• 대한환경공학회지
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• 제32권2호
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• pp.121-130
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• 2010

산성광산배수(Acid Mine Drainage; AMD)는 낮은 pH조건에서 중금속 및 황산염이온 등이 다량 용존되어 환경오염 문제를 발생시킨다. 국내의 폐광산 일부에서는 산성광산배수를 처리하기 위해 정화시설이 운영되고 있으나 여전히 주변 하천에 영향을 미치고 있다. 본 연구는 산성광산배수 및 영향을 받는 하천에서 지표미생물의 특이적 유전자를 실시간 정량 중합효소 연쇄반응(Real-time quantitative Polymerase Chain Reaction; Real-time qPCR)을 이용하여 확인 및 정량함으로써 광산배수의 환경영향을 미생물학적으로 판단하고자 수행되었다. 지표 종으로 선정한 미생물은 16S rRNA 미생물 군집분석 결과 발견된 미생물 중 철환원균인 Rhodoferax ferrireducens T118, Acidiphilium cryptum JF-5이며 이 외에 기존에 광산에 존재하는 것으로 알려진 미생물 중 호산성 황환원균인 Desulfosporosinus orientus, 철산화균인 Leptosprillum ferrooxidans, 철 및 황산화균인 Acidothiobacillus ferrooxidans이었다. 최종적으로, 본 연구에서 각 광산의 광산배수가 하천에 미치는 영향을 정량적으로 판단하여 비교하기 위해 광산배수로 인한 하천에서의 미생물 변동 지수를 산정하였으며 연구 대상 4개 광산 중 광산배수 처리시설이 없는 삼탄의 광산배수의 경우 주변 방류 하천으로의 미생물학적 환경영향이 가장 큰것으로 나타났다

• 자원환경지질
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• 제43권1호
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• pp.13-20
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• 2010

휴 폐 광산으로부터 유출되는 산성광산배수는 낮은 pH와 다량의 중금속 이온을 포함하고 있어 지하수·하천 오염 및 주변 환경 파괴의 원인이 되고 있다. 본 연구는 자연정화시설에서 기질물질의 흡착 특성 평가에 중점을 두었다. 이를 위해 버섯퇴비에 의해 광미로부터 용출된 중금속이 흡착 처리 되는 과정에서 황산염환원균의 영향을 파악하였고, $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Zn^{2+}$을 포함한 인공 광산배수와 버섯퇴비를 반응시켜 중금속 흡착 처리 효율 평가 및 등온흡착곡선에 관해 고찰하였다. 연구 결과 광미에서 용출된 Mn은 미생물 혹은 흡착에 의한 안정화가 이루어지지 않은 것으로 나타났으며. Zn의 경우 황산염환원균에 의한 제거 기작이 중요한 역할을 하고 있음을 보여주었다. Fe는 미생물을 제거한 경우보다 미생물이 존재할 경우 다량의 Fe가 용출되었으며 이는 철환원박테리아가 $Fe^{3+}$를 소모함에 따라 Fe를 포함한 광물이 용해되어 용출되었기 때문이라고 추측된다. 버섯퇴비 투여 시 산화환원전위 (Oxidation Reduction Potential) 와 pH 측정을 통해 환원 환경 및 중성 환경이 조성됨을 확인 할 수 있었다. 인공 광산배수를 사용한 흡착실험결과 pH 6 조건에서 버섯퇴비의 중금속 흡착 효율이 90% 이상으로 매우 높게 나타났으며, pH 3 조건에서는 보다 낮은 흡착 효율을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권6호
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• pp.434-441
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• 2009

황산염의 농도변화에 따른 연속 혐기성 수소 발효에 미치는 영향을 고찰하기 위해서 혼합균주를 사용한 완전 혼합형 반응조를 운전하였다. 기질은 글루코오스를 사용하였고, 수리학적 체류시간은 1, 0.5, 0.25 일로 각각 고정하였다. 황산염 농도는 0${\sim}$20,000 mg/L로 단계별 증가시켰고 pH 5.5로 운전하였다. 실험 결과 높은 황산염 농도에 관계없이 수소가 발생하였고, HRT 0.25일로 짧아짐에 따라 수소 발생이 높게 나타났다. HRT 1, 0.5, 0.25일 각 조건별 수소 생성량과 수소 수율은 2.9, 4.6, 9.4 L/day, 2.0, 1.8, 1.6 mol $H_2$/mol glucose로 나타났으며, 잔존 황산염 96${\sim}$98, 95${\sim}$97 94${\sim}$97%로 나타나 황산염 환원이 발생하지 않았다. FISH 결과 모든 조건에서 수소생성균의 분포는 나타났지만 황산염환원균의 분포는 나타나지 않았다.

