The growth characterization and enzyme productivity of halotolerant microorganisms isolated from the Nakdong River estuary wetland in Korea were investigated in this study. The isolation of halotolerant microorganisms was carried out through their cultivation at 37oC for several days using a marine agar medium. After a single-colony isolation, 16 pure colonies were obtained, and phylogenetic analysis was done using 16S-based ID service in the EzBioCloud database. The isolated strains were divided into 3 phyla, 5 families, 7 genera, and 13 species. Possible industrial applications of the strains were confirmed upon testing for amylolytic, lipolytic, and proteolytic activity to confirm the possible production of hydrolytic enzymes, growth at a pH range of 5 to 9, and various salt concentrations being tested. Thirteen strains possessed at least one enzyme activity, and 5 strains possessed 2 enzyme activities. Eight strains could tolerate up to 10% NaCl concentration. This result indicated that isolated strains had shown the possible application in food and cosmetic industries. Therefore, this study would contribute to securing domestic biological resources and improving hydrolytic enzyme activity using these strains.

본 시험은 재배과정 중 배지에서 분리한 미생물의 특성을 조사하여 이들 미생물과 버섯균의 생육과 연관관계를 밝히고자 하였다. 짚, 계분 등 배지 재료에서 분리한 미생 물의 양송이 균주에 대한 억제 정도는 국내 육성 양송이 균주가 외국에서 수입한 양송이 균주 보다 생육 억제 정도가 낮은 경향을 보였다. 양송이 배지 발효 단계별 분리 미생물의 양송이 품종간 균사 생육 억제 정도는 국내 육성 품종인 새도가 다른 품종보다는 생육이 좋았다. 그리고 발효과정이 진행됨에 따라 버섯균에 대한 억제 정도는 약해지는 경향을 보였다. 양송이 배지에서 분리한 미생물을 합성배지(CDA)에 도말한 뒤 버섯균사를 접종하여 균사의 생육을 조사한 결과와 분리균을 도말하고 항온기에서 2일간 배양한 후 배지를 완전히 뒤집어 배지의 뒷면 중앙에 버섯 균사를 접종하여 균사 생육을 조사한 결과를 비교 분석한 결과 양송이균의 생육 정도가 비슷한 경향을 보이는 것으로 보아 양송이 배지에서 분리한 미생물은 분비성 물질을 통해서 버섯균의 생육과 증식에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 양송이 균의 생육을 촉진하는 미생물을 분리한 결과 21균주가 선발되었고 대부분 4차 뒤집기 이후에서 많이 선발되었다. 대표적인 균주로는 Alcaligenes faecalis B-4-28, Comamonas testosteroni B- 4-31, Acinetobacter soli B-4-40 등이 있다.

본 연구는 국내외 해양유래 발효산물 시료로부터 분리한 호염성 미생물들의 다양성 및 특성에 관하여 조사하였다. 호염성 미생물의 순수 분리를 위하여 marine agar 배지를 사용하였으며 25, 37, 50oC에서 호기적으로 배양하였다. 순수 분리 후, 86균주를 분리하였으며 16S rRNA 염기서열 분석 결과를 바탕으로 계통학적 분석을 실시한 결과, 3문, 7과, 9속, 24종으로 구성되어 있는 것을 확인하였다. 특히 Firmicutes문 Bacilli강은 84.9%의 분포를 나타내었으며 4과, 6속, 19종으로 Bacillaceae, Planococcaceae, Staphylococcaceae와 Enterococcaceae로 분포하는 것을 확인하였다. 그리고 분리한 균주들이 amylase, lipase, cellulase, protease 같은 산업적으로 유용한 효소를 생산하는지 확인하기 위하여 효소 활성 평가를 실시하였으며, 55 균주가 최소 한 종류 이상의 효소 활성을 가지고 있는 것을 확인하였다. 또한 옥신 생산능을 가지는 균주도 2 균주가 확인되었으며 이는 본 연구를 통하여 분리한 미생물들의 산업적 활용 가능성을 나타내었다. 그러므로 이번 연구는 국내 유전자원 확보 및 시료의 호염성 미생물의 다양성과 특성에 관한 과학적 지식 확장에 도움이 될 것으로 생각된다.

