제주도는 신생대에 형성된 섬으로 대한해협의 서남측에 위치하며 면적은 약 1,848 ㎢에 달한다. 단면상으로는 해발 고도 1,950 m의 한라산 정상을 중심으로 한 원추형이며 한 라산의 남 ․ 북사면은 경사가 급한 반면, 동 ․ 서사면은 비교 적 완만한 경사를 이룬다. 제주도에 대한 토양조사는 전국 토양 개략조사의 일환으로 1962년에 시작되었으며, 1975 년에 해발 700 m 이상인 산악지와 추자군도를 대상으로 정밀토양조사를 실시한 바 있다. 그 후 1999년에Soil Taxonomy 개정판 발간으로 인하여 토양 분류단위와 분류 기준이 수정되면서 이에 대한 추가 조사 및 연구가 진행되 고 있다. 본 연구의 목적은 한라산국립공원 내 등산로 구간 을 중심으로 토양의 이화학적 성질 및 토양미생물의 분포와 효소활성을 측정하여 한라산국립공원 자연자원의 효율적 인 관리체계를 위한 기초 자료를 제시함에 있다. 본 토양조사는 2012년 3월부터 수행되었으며 한라산국 립공원에 위치한 어리목, 영실, 성판악, 관음사 및 돈내코 등산로를 중심으로 낙엽층을 제거한 후에 표토(0~15 cm)와 심토(15~30 cm)를 채취하였다. 등산로 구간은 한라산국립 공원에 한정하였으며 해발고도 100 m 간격으로 토양시료 를 채취하였다. 가급적이면 시료를 채취할 때 오차가 ± 10 m를 넘지 않도록 하였다. 등산로는 침목 및 석분 등으로 인하여 사실상 시료채취가 불가능한 지역이 많았으며 등산 로를 주변으로 가급적이면 훼손이 안 된 지역에서 토양시료 를 채취하였다. 토양의 화학적 성질은 농촌진흥청 분석법 (NIAST, 1998)에 준하여 분석하였다. 토양의 화학적 성질 분석은 채취한 시료를 풍건시킨 후 2 mm 체에 통과된 토양 시료를 사용하였다. 토양 pH는 토양과 증류수의 비를 1 : 5로 하여 pH meter로 측정하였고, 전기전도도는 pH를 측정 하고 남은 여액을 EC meter를 이용하여 측정하였다. 유기 물함량은 Walkley and Black법, 유효인산은 Lancaster법, 전 질소함량은 Kjeldahl법으로 측정하였다. 치환성양이온 K, Ca, Mg 및 Na는 1N ammonium acetate(pH 7.0)용액 50 mL를 가하여 30분간 진탕한 다음 여과하여 얻어진 여액 을 원자흡광분광광도계(AAS)를 이용하여 측정하였다. 양 이온치환용량은 1 N-NH4OAc(pH 7.0)로 포화하고 80% ethyl alcohol로 세척한 후 토양을 Kjeldahl 증류장치에 의 해 NH4+ 함량을 정량하여 산출하였다. 입도분석은 풍건토 양 10 g을 평량하여 500 ㎖ Tall beaker에 담고, Tall beaker 에 증류수를 300 ㎖씩 가하고 30% 과산화수소를 25 ㎖씩 가 한 뒤 90℃로 가열된 전열판 위에서 가열하면서 유기물 을 분해하였다. 원심분리병에 분산제 5% Sodium hexametaphosphate 10 ㎖를 가한 후 약 18시간 정도를 진 탕시키면서 완전히 분산시켰다. 이 후 Pipette법과 체분석을 이용하여 측정하였다. 인지질 지방산(Phospholipid fatty acid, PLFA)분석은 Bligh/Dyer first-phase extraction(Bligh and Dyer, 1959)방법을 이용하였다. 미생물 분포비율은 분 석된 지방산을 지방산 분석지표를 이용하여 세균, 방선균, 사상균 및 균근균으로 분류하여 처리별 PLFA 값은 총 PLFA의 퍼센트 비율로 나타냈다(Li et al., 2006; Rahman and Sugiyama, 2008). 한라산국립공원 등산로 구간은 전체적으로 표토의 평균 토양 pH는 4.8, 심토의 평균 토양 pH는 5.0이었다. 한라산 국립공원의 토양 pH도 일반토양에서 나타나는 현상과 마찬 가지로 대체적으로 표토보다 심토에서 높았다. 표토의 평균 전기전도도는 0.59 dS/m, 심토의 평균 전기전도도는 0.37 dS/m였다. 이와 같은 농도는 식물생육에 대한 염류의 영향 을 거의 무시할 수 있다고 판단된다. 표토의 평균 유기물함 량은 21.45%, 심토의 평균 유기물함량은 15.79%였다. 이와 같이 유기물함량은 토양 pH와는 반대로 심토보다 표토에서 함량이 높았으며 표토에 유기물함량이 집적되는 현상을 보 였다. 표토의 평균 유효인산함량은 9.7 mg/kg, 심토의 평균 유효인산함량은 7.3 mg/kg였다. 이와 같이 한라산국립공원 토양의 유효인산함량은 매우 낮았다. 표토의 평균 총 질소 함량은 1.16%, 심토의 평균 총 질소함량은 0.94%였다. 어 리목 등산로 1500 m 지점에서 총 질소함량이 4.04%로 매 우 높아 특이한 현상을 보였다. 표토의 평균 치환성 K, Ca 및 Mg 함량은 0.25, 0.69 및 0.46 cmol+/kg 이었으며, 심토 는 0.13, 0.28 및 0.19 cmol+/kg이었다. 전체적으로 한라산 국립공원 등산로의 치환성 Na 함량은 불검출~0.26 cmol+/kg 범위였다. 표토의 평균 치환성 Na 함량은 0.06 cmol+/kg, 심토의 평균 치환성 Na 함량은 0.03 cmol+/kg으 로 매우 낮았다. 양이온치환용량은 토양비옥도를 나타내는 하나의 지표인자이다. 제주도 화산회토는 난분해성 유기물 의 집적으로 유기물 함량이 매우 높고 양이온치환용량도 매우 높다. 표토의 평균 양이온치환용량은 20.98 cmol+/kg, 심토의 평균 양이온치환용량은 20.91 cmol+/kg로 표토와 심토 간에 차이가 없었다. 토양의 입도(입경)는 흙을 이루고 있는 입자의 굵기에 따 라 모래, 미사 및 점토로 구분이 되며 토성이란 모래, 미사, 점토의 상대적인 비율을 의미한다. 한라산국립공원의 토양 은 다양한 토성명으로 구분이 되었으며 영실 및 관음사 등 산로의 토성은 식토와 사질식양토가 우세하였고 성판악 등 산로의 토성은 사질식양토, 식토, 사양토, 식양토 등으로 다 양했으며 돈내코 등산로의 토성은 식토가 우세하였다. 토양 미생물은 온도, 수분함량, 양분 등 토양환경조건에 많은 영 향을 받고 토양내에서 물질순환에 중요한 역할을 한다. 한 라산 등산로별로 인지질지방산함량을 이용한 미생물의 분 포비율을 조사한 결과 그람양성세균, 방선균, 균근균은 성 판악지역이 각각 17.4%, 12.7%, 3.4%로 가장 높게 분포하 였으며 곰팡이는 관음사지역이 13.1%로 성판악지역 9.4% 보다 높았다. 그람음성세균은 영실과 관음사지역이 각각 34.5, 34.4%로 성판악과 어리목지역보다 약 9% 정도 높게 분포하였다. 이상의 결과는 5개 등산로 코스별 채취지점에 따라 미생물이 서식하기에 적합한 환경조건에 따라 고도별 로 차이를 보였기 때문으로 판단된다. 특히 성판악지역의 그람양성세균이 제일 높고, 곰팡이 분포비율이 낮아 토양 중 유기물함량이 높아도 미생물이 이용할 수 있는 탄소영양 원의 분포비율이 낮아 토양중 유기물의 분해에는 방선균 등이 많이 관여하는 것으로 생각된다. 등산로 코스별 100m 간격으로 인지질 지방산 유래 토양미생물의 분포비율을 조 사한 결과 그람음성세균이 가장 높았고 균근균이 낮았으며 한라산 고도별로 채취지점에 따른 분포는 일정한 경향을 보이지 않았다. 토양의 온도는 미생물의 밀도와 활성에 영 향을 주는데 이것은 채취시기의 토양환경 조건에 기인한 것으로 생각된다. 한라산 등산로 코스별 인지질 지방산함량 을 이용한 생물학적 지표를 분석한 결과, 탄소 영양원 이동 지표인 (G-/G+)비는 관음사지역이 4.0으로 성판악과 어리 목지역보다 약 2.5배 높게 나타났다. 이것은 관음사지역의 토양중 탄소 영양원이 증가하는 반면에 성판악과 어리목지 역은 감소하는 것으로 판단된다. 온도가 높아지면 그람음성 세균/그람양성세균 비가 낮아지는데 이들 지역은 토양채취 시기에 토양의 온도가 한라산 고도별 영향으로 낮은 것도 있지만 등산로 코스별로 조사지점의 토양 중 그람음성세균 의 비율이 낮거나 식생의 분포, 일조량 등 토양환경 조건이 영향을 준 것으로 생각된다. 유기물함량 지표인 B/F비는 영실지역과 성판악 지역이 각각 4.8, 4.7로 높았으며 관음사 와 어리목지역이 3.5로 낮게 나타났다. 성판악지역이 G-/G+비가 낮고 B/F비가 높은 것으로 보아 토양 중 유기물 함량이 높지만 미생물이 이용 가능한 탄소영양원이 낮아 채취지점의 토양온도, 수분함량 등 고도별로 물리적인 환경 이 다르고, 토양유기물함량에 영향을 주는 식물체의 뿌리, 낙엽 등을 고려할 때 식생의 영향을 받은 것으로 생각된다. 따라서 본 연구결과를 바탕으로 식생, 지형, 지질 및 기상 요인을 종합하여 해석한다면 한라산국립공원의 등산로 구 간과 비등산로 구간의 토양특성을 이해하고 한라산국립공 원 자연자원의 효율적인 관리체계를 위한 기초 자료를 제시 할 수 있을 것으로 판단된다.

