본 연구에서는 다상분류학적 분석을 기반으로 토양 미생물 자원을 분리 및 동정하였다. 토양에서 분리된 세균에 대해 방사선 내성을 평가하고 방사선 내성에 관여하는 유전자를 유전체 분석을 통해 확인하였다. 또한, 토양에서 효모를 분리하고, 유전자 염기서열 분석을 기반으로 한 계통발생학적 및 형태학적 분류 분석을 통하여 신종 효모임을 확인하였다. 더 나아가, 분리된 방사선 내성균 Deinococcus acctinosclerus BM2T의 항염증 효과를 RAW 264.7 세포주를 이용하여 평가하였다.
국내 토양으로부터 세 개의 세균 균주 172606-1T, BT10T, MA1T 가 분리되었다. 16S rRNA 유전자 염기서열을 기반으로 한 계통발생학적 분석 결과, 균주 172606-1T는 Cytophagaceae 과 (Cytophagales 목, Cytophagia 강, Bacteroidota 문) 내에 속하며, Rhodocytopaga 속 Rhodocytopaga aerolata 5416T-29T 균주와 93.8 %의 16S rRNA 유전자 서열 유사성을 나타내었다. 게놈 분석결과 게놈 서열의 길이가 8,983,451 bp로 나타났다. 최적 성장 조건은 NaCl 농도 0 %, 배양 온도 25 ℃, pH 7.0 이다. 주요 지방산은 iso-C15:0 및 C16:1 ω5c 이었다. 주요 퀴논은 MK-7이며, 주요 극성 지질은 phosphatidylethanolamine 이었다.
균주 BT10T 는 16S rRNA 유전자 염기서열을 기반으로 한 계통발생학적 분석 결과 Nibribacter 속에 속하며, Nibribacter koreensis GSR 3061T (96.5%, 16S rRNA 염기서열 유사도), Rufibacter glacialis MDT1-10-3T (95.7%), Rufibacter quisquiliarum CAI-18bT (95.1%), Rufibacter quisquiliarum CAI-18bT (94.9 %) 와 근연관계를 나타내었다. 균주 BT10T 의 게놈 서열의 길이는 4,374,810 bp 으로 나타났다. 주요 지방산으로 iso-C15:0 and summed feature 4 (anteiso-C17:1 B / iso-C17:1 I)을 가지며, 주요 퀴논은 MK-7 이었다. 또한, 주요 극성 지질로 phosphatidylethanolamine을 가진다.
16S rRNA 유전자 염기서열을 기반으로 한 계통발생학적 분석 결과, 균주 MA1T가 Larkinella 속에 속하며, 근연종으로는 "Larkinella punicea" (97.5 %, 16S rRNA 염기서열 유사도), Larkinella rosea 15J16-1T3AT (96.5 %), Larkinella knui 15J6-3T6T (96.2 %)가 있다. 화학분류 분석 결과, 균주 MA1T 의 주요 극성 지질로 phosphatidylethanolamine을 가지며, 주요 퀴논은 MK-7 이었다. 균주 MA1T의 주요 지방산은 C16:1 ω5c, iso C15:0, C17:0 iso 3OH, summed feature 3(C16:1 ω6c 및/또는 C15:0 iso 2OH) 이다.
다상학적 분류 분석 결과, 세 개의 균주는 신종이며, 균주 172606-1T는 Rhodocytophaga rosea, 균주 BT10T는 Nibribacter ruber , 균주 MA1T는 Larkinella humicola라는 이름으로 각각 명명한다.
Deinococcus actinosclerus BM2T는 국내에서 분리된 방사선 내성 세균이다. 본 연구에서는 RAW264.7 대식세포주에서 D. actinosclerus BM2T 열수추출물 (이하 BM2U)를 LPS (lipopolysaccharide)-매개 염증반응에 대한 항염증 효과를 평가하였다. DPPH 소거율을 이용하여 BM2U의 항산화능을 확인하였고, 항염증 효과는 대식세포 RAW264.7 세포주를 이용하여 LPS에 의해 자극한 염증환경에 대하여 증가한 염증유발요소인 COX-2 (cyclooxygenase-2), iNOS (inducible nitric oxide synthase)와 전염증성 사이토카인으로 알려진 TNF-α, IL-1β, IL-6의 감소효과를 확인하였다. BM2U의 항염증 효과 작용기전을 규명하기 위해 MAPKs의 발현과 항산화 효소 HO-1 (heme oxygenase-1)의 조절 효과를 확인하였다. 연구결과, BM2U는 항산화효소제 HO-1의 발현 증가에 따라 항염증효과를 나타내었다. LPS에 의해 증가된 염증반응에 대하여 COX-2, iNOS의 발현을 감소시키었고, 전염증성 사이토카인 TNF-α, IL-1β, IL-6의 발현을 mRNA 레벨에서 감소시킴을 확인하였다. 또한 염증반응에 의해 증가되는 MAPKs의 활성화를 억제하여 항염증효과를 나타내었다. 따라서, 본 연구결과를 통해 방사선 내성 세균 Deinococcus actinosclerus BM2T 는 항염증 효과를 보였으며, 이를 천연소재로써 염증을 완화하거나 억제하는 치료제, 향장 소재 등 산업에 활용될 수 있는 가능성을 보여주었다.
국내 토양에서 72개의 효모 균주를 분리하여 이 중 Vishniacozyma 속에 속하는 3개의 효모 균주 (YP344T, YP155, YP333)의 신종 분류 및 동정 연구를 하였다. 효모 균주 YP344T, YP155, YP333의 계통학적 분석을 위해 D1/D2와 ITS 염기서열을 분석하고, 분석 결과를 기반으로 한 분자계통학적 분석을 수행하였다. 그 결과, 효모 균주 YP344T, YP155, YP333은 Vishniacozyma 속에 속하는 신종 효모임을 확인하였다. 효모 균주 YP344T, YP155, YP333 균주는 Vishniacozyma peneaus 와 근연관계를 나타내었고, YP344T와 LSUrRNA의 D1/D2 염기서열 비교 결과 4개의 염기서열이 치환되었다. ITS 염기서열 비교 결과 16개의 염기서열이 치환되었고, gap은 8개의 염기서열이 차이 났다. 따라서, 균주 YP344T, YP155, YP333는 Vishniacozyma 속의 신종 효모 균주이며, Vishniacozyma terrae 라고 명명한다. 효모 균주 YP344T, YP155, YP333 중 YP344를 표준균주로 지정하였다.