S. aureus, E. coli, C. albicans, A. niger 등 4종의 식중독균에 대해 agar diffusion법을 이용하여 홍삼(Panax ginseng C.A.Meyer)으로부터 조제한 홍삼농축액, 조사포닌, 비수용성 분획에 대한 항균활성을 조사하였다. 그 결과, 홍삼농축액 및 비수용성분획은 E. coli, C. albicans, A. niger에 대해서는 항균활성을 나타내지 않았고 조사포닌도 고농도인 30%를 제외한 모든 농도에서 항균활성을 나타내지 않았다. S. aureus는 Gram positive 세균으로서 화농성 식중독의 원인균이면서 동시에 아토피성 피부염의 원인균으로 알려져 있는데, 홍삼농축액은 30% 농도에서 이 균에 대해 항균활성을 나타내었고 조사포닌도 7.5%에서 항균활성을 나타내었다. 홍삼으로부터 조제한 비수용성 분 획도 10~200 mg/mL 농도로 실험한 결과 모든 분획에서 항균효과를 나타내었다. 조사포닌 및 홍삼농축액의 미생물 생육저해양상을 조사하기 위해 미리 S. aureus를 접종 한 0.85% 생리식염수에 농축액 및 조사포닌을 농도별로 첨가하고 35oC, 12시간 배양한 후 생균수를 측정한 결과, 홍삼농축액은 10% 이상의 농도에서, 조사포닌은 2% 이상의 농도에서 각각 균의 생육을 억제하였다. 그러나 이러한 농도에서도 생균수는 완전히 사멸되지 않아서 홍삼농 축액 및 조사포닌의 S. aureus에 대한 생육억제작용은 살균작용이 아닌 정균 작용으로 추정되었다. 사포닌의 항균 활성 유무를 확인하기 위해 순수 분리된 ginsenoside 6종 (PT saponin, PD saponin, ginsenoside-Rb2,-Rc,-Rd,-Rf,- Rg2)의 항균활성을 50~200 μg/mL의 농도에서 조사한 결 과 모두 항균효과가 관찰되지 않아서 ginsenoside는 S. aureus에 대해서는 항균효과가 없는 것으로 사료된다. 한편 사포닌을 제외한 비사포닌 성분인 비수용성분획에 대해 상기의 4종 병원성미생물을 대상으로 항균활성을 조사한 결과 E. coli, C. albicans, A. niger에 대해서는 항균효과가 관찰되지 않았고 S. aureus에 대해서만 선택적인 항균활성을 나타내었다. 항균활성 발현 비수용성분획 중 15% methanol분획(MF-1)이 가장 높은 항균활성을 나타내어 이에 대한 최소생육저해농도를 조사한 결과 0.625 mg/mL 이었다. MF-1 분획을 질량분석기(HPLC-MS)로 조사한 결과 주요한 활성성분은 분자량 179.55 및 187.55를 가지는 물질로 추정되었다.

The diversity and characterization of microorganisms isolated from the soil around several ranches in Korea were confirmed in this study. To isolate halophilic microorganisms, the marine agar medium was basically used and cultivated at 37℃ for several days. After single colony isolation, a total of 116 pure colonies were isolated and phylogenetic analysis was carried out based on the result of 16S rDNA sequencing, indicating that isolated strains were divided into 4 phyla, 23 families, 30 genera and 51 species. To confirm whether isolated strain can be a candidate for the fermentation of diverse food ingredients, amylase, lipase, and protease enzyme assays were performed individually, showing that 92 strains possessed at least one enzyme activity. Especially 4 strains, identified to Jonesia quinghaiensis (isolate name: JSF 19-2), Halomonas alkaliantarctica (isolate name: JSF 21), Bacillus velezensis (isolate name: NWFY-36), and Staphylococcus capitis subsp. urealyticus (isolate name: MSY-5), showed all enzyme activity tested. Moreover, 17 strains showed the ability for auxin production. This result indicated that isolated strains have shown the possibility of the application for the food and feed industries. Therefore, this study has contributed to securing domestic biological resources and the improvement of hydrolytic enzyme activity by using isolated strains.

