Toxin Gene Analysis of Bacillus cereus and Bacillus thuringiensis isolated agrifood

Kyeong-Hun Park(박경훈),Byeong-Seok Kim(김병석),Hye-Jeong Yun(윤혜정),Jeong-Ju Lee(이정주),Won-Ii Kim(김원일),Se-Ri Kim(김세리),Jong-Chul Yun(윤종철),Kyeong-Yul Ryu(류경열) 한국토양비료학회 2012 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2012 No.6

딸기 생산과정중 미생물 오염도 분석 (초록)

박경훈 ( Kyeong Hun Park ),김병석 ( Byeong Seok Kim ),윤혜정 ( Hye Jeong Yun ),이정주 ( Jeong Ju Lee ),김원일 ( Won Ii Kim ),김세리 ( Se Ri Kim ),윤종철 ( Jong Chul Yun ),류경열 ( Kyeong Yul Ryu ) 한국토양비료학회 2012 한국토양비료학회 학술발표회 Vol.2012 No.-

대관령 지역 주요 하천 및 도암호의 수질 특성

박경훈(Kyeong-Hun Park),김병석(Byeong-Seok Kim),윤혜정(Hye-Jeong Yun),류경열(Kyoung-Yul Ryu),윤종철(Jeong-Chul Yun),최준열(June-Yeol Choi),김기덕(Ki-Deog Kim),진용익(Yong-Ik Jin) 한국토양비료학회 2012 한국토양비료학회지 Vol.45 No.6

대관령 고랭지 농업지대 인근 주요 하천과 도암호의 수질의 이화학성 및 식물성플라크톤의 발생 양상을 조사하여 남한강 상류 수계의 전반적인 수질특성을 파악하고자 하였다. 도암호의 화학적 산소 요구량 (COD)은 6.1 mg L^-1 이고, 총 인 (Total phosphorous)의 함량은 0.26 으로 호소수 생활환경 기준 Ⅵ등급 보다 높았다. 부유물질은 평균 9.77 NTU로 호수수 생활기준 보다 높았다. 식물플랑크톤의 농도는 7월부터 9월까지 2.0×10³ cells mL^-1 이상으로 확인되었는데 이는 여름철 고온과 강우에 의해 영양물질의 대량 유입으로 인해 남조류가 발생하였기 때문인 것으로 생각된다. 온타리오 퇴적물 기준과 비교해 보면, 도암호의 총 질소 및 총 인의 농도는 LEL과 SEL의 중간 정도 값을 보여 오염이 상당부분 진행되어 체계적인 관리로 오염원을 저감 및 차단할 수 있는 방안이 마련되어져야 할 것으로 생각된다. This study was surveyed that water physiochemical characteristics and phytoplankton incidence of main stream and Lake Doam near to Daegwallyeong agricultural area. Based on above results, it was conducted to get information overall water characteristics in south Han upstream river. COD value of Lake Doam was 6.1 mg L^-1 and T-P (Total phosphorous) from there was 0.26 mg L^-1 which was higher than the value of grade Ⅵ based on lake water living environment standard. Suspended solid was an average of 9.77 NTU which was higher than value of lake living standard. Concentration of phytoplankton was over 2.0×10³ Cell mL^-1 from July to September. It was considered that cyanobacteria were occurred due to massive influx of nutrient material by high temperature and rainfall during this season. Compare to Ontario"s sediment quality guidelines, T-N and T-P was middle value between LEL and SEL in Lake Doam. This value means that contamination in water is serious. Therefore, it is considered that systematic management was needed to reduce and block contamination source.

대관령 지역의 농업환경 모니터링

박경훈(Kyeong-Hun Park),윤혜정(Hye-Jeong Yun),류경열(Kyoung-Yul Ryu),윤종철(Jeong-Chul Yun),이정주(Jeong-Ju Lee),황현아(Hyun-ah Hwang),김기덕(Ki-Deog Kim),진용익(Yong-Ik Jin) 한국토양비료학회 2011 한국토양비료학회지 Vol.44 No.6

