• The Plant Pathology Journal
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• 제39권5호
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• pp.430-448
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• 2023

Recently, strategies for controlling Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol), the causal agent of Fusarium wilt of tomato, focus on using effective biocontrol agents. In this study, an analysis of the biocontrol and plant growth promoting (PGP) attributes of 11 isolates of loamy soil Bacillus spp. has been conducted. Among them, the isolates B.PNR1 and B.PNR2 inhibited the mycelial growth of Fol by inducing abnormal fungal cell wall structures and cell wall collapse. Moreover, broad-spectrum activity against four other plant pathogenic fungi, F. oxysporum f. sp. cubense race 1 (Foc), Sclerotium rolfsii, Colletotrichum musae, and C. gloeosporioides were noted for these isolates. These two Bacillus isolates produced indole acetic acid, phosphate solubilization enzymes, and amylolytic and cellulolytic enzymes. In the pot experiment, the culture filtrate from B.PNR1 showed greater inhibition of the fungal pathogens and significantly promoted the growth of tomato plants more than those of the other treatments. Isolate B.PNR1, the best biocontrol and PGP, was identified as Bacillus stercoris by its 16S rRNA gene sequence and whole genome sequencing analysis (WGS). The WGS, through genome mining, confirmed that the B.PNR1 genome contained genes/gene cluster of a nonribosomal peptide synthetase/polyketide synthase, such as fengycin, surfactin, bacillaene, subtilosin A, bacilysin, and bacillibactin, which are involved in antagonistic and PGP activities. Therefore, our finding demonstrates the effectiveness of B. stercoris strain B.PNR1 as an antagonist and for plant growth promotion, highlighting the use of this microorganism as a biocontrol agent against the Fusarium wilt pathogen and PGP abilities in tomatoes.

• 식물병연구
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• 제29권2호
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• pp.200-203
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• 2023

양파 생육후기 중 가뭄에 의한 피해가 발생할 때 Bacillus aryabhattai H19-1를 관주처리할 경우, 양파의 수량이 대조구 대비 유의하게 증가하였고, 수확한 양파의 규격이 증가하여 상품성이 증가하였다. 또한, 수확한 양파에 함유되어 있는 아스코르브산과 카로티노이드 함량이 H19-1 처리 시 증가하여, 이에 따라 가뭄 스트레스에 의한 피해가 경감했을 가능성이 있음을 제시하였다. 따라서, 이후 연구에서는 H19-1의 건조피해 저감과 관련한 작용 기작에 대한 연구를 수행할 예정이다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권3호
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• pp.272-281
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• 2010

본 연구의 목적은 벼 친환경재배 농가에서 사용되고 있는 다양한 유기자원들에 대한 잡초방제 효과와 문제점을 구명하여 친환경 벼 재배지에서 잡초관리기술을 확립하기 위하여 수행하였다. 친환경 벼 재배지에서 잡초발생밀도와 종류가 서로 다른 조건하에서 다양한 유기자원을 처리한 결과 왕우렁이, 종이멀칭 및 기계제초의 잡초방제 효과는 유사하였으나 쌀겨 및 EM당밀처리에서는 잡초발생량이 많은 처리구에서 적은 처리구에 비해 잡초방제 효과가 높았다. 일반적으로 유기자원처리에 의한 잡초방제 효과는 왕우렁이(97~100%) > 종이멀칭(93~98%) > 기계제초(73~75%) > 쌀겨(15~80%) > 당밀(7~31%) 순이었다. 왕우렁이는 여뀌를 제외하고 모든 초종에 대하여 높은 방제효과를 보였고, 종이멀칭도 피와 여뀌바늘, 올방개 등이 다소 발생하나 비교적 우수한 효과를 보였으며, 기계제초는 잡초종에 관계없이 전반적으로 70%의 방제효과를 보였다. 쌀겨/기계 및 EM/기계의 체계처리에 의한 잡초방제 효과는 각각의 단독처리에 비해 차이가 없었으나 쌀겨/ 왕우렁이 및 EM/왕우렁이 체계처리에 의해 100% 방제효과를 보였다. 다양한 유기자원 처리에 의한 벼 피해율은 왕우렁이와 기계제초(10~20%) > 쌀겨(10~15) > 종이멀칭 및 EM당밀(5~7%) 순으로 높았다. 피해증상은 유기자원에 따라 다소 다르지만 생육저해, 분얼경 가해 및 결주 등이다. 왕우렁이, 쌀겨, 당밀 및 종이피복의 잡초방제 비용은 제초제에 사용에 소요된 비용보다 각각 2.1, 3.1, 2.3 및 13.2배 높게 나타났다. 따라서 다양한 유기자원 중 친환경 벼 재배지에서 왕우렁이를 이용하여 잡초를 방제하는 것이 가장 적합할 것으로 사료된다. 추후 왕우렁이 농법 사용시 발생되는 제초비용과 벼 피해를 줄일 수 있는 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 한국유기농업학회지
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• 제15권2호
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• pp.207-218
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• 2007

