• 미생물학회지
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• 제50권3호
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• pp.201-209
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• 2014

본 연구에서는 고추재배 지역의 오염지 토양으로부터 탄저병원균인 Colletotrichum gloeosporioides에 대하여 항진균 활성이 우수한 균주를 분리하였다. 분리 균주의 생화학적 특성을 조사한 결과 내생포자를 형성하는 Gram-positive이며, 세포크기는 $2.5{\sim}3.0{\times}1.5{\mu}m$으로 짧은 간균으로 siderophore, cellulase와 IAA (Indole-3-acetic acid)을 생산하였다. 16S rRNA 유전자염기서열 분석 결과 Bacillus sp.와 99%의 상동성을 나타내어 Bacillus sp. CS-52로 명명하였다. Bacillus sp. CS-52의 항진균 활성 물질을 생산하기 위한 배양 최적 조건은 0.5% glucose, 0.7% $K_2HPO_4$, 0.2% $K_2HPO_4$, 0.3% $NH_4NO_3$, 0.01% $MnSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.15% yeast extract, pH 7과 $30^{\circ}C$로 조사되었으며, 최적화된 배양조건에서 36시간에 최대 성장을 보이며, 고추 탄저병원균에 대하여 60시간 배양조건에서 가장 높은 13.3 mm의 항진균 활성을 보였다. 포자발아억제력은 48시간에 가장 높은 억제력이 보였고, siderophore는 최종배양시간 72시간까지 생성됨을 확인하였다. 식물생장조절물질 IAA와 활성효소인 cellulase의 경우 배양시간 24시간에 최대 생성됨을 확인하였으며, C. gloeosporioides에 대한 실내에서의 항진균활성 검증결과 화학농약 보다 더 높은 70%의 방제가를 나타내었다. 향후 Bacillus sp. CS-52 균주와 배양액을 이용하여 생물학적 친환경방제제로의 제품화가 가능할 것으로 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제15권2호
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• pp.125-133
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• 2000

Astaxanthin의 산업적인 생합성을 위하여 wild type인 P.rhodozyma B30 효모를 UV, NTG 등으로 돌연변이 처리하여 0.5 mM $\beta$-ionone이 포함된 선별배지에서 carotenoids 합성능력이 우수한 변이주 B76을 분리하였다. 변이주 B76은 wild type과 비교시 균체 생성능력은 큰 차이가 없었으나 carot-enoids 합성능력은 40% 이상, astaxanthin 합성능력은 50% 이상 향상되었다. 선별된 변이주 B76의 최적 발효배지 및 배양 조건 선정을 위한 플라스크 배양실험 결과 최적 탄소원으로 glucoserk, 최적 질소원은 CSL : (NH4)2SO4 : yeast extract = 6 : 2 : 0.1이 혼합된 배지가 선정되었다. C/N ratio는 1.7~2.0 범위에서 유사한 발효성능을 보았으며(산업적인 생산성을 고려하여 2.0을 최적으로 선정), 배양온도는 $22^{\circ}C$가 최적이었다. 초기 pH는 가장 높은 세포농도를 나타낸 6.0을 최적으로 하였다. 종균 접종량은 전반적으로 균체량과 carotenoids 합성능력에는 영향을 미치지 않았으며 산업적인 생산성을 고려하여 3%(v/v) 수준이 적절한 것으로 사료되었다. 이와 같이 플라스크 배양을 통해 확립된 최적 배지 및 배양조건을 기초로 5 L 발효조를 이용한 회분식 배양실험을 통해 탄소원의 최적 농도는 18%임을 확인하였다. 특히 B76 변이주는 22%(w/v)까지의 고농도 glucose 존재하에서는 catabolite rep-ression을 받지 않는 것으로 나타났다. 용존산소가 부족한 경우에는 균체성장 및 색소합성이 저해되었고, 따라서 통기속도 1.0 v/v/m, 교반속도 400 rpm 이상을 유지함이 필요하였다. B76 세포는 배양 3일차에 exponential phase에 진입한 후(최대 Yx/s = 0.37) 배양 4일차에 stationary phase에 도달하였다. Carotenoids 및 astaxanthin 생합성은 세포성장이 정지한 후인 배양 5일차에 급격하게 증가하는(최대 Yp/s = 1.08) 전형적인 mixed-growth-associated 형태를 나타냈다. 이는 exp-onential phase 동안 급격한 균체성장으로 용존산소가 부족하여 NADH balance에 의해 astaxanthin 생합성 경로 중 탈수소화 단계가 저해되기 때문으로 사료되었다. 최종 세포농도는 43.3 g/L, 단위부피당 carotenoids 함량은 149.4 mg/L, astaxanthin 함량은 110.6 mg/L로서 산업적인 생산성이 있는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통하여 개발된 변이주 B76 및 이의 대량 발효를 위한 최종조건의 정립은 향후 astaxanthin의 산업적 생산공정에 필요한 기초자료로 이용될 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.39-55
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• 1992

