• Title/Summary/Keyword: Aerobic and anaerobic bacteria

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The Rumen Ecosystem : As a Fountain Source of Nobel Enzymes - Review -

  • Lee, S.S.;Shin, K.J.;Kim, W.Y.;Ha, J.K.;Han, In K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제12권6호
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    • pp.988-1001
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    • 1999
  • The rumen ecosystem is increasingly being recognized as a promising source of superior polysaccharide-degrading enzymes. They contain a wide array of novel enzymes at the levels of specific activities of 1,184, 1,069, 119, 390, 327 and $946{\mu}mol$ Reducing sugar release/min/mg protein for endoglucanase, xylanase, polygalactouronase, amylase, glucanase and arabinase, respectively. These enzymes are mainly located in the surface of rumen microbes. However, glycoside-degrading enzymes (e.g. glucosidase, fucosidase, xylosidase and arabinofuranosidase, etc.) are mainly located in the rumen fluid, when detected enzyme activities according to the ruminal compartments (e.g. enzymes in whole rumen contents, feed-associated enzymes, microbial cell-associated enzymes, and enzymes in the rumen fluid). Ruminal fungi are the primary contributors to high production of novel enzymes; the bacteria and protozoa also have important functions, but less central roles. The enzyme activities of bacteria, protozoa and fungi were detected 32.26, 19.21 and 47.60 mol glucose release/min/mL mediem for cellulose; 42.56, 14.96 and 64.93 mmol xylose release/min/mL medium after 48h incubation, respectively. The polysachharide-degrading enzyme activity of ruminal anaerobic fungi (e.g. Neocallimastix patriciarum and Piromyces communis, etc.) was much higher approximately 3~6 times than that of aerobic fungi (e.g. Tricoderma reesei, T. viridae and Aspergillus oryzae, etc.) used widely in industrial process. Therefore, the rumen ecosystem could be a growing source of novel enzymes having a tremendous potential for industrial applications.

Secular Trends of Species and Antimicrobial Resistance of Blood Isolates in a Tertiary Medical Center for Ten Years: 2003~2012

  • Shin, Kyeong Seob;Son, Young Il;Kim, Yong Dae;Hong, Seung Bok;Park, Je-Seop;Kim, Sunghyun;Yu, Young-Bin;Kim, Young Kwon
    • 대한의생명과학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.77-84
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    • 2014
  • Periodic analysis of local epidemiologic data of prevalent pathogens of blood culture can provide clinicians with relevant information to guide empirical antibiotic therapy. In this study, we analyzed a pattern of change of causative microorganisms and antimicrobial resistance at a tertiary medical center in Chungcheong province from 2003 to 2012, retrospectively. Of 70,258 blood specimens cultured, 6,063 (8.6%) were positive. Among the positive isolates, 95.9% were aerobic or facultative anaerobic bacteria, 0.1% were anaerobes, and 3.9% were fungi. Coagulase-negative Staphylococci (CoNS) (32.9%), Escherichia coli (16.7%), Staphylococcus aureus (9.1%), Klebsiella pneumoniae (6.4%), and ${\alpha}$-hemolytic Streptococcus (5.9%) were commonly isolated bacteria, and Candida albicans (1.4%) was the most commonly isolated fungi. Enterococcus faecium progressively increased but Streptococcus pneumoniae, Acinetobacter baumannii and Proteus species gradually decreased over a period of 10 years. The multidrug-resistant microorganisms such as methicillin-resistant S. aureus (MRSA), vancomycin-resistant enterococci (VRE), cefotaxime-resistant E. coli, imipenem-resistant Pseudomonas aeruginosa (IRPA) and imipenem-resistant A. baumannii (IRAB), were significantly increased. Therefore, there is a need for a more strict control of antibiotics and a more updated guideline for the treatment of bloodstream infection.

