• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.471-477
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• 2013

Biochar amendment to agricultural soil is regarded as a promising option to mitigate climate change and enhance soil quality. It could sequester more carbon within the soil system and increase plant yield by changing soil physicochemical characteristics. However, sustainable use of biochar requires comprehensive environmental assessment. In this sense, it is important to measure additional greenhouse gas emission from soils after biochar addition. We investigated emissions of $CO_2$, $N_2O$, and $CH_4$ from incubated soils collected from rice paddy and cultivated grassland after amendment of 3% biochar (wt.) produced from rice chaff. During incubation, soils were exposed to three wet-dry cycles ranging from 5~85% soil gravimetric water content (WC) to investigate the changes in effect of biochar when influenced by different water levels. The $CO_2$ emission was reduced in biochar treatment compared to the control at WC of 30~70% both in rice paddy and grassland soils. This indicates that biochar could function as a stabilizer for soil organic carbon and it can be effective in carbon sequestration. The $N_2O$ emission was also reduced from the grassland soil treated with biochar when WC was greater than 30% because the biochar treated soils had lower denitrification due to better aeration. In the rice paddy soil, biochar addition resulted in decrease in $N_2O$ emission when WC was greater than 70%, while an increase was noted when WC was between 30~70%. This increase might be related to the fact that available nutrients on biochar surface stimulated existing nitrifying bacterial community, resulting in higher $N_2O$ emission. Overall results imply that biochar amendment to agricultural soil can stabilize soil carbon from fast decomposition although attention should be paid to additional $N_2O$ emission when biochar addition is combined with the application of nitrogen fertilizer.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.84-84
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• 2019

본 연구는 전국 임의의 산양삼 재배지를 선정하여 재배지 내의 토양 특성 및 토양세균군집을 분석하고, 토양 특성, 세균군집 및 산양삼 생육특성 간의 상관관계를 구명하기 위하여 수행되었다. 토양 이화학성 분석은 농촌진흥청의 종합분석실 매뉴얼에 따라 분석하였고, 토양세균군집 분석은 pyrosequencing analysis (Illumina platform)를 이용하였다. 토양세균군집과 생육특성 간의 상관관계는 Spearman's rank correlation을 이용하여 분석하였다. 전국 8개 산양삼 재배지로부터 분리한 토양세균군집은 2개의 cluster로 군집화를 이루는 것을 확인하였다. 모든 토양 샘플에서 Proteobacteria와 Alphaproteobacteria가 각각 평균 상대적 빈도수가 35.4%, 24.4%로 우점종으로 나타났다. 나타났다. 두 개의 cluster 간 토양세균군집의 상대적 빈도수를 비교 분석한 결과, 먼저 Proteobacteria (p = 0.03), Actinobacteria (p = 0.02), Ahlpaproteobacteria (p = 0.029), Betaproteobacteria (p = 0.021)는 cluster 1에서 cluster 2에 비해 상대적 빈도수가 유의적으로 높았고, Fimicutes (p = 0.004), Cyanobacteria (p = 0.004), Acidobacteriia (p = 0.041), Ktedonobacteria (p = 0.019), Gammaproteobacteria (p = 0.034), Bacilli (p = 0.009)은 cluster 2에서 유의적으로 상대적 빈도수가 높은 것으로 나타났다. 토양세균군집 cluster 간 산양삼의 생육특성을 비교 분석한 결과, cluster 2 재배지에서 수집한 산양삼 시료의 지하부 생중량은 cluster 1 재배지에서 수집한 산양삼 시료에 비해 cluster 2에서 유의적 (p = 0.04)으로 높았다. 산양삼 생육특성과 토양세균군집 간의 상관관계를 분석한 결과, 산양삼의 생육은 토양 pH가 낮고 Acidobacteria의 상대적 빈도수가 높은 토양에서 증가하였으며, Acidobacteriia와 Koribacteraceae의 상대적 빈도수는 산양삼의 생육과 유의적인 정의 상관관계를 보이는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 토양미생물군집과 산양삼 생육 간의 상관관계를 구명하는 중요한 자료가 될 것으로 생각되고, 나아가 산양삼 재배적지를 선정하는데 있어 보다 명확한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.69-74
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• 2019

