• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권11호
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• pp.1697-1705
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• 2020

Meju, a type of fermented soybean paste, is used as a starter in the preparation of various Korean traditional soybean-based foods. In this study, we performed Illumina-MiSeq paired-end sequencing for microbial communities and mass spectrometry analysis for metabolite profiling to investigate the differences between 11 traditional meju products from different regions across Korea. Even though the bacterial and fungal communities showed remarkable variety, major genera including Bacillus, Enterococcus, Variovorax, Pediococcus, Weissella, and Aspergillus were detected in every sample of meju. The metabolite profile patterns of the 11 samples were clustered into two main groups: group I (M1-5) and group II (M6-11). The metabolite analysis indicated a relatively higher amino acid content in group I, while group II exhibited higher isoflavone, soyasaponin, and lysophospholipid contents. The bioactivity analysis proved that the ABTS (2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) radical-scavenging activity was higher in group II and the FRAP (ferric reducing antioxidant power) activity was higher in group I. The correlation analysis revealed that the ABTS activity was isoflavonoid, lipid, and soyasaponin related, whereas the FRAP activity was amino acid and flavonoid related. These results suggest that the antioxidant activities of meju are critically influenced by the microbiome and metabolite dynamics.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권1호
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• pp.161-167
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• 2020

Background: The ascomycete fungi Cylindrocarpon destructans (Cd) and Fusarium solani (Fs) cause ginseng root rot and significantly reduce the quality and yield of ginseng. Cd produces the secondary metabolite radicicol, which targets the molecular chaperone Hsp90. Fs is resistant to radicicol, whereas other fungal genera associated with ginseng disease are sensitive to it. Radicicol resistance mechanisms have not yet been elucidated. Methods: Transcriptome analyses of Fs and Cd mycelia treated with or without radicicol were conducted using RNA-seq. All of the differentially expressed genes (DEGs) were functionally annotated using the Fusarium graminearum transcript database. In addition, deletions of two transporter genes identified by RNA-seq were created to confirm their contributions to radicicol resistance. Results: Treatment with radicicol resulted in upregulation of chitin synthase and cell wall integrity genes in Fs and upregulation of nicotinamide adenine dinucleotide dehydrogenase and sugar transporter genes in Cd. Genes encoding an ATP-binding cassette transporter, an aflatoxin efflux pump, ammonium permease 1 (mep1), and nitrilase were differentially expressed in both Fs and Cd. Among these four genes, only the ABC transporter was upregulated in both Fs and Cd. The aflatoxin efflux pump and mep1 were upregulated in Cd, but downregulated in Fs, whereas nitrilase was downregulated in both Fs and Cd. Conclusion: The transcriptome analyses suggested radicicol resistance pathways, and deletions of the transporter genes indicated that they contribute to radicicol resistance.

• Mycobiology
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• 제48권5호
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• pp.383-391
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• 2020

Use of nanoparticles (NPs) in several commercial products has led to emergence of novel contaminants of air, soil and water bodies. The NPs may exhibit greater ecotoxicity due to nano-scale dependent properties over their bulk counterparts. The present investigation explores the effect of in vitro supplementation of TiO₂, silica and silver NPs on radial growth and ultrastructural changes in the hyphae and spores of two mushroom genera, Ganoderma lucidum and Volvariella volvaceae. A concentration dependent decrease in radial growth on NP amended potato dextrose agar medium was recorded. However, in comparison to control, there was decrease in radial diameter on supplementation with TiO₂ NPs while an increase was recorded for silica and silver NPs amendments as compared to their bulk salts at same concentrations after 48 h of incubation. Optical microscopy studies showed decrease in the number of spores while increase in spore diameter and thinning of hyphal diameter on NPs supplementation. Scanning electron microscopy analysis of fungal growth showed presence of deflated and oblong spores in two fruiting strains of Ganoderma while Volvariella exhibited decreased sporulation. Further, hyphal thinning and branching was recorded in response to NP amendments in both the test mushrooms. Enhancement of protein content was observed on NP compared to bulk supplementation for all cultures, concentrations and hours of incubation except for TiO₂ NPs. Likewise, bulk and NP supplementations (at 100 mg L^-1) resulted in enhanced laccase activity with occurrence of laccase specific protein bands on SDS-PAGE analysis.

