• 한국지반공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.5-13
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• 2016

요소 분해 미생물을 이용하여 흙 입자 사이에 칼사이트를 석출시킬 때 칼슘원이 필요하며, 일반적으로 염화칼슘을 칼슘원으로 사용하고 있다. 염화칼슘은 도로, 지반 및 주변 식물에 부작용을 일으키므로 본 연구에서는 버려지는 달걀껍질을 사용한 칼슘원을 개발하고자 하였다. 미생물에 기존 칼슘원인 염화칼슘 또는 식초로 달걀껍질을 분해하여 얻은 새로운 칼슘원을 혼합하여 모래 입자 사이에 칼사이트를 생성시킨 다음, 고결모래의 칼사이트 생성량, 투수계수 및 일축압축강도를 비교 분석하였다. 공시체 제작은 느슨한 상태의 Ottawa모래로 직경 5cm, 높이 10cm 공시체를 만든 다음 Sporosarcina pasteurii 미생물을 포함한 요소와 두 종류의 칼슘원을 1일 1회씩 30일 동안 주입하여 제작하였다. 칼슘원으로 달걀껍질을 사용한 경우 칼사이트 생성량은 평균 7.2%로 염화칼슘을 사용한 경우보다 1.2배 높았다. 또한 달걀껍질을 사용하여 고결시킨 공시체의 투수계수는 평균 3.82E-5cm/s로 7.7배 정도 감소하였으며, 일축압축강도는 평균 387kPa로 염화칼슘을 사용한 경우보다 1.2배 높았다. 한편, 칼슘원에 관계없이 칼사이트 생성량이 증가할수록 강도는 증가하고 투수계수는 감소하는 경향을 보였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권5호
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• pp.596-604
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• 2019

본 연구는 퇴적물이 소모하는 산소량(SOD)과 환경 인자가 서로 미치는 영향을 파악하기 위해 퇴적물 배양실험을 수행하였다. 이를 위해 실험실에서 용출 반응조를 설치하여 20일간 배양하였으며, 퇴적물에 존재하는 물질 중 P 및 Fe와의 관계를 중점적으로 연구하였다. 분석 결과, 수층의 용존 산소는 시간의 경과에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 퇴적물의 산화환원전위 또한 음의 방향으로 진행되어 혐기적 환원환경이 조성되었다. 퇴적물 산소요구량(SOD)은 배양 초기 0.05mg/g로 측정되었으며, 20일차 0.09mg/g으로 퇴적물이 소모하는 산소량이 증가하는 경향을 관찰하였다. 이는 chl-a의 증가로 퇴적물 표층에 축적된 유기물의 분해에 의한 산소 소모(Biological-SOD), 그리고 환원반응에 의해 생성된 금속 환원물이 재산화 할 경우 소모되는 산소(Chemical-SOD)에 의한 것으로 보인다. 퇴적물에서 추출한 존재형태별 인과 SOD의 상관관계를 살펴보면 Ex-P, Org-P의 경우 양의 상관관계, Fe-P의 경우 음의 상관관계를 나타내었다. 또한, 실험 20일차 퇴적물의 미생물 군집을 분석한 결과 혐기성 철 환원균(FeRB)이 우점종으로 검출되었다. 따라서, 철 산화물과 결합한 인산염이 환원반응에 의해 분리될 경우 인산염은 수중으로 용출되어 일차생산력을 증가시키며, 환원물은 재산화 하여 퇴적물 산소 소모량에 기여하므로 본 연구는 산소 수지의 개선을 위한 기초 자료로 이용될 것으로 기대된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.872-877
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• 2011

