• 미생물학회지
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• 제48권1호
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• pp.16-21
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• 2012

여러 식물의 근권에서 세균 균주들을 분리하여 이들의 항진균성 물질 생성능을 조사하였다. 분리균주 중 Fusarium oxysproum을 포함한 5가지 주요 식물병원성 진균에 대한 생장저해가 우수한 7개 균주를 16S rRNA 유전자 염기서열로 동정하였다. 이들 중 Paenibacillus peoriae RhAn32, Pseudomonas otitidis TK1과 Bacillus cereus TK2가 가장 넓은 생장 저해범위를 나타내었으며 항진균성 물질 중 siderophore 생성능은 P. otitidis TK1이 3.21 mM/ml로 가장 높았고 HCN은 Pseudomonas koreensis Rh2와 Rh7 균주만이 생성하였으며 Brevibacterium frigoritolerans EnA9와 P. peoriae RhAn32는 각각 1558.9와 $1436.7{\mu}M$ glucose/min/mg protein의 높은 chitinase 활성을 나타내었다. P. otitidis TK1과 P. peoriae RhAn32의 항진균능을 진균과의 공동배양을 통해 정량분석한 결과 세 종류의 Fusarium oxysproum의 생장을 유의성 있게 저해하였다. P. otitidis TK1은 식물생장을 촉진하는 호르몬인 auxin의 생성능도 가장 높았는데 이 균주를 4주 자란 토마토 유묘에 F. oxysporum f. sp. lycopersici와 동시에 접종하여 8주간 재배하였을 때 줄기와 뿌리 길이 및 습윤 중량이 비접종 대조군에 비해 각각 45.7, 64.9와 118%로 유의성 있게 증가하였다. 따라서 이 균주들은 유기합성농약을 대체하면서 식물생장을 촉진하는 미생물제로서의 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• 미생물학회지
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• 제44권1호
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• pp.74-79
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• 2008

L-ascorbic acid (AA)의 2번 위치의 수산기에 부위 특이적 활성을 갖는 Paenibacillus sp. JB-13 유래의 cyclodextrin glucanotransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) 유전자(cgt gene)를 pEXP7 발현 vector에 클로닝하여 재조합 균주를 구축하였다. 재조합 균주의 CGTase생산 최적 조건을 검토하여 본 결과 LB 배지에 0.5% glucose, 3.0% polypeptone, 0.3% $K_2HPO_4$, 0.5% NaCl이 되도록 추가하고, 초기 pH 7.0, 접종량 2%, 통기량 0.1 vvm, 배양 온도 $37^{\circ}C$, 배양 시간 14시간의 조건에서 최대 활성을 나타내었다. 재조합 균주와 기존 균주의 CGTase 활성을 비교한 결과 재조합 균주는 배양 14시간째 640 units/ml의 활성을 가져 기존 균주에 비해 70%의 활성을 나타내지만 배양 시간을 1/4로 단축시킬 수 있다는 이점이 있음을 확인하였다. 재조합 균주가 생산한 CGTase를AA-2G합성에 적용하여 AA-2G를 합성하고 HPLC로 분석한 결과 단일 peak를 확인할 수 있었고 ${\alpha}$-glucosidase를 처리하여 확인한 결과 AA와 glucose로 분리됨을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.384-390
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• 2018

기후변화와 도시화에 따른 오염으로 인하여 대기 및 토양이 오염되었고, 이들 오염물질이 점오염원과 비점오염원을 통하여 수질 내로 흘러 들어가면서 수질오염이 심각한 수준에 이르렀다. 이러한 수질 내 생물학적 오염원 제거를 위하여 간편하면서도 효율이 높은 수질 정화용 필터의 개발이 요구되는 실정이며, 이를 위하여 항균력을 가지고 있는 구리를 이용하여 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 수질오염의 기준으로 사용되는 대장균 외 주요 병원성 균 4종 (Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa)을 사용하였으며, 스트립 형태의 구리선 0.5g, 1g, 2g을 이용하여 직경 2cm의 구 형태로 제작하였다. 항균력 확인을 위하여 각 병원성 균을 접종한 후 구리공을 장착한 다음, 99% 이상의 항균력을 가지는 조건을 조사하였다. 연구 결과 0.5g의 구리선으로 만든 구리 공을 최소 20분간 반응시켰을 때 5종의 병원성균에 대해서 99% 이상의 생장 억제능이 나타나는 것을 확인하였다. 본 연구 결과를 바탕으로 세포 실험 등의 추가 실험이 진행된다면 수질 정화용 필터로 사용되기에 충분할 것으로 판단되며, 이를 통해 공장 및 도시 폐수 뿐만 아니라 축산 및 양식 산업 분야에 광범위하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권2호
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• pp.205-211
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• 2006

