• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제35권2호
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• pp.271-275
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• 2005

본 연구는 치주낭에 biofilm형태로 부착되어 질환을 유발시키고 항생제 빚 항균제에 저항을 일으키는 세균 독성요소를 규명하기 위해 시행된 기초연구이다. 치주질환의 주 병원균의 하나인 Porphyromonas gingivalis 381 biofilm의 세포외막에 특이하게 발현되는 단백질을 규명하기 위한 기초적인 자료를 얻기 위해 시행하였다. Porphyromonas gingivalis 381을 통상적인 세균 배양용 broth를 사용하여 혐기성 세균 배양기로 24시간 배양한 것을 대조군으로 하고, tissue culture plate를 이용하여 혐기성 배양조건 하에서24시간동안 biofilm을 형성하여 실험군으로 설정하였다. 세균을 수획하여 세포외막을 분리하고 isotonic isoelectric focusing을 시행한 결과 주로 약 20-30 kilodaltons에 해당하는 수종의 세균세포막 단백질이biofilm으로 배양한 세균에서 더 상승적으로 발현됨이 관찰되었고, 상이한 수종의 단백질도 planktonic culture broth로 배양한 세균에서 다 상승적으로 발현됨을 관찰할 수 있었다. 이것은 세균의 배양조건과 환경에 따라 그 외막 단백질이 서로 다르게 발현됨을 입증하는 기초적인 자료로서 향후 단백질의 동정과 성격을 규명하는 근간 실험으로 추진할 계획이다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제49권3호
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• pp.241-249
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• 2010

Xenorhabdus 및 Photorhabdus 두 곤충병원세균은 곤충의 아이코사노이드 생합성을 억제하여 면역작용을 저하시키는 인자로 알려지고 있다. 본 연구는 이들 세균의 배양액을 이용하여 배추좀나방(Plutella xylostella)을 방제하는 새로운 생화학농약을 개발하려 추진되었다. 두 세균 배양액의 단독 처리는 배추좀나방의 생존력에 뚜렷한 영향을 주지 않았다. 그러나 비티(Bacillus thuringiensis) 생물농약과 혼합하여 처리할 경우 비티 단독 처리에 비해 배추좀나방 4령충에 대해서 현격하게 높은 병원성 증가효과를 주었다. 배양액의 세균 활성을 조사하기 위해 이 세균 배양액을 고온 멸균 및 $0.2\;{\mu}m$ 여과 멸균 처리하였다. 이렇게 처리된 멸균 배양액은 세균이 생존했던 배양액과 차이 없이 비티 생물농약의 병원력을 상승시켰다. X. nematophila 배양액에서 유래된 세 가지 대사물질도 세균배양액과 유사한 비티 병원력 상승효과를 보였다. 야외 배추좀나방 방제 시험에서도 세균배양액은 비티 생물농약의 방제가를 상승시키는 효과를 나타냈다.

• 농약과학회지
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• 제12권2호
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• pp.184-191
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• 2008

곤충병원선충으로부터 분리된 곤충병원세균들(Xenorhabdus nematophila, X. sp. and Photorhabdus temperata subsp. temperata)은 곤충혈강에서 높은 살충효과를 보유하고 있다. 이들 세균들은 또한 phospholipase $A_2$ 효소 작용을 억제하여 면역중개반응을 무력화하여 곤충기주의 면역억제를 유도하게 한다. 본 연구는 이들 세균이 성장된 배양액이 이러한 면역억제 활성을 보유하는 지를 분석하였다. 이를 위해 $0.2\;{\mu}m$ 공극 크기의 여과막을 이용하여 세균배양액으로부터 세균을 제거시켰다. 이렇게 멸균된 세균배양액은 배양액 농도에 따라 뚜렷하게 파밤나방(Spodoptera exigua) 5령충의 혈구세포 활착행동을 억제시켰다. 또한 이러한 억제효과는 세균별로 차등을 보였으며, 이 가운데 X. nematophila의 배양이 가장 높았다. 이 세균의 면역억제 활성 성질을 Bacillus thuringiensis (Bt)의 감염력 제고에 적용하였다. 세 세균 모두의 배양액(세균 포함)들은 낮은 농도의 Bt와 혼합하여 섭식 처리할 경우 어린 파밤나방 유충에 대해서 뚜렷하게 Bt 감염력을 제고시켰다. 다시 이 세균을 제거한 멸균된 배양액을 낮은 Bt농도 처리와 혼합하여 섭식 처리하였다. 이때 X. nematophila의 배양액만이 Bt의 감염력을 제고시켰다. 본 연구는 이들 세 곤충병원세균의 배양액에 곤충의 면역억제물질이 포함되었음을 보였으며, 이들 물질을 Bt와 혼용하였을 때 Bt의 살충력을 제고시킬 수 있음을 나타냈다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제49권4호
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• pp.409-416
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• 2010

