The purpose of this study was to analyze the effectiveness of different storage periods of lactic acid bacteria (LAB)-fermented low moisture fresh rice straw silage. The low moisture fresh rice straw sample was inculcated with LAB and stored for different storage periods such as 45, 90, and 365 days, respectively. The low moisture fresh rice straw (LMFRS) silage inoculated with LAB exhibited reduction in pH throughout the fermentation as compared with the control (P<0.05). The lactic acid content was increased at the late fermentation period (90 and 365 days, respectively) in LAB inoculated LMFRS silage as compared with the control (P<0.05). In contrast, the acetic acid and butyric acid concentrations were slightly reduced in the LAB inoculated LMFRS silage sample at 90 and 365 days fermentation, respectively. Meanwhile, the non-inoculated LMFRS silage showed higher amounts of acetic acid and butyric acid at an extended fermentation with low bacterial population as compared with the LAB inoculated LMFRS silage. However, lactic acid concentration was slightly high in the non-inoculated LMFRS silage at early 45 days fermentation. Additionally, the nutrient profile such as crude protein (CP), acid detergent fibre (ADF), neutral detergent fibre (NDF), and total digestibility nutrients (TDN) were not significantly different in control and LAB inculcated samples during all fermentation. Though, the microbial population was greater in the LAB inoculated LMFRS silage as compared with the control. However, the massive population was noted in the LAB inoculated LMFRS silage during all fermentation. It indicates that the inoculated LAB is the main reason for increasing fermentation quality in the sample through pH reduction by organic acids production. Overall results suggest that the LAB inoculums are the effective strain that could be a suitable for LMFRS silage fermentation at prolonged days.

Fermented total mixed ration (TMR) is a novel feed for ruminants in South Korea. The purpose of this study was to evaluate the effects of lactic acid bacteria (LAB) on the quality of TMR and in vitro ruminal fermentation. Strains of three LAB spp. (Lactobacillus plantarum, L. brevis, L. mucosae) were used in fermentation of TMR. Inoculations with the three LAB spp. lowered pH and increased concentrations of lactic acid, acetic acid, and total organic acid compared to non-LAB inoculated control (only addition of an equivalent amount of water) (p<0.05). Bacterial composition indicated that aerobic bacteria and LAB were higher. However, E. coli were lower in the fermented TMR than those in the control treatment (p<0.05). Among the treatments, L. brevis treatment had the highest concentration of total organic acid without fungus detection. Gas production, pH, and ammonia-nitrogen during ruminal in vitro incubation did not differ throughout incubation. However, ruminal total VFA concentration was higher (p<0.05) in the LAB spp. treatments than the control treatment at 48 hours. Overall, the use of L. brevis as an inoculant for fermentation of high moisture. TMR could inhibit fungi growth and promote lactic fermentation, and enhance digestion in the rumen.

The effects of lactic acid bacteria (LAB) mixtures on low moisture Italian ryegrass (IRG) silage fermentation was evaluated in field conditions. The experiment was categorized into two groups: Un-inoculated (Control) and Inoculated with LAB mixture for four storage periods (45, 90, 180, and 365 days, respectively). Silage inoculated with the LAB mixture had the lowest pH with highest lactic acid production than the control from beginning at 45-365 days at all moistures. Higher LAB counts were observed in inoculated silages than the control silages at whole experimental periods. It is a key reason for the rapid acidification and higher lactic acid production in silages during the storage periods. Overall results suggest that an adding of LAB mixture had positive effects on the increasing aerobic stability of silage and preserved its quality for an extended duration.

