초록 ▼

4. 연구결과
가. 토양시료의 이화학적 특성
1) 강원 정선이 pH 8.5로 가장 높고, 충북 충주가 pH 5.9, 전북 장수가 pH 5.7, 충남 천안이 pH 5.1, 전남 고흥이 pH 4.7, 전남 함평이 pH 4.6으로 분석되어 전반적으로 산성이 다소 높은 것으로 확인됨
2) 강원 정선이 0.264 ds/m으로 전기전도도가 가장 높았으며 다음으로는 전남 고흥이 0.208 ds/m, 전남 함평이 0.172 ds/m 등의 순으로 분석됨
3) 탄질비는 강원 정선이 28.60으로 가장 높았으며, 전남 고흥 7.3

4. 연구결과
가. 토양시료의 이화학적 특성
1) 강원 정선이 pH 8.5로 가장 높고, 충북 충주가 pH 5.9, 전북 장수가 pH 5.7, 충남 천안이 pH 5.1, 전남 고흥이 pH 4.7, 전남 함평이 pH 4.6으로 분석되어 전반적으로 산성이 다소 높은 것으로 확인됨
2) 강원 정선이 0.264 ds/m으로 전기전도도가 가장 높았으며 다음으로는 전남 고흥이 0.208 ds/m, 전남 함평이 0.172 ds/m 등의 순으로 분석됨
3) 탄질비는 강원 정선이 28.60으로 가장 높았으며, 전남 고흥 7.30, 충남 천안 5.50, 전북 장수 5.10, 전남 함평 4.70, 충북 충주 3.90 순으로 나타남
4) 충남 천안 지점은 주로 사질 양토이고, 충북 충주 지점은 미사질 양토, 강원 정선은 사질 양토, 전남 고흥은 양토, 함평은 사질 양토 그리고 전북 장수는 양질 사토로 주로 구성됨

나. 지역별 원핵생물 및 균류의 유전적 종 다양성 정보
1) NGS 시퀀싱을 통해 시료별 종 수준의 계통형은 원핵생물의 경우 2,118종에서 5,452종, 균류의 경우 398종에서 948종으로 다양하게 나타남
2) 토양시료별 상위 우점 속은 원핵생물의 경우 Bacillus 속을 포함한 28 속의 대표되는 taxa가 6 개 지역의 토양에서 확인되었으며, 균류의 경우 Eukarya_uc_s, Fungi_uc_s 등이 상위 우점속으로 나타남
3) 유산균 속의 분포는 함평 토양에서 Weissela가 0.0348 %로 가장 높고, 장수의 토양은 Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus 3 속이 존재하는 것으로 분석되었으며 이외 지역에서도 유산균 속이 낮은 비율로 존재하는 것이 확인이 됨

다. 서식환경과 미생물군집 간의 상관관계
1) 원핵생물의 군집 구성과 가장 높은 관련이 있는 환경 인자는 pH, silt와 clay인 것으로 확인됨
2) 균류의 군집 구성에 전체적으로 주요 영향을 미치는 대표적인 인자는 확인되지 않았으며, 토양시료의 균류 군집구성에 미치는 인자는 지역별로 다르게 나타남

라. 신종/미기록종 후보 8종 발굴 및 배양체 12주 확보
1) 신종 후보는 유산균인 Erwinia sp. JBJ2028와 Serratia sp. JNP2015 그리고 미기록종 후보는 Pseudomonas 속의 6종을 확보
2) 배양체는 자원관에 소장되지 않았거나 수가 적은 속들로 확보
3) 신종 후보 균주에 대한 특성분석 결과 신종임을 확인함
4) 신종 후보 균주에 대한 유전체 분석을 수행하여 근연종과의 비교를 통해 신종임을 확인함

