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소나무속 6수종 묘목의 소나무재선충병에 대한 포지 저항성 비교 (Comparing Field Resistance with Pine Wilt Disease Among Six Pine Species at Seedling Stages)

  • 김양길;이다영;김선정;김수비;최배영;심동환;박연일;강규석
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권2호
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    • pp.258-266
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    • 2023
  • 소나무재선충병(Pine wilt disease)은 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus (Steiner & Buhrer, 1934))에 의해 발생하며 한국을 비롯한 동북아시아와 유럽의 소나무속(Pinus) 수목들을 고사시키고 있다. 소나무재선충병 저항성에 대한 연구는 자연상태 및 온실포트묘에서 주로 이뤄진 반면 포지에서의 연구가 부족한 편이다. 본 연구에서는 2021년 6월, 포지에 있는 소나무속 수종인 곰솔(Pinus thunbergii Parl.), 잣나무(P. koraiensis Siebold & Zucc.), 소나무(P. densiflora Siebold & Zucc.), 섬잣나무(P. parviflora Siebold & Zucc.), 리기테다소나무(P. rigida × P. taeda), 스트로브잣나무(P. strobus L.)의 묘목을 대상으로 소나무재선충을 인공접종하였다. 그리고 인공접종 후 2주 간격으로 위조지수를 측정했고, 인공접종 24주후의 고사율, 소나무재선충 검출률 및 밀도를 측정했다. 소나무재선충병에 의한 고사율은 곰솔(80%), 잣나무(77.8%), 소나무(62.5%), 섬잣나무(22.0%) 순이였으며 리기테다소나무와 스트로브잣나무는 고사하지 않았다. 소나무재선충 검출률은 리기테다소나무(22.2%)를 제외하고 모두 고사율과 동일했다. 위조지수의 경우, 소나무재선충병 고사율 순위가 높았던 곰솔, 잣나무, 소나무 3종에서 높은 수치가 나왔으며, 순위가 낮았던 섬잣나무, 리기테다소나무, 스트로브잣나무 3종에서는 대조군과 차이가 없었다. 통계분석 결과, 곰솔, 잣나무는 소나무재선충병에 높은 감수성을, 소나무, 섬잣나무는 중간 수준의 감수성을, 리기테다소나무와 스트로브잣나무는 확실한 저항성을 보여주는 것으로 나타났다. 본 연구는 소나무재선충 저항성 육종의 기초자료나리기테다소나무와 스트로브잣나무의 조림 필요성에 대한 근거자료가 될 수 있을 것이다.

DNA 바코드를 이용한 제주도 연안 파래대발생(green tide)을 형성하는 갈파래(genus Ulva) 군집구조 및 주요 종 구성의 시간적 변이 (Temporal variation in the community structure of green tide forming macroalgae(Chlorophyta; genus Ulva) on the coast of Jeju Island, Korea based on DNA barcoding)

  • 박혜진;변서연;박상율;이혁제
    • 환경생물
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    • 제40권4호
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    • pp.464-476
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    • 2022
  • 가속화되는 기후변화로 인해 전 세계 각지의 연안에서 해조류 대발생(macroalgal bloom)이 빈번하게 일어나고 있다. 특히, 녹조류의 대량 증식으로 인한 녹조(파래) 대발생(green tide) 현상은 지역 경제뿐만 아니라 연안 생태계 환경에도 막대한 피해를 주고 있다. 우리나라의 경우 2000년대부터 제주도 동북부 해안을 중심으로 파래대발생이 연중 지속적으로 관찰되며, 최근에는 남해와 동해 일대에서도 국지적으로 관찰되고 있다. 파래대발생의 원인 종은 갈파래속(Chlorophyta; genus Ulva)으로 알려져 있으며, 기후변화의 영향으로 해수 온도의 상승과 담지하수 및 인근지역 오염수 배출로 인한 질소와 인의 대량 유입으로 인한 영양염류 증가가 주요 원인으로 추정되고 있다. 갈파래속은 환경변화에 의해 형태적 발현의 가소성이 높은 표현형 적응성(phenotypic plasticity) 때문에 형태적 종 동정은 거의 불가능하다. 갈파래류 종 판별을 위해서는 분자유전학적 분석이 수행되어야 하나 현재 분자데이터를 이용한 갈파래 종 분포, 군집구조와 같은 생태조사연구는 매우 미흡한 실정이다. 파래대발생 피해 저감을 위해서는 파래대발생 주요 종들을 분자계통학적 분석을 통하여 정확하게 파악하는 것이 우선이다. 선행 연구에서는 2015년 파래대발생을 일으키는 주요 종 파악을 위해 핵 DNA ITS와 엽록체 DNA tufA (chloroplast elongation factor Tu) 유전자를 이용하여 분자계통학적 분석을 수행하였으며, 종 동정에는 tufa 유전자가 더 정확한 결과를 나타냈다. 따라서 본 연구에서는 tufA 유전자를 이용해 2015~2020년 제주도 연안에서 파래대발생을 일으키는 주요 구성 갈파래 종의 군집구조 및 종 다양성을 파악하고 종 구성의 시간적 변이를 확인하고자 하였다. 본 연구에서는 온대와 아열대 해역에서 주로 생장하는 것으로 알려진 큰갈파래와 구멍갈파래 종이 파래대발생의 주요 구성 종임을 확인하였다. 구멍갈파래는 2015년(35.75%)에서 2020년(36.18%) 기간 상대빈도의 변화가 거의 없고 안정적으로 유지되었으나, 큰갈파래의 경우 2015년(20.77%)에 비해 2020년(36.84%) 빈도가 대략 16% 증가하였다. 이러한 결과는 기후변화와 연관된 평균 해수면 온도의 상승에 큰갈파래의 높은 성장률 및 적응력과 관련이 있을 수 있으며, 제주도의 갈파래 군집을 구성하는 종 수는 2015년에는 9종이었으나 2020년에는 7종으로 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 유럽 원산지 외래종인 긴통갈파래와 굽은갈파래가 2015년과 2020년 모두 제주 연안에서 관찰되어 이 두 종에 대한 향후 지속적인 모니터링이 필요하다. 본 연구의 결과는 우리나라 연안에서 발생하는 파래대발생의 저감을 위해 주요 종인 갈파래속(genus Ulva)에 대한 분자유전학적 데이터에 대한 정보를 제공하고자 한다.