대관령 농업지역의 연 평균기온은 6.4℃, 1월 평균 기온은 -7.6℃, 7월 평균 온도는 19.1℃이었으며 강수량은 1717.2mm, 안개 현상일수는 133일, 서리 현상일수는 59일 이었고, 특히 6월 8월 사이에 100 mm 이상의 집중 강우가 많았으며, 잦은 안개와 일조시간의 부족으로 병해충의 발생 및 작물생육이 불량한 것으로 관찰되었다. 수질모니터링 결과 작물재배시기에 T-N, T-P 등 영양물질의 수질오염도가 높았으며, 7월~8월의 강우에 의한 토양유실로 영양물질의 오염도가 높게 관찰되었다. 배추재배지에서 T-N 농도는 평균 9.4 mg L<SUP>-1</SUP> (7.4~11.3)로 감자재배지의 평균 4.4 mg L<SUP>-1</SUP> (3.1~7.2)의 2배 정도 높았고, T-P의 경우도 배추재배지에서 평균 0.084 mg L<SUP>-1</SUP> (0.061~0.101)로 감자재배지 평균 0.036 (0.019~0.056) mg L<SUP>-1</SUP>의 농도보다 약 2배 정도 더 높았다. 부유물질 경우는 배추재배지가 평균 18.3 mg L<SUP>-1</SUP> (3.0~53.0)로 감자재배지 평균 1.9 mg L<SUP>-1</SUP> (0.5~3.0)로 무려 9배나 높았다. 이처럼, 배추재배지가 감자 재배지보다 수질 오염도가 높은 것은 대관령 지역에서 배추는 감자보다 생육기간이 짧고 또한 피복율도 작기 때문에 토양유실이나 양분유실이 많았던 것으로 판단된다. 경작중에 고랭지 작물재배지 토양을 분석한 결과, 작물별로 토양화학성의 차이는 작았으며, pH는 5.6~6.8사이, EC는 0.67~1.13 dS m<SUP>-1</SUP>, 유기물은 18.0~42.4 g kg<SUP>-1</SUP>, 유효인산은 316~658 mg kg<SUP>-1</SUP>, 치환성 칼륨은 0.41~0.88 cmolc kg<SUP>-1</SUP>, 치환성 칼슘은 3.7~7.1 cmolc kg<SUP>-1</SUP>, 치환성 마그네슘은 1.2~1.9 cmolc kg<SUP>-1</SUP> 범위였다. In order to provide the basic information on the agricultural environment in Daegwallyeong Highland, the characters of weather, water, and soil quality were investigated. The meteorological characteristics was monitored by automatic weather system (AWS) at 17 sites. The quality of water for samples were collected monthly at 24 sites depending on landuse style. Soil samples were collected from a forest, grassland, and the major vegetable cultivation areas such as potato, carrot, Chinese cabbage, onion, head lettuce, and welsh onion field. The weather showed the mountain climate, and the average yearly temperature is 6.4℃, the average temperature in January is -7.6℃ and the average temperature in July is 19.1℃, and the change of temperature on the districts of Daegwallyeong is severe. The yearly record of precipitation shows 1717.2 mm. The water quality of crop field was worse than forest or grassland in Daewallyeong highland. In 2005, annual T-N, T-P, SS distribution of Chinese cabbage field showed 7.4~11.3, 0.061~0.1, and 3.0~53.0 mg L<SUP>-1</SUP>. The potato field showed 3.1~7.2 , 0.019~0.056 and 0.5~3.0 mg L<SUP>-1</SUP>, respectively. Being compared of water quality between potato field and chinese cabbage field, it showed that the water quality of Chinese cabbage field was worse than potato field. On farming, the soil of crop cultivation showed pH 5.6 to 6.8, 18.0~42.4 g kg<SUP>-1</SUP> of OM, 316~658 mg kg<SUP>-1</SUP> of Avail. P2O5. The content of cations showed 0.41~0.88 cmolc kg<SUP>-1</SUP> of Exch. K, 3.73~7.07 cmolc kg<SUP>-1</SUP> of Exch. Ca and 1.17~1.90 cmolc kg<SUP>-1</SUP> of Exch. Mg.

농식품에서 분리한 Bacillus Cereus와 Bacillus thuringiensis의 독소유전자 분석

박경훈 ( Kyeong Hun Park ),김병석 ( Byeong Seok Kim ),윤혜정 ( Hye Jeong Yun ),이정주 ( Jeong Ju Lee ),김원일 ( Won Ii Kim ),김세리 ( Se Ri Kim ),윤종철 ( Jong Chul Yun ),류경열 ( Kyeong Yul Ryu ) 한국토양비료학회 2012 한국토양비료학회 학술발표회 Vol.2012 No.-

당귀의 재배 및 유통과정 중 생물적 위해요소 분석

박경훈(Kyeong-Hun Park),김병석(Byeong-Seok Kim),이정주(Jeong-Ju Lee),윤혜정(Hye-Jeong Yun),김세리(Se-Ri Kim),김원일(Won-Il Kim),윤종철(Jong-Chul Yun),류경열(Kyoung-Yul Ryu) 한국토양비료학회 2012 한국토양비료학회지 Vol.45 No.6

