팽이버섯 재배에서 미강(쌀겨)은 농가별로 35∼40% 정도 첨가되고 있으며, 미강은 지방성분이 많 아 높은 온도에서 장기간 운송시 산패와 미생물 오염의 위험이 있어 수입에 애로가 발생하고 있고, 국내 미강 생산량은 40만톤으로 주로 축산사료와 유기질비료용으로 사용되고 벼 재배 면적이 감소 하고 있어 버섯배지용 미강 구입에 어려움을 겪고 있다. 현재 팽이버섯 재배에서 미강을 대체할 배 지재료는 전혀 없는 상태이며 미강의 공급이 중단될 경우 버섯의 생산과 공급에 심각한 문제가 발 생할 가능이 높으며, 따라서 미강공급의 중단에 따른 긴급 상황에서 버섯재배 농가의 피해를 막기 위하여 대체 배지재료의 개발이 시급하다. 미강(쌀겨) 대체를 위한 보리가루의 첨가비율을 조사한 결과 팽이버섯 균사생육은 대조구에 비해 보리가루 첨가 처리구에서 모두 빨랐으며, 특히 보리가루 100% 첨가시 가장 빨랐다. 팽이 버섯의 수량은 보리가루를 70%까지 첨가하여도 수량에는 뚜렷한 차이를 보이지 않았음 따라서 미강 부족시 보리가루를 팽이버섯 재배에 이용 가능하였고, 팽이버섯 자실체의 특성에는 뚜렷한 차이를 보이지 않았지만 갓 직경, 대 굵기는 보리가루 30%에서 약간 높 았다. 산림간벌목의 느타리버섯 배지재료 활용가능성을 조사한 결과 산림간벌목의 구성 비율은 소 나무 90%, 활엽수(참나무 등) 10%로 구성되어 있으며, 느타리버섯 균사 생육은 소나무 첨가비율에 관계없이 거의 비슷하였다. 느타리버섯의 수량은 소나무 톱밥 첨가비율에 따라 뚜렷한 차이를 보이 지 않았으며, 소나무 톱밥 30% 첨가시에는 수량이 오히려 증가하였으며, 느타리버섯 자실체의 특성 에는 유의한 차이를 보이지 않았다.

본 연구는 미생물 첨가가 느타리버섯 폐배지의 영양소 함량, 발효특성 및 미생물상에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행하였다. 시험은 느타리버섯 폐배지에 미생물 무첨가구(CON), 고초균 첨가구 (Bacillus subtilis 2⨯1010 cfu/g; BS), 유산균 첨가구(Lactobacillus plantarum 2⨯1010 cfu/g; LP) 및 혼합균 첨가구(Bacillus subtilis : Lactobacillus plantarum = 1:1; BL)로 4 시험구를 설정하고 6일간 발효시켰다. 발효 직후 0, 1, 2, 4 및 6일에 시료를 채취하여 분석에 이용하였다. 발효 6일후 조단백질과 조지방 함량은 BS구에서 가장 높았다(P<0.05). NDF 함량은 LP구와 BL구에서, ADF 함량은 미생물을 첨가한 모든 시험구에서 높은(P<0.05) 반면, in vitro 건물소화율은 CON구가 높았다 (P<0.05). Lactate와 propionate 함량은 CON구와 BS구가 타 시험구에 비해 높았다(P<0.05). 한편 발효 0일에 유산균 함량은 BS구와 LP구에서 높았으며(P<0.05), 발효 1일에 유산균 함량은 LP구에서, 고초균 함량은 BL구에서 각각 높았다(P<0.05). 발효 2일에 lactate와 propionate 함량은 LP구와 BL구에서 타 시험구에 비해 높았다(P<0.05). 이상에서와 같이 BS 첨가는 발효과정 중 유기산 생성량 개선에는 유리하나 건물소화율에는 부정적인 영향을 미칠 것으로 사료된다.