감마선조사를 이용한 증편의 저장 중 품질특성에 미치는 영향을 조사하였다. 감마선 비조사구 증편은 저장 이후 5일이 경과하면 미생물의 오염도는 일반세균은 $10^6\;CFU/g$ 수준 이상으로 부패취가 발생하며, 조직이 뭉개지는 등의 관능적으로 섭취가 불가능한 수준을 나타내었고, 감마선 조사구인 5 kGy, 10 kGy 조사구는 저장 10일이 경과 후에도 미생물이 관찰되지 않아 미생물학적으로 상온에서 10일 이상의 저장성을 확보하였다. 그러나 기계적 조직감 측정 결과 감마선의 조사선량이 증가할수록 조직이 단단해지는 경향을 나타내었으며, 관능평가의 결과 감마선 조사선량이 증가할수록 향, 맛, 질감 등 모든 면에서 감마선 비조사군에 비해 다소 낮은 선호도를 나타내었지만 미생물학적으로 안전성이 확보되며 가식이 가능한 것으로 사료되었다. 이상의 연구를 통해 우리의 전통 발효식품인 증편의 감마선 조사기술을 이용한 상업화를 모색 할 경우 쌀 소비 촉진과 전통식 품의 현대화 및 유통을 위한 저장성 확보에 부분적으로 기여할 수 있을 거라 사료되며, 이에 대한 떡류의 저장성 향상을 위한 연구가 계속되어야 할 것으로 생각된다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제9권1호
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• pp.45-52
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• 2004

Effects of dietary calcium lactate (CaL-A) and Chungkukjang (Korean native fermented soybean) on bone mass, calcium status, body weight, serum glucose and cholesterol levels in young male rats were investigated. Chungkukjang was fermented by mixing 4 types of Bacillus sp., and then dried at 45$^{\circ}C$. Calcium lactate was prepared from the ash of black snail. The rats were fed a commercial rat diet for 1 week and then the experimental diets for 4 weeks. Animals were divided into four dietary groups: one calcium-deficient diet (Ca-De) and one of three with calcium supplemented diets (5 g calcium/kg diet) with either calcium phosphate (Ca-P), CaL-A, or CaL-A + Chuntkukjang (CaL-AC). Calcium supplemented diets contained 39 g Ca-P/kg diet and 28 g/kg of calcium lactate in the CaL-A and CaL-AC diets. Body weight gains during the 4 weeks in the Ca-P, CaL-A, CaL-AC and Ca-De groups were 130.45 g,112.50 g, 143.40 g and 10.20 g, respectively. Feed consumption of the groups from high to low was CaL-AC > Ca-P > CaL-A > Ca-De. The Ca-De group had low femur weights and low serum calcium concentrations, while they were comparatively high in CaL-AC, Ca-P and CaL-A groups. The Ca-De groups excreted less calcium in urine than did the other rats, probably due to increased absorption of the mineral in Ca-P, CaL-A and CaL-AC groups. Microscopic observations revealed that there were many regularly spaced holes in the femur of Ca-De group, while there were much smaller regularly spaced holes in Ca-P group. However, no holes in femur were observed in the CaL-A and CaL-AC groups. Bone surfaces were especially smooth and clean in the CaL-AC group. Serum concentrations of glucose and total cholesterol were remarkably lower in the CaL-AC group than in the other supplemented groups. These results suggest that calcium from CaL-A has higher bioavailability than from Ca-P, and dietary Chungkukjang may have a beneficial effect on calcium metabolism.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권3호
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• pp.401-406
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• 2000

