• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권7호
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• pp.999-1010
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• 2021

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are ubiquitous in the environment. They are highly toxigenic and carcinogenic. Probiotic bacteria isolated from fermented foods were tested to check their ability to degrade and/or detoxify PAHs. Five probiotic bacteria with distinct morphologies were isolated from a mixture of 26 fermented foods co-cultured with benzo(a)pyrene (BaP) containing Bushnell Haas minimal broth. Among them, B. velezensis (PMC10) significantly reduced the abundance of BaP in the broth. PMC10 completely degraded BaP presented at a lower concentration in broth culture. B. velezensis also showed a clear zone of degradation on a BaP-coated Bushnell Haas agar plate. Gene expression profiling showed significant increases of PAH ring-hydroxylating dioxygenases and 4-hydroxybenzoate 3-monooxygenase genes in B. velezensis in response to BaP treatment. In addtion, both live and heat-killed B. velezensis removed BaP and naphthalene (Nap) from phosphate buffer solution. Live B. velezensis did not show any cytotoxicity to macrophage or human dermal fibroblast cells. Live-cell and cell-free supernatant of B. velezensis showed potential anti-inflammatory effects. Cell-free supernatant and extract of B. velezensis also showed free radical scavenging effects. These results highlight the prospective ability of B. velezensis to biodegrade and remove toxic PAHs from the human body and suggest that the biodegradation of BaP might be regulated by ring-hydroxylating dioxygenase-initiated metabolic pathway.

• 생명과학회지
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• 제28권9호
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• pp.1056-1061
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• 2018

본 연구에서는 해양 한천분해세균 Agarivorans sp. KC-1과 해당균주의 agarase 특성을 조사하였다. 한천분해균인 KC-1은 경상남도 사천시 남일대 해수욕장에서 채취한 바닷물을 이용하여 Marine broth 2216 한천 배지에서 분리하였다. 분리된 균은 16S rRNA 유전자 염기서열분석을 통하여 Agarivorans 속 세균과 99% 일치하여 Agarivorans sp. KC-1으로 명명하였다. 세포외로 분비되는 agarase는 Agarivorans sp. KC-1 균주 배양액에서 획득하였으며, 이를 이용하여 특성 조사를 하였다. Agarivorans sp. KC-1 균주의 한천분해효소는 20, 30, 40, 50, 60 및 $70^{\circ}C$에서 각각 65, 91, 96, 100, 77, 35%의 상대활성을 나타냈으며, pH 5, 6, 7, 8에서는 93, 100, 87, 82%의 활성을 나타내었다. 세포외 agarase는 $50^{\circ}C$에서 pH 6.0인 20 mM Tris-HCl 완충용액을 사용하였을 때 최대(254 U/l)의 활성을 보였다. 이 agarase는 20, 30, $40^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리 하여도 90% 이상의 잔존활성을 보였다. 또한, $50^{\circ}C$에 2시간 노출된 후에도 67%의 잔존활성을 보였다. Zymogram 분석을 통하여 Agarivorans sp. KC-1 균주가 생산하는 한천분해효소의 크기는 약 130 kDa, 80 kDa, 69 kDa의 3개로 확인할 수 있었다. TLC 분석 결과, Agarivorans sp. KC-1 균주의 한천분해효소는 네오한천올리고당인 neoagarohexaose (21.6%), neoagarotetraose (32.2%) 및 neoagarobiose (46.2%)를 생성하는 것으로 보아 ${\beta}$-agarase로 확인되었다. 따라서 Agarivorans sp. KC-1가 생산하는 ${\beta}$-agarase는 전분노화 방지, 미백효과, 보습효과 및 세균생장 억제 등의 기능을 가지는 한천올리고당의 생산에 유용할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제33권4호
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• pp.357-362
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• 2023

본 연구에서는 해양 한천분해세균 Agarivorans sp. JS-1과 해당균주의 agarase 특성을 조사하였다. 한천분해세균인 Agarivorans sp. JS-1은 경상남도 창원시 소죽도에서 채취한 해수를 이용하여 Marine agar 2216배지에서 분리하였다. 분리된 균은 16S rRNA 유전자 염기서열분석을 통하여 Agarivorans 속 세균과 99% 일치하여 Agarivorans sp. JS-1으로 명명하였다. 세포외로 분비되는 agarase는 Agarivorans sp. JS-1 균주 배양액에서 획득하였으며, 이를 이용하여 특성 조사를 하였다. Agarivorans sp. JS-1 균주의 한천분해효소는 20, 30, 35, 40, 45, 50, 55 및 60℃에서 각각 70, 74, 78, 83, 87, 100, 74, 66%의 상대활성을 나타냈으며, pH 5, 6, 7, 8에서는 91, 100, 90, 89%의 활성을 나타내었다. 세포외 agarase는 50℃에서 pH 6.0인 20 mM Tris-HCl 완충용액을 사용하였을 때 최대(207 U/l)의 활성을 보였다. 20, 30, 50℃에서 30분간 열처리하면 잔존활성이 각각 90%, 70%, 50% 이상이었다. 55℃ 이상에서는 30분 동안 열처리하면 잔존활성이 50% 미만이었다. 20, 30, 35, 40 및 45℃에서 2시간 열처리 후의 잔존활성은 각각 80, 68, 65, 63 및 57%였다. TLC 분석 결과, Agarivorans sp. JS-1 균주의 한천분해효소는 네오한천올리고당인 neoagarohexaose (20.6%), neoagarotetraose (58.5%)및 neoagarobiose (20.9%)를 생성하는 것으로 보아 β-agarase로 확인되었다. 따라서 Agarivorans sp. JS-1 가 생산하는 β-agarase는 전분노화 방지, 미백효과, 보습효과 및 세균생장 억제 등의 기능을 가지는 한천올리고당의 생산에 유용할 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제22권4호
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• pp.423-429
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• 1994

