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        • KCI등재

          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.

        • SCOPUSKCI등재

          광합성세균에 의한 미생물막의 형성

          오광근,이철우,전영중,이재홍 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1996 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.6

          홍색비유황 광합성세균인 Rhodopseudomonas capsulata를 선택하여 packed-bed reactor에서 미생물막을 형성할 때, porous ceramic bead가 다른 담체에 비해 우수하였고, 일정한 유입농도하에서 체류시간(hydraulic retention tiem, HRT)이 짧을수록 미생물막 형성이 양호하였으며, 그 때 반응기내의 세포농도는 11,400mg/l로 현탁처리시의 세포농도에 비하여 3~8배 증가하였다. PBR에서 미생물막의 형성은 cell attachment, microcolony formation, biofilm formation의 단계를 거쳐 형성되는 것으로 관찰되었으며, PBR이 FBR보다 안정적인 미생물 부착을 보였고 특히 PBR에서는 BOD용적 부하가 15gBOD/ℓ·day 이상이 되어도 미생물막의 부착비율은 90% 이상을 유지하였다. 전자현미경으로 담체의 표면 및 내부에 고정화된 광합성세균을 확인할 수 있었다. The formation of microbial films(biofilm) by a non-sulfur phototrophic bacteria, Rhodopseudomonas capsulata, on inorganic media was studied. Porous ceramic beads(PCB) were superior to other immobilizing media for the biofilm formation in a packed-bed reactor. It was found that the formation of microbial films favored a lower hydraulic retention time, showing a higher ratio of cells attatched to the media to those suspended in the solution. The cell concentration in the biofilm reactor was as high as 11,400 mg/ℓ, which is 8-folds of the cell concentration in a ordinary suspended treatment. It was observed that the formation of microbial film by R. capsulata followed a general serial process of cell attachment, microcolony formation, and biofilm formation. The microbial films thus formed was very stable even for an extremely high volumetric BOD loading rate of 15 gBOD/ℓ·day. The scanning electron micrographs of the microbial films showed that the cells were attached to both the surface and pores of the media.

        • KCI등재

          한국산 및 중국산 김치의 Bacteria 군집 분석 및 발효과정 중 Bacilli 포자 형성 규명

          안두현 ( Doo Hyun An ),김혜림 ( Hye Rim Kim ),정도원 ( Do Won Jeong ),( Jane M. Caldwell ),이종훈 ( Jong Hoon Lee ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2014 한국미생물·생명공학회지 Vol.42 No.2

          Bacteria 군집 차이를 이용한 신속한 한국산 및 중국산 김치 원산지 판별 가능성의 검토를 위하여 Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism (T-RFLP) 분석법을 적용하였다. T-RFLP 분석은 김치발효에 관여하는 주요 유산균의 빠르고, 재현성 있는 검출에는 효과적이었지만, 종(species) 수준에서의 미생물 확인에는 한계를 가지고 있어 한국산 및 중국산 김치에 특이적으로 존재하는 bacteria의 검출에는 부적합한 것으로 평가되었다. T-RFLP를 적용한 발효과정 중의 한국산 및 중국산 김치에 존재하는 bacteria 군집 천이 분석은 비슷한 양상으로 나타났고, Bacillus 속이 발효 후기까지 검출되었다. 또한 Bacillus 속은 발효 후기에 포자를 형성하는 것으로 확인되었다. Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism (T-RFLP) analysis was adopted to explore rapid differentiation in the diversity and dynamics of bacteria in kimchi made in Korea and China for future application in kimchi origin discrimination. TRFLP analysis supported the reproducible and rapid detection of major lactic acid bacteria known to be involved in kimchi fermentation. The taxonomic resolution level of this T-RFLP analysis was between the species and genus level, but was not specific enough for the detection of a bacterium found only in one origin, either Korea or China. The bacterial community structure successions in kimchi samples from Korea and China analyzed by T-RFLP analysis occurred with a similar pattern. Bacillus spp. which were not detected in the early microbial studies of kimchi were constantly detected until the late fermentation stage of kimchi in our T-RFLP analysis and their existence was proved by culture-based identification. Additionally, sporulation of Bacillus spp. during kimchi fermentation was discovered.