인삼재배에서 논전환밭의 이용이 증가하는 추세이며, 개간밭과 더불어 유기물투입의 효과를 조사할 필요가 있다. 토양생물은 유기물의 분해에 영향을 미치는 중요한 요소이기 때문에 유기물 시용이 토양생태계에 미치는 영향을 조사했다. 유박과 퇴비를 개간밭과 논전환밭에 $20Mg\;ha^{-1}$ 와 $40Mg\;ha^{-1}$로 투입하였다. 미생물상 변화는 인지 질지방산을 분석하여 검정하였고, 동물상의 변화는 미소동물의 개체밀도를 측정하였다. 미생물에 대한 PLFA 지수나 미소동물의 밀도는 개간밭보다 논전환밭에서 높았다. 개간밭에서는 유기물 투입에 의한 처리간 차이가 적었다. 논전환밭에서는 퇴비 $40Mg\;ha^{-1}$ 처리구에서 날개응애 밀도가 증가하였고, 이들의 밀도는 곰팡이 PLFA와 양의 상관관계가 나타났다. 위의 결과는 개간밭에서 유기물 함량이나 토양생물의 밀도가 낮은 심토로 개간하면 유기물을 투입하여도 토양생물에 대한 효과가 적을 수 있다는 것을 보여준다. 논전환밭에서는 유기물에 대한 토양생물들의 반응이 다르며 토양의 물리화학성도 토양생태계에 영향을 미칠 수 있다. 논전환밭과 개간밭에서는 유기물에 대한 토양생물의 반응이 다르므로, 투입된 유기물의 분해나 이에 따른 양분의 순환이 다를 수 있기 때문에 두 토양에서 시비방법을 다르게 할 필요성이 있다고 생각된다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제4권2호
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• pp.53-62
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• 2019

해양 종속영양 박테리아는 수생태계에서 미소생물환의 주요 구성원으로 유기물의 분해 등 생지화학적 순환에서 중요한 역할을 한다. 해양 생태계의 물질 순환과 에너지 흐름을 이해하기 위해서는 박테리아의 변동에 대한 연구 조사가 중요하다. 본 연구는 방조제 건설로 변형된 영산강 하구 해수역을 대상으로 박테리아와 환경인자들의 월 변동 양상을 조사하였고, 박테리아 변동의 주요인자인 식물플랑크톤(chlorophyll-a)과의 상관성을 크기별로 구분하여 파악하고자 하였다. 연구 결과, 영산강 하구의 박테리아는 저층보다 표층에서 높은 개체수를 보였으며, 겨울철보다 여름철에 개체수가 높았다. 그리고 방조제에 가까울수록 개체수가 증가하였으며, 방조제와 가장 인접한 정점에서 2018년 8월, 9월 그리고 2019년 6월에 최대치로 증가하였다. 박테리아의 개체수가 높았던 정점과 시기에 식물플랑크톤의 생체량도 증가하면서 통계분석결과에서도 양의 상관성을 보였고 크기별로도 모두 유사한 상관성을 보였다. 이러한 결과는 식물플랑크톤 기원의 유기물이 박테리아 변동에 영향을 미치고 있고 크기별로 그 영향의 차이가 없음을 제시하고 있다. 또한 수온에 비례하여 증가하는 박테리아의 계절 분포는 박테리아의 성장에 대한 수온의 영향을 보여주는 결과라 볼 수 있다. 그 외에 간헐적인 담수 유입을 통한 영양염 공급과 박테리아의 개체수 변동의 연관성은 관찰되지 않았다. 본 연구에서는 또한 특정시기에 성층이 거의 없는 조건에서 용존산소가 고갈되는 빈산소층이 관찰되었는데 이는 식물플랑크톤 기원 유기물 공급과 박테리아의 분해로 인한 산소 소모의 결과로 추정된다.

• 보존과학회지
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• 제38권3호
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• pp.243-253
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• 2022

본 연구에서는 청송심씨묘 출토 금직물 유물 2점(부금 원삼, 직금 치마)에 대한 비파괴 분석방법을 이용하여 유물 상태, 섬유 재질, 표면 오구(汚垢), 금속사에 대한 재료적 특성을 파악하였다. 출토 당시 유물의 상태는 모두 갈변되어 본래의 색상을 확인할 수 없으며, 섬유재질은 SEM과 FT-IR의 Amide I, II, III, IV 피크와 정색 반응 결과들로 누에고치로부터 얻은 견 섬유임을 확인할 수 있었다. 표면 오염물인 흰색 오구와 검정색 오구는 FT-IR, XRF 분석결과 시신의 부패와 미생물 분해로 나타난 지방질, 단백질 등의 가수분해 물질임을 확인할 수 있었다. 금속사의 금박층을 XRF로 분석한 결과 금(Au)으로 확인되었으며, 금속사 배지에 대한 FT-IR, 정색 반응 결과 배지의 접착제 성분은 Amide I, II, III와 3000 cm^-1 전·후의 Amide A, B의 결과로 동물성 교(膠)로 확인되었고, 배지는 정색 반응 결과 국내에서 생산된 닥나무 인피 섬유인 한지로 확인할 수 있었다.

