• Journal of Microbiology
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• 제45권2호
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• pp.171-174
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• 2007

The growth stimulation of wild plants by several bacterial species showing plant growth-promoting capabilities was examined in a barren lakeside area at Lake Paro, Korea. Microbial numbers and activities in the field soil were monitored for 73 days after inoculation of the bacteria. The acridine orange direct counts for the total soil bacterial populations ranged between $2.0-2.3{\times}10^{9}\;cells/g$ soil and $1.4-1.8{\times}10^{9}\;cells/g$ soil in the inoculated and uninoculated soils, respectively. The numbers of Pseudomonas spp., which is known as a typical plant growth-promoting rhizobacteria, and the total microbial activity were higher in the inoculated soil compared to those in the uninoculated soil. The average shoot and root lengths of the wild plants grown in the inoculated soil were 17.3 cm and 12.4 cm, respectively, and longer than those of 11.4 cm and 8.5 cm in the uninoculated soil. The total dry weight of the harvested wild plants was also higher in the inoculated soil (42.0 g) compared to the uninoculated soil (35.1 g). The plant growth-promoting capabilities of the inoculated bacteria may be used for the rapid revegetation of barren or disturbed land, and as biofertilizer in agriculture.

• 환경영향평가
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• 제8권2호
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• pp.31-44
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• 1999

Atmospheric dry deposition flux and ambient particle mass size distribution were measured to evaluate the impact of atmospheric deposition around the Nanjido landfill sites. Wind direction affects greatly on the variation of mass flux and mass size distribution and made two times higher when the wind was blown from the road side. The effect of Nanjido landfill on the mass size distribution was significant comparing to simultaneously measured mass size distribution at the other sampling site. The results showed that the particle diameter bigger than $10{\mu}m$ explained the majority of atmospheric dry deposition flux. A survey was also carried out to investigate the contamination of soils in a completed Nanjido landfill. The chemical properties of the soil analyzed in the present study include pH, oxidation-reduction potential (ORP), anion and cation concentration, total organic carbon(TOC), and some-metal elements concentrations were analyzed. Microbial activity in the soils was also evaluated by measuring dehydrogenase activities. TOC in the soil contaminated with leachate was $467.0{\mu}g/g-dry$ soil, and the TOC in the soil, where Nanjido landfill gases were emitted from, was $675{\mu}g/g-dry$ soil. The highest microbial activity of $968.0{\sim}2147{\mu}g-TPF/g-dry$ soil day was found in the soil spouting Nanjido landfill gases. Compared with those in the uncontaminated soil, the concentrations of Cr, Cu and Ph in the contaminated soil were higher.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권3호
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• pp.222-229
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• 2009

화산회토 감귤원 토양의 시비관리에 따른 토양효소 활성과 인지질 지방산함량을 분석하여 토양미생물활성과 미생물군집구조에 미치는 영향을 평가하고자 수행하였다. 토양은 13년간 시비량을 달리하여 관리되고 있는 무비료구, 퇴비구, 1/2NPK+퇴비구, NPK+퇴비구, NPK구, 3NPK구에서 2007년 3, 5, 7, 9월초에 채취하여 분석하였다. Urease 활성은 3, 5, 9월에 NPK+ 퇴비구에서 가장 높게 나타났으며, 화학비료+퇴비구가 화학비료구보다 높았고, 3월과 5월은 NPK구>퇴비구>무비료구, 7월과 9월은 퇴비구>NPK구>무비료구 순이었다. Dehydrogenase활성은 5월에 1/2NPK+퇴비구가 $4.3ug\;TPF\;g^{-1}\;24h^{-1}$로 무비료구 $2.4ug\;TPF\;g^{-1}\;24h^{-1}$ 보다 높았고 처리간에 통계적 유의성을 나타냈다. $\beta$-glucosidase 활성은 5월에 NPK구와 1/2NPK+퇴비구가 무비료구 보다 높았으며 처리간에 유의성을 나타내었다. 3월에 인지질 지방산 총함량은 NPK+퇴비구가 $349.2n\;mol\;g^{-1}$로 3NPK구 $228.5n\;mol\;g^{-1}$보다 높게 나타났다. 5월은 1/2NPK+퇴비구가 $237.8n\;mol\;g^{-1}$로 3NPK구 $133.1n\;mol\;g^{-1}$보다 높았다. PLFA의 Biomaker에 의한 미생물군들의 분포비율은 조사시기와 처리간에 통계적으로 유의성 있는 변화를 나타내지 않았다. 시기별로 인지질 지방산 함량을 이용하여 처리구별 미생물군집의 변화에 대한 주성분 분석결과 3월의 경우 퇴비구와 3NPK구가 다른 처리구와 다르게 군집구조를 나타냈으나 5월에는 퇴비구와 3NPK구간에 군집구조의 차이가 나타나지 않았으며, 7월과 9월에는 처리구간에 군집구조의 차이가 없었다. 화학비료 시비와 시간적 변이가 미생물 군집구조 변화에 영향을 준 것으로 판단되었다.

