• 한국유기농업학회지
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• 제27권4호
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• pp.479-499
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• 2019

본 연구는 제주지역 무 주산지에서 재배 방법(유기 vs. 관행)과 토양 종류(화산회토 vs. 비화산회토)에 따른 토양의 화학적 특성, 미생물 활성 그리고 미생물 군집 조성을 분석하고 요인간 연관성을 구명하기 위하여 수행하였다. 전반적으로 유기와 관행의 재배 방식에 따른 토양 화학성은 처리간 뚜렷한 경향을 보이지는 않았으나 토양 미생물체량, 효소 활성, 종 풍부도와 다양성 그리고 미생물 군집 분포 등은 유의한 차이를 보였다. 반면에 토양 종류에 따른 화학성과 미생물 군집 분포 등 미생물학적 특성은 뚜렷한 차이를 보였다. 특히 유기재배 토양에서 관행 대비 토양의 세균, 방선균 및 사상균 그리고 미생물체량이 증가하였으며, Org-NA 토양에서 탈수소효소 활성, 종 풍부도(Chao 1) 그리고 종 다양성(Phyrogenetic diversity) 지수가 가장 높았다. 무 재배 토양에 분포하고 있는 주요 세균 문은 Proteobacteria, Acidobacteria, Chloroflexi, Firmicutes 그리고 Actinobacteria 등 5종이었으며 재배 방법 및 토양 종류에 관계없이 Proteobacteria 문이 화산회토에서 25.9%, 비화산회토에서 21.9~24.9%로 가장 높은 분포를 보였다. 그리고 대체로 화산회토와 비화산회토 토양 종류별로 유사한 군집 조성을 보였으며, 화산회토에서는 재배 방법별 주요 문의 군집 조성은 큰 차이가 없었으나 비화산회토에서는 차이를 보였다. 특히, Firmicutes는 Org-NA 토양에서 21.0%, Acidobacteria는 Con-A에서 21.6%로 가장 높은 분포를 보였는데 대체로 화산회토와 관행재배 토양에서 높은 경향을 보였다. 또한 재배 방법 및 토양 종류별 미생물 군집을 대표하는 바이오마커를 찾기 위하여 LEfSe 분석을 실시한 결과, Firmicutes 문의 분포가 비화산회토와 유기재배 토양에서 유의하게 증가하였다. 그리고 토양 화학성 중에서 총유기탄소 함량, 유효인산 그리고 치환성칼륨 함량은 Firmicutes 등 주요 세균 문과 유의한 상관관계를 보였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.416-430
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• 2017

The kenaf plant is used widely as food and in traditional folk medicine. This study evaluated the morphological characteristics, functional compounds, and genetic diversity of 32 kenaf cultivars from a worldwide collection. We found significant differences in the functional compounds of leaves from all cultivars, including differences in levels of chlorogenic acid isomer (CAI), chlorogenic acid (CA), kaempferol glucosyl rhamnoside isomer (KGRI), kaempferol rhamnosyl xyloside (KRX), kaemperitrin (KAPT) and total phenols (TPC). The highest TPC, KAPT, CA, and KRX contents were observed in the C22 cultivars. A significant correlation was observed between flowering time and DM yield, seed yield, and four phenolic compounds (KGRI, KRX, CAI, and TPC) (P < 0.01). To assess genetic diversity, we used 80 simple sequence repeats (SSR) primer sets and identified 225 polymorphic loci in the kenaf cultivars. The polymorphism information content and genetic diversity values ranged from 0.11 to 0.79 and 12 to 0.83, with average values of 0.39 and 0.43, respectively. The cluster analysis of the SSR markers showed that the kenaf genotypes could be clearly divided into three clusters based on flowering time. Correlations analysis was conducted for the 80 SSR markers; morphological, chemical and growth traits were found for 15 marker traits (corolla, vein, petal, leaf, stem color, leaf shape, and KGRI content) with significant marker-trait correlations. These results could be used for the selection of kenaf cultivars with improved yield and functional compounds.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제36권4호
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• pp.336-342
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• 2008

갯벌 토양 내 미생물 군집에 미치는 methyl tert-butyl ether(MTBE)와 그의 대사산물인 tert-butyl alcohol(TBA) and formaldehyde(FA)의 영향을 조사하였다. 서로 다른 농도의 MTBE, TBA 및 FA를 갯벌 토양 microcosm에 첨가한 후 30일 간 실온에 방치했다. Microcosm 시료의 pH, 수분함량, 유기물 함량 등의 물리 화학적 특성을 측정하였다. 총 세균수와 탈수소 효소 활성변화를 측정하였고, 미생물 군집 구조는 16S rRNA-PCR-DGGE(Denaturing gradient gel electrophoresis) fingerprinting 기법을 이용해 모니터링 했다. 그 결과, MTBE, TBA 및 FA 첨가 농도와 물리 화학적 요인들 사이에는 상관관계가 없었다(P>0.05). 탈수소효소 활성과 총 세균수는 MTBE, TBA 및 FA 농도가 증가 될수록 감소하였다(P<0.05). 각각의 독성 물질들이 미생물 활성에 저해 영향을 주었으며 이들의 저해 정도는 FA > MTBE > TBA 순이었다. MTBE, TBA 및 FA 노출 후 군집의 우점종을 살펴 본 결과 Sphingobacteria, Flavobacteria, delta-proteobacteria, gamma-proteobacteria로 크게 네 그룹으로 이뤄졌다. 미생물 군집의 다양성 지수는 MTBE및 대사산물의 주입농도의 영향을 받지 않았다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제40권4호
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• pp.315-324
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• 2016

