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체외수정된 생쥐 1-세포기 배의 초자화 동결 (Cryopreservation of Mouse IVF Zygotes by Vitrification)

  • 김묘경;이현숙;엄상준;김은영;윤산현;박세필;정길생;임진호
    • 한국가축번식학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.119-126
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    • 1996
  • 본 연구는 30% Ficoll과 0.3M sucrose가 함유된 mDPBS 용액에 40%의 ethylene glycol을 첨가함으로서 제조된 EFS40을 이용하여 1-세포기의 생쥐수정란을 효율적으로 동결할 수 있는 적정 조건을 확립하기 위하여 실시하였다. 체외수정에 의해 생산된 생쥐수정란은 1단계 동결법 혹은 2단계 동결법, 두 가지 동결 방법에 의해 각각 초자화 동결되었으며, 동결 후, 융해된 수정란의 생존율은 2-세포기로 분할율과 배양 5일째 탈출배반포기로의 발달율로 각각 검증하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1단계 동결법에서, 수정란을 직접 초자동결액에 1분 동안 노출시켰을 때, 수정란의 생존율은 85.5%, 발달율은 31.9%였다. 수정란을 먼저 20% ethylene glycol에 1, 3, 5분간 노출시킨 후, 1분동안 EFS40 용액으로 옮겨 동결하는 2단게 동결법에서는 1단게 동결법보다 낮은 생존율을 보였다(65.4, 53.6 및 29.6%). 가장 높은 생존율(95.9%)은 EFS40에서 30초동안 노출이 1단계 동결법에서 얻을 수 있었다. 이 조건하에서 2-세포기로 분할된 수정란의 63.8%가 탈출배반포기로 발달하였다. 또한, Differential labelling 기법을 이용하여 Total과 ICM(inner cell mass)의 세포수를 조사한 결과, 초자 동결 후 발달된 배반포의 Total과 ICM 세포수(63.2$\pm$16.9, 13.5$\pm$4.0)와 대조군 세포수(54.0$\pm$15.2, 12.3$\pm$4.6)간에는 각각 유의차가 인정되지 않았다. 이러한 결과는 동결로 인한 수정란의 발달율은 다소 낮았지만, 동결후 융해된 수정란은 정상적으로 배반포까지 발달함을 보여준다. 이러한 결과로 미루어 보아, 본 실험에 사용된 초자화 동결 방법은 1-세포기 생쥐 수정란을 성공적으로 동결시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다.

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항생제 노출에 따른 Klebsiella pneumoniae의 내성 특성 (Characteristics of Klebsiella pneumoniae exposed to serial antibiotic treatments)

  • 정래승;조아라;김정진;안주희
    • 미생물학회지
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    • 제52권4호
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    • pp.428-436
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    • 2016
  • 항균제에 대한 내성 증가는 국내뿐만 아니라 세계적으로도 인류 건강에 큰논란이 되고 있다. 박테리아에 의한 감염을 치료하기 위해 같은 혹은 다른 계열의 항생제에 순차적으로 노출된다. 따라서, 본 연구는 ciprofloxacin과 meropenem의 순차적 처리에 따른 폐렴간균(Klebsiella pneumoniae)의 생육, 항생제 민감성, 돌연변이 빈도, ${\beta}$-lactamase activity, 생물막 형성 및 내성 관련 유전자 발현을 평가하기 위해 설계되었다. 처리군은 대조군(control; CON), 1/2 MIC ciprofloxacin (1/2CIP), 2 MIC ciprofloxacin (2CIP), 1/2 MIC ciprofloxacin+1/2 MIC meropenem+2 MIC ciprofloxacin (1/2CIP-1/2MEM-2CIP), 1/2 MIC ciprofloxacin+1/2 MIC meropenem+2 MIC meropenem(1/2CIP-1/2MEM-2MEM), 1/2 MIC ciprofloxacin+2 MIC ciprofloxacin+2 MIC meropenem (1/2CIP-2CIP-2MEM)을 포함한다. 24시간의 배양 동안 2CIP처리군에서 K. pneumoniae의 생육이 관찰되지 않았다. 모든 처리군에서 planktonic cell의 수는 7에서 10 log CFU/ml의 유의적인 차이를 보였으나 biofilm cell의 수는 7 log CFU/ml로 비슷하였다. 돌연변이 빈도는 1/2CIP-1/2MEM-2CIP에서 가장 낮은 14%을 보였다. 대조군과 비교하여 1/2CIP-2CIP-2MEM 처리 K. pneumoniae는 piperacillin, cefotaxime, nalidixic에 대한 민감도가 감소되었다. 1/2CIP-1/2MEM-2CIPrk 가장 높은 ${\beta}$-lactamase activity(22 nmol/min/ml)을 보인 반면 1/2CIP-2CIP-2MEM은 가장 낮은 ${\beta}$-lactamase activity (6 nmol/min/ml)을 보였다. Multidrug efflux pump 관련 유전자(acrA, acrB, and ramA)의 발현은 1/2CIP-1/2MER-2MER and 1/2CIP2CIP-2MER 처리된 K. pneumoniae에서 2배 이상 증가하였다. 따라서 순차적 항생제의 처리는 K. pneumoniae의 항생제 내성 양상을 변화시킬 수 있다.

