• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권7호
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• pp.909-914
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• 2023

While searching for the bacteria which are responsible for degradation of pesticide in soybean field soil, a novel bacterial strain, designated 5-5^T, was isolated. The cells of the strain were Gram-staining-positive, aerobic and non-motile rods. Growth occurred at 10-42℃ (optimum, 30℃), pH 5.5-9.0 (optimum, pH 7.0-7.5), and 0-2% (w/v) NaCl (optimum, 1%). The predominant fatty acids were C_15:0 anteiso, C_17:0 anteiso, and summed feature 8 (C_18:1 ω7c and/or C_18:1 ω6c). The predominant menaquinone was MK-9 (H₂). Diphosphatidylglycerol, glycolipids, phosphatidylinositol, and phosphatidylglycerol were the major polar lipids. Phylogenetic analysis of 16S rRNA gene sequences indicated that strain 5-5^T is a member of the genus Sinomonas and its closest relative is Sinomonas humi MUSC 117^T, sharing a genetic similarity of 98.4%. The draft genome of strain 5-5^T was 4,727,205 bp long with an N50 contig of 4,464,284 bp. Genomic DNA G+C content of strain 5-5^T was68.0 mol%. The average nucleotide identity (ANI) values between strain 5-5^T and its closest strains S. humi MUSC 117^T and S. susongensis A31^T were 87.0, and 84.3 % respectively. In silico DNA-DNA hybridization values between strain 5-5^T and its closest strains S. humi MUSC 117^T and S. susongensis A31^T were 32.5% and 27.9% respectively. Based on the ANI and in silico DNA-DNA hybridization analyses, the 5-5^T strain was considered as novel species belonging to the genus Sinomonas. On the basis of the results from phenotypic, genotypic and chemotaxonomic analyses, strain 5-5^T represents a novel speciesof the genus Sinomonas, for which the name Sinomonas terrae sp. nov. is proposed. The type strain is 5-5^T (=KCTC 49650^T =NBRC 115790^T).

• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1408-1414
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• 2015

화학농약의 오남용은 환경오염을 유발하고, 사람의 건강에 악영향을 미치므로 그 대안으로 미생물을 이용한 생물학적 방제에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 환경에서 안정성을 유지할 수 있는 생물방제균을 확보하기 위하여 잿빛곰팡이병균인 Botrytis cinerea의 생육을 억제할 수 있는 Bacillus 속 균주를 탐색한 후, 선정된 균주의 항진균 물질 생산을 위한 조건, 항진균 기작 및 물리화학적 안정성에 대하여 조사하였다. 가장 높은 항진균 활성을 가진 균주는 고추의 근권 토양에서 분리된 AF4 균주였으며, 표현형적 특성 및 16S rRNA 유전자 염기 서열에 근거하여 동정한 결과, Bacillus subtilis로 확인되었다. AF4 균주는 최적 탄소원으로 glycerol을, 최적 질소원으로 casein을 요구하였으며, 25-40℃ 및 pH 7-10에서 항진균 활성을 나타내었다. 최적조건에서 항진균 활성은 140±3 AU/ml로, 기본배지보다 활성이 증가했음을 알 수 있었다. AF4 균주는 B. cinereas 균사를 형태적으로 변화시킴으로써 항진균 효과를 나타내는 것으로 추정되었으며, 다양한 식물병원성 곰팡이의 생육을 억제할 수 있었다. 또한 AF4 균주가 생성하는 항진균 물질은 열, pH, 유기용매 및 단백질 분해효소 처리에도 항진균 활성을 유지하였으므로 대단히 안정한 물질인 것으로 판단되었다. 따라서 Bacillus subtilis AF4는 다양한 곰팡이유래 식물질병방제에 적용가능성이 높은 균주임을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권1호
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• pp.111-119
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• 2021

