• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제26권10호
• /
• pp.1424-1436
• /
• 2013

The objective of this study was to investigate the effect of banana flower powder (BAFLOP) supplementation on gas production kinetics and rumen fermentation efficiency in in vitro incubation with different ratios of roughage to concentrate in swamp buffalo and cattle rumen fluid. Two male, rumen fistulated dairy steers and swamp buffaloes were used as rumen fluid donors. The treatments were arranged according to a $2{\times}2{\times}3$ factorial arrangement in a Completely randomized design by using two ratios of roughage to concentrate (R:C; 75:25 and 25:75) and 3 levels of BAFLOP supplementation (0, 2 and 4% of dietary substrate) into two different kinds of rumen fluid (beef cattle and swamp buffalo). Under this investigation, the results revealed that the rumen ecology was affected by R:C ratio. The pH declined as a result of using high concentrate ratio; however, supplementation of BAFLOP could buffer the pH which led to an improvement of ruminal efficiency. BAFLOP supplementation affected acetic acid (C2) when the proportion of concentrate was increased. However, there were no effect on total volatile fatty acid (TVFA) and butyric acid (C4) by BAFLOP supplementation. The microbial community was affected by BAFLOP supplementation, especially the bacterial population. As revealed by real-time PCR, the populations of F. succinogenes and R. albus were reduced by the high concentrate treatments while that of R. flavafaciens were increased. The populations of three dominant cellulolytic bacteria were enhanced by BAFLOP supplementation, especially on high concentrate diet. BAFLOP supplementation did not influence the ammonia nitrogen ($NH_3$-N) concentration, while R:C did. In addition, the in vitro digestibility was improved by either R:C or BAFLOP supplementation. The BAFLOP supplementation showed an effect on gas production kinetics, except for the gas production rate constant for the insoluble fraction (c), while treatments with high concentrate ratio resulted in the highest values. In addition, BAFLOP tended to increase gas production. Based on this study, it could be concluded that R:C had an effect on rumen ecology both in buffalo and cattle rumen fluid and hence, BAFLOP could be used as a rumen buffering agent for enhancing rumen ecology fed on high concentrate diet. It is recommended that level of BAFLOP supplementation should be at 2 to 4% of total dry matter of substrate. However, in vivo trials should be subsequently conducted to investigate the effect of BAFLOP in high concentrate diets on rumen ecology as well as ruminant production.

• 미생물학회지
• /
• 제45권1호
• /
• pp.26-31
• /
• 2009

우리나라의 전통 발효 식품인 젓갈로부터 배양 분리법과 분자생물학적 분석법을 이용하여 원핵 세균 군집을 분석하고, 신규 미생물 분리를 목표로 하였다. 젓갈은 생산 지역과 주재료를 고려하여 17 종을 선정하였으며, 이들 젓갈 시료를 적정 희석배수로 희석하여 12종류의 미생물 선택배지에 도말, 배양한 후 나타난 집락(colony)을 형태학적 특성에 따라 무작위로 308개를 선정하여 분리하였다. 순수 분리된 미생물은 PCR 방법을 이용하여 16S rRNA 유전자의 염기서열을 분석한 후, 기존에 보고된 미생물 database와 비교함으로서 17종의 젓갈 내 미생물 군집을 확인하였다. 젓갈의 발효 및 숙성 과정에 관여하는 lactic acid bacteria (Leuconostoc 속, Weisella 속, Lactococcus 속, Lactobacillus 속, Carnobacterium 속, Marinilactibacillus 속, Tetragenococcus 속)와 Bacillus 속, Pseudomonas 속, Micrococcus 속, Brevibacterium 속, Microbacterium 속과 Kocuria 속이 17가지 젓갈에서 광범위하게 분리되었으며, Salinicoccus 속, Halomonas 속, Cobetia 속, Lentibacillus 속, Paracoccus 속, Psychrobacter 속이 소수 분리되었다. 또한 분리된 미생물의 계통학적 분석을 통하여 기존에 보고된 적이 없는 신규 미생물 14종을 분리하였다.