백꽃으로부터 분리한 Leuconostoc mesenteroides DB3의 특성 (Isolation and Characterization of Lactic acid bacteria Leuconostoc mesenteroides DB3 from Camellia japonica Flower)

  • 김삼웅;신다혜;갈상완;방규호;김다솜;지원재
    • 생명과학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.915-922
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    • 2023
  • 동백꽃으로부터 분리된 24 Leuconostoc spp. 균주들에 대한 항균활성 분석 결과, Leuconostoc mesenteroides DB3가 E. coli, Salmonella Typhimurium, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Candida albicans 등에 대해 우수한 것으로 나타났다. 내산성 분석결과 pH 2.5까지는 내성이 존재하고, pH 2.0에서는 내성이 존재하지 않았지만, 비교적 우수한 내산성이 존재했다. 담즙산에 대해서는 시험 구간내에서는 모두 안정한 것으로 관찰되었다. L. mesenteroides DB3는 표준균주인 L. mesenteroides KCTC3505에 비교하여 성장력이 늦은 것으로 나타났고, 생육적온은 30℃로 관찰되었다. 30℃에서 성장곡선의 관찰결과, L. mesenteroides DB-3는 L. mesenteroides KCTC3505에 비교하여 성장이 지연되었고, 18시간 이후에 정지기에 도달되었다. pH 변화는 성장곡선에 연동하여 변화되었지만, pH 3.98 이상에서 유지되었다. L. mesenteroides DB-3는 L. mesenteroides KCTC3505에 비교하여 초기 항균활성이 높았지만, 대수증식기 후반부 이후에는 유사한 것으로 나타났다. 유산 함량은 성장 곡선에 연동되어 나타났으며, 초기에는 L. mesenteroides DB-3가 낮게 생성되었지만, 대수증식기 후반부 이후에는 유사하였다. 뮤이신 부착력은 L. mesenteroides DB-3가 L. mesenteroides KCTC3505보다 우수한 것으로 평가되었다. 등유에 대한 유화 능력은 L. mesenteroides KCTC3505와 DB-3 모두 우수한 것으로 나타났으며, 소수성이 강한 바이오계면활성제인 것으로 추정된다. 이상의 결과로 볼 때, 본 연구에 사용된 Leuconostoc mesenteroides DB3는 우수한 항균력, 내산성, 내담즙성 및 뮤이신 부착력에 기인하여 프로바이오틱스로써 활용 가능성이 높은 것으로 평가된다.

CRIP1결손조건 하에서 Salmonella Typhimurium 감염에 의해 유도되는 면역반응에 관한 연구 (Research on Immune Responses Induced by Salmonella Typhimurium Infectionin CRIP1-Deficient Condition)

  • 서동주;이세희;박선;김혜윤;양진영
    • 생명과학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.48-58
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    • 2024
  • 살모넬라는 일반적으로 식품에 의해 전파되고 심각한 공중보건 문제를 야기하는 병원성 미생물로, 살모넬라에 대한 숙주의 감수성을 결정하는데 숙주의 유전적 요소가 중요한 역할을 담당한다. Cysteine-rich intestinal protein1 (CRIP1)은 LIM/double zinc finger protein family에 속하는 단백질로, 인간의 소화관과 폐, 비장을 포함한 인체 전반적인 부위에서 폭넓게 발현된다. 최근 CRIP1은 여러 면역 질환의 핵심적인 마커로서 보고되고 있지만, 숙주의 세균 감염에 대한 CRIP1의 영향은 아직 알려진 바가 없다. 살모넬라는 CRIP1 유전자를 굉장히 높은 수준으로 발현하는 소장의 파이엘반 내로 침입한다고 잘 알려져 있기 때문에, 본 연구에서는 살모넬라 감염과 CRIP1 결핍 간의 상관관계를 규명하는 것을 목표로 하였다. 우리는 ex vivo 분화 실험을 통해서 CRIP1 결핍은 골수-유래 대식세포의 식세포작용과 골수-유래 수지상세포의 보조자극 인자의 활성을 변화시키지 않는다는 것을 발견하였다. 게다가, 유세포 분석 데이터를 통해 야생형 마우스와 CRIP1 유전자 결핍 마우스 간의 MHCII+CD11b+ CD11c+ 수지상세포 및 MHCII+F4/80+CD11b+ 대식세포가 비슷한 수준을 나타낸다는 것을 보여주었다. 흥미롭게도, 비장의 단핵구와 장간막 림프절의 호중구의 기저 수준은 야생형 마우스보다 CRIP1 유전자 결핍 마우스에서 더욱 풍부하게 나타났다. 요약하자면, 우리는 CRIP1이 Salmonella Typhimurium 감염에 대한 숙주의 감수성과 골수성 세포의 활성에 불필요한 유전자임을 명확하게 증명하였다. 또한, 항원에 노출되지 않은 CRIP1 유전자 결핍 마우스에서 나타난 면역세포의 각기 다른 비율은 CRIP1 유전자의 발현 조절이 다양한 감염성 질환에 대한 새로운 면역치료 접근법일 수 있음을 시사한다.