위해요소관리 중심의 복숭아 GAP 모델 개발에 필요한 미생물 위해분석 자료를 확보하기 위해 충북 영동에 소재한 3곳의 복숭아 농장을 대상으로 재배단계별로 총 240점의 시료를 수집하여 미생물 오염도를 조사하였다. 그 결과 일반세균과 대장균군은 모든 시료에서 1.0~7.4 및 0.0~5.4 log CFU/g(or mL, leaf, hand, 100 cm2) 수준으로 검출되었다. 대장균은 240점의 시료 중 농업용수 2점, 복숭아 잎 1점, 작업복 1점, 장갑 1점 등 총 5점의 시료에서 검출되었다. 병원성 미생물은 S. aureus는 작업자 개인위생에서만 0.9 log CFU/hand(or 100 cm2) 이하로 검출되었고, B. cereus는 토양에서 최대 6.4 log CFU/g까지 검출되었으며, L. monocytogenes, E. coli O157:H7 및 Salmonella spp.는 검출되지 않았다. 곰팡이는 모든 시료에서 0.0~5.1 log CFU/g(or mL, leaf, hand, 100 cm2) 범위로 검출되었다.

본 연구에서는 파프리카 재배포장과 저온저장 후 미생물상을 조사하였으며, 동정된 미생물의 병원성을 검정하여 전염원 유입과 저장병 발생의 관련성을 조사하였다. 재배포장에서는 세균의 경우 과일표면에서 Bacillus spp., Clavibacter sp.와 Pseudomonas spp. 등 7종류의 세균이 분리되었으며 저온저장 후에는 인체에 유해한 균을 포함하여 Erwinia sp., Salmonella spp., Streptococcus spp. 등 8종류의 세균이 분리되었다. 재배포장과 저온저장 후 분리된 주요 진균은 Alternaria sp,, Botrytis sp,, Cladosporium sp,, Fusarium sp,와 Penicillium sp.가 분리되었으며, Geotrichum sp.은 저온저장 후 과일에서 분리되었다. 진균의 경우 분리된 균 모두 파프리카의 부패에 관여하는 것으로 나타났으나 분리된 세균을 단독으로 접종하였을 때 파프리카의 부패에 관여하지 않는 것으로 조사되었다. 이 결과로 진균에 의해 1차적으로 저장병이 발생한 후 세균에 의해 2차적 부패가 발생하는 것으로 판단된다.

월악산국립공원 송계계곡에 발달되어 있는 소나무림에서 2011년 5월부터 2012년 4월까지 지상부와 지하부 생물량, 낙엽생산량, 낙엽층의 낙엽량, 그리고 토양의 유기탄소 분포를 조사하였으며, 탄소수지를 파악하기 위해 토양호흡량을 측정하였다. 지상부와 지하부 생물량에 분포되어 있는 유기탄소량은 각각 52.25, 14.52 ton C ha-1 이었으며, 낙엽층과 토양의 유기탄소량은 각각 4.71 ton C ha-1, 58.56 ton C ha-1 50㎝-depth-1 로 조사되었다. 조사지 소나무림의 전체 유기탄소량은 130.04 ton C ha-1 이었으며, 이중 51.4%가 식물체에 분포하는 것으로 나타났다. 본 소나무림에서 연간광합성을 통하여 식물체에 고정된 유기탄소량은 4.26 ton C ha-1yr-1이었고, 층위별로는 교목층, 관목층, 초본층에 각각 4.12, 0.10 및 0.04 ton C ha-1yr-1의 유기탄소가 고정되었다. 조사기간 동안 낙엽생산을 통해 임상으로 유입되는 유기탄소량은 1.62 ton C ha-1 이었으며, 토양호흡을 통하여 방출되는 탄소량은 6.25 ton C ha-1yr-1으로 이중 미생물호흡과 뿌리호흡을 통해 방출되는 탄소량은 각각 3.19, 3.06 ton C ha-1yr-1이었다. 유기탄소 순 생산량과 미생물호흡량의 차이로 추정했을 때 본 소나무림에서 연간 대기로부터 순 흡수하는 유기탄소는 1.07 ton C ha-1yr-1 로 조사되었다.

