• 한국어병학회지
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• 제28권2호
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• pp.63-69
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• 2015

어류병원성 연쇄상구균에 대하여 항 미생물 효과를 갖는 것으로 보고된 Bacillus sp. CPB-St를 수산용 probiotics로 개발하기 위한 기초 조사로서 미생물의 생물학적인 특성을 알아보았다. Bacillus sp. CPB-St는 16S rRNA 유전자 염기서열에 근거하여 Bacillus pumilus로 동정되었으며 B. pumilis CPB-St (이하 CPB-St)로 명명되었다. CPB-St를 배양 온도 및 배지의 종류에 따라 Streptococcus sp.에 대한 생장억제능력을 평가한 결과, $20^{\circ}C$(억제대: 11~29 mm)에서 배양하였을 때가 $30^{\circ}C$ (12~21 mm)에서 배양했을 때보다 생장억제효과가 높았고, NA (29 mm)와 TSA (29 mm)에서는 유사하였으나 BHIA (22 mm)에서는 낮게 나타났다. 또한 생장억제대의 크기는 pH 7.0에서 18 mm로 가장 높게 나타났고, 염분농도 0.5~3%에서는 동일하였다. 한편 CPB-St 의 생물학적 특성을 알아본 결과 $30^{\circ}C$에서 완만한 증식을 보였으며 배양 후 48시간에 최고 생장을 나타내었다. pH 4.0로 조정한 인공위액에서는 5시간까지 약간의 감소만 나타내었다. 넙치에서 채취 한 담즙에서 CPB-St는 농도에 관계없이 동일한 성장을 보였으며 deoxycholic acid가 첨가된 TSA배지에서 $300{\mu}g/ml$의 농도까지 증식 가능하였다. 또한 1%의 염분농도에서 최적의 성장을 보였으며 7%의 농도까지 증식에 큰 차이를 보이지는 않았고 저온 내성의 경우 $-20^{\circ}C$와 $-70^{\circ}C$에서는 45분경과 시점부터 대조군에 비해 성장 감소가 나타났으나 $4^{\circ}C$에서는 실온과 차이를 보이지 않았다. 따라서 CPB-St는 어류의 소화관 내에서의 생존가능성이 높으며 사료에 첨가하여 저온에 보관하여도 균수가 감소되지 않을 것으로 판단된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권1호
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• pp.51-57
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• 2018

영신초의 용매별 phenolic compounds는 열수 추출물과 추출 최적 농도인 50% 에탄올 추출물을 이용하여 실험을 진행하였다. 영신초 열수 추출물에 대한 항산화능을 DPPH, ABTS, PF, TBARs 실험으로 측정한 결과, $50-200{\mu}g/mL$의 농도 구간에서 각각 71.32-80.29%, 78.61-99.80%, 1.80-2.05 PF, 64.88-87.30%의 저해율을 나타냈고, 50% 에탄올 추출물에서는 각각 82.82-85.66%, 74.88-99.90%, 1.80-2.14 PF, 79.23-90.27%의 저해율을 나타냈다. 따라서, 영신초 50% 에탄올 추출물이 열수 추출물보다 항산화능이 더 우수한 것을 알 수 있었다. 영신초 열수 및 50% 에탄올 추출물의 미용식품 활성을 알아보기 위하여 tyrosinase 저해활성, elastase 및 collagenase 저해활성, hyaluronidase 저해활성을 측정하였다. Tyrosinase 저해활성은 $200{\mu}g/mL$의 농도에서 열수와 50% 에탄올 추출물은 각각 12.46, 22.10%를 나타냈다. Elastase 저해활성은 동일한 농도에서 각각 28.28, 58.36%, collagenase 저해활성은 각각 59.73, 78.90%를 나타냈으며, hyaluronidase 저해활성은 각각 35.65, 86.80%를 나타냈다. 또한 열수 추출물과 50% 에탄올 추출물 간의 생리활성의 차이는 phenolic profile의 차이에 의한 것이라 판단되었다. 이러한 결과에 따라, 영신초 열수 및 50% 에탄올 추출물은 항산화능이 높아 천연 항산화제로의 이용이 가능할 것으로 보이며, 특히 주름 개선 및 염증억제 효과가 뛰어난 것으로 나타나 기능성 식품 및 화장품 제조에 이용 가능한 천연 미용식품 소재로의 활용이 기대된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권1호
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• pp.1-15
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• 2005

