• The Korean Journal of Ecology
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• 제21권5_2호
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• pp.575-583
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• 1998

Physicochemical factors, microbial population size and the properties of the bacterial isolates were assessed to find out the nature of soil ecosystem of Mt. Paektu. Samples were obtained from the surface layer of soils on which specific plant community is developed. Average content of moisture, organic matter and avaiable phosphate of the soils were 21.6%, 17.3% and 2.48mg/100g, respectively. These values were similar to those of developing forest soils, but were slightly lower than those of climax ecosystem such as Piagol in Mt. Chiri. The population size of soil bacteria ranged from 2.7 to $202.5{\times}10^5$ CFU/g.dry soil, and the size is somewhat dependent on the content of moisture and oranic matter of the forest soil. A large number of bacteria was able to decompose macromolecules such as starch, elastin and gelatin. While the distribution rate of resistant bacteria to antibiotics was high, that to toxic chemicals was low. This means that the competition between microorgani는 predominate over the interference with artificial behaviour such as spread of pesticides in the surveyed region. Bacterial species composition of each soil was comparatively simple. Pseudomonas, Agrobacterium, Flavobacterium and Xanthomonas which are Gram-negative short rods were widely distributed in the forest soils. The endospore forming Bacillus species were also main constituents of the soil microflroa. any one of the strains was not identified as Azospirillum or Micrococcus which are known to be one of major constituents of the forest soil. for the correct identification of isolates chemotaxonomic studies will be proceeded, and the strains are to be stored in the Type collection Center.

• Food Science and Biotechnology
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• 제14권3호
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• pp.420-423
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• 2005

Effects of Dasom Valley and Bora Valley on fecal microflora, fecal moisture, and fecal pH of twelve healthy human volunteers were investigated. Numbers of Bifidobacterium, Clostridium perfringens, Escherichia coli, and Lactobacillus of control group were $9.24{\pm}0.63$, $4.44{\pm}1.21$, $7.75{\pm}0.38$, and $6.98{\pm}0.81$ (Log CFU/g wet feces), respectively. During administration of Dasom Valley, numbers of Bifidobacterium and Lactobacillus were $10.70{\pm}0.44$ and $8.84{\pm}0.77$, whereas those of C. perfringens and E. coli were $2.96{\pm}1.50$ and $6.69{\pm}0.29$, respectively. Administration of Dasom Valley significantly increased growth responses of beneficial bacteria, Bifidobacterium and Lactobacillus, whereas those of harmful bacteria, C. perfringens and E. coli, significantly decreased. Moisture content of feces increased and fecal pH decreased with intake of Dasom Valley. Intake of Bora Valley slightly increased numbers of Bifidbacterium and Lactobacillus and slightly decreased those of C. perfringens and E. coli. Results indicate Dasom Valley has greater intestinal-modulating effect than Bora Valley and Atlantic. Daily intake of Dasom Valley may normalize disturbed physiological functions, resulting in improvement of growth and composition of microbial community within intestinal tract.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권10호
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• pp.1292-1298
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• 2022

Soil autotrophic bacterial communities play a significant role in the soil carbon (C) cycle in paddy fields, but little is known about how rhizosphere soil microorganisms respond to different long-term (35 years) fertilization practices under double rice cropping ecosystems in southern China. Here, we investigated the variation characteristics of rhizosphere soil RubisCO gene cbbL in the double rice ecosystems of in southern China where such fertilization practices are used. For this experiment we set up the following fertilizer regime: without any fertilizer input as a control (CK), inorganic fertilizer (MF), straw returning (RF), and organic and inorganic fertilizer (OM). We found that abundances of cbbL, 16S rRNA genes and RubisCO activity in rhizosphere soil with OM, RF and MF treatments were significantly higher than that of CK treatment. The abundances of cbbL and 16S rRNA genes in rhizosphere soil with OM treatment were 5.46 and 3.64 times higher than that of CK treatment, respectively. Rhizosphere soil RubisCO activity with OM and RF treatments increased by 50.56 and 45.22%, compared to CK treatment. Shannon and Chao1 indices for rhizosphere soil cbbL libraries with RF and OM treatments increased by 44.28, 28.56, 29.60, and 23.13% compared to CK treatment. Rhizosphere soil cbbL sequences with MF, RF and OM treatments mainly belonged to Variovorax paradoxus, uncultured proteobacterium, Ralstonia pickettii, Thermononospora curvata, and Azoarcus sp.KH33C. Meanwhile, cbbL-carrying bacterial composition was obviously influenced by soil bulk density, rhizosphere soil dissolved organic C, soil organic C, and microbial biomass C contents. Fertilizer practices were the principal factor influencing rhizosphere soil cbbL-carrying bacterial communities. These results showed that rhizosphere soil autotrophic bacterial communities were significantly changed under conditions of different long-term fertilization practices Therefore, increasing rhizosphere soil autotrophic bacteria community with crop residue and organic manure practices was found to be beneficial for management of double rice ecosystems in southern China.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권7호
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• pp.957-966
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• 2017

