• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.922-928
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• 2021

본 연구는 우리나라 전통 장류인 된장과 청국장의 미생물 분포와 시료간의 미생물학적 차이에 대해 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 이용하여 분석하였다. α-diversity 분석 결과 된장에서 종 추정치와 풍부도가 통계학적으로 유의한 수준으로 높은 것으로 나타났다. 세균 분포를 분석한 결과 문 수준에서 Firmicutes가 된장에서 97.02%, 청국장에서 99.67%를 차지하여 공통적으로 가장 우점하는 것으로 나타났으며, 속 수준에서는 된장과 청국장에서 Bacillus가 각각 71.70%, 59.87%를 차지하여 가장 우점하는 것으로 확인되었다. 된장과 청국장의 미생물 분포에 차이가 있는지 분석하기 위해 PERMANOVA 분석을 수행한 결과 된장과 청국장의 미생물 분포에 통계학적으로 유의한 수준으로 차이가 나는 것으로 나타났다. 각 된장과 청국장 미생물 군집을 대표하는 biomarker를 분석하기 위해 LEfSe분석을 수행한 결과 된장에서 Bacillus subtilis, Tetragenococcus halophilus, Clostridium arbusti가 상대적으로 많이 분포하였으며, 청국장에서는 Bacillus thermoamylovorans, Enterococcus faecium, Lactobacillus sakei가 상대적으로 많이 분포하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 콩을 주원료로 하는 우리나라 대표 전통장류인 된장과 청국장의 시료별 유사성과 차이점에 대한 미생물 분포를 정의하고 전통장류의 생화학적, 생리학적 특성과 미생물 분포의 상관관계를 규명하기 위한 기초 연구자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제31권4호
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• pp.377-384
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• 2021

진달래(Rhododendron mucronulatum)는 우리나라에서 어렵지 않게 볼 수 있는 개화식물로 꽃이 아름다워 관상목으로 이용되고 있고 생태학적, 약리적으로 잠재력이 있는 중요한 산림자원이다. 우리나라의 대표적 진달래나무군락지인 비슬산군립공원에서 진달래나무 아래의 토양을 채집하여 그 진균 군집의 특성을 조사하였다. 위치와 계절에 따른 진균 군집의 차이를 확인하기 위하여 토양 샘플은 총 3개의 위치에서 2월과 8월에 각각 한번씩 채집하였다. Pyrosequencing을 통해 총 454,157개의 서열을 얻을 수 있었다. 첫번째 채집포인트에서 얻은 샘플의 진균 군집이 6개 샘플 중 가장 종 풍부도가 높았고 가장 다양한 진균들로 구성되어 있음을 확인하였다. 분류 단위 별 분석으로는, Basidiomycota, Ascomycota, Mortierellomycota가 대표적인 문(phylum)으로 나타났으며, Agaricales_f, Mortierellaceae, Clavariaceae가 주요한 과(family)인 것으로 분석되었다. Mortierella 속(genus)은 모든 샘플중에서 가장 우점한 속이었다. 또한 총 진달래와 관련이 있는 것으로 추정되는 19개의 속이 확인되었다. 8월에 채집한 샘플에서 위치에 따라 각각 109개, 111개, 112개의 특이적인 속이 발견되었고, 2월의 샘플과 비교했을 때 2월의 샘플에는 존재하지 않는 28개의 공통된 속이 발견되었다. 이 연구는 추후 진달래나무에 특이적인 진균의 새로운 종을 규명하거나 토양 진균류와 식물의 상호작용을 규명하는 기초자료로 활용될 수 있다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제63권6호
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• pp.1314-1327
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• 2021

Bacillus is characterized by the formation of spores in harsh environments, which makes it suitable for use as a probiotic for feed because of thermostability and high survival rate, even under long-term storage. This study was conducted to investigate the effects of Bacillus-based probiotics on growth performance, nutrient digestibility, intestinal morphology, immune response, and intestinal microbiota of weaned pigs. A total of 40 weaned pigs (7.01 ± 0.86 kg body weight [BW]; 28 d old) were randomly assigned to two treatments (4 pigs/pen; 5 replicates/treatment) in a randomized complete block design (block = BW and sex). The dietary treatment was either a typical nursery diet based on corn and soybean meal (CON) or CON supplemented with 0.01% probiotics containing a mixture of Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis (PRO). Fecal samples were collected daily by rectal palpation for the last 3 days after a 4-day adaptation. Blood, ileal digesta, and intestinal tissue samples were collected from one pig in each pen at the respective time points. The PRO group did not affect the feed efficiency, but the average daily gain was significantly improved (p < 0.05). The PRO group showed a trend of improved crude protein digestibility (p < 0.10). The serum transforming growth factor-β1 level tended to be higher (p < 0.10) in the PRO group on days 7 and 14. There was no difference in phylum level of the intestinal microbiota, but there were differences in genus composition and proportions. However, β-diversity analysis showed no statistical differences between the CON and the PRO groups. Taken together, Bacillus-based probiotics had beneficial effects on the growth performance, immune system, and intestinal microbiota of weaned pigs, suggesting that Bacillus can be utilized as a functional probiotic for weaned pigs.

