• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제34권2호
• /
• pp.83-93
• /
• 2006

여러 산업현장에서 배출되는 중금속은 독성이 없는 상태로 분해되거나 안정화되지 않고, 먹이사슬을 따라 생물의 체내에 고농도로 축적되어 여러 가지 병을 유발하는 문제점을 가지고 있는 오염물질이다. 이러한 중금속으로 오염된 토양을 정화하기 위하여 식물을 이용한 친환경적이며 경제적인 식물상 복원 기법이 주목 받고 있으며, 그 효율을 증대시키기 위한 방법 중 하나로 식물과 근권미생물 간의 상리공생적 상호관계에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 중금속으로 오염된 토양에서 식물과 식물의 근권에서 서식하는 근권세균 사이의 상호 기작에 관한 기존 연구 결과 및 동향에 대하여 알아보았다. 식물의 뿌리에 의해 형성되는 근권의 물리 화학적, 생물학적 특성은 근권세균의 생물량 및 활성, 군집구조에 직 간접적인 영향을 미친다. 뿌리삼출물은 미생물에게 유용한 탄소원과 성장인자로 제공됨으로써 토양 내 서식하고 있는 근권세균의 성장과 대사를 촉진하는 역할을 한다. PGPR은 식물뿌리성장을 억제하는 ethylene의 전구체인 ACC를 제거하는 ACC deaminase활성, 식물성 호르몬인 LAA생성 능력, 철 공급체인 Siderophore합성 능력을 모두 가지고 있을 뿐만 아니라 토양 속 인을 식물이 이용할 수 있도록 가용화 시키는 능력까지 가지고 있는 것으로 나타났다. 이러한 PGPR은 높은 농도의 중금속으로 오염된 토양에서 식물이 보다 잘 성장하고 서식할 수 있도록 도와준다. 따라서 이들 PGPR을 식물상 복원에 적용할 경우, 중금속의 높은 정화 효과를 기대할 수 있다

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.336-342
• /
• 2008

갯벌 토양 내 미생물 군집에 미치는 methyl tert-butyl ether(MTBE)와 그의 대사산물인 tert-butyl alcohol(TBA) and formaldehyde(FA)의 영향을 조사하였다. 서로 다른 농도의 MTBE, TBA 및 FA를 갯벌 토양 microcosm에 첨가한 후 30일 간 실온에 방치했다. Microcosm 시료의 pH, 수분함량, 유기물 함량 등의 물리 화학적 특성을 측정하였다. 총 세균수와 탈수소 효소 활성변화를 측정하였고, 미생물 군집 구조는 16S rRNA-PCR-DGGE(Denaturing gradient gel electrophoresis) fingerprinting 기법을 이용해 모니터링 했다. 그 결과, MTBE, TBA 및 FA 첨가 농도와 물리 화학적 요인들 사이에는 상관관계가 없었다(P>0.05). 탈수소효소 활성과 총 세균수는 MTBE, TBA 및 FA 농도가 증가 될수록 감소하였다(P<0.05). 각각의 독성 물질들이 미생물 활성에 저해 영향을 주었으며 이들의 저해 정도는 FA > MTBE > TBA 순이었다. MTBE, TBA 및 FA 노출 후 군집의 우점종을 살펴 본 결과 Sphingobacteria, Flavobacteria, delta-proteobacteria, gamma-proteobacteria로 크게 네 그룹으로 이뤄졌다. 미생물 군집의 다양성 지수는 MTBE및 대사산물의 주입농도의 영향을 받지 않았다.

• 한국해양바이오학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.42-51
• /
• 2015

The community structure of cultivable bacteria associated with the marine sponge, Petrosia corticata, collected from Jeju Island in summer (September) of 2012 and winter (January) of 2013, were compared by the PCR-ARDRA method. Bacterial strains were cultured for 4 days at $26^{\circ}C$ on Zobell medium and marine agar medium. After PCR amplification of 16S rRNA gene of individual strains, the restriction enzymes MspI and HaeIII were used to make restriction patterns. As a result, 24 ARDRA patterns from the summer sponge and 20 ARDRA patterns from the winter sponge were obtained. The sequencing result of 1-3 selected strains from each pattern showed over 98% similarities with the known sequences from the public database. At the phylum level, the bacterial community structures of both sponges (summer and winter) were identical qualitatively and composed of 4 phyla : Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, and Firmicutes. Alphaproteobacteria accounted for 42.5% of total in summer sponge and 25.2% in winter, decreasing in the winter sample. Gammaproteobacteria accounted for 27.5% of total in summer sponge and 35.2% in winter, increasing in the winter sample. At the genus and species level, summer sponge had more diverse bacterial communities than winter sponge. Actinobacteria, Bacteroidetes, and Firmicutes increased in the winter sample.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제17권1호
• /
• pp.47-54
• /
• 2012

