• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권5호
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• pp.1029-1039
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• 2024

This study explores beneficial bacteria isolated from the roots and rhizosphere soil of Khao Rai Leum Pua Phetchabun rice plants. A total of 315 bacterial isolates (KK001 to KK315) were obtained. Plant growth-promoting traits (phosphate solubilization and indole-3-acetic acid (IAA) production), and antimicrobial activity against three rice pathogens (Curvularia lunata NUF001, Bipolaris oryzae 2464, and Xanthomonas oryzae pv. oryzae) were assessed. KK074 was the most prolific in IAA production, generating 362.6 ± 28.0 ㎍/ml, and KK007 excelled in tricalcium phosphate solubilization, achieving 714.2 ± 12.1 ㎍/ml. In antimicrobial assays using the dual culture method, KK024 and KK281 exhibited strong inhibitory activity against C. lunata, and KK269 was particularly effective against B. oryzae. In the evaluation of antimicrobial metabolite production, KK281 and KK288 exhibited strong antifungal activities in cell-free supernatants. Given the superior performance of KK281, taxonomically identified as Bacillus sp. KK281, it was investigated further. Lipopeptide extracts from KK281 had significant antimicrobial activity against C. lunata and a minimum inhibitory concentration (MIC) of 3.1 mg/ml against X. oryzae pv. oryzae. LC-ESI-MS/MS analysis revealed the presence of surfactin in the lipopeptide extract. The crude extract was non-cytotoxic to the L-929 cell line at tested concentrations. In conclusion, the in vitro plant growth-promoting and disease-controlling attributes of Bacillus sp. KK281 make it a strong candidate for field evaluation to boost plant growth and manage disease in upland rice.

• 한국동물위생학회지
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• 제18권1호
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• pp.41-56
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• 1995

The present study was conducted to investigate results of B. anthracis isolated from Anthrax in the Kyong-Ju of Feb. 12. 1994. 1. In biochemical feature, B. anthracis was a gram-positive rod, non-motility, sporulation, capsulation. It was positive in gelatinase, starch hydrolysis, glucose. But negative in urease, arabinose, mannitol, xylose. 2. B. anthracis grew well on B4 Br A TSA after incubation for 24 hours. The organisim grew well on BA, Br. A, NA, TSA after incubation for 72 hours. The media grew well on Br A instead of BA. 3. On 5% blood agar by laboratory animal, ${\beta}$ -hemolysis was produced from 36 hours to 48 hours incubation. There was perfect ${\beta}$-hemolysis after incubation for 48 hours. On the other side ${\beta}$-hemolysis was begun on 5% goat blood agar after incubation for 60 hours. 4. In the test of antimicrobial susceptibility, B. anthracis was very sensitive to AM, CF, TE, ENR, GM, AN, DFX, S, P, TYLO, N, KM, C, E, Lins＋Sp, NN, CC, CFP, CB were sensitive one by one. B. anthracis was no-sensitive to L, XNL, TIA, CL, SXT 5. B. anthracis had never sensitivity to direct inoculation of rat and chicken, after subcutanous inj. It was very sensitive to mouse and goat, hamster, guinea pig, rabbit had a sensibility one by one. 6. The dead laboratory animal which had been inoculated with B. anthracis preserved at $37^{\circ}C$ incubation, B. anthracis didn't cultivate on non-dissected animal after 80 hours but cultivate on dissected animal after 360 hours. 7. The rapidly death could cause high concentration, died from 420 after S. C. 8. The blood smeared samples of hamster from inoculation with B. anthracis, spore germinated In 37$^{\circ}C$ after 5 hours, in $32^{\circ}C$ after 6 hours, in room temperature after 9 hours, in $-4^{\circ}C$ to $-20^{\circ}C$ after 10 hours. 9. B, anthracis inoculated to laboratory animal after SC or PO. Mice and rats feces didn't cultivated with B. anthracis after SC, but did cultivated with B. anthracis after PO. 10. In the test of disinfectant, B. anthracis was high effective to $HgC1_2$, formalin, effect phenol, cresol, but non-effect NaOH, ethanol.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권12호
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• pp.1982-1992
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• 2019

