• 생명과학회지
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• 제31권7호
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• pp.641-653
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• 2021

본 연구에서는 근권토양으로부터 18종의 세균을 순수분리하고, 이들의 식물 병원성 진균 생육억제 활성, 식물생장촉진 활성 및 미네랄 가용화능을 평가하였다. Bacillus 속과 Pseudomonas 속 분리균주의 항진균 활성을 통해 생물학적 방제제로서의 가능성을 확인할 수 있었으며, 이는 식물 병원성 진균의 세포벽에 작용하는 여러 가수분해효소 활성과 siderophore 생성능 등에 기인된 것으로 판단된다. 또한 대부분의 분리균주가 aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase 생성능, indole-3-acetic acid 생성능 및 질소 고정능을 갖고 있는 것으로 나타났으며, 이러한 특성은 식물이 흔히 노출될 수 있는 환경 스트레스 조건 하에서 스트레스 에틸렌의 농도를 감소시킴으로써 뿌리 발달 및 성장, 그리고 작물의 생산성에 긍정적인 영향을 줄 것으로 판단된다. 그리고 분리균주의 인산, 규소, 탄산칼슘, 아연 가용화능 등을 확인한 결과, 일부 분리균주들의 미네랄 가용화능을 확인하였으며, 이들 분리균주를 식물 생장 시에 접종한다면 식물 생장에 필요한 영양분을 식물이 흡수할 수 있는 이용가능한 형태로 변환시켜 식물의 생장에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 항진균 활성, 식물생장촉진 활성 및 미네랄 가용화능의 결과를 통해 분리균주 18종의 biocontrol agent로서의 이용가능성을 제시하고자 한다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제34권6호
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• pp.555-566
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• 2018

Two rhizobacteria Bacillus aryabhattai H26-2 and B. siamensis H30-3 were evaluated whether they are involved in stress tolerance against drought and high temperature as well as fungal infections in Chinese cabbage plants. Chinese cabbage seedlings cv. Ryeokgwang (spring cultivar) has shown better growth compared to cv. Buram-3-ho (autumn cultivar) under high temperature conditions in a greenhouse, whilst there was no difference in drought stress tolerance of the two cultivars. In vitro growth of B. aryabhattai H26-2 and B. siamensis H30-3 were differentially regulated under PEG 6000-induced drought stress at different growing temperatures (30, 40 and $50^{\circ}C$). Pretreatment with B. aryabhattai H26-2 and B. siamensis H30-3 enhanced the tolerance of Chinese cabbage seedlings to high temperature, but not to drought stress. It turns out that only B. siamensis H30-3 showed in vitro antifungal activities and in planta crop protection against two fungal pathogens Alternaria brassicicola and Colletotrichum higginsianum causing black spots and anthracnose on Chinese cabbage plants cv. Ryeokgwang, respectively. B. siamensis H30-3 brings several genes involved in production of cyclic lipopeptides in its genome and secreted hydrolytic enzymes like chitinase, protease and cellulase. B. siamensis H30-3 was found to produce siderophore, a high affinity iron-chelating compound. Expressions of BrChi1 and BrGST1 genes were up-regulated in Chinese cabbage leaves by B. siamensis H30-3. These findings suggest that integration of B. aryabhattai H26-2 and B. siamensis H30-3 in Chinese cabbage production system may increase productivity through improved plant growth under high temperature and crop protection against fungal pathogens.

