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        • KCI등재

          토양미생물 복원제를 이용한 유류로 오염된 토양의 복원

          홍선화 ( Sun Hwa Hong ), 이상민 ( Sang Min Lee ), 이은영 ( Eun Young Lee ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2011 한국미생물·생명공학회지 Vol.39 No.3

          유류로 오염된 토양을 토양미생물 복원제를 첨가한 후 다양한 조건에서20일 동안의 유류저감효과를 알아보았다. 실험 조건은 유류로만 오염된 토양(DS), 토양미생물 복원제를 20%(w/w)가 되도록 첨가한 유류로 오염된 토양(DSP), 토양미생물 복원제를 넣은 후 pH를 중성으로 보정한 유류로 오염된 토양(DSP-1), 토양미생물 복원제와 촉진제를 넣은 유류로 오염된 토양(DSP-2), 토양미생물 복원제와 촉진제를 넣은 후 pH를 중성으로 보정한 유류로 오염된 토양(DSP-3)을 설정하였다. 실험 결과 pH를 보정한 토양미생물 복원제를 첨가한 유류오염토양은 탈수소 효소 활성과 TPH 저감에서의 효능이 우수하였다. 실험이10일 경과되었을 때 탈수소 효소활성이 가장 높은 DSP-1 토양이 TPH 역시 가장 활발히 분해했다. 결과적으로 초기 10일의 배양기간 동안 토양미생물 복원제를 첨가한 토양은 대조군에 비해 38% 가량의 TPH 저감상승효과를 볼 수 있다. 토양미생물 복원제의 첨가를 통해 초기 저감속도를 올려줄 수 있으며, 최종적으로도 비 첨가군에 비해 높은 저감효율을 기대할 수 있다. 토양미생물 복원제를 유류오염토양을 복원한다면 초기 오염물질을 빠르게 처리할 수 있지만 미생물 활성은 pH, 온도 등 환경 인자에 많은 영향을 받으므로 토양미생물 복원제의 효율을 최대화하기 위해서는 환경 인자를 분석하여 이를 바탕으로 복원을 진행한다면 오염물질 정화 효율을 향상시킬 수 있을 것이다. Oil pollution is a world-wide and prevalent treat to the environment. Physic-chemical remediation technology, used with total petroleum hydrocarbon (TPH) contaminated soil, has proven to be very slow and uneconomic. Bioremediation of contaminated soil has been seen to be a more efficient method where the concentrations of oil are moderate and non-biological techniques are not economical. The aim of this research was to investigate the influence of additives on TPH degradation in a diesel contaminated soil environment. Six experimental conditions were conduced; (i) diesel contaminated soil, (ii) diesel contaminated soil treated with microbial additives, (iii) diesel contaminated soil treated with microbial additives where the mixture was titrated to an end point of pH 7 with NaOH, (iv) diesel contaminated soil treated with microbial additives and accelerating agents, and (v) diesel contaminated soil treated with microbial additives and accelerating agents where the mixture was titrated to an end point of pH 7 with NaOH. After 10 days, significant TPH degradation (67%) was observed in the DSP-1 (v) soil sample. The removal of TPH, in the soil sample where microbial additives were supplemented, was 38% higher than the control soil sample during the first ten days. The microbial additives were effective for both the initial removal rate and the relative removal efficiency of TPH when compared with the control group. However, various environmental factors, such as pH and temperature, also affected the activities of microbes living in the additives, so pH calibration of oil-contaminated soil would help the initial reduction efficiency in the early stages.