Pleurotus eryngii균의 인공재배 (II) -자실체의 형태적 특성 및 재배조건에 관하여- (The Artificial Cultivation of Pleurotus eryngii (II) -Morphological Characteristics of Fruit Body and Cultural Conditions-)

  • 김한경;정종천;석순자;김광포;차동렬;문병주
    • 한국균학회지
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    • 제25권4호통권83호
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    • pp.311-319
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    • 1997
  • 큰느타리버섯 균의 인공재배법 개발에 관한 연구를 수행한 결과 다음과 같이 몇가지 결과를 얻었기에 보고하고자 한다. 큰느타리버섯의 톱밥인공 재배한 자실체의 형태는 갓직경 $1.5{\sim}7.0\;cm$, 갓두께 $0.8{\sim}3.0\;cm$, 대직경 $1.2{\sim}2.5\;cm$, 대길이는 $4.5{\sim}9.0\;cm$였다. 포자의 문은 흰색, 포자의 크기는 $10.87{\sim}12.2{\times}4.35{\sim}5.65\;{\mu}m$, 담자기의 크기는 $50.0{\sim}59.2{\times}7.4{\sim}7.8\;{\mu}m$, 날시스티디아의 크기는 $21.75{\sim}28.7{\times}4.8{\sim}6.1\;{\mu}m$, 갓표피 상층세포의 크기는 $50.6{\sim}66.0{\times}4.4{\sim}6.7\;{\mu}m$, 대표피 세포의 크기는 $28.6{\sim}33.0{\times}5.5{\sim}6.6\;{\mu}m$이었다. 참나무톱밥에 미강과 밀기울을 30% 혼합했을 때 균사밀도와 자실체 발생이 좋았다. 톱밥배지의 최적수분 함량은 $60{\sim}65%$에서 균사생육이 빠르고 밀도도 양호하였다. PP병 재배시 균사배양 기간은 $20{\sim}22$일, 초발이 소요일수는 균긁기를 하지 않은 처리구에서 $6{\sim}8$일로 빨랐으나 자실체 수량은 균긁기한 처리구에서 높았다. PP봉지 재배는 참나무톱밥에 미강을 첨가한 구에서 초발이 소요일수가 10일로 빠르고, 자실체 수량은 밀기울 30% 처리구에서 높았다. 자실체 경도는 큰느타리에서 갓보다 줄기부분이 약 $2{\sim}3$배 정도 육질이 단단했다.

