• 공업화학
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• 제31권4호
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• pp.423-428
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• 2020

이 연구에서는 합성가스를 유일한 탄소원으로 사용하는 Clostridium autoethanogenum 배양에서 배지 성분 중 금속이온의 농도가 균주 성장과 대사산물 생산에 미치는 영향을 조사하였다. C. autoethanogenum 배양에 사용되는 기본 배지구성 성분의 금속이온 종류 중 molybdenum, nickel, cobalt를 조사 대상으로 선정하여 이 성분들의 농도를 달리하였을 때 균주 성장과 에탄올, 아세트산 생산에 미치는 영향을 확인하였다. Molybdenum은 0, 0.001, 0.01, 0.1 g/L농도를 시험하였으며 0.001 g/L에서 에탄올 생산량이 약간 증가하는 경향을 보였지만 시험한 농도 범위 내에서 뚜렷한 영향이 관찰되지 않았다. Nickel은 0, 0.001, 0.01, 0.1 g/L의 농도 범위에서 균주 성장과 에탄올 생산에 미치는 영향을 관찰하였으며, 0.01 g/L 농도에서 에탄올 생산농도가 기본 배지 농도인 0.1 g/L에서보다 26% 증가되는 것을 확인하였다. Cobalt는 0, 0.018, 0.18, 1.8 g/L 농도 범위에서 균주 성장과 에탄올 생산에 미치는 영향을 분석하였으며, 기본 배지 조건인 0.18 g/L의 이상의 농도에서는 균주 성장이 약간 저해되는 현상이 관찰되었다. 결과적으로 연구에 사용된 세 가지 금속이온 성분 중 cobalt는 배지 내 성분 농도에 따른 에탄올 생산농도 향상을 이루지 못하였으나, molybdenum, nickel은 기본 배지 내 일반적인 농도의 1/10을 사용함으로써 에탄올 생산농도 향상을 이룰 수 있었다.

• 환경생물
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• 제37권2호
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• pp.136-143
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• 2019

안정된 바이오플락 사육수에는 대량의 미생물들이 존재하고 있으며 사육수온이 높아 재사용이 가능할 경우 빠른 수질안정화 및 에너지 절약을 할 수 있다. 바이오플락 사육수 내 부유하고 있는 자가 및 타가 영양세균은 호기성과 혐기성 세균을 모두 포함하고 있어 탄소원을 넣고 산소를 공급하지 않는 혐기성 상태로 만들면 탈질과정이 가능하다. 본 연구에서 바이오플락 탈질수의 특성은 암모니아(6.9 mg L^-1), 아질산(0.3 mg L^-1), 질산농도(9.2 mg L^-1), 높은 pH(8.42), alkalinity (590 mg L^-1)였으며 이 탈질수를 첨가한 사육수의 물리적 환경 변화가 어린새우의 생존 및 생리적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 탈질수를 100% 사용하여도 생존율의 변화를 보이지 않았으나 혈림프를 포함한 체액 분석결과 탈질수 혼합에 의한 조직손상 및 스트레스 지표인 크레아틴, 혈중 요소성 질소의 증가가 관찰되었고 탈질수 혼합비율이 높을수록 새우 체내 이온(Na⁺, K⁺, Cl^-)의 농도가 유의적으로 감소하여 향후 삼투압조절에 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타남에 따라 탈질수를 일정비율로(50% 미만) 혼합하여 사용하는 것이 바람직한 것으로 사료된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제5권3호
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• pp.189-198
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• 2018

기후 변화는 21세기에 인류가 맞이한 가장 중요한 문제 중에 하나이다. 탄소 배출은 이러한 기후 변화의 가장 핵심 원인으로 지목 된다. 토양은 관리 방법에 따라서 탄소의 저장원이 되기도 하지만 큰 배출원이 될 수도 있다. 기온의 변화는 농경지 토양에서 배출되는 온실가스의 양을 크게 변화시킬 수 있을 뿐만 아니라 작물의 생산량을 위한 농법 변화에도 영향을 미치기 때문에 기후 변화에 따른 온실가스 배출 변화는 두 가지 요인의 상호작용을 고려할 필요가 있다. 본 연구에서는 남한의 논에서의 온실가스 배출은 2011년부터 2100년까지 RCP 8.5 시나리오의 기상 변화에 따라서 모의하였다. 농법의 변화로는 다양한 논의 담수 기법이 적용되었다. 기존의 담수 기법으로는 기후변화가 진행됨에 따라서 온실가스 배출이 급격하게 상승하는 것을 확인할 수 있었고, 간단관수가 이러한 온실가스 배출을 크게 감소시킴을 확인하였다. 미래의 농법이 작물의 생산량을 최대화시키는 방향으로 변화한다고 가정하였을 때 기후 변화에 따라서 많은 농지가 관행 농법 보다 간단관수가 시행되었을 때 수확량이 상승하게 되었고, 이러한 기후변화의 적응을 고려하였을 때는 기후 변화에 따라서 온실가스 배출이 감소함을 확인하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권4호
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• pp.261-265
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• 2000