        • 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

          생물방제균 Pseudomonas fluorescens 2112의 고추 근권정착능과 Quorum-sensing 기능

          정병권 ( Byung Kwon Jung ), 김요환 ( Yo Hwan Kim ), 김상달 ( Sang Dal Kim ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2013 한국미생물·생명공학회지 Vol.41 No.1

          다기능 식물생장촉진근권세균(PGPR)인 P. fluorescens 2112 균주가 고추의 생물방제와 성장촉진에 긍정적인 영향을 주기 위해서는 생물막을 형성하여 근권에 정착하는 colonization이 필수조건이다. 따라서 근권정착능에 주요한 생물막 형성에 필요한 quorum sensing의 신호분자인 AHLs의 생산 유무를 조사한 결과, petri dish bioassay에서 AHLs를 생산하여 푸른색환을 형성하는 것을 확인할 수 있었으며 아울러 P. fluorescens 2112 균주의 생장곡선에서 대수증식기 중반에서 정체기 초반에 가장 많은 AHLs를 생산함을 확인하였다. 또한 탄소길이가 6개인 AHLs를 생산한다는 사실을 TLC bioassay를 통해 확인하였다. 그리고 고추의 뿌리 및 근권토양에서의 정착밀도를 Double layer filter paper와 Ahmad와 Baker 법으로 분석하여 확인하였다. 그 결과, 뿌리 상단과 말단에서 각각 3 × 105 CFU/g root와 8 × 103 CFU/g root로 확인되었으며, 근권토양에서 균주는 표면으로부터 가까운 1 cm 깊이에서는 3.5 × 106 CFU/g soil의 높은 밀도로 존재 하였으나, 먼 5 cm 깊이의 근권토양에서는 1.1 × 10 CFU/g soil의 낮은 밀도로 존재하였다. 그리고 주사전자현미경을 통해 고추 뿌리의 표피 및 말단에서 처리한 균주가 생물막 형태의 군집을 형성하는 것을 확인하였다. 결과적으로 P. fluorescens 2112 균주가 AHLs를 생산하여 quorum sensing이 이루어졌으며, 이로 인해 고추의 뿌리에 생물막과 유사한 군집을 형성하여 고밀도로 colonization이 일어났을 것으로 생각된다. 따라서 P. fluorescens 2112 균주의 특징인 다양한 항진균 물질과 auxin을 생산함과 동시에 colonization 을 통해 고추의 생육촉진이나 생물방제에 긍정적인 효과를 줄 수 있을 것이다. Biofilm formation of multifunctional plant growth promoting rhizobacterium (PGPR), Pseudomonas fluorescens 2112 is necessary for P. fluorescens 2112 to have a positive impact on the rhizosphere of red-pepper. This study investigated whether signal molecules of the quorum sensing AHLs are produced in order to confirm biofilm formative ability. Through the use of Petri dish bioassays a blue circle formed evidence of AHLs. It was confirmed that P. fluorescens 2112 produced six-carbon-chai -long AHLs by TLC bioassay. The bacterial density of P. fluorescens 2112 on the top and bottom of pepper plant roots was estimated as 3 × 105 and 8 × 103 CFU/g root, respectively. P. fluorescens 2112 exist more with high-density of 3.5 × 106 CFU/g soil at a depth of 1 cm but at a low-density of 1.1 × 10 CFU/g soil at a depth of 5 cm, from the surface of rhizosphere soil. In addition, biofilm formation of P. fluorescens 2112 on the epidermises and the tips of the red-pepper roots were confirmed visually by SEM. Thus, the production of AHLs by P. fluorescens 2112 brings about quorum sensing signaling and the formation of biofilm on the roots which has a positive effect on economically important crops such as red-pepper by additionally producing a variety of antifungal substances and auxin.

        • KCI등재

          충청지역 누룩에서 양조용 우수 곰팡이의 탐색 및 특성

          구본성 ( Bon Sung Koo ), 홍승범 ( Seung Beom Hong ), 여수환 ( Soo Hwan Yeo ), 백성열 ( Seong Yeol Baek ), 윤혜주 ( Hye Ju Yun ), 최혀선 ( Hye Sun Choi ) 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 2010 한국미생물·생명공학회지 Vol.38 No.4