This research confirmed the diversity and characterization of halophilic microorganisms isolated from the various solar salterns, collected on the inside and outside of the country. To isolate strains, the marine agar medium was basically used and cultivated at 37oC for several days aerobically. After single colony isolation, a totally of 230 pure colonies were isolated and phylogenetic analysis was carried out based on the result of 16S rDNA sequencing, indicating that isolated strains were divided into 4 phyla, 12 families, 27 genera and 64 species. Firmicutes phylum, the main phyletic group, comprised 89.6% with 3 families, 17 genera and 52 species of Bacillaceae, Staphylococcaceae and Carnobacteriaceae. To confirm whether isolated strain can produce industrially useful enzyme or not, amylase, lipase, and protease enzyme assays were performed individually, showing that 177 strains possessed at least one enzyme activity. Especially 17 strains showed all enzyme activity tested. This result indicated that isolated strains have shown the possibility of the industrial application. Therefore, this study has contributed to securing domestic genetic resources and the expansion of scientific knowledge of the halophilic microorganisms community in solar salterns.

본 연구에서는 시판 중인 신선편이 어린잎채소의 식중 독세균 오염도를 조사하고 신선편이 어린잎채소에 사용되는 원료를 재배방법별(토양재배, 상토재배)로 채취하여 재배방법이 어린잎채소의 안전성에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위하여 시판 중인 어린잎채소 상품 181점과 어린잎채소 상품 원료를 재배방법별로 구분하여 117점을 채취하여 위생지표세균(대장균군, E. coli)와 병원성미생물(E. coli O157:H7, Salmonella spp., S. aureus)를 조사하였다. 그 결과, 시판 중 어린잎채소의 대장균군은 봄철과 여름철에 각각 3.60±2.53 log CFU/g, 5.59±1.18 log CFU/g로 여름철이 유의하게 높게 나타났다(P<0.05). 또한 E. coli의 경우, 봄철에는 A마트에서 수집된 시료 1점에서 검출되었으나 여름철에는 수집된 시료의 42.2%(43/102)점에서 검출되었다. S. aureus의 경우는 봄철에 1점에서만 검출되었고, E. coli O157:H7과 Salmonella spp.는 모든 시료에서 검출되지 않았다. 어린잎채소 원료의 대장균군의 오염도는 토양 재배한 경우 봄철에 1.15±1.95 log CFU/g, 여름철 에는 4.09±2.52 log CFU/g 수준이었다. 한편 상토 재배한 경우는 계절에 관계없이 5.0 log CFU/g이상이었다. E. coli 는 토양 재배한 어린잎채소의 경우 봄철에는 적청경채 1점에서 검출 되었으나 여름철에는 44.4%의 시료에서 E. coli가 검출되어 계절적인 영향이 큰 것으로 나타났다. 한편 상토 재배한 어린잎채소의 경우 봄철과 여름철에 수집 된 시료의 33%, 19%에서 각각 검출되어 시기에 관계없이 지속적으로 검출되는 것으로 나타났다. S. aureus의 경우, 봄철 상토 재배한 어린잎채소 1점에서 검출되었으며 E. coli O157:H7과 Salmonella spp.는 검출되지 않았다. 따라서 어린잎채소 상품의 안전성은 원료의 안전성과 밀접한 관련이 있으며 원료의 안전성을 확보를 위해서는 농업 생산환경 위생관리 기술 개발과 보급이 필요하다.

