내생포자는 다양한 스트레스에 매우 내성이 강하기 때문에 이를 효과적으로 제어하는 것은 매우 중요하다. 가열 처리로 포자를 제어할 수 있지만 이러한 열 공정은 식품의 텍스처와 색의 변화, 향기 성분의 손실, 영양성분의 파괴 등 품질 저하를 야기한다. 따라서 비가열 살균 기술인 광펄스(Intense Pulsed Light)를 통해 식품의 품질은 유지하면서 효과적으로 식품의 안정성을 증진시킬 수 있다. 광펄스 살균은 고전압 발생 장치를 통해서 제논 램프에 의해 200-1100nm 범위의 넓은 파장을 가진 빛을 아주 짧은 시간 안에 펄스의 형태로 가하여 식품 표면에 존재하는 미생물을 사멸시키는 기술이다. 본 연구에서는 광펄스 살균 기술을 이용하여 Bacillus subtilis 포자의 저감화 효과를 800 V에서 1400V까지 200 V 간격에서 최대 90초까지 처리한 후 평판계수법을 이용하여 확인하였다. Bacillus subtilis 포자의 사멸 정도는 전압이 증가할수록 처리시간이 길어질수록 높아지는 경향을 보였다. 800 V와 1200 V에서 50초간 처리한 결과 5.7, 6.1 log 정도의 사멸을 보였으며 1400 V에서는 50초 처리 만에 7 log 사멸을 나타내며 완전 사멸에 도달하였다. 포자는 생존 적절한 환경이 주어지면 영양세포로 발아, 성장을 하므로 이러한 기간 동안 광펄스에 대한 민감도 변화를 모니터링하는 것이 중요하다. 따라서 최대 6시간까지 배양하면서 포자의 발아 정도를 포자염색법을 통해 광학현미경으로 확인하고 이를 광펄스 처리하여 광펄스에 대한 민감도 변화를 비교, 분석하였다. 800, 1000, 1200 V 세 가지 조건 모두 배양 시작 후 1시간까지는 광펄스 저항성이 일시적으로 증가하다가 이후에는 점차 저항성이 감소함을 확인하였다. 6시간까지 배양시킨 포자의 발아, 성장 단계 파악을 위하여 600 nm에서 optical density를 측정하였으며 그 결과, 80분까지는 발아가 일어나며 그 기간 중 1시간 까지는 초기 발아단계로 판단되었다. 초기 발아 단계에서 가장 주요한 내부 물질의 변화는 바로 포자 내의 디피콜린산의 유출로 디피콜린산은 자외선의 민감도를 부여하는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서도 포자 안에 축적되어 있던 디피콜린산이 유출되면서 광펄스에 대한 저항성이 발아 초기에 약간 증가한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구를 통해 포자의 발아, 성장 단계와 광펄스 민감도의 변화 간의 관계를 파악하여 광펄스 살균 기술의 포자 저감화 가능성을 확인하였다.

Bottom mushroom (Agaricus bisporus) is an edible basidiomycete mushroom in Europe and North America. The wheat straw, wheat brain and chicken manure were used for bottom mushroom cultivation. Bottom mushroom substrates for cultivation was collected from bottom mushroom farm in Buyeo. About 16 bacteria were isolated from fresh mushroom substrates on TSA medium. Among of the isolates, isolate 3HS12 possessed high cellulase and mannase activity was selected as a hydrolase-producing bacteria. The isolate 3HS12 was identified as members of the Bacillus subtilis by biochemical characteristics using Bacillus ID kit and VITEK 2 system. Comparative 16S rDNA gene sequence analysis showed that isolate 3HS12 formed a distinct phylogenetic tree within the genus Bacillus and was most closely related to Bacillus subtilis with 16S rDNA gene sequence similarity of 98.8%. On the basis of its physiological properties, biochemical characteristics and phylogenetic distinctiveness, the 3HS12 isolate was assigned to the Bacillus subtilis. The cellulase and mannase activity of Bacillus subtilis 3HS12 was increased according to the bacterial density at 40°C.

본 연구에서는 한외여과 막을 사용하여 대장균 단독, 대장균 및 Bacillus subtil is 균을 혼합액을 대상으로 제거 효과를 고찰하였으며, 아울러 kaolin, CaCO3 및 urea와 같은 탁도 유발 성분들과 대장균 단독, 대장균 및 Bacillus subtilis 균과의 혼합액에서의 상호작용을 검토하고자 pH 변화, 탁도 제거 효율, urea, kaolin, Ca CO3 제거 효율, 대장균 군 및 Bacillus subtilis 균의 제거 효과를 고찰하였다.

