• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권4호
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• pp.603-613
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• 2019

본 연구에서 부산, 창원, 제주도 일대에서 채취한 토양으로부터 분리한 균주를 이용하여 식물 병원성 곰팡이에 대해서 길항작용을 나타내는 것을 확인하였으며, 또한 분리 균주의 경우 세균성 균주에 대해서도 길항작용을 나타내는 것을 확인하였다. 이러한 길항작용은 Bacillus 속이 생산하는 2차 대사산물인 siderophore, 항생물질, 세포 외 효소 활성 등에 의해서 식물 병원성 곰팡이에 대한 길항작용을 나타내는 것으로 보이며, 특히 분리 균주로부터 생산되는 세포 외 효소는 식물 병원성 곰팡이의 세포벽에 용균작용 일으킴에 따라 세포벽을 분해하여 식물 병원성 곰팡이의 생장을 저해할 것으로 생각된다. 또한 질소 고정능 및 IAA 생성능을 통해 식물 생장 촉진 및 식물 병원성 곰팡이 성장을 억제시킬 수 있는 생물학적 제제로서 식물재배에 도움을 줄 것으로 기대된다. 최종 선별된 Bacillus subtilis ANGa5, Bacillus aerius ANGa25, Bacillus methylotrophicus ANGa27를 이용하여 식물 병원성 곰팡이 방제 및 식물 생장촉진활성을 가지는 새로운 생물학적 제제로서 이용 가능성을 제시한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제4권3호
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• pp.91-97
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• 1976

고온성 방선균으로부터 내열성 $\alpha$-Amylase의 생산과 그 이용 가능성을 검토하기 위하여 토양시료로부터 $\alpha$-Amylase 생산능력이 극히 우수한 구주를 분리하여 분리균의 몇가지 균학적 성질내지는 효소생산을 위한 배양조건을 조사하여 전보에 발표하였으며 본보에서는 공시방선균이 생산하는 $\alpha$-Amylase의 효소학적 일반성질을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 본효소의 최적활성 pH는 6.5이었으며 최적변성온도는 55$^{\circ}C$~$65^{\circ}C$이었다. 2) 본효소의 안정 pH범위는 7.0~8.0에 위치 하였으며 3) 활성에 대한 금속 ion의 영향은 $Ca^{＋＋}$ 및 $Na^{＋＋}$ ion에 의하여 촉진되었으나 중금속 ion인 Fe$^{＋＋}$ Cu$^{＋＋}$ ion등은 현저히 조해함을 보였으며 열안정성에 대한 금속 ion의 효과는 $Ca^{＋＋}$ ion에 의해 증가했다. 4) 본 순소의 Km value는 2.17$\times$$10^{-4}$g per $m\ell$이었으며 5) Activation energy는 12,000$\pm$580 ㎈ per mole 이었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권4호
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• pp.588-596
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• 2018

An endo-${\beta}$-1,4-glucanase gene, cel9K, was cloned using the shot-gun method from Paenibacillus sp. X4, which was isolated from alpine soil. The gene was 2,994 bp in length, encoding a protein of 997 amino acid residues with a predicted signal peptide composed of 32 amino acid residues. Cel9K was a multimodular enzyme, and the molecular mass and theoretical pI of the mature Cel9K were 103.5 kDa and 4.81, respectively. Cel9K contains the GGxxDAGD, PHHR, GAxxGG, YxDDI, and EVxxDYN motifs found in most glycoside hydrolase family 9 (GH9) members. The protein sequence showed the highest similarity (88%) with the cellulase of Bacillus sp. BP23 in comparison with the enzymes with reported properties. The enzyme was purified by chromatography using HiTrap Q, CHT-II, and HiTrap Butyl HP. Using SDS-PAGE/activity staining, the molecular mass of Cel9K was estimated to be 93 kDa, which is a truncated form produced by the proteolytic cleavage of its C-terminus. Cel9K was optimally active at pH 5.5 and $50^{\circ}C$ and showed a half-life of 59.2 min at $50^{\circ}C$. The CMCase activity was increased to more than 150% in the presence of 2 mM $Na^+$, $K^+$, and $Ba^{2+}$, but decreased significantly to less than 50% by $Mn^{2+}$ and $Co^{2+}$. The addition of Cel9K to a commercial enzyme set (Celluclast 1.5L + Novozym 188) increased the saccharification of the pretreated reed and rice straw powders by 30.4% and 15.9%, respectively. The results suggest that Cel9K can be used to enhance the enzymatic conversion of lignocellulosic biomass to reducing sugars as an additive.