웰빙시대의 도래와 함께 안전농산물에 대한 국민요구가 커져가고 있으며, 이에 따라 친환경 쌀 생산체계 개발이 절실한 실정이다. 따라서 본 연구는 최근 효과가 큰 것으로 알려지고 있는 유효미생물제제인 Amo, 발효자재인 Amo-bokasi 등 몇 가지 친환경농자재를 이용하여 친환경 벼 생산체계를 수립코자 수행한 연구결과를 하면 다음과 같다. 1. 주당 분얼수는 유효미생물처리 2, 3수준이 각각 48.8, 47.3개로 많았으며, 관행구가 41.0개로 가장 적었다. 2. 수잉기의 엽면적은 유효미생물처리구의 3수준이 $3228.5cm^2$로 가장 많았으며, 관행구는 $2264.7cm^2$로 가장 엽면적이 큰 처리구 3수준에 비하여 70.2% 이었다. 3. 유효분얼수는 관행구가 63.7%로 가장 높았으며, 친환경농자재가 가장 많이 처리된 처리 3수준구가 55.4%로 가장 적었다. 4. 주당수수는 처리구의 3수준구가 20.9개로 가장 많았으며, 관행구가 19.3개로 가장 적었으며 유의한 차이를 나타내었다. 수당립수는 처리구의 2수준구가 85.2로 가장 많았으며, 관행구가 81.9개로 가장 적어 통계적으로도 유의한 차이를 나타내었으며, 처리간에도 유의한 차이가 인정되었다. 5. 등숙율은 관행구가 85.0%로 가장 높았으며, 처리의 3수준구가 81.8%로 가장 낮았으며, 처리간에는 대차 없었다. 1000립중도 마찬가지로 관행구가 21.7g으로 가장 무거웠으며, 처리구가 전반적으로 약 1g 정도 낮은 경향을 보였다. 6. 10a당 정조중은 처리구의 2수준구에서 654.3kg으로 가장 많았고, 처리구의 3수준구에서 636.1kg으로 가장 적었으며, 이들 간에는 유의적인 차이가 인정되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.547-557
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• 2010

이 연구는 미생물의 생체광물형성작용 중 미생물의 방해석 석출 작용(micro-biologically induced calcite precipitation, MICP)을 이용하여 환경적인 문제를 배려한 차세대 스마트 콘크리트의 개발이 목적이다. 현재 콘크리트의 개질(改質) 및 성능향상을 목적으로 미생물의 방해석 석출 작용을 이용한 기술은 대표적 미생물인 Sporosarcina pasteurii에 의해 그 가능성이 제안되어 왔다. 이 연구에서는 이러한 미생물의 방해석 석출작용을 이용하는 것으로서 선행 연구의 Sporosarcina pasteurii외에 콘크리트 구조물에서 탐색하여 16S rDNA 염기서열 분석법에 의해 동정된 4종의 신규 유용미생물자원들을 추가적으로 이용하였으며, 이렇게 확보된 방해석을 석출하는 유용미생물자원들에 대한 소개와 미생물의 방해석 석출 작용에 따른 시멘트 결정성을 평가하였다. 또한 콘크리트의 개질 및 성능 향상을 목적으로 이러한 유용미생물자원들을 우선적으로 모르타르 환경에 적용하여 양생조건별 압축강도의 특성을 평가하고, 모르타르에 인위적 균열을 만들어 미생물의 방해석 석출 작용에 따른 균열의 충전 가능성을 검토하였다. 이러한 유용미생물들의 적용에 따른 효과는 보수 기능뿐만 아니라 환경 문제를 배려한 새로운 재료로서의 개발로 이어져 향후 더욱 더 중요한 연구주제의 하나가 될 것으로 기대된다. 또한 이 연구의 큰 의미는 실제 콘크리트 구조물에 상생하고, 자연환경에서 방해석을 석출하는 미생물을 이용한다는 것이며, 긴 시간동안 자연환경에서 살아남은 이 미생물들은 환경적으로 안전할 뿐만 아니라 새로운 환경 저부하성 기능재료로서의 이용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권4호
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• pp.330-336
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• 2011