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옥수수 종자(種子)에서 검출(檢出)된 Fusarium moniliforme와 그 병리학적(病理學的) 중요성(重要性) (Fusarium moniliforme Detected in Seeds of Corn and Its Pathological Significance)

  • 김완규;오인석;유승헌;박종성
    • 한국균학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.105-110
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    • 1984
  • 1. 강원도(江原道) 농촌진흥원(農村振興院)에서 분양(分讓)받은7개의 옥수수 종자시료(種子試料)를 공시(供試)하여 표준습지법(標準濕紙法)으로 조사(調査)한 결과(結果), Fusarium moniliforme가 전시료(全試料)에서 $6.0{\sim}79.5%$의 범 위(範圍)로 검출(檢出)되었으며, 이 균(菌)의 검출율(檢出率)이 높은 종자시료(種子試料) 에서는 종자(種子)외 발아율(發芽率)이 매우 저조(低調)하였다. 2. 옥수수 종자내(種子內)에서 F. Moniliforme의 감염부위(感染部位) 를 조사(調査)한 결과(結果), 첨모(尖帽)에서 가장 많이 검출(檢出)되었으며, 심(甚)하게 이병(罹病)된 종자(種子)는 과피(果皮)와 배유(胚乳)는 물론 배(胚)에 까지 감염(感染)되어 있었다. 3. F. moniliforme에 심(甚)하게 감염(感染)된 옥수수 종자(種子)를 살균토양(殺菌土壤)에 파종(播種)한 경우(境遇), 종자부패(種子腐敗)와 유묘고사(幼苗枯死)의 피해(被害) 가 크게 나타났으며, 약(弱)하게 감염(感染)된 종자(種子)에서는 피해(被害) 가 적었다. 그러나 외부(外部)에 뚜렷한 병증(病徵)이 없이 생육중(生育中)인 옥수수의 줄기내에서도 F. moniliforme가 높은 비율(比率)로 검출(檢出)되어, 이 균(菌)이 종자(種子)로부터 지상부(地上部) 식물체로 전신감염(全身感染)하고 있음을 나타내었다. 4. 옥수수 종자(種子)에서 분리(分離)하여 배양(培養)한 F. moniliforme 의 균주(菌株)를 70일(日) 된 옥수수 줄기에 접종(接種)하여 병원성(病原性)을 조사(調査)한 결과(結果), 모두 줄기썩음을 일으켰으며, 황옥(黃玉) 3호(號)가 수원(水原) 19호(號) 보다 더 이병성(罹病性)인 것으로 나타났다./TEX>는 5.1 3mg salicin/ml이었다. 반응시간(反應時間)에 따른 환원당(還元糖)의 생성(生成)은 Avicelase는 120분(分) CMCase와 ${\beta}-glucosidase$는 60분(分)까지 비례적(比例的)으로 증가(增加)하였다. 금속(金屬) ion의 영향(影響)은 $Ca^{2+}$$10^{-2}M$농도(濃度)에서 효소(酵素)의 활성(活性)을 증가(增加)시켰으나 $Hg^{2+},Ag^+$은 크게 저해(沮害)하였다. 향상되었음을 확인할 수 있었다.계를 나타낸 집단은 몽고마로서 Da genetic distance에서 0.1517로 나타났고, 제주경주마와는 0.2628의 유전적 거리를 보였다.터링이 필요하였고 유역과 저수지의 통합적인 수질관리계획 이 요구되었다.group으로, 용존산소량, 전기전도도, pH, 인산염이 정점 3, 4, 5에서 같은 group으로 묶였다.유의적인 CAT 활성 증가효과가 나타났고, 간조직의 시토졸 1획분에서는 대조군 대비 15${\sim}$27%의 CAT 활성 증가효과가 인정되었다. 이상의 결과에서 목초액의 장기간 투여는 간조직 중의 활성산소의 억제효과뿐만 아니라 방어시스템으로서 활성산소 제거효소의 역할도 충실히 수행하여 노화를 효과적으로 예방하고 억제할 수 있을 것으로 기대된다.\sim502^{\circ}C)$의 온도범위(溫度範圍)에서 분해(分解)되며 공기중(空氣中)에서는 $750\sim935^{\circ}F$ 범위(範圍)에서 분해(分解)한다.첫째, 무엇보다 아동이 성장기임을 고려하여 지속적인 모니터링과 함께 아동들의 식이, 운동습관 및 비만과 관련된 행동의 변화가 생활 가운데