월악산국립공원 송계계곡에 발달되어 있는 소나무림에서 2011년 5월부터 2012년 4월까지 지상부와 지하부 생물량, 낙엽생산량, 낙엽층의 낙엽량, 그리고 토양의 유기탄소 분포를 조사하였으며, 탄소수지를 파악하기 위해 토양호흡량을 측정하였다. 지상부와 지하부 생물량에 분포되어 있는 유기탄소량은 각각 52.25, 14.52 ton C ha-1 이었으며, 낙엽층과 토양의 유기탄소량은 각각 4.71 ton C ha-1, 58.56 ton C ha-1 50cm-depth-1 로 조사되었다. 조사지 소나무림의 전체 유기탄소량은 130.04 ton C ha-1 이었으며, 이중 51.4%가 식물체에 분포하는 것으로 나타났다. 본 소나무림에서 연간 광합성을 통하여 식물체에 고정된 유기탄소량은 4.26 ton C ha-1yr-1이었고, 층위별로는 교목층, 관목층, 초본층에 각각 4.12, 0.10 및 0.04 ton C ha-1yr-1의 유기탄소가 고정되었다. 조사기간 동안 낙엽생산을 통해 임상으로 유입되는 유기탄소량은 1.62 ton C ha-1 이었으며, 토양호흡을 통하여 방출되는 탄소량은 6.25 ton C ha-1yr-1으로 이중 미생물호흡과 뿌리호흡을 통해 방출되는 탄소량은 각각 3.19, 3.06 ton C ha-1yr-1이었다. 유기탄소 순 생산량과 미생물호흡량의 차이로 추정했을 때 본 소나무림에서 연간 대기로부터 순 흡수하는 유기탄소는 1.07 ton C ha-1yr-1 로 조사되었다.

This study evaluated the composition two popular species of edible bamboo shoots in Korea (Phyllostachyspubescens and Sinoarundinarianigra) and the effect of their abundant dietary fiber on intestinal microorganisms in healthy young women. The ranges of total moisture, crude protein, crude lipid, crude ash, and dietary fiber content were 87.190.8, 2.943.5, 0.150.39, 0.411.05, and 4.206.15% (wet weight basis), respectively. Moisture and crude ash content increased after heat treatment; however, crude protein, crude lipid, and dietary fiber content were reduced after heating. The major minerals found in bamboo shoots were potassium, phosphorous, sulfur, magnesium, and calcium. In addition, glucose and fructose were abundant free sugars, while asparagine and tyrosine were the most abundant free amino acids. Approximately 70% of the total free fatty acids found in bamboo shoots were linoleic acid and linolenic acid. The ascorbic acid content was 6.60~17.56 mg/100 g (wet weight basis), and one phenolic compound, p-hydroxy benzoic acid, was 0.10.2% (wet weight basis) and detected by HPLC analysis. The intake of bamboo shoots for seven days significantly increased viable cell counts of Lactobacillus spp. and reduced viable cell counts of Bacteriodes spp. in feces (p<0.05). In our data, bamboo shoots may be useful in the food industry as high dietary fiber ingredients.

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.