곤충병원세균인 Photorhabdus temperata ssp. temperata(Ptt)는 곤충의 면역반응을 억제시켜 피기생 곤충 체내에서 공생하는 기주 선충의 발육을 도모하게 된다. 또한 Ptt의 변역억제 활성은 Bacillus thuringiensis(Bt)의 병원성을 증가시킨다. 본 연구는 이러한 유용 곤충병원세균의 대량 생산을 위한 저렴한 배지를 선발하기 위해 수행되었으며, 두 연구용 배지(LB, TSB)와 저렴한 산업용 두 배지(MY, M2)를 상호 비교하였다 모든 배양액에 동일한 밀도의 Ptt를 접종하고 배양하였을 때 48 시간 이후 정지상이 나타났다. 그러나 연구용 배양액인 LB와 TSB에서 두 가지 산업용 배양액보다 정지상에서 높은 세균 밀도를 보였다. 네 가지 배지에서 증식된 Ptt 배양액은 모두 배추좀나방(Plutella xylostella) 3령충에 대한 Bt 병원성을 현격하게 제고시켰고, 이들 배지 종류에 따라 치아가 없었다. 네 가지 배양액에서 세균의 증식에 의해 생산되는 대시물질의 양과 배지별 생산되는 대사물질의 동일성을 확인하기 위해 헥산과 에틸아세테이트의 유기용매로 추출했다. 시간별 배양액의 유기용매 추출물질은 세균의 증식과 비슷하게 대사물질의 생산량에서도 증가하는 것을 알 수 있었다. 역상 HPLC를 이용하여 네 가지 세균 배양액 각각에서 대사물질을 분리하였고, 정량적으로 네 가지 대사물질이 서로 다른 배지에서 통계적으로 차이 없이 검출되었다. 본 연구는 비교적 저렴한 두 가지 산업용 배지가 유용 대사물질의 생성에 변화 없이 Ptt 세균을 저렴하게 배양할 수 있다고 제시하고 있다.

• 미생물학회지
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• 제44권4호
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• pp.352-357
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• 2008

난배양성 세균의 배양효율을 증진시킬 수 있다고 보고된 배지 첨가물들이 포함된 다양한 종류의 빈영양 배지들을 대상으로 배양효율을 비교평가하고 최적의 배양조건을 모색하였으며, 평가된 배지를 사용하여 토양시료로부터 순수 분리된 난배양성 세균들의 계통분류학적 위치를 분석하였다. 배지 첨가물로는 토양의 화학적 조성을 반영하기 위한 토양추출액(soil extract), 부식질산의 유사체(humic acid analogue)인 anthraquinone disulfonate, 정족수인식 신호물질(quorum-signaling compounds)인 acyl homoserine lactones, 과산화물(exogenous peroxide)로부터 세균을 보호하기 위한 catalase가 사용되었다. $CO_2$ 과분압(5%, v/v) 조건에서 60일간 배양하였을 때, catalase가 첨가된 배지가 가장 높은 세균집락수(CFU)를 보였다. 이 배지로부터 147개의 균주를 무작위적으로 선택하여 순수분리하고 16S rRNA 유전자의 염기서열을 이용한 계통학적 분석을 실시한 결과, 순수분리된 균주의 약30%가 이전에 배양 또는 발견된 적이 없는 새로운 종(species)에 속하며, 이 중 약 25%는 새로운 과(family)에 속하는 세균일 가능성이 있는 것으로 나타났다. 또한 난배양성 토양세균으로 알려진 phylum Acidobacteria에 속하는 세균들이 성공적으로 배양되었다는 결과를 고려하면, 본 연구에서 사용된 배지 및 배양조건은 난배양성 토양세균의 배양은 물론 신 분류군의 발굴에도 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제27권4호
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• pp.435-441
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• 2017