        • KCI등재

          한국 서해안에 서식하는 주황해변해면에서 분리된 해양세균 Microbulbifer sp.으로부터 생리활성물질 비올라세인의 규명

          원남일 ( Nam-il Won ),이가은 ( Ga-eun Lee ),고기범 ( Keebeom Ko ),오동찬 ( Dong-chan Oh ),나양호 ( Yang Ho Na ),박진숙 ( Jin-sook Park ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2017 한국미생물·생명공학회지 Vol.45 No.2

          오늘날 해양생물로부터 얻어진 미생물유래의 이차대사물질은 구조적, 생물학적으로 새로운 화합물의 주요한 자원이다. 그 중에서 해면동물과 미생물 관계는 생리활성 물질을 탐색하는데 가장 흥미있는 자원 중 하나로서 주목받아 왔다. 본 연구에서는 서해안 조간대에서 채집된 주황해변해면(Hymeniacidon sinapium)으로부터 분리된 세균 균주(Microbulbifer sp., 127CP-12)를 검토하였다. 배양된 세균은 자주색 색소를 생산하였으며, 색소생산의 최적 배양조건을 조사하였다. 최대 색소생산을 위한 미생물 배양조건은 25℃, pH 6.0, 3% NaCl임을 알 수 있었다. 추출용매는 에탄올과 메탄올에 비해 아세톤이 더 적절한 것으로 나타났다. 추출된 색소의 주요성분은 HLPC, NMR, MS, 그리고 UV 스펙트럼의 구조 분석을 통해 유용한 생리활성물질인 비올라세인으로 밝혀졌다. 본 연구는 해양미생물이 관여한 대사물질로부터 생리활성물질을 조사하는 연구기법을 서술함과 동시에 오늘날 변화하는 해양환경에서 해면동물과 미생물 관계의 생태학적 의의를 제시하고 있다. Microbial secondary metabolites of marine organisms are regarded as major sources of structurally and biologically novel compounds with numerous potential uses. Sponge-microbe associations are among the most interesting sources for exploring bioactive compounds. In this study, the bacterial strain Microbulbifer sp. (127CP7-12) was isolated from the Asian marine sponge Hymeniacidon sinapium collected at an inter-tidal zone on the west coast of Korea. Cultured bacteria produced a violet pigment, and optimal culture conditions for violet pigment production were investigated. Maximum production of the violet pigment from the strain culture was observed under the conditions of 25℃, pH 6.0, and 3% NaCl. Acetone provided better extraction of the pigment from fermented broth compared with ethanol and methanol. The proposed structure of the major component in the extracted crude pigment was determined via high-performance liquid chromatography, nuclear magnetic resonance, mass spectrometry, and UV spectra analyses, which showed that the metabolite was the promising bioactive compound violacein. This study describes the examination of marine bioactive materials from microbe-engaged metabolites and the ecological implica-tions of the sponge-microbe association in a changing ocean.

        • KCI등재

          해양 유래 미생물을 이용한 어류질병세균에 대한 항균활성 탐색

          김동휘 ( Dong-hwi Kim ),박소현 ( So-hyun Park ),김지현 ( Ji-hyun Kim ),이해리 ( Hae-ri Lee ),허문수 ( Moon-soo Heo ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2017 한국미생물·생명공학회지 Vol.45 No.3

          제주도 육상 양식장에서 주로 발생하는 어류 질병세균인 Edward tarda, Streptococcus parauberis, Photobacterium phosphoreum에 대한 피해를 줄이고 치료하고자 해양유래 미생물을 이용하고자 한다. 본 연구진은 제주 지역 4개 해역에서 해양유래 미생물을 8종 분리하였다. 분리 된 해양유래 미생물을 이용하여 항생제 디스크에 대한 감수성 확인을 한결과, Oxytetracycline과 penicillin에서만 약한 내성을 보일뿐 나머지 항생제 디스크에 대해선 감수성을 보였다. 해양 유래 미생물을 이용하여 어류질병에 대한 항균활성을 확인한 결과 E. tarda에 대해선 MD-02, MD-04, MD-06이 각각22 mm, 18 mm, 19 mm의 억제환이 나타났다. S. parauberis에 대해선 MD-01, MD-02, MD-04, MD-06이 각각 19 mm, 22 mm, 30 mm, 29 mm의 억제환이 나타났으며, P. Phosphoreum에 대해선 모든 해양 유래 미생물에서 항균활성을 보였다. 이 중 어류질병세균에 대하여 항균활성이 가장 좋으며 항생제에 감수성을 보이는 B. subtilis MD-02를 최종 선정하였다. B. subtilis MD-02의 배지조성은 탄소원에서는 Dextrine, 질소원에서는 Peptone, 무기염에서는 MgSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O에서 생육이 가장 활발한 것을 확인하였다. 이에 따라 해양에서 분리된 B. subtilis MD-02는 어류질병균주에 대한 항균활성을 가지는 동시에 향후 치료제로써의 가치가 있다고 사료된다. The prevalence of infections due to pathogenic bacteria such as Edwardsiella tarda, Streptococcus parauberis, and Photobacterium phosphoreum in fish farms in Jeju Island and their management by marinederived biomaterials was studied. In this study, we isolated eight spices type of marine-derived biomaterials from four sea areas of Jeju Island. An antibiotic disc susceptibility test confirmed that the isolated marine-derived biomaterials showed weak resistance only to oxytetracycline and penicillin and sensitivity to the other antibiotics tested, and antimicrobial activity against fish pathogens with the inhibitory zone of 22 mm, 18 mm, and 19 mm for MD-02, MD-04, and MD-06 against E. tarda strains, respectively, and 19 mm, 22 mm, 30 mm, and 29 mm for MD-01, MD-02, MD-04, and MD-06 against S. parauberis strains, respectively, while all the marine-derived biomaterials showed antibacterial activity against P. phosphoreum. Among the eight biomaterials selected, Bacillus subtilis MD-02 displayed the greatest antibacterial activity against the three tested fish pathogens and also displayed susceptibility to antibiotics. The growth of Bacillus subtilis MD-02 was greatest with the carbon source, dextrine; nitrogen source, peptone; and mineral source, MgSO<sub>4</sub> ·7H<sub>2</sub>O. Hence, the present study confirmed that the isolate B. subtilis MD-02 from Jeju Island could be a potential antimicrobial agent against fish pathogens and a potential pharma-cotherapeutic agent.

