본 연구는 1998년부터 1999년까지 서울대학교 수의과대학 부속동물병원에 내원한 개중 자 궁축농중으로 진단된 개의 자궁내용물로부터 균을 분리, 동정하고 항생제 감수성 검사를 실시하여 개 자궁축농증 치료를 위한 기초 자료로 사용하고자 하였다. 위 병원에 내원하여 자궁축농증으로 진단된 개는 16두였으며, 이들로부터 자궁적출술을 이용하여 자궁을 적출한 후 원인균을 분리하였고, 분리된 균에 대하여 15종의 항균제에 대하여 감수성 검사를 실시하였다. 16두의 개로부터 분리된 균은 Escherichia coli 11주, Serratia marcescens 2주, Staphylococcus aureus 및 Salmonella spp 각 l주 씩 이었다. 이들 균주들에 대하여 항균제 감수성 검사를 실시한 결과, 대부분의 균주들이 enrofloxacin, norfloxacin, chloramphenicol, nalidixic acid, gentamicin, Trimethprim-sulfamethazole, tetracycline에 대하여는 높은 감수성을 나타내었고, carbenicillin, amikacin, ampicillin, neomycin에 대하여는 중등도의 감수성을 나타내었으나, vancomycin, streptomycin, bacitracin, colistin에 대하여는 저항성을 나타내었다.
목련과 식물의 활용도 제고를 위해 항산화제, 식품첨가제 개발에 필요한 항균 및 항산화 활성을 검정하였다. 우선 목련과 총 11종 식물의 수피, 잎, 목부, 꽃 및 열매의 에탄올 조추출물을 1,000 ${\mu}g/m{\ell}$로 조제하여 항진균 활성을 조사하였다. 그 결과 일본목련 수피가 백색부후균인 Trametes versicolor를 제외한 모든 공시균주에 대하여 50% 이상의 균사생장억제율을 나타내어 항균활성이 가장 높은 것으로 나타났다. 그 다음이 일본목련 목부로 탄저병균인 Glomerella cingulata와 목재부후균인 T. versicolor, Tyromyces palustris를 제외한 공시균주에 대하여 50% 이상의 균사생장억제율을 나타내었다. 수종별로는 일본목련이 가장 항균활성이 우수하여 수피, 잎, 목부 모두 항균활성이 있는 것으로 나타났으며 그 다음이 목련, 함박꽃나무 순이었다. 부위별로는 수피가 가장 활성이 우수하였으며 백목련, 자목련의 경우에는 다른 부위에 비해 꽃의 항균활성이 우수하였다. 또한, 프리라 디칼소거능을 측정하여 항산화활성을 검정한 결과에서는 100 ${\mu}g/m{\ell}$의 농도에서 태산목 수피와 잎이 70% 이상의 소거능을, 그리고 초령목 수피와 잎, 흑오미자 줄기 및 남오미자 줄기가 90% 이상의 소거능을 나타내었다. 특히, 흑오미자 줄기 및 남오미자 줄기는 10 ${\mu}g/m{\ell}$의 농도에서 각각 41.2%와 44.4%의 소거능을 나타내어 합성 항산화제인 butylated hydroxyanisole 및 천연항산화제인 ${\alpha}$-tocopherol과 동등한 항산화활성이 있는 것으로 밝혀졌다. 금후 흑오미자 및 남오미자 줄기와 같이 항산화활성 우수 시료는 활성물질 분리 및 구조 동정, 안전성 검정 등을 통하여 식품보존제 및 화장품 소재로 개발이 가능할 것으로 사료되었다.
