• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.40-44
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• 2003

Soil-borne infectious disease including Pythium aphanidermatum and Rhizoctonia solani causes severe damage to plants, such as cucumber. This soil-borne infectious disease was not controlled effectively by chemical pesticide. Since these diseases spread through the soil, chemical agents are usually ineffective. Instead, biological control, including antagonistic microbe can be used as a preferred control method. An efficient method was developed to select an antagonistic strain to be used as a biological control agent strain. In this new method, surface tension reduction potential of an isolate was included in the ‘decision factor’ in addition to the other factors, such as growth rate, and pathogen inhibition rate. Considering these 3 decision factors by a statistical method, an isolate from soil was selected and was identified as Bacillus sp. GB16. In the pot test, this strain showed the best performance among the isolated strains. The lowest disease incidence rate and fastest seed growth was observed when Bacillus sp. GB16 was used. Therefore this strain was considered as plant growth promoting rhizobacteria (PGPR). The action of surface tension reducing component was deduced as the enhancement of wetting, spreading, and residing of antagonistic strain in the rhizosphere. This result showed that new selection method was significantly effective in selecting the best antagonistic strain for biological control of soil-borne infectious plant pathogen. The antifungal substances against P. aphanidermatum and R. solani were partially purified from the culture filtrates of Bacillus sp. GB16. In this study, lipopeptide possessing antifungal activity was isolated from Bacillus sp. GB16 cultures by various purification procedures and was identified as a surfactin-like lipopeptide based on the Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance (NMR), high performance liquid chromatography mass spectroscopy (HPLC-MS), and quadrupole time-of-flight (Q-TOF) ESI-MS/MS data. The lipopeptide, named GB16-BS, completely inhibited the growth of Pythium aphanidermatum, Rhizoctonia solani, Penicillium sp., and Botrytis cineria at concentrations of 10 and 50 mg/L, respectively. A novel method to prevent the foaming and to provide oxygen was developed. During the production of surface active agent, such as lipopeptide (surfactin), large amount of foam was produced by aeration. This resulted in the carryover of cells to the outside of the fermentor, which leads to the significant loss of cells. Instead of using cell-toxic antifoaming agents, low amount of hydrogen peroxide was added. Catalase produced by cells converted hydrogen peroxide into oxygen and water. Also addition of corn oil as an oxygen vector as well as antifoaming agent was attempted. In addition, Ca-stearate, a metal soap, was added to enhance the antifoam activity of com oil. These methods could prevent the foaming significantly and maintained high dissolved oxygen in spite of lower aeration and agitation. Using these methods, high cell density, could be achieved with increased lipopeptide productivity. In conclusion to produce an effective biological control agent for soil-borne infectious disease, following strategies were attempted i) effective screening of antagonist by including surface tension as an important decision factor ii) identification of antifungal compound produced from the isolated strain iii) novel oxygenation by $H_2O_2-catalase$ with vegetable oil for antifungal lipopeptide production.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권7호
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• pp.934-941
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• 2008

살구에 1, 2 kGy 전자선을 조사한 후 2주간 미생물학적, 물리적, 이화학적 특성의 변화를 통해 품질에 미치는 영향을 알아보았다. 미생물학적 변화에서는 호기성 미생물 및 효모, 곰팡이군의 수가 전자선 조사에 의해 감소하는 것으로 나타났고, 저장기간 동안에 그 수가 증가하였다. 기계적 경도 측정 결과에서는 전자선 조사 직후부터 조사구가 비조사구보다 경도가 낮은 것으로 나타났으며, 조사선량에 비례하여 감소하였다. 또한 관능검사에서도 조사구의 경도가 감소하는 것으로 나타났으며, 1 kGy 조사구의 전체적인 기호도는 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 색도 측정에서는 전자선 조사에 의해 lightness, redness가 감소하는 것으로 나타났고, 환원당 함량은 전자선 조사된 시료가 비조사구에 비해 함량이 높은 것으로 나타났다. 또한 유기산 함량에서는 전자선 2 kGy 조사구가 저장기간 중 변화를 나타내지 않았으며, 전자선 조사에 의해 살구의 pH, 총당, 수소공여능 그리고 vitamin C 함량은 거의 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 따라서 살구에 대한 저선량의 전자선 조사는 살구를 연화시켜 저장기간 연장 및 품질 개선에 대한 효과는 관찰되지 않았지만 미생물학적 안전성을 가져오며, 이화학적 품질을 유지시키는 것으로 나타났다.