본 연구에 목적은 손세정제, 손소독제, 일회용 위생물티슈를 이용하여 손 위생용품간의 세균 제거 효과를 교차 실험설계를 통해 비교하는 융복합 연구를 진행 하였다. 연구를 위해 30명의 연구참여자를 무작위 배정하여 세 개의 군으로 나누어 총 89개의 샘플에 대한 실험을 진행하였고 세균의 증식능력을 CFU로 측정하였다. 손 위생 전 손 위생용품을 사용하였을 때의 세균 감소값은 손세정제 사용 후에서 $-0.45({\pm}0.69)\;{\log}\;CFU/ml$, 알코올 손 소독제를 이용한 경우 $-1.19({\pm}0.52)\;{\log}\;CFU/ml$, 일회용 물티슈를 이용한 경우 $-0.75({\pm}0.58)\;{\log}\;CFU/ml$로 대조군과 비교하여 실험군에서 낮게 나타났다. 연구결과 손세정제를 사용하였을 때 사용하지 않은 경우보다 세균제거능력이 효과적인 것을 확인할 수 있었으며, 알코올 소독제 사용이 살균효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 그러므로 경제적이고 손쉽게 사용이 가능한 알코올 손소독제를 공공시설에 비치하는 것이 감염병을 예방에 가장 효과적일 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제32권10호
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• pp.803-811
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• 2022

우리나라 전통 콩 발효식품은 탄수화물을 주식으로 하는 한국인의 식생활에 중요한 단백질 급원임에도 불구하고 콩 발효식품의 미생물 다양성과 군집 구조에 대해서는 거의 알려진 바가 없다. 본 연구는 16S rDNA 유전자 서열 분석 기반의 차세대 염기서열 분석법을 이용하여 한국 전통 발효식품인 된장과 간장의 미생물 군집 구조를 밝히고자 하였다. Alpha-diversity 분석 결과 미생물 다양성 지표인 Shannon과 Simpson에서 된장과 간장의 미생물 다양성에 통계학적인 차이가 있는 것으로 나타났으나, 종 풍부도 지표인 ACE, CHAO, Jackknife에서는 차이가 없는 것으로 나타났다. 된장과 간장의 미생물 분포 분석 결과 된장과 간장의 공통적인 우점균은 Firmicutes로 나타났으나, 속 수준에서의 미생물 분포를 분석한 결과 된장에서 Bacillus, Kroppenstedtia, Clostridium, Pseudomonas가 간장보다 높은 비율을 차지하고 있는 것으로 나타났으며, 간장에서는 Tetragenococcus, Chromhalobacter, Lentibacillus, Psychrobacter와 같은 호염성 또는 내염성 세균이 된장보다 높은 비율을 차지하는 것으로 나타났다. 된장과 간장의 미생물 군집구조에 통계학적인 차이가 있는지 확인하기 위해 paired-PERMANOVA 분석을 수행하였으며, 그 결과 통계학적으로 매우 유의한 수준의 차이가 있는 것으로 나타났다. 된장과 간장의 미생물 군집구조 차이에 큰 영향을 미치는 biomarker를 분석하기 위해 LEfSe 분석을 수행하였으며, 그 결과 Bacillus와 Tetragenococcus가 된장과 간장의 미생물 군집 구조에 차이를 나타내는 biomarker로 분석되었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제65권1호
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• pp.132-148
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• 2023

