• 한국물환경학회지
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• 제25권1호
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• pp.76-83
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• 2009

In 2005, the 5.84-Km length of Cheonggyecheon stream, previously covered with concrete road, was uncovered in the middle of Seoul, Korea. We investigated microbial water quality in various sites in Cheonggyecheon stream. We took water samples on three different days. The sampling sites included inflow water from upper stream (Mojeongyo), midstream (Ogansugyo), and downstream (Muhakgyo). Fecal pollution indicator microorganisms were measured by both IDEXX $Colilert^{(R)}$ and $Enterolert^{(R)}$. Microbial community from these sampling sites was also characterized based on 16S rRNA gene sequences. The average concentrations of total coliform are 5 CFU/100 mL, 1474 CFU/100 mL, and 1776 CFU/100 mL at Mojeongyo, Ogansugyo, and Muhakgyo, respectively. The average concentrations of fecal coliform were 28 CFU/100 mL, 47 CFU/100 mL in Ogansugyo, and Muhakgyo, respectively. The concentrations of other fecal indicator microorganisms including E. coli and Enterococcus sp. increased in downstream. When we characterized the microbial community, unique microbial community were discovered at different sampling sites. This study suggests that Cheonggyechoen stream is likely affected by non-point fecal sources and has unique microbial environment as the river flows downstream.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제59권4호
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• pp.299-304
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• 2016

PCR 산물을 이용한 시퀀싱방법 중 Illumina 플랫폼으로 시퀀싱을 수행하면 100개 이상의 인위적인 시퀀스가 생겨나며, 그러한 인위적으로 형성되는 시퀀스에 의해 Operational taxonomic units를 기반으로 한 미생물생태 변화 및 네트워크 분석에 영향을 미친다. 이러한 문제점이 있음에도 불구하고 분변미생물생태를 분석하는데 Illumina에서 제공하고 있는 시퀀싱을 주된 방법으로 사용하고 있으며, 또한 그러한 시퀀스 기반의 분변미생물 생태분석 결과는 분변샘플상태(i.e., 분변 보관 기간, 분변양, 분변의 신선도)에 따라 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 분변샘플의 동결건조가 시퀀스 데이터의 퀄리티를 향상시키는지 관해 조사하였으며, 이를 통해 분변샘플에 동결건조처리는 전체적인 미생물생태구조를 변화시키지는 않지만 인위적으로 형성되었을 가능성이 있는 시퀀스의 수를 감소시키는 것으로 확인되었다. 따라서, 분변으로부터 DNA를 추출하기 이전에 동결건조처리하는 방법을 Illumina 기반의 분변미생물생태분석에 사용하는 것을 권장한다.

• 상하수도학회지
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• 제18권1호
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• pp.59-65
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• 2004

The change of the microbial community structure in excess sludge of different sewage treatment plants by ozone treatment was investigated by quinone profiles. The resulting ozone dosage ranged from 0.1 to $0.4gO_3/gTS$. In terms of overall sludge reduction, more than 50% reduction of the total sludge mass could be achieved by ozone treatment at $0.4gO_3/gTS$. Quinone concentration and type in sludge of different treatment plants were remarkably decreases with increasing ozone dose. Ubiquinones(UQs)-8, -10 and MK-8 were still remained in the ozonized sludge at $0.4gO_3/gTS$. The results of this study showed that the remaining microorganisms belong to UQs-8, -10 and MK-8 were difficult to destruct cell membrane or wall by ozonation. Fecal Streptococci and Salmonella were not detected at ozone dose of $0.2gO_3/gTS$, but Fecal Coliform was not detected at ozone dose of $0.4gO_3/gTS$.

• 대한수의학회지
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• 제57권3호
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• pp.159-167
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• 2017

The microbial community is known to have a key role during the rearing period of broilers. In this study, gut microbial composition and diversity were examined to evaluate the relationships between these factors and broiler growth performance. By applying 454-pyrosequencing of the V1-V3 regions of bacterial 16S rRNA genes, six fecal samples from four- and 28-day-old chickens from three broiler farms and 24 intestinal samples of broilers with heavy and light body weights were analyzed. Microbial composition assessment revealed Firmicutes to be the most prevalent phylum at farm A, while Proteobacteria were predominant at farms B and C. Fecal microbial richness and diversity indices gradually increased from four to 28 days at all three farms. Microbial diversity assessment revealed that small intestine microbial diversity was lower in heavy birds than in light birds. In light birds, the Firmicutes proportion was lower than that in heavy birds. In conclusion, each broiler farm revealed a specific microbial profile which varied with the age of the birds. The microbial communities appeared to affect growth performance; therefore, gut microbial profiles can be utilized to monitor growth performance at broiler farms.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제66권2호
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• pp.425-437
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• 2024

