• 제목/요약/키워드: soil microbe

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식물 생장 촉진 활성을 가진 인산분해 미생물 Pantoea 종의 분리 및 특성 규명 (Isolation and Characterization of Phosphate Solubilizing Bacteria Pantoea Species as a Plant Growth Promoting Rhizobacteria)

  • 윤창연;정용화
    • 생명과학회지
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    • 제26권10호
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    • pp.1163-1168
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    • 2016
  • 식물생장촉진미생물(PGPR)은 농업생산성에 전세계적으로 매우 중요한 기작과 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 이들 미생물들은 식물생장조절, 생물비료, 식물의 병 저항 및 방제 등 다양한 기작으로 식물생장을 촉진하면서 유용하게 이용되고 있다, 본 논문에서는 토양으로부터 네 종류의 서로 다른 Pantoea 종을 분리하여 식물생장 특성을 규명하고자 하였다. 16S rDNA 유전자의 분석에 의하면, 이들은 각각 Pantoea ananatis, Pantoea citrea, Pantoea dispersa, Pantoea vagans으로 확인되었고 각각 Pa1, Pc1, Pd1, Pv1으로 명명하였다. 분리된 모든 종들은 pH 5정도의 수치를 보이는 접종 1일차에 매우 높은 인산 분해 활성을 보였으며 배지의 pH 감소와 높은 상관성을 보였다. 또한 네 종류의 모든 Pa1, Pc1, Pd1, Pv1종은 각각 85.3±16.3 μg/ml, 183.9±16.8 μg/ml, 28.8±17.3 μg/ml, 114.1±16.5 μg/ml 농도의 매우 높은 인돌 아세트산 생성활성을 보였다. 지베렐린 생성의 경우 Pa1, Pc1와 Pd1는 각각 331.1±19.2 μg/ml, 288.5±16.8 μg/ml, 309.2±18.2 μg/ml 농도로 높은 활성을 보였지만, Pv1는 10.2±11.5 μg/ml 농도의 비교적 낮은 생성활성을 보였다. 또한 모든 분리 종들은 어린 상추식물의 경우 생체량의 32~37%, 상층부길이의 10~15% 생장을 촉진하는 활성을 보이므로 이들 분리된 미생물을 잠재적으로 식물생장촉진을 위한 미생물비료제재로 사용할 수 있다고 생각된다.

카벤다짐 분해 미생물인 Rhodococcus sp. 3-2의 대량 배양 및 미생물 제제 개발 (Mass Cultivation of Rhodococcus sp. 3-2, a Carbendazim-Degrading Microorganism, and Development of Microbial Agents)

  • 박준경;임성훈;김정원;지정환;김공민;박해성;윤영석;원항연;한귀환
    • 한국환경농학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.259-268
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    • 2023
  • Rhodococcus sp. 3-2 strain has been reported to degrade benzimidazole-based pesticides, such as benomyl and carbendazim. Therefore, this study aimed to optimize culture medium composition and culture conditions to achieve cost-effective and efficient large-scale production of the Rhodococcus sp. 3-2 strain. The study identified that the optimal media composition for mass culture comprised 0.5% glucose, 0.5% yeast extract, 0.15% NaCl, 0.5% K2HPO4, 0.5% sodium succinate, and 0.1% MgSO4. Additionally, a microbial agent was developed using a 1.5-ton fermenter, with skim milk (20%), monosodium glutamate (15%), and vitamin C (2%) as key components. The storage stability of the microbial agent has been confirmed, with advantages of low temperature conservation, which helps to sustain efficacy for at least six months. We also assessed the benomyl degradation activity of the microbial agent within field soil. The results revealed an over 90% degradation rate when the concentration of viable cells exceeded 2.65 × 106 CFU/g after a minimum of five weeks had elapsed. Based on these findings, Rhodococcus sp. 3-2 strain can be considered a cost-effective microbial agent with diverse agricultural applications.

