• 대한환경공학회지
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• 제32권3호
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• pp.271-277
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• 2010

본 연구에서는 다목적댐인 주암호에서 물리화학적 인자의 변화에 따른 미세조류의 계절적 변동특성을 파악하는 것을 목적으로 하여, 4회에 걸쳐 주암호 3개 지점에서 기초환경 변화와 Micro-, Nano-, Picoplankton의 계절적 군집변화 양상을 조사하였다. 강수량이 많고 수온이 가장 높았던 7월에 평균 Chl-a의 농도가 18.03 mg/$m^3$으로 가장 높은 결과를 나타내었으며, 그 다음이 10월, 4월 그리고 1월이 가장 낮은 1.86 mg/$m^3$으로 조사되었다. 모든 계절에서 표층 보다는 수심 2 m와 5 m의 수층에서 가장 높은 Chl-a의 농도를 나타내었으며, 그 이상의 수심에서는 Chl-a의 농도가 점차 감소하는 경향을 보였다. 전체적으로 20~200 ${\mu}m$의 Microplankton이 33.9~54.2%로 가장 높은 비율을 차지하고 있었으며, 2~20 ${\mu}m$의 Nanoplankton이 24.3~30.5%를 점유하고 있었으며, 나머지 2 ${\mu}m$ 미만의 Picoplankton이 21.6~41.2%의 비율을 차지하고 있는 것으로 조사되었다. 따라서 주암호에서 취수된 원수의 경우는 picoplankton과 같은 미세플랑크톤이 상당비율로 포함되어 있기 때문에 응집?침전 및 사여과 공정 등의 같은 정수처리 공정에서 제거되지 못한다면 후속공정인 염소소독에 의해 미세플랑크톤의 세포내의 물질이 생물학적으로 분해 가능한 유기물(AOC; Assimilable organic carbon)로 전환되어 후속 공정인 급수 배수관망에서 세균 및 병원미생물의 재증식(Regrowth)을 유발시킬 가능성이 있을 것을 판단해 볼 수 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권3호
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• pp.185-199
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• 2017

메탄은 자연적인 발생원과 인위적인 발생원에 의해 배출되며 지구온난화를 야기하는 대표적인 온실가스이다. 메탄을 탄소원과 에너지원으로 이용하는 메탄산화세균은 메탄의 생물학적 산화에 중요한 역할을 한다. 메탄산화세균의 서식지는 매우 다양하며 메탄산화반응의 핵심 효소인 methane monooxygenases (MMOs)는 메탄뿐 아니라 다른 기질을 산화할 수 있는 기질특이성을 가지고 있다. 이러한 메탄산화세균의 특성으로 인해 생물학적 메탄 저감 기술과 생물정화기술 분야에서 메탄산화세균의 활용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 총설 논문에서는 메탄산화세균의 종류, MMOs의 특성과 메탄산화세균의 고농도 배양 기술에 관한 최근 정보를 정리하였다. 또한 메탄산화세균을 이용한 생물학적 메탄 저감 관련 실험실 규모와 매립지 현장에서의 기술 개발 현황 및 적용 결과를 소개하였다. 이러한 생물학적 메탄 저감 시스템에서 메탄산화세균의 군집 거동 특성도 고찰하였다. 마지막으로, 메탄산화세균을 활용한 생물공학기술의 혁신을 위해 필요한 과제로 대사활성이 우수하거나 신규 대사능력을 가진 메탄산화세균의 지속적인 탐색 연구, 고농도 세포 대량배양기술 개발 및 미생물 컨소시움(메탄산화세균과 비메탄산화세균의 컨소시움) 디자인 및 관리 기술 등이 필요함을 제안하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권6호
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• pp.806-811
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• 2012

