• 미생물학회지
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• 제46권4호
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• pp.352-358
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• 2010

서로 다른 처리공정으로 운영되는 4개의 하수시설을 대상으로 16S rRNA 유전자 기반의 pyrosequencing을 이용해 활성슬러지 하수처리 생물반응기의 세균군집구조를 분석하였다. 활성 슬러지에는 Rhodocyclales, Burkholderiales, Sphingobacteriales, Myxococcales, Xanthomonadales, Acidobacteria group 4, Anaerolineales, Methylococcales, Nitrospirales, Planctomycetales 목에 속하는 염기서열이 전체의 54-68%를 차지해, 소수의 세균 분류군이 활성슬러지 세균군집의 대부분을 차지하고 있었다. 이들 소수 세균 분류군의 조성은 처리장별로 차이가 있었으며, 하수처리장의 운전조건 및 환경조건에 영향을 받는 것으로 추측되었다. 또한, 활성슬러지는 매우 다양한 세균 종을 가지는 것으로 관찰되었는데(Chao1 richness estimate: 1,374-2,902 operational taxonomic units), 대부분의 다양성은 희귀 종에 기인한 것으로 나타났다. 특히, 분리막으로 운영되는 하수처리시설에서 높은 다양성을 나타내었는데, 처리공정이 매우 긴 고형물체류시간으로 운영되어 느리게 성장하는 다양한 세균이 서식하는데 용이하기 때문인 것으로 판단되었다. High-throughput pyrosequencing 기술을 이용하여 활성슬러지 세균군집을 처리장별로 비교 분석한 본 연구는 향후 활성슬러지 미생물의 생태학적 특성을 보다 잘 이해하고 하수처리공정을 개선하는데 도움이 될 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권4호
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• pp.266-274
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• 2000

토양과 작물근계의 유용미생물을 이용하여 작물생산성을 증대하고 병충해의 생물학적 방제를 위해서는 토양-근계의 미생물군집을 분석하고 그 기능을 밝히는 것이 전제가 되어야한다. 그러나 희석평판법으로는 극히 일부분만이 배양된다는 점을 고려할 때, 생존하지만 배양 불가능한 미생물의 군집 분석도 반드시 병행할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는, 고추재배지의 토양, 근권토양, 근면의 세균군집 구조해석을 위해서, 배양을 거치지 않고 각 시료로부터 직접 DNA를 추출하여 PCR증폭, 16S rDNA cloning, sequencing, 계통 해석을 행했다. 그 결과, 토양중에는 근권세균보다 미지의 동정이 되지 않는 세균이 우점하고 있었다. 27 clones 중에서 16 clones이 그램음성세균의 대표격인 Proteobacteria였으며, 방선균 등이 속해있는 고(高) G+C 그램양성세균군은 1 clone이 검출되었다. 그 외는 CFB 군이 2 clones, Verrucomicrobia가 1 clone이었고, Nitrospira가 1 clone이었으며 4 clones은 어느 군에도 속하지 않았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권4호
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• pp.551-560
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• 2018

Bellflower root (Platycodon grandiflorum), which belongs to the Campanulaceae family, is a perennial grass that grows naturally in Korea, northeastern China, and Japan. Bellflower is widely consumed as both food and medicine owing to its high nutritional value and potential therapeutic effects. Since foodborne disease outbreaks often come from vegetables, understanding the public health risk of microorganisms on fresh vegetables is pivotal to predict and prevent foodborne disease outbreaks. We investigated the microbial communities on the bellflower root (n = 10). 16S rRNA gene amplicon sequencing targeting the V6-V9 regions of 16S rRNA genes was conducted via the 454-Titanium platform. The sequence quality was checked and phylogenetic assessments were performed using the RDP classifier implemented in QIIME with a bootstrap cutoff of 80%. Principal coordinate analysis was performed using the weighted Fast UniFrac distance. The average number of sequence reads generated per sample was 67,192 sequences. At the phylum level, bacterial communities from the bellflower root were composed primarily of Proteobacteria, Firmicutes, and Actinobacteria in March and September samples. Genera Serratia, Pseudomonas, and Pantoea comprised more than 54% of the total bellflower root bacteria. Principal coordinate analysis plots demonstrated that the microbial community of bellflower root in March samples was different from those in September samples. Potential pathogenic genera, such as Pantoea, were detected in bellflower root samples. Even though further studies will be required to determine if these species are associated with foodborne illness, our results indicate that the 16S rRNA gene-based sequencing approach can be used to detect pathogenic bacteria on fresh vegetables.