• Journal of Plant Biology
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• 제14권3호
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• pp.43-46
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• 1971

Losses of nitrogenin the gaseous form were determined with closed systems in the filed under different vegetation types. Ammonia volatilization was greatest from the pine stand, and least from the sod stand, and was greatly reduced in all three sites in the rainy season due to the low temperature. There were only insignificant differences in the nitrogen dioxide volatilization from the soil of the three vegetation types. Losses of ammonia and nitrogen dioxide at various soil depth also showed little variation. Evidently the microbial activity responsible for the $NO_2$ loss was relatively unaffected by the changes in temperature and soil moisture content during the investigation.

• 유기물자원화
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• 제27권3호
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• pp.15-25
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• 2019

본 연구는 오이 선도 농가에서 이용되는 3 종류의 자가제조 액비와 화학비료 액비를 처리하였을 때 토양화학성 및 미생물상과 작물의 생장에 미치는 영향을 비교하여 화학비료를 대체할 만한 친환경적인 자가제조 액비를 구명하고자 수행되었다. 농가에서 자가제조 되고 있는 EM 미생물, 불가사리, 토착 미생물 액비를 수집하여 화학비료와 함께 적정 농도로 희석한 후, 재배기간 동안 3일에 1회 관주 처리하였다. 액비 자재의 이화학성을 분석한 결과, pH, EC, 전질소, 인산, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 농도는 화학비료 액비에서 가장 높았고, EC는 EM 자재에서 가장 낮았다. 토양 내 EC는 화학비료 액비 처리구에서 3.0 dS/m으로 염류집적 증상을 보였으나, 토양 pH와 유기물함량, 그리고 치환성 마그네슘 농도는 오히려 가장 낮았다. 토착 미생물 액비처리는 토양 화학성에 영향을 주는 요소들을 대부분 증가 시켰으나, 토양 미생물상은 처리구 간에 비슷한 수준이 관찰되었다. 파이로시퀀싱 기법을 통한 토양 내 세균과 곰팡이의 OTU와 종 풍부도 및 다양성 지수는 화학비료와 EM 액비 처리구에서 가장 높게 관찰되었다. 작물의 SPAD와 광계II 활성은 모든 처리구에서 정식 후 32일부터 60일까지 시기별로 감소하였고 특히 45일 이후에 뚜렷하게 감소하였다. 잎 수와 초장은 EM과 토착미생물 액비 처리구에서 높게 나타났다. 액비 처리에 따른 총 신선중과 수량은 통계적으로 유의성 있는 차이가 관찰되지 않았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권6호
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• pp.905-912
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• 2007