Cellulase와 xylanase 분비능이 우수한 부숙촉진 세균을 분리하기 위하여 진주시 집현면 소재의 느타리버섯 재배 농장으로부터 느타리버섯 수확후배지를 수집하였다. 느타 리버섯 수확후배지로부터 19종의 균주를 분리하였으며 이 중 cellulase와 xylanase을 동시에 분비하는 균주를 최 종 선발하여 CA105로 명명하였다. Bacillus ID kit와 VITEK 2 system를 이용하여 분리균 CA105의 생화학적 특성을 조사한 결과에서도 분리균 CA105은 B. subtilis와 유사한 특징을 나타내었으며 16S rRNA 염기서열 분석 결과에서는 B. subtilis와 98.9%의 상동성을 나타내었다. 이와 같은 결과를 종합하여 분리균 CA105은 Bacillus subtilis CA105로 동정되었다. 분리균이 분비하는 cellulase와 xylanase 활성은 분리균이 증식함에 따라 대수 증식기 중반부터 급격히 증가하였고 정지기에 진입하면 효소활성이 더 이상 증가하지 않는 것으로 나타났다.

The button mushroom, Agaricus bisporus, is one of the major economical crops cultivated in Korea. This mushroom showed the 5th production to 11,493 M/T in 2014. Several fungus are known as the causal agents of diseases of the cultivated button mushroom (Agaricus bisporus) and oyster mushroom (Pleurotus ostreatus). Cladobotryum mycophilum is the causal agent of cobweb disease of commercial mushrooms. Early symptoms were noticed as round, fleshy, yellowish brown lesions on mushroom caps. Late symptoms progressed when the parasitic fungus formed white cobweb circular colonies on dead or damaged pinheads, spread on the surface of the casing, and covered entirely fruiting bodies. A Gram-positive bacterium was isolated from mushroom media that markedly showed the antagonistic activity against Cladobotryum mycophilum, the most destructive pathogen of cultivated mushrooms. The HC57 strain was selected as antagonistic bacterium by inhibition zone method and it was identified as Bacillus subtilis by the cultural, morphological and physiological characteristics, and analysis of the 16S rDNA. The isolated bacterium is saprophytic but not parasitic nor pathogenic to cultivation mushroom. The isolated bacterium for Cladobotryum mycophilum cell, was sufficient for inhibition in vitro. Inoculation of the isolated bacterium prevents the development of bacterial disease in Cladobotryum mycophilum. Control efficacy of browning disease of strain HC57 treatment was 71% on Agaricus bisporus. The optimal culture medium for the antagonistic bacteria growth was determined as follows: 1.5% Xylose, 2% Soytone, 1% NH4H2PO4, 7 mmol CaCl2, and 0.5% Histidine at pH 6.0 at 25℃. The suppressive bacterium may be useful in future for the development of biocontrol system and the construction of genetically modified edible fungi resistant to the disease caused by Cladobotryum mycophilum.

To make fermented bamboo shoot liquid, we isolated and classified a microorganism growing in bamboo shoot and investigated its quality characteristics. Crude fiber, crude ash, nitrogen-free extracts, and total sugar contents were higher after fermentation. For free amino acids, only alanine was detected in the control group. Detected 13 kinds of free amino acids were detected in fermented bamboo shoot liquid. In organoleptic test, fermented bamboo shoot beverage containing 20 percent strawberry showed the highest consumer preference.

비벡터링은 벌이 수정활동을 하는 동안에 이들로 하여금 병해충 방제용 미생물 제제를 식물체에 전달하게 하여 생력적으로 병해충 발생을 억제시킬 수 있게 하는 새로운 작물보호 기술이다. 국립농업과학원 시험포장과 농가포장의 방울토마토 시설하우스에서 화분매개충인 뒤영벌(Bombus terrestris), 미생물제제인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 그리고 자체 제작한 분배장치를 이용하여 비벡터링 시험을 수행하였고, 식물체에 전파된 미생물제제의 양과 비율을 측정하였다. 분배장치를 통과한 벌 충체에는 9.0x105∼1.9x106의 세균이 검출되었다. 농과원 시험포장 방울토마토 꽃에서 측정된 세균수는 꽃당 2,600-8,600개 였으며, 80-100%의 꽃에서 검출되었다. 미생물제제를 주 1회와 주 2회 교체한 경우 처리간에는 유의한 차이가 발견되지 않았다. 농가포장에서는 꽃당 1,800-2,400개를 83-93%의 꽃에서 검출할 수 있었고, 비벡터링시험전에 비해 세균수가 75배 증가되었다. 비벡터링 시험에 따른 벌 사망률은 22% 정도로 무처리구와 차이는 없었고, 따라서 미생물제제가 뒤영벌에 대한 부작용은 거의 없는 것으로 판단되었다. 비벡터링 기술 적용에 따른 방울토마토의 수확량은 무처리구와 비교해서 차이가 없었다. 앞으로 뒤영벌에 안전하면서 병해충에 대한 방제효과가 좋은 미생물 제제들을 선발하고, 병해충 발생에 따라 이 기술의 운용 전략 등을 세심하게 가다듬으면 화분매개곤충을이용하는 토마토, 딸기 재배에서 이 기술의 실용화는 매우 가까이에 왔다고 볼 수 있다.

