• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권4호
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• pp.552-558
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• 2021

세계 각국의 민족은 자신의 국토의 삶과 기후 풍토, 지역 특산 산물과 식습관 및 식생활 등에 따라 색다른 전통식품이 만들어 진다. 한국은 오랫동안 농경을 중심으로 먹거리를 해오며 쌀과 함께 곁들일 채소류를 중심으로 조미료가 발달되었고, 염절임 기법을 통해 발효식품을 만들었다. 이러한 발효식품에서 주로 찾아볼 수 있는 종은 Lactobacillus sp.과 Pediococcus sp. 및 Bacillus sp. 등과 같은 유산균을 분리할 수 있었고 다양한 방법으로 동정 되어왔다. 본 연구에서는 시장에서 시판되고 있는 한국전통발효식품을 통해 유산균을 분리 및 동정하였고, 유해세균에 대한 항균능력이 우수한 균주를 선별하였다. 그리고 우수 후보 균주의 인공위액 및 담즙액에 대한 내성과 용혈능 등을 검토하여 최종 균주를 선별하였다. 최종 선별된 유산균은 3종의 prebiotics와 혼합한 synbiotics로서의 항균활성 능력을 평가하였다. 1차 항균 활성에서 C13은 인체 및 어류질병세균에서 가장 넓은 항균 스펙트럼을 보였고, β-haemolysis를 생산하지 않고 인공위액과 담즙액의 내성을 지닌 M1, K1 및 C13을 synbiotics의 2차 항균 활성을 수행하였다. Prebiotics 3종(FOS, GOS, Inulin)과 선별된 균주가 혼합된 synbiotics에서는 이전 보다 항균 활성이 증진 또는 저해됨을 알 수 있었다. 16 rDNA 염기서열 결과, K1과 M1은 Bacillus tequiensis 99.72%, Bacillus subtilis 99.65%, Bacillus inaquosorum 99.72%, Bacillus cabrialesii 99.72%, Bacillus stercoris 99.58%, Bacillus spizizenii 99.58%, Bacillus halotolerans 99.58%, Bacillus mojavensis 99.51%로 분석되었다. 그리고 C13은 Bacillus velezensis 99.71%, Bacillus nematocida 99.36%, Bacillus amyloliquefaciens 99.44%, Bacillus atrophaeus 99.22%, Bacillus nakamurai 99.44%로 분석되었다.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2006년도 제47회 학술심포지움 및 추계국제학술대회
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• pp.49.2-49.2
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• 2006

• 식물병연구
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• 제29권4호
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• pp.390-398
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• 2023

본 연구에서는 사과 겹무늬썩음병을 유발하는 Botryosphaeria dothidea를 억제하는 길항미생물을 선발하였고, 선발한 길항미생물의 항균 활성과 길항 효소 생성 여부를 확인하였다. 선발된 길항미생물 중 4종은 Bacillus velezensis로 동정되었고, 1종은 B. amyloliquefaciens로 동정되었으며 이 길항미생물은 모두 겹무늬썩음병균에 강한 항균 활성을 가지고 있었다. 또한 선발된 5종의 길항미생물은 탄저병균인 Colletotrichum fructicola, 줄기마름병인 Diaporthe eres도 효과적으로 균사생장을 억제하였다. 선발된 길항미생물을 대상으로 cellulase, protease, phosphate solubilization 효소 활성을 분석한 결과 모두 효소를 분비하여 병원균의 생장을 억제 및 사멸시키고 식물 생장촉진 활성을 가지는 것으로 확인되었다. 사과 과실에서 겹무늬썩음병균과 선발된 길항미생물을 동시 접종하여 발병 억제 효과를 검정한 결과 B. velezensis 23-168 균주가 가장 효과적으로 발병을 억제하였다. 따라서 선발된 5종의 길항미생물은 사과 진균 방제를 위한 기초자료로 사용할 수 있을 것으로 생각된다.

• Molecules and Cells
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• 제45권7호
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• pp.502-511
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• 2022

Bacterial volatile compounds (BVCs) exert beneficial effects on plant protection both directly and indirectly. Although BVCs have been detected in vitro, their detection in situ remains challenging. The purpose of this study was to investigate the possibility of BVCs detection under in situ condition and estimate the potentials of in situ BVC to plants at below detection limit. We developed a method for detecting BVCs released by the soil bacteria Bacillus velezensis strain GB03 and Streptomyces griseus strain S4-7 in situ using solid-phase microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry (SPME-GC-MS). Additionally, we evaluated the BVC detection limit in the rhizosphere and induction of systemic immune response in tomato plants grown in the greenhouse. Two signature BVCs, 2-nonanone and caryolan-1-ol, of GB03 and S4-7 respectively were successfully detected using the soil-vial system. However, these BVCs could not be detected in the rhizosphere pretreated with strains GB03 and S4-7. The detection limit of 2-nonanone in the tomato rhizosphere was 1 µM. Unexpectedly, drench application of 2-nonanone at 10 nM concentration, which is below its detection limit, protected tomato seedlings against Pseudomonas syringae pv. tomato. Our finding highlights that BVCs, including 2-nonanone, released by a soil bacterium are functional even when present at a concentration below the detection limit of SPME-GC-MS.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.103-108
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• 2023

