Hong, Jeum Kyu;Kang, Su Ran;Kim, Yeon Hwa;Yoon, Dong June;Kim, Do Hoon;Kim, Hyeon Ji;Sung, Chang Hyun;Kang, Han Sol;Choi, Chang Won;Kim, Seong Hwan;Kim, Young Shik
The Plant Pathology Journal
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v.29
no.4
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pp.386-396
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2013
Reactive oxygen species (ROS) generation in tomato plants by Ralstonia solanacearum infection and the role of hydrogen peroxide ($H_2O_2$) and nitric oxide in tomato bacterial wilt control were demonstrated. During disease development of tomato bacterial wilt, accumulation of superoxide anion ($O_2{^-}$) and $H_2O_2$ was observed and lipid peroxidation also occurred in the tomato leaf tissues. High doses of $H_2O_2$ and sodium nitroprusside (SNP) nitric oxide donor showed phytotoxicity to detached tomato leaves 1 day after petiole feeding showing reduced fresh weight. Both $H_2O_2$ and SNP have in vitro antibacterial activities against R. solanacearum in a dose-dependent manner, as well as plant protection in detached tomato leaves against bacterial wilt by $10^6$ and $10^7$ cfu/ml of R. solanacearum. $H_2O_2$- and SNP-mediated protection was also evaluated in pots using soil-drench treatment with the bacterial inoculation, and relative 'area under the disease progressive curve (AUDPC)' was calculated to compare disease protection by $H_2O_2$ and/or SNP with untreated control. Neither $H_2O_2$ nor SNP protect the tomato seedlings from the bacterial wilt, but $H_2O_2$ + SNP mixture significantly decreased disease severity with reduced relative AUDPC. These results suggest that $H_2O_2$ and SNP could be used together to control bacterial wilt in tomato plants as bactericidal agents.
Michelle Miguel;Seon-Ho Kim;Sang-Suk Lee;Yong-Il Cho
Animal Bioscience
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v.36
no.9
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pp.1453-1464
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2023
Objective: This study investigated the changes in bacterial communities within decomposing swine microcosms, comparing soil with or without intact microbial communities, and under aerobic and anaerobic conditions. Methods: The experimental microcosms consisted of four conditions: UA, unsterilized soil-aerobic condition; SA, sterilized soil-aerobic condition; UAn, unsterilized soil-anaerobic condition; and San, sterilized soil-anaerobic condition. The microcosms were prepared by mixing 112.5 g of soil and 37.5 g of ground carcass, which were then placed in sterile containers. The carcass-soil mixture was sampled at day 0, 5, 10, 30, and 60 of decomposition, and the bacterial communities that formed during carcass decomposition were assessed using Illumina MiSeq sequencing of the 16S rRNA gene. Results: A total of 1,687 amplicon sequence variants representing 22 phyla and 805 genera were identified in the microcosms. The Chao1 and Shannon diversity indices varied in between microcosms at each period (p<0.05). Metagenomic analysis showed variation in the taxa composition across the burial microcosms during decomposition, with Firmicutes being the dominant phylum, followed by Proteobacteria. At the genus level, Bacillus and Clostridium were the main genera within Firmicutes. Functional prediction revealed that the most abundant Kyoto encyclopedia of genes and genomes metabolic functions were carbohydrate and amino acid metabolisms. Conclusion: This study demonstrated a higher bacteria diversity in UA and UAn microcosms than in SA and SAn microcosms. In addition, the taxonomic composition of the microbial community also exhibited changes, highlighting the impact of soil sterilization and oxygen on carcass decomposition. Furthermore, this study provided insights into the microbial communities associated with decomposing swine carcasses in microcosm.
KIM Young-Man;LEE Byung-Ho;LEE Sang-Hoon;SHIN Il-Shik;LEE Tae-Shik
Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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v.21
no.4
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pp.269-275
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1988
Inhibitory effects on bacterial growth by using lysozyme and mixtures of it with other antibacterial substances (sodium hexametaphosphate and sodium pyrophosphate) were investigated against the 7 kinds of hacterial strains isolated from putrefied surumi products. The growth inhibitory concentrations of lysozyme and lysozyme + sodium hexametaphosphate + sodium pyrophosphate against the bacteria were added to kamaboko, imitation crab meat and fried surumi, then viable cell count, pH and VBN were examined during the storage at $30^{\circ}C$ for 7 days. Lysozyme showed growth inhibitions against 6 of 7 isolates and the inhibition effect of mixture of antibacterial substances was multiplied against all the isolates compare with those of its individual use. Growth inhibitory effect of the substances on the bacteria was high in order of lysozyme + sodium pyrophosphate + sodium hexametaphosphate, lysozyme + sodium hexametaphosphate, lysozyme + sodium pyrophosphate and lysozyme. The most effective inhibitory concentration of mixture of the antibacterial substances in kamaboko and imitation crab meat was $0.05\%$ of lysozyme, $0.5\%$ of sodium pyrophosphate and $0.1\%$ sodium hexametaphosphate. But the bacterial growth was slightly inhibited in fried surumi even if the same concentration of the dipped mixture and the effect of the mixture was less than that of $0.2\%$ sorbic acid.
