• 미생물학회지
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• 제36권1호
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• pp.74-78
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• 2000

본 연구에서는 Photobacterium phosphoreum의 배양 및 생체발광을 위한 최적 배지의 개발과 장기저장 후 생체발광능의 회복을 위한 최적의 저장 조건을 확립하고자 하였다. P. phosphoreum을 배양하기 위한 배지로 Luria broth(LB) 배지를 변형한 modified LB(mLB) 배지를 개발하였다. mLB 배지는 Luria broth에 1.5%의 NaCl과 3%의 글리세롤을 보정, 첨가한 배지로, 미생물 생장 및 생체 발광량이 Nutrient broth 배지보다 약 25% 가량 높은 수치를 보여주었으며, 생장 대수기에서 생장 휴지기로 넘어갈 때 생체 발광량이 최고치에 달하였다. 30% 글리세롤을 첨가하여 $-20^{\circ}C$ $-70^{\circ}C$ 및 액체질소에 3개월간 보관한 후, 배양하여 생장 및 생체 발광량을 조사한 결과에서는 $-20^{\circ}C$ 보관한 시료가 가장 좋은 결과를 보였다. 항 동결제로 5% adonitol을 첨가하여 동결 건조한 시료는 재 배양 시 adonitol를 첨가하지 않은 시료보다 16시간 이상 짧은 생장 유도기를 보여 주었고, 생체 발광량이 최고조에 달하는 시간도 빠르게 나타났다.

• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.547-555
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• 2018

북미, 유럽 뿐 아니라 우리나라에서도 유해물질 관리제도가 도입되는 등 매년 크게 증가하는 화학물질의 생산, 유통으로 인한 독성 피해에 대응하고 있다. 유해물질의 생물독성을 평가하는 방법은 널리 소개되어 왔으나, 모델링을 위한 정량적이고 신속한 정보가 요구된다. 본 연구에서는 발광 미생물인 Vibrio fischeri를 이용하여 아연, 구리, 크롬, 카드뮴, 수은, 납 등 중금속 6종에 대한 독성 평가를 실시하고, 독성 모델링을 통해 생존율을 재현하였다. 발광 미생물의 활성 정도 및 중금속에 의한 독성은 photomultiplier가 내장된 감광 장치를 이용하여 상대발광도를 측정, 독성의 영향을 판단하였다. 30분 내 저해율이 20% 미만에 이르는 농도 및 $EC_{50}$ 등을 통해 독성을 평가하였다. 그 결과, 생물 독성은 수은, 납, 구리, 크롬, 아연, 카드뮴 순으로 나타났다. 시간별 $EC_{50}$의 추세선을 통해 얻은 $EC_{{50},{\infty}}$는 독성 모델링의 주요 파라미터와 선형 관계가 높았다. 실험결과로부터 DAM, TDM 모델링에 필요한 주요 파라미터를 얻었으며, 재현된 독성 영향은 아연, 구리, 크롬, 카드뮴 등에서 오차율 평균 10.2%이었다. Vibrio fischeri를 및 감광 장치를 이용한 미생물 독성 측정 방법은 짧은 시간에서 $EC_{{50},{\infty}}$ 및 독성 모델링 구현에 필요한 주요한 인자들을 신속하게 얻을 있어 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 2002년도 추계국제학술대회
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• pp.161-161
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• 2002

최근, 무분별한 농약사용으로 인해 조리 후에도 잔류하는 농약성분의 독성이 문제시 되고 있어 인체 내로의 섭취 전에 독성 유무와 그 정도를 확인할 수 있는 방법 개발을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 채소류, 곡류, 과일류 등에 빈번히 사용되는 농약성분의 독성 확인과 함께 이들 식품 내에 잔류하는 농약성분의 검출을 위한 방법을 연구하였으며, 이들의 독성 유무를 유전자 재조합된 5종의 발광성 미생물을 이용하여 확인하였다. 또한 이들 농약류가 식품 내에 잔류하여 발생하는 독성을 분석하기 위해 식품내 잔류하는 농약 성분의 추출에 필요한 효율적인 추출 용매를 제작하였으며, 농약성분의 화학적 성질에 따라 추출 방법을 두 단계로 분리하여 추출률을 향상시켰다. 뿐만 아니라, 식품류의 특성에 적합하게 식품별로 특정한 추출방법을 연구하였으며, 추출된 농약 성분의 독성 및 안정성 역시 발광성 박테리아를 이용하여 확인하여, 전체적인 추출방법의 효율을 진단하였다.