The alkaliphilic, calcium carbonate precipitating Bacillus sp. strain AK13 can be utilized in concrete for self-repairing. A statistical experimental design was used to develop an economical medium for its mass cultivation and sporulation. Two types of screening experiment were first conducted to identify substrates that promote the growth of the AK13 strain: the first followed a one-factor-at-a-time factorial design and the second a two-level full factorial design. Based on these screening experiments, barley malt powder and mixed grain powder were identified as the substrates that most effectively promoted the growth of the AK13 strain from a range of 21 agricultural products and by-products. A quadratic statistical model was then constructed using a central composite design and the concentration of the two substrates was optimized. The estimated growth and sporulation of Bacillus sp. strain AK13 in the proposed medium were 3.08 ± 0.38 × 10⁸ and 1.25 ± 0.12 × 10⁸ CFU/ml, respectively, which meant that the proposed low-cost medium was approximately 45 times more effective than the commercial medium in terms of the number of cultivatable bacteria per unit price. The spores were then powdered via a spray-drying process to produce a spore powder with a spore count of 2.0 ± 0.7 × 10⁹ CFU/g. The AK13 spore powder was mixed with cement paste, yeast extract, calcium lactate, and water. The yeast extract and calcium lactate generated the highest CFU/ml for AK13 at a 0.4:0.4 ratio compared to 0.4:0.25 (the original ratio of the B4 medium) and 0.4:0.8. Twenty-eight days after the spores were mixed into the mortar, the number of vegetative cells and spores of the AK13 strain had reached 10⁶ CFU/g within the mortar. Cracks in the mortar under 0.29 mm were healed in 14 days. Calcium carbonate precipitation was observed on the crack surface. The mortar containing the spore powder was thus concluded to be effective in terms of healing micro-cracks.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제51권6호
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• pp.272-276
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• 2008

정제효소에 의해 locust bean gum galactomann을 가수분해하여 activated carbon column chromatography에 의해 당가수분해물을 분리 회수하여 TLC에 의해 주요 당가수분해물은 중합도 4와 6의 hetero type으로 확인되었으며 D.P. 4의 구조식은 비환원말단 mannose로 부터 2번째에 1분자의 galactose가 결합하고 있는 hetero type의 구조인 ${Gal^2}{Man_3}(6^2-mono-O-{\alpha}-D-galactopyranosyl-4-O-{\beta}-D-mannotriose)$로, D.P. 6의 구조식은 비환원말단 mannose로부터 4번째에 1분자의 galactose가 결합하고 있는 hetero type의 구조인 ${Gal^2}{Man_5}(6^2-mono-O-{\alpha}-D-galacto-pyranosyl-4-O-{\beta}-D-mannopentaose)$로 유추하고 있다. B. longum, B. bifidum, B. adolescentis, B. animalis, B. auglutum, B. breve의 생육활성에 대한 중합도 4와 6의 영향을 검토하기 위하여 modified-MRS배지 상에 탄소원으로 중합도 4와 6를 대체하여 생육활성을 비교한 결과 B. longum에서는 D.P 6 galactomannooligosaccharide를 탄소원으로 대체한 경우 표준 MRS배지와 비교하여 10배의, D.P. 4을 처리한 경우에도 7.6배의 상대 활성을 나타내어 가장 우수한 생육활성을 나타냈었으며, B. bifidum의 경우에서도 D.P 6에서 6.6배, D.P 4에서 4.8배의 활성을 나타내었으며 B. animalis에 있어서는 D.P. 6의 경우 3.8배의 상대활성을 나타내었다. Bifidobacterium 7균주 모두에 대해서 중합도 6의 올리고당이 중합도 4의 올리고당보다 생육활성에 크게 기여하는 것으로 나타났다. 신규 MRS 배지의 제품화와 관련하여 가장 유리한 탄소원 대체소재는 Bacillus sp. 유래 galactosyl mannooligosaccharide 인 ${Gal^3}{M_4}$가 가장 유리한 소재로 결정되어 신규 배지의 scale-up 공정을 구축중에 있다.

