신규 통성혐기성 세균으로 제조한 발효흙에 의한 음식물 쓰레기의 퇴비화

황교열,이재연,김근,성수일,한승호,Hwang, Kyo-Yeol,Lee, Jae-Yeon,Kim, Keun,Sung, Su-Il,Han, Sung-Ho 유기성자원학회 2001 유기물자원화 Vol.9 No.1

음식물쓰레기 퇴비화를 위한 발효흙 제조를 위하여 토양에서 새로 분리한 Bacillus속의 GM103, V25, V31, V35의 4균주를 사용하였다. 각 균주를 동정한 결과 각각 Bacillus licheniformis, B. subtilis, B. stearothermophilius, B, subtilis로 동정되었다. 이들 균주들은 단백질 분해능, 전분분해능, 그리고 작물 병원성 곰팡이 Rhizopus stronifer에 대한 저해능이 모두 우수하였다. GM103은 전분분해능이 탁월하게 우수하였고, 호기적 성장만 가능하였다. V25, V3l, V35는 모두 호기적 혐기적 성장이 가능하였고, 10% 염분농도와 $50^{\circ}C$에서 좋은 성장도를 보였으며, 토양에서의 생존 및 적응력도 우수하였다. 음식물쓰레기 퇴비화 시험을 위하여 GM103, V25, V31, V35 균주를 배양하여 당밀, 비트펄프, zeolite 등을 혼합하여 발효흙인 BIOTOP-CLEAN을 제조하였다. 제조된 BIOTOP-CLEAN과 무처리구인 대조구, 기존 타사 제품 HS와 음식물쓰레기 시험을 하였는데 대조구의 $30^{\circ}C$, HS의 $35^{\circ}C$ 보다 BIOTOP-CLEAN의 경우가 최대 발효온도는 $50^{\circ}C$로 가장 높았다. 또한 BIOTOP-CLEAN은 냄새도 구수하였고 성상에 있어서도 짙은 암갈색으로 음식물쓰레기의 퇴비화가 가장 잘 되었다. 한편 대조구는 악취가 나고 HS는 별다른 냄새가 없었다. 각 균주의 배양액을 토마토, 배추, 열무, 고추 등의 작물에 1달주기로 살포하여 무처리인 대조구에 비해 상대적 증산율에서 모두 우수한 것으로 나타났다. Four newly isolated bacteria from soil were used to manufacture microbial inoculum to compost food waste. The bacteria, GM103, V25, V31, and V35, were identified as Bacillus licheniformis, B. subtilis, B. stearothermophilius, and B, subtilis, respectively. The bacterial strains were efficient to degrade protein and starch and also able to inhibit the growth of plant pathogenic fungus Rhizopus stronifer. The GM103 showed distinct capability in degrading starch, but grow only aerobically. The other three bacterial strains. V25, V31, and V35, could grow both aerobically as well as anaerobically, in 10%(w/v) salt, at $50^{\circ}C$, and had good viability and survival rate in soil. These characteristics of the bacterial strains are very adquate in Korean food composting containing high concentration of salt, especially at home. By mixing the 4 bacterial culture broth with molasses, beet pulp, zeolite, The bacterial inoculum for food waste composting-BIOTOP-CLEAN-was made. The performance of food waste composting by the BIOTOP-CLEAN was compared with that by control(not treated) and HS(other demestic company's inoculum product for food waste composting). The maximum temperature of the food waste during the composting with the BIOTOP-CLEAN was $50^{\circ}C$, while those of the control and HS were $30^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$, respectively. The BIOTOP-CLEAN gave the good smell and showed dark brown color, while the control gave bad smell and HS gave less bad smell. These indicates that the food waste composting by the BIOTOP-CLEAN had been well accomplished. The culture broth of V25, V31, V35 were sparyed to the plants of tomato, chinese cabbage, raddish, red pepper every month and the spraying the culture broth to these plant significantly improved the production yield of the crops, due to the control effect of the bacterial strains against the plant pathogens.

