• ALGAE
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• 제35권4호
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• pp.361-373
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• 2020

The community dynamics of benthic diatoms in the hypersaline environment are investigated to advance our understanding how salinity impacts marine life. Diatoms were sampled in the two salterns encompassing salt Ponds, ditches, and seawater reservoirs (n = 11), along the salinity gradient (max = 324 psu), and nearby tidal flats (n = 2). The floral assemblages and distributions across sites and stations showed great variations, with a total of 169 identified taxa. First, not surprisingly, higher diversity of benthic diatoms was found at natural tidal flats than salterns. The saltern diatoms generally showed salinity dependent distributions with distinct spatial changes in species composition and dominant taxa. Biota-environment and principal component analysis confirmed that salinity, mud content, and total nitrogen were key factors influencing the overall benthic community structure. Some dominant species, e.g., Nitzschia scalpelliformis and Achnanthes sp. 1, showed salinity tolerance / preference. The number of diatom species at salinity of >100 psu reduced over half and no diatoms were found at maximum salinity of 324 psu. The highest salinity for the observed live diatoms was 205 psu, however, a simple regression indicated a theoretical salinity threshold of ~300 psu on the survival. Finally, the indicator species were identified along the salinity gradient in salterns as well as natural tidal flats. Overall, high species numbers, varying taxa, and euryhaline distributions of saltern diatoms collectively reflected a dynamic saltern ecosystem. The present study would provide backgrounds for biodiversity monitoring of ecologically important microalgal producers in some unique hypersaline environment, and elsewhere.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권4호
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• pp.491-505
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• 2020

A newly isolated strain, Proteus vulgaris OR34, from olive mill waste was found to secrete an alkaline extracellular lipase at 11 U·ml-1 when cultivated on an optimized liquid medium. This lipase was purified 94.64-fold with a total yield of 9.11% and its maximal specific activity was shown to be 3232.58 and 1777.92 U·mg-1 when evaluated using the pH-stat technique at 55℃ and pH 9 and Tributyrin TC4 or olive oil as the substrate. The molecular mass of the pure OR34 lipase was estimated to be around 31 kDa, as revealed by SDS-PAGE and its substrate specificity was investigated using a variety of triglycerides. This assay revealed that OR34 lipase preferred short and medium chain fatty acids. In addition, this lipase was stable in the presence of high concentrations of bile salt (NaDC) and calcium ions appear not to be necessary for its activity. This lipase was inhibited by THL (Orlistat) which confirmed its identity as a serine enzyme. In addition, the immobilization of OR34 lipase by adsorption onto calcium carbonate increased its stability at higher temperatures and within a larger pH range. The immobilized lipase exhibited a high tolerance to organic solvents and retained 60% of its activity after 10 months of storage at 4℃. Finally, the OR34 lipase was applied in biodiesel synthesis via oleic acid mediated esterification of methanol when using hexane as solvent. The best conversion yield (67%) was obtained at 12 h and 40℃ using the immobilized enzyme and this enzyme could be reused for six cycles with the same efficiency.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권4호
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• pp.501-509
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• 2021

The increasing demand for baked products has given a boost to research on isolation and selection of novel yeast strains with improved leavening activity. Twelve sourdough samples were collected from several localities of the Fez region in Morocco. The pH and total titratable acidity (TTA) values of these samples varied from 3.03-4.63 and 14-17.5 ml of 0.1 N NaOH/10 g of sourdough, respectively, while yeast counts ranged from 5.3 6.77 Log CFU/g. Thirty-two yeast isolates were obtained and evaluated for their leavening ability. Out of all isolates, four yeasts molecularly identified as Saccharomyces cerevisiae (three strains) and Kluyveromyces marxianus (one strain) showed highest specific volumes of 4.69, 4.55, 4.35 and 4.1 cm³/g, respectively. These strains were further assessed for their tolerance to high concentrations of salt, sugar, elevated temperatures, and low pH conditions. K. marxianus showed higher resistance than the S. cerevisiae. Thus, Moroccan sourdoughs harbor technologically relevant yeasts that could be used as potential starters for bread preparation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권1호
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• pp.72-80
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• 2022

