• 대한수의학회지
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• 제51권1호
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• pp.47-53
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• 2011

In Korea, groundwater is main water source in livestock farms. Most dairy and cattle farms have constructed their own wells for human drinking and livestock farming. However, these private residential wells have not been controlled by government and also there was scant study about livestock drinking water quality. Therefore this study was to monitor of the livestock farms' groundwater quality in Korea. Water samples were collected at 123 dairy and cattle farms and were analysed forty six substances with quality standard for drinking water approved by the Minister of Environment. Seventy eight (63.4%) of 123 samples failed to drinking water stand a test. The most frequent contaminants were nitrate-nitrogen and microbial. 22.8% (n=28) of samples showed nitrate-N concentration of higher than 10 mg/L meant that can't be used drinking water for human and the Nitrate-N concentration analysed in the range of 0.2 to 61.2 mg/L. All of 78 failed to drinking samples had microbial problems, especially 5.7% (n=7) of samples indicated water could be contaminated by feces. Other contaminants detected were zinc and evaporation residue. Especially detected zinc concentration (32 mg/L) was about ten times higher than standard of zinc (3 mg/L). Regression analysis indicated that groundwater pH did not influence to nitrate-N concentration but the hardness and chloride could affect to nitrate-N concentration in the groundwater. Most livestock farms were adjacent to crop farmland in Korea. This could cause contamination of groundwater with nitrate-N and pesticide that could accumulate livestock product. Moreover Heavy metal such as zinc and copper could be released from a corrosive plated water pipe in livestock farm. Put together, Korea livestock system is indoor, not pasture-based, hence livestock could be exposed to potential contaminated water consistently. Therefore on the basis of these data, appropriate livestock drinking water quality standards should be prepared to keep livestock healthy and their product safe. Further, livestock drinking water quality should be monitored continuously in suitable livestock drinking water standards.

• 농약과학회지
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• 제2권3호
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• pp.96-106
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• 1998

Micro-ecosystem (pot)중 quinclorac 토양잔류물의 행적을 구명하기 위하여 이화학적 특성이 상이하고 quinclorac의 신생 및 숙성 잔류물을 함유한 2종의 논토양에 42일간 벼를 재배하였다. 벼의 재배 유무와 무관하게 quinclorac 신생잔류물과 숙성 잔류물을 함유한 토양으로부터 방출된 $^{14}CO_{2}$의 양은 두 토양 모두에서 총처리 방사능의 2.2% 미만으로서 토앙 미생물에 의한 분해가 용이하지 않았음을 시사하였다. 서로 다른 quinclorac 토양잔류물을 함유한 두 토양에서 벼에 흡수 이행된 $^{14}C$의 양은 토양 A보다 유기물 함량과 점토의 함량이 적은 토양 B에서 더 많았고, quinclorac 잔류물의 흡수이행은 신생잔류물을 처리한 토양에서 보다 숙성 잔류물을 함유한 토양에서 적었다. 벼 수확 후 신생잔류물과 숙성잔류물을 함유한 토양 A에 잔류하는 $^{14}C$는 각각 총처리 방사능의 84.5와 86.3%로 비슷하였으며, 토양 B에서는 각각 61.8과 67.7%였다. 반면 벼를 재배하지 않은 토양중에서는 98.3%이상이 잔류하여 quinclorac이 화학적으로나 미생물적으로 비교적 안정한 화합물임을 입증하였다. Quinclorac의 추출불가 토양속박 잔류물은 토양 유기물에 강력하게 흡착 또는 결합되어 있고 대부분이 fulvic acid에 혼입되어 있었다.

• 농약과학회지
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• 제19권3호
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• pp.279-286
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• 2015