본 연구에서는 국내 자생 식물인 아욱으로부터 새로운 균주를 분리 및 동정하였고 해당 미생물이 생산하는 항미생물질의 활성과 관련 생합성 유전자들을 확인하고자 하였다. 16S rRNA 유전자 서열 정보를 토대로 비교한 결과, 아욱에서 분리된 균주는 Bacillus velezensis이었으며 strain은 MV2라고 명명되었다. 유전체 염기서열 분석을 통해 전체 유전정보를 확인할 수 있었으며, 45.57% GC 함량을 가지는 4,191,702 bp 크기의 1개 컨티그(contig)가 존재하는 것으로 확인되었다. B. velezensis MV2가 정지기에 생산하는 물질 중 항균 활성이 확인된 소수성 물질 분획을 이용하여 항균 활성 스펙트럼 테스트를 진행한 결과, 그람음성균보다 그람양성균에서 더 높은 억제능이 확인되었다. 6종의 곰팡이를 이용한 항진균 활성 테스트에서는 모든 진균에 대해 강한 저해 활성을 보였으며, 특히 F. fujikuroi와 F. graminearum에 대한 항진균 활성이 매우 강하게 나타났다. 세균에 대한 항균물질의 작용 기작 분석을 통해 해당 항균물질은 균을 용해시키는 살균(bactericidal) 특성을 가진 것으로 추측할 수 있었다. B. velezensis MV2의 유전체 염기서열 정보를 통해 이차대사산물 생합성 유전자 cluster를 탐색한 결과 총 47가지 이차대사산물 생산이 예측되었으며, 기존에 밝혀져 있는 물질들과 유사도 80% 이상인 물질은 14개로 확인되었다. 앞서 확인된 내용들을 바탕으로 B. velezensis MV2에서 생성되는 항균물질은 비리보솜 펩타이드성 물질로 예상되며, 향후 항균물질의 동정과 활용 가능성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각되었다. 기존에 상업적으로 이용되었던 곰팡이에 대한 활성이 낮은 항균물질 생물제제들과 함께 복합기능성 미생물제로 활용하여 식품산업 및 농업에서의 이용 가능성이 있음을 보여주었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권3호
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• pp.460-470
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• 2017

Mussels are major fouling organisms causing serious technical and economic problems. In this study, antifouling activity towards mussel was found in three compounds isolated from a marine bacterium associated with the sea anemone Haliplanella sp. This bacterial strain, called PE2, was identified as Vibrio alginolyticus using morphology, biochemical tests, and phylogenetic analysis based on sequences of 16S rRNA and four housekeeping genes (rpoD, gyrB, rctB, and toxR). Three small-molecule compounds (indole, 3-formylindole, and cyclo (Pro-Leu)) were purified from the ethyl acetate extract of V. alginolyticus PE2 using column chromatography techniques. They all significantly inhibited byssal thread production of the green mussel Perna viridis, with $EC_{50}$ values of $24.45{\mu}g/ml$ for indole, $50.07{\mu}g/ml$ for 3-formylindole, and $49.24{\mu}g/ml$ for cyclo (Pro-Leu). Previous research on the antifouling activity of metabolites from marine bacteria towards mussels is scarce. Indole, 3-formylindole and cyclo (Pro-Leu) also exhibited antifouling activity against settlement of the barnacle Balanus albicostatus ($EC_{50}$ values of 8.84, 0.43, and $11.35{\mu}g/ml$, respectively) and the marine bacterium Pseudomonas sp. ($EC_{50}$ values of 42.68, 69.68, and $39.05{\mu}g/ml$, respectively). These results suggested that the three compounds are potentially useful for environmentally friendly mussel control and/or the development of new antifouling additives that are effective against several biofoulers.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권11호
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• pp.1643-1650
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• 2017

Objective: The control of psychrotrophic bacteria causing milk spoilage and illness due to toxic compounds is an important issue in the dairy industry. In South Korea, Gangwon-do province is one of the coldest terrains in which eighty percent of the area is mountainous regions, and mainly plays an important role in the agriculture and dairy industries. The purposes of this study were to analyze the indigenous microbiota of raw milk in Gangwon-do and accurately investigate a putative microbial group causing deterioration in milk quality. Methods: We collected raw milk from the bulk tank of 18 dairy farms in the Hoengseong and Pyeongchang regions of Gangwon-do. Milk components were analyzed and the number of viable bacteria was confirmed. The V3 and V4 regions of 16S rRNA gene were amplified and sequenced on an Illumina Miseq platform. Sequences were then assigned to operational taxonomic units, followed by the selection of representative sequences using the QIIME software package. Results: The milk samples from Pyeongchang were higher in fat, protein, lactose, total solid, and solid non-fat, and bacterial cell counts were observed only for the Hoengseong samples. The phylum Proteobacteria was detected most frequently in both the Hoengseong and Pyeongchang samples, followed by the phyla Firmicutes and Actinobacteria. Notably, Corynebacterium, Pediococcus, Macrococcus, and Acinetobacter were significantly different from two regions. Conclusion: Although the predominant phylum in raw milk is same, the abundances of major genera in milk samples were different between Hoengseong and Pyeongchang. We assumed that these differences are caused by regional dissimilar farming environments such as soil, forage, and dairy farming equipment so that the quality of milk raw milk from Pyeongchang is higher than that of Hoengseong. These results could provide the crucial information for identifying the microbiota in raw milk of South Korea.