Microbe Hunting: A Curious Case of Cryptococcus

  • Bartlett, Karen H.;Kidd, Sarah;Duncan, Colleen;Chow, Yat;Bach, Paxton;Mak, Sunny;MacDougall, Laura;Fyfe, Murray
    • 한국환경보건학회:학술대회논문집
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    • 한국환경보건학회 2005년도 국제학술대회
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    • pp.45-72
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    • 2005
  • C. neoformans-associated cryptococcosis is primarily a disease of immunocompromised persons, has a world-wide distribution, and is often spread by pigeons in the urban environment. In contrast, C. gattii causes infection in normal hosts, has only been described in tropical and semi-tropical areas of the world, and has a unique niche in river gum Eucalyptus trees. Cryptococcosis is acquired through inhalation of the yeast propagules from the environment. C. gattii has been identified as the cause of an emerging infectious disease centered on Vancouver Island, British Columbia, Canada. No cases of C. gattii-disease were diagnosed prior to 1999; the current incidence rate is 36 cases per million population. A search was initiated in 2001 to find the ecological niche of this basidiomycetous yeast. C. gaftii was found in the environment in treed areas of Vancouver Island. The highest percentage of colonized-tree clusters were found around central Vancouver Island, with decreasing rates of colonization to the north and south. Climate, soil and vegetation cover of this area, called the Coastal Douglas fir biogeoclimatic zone, is unique to British Columbia and Canada. The concentration of airborne C. gattii was highest in the dry summer months, and lowest during late fall, winter, and early spring, months which have heavy rainfall. The study of the emerging colonization of this organism and subsequent cases of environmentally acquired disease will be informative in planning public health management of new routes of exposure to exotic agents in areas impacted by changing climate and land use patterns. Cryptococcosis is an infection associated with an encapsulated, basidiomycetous yeast Cryptococcus neoformans. The route of entry for this organism is through the lungs, with possible systemic spread via the circulatory system to the brain and meninges. There are four cryptococcal serogroups associated with disease in humans and animals, distinguished by capsular polysaccharide antigens. Cryptococcus neoformans: variety grubii (serotype A), variety neoformans (serotype D), and variety gattii (serotypes B and C) (Franzot et at. 1999). C. neoformans variety gattii has recently been elevated to species status, C. gattii. C. neoformans val. grubii and var. neoformans have a world-wide distribution, and are particularly associated with soil and weathered bird droppings. In contrast, C. gattii (CG) is not associated with bird excrement, is primarily found in tropical and subtropical climates, and has a restricted environmental niche associated with specific tree species. (Ellis & Pfiffer 1990) Ellis and Pfeiffer theorize that, as a basidiomycete, CG requires an association with a tree in order to become pathogenic to mammals. In Australia, CG has been found to be associated with five species of Eucalypts, Eucalyptus camaldulensis, E. tereticornis, E. blakelyi, E. gomphocephala, and E. rudis. Eucalypts, although originally native to Australia, now have a world-wide distribution. CG has been found associated with imported eucalypts in India, California, Brazil, and Egypt. In addition, in Brazil and Columbia, where eucalypts have been naturalized, native trees have been shown to harbour CG (Callejas et al. 1998; Montenegro et al. 2000). In British Columbia, Canada, since the beginning of 1999, there have been 120 confirmed cases of cryptococcal mycoses associated with CG in humans, including 4 fatalities (data from British Columbia Centre for Disease Control), and over 200 cases in animal pets in BC (data from Central Laboratory for Veterinarians). What is remarkable about the BC outbreak of C. gattii-cryptococcosis is that all of the cases have been residents of, or visitors to, a narrow area along the eastern coast of Vancouver Island, BC, from the tip of the island in the south (Victoria) to Courtenay on the north-central island as illustrated in Figure 1. Of the first 38 human cases, 58% were male with a mean age of 59.7 years (range 20 - 82): 36 cases (95%) were Caucasian. Ten cases (26%) presented with meningitis, the remainder presented with respiratory symptoms. Cultures recovered from cases of cryptococcosis associated with the outbreak were typed as serogroup B, which is specific to CG (Bartlett et al. 2003). This was the first reported outbreak of CVG in Canada, or indeed, the world. Where infection with CG is endemic, for example, Australia, the incidence of cryptococcosis ranges from 1.8 - 4.7 per million between the southern and northern states (Sorrell 2001). However, the overall incidence of cryptococcosis in immunocompenent individuals has been estimated at 0.2 per million population per year (Kwon-Chung et al. 1984). The population of Vancouver Island is approximately 720,000,consequently, even if the organism were endemic, one would expect a maximum of 0.15 cases of cryptococcal disease annually.

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산란계 감염 살모넬라균 억제에 대한 감귤박 특이 발효 미생물 제제의 사료 첨가 효과 (Prevention of Salmonella Infection in Layer Hen Fed with Microbial Fermented Citrus Shell)

  • 강태윤;강승태;인용호;이양호;조돈영;이성진;손원근;허문수;정동기
    • 생명과학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.190-196
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    • 2010
  • 안전한 먹거리 생산은 축산물의 사육에서부터 시작된다. 현재 병원성 바이러스 및 균에 의해 먹거리의 안전성이 위협을 받고 있으며, 또한 항생제의 남용으로 인하여 병원성 균이 면역력을 갖게 되고 그에 따라 슈퍼 박테리아 등이 계속 생겨나고 있는 추세이다. 이런 시점에 항생제 대체 물질 개발이 절실하게 요구되고 있다. 이에 본 연구는 안전한 축산물생산과 국민의 식품안전의 최초단계인 축산업에서 항생제를 대체할 천연항생 사료첨가제를 개발하고자 본 실험을 실시하였다. 본 연구에서는 감귤박 특이 균주, 토양미생물 균주, Coenzyme Q10을 이용하였고, 무 항생제사료에 첨가하였다. 병아리 때 일정 기간 동안 사료첨가제를 급여 후 살모넬라균(Salmonella gallinarium)을 구강을 통해 주입하였다. 그리고 일정시간 동안 혈액과 분변을 채취하고 배지를 이용 살모넬라균 검사를 실시하였으며, 결과적으로 감귤박 특이 균주에서 가장 좋은 억제 효과를 얻었다. 이 결과를 살펴볼 때 병아리에서는 이러한 첨가제들이 장내 다른 병원성 균이 선점하지 못하도록 하는 것으로 사료된다. 장기의 해부를 통해서 장기의 손상 상태를 확인한 결과 감귤박 특이 균주 첨가제인 경우 간장색의 선홍색인 반면 일반 항생제 및 무 항생제 사료는 간장의 색의 황색으로 변한 것으로 미뤄 보아서 첨가제의 효과로 살모넬라균이 억제되어 간장의 손상을 방지한다는 효과를 얻었다. 이러한 결과는 천연항생제를 이용한 사육 기반 확립은 물론 먹거리 안전성을 보장하며, 사육부산물은 식물재배의 비료로 이용하여 완전 순환농업을 위한 좋은 재료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

