• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권12호
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• pp.1947-1956
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• 2019

The gut microbiome influences the health and well-being of dogs. However, little is known about the impact of breed on the fecal microbiome composition in dogs. Therefore, we aimed to investigate the differences in the fecal microbiome in three breeds of dog fed and housed under the same conditions, namely eight Maltese (8.0 ± 0.1 years), eight Miniature Schnauzer (8.0 ± 0.0 years), and nine Poodle dogs (8.0 ± 0.0 years). Fresh fecal samples were collected from the dogs and used to extract metagenomic DNA. The composition of the fecal microbiome was evaluated by 16S rRNA gene amplicon sequencing on the MiSeq platform. A total of 840,501 sequences were obtained from the 25 fecal samples and classified as Firmicutes (32.3-97.3% of the total sequences), Bacteroidetes (0.1-62.6%), Actinobacteria (0.2-14.7%), Fusobacteria (0.0-5.7%), and Proteobacteria (0.0-5.1%). The relative abundance of Firmicutes was significantly lower in the Maltese dog breed than that in the other two breeds, while that of Fusobacteria was significantly higher in the Maltese than in the Miniature Schnauzer breed. At the genus level, the relative abundance of Streptococcus, Fusobacterium, Turicibacter, Succinivibrio, and Anaerobiospirillum differed significantly among the three dog breeds. These genera had no correlation with age, diet, sex, body weight, vaccination history, or parasite protection history. Within a breed, some of these genera had a correlation with at least one blood chemistry value. This study indicates that the composition of the fecal microbiome in dogs is affected by breed.

• 한국식품과학회지
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• 제48권4호
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• pp.306-316
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• 2016

멸치 젓갈로부터 분리한 젖산세균을 대상으로 프로바이오틱 균주로서의 기능적 특성과 안전성을 평가하였다. 분리된 균주는 생화학적 특성과 당 발효능 및 염기순서 분석을 통해 Enterococcus faecium AJ06, Leuconostoc mesenteroides AJ13, Pediococcus halophilus AJ22, Lactobacillus sakei AJ29 및 Pediococcus pentosaceus AJ35로 동정되었다. AJ06, AJ22 및 AJ29 균주들은 펩신이 첨가된 인공 위액 및 쓸개즙액에서 강한 저항성을 나타내었고, taurocholic acid 혹은 taurodeoxycholic acid가 첨가된 MRS 한천 평판 배지 상에서 쓸개즙분해효소를 생산하였다. 특히, Caco-2 세포에 대한 높은 부착능과 다양한 항생제에 대한 저항성을 나타낸 AJ22와 AJ29 균주는 항균물질 생산으로 인해 식중독균의 증식을 효과적으로 저해하였다. 이들 균주는 혈액 한천 평판배지 상에서 알파 및 베타용혈독을 나타내지 않았고, 아미노산 전구체가 함유된 MRS 액상배지 내에서 생체 아민을 생산하지 않았으며, Salmonella Typhimurium TA98 and TA100 균주에 대한 돌연변이도 유발하지 않았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권8호
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• pp.1169-1179
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• 2020

In this study, two soybean genotypes, i.e., aluminum-tolerant Baxi 10 (BX10) and aluminumsensitive Bendi 2 (BD2), were used as plant materials and acidic red soil was used as growth medium. The soil layers from the inside to the outside of the root are: rhizospheric soil after washing (WRH), rhizospheric soil after brushing (BRH) and rhizospheric soil at two sides (SRH), respectively. The rhizosphere bacterial communities were analyzed by high-throughput sequencing of V4 hypervariable regions of 16S rRNA gene amplicons via Illumina MiSeq. The results of alpha diversity analysis showed that the BRH and SRH of BX10 were significantly lower in community richness than that of BD2, while the WRH exhibited no significant difference between BX10 and BD2. Among the three sampling compartments of the same soybean genotype, WRH had the lowest community richness and diversity while showing the highest coverage. Beta diversity analysis results displayed no significant difference for any compartment between the two genotypes, or among the three different sampling compartments for any same soybean genotype. However, the relative abundance of major bacterial taxa, specifically nitrogen-fixing and/or aluminum-tolerant bacteria, was significantly different in the compartments of the BRH and/or SRH at phylum and genus levels, indicating genotype-dependent variations in rhizosphere bacterial communities. Strikingly, as compared with BRH and SRH, the WRH within the same genotype (BX10 or BD2) always had an enrichment effect on rhizosphere bacteria associated with nitrogen fixation.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권2호
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• pp.104-110
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• 2011