Objective: To understand the dynamic structure, function, and influence on nutrient metabolism in hosts, it was crucial to assess the genetic potential of gut microbial community in yaks of different ages. Methods: The denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) profiles and Illumina-based metagenomic sequencing on colon contents of 15 semi-domestic yaks were investigated. Unweighted pairwise grouping method with mathematical averages (UPGMA) clustering and principal component analysis (PCA) were used to analyze the DGGE fingerprint. The Illumina sequences were assembled, predicted to genes and functionally annotated, and then classified by querying protein sequences of the genes against the Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG) database. Results: Metagenomic sequencing showed that more than 85% of ribosomal RNA (rRNA) gene sequences belonged to the phylum Firmicutes and Bacteroidetes, indicating that the family Ruminococcaceae (46.5%), Rikenellaceae (11.3%), Lachnospiraceae (10.0%), and Bacteroidaceae (6.3%) were dominant gut microbes. Over 50% of non-rRNA gene sequences represented the metabolic pathways of amino acids (14.4%), proteins (12.3%), sugars (11.9%), nucleotides (6.8%), lipids (1.7%), xenobiotics (1.4%), coenzymes, and vitamins (3.6%). Gene functional classification showed that most of enzyme-coding genes were related to cellulose digestion and amino acids metabolic pathways. Conclusion: Yaks' age had a substantial effect on gut microbial composition. Comparative metagenomics of gut microbiota in 0.5-, 1.5-, and 2.5-year-old yaks revealed that the abundance of the class Clostridia, Bacteroidia, and Lentisphaeria, as well as the phylum Firmicutes, Bacteroidetes, Lentisphaerae, Tenericutes, and Cyanobacteria, varied more greatly during yaks' growth, especially in young animals (0.5 and 1.5 years old). Gut microbes, including Bacteroides, Clostridium, and Lentisphaeria, make a contribution to the energy metabolism and synthesis of amino acid, which are essential to the normal growth of yaks.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제62권6호
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• pp.801-811
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• 2020

The main objective of this in vitro study was to evaluate red ginseng byproduct (RGP) as a protein resource and its effects on rumen fermentation characteristics, microflora, CO2, and CH4 production in ruminants. Four treatments for in vitro fermentation using buffered rumen fluid over a 48 h incubation period were used: 1, RGP; 2, corn gluten feed (CGF); 3, wheat gluten (WG); and 4, corn germ meal. In vitro dry matter digestibility (IVDMD), in vitro neutral detergent fiber digestibility (IVNDFD), in vitro crude protein digestibility (IVCPD), volatile fatty acids, pH, and ammonia nitrogen (NH3-N) were estimated after 48 h incubation. Gas production was investigated after 3, 6, 12, 24, 36 and 48 h. The CO2 and CH4 were evaluated after 12, 24, 36, and 48 h. A significant difference in total gas production and CO2 emissions was observed (p < 0.01) at all incubation times. CH4 production in RGP were higher (p < 0.05) than that in other treatments but a higher CH4 portion in the total gas production was observed in WG (p < 0.05) at 48 h incubation. The IVDMD, IVNDFD, and IVCPD of RGP was lower than those of other conventional ingredients (p < 0.01). The RGP had the lowest NH3-N value among the treatments (p < 0.01). The RGP also had the lowest total VFA concentration (p < 0.01), but presented the highest acetate proportion and acetate to propionate ratio among the treatments (both, p < 0.01). The abundance of Prevotella ruminicola was higher in RGP than in WG (p < 0.01), whereas RGP has lower methanogenic archaea (p < 0.01). In conclusion, based on the nutritive value, IVDMD, low NH3-N, and decreased methanogenic archaea, RGP inclusion as a protein source in ruminant diets can be an option in replacing conventional feed sources.