Analysis of Microbial Communities Using Culture-dependent and Culture-independent Approaches in an Anaerobic/Aerobic SBR Reactor

  • Lu Shipeng;Park Min-Jeong;Ro Hyeon-Su;Lee Dae-Sung;Park Woo-Jun;Jeon Che-Ok
    • Journal of Microbiology
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    • 제44권2호
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    • pp.155-161
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    • 2006
  • Comparative analysis of microbial communities in a sequencing batch reactor which performed enhanced biological phosphorus removal (EBPR) was carried out using a cultivation-based technique and 16S rRNA gene clone libraries. A standard PCR protocol and a modified PCR protocol with low PCR cycle was applied to the two clone libraries of the 16S rRNA gene sequences obtained from EBPR sludge, respectively, and the resulting 424 clones were analyzed using restriction fragment length polymorphisms (RFLPs) on 16S rRNA gene inserts. Comparison of two clone libraries showed that the modified PCR protocol decreased the incidence of distinct fragment patterns from about 63 % (137 of 217) in the standard PCR method to about 34 % (70 of 207) under the modified protocol, suggesting that just a low level of PCR cycling (5 cycles after 15 cycles) can significantly reduce the formation of chimeric DNA in the final PCR products. Phylogenetic analysis of 81 groups with distinct RFLP patterns that were obtained using the modified PCR method revealed that the clones were affiliated with at least 11 phyla or classes of the domain Bacteria. However, the analyses of 327 colonies, which were grouped into just 41 distinct types by RFLP analysis, showed that they could be classified into five major bacterial lineages: ${\alpha},\;{\beta},\;{\gamma}-$ Proteobacteria, Actinobacteria, and the phylum Bacteroidetes, which indicated that the microbial community yielded from the cultivation-based method was still much simpler than that yielded from the PCR-based molecular method. In this study, the discrepancy observed between the communities obtained from PCR-based and cultivation-based methods seems to result from low culturabilities of bacteria or PCR bias even though modified culture and PCR methods were used. Therefore, continuous development of PCR protocol and cultivation techniques is needed to reduce this discrepancy.

제초제 Paraquat의 미생물 생육저해 작용 (Inhibition of Micobial Growth by Paraquat)

  • 김미림;박찬성;최경호
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제38권4호
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    • pp.283-288
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    • 1995
  • 시판 농약류의 미생물에 대한 독성을 검정한 결과 제초제인 paraquat(1,1'-dimethyl-4,4'-bipyridylium dichloride)가 편성혐기성 세균을 제외한 세균류와 효모 및 곰팡이에 걸치는 광범위한 미생물의 증식을 저해하였다. Paraquat는 $1.0\;{\mu}M$(0.186ppm)의 농도에서도 공시균(Escherichia coli KCTC 1039)의 turbidometric growth를 지연시켰으나, 생균수 변화 및 well test 등의 결과로부터 공시균에 대한 paraquat의 생육저지 최소 농도는 1.0mM(186ppm)로 평가되었다. Paraquat 처리시 공시균의 생균수는 처리직후에 대조구의 약 50%로 급격히 감소되었으나, 이후 4시간 동안 1.0mM의 paraquat 존재하에서도 유의적으로 증가되었다. 그러나 처리 4시간 이후로는 생균수가 서서히 감소되었으며 계속된 배양에도 불구하고 재증식은 관찰되지 아니하였다.

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젖소 족피부염(足皮膚炎)에 대한 오존연고의 치료(治療) 효과(效果) (The Efficacy of Ozone Ointment Therapy on Pododermatitis of Dairy Cows)

