• 한국자원식물학회지
• /
• 제31권6호
• /
• pp.695-703
• /
• 2018

Previously, we have reported a plant extract isolated from Lysimachia foenum gracum Herba as a new environment friendly biopesticide that has the mycelial growth inhibition effect on Magnaporthe oryzae, the pathogenic fungus of the rice blast disease. For the finding of additional biopesticide candidate, we tested the mycelial growth inhibitory effects about 700 species of plant extracts on PDA media. Among them, the extract of Anemarrhena asphodeloides showed prominent inhibitory effect of which $IC_{50}$ was $139.7{\mu}g/ml$. Mycelial radii of M. oryzae were measured on PDA medium containing the four organic solvent fractions isolated from total extract from A. asphodeloides. Ethyl acetate fraction showed the impressive inhibitory effect of $IC_{50}$, $54.12{\mu}g/ml$. In the subsequent rice field test for the total extract of A. asphodeloides, we obtained encouraging 62.0% control rate of rice blast disease without any phytotoxicity. It is almost equivalent to that of chemical pesticides implying the applicability of the extract as a new biopesticide. In further study, the analysis of active ingredients of the extract would be necessary for the development of a new biopesticide and for the verification of cellular mechanism by which the mycelial growth of M. oryzae inhibited.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제32권10호
• /
• pp.1325-1334
• /
• 2022

Global warming has accelerated in recent decades due to the continuous consumption of petroleum-based fuels. Cyanobacteria-derived biofuels are a promising carbon-neutral alternative to fossil fuels that may help achieve a cleaner environment. Here, we propose an effective strategy based on the large-scale cultivation of a newly isolated cyanobacterial strain to produce phycobiliprotein and biodiesel, thus demonstrating the potential commercial applicability of the isolated microalgal strain. A native cyanobacterium was isolated from Goryeong, Korea, and identified as Pseudanabaena mucicola GO0704 through 16s RNA analysis. The potential exploitation of P. mucicola GO0704 was explored by analyzing several parameters for mixotrophic culture, and optimal growth was achieved through the addition of sodium acetate (1 g/l) to the BG-11 medium. Next, the cultures were scaled up to a stirred-tank bioreactor in mixotrophic conditions to maximize the productivity of biomass and metabolites. The biomass, phycobiliprotein, and fatty acids concentrations in sodium acetate-treated cells were enhanced, and the highest biodiesel productivity (8.1 mg/l/d) was achieved at 96 h. Finally, the properties of the fuel derived from P. mucicola GO0704 were estimated with converted biodiesels according to the composition of fatty acids. Most of the characteristics of the final product, except for the cloud point, were compliant with international biodiesel standards [ASTM 6761 (US) and EN 14214 (Europe)].

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제32권10호
• /
• pp.1315-1324
• /
• 2022

Fermentation is an effective process for providing various beneficial effects in functional beverages. Lactic acid bacteria and yeast fermentation-based biotransformation contribute to enhancement of nutritional value and digestibility, including lactose intolerance reduction and control of infections. In this study, the probiotic fermented fruit juice (PFJ) was produced by Lactobacillus plantarum TISTR 1465, Lactobacillus salivarius TISTR 1112, and Saccharomyces boulardii CNCM I-745 while mixed fruit juice (MFJ) was used as the basic medium for microorganism growth. The potential function, the anti-salmonella activity of PFJ, was found to be effective at 250 mg/ml of MIC and 500 mg/ml of MBC. Biofilm inhibition was performed using the PFJ samples and showed at least 70% reduction in cell attachment at the MIC concentration of Salmonella Typhi DMST 22842. The antioxidant activities of PFJ were determined and the results revealed that FSB.25 exhibited 78.40 ± 0.51 mM TE/ml by FRAP assay, while FPSB.25 exhibited 3.44 ± 0.10 mM TE/ml by DPPH assay. The volatile compounds of PFJ were characterized by GC-MS, which identified alcohol, aldehyde, acid, ester, ketone, phenol, and terpene. The most abundant organic acid and alcohol detected in PFJ were acetic acid and 2-phenylethanol, and the most represented terpene was β-damascenone. The sensory attributes showed scores higher than 7 on a 9-point hedonic scale for the FPB.25, illustrating that it was well accepted by panelists. Taken together, our results showed that PFJ could meet current consumer demand regarding natural and functional, fruit-based fermented beverages.

