난자의 체외성숙 및 체외배양에는 일반적으로 동물의 혈청을 기본배양액에 5-10% 정도 첨가한 배양액을 사용하고 있다. 그러나, 혈청으로부터 바이러스, 세균, 마이코 플라즈마 등에 오염될 가능성이 있기 때문에, 본 실험에서는 완전 무혈청 배양액에서 난자의 성숙, 배발생, 세포수, 동결성을 검토하였다. 도축된 한우의 난소로부터 채취한 난자는 선별하여 TCM199+10% FBS와 IVMD 101 배양액에서 22~24시간 동안 체외성숙시킨 후, IVF 100(일본, 펩티트연구소)으로 2회 세정한 후, 각각의 배양액 50${\mu}\ell$ 소적에 5개씩 5~6 시간 수정시켰다. 체외수정한 수정란은 TCM 199+10% FBS, IVMD 101, IVD 101 배양액에서 7~8일간 배양하여 배발생율을 조사하였다. 발생된 배반포의 일부는 세포수를 조사하였고 나머지 배반포는 1.8M EG로 동결하였다. (중략)
치아우식은 Streptococcus mutans와 S. sobrinus가 주요 원인균이며, 이를 예방하기 위해서 구강 청결제를 사용한다. 그러나 구강청결제의 부작용 및 해로움으로 인하여 소아에게 권장하기에 주위를 요한다. 전기 분해수는 물을 전극을 통해서 전류를 흘려주어 생성되는 용액으로 항균력을 갖는다. 본 연구에서는 전기 분해수를 구강 청결제 대용으로 사용하기 위해서 치아 우식원성 세균 및 바이오 필름에 대한 항균력을 조사하였다. 염화나트륨이 포함된 증류수를 백금전극을 이용하여 전기 분해수를 생성하였다. 전기분해 수소수의 물리화학적 성분을 분석하고 S. mutans 및 S. sobrinus 배양액을 원심분리하여 세균을 얻고 전기 분해수, 알코올 및 불소가 포함된 구강 청결제를 처리하고 살아있는 세균 수를 배양을 통해서 조사하였다. 또한 치아우식균의 바이오 필름을 형성시킨 후, 전기 분해수 및 구강 청결제를 처리하여 바이오 필름 제거능을 크리스탈 바이올렛 염색을 이용하여 분석하고, 바이오 필름 내 살아있는 세균수의 양은 배양을 통하여 분석하였다. 전기분해수는 높은 농도의 자유염소 (free chlorine)을 포함하고 중성 페하를 보였다. 전기 분해수는 유의하게 S. mutans 및 S. sobrinus에 대해서 항균력을 보였으며, 이 세균들의 바이오 필름 제거능 및 바이오 필름 내 세균에 대해서도 항균력을 보였다. 전기 분해수는 부유세균에 대해서 알코올이 포함된 구강청결제보다 약한 항균력을 보였지만, 바이오 필름 세균에 대해서는 더 강한 항균력을 나타냈다. 이러한 결과를 바탕으로 중성 전기 분해수는 치아우식 예방을 위한 기존 구강 청결제의 대체 용액으로 사용이 가능할 것으로 사료된다.
계통적으로 근연하며 지리적 분포가 유사한 두 종의 Spirastrella 속의 해양 해면, S. panis와 S. abata의 배양 가능한 공생세균 군집구조를 16S rDNA-RFLP 방법에 의해 분석하였다. 공생세균의 배양은 해면추출물 3%를 포함하는 MA 배지를 사용하였다. 증폭된 16S rDNA의 RFLP (restriction fragment length polymorphism) 분석을 위한 제한효소로 HaeIII와 MspI을 이용하였으며, 그 결과 24개의 RFLP type을 구별할 수 있었다. 각 패턴별로 1~5개의 분리균주를 선별하여 부분 염기서열 분석 결과, 알려진 세균 종과 98.4% 이상의 유사도를 나타내었으며 2종의 Spirastrella 해면으로부터 분리된 세균들은 모두 Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria 4개의 강(class)에 포함되었다. Alphaproteobacteria는 S. abata에서 39.3%, S. panis에서 47.6%가 관찰되어 두 해면에서 우점하는 세균 군집이었다. Gammaproteobacteria의 경우 S. abata에서 38.5%로 관찰된 반면 S. panis에서 1.6%의 아주 적은 비율로 관찰되었다. 또한 Bacillus (phylum Firmicutes) 종은 S. abata에서 9.7%를 나타낸 반면, S. panis에서는 44.3%의 분포를 나타내었다. Planococcus maritimus (8.1%, phylum Firmicutes)와 Psychrobacter nivimaris (28.9%, phylum Gammaproteobacteria)는 S. abata에서만 관찰되어 이들은 S. abata에 특이적인 세균 종임을 알 수 있었다. 같은 장소에 서식하는 계통적으로 근연한 두 종의 해면에서 공생세균의 군집 구조는 차이가 큰 것으로 나타났다.
