유산균은 생화학적으로는 당류를 발효하여 에너지를 획득하고 다량의 젖산을 생성하는 세균의 총칭으로, Gram 양성, 낮은 [G+C]%, 산에 대한 내성을 가진 비아포성 간균 또는 구균이다. 유산균의 계통분류학적 위치는 생리적 특징과 일치하지 않으며, 지난 10년 동안 Lactobacillus 속 171개 균종 중 83개가 새로 발견된 것일 정도로 계통분류학적으로 애매하다. 오랫동안 발효식품의 스타터로 주목되었던 종래의 연구의 방향이 1980년대 초기부터 유전학 쪽으로 발전하기 시작하였다. 네덜란드 Venema 교수와 Veldkamp 교수는 유산균 연구에 분자생물학적 지식을 본 격적으로 도입한 학자들이다. 미국의 Mckay 박사는 유산균 plasmid 기능, 제한 및 수식체계(restriction/modification system), 파지(bacteriophage), 접합(conjugation), 유당대사 유전학(genetics of lactose metabolism) 등과 관련된 많은 논문을 발표하였다. 한편 프로바이오틱스(일명 활생균)란 장내 균형을 증진시켜 숙주 동물에게 이로움을 주는 살아있는 미생물 첨가제로 정의된다. 오늘날 장내 균총 연구에서 제기되는 주요한 주제는 프로바이오틱 유산균의 다양성과 그 역할을 파악하는 일이다. 지금까지 연구결과 새로운 종과 새로운 유전자들이 다수 발견되었으며 각 개인은 독특한 장내 균총을 가지며 식이, 나이, 생활습관 등에 따라서 크게 영향을 받는다. 프로바이오틱 균주의 이상적인 자격은 안전하게 먹을 수 있어야 하고 인간에게 투여하였을 경우 건강에 유익한 효과를 입증할 수 있어야 한다. 유산균은 숙주의 장내에서 공생하면서 계속적으로 선천적 면역반응과 후천적 면역반응을 조절하며, 이러한 면역조절은 장내에 국한된 것이 아니라 생체 전체의 면역반응에 영향을 미친다. 유산균은 Th1형 면역반응을 유도시켜 Th2형 면역반응을 제어함으로써 알러지 반응을 억제할 뿐 만 아니라 자연살해세포와 직접적인 상호작용을 통해 세포독성면역 역시 활성화시킨다. 특히 프로바이오틱스 유산균은 장내에 정착하면서 유해 미생물의 생육을 저해하고 유해 미생물에 의하여 나타나는 염증반응을 제어하여 숙주의 건강에 도움을 준다. 유산균에 의한 다양한 면역반응은 종 특이적 반응이 아니라 균주 특이적 반응으로 나타내는 특성을 나타낸다. 따라서 같은 종의 유산균이라도 각기 상이한 면역반응을 유도할 수 있으므로 프로바이오틱 균주를 선발함에 있어서는 기존의 선발 조건(산도내성, 담즙내성, 장상피세포 부착성 등) 외에도 면역반 응성에 대한 기초 결과가 뒷받침 되어야 할 것이다. 근래 들어 장상피세포의 EGFR 수용체와 직접 작용하는 유산균 유래 수용성 인자가 발견됨에 따라 유산균과 숙주 사이의 상호작용에 대한 세포 내 작용기전의 이해가 가능하게 되었다. 또한 이러한 수용성 인자는 위장관 질환 및 알러지 반응의 새로운 치료제 개발 또는 발효식품으로의 응 용이 가능할 것으로 기대된다. 따라서 숙주의 면역을 조절하는 새로운 생리활성인자를 탐색하고 이들의 유익한 효과를 학술적으로 밝히는 것은 발효 식품이 다양한 우리나라에서 추진해야 할 미래의 주요 연구주제라고 생각된다.

