• Applied Biological Chemistry
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• 제48권3호
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• pp.201-206
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• 2005

본 연구는 한약재박의 효율적 처리를 위한 실험의 일환으로 한약재박으로부터 유용미생물을 분리하고 이들 미생물로부터 작물생육촉진미생물을 선발하여 한약재박에 적용한 한약재박 미생물제제를 만들어 친환경농업에 이용하고자 실시하였다. 한약재박은 유기물 함량이 93.0%로 높고 조단백질 함량이 11.3%, 조지방 함량이 5.1%, NDF 함량이 49.7% 및 ADF 함량이 33.8%로 나타나 미생물제제의 원료로서도 이용 가치가 높았다. 한약재박으로부터 약 35종의 미생물이 검출되었고, 이들 중 13종이 한약재박 이용성이 높았으며, 작물생육촉진미생물 BL-333 균주를 선발하였다. 선발균주 BL-333을 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology 및 16S rDNA 염기서열(589 bp)로 상동성을 조사한 결과 Paenibacillus marcerans로 추정되었다. P. marcerans BL-333 균주는 각종 진균에 대해 대부분 높은 항진균 활성을 나타내었으며, 특히 Fusarium 속과 Collectotrichum 속 등의 진균에 대해 높은 항진균 활성을 나타내었다. P. marcerans BL-333 균주와 한약재박 분쇄물 등으로 제조한 미생물제제는 10종의 작물의 생육조사에서 무처리구보다 $3{\sim}24%$ 증수되는 효과를 나타내었으며, 특히 상추, 무, 배추 및 오이 등에서 생육촉진효과가 우수하였다. 따라서 한약재박 및 한약재박으로부터 얻은 미생물은 퇴비나 미생물제제를 위해 효과적인 재료로서의 활용 가치가 있다고 본다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권1호
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• pp.30-35
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• 2007

약용식물인 천궁(Cnidium officinale Makino)의 미활용 부위의 생리활성 탐색을 위한 기초연구로서, 천궁 지상부(잎과 줄기)를 ethyl acetate, methanol, 물의 3가지 용매로 추출한 후, paper disc method와 microtiter broth dilution method를 이용하여 항균활성을 측정하였다. 천궁 지상부 ethyl acetate 추출물과 methanol 추출물은 비교적 높은 항균활성을 보였으며, Gram 양성균, Gram 음성균, 그리고 효모 등에 대해 broad한 항균범위를 지닌 것으로 나타났다. 특히 ethyl acetate 추출물은 0.4 mg/disc의 농도에서 Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes등의 식중독균에 대해 각각 9.7 mm, 9.2 mm, 10.0 mm의 억제환을 보였다. Saccharomyces cerevisiae에 대한 항진균활성은 물 추출물과 유기용매 추출물에서 확인되었다. 그러나 물 추출물의 항균 및 항진균 활성은 유기용매 추출물에 비해 현저히 낮아 비교적 높은 농도에서 항균효과가 나타났다. 천궁 지상부 ethyl acetate 추출물의 항균활성은 사용 농도와 균의 종류에 따라 다른 것으로 나타났으며, 0.5 mg/mL의 농도에서 Staphylococcus aureus와 Pseudomonas aerogenes의 생육은 완전히 저해되었으나, 0.25 mg/mL 이하의 농도에서는 생육억제효과가 감소하는 것으로 나타났다. Enterobacter cloacae는 0.5 mg/mL의 추출물 처리에 의해 생육이 2 log cycle정도 억제된 반면, Escherichia cole는 비교적 저항성이 강한 것으로 나타났다. 천궁의 ethyl acetate 추출물은 열에 매우 안정하여 $100^{\circ}C$ 30분 또는 $121^{\circ}C$에서 15분간의 열처리(autoclave)에 의해서 항균활성이 감소되지않는 것으로 나타났다. 따라서 약용으로 이용되고 있는 천궁의 근경 이외의 미활용자원인 잎과 줄기 등의 지상부위를 이용한 천연 항균소재 개발이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권2호
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• pp.98-103
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• 2012

