• 대한토목학회논문집
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• 제26권6B호
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• pp.695-701
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• 2006

Toluene을 유일 탄소원으로 배양한 혼합미생물 군으로부터 순수미생물을 분리배양한 후, 염기서열을 분석하여 Pseudomonas sp. TDB4 균주를 얻었다. 이 균주의 VOC 분해능을 평가하기 위해 toluene, benzene, p-xylene, styrene을 대상기질로 하여 회분식 생분해실험을 진행하였으며, 단일 기질인 경우 toluene, benzene, styrene, p-xylene의 순으로 분해능이 좋은 것으로 나타났다. 또한 VOCs 혼합물을 주입하였을 경우에는 모든 조합조건에서 styrene, toluene, benzene, pxylene의 순서로 쉽게 분해하였다. 이러한 결과로부터 VOC가 공존할 경우 toluene과 p-xylene은 다른 VOC의 분해를 촉진시키지만 styrene은 저해물질로 작용함을 알 수 있었다. 한편 연속식 계면활성제 미생물 반응기(Bioactive Foam Reactor, BFR)에 혼합미생물 배양액과 TDB4 배양액을 접종하고 장기 운전하면서 운전특성과 미생물 동적변화를 확인하였다. VOCs 혼합물질 유입농도가 250 ppm 이상에서는 처리효율이 급격히 저하되었는데, FISH 분석 결과에 따르면 동일한 시점에서 TDB4가 차지하는 비율이 전체 미생물의 20% 미만으로 감소하여 BFR의 처리효율과 미생물상은 매우 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다. 본 연구 결과 FISH 분석법을 계면활성제 미생물 반응기의 미생물 군집변화 해석에 유용하게 사용할 수 있음을 확인하였으며, 미생물 반응조를 장기간 운전할 때에는 안정적인 처리효율을 유지하기 위하여 주기적인 식종을 해주는 것이 적절하다고 판단된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권8호
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• pp.1154-1162
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• 2021

The transcriptional capacities of target genes are strongly influenced by promoters, whereas few studies have focused on the development of robust, high-performance and cross-species promoters for wide application in different bacteria. In this work, four novel promoters (P_k.rtufB, P_k.r1, P_k.r2, and P_k.r3) were predicted from Ketogulonicigenium robustum and their inconsistency in the -10 and -35 region nucleotide sequences indicated they were different promoters. Their activities were evaluated by using green fluorescent protein (gfp) as a reporter in different species of bacteria, including K. vulgare SPU B805, Pseudomonas putida KT2440, Paracoccus denitrificans PD1222, Bacillus licheniformis and Raoultella ornithinolytica, due to their importance in metabolic engineering. Our results showed that the four promoters had different activities, with P_k.r1 showing the strongest activity in almost all of the experimental bacteria. By comparison with the commonly used promoters of E. coli (tufB, lac, lacUV5), K. vulgare (Psdh, Psndh) and P. putida KT2440 (JE111411), the four promoters showed significant differences due to only 12.62% nucleotide similarities, and relatively higher ability in regulating target gene expression. Further validation experiments confirmed their ability in initiating the target minCD cassette because of the shape changes under the promoter regulation. The overexpression of sorbose dehydrogenase and cytochrome c551 by P_k.r1 and P_k.r2 resulted in a 22.75% enhancement of 2-KGA yield, indicating their potential for practical application in metabolic engineering. This study demonstrates an example of applying bioinformatics to find new biological components for gene operation and provides four novel promoters with broad suitability, which enriches the usable range of promoters to realize accurate regulation in different genetic backgrounds.