Exercise plays an important role in regulating energy homeostasis, which affects the diversity of the intestinal microbial community in humans and animals. To the best of the authors' knowledge, few studies have reported the associations between horse gut microbiota along with their predicted metabolic activities and the athletic ability of Jeju horses and Thoroughbreds living in Korea. This study was conducted to investigate the association between the gut microbiota and athletic performance in horses. This study sequenced the V3 and V4 hypervariable regions of the partial 16S rRNA genes obtained from racehorse fecal samples and compared the fecal microbiota between high- and low-performance Jeju horses and Thoroughbreds. Forty-nine fecal samples were divided into four groups: high-performance Jeju horses (HJ, n = 13), low-performance Jeju horses (LJ, n = 17), high-performance Thoroughbreds (HT, n = 9), and low-performance Thoroughbreds (LT, n = 10). The high-performance horse groups had a higher diversity of the bacterial community than the low-performance horse groups. Two common functional metabolic activities of the hindgut microbiota (i.e., tryptophan and succinate syntheses) were observed between the low-performance horse groups, indicating dysbiosis of gut microbiota and fatigue from exercise. On the other hand, high-performance horse groups showed enriched production of polyamines, butyrate, and vitamin K. The racing performance may be associated with the composition of the intestinal microbiota of Jeju horses and Thoroughbreds in Korea.

• 미생물학회지
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• 제49권2호
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• pp.150-155
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• 2013

Pyrosequencing을 이용하여 영산강 유역의 세균 군집 현황을 조사하였다. 영산강 본류 및 지천 14개 지점을 선정하여 5-7월동안 시료채취를 하였다. 총 42개의 시료를 가지고 총 989,380 reads을 얻었으며 taxonomic 분류와 OTU 분포도 분석을 실시하였다. Phylum 계층의 세균 구조 결과를 통해서 지천의 특성, 토지 이용, 시기적인 요인 등 환경적 요인에 따라 세균 군집 구조가 민감하게 변하는 경향을 나타내었다. 또한, OTU 분석을 근거한 오염원 추적기법(microbial source tracking; MST)을 통해 분변오염을 추적해보았다. Firmicutes가 가장 수질에 영향을 주는 taxa로 관찰되었다. 본 연구를 통해서, 현재 사용하는 수질 지표, BOD, pH 등에 더하여 pyrosequencing을 이용한 세균군집 조사 결과가 보다 효율적인 하천의 물관리 정책을 위해서 유용한 정보가 될 수 있을 것으로 기대한다.

• Animal Bioscience
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• 제35권11호
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• pp.1808-1816
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• 2022

Objective: The study of Hanwoo (Korean native cattle) has mainly been focused on meat quality and productivity. Recently the field of microbiome research has increased dramatically. However, the information on the microbiome in Hanwoo is still insufficient, especially relationship between vagina and feces. Therefore, the purpose of this study is to examine the microbial community characteristics by analyzing the 16S rRNA sequencing data of Hanwoo vagina and feces, as well as to confirm the difference and correlation between vaginal and fecal microorganisms. As a result, the goal is to investigate if fecal microbiome can be used to predict vaginal microbiome. Methods: A total of 31 clinically healthy Hanwoo that delivered healthy calves more than once in Cheongju, South Korea were enrolled in this study. During the breeding season, we collected vaginal and fecal samples and sequenced the microbial 16S rRNA genes V3-V4 hypervariable regions from microbial DNA of samples. Results: The results revealed that the phylum-level microorganisms with the largest relative distribution were Firmicutes, Actinobacteria, Bacteroidetes, and Proteobacteria in the vagina, and Firmicutes, Bacteroidetes, and Spirochaetes in the feces, respectively. In the analysis of alpha, beta diversity, and effect size measurements (LefSe), the results showed significant differences between the vaginal and fecal samples. We also identified the function of these differentially abundant microorganisms by functional annotation analyses. But there is no significant correlation between vaginal and fecal microbiome. Conclusion: There is a significant difference between vaginal and fecal microbiome, but no significant correlation. Therefore, it is difficult to interrelate vaginal microbiome as fecal microbiome in Hanwoo. In a further study, it will be necessary to identify the genetic relationship of the entire microorganism between vagina and feces through the whole metagenome sequencing analysis and meta-transcriptome analysis to figure out their relationship.