기고: 가금바이러스 - 가금바이러스 질병과 대책

황교열,Hwang, Gyo-Yeol 대한양계협회 2011 월간 양계 Vol.43 No.3

우리는 항상 바이러스와 전쟁을 치르고 있다. 2000년 이후 수 차례 재앙과 같은 바이러스 질병이 늘어나면서 축산인을 패닉상태로 몰아가고 있다. 2003년부터 고병원성 인플루엔자에 의해 가금류 폐사, 신종플루에 의한 사람감염 및 사망으로 많은 문제가 발생되고 있다. 2011년 금년에도 고병원성 AI에 의해 많은 가금류가 매몰 처분됨으로써 심한 경제적 타격을 주고 있다. 미생물 배양물이 바이러스 증식을 억제할 수 있다는 점이 가금류 바이러스질병을 예방하는 대책의 하나로 활용될 수 있도록 제안하고자 한다.

뽕잎 함유 대두발효물이 신생 당뇨유도쥐에 미치는 혈당강하효과

황교열(Kyo-Yeol Hwang),김영훈(Young-Hoon Kim),조용석(Yong-Seok Cho),박영식(Young-Shik Park),이재연(Jae-Yeon Lee),강경돈(Kyung-Don Kang),김근(Keun Kim),주동관(Dong-Kwan Joo),안덕균(Duk-Kyun Ahn),성수일(Su-Il Seong) 한국식품영양과학회 2008 한국식품영양과학회지 Vol.37 No.4

당뇨 환자를 위한 기존의 뽕잎 건강식품의 기능을 보완할 목적으로 뽕잎분말과 DNJ 생산균주인 Bacillus subtilis MORI균의 대두발효 혼합물을 신생 당뇨유도쥐에 4주간 경구투여 하여 먹이섭취량, 체중변화, 혈당량, 내당능, 혈중 지질함량, 장기무게 등을 조사하였다. 전체적으로 당뇨유도 시험군은 정상시험군(NC군)과 비교하여 사료섭취량은 많았으나 증체량이 적어 낮은 사료효율을 보였다. 그러나 뽕잎(M군) 및 뽕잎함유대두발효물(MM군)의 투여에 의해 사료효율이 개선되었으며 특히 MM-60군에서 가장 높은 사료효율을 나타내었다. 1주일 간격으로 4주간에 걸쳐 시행한 혈당량 측정 결과 뽕잎이나 뽕잎함유대두발효물의 투여는 공복혈당을 크게 감소시켰으며 특히 MM-60군과 MM-120군은 당뇨대조군(DC군)에 비해 유의적으로 낮게 나타났다. 4주간의 시료투여 후 경구당부하시험에 의한 내당능 조사 결과 뽕잎투여나 뽕잎함유대두발효물의 투여는 혈당량을 꾸준히 감소시켰으며 특히 포도당 투여 후 120분에서의 MM-60군과 MM-120군은 DC군에 비해 유의적으로 낮은 혈당량을 보여 뽕잎 단독보다는 대두발효배양물 첨가에 의해 내당능이 크게 개선된 것으로 나타났다. 혈중 총콜레스테롤 및 중성지질 역시 DC군에서 높은 함량을 나타냈으나 뽕잎이나 뽕잎함유대두발효물 투여에 의해 지질함량이 감소하였으며 그 감량 정도는 총콜레스테롤에서는 MM-60군과 MM-120군에서 그리고 중성지질의 경우에는 M군, MM-60군, MM-120군에서 DC군에 비해 유의적인 감소를 나타내었다. 당뇨 유발에 의해 쥐의 간, 신장, 비장, 심장 등 체내 주요장기의 무게는 크게 증가하였으나 뽕잎 또는 뽕잎함유대두 발효물 투여에 의해 이들 장기의 무게는 대부분 감소하였으며 특히 MM-60군, MM-120군은 DC군에 비해 유의적인 감소를 나타내었다. 이상의 실험결과 뽕잎분말과 DNJ 생산균주인 B. subtilis MORI균의 대두발효물의 혼합물은 신생 당뇨유도쥐의 제반 당뇨증세 완화에 긍정적으로 작용하는 것이 확인되었으며 따라서 뽕잎함유대두발효물은 앞으로 당뇨환자들에 대한 건강식품 소재로 그 활용이 크게 기대된다 하겠다. The effect of fermented soybean culture of Bacillus subtilis MORI mixed with mulberry leaves on the lowering the levels of blood glucose and cholesterol was examined using neonatal streptozotocin-induced diabetic (n-STZ) rats. B. subtilis MORI produces 1-deoxynojirimycin (DNJ), an α-glucosidase inhibitor. The content of DNJ of soybean fermented culture mixed with mulberry was higher (4.1±0.0 ㎎/g dry base) than that (1.5±0.0 ㎎/g) of mulberry. The concentration of 50% inhibition (IC50) against rat intestinal α-glucosidase of soybean fermented culture mixed with mulberry was 5.6±0.1 ㎍/mL and that of mulberry was 17.0±0.5 ㎍/mL. Experimental groups of diabetic rats were randomly assigned to normal control group (NC group), diabetic control group (DC group) and three diabetic groups fed with DNJ food product. One of the three diabetic groups was M group (60 ㎎ DNJ food product/㎏) (DNJ food product containing 30% mulberry) and the other two were MM-60 group (60 ㎎/㎏) and MM-120 group (120 ㎎/㎏) (DNJ-fortified food product containing 30% fermented soybean culture mixed with mulberry leaves). The glucose in serum was significantly decreased in the MM-60 and MM-120 groups fed with DNJ-fortified food product for 4 weeks, compared with DC group. Total cholesterol and triglyceride in serum were also lower in MM-60 and MM-120 groups than the DC group. These results support that the fermented soybean culture of B. subtilis MORI mixed with mulberry leaves improved the metabolism of blood glucose and lipid in the n-STZ rat model.