• 생명과학회지
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• 제20권2호
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• pp.269-274
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• 2010

항생제 및 항진균제 개발에 있어 미생물 유래 천연 생리활성물질 분리를 통한 선도물질을 확보하는 일은 매우 중요하며, 신규 물질을 확보하기 위해 꾸준한 연구가 필요할 것으로 사료된다. 따라서 본 연구에서는 천연 항생물질의 개발을 위한 연구의 일환으로 태백산 일대의 토양에서, 인체에 다양한 감염증을 유발하는 효모와 곰팡이에 대하여 강한 항진균 활성을 나타내는 BCNU 2003 균주를 분리하여 항진균 활성 물질의 이용가능성에 대해 연구하였다. BCNU 2003은 계통적으로는 B. amyloliquefaciens와 B. vallismortis의 subcluster에 속하는 균주로 동정되어 Bacillus sp. BCNU 2003으로 명명하였다. 항균물질 분리를 위해 ethyl acetate (EA) 추출물과 펩타이드 추출물로 나누어 그람양성 세균, 그람음성 세균 및 진균에 대한 항균활성을 측정한 결과, EA 추출물이 6종의 인체병원성 진균에 대해 모든 높은 항진균 활성을 나타내었다. 특히 기회성 감염을 유발하는 A. niger, C. albicans 그리고 Sa. cerevisiae에 대해 높은 억제 활성을 나타냈으며, 균배양액에서 낮은 저해율을 보였던 Ep. floccosum에 대해서도 EA 추출물은 높은 활성을 나타내었다. 따라서 다양한 인체 병원성 진균에 대해 넓은 항균스펙트럼을 가지는 Bacillus sp. BCNU 2003 균주의 활성물질 분리를 통해 특정 항균 및 항진균 물질의 대량생산 조건 등의 추가적인 연구를 수행한다면, 인체 감염증을 포함한 광범위한 피부치료제의 응용개발이 가능하리라 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권1호
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• pp.81-88
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• 1990

근채류식물의 근부원인이 되는 토양유래의 식물병원 성진균에 대한 생물학적 방제를 위하여 저병해인삼경작 지토양으로부터 식물근부균 Fusarium solani의 생육을 강력히 길항하는 억제세균 YPL-1을 분리, 선발하였으며 이들 동정한 결과 Pseudomonas stutzeri이거나 그 근연종으로 확인하였다. 선발된 P.stutzeri YPL-1에 의해 생산된 근부균생육억제물질은 열에 민감하고 고분자의 단백질물질로서 chitinase 및 laminarinase 등 F.solani의 외막가수분해효소인 것으로 추정된다. 더욱이 chitinase 생산능과 근부균생육억제능은 정관계로 비례한다는 것도 알았다. 이는 NTG를 이용하여 얻은 chitinase 및 laminarinase 생산불능변이주 P.stutzeri YPL-M122(chi-, lam-), P.stutzeri YPL-M153(chi-)에 의해서도 확인되었다. 그러나 본 P.stutzeri YPL-1은 siderophore를 전혀 생산하지는 못하였다. 이 결과로 미루어 보아 선발된 억제균 P.stutzeri YPL-1 균주에 의한 식물근부균 F.solani의 생육억제기작은 저분자물질인 항생물질이나 siderophore가 아닌 chitinase를 주로 하는 외막가수분해효소에 의한 근부균 F.solani의 세포벽분해에 기인된 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권6호
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• pp.1143-1149
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• 2003