전통발효식품인 재래간장에서 fibrinolytic enzyme를 생산하는 미생물을 분리하였고 산업적으로 활용하기 위해 분리된 미생물 중 fibrinolytic enzyme 활성이 우수한 YJ11-21 균주를 선발하였다. YJ11-21을 분자수준에서 16S rDNA 유전자 염기서열을 분석한 결과, Bacillus licheniformis로 동정되었다. Fibrinolytic enzyme 생산을 위한 최적 배양조건으로서 탄소원은 glucose, 질소원은 yeast extract를 첨가하였을 때 가장 높게 나타났다. 그리고 1% NaCl를 첨가한 배지에서 혈전용해 효소활성이 가장 높게 나타났고, 10% NaCl에서도 높은 효소활성과 생장률 또한 양호하여 YJ11-21는 내염성균으로 추정된다. YJ11-21를 $30^{\circ}C$에서 배양시 가장 높은 효소 활성과, 초발 pH 5-10까지 안정한 효소활성을 보였다. 그리고 pH 9에서 가장 높은 혈전용해 효소활성과 균주의 생장률이 나타났다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제32권1호
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• pp.64-69
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• 2017

본 연구에서는 양상추에 접종된 E. coli O157:H7, S. Typhimurium과 L. monocytogene에 대하여 저온 플라즈마와 UV-C 단독처리 및 병행처리 효과를 측정하였다. E. coli O157:H7, S. Typhimurium, L. monocytogenes는 양상추에 초기 농도가 5.82, 5.09, 5.65 log CFU/g이 되도록 각각 접종하였다. 저온 플라즈마와 UV-C를 처리된 양상추는 $4^{\circ}C$에서 9일간 보관하며 미생물학적 분석과 관능평가를 실시하였다. 저온 플라즈마 처리는 E. coli O157:H7, S. Typhimurium, L. monocytogenes의 개체 수를 각각 0.26, 0.65, 0.93 log CFU/g 수준으로 감소시켰다. 또한, UV-C 처리 시 각각 0.87, 0.88, 1.14 log CFU/g 수준으로 감소되었다. 또한 UV-C 처리 후 저온 플라즈마를 처리한 병행처리에서는 각각 1.44, 2.70, 1.62 log CFU/g 수준으로 감소하였다. 저온 플라즈마와 UV-C 단독처리 보다는 병행처리가 좀 더 효과적으로 균을 저감하는 것으로 판단되었다. 관능평가 결과는 외관, 질감, 전체적인 수용도 면에서 대조구와 비교하였을 때, 보관 6일까지 유의적인 차이가 없었다. 따라서 저온 플라즈마와 UV-C 병행처리는 양상추에 존재하는 균을 저감하기 위한 효과적인 기술로 활용될 수 있을 것으로 생각되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권1호
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• pp.88-96
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• 2006

생물학적 폐수처리과정에서 폐활성슬러지가 적게 발생하도록 하는 방법 중 현재 그 효과가 가장 확실한 것은 반응조 내의 F/M비를 낮게 유지하는 방법이다. 본 연구에서는 반응조 내의 미생물 농도를 높게 유지함으로써 F/M비를 낮게 유지할 수 있는 부직포 여과막 생물반응조에 COD농도가 약 300 mg/L이고 SS를 함유하지 않는 합성폐수를 단속적으로 주입하는 실험을 반복하여 폐활성 슬러지의 감량화 가능성을 파악하였다. 실험 결과, 반응조내의 MLSS농도가 최고 31,010 mg/L까지 증가함으로써 F/M비는 최저 0.02 g COD/g MLSS-day까지 감소하였다. 그러나 MLSS의 내생분해계수 및 산소섭취율을 측정한 결과 MLSS농도가 증가함에 따라 MLSS의 활성도는 감소하는 것으로 나타났다. 폐수주입기간 중 반응조내의 MLSS증가 및 전체 실험기간의 물질수지에 근거한 평균 미생물 성장계수 값이 각각 0.148 및 0.139 g MLSS/g COD의 낮은 값을 보임으로써 본 연구에서 채택된 부직포 여과막 생물반응조가 잉여슬러지 발생량을 감량화시키는 데 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권2호
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• pp.171-176
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• 2003

