• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권4호
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• pp.369-372
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• 1998

Microbial insecticide formulations were prepared by liquid and semi-solid fermentations using Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki, HL-106 (BTK-HL106), B. thuringiensis subsp. israelensis HL-63 (BTI-HL63) and B. sphaericus 1593 (BS-1593) strains. The liquid fermentation medium contained molasses 2%, dextrose 1.5%, peptone 2%, D-xylose 0.025%, CaCl$_2$ 0.1%, K$_2$HPO$_4$ 0.1%, KH$_2$PO$_4$ 0.1%, MgSO$_4$$.$7H$_2$O 0.03%, FeSO$_4$$.$7H$_2$O 0.002%, ZnSO$_4$$.$7H$_2$O 0.02%. The composition of the semi-solid fermentation medium was rice bran 45.2%, zeolite 31%, yeast powder 0.02%, corn powder 5%, dextrose 3%, lime 0.3%, NaCl 0.06%, CaCl$_2$ 0.02%, and H$_2$O 15.42%. Insecticide formulations produced in the liquid fermentation named BTK-HL106, BTI-HL63 and BS-1593 pesticides and those in the semi-solid fermentation were designated as BTK-HL106-1, BTI-HL63-1 and BS-1593-1 pesticides, respectively. The number of spore (endotoxin crystals) was 2.65${\times}$10$\^$9/ spores per $m\ell$ in the BTK-HL106 and 3.5${\times}$10$\^$10/ in the BTK-HL106-1 3.8${\times}$10$\^$9/ spores in the BTI-HL63 and 7.0${\times}$10$\^$10/ in the BTI-HL63-1, and 7.5${\times}$10$\^$9/ in the BS-1593 and 1.4${\times}$10$\^$10/ in the BS-1593-1. The spores in the BS-1593 formulation was produced two times more than the other formulations. The spores in the BTI-HL63-1 were contained twice than those in the BTK-HL106-1, and five times than those in the BS-1593-1. The results indicated that spore (endotoxin crystals) productions in the semi-solid fermentation increased about ten times than those in the liquid fermentations. $LC_{50}$s of the BTI-HL63 and BS-1593 were 4.5 $\mu\textrm{g}$, and those of the BTI-HL63-1 and BS-1593-1 were 1.5 $\mu\textrm{g}$. $LC_{50}$ of the BTK-HL106 was 1.5 mg and that of the BTK-HL106-1 was 0.9 mg. The $LC_{50}$s of the formulations in the semi-solid fermentations showed about two to three times higher than those in the liquid fermentations.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권10호
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• pp.1700-1703
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• 2007

Microorganisms capable of degrading crude oil were isolated and grown in soybean oil as a sole carbon source. The microbial cultures were used to control green peach aphids in vitro. Approximately 60% mortality of aphids was observed when the cultures were applied alone onto aphids. To examine the cultures as a pesticide formulation mixture, the cultures were combined with a low dose of the insecticide imidacloprid (one-fourth dose of recommended field-application rate) and applied onto aphids. The cultures enhanced significantly the insecticidal effectiveness of imidacloprid, which was higher than imidacloprid alone applied at the low dose. The isolated microorganisms exhibited high emulsifying index values and decreased surface tension values after being grown in soybean oil media. GC/MS analyses showed that microorganisms degraded soybean oil to fatty acids. The cultures were suggested to play the roles of wetting, spreading, and sticking agents to improve the effectiveness of imidacloprid. This is the first report on the control of aphids by using oil-degrading microbial cultures.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.233-236
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• 2000

