• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권3호
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• pp.319-327
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• 2022

γ-Aminobutyric acid (GABA) is a multi-functional compound with broad applications for food industry. GABA producing bacteria were isolated from cabbage kimchi. Among them, B737 was the best GABA producer when culture supernatants were analyzed by TLC. B737 was identified as Levilactobacillus brevis by 16S rRNA gene sequencing. Its glutamate decarboxylase (GAD) gene was cloned by PCR and the nucleotide sequence determined. B737 GAD consisting of 485 amino acids is the largest in size among GADs reported from LAB so far. gadB from L. brevis B737 was overexpressed in Escherichia. coli BL21(DE3) using pET26b(+).pET26b(+). The recombinant GAD was purified and its size was 55 kDa by SDS-PAGE. Maximum GAD activity was observed at pH 5 and 40℃ and the activity was dependent on pyridoxal 5'-phosphate. K_m and V_max of recombinant GAD were 6.2 ± 0.06 mM and 0.34 ± 0.002 mM/min, respectively. L. brevis B737 can be used as a starter for fermented foods with high GABA contents.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.487-487
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• 2023

농업 분야에서 미생물은 영양분 가용화, 유기물 분해 등 토양 영양분 공급에 중요한 역할을 하며, 토양 건강성 증진, 식량 안보 및 식품 건강 면에서 많은 활용 가능성을 지니고 있다. 최근 유역 환경 건강성, 생물 다양성 보존, 효율적인 고품질 농산물 생산에 대한 관심이 커져, 지속 가능한 농업 중 하나인 유기농업과 관행농업 토양의 이화학적 및 생물학적 특성에 관한 비교 연구가 진행되고 있다. 미생물은 지속 가능한 농업 발전의 중요한 요소 중 하나로써, 미생물 다양성이 풍부할수록 토양 비옥도, 작물 성장 면에서 긍정적인 영향을 미친다고 알려져 있다. 본 연구는 이에 대한 기초 데이터를 제공하기 위해 논 경작지를 대상으로 유기 및 관행농업 토양의 미생물 군집조성과 Alpha diversity analysis(Chao1, Shannon, Simpson index)을 통해 비교하였다. 경기도 양평군에서 유기 및 관행 논 지역을 각각 1지점씩 선정하였으며, 8월부터 11월까지 총 4회 현장 조사를 진행하였다. 미생물 분석은 차세대염기서열분석을 실시하였으며, bacteria는 16S rRNA V3-4 영역, fungi는 ITS 3-4 영역을 sequencing 하였다. 미생물 군집조성은 문수준에서는 큰 차이가 없었으나, 속수준에서는 fungi 군집조성에 차이를 보였다. 예로 Ustilaginoidea 속은 관행 논 토양에서만 발견되었으며, 벼 이삭누룩병을 일으키는 병원균으로 과도한 질소 비료 시비가 원인으로 추정된다. 종 다양성은 bacteria diversity의 경우 관행 논 토양에서 높게 측정되는 반면, fungi diversity의 경우 유기 논 토양에서 높게 측정되었다. 결론적으로 체계적인 시비 관리 통해 미생물 군집은 조절될 수 있으며, 관행농업은 적절한 시비를 통해 토양 건강성 및 식품 건강성 면에서 유기농업과 비슷한 효과를 보여줄 가능성이 있다고 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권2호
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• pp.157-166
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• 2023

Three lactic acid bacteria (LAB) producing exopolysaccharides (EPSs) were isolated from Pa (green onion)-kimchi, and identified as Weissella confusa (SKP 173), Weissella cibaria (SKP 182), and Leuconostoc citreum (SKP 281), respectively by 16S rRNA gene sequencing. The yields of EPS were 21.27, 18.53, and 15.4 g/l for EPS from SKP 173, 182, and 281, respectively when grown in MRS broth containing sucrose (5%, w/v). Total sugar contents were 64.39, 62.84, and 65.16% (w/w) for EPS from SKP 173, 182, and 281, respectively while the protein contents were 0.33, 0.31, and 0.25% (w/w), respectively. EPSs from W. confusa SKP 173 and W. cibaria SKP 182 contained glucose only but EPS from L. citreum SKP 281 contained glucose and glucitol. Viscosities of the 2% (w/w) freeze-dried EPS solution were 9.60, 8.00, and 8.20 centipoise (cP) for EPS from SKP 173, 182, and 281, respectively. Viscosities of culture grown in MRS broth with 5% sucrose (no glucose) were 92.98, 57.19, and 18.8 cP, respectively. The average molecular weights of EPSs were larger than 2 × 10⁷ Da. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analyses of EPSs showed typical carbohydrate peaks, suggesting that the EPSs consisted of pyranose saccharides with α-(1,6) and α-(1,3) glycosidic linkages. L. citreim SKP 281 was used as the starter for yogurt fermentation, and EPS production was confirmed.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권2호
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• pp.134-141
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• 2015

