• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권9호
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• pp.1241-1255
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• 2021

This study was carried out to explore a non-chemical strategy for enhancing productivity by employing some antagonistic rhizobacteria. One hundred eighteen bacterial isolates were obtained from the rhizospheric zone of various crop fields of Gangwon-do, Korea, and screened for antifungal activity against Fusarium wilt (Fusarium oxysporum f. sp. lactucae) in lettuce crop under in vitro and in vivo conditions. In broth-based dual culture assay, fourteen bacterial isolates showed significant inhibition of mycelial growth of F. oxysporium f. sp. lactucae. All of the antagonistic isolates were further characterized for the antagonistic traits under in vitro conditions. The isolates were identified on the basis of biochemical characteristics and confirmed at their species level by 16S rRNA gene sequencing analysis. Arthrobacter sulfonivorans, Bacillus siamensis, Bacillus amyloliquefaciens, Pseudomonas proteolytica, four Paenibacillus peoriae strains, and Bacillus subtilis were identified from the biochemical characterization and 16S rRNA gene sequencing analysis. The isolates EN21 and EN23 showed significant decrease in disease severity on lettuce compared to infected control and other bacterial treatments under greenhouse conditions. Two bacterial isolates, EN4 and EN21, were evaluated to assess their disease reduction and growth promotion in lettuce in field conditions. The consortium of EN4 and EN21 showed significant enhancement of growth on lettuce by suppressing disease caused by F. oxysporum f. sp. lactucae respectively. This study clearly indicates that the promising isolates, EN4 (P. proteolytica) and EN21 (Bacillus siamensis), can be commercialized and used as biofertilizer and/or biopesticide for sustainable crop production.

• 식물병연구
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• 제17권1호
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• pp.38-43
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• 2011

채소류가 소비되기까지 약 10~30%에 이르는 양이 부패에 의해 버려지고 있다. 채소류는 수확 후 수많은 세균이나 곰팡이와 같은 다양한 미생물들에 의해 부패가 이루어진다. 채소류의 부패와 세균과의 관계를 알아보고자 세균의 다양성에 관한 조사를 하였다. 신선한 상추와 깻잎, 치커리에서의 총 호기성 균 수는 각각 $2.6{\sim}2.7{\times}10^6$, $4.6{\times}10^5$, $1.2{\times}10^6\;CFU/g$ of fresh weight이었으며, Pseudomonas spp., Alysiella spp., Burkholderia spp.와 그 외의 18개의 다양한 속들이 확인되었다. 신선한 채소류를 $28^{\circ}C$에서 일주일 동안 배양하였을 때 세균 다양성에 변화가 생겼다. 총 호기성 균의 수는 상추와 깻잎, 치커리에 대하여 각각 $1.1{\sim}4.6{\times}10^8$, $4.9{\times}10^7$, $7.6{\times}10^8\;CFU/g$ of fresh weight로 나타났으며, 이는 약 $10^2$배 정도 증가한 수치이다. 하지만 세균 다양성은 단순해져서 보다 적은 수의 세균이 분리, 동정되었다. Pseudomonas spp.가 대부분을 차지하였으며(~48%), Arthrobacter sp., Bacillus sp.가 그 뒤를 이었다. 동정된 세균 각각의 부패능을 검정하고자 무균배양한 상추에 접종하였으며, 그 결과 Pseudomonas fluorescence와 Pantoea agglomerans가 상당한 부패를 야기하였다.

• 미생물학회지
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• 제39권1호
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• pp.16-20
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• 2003

충남 홍성군 광천 사문암 토양지역의 석면폐광석(KS1)과 인근 토양(KG, KS2)은 pH8.5-9.2를 나타내어 초염기성 토양임이 확인되었다. KSI과 KS2 토양으로부터 통상농도의 alkaline 배지(AL)와 AL 배지를 $10^{-2}$로 희석한 DAL배지를 사용하여 평판법으로 세균수를 측정한 결과 AL 배지에서보다 DAL배지에서 10-100배 이상 높은 계수치를 나타내었다. 초염기성 사문암 토양으로부터 분리된 75균주에대해 통상농도의 AL 배지에서의 중식 유무를 확인한 결과, 통상농도의 AL배지에서 증식 가능한 [AL세균군]과 AL배지에서는 증식이 저해되고 DAL 배지에서만 증식 가능한 [DAL세균군으로 크게 나누었다. DAL세균(42균주)은 $10^{-3}$ AL 배지(약 6mg C/L)에서도 증식 가능한 저영양성세균(oligotrophic bacteria)으로 사문암 토양 중 50% 이상 분포해 있음이 확인되었다. 분리된 75 균주의 16S rDNA 염기서열을 결정하여 계통해석한 결과 proteobacteria $\alpha$-subdivision (3균주), $\beta$-subdivision (7균주), $\gamma$-subdivision (2균주), high G+C gram-positive bacteria (19균주)와 low G+C gram-positive bacteria (14 strains)의 계통군을 나타내었다. 이들 세균중 AL세균군(34균주)은 high G+C gram positive bacteria 에 속하는 streptomyces과 low G+C gram positive bacteria에 속하는 Bacillus로 구성되었다. 한편, DAL세균군(42균주)은 high G+C 및 low G+C gram positive 계통군 이외에도 proteobacteria -subdivision에 속하는 Afipia와 Ralstonia, proteobacteria -subdivision에 속하는 Variovorax, proteobacteria $\beta$-subdivision에 속하는Pseudomonas로 구성되어 계통학적으로 다양한 세균임이 확인되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권Spc호
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• pp.20-28
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• 2009

