• 제목/요약/키워드: 토양 효소 활성

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송이 균환(菌環)의 발달(發達)에 따른 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 특성(特性)과 탈수소효소(脫水素酵素)의 활성(活性) 변화(變化) (Changes in Soil Physicochemical Properties and Dehydrogenase Activity by the Formation of Fairy Ring of Tricholoma matsutake)

  • 허태철;박현;정진현;주성현
    • 한국산림과학회지
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    • 제87권2호
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    • pp.270-275
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    • 1998
  • 송이산의 관리는 송이 균환의 환경관리를 의미한다. 따라서, 송이산의 관리는 송이 균환부를 건강하게 유지시키는 방법에 대한 집중적인 연구를 요구하며, 아울러, 균환부 생태계 내의 실질적인 활성을 평가하는 연구가 요구된다. 본 연구는 송이 균환부를 송이균의 통과 여부에 따라 균환 통과부, 균환부, 균환 예정지의 3개 지역으로 구분하여 토양의 이화학적 특성과 탈수소효소 활성에 차이가 있는지 조사, 고찰한 것이다. 송이 균환의 발달에 따라 토양내 양이온의 함량은 뚜렷한 변화가 없었지만, 유효인산이나 탄소, 질소의 함량은 균환부와 균환 예정지 사이에 차이가 인정되었다. 또한, 송이 균환부 탈수소효소의 활성도는 일반 성숙토양에 비하여 훨씬 낮아 송이 균환부는 성숙도가 낮으며 유가물이 적은 토양에 발달됨을 알 수 있었다. 따라서, 송이산의 관리가 실질적으로는 송이 균환의 관리라는 것을 감안할 때, 송이산 관리의 기준으로 탈수소효소를 지표로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 특히, 낙엽긁기의 처리를 위해서 유기물 분해도의 지표인 탈수소효소의 활성도 측정법을 활용하도록 추천할 수 있을 것이다.

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밭 토양에서 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용이 토양의 중금속 함량 및 효소활성에 미치는 영향 (Effect of Combined Application of Bottom Ash and Compost on Heavy Metal Concentration and Enzyme Activities in Upland Soil)

  • 김용균;임우섭;홍창오;김필주
    • 한국환경농학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.262-270
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    • 2014
  • 본 연구는 바닥재의 농업적 활용성을 증대시키기 위해 바닥재의 안정화 제재로써 축분퇴비를 선발하였고 알타리무의 재배토양에서 바닥재와 축분퇴비의 혼합 시용량에 따른 토양의 화학적 특성, 토양 내 중금속의 함량, 효소활성의 변화 및 알타리무의 수량을 조사하기 위해 실시되었다. 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합 시용하였을 때 토양의 화학적 특성이 더욱 우수하게 개량되어지는 결과를 나타내었다. 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양 내 수용성 망간과 아연의 함량이 유의적으로 감소하였으며 이러한 효과는 바닥재와 축분퇴비를 혼합 시용하였을 때 더욱 증가하는 것으로 나타났다. 바닥재의 시용량 증가는 알타리무 수확 후 토양 내 urease의 활성을 유의적으로 증가시켰다. 바닥재의 단독시용에 비해 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용은 urease, dehydrogenase, acidic phosphotase 및 alkaline phosphotase의 활성을 더욱 증가시키는 것으로 나타났다. 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용은 알타리무의 수량 감소를 초래하지 않았으며 통계적으로 유의한 차이는 없었지만 수량의 증수를 보였다. 결론적으로 바닥재는 축분퇴비와 혼합하여 사용된다면 밭토양 내 중금속 함량의 증대와 작물수량의 감소 없이 토양의 화학적 특성과 효소활성을 개량할 수 있는 것으로 조사되었다.

