• 제목/요약/키워드: bacillus megaterium

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아가리쿠스로부터 분리한 $\beta$-glucan과 그 올리고당류의 HT-29 인체 대장암 세포에 대한 항암 활성에 관한 연구 (Study on the Anti-HT-29 Human Colon Cancer Activity of $\beta$-Glucans and Their Enzymatically Hydrolyzed Oligosaccharides from Agalicus blazei Murill)

  • 이미영;김기훈;김예운;장헌길;이동석
    • 미생물학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.319-325
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    • 2006
  • 칡을 첨가하여 배양한 아가리쿠스버섯(Agaricus blaxei Murill)으로 부터 열수추출, gel filtration chromatography, DEAE ion exchange chromatography를 통하여 아가리쿠스 $\beta$-glucan (AG)을 추출하였다. 추출한 아가리쿠스 $\beta$-glucan에 Bacillus megaterium 유래의 endo-$\beta$-(1$\rightarrow$6)-glucanase를 처리하여 올리고당류(AO)를 얻었다. 이렇게 얻은 AG와 AO를 이용하여 HT-29 인체 대장암 세포에 대한 항암 활성을 조사한 결과, 암세포의 성장 억제 효과는 시료의 처리 농도에 의존적으로 증가하였으며, apoptosis assay에서 암세포의 apoptosis 유발이 농도에 의존적으로 증가되었다. 또한, 암세포의 세포 주기를 분석한 결과, apoptosis 발생을 뜻하는 G0 (sub-G1)기와 G1기의 비율이 증가한 반면 S기와 G2/M기는 대조군에 비해 감소되었다. 이러한 결과를 바탕으로 암세포의 apoptosis 증가에 대한 AO의 작용이 어떤 유전자와 연관이 있는지를 알아보기 위하여 cDNA microarray를 통해 유전자의 발현율을 검색한 결과, apoptosis의 내부 외부 경로에 영향을 주는 유전자(TNESE9, TNFRSF9, FADD, CASP8, BAD, CRADD, CASP9 등)의 발현이 증가되었고 세포 분열 주기의 진행과 관련된 유전자(CCND2와 CDK2)의 발현이 감소되었으며, 세포 분열 주기를 지체시키는 유전자 (CDKN2A)의 발현은 증가되었다. 또한, 사이토카인을 암호하는 유전자 (IL6, IL18, IL6R 등)와 tumor suppressor와 관련된 유전자 (CEACAM1, TP53BP2, IRF1및 PHB)의 발현이 2배 이상 증가된 것을 확인할 수 있었다. 따라서 HT-29 인체 대장암세포에 대한 AO의 성장 억제 작용은 G0/Gl기를 지체시켜 암세포 증식을 억제하고 apoptosis에 의해 암세포를 사멸시키는 항암 활성을 나타내는 것으로 확인되었으며, 특허 AO가 AG보다 현저한 활성을 보였다. 더 나아가 아가리쿠스 $\beta$-glucan (AG)과 올리고당류 (AO)는 항암 활성을 가진 대체 의약 소재로 개발될 수 있을 것으로 기대된다.

반응표면분석법을 이용한 감잎(Diospyros kaki L. folium) 에탄올 추출물의 최적화 (Optimization for the Process of Ethanol of Persimmon Leaf(Diospyros kaki L. folium) using Response Surface Methodology)