콩 가공 부산물인 콩 배아 이소플라본의 생체내 활성을 증가시키기 위하여 LA, LB, LP 등 3가지 유산균을 단독 또는 혼합하여 비배당체화 전환 효율을 증가시키고자 균주의 종류와 접종량, 발효시간에 따른 이소플라본 함량을 분석하였다. 그 결과 균주를 이용한 모든 발효에서 균주를 사용하지 않은 대조군에 비하여 높은 이소플라본 비배당체 전환을 보였고, 발효시간에 따른 비배당체 전환율은 24시간에서 급격히 증가하였고 이후에는 큰 변화는 보이지 않았다. 비배당체화 발효의 최적 균주는 LP균, 접종량은 5%, 발효시간은 24시간 이었다. 대조군의 이소플라본 배당체의 구성은 글리시틴>다이드진>제니스틴 순으로 가장 높은 함량을 나타내었고, 유산균을 접종하여 발효시켰을 때 배당체들은 감소하였고, 비배당체 함량이 증가하였으며, 다이드제인>글리시테인>제니스테인 순으로 45% 이상의 비배당체 전환율을 나타내었다. 특히, 대조군과 비교하여 유산균으로 발효시켰을 때 다이드진의 함량이 가장 크게 감소하였고, 다이드제인 함량이 가장 크게 증가하였다. 소야사포닌의 경우 발효에 의하여 Ab가 급격하게 감소하였고 Ba와 Bb가 증가하였다. 발효액은 pH 3에서 pH 6으로 증가함에 따라 이소플라본 비배당체 함량이 증가하였으며 특히, 다이드제인 함량이 많이 증가하였고, 소야사포닌 함량은 Ab 함량이 급격하게 감소하였고, Ba와 Bb 함량도 소량감소하는 등 발효액의 pH가 발효에 의한 이소플라본과 소야사포닌 함량 변화에 많은 영향을 미치는 중요한 요인중의 하나임을 알 수 있었고, LP균을 이용한 발효로 가공부산물인 콩 배아의 생리활성 증가 및 기능성소재화를 꾀할 수 있을 것 으로 생각된다.

The bacterial diversity of an Antarctic hard coral, Errina fissurata, was examined by isolating bacterial colonies from crushed coral tissue and by sequencing their 16S rRNA gene. From the analyzed results, the bacteria were classified as Actinobacteria (56%), Firmicutes (35%) and Proteobacteria (9%). The thirty-four isolates were cultured in liquid media at different temperatures and their growth was assessed over time. The majority of the isolates displayed their highest growth rate at 25℃ during the first three days of cultivation, even though the coral was from a cold environment. Nevertheless, strains showing their highest growth rate at low temperatures (15℃ and 4℃) were also found. This study reports the composition of an Antarctic hard coral-associated culturable bacterial community and their growth behavior at different temperatures.

The 20-kHz ultrasonic irradiation was applied to investigate bacterial inactivation and antibiotic susceptibility changes over time. Applied intensities of ultrasound power were varied at 27.7 W and 39.1 W by changing the amplitude 20 to 40 to three bacteria species (Escherichia coli, Enterococcus faecalis, and Staphylococcus aureus). By 15-min irradiation, E. coli, a gram-negative bacterium, showed 1.2- to 1.6-log removals, while the gram-positive bacteria, Enterococcus faecalis and Staphylococcus aureus, showed below 0.5-log removal efficiencies. Antibiotic susceptibility of penicillin-family showed a dramatic increase at E. coli, but for other antibiotic families showed no significant changes in susceptibility. Gram-positive bacteria showed no significant differences in their antibiotic susceptibilities after ultrasound irradiation. Bacterial re-survival and antibiotic susceptibility changes were measured by incubating the ultrasound-irradiated samples. After 24-hour incubation, it was found that all of three bacteria were repropagated to the 2- to 3-log greater than the initial points, and antibiotic inhibition zones were reduced compared to ones of the initial points, meaning that antibiotic resistances were also recovered. Pearson correlations between bacterial inactivation and antibiotic susceptibility showed negative relation for gram-negative bacteria, E. coli., and no significant relations between bacterial re-survival and its inhibition zone. As a preliminary study, further researches are necessary to find practical and effective conditions to achieve bacteria inactivation.