공해 문제를 유발하고 있는 Pentachlorophenol(PCP)와 2,4-dichlorophenoxyacetate(2,4-D)와 같은 난분해성의 염소계 방향족 화합물들을 폭 넓고 빨리 분해할 수 있는 우수 균주를 개발하기 위한 기초 연구로서, 대전, 청주, 전주 근교 지역에서 채취한 토양 표품으로부터 100균주의 세균을 분리하였다. 그 중 PCP를 단일 탄소와 에너지원으로 하는 고체 최소 배지에서 잘 자라는 균주 19균주를 선별하였다. 이들 균주를 동정한 결과 Pseudomonas속이 15균주, Acinetobacter속이 1균주, 3균주는 미동정되어 Pseudomonas속이 대부분을 차지하였다. 분해능이 비교적 좋은 것으로 알려진 Alcaligenes의 세균은 발견되지 않았다. Pseudomonas속으로 밝혀진 MU135, MU139, MU163과 MU184 네가지 염소계 화합물들(PCP, 2,4,-D, MCPA 그리고 3CB)을 모두 분해하는 것으로 나타났다. 최소 액체배지에서 배양한 경우 Pseudomonas sp. MU139 균주가 접종 72시간 후에 가장 높은 분해도를 나타내었고, Pseudomonas sp. Mu147, MU177, MU184 그리고 MU192는 그 다음으로 높은 분해도를 나타냈다. 실험결과 선별된 19 균주 중 Pseudomonas sp. Mu139와 Pseudomonas sp. MU184는 염소계 방향족 화합물에 대한 넓은 분해능을 갖고 있으며, 특히 PCP에 대한 높은 분해도를 나타내는 것으로 조사되어 우수 균주 개발의 좋은 재료로 이용될 수 있을 것으로 보인다.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권4호
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• pp.266-287
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• 2004

식물체에 해를 끼치지 않고 식물체와 공생하는 박테리아는 식물의 생장을 촉진 시키며 친환경적 식물 보호제 역할을 함으로서 높은 관심을 받아왔다. Methylobacterium spp.로 분리된 분홍색 색소를 형성하는 methylotrophic bacteria (PPFMS)는 식물의 잎 표면에 서식한다. 거의 모든 식물체의 잎에는 PPFMS를 가지고있으며, Methylobacterium의 특별한 특성을 가진 이들은 탄소와 에너지원으로 잎의 methanol를 이용한다. 비록 이들 박테리아들은 잘 알려 지지 않았지만. 그들은 식물 대사 작용에 영향을 주면서 함께 진화되어 왔다. 이 주장은 다음의 예로 보인 관찰로서 뒷받침 한다. (1) PPFMS는 씨 안에서 발견되고 (2) PPFMS는 자주 무균 세포 배양에서 발견되고 (3) 적은 수의 PPFMS를 지닌 종자는 낮은 발아율을 보였고, (4) 감소된 PPFMS를 가진 식물들은 낮은 줄기/뿌리 비율을 보이고, (5) 콩깍지 형성 시기에 콩잎에 PPFMS의 엽면처리는 종자 수와 생산량을 높이며, (6) 우산이끼를 배양하는데 있어서 PPFM에 의해 생성된 비타민 Rl2는 우산이끼의 생장을 위해 필요하고 (7) 벼에 있어서 Rhizoctonia solani에 인해 나타나는 엽초마름병의 발병률은 PPFMS를 처리한 벼에서 억제되거나 감소되었고, 그리고 (8) PPFM의 종은 기공과 엽록소의 농도, malic acid의 함량을 증가시켜 식물의 광합성 능을 증가시켰다. Methylobacterium spp.은 식물체의 잔사를 이용하거나 식물체에 유용한 대사산물을 생산함으로써 식물의 신진대사에 관여하는 것으로 알려진 공생자이다. 박테리아와 식물체간의 이로운 상호작용에 관해 알려진 많은 보고서들이 있다. 식물체의 수분장애 완화, 광합성호르몬 생산, 그리고 질소고정과 같은 식물의 생장을 촉진시키는 박테리아 종과 같은 선발은 성공적으로 분리 해낼 수 있었고, 작물생산에 있어서 이 같은 미생물의 처리는 생산력을 증가시킬 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제17권1호
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• pp.26-30
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• 2002

