• 미생물학회지
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• 제48권3호
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• pp.200-206
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• 2012

활성슬러지로부터 특이한 조성의 polyhydroxyalkanoates (PHAs)를 생합성하는 Pseudomonas aeruginosa P-5를 분리하였다. 이 균주는 nonanoic acid나 heptanoic acid와 같은 홀수개의 탄소수를 가지는 지방산을 단일 탄소원으로 공급해주었을 경우, 3-hydroxyvalerate (3HV)와 medium-chain-length (MCL) 3-hydroxyalkanoates 단위체로 이루어진 공중합체를 생산하였다. 공중합체 내 3HV의 함량은 valeric acid와 같은 보조기질을 공급함으로써 증가시킬 수 있었으며, 2 g/L nonanoic acid와 1 g/L valeric acid로 이루어진 혼합기질로부터 3HV의 함량이 26 mol%에 달하는 공중합체를 얻을 수 있었다. 이러한 공중합체는 결정성이 매우 낮아 점착성 고분자로서의 성질을 보였다. P. aeruginosa P-5 균주는 MCL-PHA synthase 유전자(phaC1, phaC2)를 가지고 있는 반면에 SCL-PHA synthase 유전자는 결여되어 있는 것으로 나타났다. 따라서 P. aeruginosa P-5 균주의 MCL-PHA synthase는 MCL(R)-3-hydroxyacyl-CoAs 뿐만 아니라 (R)-3-hydroxyvaleryl-CoA를 기질로 인지하는 특이한 기질특이성을 갖는 것으로 사료된다.

• 분석과학
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• 제28권1호
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• pp.58-64
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• 2015

이 연구에서는 농촌지역 마을상수 중에 함유된 trihalomethanes (THMs)의 농도 분포 및 발생 특성을 파악하였다. 농촌지역의 마을상수 시료는 2010년과 2011년 여름에 강원도 춘천시의 40가정에서 두 차례에 걸쳐 채취하였고, 도시상수 시료는 2011년의 같은 기간에 비교 목적으로 20곳의 수도꼭지에서 채취하였다. 현장에서 수온, pH 및 잔류염소(총 및 유리) 농도를 측정하였고, 물 시료는 실험실에서 용존 유기탄소(DOC)와 THMs 농도에 대해 분석하였다. 마을상수 중 DOC의 평균 농도는 원수로 사용된 지하수와 지표수 간에 거의 차이를 보이지 않았다(1.81 vs. 1.91 mg/L). 그러나 마을상수의 지하수에서($9.77{\mu}g/L$)의 총 THMs(TTHMs)의 평균 농도는 지표수보다($2.85{\mu}g/L$) 훨씬 더 높았고, 도시상수 중 TTHMs의 평균 농도($10.8{\mu}g/L$)와 유사하였다. 도시상수와는 다르게, 마을상수(특히 지하수)는 dibromochloromethane (DBCM)과 같은 더 많이 브롬화된 THMs을 함유하였는데, 이는 마을상수의 원수 중에 bromide ion(Br-)이 비교적 높은 수준으로 존재함을 암시하였다. 이 연구를 통해 마을상수는 도시상수와는 다른 THMs 생성 특성을 나타내는 것을 알 수 있었는데, 이것은 아마도 원수의 수질 특성의 차이에서 비롯되는 것으로 생각된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권2호
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• pp.181-186
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• 1998

하수처리 운전이 슬러지 특성에 미치는 영향을 실제규모 하수처리장에서 수행하였으며 하수 슬러지 특성변화가 퇴비화 원료로 이용될 경우 그 영향을 조사, 분석하였다. 천안 하수처리장은 가동 초기 1년동안 정상적으로 운전되고 있으며 유출수는 방류수 수질기준을 만족하고 있으나 유입유량의 증가로 인하여 처리장 증설이 시급하다. 슬러지 탈수시설인 Belt press의 용량부족으로 하수처리장 내 비휘발성 고형물이 순환, 농축되어 활성 슬러지 MLSS 증가와 이에 따라 F/M비가 감소되게 운전하는 결과를 초래하고 있으며 이러한 상태로 하수처리장이 장기간 운전될 경우 하수처리 시설의 효율저하가 우려된다. 하수 슬러지의 수분함량은 79.5%, 유기물 함량은 11.6 %, C/N비는 6.1이었으며 중금속으로 As 1.8 mg/kg, Cd 27 mg/kg, Hg <0.1 mg/kg, Pb 54 mg/kg, T-Cr 370 mg/kg과 Cu 1,100 mg/kg이 검출되었다.하수 슬러지는 퇴비화 적정조건을 만족할 수 있는 원료로서 사용되기 위하여 수분함량, 유기물 함량 그리고 C/N비의 조절이 필요하며 이를 위한 첨가제/팽화제의 첨가가 필수적이다. 하수처리장 유입수에 함유된 중금속은 대부분 하수 슬러지에 농축되며 퇴비화 원료로 사용될 경우 부산물비료로서 규격기준에 적합하지 않을 뿐만아니라 토양오염이 우려되므로 유입수의 중금속 발생원을 추적, 제거하는 방안이 검토되어야 한다.