Chlorination and UV illumination are being widely applied to inactivate a number of pathogenic microbials in the environment. Here, we evaluated the inactivation efficiency of individual and combined treatments of chlorination and UV under various aqueous conditions. UV dosage was required higher in waste water than in phosphate buffer to achieve the similar disinfecting efficiency. Free chlorine generated by electrolysis of waste water was abundant enough to inactivate microbials. Based on these, hybrid system composed of sequential treatment of electrolysis-mediated chlorination and UV treatment was developed under waste water conditions. Compared to individual treatments, hybrid system inactivated bacteria (i.e., E. coli and S. typhimurium) and viruses (i.e., MS-2 bacteriophage, rotavirus, and norovirus) more efficiently. The hybrid system also mitigated the photo re-pair of UV-driven DNA damages of target bacteria. The combined results suggested the hybrid system would achieve high inactivation efficiency and safety on various pathogenic microbials in wastewater.

아보카도는 에콰도르에서 경제적으로 중요한 과수이다. 건강한 종묘 생산은 아보카도 식물의 생산에서 중요한 단계이며 유익한 미생물의 처리는 식물체의 영양을 향상 시키는데 사용 될 수 있다. 아보카도 묘목에 처리한 미생물의 효과를 검정한 결과, 묘목의 뿌리부분과 지상부의 양분 흡수를 증가시켰다. T. harzianum은 뿌리에서 N과 Mg의 흡수를 유의적으로 증가시켰으며, 지상부에서는 N, Ca, Mg, Mn 및 Cu의 흡수를 증가시켰다. 반면에, G. iranicum var tenuihypharum은 뿌리에서 Ca와 Fe의 흡수를 유의적으로 증가시켰으며, 지상부에서는 N흡수를 증가시켰다. 또한, mycorrhiza의 접종으로 아보카도 묘목의 뿌리 부분과 지상부에서 P 양을 증가시키는 경향이 긍정적으로 나타났다. 두 미생물 모두 S의 흡수에 영향을 미치지 않았는데, 이는 식물 전체에서 균일한 비율을 나타냈다. 또한 인산질 비료(일인산 칼륨)의 시용은 미량 영양소의 흡수에 긍정적인 영향을 미쳤다.

Even though chlorine dioxide (ClO2) is utilized in a pre-treatment due to its effective sterilizing activity for microorganisms and its safety for food, it has a limitation in maintaining freshness of the food product. In this study, a low-concentration ClO2 gas was produced in a packaging form of air-permeable gel pack so that it could be released continuously over several days. The amount of ClO2 gas emission and microbial inactivation effect against foodborne pathogens were measured during the release of ClO2 gas. As a result of measuring the change of color in order to confirm whether the chlorine dioxide gas was eluted in the form of a sustained release, the yellowness was significantly higher at higher gel pack concentration and higher value during storage periods. The slow-released ClO2 gel-pack showed clear inactivation effect against Escherichia coli and Staphylococcus aureus with 99.9% inactivation efficiency. As a result of measuring the sterilization effect of Listeria monocytogenes by the concentration of chlorine dioxide gas, the sterilization effect was increased as the concentration was increased. Therefore, the slow-released ClO2 gel-pack is feasible to apply for industry usages.

In order to develop fermented silkworm “Dongchunghacho” (Paecilomyces tenuipes) with improved absorption and increased effectiveness, we fermented Dongchunghacho using four kinds of microorganisms, viz., lactic acid bacteria, Bacillus subtilis, Natto bacillus, and yeast. A total of 15 samples were fermented using a combination of microbial inoculation culture and conditions to produce fermentation products. The contents of basic components such as sugar, reducing sugar, protein, total polyphenol, and total flavonoid were examined as well as the antioxidant, tyrosinase inhibitory, and thrombolytic activities of the fermented products were analyzed. We observed that reducing sugar and protein contents decreased in most of the fermented products, but the products fermented using yeast exhibited higher sugar content and, thus, higher sweetness. Total polyphenol content and antioxidant activity did not increase in fermented products compared to non-fermented Dongchunghachos, but total flavonoid content and tyrosinase inhibitory and thrombolytic activities increased by fermentation. In particular, total flavonoid content and tyrosinase inhibitory and thrombolytic activities primarily increased in the products fermented using yeast and lactic acid bacteria. However, it was not possible to confirm the increase in these activities in samples fermented by single fermentation using only yeast. Therefore, we propose that it will be possible to develop fermented food from silkworm Dongchunghacho (P. tenuipes) with excellent health benefits through additional study of multiple fermentation conditions using lactic acid bacteria and yeast.