  • 배두경;최희진;손준호;박무희;배종호;안봉전;배만종;최청
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제43권3호
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    • pp.218-224
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    • 2000
  • 한국산 감잎(Diospyros kaki L. folium)을 이용하여 추출시간$(1.5{\sim}2.5\;hrs)$, 추출온도$(70{\sim}90^{\circ}C)$ 및 에탄올농도$(0{\sim}40%)$등 세가지 조건을 요인변수로 하고 감잎의 몇가지 기능적 특성을 반응변수로 하여 중심합성계획에 의한 반응표면분석법(Response Surface Methodology)으로 감잎의 추출조건을 최적화하였다. 감잎의 추출조건 최적화 실험에서 요인변수 중 가장 영향력이 낮은 추출시간을 2시간으로 고정하고 반응표면을 실시한 결과, 수용성 고형분 함량과 수용성 탄닌의 함량은 에탄올의 농도가 높고 추출온도가 낮을수록 증가하였고, 탁도는 에탄올의 농도가 낮고 추출온도가 높을수록 높은 투과도를 나타내었다. 전자공여능은 추출온도에는 거의 영향을 받지 않았고, 에탄올의 농도가 높을수록 증가하는 경향을 나타내었다. 그리고 XOase 저해율의 경우 에탄올의 농도와 추출온도가 모두 높아질수록 증가하는 경향이 나타났고, ACE 저해율의 경우에 유의성은 인정되지 않았으나 에탄올의 농도 27%에서 최고값을 나타내었다. 추출물의 가용성 고형분 함량, 탁도, 수용성 탄닌의 함량, 전자공여능, XOase 저해율, ACE 저해율 등을 모두 만족시키는 추출조건을 예측하여 보았을 때 추출시간 2시간, 추출온도 $78{\sim}81^{\circ}C$, 에탄올 농도 $33{\sim}35%$로 나타났다. 회귀식의 신뢰성을 확인하기 위하여 예측된 추출조건의 임의 최적점 (추출시간 2시간, 추출온도 $80^{\circ}C$, 에탄올 농도 34%)에서 3회 반복으로 실제 추출실험을 실시해 본 결과, 각 반응변수들의 예측값과 유사하게 나타났다.u}mol$까지로 증가를 하다가 $8.2\;{\mu}mol$ 크게 감소하는 경향이었다.TEX>${\alpha}-D-glucose$, maltose, D-mannose, D-raffinose, stachyose, sucrose등의 이용성이 있었다. B16의 형태학적, 생리학적인 특징의 결과, Bacillus megaterium의 특징과 일치하였다. 그러나, 균체 지방산은 Paenibacillus marcerans의 균종과 유사하여 B16은 더 자세한 동정방법과 분류체계를 통해 명확한 동정이 필요하리라 사료되었다. 따라서 B16은 잠정적으로 Bacillus megaterium B16이라 명명하였다.X>$GDL+CaSO_4$ 첨가구는 0.3%에서, 그리고 $Ca-gluconate+CaSO_4$ 첨가구는 0.4%에서 높게 나타났으며 그 중 0.3% $GDL+CaSO_4$ 첨가구가 적당한 경도를 가지면서도 부드럽고 고소한 맛이 강하여 가장 높은 기호도를 나타내었다.cids은 $190^{\circ}C$까지는 $2.51{\sim}4.41$ ppm으로 거의 변화를 보이지 않다가 $210^{\circ}C$에서 18.92 ppm으로 급증하였고, 이후 $220^{\circ}C$에서 7.20ppm, $230^{\circ}C$에서 5.56 ppm으로 점진적으로 감소하였다. 이는 nonanoic acid, palmitic acid, stearic acid등이 고온가열에 의해 생성되었다가 이들이 열분해로 소실되었기 때문으로 생각된다.평균치는 34점이었으며 여윔에서는 너무 살찜으로 갈수록 사회적 체형불안도가 상승하는 경향을 나타내었다. 후쿠오카 지역의 체형 불안

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Isolation, Root Colonization and Evaluation of Some Plant Growth-promoting Rhizobacteria in Paddy Rice

  • Kang, Ui-Gum;Park, Hyang-Mi;Ko, Jee-Yeon;Lee, Jae-Saeng;Jeon, Weon-Tai;Park, Chang-Young;Park, Ki-Do;Chebotar, Vladimir K.
    • 한국토양비료학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.135-149
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    • 2017
  • In order to obtain promising rice growth-promoting microbial strains that can be used as substitutes for chemical fertilizers, 172 bacterial strains were isolated from rice roots grown in Korean and Russian soils. Out of them, the strains KR076, KR083, KR181 and RRj228 showed plant growth-promoting activities on maize seedlings. Bacillus megaterium KR076 and Bacillus sp. KR083 showed both nitrogen-fixing and plant growth-promoting activities, while Rhizobium sp. KR181 and Pseudomonas sp. RRj228 appeared to support only plant growth-promotion, but not $N_2$ fixation. Especially, RRj228 showed high growth promoting activity at low concentrations. Inoculation studies with KR083 and RRj228 revealed a high affinity to the Japonica rice variety such as Junambyeo than the Korean Tongil type variety such as Arumbyeo. Both KR083 and RRj228 strains showed rhizoplane and/or endophytic colonization in Japonica and Tongil types rice when soaked with the bacterial suspension of $1.1{\times}10^5cfu\;ml^{-1}$ for six and twelve hours. However, the total bacterial cell numbers were higher in the roots of Japonica variety than in the Tongil type. In inoculation trials with Daesanbyeo rice variety, the seedlings inoculated with KR181 and RRj228 at the rate of $2.0{\times}10^6cfu\;ml^{-1}$ showed yield increment of 35% and 33% (p < 0.01), respectively, so that they contributed to the replacement of chemical fertilizer at half doses of N, $P_2O_5$, and $K_2O$ in pots. In Junambyeo rice seedlings, the strain RRj228, when inoculated with a cell suspension of $1.8{\times}10^6cfu\;ml^{-1}$, promoted 3.4% higher yield at 70% dose than at a full dose level of N $110kg\;ha^{-1}$ in field. These results suggest that the rhizobacteria KR181 and RRj228 are prospective strains for enhancing rice performance.

