뿌리혹 형성능과 질소 고정능이 우수한 헤어리베치 유래 Rhizobium의 분리 및 선발

장종옥,권미경,박동진,성창근,김창진,Jang, Jong-Ok,Kwon, Mi-Kyung,Park, Dong-Jin,Sung, Chang Keun,Kim, Chang-Jin 한국미생물학회 2013 미생물학회지 Vol.49 No.2

본 연구에서는 헤어리베치로부터 뿌리혹 형성능과 질소 고정능이 우수한 Rhizobium 균주를 분리하고자 하였다. 전국의 일곱 군데 헤어리베치 재배 지역에서 수집 후 뿌리혹으로부터 균주를 분리하였고, 헤어리베치에 분리 균주를 재접종하여 뿌리혹 형성능과 질소 고정능을 확인하였다. 그 결과, 52개의 Rhizobium 속 균주를 분리하였고, 이 중 0.5% NaCl 농도 이상에서 자라는 Rhizobium은 16균주이었다. 뿌리혹 형성능은 16개 균주 중 Rhizobium sp. RH1, RH3, RH81, RH82, RH84, RH93의 균주를 접종한 시험구에서 우수하였다. 또한, 질소 고정능을 확인한 결과 Rhizobium sp. RH84가 가장 높은 acetylene reduction activity를 보였다. 이러한 결과는 향후 염의 분포가 불균일한 간척지에 적용 시에도 헤어리베치의 생육을 촉진해 녹비 작물로의 활용 가능성을 높여주는 결과로 판단된다. This study was conducted to select rhizobia from hairy vetch (Vicia villosa Roth) with nodulation and excellent nitrogen-fixing ability. Hairy vetch root was collected from 7 of cultivation region of all over the country, rhizobia were isolated from the root nodules. Isolates were re-inoculated into a hairy vetch separately and studied nodulation and nitrogen-fixing ability. As a result, total of 52 Rhizobium isolates were isolated from the hairy vetch root nodules, among these, 16 isolates were Rhizobium which show good growth at more than 0.5% NaCl concentration. These 16 isolates were re-inoculated separately, 8 weeks after, good root nodule formation was observed from Rhizobium sp. RH1, RH3, RH81, RH82, RH84, and RH93 strain treated samples. Six isolates were positive for nitrogen fixing ability, the highest acetylene reduction activity was shown by Rhizobium sp. RH84. Results suggest that the Rhizobium sp. RH84 could be used as the possibility of its application as a green manure crop of hairy vetches in nonuniform salt distribution reclaimed land.

Rhizobium sp. RH84에 의한 간척지 환경에서의 헤어리베치 생육촉진

장종옥 ( Jong Ok Jang ),권미경 ( Mi Kyung Kwon ),박동진 ( Dong Jin Park ),성창근 ( Chang Keun Sung ),김창진 ( Chang Jin Kim ) 한국응용생명화학회 2013 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.56 No.4

This study was carried out to investigate the plant growth promoting activity of hairy vetch (Vicia villosa Roth) on reclaimed land. At the previous research, Rhizobium sp. RH84 was isolated and selected for further study from hairy vetch. For the investigation of plant growth promoting effects by the Rhizobium sp. RH84, production of indole acetic acid (IAA), siderophore, phosphate solubilization and nitrogen fixation were tested and other characters were examined. As results, RH84 produced 9.03 μg IAA per mL and showed nitrogen fixation activity. With the treatment of Rhizobium sp. RH84 to hairy vetch showed good growth at 0.3% salty reclaimed soil, and the production yield was increased up to 56% at field test. From these results, it was confirmed that the Rhizobium sp. RH84 would be used as a green manure for hairy vetch under the salty condition of reclaimed land.

