제주 감귤복합가공공장에서 제조한 감귤농축액을 재료로 감귤식초를 발효하고 관능검사를 실시하였다. 감귤농축액은 신선과즙에 비하여 naringin 및 hesperidin 함량이 낮을 뿐만 아니라 당도와 산도가 높아 식초발 효용으로 적합하였다. 6배 희석한 감귤농축액에 효모(CMY-28)를 접종하고 $28^{\circ}C$에서 3일간 발효하여 알콜도수 $5.6\~6.3\%$의 식초산 발효용 원주를 제조하였다. 여기에 분리한 식초산 발효균(Glucoacetobacter sp. CV1)을 접종하여 $30^{\circ}C$에서 8일간 발효하여 산도 $5.8\~6.2\%$의 감귤식초를 제조하였으며, 관능검사에서 국내에서 유통되는 천연과즙식초 중에서 가장 우수한 것으로 평가되었다. 다만, 식초발효 과정에서 알콜 잔류량이 $2.5\%$를 상회하여 이의 개선이 필요한 것으로 판정되었다.
Objective: To improve the feeding value of rice straw (RS), this study evaluated the potential of rice straw fermented with Pleurotus sajor-caju (FRS) as dairy goat feed. Methods: Spent Pleurotus sajor-caju mushroom substrate was used as fungi inoculum to break the lignocellulose linkage of rice straw, which was solid-fermented at 25℃ to 30℃ for 8 weeks. The ruminal degradation of pangolagrass hay (PG), FRS, and RS were measured in situ for 96 hours in three dry Holstein cows, respectively. Effect of fungi fermented RS on milking performance was studied in feeding trials. A total of 21 Alpine goats a trial were divided into 3 groups: a control group in which PG accounted for 15% of the diet dry matter, and FRS or RS was used to replace the PG in the control group. Goats were fed twice a day under two 28-day trial in individual pens. Meanwhile, a 3×3 Latin square trial (14 days/period) was conducted to study the rumen digestion of three diets by using three fistulated dry goats. Rumen contents were collected for metabolite analyses every one to three hours on the last two days. Results: In situ study showed that fermentation could elevate the rumen degradable fraction and effective degradability of RS (p<0.05). Effective degradability of FRS dry matter was significantly increased from 29.5% of RS to 41.7%. Lactating trial results showed that dry matter intake and milk yield in the PG group and FRS group were similar and higher than those in RS group (p<0.05). The concentration of propionic acid and total volatile fatty acid in the RS group tended to be lower than those in PG group (p<0.10). There were no differences in rumen pH value and ammonia nitrogen level among the groups tested. Conclusion: Fermentation of rice straw by spent Pleurotus sajor-caju mushroom substrate could substantially enhance its feeding value to be equivalent to PG as an effective fiber source for dairy goat. The fermented rice straw is recommended to account for 15% in diet dry matter.
닭의 맹장 상피세포에 기생하여 출혈, 설사 등을 일으키는 구충류(구충류. Coccidia인 Eimerin tenella는 감염 초기에 상피 내 림프구(intraepithelial Lymphocyte; IEL)와 같은 면역계 세포로 먼저 침입하는 것이 잘 알려져 있다. 이 연구는 E. tenella가 면역계 세포 내로 들어가는 것이 추후 충체 생존 및 발육에 도움이 되는 과정인지를 알아보고자 한 것으로, 분리하기 쉬운 닭의 비장 세포를 면역계 세포로 이용하고 MDBK(Madin-Darby bovine kidney) 세포를 시험관 내(in nitre) 숙주세포로 하여 E. tenella의 생존 및 발육 능력을 정량적으로 측정한 것이다. 실험 과정은 3단계로 나누어 첫째 MDBK 세포가 숙주세포로 적합한지 우선 형태학적으로 관찰한 후, 둘째 E. tvnella sporozoites의 발육, 중식 상황을 3H-uracil 동위원내 흡수시험으로 정량화할 수 있는지 알아보고, 셋째 이 방법을 이용하여 sporozoites를 비장세포와 혼합배양한 후에는그 발육, 중식 능력이 어떻게 변화하는지 관찰하였다. MDBK 세포에 탈낭 직후의 정상 sporozoites를 직접 감염시켜 발육상황을 형태학적으로 관찰한 바 감염 3∼4일에 영양형 및 분열체(schizonts)가 완성되고 merosoites가 터져 나와 다른 세포로 침입하는 분열증식(schizogony)이 활발히 영위되고 있는 것이 확인되었다. 또 3H-uracil 흡수는 감염 12시간부터 뚜렷이 나타났고 48∼60시간에 peak에 달한 다음 서서히 감소하였다. 3H-uracil 흡수량은 sporozoites 감염 농도에 따라서도 변화하였으나 탈낭 후 MDBK 세포 감염까지의 시간 경과 에 따라 현저히 감소하였다. 그러나 sporozoites를 비장세포와 함께 4∼12시간 시험관 내에서 먼저 혼합배양한 다음 MDB노 세포에 감염시켰을 때 3H-uracil 흡수량은 sporozoites만을 태양한 대조군 에 비해 항상 높아 비장세포와의 혼합배양 후 발육증식이 더욱 활발해지는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 보아 E. tenella의 sporosoites가 생체 내에서 IEL과 같은 면역계 세포에 침입하는 것이 충체 생존이나 발육에 있어서 비록 필수적인 것은 아니지만 자신의 생존이나 발육능력을 보존 또는 항진시키는데에 도움을 주는 과정의 하나로 판단되었다.
