• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권3호
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• pp.379-385
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• 2014

The purpose of this study was to compare the ability of an engineered Escherichia coli to degrade chlorpyrifos (Cp) using an organophosphorus hydrolase enzyme, encoded in both Flavobacterium sp. ATCC 27551 or Pseudomonas diminuta, by employing the Lpp-OmpA chimera and the N-terminal domain of the ice nucleation protein as anchoring motifs. Tracing of the expression location of the recombinant protein using SDS-PAGE showed the presentation of OPH by both anchors on the outer membrane. This is the first report on the presentation of OPH on the cell surface by Lpp-OmpA under the control of the T7 promoter. The results showed cell growth in the presence of Cp as the sole source of energy, without growth inhibition, and with higher whole-cell activity for both cells harboring plasmids pENVO and pELMO, at approximately 10,342.85 and 10,857.14 U/mg, respectively. Noticeably, the protein displayed by pELMO was lower than the protein displayed by pENVO. It can be concluded that Lpp-OmpA can display less protein, but more functional OPH protein. These results highlight the high potential, of both engineered bacteria, for use in the bioremediation of pesticide-contaminated sources in the environment.

• Journal of Microbiology
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• 제41권4호
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• pp.327-334
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• 2003

This study employed two PCR-based 16S rDNA approaches, amplified rDNA restriction analysis (ARDRA) and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE), to characterize the bacterial community structure in groundwater. Samples were collected from groundwater for the use by private residences, as well as for industrial and agricultural purposes, in Ansan City. Each PCR product was obtained by PCR with eubacteria 16S rDNA and variable V3 region specific primer sets. After amplification, the 16S rDNA PCR products were digested with 4-base site specific restriction endonucleases, and the restriction pattern analyzed. The genetic diversity and similarity of the groundwater bacterial community was analyzed by eubacteria universal primer sets for the amplification of variable V3 regions of the bacterial 16S rDNA. The result of the bacterial community analysis, by ARDRA and DGGE, revealed the same pattern. The highest diversity was found in groundwater from site G1, which was used in residences. In the DGGE profile, a high intensity band was sequenced, and revealed to be Pseudomonas sp. strain P51.

• The Plant Pathology Journal
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• 제35권5호
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• pp.473-485
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• 2019

Kiwifruit (Actinidia spp.) is an economically important crop and a bacterial canker disease, caused by Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa), is the most destructive disease in kiwifruit production. Therefore, prevent and control of the disease is a critical issue in kiwifruit industry worldwide. Unfortunately, there is no reliable control methods have been developed. Recently, interest in disease control using microbial agents is growing. However, kiwifruit microbiota and their roles in the disease control is mainly remaining unknown. In this study, we secured bacterial libraries from kiwifruit ecospheres (rhizosphere, endospere, and phyllosphere) and screened reliable biocontrol strains against Psa. As the results, Streptomyces racemochromogenes W1SF4, Streptomyces sp. W3SF9 and S. parvulus KPB2 were selected as anti-Psa agents from the libraries. The strains showed forcible antibacterial activity as well as exceptional colonization ability on rhizosphere or phyllosphere of kiwifruit. Genome analyses of the strains suggested that the strains may produce several anti-Psa secondary metabolites. Our results will contribute to develop biocontrol strains against the kiwifruit canker pathogen and the disease management strategies.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권3호
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• pp.501-512
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• 2019

The seasonal effects on the biostability of drinking water were investigated by comparing the seasonal variation of assimilable organic carbon (AOC) in full-scale water treatment process and adsorption of AOC by three filling materials in lab-scale column test. In full-scale, pre-chlorination and ozonation significantly increase $AOC_{P17\;(Pseudomonas\;fluorescens\;P17)}$ and $AOC_{NOX\;(Aquaspirillum\;sp.\;NOX)}$, respectively. AOC formation by oxidation could increase with temperature, but the increased AOC could affect the biostability of the following processes more significantly in winter than in warm seasons due to the low biodegradation in the pipes and the processes at low temperature. $AOC_{P17}$ was mainly removed by coagulation-sedimentation process, especially in cold season. Rapid filtration could effectively remove AOC only during warm seasons by primarily biodegradation, but biological activated carbon filtration could remove AOC in all seasons by biodegradation during warm season and by adsorption and bio-regeneration during cold season. The adsorption by granular activated carbon and anthracite showed inverse relationship with water temperature. The advanced treatment can contribute to enhance the biostability in the distribution system by reducing AOC formation potential and helping to maintain stable residual chlorine after post-chlorination.