The effects of NaCl concentration on bio-hydrogen production and microbial community by dark-fermentation were evaluated. The examined NaCl concentration was varied from 0 to 5%. When NaCl concentration ranged from 0 to 3%, the hydrogen production was insignificantly affected. 4% or more NaCl concentration decreased accumulated hydrogen production and the lag time was longer. In addition, the metabolite pathway of the bacteria were shifted from butyrate to acetate by microbial community changes with high concentration of NaCl. FISH analysis was achieved to analyze the microbial community after the dark-fermentation performance. Hydrogen producing bacteria, Clostridium sp. Cluster I and Cluster XI, was dominated with 0 ~ 3% of NaCl, while Eubacteria, general bacteria, was dominated with 4 ~ 5% of NaCl. Therefore, the growth and hydrogen production of the hydrogen producing bacteria were inhibited with over 4% of NaCl.

In this study, we isolated microorganisms from dried persimmon in Sangju and obtained 15 strains of microorganisms as the basic research to prevent the quality changes during drying and storage of dried persimmon. Contaminated microorganisms were separated using seven species of medium. Viable cell counts of dried persimmon from Sangju was 5.18×102∼1.68×107 CFU/g. Green mold K2-1 accounted for the highest percentage in the contaminated dried persimmons and identified as a major causative microorganism. Light violet and creamy yeasts were the second largest contaminated microorganisms. Green mold K2-1 strain was identified as Penicillium sp. and fungus K-1 and K-3 were identified as Caldosporium sp. and Aspergillus sp.

This study was attempted to evaluate the change of microbial community in inoculums, lag, and stationary phase using the community level physiological profiles (CLPP) base on C-substrate utilization. It was to ascertain the characterizing microbial community over time in the enrichment step of microbial fuel cells. Microbial fuel cell is a device that converts chemical energy to electricity with aid of the catalytic reaction of microorganisms using C-substrate included wastewater. Microbial fuel cells enriched by a mixture of anaerobic digestive sludge of the sewage treatment plant and livestock wastewater were used. The current after enrichment was generated about 0.84 ± 0.06 mA. Microbial community in inoculums, lag and stationary phase used amine group, phosphorylated chemical group, and carboxylic acid group (some exclusion). However, phenolic compound did not use by microorganisms in lag and stationary phase. It means that there are not the microorganisms capable of decompose the phenol in microbial fuel cell enriched by livestock wastewater. In case of substrates of amino acid and carbohydrates group, these C-substrates were only used by microorganisms in the stationary phase. It may be that electrochemically active microorganisms (EAM) which we want to know should utilize the better these C-substrates than that of lag phase. This study showed that the electrochemically active bacteria that can be distinguished by electron changes of C-substrate utilization over time could be separated.

본 연구에서는 크루즈선에서 발생하는 오 폐수의 고도처리를 위하여 SBR공정에 유효미생물을 주입하는 변법을 이용하여 실험실 규모의 실험을 수행하였다. 질소 인의 고도 처리 효율과 크루즈선이라는 특수 환경과의 접목성을 검토한 결과 SBR공정에 유효미생물을 주입하는 변법은 선박환경에 매우 적합한 것으로 평가되었다. 또한 기존의 활성슬러지에 유효미생물의 주입함으로써 슬러지 팽화 등의 문제를 해결할 수 있어 슬러지의 안정성을 확보할 수 있었으며, 미생물 관찰 결과 고도처리에 유리한 미생물종의 출현으로 질소 인의 처리 효율이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 이로 인해 총질소와 인의 제거 효율은 74%, 75%로 나타났으며 이러한 결과로 미루어 강화되어가는 해양오염기준을 충만족시킬 수 있을 공정으로 판단된다.

The aim of this study was to investigate the growth of aerobic bacteria in fresh-cut salad during short-term temperature abuse (4∼30℃temperature for 1, 2, and 3 h) for 72 h and to develop predictive models for the growth of total viable cells (TVC) based on Predictive food microbiology (PFM). The tool that was used, Pathogen Modeling program (PMP 7.0), predicts the growth of Aeromonas hydrophila (broth Culture, aerobic) at pH 5.6, NaCl 2.5%, and sodium nitrite 150 ppm for 72 h. Linear models through linear regression analysis; DMFit program were created based on the results obtained at 5, 10, 20, and 30℃ for 72 h (r2 >0.9). Secondary models for the growth rate and lag time, as a function of storage temperature, were developed using the polynomial model. The initial contamination level of fresh-cut salad was 5.6 log CFU/mL of TVC during 72 h storage, and the growth rate of TVC was shown to be 0.020∼1.083 CFU/mL/h (r2 >0.9). Also, the growth tendency of TVC was similar to that of PMP (grow rate: 0.017∼0.235 CFU/mL/h; r2=0.994∼1.000). The predicted shelf life with PMP was 24.1∼626.5 h, and the estimated shelf life of the fresh-cut salads with short-term temperature abuse was 15.6∼31.1 h. The predicted shelf life was more than two times the observed one. This result indicates a ‘fail safe’ model. It can be taken to a ludicrous extreme by adopting a model that always predicts that a pathogenic microorganism will grow even under conditions so strict as to be actually impossible.

