• 유기물자원화
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• 제24권4호
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• pp.77-83
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• 2016

유기농 밭 토양의 특성을 파악하기 위해 유기농 인증을 받은 국내 15개 선도 농가를 선정하고, 밭 토양의 시료를 채취하여 유기농 인증토양에 대한 토양 이화학성 및 미생물상 조사를 실시하였다. 토양 이화학성중 pH는 4.9~7.3의 범위에서 변동하였다. 대부분의 작물은 6.0~7.0의 범위를 나타냈지만, 전남의 양파와 고구마 재배토양은 pH 4.5, 5.8의 산성을 나타내었으며, 경기의 마늘과 고추 그리고 전북의 대두 재배토양에서는 pH 7.2~7.3을 나타냈다. 이러한 토양의 알칼리화는 시용 자재에 의한 것으로 추정되었다. EC는 대부분의 조사 지역에서 관행 토양의 기준인 2 dS/m 보다 낮은 값을 보였지만, 일부 배추와 고구마 재배 토양에서는 3.9과 3.7을 나타냈다. 유효태 인산 함량은 재배 작물의 종류에 따라 크게 달라 관행 토양의 기준인 $300{\sim}500mg\;kg^{-1}$에서 크게 벗어난 $300{\sim}1,894mg\;kg^{-1}$을 나타내었다. 이것은 유기 재배 토양에는 화학 비료 대신 가축분 퇴비를 대량으로 시용하기 때문으로 추정되었다. 미생물 군집 구조 분석은 세균의 16S rDNA 및 사상균의 18S rDNA의 PCR-DGGE 분석을 실시하였다. DGGE 패턴에 기반 클러스터 분석 결과, 재배경력에 따라 5년 이하와 5년 이상으로 구분되어 재배이력이 길어질수록 토양 세균 군집이 차별화 되어 장기 유기농경지의 토양 특성 구분이 가능하였으나 사상균의 경우는 재배이력 및 지역별로 일정한 경향이 나타나지 않았다. 따라서, 유기농경지의 미생물적 특성을 구분할 때 5년 이상된 장기재배 토양을 대상으로 세균의 군집분석을 실시하는 것이 매우 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권2호
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• pp.111-116
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• 2012

구기자-맥문동 막걸리의 미생물 분포와 최적 저장 기간을 확립하기 위하여 먼저 구기자-맥문동 막걸리를 제조한 후 $4^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$에 저장하면서 효모, 총 세균 그리고 젖산균의 생균 수 변화를 조사하였다. 발효가 완료되어 $4^{\circ}C$에서 15일간 저장하는 동안 효모 수는 큰 변화가 없었다. 하지만 30일간 저장한 후에는 약 62%가 감소되었다. $20^{\circ}C$에서 수행한 저장 실험에서는 15일간 저장한 후 초기 효모균수의 87%가 감소하였으며 30일간 저장한 후에는 약 95.2%가 감소되었다. 구기자-맥문동 막걸리의 DGGE 분석에 의해 S. cerevisiae와 미동정의 Saccharomyces sp.가 동정되었는데 $20^{\circ}C$에서 저장하였을 때Saccharomyces sp.가 더 빨리 사멸하였다. 저장 기간 중 총 세균 수와 젖산균의 변화 양상은 유사하였다. $4^{\circ}C$에서 저장 하였을 때 저장 15일 시점에서 총 세균 수는 약 64%가 감소하였으나 그 이후 저장 30일까지 총 세균수의 변화는 크게 없었다. $20^{\circ}C$에서 저장하였을 경우에는 초기 세균 수가 저장 15일 시점에서 총 세균수의 약 95%가 감소하였으며 그 이후 저장 30일 시점까지 총 세균수는 크게 변화하지 않았다. DGGE분석을 통해 발효 개시 시점에서는 W. cibaria가 우점균이었다가 점차 L. fermentum과 P. acidilactici가 증가하여 저장 기간 동안 이들이 우점균으로 존재 함을 확인하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권5호
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• pp.690-700
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• 2012

