• 제목/요약/키워드: Clostridium genus

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Distribution and Antimicrobial Susceptibility of Clostridium Species in Soil Contaminated with Domestic Livestock Feces of Korea

  • Kim, Jeong-Dong;Lee, Dae-Weon;Lee, Kyou-Seung;Choi, Chang-Hyun;Kang, Kook-Hee
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권2호
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    • pp.401-410
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    • 2004
  • Soil samples from five different areas in Korea were collected during 2001/02 and examined for presence of the genus Clostridium. Direct immuno-fluorescent assay (IFA) examination showed that Clostridium septicum, Cl. novyi and Cl. chauvoei were detected in the soil of specific areas in Korea. Sixteen species of Clostridium were isolated and cultivated from the soil samples. Cl. peifringens was detected in all sampling locations, while the other species were not. The in vitro activity of 14 antibiotic agents was determined against 421 clostridia isolated from the soil contaminated with animal feces in Korea. Trovafloxacin was effective against all isolates of the genus Clostridium except one isolate of Cl. subterminale, two of Cl. tetani, and three of Cl novyi with $MIC_{50}$ $8- 16\mu$g $ml^{-1}$. Thirteen species of Clostridium were resistant to vancomycin except for Cl. perfringens, Cl. sporogenes, and Cl. subterminale. Imipenem and trovafloxacin showed high antimicrobial activities (>95%) against all strains in the clostridia investigated. Therefore, antibiotic agents such as imipenem and trovafloxacin are the most suitable agents for polymicrobial infection as broad-spectrum monotherapy.

동일한 속 원핵생물들의 보존 유전자와 대사경로 (Conserved Genes and Metabolic Pathways in Prokaryotes of the Same Genus)

  • 이동근;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.123-128
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    • 2019
  • 원핵생물 분류의 기본단위인 종(species)의 동정에 16S rDNA가 사용되지만 한계가 있고 원핵생물의 속(genus)에 대한 연구가 많지 않다. 본 연구에서는 보존 유전자를 확보한 COG database와 대사경로를 확보한 MetaCyc database에 공통적인 원핵생물 중 속이 같고 종이 다른 13개 속 28개의 원핵생물을 대상으로 속 수준에서 연구하였다. 전체 유전자에서 core-genome인 속 보존 유전자의 비율은 최저 27.62%(Nostoc 속)에서 71.76%(Spiribacter 속)의 범위로 평균 46.72%였다. 각 원핵생물에서 core-genome의 비율이 낮으면 특이한 생명현상을 보이거나 서식지가 다양할 수 있을 것이다. 속 수준의 공통 대사경로의 비율은 최저 58.79%(Clostridium 속)에서 최대 96.31%(Mycoplasma 속), 평균 75.86%로 core-genome의 비율보다 높았다. 비교대상을 확장하면 속 특이 보존 유전자와 대사경로는 확인할 수 없었다. 보존 유전자와 대사경로 보유 계통수에서는 대체로 같은 속의 구성원들이 가장 인접하였으며, Bacillus속과 Clostridium 속이 그룹을 형성하였고, 고세균끼리 그룹을 형성하였다. 보존 유전자 보유계통수에서는 Acidobacteria, Cyanobacteria, Proteobacteria 문(phylum)의 Granulicella, Nostoc, Bradyrhizobium의 3개 속이 하나의 그룹을 형성하였다. 본 연구 결과는 (i) 각 계통 단계에서 보존유전자와 대사경로의 확인, (ii) 수평적 유전자 전달 또는 부위 지정 돌연변이를 통한 균주의 개선 등의 분야에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

Butanol 생합성 Clostridium 속 미생물 대사공학용 게놈 편집 도구 개발 (Development of Genome Engineering Tools for Metabolic Engineering of Butanol-producing Clostridium Species)

  • 우지은;김민지;이지원;서효주;이상엽;장유신
    • KSBB Journal
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    • 제31권4호
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    • pp.193-199
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    • 2016
  • Global warming caused from the heavy consumption of fossil fuel is one of the biggest problems to be solved. Biofuel has been gained more attention as an alternative to reduce the consumption of fossil fuel. Recently, butanol produced from the genus Clostridium has been considered as one of the promising alternatives for gasoline, fossil based fuel. Nevertheless, the lack of the genome-engineering tools for the genus Clostridium is the major hurdle for the economic production of butanol. More recently, genome engineering tools have been developed for metabolic engineering of butanol-producing Clostridium species, which includes genome scale network model and genome editing tools on the basis of mobile group II introns and CRISPR/Cas system. In this study, the genome engineering tools for butanol-producing Clostridium species have been reviewed with a brief future perspective.