Bacillus thuringiensis (bt)는 생물학적 살충제 시장에서 가장 널리 사용되는 미생물 살충제이다. Bt의 고농도로 세포배양을 하면 생물반응기에서 원하는 생산물의 농도를 이룰 수 있을 뿐만 아니라 생산물의 생성속도도 이룰 수 있다. 이런 목적 하에서 우리는 세라믹 막 모듈을 반응기 내부에 장착한 새로운 형태의 생물반응기를 개발하였다. 이 새로운 형태의 생물반응기에서 포도당 제한 상태하의 운전을 통해서 bt의 세포와 포자 수율을 현저하게 증가시킬 수 있었다. 최대로 $1.2\;{\times}\;10^{10}\;CFU/ml$의 포자 수율을 달성할 수 있었다. 세라믹 막 모듈 생물반응기에서 포도당 제한 상태 하에서 bt의 성장특성을 연구하였다. 포도당 제한 상태에서는 세포의 성장은 선형 (linear) 성장특성을 보였는데 이것은 간단한 비구조적 수학적 모델의 결과와 잘 일치하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제42권4호
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• pp.346-352
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• 2023

Cadusafos, an organophosphorus insecticide, has been commonly used against various pests worldwide. Organophosphorus pesticides have shorter half-lives and lower toxicities than organochlorine pesticides. However, excessive use of Cadusafos can increase pest resistance and issues with acetylcholine biomagnification, potentially resulting in human toxicity. In this study, we investigated the effect of a Cadusafos-degrading microbial agent (CDMA) prepared using Sphingobium sp. Cam5-1, which was previously reported to effectively degrade residual Cadusafos in soil. Experiments were conducted under both controlled laboratory and greenhouse field conditions. Under laboratory conditions, CDMA (10⁶ cfu/g soil application rate) decomposed 97% of Cadusafos in the soil in the untreated control after 21 days. Additionally, when CDMA (10⁶ cfu/g soil) was mixed with quicklime, 99% of Cadusafos was decomposed within 3 days. Under greenhouse field conditions, the combined effect of CDMA (10⁶ cfu/g soil) and quicklime was not observed. However, CDMA (10⁶ cfu/g soil) application alone was capable of decomposing 91% of Cadusafos after 3 days. These results indicate that CDMA can effectively decompose high residual levels of Cadusafos in soils under field conditions using a low inoculum rate.

• 한국토양비료학회지
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• 제17권3호
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• pp.299-306
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• 1984

난분해성(難分解性) 유기염소계(有機鹽素系) 살균제(殺菌劑) 및 살충제(殺蟲劑)의 다량(多量) 연용(連用)이 밭토양(土壤)의 미생물상(微生物相)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)코자 TPN(Tetrachloroisophthalonitrile), HCH(Hexachlorocyclohexane) 및 퇴비(堆肥)를 단독(單獨) 그리고 혼합투여(混合投與)한 시험포장(試驗圃場)에서 2년간(年間)에 걸쳐 미생물상(微生物相)의 경시적(經時的)인 변동(變勳)을 조사(調査)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. HCH의 투여(投與)는 방선균수(放線菌數)의 변화(變化)에는 영향(影響)하지 않았고 포자형성세균수(胞子形成細菌數)를 약간(若干) 저하(低下)시켰으나 전세균(全細菌), 그람음성세균(陰性細菌) 및 사상균수(絲狀菌數)를 어느 정도(程度) 증가(增加)시켰다. 2. TPN의 투여(投與)는 전세균(全細菌), 그람음성세균(陰性細菌), TPN내성세균(耐性細菌) 및 TPN내성(耐性)그람음성세균(陰性細菌)의 수(數)를 현저(顯著)하게 증가(增加)시킨 반면(反面), 사상균(絲狀菌), 방선균(放線菌) 및 포자형성세균(胞子形成細菌)의 수(數)를 격감(激減) 시켰다. 3. TPN HCH의 혼합투여(混合投與)는 각 농약(農藥)의 단독투여시(單獨投與時) 결과(結果)의 합(合)으로 나타나 전세균(全細菌), 그람음성세균(陰性細菌), TPN내성세균(耐性細菌) 및 TPN내성(耐性)그람음성세균(陰性細菌)의 수(數)를 증가(增加)시켰고 사상균(絲狀菌), 방선균(放線菌) 및 포자형성세균(胞子形咸細菌)의 수량(數量)을 감소(減少)시켰다. 4. 퇴비(堆肥)와 이들 농약(農藥)과의 혼합시용(混合施用)은 이들 농약(農藥)의 투여(投與)에 의한 토양미생물수(土壤微生物數)의 증가(增加)를 촉진(促進)시켰고 감소(減少)를 완화(緩和)시켜 전세균(全細菌) 및 그람음성세균수(陰性細菌數)의 증가(增加) 정도(程度)를 강화(强化)시켰고 사상균(絲狀菌), 방선균(放線菌) 및 포자형성세균수(胞子形成細菌數)의 감소정도(減少程度)를 약화(弱化)시켰다. 5. TPN의 연용(連用)에 의하여 TPN내성세균(耐性細菌) 특(特)히 TPN내성(耐性)그람음성세균(陰性細菌)의 집적(集積)이 현저(顯著)하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제52권2호
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• pp.115-123
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• 2013