A bacterial strain which formed a distinct colony on agar plate containing naphthalene as a vapor phase and grew well ina liquid minimal medium was isolated and identified as Alcaligenes sp. A111. Optimum temperature and pH for the cultivation of Alcaligenes sp. A111 were 30$\cir$C and 7.0, respectively. Cell growth increased dramatically from 12 hours after inoculation and revealed a stationary phase at about 48 hours. Relative growth rate ($\mu$')increased hyperbolically depending on the conceration of naphthalene up to 500 ppm and reached to the maximum value pf 2.8/day, but $\mu$' didn't change within a range of 500~4000 ppm naphthalene. NH$_{4}$Cl or NH$_{4}$NO$_{3}$ was preferrd as a nitrogen source and a P : N ratio by weight og 6 : 1 was favorable to cell growth. Alcaligenes sp. A111 utilized the intermediates of degradation of naphthalene and showed tolerance to benzene, toluene, and octane. therefore, it is suggested that Alcaligenes sp. A111 could be effectively used for the biological treatment of wastewater containing naphthalene in the presence of some aromatic compounds.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제28권1호
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• pp.1-4
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• 2014

The effect of an artificial diet on developmental rate, a life history parameter, was examined for the swallowtail butterfly Papilio xuthus. Artificial insect diets are an essential component of many insect rearing systems that produce insects for research purposes. Complex agar-gelled diets are generally prepared in large batches and used shortly after preparation because the degradation of perishable diet ingredients, such as vitamins and fatty acids, can adversely affect insect quality (Brewer 1984). However, the timing of diet preparation may be inconvenient, and large batches wasteful, if the unused excess is discarded. The percentage of pupation varied considerably, with no significant differences among diets, on which a maximum pupation percentage of 83% was observed. Pellet-type diets were investigated with the aim of developing a more easily prepared diet. The extrusion of the artificial diet under high temperature and pressure may induce desirable chemical and physical changes in the extruded product. The purpose of the present study was to develop an artificial diet for rearing P. xuthus.

• Mycobiology
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• 제35권1호
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• pp.21-24
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• 2007

To evaluate which dye is effective in a plate assay for detecting extracellular cellulase activity produced by fungi, four chromogenic dyes including remazol brilliant blue, phenol red, congo red, and tryphan blue, were compared using chromagepic media. For the comparison, 19 fungal species belonging to three phyla, ascomycota, basidiomycota, and zygomycota were inoculated onto yeast nitrogen-based media containing different carbon substrates such as cellulose (carboxylmethyl and avicel types) and cellobiose labeled with each of the four dyes. Overall, the formation of clear zone on agar media resulting from the degradation of the substrates by the enzymes secreted from the test fungi was most apparent with media containing congo red. The detection frequency of cellulase activity was also most high on congo red-supplemented media. The results of this study showed that congo red is better dye than other three dyes in, a plate assay for, fungal enzyme detection.

• Journal of Microbiology
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• 제33권4호
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• pp.315-321
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• 1995

The relationship between morphological differentiation and production of trypsin-like protease (TLP_ in streptomycetes was studied. All the Streptomyces spp.In this study produced TLP just before the onset of aerial mycelium formation. Addition of TLP inhibitor, TLCK, to the top surface of colonies inhibited aerial mycelium formation as well as TLP inhibitor, TLCK, to the top surface of colonies inhibited aerial mycelium formation as well as TLP activity. Addition of 2% glucose to the Bennett agar medium repressed both the aerial mycelium formation and TLP production in S. abuvaviensis, S. coelicolor A3(2), S exfoliatus, S. microflavus, S. roseus, s. lavendulae, and S. rochei. However the addition of glucose did not affect S. limosus, S. felleus, S. griseus, S. phaechromogenes, and S. rimosus. The glucose repression on aerial mycelium formation and production of TLP was relieved by the addition of glucose anti-metabolite (methyl .alpha.-glucopyranoside). Therefore, it was concluded that TLP production is coordinately regulated with morphological differentiation and TLP activity is essential for morphological differentiation in streptomycetes. The proposed role of TLP is that TLP participates in the degradation of substrate mycelium protein for providing nutrient for aerial mycelial growth.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.342-348
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• 2005