농작물이 병해충 및 잡초 등에 의하여 피해를 받게 되면 농업생산성은 상당히 저하된다. 따라서 농업생산성을 높이기 위하여 합성농약을 과용해 왔고, 이로 인하여 토양의 질과 농업환경이 파괴되는 결과를 초래하고 있어서 지속적인 농업이 점차 어려워지고 있다. 오늘날의 농업은 농업환경의 파괴를 최소화하고 농산물의 안전성을 확보함과 동시에 생산성을 증대해야하는 복합적인 문제에 직면해 있다. 한편, 식물은 일반적으로 생존하기 위하며 외부의 침입으로부터 자신을 보호하거나 자신의 영역을 확보하기 위하며 다양한 종류의 2차대사물질을 생산하고 방출한다. 병원균이 침입했을 때 식물이 생산하는 항생물질인 phytoalexin으로는 화본과 식물의 경우 flavonoid계와 diterpenoid계의 물질을 생성하고, 쌍자엽 식물은 감염된 병원균의 종류에 상관없이 Leguminosae과는 flavonoids계, Cruciferae과는 indole 유도체, Solanaceae과는 sesquiterpenoid계, Umbelliferae과는 coumarin계 물질들을 생성하여 병원균에 저항성을 가진다. 곤충의 생리작용을 저해하거나 섭생을 싫어하게 하는 기능의 물질로는 terpene계의 pyrethrin, azadirachtin, limonin, cedrelanoid, toosendanin, fraxinellone/dictamnine 등이 있으며, alkaloid계로서는 terpenoid와 alkaloid가 결합된 sesquiterpene pyridine 및 norditerpenoids alkaloids와 azepine계, amide계, loline계, stemofoline계, pyrrolizidine계 alkaloids 등이 있다. 식물은 또한 자신의 영역을 확보하기 위하여 다른 식물의 생장을 저해하는 물질을 생성하는데 여기에는 terpene계의 essential oil 및 sesquiterpene lactone과 이외에 benzoxazinoids, glucosinolate, quassinoid, cyanogenic glycoside, saponin, sorgolennone, juglone 등 다수의 2차 대사물질들이 있다. 이와 같은 기능의 2차 대사물질을 병해충 및 잡초 방제에 직, 간접으로 이용하는 것은 친환경농업의 한 가지 방법일 수 있다. 그러나 천연물질들은 자연계에서 쉽게 분해되어 효율이 떨어지는 경우가 많고 식물을 통하여 생산하는데도 한계가 있다. 따라서 보다 안전성과 효율성이 뛰어난 2차 대사물질을 찾아내는 연구와 아울러 방제기능이 있는 물질의 생합성경로를 구명하고 대사공학적으로 이용하므로 병해충에 저항성이 있고 잡초 방제효과를 갖는 형질전환 식물을 육성하는 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제63권3호
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• pp.211-219
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• 2020