가공식품의 개발에 있어서 식품의 맛과 더불어 저장성, 열안정성 및 색조유지는 소비자의 기호도에 중요한 영향을 미친다. B.subtilis EK11 유래의 PPase는 식물조직 중엽부의 주성분인 불용성 protopectin을 분해하여 단세포화하는 효소이다. PPase를 참다래에 작용시켜 참다래 고유의 세포 속에 함유되어 있는 세포내 성분들의 파손 없이 단세포를 유리하였다. 참다래 조직으로부터 제조된 단세포화물의 착즙 후 관찰된 회수율과 잔사율은 각각 82%와 18%로써, 기계적 마쇄물에서의 60%와 40%에 비하여 높은 회수율과 낮은 잔사율을 나타내었다. 총당, 환원단, sucrose, 조단백질, 조지방 및 조섬유에 대해 함량 변화는 큰 차이가 없었으며, 이는 단세포 처리에 의하여 이들 성분이 안전하게 유지됨을 알 수 있었다. PPase로 처리시 가장 불안정한 비타민 C가 1일 경과 후에도 95% 이상이 보존되는 것으로 보아 단세포에 의한 일반적인 구성성분이 안정하게 유지 보호됨을 알 수 있다. PPase로 처리된 참다래 단세포물을 $4^{\circ}C$에서 6일간 저장하며 색조를 관찰한 결과, 기계적 마쇄물에서는 변색이 일어났으나 단세포화물에서는 뚜렷한 색조의 차이가 없었다. 또한 PPase로 처리한 참다래 단세포물을 $100^{\circ}C$에서 60분간 열처리한 후 관찰한 결과, 기계적 마쇄물에서는 짧은 처리에도 극심한 변화를 보였으나 단세포화물에서는 변화가 보이지 않아 높은 열안정성을 나타내었다. 따라서 PPase는 참다래의 단세포화물에 응용 가능하여 참다래 음료제조 및 원료 보존에 유용하게 이용할 수 있을 것으로 여겨 진다. 또한 PPase을 이용한 참다래의 효율성 제고와 고부가가치의 기능성 식품제조에 이용될 수 있음을 의미한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권6호
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• pp.663-669
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• 2007

본 연구는 갈조류인 모자반속 중에서 경단구슬모자반(Sargassum muticum)을 대상으로 에탄올추출 및 용매분획하여 항산화활성 및 항균활성을 비교 분석하였으며, 아울러 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 변화를 측정하여 그 상관성 등을 조사함으로써 식품 저장성이나 안전성을 향상하기위한 식품첨가제나 보존제로서의 개발 가능성을 알아보고자 하였다. 그 결과 경단구슬모자반 에탄올 추출물 및 순차적 분획물의 항산화활성은 처리 농도가 높아질수록 항산화활성도 비례해서 증가되었으며, 특히 순차적 용매분획물 중 디클로로메탄과 에틸아세테이트 분획물에서 항산화활성이가장 우수하게 나타났다. 또한 항균활성은 순차적 용매분획물 중에 디클로로메탄 분획물이 본 실험에 사용된 6종의 균주 모두에서 가장 효율적인 항균활성을 보여 주었다. 이러한 경단구슬모자반 에탄올 추출물과 순차적 분획물별 항산화 및 항균활성 결과는 총 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량과 유의한 양의 상관관계를 나타내었으며, 한편 총 폴리페놀 함량은 에틸아세테이트 분획물>디클로로메탄 분획물>부탄올 분획물>헥산 분획물>에탄올 추출물>수용성 분획물순으로, 총 플라보노이드 함량은 에틸아세테이트 분획물>디클로로메탄 분획물>헥산 분획물>부탄올 분획물>에탄올추출물>수용성 분획물 순으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권4호
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• pp.501-509
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• 2012

