• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권3호
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• pp.252-259
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• 1999

Anoxic sediments collected from Shiwha-ho area were used to find the relationship between the heavy-metal, organic content and anaerobic respiration bacteria by most probable number (MPN) method. Analysis of the sediments showed that COD content was higher in the sediments collected from Ansan-cheon and Shiwha-ho than those collected from sea area nearby. Particularly noticeable was the fact that heavy metal concentration was much higher in the sediments of Shiwha-ho area contaminated by heavy-metal, although they were rich in electron donor and electron acceptor for Fe(III)-reducing bacteria using lactate as an electron donor was in the range of 1.1$\times$106-4.6$\times$107MPNs/ml in the sediments collected from the sea-side of the lake, which were lower in heavy-methal concentration and higher in Fe-Mn content than those from other region. The number of Fe(III)-reducing bacteria using acetate as an electron donor was in the rang eof 4.3$\times$102-8.1$\times$105MPNs/ml in the same sediments. Chromate-reducing bacteria were more populated(4.6$\times$104-8.1$\times$105MPNs/ml) in the sediments contaminated by heavy metals. The number of sulfate-reducing bacteria wee counted in the sediments collected from the more contaminate inner-side than those from the sea-side of the lake.

• 미생물학회지
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• 제50권3호
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• pp.254-260
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• 2014

황화합물은 혐기성환경에서 혐기성호흡을 위한 매우 중요한 전자수용체이다. 본 연구를 통하여 한국의 다양한 습지에서 배양을 통한 황산염/황-환원세균의 특성연구를 실시하였다. 이를 분리하기 위하여 혐기성 roll tube법을 통해 총 11개의 순수 배양체를 확보하였다. 16S rDNA를 이용한 계통분석 및 상동성 분석을 실시하여 Desulfovibrio 속의 세균 8종, Sulfurospirillum 속의 세균 2종, Desulfitobacterium 속의 세균 1종을 얻을 수 있었다. 이들 황산염/황-환원세균은 모두 lactate와 pyruvate를 전자공여체로 이용하였으며, sulfite and thiosulfate를 전자수용체로 이용할 수 있었다. 앞으로, 다양한 전자공여체와 배양조건을 통하여 유용한 절대혐기성 황산염/황-환원세균의 생물자원 확보에 기여할 것으로 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제27권2호
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• pp.75-85
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• 2012

Although, microbial arsenic mobilization by dissimilatory arsenate-reducing bacteria (DARB) and the practical use to the removal technology of arsenic from contaminated soil are expected, most previous research mainly has been focused on the geochemical circulation of arsenic. Therefore, in this review we summarized the previously reported DARB to grasp the characteristic for bioremediation of arsenic. Evidence of microbial growth on arsenate is presented based on isolate analyses, after which a summary of the physiology of the following arsenate-respiring bacteria is provided: Chrysiogenes arsenatis strain BAL-$1^T$, Sulfurospirillum barnesii, Desulfotomaculum strain Ben-RB, Desulfotomaculum auripigmentum strains OREX-4, GFAJ-1, Bacillus sp., Desulfitobacterium hafniense DCB-$2^T$, strain SES-3, Citrobacter sp. (TSA-1 and NC-1), Sulfurospirillum arsenophilum sp. nov., Shewanella sp., Chrysiogenes arsenatis BAL-$1^T$, Deferribacter desulfuricans. Among the DARB, Citrobacter sp. NC-1 is superior to other dissimilatory arsenate-reducing bacteria with respect to arsenate reduction, particularly at high concentrations as high as 60 mM. A gram-negative anaerobic bacterium, Citrobacter sp. NC-1, which was isolated from arsenic contaminated soil, can grow on glucose as an electron donor and arsenate as an electron acceptor. Strain NC-1 rapidly reduced arsenate at 5 mM to arsenite with concomitant cell growth, indicating that arsenate can act as the terminal electron acceptor for anaerobic respiration (dissimilatory arsenate reduction). To characterize the reductase systems in strain NC-1, arsenate and nitrate reduction activities were investigated with washed-cell suspensions and crude cell extracts from cells grown on arsenate or nitrate. These reductase activities were induced individually by the two electron acceptors. Tungstate, which is a typical inhibitory antagonist of molybdenum containing dissimilatory reductases, strongly inhibited the reduction of arsenate and nitrate in anaerobic growth cultures. These results suggest that strain NC-1 catalyzes the reduction of arsenate and nitrate by distinct terminal reductases containing a molybdenum cofactor. This may be advantageous during bioremediation processes where both contaminants are present. Moreover, a brief explanation of arsenic extraction from a model soil artificially contaminated with As (V) using a novel DARB (Citrobacter sp. NC-1) is given in this article. We conclude with a discussion of the importance of microbial arsenate reduction in the environment. The successful application and use of DARB should facilitate the effective bioremediation of arsenic contaminated sites.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권3호
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• pp.145-153
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• 2005