벼 직파재배에서 새 피해, 발아 및 입모불량 그리고 도복피해 등 기술보급저해요인을 해소하기 위하여 개발된 규산 코팅볍씨의 이앙용 상자육묘에서 건묘육성과 벼키다리병 발병 경감을 구명하기 위하여 호기조건인 상자육묘조건과 혐기조건인 Pot이앙조건으로 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 코팅볍씨에서 묘의 출현은 무코팅볍씨에서 보다 2-3일 빨랐고 입고병과 벼키다리병 발생이 현저히 경감되었다. 2. 파종후 45일 생체중은 건전묘에서 11%, 이병묘에서 2.01배로 규산코팅볍씨의 건묘 육성효과가 뚜렷하였다. 3. 육묘 중 파종후 80일까지 벼키다리병 발생은 무코팅볍씨 91.6%에 비하여 7.8%로 현저하게 경감되었다. 4. 최대발병률을 보인 파종 후 45일에 이앙된 코팅볍씨에서 무코팅볍씨에 비하여 건전묘의 추가발병이 거의 없었고 이병묘의 정상생육 회복도 가능하였다. 5. 코팅볍씨에서 육묘된 토양과 식물체의 뿌리와 엽초기부조직에서 활동성 소형포자와 대형포자의 분포가 무코팅에서보다 현저하게 줄었다. 특히 코팅볍씨의 육묘토양과 이병묘/건전묘에서는 무코팅볍씨에서 나타난 전형적인 대형포자(3-7개의 격막과 양끝이 낫처럼 굽은)와는 다른 격막이 없고 두터운 세포벽을 갖는 장방형 미성숙 대형포자 출현이 발병 경감원인으로 주목되었다. 6. 이상의 결과를 종합하여 보면 코팅볍씨의 육묘 중 벼키다리병 발병경감과 이앙 후 이병묘의 정상생육 회복 그리고 건전묘의 이병화경감은 강알칼리성 수용성 규산과 다공성 지오라이트 그리고 종피 잠복 병원균 간의 물리화학적 특성과 건전묘의 균에 대한 저항성에 기인되었을 것으로 판단되었다.