1-Deoxynojirimycin(DNJ)은 alkaloids의 한 성분으로 혈당강하, 항바이러스 등 의 효과가 알려지고 있다. 즉 DNJ는 α-glucosidase의 저해기능을 통해 소장에서의 이당류의 분해·흡수를 억제함으로써 식 후 혈당의 조절이 가능하고 또한 바이러스 복제에 필요한 단백질의 합성을 차단함으로써 바이러스 증식을 억제하는 항바이 러스 효과를 보이고 있다. 이러한 DNJ의 기능에 기초하여 현재 당뇨환자 및 바이러 스성 가축 질병에 대한 산업적 이용이 이루어지고 있다. 그러나 DNJ는 매우 고가품으로서 이 물질의 경제적생산방법의 개발이 요구되 고 있다. DNJ 생산에는 뽕잎이나 누에로부터의 추출법, 화학적 합성법 및 미생물 배양법 등이 알려져 있으나 이 가운데 미생물 배양에 의한 DNJ 생산이 경제성이나 물질의 안정성 및 분리정제의 간편성 등 여러 면에서 유용한 것으로 확인되고 있다. 본 발표에서는 DNJ 생산균주의 분리와 동정, DNJ의 정제와 유전자 확인 및 산업적 활용 방안 등 DNJ에 관한 일련의 연구결과를 소개하고자 한다. 미생물 중에서는 바실러스균, 방선균 등이 DNJ를 생산하는 것으로 알려지고 있 는데 본 연구진은 전통식품인 청국장에서 수백 종의 바실러스균을 분리하고 그 중에 서 α-glucosidase에 대한 저해능이 우수한 몇 개의 균주를 선발하였다. 이들 균주 가 운데 효소 저해능이 가장 우수한 하나의 균주를 최종 선발하고 이 균에 대한 생화학 적 및 분자생물학적 동정을 한 결과 이 균주는 Bacillus subtilis와 99%의 유전적 상동 성을 보였으며 선발된 이 균주를 B. subtilis MORI로 명명하였다. 본 균주에 의해 생 산된 α-glucosidase 저해물질의 화학적 동정을 위해 이온교환수지 크로마토그래피 법 등 일련의 분리정제를 시행하여 순도 98%이상의 DNJ를 얻고 이어서 HPLC, GC-MS, NMR 등의 기기분석을 통해 이 물질이 DNJ와 동일한 물질임을 확인하였다. 그러나 이와같은 단순한 미생물 배양법은 DNJ 생산량이 1g/L 정도로 수율이 낮 아 보다 높은 수율의 DNJ 생산을 위한 유전공학적 생산 전략을 구상하였다. 이 목 적을 위해 먼저 MORI균으로부터 DNJ 생합성 유전자를 탐색하였다. 우선 MORI 균주에서 분리한 게놈을 BamHⅠ으로 partial digestion하여 BAC libraray를 제작 하고 이 library로부터 α-glucosidase 저해능을 갖는 대장균 클론 C36-4를 선발하였 다. 다음 이 클론이 생성하는 α-glucosidase 저해물질을 HPLC와 GC-MS 기기분석한 결과 DNJ와 동일한 물질임이 확인되었다. 클론 C36-4가 보유하고 있는 삽입 유 전자의 염기서열을 분석한 결과 10 kb크기의 DNA 안에 Bacillus amyloliquefaciens FZB42 균주와 유전적 상동성이 높은 gabT1, yktc1, gutB1 등 3종의 유전자가 존재함 을 확인하였고 대장균을 이용한 이들 유전자의 발현을 조사한 결과 대장균에서 실제 DNJ가 생합성 되고 있음을 확인하였다. 현재 대장균 또는 바실러스균 등의 발현용 미 생물에 이들 유전자를 도입하여 DNJ의 대량생산을 위한 연구가 진행 중에 있다. DNJ의 산업적 활용으로는 MORI균주의 대두발효추출물(BTD-1)에서 제1형 및 제2형 당뇨동물의 혈당강하 효과를 확인하여 현재 의료기관에서 혈당조절관련 인체적용시험이 진행 중에 있으며 한편 축산농가에서는 이 발효추출물을 가축의 바이러스성 질병 예방 및 발육개선을 위한 사료 첨가제로 사용하고 있다. 이밖에 지 방세포 유래의 사이토카인 성분의 하나인 adiponectin의 발현, 분비, 증대 등에 미 치는 DNJ의 작용을 통해 심혈관계 질환 개선, 당뇨합병증 개선, 비만 개선 등 DNJ 의 활용 확대방안 모색을 위한 연구가 수행 중에 있다.

동애등에 번데기를 서로 다른 수준(0, 5, 7, 10%)으로 첨가한 실험사료를 섭취한 산란계의 산란성적 및 계란품질 평가를 수행한 결과, 산란율, 난중은 대조군(동애 등에 번데기 0%)과 비교할 때 동애등에 번데기 5% 이상 첨가군이 유의하게 높았으 나 동애등에 번데기 첨가군 사이의 통계적 유의성은 없었다. 혈액 중성지방, 총콜 레스테롤 및 LDL-C은 대조군과 비교할 때 동애등에 번데기 5%이상 첨가군에서 유의하게 낮았으나 HDL-C는 높게 나타났으며 동애등에 번데기 첨가군 사이의 통 계적 유의성이 인정되었다. 혈액 면역물질 IgG 함량은 대조군과 비교할 때 동애등 에 번데기 5% 이상 첨가군이 높게 나타났으며 특히 동애등에 번데기 5%군이 유의 하게 가장 높았다. 맹장의 유익한 미생물 Lactobacillus는 대조군과 비교할 때 동애 등에 번데기 5% 이상 첨가군이 유의하게 높게 나타났으나 유해한 미생물 Salmonella, E. coli는 유의하게 낮아졌고 동애등에 번데기 첨가군 사이의 통계적 유의성이 나타났다. 계란품질 호우유닛, 난각두께 및 파란강도는 대조군과 비교할 때 동애등에 번데기 첨가군이 유의하게 높게 나타났으나 난황색은 유의성이 나타 나지 않았다. 결론적으로, 산란성적, 계란품질 및 경제성을 고려한 산란계 사료 내 동애등에 번데기의 최적 첨가수준은 5%로써 나타났다. 그 이유는 동애등에 번데 기를 산란계 사료 내 5%~10% 수준으로 증가해서 각각 첨가했을 경우 산란성적 및 계란품질에 있어서 5%, 7%, 10%는 모두 동일하게 나타났으며 5%이상의 첨가수 준에서 더 이상 향상되지 않는 안정점(Plateau)에 도달했기 때문이다.