Quercetin은 항산화 및 항염증 활성이 잘 알려져 있으나, 건선 피부염 조절에 대한 효능 연구는 거의 보고된 것이 없어, in vitro 건선 피부염 시험 모델인 TNF-α/IL-17A 유도 HaCaT 세포주를 이용해 quercetin에 의한 건선 피부염 개선 효과를 규명하였다. 먼저, TNF-α에 의해 활성화된 HaCaT 세포주에 quercetin을 처리한 결과, IL-1α, IL-1β, IL-6 등 염증성 사이토카인 발현이 TNF-α 처리군 대비 각각 49.1±7.14, 42.8±8.16, 34.5±2.52% 억제되었다. Th17세포 및 수지상세포 등 면역세포를 염증 반응 부위로 유인하는 케모카인 IL-8 및 CCL20의 mRNA 발현량 또한 TNF-α 처리군 대비 38.4±5.83, 52.9±4.59% 감소하였다. TNF-α 자극에 의해 건선피부에서 비특이적으로 증가되는 케라틴 단백질 KRT6A 및 KRT16 발현뿐만 아니라, IκBα 및 STAT3 단백질의 인산화 또한 quercetin에 의해 유의적으로 억제되었다. 또 다른 건선 유발 사이토카인으로 알려진 IL-17A로 HaCaT 세포주를 자극한 후 quercetin에 의한 영향을 관찰한 결과, IκBα mRNA 발현은 55.8±5.28% 감소하였고, STAT3 인산화는 36.3±6.81% 하향 조절되었다. 마지막으로 TNF-α/IL-17A를 동시 자극한 HaCaT 세포주에 quercetin을 처리한 결과, IL-1α, IL-1β, IL-6, TNF-α, CCL20 유전자 발현이 모두 억제되는 것을 확인하였다. 이를 통해 quercetin은 기존 항산화, 항염증 활성뿐만 아니라 건선 피부염 개선에 활성을 갖는 소재임을 확인할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.391-398
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• 2010

산란계에서 본 연구의 목적은 생균제(PY0.3%, PY0.5%) 를 산란계에 급여하였을 때 산란율, 산란수, 난중, 등외란, 파란율 등을 조사하기 위하여 실시하였다. 산란계에서의 사양시험은 36주령 ISA brown 산란계 300수를 공시하였으며, 처리구로는 옥수수-대두박 기초 사료구(Con; basal diet), 기초 사료구에 일반 효모 0.3%(basal diet+0.3% 일반효모), 일반 효모 0.5%(basal diet+0.5% 일반효모), 활성 효모 0.3%(basal diet+0.3% 유전자 변형 효모), 활성 효모 0.5%(basal diet+0.5% 유전자 변형 효모)를 첨가한 것으로 구성되었다. 총 13주간의 사양시험 기간 동안, 산란율, 산란수, 난중, 등 외란, 파란율 등을 연구했다. 사양시험에 이용한 닭은 각각 20수씩 3반복을 하였으며, 총 300수를 사용했다. 시험결과 시험군인 활성 효모 첨가군이 대조군에 비해서 산란율, 산란수, 난중에서 우수한 효과를 보였으며, 일반효모 첨가군에 비해서는 산란율, 산란수에 대해서는 우수하였으나 난중에서는 유의성이 없었다(p<0.05). 등외란과 파란율에서는 첨가 군에서 큰 란이 생산되는 비율이 크다 보니까 상대적으로 등 외란과 파란율이 높아진 면도 있다. 이러한 우수한 결과는 PY를 첨가함으로써 면역 기능강화와 bacteriocin의 기능과 효모에서 분비된 여러 가지 유용물질의 상호작용에서 기인된 결과로 보여 지며 이런 이유로 사료효율 개선과 병원성 미생물의 억제효과 등이 복합적으로 작용하여 상승효과로 작용했기 때문이라고 추정된다.

