• 미생물학회지
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• 제52권2호
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• pp.183-191
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• 2016

유기산을 생산하는 발효미생물을 획득하기 위해 갯벌, 심해, 염전 등의 퇴적토와 해초시료 등의 시료에 대해 methanogen 배지, acetogen 배지, Clostridium용 배지 등을 이용하여 농후 배양을 실시하였다. 총 8개 시료로부터 65주의 혐기성 미생물을 분리하였으며 이 중 신규성이 높거나 활용성이 높다고 알려진 11종에 대해 계통분석, 성장 양식(growth pattern), 유기산 생산 평가 등을 시도하였다. 분석이 수행된 균주 중 Bacteroidia 강에 속하는 1주 외에는 모두 Clostridia 강에 속하였으며 성장속도는 $1.2h^{-1}$ 이상이었다. 분석이 수행된 7종 중 6종은 아세트산을 생성하였으며, 부가적으로 2균주는 부틸산을, 4균주는 개미산을 생산하였다. 또한 MCWD5 균주는 제공된 포도당의 약 40%를 세포외 고분자물질로 전환시키는 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 국내 연안해역에서 분리된 신규 혐기성 미생물들은 유기산, 고분자 다당류를 생산하는 등 높은 응용성을 지님을 확인할 수 있었다.

• Ocean Science Journal
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• 제40권3호
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• pp.145-153
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• 2005

Variation in the microbial biomass and community structure found in sediment of heavily polluted bays and the adjacent unpolluted areas were examined using phospholipid fatty acid analysis. Total microbial biomass and microbial community structure were responding to environmental determinants, sediment grain size, depth of sediment, and pollution due to petroleum hydrocarbons. The marker fatty acids of microeukaryotes and prokaryotes - aerobic, anaerobic, and sulfate-reducing bacteria - were detected in sediments of the areas studied. Analysis of the fatty acid profiles revealed wide variations in the community structure in sediments, depending on the extent of pollution, sediment depth, and sediment grain size. The abundance of specific bacterial fatty acids points to the dominance of prokaryotic organisms, whose composition differed among the stations. Fatty acid distributions in sediments suggest the high contribution of aerobic bacteria. Sediments of polluted sites were significantly enriched with anaerobic bacteria in comparison with clean areas. The contribution of this bacterial group increased with the depth of sediments. Anaerobic bacteria were predominantly present in muddy sediments, as evidenced from the fatty acid profiles. Relatively high concentrations of marker fatty acids of sulfate-reducing bacteria were associated with organic pollution in this site. Specific fatty acids of microeukaryotes were more abundant in surface sediments than in deeper sediment layers. Among the microeukaryotes, diatoms were an important component. Significant amounts of bacterial biomass, the predominance of bacterial biomarker fatty acids with abundance of anaerobic and sulfate-reducing bacteria are indicative of a prokaryotic consortium responsive to organic pollution.

• Animal Systematics, Evolution and Diversity
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• 제40권3호
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• pp.211-220
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• 2024

During the surveys of ciliates from hypoxic habitats, three marine anaerobic species were found: Metopus spiculatus, M. vestitus, and Muranothrix felix. These species have not been previously recorded in South Korea and belong to the taxonomic classes Armophorea and Muranotrichea. The morphology of these species was examined by both microscopic observations of live specimens, and stained cells using protargol impregnations. Metopus spiculatus has the following characteristics: body size 80-110×25-35 ㎛ in vivo, beak-like structure at the end of preoral dome, ectosymbiotic bacteria covering cell surface, intracytoplasmic needle-shaped structures and the conspicuous tail end. Metopus vestitus has the following distinguishing characteristics: body size 95-130×25-45 ㎛ in vivo, a cone-shaped body, a covering of ectosymbiotic bacteria on its cell surface, intracytoplasmic needleshaped structures, somatic kineties arranged in 26-28 longitudinal rows, and a posterior part tapered into a tail. Muranothrix felix has the following characteristics: body size 100-130×20-30 ㎛ in vivo, elongated body with twisted neck region, bristle-like cilia protruding perpendicular to the cell margin, ectosymbiotic bacteria covering the cell surface, about 10 macronuclear nodules, and a long, stiffened caudal cilium.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권5호
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• pp.952-958
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• 2004

Of 23 psychrotrophic bacteria isolated from the west Pacific deep-sea sediments, 19 were assigned to the $\gamma$-Proteobacteria, 3 to the <$\beta$-Proteobacteria, and 1 to the Gram-positive bacteria, as determined by their 16S rDNA sequences. Ten psychrotrophs, affiliated to the Psychrobacter, Pseudoalteromonas, and Pseudomonas genera in the $\gamma$-Proteobacteria group, were screened for lipolytic bacteria. The majority of the lipolytic isolates had growth temperatures between 4-$30^\circ{C}$, and all of them were neutrophilic, aerobic, or facultatively anaerobic, and some were able to produce multiple kinds of ectohydrolytic enzymes. The deep-sea strains Psychrobacter sp. wp37 and Pseudoalteromonas sp. wp27 were chosen for further lipase production analysis. Both strains had the highest lipase production when grown at 10 to $20^\circ{C}$; their highest lipase production occurred at the late-exponential growth stage; and the majority of the enzymes were excreted to the outside of the cells. Lipases from both strains had the same optimal reaction temperature and pH (20-$30^\circ{C}$, pH 7-8) and could retain about 60% of their highest activity at $4^\circ{C}$. Furthermore, SDS-PAGE and an in-gel activity test showed that they had the same high molecular mass of about 85 kDa.

