• 한국토양비료학회지
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• 제46권2호
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• pp.122-128
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• 2013

본 연구는 제주지역 농경지 이용유형과 토양특성별 미생물체량과 탈수소효소활성을 평가 하고자 수행하였다. 제주지역 밭(50), 과수원(50), 논(30), 시설재배(30) 토양을 3월에 채취 후 토양화학성과 탈수소효소활성, 미생물체량을 분석하였다. 밭 토양의 평균 pH는 6.3이었고 과수원, 시설재배지 토양은 조사지점간에 화학성분 함량의 차이가 크게 나타났다. 돈분퇴비를 시용하는 감귤재배농가의 토양 내 아연과 구리함량은 증가하는 경향을 보였다. 토양 탈수소효소활성과 미생물체량은 농경지 이용유형에 상관없이 비화산회 토양이 화산회토양보다 높았다. 탈수소효소활성은 밭 토양이 과수원, 논, 시설재배지 토양보다 2-4배 이상 높았고 비화산회토의 밭토양은 38.7 ug TPF $24^{h-1}g^{-1}$를 나타냈다. 미생물체량은 시설재배지 토양이 가장 많았으며 시설재배지 비화산회토양은 216.8 $mg\;kg^{-1}$였다. 시설재배지의 비화산회토양은 탈수소효소활성과 토양유기물($R^2$=0.59), 아연($R^2$=0.65), 구리($R^2$=0.66)의 함량간에 높은 정의 상관관계를 보였다. 화산회토의 밭토양은 유기물함량과 탈수소효소 활성간에 높은 부의상관관계($R^2$=0.57)를 나타냈다.

• 미생물학회지
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• 제29권6호
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• pp.371-379
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• 1991

Effects of freshwater red tide of Peridinium bipes (dinoflagellate) in August of 1991 on the carbon flux through the microbial loop were studied in Soyang Reservoir. Chlorophyll a and primary production, bacterial production in red tide area were 22, 18 and 400 times higher, respectively, than other sites. Phytoplandton biomass comprised 97% and 20% of food source of zooplankton grazing within and without red tide, respectively. The percent bacterial production supported by phytoplankton exudate was 14% within red tide and >100% without red tide. In laboratory experiments, more than 85% organic carbon of Peridinium biomass was released or degraded by heterotrophic bacteria within 14 days. As results of red tide of Peridinium with sudden influx of organic carbon in water column, the main food source of zooplankton and dependency of bacteria on phytoplankton exudate were changed. Therefore, the relative importance of microbial loop to grazing food web was changed.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권4호
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• pp.239-246
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• 2003

경지이용이 토양 화학성과 미생물 군집상에 어떠한 영향이 있는지 경지 및 미경지 토양을 채취하여 토양지방산, 미생물밀도 및 미생물체량간(biomass C)의 관계를 조사하였다. 경지와 미경지 토양의 pH는 큰 차이가 없었지만, 전기전도도 (EC), 유기물, 유효인산 및 치환성 양이온 함량은 미경지 토양에 비해 경지토양에서 높았다. 훈증추출법에 의해 측정된 미생물체량과 지방산 총 함량간에는 유의한 정의 상관관계가 있었다 ($r^2=0.557$, n=18, p<0.01). 세균, 방선균, 사상균, 원생동물을 나타내는 지표성 지방산 함량은 경지토양에서 높은 경향을 보였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제26권6호
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• pp.902-910
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• 2012

한반도 낙엽활엽수림에서 멧돼지(Sus scrofa coreanus Heude)는 그 수효가 날로 증가하고 있으며 그들의 임상 교란은 광범위하게 일어나고 있다. 본 연구는 멧돼지의 임상을 파헤치는 교란이 토양생태계의 기능에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 환경부 장기생태연구지소인 점봉산 지역에서 미생물량 C와 토양 효소의 활성 측정을 실시하였다. 멧돼지에 의해 생성된 교란지형은 표층토양과 하층토양이 섞인 흙더미와 파인 구덩이의 노출된 바닥 2종류로 구분하였고, 인근의 교란을 받지 않은 지역을 대조구로 설정하였다. 토양 유기물 함량은 유기물 함량이 높은 표층의 토양과 하층의 토양이 섞이면서 대조구에서 20.22%로 가장 높은 값이 나타났고, 흙더미와 구덩이의 바닥은 각각 16.91%, 15.52%를 나타내었다. 용적밀도는 구덩이 바닥 토양에서 가장 높은 값을 보였다. 미생물량 C와 토양 $CO_2$의 발생은 교란을 받지 않은 대조구에서 가장 높이 나타났으며 이는 토양의 유기물 함량과 양의 상관관계를 나타내었다. 토양의 cellulase와 invertase의 활성은 미생물량 C와 높은 상관관계를 나타내어 유기물의 함량이 토양 효소 활성에 영향을 미침을 나타내었다. 질산환원효소는 구덩이 바닥 토양에서 가장 높은 값을 나타내었고, 용적밀도와 높은 상관관계를 나타내어 토양 공극이 적은 다소 혐기적 조건에서 그 활성이 높게 나타났다. 본 연구의 결과 멧돼지의 파헤치는 교란은 토양의 물리적 특성을 변화시키고, 토양 효소의 활성에 영향을 미쳤다고 판단된다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-8
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• 2022

