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자료명/저자사항
황사 등 바이오에어로졸 중 미생물의 환경영향 및 관리방안 마련. 2 [전자자료] / 국립환경과학원 인기도
발행사항
인천 : 국립환경과학원, 2016
청구기호
전자형태로만 열람가능함
자료실
전자자료
내용구분
연구자료 : 통계
형태사항
1 온라인 자료 : PDF
출처
외부기관 원문
총서사항
NIER-SP ; 2016-147
면수
110
제어번호
MONO1201768441
주기사항
연구기관: 동국대학교 산학협력단
연구책임자: 서태근
원문

목차보기더보기

표제지

목차

요약문 3

Ⅰ. 서론 17

제1장 연구의 배경 및 필요성 17

제2장 연구의 목적 23

제3장 연구 추진체계 24

Ⅱ. 연구내용 및 방법 26

제1장 바이오에어로졸 내 미생물 채취방법 26

제2장 바이오에어로졸 내 조사 대상 미생물 목록 검토 및 선정 26

제3장 서울, 경기지역 황사 및 미세먼지 농도에 따른 모니터링 28

제4장 차세대 염기서열 분석법(NGS)에 의한 황사 및 미세먼지 분석 28

제5장 다중염기서열 동정법(MLST)에 의한 황사 내 미생물 군집 평가 30

제6장 황사 발원지에 따른 미생물 분포 특성 연구 30

Ⅲ. 연구결과 및 고찰 32

제1장 바이오에어로졸 내 미생물 채취 및 분석 체계 마련 연구 32

1. 충돌법 (Impaction) 32

2. 세정법 (impingement) 33

3. 필터법 (filteration) 33

제2장 황사 등 바이오에어로졸 내 조사 대상 미생물 목록 업데이트 35

제3장 황사 및 비황사 기간의 지역별 바이오에어로졸 모니터링 38

1. 황사 및 비황사 기간의 바이오에어로졸 내 시료 채취 및 분석 38

가. 2016년 경기지역 황사 시료 분석 38

나. 2016년 서울지역 황사 시료 분석 57

다. 2015/2016년 서울지역 비황사 미세먼지 시료 분석 69

라. 2015/2016년 경기지역 비황사 미세먼지 시료 분석 77

2. 최신 분자생물학적 기법 NGS를 활용한 미생물 군집 분석 연구 85

가. NGS 분석과정 85

나. Genomic DNA 추출 86

다. 16S rRNA 유전자 부위의 PCR을 위한 primer 선택 87

라. NGS 분석을 위한 Adaptor 및 MID sequence 선정 89

마. NGS 결과 분석 91

3. 황사의 발원지 및 유입경로에 따른 미생물 군집 변화 92

4. 배양 미생물을 이용한 MLST 분석 95

가. 황사 및 비황사 기간 샘플링 95

나. 황사/비황사 기간 시료의 미생물 수 측정 97

다. 황사/비황사 기간 배양 미생물 군집분석 99

라. 조사 대상 미생물 리스트 작성 101

마. 황사/비황사 기간 조사 대상 미생물 스크리닝 101

바. MLST 방법을 이용한 조사 대상 미생물의 유전자 분석 103

Ⅳ. 결론 105

Ⅴ. 기대성과(활용방안) 및 향후계획 107

Ⅵ. 참고문헌 108

Table 1-1. 가을 겨울철 황사일수 현황 18

Table 1-2. 〈천식〉 월별 진료인원 (2010년-2014년) 21

Table 2-1. PATRIC에서 제공하는 조사 대상 미생물 속 26

Table 2-2. VFDB 조사 대상 미생물 목록 27

Table 3-1. 채취 기법 간 비교를 수행한 기존 연구 사례 34

Table 3-2. 조사대상 미생물 35

Table 3-3. 2016년 경기지역 황사 (3월, 4월, 5월) 시료 리스트 38

Table 3-4. 2016년 서울지역 황사 (3월, 4월) 시료 리스트 38

Table 3-5/Table 3-7. DNA 추출방법 86

Table 3-6/Table 3-8. NGS를 위한 PCR에 사용된 프라이머 서열 정보 89

Table 3-7/Table 3-9. PCR 조건 89

Table 3-8/Table 3-10. 본 연구에 사용된 NGS 프라이머 세트 90

Table 3-9/Table 3-11. NGS 분석을 위한 PCR 조건 91

Table 3-10/Table 3-12. 2016년 황사/비황사 기간 임팩터를 이용한 샘플링 (경기 지역) 96

Table 3-11/Table 3-13. 2016년 황사/비황사 기간 임팩터를 이용한 샘플링 (서울 지역) 97