When quicklime is added into soil for various purposes, abrupt changes in soil chemistry may affect essential ecological functions played by indigenous bacterial communities in soil. The magnitude of influence was estimated by observing changes in abundance and diversity of soil bacteria after quicklime treatment. When several soil samples were treated up to 20% (w/w) quicklime, plate count of viable cells ranged $10^2{\sim}10^3$ CFU $g^{-1}$, showing a reduction of more than $10^4$ times from viable counts of the untreated sample. Diversity of the bacterial isolates that survived after quicklime treatment was analyzed by conducting $GTG_5$ rep-PCR fingerprinting. There were only two types of fingerprints common to both 5% and 20% quicklime samples, implying that bacteria surviving at different strength of quicklime treatment differed depending on their tolerance to quicklime-treated condition. Isolates surviving the quicklime treatments were further characterized by Gram staining and endospore staining. All isolates were found to be Gram positive bacteria, and 85.4% of them displayed endospores state. In conclusion, most bacteria surviving quicklime treatment appear to be endospores. This finding suggests that most of ecological functions of bacteria in soil are lost with quicklime treatment.

• 미생물학회지
• /
• 제53권1호
• /
• pp.39-48
• /
• 2017

전통방식으로 제조하는 전통 장류인 된장과 고추장은 제조하는 환경과 방법, 미생물 그리고 제조자에 따라 다양한 풍미와 특성을 나타낸다고 알려져 있다. 본 연구에서는 전통 된장과 전통 고추장의 미생물 분포도를 제주도(된장 2점, 고추장 2점), 전남권(된장 3점, 고추장 3점), 전북권(된장 7점, 고추장 5점)으로 구분하여 미생물(세균, 진균) 분포의 차이점과 유사점에 대해 차세대 염기서열 분석법을 이용하여 분석하였다. 분석시료는 종균을 이용하지 않고 자연발효 되었고, 1~5년간 발효 숙성된 제품으로 수집되었다. 전통 된장의 세균 분포도를 보면, 3개 지역에서 공통적으로 우점하는 세균은 B. amyloliquefaciens와 Tetragenococcus halophilus이었으며, Bacillus 속은 전남권(43.16%), 전북권(64.54%)에서 주요한 우점균 이었다. 그러나 제주도의 시료는 Bacillus 속이 0.22%로 내륙과 제주도는 현저한 차이를 보여주었다. 진균 분포도를 보면, Candida versatilis는 3개 지역에서 공통적으로 우점 하였으며, Candida 속은 전남권(64.22%), 전북권(33.68%)이었고, Mucor 속은 전북권(36.73%), 전남권(15.66%)의 주요한 우점종이었다. 그러나 제주도 시료는 곰팡이 보다는 효모인 Candida 속과 Zygosaccharomyces rouxii가 우점균이었다. 전통 고추장의 세균 분포도를 보면, 3개 지역에서 공통적으로 우점하는 세균은 B. subtilis와 B. licheniformis이며, B. amyloliquefaciens는 호남권에서만 우점종 이었다. 전반적으로 고추장에서 Bacillus 속이 우점균이라는 내용과 일치되는 결과를 나타냈다(Jin et al., 2007). 진균 분포도를 보면, 3개 권역의 고추장에서 공통적인 우점종이 없었으며, 제주도와 전남권은 Aspergillus 속과 Rhizopus 속이 우세하였고, 전북권은 Zygosaccharomyces rouxii가 우점종이었다. 이러한 결과는 본 연구를 위해 수집된 표본에서는 전통 된장과 전통 고추장은 지역적인 특징보다는 각 시료의 군집특성에 따라 유사 군이 형성된 것으로 사료되었다. 따라서 본 연구결과를 기반으로 하여 우리나라 전국적으로 표본을 수집하여 분석함으로써 보다 명확한 지역적, 시료 특성별 유사점과 차이점에 대한 미생물의 군집 분포도를 정의할 수 있을 것으로 예상되었다.

