국내 미기록종 선충포식성 곰팡이 Drechslerella brochopaga Kan-23의 형태 및 계통분류

조천휘,강두선,김윤지,황경숙,Cho, Chun-Hwi,Kang, Doo-Sun,Kim, Yoon-Ji,Whang, Kyung-Sook 한국미생물학회 2008 미생물학회지 Vol.44 No.1

참외 경작지 토양으로부터 순수 분리된 선충포식성 곰팡이 Kan-23 균주는 배양 30일 이후에 분생포자가 형성되는 증식이 매우 더딘 특성을 나타내었다. 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 Kan-23 균주의 미세형태 구조를 관찰한 결과 분생포자병의 각 가지마다 $5{\sim}10$개의 분생포자를 형성하였으며, 분생포자는 3개의 격막을 형성하고 타원형을 나타내었고, 수축성 고리형태(constricting ring)의 포식 구조체를 형성하는 특징을 나타내었다. 다양한 배지를 이용하여 포식 구조체의 형태학적 특성을 비교 검토한 결과 GPA 배지에서 2배 이상 크기의 대형 수축성 고리 형태의 포식 구조체를 형성하는 특징을 나타내었다. Kan-23 균주의 rDNA의 ITS 영역의 염기서열을 분석한 결과, Drechslerella 속의 계통군에 속하였으며, 특히 Drechslerella brochopaga (U51950)와 99%의 높은 염기서열 유사도를 나타내어 Drechslerella brochopaga로 동정되어 국내 미기록종임이 확인되었다. Strain Kan-23 was extracted from nematophagous fungi, which were isolated from the soil sample of oriental melon field. The strain exhibited the slow-growing characteristic forming conidia after prolonged incubation for 30 days. Morphological features of strain Kan-23 were observed under scanning electron microscope (SEM). It possesses erect conidiophores which contain $2{\sim}3$ side branches, with each branch producing $5{\sim}10$ conidia. The size of conidiophores were between $160{\sim}450\;{\mu}m$. Conidia were ellipsoidal with three septa[septum] in each conidium. Strain Kan-23 captured nematodes by means of giant constricting rings, which were observed in the glucose peptone agar medium. ITS region of rDNA sequence was analyzed. On the basis of the high sequence similarity of ITS region (99%), the Kan-23 strain was closely related to Drechslerella brochopaga (U51950). This is the first report on Drechslerella brochopaga as a nematophagous fungus in Korea.

Pigs hoof 가수분해물의 이화학성 및 작물 생육에 미치는 효과

조천휘(Chun-Hwi Cho),전한기(Han-Ki Jeon),한상균(Sang-Gyun Han),장기운(Ki-Woon Chang) 한국토양비료학회 2010 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2010 No.5

난분해성 케라틴 단백질을 함유하는 닭 우모 분해세균의 분리 및 특성

김세종,조천휘,황경숙,Kim, Se-Jong,Cho, Chun-Hwi,Whang, Kyung-Sook 한국미생물학회 2010 미생물학회지 Vol.46 No.1

양계장 부산물 시료로부터 우모 분해세균 31균주를 분리하였다. 수집된 우모 분해세균에 대해 16S rRNA 염기서열을 해석하여 계통학적 특성을 검토한 결과, Firmicutes (21균주), ${\gamma}$-proteobacteria (4균주), Actinobacteria (4균주) 그리고 Bacteroidetes (2균주) 계통군에 속하는 다양한 세균이 확보되었다. 우모 분해세균 중 우모 분해율이 75-90% 이상인 우수균주 Chryseobacterium sp. FBF-7, Stenotrophomonas maltophilia FBS-4 그리고 Lysinibacillus sp. FBW-3를 최종 선발하였다. 이들 균주를 이용한 생물학적 분해법과 Ca(OH)2를 이용한 화학적 분해법에 의해 추출된 아미노산의 특성을 비교한 결과, Chryseobacterium sp. FBF-7에 의해 추출된 총 아미노산 함량이 1661.6 ${\mu}mol$/ml로 선발 균주 중 가장 높게 나타났으며, 화학적 분해법에 의해 추출된 총 아미노산 함량과 유사하였다. Chryseobacterium sp. FBF-7에 의해 생성된 필수 아미노산 함유량은 619.3 ${\mu}mol$/ml로 총 아미노산의 37%를 함유하였으며, 화학적 분해법에 의한 경우, 596.9 ${\mu}mol$/ml의 필수 아미노산을 생산하여 총 아미노산 함유량의 32%를 차지하는 것으로 나타났다. Chryseobacterium sp. FBF-7에 의해 추출된 아미노산의 조성을 검토한 결과, valine, glutamic acid, aspartic acid, glycine 그리고 proline이 주요 아미노산이었으며, 특히 aspartic acid, threonine, serine, cysteine 그리고 tyrosine이 화학적 추출법보다 더 높게 추출되는 특징을 나타내었다. Thirty-one chicken feather-degrading bacteria were isolated from wasted feather, compost and wastewater in a chicken farm. These isolates were categorized as Firmicutes (21 strains), ${\gamma}$-proteobacteria (4 strains), Actinobacteria (4 strains), and Bacteroidetes (2 strains) by 16S rRNA gene sequence analysis. We examined the feather-degrading isolates for degradation in the 2% of chicken feather meal. The strain Chryseobacterium sp. FBF-7, Stenotrophomonas maltophilia FBS-4, and Lysinibacillus sp. FBW-3 were selected as a keratinolytic protein degrading bacteria which showed the highest feather degradation of 75-90%. The characteristics of amino acids extracted from chicken feather meal by using keratinolytic protein degrading isolates and chemical method with $Ca(OH)_2$ were analyzed. Total amino acid content of strain Chryseobacterium sp. FBF-7 was 1,661.6 ${\mu}mol$/ml, which was the highest and it was similar with chemical method. And essential amino acid content of total amino acid was thirty-seven percent (619.3 ${\mu}mol$/ml) and 596.9 ${\mu}mol$/ml for keratinolytic protein degrading isolates and chemical method, respectively. The major amino acids were valine, glutamic acid, aspartic acid, glycine, and proline by the strain Chryseobacterium sp. FBF-7 and especially, higher contents of aspartic acid, threonine, serine, cysteine, and tyrosine were detected compared with chemical method.