경기도 일대에서 수집한 메주 시료에서 지질분해 활성을 나타내는 균주 Y124를 분리하여 동정한 결과 Yarrowia lipolytica와 100% 상동성을 보였다. 분리 균주가 생산하는 lipase의 조효소에 대한 일반적인 특성을 조사한 결과, 탄소원으로 olive oil을 단독으로 사용한 YPO 배지에서 8시간 배양하였을 때 lipase 활성이 가장 높게 나타났다. YPD 배지에서는 lipase 활성이 거의 없었으며, olive oil과 glucose를 모두 포함하는 YPDO 배지에서는 lipase 활성이 YPO 배지 보다 낮았다. 그리고 olive oil 농도에 따른 lipase 활성을 측정한 결과, olive oil 무첨가보다 0.7% 첨가하여 8시간 배양했을 때 lipase 활성이134 U/mL으로 가장 높게 나타나 lipase의 생산이 olive oil의 첨가에 의해 유도되는 것으로 생각된다. 생육온도에 따른 lipase 활성 측정한 결과, $30^{\circ}C$에 배양하였을 때 배양 8시간에 가장 높은 활성이 나타났고, $25^{\circ}C$와 $37^{\circ}C$에 배양하였을 때는 배양 12시간에 활성이 가장 높게 나타났으며, Y124균주의 lipase 활성 최적 온도는 $30^{\circ}C$로 나타났다. 그리고 lipase의 기질 친화도를 확인한 결과 Y124균주가 생산하는 lipase의 경우 p-nitrophenyl octanoate ($C_8$)에서 가장 높은 활성이 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권5호
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• pp.718-731
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• 2018

The beneficial effects of lactic acid bacteria (LAB) have been intensively investigated in recent decades with special focus on modulation of the host intestinal microbiota. Numerous discoveries of effective probiotics are driven by a significantly increasing demand for dietary supplements. Consequently, technological advances in the large-scale production and lyophilization are needed by probiotic-related industries for producing probiotic LAB for commercial use. Our study had a dual objective, to determine the optimum growth medium composition and to investigate appropriate cryoprotective additives (CPAs) for Lactobacillus salivarius, and compare its responses with other Lactobacillus species. The one-factor-at-a-time method and central composite design were applied to determine the optimal medium composition for L. salivarius cultivation. The following composition of the medium was established (per liter): 21.64 g maltose, 85 g yeast extract, 1.21 ml Tween 80, 6 g sodium acetate, $0.2g\;MgSO_4{\cdot}7H_2O$, $0.02g\;MnSO_4{\cdot}H_2O$, $1g\;K_2HPO_4$, $1.5g\;KH_2PO_4$, $0.01g\;FeSO_4{\cdot}7H_2O$, and 1 g sodium citrate. A cryoprotective additive combination comprising 10% (w/v) skim milk and 10% (w/v) sucrose supplemented with 2.5% (w/v) sodium glutamate was selected for L. salivarius, and its effectiveness was confirmed using culture-independent methods in the freeze-dried cells of the Lactobacillus strains. In conclusion, the optimized medium enhanced the species-specific cultivation of L. salivarius. On the other hand, the cryoprotective effects of the selected CPA mixture may also be dependent on the bacterial strain. This study highlights the necessity for precise and advanced processing techniques for large-scale production of probiotics in the food and feed industries.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권1호
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• pp.22-31
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• 1999