콜라겐 함유량이 높은 한식메뉴에 대한 미생물학적 위해 평가를 위해 S. aureus와 Salmonella를 삼계탕, 어글탕, 오돌뼈 볶음, 전약, 족발에 접종하여 다양한 저장온도에서 세균수를 관찰하였다. 4oC의 저장온도에서는 5가지 콜라겐 함유식품에서 세균의 성장이 관찰되지 않았고, 10oC의 경우 삼계탕과 족발이 다른 식품에 비해 세균이 생장하는 패턴을 나타냈다. 저장온도 20oC에서는 전약을 제외한 나 머지 식품에서 세균이 생장하였고, 30oC에서도 전약만 세균수가 감소하는 것으로 관찰되었다. 5가지 콜라겐 함유 식품 중 전약만 고온 저장온도에서 위해세균의 활성이 관찰되지 않고 감소하는 경향을 나타냈기 때문에 전약에 첨 가된 정향, 대추, 계피, 생강, 후추에 대한 항균활성을 실험하였다. 그 결과 정향, 계피, 후추, 생강이 S. aureus에 대해 항균성을 보였고, Salmonella에 대해서는 정향과 계피만 항균력이 나타났으며, 대추는 항균능력이 없는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 겨우살이 열수 추출물인 미슬로 C의 안전성을 검토하고자 유전 독성 및 실험동물을 이용한 안전성 검사를 실시하였다. 미슬로 C의 미생물 돌연변이 실험을 S. typhimurium의 히스티딘 요구성 균주와 E. coli의 트립토판 요구성 균주를 이용하여 대사 활성계 적용 및 비적용 하에서 복귀돌연변이 시험을 실시한 바, 5,000 ㎍/plate의 처리 농도까지 복귀돌연변이 집락은 나타나지 않았다. ICR 마우스에게 500, 1,000 및 2,000 ㎎/㎏를 경구 투여하고, 골수세포를 수집하여 소핵을 측정한 결과, 정상마우스의 경우와 비교하여 유의한 소핵은 관찰되지 않았기에 미슬로 C는 유전독성을 유발하지 않는 것으로 판단되었다. 식품의약안전청의 의약품 등의 독성시험기준에 따라 암․수 SD 계열의 랫드에 시험물질을 0, 500, 1,000 및 2,000 ㎎/㎏/day의 용량으로 1회 경구 투여한 후, 14일간의 체중 변화 및 사망률을 조사한 결과, 대조군과 비교하여 유의한 체중 변화는 없었으며, LD50은 2,000 ㎎/㎏ 이상인 것으로 사료된다. 또한 0, 250, 500 및 1,000 ㎎/㎏/day의 용량으로 13주간 반복 투여하면서 실험동물의 일반증상, 체중변화, 혈액 및 혈액생화학적 변화, 부검소견, 조직학적인 변화를 관찰하였다. 시험기간 중 암․수 모든 군에서 시험물질 투여에 기인한 일반적인 증상 변화는 관찰되지 않았고, 시험물질의 반복 투여로 인한 사망 마우스 역시 관찰되지 않았다. 따라서 미슬로 C를 13주간의 랫드에 대한 13주 반복 경구투여 결과, 무독성량은 최소한 1,000 ㎎/㎏ 이하인 결과를 나타냈으며, 이 농도에서 독성을 유발하는 표적장기는 관찰되지 않았다.