• 환경생물
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• 제27권2호
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• pp.198-204
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• 2009

우리나라 서울시와 경기도 일대의 토양으로부터 poly(butylene succinate-co-butylene adipate: PBSA)를 분해하는 중온성세균 3주를 분리하였다. 0.01%의 PBSA film이 유일 탄소원으로 첨가된 변형 Sturm test에서 40일간 PBSA의 생분해도는 각 분리균주가 30%, 55% 및 43%를 나타내었으며, 이 중 Bacillus licheniformis PBSA-5의 경우는 PBSA뿐만 아니라 PVA에도 분해 활성을 나타내어 산업적으로 매우 유용하게 사용될 것으로 사료된다. 분리균주에 대한 16S rDNA 염기서열분석 결과로부터 각각 Burkholderia cepacia PBSA-4, Bacillus licheniformis PBSA-5 및 Burkholderia sp. PBSA-6로 동정되었다. 분리균주들의 PBSA 분해 활성은 $27^{\circ}C$에서 가장 높게 나타났으며, $47^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 분해 활성이 감소하였다. 초기 균 접종량이 $10^{10}cfu\;mL^{-1}$일 때 $10^9cfu\;mL^{-1}$보다 PBSA의 분해 활성이 약 1.2~1.3배 증가하였다. 0.1 및 0.5%의 gelatin, yeast extract 및 ammonium sulfate를 첨가한 경우에 PBSA의 분해 활성이 증가하였는데, 특히 0.1% gelatin의 첨가는 PBSA의 분해 활성을 33% 증진시켰다. 또한 각 분리균주를 단독 배양할 때보다 두 균주를 혼합 배양한 경우는 PBSA의 분해 활성이 약 1.2배~2.1배까지 증진되어 PBSA의 생분해도는 54~68%에 도달하였다.

• 생태와환경
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• 제41권spc호
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• pp.21-26
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• 2008

본 연구는 $^{13}C$추적자를 사용하여 신구저수지 내 식물플랑크톤에 의한 1차 생산속도를 계산하고, $^{13}C$-GC/MS 기법을 사용하여 광합성을 통해 새롭게 만들어진 지방산의 생성속도를 분석하였다. 유광층 내의 SPM중 POM이 차지하는 비율은 약 76%였으며, 엽록소$-{\alpha}$의 평균 농도는 약 $89{\mu}g\;L^{-1}$이었다. 유광층 단위면적당 엽록소$-{\alpha}$ 총량, 1차 생산력, 엽록소$-{\alpha}$에 의한 탄소 고정 능력은 각각 112mg Chl-${\alpha}m^{-2}$, 3.53g C $m^{-2}\;d^{-1}$, 32mg C mg Chl-${\alpha}^{-1}\;d^{-1}$이었다. 수층 내 입자성유기물의 지방산 조성과 식물플랑크톤 광합성에 의해 새롭게 만들어진 입자성유기물의 지방산 조성이 거의 비슷한 것으로 미루어 보아, 본 연구기간 동안 수층의 입자성유기물은 대부분 식물플랑크톤에 의해 유래된 것으로 판단되었다. 또한 광합성을 통해 만들어진 유기물은 세포외배출 등의 과정을 통해 용존유기물 pool로 이동된 후 박테리아에게까지 빠르게 전달됨으로써, 박테리아에 의한 유기물 소비가 활발하게 일어나고 있는 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권3호
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• pp.169-177
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• 2005

