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          Isolation of Acinetobacter calcoaceticus BP-2 Capable of Degradation of Bisphenol A

          권기석,김동걸,이중복,신기선,금은주,손호용,Kwon, Gi-Seok,Kim, Dong-Geol,Lee, Jung-Bok,Shin, Kee-Sun,Kum, Eun-Joo,Sohn, Ho-Yong Korean Society of Life Science 2006 생명과학회지 Vol.16 No.7

          BPA는 에폭시 수지 및 플라스틱 생산의 단량체로서 사용되어 왔으며, 접착제, 페인트, 광학렌즈, 건축자재, 전자제품 소재 등 다양한 제품을 생산하는 데 사용되고 있다. 그러나 BPA의 급성세포독성 및 내분비교란활성이 보고되면서 BPA의 분해에 대한 연구가 집중되고 있다. 본 연구에서는 BPA의 광분해 및 화학적 분해의 문제점을 극복하고, 실제적 BPA의 생물학적 분해를 목표로 BPA분해균을 플라스틱 공장의 토양으로부터 분리하였다. 분리균주 중 가장 활성이 우수한 BP-2는 5mM의 BPA처리에서 성장할 수 있었으며, pH 7, $30^{\circ}C$의 최적 배양조건에서 $53.3{\mu}g\;ml^{-1}\;day^{-1}$의 분해속도를 나타내었다. 균주 동정결과 BP-2는 Acinetobacter calcoaceticus로 확인되었으며, 3.5g-건조중량$1^{-1}$의 고농도 휴식 세포 반응 결과 $89.7{\mu}g\;ml^{-1}\;h^{-1}$의 BPA분해속도를 나타내었다. 이러한 결과는 고농도 세포농도를 유지하는 경우, BP-2균주가 실제적 BPA분해를 위한 생물촉매로 사용될 수 있음을 제시하고 있다. Bisphenol A (BPA), 2,2-bis(4-hydroxyphenyl) propane, has been widely used as a monomer for production of epoxy resins and polycarbonate plastics, and final products of BPA include adhesives, protective coatings, paints, optical lens, building materials, compact disks and other electrical parts. Since BPA is a toxic chemical to elicit acute cell cytotoxicity and chronic endocrine disrupting activity, the degradation of BPA has been focused during last decades. To overcome the problem of photo-, and chemical-degradation of BPA, in this study, a bacterium that is able to biodegrade BPA, was isolated. The bacterium, isolated froln the soil of plastic factory, was identified as Acinetobacter calcoaceticus (strain BP-2) based on physiological and 16S rDNA sequencing analysis. A. calcoaceticus BP-2 was able to grow in the presence of $1140{\mu}g\;ml^{-1}$ BPA. Biodegradation experiments showed that BP-2 mineralized BPA via 4-hydroxybenzoic acid and 4-hydroxyacetophenone, and average degradation rate was $53.3{\mu}g\;ml^{-1}\;day^{-1}$ under optimal conditions (pH 7 and $30^{\circ}C$). In high density resting cell $(3.5g-dcw.1^{-1})$ experiments, the maximal degradation rate was increased to $89.7{\mu}g\;ml^{-1}\;h^{-1}$. Our results suggest that BP-2 has high potential as a catalyst for practical BPA bioremediation.

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          청국장으로부터 면역증강활성이 우수한 Bacillus pumilus JB-1의 분리 및 분리균의 청국장 발효특성

          김영숙,권정숙,권기석,손호용,권하영,Kim, Yeong-Suk,Gwon, Jeong-Suk,Gwon, Gi-Seok,Son, Ho-Yong,Gwon, Ha-Yeong 한국미생물·생명공학회 2004 한국미생물·생명공학회지 Vol.32 No.4