전보에서 보고한 바 있는 Cellulomonas속 한 균주와 분리선정한 보조균을 CM-Cellulose로 기회로 하여 혼합배양하였을 때 각각 단독으로 배양하였을 때 보다 균주증식이 아주 양호하였음을 알았으며 분리 보조균에 대한 균학적 성질을 조사한 결과 Sporocytophaga속의 성질과 거의 일치하였다.(중략)
규조류 C. calcitrans와 S. costatum, 그리고 Chaetoceros spp. 생육저해 활성을 가지는 해양세균, Shewanella sp. SR-14와 그 저해활성이 없는 V. alginolyticus의 지방산 조성을 분석하고 이들 해양세균과 규조류를 각각 혼합배양하였을 때 규조류의 지방산 조성변화를 측정하였다. Peptone broth에서 $20^{\circ}C$, 3일간 배양한 Shewanella sp. SR-14의 주요 지방산 조성은 16:1n-7 $(29.4\%)$과 16:0 $(19.2\%)$이었으나, V. alginolyticus의 경우는 16:0 $(23.7\%)$ 16:1n-7 $(27.7\%)$ 및 18:1n-7 $(21.0\%)$이었으며, 이들 세균을 Conwy 배지에서 재배양 하였을 때 그 조성은 peptone broth에서 배양한 균체와 약간의 변화가 있었다. 순수배양한 미세조류의 주요 지방산은 C. calcitrans의 경우 16:1n-7 $(33.3\%),$ 16:0 $(27.1\%)$ 및 14:0 $(12.1\%)$ 이었고, S. costatum은 16:1n-7 $(28.9\%),$ 16:0 $(21.6\%)$ 및 20:5 $(19.8\%)$이었다. 세균과 혼합배양한 규조류의 지방산 조성은 Shewanella sp. SR-l4와 혼합배양한 경우 순수배양한 조체에 비하여 포화지방산의 비율은 감소하였으나 불포화지방산의 비율은 증가하였으며, 그 변동율은 C. calcitrans의 경우가 S. costatum보다 높았다. 그러나 V. alginolyticus와 혼합배양한 경우 C. calcitrans는 포화지방산이 증가한 반면 불포화지방산은 감소하는 경향을 나타내었고, S. costatum은 순수 배양한 조체와 큰 차이를 보이지 않았다. 그래서 C. calcitrans는 Shewanella sp. SR-14에 의하여 불포화지방산의 조성이 증가되고, 이러한 지방산은 이 균이 생성하는 조류증식 저해물질과 상승적으로 작용하여 더욱 조류의 증식이 억제되는 것으로 시사되었다.
최근 세균을 이용한 적조 방제연구가 활발히 진행되면서 해양에서 다수의 미세조류 저해균이 분리되고 있다. 전보에서 저자들은 규조류 Chaetoceros spp.의 생육을 저해하는 해양세균 Shewanella sp. SR-14를 분리하였으며, 이 균은 대사산물을 생성하여 그 생육을 저해하는 것으로 보고한 바 있다. 그런데 Shewanella sp. SR-14에 의한 Chaetoceros calcitrans의 생육저해는 대사산물(배양여액)만을 사용한 경우보다 세균이 공존하는 경우에 그 활성이 휠씬 강하여 세균이 생성하는 저해물질에 의한 것으로만 이해하기 어려웠으며, 다른 미지의 기구가 관여하고 있을 가능성이 시사되었다. (중략)
결구상추 밑둥썩음병원균인 Rhizoctonia. solani에 대한 길항세균으로 보고된 Stenotrophomonas maltophilia BW-l3 균주의 배양적 특성과 항균물질의 생산능을 조사하고 대량배지를 선발하였다. BW-13 균주의 초기 pH와 배양적온을 조사한 결과, pH는 $6.0\~8.0$에서 , 온도는 $35^{\circ}C$에서 세균의 생육이 가장 높았다. 대량배양을 위한 효율적인 탄소원을 선발하기 위하여 glucose, sucrose, lactose, maltose, manose 등의 저분자 탄소원과 개량제, 미강, 옥수수전분, 고구마전분 등의 고분자 탄소원을 사용하여 BW-13균주의 생장과 항균활성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, 기초배지에 $3\%$개량제를 첨가했을 때 BW-13 균주의 세균 증식과 항균활성에 가장 효과적이었다. 따라서 기초배지($1.25\%\;K_{2}HPO_4,\;0.38\%\;KH_{2}PO_4,\;0.01\%\;MgSO_4{\cdot}7H_{2}O,\;0.5\%\;Yeast extract$)에 개량제 $3\%$ 첨가한 배지(dough conditioner media)를 BW-13 균주의 대량배양용 배지로 선발하였다.