This study was conducted to evaluate effects of plant extracts on methanogenesis and rumen microbial diversity in in vitro. Plant extracts (Artemisia princeps var. Orientalis; Wormwood, Allium sativum for. Pekinense; Garlic, Allium cepa; Onion, Zingiber officinale; Ginger, Citrus unshiu; Mandarin orange, Lonicera japonica; Honeysuckle) were obtained from the Plant Extract Bank at Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology. The rumen fluid was collected before morning feeding from a fistulated Holstein cow fed timothy and commercial concentrate (TDN; 73.5%, crude protein; 19%, crude fat; 3%, crude fiber; 12%, crude ash; 10%, Ca; 0.8%, P; 1.2%) in the ratio of 3 to 2. The 30 ml of mixture, comprising McDougall buffer and rumen liquor in the ratio of 4 to 1, was dispensed anaerobically into serum bottles containing 0.3 g of timothy substrate and plant extracts (1% of total volume, respectively) filled with $O_2$-free $N_2$ gas and capped with a rubber stopper. The serum bottles were held in a shaking incubator at $39^{\circ}C$ for 24 h. Total gas production in all plant extracts was higher (p<0.05) than that of the control, and total gas production of ginger extract was highest (p<0.05). The methane emission was highest (p<0.05) at control, but lowest (p<0.05) at garlic extract which was reduced to about 20% of methane emission (40.2 vs 32.5 ml/g DM). Other plant extracts also resulted in a decrease in methane emissions (wormwood; 8%, onion; 16%, ginger; 16.7%, mandarin orange; 12%, honeysuckle; 12.2%). Total VFAs concentration and pH were not influenced by the addition of plant extracts. Acetate to propionate ratios from garlic and ginger extracts addition samples were lower (p<0.05, 3.36 and 3.38 vs 3.53) than that of the control. Real-time PCR indicted that the ciliate-associated methanogen population in all added plant extracts decreased more than that of the control, while the fibrolytic bacteria population increased. In particular, the F. succinogens community in added wormwood, garlic, mandarin orange and honeysuckle extracts increased more than that of the others. The addition of onion extract increased R. albus diversity, while other extracts did not influence the R. albus community. The R. flavefaciens population in added wormwood and garlic extracts decreased, while other extracts increased its abundance compared to the control. In conclusion, the results indicated that the plant extracts used in the experiment could be promising feed additives to decrease methane gas emission from ruminant animals while improving ruminal fermentation.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.140-147
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• 2009

경기도 김포 지역과 인천 서구 지역공단 주변에 위치한 소하천의 저니(sediment)에서 난분해성 염소화합물인 PCE (tetrachloroethylene)의 혐기성 탈염소화 능력이 있는 군집을 선별하고, 탈염소화에 관여하는 미생물을 탐색하였다. 혐기성 탈염소화 능력을 조사하기 위해 전자공여체로 lactate를 사용하여 혐기성 회분식 실험을 실시하였으며, 탈염소화 능력을 가진 군집을 선별하였다. 선발된 미생물군집은 분자생물학적 기법인 16S rRNA gene의 Polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) 기법과 탈염소화 미생물을 선택적으로 탐색할 수 있는 species-specific primer를 이용하여 분석하였다. 총 16개의 시료 중에서 접종 8주 만에 3개의 시료에서 ethene까지 탈염소화시켰으며, 4개의 시료에서 cis-1,2-dichloroethene (cis-DCE)까지 탈염소화시켰다. 또한, 16S rRNA gene을 이용한 PCR-DGGE와 탈염소화 species-specific primer를 이용하여 분석한 결과, PCE 탈염소화 시료 내에는 Dehalococcoides sp.와 Geobacter sp.가 주로 존재하였으며, Dehalobacter sp.도 일부 시료에서 검출되었다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2008년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.42-44
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• 2008

Bacterial biofilms are analogous to multi-cellular organisms or to clonal communities of higher organisms. In this respect, it can be demonstrated that biofilms display the type of genetic variation associated with macroorganisms. The formation of genetic variants from biofilms is the result of internally produced and regulated signals and the appearance of these variants coincides with dispersal from the biofilm. Moreover, the generation of such variation, has similar outcomes for the bacterial community, where diversification of phenotypic traits ensures that the bacterial community optimizes its chances of success when dispersing or surviving when challenged with environmental stress. These observations increase the complexity with which we view bacteria and also suggest that microbial systems can serve as models for the testing of eukaryotic ecological theories.