This study was carried out to research microorganisms having the antifungal activity against ginseng Alternaria blight pathogen Alternaria panax and ginseng anthracnose pathogen Colletotrichum gloeosporioides. Eleven Bacillus strains. were isolated from Korean traditional soybean paste and Kimchi. Among the 11 isolates, DJ5, KC1, KC2 and KC4 showing antagonistic activity on the mycelial growth of A. panax and C. gloeosporioides in pairing culture were finally selected as the antagonistic microorganisms. Based on 16s rRNA sequence and phylogenetic tree analysis, they were identified as Bacillus spp.. The selected microorganisms were investigated antagonistic activity by measured leaf-segment colonization in pot test. When Bacillus sp. were injected after A. panax treatment, KC1, KC2 and KC4 showed similar effect to chemical pesticides treated control. To measure preventive effect of Bacillus sp, antagonistic microorganisms were injected and C. gloeosporioides was treated in pot. When measuring the effectiveness for the prevention of Anthracnose, All Bacillus spp. showed approximately 83~90 % degree of superior preventive effect. In general, The four Bacillus spp. isolated from Korean traditional fermented foods showed therapeutic effect of Alternaria blight and preventive effect of Anthracnose.

The aim of this study was to determine the effect of effective microorganisms (EM) on growth, yield and fruit nutrient contents of two cultivars (‘Muhanjilju’ and ‘Daetong’) of hot pepper. The number of injection of EM cultivated are 6 times from the pepper plant seedlings until harvested in both cultivars. Stem girth was highest in the treatment of Lactobacillus plantarum whereas lowest in no EM control. In ‘Muhanjilju’, the number of branches was highest (79.3) in the treatment of Bacillus subtilis whereas in ‘Daetong’ was highest (119.0) as treated with Lactobacillus plantarum. Yield of the red hot pepper fruits that sum of two varieties was highest in the treatment of Rhodopseudomonas capsulatas (53.1kg FW per 10a). Regardless of EM treatments, average yield was 8% higher in ‘Daetong’ than is ‘Muhanjilju’ (33.8kg vs 31.2kg per 10a). The incidence of antracnose was lowest by the Rhodopseudomonas capsulatas treatment, which led to the highest yield. As for the effect on fruit mineral nutrients, total N and phosphorus concentrations were highest in the treatment of Lactobacillus plantarum and Bacillus subtilis in both varieties, respectively. The highest content of total carotenoids was obtained from the treatment of Lactobacillus plantarum in both varieties.

방사성폐기물처분을 위한 부지특성평가 기술 개발을 위해 지질특성조사와 수리지질특성조사가 1997년부터 지표기반 조사, 시추공 조사, 터널조사를 포함하여 수행되었다. 특히, 2006년에는 지하처분연구시설 (KURT, KAERI Underground Research Tunnel)을 건설하여 지하 환경에서 심부지질환경에 대한 연구 뿐 만 아니라 용 질이동특성, 미생물특성, 공학적 방벽 시스템 연구 등 방사성폐기물처분을 위한 다양한 수행하고 있다. 본 연 구는 한국원자력연구원내 건설된 지하처분연구시설 주변 지역을 연구지역으로 부지특성모델 구축의 일환으로 수행되었다. 연구지역의 지질모델구축을 위해 선형구조분석, 시추공/터널 조사, 지구물리탐사를 포함한 다양 한 연구를 수행하여, 암질모델과 지질구조모델을 구축하였으며, 현장수리시험의 결과를 이용하여 암질모델과 지질구조모델을 포함한 지질모델에 입력된 요소에 대한 수리지질특성이 평가되었다.