• 한국산림과학회지
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• 제103권1호
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• pp.129-136
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• 2014

본 연구는 산림환경 이용 빈도에 따라 근로자의 스트레스 수준에 어떤 차이가 있는지를 알아보고자 했다. 이를 위해 정서적 스트레스와 소진 경험이 많은 것으로 알려진 감정노동 직업군 중에서 연구대상자를 선정했다. 수도권 소재 의료기관과 상담기관의 직원 370명을 대상으로 사전 설문조사를 실시하여 산림이용 빈도에 따라 이들을 분류했다. 이후 캠프와 대조군 검사에 서면으로 참여의사를 밝힌 인원을 모집한 결과, 최종적으로 산림환경 이용 빈도가 높은 집단이 27명, 산림환경 이용 빈도가 낮은 집단 42명의 총 69명이 연구에 참여하였다. 이들을 대상으로 Worker's Stress Response Inventory (WSRI), Recovery Experience Questionnaire (REQ), Maslach Burnout Inventory-General Survey (MBI-GS)와 같은 심리사회적 변인과 심박변이도(heart rate variability), 코티솔(cortisol), 자연살해세포(Natural Killer cell) 등의 생물학적 변인 검사를 실시한 결과, 산림환경 이용 빈도에 따라 스트레스 수준에 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 산림이용 빈도 "높음" 집단은 우울, 직무증상과 스트레스 반응 총점(WSRI)이 "낮음" 집단에 비해 유의미하게 적었으며, 스트레스에서의 회복경험 총점(REQ) 역시 통계적으로 유의하게 "낮음" 집단보다 높았다. MBI-GS의 정서적 고갈과 직업성취감 감소, 총점에서도 "높음" 집단이 유의하게 낮은 것을 확인할 수 있었다. 대부분의 다른 지표에서도 동일한 경향성이 관찰되었다. 생물학적 변인에서는 통계적으로 유의한 결과는 없었으나 "높음" 집단은 심박변이도의 SDNN 및 RMSSD, TP 지표와 자연살해세포 활성도에서 높은 수치를 나타내었고, 코티솔은 낮았다. 이 결과는 평소 산림환경을 자주 이용하는 사람들이 심리사회적인 스트레스가 낮고, 생물학적으로도 더 스트레스를 적게 받는 상태에 있음을 의미한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권4호
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• pp.1-12
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• 2005

우리나라의 토양질 기준에 관한 정책개발을 위해 미국, 영국, 네덜란드, 독일, 덴마크의 토양질 기준 정책을 분석하였다. 이들 국기들은 사전 조사한 18개 EU 국가 및 캐나다, 호주, 미국 중에서 선정하였다. 이들 국가의 정책 분석은 다음과 같은 시사점을 제공하고 있다. 첫째, 이들 국가에서 적용되고 있는 토양질 기준의 개념에는 토양오염물질의 양과 인체 및 생태계 위해성의 상관관계가 반영되어 있다. 둘째, 어떠한 토양질 기준이라도 오염물질에 의한 인체 및 생태계 위해 유무를 결정하는 절대적인 수치(a magic number)가 될 수 없다. 셋째, 대부분의 경우 토양에 존재하는 오염물질의 농도는 매우 낮으며 오염물질의 농도와 위해성 결과에 대해 불확실성이 있음을 인식하고 있다. 넷째, 토지의 이용 용도를 고려하여 토양질 기준을 적용하고 있다. 토양질 기준에 관한 우리의 문제점과 외국 정책 분석 자료의 시사점을 종합적으로 고려 할 때, 향후 우리가 추진해야 할 정책은 크게 네 방호에서 접근할 수 있다. 첫째, 현재 우리가 사용하고 있는 토양질 기준의 개념을 발전시키고 적용한다. 둘째, 토양질 기준과 위해성 평가를 토양질을 판단하는 정책 수단으로 병행한다. 셋째, 위해성에 근거를 둔 토양질 기준을 개발한다. 넷째, 토양질 기준 을 합리적으로 적용시킬 수 있는 토지의 이용 용도 구분 등에 관한 법과 제도를 발전시킨다. 본 연구에서 제공하고 있는 새로운 토양질 기준(토양오염기준과 토양오염대책기준)의 개념, 토양질 기준과 위해성 평가의 연계방안, 인체 및 생태계 위해성에 근거를 둔 토양질 기준의 개발, 토양오염물질에 대한 인체 및 생태계 노출 민감성에 따라 토지 이용 용도를 3가지로 구분한 것은 향후 우리나라의 토양질 기준 개선의 근간이 될 것으로 사료된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권1호
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• pp.7-17
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• 2005