신규 통정혐기정 세균으로 제조한 발효흙에 의한 음식물 쓰레기의 퇴비화

황교열(Kyo-Yeol Hwang),이재연(Jae-Yeon Lee),김근(Keun Kim),성수일(Su-Il Sung),한승호(Sung-Ho Han) 유기성자원학회 2001 유기물자원화 Vol.9 No.1

음식물쓰레기 퇴비화를 위한 발효흙 제조를 위하여 토양에서 새로 분리한 Bacillus 속의 GM103, V25, V31, V35 의 4균주를 사용하였다 각 균주를 통정한 결과 각각 Bacillus licheniformis, B. subti1is, B.stearothennophilius, B. subtilis로 동정되었다 이 들 균주들은 단백질 분해능, 전분분해능, 그리고 작물 병원성 곰팡이 Rhizopus stronifeI에 대한 저해능이 모두 우수하였다. GM103은 전분분해능이 탁월하게 우수하였고, 호기적 성장만 가능하였다. V25, V31, V35는 모두 호기적 • 혐기적 성장이 가능하였고, 10% 염분농도와 50℃에서 좋은 성장도를 보였으며 토양에서의 생존 및 적응력도 우수하였다. 음식물쓰레기 퇴비화 시험을 위하여 GM103, V25, V31, V35 균주를 배양하여 당밀, 비트펄프, zeolite 등을 혼합하여 발효흙인 BIOTOP-CLEAN을제조하였다. 제조된 BIOTOP-CLEAN과 무처리구인 대조구 기존 타사 제품 HS와 음식물쓰레기 시험을 하였는데 대조구의 30'C , HS의 35'C 보다 BIOTOP-CLEAN의 경우가 최대 발효온도는 50'C로 가장 높았다. 또한 BIOTOP-CLEAN은 냄새도 구수하였고 성상에 있어서도 짙은 암갈색으로 음식물쓰레기의 퇴비화가 가장 잘 되었다. 한편 대조구는 악취가 나고 HS는 별다른 냄새가 없었다. 각 균주의 배양액을 토마토, 배추, 열무, 고추 등의 작물에 1달주기로 살포하여 무처리인 대조구에 비해 상대적 증산율에서 모두 우수한 것으로 나타났다. Four newly isolated bacteria from soil were used manufacture microbial inoculum food waste. The baaeria, GM103, V25, V31, and V35, were identifed as Bacillus licheniformis, B.sutilis, B. stearothermophilus and B. subtiIis, respectively. The bacterial Strains were effcient to degrade protein and srarch and also able to inhibit the growth of plant pathogenic fungus Rhizopus strinifer. The GM103 showed distinct capability in degrading srarch, but grow only aerobically. The other three bacterial strains, V25, V31, and V35, could grow both aerobicallyas well as anaerobically, in lO%(w/v) salt, at 50'C, and had good viabiliry and survival rate in soil. These characteristics of the bacterial Strains are very adquate in Korean food composting containing high concenrration of salt, especially at home. By mixing the 4 bacterial culrure broth with molasses, beet pulp, zeolite, The bacterial for food waste composting BIOTOP-CLEAN-was made. The perfolll ance of fool waste composting by the BIOTOP-CLEAN was compared with that by control(not treated) and HS(other domestic company’s inoculum produa for food waste composting). The maximum temperature of the food waste during the co,posting with the BIOTOP-CLEAN was 50C, while those of the control gave bad smell and HS gave less bad smell. These indicater that the food waste composting by the BIOTOP-CLEAN had been we;; accomplished.