• 환경생물
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• 제40권1호
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• pp.54-69
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• 2022

동해 연근해 해역에서 식물플랑크톤 군집의 분포 특성을 파악하기 위해 2018년부터 2020년까지 계절적으로 13개 정점을 대상으로 조사를 실시하였다. 그 결과 동계에는 규조류인 Chaetoceros curvisetus가 최우점종으로 출현하고 있었으며, 동계를 제외한 전 계절에에 미동정 미소편모조류가 우점하는 것으로 나타났다. 식물플랑크톤의 크기별 구성에서도 연간 계절별 평균 범위는 소형 20.6~26.2%, 미소 27.1~35.9%와 초미소 40.8~49.9%를 나타내었다. 성층이 형성되는 시기인 춘계, 하계 및 추계 표층 혼합층 내에서 미소와 초미소식물플랑크톤의 구성비가 높았다. 특히, 하계 표층 수온 상승이 예년에 비해 높아짐에 따라 수괴 안정도는 증가하고 있었으며 이로 인하여 성층이 강화됨에 따라 저층으로부터 표층으로의 영양염 유입이 감소하여 표층 혼합층 내 미소와 초미소식물플랑크톤의 구성비가 77.9%로 가장 높은 특징을 나타내었다. 동해 연근해 해역의 식물플랑크톤 군집의 크기 구조는 상당히 소형화가 진행되었으며, 이로 인하여 복잡한 미세먹이망 구조를 형성하며 상위 소비자 단계로의 총 탄소량 전달을 낮춰 전체적인 생산력은 낮아질 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제42권2호
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• pp.116-124
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• 2006

직접 생균수 측정법(DVC)과 평판계수법(PC)을 이용하여 소나무림과 상수리나무림 토양에 분포하는 세균군집의 정량적 평가를 실시한 결과, DVC법에 의해 계수된 생균수에 대해 평판법에 의해 계수된 생균수 1% 미만으로 나타났다. 이상의 결과로부터 산림토양 내에 평판배양법으로는 배양이 곤란한 난배양성(viable but non culturable; VBNC) 세균이 99% 이상 존재해 있는 것으로 판단되었다. 이들 VBNC 세균의 군집구조 해석을 위하여 토양으로부터 직접 DNA를 추출하고 16S rDNA-ARDRA 분석을 통하여 계통학적 특성을 검토하였다. 소나무림과 삼수리나무림 토양으로부터 각각 111 clones, 108 clones을 획득하고 HaeIII 절편양상에 따라 30 groups과 26 groups의 ARDRA group으로 분류하였다. 각 ARDRA group으로부터 대표 clone을 선발하여 16S rDNA 염기서 열을 결정한 결과, 소나무림 토양의 경우 ${\alpha}$-proteobacteria (12 clones), ${\gamma}$-proteobacteria (3 clones), ${\delta}$-proteobncteria (1clone), Flexibacter/Cytophaga (1 clone), Actinobacteria (4 clones), Acidobacteria (4 clones), 그리고 Planctomycetes (5 clone)의 7개의 계통군이 확인되었으며, 상수리나무림 토양에서는 ${\alpha}$-proteobacteria (4 clones), ${\gamma}$-proteobacteria (2 clones), Actinobacteria (10 clones), Acidobacteria (8 clones), Planctomycetes (1 clone), 그리고 Verrucomicrobia (1clone)로 6개의 다양한 계통군이 확인되었다. 이상, 소나무림과 상수리나무림 토양 내에 존재하는 99% 이상의 VBNC 세균군집의 대부분은 미배양성 혹은 미동정균으로 계통학적으로 다양한 미지의 미생물로 구성되어 있음이 확인되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권1호
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• pp.53-62
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• 2015

