• 제목/요약/키워드: sediment characterization

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Identification and Characterization of an Antifungal Protein, AfAFPR9, Produced by Marine-Derived Aspergillus fumigatus R9

  • Rao, Qi;Guo, Wenbin;Chen, Xinhua
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권5호
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    • pp.620-628
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    • 2015
  • A fungal strain, R9, was isolated from the South Atlantic sediment sample and identified as Aspergillus fumigatus. An antifungal protein, AfAFPR9, was purified from the culture supernatant of Aspergillus fumigatus R9. AfAFPR9 was identified to be restrictocin, which is a member of the ribosome-inactivating proteins (RIPs), by MALDI-TOF-TOF-MS. AfAFPR9 displayed antifungal activity against plant pathogenic Fusarium oxysporum, Alternaria longipes, Colletotrichum gloeosporioides, Paecilomyces variotii, and Trichoderma viride at minimum inhibitory concentrations of 0.6, 0.6, 1.2, 1.2, and 2.4 μg/disc, respectively. Moreover, AfAFPR9 exhibited a certain extent of thermostability, and metal ion and denaturant tolerance. The iodoacetamide assay showed that the disulfide bridge in AfAFPR9 was indispensable for its antifungal action. The cDNA encoding for AfAFPR9 was cloned from A. fumigatus R9 by RT-PCR and heterologously expressed in E. coli. The recombinant AfAFPR9 protein exhibited obvious antifungal activity against C. gloeosporioides, T. viride, and A. longipes. These results reveal the antifungal properties of a RIP member (AfAFPR9) from marine-derived Aspergillus fumigatus and indicated its potential application in controlling plant pathogenic fungi.

Bacillus amyloliiquefaciens AP01 균주에 의한 사이퍼메트린의 생물학적 분해 특성 (Characterization of Biological Degradation Cypermethrin by Bacillus amyloliquefaciens AP01)

  • 이용석;이제훈;황은정;이효정;김재훈;허재복;최용락
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제59권1호
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    • pp.9-12
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    • 2016
  • 피레스로이드(pyrethroid) 계열 살충제 중 하나인 사이퍼메트린(cypermethrin)의 생물학적 분해를 위하여 부산 인근의 토양과 연안 퇴적물에서 미생물들을 분리하였다. 이들 중 분해율이 우수한 미생물을 선별하여 AP01이라고 명명하였다. 분리 균주 AP01의 유전학적 유연관계를 16S rDNA 염기서열을 분석한 결과, Bacillus amyloliquefaciens와 99%의 상동성을 나타내었다. 다양한 탄소원들 중에서 glucose를 첨가하였을 때, 분리 균주 AP01의 사이퍼메트린(cypermethrin) 분해 활성이 증가하였다.

광양만 퇴적물에서의 에스트로겐 활성분포 특성 (Distributive Characterization of Estrogenic Activity in Sediments from Gwangyang Bay, Korea)

  • 한상국;박지영
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.86-92
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    • 2007
  • 본 연구는 E-screen assay를 이용해서 광양만 연안해역 퇴적물의 에스트로겐 활성분포를 정량적으로 평가하고 화학분석 결과와 비교 검토하고자 하였다. 가장 높은 에스트로겐 활성을 보인 지점은 산업단지와 섬진강 유입구에 인접한 G6, G8 이었다. E-screen assay로 얻어진 이러한 결과는 다성분 동시분석 결과와도 일치하였다. 특히 GY6, GY8 지점의 RPE는 90% 이상으로 강한 에스트로겐 작용을 나타내어 full agonist 지점으로 확인되었다. 또한 이들 지점은 EEQ가 각각 35.6 ng/g, 14.6 ng/g로 타 지점에 비해 낮아 에스트로겐 활성 효능이 상대적으로 높을 것으로 판단된다. 이러한 결과로부터, 산업단지와 섬진강 유역에 인접한 지점들을 광양만 연안 해역의 내분비계 교란 물질의 유입원으로 추정할 수 있다. 한편, 에스트로겐 활성도와 화학오염물질과의 비교결과는 상관성이 없는 것으로 나타났다.