두유박 첨가 먹이원 급이에 따른 갈색거저리 유충의 영양성 증진 효과 (Improving the Nutritional Value of Tenebrio molitor Larvae by Feeding Them a Soymilk Residue-added Food Source)

  • 김소윤;박민지;송정훈;지상민;장규동;김선영
    • 생명과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.191-198
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    • 2024
  • 두유박 첨가 먹이원 급이 유충의 영양학적 우수성과 안전성을 검증하고자 밀기울로 사육한 갈색거저리 유충의 영양성분과 유해물질을 비교분석하였다. 건조중량 기준 조단백질 함량은 10% 두유박 첨가 급이군 (SR)에서 54.0%로 밀기울 급이 대조군(WB) 43.5%보다 1.2배 더 많았다. 식이섬유 또한 SR에서 4.9%로 2.5%보다 1.9배 더 많은 경향을 나타냈다. 불포화지방산 중 리놀레산 함량은 SR (32.9%)에서 WB (29.0%)보다 1.1배 더 많은 것으로 나타났다. 다량무기질 중 가장 많은 함량을 나타낸 칼륨은 WB (1,074.5 mg/100 g)에서 SR (1,014.0 mg/100 g) 보다 1.1배 더 많았다. 미량무기질 중 아연은 SR (14.5 mg/100 g)에서 WB (11.9 mg/100 g)에 비해 1.2배 더 많은 함량을 나타냈다. WB와 SR의 유해물질 분석 결과, 중금속 중 납, 카드뮴, 무기비소는 식용곤충 중금속 기준에 적합하였고, 식중독균인 대장균, 살모넬라균은 모든 군에서 검출되지 않았다. 위의 영양성분 및 유해물질 분석 결과로 볼 때, 10% 두유박 첨가 급이 갈색거저리 유충은 풍부한 영양성분을 가지고 있으며, 안전성 또한 입증되었으므로 식품 및 사료 원료로 이용하기에 좋은 소재로 판단된다.

춘천시 봉의산근린공원의 식생관리방안을 위한 식물군집구조 특성 연구 (Characteristics of Plant Community Structure for Vegetation Management Planning of Bonguisan Neighborhood Park, Chuncheon City)

  • 이은석;한봉호;김종엽;이학기
    • 한국조경학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.17-33
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    • 2024
  • 본 연구는 춘천시가지 중심에 위치하고 시민들의 휴식 및 여가공간으로의 활용도가 매우 높은 봉의산근린공원의 식물군집구조 특성을 활용한 관리방안을 제시하고자 하였다. 봉의산은 삼국시대부터 춘천의 중심으로 산림이 지속적으로 훼손되었으며 현대에는 무분별한 도시개발로 생태계의 고립과 단절이 심화되었다. 봉의산근린공원의 현존식생 유형별 면적비율을 보면, 신갈나무는 28.5%, 신갈나무-졸참나무는 2.1%, 소나무는 15.6%, 소나무-신갈나무는 15.9%, 박달나무는 1.6%, 아까시나무는 5.9%, 잣나무는 1.6%이었다. 신갈나무는 남서, 북서, 남동사면에 분포하고 소나무는 동쪽과 남동사면 능선부에 분포하고 박달나무는 북동쪽의 계곡부, 충원사 북쪽 급경사지에 분포하였다. 식물군집은 총 6개 군집으로 분류되었으며, 소나무군집(군집 I)과 상수리나무-아까시나무군집(군집 V)은 장기적으로 참나무류림으로 천이가 예상되었고, 신갈나무군집(군집 II)과 졸참나무-신갈나무군집(군집 III), 박달나무군집(군집 IV), 잣나무군집(군집 VI)은 그대로 유지될 것으로 예측되었다. 식물군집구조 특성을 고려한 목표식생 및 관리방안은 ① 자연경관 보전 및 개선형(소나무군집) ② 생태적 천이 순응형(낙엽참나무류군집) ③ 특이군락 보전형(박달나무군집) ④ 휴양 및 체험형(잣나무군집) 등 4가지 유형별 관리방안을 제시하였다. 봉의산근린공원의 효율적 관리를 위해 관리체계를 일원화하고 특히 생태적 보전 가치가 높은 소나무군집과 박달나무군집을 생태경관보전지역으로 지정·관리해야 할 것이다.