토양으로부터 단리한 Bacillus subtilis NSC 유래 Cellulase의 특성 규명 (Characterization of Cellulase from Bacillus subtilis NSC Isolated from Soil)

  • 김상진;박창수
    • 한국키틴키토산학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.228-233
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    • 2018
  • 삼림 토양 시료를 이용하여 cellulase 생산균주를 단리한 결과, Carboxymethylcellulose (CM-cellulose)를 기질로 첨가한 고체배지상에서 명확한 활성환을 형성하는 총 6종류의 cellulase 생산균주를 단리하여, 단리한 균주 유래의 16S rDNA유전자 염기서열 분석을 통하여 균주 동정을 진행하였다. 그 결과 본 연구에서 단리된 균주는 Bacillus subtilis 4종류, Bacillus amyloliquefaciens 1종류, Bacillus cereus 1종류로 동정되었다. 이 중에서 CM-cellulose에 대한 가장 높은 cellulase 활성을 보이는 Bacillus subtilis를 선정하여 Bacillus subtilis NSC로 명명하였다. Bacillus subtilis NSC 유래 cellulase는 균주 배양 36~48시간에서 가장 높은 cellulase 생산성을 보였으며, 최적 pH 및 온도를 검토한 결과, 본 균주 유래 cellulase는 pH 5.0과 $40^{\circ}C$에서 가장 높은 효소 활성을 나타내었다. 그리고, pH 4.0~5.0 조건에서 30분간 효소처리를 하여도 효소활성의 감소가 없었으며, $40^{\circ}C$까지는 30분간의 열처리에도 효소활성의 저하 없이 안정한 특성을 보였다. CM-cellulose, Alkali swollen cellulose, Sigmacell-cellulose, Alpha-cellulose, 그리고 Avicel을 기질로 기질 특이성을 한 결과 CM-cellulose에 대하여 가장 높은 효소 활성을 나타내었으며, cellulose 결정구조를 보유하고 있지않는 CM-cellulose와 Alkali swollen cellulose에 대해서는 명확한 효소활성을 보였다. 하지만, cellulose 결정구조를 보유하고 있는 Sigmacell Cellulose, Alpha-cellulose, 그리고 Avicel 기질에 대해서는 CM-cellulose 활성의 각각 8%, 8%, 그리고 4%의 매우 낮은 효소활성을 나타내었다. Bacillus subtilis NSC 유래 cellulase의 0.26 U/ml 조효소액과 0.52 U/ml 조효소액을 이용하여 CM-cellulose의 분해 특성을 검토하였을 때 두 조효소액 모두 반응 CM-cellulose에 대해 반응 120분 후에 0.43 U/ml와 0.76 U/ml의 효소 활성을 나타내었다.

습지 토양에서 체외효소의 근원과 변화 (Sources and Variations of Extracellular Enzymes in a Wetland Soil)

  • ;강호정
    • 생태와환경
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    • 제35권4호통권100호
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    • pp.326-330
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    • 2002
  • 습지토양을 두 가지 방법으로 멸균한 후, 미생물 효소활성도의 변화를 알아보았다. 단기 멸균의 효과는 톨루엔을 가하여 알아 보았고, 장기적인 효과는 감마선 조사를 이용하였다. 처리된 시료에서 ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-xylosidase, cellobiohydrolase, phosphatase, arylsulfatase, N -acetylglucosaminidase 활성도를 methylumbelliferyl 계열의 인공기질을 사용하여 측정한 후 공시료와 비교하였다. 톨루엔을 가한 경우 효소에 따라 다른 반응을 보였다. 예를 들어, 처리에 의하여phosphatase의 활성은 증가하였으나 반대로 ${\beta}$-glucosidase와 arylsulfatasem의 활성도는 감소하였다. 감마선 조사는 모든 효소의 활성을 40-80%정도 감소시켰다. 본 연구의 전반적인 결과에 의하면, 적어도 단기적으로는 다량의 효소가 미생물 체외에서 안정적으로 존재하나, 장기적으로는de-novo 합성이 중요함을 알 수 있었다.

각기 다른 유기물이 투여된 토양에서 토양의 화학적, 미생물학적 특성과 미생물의 다양성에 미치는 생물비료의 효과 (Effects of a Biological Amendment on Chemical and Biological Properties and Microbial Diversity in Soils Receiving Different Organic Amendments)

