White rot fungus Cerrena unicolor IUM 5400 produced ethanol from diverse sugars, including glucose, mannose, galactose, and cellobiose at 0.38, 0.28, 0.08, and 0.27 g of ethanol per g of sugar consumed, respectively. The fungus produced relatively high amounts of ethanol from xylose (0.28 g of ethanol per g of sugar consumed); however, the ethanol conversion rate of arabinose was relatively low (at 0.08 g of ethanol per g sugar consumed). When cultured in a basal medium containing 20 g/L rice straw or corn stalks, C. unicolor IUM 5400 produced 0.18 g and 0.18 g of ethanol per g of rice straw and corn stalks, respectively. The results suggest that C. unicolor IUM 5400 is a white rot fungus that can effectively hydrolyze cellulose or hemicellulose to sugars and simultaneously convert them to ethanol.

Pleurotus eryngii, a white rot fungus, produces two extracellular lignin-degrading enzymes, laccase and manganese peroxidase (MnP). Owing to these enzymes, P. eryngii efficiently degrades synthetic chemicals such as azo, phthalocyanine, and triphenyl methane dyes. In this study, we investigated the degradation processes of four aromatic dyes, congo red (CR), methylene blue (MB), crystal violet (CV), and malachite green (MG), by P. eryngii under solid and liquid culture conditions. CR and MG were the most quickly degraded under solid and liquid culture conditions, respectively. However, compared to CR, CV, and MG, MB was not degraded well under both culture conditions. The activities of ligninolytic enzymes (laccase and MnP) were also investigated. Laccase was identified to be the major enzyme for dye degradation. A positive relationship between decolorization and enzyme activity was observed for CR, MB, and CV degradation. In contrast, decolorization of MG ensued after high enzyme activity. These results indicate that the degradation process differs between MG and the other aromatic dyes. Therefore, P. eryngii could be a potential tool for the bioremediation of synthetic aromatic dye effluent.

백색칼라 ‘White Heart’는 2013년 국립원예특작과학원에서 육 성하였다. 절화수량이 많은 Zantedeschia aethiopica ‘Childsiana’ 와 무름병에 강하지만 수량이 적은 Zantedeschia aethiopica ‘Wedding March’를 2004년 교배하였다. 2005년부터 2007년까지 구근증식과 양성을 거쳐 2008년부터 2012년 4년간 1, 2차 생육과 개화특성을 평가하여 화형이 우수하고 무름병에 저항성이 있는 ‘Z. cw-116’를 선발하였다. 2013년에 ‘원교 C4-8호’로 계통명을 부여하여 3차 특성검정 및 기호도 평가를 수행한 결과, 화형이 우수하고 무름병에 강한 계통으로 평가되었다. 2013년에 직무육 성품종심의회를 통과하여 ‘White Heart’로 명명 받았다. ‘White Heart’의 생육 및 개화특성은 부본으로 사용된 ‘Wedding March’을 대비품종으로 하여 조사하였다. ‘White Heart’는 초장 73cm, 엽장 27cm로 부본과 비슷하나, 꽃이 더 크고 둥글며 예쁜 백색(RHS color chart, W155C) 중형의 절화용 품종이다. 주당 화수는 1.4개 로 대조품종보다 약간 많으며 꽃대길이가 61cm로 대조품종 (74cm)보다 짧은 편이다. 절화수명은 13일(대조 12일)로 약간 길며 무름병에는 강한 저항성을 갖고 있다.

구름버섯(Trametes versicolor)은 phenolic compound인 CV와 MG를 효과적으로 탈색할 수 있었으며 고체와 액체배양 상태 모두에서 CV보다 MG를 더 효과적으로 탈색시켰다. 구름버섯에 의한 두 색소의 탈색 과정에서 phenolic compounds를 분해하는 것으로 알려진 세 가지 효소 중 laccase의 활성이 가장 높았다. MnP 역시 적은 수치지만 활성을 나타냈으며 LiP의 활성은 나타나지 않았다. 따라서 구름버섯에 의한 합성염료의 분해과정에서 laccase가 주로 사용되고 MnP는 탈색과정에서 보조적인 작용을 하는 것으로 추정된다. 그러나 CV의 경우 MnP가 활발하게 염료분해에 관여하는 것으로 판단된다. 또한 MG가 대부분 탈색되었을 때의 laccase 활성(0.16 U/mg)이 CV가 대부분 탈색되었을 때의 활성(0.23 U/mg)보다 현저하게 낮은 것으로 보아 구름버섯이 CV를 탈색시키는데 더 높은 활성의 laccase가 필요로 하는 것이 밝혀졌다. 본 실험에서 한국산 구름버섯 종의 CV와 MG 탈색능력이 확인되었으며 앞으로 한국산 구름버섯을 이용한 triphenyl methane계에 속하는 합성염료의 분해에 관한 친환경적 처리기술 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