미세조류는 광합성을 통하여 바이오디젤과 같은 부가가치상품을 생산할 수 있으며, 미세조류를 이용한 생명공학 기술이 주목 받고 있다. 그러나 질소원과 탄소원은 미세조류 배양 비용을 높여 충분한 바이오매스 생산에 제한요소가 되고 있다. 미세조류를 배양하는데 도시하수를 이용하는 것은 생산단가를 낮추는 좋은 대안이 될 수 있으며, 본 연구에서는 옥외 수질정화 배양 시스템(mini raceway open pond)을 이용하여 적용했다. 실험에 사용한 도시하수는 하수종말처리장의 1차 침전지를 거친 유입수를 이용하였으며, 토착 미세조류를 mini raceway open pond에서 배양하였다. 체류시간 6일의 운전 후 TN, TP, COD-$_{Mn}$, $NH_3$-N의 평균 제거 효율은 80.18%, 63.56%, 76.34%, 96.74%로 각각 나타났다. 18S rRNA gene 분석결과 녹조류인 Chlorella, Scenedesmus가 우점하였으며, 16S rRNA gene 분석결과 Rhodobacter, Luteimonas, Agrobacterium, Thauera, Porphyrobacte의 5종의 bacteria가 동정되었다. 이러한 결과를 통하여 미세조류를 이용한 호기성 처리나 과도한 발전비용 없이 효과적인 하수처리를 할 수 있는 가능성을 확인하였다. 그리고 도시하수는 미세조류 배양에 필요한 탄소원과 질소원을 제공할 수 있으며 미세조류 바이오매스는 상업적 목적으로 이용될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 생선 내장으로부터 분리된 유산균의 프로바이오틱 특성과 아민 산화효소(diamine oxidase, DAO) 및 박테리오신 생산을 통한 히스타민 분해능을 조사하였다. 조기, 가자미, 명태 및 우럭 내장으로부터 분리된 총 97종의 유산균 중에서 CIL08, CIL16, FIL20, FIL31, PIL45, PIL49, PIL52 및 RIL60 균주는 인공 소화액에 대한 저항성이 강하고, HT-29 상피세포에 대해서도 높은 부착력을 보였으며, 항생제(amoxicillin, ampicillin, erythromycin, penicillin G, streptomycin, tetracycline 및 vancomycin)에 대한 내성도 강한 것으로 나타났다. 게다가 이들 균주들은 히스티딘이 함유된 탈카르복시화 액체배지 내에서 히스타민을 생산하지 않았다. 특히 DAO를 생산하는 것으로 추정되는 CIL08, FIL20, PIL52 및 RIL60 등의 4균주는 히스타민 분해능이 유의하게 높았다. FIL20, FIL31 및 PIL52 유산균이 생산한 박테리오신에 의해선 Enterococcus aerogenes CIH05, Serratia marcescens CIH09, Enterococcus faecalis FIH11, Pediococcus halophilus FIH15, Lactobacillus sakei PIH16, Enterococcus faecium PIH19, Leuconostoc mesenteroides RIH25 혹은 Aeromonas hydrophilia RIH28의 증식과 히스타민 생성량이 유의하게 감소되었다. 또한 생선 내장에서 분리된 히스타민 생성균과 히스타민 분해능 혹은 박테리오신 생산능을 가진 CIL08, FIL20, PIL52 및 RIL60 유산균과 혼합 배양에 의해 히스타민 축적량이 감소되었다. 히스타민 생성을 억제하는 프로바이오틱 유산균의 배양학적 특성과 16S rRNA 염기서열 분석을 통해 Pediococcus pentosaceus CIL08, Lactobacillus plantarum FIL20, Lactobacillus paracasei FIL31, Lactobacillus sakei PIL52 및 Leuconostoc mesenteroides RIL60으로 동정되었다.
Ganoderma속균은 약효가 인정되어 많이 인공 재배되어 이용되고 있으나 본 속균에 대한 기초적인 연구가 미흡한 실정이므로 본 연구에서는 영지 속균을 채집하여 분리 동정하였으며, 또한 배양적 특성과 형태적인 특징을 조사하였다. 영지속균은 경기도와 강원도 11개 장소의 참나무, 아카시나무, 오리나무 등에서와 6재배농가에서 채집되었다. 대부분의 영지는 하나의 버섯이 그루터기에서 형성되나 오리나무에서는 다수가 형성되었다. 영지속균의 균사 생장적온은 G. applanatum, G.lucidum, G. neo-japonicum에서는 $28{\sim}30^{\circ}C$이었고, G. tsugae에서는 $26^{\circ}C$이었으나 $32^{\circ}C$에서는 천천히 생장하였다. Hamda배지를 pH 6.2로 조정하였을 때 균사생장이 가창 좋았다. 6종의 공시균주에 대한 균사의 형태적인 특정으로 G. applanatum, G. lucidum, G. neo-japonicum은 staghorn를 형성하였으나 G.oregonens, G. ualeosiacum은 포도형의 가지를 가진 staghorn균사를 형성하였다. Clamp connection은 G. applanatum, G. lucidum, G. oregonense, G. valeosiacum균의 균사에서 관찰되었으나 node형을 가진 G. neo-japonioum에서는 형성되지 않았다. 후막포자는 G. applanatum, G. neo-japonicum에서 형성되었으며, cuticular cell는 G. lucidum, G. neo-japonicum, G. oregonense, G. tsugae의 균사에서 형성되었다.