생물계면활성제 생성균주, Pseudomonas aeruginosa F722를 이용하여 다양한 배양조건과 배지조성에서 생물계면활성제 생산성을 검토하였다. 질소원과 탄소원을 검토하기 전에는 P. aeruginosa F722의 생물계면활성제 생산량은 0.78 g/l이었다. 하지만, 질소원과 탄소원을 검토한 후에는 생물계면활성제 생산량이 2배 증가한 1.66g/l이었다. 무기질소원으로 $_NH4$Cl 또는 $NaNO_2$를 첨가하였을 때 생물계면활성제 활성에 효과적이었으며 유기질소원으로는 yeast extract 또는 tryptone을 첨가하였을 때 생물계면활성제 활성이 높았다. 이중 무기 질소원으로 0.05% $NH_4$Cl , 유기 질소원으로 0.1% yeast extract를 질소원으로 첨가하였을 때 가장 최적이었다. 탄소원으로 소수성 기질(n-alkane) 또는 친수성 기질(glucose, glycol)을 첨가하여 생물계면활성제 생산량을 조사하였는데 소수성 기질보다는 친수성 기질인 3.0% glucose를 첨가하였을 때 생물계면활성제 생산량이 높았다. 이때의 탄소원/질소원 비율은 17~20이었다. P. aeruginosa F722는 배양조건 3.0% glucose, 0.05% $NH_4$Cl, 0.1% yeast extract, $35^{\circ}C$, pH 7.0, C/N ratio 20, 5 days에서 생물계면활성제 생산량은 1.66g/l이였다. 질소원이 결핍 후 탄소원을 첨가하여 배양하였을 때가 질소원과 탄소원을 함께 첨가하여 배양했을 때보다 생물계면활성제 생산속도 및 균체 생장속도가 높았다. 최적 배양조건하에서 얻어진 배양액의 표면장력은 30mN/m이었다.

• 한국식품영양학회지
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• 제28권6호
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• pp.956-964
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• 2015

Loperamide를 통해 변비가 유발된 실험동물에 유산균 투여가 미치는 영향을 알아보기 위하여 14일 동안 저농도($10^7CFU/mL$ per kg of body weight)의 유산균과 고농도($10^9CFU/mL$ per kg of body weight)의 유산균을 투여한 후, 변비개선 효과를 측정하였다. 그 결과, 변비 유발 후 유산균을 투여한 실험군들의 경우, 대조군(CON)에 비하여 변의 개수, 변 중량 및 수분 함량이 유의적으로 증가하였다. 또한 소화관 이동률을 조사한 결과, 대조군(CON)에 비하여 변비 유발 후 유산균을 투여한 군에서 정상대조군(NOR)인 군과 유사한 이동성을 보이는 것을 확인하였다. 변비가 유발된 실험동물의 혈청 중성지방, 총 콜레스테롤 함량, HDL-콜레스테롤 함량에는 유산균 투여 유무 및 유산균의 농도에 대한 영향을 크게 받지 않은 것으로 보여진다. 고농도의 유산균을 섭취시킨 실험동물군(HIG)의 경우, 분변으로 유도된 아세트산과 프로피온산의 함량이 유의적으로 높게 나타났다. 또한 헤마톡실린 및 에오신 염색을 통한 장내 상피세포 관찰을 통해 유산균 분말 투여시 장 점막의 길이와 넓이가 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 메타지노믹스 유전자 분석을 통한 미생물 분포의 상동성을 비교해 본 결과, 고농도의 유산균 투여군(HIG)이 정상대조군(NOR)과 가장 흡사한 분포 특성을 가지고 있음을 보여주었다. 이상의 결과에 따라 유산균 제제는 변비 개선 효과가 있다고 볼 수 있다.