토양 및 지하수 등의 혐기성환경에 서식하는 황산염환원박테리아의 활동으로 생성되는 맥키나와이트가 용존산소에 의해 산화 및 용해되는 특성을 관찰하였다. 오염지역에 산화지하수 유입에 의한 용존산소량 증가로 인해 안정화된 핵종들(예: 환원우라늄)이 산화 및 용해되는 상황에서 일반적으로 같이 공존하는 황화광물의 역할을 알아보고자 하였다. '디설퍼비브리오 디설프리칸스(Desulfovibrio desulfuricans)'라는 황산염환원박테리아가 만든 맥키나와이트를 '과산화수소수'와 '아질산나트륨'으로 산화시키면서 발생되는 광물 용해 현상을 약 2주 동안 관찰하였다. 산화제의 종류에 따라 시료의 광물학적 산화 및 용해 반응 특성은 달랐으나, μm 크기의 황화광물 입자들에 의한 용존산소의 소모와 그에 따른 황산염 농도의 증가로 인해 산화수가 초기에 안정화되었다. 이와 같은 결과로부터 알 수 있는 사실은, 황산염환원미생물에 의해 다량 만들어지는 황화광물이 지하수의 산소를 소모시켜 환원 환경의 교란을 예방할 뿐만 아니라 버퍼물질로써 환원/침전된 핵종들의 장기 안정화에 상당한 기여를 할 것으로 예상된다.

본 연구에서는 유용미생물로 알려진 광합성세균(Photosynthetic bacterium), 바실러스균(Bacillus subtilis), 유산균(Lactobacillus plantarum)을 분화용 시클라멘(Cyclamen persicum Mill. ‘Rose with Eye’)에 2주 간격으로 7회 관주 처리하여 생육 및 화색에 미치는 영향을 알아보았다. 그 결과를 요약하면 다음과 같았다. 생육에서는 유용미생물 처리구는 고온피해를 적게 받거나 빠르게 회복하였으며 꽃수 또한 유용미생물 처리구에서 높았다. 시클라멘의 화색도 무처리구에 비해 유용미생물 처리구의 화색이 더욱 선명한 것을 볼 수 있었다. 배양토 화학적 특성 분석 시 미생물 처리구가 무처리구와 다른 결과를 보이는 것으로 P2O5, K, Ca, Mg, Na, NO3-N 등이 시클라멘 흡수 시 미생물제 관주처리가 영향을 준 것으로 판단되었다. 그러나 미생물의 종류별로 다소 다른 차이를 보였으며 농도 처리구에 따라 식물체 부위별 효과가 달라 적합한 미생물 종류와 농도를 찾는 실험이 계속되어야 할 것으로 판단되었다. 또한 여러 방법으로 다양한 화훼류에도 접목할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 미국 수수 수집종의 작물학적 특성 및 생리활성을 검정하기 위하여 수행되었다. 대부분의 미국 수수 수집종은 200 cm 이상의 큰 초장을 보였으며, 간경 또한 2cm 이상의 값을 나타냈다. 수수 수집종 중에서는 Sweet-N-Sterile(#4)이 가장 우량한 수수의 생장 특성을 보였다. 수수의 DPPH를 이용한 활성 검정 결과, Premium stock(#1), Early Sumac(#7), SS Silage(#9), WGF Grain Sorghum(#11) 4개의 수집종에서 기존의 항산화제인 α-tocopherol과 BHA와 비슷한 활성을 보였고 BHT보다는 높은 활성을 보였다. 항미생물 실험결과 BMR Gold I(#3)이 가장 높은 활성을 나타냈으며, 특히 Escherichia coli에서 125 μg/ml으로 높은 활성수치를 나타냈다.

We isolated and characterized novel duck feather-degrading bacteria producing keratinase. Twelve strains were isolated from soil and faces at poultry farm, and decayed feathers. They were identified as Bacillus methylotrophicus, Pseudomonas geniculata, Pseudomonas hibiscicola, Exiquobacterium profundum, Bacillus pumilus, Bacillus amyloliquefaciens, Chryseobacterium indologenes, Bacillus thuringiensis, Thermomonas koreensis, respectively, by phenotypic characters and 16S rRNA gene analysis. Generally, the level of keratinase production was not proportional to feather degradation rate. The highest keratinolytic activity was observed in the culture inoculated with Chryseobacterium indologenes D27. Although all strains did not degrade human hair, strains tested effectively degraded chicken feather(53.8-91.4%), wool(40.4-93.0%) and human nail (51.0-82.9%). These results suggest that strains isolated could be not only used to improve the nutritional value of recalcitrant feather waste but also is a potential candidate for biotechnological processes of keratin hydrolysis.