          고품질, 기능성 청국장 제조를 위한 균주 개발 연구의 일환으로, 재래식 청국장으로부터 생육이 빠르며, 면역증강활성이 우수한 JB-1 균주는 Bacillus pumilus 로 확인되었으며 Bacillus pumilus KCTC 10461BP로 균주기탁 되었다. JB-1으로 발효시킨 청국장은 관능성과 영양성이 우수하며 물추출물 2mg/ml의 농도에서 410% 정도의 면역세포 증식율을 나타내었으며, 산업적 규모의 6 kg 의 대두증자에 20 ml 배양액을 접종함으로서 16시간 이내에 저이취와 높은 생균수 및 아미노산 함량의 청국장 제조가 가능함을 확인하였다. To produce functional and high nutritional chungkook-jang, an immuno-stimulating and rapid growing bacterium was isolated from one of Korean traditional food, chungkook-jang. The isolated bacterium was identified as Bacilpumilus and deposited in Korean Collection for Type Culture (KCTC 10461BP). The chungkook-jang fermented by JB-l has good taste and pleasant smell with high content of free amino acids, and the water extract of chungkook-jang showed 410% of immuno-stimulation activity at concentration of 2 mg/ml. The rapid fermentation in 16 h is achieved by inoculation of 20 ml culture broth of JB-l into 6 kg cooked soybean in commercial scale at $40^{\circ}C$.

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          35종 해조류 추출물의 in-vitro 항혈전 활성 평가

          안선미,홍용기,권기석,손호용,Ahn, Seon-Mi,Hong, Yong-Ki,Kwon, Gi-Seok,Sohn, Ho-Yong 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.11

          혈전성 질환을 예방, 개선할 수 있는 안전한 항혈전제를 개발하기 위해, 일반적으로 항혈전 효과가 있다고 알려진 식용 해조류 35종(갈조류 17종, 홍조류 11종 및 녹조류 7종)을 대상으로 메탄올 추출물을 조제하고, 이들의 thrombin time (TT), prothrombin time (PT), activated partial thromboplastin time (aPTT)을 평가하였다. 트롬빈 저해(TT)의 경우 35종 중에서 감태, 곰피, 대황, 넓패, 패, 알송이모자반 및 야마다모자반에서 강력한 활성을, 프로트롬빈 저해(PT)의 경우 트롬빈 저해활성이 나타난 7종 중 야마다모자반을 제외한 6종에서 강력한 활성을 확인하였으며, 혈액응고인자 저해(aPTT)에서는 감태, 곰피, 대황, 넓패, 패, 알송이모자반 및 톳에서 강력한 활성이 나타났다. 선별된 8종의 시료를 대상으로 다양한 농도에서 항혈전 활성을 평가한 결과 알송이모자반에서 가장 강력한 활성을 확인하였으며, 곰피, 대황 및 넓패가 효과적이었다. 항혈전 활성과 해조류 추출물의 총 flavonoid, 총 polyphenol, 총당 및 환원당 함량과의 상관 관계를 검토한 결과, 활성물질은 flavonoid성 물질로 추측되었으며, 선별된 8종은 총 flavonoid 함량 및 총 polyphenol 함량이 매우 높은 특징을 나타내었다. 본 연구 결과는 경제적이면서 대량공급이 가능한 식용 해조류로부터 신규의 안전한 항혈전제 개발이 가능함을 제시하며, 야마다모자반과 톳은 트롬빈 또는 혈장내 응고 인자에 대한 특이 저해제로 개발 가능함을 제시하고 있다. Seaweeds have been recognized as a health food, having anti-obesity, anti-constipation and anticoagulation activities, and the use of seaweeds in the food, medicine, and cosmetic industries have recently significantly increased. In this study, methanol extracts were prepared from 35 different seaweeds (17 phaeophyta, 11 rhodophyta and 7 chlorophyta), and thrombin time (TT), prothrombin time (PT) and activated partial thromboplastin time (aPTT) were determined in order to develop safe and novel anticoagulation agents from natural products. In TT experiments, Ecklonia cava, Ecklonia stolonifera, Eisenia bicyclis (Kjellman) Setchell, Ishige foliacea, I. okamurai, Sargassum confusum and S. yamade showed strong thrombin inhibition activity among the 35 different seaweeds. In PT experiments, the inhibitions of prothrombin were identified in the selected seaweeds from TT experiment, with the exception of S. yamade. In aPTT experiments, the seaweeds with blood coagulation inhibition factors were E. cava, E. stolonifera, E. bicyclis (Kjellman) Setchell, I. foliacea, I. okamurai, S. confusum and Hixikia fusiforme Okamura. Further anticoagulation assay with the selected 8 seaweeds suggested that S. confusum is most effective in antithrombosis, and E. stolonifera, E. bicyclis (Kjellman) Setchell, and I. foliacea have high potential as antithrombosis agents. Based on components-activity correlation analysis, flavonoids are considered as active anticoagulation components of seaweeds These results suggest that edible seaweeds, especially S. confusum, have potential as safe and novel anticoagulants, and S. yamade and H. fusiforme Okamura could be used as a thrombin-specific and coagulation factor-specific inhibitors.