• 한국포장학회지
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• 제29권1호
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• pp.15-25
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• 2023

본 연구는 식품의 저장 수명을 연장하기 위하여 식품 포장재로 활용되는 항미생물 활성 액티브 패키징의 최신 연구 동향을 파악하기 위하여 수행되었다. 특히, 최근 5년간 발표된 항미생물 활성 필름 및 코팅 연구를 분석하였으며, 연구에서 활용한 고분자 소재와 항미생물 소재를 정리하였다. COVID-19 대유행으로 인한 플라스틱 오염 문제가 격화되면서 식품 포장재의 고분자 소재로는 바이오 기반의 분해성 소재가 주목받고 있으며, 분해성 소재에 항미생물 화합물을 혼입하여 기능적 특성을 부가한 액티브 필름 및 코팅 제제에 관한 연구가 활발하게 수행되었다. 항균 액티브 패키징 개발에 주요하게 활용된 소재는 정유, 추출물 등의 유기 화합물, TiO₂, ZnO, AgNPs 등의 무기 화합물과 박테리오파지 및 엔도라이신 등의 생물 소재로 관찰되었다. 또한 주요하게 사용된 항진균 소재는 정유 등의 천연 화합물, 무기산(염) 및 유기산(염)을 포함하는 합성 유기계 화합물과 금속 및 나노입자 등의 무기화합물로 분류되었다. 한편, 항바이러스 소재로는 GTE, GSE 및 AITC 등의 유기 화합물 관련 연구만이 주로 관찰되었다. 동향 분석 결과, 항균 및 항진균 액티브 패키징의 효능 평가는 활발하게 수행되어 왔으나, 이들의 물리 화학적 특성 개선 연구가 미흡하여 산업화로 이어지는 것에 한계가 있어, 이에 대한 추가 연구가 필요하다고 판단된다. 또한 분해성 항바이러스 액티브 패키징에 대한 산업체에서의 수요가 증가할 것으로 예상되므로, 항바이러스 소재 발굴 및 패키징 적용을 위한 활발한 노력이 요구된다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권4호
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• pp.399-408
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• 2019

미백 성분으로 사용되는 알부틴은 피부질환 및 발암물질로 알려진 히드로퀴논을 생성할 수 있으며, 살균보존제는 화장품을 장기간 보관 및 사용 중 미생물의 오염을 방지하기 위해 필수적이기는 하지만 독성 및 피부 자극 등 안전성의 문제가 제기되고 있다. 이번 연구에서는 온·오프라인으로 판매되는 알부틴 함유 미백 기능성화장품 40건을 대상으로 히드로퀴논과 살균보존제 21종에 대하여 함량 및 사용실태를 조사하였다. 그 결과, 히드로퀴논은 9건이 검출 되었으며, 이 중 7건에서 0.3 ~ 0.9 ppm으로 식품의약품안전처에서 설정한 기준에 적합하였으나, 2건에서는 8.4 ppm, 50.5 ppm으로 검출이 되어 기준을 초과하였다. 살균보존제는 40건 중 20건에서 검출되었으며, 검출 항목 및 범위는 페녹시에탄올 0.1 ~ 0.7% (15건), 메틸파라벤 0.19 ~ 0.21% (2건), 클로르페네신 0.13% (1건), 클로르헥시딘 0.006%(1건), 프로필파라벤 0.06% (1건) 로 모두 기준 이내로 검출되었다. 또한 화장품 중 기능성 화장품의 경우 화장품법에 의하여 1차 또는 2차 포장에 기능성 화장품이라는 단어를 표기해야 하지만 40건 중 1건에서 표기가 되어 있지 않았다. 실험 결과 살균보존제는 안전하게 관리 되는 것으로 판단되지만, 히드로퀴논이 검출된 제품은 알부틴이 분해되어 생성되었다고 사료 되어 알부틴의 분해에 대한 추가적 연구 및 품질관리의 개선이 요구된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 International Symposium
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• pp.111-124
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• 2003