곤충병원선충인 Steinernema longicaudum에 공생하는 Xenorhabdus ehlersii KSY 세균은 나방류에 대한 높은 병원력을 발휘한다. 본 연구에서 이 세균의 병원력이 아이코사노이드 생합성을 억제하여 기주 곤충의 면역 저하를 유발한다는 것을 확인하였다. 그러나 이 세균의 병원력은 혈강 주입에 의해 야기된다. 섭식을 통해 이 세균을 혈강으로 전달하기 위해 곤충의 중장벽을 파괴하여 병원력을 발휘하는 Bacillus thuringiensis (Bt)와 혼합하여 처리하였다. 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충에 대해서 X. ehlersii 세균 배양액의 혼합 처리는 Bt 살충력을 현격하게 증가시켰다. 이러한 살충효과는 또 다른 나비목 해충인 콩명나방에 대해서도 확인되었다. 제형화를 위해 X. ehlersii 세균 배양액을 동결건조하여 Bt 수 화제와 혼합하였다. 이를 기반으로 간이 포장실험을 수행하였다. Bt 단독으로 처리한 결과 약 80%의 방제 효과를 보인 반면 X. ehlersii 혼합제는 95% 이상의 방제효과를 나타냈다. 본 연구는 곤충병원세균 X. ehlersii가 새로운 해충 방제제로 개발될 가능성을 제시하고 있다.

양송이배지로부터 분리한 인산가용화균 Paraburkholderia phenazinium YH3와 Paraburkholderia metrosideri YH4의 단일접종 및 동시접종에 따른 인산가용화 능력의 시너지효과 및 상추생육효과를 조사하였다. 인산캄슘이 함유된 NBRIP 액체배지에 분리균을 접종하고 해리된 가용인산 (soluble phosphorus)함량을 HPLC에 의해 분석하여 인산가용 화능을 측정한 결과, 배양 3일차에 동시접종구 1250 μg mL -1 , P. metrosideri 1196.59 μg mL -1 , P. phenazinium 994.34 μg mL -1 의 순으로 나타나 두 종의 인산가용화 박테리아간의 동시 접종에 의한 시너지효과가 관찰되었다. 배지 내 pH 와 잔류 glucose 함량 변화도 모든 접종구에서 배양 1일 후 대부분의 변화가 이루어져 pH의 경우 초기 pH 7.0에서 pH 4.0 수준으로 감소하였으며, 잔류 glucose 함량은 초기 10 mg mL -1 에서 4.8 mg mL -1 수준으로 검출되어 인산가용 화능과 거의 유사한 경향을 보였다. 배양여액의 유기산 분석결과 gluconic acid 약 11 mg mL -1 와 malic acid 약 4 mg mL -1 수준으로 가장 높게 검출되었으며, Park etal(2016)에 의해 보고된 oxalic acid는 검출되지 않았다. 대부분의 유기산이 배양 1일과 3일 후 생성되는 결과를 보임으로서 유기산이 배지의 pH를 감소시키고 인산 가용화를 유도하는 주요 원인임을 확인할 수 있었다. 접종 4주 후 상추 생육차이를 조사한 결과, TCP를 첨가하지 않은 P. phenazinium 접종구, P. metrosideri 접종구와 동시 접종구에 비해 TCA 첨가한 모든 처리구에서 10 -20% 수준의 생육증진효과가 확인되었으나 단일접종과 동시접종 구간에 유의수준의 차이를 확인할 수 없었다. 결과적으로 인(P) 결핍 토양 및 염류토양에 인산가용화균을 사용하면 식물과 작물 수확량에 의한 P 섭취가 동시에 증가하고 생육이 촉진된다는 다른 연구결과(Rodríguez et al, 1999; Suh et al, 2008; Walpola and Yoon. 2013)와 유사한 경향을 보였다.

