• Journal of Veterinary Science
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• 제22권3호
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• pp.37.1-37.14
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• 2021

Background: Ticks are one of the most common external parasites in dogs, and are associated with the transmission of a number of major zoonoses, which result in serious harm to human health and even death. Also, the increasing number of pet dogs and pet owners in China has caused concern regarding human tick-borne illnesses. Accordingly, studies are needed to gain a complete understanding of the bacterial composition and diversity of the ticks that parasitize dogs. Objectives: To date, there have been relatively few reports on the analysis of the bacterial community structure and diversity in ticks that parasitize dogs. The objective of this study was to investigate the microbial composition and diversity of parasitic ticks of dogs, and assessed the effect of tick sex and geographical region on the bacterial composition in two tick genera collected from dogs in China. Methods: A total of 178 whole ticks were subjected to a 16S ribosomal RNA (rRNA) next generation sequencing analysis. The Illumina MiSeq platform targeting the V3-V4 region of the 16S rRNA gene was used to characterize the bacterial communities of the collected ticks. Sequence analysis and taxonomic assignment were performed using QIIME 2 and the GreenGene database, respectively. After clustering the sequences into taxonomic units, the sequences were quality-filtered and rarefied. Results: After pooling 24 tick samples, we identified a total of 2,081 operational taxonomic units, which were assigned to 23 phyla and 328 genera, revealing a diverse bacterial community profile. The high, moderate and low prevalent taxa include 46, 101, and 182 genera, respectively. Among them, dominant taxa include environmental bacterial genera, such as Psychrobacter and Burkholderia. Additionally, some known tick-associated endosymbionts were also detected, including Coxiella, Rickettsia, and Ricketssiella. Also, the potentially pathogenic genera Staphylococcus and Pseudomonas were detected in the tick pools. Moreover, our preliminary study found that the differences in microbial communities are more dependent on the sampling location than tick sex in the tick specimens collected from dogs. Conclusions: The findings of this study support the need for future research on the microbial population present in ticks collected from dogs in China.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권10호
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• pp.1580-1590
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• 2019

Capsaicinoids in red pepper powder are known to show anti-bacterial effects; however, their effects during kimchi fermentation are not known. This study aimed to investigate the effects of various concentrations of capsaicinoids on kimchi fermentation. Five sets of kimchi samples were prepared using 0 mg/kg (control), $98.34{\pm}5.34mg/kg$ (mild), $243.47{\pm}3.71mg/kg$ (medium), $428.63{\pm}30.78mg/kg$ (hot), and $1,320.49{\pm}28.27mg/kg$ (extreme) capsaicinoid. The characteristics of each kimchi sample, including pH, acidity, organic acid, sugars, sugar alcohol, capsaicinoid content, and microbial community were periodically investigated during fermentation. Kimchi with red pepper powder shows significantly higher acidity than control kimchi, whereas pH values were the same. Organic acid in kimchi with red pepper powder was higher than in control kimchi, probably caused by higher lactic acid bacteria (LAB) counts in kimchi samples with red pepper powder. Our results show that addition of red pepper powder decreased Leuconostoc spp. counts in the bacterial community. In particular, Lactobacillus sakei and Leuconostoc gelidum counts increased and decreased, respectively, with increasing capsaicinoid content of red pepper powder added to kimchi. Overall, the results of this study indicate that physicochemical properties and LAB such as L. sakei and L. gelidum are influenced by capsaicinoid content. However, further studies are necessary to investigate the effects of the percentage of red pepper powder in kimchi on fermentation to provide practical guidelines for producing standardized kimchi.