기존의 오염물질을 제거하는 많은 화학적-물리적 정화 방법은 고비용과 오랜 시간을 요구하는 처리 과정 등의 단점을 갖고 있는 경우가 많았다. 따라서 흙과 수(水)환경내로 유입된 오염물질을 빠른 시간 내에 제거 할 수 있는 대안이 요구 되었다. 흙에 유출된 화합 물질 중 상당양은 흙에 의해 격리, 구속되고 이로 인해 일단 구속된 오염물질은 물과 유기 용매에 의해서도 잘 추출되지 않는 것으로 보고 되고 있다. 이러한 흙에 의한 오염물질의 비유동성(immobilization) 과정은 오염물질의 제거 기술의 대안으로 평가 될 수 있다. 기존 연구자들의 연구 결과, 화학적 혹은 물리적 반응 작용을 통해 오염물질을 흙을 구성하는 물질에 구속할 수 있음이 증명되었다. 이러한 과정 중 환경적 측면에서 볼 때, 화학적 반응이 더 우수하다 할 수 있다. 이는 강한 공유결합(covalent bonds)으로 연결될 경우 미생물의 활동이나 화학 처리로도 이를 분리하기 어렵기 때문이다. 리그닌(lignin) 분해에서 발생하는 휴믹(humic) 물질 등이 안정 된 화학적 연결을 통해 흙 매질 내에 오염물질과 결합하는 대표적 물질이다. 인위적으로 제조된 많은 화학물질은 자연적에서 발생하는 휴민산 발생원(humic acid precursors)과 닮았다. 따라서 화학물은 부식 과정(humifications process)동안 부식토(humus) 내로 병합(incorporate)되어 진다. 일단 이렇게 구성된 결합체는 생물체와 오염물질과의 반응을 방지하여 오염물질로 인한 생물체로의 독성을 감소시키는 역할을 하게 된다. 본 논문에서는 이러한 흙의 유기물(organic matter)와 오염물질과의 결합체에 대한 평가로서 다음의 항목에 대한 고찰이 이루어져야 함을 강조하였다. (a)결합체에서 생물체(biota)와의 반응에 의해 오염물질은 감소되는가\ulcorner (b) 모(parent) 화합물과 비교하여 복합체 생성물(complexed products)이 얼마나 덜 유독한가\ulcorner 그리고 (c)지하수 오염이 오염물질의 유동성 구속에 의해 얼마나 감소되는지\ulcorner

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.808-819
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• 2023

본 연구에서는 미생물균총에서 B. licheniformis K12 균주의 양상을 확인하기 위한 선발마커 개발을 시도하였다. Bacillus licheniformis는 바위게 내장에서 유산생산균주로써 분리되었다. 본 균주는 중온에서 성장이 양호할 뿐만 아니라 유전체 분석결과 protease, amylase, cellulase, lipase, protease, xylanase 등 다양한 고분자 물질들을 분해할 수 있는 효소류들을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, bacteriocin 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 5개 부위를 확보하였다. 후보마커는 recombinase 부위 3개(BLK1, 2, 3) integrase 부위 1개(BLK4), phase 관련 1개(BLK5)로 나타났다. 후보 선발마커로써 Bacillus species가 다른 B. licheniformis, B. velezensis, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BLK1 recombinase, BLK2 recombinase family protein, BLK4 site-specific integrase 등에서 B. licheniformis에서 특이적인 위치에 PCR 산물이 나타나는 것을 확인하였다. 또한, B. licheniformis 표준균주로써 subspecies에 대한 PCR을 수행한 결과 BLK1 및 3이 선발마커로써 양호한 것으로 나타났다. 따라서 BLK1이 미생물균총에서 종(species) 및 아종(subspecies) 선발마커로써 활용 가능할 것으로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제13권2호
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• pp.111-129
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• 1970

