• 제목/요약/키워드: bacteria community

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조랭이 떡에 존재하는 자연균총 유전자 군집분석 및 천연유래 프로피온산 생성능 분석 (Genetic Analysis of Natural Microflora in the Stored Joraengyi Rice Cake and Their Capability of Propionic Acid Production)

  • 박희대;채정규;하상도
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.375-382
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    • 2018
  • 본 연구는 조랭이떡에 존재하는 미생물 군집분석과 자연균총의 프로피온산 생성능을 분석하였다. 조랭이떡의 자연균총을 유전자 분석을 통하여 군집분석을 수행해 프로피온산 생성균을 선별하였다. 선별된 프로피온산 생성균을 포도당이 첨가된 액체배지(TSB)에 배양해 온도별 생장 특성을 분석하고 가스 크로마토그래피(GC-FID)를 이용하여 프로피온산 생성량을 분석하였다. 에테르로 용매 추출하는 전 처리 방법을 확립하였고, 직선성, 검출한계, 정량한계, 회수율을 측정해 프로피온산 분석법을 검증하였다. 유통기한이 지나 미생물이 많이 자란 조랭이떡의 미생물 군집 분석 결과 총 98종의 균이 검출되었고 그 중 가장 큰 비중을 차지하는 우점종은 Lactobacills casei group으로 50.48%를 차지했고, Lactobacillus buchneri가 29.60%였다. 프로피온산 생성균은 Propionibacterium thoenii, P. cyclohexanicum, Propionibacterium_uc, P. jensenii, P. freudenreichii 등으로 나타났으며, 전체 자연균총의 약 2.4%를 차지했다. 조랭이떡 자연균총과 Lactobacillus 속은 14일 배양에서도 프로피온산을 생산하지 않았으나 P. cyclohexanicum, P. freudenreichii subsp. Shermanii, P. thoenii, P. jesenii는 4일차부터 프로피온산을 각각 263.47, 338.90, 325.43, $222.17{\mu}g/mL$를 생산하였고, 7일차에는 1,572.78, 2,496.63, 1,519.65, $2,660.41{\mu}g/mL$, 14일차에는 각각 2,462.02, 2,904.78, 2,220.64, $3,519.17{\mu}g/mL$로 프로피온산 생성량이 급격히 증가하였다. 본 연구의 결과로 살펴볼 때 전분과 포도당으로 구성된 떡류의 특성상 저장중 자연균총 미생물의 성장으로 높은 농도의 프로피온산이 천연유래로 생성될 수 있음을 알 수 있다. 본 연구는 떡류 등 전분질 식품의 프로피온산 등 천연유래 보존료 검출의 인정 및 기준규격 등 안전관리 자료로 활용될 것이다.

Organic acids 의 첨가가 in vitro 반추위 발효성상과 메탄 생성에 미치는 영향 (Effects of Organic Acids on In Vitro Ruminal Fermentation Characteristics and Methane Emission)

  • 옥지운;하동욱;이신자;김언태;이상석;오영균;김경훈;이성실
    • 생명과학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1324-1329
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 organic acids를 첨가하여 in vitro 상의 반추위 발효성상과 반추위 내 메탄 억제에 미치는 영향에 대한 효과를 알아보고자 하였다. 반추위액은 순천대학교 부속목장의 반추위 cannula가 시술된 Holstein에서 채취하였고, organic acids는 반추위액과 버퍼의 혼합액에 첨가하여 배양하였다. 그 결과 pH 값은 lactic acid, malic acid 및 succinic acid첨가구에서 6.69에서 6.16 정도로, 대조구와 다른 첨가구보다 낮았다. 총 가스 발생량은 배양 48시간에 aspartic acid, malic acid 및 succinic acid첨가구에서 유의적(p<0.05)으로 높았고, 메탄 발생량은 lactic acid 첨가구에서 대조구보다 낮았다. 총 VFA와 propionic acid의 농도는 배양 12시간에 모든 첨가구가 대조구에 비해 높았다. 반추위 미생물 측정 결과에서는 Fumaric acid와 malic acid의 bacteria수가 대조구에 비해 유의적으로 증가하였으며(p<0.05), protozoa수는 유의적(p<0.05)으로 감소되었다. 이상의 실험 결과를 종합해 보면, organic acids의 첨가는 반추위 내 pH를 감소시키고 가스 발생량, 반추위 미생물 성장량 및 propionic acid 모두 증가시켰으며, 특히 lactic acid는 메탄생성을 억제하였다. 앞으로 Organic acid와 다른 메탄억제 물질과 혼합하여 반추위 내 메탄생성 억제에 관한 구체적인 연구가 필요한 것으로 사료된다.