생물비료는 아직도 한국에서는 생소한 용어다. 한국에서 생물비료라 함은 식물추출액, 퇴비류-다양한 형태의 미생물 혼합제 등으로 인식되고 있다. 그러나 최근에는 식물영양요소의 흡수나 이용도를 증진시키는 토양미생물 사용으로 언급하기도 한다. 본 개관은 식물성장을 증진시키는 것으로 알려진 PGPR 서로 다른 기작과 실질적 역할에 대하여 검토하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권4호
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• pp.476-480
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• 2007

쌀의 저장 중 미생물학적 요인에 의한 품질 저하를 억제하기 위해 미곡창고 내의 환경과 창고 내에 보관되어 있는 나락에서 곰팡이, 세균 및 효모를 분리 동정한 후 주요 오염균에 대한 상백피, 감초, 꽈배기 모자반 및 감태의 항균효과를 조사하였다. 미곡창고 내의 환경과 나락에서 분리된 주된 오염균은 Sphingomonas paucimobilis와 Bacillus cereus를 비롯한 여러 Bacillus 속 세균과 불완전균류, Aspergillus spp., Penicillium spp.의 곰팡이 그리고 Candida spp.의 효모인 것으로 나타났다 분리된 균주에 대한 천연추출물의 항균력을 측정한 결과 상백피, 감초, 꽈배기 모자반 및 감태 모두 미곡창고 오염균주에 대해 항균력이 있는 것으로 나타났으며, 꽈배기 모자반, 상백피, 감초는 항진균 활성도 있는 것으로 밝혀졌다. 특히 상백피의 항균력이 뛰어난 것으로 나타났는데, $0.0025{\sim}0.0075%$농도에서 주요 오염균의 생육을 억제하였으며, 내 열성 포자를 형성하는 Bacillus cereus의 생육을 0.0025% 농도에서 억제하였다. 이상의 결과를 볼 때 이들 천연추출물을 미곡창고 내에 처리하거나 나락에 직접 처리할 경우 쌀의 저장 중 미생물학적 안전성을 확보할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국축산식품학회지
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• 제33권6호
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• pp.772-780
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• 2013

지방분해효소 활성이 가장 높은 균은 가을철에 집유한 B 지역의 원유로부터 분리한 Acinetobacter genomospecies 10(match %: 99.90)이었으며, 단백질분해효소 활성이 가장 높은 균은 봄철에 B 지역의 원유로부터 분리한 Serratia liquefaciens(match %: 99.39)였다. Acinetobacter genomospecies 10(match %:99.90)는 전형적인 생장곡선의 형태인 시그모이드 곡선의 형태를 나타냈으며, 배양시간별 조효소 활성은 배양시간이 증가할수록 지방분해효소 활성이 증가하다가 정지기 후반부에서부터 사멸기에 도달하기까지는 배양시간이 길수록 활성이 감소하였다. pH에 따른 지방분해효소 활성은 pH 8.5에서 가장 높았고 온도는 $45^{\circ}C$에서 가장 높은 활성을 나타내었다. Serratia liquefaciens(match %: 99.39)의 생장곡선은 전형적인 시그모이드 형태를 나타내었고, 단백질분해효소 활성은 배양 12시간 후에 가장 높았고, 18시간 후에는 다시 감소하는 양상을 나타냈다. 단백질 분해효소의 pH 영향은 2.5에서 활성이 가장 낮았고 pH 8.5에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 또한 반응온도에 의한 효소활성은 $35^{\circ}C$에서 가장 높았다.