본 연구는 polyvinyl chroride (PVC)와 stainless steel 표면에서 E. coli O157:H7의 부착, 바이오필름형성, 온·습도에 따른 생존율을 조사하고, E. coli O157:H7이 오염된 작업대 표면에서 상추로의 교차오염도 조사를 통하여 E. coli O157:H7에 오염된 작업대가 상추의 미생물학적 안전성에 미치는 영향을 평가하고자 수행하였다. 작업대 표면 재질인 PVC와 stainless steel에 E. coli O157:H7 배양액을 1시간 노출시켰을 때, PVC의 경우, stainless steel 보다 10배 정도 부착력이 높았으나, 6시간째는 두 재질간의 차이가 없었다. 또한, E. coli O157:H7의 바이오필름 형성은 TSB > 10% 상추추출액 > 1% 상추추출액 > phosphate buffer 순이었으며, 재질별로는 PVC에서 바이오필름형성능이 높은 것으로 나타났다. 온도 20oC, 30oC, 습도 43%, 69%, 100% 에서 각각 노출 시켰을 때, E. coli O157:H7은 온도 30oC, 습 도 43%, 69% 조건에서 12시간 내에 약 5.0 log CFU/coupon이 감소한데 반해, 상대습도 100%에서는 농도의 큰 변화 없이 5 일 이상 생존이 지속되었다. 또한, 유기물이 작업대 표면에 존재 시, E. coli O157:H7의 감소 속도가 느렸다. E. coli O157:H7 에 오염된 작업대에 상추를 접촉시키고 상추의 오염도를 조사한 결과, 상추 표면에 수분이 존재할 때 오염된 작업대 표면에서 E. coli O157:H7의 이동수준이 상추에 수분이 없을 때 보다 10 배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 E. coli O157:H7에 오염된 작업대는 상추의 안전성에 직접적인 영향을 미칠 수 있어 작업 후에 세척, 소독을 통하여 위생적으로 관리하는 것이 필요하다.

신선편의 샐러드와 유기농 채소에 오염되어 있는 식중독균인 B. cereus, S. aureus 그리고 E. coli를 대상으로 살균 소독제와 유기산에 대한 감수성을 평가하여 신선편의 식품의 미생물학적 안전성의 확보를 위한 올바른 세척제와 사용량을 제시하고자 하였다. S. aureus는 2% acetic acid, malic acid, tartaric acid와 1% CaO에 대하여 고농도의 염소계, 과산화수소계 보다 높은 살균 효과를 보였고 E. coli의 경우에는 1% acetic acid 와 CaO처리에 의해 80%의 분리주가 감소하여 50%에탄올과 400 ppm 차아염소산나트륨과 대등한 감소율을 보였다. B. cereus 분리주에 대한 1% CaO, 0.5% acetic acid, 2% malic acid와 tartaric acid 처리는 200 ppm의 차아염소산나트륨보다 높은 감소율을 나타내었고, 1%의 과산화수소와 대등한 감소율을 나타내었다. 본 연구에 따라 천연 물질 유래 살균 소독제인 CaO와 유기산은 기존의 화학적 살균제를 대체할 수 있는 천연 살균 소독제로 활용 될 수 있을 것이고 특히 환경 친화적이고 안전한 유기산은 고품질의 신선편의 채소를 안전성으로 공급하는데 효과적인 것으로 판단되었다.

