• Journal of Ecology and Environment
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• 제46권4호
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• pp.282-291
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• 2022

Background: The Arctic permafrost stores enormous amount of carbon (C), about one third of global C stocks. However, drastically increasing temperature in the Arctic makes the stable frozen C stock vulnerable to microbial decomposition. The released carbon dioxide from permafrost can cause accelerating C feedback to the atmosphere. Soil organic matter (SOM) composition would be the basic information to project the trajectory of C under rapidly changing climate. However, not many studies on SOM characterization have been done compared to quantification of SOM stocks. Thus, the purpose of our study is to determine soil properties and molecular compositions of SOM in four different Arctic regions. We collected soils in different soil layers from 1) Cambridge Bay, Canada, 2) Council, Alaska, USA, 3) Svalbard, Norway, and 4) Zackenberg, Greenland. The basic soil properties were measured, and the molecular composition of SOM was analyzed through pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry (py-GC/MS). Results: The Oi layer of soil in Council, Alaska showed the lowest soil pH and the highest electrical conductivity (EC) and SOM content. All soils in each site showed increasing pH and decreasing SOC and EC values with soil depth. Since the Council site was moist acidic tundra compared to other three dry tundra sites, soil properties were distinct from the others: high SOM and EC, and low pH. Through the py-GC/MS analysis, a total of 117 pyrolysis products were detected from 32 soil samples of four different Arctic soils. The first two-axis of the PCA explained 38% of sample variation. While short- and mid-hydrocarbons were associated with mineral layers, lignins and polysaccharides were linked to organic layers of Alaska and Cambridge Bay soil. Conclusions: We conclude that the py-GC/MS results separated soil samples mainly based on the origin of SOM (plants- or microbially-derived). This molecular characteristics of SOM can play a role of controlling SOM degradation to warming. Thus, it should be further investigated how the SOM molecular characteristics have impacts on SOM dynamics through additional laboratory incubation studies and microbial decomposition measurements in the field.

• 한국버섯학회지
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• 제6권1호
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• pp.13-19
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• 2008

본 시험의 볏짚버섯속(Agrocybe) 2균주 ASI19003(A. cylindracea; 버들송이)와 '차신고'로 불려지는 ASI19016(A. chaxingu)의 배양생리 및 재배적 특성 비교에서 종간에는 많은 차이가 있었다. 균사생장 최적온도는 ASI19003이 28, ASI19016이 30 이었으며 배지산도는 고체배지 평판배양의 경우 ASI19003과 ASI19016 균주 공히 pH 5.5~7.0 범위에서 잘 자랐다. 그러나 액체배지 정치배양에서는 ASI19003이 pH 5.5에서, ASI19016이 pH 5.0에서 잘 자랐으며 ASI19016 균주의 경우 액체배지의 pH 6.0~7.5 범위에서는 균사생장이 매우 저조한 특이적 현상을 나타내었다. 탄소원으로는 ASI19003이 lactose, ASI19016 균주가 fructose에서 잘 자라고, 질소원으로 ASI19003이 asparagine > alanine > glycine, ASI19016이 ammonium tartrate > asparagine > glycine > alanine 순이었다. 봄재배 시 ASI19003은 배양기간이 27일, 초발이소요일수 13일로 ASI19016의 29일과 17일보다 총재배기간이 6일 빨랐으며, 850 $m{\ell}$ PP병당 자실체 수량도 ASI19003이 114 g으로 ASI19016의 100g보다 15%가 많았다. 한편 여름재배 시 ASI19003은 배양기간이 29일, 초발이소요일수 11일로 ASI19016의 30일과 12일보다 총재배기간이 3일 빨랐다. 그러나 버섯 생육기에 온도가 상승하면 ASI19003 균주는 자실체 색이 옅어지고 조직이 물러지는 등 상품성이 낮아지는 단점이 있으나, ASI19016은 고온기에 오히려 버섯 발생이 빨라지고 자실체의 갓 색깔도 짙게 유지되는 장점이 있다. 따라서 봄, 가을과 겨울철에는 다수성인 ASI19003(버들송이)을, 여름철 고온기에는 상품성이 좋은 ASI19016(차신고) 균주를 재배품종으로 선택함으로써 버들송이류 버섯의 상품성을 연중 내내 유지하면서 안정적인 공급이 가능할 것으로 본다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제26권3호
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• pp.335-345
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• 2010