CO₂ 농도 상승 조건에서 고추 병 저항성 유전자의 발현 양상

장종옥(Jong-Ok Jang),김병혁(Byung-Hyuk Kim),고상욱(Sang Wook Koh),문두경(Doo-Gyung Moon),좌재호(Jae-Ho Joa) 한국원예학회 2017 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2017 No.5

CO₂ 농도 상승조건이 배추의 무름병에 미치는 영향

장종옥(Jong-Ok Jang),김병혁(Byung-Hyuk Kim),좌재호(Jae-Ho Joa),고상욱(Sang Wook Koh) 한국원예학회 2017 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2017 No.10

온실가스 감축 전략의 성과평가 - 지자체 환경기초시설 사례 -

장종옥 ( Jong-ok Jang ),이성욱 ( Sung Wook Lee ),김종대 ( Jong Dae Kim ) 한국환경과학회 2017 한국환경과학회지 Vol.26 No.4

The study focuses on 32 environmental facilities in Incheon Metropolitan City, South Korea, categorizes them by sector: sewage treatment, wastewater treatment, incineration, landfill, water purification, and water supply. Their GHG reduction results are analyzed through quantitative and qualitative measures for 2012 to 2015. The study surveys and examines GHG reductions of the environmental facilities for two categories - facility operation and management. The findings are as follows: First, the GHG reduction rate, an emission-to-allocation ratio, from 2012 to 2015 is 89.67%. Second, GHG reductions coming from qualitative measures of facility management are even greater than those from quantitative measures of facility operation. Third, GHG reductions through facility operation are mostly attributable to overhauls, less use of facilities, resources recycling, process improvement rather than the betterment of fuels, facilities and energy efficiency. Fourth, higher reduction can be achieved by effective facility management, qualitative measures.

CO₂ 농도 상승 효과에 의한 고추 세균점무늬병 발병 양상 분석

장종옥 ( Jong-ok Jang ),김병혁 ( Byung-hyuk Kim ),문두경 ( Doo-gyung Moon ),고상욱 ( Sang-wook Koh ),좌재호 ( Jae-ho Joa ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2018 한국미생물·생명공학회지 Vol.46 No.1

CO₂의 상승은 식물 병원성 미생물의 발병력과 기주 식물의 저항성에 영향을 미칠 것이며, 기주와 병원체의 상호 작용에도 영향을 미칠 것으로 예상된다. 본 연구는 CO₂ 상승환경에서 기주와 병원체간의 상호 작용을 연구하기 위하여 고추(Capsicum annuum)와 세균점무늬병을 유발하는 X.euvesicatoria를 이용하였다. 고추 식물체의 병저항성 관련유전자인 CaLRR1, CaWRKY1, CaPIK1 그리고 CaPR10 유전자를 quantitative RT-PCR로 분석한 결과 800 ppm에서 CaLRR1, CaPIK1 그리고 PR10 유전자의 발현이 감소하였으며, negative regulator인 CaWRKY1 유전자는 발현이 증가하였다. 400 ppm과 800 ppm의 CO₂ 농도에서 이병엽률과 발병도를 확인 한 결과 800 ppm에서 발병도가 증가된 것을 확인하였다. 이들 결과는 미래의 CO₂ 농도가 증가 된 환경에서 고추와 고추의 주요 피해 병원균인 X. euvesicatoria에 의한 고추 세균점무늬병의 발병 양상을 이해하는 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다. An increase in CO₂ will affect plant pathogenic microorganisms, the resistance of host plants, and hostpathogen interactions. This study used Capsicum annuum and Xanthomonas euvesicatoria, a pathogenic bacterium of pepper, to investigate the interactions between hosts and pathogens in conditions of increased CO₂ concentrations. Our analysis of disease resistance genes under 800 ppm CO₂ using quantitative RT-PCR showed that the expression of CaLRR1, CaPIK1, and PR10 decreased, but that of negative regulator WRKY1 increased. Additionally, the disease progress and severity was higher at 800 ppm than 400 ppm CO₂. These results will aid in understanding the interaction between red pepper and X. euvesicatoria under increased CO₂ concentrations in the future.

한국 전통 미생물발효차(청태전)의 미생물 군집분석

김병혁,장종옥,강시온,좌재호,문두경,Kim, Byung-Hyuk,Jang, Jong-Ok,Kang, Zion,Joa, Jae Ho,Moon, Doo-Gyung 한국미생물학회 2017 미생물학회지 Vol.53 No.3