탄산칼슘 형성 미생물은 요소(CO(NH2)2)의 가수분해를 통해 탄산염이온(CO3 2-)을 생성하고, 분해된 탄산 염이온은 칼슘이온(CO3 2+)과 결합하는 탄산칼슘형성작용(Microbially Induced Calcite Precipitation)을 하는 것으로 알려져 있다. Muynck et al.(2008)은 탄산칼슘(CaCO3) 형성 미생물을 콘크리트에 적용하여, 자가 균열보수 및 강도 증진 효과의 가능성을 언급하였다. 이러한 탄산칼슘 형성 미생물을 콘크리트 도로포장에 적용할 경우, 경화 시 발생하는 미세균열을 방지하고, 초기강도 증진효과를 얻을 수 있으며, 장기강도 및 공용성을 증진시킬 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구는 탄산칼슘 형성 미생물을 콘크리트 포장에 적용하기 위한 기초연구로서, Lysobacillus sphaericus종의 탄산칼슘형성 미생물을 적용시킨 시멘트 모르타르에서 탄산칼슘 형성량과 초기강도 발현을 확인하였다. 이를 위해, SEM 촬영 및 EDS 분석을 실시하여 탄산칼슘 형성능력을 비교하였고, 3일, 7일 28일 압축강도 시험을 통해 초기강도를 측정하였다. SEM(Scanning Electron Microscope) 촬영 결과, 미생물에 의해 탄산칼슘이 형성된 공시체의 단면은 그림 1(a)와 같이 탄산칼슘 결정들에 의해 거칠게 나타난 반면, 탄산칼슘 미생물이 주입되지 않은 일반 시멘트 모르타르의 표면은 그림 1(b)와 같이 비교적 매끄러운 것으로 확인되었다. EDS(Energy Dispersive x-ray Spectroscopy) 분석을 실시하여 탄산칼슘 형성량을 비교한 결과, 미생물을 적용한 시멘트모르타르 공시체에서 탄산칼슘 질량이 16.7% 증가함이 확인되었다. 그리고 미생물에 의해 생성된 탄산칼슘이 압축강도에 미치는 영향을 분석한 결과, 탄산칼슘 형성 미생물을 적용시킨 시멘트 모르타르의 경우 일반 시멘트 모르타르에 비해 강도가 48.1% 증가하는 것으로 나타났다.

본 연구는 질소 시비에 의해 증가된 토양 질소가 식물 의 성장 및 식물체의 화학적 조성에 미치는 영향과 이로 인한 분해에서의 변화를 확인하고자 야외성장실험과 분 해실험을 진행하였다. 온실에서 질소 시비구와 비시구 토 양에 각각 벼를 재배하였으며 식물이 성숙한 뒤 수확하 여 C, N, lignin, cellulose 함량을 측정하였다. 대조구와 질 소 처리구 토양에서 재배된 식물의 개체 당 평균 건중량은 각각 0.70 g, 1.32 g로 질소 시비에 의해 1.9배 증가하였 다. 식물체의 N 및 C 함량은 질소 시비에 의해 증가하였 고 lignin, C/N, lignin/N, cellulose/N은 감소하였다. 이후, 수확된 식물의 지상부는 microcosm 분해실험에 이용되었 으며, 분해 식물체에서 건중량의 변화, microbial biomass C와 microbial biomass N, 그리고 dehydrogenase와 urease 활성을 측정하고, 분해과정 중 발생하는 CO2의 양을 정량하였다. 대조구 토양에서 분해시킨 대조구 식물체와 질소 처리구 식물체, 그리고 질소를 처리한 토양에서 분 해시킨 질소 처리구 식물체의 잔존량은 각각 초기 건중 량의 53.0%, 47.1%, 53.6%를 나타내었다. 질소 시비는 식 물체에서 N 함량을 높이고 C/N 및 lignin/N을 낮추어 식 물체의 분해를 촉진하였으나, 분해 과정에서의 토양 질소 처리는 분해를 억제하였다. 질소 시비에 의해 토양에서 microbial biomass C와 dehydrogenase 활성은 감소하였 고, 반면에 microbial biomass N과 urease 활성은 증가하 였다. 분해 중 발생한 CO2의 양은 30일 이후부터 질소 시 비에 의해 감소하였다. 분해 식물체에서 측정된 microbial biomass C는 질소 처리에 의해 초기에 증가하였으나 이 후 저해되는 양상을 나타냈으며 microbial biomass N은 유의한 차이를 보이지 않았다. 질소 시비에 의해 분해 식 물체에서 dehydrogenase 활성은 저해되었으며 urease는 분해 초기에 가장 높은 활성을 보였으나 분해 후기에 현 저한 감소를 나타냈다. 본 실험에서 질소 시비는 식물의 성장을 증가시키고 식물체의 N 함량을 높여 화학적 조성 의 변화를 일으키며 분해율을 증가시키나 분해 단계에서 질소의 시비는 미생물의 활성을 억제시켜 분해를 저해하 는 결과를 나타내었다.