본(本) 연구(硏究)에서는 트러스구조물(構造物)의 효율적(效率的)인 형상최적화(形狀最適化)를 위해서 3단계분할최적화(段階分割最適化) 기법(技法)을 유도(誘導)하였다. 3단계분할최적화(段階分割最適化) 기법(技法)을 적용(適用)하기 위하여 제(第)1단계(段階)에서 설계변수(設計變數)로 목적함수(目的函數)는 구조물(構造物)이 에너지를 최대(最大)로 흡수(吸收)할 수 있도록 변형(變形)에너지를 택하였으며 제약조건식(制約條件式)으로는 허용응력(許容應力), 좌굴응력(挫屈應力), 변위제약(變位制約) 및 다(多) 재하조건(載荷條件)을 고려(考慮)하여 최적화문제(最適化問題)를 형성(形成)하였다. 제(第) 2단계(段階)에서 설계변수(設計變數)는 부재단면적(部材斷面積)으로하여 목적함수(目的函數)는 구조물(構造物)의 중량(重量)이 최소(最小)가 되도록 중량함수(重量函數)를 택하였으며 제약조건식(制約條件式)으로는 제(第)1단계(段階)에서 얻은 최대변위(最大變位)를 대입(代入)한 평형조건식(平衡條件式) 및 다재하조건(多載荷條件)을 고려(考慮)하여 최적화문제(最適化問題)를 형성(形成)하였다. 제(第) 3단계(段階)에서는 조정변수(調整變數)를 절점좌표(節點座標)로 하고 목적함수(目的函數)로는 중량함수(重量函數)로 하여 최적화(最適化) 문제(問題)를 형성(形成)하였다. 이와같이 형성(形成)된 제(第)1, 제(第)2단계(段階)의 최적화(最適化) 문제(問題)는 선형계획문제(線形計劃問題)로 된다. 따라서 3단계(段階) 분할최적화(分割最適化) 기법(技法)은 최적화(最適化) 과정(過程)이 간편(簡便)하고 구조해석(構造解析) 및 감도분석(感度分析)을 위한 기법(技法)을 적용(適用)할 필요(必要)가 없으므로 최적화(最適化) 과정중(過程中) 구조해석(構造解析) 및 감도분석(感度分析)에 요구(要求)되는 시간(時間)을 줄일 수 있는 효율적(效率的)인 기법(技法)이었다. 제(第) 3단계(段階)에서는 절점좌표(節點座標)를 설계변수(設計變數)로 하므로서 무제약최적화문제(無制約最適化問題)로 형성(形成)되므로 최적화과정(最適化過程)이 용이(容易)하다. 또한 본(本) 연구(硏究)는 각(各) 단계(段階)에 각각(各各) 다른 최적화기준(最適化基準)을 사용함으로써 수염속도(收斂速度)를 향상(向上)시키고 있다. 본(本) 연구(硏究)의 기법(技法)을 4종(種)으 트러스 구조물(構造物)에 적용(適用)한 결과 트러스 구조물(構造物)의 형태(形態), 제약조건식(制約條件式)에 구애받지 않고 효율적(效率的)으로 최적해(最適解)에 수염(收斂)함과 동시(同時)에 타(他)의 연구(硏究)와 거의 동일(同一)한 연구결과(硏究結果)를 얻었다.