          우리술의 주질개선 및 현장 실용화기술을 개발하기 위해 술 담금의 기본재료인 누룩의 규격화 및 품질향상 연구가 필요하다. 이와 같은 요구에 부응하기 위해, 누룩에 생육하는 우수 양조미생물의 분리·발굴, 균주개량 및 보존관리 등 우리 고유의 양조미생물 자원을 확보하고 활용함으로써 다양한 종류의 누룩 제조가 가능할 것으로 여겨진다. 따라서, 본 연구는 충청지역에서 시판되고 있는 누룩을 수집하여 희석 평판배양법으로 174개 균주를 분리하여 효소활성 검정을 통하여 효소 활성이 높은 균주를 다수 분리하였다. 분리된 곰팡이를 대상으로 액화력 및 당화력 등의 효소학적 특성을 조사하였고, 선발된 활성균주의 동정을 위해 genomic DNA상의 ITS(Internal Transcribed Spacer) 부위의 염기서 열을 분석한 결과 Aspergillus sp.(4균주), Rhizopus sp.(4균주), Rhizomucor sp.(2균주), Mycocladus sp.(2균주)으로 동정되었다. 밀기울을 사용한 고체배양에서 액화력, 당화력 및 산 생성능을 검토한 결과, Rhizopus sp. CN084, CN174, Aspergillus sp. CN161와 Mycocladus sp. CN042 균주가 효소활성이 높은 것으로 나타났으며 Aspergillus sp. CN010, CN161, Rhizopus sp. CN105, CN168 균주와 Rhizomucor sp. CN088 균주는 산 생성능이 우수한 것으로 나타났다. 따라서 이들 균주가 양조를 위한 누룩의 원료 균주로서 사용될 경우 단일 누룩제조가 가능할 것으로 판단되었다. Studies on standardization and quality upgrade of nuruk which is a basic component in brewing are required to increase the quality level of Korean traditional rice wines and to develop the technology for practical use of it. It is important to isolate best strains, to improve the properties and effectively preserve them for brewing industry. In this study, 16 commercial nuruk samples were obtained from the commercial markets located in Chungcheong areas in Korea. 174 fungal strains were isolated from the samples on DG18 medium using a dilution plating method and then screened for enzyme activity and acid production. The active strains were identified based on the morphological characteristics and ITS sequence analysis. Out of 174 strains, 12 strains showed high amylase activity. Especially, Rhizopus sp. CN084, CN174, Aspergillus sp. CN161 and Mycocladus sp. CN042 showed high saccharogenic power and dextrinogenic enzyme activity on cooked wheat bran medium. On the other hand, Aspergillus sp. CN010, CN161, Rhizopus sp. CN105, CN168 and Rhizomucor sp. CN088 produced high acid production on the same medium. Our results showed that the active strains may be used as microbial sources for nuruk starter with good quality in brewing.

        • KCI등재

          Aspergillus usamii KCTC 6954에 의한 ginsenoside Rb1로 부터 의약용 소재인 compound K로의 생물학적 전환

          조미나 ( Mi Na Jo ), 정지은 ( Ji En Jung ), 윤현주 ( Hyun Joo Yoon ), 장경훈 ( Kyung Hoon Chang ), 지희숙 ( Hee Sook Jee ), 김기태 ( Kee Tae Kim ), 백현동 ( Hyun Dong Paik ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2014 한국미생물·생명공학회지 Vol.42 No.4