산소가 고갈된 혐기성 환경의 유기물 분해 및 물질순환에서 철 환원반응의 생태/환경적 중요성에 대해 고찰하였다. 다양한 해양환경에서 유기물 분해 시 철 환원이 차지하는 중요성은 미약한 수준에서 거의 $100\%$에 이르기까지 그 범위가 극단적으로 다양하게 나타났다. 일반적으로 철 환원은 Fe(III)의 농도가 높은 곳에서 황산염 환원보다 중요한 유기물 분해 경로로 나타나, 유기물 분해에서 철 환원의 중요성은 철 환원세균이 이용 가능한 Fe(III)의 공급정도에 의해 결정되는 것으로 인식되었다. 산소공급이 미약한 연안혐기성 퇴적토 내에서 Fe(III)의 공급은: (1)조석에 의한 퇴적물 내 공극수의 교환(tidal flushing): (2)저서동물에 의한 생물교란: (3)식생의 유무에 따른 퇴적물의 산화/환원 상태의 변화 등에 의해 주로 영향을 받는 것으로 나타났다 철 환원세균에 의한 유기물 분해 및 다양한 금속원소의 전환기능을 이용한 특정 유기오염원과 금속오염원의 생물정화는 우리나라와 같이 부영양화된 연안생태환경의 개선 및 독성 유t무기 오염원의 생물정화 등 연안역의 환경친화적 관리가 절실히 요구되는 환경에서 생태/환경공학 분야의 유용한 해결수단으로 간주된다.

• 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.

• Journal of Microbiology
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• 제39권4호
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• pp.273-278
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• 2001

Shewanela, putrefaciene IR-1 and MR-1 were cultivated by using various combinations electron donor-acceptor, lactate-Fe(III) lactate-nitrate, pyruvate-FE(III), pyruvate-nitrate H$_2$ acetate-Fe(III) and H$_2$-acetate-nitrate. Both strains grew fermentatively on pyruvate and lactate but not on without and electron acceptor. In culture with Fe(III), both astrains grew on pyruvate and lactate but on H$_2$-acetate- CO$_2$. In cultivation with nitrate, both stains grew on pyruvate lactage and on H$_2$-acetate-CO$_2$ The growth yields of IR-1 pyruvate, pyruvate-Fe(III) and lactate-Fe(III) were about 3.4, 3.5, and 3.6(g cell/M substrate), respectively. From the growth properties of both strains on media with Fe(III) as an electron acceptor, the bacterial growth was confirmed not to be increased by addition of Fee(III) as an electron acceptor to the growth medium, which indicates a possibility that the dissimilatory reduction of Fe(III) to Fe(III) may not be coupled to free energy production.

• 대한환경공학회지
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• 제35권8호
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• pp.564-570
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• 2013

산성광산배수처리를 위한 국내 대부분의 처리시설은 자연정화법을 사용하고 있으며 이들 중 일부 처리장에서는 고농도의 망간이 유출되고 있는데 이는 망간산화를 위해 높은 pH (>9)가 요구되기 때문이다. 본 연구는 망간처리 공정 중 경제성을 높일 수 있는 생물학적 망간처리의 가능성을 타진하는데 그 목적이 있으며 망간산화미생물은 Pseudomonas sp. MN5를 이용하였다. 회분식 실험을 통해 수질조건에 따른 영향을 분석한 결과 pH 7에서 최고산화속도는 $10.4mg/L{\cdot}h$로 나타났다. 망간산화미생물을 담지한 연속류 실험결과 운전 초기 망간 농도는 42 mg/L에서 6 mg/L 이하로 크게 감소하였지만 망간산화미생물의 산소소비에 의한 혐기조건 형성으로 망간의 재용출 현상이 나타났다.

• 농업과학연구
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• 제38권2호
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• pp.205-212
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• 2011

The potential factors for quality loss of cleaned fresh ginseng and technology to be associated with the improvement of marketability through pre-packaging fumigation were examined. Major microorganisms isolated from fresh ginseng included Botrytis cinerea, and Erwinia sp. Others such as Cylindrocarpon sp., Fusarium spp., Pennicilium spp., Bacillus spp. were also found at relatively low frequency. The bacterial density of vacuum packaged fresh ginseng rapidly increased during simulated marketing. Little correlation between bacterial growth and package swelling was found. In order to improve packaging method of fresh ginseng, pre-packaging treatment of 2-phenylethyl alcohol (PE, 100 uL/L, 4 hr) was examined. The fumigation treatment effectively inhibited the growth of bacteria density and also effective on keeping firmness of ginseng root, especially in cortical portion. The internal gas compositions of plastic container packaged for ginseng were approximately ranged between 6 to 8% $O_2$and 3 to 4% $CO_2$. The $O_2$ level of fumigation treatment was lower than control whereas $CO_2$ level was higher. The upsurge of ethylene evolution I day after simulated marketing was found only in fumigation treatment but it returned to ordinary level at day 2. The sucrose content of 2-PE treatment was significantly reduced at 5 days after simulated marketing but reducing sugars like glucose and fructose remained at higher level. The difference in sugar levels was reduced after 10 days of simulated marketing. The decay of fresh ginseng began at the lateral or fine root, which is weak to physical damage, in general. The epidermis was more damaged. Plastic container packaging with PE fumigation could be an alternative to vacuum packaging, which allows an aerobic environment and prevents anaerobic respiration. Further study of pre-package fumigation is required to improve technology of fresh ginseng marketing.