• 한국가금학회지
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• 제44권2호
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• pp.83-92
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• 2017

본 연구에서는 가금연구소에서 집단의 혈통 구조 및 근친 수준을 평가하기 위하여 근교계수와 유효집단크기를 추정하였으며, 추정한 근교계수의 신뢰 정도를 제시하기 위하여 혈통의 품질로써 1) 아비 어미를 모두 아는 개체의 비율과 2) 근교계수가 0이 아닌 개체의 비율을 태어난 부화 년도와 계통에 따라 제시하였다. 아비 어미를 모두 아는 개체의 비율에서 대부분 계통이 1~2년 사이에 거의 100%에 도달하였으며, 근교계수가 0이 아닌 개체의 비율에서 기초집단인 0세대부터 5~6년 사이에 비율이 100%에 가깝게 도달하는 것을 보면 가금연구소 혈통기록 시스템이 잘 이루어졌으며, 이 논문에서 추정한 근교계수가 신뢰할 수 있음을 나타낸다. 각 계통의 평균 근교계수에서는 20세대 동안 7.6~10.9%의 근교계수 상승도를 보였다. 세대당 가장 높은 근교계수 상승도를 보인 계통은 S계통으로 10세대 동안 8.2%의 근교계수 상승도를 보였으며, 평균 번식에 참여한 아비 어미의 수가 다른 계통에 비해 낮은 것이 원인인 것으로 사료된다. 평균 근교계수 변화량(${\Delta}F$)으로 추정한 유효집단크기를 보면 모든 계통에서 평균 근교계수 변화량이 0.39~0.85%로 1% 이하로 관리되는 것을 보이며, 따라서 유효집단크기도 모든 계통에서 50 이상의 값을 보였으며, 현 교배 관리에서 토종 닭 집단이 단시간에 근친퇴화나 집단의 멸종으로부터의 위험으로부터 안전하다고 사료된다. 그리고 유효집단크기를 유지하기 위하여, 즉 유전적 다양성을 유지하기 위하여, 적정 수의 아비 어미가 번식에 참여해야 된다고 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제30권1호
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• pp.13-18
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• 2003

본 실험은 감자괴경에 특이적으로 나타나는 patatin promoter에 의한 외부 도입 유전자의 발현 양상을 파악하고자 수행되었다. Patatin promoter에 의하여 GUS 유전자의 발현이 조절되도록 pATGUS 벡터를 제작한 후 Agrobacterium tumefaciens LBA4404를 이용하여 감자의 잎 절편에 형질전환하였다. 대조구로 GUS 유전자의 상시발현 벡터인 pBI121을 사용하였으며, 항생제를 포함한 재분화 배지에서 개체를 유도한 결과 8주 후부터 신초를 관찰할 수 있었다. NPTII 유전자의 삽입여부를 PCR로 검정한 후, 선별된 형질전환체의 소괴경 형성을 위해 sucrose 농도를 높인 배지에서 1주일 간격으로 줄기의 하단 부분을 배양하였다. 주별로 시료를 채취한 후, RNA gel blot 분석을 해 본 결과 CaMV35S promoter에 의한 GUS 발현은 소괴경의 전단계에서 고르게 발현되는 반면, 괴경-특이적인 patatin promoter의 경우 감자 줄기에서는 관찰이 어려웠고, 주별 발현율은 1주부터 5주까지는 점점 증가하다가 그 이후부터는 점차 감소함을 알 수 있었다. 또한, GUS의 효소활성 역시 mRNA의 발현율과 비례함을 알 수 있었다. 제시된 실험결과들로 보아 감자 괴경에서의 patatin promoter에 의한 GUS 유전자의 발현은 5주경에 가장 높게 나타났으며, 이러한 결과들로 보아 patatin promoter에 의해 감자 소괴경내로 도입된 외래 유전자의 발현을 확인하기 가장 좋은 시기는 소괴경 형성 후 5주째임을 알 수 있었다.