• 생명과학회지
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• 제27권2호
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• pp.202-210
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• 2017

토하젓에서 분리한 박테리오신 생산 균주 중 상대적으로 넓은 항균스펙트럼을 나타내는 1균주를 선발하였고 16S rRNA 유전자 염기서열 분석 결과 B. subtilis E9-1와 거의 일치하는 것으로 동정되었다. B. subtilis E9-1가 생산하는 박테리오신의 물리화학적 특성을 조사하였고, 박테리오신을 정제하였다. 이 박테리오신은 B. cereus KCCM 11204, M. luteus IAM 1056, L. monocytogenes KCCM 40307, E. faecium KCCM 12118 및 S. aureus subsp. aureus KCCM 40050 등에 대해서 항균활성을 나타내었다. pH 2.0~8.0 범위에서는 안정하였으나 8.0 이상에서는 항균활성이 감소하였다. Isopropanol, ethanol 및 methanol 등의 유기용매에서 100%까지, acetone과 acetonitrile에서는 80%까지 항균활성을 유지하였다. 내열성의 경우 $40{\sim}100^{\circ}C$에서 60분까지는 안정하게 항균활성을 보였다. 박테리오신 농도를 증가시키면서 B. cereus, L. monocytogenes, E. faecium 및 S. aureus subsp. aureus 등 시험균 4주의 감수성을 조사한 결과 농도 의존적으로 시험균의 생육이 감소하였고 이중 L. monocytogenes 의 감수성이 가장 높게 나타났다. 박테리오신의 작용양상을 알아본 결과 B. cereus와 L. monocytogenes 배양액에 박테리오신 용액을 첨가한 후 흡광도와 CFU값이 감소하여 bactericidal임을 확인하였다. 식품에 적용 가능성을 알아보기 위해 실험한 결과 3일째부터 박테리오신을 처리하지 않은 대조구에 비해 실험구에서 생균수(CFU/ml)가 감소하였다. 아세톤을 이용한 배양상등액의 농축, superdex peptide HR 10/300 column 이용한 겔여과크로마토그래피, 역상 HPLC로써 박테리오신을 정제하였다. 역상 HPLC를 통해서 정제한 박테리오신의 분자량을 tricine SDS- PAGE로 분석한 결과 약 4 kDa이었고 질량분석법으로 측정한 정확한 분자량은 3347.6 Da로 나타났다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제15권1호
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• pp.51-54
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• 2000

1. E.coli에서 별도의 expression vector를 사용하지 않고도 Bacillus 균주 유래의 유용효소(D-Amino acid aminotransferase;D-AAT, Aspartate aminotransferase;AspAT, Alanine dehydrogenase;AlaDH 등)의 유전자의 5'-up stream부위의 발현 기구를 검토한 결과 각 유용 효소의 유전자들의 5'-upstream부위에 존재하는 프로모터들이 연속적으로 존재한다는 사실이 유추되었고, E.coli의 SD sequence와 매우 상동성이 높은 서열 또한 존재함을 확인하였다. 2. 유용 효소 유전자의 번역과 관련된 5'-upstream 부위의 분석을 통하여 유용 효소의 유전자들은 E.coli의 ribosomal RNA와 매우 안정한 SD pairing을 형성(D-AAT의 경우: -13.0kcal/mol, AspAT의 경우; -9.5kcal/mol, AlaDH의 경우 -15.8kca1/mol)할 수 있음을 확인하여, 이러한 높은 자유에너지 변화는 E.coli내에서 유용 효소의 번역에 기여함을 예상할 수 있다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제49권4호
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• pp.491-500
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• 2007