• KSBB Journal
• /
• 제20권6호
• /
• pp.431-437
• /
• 2005

1. 고온 CSTR은 비교적 짧은 start-up 기간과 높은 $H_2$ 수율을 나타내었다. $H_2$ 생산속도와 $H_2$ 수율의 안정화를 근거로 판단컨대 start-up 기간은 30일 이내이었으며, 최고 $H_2$ 수율은 2.4 mol $H_2/mol$ glucose이었다. 2. 비교적 긴 HRT와 침전조를 이용한 biomass의 재순환에도 불구하고, 유입 포도당의 농도가 낮아 biomass 농도는 다른 중온 반응기에서 보고된 것에 비해 낮은 편이었다. 3. 운전 초기에 $CH_4$이 발생하였으나 8일 이후부터는 pH를 1.0 이하로 유지하였더니 14일 이후로는 거의 검출되지 않는 것으로 봐서 메탄생성균이 식종균에 남아 있더라도 반응기 운전조건을 통해 $CH_4$ 발생을 억제할 수 있었다. 4. 식종 미생물과 반응기로부터 취한 시료의 DGGE band 패튼이 다른 것으로 보아 고온 CSTR 조건에서 식종된 미생물 군집의 조성이 변화하였음을 알 수 있었다. 5. DGGE 분석결과 초기 43일간의 운전기간 동안에 관찰된 미생물 군집조성은 동적인 변화를 나타내었다. 약 14일부터는 biogas 조성이 거의 일정하였으나 미생물 군집은 동적 변화를 나타내었다. F. gondwanens와 T. Thermoanaerobacterium과 계통발생학적으로 가장 연관이 있는 개체군들이 운전 21일과 41일째에 각각 우점으로 나타났다. 6. 본 연구에서 식종 슬러지를 열처리하는데 사용한 조건은 메탄생성균을 완전히 제거하는데 불충분하다는 것은 운전 초기에 $CH_4$이 biogas에서 검출되었고, 식종 슬러지와 반응기로부터 취한 시료에서 메탄생성균이 가지는 mcrA 유전자가 PCR로 증폭되었으므로 알 수 있었다. 7. 메탄생성균의 주요 목에 특이적인 primers를 사용하여 PCR을 실시한 결과 식종슬러지에 있는 메탄생성균들은 주로 Methanosarcinales와 Methanomicrobiales 목에 속하였으며, $CH_4$이 발생했던 때의 반응기에 있는 메탄생성균들은 주로 Methanobacteriales 목에 해당되는 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
• /
• 제20권6호
• /
• pp.425-430
• /
• 2005

1. $H_2$ 생산속도와 $H_2$ 수율의 안정화를 근거로 판단컨대 start-up 기간은 30일 이내로 나타나 중온 CSTR에 비해 짧은 편이었다. 2. 고온 CSTR의 최고 $H_2$ 수율은 2.4 mol $H_2/mol$ glucose로 나타나 보고 된 중온의 것에 비해 우수한 편에 속하였다. 3. 운전 초기에 $CH_4$이 발생하였으나 14일 이후부터는 pH를 5.0 이하로 유지하면 거의 검출되지 않는 것으로 봐서 메탄생성균이 식종균에 남아 있더라도 반응기 운전 조건을 통해 $CH_4$ 발생을 억제할 수 있었다. 4. 고온 CSTR은 초기 운전 후에 적용한 운전조건의 변화(유입 포도당 농도, pH, 및 온도)에 민감한 것으로 나타났다. 특히 pH 및 온도변화에 대해 $H_2$ 생산속도와 $H_2$ 수율, 포도당 제거율 면에서 반응기 성능의 감소 및 불안정이 나타나, 운전 조건 변화 후에 나타난 고온 CSTR의 성능회복이 쉽지 않음을 알 수 있었다. 5. 문헌에 보고 된 중온 CSTR과는 달리 고온 CSTR는 일정한 조건에서도 불안정 한 성능을 나타내기도 하였다. 6. 불안정한 반응기 성능은 lactate 농도 증가와 더불어 n-butyrate와 acetate 농도 감소를 동반하였다. 생산된 n-butyrate와 acetate의 농도는 lactate의 농도변화와 반대의 경향을 나타내었다. 7. 비교적 긴 HRT와 침전조를 이용한 biomass의 재순환에도 불구하고, 유입 포도당의 농도가 낮아 biomass 농도는 다른 중온 반응기에서 보고된 것에 비해 낮은 편이었다. 8. T. thermosaccharolyticum와 계통발생학적으로 관련된 개체군이 반응기 운전 후 약 40일부터 우점으로 나타나 반응기 성능과 상관없이 그 이후로 계속 우세한 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
• /
• 제25권12호
• /
• pp.1399-1407
• /
• 2015