마. 기능성 미생물 특성분석 및 발굴
1) 항염 미생물의 활성 물질군 탐색 및 검증
- 1차년도 사업에서 확인된 항염 활성이 탁월한 미생물 JNP10011의 활성물질군이 수용성이며, 세포 추출물의 농도에 따라 억제 효율이 증가함을 확인함
2) 유산균 특성 분석
- 1차년도 사업에서 확보된 토양에서 분리한 유산균 4종의 미백활성 및 주름 억제활성 분석결과 신종 Lactobacillus terrae CNC10005의 경우 멜라닌 생성 물질이 약 45% 억제되고, 주름생성인자가 약 38% 억제되는 것이 확인됨
3) 항산화, 항염 미생물 발굴
- 당해 연도 사업에서 분리된 원핵생물 중 항산화 활성이 높은 41주 그리고 항염 활성이 높은16주를 발굴함

(출처 : 요약문 6p)

Abstract ▼

Countries around the world are aware that conservation of biodiversity should be linked to sustainable use of biological resources. This means that exploration and conservation of biodiversity can play a very important role in strengthening the competitiveness of national biological resources and se

Countries around the world are aware that conservation of biodiversity should be linked to sustainable use of biological resources. This means that exploration and conservation of biodiversity can play a very important role in strengthening the competitiveness of national biological resources and securing biological sovereignty. Microorganisms among diverse biological resources are now widely used as key materials in the biotechnology industry, and there is infinite potential value as a key material for future high value-added new industries. Therefore, the advanced countries of the world have been actively pursuing researches for systematically searching, securing and utilizing microorganisms for a long time.

Therefore, the discovery and preservation of microbial diversity should be pursued under the concept of securing microbial resources. By 2017, the National Institute of Biological Resources had been discovered and secured 13,055 strais of microorganisms, discover more than 1,500 strains of microorganisms each year and make efforts to find and conserve Korean microbial diversity. However, prokaryotes that are mostly positive or incapable of culturing have diversified compositions of species that live in different environments, and are more difficult to secure and excavate species diversity information that can not be ascertained with the naked eye than anything else There is. Therefore, it is very important to select a systematic approach and research technology from the viewpoint of securing the microbial resources of the country, to discover enormous microbial resources.

In this study, we analyzed the communites information on the diversity of prokaryotic and fungi species and to examine the habitat characteristics of prokaryotic organisms in each region and the characteristics of the format centered on fermented microorganisms, in areas of soil where traditionally fermented foods have developed. Characteristics were analyzed for anti-dementia, anti-inflammation and whitening of strains isolated from soil samples for the isolation of functional strains.