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만병초 잎 추출물의 유전 독성과 사람의 암세포주 등에 대한 세포독성 (Genotoxicity and Cytotoxicity in Human Cancer and Normal Cell Lines of the Extracts of Rhododendron brachycarpum D. Don leaves)

  • 변경섭;이영우;진효주;이미경;이현용;이근재;허문영;유창연;이진하
    • 한국약용작물학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.199-205
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    • 2005
  • 강원도 산지에서 채취한 만병초 잎의 70% ethanol 추출물과 다른 유기용매 분획 과정을 통한 3가지의 분획물에 대한 in vitro에서의 정상세포에 대한 세포독성과 유전독성, 여러 암세포에 대한 항암 기능, 면역세포에 대한 면역기능 등을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다 1. 만병초 잎의 EtOH 추출물과 각 용매 분획물 들의 사람의 정상 세포인 HEL 299와 Chang에 대한 세포 독성을 SRB assay로 측정한 결과, 대부분의 시료 0.5 mg/ml 이하의 농도에서 35% 이하의 세포 독성이 나타났다. 2. 만병초 잎의 70% EtOH 추출물 및 각 다른 용매 분획물만 처리한 정상 세포에 대한 유전독성을 comet assay에서 측정한 결과, 양성 대조구 $(10^{-2}M,\;H_2O_2)$과 비교시, 가장 높은 농도인 1 mg/ml의 농도에서 1/3 이하의 낮은 DNA damage가 관찰되었다. 이것은 세포독성과 관련하여 대부분의 각 시료가 세포 DNA에 대하여 매우 약한 손상만 일으키는 것이 확인되었다. 3. 사람의 암세포에 대한 SRB 및 MTT assay를 이용한 만병초의 잎의 모든 시료의 1 mg/ml의 농도의 70% EtOH의 추출물은 실험대상인 모든 사람의 암세포에 대하여 80% 이상의 항암 기능을, EtOAc fr.는 모든 암세포에 대하여 가장 높은 농도인 1 mg/ml에서 70% 이상의 높은 억제 활성이 보인 결과로 부터 유효한 성분이 역시 EtOAc fr.에 함유되어 있을 것을 시사하였다. 4. 만병초 잎 추출물의 면역세포 생육에 대한 조사에서 사람의 B-cell과 T-cell에 대하여 0.5 mg/ml의 농도에서 배양 3일째에 BuOH fr.에서 대조구와 비교시 1.6배 정도의 생육 촉진활성을 보였다. 5. SCGE를 통해 $H_2O_2$로 유도된 산화적 손상에 대한 만병초 잎 추출물과 분획물들의 유전독성 억제 기능은 EtOAc fr.이 $100\;{\mu}g/ml$ 농도에서 대조구 대비 68.5%의 가장 높은 산화손상 억제율을 보였으며 BuOH fr.에서도 강한 유전독성 억제기능이 있음이 확인되었다. 그러나 수용액 분획은 매우 약한 유전독성 억제 활성을 보여 각 분획의 특성이 다양함을 알 수 있었다.

모델 상수관망에 형성된 초기 생물막에서 분리한 종속영양세균의 생장 동역학 및 염소 내성 (Growth kinetics and chlorine resistance of heterotrophic bacteria isolated from young biofilms formed on a model drinking water distribution system)