본 연구에서는 음식물쓰레기 중의 단백질 분해활성을 갖는 대사산물을 생산하는 신규 바실러스 속 PNV-1 균주를 분리하였고, 분리된 균주를 이용하여 한국형 음식물쓰레기 환경인 고염분, 극한 pH, 고농도의 미생물 생육 저해물질 등에 대한 내성정도를 측정하였다. 실험 결과, 분리된 바실러스 속 균주는 약 0.68 unit/ml 이상의 높은 단백질분해효소 활성을 보유하고 있으며, 음식물쓰레기 중에 형성되는 pH 4 내지 9 범위에서 생육이 가능하고, 염분농도 최고 $8\%$와 살균작용을 하는 것으로 알려진 고춧가루 $5\%$에서도 생육에 거의 영향이 없었다. 또한, 미생물 생육 저해물질로 알려진 후추와 겨자에 대한 내성을 나타내었다.

• Mycobiology
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• 제49권3호
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• pp.285-293
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• 2021

Polylactic acid (PLA) and polycaprolactone (PCL) are commercially available bioplastics that are exploited worldwide, and both are biodegradable. The PLA and PCL polymer-degrading activity of 30 fungal strains that were isolated from terrestrial environments were screened based on the formation of a clear zone around fungal colonies on agar plates containing emulsified PLA or PCL. Among them, five strains yielded positive results of biodegradation. Strains Korean Agricultural Culture Collection (KACC) 83034BP and KNUF-20-PPH03 exhibited PCL degradation; two other strains, KACC 83035BP and KNUF-20-PDG05, degraded PLA; and the fifth strain, KACC 83036BP, biodegraded both tested plastics. Based on phylogenetic analyses using various combinations of the sequences of internal transcribed spacer (ITS) regions, RPB2, LSU, CAL, and b-TUB genes, the above-mentioned strains were identified as Apiotrichum porosum, Penicillium samsonianum, Talaromyces pinophilus, Purpureocillium lilacinum, and Fusicolla acetilerea, respectively. Based on our knowledge, this is the first report on (i) plastic biodegraders among Apiotrichum and Fusicolla species, (ii) the capability of T. pinophilus to degrade biodegradable plastics, (iii) the biodegradative activity of P. samsonianum against PCL, and (iv) the accurate identification of P. lilacinum as a PLA biodegrader. Further studies should be conducted to determine how the fungal species can be utilized in Korea.

• 한국버섯학회지
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• 제2권4호
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• pp.192-199
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• 2004

무리우산버섯균의 기초적인 자료를 연구함으로써 앞으로 있을 인공재배 및 균사체 대량증식법 등의 연구에 있어서 발판이 되고자 연구한 결과는 다음과 같다. 1. 실험에 사용된 무리우산버섯균은 액체배지의 경우 Glucose pepton에서 202mg/18일로 균사생장이 가장 좋았으며, 고체배지는 YMG배지에서 81mm/8일로 가장 좋았다. 2. 균사생장 최적 온도는 $20{\sim}25^{\circ}C$이며, 최적 산도는 pH 5.5~6.0 이였으나 pH 6.0~7.0에서는 생장이 급속히 감소하였다. 3. 무리우산버섯균의 균사생장을 위한 최적영양원으로 탄소원에는 다당류인 Inulin이였으며, Dextrose를 제외하고는 균사생육에 있어서 큰 차이는 나지 않았다. 질소원으로는 무기태질소원인 $NaNO_3$였으며 다른 질소원들은 생장이 저조하였다. 4. 최적 톱밥배지 선정에 있어서 졸참나무가 가장 좋았으며 미송, 아카시나무, 상수리나무, 포플러 순으로 생장이 좋았고, Corn cob의 경우 생장이 가장 저조하였다. 5. 광학현미경과 주사형전자현미경으로 관찰한 바 목섬유의 세포벽의 일부분이 침식되고 세포 내강에서 중간층으로 점차 얇아지는 박벽화 현상이 관찰되었다. 6. 균사의 밀도는 도관과 방사유세포에 높게 나타났고, 일부 목섬유에서도 균사의 밀도가 높게 나타났다. 도관 내에 균사의 밀도가 높게 나타남에도 불구하고 목섬유와 유세포에 비해 분해가 거의 이루어지지 않았다. 7. PDA배지에 tannic acid를 첨가한 Bavendam 반응에서 배지의 재색이 암갈색으로 변하는 양성 반응을 보여 리그닌 분해 효소중의 하나인 laccase가 존재함이 확인되었다. 8. Dry weight에서 5.9%의 감소율을 보였으며, 이에 따른 pH의 변화는 6.07에서 4.31로 배지가 산성화 되었다. 또한 온수추출물에 있어서 톱밥과 미강(4:1 w/w)의 경우 12.98%의 추출량을 보여주었으며 무리우산버섯균이 배양된 배지의 경우 8.56%를 보여주었다.