(출처 : Abstract 16p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 참여 연구진 ... 3
• 요약문 ... 5
• 목차 ... 9
• 표목차 ... 13
• 그림목차 ... 14
• Abstract ... 16
• I. 서론 ... 17
• II. 연구방법 ... 20
• 1. 토양시료 채취 ... 20
• 가. 조사 지역 ... 20
• 나. 시료 채취 ... 22
• 2. 입도 및 이화학성 분석 ... 22
• 3. NGS를 이용한 미생물 군집 분석 ... 22
• 가. 토양 genomic DNA 주줄 ... 22
• 나. 원핵생물 군집분석 ... 23
• 다. 균류 군집분석 ... 24
• 라. 미생물 군집 다양성과 환경 인자 간의 상관관계 분석 ... 25
• 4. 원핵생물 분리 및 특성 분석 ... 25
• 가. 균주 배양 및분리 ... 25
• 나. 균주 동정 ... 27
• 다. 신종/미기록종 후보의 기준 ... 28
• 라. 신종 후보의 특성 분석 ... 28
• 마. NGS를 이용한 전체 유전체 분석 ... 30
• 5. 항염 미생물의 활성 물질군 탐색 ... 31
• 가. 대상 균주 ... 31
• 나. 균주 추출물의 용매 분획 및 단백질 추출 ... 31
• 다. Nitric oxide 생성 저해능 즉정 ... 32
• 라. Cytokine 억제율 측정 ... 32
• 마. iNOS 억제율 측정 ... 33
• 6. 유산균 특성 분석 ... 33
• 가. 대상 균주 ... 33
• 나. 균주 배양액 및 추출물 추출조건 ... 33
• 다. Tyrosinase 억제 활성 즉정 ... 34
• 라. Matrix Metallo Protinase 억제 활성 즉정 ... 34
• 7. 기능성 미생물 발굴 ... 35
• 가. 대상 균주 ... 35
• 나. 균주 추출물 추출조건 ... 35
• 다. 항산화 활성 측정 ... 35
• 라. Nitric oxide 생성 저해능 측정 ... 35
• III. 연구결과 ... 37
• 1. 조사지점 특성 ... 37
• 2. 토양시료의 입도 및 이화학적 특성 ... 37
• 가. 토양시료의 입도 특성 ... 37
• 나. 토양시료의 산도 (pH) 특성 ... 38
• 다. 토양시료의 전기전도도 (EC) 특성 ... 39
• 라. 토양시료의 탄질비 (C/N ratio) 특성 ... 40
• 마. 토양시료의 온도 특성 ... 40
• 3. 토양시료의 원핵생물 군집 특성 ... 41
• 가. 원핵생물의 종(種) 풍부도와 다양성 ... 41
• 나. 토양시료 간의 원핵생물 군집 비교 ... 43
• 4. 토양시료의 균류 군집 특성 ... 51
• 가. 균류의 종(種) 풍부도와 다양성 ... 51
• 나. 토양시료 간의 원핵생물 군집 비교 ... 53
• 5. 원핵생물 분리 및 특성 ... 60
• 가. 균주 분리 및 동정 ... 60
• 나. 신종 /미기록종 후보 균주 발굴 ... 74
• 다. 신종 후보 균주의 특성 ... 75
• 라. 신종 후보 균주의 전체 유전체 특성 ... 84
• 6. 항염 미생물의 활성 물질 특성 ... 94
• 가. 항염 미생물의 물질군별 Nitric oxide 생성 저해 활성 ... 94
• 나. 항염 미생물의 Nitric oxide, cytokine, iNOS 억제율 ... 95
• 7. 유산균의 미백 및 항노화 활성 특성 ... 97
• 가. Tyrosinase 억제 활성 ... 97
• 나. Matrix Metallo Protinase 억제 활성 ... 99
• 8. 기능성 미생물 발굴 및 특성 ... 100
• 가. 항산화 미생물 발굴 ... 100
• 나. Nitric oxide 생성 저해 미생 물 발굴 ... 102
• IV. 고찰 ... 104
• 1. 연구 목적 및 범위 ... 104
• 2. 토양시료의 미생물 군집 특성 ... 104
• 3. 원핵생물 분리 및 특성 ... 105
• 4. 기능성 미생물 발굴 ... 105
• V. 결론 ... 107
• 1. 토양 환경의 입도 및 이화학적 특성 ... 107
• 2. 유전자 수준의 미생물 군집 특성 ... 107
• 가. 지역별 미생물 군집 특성 ... 107
• 나. 계통분류학적 정보에 기초한 군집 특성 ... 108
• 다. 서식환경과 미생물군집 간의 상관관계 ... 108
• 3. 원핵생물 분리 및 특성 ... 108
• 가. 균주 분리 ... 108
• 나. 신종/미기록종 후보 균주 ... 109
• 다. 신종 후보 균주의 특성 ... 109
• 라. 신종 후보 균주의 유전체 특성 ... 111
• 4. 기능성 미생물 특성 및 발굴 ... 111
• 가. 항염 미생물의 활성 물질 특성 ... 111
• 나. 유산균의 미백 및 항노화 활성 특성 ... 111
• 다. 기능성 미생물 발굴 및 특성 ... 112
• VI. 참고문헌 ... 113
• 부록 1. 조사지역 현장사진 ... 117
• 부록 2. 토양 입도 및 이화학성 분석결과 ... 119
• 부록 3. 토양시료별 원핵생물 속 수준 군집구성 ... 121
• 부록 4. 토양시료별 원핵생물 종 수준 군집구성 ... 127
• 부록 5. 토양시료별 균류 속 수준 군집구성 ... 133
• 부록 6. 토양시료별 균류 종 수준 군집구성 ... 139
• 부록 7. 배양체 배양조건 및 염기서열 정보 ... 145
• 부록 8. 미생물 추출물의 항산화 활성 ... 157
• 부록 9. 미생물 추출물의 nitric oxide 생성 저해 활성 ... 160
• 끝페이지 ... 163