프루텔고치벌 브라코바이러스(CpBV)는 배추좀나방(Plutella xylostella)의 어린 유충에 기생하는 프루텔고치벌(Cotesia plutellae) 공생 폴리드나바이러스이다. 일부 CpBV 유전자들은 피기생체 유충의 면역반응을 낮추는 데 중요한 역할을 담당한다. 본 연구는 기주의 면역작용을 억제하는 CpBV 유전자를 이용하여 살충력이 높은 재조합 벡큘로바이러스를 개발하는 데 응용할 목적으로 수행되었다. 기보고 자료에 기초하여 CpBV-ELP1를 발현하는 재조합 벡큘로바이러스(AcMNPV-ELP1)를 선발하여 파밤나방(Spodoptera exigua) 충체에서 증식시켰다. 충체에서 증식된 재조합바이러스들은 파밤나방 유충 한 마리 당 $5{\times}10^{10}$ polyhedral inclusion body (PIB)를 생산하였다. 배양된 AcMNPV-ELP1은 파밤나방 유충에 높은 병원성을 보였다. 특히 파밤나방 1령과 노숙령기에 높은 살충력을 나타냈다. 파밤나방 유충이 가해하는 배추에 재조합 벡큘로바이러스($5{\times}10^6PIB/mL$)를 살포한 결과 처리 7일 후에 화학 농약인 테부페노자이드 보다 높은 방제효과(약 88%)를 나타냈다. 이 결과는 충체에서 대량배양된 AcMNPV-ELP1이 높은 병원성을 나타내 새로운 미생물방제제로 응용될 수 있음을 제시한다.

• 농약과학회지
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• 제17권3호
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• pp.193-199
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• 2013

Burkholderia pyrrocinia CAB08106-4은 Sclereotium cepivorum와 Sclereotium sp.균주에 의해 발생하는 마늘 흑색썩음균핵병에 대한 항박테리아 효능을 가지고 있다. 이는 Sclereotium cepivorum와 Sclereotium sp.에 의해 발생하는 마늘 흑색썩음균핵병을 포함한 다양한 식물병원체를 관리하고 예방하는데 있어 친환경적인 미생물 제품이다. 이번 시험의 목적은 Burkholderia pyrrocinia CAB08106-4를 경구, 호흡기, 정맥에 대한 단회투여 시의 급성독성 증상과 병원성을 비교하고 평가하고자 한다. 급성독성/병원성 시험에서 랫드를 3, 7, 14, 21일에 안락사하여 체내 미생물잔존상황을 관찰하였고, 투여 후 21일 동안 매일 임상증상 관찰과 체중증가량을 평가하였다. 이번 시험에서 전체 시험기간 동안 투여군에 있어서 사망례는 물론 시험물질 투여와 관련된 임상증상은 관찰되지 않았고 체중도 정상적으로 증가한 것으로 관찰되었다. 미생물의 체 내외 관찰결과에 있어서도 모든 군에서 미생물은 검출되지 않았으며, 생존동물을 부검 관찰한 병리소견에서도 Burkholderia pyrrocinia CAB08106-4 투여와 관련된 이상은 관찰되지 않았다. 이상의 결과를 통해 급성경구, 급성호흡기 및 급성정맥 시험에서 투여된 미생물의 시험물질은 독성과 병원성에 문제가 없는 것으로 평가되었다.

• 농약과학회지
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• 제17권4호
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• pp.371-378
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• 2013

토양에 서식하는 다양한 미생물 중에서 식물 근권에 서식하는 미생물들은 식물과 상호작용하며 독특한 군집을 형성한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 비료 연용 논토양과 무비 논토양에서 재배된 벼(Oryza sativa L.)의 근권으로부터 배양적 접근을 통해 다양한 방선균을 분리하여 항균활성을 조사하였다. 방선균의 선택적 배양을 위해서 4종류의 선택 배지를 이용하였고, 전체 152균주를 분리할 수 있었다. 분리된 균주들의 분류를 위해서 16S rRNA 유전자의 염기서열을 결정하여 표준균주와의 상동성을 비교하였다. 모든 균주들이 기존에 보고된 표준균주들과 99.0~100.0%의 높은 상동성을 나타내었으며, Dactylosporangium, Micromonospora, Kitasatospora, Promicromonospora, Streptomyces, Streptosporangium 등의 6개 속(genus)로 분류되었다. 그 중 Streptomyces 속에 포함되는 균주가 143균주 (94%)로 가장 많았다. 항균활성을 조사한 결과 대다수의 분리 균주들이 식물병원균에 항균성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 특히 벼 도열병균(Magnaporthe oryzae)에 우수한 항균활성을 보였다. 이와 같은 연구 결과는, 벼의 근권이 다양한 방선균을 분리할 수 있는 우수한 분리원이며, 분리된 방선균에서 다양한 생리활성 물질을 생산할 수 있음을 제시하여 준다. 또한 추후 연구를 통해 친환경 농업을 위한 유용한 미생물 제제로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 농약과학회지
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• 제17권4호
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• pp.454-459
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• 2013