• 한국지형학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.15-30
• /
• 2021

This study analyzed the changes in land-cover and sedimentary environment before and after flooding through drone images and sediment analysis for the Seomjin River Chimsil Wetland. The results showed that the area of some land-covers such as sand bar, grass, and trees were continuously changed. The acidity level of the sediments in the Seomjin River Chimsil Wetland was weakened gradually by flooding and EC was also decreased. The levels of organic matter, effective phosphoric acid, and CEC, however, were fluctuating depending on branches, which seems to be the result of landization as new sedimentary environment was developed and vegetation was settled after the flood. Average mean size of river sediments was found to be fine sand, and it exhibited various particle size characteristics from granule to medium silt depending on the location. As the sedimentary environment changed due to the effects of floods and typhoons, the particles were granulated or grain refined depending on the position. In the Seomjin River Chimsil Wetland, there were factors that could interfere with geomorphic development and sedimentary environment, contamination sources in and around the wetland, and natural threat factors. Therefore, in this study, a conservation and management plan was proposed to remove these threat factors and to preserve the scarcity, naturalness, and dynamics of Seomjin River Chimsil Wetland.

• 신재생에너지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.35-45
• /
• 2023

Global efforts are focused on achieving carbon neutrality due to the increases in the levels of greenhouse gases. Moreover, the greenhouse gases generated from the disposal of municipal solid waste (MSW) are the primary sources of emissions in South Korea. In this study, we conducted the biological conversion of syngas (CO, H₂, and CO₂) generated from MSW gasification. The MSW-derived syngas was used as a feed source for cultivating Eubacterium limosum KIST612, and pressurization was employed to enhance gas solubility in culture broth. However, the pH of the medium decreased owing to the pressurization because of the CO₂ in the syngas and the cultivation-associated organic acid production. The replacement of conventional HEPES buffer with a phosphate buffer led to an approximately 2.5-fold increase in acetic acid concentration. Furthermore, compared with the control group, the pressurized reactor exhibited a maximum 8.28-fold increase in the CO consumption rate and a 3.8-fold increase in the H2 consumption rate.

• 한국환경농학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.97-108
• /
• 1995

일본 오끼나와현 궁고도(宮古島)의 지하수에 대해서 질산태질소($NO_3-N$) 농도의 현상을 지역별로 조사하고, 질소안정동위체 자연존재비(${\delta}^{15}N$)의 측정을 병용하여 그 오염원을 추정하였다. 궁고도(宮古島)의 지형, 농업형태, 취락의 존재 등 몇종의 요인을 고려하여, 대표적인 10지점을 선정한후, 매월 1회 지하수를 채취하여, 양이온, 음이온 농도를 측정한 후, 정밀동위체비질량분석계(Finnigan MAT 252)를 이용하여 $NO_3-N$의 ${\delta}^{15}N$ 치(値)를 측정하였다. 질산태질소($NO_3-N$) 농도는 측정 기간 중 평균 $1.4{\sim}11.5mgL^{-1}$의 범위였으며, 월간변동이 큰 것과 적은 것이 있었다. ${\delta}^{15}N$치(値)는 측정기간 중의 평균 +4.3${\sim}$+9.7$%_o$의 범위에 있었으며, 비교적 변동이 적었다. $NO_3-N$ 농도와 ${\delta}^{15}N$치(値)의 분포로부터, 조사 지하수는 Tuga-ga를 포함시켜 4군(群)으로 분류되었다. 각 $NO_3-N$의 기원을 추정하여, 퇴구비 등 축산 폐기물, 분뇨(糞尿) 등 생활하수(生活下水), 화학비료, 토양유기물 등으로부터 유래하는 $NO_3-N$의 복합적 기여에 대하여 고찰하였다. 또한 이 지역에서 사용되어지고 있는 화학비료 중의 질소의 ${\delta}^{15}N$치(値)는 -3.9${\sim}$-1.4$%_o$의 치를 나타냈기 때문에 시비된 비료의 질산화 과정에 있어서 일부가 암모니아로서 휘산되는 것으로 추정되며, 그 결과 지하수 중의 ${\delta}^{15}N$치(値)가 증가되는 것으로 추정하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제24권9호
• /
• pp.988-994
• /
• 2014

페놀과 각종 난분해성 화합물이 함유된 폐수를 미생물학적으로 처리하기 위하여 폭넓은 연구가 진행되고 있으나 이들 균주들은 200 ppm 이상의 고농도 페놀이 존재할 경우, 기질저해 현상에 따른 생육이 일어나지 않는 단점이 있다. 본 연구에서는 유류로 오염된 토양에서 고농도 페놀을 분해할 수 있는 P21 균주를 분리하였으며, 표현형 및 계통분류에 근거하여 동정한 결과, Rhodococcus pyridinovorans로 동정되었다. 본 균주에 의한 페놀분해 최적조건은 0.09% $KNO_3$, 0.1% $K_2HPO_4$, 0.3% $NaH_2PO_4$, 0.015% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.001% $FeSO_4{\cdot}7H_2O$, 초기 pH 9 및 $20-30^{\circ}C$이었으며, 이 조건에서 1000 ppm의 페놀을 2일 만에 완전히 분해하였다. 1,500 ppm의 페놀은 3일 만에 완전히 분해할 수 있었으나 그 이상의 페놀은 분해할 수 없었다. 또한 본 균주는 toluene, xylene 및 hexane과 같은 독성 화합물을 이용하여 생육할 수 있었으며, chloroform에서는 생육할 수 없었다.