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Isolation of a Novel Freshwater Agarolytic Cellvibrio sp. KY-YJ-3 and Characterization of Its Extracellular ${\beta}$-Agarase

  • Rhee, Young-Joon;Han, Cho-Rong;Kim, Won-Chan;Jun, Do-Youn;Rhee, In-Ku;Kim, Young-Ho
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제20권10호
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    • pp.1378-1385
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    • 2010
  • A novel agarolytic bacterium, KY-YJ-3, producing extracellular agarase, was isolated from the freshwater sediment of the Sincheon River in Daegu, Korea. On the basis of Gram-staining data, morphology, and phylogenetic analysis of the 16S rDNA sequence, the isolate was identified as Cellvibrio sp. By ammonium sulfate precipitation followed by Toyopearl QAE-550C, Toyopearl HW-55F, and MonoQ column chromatographies, the extracellular agarase in the culture fluid could be purified 120.2-fold with a yield of 8.1%. The specific activity of the purified agarase was 84.2 U/mg. The molecular mass of the purified agarase was 70 kDa as determined by dodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). The optimal temperature and pH of the purified agarase were $35^{\circ}C$ and pH 7.0, respectively. The purified agarase failed to hydrolyze the other polysaccharide substrates, including carboxymethyl-cellulose, dextran, soluble starch, pectin, and polygalacturonic acid. Kinetic analysis of the agarose hydrolysis catalyzed by the purified agarase using thin-layer chromatography showed that the main products were neoagarobiose, neoagarotetraose, and neoagarohexaose. These results demonstrated that the newly isolated freshwater agarolytic bacterium KY-YJ-3 was a Cellvibrio sp., and could produce an extracellular ${\beta}$-agarase, which hydrolyzed agarose to yield neoagarobiose, neoagarotetraose, and neoagarohexaose as the main products.

배양기법을 활용한 제주도내 내산 및 호염성 미생물의 분리 및 특성 분석 (Isolation and characterization of acid-resistanct and halophilic bacteria using cultivation technique in Jeju island)

  • 한빛;김민지;류다정;이기은;이병희;이은영;박수제
    • 미생물학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.248-257
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    • 2019
  • 본 연구에서는 제주 지역의 토양 및 해양 환경으로부터 약 70주의 미생물들을 분리하였으며, 16S ribosomal RNA 유전자 분석을 통하여 최종 21종의 미생물을 발굴하였다. 이들 미생물들은 5 강(Class) 16 속(Genus)에 속하며, 모두 국내 미기록종으로 확인되었다. 분리된 미생물의 기질 특이성 및 고분자 물질 분해능을 바탕으로 내산성과 호염성 미생물들의 생리활성 표현형은 서로 구별되는 것으로 관찰되었다. 본 연구결과는, 국내 미생물 자원활용에 기초적 정보를 제공할 것으로 기대된다.

최근 용존 유기물 분석 기법 및 자연환경과 수 처리 시스템 내 활용방안 (Advanced Analytical Techniques for Dissolved Organic Matter and Their Applications in Natural and Engineered Water Treatment Systems)

  • 이윤경;허진
    • 한국물환경학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.31-42
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    • 2022
  • Dissolved organic matter (DOM), which changes according to various factors, is ubiquitously present from natural environments to engineered treatment systems. Only limited information is available regarding the environmental functions of DOM after bulk analyses are only applied for characterization. In this paper, latest DOM analytical techniques are briefly introduced, which include fluorescence excitation-emission matrix with parallel factor analysis (EEM-PARAFAC), size-exclusion chromatography with an organic carbon detector (SEC-OCD), carbon/nitrogen stable-isotope ratio, and Fourier transform-ion cyclotron resonance-mass spectroscopy (FT-ICR-MS). Recent examples of using advanced analyses to interpret the phenomena associated with DOM occurring in natural and engineered systems are presented here. Through EEM-PARAFAC, different components like protein-like, fulvic-like, and humic-like can be identified and tracked individually through the investigated systems. SEC-OCD allows researchers to quantify different size fractions. FT-ICR-MS provides thousands of molecular formulas present in bulk DOM samples. Lastly, carbon/nitrogen stable-isotope ratio offers reasonable tools for tracking the sources in environments. We also discuss the advantages and weakness of the above-mentioned characterizing tools. Specifically, they focus on single environmental factors (different sourced-DOM and interaction of sediment-pore water) or simple changes after individual treatment processes. Through collaboration with the advanced techniques later, they help the researchers to better understand environmental behaviors in aquatic systems and serve as essential tools for addressing various pending problems associated with DOM.