Table 3-12/Table 3-14. 2016년 황사/비황사 콜로니 측정 (경기지역) 97

Table 3-13/Table 3-15. 2016년 황사/비황사 콜로니 측정 (서울지역) 98

Table 3-14/Table 3-16. 미생물 동정에 사용된 16S rRNA 유전자에 대한 primer 서열 99

Table 3-15/Table 3-17. 새롭게 추가될 조사 대상 미생물 목록 101

Table 3-16/Table 3-18. 조사 대상 미생물 분석 목록 102

Table 3-17/Table 3-19. 2016년 비황사 기간 검출된 B. cereus 그룹 균주의 MLST 분석 결과 104

Table 3-18/Table 3-20. 2016년 황사 기간 검출된 B. cereus 그룹 균주의 MLST 분석 결과 104

Fig. 1-1. 서울 기준 연별 황사관측일수 18

Fig. 1-2. 미세먼지 상대적 크기 및 서울의 미세먼지 19

Fig. 1-3. 황사 먼지농도 그래프 (PM10) 20

Fig. 1-4. 〈천식〉 월별 평균 진료인원 (2010~2014년 평균) 21

Fig. 1-5. 배양 방법과 비배양 방법을 이용한 황사 내 미생물 군집 검출 22

Fig. 1-6. 미생물 임펙터 23

Fig. 1-7. 대용량 샘플러 23

Fig. 1-8. 임핀저 장비 23

Fig. 2-1. 본 연구의 추진체계 25

Fig. 2-2. Pyrosequencing을 이용한 미생물 군집 분석 29

Fig. 2-3. 황사 발원지의 유입 궤적 31

Fig. 3-1. 충돌법을 이용한 미생물 채취 예 32

Fig. 3-2. 경기지역 시간 당 미세먼지 평균 농도 (2016년 3월 5일~10일) 39

Fig. 3-3. 경기지역 시간 당 미세먼지 평균 농도 (2016년 4월 12일~19일) 39

Fig. 3-4. 경기지역 시간 당 미세먼지 평균 농도 (4월 22일~25일) 40

Fig. 3-5. 경기지역 시간 당 미세먼지 평균 농도 (5월 7일~9일) 40

Fig. 3-6. 경기지역 3월 rarefaction 그래프 (2016년 3월 5일~10일) 41

Fig. 3-7. 경기지역 황사 전 phylum 수준 군집 분석 (2016년 3월 5일) 41

Fig. 3-8. 경기지역 황사 전 Genus 수준 군집 분석 (2016년 3월 5일) 42

Fig. 3-9. 경기지역 황사 기간 phylum 수준 군집 분석 (2016년 3월 6일~8일) 42

Fig. 3-10. 경기지역 황사 기간 Genus 수준 군집 분석(2016년 3월 6일~8일) 43

Fig. 3-11. 경기지역 황사 후 phylum 수준 군집 분석 (2016년 3월 10일) 43

Fig. 3-12. 경기지역 황사 후 Genus 수준 군집 분석 (2016년 3월 10일) 44

Fig. 3-13. 2016년 경기 지역 PCoA 분석 (3월) 44

Fig. 3-14. 2016년 경기지역 3월 황사 시료의 다양성 지수 분석 (3월) 45

Fig. 3-15. 경기지역 4월 rarefaction 그래프 (2016년 4월 12일~19일) 45

Fig. 3-16. 경기지역 phylum 수준 군집 분석 (2016년 4월 12일~17일) 46

Fig. 3-17. 경기지역 Genus 수준 분석 (2016년 4월 12일~17일) 46

Fig. 3-18. 경기지역 황사 후 phylum 수준 군집 분석 (2016년 4월 18일, 19일) 47

Fig. 3-19. 경기지역 황사 후 Genus 수준 군집 분석 (2016년 4월 18일, 19일) 47

Fig. 3-20. 2016년 경기지역 황사 시료의 PCoA 분석 (4월) 48

Fig. 3-21. 2016년 경기지역 4월 황사 시료의 다양성 지수 분석 (4월) 48

Fig. 3-22. 경기지역 4월 rarefaction 그래프 (2016년 4월 22일~26일) 49

Fig. 3-23. 경기지역 황사 전 시료의 phylum 수준 군집 분석 (2016년 4월 22일) 49

Fig. 3-24. 경기지역 황사 전 Genus 수준 분석 (2016년 4월 22일) 50

Fig. 3-25. 경기지역 phylum 수준 군집 분석 (2016년 4월 23일~25일) 50

Fig. 3-26. 경기지역 황사 기간 Genus 수준 군집 분석 (2016년 4월 23일~25일) 51

Fig. 3-27. 경기지역 황사 후 phylum 수준 군집 분석 (2016년 4월 26일) 51