• 미생물학회지
• /
• 제44권3호
• /
• pp.237-243
• /
• 2008

충남 계룡산 북사면 지역의 대표군락인 상수리림과 소나무림 부식토의 화학적 및 미생물학적 특성을 비교검토한 결과, 상수리림 부식토의 pH는 $5.3\pm0.4$, 소나무림의 pH는 $4.1\pm0.9$이었으며, 소나무림 부식토 내 탄질율은 $21.76\pm8%$로 상수리림보다 높게 나타났다. 상수리림과 소나무림 부식토 내 총 유기산은 각각 69.57 mM/g dry soil, 153.72 mM/g dry soil로 나타났으며 소나무림 부식토 내 glutamine, pyruvate, succinate, lactic acid 및 acetic acid의 함량이 상수리림 부식토에 비해 약 $1.5\sim4.5$배 높게 나타났다. 상수리림 부식토 내 전세균수는 소나무림 보다 약 16배, 생균수는 약 2배 높게 검출되었다. 각 부식토로부터 직접 DNA를 추출하여 16S rRNA-ARDRA법에 의한 세균군집의 계통학적 특성을 평가한 결과, 상수리림 부식토로부터 분리된 대표 clone은 ${\alpha}-$, ${\beta}-$, ${\gamma}-$, ${\delta}$-Proteobacteria, Firmicutes, Acidobacteria 및 Actinobacteria의 7개 계통군이 확인되었고, 소나무림 부식토외 대표 clone은 ${\alpha}-$, ${\beta}-$, ${\gamma}$-Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Planctomycetes, Verrucomicrobia 그리고 Bacteroidetes의 8개의 계통군이 확인되었다. Shannon-Wiener법에 의해 다양성 지수를 산출한 결과, 소나무림 부식토 내 세균군집의 다양도는 3.63으로 상수리림보다 높게 나타났으며 PCA 분석을 실시한 결과, Clusters I에 속하는 모든 clone은 상수리림 부식토에서 유래된 clone이었으며, Clusters II에 속하는 clone의 67%, Clusters III에 속하는 clone의 63%가 소나무림 부식층 토양으로부터 유래된 clone으로 확인되어 상수리림과 소나무림 부식토내 세균 군집구조는 매우 특징적인 계통학적 특성을 나타내었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.46-53
• /
• 2004

벼(Oryza sativa L.)에 서식하고 있는 메탄올 자화세균(methylotrophic bacteria)의 군집구조를 분석하기 위하여, 국내 3지역(청원, 익산, 밀양)의 경작지 논에서 재배되고 있는 4품종(일미, 동진, 남평, 오대) 벼의 잎, 줄기, 이삭, 뿌리 및 근권토양을 수집하였다. Methanol이 유일한 탄소원으로 첨가된 선택배지를 이용하여, 분홍색 색소체를 갖는 35균주와 무색소체의 5균주를 선별하였으며, 선별균주들의 형태학적, 생리 생화학적 특성을 조사하여 4개의 군집으로 구분하였다. 군집 I 및 IV 는 각각 nitrate와 nitrite reduction 특성에 의해 구별되었으며, pink pigment colony를 형성하는 또 다른 두 개의 군집들은 cellulase 생성유무에 의하여 구분되었다. 표준균주인 Methylobacterium extorquens AM1은 분리균주들과는 다른 군집으로 구분되었으며, M. fujisawaense KACC10744는 III 군집에 속하는 것으로 분석되었다. 분리된 모든 균주들은 urease, oxidase, catalase, pectinase 활성시험에서 양성반응을 나타냈으며, indole, MR-VP, $H_2S$, starch, casein 시험에서는 음성반응을 나타내었다. 또한, 모든 분리 균주들의 열 내성은 없었으며, $45^{\circ}C$ 이상에서는 성장하지 못하였다. 군집 I에서 두개의 분리균주가 각각 gelatin 가수분해와 methane 이용능을 나타내었으며, 대부분의 균주들은 탄소원으로 monosaccharides, disaccharide, polyols를 이용하여 성장하였다. 분리 및 선별되어진 균주들 중 6 균주만이 $86.2-809.9nmol\;C_2H_4\;h^{-1}\;mg^{-1}$ protein 범위의 질소고정능을 나타내었다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제101권3호
• /
• pp.501-508
• /
• 2012

