• 미생물학회지
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• 제38권3호
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• pp.168-172
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• 2002

출아효모는 주변 환경 pH의 커다란 변화 속에서 적응할 수 있는 효과적인 체계를 지니고 있으며 SHC1 유전자는 알칼리 pH 조건에서 세포의 성장에 필요한 유전자 중에 하나임을 확인하였다. SHC1 유전자의 세포내 pH 조절 기작을 보다 구체적으로 알아보기 위하여 이 유전자가 소실된 돌연변이주를 제조하였다. 성장률의 차이가 나타나는 원인을 세포 내부의 pH 완충능력 결여에 의한 것으로 추측하고 pH 감수성 형광물질인 C.SNARE를 사용하여 외부 pH의 변화에 따른 세포 내부의 pH를 측정하였다. 알칼리 pH 완충효과는 소실 돌연변이의 경우는 야생종 대비 70% 수준을 보였다. 또한 pH 조절에 관여하는 효모세포 내부의 $Na^{+}$과 $K^{+}$의 농도를 원자흡광계를 사용하여 조사한 바, $K^{+}$ 이온의 경우에는 돌연변이주에 비하여 야생형 세포내에 더 많이 존재하는 것으로 나타났으나 $Na^{+}$ 이온의 경우는 별다른 차이점을 보이지 않았다. 이러한 결과는 $K^{+}$ 이온의 조절이 효모에서 세포내 pH조절 기작에 중요하며 SHC1 유전자는 이 $K^{+}$ 이온의 세포내 농도 유지에 관여하고 있다는 것을 제시해 주었다.

• KSBB Journal
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• 제23권1호
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• pp.54-58
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• 2008

수소는 연료전지와 같은 친환경적인 용도로 인해 미래의 에너지로서 주목받고 있는데, 생물학적인 발효법은 수소의 생산을 위한 유망한 방법이다. 본 연구에서는 Enterobacter aerogenes KCCM 40146을 대상으로 수소 생산을 최대로 하기 위한 배지의 조건을 최적화하였다. 그 결과, 0.5M potassium phosphate buffer pH 6.5에서 glucose 30 g/L일 때 수소의 누적 농도가 431 $m{\ell}$로 최대값을 얻을 수 있었다. 질소원으로 peptone과 tryptone을 넣은 배지가 수소의 생산 뿐 아니라 균주의 성장에 가장 효율적이었다 한편, 미생물의 성장속도조절이 수소의 효율적 생산을 위해 중요한 실험변수임을 알 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제50권4호
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• pp.327-333
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• 2014

산성 배지에서 성장하며 mannanase를 생산하는 균으로 분리된 Bacillus sp. YB-1401과 B. amyloliquefaciens YB-1402로부터 mannanase 유전자를 각각 클로닝하고 그 염기서열을 분석한 결과 2개 유전자는 동일하게 360 아미노산으로 구성된 단백질을 코드하며 1,080 뉴클레오티드로 구성되어 있다. 아미노산 잔기 배열의 유사성을 분석한 결과 이들 mannanases는 서로 4개의 잔기가 다르며 glycosyl hydrolase family 26에 속하는 mannanase와 상동성이 높았다. 재조합 대장균이 생산하는 YB-1402 유래의 His-tagged mannanase (HtMAN1402)가 YB-1401 유래의 His-tagged mannanase (HtMAN1401)에 비해 열안정성과 산성 pH에서 안정성이 높았다. 특히 HtMAN1402는 pH 3.0에서 4시간 방치 후에도 약 50% 이상의 잔존활성을 보여 사료첨가용 효소로 사용되기에 적합한 특성을 보였다. 또한 이들 효소는 $Ca^{2+}$ 이온에 의해 열안정성이 증가하는 것으로 확인되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.788-794
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• 2009

황화수소 및 메틸머캡탄($CH_3SH$) 또는 DMS($CH_3SCH_3$)와 같은 황화합물들의 악취를 효율적으로 처리하기 위하여 축분으로 오염된 토양으로부터 sodium thiosulfate 또는 유리황과 같은 기질을 이용하여 미생물의 분리 및 동정을 하고 분리된 미생물들의 여러 가지 pH, 배양온도, 산소조건, 기질(황화합물) 농도, 질소원 및 탄소원의 농도 및 배양기 교반속도 등의 배양조건 하에서의 배양특성을 관찰하고 적정배양조건을 구축하였다. KD-1212와 DAH-1056 균주의 최적 pH는 각각 7.0 및 4.0이었으며 최적배양온도는 $30{\sim}35^{\circ}C$ 범위였다. 또한 독립영양미생물인 ED-1138 균주를 다른 오염된 토양에서 분리하였다. 균주를 고정한 바이오필터의 악취처리에 있어서 균주 DAH-1056이 기존 균주 Thiobacillus sp. IW보다 황화수소 제거능이 우수하였다. KD-1212 균주를 이용하여 황화합물의 농도 및 질소원 및 탄소원에 대한 성장특성을 조사한 결과, KD-1212는 sodium thiosulfate의 25 mM 농도에서 성장이 가장 잘되었고, 탄소원으로는 glucose와 maltose를 잘 이용하는 것으로 나타났다. 그리고 질소원으로는 yeast extract를 잘 이용하였으며 0.5% 농도에서 성장이 가장 잘 되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권4호
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• pp.452-459
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• 2007