제주·호남권 전통된장과 고추장의 미생물 군집구조의 분석 (Comparison of microbial community profiling on traditional fermented soybean products (Deonjang, Gochujang) produced in Jeonbuk, Jeonnam, and Jeju province area)

  • 조성호;박해석;조승화;임은정;양호연;하광수;김은지;양승조;정도연
    • 미생물학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.39-48
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    • 2017
  • 전통방식으로 제조하는 전통 장류인 된장과 고추장은 제조하는 환경과 방법, 미생물 그리고 제조자에 따라 다양한 풍미와 특성을 나타낸다고 알려져 있다. 본 연구에서는 전통 된장과 전통 고추장의 미생물 분포도를 제주도(된장 2점, 고추장 2점), 전남권(된장 3점, 고추장 3점), 전북권(된장 7점, 고추장 5점)으로 구분하여 미생물(세균, 진균) 분포의 차이점과 유사점에 대해 차세대 염기서열 분석법을 이용하여 분석하였다. 분석시료는 종균을 이용하지 않고 자연발효 되었고, 1~5년간 발효 숙성된 제품으로 수집되었다. 전통 된장의 세균 분포도를 보면, 3개 지역에서 공통적으로 우점하는 세균은 B. amyloliquefaciens와 Tetragenococcus halophilus이었으며, Bacillus 속은 전남권(43.16%), 전북권(64.54%)에서 주요한 우점균 이었다. 그러나 제주도의 시료는 Bacillus 속이 0.22%로 내륙과 제주도는 현저한 차이를 보여주었다. 진균 분포도를 보면, Candida versatilis는 3개 지역에서 공통적으로 우점 하였으며, Candida 속은 전남권(64.22%), 전북권(33.68%)이었고, Mucor 속은 전북권(36.73%), 전남권(15.66%)의 주요한 우점종이었다. 그러나 제주도 시료는 곰팡이 보다는 효모인 Candida 속과 Zygosaccharomyces rouxii가 우점균이었다. 전통 고추장의 세균 분포도를 보면, 3개 지역에서 공통적으로 우점하는 세균은 B. subtilis와 B. licheniformis이며, B. amyloliquefaciens는 호남권에서만 우점종 이었다. 전반적으로 고추장에서 Bacillus 속이 우점균이라는 내용과 일치되는 결과를 나타냈다(Jin et al., 2007). 진균 분포도를 보면, 3개 권역의 고추장에서 공통적인 우점종이 없었으며, 제주도와 전남권은 Aspergillus 속과 Rhizopus 속이 우세하였고, 전북권은 Zygosaccharomyces rouxii가 우점종이었다. 이러한 결과는 본 연구를 위해 수집된 표본에서는 전통 된장과 전통 고추장은 지역적인 특징보다는 각 시료의 군집특성에 따라 유사 군이 형성된 것으로 사료되었다. 따라서 본 연구결과를 기반으로 하여 우리나라 전국적으로 표본을 수집하여 분석함으로써 보다 명확한 지역적, 시료 특성별 유사점과 차이점에 대한 미생물의 군집 분포도를 정의할 수 있을 것으로 예상되었다.

RFLP, PLFA, CLSU를 이용한 폐기물연용토양의 토양미생물 특성 평가 비교 (Comparison of Biological Characteristics on the Organic Waste-treated Lysimeter Soil by RFLP, PLFA, and CLSU)

  • 장갑열;원항연;이강효;권순익;공원식;서장선;성재모
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.415-418
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    • 2008
  • 폐기물 연용토양의 미생물 군집 분석을 위해 공단지역 하수 슬러지 처리등 16처리(3수준)에 대하여 가장 좋은 방법을 찾고자, RFLP, CLSU, PLFA, TGGE 의 4가지 방법을 이용하였으며, 이들 4가지 방법에 대하여 시기별 군집변동 조사를 통한 통계적 비교 분석을 하였다. 그 결과, 미생물의 경시적 군집 변동상 관찰은 PLFAs (Phospholipid Fatty Acids) 방법이 가장 효율적이었으며 RFLP는 많은 종류의 제한 효소의 사용이 필요하다. TGGE는 DNA 추출을 통해 비배양학적인 분석에서는 가장 좋은 방법이나 PCR조건 등 실험 과정에서 토양종류에 따라 민감하게 반응하여 비슷한 조성의 토양분석에 효율적이라고 생각한다.