재배과정, 수확, 가공 및 유통 단계에서 당귀의 미생물적 위해요소를 조사하였다. 뿌리, 토양 및 관개수를 포함한 111개의 시료가 생산과정과 유통과정에서 호기성균, B. cereus, coliform, E. coli, L. monocytogenes, Salmonella spp., 와 S. aureus를 조사하기 위해 수집하였다. 재배과정에서 당귀의 뿌리에서 일반세균수는 6.71 log CFU g^-1 수준으로 검출되었으며, 대장균군은 4.13 log CFU g^-1, B. cereus는 3.54 log CFU g^-1 수준으로 확인되었다. 수확에서 가공 단계까지 모든 가공 과정에서 대장균군과 B. cereus의 오염을 확인할 수 있었으며, 절단 과정에서 미생물오염도가 높게 확인되었다. 유통과정 중인 당귀에서 일반세균수는 5.6~6.0 log CFU g^-1, 대장균군은 2.4~2.6 log CFU g^-1, B. cereus는 5.4~6.0 log CFU g^-1 수준으로 검출되었다. 모든 시료에서 L. monocytogenes, Salmonella spp., S. aureus는 검출되지 않았다. 이러한 결과는 유해미생물의 오염을 감소시키고, 안전한 농산물을 생산하기 위하여 위생적인 토양관리 및 수확 후 관리가 수행되어야 하는 것을 의미한다. This study is aimed to investigate microbiological contamination of Angelica gigas Nakai. A total of 111 samples including root, soil, and irrigation water were collected from farms and market to detect aerobic bacteria, Bacillus cereus, coliform, Escherichia coli, Listeria monocytogenes,. Salmonella spp., and Staphylococcus aureus. The contaminations of aerobic bacteria, coliform, and Bacillus cereus in the root during cultivation were found 6.71 log CFU g^-1, 4.13 log CFU g^-1, and 3.54 log CFU g^-1, respectively. The contamination of coliform and B. cereus were detected in all steps from harvesting to processing, with the highest count recorded from the cutting step. In marketing, the contaminations of aerobic bacterial, coliform, and B. cereus were 5.5~6.0 log CFU g^-1, 2.4~2.6 log CFU g^-1, and 3.5~4.0 log CFU g^-1, respectively. Listeria monocytogenes, Salmonella spp, and Staphylococcus aureus were not detected in any of samples. This result indicated that hygienic soil management and post harvest management should be performed to reduce the contamination of hazard microorganisms and to produce safe agro-products.

딸기 생산과정중 미생물 오염도 분석

박경훈(Kyeong-Hun Park),김병석(Byeong-Seok Kim),윤혜정(Hye-Jeong Yun),이정주(Jeong-Ju Lee),김원일(Won-Ii Kim),김세리(Se-Ri Kim),윤종철(Jong-Chul Yun),류경열(Kyeong-Yul Ryu) 한국토양비료학회 2012 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2012 No.6

딸기과실 표면에서 Eschercia coli DH5a::gfp 증식

윤혜정 ( Hye Jeong Yun ),박경훈 ( Kyeong Hun Park ),류경열 ( Kyoung Yul Ryu ),윤종철 ( Jong Chul Yun ),김병석 ( Byung Seok Kim ) 한국식품저장유통학회(구 한국농산물저장유통학회) 2013 한국식품저장유통학회지 Vol.20 No.2

본 연구는 딸기에 E. coli DH5a::gfp 균주를 인위적으로 접촉시켜 배양 온도(10, 15, 20, 25, 30℃), 시간(24, 47, 72, 96시간) 및 접촉횟수(0, 2, 4, 6회)에 따른 미생물의 증식가능성을 살펴보고, 딸기 추출물 함량에 의해 E. coli DH5a::gfp의 증식가능 여부를 측정하였다. 저장온도 및 시간에 의한 E. coli DH5a::gfp의 증식은 25, 30℃에서 24시간 배양후 7.36~7.78 log CFU/g로 급격히 증가하였으나 10~20℃에서는 48시간 후 6.49~8.49 LOG CFU/g로 서서히 증식하였다. 각각의 온도에서 96시간 배양 후 15,25℃조건에서 E. coli DH5a::gfp의 밀도가 가장 높았으며 10℃에서 가장 낮게 나타났다. 접촉횟수에 의한 E. coli DH5a::gfp의 증식은 접촉횟수에 상관없이 10, 15℃에서는 E. coli DH5a::gfp의 성장이 이루어지지 않았으며 20℃에서는 접촉횟수 증가에 따라 1.52~3.26 log CFU/g 수준으로 증식하였으나 대조군과의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 배양온도가 25, 30℃인 경우 접촉횟수가 6회인 경우 각각 5.17, 5.01, log CFU/g 로 유의적으로 높게 나타났다. 딸기 추출액 함량이 미생물의 증식에 미치는 영향을 살펴본 결과 추출액의 멸균여부에 상관없이 유사한 경향을 나타내었다. 대조군으로서 딸기 추출물 0%인 경우 minimal broth에서의 E. coli DH5a::gfp의 증식은 배양기간 동안 1 log CFU/g증가하는 수준으로 유지되었다. 추출물 함량이 50% 미만인 경우 대조군에 비해 E. coli DH5a::gfp의 증식이 유의적으로 높게 나타났으며, 50, 25$ 추출액에서 각각 4,5 log CFU/g 증가하였다. To verify the multiplication of microorganisms on the surface of strawberries, the fate of E coli DH5a::gfp at different temperatures, times and strawberry extract concentrations were measured. The population of E. coli DH5a::gfp rapidly increased by 7.36~7.78 log CFU/g at 25~30℃ for 24 hr and slowly increased by 6.49~8.49 log (CFU/g at 10~20℃ for 48 hr: However, E. coil DH5a::gfp did not grow at 10~15℃ on the surface of the strawberries regardless of the contact times with the bacterial suspension. E. coli DH5a::gfp reached l.52~3.26 log CFU/g at 20t as the contact frequency increased from two to six times. The contact frequencies did not significantly differ; In the case of the six-time contact on the surface of the strawberry at 25 and 30t, the E. coli DH5a::gfp increased by 5.17 and Sill log CFU/g. The effects of the strawberry extracts on the growth of E. coli DH5a::gfp showed that sterilization and non-sterilization do not affect the growth of microorganisms for 96 hr. In die minimal broth, the growth of E. coli DH5a;:gfp increased 1w 1 log CFU/g for 96 hi; In less than 50 percent of the rninimal extracts, the growth rate of E. coli DH5a::gfp was higher than in the control and increased by 4 and 5 log CFU/g at 50 and 25 percent of strawberry extracts, respectively. Therefore, E. coli DH5a::gfp can multiply and survive on the surface of strawberries when it conies into contact with the fruit extract.