사자발쑥의 전초를 80% MeOH 용액으로 추출하고, 얻어진 추출물을 EtOAc, n-BuOH 및 물로 용매 분획 하였다. 이 중 EtOAc 분획과 n-BuOH 분획으로부터 silica gel과 octadecyl silica gel(ODS) column chromatography로 정제하여 4종의 sterol 화합물을 분리하였다. 각 화합물의 화학구조는 NMR, MS 및 IR 등의 스펙트림 데이터를 해석하여, ${\beta}-sitosterol$ (1), dehydroergosterol $5{\alpha},8{\alpha}-epidioxide$ (2), stigmasterol (3), daucosterol (4)으로 동정하였다. 이 화합물들은 사자발쑥에서 처음 분리되었다.
화삼회토양에서 감귤대목으로 사용되는 탱자 유모의 생육에 미치는 arbuscular mycorrhizae(AM)의 영향을 조사하기 위하여, N, P, K 시비수준을 달리한 화산회토에서 감귤뿌리를 접종 재료로 하여 AM균을 접종시킨 탱자 유묘를 재배하였다. 유모의 생육과 식물체내 무기 함량을 분석하고 감염된 화분토양에서 채취한 포자의 종류를 동정하였다. 토양 5L당 21-17-17 복비 40g과 용성인비 50g을 준 다비인산구에서만 감염된 화분의 비율이 70%였고 나머지 인산을 첨가하지 않거나 시비량이 적은 처리들에서는 감염 비율이 20% 이하였다. AM 형성율의 증가에 따라 지상부의 생채중과 건물중은 유의하게 증가 되었으며, 초장과 지하부 생채중 및 건물도 5% 수준에서 유의성은 인정되지 않았지만 증가하는 경향이었다. 따라서 식물체 내의 P와 Cu, Mg의 함량은 AM 형성율의 증가에 따라 비례적으로 유의하게 증가하였으며, N과 Zn의 함량도 증가하지만 Ca 함량은 감소하는 경향이었다. 접종 재료를 채취한 토양에서 발견되는 Glomus desertcola, G. rubiforme, G. vesiculiferm 과 Acaulospora sp. 등 4종의 AM균 포자 모두가 접종된 화분토양에서도 확인되어 이들 균이 모두 탱자 뿌리에서 AM을 형성하는 것으로 판단되었다. 토양중의 인산 수준이 감귤 뿌리의 AM균 감염을 결정하는 요인으로 작용하는 것 같으며 감귤원에서 AM을 효과적으로 이용하기 위해서는 우선 AM의 형성율을 높일 수 있는 적정 토양 인산 수준에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다.
우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 적조 및 마비성 패독을 일으켜 문제시되고 있는 유독성 와편모류인 A. catenella 를 살조시키는 해양미생물 Pseudoalteromonas sp. NH-12를 마산만의 적조발생 해역에서 분리, 동정하고 그 특성과 살조능에 대해 연구함으로써 보다 환경 친화적인 적조 구제 기술개발의 기초 자료를 제공하고자 하였다. 적조발생 해역인 마산만의 해수에서 분리한 38개의 해양미생물 균주 중 4종의 미생물이 A. catenella 에 대해 살조능을 나타내었으며, 이중 살조능이 가장 우수한 NH-12 균주를 선별하였다. 본 균주는 API kits 및 16S rRNA gene 염기서열을 분석하여 계통분류를 행한 결과 Pseudoalteromonas 속으로 분류되었으며, 최적 배양조건은 $25^{\circ}C$, pH 8.0, 3.0% NaCl 농도였다. Pseudoalteromonas sp. NH-12의 성장 단계별 살조능은 대수증식기 후기, 정지기, 대수증식기 중기, 유도기 순으로 높게 나타났다. 살조물질은 대수증식기 중기 이후에 활발히 생산되기 시작하여 대수증식기 후기에 가장 고농도로 축적되는 것으로 판단된다. 2조 배양계를 이용한 살조 유형 조사에서 Pseudoalteromonas sp. NH-12는 격리된 상태에서도 A. catenella 를 살조시켜 '직접 공격형'이 아니라 세포외로 물질을 분비하여 살조시키는 '살조인자 분비형'으로 확인되었다. 또한 NH-12 균주 배양여과액을 5% 첨가하였을 때 36시간 후에 A. catenella 는 100% 살조되었고, 10%를 첨가한 경우 24시간 후에 99% 이상 살조되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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