• 한국유기농업학회지
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• 제23권4호
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• pp.767-779
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• 2015

본 연구에서는 신규 개간지 유기농경지에서 가축분퇴비와 녹비작물을 2년간 연용하였을 때 유기물에 의한 밭 토양미생물 군집에 미치는 영향을 평가하고자 수행하였다. 가축분 퇴비와 녹비를 연용한 처리구는 화학비료와 무비 처리구에 비해 유기물 함량이 증가하였다. 세균과 사상균 개체수는 유기물을 연용 할수록 유기물 처리구와 화학비료 그리고 무비 처리구간의 유의적인 차이를 나타내었다. 또한 가축분 퇴비와 녹비 연용으로 토양 미생물체량은 모든 처리구가 증가하였으며 NPK와 무비구에 비해 퇴비, 녹비 처리구에서 높게 나타났다. 유기물 연용에 의한 토양미생물 군집의 기능적 다양성 분석에서 가축분 퇴비, 녹비 처리구가 화학비료나 무비구에 비해 기질 이용도가 유의적으로 증가하였으며 유기물 처리구가 화학비료나 무비구에 비해 높은 종 다양성을 나타냈다. 그리고 주성분 분석에서 제2주성분에 의해 유기물 처리구와 그렇지 않은 화학비료, 무비구로 분리되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제12권1호
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• pp.129-138
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• 1999

If rumen bacteria can be manipulated to utilize nutrients (i.e., ammonia and plant cell wall carbohydrates) more completely and efficiently, the need for protein supplementation can be reduced or eliminated and the digestion of fiber in forage or agricultural residue-based diets could be enhanced. However, these approaches require a complete and accurate description of the rumen community, as well as methods for the rapid and accurate detection of microbial density, diversity, phylogeny, and gene expression. Molecular ecology techniques based on small subunit (SSU) rRNA sequences, nucleic acid probes and the polymerase chain reaction (PCR) can potentially provide a complete description of the microbial ecology of the rumen of ruminant animals. The development of these molecular tools will result in greater insights into community structure and activity of gut microbial ecosystems in relation to functional interactions between different bacteria, spatial and temporal relationships between different microorganisms and between microorganisms and reed panicles. Molecular approaches based on SSU rRNA serve to evaluate the presence of specific sequences in the community and provide a link between knowledge obtained from pure cultures and the microbial populations they represent in the rumen. The successful development and application of these methods promises to provide opportunities to link distribution and identity of gastrointestinal microbes in their natural environment with their genetic potential and in situ activities. The use of approaches for assessing pupulation dynamics as well as for assessing community functionality will result in an increased understanding and a complete description of the gastrointestinal communities of production animals fed under different dietary regimes, and lead to new strategies for improving animal growth.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제25권2호
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• pp.16-23
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• 2020

In this work, ²²²Rn activity, major dissolved ions, and microbial community in ground- and surface waters were investigated to characterize groundwater inflow to the stream located in an urban area, Daejeon, Korea. The measured ²²²Rn activities in groundwater and stream water ranged from 136 to 231 Bq L^-1 and 0.3 to 48.8 Bq L^-1, respectively. The spatial distributions of ²²²Rn activity in the stream strongly suggested groundwater inflow to the stream. The change of geochemical composition of the stream water indicated the effect of groundwater discharge became more pronounced as the stream flows downstream. Furthermore, microbial community composition of the stream water had good similarity to that of groundwater, which is another evidence of groundwater discharge. Although groundwater inflow could not be estimated quantitatively in this study, the results can provide useful information to understand interactions between groundwater and surface water, and determine hydrological processes governing groundwater recharge and hydrogeological cycles of dissolved substances such as nutrients and trace metals.

• 생명과학회지
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• 제34권4호
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• pp.254-263
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• 2024