Saccharomyces fermentati and Leuconostoc mesenteroides were isolated from a traditional kimchi, and then the Leu. mesenteroides was mutated to the acid-tolerant mutant Leu. mesenteroides M-l00. In the result of growth properties in MRS broth with various pHs adjusted with HCl and acid solution (latic acid:acetic acid=1:2), an acid-tolerant mutant Leu. mesenteroides M-100 showed more increased ability for growth than its wild strain at various temperatures. The strains were used as starters for the fermentation of kimchi. The experiments were performed with classified experimental groups (Group I, control kimchi; Group II, addition of YK-19 only; Group III, addition of M-100 only; Group IV, addition of mixture of M-100 and YK-19), and their pH, total acidity, reducing sugars content, organic acid productivity, organoleptic tests, and microfloral changes were compared. As a result, in pH and acidity, the optimal ripening period of Group IV was about 13.5 days (i.e. from the 8.5 to 22 days of fermentation). This result indicates that the optimal ripening period of Group IV was about 1.5 times longer than that of Group I. Furthermore, Group IV was edible to 28 days of fermentation. In addition, high contents of succinc acid was observed in Group IV. Group IV was also highly ranked on the organoleptic test. During the fermentation of kimchi, the number of Leuconostoc sp. in group I reduced after 7 days; however, the number of Leuconostoc sp. in Group II, III, and IV decresed after 14 days of fermentation. An especially high number of Leu. sp. was observed in Group IV, and this gave better flavor of kimchi than any other during the whole fermentation period. Citric acid, tartaric acid, succinic acid, fumaric acid, and lactic acid were detected in the kimchi, and a significant increase in the concentration of lactic acid during fermentation was observed in the all experimental groups.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제24권2호
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• pp.285-294
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• 2011

The abatement of methane emission from ruminants is an important global issue due to its contribution to greenhouse gas with carbon dioxide. Methane is generated in the rumen by methanogens (archaea) that utilize metabolic hydrogen ($H_2$) to reduce carbon dioxide, and is a significant electron sink in the rumen ecosystem. Therefore, the competition for hydrogen used for methanogenesis with alternative reductions of rumen microbes should be an effective option to reduce rumen methanogenesis. Some methanogens parasitically survive on the surface of ciliate protozoa, so that defaunation or decrease in protozoa number might contribute to abate methanogenesis. The most important issue for mitigation of rumen methanogenesis with manipulators is to secure safety for animals and their products and the environment. In this respect, prophylactic effects of probiotics, prebiotics and miscellaneous compounds to mitigate rumen methanogenesis have been developed instead of antibiotics, ionophores such as monensin, and lasalocid in Japan. Nitrate suppresses rumen methanogenesis by its reducing reaction in the rumen. However, excess intake of nitrate causes intoxication due to nitrite accumulation, which induces methemoglobinemia. The nitrite accumulation is attributed to a relatively higher rate of nitrate reduction to nitrite than nitrite to ammonia via nitroxyl and hydroxylamine. The in vitro and in vivo trials have been conducted to clarify the prophylactic effects of L-cysteine, some strains of lactic acid bacteria and yeast and/or ${\beta}$1-4 galactooligosaccharide on nitrate-nitrite intoxication and methanogenesis. The administration of nitrate with ${\beta}$1-4 galacto-oligosaccharide, Candida kefyr, and Lactococcus lactis subsp. lactis were suggested to possibly control rumen methanogenesis and prevent nitrite formation in the rumen. For prebiotics, nisin which is a bacteriocin produced by Lactococcus lactis subsp. lactis has been demonstrated to abate rumen methanogenesis in the same manner as monensin. A protein resistant anti-microbe (PRA) has been isolated from Lactobacillus plantarum as a manipulator to mitigate rumen methanogenesis. Recently, hydrogen peroxide was identified as a part of the manipulating effect of PRA on rumen methanogenesis. The suppressing effects of secondary metabolites from plants such as saponin and tannin on rumen methanogenesis have been examined. Especially, yucca schidigera extract, sarsaponin (steroidal glycosides), can suppress rumen methanogenesis thereby improving protein utilization efficiency. The cashew nutshell liquid (CNSL), or cashew shell oil, which is a natural resin found in the honeycomb structure of the cashew nutshell has been found to mitigate rumen methanogenesis. In an attempt to seek manipulators in the section on methane belching from ruminants, the arrangement of an inventory of mitigation technologies available for the Clean Development Mechanism (CDM) and Joint Implementation (JI) in the Kyoto mechanism has been advancing to target ruminant livestock in Asian and Pacific regions.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권6호
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• pp.494-498
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• 1988

