• 생명과학회지
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• 제24권4호
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• pp.393-402
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• 2014

천연염색폐수시설 폐수의 세균 군집분석을 위해 배양 가능한 세균을 분리하는 방법과 비배양 방법인 denaturing gradient gel electrophoresis 방법을 이용하였다. 3개의 폐수 공정단계로부터 분리된 104개(폐수유입수, 48균주; 접촉포기조, 25균주; 침전조, 31균주) 균주들의 16S rRNA 유전자의 염기서열을 분석하였다. 104개의 분리균들은 Proteobacteria 문이 가장 많은 비율을 차지 하였으며, Actinobacteria, Firmicutes 와 Bacteriodetes 등 4개 문에 속했다. DGGE profile중 각 시료의 우점 군집을 대표하는17개의 band를 선택하여 부분 염기서열 분석 결과 분리균과 동일한 4개의 문에 속했다. 배양기법을 이용한 결과와 배양하지 않고 분석하는 방법인 DGGE결과 모두 Proteobacteria 문이 우점하였으며 Alphaproteabacteria강이 높은 비율을 차지하였다. 천연염색 폐수처리시설의 세균 군집들은 인간을 비롯한 동식물의 기생균, 다당류와 난분해성 화합물을 분해하는 세균 그리고 세포외 다당을 형성하는 세균들이 우점하고 있음을 알 수 있었다.

• 지질공학
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• 제33권2호
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• pp.257-273
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• 2023

본 연구에서는 철원 샘통과 그 일대의 지하수 및 지표수의 지구화학 및 미생물 군집 특성을 분석하였다. 2022년 12월 15일 철원 샘통 5개, 지하수 3개 그리고 지표수 2개, 총 10개 지점에서 야외조사를 수행하였다. 수화학분석 결과 샘통과 지표수는 모두 Ca-HCO₃ 유형에 도시되었으며, 지하수 한 지점(CSG3)을 제외한 나머지 지점은 모두 Na-HCO₃ 유형에 도시되었다. 또한 모든 지점은 같은 기상수의 기원으로 물암석 반응이 우세하게 영향을 준 것으로 보인다. 라돈 농도 분석 결과 지표수는 1,000 Bq/m³ 이하, 샘통은 1,000~10,000 Bq/m³, 지하수는 1,000~1,000,000 Bq/m³의 농도 값을 보였다. 미생물 군집 구조 분석 결과 문(phylum) 비율 중 가장 우점종은 Proteobacteria, Planctomyceta, Verrucomicrobia, Acidobacteria, Actinomycetota 순으로 나타났다. 비계량적 다차원 척도법 모델링(NMDS)에서는 수온, pH, Si가 현장의 토착미생물과 밀접한 연관성을 보였다. NMDS와 CCA 결과에서 샘통에 영향을 미치는 주요 환경적 요소는 온도, Mg, Si로 나타나며, 그 환경적인 영향과 관련된 주요 미생물은 Acidobacteria와 Proteobacteria 중 Pseudomonas brenneri이다. 수화학 및 미생물 군집 분석 모두 샘통과 지하수 CSG3 지점에서 유사한 결과를 보였으며, 현무암 대수층의 영향을 받은 것으로 추정된다.

• 미생물학회지
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• 제47권3호
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• pp.275-280
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• 2011

