• 생태와환경
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• 제47권spc호
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• pp.39-47
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• 2014

바이칼호에 서식하는 2종의 스폰지 체내 및 주변 물로부터 92개의 저온성 균주를 분리하고 각 균주들의 기질 분해능을 조사하였다. 그 결과 섬유소와 지방에 대한 분해 활성도를 갖는 균주는 38.0, 34.8%로 비교적 적었으나 전분과 단백질 분해 활성도를 갖는 균주는 78.3, 57.6%로 높은 비율로 나타났다. 분리한 세균을 염기서열의 유사도에 따라 분류하기 위하여 Genomic Fingerprinting을 실시한 후 31개 균주를 선별하여 동정한 결과, Baikalospongia sp.에서 분리한 13균주는 모두 Pseudomonas속으로 확인된 반면, Lubomirskia sp.에서 분리한 14균주는 Pseudomonas ssp., Buttiauxella agrestis, Pseudomonas fluorescens, Yersinia ruckeri, Bacillus ssp., Paenibacillus ssp., Bacillus thuringiensis, Bacillus simplex, Brevibacterium ssp., Acinetobacter lwoffii로 다양하게 동정되었다. 그러나 총 31개 균주 중 18개가 Pseudomonas속으로 동정된 것은 타감작용에 의한 다른 세균 성장의 방해 때문으로 평가되며, 이러한 일반적인 배양 방법의 한계점을 극복하기 위해서는 스폰지의 서식처와 세균의 검출 방법에 대하여 보다 다양한 심층적인 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권3호
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• pp.432-439
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• 2021

Microbial community plays important roles in the culture environment of mud crab Scylla serrata. One of the environmental management efforts for the cultivation of S.serrata is by stabilizing microorganisms involved in nitrogen cycle process. The availability of dissolved inorganic nitrogen in its culture environment under a recirculating system closely relates to the nitrogen cycle, which involves both anaerobic and aerobic bacterial activities. Anaerobically, there are two major nitrogen compound degradation processes, i.e., denitrification and dissimilatory nitrate reduction to ammonium (DNRA). This study aimed to identify denitrifying and DNRA bacteria isolated from the recirculating cultivation of S. serrata. The water samples were collected from anaerobic filters called close filter system, which is anaerobically conditioned with the addition of varying physical filter materials in the recirculating mud crab cultures. The results showed that three denitrifying bacterial isolates and seven DNRA bacterial isolates were successfully identified. The phylogenetic analysis based on 16S rRNA gene of the denitrifying bacteria revealed that HIB_7a had the closest similarity to Stenotrophomonas daejeonensis strain MJ03. Meanwhile, DNRA bacterial isolate of HIB_92 showed a 100% similarity to Bacillus sonorensis strain N3, Bacillus vallismortis strain VITS-17, Bacillus tequlensis strain TY5, Geobacillus sp. strain DB24, Bacillus subtilis strain A1, and Bacillus mojavensis strain SSRAI21. This study provides basic information denitrifying and DNRA bacterial isolates identity which might have the potential to be applied as probiotics in aquaculture systems in order to maintain optimal environmental conditions.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권10호
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• pp.1292-1298
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• 2022

Soil autotrophic bacterial communities play a significant role in the soil carbon (C) cycle in paddy fields, but little is known about how rhizosphere soil microorganisms respond to different long-term (35 years) fertilization practices under double rice cropping ecosystems in southern China. Here, we investigated the variation characteristics of rhizosphere soil RubisCO gene cbbL in the double rice ecosystems of in southern China where such fertilization practices are used. For this experiment we set up the following fertilizer regime: without any fertilizer input as a control (CK), inorganic fertilizer (MF), straw returning (RF), and organic and inorganic fertilizer (OM). We found that abundances of cbbL, 16S rRNA genes and RubisCO activity in rhizosphere soil with OM, RF and MF treatments were significantly higher than that of CK treatment. The abundances of cbbL and 16S rRNA genes in rhizosphere soil with OM treatment were 5.46 and 3.64 times higher than that of CK treatment, respectively. Rhizosphere soil RubisCO activity with OM and RF treatments increased by 50.56 and 45.22%, compared to CK treatment. Shannon and Chao1 indices for rhizosphere soil cbbL libraries with RF and OM treatments increased by 44.28, 28.56, 29.60, and 23.13% compared to CK treatment. Rhizosphere soil cbbL sequences with MF, RF and OM treatments mainly belonged to Variovorax paradoxus, uncultured proteobacterium, Ralstonia pickettii, Thermononospora curvata, and Azoarcus sp.KH33C. Meanwhile, cbbL-carrying bacterial composition was obviously influenced by soil bulk density, rhizosphere soil dissolved organic C, soil organic C, and microbial biomass C contents. Fertilizer practices were the principal factor influencing rhizosphere soil cbbL-carrying bacterial communities. These results showed that rhizosphere soil autotrophic bacterial communities were significantly changed under conditions of different long-term fertilization practices Therefore, increasing rhizosphere soil autotrophic bacteria community with crop residue and organic manure practices was found to be beneficial for management of double rice ecosystems in southern China.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제64권6호
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• pp.1144-1172
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• 2022

