• 한국초지조사료학회지
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• 제39권4호
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• pp.227-234
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• 2019

본 연구는 고온기 여름철 사육환경에서의 홀스타인종 젖소의 반추위내 미생물 균총 변화를 분석하고, 반추위내 미생물과 고온 스트레스간의 연관성을 규명하고자 수행하였다. 국립축산과학원 낙농과에서 사육 중인 홀스타인 젖소 10두의 반추위액을 채취하였으며, 채취한 시료 샘플은 PowerSoil® DNA Isolation Kit (Cat. No. 12888, MO BIO)를 이용하여 DNA를 추출한 후 Illumina HiSeq^TM platform (Illumina, CA, USA)을 이용하여 미생물 균총 분석을 실시하였다. 반추위액 내 미생물 균총을 분석한 결과, 사육환경 온습도에 따른 미생물 군집 구성에는 큰 차이는 없었으나, 미생물의 상대적 함량에는 차이가 있었다. LEfSe 분석을 통해 적온과 고온 환경에서 특정 미생물들의 상대적 조성이 유의적으로 증가함을 확인하였다. 이들 결과를 볼 때, 반추위내 미생물 균총은 고온과 같은 외부 환경변화에 영향을 받는 것으로 판단되어 젖소의 고온스트레스 반응에 있어 반추위 미생물 변화가 중요한 역할을 담당할 것으로 사료된다. 추후 연구는 이러한 차이를 나타내는 미생물들의 대사 경로나 대사 물질에 분석을 통해 환경변화와 미생물간의 연관성 및 이러한 미생물 균총 조절을 통한 고온기 젖소의 적응성 향상을 위한 미생물학적 전략 연구가가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제38권1호
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• pp.104-108
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• 2006