난방제 해충의 하나인 파밤나방의 생물적 방제를 위하여 곤충병원성 곰팡이를 수집, 분리하여 파밤나방에 고병원성인 곰팡이를 선발하는 연구를 수행하였다. 곤충병원성 곰팡이의 수집은 친환경 농업지역인 경기도 양평 지역의 수집된 토양 샘플에 갈색거저리를 넣어 감염된 곤충에서 곰팡이를 분리, 수집하는 insect-bait법을 활용하였다. 분리한 곤충병원성 곰팡이를 파밤나방 3령 유충에 처리한 결과, FT83균주가 파밤나방에 병원성이 높았으며, 현미경을 이용한 형태학적 분석과 18srRNA의 ITS sequencing을 통한 분자생물학적 방법을 이용하여 동정한 결과 Metarhizium anisopliae로 동정되었다. 선발한 M. anisopliae FT83의 온도별 균사생장속도는 $15^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$까지는 온도가 증가할수록 균사의 생장이 촉진되었으나 35에서는 균사가 생장하지 않았다. 선발 균주의 농도별 살충율은 $1{\times}10^6$ conidia/ml에서 $81.6{\pm}9.3%$, $1{\times}10^7$ conidia/ml에서 100%, $1{\times}10^8$conidia/ml에서 100%로 $1{\times}10^7$ conidia/ml 농도가 경제적인 처리농도였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.40-44
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• 2003

Soil-borne infectious disease including Pythium aphanidermatum and Rhizoctonia solani causes severe damage to plants, such as cucumber. This soil-borne infectious disease was not controlled effectively by chemical pesticide. Since these diseases spread through the soil, chemical agents are usually ineffective. Instead, biological control, including antagonistic microbe can be used as a preferred control method. An efficient method was developed to select an antagonistic strain to be used as a biological control agent strain. In this new method, surface tension reduction potential of an isolate was included in the ‘decision factor’ in addition to the other factors, such as growth rate, and pathogen inhibition rate. Considering these 3 decision factors by a statistical method, an isolate from soil was selected and was identified as Bacillus sp. GB16. In the pot test, this strain showed the best performance among the isolated strains. The lowest disease incidence rate and fastest seed growth was observed when Bacillus sp. GB16 was used. Therefore this strain was considered as plant growth promoting rhizobacteria (PGPR). The action of surface tension reducing component was deduced as the enhancement of wetting, spreading, and residing of antagonistic strain in the rhizosphere. This result showed that new selection method was significantly effective in selecting the best antagonistic strain for biological control of soil-borne infectious plant pathogen. The antifungal substances against P. aphanidermatum and R. solani were partially purified from the culture filtrates of Bacillus sp. GB16. In this study, lipopeptide possessing antifungal activity was isolated from Bacillus sp. GB16 cultures by various purification procedures and was identified as a surfactin-like lipopeptide based on the Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance (NMR), high performance liquid chromatography mass spectroscopy (HPLC-MS), and quadrupole time-of-flight (Q-TOF) ESI-MS/MS data. The lipopeptide, named GB16-BS, completely inhibited the growth of Pythium aphanidermatum, Rhizoctonia solani, Penicillium sp., and Botrytis cineria at concentrations of 10 and 50 mg/L, respectively. A novel method to prevent the foaming and to provide oxygen was developed. During the production of surface active agent, such as lipopeptide (surfactin), large amount of foam was produced by aeration. This resulted in the carryover of cells to the outside of the fermentor, which leads to the significant loss of cells. Instead of using cell-toxic antifoaming agents, low amount of hydrogen peroxide was added. Catalase produced by cells converted hydrogen peroxide into oxygen and water. Also addition of corn oil as an oxygen vector as well as antifoaming agent was attempted. In addition, Ca-stearate, a metal soap, was added to enhance the antifoam activity of com oil. These methods could prevent the foaming significantly and maintained high dissolved oxygen in spite of lower aeration and agitation. Using these methods, high cell density, could be achieved with increased lipopeptide productivity. In conclusion to produce an effective biological control agent for soil-borne infectious disease, following strategies were attempted i) effective screening of antagonist by including surface tension as an important decision factor ii) identification of antifungal compound produced from the isolated strain iii) novel oxygenation by $H_2O_2-catalase$ with vegetable oil for antifungal lipopeptide production.