• 한국버섯학회지
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• 제11권2호
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• pp.53-62
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• 2013

A total of 35 phosphate solubilizing bacterial strains were isolated from waste mushroom bed of Agaricus bisporus in Buyeo-Gun, Chungnam and screened for the production of indole acetic acid (IAA). The best IAA producing strain was identified as Pantoea rodasii using 16S rRNA analysis. In addition to the IAA production, this strain could act as an efficient phosphate solubilizer (1100 ${\mu}g$ $ml^{-1}$ after 5 days of incubation) also. The selected strain was cultured under different conditions in order to assess the optimum conditions for maximum IAA production. The nutrient broth (NB) medium was recorded as the best medium, where the maximum IAA production (229 ${\mu}g$ $ml^{-1}$) was recorded at the start of stationary phase (12 hours after inoculation) of the bacteria growth. The performance of the strain was found to be maximum at the temperature of $30^{\circ}C$ followed by $25^{\circ}C$. IAA production was found to be increased with increasing tryptophan concentration (from 0.1 to 0.6%), however beyond this limit, a slight reduction in IAA production was observed. The strains' ability to produce IAA was further confirmed by extraction of crude IAA and subsequent TLC analysis. A specific spot from the extracted IAA preparation was found corresponding with the standard spot of IAA with same $R_f$ value. The results of HPLC analysis conducted in identifying and quantifying the IAA production more precisely, are in agreement with the results of the assessment done with colorimetric method. As revealed by the results of the pot experiment, the isolated strain could significantly enhance the growth (as measured by shoot and root growth) of mung bean plants compared to that of non-inoculated plants. Therefore it can be concluded that the present strain, Pantoea rodasii has great potential to be used as bio-inoculants.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권8호
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• pp.1201-1209
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• 2006

The purpose of this study was to isolate probiotic lactic acid bacteria (LAB) that produce bile salt hydrolase (BSH), and to evaluate its effects on serum cholesterol level. One-hundred-twenty bacterial colonies were initially isolated from human feces, and five strains were selected after screening based on their resistance to acids, tolerance against bile salts, and inhibitory activity on Escherichia coli. The Lactobacillus plantarum strain with the highest level of BSH activity was identified using 16S rRNA sequences, and was named L. plantarum CK 102. L. plantarum CK 102 at a level of 1.36$\times$10$^8$cfu/ml survived in pH 2 buffer for 6 h and exhibited excellent tolerance for bile salt. Coculturing the strain with E. coli in MRS broth resulted in strong inhibition against growth of E. coli at 18 h. Furthermore, the potential effect of CK 102 on serum cholesterol level was evaluated in rats. Thirty-two rats [Sprague-Dawley (SD) male, 129$\pm$l g, 5 weeks old] were divided into four groups of eight each. For six weeks, Group 1 was fed a normal diet (negative control); Group 2 was fed a cholesterol-enriched diet (positive control); Group 3 was fed a cholesterol-enriched diet plus L. plantarum CK 102 at 1.0$\times$10$^7$cfu/ml; and Group 4 was fed a cholesterol-enriched diet plus L. plantarum CK 102 at 5.0$\times$10$^7$cfu/ml. Blood samples were collected, serum lipids were analyzed, and weights of the organs were measured. Total blood cholesterol level, triglyceride, LDL-cholesterol, and free-cholesterol values were lower in rats that were fed 1. plantarum CK 102 than in those not fed L. plantarum CK 102. This cholesterol lowering effect implies that L. plantarum CK 102 could be utilized as an additive for health-assistance foods. In conclusion, these results suggest that the 1. plantarum CK 102 isolated could be used commercially as a probiotic.

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.922-928
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• 2021

본 연구는 우리나라 전통 장류인 된장과 청국장의 미생물 분포와 시료간의 미생물학적 차이에 대해 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 이용하여 분석하였다. α-diversity 분석 결과 된장에서 종 추정치와 풍부도가 통계학적으로 유의한 수준으로 높은 것으로 나타났다. 세균 분포를 분석한 결과 문 수준에서 Firmicutes가 된장에서 97.02%, 청국장에서 99.67%를 차지하여 공통적으로 가장 우점하는 것으로 나타났으며, 속 수준에서는 된장과 청국장에서 Bacillus가 각각 71.70%, 59.87%를 차지하여 가장 우점하는 것으로 확인되었다. 된장과 청국장의 미생물 분포에 차이가 있는지 분석하기 위해 PERMANOVA 분석을 수행한 결과 된장과 청국장의 미생물 분포에 통계학적으로 유의한 수준으로 차이가 나는 것으로 나타났다. 각 된장과 청국장 미생물 군집을 대표하는 biomarker를 분석하기 위해 LEfSe분석을 수행한 결과 된장에서 Bacillus subtilis, Tetragenococcus halophilus, Clostridium arbusti가 상대적으로 많이 분포하였으며, 청국장에서는 Bacillus thermoamylovorans, Enterococcus faecium, Lactobacillus sakei가 상대적으로 많이 분포하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 콩을 주원료로 하는 우리나라 대표 전통장류인 된장과 청국장의 시료별 유사성과 차이점에 대한 미생물 분포를 정의하고 전통장류의 생화학적, 생리학적 특성과 미생물 분포의 상관관계를 규명하기 위한 기초 연구자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제28권9호
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• pp.1056-1061
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• 2018