한국의 전통 음료인 제호탕의 장내 개선 효능을 조사하기 위해 제호탕 열수 추출물을 Modified EG 액체배지에 처리하고 장내 균총 중 대표적인 유익균인 B. logum, Lactobacillus sp.와 L. acidophilus, C. perferingens 균주를 접종하여 생육 활성을 관찰하였다. 그 결과, 제호탕 열수 추출물의 농도를 0.1 mg/mL로 처리 시에 B. longum과 Lactobacilus 균주의 생육 활성 효과가 우수하였다. 특히 제호탕 열수 추출물은 대조군에 비해 L. acidophilus 균주의 생육을 최대 1.8배 상승시켜 젖산균의 생육인자를 함유할 것으로 추정된다. 장내 세균의 활성 효과를 한천배지상에서 재확인한 결과, Lactobacillus sp.와 L. acidophilus 균주는 제호탕 열수 추출물의 농도를 10 mg/disc로 실시하였을 때 직경 12 mm와 24 mm의 높은 생육 활성환을 나타내었다. In vitro에서 제호탕 열수 추출물이 비장과 Peyer's patch 면역세포 증식능에 미치는 영향을 관찰한 결과, 제호탕 열수 추출물의 농도를 1 mg/mL로 처리하였을 때 대조군에 비해 비장세포는 1.4배, Peyer's patch 세포는 1.6배 상승하여 비장세포보다 장관 면역을 담당하는 Peyer's patch 세포의 증식을 촉진시켰다. 제호탕 열수 추출물의 섭취에 따른 장내 분비 IgA 양은 대조군에 비해 평균적으로 2.4배 증가하여 제호탕 열수 추출물이 장내 면역을 활성화시키는 것으로 사료된다. 제호탕 열수 추출물을 경구투여한 후 혈액성분을 관찰한 결과, 대조군에 비해 lymphocytes는 4% 감소한 반면에 granulocytes는 4% 증가했고 platelet이 상승했으며 다른 혈액 성분 변화를 관찰되지 않았다. 향후 제호탕 열수 추출물이 in vivo에서 관찰된 면역 세포의 변화에 관한 연구가 진행되어져야 할 것이다.32, 후지0.053, 홍옥 0.041, 신흥, 0.0370로서 품종간의 차이가 인정되었다. 품종 별 fructose와 glucose 함유비율(fructose/glucose)은 쓰가루 2.295, 후지2.244, 홍옥 2.161 그리고 신흥 2.393이었다.성이 높아 항산화효과가 우수한 식품으로 기능성 식품 및 산업 소재로서의 활용도가 매우 높을 것으로 사료된다.경우는 채식남학생 54.6%, 비채식남학생 16.7%, 채식여학생은 38.2%, 비채식여학생이 16.8%이었다. 우유 및 유제품을 매일 섭취하는 경우는 채식남학생 6.1%, 비채식남학생 33.3%, 채식여학생 14.7%, 비채식여학생은 21.8%이었으며, 녹차, 커피 등 차를 마시지 않는다는 비율은 채식남학생 69.7%, 비채식남학생 28.6%, 채식여학생 29.4%, 비채식여학생 25.7%이었다. 인스턴트 식품을 매일 섭취한다는 응답율이 채식남학생 9.1%, 비채식남학생 21.4%, 채식여학생은 17.7%, 비채식여학생은 14.9%이었다. 6. 운동, 체중 조절 등에 대한 조사 결과 항상 운동을 하는 경우는 채식남학생 30.3%, 비채식남학생 28.6%, 채식여학생 14.7%, 비채식여학생 18.8%이었으며 운동시간은 $1{\sim}2$시간 하는 경우는 채식남학생 30.3%, 비채식남학생 38.1%, 채식여학생은 8.8%, 비채식여학생은 17.8%이었다. 체중에 만족하는 정도를 보면 채식남학생 57.6%, 비채식남학생 23.8%, 채식여학생은 23.5%, 비채식여학생은 15.8%가 만족한다고 하였다. 체중 조절 경험에서 경험이 있는 경우가 채식남학생 3.0%, 비채식남학생 31.0%, 채식여학생은 23.5%, 비채식여학생 31.7%이었다. 7. 골밀도 BQI값과와 몇가지 요인의 상관관계를 살펴보았을때, 채식남학생은 영양보충제의 섭취와 유의적인 양의 상관관계를, 해조류의 섭취정도와 유의적인 음의 상관관계를 나타내었다

• 유기물자원화
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• 제12권1호
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• pp.49-57
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• 2004

기체 sparging이 수소 발효에 미치는 영향을 알아보기 위하여 기체의 종류($N_2$, $CO_2$) 및 sparging 유량의 변화(100, 200, 300, 400 ml/min)를 달리하여 연속 실험을 수행하였다. Sparging을 한 모든 경우, 하지 않는 경우에 비하여 더 높은 수소 전환율이 관찰되었는데, 이는 sparging을 통한 수소 분압 감소가 수소 발효에 좋은 영향을 끼쳤음을 말해준다. 특히, $CO_2$로 sparging을 하는 경우가 $N_2$에 비하여 더 좋은 결과를 보였으며, Clostridium sp.의 주요 부산물인 뷰틸산의 농도 및 조성비도 $CO_2$ sparging의 경우 훨씬 높았다. $CO_2$로 sparging 하는 경우, sparging 유량의 증가에 따라 수소 전환율이 상승하였지만, $N_2$의 경우는 유량 변동과는 무관하였다. 최적의 조건은 $CO_2$, 300 ml/min로 sparging 하는 경우였고, 이 때, 1.65 mol $H_2/mol$ hexoseconsumed의 높은 수소 전환율과 6.77 L $H_2/g$ VSS/day 의 높은 수소 발생율을 보였다. 전체적으로 $CO_2$로 sparging을 하는 경우가 N2에 비하여 더 좋은 결과를 보였는데, 이는 $CO_2$로 sparging을 하는 경우, 수소 분압 감소에 따른 수소 발효 효율 향상 이외에 높은 $CO_2$분압이 수소 발효에 우호적인 영향을 끼쳤을 것으로 사료된다. 높은 $CO_2$ 분압의 환경이 수소 생성균과 경쟁 관계에 있는 lactic acid bacteria나 acetogen과 같은 미생물에게 저해 작용을 주어 높은 수소 생산이 가능하였다고 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제29권6호
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• pp.443-447
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• 2014