Klebsiella pneumoniae는 인간의 피부, 구강, 호흡기, 요로, 장관 등에서 일반적으로 존재하는 상재세균이다. 하지만 지역사회획득 폐렴의 주요 원인이 되는 기회감염균이기도 하다. 옥수수수염은 K. pneumoniae, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Shigella spp., Salmonella spp., Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa 등 병원성 세균에 대해 항균활성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 옥수수수염 농축액의 K. pneumoniae에 대한 항균능을 확인하고자 하였다. 이를 위해 K. pneumoniae ATCC 13883, broad-spectrum β-lactamase (BSBL) 생성균주, exteded-spectrum β-lactamase (ESBL) 생성균주 및 carbapenemase 생성균주를 수집하였다. 항균제 감수성 검사는 디스크 확산법을 사용하였고 내성유전자는 PCR 증폭과 염기서열 분석을 통해 확인하였다. 또한 항균활성 실험을 위하여 옥수수수염 농축액을 이용하여 MacConkey agar 평판배지(50%, 100%)를 제조하였고 균주의 성장억제를 확인하기 위하여 제조된 배지에 K. pneumoniae를 평판도말하여 37℃ 항온기에서 18시간동안 배양하였다. 수집된 K. pneumoniae는 SHV-1 (n=8), SHV-2a (n=8), SHV-5 (n=2), SHV-11 (n=2), SHV-12 (n=18), TEM-1 (n=10), CTX-M-3 (n=2), CTX-M-14 (n=2), CTX-M-15 (n=1), GES-5 (n=5), KPC-2 (n=6), KPC-3 (n=4) 및 NDM-1 (n=2)을 보유하고 있었다. 시험에 사용된 K. pneumoniae 균주 가운데 K. pneumoniae ATCC 13883균주에 대해 항균활성이 있었으나 BSBL, ESBL 및 carbapenemase 생성균주에 대한 항균활성을 확인할 수는 없었다. 따라서 옥수수수염 추출액은 K. pneumoniae에 의한 지역사회획득 감염증 예방과 회복에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.305-311
• /
• 1993

본 연구에서는 생리활성물질을 생성하는 해양미생물을 분리하기 위하여 연근해역의 해면을 조사하였다. 해면 중의 미생물은 $1.2{\times}10{\sim}2.1{\times}10^3/g$ 범위에 있었고, 이들 중 방선균은 $0.01{\sim}0.5\%$(data 생략)로 나타났다. 분리된 미생물은 각각 배양하여 항균물질을 검토하였으며, 검토하던 중에 비교적 강한 항균물질을 생산하는 균주 No. 101을 분리, 선발하였다. 선발된 균의 특징은 sclerotia로 형태가 다양하였고, 다양한 배지에서 생육이 가능하였고, 기균사의 색깔은 회백색, 배면의 색깔은 주로 회백색에서 갈색으로 나타났으며, 젤라틴 액화능과 전분 분해능을 가지나 myo-inositol은 이용하지 못하였다. 이 균의 배양학적 특성은 최적 pH 및 온도가 $6.5{\sim}7.0$ 및 $30^{\circ}C$였으며, 탄소원으로는 starch가 30g/l, 질소원으로는 casamino acid 10g/l가 적합한 것으로 나타났다. 방선균 No. 101의 균체 및 균배양액의 추출물에 대한 항균 및 항진균성에서는 Staphylococcus aureus와 Bacillus subtilis에서 강한 항균력을, 효모와 곰팡이에 대하여는 낮은 항진균성을 나타내었다.