• The Plant Pathology Journal
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• 제37권1호
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• pp.24-35
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• 2021

Blue mold caused by Penicillium expansum is one of the most significant postharvest diseases of apples. Some microorganisms associated with the surface of ripening apples possess the ability to inhibit the growth of P. expansum. However, the existing literature about their colonization in the stages before ripening is not explored in depth. This study aims to characterize the antagonistic capacity of bacterial populations from five fruit development stages of 'Royal Gala' apples. The results have shown that the density of the bacterial populations decreases throughout the ripening stages of fruit (from 1.0 × 105 to 1.1 × 101 cfu/㎠). A total of 25 bacterial morphotypes (corresponding to five genera identified by 16S RNA) were differentiated in which Bacillus stood out as a predominant genus. In the in vitro antagonism tests, 10 Bacillus strains (40%) inhibited the mycelial growth of P. expansum from 30.1% to 60.1%, while in fruit bioassays, the same strains reduced the fruit rot ranging from 12% to 66%. Moreover, the bacterial strains with antagonistic activity increased in the ripening fruit stage. B. subtilis subsp. spiziennii M24 obtained the highest antagonistic activity (66.9% of rot reduction). The matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry analysis revealed that bacteria with antagonistic activity produce anti-fungal lipopeptides from iturin and fengycin families.

• 한국균학회지
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• 제49권4호
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• pp.455-467
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• 2021

Macrofungi are valuable resources as novel drug candidates, new biomaterials, and edible materials. Recently, genetic approaches pertaining to macrofungi have been continuously growing for their identification, molecular breeding, and genetic engineering. However, purification and amplification of fungal DNA is challenging because of the rigid cell wall and presence of PCR inhibitory metabolites. Here, we established a direct PCR method to provide a rapid and efficient method for PCR-grade macrofungal DNA preparation applicable to both conventional PCR and real-time PCR. We first optimized the procedure of lysis and PCR using the mycelia of Lentinula edodes, one of the most widely consumed macrofungal species. Lysates prepared by neutralizing with (NH₄)₂SO₄ after heating the mycelia in a mixture of TE buffer and KOH at 65℃ for 10 min showed successful amplification in both conventional and real-time PCR. Moreover, the addition of bovine serum albumin to the PCR mixture enhanced the amplification in conventional PCR. Using this method, we successfully amplified not only internal transcribed spacer fragments but also low-copy genes ranging in length from 500 to 3,000 bp. Next, we applied this method to 62 different species (54 genera) of macrofungi, including edible mushrooms, such as Pleurotus ostreatus, and medicinal mushrooms such as Cordyceps militaris. It was found that our method is widely applicable to both ascomycetes and basidiomycetes. We expect that our method will contribute to accelerating PCR-based approaches, such as molecular identification, DNA marker typing, gene cloning, and transformant screening, in macrofungal studies.

• Mycobiology
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• 제50권5호
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• pp.389-398
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• 2022

Endophytic fungi are promising sources for the production of podophyllotoxin-an important anticancer compound, replacing depleted medical plants. In this study, the endophytes associated with Dysosma difformis-an ethnomedicinal plant species were isolated to explore novel sources of podophyllotoxin. Fifty-three endophytic fungi were isolated and identified by morphological observation and ITS-based rDNA sequencing, assigning them to 27 genera in 3 divisions. Fusarium was found the most prevalent genus with a colonization frequency of 11.11%, followed by Trametes (9.26%) and Penicillium (7.41%). Phylogenetic trees were constructed for the endophytic fungi community in two collection sites, Ha Giang and Lai Chau, revealing the adaptation of the species to the specific tissues and habitats. Cytotoxic activity of endophytic fungal extracts was investigated on cancer cell lines such as SK-LU-1, HL-60, and HepG2, demonstrating strong anti-cancer activity of six isolates belonging to Penicillium, Trametes, Purpureocillium, Aspergillus, and Ganoderma with IC₅₀ value of lower than 10 ㎍/mL. The presence of podophyllotoxin was indicated in Penicillium, Trametes, Aspergillus and for the first time in Purpureocillium and Ganoderma via high-performance liquid chromatography, which implied them as a potential source of this anticancer compound.

• 한국균학회지
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• 제24권1호통권76호
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• pp.56-66
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• 1996