저품위 석탄을 충전한 칼럼실험에서의 바이오가스 생산에 관한 연구 (A Study on Biogas Production from Low Rank Coal in a Column Experiment)

  • 윤석표;임학상;윤여명
    • 유기물자원화
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    • 제25권1호
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    • pp.57-65
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    • 2017
  • 저급탄을 충전한 칼럼실험에서 미생물과 영양물질을 공급한 상태에서 미생물에 의한 메탄가스 발생을 유도하기 위하여 볏짚을 추가로 공급하여 장기간 바이오 가스 발생 특성을 관찰하였다. 충전한 석탄 대비 볏짚의 무게비가 0.04 이하에서는 유의미한 가스의 발생이 없었으며, 0.08에서는 약 90일간 바이오 가스가 발생되었으나, 최적 조건에서의 vial 실험 결과와 비교하면 투입한 볏짚 무게당 바이오 가스의 발생량이 5 % 수준에 불과하였다. 따라서 원위치에서 석탄을 채굴하지 않은 상태에서 바이오 가스를 생산하기 위해서는 볏짚 : 석탄의 비율이 1:3 이상의 조건에서 분해액의 COD 농도가 2000 mg/L 이상이 되도록 운전하는 반응조를 지상 혹은 지중에 설치할 필요가 있다. 또한 석탄과 볏짚을 충전한 칼럼실험 후의 지중수는 볏짚만을 투입한 vial 내 용액과 함께 파이로시퀀싱 방법으로 미생물 군집 분석을 실시하여 두 시료 간의 우점하는 미생물 종을 비교하였다. Bacteria의 균일도와 다양성 측면에서 석탄 충전탑이 보다 다양한 종분포를 이루고 있으며, 이는 결과적으로 메탄 생성에는 불리한 미생물 분포임을 나타낸다.

Analysis of Microbiota in Bellflower Root, Platycodon grandiflorum, Obtained from South Korea

  • Kim, Daeho;Hong, Sanghyun;Na, Hongjun;Chun, Jihwan;Guevarra, Robin B.;Kim, You-Tae;Ryu, Sangryeol;Kim, Hyeun Bum;Lee, Ju-Hoon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권4호
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    • pp.551-560
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    • 2018
  • Bellflower root (Platycodon grandiflorum), which belongs to the Campanulaceae family, is a perennial grass that grows naturally in Korea, northeastern China, and Japan. Bellflower is widely consumed as both food and medicine owing to its high nutritional value and potential therapeutic effects. Since foodborne disease outbreaks often come from vegetables, understanding the public health risk of microorganisms on fresh vegetables is pivotal to predict and prevent foodborne disease outbreaks. We investigated the microbial communities on the bellflower root (n = 10). 16S rRNA gene amplicon sequencing targeting the V6-V9 regions of 16S rRNA genes was conducted via the 454-Titanium platform. The sequence quality was checked and phylogenetic assessments were performed using the RDP classifier implemented in QIIME with a bootstrap cutoff of 80%. Principal coordinate analysis was performed using the weighted Fast UniFrac distance. The average number of sequence reads generated per sample was 67,192 sequences. At the phylum level, bacterial communities from the bellflower root were composed primarily of Proteobacteria, Firmicutes, and Actinobacteria in March and September samples. Genera Serratia, Pseudomonas, and Pantoea comprised more than 54% of the total bellflower root bacteria. Principal coordinate analysis plots demonstrated that the microbial community of bellflower root in March samples was different from those in September samples. Potential pathogenic genera, such as Pantoea, were detected in bellflower root samples. Even though further studies will be required to determine if these species are associated with foodborne illness, our results indicate that the 16S rRNA gene-based sequencing approach can be used to detect pathogenic bacteria on fresh vegetables.

PCE 탈염소화를 위한 혐기성배양 (Anaerobic dechlorinating enrichment culture on tetrachloroethene (PCE))

  • 김병혁;백경화;성열붕;최강국;조대현;오희목;김희식
    • 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.

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옥수수수염 추출액의 Klebsiella pneumoniae에 대한 항균활성 (Antimicrobial Activities of Corn Silk Extract of Klebsiella pneumoniae)

  • 강현경;배일권
    • 생명과학회지
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    • 제25권12호
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    • pp.1399-1407
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    • 2015
  • Klebsiella pneumoniae는 인간의 피부, 구강, 호흡기, 요로, 장관 등에서 일반적으로 존재하는 상재세균이다. 하지만 지역사회획득 폐렴의 주요 원인이 되는 기회감염균이기도 하다. 옥수수수염은 K. pneumoniae, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Shigella spp., Salmonella spp., Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa 등 병원성 세균에 대해 항균활성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 옥수수수염 농축액의 K. pneumoniae에 대한 항균능을 확인하고자 하였다. 이를 위해 K. pneumoniae ATCC 13883, broad-spectrum β-lactamase (BSBL) 생성균주, exteded-spectrum β-lactamase (ESBL) 생성균주 및 carbapenemase 생성균주를 수집하였다. 항균제 감수성 검사는 디스크 확산법을 사용하였고 내성유전자는 PCR 증폭과 염기서열 분석을 통해 확인하였다. 또한 항균활성 실험을 위하여 옥수수수염 농축액을 이용하여 MacConkey agar 평판배지(50%, 100%)를 제조하였고 균주의 성장억제를 확인하기 위하여 제조된 배지에 K. pneumoniae를 평판도말하여 37℃ 항온기에서 18시간동안 배양하였다. 수집된 K. pneumoniae는 SHV-1 (n=8), SHV-2a (n=8), SHV-5 (n=2), SHV-11 (n=2), SHV-12 (n=18), TEM-1 (n=10), CTX-M-3 (n=2), CTX-M-14 (n=2), CTX-M-15 (n=1), GES-5 (n=5), KPC-2 (n=6), KPC-3 (n=4) 및 NDM-1 (n=2)을 보유하고 있었다. 시험에 사용된 K. pneumoniae 균주 가운데 K. pneumoniae ATCC 13883균주에 대해 항균활성이 있었으나 BSBL, ESBL 및 carbapenemase 생성균주에 대한 항균활성을 확인할 수는 없었다. 따라서 옥수수수염 추출액은 K. pneumoniae에 의한 지역사회획득 감염증 예방과 회복에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