  • 이수진;전무형;조성환;김덕환;박창식;김명철
    • 한국임상수의학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.279-285
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    • 2006
  • Thirty dairy cows with pododermatitis were selected and treatment effect of ozone ointment for bovine pododermatitis was investigated. In addition, bactericidal effect of ozone ointment on etiological agent of bovine pododermatitis was evaluated. The pathohistological examination for the pododermatitis, according to application with ozone ointment was investigated. Thirty dairy cows were divided two groups: control group(vaseline group: 15 cows), treatment group(ozone ointment group: 15 cows). Various parameters were evaluated in terms of the lameness score, swelling score, lesion score, WBC, neutrophil, pathohistological finding, and antimicrobial action. As compared with vaseline group, ozone ointment group revealed significant decrease of lameness(p<0.05), swelling(p<0.01) and lesion score(p<0.05) were shown in hoof lesions on 14 days after application. In hematological findings, WBC count revealed slightly high values within normal range before treatment, however, this was 1Corresponding author improved on 14 days after application of ozone ointment. The number of neutrophils was slightly higher than that of normal, however, this was improved on 14 days after application of ozone ointment. In pathohistological findings, normal dermal tissue was found in tissues with pododermatitis on 14 days after application of ozone ointment. In antimicobial action, marked decrease rate of bacteria was observed in feet of all cases treated with ozone ointment. The decreasing rate of bacteria in anaerobic culture was higher than that in aerobic culture.

바이오플락 탈질수가 어린 흰다리새우, Litopenaeus vannamei의 생존율 및 생리특성에 미치는 영향 (Influence of denitrified biofloc water on the survival rate and physiological characteristics of Pacific white shrimp juveniles, Litopenaeus vannamei)

  • 김수경;장진우;조영록;김준환;김수경
    • 환경생물
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    • 제37권2호
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    • pp.136-143
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    • 2019
  • 안정된 바이오플락 사육수에는 대량의 미생물들이 존재하고 있으며 사육수온이 높아 재사용이 가능할 경우 빠른 수질안정화 및 에너지 절약을 할 수 있다. 바이오플락 사육수 내 부유하고 있는 자가 및 타가 영양세균은 호기성과 혐기성 세균을 모두 포함하고 있어 탄소원을 넣고 산소를 공급하지 않는 혐기성 상태로 만들면 탈질과정이 가능하다. 본 연구에서 바이오플락 탈질수의 특성은 암모니아(6.9 mg L-1), 아질산(0.3 mg L-1), 질산농도(9.2 mg L-1), 높은 pH(8.42), alkalinity (590 mg L-1)였으며 이 탈질수를 첨가한 사육수의 물리적 환경 변화가 어린새우의 생존 및 생리적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 탈질수를 100% 사용하여도 생존율의 변화를 보이지 않았으나 혈림프를 포함한 체액 분석결과 탈질수 혼합에 의한 조직손상 및 스트레스 지표인 크레아틴, 혈중 요소성 질소의 증가가 관찰되었고 탈질수 혼합비율이 높을수록 새우 체내 이온(Na+, K+, Cl-)의 농도가 유의적으로 감소하여 향후 삼투압조절에 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타남에 따라 탈질수를 일정비율로(50% 미만) 혼합하여 사용하는 것이 바람직한 것으로 사료된다.

고추품종을 달리한 전통식 고추장의 숙성중 미생물, 효소활성 및 맛성분의 변화 (Effect of Red Pepper Varieties on the Microflora, Enzyme Activities and Taste Components of Traditional Kochujang during Fermentation)

  • 신동화;김동한;최웅;임미선;안은영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.1050-1057
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    • 1997
  • Microbial counts, enzyme activities and taste components of traditional kochujangs prepared with the powders from 4 different varieties of red pepper, were investigated during 90 days fermentation for the industrial production of traditional kochujang. The viable cell counts of anaerobic bacteria in kochujangs did not change remarkably during fermentation, however, aerobic bacterial counts showed a rapid increase up to 90 days of aging. The yeasts in all kochujang samples increased until 60 days of aging and than decreased. After 90 days of aging, the count of aerobic bacteria in Kumtop kochujang was higher than those of others. The activities of liquefying amylase decreased during the aging, but those of saccharogenic amylase increased at 60 days of aging. The activities of neutral protease were higher than those of acidic protease, and increased during the middle and last period of aging. The major free sugars of kochujang were maltose and glucose, and their contents were higher in Hongkwang kochujang. The major organic acids of kochujang were succinic, formic and citric acid, followed by lactic acid. Succinic acid content in kochujang decreased during fermentation, whereas formic and citirc acids were increased. The major free amino acids were serine, proline, glutamic acid, aspartic acid and alanine. Kumtop kochujang contained the highest amount of total free amino acids. Among the nucleotides and related components in kochujang, cytidine-5-monophosphate was the most abundant component at the begining of aging period, while hypoxanthine increased remarkably during fermentation. Hanwang kochujang was higher in the content of nucleotides than others. Capsaicin contents of kochujang decreased during aging and those of Jangter kochujang was higher than that of others. Sensory evaluation showed that Jangter kochujang was significantly better than Kumtop kochujang in overall acceptability, but there were no appreciable differences in color and flavor.