• 환경기술인
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• 통권178호
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• pp.66-72
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• 2001

기존의 Microtox assay를 대체하고 국내 실정에 맞는 독성검사-조기경보장치를 개발하기 위하여 독성물질에 매우 민감하게 반응하는 새로운 세균을 수계에서 분리하여 발광유전자인 luxAB로 형질전환시켰다. 또한, luxAB유전자를 포함하는 플라스미드로 형질전환된 균주를 이용하여 여러 가지 독성물질에 대한 독성검사를 수행하였다. 민감도를 증진시킨 균주 YH9-RC를 대상으로 여러 가지 화합물에 대한 EC50 값을 측정하였을 때 기존의 Microtox

• Applied Biological Chemistry
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• 제43권3호
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• pp.202-206
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• 2000

까나리 액젓 부산물의 자원화를 위한 연구의 일환으로 까나리 액젓부산물을 건조, 분쇄하여 미생물 배지로의 활용 가능성을 조사하였다. 조사 균주로는 Escherichia coli$(Gram^-)$, Bacillus subtilis$(Gram^+)$ 발광미생물인 Photobacterium phosphoreum을 이용하였으며, 기준 LB 배지와 비교 분석하였다. 일반적으로 까나리 액젓부산물 배지는 E. coli나 B. subtilis와 같은 미생물에 필요한 일부 성분이 LB 배지에 비해 부족함을 보였다. 탄소원은 까나리 부산물 자체에 충분한 것으로 나타났으며, growth factor yeast extract 0.5%를 까나리 액젓부산물배지에 첨가하거나, 단백질원인 0.5% peptone과 0.3%의 yeast extract 혼합물을 보강한 까나리 액젓 부산물배지에서는 LB 배지와 같은 세포증식을 보였으며 각 까나리 액젓부산물배지의 제조단가는 LB 배지 조성단가의 46%, 19% 정도로 매우 저렴하였다. 또한 P. phosphoreum은 까나리 부산물 배지에 염과 glycerol을 첨가한 결과 생체발광을 보였다. 따라서 폐기 처분되고 있는 까나리 액젓부산물을 미생물배지로의 자원화와 환경오염문제를 해결할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 미생물학회지
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• 제34권3호
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• pp.154-161
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• 1998