Paenibacillus elgii HOA73는 신규 개발된 미생물 제제로 작물생장 및 병원균 방 제 등 다양한 효능에 대한 연구가 수행중이다. 본 연구는 P. elgii 배양액의 배추좀 나방 살충률 제고와 시판농자재 사용량 감소를 통한 방제비용 절감을 위하여 시판 친환경 농자재(1000배 ~ 10,000배)와 P. elgii 농도별(5 × 107 ~ 9 × 107) 혼합 살포 에 따른 살충효과를 분석하고자 하였다. 속효성과 약효성이 높은 세 종류의 시판 농 자재를 선발 한 후 이들의 희석 배율과 P. elgii의 배양액 농도별 혼합 실험 결과, 시 판 농자재는 권장 희석액의 두 배 희석농도(5 × 107 농도의 P. elgii 배양액)에서도 세 종류 모두 72시간내 96% 이상의 살충력을 나타내었다. 이들에 대한 복숭아혹진 딧물과 점박이응애에 대한 혼합 살충력 분석결과, 복숭아혹진딧물의 경우 권장 희 석액의 두 배 희석농도(5 × 107 농도의 P. elgii 배양액) 역시 80% ~ 100%의 살충력 을 그리고 점박이응애의 경우 모두 100%의 살비력을 나타내었다. 이로써 시판 친 환경농자재를 P. elgii 배양액과 혼합하여 사용할 경우 친환경농자재 단독 처리시 보다 최소 반의 가격 절감효과가 있으며 하나의 약재를 이용하여 저작성 배추좀나 방과 흡즙성의 복숭아혹진딧물과 점박이응애를 동시에 방제할 수 있을 것으로 판 단된다. 향후 소포장 검정과 확장된 실내검정을 통해 작물생장 및 병원균 방제에 효 능을 갖고 있는 P. elgii의 적용범위에 대한 추가 연구를 수행하고자 한다.

곤충병원성곰팡이를 이용한 해충방제는 환경 친화적인 방제수단으로 농생태계 에 지속적으로 해충밀도 억제효과를 발휘할 수 있으며, 외국에서는 범국가적 차원 에서 많은 연구가 수행 중에 있다. 국내 친환경 유기농자재 목록공시에 등재되어 있는 244 종의 작물충해관리용 자재 중 미생물로 등록되어 있는 자재는 51종으로 약 21%, 식물성 추출물이 원료 로 등록되어 있는 자재는 141종으로 약 57 % 이상을 차지하고 있다. 본 연구에서는 미생물과 식물추출물이 가지는 각각의 효과를 상호 보완하여 곤 충병원성곰팡이와 식물추출물 합제의 제형화 연구와 더불어 혼합농도 구배에 따 른 살충 효과를 검정한 결과, 산업화 적용 시 경제성을 검토하였을 경우 곤충병원성 곰팡이 1x107 cfu/ml , 고삼추출물 1,000 ppm의 혼합농도에서 각각의 단독 처리구 보다 높은 살충률을 보였으며 경시변화에 따른 약효 저하현상 없이 지속됨을 알 수 있었다. 곤충병원성곰팡이와 식물추출물 합제의 제형화는 장기간 미생물 밀도 안정성 이 낮은 것으로 판단되어, 이를 보완하기 위해 식물추출물에 곤충병원성 곰팡이가 생산하는 2차 대사산물을 합제하는 제형화 연구를 진행 중에 있다.

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.