• Journal of Microbiology
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• 제42권4호
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• pp.285-291
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• 2004

The soil bacterial community and some inoculated bacteria were monitored to assess the microbial responses to prescribed fire in their microcosm. An acridine orange direct count of the bacteria in the unburned control soil were maintained at a relatively stable level $(2.0\~2.7\times10^9\;cells/g^{-1}{\cdot}soil)$ during the 180 day study period. The number of bacteria in the surface soil was decreased by fire, but was restored after 3 months. Inoculation of some bacteria increased the number of inoculated bacteria sev­eral times and these elevated levels lasted several months. The ratios of eubacteria detected by a flu­orescent in situ hybridization (FISH) method to direct bacterial count were in the range of $60\~80\%$ during the study period, with the exception of some lower values at the beginning, but there were no definite differences between the burned and unburned soils or the inoculated and uninoculated soils. In the unburned control soil, the ratios of $\alpha-,\beta-\;and\;\gamma-subgroups$ of the proteobacteria, Cytophaga-Fla­vobacterium and other eubacteria groups to that of the entire eubacteria were 13.7, 31.7, 17.1, 16.8 and $20.8\%,$ respectively, at time 0. The overall change on the patterns of the ratios of the 5 subgroups of eubacteria in the uninoculated burned and inoculated soils were similar to those of the unburned con­trol soil, with the exception of some minor variations during the initial period. The proportions of each group of eubacteria became similar in the different microcosms after 6 months, which may indicate the recovery of the original soil microbial community structure after fire or the inoculation of some bac­teria. The populations of Azotobacter vinelandii, Bacillus megaterium and Pseudomonas fluorescens, which had been inoculated to enhance the microbial activities, and monitored by FISH method, showed similar changes in the microcosms, and maintained high levels for several months.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권2호
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• pp.123-131
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• 2009

양송이버섯 재배 후 폐상퇴비의 효율적인 재활용과 친환경 자재로서의 이용가능성을 검토하기 위해 작물과 식물병원균에 미치는 영향을 미생물학적인 관점에서 조사하였다. 폐상시기별로 폐상퇴비내 미생물상은 농가마다 차이는 있었지만 형광성 Pseudomonas속, 내열성 세균, 방선균 등 다양한 미생물이 분포하였고, 특히 버섯에는 병원균으로 작용하지만 식물병원균에는 길항균으로 사용되고 있는 Trichoderma 속이 많이 분포하고 있었다. 폐상퇴비에서 분리한 미생물의 여러가지 채소병원균에 대한 항균력을 조사한 결과 식물병원균에 대하여 광범위한 항균 스펙트럼을 나타내었다. 농가마다 채취한 폐상퇴비 중에 항균력을 가지는 미생물의 분포는 달랐지만 분리균의 상당수가 검은무늬병(Alternaria brassicicola), 역병(Phytophthora melonis, Phytophthora capsici), 탄저병(Colletotrichum gloeosporioides) 등에는 강한 항균력을 보였다. 또한 분리 미생물 중 45.8%가 고추 근권에 정착하는 능력을 보였고, 이들 중 5.8%는 $5{\times}10^2cfu\;root^{-1}$ 이상 정착 능력을 보였다. 미생물처리시 균주의 62.7%가 고추 생장을 촉진시켰고, 뿌리 또한 무처리에 비해 생장이 왕성하였다. 폐상퇴비 추출물의 고추 종자 발아 및 생육정도를 조사한 결과 양송이버섯을 정상적으로 수확하고 폐상한 퇴비는 고추의 발아에 전혀 지장이 없었지만 버섯을 거의 수확하지 못한 폐상퇴비의 경우 고추의 발아에 심각한 문제가 발생하였고, 포트시험 결과도 버섯을 거의 수확하지 못한 폐상퇴비를 처리한 경우 고추의 발아 및 생육이 전혀 이루어지지 않았다. 폐상퇴비를 멸균 및 비멸균 조건으로 실험한 결과 폐상시기에 관계없이 멸균시료에 비해 비멸균 시료에서 고추의 생육이 왕성하였다.