이 연구에서는 자발적 균열 치유 콘크리트에 적용할 수 있는 미생물자원을 확보하기 위한 기초 연구를 수행하였다. 이를 위해 본 실험에서는 생체광물 형성 미생물을 시료에서 분리하고 시멘트 내부 생존 및 탄산칼슘 석출량을 비교하여 적합한 미생물자원을 확보하였다. 시료에서 내생포자(endospore)를 형성하는 Bacillus 계열의 박테리아를 분리하여 16S rRNA 염기서열 분석법으로 동정한 6종의 미생물이 생성하는 탄산칼슘 석출량을 비교하였다. 탄산칼슘 석출량이 가장 많은 Bacillus velezensis와 Bacillus subtilis의 2종의 미생물을 선별하였고, 모르타르에 첨가 후 양생하여 위상차 현미경 관찰을 통해 미생물의 생존을 확인하였다. 또한 모르타르에 인위적 균열을 발생시켜 미생물에 의해 생성된 균열치유물질에 의한 자발적 균열 치유 작용을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.808-819
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• 2023

본 연구에서는 미생물균총에서 B. licheniformis K12 균주의 양상을 확인하기 위한 선발마커 개발을 시도하였다. Bacillus licheniformis는 바위게 내장에서 유산생산균주로써 분리되었다. 본 균주는 중온에서 성장이 양호할 뿐만 아니라 유전체 분석결과 protease, amylase, cellulase, lipase, protease, xylanase 등 다양한 고분자 물질들을 분해할 수 있는 효소류들을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, bacteriocin 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 5개 부위를 확보하였다. 후보마커는 recombinase 부위 3개(BLK1, 2, 3) integrase 부위 1개(BLK4), phase 관련 1개(BLK5)로 나타났다. 후보 선발마커로써 Bacillus species가 다른 B. licheniformis, B. velezensis, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BLK1 recombinase, BLK2 recombinase family protein, BLK4 site-specific integrase 등에서 B. licheniformis에서 특이적인 위치에 PCR 산물이 나타나는 것을 확인하였다. 또한, B. licheniformis 표준균주로써 subspecies에 대한 PCR을 수행한 결과 BLK1 및 3이 선발마커로써 양호한 것으로 나타났다. 따라서 BLK1이 미생물균총에서 종(species) 및 아종(subspecies) 선발마커로써 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제48권4호
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• pp.246-253
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• 2012

연령을 달리하는 인삼토양 내 근권세균의 다양성과 이들 세균이 갖고 있는 식물생장에 유용한 특성에 대하여 조사하였다. 인삼 근권으로부터 총 15개 속에 포함되는 143 균주를 분리하였다. 인삼 연령에 따른 세균 군집의 변화가 있었으나, 분리 균주의 58%가 Firmicutes에 속하였다. 특히 Bacillus는 연령에 관계없이 가장 우점하는 속으로 나타났다. 이들 분리 균주 중 30개의 균주를 선발하여 세포벽 분해효소 분비, 인돌아세트산 생성, siderophore 생성, 인 가용화, 식물병원성 곰팡이의 저해능 등에 대하여 평가한 결과, 다수의 균주가 식물생장을 촉진할 수 있는 기능적 특성을 갖고 있었다. 이 중에서도 모든 조사 항목에 대하여 양성 반응을 보인 B. subtilis, B. amyloliquefaciens, B. velezensis, B. licheniformis 균주는 향후 인삼 경작을 위한 생장 촉진 미생물제제로 활용가치가 높을 것으로 기대된다.

• 농약과학회지
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• 제20권3호
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• pp.189-196
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• 2016

바실러스는 토양 및 반추동물의 소화기관과 같은 다양한 곳에서 분리되고 있으며, 작물의 생육 촉진과 병방제를 위한 미생물 재제로서 널리 사용되고 있다. 바실러스 GH1-13 균주는 전남 완도의 간척지 논에서 분리되었으며, 16S rRNA 유전자와 gyrB 유전자를 이용하여 계통유전학적으로 분석한 결과 Bacillus velezensis인 것으로 동정되었다. GH1-13 균주의 특성을 분석한 결과 생육촉진에 관련된 IAA를 생성할 뿐 아니라 벼 뿌리의 생육을 촉진하는 것을 확인하였다. 또한 벼의 주요 병원균의 생육을 억제할 뿐 아니라 작물의 병원균인 다양한 곰팡이의 생육을 저해하였다. 더불어 식물병원 진균 및 세균의 생육 억제와 밀접하게 관련된 것으로 판단되는 bacillomycin, bacilycin, fengycin, iturin, surfactin을 생성하는 생합성유전자를 보유한 것으로 확인되었다. 본 연구는 GH1-13균주가 작물의 생육촉진과 병 방제를 동시에 해결할 수 있는 강력한 복합기능성 미생물제로의 가능성이 있음을 보여주었다.