Clostridium 속 미생물 대사공학을 통한 butanol 생산 (Metabolic engineering of the genus Clostridium for butanol production)

  • 우지은;김민지;노현지;황누리;김진효;이상엽;장유신
    • 미생물학회지
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    • 제52권4호
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    • pp.391-397
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    • 2016
  • Clostridium은 그람양성, 장간균으로 포자를 형성하는 절대혐기성 균이다. Clostridium은 다양한 기질을 이용할 수 있고, 유용 화합물 합성을 위한 building block으로 사용 가능한 대사산물을 생산할 수 있어, 최근 많은 관심을 끌고 있다. 특히, Clostridium을 이용하여 생산된 butanol은 차세대 연료로써 고려되고 있다. 수송용 연료로써 butanol은 1세대 바이오연료인 ethanol과 비교하여 더 높은 에너지 밀도와 낮은 흡습성을 보이는 것으로 알려져 있다. 최근, butanol 생산을 위한 Clostridium 대사공학이 활발히 진행되어 상당한 진보를 보이고 있다. 본 연구에서는 butanol 생산을 위한 Clostridium의 대사공학 전략을 리뷰하고, 관련 분야에 대해서 간략히 전망하였다.

Lactobacilli와 Saccharomyces 혼합균주의 대두발효액(Zen) 섭취 후 장내 유익세균과 유해세균의 증식에 미친 영향 (Effects of the Proliferation of Beneficial and Harmful Enteric Bacteria after Intake of Soybean Fermentation (Zen) Produced by a Mixture of Lactobacilli and Saccharomyces)

  • 류서원;이형환
    • 한국자연치유학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.1-10
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    • 2019
  • 목적: 본 연구는 임상대상자 30명에게 미생물발효용액인 Zen발효용액을 8주간 섭취시킨 후에 임상대상자들의 변에서 중요한 장내 유익세균 및 저해세균의 증식이 촉진되는지 또는 감소하는지를 연구하는 것이 목적이었다. 방법: 장내세균은 특정 Primer를 이용하여 PCR 증폭기로 동정 검색하였다. 결과: Zen발효액을 섭취한 임상군의 Bifidobacterium genus 유전자복제지수(gi%)는 섭취 전 수치는 55.15%, 섭취 후에는 70.1%로 나타났으며, 섭취 후에 14.95% 차이로 유의성이 있게 증가하였다. 아래 모든 대조군은 유의성이 없었다. 임상군의 Lactobacillus genus지수는 섭취 전이 46.87%, 섭취 후가 60.91%로 나타났으며, 섭취 후에 14.04% 차이로 유의성은 있게 증가하였다(p<.01). 임상군의 Clostridium genus지수는 사전이 85.64%, 사후가 65.99%로 나타났으며, 섭취 후에 -19.65% 차이로 유의성이 있게 감소를 하였다(p<.017). 임상군의 Bacteroides genus지수는 사전이 17.11%, 사후가 20.22%로 나타났으며, 섭취 후에 3.11% 차이로 유의성이 있게 증가하였다. 임상군의 Prevotella genus지수는 사전이 14.01%, 사후가 16.79%로 나타났으며, 섭취 후에 2.78%차이로 증가하였으나 유의성은 없었다. 결론: 장내세균은 혼합미생물의 발효액 Zen을 섭취 후에 장내에서 유익균은 증식이 증가하고, 유해균은 억제되는 현상을 발견하였다. Zen발효액은 장 건강에 유익한 음료라 평가한다.