• 한국수산과학회지
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• 제45권5호
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• pp.472-479
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• 2012

The formation of volatile fatty acids(VFAs) and changes in pH, oxidation and reduction potential(Eh) and acid volatile sulfide(AVS) with the addition of yellow clay were investigated using microcosm systems to examine the effects of yellow clay dispersion on the anaerobic decomposition of Cochlodinium polykrikoides in marine sediments. The acetate concentration reached a maximum by day 4 and was 1.2-1.8 fold less in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (224-270 vs. 333 uM). The formate concentration reached a maximum by day 1 and was 1.3-2.8 fold less in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (202-439 vs. 563 uM). The propionate concentration reached a maximum by day 2 and was 1.5-1.8 fold less in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (32.6 vs. 57.2 uM). After the amounts of acetate, formate and propionate peaked the levels dropped dramatically due to the utilization by sulfate reducing bacteria. The Eh of the samples treated with yellow clay was similar to the untreated sample on day 0 but was higher in the sample treated with yellow clay(140-206 mV) from days 4 to 17. AVS started to form on day 3 and this was sustained until day 6, and 1.2-2.2 fold less was produced in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (40.2-69.3 vs. 83.2-93.8 mg/L). Accordingly, during the anaerobic decomposition of C. polykrikoides in marine sediments, yellow clay dispersal seems to suppress the reduction state of Eh and the formation of volatile fatty acids(acetate, formate and propionate) used as an energy source by sulfate reducing bacteria, indicating that this process controls the production of hydrogen sulfide that negatively affects marine organisms and the marine sediment environment.

• 미생물학회지
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• 제50권3호
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• pp.191-200
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• 2014

가스 하이드레이트는 높은 지구 온난화 잠재력을 가지고 있는 메탄가스를 해수 또는 대기 중으로 유입시킬 수 있어 전 지구적 탄소순환과정과 기후 변화에 중요한 역할을 한다. 따라서 해양 또는 대기로 방출되는 메탄의 90% 이상을 미생물 반응을 통해 산화시킬 수 있는 혐기적 메탄산화 과정이 매우 중요하다. 본 연구에서는 동해 울릉분지내 메탄 가스 하이드레이트 퇴적토에 서식하는 미생물 군집의 mcrA 유전자와 16S rRNA 유전자를 분석하였다. 혐기적 메탄산화 고세균(Anaerobic methane oxidizer: ANME) 군집의 수직적 분포를 조사한 결과, 표층과 황산염 메탄전이대(Sulfate methane transition zone: SMTZ)에서는 ANME-1 그룹이, high methane 층에서는 ANME-2c 그룹이 우점하였다. 16S rRNA 유전자를 이용한 고세균의 군집분석 결과, 혐기적 메탄산화가 일어나는 지역에서 주로 발견되는 marine benthic group-B가 50% 이상의 비율로 우점하였다. 세균의 경우 질산염을 환원시킬 수 있는 세균이 SMTZ (Halomonas 속: 56.5%)와 high methane 층(Achromobacter 속: 52.6%)에서 우점하였으며 황산염 환원 세균 군집은 확인되지 않았다. 동해 울릉분지 메탄가스 하이드레이트의 혐기적 메탄산화과정은 일반적으로 해양 퇴적토에서 알려진 혐기적 메탄산화 고세균과 황산염 환원 세균과의 공생에 의한 반응이 아닌 혐기적 메탄산화 고세균과 질산염 환원세균에 의한 반응이 주도할 것이라 생각된다.

• 한국환경과학회지
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• 제28권10호
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• pp.851-861
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• 2019

In this study, we performed a sediment elution experiment to evaluate water quality in terms of phosphorus, as influenced by the dissolved oxygen consumed by sediments. Three separate model column treatments, namely, raw, calcined, and sonicated oyster shell powders, were used in this experiment. Essential phosphorus fractions were examined to verify their roles in nutrient release from sediment based on correlation analyses. When treated with calcined or sonicated oyster shell powder, the sediment-water interface became "less anaerobic," thereby producing conditions conducive to partial oxidation and activities of aerobic bacteria. Sediment Oxygen Demand (SOD) was found to be closely correlated with the growth of algae, which confirmed an intermittent input of organic biomass at the sediment surface. SOD was positively correlated with exchangeable and loosely adsorbed phosphorus and organic phosphorus, owing to the accumulation of unbound algal biomass-derived phosphates in sediment, whereas it was negatively correlated with ferric iron-bound phosphorus or calcium fluorapatite-bound phosphorus, which were present in the form of "insoluble" complexes, thereby facilitating the free migration of sulfate-reducing bacteria or limiting the release from complexes, depending on applied local conditions. PCR-denaturing gradient gel electrophoresis revealed that iron-reducing bacteria were the dominant species in control and non-calcined oyster shell columns, whereas certain sulfur-oxidizing bacteria were identified in the column treated with calcined oyster powder.