• 생명과학회지
• /
• 제28권10호
• /
• pp.1179-1185
• /
• 2018

최근 괭생이모자반(Sargassum horneri)은 제주의 해안가와 해변, 연근해 양식장 등 매년 대량으로 속출되어 인근 양식업자 및 주민에게 막대한 피해를 주고 있는 추세이다. 본 연구에서는 제주 인근 연안으로 흘러 들어온 괭생이 모자반에 서식하고 있는 미생물의 다양성을 탐색하고 동정을 통한 미생물의 기능을 파악함으로써 생태학적 문제에 관한 기초자료를 제공하고자 하였다. Proteobacteria는 분리 된 균주 중 88%를 차지한 우점문으로 ${\alpha}-proteobacteria$강은 6속 10종으로 Pseudorhodobacter속이 40%를 차지하고 Paracoccus속 20%, Rhizobium, Albirhodobacter, Skermanella 및 Novosphingobium 속은 각각 10%를 차지했다. ${\beta}-proteobactera$강은 5속 10종으로 Hydrogenophaga속이 50%, Azoarcus 20%, 나머지 Oxalicibacterium, Duganella, Xenophilus속은 각각 10%를 차지했다. ${\gamma}-proteobacteria$강은 13속 57종으로 Proteobacteria문에서 74%로 우점강을 차지했고, Shewanella는 23%, Pseudomonas속 12%, Cobetia 19%, Rahnella, Vibrio 및 Serratia속은 4%, 나머지 Rheinheimera, Raoultella, Pantoea, Acinetobacter, Moraxella 및 Psychrobacter속은 2%를 차지했다. Actinobacteria는 1속 2종으로 Gordonia와 Nocardioides속이 각각 50%를 나타냈다. Bacteroidetes문은 3속 5종으로 Lacihabitans, Mariniflexile속은 33%, 나머지 Dyadobacter, Cellulophaga와 Ferruginibacter속은 11%를 차지했다.

• 한국축산식품학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.402-409
• /
• 2006

Although microorganisms are, in fact, the most diverse and abundant type of organism on Earth, the ecological functions of microbial populations remains poorly understood. A variety of bacteria including marine Vibrios encounter numerous ecological challenges, such as UV light, predation, competition, and seasonal variations in seawater including pH, salinity, nutrient levels, temperature and so forth. In order to survive and proliferate under variable conditions, they have to develop elaborate means of communication to meet the challenges to which they are exposed. In bacteria, a range of biological functions have recently been found to be regulated by a population density-dependent cell-cell signaling mechanism known as quorum-sensing (QS). In other words, bacterial cells sense population density by monitoring the presence of self-produced extracellular autoinducers (AI). N-acylhomoserine lactone (AHL)-dependent quorum-sensing was first discovered in two luminescent marine bacteria, Vibrio fischeri and Vibrio harveyi. The LuxI/R system of V. fischeriis the paradigm of Gram-negative quorum-sensing systems. At high population density, the accumulated signalstrigger the expression of target genes and thereby initiate a new set of biological activities. Several QS systems have been identified so far. Among them, an AHL-dependent QS system has been found to control biofilm formation in several bacterial species, including Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas hydrophila, Burkholderia cepacia, and Serratia liquefaciens. Bacterial biofilm is a structured community of bacterial cells enclosed in a self-produced polymeric matrix that adheres to an inert or living surface. Extracellular signal molecules have been implicated in biofilm formation. Agrobacterium tumefaciens strain NT1(traR, tra::lacZ749) and Chromobacterium violaceum strain CV026 are used as biosensors to detect AHL signals. Quorum sensing in lactic acid bacteria involves peptides that are directly sensed by membrane-located histidine kinases, after which the signal is transmitted to an intracellular regulator. In the nisin autoregulation process in Lactococcus lactis, the NisK protein acts as the sensor for nisin, and NisR protein as the response regulator activatingthe transcription of target genes. For control over growth and survival in bacterial communities, various strategies need to be developed by which receptors of the signal molecules are interfered with or the synthesis and release of the molecules is controlled. However, much is still unknown about the metabolic processes involved in such signal transduction and whether or not various foods and food ingredients may affect communication between spoilage or pathogenic bacteria. In five to ten years, we will be able to discover new signal molecules, some of which may have applications in food preservation to inhibit the growth of pathogens on foods.