A 990 bp full-length gene (xynAHJ2) encoding a 329-residue polypeptide (XynAHJ2) with a calculated mass of 38.4 kDa was cloned from Bacillus sp. HJ2 harbored in a saline soil. XynAHJ2 showed no signal peptide, distinct amino acid stretches of glycoside hydrolase (GH) family 10 intracellular endoxylanases, and the highest amino acid sequence identity of 65.3% with the identified GH 10 intracellular mesophilic endoxylanase iM-KRICT PX1-Ps from Paenibacillus sp. HPL-001 (ACJ06666). The recombinant enzyme (rXynAHJ2) was expressed in Escherichia coli and displayed the typical characteristics of low-temperature-active enzyme (exhibiting optimum activity at $35^{\circ}C$, 62% at $20^{\circ}C$, and 38% at $10^{\circ}C$; thermolability at ${\geq}45^{\circ}C$). Compared with the reported GH 10 low-temperature-active endoxylanases, which are all extracellular, rXynAHJ2 showed low amino acid sequence identities (<45%), low homology (different phylogenetic cluster), and difference of structure (decreased amount of total accessible surface area and exposed nonpolar accessible surface area). Compared with the reported GH 10 intracellular endoxylanases, which are all mesophilic and thermophilic, rXynAHJ2 has decreased numbers of arginine residues and salt bridges, and showed resistance to $Ni^{2+}$, $Ca^{2+}$, or EDTA at 10 mM final concentration. The above mechanism of structural adaptation for low-temperature activity of intracellular endoxylanase rXynAHJ2 is different from that of GH 10 extracellular low-temperature-active endoxylanases. This is the first report of the molecular and biochemical characterizations of a novel intracellular low-temperature-active xylanase.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권12호
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• pp.2159-2170
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• 2016

Many plant-pathogenic bacteria are dependent on quorum sensing (QS) to evoke disease. In this study, the population of QS and quorum quenching (QQ) bacteria was analyzed in a consecutive monoculture system of Pseudostellaria heterophylla. The isolated QS strains were identified as Serratia marcescens with SwrIR-type QS system and exhibited a significant increase over the years of monoculture. Only one QQ strain was isolated from newly planted soil sample and was identified as Bacillus thuringiensis, which secreted lactonase to degrade QS signal molecules. Inoculation of S. marcescens to P. heterophylla root could rapidly cause wilt disease, which was alleviated by B. thuringiensis. Furthermore, the expression of lactonase encoded by the aiiA gene in S. marcescens resulted in reduction of its pathogenicity, implying that the toxic effect of S. marcescens on the seedlings was QS-regulated. Meanwhile, excess lactonase in S. marcescens led to reduction in antibacterial substances, exoenzymes, and swarming motility, which might contribute to pathogensis on the seedlings. Root exudates and root tuber extracts of P. heterophylla significantly promoted the growth of S. marcescens, whereas a slight increase of B. thuringiensis was observed in both samples. These results demonstrated that QS-regulated behaviors in S. marcescens mediated by root exudates played an important role in replanting diseases of P. heterophylla.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권5호
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• pp.689-699
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• 2020

Brevibacillus brevis GZDF3 is a gram-positive, plant growth-promoting rhizosphere bacterium (PGPR) isolated from the rhizosphere soil of Pinellia ternata (an important herb in traditional Chinese medicine). The GZDF3 strain produces certain active compounds, such as siderophores, which are the final metabolite products of non-ribosomal peptide synthetase (NRPS) and independent non-ribosomal peptide synthetase (NIS) activity. With the present study, we attempted to investigate the siderophore production characteristics and conditions of Bacillus sp. GZDF3. The antibacterial activity of the siderophores on pathogenic fungi was also investigated. Optimal conditions for the synthesis of siderophores were determined by single factor method, using sucrose 15 g/l, asparagine 2 g/l, 32℃, and 48 h. The optimized sucrose asparagine medium significantly increased the production of siderophores, from 27.09% to 54.99%. Moreover, the effects of different kinds of metal ions on siderophore production were explored here. We found that Fe³⁺ and Cu²⁺ significantly inhibited the synthesis of siderophores. The preliminary separation and purification of siderophores by immobilized-metal affinity chromatography (IMAC) provides strong antibacterial activity against Candida albicans. The synergistic effect of siderophores and amphotericin B was also demonstrated. Our results have shown that the GZDF3 strain could produce a large amount of siderophores with strong antagonistic activity, which is helpful in the development of new biological control agents.