차는 세계적으로 인기있는 음료로 불발효차(녹차), 반발효차(우롱차), 완전발효차(홍차)와 흑차(미생물발효차 or 후발효차)를 포함하고 구분된다. 미생물발효차는 차나무(Camellia sinensis)의 잎을 미생물 발효과정을 통해 제조된다. 삼국시대부터 전해 내려온 청태전은 한국 남해안지역에서 제조되며 돈차 또는 떡차로 불리는 독창적인 한국의 미생물발효차이다. 본 연구에서는 청태전에 우점하는 미생물군집구조 분석을 위해 16S rRNA 유전자를 이용하였다. 청태전에 우점하는 미생물은 ${\gamma}$-proteobacteria에 속하는 Pantoea sp.와 Klebsiella oxytoca가 우점하였다. 미생물 군집크기 분석을 통해 청태전의 미생물 군집크기가 다른 미생물발효차와 비교해 가장 큰 것을 확인하였다. Tea is the most popular beverage in the world. In fact, there are mainly three different kinds of tea (Green tea, black tea, and post-fermented tea). Post-fermented tea is produced by the microbial fermentation process using sun-dried green tea leaves (Camellia sinensis) as the raw material. Chungtaejeon was a traditional tea introduced in the age of the ancient three states and is the only "Ddeok-cha or Don-cha" culture in the world that survived on the southwestern shore of Republic of Korea. In this study, the structures of the bacterial community involved in the production of oriental traditional post-fermented tea (Chungtaejeon) were investigated using 16S rRNA gene analysis. The 16S rRNA gene analysis of dominant microbial bacteria in post-fermented tea confirmed the presence of Pantoea sp., and Klebsiella oxytoca. Phylogenetic analysis suggested that the taxonomic affiliation of the dominant species in the post-fermented tea was ${\gamma}$-proteobacteria. As a result of the microbial community size analysis, it was confirmed that the size of the microbial communities of Chungtaejeon was the largest compared to other teas

한국, 일본, 중국의 전통 미생물발효차(청태전, 아와반자, 보이차)의 미생물 군집 비교

김병혁(Byung-Hyuk Kim),장종옥(Jong-Ok Jang),이중복(Jung-Bok Lee),고상욱(Sangwook Koh),문두경(Doo-Gyung Moon) 한국식품영양과학회 2020 한국식품영양과학회지 Vol.49 No.4

미생물발효차는 차나무(Camellia sinensis (L.) O Kuntze)의 잎을 미생물 발효과정을 거쳐 생산된다. 본 연구에서 한국의 청태전, 일본의 아와반차, 중국 보이차에 우점하는 박테리아 분석을 위해 double gradient-denaturing gradient gel electrophoresis(DG-DGGE)와 16S rRNA gene clone library 기법으로 분석하였다. 각국의 미생물발효차에 우점하는 박테리아가 청태전은 Pantoea sp., 아와반차는 Lactobacillus sp., 보이차는 Sphingomonas sp.인 것을 확인했다. 미생물 군집 크기를 분석한 결과 청태전과 아와반차는 박테리아가 우점하고, 중국 미생물발효차는 곰팡이가 우점하는 것으로 분석되었다. Post-fermented tea was produced by a microbial fermentation process using sun-dried green tea leaves (Camellia sinensis (L.) O Kuntze) as the raw material. In this study, bacterial community analysis involved in the production of East-Asia traditional post-fermented tea (Korean Chungtaejeon, Japanese Awabancha, and Chinese Puerh tea) were investigated using double gradient-denaturing gradient gel electrophoresis (DG-DGGE), 16S rRNA gene clone library, and quantitative real-time PCR through 16S rRNA gene analysis. The dominant microorganisms of Chungtaejeon, Awabancha, and Puerh tea were identified as Pantoea sp., Lactobacillus sp., and Sphingomonas sp., respectively. Interestingly, the dominant microorganism presents in the Korean and Japanese post fermented teas were a bacterium, while it was a fungus for the Chinese post-fermented tea.

한국과 중국 미생물 발효차의 미생물 군집분석 및 비교

김병혁 ( Byung-hyuk Kim ),장종옥 ( Jong-ok Jang ),좌재호 ( Jae-ho Joa ),김진아 ( Jin-ah Kim ),송승엽 ( Seung-yeob Song ),임찬규 ( Chan Kyu Lim ),김천환 ( Chun Hwan Kim ),정영빈 ( Young Bin Jung ),성기철 ( Ki-cheol Seong ),김희식 ( 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2017 한국미생물·생명공학회지 Vol.45 No.1