부유 및 부착성장 미생물을 이용한 접촉안정형 영양염류처리 하이브리드공정은 질산화 반응조내에 EPS(Expanded Poly-Styrene) 여재를 충진하여 autotrophs와 heterotrophs의 분리성장과 질산화균의 우점화를 도모함으로써 수리학적체류시간 6시간 이내에서도 양호한 처리수질을 얻을 수 있는 공정이다. 본 공정의 운전결과 방류수의 $BOD_5,\;COD_{Mn}$, SS의 평균농도는 5.2 mg/L, 7.3 mg/L, 4.9 mg/L이었으며, T-N 및 T-P농도는 6.8 mg/L 및 0.6 mg/L로서 양호한 처리 결과를 얻을 수 있었다. 또한 본 공법의 평균 제거효율은 $BOD_5,\;COD_{Mn}$, SS의 경우 94.6%, 79.8%, 94.9%이었으며, T-N 및 T-P로서 70.8% 및 76.9%로 나타났다. EPS 여재에 부착된 부착미생물 군집의 16S-rRNA 분석결과 ammonia-oxidizing bacteria로 알려진 Nitrosomonas속, Nitrosoccus속, Gallionella속이 포함된 cluster가 EPS 여재에 부착된 biofilm의 6% 정도인 것으로 조사되었다. 결과적으로 질산화미생물의 우점화를 통해 질산화 반응시간을 단축시킴으로서 6시간 이내의 짧은 수리학적 체류시간에서도 T-N 및 T-P농도를 10 mg/L 및 1.0 mg/L 이하로 처리할 수 있었던 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제54권4호
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• pp.384-397
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• 2018

본 연구는 전통 발효식품에서 반려동물의 사료 및 보조식품 등에 사용될 수 있도록 안전성 확보와 프로바이오틱스 활성 등 기능성을 갖춘Bacillus 속 균주를 선발하고자 하였다. 전국에서 수집한 전통 장류에서 약 300종의 분리주를 확보하였고, Bacillus cereus가 생성하는 구토와 설사 독소 유전자 6종, ${\beta}$형 용혈성, 발암 관련 효소 3종 등을 보유하지 않거나 생성하지 않는 4종의 균주를 선별하였다. 4종의 분리주를 대상으로 항생물질 유전자 보유 여부, 세포 표면 소수성, 항생제 감수성과 당 이용성 등을 분석하였고, 최종적으로 항생물질 생성 유전자 3종을 모두 보유하고, 혈전 용해 및 세포 표면 소수성이 가장 우수한 SRCM 100731을 선정하였다. 최종 선별된 SRCM 100731의 16S rRNA 염기서열 분석 결과 Bacillus amyloliquefaciens로 동정 되었으며, 펫 사료 및 식품 등 산업적 적용을 위하여 균체 성장 최적화를 수행하였다. SRCM 100731의 배지 성분 선별을 위하여 Plackett-Burman design (PBD)을 사용하였으며, 최적 성장을 위한 배지 성분으로는 molasses와 sodium chloride, potassium chloride가 예측되었다. PBD를 통해 선정된 배지 성분의 농도를 최적화하기 위하여 central composite design (CCD)을 사용하였으며, 실험 결과 7.0% molasses, 1.1% sodium chloride, 0.5% potassium chloride로 예측되었다. 이때 최대 균체량은 12.6625 g/L로 예측되었으며, 최종적으로 실험 모델의 예측값과 실 측정값이 $12.6625{\pm}0.0658g/L$로 오차 범위내의 결과를 나타내어 실험 모델의 신뢰성을 검증할 수 있었다. 이는 실험 모델에 의해 예측된 최적 배지 사용 시 최적화 이전 배지에서의 균체량($1.8273{\pm}0.0214g/L$) 대비 약7배로 균체량이 증가함을 확인할 수 있었다. 향후 B. amyloliquefaciens SRCM 100731의 제품 개발 등 후속 연구의 진행이 필요하나 본 연구를 통해 산업 적용이 가능한 프로바이오틱스 소재의 발굴 및 산업화 배양 조건이 확립 되었으므로 앞으로 성장하고 있는 반려동물 산업에 유용하게 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 농업생명과학연구
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• 제50권5호
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• pp.139-152
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• 2016