• 대한미생물학회지
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• 제34권5호
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• pp.491-500
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• 1999

A recent study showed that comparative sequence analysis of rpoB DNAs could reveal natural relationships in genus Mycobacterium [J Clin Microbial. 37 (6). 1999]. rpoB DNAs showed interspecies variation and intraspecies conservation. Based on these data, we developed polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism (PCR-SSCP) protocols which enable species differentiation in genus Mycobacterium. When this assay was applied to 24 clinical isolates identified as M. avium complex (MAC) by biochemical test, these were successfully differentiated into M. avium and M. intracellulare. These results were concordant with those obtained by 16s rDNA analysis. It is the first report that PCR-SSCP analysis of rpoB DNA could be used for species differentiation of MAC strains.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권4호
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• pp.657-663
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• 2002

Probiotics have been suggested to improve gastrointestinal health in humans. To investigate the effects of Bacillus polyfermenticus SCD administration on fecal microflora and putrefactive metabolites in humans, Bacillus polyfermenticus SCD (4.00${\times}$10$\sub$5/ CFU/mg) was administrated to ten healthy subjects (5 men and 5 women, average age 24 years) three times a day for 2 weeks. Fecal samples were collected before (1st and 2nd weeks, control), during (3rd and 4th weeks), and 2 weeks after the administration. The fo11owing microbial groups were evaluated in the feces: aerobic and anaerobic bacteria, Bacillus polyfermenticus SCD, Lactobacillus, Bifidobacterium, total lactic acid bacteria, Salmonella, Clostridium, Clostridium perfringens, Eubacterium, Staphylococcus, Coliform bacteria, Pseudomunas, and Yeast. Fecal concentrations of total aerobic bacteria (p<0.05, p<0.01, 3rd and 4th weeks), total lactic acid bacteria (p<0.01, 3rd, 4th and 5th weeks), and Bifidobacteria (p<0.05, 4th and 5th weeks) were significantly increased in all subjects, compared to the control, from the 3rd week after the administration of the products. Clostridium (p<0.01, 4th week), Clostridium perfringens (p<0.05, p<0.01, 3rd and 4th weeks), and coliform (p<0.01,5th week) were significantly reduced from the 3rd week of administration. No significant changes in the fecal concentrations of Pseudomonas, Lactobacillus, Eubacterium, Staphylococcus, yeast, and total anaerobes were observed. Six weeks after the administration, the concentration of all rnicroorganlsrns returned to the basal level. Bacillus polyfermenticus SCD was significantly maintained from the 3rd week to 6th week of the study. Despite the absence of a statistical significance, the putrefactive metabolites (ammonia, indole, skatole, and $\rho$-cresol) and the pH value tended to be lower during and after the test periods than the base line. These results show that this probiotic preparation is able to colonize the intestine, and suggest that it may be useful as a beneficial probiotic in humans.

• 대한약침학회지
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• 제20권2호
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• pp.127-131
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• 2017

Objectives: Polymorphonuclear neutrophils (PMNs) constitute the first line of defense against invading microbial pathogens. Early events in inflammation involve the recruitment of neutrophils to the site of injury or damage where changes in intracellular calcium can cause the activation of pro-inflammatory mediators from neutrophils including superoxide generation, degranulation and release of myeloperoxidase (MPO), productions of interleukin (IL)-8 and tumor necrosis factor ${\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$), and adhesion to the vascular endothelium. To address the anti-inflammatory role of flavonoids, in the present study, we investigated the effects of the flavonoids quercetin and vitexin on the stimulus-induced nitric oxide (NO), $TNF-{\alpha}$, and MPO productions in human neutrophils. Methods: Human peripheral blood neutrophils were isolated, and their viabilities were determined by using the Trypan Blue exclusion test. The polymorphonuclear leukocyte (PMNL) preparations contained more than 98% neutrophils as determined by morphological examination with Giemsa staining. The viabilities of cultured neutrophils with various concentrations of quercetin and vitexin ($1-100{\mu}M$) were studied using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assays. Neutrophils were cultured in complete Roswell Park Memorial Institute (RPMI) medium, pre-incubated with or without quercetin and vitexin ($25{\mu}M$) for 45 min, and stimulated with phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) ($10^{-7}M$). NO production was carried out through nitrite determination by using the Griess method. Also, the $TNF-{\alpha}$ and the MPO productions were measured using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kits and MPO assay kits. Results: Neutrophil viability was not affected up to a concentration of $100{\mu}M$ of quercetin or vitexin. Both quercetin and vitexin significantly inhibited $TNF-{\alpha}$, NO, and MPO productions in human neutrophils (P < 0.001). Conclusion:The present study showed that both quercetin and vitexin had significant anti-inflammatory effects. Thus, treatment with either quercetin or vitexin may be considered as a therapeutic strategy for treating patients with neutrophil-mediated inflammatory diseases.