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광합성세균 Rhodopseudomonas palustis 분리 및 IAA와 Carotenoid 생성에 관한 연구 (Isolation of Photosynthetic Bacterium, Rhodopseudomonas palustris JK-1 and Researches on IAA and Carotenoid Production)

  • 김유경;조영윤;강호준;김정선;양성년;좌창숙
    • 한국유기농업학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.843-859
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    • 2017
  • 본 연구에서는 제주도 한라산 중산간 습지대 28개소에서 IAA 및 carotenoid 생성능이 우수한 광합성 세균 1종을 최종 선발하였으며, 16S rRNA 염기서열 분석과 생리학적 특성을 조사한 결과 Rhodopseudomonas palustris JK-1 균주로 동정하였다. JK-1 균주의 최적배양조건을 선발하기 위하여 pH, 온도, 빛 및 통기 등을 포함한 여러 가지 요인들이 균주의 생장과 IAA 및 carotenoid 등 광합성색소 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 시험결과 JK-1 균주는 명/혐기조건에서 균생장, IAA 및 광합성색소 생성이 양호하였으며 암/혐기조건에서 균생장, IAA 및 광합성색소 형성이 모두 크게 억제되었다. 명/혐기조건에서 균생장, IAA 및 carotenoid 등 광합성색소의 생산을 위한 최적 pH, 온도 및 배양회전속도는 각각 7, $30^{\circ}C$, 150 rpm, 9, $30^{\circ}C$ 및 150 rpm, 그리고 6, $25^{\circ}C$ 및 50 rpm이었다. 그리고 명/호기조건(0.5~1 vvm)에서는 명/혐기조건(0 vvm)보다 균생장 및 IAA 합성이 양호하였으나 광합성색소 형성은 크게 억제되었다. 따라서 최적배양조건은 명/혐기조건에서 pH 7, 온도 $30^{\circ}C$ 및 회전속도 100 rpm을 선발하였으며, IAA 합성을 유도한 배양액을 생육촉진 효과검증에 이용하였다. 시험결과 R. palustris JK-1 균주를 열무에 3% (v/v) 처리 시 지상부 및 지하부 건물중이 무처리 및 배지처리구 대비 각각 20~58% 및 40-28% 증가하였다.

꿩고기 가공제품의 저장중 미생물과 휘발성 염기태질소의 변화 (Changes in Microbial Contents and Volatile Basic Nitrogen of Pheasant Meat Products during Storage)