천부 탄성파 굴절법 탐사를 이용하여 굴절이 발생하는 지층의 속도를 산출하는 것은 ill-posed 문제이다. 계산된 시간 변수들에서의 작은 변화들이 이로부터 산출된 속도들에 커다란 수평적 변화를 가져올 수 있으며 이는 종종 역산 알고리듬의 인위적인 오차를 유발한다. 이러한 인위적인 오차들은 모델링을 통해 인지되거나 보정되지 않는다. 그러므로 만약 모델에 근거한 역산을 통해 정밀한 지하 굴절 모델을 얻고자 한다면 정확한 초기 모델이 필요하다. 탄성파속도에서 인위적인 오차의 원인은 일반적으로 불규칙한 굴절면에 있다. 대부분의 경우에 GRM 방법을 이용하면 불규칙한 굴절면을 다룰 수 있고 굴절면의 정밀한 초기 모델을 만들 수 있다. 하지만 지표에 매우 가까운 극천부 지역 또한 불규칙하다면 GRM 방법의 효능은 감소하고 풍화대 보정이 필요하다. 천부 불균질대에 대한 일반적인 보정방법들은 수평적 확장이 제한된 극천부지역의 불균질대의 경우 효과적이지 못하다. 이럴 경우 GRM 평활화 통계적 방법(Smoothing Statics Method; SSM)이 지층의 속도를 좀 더 정확하게 평가할 수 있는 간단하고 실용적인 방법이다. GRM SSM 방법은 제로 XY 값을 가지고 계산된 시간-심도값들로부터 실제 XY 값을 가지고 얻어진 시간-심도값들의 평균값을 빼줌으로써 평활화 정보정을 수행한다. 심도가 깊어질수록 시간-심도값들이 XY 값에 따라 크게 변하지 않으므로 이들의 평균값은 최적값과 훨씬 더 같아진다. 그러나 극천부의 불균질대에 대해 시간-심도값들은 XY 값들이 증가함에 따라 수평적으로 이동하고 평균화 과정을 통해 대폭 감소한다. 결과적으로, XY값들에 대해 평균화된 시간-심도단면도는 천부의 불균질대에 대한 보정에 효과적이다. 또한 제로 XY 값을 가지고 계산된 시간-심도값들은 천부 불균질대의 영향과 대상 굴절면에 대한 시간-심도값들의 합으로 주어지므로 그들의 차는 정보정을 위해 주시로부터 빼주어야 할 대략적인 값들을 제공한다. GRM SSM 방법은 결정론적인 풍화대에 대한 보정법이라기 보다는 평활화 과정이다. 이 방법은 수평적으로 확장이 매우 제한된 천부 불균질대에 대해 가장 효과적이다. 모델과 현장 적용 결과들을 통해 GRM SSM 방법을 이용하여 불규칙한 굴절면을 가진 지층들에 대해 좀 더 신뢰할 수 있는 정밀한 탄성파 속도를 산출할 수 있음을 보여주고 있다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권2호
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• pp.185-192
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• 2021

