미생물에 의해 체외로 분비하는 다당류생산 균주를 토양으로부터 분리하여 이 균주에 대한 형태학, 생리학적 성질과 화학적 동정방법을 이용하여 동정하였으며 이 균주에 의해 생성된 다당류의 물리화학적 성질을 조사하였다. 분리된 균주는 Bacillus sp.중에 Bacillus polymyxa와 아주 유사한 형태와 특성을 나타내어 Bacillus polymyxa KS-1으로 동정하였으며 생산된 다당류의 용매에 대한 용해도, 정색반응 및 적외선 흡수 spectrum을 조사한 결과 물, formic acid, formaldehyde에는 잘 용해되었으며, 다당류내 pentose, ketose 그리고 전분을 함유되지 않았으며 uronic acid가 함유되지 않음을 알 수 있었다.
이번 연구에서는 pH 조작이 어려운 소규모 하수 처리장에서의 BNR 슬러지의 접종으로 인한 SBR start-up시 영양 염류 제거 특성 및 변화를 관찰 하였다. 1) 글루코즈를 탄소원으로 사용한 유기물 제거에 있어서 모두 85%이상의 높은 제거 효율을 보였으나 BNR 슬러지 접종 비율이나 유무에 따른 SBR의 유기물 제거에 미치는 영향은 미비한 것으로 나타났다. 2) 유입비율에 따라 암모니아 제거 효율은 BNR 슬러지 첨가 유무에 따라 바뀌었으며, 비율에 상관없이 첨가된 반응조는 7일 이내 $82{\sim}98%$에 달하는 제거율을 보였다. 3) 인 제거효율에 있어서는 유입비율에 따라 인 제거 효율이 증가하였으며, 첨가와 미첨가의 차이는 25%이상의 인 방출량 차이를 나타내었다. 4) 첨가한 BNR 슬러지의 비율이 전체의 40%이상일 때는 50%일 때와 큰 차이를 보이지 못했다. 5) FISH를 통하여 미생물 군집을 확인하였고 각 미생물들 간의 상대적인 비율과 heterotroph의 급격한 증식을 확인할 수 있었다. 6) pH, DO, ORP graph를 통한 Reactor의 실시간 조정 가능성을 볼 수 있었다. 7) BNR 슬러지를 접종하지 않을 경우, PAOs와 질산화 미생물의 성장이 더뎌 영양염류 제거가 어려웠다.
초고압 가공처리는 별동의 화학 보존제를 사용하지 않고도 저온에서 식품유래 미생물을 사멸시킬 수 있기 때문에 식품분야에서 주목받는 새로운 가공기술이다. 이러한 초고압 처리의 장점 덕분에 관능적 특성이 우수하고 영양성분이 그대로 보존되는 고품질 식품의 제조도 가능하다. 고압 조건에서의 미생물 사멸정도를 측정하기 위해서는 흔히 실험실 규모의 장비(그림 1)을 사용하여 소량의 미생물 접종액을 처리함으로서 대량 처리시(그림 2)의 양상을 예측할 수 있다. 초기에 개발된 실험실 귬의 초고압 처리장비에는 일반적으로 고압용기 내부에 온도감지 장치가 부착되어 있지 않아, 압력 조건 하에서의 압축발열 및 순간 감압냉각 효과가 제대로 보고되지 않았다. 그러나 가열효과를 고려하지 않으면 초고압 처리기 특유의 가압 특성 대문에 실험 결과의 재현성을 얻기가 힘들고, 특히 대용량 생산설비의 경우 더욱 그러하다. 이론적으로 초고압 처리는 매우 예측 가능한 공정이다. 즉 고압요기 내부에서는 어느 지점이던 간에 압력이 고르게 분포되고, 가열 확산에 근거한 처리공정과는 달리 압력이 모든 지점에 순간적으로 공정상 불균일이 야기될 소지가 있는 부분은 오직 압축에 다른 발열과 열 전달에 의한 온도 편차에 기인한다. 실제로 처리 대상 제품과 압력 전달매체의 압축시 발열정도 차이와 시료, 매체, 고압용기 간의 열 손실 또는 열 흡수 대문에 고압처리 공정에서 온도가 일정하지 않을 수 있다.
본 연구에서는 포스포릴콜린 (MPC)을 이용하여 미생물의 점착현상을 방지하는 고분자 공중합체 막을 제조하여 각종 미생물에 대한 비점착 특성을 조사하였다. 즉, 유리, MPC를 함유하지 않은 PGMA, 그리고 5%, 10% MPC 함유량의 PGMA를 사용하여 E.coli. B.cereus, P.pastoris등 미생물의 점착특성을 그람염색과 SEM촬영을 통해 연구하였다. 그람음성 미생물 E.coli JM109는 MPC 개질 고분자 공중합체의 표면에 점착된 세포수가 유리나 MPC를 함유하지 않은 PGMA에 비해 96.5% 이상 감소하였다. 또한 그람양성 미생물 Bcereus 318은 유리 표면에 비해 MPC가 함유된 고분자 공중합체 표면에 점착된 세포수가 95% 이상 감소하였으며, 효모의 일종인 P.pastoris X-33은 유리나 MPC를 함유하지 않은 PGMA에 비해 MPC가 함유된 고분자 공중합체 표면에 92%이상 점착되지 않았다 한편, MPC 함량에 따른 고분자 공중합체 막에 점착된 미생물의 갯수는 MPC 함량이 각각 5%, 10%인 공중합체 표면에서 큰 차이를 보이지 않았으므로 일정량 이상의 MPC가 고분자 공중합체 내에 함유될 때 비점착 효과는 크게 영향을 받지 않음을 알 수 있었다. 본 연구의 결과로부터 우수한 비점착 효과를 가진 MPC 개질 고분자 공중합체를 광학센서등의 검지부 표면에 코팅할 경우 미생물, 단백질등의 점착으로 인한 센서의 성능저하를 방지할 수 있을 것으로 생각된다.