  • 박기춘;로버트 크레이머
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.234-241
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    • 2007
  • 여러가지의 선발된 미생물로 구성된 미생물비료는 토양 개량과 식물 생장 촉진을 위해서 여러 유기물과 결합하여 이용되기도 한다. 미생물 비료를 미생물 비료 단독으로 그리고 도시 가로수 부산물 퇴비, 가금류 분뇨 부산물, 레드클로버와 귀리의 피복작물 등의 유기물과 같이 토양에 처리하여 토양의 화학적 또는 생물학적 특성에 미치는 효과를 측정하였다. 액체상의 미생물 비료를 2년동안 3회 처리하였다. 미생물 비료 단독으로는 pH, K, 유기물 함량에 영향을 미치지 않았지만, 미생물비료의 처리는 2년 가을 모두 가금류 분뇨 부산물을 처리한 토양의 인산 함량을 증가시켰고, 첫해 가을에 퇴비를 처리한 토양의 칼슘함량을 증가시켰으며, 레드클로버를 처리한 토양의 Ca, Mg, 그리고 양이온교환용량을 감소시켰다. 미생물 비료는 레드클로버가 처리된 토양에서 첫 해 7월에 탈수소효소 활성을 증가시켰다. 미생물 비료는 유기물이 처리되지 않은 토양이나 퇴비가 처리된 토양에서 FDA의 가수분해도를 가끔 증가시켰다. 가금류 분뇨 부산물과 레드 클로버가 처리된 토양의 FDA 가수분해도와 가금류 분뇨 부산물이 처리된 토양의 탈수소효소활성은 미생물 비료의 처리로 감소하였다. 한편, 미생물 비료의 처리는 BIOLOG에 의한 토양 미생물 군락의 생리생태적 다양성에는 영향을 미치지 못했다. 따라서 토양의 미생물학적 특성에 미치는 미생물비료의 효과는 같이 투여되는 유기물의 종류에 따라 다양하다고 할 수 있으며, 탈수소효소의 활성은 레드클로버가 처리된 토양에서, 그리고 FDA 가수분해도는 퇴비와 귀리가 처리된 토양에서 가끔 증가했다.

유기물원 항온배양 온도가 토양미생물체량과 효소활성 및 PLFA함량에 미치는 영향 (Effect of Temperature on Soil Microbial Biomass, Enzyme Activities, and PLFA content during Incubation Period of Soil Treated with Organic Materials)

  • 좌재호;문두경;전승종;김천환;최경산;현해남;강위금
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.500-512
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    • 2009
  • 유기물원을 항온 배양했을 때 온도가 토양미생물체량과 효소활성 및 PLFA함량에 미치는 영향을 토양 특성별로 평가하고자 입상과 분상 혼합유기질비료, 돈분퇴비, 음식물퇴비를 화산회토양과 비화산회토양 30g에 2g을 잘 혼합 후 10, 20, $30^{\circ}C$에서 항온배양을 하면서 pH, 토양질소, 유기물 함량, Microbial biomass C와 N, 토양효소활성, 인지질지방산 함량을 분석하였다. 돈분과 음식물퇴비는 토양종류와 온도에 상관없이 토양 pH의 변화가 크지 않았으나 입상유기질비료는 온도가 높을수록 낮아졌으며, 비화산회토양에서 변화폭이 컸다. 미생물체량 C는 화산회토양의 경우 배양 온도가 높고 유기질비료를 처리할 때 높아지는 경향이었지만 토양종류에 상관없이 점차 감소하였다. 미생물체량 N은 비화산회토양에서 유기질비료, 화산회토양에서는 돈분과 음식물퇴비를 처리할 때 높게 나타났다. 인지질 지방산함량은 항온배양 75일후 비화 산회토양이 화산회토양보다 높았고, 270일후 화산회토양에서 높게 나타났으나 점차 낮아지는 경향이었다. Urease활성은 150일에 비화산회토양의 입상유기질비료처리에서 $10^{\circ}C$(75.0)>$20^{\circ}C$(16.3)>$30^{\circ}C$($4.6ug\;NH{_4-}N\;g^{-1}\;2h^{-1}$)순으로 $10^{\circ}C$에서 가장 높게 나타났으며 온도가 높고, 시간이 경과할수록 낮아졌으며 화산회토양의 Urease활성은 $10^{\circ}C$에서 높게 나타났다. ${\beta}-glucosidase$ 활성은 비화산회토양이 화산회토양보다 높았고 시간이 경과할수록 낮아졌다. 토양미생물체량 C와 미생물활성지표간의 상관계수는 비화산회토양에서 PLFA ($r^2=0.91$), 화산회토양에서 ${\beta}-glucosidase$ ($r^2=0.83$)가 높았으며, 미생물활성지표는 토양종류와 온도에 따라 상대적으로 민감도가 다르게 나타났다.