• 한국환경농학회지
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• 제38권2호
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• pp.76-82
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• 2019

저투입생산환경에서 콩 재배가 토양미생물군집활성도에 미치는 영향에 대한 결과는 다음과 같다. 초기 비료 및 퇴비 투입 후 유기물은 재배기간 내내 콩을 재배한 화분이 감자를 재배한 화분보다 높게 나타났으며, 토양 중 인산은 콩을 재배한 토양에 비해 감자를 재배한 토양에서 다소 높은 경향을 보였다. DHA 값은 콩을 재배한 토양이 생육기간 전반에 걸쳐 감자를 재배한 토양보다 유의하게 높게 나타나 토양미생물 활성도가 콩을 재배한 토양에서 증가됨을 알 수 있었고, 이러한 결과는 콩을 재배한 토양의 유기물함량 증가에도 영향을 미친것으로 판단된다. DGGE로 토양미생물군집을 분석한 결과 Proteobacteria 문(phylum)에 속하는 미생물들이 공통적으로 확인되었으며, 감자를 재배한 토양이 콩을 재배한 토양보다 다양한 미생물이 동정되었다. 또한, 콩 재배 토양의 높은 토양미생물활성도는 콩 재배 시 형성되는 소수의 특정한 미생물들에 의한 영향으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.986-995
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• 2019

장내 미생물은 숙주의 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 하며, 식단에 의하여직접적으로 영향을 받아 조절된다. 김치는 식이 섬유와 젖산균(LAB)이 풍부한 발효 식품이다. 발효 김치가 장내 미생물의 구성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 6주령의 수컷 Sprague-Dawley 흰쥐 45마리를 대상으로 기본 사료(CON), 발효 김치(FK)와 키토산 첨가 발효 김치(CFK)를 각각 4주간 급여 하였다. 체중과 사료 섭취량을 매주 측정하였으며, 미생물 분석은 장내용물 수집 후 pyrosequencing을 통하여 16S rRNA 유전자 분석으로 확인 하였다. FK 및 CFK군은 대조군에 비해 체중, 사료 효율 및 혈중 triglyceride 농도가 감소한 것으로 나타났다. 장내 미생물의 다양성은 대조군에 비해 FK와 CFK군 모두에서 증가하였다. 비만과 관련된 Firmicutes 미생물이 감소한 반면, 체중 감소와 관련된 Bacteroidetes 미생물이 증가하였다. 젖산균과 체중 감소 관련 박테리아 및 butyrate 생산 박테리아는 대조군에 비해 FK 및 CFK군에서 증가하였다. 발효 김치는 비만을 억제하고 장내 유익한 미생물의 성장을 촉진하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.248-255
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• 2019

국내 삼천포 및 서천에서 채집한 갯장어(Muraenesox cinereus)의 장내기관으로부터 분리된 미생물들의 다양성 및 특성에 관하여 조사하였다. 장내 미생물의 순수 분리를 위하여 marine agar 배지를 사용하였으며 $37^{\circ}C$에서 호기적으로 배양하였다. 순수 분리 후, 49 균주를 분리하였으며 16S rRNA 염기서열 분석 결과를 바탕으로 계통학적 분석을 실시한 결과, 3문, 13과, 14속, 34종으로 구성되어 있는 것을 확인하였다. 특히, Proteobacteria 문은 83.7%의 분포를 나타내었으며 8과, 8속, 26종으로 Aeromonadaceae, Pseudoalteromonadaceae, Shewanellaceae, Enterobacteriaceae, Morganellaceae, Moraxellaceae, Pseudomonadaceae와 Vibrionaceae로 분포하는 것을 확인하였다. 그리고 분리한 균주들이 amylase, lipase, protease와 같은 산업적으로 유용한 효소를 생산하는지 확인하기 위하여 효소 활성 평가를 실시하였으며, 39 균주가 최소 한 종류 이상의 효소 활성을 가지고 있는 것을 확인하였다. 특히 Aeromonas 속의 균주들은 테스트한 모든 효소의 활성을 나타내는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 본 연구를 통하여 분리한 미생물들의 산업적 활용 가능성을 나타내었다. 그러므로 이번 연구는 국내 유전자원 확보 및 갯장어의 장내마이크로비옴의 과학적 지식 확장에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.123-128
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• 2019