Streptomyces scopuliridis KR-001의 분리 동정 및 잡초 방제효과 (Identification of Streptomyces scopuliridis KR-001 and Its Herbicidal Characteristics)

  • 이보영;김재덕;김영숙;고영관;연규환;김창진;구석진;최정섭
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제2권1호
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    • pp.38-46
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    • 2013
  • 토양 방선균 유래의 천연 제초활성 후보소재를 발굴하고, 이 후보소재의 온실 및 포장 실증 평가를 통해 보다 친환경적이고 효율적인 잡초 관리를 위한 잡초방제제로의 실용화 가능성을 검토하고자 본 연구를 수행하였다. 3,000여 종의 토양 방선균으로부터 강력하고 독특한 제초활성을 발현하는 후보 방선균 2종을 선발하였으며, 선발된 후보 방선균의 16S rDNA 서열을 분석한 결과 S. scopuliridis RB72와 가장 유사도가 높아 선발 균주를 S. scopuliridis KR-001이라 명명하였다. 후보 방선균의 최적 배양조건을 확립하였고, 온실 및 포장조건에서 주요 문제잡초와 난방제 잡초, 환경 위해 잡초 가시박 방제효과를 평가를 통해 친환경적인 천연물 제초제로서의 개발 가능성을 확인하였다. 한편, 후보 방선균 S. scopuliridis KR-001 배양액은 작물에 대한 선택성은 없었기 때문에 비선택성 경엽처리제로의 개발 가능성을 고려한 처리 농도 및 시기 등에 대한 진전단계 연구를 진행할 필요성이 제기되었다. 향후 배양액 수준에서 제형 연구를 통해 약효증진기술과 대량생산성 기술 개발을 통해 실용화 가능성을 검토하는 한편, 배양액 내의 살초성분에 대한 화학구조 구명을 통해 방선균 유래의 천연 제초제를 개발 할 수 있는 선도물질 발굴을 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단하였다.

고온 스트레스 영향에 따른 홀스타인종 젖소의 반추위내 미생물 균총 변화 (Effects of Heat-stress on Rumen Bacterial Diversity and Composition of Holstein Cows)

  • 김동현;김명후;김상범;하승민;손준규;이지환;허태영;이재영;박지후;최희철;이현정;박범영;기광석;김언태
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.227-234
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    • 2019
  • 본 연구는 고온기 여름철 사육환경에서의 홀스타인종 젖소의 반추위내 미생물 균총 변화를 분석하고, 반추위내 미생물과 고온 스트레스간의 연관성을 규명하고자 수행하였다. 국립축산과학원 낙농과에서 사육 중인 홀스타인 젖소 10두의 반추위액을 채취하였으며, 채취한 시료 샘플은 PowerSoil® DNA Isolation Kit (Cat. No. 12888, MO BIO)를 이용하여 DNA를 추출한 후 Illumina HiSeqTM platform (Illumina, CA, USA)을 이용하여 미생물 균총 분석을 실시하였다. 반추위액 내 미생물 균총을 분석한 결과, 사육환경 온습도에 따른 미생물 군집 구성에는 큰 차이는 없었으나, 미생물의 상대적 함량에는 차이가 있었다. LEfSe 분석을 통해 적온과 고온 환경에서 특정 미생물들의 상대적 조성이 유의적으로 증가함을 확인하였다. 이들 결과를 볼 때, 반추위내 미생물 균총은 고온과 같은 외부 환경변화에 영향을 받는 것으로 판단되어 젖소의 고온스트레스 반응에 있어 반추위 미생물 변화가 중요한 역할을 담당할 것으로 사료된다. 추후 연구는 이러한 차이를 나타내는 미생물들의 대사 경로나 대사 물질에 분석을 통해 환경변화와 미생물간의 연관성 및 이러한 미생물 균총 조절을 통한 고온기 젖소의 적응성 향상을 위한 미생물학적 전략 연구가가 필요할 것으로 생각된다.