본 연구는 Streptococcus mutans를 특이적으로 용균하는 효소를 탐색하고 효소생산 균주의 동정을 수행하였다. 토양으로부터 5,000여주의 알칼리 내성 판주를 선별하였으며 그중 용균활성이 있는 22주를 선별하였으며 가장 용균활성이 높은 균주 1주를 선별하여 Strain No. 4830이라 명명한 후 효소의 생산 조건 및 효소의 특성을 확인한 결과 pH 5에서부터 pH 11에서 안정하였으며 pH 7.0 이상에서 Streptococcus mutans에 대하여 용균활성이 나타났다. 또한 $30^{\circ}C$ 이상에서 효소의 활성을 확인할 수 있었으며 $50^{\circ}C$에서 최대효소활성을 확인하였다. 효소의 열안정성은 $40^{\circ}C$ 이하에서는 안정한 것으로 확인되었다. 균주의 특성을 검토한 결과 균체의 지방산 조성은 중성 조건에서 생장하는 Bacillus계열과는 달리 16-C계열의 지방산함량이 상당히 높은 것을 확인하였으며 Obligate alkalophilic의 특성으로 알려진 branched 15-C 지방산인 $iso-C_{15:0}$와 $anteiso-C_{15:0}$의 함량이 매우 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한 생화학적 특성으로 Bacillus 계열로 추정이 가능하였으며 다양한 종류의 당류에 대하여 acid를 형성하지 않은 것으로 확인되어 Strain No. 4830은 Obligate alkalophilic의 특성을 나타내었다. 또한 15% NaCl의 농도에서도 생장하는 것으로 보여 염에 대하여 내성을 갖는 것으로 나타났다. 16S rRNA 분석결과 Bacillus alcalophilus 균주와 94%의 유사성을 나타내었으나 생화학적 및 이화학적인 특성 등에서 Bacillus alcalophilus와 다른 균주로 동정되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권11호
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• pp.1951-1964
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• 2016

1,4-Dioxane-degrading bacterial consortia were enriched from forest soil (FS) and activated sludge (AS) using a defined medium containing 1,4-dioxane as the sole carbon source. These two enrichments cultures appeared to have inducible tetrahydrofuran/dioxane and propane degradation enzymes. According to qPCR results on the 16S rRNA and soluble di-iron monooxygenase genes, the relative abundances of 1,4-dioxane-degrading bacteria to total bacteria in FS and AS were 29.4% and 57.8%, respectively. For FS, the cell growth yields (Y), maximum specific degradation rate ($V_{max}$), and half-saturation concentration ($K_m$) were 0.58 mg-protein/mg-dioxane, $0.037mg-dioxane/mg-protein{\cdot}h$, and 93.9 mg/l, respectively. For AS, Y, $V_{max}$, and $K_m$ were 0.34 mg-protein/mg-dioxane, $0.078mg-dioxane/mg-protein{\cdot}h$, and 181.3 mg/l, respectively. These kinetics data of FS and AS were similar to previously reported values. Based on bacterial community analysis on 16S rRNA gene sequences of the two enrichment cultures, the FS consortium was identified to contain 38.3% of Mycobacterium and 10.6% of Afipia, similar to previously reported literature. Meanwhile, 49.5% of the AS consortium belonged to the candidate division TM7, which has never been reported to be involved in 1,4-dioxane biodegradation. However, recent studies suggested that TM7 bacteria were associated with degradation of non-biodegradable and hazardous materials. Therefore, our results showed that previously unknown 1,4-dioxane-degrading bacteria might play an important role in enriched AS. Although the metabolic capability and ecophysiological significance of the predominant TM7 bacteria in AS enrichment culture remain unclear, our data reveal hidden characteristics of the TM7 phylum and provide a perspective for studying this previously uncultured phylotype.

• 미생물학회지
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• 제33권4호
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• pp.267-273
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• 1997