독도 심해토 메타게놈 유래 신규 내열성 에스테라아제의 생화학적 특성규명 (Biochemical Characterization of a Novel Thermostable Esterase from the Metagenome of Dokdo Islets Marine Sediment)

  • 이창묵;서소현;김수연;송재은;심준수;한범수;김동헌;윤상홍
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.63-70
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    • 2017
  • 독도 해저 2,000 미터 퇴적토를 이용한 메타게놈 유전자 은행의 60,672 클론을 기름 성분 tributyrin이 첨가된 배지에서 스크리닝 하였다. 활성을 가진 클론에서 EstES1 유전자를 선발하였다. EstES1은 553개 아미노산으로 구성된 분자량 59.4 kDa 단백질로, 가장 높은 유사성은 Haliangium ochraceum의 carboxylesterase와 44%이었다. EstES1 서열 내부에는 carboxylesterase의 전형적인 penta-peptide motif, catalytic triad 및 N-terminal 부위 37개의 leader sequence가 존재했다. 서열기반 계통분석 결과, EstES1은 신규한 esterase 임을 보여주었다. EstES1 효소의 leader 서열을 제거한 재조합 수용성 RLES1 효소는 탄소 2-12까지 포함된 long acyl ethyl ester 기질을 모두 이용할 수 있지만, p-Nitrophenyl butyrate (C4)에 가장 높은 활성과 turn-over 값을 보였다. 최적 활성은 $45^{\circ}C$, pH 9.0이다(specific activity 255.4 U/mg). 또한 강알칼리 상태인 pH 10.5까지 80% 이상의 활성이 유지되었다. EstES1의 활성은 $60^{\circ}C$에서 내열성을 보여, 1시간 동안 활성을 100% 유지할 수 있다. 효소 활성은 여러 종류의 유기용매 하에서도 안정하게 유지되었다. 따라서, EstES1은 배양이 불가능한 난배양 미생물로부터 유래된 신종 효소 유전자로서, 고온의 지방산 가수분해, 알칼리 상태나유기용매가 존재하는 여러 공정분야에 활용될 수 있다.

아세트아닐리드의 초기 환경위해성 평가 (Initial Risk Assessment of Acetanilide with Respect to Ecological Integrity)

  • Lee, Su-Rae;Park, Seon-Ju;Lee, Mi-Kyung;Nam, U-Kyung;Chung, Sun-Hwa;Seog, Geum-Su;Park, Kwang-Sik;Kim, Kyun;Kim, Yong-Hwa
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제15권1_2호
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    • pp.19-29
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    • 2000
  • 아세트아닐리드는 의약품과 염료의 합성과정에서 중간체로서 공기와 폐수를 통하여 환경 중에 방출될 수 있다. 아세트아닐리드는 호기적 조건하에서 신속히 생분해되고 OH 래디컬의 존재하에 간접적으로 광분해된다. 생물농축계수는 4.5로 추정되므로 수생생물에서의 생물농축은 낮을 것으로 예상된다. 아세트아닐리드에 관한 생태독성학적 데이터 조사결과 4종 어류에 대한 급성독성치만 보고되어 있으며, EUSES시스템에 의하면 어류에서의 최저 PNEC 값(예상 무작용농도)은 0.01mg/l이고 표면수에서의 PEC값(예상 환경농도)은 지역수준에서 최악의 경우 9.1$\times$$10^{-5}$mg/l이다. 지역수준에서 표면수에 대한 아세트아닐리드의 RCR(위해성지수)은 9.1$\times$$10^{-3}$으로 추정되어 어류에 대한 안전성은 충분하다. 그러나 국지 수준에서의 RCR은 물과 침적물에서 각각 1.3과 1.6이므로 제조공장 주변에서는 생태독성 위험이 존재할 것으로 추정된다. 아세트아닐리드의 환경위해성 평가를 보다 정확하게 하기 위해서는 물벼룩과 조류에 대한 급성독성 자료가 보완되어야 할 것이며, 따라서 이에 대한 실험이 진행되어야 할 것으로 사료된다.