Pigs hoof 가수분해물의 이화학성 및 작물 생육에 미치는 효과

한상균(Sang-Gyun Han),조천휘(Chun-Hwi Cho),전한기(Han-Ki Jeon) 한국토양비료학회 2011 한국토양비료학회지 Vol.44 No.2

본 실험은 케라틴 단백질인 Pigs hoof를 알칼리 가수분해하였을 때, 그 가수분해물의 아미노산 함량을 알아보고 액상비료로서의 이용성을 고찰하는 한편, 작물에 시비하였을 경우의 영향 등을 평가하여, 식물환경 연구에 관한 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 가수분해물의 화학적 특성을 조사한 결과, pH는 6~7, EC는 10~15 dS m-1, 질소는 1~3% 범위였으며, 기타 성분은 모두 0.2% 미만인 것으로 조사되었다. 가수분해물에 함유된 유리아미노산의 총 함량은 10.18%로 분석되었다. 상추 재배 후 가수분해물을 처리한 모든 처리구의 토양pH는 초기보다 감소하였으며, 치환성 양이온은 Control보다 가수분해물 처리구에서 증가하는 결과를 보였다. 상추의 엽장과 엽폭은 Control보다 6~16%, 4~15%가 증가되었으며, 특히 Pigs hoof 가수분해물 500배액을 엽면시비한 PHH-2.0 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다. 이러한 결과는 가수분해물의 pH 및 성분함량이 영향을 미쳤기 때문인 것으로 판단된다. 식물체 양분 함량 중 질소는 pigs hoof 가수분해물 500배 희석액을 처리한 PHH-2.0 처리구가 4.19%로 가장 높은 결과를 보였다. 다양한 아미노산을 함유하고 있는 가수분해물을 상추에 처리하였을 때, 상추의 질소 흡수가 촉진되는 것으로 판단된다. 결론적으로, 가수분해 과정을 통해 생성된 pigs hoof 가수분해물에는 작물 생육을 위한 성분과 아미노산이 다량 함유되어 있는 것으로 조사되었다. 또, 가수분해물 엽면시비시 상추의 생육 및 수량 증대효과를 보였으며, pigs hoof 가수분해물 1,000배액 처리가 경제성 및 효과 면에서 가장 적절할 것으로 보인다. 이처럼 케라틴 부산물의 가수분해물은 비료로서의 효과가 인정되었으나, 여러 조건을 통하여 분해율을 상승시킬 수도 있지만, 액상비료로 이용하기 위해서는 경제성, 생산성, 효율성 등을 고려하여 적정 수준을 유지하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. This study was conducted to find the physico-chemical properties and the amino acid content of the pigs hoof hydrolysate, keratin protein and to investigate its fertilizer effect on the growth of crops. The keratin proteins such as pigs hoof were alkali-hydrolyzed to produce the hydrolysates. The chemical properties of the hydrolysate of pigs hoof was 6~7 of pH and 10~15 dS m<SUP>-1</SUP> of EC. Total amino acid contents released from the pigs hoof were 10.18%, respectively. The pot experiment was carried out for the cultivation of lettuce. The treatment design of these pot cultivation was composed of Control (compost + NPK), PHH-0.5, PHH-1.0, PHH-2.0 (×2,000 ; 1,000 ; 500 diluted solution of pig hoof hydrolysate). After lettuce cultivation, the pH values in all treatment soils were decreased than those in initial soils, and the exchangeable cation value was higher than that of control. In all PHH treatments, lettuce growth was better in the leaf length by 6~16% and the leaf width by 4~15% than in control. Therefore, the PHH solutions manufactured by hydrolysis process had plenty of amino acids, and among them PHH had the most abundant nutrients and amino acids with highest growth and yield effect on lettuce.

