• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권12호
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• pp.1717-1725
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• 2013

Traditional soybean paste from Shandong Liangshan and Tianyuan Jiangyuan commercial soybean paste were chosen for analysis and comparison of their bacterial and fungal dynamics using denaturing gel gradient electrophoresis and 16S rRNA gene clone libraries. The bacterial diversity results showed that more than 20 types of bacteria were present in traditional Shandong soybean paste during its fermentation process, whereas only six types of bacteria were present in the commercial soybean paste. The predominant bacteria in the Shandong soybean paste were most closely related to Leuconostoc spp., an uncultured bacterium, Lactococcus lactis, Bacillus licheniformis, Bacillus spp., and Citrobacter freundii. The predominant bacteria in the Tianyuan Jiangyuan soybean paste were most closely related to an uncultured bacterium, Bacillus licheniformis, and an uncultured Leuconostoc spp. The fungal diversity results showed that 10 types of fungi were present in the Shandong soybean paste during the fermentation process, with the predominant fungi being most closely related to Geotrichum spp., an uncultured fungal clone, Aspergillus oryzae, and yeast species. The predominant fungus in the commercial soybean paste was Aspergillus oryzae.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1169-1175
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• 2011

시설재배지의 토양미생물 분포 특성을 밝히고 토양의 건전성을 평가하고자, 전국 주요 시설재배 8개 주산단지에서 각각 5포장을 선정하여 토양화학성, 미생물분포 및 생화학적 특성을 조사하였다. 토양화학성은 가용성인산, 칼륨, 칼슘의 함량이 적정범위보다 크게 상회하여 상당량의 염류 집적을 확인하였다. 토양미생물의 배양적 방법을 통해 조사한 시설재배지의 주요 우점 박테리아는 Bacillus 속, Microbacterium 속, Arthrobacter 속, Lysobacter 속 등이었으며, 형광성 Pseudomonas 속의 밀도는 상추와 오이 재배지에서 각각 $0.018-7.3{\times}10^4\;cfu\;g^{-1}$, $0.0013-9.6{\times}10^4\;cfu\;g^{-1}$으로 시료에 따라 큰 변이를 보였다. 비배양학적 방법을 통한 토양미생물 분포 조사를 위해 수행한 인지질지방산 (PLFA)의 주성분 분석 결과, 작물 및 지역별 군집구조의 큰 차이는 없었다. 따라서 토양화학성 및 미생물군집구조 측면에서 시설재배지 조사지역의 토양은 대체로 건전한 것으로 판단된다.

• Animal Bioscience
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• 제34권2호
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• pp.243-255
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• 2021

Objective: Deoxynivalenol (DON) and zearalenone (ZEN) are mycotoxins that frequently contaminate maize and grain cereals, imposing risks to the health of both humans and animals and leading to economic losses. The gut microbiome has been shown to help combat the effects of such toxins, with certain microorganisms reported to contribute significantly to the detoxification process. Methods: We examined the cecum contents of three different dietary groups of pigs (control, as well as diets contaminated with 8 mg DON/kg feed or 0.8 mg ZEN/kg feed). Bacterial 16S rRNA gene amplicons were acquired from the cecum contents and evaluated by next-generation sequencing. Results: A total of 2,539,288 sequences were generated with ~500 nucleotide read lengths. Firmicutes, Bacteroidetes, and Proteobacteria were the dominant phyla, occupying more than 96% of all three groups. Lactobacillus, Bacteroides, Megasphaera, and Campylobacter showed potential as biomarkers for each group. Particularly, Lactobacillus and Bacteroides were more abundant in the DON and ZEN groups than in the control. Additionally, 52,414 operational taxonomic units were detected in the three groups; those of Bacteroides, Lactobacillus, Campylobacter, and Prevotella were most dominant and significantly varied between groups. Hence, contamination of feed by DON and ZEN affected the cecum microbiota, while Lactobacillus and Bacteroides were highly abundant and positively influenced the host physiology. Conclusion: Lactobacillus and Bacteroides play key roles in the process of detoxification and improving the immune response. We, therefore, believe that these results may be useful for determining whether disturbances in the intestinal microflora, such as the toxic effects of DON and ZEN, can be treated by modulating the intestinal bacterial flora.