Starch로부터 직접적으로 ethanol을 발효 생산할 수 있는 새로운 효모균주의 개발을 목적으로 S. diastaticus의 glucoamylase gene을 cloning vector를 사용하지 않고 S. cerevisiae에 transformation시켜, soluble starch를 직접 발효 할 수 있는 transformants를 얻는데 성공하였으며 이들 중 glucoamylase 생성능이 가장 우수한 균주인 TSD-14를 전보에서 선별하였다. Transformant TSD-14의 glucoamylase 생성조건과 ethanol productivity를 parent strain과 비교 검토한 결과 이들 성질에 있어서 TSD-14는 donor인 S. diastaticus와 거의 유사하였다. 즉, 탄소원으로는 soluble starch가 균의 생육 및 효소생성에 가장 효과적이었으며 glucose, maltose 등은 균의 생육에는 효과적이었으나 효소생성은 저해하였다. 질소원으로 무기태 질소원에 비하여 유기태 질소원이 좋은 효과를 나타냈으며 특히, peptone과 yeast extract가 효과적이었다. 또한 금속염으로는 FeSO$_4$, MgSO$_4$, MnCl$_2$, NiSO$_4$등이 효과적이었으며 CoCl$_2$, HgCl$_2$, PbCl$_2$등은 오히려 균의 생육뿐만 아니라 효소생성을 크게 저해하였다. 한편, TSD-14의 ethanol productivity를 조사한 결과, 15% sucrose, soluble starch, liquefied potato starch 등에서 8.3% (v/v) , 4.8%(v/v), 7.5%(v/v)의 ethanol을 생성하여 각각 총당에 대해 84%, 45%, 70%의 발효율을 나타냈다.

• 미생물학회지
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• 제40권4호
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• pp.334-341
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• 2004

와송으로부터 고온 고압의 열수 추출로 다당체 조추출물(OJP1)을 얻어 디스크 확산법, fluorescein diacetate(PDA)법 및 액체 배지 희석법을 통하여 세균과 진균에 대한 항균 활성을 조사하였다. 또한 Sephadex G-50을 통하여 다당체(FI)와 올리고당류(FII)를 분리하고, 이들의 항암 활성을 조사하였다. FI과 FII의 분자량은 각각 30$\~$50 kDa과 1$\~$3 kDa으로 추정되었다. OJP1의 항균 효과는 디스크 확산법에서 Candida albicans가 $20\pm4.9\;mm$의 억제대로 가장 높았으며, Salmonella typhimurium과 Staphylococcus aureus도 각각 $18\pm2.0\;mm$ 와 $17\pm1.0\;mm$의 억제대로 비교적 높게 나타났다. 또한 Escherichia coli와 Pseudomonas aeruginosa에 대해서도 양성 대조군인 프로폴리스보다 높게 나타났으며, FDA법, 액체배지 희석법에서도 비슷한 양상을 나타냈다. OJP1과 Fl, FII의 인체 암세포주와 Sarcoma 180 세포주에 대한 항암 활성을 측정해 본 결과, 이들은 모두 MTT assay와 형태 변화 관찰에서 강력한 암세포주 증식 억제 효과를 나타내었는데, 특히 폐암 세포주인 A549 세포와 자궁 경부암 세포주인 HeLa 세포, 위암 세포주인 AGS에서 현저한 효과를 보였다. 더 나아가 DNA 분절화를 통해 apoptosis 유발 여부를 확인해 본 결과, 대조군에 비해서 이들 물질을 처리한 실험군에서 apoptosis발생을 뜻하는 DNA 분절화 현상이 뚜fut하게 나타났다. 요컨대, OJP1과 Fl, FII는 광범위한 병원성 균주에 대하여 효과적인 항균 활성을 보였으며, 각종 암세포주에 대하여 현저한 항암 활성을 나타내는 것으로 확인되었다.