  • 박세근;김영관;오영숙;최성찬
    • 미생물학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.355-363
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    • 2015
  • 본 연구에서는 염소 소독제를 함유한 수돗물을 수리학적 체류시간 2시간 수준으로 공급한 모델 상수관망에서 형성된 초기 생물막의 생장에 대해 연구하였다. PVC slide 표면에 형성된 세균 생물막의 비생장률(specific growth rate, ${\mu}$)은 총세균수와 종속영양세균수 기준으로 각각 $0.14{\pm}0.09day^{-1}$$0.16{\pm}0.08day^{-1}$로 측정되었으며, 생물막 형성 정도는 실험 개시 10일 후에 각각 $3.1{\times}10^4cells/cm^2$$6.6{\times}10^3CFU/cm^2$에 이르렀다. Bulk-phase 세균에 비해 훨씬 높은 생물막 형성 세균의 비생장률(${\mu}$)은 관망내에서 생물막 세균의 증식이 세균 재생장의 주된 요인으로 작용함을 의미하였다. 분리 배양된 생물막 균주들은 acetate 농도를 달리한 생장배지에서 얻어진 Monod 모델에서 특징적인 ${\mu}_{max}$$K_S$값을 보여주었다. 가장 낮은 ${\mu}_{max}$값을 보여준 Methylobacterium 균주는 느린 생장을 통해 염소 소독제 처리(0.5 mg/L, 10분간)에 대해 높은 내성을 나타내었다. 반포화상수(half-saturation constant) $K_S$값은 Sphingomonas 균주에서 다른 분리 균주들에 비해 100배 정도 낮게 측정되어 기질친화도가 매우 높게 나타났다. 이는 수돗물과 같이 영양물질의 농도가 매우 낮은 조건에서 생존할 수 있도록 적응된 절대 빈영양성 세균의 특징으로 판단된다. 비록 특징적인 ${\mu}_{max}$$K_S$값을 보이는 균주 만을 대상으로 수행되었지만, 이상의 결과는 상수관망에서 초기에 형성되는 복합 세균종으로 구성된 생물막에 대한 이해와 조절에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

국가결핵관리 체계내의 난치성 결핵환자(만성 배균자)의 운명 (The Fate of Intractable Tuberculosis Cases Under National Tuberculosis Programme)

  • 류우진;이은규;권동원;김상재;홍영표;김정배
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제42권1호
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    • pp.11-18
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    • 1995
  • 연구배경: 국가 결핵관리 체계내의 결핵환자중에서 만성 배균 환자로 판정받은 환자들의 치명률, 생존률, 균음전률 등을 관찰하기 위하여 본 조사를 실시하였다. 방법: 강원도내의 22개 보건소에 등록하여 치료를 받은 환자중에서 1987년 초부터 1992년 말까지의 6년 동안에 재치료실패로 판정받은 환자들을 대상으로 하였다. 대상자들중 조사시점(93년 10월~11월)까지 생존해 있는 경우는 3회의 객담도말 검사와 배양을 실시하여 균의 배출여부를 조사하였다. 이미 사망한 경우는 보관된 자료에 근거하여 사망일시 및 원인을 조사하였다. 또한 대상자 모두 재치료 실패로 판정받은 이후의 치료력과 균음전여부도 조사하였다. 결과: 1) 성별분포를 보면 약 4.2:1의 비율로 남자에서 높았으며, 1990년도 우리나라 실태조사에서 밝혀진 성별 비율과 비교해보면 약 1.6배로 난치성환자로 될 위험성이 남자에서 높음을 보여주었다. 2) 보건소 내소 당시의 흉부 엑스선 사진을 보면, 이미 대상자의 94.6% 정도가 중등증이상으로 병변이 진행된 상태임을 보여주었다. 3) 누적결핵치명률은 1년에 19.74%, 2년 26.81%, 3년 31.16%, 4년 34.55%로 증가하다가 그후부터는 거의 증가하지않는 모습을 보여주었다. 4) 생존률을 보면, 1년에 만성 배균자의 80.26%가 생존하고, 그후 4년까지 생존률이 65.45%로 감소하지만 그후는 거의 변함이 없음을 보여 주었다. 결론: 만성 배균 난치성 폐결핵 환자로 진행되는 위험성이 남자에서 높았고, 내소당시 중등증이상으로 폐가 손상되었던 환자가 대부분이었다. 5년동안에 1/3 정도가 사망하였으며, 약 2/3는 균양성인채로 생존하고 있었다. 이것은 치료받지 않은 결핵환자들의 자연적인 운명과 비교할 때, 결핵치명률은 낮고 생존률은 높았다. 치료처방이 개선되면서 난치성 환자의 수가 줄어드는 추세이지만, 향후 계속적으로 난치성 환자를 줄여나가기 위해서는 전반적인 환자관리의 질적인 향상에 관심을 기울여야할 시점이다.