• 미생물학회지
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• 제48권3호
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• pp.192-199
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• 2012

미세조류는 광합성을 통하여 바이오디젤과 같은 부가가치상품을 생산할 수 있으며, 미세조류를 이용한 생명공학 기술이 주목 받고 있다. 그러나 질소원과 탄소원은 미세조류 배양 비용을 높여 충분한 바이오매스 생산에 제한요소가 되고 있다. 미세조류를 배양하는데 도시하수를 이용하는 것은 생산단가를 낮추는 좋은 대안이 될 수 있으며, 본 연구에서는 옥외 수질정화 배양 시스템(mini raceway open pond)을 이용하여 적용했다. 실험에 사용한 도시하수는 하수종말처리장의 1차 침전지를 거친 유입수를 이용하였으며, 토착 미세조류를 mini raceway open pond에서 배양하였다. 체류시간 6일의 운전 후 TN, TP, COD-$_{Mn}$, $NH_3$-N의 평균 제거 효율은 80.18%, 63.56%, 76.34%, 96.74%로 각각 나타났다. 18S rRNA gene 분석결과 녹조류인 Chlorella, Scenedesmus가 우점하였으며, 16S rRNA gene 분석결과 Rhodobacter, Luteimonas, Agrobacterium, Thauera, Porphyrobacte의 5종의 bacteria가 동정되었다. 이러한 결과를 통하여 미세조류를 이용한 호기성 처리나 과도한 발전비용 없이 효과적인 하수처리를 할 수 있는 가능성을 확인하였다. 그리고 도시하수는 미세조류 배양에 필요한 탄소원과 질소원을 제공할 수 있으며 미세조류 바이오매스는 상업적 목적으로 이용될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권11호
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• pp.1772-1781
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• 2007

Activated sludge was sequentially adapted to benzene, toluene, and o-xylene (BTX) to study the effects on the change of microbial community. Sludge adapted to BTX separately degraded each by various rates in the following order; toluene>o-xylene>benzene. Degradation rates were increased after exposure to repeated spikes of substrates. Eleven different kinds of sludge were prepared by the combination of BTX sequential adaptations. Clustering analyses (Jaccard, Dice, Pearson, and cosine product coefficient and dimensional analysis of MDS and PCA for DGGE patterns) revealed that acclimated sludge had different features from nonacclimated sludge and could be grouped together according to their prior treatment. Benzene- and xylene-adapted sludge communities showed similar profiles. The sludge profile was affected from the point of the final adaptation substrate regardless of the adaptation sequence followed. In the sludge adapted to 50 ppm toluene, Nitrosomonas sp. and bacterium were dominant, but these bands were not dominant in benzene and benzene after toluene adaptations. Instead, Flexibacter sp. was dominant in these cultures. Dechloromonas sp. was dominant in the culture adapted to 50 ppm benzene. Thauera sp. was the main band in the sludge adapted to 50 ppm xylene, but became vaguer as the xylene concentration was increased. Rather, Flexibacter sp. dominated in the sludge adapted to 100 ppm xylene, although not in the culture adapted to 250 ppm xylene. Two bacterial species dominated in the sludge adapted to 250 ppm xylene, and they also existed in the sludge adapted to 250 ppm xylene after toluene and benzene.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권3호
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• pp.301-310
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• 2012

Prosopis juliflora and Parthenium hysterophorus are the two arid, exotic weeds of India that are characterized by distinct, profuse growth even in nutritionally poor soils and environmentally stressed conditions. Owing to the exceptional growth nature of these two plants, they are believed to harbor some novel bacterial communities with wide adaptability in their rhizosphere. Hence, in the present study, the bacterial communities associated with the rhizosphere of Prosopis and Parthenium were characterized by clonal 16S rRNA gene sequence analysis. The culturable microbial counts in the rhizosphere of these two plants were higher than bulk soils, possibly influenced by the root exudates of these two plants. The phylogenetic analysis of V1_V2 domains of the 16S rRNA gene indicated a wider range of bacterial communities present in the rhizosphere of these two plants than in bulk soils and the predominant genera included Acidobacteria, Gammaproteobacteria, and Bacteriodetes in the rhizosphere of Prosopis, and Acidobacteria, Betaproteobacteria, and Nitrospirae in the Parthenium rhizosphere. The diversity of bacterial communities was more pronounced in the Parthenium rhizosphere than in the Prosopis rhizosphere. This culture-independent bacterial analysis offered extensive possibilities of unraveling novel microbes in the rhizospheres of Prosopis and Parthenium with genes for diverse functions, which could be exploited for nutrient transformation and stress tolerance in cultivated crops.

• 한국치위생학회지
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• 제19권2호
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• pp.161-172
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• 2019

Objectives: This study aimed to analyze the correlation between oral function, oral environment, and brain cognitive function in the elderly. Methods: The subjects were 60 users of senior community center and elderly day care center. The survey was conducted from November to December 2018. Subjects were assessed by oral examination and myofunction test. Oral myofunction was measured using $IOPI^R$ and Lip de $Cum^R$. Survey data were analyzed using the statistical programs of PASW Statistics ver. 18.0. Results: Tongue muscle strength and lips muscle strength was higher in males than in females. The tongue and lip strengths were higher in the <81 years old group than the ${\geq}81$ years old group. Functional tooth analysis showed that there was a ${\geq}15$ teeth group ($40.91{\pm}7.36$) and a <15 teeth group ($32.52{\pm}7.14$). Lip muscle strength analysis showed that the ${\geq}15$ teeth group ($10.54{\pm}3.40$) was higher than the <15 teeth group ($8.20{\pm}2.41$, p<0.05). Tongue muscle strength, lumbar muscle strength, and functional tooth number were lower in the elderly subjects with mild cognitive impairment. Cognitive function was significantly correlated with functional tooth number (r=0.386, p<0.001), tongue strength (r=0.478, p<0.001), and lip strength (r=0.281, p<0.05). Tongue strength was significantly correlated with lip strength (r=0.360, p<0.001) and functional tooth number (r=0.633, p<0.001). Lip strength was significantly correlated with functional tooth number (r=0.376, p<0.001). Conclusions: These results showed that age and functional tooth number influenced oral muscle strength and that the number of functional teeth and oral muscle strength were low in the elderly with mild cognitive impairment. Oral myofunction training and oral care program are suggested to improve the quality of life of the elderly.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제62권4호
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• pp.333-337
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• 2019