홀스타인 젖소의 분변에서 우세균종으로 분리되는 새로운 Clostridium bovis 에 관한 연구 (Studies on the Clostridium bovis sp. nov., the predominant species isolated from the feces of Holstein cattle)

  • 이완규
    • 대한수의학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.99-105
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    • 1994
  • 홀스타인 젖소의 분변에서 우세균종으로 분리되는 동정불능 Clostridium균주에 대해 당분해 성상검사, 생화학적 성상검사, G+C mol% 측정, 유사 균종과의 DNA-DNA hybridiazation 등을 조사한 결과, 기존의 clostridium균종과는 성상이 일치하지 않는 새로운 신균종(New Species)임이 처음으로 밝혀져, 이 균주를 Clostridium bovis로 분류, 명명하였다. 이 C. bovis는 그램 양성, 운동성의 편성 혐기성 아포형성 간균이었으며, 당분해 성상은 arabinose, xylose, glucose, mannose, fructose, galactose, sucrose, maltose, cellobiose, lactose, trehalose, melibiose, raffinose, inulin, salicin을 분해하였다. Gas chromatography를 사용하여 PYFG broth로부티의 최종대사산물(End products)를 측정한 결과, 다량의 butyric, lactic acid와 소량의 acetic, succinic acid를 생산하였다. C. bovis의 Type strain은 Catt $66^T$이며, G+C mol%는 26 mol%이 었다.

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${\beta}-Glucuronidase$ 생산 인체장내 Clostridium sp.의 분리 . 동정 (Isolation and Identification of ${\beta}-Glucuronidase$ producing Clostridium sp. from Fecal Microflora)

  • 박종현;신지영
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.1357-1362
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    • 1999
  • 한국인의 장내세균중의 유해효소생성 균주를 분리하여 장내환경 개선연구에 활용하고자 ${\beta}-glucuronidase$$7{\alpha}-dehydroxylase$의 유해효소를 분비하는 장내세균으로 알려진 Clostridium속 균주를 분리하였다. 동일인의 장내세균을 2회에 걸쳐서 검색한 후 최다 우점종이외의 장내세균은 동일인이라도 식이등 외부환경에 의하여 변화될 수 있음을 알았다. 이어서 Neomycin-Nagler 선택배지를 사용하여 Clostridium spp.를 14종 분리하여 이들 균주가 유해효소를 생산하는지를 조사하였다. 일차 선발균주중 Clostridium sp. Isolate-11은 ${\beta}-glucuronidase$를 강력히 생성하여 0.021 unit/mg protein의 활성을 보여주었으나 이들 분리 균주중에서 $7{\alpha}-dehydroxylase$의 역가를 TLC상에서 검출할 수 있는 균주는 발견하지 못했다. Isolate-11를 배양생리학적으로 동정한 결과 이 균은 Clostridium scatologenes인 것으로 잠정동정하였다.

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Design, Optimization and Verification of 16S rRNA Oligonucleotide Probes of Fluorescence in-situ Hybridization for Targeting Clostridium spp. and Clostridium kluyveri

  • Hu, Lintao;Huang, Jun;Li, Hui;Jin, Yao;Wu, Chongde;Zhou, Rongqing
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권11호
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    • pp.1823-1833
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    • 2018
  • Fluorescence in-situ hybridization (FISH) is a common and popular method used to investigate microbial communities in natural and engineered environments. In this study, two specific 16S rRNA-targeted oligonucleotide probes, CLZ and KCLZ, were designed and verified to quantify the genus Clostridium and the species Clostridium kluyveri. The optimal concentration of hybridization buffer solution for both probes was 30% (w/v). The specificity of the designed probes was high due to the use of pellets from pure reference strains. Feasibility was tested using samples of Chinese liquor from the famed Luzhou manufacturing cellar. The effectiveness of detecting target cells appears to vary widely in different environments. In pit mud, the detection effectiveness of the target cell by probes CLZ and KCLZ was 49.11% and 32.14%, respectively. Quantitative analysis by FISH technique of microbes in pit mud and fermented grains showed consistency with the results detected by qPCR and PCR-DGGE techniques, which showed that the probes CLZ and KCLZ were suitable to analyze the biomass of Clostridium spp. and C. kluyveri during liquor fermentation. Therefore, this study provides a method for quantitative analysis of Clostridium spp. and C. kluyveri and monitoring their community dynamics in microecosystems.

