• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권3호
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• pp.371-377
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• 2012

The present study describes medium-chain-length polyhydroxyalkanoates (mcl-PHAs) production by the Pseudomonas Gl01 strain isolated from mixed microbial communities utilized for PHAs synthesis. A two-step fed-batch fermentation was conducted with glucose and waste rapeseed oil as the main carbon source for obtaining cell growth and mcl-PHAs accumulation, respectively. The results show that the Pseudomonas Gl01 strain is capable of growing and accumulating mcl-PHAs using a waste oily carbon source. The biomass value reached 3.0 g/l of CDW with 20% of PHAs content within 48 h of cultivation. The polymer was purified from lyophilized cells and analyzed by gas chromatography (GC). The results revealed that the monomeric composition of the obtained polyesters depended on the available substrate. When glucose was used in the growth phase, 3-hydroxyundecanoate and 3-hydroxydodecanoate were found in the polymer composition, whereas in the PHAs-accumulating stage, the Pseudomonas Gl01 strain synthesized mcl-PHAs consisting mainly of 3-hydroxyoctanoate and 3-hydroxydecanoate. The transcriptional analysis using reverse-transcription real-time PCR reaction revealed that the phaC1 gene could be transcribed simultaneously to the phaZ gene.

• KSBB Journal
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• 제31권1호
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• pp.58-65
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• 2016

In this study, Arthrobacter scleromae SYE-3, which was isolated from indigenous plant in a subtropical region, Neigeria, with plant growth promoting activity was evaluated to determine the optimal culture condition. A bacterial strain SYE-3 had the IAA productivity ($89.15{\pm}0.36mg/L$) and ACC deaminase activity ($0.20{\pm}0.06$ at 72 hours). Also, optimal culture conditions such as temperature and pH of strain SYE-3 were $20^{\circ}C$ and 10 in LB medium, respectively. Strain SYE-3 had up to 3% salt tolerance in the LB medium. Plant growth promoting ability of strain SYE-3 using yam (Dioscorea japonica Thunb.) was evaluated. As a result, strain SYE-3 had showed very powerful effect on the increase of the shoot length and root biomass of yam (190.0% and 282.41% increase for 112 days, respectively). These results indicated that Arthrobacter scleromae SYE-3 can serve as a promising microbial resource for the biofertilizers of subtropical crops.

• 한국농공학회논문집
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• 제63권3호
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• pp.35-45
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• 2021

Digestate or slurry produced from anaerobic digestion is mostly applied to crop lands for its disposal and recovering nutrients. However, minimizing nitrogen losses following field application of the digestate is important for maximizing the plant's nitrogen uptake and reducing environmental concerns. This study was conducted to assess the effects of three different biogas digestate application techniques (sawdust mixed with digestate (SSD), the hole application method (HA), and digestate injected in the soil (SD)) on nitrate leaching potential in the soil. A pot laboratory experiment was conducted at room temperature of 25 ± 2 ℃ for 107 days. The experimental results showed that sawdust application method turned out to be appropriate for quick immobilization of surplus N in the form of microbial biomass N, reflecting its lower total nitrogen and NH₄-N contents and low pH. The NH₄-N and total nitrogen fate in the soil fertilized with manure showed no statistically significant (p > 0.05) differences between the different methods applied during the incubation time under room temperature. In contrast, NO₃-N concentration indicates significant reduction in sawdust treatment (p < 0.05) compared to the control and other application methods. However, the soil sawdust mixed with digestate was more effective than the other methods, because of the cumulative labile carbon contents of the amendment, which implies soil net N immobilization.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권5호
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• pp.650-658
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• 2010