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일개 국립결핵병원에서 경험한 비결핵성 마이코박테리아 폐질환의 원인균과 임상상 (Pathogenic Classification and Clinical Characteristics of Nontuberculous Mycobacterial Pulmonary Disease in a National Tuberculosis Hospital)

  • 최순필;이봉근;민진홍;김진희
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제59권6호
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    • pp.606-612
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    • 2005
  • 배 경: 최근 국내의 연구에 의하면 객담 항산균 도말검사에 양성을 보인 환자들 중 NTM 분리비율이 약 10%정도로 NTM 폐질환의 중요성이 증가하고 있다. 국립 마산 결핵 병원의 경우 타 병원에 비해 초치료 환자 보다 재치료 및 다제 내성 결핵 환자의 비율이 높고 이런 환자들에 있어서 NTM 폐질환의 여부 및 원인균에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다. 대상 및 방법 : 2002년 8월부터 2003년 7월까지 본원에서 객담 및 기관지 세척액 등 호흡기 검체를 통해 항상균 도말 및 배양검사가 의뢰된 검체에서 NTM이 분리된 환자들을 대상으로 하였다. NTM 폐질환의 진단은 미국흉부학회 진단 기준을 이용하였으며 환자들의 원인균, 임상적 및 방사선적 특징과 NTM 폐질환 발생과 치료성공에 연관된 인자에 대하여 후향적으로 조사하였다. 결 과 : 57명의 환자로부터 의뢰된 100개의 호흡기 검체에서 NTM균이 분리되었다. 미국 흉부학회의 NTM 폐질환 진단 기준에 따라 57명의 환자 중 26명(45.6%)가 NTM 폐질환을 가지고 있었으며 원인균은 M. intracellulare 19명(73.1%), M. abscessus 5명(19.2%), M. fortuitum 1명(3.8%), M. chelonae 1명(3.8%)의 순이었다. 균종에 따른 발병력은 M. intracellulare 67.9%(19/28명), M. abscessus 41.7%(5/12명)로 높았으며 M. fortuitum 14.3%(1/7명), M. chelonae 25%(1/4명)였다. NTM 폐질환 발생과 연관된 인자는 객담 도말양성(odds ratio=6.3, p=0.02), 분리된 균이 MAC 또는 M. abscessus인 경우(odds ratio=6.9, p=0.007)와 관련되어 있었다. NTM 폐질환 환자의 치료성공률은 57.7%(15/26명)이었으며 치료성공과 관련된 인자는 관찰할 수 없었다. 결 론 : 본원의 NTM이 분리된 환자 중 NTM 폐질환 비율은 높았으며 원인균에 있어서 MAC, M. abscessuss순이었다. 그리고 NTM 폐질환 발생과 연관된 인자는 객담 도말양성, 분리된 균이 MAC 또는 M. abscessus인 경우와 관련되어 있었다.

방선균에서 유래한 YHB-2017 [Genistein]의 인슐린 분비 촉진 작용 기전 (Mechanisms of Insulinotropic Effect of YHB-2017 [Genistein] Isolated from fermentation Broths of Streptomyces sp.)

  • 곽원재;박유회;박준철;이병규;강엽;최태부
    • KSBB Journal
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    • 제21권6호
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    • pp.466-473
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    • 2006
  • 본 연구에서는 췌장 베타세포의 인슐린 분비 촉진 물질로 선별된 방선균 배양액에서 유래한 YHB-2017 (genistein)의 인슐린 분비 촉진 활성의 특성을 조사하고 그 작용 기전을 밝히고자 하였다. YHB-2017는 췌장소도에서 glucose 농도가 16 mM일 때 농도 의존적으로 인슐린 분비를 대조군에 비해 2배 이상 촉진시켰으며, 5.5 mM 이하의 glucose 농도에서는 인슐린 분비 촉진 활성이 거의 없는 것으로 나타났다. MIN6 세포를 이용한 YHB-2017의 인슐린 분비 촉진 활성 특성을 분석한 결과, PKA inhibitor (H89)에 의해서 활성이 저해되었으며, 세포막의 $K_{ATP}$ channel를 배제하고 단순히 칼슘이온을 최대로 세포내로 유입시킨 조건인 diazoxide ($200\;{mu}M$)와 KCI (35 mM)를 첨가한 경우에 YHB-2017는 인슐린 분비 촉진 활성을 나타내 $K_{ATP}$ channel-independent pathway를 통한 인슐린 분비 촉진 기전을 추정할 수 있었다. 베타세포의 단백질 인산화에 대한 영향을 조사한 결과 YHB-2017는 고농도 glucose 조건에서만 PKA 기질과 cAMP response element-binding protein (CREB)의 인산화를 증가시키는 것으로 나타났고, PKC 기질의 인산화에는 영향이 없었다. 또한, YHB-2017를 18시간동안 베타세포에 처리하였으나 인슐린 유전자 발현에는 영향을 주지 않았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 YHB-2017는 기존의 sulphonylurea 계열 약물과는 다른 작용 기전에 의해 췌장 베타세포에서 인슐린 분비를 촉진시키며, 그 기전은 PKA경로를 통해 amplify 신호를 활성화시키는데 관여하는 것으로 추정된다.