염류수준별 고추 생육과 수량에 미치는 식물생육보진미생물(植物生育保進微生物) 접종효과 (Effect of Plant-Growth-Promoting-Bacterial Inoculation on the Growth and Yield of Red Pepper(Capsicum annuum L.) with Different Soil Electrical Conductivity Level)

  • 이영한;양민석;윤한대
    • 한국토양비료학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.396-402
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    • 1996
  • 식물생육촉진 유용미생물을 지리산 일대의 침엽수와 활엽수 밑의 부엽토(腐葉土)에서 선발하고, 고추에 접종하였을때 고추 묘소질과 생육 및 수량에 미치는 영향에 대한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 혼합배양결과 Pseudomonas P배지는 $25^{\circ}C$에 Micrococcus sp., Enterobacter agglomerans, Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens등 4균주, Sabouraud dextrose배지에서는 $35^{\circ}C$에서 Bacillus subtilis, Cellulomonas sp., Bacillus megaterium, Staphylococcus xylosus등 4균주의 생육이 양호하였다. 2. 혼합균주 처리구는 무처리구에 비해 초장, 분지수등은 증가하였고, EC 수준이 높아질수록 초장은 작아진 반면, 분지수는 혼합균주 처리 58일(日) 이후 EC 2.9ds/m에 비해 EC 8.6 dS/m에서 많아지는 경향이었다. 수량은 혼합균주 처리구가 무처리구에 비해 13% 증수되었고, EC 수준이 높아질수록 감소하는 경향이었다. 3. 시험후 토양의 EC, $P_2O_5$, K, Ca, Mg, $NO_3-N$은 EC 수준이 높아질수록 현저하게 증가하는 경향이었으며, 혼합균주 처리구는 무처리구에 비해 OM 및 $NH_4{^+}-N$은 낮은 반면, EC, $P_2O_5$, K, Ca, Mg, $NO_3-N$은 높은 경향이었다. 4. 시험후 혼합균주 처리구는 무처리구에 비해 수분율이 높은 경향이었으며, EC 수준이 높아 질수록 가밀도 수분율, 공극율 등은 증가하는 경향이었다. 5. 혼합균주 처리구는 무처리구에 비해 과실과 엽에서 T-N, $P_2O_5$, $K_2O$, CaO, MgO함량이 높았으며, EC 수준이 높아질수록 $P_2O_5$, $K_2O$, MgO 함량은 증가한 반면, CaO 함량은 낮아지는 경향이었다.

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포장과 실내실험에서 살충제 Cyfluthrin의 토양 중 반감기 차이에 미치는 환경요인 구명 (Elucidation of Environment Factors Affecting the Differences in the Half-Life of the Insecticide Cyfluthrin in Soil between Field and Laboratory Tests)