In this study, the survival capacity (acid and bile salt tolerance, and adhesion to gut epithelial cells) and probiotic properties (enzyme activity-inhibition and anti-inflammatory activities, inhibition of adipogenesis, and stress hormone level reduction) of Lactiplantibacillus plantarum LRCC5314, isolated from kimchi (Korean traditional fermented cabbage), were investigated. LRCC5314 exhibited very stable survival at ph 2.0 and in 0.2% bile acid with 89.9% adhesion to Caco-2 intestinal epithelial cells after treatment for 2 h. LRCC5314 also inhibited the activities of α-amylase and α-glucosidase, which are involved in elevating postprandial blood glucose levels, by approximately 72.9% and 51.2%, respectively. Treatment of lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cells with the LRCC5314 lysate decreased the levels of the inflammatory factors nitric oxide, tumor necrosis factor (TNF-α), interleukin (IL)-1β, and interferon-γ by 88.5%, 49.3%, 97.2%, and 99.8%, respectively, relative to those of the cells treated with LPS alone. LRCC5314 also inhibited adipogenesis in differentiating preadipocytes (3T3-L1 cells), showing a 14.7% decrease in lipid droplet levels and a 74.0% decrease in triglyceride levels, as well as distinct reductions in the mRNA expression levels of adiponectin, FAS, PPAR/γ, C/EBPα, TNF-α, and IL-6. Moreover, LRCC5314 reduced the level of cortisol, a hormone with important effect on stress, by approximately 35.6% in H295R cells. L. plantarum LRCC5314 is identified as a new probiotic with excellent in vitro multifunctional properties. Subsequent in vivo studies may further demonstrate its potential as a functional food or pharmabiotic.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제40권3호
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• pp.103-109
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• 2022

항균활성을 가진 유산균은 생균제 등의 형태로 식품 중 부패나 식중독을 유발하는 유해균을 저해하는데 효과적으로 활용할 수 있다. 이에 본 연구에서는 된장에서 분리한 유산균인 P. pentosaceus M132-2 균주를 주요 오염 곰팡이 3종을 대상으로 분석한 결과, 이들의 생장을 모두 저해하여 항곰팡이능을 보유한 것을 확인하였다. 또한 M132-2 균주는 우수한 내염성과 저온내성을 가지고 있어 치즈의 염도와 저온의 숙성온도에서도 생존이 가능할 것으로 판단된다. 마지막으로 M132-2 상등액을 실제 고다 치즈에 적용한 결과, 오염 곰팡이 생장이 현저하게 저해되는 것을 확인하였다. 결과적으로 P. pentosaceus M132-2 균주는 치즈를 비롯한 다양한 식품의 부패 방지에 활용할 수 있는 유용한 수단이 될 수 있다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.37-37
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• 2022

밀은 세계 3대 작물로 국내 1인당 소비량은 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 국내 밀의 유전적 배경 확대와 기후변화 신속 대응을 위한 국내 밀 유전자 풀의 확장은 밀의 질적 향상을 위해 매우 중요한 목표이다. 국내 자생 갯그령(Leymus mollis)은 해안가에서 번식하는 영년생 식물로 뿌리줄기를 이용한 왕성한 번식력을 가지고 있다. 또한, 해안가의 뜨겁고 염에 대한 적응성과 저항성을 가지고 있다. 이러한 특성은 밀 유전자 풀의 확장에 매우 유용할 것이다. 국내 밀 재배지 한계 극복을 위한 간척지 재배가 가능한 내염성 강화 밀 자원 개발을 위하여 모본인 보통 밀(Triticum aestivum L., Chinese Spring)과 부본인 갯그령을 원연교배하였다. 갯그령과 보통 밀의 원연 교배를 통한 종자 형성은 매우 어려우나 불가능한 것은 아니며, 최종적으로 10개의 교배 종자를 얻어 F₁ 식물체로 생장하는 과정에서 5 식물체는 고사하였고, 나머지 5 식물체는 영년생 특성인 뿌리줄기에 의해 새로운 줄기가 출현하는 것을 확인하였다. 또한, 갯그령의 DNA를 이용한 genomic in situ hybridization 방법으로 F₁ 식물체에서 갯그령의 염색체가 밀의 유전적 배경에 이입된 것을 확인하였다. F₂ 식물체는 모본인 보통 밀보다 긴 수장과 간장을 나타내고 이삭 수는 많았지만, 출수기는 보통 밀보다 3주 이상 늦어지는 것을 확인하였다. 내염성 평가를 위하여 F₂ 종자를 2% 소금물에서 발아시켜 생육이 좋은 식물체를 선발하여 50 cm 투명 아크릴 원통에 이식하고 2% 소금물을 지속적으로 관개하였다. 내염성 강화 F₂ 식물체는 염에 감수성을 보인 식물체에 비하여 상대적으로 긴 이삭과 종자 형성을 보였으며, 감수성 식물체는 종자 형성이 이루어지지 않았다. 또한, 내염성 강화 F₂ 식물체는 감수성 식물체에 비하여 좋은 뿌리의 신장과 천근성을 보였다. 이러한 갯그령의 식물학적 특성이 이입된 계통은 기후변화 대응, 환경 적응성 강화, 및 근권 강화에 좋은 작물 소재로 이용할 수 있다고 생각한다.