• 미생물학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.127-132
• /
• 2002

본 연구에서는 갯녹음(백화)현상이 세균생태계와 어떤 관련 이 있는 지에 대한 기초자료 및 정보를 얻기 위하여 갯녹음 현상이 일어난 제주도 성산과 강정지역 연안의 해수에 존재하는 세균군을 16S rRNA중폭기법을 이용하여 조사하였다. 강정지 역에서는 Alcanivorax, Paracoccus, Damselae, Pseudomonas, Rhodovulum, Silicibacter, Sulfitobacter, Roseobacter등 다양한 종류의 세균이 분포되어 있었으며, Alcanivorax가 20%의 빈도로 가장 많이 나타났다. 반면, 성산 지역에서는 Pseudomonas속 균주가 우점종으로서 존재하였으며, Pseudomonas tolaasii (혹은 Pseudomonas corrugata)와 유연관계가 가까운 세균은 44%, Pseudamonas mandeli와 가까운 세균이 24%, Verrucomicrobiales와 가까운 세균은 4%,기타 동정되지 알은 세균은 세 group으로 구분되었으며, 각각 8%,8%, 12%를 차지하여, 두곳에 분포되어 있는 세균군상이 상당한 차이점 이 있음을 확인하였다. 갯녹음 지역인 강정과 성산 해수의 8월(표품 채집시기)의 수온은 $27^{\circ}C$~$27.4^{\circ}C$, 염분의 농도는 30.24-30.60%, pH는 8.23~8.36,용존산소량(DO)은 각각 7.20~7.28로, 두지역에서 매우 비슷한 것으로 조사된 바 있는 데, 이는 수온이나 염분의 농도, 또는 pH보다는 다른 원인에 의하여 두 갯녹음 지역에 분포하는 세균군의 차이를 가져왔음을 제시해 주었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권10호
• /
• pp.1090-1097
• /
• 2006

판지공장 인쇄폐수에 무산소 활성오니공정을 적용한 결과 $TCOD_{Mn}=90{\sim}94%$, $Color=58{\sim}81%$의 높은 제거효율을 얻었다. 산업현장 판지공장 폐수에 대한 무산소 활성오니공정의 설계분석을 위하여 Monod식에 의한 동력학적계수를 추정한 결과 $K_{max}$(최대 기질제거속도)=0.52 $day^{-1}$, $K_s$(반포화 기질농도)=314 mg/L, $K_d$(내생호흡계수)=0.274 $day^{-1}$, y(미생물의 합성계수)=0.908 mg/mg, ${\mu}_{max}$(최대 비생장속도)=0.472 $day^{-1}$로 산출되었다. 설계분석을 위한 부하인자의 값은 F/M비=$0.043{\sim}0.07$ kg-$TCOD_{Mn}$/kg-SS-day, BOD 용적부하=$0.18{\sim}0.3$ kg-$TCOD_{Mn}/m^3-day$, ${\theta}_x$(미생물 체류시간)=$=6.8{\sim}26.4$ day로 현장 검증되었다. 이러한 부하인자의 값을 미생물의 성장 동력학과 연계시켜 볼 때 F/M비는 ${\theta}_x$에 반비례하고, 단위측면에서 F/M비는 ${\mu}_{max}$와 같아야 하나 F/M비와 ${\mu}_{max}$는 상당한 차이가 있음을 알 수 있었다. 따라서 미생물의 성장 동력학을 이용한 무산소 활성오니공정을 설계하고자 할 때에는 충분한 안전율이 요구되는 것으로 사료되었다.