본 실험에 선정된 메뉴를 대상으로 경쟁 미생물이 존재하는 상태(비멸균)와 존재하지 않는 상태(멸균)에 따라 접종한 S. aureus의 증식결과를 비교 시 콩나물은 경쟁미생물이 존재하지 않는 상태에서, 두부조림과 잡채는 경쟁미생물이 존재하는 상태에서 우세적으로 S. aureus가 성장하였으며 미트볼 완자전의 성장은 경쟁 미생물이 존재하는 상태와 존재하지 않는 상태에서 모두 유사하게 활발히 증식하는 것으로 관찰되었다. S. aureus는 독소를 생성하는 균으로 조리 후에도 생육이 가능하므로 조리 후 배식되기까지 보관온도 및 초기 오염 농도에 따른 균의 증식을 예측한 결과 초기오염농도에 대한 S. aureus의 증식은 오염농도가 낮을 때($1.0{\times}10^2\;CFU/g$)보다도 오염농도가 높을 때($1.0{\times}10^5\;CFU/g$) 균증식이 빠르게 일어남이 확인되었다. 같은 보관온도와 처리조건에서 균의 오염농도가 낮은 경우와 비교했을 때 오염농도가 높을 경우 LT는 감소하고 SGR은 증가하여 균증식이 더 빠르게 나타났다. 일반적으로 S. aureus는 경쟁력이 약하기 때문에 경쟁미생물이 존재하지 않는 상태에서 증식이 잘 되는 것으로 알려져 있으나, 잡채의 경우는 경쟁 미생물이 존재하지 않는 상태보다도 경쟁 미생물이 존재하는 상태에서 균 증식이 잘 이루어졌다. 미트볼 완자전을 제외하고는 잠재적 위해 메뉴들의 경쟁 미생물이 존재하는 상태에서 균 증식은 기존의 증식예측 모델이 Gompert 공식에 잘 적용되지 않았다. 이는 본 연구에서 의도했던 외적인 환경인자(온도, 초기오염농도 등)외에 의도하지 않았던 식품 내 존재하는 내적인 환경인자(항균효과가 있는 양념, 경쟁관계 있는 균 분포 및 농도 등)의 영향이 S. aureus의 성장에 영향을 미친 것으로 추정된다. 결론적으로 모든 메뉴에서 초기 접종 농도가 높고. $35^{\circ}C$에서 배양한 경우 S. aureus의 증식 속도가 높아 3시간 이내에 6 log CFU/g 이상으로 나타나 위험범위에 도달하였으며, 특히 동물성 단백질이 주성분인 미트볼 완자전의 경우 증식속도가 가장 빨랐으며, 비멸균과 멸균군의 차이는 메뉴에 따라 차이가 있었다. 학교급식에서 제공되는 메뉴의 특성에 따른 보관온도별 S. aureus 분포 변화는 본 연구의 접종실험 결과와 USDA Pathogen Modeling Program(PMP) 모델으로부터 얻어진 S. aureus의 성장곡선 결과사이에 유의적 차이가 관찰되었다. 이는 USDA Pathogen Modeling Program(PMP) 프로그램에 S. aureus의 성장을 최적으로 지지할 수 있는 조건으로 형성된 broth 상태에서 실시된 것과 다르게 접종실험이 현재 학교급식에서 제공되는 메뉴를 대상으로 하여 실시하였기 때문인 것으로 해석되며, 본 연구에서 실험 메뉴는 실제 조리된 식품에 존재하는 미생물의 분포와 수준을 반영하기 위해서 경쟁 미생물이 존재하는 상태와 비존재 상태로 구분하여 실시하였다. 실제 제공되는 메뉴에는 S. aureus 이외에도 다른 미생물들의 경쟁적인 존재와 식품을 구성하는 영양성분, 식품의 조리과정중 사용되는 양념류, 조리방법의 차이가 균의 증식에 영향을 미칠 수 있을 것이라 사료된다. 본 연구는 예측 미생물학을 가공식품이나 유제품이 아닌 급식에서 제공되는 음식에 시도한 연구로서 실험 조건인 접종농도, 멸균여부와 보관온도의 모든 조건에서 성장예측 결과를 얻지는 못하였으나 앞으로 조리된 식품에서 예측모델 연구에 기초 자료로 활용되어질 가능성이 높을 것이라 생각된다. 또한 식품에서 미생물의 증식을 정확히 예측하여 정량적 위해평가에 활용하기 위해서는 실제 식중독 발생의 원인이 되는 미생물들이 생존, 오염, 성장하는 식품에서의 결과를 기본 자료로 하여 새로운 증식예측 모델 개발 및 연구가 보다 활발히 이루어져야 할 것으로 사료되어진다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2005년도 2005 Annual Meeting & International Symposium
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• pp.154-164
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• 2005