• Animal Bioscience
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• 제35권12호
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• pp.1892-1903
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• 2022

Objective: A series of experiment were conducted to evaluate the effects of replacing a part of soybean meal (SBM) at 6% of broiler diets with fermented soybean meal (FSBM) obtained by single or two-stage fermentation by measuring growth performance, antioxidant activity in the jejunum and distal intestinal microflora. Methods: Soybean meal samples were prepared by single-stage fermentation using Bacillus velezensis (Bv) (FSBM_B), or Lactobacillus spp. (as commercial control) (FSBM_L). Additional SBM sample was prepared by two-stage fermentation using Bv and subsequently using Lactobacillus brevis ATCC 367 (Lb) (FSBM_B+L). Enzyme activity, chemical composition, trichloroethanoic acid-nitrogen solubility index (TCA-NSI) and antioxidant activity were measured. Then, in an in vivo study, 320 Ross308 broilers were divided into four groups with ad libitum supply of feed and water. Four groups were fed either a corn-soybean meal diet (SBM), or one of fermented SBM diets (FSBM_B+L, FSBM_B, and FSBM_L). Growth, serum characteristics, microflora, and the mRNA expression of selected genes were measured. Results: Compared to SBM, FSBM_B+L contained lower galacto-oligosaccharide, allergic protein, and trypsin inhibitor, and higher TCA-NSI by about three times (p<0.05). Reducing power and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl free radical scavenging ability correlated positively with the TCA-NSI content in FSBM. Growth performances were not significantly different among four groups. In jejunum of 35-day-old broilers, partial replacement of SBM by FSBM_B+L increased the activity of superoxide dismutase and catalase (CAT), and the FSBM_B group had the highest catalase activity (p<0.05). Partial replacement of SBM by FSBM increased relative mRNA expressions of nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), heme oxygenase-1 (HO-1), and peptide transporter 1 (PepT1) (p<0.05); however, FSBM_B+L increased CAT mRNA level to 5 times of the control (p<0.05). Conclusion: Using Bv- and Lb-processed SBM through two-stage fermentation to partially replace 6% of diets will improve the gut's antioxidant activity under commercial breeding in broilers.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권3호
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• pp.343-349
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• 2019

Gul jeotgals (GJs) were prepared using solar salt aged for 3 years. One sample was fermented using starters, such as Bacillus subtilis JS2 and Tetragenococcus halophilus BS2-36 (each $10^6CFU/g$), and another sample was fermented without starters for 49 days at $10^{\circ}C$. Initial counts of bacilli and lactic acid bacteria (LAB) in non-starter GJ were found to be $3.20{\times}10^2$ and $7.67{\times}10^1CFU/g$ on day 0, and increased to $1.37{\times}10^3$ and $1.64{\times}10^6CFU/g$ on day 49. Those of starter GJ were found to be $2.10{\times}10^5$ and $3.30{\times}10^7CFU/g$ on day 49, indicating the growth of starters. The pH values of GJ were $5.93{\pm}0.01$ (non-starter) and $5.92{\pm}0.01$ (starter) on day 0 and decreased to $5.78{\pm}0.01$ (non-starter) and $5.75{\pm}0.01$ (starter) on day 49. Amino-type nitrogen (ANN) production increased continuously during fermentation, and $407.19{\pm}15.85$ (non-starter) and $398.04{\pm}13.73$ (starter) mg% on day 49. Clone libraries of 16S rRNA genes were constructed from total DNA extracted from non-starter GJ on days 7, 21, and 42. Nucleotide sequences of Escherichia coli transformants harboring recombinant pGEM-T easy plasmid containing 16S rRNA gene inserts from different bacterial species were analyzed using BLAST. Uncultured bacterium was the most dominant group and Gram - bacteria such as Acidovorax sp., Afipia sp., and Variovorax sp. were the second dominant group. Bacillus amyloliquefaciens (day 7), Bacillus velezensis (day 21 and 42), and Bacillus subtilis (day 42) were observed, but no lactic acid bacteria were detected. Acidovorax and Variovorax species might play some role in GJ fermentation. Further studies on these bacteria are necessary.