• 한국토양비료학회지
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• 제50권3호
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• pp.135-149
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• 2017

In order to obtain promising rice growth-promoting microbial strains that can be used as substitutes for chemical fertilizers, 172 bacterial strains were isolated from rice roots grown in Korean and Russian soils. Out of them, the strains KR076, KR083, KR181 and RRj228 showed plant growth-promoting activities on maize seedlings. Bacillus megaterium KR076 and Bacillus sp. KR083 showed both nitrogen-fixing and plant growth-promoting activities, while Rhizobium sp. KR181 and Pseudomonas sp. RRj228 appeared to support only plant growth-promotion, but not $N_2$ fixation. Especially, RRj228 showed high growth promoting activity at low concentrations. Inoculation studies with KR083 and RRj228 revealed a high affinity to the Japonica rice variety such as Junambyeo than the Korean Tongil type variety such as Arumbyeo. Both KR083 and RRj228 strains showed rhizoplane and/or endophytic colonization in Japonica and Tongil types rice when soaked with the bacterial suspension of $1.1{\times}10^5cfu\;ml^{-1}$ for six and twelve hours. However, the total bacterial cell numbers were higher in the roots of Japonica variety than in the Tongil type. In inoculation trials with Daesanbyeo rice variety, the seedlings inoculated with KR181 and RRj228 at the rate of $2.0{\times}10^6cfu\;ml^{-1}$ showed yield increment of 35% and 33% (p < 0.01), respectively, so that they contributed to the replacement of chemical fertilizer at half doses of N, $P_2O_5$, and $K_2O$ in pots. In Junambyeo rice seedlings, the strain RRj228, when inoculated with a cell suspension of $1.8{\times}10^6cfu\;ml^{-1}$, promoted 3.4% higher yield at 70% dose than at a full dose level of N $110kg\;ha^{-1}$ in field. These results suggest that the rhizobacteria KR181 and RRj228 are prospective strains for enhancing rice performance.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권3호
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• pp.460-470
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• 2017

Mussels are major fouling organisms causing serious technical and economic problems. In this study, antifouling activity towards mussel was found in three compounds isolated from a marine bacterium associated with the sea anemone Haliplanella sp. This bacterial strain, called PE2, was identified as Vibrio alginolyticus using morphology, biochemical tests, and phylogenetic analysis based on sequences of 16S rRNA and four housekeeping genes (rpoD, gyrB, rctB, and toxR). Three small-molecule compounds (indole, 3-formylindole, and cyclo (Pro-Leu)) were purified from the ethyl acetate extract of V. alginolyticus PE2 using column chromatography techniques. They all significantly inhibited byssal thread production of the green mussel Perna viridis, with $EC_{50}$ values of $24.45{\mu}g/ml$ for indole, $50.07{\mu}g/ml$ for 3-formylindole, and $49.24{\mu}g/ml$ for cyclo (Pro-Leu). Previous research on the antifouling activity of metabolites from marine bacteria towards mussels is scarce. Indole, 3-formylindole and cyclo (Pro-Leu) also exhibited antifouling activity against settlement of the barnacle Balanus albicostatus ($EC_{50}$ values of 8.84, 0.43, and $11.35{\mu}g/ml$, respectively) and the marine bacterium Pseudomonas sp. ($EC_{50}$ values of 42.68, 69.68, and $39.05{\mu}g/ml$, respectively). These results suggested that the three compounds are potentially useful for environmentally friendly mussel control and/or the development of new antifouling additives that are effective against several biofoulers.

• 한국어류학회지
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• 제29권1호
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• pp.62-68
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• 2017