핵산 및 그 관련물질 연구의 일환으로서 미생물 효소에 의하여 핵산을 분해하여 5'-mononucleotides 생성을 목적으로 미생물에서 5'-phosphodiesterase 생성균주를 얻기위하여 전국 각지 76개 지역에서 논, 밭, 산, 하천의 토양 그리고 퇴비, 누룩, 메주 등 시료 210종을 수집하였다. 이 수집 시료로 부터 dilution pour plate method 로서 Aspergillus속 240주, Penicillium속 232주, Neurospora속, 19주, Monascus속 16주, 그리고 Streptomyces속 265주로 총 758주를 순수 분리하였다. 분리된 모든 균주에 대하여 RNA-depolymerase 균의 crude enzyme 중에는 5'-AMP deaminase가 공존하고 있으므로 효소반응 중에 RNA 가 5'-mononucleotide로 분해 축적하는 동안에 5'-AMP의 adenine의 6위치에 붙은 $NH_2$기를 탈아미노하여 hypoxanthine으로 하기 때문에 5'-IMP 로 되는 것이라 생각된다. 분리 동정 된 Penicillium citreo-viride PO 2-11 strain과 Streptomyces aureus SOA 4-21 strain 이 생성한 5'-phosphodiesterase 로서 RNA를 효소 분해하여 5'-mononucleotide 의 정량한 결과는 Table 10과 같다. productivities를 1차 screening 하고 5'-phosphodiesterase productivities로서 2차 screening 하여 우수균주를 얻고 동정하였다. 우수균주의 5'-phosphodiesterase productivity에 대하여 배양상의 optimum condition을 검토하고 5'-phosphodiesterse activity에 미치는 여러 화합물의 영향과 효소반응의 최적 조건을 구명하였다. 우수균주가 생성한 5'-phosphodiesterase에 의하여 RNA 분해로 반응 최종 산물을 ion exchange column chromatography법으로 정량하고 최종 분해 산물엔 5'-mononucleotide를 paper chromatography, thinlayer chromatography, UV-absorption spectra, carbazole reaction 및 Schiff's reaction 등으로 동정한 결과는 다음과 같다. [1] 5'-phosphodiesterase productivity가 가장 우수한 두 균주를 선정하였고 이들은 토양에서 분리 되었으며 선정된 푸른 곰팡이는 Penicillium citreoviride PO 2-11로 동정되었고 방사선균은 Streptomyces aureus SOA 4-21로 동정되었다. [2] 분리 선정 된 Penicillium citreo-viride PO 2-11 strain은 배양상의 optimum condition 이 pH 5.0이고 temperature는 $30^{\circ}C$이었고 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase의 효소 반응상의 optimum condition 이 pH 4.2이고 temperature는 $60^{\circ}C$이었다. 그리고 5'-phosphodiesterase 생성에서 최적 탄소원은 sucrose이고 질소원은 $NH_4NO_3$이고 corn steep liquor나 혹은 yeast extract를 각각 0.01%씩 첨가한 구는 첨가하지 않은 control 구보다 20%의 5'-phosphodiesterase 생성 증가를 나타 내었다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiestrase는 $Mg^{++},\;Ca^{++},\;Zn^{++},\;Mn^{++}$ 등 금속이온은 activator이고 EDTA, citrate, $Cu^{++},\;Co^{++}$ 등은 inhibitor 임을 알았다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase는 RNA를 분해하여 분해율 65.81%이었고 5'-AMP, 5'-GMP, 5'-UMP 및 5'-CMP를 생성하며 이때 축적되는 5'-mononucleotides중 5'-GMP 만이 정미성이 있음을 알았고 이균은 5'-AMP deamaminase가 없음을 확인하였다. 이 균의 효소에 의하여 RNA에서 정미성 5'-GMP 186.7 mg/RNA(g)를 생산할수 있음을 알았다. [3] 분리 선정된 Streptomyces aureus SOA 4-21 strain은 배양상의 optimum condition이 pH 7.0이고 temperature는 $28^{\circ}C$이었고 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase의 효소반응상의 optimum condition이 pH 7.3이고 temperature는 $50^{\circ}C$이었다. 그리고 5'-phosphodiesterase 생성에서 최적탄소원은 glucose이고 질소원은 asparagine이고 yeast extract 0.01%첨가구가 control 구보다 40%의 5'-phosphodiesterase 생성증가를 나타내었다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase는 $Ca^{++},\;Zn^{++},\;Mn^{++}$ 등 금속이온은 activator 이고 citrate, EDTA, $Cu^{++}$ 등은 inhibitor 임을 알았다. 또한 이 균은 5'-phosphodiesterase 뿐만 아니라 5'-AMP deaminase도 생성함을 확인하였다. 그러므로 RNA 분해율은 63.58% 이었고 RNA를 분해하여 5'-AMP, 5'-CMP, 5'-GMP 및 5'-UMP로 축적시키고 RNA가 효소 분해됨과 동시에 5'-AMP deaminase도 작용하며 생성된 5'-AMP 의 60% 상당을 5'-IMP로 전환시키는 특성이 있어서 정미성 5'-mononucleotide 생성이 전자의 균보다 두드러지게 증가함을 밝혔다. 이 균에 의하여 RNA에서 정미성 5'-IMP 171.8 mg/RNA(g) 및 5'-GMP 148.2 mg/RNA(g)생산할 수 있어 정미성 5'-mononucleotide 320mg/RNA(g)를 생산할 수 있음을 알았다.