비벡터링(Bee-vectoring)은 벌통에 미생물제제가 담긴 분배장치를 내, 외부에 장착하여 벌들의 방화활동시에 미생물제제 전파활동을 동시에 수행하게끔 하는 기술로 국내에서는 최근들어 박 등(2009)에 의해 뒤영벌을 이용한 연구가 진행되 어오고 있다. 이 기술을 이용하여 효과적인 병해충 방제를 위해서는 뒤영벌에 안전 한 약제 선발이 중요한데, 본 연구에서 벌 활동수, 벌에 대한 사망률 결과를 토대로 암펠로마이세스 퀴스콸리스(Ampelomyces quisqualis) 94103 수화제, 바실루스 서 브틸리스 (Bacillus subtilis) KBC1010 수화제 2종을 새롭게 선발하였다. 또한 벌통 입구에 설치하는 분배장치를 개선하였다. 기존에 선보였던 장치와 비교하면 벌통 아래에서 고정되는 형태에서 벌통 위에 고정될 수 있도록 하였고, 분배장치의 출입 구를 전방쪽에서 측면방향으로, 이원화된 출입구가 하나가 되도록 개선하였다. 바 실루스 서브틸리스(B. subtilis) Y1336을 이용하여 2013년 봄 작기에 완숙 토마토 재배농가에서 실증한 결과, 미생물제제 매개량이 높았고, 잿빛곰팡이병 병발생률이 낮아짐을 확인할 수 있어 이 기술의 현장 적용가능성이 높음을 확인 할 수 있었다.

본 연구에서는 단백질이 풍부한 원료 콩에 청국장에서 분리한 Bacillus subtilis와 김치에서 분리한 Lactobacillus plantarum을 이용한 혼합 발효를 통해 대두 발효 제품의 개발을 목표로 한 연구결과는 다음과 같은 분석 결과를 얻었다.Bacillus subtilis 단독 배양 발효 두유, Lactobacillus plantarum 단독 배양 발효 두유, 또한 두 균을 혼합 배양한 발효 두유의 항산화 활성을 상호 비교하였다. 그 결과, Bacillus subtilis 단독 배양 발효 두유의 총 폴리페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능,환원력, 아질산염 소거능이 각각 3580.91 ㎍/㎖, 67.14%, 6.54㎎/㎖, 83.63%로 가장 높았다.혼합 발효 두유의 기능성을 증진시키기 위하여 토마토 추출물을 첨가하여 발효 두유를 제조하였고, 토마토 에탄올 추출물을 0, 0.25, 0.5, 그리고 1.0% 첨가한 토마토 요구르트의 항산화력은 토마토 첨가량 농도 의존적으로 항산화력이 유의적으로 증가하였다. 특히 DPPH 라디칼 소거능은 토마토 무첨가구는 28.39%인데 비해, 토마토 요구르트는 33.46~57.12%까지 증가하였다.

Bacillus subtilis and Bacillus amyloliquefaciens are closely related species that share a similar genomic background, and are both known to secrete large amounts of proteins directly into a medium. The extracellular proteomes of two strains of Bacillus subtilis and two strains of Bacillus amyloliquefaciens were compared by 2-D gel electrophoresis during the late exponential growth phase. The relative abundance of some minor protein spots varied among the four strains of Bacillus. Over 123 spots of extracellular proteins were visualized on the gel for B. subtilis CH 97, 68 spots for B. subtilis 3-5, 230 spots for B. amyloliquefaciens CH 51, and 60 spotsfor B. amyloliquefaciens 86-1. 2D gel electrophoresis images of the four Bacillus strains showed significantly different protein profiles. Consistent with the 2D gel electrophoretic analysis, most of the B. subtilis proteins differed from the proteases secreted by the B. amyloliquefaciensstrains. Among the proteins identified from B. subtilis, approximately 50% were cytoplasmic and 30% were canonically extracellular proteins. The secreted protein profiles for B. subtilis CH 97 and B. subtilis 3-5 were quite different, as were the profiles for B. amyloliquefaciens CH 51 and 86-1. The four proteomes also differed in the major protein composition. The B. subtilis CH 97 and B. amyloliquefaciens CH 51 proteomes both contained large amounts of secreted hydrolytic enzymes. Among the four strains, B. subtilis 3-5 secreted the least number of proteins. Therefore, even closely related bacteria in terms of genomic sequences can still have significant differences in their physiology and proteome layout.