본 연구에서는 토마토의 생산 및 유통단계에서의 위해 미생물 오염도 정도를 파악하고 유통과정 중 외부 손상으로 인해 과즙 유출시 미생물의 증식능력을 측정하기 위해 E. coli O157:H7와 L. monocytogenes의 성장을 토마토 추출물 함량(0.1, 1.0, 10%) 및 다양한 배양온도(5, 15, 25, 35oC)에서 측정하였다. 수확단계에서는 APC 작업 종사자의 장갑에서 총 호기성 세균이 7.77 log로 가장 높게 나타 났고, 배양 양액에서 대장균군과 B. cereus가 각각 0.33log 검출되었다. 수확 후 처리과정으로 APC 과정을 거친 토마토에서 총 호기성 세균이 유의적으로 높게 나타났다. 그 외에 S. aureus, Salmonella spp.는 검출되지 않았다. 재배방법에 따른 일반, 유기농, 무기농 토마토에서의 미생물 분포도의 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 포장 방법 중 봉지 포장제품이 박스 포장제품에 비해 대장균군이 유의적으로 높게 나타났으며 세척에 의한 미생물 저감화 효과는 나타나지 않았다. 토마토 추출물 함량이 높을수록 E. coli O157:H7와 L. monocytogenes의 성장이 높게 나타 났으며, 토마토 추출물 10%인 경우 5oC 조건에서 가장 낮았고, 15, 25, 35oC에서 72시간 배양시 각각 7.33~8.51, 7.73~8.60 log CFU/g으로 증식하였다.

어린이집 유아들이 공용으로 사용하는 수건의 미생물 오염도와 분리된 식중독 미생물의 장독소 유전자 및 장독소 생산 특성을 분석하여 어린이집 유아 사용 수건의 위생 안전성을 확보하고자 어린이가 손 씻은 후 공용으로 사용 하는 수건 22개 (사용 전 7개, 사용 중 15개)를 연구대상으로 하였다. 일반세균수는 평균 6.2 log CFU/100 cm2로 검출되었고 진균수는 평균 4.1 log CFU/100 cm2로 검출되었 으며 대장균군은 사용 전 수건의 경우 7건 중 4건 (57.1%), 사용 중인 수건의 경우 15건 모두에서 (100%) 검출되었 다. 어린이 사용 수건의 미생물 오염도가 높게 나타나 수 건의 위생적인 살균 세탁 및 상대습도가 낮은 곳에 보관하는 등의 보관 방법 개선이 필요한 것으로 판단되었다. Salmonella spp.의 경우 실험에 사용된 모든 수건에서 검출되지 않았으나, Staph. aureus는 22건 중 5건 (22.7%), B. cereus는 11건 (50.0%)에서 검출되어 B. cereus 오염이 가장 심각한 것으로 나타났다. Staph. aureus 장독소 유전 자와 독소 단백질은 모두 불검출 되었으나 분리 동정된 11균주의 B. cereus 장독소 유전자 실험 결과 hblC, hblD, hblA 유전자가 각각 72.7, 72.7, 54.5% 검출되고 nheA, nheB, nheC 유전자가 각각 81.8, 72.7, 54.5% 검출되었으며 cytK, entFM 장독소 유전자는 각각 45.5, 90.0% 검출 되었다. B. cereus 장독소 실험결과 HBL 장독소는 11균주 중 8균주 (72.7%), NHE 장독소는 5균주 (45.5%) 검출되었고 HBL과 NHE 장독소 중 하나 이상을 생산하는 B. cereus 균주는 10균주 (90.9%)로 나타났다. 수건에 오염된 B. cereus 균주의 교차오염에 따른 식중독 위험성이 상존 하는 것으로 나타나 개인별 수건 또는 종이 타올 사용을 고려하여야 할 것으로 판단되었다.

곤충병원세균(Bacillus thuringiensis: 비티)의 살충효과를 증가시킨 미생물살충제 “비티플러스”가 개발되었다. 그러나 수화제 형태의 비티플러스는 농가나 산업체에서 높은 단가로 선호하지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 액상 제형의 비티플러스를 개발하는 연구 목적을 두었다. 이러한 목적에 따라 먼저 비티플러스 제조에 포함되는 두 세균 배양액의 최적 혼합 비율을 결정하였다. 이 최적 혼합액은 10%의 에탄올을 보존제로 사용되었으며, 비티와 또 다른 곤충병원세균인 Xenorhabdus nematophila (Xn)의 배양액 비율이 5:4 (v/v)로 제조하게 했다. 또한 이 액상제형이 1,000 희석배수에서 효과를 보이기 위해 비티 배양액을 10 배 농축하여 최적 비율로 혼합하였다. 이렇게 해서 얻어진 액상 제형을 발육 후기 유충의 배추좀나방(Plutella xylostella)이 가해를 하는 배추밭에 처리하여 7일 후 약 77%의 방제 효과를 보였는데, 이 처리 효과는 현재 상용화되는 배추좀나방 적용 생물농약들과 비등한 효과를 나타내는 것으로 판명되었다. 저온 및 상온의 저장 분석에서 본 액상 제형은 최소한 한 달 동안 안정된 방제효과를 나타내는 것으로 분석되었다. 이 액상 제형의 안정된 방제 효과를 보장하여 주는 품질관리 기술을 개발하기 위해 제형 내비티 포자 밀도와 Xn 유래 유용물질의 농도를 판별하였다. 본 연구 분석은 최적의 방제 효과를 나타내기 위해서는 비티플러스 액상 제형에 비티 포자 밀도가 최소 5 × 1011 spores/mL 이고, Xn 세균 대사물질들 가운데 8 종 유효물질의 농도가 품질관리 판별 기준으로 제시되었다.