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유해조류번성 주변의 해수와 침전물에서 살조균의 분리 (Isolation of marine algicidal bacteria from surface seawater and sediment samples associated with harmful algal blooms in Korea)

  • 실비아 그리스티안토;김재수
    • 미생물학회지
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    • 제52권1호
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    • pp.40-48
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    • 2016
  • 본 연구는 식물성플랑크톤의 대량증식 조절과 관련된 해양성 살조능이 있는 박테리아의 분리와 유해조류에 대한 분리 균주의 살조능 특성에 주로 초점을 맞추고 있다. 해수 표면에서 자연적으로 발생하는 유해조류번성(HAB)은 전세계적으로 많은 환경문제를 일으키고 있다. 본 연구에서는 유해조류 성장을 억제하는 능력을 가진 40개의 박테리아 균주를 마산만, 진해만, 돌섬, 거제도, 통영 앞바다에서 분리하였다. 분리된 균주들은 다양한 유해조류인 Cochlodinium polykrikoides, Chattonella marina, Skeletonema costatum, Heterosigma akashiwo, Heterocapsa triquetra, Prorocentrum minimum, Scrippsiella trochoidea에 대한 살조특성을 추가로 조사하였다. 살조균주의 선별은 이중층 아가배지와 현미경 계수법을 이용하여 진행하였고 Pseudomonas, Vibrio, Bacillus, Pseudoalteromonas, Ruegeria, Joostella, Marinomonas, Stakelama, Porphyrobacter, Albirhodobacter의 속들에 속하는 균주들이었다. 가장 중요한 유해조류인 Co. polykrikoides에 대한 가장 강력한 살조능은 10% 배양상등액으로 6시간 처리했을 때 94%를 보이는 균주였다. 이 연구를 통해 살조효과를 보이는 새로운 속으로 Marinomonas sp. M Jin 1-8, Stakelama sp. ZB Yeonmyeong 1-11 & 1-13, Porphyrobacter sp. M Yeonmyeong 2-22, Albirhodobacter sp. 6-R Jin 6-1를 새롭게 찾았다. 결론적으로 이들 해양박테리아를 이용하면 식물성플랑크톤 번성을 제어하는데 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.

적색색소를 생산하는 해양미생물 JE-34 균주의 분류학적 특성 및 항균활성 (Taxonomical Characterization and Antimicrobial Activity of Red Pigment-Producing Marine Bacterium Strain JE-34)

  • 김주상;김만철;;한용재;허문수
    • 미생물학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.368-376
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    • 2009
  • 동중국해 해양퇴적층에서 다량의 적색색소를 생산하는 해양미생물을 분리하였다. 분리균주의 분류학적 특성의 확인을 위해 형태학적, 생리학적, 생화학적 특성, 세포지방산 분석, 16S rDNA 염기서열을 이용한 분자 계통학적 분석을 통해 분류학적 위치를 탐색하였다. 분자 계통학적 분석 결과 Zooshikella 속에 포함되는 것으로 확인되었고 Zooshikella ganghwensis KCTC $12044^T$ (AY130994)와 99.79%의 가장 높은 유사도를 보였다. 분리균주는 그람음성의 간균으로 호기성 및 NaCl 의존적인 배양특성을 보였다. 세포 지방산 분석결과 type strain과 주요 지방산 조성이 유사하였으며 이러한 특성을 종합하여 Zooshikella sp. JE-34로 동정하였다. JE-34가 생산하는 적색색소는 이미 보고되어 널리 알려진 Serratia marcescens에서 생산되는 적색색소인 prodigiosin의 특성과 유사하였다. 색소물질의 인체병원균 및 어류질병 유발세균에 대한 항균활성을 검토한 결과 18종의 피검균 중 특히 Streptococcus iniae, S. parauberis, S. mutans, Staphylococcus aureus, Propionibacterium acnes에 대한 항균활성이 우수하였다.