Fig. 3-28. 경기지역 황사 후 Genus 수준 군집 분석 (2016년 4월 26일) 52

Fig. 3-29. 2016년 경기지역 황사 기간 시료의 PCoA 분석 (4월) 52

Fig. 3-30. 2016년 경기지역 4월 황사 시료의 다양성 지수 분석 (4월) 53

Fig. 3-31. 경기지역 5월 rarefaction 그래프 (2016년 5월 7일~9일) 53

Fig. 3-32. 경기지역 황사 시료의 phylum 수준 군집 분석 (2016년 5월 7일~8일) 54

Fig. 3-33. 경기지역 황사 시료의 Genus 수준 군집 분석 (2016년 5월 7일~8일) 54

Fig. 3-34. 경기지역 황사 후 시료의 phylum 수준 군집 분석 (2016년 5월 9일) 55

Fig. 3-35. 경기지역 황사 후 시료의 Genus 수준 군집 분석 (2016년 5월 9일) 55

Fig. 3-36. 2016년 경기지역 황사 기간 시료의 PCoA 분석 (5월) 56

Fig. 3-37. 2016년 경기지역 5월 황사 시료의 다양성 지수 분석 (5월) 56

Fig. 3-38. 서울지역 3월 rarefaction 그래프 (2016년 3월 5일~9일) 57

Fig. 3-39. 서울지역 황사 전 phylum 수준 군집 분석 (2016년 3월 5일) 57

Fig. 3-40. 서울지역 황사 전 Genus 수준 군집 분석 (2016년 3월 5일) 58

Fig. 3-41. 경기지역 황사 기간 phylum 수준 군집 분석 (2016년 3월 6일~8일) 58

Fig. 3-42. 서울지역 황사 기간 Genus 수준 군집 분석 (2016년 3월 6일~8일) 59

Fig. 3-43. 서울지역 황사 후 phylum 수준 군집 분석 (2016년 3월 9일) 59

Fig. 3-44. 서울지역 황사 후 Genus 수준 군집 분석 (2016년 3월 9일) 60

Fig. 3-45. 2016년 서울지역 황사 기간 시료의 PCoA 분석 (3월) 60

Fig. 3-46. 2016년 서울지역 황사 시료의 다양성 지수 분석 (3월) 61

Fig. 3-47. 서울지역 4월 rarefaction 그래프 (4월 12일~14일) 61

Fig. 3-48. 서울지역 황사 기간 phylum 수준 군집 분석 (4월 12일, 13일) 62

Fig. 3-49. 서울지역 황사 기간 Genus 수준 군집 분석 (4월 12일, 13일) 62

Fig. 3-50. 서울지역 황사 후 phylum 수준 군집 분석 (4월 14일) 63

Fig. 3-51. 서울지역 황사 후 Genus 수준 군집 분석 (4월 14일) 63

Fig. 3-52. 서울지역 황사 기간 시료의 PCoA 분석 (4월) 64

Fig. 3-53. 2016년 서울지역 황사 시료의 다양성 지수 분석 (4월) 64

Fig. 3-54. 서울지역 4월 rarefaction 그래프 (4월 22일~24일) 65

Fig. 3-55. 서울지역 황사 전 phylum 수준 군집 분석 (4월 22일) 65

Fig. 3-56. 서울지역 황사 전 Genus 수준 군집 분석 (4월 22일) 66

Fig. 3-57. 서울지역 황사 기간 phylum 수준 군집 분석 (4월 23일, 24일) 66

Fig. 3-58. 서울지역 황사 기간 Genus 수준 군집 분석 (4월 23일, 24일) 67

Fig. 3-59. 서울지역 황사 기간 시료의 PCoA 분석 (4월) 68

Fig. 3-60. 2016년 서울지역 황사 시료의 다양성 지수 분석 (4월) 68

Fig. 3-61. 서울지역 비황사 미세먼지 시료의 rarefaction 그래프 (2015년 12월/2016년 1월,2월) 69

Fig. 3-62. 서울지역 미세먼지 보통/좋음 Genus 수준 군집 분석 (2015년 12월/2016년 1월, 2월) 70

Fig. 3-63. 서울지역 미세먼지 나쁨 Genus 수준 군집 분석 (2015년 12월/2016년 1월, 2월) 70

Fig. 3-64. 서울지역 비황사 미세먼지 시료의 rarefaction 그래프 (2015년 11월) 71

Fig. 3-65. 서울지역 미세먼지 보통/좋음 Genus 수준 군집 분석 71

Fig. 3-66. 서울지역 미세먼지 나쁨 Genus 수준 군집분석 (2015년 11월) 72