본 연구에서는 명태 양식 기술 개발 과정 중 수산생물 병원체의 영향을 알아보고자 사육수 내 총 세균수 변화, 분포와 명태에 대한 영향을 분석하였으며, 성장 단계별 명태의 병원체(세균, 기생충 및 바이러스) 조사 및 비정상 개체 발생에 대한 원인 구명을 수행하였다. 자어 단계에서 사육수의 평균 세균수는 $2.11{\times}10^3cfu/mL$로 나타났으며, 비브리오균이 52%로 가장 높게 분포하였다. 치어 및 미성어 단계에서 사육수의 세균수는 $3.43{\times}10^3cfu/mL$(슈도모나스균 90% 분포) 그리고 성어 단계에서는 $3.2{\times}10^2cfu/mL$(슈도모나스 52%)로 나타났다. 명태 사육수 세균총의 변화는 먹이생물의 종류, 공급 및 잔류량에 의해 영향을 받는 것으로 판단된다. 외관상 건강한 개체에서는 대량 폐사를 일으킬 수 있는 세균, 바이러스가 검출되지 않았으나, 일부 안구돌출, 턱 주변 조직 출혈을 보이는 비정상 개체에서 아가미 새변의 기포 형성, 각막 조직 및 맥락막 주변 조직 괴사가 관찰되었다. 특히, 병변 부위에서 검출된 세균(P. fluorescens, Vibrio sp., V. pelagius, Planococcus maritumus 그리고 Pseudoalteromonas sp.)이 사육수에도 동일하게 분포하였으며, 사육 과정 중 외상 발생 이후 2차 세균 감염이 발생할 수 있음을 시사한다. 명태의 안정적인 양식 산업화를 위한 요소로 기초 질병 데이터 구축과 더불어 지속적인 질병관리가 필요하다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권2호
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• pp.123-131
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• 2009

양송이버섯 재배 후 폐상퇴비의 효율적인 재활용과 친환경 자재로서의 이용가능성을 검토하기 위해 작물과 식물병원균에 미치는 영향을 미생물학적인 관점에서 조사하였다. 폐상시기별로 폐상퇴비내 미생물상은 농가마다 차이는 있었지만 형광성 Pseudomonas속, 내열성 세균, 방선균 등 다양한 미생물이 분포하였고, 특히 버섯에는 병원균으로 작용하지만 식물병원균에는 길항균으로 사용되고 있는 Trichoderma 속이 많이 분포하고 있었다. 폐상퇴비에서 분리한 미생물의 여러가지 채소병원균에 대한 항균력을 조사한 결과 식물병원균에 대하여 광범위한 항균 스펙트럼을 나타내었다. 농가마다 채취한 폐상퇴비 중에 항균력을 가지는 미생물의 분포는 달랐지만 분리균의 상당수가 검은무늬병(Alternaria brassicicola), 역병(Phytophthora melonis, Phytophthora capsici), 탄저병(Colletotrichum gloeosporioides) 등에는 강한 항균력을 보였다. 또한 분리 미생물 중 45.8%가 고추 근권에 정착하는 능력을 보였고, 이들 중 5.8%는 $5{\times}10^2cfu\;root^{-1}$ 이상 정착 능력을 보였다. 미생물처리시 균주의 62.7%가 고추 생장을 촉진시켰고, 뿌리 또한 무처리에 비해 생장이 왕성하였다. 폐상퇴비 추출물의 고추 종자 발아 및 생육정도를 조사한 결과 양송이버섯을 정상적으로 수확하고 폐상한 퇴비는 고추의 발아에 전혀 지장이 없었지만 버섯을 거의 수확하지 못한 폐상퇴비의 경우 고추의 발아에 심각한 문제가 발생하였고, 포트시험 결과도 버섯을 거의 수확하지 못한 폐상퇴비를 처리한 경우 고추의 발아 및 생육이 전혀 이루어지지 않았다. 폐상퇴비를 멸균 및 비멸균 조건으로 실험한 결과 폐상시기에 관계없이 멸균시료에 비해 비멸균 시료에서 고추의 생육이 왕성하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권8호
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• pp.831-838
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• 2008