• 한국유기농업학회지
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• 제17권1호
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• pp.83-94
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• 2009

양송이버섯 재배 후 문제가 되고 있는 폐상퇴비는 다음 버섯 재배의 촉박성 때문에 폐상하여 재배사 주변에 방치하는 경우가 많으며, 이들은 병해충 및 수질오염의 원인이 됨으로 신속한 처리가 필요하다. 폐상된 양송이재배 부산물에는 형광성 Pseudomonas속, 방선균 등 다양한 미생물이 분포하였고, 양송이 재배농가별로 폐상퇴비 중의 미생물상 차이가 많았다. 폐상퇴비에서 분리한 세균들은 토마토 시들음병균. 풋마름병균에 대해 길항성을 보였다. 농가별 양송이 폐상퇴비의 이화학성은 pH는 $5.8{\sim}6.7$이었고, EC는 $316{\sim}528\;dS\;m^{-1}$로 농가마다 많은 차이를 보였고, T-N의 농도는 $151{\sim}1.99%$, $P_2O_5$은 $0.27{\sim}0.55%$, $K_2O$은 $1.71{\sim}3.57%$, CaO는 $1.79{\sim}5.85%$, MgO는 $0.88{\sim}1.33%$였다. 양송이 폐상퇴비의 농가실증 시험결과 시기별 토마토의 생육과 당도는 농과관행퇴비 처리구와 뚜렷한 차이가 없었고 생육시기별 토양이화학성은 농가관행에 비해 EC와 K, Ca는 증가하였지만, 인산은 감소하였다. 처리별 토양미생물상의 변화에는 차이가 없었으며, 수량은 농가관행구에 비해 약간 감소하는 경향을 보였다. 풋마름병 발병률은 무처리에 비해 폐상퇴비 처리구에서 상대적으로 낮았다.

• 한국환경농학회지
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• 제23권3호
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• pp.170-177
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• 2004

낙동강 물을 관개하여 벼를 재배하는 강 상류의 안동 풍산에서부터 하류의 부산 구포까지 7개 지역 논토양의 농업환경 특성을 1999년부터 2년간 비교 분석하였다. 토양의 중금속함량은 자연함량 안팎이었으며 가장 높았던 곳은 부산 강서 지역이었고 다음으로는 고령 성산 지역이었다. 그러나 현미중의 중금속은 자연함량 이하를 보였다. 토양의 화학성은 고령 성산지역과 부산 강서지역에서 높았는데, $1999{\sim}2000$년도의 영농 후 토양에서 고령은 pH ($5.9{\sim}6.1$), EC($0.8{\sim}0.9\;dS/m$), 유효인산($155{\sim}201\;mg/kg$), 치환성 칼슘($6.7{\sim}7.4\;cmol^+/kg$), 치환성 마그네슘($1.92{\sim}2.50\;cmol^+/kg)$, 치환성 칼리($0.18{\sim}0.21\;cmol^+/kg$)가 가장 높았고 부산에서는 유기물($23.0{\sim}29.1\;g/kg$), 총질소($1.6{\sim}1.8\;mg/kg$)가 가장 높았다. 낙동강 물의 관개수질과 토양화학성을 고려한 벼의 진단시비량은 질소의 경우 110 kg/ha를 기준으로 안동 21.4%, 상주 11.85, 구미지역에서 8.8% 정도 증시할 필요가 있었으나, 고령에서는 14.9%, 창녕은 4.6%, 밀양 하남은 4.55, 부산 강서지역은 11.5% 내외로 줄일 수 있을 것으로 분석되었다. 그리고 인산질 비료는 45 kg/ha 기준으로 창녕 도천에서만 18.9% 줄여 주고 다른 지역에서는 기본시비량인 30 kg/ha만 시용하여도 무방할 것으로 판단되었다. 논토양에 분포하는 세균과 사상균, 방선균, 중온성 Bacillus, 형광성 Pseudomonas, Biomass C는 유기물과 총 질소, 인산 등의 양분함유량이 많았던 고령 성산과 그 하류지역에서 높았다.