Ruminants are the main contributors to methane (CH₄), a greenhouse gas emitted by livestock, which leads to global warming. In addition, animals experience heat stress (HS) when exposed to high ambient temperatures. Organic trace minerals are commonly used to prevent the adverse effects of HS in ruminants; however, little is known about the role of these minerals in reducing enteric methane emissions. Hence, this study aimed to investigate the influence of dietary organic trace minerals on rumen fermentation characteristics, enteric methane emissions, and the composition of rumen bacteria and methanogens in heat-stressed dairy steers. Holstein (n=3) and Jersey (n=3) steers were kept separately within a 3×3 Latin square design, and the animals were exposed to HS conditions (Temperature-Humidity Index [THI], 82.79 ± 1.10). For each experiment, the treatments included a Control (Con) consisting of only basal total mixed rations (TMR), National Research Council (NRC) recommended mineral supplementation group (NM; TMR + [Se 0.1 ppm + Zn 30 ppm + Cu 10 ppm]/kg dry matter), and higher concentration of mineral supplementation group (HM; basal TMR + [Se 3.5 ppm + Zn 350 ppm + Cu 28 ppm]/kg dry matter). Higher concentrations of trace mineral supplementation had no influence on methane emissions and rumen bacterial and methanogen communities regardless of breed (p > 0.05). Holstein steers had higher ruminal pH and lower total volatile fatty acid (VFA) concentrations than Jersey steers (p < 0.05). Methane production (g/d) and yield (g/kg dry matter intake) were higher in Jersey steers than in Holstein steers (p < 0.05). The relative abundances of Methanosarcina and Methanobrevibacter olleyae were significantly higher in Holstein steers than in Jersey steers (p < 0.05). Overall, dietary organic trace minerals have no influence on enteric methane emissions in heat-stressed dairy steers; however, breed can influence it through selective alteration of the rumen methanogen community.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.51-60
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• 2023

The foodborne illness is the important public health concerns, and the livestock feces are known to be one of the major reservoirs of foodborne pathogens. Also, it was reported that 45.5% of foodborne illness outbreaks have been associated with the animal products contaminated with the livestock feces. In addition, it has been known that the persistence of a pathogens depends on many potential virulent factors including the various virulent genes. Therefore, the first step to understanding the public health risk of livestock feces is to identify and describe microbial communities and potential virulent genes that contribute to bacterial pathogenicity. We used the whole metagenome shotgun sequencing to evaluate the prevalence of foodborne pathogens and to characterize the virulence associated genes in pig and chicken feces. Our data showed that the relative abundance of potential foodborne pathogens, such as Bacillus cereus was higher in chickens than pigs at the species level while the relative abundance of foodborne pathogens including Campylobacter coli was only detected in pigs. Also, the microbial functional characteristics of livestock feces revealed that the gene families related to "Biofilm formation and quorum sensing" were highly enriched in pigs than chicken. Moreover, the variety of gene families associated with "Resistance to antibiotics and toxic compounds" were detected in both animals. These results will help us to prepare the scientific action plans to improve awareness and understanding of the public health risks of livestock feces.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권1호
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• pp.31-36
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• 2023

본 연구는 집단급식소에서 제공되는 빈도수가 높은 비가열 및 가열조리 엽경채류에 사용되는 차아염소산나트륨 수에 대하여 미생물적 안전성을 평가하고자 수행되었다. 비병원성 대장균과 장출혈성 대장균의 칵테일(E. coli O157:H7)을 엽경채류(초기 균수 7-8 log CFU/g)에 인위적으로 오염시킨 후 차아염소산나트륨을 5분간 침지 후 흐르는 물에 3번 씻어서 생균수를 측정하였다. 실험 결과 초기 오염물질에 비해 살균효과가 1-2 log CFU/g 저감화하여 대조군에 대해 유의적인 차이가 있었다(P<0.05). 잎채소의 특성에 따라 약간의 차이가 있었는데 표면적이 클수록, 덜 거칠고 잎이 부드러울수록 살균효과가 높았다. 200 mg/kg으로 처리하였을 때 100 mg/kg에 비해 0.1-0.3 log CFU/g만큼 효과가 더 감소하였으나 농도 증가에 따른 유의적 차이는 없었다(P>0.05). 그러므로 학교급식위생관리지침에서 제시한 기준 이상으로 차아염소산나트륨 농도를 높이는 것은 불필요하다고 판단된다. 그러나 잎채소는 일반적으로 미생물의 초기 오염도가 높기 때문에 차아염소산나트륨 처리만으로는 안전한 수준의 저감을 달성하기 어려워 생물학적 위험이 잔존한다. 따라서 여름철에 가열하지 않은 잎채소의 대체 조리방법을 개발하는 것이 안전성에 보다 효과적인 것으로 판단된다.