시설재배지의 경우 휴작기간 동안 녹비작물의 활용가능성이 높을 것으로 판단된다. 본 연구는 녹비작물이 시설재배지에서의 양분공급 및 토양질 개선에 미치는 영향을 평가하고자 두과 (헤어리베치, 크림손클로버) 및 화본과 (호밀, 수수, 수단그라스) 녹비작물을 재배 후 토양과 혼합하였으며, 무기질소 공급능과 생물적 지표로써 토양 탄수화물, 미생물활성 및 부식함량의 경시적 변화를 측정하였다. 관행구의 무기태 질소함량은 전 기간 비슷한 수준을 유지하였으나 녹비작물을 처리한 토양에서는 토양처리 후 4주까지 무기태질소 함량이 지속적으로 증가하였고, 특히 수단그라스에서 무기태질소 함량이 두드러지게 증가하였다. 녹비작물 처리 후 토양 중 수용성 당은 두과 녹비작물 처리 후 서서히 증가하기 시작하여 7주 경에 가장 높았으며 이후 서서히 감소하는 경향이 나타났다. 반면 화본과 녹비작물 처리 후 수용성 당이 빠르게 증가하여 처리 후 4주 경에 최대치에 도달한 후 감소하는 양상이 나타났다. 토양 내의 부식산 (humicacid)은 아무것도 첨가하지 않은 관행구와 녹비처리 초기에는 비슷한 수준으로 낮았으나 녹비처리 후 4주 정도 시간이 경과하면서 녹비작물의 부숙에 의해 형성된 부식산이 점점 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 양이온과 결합하여 물에 잘 용해되는 염을 만드는 fulvic 산에서도 작물 간 차이는 있었지만 부식산의 함량 변화와 비슷한 경향이었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.235-244
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• 2005

본 연구는 국가하천인 오산천에서 수행되었으며, 하천의 자정기능을 증대시키기 위해 부착미생물군집을 중심으로 하천에서 거동을 정량적으로 조사하였다. 하천현장에서 장기간에 걸친 모니터링을 통해 다음과 같은 결과를 도출하였다. 부착미생물군집의 현존량은 소보다는 여울구간에서 더 높았으며, 여울구간에서도 흐름 유속이 상대적으로 빠른 급여울지역에서 더 많았다. 또한, 부착미생물군집이 하상기질에 부착하는 초기에는 빠른 유속이 부착미생물군집의 증식에 부정적으로 작용하지만, 부착미생물군집이 기질에 적응하여 증식하게 되는 중${\cdot}$후반기에는 유속이 오히려 증식을 돕는데 긍정적으로 작용하였다. 강우, 댐이나 저수지 방류와 같은 외부압력에 의해 교란이 발생하였을 때, 흐름의 세기와 외부압력의 형태에 따라 탈리되는 정도가 서로 다르고, 부착미생물군집 전량이 탈리되지 않기 때문에 회복속도는 비교적 빠른 것으로 관측되었다. 따라서 본 연구를 통해서 부착미생물군집은 하천의 자정작용에 부정적 혹은 긍정적으로 작용하는 것을 알 수 있었다. 따라서 하천의 자정작용을 향상시키기 위해서는 그 하천의 수질특성에 적합한 하상형태가 적용되어야 하며, 각 구간에 적합한 하도구조물을 설치하여 각 구간별 정화작용을 극대화 시킬 수 방법이 모색되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권1호
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• pp.15-24
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• 2005

Enterobacter intermedium은 호기조건에서 glucose를 gluconic acid로 이를 다시 2-ketogluconic acid로 산화시킨다. 리터당 22.5 g의 glucose와 8.3 g gluconic acld, 그리고 40 g 인광석을 포함한 배지에서 배양 10일 후 $1028mg\;L^{-1}$ 의 수용성 인산이 얻어졌으며, 이 배양액을 인산생물비료로 사용하였다. E. intermedium에 의해 인광석이 용해된 인산생물비료를 평가하기 위하여 다섯 가지 처리구가 사용되었다 (PBF1/3, PBF2/3, PBF3/3, BP 그리고 MF). MF와 BP처리구에서는 인산비료가 10a당 $5.9kg\;P_2O_5$ 기준으로 시용되었으나, PBF1/3, PBF2/3 그리고 PBF3/3처리구는 10a당 $5.9kg\;P_2O_5$ 에 해당하는 인산량의 1/3, 2/3, 3/3에 해당하는 인광석 용해 배양액이 각각 시용되었다. 상추 정식 후 20일, 35일 그리고 50일 후에 성장요소, biomass, 토양효소 활성 그리고 토양 화학성이 분석되었다. 근권의 dehydrogenase 활성과 유효인산농도가 인산생물비료 (PBF1/3, PBF2/3 그리고 PBF3/3)처리구에서 BP 및 MF처리구에 비해 일반적으로 높았다. 토양 미생물 blomass는 생육초기에 BP 및 MF처리구에 비해 PBF3/3처리구에서 매우 높았다. 모든 결과를 고려할 때, PBF2/3처리구에서는 MF처리구와 비교하여 생체중이 23% 증가하고 인산흡수가 50% 증가하였다. 즉, 인산생물비료는 무기인산비료의 대용으로 사용 가능성을 나타내었다.