• 한국식품과학회지
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• 제45권4호
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• pp.515-520
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• 2013

전통적인 방법으로 제조한 청국장과 볏짚시료로부터 배양방법과 비배양방법인 DGGE를 이용한 청국장의 발효미생물 군집을 분석하였다. 배양방법에서는 미륵산농원의 볏짚과 청국장 시료에서 P. agglomerans (65%)와 B. subtilis (60%)가 우점미생물로 나타내었고, 흥업토속 청국장의 볏짚과 청국장 시료에서는 B. amyloliquefaciens (57%와 52%)가 우점미생물로 확인하였다. DGGE 분석에서는 미륵산농원의 볏짚과 청국장 시료에서 P. agglomerans (Band intensity 20.6%)와 B. subtilis (Band intensity 25.7%)가 우점미생물로 나타내었고 흥업토속 청국장의 볏짚과 청국장 시료에서는 B. amyloliquefaciens (Band intensity 27.3%, 26.4%)가 우점미생물로 확인하였다. 그 외에도 볏짚에서는 Pantoea sp. Enterococcus durans, Enterobacter sp, P. ananatis, Bacillus sp., Rhodococcus sp. Pseudomonas fulva, Acinetobacter sp., B. licheniformis, B. amyloliquefaciens 등의 미생물을 확인하였고 청국장에서는 B. licheniformis, B. subtilis, Bacillus sp., B. circulans, Acinetobacter sp. 등의 미생물을 확인이 되었으며, 비배양 방법을 이용한 청국장 발효미생물 균총 조사는 배양이 불가능한 미생물을 확인할 수 있었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제68권4호
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• pp.205-211
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• 2010

Background: Procalcitonin is a well known marker in infection that plays a role in distinguishing between bacterial and viral infections in screening. The aim of the present study was to evaluate the role of procalcitonin in differentiating between 2009 H1N1 influenza pneumonia and community acquired pneumonia of bacterial origin, or mixed bacterial origin and 2009 H1N1 influenza infection. Methods: A retrospective observational study was performed over the 6-month winter period during the 2009 H1N1 influenza pandemic. Ninety-six patient-subjects were enrolled, all of whom had been diagnosed with community acquired pneumonia in emergency department during the study period. On admission, laboratory studies were performed, which included 2009 H1N1 influenza real-time polymerase chain reaction of nasal secretions and procalcitonin on serum; the laboratory values were compared between the study groups. Receiver operating characteristic curve analyses were performed on the resulting data. Results: Compared to those with bacterial or mixed infections (n=62) and bacterial pneumonia with confirmed organisms (n=30), patients with 2009 H1N1 pneumonia (n=34) were significantly more likely to have low procalcitonin levels (p=0.008, 0.001). Using cutoff of value >0.3 ng/mL, the sensitivity and specificity of procalcitonin for detection of patients with confirmed bacterial pneumonia were 76.2% and 60.6%, respectively. A significant difference in procalcitonin was found between 2009 H1N1 pneumonia and pneumonia caused by mixed influenza viral and bacterial infections (0.15 [0.05~0.84] vs. 10.3 [0.05~22.87] ng/mL, p=0.045). Conclusion: Serum procalcitonin measurement may assist in the discrimination between pneumonia of bacterial and of 2009 H1N1 influenza origin. High values of procalcitonin suggest that bacterial infection or mixed infection of bacteria and 2009 H1N1 influenza is more likely.

• 미생물학회지
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• 제50권4호
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• pp.308-312
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• 2014