Salmonella enterica serovar Typhimurium isolate HJL777 is a virulent bacterial strain in pigs. The high rate of salmonella infection are at high risk of non-typhoidal salmonella gastroenteritis development. Salmonellosis is most common in young pigs. We investigated changes in gut microbiota and biological function in piglets infected with salmonella via analysis of rectal fecal metagenome and intestinal transcriptome using 16S rRNA and RNA sequencing. We identified a decrease in Bacteroides and increase in harmful bacteria such as Spirochaetes and Proteobacteria by microbial community analysis. We predicted that reduction of Bacteroides by salmonella infection causes proliferation of salmonella and harmful bacteria that can cause an intestinal inflammatory response. Functional profiling of microbial communities in piglets with salmonella infection showed increasing lipid metabolism associated with proliferation of harmful bacteria and inflammatory responses. Transcriptome analysis identified 31 differentially expressed genes. Using gene ontology and Innate Immune Database analysis, we identified that BGN, DCN, ZFPM2 and BPI genes were involved in extracellular and immune mechanisms, specifically salmonella adhesion to host cells and inflammatory responses during infection. We confirmed alterations in gut microbiota and biological function during salmonella infection in piglets. Our findings will help prevent disease and improve productivity in the swine industry.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제63권6호
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• pp.1301-1313
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• 2021

This study investigated the effects of applying cellulase and starch on the fermentation characteristics and microbial communities of Napier grass silage after ensiling for 30 d. Three groups were studied: No additives (control); added cellulase (Group 1); and added cellulase and starch (Group 2). The results showed that the addition of cellulase and starch decreased the crude protein (CP), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) and pH significantly (p < 0.05) and increased water-soluble carbohydrate (WSC) content (p < 0.05). The addition of additives in two treated groups exerted a positive effect on the lactic acid (LA) content, lactic acid bacteria (LAB) population, and lactic acid / acetic acid (LA/AA) ratio, even the changes were not significant (p > 0.05). Calculation of Flieg's scores indicated that cellulase application increased silage quality to some extent, while the application of cellulase and starch together significantly improved fermentation (p < 0.05). Compared with the control, both additive groups showed increased microbial diversity after ensiling with an abundance of favorable bacteria including Firmicutes and Weissella, and the bacteria including Proteobacteria, Bacteroidetes, Acinetobacter increased as well. For alpha diversity analysis, the combined application of cellulase and starch in Group 2 gave significant increases in all indices (p < 0.05). The study demonstrated that the application of cellulase and starch can increase the quality of Napier grass preserved as silage.

• 한국환경과학회지
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• 제31권12호
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• pp.1051-1059
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• 2022