대한민국 대천 해수로부터 agarase를 생산하는 균주 H9을 분리하였다. 본 균주는 16S rRNA 염기 염기서열 분석결과로부터 Pseudoalteromonas espejiana NCIMB2127^T (98.98%), Pseudoalteromonas carrageenovora ATCC12662^T (98.78%), Pseudoalteromonas atlantica IAM12927^T (98.64%), Pseudoalteromonas issachenkonii KMM3549^T (98.63%) 등과 높은 상동성을 보였다. 균주 H9은 genomic DNA 내 G+C 농도가 41.56%이고 주요 퀴논으로 quinone-8을 포함하고 있다. 균주 H9의 주요 지방산으로 C_16:1ω7c (34.3%), C_16:0 (23.72%), C_18:1ω7c (13.64%) 등이 포함되었다. 이러한 유전적, 생리적 특성에 따라 균주 H9은 Pseudoalteromonas 속의 균으로 분류하여 Pseudoalteromonas sp. H9으로 명명하였다. 균주 H9이 세포외부로 분비하는 총 agarase는 40-45℃와 pH 7.0-8.0의 조건에서 높은 효소 활성을 갖으며, agarose를 분해하여 (neo)agarotetraose와 (neo)agarohexaose를 생산하였다. 균주 H9은 한천분해를 위해 유용하게 사용될 수 있으며, 다양한 생리활성을 갖는 (neo)agarooligosaccharide는 기능성 식품, 화장품 등의 산업에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제25권4호
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• pp.843-859
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• 2017

본 연구에서는 제주도 한라산 중산간 습지대 28개소에서 IAA 및 carotenoid 생성능이 우수한 광합성 세균 1종을 최종 선발하였으며, 16S rRNA 염기서열 분석과 생리학적 특성을 조사한 결과 Rhodopseudomonas palustris JK-1 균주로 동정하였다. JK-1 균주의 최적배양조건을 선발하기 위하여 pH, 온도, 빛 및 통기 등을 포함한 여러 가지 요인들이 균주의 생장과 IAA 및 carotenoid 등 광합성색소 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 시험결과 JK-1 균주는 명/혐기조건에서 균생장, IAA 및 광합성색소 생성이 양호하였으며 암/혐기조건에서 균생장, IAA 및 광합성색소 형성이 모두 크게 억제되었다. 명/혐기조건에서 균생장, IAA 및 carotenoid 등 광합성색소의 생산을 위한 최적 pH, 온도 및 배양회전속도는 각각 7, $30^{\circ}C$, 150 rpm, 9, $30^{\circ}C$ 및 150 rpm, 그리고 6, $25^{\circ}C$ 및 50 rpm이었다. 그리고 명/호기조건(0.5~1 vvm)에서는 명/혐기조건(0 vvm)보다 균생장 및 IAA 합성이 양호하였으나 광합성색소 형성은 크게 억제되었다. 따라서 최적배양조건은 명/혐기조건에서 pH 7, 온도 $30^{\circ}C$ 및 회전속도 100 rpm을 선발하였으며, IAA 합성을 유도한 배양액을 생육촉진 효과검증에 이용하였다. 시험결과 R. palustris JK-1 균주를 열무에 3% (v/v) 처리 시 지상부 및 지하부 건물중이 무처리 및 배지처리구 대비 각각 20~58% 및 40-28% 증가하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권4호
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• pp.470-478
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• 2016