양송이 수량(收量)에 미치는 합성퇴비배지(合成堆肥培地)의 영양원(營養源), 발효(醱酵) 및 유해생물(有害生物)에 관((關)한 연구(硏究) (Studies on nutrient sources, fermentation and harmful organisms of the synthetic compost affecting yield of Agaricus bisporus (Lange) Sing)

  • 신관철
    • 한국균학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.13-73
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    • 1979
  • 양송이 합성퇴비(合成堆肥) 배지(培地)의 제조(製造)에 있어서 탄소원(炭素原), 질소원(窒素源) 등(等) 영양원(營養源)과 물리적(物理的) 안정(安定)을 위(爲)한 보조재료(補助材料)의 선정(選定), 볏짚을 주재료(主材料)로 사용(使用)할 때의 퇴비재료(堆肥材料)의 배합(配合), 야외퇴적(野外堆積) 및 후발효(後醱酵), 볏짚 퇴비배지(堆肥倍地)에서의 유해생물(有害生物) 발생(發生) 및 방제(防除)에 관(關)한 연구(硏究)를 수행(遂行)한 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 합성퇴비배지(合成堆肥倍地)의 탄소원(炭素原)으로서 볏짚은 보리짚과 밀짚보다 발효(醱酵)가 신속(迅速)하고 퇴비(堆肥)의 질소함량(窒素含量)이 높으며 배지(培地)의 질(質)이 양호(良好)하여 양송이 자실체(字實體) 수량(收量)이 현저(顯著)히 높았다. 2. 한국(韓國)에서 생산(生産)되는 일본형(日本型) 벼와 통일품종(統一品種等) 두 계통(系統)의 볏짚은 초형(草型) 및 이화학적(理化學的) 성질(性質)이 달라서 퇴비(堆肥)의 발효상태(醱酵狀態)에 차이(差異)가 많았다. 통일(統一)볏짚은 발효(醱酵)가 빠르게 진행(進行)되므로 퇴적기간(堆積期間)을 단축(短縮)하고 수분공급량(水分供給量)을 감소(減少)시키며 물리성(物理成) 안정재(安定材)를 첨가(添加)하여야 한다. 3. 보릿짚 퇴비(堆肥)는 볏짚퇴비(堆肥)보다 생산성(生産性)이 낮으나 보릿짚과 볏짚을 50 : 50으로 혼용(混用)하면 볏짚과 대등(對等)한 수량(收量)을 얻을 수 있었다. 4. 퇴비배지(堆肥倍地)의 전질소(全窒素), 전유기물(全有機物) 질소(窒素) 및 Amino산태(酸態), Amide태(態) Amino당태(糖態) 질소(窒素)와 자실체(字實體) 수량간(收量間)에는 각각(各各) 높은 정(正)의 상관(相關)이 있으나 Ammonia태(態) 질소(窒素)는 균사생장 및 자실체(字實體) 형성(形成)에 심(甚)히 유해(有害)하였다. 5. 볏짚을 주재료(主材料)로 사용(使用)할 때 무기태(無機態) 질소원(窒素源)으로서 요소(尿素)가 가장 좋았고 유안(硫安)과 석회질소(石灰質素)는 부적당(不適當)하였다. 요소(尿素)는 3회(回) 분시(分施)할 때 손실(損失)이 감소(減少)되고 퇴비(堆肥)의 질소함량(窒素含量)이 증가(增加)하였다. 6. 유기태영양원(有機態營養源) 중(中) 들깻묵, 참깻묵, 밀기울, 계양(鷄養) 등(等)의 첨가(添加)는 퇴비(堆肥)의 발효(醱酵)를 양호(良好)하게 하고 자실체수량(字實體收量)을 증가(增加)시켰다. 7. 들깻묵, 밀기울 등(等) 유기태영양원(有機態營養源)은 장유박(醬油粕), 이분조미료폐비(泥粉調味料廢肥) 등(等) 공장폐엽물(工場廢葉物)로서 대체(代替)하여 재배(栽培)할 수 있었다. 8. 