균근균(Arbuseular Mycorrhizal fungi)의 생태조사가 토양오염과 관련하여 오염 지역과 비 오염 지역의 토양으로부터 실시되었다. 오염 지역인 온산의 총 32개 지역으로부터 채집된 포자의 평균 분포수는 토양 20g당 24.5회 수치였고, 관악산의 총 18개 지역으로부터 채집된 토양의 포자의 평균 분포수는 토양 20g당 4.1의 수치를 나타내었다. 비오염 지역인 충무의 총 30개 지역에서 채집된 토양의 포자의 평균 분포수는 토양 20g당 24.5의 수치였고, 중왕산의 14개 지역의 토양에서 포자의 평균 분포수는 토양 20g당 16.5의 수치를 나타내었다. 채집된 포자는 Glomus, Gigaspora, Acaulospora 그리고 Scutellospora속으로 분류되었고, 그 중에서 Glomus는 온산, 충무 및 중왕산 지역의 토양에서 가장 높은 분포수를 나타낸 반면 Gigaspora는 관악산 지역의 토양에서 가장 높았다. 토양수분 함량은 오염 지역의 토양에서 평균 12.9%인 반면, 비오염 지역에서는 평균 16.4%였고, 토양 유기물의 함량은 오염 지역의 토양에서 평균 5.6%였던 반면, 비오염 지역에서는 평균 8.3%였으며, 토양의 산도는 오염 지역과 비오염 지역에서 각각 pH 4.3과 PH 6.7을 나타내어 오염 지역의 토양은 비오염 지역의 토양보다 토양산도에 있어서 강산성의 특징을 나타낼 뿐 아니라 토양수분과 유기물의 함량에서도 비오염 지역의 토양보다 낮았다. 생태학적 기준에 의한 종의 풍부도 및 종의 다양도의 결과는 오염 지역과 비오염 지역 사이에서 유의성(p<0.05)을 나타냈다. Glomus 및 Gigaspora속의 포자밀도는 3부류의 식생지역으로 나누어진 토양에서 유의성 (p<0.05)을 갖고 있었으며, 종의 균등도 및 종의 다양도의 결과도 역시 유의성(p<0.05)을 나타내었다. 전체 94개 토양으로부터 조사된 토양수분과 유기물의 함량 사이에 정의 상관$(r^2=0.38)$을 나타내었다. 토양의 유기물 함량과 전체 포자수의 사이에 정의 상관$(r^2=0.22)$을 나타냄에 따라 균근균의 포자는 토양의 유기물이 높아짐에 비례하여 증가하는 경향이었으며, 종의 풍부도 및 종의 다양도는 토양의 산도와 전체 포자수가 토양 속에서 증가함에 비례하여 높아지는 경향이었다.

• 한국균학회지
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• 제15권1호
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• pp.48-69
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• 1987

외생균근(外生菌根)버섯의 기주범위(寄主範圍)와 기주선택성(寄主選擇注)을 구명(究明)하고 주요(主要) 조림수종(造林樹種)의 균근균(菌根菌) 선택성(選擇性)을 상호비교(相互比較)하기 위하여 1981년(年)부터 1986년(年)까지 전국(全國)의 여러 곳에서 12개수종(個樹種)의 순림(純林)(소나무, 리기다소나무, 잣나무, 종비나무, 일본잎갈나무, 젓나무, 현사시, 밤나무, 갈참나무, 상수리나무, 신갈나무, 자작나무)를 대상(對象)으로 균근(菌根)버섯을 채집(採集)하여 분석(分析)을 비교(比較)하였다. 6년(年)동안 총(總) 48리(履) 196종(種) 8 품종(品種)의 균근(菌根) 버섯을 동정(同定)하였으며 그 중 Russla가 31종(種) 1 품종(品種), Amanita가 22종(種) 5 품종(品種), Lactarius가 18종(種) 1 품종(品種)이었다. 기주범위(寄主範圍)가 넓은 종(種)은 Russula, Amanita, Lactarius, Laccaria, Cantharellus 속(屬)에 속(屬)해 있있다. Laccaria Laccata는 12개조사수종중(個調査樹種中)에서 12개수종전분의 임분(林分)에서, Amanita vaginata group은 11개수종(個樹種)에서, Labtarius gerardii와 Russula sororia는 9 개수종(個樹種)에 서, Amanita agglutinata, Cantharellus cibarius, Russula bella, Russula bella, Russula virescens는 8개수종(個樹種)의 침개엽수임분(針開葉樹林分)에서 채집(採集)되어 기주(寄主)의 범위(範圍)가 넓은 버섯으로 분류(分類)되었다. Amanita citrina, Boletus bicolor, Boletus erythropus, Lactarius piperatus, L. subzonarius, Russula pseudodelica는 침개활수(針葉闊樹)의 $4{\sim}5$개수종(個樹種)에서 채집(採集)되어 기주(寄主)의 범위(範圍)가 중간(中間)정도(程度)인 버섯으로 분류(分類)되었으며 특히 Suillus grevillei는 잎갈나무에서서만 채집(採集)되어 기주(寄主)의 범위(範圍)가 가장 좁은 버섯으로 판명(判明)되었다. 12개수종(個樹種)의 임분중(林分中)에서 균근(菌根)버섯의 종류(種類)가 가장 많은 젓나무림(林)으로써 83종(重)의 균근(菌根)버섯을 채집(採集)했으며, 소나무(赤松)림(林)에서 66종(重)을, 리기다소나무림(林)에서 50종(種)을, 잣나무림(林)에서 49종(重)을, 갈참나무림(林)에서 46종(種)을 채집(採集)했다. 일본잎갈나무림(林)에서는 23종(種)의 균근(菌根)버섯을 채집(採集)했는데 다른 임분(林分)과 달리 Amanita, Lactarius, Russula 는 적고 대신 Laccaria 가 많이 관찰(觀察)되었다. 본(本) 실험(實驗)에서 조사(調査)된 12개수종(個樹種)의 대부분(大部分)은 다양(多樣)한 균근(菌根)버섯과 공생(共生)하는 듯하며 균선택성(菌選擇性)이 적은 것으로 사료(思料)된다.