• 한국균학회지
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• 제13권3호
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• pp.157-168
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• 1985

담자균(擔子菌)을 이용한 발효사료(醱酵飼料)를 제조(製造)할 목적(目的)으로 분리(分離)한 균주(菌株)의 균생육(菌生育) 속도(速度)와 섬유소분해능(纖維素分解能)((여과지(濾過紙) 붕괴법(崩壞法)과 CMC 액화법(液化法))을 비교(比較)하여 1차 5균주(菌株)를 선별(選別)하였고 1차 선별(選別)된 균주(菌株)를 볏짚배지(培地)에서 생육(生育) 속도(速度)와 CMCase, xylanase, protease 활성(活性)을 비교(比較)하여 Lyophyllum decastes를 선정(選定)하였다. Lyophyllum decastes의 균생육(菌生育)과 효소생산(酵素生産)을 위한 배양(培養) 최적(最適) 조건(條件)은 $25{\sim}30^{\circ}C,\;pH\;6.0{\sim}7.0$, 수분(水分) $70{\sim}75\;%$ 범위였으며 효소생산(酵素生産)은 15일 배양시(培養時) 좋았다. 부원료(副原料)로 미곡(米穀) $30{\sim}40\;%$, 들깨묵 $10{\sim}20\;%$의 첨가(添加)로 효소생산(酵素生産)은 증가(增加)되나 균생육(菌生育)은 늦었으며 무기염(無機鹽)으로 $0.36{\sim}0.72\;%$의 $(NH_4)_2HPO_4$ 첨가(添加)가 효과적(效果的)이었다. 볏짚을 40 mesh 이하로 분비(粉碑)하거나 $0.5\;kg/cm^2$의 증기압(蒸氣壓)으로 처리(處理)하면 균생육(菌生育)은 조금 늦으나 효소생산(酵素生産)에는 효과적(效果的)이었다. 알칼리 처리중(處理中) $Ca(OH)_2$ 처리(處理)가 균생육(菌生育)이나 효소생산(酵素生産)에 좋았고 NaOH의 농도(濃度)가 증가(增加)하면 균생육(菌生育)이나 효소생산(酵素生産)은 낮았다. 볏짚발효시(醱酵時) 발효(醱酵)가 진행됨에 따라 회분(灰分), 환원당(還元糖), 총실소(總室素)는 증가(增加)하였고 섬유소(纖維素), lignin, pentosan은 감소(減少)하였다. 알칼리 처리시(處理時) 회분(灰分), 총실소(總室素), lignin은 감소(減少)하였고 환원당(還元糖)과 섬유소(纖維素)는 증가(增加)하였으며 NaOH의 농도(濃度)가 증가(增加)할수록 변화(變化)는 심하였다. 발효(醱酵)가 진행됨에 따라 in vitro dry matter 소화율(消化率)은 증가(增加)하여 발효초기(醱酵初期) 55.03 %에서 45일 발효후(醱酵後)는 62.72 %로 증가(增加)하였다. 알칼리 처리시(處理時)는 KOH, NaOH의 처리(處理)가 효과적(效果的)이었으며 NaOH의 농도(濃度)가 증가(增加)하면 소화율(消化率)은 증가(增加)하였고 알칼리 전처리(前處理) 볏짚의 발효사료(醱酵飼料) 제조시(製造時)도 소화율(消化率)의 향상을 가져 왔다.

• 생명과학회지
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• 제21권3호
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• pp.444-450
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• 2011