퍼클로레이트($ClO_4^-$)는 토양, 지하수, 그리고 지표수의 신규 오염물질이다. 원소 황을 전자공여체로 이용하여 퍼클로레이트를 분해하는 농화배양에 존재하는 세균 군집에 대한 정보는 이전 연구를 통해 밝혀졌다. 본 연구에서는 정량 및 정성적인 분자기법으로 이 농화배양 내 고세균 군집을 조사하였다. 농화배양 내의 16S rRNA 유전자 copy수를 실시간 정량 PCR로 조사한 결과 고세균의 이 유전자 copy수는 세균의 1.5%를 나타냈다. 그래서 이 농화배양 환경에서 적응하는 고세균의 수가 적어 세균이 우점하는 것으로 나타났다. DGGE 밴드패턴을 통해 농화배양과 식종균으로 이용한 활성슬러지의 고세균 군집조성이 다르다는 것을 알 수 있었다. 농화배양의 가장 우세한 DGGE 밴드는 Methanococci와 연관되는 것으로 나타났다. 향후 이 우점 고세균 개체군의 대사적 역할이 규명되면 퍼클로레이트를 제거하는 농화배양 내 존재하는 미생물 군집을 이해하는데 도움이 될 것이다.

• 식물병연구
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• 제17권2호
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• pp.121-128
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• 2011

점액세균은 토양에서 식물 병원균의 활성을 억제하는 2차 대사산물들을 분비하는데, 이들은 기존의 길항균들의 항생물질과는 전혀 다른 생리활성물질이므로 생물방제에 활용이 기대되는 미생물이다. 고추 역병 생물학적 방제를 위해 토양 미생물인 점액세균의 길항능력을 기내에서 검정한 후, 자실체 및 액체배양 여액을 엽권과 근권에 처리하여 온실에서 생물 검정하였다. 점액세균 생리활성 물질이 남아있는 PDCY 배지에 역병균을 접종한 결과 점액 세균 Myxococcus spp. 세 균주 중 KYC 1126과 KYC 1136은 균사생장을 완벽히 저해하였다. 토양 내 점액세균 생리활성물질 분비를 극대화하기 위해 기내에서 다량의 자실체 형성을 위해 먹이인 E. coli를 먼저 배양 후 점액세균 KYC 1126을 치상하는 방법을 확립하였다. 이 방법으로 토양에 자실체를 먼저 투입하고 역병을 관주접종한 결과 방제 효과가 없었다. 한편 시험관에서 역병균 유주포자 현탁액과 점액세균 CYE 액체배양여액을 혼합한 후 고추 뿌리에 침지 접종한 결과 역병 발병을 지연시켜 배양여액의 길항능력을 확인하였다. 점액세균 배양여액을 엽권에 살포하거나 근권에 침지한 방제가는 각각 88%와 40%로서 dimethomorph+propineb의 100%와 propamocarb의 44%에 버금가는 결과였다. 배양여액을 기존 처리의 약 2배인 24시간 이상 뿌리에 침지하면 약해가 발생하였는데, 그 증상은 고추 묘에서 줄기가 잘록해지고 잎이 말려 들어가며 점액성의 물질이 뿌리를 덮어 썩는 것이었다. 선발된 점액세균 KYC 1126의 대량 생산 방안이 확보되면, 배양여액을 엽권에 예방적으로 정기 살포함으로써 고추 역병의 생물학적 방제를 달성할 수 있을 것으로 기대된다.