본 연구는 어업이나 농업 등의 인간활동에 의하여 상당한 영향을 받고 있는 순천만 갈대의 근권에서 이루어지는 정화작용에 있어 미생물의 역할을 조사하는 것에 중점을 두었다. 일반적으로 만은 환경 스트레스로 인한 갑작스런 충격을 감소시키는 완충지역으로서의 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 갈대근권에서 이루어지는 정화기능에 있어 미생물의 역할을 밝히기 위한 첫 번째 노력의 일환으로 벤젠, 톨루엔, 또는 자일렌이 단일 탄소 및 에너지원으로 첨가된 농화배양법을 사용하여 BTEX를 분해할 수 있는 두 종류의 그람양성 세균을 순수분리하였다. 다양한 온도조건의 BTEX배지에서 이들 세균을 배양하는 동안 BTEX의 분해율 및 성장률을 주기적으로 조사한 결과 $37^{\circ}C$에서 가장 빠른 기질 분해율을 보였고 $42^{\circ}C$의 고온에서도 두 균 모두 잘 성장하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 시험한 수은, 카드뮴, 납, 바륨, 철 대부분의 중금속에 강한 내성뿐만 아니라 ampicillin을 비롯한 시험한 5종류의 항생제 모두에 강한 내성을 나타냈다. 16S rRNA 유전자 서열과 다양한 표현형 및 형태학적 특성을 기초로 한 동정의 결과 BTEX를 분해할 수 있는 두 균주는 $95{\%}$상의 신뢰도로 Microbacterium sp.와 Rhodococcus sp.로 나타났고, 각 균주는 Microbacterium sp. EMB-1과 Rhodococcus sp. EMB-2로 명명하였다. 이러한 결과는 주요한 염습지 식물중의 하나인 갈대의 근권에서 살아가는 이들 균주들이 BTEX와 같은 석유로 오염된 근권 환경의 정화작용에 중요한 역할을 할 수 있음을 제시해주었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권3호
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• pp.215-221
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• 2005

Hexane을 유일 탄소원으로 첨가한 무기염 배지에서 hexane 생분해 속도와 비성장속도를 구하였고, $^{14}C-hexane$을 이용하여 무기화(mineralization) 정도를 측정하였다. 또한, 16S rDNA PCR-DGGE 분석기법을 활용하여 consortium의 미생물 군집 특성을 조사하였다. Consortium CH의 최대 비성장속도 (${\mu}_{max}$)값은 $0.2\;h^{-1}$이고, 최대 hexane 분해속도 ($V_{max}$)와 포화상수 ($K_{s}$)는 각각 460 ${\mu}mol{\cdot}g-DCW^{-1}{\cdot}h^{-1}$ 및 25.87mM 이었다. Consortium CH는 $^{14}C-hexane$의 약 $49.1\%$를 무기화하였고, $43.6{\%}$의 $^{14}C-hexane$는 biomass를 증가시키는데 사용하였다. DGGE band로부터 얻은 clone들은 유류, biphenyl, PCE 및 폐가스 등과 같은 오염물질 분해능을 가진 세균들과 유사성이 가장 높았다. 본 연구에서 얻은 hexane 생분해용 consortium은 향후 hexane 제거용 생물학적 시스템을 개발하는데 유용하게 활용될 수 있다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제35권4호
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• pp.334-340
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• 2020

기존의 L. monocytogenes 증균배지를 개량함으로써 증균배지를 개발하여 L. monocytogenes의 증균 효율을 높이며, DNA 추출에 사용되는 용해버퍼 및 용해조건을 개발함으로써 식육 및 식육가공품에서 L. monocytogenes를 효율적이고 신속하게 검출하고자 하였다. 식품공전에 등재되어 있는 L. monocytogenes 증균배지의 증균 효율을 비교하였으며, Listeria Enrichment Broth (LEB)가 가장 우수한 증균 효율을 보였다. LEB에 탄소원, 질소원, 미네랄 등 다양한 성분을 첨가하여 증균배지를 개발하였으며, 그 결과 LEB에 0.1% pyruvate, 0.1% ferric citrate를 첨가한 개발 증균배지에서 L. monocytogenes가 가장 빠르게 증균되었다. L. monocytogenes의 DNA를 신속하고 효율적으로 추출하기 위해 용해버퍼와 용해조건을 개발하였으며, 그 결과 0.5% 또는 1% N-lauroylsarcosine sodium salt에 0.5 N NaOH와 0.5 M EDTA가 혼합된 용해버퍼를 이용하여 실온에서 30분 간 L. monocytogenes 세포를 용해시키는 것이 DNA의 순도와 수율, 신규성과 경제적 측면에서 가장 우수한 것으로 확인되었다. 결론적으로 본 연구에서 개발된 증균배지 및 DNA 추출법을 활용한다면 식육 및 식육 가공품에서 L. monocytogenes를 보다 신속하게 검출할 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1599-1606
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• 2011