농약(農藥)이 토양(土壤) 미생물상(微生物相)에 미치는 영향(影響)에 관(關)한 연구(硏究) -I. 살균(殺菌)·살충제(殺蟲劑)가 토양중(土壤中)의 미생물(微生物), 토양호흡(土壤呼吸) 및 효소활성(酵素活性)에 미치는 영향(影響) (Effects of Pesticides on Soil Microflora -I. Effects of pesticides on Microflora, Soil Respiration and Enzyme Activity in Soil)

  • 김광식;김용웅;이명철;김현우
    • 한국토양비료학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.375-385
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    • 1987
  • 농약(農藥)의 사용(使用)이 증가(增加)함에 따라 농약(農藥)이 토양(土壤) 환경(還境)에 미치는 영향(影響)을 살펴보기 위하여 살균제(殺菌劑)로는 Isoprocarb, Captan을 살충제(殺蟲劑)로는 Carbofuran, Propoxur, Acephate를 사용(使用)하여 이들 농약(農藥)의 처리(處理) 후(後) 토양(土壤) 호흡(呼吸), 미생물상(微生物相), 토양(土壤) 효소(酵素)와 연작지(連作地)에서 병원성(病原性) 미생물(微生物)의 경시적(經時的) 변화(變化)를 조사(調査)하여 얻은 결과(結果)는 다음과 같다. 농약(農藥)의 처리(處理)에 의하여 토양호흡이 저해(沮害)되었으나 그 정도는 크지 않았고 Propoxur $10{\mu}g/g$ 처리(處理)에서는 대조구(對照區)보다 조금 증가(增加)했으며 토양미생물(土壤微生物)에 대(對)하여는 처리초기(處理初期)의 짧은 기간(期間)동안은 균수(菌數)가 감소(減少)하였으나 배양일수(培養日數)가 증가(增加)함에 따라 점차 증가(增加)되는 경향(傾向)이었다. 그러나 Captan 처리구(處理區)에서는 세균수(細菌數)가 배양(培養) 60일(日)에도 상당한 감소(減少)를 보였다. 토양미생물(土壤微生物)과 호흡량(呼吸量)과의 관계에서 일반적(一般的)으로 유의성(有意性)이 있는 정(正)의 상관관계(相關關係)를 나타냈으며 특히 세균(細菌)의 경우 1%수준(水準)에서 고도(高度)의 유의성(有意性)을 나타냈다. 토양효소(土壤酵素)에 대(對)한 영향(影響)은 초기(初期)의 짧은 기간(期間)동안 비교적(比較的) 활성(活性)의 저해(沮害)가 컸으나 시일(時日)이 경과(經過)함에 따라 증가(增加)되는 경향(傾向)이었다. Carbofuran 처리구(處理區)에서는 20일(日) 및 30일배양(日培養)에서 대조구(對照區)보다 polygalacturonase의 활성(活性)이 증가(增加)되었으며 ${\beta}$-glucosidase는 살충제(殺蟲劑) 처리구(處理區)에서 10일(日)째에, dehydrogenasg 활성(活性)은 Carbofuran 및 Propoxur 처리구(處理區)에서 60일(日)째에, 그리고 Acephate는 20일(日)과 60일(日)에 각각 대조구(對照區)보다 활성(活性)이 더 높게 나타났으며 phosphatase의 활성(活性)은 유기인제(有機燐劑)인 Propoxur 및 Isoprocarb 처리구(處理區)에서 배양(培養) 60일(日)에 저해(沮害)를 나타났다. 토양미생물(土壤微生物)과 효소활성(酵素活性)과의 관계에서 일반적(一般的)으로 정(正)의 상관관계(相關關係)를 보였으며 특(特)히 Carbofuran의 경우 1%수준(水準)에서 고도의 유의성(有意性)을 나타냈다. 연작지토양(連作地土壤)에서 Fusarium 속균(屬菌)은 전체적(全體的)으로 배양(培養) 60일(日)에 균수(菌數)의 감소(減少)를 보였고 Pythium 속균(屬菌)은 Isoprocarb와 Acephate 처리구(處理區)에서는 증가(增加)를 하였으나 Propoxur와 Captan 처리구(處理區)에서는 배양(培養) 60일(日)에 현저한 균수(菌數)의 감소(減少)를 나타냈다. 앞으로 농약(農藥)의 분해산물(分解産物)들의 토양미생물(土壤微生物)에 대(對)한 영향(影響)과 연작지토양(連作地土壤)에서 다른 약제(藥劑)의 잔류(殘留)에 의(依)한 영향(影響)등 지속적(持續的)인 연구검토(硏究檢討)가 이루어져야 할 것이다.