들깻잎과 생산환경에서 분리한 Bacillus cereus의 독소 유전자와 항생제 감수성 분석

김세리(Se-Ri Kim),이지영(Ji-Young Lee),이서현(Seo-Hyun Lee),류경열(Kyoung-Yul Ryu),박경훈(Kyeong-Hun Park),김병석(Byung-Seok Kim),윤요한(Yo-Han Yoon),심원보(Won-Bo Shim),김경열(Kyoung-Yul Kim),하상도(Sang-Do Ha),윤종철(Jong-Chul Yun) 한국식품과학회 2011 한국식품과학회지 Vol.43 No.2

본 연구는 들깻잎과 들깻잎 생산환경을 대상으로 276개의 시료를 채취하여 B. cereus를 분리 하였다. 분리된 B. cereus 200주의 toxicity를 평가하고자 독소유전자와 항생제내성을 검색하였다. 그 결과 분리된 균주에서 11개의 서로 다른 독소유전자 패턴은 확인하였으며 5개의 설사형독소와 구토형 독소를 모두 생성할 수 있는 균주는 21%였다. 가장 빈번하게 검출되는 독소유전자는 nheA(100%), enFM(100%), hblA, C, D(66.5%)였으며 EM은 가장 낮은 빈도(21.0%)로 검출되었다. 항생제 내성평가결과 분리된 대부분의 B. cereus는 18종의 항생제 중 10개의 항생제에 대해서는 감수성이었으나 β-lactam계 항생제인 penicillin(100%), ampicillin(100%), oxacillin(94.9%), amoxicillin-clavulanic acid(95.6%), cefazolin(78.2%)과 비β-lactam계 항생제 rifampicin(58.0%)에 대해서 저항성을 보이는 것으로 나타났다. 들깻잎과 들깻잎 생산환경에서 분리된 B. cereus의 독소유전자와 항생제내성 패턴은 서로 유사하였다. 따라서 본 연구결과는 들깻잎에 오염된 B. cereus에 의하여 설사형 뿐만 아니라 구토형 식중독이 발생할 가능성을 시사하며 들깻잎과 생산환경에서 항생제 저항성 B. cereus가 검출되어 의약계뿐만 아니라 농업현장에서도 항생제내성균주 출현을 예방하는 대책이 요구된다. Two-hundred Bacillus cereus isolated from perilla leaf cultivation areas in Miryang, Korea were investigated for toxin genes and antibiotic susceptibility. Toxigenic patterns of isolates were identified to be 11 groups through toxin gene profiles. 21% of strains isolated from the perilla leaves had both enterotoxin and emetic toxin. Toxin genes entFM (100%), nheA (100%) and hblA, C, D (65.5%) were frequently found in the perilla leaves, whereas EM (21.0%) was less common. Most isolates were susceptible to 10 antibiotics, but they were highly resistant to penicillin (100%), ampicillin (100%), oxacillin (94.9%), amoxicillin-clavulanic acid (95.6%), cefazolin (78.2%), and rifampicin (58.0%). These results indicate that food-borne outbreak caused by B. cereus might lead to diarrhea and emetic syndromes.