1981년도 사과 흰빛 썩음병(白腐病)의 발생은 지역에 따라 5%에서 16%에 달하였으며 평균발병 과율은 9%였다. 사과에서 분리한 병원균을 사과, 배, 복숭아, 포도의 잎, 가지, 과실에 상처 접종하였을때 접종 부위에 병반이 형성되었다. 병원균의 영양 생장은 감자설탕 한천배지와 귀리즙 한천배지에서 모두 좋았으며 특히 온도 , pH 4, 당도 의 광조사하에서 가장 양호하였다. 사과의 이병과실은 8월 초순에 포장에서 처음 관찰되었으며 이때의 과실 당도는 9.0%였다. 그 이후 과실의 당도가 증가함에 따라 이병과실의 수도 급격히 증가하였다. 과실의 이병정도와 과일즙내 산도와는 아무런 상관이 없었다. 사과 과실의 이병시기를 과실을 일정기간동안 노출하는 방법으로 포장에서 조사한 결과, 과실의 이병은 과실이 형성되기 시작한 6월초순부터 가능하였다. 과실의 숙기별로 포장에서 과실을 채집하여 실내 유상접종 하였을때 접종 과실은 과실의 숙기와 상관없이 모두 병만을 형성하였다. 포장에서 병 발생 정도를 품종별로 조사한 결과, 골덴데리셔스, 육오가 가장 많이 이병되었고 조나단, 레드데리셔스가 가장 적었으며 아오리, 후지, 인도는 중간이었다.

사과나무의 과실 부패현상과 가지 사마귀현상의 평원균 및 그 병원성을 조사한 결과 다음과 같다. 1. 사과나무와 배나무의 가지 및 과실, 벚나무복숭아나무자두나무능수버드나무 및 자작나무의 가지 등 7종의 병든식물에시 분리된 것은 Dothierella mali (Botryosphaeria berengeriana 의 불완전세대)가 대부분이었고 사과의 썩은 과실에서는 Alternaria sp.와 Pencicillium expansum도 분리되었으며, 배의 썩은 과실에서는 Phomopsis sp.도 분리되었다. 2. B. berengeriana의 10개 분리균을 4종 재배에 배양한 결과 균사생장, 균총의 모양 및 색깔의 차이에 따라 2가지로 나눌 수 있다. 공시된 분리균은 배지에 특이한 색깔을 나타내지 않았다. 병자각은 자좌속에 형성되었으며, 모양은 구형 또는 편구형으로 흑갈색이었고, 크기는 사과 병조직의 것이 사이었다. 병포자는 보통 무색, 단포, 타원형-방추형으로써 사과나무 가지에서 분리한 균의 크기의 범위는 (평균 )이었다. 병포자는 발아전후에 1개, 2개 또는 3개의 격막이 생기는 것도 있었다. 배지 또는 접종부위에 형성된 병자각 안에는 소형포자도 형성되었다. 접종식물의 잎과 과실에는 겹무늬의 갈색-흑갈색 병반이 나타났고 사과나무와 배나무의 햇가지에는 사마귀상 돌기가 접종부위에 생기는 것이 있었으며, 복숭아나무 및 벚나무의 가지에는 조피형 동고성 병반이 나타났다.