• 미생물학회지
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• 제47권3호
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• pp.179-187
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• 2011

고찰을 통해 난배양성 토양세균의 특징과 배양에 성공한 사례 및 성공하기 위해 알아야 될 지식들이 무엇인지에 대해 기술하였다. 먼저 배지는 목적한 세균이 토양에서 느리게 성장하다가 실험실의 빠른 성장조건으로 전환하도록 알맞게 선택되어야 하는데 일반적으로 기질, 질소 및 인 등의 농도를 낮게 조절해야 한다. 새로운 배지를 만들기 위해서는 분자생태학적 연구도 병행되어야 한다. 세균 세포 간 음성적 상호작용을 줄이기 위해 평판배양 시 접종량도 평판 당 세포수가 50개 이하로 조절해야 한다. pH나 염농도 같은 성장조건은 실제 환경조건과 맞춰야 하며 배양온도는 낮거나 다양하게 그리고 배양기간은 길게 잡아야 한다. 새로운 배지에서 분리될 수많은 토양 미생물 콜로니들 중에서 단지 몇 개만이 난배양성이므로 이들이 기존에 배양이 되지 않았던 미생물인지를 신속 정확히 검출하는 방법이 필요하다. 또한 많은 토양세균들이 군집 내에서 서로 협력하며 살아가기 때문에 공동배양이나 상등액을 이용해서 토양 미생물을 농화증식하고 이를 순수 분리하면 배양에 성공할 수 있을 것이다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제27권3호
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• pp.515-524
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• 1997

헤민과 메나디온 제한에 의한 Porphyromonas gingivalis(P. gingivalis) W50의 병독력의 변화를 검색하고자, 실험관내 병독력을 NIH 3T3 세포의 세포활성 변화로 관찰하였고, 생체내 병독력은 배양상청액을 ICR mouse 피하조직에 주사한 후의 염증반응을 관찰하였다. 헤민 존재 하에 배양한 P. gingivalis W50 배양상청액에 의한 mouse 3T3 세포의 세포활성은 헤민과 메나디온 없이 배양한 세포의 활성보다 낮았다. 헤민과 메나디온을 첨가하지 않고 배양한 세균의 생체내 병독력은 중등도의 염증세포 침윤과 울혈에 의한 출혈, 미약한 세포간질의 부종과 근육 파괴를 보였다. 메나디온 존재 하에서 배양한 세균은 미약한 염증세포의 침윤, 울혈에 의한 출혈 및 근육의 파괴가 관찰되었다. 헤민 존재하에서 중등도의 울혈에 의한 출혈, 미약한 세포간질의 부종, 염증세포의 침윤 및 근육파괴가 관찰되었다. 헤민과 메나디온 존재 하에서 배양한 세균은 심한 염증세포의 침윤과 중등도의 세포간질의 부종 및 울혈에 의한 출혈을 보였다. 이상의 연구 결과 P. gingivalis W50 배양 상층액의 병독력은 헤민에 의하여 영향을 받는 것으로 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권4호
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• pp.342-347
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• 2003

세포들간의 응집 및 배양용기 표면에의 부착은 야생 점액 세균의 액체배양에 큰 장애물로 작용한다. 이러한 장애를 해결하기 위한 한 방안으로 야생 점액세균으로부터 자연적 분산 돌연변이 균주를 얻는 방법을 시도해 보았다. 실험 대상으로 사용한 균주 M. stipitatus KYC1001은 충남 계룡산의 토양에서 분리된 점액세균으로, 다른 점액세균들과 마찬가지로 액체배지 내에서 대부분의 세포들이 응집체를 형성하거나, 배양용기의 표면에 달라붙는다. 본 연구에서는 야생형 균주들이 세포응집체를 형성하거나 배양용기의 표면에 달라붙게 되는 반면 분산 돌연변이 세포들은 배지 내에 자유로이 떠돌아다니게 될 것이라는 특성을 이용하여, 배양액의 상등액만을 30일에 걸쳐 10회 계대 배양함으로서 분산되어 상등액에 존재할 자연적 분산 돌연변이 세포들을 농화 배양하였다. 그 결과, 액체배지에서 완전히 분산되어 성장하는 한 균주, KYC2001과 부분적으로 분산하여 성장하는 세 균주, KYC2002, 2003, 2004를 얻을 수 있었다.