A study was investigated the effects of the probiotic mixture (PM) contained Lactobacillus plantarum (L. plantarum) SY-99 2.4×109 CFU/kg and Bacillus subtilis (B. subtilis) SJ-61 2.2×109 CFU/kg on growth performance and fecal microflora counts of broiler chickens. Referred to the previous studies, a total of 160 one-day-old male broiler chicken (Ross 308) were randomly assigned to four experimental groups, which were a basal diet alone (control) and supplemented with PM 0.1 g/kg feed (T1), PM 0.2 g/kg feed (T2), and PM 0.4 g/kg feed (T3). After 28 days of administration, the average daily feed intake of T1 and T3 was significantly different compared to that of control (p<0.05). In addition, the feed conversion ratio of T2 and T3 was significantly improved compared to that of control (p<0.05). On the 28th day after administration, all treatment groups were significantly increased fecal lactic acid bacteria (LAB) counts and decreased fecal Enterobacteriaceae (ENT) counts compared to T1 (p<0.05). The results of this study indicated that the combination of L. plantarum and B. subtilis strains in the range of 0.2-0.4 g/kg feed could be used for the improvement of growth performance and fecal microflora in broiler chickens.

Poly-γ-glutamic Acid(γ-PGA)를 다량 생산하는 균주를 우리나라의 전통발효식품인 청국장으로부터 Bacillus subtilis GS-2를 분리하였다. 이 균은 glutamic acid 의존형 균으로, 이 균에 의한 γ-PGA 생산 최적 조건을 검토한 바, 단순배 지(L-glutamic acid 2.0%, glucose 1.0%, NH₄Cl 0.5%, KH₂PO₄ 0.05%, MgSO₄, 7H₂O 0.01%, pH 7.0)로 진탕배양(220 rpm) 하였을 때, 배양시간 48시간, 최적온도 33℃, 그리고 초기 pH 6.5로 나타났다. 영양원으로 glutamic acid 3%, sucrose 3%, NH₄Cl 0.25%, KH₂PO₄ 0.15%, MgSO₄, 7H₂O 0.015%에서 γ-PGA 최대 생산량이 31.0 g/ℓ이었다. Key words: Chungkookjang, culture medium, poly(γ-glutamic acid), PGA, soybean paste

A xylanase bacteria, isolated from Waste Mushroom bed of Agaricus bisporus in Sukseong-myeon, Buyeo-gun, Chungcheongnam-do, was used to produce an xylanase in shaker buffle flask cultures containing oat spelt xylans. This strain was screen onto xylan agar congo-red plate by the xylanolysis method. The phylogenetic analysis using 16S rRNA sequence data showed that Bacillus subtilisstrain 55 had the highest homology (99.0%) with Bacillus subtilisand it was named Bacillus subtilisstrain 55. Bacteria grows and activity maximum during 2 days. The xylanase enzyme was purified by ammonium sulfate precipitation (50~80%), gel filtration on sephacryl S-300, and ion exchange chromatography on DEAE sepharose FF. The molecular weight determined by SDS-PAGE method. Enzyme size was 44kDa. The optimal pH of the xylanase activity was pH 7, and stability pH 6. The optimal temperature for the xylanase activity and stability was showed same temperature at 50℃. The purified xylnase had Kmvalue and Vmax of 20㎎/㎖ and 2500μM/min respectively. The enzyme was active on oat spelt xylan, beechwood xylan and little activity on starch substrate specificity. Enzyme activity was enhanced by Fe2+and Mn2+and strongly inhibited by Hg+.

In the previous study it was demonstrated that most of sialolith contained bacterial colonies in their center of calcified laminated capsules1). Although it is still not determined whether the bacterial infection is a major pathogenic cause or not, many authors reported that the bacterial vegetation in sialolith can cause chronic suppurative inflammation in salivary gland. Actually a lot of different bacteria were found in oral cavity, most of them are non-pathogenic as normal flora, and only some of them are pathogenic for different mucosal infectious diseases. However, this study was aimed to identify a causative bacterial strain for the sialolith formation in human salivary gland. A strain of Bacillus subtilis (B. subtilis ) was found in the culture of sialolith, which was known to be a normal flora related to the fermentation of various Korean bean foods. In vitro culture experiment of B. subtilis it abundantly produced the thick biofilm aggregated around their cells and colony structure, which were subsequently attached on the surface of hydroxyapatite( HA) beads in scanning electronmicroscope(SEM) observation. The bacterial adherence on HA beads was strongest in the culture of B. subtilis, followed by Streptococcus mutans (Str. mutans ), oral mixed bacteria, and lactobacillus. Therefore, B. subtilis might be an important causative microorganism for the sialolithiasis in Korean people, and it is suggested that postmeal oral hygiene care should be required to reduce the number of normal flora, B. subtilis, after eating of fermented bean foods.