차는 세계적으로 인기있는 음료로서, 그 종류는 불발효차(녹차), 반발효차(우롱차), 완전발효차(홍차), 후발효차 등으로 구분된다. 후발효차는 차나무(Camellia sinensis)의 잎을 미생물 발효과정을 거쳐 생산된다. 본 연구에서 한국 후발효차(알가차, 단차)와 중국 후발효차(보이차 2종)에 우점하는 미생물 분석을 위해 16S rRNA 유전자를 이용하였다. 후발효차에 우점하는 미생물은 α-proteobacteria에 속하는 Rhodobacteraceae와 Sphingomonas, γ-proteobacteria에 속하는 Pantoea가 우점하였다. 미생물 군집 cluster 분석결과, 한국 후발효차와 중국 후발효차는 다르게 분류됨을 확인하였다. 또한, 매우 흥미롭게도 한국 후발효차는 미생물이 우점하였고 중국 후발효차는 곰팡이가 우점하는 것으로 분석되었다. Tea is the most popular beverage in the world. The three main types are green, black, and post-fermented. Post-fermented teas are produced by the microbial fermentation of sun-dried green tea leaves (Camellia sinensis). In this study, the composition of the bacterial communities involved in the production of traditional oriental post-fermented teas (Korean algacha, dancha, and Chinese pu-erh) were investigated using 16S rRNA gene analysis. The dominant microorganisms present in the post-fermented teas included the α-proteobacteria Rhodobacteraceae and Sphingomonas, and the γ-proteobacteria Pantoea. Cluster analysis confirmed that the microbial populations present in both Korean and Chinese post-fermented teas grouped into the same class. Interestingly, the dominant microorganism present in the Korean postfermented teas was a bacterium, while for the Chinese post-fermented tea, it was a fungus.

Lactobacillus plantarum BHN-LAB 33의 생물전환공정을 통한 방풍 발효 추출물의 항산화 활성 및 미백 활성 증대 효과

김병혁(Byung-Hyuk Kim),장종옥(Jong-Ok Jang),이준형(Jun-Hyeong Lee),박예은(YeEun Park),김중규(Jung-Gyu Kim),윤여초(Yeo-Cho Yoon),정수진(Su Jin Jeong),권기석(Gi-Seok Kwon),이중복(Jung-Bok Lee) 한국생명과학회 2019 생명과학회지 Vol.29 No.11

방풍의 화합물은 동양 전통 의학에서 사용되고 있는 식물로 항염증, 비염, 미백, 아토피, 항알레르기 및 각종 피부질환에 사용되고 있다. 본 연구는 한국 전통발효식품에서 분리된 Lactobacillus plantarum BHN-LAB 33를 이용해 발효한 방풍 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. plantarum BHN-LAB 33 발효는 37℃에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 방풍 추출물에 비해 L. plantarum BHN-LAB 33 발효 방풍 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 14%, 총 플라보노이드 함량은 약 09% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거활성능과 ABTS radical 소거활성능, 환원력은 각각 약 70%, 80%, 45% 및 39% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, tyrosinase 저해 활성은 44% 증가되는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. plantarum BHN-LAB 33을 이용한 생물전환을 통한 방풍 발효 추출물의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였다. 또한, 생물전환기술은 생리활성을 증대시키기 위한 매우 유용한 기술임을 확인하였으며, 생물전환기법을 통한 기능성 식품소재 및 화장품 소재 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다. Saposhnikovia has been used as a traditional medicinal herb in Asia because of the reported anti-inflammatory, anti-allergic rhinitis, pro-whitening, anti-atopy, anti-allergy, and anti-dermatopathy effects of the phytochemical compounds it contains. In this study, we investigated the antioxidant effects of a Saposhnikovia extract after fermentation by Lactobacillus plantarum BHN-LAB 33. Saposhnikovia powder was inoculated with L. plantarum BHN-LAB 33 and fermented at 37℃ for 72 hr. After fermentation, the total polyphenol content of the Saposhnikovia extract increased by about 14%, and the total flavonoid content increased by about 9%. The superoxide dismutase-like activities, DPPH radical scavenging, ABTS radical scavenging, reducing power activity, and tyrosinase inhibition activity also increased after fermentation by approximately 70%, 80%, 45%, 39%, and 44%, respectively. The results confirmed that fermentation of a Saposhnikovia extract by L. plantarum BHN-LAB 33 is an effective way to increase the antioxidant effects of the extract. The bioconversion process investigated in this study may have the potential to produce phytochemical-enriched natural antioxidant agents with high added value from Saposhnikovia matrices. These results can also be applied to the development of improved foods and cosmetic materials.