  • 최성현;김찬조;최성희;오홍록
    • 농업과학연구
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    • 제25권2호
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    • pp.168-175
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    • 1998
  • 꿩고기 가공제품들의 저장성을 평가하기 위하여 이들 제품을 온도별로 저장하면서 호기성 및 혐기성 세균과 식중독균을 검사하고 VBN 함량을 측정하여 그 신선도 유지상태를 검사하였다. 1. 가공제품의 저장 중 Salmonella, Shigella, Staphylococcus속 균 등 식중독 원인균과 Escherichia coli는 어느 제품에서도 검출되지 않았다. 2. 저장온도가 높을수록 호기성 및 혐기성 미생물의 증식속도가 빨라 $20^{\circ}C$$30^{\circ}C$ 저장에서는 대부분의 제품들이 5~10일 이내에 $10^6/g$ 이상의 균수를 보였으나 frank sausage, Ioin harm, pressed ham, salad 제품은 $20^{\circ}C$ 저장시 20~30일까지 $10^5/g$ 이하의 균수를 보였다. 3. $10^{\circ}C$ 저장에서는 훈연제품, 전기구이, pressed ham은 10일 이내에 $10^4/g$ 이상을 보였으나, frank sausage, Ioin ham, salad 제품은 $10^3/g$ 이하를 보여 비교적 좋은 저장성을 보였다. 4. 가공제품의 저장온도가 높을수록 VBN 함량이 높았으며, 훈연제품, 전기구이, frank sausage는 $10^{\circ}C$ 저장에서도 5일에 40mg%, 10일에 80mg% 이상을 보여 가식한계를 벗어났으나, Ioin ham, pressed ham, salad는 $10^{\circ}C$ 저장에서 10일까지 20mg%이하의 VBN 값을 보여 비교적 양호한 저장성을 보였다. 이상의 결과로 보아 꿩고기 가공제품들은 비교적 저장성이 약한 것으로 보이나 이들중 Ioin ham과 salad는 타제품에 비하여 저장성이 좋아 $10^{\circ}C$에서 약 10일 정도의 보존이 가능하다고 사료되며, Ioin ham과 salad 외의 제품들은 $10^{\circ}C$ 이하의 냉장 및 냉동유통이 바람직하다고 사료된다.

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미생물을 이용한 신예미 자철광으로부터 철 침출에 관한 연구 (Microbial Leaching of Iron from Shinyemi Magnetite Ore)

  • 노열;오종민;서용재;장희동
    • 한국광물학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.357-366
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    • 2007
  • 갯벌 퇴적물에서 분리한 미생물(Haejae-1)을 이용하여 혐기성 및 호기성 조건 하에서 신예미 자철광으로부터 철 침출 및 침출된 철의 생광화작용에 따른 2차 광물의 형성을 연구하였다. 침출에 사용한 미생물은 Haejae-1 (Shewanella sp.)을 이용하였으며 자철광(자철광 : 미생물 성장 배지 = 100 : 1)과 글루코스(10 mM)를 주입한 후 호기성과 혐기성 조건하에서 1개월간 상온에서 실험을 실시하였다. 미생물의 성장 동안 자철광으로부터 침출된 철과 망간의 농도를 ICP-AES를 이용하여 분석하였다. 미생물의 성장과 철의 침출기간 동안 미생물 성장 배지의 열역학적 조건 변화를 알아보기 위하여 미생물 성장 배지의 Eh와 pH를 혐기성 조건하에서 측정하였다. 자철광으로부터 미생물의 성장과 철의 침출, 그리고 자철광의 광물조성 변화 및 2차 광물의 형성을 알아보기 위하여 핀-선 회절분석(XRD), 그리고 SEM-EDX 분석을 실시하였다. XRD 분석결과에 따르면 신예미 자철광의 주 구성광물은 자철석으로 이루어져 있었다. 자철석이 주 구성광물인 신예미 자철광을 이용하여 1개월 동안 미생물에 의한 금속이온의 침출 실험을 실시한 후 호기성에서 15 mg/L의 철(total Fe)과 3.41 mg/L의 망간이 침출 되었으며, 혐기성에서는 32.8 mg/L의 철(total Fe)과 5.23 mg/L의 망간이 침출되었다. 이는 철 환원 미생물이 활동하였기 때문으로 사료된다. 호기성과 혐기성에서의 미생물의 활동에 따른 pH와 Eh의 변화를 측정한 결과, 호기성 조건 하에서는 Eh는 +144.9 mV에서 -331.7 mV로 변화되었으며 pH는 8.3 에서 7.2로 감소하였다. 혐기성 조건하에서 Eh는 -2.3 mV에서 -494.6 mV로 변화되었으며 pH는 8.2에서 7.0으로 감소하였다. Eh의 변화는 미생물에 위한 글루코스의 산화에 따른 전자의 방출에 따른 결과로 사료되며, pH의 감소는 글루코스의 산화에 따른 유기산의 생성에 기인한 것으로 사료된다.