Biosynthesis of lactate-containing polyhydroxyalkanoates (PHAs) was examined in recombinant Escherichia coli W strain from sucrose. The Pseudomonas sp. MBEL 6-19 phaC1437 gene and the Clostridium propionicum pct540 gene, which encode engineered Pseudomonas sp. MBEL 6-19 PHA synthase 1 ($PhaC1_{Ps6-19}$) and engineered C. propionicum propionyl-CoA transferase ($Pct_{Cp}$), respectively, were expressed in E. coli W to construct key metabolic pathway to produce poly(3-hydroxybutyrate-co-lactate) [P(3HB-co-LA)]. The recombinant E. coli W expressing the phaC1437 gene and the pct540 gene could synthesize P(3HB-co-13mol%LA) up to the polymer content of 31.3 wt% when it was cultured in chemically defined MR medium containing 20 g/L of sucrose and 2 g/L of sodium 3-hydroxybutyrate. When Ralstonia eutropha phaAB genes were additionally expressed to provide 3-hydroxybutyrate-CoA (3HB-CoA) from sucrose, P(3HB-co-16mol%LA) could be synthesized from sucrose as a sole carbon source without supplement of sodium 3-hydroxybutyrate in culture medium, but the PHA content was decreased to 12.2 wt%. The molecular weight of P(3HB-co-16 mol%LA) synthesized in E. coli W using sucrose as carbon source were $1.53{\times}10^4$ ($M_n$) and $2.78{\times}10^4$ ($M_w$), respectively, which are not different from those that have previously been reported by other recombinant E. coli strains. Engineered E. coli strains developed in this study should be useful for the production of lactate-containing PHAs from sucrose, one of the most abundant and least expensive carbon sources.

• KSBB Journal
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• 제31권1호
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• pp.27-32
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• 2016

Several CoA transferases from Clostridium beijerinckii, C. perfringens and Klebsiella pneumoniae were examined for biosynthesis of lactate-containing polyhydroxyalkanoates (PHAs) in recombinant Escherichia coli XL1-Blue strain. The CB3819 gene and the CB4543 gene from C. beijerinckii, the pct gene from C. perfringens and the pct gene from K. pneumoniae, which encodes putative CoA transferase gene, respectively, was co-expressed with the Pseudomonas sp. MBEL 6-19 phaC1437 gene encoding engineered Pseudomonas sp. MBEL 6-19 PHA synthase 1 ($PhaC1_{Ps6-19}$) to examine its activity for the construction of key metabolic pathway to produce poly(3-hydroxybutyrate-co-lactate) [P(3HB-co-LA)]. The recombinant E. coli XL1-Blue expressing the phaC1437 gene and CB3819 gene synthesized poly(3-hydroxybutyrate) [P(3HB)] homopolymer to the P(3HB) content of 60.5 wt% when it was cultured in a chemically defined medium containing 20 g/L of glucose and 2 g/L of sodium 3-hydroxybutyrate. Expression of the phaC1437 gene and CB4543 gene in recombinant E. coli XL1-Blue also produced P(3HB) homopolymer to the P(3HB) content of 51.2 wt% in the same culture condition. Expression of the phaC1437 gene and the K. pneumoniae pct gene in recombinant E. coli XL1-Blue could not result in the production of PHAs in the same culture condition. However, the recombinant E. coli XL1-Blue expressing the phaC1437 gene and the C. perfringens gene could produce poly(3-hydroxybutyrate-co-lactate [P(86.4mol%3HB-co-13.7 mol%LA) up to the PHA content of 10.6 wt% in the same culture condition. Newly examined CoA transfereases in this study may be useful for the construction of engineered E. coli strains to produce PHA containing novel monomer such lactate.