우리 연구의 목적은 DUWL에서 배출되는 물에서 분리한 균주의 부착 능력과 바이오필름 형성 능력을 확인하고 두 능력 사이 관계를 확인하는 것이다. DUWL로부터 분리한 12균주를 실험에 사용하였다. 각 균주의 부착 능력을 확인하기 위해, 12-well plates의 각 well에 멸균된 glass coverslip, R2A 액체 배지, 그리고 $1{\times}10^8CFU/ml$의 농도로 조정된 세균 현탁액을 넣고 $26^{\circ}C$ 배양기에서 7일 동안 배양하였다. 배양 후, glass coverslip에 부착한 정도에 따라 1~3점으로 점수를 부여하였다. 분리 균주의 바이오필름 형성 능력을 확인하기 위해, 96-well polystyrene flat-bottom microtiter plate에 R2A 액체 배지와 세균 현탁액을 넣고 $26^{\circ}C$에서 7일 동안 배양하였다. 배양 후, plate에 형성된 바이오필름은 R2A 액체 배지에 현탁했고, 현탁액을 R2A 고체 배지에 도말하였다. $26^{\circ}C$에서 7일 배양한 후 세균의 집락을 계수하고 CFU/ml를 계산하였다. DUWL로부터 총 56균주가 분리되었으며, 12속과 31종을 포함하였다. 실험에는 속당 1균주씩 선택하여 총 12균주가 사용되었다. 12균주 중에 S. echinoides, M. aquaticum, C. pauculus의 부착 능력 점수는 +3으로 가장 높았다. 바이오필름 축적량은 C. pauculus가 가장 많았고, M. testaceum이 가장 적었다. 대부분의 부착 능력이 높은 균주는 바이오필름 형성 능력 또한 높았다. 본 연구의 결과는 DUWL 바이오필름의 형성 기전을 파악하는데 도움을 주며 나아가 바이오필름 형성을 억제하는 방법의 개발에 기본적인 정보를 제공할 수 있을 것이다.
비교적 효율적으로 이용되고 있지 않는 섬유성물질의 이용성을 높이고 섬유소 자화세균에 의한 섬유소 단세포단백을 생산할 목적으로 전보에서 분리, 동정한 Collulomonas flavigena GFB 24-1의 몇 가지 균학적 성질을 통한 이용성을 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 섬유질 자화세균 생육배지에서 배양한 결과 pH 7.0에서 50시간 배양하였을 때 균체증식이 가장 좋았고, 배양시 유리되는 단백질은 배양중 시간이 경과됨에 따라 증가하였다. 2. Cellulolytic activity는 pH 5~7에서 40~50시간, 배양하였을 때 가장 좋았다. 4. 생육배지에서 배양시 기질의 농도의 증가에 따라 6%까지는 균체증식이 직선적으로 증가하였으며 8%까지는 완만하게 증가하다가 9~10%농도에서는 감소하였다. 5. NaOH 처리한 볏짚은 기질로 하여 진탕 flask에서 배양한 결과 48기산 배양하였을 때 균체증식이 10.6mg/ml로써 가장좋았다.
녹차 추출물을 이용하여 각종 어병세균의 collagenase 활성과 생성 억제 및 생육저해 효과를 조사하였다. 어병세균의 감염시에 필요한 효소인 collagenase활성을 8종의 어병세균에 대하여 측정한 결과 0.08-0.7unit/ml 범위로 나타났다. 그중 collagenase활성이 높은 Edwardsiella tarda의 collagenase 활성은 0.2 mg/ml의 녹차 추출물이 첨가된 반응액에서 거의 100% 저해되었다. E. tarda의 collagenase 생합성은 ST배지에서 $25^{\circ}C$, 16시간 배양하였을 때 가장 높게 나타났다. 이 효소는 0.08 mg/ml의 녹차 추출물이 첨가된 배양액에서 1/3이상 생합성이 감소하였다. 또한 균의 생육에 미치는 녹차 추출물의 영향을 조사한 결과 8 mg/ml이 첨가된 배양액 내에서 균의 생육이 완전히 억제되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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