세계적으로 축산 폐수로 인한 환경오염 문제는 매우 심각하게 거론되어져 왔으며 특히 네덜란드, 덴마크, 영국 등과 같은 축산 선진 국가에서의 연구는 매우 심도 있게 이루어져 왔다. 우리 나라의 경우도 최근 들어 축산업이 대규모 전업화 혹은 기업화 되면서 가축이 배설하는 분뇨가 심각한 수질 및 토양 오염원이 됨에 따라, 정부는 이들 축산 폐수를 억제하기 위한 일환으로 환경 시행법을 법률화하고 있다. 또한 농림수산부는 시설 개선과 축산 폐수의 처리를 위한 시설 지원에 많은 노력을 기울이고 있다. 특히 환경청이나 환경 관련 단체의 활동이 강화되면서 일반 국민의 수질오염에 대한 관심이 고조되고 있는 가운데 이에 부응하는 축산인들의 자체 노력이 가세하여 축산 폐기물로부터 발생하는 수질오염에 대한 경각심은 초미의 관심사로 대두되고 있다. 동물의 품종의 개량과 함께 생산성을 저해하는 각종 질병의 예방, 치료 약제, 성장 촉진 및 사료 효율을 개선할 수 있는 물질이 사료첨가제로 개발되어 사용되었다. 동물의 성장 능력을 향상시키고 사료 효율을 개선하기 위하여 사용되는 물질로서는 항생제(Thrasher, 1968), 효소제(권 등, 2003), 호르몬제(Chung, 1990) 등이 있으며, 최근에는 축산악취저감 및 사료 효율개선 등을 위한 생균제에 관한 연구(박 등, 2001; 길 등, 2004)가 진행되고 있다. 하지만, 양돈 산업에 있어 생산성 향상뿐만 아니라 환경 친화적인 축산을 위하여 양돈을 하면서 발생하는 오염 물질을 감소시키는 것이 가장 시급한 문제로 대두됨에 따라 질소의 배설량을 줄이기 위해서는 저단백질 사료를 급여하거나 단백질 소화율을 개선시킬 수 있는 소화효소제나 미생물제제, 효모제, 생균제 등을 이용하여 배설량 및 질소의 배출량을 감소시킨다는 연구들이 있었으며(민 등, 1992; Park 등, 1994), Sutton 등(1999)과 Shriver 등(2003)은 사료내 단백질 수준을 낮추고, 합성아미노산을 급여함으로써 질소 배설량을 감소시켰다고 보고하였다. 따라서 본 연구에서 친환경적인 사료 개발은 사료 효율 및 영양소 소화율의 개선, 분뇨내 질소 배출량 및 악취 발생량을 감소시킬 수 있는 저공해 사료 개발에 대하여 연구하고자 하였다. 저공해 사료 개발에 대한 시험에서는 육성돈의 사료에서 대사에너지 함량을 낮추고, α-1, 6-galactosidase와 β-1,4-mannanase를 포함한 복합 효소제를 첨가하여 성장 능력 및 소화율에 미치는 영향을 알아보고자 시험을 실시하였다. 사료내 낮은 CP의 함량과 복합 생균제를 첨가 급여 성장능력, 질소배설량 및 악취발생량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제16권2호
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• pp.286-291
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• 2009

수산 가공 부산물인 자숙액을 식품 및 공중보건 소재로 이용하기 위해 자숙액의 위생화를 위한 감마선 조사기술의 이용가능성을 검토하였다. 톳, 참치 및 굴 자숙액을 시료로 하여 1-5 kGy의 감마선을 조사하여 미생물 생존율을 측정하였고 생존미생물을 동정하였다. 굴 자숙액에서는 호기성 미생물이 검출되지 않았으나, 톳 및 참치 자숙액에서는 약 6.4 및 3.1 log CFU/g의 호기성 미생물이 검출되었고, 저장기간이 증가함에 따른 미생물 수에는 유의적인 차이가 없었다. 또한 감마선 조사선량이 증가함에 따라 생균수의 감소와 자숙액에 오염된 미생물의 살균효과를 확인하였으나, 자숙액 종류별로 미생물의 감마선 저항성이 상이하였다. 수산 자숙액에 존재하는 모든 미생물을 사멸시키기 위해서는 톳 자숙액의 경우 10 kGy, 참치자숙액의 경우 20 kGy 이상의 감마선 조사가 필요하다고 생각된다. 자숙액에 오염된 미생물을 동정한 결과 L. plantarum, L. pentosus, Paenibacillus sp., B. subtilis, B. gelatini 등을 포함하여 총 20종의 오염 미생물을 확인할 수 있었다. 톳 자숙액에서는 주로 Lactobacillus 속 들이 주로 검출되었고, 참치 자숙액에서는 Bacillus 속이 주로 검출되었다.