This study examined the growth, fatty acid (FA) content, and carotenoids of a newly isolated freshwater microalga, Mychonastes sp. 246, in various culture media. The appropriate temperature and light intensity for culturing Mychonastes sp. 246 were determined as 18℃-22℃ and 200-250 µmol/m²/s using a high throughput photobioreactor. The microalgal cells were cultivated in 0.5 L bubble column photobioreactors using BG11, Bold's Basal media, and f/2 media. According to the growth results of the microalgae, BG11, among the tested media, showed the highest biomass concentrations (3.5 ± 0.1 g/L in 10 d). To enhance the biomass growth of the microalgae, the N:P ratio in BG11 was manipulated from 45:1 to 7:1 based on the stoichiometric cell composition. The biomass concentrations of Mychonastes sp. 246 grown on the manipulated BG11 (MBG) increased to 38% (4.6 ± 0.3 g/L in d) compared with the original BG11 (3.3 g/L). The FA content of the microalgae grown on the MBG was lower (8.4%) than that of the original BG11 (10.1%) while the FA compositions did not exhibit any significant differences. Furthermore, three kinds of carotenoids were identified in Mychonastes sp. 246, zeaxanthin, lutein, and β-carotene. These results suggest an effective strategy for increasing biomass concentrations, FA content, and carotenoids of microalgae by performing a simple N:P adjustment in the culture media.

• 생태와환경
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• 제39권3호통권117호
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• pp.378-389
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• 2006

본 연구는 2005년 4월부터 12월까지 팔당댐과 경안천에서 박테리아와 원생생물 생물량과 개체크기의 계절적 변화와 이에 영향을 미치는 요인들에 대하여 분석하였다. 조사기간 동안 박테리아의 밀도는 팔당댐과 경안천에서 각각 $2.8{\sim}64.6\;{\times}\;10^6$, $6.1{\sim}43.3\;{\times}\;10^6\;cells\;{\cdot}\;mL^{-1}$로서 두 지점에서 비슷한 분포를 보였고, 수온이 높은 여름동안에도 증가하지 않았다. 원생생물의 총생물량은 팔당호 ($12{\sim}73\;{\mu}gC\;{\cdot}\;L^{-1}$)에 비해 경안천 ($26{\sim}169\;{\mu}gC\;{\cdot}\;L^{-1}$)에서 훨씬 높았으며, 평균 세포크기도 경안천에서 크게 나타났다. 원생생물의 총생물량 중에서 HNAN이 전반적으로 가장 큰 비중을 차지하였으나, 팔당댐에서 4, 10, 11월에 경안천에서 6월에는 섬모충류의 비중이 가장 컸다. PNAN은 상대적으로 매우 낮은 생물량을 보였으나 봄과 가을동안에는 높게 나타났다. HNAN은 두 지점에서 모두 3{\sim}7\;{\mu}m$ 크기의 작은 개체들이 우점하였다. HNAN 평균 세포의 크기는 영양염의 농도가 훨씬 높았던 경안천에서 더 크게 나타났다. 섬모충의 세포당 평균 크기는 여름 동안에 작았다. 팔당댐에서 HNAN 생물량은 Chl-a 농도와 상관성이 있었으며, 또한 섬모충류의 생물량과 관련이 높게 나타나 HNAN의 증가가 섬모충류의 높은 생물량으로 연결된 것으로 판단되었다. 경안천에서 PNAN과 HNAN은 Chl-a 농도와 높은 상관성을 보였고, PNAN의 생물량이 증가할수록 HNAN의 생물량도 증가하였다. 섬모충류의 생물량은 다른 생물보다는 영양염 (TN, TP)과 입자성 물질(SS)과 높은 상관성을 보였다. 또한 두 지점 모두에서 원생생물의 생물량은 박테리아 생물량과 밀접한 관계를 보였고, 섬모충류는 박테리아 뿐만 아니라 편모류의 생물량과도 밀접한 관계가 있는 것으로 나타났다. 팔당호 생태계에서 본 연구의 결과가 보여준 microbial loop 구성요인들의 높은 생물량과 이들 간의 밀접한 상관관계는 팔당호 생태계 플랑크톤 먹이망 내에서 microbial loop를 통한 먹이망 기능이 중요함을 시사한다.