건선(Psoriasis)은 IL-6, CXCL8, TNF-α 및 IFN-γ뿐만 아니라 Th17 세포에서 분비되는 IL-17A 등 다양한 염증성 사이토카인에 의해 표피의 과증식(hyperkeratosis) 및 만성적 염증(inflammation)이 유발되는 난치성 피부 질환이다. 소목(Caesalpinia sappan L.)의 유효성분으로 알려진 브라질린(brazilin)은 항산화, 항염증 및 피부 장벽 개선 등의 효능이 알려졌다. 특히, tumor necrosis factor (TNF)-α 자극 HaCaT 각질형성세포 모델에서 브라질린의 건선 치료 소재 가능성을 보여주었다. 그러나, 직접적인 건선 유발 인자인 C-C motif chemokine ligand (CCL) 20의 조절은 전혀 보고되지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 건선 유사 모델을 활용해 CCL20 발현 조절 여부 및 그 기작에 대해 규명하고자 하였다. IL-17A로 자극된 HaCaT 세포에서 브라질린은 CCL20, CXCL8 발현 및 signal transducer and transcription (STAT)3 인산화를 유의하게 억제하였다. 또한, 브라질린은 TNF-α/IL-17A/IFN-γ 3종 사이토카인으로 처리된 조건에서도 STAT3 인산화를 억제하며 염증성 분자(CXCL8, CCL20, IL-1, IL-6, 및 TNF-α)의 발현을 하향 조절하였다. 마지막으로 브라질린은 TNF-α/IL-17A/IFN-γ로 자극된 건선 유사 환경에서 피부 장벽 개선에도 유의적인 영향을 미쳤다. 위 결과들을 통해 우리는 궁극적으로 브라질린이 STAT3 인산화 억제를 통해 CCL20 발현을 하향 조절하며, 건선 유발 사이토카인들의 발현 또한 억제함을 알 수 있었다. 향후, 건선 동물모델 및 임상시험을 통해 브라질린의 건선 개선에 대한 효능이 검증된다면, 건선 환자에게 잠재적인 치료 물질로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 식물병연구
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• 제28권2호
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• pp.69-81
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• 2022

본 연구에서는 수박에서 과실썩음병을 유발하는 Acidovorax citrulli를 억제하는 세균을 선발하고, 선발한 세균이 성장촉진 및 길항 효소를 생성하는지 확인하였다. 전국 26개 지역의 94곳의 수박재배지와 25곳의 대형 원예 육묘장에서 수박 식물체(잎, 꽃, 뿌리) 및 토양을 수집하였다. 수집한 sample에서 tryptic soy agar와 yeast extract peptone dextrose 배지에서 각각 1,953종과 841종 총 2,794종의 미생물을 분리하였으며, 2,794종의 미생물 중 2종의 A. citrulli를 선발하였다. 선발한 A. citrulli에 대한 기내 길항성 검정 결과 3-3B에서 24종, 9-4B에서 14종 총 28종의 길항 세균을 선발하였다. 선발한 길항 세균 중 BNPL-6-3B, HYGPL-1-3B, TIPL-6-1B, YGMP-2-7Y는 2종의 bacterial fruit blotch균 모두에서 강한 길항성을 보였다. 선발한 28종의 길항 세균을 대상으로 총 6가지의 생화학적 검증을 진행하였으며, 선발한 길항 세균 중 CB20R-2-5B, TIPL-4-2B, TIPL-6-1B, TIPL-7-4B 4가지 균주가 5가지의 생화학적 검증에서 성장촉진 및 길항 효소를 분비하는 것을 확인하였다. 또한, BNPL-3-3B와 BNPL-6-3B 두 균주는 성장촉진 효소 분비를 확인하는 4가지의 생화학적 검증(ammonia production, phosphate solubilization, starch hydrolysis, siderophore production)에서 모두에서 효소를 분비하는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 선발한 28종의 길항 세균은 배지에서 A. citrulli를 효과적으로 억제하였으며, 사이안화 수소와 단백질분해효소 생산 능력 검정을 통해 길항 활성을 확인하였다. 또한, 선발한 길항 세균의 암모니아 생산 및 불용성 인산 가용화 능력을 확인하여 식물 성장촉진 활성을 가지는 것으로 확인하였다. 따라서, 본 연구결과는 향후 수박 과실썩음병 방제제 및 성장촉진제 등의 친환경 농자재 개발에 유용한 기초 자료가 될 것으로 판단된다.