본 연구는 TNT 오염토양을 콤포스팅과 슬러리생물상으로 처리 후 형광미생물을 이용하여 독성을 평가하고자 실시되었으며, 운전기간은 각각 45일과 200일이었다. 콤포스팅 처리 후 C/N비 조절용으로 아세톤을 첨가한 경우의 GL값은 40으로 글루코오스를 첨가한 경우(GL 80)보다 낮아 독성이 더 많이 제거되었다. 혐기성, 혐기성/호기성, 그리고 호기성 조건의 슬러리생물상으로 처리 후 GL값은 각각 6, 8, 4로 나타나 독성이 거의 없는 수준까지 크게 감소하였다. GL값과 S. typhimurium 수의 상관도는 1차식으로 표현이 가능하였으며, 생물학적 처리에 따른 미생물독성과 돌연변이성 변화는 비교적 높은 상관도 (r > 0.8890)를 나타내었다.

본 연구는 복숭아 품질의 핵심인 당도 향상을 위해 토양미생물의 영양원으로 에틸알콜을 투입하여 활성을 촉진시키고, 이들의 질소섭식 증가가 복숭아 수체로의 질소흡수를 제어하여 과중 감소 없이 당도를 향상시키는 최적의 에틸알콜 투입량을 구명하기 위해 수행하였다. 1. 토양 중 질산태질소의 함량은 에틸알콜 투입량 250ml에서는 12일, 500ml는 16일, 1,000ml는 24일 그리고 2,000ml는 29일간 적어 투입량이 증가할수록 질산태질소의 제어 기간이 길었다. 2. 엽 중 질소 함량은 무처리에 비해 첫 수확일인 9월 19일에는 에틸알콜 500 ml 이상 투입에서 적었고, 9월 25일과 10월 1일 수확에서는 1,000 ml 이상 투입에서 적었다. 3. 토양의 biomass C는 에틸알콜 투입 후 7일에서 26일 사이에 투입량 250 ml에서는 342 ~ 356 mg/kg, 500 ml는 431 ~453 mg/kg, 1,000 ml는 503~521 mg/kg일 그리고 2,000 ml는610 ~ 625 mg/kg로 유지되어 무처리에 비하여 증가되었고, 투입량이 많아짐에 증가량이 많아졌다. 4. Dehydrogenase 활성은 에틸알콜 250 ml 투입에서는 9월14일, 500 ml 투입은 9월 21일, 1,000 ml 투입은 9월 27일이후 감소하는 경향이었으며, 2,000 ml 투입에서는 10월 3일까지 활성이 지속되었다. 5. 과중은 에틸알콜 2,000 ml 투입에서 9월 25일 이후 수확시 감소되었지만, 1,000 ml 투입에서는 모든 수확시기에서 과중 감소 없이 당도가 증가되었다.

본 연구는 초음파의 주파수별 노출 시간이 녹조현상을 일으키는 Microcystis sp.의 군체에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 각 조사 지점 내의 녹조 생물은 남조강(Cyanophyceae)인 Microcystis sp.가 전체 조류의 약 99.5%를 차지하였다. 초음파의 노출에 따른 녹조류의 chlorophyll-a 농도를 분석해보면 노출시간이 길어짐에 따라 점차적으로 감소하였으며, 특히 70 kHz의 주파수 영역에서 녹조 생물이 세포분열을 통한 생물량의 증가를 억제하는 데 효과적인 것으로 조사되었다. 초음파에 노출되기 전 Microcystis sp.는 단세포가 점액성 물질에 조밀하게 쌓여 있는 군체의 형태로 관찰되었으나 70 kHz 초음파에 노출된 후 Microcystis sp.의 군체의 결속이 약화되고 세포가 군체에서 떨어져 나가는 것으로 나타났다. 또한 초음파는 동∙식물성 플랑크톤의 형태적 변화와 운동성에 영향을 미치지 않아 다른 수중 미생물에는 부정적인 영향을 주지 않는 것으로 확인되었다. 따라서 초음파는 Microcystis sp.의 군체와 형태적 변화를 유발하고 세포를 파괴시켜 녹조현상을 일으키는 조류의 생물량을 감소시키는 데 효과적으로 작용할 것으로 사료된다.

고준위방사성폐기물 처분장의 완충재로 고려되고 있는 자연산 벤토나이트에 대해서 기존의 물리·화학적 및 광물학적 성질 외에 생물학적 특성을 살펴보았다. 국내산 ‘경주벤토나이트’를 대상으로 만든 현탁액을 영양배 지 세럼병에서 일주일 이상 숙성시키며 시간에 따른 벤토나이트의 변화를 관찰하였다. 영양배지에서 활성화 된 벤토나이트는 고체 시료뿐만 아니라 용액도 함께 변하였다. 용존황산염 수용액으로부터 검은색의 미립자 황화물이 생성되기 시작하였으며, 시료를 채취하여 배양한 결과 4 종류의 황산염환원박테리아(SRB)가 자체 생존하고 있음이 확인되었다. 이러한 결과는 벤토나이트 분말시료 내에 황산염환원(혹은 금속환원)박테리아 가 고착 및 서식하고 있음을 말해주는 것으로, 이는 지하의 환원환경 조건하에서 완충재 내외부에 장기적으로 생지화학적 영향이 발현될 가능성이 있음을 의미한다.