한국의 장은 콩을 발효시켜 만든 식품으로 대표적인 종류로는 고추장, 된장, 청국장, 간장이 있다. 본 연구에서는 콩 발효식품의 미생물 군집을 분석하고, 각 장류의 유형에 따른 미생물 군집 구조 차이에 영향을 미치는 미생물(biomarker)과 분포 차이를 비교하기 위해 총 200종의 장류 시료를 next-generation sequencing을 통해 16S rRNA 마이크로바이옴 분석을 수행하였다. Alpha-diversity 분석 결과 종 풍부도를 나타내는 지수 CHAO는 고추장과 청국장에서 분석에서 된장과 간장 그룹에 비해 유의미하게 높은 경향을 보였다 (p<0.001). 네 가지 장류의 미생물 분포 분석 결과 목(order) 수준에서 Bacillales가 고추장, 된장, 청국장 그룹에서 우세한 반면, 간장의 경우 Lactobacillales가 우세한 것으로 차이가 나타났다. LEfSe (Linear dis- criminant analysis Effect Size)분석을 통해 전통 장류의 과(family)와 종(species) 수준에서 바이오마커를 분석하였다. Leuconostocaceae, Thermoactinomycetaceae, Bacillaceae, Enterococcaceae가 과 수준에서 장 유형에 따른 미생물 군집 구조 차이에 큰 기여를 하는 바이오마커로 나타났으며, Bacillus subtilis, kroppenstedtia sanguinis, Bacillus licheniformis, Tetragenococcus halophilus가 종 수준에서 네 종류의 발효식품을 미생물학적으로 분류할 수 있는 가장 중요한 특징으로 나타났다. PERMANOVA (Permutational multivariate analysis of variance) 분석 결과 네 가지 장류는 미생물 군집 구조가 통계학적으로 유의미한 차이가 나타났으며 (p=0.001), 그 중 간장 그룹의 미생물 군집 구조가 가장 차이를 보였다. 본 연구의 결과는 한국 발효식품의 미생물학적 분포 특성과 장류 유형별 미생물 군집 구조차이에 영향을 미치는 미생물을 규명하였으며, 발효과정에 참여하는 미생물에 대한 지식을 넓히고 발효 콩 식품의 품질을 향상시키는 데 도움이 될 것으로 기대한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권5호
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• pp.704-715
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• 2006

Oil spill was found in 1999 from a diesel storage facility located near the top of Baekun Mountain in Uiwang City. Application of bioremediation techniques was very relevant in removing oil spills in this site, because the geological condition was not amenable for other onsite remediation techniques. For efficient bioremediation, bacterial communities of the contaminated site and the uncontaminated control site were compared using both molecular and cultivation techniques. Soil bacterial populations were observed to be stimulated to grow in the soils contaminated with diesel hydrocarbon, whereas fungal and actinomycetes populations were decreased by diesel contamination. Most of the dieseldegrading bacteria isolated from contaminated forest soils were strains of Pseudomonas, Ralstonia, and Rhodococcus species. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis revealed that the profiles were different among the three contaminated sites, whereas those of the control sites were identical to each other. Analysis of 16S rDNA sequences of dominant isolates and clones showed that the bacterial community was less diverse in the oil-contaminated site than at the control site. Sequence analysis of the alkane hydroxylase genes cloned from soil microbial DNAs indicated that their diversity and distribution were different between the contaminated site and the control site. The results indicated that diesel contamination exerted a strong selection on the indigenous microbial community in the contaminated site, leading to predominance of well-adapted microorganisms in concurrence with decrease of microbial diversity.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권3호
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• pp.377-384
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• 2012

온도조건이 유기물의 질소무기화율, 인지질 지방산유래 미생물 분포와 군집구조에 미치는 영향을 평가하고자 수행하였다. 비화산회토양 30 g에 입상유기질비료, 음식물퇴비, 돈분퇴비를 각각 2 g씩 잘 혼합한 후 $10^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $30^{\circ}C$에서 항온배양을 하면서 질소 무기화량과 인지질 지방산 함량을 분석하였다. 질소 무기화율은 온도와 비례하여 증가하였으며 음식물퇴비>입상유기질비료>돈분퇴비 순으로 질소무기화율이 높았다. 지방산 유래 미생물 그룹의 분포는 온도, 유기물종류에 따라 차이를 보였으며 시간이 경과 할수록 미생물의 밀도는 감소하는 경향을 나타냈다. G-/G+, F/B, Unsat/sat비는 온도가 올라가면서 감소하였다. 인지질 지방산 함량을 이용하여 주성분 분석을 한 결과 270일에 온도에 따라 입상유기질비료는 뚜렷한 미생물군집구조를 보였다. 결론적으로 미생물 활성은 온도, 유기물 종류에 따라 상대적인 민감도와 시기별로 차이를 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권4호
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• pp.467-474
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• 2012