볏짚퇴비(堆肥) 제조시(製造時) 석고(石膏)와 Zeolite를 첨가(添加)하면 과습(過濕) 및 결착(結着) 등(等)으로 인(因)한 물리성(物理性)의 악화(惡化)가 방지(防止)되며, 자실체수량(字實體收量)이 증가(增加)하는데 그 효과(效果)는 일본형(日本型) 볏짚보다 통일(統一)에서 현저(顯著)하였다. 9. 볏짚을 주재료(主材料)로 퇴비재료(堆肥材料)를 배합(配合)할 때 계양(鷄養) 10%, 깻묵 5%, 요소(尿素) $1.2{\sim}1.5%$, 석고(石膏) 1%를 첨가(添加)하고 봄재배(栽培) 때는 발열촉진(發熱促進)을 위(爲)하여 미강(米糠)을 첨가(添加)하는 것이 좋았다. 10. 볏짚배지(培地)의 야외퇴적시(野外堆積時) 적산온도(積算溫度)와 퇴비(堆肥) 부열도간(腐熱度間)에는 r=0.97의 높은 상관(相關)이 이고 적산온도(積算溫度) $900{\sim}1000^{\circ}C$일 때 자실체(字實體) 수량(收量)이 가장 많았다. 11. 퇴적기간(堆積期間)이 길어질수록 퇴비(堆肥)의 부열도(腐熱度)가 높아지고 전질소함량(全窒素含量)이 증가(增加)하고 Ammonia태(態) 질소(窒素)는 감소(減少)하였는데, 볏짚배지(培地)의 퇴적기간(堆積期間)은 봄재배(栽培) $20{\sim}25$일(日), 가을재배(栽培) 15일(日)이 적당(適當)하였고 그때의 부열도(腐熱度)는 각각 19및 24%였다. 12. 퇴비(堆肥) 후발효시(後醱酵時) 수분함량(水分含量)이 높은 퇴비(堆肥)를 진압(鎭壓) 하여 입상(入床)할 때 공기유통(空氣流通)이 감소(減少)하여 Ammonia태(態) 질소(窒素)의 잔류량(殘溜量)이 증가(增加)하고 Methane과 유기산(有機酸) 등(等) 환원성(還元性) 물질(物質)의 생성(生成)이 많았다. r=-0.76, 휘발성(揮發性) 유기산(有機酸)과는 r=-0.73의 부(負)의 상관(相關)이 있었다. 13. 입상시(入床時) 퇴비(堆肥)의 수분함량(水分含量) $69{\sim}80%$ 범위(範圍)에서 자실체(字實體) 수량(收量)은 수분함량(水分含量)이 증가(增加)할수록 감소(減少)하였는데 (r=-0.78) 이것은 공극량(孔隙量)의 감소(減少)에 기인(基因)하는 것이었다. 입상시(入床時) 균상(菌床)의 적정 공극량(孔隙量)은 $41{\sim}45%$. 14. 후발효(後發效) 정열(頂熱)은 병해충 방제(防除) 뿐 아니고 Ammonia의 제거(除去)를 위(爲)해서 필수적(必須的) 과정(科程)이며 정열후(情熱後) 4일간(日間)의 발효(發效) 과정(科程)이 필요(必要)하였다. 15. 볏짚 퇴비배지(堆肥倍地)에서 양송이 균(菌)에 유해(有害)한 영향(影響)을 미치는 사장균 10종(種)이 동정(同定)되었는데 그 중(中) Diehliomyces microsporus, Trichoderma spp.,Stysanus stemoitis 등(等)은 발생빈도(發生頻度)가 높고 피해(被害)가 심(甚)하였다. 16. Diehliomyces는 재배사(栽培舍) 온도조절(溫度調節), Basamid와 Vapam처리(處理)로서 방제(防除)가 가능(可能)하며 Trichoderma spp.는 Bavistin과 Benomyl 철포(撤布)로서 방제(防除)되었다. 17. 퇴비중(堆肥中) 서식(棲息)하여 양송이를 가해(加害)하는 4종(種)의 선충과 5종(種)의 응애(類)는 퇴비(堆肥)를 $60^{\circ}C$에서 6시간(時間) 정열(頂熱)시키므로서 방제(防除)할 수 있었다.