• 한국버섯학회지
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• 제22권1호
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• pp.27-30
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• 2024

본 연구실에서는 송이의 인공재배 조건 확립을 목표로 세균을 활용한 생장촉진 유도실험을 진행하였으며, 봉화에서 확보한 7 점의 세균에 의한 송이 균사체의 생장촉진 결과를 확인하였다. 생장촉진 효과가 가장 높았던 3 점의 세균 B22_7_B06, B22_7_B07, B22_7_B08은 Paenibacillus 속으로 확인되었다. 그러나 이러한 배양된 송이 균사체의 생장면적 측정 이외에 다양한 방식을 통한 균사체 생장결과 확인 기준이 필요한 실정이며, 이에 향후 확보된 세균들이 모두 그람 양성균인 것에 착안하여 각 세균들로부터 대사산물을 추출한 후 (Eltokhy et al., 2021), 추출한 대사산물을 활용하여 송이 균사체의 세포외 효소활성 변화 정도를 측정하여 보다 체계적인 송이 균사체 생장촉진 데이터를 확보하고자 한다. 더불어 미생물에 의한 송이 균사체 생장촉진 사례 데이터를 지속적으로 축적하여 송이 종류에 따른 미생물의 생장촉진 효과의 다양성을 확보하고 확보된 촉진균으로 부터 추출한 물질이 함유된 영양 배지를 활용하여 송이 인공재배를 위한 생태모방에 기여하고자 한다.

• 한국버섯학회지
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• 제22권1호
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• pp.22-26
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• 2024

본 실험은 송이버섯의 인공재배에 있어 기주식물에 대한 의존성을 줄이기 위한 일환으로 송이 균환의 토양 미생물을 활용하여 진행되었다. 이를 위해 송이 자실체가 발달하는 9월을 대상으로 송이 자생지 내 균환으로부터 토양 내 균주들을 분리하였으며, 1점의 세균과 2점의 진균을 대상으로 대조구 대비 생장한 송이 균사체의 크기 퍼센트를 이용한 생장 촉진 결과를 확인하였다. 또한 확보된 균주들에 대한 동정을 위해 NCBI blast 과정과 phylogenetic tree 제작 과정을 거쳤다. 다만 본 실험에서 확보한 미생물과 동일한 동정명의 균을 이용한 동일 조건의 실험 결과와 비교하였을 때, 본 실험에서 확보한 미생물에 의한 송이 균사에 대한 생장촉진 정도가 다소 낮게 나타남을 확인하였다. 그러나 실제 자연계에서 송이와 같은 외근균성 버섯과 작용하는 미생물의 사례가 매우 다양하기 때문에 송이에 대해 균사 생장을 촉진시키는 미생물 데이터베이스 축적에 있어 그 의의가 있다고 볼 수 있다. 또한 축적된 미생물 데이터베이스를 토대로 송이 균사의 생장촉진 나아가 송이 자실체의 발달촉진에 공통적으로 작용하는 미생물 유래 분비물질 고찰에 있어서도 본 실험의 결과가 기여하는 바가 크다고 볼 수 있다. 이에 더해 미생물 군집 내 촉진균 우점도 및 송이 발생지와 미발생지 사이에 있는 미생물 우점도 차이에 대한 추가적인 분석을 통해 향후 송이 발생에 활용할 수 있는 생태모방에 활용할 가능성 또한 존재한다. 추후 지속적인 연구를 통해 균환 유래 토양 미생물에 의한 송이 작용에 대한 실험이 계속 진행되어야 할 필요가 있다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권5호
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• pp.627-637
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• 2023