Three species of Fusarium, F. fujikuroi, F. verticillioides and F. proliferatum, are known to be associated with bakanae disease of rice [1, 2]. F. fujikuroi infects rice flowers and survive in endosperm and embryo of the seeds. Infected seed is an important source of primary inoculum of pathogens [3]. Seeds of rice (Oryza sativa cv. Boramchan) collected from bakanae-infected field were found to be 96% infected with Fusarium sp., 52% with F. fujikuroi, 42% with F. verticillioides, and 12% with F. proliferatum as determined by incubation method and species-specific PCR assays. F. fujikuroi was detected at lemma/palea, endosperm and embryo whereas F. verticillioides and F. proliferatum were recovered only from lemma/palea by means of component plating test. Seed disinfection methods have been developed to control bakanae disease and prochloraz has been most widely used for rice seeds. Two chemicals formulated with prochloraz (PC 1) and prochloraz + hexaconazole (PC 2) that inhibit biosynthesis of ergosterol strongly reduced the incidence of Fusarium spp. on selective media to 4.7% and 2.0%, respectively. Disease symptoms of rice seedlings in nursery soil were alleviated by chemical treatment; seedlings with elongated leaves or wide angle between leaf and stem were strikingly reduced from 15.6 to 3.2% (PC 1) and 0 (PC 2), stem rots were reduced from 56.9 to 26.2% (PC 1) and 32.1% (PC 2), and normal seedling increased from 0.4 to 13.3% (PC 2). Prochloraz has some disadvantages and risks such as the occurrence of tolerant pathogens [4] and effects on the sterol synthesis in animals and humans [5]. For these reasons, it is necessary to develop new disinfection method that do not induce fungal tolerance and are safe to humans and animals. Chlorine dioxide ($ClO_2$), that is less toxic, produces no harmful byproducts, and has high oxidizing power, has been reported to be effective at disinfection of several phytopathogenic fungi including Colletotrichum spp. and Alternaria spp. [6]. Gaseous $ClO_2$ applied to rice seeds at a concentration of 20 ppm strongly suppressed mycelial growth of Fusarium fujikuroi, F. verticillioides and F. proliferatum. The incidence of Fusarium spp. in dry seed with 8.7% seed moisture content (SMC) tended to decrease as the concentration of $ClO_2$ increased from 20 to 40 ppm. Applying 40 ppm $ClO_2$ at 90% relative humidity, incidence was reduced to 5.3% and resulted in significant reduction of disease symptoms on MS media. In nursery soil, stem rot was reduced from 56.9 to 15.4% and the number of normal seedlings increased from 0.4 to 25.5%. With water-soaked seeds (33.1% SMC) holding moisture in the endosperm and embryo, the effectiveness of disinfection using $ClO_2$ increased, even when treated with only 20 ppm for four hours. This suggests that moisture was a key element for action of $ClO_2$. Removal of the palea and lemma from seeds significantly decreased the incidence of Fusarium spp. to 3.0%. Seed germination appeared to decrease slightly by water-soaking at $30^{\circ}C$ because of increased SMC and by physical damage of embryos from hulling. These results indicate that the use of gaseous $ClO_2$ was effective as a means to disinfect rice seeds infected with Fusarium spp. and that moisture around the pathogens in the seed was an important factor for the action of $ClO_2$. Further investigations should be conducted to ascertain the best conditions for complete disinfection of Fusarium spp. that infect deep site of rice seeds.
비황화광물인 망간단괴에서 일부 미생물은 비효소학적 과정을 통해 간접적으로 망간(II)을 용출시킬 수 있다. 이때 환원적 용해를 일으킬 수 있는 대사산물의 생성을 위해 제공되는 탄소 및 에너지원인 glucose, sucrose, galactose 등은 생물용출 기술의 장점인 경제성을 저하시키는 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 저렴한 탄소 및 에너지원으로 corn starch를 이용하면서 망간(II) 용출능력을 지닌 종속영양 미생물로서 Bacillus sp. MR2에 의한 망간(II)의 용출 특성을 알아보았다. 망간(II)의 용출은 MR2의 생장에 수반되어 일어났으며[25.6 g Mn(II) $kg^{-1}$ nodule $day^{-1}$], 24시간 이후에는 생성된 망간(II)의 일부가 망간단괴 입자에 다시 흡착되는 경향을 보였다. 분쇄물을 dialysis tube (MWCO 12,000)에 넣어 MR2와의 접촉을 막았을 때도 유사한 정도의 결과[24.6 g Mn(II) $kg^{-1}$ nodule $day^{-1}$]를 보여 세포와 망간단괴의 직접적 접촉이 필요 없이 세포외 분비물질에 의해 환원적 용해가 일어남을 알 수 있었다. 실험에 적용된 영향요인들의 범위에서 최적 용출조건을 분석한 결과, $25\sim35^{\circ}C$, pH 5~7, 접종밀도 1.5~2.5% (v/v), 분쇄물의 농도 2~3 g/L 및 입자크기 <75 ${\mu}m$일 때가 가장 효율이 높았다. 비록 입자의 크기가 작을수록 망간(II) 용출속도가 증가했지만 분쇄에 더 많은 에너지가 요구되므로 경제성을 고려한다면 <212 ${\mu}m$가적절한 수준으로 제시될 수 있었다. 이상의 효율적인 망간단괴의 용출 조건 규명은 기존의 물리화학적 금속 회수기술에 비해 적은 비용과 에너지가 요구되는 환경친화적 생물용출 기술의 진보에 도움을 줄 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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