방선균 SS-4993이 분비하는 살충물질의 화학적 성상 및 작용기작

이은정,강경돈,황교열,김두호,이상몽,김신덕,성수일 한국잠사학회 1999 한국잠사곤충학회지 Vol.41 No.3

The insecticidal compound produced by Steptomyces SS-4993 strain was indicated to be a relatively stable small compound by pancreatin treatment. The active compound was adsorbed on HP-20 and eluted with 70% acetone. Then, the eluate was extracted with ethyl acetate. The content of the extract was determined by thin layer chromatography (Silica gel 60 F254, hexane-ethyl ether-acetic acid,80 : 20 : 1). Three active bands (Rr 0.08,0.77,0.88) were identified by dermal application using Bombyx mori larvae. Electrophoretic analysis revealed that the injection of strain SS-4993 culture broth into B. mori larvae induced the reduction of the hemolymph proteins level. Especially, the level of apolipophorin-I was decreased drastically.

농작물 해충 및 진균류 방제를 위한 방선균의 분리 및 동정

이은정,강경돈,황교열,김두호,김신덕,성수일 한국잠사학회 1998 한국잠사곤충학회지 Vol.40 No.1

Twenty seven out of ca. 5,000 actinomycete strains, which were isolated from soil collected throughout the country, showed antimicrobial effects against fungi, Rhizopus stronifer (ATCC6227a), Rhizoctonia solani (KCCM 11271) and yeast, Candida albicans(ATCC10231). From these antifungal microorganisms, we further selected seven strains which seemed to produce insecticidal substances with in vivo test, using silkworm, Bombyx mori and beet armyworm, Spodoptera exigua. Morphological and biochemical experiments revealed that three strains out of seven were streptomyces. Further investigations on the physical and chemical properties of these antifungal and insecticidal substances are now in progress.

한국토종닭 소장에서 분리한 Lactobacillus pentosus K34가 생산하는 항균성 유기산의 특성

이재연 ( Jae Yeon Lee ),황교열 ( Kyo Yeol Hwang ),김근 ( Keun Kim ),성수일 ( Su Il Sung ),박영식 ( Young Shik Park ),백만정 ( Man Jeong Paik ),김경례 ( Kyoung Rae Kim ) 한국미생물생명공학회 2002 한국미생물·생명공학회지 Vol.30 No.3

보문 - 유전자조작 , 균주분리 : 가축 소화기 병원성 세균을 저해하는 유산균의 분리 및 동정

이재연(Jae Yeon Lee),황교열(Kyo Yeol Hwang),김현수(Hyun Su Kim),김근(Keun Kim),성수일(Su Il Sung) 한국미생물생명공학회 2002 한국미생물·생명공학회지 Vol.30 No.2

N/A

Identification of the Genes Involved in 1-Deoxynojirimycin Synthesis in Bacillus subtilis MORI 3K-85

강경돈,조용석,송지혜,박영식,이재연,황교열,이상기,정지형,권오석,성수일 한국미생물학회 2011 The journal of microbiology Vol.49 No.3