문화재를 보존, 보관, 전시하는 박물관의 전시실은 실내 공기에 부유하고 있는 먼지와 곰팡이로 인해 생물적 피해를 받는다. 미생물의 발생은 문화재 표면의 착색, 재질 분해, 변질 등의 손상을 야기한다. 본 연구에서는 무위사 성보박물관의 전시실, 전시진열장, 그리고 벽화 표면의 미생물 분포 상태와 온습도 분포 특성을 조사하였다. 전시실과 진열장에서 포집된 미생물을 동정한 결과, Aspergillus sp., Penicillium sp., Cladosporium sp. 등 다양한 미생물이 동정되었다. 특히 1, 3 전시실은 2 전시실에 비해 미생물의 개체 수가 많은 것을 알 수 있었다. 3개 전시실 모두 온 습도 분포도를 살펴본 결과, 대부분이 $28{\pm}4^{\circ}C$의 높은 온도 분포와 70~80% 사이의 고습도 환경에서 높은 분포율을 나타냈다. 각 전시실의 진열장을 비교한 결과, 1 전시실의 진열장이 2, 3 전시실의 진열장에 비해 높은 습도환경 분포율을 보였는데, 이는 미생물 농도 분포와 상관성이 있는 것으로 판단되었다. 이와 같은 무위사 성보박물관 전시실 및 진열장 내부의 고온, 고습 환경의 분포는 근본적으로 전시실의 밀폐도와 환경관리 등에 의해 발생되는 특성임이 확인되었다.
사과 저장중에 발생하는 푸른곰팡이병원균에 대한 길항미생물을 찾기 위하여 자연계로부터 유용미생물을 분리하여 Penicillum expansum에 대한 길항력 검정과 동정하였다. 자연계로부터 얻은 3,000여종의 미생물중에서 푸른곰팡이병원균에 대하여 길항력이 우수한 미생물을 1차적으로 11종 선발하였으며, 이중에서 가장 길항력이 뛰어난 미생물을 치종적으로 KB22를 선발하였다. 길항력이 우수한 KB22의 형태적 성질, 배양적 특성 및 생리 생화학적 성질 등을 조사하여 비교 검토한 결과 Bacillus subtilis와 유사한 균으로 동정되었다. 분리한 길항균 Baillus subtilis KB22는 푸른곰팡이병에 대한 55.9%의 높은 생장억제력을 보였으며, 한천배지에서 Penicillum expansum 접종 후 길항균처리와 열처리한 길항균배양액을 처리하였을 때 각각90%와 15%이상 길항력을 보여주었다.
닭고기를 표면에 미생물 수준을 달리하여, plastic tray와 wrap으로 포장함에 따라 저장 3일에 TBARS 값이 도체의 미생물 수준이 증가할수록 $10^2\;CFU/cm^2$ 처리구 0.064, $10^3\;CFU/cm^2$, 0.079, $10^4\;CFU/cm^2$, 0.088 mgMA/kg으로 계속 증가하는 경향을 나타내었고 저장 5일에서도 비슷한 경향을 나타내었다. VBN의 변화도 도체 내 미생물 수준이 증가할수록 전체적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 육색에서 명도(L*), 황색도(b*)는 미생물 수준에 따라 일정한 경향을 나타내지 않았다. 미생물 수준에 따른 총 세균수는 저장 3일 $10^2\;CFU/cm^2$ 처리구에서 3.34, $10^3\;CFU/cm^2$, 3.67, $10^4\;CFU/cm^2$ 3.77 log $CFU/cm^2$로 도체 미생물 수준이 증가할수록 약간씩 증가하는 경향을 나타내었다. 이러한 경향은 저장 5일에서도 비슷한 경향을 나타내었다. E. coli의 변화는 저장 3일에 $10^2\;CFU/cm^2$ 처리구에서 1.70, $10^3\;CFU/cm^2$, 1.69, $10^4\;CFU/cm^2$ 1.77 log $CFU/cm^2$으로 $10^4\;CFU/cm^2$ 처리구에서 가장 높은 증가율을 나타내었다. 저장 5일에서도 저장 3일과 비슷한 경향을 나타내었다.
본 연구에서는 제주 지역의 토양 및 해양 환경으로부터 약 70주의 미생물들을 분리하였으며, 16S ribosomal RNA 유전자 분석을 통하여 최종 21종의 미생물을 발굴하였다. 이들 미생물들은 5 강(Class) 16 속(Genus)에 속하며, 모두 국내 미기록종으로 확인되었다. 분리된 미생물의 기질 특이성 및 고분자 물질 분해능을 바탕으로 내산성과 호염성 미생물들의 생리활성 표현형은 서로 구별되는 것으로 관찰되었다. 본 연구결과는, 국내 미생물 자원활용에 기초적 정보를 제공할 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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