• 한국환경생태학회지
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• 제24권4호
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• pp.426-435
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• 2010

본 연구는 사문암 토양의 화학적 성질과 토양미생물량 및 토양효소 등 토양의 생물학적 활성을 대조구의 비사문암 토양과 비교하고, 사문암과 비사문암에서 공통으로 서식하는 새(Arundinella hirta)와 억새(Miscanthus sinensis var. purpurascens)의 낙엽이 입지가 다른 사문암지역과 비사문암 지역에서 분해될 때 분해율의 차이가 어떻게 유발되는지 9개월 동안 야외에서 교차 실험하였다. 사문암 토양은 비사문암 토양에 비하여 높은 pH, 낮은 dehydrogenase 와 urease활성을 나타내었으며 alkaliphosphatase의 활성은 높았다. 두 토양에서 microbial biomass-C와 N의 차이는 유의하지 않았으나 사문암 토양에서 microbial biomass-N함량이 더 높게 나타나 비사문암 토양에서 보다 낮은 토양의 C/N을 나타내는 원인이 되었다. 사문암지역에서의 낙엽분해실험에서는 사문암지역에서 획득한 새와 억새 낙엽이 각각 39.8%, 38.5%의 중량감소를 보였으며, 비사문암 토양에서 획득한 낙엽은 각각 41.1%, 41.7%의 중량감소를 나타내었다. 비사문암지역에서의 낙엽분해실험에서는 사문암낙엽이 46.8%, 42.2% 그리고 비사문암낙엽은 44.8%, 37.4%의 중량감소를 각각 보였다. 이러한 결과는 중금속을 포함하는 토양의 영향보다는 낙엽의 질적 차이가 분해율에 더 큰 영향을 미쳤음을 나타내준다. 일반적으로 낮은 C/N을 갖는 낙엽이 더 빨리 분해된다는 결과와는 달리 낮은 C/N을 갖는 사문암낙엽의 분해가 느린 것은 낙엽에 포함된 중금속의 저해가 낙엽의 C/N이나 lignin/N과 같은 낙엽의 질적 차이에서 유발되는 낙엽분해의 저해보다 큰 영양을 미친다는 결과를 보여주었다. 또한 낙엽분해가 진행되는 동안 낙엽내의 Cr, Ni과 Mg, Fe의 농도는 점차 증가하였으며 이러한 경향은 사문암지역에서 현저하였다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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• pp.12-12
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• 2023

Plant biomass, or lignocellulose, is one of the most abundant natural resources on earth. Lignocellulosic biomass, such as agricultural and forestry residue, serves as a renewable feedstock for microbial cell factories due to its low price and abundant availability. However, the recalcitrance of lignocellulosic biomass requires a pretreatment process prior to microbial fermentation, from which fermentable sugars including xylose and glucose are generated along with various inhibitory compounds. The presence of furan derivatives, such as 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde and 2-furaldehyde (furfural), hampers the microbial conversion of lignocellulosic biomass into value-added commodities. In this study, furfural tolerance was improved by investigating the detoxification mechanism in non-model yeast. The genes encoding aldehyde dehydrogenases were overexpressed to enhance furfural tolerance and resulted in improving cell growth and lipid production that can be converted into biofuel. Taken together, this approach contributes to the understanding of the reducing toxicity mechanism of furfural by the aldehyde dehydrogenases and provides a promising strategy that the use of microorganism as an industrial workhorse to treat efficiently lignocellulosic biomass as sustainable plant derivatives.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제5권4호
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• pp.238-240
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• 1995

A novel and simple purification method for microbial $poly-{\beta}-hydroxybutyrate$ (PHS) was developed. Sodium hydroxide was found to be efficient for digesting cell materials. Initial biomass concentration, NaOH concentation, digestion time, and incubation temperature were optimized. When 40 g/l of biomass was incubated in 0.1 N NaOH at $30^{\circ}C$ for 1 h, PHB purity of 88.4% with a weight average molecular weight ($M_w$) of 770,000 and a polydispersity index (PI) of 2.4 was recovered with a yield of 90.8% from the biomass which initially contained PHB of a $M_w$ of 780,000 and a PI of 2.3.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제50권2호
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• pp.88-96
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• 2007

Organic farming systems based on ecological concepts have the potential to produce sustainable crop yields with no decline in soil and environmental qualities. Recent expansion of sustainable agricultural systems, including organic farming, has brought about need for development of sustainable farming systems based on value judgments for key properties of importance for farming. Chemical and microbiological properties were chosen as indicators of soil quality and measured at soil depth intervals of 5-20 and 20-35 cm in conventional and organic-based apple orchards located in Yeongchun, Gyeongbuk. The orchards were two adjacent fields to ensure the same pedological conditions except management system. Soil pH in organic farming was around 7.5, whereas below 6.0 in conventional farming. Organic farming resulted in significant increases in organic matter and Kjeldahl-N contents compared to those found with conventional management. Microbial populations, biomass C, and enzyme activities (except acid phosphatase) in apple orchard soil of organic farming were higher than those found in conventional farming. Higher microbial quotient ($C_{mic}/C_{org}$ ratio) and lower microbial metabolic quotient for $CO_2(qCO_2)$ in organic farming confirmed that organic farming better conserves soil organic carbon. Biological soil quality indicators showed significant positive correlations with soil organic matter content. These results indicate organic-based farming positively affected soil organic matter content, thus improving soil chemical and biological qualities.