This study was conducted to investigation species of microbes collected form SMS(spent mushroom substrate) of oyster mushroom. SMS samples were collected from two farms and mushroom research Institute in Gyeonggi-Do. 52 microbial isolates form SMS of oyster mushroom were collected. 24 of these isolates identified Bacillus sp. By using 16s rDNA. Among the isolates, Bacillus sp. was the most abundant with 46% of total isolates, followed by Lactococcus sp. with 20% and Saccharomycetales contained Galactomyces sp. with 19%. To define the optimum conditions for the cell mass of major isolates collected from SMS of oyster mushroom, we have investigated optimum culture condition such as pH, temperature, and incubation time. Optimum initial pH, temperature and incubation time of Bacillus sp. were determined as pH 6.0, 25°C and 48 hours, respectively. In the Lactococcus sp, optimum initial pH 6.0, optimum initial temperature 35°C and optimum growth period 48 hours. Optimum initial conditions of Saccharomycetales were investigated as pH 7.0, temperature 25°C and growth period 36 hours, respectively.

This study was conducted to investigate effects of feeding fermented milk on growth, intestinal microorganisms and fecal noxious gas emission in suckling pigs. A total of a hundred birth piglets (Landrace×Yorkshire×Duroc) were randomly assigned into feeding group and control group during suckling period that ten pigs per sow. Fermented milk contained 3.0×108/g of Bacillus and 3.5×108/g of Lactobacillus, and was supplied by top dressing method. Fermented milk fed to the sulking pigs indicated tendency to increase weaning body weight (p=0.052) and average daily gain (p=0.094). Total microbial flora and Escherichia coli in the feces were lower (p<0.05) in the feeding group than the non-feeding group. Reversely, Lactobacillus was higher (p<0.01) in feces of the pigs fed fermented milk than the pigs of the control group. Hydrogen sulfide emitted in feces was decreased in feeding group compared with control group (p<0.05). Similarly, fecal total mercaptans was diminished in the feeding group than the control group (p<0.01). Therefore, the fermented milk fed to the sulking pigs may improved growth and can influence positively intestinal microorganisms and fecal noxious gas emission.

Basic dyes such as malachite green and methylene blue have been used as disinfectants to control water fungal infections since the 1930s. However, after succeeding reports of carcinogenicity and bioaccumulation of the dye, their use was forbidden in lieu of public health. This study undertook to evaluate the therapeutic effect of sulfur solution processed by effective microorganisms (EM-PSS) against Saprolegnia parasitica infection, and its safety in fish. In vitro antifungal evaluation of EM-PSS inhibited the growth of S. parasitica mycelia at concentrations of 50 ppm or higher. The acute toxicity test of EM-PSS to the mud fish (Misgurnus mizolepis) measured a no effect concentration (NOEC) at 100 ppm, the lowest effect concentration (LOEC) at 125 ppm, and the half-lethal concentration (LC50) at 125 ppm in juvenile and 250 ppm in the immature stage. In addition, the ecotoxicity test of EM-PSS using Daphnia magna inhibited swimming of D. magna at concentrations of 100 ppm or less. Lastly, the EM-PSS prevented infection of S. parasitica to mud fish, at concentrations of 50 ppm. Furthermore, at 100 ppm concentration, the EM-PSS showed no acute toxicity on mud fish, nor any eco-toxic effects on D. magnano. Therefore, we conclude that carcinogenic disinfectants such as malachite green and methylene blue could be replaced by EM-PSS to remove S. parasitica in mud fish farming, and might be a potential eco-friendly disinfectant in aquaculture.