  • 임방현;임요섭;최용화;한성수
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제43권4호
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    • pp.291-297
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    • 2000
  • 포장과 실내실험에서 cyfluthrin의 토양 중 반감기에 큰 차이를 나게 하는데 영향을 끼치는 환경요인들을 구명하고자 여러 가지 환경조건에서의 분해와 이동실험을 수행하였다. 미생물 유무, 온도 및 광도의 차이에 따른 분해실험결과에 의해 회귀식에서 구한 cyfluthrin의 분해반감기는 살균토양에서보다 비살균토양에서 1.9배, $15^{\circ}C$에서보다 $25^{\circ}C$에서 1.2배정도 짧았고, 100%차광(암조건)에서 무차광(자연광조건)으로 갈수록 61.4일에서 4.5일로 짧아졌다. 휘발조건에서의 분해반감기는 11.8일이었고 비휘발조건에서는 23.8일로 휘발 유 무에 따라서 차이가 있었다. Cyfluthrin의 표준품과 제품의 분해반감기는 포장에서 각각 15일과 1일이었고, 실내실험에서는 각각 26일과 3일로 포장에서나 실내실험에서 모두 제품이 표준품보다 짧았다. 수분함량의 차이에 따른 분해반감기는 포장용수량의 55% 수분함량에서 28.5일이었고, 포장용수량에서는 2.9일이었으며 전반적으로 수분함량이 많을 수록 짧아졌다. 수용액 pH의 차이에 따른 분해반감기는 산성용액에서보다 알칼리용액에서 짧았으나, 포장실험 토양 pH 6.4와 실내실험 토양 pH 5.6에서의 분해반감기는 차이가 없었다. 약제처리후 강우량과 강우시간별 용탈실험에서는 초기 표면처리량의 $81{\sim}94%$ 정도가 토양 컬럼 2cm이내의 층에 존재한 것으로 보아 용탈에 의한 이동은 적었다. 이상의 결과, cyfluthrin의 포장과 실내실험에서 반감기의 현저한 차이에 가장 큰 영향을 끼친 환경요인으로는 토양수분, 광 및 제형이었고, 다음으로는 토양미생물, 휘산이었으며, 온도, pH, 약제처리후 강우량 및 강우시간은 거의 영향이 없는 것으로 판단된다.5.88%로 높은 활성을 나타내었다. S. typhimurium TA98에 대하여 변이원 4-NQO와 NPD에 대한 항돌연변이 활성은 S. typhimurium TA100과 마찬가지로 숙성 기간이 길어질수록 증가하는 경향을 나타내었으며, 4-NQO와 NPD에 대한 항돌연변이 활성은 표고버섯을 10% 첨가시 각각 54.59%와 55.00%로 높은 활성을 나타내었다.s megaterium의 특징과 일치하였다. 그러나, 균체 지방산은 Paenibacillus marcerans의 균종과 유사하여 B16은 더 자세한 동정방법과 분류체계를 통해 명확한 동정이 필요하리라 사료되었다. 따라서 B16은 잠정적으로 Bacillus megaterium B16이라 명명하였다.X>$GDL+CaSO_4$ 첨가구는 0.3%에서, 그리고 $Ca-gluconate+CaSO_4$ 첨가구는 0.4%에서 높게 나타났으며 그 중 0.3% $GDL+CaSO_4$ 첨가구가 적당한 경도를 가지면서도 부드럽고 고소한 맛이 강하여 가장 높은 기호도를 나타내었다.cids은 $190^{\circ}C$까지는 $2.51{\sim}4.41$ ppm으로 거의 변화를 보이지 않다가 $210^{\circ}C$에서 18.92 ppm으로 급증하였고, 이후 $220^{\circ}C$에서 7.20ppm, $230^{\circ}C$에서 5.56 ppm으로 점진적으로 감소하였다. 이는 nonanoic acid, palmitic acid, stearic acid등이 고온가열에 의해 생성되었다가 이들이 열분해로 소실되었기 때문으로 생각된다.평균치는 34점이었으며 여윔에서는 너무 살찜으로 갈수록 사회적 체형불안도가 상승하는 경향을

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Monitoring of Soil Bacterial Community and Some Inoculated Bacteria After Prescribed Fire in Microcosm

  • Song Hong-Gyu;Kim Ok-Sun;Yoo Jae-Jun;Jeon Sun-Ok;Hong Sun-Hee;Lee Dong-Hun;Ahn Tae-Seok
    • Journal of Microbiology
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    • 제42권4호
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    • pp.285-291
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    • 2004
  • The soil bacterial community and some inoculated bacteria were monitored to assess the microbial responses to prescribed fire in their microcosm. An acridine orange direct count of the bacteria in the unburned control soil were maintained at a relatively stable level $(2.0\~2.7\times10^9\;cells/g^{-1}{\cdot}soil)$ during the 180 day study period. The number of bacteria in the surface soil was decreased by fire, but was restored after 3 months. Inoculation of some bacteria increased the number of inoculated bacteria sev­eral times and these elevated levels lasted several months. The ratios of eubacteria detected by a flu­orescent in situ hybridization (FISH) method to direct bacterial count were in the range of $60\~80\%$ during the study period, with the exception of some lower values at the beginning, but there were no definite differences between the burned and unburned soils or the inoculated and uninoculated soils. In the unburned control soil, the ratios of $\alpha-,\beta-\;and\;\gamma-subgroups$ of the proteobacteria, Cytophaga-Fla­vobacterium and other eubacteria groups to that of the entire eubacteria were 13.7, 31.7, 17.1, 16.8 and $20.8\%,$ respectively, at time 0. The overall change on the patterns of the ratios of the 5 subgroups of eubacteria in the uninoculated burned and inoculated soils were similar to those of the unburned con­trol soil, with the exception of some minor variations during the initial period. The proportions of each group of eubacteria became similar in the different microcosms after 6 months, which may indicate the recovery of the original soil microbial community structure after fire or the inoculation of some bac­teria. The populations of Azotobacter vinelandii, Bacillus megaterium and Pseudomonas fluorescens, which had been inoculated to enhance the microbial activities, and monitored by FISH method, showed similar changes in the microcosms, and maintained high levels for several months.