곤충병원세균(Bacillus thuringiensis: 비티)의 살충효과를 증가시킨 미생물살충제 "비티플러스"가 개발되었다. 그러나 수화제 형태의 비티플러스는 농가나 산업체에서 높은 단가로 선호하지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 액상 제형의 비티플러스를 개발하는 연구 목적을 두었다. 이러한 목적에 따라 먼저 비티플러스 제조에 포함되는 두 세균 배양액의 최적 혼합 비율을 결정하였다. 이 최적 혼합액은 10%의 에탄올을 보존제로 사용되었으며, 비티와 또 다른 곤충병원세균인 Xenorhabdus nematophila (Xn)의 배양액 비율이 5:4 (v/v)로 제조하게 했다. 또한 이 액상제형이 1,000 희석배수에서 효과를 보이기 위해 비티 배양액을 10 배 농축하여 최적 비율로 혼합하였다. 이렇게 해서 얻어진 액상 제형을 발육후기 유충의 배추좀나방(Plutella xylostella)이 가해를 하는 배추밭에 처리하여 7일 후 약 77%의 방제 효과를 보였는데, 이 처리 효과는 현재 상용화되는 배추좀나방 적용 생물농약들과 비등한 효과를 나타내는 것으로 판명되었다. 저온 및 상온의 저장 분석에서 본 액상 제형은 최소한 한 달 동안 안정된 방제효과를 나타내는 것으로 분석되었다. 이 액상 제형의 안정된 방제 효과를 보장하여 주는 품질관리 기술을 개발하기 위해 제형 내 비티 포자 밀도와 Xn 유래 유용물질의 농도를 판별하였다. 본 연구 분석은 최적의 방제 효과를 나타내기 위해서는 비티플러스 액상 제형에 비티포자 밀도가 최소 $5{\times}10^{11}$ spores/mL 이고, Xn 세균 대사물질들 가운데 8 종 유효물질의 농도가 품질관리 판별 기준으로 제시되었다.

• 농약과학회지
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• 제16권4호
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• pp.387-390
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• 2012

담배거세미나방, 파밤나방, 배추좀나방은 중요 경제 작물의 재배, 수확 시에 해를 입히는 해충들이다. 이들 해충의 방제를 위해 Bacillus thuringiensis를 이용한 Bt제는 여러 해 동안 화학 살충제의 대체 방제 수단으로 이용되고 있다. 국내에 시판 중인 미생물 살충제의 방제 효율 증진을 위해 Bt제의 추천 농도 이상과 제품 간 혼합에 따른 효과 평가를 실내 생물검정을 통해 수행하였다. 본 연구에 사용된 5 제품 모두 추천농도에서 배추좀나방 2령 유충에 높은 방제 효과를 보였으나, 파밤나방과 담배거세미나방에는 낮은 살충율을 보였다. 추천농도의 2배액과 4배액 처리 및 Bt 제품들의 혼합 처리에서도 파밤나방과 담배거세미나방에서는 방제 상승 효과는 없었다.