• 대한미생물학회지
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• 제15권1호
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• pp.19-32
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• 1980

Besides the benefits of antimicrobial agents in the control of various infectious diseases, widespread and prolonged use of particular antimicrobial agents has brought about the increase of drug-resistant strains in a community and the profound changes in the pattern of infectious diseases. In Korea, there are some remote villages where no clinics and drug stores are available and the residents in those areas are assumed to have fewer chances to contact with antimicrobial agents. In the present study, the differences in susceptibilities to 14 antimicrobial agents between the isolates from rural areas(R) and Seoul National University Hospital(SNUH, H) were studied. The isolates and their numbers were Staphylococcus aureus, R;55, H;68), Enterococci(R;28, H;30), Escherichia coli(R;40, H;40), Enterobacter aerogenes(R;25, H;21) and Klebsiella pneunoniae(R;58, H;67). Minimal inhibitory concentrations(MIC's) of penicillin, ampicillin, carbenicillin, cephalexin, tetracycline, oxytetracyline, doxycycline, minocycline, gentamicin, kanamycin, streptomycin, erythromycin, troleandomycin and co-trimoxazole were determined by agar dilution method. I. Comparison of MIC's and resistant strain proportions between isolates from SNUH and rural areas. MIC's and/or resistant strain proportions of the isolates from SNUH were significantly higher than those of the isolates from rural areas in the cases of 1. S. aureus to doxycycline, streptomycin and kanamycin. 2. E. coli to penicillin, ampicillin, carbenicillin, tetracycline, oxytetracycline, doxycycline, minocycline, streptomycin, kanamycin, erythromycin and co-trimoxazole. 3. E. aerogences to carbenicillin, tetracycline, oxytetracycline, doxycycline, minocycline, streptomycin, kanamycin, genaamicin and co-trimoxazole. 4. K pneunoniae to penicillin, ampicillin, tetracycline, oxytetracycline, doxycycline, monocycline, streptomycin, kanamycine, gentamicin and co-trimoxazole. However, the mean MIC and resistant strain proportion of S. aureus to tetracycline were higher in isolates from rural areas than in those from SNUH and Enterococci showed no differences in susceptibilities to the antimicrobial agents between isolates from rural areas and from SNUH. Therefore, in general, differenes in susceptibility to these antimicrobial agents between the isolates from rural areas and SNUH were remarkably greater and broader in gram negative enteric bacteria. II. Multiple drug resistance pattern. Patterns and incidences of multiple drug resistance were studied with penicillin, ampicillin, tetracycline, cephalexin, gentamicin, streptomcin, kanamycin and co-trimoxazole in Enterococci, E. coli, E. aeroges and K. pneumoniae. There appeared significant differences in the incidence of multiply drug-resistant strains and multiple drug resistance patterns between the isolates from SNUH and rural areas in Enterococci, E. coli, E. aerogenes and K. pneumoniae. However, there was no difference in the incidence of multiply drug-resistant strains between isolates of S. aureus from SNUH and rural areas but the pattern of multiple resistance of the SNUH strains of S. aureus was diverse, while that of the rural strains was predominantly confined to penicillin-tetracycline combination. The incidence of multigly drug-resistant strains and diversity of their patterns were the highest in E. coli strains isolated from SNUH and there were no multiply drug resistant strrains in Enterococci and K. pneumoniae strains isolated from rural areas. The number of drug-resistance determinants was also different between the isolates from rural areas and SNUH. Most of the multiply drug-resistant strains of E. coli, E. aerogenes and K. pneumoniae isolated from SNUH were resistant to more than 3 kinds of antimicrobial agents, most frequently to ampicillin, tetracycline and streptomycin, while multiply drug-resistant strains from rural areas were resistant to 2 kinds of antimicrobial agents among ampicillin, tetracycline and streptomycin. With drug-resistant E. coli strains, resistance to tetracycline which was used most widely since 1951 was most frequently involved as a part of mutliple drug-resistance, followed by resistance to ampicillin and streptomycin. This strongly suggests that emergence of drug-restant strains in a community is directly dependent on the selective pressure exerted by the antimicrobial agent used. III. Cross resistance. Cross resistance of bacteria was studied among tetracycline penicillin, aminoglycoside and macrolide derivatives by analyzing correlation coefficients of sucseptibilities using the least square method. In this study, there were high correlations among the susceptibilities to related derivatives. It appears that the relatively low correlations in susceptibilities present in some cases are due to intrinsic resistance of E. aerogenes to penicillin, Enterococci to aminoglycoside and E. coli E. aerogenes and K. pneumoniae to macrolide derivatives.

