• 미생물학회지
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• 제55권3호
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• pp.268-273
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• 2019

장 내에 존재하는 microbiome은 생활환경, 나이와 섭취하는 음식물에 따라 변하게 된다. 본논문에서는 모유를 섭취한 영아와 분유를 섭취한 영아들에 대한 장내미생물 군집의 변화를 비교하였다. 미생물의 군집변화를 차세대 염기서열 분석기법을 이용하여 분석하였으며 총 80개의 영아 분변을 통해 미생물 군집변화를 확인하였다. 모유그룹(BIG)과 분유그룹(FIG-A, FIG-B, FIG-C)간의 장내세균의 군집을 비교한 결과 BIG에서는 Actinobacteria 문이 전체 군집의 $74.22{\pm}3.48%$로 우점을 차지하였다. 분유그룹의 Actinobacteria 문을 비교하였을 때 FIG-A는 $73.46{\pm}4.12%$였지만 FIG-B와 FIG-C는 $66.52{\pm}5.80%$와 $68.88{\pm}4.33%$로 BIG와 FIG-A에 비해 낮은 비율을 보였다. 속(genus) 수준에서 살펴보면 Bifidobacterium이 전체 미생물군집에서 가장 높은 비율로 분포하고 있었으며 BIG가 $73.09{\pm}2.31%$로 가장 높았고 FIG-A, FIG-B 및 FIG-C는 각각 $72.25{\pm}4.93%$, $63.81{\pm}6.05%$ 및 $67.42{\pm}5.36%$를 차지하였다. Bifidobacterium 종의 경우 모든 그룹에서 Bifidobacterium longum이 우점을 차지하고 있었으며 BIG와 FIG-A가 전체 군집의 $68.77{\pm}6.07%$와 $66.85{\pm}5.80%$를 차지하였다. 이에 반해 FIG-B와 FIG-C는 각각 $58.94{\pm}6.20%$와 $61.86{\pm}5.31%$로 BIG와 FIG-A보다 낮은 비율로 분포하는 것을 분석하였다. FIG-A가 섭취한 분유는 Bifidobacterium의 선택적 증식이 우수하다고 알려진 갈락토올리고당, 갈락토실락토스, 시너지올리고당, 비피도올리고 및 장내균총개선소재를 혼합한 5-Bifidus factor 복합물이 포함되어 있다. 이와 같은 5-Bifidus factor라는 유산균에 대한 증식능이 우수한 프리바이오틱스를 혼합하였기 때문에 모유를 섭취한 영아의 장내에 존재하는 Bifidobacterium 속의 군집과 유사하게 나타난 것으로 판단된다.

• 식물병연구
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• 제29권3호
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• pp.268-275
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• 2023

본 연구에서는 누리대(Pleurospermum camtschaticum) 뿌리의 추출물을 이용하여 유기농업자재로서의 이용 가능성을 검정하기 위해 실험을 진행하였다. 먼저 누리대 뿌리 추출물을 이용하여 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 소거능 활성 및 환원력을 확인하였고, 고추 탄저병을 유발하는 Colletotrichum coccodes, Colletotrichum dematium에 대한 항진균 검정과 고추 종자발아 및 유묘기 생장 촉진 검정을 진행하였다. 생장 촉진 검정이 끝난 직후 처리구별 고추 잎을 채집하여, 고추 잎내의 페놀 함량을 측정하였다. 항산화 활성 검정 결과, 201.92±2.10 μg/ml에서 DPPH를 50% 이상 제거하였으며 환원력 검정 결과 역시 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였다. 누리대 뿌리 추출물을 10%, 30%, 50%, 100% 비율로 희석 후에 고추 탄저병 2종(C. coccodes, C. dematium)에 대하여 균사 생장 억제 검정을 진행하였다. 누리대 뿌리 추출물 10% 비율은 2종의 탄저균에 대하여 평균 57.1% 생장 억제율을 기록하였고, 30%, 50% 비율은 농도의존적으로 억제율이 증가하였으며, 원액인 100%에서는 70.3%로 강한 균사생장의 억제력을 보였다. 고추 열매에서의 탄저균 억제 검정 결과, 앞서 실험한 균사 생장 억제 검정과 동일한 결과가 나타났으며, 탄저균만 접종한 처리구에 비하여 누리대 뿌리 추출물 50%, 100%에서 병반 면적이 80% 이상 감소한 결과를 확인하였다. 전 실험과 동일하게 원액인 100%을 포함한 10%, 30%, 50% 비율을 이용하여 고추 종자 발아 검정 및 고추 유묘기 생장 촉진 검정을 진행하였다. 농도가 낮을수록 종자의 발아가 촉진되었으며, 100% 비율에서는 종자 발아가 억제되는 현상을 보였다. 또한 고추 유묘기 생장 촉진 검정에서는 10% 비율이 대조구에 비하여 약 2배 이상의 생장 차이를 보였으며, 반대로 100% 비율에서는 생장이 억제되는 현상이 관찰되었다. 누리대 뿌리 추출물을 종자 및 식물체에 처리 시 추출물의 농도가 낮을수록 종자 발아촉진 및 식물 생장촉진 효과가 있는 것을 확인하였다. 또한 유묘기 생장 촉진 검정이 끝난 후 처리구별 고추 잎을 채집하여 병원균 항균 활성과 관련이 있는 페놀 함량을 측정한 결과, 10% 비율과 원액인 100% 비율 사이에 유의미한 결과가 나타났다. 따라서 본 연구결과는 누리대 뿌리 추출물의 향후 유기농자재로서 두 가지 가능성을 확인하였다. 추출물의 농도가 저농도일수록 작물 생장을 촉진시키는 작물 생육용으로서의 가능성을 확인하였다. 추출물의 농도가 고농도일수록 탄저균 균사 생장 억제에 효과적이기에 병해 관리용으로 이용 가능성을 확인하였지만, 종자 발아억제 및 작물에 대한 약해가 심하게 발생하였기에, 병해 관리용으로 사용하기 위해서는 작물생장의 영향이 없도록 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다. 추가로 토양 내의 누리대 뿌리 추출물 처리 시 유기물 변화 및 microbiome 연구를 통하여 긍정적인 영향이 있다면 토양 개량제로서의 가능성 또한 있을 것이라 판단되며, 상당한 잠재력 가치가 있는 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.808-819
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• 2023