• KSBB Journal
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• 제24권6호
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• pp.527-532
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• 2009

본 연구에서는 바이오 에탄올 생산을 위한 보릿짚의 전처리에 ethanosolv 방법을 적용하여 그 타당성을 조사하였다. 리그닌제거율은 처리 온도와 시간에 따라 증가 하였으며 $180^{\circ}C$, $200^{\circ}C$에서 거의 38%정도의 비슷한 제거율을 보였는데 비용절감 등의 부분을 감안할 때 $180^{\circ}C$, 120 min가 적정조건이라는 결론을 얻었다. ethanosolv 전처리 효과를 증대시키기 위하여 2단계의 전처리 방법을 적용하였다. 볶은 후 ethanosolv 한 보릿짚의 경우 리그닌 제거율은 35%정도로 그렇지 않은 경우와 거의 유사하여 볶음이 리그닌제거율에 큰 영향을 미치지 않음을 확인 할 수 있었다. XRD분석을 통하여 전처리 시간과 온도가 증가할수록 결정성은 감소하였다. 볶은 후 ethanosolv 한 것과 ethanosolv 단독 처리한 보릿짚 사이의 결정성은 미소하지만 물리적 변형을 한 단계 더 겪은 볶은 보릿짚이 전체적으로 낮게 나타났다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.59-69
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• 2003

제주도 남부해역의 미세생물 먹이망 구조에 관한 연구의 일환으로써 부유성 유종섬모충(tintinnids)과 빈섬모충(aloricate oligotrichs)의 종 조성과 생물량의 계절 변화 특성에 대하여 중문주변해역의 6개 정점에서 1998년 7월부터 2000년 6월까지 매월 조사를 실시하였다. 조사기간 동안 출현한 유종섬모충은 총 39종으로 세포수 범위는 100~5,400 cells. 1$^{-1}$(평균 314 cells . 1$^{-1}$) 이었고 가을철과 겨울철에는 외양성 종류가 주로 우점하였으며 봄철과 여름철은 외양성 보다 연안성 종류가 우세하였다. 빈섬모충은 총 15종이 동정되었고 세포수 범위는 140~21,000 cells.1$^{-1}$(평균 2,356 cells.1$^{-1}$)로써 Strombidium속의 종들이 전 계절에 걸쳐 우점하였다. 계절에 따른 종 다양성과 생물량 변화는 유종섬모충의 경우 차이가 컸지만 빈섬모충은 큰 차이가 없었다. 유종섬모충의 계절별 수괴지표 특성은 연구 해역의 해양환경변화에 따라 영향을 받고 있었으나 빈섬모충은 특이한 수괴지표 특성을 보이지 않았다. 해역별로 보면 외해역 보다는 해안역에서 세포수가 높았고 종 다양성도 높았다 섬모충의 총 탄소량의 범위는 0.01~136.06 $\mu\textrm{g}$C.1$^{-1}$(평균 5.01 $\mu\textrm{g}$C.1$^{-1}$)로 탄소량과 세포수의 월별 변동이 반드시 일치하지는 않았다. 유종섬모충과 빈섬모충의 수심별세포수 분포는 모두 20 m층에서 가장 높았고 수직분포의 경향도 비슷하였으며, 엽록소 a 량의 수직분포와도 일치하고 있어 식물플랑크톤과 섬모충은 피식과 포식의 상관성을 보이고 있었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권3호
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• pp.163-170
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• 2019