연구에서는 차세대염기서열분석법(Next Generation Sequencing)을 이용하여 상업적으로 농가에 가장 많이 보급되어 있는 요크셔와 랜드레이스를 포함한 두 종의 장내미생물생태 분석을 실시하였다. 박테리아의 16S rRNA 유전자는 분변샘플로부터 추출한 DNA에서 V4 지역을 증폭할 수 있도록 디자인된 유니버설 프라이머 세트를 이용하여 증폭되었다. 두 종에 대한 장내미생물생태 비교분석은 성장단계에 따라 차이를 보이는 반면, 종에 따른 차이는 거의 없다는 것을 확인하였다. 하지만, 두 종간의 장내미생물생태 내에서 특정 미생물의 수가 차이가 있다는 것을 확인하였다. 요크셔는 특히 섬유질 소화를 통해 에너지 생산률을 높여준다고 보고된 바가 있는 Xylanibacter 속(Genus)의 미생물을 많이 포함하는 것으로 나타났다. 또한, 랜드레이스는 숙주 내에서 면역에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 Clostridium_IV 종을 상당히 많이 포함하는 것으로 나타났으며, 반면 요크셔는 기회감염미생물들을 많이 포함하는 것으로 나타났다. 본 연구는 요크셔와 랜드레이스를 포함한 두 종간의 장내미 생물생태 비교분석을 통해 그 차이점이 종에 의한 차이보다는 성장단계에 따라 큰 차이가 있다는 것을 확인하였다. 하지만 두 종 사이에서 성장에 영향을 미칠 가능성이 있는 몇 장내미생물의 수가 차이가 있다는 것을 확인하였다.

• 생태와환경
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• 제41권1호
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• pp.11-18
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• 2008

국내산 담수 섬모충 플랑크톤의 종조성과 계절적 변화를 조사하기 위하여 2000년 12월 15일부터 2001년 12월 6일까지 팔당호에서 표층수를 채집하였다. 출현한 분류군 중 소모류(Oligotrichs)가 53%로 출현 양이 가장 많았다. 상대적으로 높은 개체수를 보인 봄인 3월 30일($1.9\times10^4$ cells $L^{-1}$)과 4월 6일($1.85\times10^4$ cells $L^{-1}$),여름인 6월 8일($1.7\times10^4$ cells $L^{-1}$)과 7월 20일($1.9\times10^4$ cells $L^{-1}$)에 급증하였다. 우점적으로 출현한 종들은 뚜렷한 계절성을 나타내어 겨울과 봄인 저수온기에는 세포크기가 비교적 큰$(>50{\mu}m)$ Stylonychia sp1, Phascolodon vorticella, Codonella cratera가 출현하였으며 여름과 가을인 고수온기에는 세포크기가 작은$(<30{\mu}m)$ Vorticella spp., Rimostrombidium hyalinum, Halteria grandinella가 출현하였다. 세포크기가 큰 종들은 Chl-${\alpha}$와 상관성을(r=0.33, p<0.05, n=39) 나타낸 반면, 소형종인 Halteria grandinella는 bacteria와 상관성을(r=0.35, p<0.05, n=39) 나타내었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권7호
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• pp.1104-1116
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• 2019

In this study, we investigated the potential of using sediment bioelectrochemical systems (SBESs) for in situ treatment of the water and sediment in brackish aquaculture ponds polluted with uneaten feed. An SBES integrated into a laboratory-scale tank simulating a brackish aquaculture pond was established. This test tank and the control (not containing the SBES) were fed with shrimp feed in a scheme that mimics a situation where 50% of feed is uneaten. After the SBES was inoculated with microbial sources from actual shrimp pond sediments, electricity generation was well observed from the first experimental week, indicating successful enrichment of electrochemically active bacteria in the test tank sediment. The electricity generation became steady after 3 weeks of operation, with an average current density of $2.3mA/m^2$ anode surface and an average power density of $0.05mW/m^2$ anode surface. The SBES removed 20-30% more COD of the tank water, compared to the control. After 1 year, the SBES also reduced the amount of sediment in the tank by 40% and thus could remove approximately 40% more COD and approximately 52% more nitrogen from the sediment, compared to the control. Insignificant amounts of nitrite and nitrate were detected, suggesting complete removal of nitrogen by the system. PCR-DGGE-based analyses revealed the dominant presence of Methylophilus rhizosphaerae, Desulfatitalea tepidiphila and Thiothrix eikelboomii, which have not been found in bioelectrochemical systems before, in the bacterial community in the sediment of the SBES-containing tank. The results of this research demonstrate the potential application of SBESs in helping to reduce water pollution threats, fish and shrimp disease risks, and thus farmers' losses.