Background: Damage to the healthy intestinal epithelial layer and regulation of the intestinal immune system, closely interrelated, are considered pivotal parts of the curative treatment for inflammatory bowel disease (IBD). Plant-based diets and phytochemicals can support the immune microenvironment in the intestinal epithelial barrier for a balanced immune system by improving the intestinal microecological balance and may have therapeutic potential in colitis. However, there have been only a few reports on the therapeutic potential of plant-derived exosome-like nanoparticles (PENs) and the underlying mechanism in colitis. This study aimed to assess the therapeutic effect of PENs from Panax ginseng, ginseng-derived exosome-like nanoparticles (GENs), in a mouse model of IBD, with a focus on the intestinal immune microenvironment. Method: To evaluate the anti-inflammatory effect of GENs on acute colitis, we treated GENs in Caco2 and lipopolysaccharide (LPS) -induced RAW 264.7 macrophages and analyzed the gene expression of proinflammatory cytokines and anti-inflammatory cytokines such as TNF-α, IL-6, and IL-10 by real-time PCR (RT-PCR). Furthermore, we further examined bacterial DNA from feces and determined the alteration of gut microbiota composition in DSS-induced colitis mice after administration of GENs through 16S rRNA gene sequencing analysis. Result: GENs with low toxicity showed a long-lasting intestinal retention effect for 48 h, which could lead to effective suppression of pro-inflammatory cytokines such as TNF-α and IL-6 production through inhibition of NF-κB in DSS-induced colitis. As a result, it showed longer colon length and suppressed thickening of the colon wall in the mice treated with GENs. Due to the amelioration of the progression of DSS-induced colitis with GENs treatment, the prolonged survival rate was observed for 17 days compared to 9 days in the PBS-treated group. In the gut microbiota analysis, the ratio of Firmicutes/Bacteroidota was decreased, which means GENs have therapeutic effectiveness against IBD. Ingesting GENs would be expected to slow colitis progression, strengthen the gut microbiota, and maintain gut homeostasis by preventing bacterial dysbiosis. Conclusion: GENs have a therapeutic effect on colitis through modulation of the intestinal microbiota and immune microenvironment. GENs not only ameliorate the inflammation in the damaged intestine by downregulating pro-inflammatory cytokines but also help balance the microbiota on the intestinal barrier and thereby improve the digestive system.

• 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.

• IMMUNE NETWORK
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• 제22권2호
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• pp.17.1-17.14
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• 2022

We aimed to investigate associations of dietary diversity (DD) with gut microbial diversity and the development of hen's egg allergy (HEA) in infants. We enrolled 68 infants in a high-risk group and 32 infants in a control group based on a family history of allergic diseases. All infants were followed from birth until 12 months of age. We collected infant feeding data, and DD was defined using 3 measures: the World Health Organization definition of minimum DD, food group diversity, and food allergen diversity. Gut microbiome profiles and expression of cytokines were evaluated by bacterial 16S rRNA sequencing and real-time reverse transcriptase-polymerase chain reaction. High DD scores at 3 and 4 months were associated with a lower risk of developing HEA in the high-risk group, but not in the control group. In the high-risk group, high DD scores at 3, 4, and 5 months of age were associated with an increase in Chao1 index at 6 months. We found that the gene expression of IL-4, IL-5, IL-6, and IL-8 were higher among infants who had lower DD scores compared to those who had higher DD scores in high-risk infants. Additionally, high-risk infants with a higher FAD score at 5 months of age showed a reduced gene expression of IL-13. Increasing DD within 6 months of life may increase gut microbial diversity, and thus reduce the development of HEA in infants with a family history of allergic diseases.