본 연구는 국내 주요 조사료(rice straw, timothy and alfalfa) 및 쑥과 녹차의 반추위 소화율과 물리적 구조를 비교하기 위해 in vitro 와 in situ 실험을 실시하였다. 각 사료별 3, 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 및 72 시간 동안 배양하였고, in vitro 실험에서는 가스 발생량, 미생물 성장량, pH를 측정하였다. 가스발생량은 배양시간이 경과할 수록 모든 시간대에서 증가하였고(p<0.05), 녹차에서의 가스발생량이 가장 낮았다. 미생물 성장량은 배양시간이 경과할수록 모든 처리구에서 증가하는 경향이었으나, 유의차는 나타나지 않았고(p<0.05), 쑥과 녹차의 미생물 성장량이 다른 처리구에 비해 낮게 나타났다(p<0.05). 반추위내 pH는 배양시간 경과할 수록 감소하였고, 티모시의 pH가 다른 사료에 비해 가장 낮았으며, 볏짚의 pH가 다른 사료에 비해 높았다(p<0.05). In situ 실험에서 모든 시간대 녹차의 건물소화율(DM; Dry Matter) 및 조단백 소화율(CP; Crude Protein)은 가장 높았다(p<0.05). 또한 반추위내 통과 속도 4% 쑥에서 건물소화율이 가장 높았고, 알팔파는 조단백 소화율이 가장 높았다(p<0.05). 녹차와 쑥의 표면과 기공을 주사전자현미경(SEM; scanning electron microscope)으로 관찰한 결과, 쑥 표면에는 미생물이 존재하지 않아 반추위 내 영양소 소화율이 낮은 것으로 사료되고, 녹차는 기공에 미생물이 관찰 되었다. In vitro 및 in situ 실험의 결과를 통하여 반추동물의 사료원료로 잠재적인 가치가 있을 것으로 사료된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.169-175
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• 2002

저장 중 벼의 품질에 영향을 주는 해충 및 미생물의 발생과 성장속도는 곡온과 함수율이 가장 중요한 요인이다. 곡온은 기온의 계절적 변화에 따라 변하게 되며 저장고내의 위치에 따라 다르게 분포된다. 이러한 불 균일한 온도분포는 자연 대류현상을 유발하고 수분이동을 발생시켜, 함수율 증가와 응축현상을 초래하여 벼의 품질을 손상시키게 된다(Keum and Kim, 1991). 해충의 번식은 온도와 매우 밀접한 관계가 있는데 15$^{\circ}C$이하일 때는 매우 느리거나 나타나지 않고, 4$0^{\circ}C$이상일 때는 대개 생존할 수 없다. 그러나, 3$0^{\circ}C$에서는 최대로 번식하게 된다(Chang et al., 1993). (중략)

• 유기물자원화
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• 제4권2호
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• pp.71-75
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• 1996

Trimethylamine, dimethylamine, methylamine 등의 아민류를 분해할 수 있는 미생물을 TMA를 성장기질로 사용한 농화배양으로부터 분리하였다. 분리된 균은 Methylobacterium sp. T32에 속하는 균으로 동정되었다. 이 균은 메탄올, 메틸아민류를 분해할 수 있으나, 다탄소화합물중에서는 malate, succinate, betaine과 같이 극히 제한된 종류의 유기화합물만을 분해할 수 있는 restricted facultative methylotroph였다. 이 균을 분변토에 고정하여 biofilter를 제작하였을 때 TAM gas를 SV $30h^{-1}$, 농도 120ppm를 연속적으로 분해했다.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.91-101
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• 2023

박테리오신은 리보솜에서 합성된 항균 펩타이드로, 박테리아에 의해 생성되어 유사하거나 밀접한 관련이 있는 박테리아 균주의 성장을 억제한다. 니신이 처음 발견된 이래로, 독특한 구조와 다양한 항균활성 방식을 가진 많은 박테리오신들이 기술되었고, 생산, 분비, 면역을 암호화하는 유전자들이 보고되었다. 니신은 치즈와 액체 달걀, 소스, 통조림 식품에 적용되는 박테리오신 중 하나이다. 많은 Bacillus 속 박테리오신들은 변역 후 변형된 펩타이드인 란티바이오틱스에 속한다. 다른 속의 Bacillus는 또한 많은 다른 비-란티바이오틱스 박테리오신을 생산한다. Bacillus 속 박테리오신은 때때로 더 넓은 항균 스펙트럼 때문에 더욱 중요해지고 있다. 박테리오신은 식품 및 제약 산업에서 식품 부패 및 병원성 세균 증식을 방지하기 위한 매력적인 화합물로 간주된다.박테리오신은 식품계에서 다양한 방식으로 생물학적 방부제로 사용될 수 있다. 생물 보존은 미생물 및/또는 그 대사산물을 사용하는 식품의 유통기한 연장 및 안전성 향상을 의미한다. 새로운 항균 화합물에 대한 수요는 식품 미생물학적 안전성을 향상시킬 수 있는 새로운 기술에 대한 큰 관심을 가져왔다. 박테리오신의 응용은 식품에서 인간의 건강으로 확대되고 있다. 오늘날 많은 연구자들은 박테리오신에 대한 관심을 식품보존에서 감염과 항생제 내성 질병을 유발하는 박테리아의 처리로 전환하고 있는 추세이다. 박테리오신 연구의 이 흥미로운 새로운 시대는 의심할 여지없이 새로운 발명과 새로운 응용으로 이어질 것이다. 이 리뷰에서 우리는 Bacillus 속에 의해 생산되는 박테리오신의 다양한 특성과 응용을 요약한다.