전통 방식으로 된장을 만드는 과정 동안 세균군집의 다양성과 변화를 관찰하기 위하여 16S rRNA 유전자 서열을 기반으로 하는 pyrosequencing을 수행하였다. 전통 된장 제조에 가장 중요한 접종원으로서 볏짚에 존재하는 세균 군집을 문수준에서 확인했을 때, 상대적 군집 비율로 1% 이상의 분포를 보였던 4종류는 Proteobacteria (71%), Actinobacteria (20.6%), Bacteroidetes (4.2%), Firmicutes (1.3%) 문이었다. 그러나 볏짚 세균 군집구조 결과와 달리 메주의 군집구조에서는 99.1%가 Firmicutes 문이었다. 문 수준에서 숙성 전 된장의 군집분포를 보면 Firmicutes 문 비율이 99.85%로 메주와 비슷한 수준이었다. 그러나 종 수준의 군집구조에서는 메주에서 32.54%의 가장 높은 군집빈도를 보였던 Bacillus siamensis는 0.1%로 거의 사라진 반면 B. amyloliquefaciens가 63.64%로 가장 높은 우점종이 되었다. 숙성 후 된장의 세균군집구조를 보면 숙성 전에 비해 Bacillus 비율이 증가되었으며 이들 중 군집의 상대밀도가 가장 높았던 우점종은 B. amyloliquefaciens (67.3%)였고, 5위까지 모두 Bacillus 종들(전체 군집분포의 92.2%)이 차지했다. 또한 메주 내 상위 11 위까지 우점을 이루던 세균 종들 중 10종이 숙성 후 된장에서도 우점종을 형성하여, 메주 미생물들이 숙성 후 된장 발효까지 영향을 준다는 것을 보였다. 이 결과들로부터 전통 장류에서 발효 주 세균은 Bacillus 종이며 이들은 기본적으로 볏짚으로부터 기원되어 메주에서 우점종을 형성한 것으로 추정되었다. 따라서 풍미와 위생성이 동시에 요구되는 전통 장류의 제조를 위해서는 볏짚 표면에 이 기능을 가진 Bacillus 종들의 군집 분포가 필요할 것으로 예상되었다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제9권3호
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• pp.242-248
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• 2015

BACKGROUND/OBJECTIVES: Feeding in infancy is the most significant determinant of the intestinal microbiota in early life. The aim of this study was to determine the gut microbiota of Korean infants and compare the microbiota obtained between breast-fed and formula-fed Korean infants. SUBJECTS/METHODS: We analyzed the microbial communities in fecal samples collected from twenty 4-week old Korean (ten samples in each breast-fed or formula-fed) infants using pyrosequencing. RESULTS: The fecal microbiota of the 4-week-old Korean infants consisted of the three phyla Actinobacteria, Firmicutes, and Proteobacteria. In addition, five species, including Bifidocbacterium longum, Streptococcus salivarius, Strepotococcus lactarius, Streptococcus pseudopneumoniae, and Lactobacillus gasseri were common commensal intestinal microbiota in all infants. The predominant intestinal microbiota in the breast-fed infants (BFI) included the phylum Actinobacteria (average 70.55%), family Bifidobacteriacea (70.12%), genus Bifidobacterium (70.03%) and species Bifidobacterium longum (69.96%). In the microbiota from the formula-fed infants (FFI), the proportion of the phylum Actinobacteria (40.68%) was less, whereas the proportions of Firmicutes (45.38%) and Proteobacteria (13.85%) as well as the diversity of each taxonomic level were greater, compared to those of the BFI. The probiotic species found in the 4-week-old Korean infants were Bifidobacterium longum, Streptococcus salivarius, and Lactobacillus gasseri. These probiotic species accounted for 93.81% of the microbiota from the BFI, while only 63.80% of the microbiota from the FFI. In particular, B. longum was more abundant in BFI (69.96%) than in FFI (34.17%). CONCLUSIONS: Breast milk supports the growth of B. longum and inhibits others. To the best of our knowledge, this study was the first attempt to analyze the gut microbiota of healthy Korean infants according to the feeding type using pyrosequencing. Our data can be used as a basis for further studies to investigate the development of intestinal microbiota with aging and disease status.

• 미생물학회지
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• 제51권2호
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• pp.133-140
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• 2015