본 연구는 토양과 온도조건이 질소무기화율, 인지질 지방산유래 미생물 분포와 군집구조에 미치는 영향을 평가하고자 수행하였다. 화산회토양 30 g에 입상유기질비료, 음식물퇴비, 돈분퇴비를 각각 2 g씩 잘 혼합한 후 $10^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $30^{\circ}C$에서 항온배양을 하면서 질소 무기화율과 인지질 지방산 함량을 분석하였다. 질소 무기화율은 온도와 비례하여 증가하였으며 음식물퇴비>입상유기질비료>돈분퇴비 순으로 질소무기화율이 높았다. 지방산 유래 미생물 그룹의 분포는 온도, 유기물종류에 따라 차이를 보였으며 시간이 경과 할수록 미생물의 밀도는 감소하는 경향을 나타냈다. G-/G+, F/B, Unsat/sat 비는 온도가 $10^{\circ}C$씩 올라갈수록 감소하였고 cy19:0/$18:1{\omega}7c$비는 음식물퇴비와 돈분퇴비에서 증가하였다. PLFA 함량을 이용한 주성분 분석 결과 초기 (75일)는 $10^{\circ}C$, 후기 (270일)는 $30^{\circ}C$에서 온도요인에 따라 뚜렷하게 미생물 군집을 보였으며 시간이 경과 할수록 군집이동이 나타냈다.

• 생명과학회지
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• 제33권7호
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• pp.565-573
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• 2023

숙주 동물과 동물의 장내 미생물의 건강 또는 생산성에 대한 연구결과를 미루어 볼 때, 가축 동물의 장내 미생물에 대한 연구는 매우 중요하다. 본 연구는 국내에서 사육되는 젖소 중 홀스타인 종과 저지종 젖소의 장내 미생물을 분석하고 차세대 염기서열 분석을 통해 젖소 종에 따른 장내 미생물 군집 구조의 차이를 규명하고자 하였다. 젖소의 원유 생산과 관련있는 것으로 알려진 종 풍부도와 종 다양성 지수 분석 결과 대부분의 풍부도 및 다양성 지수가 홀스타인 종 보다 저지 종에서 유의한 수준으로 높은 것으로 나타났으나, 종 간의 계통학적 거리를 합산하여 산출되는 phylogenetic diversity 지수는 낮은 것으로 나타났다. 미생물 분포 분석 결과 홀스타인과 저지 종의 두 집단 장내 미생물 군집 구조가 다른 것으로 나타났다. 두 종의 젖소에서 과(family) 수준의 다양한 장내 미생물간의 분포에 상관관계가 있는 것으로 나타났으며, 특히 저지 종의 장내 미생물은 다양한 미생물 분포 사이에 매우 유의한 수준의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 두 종의 젖소 장내 미생물 구조에 차이가 있는지 확인하기 위해 beta-diversity 분석을 수행하였으며, PCoA 분석과 UPGMA clustering 분석 결과 두 그룹의 cluster가 명확히 분리되는 것을 시각적으로 확인하였으며, PERMANOVA 분석 결과 두 종의 장내 미생물 군집 구조가 통계적으로 매우 유의한 수준의 차이가 있는 것으로 나타났다. 두 젖소 종의 장내 미생물 군집 구조 차이에 기여하는 미생물을 확인하기 위해 LEfSe 분석을 수행하였으며, 그 결과 Firmicutes, Bacilli, Moraxellaceae, Pseudomonadales 등의 상대적인 미생물 분포 차이가 두 그룹간 장내 미생물 군집 구조 차이에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.