The experiment was conducted by in vitro fermentation and bacterial community analysis to investigate the reduction of odorous compounds in response to the use of feed additives (FA) during carbohydrate overload in growing pigs. Soluble starch at 1% (control) and various FA at 0.1% Ginseng meal (FA1); Persimmon leaf (FA2); Gingko nut (FA3) and Oregano lippia (FA4) were added to fecal slurry and incubated anaerobically for 12 and 24 h. In vitro parameters and microbial diversity of the dominant bacteria following fermentation were analyzed using Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE), band cloning and sequencing of the V3 region. Results showed that total gas production increased with the advancement of incubation (p<0.05). pH values of FAs and control groups were decreased except the FA4 group which increased somewhat from 12 to 24 h (p<0.05). Ammonia nitrogen ($NH_3$-N) and $H_2S$ gas concentrations were comparatively lower in both stages in FA4 treatment than in the other groups (p<0.05). Hence, $NH_3$-N concentrations in liquid phases were increased (p<0.05) from 12 to 24 h, but the trend was lowest in FA4 than in the other groups at both stages. The total VFA production was comparatively lower and butyrate levels were moderate in FA4 group than in the the other groups during both stages (p<0.05). Indirect odor-reducing compounds such as $NO_2$, $NO_3$ and $SO_4$ concentrations were higher in the FA4 and FA3 than in the other groups at 24 h (p<0.05). After fermentation, ten dominant bands appeared, six of which appeared in all samples and four in only the FA4 treated group. The total number of DGGE bands and diversity was higher in the FA4-group compared to other groups. Additionally, similarity indices were lowest (71%) in the FA4, which represented a different bacterial community compared with the other groups. These findings indicate that $NH_3$-N, $H_2S$ and VFA production was minimal, and pH was also better in the FA4 group than in the other groups. Furthermore, the conversion of odor-reducing indirect compounds or their intermediates was higher in the FA4 group in compared to the other groups. FA4 group generated less odorous products and more indirect products by in vitro fermentation at 24 h, and their microbial pattern appeared to differ from that of the other groups. These findings suggest that this particular FA could change the microbial population, which may have a beneficial effect on odor reduction. It is recommended that the oregano lippia may be supplied to growing pigs as FA along with excess carbohydrate sources to reduce the production of odorous compounds.

• 대한환경공학회지
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• 제32권1호
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• pp.23-32
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• 2010

정체수역에서는 자연적 흐름의 차단으로 인해 자정능력이 떨어지며, 영양염류의 축적으로 인해 부영양화와 같은 문제점이 발생한다. 또한 비점오염물질의 유입은 정체수역 내 난분해성 물질을 증가시킨다. 본 연구에서는 정체수역의 수질개선을 위해 무산소조, 호기1조, 호기2조로 구성된 장치형 상향류 활성탄 생물막 반응기를 도입하여 정체수의 연속적 순환에 따른 오염물질 농도의 변화를 모니터링 하였다. 정체수역을 모사하기 위하여 $2m^3$의 저장탱크에 유원지의 호소수를 저장하였으며, 수질개선을 위한 최적 유입 유량을 산출하기 위하여 HRT가 6 hr, 4 hr, 2 hr 가 되도록 호소수의 유입 유량을 변화시켰다. 이 가운데 HRT 4 hr에서 SS, $BOD_5$, $COD_{Mn}$, $COD_{Cr}$, TN, TP의 제거 효율이 각각 69.8, 83.0, 91.3, 74.1, 74.7, 88.9%로 가장 좋은 수질 개선 효과를 얻을 수 있었다. 이에 HRT를 4 hr로 고정하고 골프장 연못수를 운전했을 때 SS, $BOD_5$, $COD_{Mn}$, $COD_{Cr}$ TN, TP의 제거 효율이 각각 78.5, 78.0, 80.2, 74.9, 55.6, 97.5% 달성되었다. 각 조건에서의 미생물 군집 변화를 PCR-DGGE를 사용하여 분석 결과, 유입수를 골프장 연못수로 교체함에 따라 미생물 군집에 변화가 나타났다. 또한 FISH에 의해 유입 유량 변화에 따른 질산화 미생물량의 변화를 관찰한 결과, HRT 4 hr의 조건에서 질산화 미생물이 가장 우점화됨을 알 수 있었다. 미생물량 및 INT-DHA를 이용한 미생물 활성도 실험 결과, HRT를 낮게 유지하였을 때에도 감소되지 않았다. 따라서 상향류 활성탄 생물막 공정을 정체 수역의 효과적인 수질 개선에 충분히 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권7호
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• pp.1115-1124
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• 2013