상수리림 산림토양 각 층위 내 물리 화학적, 미생물학적 환경변수간 상관관계를 확인한 결과, 낙엽 분해 층(F)과 부식층(H)은 각 환경변수와 높은 상관관계를 갖는 특징을 나타내었다. 특히, F층에서는 pH가 C 그리고 N과 높은 상관관계를 나타내었고, 부식층(H)에서는 각종 유기산이 토양 세균 밀도와 높은 상관관계를 나타내었다. 상수리림 산림토양의 층위별 세균군집 구조의 계통해석을 위해 각 층위의 계절별 시료로부터 DNA를 직접 추출하고 DGGE 분석한 결과 낙엽층(L)의 경우 43 bands, F층은 42 bands, H층은 43 bands 그리고 근권 토양층(A)은 47 bands로 총 175 bands가 상수리림 산림토양의 DGGE 주요 bands로 선발되었다. 확보된 총 175 DGGE 주요 bands의 16S rRNA 유전자 염기서열 정보를 바탕으로 세균군집의 계통 해석한 결과, 7개 phylum에 32개 order로 세 분류되었다. 각 order에 속하는 염기서열을 heat map 분석하고 상수리림 산림토양의 각 층위을 clustering 한 결과 F층과 H층이 L층 그리고 A층과 서로 다른 cluster를 형성하는 것이 확인되었다. 또한, 산림토양의 각 층위에 존재하는 세균군집 중 약 50%가 ${\alpha}$-proteobacteria로 우점계통군으로 나타났다. 특히, Rhizobiales, Burkholderiales, 그리고 Actinobacteriales 목은 모든 계절과 모든 층위에서 보여지는 세균군집으로 확인되어 상수리림 산림토양에서 대표적인 토착세균 군집임이 확인되었다.

• 미생물학회지
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• 제43권3호
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• pp.201-209
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• 2007

송이 자생군락 토양 내 세균군집의 정량적 평가를 수행한 결과 CFDA 형광염색법을 이용해 직접 계수된 생균수는 $7.4{\pm}1.19{\times}10^8{\sim}1.07{\pm}0.17{\times}10^9cells/g$ soil로 육즙영양배지(nutrient broth, NB)에서 배양된 생균수는 CFDA 계수치의 $5{\sim}8%$로 계수되었으며, $10^{-2}$으로 희석한 NB(DNB)배지에서는 $40{\sim}47%$의 계수치를 나타내었다. 이상의 결과로부터 송이 자생군락 토양내에는 배양이 곤란한 난배양성(viable but non-culturable; VBNC)세균이 다수 존재해 있는 것으로 추정되었다. 송이 자생군락 토양내 세균군집의 계통학적 특성을 검토하기 위해 토양으로부터 직접 DNA를 추출하고 16S rDNA-ARDRA cluster 분석을 통하여 대표 clone의 16S rDNA 염기서열 분석을 수행하였다. 송이 자생군락 토양으로부터 구축된 총 115 clone은 31 ARDRA cluster로 분류되었으며, ${\alpha}-,\;{\beta}-,\;{\gamma}-$ Proteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria 그리고 Firmicutes의 6개 계통군이 확인되었다. 이들 계통군 중 약 85%가 Acidobacteria 계통군에 속하여 압도적인 우점군임이 확인되어 매우 독특한 계통학적 특성을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.834-839
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• 2021

저자들은 이전에 711개의 원핵생물에서 COG (Clusters of Orthologous Groups of proteins)를 분석한 결과를 보고하였다. COG 데이터베이스는 2020년에 1,309개의 원핵생물 게놈들을 사용하여 대폭 업데이트되었다. 이에 COG와 원핵생물 측면에서 업데이트된 4,877개의 COG를 구성하는 3,455,853개의 단백질들에 대한 분석 결과를 보고한다. 각 원핵생물이 보유한 COG 종류의 수는 97에서 2,281개의 사이였으며, 평균은 1,430.0개이고 표준편차는 414.2개였다. 문(phylum) 수준에서 보유 COG의 평균 수는 Mollicutes가 497.86개로 최소였고, Cyanobacteria가 1,642.90개로 최대였다. 가장 높은 보유 COG 개수를 가진 상위 10개 종은 모두 Proteobacteria였으며, 하위 10개 중 9개는 시험관 내에서 배양할 수 없는 Candidatus 구성원이었다. 각 COG에 속하는 단백질의 수는 2개에서 22,048개 사이였으며, 상위 11위 COG들은 12,000개 이상의 단백질을 포함하였다. 상위 11개 중 5개는 DNA에 결합하고 유전자 발현에 관여하는 COG로, 원핵생물에서 유전자 발현 조절의 중요성을 알 수 있었다. COG 데이터 베이스는 게놈에 포함된 유전자를 식별하고 균주 개선을 위한 유전자를 선택하는 데 사용할 수 있어 많은 활용이 기대된다.