자연미생물, KP964에 luxAB 유전자를 주입하여 발광기능을 부여함으로써 그들의 발광정도가 스트레스에 대한 적응, 생존 및 활성도를 나타내는 색인이 될 수 있는가, 그리고 특히 non-culturable but viable(NCBV) 상태로 존재하는 미생물의 활성에 대한 정보를 제공할 수 있는가를 알아보았다. 영양결핍조건 하에서 그들의 총 세균수, 배양가능세균(colony-forming-unit; CFU)수, viable cell 수, 그리고 발광정도(relative light unit; RLU)의 변화를 조사하였다. 형광현미경으로 확인된 총 수는 변화가 없었으며, 첨가된 yeast extract에 의해 성장하는 viable cell 수는 완만하게 감소하였으나 CFU 수는 급격히 줄어들어 37일 째 이후에는 탐지한계 이하로 감소하였다. RLU의 경우, 처음 7일의 영양결핍동안 0.016%까지 감소하였으며, 그 이후에는 탐지한계수준 이하로 검출되었다. 아울러 스트레스를 받는 4시간 동안 CFU수와 RLU의 관계를 알아보기 위하여 발광 KP964 균주에게 독성유해물질, acid shock, osmotic shocks를 접촉시킨 후 시간별로 CFU와 RLU를 측정한 결과, KP964 CFU 당 RLU는 9.1-26% 까지 감소하였다. 이는 스트레스의 종류에 따라 접촉시간이 길수록 CFU 당 나오는 빛의 양이 줄어듬을 보인 것이다. 이러한 결과는 영양결핍조건 시 RLU의 감소율이 CFU의 감소율보다 더 크며 영양결핍 이외의 다른 스트레스 조건 하에서도 RLU의 감소율과 CFU의 감소율의 연관성을 찾을 수 없음을 보이므로, 발하는 빛의 정량만으로는 NCBV 상태는 물론 배양가능한 세균의 양이나 활성을 나타내지 못하는 듯 하였다. 그러나 스트레스를 받은 KP964의 활성 정도와 잠재발광능력과의 관계는 좋은 연관성을 보여주었다. 즉, p-xylene, hypo-osmotic stress, 또는 영양결핍에 노출된 세균으로부터 각 스트레스를 제거하였을 시 나타나는 발광증가 유형을 조사하였는데, 증가가 시작하기까지의 lag period는 각각 32, 26, 22분으로 나타났다. 즉 미생물에 강력한 스트레스로 작용한 경우일수록 lag time이 길고, 또한 발광의 증가율이 느리며 도달하는 최대 RLU값도 낮음이 관찰되었다. 따라서 스트레스 하의 세균으로부터 직접적인 RLU의 측정보다는 이들이 스트레스 조건으로부터 재성장 또는 소생되는 과정에서의 잠재 발광능력의 분석이 자연세균의 적응, 활성 및 생존의 정도를 나타내주었다.

• 한국환경독성학회:학술대회논문집
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• 한국환경독성학회 2000년도 추계심포지움 및 학술발표회:바이오모니터링 기법을 이용한 환경위해성 평가
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• pp.91-91
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• 2000

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2004년도 학술대회
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• pp.29-34
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• 2004

• 미생물과산업
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• 제16권1호
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• pp.28-39
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• 1990

Biosensor는 모든 종류에서 공히 생체물질로 이루어지는 감지 부분, transducer 그리고 전자부분으로 이루어진다. 따라서 Biosensor는 사용하는 생체물질, transducer로 그리고 측정되는 물질에 따라 분류된다. Biosensor에 이용될 수 있는 생물반응은 pH 변화, ion 생산및 소비, 기체생산및 소비, 발열, 발광, 전자전달, 질량변화 등을 들 수 있다. 이상의 반응을 유발하는 생체물질은 효소, 항체등 단백질과 세포, 조직등 다양하다. 여기에서는 transducer의 특징을 먼저 살펴보고 biosensor 각론에서 이들 생체물질의 반응 특징을 소개한다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.117-120
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• 2000

본 연구는 4가지 종류의 재조합 발광성 미생물을 이용하여 내분비계 장애물질로 알려진 여러 가지 물질에 대한 cellular toxicity를 유전자 손상, 단백질 손상, 산화적 손상, 생물막 손상으로 구별하여 확인하였다. 4가지 발광성 미생물의 반응성에 따라 내분비계 장애물질의 독성 형태를 규명할 수 있었고, 생명체에 미치는 독성 정도를 확인할 수 있었다. 또한 유전자 손상을 탐지할 수 있는 DPD2794의 경우 유전자 손상을 일으키는 형태에 따라 두 그룹으로 보다 세분화가 가능하였다. 따라서 본 연구결과를 바탕으로 내분비계 장애물질이 호르몬 교란으로 인한 피해뿐만 아니라 cellular toxicity로 인한 피해 역시 입힐 수 있는 것으로 확인하였고, 이들 발광성 박테리아를 이용하여 그 독성 형태를 정확하게 파악할 수 없었던, 유해 물질들의 분류를 위한 screening method로의 개발 역시 가능할 것이다.