오염된 인삼분말로부터 1 종의 세균을 순수분리하여 API kit 및 전자현미경을 이용하여 형태적, 생리적 특성을 조사하였다. 분리균은 직경 0.6-1.0 $mu extrm{m}$, 길이는 1.2-3.0 $\mu\textrm{m}$ 이었고 세포표면에 편모를 가진 간균이었다. 분리균은 $\beta$-galactosdase, arginine dihydrolase, omithin decarboxylase를 가지고 있으며 탄소원으로 citrate를 이용할 수 있지만 H$_2$S는 생성하지 못하였다. 또한 glucose, manitol, sorbitol, rhamnose, sucrose, melibiose, arabinose 등의 당 및 amygdalin을 탄소원으로 이용할 수 있었다. 이상의 API kit를 이용한 생리적 특성분석 및 전자현미경을 이용한 미세 형태적 특성 관찰결과에 의해 본 균주는 장내세균과(Enterobacteriaceae) 에 속하는 Enterobacter sp.로 동정되었다. 한편 분리균주 Enterobacter sp.의 생육에 미치는 인삼사포닌의 영향을 조사한 결과 사포닌은 농도의존적으로 균의 생육을 억제하는 경향을 나타내었다. 즉, 사포닌을 0.05, 0.5, 2.0, 4.0% 첨가하고 38$^{\circ}C$에서 3일 동안 배양한 후 사포닌 비첨가군과 비교한 결과 균의 상대적 성장률은 각각 75.0, 37.5, 7.5, 0.5%로 나타났다. 사포닌의 미생물 생육 억제작용은 비교적 고농도인 4.0%사포닌 첨가시에도 초기의 6.0$\times$$10^{6}$에서 2.0$\times$$10^{7}$ CFU/g 으로 완만한 증가경향을 나타내어 사멸작용보다는 정균작용일 것으로 추측된다.

• KSBB Journal
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• 제11권5호
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• pp.565-571
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• 1996

Aspergillus oryzae A Tee 2114를 사용하여 $\beta$-mannanase의 생산에 영향을 주는 배지성분의 최적 화를 수행하였다. 탄소원인 locust bean gum의 농 도를 달리하여 발효를 수행하였다. Locust bean gum의 농도가 20 g/L 이상일 때는 초기의 점도가 높아 혼합이 거의 되지 않아 초기에 $\beta$-mannanase 의 생산이 지 연되는 현상이 나타났고. Locust bean g gum의 농도가 증가할수록 $\beta$-mannanase의 역가와 균체농도가 비례척으로 증가하였다. Locust bean gum 10 g/L 배지에서 여러 가지 질소원이 $\beta$-mann anase의 생산에 미치는 영향을 살펴 본 결과,B-man n nanase의 역가는 무기질소원 중에서는 $(NH-4)_2SO_4$가 좋았으며 유기질소원 중에서는 malt extract가 가장 좋았다. 여러 가지 무기엽의 최적화를 수행한 결과 KH,PO.가 $\beta$-mannanase의 생산에 중요한 인자임을 알 수 있었다. 배지최적화 결과 최적배지 로 locust bean gum 10 giLt malt extract 3 g/L, $(NH-4)_2SO_4 2 g/L, KH_2PO_4$ 10 g/L이 결정되었으며 이때 $\beta$mannanase의 역가는 거의 6 unit/mL에 접 근하였다. 최적배지를 사용하여 발효조에서 배양을 수행하였다. 발효조의 흔합효과로 배양초기에 나타 나는 $\beta$-mannanase 생산 지 연현상을 감소시 킬 수 있었고 배양시간도 단축할 수 있었다. 27시간 배양 한 후 $\beta$mannanase의 역가 9.7 unit/mL와 비 $\beta$-mannanase의 역가 1.9 unit/mg-cell-을- 얻었다. 이 때, 생산성은 0.36 unit/mL. h이었다.

• 한국산림과학회지
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• 제101권4호
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• pp.640-647
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• 2012

잣나무(Pinus koraiensis) 4년생의 생장특성인자와 관련이 있는 주요 대사물질을 확인하기위한 대사체 분석을 실시하였다. GC/MS로 분리한 105종을 대상으로 길이생장 및 건중량의 생장 특성과의 상관이 있는 대사물질을 분석하였다. Alanine, threonine, oleic acid 및 butanoic acids는 길이생장 및 건중량과 고도의 부의 상관관계가 있었고, 반면 malic acid, xylose, glucose, inositol 및 sucrose는 생장특성과 정의 상관관계가 있었다. 생장이 왕성한 시기에는 생장이 우수한 그룹에서 주지의 아미노산류나 유기산류 함량이 줄어드는 것으로 추정되었으며, 반면 단당류나 sucrose 같은 광합성 산물은 중위 및 하위 그룹에 비교해서 함량이 높은 것으로 나타났다. 특이하게도 박테리아나 균류에서 생성되는 d-turanose의 함량이 4년생 잣나무 묘고생장과 고도의 상관관계(r=0.896, p<0.001)가 있었으며, 이는 근균류와의 관계가 있는 것으로 추정된다. 이러한 인자들은 잣나무 우량개체 선발을 위한 대사 표지자 개발의 기초자료로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제24권1호
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• pp.9-18
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• 1996