• 상하수도학회지
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• 제33권3호
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• pp.215-224
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• 2019

Recent focus on wastewater treatment includes energy-saving and renewable energy generation for energy-independence of water infrastructures. Aeration and pumping in biological wastewater removal processes account for nearly 30-60% of the total electricity cost in real wastewater treatment plants. In this study, the performance and microbial characteristics were investigated in sequencing batch reactor under typical oxygen and oxygen limited condition. Under typical DO ($7.55{\pm}0.99mg/L$) and low DO ($0.23{\pm}0.08mg/L$) conditions, COD removal was stable over 91 % during SBR operation. Ammonia removal efficiency was reduced from 95.6 % to 89.2 % when DO concentration was dropped sharply. Phosphorus removal efficiency also reached 77% at oxygen-limited condition. The results indicated that removal efficiency both ammonia and phosphorus was influenced by DO condition. Microbial analysis revealed that Proteobacteria and Bacteroidetes at phylum level was dominant in typical DO and low DO conditions and DO concentration did not much affect phylum distribution. Population decrease of genera of nitrifying bacteria(Dokdonella) and Dechloromonas spp. affect removal efficiency of nitrogen and phosphorus at low DO condition.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권9호
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• pp.1332-1339
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• 2017

Objective: This study investigated the effects of Bacillus subtilis CSL2 (B. subtilis CSL2) administration before Salmonella challenge on the fecal microbiota and microbial functionality of Hy-line Brown (HLB) laying hens. Methods: Fecal samples were collected from control (CON), Salmonella-infected (SAL) and Salmonella-infected, probiotic-treated (PRO) groups before and after Salmonella challenge for microbiome analysis using 16S rRNA gene pyrosequencing. Results: Infection with Salmonella led to decreased microbial diversity in hen feces; diversity was recovered with Bacillus administration. In addition, Salmonella infection triggered significant alterations in the composition of the fecal microbiota. The abundance of the phylum Firmicutes decreased while that of Proteobacteria, which includes a wide variety of pathogens, increased significantly. Bacillus administration resulted in normal levels of abundance of Firmicutes and Proteobacteria. Analysis of bacterial genera showed that Salmonella challenge decreased the population of Lactobacillus, the most abundant genus, and increased populations of Pseudomonas and Flavobacterium genera by a factor of 3 to 5. On the other hand, Bacillus administration caused the abundance of the Lactobacillus genus to recover to control levels and decreased the population of Pseudomonas significantly. Further analysis of operational taxonomic units revealed a high abundance of genes associated with two-component systems and secretion systems in the SAL group, whereas the PRO group had more genes associated with ribosomes. Conclusion: The results of this study indicate that B. subtilis CSL2 administration can modulate the microbiota in HLB laying hens, potentially acting as a probiotic to protect against Salmonella Gallinarum infection.

• 유기물자원화
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• 제20권3호
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• pp.41-51
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• 2012

생물학적 혐기발효를 이용하여 제당폐수로부터 바이오 수소가스의 생산 수율을 알아보고, 이 반응에 관여하는 미생물의 군집양상을 살펴보았다. 제당폐수 내 영양염류($N{\cdot}P$)의 공급함에 따라 수소발생량이 9.53 에서 $26.67m{\ell}$ $H_2/g$ COD로 증가하였다. 혐기발효과정에서 butyric acid, acetic acid, lacticacid, 그리고 propionic acid이 검출되었다. Butyric acid/acetic acid(B/A)비는 제당폐수에 영양염류가 공급됨에 따라 0.50에서 0.92로 증가 하였으며, B/A비가 높을수록 수소생산량이 증가하였다. 제당폐수의 발효과정에서 나타나는 미생물 군집은 Firmicutes문에는 Clostridium 속으로 나타났으며 $\gamma$-Proteobacteria 강에는 Klebsiella 속, Erwinia 속, 그리고 Eenterobacter 속이 검출되었다. 또한 수소 생성이 활성화 되면서 Erwinia 속은 위축되고 Klebsiella 속이 많아지는 것을 알 수 있었다.