회분식 고전압 펄스 전기장 처리에 의한 막걸리의 비가열 살균 공정 적용의 가능성을 알아보았다. 막걸리의 초기 균수는 약 2×108 CFU/mL로 전기장의 세기와 처리시간이 증가할수록 사멸율은 증가하여, 30 kV/cm, 256 pulse 처리하였을 경우 약 2 log 정도의 사멸율을 나타내었다. 고전압 펄스 전기장과 열을 병합처리하였을 경우 50oC에서 20 kV/cm, 256 pulse 처리를 한 후 8 log의 높은 사멸율을 나타내었으며, 알코올 농도를 달리하였을 경우 알코올 농도가 높아질수록 높은 사멸율을 나타내어 12%의 알코올 농도에서 4.8 log의 사멸율을 보였다. 고전압 펄스 전기장 처리한 막걸리를 4oC와 30oC에서 4주간 저장하였을 경우 무처리막걸리에 비하여 4oC에서는 pH, 산도, 미생물의 수에 변화가 거의 없었으며, 30oC에서도 적정산도나 미생물의 증가가 일정 수준이하로 억제되어 막걸리의 비가열 살균 공정으로서의 가능성을 보였다.

UV 파장이 차단된 고강도 광원을 활용한 광펄스 시스템을 이용하여 막걸리로부터 분리한 효모의 살균 효과에 대하여 연구하였다. 광펄스 처리의 주요 변수인 빛의 세기와 처리시간 그리고 frequency에 따른 효모의 사멸 효과를 살펴본 결과 광원의 빛의 세기(전압의 세기)가 높아질수록 그리고 처리시간이 길어질수록 높은 사멸율을 나타내어 1000V, 50 sec 처리 후 모든 균(약 7 log CFU/mL) 이 사멸하였으며, 처리시간에 따라 직선적으로 사멸하는 경향을 보였다. 일정한 빛의 세기와 처리시간에서는 frequency가 증가할수록 사멸 효과가 증가하였지만 실제 처리시간(처리시간×펄스수)이 같으면 frequency에 상관없이 같은 사멸효과를 보여 frequency에 따른 사멸율의 영향은 없었다. 시료내에 초기 균수 농도가 높을수록 투명도의 감소에 의해 광원의 투과력이 떨어져 사멸효과는 감소하였으며, 시료의 깊이가 증가할수록 사멸효과는 감소하여 시료의 깊이가 5 mm이상일 경우 사멸효과가 급격히 떨어졌다. 광펄스 처리 중 시료의 온도는 변화가 없었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 광펄스 처리가 실제 공정에 적용될 경우 온도의 변화없이 시료 내의 미생물을 사멸하는데 효과는 있으나 이를 위해서는 시료의 탁도와 초기균수 그리고 깊이를 고려하여 설계되어야 할 것으로 보인다.

큰느타리버섯은 느타리속에 속하는 버섯으로 재배방법, 저장 및 포장방법에 대한 다양한 연 구가 수행되었으나 자실체의 갈변원인 및 저장기간 연장을 위한 품종별 차이유무를 확인한 연구결과는 확인 할 수 없었다. 갈변원인을 수확후 자실체와 갈변부위에서의 세균을 분리하 여 ItS 부분을 유전자 분석을 통하여 동정한 결과를 비교분석하였다. 또한 품종별 저장력의 차이 유무를 확인은 현재 농가에서 재배하고 있거나 재배하였던 5품종을 재배하여 저장력을 비교 검토하여, 저장능력의 차이를 확인하였다. 수확후 정상버섯에서 분리한 세균은 11종으로 Chryseobacterium indologenes 43.8%로 가장 많았으나 갈변부위의 분리한 세균은 18종이 발견되 었으며, 수확후 버섯 자실체 표면의 병원성 세균인 Ewingella americana의 밀도는 2.7%이었 으나 갈변부위에서 분리한 미생물 중에는 E. americana가. 31.6%가 11배 증가하는 것이 확인 되었다. 이 균은 버섯재배과정에서는 자실체를 갈변 및 흑색의 병징을 발생시키는 것으로 저 장 및 유통과정에서 발생하는 갈변 원인으로 판단된다. 하지만 재배과정에서 유사한 갈변증상 을 발생하는 Pseudomonas tolaasii 균은 큰느타리버섯의 갈변증상에서는 밀도 증가현상을 확인할 수 없었다. 큰느타리버섯 공시균주 중에서 ASI 2887의 경도가 가장 높았으며, ASI 2839 균주가 가장 낮았다. 가장 저장기간이 길며, 품질의 변화가 가장 작은 저장온도는 4℃ 였다. ASI 2394와 2887는 저장 및 저장온도에 따른 명도(L)값의 변화가 작았으며, ASI 2839 균주는 급격히 변화하였으며, 10℃ 저장온도에서 그 변화가 가장 심하였다. 자실체의 채도에 서는 ASI 2394, 2887, 2820 이 낮았으며, ASI 2839 가장 높았다. 품종별로 저장기간, 자실체 경도, 명도, 채도, 육안관찰 결과를 종합하면 ASI 2887이 우수하였으며, 10℃ 저장조건에서는 ASI 2394도 우수하였다. ASI 2839 균주는 전반적으로 불량하였으며, 저장기간도 가장 짧은 것으로 확인되어 균주간에 저장성의 차이가 있는 것으로 확인되었다.