        • KCI등재

          독도 주변의 해수에서 분리한 세균의 다양성과 군집구조 분석

          김사열 ( Sa Youl Ghim ),성혜리 ( Hye Ri Sung ) 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 2010 한국미생물·생명공학회지 Vol.38 No.3

          독도 연안에 존재하는 배양 가능한 미생물의 다양성을 16SrRNA 분석으로 조사하였다. 동도 선착장 주변과 서도 숙소 부근을 중심으로 채취한 시료에서 163개의 해양 미생물을 분리하였다. 분리한 미생물 163종을 16S rRNA 염기서열의 분석을 이용하여 부분동정 할 수 있었다. 부분동정된 미생물은 gamma-proteobacteria(58%), alpha-proteobacteria (20%), bacteriodetes(16%) 계통이 대부분을 차지하고 있었고, 그 외에도 low G+C Gram positive bacteria와 epsilonproteobacteria가소수 동정 되었다. 염기서열이 분석된 미생 물들은 이전에 보고된 미생물들의 16S rRNA 유전자와 93.3%에서 100%의 유사도를 보이며 56속 94종으로 부분 동정되었다. 163종의 부분 동정된 미생물 중 36개의 분리 미생물이 새로운 종으로 분류될 후보군으로 추정되었다. 본 연구의 결과 독도연안 바닷물에는 proteobacteria와 bacteriodetes의 비율이 높게 나타났고, 미생물 다양성을 높게 유지하고 있었다. 이 다양한 미생물로부터 다양한 유용미생물 자원을 확보할 수 있고, 새로운 종으로 분류될 후보군 들은 추후 여러 생리생화학적 실험을 수행하여 새로운 종 또는 새로운 속으로 발표할 수 있을 것으로 판단된다. One hundred sixty three strains showing different colony morphological characteristics on different concentration of marine agar (MA) plates were isolated from ambient seawater near Dokdo island. Bacterial diversity and distributions were studied by phylogenetic analysis of the partial 16S rRNA gene sequences. One hundred sixty three strains were partially sequenced and analyzed phylogenetically. They were composed of 5 phyla, of which gamma-proteobacteria (58%), alpha-proteobacteria (20%), bacteriodetes (16%) were predominant. They were affiliated with 90 species. The 16S rRNA sequence similarity of the isolates was in 93.3 to 100 % range to reported sequence data. Thirty six isolates of among them were assumed to be novel species candidates based on similarity analysis of the 16S rRNA gene sequences. Overall, Proteobacteria and Bacteriodetes of the Dokdo coastal sea water showed a high diversity.

        • SCOPUSKCI등재

          영지(Ganoderma lucidum) 균사체의 액체배양에 의한 세포외 생물고분자의 생산조건과 특성

          이신영,강태수 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1996 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.1