A novel ${\beta}-glucosidase$ gene, bglA, was isolated from uncultured soil bacteria and characterized. Using genomic libraries constructed from soil DNA, a gene encoding a protein that hydrolyzes a fluorogenic analog of cellulose, 4-methylumbelliferyl ${\beta}-D-cellobioside$ (MUC), was isolated using a microtiter plate assay. The gene, bglA, was sequenced using a shotgun approach, and expressed in E. coli. The deduced 55-kDa amino acid sequence for bglA showed a 56% identity with the family 1 glycosyl hydrolase Chloroflexus aurantiacus. BglA included two conserved family 1 glycosyl hydrolase regions. When using $p-nitrophenyl-{\beta}-D-glucoside$ (pNPG) as the substrate, the maximum activity of the purified ${\beta}-glucosidase$ exhibited at pH 6.5 and $55^{\circ}C$, and was enhanced in the presence of $Mn^{2+}$. The $K_m\;and\;V_{max}$ values for the purified enzyme with pNPG were 0.16 mM and $19.10{\mu}mol/min$, respectively. The purified BglA enzyme hydrolyzed both pNPG and $p-nitrophenyl-{\beta}-D-fucoside$. The enzyme also exhibited substantial glycosyl hydrolase activities with natural glycosyl substrates, such as sophorose, cellobiose, cellotriose, cellotetraose, and cellopentaose, yet low hydrolytic activities with gentiobiose, salicin, and arbutin. Moreover, BglA was able to convert the major ginsenoside $Rb_1$ into the pharmaceutically active minor ginsenoside Rd within 24 h.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권10호
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• pp.1655-1660
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• 2007

A metagenome is a unique resource to search for novel microbial enzymes from the unculturable microorganisms in soil. A forest soil metagenomic library using a fosmid and soil microbial DNA from Gwangneung forest, Korea, was constructed in Escherichia coli and screened to select lipolytic genes. A total of seven unique lipolytic clones were selected by screening of the 31,000-member forest soil metagenome library based on tributyrin hydrolysis. The ORFs for lipolytic activity were subcloned in a high copy number plasmid by screening the secondary shortgun libraries from the seven clones. Since the lipolytic enzymes were well secreted in E. coli into the culture broth, the lipolytic activity of the subclones was confirmed by the hydrolysis of p-nitrophenyl butyrate using culture supernatant. Deduced amino acid sequence analysis of the identified ORFs for lipolytic activity revealed that 4 genes encode hormone-sensitive lipase (HSL) in lipase family IV. Phylogenetic analysis indicated that 4 proteins were clustered with HSL in the database and other metagenomic HSLs. The other 2 genes and 1 gene encode non-heme peroxidase-like enzymes of lipase family V and a GDSL family esterase/lipase in family II, respectively. The gene for the GDSL enzyme is the first description of the enzyme from metagenomic screening.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제23권5호
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• pp.369-375
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• 2000

도시에서 토양을 보존하고 합리적으로 이용하기 위하여 도시 토양을 과학적으로 이해하는 것이 필요하지만 아직까지 이처럼 과도하게 관리되고 교란된 토양의 특성에 대하여 집중적으로 연구되지 않았다. 본 연구에서 조사된 인천의 산림, 잔디밭, 가로수, 나지 및 포장 밑 토양에서 답압에 의한 견밀화에 의하여 토양 가밀도가 높았다. 또한 다양한 도시 토양에서 수분함량은 전원지 산림 토양에 비하여 적었고 지온은 높았다. 화학적으로는 도시 토양에서 pH가 중성에 가깝고 유기물 함량이 적었다. 도시 토양의 총세균수는 전원지 산림 토양의 단지 5∼50% 수준이었다. 단계식 다중회귀분석의 결과, 토양 유기물함량이 총세균수에 영향을 미치는 주요한 요인으로서 선정되었다. 대부분의 도시 토양에서 탈수소효소 활성도는 전원지 산림 토양과 유의한 차이가 없었으나, 아스팔트 포장 밑 토양에서는 낮았다 그러므로 견밀한 도시 토양에서 낮은 유기물함량이 물질 순환에 관여하는 미생물 수에 악영향을 미친다고 판단되었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제12권2호
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• pp.37-45
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• 2007