• Journal of Microbiology
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• 제45권2호
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• pp.113-121
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• 2007

The bacterial diversity inherent to the biofilm community structure of a modified rotating biological contactor wastewater treatment process, referred to as the Rotating Activated Bacillus Contactor (RABC) process, was characterized in this study, via both culture-dependent and culture-independent methods. On the basis of culture-dependent methods, Bacillus sp. were found to exist in large numbers on the biofilm (6.5% of the heterotrophic bacteria) and the microbial composition of the biofilms was quite simple. Only three phyla were identified-namely, the Proteobacteria, the Actinobacteria (High G+C Gram-positive bacteria), and the Firmicutes (Low G+C Gram-positive bacteria). The culture-independent partial 16S rDNA sequence analysis revealed a considerably more diverse microbial composition within the biofilms. A total of eight phyla were recovered in this case, three of which were major groups: the Firmicutes (43.9%), the Proteobacteria (28.6%), and the Bacteroidetes (17.6%). The remaining five phyla were minor groups: the Planctomycetes (4.4%), the Chlorobi (2.2%), the Actinobacteria (1.1%), the Nitrospirae (1.1%), and the Verrucomicrobia (1.1%). The two most abundant genera detected were the endospore-forming bacteria (31.8%), Clostridium and Bacillus, both of which are members of the Firmicutes phylum. This finding indicates that these endospore-forming bacteria successfully colonized and dominated the RABC process biofilms. Many of the colonies or clones recovered from the biofilms evidenced significantly high homology in the 16S rDNA sequences of bacteria stored in databases associated with advanced wastewater treatment capabilities, including nitrification and denitrification, phosphorus accumulation, the removal of volatile odors, and the removal of chlorohydrocarbons or heavy metals. The microbial community structures observed in the biofilms were found to correlate nicely with the enhanced performance of advanced wastewater treatment protocols.

• Journal of Microbiology
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• 제43권4호
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• pp.345-353
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• 2005

The complex ecosystem of intestinal micro flora is estimated to harbor approximately 400 different microbial species, mostly bacteria. However, studies on bacterial colonization have mostly been based on culturing methods, which only detect a small fraction of the whole microbiotic ecosystem of the gut. To clarify the initial acquisition and subsequent colonization of bacteria in an infant within the few days after birth, phylogenetic analysis was performed using 16S rDNA sequences from the DNA iso-lated from feces on the 1st, 3rd, and 6th day. 16S rDNA libraries were constructed with the amplicons of PCR conditions at 30 cycles and $50^{\circ}C$ annealing temperature. Nine independent libraries were produced by the application of three sets of primers (set A, set B, and set C) combined with three fecal samples for day 1, day 3, and day 6 of life. Approximately 220 clones ($76.7\%$) of all 325 isolated clones were characterized as known species, while other 105 clones ($32.3\%$) were characterized as unknown species. The library clone with set A universal primers amplifying 350 bp displayed increased diversity by days. Thus, set A primers were better suited for this type of molecular ecological analysis. On the first day of the life of the infant, Enterobacter, Lactococcus lactis, Leuconostoc citreum, and Streptococcus mitis were present. The largest taxonomic group was L. lactis. On the third day of the life of the infant, Enterobacter, Enterococcus faecalis, Escherichia coli, S. mitis, and Streptococcus salivarius were present. On the sixth day of the life of the infant, Citrobacter, Clostridium difficile, Enterobacter sp., Enterobacter cloacae, and E. coli were present. The largest taxonomic group was E. coli. These results showed that microbiotic diversity changes very rapidly in the few days after birth, and the acquisition of unculturable bacteria expanded rapidly after the third day.