          새로운 생물산업소재의 탐색 및 개발연구의 일환으로 Ganoderma lucidum(영지1호) 균사체의 액체배양에 의하여 세포외 생물고분자의 생산을 위한 최적 생산조건을 검토하였고, 생성 생물고분자를 분획 정제하여 이의 성분특성을 조사하였다. 세포의 생물고분자 생산을 위한 최적 배양조건은 glucose 5%, yeast extract 0.5%, (NH_4)_2HPO_4 0.1% 및 KH_2PO_4 0.05%(w/v)를 함유한 배지에서 pH 5.0, 온도 30℃ 및 교반속도 100 rpm일 때 얻어졌다. 이들 조건하에서 7일간 플라스크 배양하였을 때, 최대의 균체 및 세포외 생물고분자 농도는 각각 15.2 및 18.8 g/l이었으며, 비생육속도, 비기질소비속도 및 비생산속도는 각각 0.039 hr^-1, 0.043 gg ^-1hr^-1이었다. 세포의 생물고분자는 실온의 물추출에 의하여 수용성 및 물불용성 다당류로 분획되었으며, 두 시료 모두 97% 이상의 당을 함유하였다. 수용성 생물고분자 분획(BWS)과 물불용성 분획(BWI)은 모두 glucose, galactose, mannose, xylose 및 fucose를 함유하였으며, 구성당의 몰비는 각각 3.6 : 1.5 : 2.1 : 0.5: trace 및 2.9 : 3.1 : 2.0 : 1.6 : 0.3이었다. For the screening and the development of the new bio-material, cultural conditions for the exo-biopolymer (EBP) production through the submerged cultivation of Ganoderma lucidum mycelium were investigated. Also, the fractionations and the purifications of the exo-biopolymer were carried out and the chemical compositions of the exo-biopolymer were examined. The optimal culture conditions for the exo-biopolymer production were pH 5.0, 30℃ and 100 rpm of agitation speed in the medium containing of 5% (w/v) glucose, 0.5% (w/v) yeast extract, 0.1% (w/v) (NH_4_)_2HPO_4, and 0.05% (w/v) KH_2PO_4. In the flask cultivation for 7 days under these conditions, the concentration of the maximum exo-biopolymer and the cell mass were 15.4 g/l and 18.8 g/l, respectively. The specific growth rate was 0.039 hr^-1. In addition, the substrate consumption rate, and the exo-biopolymer production rate were 0.043 gg ^-1hr^-1 and 0.025 gg ^-1hr^-1, respectively. The exo-biopolymer was fractionated into BWS (water soluble exo-biopolymer) and BWI (war insoluble exo-biopolymer) by the water insoluble exo-biopolymer) by the water extraction, and the sugar contents fo two fractions were higher than 97% (based on dry basis). The components sugar of BWS and BWI fractions were glucose, galactose, mannose, xylose, and fucose. Their molar ratios were 3.6:1.5:2.1:0.5: trace and 2.9:3.1:2.0:1.6:0.3, respectively.

        • KCI등재

          고농도 염분폐수의 정화능이 우수한 기능성 미생물 커뮤니티의 군집 분석

          이재원 ( Jae Won Lee ),김병혁 ( Byung Hyuk Kim ),박용석 ( Yong Seok Park ),송영채 ( Young Chae Song ),고성철 ( Sung Cheol Koh ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2014 한국미생물·생명공학회지 Vol.42 No.4

          본 연구에서는 고염폐수의 정화능이 우수한 미생물 기능성 커뮤니티 HWTC (Highsalt Wastewater Treatment Community)를 이용한 고염폐수 처리시스템을 개발하였으며, HWTC의 미생물 군집의 다양성을 확인해 보았다. HWTC의 고염폐수 처리능력은 HRT 2.5일만에 CODcr 84%의 처리효율로 확인하였다. 미생물 군집분석은 PCR-DGGE기법과 16S rRNA gene clone library를 통하여 미생물 다양성을 확인하였다. 4%의 염농도의 폐수에서 우점하는 미생물은 Halomonas sp.와 Paenibacillus sp.로 나타났고, phylogenetic tree 분석을 통해 γ-proteobacteria 속하는 미생물의 다양성이 높게 나타났으며, firmicutes속 하는 미생물이 우점하고 있었다. 고염폐수를 처리할 수 있는 미생물 기능성 커뮤니티 HWTC를 이용하여, 고염의 폐수 정화를 가능하게 할 것으로 판단된다. In this study, a wastewater treatment system for hypersaline wastewater utilizing the Hypersaline Wastewater Treatment Community (HWTC) has been developed. The hypersaline wastewater treatment efficiency and microbial community of the HWTC were investigated. The average removal efficiencies of chemical oxygen demand were 84% in an HRT of 2.5 days. Microbial community analysis, by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) of PCR-amplified 16S rRNA gene fragments and 16S rRNA gene clone library, revealed community diversity. The 16S rRNA gene analysis of dominant microbial bacteria in 4% hypersaline wastewater confirmed the presence of Halomonas sp. and Paenibacillus sp. Phylogenetic analysis suggested that the taxonomic affiliation of the dominant species in the HWTC was γ-proteobacteria and firmicutes. These results indicate the possibility that an appropriate hypersaline wastewater treatment system can be designed using acclimated sludge with a halophilic community.

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