본 연구에서는 미생물균총에서 B. licheniformis K12 균주의 양상을 확인하기 위한 선발마커 개발을 시도하였다. Bacillus licheniformis는 바위게 내장에서 유산생산균주로써 분리되었다. 본 균주는 중온에서 성장이 양호할 뿐만 아니라 유전체 분석결과 protease, amylase, cellulase, lipase, protease, xylanase 등 다양한 고분자 물질들을 분해할 수 있는 효소류들을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, bacteriocin 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 5개 부위를 확보하였다. 후보마커는 recombinase 부위 3개(BLK1, 2, 3) integrase 부위 1개(BLK4), phase 관련 1개(BLK5)로 나타났다. 후보 선발마커로써 Bacillus species가 다른 B. licheniformis, B. velezensis, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BLK1 recombinase, BLK2 recombinase family protein, BLK4 site-specific integrase 등에서 B. licheniformis에서 특이적인 위치에 PCR 산물이 나타나는 것을 확인하였다. 또한, B. licheniformis 표준균주로써 subspecies에 대한 PCR을 수행한 결과 BLK1 및 3이 선발마커로써 양호한 것으로 나타났다. 따라서 BLK1이 미생물균총에서 종(species) 및 아종(subspecies) 선발마커로써 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제34권4호
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• pp.254-263
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• 2024

한국의 장은 콩을 발효시켜 만든 식품으로 대표적인 종류로는 고추장, 된장, 청국장, 간장이 있다. 본 연구에서는 콩 발효식품의 미생물 군집을 분석하고, 각 장류의 유형에 따른 미생물 군집 구조 차이에 영향을 미치는 미생물(biomarker)과 분포 차이를 비교하기 위해 총 200종의 장류 시료를 next-generation sequencing을 통해 16S rRNA 마이크로바이옴 분석을 수행하였다. Alpha-diversity 분석 결과 종 풍부도를 나타내는 지수 CHAO는 고추장과 청국장에서 분석에서 된장과 간장 그룹에 비해 유의미하게 높은 경향을 보였다 (p<0.001). 네 가지 장류의 미생물 분포 분석 결과 목(order) 수준에서 Bacillales가 고추장, 된장, 청국장 그룹에서 우세한 반면, 간장의 경우 Lactobacillales가 우세한 것으로 차이가 나타났다. LEfSe (Linear dis- criminant analysis Effect Size)분석을 통해 전통 장류의 과(family)와 종(species) 수준에서 바이오마커를 분석하였다. Leuconostocaceae, Thermoactinomycetaceae, Bacillaceae, Enterococcaceae가 과 수준에서 장 유형에 따른 미생물 군집 구조 차이에 큰 기여를 하는 바이오마커로 나타났으며, Bacillus subtilis, kroppenstedtia sanguinis, Bacillus licheniformis, Tetragenococcus halophilus가 종 수준에서 네 종류의 발효식품을 미생물학적으로 분류할 수 있는 가장 중요한 특징으로 나타났다. PERMANOVA (Permutational multivariate analysis of variance) 분석 결과 네 가지 장류는 미생물 군집 구조가 통계학적으로 유의미한 차이가 나타났으며 (p=0.001), 그 중 간장 그룹의 미생물 군집 구조가 가장 차이를 보였다. 본 연구의 결과는 한국 발효식품의 미생물학적 분포 특성과 장류 유형별 미생물 군집 구조차이에 영향을 미치는 미생물을 규명하였으며, 발효과정에 참여하는 미생물에 대한 지식을 넓히고 발효 콩 식품의 품질을 향상시키는 데 도움이 될 것으로 기대한다.