본 연구는 경상북도 봉화군, 문경시 및 상주시에 위치한 백두대간 산림지역에서 토양 시료를 채취하여 도말 평판법으로 세균을 분리 배양하고 DNA추출 및 염기배열 분석에 의하여 동정하여 지역별 토양 세균의 다양성을 비교하고, 토양환경이 토양 세균의 다양성과 밀도에 미치는 영향을 분석하였다. 지역별 세균 밀도는 봉화군에서 $5.1{\times}10^5cfu/g$로 가장 높았고, 다음으로 문경시에서 $1.9{\times}10^5cfu/g$, 상주시에서 $1.1{\times}10^5cfu/g$ 순으로 조사되었다. 토양 깊이별로 는 모든 지역의 시료에서 표토층에서 밀도가 가장 높았고 깊어질수록 밀도가 감소하였다. 각 지역 site별로 토양 세균의 밀도를 비교하였을 때, 고도, A층위의 깊이, 토양 3상 중 액상, 수분함량 및 용적밀도가 높을수록 세균의 밀도는 증가하였다. 토양 세균을 동정한 결과, 봉화군에서는 8속, 10종의 268개 균주가, 문경시에서는 9속, 15종의 134개 균주가, 상주시에서는 2속, 5종의 44개 균주가 동정되었다. 봉화군 및 문경시의 우점종은 Bacillus weihenstephanensis (36%, 40%)였으며, 상주시의 우점종은 Bacillus cereus(39%)로 확인되었다. 각 지역별 다양도, 균등도 및 우점도 지수는 봉화군의 경우 각각 6.30, 2.04, 0.59이고, 문경시는 각각 9.09, 2.94, 0.51이었으며, 상주시는 4.55, 2.34, 0.71이었다. 지역별 토양 세균 군집구조의 안정성과 토양환경과의 유의성을 비교 분석한 결과, 수분함량, 배수상태 및 석량 함량이 높을수록 토양세균의 다양도 및 균등도 지수는 증가하였고, 우점도 지수는 감소하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제27권9호
• /
• pp.1086-1095
• /
• 2017

기후변화로 인한 지표수 자원의 손실에 대비하기 위해 지하수 자원에 대한 관심이 대두되고 있다. 지하수 오염에 대한 모니터링 및 평가뿐 아니라 지하수 자원 관리를 위해 대수층 미생물 군집에 대한 이해가 필요하다. 대수층에서 미생물은 지하수에 부유하는 것보다 대부분이 대수층 퇴적토 입자 표면에 부착해서 서식한다. 하지만 대수층 퇴적토 시료 채취가 쉽지 않으므로 대부분의 대수층 미생물 군집 연구는 관정으로부터 채취한 지하수 시료의 부유 세포를 이용하였다. 오염된 대수층에서 미생물 군집에 대한 연구는 비교적 많으나, 오염되지 않은 대수층에서의 미생물 다양성과 수질개선을 위한 그들의 역할에 대한 정보는 여전히 부족한 실정이다. 본 논문에서는 대수층 지하수 내에 존재하는 세균의 생태와 군집 구조에 관해 기술하였다. 지금까지 보고된 연구에 의하면 오염되지 않은 대수층 지하수 미생물 군집은 대부분 Proteobacteria가 우세한 것으로 나타났다. 이들은 대수층 내의 기질(광물, 유기물 등)의 농도나 분포, 지하수의 성상, 인간의 활동 등에 영향을 받는다. 오염되지 않은 대수층 지하수 미생물 군집에 관한 연구는 지하수의 수질 개선에 관련된 생지화학적 과정을 더 잘 이해하기 위해 중요하며, 또한 대수층 오염에 따른 군집 변화를 모니터링 하기 위한 기초 자료로 이용될 수 있다.

• 미생물학회지
• /
• 제39권4호
• /
• pp.272-276
• /
• 2003

본 연구에서는 삽교호의 요인 분석과 주변 지류의 영향과 계절에 따른 세균 군집구조의 변화를 분자생태학적 접근 방법을 통해 조사하였다. 시료 채취는 5월과 8월 삽교호 방조제 앞 표층수에서 실시하였으며, 분자생태학적 접근을 위해 시료로부터 DNA를 직접 추출하고, 16S rDNA를 증폭한 후 pGEM-T easy vector에 삽입하여 클로닝을 수행하였다. 획득한 클론 라이브러리를 이용하여 RFLP (restriction fragment length polymorphism)를 분석하였으며, OTUs (operating taxonomy units)로 그룹화하였다. 측정된 종다양성 지수가 8월에 더 높게 나타났으며, 5월의 153개중 34개의 클론과 8월의 131개중 38개의 클론들을 염기서열 분석하였다. 그 결과 Proteobacteria, Cytophaga, Gram positive bacteria와 Verrucomicrobia가 5월과 8월에 공통적으로 분포하는 것으로 나타났으며, 특히 Planctomyces, 시안세균과 엽록체가 조류 대발생이 일어난 8월에 분포하는 것으로 조사되었다. 전반적인 조사결과 삽교호는 전형적인 하구지역의 특성을 나타내었으며 주변 하천으로부터 유입되는 종속영양물질의 영향을 받는 것으로 생각된다.