퍼클로레이트($ClO_4^-$)는 지표수 및 토양/지하수에서 검출되는 오염물이다. 독립영양방식의 퍼클로레이트-환원세균(PRB)은 기체 수소(H2)를 전자공여체로 사용하여 $ClO_4^-$를 제거한다. 철이 부식되면 $H_2$를 생성할 수 있음에 착안하여 본 연구에서는 하수처리장에서 쉽게 구할 수 있는 활성슬러지를 식종하여 영가철(ZVI)을 이용한 독립 영양방식의 $ClO_4^-$ 제거 가능성을 조사하였다. 회분반응실험을 통해 활성슬러지미생물이 ZVI가 존재할 때 $ClO_4^-$를 분해할 수 있음을 알 수 있었으며, 또한 이러한 $ClO_4^-$의 생분해는 $ClO_4^-$가 분해됨에 따라 생성되는 $Cl^-$의 몰 농도를 통해 확인 할 수 있었다. 독립영양방식의 $ClO_4^-$ 제거공정에 사용된 철 입자의 표면에 간균형태의 미생물들이 존재한다는 것을 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. 그래서 철 입자가 생물막을 형성하기 위한 담체로서도 작용할 수 있다는 것을 알 수 있었다. ZVI가 첨가된 $ClO_4^-$ 분해성 농화배양으로부터 채취한 생물막의 미생물군집조성은 접종균으로 사용된 활성슬러지의 그것과는 다름이 DGGE 분석 결과 나타났다. DGGE band 중에서 생물막의 주요밴드는 Clostridia 강과 가장 관련이 있는 것으로 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제52권4호
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• pp.495-499
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• 2016

본 연구에서는 발광 세균에 존재하는 LuxG 단백질의 효소학적 성질을 알아내기 위하여 Photobacterium leiognathi ATCC 25521의 luxG 유전자를 중합효소연쇄반응으로 증폭시켜 T5 프로모터와 6X His-tag 시스템을 지닌 pQE 벡터에 삽입시킨 재조합플라스미드를 제조하여 대장균에 형질전환 후 과발현시켜 단백질을 분리, 정제 하였다. 정제된 단백질의 효소학적 실험 결과, 이 단백질은 FMN과 NADPH 기질에 대한 ferric iron reductase의 기능을 갖고 있음을 확인하였으며 이들 기질에 대한 효소 활성도 상수 $K_m$ 및 $V_{max}$ 값을 결정하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.417-427
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• 2000

분리막을 침지한 혐기성소화조의 물질분해의 거동과 세균군의 분포 등을 검토하였다. HRT 1.0일과 0.5일의 조건에서 운전하였으며, 온도는 $30^{\circ}C$로 설정하였다. 1.0일 및 0.5일의 HRT에서 탄수화물의 제거율은 각각 99.8~99.9%, 98.0-99.6%를 나타냈다. 1.0일 및 0.5일의 HRT에서 운전개시 후 58일 경과후에는 약 6.050 mg/L, 7,750 mg/L 정도의 MLVSS농도를 나타냈다. 최확수법(MPN)에 의해 각 세균군을 계수한 결과로서 Acidogenic bacteria는 $10^9MPN/mL$ 정도 계수되었고 $H_2$-utilizing methanogenic bacteria 및 Acetalte-utilizing methanogenic bacteria는 각각 $10^7{\sim}10^8$, $10^6{\sim}10^8MPN/mL$ 정도 계수되었으며, $CH_4$의 조성은 46~50%를 나타냈다. Sulfate-reducing bacteria는 $10^7{\sim}10^8MPN/mL$ 정도 계수되었으며, 주로 Acetogenic bacteria의 일원으로 작용하는 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권9호
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• pp.1384-1390
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• 2010

본 연구에서는 퉁퉁마디에 미강, 대두, glucose 및 starch의 첨가비를 달리 조절하고 이에 황국균을 접종하여 $30^{\circ}C$에서 7일간 발효시켰다. 발효 진행에 따른 pH, 적정산도, 아미노태질소, 환원당, $\alpha$-amylase 활성, protease 활성 및 곰팡이수의 변화를 조사하고 최종 발효물의 angiotensin converting enzyme 저해능과 전자공여능(electon donating ability)을 비교하였다. pH는 초기 6.19~6.22에서 발효 7일 경과 후에는 5.41~6.08로 낮아졌으며, 적정 산도는 초기 0.59~0.68%에서 발효 6일 경과 후 최고 수준인 0.95~1.13%로 증가하였다. 또한, 아미노태질소는 초기 128.0~167.2 mg%에서 발효 7일 경과 후 159.4~209.0 mg%로 증가하였으며, 환원당은 초기 2.0~5.9%에서 발효 7일 경과 후 0.4~1.1%로 감소하였다. 곰팡이수는 초기 $10^7\;CFU/g$에서 발효 7일 경과 후 약 $10^6\;CFU/g$ 가량으로 감소하였다. $\alpha$-amylase 활성은 모든 시험구가 발효 초기부터 활성이 나타났으며 protease 활성은 발효 5일 이후부터 식품공전 규격을 충족시켰다. 또한, 본 연구에서 실시한 시험조건 모두 발효 전에 비해 발효 7일 경과 후 ACE 저해활성과 전자공여능이 증가하였다.