Fig. 3-67. 서울지역 비황사 미세먼지 시료의 rarefaction 그래프 (2016년 3월) 72

Fig. 3-68. 서울지역 미세먼지 보통 Genus 수준 군집분석 (2016년 3월) 73

Fig. 3-69. 서울지역 미세먼지 나쁨 Genus 군집 분석 (2016년 3월) 73

Fig. 3-70. 서울지역 비황사 미세먼지 시료의 rarefaction 그래프 (2016년 4월) 74

Fig. 3-71. 서울지역 미세먼지 보통 Genus 수준 군집분석 (2016년 4월) 74

Fig. 3-72. 서울지역 미세먼지 나쁨 시료 Genus 수준 분석 (2016년 4월) 75

Fig. 3-73. 서울지역 비황사 미세먼지 시료의 rarefaction 그래프 (2016년 5월) 75

Fig. 3-74. 서울지역 미세먼지 보통 Genus 수준 군집분석 (2016년 5월) 76

Fig. 3-75. 서울지역 미세먼지 나쁨 Genus 수준 군집분석 (2016년 5월) 76

Fig. 3-76. 경기지역 비황사 미세먼지 시료의 rarefaction 그래프 (2015년 12월/2016년 1월, 2월) 77

Fig. 3-77. 경기지역 미세먼지 보통/좋음 Genus 수준 군집분석 (2015년 12월/ 2016년 1월, 2월) 78

Fig. 3-78. 경기지역 미세먼지 나쁨 Genus 수준 군집 분석 (2015년 12월/2016년 1월, 2월) 78

Fig. 3-79. 경기지역 비황사 미세먼지 시료의 rarefaction 그래프 (2015년 11월/12월) 79

Fig. 3-80. 경기지역 미세먼지 보통 Genus 수준 군집분석 (2015년 11월/ 12월) 79

Fig. 3-81. 경기지역 미세먼지 나쁨 Genus 수준 군집 분석 (2015년 11월) 80

Fig. 3-82. 경기지역 비황사 미세먼지 시료의 rarefaction 그래프 (2016년 1월) 80

Fig. 3-83. 경기지역 미세먼지 보통 Genus 수준 군집분석 (2016년 1월) 81

Fig. 3-84. 경기지역 미세먼지 나쁨 Genus 수준 군집 분석 (2016년 1월) 81

Fig. 3-85. 경기지역 비황사 미세먼지 시료의 rarefaction 그래프 (2016년 3월, 4월) 82

Fig. 3-86. 경기지역 미세먼지 보통 Genus 수준 군집분석 (2016년 3월, 4월) 82

Fig. 3-87. 경기지역 미세먼지 나쁨 Genus 수준 군집 분석 (2016년 3월, 4월) 83

Fig. 3-88. 경기지역 비황사 미세먼지 시료의 rarefaction 그래프 (2016년 5월, 6월) 83

Fig. 3-89. 경기지역 미세먼지 보통 Genus 수준 군집분석 (2016년 5월, 6월) 84

Fig. 3-90. 경기지역 미세먼지 나쁨 Genus 수준 군집 분석 (2016년 5월, 6월) 84

Fig. 3-91. NGS 분석 과정 85

Fig. 3-92. DNA kit를 이용한 추출방법 86

Fig. 3-93. E.coli 16S rRNA 유전자의 Hypervariable region 87

Fig. 3-94. V3-V4부위의 amplification bias 88

Fig. 3-95. 각 부위의 정확성 88

Fig. 3-96. RDP database를 이용한 16S rRNA 유전자 서열 88

Fig. 3-97. 제작한 프라이머 전기 영동 결과 89

Fig. 3-98. NGS 분석에 사용된 프라이머 및 MID 서열 모식도 90

Fig. 3-99. NGS 데이터 분석 모식도 91

Fig. 3-100. RDP pipeline의 NGS 데이터 분석 과정 92

Fig. 3-101. 2016년 국내 유입된 황사의 역궤적 분석 93

Fig. 3-102. 2016년 황사 기간의 발원지, 유입경로에 따른 계통수 분석 94

Fig. 3-103. 2016년 황사 기간의 유입 경로에 따른 미생물 군집 분석 94

Fig. 3-104. 2016년 황사 기간의 발원지에 따른 미생물 군집 분석 95

Fig. 3-105. 2016년 황사/비황사 기간 배양 미생물 CFU 분석 98

Fig. 3-106. 2016년 비황사 기간 동정 된 미생물의 Genus 분석 100

Fig. 3-107. 2016년 황사 기간 동정 된 미생물의 Genus 분석 100

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