This study investigated microbial communities and their diversity in a full-scale mesophilic anaerobic digester treating sewage sludge. Influent sewage sludge and anaerobic digester samples collected from a wastewater treatment plant in Busan were analyzed using high-throughput sequencing. It was found that the microbial community structure and diversity in the anaerobic digester could be affected by inoculation effect with influent sewage sludge. Nevertheless, distinct microbial communities were identified as the dominant microbial communities in the anaerobic digester. Twelve genera were identified as abundant bacterial communities, which included several groups of syntrophic bacteria communities, such as Candidatus Cloacimonas, Cloacimonadaceae W5, Smithella, which are (potential) syntrophic-propionate-oxidizing bacteria and Mesotoga and Thermovigra, which are (potential) syntrophic-acetate-oxidizing bacteria. Lentimicrobium, the most abundant genus in the anaerobic digester, may contribute to the decomposition of carbohydrates and the production of volatile fatty acids during the anaerobic digestion of sewage sludge. Of the methanogens identified, Methanollinea, Candidatus Methanofastidiosum, Methanospirillum, and Methanoculleus were the dominant hydrogenotrophic methanogens, and Methanosaeta was the dominant aceticlastic methanogens. The findings may be used as a reference for developing microbial indicators to evaluate the process stability and process efficiency of the anaerobic digestion of sewage sludge.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제17권2호
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• pp.65-72
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• 2013

목적: 요로감염은 대부분 그람 음성 균에 의해 발생한다고 알려져 있으나 최근 연구들에 의하면 병원내 감염의 주요원인으로 알려졌던 그람 양성균에 의한 요로감염이 증가하고 있고 일반적인 경험적 항생제에 내성이 증가하고 있어 균혈증 등으로 진행이 가능하지만 지역사회 획득 소아 요로감염에 미치는 연구들은 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 1세 이하의 지역사회 획득 발열성 소아 요로감염에서 그람 양성균이 요로감염의 중증도 및 동반 비뇨기계 기형과 연관이 있는지 알아보고자 하였다. 방법: 2008년 1월부터 2013년 5월까지 고려대학교 의료원에 입원 치료한 1세 이하의 발열성 요로감염 소아 566명을 대상으로 하였다. 치골 상부 방광 천자 및 도뇨관 으로 채취한 요 배양 검사에 따라 그람 양성균 군과 그람 음성균 군으로 나누어 입원 전후 발열 기간, 말초 혈액 내 백혈구 수와 혈청 C-반응성 단백, 수신증의 유무, 초기 신결손 및 신반흔의 유무, 방광요관역류의 유무 등의 항목들을 후향적으로 비교분석 하였다. 결과: 대상 환아 566명 중 그람 양성균 군은 23명, 그람 음성균 군은 543명 이었으며 그람 양성균 중 E. faecalis가 20주(71.4%)로 가장 많았고, 그람 음성균에서는 E. coli가 493주(86.8%)로 가장 높은 빈도를 보였다. 그람 양성균 군의 평균 입원 전후 발열 기간은 $3.4{\pm}1.2$일 이었으며 그람 음성균 군은 $2.9{\pm}1.6$일로 그람 양성균 군에서 유의하게 길었다. 또한, 배뇨 중 방광요도조영술상 방광요관역류는 그람 양성균 군에서 55.6%, 그람 음성균 군에서 17.8%로 그람 양성균 군에서 유의하게 높은 빈도로 나타났다. 그러나, 그 외 혈액 및 영상 검사 소견에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 저자들은 그람 양성균에 의한 1세 이하의 발열성 소아 요로감염에서 발열 기간 및 방광요관역류가 증가 할 수 있으므로 요로감염의 치료에 있어 경험적 항생제 선택에 신중을 기해야 하며 동반 기형을 찾기 위한 요로계 영상 검사와 추적 관찰이 꼭 필요함을 제시하는 바이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권7호
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• pp.1035-1040
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• 2016