• 원예과학기술지
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• 제32권6호
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• pp.872-878
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• 2014

이 연구는 생물비료로서 클로렐라(Chlorella vulgaris) 분무처리에 의한 유기농 딸기와 엽채류의 신선도와 저장성 향상을 목표로 하였다. 클로렐라 균주 CHK0008은 유기농 벼재배 논의 담수에서 분리하였으며 형태적 특징과 18S rDNA와 23S rDNA 염기서열 비교에 의해 C. vulgaris로 동정하였다. 실험에 사용한 C. vulgaris CHK0008 균주는 BG11 변형배지(BGMM)에서 잘 배양되었으며 UV/VIS 분광광도계로 680nm에서 흡광도를 측정하였을 때 1 OD의 C. vulgaris CHK0008는 $2.15{\times}10^6cell/mL$ 농도로 개산하였다. 클로렐라(C. vulgaris)의 엽면처리구와 무처리구를 비교하였을 때 '설향'과 '육보' 딸기 품종의 당도가 각각 22.2%, 11.5% 향상되었다. 또한 엽면처리구의 '설향'과 '육보' 딸기 품종의 부패율은 무처리구에 비해 각각 63.8%와 74.4% 감소하였다. 엽채류인 상추, 케일, 붉은 케일, 흰 케일, 비트의 엽색 변화 및 백화현상이 저온저장 10일 후 물만 분무 처리한 무처리에서 관찰되었다. 그러나 25% C. vulgaris 배양액을 엽면 처리한 엽채류를 $4^{\circ}C$에서 저장하는 동안 부패율이 무처리에 비해 현저히 감소하였다.

• 생명과학회지
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• 제18권6호
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• pp.789-795
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• 2008

어류 질병 치료를 위한 probiont의 개발에 목적을 두고 어병균 Vibrio anguillarum NCMB1의 생육에 저해물질을 생산하는 Bacillus amyloliquefaciens H41균주를 분리하고 이 물질의 특성을 규명하기 위하여 정제를 시행하였다. 분리 균을 배양한 배양 상등액을 70% 염석, 투석하여 조 효소액으로 제작하고 조 효소액을 DEAE-sephadex, A-50 ion exchange chromatography, sephadex G-200 gel filtration column chromatography을 통하여 정제하고 SDS-PAGE 를 통하여 단일밴드를 확인하고 최종 회수율 2.9%을 얻을 수 있었으며 40.8배의 정제된 V. anguillarum NCMB1 생육저해물질을 얻을 수 있었다. 정제된 저해물질은 저해정도에 따라 단위를 설정하여 활성을 측정하였으며, 분자량은 48 kDa 로 확인되었으며 정제물질의 활성을 위한 최적 반응 pH와 온도는 pH 7.5와 $30^{\circ}C$로 확인되었다. 금속이온의 효과에 있어서는 $CoCl_2$, $HgCl_2$, $ZnSO_4$, $AgNo_3$에서는 완전히 저해되는 양상을 나타내었고 $MgSO_4$, $MnSO_4$에서 미미한 효소활성의 증가를 나타내었다. 그리고 염에 관한 안정성은 일반 해수의 농도인 3%의 농도에서도 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 정제된 저해물질을 현재 상업적으로 사용하고 있는 화학처리제나 항생제와 함께 효율성을 비교 해 보았을 때 저해물질은 약 78%의 저해 활성을 나타내는 것을 알 수 있었고 항생제보다는 효율성이 낮았으나 독성검사를 위해 정제물질을 살아있는 어류에 투여하였으나 어떤 해수어도 폐사하지 않는 것으로 보아 어류 자체엔 독성을 나타내지 않는 물질로 나타났다. 따라서 B. amyloliquefaciens H41 균주가 생산하는 정제 물질이 V. anguillarum 생육에 저해물질로 작용하는 것으로 밝혀졌으며 친환경적인 특성을 가진 물질로 밝혀졌다.