한국산 꽃소금의 특성을 알아보기 위하여 국내에서 생산된 꽃소금 3종과 천일염 1종의 이화학적 및 미생물 분석을 실시하였다. 수분함량은 $10.54{\pm}0.10{\sim}13.82{\pm}0.12%$, 나머지 조단백, 조지방, 조섬유는 거의 존재하지 않았다. NaCl은 신의도산 꽃소금이 $78.81{\pm}0.28%$, 비금산 꽃소금이 $81.67{\pm}0.34%$, 도초산 꽃소금 $84.61{\pm}0.21%$, 도초산 천일염이 $80.82{\pm}0.17%$로 나타났다. 불용분, 사분은 각각 0.01~0.05%, 0.01~0.03%로 낮게 검출되었다. 미네랄 분석은 도초산 꽃소금에서 K과 Mg 함량이 2,975.23 mg/kg, 9,886.72 mg/kg으로 비교적 낮게 나타났다. Ca은 도초산 소금 2종이 945.53 mg/kg, 942.43 mg/kg으로 낮은 함량을 보였다. 중금속 As, Cd, Pb, Hg은 모두 규격 이하로 검출되었다. 소금결정을 관찰한 결과로 천일염과 꽃소금 모두 핵이 중복되어 겹으로 적층된 것을 확인하였으며 크기는 비금산 꽃소금이 $0.067{\times}0.067mm$로 가장 작고 도초산 천일염이 $0.112{\times}0.124mm$로 꽃소금에 비해 크게 나타났다. 소금의 색도는 꽃소금의 L값이 천일염에 비해 높아 밝게 확인되었다. 관능검사 결과로 짠맛은 NaCl 함량과 유사하며, 쓴맛은 K과 Mg 함량이 적은 도초산 꽃소금이 낮게 나타났다. 천일염에 비해 꽃소금의 단맛과 기호도가 더 높은 것으로 확인되었다. 호염균 동정 결과 19종 모두 Firmicutes로 꽃소금에서 Marinibacillus, Paenibacillus, Bacillus 속이 12종으로 확인되며, 천일염은 Planococcus, Staphylococcus, Bacillus 속 3종으로 검출되었다. DGGE 실험 결과로 도초산 꽃소금에서 16개의 band와 도초산 천일염에서 15개의 band를 확인하였다. 동정 결과 도초산 꽃소금에서 Cupriavidus sp. ATHA3(14.43%), Cupriavidus sp. TSA5(10.41%), Maritimibacter sp. YCSD61-2(8.13%), uncultured bacteria(68%)로 확인되었고, 도초산 천일염에서는 Dunaliella salina(4.76%), Cupriavidus sp. ATHA3(15.80%), uncultured Mycoplasmataceae bacteria(51.72%), uncultured bacteria(27%)로 확인되었다.