• 농약과학회지
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• 제14권4호
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• pp.326-331
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• 2010

오이 지상부에 발생하는 주요 곰팡이병인 노균병, 흰가루병 및 잿빛곰팡이병에 대한 생물적 방제를 위하여 오이식물제로부터 Bacillus subtilis B29, B. subtilis M10 and Streptomyces sp. CC19균주를 분리하였다. 오이 노균병에 대한 유묘검정에서 B. subtilis B29, B. subtilis M10과 Streptomyces sp. CC19균주는 0.5%, 20.2% 및 42.0%의 병반면적율을 나타내었지만, 무처리에서는 82.0% 발생하였다. 오이 흰가루병에 대한 비닐하우스 포장실험에서 B. subtilis B29, B. subtilis M10과 Streptomyces sp. CC19균주는 2.8%, 3.6%와 12.3% 발생하였지만 무처리에서 65.6% 발생면적을 나타내었다. 오이 잿빛곰팡이병에 대한 B. subtilis B29, B. subtilis M10과 Streptomyces sp. CC19균주는 8.0%, 30.8% 및 5.2%를 각각 나타내었고 무처리에서는 81.2%의 병반면적율을 나타내었다. 그러므로 B. subtilis B29균주는 오이에 발생하는 흰가루병, 노균병과 잿빛곰팡이병의 생물적 방제에 유망한 균주로 선발하였다.

• 농약과학회지
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• 제18권1호
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• pp.21-25
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• 2014

Burkholderia pyrrocinia CAB08106-4은 Sclereotium cepivorum과 Sclereotium sp. 균주에 의해 발생하는 마늘 흑색 썩음균핵병에 대한 항박테리아 효능을 가지고 있다. 이는 Sclereotium cepivorum과 Sclereotium sp.에 의해 발생하는 마늘 흑색썩음 균핵병을 포함한 다양한 식물병원체를 관리하고 예방하기 위하여 개발중인 친환경적인 미생물 제품이다. 본 연구에서는 마늘 흑색 썩음균핵병의 방제재로 개발중인 Bukholderia pyrrocinia CAB08106-4 원제($1.0{\times}10^9cfu/mL$)가 잉어와 물벼룩에 미치는 영향을 평가하였으며, 그 결과 $6.67{\times}10^4cfu/mL$의 농도에서는 독성이 관찰되지 않았다. 따라서 Burkholderia pyrrocinia CAB08106-4 원제는 담수어류 및 담수무척추동물에 영향이 낮을 것으로 기대된다.

• 농약과학회지
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• 제20권1호
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• pp.7-13
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• 2016

Polychlorinated biphenyl은 현재 대부분의 사용 금지된 염소계 농약과 함께, 대부분의 환경 매질에서 매우 일반적으로 검출되는 잔류성 유기물로서, 209종의 이성질체가 존재하며, 내생호르몬 교란 효과 등, 다양한 생리 독성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 해당 물질군의 환경 중, 분해소실과 관련된 연구는 주로 토양 등의 복잡한 매질을 주요 대상으로 수행되었으며, 또한 개별 이성질체에 관한 연구보다는 Aroclor 등, 혼합물 위주의 연구가 수행되었다. 한편 개별 이성질체에 관한 연구는 매우 제한적으로 수행되었다. 본 연구에서는 이와 같은 점을 고려하여, polychlorinated biphenyl 이성질체 중, 구조적 특성이 상이한 5종의 이성질체를 합성하여, 토양 중 일반적으로 분포하고 있는 미생물인 Aspergillus niger에 의한 대사과정을 밝히고자 하였다. Biphenyl 및 polychlorinated biphenyl 이성질체 중, biphenyl, PCB-1, 및 PCB-3은 A. niger에 의하여 매우 빠른 속도로 대사되어 배양 7일 후, 38-65% 내외의 모화합물이 수용성 대사물로 전환되었으나, PCB-38의 경우, 극소량의 대사물이 형성되었고(2%), PCB-126은 모화합물의 대사가 전혀 관찰되지 않았다. 한편 염소 치환기가 ortho-위치에 존재하는 PCB-1과 para-위치에 존재하는 PCB-3의 대사속도를 비교한 결과, PCB-3의 대사 속도가 현저히 큰 값을 보였으며, 이는 biphenyl ring의 3차원 형태와 관련된 것으로 생각된다. 미생물 반응 중, 형성된 주요 대사물은 mono- 및 di-hydroxy PCB로 사료되며, 해당 물질의 독성화학적 성상은 지속적 연구가 필요할 것으로 사료되었다.