          본 연구는 인삼의 주요성분인 ginsenoside Rb1으로부터 보다 높은 생리기능성을 갖는 것으로 알려져 있는 compound K를 생산하기 위하여 Aspergillus usamii KCTC 6954에서 유래된 β-glucosidase를 사용하여 생물전환을 실시하였다. 15일 동안의 배양 중, 효소활성 측정은 ρ-nitrophenyl-β-glucopyranoside를 기질로 하여 분해 생성되는 ρ-nitrophenol (ρNP)을 비색계로 측정함으로써 실시되었다. 그 결과로서, 균주의 성장 속도는 접종 후 6일 후 최대로 나타났으며 이때의 β-glucosidas 활성도는 175.93 μM ml-1 min-1로 나타났다. 또한 효소 반응의 최적 조건은 pH 6.0 이내에서는 60oC인 것으로 나타났다. 배양 중 ginsenosides 분석 결과, 배양 9일 후에는 Rb1는 Rd로 전환되고 15 days 후에는 compound K로 순차적으로 전환되는 것으로 나타났다. 효소반응에 있어서는 Rb1는 1시간 이내에 ginsenoside Rd로 전환되었고 8시간 이후에 최종산물인 compound K가 측정되었다. 본 연구결과로부터 Rb1으로부터 주요 생물학적 전환 경로는 Rb1→Rd→F2→compound K로 나타났으며 이는 차후 Rd나 compound K와 같이 강한 생리기능성을 갖지만 자연에 미량 존재하는 물질의 대량생산에 응용될 수 있을 것으로 기대된다. β-Glucosidase from Aspergillus usamii KCTC 6954 was used to convert ginsenoside Rb1 to compound K, which has a high bio-functional activity. The enzymatic activities during culturing for 15 days were determined using ρ-nitrophenyl-β-glucopyranoside. The growth rate of the strain and the enzymatic activity were maximized after 6 days (IU; 175.93 μM ml-1 min-1). The activities were maximized at 60oC in pH 6.0. During culturing, Rb1 was converted to Rd after 9 d and then finally converted to compound K at 15 d. In the enzymatic reaction, Rb1 was converted to the ginsenoside Rd within 1 h of reaction time and compound K could be detected after 8 h. As a result, this study demonstrates that Rb1→Rd→F2→compound K is the main metabolic pathway catalyzed by β-glucosidase and that β-glucosidase is a feasible option for the development of specific bioconversion processes to obtain minor ginsenosides such as Rd and compound K.

        • SCOPUSKCI등재

          중금속 오염 토양 정화를 위한 식물생장촉진세균: 특성, 활용 및 전망

          조경숙 ( Kyung-suk Cho ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2020 한국미생물·생명공학회지 Vol.48 No.4

          도시화 및 산업화로 인해 발생된 중금속으로 오염된 토양의 정화는 인간의 건강 뿐 아니라 지구생태계의 지속성을 위해 매우 중요하다. 중금속 오염 토양 정화 기술 중 식물상복원법은 타 방법에 비해 처리 단가가 저렴하고, 토양 비옥도 및 생물 다양성이 영향을 덜 받는 환경친화적인 방법이다. 이러한 식물상복원법에 식물생장촉진세균(plant growth promoting bacteria, PGPB)을 도입하여 중금속 독성 하에서 식물 생장을 촉진하고 중금속 정화 효율을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 주요 토양오염물인 중금속의 발생원, 미생물·식물·인간에 미치는 중금속 영향 및 PGPB의 식물생장촉진 기작을 정리하였다. 중금속 오염 토양 정화를 위하여 식물상복원에 PGPB의 활용에 관한 최근 10년 동안의 연구 동향을 분석하였다. 또한, PGPB의 실제 적용시 중금속 제거 효율에 미치는 다양한 환경 인자와 PGPB의 접종 방법의 영향을 고찰하였다. PGPB 활용 식물상복원 기술의 혁신을 위해서는 실제 현장에서 PGPB의 거동과 식물-PGPB-자생미생물 사이의 상호작용에 대한 이해가 필요하다. Remediating soils contaminated with heavy metals due to urbanization and industrialization is very important not only for human health but also for ecosystem sustainability. Of the available remediation technologies for heavy metal-contaminated soils, phytoremediation is a relatively low-cost environmentfriendly technology which preserves biodiversity and soil fertility. The application of plant growth-promoting bacteria (PGPB) during the phytoremediation of heavy metal-contaminated soils can enhance plant growth against heavy metal toxicity and increase heavy metal removal efficiency. In this study, the sources of heavy metals that have adverse effects on microorganisms, plants, and humans, and the plant growthpromoting traits of PGPB are addressed and the research trends of PGPB-assisted phytoremediation over the last 10 years are summarized. In addition, the effects of environmental factors and PGPB inoculation methods on the performance of PGPB-assisted phytoremediation are discussed. For the innovation of PGPB-assisted phytoremediation, it is necessary to understand the behavior of PGPB and the interactions among plant, PGPB, and indigenous microorganisms in the field.

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