바이오존의 대기압 플라즈마를 사용한 쥐치포(Stephanolepis cirrhifer) 중 미생물안전관리 대상인 B. cereus F4810/72 와 S. aureus ATCC 6538의 저감화 정도 및 품질 특성을 관찰하였다. 대기중의 공기를 활용하여 플라즈마 발생을 유도하여 0 분, 1 분, 3 분, 5 분, 10 분 및 20 분 처리하였다. 이후 대상 미생물의 살균력 평가를 위해 표준평판 법을 사용하여 로그 감소값을 계산하고 Color difference meter를 사용하여 Hunter “L”(명도), ”a”(적색도) 및 “b”(황색도)의 차이를 분석했다. 대기압 플라즈마 3분 처리만으로도 이 두 세균을 1 로그 감소(=90% 감소) 시킬 수 있음이 확인되었다. 아울러 최대 20 분 처리시 쥐치포의 명도, 적색도 및 황색도의 차이는 관찰되지 않았다. 그러나, 본 연구에 사용된 대기압 플라즈마의 기타 수산 건어포와 일반 식품에 대한 산업적 적용을 위해서는 추가적인 목적 미생물의 살균력 연구와 각 품질의 특성을 고려한 품질평가 및 관능평가 등의 추가적인 연구의 확대가 필요하다고 사료된다.

본 연구는 2017년 국내에서 유통되는 유산균을 함유한 건강기능식품과 가공식품 120건에 대하여 프로바이오틱스 함량, pH와 산도를 분석하였다. 또한, 건강기능식품 중 프로바이오틱스 5개 제품에 대한 보존방법에 따른 변화를 조사하였다. 프로바이오틱스 제품 85건 중 2건이 표시량 이하였고, 가공식품 35건은 모두 적합이었다. 프로바이오틱스 제품의 프로바이오틱스수, pH, 산도 평균은 각각 1.2 × 1010 CFU/g (표시량: 3.4 × 109 CFU/g), 5.35, 1.29%이었으며, 가공식품 중 유산균 함유량 표시 식품 17건의 유산균수 평균은 5.8 × 108 CFU/g이었다. 프로바이오틱스 5제품의 보존온도(−20℃, 4℃, 20℃, 40℃)와 보존기간(1, 3, 6개월) 경과에 따른 프로바이오틱스 함량 변화를 관찰한 결과, 보존기간 1개월에서 6개월 후 프로바이오틱스수 감소율은 평균 59%이었고, 4℃에서 가장 낮은 감소율과 40℃에서 가장 높은 감소율을 나타내었다. 또한, 5개 제품 중 3제품에서 보존기간 1개월에서 3개월 경과 후 40℃에서 70%이상 급격한 균수 감소를 관찰할 수 있었다. 따라서 프로바이오틱스 제품의 보존온도와 보관기간에 따른 변화를 고려할 때 프로바이오틱스 제품은 냉장보관을 권장하며 구입 후 되도록 단기간에 섭취하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

The lack of seed sludges for Ammonium Oxidizing Bacteria (AOB) and slow-growing ANaerobic AMMonium OXidation (ANAMMOX) bacteria is one of the major problem for large-scale application. In this study, 24m3 of single-stage SBR (Sequencing Batch Reactor) was operated to remove nitrogen from reject water using AOB and ANAMMOX bacteria cultivated from activated sludge in the field. The ANAMMOX activity was found after 44 days of cultivation in the ANAMMOX cultivation reactor, and then 0.66 kg N/m3/d of the nitrogen removal rate was achieved at 0.78 kg N/m3/d of the nitrogen loading rate at 153 days of cultivation. The AOB cultivation reactor showed 0.2 kg N/m3/d of nitrite production rate at 0.4 kg N/m3/d of nitrogen loading rate after 36 days of operation. The cultivated ANAMMOX bacteria and AOB was mixed into the single-stage SBR. The feed distribution was applied to remove total nitrogen stably in the single-stage SBR. The nitrogen removal rate in the single-stage SBR was gradually enhanced with an increase of specific activities of both AOB and ANAMMOX bacteria by showing 0.49 kg N/m3/d of the nitrogen removal rate at 0.56 kg N/m3/d of the nitrogen loading rate at 54 days of operation.