• 한국해양바이오학회지
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• 제6권2호
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• pp.76-83
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• 2014

할로겐화 또는 탈할로겐화에 관여하는 미생물을 특정하고자 해양의 주된 할로겐화합물 생산자인 해면 공생미생물의 군집구조에 미치는 HBB (hexabromobenzene)의 영향을 밝히고자 했다. 혐기 marine broth 2216에서 100ppm HBB첨가 유무에 관계없이 검출된 균주들은 산호나 해면에서 유래한 클론들과 높은 유사도를 보였으며 그 중 Deltaproteobacteria에 속하는 Desulfovibrio marinisediminis와 99% 유사도를 보이는 클론이 우점하는 것으로 나타났다. Clostridia계통의 Fusibacter paucivorans와 유사도가 높은 클론과 Lentisphaerae에 속하는 균주들은 HBB에 의해 감소하는 반면 Clostridia계통의 Vallitalea guaymasensis와 유사도가 높은 균주들은 HBB가 있는 경우에만 검출되었다. 알려진 균주들과의 비교 결과로 볼 때 D. marinisediminis 및 V. guaymasensis 계통의 균주들이 할로겐화 및 탈할로겐화에 관여하는 것으로 추정된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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• pp.185-185
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• 2007

20세기에 들어 산업, 군사 및 다양한 목적으로 비인화성 용매인 PCE와 TCE의 사용량이 증대하였다. 주의를 필요로 하는 물질임에도 불구하고 부주의한 사용과 보관으로 인해 토양, 퇴적토, 지하수에 심각하게 오염되었다. High-chlorinated ethenes은 호기성 박테리아의 oxygenation에 의해 분해되지 않는다. PEC및 TCE의 완전한 탈염소화는 혐기성조건에서만 관찰되어지며, 지난 10연년간의 연구에 의해서 탈염소화 혐기성 미생물의 수의 보고는 증가되었다. 혐기성 조건에서 탈염소화 미생물에 의해 PCE와 TCE는 less-chlorinated ethenes 또는 무해한 ethene으로 전환이 가능하다. 본 연구는 lactate를 electron donor로 이용해 PCE에서 ethene까지 완전히 탈염소화하는 혐기성 배양을 수행했다. PCE로 오염된 퇴적토 시료로부터 혐기성 미생물 배양을 성공했다. PCE가 ethene까지 완전히 분해되는 것이 관찰되었다. 추가적으로 혐기성 미생물 배양액에서 1,2-cis-dichloroethene (cis-DCE)와 vinyl chloride (VC)의 축적이 일어남을 관찰하였다. 혐기성 미생물 배양액에서 Dehalococcoides 16S rRNA gene sequences에 특이적으로 반응하는 primer를 이용한 DGGE를 통해 미생물 군집을 분석하였다. 결론적으로, 우리의 연구에서 PCE를 감소시키는 배양액을 배양했으며, 이 배양엑에는 Dehalococcoides sp. 존재하는 것을 확인하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.210-224
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• 2003

황산염 환원은 혐기성 해양환경에서 황산염 환원 박테리아가 진행시키는 미생물 반응이다. 황산염 환원 반응은 저층으로 공급되는 유기물 분해의 상당 부분을 담당하며, 이때 발생되는 황화가스의 독성 및 주변 금속과의 높은 반응성, 그리고 유기물 분해시 유리되는 무기 영양염들의 수층 용출 등으로 인해 연안생태계 내의 생물 다양성 및 생지화학적 물질의 순환경로에서 중요한 역할을 한다 여러 해양환경의 퇴적토에서 보고 된 황산염 환원율과 이에 영향을 미치는 주요한 환경요인들에 대해 정리한 결과, 공급되는 유기물과 여러 전자수용체들(산소, 질산염, 산화 철, 망간 등)의 분포가 황산염 환원율 및 유기물 분해시 황산염 환원의 상대적 중요성에 직접 영향을 미치는 것으로 나타났다 아울러 전자수용체의 분포와 유기물의 양과 질을 조절하는 요인으로서 온도, 식생의 유무, 생물교란의 영향에 대해 토의하였다. 끝으로, 우리나라와 같이 갯벌이 발달되고, 유기물 부하가 높은 인공양식장의 가동, 부영양화 등으로 인해 혐기성 환경과 적조의 발생빈도가 점증하는 상황에서 유기(오염)물 분해과정과 영양염 순환 경로를 보다 잘 이해하기 위해서 황산염 환원을 중심으로 한 다양한 혐기성 미생물 생태연구가 중요함을 제안한다.