• 생명과학회지
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• 제25권5호
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• pp.507-514
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• 2015

D-Xylulose는 nonoxidative pentose phosphate 경로를 통해 glycolysis 과정으로 들어가기 전에 D-xylulose kinase에 의해서 D-xylulose-5-phosphate로 인산화 된다. K. gwangalliensis strain SJ2로부터 D-xylulose kinase (XK)를 암호화하는 유전자는 E. coli를 이용하여 서열분석 및 발현 하였으며, XK 유전자의 염기서열 1,419 bp로 구성되어 있으며 463개의 아미노산 잔기를 암호화하고 있다. 분석결과를 통해 XK 유전자가 진화과정 동안 잘 보존되었음을 보여 주었다. XK 유전자의 발현을 위해 pCold-II 발현 벡터에 클로닝 하였으며 클로닝 된 플라스미드는 E. coli strain BL21 (DE3)에 형질전환 하여 IPTG를 이용해 발현을 유도하였다. 재조합 된 XK 단백질의 크기는 약 48 kDa이었다. 이 발현된 단백질은 affinity chromatography를 이용하여 정제하였으며 D-xylulose kinase에 따른 enzymatic activity를 분석하였다. D-xylulose와 ATP로 실행한 XK enzyme kinetic 연구는 각각 250±20 μM과 1,300±50 μM의 Km value를 보였다. 본 연구를 통해 얻어진 결과는 분자적 수준에서 D-xylulose kinase의 특성연구의 보다 넓은 지식적 기초를 제공할 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제20권2호
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• pp.179-183
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• 1987

고추, 마늘, 화훼, 배추및 양파등(等)의 연작지(連作地) 토양(土壤)을 공시(供試)하여 세균(細菌), 사상균(絲狀菌) 및 이들 미생물(微生物)의 분포비율등(分布比率等)을 조사(調査)하기 위하여 실내시험(室內試驗)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 고추및 마늘 연작지토양(連作地土壤)의 세균(細菌) 및 사상균수(絲狀菌數)는 일반답토양(一般畓土壤)에 비(比)하여 현저(顯著)히 적었다. 2. 연작지토양중(連作地土壤中) 세균(細菌)은 당류(糖類)를 산화(酸化)하여 생육(生育)하는 당류자화성세균(糖類自化性細菌)과 질산환원(窒酸還元)을 가진 세균수(細菌數)가 많았다. 3. 마늘과 토마토 연작지토양중(連作地土壤中)에는 당(糖)의 산화작용(酸化作用)에 의한 Alkali 생성균수(生成菌數)가 많았다. 4. 작물연작지토양(作物連作地土壤)의 근권(根圈)에서는 대체(大體)로 Pseudomonas, Xanthomonas, Bacillus, Achromobacter 속(屬)의 세균(細菌)이 그리고 사상균(絲狀菌)은 Penicillium속(屬)이 가장 많았으며, 다음은 Phoma, Humicola 및 Aspergillus속(屬)의 균주(菌株)였다. 5. 전공시토양(全供試土壤)에서 식물독소생성균(植物毒素生成菌)인 Stachybotris속(屬)의 사상균(絲狀菌)이 분리(分離)되었다.

• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.237-242
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• 2015

탄산칼슘 형성세균에 의한 건축물 균열보수 및 그들의 내구성 증진은 기존 화학제에 비해 친환경적이며, 영구적이라는 측면에서 그들의 응용에 대한 연구는 중요한 위치를 차지하고 있다. 그러나 균열복구 기전이 세균의 대사에 의한 calcite crystal 형성과정에서 기인되는 것으로, 대사과정 중 산 형성으로 시멘트 기반 콘크리트 건축물에 대한 위해 가능성 논란이 지속 제기되었다. 따라서 본 연구는 시멘트 모르타르에 대한 생물학적 부식능이 있는 방제대상 미생물을 결정하고 시멘트 콘크리트 건축물에의 안전한 적용을 위한 다기능성 탄산칼슘 형성세균을 평가하기 위해 수행되었다. 이를 위해 첫째, 건축물에서 분리된 균사형 진균, 효모, 세균 균주들을 대상으로 chalky test를 실시하여 $CaCO_3$에 대한 가용화능을 평가하였다. 그 결과 건축물에서 분리된 세균 균주의 경우 가용화 능이 없는 것으로 평가되었으며, C. sphaerospermum KNUC253 및 P. prolifica KNUC263 균주가 $CaCO_3$에 대한 가용화 활성을 보여, 시멘트 기반 건축물 표면에서 방제되어야 균주로 판단된다. 둘째, 독도 토양 및 건축물에서 분리되어 시멘트 표면 진균생장 억제효과, 시멘트 표면균열을 수복 및 수분 침투력 감소효과가 보고된 특허등록 균주 A. nicotianae KNUC2100, B. thuringiensis KNUC2103, S. maltophilia KNUC2100 및 B. aryabhatti KNUC205들이 $CaCO_3$을 가용화하지 않음을 볼 때 산 형성으로 인한 시멘트 모르타르 주성분인 $CaCO_3$에 대한 위해는 없을 것으로 평가된다. 이에 더하여 그들 중 B. aryabhatti KNUC205, A. nicotianae KNUC2100의 경우 건축소재 열화가능성의 판단근거로 널리 활용되고 있는 bio-degradative assay에서 다양한 고분자물질 구성요소에 대해 활성을 나타내지 않아 다양한 건축환경에 대해 활용 가능성을 보여주었다.