가축사료에 항생제 사용이 전면 금지되고 친환경 축산물에 대한 소비자들의 관심이 높아지면서 축산농가에서는 자연스럽게 합성항생제를 대체하는 물질이나 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 최근 미생물과 봉독기술을 활용한 항생제 저감 돼지고기 생산모델을 양돈농가에 접목하여 생산성 향상과 고품질 친환경축산물 생산으로 소득이 증대한 사례가 있어 양돈농가에 소개하여 농가의 경영에 도움이 되었으면 한다.
산업화가 가속화되며 독성 중금속에 의한 토양, 지하수 및 하상퇴적물의 오염사례가 증가하고 있다. 지표 산화환경에서의 이들 중금속의 이동 및 거동에 관한 연구는 그간 수차례 수행된 바 있고 이에 관하여 적절한 오염처리기법 개발에 관한 연구도 다수 이루어지고 있다. 그러나 중금속이 심부 환원환경으로 이동한 경우에 대하여는 이들 오염물질의 거동 및 그에 따른 적절한 처리에 관한 연구가 거의 수행된 바 없는 실정이다. (중략)
단삼(Salvia miltiorrhiza Bunge)은 우리나라에서 전통적으로 부종, 관절염, 간염 등과 같은 염증질환의 치료에 사용해왔다. 본 연구에서는 단삼 메탄올 추출물을 이용하여 구강미생물에 대한 항균활성을 확인하였다. 그 결과 메탄올추출물은 실험 되어진 모든 구강미생물에서 강한 항균활성을 나타내었다(MICs, 8 to $64\;{\mu}g/mL$; MBCs, 16 to $64\;{\mu}g/mL$). 추가적으로 ampicillin이나 gentamicin과의 병용투여서 최소억제농도(MIC)와 최소살균농도(MBC)가 감소하는 병용효과를 나타내었다. 더불어 메탄올추출물 단독 사용시 보다 항생제와 병용투여시 빠른 사멸효과를 보였다. 결론적으로 단삼 메탄올추출물이 치아우식을 유발하는 많은 세균들에 대한 항균효과가 뛰어남을 확인 할 수 있었으며, 안정성이 높은 천연 치아우식예방제로서의 개발가능성을 확인하였다.
본 연구에서는 흑마늘 진액 가공 후 발생하는 흑마늘박의 활용 가능성을 검토하고자 흑마늘박 추출물의 항균성과 시금치에 대한 세척 적용 효과를 분석하였다. 흑마늘박 추출물은 주요 병원성 미생물인 L. monocytogenes, S. aureus, E. coli O157:H7, S. Typhimurium에 대해 모두 항균성을 나타냈으며, 특히 그람 양성균인 L. monocytogenes와 S. aureus에 더 효과적으로 작용하였다. 시금치에 0.5% 흑마늘박 추출물을 처리한 후 $4{\pm}1^{\circ}C$에서 9일 동안 저장하면서 미생물 수 변화를 측정하였다. 흑마늘박 추출물 처리는 대조구와 비교하여 저장 9일 동안 시금치의 총 호기성 세균 수를 1.23~1.35 log CFU/g, 효모 및 곰팡이 수는 0.82~1.12 log CFU/g 감소시켰다. 또한, 흑마늘박 추출물 처리는 저장 9일 동안 시금치의 Hunter 색도 값 및 총색차 값을 저장 초기와 유의적인 차이 없이 지속시켰기에 색도 품질 유지 측면에서 단순 물 세척 처리구보다 더 효과적이라고 판단된다. 따라서 본 연구 결과를 통해 흑마늘박 추출물은 병원성 미생물에 대해 높은 항균성을 가지면서 동시에 시금치와 같은 신선 농산물의 미생물 제어를 위한 효과적인 세척 처리 물질로써 활용될 수 있다고 판단된다.
전기장하 토양 내에서 미생물 이동은 주로 전기영동과 전기삼투에 의해 일어나며 미생물의 이동속도와 유속에 대한 전기영동의 공헌도가 전기삼투보다 대체로 높게 나타났다. Pentadecane-오염토양에 대해 동전기 생물학적복원을 실시한 결과 토양내 미생물 농도는 전기영동과 전기삼투가 함께 작용하여 양극과 음극의 인접 토양에서 동시에 증가하였으며 초반 공정이후에는 미생물의 표면전하특성과 양극의 산소발생에 의하여 미생물 농도가 양극, 중간, 음극의 순서로 나타났다. 하지만 미생물의 양방향 이동으로 토양의 모든 위치에서 오염물이 균일하게 제거될 수 있었다. 미생물의 전기적 이동을 이용한 동전기 생물학적복원은 기존의 생물학적복원의 단점인 늦은 분해속도와 낮은 제거효율의 단점을 극복할 수 있었다.