Saccharomyces cerevisiae KNU5377 is a thermotolerant strain, which can ferment ethanol from wasted papers and starch at 40$^{\circ}C$ with the almost same rate as at 30$^{\circ}C$. This strain showed alcohol fermentation ability to convert wasted papers 200 g (w/v) to ethanol 8.4% (v/v) at 40$^{\circ}C$, meaning that 8.4% ethanol is acceptable enough to ferment in the industrial economy. As well, all kinds of starch that are using in the industry were converted into ethanol at 40$^{\circ}C$ with the almost same rate as at 30$^{\circ}C$. Hyperthermic cell killing kinetics and differential scanning calorimetry (DSC) revealed that exponentially growing cells of this yeast strain KNU5377 were more thermotolerant than those of S. cerevisiae ATCC24858 used as a control. This intrinsic thermotolernace did not result from the stability of entire cellular components but possibly from that of a particular target. Heat shock induced similar results in whole cell DSC profiles of both strains and the accumulation of trehalose in the cells of both strains, but the trehalose contents in the strain KNU5377 were 2.6 fold higher than that in the control strain. On the contrary to the trehalose level, the neutral trehalase activity in the KNU5377 cells was not changed after the heat shock. This result made a conclusion that though the trehalose may stabilize cellular components, the surplus of trehalose in KNU5377 strain was not essential for stabilization of whole cellular components. A constitutively thermotolerant yeast, S. cerevisiae KNU5377, was compared with a relatively thermosensitive control, S. cerevisiae ATCC24858, by assaying the fluidity and proton ATPase on the plasma membrane. Anisotropic values (r) of both strains were slightly increased by elevating the incubation temperatures from 25$^{\circ}C$ to 37$^{\circ}C$ when they were aerobically cultured for 12 hours in the YPD media, implying the membrane fluidity was decreased. While the temperature was elevated up to 40$^{\circ}C$, the fluidity was not changed in the KNU5377 cell, but rather increased in the control. This result implies that the plasma membrane of the KNU5377 cell can be characterized into the more stabilized state than control. Besides, heat shock decreased the fluidity in the control strain, but not in the KNU5377 strain. This means also there's a stabilization of the plasma membrane in the KNU5377 cell. Furthermore, the proton ATPase assay indicated the KNU5377 cell kept a relatively more stabilized glucose metabolism at high temperature than the control cell. Therefore, the results were concluded that the stabilization of plasma membrane and growth at high temperature for the KNU5377 cell. Genome wide transcription analysis showed that the heat shock responses were very complex and combinatory in the KNU5377 cell. Induced by the heat shock, a number of genes were related with the ubiquitin mediated proteolysis, metallothionein (prevent ROS production from copper), hsp27 (88-fold induced remarkably, preventing the protein aggregation and denaturation), oxidative stress response (to remove the hydrogen peroxide), and etc.