• 농약과학회지
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• 제18권4호
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• pp.383-395
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• 2014

국내산 9개 작물 51품종의 종자를 수집하여 종자오염 실태 및 발아율을 조사한 결과, 참깨와 벼 종자의 오 염이 심한 것으로 나타났다. 벼 종자전염성 병해를 방제하기 위하여 다양한 유용미생물을 함유하는 김치, 고추장, 된 장, 간장, 막걸리 및 토하젓을 채집하여 식품 추출물 조제하고 종자전염성병원균에 대한 억제효과를 조사하였다. 추 가로 식품유래 미생물의 벼 종자전염성 병해 억제효과를 in vitro 및 in vivo 조건하에서 조사하였다. 40개 식품추출 물 중 11개 식품추출물을 샤레 상에 처리하였을 때 유묘썩음증상을 50~79%까지 감소시켰고, 5개 식품추출물 처리 는 온실조건에서 건전묘율을 8~33% 증가시키는 것으로 나타났다. 발효식품 40제품으로부터 얻은 218종의 발효미생 물 중 43균주는 7종의 종자전염성 병원균에 대하여 높은 항균활성을 보였다. 선발된 43균주의 종자소독효과를 검정 한 결과, 32균주가 병 억제효과가 있는 것으로 나타났다. 32균주 중 17균주는 모썩음증상을 유의성 있게 감소시켜 건전주율을 향상시키는 것으로 나타났으며, 나머지 15균주도 Kc 4-2와 Mkl 2-2균주를 제외하고는 지상부 출현율 및 건전묘율을 향상시키는 것으로 나타났다. 16S r-DNA region의 염기서열분석을 통해 in vitro 및 in vivo에서 항균활 성 및 종자소독 효과를 보인 식품유래 유용미생물 30종에 대한 동정을 수행하였다. 그 중 21균주는 Bacillus 속 세균 으로, 막걸리로부터 분리된 3균주는 Saccharomyces 속 효모로 동정되었다. B. amyloliquifaciens는 간장을 제외한 6 개 식품에서 분리되었으며, 고추장 및 젓갈에서 분리된 우수 항균활성 보유균주는 대부분 B. amyloliquifaciens인 것 으로 나타났다. 김치에서는 B. subtilis, B. pumilus 및 B. amyloliquificiens 등 다양한 Bacillus 속 세균이 분리되었다. 이상의 선발된 발효식품유래 유용미생물은 in vitro와 온실조건에서 종자전염성병 방제에 있어서 효과적인 것으로 확 인되었다. 이상의 결과를 근거로 국내산 발효식품 추출물 및 발효식품 유래 미생물은 벼 종자소독용 방제제로서 사 용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 미생물학회지
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• 제50권3호
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• pp.201-209
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• 2014

본 연구에서는 고추재배 지역의 오염지 토양으로부터 탄저병원균인 Colletotrichum gloeosporioides에 대하여 항진균 활성이 우수한 균주를 분리하였다. 분리 균주의 생화학적 특성을 조사한 결과 내생포자를 형성하는 Gram-positive이며, 세포크기는 $2.5{\sim}3.0{\times}1.5{\mu}m$으로 짧은 간균으로 siderophore, cellulase와 IAA (Indole-3-acetic acid)을 생산하였다. 16S rRNA 유전자염기서열 분석 결과 Bacillus sp.와 99%의 상동성을 나타내어 Bacillus sp. CS-52로 명명하였다. Bacillus sp. CS-52의 항진균 활성 물질을 생산하기 위한 배양 최적 조건은 0.5% glucose, 0.7% $K_2HPO_4$, 0.2% $K_2HPO_4$, 0.3% $NH_4NO_3$, 0.01% $MnSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.15% yeast extract, pH 7과 $30^{\circ}C$로 조사되었으며, 최적화된 배양조건에서 36시간에 최대 성장을 보이며, 고추 탄저병원균에 대하여 60시간 배양조건에서 가장 높은 13.3 mm의 항진균 활성을 보였다. 포자발아억제력은 48시간에 가장 높은 억제력이 보였고, siderophore는 최종배양시간 72시간까지 생성됨을 확인하였다. 식물생장조절물질 IAA와 활성효소인 cellulase의 경우 배양시간 24시간에 최대 생성됨을 확인하였으며, C. gloeosporioides에 대한 실내에서의 항진균활성 검증결과 화학농약 보다 더 높은 70%의 방제가를 나타내었다. 향후 Bacillus sp. CS-52 균주와 배양액을 이용하여 생물학적 친환경방제제로의 제품화가 가능할 것으로 사료된다.