• 미생물학회지
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• 제48권2호
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• pp.134-140
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• 2012

황사는 중국과 몽골의 사막지역과 중국 황하 중 상류의 황토지대에서 바람에 의해 대기 중에 부유한 미세먼지가 상층 바람을 타고 멀리까지 날아가는 기상 현상을 말한다. 황사 먼지는 bioaerosol을 포함하며 미생물의 운반체로 작용할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 황사 발생 기간과 황사가 없는 기간 동안 각각 포집한 낙하먼지에서 미생물의 농도와 종 조성을 비교하고자 하였다. 2008년 2월부터 4월까지 울산 지역의 한 지점에서 직경 200 mm의 강수량계를 사용하여 낙하먼지를 포집하였으며, 조사 기간 동안 울산 지역에서 황사 현상은 3월 2일과 3일에 걸쳐 한번 발생하였다. 낙하먼지에 포함된 세균의 농도는, 황사 기간 동안 포집한 시료에서 황사가 없는 기간의 시료에 비해 크게 높았다. 하지만, 낙하먼지의 진균 농도는 비 황사 기간에 비해 황사 기간 동안 유의성 있게 증가하지 않았으며, 조사 기간 동안 세균에 비해 상대적으로 일정한 수준을 유지하였다. 낙하먼지 시료로부터 분리한 45개 세균의 16S rRNA 유전자 염기 서열을 분석하였으며, 이들 세균은 Bacillus 속의 B. amyloliquefaciens, B. aryabhattai, B. atrophaeus, B. licheniformis, B. megaterium, B. methylotrophicus, B. pumilus, B. sonorensis, B. subtlis, B. vallismortis와 Staphylococcus 속의 S. epidermidis, S. succinus로 확인되었다. 진균의 경우 Mucor 속, Alternaria 속, Cladosporium 속, Aspergillus 속 등을 황사 기간 및 비 황사 기간의 시료에서 모두 확인할 수 있었다. Bacillus 속과 같은 내생포자를 형성하는 세균이 진균(포자)에 비해 황사 먼지에의 부착 및 이동과 더 연관이 있는 것으로 보인다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제47권1호
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• pp.18-30
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• 2005

국내 자생 동충하초균의 발생환경과 그 발생빈도를 조사하고 수집된 표본의 형태적 특성에 의해 동정하였다. 국내 산지 19개소에서 1999년부터 2002년까지 수집된 동충하초는 5속 17종이었으며(Cordyceps gracilioides, C. japonica, C. longissima, C. martialis, C. militaris, C. myrmeopila, C. nutans, C. pruinosa, C. sphecocephala, C. tricentri, Hirsutella nutans, Paecilomyces cicadae, P. farinosus, P. tenuipes, paecilomyces sp., Shimizuomyces paradoxa, Tilachidiopsis nigra), 그 외 중국도입 C. sinensis균 특성ㄷ 추가조사하였다. 국내수집 균주는 계곡 및 저습지, 이끼지역, 활엽수림 등에 주고 분포하였으며, 제한된 조사지역과 채집시기에 비하여 다양한 종이 발견되었으나, 종별 채집 수는 10여 점으로서 발생빈도는 대체로 낮았다. 제주도는 내륙과 격리된 남쪽에 위치하므로 비교적 온난하며 한라산은 기후의 수직분포가 커서 종의 분포가 다양하며 특이한 것으로 평가된다. 수집종은 온도가 높고 습기가 많은 8월 초순에 많이 채집되었으며, C. nutans, C. militaris, P. tenuipes의 발생빈도가 현저히 높았고 그 중에서 C. nutans는 667념 중 65%로서 우점종이었다. Cordyceps는 숙주개체 당 1~2개의 자좌를 형성하며, 자낭각 배열과 이차포자 발달에는 종내 변이가 없으나, 자좌의 수, 형태, 색상 드은 발생환경 및 숙주에 따른 변이가 인정되었다.