식품폐수 처리 공정용 생물막의 겨울철 세균군집 구조와 특성 (Structure and Characteristics of Bacterial Community on Biofilm of Food Wastewater Treatment System in Winter)

  • 이동근;유기환;박성주
    • 한국환경보건학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.124-132
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    • 2011
  • Biofilm and aeration tank of pilot and full RABC (rotating activated Bacillus contactor) plant were analyzed to characterize and determine bacterial community structure in food wastewater treatment system at winter. Concentration of heterotrophic bacteria and Bacillus group was $10^7$ and $10^5$ CFU/ml, respectively, at biofilm of pilot-plant while others represented $10^6$ and $10^4$ CFU/ml, respectively. Five and eight phyla were detected at biofilm of pilot- and full-plant, respectively, by 16S rDNA sequencing. Biofilm of pilot-plant was dominated by ${\beta}$-Proteobacteria (38.8%), ${\gamma}$-Proteobacteria (22.4%), and Bacteroidetes (12.2%), and the most dominant genus was Zoogloeae genus (22.4%). Candidate division TM7 (12.5%) was only detected at biofilm of full-plant and it was dominated by Bacteroidetes (33.3%), ${\gamma}$-Proteobacteria (29.2%), and ${\beta}$-Proteobacteria (20.8%). Clostridium genus specific primer set enabled to detect the sequences of Clostridium genus. These suggested that anaerobic and aerobic bacteria were coexisted even from the initial period of biofilm formation and ${\beta}$-Proteobacteria, ${\gamma}$-Proteobacteria and Bacteroidetes were major phyla in biofilm of food wastewater treatment system at winter.

16S 앰플리콘 시퀀싱 기반 한라마 출생시와 이유기의 분변 미생물 비교 분석 (Comparison of Fecal Microbiota between Birth and Weaning of Halla Horses Using 16S rRNA Gene Amplicon Sequencing)

  • 이종안;강용준;최재영;신상민;신문철
    • 생명과학회지
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    • 제32권12호
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    • pp.1005-1012
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    • 2022
  • 본 연구는 한라마 출생시와 이유기의 분변 미생물 조성과 다양성 차이에 대해 16S 앰플리콘시퀀싱 데이터 분석을 통해 수행하였다. 출생시에 Proteobacteria (35.7%)가, 이유기에는 Firmicutes (45.6%)가 문 수준에서 가장 우점하는 미생물로 확인되었다. 속 수준에서는 출생시에 Escherichia (19.7%), Clostridium (14.0%)가 우점종으로 관측되었으며, 이유기에는 Fibrobacter (6.6%)가 가장 높게 분포하고 있었다. 다양성(α-diversity) 분석 결과 이유기에 풍부도와 균등도 지표들이 통계적으로 유의한 수준에서 높게 나타났다. PCoA 분석을 수행한 결과 출생시와 이유기 미생물 군집 특성(β-diversity)은 속 수준과 종 수준에서 두개의 그룹으로 명확히 구분되었다. 미생물 분포에 대한 통계적 유의성 검증을 위해 세 가지 Jensen-Shannon, Bray-Curtis, Unifrac의 distance metric를 이용해 PERMANOVA 분석을 수행한 결과 통계적 유의성(q<0.001)을 보이며 조성 차이가 있었다. 출생시와 이유기 특성을 대표하는 미생물 마커 선발을 위해 LEfSe 분석을 수행하였다. 속 수준에서 출생시에 장내 질환을 유발할 가능성이 있는 Escherichia, Bacteroides, Clostridium, Methylobacterium 등이 우점하였으며, 이유기에는 섬유소 분해에 관여하는 Fibrobacter가 상대적으로 많이 분포하였다. 본 연구를 통해 승용마로 가치가 높은 한라마의 출생시와 이유기의 미생물 조성 및 다양성 차이에 대한 결과를 제시하였으며 성장단계별 질병예방 및 영양소 흡수에 관여하는 미생물 구명을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.