Jo, Wol-Soon;Nam, Byung-Hyouk;Choi, Yoo-Jin;Oh, Su-Jung;Kang, Eun-Young;Lee, Sang-Ho;Jeong, Min-Ho
Toxicological Research
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v.23
no.3
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pp.245-251
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2007
Water extract of Cordyceps militaris grown upon Protuetja dreujtarsis (CMPD) was examined for the genetic toxicity-bacterial mutagenicity, chromosome aberration, and micronucleus formation. For mutagenicity assay, bacterial reversion test with Salmonella typhimurium TA98, TA100, TA1535, TA 1537, and E. coli WP2uvrA were performed. The extract at the concentrations of $50{\sim}5,000{\mu}g/plate$ did not induce mutagenicity at all. Chromosome aberration test was performed by using Chinese lung (CHL) cells. There was no significant chromosome aberration in CHL cells with S-9 mixture at the concentrations of $312.5{\sim}1,250{\mu}g/ml$ of the extract and without S-9 mixture at the concentrations of $1.2{\sim}19.5{\mu}g/ml$ of the extract. For micronucleus test, ICR mice were treated with the extract at the dose of 0.5, 1, and 2g/Kg. The frequencies of the micronucleated polychromatic erythrocytes (MNPCE) in bone marrow preparations of the extract-treated group were not increased compared to the untreated control group. Taken together, our results show that water extract of CMPD did not induce any harmful genotoxicity.
Attempts were made to enumerate the number of Gram positive and negative bacteria in the development of natural fermentation rapidly and simultaneously. A general Gram stain was applied to this study. The number of cells by Gram stain was proportional to the cell turbidity by spectrophotometer within a range of 0.7 absorbance at 610nm. The cells washed out during procedures were not exceeded about 8 percentage. The standard error of separate counts in the mixture of Cscherichia coli and Micrococcus luteus was $5.1\pm2.3$%. The possible range of counting was $5.5\times 10^{7}-1.0\times 10^{9}$ cells/ml. Therefore, it is believed that a general Gram stain could be applied to the separate counting of mixture of Fram positive and negative bacterial populations too. In practice, growth kinetics of hemp retting and Kimchi fermentation were presented.
The effects of bacterial lysis on the rate of quartz dissolution were investigated under pH 7 condition using Bacillus subtilis cells which were either irradiated or non-irradiated with gamma ray. The amount of dissolved organic carbon (DOC) which resulted from bacterial lysis increased in slurries of quartz and bacteria mixture over experimental period. Lysis of non-irradiated bacteria led to the elevated concentration of dissolved silicon when compared with abiotic control. Concomitant increase in the amounts of DOC and dissolved silicon over time indicated that lixiviation of silicon from quartz was due to bacterial lysis. Higher amounts of DOC and dissolved silicon were present in the irradiated bacterial slurries than those of non-irradiated bacteria. The enhancement of quartz dissolution in the irradiated bacterial slurries was likely attributed to disruption of organic molecules in the bacterial cells by gamma ray and formation of effective ligands for quartz dissolution. The results suggest that the effects of bacterial lysis on mineral weathering rate should be considered for prediction of time for released radionuclides to migrate to surface biosphere in high level radioactive waste disposal site.
Five types of meju were prepared from 100% defatted soybean (DFSG0), a mixture of 90% DFS and 10% glasswort (DFSG1), a mixture of 80% DFS and 20% glasswort (DFSG2), a mixture of 70% DFS and 30% glasswort (DFSG3), and a mixture of 60% DFS and 40% glasswort (DFSG4). Five types of kanjang were separately prepared from the 5 types of meju by ripening in brine for 6 months. The contents of certain minerals (Mg, Ca, Fe, Mn, and Zn), organic acids (citric acid, malic acid) and the antioxidative effects in the kanjang were increased in proportion to the glasswort content in the meju. However, the free amino acid contents in the kanjang were reduced in proportion to the glasswort content in the meju. DFSG1- and DFSG2-kanjang did not show distinct differences from DFSG0-kanjang based on aroma, flavor, and taste that were compared simply by panel tests. The bacterial and fungal community in the fermented meju and kanjang was not affected by the addition of glasswort to the meju-making process. Bacteria belonging to the Lactobacillus and Bacillus genera and the Lactobacillus family predominated, and yeasts belonging to the Saccharomyces genus and fungi belonging to the Aspergillus genus predominated in the fermented meju and kanjang. In conclusion, the glasswort was a supplement that nutritionally improved the kanjang (except for free amino acid contents) but didn't influence the growth of microorganisms that are responsible for the fermentation of meju and kanjang.