방선균은 그램양성 토양 박테리아로서 항생제, 항암제, 항구충제, 면역억제제 등 유용한 2차 대사산물을 생산하는 유용 산업미생물이다. 비록 대부분의 방선균이 속해있는 스트렙토마이세스는 지난 수 십 년간 분자수준에서의 연구가 집중적으로 진행되어 왔으나, 최근에 분리된 잠재적 유용성을 갖는 스트렙토마이세스 이외의 희소방선균들은 유전자 조작시스템의 부재로 그 특성이 잘 규명되지 않고 있다. 본 연구에서는 독립적으로 분리된 180 여 방선균주들 중에서 희소방선균만을 선별하기 위하여 중합효소연쇄반응을 이용한 유전체 스크리닝 전략을 시도하였으며, 이 전략을 통하여 7종의 희소방선균을 성공적으로 분리하였다. 특히 여러 생리활성 테스트를 통하여, 항진균 및 항생제 활성을 띄는 잠재적 유용성이 높은 노카이디옵시스 균주 MMBL010을 선별하였다. 또한 전통적인 방선균 유전자 조작기법이 작동하지 않는 본 MMBL010 균주를 대장균 접합을 통한 유전자 전달 시스템도 최적화시킴으로써, 유전체 스크리닝을 통한 유용희소방선균의 선별 및 유전자 조작시스템 구축은 궁극적으로 희소방선균의 잠재적 유용성을 극대화시킬 수 있는 효율적인 전략으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제36권2호
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• pp.106-114
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• 2008

김치로부터 강력한 H. pylori 생육 저해활성을 보이는 균주를 분리, 동정하여 Lb. plantarum NO1으로 명명하였다. Lb. plantarum NO1은 H. pylori 뿐만 아니라 그람 양성균 및 그람 음성균들에 넓은 범위의 저해활성을 나타내었다. Lb. plantarum NO1의 배양 상징액을 H. pylori배양액에 첨가한 후 H. pylori의 urease 활성을 측정한 결과 Lb. plantarum NO1의 강한 urease 억제활성($40{\sim}60%$ 저하)을 확인할 수 있었다. AGS위암 세포주에 H. pylori를 부착시킨 후 Lb. plantarum NO1의 배양액을 첨가하여 AGS세포에서 H. pylori 탈착능을 측정한 결과 Lb. plantarum NO1은 유산균 배양액 무첨가보다 33% 이상 높은 H. pylori 탈착능을 나타내었으며, 비교구로 사용된 Lb. rhamnosus GG, Lb. sakei SI3에 비해 더 우수한 H. pylori 탈착능을 나타내었다. 분리균주의 장내 생존성 여부 확인을 위하여 내산성, 인공위액에서 2시간동안 처리한 결과 Lb. plantarum NO1이 초기균수$(10^9CFU/ml)$를 유지하면서 높은 저항성을 나타내었다. Oxgall 농도 0.3%와 0.5%의 인공담즙에서 24시간 처리한 후에도 초기균수$(10^9CFU/ml)$를 유지하였다. 뿐만 아니라 인공위액에서 생존한 균주를 연속적으로 인공담즙으로 처리하였을 때에도 높은 생존율$(10^8{\sim}10^9CFU/ml)$를 유지하였다. Lb. plantarum NO1의 용혈성 반응 유무 결과 용혈반응이 일어나지 않았으므로 인체에 안전하다는 것을 간접적으로 확인할 수 있었다. 본 연구에서 김치로부터 분리한 H. pylori억제 유산균 Lb. plantarum NO1은 장내에 생존 가능성도 높으며, 동시에 위에서 효과적으로 H. pylori를 억제 할 수 있을 것으로 기대되어진다.