본 연구에서는 절식이 일반사료 및 고지방사료를 섭취한 마우스의 장내미생물생태에 미치는 영향에 관하여 조사하였다. 일반 사료 및 고지방사료를 마우스에 16주 동안 무한급이 형태로 섭취하게 하여 실험종료 직전에 1일(24시간) 간 절식시켰으며, 절식 전 후의 분변 샘플을 채집하고 MiSeq을 이용하여 장내미생물생태 분석을 진행하였다. 본 연구의 결과는 고지방사료를 섭취한 마우스에서는 절식 전후 장내미생물생태 내의 종 풍부성과 균등성이 감소한 반면, 일반사료를 섭취한 마우스에서는 차이를 나타내지 않았다. 또한, 고지방사료를 섭취한 마우스의 장내미생물생태에서는 절식 후 변화하는 것을 확인하였으며, 일반 사료를 섭취한 마우스의 절식 전후 변화가 없었다. Difference abundance analysis는 일반사료를 섭취한 마우스에서 절식 이후 S24-7로 분류되는 OTU는 증가하고, Ruminococcaceae로 분류되는 OTU가 감소하는 것으로 확인되었다. 반면, 고지방사료를 섭취한 마우스에서는 절식 이후 10OTUs가 감소하고, 3OTUs가 증가하였는데, 대부분 Ruminococcaceae로 분류되는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과는 마우스에서의 절식이 장내미생물생태 중 Ruminococcaceae의 abundance에 영향을 미치며, 일반사료를 섭취한 마우스에 비해 고지방사료를 섭취한 마우스에서 절식에 대한 효과가 더 명확하게 나타난다는 것을 시사한다.

• 한국습지학회지
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• 제24권2호
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• pp.69-82
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• 2022

본 연구는 상시 담수 상태의 복합생태 논습지에서 유기농 벼-큰징거미새우 복합생산 조건 시 1) 논습지 토양 화학성 및 세균 군집 특성을 파악하여 토양 화학성과 세균 간의 상관관계를 분석하고, 2) 유기농 벼 단작 토양과 관행 벼 단작 토양의 세균 군집과 비교하여 유기농 복합생태 토양의 미생물 다양성을 비교 분석하는 것이다. 토양 화학성의 경우 유기농 복합생산 운영 기간이 길수록 유효인산과 유기물 함량이 증가한다. 모든 토양 시료에서 문(Phylum) 수준의 세균 분석 결과 9개의 주요 문이 분포되어 있으며, 모든 토양 시료에서 Proteobacteria가 우점하고 있다. 속(Genus) 수준 분셕 결과 37개의 주요 속이 분류되었으며, 벤다이어그램 분석 결과 모든 토양 시료에 존재하는 250개의 OTU가 분류되었고, 유기농 벼재배 토양에 특화된 561개의 OTU가 관찰되었다. 주좌표분석 결과 관행 벼 단작 토양의 세균 군집과 비교하여 유기농 벼 단작 토양과 유기농 복합생태 논습지 토양의 세균 군집 간 유사도가 높은 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권11호
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• pp.1823-1833
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• 2018

Fluorescence in-situ hybridization (FISH) is a common and popular method used to investigate microbial communities in natural and engineered environments. In this study, two specific 16S rRNA-targeted oligonucleotide probes, CLZ and KCLZ, were designed and verified to quantify the genus Clostridium and the species Clostridium kluyveri. The optimal concentration of hybridization buffer solution for both probes was 30% (w/v). The specificity of the designed probes was high due to the use of pellets from pure reference strains. Feasibility was tested using samples of Chinese liquor from the famed Luzhou manufacturing cellar. The effectiveness of detecting target cells appears to vary widely in different environments. In pit mud, the detection effectiveness of the target cell by probes CLZ and KCLZ was 49.11% and 32.14%, respectively. Quantitative analysis by FISH technique of microbes in pit mud and fermented grains showed consistency with the results detected by qPCR and PCR-DGGE techniques, which showed that the probes CLZ and KCLZ were suitable to analyze the biomass of Clostridium spp. and C. kluyveri during liquor fermentation. Therefore, this study provides a method for quantitative analysis of Clostridium spp. and C. kluyveri and monitoring their community dynamics in microecosystems.