지렁이의 장내로부터 분리한 미생물 중에서 키틴 가수분해 활성이 우수한 미생물을 선발하였으며, 이를 동정하여 Bacillus licheniformis GA9으로 명명하였다. B. licheniformis GA9이 생산하는 키틴 분해효소의 정제는 배양상등액 40-60% 황산암모늄 침전, 음이온교환 크로마토그래피, 겔 크로마토그래피를 사용하여 정제하였다. 최종적으로 정제한 키틴 분해효소는 45.2배로 정제되었고 효소단백질 회수율은 20.0%를 나타내었다. 정제한 키틴 분해효소의 분자량은 약 52.1 kDa으로 나타났으며, N-terminal amino acid sequencing 분석결과, 아미노산 서열은 D-S-G-K-N-G-K-I-I-R-Y-Y-P-IR로 확인되었다. 키틴 분해효소의 최적반응 pH와 pH 안정성을 측정한 결과, pH 5.0에서 최대 활성을 나타내었으며 pH 5.0-6.0에서 안정성을 나타내었다. 키틴 분해효소의 최적반응 온도와 온도안정성의 경우, $40^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, $60^{\circ}C$까지 60%의 잔존 활성을 나타내었다. 정제한 키틴 분해효소는 10 mM $Co^{2+}$ 금속이온에 의해 효소활성이 증가하였으며, $Fe^{2+}$과 $Cu^{2+}$ 금속이온에 의해 효소활성이 감소하였으나, EDTA 첨가시 감소한 효소활성이 일부 회복되었다. 정제한 효소의 $K_m$ 및 $V_{max}$는 각각 4.02 mg/ml와 0.52 mg/min이었다. 또한 키틴 분해효소는 생명공학, 생물의약, 농업, 식품영양 등 다양한 산업분야에서 응용이 가능하다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권10호
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• pp.1644-1655
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• 2019

Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) and glucagon-like peptide-2 (GLP-2) have been employed to improve the intestinal development of weaned animals. The goal of this study was to determine whether either exogenous S. cerevisiae or GLP-2 elicits major effects on fecal microbiotas and cytokine responses in weaned piglets. Ninety-six piglets weaned at 26 days were assigned to one of four groups: 1) Basal diet (Control), 2) empty vector-harboring S. cerevisiae (EV-SC), 3) GLP-2-expressing S. cerevisiae (GLP2-SC), and 4) recombinant human GLP-2 (rh-GLP2). At the start of the post-weaning period (day 0), and at day 28, fecal samples were collected to assess the bacterial communities via sequencing the V1-V2 region of the 16S-rRNA gene, and piglets' blood was also sampled to measure cytokine responses (i.e., IL-$1{\beta}$, TNF-${\alpha}$, and IFN-${\gamma}$). This study revealed that, on the one hand, although S. cerevisiae supplementation did not significantly alter the growth of weaned piglets, it induced increases in the relative abundances of two core genera (Ruminococcaceae_norank and Erysipelotrichaceae_norank) and decreases in the relative abundances of two other core genera (Lachnospiraceae_norank and Clostridiale_norank) and cytokine levels (IL-$1{\beta}$ and TNF-${\alpha}$) (p < 0.05, Control vs EV-SC; p < 0.05, rh-GLP2 vs GLP2-SC). On the other hand, GLP-2 supplementation had no significant influence on fecal bacterial communities and cytokine levels, but it produced better body weight and average daily gain (p < 0.05, Control vs EV-SC; p < 0.05, rh-GLP2 vs GLP2-SC). Therefore, altered fecal microbiotas and cytokine response effects in weaned piglets were due to S. cerevisiae rather than GLP-2.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제53권3호
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• pp.233-244
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• 2023

Purpose: An implant-supported prosthesis consists of an implant fixture, an abutment, an internal screw that connects the abutment to the implant fixture, and the upper prosthesis. Numerous studies have investigated the microorganisms present on the implant surface, surrounding tissues, and the subgingival microflora associated with peri-implantitis. However, there is limited information regarding the microbiome within the internal screw space. In this study, microbial samples were collected from the supragingival surfaces of natural teeth, the peri-implant sulcus, and the implant-abutment screw hole, in order to characterize the microbiome of the internal screw space in healthy subjects. Methods: Samples were obtained from the supragingival region of natural teeth, the peri-implant sulcus, and the implant screw hole in 20 healthy subjects. DNA was extracted, and the V3-V4 region of the 16S ribosomal RNA was sequenced for microbiome analysis. Alpha diversity, beta diversity, linear discriminant analysis effect size (LEfSe), and network analysis were employed to compare the characteristics of the microbiomes. Results: We observed significant differences in beta diversity among the samples. Upon analyzing the significant taxa using LEfSe, the microbial composition of the implant-abutment screw hole's microbiome was found to be similar to that of the other sampling sites' microbiomes. Moreover, the microbiome network analysis revealed a unique network complexity in samples obtained from the implant screw hole compared to those from the other sampling sites. Conclusions: The bacterial composition of the biofilm collected from the implant-abutment screw hole exhibited significant differences compared to the supra-structure of the implant. Therefore, long-term monitoring and management of not only the peri-implant tissue but also the implant screw are necessary.