Phytoremediation has been used effectively for the biodegradation of oil-based contaminants, including diesel, by the stimulation of soil microbes near plant roots (rhizosphere). However, the technique has rarely been assessed for itsinfluence on soil microbial properties such as population, community structure, and diversity. In this study, the removal efficiency and characteristics of rhizobacteria for phytoremediation of diesel-contaminated soils were assessed using barnyard grass (Echinochloa crusgalli). The concentration of spiked diesel for treatments was around $6000\;mg\;kg^{-1}$. Diesel removal efficiencies reached 100% in rhizosphere soils, 76% in planted bulk soils, and 62% in unplanted bulk soils after 3weeks stabilization and 2 months growth(control, no microbial activity: 32%). The highest populations of culturable soil bacteria ($5.89{\times}10^8$ per g soil) and culturable hydrocarbon-degraders($5.65{\times}10^6$ per g soil) were found in diesel-contaminated rhizosphere soil, also yielding the highest microbial dehydrogenase. This suggests that the populations of soil bacteria, including hydrocarbon-degraders, were significantly increased by a synergistic rhizosphere + diesel effect. The diesel treatment alone resulted in negative population growth. In addition, we investigated the bacterial community structures of each soil sample based on DGGE (Denaturing Gel Gradient Electrophoresis) band patterns. Bacterial community structure was most influenced by the presence of diesel contamination (76.92% dissimilarity to the control) and by a diesel + rhizosphere treatment (65.62% dissimilarity), and least influenced by the rhizosphere treatment alone (48.15% dissimilarity). Based on the number of distinct DGGE bands, the bacterial diversity decreased with diesel treatment, but kept constant in the rhizosphere treatment. The rhizosphere thus positively influenced bacterial population density in diesel-contaminated soil, resulting in high removal efficiency of diesel.

• 한국유기농업학회지
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• 제27권4호
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• pp.479-499
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• 2019

본 연구는 제주지역 무 주산지에서 재배 방법(유기 vs. 관행)과 토양 종류(화산회토 vs. 비화산회토)에 따른 토양의 화학적 특성, 미생물 활성 그리고 미생물 군집 조성을 분석하고 요인간 연관성을 구명하기 위하여 수행하였다. 전반적으로 유기와 관행의 재배 방식에 따른 토양 화학성은 처리간 뚜렷한 경향을 보이지는 않았으나 토양 미생물체량, 효소 활성, 종 풍부도와 다양성 그리고 미생물 군집 분포 등은 유의한 차이를 보였다. 반면에 토양 종류에 따른 화학성과 미생물 군집 분포 등 미생물학적 특성은 뚜렷한 차이를 보였다. 특히 유기재배 토양에서 관행 대비 토양의 세균, 방선균 및 사상균 그리고 미생물체량이 증가하였으며, Org-NA 토양에서 탈수소효소 활성, 종 풍부도(Chao 1) 그리고 종 다양성(Phyrogenetic diversity) 지수가 가장 높았다. 무 재배 토양에 분포하고 있는 주요 세균 문은 Proteobacteria, Acidobacteria, Chloroflexi, Firmicutes 그리고 Actinobacteria 등 5종이었으며 재배 방법 및 토양 종류에 관계없이 Proteobacteria 문이 화산회토에서 25.9%, 비화산회토에서 21.9~24.9%로 가장 높은 분포를 보였다. 그리고 대체로 화산회토와 비화산회토 토양 종류별로 유사한 군집 조성을 보였으며, 화산회토에서는 재배 방법별 주요 문의 군집 조성은 큰 차이가 없었으나 비화산회토에서는 차이를 보였다. 특히, Firmicutes는 Org-NA 토양에서 21.0%, Acidobacteria는 Con-A에서 21.6%로 가장 높은 분포를 보였는데 대체로 화산회토와 관행재배 토양에서 높은 경향을 보였다. 또한 재배 방법 및 토양 종류별 미생물 군집을 대표하는 바이오마커를 찾기 위하여 LEfSe 분석을 실시한 결과, Firmicutes 문의 분포가 비화산회토와 유기재배 토양에서 유의하게 증가하였다. 그리고 토양 화학성 중에서 총유기탄소 함량, 유효인산 그리고 치환성칼륨 함량은 Firmicutes 등 주요 세균 문과 유의한 상관관계를 보였다.