• 한국식품과학회지
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• 제32권4호
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• pp.806-813
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• 2000

수용성 chitosan의 응용범위 확대 및 기능성 강화식품 개발을 위하여 시유에 수용성 chitosan을 첨가하여 이화학적 및 관능적 특성을 조사하였다. 수용성 chitosan을 첨가한 시유의 pH와 산도는 ethyl alcohol로 세척한 chitosan을 사용하면 신선유에 적합한 품질을 나타내었다. 점도와 표면색도는 chitosan의 분자량이 작을수록 좋은 품질을 보였으며, 분자량이 커질수록 점도의 증가와 갈변현상이 일어났다. 살균 온도는 $73^{\circ}C$, 15초간 살균하는 것이 $88^{\circ}C$, 1초간 살균하는 것 보다 단백질의 응고 및 점도의 증가를 방지할 수 있었고, 수용성 chitosan의 첨가 농도는 1.0% 이내가 안정적이었다. 저분자 chitosan$(MW\;0.2{\sim}3\;kDa)$은 B. bifibum의 생육을 촉진하는 기능성을 보였으며 배양 32시간 이후에는 약 10배 이상의 생육 촉진 기능성을 나타내었다. Chitosan을 첨가한 시유의 관능적 특성을 조사한 결과 색깔과 화학적 이취가 강하게 느껴졌다. 커피우유에 수용성 chitosan을 첨가한 경우 삼점검사 결과 관능적으로 대조구와 차이가 없었다. 수용성 chitosan을 첨가한 커피우유를 $0^{\circ}C,\;5^{\circ}C,\;10^{\circ}C$에서 냉장저장한 결과 30일간의 저장 중 $0^{\circ}C$와 $5^{\circ}C$에서 저장한 시료는 pH, 산도 및 점도의 변화가 거의 없었지만, $10^{\circ}C$에서 저장한 시료는 16일 이후 품질의 변화를 보였다. 표면색도의 변화는 적었으며, 전반적으로 L값은 감소하였으나 a, b값은 증가하는 경향을 보였다. 관능적 특성의 변화는 향미에서 먼저 느껴졌으며, $10^{\circ}C$에서 저장한 경우 12일 이후부터 변화를 보였다. 총균수의 변화는 저장 온도가 높을수록 크게 증가하였고, chitosan을 첨가한 커피우유에서는 미생물의 생육이 억제되는 효과를 보였다.

• 한국버섯학회지
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• 제6권1호
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• pp.20-26
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• 2008

흰목이버섯 균주와 공생균을 수집하고 ITS 5.8S rDNA sequencing을 하여 유전자 서열을 분석하였다. Gene Bank Data homology search 결과 분리된 균의 rDNA 서열이 이 Tremella fuciformis AF042409의 rDNA 서열과 99% 일치하는 것으로 확인되었다. 그리고 함께 분리된 공생균은 같은 방법으로 Annulohhypoxylon stygium 으로 확인하였다. 분리된 T. fuciformis KG 103과 A. stygium KG 201 균주는 PD배지에서 각각 14 mm/14 days과 85 mm/14 days의 균사생육을 나타내었다. T. fuciformis KG 103 균주의 생육최적온도는 $25^{\circ}C$ (14mm/14days) 이었으며, $35^{\circ}C$ 고온과 $15^{\circ}C$이하 저온에서 균사 생장이 억제되었다. A. stygium KG 201은 흰목이버섯균과 유사한 최적온도를 나타내었다. T. fuciformis KG 103 균의 생육 최적 pH는 5.0이었으며, A. stygium KG 201도 pH 5.0에서 생육이 가장 왕성하였다. 흰목이버섯 종균용 최적 배지로 참나무톱밥 77.5%, 미강 20%, 석고 1.5%, 황백당 1%가 선정되었다. T. fuciformis KG 103과 A. stygium KG 201혼합 종균을 제조하고 흰목이버섯 자실체생산을 위한 병속재배 방법을 확립하였다. 콘코브(Corn cob) (77%와 52%)가 사용한 재료 중 최적의 자실체 성장률을 나타냈으며, 콘코브 함량을 줄일수록 생육이 저조하였다. 면실박과 참나무톱밥은 단독 사용시 생육이 저조하였고, 콘코브를 첨가시 수율이 증대되었다. 최적수분농도는 55%로 결정되었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제24권3호
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• pp.256-261
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• 2009

본 연구는 식품이나 식품 가공 중 B. cereus의 포자를 제어하는 연구에 기초방법으로 저항성이 강한 포자를 수집하기 위한 다양한 조건(온도, 배지, 배양시간)에서 포자의 형성을 살펴보고 수집된 포자의 열 저항성을 살펴보았다. 그 결과 전반적으로 $25^{\circ}C$에서 많은 포자가 형성 되었으며 $43^{\circ}C$에서 형성된 포자가 강한 열 저항성을 가지는 것으로 나타났다.