• 한국축산식품학회지
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• 제33권2호
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• pp.268-275
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• 2013

본 연구는 버찌를 메탄올과 물로 추출한 후 항산화 활성을 측정하여, 버찌의 메탄올과 물 추출물을 돈육패티에 첨가하여 육제품의 천연항산화제의 가능성을 알아보기 위하여 본 연구를 수행하였다. 버찌의 메탄올 추출물과 물 추출물의 총 페놀성 화합물 함량은 버찌 메탄올 추출물이2.17 g/100 g, 물 추출물이 2.77 g/100 g값을 나타내었다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) radical scavenging activity에서 버찌 메탄올 추출물이 대조구인 ascorbic acid와 농도별로 차이를 보이지 않았고, 2% 농도에서 대조구와 처리구간에 유사한 DPPH radical scavenging activity를 보였다. 환원력은 L-ascorbic acid에 비하여 낮은 수치를 보였으며 추출용매에 따른 환원력의 차이는 미미하였다. 철이온 흡착력은 버찌 메탄올 추출물이 19.8-94.0%, 버찌 물 추출물은 17.8-93.5%를 나타내었다. 버찌 메탄올 추출물은 0.5%의 농도까지 증가하다가 최종 농도인 2%까지 유의적인 차이를 보이지 않았고, 물 추출물은 농도가 증가할수록 철이온 흡착력이 증가하는 경향을 보였다. 특히 낮은 농도에서는 차이를 보였지만 농도가 증가할수록 대조구와 유사한 수치를 보였다. 버찌의 메탄올 추출물을 각각 0.5%, 1.0% 첨가한 돈육 패티에서 pH와 색도(명도, 적색도, 황색도)가 감소하였고, 지방산패도를 측정하기 위해 수행한 thiobarbituric acid reactive substances(TBARS) 결과에서 malondialdehyde(MDA) 함량이 대조구와 butylated hydroxytoluene(BHT)를 첨가한 참조구에 비해 낮은 결과를 나타내었으나, 저장 중 총균수나 대장균군수에는 효과가 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 종합하면 버찌 추출물이 항산화 효과를 보여 천연 항산화제로써의 기능성 육제품 개발에 이용 가능할 것으로 평가된다. 하지만 버찌 추출물을 첨가하면 색도를 저하시키므로 이에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제53권2호
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• pp.103-117
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• 2017

본 연구에서는 된장으로부터 분리된 Lactobacillus acidophilus D11 또는 Lactobacillus fermentum D37 균주로 발효시킨 요구르트의 프로바이오틱로서의 가능성, 물리 화학적 및 기능적 특성에 대한 녹차 추출물의 영향을 조사하였다. 인공 소화액에 대한 저항성과 상피 세포에 대한 부착력과 같은 프로바이오틱활성은 플레인 요구르트보다 녹차 추출물을 첨가한 요구르트에서 다소 높게 나타났는데, 이는 유산균의 수의 증가에 기인하는 것으로 추정되었다. L. acidophilus D11로 발효시킨 플레인 요구르트에 녹차 추출물을 첨가한 경우 유산균수, 유기산 함량 및 점도와 같은 요구르트의 물리 화학적 특성도 유의하게 (P<0.05) 증가하였다. 하지만 녹차 추출물은 L. fermentum D37 균주 발효시킨 요구르트의 물리 화학적 특성에는 유의한 영향을 미치지 않았다 (P>0.05). 한편, Escherichia coli O157 ATCC 43889, Salmonella enteritidis ATCC 13076 및 Salmonella typhimurium KCTC 2514에 대한 항균 활성 및 총 페놀 함량, 라디칼 소거능 및 철 환원력과 같은 항산화 활성은 L. acidophilus D11 보다는 L. fermentum D37로 발효시킨 플레인 요구르트에서 현저히 높았다. 게다가 요구르트의 항균 및 항산화 활성은 녹차 추출물의 농도에 비례하여 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 결론적으로, L. acidophilus D11 또는 L. fermentum D37로 발효시킨 녹차 요구르트는 병원성 세균의 성장을 억제하고 체세포 내에 생성된 자유 라디칼을 제거 할 수 있는 유용한 기능성 식품으로 이용할 수 있는 것으로 판단되었다.