동해 울릉 분지 내 메탄 하이드레이트가 매장된 지역에서 혐기적 메탄 산화와 연관된 미생물 군집 특성을 이해하기 위해 메탄 누출이 있는 대륙사면 정점(UBGH2-3)과 메탄 누출이 없는 분지 정점(UBGH2-10)에서, (1) 퇴적물의 지화학적 성분 및 황산염 환원율을 측정하였으며, (2) 기능성 유전자 분석을 통해 혐기적 메탄 산화 미생물 및 황산염 환원 미생물 군집의 정량 및 다양성 분석을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 황산염-메탄 전이지대(sulfate and methane transition zone, SMTZ)는 UBGH2-3에서 0.5~1.5 mbsf (meters below seafloor), 그리고 UBGH2-10에서는 6~7 mbsf에 분포하는 것으로 나타났다. 두 지역의 SMTZ에서 측정된 황산염 환원율은 UBGH2-3의 1.15 mbsf에서 $1.82nmol\;cm^{-3}d^{-1}$으로 나타났고, UBGH2-10의 SMTZ에서 황산염 환원율은 $4.29nmol\;cm^{-3}d^{-1}$으로 높은 값을 보였다. 총 미생물 16S rRNA gene과 기능성 유전자인 mcrA (methyl coenzyme M reductase subunit A) 및 dsrA (dissimilatory sulfite reductase subunit A)의 정량 PCR 결과 두 정점의 SMTZ 부근에서 상대적으로 높게 검출되었다. 그러나 UBGH2-10지역에서 mcrA 유전자는 SMTZ 아래인 9.8 bmsf에서 가장 높게 검출되었다. mcrA 유전자의 다양성 분석 결과 두 지역의 SMTZ와 그 아래 퇴적층에서 혐기성 메탄산화 고세균(ANME: Anaerobic MEthanothoph) 군집인 ANME-1이 우점하였다. 한편, ANME-2 군집은 메탄 누출이 발생하는 UBGH2-3지역의 2.2 mbsf 층에서만 관찰되었고, 더불어 dsr 유전자 다양성 분석 결과 ANME-2와 컨소시엄을 이루는 Desulfosarcina-Desulfococcus (DSS) 이 나타났다. 본 연구 결과, ANME-1과 ANME-2은 동해 심부 퇴적 환경에서 혐기적 메탄 산화 및 생성 과정에 관여하는 중요한 고세균 군집으로 사료되며, 또한 ANME-2/DSS 컨소시엄은 메탄이 누출되는 지역인 UBGH2-3과 같이 혐기적 메탄 산화가 활발한 곳에서 메탄 거동을 조절하는 중요한 미생물 그룹으로 인식된다.

• 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.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.431-437
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• 2005

1. 고온 CSTR은 비교적 짧은 start-up 기간과 높은 $H_2$ 수율을 나타내었다. $H_2$ 생산속도와 $H_2$ 수율의 안정화를 근거로 판단컨대 start-up 기간은 30일 이내이었으며, 최고 $H_2$ 수율은 2.4 mol $H_2/mol$ glucose이었다. 2. 비교적 긴 HRT와 침전조를 이용한 biomass의 재순환에도 불구하고, 유입 포도당의 농도가 낮아 biomass 농도는 다른 중온 반응기에서 보고된 것에 비해 낮은 편이었다. 3. 운전 초기에 $CH_4$이 발생하였으나 8일 이후부터는 pH를 1.0 이하로 유지하였더니 14일 이후로는 거의 검출되지 않는 것으로 봐서 메탄생성균이 식종균에 남아 있더라도 반응기 운전조건을 통해 $CH_4$ 발생을 억제할 수 있었다. 4. 식종 미생물과 반응기로부터 취한 시료의 DGGE band 패튼이 다른 것으로 보아 고온 CSTR 조건에서 식종된 미생물 군집의 조성이 변화하였음을 알 수 있었다. 5. DGGE 분석결과 초기 43일간의 운전기간 동안에 관찰된 미생물 군집조성은 동적인 변화를 나타내었다. 약 14일부터는 biogas 조성이 거의 일정하였으나 미생물 군집은 동적 변화를 나타내었다. F. gondwanens와 T. Thermoanaerobacterium과 계통발생학적으로 가장 연관이 있는 개체군들이 운전 21일과 41일째에 각각 우점으로 나타났다. 6. 본 연구에서 식종 슬러지를 열처리하는데 사용한 조건은 메탄생성균을 완전히 제거하는데 불충분하다는 것은 운전 초기에 $CH_4$이 biogas에서 검출되었고, 식종 슬러지와 반응기로부터 취한 시료에서 메탄생성균이 가지는 mcrA 유전자가 PCR로 증폭되었으므로 알 수 있었다. 7. 메탄생성균의 주요 목에 특이적인 primers를 사용하여 PCR을 실시한 결과 식종슬러지에 있는 메탄생성균들은 주로 Methanosarcinales와 Methanomicrobiales 목에 속하였으며, $CH_4$이 발생했던 때의 반응기에 있는 메탄생성균들은 주로 Methanobacteriales 목에 해당되는 것으로 나타났다.