Background: Biocontrol agents are regarded as promising and environmental friendly approaches as agrochemicals for phytodiseases that cause serious environmental and health problems. Trichoderma species have been widely used in suppression of soil-borne pathogens. In this study, an endophytic fungus, Trichoderma gamsii YIM PH30019, from healthy Panax notoginseng root was investigated for its biocontrol potential. Methods: In vitro detached healthy roots, and pot and field experiments were used to investigate the pathogenicity and biocontrol efficacy of T. gamsii YIM PH30019 to the host plant. The antagonistic mechanisms against test phytopathogens were analyzed using dual culture, scanning electron microscopy, and volatile organic compounds (VOCs). Tolerance to chemical fertilizers was also tested in a series of concentrations. Results: The results indicated that T. gamsii YIM PH30019 was nonpathogenic to the host, presented appreciable biocontrol efficacy, and could tolerate chemical fertilizer concentrations of up to 20%. T. gamsii YIM PH30019 displayed antagonistic activities against the pathogenic fungi of P. notoginseng via production of VOCs. On the basis of gas chromatography-mass spectrometry, VOCs were identified as dimethyl disulfide, dibenzofuran, methanethiol, ketones, etc., which are effective ingredients for antagonistic activity. T. gamsii YIM PH30019 was able to improve the seedlings' emergence and protect P. notoginseng plants from soil-borne disease in the continuous cropping field tests. Conclusion: The results suggest that the endophytic fungus T. gamsii YIM PH30019 may have a good potential as a biological control agent against notoginseng phytodiseases and can provide a clue to further illuminate the interactions between Trichoderma and phytopathogens.

• 미생물학회지
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• 제40권4호
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• pp.307-312
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• 2004

폐수처리에 중요한 역할을 담당하고 있는 세균 군집의 다양성과 폐수종류에 따른 군집차이를 알아보기 위해 분자생물학적 분석방법을 사용하였다. 국내 폐수처리장 슬러지 시료로부터 16S rDNA 클론 라이브러리를 구축하였고, HaeIII RFLP pattern과 염기서열을 분석하였다. 하수처리장 시료에서는 총 1,151개의 클론에서 699개의 서로 다른 RFLP pattern이, 화학산업 폐수처리장 시료에서는 총 1,228개의 클론에서 300개의 서로 다른 RFLP pattern이 관찰되었다. Shannon-Weiner diversity index의 계산결과 하수처리장 슬러지 시료는 8.7,화학산업 폐수처리장 슬러지 시료는 6.1로 하수처리장시료가 더 다양한 군집을 구성하고 있었다. 두 시료에서 우점하는 RFLP pattern에 해당되는 40개의 클론을 선정하여 염기서열 분석과 상동성 검색을 수행하였다. 분석된 서열의 $70\%$인 28개의 클론은 배양이 보고되지 않은 균주의 16S rRNA와 유사도가 높았고, 두 시료 모두 ${\beta}-Proteobacteria$가 우점하였다. 그러나, 하수처리장의 경우 활성슬러지에서 분리된 균주들과 유사한 군집이 많았던 반면, 화학산업 페수처리장의 경우 고온이며, 혐기성이고,탄화수소나 황이 많이 존재하는 환경에서 분리된 균주들과 유사한 군집이 많았다. 이러한 결과는 유입수의 조성에 따른 차이로 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권1호
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• pp.30-38
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• 2012