• Biodesign
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• 제6권4호
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• pp.84-91
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• 2018

Spo0F is a response regulator that modulates sporulation, undergoes phosphorylation for phosphorelay signal transduction, and interacts with various regulatory proteins; however, the mechanisms through which phosphorylation induces structural changes and regulates interactions with binding partners remain unclear. Here, we determined the unphosphorylated crystal structure of Spo0F from the psychrophilic bacterium Paenisporosarcina sp. TG-14 (PaSpo0F) and established a phosphorylation-state structural model. We found that PaSpo0F underwent structural changes (Lys54 and Lys102) by phosphorylation and generated new interactions (Lys102/Gln10 and Lys54/Glu84) to stabilize the ${\beta}4/{\alpha}4$ and ${\beta}1/{\alpha}1$ loop structures, which are important target-protein binding sites. Analysis of Bacillus subtilis Spo0 variants revealed movement by BsSpo0F Thr82 and Tyr84 residues following interaction with BsSpo0B, providing insight into the movement of corresponding residues in PaSpo0F (Thr80 and Tyr82), with further analysis of BsSpo0F/BsRapH interaction revealing alterations in the ${\beta}4/{\alpha}4$ loop region. These results suggest that phosphorylation-induced structural rearrangement might be essential for PaSpo0F activation and expand the understanding of Spo0F-specific activation mechanisms during sporulation.

• 미생물학회지
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• 제48권1호
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• pp.16-21
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• 2012

여러 식물의 근권에서 세균 균주들을 분리하여 이들의 항진균성 물질 생성능을 조사하였다. 분리균주 중 Fusarium oxysproum을 포함한 5가지 주요 식물병원성 진균에 대한 생장저해가 우수한 7개 균주를 16S rRNA 유전자 염기서열로 동정하였다. 이들 중 Paenibacillus peoriae RhAn32, Pseudomonas otitidis TK1과 Bacillus cereus TK2가 가장 넓은 생장 저해범위를 나타내었으며 항진균성 물질 중 siderophore 생성능은 P. otitidis TK1이 3.21 mM/ml로 가장 높았고 HCN은 Pseudomonas koreensis Rh2와 Rh7 균주만이 생성하였으며 Brevibacterium frigoritolerans EnA9와 P. peoriae RhAn32는 각각 1558.9와 $1436.7{\mu}M$ glucose/min/mg protein의 높은 chitinase 활성을 나타내었다. P. otitidis TK1과 P. peoriae RhAn32의 항진균능을 진균과의 공동배양을 통해 정량분석한 결과 세 종류의 Fusarium oxysproum의 생장을 유의성 있게 저해하였다. P. otitidis TK1은 식물생장을 촉진하는 호르몬인 auxin의 생성능도 가장 높았는데 이 균주를 4주 자란 토마토 유묘에 F. oxysporum f. sp. lycopersici와 동시에 접종하여 8주간 재배하였을 때 줄기와 뿌리 길이 및 습윤 중량이 비접종 대조군에 비해 각각 45.7, 64.9와 118%로 유의성 있게 증가하였다. 따라서 이 균주들은 유기합성농약을 대체하면서 식물생장을 촉진하는 미생물제로서의 적용이 가능할 것으로 기대된다.