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Brief Introduction of Research Progresses in Control and Biocontrol of Clubroot Disease in China

  • He, Yueqiu;Wu, Yixin;He, Pengfei;Li, Xinyu
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.45-46
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    • 2015
  • Clubroot disease of crucifers has occurred since 1957. It has spread to the whole China, especially in the southwest and nourtheast where it causes 30-80% loss in some fields. The disease has being expanded in the recent years as seeds are imported and the floating seedling system practices. For its effective control, the Ministry of Agriculture of China set up a program in 2010 and a research team led by Dr. Yueqiu HE, Yunnan Agricultural University. The team includes 20 main reseachers of 11 universities and 5 institutions. After 5 years, the team has made a lot of progresses in disease occurrence regulation, resources collection, resistance identification and breeding, biological agent exploration, formulation, chemicals evaluation, and control strategy. About 1200 collections of local and commercial crucifers were identified in the field and by artificiall inoculation in the laboratories, 10 resistant cultivars were breeded including 7 Chinese cabbages and 3 cabbages. More than 800 antagostic strains were isolated including bacteria, stretomyces and fungi. Around 100 chemicals were evaluated in the field and greenhouse based on its control effect, among them, 6 showed high control effect, especially fluazinam and cyazofamid could control about 80% the disease. However, fluzinam has negative effect on soil microbes. Clubroot disease could not be controlled by bioagents and chemicals once when the pathogen Plasmodiophora brassicae infected its hosts and set up the parasitic relationship. We found the earlier the pathogent infected its host, the severer the disease was. Therefore, early control was the most effective. For Chinese cabbage, all controlling measures should be taken in the early 30 days because the new infection could not cause severe symptom after 30 days of seeding. For example, a biocontrol agent, Bacillus subtilis Strain XF-1 could control the disease 70%-85% averagely when it mixed with seedling substrate and was drenching 3 times after transplanting, i.e. immediately, 7 days, 14 days. XF-1 has been deeply researched in control mechanisms, its genome, and development and application of biocontrol formulate. It could produce antagonistic protein, enzyme, antibiotics and IAA, which promoted rhizogenesis and growth. Its The genome was sequenced by Illumina/Solexa Genome Analyzer to assembled into 20 scaffolds then the gaps between scaffolds were filled by long fragment PCR amplification to obtain complet genmone with 4,061,186 bp in size. The whole genome was found to have 43.8% GC, 108 tandem repeats with an average of 2.65 copies and 84 transposons. The CDSs were predicted as 3,853 in which 112 CDSs were predicted to secondary metabolite biosynthesis, transport and catabolism. Among those, five NRPS/PKS giant gene clusters being responsible for the biosynthesis of polyketide (pksABCDEFHJLMNRS in size 72.9 kb), surfactin(srfABCD, 26.148 kb, bacilysin(bacABCDE 5.903 kb), bacillibactin(dhbABCEF, 11.774 kb) and fengycin(ppsABCDE, 37.799 kb) have high homolgous to fuction confirmed biosynthesis gene in other strain. Moreover, there are many of key regulatory genes for secondary metabolites from XF-1, such as comABPQKX Z, degQ, sfp, yczE, degU, ycxABCD and ywfG. were also predicted. Therefore, XF-1 has potential of biosynthesis for secondary metabolites surfactin, fengycin, bacillibactin, bacilysin and Bacillaene. Thirty two compounds were detected from cell extracts of XF-1 by MALDI-TOF-MS, including one Macrolactin (m/z 441.06), two fusaricidin (m/z 850.493 and 968.515), one circulocin (m/z 852.509), nine surfactin (m/z 1044.656~1102.652), five iturin (m/z 1096.631~1150.57) and forty fengycin (m/z 1449.79~1543.805). The top three compositions types (contening 56.67% of total extract) are surfactin, iturin and fengycin, in which the most abundant is the surfactin type composition 30.37% of total extract and in second place is the fengycin with 23.28% content with rich diversity of chemical structure, and the smallest one is the iturin with 3.02% content. Moreover, the same main compositions were detected in Bacillus sp.355 which is also a good effects biocontol bacterial for controlling the clubroot of crucifer. Wherefore those compounds surfactin, iturin and fengycin maybe the main active compositions of XF-1 against P. brassicae. Twenty one fengycin type compounds were evaluate by LC-ESI-MS/MS with antifungal activities, including fengycin A $C_{16{\sim}C19}$, fengycin B $C_{14{\sim}C17}$, fengycin C $C_{15{\sim}C18}$, fengycin D $C_{15{\sim}C18}$ and fengycin S $C_{15{\sim}C18}$. Furthermore, one novel compound was identified as Dehydroxyfengycin $C_{17}$ according its MS, 1D and 2D NMR spectral data, which molecular weight is 1488.8480 Da and formula $C_{75}H_{116}N_{12}O_{19}$. The fengycin type compounds (FTCPs $250{\mu}g/mL$) were used to treat the resting spores of P. brassicae ($10^7/mL$) by detecting leakage of the cytoplasm components and cell destruction. After 12 h treatment, the absorbencies at 260 nm (A260) and at 280 nm (A280) increased gradually to approaching the maximum of absorbance, accompanying the collapse of P. brassicae resting spores, and nearly no complete cells were observed at 24 h treatment. The results suggested that the cells could be lyzed by the FTCPs of XF-1, and the diversity of FTCPs was mainly attributed to a mechanism of clubroot disease biocontrol. In the five selected medium MOLP, PSA, LB, Landy and LD, the most suitable for growth of strain medium is MOLP, and the least for strains longevity is the Landy sucrose medium. However, the lipopeptide highest yield is in Landy sucrose medium. The lipopeptides in five medium were analyzed with HPLC, and the results showed that lipopeptides component were same, while their contents from B. subtilis XF-1 fermented in five medium were different. We found that it is the lipopeptides content but ingredients of XF-1 could be impacted by medium and lacking of nutrition seems promoting lipopeptides secretion from XF-1. The volatile components with inhibition fungal Cylindrocarpon spp. activity which were collect in sealed vesel were detected with metheds of HS-SPME-GC-MS in eight biocontrol Bacillus species and four positive mutant strains of XF-1 mutagenized with chemical mutagens, respectively. They have same main volatile components including pyrazine, aldehydes, oxazolidinone and sulfide which are composed of 91.62% in XF-1, in which, the most abundant is the pyrazine type composition with 47.03%, and in second place is the aldehydes with 23.84%, and the third place is oxazolidinone with 15.68%, and the smallest ones is the sulfide with 5.07%.