        • KCI등재

          최근 5년 동안 국내에서 분리된 Shigella sonnei의 항균제 내성 유형과 내성유전자형 분석

          허완,이상조,권기석,장종옥,이중복,Huh, Wan,Lee, Sang-Jo,Kwon, Gi-Seok,Jang, Jong-Ok,Lee, Jung-Bok 한국미생물학회 2007 미생물학회지 Vol.43 No.1

          This study has been carried out for investigating the relatedness of representative 135 Shigella sonnei strains isolated from 2000 to 2004 by using biotyping and antimicrobial resistance. All strains showed typical biochemical characterisics of Shigella strain. Among 135 strains,79 (58.5%) strains were biotype "g",54 (40.0%) strains were biotype "a" and 2 (1.5%) strains were biotype "e". The results of susceptibility test against 16 antimicrobial agents were like this. Most of strains were susceptible to AN, CIP, C and GM. 129 (95.6%) strains were resistant to SXT, 126 (93.3%) strains were resistant to TE and 122 (90.4%) strains were resistant to SM. One hundred thirty two (97.8%) strains were resistant to more than two antimicrobial agents. R28 type (antimicrobial resistance patterns 28: resistant to AM, SAM, TE, TIC, SXT, K, SM and AmC) were 42 strains (31.1%). The other strains were showed 33 kinds of R patterns. The results of $bla_{TEM}$, sulII, tetA and strA gene detection were coincided with phenotype of antimicrobial resistance by disk diffusion method. But some strains which had sulII and strA genes were not showed the resistance against SXT and SM. 2000-2004년 국내에서 분리된 S. sonnei 135주를 선별하여 16종의 항균제 내성 유형, $bla_{TEM}$, suulII, tetA, strA등의 내성유전자형을 PCR등의 방법으로 항생제내성 표현형과 유전자형의 유연관계를 파악하였다. 균주들의 생화학적 성상은 전형적 인 이질성 세균의 특성을 나타내었으며, biotyping에서는 g type이 58.5%(79주), a type이 40.0%(54주), e type이 1.5%(2주)로 나타났다. 항균제 16종의 항균제 내성 패턴은 AN, CIP, C, GM등의 약제에는 감수성을 보였으나, SXT 약제에는95.6% (129주), TE 약제에는 93.3% (126주), SM에는 90.4% (122주)등의 순으로 내성을 나타내었다. 두 가지 이상 약제 내성균이 97.8% (132주), 그 중에서 R28 (AM, SAM, TE, TIC, SXT, K, SM, AmC : 8제 약제 내성) 형이 31.1% (42주)를 차지하였으며, 33가지 형태의 다양한 내성 패턴을 나타내었다. $bla_{TEM}$, sulII, tetA 및 strA등의 내성유전자 분포에서는 Disk diffusion법에서 내성을 보인 경우에는 모두 각각의 유전자 증폭산물이 검출되었다.

        • KCI등재

          Ferricyanide와 ferric chloride 혼합액을 사용한 Bisphenol A의 비색 정량법 개발

          금은주,류희영,권기석,손호용,Kum, Eun-Joo,Ryu, Hee-Young,Kwon, Gi-Seok,Sohn, Ho-Yong 한국생명과학회 2007 생명과학회지 Vol.17 No.2