본 연구는 호기조에 유동상 접촉여재를 충전한 실험실 규모의 A$_2$O 공법을 이용하여 낮은 C/N비(COD$_{Cr}$/T-N = 1.24) 하수처리시에 외부 탄소원 주입량 여부에 따른 탈질 및 미생물 군집구조 변화특성을 검토하였다. 미생물 군집구조 특성 분석은 퀴논분석을 이용하여 수행하였다. 실험으로부터 얻어진 결론은 다음과 같다. C/N비가 낮은 유입하수의 미생물 군집특성은 유비퀴논(UQ) 동족체 비율이 UQ-8 > UQ-10 > UQ-9 > 기타의 순으로 감소하고 메나퀴논(MK) 동족체는 UQ 동족체에 비해 존재비(f)가 적고 단순하였다. MK/UQ비는 0.41 이하, 비유사도(D)는 0.26 이하이었다. 외부탄소원 미주입 경우, 각 공정에서의 미생물 군집 특성은 혐기조에서는 퀴논종이 3종으로 MK-8이 우점이고 DQ와 EQ값이 작았다. 무산소조에서는 UQ/MK비가 2.3으로 호기성 미생물의 존재비가 높았다. 호기조에서는 부유성인 경우 우점퀴논이 UQ-7이며, 접촉여재 부착성인 경우 우점 퀴논이 UQ-8이었다. 외부탄소원을 주입한 경우, 미생물 군집 구조특성은 미주입시보다 혐기조에서 MK-8 비가 감소하고 UQ-8비, 퀴논종수, DQ값과 EQ값는 증가하였다. 외부탄소원 주입시 탈질향상은 주로 무산소조에서 일어났으며 UQ/MK비가 2.3에서 1.4으로 감소하였다. 이는 주로 UQ-8의 감소와 MK-7 및 MK-8의 증가에 의한 요인으로 미생물군집구조가 Pseudomonas sp.에서 Bacillus 및 Micrococcus sp. 같은 종의 구조로 변화함을 의미한다. 호기조에서 부유성인 경우 우점퀴논이 UQ-7에서 UQ-8으로, 부착성인 경우 UQ-8에서 UQ-10으로 변하였는데 이는 부유성에서 Nitrosomonas가 부착성에서 Nitrobactor의 존재비가 증가하였음을 의미한다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권1호
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• pp.62-67
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• 1999

1992, 1993년에 경남 통영, 거제 및 전남 여수 등 남해안 주요 굴 채묘 어장에서 참굴, Crassostrea gigas의 극심한 채묘 부진 현상이 발생하여 이에 대한 원인 구명의 일환으로 각 시험 어장 서식 모패 중의 난소기생충 감염율을 조사하고 감염난 및 비감염난에 대한 발생 비교 시험을 실시하였다. 그리고, 모패 중 난의 건강도 판정 및 발생 가능성 추정을 위하여 난 지질 함량을 측정하였다. 또한, 각 채묘 부진 해역에서 채집한 굴 유생 중의 세균의 오염정도와 오염균의 세균상 등을 조사하였다. 1992년 8월에서 1993년 9월 사이 경남 통영 저산, 거제 오수 및 전남 여수 경도, 굴전 지역 굴 암컷 모패의 난소기생충, Marteiliodes chungmuensis 감염 율은 각각 $11.8\~100\%,\;14.3\~100\%,\;$15.4\~93.3\%,\;12.5\~91.7\%$였으나, 충남 대천의 자연산 굴 암컷 모패에서는 난소기생충이 검출되지 않았다. 한편, 난소기생충에 감염된 난의 세포질 내에서는 직경 78$\~$80nm의 바이러스성 입자 (virus-like particle)가 관찰되었다. 난소기생충에 감염된 난을 사용한 인공 발생 실험에서 기생충에 감염된 난은 수정이 불가능하였으며, 동일 생식소에 감염난과 함께 있었던 정상난도 수정은 가능하였으나, $80\%$ 이상이 형태적으로 비정상적인 발생을 하였고, 정상적으로 발생하여 D형 및 초기각정기까지 도달한 유생도 외부 각부터 녹기 시작하여 연체부까지 파괴되는 세포 괴사 현상을 나타내며 전량 폐사하였다. 채묘 부진 현상이 발생한 통영 저산 양식산 참굴의 난지질 함량은 3.8ng/egg이었으나, 충남 대천 자연산의 난지질은 6.2ng/egg였다. 한편, 발생 전 낮은 난 지질 함량을 나타내었던 통영 저산 산의 난은 정상적인 수정, 발생 단계를 거쳐 수정 7일째 초기각정기까지는 발달하였으나, 이후 발생이 진전되지 못한 채 수정 10일째 전량 폐사하였다. 각 시험어장에서 채취한 참굴 유생의 단위개체당 생균수는 거제 오수가 8,100으로 가장 높았고, 통영 저산이 98, 여수 굴전이 5.5로 나타났다. 각 시험어장에서 채수한 해수 중의 생균수는 여수 굴전이 14,000/ml으로 가장 높았으며, 거제 오수와 통영 저산이 각각 370, 260/ml으로 비슷하였다. 채묘 부진 해역에서 채집된 패류 유생 중의 세균상은 Pseudomonas속 및 그 유사세균이 $53.3\~87.1\%$로 절대 우점종을 차지하였다.