• Mycobiology
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• 제42권4호
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• pp.385-390
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• 2014

The beet armyworm Spodoptera exigua (Lepidoptera: Noctuidae) is difficult to control using chemical insecticides because of the development of insecticide resistance. Several pest control agents are used to control the beet armyworm. Entomopathogenic fungi are one of the candidates for eco-friendly pest control instead of chemical control agents. In this study, among various entomopathogenic fungal strains isolated from soil two isolates were selected as high virulence pathogens against larva of beet armyworm. Control efficacy of fungal conidia was influenced by conidia concentration, temperature, and relative humidity (RH). The isolates Metarhizium anisopliae FT83 showed 100% cumulative mortality against second instar larvae of S. exigua 3 days after treatment at $1{\times}10^7$ conidia/mL and Paecilomyces fumosoroseus FG340 caused 100% mortality 6 days after treatment at $1{\times}10^4$ conidia/mL. Both M. anisopliae FT83 and P. fumosoroseus FG340 effectively controlled the moth at $20{\sim}30^{\circ}C$. M. anisopliae FT83 was significantly affected mortality by RH: mortality was 86.7% at 85% RH and 13.4% at 45% RH. P. fumosoroseus FG340 showed high mortality as 90% at 45% RH and 100% at 75% RH 6 days after conidia treatments. These results suggest that P. fumosoroseus FG340 and M. anisopliae FT83 have high potential to develop as a biocontrol agent against the beet armyworm.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권6호
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• pp.707-714
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• 2023

Plant-derived insecticide-neonicotinoid insecticides (NIs) played a crucial role in the development of agriculture and food industry in recent years. Nevertheless, synthesis of these nitrogen-containing heterocyclic compounds with an effective and greener routing remains challenging especially to the notion raise of "green chemistry" and "atom economy". While bio-catalyzed methods mediated by nicotinate dehydrogenase (NDHase) then provide an alternative. The current review mainly focuses on the introduction of sources, components, structure, catalytic mechanism and applications of NDHase. Specifically, NDHase is known as nicotinic acid hydroxylase and the sources principally derived from phylum Proteobacteria. In addition, NDHase requires the participation of the electron respiratory chain system on the cell membrane. And the most important components of the electron respiratory chain are hydrogen carrier, which is mainly composed of iron-sulfur proteins (Fe-S), flavin dehydrogenase (FAD), molybdenum binding protein and cytochromes. Heterologous expression studies were hampered by the plasmid and host with high efficiency and currently only Pseudomonas entomophila L48 as well as Comamonas testosterone was successfully utilized for the expression of NDHase. Furthermore, it is speculated that the conjugate and inductive effects of the substituent group at position 3 of the substrate pyridine ring exerts a critical role in the hydroxylation reactions at position 6 concerning about the substrate molecular recognition mechanism. Finally, applications of NDHase are addressed in terms of pesticide industry and wastewater treatment. On conclusion, this critical review would not only deepen our understanding of the theory about NDHase, but also provides the guideline for future investigation of NDHase.

• 한국응용곤충학회지
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• 제29권4호
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• pp.244-251
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• 1990

담배거세미나방 핵다각체병바이러스에 섭식촉진물질, 다각체 침전방지제 및 전착물질과 자외선 차단제를 첨가하여 만든 3종의 바이러스 살충제를 담배거세미나방 유충에 먹여 제제별로 살충 효과를 비교하였다. 바이러스 살충제에 설탕농도 1-5% 첨가로 섭식촉진이 증대되어 살충효과가 높았으며, 바이러스의 불활화 차단효과도 있었다. 살충제 제형에 따른 바이러스 침전방지는 polyvinylalcohoI 0.5%, 식물체 전착성은 Triton X -100 0.1 %에서 효과가 좋았다. 자외선차단제의 양은 white carbon은 100 L 당 800 g, molasses는 30%첨가에서 바이러스의 불활화가 감소되었으며 white carbon-molasses 혼합제는 white carbon 500 g, molasses 10%의 비율에서는 살충효과가 약간 감소하였으나 세 제제 모두 살포 3일후 95%이상의 살충율을 보였다. White carbon 체제는 molasses 제제보다 다각체 포매가 뚜렷하여 잔류효과가 증대되었으나 유충의 섭식은 molasses제제에서 촉진되었다.