• Animal Bioscience
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• 제37권6호
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• pp.1130-1139
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• 2024

Objective: The daily maximum temperature and seawater level continuously increase as global warming continues. We examined the adaptability and production performance of heat-stressed goats with a supply of low-saline drinking water. Methods: Twelve Kacang and Kacang Etawah cross goats were exposed to two climatic conditions (control, 25℃ to 33℃, 83% relative humidity [RH], temperature humidity index [THI]: 76 to 86; and hot environment, 26℃ to 39℃, 81% RH, THI: 77 to 94) and two salt levels in drinking water (0% and 0.4% NaCl). The experimental design was a Latin Square (4×4) with four treatments and four periods (28 days each). Results: Temperature of the rectal, skin, and udder, and respiration rate rose, reached a maximum level on the first day of heat exposures, and then recovered. Plasma sodium rose at 0.4% NaCl level, while the hot environment and salinity treatments increased the drinking water to dry matter (DM) intake ratio. Water excretion was elevated in the hot environment but lowered by the increase in salinity. Total lying time increased, whereas change position frequency decreased in the hot condition. Lying and ruminating and total ruminating time increased and explained the enhanced DM digestibility in the hot conditions. Conclusion: The goats exhibited a high level of plasma sodium as salinity increased, and they demonstrated physiological and behavioral alterations while maintaining their production performances under increasing daily maximum temperatures.

• 한국가금학회:학술대회논문집
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• 한국가금학회 2002년도 가을 학술발표논문집
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• pp.64-84
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• 2002

본 연구는 가금맹장에서 유래된 유산균의 생균제적 가치를 구명하고자 실시하였다. 시험 I에서는 가금 맹장 유산균의 특성을 구명하고자 산란계 및 육계 맹장 유산균을 각각 12주와 11주를 분리하여 내산성, 내담즙산성, 효소분비력, 항병원성 및 항생제 감수성을 조사하였다. 분리된 균주들은 PH 3부터 점차적으로 사멸하는 균주와 일정하게 유지되는 균주로 구분되었으며, PH 4에서 모든 유산균의 성장은 양호하였다. 본 실험에서 분리된 대부분의 유산균은 bile salt에 의해 성장이 저해되는 것으로 나타났는데 몇몇 균주는 저항성이 높게 나타났다. 선발된 맹장유산균과 다른 균주와 비교하였는데, 가금 맹장유래 유산균은 다른 유산균과 Bacillus에 비하여 효소분비성이 우수한 것으로 나타났으며 효소별 분비능력에서 amylase와 lipase 활성은 강한 것으로 나타났지만 cellulase와 protease의 활성은 약한 것으로 나타났다. 항병성 조사에서 유산균 배양액은 균종에 관계없이 병원성 E. coli에 대하여 억제성이 높았으며 억제요인으로는 유기산 분비에 의한 pH 저하가 주 요인으로 나타났다. 그러나 병원성 Salmonella에 대해서는 유산균 배양액의 억제성이 낮았다. 유산균은 페니실린 계통의 항생제에 의하여 생존율은 저하되었지만 이외의 다른 항생제는 유산균의 생존에 미치는 영향이 없었다. 본 실험에서 선발된 유산균은 각각 target animal에 급여하여 host specific effect를 구명하기 위하여 사양실험을 실행하였다. 시험II는 유산균의 급여가 육계의 생산성, 영양소 이용성, 장내미생물, 계사내 환경, 혈청 콜레스테롤, 응모의 발달에 미치는 영향 및 육계에 대한 유산균의 적정 급여수준을 구명하고자 시행하였다. 육계 초생추에 육계ㆍ산란계의 맹장에서 유래한 Lactobacillus crispatus avibrol(LCB), L. reuteri avibro2(LRB) L. crispatus avihen1(LCH), L. vaginalis avihen2(LVH) 각각을 사료 g당 $10^4$/cfu 및 $10^{7}$ cfu의 수준으로 급여하였다. 유산균의 급여에 의한 육계의 체중은 대조구에 비하여 증체량은 50~100g이 높았다. 사료섭취량 및 사료요구율은 대조구와 모든 유산균 급여구간에 유의적인 차이가 없었다. 영양소 이용율에서 건물소화율은 유산균 급여구가 대조구에 비하여 증가하는 경향을 보였으며, 단백질, Ca 이용율도 유산균 급여구가 대조구에 비하여 전체적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 유산균 급여구에서 조지방, 조회분 소화율은 대조구에 비하여 개선되는 경향을 보였지만 인의 이용율은 처리구간에 일정한 경향이 없었다. 유산균 종류별 영양소 이용율은 LCH 급여구가 모든 일반성분 및 Ca, p의 이용율이 가장 높았다(P〈0.05). 회장내 유산균 수는 시험 전기간 현저하게 증가하였으며 (P〈0.05), 맹장에서는 5주령에 처리구간에 차이가 없었다. Yeast는 회장에서 1주령까지는 장내에 완전히 정착하지 못하는 것으로 생각되며, 맹장 및 3주령 이후의 회장에서는 대부분의 유산균 급여구에서 Yeast의 수가 증가하였다(P〈0.05).