Streptococcus mutans has been implicated as primary causative agents of dental caries by insoluble glucan (IG) in human and experimental animals. An attempt was made to search for the ${\alpha}$-1,3 glucanase that degrades IG produced by S. mutans. ${\alpha}$-1,3 glucanase was detected in the culture supernatant of microorganisms, which are isolated from soils on agar medium containing IG as a sole carbon source. This Streptomyces sp. hydrolysed IG produced by immobilized S. mutans and was named as Y9373. This enzyme required ${\alpha}$-1,3 glucan (IG) as an inducer. The optimum conditions for enzyme production were studied. The enzyme was purified by 30~70% $(NH_4)_2SO_4$ precipitation, anion exchange chroma tography on DEAE-cellulose and gel filtration on Sepadex G-75. The purified enzyme has a specific activity of 7840.0 U/mg protein giving 32.1-fold purification and final yield of 0.53%. The molecular weight was estimated to be about 22.5 kDa by SDS-PAGE. The optimum pH and temperature for enzyme reaction were 6.5 and 37$^{\circ}C$, respectively and the enzyme was relatively stable at the temperature below 60$^{\circ}C$. The activity of purified enzyme was enhanced by adding $Co^{2+},\;Mn^{2+}\;and\;Mg^{2+}$ into the medium, whereas inhibited by adding $Hg^{2+},\;Zn^{2+}$ and SDS. The $K_m\;and\;V_{max}$ value of ${\alpha}$-1,3 glucanase for IG were estimated to be 2.50 mM and 0.0431 mM/min, respectively. The thin layer chromatographic analysis of hydrolysates from IG with ${\alpha}$-1,3 glucanase showed that glucose was the main product of reaction. This enzyme activity was about 14 times higher than marketing dextranase as preventive agent against artificial dental caries by S. mutans in TH medium including 5% sucrose after 30 minutes.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제6권4호
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• pp.288-303
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• 2012

In this study, real time measurements of particle number size distribution in urban Gwangju, coastal Taean, and industrial Yeosu in Korea were conducted in 2008 to understand the occurrence of ultrafine particle (UFP) (<100 nm) events, the variation of its concentration among different sampling sites, and UFP formation pathways. Also, to investigate seasonal and long-term variation of the UFP number concentration, data were collected for the period of 5 years (2007, 2008, 2010, 2011, and 2012) in urban Gwangju. Photochemical and combustion events were found to be responsible for the formation of UFP in the urban Gwangju site, whereas only photochemical event led to the formation of UFP in the coastal Taean site. The highest UFP concentration was found in industrial Yeosu (the average UFP number fractions were 79, 59 and 58% in Yeosu, Gwangju, and Taean, respectively), suggesting that high amount of gas pollutants (e.g., $NO_2$, $SO_2$, and volatile organic carbon (VOC)) emitted from industries and their photochemical reaction contributed for the elevated UFP concentration in the industrial Yeosu site. The UFP fraction also showed a seasonal variation with the peak value in spring (61.5, 54.5, 50.5, and 40.7% in spring, fall, summer, and winter, respectively) at urban Gwangju. Annual average UFP number concentrations in urban Gwangju were $5.53{\times}10^3\;cm^{-3}$, $4.68{\times}10^3\;cm^{-3}$, $5.32{\times}10^3\;cm^{-3}$, $3.99{\times}10^3\;cm^{-3}$, and $2.16{\times}10^3\;cm^{-3}$ in the year 2007, 2008, 2010, 2011, and 2012, respectively. Comparison of the annual average UFP number concentration with urban sites in other countries showed that the UFP concentrations of the Korean sites were lower than those in other urban cities, probably due to lower source strength in the current site. TEM/EDS analysis for the size-selected UFPs showed that the UFPs were classified into various types having different chemical species. Carbonaceous particles were observed in both combustion (soot and organics) and photochemical events (sulfate and organics). In the photochemical event, an internal mixture of organic species and ammonium sulfate/bisulfate was identified. Also, internal mixtures of aged Na-rich and organic species, aged Ca-rich particles, and doughnut shaped K-containing particles with elemental composition of a strong C with minor O, S, and K-likely to be originated from biomass burning nearby agricultural area, were observed. In addition, fly ash particles were also observed in the combustion event, not in the photochemical event.