• 한국토양비료학회지
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• 제40권6호
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• pp.442-446
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• 2007

토양에 고정되어 축적된 난용성 인산염을 가용화하는 유용세균을 선발하여 생물비료로 이용하고자 고추, 토마토, 상추, 오이, 목초, 잔디의 근권토양 및 뿌리표면에서 인산가용화능이 있는 세균을 분리하였다. 선발된 인산가용화균은 16S rRNA 염기서열과 생화학적특성 등에 의해 동정되었으며, 난용성인산 가용화기능이 우수한 세균 Pseudomonas sp. CL-1 및 Kluyvera sp. CL-2균주를 선발하였다. Pseudomonas sp. CL-1균주는 esculin과 gelatin, casein을 가수분해하였고, 그리고 glucose, arabinose, mannose, mannitol, N-acetyl-glucosamine, gluconate, caprate, adipate, malate, citrate 등을 이용하였다. Kluyvera sp. CL-2 균주는 esculin과 CM-cellulose를 가수분해 하였고 acetoin을 생성하였다. 그리고 glucose, arabinose, mannose, mannitol, N-acetyl-glucosamine, maltose, gluconate, malate, citrate 등을 이용하였다. Pikovskaya's medium에서 선발균주의 난용성인산 $Ca_3(PO_4)_2$의 인 가용화량을 정량한 결과 Pseudomonas sp. CL-1과 Kluyvera sp. CL-2 균주는 접종후 1일, 3일에 각각 148.0, $193.4(P\;mg\;L^{-1})$와 482.8 mg, 493.6 mg의 인 가용화량을 나타내었다

• Animal Bioscience
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• 제34권12호
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• pp.1940-1950
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• 2021

Objective: The objective of this study was to explore the effects of maize straw treated with calcium oxide (CaO) and various moisture, on the composition and molecular structure of the fiber, and gas production by fermentation in an in vitro rumen environment. Methods: The experiment used 4×3 Factorial treatment. Maize straws were treated with 4 concentrations of CaO (0%, 3%, 5%, and 7% of dry straw weight) and 3 moisture contents (40%, 50%, and 60%). Scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray fluorescence spectroscopy were employed to measure the surface texture, secondary molecular structure of carbohydrate, and calcium (Ca) content of the maize straw, respectively. The correlation of secondary molecular structures and fiber components of maize straw were analyzed by CORR procedure of SAS 9.2. In vitro rumen fermentation was performed for 6, 12, 24, 48, and 72 h to measure gas production. Results: Overall, the moisture factor had no obvious effect on the experimental results. Neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber, acid detergent lignin, hemicellulose and cellulose contents decreased (p<0.05) with increasing concentrations of CaO treatment. Surface and secondary molecular structure of maize straw were affected by various CaO and moisture treatments. NDF had positive correlation (p<0.01) with Cell-H (H, height), Cell-A (A, area), CHO-2-H. Hemicellulose had positive correlation (p<0.01) with Lignin-H, Lignin-A, Cell-H, Cell-A. Ca content of maize straw increased as the concentration of CaO was increased (p<0.01). Gas production was highest in the group treated with 7% CaO. Conclusion: CaO can adhere to the surface of the maize straw, and then improve the digestibility of the maize straw in ruminants by modifying the structure of lignocellulose and facilitating the maize straw for microbial degradation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권8호
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• pp.967-975
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• 2022

Kombucha mutualistic community (KMC) is composed by acetic acid bacteria and yeasts, producing fermented tea with health benefits. As part of the BIOlogy and Mars EXperiment (BIOMEX) project, the effect of Mars-like conditions on the KMC was analyzed. Here, we analyzed metagenome-assembled genomes (MAGs) of the Komagataeibacter, which is a predominant genus in KMC, to understand their roles in the KMC after exposure to Mars-like conditions (outside the International Space Station) based on functional genetic elements. We constructed three MAGs: K. hansenii, K. rhaeticus, and K. oboediens. Our results showed that (i) K. oboediens MAG functionally more complex than K. hansenii, (ii) K. hansenii is a keystone in KMCs with specific functional features to tolerate extreme stress, and (iii) genes related to the PPDK, betaine biosynthesis, polyamines biosynthesis, sulfate-sulfur assimilation pathway as well as type II toxin-antitoxin (TA) system, quorum sensing (QS) system, and cellulose production could play important roles in the resilience of KMC after exposure to Mars-like stress. Our findings show the potential mechanisms through which Komagataeibacter tolerates the extraterrestrial stress and will help to understand minimal microbial composition of KMC for space travelers.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제4권3호
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• pp.99-104
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• 1976