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보육시설과 유치원 급식의 식품 및 환경 미생물의 오염도 평가 (Microbiological Evaluation of Foods and Kitchen Environments in Childcare Center and Kindergarten Foodservice Operations)

  • 설혜린;박형수;박기환;박애경;류경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.252-260
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    • 2009
  • 경기지역 12곳의 보육시설과 유치원의 식재료 및 조리식품, 환경요소에 대한 미생물 오염도 평가를 위하여 2007년 8월${\sim}10$월까지 시료를 채취하였다. 농산물 17, 수산물 3, 축산물 6, 가공식품 6, 조리식품 24로 총 56가지 시료를 대상으로 하였고, 환경은 칼, 도마, 고무장갑, 조리종사원의 손, 행주, 공중낙하균을 포함하여 총 105개를 대상으로 하였다. 식재료에 대한 미생물 분석 결과, 보육시설의 농산물에서는 시금치 I, II와 양배추 I, 콩나물, 오이가 일반세균수 5 log CFU/g 이상으로 나타났고, 시금치 I, II와 양배추, 콩나물은 장내세균도 5 log CFU/g 수준이었다. 식중독균은 시금치 I에서 C. perfringens만 1.18 log CFU/g로 검출되었다. 수산물은 냉동오징어에서 일반세균만 5.87 log CFU/g로 검출되었다. 축산물에서 대장균군과 장내세균은 돼지고기와 닭고기에서만 각각 $2.38{\sim}5.15$, $2.30{\sim}3.14\;\log\;CFU/g$로 검출 되었고, 대장균은 대부분의 식재료에서 2 log CFU/g 정도로 높게 검출되었다. 가공식품 중 두부는 일반세균수가 7.46 log CFU/g로 높게 나타났다. 유치원의 농산물에서는 깻잎의 일반세균수와 대장균군수가 각각 7.04, 4.98 log CFU/g로 검출 되었다. 연근에서는 식중독균인 C. perfringens가 2.01 log CFU/g로 검출되었다. 수산물 중 조기는 일반세균만 3.39 log CFU/g로 나타났고, 오징어는 일반세균과 장내세균만 각각 4.89, 4.21 CFU/g로 나타났다. 축산물에서 쇠고기는 일반세균 4.22, 장내세균 2.53, 대장균군 2.43, 대장균 1.90 log CFU/g로 검출되었다. 가공식품 중 냉동고기산적에서는 4 log CFU/g 이상의 일반세균수가 검출되었으며, 대장균이 0.66 log CFU/g로 검출되어 기준에 적합하지 않았다. 쥐어채는 일반세균 5.58, 장내세균 4.12, 대장균군 3.72, 대장균이 1.69 log CFU/g로 검출되었다. 조리식품 중 비가열 조리공정 식품은 보육시설에서는 일반세균이 모두 적합수준이었으나 장내세균은 오이무침에서만 4.23 log CFU/g 검출되었다. 유치원에서는 배추겉절이에서 일반세균, 장내세균이 기준에 적합하지 않았다. 오이부추무침은 장내세균만 기준에 적합하지 않았다. 가열조리 후처리공정 식품은 보육시설의 경우 시금치나물 I에서 일반세균수와 장내세균수가 각각 6,5 log CFU/g 이상이었고, 시금치나물 II에서 장내세균이 2 log CFU/g 이상으로 검출되어 기준을 벗어났다. 가열조리 공정 식품은 보육시설, 유치원 모두 기준에 적합하였다. 조리과정에서 식품과 접촉할 수 있는 칼에서는 보육시설의 1 곳에서만 채소용 칼과 육류용 칼에서 기준치를 크게 넘어섰다. 도마에서는 보육시설의 경우 일반세균수는 채소도마에서 2곳이 허용치 이상으로 나타났고, 육류용 도마에서는 1곳이 4.43 log CFU/cm2로 검출되었다. 대장균군은 육류도마에서만 1곳에서 2.59 log CFU/cm2로 검출되었다. 유치원의 경우 1곳의 육류도마에서 일반세균과 대장균군이 기준에 적합 하지 않았다. 세척용 고무장갑에서는 보육시설의 경우 일반세균이 $1.58{\sim}6.04\;\log;CFU$/hand로 검출되었고, 1곳에서 장내세균과 대장균군이 각각 2.44, 1.58 log CFU/hand로 나타났다. 유치원은 4곳 모두 일반세균이 $1.80{\sim}3.19\;\log;CFU$/hand로 검출되었고, 그 중 2곳에서는 장내세균, 대장균군이 각각 $1.75{\sim}1.96$, $1.27{\sim}1.52\;\log\;CFU/g$로 나타났다. 조리용 고무장갑은 보육시설 1곳에서만 일반세균이 4.43 log CFU/hand로 검출되었다. 조리종사자의 손은 보육시설에서 일반세균수 $0{\sim}5.42\;\log\;CFU$/hand로 검출되었고, 장내세균 $0{\sim}4.30$, 대장균군 $0{\sim}3.78\;\log\;CFU$/hand로 검출되었다. 유치원에서는 9명 중 8명이 일반세균 ND ${\sim}4.00\;\log\;CFU$/hand로 검출되었고, 장내세균과 대장균군은 1명이 각각 1.99, 1.84 log CFU/hand로 검출되었다. 행주에서는 일반세균이 보육시설에서 $5.03{\sim}5.44\;\log\;CFU/g$ 범위로 나타났다. 영유아 급식 조리장 내 공중낙하세균 분석 결과 기준초과구역으로는 보육시설 1곳, 유치원 1곳이 각각 2.25, 2.30 log CFU/plate/15 min으로 검출되었고, 그중 유치원 1곳은 장내세균이 1.43 log CFU/plate/15 min로 검출되었다. 이상의 연구결과, 조사 대상 보육시설과 유치원의 일부 식재료는 높은 오염도를 보였으므로 이들 고위험 식재료에 대해서는 납품업체 선정 및 검수 기준 마련과 지도가 필요하다. 조리공정 별로는 비가열조리 및 가열조리 후처리 공정을 거치는 일부음식에 대한 온도관리 및 교차오염 방지 방안의 제시가 필요하며, 미생물 오염도가 높은 식품 접촉 표면에 의한 교차오염을 예방하기 위해서는 세척 및 소독방법의 기준이 제시되어 위생관리 수준을 향상시킬 수 있어야 할 것이다.