신설 제방의 사면 안정화를 위해 사용하는 토목 자재는 완공 이후 유입되는 식생의 종류 및 생장에 큰 영향을 미친다. 최근 미생물 유래 베타글루칸과 잔탄검 계열 바이오폴리머가 식물의 생육을 촉진시킬 수 있는 새로운 친환경 제방 사면 안정화 물질로 주목 받고 있다. 본 연구는 바이오폴리머 신소재의 생태성 평가를 목적으로, 특히 생태계 내에서 다수를 차지하는 우점 식물종들이 생태계의 특성을 크게 좌우하는 점에 주목하여, 바이오폴리머 신소재가 국내 하천에서 흔히 발견되는 자생 초본 식물 8종과 녹화용 식물 2종의 발아 및 생육에 미치는 영향을 시험하였다. 시험 식물종들의 종자 발아율은 바이오폴리머가 혼합된 토양의 영향을 받지 않았다. 반면 식물 생육은 바이오폴리머가 혼합된 토양에서 증가하였는데, 특히 돌피의 경우 약 2배정도의 총 생물량이 증가하였다. 식물 뿌리의 생육이 증가하는 경향을 보였고, 잎의 건중량 대비 엽면적이 증가하였다. 뿌리의 생육 증진과 잎의 건중량 대비 엽면적 증가가 환경 스트레스에 적응된 식물종들의 대표적 기능 형질인 점을 감안하면, 제방 사면에 처리된 바이오폴리머 신소재는 국내 하천 우점종들의 생육 및 환경 스트레스 저항성을 높일 것으로 예측된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.89-91
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• 2000

Polynuclear aromatic hydrocarbon (PAH) compounds are highly carcinogenic chemicals and common groundwater contaminants that are observed to persist in soils. The adherence and slow release of PAHs in soil is an obstacle to remediation and complicates the assessment of cleanup standards and risks. Biological degradation of PAHs in soil has been an area of active research because biological treatment may be less costly than conventional pumping technologies or excavation and thermal treatment. Biological degradation also offers the advantage to transform PAHs into non-toxic products such as biomass and carbon dioxide. Ample evidence exists for aerobic biodegradation of PAHs and many bacteria capable of degrading PAHs have been isolated and characterized. However, the microbial degradation of PAHs in sediments is impaired due to the anaerobic conditions that result from the typically high oxygen demand of the organic material present in the soil, the low solubility of oxygen in water, and the slow mass transfer of oxygen from overlying water to the soil environment. For these reasons, anaerobic microbial degradation technologies could help alleviate sediment PAH contamination and offer significant advantages for cost-efficient in-situ treatment. But very little is known about the potential for anaerobic degradation of PAHs in field soils. The objectives of this research were to assess: (1) the potential for biodegradation of PAH in field aged soils under denitrification conditions, (2) to assess the potential for biodegradation of naphthalene in soil microcosms under denitrifying conditions, and (3) to assess for the existence of microorganisms in field sediments capable of degrading naphthalene via denitrification. Two kinds of soils were used in this research: Harbor Point sediment (HPS-2) and Milwaukee Harbor sediment (MHS). Results presented in this seminar indicate possible degradation of PAHs in soil under denitrifying conditions. During the two months of anaerobic degradation, total PAH removal was modest probably due to both the low availability of the PAHs and competition with other more easily degradable sources of carbon in the sediments. For both Harbor Point sediment (HPS-2) and Milwaukee Harbor sediment (MHS), PAH reduction was confined to 3- and 4-ring PAHs. Comparing PAH reductions during two months of aerobic and anaerobic biotreatment of MHS, it was found that extent of PAHreduction for anaerobic treatment was compatible with that for aerobic treatment. Interestingly, removal of PAHs from sediment particle classes (by size and density) followed similar trends for aerobic and anaerobic treatment of MHS. The majority of the PAHs removed during biotreatment came from the clay/silt fraction. In an earlier study it was shown that PAHs associated with the clay/silt fraction in MHS were more available than PAHs associated with coal-derived fraction. Therefore, although total PAH reductions were small, the removal of PAHs from the more easily available sediment fraction (clay/silt) may result in a significant environmental benefit owing to a reduction in total PAH bioavailability. By using naphthalene as a model PAH compound, biodegradation of naphthalene under denitrifying condition was assessed in microcosms containing MHS. Naphthalene spiked into MHS was degraded below detection limit within 20 days with the accompanying reduction of nitrate. With repeated addition of naphthalene and nitrate, naphthalene degradation under nitrate reducing conditions was stable over one month. Nitrite, one of the intermediates of denitrification was detected during the incubation. Also the denitrification activity of the enrichment culture from MHS slurries was verified by monitoring the production of nitrogen gas in solid fluorescence denitrification medium. Microorganisms capable of degrading naphthalene via denitrification were isolated from this enrichment culture.