• 생명과학회지
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• 제18권12호
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• pp.1625-1630
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• 2008

본 연구는 생분해성 플라스틱인 poly-${\beta}$-hydroxybutyrate (PHB)의 생산단가를 낮추기 위한 노력으로 저가의 기질로부터 PHB 대량생산을 위한 기초자료를 얻는데 그 목적을 두었다. Hemicellulose hydrolysate는 지구상에 풍부하게 존재하는 저가의 waste by-product로서 xylose가 많이 포함되어 있다. 본 연구에서는 xylose로부터 PHB를 생산할 수 있는 균주를 토양에서 분리하여, 분류학적 위치를 밝히고, 균체 생육 최적 조건, PHB 생산을 위한 최적 발효 배양 조건, PHB의 구조 확인 등을 검토 하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 토양으로부터 분리한 균주 J-65는 형태학적, 배양적, 생화학적 및 partial 16S rRNA sequence에 근거하여 Bacillus megaterium로 동정하였다. B. megaterium J-65의 균체 생육 최적 조건은 온도 $37^{\circ}C$, 초발 pH 8.0이었으며 2% xylose, 0.25% $(NH_4)_2SO_4$, 0.3% $Na_2HPO_4{\cdot}12H_2O$, 0.1% $KH_2PO_4$였다. PHB 축적에 영향을 미치는 요인을 검토하기 위해 균체생육 최적배지에서 $37^{\circ}C$, 24시간 1차 배양한 후, 균체를 회수하여 각종 영양분이 결핍된 배지에 2차 배양을 실시한 결과 B. megaterium J-65는 균형생육조건(balanced-growth condition)에서 PHB를 합성하는 균주로 나타났다. PHB보다 물성이 향상된 PHB/HV 공중 합체를 생산하기 위하여 보조기질로 propionic acid를 첨가하였을 때, 0.1% propionic acid 농도에서 HV mol%가 14%인 PHB/HV 공중합체가 합성되었다. 5 l 용량의 발효조에 B. megaterium J-65를 회분배양하였을 때 배양 21시간에 건조균체량 10 g/l, PHB 3.5 g/l를 얻을 수 있었고, 유가배양을 실시한 결과 배양 48시간에 건조균체량 26.52g/l, PHB 9.28 g/l를 얻을 수 있었다. 생산된 PHB를 alkaline solution 처리와 chloroform을 이용한 유기용매 추출법을 이용하여 추출.정제한 후 Gas Chromatography로 정제를 확인하고 300MHz 1H-NMR을 실시한 결과 3-hydroxybutyrate의 homopolymer임을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권6호
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• pp.829-837
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• 2011

본 연구에서는 고추씨 에탄올추출물이 콜레스테롤 흡착능 및 UDP-glucuronyl transferase 활성에 미치는 영향을 관찰하였다. In vitro 콜레스테롤 흡착능에서는 대조군에 비해 고추씨 에탄올추출물 모든 농도에서 유의적으로 증가하였다. In vivo에서 실험동물은 체중 $100{\pm}10$ g 내외의 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 사용하였으며, 실험군은 정상식이를 공급한 정상군과 고지방 고콜레스테롤 식이 실험군으로 나누고 고지방 고콜레스테롤 실험군을 다시 고추씨 에탄올추출물을 공급하지 않은 군(HF groups), 0.1% 공급한 군(HEA group), 0.2%을 공급한 군(HEB group) 및 0.5%을 공급한 군(HEC group), 5군으로 나누고 각 군당 8마리씩 3주간 사육하였다. 체중증가량은 정상군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가하였고 고추씨 에탄올추출물을 공급한 모든 군에서 HF 군에 감소하였으나 유의적인 차이는 없었다. 식이효율은 고추씨 에탄올추출물을 각각 0.1%, 0.2% 및 0.5% 공급한 군에서는 HF군에 비해 유의적이지는 않았지만 감소하는 경향을 보였다. 간조직의 총콜레스테롤 및 중성지질 함량은 정상군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가하였고 HF 군에 비해 HEA, HEB 및 HEC군에서는 유의적이지는 않았지만 다소 감소하는 경향을 나타내었다. UDP-glucuronyl transferase 활성에서는 정상군에 비해 HF 군에서 증가되었고, 고추씨 에탄올추출물 공급군인 HEC 군에서는 HF 군에 비해 유의적으로 증가되어 가장 높은 활성을 나타내었다. 혈청중의 총콜레스테롤 및 중성지방 농도는 정상군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가하였고, HEA, HEB 및 HEC 군에서 HF 군에 비해 감소하였다. HDL-콜레스테롤은 정상군에 비해 HF 군에서 유의적으로 감소하였으나 HEA, HEB 및 HEC 군에서는 HF 군에 비해 정상군 수준으로 증가하는 경향을 보였다. 반면, LDL-콜레스테롤은 HF 군에서 정상군에 비해 유의적으로 증가하였으나 HEA, HEB 및 HEC 군에서는 모두 유의적 감소를 나타내었다. 대변중의 총콜레스테롤 함량은 정상군에 비해 HF 군에서 유의적으로 증가하였고 HF 군에 비해 특히 고추씨 에탄올추출물 공급군 HEB 군 및 HEC 군에서 증가하는 경향을 나타내었으나 유의적인 차이는 없었다. 중성지질 함량은 정상군에 비해 HF 군에서는 유의적이지는 않았지만 증가되었고, 고추씨 에탄올추출물을 공급한 HEB군 및 HEC 군에서 HF 군에 비해 다소 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서 고추씨 에탄올 추출물은 콜레스테롤 흡착능에서 효과적으로 작용하였으며 고지방 고콜레스테롤 식이 흰쥐의 UDP-glucuronyl transferase 활성 및 지질대사에 효과적으로 작용하였음을 규명하였다.