식품/미생물학 : 닭 우모 분해세균 Elizabethkingia meningoseptica CS2-1이 생산하는 단백질분해효소의 특성 및 아미노산 생산을 위한 배양조건

김세종 ( Se Jong Kim ),조천휘 ( Chun Hwi Cho ),황경숙 ( Kyung Sook Whang ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2011 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.54 No.2

양계장 퇴비로부터 분리한 다양한 계통군의 닭 우모 분해세균 중 2% 우모분으로부터 높은 함량의 아미노산을 생성하는 Elizabethkingia meningoseptica CS2-1 (729.7 μmol/mL)를 선발하였다. 선발 균주의 protease 활성과 우모 분해능을 위한 최적배지 및 배양조건을 확립하고 우모 분해산물 아미노산의 특성을 조사하였다. E. meningoseptica CS2-1의 최적 배양조건은 25oC, pH 7.5, 180 rpm이었으며, 효소는 pH 8.0, 40oC에서 가장 높은 활성을 나타내었다. E. meningoseptica CS2-1의 아미노산 생산을 위한 최적 배지조건은 NH4Cl 0.05%, NaCl 0.05%, K2HPO4 0.03%, KH2PO4 0.03%, MgCl2· 6H2O 0.01%, urea 0.1%, 닭 우모분 2%이었다. E. meningoseptica CS2-1를 최적 배지 및 배양조건에서 배양한 결과, 아미노산의 총 함량은 1,063 μmol/mL로 기본조건(729.7 μmol/mL)보다 46%로 향상되었고 필수 아미노산 함유량은 315.9 μmol/mL로 기본조건(219.3 μmol/mL)보다 44%로 향상되었다. 닭 우모분으로부터 추출되는 17 종류의 아미노산 중 proline (14%), aspartic acid (12%), serine (10%), alanine (10%), glycine (9%), tyrosine (7%)이 주요 아미노산으로 추출되는 특징을 나타내었다. 따라서, E. meningoseptica CS2-1은 닭 우모로부터 아미노산 생산을 위한 미생물유전자원 소재로서 잠재적 가치가 클 것으로 판단된다. A feather-degrading bacterium Elizabethkingia meningoseptica CS2-1 was isolated from compost in a chicken farm. Cultured on a basal medium containing 2% chicken feather, the bacterium showed 729.7 μmol/mL of amino acid. Optimal culture conditions for feather degradation by E. meningoseptica CS2-1 were 25oC, pH 7.5, and 180 rpm. The optimal pH and temperature for protease activity were 8.0 and 40oC, respectively. The composition of an optimal medium for amino acid production was 0.05% NH4Cl, 0.05% NaCl, 0.03% K2HPO4, 0.03% KH2PO4, 0.01% MgCl2 · 6H2O, 0.1% urea, and 2% chicken feather. Characteristics of amino acids extracted from the optimal medium under the optimal culture conditions of E. meningoseptica CS2-1 were analyzed. The total amino acid content of strain CS2-1 was 1063 μmol/mL, which was 46% higher compared to the basal condition (729.7 μmol/mL). The essential amino acid content in the total amino acid was 315.9 μmol/mL, which was 44% higher than that of the basal condition. Major amino acids were proline (14%), aspartic acid (12%), glutamic acid (11%), serine (10%), alanine (10%), glycine (9%), and tyrosine (7%) by strain CS2-1. These results suggest that strain CS2-1 can be used as a potential microbial resource for the production of amino acid using chicken feathers.

피틴산(Phytic acid)이 비브리오(Vibrio vulnificus) 패혈증에 미치는 영향

정영호,조천휘,이선우,임치환 충남대학교 농업과학연구소 2005 농업과학연구 Vol.32 No.1

Phytic acid chelates excellently the metallic ions and the positive ions, especially has high affinity with Fe^(2+) and Ca^(2+). Merits of phytic acid can be taked in easily, edibile and harmless to body, so it was investigated that phytic acid can be substituted for EDTA in this study. 1. The Intensificative effect of chelating agent and disinfective osmotic shock of Vibrio vulnificus The number of initial existent fungi measured 1.7x10^(6). The percentages of the survival fungi against the osmotic shock by distillated water were calculated at 1 minute, 3 minute and 5 minute after inoculation. The percentages of the survival fungi in Mg^(2+) were 92.5%, 91.8% and 79.8% at each time, the average percentage was 88%. Also the sudden extinction was observed around 1 minute after inoculation and the survival fungi were not observed from 3 through 5 minute in spite of repeated experimentation. 2. Influence of Vibrio vulnificus on the survival of the mice. The first mouse started to die in 180 minute after inoculation in case that the inoculating number was 2.3x10^(7) cfu/ml. All died within 4.5 hour. The average of survival time was 226 minute. The first mouse started to die in 228 minute after inoculation in case that the inoculating number was 0.8x10^(6) cfu/ml. All died within 5 hour. The average of survival time was 300 minute and the survival time was 1.3 times high. The tendencies of death in two cases were similar, but the fatal rate were largely dependent on inoculating number.