방선균(Nocardia sp. CS682) 발효물의 급여가 산란계의 생산성, 혈액성상, 면역글로불린 및 소장내 미생물 함량에 미치는 영향 (Effect of Supplementary Actinomycetes (Nocardia sp. CS682) Ferment on the Laying Performance, Blood Parameters, Immunoglobulin and Small Intestinal Microflora Contents in Laying Hens)

  • 이아름;신동훈;김찬호;정병윤;유진철;홍영호;백인기
    • 한국가금학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.59-69
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    • 2011
  • 본 연구는 방선균 목 노카르디아 종 CS682 균주의 발효물 CS682와 이를 바탕으로 한 제품 DSC682$^{(R)}$를 산란계에게 급여 시 산란 생산성, 난품질, 혈액 성상, 소장 내 미생물, 면역성에 미치는 효과를 알아보기 위해 실시하였다. 실험은 Hy-Line Brown$^{(R)}$ 갈색 산란계로 실시하였는데, 실험 1은 86주령, 실험 2는 26주령의 실험계를 2단 4열 2수 케이지에 수용하여 실시하였다. 실험 1은 대조구, 항생제구(avilamycin 6 ppm), CS 682-0.1(CS682 0.1%), CS682-1.0(CS682 1.0% 첨가) 등 4 처리였으며, 5반복, 반복당 24수(12케이지), 총 480수로 실시하였고, 실험2는대조구, 항생제구(avilamycin 6 ppm), DCS682-0.05(DCS682$^{(R)}$ 0.05%), DSC682-0.1(DCS682$^{(R)}$ 0.1%), 그리고 DCS682-0.2(DCS682$^{(R)}$ 0.2% 첨가) 등 5처리였으며 5반복, 반복당 40수(20케이지), 총 1,000수로 실시하였다. 실험 1에서는 산란율, 난중, 연 파란율, 사료 섭취량, 사료 전환율 등 산란 생산성에는 유의한 차이가 없었다. 난품질에서 난각 강도는 항생제구와 CSC682 처리구들이 유의적(p<0.05)으로 높았으며, 난황색은 CSC682-1.0 처리구가 유의적(p<0.05)으로 높았다. 실험 2에서는 산란 생산성에서 사료 섭취량이 DCS682-0.05구가 대조구와 비교하여 유의적(p<0.05)으로 낮았다. 난각색에서 Hunter Lab color L(Lightness) 즉 밝기가 항생제구와 DCS682 처리구들이 유의적(p<0.05)으로 낮았다. 난황색은 DCS682-0.1~0.2구들이 유의적(p<0.05)으로 높았으며, Haugh unit은 항생제구와 DCS682-0.1구가 유의적(p<0.05)으로 높았다. 실험 1과 2에서 혈장 면역글로부린(IgG, IgA) 및 난황 면역그로부린(IgY)의 함량은 처리구간에 유의한 차이가 없었다. 실험1에서 erythrocytes 중 평균 적혈구 용적(MCV)은 대조구가 유의적(p<0.05)으로 높았으며, 평균 적혈구 혈색소량(MCH)은 항생제구가 유의적으로 높았다. 실험 2에서는 leukocytes 중 단핵구(MO)에서 대조구와 DCS682-0.05구가 유의적으로(p<0.05 또는 0.01) 높았다. 실험 1에서 C. perfringens수는 항생제구에서 대조구와 비교하여 유의적으로(p<0.05) 감소하였다. S. typhimurium수는 유의적으로(p<0.05) 차이가 있었는데 항생제구가 가장 낮았고 다음으로 CS682 처리구들이었으며 대조구에서 가장 높았다. Universal bacteria, Lactobacillus 그리고 E. coli의 수는 처리간에 유의적인 차이가 없었다. 실험 2에서는 Lactobacillus 수가 DCS682-0.05와 DCS682-0.1구들에서 유의적으로(p<0.05) 높았고 다음으로 대조구와 DCS682-0.2 첨가구였으며 항생제구가 가장 낮았다. C. perfringens 수는 항생제구에서 대조구와 비교하여 유의적(p<0.05)으로 감소하였다. S. Typhimurium은 처리간에 유의적인(p<0.05) 차이가 있었는데 항생제구가 가장 낮았고 다음으로 DCS682-0.2이었으며, DCS682-0.05와 0.1구들은 대조구보다는 낮았으나 유의한(p<0.05) 차이는 없었다. 결론적으로 CS682 0.1% 또는 DCS682 0.1~0.2% 첨가는 난각 강도, 난황색, 난각색, Haugh unit를 개선시키고, 소장 내유해 미생물을 억제하는 긍정적인 효과를 보였다.