• 한국광물학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.357-366
• /
• 2007

갯벌 퇴적물에서 분리한 미생물(Haejae-1)을 이용하여 혐기성 및 호기성 조건 하에서 신예미 자철광으로부터 철 침출 및 침출된 철의 생광화작용에 따른 2차 광물의 형성을 연구하였다. 침출에 사용한 미생물은 Haejae-1 (Shewanella sp.)을 이용하였으며 자철광(자철광 : 미생물 성장 배지 = 100 : 1)과 글루코스(10 mM)를 주입한 후 호기성과 혐기성 조건하에서 1개월간 상온에서 실험을 실시하였다. 미생물의 성장 동안 자철광으로부터 침출된 철과 망간의 농도를 ICP-AES를 이용하여 분석하였다. 미생물의 성장과 철의 침출기간 동안 미생물 성장 배지의 열역학적 조건 변화를 알아보기 위하여 미생물 성장 배지의 Eh와 pH를 혐기성 조건하에서 측정하였다. 자철광으로부터 미생물의 성장과 철의 침출, 그리고 자철광의 광물조성 변화 및 2차 광물의 형성을 알아보기 위하여 핀-선 회절분석(XRD), 그리고 SEM-EDX 분석을 실시하였다. XRD 분석결과에 따르면 신예미 자철광의 주 구성광물은 자철석으로 이루어져 있었다. 자철석이 주 구성광물인 신예미 자철광을 이용하여 1개월 동안 미생물에 의한 금속이온의 침출 실험을 실시한 후 호기성에서 15 mg/L의 철(total Fe)과 3.41 mg/L의 망간이 침출 되었으며, 혐기성에서는 32.8 mg/L의 철(total Fe)과 5.23 mg/L의 망간이 침출되었다. 이는 철 환원 미생물이 활동하였기 때문으로 사료된다. 호기성과 혐기성에서의 미생물의 활동에 따른 pH와 Eh의 변화를 측정한 결과, 호기성 조건 하에서는 Eh는 +144.9 mV에서 -331.7 mV로 변화되었으며 pH는 8.3 에서 7.2로 감소하였다. 혐기성 조건하에서 Eh는 -2.3 mV에서 -494.6 mV로 변화되었으며 pH는 8.2에서 7.0으로 감소하였다. Eh의 변화는 미생물에 위한 글루코스의 산화에 따른 전자의 방출에 따른 결과로 사료되며, pH의 감소는 글루코스의 산화에 따른 유기산의 생성에 기인한 것으로 사료된다.