황색포도구균과 대장균의 기준형별 결정에 있어서 Infrequent Restriction Site Polymerase Chain Reaction과 Pulsed-Field Gel Electrophoresis의 변별력 비교 (Comparison of Infrequent Restriction Site-Polymerase Chain Reaction and Pulsed-Field Gel Electrophoresis for Molecular Typing of Staphylococcus aureus and Escherichia coli)

  • 신완식;김태규;최정현;이동건;최희백;유진홍;김종현;강진한;민우성
    • 대한미생물학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.289-297
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    • 2000
  • Background: Staphylococcus aureus (s. aureus) and Escherichia coli (E. coli) are major pathogens in community and hospital. And they sometimes cause the outbreak in hospital in the immunocompromised patients. Pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) has been regarded as a standard method for genotyping in epidemiologic studies, but it is laborious and time-consuming. Infrequent restriction site-polymerase chain reaction (IRS-PCR), a new genotyping methods, was performed to compare the applicability with PFGE. Methods: We performed PFGE and IRS-PCR on S. aurues (n=120) and E. coli (n=117) which were collected clinically in 4 different hospitals. We assessed each method in terms of discriminatory power, quality, and efficiency. Results: In E. coli, the discriminatory power of IRS-PCR was $46.7{\sim}86.7%$, and that of PFGE was $88.9{\sim}96.7%$ according to hospital. But in S. aurues, the discriminatory power of IRS-PCR was $20{\sim}56.7%$, and that of PFGE was $40{\sim}90%$ according to hospital. The typablity and reproducibility of IRS-PCR were 100% of each. PFGE needed four days to complete the procedure, but IRS-PCR could be performed within one day, IRS-PCR showed better resolution than PFGE. Conclusion: In case of gram negative bacteria (like E. coli), IRS-PCR could be a reliable alternative for epidemiologic typing due to better efficiency and comparable discriminatory power. But in the case of gram positive bacteria (like S. aureus), IRS-PCR does not seem to be suitable for the strain-to-strain differentiation. More trials and changes of restriction enzymes or primers could reveal the efficacy of IRS-PCR in the field of molecular typing.

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RNA-sequencing을 이용한 제주도 인접 바다의 메타전사체 프로파일링 (Marine Metatranscriptome Profiling in the Sea Adjacent to Jeju Island, Korea, by RNA-sequencing)

  • 황진익;강민경;김강은;정승원;이택견
    • 생명과학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.625-629
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    • 2020
  • 바다는 바이러스를 포함하는 다양한 생물체의 풍부한 자원을 제공한다. 본 연구에서는 계절에 따른 제주 바다의 해양 미생물 군집을 확인하기 위해 3월과 12월에 해수 샘플을 수집하여 total RNA를 추출, HiSeq2000 및 de novo 전사체 어셈블리를 사용한 NGS를 실시하였다. 그 결과, 3월 및 12월 시료에서 각각 652,984 및 163,759 개의 전사체를 확인하였다. 3월 샘플에서는 해양 박테리아가 우점하였으나 12월 샘플에서는 진핵생물이 우점하였다. 박테리아 군집은 두 샘플간에 상이하였으며, 이는 계절 변화 동안 박테리아 군집이 변화하였음을 보여주었다. 또한, 해양바이러스를 확인하기 위하여, Megablast를 사용하여 바이러스 참조 데이터베이스에 전사체를 검색하였다. 해양박테리아를 감염시키는 박테리오파지가 두 샘플에서 우점하는 것을 확인하였다. 그러나, 우리는 두 개의 전사체에서 다양한 헤르페스바이러스와 관련된 transcripts가 풍부함을 확인하였으며, 이는 제주도 인근 바다에서 물고기를 감염시키는 헤르페스바이러스의 위협 가능성을 나타낸다. 종합하면, 우리의 데이터는 해양 커뮤니티 연구 및 가능한 해양 바이러스 병원체를 식별하는 데 유용할 것이다.