최근 환경보존 및 안전한 먹거리의 필요성 증대에 따라 화학비료 및 농약 사용을 기피하는 대신에 수목으로부터 추출 분리된 항균력을 나타내는 화합물을 활용하려는 연구가 많이 수행 되고 있다. 식물정유는 terpene, alcohol, aldehyde 등과 같은 여러 가지 복합화합물로 식물의 이차 대사산물이며 외부환경에 대한 자체 방어기작으로 합성되는 생리활성물질로 항균, 살균 등 방부효과가 뛰어나고, 향이 후각을 통해 기억, 감정 등을 관장하는 대뇌변연계에 자극을 주기 때문에 스트레스나 긴장을 완화시키고 기억력과 면역력을 증가시키는 것으로 알려져 있 다. 따라서 수목으로부터 분리된 수용성정유를 이용하여 버섯에 병해를 일으키는 푸른곰팡이 병의 원인 미생물인 Trichoderma에 대한 항균활성을 확인하고자 본 연구는 시도되었다. 본 연구는 MA배지에 편백 수용성 정유와 시판화학약품을 농도별로 혼합하고 그린몰드 5종(T. aggressivum, T. atroviride, T. harzianum, T. koningii, T. viride)을 각각 접종한 후 생장시 켜 그린몰드 억제 성능을 비교 평가하였다. 편백나무 수용성정유의 항균활성은 T. aggressivum, T. atroviride 및 T. harzianum을 제외 하고 625 ppm - 5000 ppm의 농도에서 나타났으며, 5000 ppm의 농도에서 T. aggressivum 51.3%, T. atroviride 68.8%, T. harzianum 53.8%, T. koningii 51.7% 및 T. viride 53.0%의 항균활성이 확인되었다. 시판 화학약품은 T. aggressivum에 대하여 모든 농도에서 100%의 항균활성을 나타냈으며, 1000 ppm의 농도에서 T. atroviride, T. harzianum, T. koningii, T. virided에 대하여 60% 이상의 항균활성을 나타냈다. 편백나무 수용성정유의 휘발성 화합물 분석 결과, 15가지 화합물이 검출되었으며 주요 성분 으로는 Terpinen-4-ol 및 α-Terpineol이 각각 73.3% 및 7.23%로 가장 많이 함유되어있었으 며, 전체적으로 momoterpen류 약 93.3%, sesquiterpene류가은 약 6.7%를 차지하는 것을 확인 할 수 있었다.

우리나라 버섯의 소비량은 매년 조금씩 증가하고 있으며, 수출은 2010년을 기준으로 약 5,000만 달러에 이르고 있다. 그 중 큰느타리(Pleurotus eryngii)는 2011년도에 국내 총생산량 의 28.8%인 54천 톤이 생산되었다. 국민소득의 증가에 따라 소비자들의 고품질·안전농산물에 대한 수요가 증가되고 있지만, 활발한 호흡작용과 취약한 조직 등으로 변색 및 미생물에 의한 변패가 쉽게 일어나고, 유통 중 포장재의 눌림 등으로 저장성이 짧아 선도유지에 많은 어려움 이 있는 실정이다. 현재의 경매시장에서 거래되고 있는 버섯의 등급은 농산물표준규격의 기준 에 의해 결정되는 것이 아니라 유통 상인의 주관에 의해 등급이 결정되는 경우가 많고 실제 로 표준규격과 경매되는 등급기준과 많은 차이를 보이고 있다. 가락동시장에서 큰느타리를 등 급별로 특품, 상품, 보통 등 세 종류로 구입하였고, 특품의 평균개체중은 91.2g, 갓 직경은 60.1mm, 대 길이는 88.3mm였으며, 상품의 개체중은 68.5g, 갓 직경은 63.8mm, 대 길이는 86.6mm였다. 경매시장에서 구입한 특품의 경우 대길이/대굵기 비율이 1.7, 갓직경/대굵기 비 율이 1.1*1.2였으며, 상품의 경우 대길이/대굵기 비율이 1.9*2.1, 갓직경/대굵기 비율이 1.4*1.7 였으나, 보통의 경우는 서로간에 상관관계가 없었다. 재배농가에서 출하되는 버섯의 품질기준 을 조사한 결과 같은 등급이라 농가마다 품질에 많은 차이를 보였다. 이들 구입 버섯을 가락 동시장의 경매 등급과 비슷하게 구분하여 다양한 특성들을 조사한 결과 특품으로 분류된 버 섯의 경우 평균개체중은 101.8g, 대굵기는 53.8mm, 대길이/대굵기 비율은 1.6*1.7, 갓직경/대 굵기 비율은 1.0*1.2였으며, 상품의 경우 평균개체중은 77.8g, 대굵기는 45.3mm, 대길이/대굵 기 비율이 1.8*1.9, 갓직경/대굵기 비율이 1.2*1.4였다. 이상의 결과를 기준으로 농가에서 시장 요구형 고품질 큰느타리 생산을 위한 적정 품질관리 기준을 다음과 같이 설정하였다. 특품의 기준은 평균개체중은 90g 이상, 대굵기는 50mm 이상, 대길이/대굵기 비율은 1.6*1.7, 갓직경/ 대굵기 비율은 1.1*1.2이 되어야 하며, 상품은 평균개체중은 45g 이상, 대굵기는 40mm 이상, 대길이/대굵기 비율이 1.8*1.9, 갓직경/대굵기 비율이 1.2*1.4가 될 경우 가락동시장에서 특품 과 상품으로 판매가 가능할 것으로 판단된다. 이와 같이 시장이 요구하는 품질규격 기준을 설 정하여 재배농가에 보급하고 재배농가는 이 기준에 맞는 버섯 생산을 위한 기술을 개발하다 면 농가소득에 크게 기여할 것이다.