• 한국버섯학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.183-189
• /
• 2017

양송이배지로부터 분리한 인산가용화균 B. metallica JH-7과 B. contaminans JH-15의 단일접종 및 동시접종에 따른 인산가용화 능력의 시너지효과 및 상추생육효과를 조사하였다. 인산캄슘이 함유된 NBRIP 액체배지에 분리균을 접종하고 해리된 가용인산(soluble phosphorus)함량을 HPLC에 의해 분석하여 인산가용화능을 측정한 결과, B. metallica $140.08{\mu}g\;mL^{-1}$, B. contaminans $135.95{\mu}g\;mL^{-1}$, 그리고 동시접종 $134.84{\mu}g\;mL^{-1}$ 순으로 나타나 두 종의 인산가용화 박테리아간의 동시접종에 의한 시너지효과가 없었다. 배지 내 pH 와 잔류 glucose 함량 변화도 모든 접종구에서 배양 1일 후 대부분의 변화가 이루어져 pH의 경우 초기 pH 7.0에서 pH 4.5 수준으로 감소하였으며, 잔류 glucose 함량은 초기 $10mg\;mL^{-1}$에서 $5.3mg\;mL^{-1}$ 수준으로 검출되어 그 이후에는 큰 변화를 보이지 않아 인산가용화능과 거의 유사한 경향을 보였다. 배양여액의 유기산 분석결과 succinic acid, glutamic acid, malic acid, lactic acid를 확인할 수 있었으며, Park et al(2016)에 의해 보고된 인산가용화균의 결과와는 달리 gluconic acid 및 oxalic acid는 검출되지 않았다. 유기산 중에서 lactic acid 와 glutamic acid 가 가장 높은 함량인 $0.18mg\;mL^{-1}$과 $0.16mg\;mL^{-1}$을 나타내었으며, succinic acid는 B. metallica 에서만 확인되었고, 대부분의 유기산이 배양 1일 과 3일 후 생성되는 결과를 보임으로서 유기산이 배지의 pH를 감소시키고 인산 가용화를 유도하는 주요 원인임을 확인할 수 있었다. 접종 1주 후와 2주 후 간의 생육차이를 조사한 상추재배실험결과, 잎의 길이는 2.60 cm 로 B. metallica 처리구가 가장 높았고, 전체길이는 B. metallica + TCP 처리구가 5.50 cm로 가장 높았으며, B.contaminans + TCP 처리구는 잎의 폭과 뿌리길이의 변화에서 0.87 cm 와 3.87 cm로 가장 높았다. 또한 잎의 수는 동시접종 + TCP 처리구에서 6.67 cm로 가장 높은 결과를 보여 재배실험에서도 단일접종과 동시접종구간에 유의수준의 차이를 확인할 수 없었으나, 다른 연구와 유사한 대조구와 비교하였을 경우 인산가용화균을 접종한 모든 처리구에서 뚜렷한 생장촉진효과를 나타냄으로서 접종제로서 인산가용화균을 사용하면 식물과 작물 수확량에 의한 P 섭취가 동시에 증가하고 생육이 촉진된다는 다른 연구결과($Rodr\acute{i}guez$ et al, 1999; Walpola and Yoon. 2013)와 유사한 경향을 보였다. 이 결과를 통하여 인(P) 결핍 토양에 가능한 접종 도구로서 효율적인 PSB 균주를 선택하는 것이 중요하며, 좀 더 정확한 결과를 얻기 위해서는 pot 실험 이후 추가적으로 노지 밭과 시설 재배지 토양의 EC, pH, 유기물 등과 칼륨, 칼슘, 마그네슘과 같은 교환 가능한 양이온 등 화학적 분석(Suh et al, 2008) 등과 이를 기초로 하여 토양의 포트 및 면적에 따른 미생물의 적절한 접종량 확인 등이 더 필요 할 것이라고 생각된다.

• 한국버섯학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.31-38
• /
• 2018

양송이 수확후 배지에서 분리한 Pantoea rodasill LH-1와 Burkholderia stabilis HS-7간의 단일 접종 및 동시접종에 따른 인산가용화능과 상추생육효과를 조사하였다. NBRIP액체 배지에 분리균을 접종하고 배지에 함유된 인산칼슘으로부터 해리된 가용인산(soluble phosphorus)함량을 측정한 결과, P. rodasill LH-1는 $736.59{\mu}g\;mL^{-1}$, B. stabilis HS-7은 $743.90{\mu}g\;mL^{-1}$, 그리고 B. stabilis HS-7와 P. rodasill LH-1을 동시 접종한 배지는 $783.41{\mu}g\;mL^{-1}$로 가장 높았지만 유의수준의 시너지 효과는 나타나지 않았다. 배지 내pH는 초기 pH 7.0에서 배양 3일 후 모든 접종구에서 pH 4.3수준으로 감소하였으며, 또한 배지 내 잔류 당 감소율은 P. rodasill LH-1 31.7%, B. stabilis HS-7은 53.7%, 동시 접종한 배지에서는 87.1%로 가장 높은 감소율을 나타냈다. 분리균에 의해 생성한 배지 내유기산을 분석한 결과, gluconic acid, lactic acid, malic acid, acetic acid, citric acid 이 검출되었으며, 이 중 citric acid가 주요 유기산으로 동시 접종한 배지에서 $0.96mg\;mL^{-1}$로 가장 높은 함량을 나타내었다. 상추 재배 실험결과 동시 접종구가 대조구에 비해 잎의 길이는 7.7%, 뿌리길이는 15.5% 생육증진효과를 보였다. 이 결과들을 바탕으로 B. stabilis HS-7 와 Pantoea rodasill LH-1이 동시접종에 의해 유의수준의 인산가용화 시너지 효과는 관찰되지 않았지만, 무 접종구에 비하여 배지 내 인산가용화능과 작물의 생장이 크게 촉진되는 결과를 보임으로서 인산가용화균을 이용한 미생물 비료의 공급으로 염류집적토양의 인산가용화능과 작물의 생육을 향상시킬 수 있다고 생각된다.