자연계에 배출되는 유기물함유폐수는 Figl 에 나타난 바와 같이 미생물의 생태적변동에 의해 정화된다. (표 1참조)이 자연현상을 인공장치에 의해 효율좋게 정화시키는 연구를 20수년전부터 개시하여 Test plant 및 Pilot plant을 작제하여, 검토하여 현재는 Fig. 2.에 나타난 바와 같은 실용화 plant가 다수, 가동하게 되었다. Fig. 2의 flow pheet를 개약설명한다. 먼저 폐수원액은 vibrating filter를 통과시키므로서 고형물은 제거된다. 이 용액을 구기조(Aeration tank)에 투입하여, 맹렬히 통기하면서, 호기분해를 행한다. 1 일간, 포기후, 호기성균체를 포함한 용액을 다음의 광합성세균배양조에 이행시켜, 4 일간 체류시키므로서 광합성세균등을 증식시킨다. 그후 응집침전제를 첨가하여, 광합성세균등의 Bacterial mass는 회수된다. 그 상맥부는 최종적으로 포기되고, (동기, 한랭에 있어서는 산포여상 Contact oxidation tower를 통과시킨다.) 소량의 침전제을 분리한 후 방류한다, 광합성세균이용에 의한 수처리기술의 특징은 1) 농후유기폐수를 희석하지 않고 정화처리할 수 있다. 2) 표3에 나타난 바와같이 적용할 수 있는 폐수의 종류는 많다. 3) 부산물로서 회수한 균체는 축산사료나 수산사료로서 이용할 수 있다. 표4 및 표5는 산난계 및 부화직후의 치어의 첨가사료 로서 이용한 일예이다.
본 연구에서는 프로바이오틱스로 사용하는 유용 미생물과 식용으로 안전하게 사용 가능한 미생물 자원을 이용하여 배당체의 전환 연구를 실시하여 전환체의 새로운 생리활성 작용에 대하여 연구하였다. 연구에 사용한 주요 소재로는 인삼의 사포닌 배당체, 길경의 platycodin 배당체, 호로파의 사포닌 배당체, 칡과 두유의 이소플라본 배당체 등이었다. 사용 균주로는 bifidobacteria, lactobacilli, leuconostocs, yeasts, aspergilli 등이었다. 유산균 중에는 Bifidobacterium sp. Int-57의 전환능이 우수하였고 식용 곰팡이 중에는A. niger의 전환능이 우수하였다. 다양한 미생물 또는 효소를 이용한 전환체에 대하여 아질산 소거능, 항산화능, a-glucosidase와 a-amylase 저해능 등을 조사하였을 때 일반적으로 전환 후의 활성이 중가하였다. 길경 사포닌은 전환 후에 세포 독성이 줄어들었으며 관능성이 유의적으로 개선되었다. 결론적으로, 프로바이오틱스와 식용 미생물을 이용하여 천연물 중에 존재하는 배당체의 생리활성 및 관능성을 증가시킬 수 있어 새로운 기능성 식품의 개발에 활용할 수 있을 것이다.
미생물을 이용한 원석 또는 폐석으로부터 인류에 유용한 원소 및 중금속의 용출은 초기 연구단계에 있는 새로운 생물학적 기술 중의 하나이다. 본 연구의 목적은 갯벌 퇴적물에서 분리한 미생물(Microcosm)을 이용하여 자철석으로부터 철의 용출 및 용출된 철의 생광화작용에 따른 2차 물질의 형성을 규명하고자 한다. 갯벌퇴적물에서 분리한 철 환원 박테리아(Microcosm)가 글루코스($10{\sim}20mM$)를 이용하여 성장하는 동안 자철석으로부터 철의 용출 및 2차 물질의 형성을 ICP, XRD, SEM-EDX 및 TEM을 이용하여 연구하였다. 미생물배지에 상업용 자철석(미생물배지 : 자철석 = 100 : 1)과 철환원 박테리아를 넣고 혐기성 및 호기성 조건하에서 철 용출 및 2차 물질의 형성실험을 실시한 결과, 철의 용출 실험동안 미생물배지의 Eh는 호기성 조건에서 +250 mV에서 -520 mV 까지 감소하고, pH 7.3에서 5.5까지 감소하였다. 혐기성 환경에서 박테리아의 활동에 따라 15일째 자철석으로부터 94 ppm의 Fe를 용출하였으며, 박테리아가 없는 혐기성 조건 하에서는 0.9 ppm의 Fe의 용출을 보여 주었다. 호기성 환경에서 박테리아의 활동에 따라 자철석으로부터 15일째 107 ppm의 Fe를 용출하였다. 배양을 시작한지 1개월이 지난 시점에서는 미생물배지에 용출되어 있는 Fe가 혐기성 조건에서는 57ppm의 Fe가, 호기성 조건하에서는 6.5 ppm의 Fe 각각 존재하였다. 박테리아가 배양되는 동안 용출된 철의 감소는 2차물질의 형성에 철이 소비된 것으로 사료되며, 호기성 조건하에서는 적갈색의 2차 물질 형성을 보여주었다. 미생물에 의한 자철석으로부터 철과 망간의 용출은 미생물의 활동에 따른 미생물배지의 열역학적인 조건(Eh/pH)의 변화 및 유기물의 산화에 따른 유기산의 형성에 기인한 것으로 사료된다. 미생물을 이용한 결정질의 자철석으로부터 철의 용출 및 비정질의 2차물질의 형성은 미생물의 퇴적물 내에서 철의 순환에 중요한 역할을 담당할 뿐만 아니라 미생물을 이용한 유용물질의 침출(Bioleaching) 및 생광화작용에 따른 광물의 합성 가능성을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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