유세포분석기, 형광현미경 계수법과 현재 주로 활용하는 숙주감염에 의한 용균반검사법에 의한 박테리오파지를 계수하는 방법을 Weissella cibaria 박테리오파지로 비교 연구하였다. 상관관계 분석은 피어슨 상관 통계분석, 회귀분석, 차이검정등으로 하였다. 12개의 시료로 유세포분석기와 용균반검사에 의한 계수법을 비교한 결과는 피어슨 분석으로는 96.7%의 상관관계(상관값 r=0.967, $R^2=0.9352$)와 차이검정은 1.063을 보였다. 형광현미경과 용균반검사에 의한 계수법 비교결과는 피어슨 분석으로는 99.0% (상관값 r=0.990, $R^2=0.9811$) 상관관계와 차이검정은 1.605이였다. 그러므로 유세포분석기와 형광현미경 계수법은 용균반검사 계수법과 같이 W. cibaria 박테리오파지 계수에 적합할 것으로 사료된다.
Klebsiella pneumoniae는 그람 음성균에 속하고 막대 형태를 가지며 인간이나 동물의 폐에 감염하여 병을 일으키는 균이다. K. pneumoniae는 흔히 항생제 내성을 나타내는데 이로 인해 항생제를 통한 치료가 어려워지게 된다. 이런 상황에서 숙주 균에 특이적이고 민감하게 반응하는 박테리오파지는 항생제 내성균의 치료에 대한 대체적인 접근법으로 제안될 수 있다. 박테리오파지 KP1은 하수처리장에서 분리되었으며 K. pneumoniae에 대해 특정적인 감염성이 있다. 본 연구에서는 Klebsiella pneumoniae 박테리오파지 KP1의 유전체 초안 분석을 수행하였다. KP1의 유전체 초안은 167,989 bp의 길이, 39.6%의 G + C 비율로 구성되어있다. 295개의 예측된 ORF들과 14개의 tRNA 유전자를 가지고 있다. 또한 이들은 lysozyme, 그리고 holin과 같은 다양한 세포 용해 관련 효소들을 포함하고 있다.
본 연구에서는 돼지 축사 근처 하수 오물에서 분리된 그람 음성균이자 항생제 내성을 쉽게 획득하여 병원성을 띄는 균주인 Citrobacter freundii를 host로 하는 박테리오파지의 유전체 분석을 수행하였다. 본 박테리오파지는 G + C 비율이 42.65%이며, 50,339 bp로 구성된 유전체 DNA를 지니고 있었다. 이러한 유전체 DNA에서 89개의 단백질 코딩 유전자가 확인 되었으며, 이 중 55개의 유전자는 BLASTP 분석으로부터 기능을 가지고 있다고 추정되었다. 또한 RNA는 확인되지 않았다.
Clostridium perfringens는 그람 양성, 막대 모양, 혐기성, 포자 형성을 하는 병원균으로서 Clostridiaceae과에 속한다. C. perfringens는 인간의 장관과 척추동물 내에서 식중독을 포함하는 질병을 유발한다. 높은 특이성으로 목표 세균을 죽이는 박테리오파지는 병원세균을 제어하는 방법들 중 하나로 여겨져 왔다. 본 연구에서는 C. perfringens를 감염시킬 수 있는 박테리오 파지 CP3의 유전체 염기서열 초안을 보고한다. 본 박테리오파지의 G + C 비율은 34.0%이며, 52,068 bp로 구성된 유전체 DNA를 지니고 있었다. 이 유전체는 74개의 단백질 유전자를 포함하고 있었으며, RNA는 확인되지 않았다.
일부 대장균 균주는 독성을 가지고 있으며 이들을 제어하기 위해 박테리오파지와 같은 대체 항균물질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 E. coli DH5α 균주를 모델로 이 균주의 생육을 억제하는 박테리오파지 ECP27과 병용처리했을 때 상승효과를 나타낼 수 있는 항균물질을 탐색하였다. 후보물질로는 CaCl2, 젖산, 구연산이 사용되었다. CaCl2의 경우 6시간째 농도 의존적으로 생육억제 상승효과가 나타났으나 12시간째 E. coli DH5α의 생균수가 회복되는 추세를 보였다. 그러나 30 mM 농도에서 젖산과 구연산은 박테리오파지 ECP27과 병용처리 했을 때 E. coli DH5α의 생육저해에 대하여 6시간째 상승효과를 보였으며 12시간째 생균수가 검출되지 않았다. 또한 젖산과 구연산을 단독으로 처리했을 때 12시간째 E. coli DH5α의 생균수가 확인되지 않아 독자적으로도 항균력이 우수하였다. 따라서 박테리오파지와 유기산을 병용 처리하는 것은 대장균의 생육을 효과적으로 억제하는 좋은 전략이 될 수 있을 것이다.
본 연구는 목적은 단일 박테리오파지를 이용하여 볏짚으로부터 B. cereus가 제거된 스타터 컬쳐를 개발하는 것이다. 다양한 배지 가운데 5% 콩 갈은 물(GB)이 볏짚 미생물의 증식과 박테리오파지 BCP8-2의 활성에 적합한 배지로 선정되었다. GB를 이용하여 다양한 볏짚 샘플과 BCP8-2를 함께 처리한 결과 모든 샘플들에서 총균수는 $10^9$ CFU/mL 수준으로 동일하였고, B. cereus의 경우 BCP8-2를 처리하지 않은 샘플에서 $10^7$ CFU/mL까지 증식하였고, 박테리오파지 처리군에서는 검출되지 않음을 확인하였다. 샘플에 존재하는 미생물 군집을 16S rDNA 염기서열을 바탕으로 한 DGGE와 pyrosequencing을 통해 분석한 결과 BCP8-2 처리군과 미처리군 사이에 매우 유사한 미생물 군집을 확인하였고, 더 나아가 계대 배양에 따른 미생물 군집이 안정적으로 유지됨을 확인했다. 이러한 결과들은 볏짚 등에서 특정 박테리오파지를 이용하여 특정 유해균을 제거한 컬쳐의 개발이 가능함을 보여주는 것이고, 안전한 전통장류의 생산에 기여할 것이다.
Enterococcus faecalis는 그람 양성의 조건 혐기성 세균으로 원내감염의 주요 원인균 중의 하나이다. E. faecalis에 특이적인 신규 박테리오파지 ECP3를 환경에서 분리하여 형태와 유전적 특성을 규명하였다. ECP3 파지는 형태적으로 수축성 꼬리를 갖는 미오비리대 과에 속하며 E. faecalis를 특이적으로 사멸하지만 Enterococcus faecium를 포함한 다른 세균은 사멸시키지 않았다. ECP3 파지의 게놈은 이중 선형 DNA로 GC 함량이 35.9%이었으며 크기가 145,518 bp이며 220개의 구조유전자로 구성되어 있었다. ECP3 게놈과 가장 유사한 염기서열은 미오비리대 PhiEF24C 파지이었으며 전체 게놈 90%의 영역에서 97%의 유사도를 보였다. ECP3 파지는 한국에서 처음 분리된 E. faecalis 미오비리대 파지이며 E. faecalis 감염에 대한 신규 항균제로서 유망하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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