주재료와 부재료로서 각각 우분과 톱밥이 함유된 유기성 폐기물 퇴비화의 주발효과정 중 이화학적 및 미생물학적 파라미터의 변화양상을 조사하고, 이로부터 퇴비화의 평가에 이용할 수 있는 각 파라미터간의 상관관계를 분석하였다. 퇴비화 전과정동안 온도는 $30-65^{\circ}C$, pH는 7.5-9.5, 함수율은 50-60% 정도의 범위에서 변하였으며, 이 중 $40^{\circ}C$ 이상의 고온이 유지되는 주발효 기간은 약 16일 정도 지속되었다. 주발효 기간 중 시료내 총탄소, 총질소 및 유기물 함량은 모두 15% 이상 감소되었으나, C/N ratio는 뚜렷한 변화를 보이지 않았다. 주발효 후기에는 암모니아성 질소 함량이 급격히 감소하고 질산성 질소가 증가되는 경향이 나타났다. 미생물 군집내 중온균과 고온균의 개체수는 퇴비화 과정동안의 온도변화와 밀접한 관계를 보였다. 중온균은 $50^{\circ}C$ 이상의 고온발효 기간에 급격히 감소하다가 온도가 낮아지는 주발효 후기에 다시 증가하는 반면에, 고온균은 이와 반대의 변화를 보였으며 주발효 기간 중 고온균의 개체수는 중온균에 비하여 $10-10^2$배 높았다. 조사된 토양효소 중 amylase 활성은 중온균의 개체수 및 환원당량과 높은 양의 상관관계를, 고온균의 개체수와는 음의 상관관계를 나타냈다. 이와는 달리 상호 유의할만한 양의 상관관계를 보인 cellulase, xylanase 및 ligninase의 활성은 주발효 기간 중 지속적으로 증가하는 양상을 보임으로써, 주발효 기간 중 lignocellulose 분해미생물과 amylose 분해미생물간의 출현양상이 크게 다름을 보여 주었다.

• 생태와환경
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• 제35권4호통권100호
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• pp.306-311
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• 2002

습지내의 용존유기탄소의 함량과 구성은 이차생산, 다양한 생지화학적 반응, 그리고 수생태계의 기능에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 북구이탄습지 (bog, fen, swamp)의 공극수내의 용존유기탄소와 페놀계열 물질의 농도를 1997년도에 1년에 걸쳐 조사하였다. 일반적인 미생물의 활성 (토양 호흡도)와 페놀산화효소의 활성도 측정하여, 용존유기탄소와 페놀계열 물질의 변화에 대한 기작을 밝히고자 했다 용존유기탄소 농도는 25.5-45.4 (bog), 29.2-71.4 (fen), 13.5-87.6 (swamp) mg/L를 보였고, 페놀계열 물질의 경우에는 13.3-45.4 (bog),7.6-29.5 (fen),4.9-30.8 (swamp) mg/L의 변화정도를 보였다. Swamp에서의 계절적인 변화양상을 살펴보면, 낙엽생산이 용존유기탄소의 변화에 많은 영향을 미침을 알 수 있었다 Bog에서의 미생물활성도와 페놀산화효소의 활성이 가장 낮게 나타났는데 이것이 bog내의 높은 페놀계열물질의 농도를 야기시킨 것으로 사료된다. 본 연구의결과는 습지내 용존유기탄소의 양 뿐만 아니라 그 화학적인 구성이 습지 생지화학에서 중요함을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제31권7호
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• pp.641-653
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• 2021

본 연구에서는 근권토양으로부터 18종의 세균을 순수분리하고, 이들의 식물 병원성 진균 생육억제 활성, 식물생장촉진 활성 및 미네랄 가용화능을 평가하였다. Bacillus 속과 Pseudomonas 속 분리균주의 항진균 활성을 통해 생물학적 방제제로서의 가능성을 확인할 수 있었으며, 이는 식물 병원성 진균의 세포벽에 작용하는 여러 가수분해효소 활성과 siderophore 생성능 등에 기인된 것으로 판단된다. 또한 대부분의 분리균주가 aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase 생성능, indole-3-acetic acid 생성능 및 질소 고정능을 갖고 있는 것으로 나타났으며, 이러한 특성은 식물이 흔히 노출될 수 있는 환경 스트레스 조건 하에서 스트레스 에틸렌의 농도를 감소시킴으로써 뿌리 발달 및 성장, 그리고 작물의 생산성에 긍정적인 영향을 줄 것으로 판단된다. 그리고 분리균주의 인산, 규소, 탄산칼슘, 아연 가용화능 등을 확인한 결과, 일부 분리균주들의 미네랄 가용화능을 확인하였으며, 이들 분리균주를 식물 생장 시에 접종한다면 식물 생장에 필요한 영양분을 식물이 흡수할 수 있는 이용가능한 형태로 변환시켜 식물의 생장에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 항진균 활성, 식물생장촉진 활성 및 미네랄 가용화능의 결과를 통해 분리균주 18종의 biocontrol agent로서의 이용가능성을 제시하고자 한다.