1-Deoxynojirimycin (DNJ), a D-glucose analogue with a nitrogen atom substituting for the ring oxygen,is a strong inhibitor of intestinal α-glucosidase. DNJ has several promising biological activities, including its antidiabetic, antitumor, and antiviral activities. Nevertheless, only limited amounts of DNJ are available because it can only be extracted from some higher plants, including the mulberry tree, or purified from the culture broth of several types of soil bacteria, such as Streptomyces sp. and Bacillus sp. In our previous study, a DNJ-producing bacterium, Bacillus subtilis MORI, was isolated from the traditional Korean fermented food Chungkookjang. In the present study, we report the identification of the DNJ biosynthetic genes in B. subtilis MORI 3K-85 strain, a DNJ-overproducing derivate of the B. subtilis MORI strain generated by γ-irradiation. The genomic DNA library of B. subtilis MORI 3K-85 was constructed in Escherichia coli, and clones showing α-glucosidase inhibition activity were selected. After DNA sequencing and a series of subcloning, we were able to identify a putative operon which consists of gabT1, yktc1, and gutB1 genes predicted to encode putative transaminase, phosphatase, and oxidoreductase, respectively. When a recombinant plasmid containing this operon sequence was transformed into an E. coli strain, the resulting transformant was able to produce DNJ into the culture medium. Our results indicate that the gabT1, yktc1, and gutB1genes are involved in the DNJ biosynthetic pathway in B. subtilis MORI, suggesting the possibility of employing these genes to establish a large-scale microbial DNJ overproduction system through genetic engineering and process optimization.

학술논문발표 : 병리검사의 질 향상을 위한 검체 처리 Process 개선

이현섭,우희숙,권혁철,이종찬,배문환,최명섭,송교열,황정철,한승우,김영식 대한임상병리사협회 2014 조직세포검사학회 발표자료집 Vol.2014 No.-

배 경 : 파라핀 블록으로 제작되는 검체 중에서 외과병리 또는 면역 및 분자병리 검사 시 상태가 불량한 블록을 만나게 되는 경우가 종종 있다. 여러 원인 중 특히 고정 불충분으로 인해 조직이 불량하면 어떤 검사에서도 정확한 결과를 얻지 못하고 있다. 검체가 발생하는 단계부터 파라핀 블록이 만들어지는 단계까지 일상적인 일을 반복적으로 진행하면서 명확한 업무 지침이 있는 부분과 지침이 없는 부분의 업무를 시행하면서 검체 처리가 진행되는 모습을 볼 수 있었다. 병리검사의 질을 향상시키기 위해 이에 본 병리과에서는 검체 처리를 진행하는 과정을 체크하여 각 단계마다 좀 더 세밀한 업무지침의 필요성을 느꼈다. 고정 방법의 개선으로 인한 염색성개선 및 재검사율 감소, 그에 따른 TAT 단축, 진단의 정확성 향상 및 원가절감의 기대효과를 목적으로 검체 처리 Process 개선을 시작하였다. 방 법 : 1. Gross단계의 고정액 점검은 검체 별 고정액의 pH 변화를 점검하여 고정액의 교체주기 정립 2. 검체 별 gross 두께 및 고정시간 정립 3. 병리검사의 진행 단계 및 Processor 점검 4. 검체 별, 고정시간 별 DNA의 질 및 면역 염색성 확인결 과 : 검체에 따른 선 고정 및 고정시간 확보 그리고 조직 두께에 관련된 부분이 가장 중요한 선행조건이라는 걸 알 수 있었다. 그리고 그에 따른 제반 사항으로는 주기적인 고정액 교체로 인한적정 pH 유지, 주기적인 장비 별 시약 교체가 있을 수 있겠다. 이에 본원 병리과에서는 고정시간, 조직 두께, 고정액 교체 주기, 장비 별 시약 교체 주기 등에 대한 기준을 마련하였다. 그 결과 면역병리 및 분자병리 검사 등에서 안정적인 검사 결과 와검사의 질 향상이 이루어졌다