• 한국작물학회지
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• 제67권1호
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• pp.41-52
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• 2022

1. 본 연구에서는 우리밀 품종인 금강밀과 염 저항성을 가지는 돌연변이 라인 2020-s1340을 재료로 200 mM 염 스트레스 처리에 따른 전사체 발현을 확인하였다. QuantSeq을 통해 23,634,438개의 reads가 생산되었고 7,331,269개의 reads가 mapping됐다. 2. 염 스트레스 상황에서 총 282개의 DEG가 확인이 되었고 이러한 DEGs는 UDP-glucosyltransferase, receptor kinase-like protein, Lectin receptor-like kinases, cytochrome P450등의 단백질들을 코딩하는 유전자들이다. 이러한 DEGs는 염 저항성과 관련된 후보 유전자들이 될 수 있다. 염 저항성과 관련하여 역할이 밝혀지지 않은 유전자들은 추후 연구를 통해 확인이 필요하다. 3. GO연구에서는 DEGs를 세가지 범주로 분류하였으며 대부분 식물체 내 세포 기초 경로와 관련된 GO term들이 주로 되었으며 각각 범주에 있어서 biological process, molecular process에서는 single-organism process (GO: 0044699), single-organism metabolic process (GO:0044710), oxidation-reduction process (GO:0055114), copper ion transport (GO:0006825), copper ion transmembrane transport (GO:0035434), alternative oxidase activity (GO:0009916) GO term들이 유의성이 높게 나타났다. 4. 이러한 QuantSeq의 분석결과는 밀에 관한 염에 의해 발현되는 전사 발현에 대한 이해를 향상시킬 수 있다. 또한 염 스트레스 반응의 복잡한 분자 메커니즘에 대한 좋은 통찰력을 제공하고 염분 스트레스에 대한 작물 내성의 유전적 개선을 위한 실질적인 토대를 마련할 수 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권11호
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• pp.1626-1631
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• 2012

김치 및 젓갈류에서 probiotics의 기능을 갖는 유산균을 분리하여 발효두부 제조용 starter로 선별하여 김치양념을 이용한 발효두부 제조 가능성을 검토하였다. 분리한 60균주의 병원성균에 대한 항균활성과 인공위액 및 담즙산에 대한 내성이 우수한 균주 KL-6를 선발하였다. 최종 선발된 KL-6의 배양액의 DPPH free radical 소거능을 측정한 결과 성장에 따라 항산화 활성이 증가하였고, 16S rRNA 염기서열 분석에 의해 동정한 결과 P. acidilactici KL-6(100%)로 확인되었다. 김치 양념과 혼합한 두부(Control)와 선발유산균을 starter로 접종(2%, v/v)하여 김치 양념과 혼합한 두부(TL) 그리고 starter를 접종하여 $37^{\circ}C$에서 24시간 동안 전 발효시킨 김치 양념과 혼합한 두부(TPL)의 발효 특성을 비교하였다. pH는 발효 1주 경과 후 모든 처리구에서 감소하였고, 발효 14주에 각 처리구별 pH는 3.96(control), 3.97(TL), 4.03(TPL)이었다. 유산발효두부의 총균수는 발효 2주까지 모든 처리구에서 증가하였으며, 이후 감소하는 경향을 나타내었다. 유산균수의 경우 TL 및 TPL구는 발효 1주째, 대조구는 발효 2주째 $10^6$ CFU/g에 도달하였으며, 발효가 진행됨에 따라 각 처리구 공히 감소하여 발효 14주째 $10^3$ CFU/g을 나타내었다. 대장균군수의 경우 대조구는 발효 1주일째까지 관찰되었으나, TL및 TPL구는 발효 1주째부터 관찰되지 않았다. 기호성은 TL구와 TPL구가 맛, 향, 조직감, 종합적 기호도에서 대조구보다 높았으며, TPL구가 가장 우수하였다.