본 연구에서는 해양 한천분해세균 Agarivorans sp. KC-1과 해당균주의 agarase 특성을 조사하였다. 한천분해균인 KC-1은 경상남도 사천시 남일대 해수욕장에서 채취한 바닷물을 이용하여 Marine broth 2216 한천 배지에서 분리하였다. 분리된 균은 16S rRNA 유전자 염기서열분석을 통하여 Agarivorans 속 세균과 99% 일치하여 Agarivorans sp. KC-1으로 명명하였다. 세포외로 분비되는 agarase는 Agarivorans sp. KC-1 균주 배양액에서 획득하였으며, 이를 이용하여 특성 조사를 하였다. Agarivorans sp. KC-1 균주의 한천분해효소는 20, 30, 40, 50, 60 및 $70^{\circ}C$에서 각각 65, 91, 96, 100, 77, 35%의 상대활성을 나타냈으며, pH 5, 6, 7, 8에서는 93, 100, 87, 82%의 활성을 나타내었다. 세포외 agarase는 $50^{\circ}C$에서 pH 6.0인 20 mM Tris-HCl 완충용액을 사용하였을 때 최대(254 U/l)의 활성을 보였다. 이 agarase는 20, 30, $40^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리 하여도 90% 이상의 잔존활성을 보였다. 또한, $50^{\circ}C$에 2시간 노출된 후에도 67%의 잔존활성을 보였다. Zymogram 분석을 통하여 Agarivorans sp. KC-1 균주가 생산하는 한천분해효소의 크기는 약 130 kDa, 80 kDa, 69 kDa의 3개로 확인할 수 있었다. TLC 분석 결과, Agarivorans sp. KC-1 균주의 한천분해효소는 네오한천올리고당인 neoagarohexaose (21.6%), neoagarotetraose (32.2%) 및 neoagarobiose (46.2%)를 생성하는 것으로 보아 ${\beta}$-agarase로 확인되었다. 따라서 Agarivorans sp. KC-1가 생산하는 ${\beta}$-agarase는 전분노화 방지, 미백효과, 보습효과 및 세균생장 억제 등의 기능을 가지는 한천올리고당의 생산에 유용할 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제35권4호
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• pp.694-705
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• 2017

본 연구의 목적은 항 methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) 활성을 가지는 해양미생물을 분리, 동정하고 항MRSA 물질을 분리 정제하여 그 물질의 활성과 시너지 효과를 밝히는 것이다. 본 연구에서 분리한 해양미생물 중에서, YJ-1 분리 균주가 가장 강한 항MRSA 활성을 나타내었다. YJ-1 균주는 생화학적 특성과 16S rRNA 유전자 염기서열에 기초하여 분류 동정되었다. YJ-1 균주의 염기서열은 Pseudomonas stutzeri와 99.2%의 상동성을 나타내어, Pseudomonas sp. YJ-1이라 명명하였다. 이 균주의 최적 성장조건은 $25^{\circ}C$와 초기 pH 농도 7.0이었다. 항MRSA 물질들을 분리정제하기 위하여 YJ-1 균주를 PPES-II 배지에 배양하였으며, 배양 상등액을 ethyl acetate, hexane과 80% MeOH로 순차적으로 추출하였다. 활성을 보인 80% MeOH 분획을 $C_{18}$ ODS 칼럼 크로마토그래피, silica gel 크로마토그래피와 역상 HPLC법으로 순차적으로 정제하여 항MRSA 활성을 가지는 3개의 순수물질 MR1, MR2 및 MR3를 얻었다. $250{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도의 MR1 물질을 MRSA 세포에 접종했을 때, MRSA 세포의 95%가 48시간 이내에 사멸하였다. 활성을 vancomycin 및 ampicillin과 비교해 보아도, MR1 물질은 보다 우수한 항MRSA 활성을 나타내었다. 또한 항MRSA 활성은 투여량과 시간에 비례하여 증가하였다. 더욱이 MR1 물질과 vancomycin을 조합하여 시너지 효과를 보았을 때, MR1 물질을 단독으로 투여했을 때보다 신속한 MRSA 세포의 감소를 관찰할 수 있었다. 이상의 결과를 종합해보면, MRSA 감염에 있어서 Pseudomonas sp. YJ-1과 이것이 생산하는 항MRSA 물질은 천연 항균제로서 기여할 수 있으리라 판단된다.