원핵생물 분류의 기본단위인 종(species)의 동정에 16S rDNA가 사용되지만 한계가 있고 원핵생물의 속(genus)에 대한 연구가 많지 않다. 본 연구에서는 보존 유전자를 확보한 COG database와 대사경로를 확보한 MetaCyc database에 공통적인 원핵생물 중 속이 같고 종이 다른 13개 속 28개의 원핵생물을 대상으로 속 수준에서 연구하였다. 전체 유전자에서 core-genome인 속 보존 유전자의 비율은 최저 27.62%(Nostoc 속)에서 71.76%(Spiribacter 속)의 범위로 평균 46.72%였다. 각 원핵생물에서 core-genome의 비율이 낮으면 특이한 생명현상을 보이거나 서식지가 다양할 수 있을 것이다. 속 수준의 공통 대사경로의 비율은 최저 58.79%(Clostridium 속)에서 최대 96.31%(Mycoplasma 속), 평균 75.86%로 core-genome의 비율보다 높았다. 비교대상을 확장하면 속 특이 보존 유전자와 대사경로는 확인할 수 없었다. 보존 유전자와 대사경로 보유 계통수에서는 대체로 같은 속의 구성원들이 가장 인접하였으며, Bacillus속과 Clostridium 속이 그룹을 형성하였고, 고세균끼리 그룹을 형성하였다. 보존 유전자 보유계통수에서는 Acidobacteria, Cyanobacteria, Proteobacteria 문(phylum)의 Granulicella, Nostoc, Bradyrhizobium의 3개 속이 하나의 그룹을 형성하였다. 본 연구 결과는 (i) 각 계통 단계에서 보존유전자와 대사경로의 확인, (ii) 수평적 유전자 전달 또는 부위 지정 돌연변이를 통한 균주의 개선 등의 분야에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제31권1호
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• pp.73-82
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• 2021

옛날부터 제주도는 지형적인 특징으로 인하여 보리를 주식으로 사용하였다. 식은 보리밥을 누룩과 함께 단기간 발효시켜 그대로 음용 또는 단맛을 첨가하여 단술 또는 쉰다리라 불리는 제주 발효음료를 만들어 먹었다. 막걸리와 비슷한 원료로 짧은 시간 발효하여 만들어지는 쉰다리는 막걸리의 연구에 비해 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 제주 전통 막걸리인 쉰다리에 군집되어있는 세균을 파악하였다. 또한, 분리 균주로부터 어류와 인체 유해 세균에 대한 항균 활성을 확인하였다. 분리 균주에서 Firmicutes 73%와 Proteobacteria 27%로 Firmicutes문이 우점문으로 나타났다. 또한, Pediococcus속, Bacillus속이 각각 25%로 가장 우세하였고, 다음으로 Cronobacter속 22%, Enterococcus속 16%, Aneurinibacillus속 5%, Klebsiella속 4%, Paenibacillus속이 2% 순으로 나타났다. 항균 활성 결과에서는 어류질병 세균 P. Damselae와 인체 유해세균 S.mutans를 제외한 모든 균에 대해서 생육저해 환을 나타냈다.

• 생태와환경
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• 제54권2호
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• pp.130-141
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• 2021

국내 멸종위기 어류 25종의 먹이원을 문헌 조사한 결과, 먹이원은 20문, 31강, 58목, 116과, 154속으로 나타났다. 먹이원 중 가장 많은 어류가 섭식한 먹이원은 분류군에 따라 절지동물문, 곤충강, 파리목, 깔따구과로 조사되었으며, 식물류 먹이원은 돌말문, 윷돌말강, 반달돌말목, 반달돌말과로 조사되었다. 계층적 군집분석과 NMDS를 이용하여 멸종위기 어류 20종의 먹이원 유형화 결과, 어류를 주로 포식하는 충식성 어류와 식물플랑크톤을 섭식하는 어류 2가지 유형으로 나타났다. 네트워크 분석의 허브 점수가 높은 먹이원은 파리목, 하루살이목, 날도래목, 강도래목, 딱정벌래목으로 나타났으며 식물류 먹이원 중 허브 점수가 높은 쪽배돌말목과 반달돌말목, 김발돌말목으로 조사되었다. 먹이원 폭이 큰 어류는 연준모치(PP)와 열목어, 좀수수치, 가는돌고기, 꼬치동자개, 퉁사리, 묵잡자루, 미호종개로 Bi 지수 값이 0.3 이상으로 조사되어 다양한 먹이를 먹는 것으로 조사되었다. 반면, 금강모치, 부안종개, 감돌고기, 흰수마자, 다묵장어, 돌상어, 얼룩새코미꾸리, 북방종개는 Bi 지수 값이 0.1 이하로 조사되어 먹이원 다양성이 낮게 조사되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권spc호
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• pp.51-63
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• 2022

In this study, the TPH(Total Petroleum Hydrocarbon) contamination and microbial ecological characteristics in petroleum-contaminated site were investigated through the correlation among the vertical TPH contamination distribution of the site, the geochemical characteristics, and the indigenous microbial ecology. The high TPH concentration showed in the vicinity of 3~4 m or less which is thought to be affected by vertical movement due to the impervious clay layer. In addition, the TPH concentration was found to have a positive correlation with Fe²⁺, TOC concentration, and the number of petroleum-degrading bacteria, and a negative correlation with the microbial community diversity. The microbial community according to the vertical distribution of TPH showed that Proteobacteria and Firmicutes at the phylum level were dominant in this study area as a whole, and they competed with each other. In particular, it was confirmed that the difference in the microbial community was different due to the difference in the degree of vertical TPH contamination. In addition, the genera Acidovorax, Leptolinea, Rugoshibacter, and Smithella appeared dominant in the samples in which TPH was detected, which is considered to be the microorganisms involved in the degradation of TPH in this study area. It is expected that this study can be used as an important data to understand the contamination characteristics and biogeochemical and microbial characteristics of these TPH-contaminated sites.