• 생물환경조절학회지
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• 제21권4호
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• pp.478-484
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• 2012

본 실험에서는 염토지대에 조경용 식재로 사용이 가능한지 알아보기 위해 여러 과에 속하는 자생식물의 염 스트레스에 대한 내염성 정도를 조사하였다. NaCl의 처리에 따른 식물의 생육반응과 이온흡수 특성도 파악하여, 여러 식물에 대한 내성 정도를 구명하고자 하였다. 실험재료로 노랑꽃창포, 밀사초, 여우꼬리사초, 줄사초, 홍노줄사초, 애기부들, 바위 및 땅채송화 등을 이용하였다. 염농도는 0, 100, 200, 300mM로 처리해 주었다. 처리 4주 후 지상부 및 뿌리의 생체중 건물중, 엽내 무기이온 함량 등을 조사하였다. 줄사초, 왕밀사초, 여우꼬리사초, 노랑꽃창포 등은 NaCl 200mM의 고농도에서도 잘 견디는 초종으로 판단되었다. 홍노줄사초, 애기부들 등은 지하부 생육이 NaCl 100mM의 농도에서 저하되어, 지상부다 뿌리가 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 홍노줄사초는 K의 흡수량이 감소되었고, Na/K의 비율은 300mM의 농도에서 3으로 다른 종보다 높은 경향을 보였다. 애기부들은 NaCl의 농도가 증가됨에 따라 K, Ca, Mg의 흡수량이 일시 증가하다가 200mM의 농도부터 감소하는 경향을 보였고, Na/K의 비율은 300mM의 농도에서 0.8로 조사되었다. 땅채송화 및 바위채송화 등도 NaCl 100~200mM의 범위에서 지상부 및 지하부의 생육이 영향을 받는 것으로 나타났다. 바위채송화는 NaCl의 농도가 증가됨에 따라 K, Ca, Mg의 흡수량이 일시 증가하다가 200mM의 농도부터 감소하는 경향을 보였고, 땅채송화는 염농도에 따라 흡수량이 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. Na/K의 비율은 300mM의 농도에서 모두 1로 조사되었다. 그러므로, 여우꼬리사초, 왕밀사초, 줄사초, 노랑꽃창포 등은 식물의 생육 및 이온흡수 특성을 고려할 때 NaCl 200mM의 고농도에서도 잘 견디는 초종으로 판단되었고, 특히 사초과 식물들의 내염성이 검증되어 앞으로 많이 활용될 수 있으리라 사료되었다. 홍노줄사초, 애기부들, 바위채송화, 땅채송화 등은 NaCl 100mM의 농도에서도 뿌리의 생육이 저하되었으며, 염처리에 따른 잎의 이온흡수특성은 뚜렷한 경향을 보이지 않았다.

• 생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.376-387
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• 2018

식물이 접하는 다양한 환경 스트레스(고온, 저온, 냉해, 고염, 가뭄 등) 중에서 물부족(가뭄) 스트레스는 식물의 생장 및 생산성을 저해하는 가장 주요한 요인으로 보고되어 왔다. 그러므로, 물부족 스트레스에 대한 식물의 반응 기작을 명확히 이해하는 것은 물부족 스트레스 저항성이 증가된 유용 작물 개발에 적용될 수 있을 것으로 기대되며, 그 결과 작물 재배 가능 지역의 확대에 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 식물의 물부족 스트레스 신호 과정은 크게 식물 호르몬인 앱시스산 의존적인 과정과 비의존적인 과정으로 분류되며, 각각 AREB/ABF, DREB2 전사 조절 인자가 주요한 전사 조절 인자로 참여하여 하위 단계 반응 유전자의 발현 조절에 참여한다. 이러한 AREB/ABF, DREB2 의존적인 regulon에 대한 연구를 통해 물부족 스트레스 신호 과정 중 전사 수준의 조절에 대한 규명이 활발히 이루어지고 있다. 해당 신호 과정에는 전사 수준의 조절뿐만 아니라 인산화, 유비퀴틴화와 같은 번역 후 변형 과정 및 염색질 변형에 의해 매개되는 후성유전학적 조절도 연관되어 있다. 본 총설에서는 현재까지 보고된 물부족 스트레스 신호 전달 과정을, 이와 관련되어 보고된 다양한 신호 전달 단백질들의 기능과 연계시켜 알아보고자 한다. 이러한 물부족 스트레스 신호 전달 과정에 대한 명확한 이해는 향후 유용 내건성 작물 개발을 위한 이론적 기반 구축에 도움이 될 수 있을 것이라 생각된다.