• 미생물학회지
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• 제47권4호
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• pp.356-363
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• 2011

유류의 유출로 인한 총석유계탄화수소(total petroleum hydrocarbons: TPH)는 종종 토양과 지하수의 오염을 초래하고 있다. TPH는 환경에 노출이 될 경우 물리화학적 과정을 거쳐 분해가 되나 그 반응은 상대적으로 느리다. 본 연구에서는 TPH로 오염된 토양의 환경친화적인 처리기법을 궁극적으로 개발하기 위해서 화학적 및 생물학적 통합기술을 도입하고자 시도하였다. 여기서 펜톤유사반응을 전처리단계로 도입하고 이후 디젤분해 혼합균을 처리하여(생물증강법) 오염유류를 처리하고자 하였다. 계면활성제 OP-10S (0.05%)과 산화제($FeSO_4$ 4%, 및 $H_2O_2$ 5%)를 사용할 경우 토양으로부터 효율적으로 TPH를 처리, 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 디젤분해 혼합균을 토양슬러리에 접종할 경우 100배 이상 분해균의 밀도상승이 관찰되었는데 이는 접종된 분해균이 오염된 토양에서 성공적으로 존재할 수 있음을 의미한다($10^8-10^9$ CFU/g slurry). Fenton으로 처리된 토양에서의 TPH 제거 효율은 분해균으로 생물증강을 실시할 경우 최소한 57% 정도 상승되는 것으로 나타났다. 그러나 화학적, 생물학적 연속처리를 실시할 경우 대조구(무처리; 재거효율 95%)에 비해 상대적으로 낮은 처리효율(79-83%)을 나타내었는데, 이는 화학처리 중에 발생하는 자유기(free radicals) 함유 산화물질이 분해를 억제한 것에 기인하는 것으로 보인다. 본 연구에서의 얻어진 결과는 환경에 있어서 TPH로 오염된 토양과 저질을 효율적으로 정화하고 토양생태계의 신속한 회복에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제31권1호
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• pp.10-16
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• 2021

건강에 대한 관심 증대와 1인 가구 증가라는 사회구조적인 변화로 이용하기 편리한 농산물에 대한 소비가 증가하고 있다. 대부분의 신선 농산물은 가열하지 않고 섭취하는 경우가 많기 때문에 식품 매개 병원체에 쉽게 노출될 수 있어 세계적으로 과채류가 원인인 식중독 사고의 보고가 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 신선 농산물의 미생물학적 품질을 평가하고 식중독균 검출 방법을 비교 분석하고자 하였다. 신선 농산물 중 채소류 129건을 구입하여 배양기반 방법으로 식중독균을 분석한 결과, non-pathogenic Escherichia coli (3.9%), Bacillus cereus (31.8%), Clostridium perfringens (5.4%), Yersinia enterocolitica (0.8%), enterohemorrhagic E. coli (0.8%)가 검출되었다. 이러한 식중독균의 분석에는 증균 배양과정이 중요하게 작용을 하며 균주의 순수 분리 및 확인 동정에까지 상대적으로 많은 시간과 노력이 요구된다. 따라서 증균 배양의 과정 없이 식중독균을 신속하게 검출 할 수 있는 PCR-DGGE를 수행하여 배양 기반의 분석법과 비교하였다. 비병원성 대장균은 배양 기반 방법에서 검출되지 않았음에도 PCR-DGGE에서는 검출된 경우가 2건이 있었다. 본 연구에서 사용한 대장균 정량 분석방법은 시료를 10배 희석한 후 배양하는 과정에서 시료의 손실 가능성과 검출 한계가 높은 단점으로 PCR-DGGE가 균종의 확인에 더욱 용이할 것으로 보였다. 저위해성 식중독균은 배양 기반 방법보다 PCR-DGGE에서 검출 한계가 높은 것으로 보였다. 고위해성 식중독균은 배양 기반 방법보다 PCR-DGGE (10 CFU/g)에서 검출 한계가 낮아 균종 확인과 검출에 용이하다고 판단되었고 이를 통해 채소류에서 고위해성 식중독균의 잠재적 위험성을 확인하였다. 본 연구의 결과는 신선 농산물의 미생물 위해 평가와 기준 설정을 위한 기초 자료로 활용될 수 있으며 신선 농산물 관련 식중독균 검출 방법의 개선과 식중독 발생 예방에 기여할 것으로 기대한다.