Aspergillus terreus에 의해 생합성되는 이타콘산의 생산성 증가를 위한 통계적 생산배지 최적화 (Statistical Optimization of Production Medium for Enhanced Production of Itaconic Acid Biosynthesized by Fungal Cells of Aspergillus terreus)

  • 장용만;신우식;이도훈;김상용;박철환;정용섭;전계택
    • KSBB Journal
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    • 제24권1호
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    • pp.30-40
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    • 2009
  • Aspergillus terreus에 의한 이타콘산 생산 발효공정에서 생산균주의 성장을 어느 정도 제한시킴으로써 배양생리적 특성이 이타콘산 생합성 쪽으로 치우치도록 통계적 방법을 적용하여 itaconic acid의 생산배지 조성을 최적화하는 연구를 수행하였다. 이타콘산은 TCA회로를 거쳐 합성된 cis-aconitic acid의 디카르복실화 반응에 의해 생합성되는 고부가 화학원료물질이다. 우선 One factor at a time (OFAT) 방법을 이용하여 이타콘산의 생산성 증가에 크게 영향을 미치는 중요한 탄소원들로 sucrose, glucose, fructose와 soluble starch를 확인할 수 있었고, 질소원들로는 cottonseed flour와 soybean meal을 찾을 수 있었다. Fractional factorial design을 통하여 이들 6가지 요인들 간의 상호작용의 정도를 확인한 결과 sucrose와 cottonseed flour간의 상호작용의 정도가 가장 컸고, 나머지 요인들 간의 상호작용의 정도는 작거나 혹은 이타콘산 생산에 오히려 부정적인 결과를 나타냈다. 또한 full factorial design (FFD) 실험을 통해 생산배지에 $KH_2PO_4$$MgSO_4$가 과량 첨가되면 이타콘산의 생산성이 심각하게 저해됨을 알 수 있었다. FFD의 1차모델식을 근간으로 하여 최급상승법 (steepest ascent method, SAM)을 적용하여 sucrose, cottonseed flour, $KH_2PO_4$$MgSO_4$의 최적 농도로 향하는 가장 가파른 기울기를 구함으로써, 신속하고 효율적으로 최적 농도지점에 대한 정보를 얻을 수 있었다. SAM이 제시해주는 농도 부근에서 반응표면분석 (response surface method, RSM)을 적용하여 각 배지성분의 농도를 최적화시키기 위해, 2개의 중요한 요인인 sucrose와 cottonseed flour를 이용하여 중심합성계획 (central composite design, CCD) 실험을 수행하였다. 그 결과 이타콘산의 최적 배지 조건은 sucrose 90.4 g/L, cottonseed flour 53.8 g/L인 것으로 관찰되었고, 이 농도에서 이타콘산의 생산성은 초기 사용된 배지에서의 생산성에 비해 약 7배 증가한 4360 mg/l로 나타났다. 이로부터 탄소원 (C)으로 사용한 sucrose와 질소원 (N)으로 사용한 cottonseed flour 간의 C/N 비율이 이타콘산의 생산성에 큰 영향을 미친다는 것을 확인할수 있었다.