• 미생물학회지
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• 제52권1호
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• pp.74-83
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• 2016

안전성이 확보되고 amo 유전자가 있는 토종미생물 Bacillus subtilis SRCM 101269는 전통발효식품으로부터 분리하였으며, cellulase, xylanase 생성능, 동정, 악취저감화능 등을 조사하여 우분 적용을 위한 특성 연구를 진행하였다. 가축분뇨 악취제어 관련 우분 적용 결과, 발효 6일 경과 후 대조구에 비해 2배 이상 암모니아 가스가 감소하였고 9일 경과 후 10 ppm 미만으로 농도가 감소하였다. 우분에 계분과 기타 목질성분이 첨가된 혼합분의 경우 발효 3일 후부터 일정 농도로 암모니아 가스가 유지되는데 반해, B. subtilis SRCM 101269를 접종한 시료에서만 발효시간의 경과에 따라 암모니아 가스가 감소하였으며, 황화수소의 농도 또한 9일이 경과한 시료에서 65 ppm으로 감소됨이 확인되었다. 발효 경과에 따른 아질산염과 황산염의 시료 내 변화량을 측정한 결과 우분에서의 아질산염은 변화가 없었으나, 혼합분에서는 대조구에 비교하여 증가하였다. 황산염의 경우 우분에서는 발효초기보다 감소하였으나 대조구와 비교하여 큰 차이를 보이지 않았고, 혼합분에서는 변화가 없는 것으로 분석되었다. 최종적으로 앞선 연구들을 토대로 B. subtilis SRCM 101269 균주의 우분퇴비 생산의 산업적 활용이 가능함을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권2호
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• pp.225-236
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• 2013

Among several bacteria examined, an antibacterial-producing Lactobacillus strain with probiotic characteristics was selected and identified based on 16S rRNA gene sequencing. Subsequent purification and mode of action of the antibacterial compounds on target cells including E. coli were investigated. Maximum production of the antibacterial compound was recorded at 18 h incubation at $30^{\circ}C$. Interestingly, antibacterial activity remained unchanged after heating at $121^{\circ}C$ for 45 min, 24 h storage in temperature range of $70^{\circ}C$ to room temperature, and 15 min exposure to UV light, and it was stable in the pH of range 2-10. The active compounds were inactivated by proteolytic enzymes, indicating their proteinaceous nature, and, therefore, referred to as bacteriocin-like inhibitory substances. Isolation and partial purification of the effective agent was done by performing ammonium sulfate precipitation and gel filtration chromatography. The molecular mass of the GFC-purified active compound (~3 kDa) was determined by Tris-Tricine SDS-PAGE. To predict the mechanisms of action, transmission electron microscopy (TEM) analysis of ultrathin sections of E. coli before and after antibacterial treatment was carried out. TEM analysis of antibacterial compounds-treated E. coli demonstrated that the completely altered bacteria appear much darker compared with the less altered bacteria, suggesting a change in the cytoplasmic composition. There were also some membrane-bound convoluted structures visible within the completely altered bacteria, which could be attributed to the response of the E. coli to the treatment with the antibacterial compound. According to the in vivo experiments oral administration of L. plantarum HKN01 resulted in recovery of infected BALB/c mice with Salmonella enterica ser. Typhimurium.

• KSBB Journal
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• 제24권2호
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• pp.149-155
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• 2009