• 한국버섯학회지
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• 제14권4호
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• pp.249-252
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• 2016

하이테크 산업은 이른바 스마트 농업의 융합에 장벽을 극복하기 위해 농업의 경관을 바꾸고있다. 정밀 농업의 핵심인 온도, 습도, 위치 정보 및 실시간 요약 정보 모든 중요한 ICT 제어 기술은 버섯 재배 온도, 습도, 조명, 이산화탄소 등의 제어가 가능한 컨테이너형 버섯재배시스템을 설계제작하였으며, 버섯 재배에 활용가능성을 노루궁뎅이버섯을 대상으로 시험을 수행하였다. 노루궁뎅이버섯의 초발이소요일수는 청색 LED광에서 6~7일, 광량 $40{\sim}47Pmol/m^2s$ 적색 LED광에서 4~6일로 유사하였고 생체중은 적색 LED광에서 95g으로 타처리구에 비해 우수하였다. 앞으로 컨테이너형 버섯재배시스템의 국내활용도 향상시켜 국내 판매와 캐나다 등 극한지역을 포함한 외국 수출이 계획되어 있다.

• 한국버섯학회지
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• 제16권3호
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• pp.175-179
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• 2018

양송이는 전세계에서 가장 많이 재배되는 버섯이다. 최근 갈색 계통의 소비는 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. '단석1호'는 다포자임의재배법으로 육성되었으며, 국내 양송이 최초 재배지인 경주지역 단석산을 지명을 유래하여 명명되었다. 균사 생장적온은 $20{\sim}30^{\circ}C$이며, 버섯 발생온도는 $15{\sim}20^{\circ}C$이다. 갓 색깔은 중간정도의 갈색이며, 갓의 형태는 구형이다. 갓의 넓이는 45.1 mm, 두께는 23.5 mm이다. 경도는 $8,937g/{\Phi}5mm$이고, 갓의 색도는 L값이 50.4이다. 배양일수는 20일이면 가능하고, 복토 후 버섯의 발생은 18일 정도 소요된다. '단석1호'의 대표적인 특징으로는 개별발생비율이 높기 때문에 수확중 버섯 손실이 적은 특성이 있다.

• KSBB Journal
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• 제13권2호
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• pp.147-154
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• 1998

키토산 올리고당을 효율적으로 생산하기 위하여 고정화 효소 를 이용한 키토산의 효소적 가수분해를 시도하였다. Chitosanase는 Chitopearl계 고정화 담체에 대해서 높은 흡착율로 결합되었다. 키틴에 고정화된 효소는 비록 흡착율은 낮았지 만 그 활성은 가장 높게 나타났다. 키틴 고정화 효소는 유리 효소에 비해 약 90% 이상의 활성을 유지하였다. 고정화 효소의 최적 온도는 60°C로서 유리 효소보다 $15^{\circ}C$ 더 높았으며, 열에 대한 안정성도 유리 효소보다 넓은 온도범위에서 우수하였다 그러나 고정화 효소는 pH에 대해서는 어떠한 뚜렷한 효과도 보이지 않았다. 고정화 효소의 저장 안정성은 유리 효소보다 더 높은 저장온도인 60t에서도 더 안정한 것으로 나타났다. 키틴 고정화 효소에 의한 키토산의 가수분해반응은 반응 3시간까지 급격한 증가를 보이다 그 이후의 반응시간 경과에서도 더 이상 증가를 보이지 않았다. 고정화 효소에 의해 생성된 올리고당의 조성은 효소의 반응시간에 따라 크게 의존하였으며, 2시간의 반 응에서 비교적 고차 올라고당인 COS-4-6의 함량은 약 90% 이상이었다 두 효소에 대한 반용속도상수에서, 고정화 효소는 유리 효소에 비해 낮은 기질친화성과 낮은 반웅속도를 보였지 만, 높은 기질농도에서도 전혀 기질저해반응은 일어나지 않았다. 따라서 키틴 고정화 효소는 유리 효소에 비해 활성의 감소없이 효율적으로 키토산을 가수분해할 수 있었으며, 고차 올리고당의 생성 량도 매우 높았다.