Spent coffee grounds, activated sludge, chicken manure, and agricultural waste-derived biochar were used to manufacture eco-friendly and functional compost via the bioaugmentation of white rot fungus and plant growth that promotes beneficial microorganisms. Six lab-scale composting reactors were established to perform composting. After composting was completed over 45 days, the composts were analyzed for major elements, physico-chemical characteristics, compost maturity, and compost effectiveness on crop growth and quality. Concentrations of T-N and PO4 3− significantly increased in the composts that had been amended with biochar and/or white rot fungus compared to the control, while those of NO3 −-N, TOC and TOC/T-N had significantly decreased, indicating the occurrence of effective composting. Besides, the germination indices of these composts were also generally higher than the control by 10-34%, indicating that the composts were mature. The four composts amended with biochar and/or white rot fungus (TR-3, TR- 4, TR-5, TR-6) also appeared to stimulate more growth in lettuce compared to commercial organic fertilizers (by 36- 104%). Besides, composts TR-3 and TR-4 respectively enhanced DPPH scavenging activity in lettuce leaves by 58% and 49%, while TR-4 and TR-5 respectively enhanced the total phenolic content (TPC) by 44% and 37%. This implies that the amendment of biochar and the bioaugmentation of white rot fungus could facilitate the composting process for the production of quality functional compost that is able to enhance the antioxidant content in crops. Quality composts could better compete with the commercially available fertilizers in the market, leading to the eco-friendly recycling of organic wastes such as spent coffee grounds, sludge, chicken manure, and agricultural waste.

Pink Rot on melon and White Stain Symptom on grape are caused by Trichothecium roseum, one of the most important diseases of grape and melon. These diseases have been occurred in national-wide in Korea and causes irreversible damage on the grape and the melon at harvest season. This research presents the evaluation of the capacity of Bacillus subtillis HK2 to protect both melon and grape against T. reseum and establishes its role as a biocontrol agent. In this study, we isolated a Bacillus strain HK2 from rhizosphere soil, identified it as Bacillus subtillis by 16S rRNA analysis and demonstrated its antifungal activity against T. roseum. Under I-plate assay it was observed that the effect of hyphal growth inhibition was not due to production of volatile compounds. The optimum culture condition of HK2 was found at 30℃ and initial pH of 7.0. Application of HK2 culture suspension reduced 90.2% of white stain symptom on grape as compared to control, resulting in greater protection to grape against T. roseum infestation. Butanol extract of HK2 culture purified using flash column chromatography. The antifungal material was a polar substance as it showed antifungal activity in polar elute. Therefore, our results indicated a clear potential of B. subtilis HK2 to be used for biocontrol of Pink rot in melon and white stain symptom on grape caused by T. roseum.

본 연구는 전작물 재배에 따른 마늘 흑색썩음균핵병 피해 경감 효과를 평가하기 위해 2년간 수행되었다. 콩 참깨 호박 네마장황, 대파를 전작물로 재배하였으며, 대조구로 휴경처리구와 병원균 무접종구를 두었다. 전적물 재배 후 마을을 파종하고 재배하면서, 흑색썩음균핵병 이병주율과 수량을 조사하였다. 2013년 흑색썩음균핵병은 병원균 무접종구, 콩, 네마장황처리구에서 가장 낮았으며, 호박처리구에서 가장 높았다. 2014년에는 네마장황, 콩, 대파처리구에서 흑색썩음균핵병 이병주율이 낮았으며, 호박처리구에서 가장 높았다. 처리구 별 마늘의 수량은 2013년에는 콩, 네마장황, 대파 처리구에서 가장 높았고 호박처리구에서 가장 적었으며, 2014년에는 콩, 네마장황, 대파처리구에서 높았고, 호박처리구에서 가장 적어 이병주율과 유사한 경향을 보였다. 이상의 결과를 토대로 콩-마늘과 네마장황-마늘재배체계가 흑색썩음균핵병을 억제하기 위한 윤작체계가 될 수 있을 것으로 생각되었다.

Decolorization of congo red, rhodamine B was investigated by the white rot fungus Irpex lacteus which has biodegrading capability of various recalcitrants. White rot fungus Irpex lacteus is immobilized by PVA-freezing method. An immobilized Irpex lacteus decolorizes 91% of congo red in 8 days under culture with glucose 2%(initial conc.). It also showed 70% of decolorization at 3 days in the state of putting MnSO4 1mM. But, rhodamine B has no significant differences about decolorization among different mixture ratio of Irpex lacteus with PVA, concentration of carbon, nitrogen and manganese sulfate.