• 생명과학회지
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• 제24권4호
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• pp.352-360
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• 2014

이 연구의 목적은 이유자돈에 있어서 목장토에서 자체 분리 동정한 19종의 혼합 미생물 제제인 MR-1이 in vitro 실험(축 종별 병원성 미생물에 대한 항균효과 검정)과 in vivo 실험(성장, 혈액 생화학, 면역력 검정)에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 38일령 이유자돈 69두를 처리구 당 23두씩 나누어 대조구(basal diet; No-Antibiotics), 항생제구(Antibiotics), MR-1구(No-Antibiotics + MR-1)로 배치하여 45일 동안 급여시켰다. MR-1에 대한 축 종별 병원성 미생물에 대한 항균 효과 결과 E. coli K88와 S. Typhimurium균에서 약한 항균효과(+)를 나타내었으며, E. coli K99균에 대해서는 아주 강한 항균효과(++++)를 나타내었다. MR-1에 대한 일 당 증체량, 일 당 사료섭취량 및 사료요구율 결과는 MR-1의 사료 내 첨가에 의해 일 당 증체량은 증가 30 g 증가된 반면, 일 당 사료 섭취량은 감소하여 결과적으로 사료요구율이 대조구에 비해 유의하게 개선된 것으로 나타났다(p<0.05). 혈액 생화학적 분석의 결과는 WBC (백혈구)농도가 다른 처리구보다 높게 변화하였으며, MCH (평균 혈구 헤모글로빈 량) 농도 및 MCHC (평균 혈구 헤모글로빈 농도)는 각각 항생제구와 대조구보다 유의하게 높아졌다(p<0.05). 혈장 내 cytokine production의 농도 결과 MR-1의 사료 내 첨가에 의해 $TNF{\alpha}$의 경우 처리간 변화가 없었으나, $IFN{\gamma}$의 경우 항생제구에서 다른 처리구보다 유의하게 낮아진 반면, MR-1의 경우 대조구와 동일하게 유지된 결과를 나타내었다. 따라서 이유자돈에 있어서 혼합 미생물 제제인 MR-1은 병원성 미생물에 대한 항균력이 있을 뿐 만 아니라 사료 내첨가 급여 시 생산성에서 효과가 유의하게 나타났으며, 항생제에 따른 바이러스 저항 인자인 $IFN{\gamma}$의 감소 없이 유지되는 것으로 나타나 이유자돈에 있어서 항생제 대체제로서 산업적으로 이용이 적합할 것으로 판단된다.