본 연구는 우리나라 장수지역에서 제조된 전통된장을 수거하여 식중독세균 오염도와 미생물 군집 현황을 분석하고, 분리된 미생물 군집의 Bacillus cereus 길항 효과를 평가함으로써 전통된장의 미생물학적 안전성을 평가하고자 하였다. 전통된장의 미생물학적 안전성을 평가하기 위해 일반세균, 대장균군, 식중독세균을 실험한 결과 일반세균수는 $10^6{\sim}10^9CFU/g$의 분포를 나타내었고 대장균군은 불검출 되었다. 식중독세균 중 B. cereus는 전통된장 10개 중 7개에서 검출되었으나 기타 식중독균은 불검출 되었다. 실험 결과 장수지역 전통된장에 가장 문제가 되는 미생물은 B. cereus로 나타나 전통된장의 안전성 확보를 위해 B. cereus 제어가 중요한 것으로 판단되었다. 전통된장의 미생물 군집 분석결과 Bacillus subtilis가 155균주(47.4%)로 가장 높은 분포를 나타내었으며, B. licheniformis 68균주(20.8%), B. amyloliquefaciens 46균주(14.1%)로 높은 분포를 나타내는 등 총 327균주가 동정되었다. B. cereus에 대한 길항 효과를 평가한 결과 분리균주 327균주 중 20균주(6.1%)에서 9~12 mm 생육저지환이 관찰되었으며, B. subtilis가 12균주로 가장 많았고, B. amyloliquefaciens 5균주, B. licheniformis 3균주 순으로 분포하였다. 전통된장의 경우 B. cereus 오염도가 식품공장 제조 된장에 비해 높지만 B. cereus 길항효과를 나타내는 균주가 많은 것으로 판단되었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 전통된장에 오염된 B. cereus 위험성은 기존의 생각보다 낮을 것으로 판단되며, 향후 다수의 전통된장을 대상으로 한 B. cereus 길항 효과 실험이 필요한 것으로 판단되었다.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.148-154
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• 2009

퇴비화 과정은 유기성 폐기물을 비료와 같은 유용한 자원으로 전환하는 생물학적 과정이다. 본 연구에서는 음식 물 쓰레기를 2달 동안 퇴비화시켜 세균군집의 변화를 조사하였다. 온도의 변화를 기준으로 하여 퇴비화 과정은 1단계($2\sim55^{\circ}C$), 2단계($55\sim97^{\circ}C$), 3단계($50\sim89^{\circ}C$)로 나뉘었다. 각 단계별 총세균수는 1단계 $1.66\times10^{11}$ cell/g, 2단계 $0.29\times10^{11}$ cell/g, 3단계 $0.28\times10^{11}$ cell/g으로 관찰되었다. 또한 총세균수에 대한 고온미생물의 비율은 초기에 33% 였으나 2단계 시료에서 최대비율인 89%로 증가하였다. 16S rRNA 유전자를 대상으로 T-RFLP 방법과 염기서열 분석방법을 이용하여 세균군집의 구조가 퇴비화 과정에 따라 변화됨을 확인할 수 있었다. 초고온인 2단계의 세균군집의 발달은 스타터 접종의 영향을 받았으며, Bacillus 및 Pseudomonas와 유연관계가 가까운 세균군집이 퇴비화 과정을 이끄는 주요 미생물임을 확인하였다.

• 미생물학회지
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• 제46권4호
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• pp.366-374
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• 2010

비배양에 근거한 16S rDNA-DGGE fingerprinting 방법을 적용하여 공생세균 군집구조를 조사하였다. Zobell 배지와 천일염 배지를 사용하여 총 164균주를 선별하였다. 이들 균주로 부터 증폭한 16S rDNA를 제한효소 HaeIII와 MspI을 사용하여 절단한 후 각각의 다른 RFLP 패턴으로 구분하였다. RFLP패턴으로부터 유래한 16S rDNA의 염기서열 분석 결과, 알려진 염기서열들과 95% 이상의 유사도를 나타내었으며 Proteobacteria (Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria), Actinobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes의 4개의 문이 나타났으며 우점 군집은 Alphaproteobacteria였다. 해면에서 분리한 total gDNA로 부터 증폭한 16S rDNA의 DGGE 분석 결과 5개의 DGGE band가 확인 되었고, 각각의 band의 염기서열 분석 결과 알려진 염기서열들과 96% 이상의 유사도를 나타내었으며 band로부터 밝혀진 모든 서열들은 배양되지 않은 세균 클론들과 높은 상동성을 나타내었다. DGGE에 의한 공생세균 군집은 Proteobacteria (Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria), Actinobacteria, Spirochetes, Chloroflexi로 4개의 문(phylum)으로 나타났다. Spirastrella abata의 공생세균 군집에 대한 RFLP와 DGGE 적용 결과, Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Actinobacteria의 공통 세균 그룹이 발견되었으나 전체적인 공생세균 군집구조는 분석 방법에 따른 차이를 나타내었다.