• 농촌의학ㆍ지역보건
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• 제21권1호
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• pp.75-84
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• 1996

대학 신입생들의 구강위생상태와 구강보건 인식도와의 관련성을 알아보기 위해 대구시내 모대학 신입생 남자 216명, 여자 205명 총 421명을 대상으로 1993년 4월 1일부터 4월 30일까지 구강검사를 실시하여 구강위생상태를 평가하고, 설문조사를 통해 치주질환 인식도를 조사하여 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 조사대상자들의 구강위생 상태는 421명 중 34.7%가 양호, 59.1%가 보통, 6.2%가 불량한 것으로 평가되었다. 성별 분포에서 여자의 구강위생상태는 41.9%가 양호, 4.4%가 불량하였고 남자의 경우는 27.8%가 양호, 7.8%가 불량하여 여자의 구강위생상태가 유의하게 양호하였다(p=0.006). 프라그 인식도에서 구강위 생상태가 양호한 군에서 52.1%, 불량한 군에서 15.4%가 치과질환 원인 세균막이라고 응답했으며, 치주질환 예방 인식도에 있어서 구강위생상태가 양호한 군에서는 91.8%가, 불량한 군에서는 15.4%가 치주질환은 예방가능한 것이라고 응답해 구강위생상태가 양보할 수록 치주질환 인식도는 유의하게 높았다(p=0.001). 스케일링 경험도는 구강위생상태가 양호한 군에서는 30.1%, 불량한 에서는 7.7%가 스케일링을 경험한 것으로 나타나 구강위생상태가 양호할수록 스케일링 경험도는 유의하게 높았다(p=0.023). 또한 스케일링이 치주건강에 미치는 영향에 대해 구강위생상태가 양호한 군에서 68.5%, 불량한 군에서 23.1%가 스케일링은 치주 건강에 도움이 된다고 인식하고 있어서 구강위생상태가 양호할 수록 인식도는 유의하게 높았다(p=0.001). 잇솔질 교육을 받은 경험은 구강위생상태가 양호한 군에서 86.2%이었고 불량한 군에서는 7.6%이었다. 또한 구강위생상태가 양호한 군에서의 잇솔질 빈도는 3회 이상이 53.4%로 가장 많았고, 구강위생상태가 양호한 군에서의 매 식후 잇솔질 빈도는 41.8%로 잇솔질 빈도와 잇솔질 시기는 구강위생상태와 유의하게 관련성이 있는 것으로 나타냈다(p=0.001). 구강위생지수와 관련성이 있으리라고 예상되는 변수를 선정하여 중회귀분석을 한 결과 잇솔질 빈도, 치주질환 예방에 관한 인식, 잇솔질 교육을 받은 경험, 잇솔질 시기가 구강위생상태에 영향을 미치는 것으로 나타났다(p=0.001). 구강위생상태를 향상시키기 위해서 올바른 잇솔질과 주기적인 치석제거의 중요성에 대한 구강보건교육이 필요하다고 사료된다.