          Bisphenol A (BPA) has been widely used as a monomer for production of epoxy resins and polycarbonate plastics. The annual production of BPA exceeds 640,000 metric tons in worldwide. BPA, a suspected phenolic endocrine disrupter, is moderately soluble and frequently detected in industrial wastewater. To date, HPLC and GC has been used for BPA analysis. However, HPLC and GC-analysis need high operation lost, experts, and an elaborate pre-treatment of samples, and is difficult to apply on-time and mass analysis. Therefore, simple, mass and rapid detection of BPA in environments is necessary. In the present study, spectrophotometric method of BPA quantification was developed. Based on blue-color product formation with BPA and ferric chloride/ferricyanide under the optimized conditions, the standard curve was acquired $({\lambda}_{750}=0.061\;BPA\;[{\mu}M]+0.07155,\;R^2=0.992)$. Using an established method, the BPA contents in the soil extract, and different water samples and living products, including disposable syringe, cup and plastic tube, were analyzed. The results suggested that the method is useful for BPA determination from different massive samples. Since the BPA metabolites, nontoxic 4-hydroxyacetophenone or 4-hydroxybenzaldehyde, did not form blue-color product, this method is also useful to screen a microorganism for BPA bioremediation. BPA는 플라스틱 가소제 및 폴리카보네이트 플라스틱 생산의 모노머로 광범위하게 사용되어 왔으며, 년간 세계적으로 640,000톤 이상이 생산되고 있다. 내분비장애활성을 가진 BPA는 수계 및 공업용수에서 흔히 발견되며, 이의 분석은 HPLC 및 GC 등 기기분석에 의존하고 있다. 그러나 본 연구에서는 환경 및 생활용품에 잔류하는 BPA를 신속, 정확하고, 경제적으로 분석할 수 있는 분광학적 정량방법을 개발하고자 하였으며, 이를 위해 $FeCl_3{\cdot}6H_2O$와 $K_3Fe(CN)_6$를 사용한 비색정량법을 확립하였다. 발색반응으로 생성된 청색화합물의 ${\lambda}max$ 및 반응특이성을 조사하였으며, 최적반응조건(시간, 온도, pH, 농도, 부피, 반응안전성)을 검토하였다. 확립된 발색반응조건에서 BPA에 대한 검량곡선(${\lambda}_{750}$=0.61 BPA $[{\mu}M]$+0.07155, $R^{2}$=0.992)을 얻었으며, 신규 확립된 비색정량법을 이용하여 토양, 수계 및 생활용품의 BPA 분석을 시도한 결과, HPLC 분석시스템과 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 본 BPA 및 관련물질에 대한 비색정량법은, 기기분석에 비해 빠르고, 경제적이며, 대량의 시료를 일시에 취급할 수 있어 기기분석의 보완분석으로도 우수하며, BPA 분해산물은 발색반응을 나타내지 않아, 자연계로부터 BPA 분해균주 선별 등에 매우 유용하게 이용될 수 있다.

        • KCI등재

          점토질 롬 밭과 논의 비점오염원 부하량 평가

          최중대,권순국,권기석,Choi, Joong-Dae,Kwun, Soon-Kuk,Kwon, Gi-Seok 한국농공학회 2004 한국농공학회논문집 Vol.46 No.2

          NPS pollutant loads from sandy clayey and clayey loam runoff plots were measured. Runoff plots were 2$\times$10 m in size and 8~10% in slope and paddy area was 4,620 $m^2$. Soybean, corn, tobacco and control (natural weed) were cultured. Precipitation during the growing season of June to October, 2002 was 869.5 mm. Runoff and water quality were measured more than 10 times during the measurements depending on the growing stage. Pollutants loads were estimated by using respective concentration and runoff volume. Runoff occurred when daily rainfall exceeded about 30 mm. The largest runoff was observed from the paddy but pollutant loads were larger from upland crops than those from paddy. SS loads from paddy and upland were 1.4 ton/ha/yr and 3.1~4.3 ton/ha/yr, respectively. COD loads 30 kg/ha/yr and 66~90 kg/ha/yr, T-N loads 13 kg/ha/yr and 14~23 kg/ha/yr, T-P loads 1 kg/ha/yr와 4 kg/ha/yr, nitrate nitrogen loads 1 kg/ha/yr and 4~8 kg/ha/yr, and phosphate phosphorus loads 0 kg/ha/yr and 4~6 kg/ha/yr, respectively. It was concluded that NPS pollutant loads from upland crop culture have greater impact on the quality of the receiving water body than those from paddy culture.

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