• 미생물학회지
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• 제37권1호
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• pp.28-36
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• 2001

본 연구에서는 세포주기의 Gl/S기에 관련된 유전자의 작용기작을 이해하기 위하여 출아효모인 Saccharomyces cerevisiae를 사용하여 세포주기 진행 및 조절에 관련된 변이주를 분 리하여 특성화하는 연구를 수행하였다. 먼저 새로운 변이주를 분리하기 위해서 HeLa 세포와 출아효모에서 Gl을 유발하는 CPO(ciclopirox olamine) 약제에 대해 감수성을 보이는 변이주를 선별하였다. 그 결과, 총 31개의 CPO에 대한 감수성 변이주들이 분리되었고, ciclopirox olamine sensitivity의 첫 글자를 따서 con mutants라 명명하였다. cos 변이주들의 표현형의 특성을 결정하기 위해 MMS(methylmethane sulfonate)와 HU(hydrsxyurea)에 대한 감수성을 조사하여 그 성질에 따라 4개의 group으로 나누었다. Group I에는 cos27, cos28, cos32, cos33, cos36, cos37, cos40, cos42, cos46, cos50, cos52, cos53 변이주가 포함되고, 이들은 MMS와 HU 두 약제 모두에 대해서 감수성을 보여 S기 checkpoint에 관련된 것으로 보이고, Group II는 cos43, cos48 변이주로 MMS에 대해서 감수성을 지녀 G1기 또는 G2기 checkpoint에 관련된 것으로 추측된다. Group III 변이주에는 cos35, cos47, cos54, cos55, cos56이 포함되고 HU에 대해서 감수성을 보여 S기에 관련된다고 보여지며, Group IV 변이 주는 cos29, cos30, cos31, cos34, cos38, cos39, cos41, cos44, cos45, cos49, cos51, cos57로서 단지 CPO에 대해서만 감수성을 나타냈다. 더욱이 변이주의 최종표현형을 형광현미경을 이용하여 조사하여, S기 checkpoint에 관련된 것으로 보이는 cos37 변이주를 확인하였다. 또한, 변이주와 야생주의 이형접합체인 이배체를 만들어 변이주의 유전학적 분석을 수행하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제14권1호
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• pp.57-62
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• 1982

맥아당화액과 탈지유의 단독 및 혼합배지에 젖산균을 배양시켜 적응성 여부를 보고, 시제품(試製品)을 관능검사로 비교 검토하여 그 결과를 아래와 같이 요약하였다. 1. 맥아당화액의 당도가 $10^{\circ}Bx$일 때 유산균의 생육이 가장 좋았다. 2. 맥아당화액에 효묘추출물(0.5%), sodium citrate(0.08%)를 첨가하여 젖산균을 배양한 결과 산도의 증가가 현저하게 나타났다. 3. 맥아당액에서 배양적성이 좋은 젖산균주들은 L. acidophilus, L. plantarum, L. lactis, L. bulgaricus-S. thermophilus 등 이였으며 그중에서 L. lactis가 가장 우수하였다. 4. L. lactis의 단독 starter와 L. lactis+S. diacetilactis를 혼합한 starter를 제조하여 활력을 비교하였을 때 L. lactis의 starter가 비교적 높았으나 관능적인 면에서는 L. lactis+S. diacetilactis의 혼합 starter가 좋았다. 5. 배지를 탈지유, 맥아당액, 탈지유+맥아당액(1 : 1)으로 구분하여 유산균을 배양하면서 시간에 대한 pH 및 산도, 균수측정을 한 결과, pH에서의 변화는 탈지유가 제일 높았고, 탈지유+맥아당액의 경우는 맥아당액과 흡사하였다. 산도와 균수에서는 맥아당액이 가장 열등하였으며, 탈지유+맥아당액은 탈지유배지만을 사용한 경우와 별 차이가 없었다. 6. 시제품(試製品)을 관능검사를 통하여 비교하였을 때 탈지유와 탈지유+맥아당액배지를 사용한 것(발효유타입)사이에는 큰 차이가 없었으나$(P{\leqq}0.05)$, 맥아당액(유산균음료타입)의 경우는 열등하였다. 그러나, 맥아당액의 유산균음료 시제품(試製品)과 시중의 유산균음료와 비교하였을 때 관능적인 차이는 없었다.