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돈분퇴비 연용이 감자재배 화산회토양의 화학성과 탈수소 효소활성에 미치는 영향 (Effect of Consequent Application of Pig Manure Compost on Soil Chemical Properties and Dehydrogenase Activity in Volcanic Ash Soil)

  • 좌재호;문두경;원항연;고상욱;현해남;이종언
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.283-288
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    • 2010
  • 화산회토양에서 돈분퇴비 연용이 감자재배 토양의 토양화학성과 탈수소 효소활성 및 감자수량에 미치는 영향을 평가하고자 수행 하였다. 돈분퇴비 시용량이 증가할수록 점차적으로 토양 pH, 토양질소, Avail.-Phosphate, Exch.-K, Exch.-Ca, Exch.-Mg, Zn, Cu 함량이 증가하였다. 돈분퇴비 시용량이 많고 작기가 많아질수록 토양 탈수소효소활성은 증가하였다. 3작기 후 Dehydrogenase활성은 돈분퇴비 2톤구 3.5, 4톤구 6.3, 6톤구 8.0 ug TPF $g^{-1}\;24h^{-1}$를 나타냈으며 1작기 후 보다 2배 이상 증가하였다. 3작기 동안 Cu와 Zn함량이 증가함에 따라 dehydrogenase활성이 직선적으로 증가하였으며 Cu는 $R^2$=0.907, Zn은 $R^2$=0.859의 상관관계를 나타냈다. 돈분퇴비 시용량이 많을수록 감자수량은 증가하였으나 표준시비+돈분퇴비 2톤구에서 가장 많았다.

돈분퇴비의 시용이 토양의 미생물체량 및 효소활성에 미치는 영향 (Effects of Composted Pig Manure Application on Enzyme Activities and Microbial Biomass of Soil under Chinese Cabbage Cultivation)

  • 원항연;권장식;신용광;김승환;서장선;최우영
    • 한국토양비료학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.109-115
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    • 2004
  • 가축분 퇴비가 토양의 생화학적 특성에 미치는 영향을 조사하고자, 농업과학기술원 시험포장에 시용량 ($8Mg\;ha^{-1}$, CM-8구: $29Mg\;ha^{-1}$, CM-29구: $57Mg\;ha^{-1}$, CM-57구)을 달리하여 돈분퇴비를 시비하고 봄배추를 재배하면서 생육시기별로 토양을 채취하여 biomass, 효소활성도의 변화를 조사하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 토양효소 활성은 NPK구의 경우 대조구에 비하여 낮았으나 퇴비구에서는 증가하여 CM-57구에서 protease, Phosphomonoesterase 그리고 dehydrogenase의 활성이 각각 2.3, 1.6 및 2.4배 증가하였다. Protease와 phosphomonoesterase의 경우 재배기간중 모든 처리구에서 생육중기에 가장 높은 활성을 나타내었다. Biomass는 퇴비의 시용랑에 따라 증가하여 biomass C의 함량은 CM-57구에서 $466mg\;kg^{-1}$으로 대조구에 비하여 4.3배, biomass N과 P는 각각 3.4배, 2.8배 증가하였다. 한편 NPK구에서는 biomass C와 N은 증가하였으나 biomass P는 낮았다. 퇴비구에 있어서 biomass N과 P는 배추의 생육중기에 최고치에 달하였으나 biomass C의 함량은 생육초기에 증가하여 수확기까지도 높은 함량을 유지하였다. 평균 biomass C:N:P 비율은 11:2:1이었으며, 토양의 유기 탄소 및 질소함량에 대한 biomass C와 N의 비율은 각각 1.1 및 3.6%이었다. 재배토양의 protease와 dehydrogenase는 biomass C 및 P와 고도로 유의한 상관관계를 나타내었다.