• IMMUNE NETWORK
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• 제22권6호
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• pp.44.1-44.28
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• 2022

Gut dysbiosis is one of prominent features in inflammatory bowel diseases (IBDs) which are of an unknown etiology. Although the cause-and-effect relationship between IBD and gut dysbiosis remains to be elucidated, one area of research has focused on the management of IBD by modulating and correcting gut dysbiosis. The use of antibiotics, probiotics either with or without prebiotics, and fecal microbiota transplantation from healthy donors are representative methods for modulating the intestinal microbiota ecosystem. The gut microbiota is not a simple assembly of bacteria, fungi, and viruses, but a complex organ-like community system composed of numerous kinds of microorganisms. Thus, studies on specific changes in the gut microbiota depending on which treatment option is applied are very limited. Here, we review previous studies on microbial modulation as a therapeutic option for IBD and its significance in the pathogenesis of IBD.

• 미생물학회지
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• 제49권4호
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• pp.415-418
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• 2013

차세대 염기서열 분석(next generation sequencing, NGS) 기술의 발전으로 16S rRNA의 염기서열 분석이 미생물 군집 분석의 주된 방법으로 사용되고 있다. 인간의 건강과 질병에 관여하는 미생물들을 밝혀내기 위한 인간 미생물군집 프로젝트(human microbiome project, HMP)가 최근에 완료되었다. HMP는 세균에 의해 발생하는 여러 질병들의 특성들을 밝혀내었고, 특히 장에 서식하는 세균들에 대해 많은 연구가 수행되었다. 비록 인간의 장내 세균들에 대한 연구는 잘 수행되어왔지만, 다른 가축의 장내 세균에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 가축의 분변 미생물 다양성에 관해 조사하였고, 분변미생물 생태연구의 중요성을 제시 할 것이다. 한국에서의 분변 미생물 군집 프로젝트(fecal microbiome project) 시작을 본 연구논문을 통해 보고하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제33권7호
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• pp.565-573
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• 2023

숙주 동물과 동물의 장내 미생물의 건강 또는 생산성에 대한 연구결과를 미루어 볼 때, 가축 동물의 장내 미생물에 대한 연구는 매우 중요하다. 본 연구는 국내에서 사육되는 젖소 중 홀스타인 종과 저지종 젖소의 장내 미생물을 분석하고 차세대 염기서열 분석을 통해 젖소 종에 따른 장내 미생물 군집 구조의 차이를 규명하고자 하였다. 젖소의 원유 생산과 관련있는 것으로 알려진 종 풍부도와 종 다양성 지수 분석 결과 대부분의 풍부도 및 다양성 지수가 홀스타인 종 보다 저지 종에서 유의한 수준으로 높은 것으로 나타났으나, 종 간의 계통학적 거리를 합산하여 산출되는 phylogenetic diversity 지수는 낮은 것으로 나타났다. 미생물 분포 분석 결과 홀스타인과 저지 종의 두 집단 장내 미생물 군집 구조가 다른 것으로 나타났다. 두 종의 젖소에서 과(family) 수준의 다양한 장내 미생물간의 분포에 상관관계가 있는 것으로 나타났으며, 특히 저지 종의 장내 미생물은 다양한 미생물 분포 사이에 매우 유의한 수준의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 두 종의 젖소 장내 미생물 구조에 차이가 있는지 확인하기 위해 beta-diversity 분석을 수행하였으며, PCoA 분석과 UPGMA clustering 분석 결과 두 그룹의 cluster가 명확히 분리되는 것을 시각적으로 확인하였으며, PERMANOVA 분석 결과 두 종의 장내 미생물 군집 구조가 통계적으로 매우 유의한 수준의 차이가 있는 것으로 나타났다. 두 젖소 종의 장내 미생물 군집 구조 차이에 기여하는 미생물을 확인하기 위해 LEfSe 분석을 수행하였으며, 그 결과 Firmicutes, Bacilli, Moraxellaceae, Pseudomonadales 등의 상대적인 미생물 분포 차이가 두 그룹간 장내 미생물 군집 구조 차이에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.