섬유소자화세균 (Cellulomonas flavigena KIST 321) 으로서 볏짚을 기질로 하여 단세포단백을 생산함에 있어 볏짚을 분쇄한 뒤 NH$_4$OH 및 NaOH 로서 처리하고 각종의 산으로 중화할 때의 균체의 생산성을 검토하였다. 1. 볏짚분말을 1규정농도의 NaOH, NH$_4$OH 용액 10배량으로 처리한 뒤(기질대비 NaOH 사용량은 40%) 과잉의 알카리를 수세 또는 H$_3$PO$_4$, H$_2$SO$_4$, HCl, $CH_3$COOH 등의 산으로 중화하여 기질로 사용한 결과 H$_3$PO$_4$로 중화하는 것이 가장 좋았으며 이때 균체생산량은 12.2811 기질소화량은 78%였다. 2. NH$_4$OH 처리보다는 NaOH 처리가 효과적이었으므로 NaOH 사용량을 기질대비 1~20%로 변경하여 처리후 H$_3$PO$_4$로 중화하여 사용한 결과 6%의 농도로 상온에서 15~24시가 처리함이 적당하였다. 3. NaOH 처리시 수분량은 물/볏짚비율이 2내지 3이 적당하였고 NaOH/볏짚 비율은 6%에서 5% 정도로 줄일수 있었다. 4. 볏짚의 앞카리 처리시 121$^{\circ}C$에서 30분간 처리하면 상온에서 15~24시간 처리효과와 동일한 효과를 얻을 수 있으며 멸균효과도 기대할 수 있다. 5. 배지내의 인산염의 농도를 $K_2$HPO$_4$ 및 KH$_2$PO$_4$동량으로 0.2~0.3%로 조절하면 HCl 및 H$_2$SO$_4$로 중화하여도 H$_3$PO$_4$로 중화할때와 동일한 결과를 얻었다. 즉 HCl로 중화할때는 인산염 농도를 0.2%(phosphorous 농도로 0.04%)로 조절하여 11.2g/$\ell$의 균체량을 얻었고 H$_2$SO$_4$로 중화할 때는 인산 .농도를 0.3%(인농도 0.04%)로하여 12.2g/$\ell$ 균체량을 얻어 H$_3$PO$_4$로 중화할때 보다 경제적인 면에서 효과적임을 알았다.

• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.237-242
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• 2015

탄산칼슘 형성세균에 의한 건축물 균열보수 및 그들의 내구성 증진은 기존 화학제에 비해 친환경적이며, 영구적이라는 측면에서 그들의 응용에 대한 연구는 중요한 위치를 차지하고 있다. 그러나 균열복구 기전이 세균의 대사에 의한 calcite crystal 형성과정에서 기인되는 것으로, 대사과정 중 산 형성으로 시멘트 기반 콘크리트 건축물에 대한 위해 가능성 논란이 지속 제기되었다. 따라서 본 연구는 시멘트 모르타르에 대한 생물학적 부식능이 있는 방제대상 미생물을 결정하고 시멘트 콘크리트 건축물에의 안전한 적용을 위한 다기능성 탄산칼슘 형성세균을 평가하기 위해 수행되었다. 이를 위해 첫째, 건축물에서 분리된 균사형 진균, 효모, 세균 균주들을 대상으로 chalky test를 실시하여 $CaCO_3$에 대한 가용화능을 평가하였다. 그 결과 건축물에서 분리된 세균 균주의 경우 가용화 능이 없는 것으로 평가되었으며, C. sphaerospermum KNUC253 및 P. prolifica KNUC263 균주가 $CaCO_3$에 대한 가용화 활성을 보여, 시멘트 기반 건축물 표면에서 방제되어야 균주로 판단된다. 둘째, 독도 토양 및 건축물에서 분리되어 시멘트 표면 진균생장 억제효과, 시멘트 표면균열을 수복 및 수분 침투력 감소효과가 보고된 특허등록 균주 A. nicotianae KNUC2100, B. thuringiensis KNUC2103, S. maltophilia KNUC2100 및 B. aryabhatti KNUC205들이 $CaCO_3$을 가용화하지 않음을 볼 때 산 형성으로 인한 시멘트 모르타르 주성분인 $CaCO_3$에 대한 위해는 없을 것으로 평가된다. 이에 더하여 그들 중 B. aryabhatti KNUC205, A. nicotianae KNUC2100의 경우 건축소재 열화가능성의 판단근거로 널리 활용되고 있는 bio-degradative assay에서 다양한 고분자물질 구성요소에 대해 활성을 나타내지 않아 다양한 건축환경에 대해 활용 가능성을 보여주었다.