• 한국균학회지
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• 제47권4호
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• pp.393-406
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• 2019

2017년 8월경, 강원도 홍천군, 정선군, 평창군 소재 무 재배 포장에서 잎자루와 잎의 주맥에 형성된 탄저병 병징이 관찰되었다. 회색 내지 짙은 갈색을 띤 1-2 mm 크기의 점무늬가 아래 잎과 잎의 주맥에 형성되었다. 이러한 점무늬는 점차 확대되고 합쳐지면서 갈색을 띤 불규칙한 병반으로 나타났다. 병든 무 잎에서 10개의 Colletotrichum균을 분리하였다. 분리 균주의 형태적 특성과 internal transcribed spacers and intervening 5.8S rDNA (ITS), partial beta-tubulin gene (TUB2), partial actin gene (ACT) 및 partial chitin synthase-1 gene (CHS-1) 부위를 사용한 다자위 분자 계통 분석(multilocus molecular phylogenetic analysis)에 의해 8개 균주는 Colletotrichum higginsianum, 2개 균주는C. truncatum으로 동정되었다. 무(시래기무, 오사리무)와 배추(품종: 추노, 스마트)를 대상으로 상처와 무상처로 구분하여 포자현탁액을 떨어뜨려서 접종하는 방법을 사용하여 병원성 검정을 수행하였다. 무에서는C. truncatum 1개 균주를 제외하고 상처와 무상처 접종에서 모두 병징을 나타냈고, 배추의 경우는C. higginsianum 접종구에서만 상처의 유무에 관계없이 병이 발생하였다. 국내에는 기존에 C. higginsianum은 무와 배추의 탄저병균으로 보고되었으며, C. truncatum에 의한 무 탄저병의 발생은 본 연구에서 국내 최초로 보고한다.

• 생명과학회지
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• 제17권9호통권89호
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• pp.1278-1283
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• 2007

시중에서 사용되고 있는 일반 소독제를 대상으로 하여 병원 미생물의 내성 빈도를 검토한 결과는 약 30%였다. 그 중에서 푸드세프 (산화제 중 할로겐 계 소독약)와 동인테고 (양성 계면 활성제) 및 Iodo 175 (양성 계면 활성제)는 병원 미생물에 대해 낮은 감수성을 나타냈었을 뿐 아니라, 시험에 사용된 다른 소독제에 비하여 높은 내성 빈도를 나타내었다. 소독제 내성 균주를 사용해서 항생제 내성을 MIC test와 paper disc 방법으로 확인한 결과 30%의 내성 빈도를 나타내었다. 다른 항생제에 비해 aminoglycoside 계의 항생제인 gentamycin, kanamycin, streptomycin에서 높은 내성 빈도를 나타냄을 확인할 수 있었다. 본 연구실에서 제주도 손바닥 선인장으로부터 추출${\cdot}$분획한 MBT-01108 물질을 소독제와 항생제에 내성을 획득한 내성균에 상용했을 경우 내성이 생기지 않을 뿐 아니라, 내성균이 자라지 못하였다. 또한 현재 문제시되고 있는 다제 내성균인 MRSA, R-Pseudomonas aeruginosa, VRE, E. coli O157에 사용했을 경우에도 마찬가지의 결과를 얻을 수 있었다. 이상에서 살펴 본 바와 같이 손바닥 선인장에서 추출 ${\cdot}$ 분획한 MBT-01108 물질은 기존의 항생제와는 다른 기작으로 작용을 할 것으로 생각되고, 신규 항균 활성 물질의 약제 개발에 그 유용성이 매우 클 것으로 기대되며 여러 가지 항균성 생활 제품의 개발에도 유용할 것으로 기대된다.