유류분해에 있어 혼합미생물제제의 효과를 평가하기 위해 미생물제제의 처리성능과 microcosm test를 수행하였다. 유류분해세균은 0.5% Arabian heavy crude oil을 유일 탄소원으로 제공된 최소배지를 이용한 연속적인 농후배양을 통하여 분리하였다. 우수 유류분해 미생물조합인 3종의 균주(BS1, BS2, BS4)는 MSM배지에서 5일의 배양기간 동안 지방족 탄화수소를 48.4%, 방향족 탄화수소를 30.5% 생분해하였다. 처리성능 및 microcosm test는 Arabian heavy crude oil을 첨가한 후 3가지 처리조건인 무처리, 무기영양염처리 그리고 무기영양염 및 혼합미생물처리조건에서 유류화합물의 생물분해에 미치는 영향을 조사하였다. 무기영양염처리구와 무기영양염 및 혼합미생물처리구에서 지방족 탄화수소의 분해율은 실험기간 동안 유의하게 향상되었으며 두 실험구간 유의한 차이는 관찰되지 않았다. 그러나 무기영양염 및 혼합미생물처리구에서 방향족 탄화수소의 생분해율은 무기영양염제만을 처리한 시험구와 비교하여 처리성능 시험의 경우 50% 그리고 microcosm test의 경우 13%를 향상시켰다. 본 연구의 결과로부터 혼합미생물제제는 실험실, 처리성능 및 microcosm test에서 지방족뿐만 아니라 방향족 탄화수소의 생물분해를 촉진하였다. 특히 혼합미생물제제는 방향족 탄화수소의 제거를 위한 생물정화기술의 적용에 있어 유용한 도구로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제17권4호
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• pp.381-387
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• 2002

본 연구의 목적은 기존의 단일 균주보다 두 종의 서로 다른 균주를 복합시켰을 때 두 균주간의 상호 보완적인 면을 이용하여 효소생산을 극대화하기 위함이며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 실험에서 사용된 T viride와 FB01는 최적 PH와 온도가 비슷하여 혼합배양이 가능하였으며, 이들의 복합균주를 개발하는데 성공하였다. 즉 두 균주는 회분배양 하였을 때, 서로의성장속도에 차이가 있었기 때문에 두 균주의 생장균형을 유지하기 위해 접종시기를 조절할 필요가 있었다. 접종시기를 변화시킴으로서 두 균주간의 상호작용으로 인해 단일 균주일때보다 CMCase, $\beta$-glucosidase 및 avicelase의 활성이 우수했으며 또한 계대배양을 통한 두 균주의 활성유지에 관한 실험에서는 pH 조절을 통해 $\beta$-glucosidase 활성이 최고 3.2배까지증가함을 알 수 있었다. 따라서 배양액내에서 초기 pH의 영향은 생산된 cellulase complex의 다양한 구성요소의 상대적인 농도를 결정하는 실질적인 요인으로 판명된다. pH 4.5에서의 enzyme activity는 12.5 U/mL CMCase, 2.46 U/mL If-glucosidase, 0.93 U/mL avicelase였으며 개발당시의 복합균주활성인, 2.04 U/ml CMCase, 0.78U/ml $\beta$-glucosidase, 0.2 U/mL avicelase과 비교할 때 각각 6, 3.2, 4.7배의 높은 활성을 보였다. 복합균주의 탄소원으로 볏짚을 이용했을 때 복합균주에 의한 효소생산이 단일 균주인 T. virile나 FB01보다 훨씬 높게 나타났으며, 이때의 볏짚의 최적 농도는 5%(w/v)였다. 이러한 배양조건에서 복합균주를 장기적으로 계대배양하면서 효소의 생산성 향상과 복합균주의 안정성을 관찰할 필요가 있다고 사료된다.