• 한국양식학회지
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• 제22권1호
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• pp.105-111
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• 2009

본 연구는 rotifer가 가진 소화효소환성과 영양적인 측면에서 자어의 소화력을 평가하기 위한 실험을 하였다. 그래서 rotifer의 소화력을 증가시켜 주기 위해 배양수에 starch를 첨가하여 rotifer (starch-rotifer)의 소화효소 활성을 향상시켰으며 지질 영양강화 rotifer (CE-rotifer)와 비교하여 넙치자어를 이용하여 먹이효율 실험을 하였다. 이들 rotifer의 소화효소 (lipase 제외), 총 단백질, 필수아미노산 총량, 필수아미노산(methionin과 phenylalanine)에서 starch-rotifer가 높게 나타났다. 하지만 총지질, 지질 클래스(sterol 제외)및 DHA, EPA와 같은 지방산은 CE-rotifer에서 높게 나타났다. 그러나 sterol과 ST/TG 비는 starch-rotifer에서 유의적으로 높게 나타났다P<0.05). 이 두 가지 rotifer를 공급받은 넙치자어는 부화 후 6일까지 체장과 체중에서 $3.72{\sim}3.79\;mm$와 $32.9{\sim}37.8\;mg$/larva의 범위로 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 그러나 부화 후 12일째는 CE-넙치에서 starch-넙치가 보다 높은 $5.94{\pm}0.249\;mm$, $144.0{\pm}23.86\;mg$/larva 및 $26.2{\pm}2.13%$의 생존율을 보였다. 이들 두 rotifer를 공급받은 넙치자어의 가수분해 효소 활성은 부화 후 5일째 acidic -amylase, neutral -amylase, TG-lipase, lysozyme 및 acidic Phosphatase에서 starch-넙치에서 유의적으로 높게 조사되었으나, 부화 후 11일째는 CE-넙치의 neutral $\alpha$-amylase, three pretenses, two phosphatases에서 starch-넙치보다 유의적으로 높은 활성을 보였다. 결과적으로 넙치자어는 부화 후 6일까지 영양강화 rotifer를 공급하는 것보다 소화효소 활성을 향상시킨 먹이를 공급하는 것이 자어의 소화력 측면에서 유익하며, 이후 소화기관의 발달로 영양의 흡수가 원활해져서 영양강화 효과가 자어의 성장으로 나타났다고 판단된다. 따라서 이후 소화효소활성과 영양의 측면에서 부화 후 6일 이후에 대한 상세한 고찰이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국어병학회지
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• 제18권1호
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• pp.67-80
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• 2005

미꾸라지 (mudloach, Misgunus mizolepis)의 간으로부터 클로닝한 phosphoinositide-specific phospholipase C$\delta$ (ML-PLC$\delta$)를 대장균 (E. coli)에서 과발현시켜 만든 재조합 ML-PLC$\delta$와 미꾸라지 간 조직으로부터 직접 정제한 ML-PLC$\delta$의 생화학적 특성을 비교분석하였다. 우선, pET28a vector (Novagen)를 이용하여 E. coli BL21(DE3)에서 과발현된 재조합 ML-PLC$\delta$은 $Ni^{2+}$-NTA affinity 크로마토그래피 및 gel filtration 칼럼에 의해서 정제되었다. 미꾸라지 간 조직으로 ML-PLC$\delta$는 open heparin 칼럼 및 분석용 heparin 칼럼등을 통하여 부분 정제하였다. 두개의 재조합 및 wild ML-PLC$\delta$는 phosphatidylinositol 4,5-bis-phosphate ($PIP_2$)에 대한 농도 의존적 PLC 활성을 보여주었고, 그 활성은 포유류 PLC$\delta$ 효소와 유사하게 칼슘 농도에 의존적인 활성을 나타내었다. 재조합 및 wild ML-PLC$\delta$는 각각 pH 7.0 및 7.5에서 가장 큰 PI-가수분해 활성을 나타낸다는 사실을 알 수 있었다. 게다가, 재조합 및 wild ML-PLC$\delta$는 sodium doecylcholate (SDC) 및 phosphatidylethanolamine (PE), phosphatidylcholine (PC)와 같은 지질류에 대하여 농도의존적인 활성을 나타내나, spermine과 같은 polyamine류의 존재하에서는 농도 의존적으로 PLC 활성이 감소됨을 알 수 있었다. 미꾸라지 각 기관들의 ML-PLC$\delta$의 발현양상 및 양등을 측정하여 보았을 때 ML-PLC$\delta$는 포유류 PLC$\delta$와 마찬가지로 다양한 형태의 PLC$\delta$가 존재함을 알 수 있었다. 이와 같은 결과들로 미루어서 미꾸라지로부터 얻은 ML-PLC$\delta$는 포유류의 PLC$\delta$ isozymes과 유사한 형태의 생화학적 특성을 가지나, 포유류 PLC$\delta$1과 PLC$\delta$3 isozyme의 생화학적 특성을 함께 가짐을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.18-24
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• 2012