김치유래 유산균 단호박 발효음료의 개발을 위해 김치에서 유산균 19종을 분리하였다. 이후 진행된 인공 위액 및 인공 담즙산 실험에서 살아남은 유산균 1종을 선별하였고 이를 C332라 명명하였다. 이 C332는 앞으로 진행되는 모든 실험에서 종균으로 사용하였다. C332는 인공 위액에서 1.66 ${\times}$ $10^5$ CFU/m${\ell}$, 담즙산에서 1.49 ${\times}$ $10^6$ CFU/m${\ell}$ 만큼의 생균수를 측정하였다. C332를 단호박 배지에서 호기적과 혐기적으로 배양한 결과 광밀도, pH에서 큰 차이를 발견하지 못하여 통성혐기성 미생물임을 확인하였고, E.coli에 대한 항균활성 측정결과 14 mm의 클리어존이 생겨나 E.coli에 대한 항균활성을 확인하였다. 발효가 끝난 단호박 배지는 pH가 3.8까지 떨어졌으며, 산도는 1.41%이다. 16s rRNA full sequencing을 통해 C332는 Lactobacillus plantarum으로 동정되었다. 이후 관능검사를 통해 발효 시간별, 농도별로 발효음료가 유의수준 5%로 유의성이 있음을 검증하였다. 저장성평가를 통해 12일간의 저장기간 중 약간의 산도증가 경향과, 약간의 pH 저하경향을 확인하였고, 우리나라 호상요구르트의 유산균 기준치 (1.0 ${\times}$ $10^8$ CFU/m${\ell}$)를 상회하는 생균수 (발효 후 경과 12일 1.15 ${\times}$ $10^8$ CFU/m${\ell}$)를 확인하여 저장성이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국키틴키토산학회지
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• 제23권4호
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• pp.285-292
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• 2018

음식물쓰레기 분해용 균주를 선발하기 위하여 전통발효식품과 토양으로부터 내염성, 내열성을 갖는 균주 분리를 시도하였으며, protease, amylase, cellulase 및 lipase의 효소활성도를 평가하였다. 5% NA 배지에서 분리된 균주는 212종이었으며, 전통발효식품의 경우 4가지 효소활성을 가지고, 토양의 경우 2가지 이상의 효소활성을 가지며, 억제환이 15 mm 이상의 크기를 지닌 79종의 균주를 우선 선발하였다. 선발된 균주를 대상으로 분자유전학적 동정을 진행한 결과, 중복성을 배제하여 11종의 균주를 최종적으로 선발하여 혼합균주로 사용하였다. 혼합균주의 최적 배양조건으로는 배양시간은 24시간, 배양온도는 $30^{\circ}C$ 그리고 pH의 최적 조건은 7.0 부근인 것으로 확인되었다. 최적배양된 혼합균주 처리에 따른 음식물쓰레기 분해능 평가 결과 멸균수 첨가군은 10 mesh ($2000{\mu}m$)에서 103 g, 혼합균주 첨가군은 10 mesh ($2000{\mu}m$)에서 18 g인 것으로 보아 혼합균주로 나타나 음식물의 고형분의 입자가 액상으로 분해되었음을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권7호
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• pp.1083-1095
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• 2019

Butyrate is known to play a significant role in energy metabolism and regulating genomic activities that influence rumen nutrition utilization and function. Thus, this study investigated the effects of an isolated butyrate-producing bacteria, Clostridium saccharobutylicum, in rumen butyrate production, fermentation parameters and microbial population in Holstein-Friesian cow. An isolated butyrate-producing bacterium from the ruminal fluid of a Holstein-Friesian cow was identified and characterized as Clostridium saccharobutylicum RNAL841125 using 16S rRNA gene sequencing and phylogenetic analyses. The bacterium was evaluated on its effects as supplement on in vitro rumen fermentation and microbial population. Supplementation with $10^6CFU/ml$ Clostridium saccharobutylicum increased (p < 0.05) microbial crude protein, butyrate and total volatile fatty acids concentration but had no significant effect on $NH_3-N$ at 24 h incubation. Butyrate and total VFA concentrations were higher (p < 0.05) in supplementation with $10^6CFU/ml$ Clostridium saccharobutylicum compared with control, with no differences observed for total gas production, $NH_3-N$ and propionate concentration. However, as the inclusion rate (CFU/ml) of C. saccharobutylicum was increased, reduction of rumen fermentation values was observed. Furthermore, butyrate-producing bacteria and Fibrobacter succinogenes population in the rumen increased in response with supplementation of C. saccharobutylicum, while no differences in the population in total bacteria, protozoa and fungi were observed among treatments. Overall, our study suggests that supplementation with $10^6CFU/ml$ C. saccharobutylicum has the potential to improve ruminal fermentation through increased concentrations of butyrate and total volatile fatty acid, and enhanced population of butyrate-producing bacteria and cellulolytic bacteria F. succinogenes.