• 농약과학회지
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• 제14권4호
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• pp.326-331
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• 2010

오이 지상부에 발생하는 주요 곰팡이병인 노균병, 흰가루병 및 잿빛곰팡이병에 대한 생물적 방제를 위하여 오이식물제로부터 Bacillus subtilis B29, B. subtilis M10 and Streptomyces sp. CC19균주를 분리하였다. 오이 노균병에 대한 유묘검정에서 B. subtilis B29, B. subtilis M10과 Streptomyces sp. CC19균주는 0.5%, 20.2% 및 42.0%의 병반면적율을 나타내었지만, 무처리에서는 82.0% 발생하였다. 오이 흰가루병에 대한 비닐하우스 포장실험에서 B. subtilis B29, B. subtilis M10과 Streptomyces sp. CC19균주는 2.8%, 3.6%와 12.3% 발생하였지만 무처리에서 65.6% 발생면적을 나타내었다. 오이 잿빛곰팡이병에 대한 B. subtilis B29, B. subtilis M10과 Streptomyces sp. CC19균주는 8.0%, 30.8% 및 5.2%를 각각 나타내었고 무처리에서는 81.2%의 병반면적율을 나타내었다. 그러므로 B. subtilis B29균주는 오이에 발생하는 흰가루병, 노균병과 잿빛곰팡이병의 생물적 방제에 유망한 균주로 선발하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권1호
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• pp.25-31
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• 2018

신선편의 양상추의 포장 시 산소투과율이 서로 다른 필름을 적용하여 저온저장 중 품질 변화를 조사하여 신선편의 식품의 제품설계 및 유통 중 품질 관리를 위한 기초 자료로 활용하고자 하였다. 신선편의 양상추는 산소투과율 각각 5,000, 8,000 및 $10,000cc/m^2{\cdot}day{\cdot}atm$인 OPP 필름을 리드로 하여 용기 포장하고 $10^{\circ}C$에서 7일간 저장하면서 품질변화를 조사하였다. 필름의 산소투과율에 따른 통계적 유의차는 나타나지 않았으나, 표면온도를 제외하고 모든 품질 항목이 저장일 경과에 따른 통계적 유의차를 나타내었다(p <0.05). 저장 중 신선편의 양상추의 표면 온도는 평균 $13^{\circ}C$ 내외로, 산소투과율이 높을수록 표면온도는 낮게 유지되고 있었다. 저장 7일경 중량감소율은 2.8~5.4% 수준으로 산소투과율 $5,000cc/m^2{\cdot}day{\cdot}atm$에서 가장 높았다. pH는 저장에 따라 유의적으로 증가하였으며(p <0.05), 산소투과율이 높을수록 pH의 변화는 작았다. 저장에 따라 포장 내부의 산소는 감소하고, 이산화탄소는 증가하고 있었는데, 필름의 산소 투과율이 높을수록 잔존산소 함량이 높고, 이산화탄소 함량이 낮게 나타났다. 저장에 따른 총페놀 함량 및 DPPH 라디칼 소거능은 감소하고 있었는데, 필름의 산소투과율이 높을수록 총페놀 및 항산화성도 높게 유지되고 있었다. 저장 7일경 일반세균은 5.48~6.59 log CFU/g 수준으로, 산소투과율이 높을수록 높게 나타났다. 전반기호도를 기준으로 저장 5일경까지 상업적 품질을 유지하고 있었다.

• 농약과학회지
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• 제18권1호
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• pp.21-25
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• 2014

Burkholderia pyrrocinia CAB08106-4은 Sclereotium cepivorum과 Sclereotium sp. 균주에 의해 발생하는 마늘 흑색 썩음균핵병에 대한 항박테리아 효능을 가지고 있다. 이는 Sclereotium cepivorum과 Sclereotium sp.에 의해 발생하는 마늘 흑색썩음 균핵병을 포함한 다양한 식물병원체를 관리하고 예방하기 위하여 개발중인 친환경적인 미생물 제품이다. 본 연구에서는 마늘 흑색 썩음균핵병의 방제재로 개발중인 Bukholderia pyrrocinia CAB08106-4 원제($1.0{\times}10^9cfu/mL$)가 잉어와 물벼룩에 미치는 영향을 평가하였으며, 그 결과 $6.67{\times}10^4cfu/mL$의 농도에서는 독성이 관찰되지 않았다. 따라서 Burkholderia pyrrocinia CAB08106-4 원제는 담수어류 및 담수무척추동물에 영향이 낮을 것으로 기대된다.