• 한국균학회지
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• 제10권3호
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• pp.119-124
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• 1982

공시(供試)한 6개지역(個地域)의 토성(土性)은 Colwood와 Capac이 양질토(良質土)이고 Gilford와 Ceresco는 사질식양토(砂質埴壤土)이며 Sission은 식양토(埴壤土)이고 Spinke는 사질토(砂質土)이었다. 토양산도(土壤酸度)는 Gilfold사질식양토(砂質埴壤土)가 6.6이고 기타는 $5.4{\sim}5.9$의 범위로 나타났으며 유기물함량(有機物含量)은 Gilford토양(土壤)이 제일 많이 함유하고 있었다. 일반세균수(一般細菌數)는 Gilford토양에서는 다른 토양(土壤)에서 보다 통제적으로 많았고 사상균수(絲狀菌數)에서도 Gilford와 Colwood토양(土壤)이 다른 토양보다 통계적으로 더 많았다. 방선균(放線菌)의 밀도(密度)를 보면 Gilford와 Ceresco의 토양(土壤)에서 많았고 혐기성(嫌氣性) 세균(細菌)의 수(數)는 Ceresco, Capac및 Colwood에서 많았으며 번대로 사질식양토(砂質埴壤土)인 Gilford에서는 적었다. $^{14}C-glucose$를 첩가한 토양(土壤)에서의 미생물(微生物)의 호흡량(呼吸量)은 Ceresco, Spinks, Colwood, Sission, Capac 및 Gilford의 순(順)으로 적었다. 공시균주(供試菌株) Helminthosporium victoriae(# 418)와 Mortierella n. sp.에 대한 자연토양(自然土壤), 살균토양(殺菌土壤)및 glucose와 peptone을 농도별(濃度別)(mg/g 토양(土壤))로 첨가한 토양(土壤)에서의 발아율(發芽率)을 보면 자연토양(自然土壤)에서는 $0{\sim}5%$이고 살균토양(殺菌土壤)에서는 $90{\sim}98%$이었다. 토양(土壤)에 첨가(添加)된 영양물(營養物)의 농도(濃度)에 따라 공시균(供試菌)의 발아(發芽)정도는 달랐다. 일반적으로 Capac과 Gilford에서는 Spinks토양(土壤) 보다 발아(發芽)에 필요한 영양물(營養物)을 더 많이 요구(要求)하였으며 특히 Mortierella는 H. victoriae보다 발아(發芽)에 있어서 더 많은 량(量)의 영양물(營養物)을 요구(要求)하였다.

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.105-119
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• 2012

오염환경에 서식하는 토착미생물은 환경정화에 중요한 역할을 담당하며 이 연구는 6가 크롬 오염 지하수에서 분리한 미생물을 이용해 반응성, 이동성, 발암성 높은 6가 크롬을 당대사 조효소인 3가 크롬으로 환원/침전시켜 경제적, 친환경적, 생지화학적 정화의 효율성을 알아보았다. 미생물 농화배양과 조성분석, 호기와 혐기환경의 6가 크롬 환원과 내성, 전자공여체별 6가 크롬 환원, 지화학적 변화, 미생물 외형과 Cr((III) 침전물의 광물특성을 연구한 결과, 분리한 MMPH-0(Enterobacter aerogenes)는 혐기/호기환경에서 6가 크롬 내성과 환원능(유기산 주입 1주 후 70%, 주입 안한 경우 4주 후 10 ~ 20%)이 있고, Eh는 미생물의 유기산 산화로 생성된 전자에 의해 산화에서 환원환경, pH는 중성에서 약산성으로 변화되어 $Cr(OH)_3$/Cr(III)침전물이 형성되었다. SEM/TEM-EDS 결과 $2{\sim}5{\mu}m$ 막대형 미생물과 세포 밖 Cr(III) 침전물은 지화학적 환경변화와 유기산 산화에 따른 전자공여에 의한 환원의 근거가 된다. 지화학적 촉매제 토착미생물의 활성화로 산화환원에 민감한 중금속 오염 지하수 정화에 효율적 기술 응용이 기대된다.