This study was carried out to investigate the physiochemical and microbiological changes of dandelion during fermentation. Thirty and fifty percentage raw sugar groups (SFE30 and SFE50) were introduced into dandelions and fermented for 120 days at 15-20℃. This study was conducted to investigate the utilization of sucrose on lactic acid bacteria from dandelions and their effect on the pH, titratable acidity, microorganism and formation of organic acids in dandelions during fermentation. The number of lactic acid bacteria increased remarkably up to 15 days of fermentation and then decreased rapidly thereafter. The maximum number of lactic acid bacteria, 7.9 log CFU/mL was reached at pH 4.17 and the pH of dandelion showed a slight decrease during fermentation and decreased steadily up to 90 days to reach an optimum pH of 4.0. The titratable acidity of dandelions fermented increased during fermentation. The concentration of organic acid, amino acid and free sugar in SFE30 was higher than both SFE50 and DWE. The results of dandelions fermented were remarkably retarded in the 50% raw sugar group compared to the 30% raw sugar group.

With the rapid growth of fresh-cut produce market, the South Korean fresh-cut industry is facing the challenge of ensuring food safety. As the estimation of the microbial numbers in fresh-cut produce processing lines (tools, and equipment) using the conventional microbiological techniques takes days, so there is a need for faster and easier monitoring methods. This study was conducted to investigate the use of ATP bioluminescence assay to measure the degree of microbial contamination from three actual fresh-cut processing lines. The samples collected from frech-cut vegetables, and fresh-cut fruits processing plants were tested for the estimation of the bacterial number, using the ATP bioluminescence and microbiological methods. The result of former was transferred to log RLU/100 cm2, and that of the latter was transferred to log CFU/100 cm2. A positive linear correlation between the ATP bioluminescence assay value and aerobic-plate count was found for fresh-cut processing lines, with a correlation coefficient of 0.8772 (n=50). The results of this study indicate that ATP bioluminescence assay can be used to monitor microbial contamination in fresh-cut produce processing plants, and can help improve the hygiene therein.

최근 수자원 내에서 미량오염물질이 번번히 발견되고 있고(Lee, 2012) 이중 항생제 내성도 하나의 미량 오염물질로 간주 될 수 있다. 수자원내 항생제 내성 유전자는 환경 내 항생제 내성균의 증가를 일으켜 궁극적으로 병원균 내의 항생제 내성균의 증가를 초래할 수 있다(Kim et al., 2010). 소독은 병원성 미생물 및 잠재적 위해성을 가진 미생물을 불활성화 시키기 위한 공정이며, 수처리 공정에서 소독방법은 염소소독, 오존, UV 또는 전자빔이 선택되어 왔다(Gehr et al., 2003). 본 연구에서는 강력한 산화 기법중의 하나인 오존 소독과 전통적 기법인 염소소독을 비교하는데 목적이 있다.

최근 기후변화에 따른 도시내 홍수가 증가하면서, 빗물관리에 대한 관심이 증가하고 있다.빗물 저장 시설은 이러한 관점에서 향후 새로운 시각의 방재시설로 각광을 받을 가능성이 있다. 그러나 빗물 저장시설의 급수원의 하나로서의 수질에 대한 국내연구는 상대적으로 적은 편이다. 본 연구에서는 초기우수가 배제된 지붕빗물을 소독원을 주입했을때와 주입하지 않을 때의 수질성상변화를 연구하였다. 성상변화를 추적하기 위하여 COD, T-N, T-P, 장내미생물, 일반미생물의 변화를 염소 주입별로 분석하였다. 염소 주입별로 COD는 74%, T-N 23%, T-P 92% 저감을 확인하였으며 장내 미생물 및 일반 미생물은 염소 주입 후 4일 이내에 완전 사멸한 것으로 확인하였다.