두 종의 Bacillus와 한 종의 Pseudomonas로 구성된 컨소시엄 미생물제제를 고추 경작지에 첨가하였을 때 경작지 토양의 미생물 다양성 변화를 조사하기 위해 건전한 토양의 지표가 되는 질소순환관여 미생물과 근권토양 내 섬유소 분해기능, 인산가용화기능과 urea 가수분해기능을 가지는 기능성미생물의 활성과 밀도를 측정하였다. 고추 경작지 토양에 컨소시엄 PGPR 미생물인 B. subtilis AH18, B. licheniformis K11과 P. fluorescens 2112의 컨소시엄 미생물제제를 처리하여 토양미생물의 다양성에 변화를 측정하여 컨소시엄 미생물제제의 처리에 의한 근권토양 미생물의 다양성 변화와 고추의 생육에 미치는 영향을 분석하였다. 컨소시엄 미생물제제 처리구의 경우 Actinomyces spp., Trichoderma spp., 광합성세균과 Azotobacter spp.가 다른 처리구에 비하여 1.7-5배 이상 높았으며, 질소 순환에 관여하는 미생물은 1.4-4배 증가되었다. 또한 기능성 미생물의 다양성도 화학제제나 물처리구와 비교하였을 때 1.3-3배 증가하였다. 건고추 수확량은 컨소시엄 미생물제제를 처리하였을 경우 대조구나 화학제제를 처리하였을 때보다 15%이상 수확량이 증대되었다. 따라서 PGPR 컨소시엄 미생물제제의 처리로 인해 고추 경작지 토양의 근권미생물 다양성과 작물의 생산성에 긍정적인 영향을 주는 것으로 생각된다. 추후 메타지노믹스를 활용하여 미생물 다양성 변화를 추가적으로 확인할 예정이다.

• BMB Reports
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• 제42권12호
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• pp.769-775
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• 2009

Periplasmic glucans (PGs) are general constituents in the periplasmic space of Proteobacteria. PGs from bacterial strains are found in larger amounts during growth on medium with low osmolarity and thus are often been specified as osmoregulated periplasmic glucans (OPGs). Furthermore, they appear to play crucial roles in pathogenesis and symbiosis. PGs have been classified into four families based on the structural features of their backbones, and they can be modified by a variety of non-sugar substituents. It has also recently been confirmed that novel PGs with various degrees of polymerization (DPs) and/or different substituents are produced under different growth conditions among Proteobacteria. In addition to their biological functions as regulators of low osmolarity, PGs have a variety of physico-chemical properties due to their inherent three-dimensional structures, hydrogen-bonding and complex-forming abilities. Thus, much attention has recently been focused on their physico-chemical applications. In this review, we provide an updated classification of PGs, as well as a description of the occurrences of novel PGs with substituents under various bacterial growth environments, the genes involved in PG biosynthesis and the various physico-chemical properties of PGs.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권5호
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• pp.651-660
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• 2006

Natural products are a rich source of biologically active small molecules and a fertile area for lead discovery of new drugs [10, 52]. For instance, 5% of the 1,031 new chemical entities approved as drugs by the US Food and Drug Administration (FDA) were natural products between 1981 and 2002, and another 23% were natural product-derived molecules [53]. These molecules have evolved through millions of years of natural selection to interact with biomolecules in the cells or organisms and offer unrivaled chemical and structural diversity [14, 37]. Nonetheless, a large percentage of nature remains unexplored, in particular, in the marine and microbial environments. Therefore, natural products are still major valuable sources of innovative therapeutic agents for human diseases. However, even when a natural product is found to exhibit biological activity, the cellular target and mode of action of the compound are mostly mysterious. This is also true of many natural products that are currently under clinical trials or have already been approved as clinical drugs [11]. The lack of information on a definitive cellular target for a biologically active natural product prevents the rational design and development of more potent therapeutics. Therefore, there is a great need for new techniques to expedite the rapid identification and validation of cellular targets for biologically active natural products. Chemical genomics is a new integrated research engine toward functional studies of genome and drug discovery [40, 69]. The identification and validation of cellular receptors of biologically active small molecules is one of the key goals of the discipline. This eventually facilitates subsequent rational drug design, and provides valuable information on the receptors in cellular processes. Indeed, several biologically crucial proteins have already been identified as targets for natural products using chemical genomics approach (Table 1). Herein, the representative case studies of chemical genomics using natural products derived from microbes, marine sources, and plants will be introduced.

• 펄프종이기술
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• 제36권3호
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• pp.1-8
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• 2004

It is very difficult to compare directly the research results of enzymatic process in pulp and paper industry because commercial enzymes have diversity in its property. The chemical and biological properties of commercial enzymes were Investigated to help comparison of various commercial enzymes each other. In most case, the solid content of liquid enzymes was about 20%. The higher protein content in enzyme product does not mean the higher enzyme activity. Enzymes for paper process should selected by basis of enzyme activity, not by price of enzyme products. The chemical composition of fiber was not so much change with enzyme treatment. The enzymatic hydrolysis of fiber might negligible in paper process.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권2호
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• pp.609-612
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• 2011

Amphiphilic (porphyrin)Sn$(OH)_2$ molecular building block can directly translate into well-defined solid-state microcrystalline structures. The crystalline diamond plates are obtained from ethanol and crystalline square plates are grown from methanol solution. With a simple synthetic manipulation during the microcrystal growth, the morphologies can be controlled by adopting different molecular packing. Consequently, morphologies of microcrystals have been diversified. Furthermore, the macroscopic crystals were obtained in the presence of cetyltrimethylammonium bromide (CTAB).