Three kinds of serine protease inhibitors, members of the Bowman-Birk trypsin inhibitor, were purified from Dolichos lablab seeds and named Dolichos protease inhibitor 1, 2 and 3 (DI-1, DI-2 and DI-3), respectively. Each inhibitor showed a single band with gel mobility at around 15.9, 12.1 and 14.6 kDa on 20% SDS-PAGE under reducing conditions. To characterize inhibitory specificity, the inhibition constant (Ki) for these inhibitors was measured against several known serine proteases. All three Dolichos protease inhibitors (DI-1, DI-2 and DI-3) inhibited the activity of trypsin and plasmin, but had no effect on thrombin and kallikrein (either for human plasma kallikrein or for porcine pancreas kallikrein). DI-1 inhibited chymotrypsin most effectively (Ki = $3.6{\times}10^{-9}\;M$), while DI-2 displayed inhibitory activity for porcine pancreatic elastase (Ki = $6.2{\times}10^{-8}\;M$). Pre-treatment of the 33 mg/kg of DI-mixture (active fractions from $C_{18}$ open column chromatography that included DI-1, DI-2 and DI-3) inhibited the induction of pseudomonal elastase-induced septic hypotension and prevented an increase in bradykinin generation in pseudomonal elastase-treated guinea pig plasma. Also, the increase of kallikrein activity, by injection of pseudomonal elastase, was inhibited by the pretreatment of the DI-mixture in a guinea pig. Since the DI-mixture had no inhibitory effect on kallikrein activity when Z-Phe-Arg-MCA was used as a substrate in vitro, its inhibitory activity in the pseudomonal elastase-induced septic hypotension model might not be due to a direct inhibition of plasma kallikrein in the activation cascade of the Hageman factor and prekallikrein system. These results suggest that the Dolichos DI-mixture might be used as an inhibitor in pathogenic bacterial protease-induced septic shock.
Two bacterial strains capable of degrading trichloroethylene (TCE), isolated form soils contaminated with various chlorinated alkenes, were identified as Alcaligenes odorous N6 and Nocardia sp. Hl7. In addition, four KCTC strains, including three strains of Pseudomonas putida and one strain of Sphingomonas chlorophenolica, exhibited an ability to degrade toluene. A. odorans N6 and Nocardia sp. H17 degraded 84% of the initial amount of TCE in a basal salts medium (BSM), containing 0.2 mM TCE as the sole source of carbon and energy, in a day. The optimal pH for growth was within a range of 7.0-8.0. A mixed culture of the four toluene-degrading isolates degraded 95% of 0.2 mM TCE with 1.5 mM toluene as an inducer, whereas no TCE was degraded by the same mixture without an inducer. When a mixed culture of all 6 isolates was used, the degradation efficiency of 0.2 mM TCE was 72% without an inducer, in a day, and 82% with toluene as an inducer. In a continuous treatment, 1,000 mg/1 of TCE in an artificial wastewater was completely removed within 18 h when an activated sludge was used along with the microbial mixture, which was 27 h laster than when only an activated sludge was used. Accordingly, it would appear that such a microbial mixture could be effectively applied to the biological treatment of wastewater containing TCE with or without an inducer.
Chung, Chong Min;Hong, Seok Won;Park, Chul Hee;Kim, Young O;Lee, Sang Hyup
Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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v.22
no.5
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pp.571-580
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2008
The influence of bacterial stress on anaerobic hydrogen-producing microorganisms was investigated in batch tests using serum bottles. Several physical and chemical stresses (i.e., heating, adding methane producing inhibitor and chemical acidification) were adapted as a pretreament of the seed sludge. In this experiment, the cultivation temperature were set at mesophilic ($35^{\circ}C$) and thermophilic conditions ($55^{\circ}C$) with adjusting pH at 5, 6, and 7 when using the mixture of food waste and activated sludge as a substrate. In conjunction with the pretreatment, hydrogen production was significantly enhanced as compared with that from untreated sludge. However, less biogas (hydrogen and methane) was produced without the pH control, resulted from the decrease of pH to below 4, mainly due to the formation of VFAs. Hydrogen and carbon dioxide gas were analyzed as main components of the biogas while methane not detected. With an application of chemical acidification, the highest hydrogen production value of 248 ml/l/day achieved at pH 7 and $35^{\circ}C$. In addition, more hydrogen gas produced when the ratio of butyric/acetic acid ratio increased. The optimum pH and temperature for hydrogen production were found to be 7 and $35^{\circ}C$, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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