최근의 식량자원과 충돌의 우려가 있는 전분질계 에탄올 생산에 문제점이 대두되고 있고, 기존의 화석에너지를 대신할 새로운 재생가능 에너지개발에 대한 요구가 지속적으로 증가하면서 새로운 에너지 자원으로서 셀룰로오즈 계열 바이오매스가 지속적인 주목을 받고 있다. 하지만 지난 수십 년 간의 연구에도 불구하고 셀룰로오직 에탄올이 가격 경쟁력을 가지지 못하는 이유는 셀룰로오스 계열 바이오매스의 구성성분인 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌의 분리과정이 어렵고, 전처리 과정 중 생산되는 부산물질에 의한 당화 및 발효율이 낮다는 점과, 당화를 위해 다량의 효소가 필요하고 가격이 비싸다는 점이다. 바이오 에탄올 생산을 위한 전처리 공정 기술을 상용화 단계까지 효율적이고, 경제적으로 구축하기 위해서는 경제성이 확보되고 원천 기술 적용이 가능한 바이오매스의 선정과 더불어 기존 기술들의 문제점을 파악, 극복하면서 전체 생산 수율을 높이는 동시에 에너지 저감형태의 새로운 전처리 공정 기술 개발이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 문제 점을 해결하기 위해 이전부터 많은 연구가 이루어진 농업 부산물 계열의 볏짚과 그 특성이 비슷할 것으로 보이는 보릿짚을 바이오매스로 선택하여 보편적으로 이용되고 있는 염기 전처리를 적용하여 그 특성에 대하여 파악해 보고자 하였다. 보릿짚은 볏짚과 비교하였을 때 셀룰로오스와 리그닌의 함량이 각각 41.60%와 17.56%로 그 함량이 비슷하게 나타났고 가축 사료로 사용되고 있는 볏짚에 비해 수급단가 또한 상대적으로 낮아 매우 경제적인 바이오매스로 보여진다. 보릿짚을 이용한 암모니아 침지 반응을 통한 볏짚과의 비교에서는 암모니아 농도; 15%, 반응온도; $60^{\circ}C$ 반응시간; 24hr의 조건에서 전처리 후 리그닌 제거율 29.09%, 가수분해도 64.78%(16.01 g/L), 에탄올 수율 56.50%(8.65 g/L)로 나타나 볏짚에 비해 그 효과가 낮은 것으로 나타났지만 암모니아에 의한 전처리에 상당한 효과가 있는 것으로 보여진다. NaOH 침지 반응은 NaOH 농도; 2%, 반응온도; $85^{\circ}C$, 반응시간; 1hr 동안 반응하여 볏짚과 암모니아 침지 반응에 대한 비교를 통해 그 특성을 파악하였다. NaOH 침지 반응 후 보릿짚의 상대적인 리그닌 제거율; 24.15%, 가수분해도; 58.40%(15.39 g/L), 에탄올 수율 52.56%(8.35 g/L)의 결과를 얻어, 보릿짚이 암모니아를 이용한 전처리와 NaOH를 이용한 전처리 즉 염기 용매를 이용한 전처리에 있어 효과적인 리그닌 제거가 가능한 것으로 결론 지을 수 있고 본 연구 결과를 바탕으로 차 후 NaOH와 암모니아 침지 반응 및 침출 반응의 최적화 연구를 통해 각 전처리의 최적화 조건을 설정할 수 있을 것으로 보인다.