시중의 정육점 및 백화점 등에서 유통 중인 10종의 우육 원료에 대한 일반 세균수, 저온균수, 고온균, 혐기성균 및 진균류, 대장균군에 대한 미생물학적 분포와 병원성 미생물에 대한분리${\cdot}$동정을 실시하였다. 실험결과 원료 우육에서 중온균은 $3.8{\times}\;10^3{\sim}1.4{\times}\;10^5\;cfu/g$으로 높은 분포를 보였다. 저온균은 $9.2{\times}\;10^3{\sim}1.0{\times}\;10^5\;cfu/g$으로 지표세균 중에서 가장 높은 분포를 나타내었고, 혐기성균은 중온균, 저온균과 유사한 분포를 보였으나 상대적으로 적게 검출되었고, 고온균은 모든 검체에서 검출되지 않았다. 대장균군 또한 모든 시료에 대해서 검출되지 않았다. 효모와 곰팡이류는 $2.2{\times}\;10^1{\sim}7.8{\times}\;10^2\;cfu/g$으로 검출되었다. 병원성 미생물은 우육 sample B, G, H에서 B. cereus 만이 검출되었고, 동정결과 99.8%의 상동성을 보였다.
트리클로로에틸렌 (trichloroethylene, TCE)는 오랜 시간동안 자연환경에서 잔류할 뿐만 아니라 TCE보다 더욱 더 독성이 강한 중간 생성물들을 만들기 때문에 미국과 대부분의 전세계 국가들로부터 주요 1차 환경오염물질로 분류되었다. 그러한 독성물질들은 혐기성 상태에서는 다이클로로 에틸렌(dichloroethylene, DCE)과 바이닐 클로라이드 (vinyl chloride, VC)와 같은 독성물질들이 생성되고 호기성 상태에서는 TCE epoxide계통의 물질들이 생성된다. 또한 훈증제인 메틸 브로마이드 (methyl bromide)는 대기의 오존층을 파괴하는 것으로 알려져 있고, 2001년경에 미국환경보호청 (USEPA)에 의해 사용이 금지될 것이다. TCE는 혐기성 조건하에서 연속적으로 탈염소화되고, 이어서 호기성 조건하에서 완전 산화될 수 있다. 그리하여 연속적인 혐기성 및 호기성 조건하에서 궁극적으로 TCE의 완전분해를 이루게된다. 메틸브로마이드는 화학적으로 가수분해되어 메틸 알콜 (methyl alcohol)로 되거나 유기물에 강하게 결합 (bound)된다. 또한 그것은 생물학적으로 포름알데하이드 (formaldehyde)로 산화되거나 메틸알콜로 가수분해된다. 수많은 연구자들에 의해 행해진 연구들은 TCE와 MeBr은 메탄 혹은 암모니아 산화 세균에 의한 공동대사과정 (cometabolism)을 통해 분해가 증진될 수 있다는 것을 보여주었다. 두 부류의 세균들이 두 화합물들을 분해시킬 수 있는 monooxygenase를 생산한다는 것은 잘 알려져 있다. 이 연구 논문에서 TCE와 MeBr의 생분해와 관련된 가장 최근의 연구논문들로부터 나온 핵심 연구결과들이 요약 검토된다. TCE와 MeBr로 오염된 현장을 정화하기 위해 이러한 기초연구결과들을 토대로 더욱 더 많은 연구가 필요 할 것으로 사료된다.
혐기성 균의 동정과정은 업무영역 전체에 복잡성이 존재하며, 전문가의 비정형적인 경험적 지식을 주로 이용한다. 따라서 이와 같은 불완전한 지식체계를 시스템 내부에 표현하고 또한 사용자의 입장에서 진화하는 지식의 추가가 가능하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 실질적으로 임상에서 이용이 가능하도록 혐기성 균을 모델로 임상의사결정지원시스템을 개발하여 원인 균 동정과정 시 동정경로 설정 및 해답의 도출에 조언이 가능하도록 하였다. 앞으로 혐기성 균뿐만 아니라 실제 진단검사의학과에서 분리빈도가 높은 호기성균을 포함하는 전체 세균을 대상으로 하는 확대된 영역의 임상의사결정지원시스템이 개발되면 전문가의 견해에서 정적, 동적, 지식을 제공해 줄 수 있는 기반이 되고, 이를 위해 본 연구가 기반으로 활용될 수 있을 것이다.
There are normal inhabitants doing medically useful functions in the body. There are many kinds of bacteria performing specific functions in the oral cavity. Two strains of lactic acid bacteria were isolated from normal inhabitants of children 's oral cavity, which inhibited the the production of halitosis by anaerobic bacteria. The authors identified the isolates by the lest using API 50 CHL medium kit. 1. Two isolates were Gram-positive bacilli and produced hydrogen peroxide. 2. The optical density was 1.286 in the supernatant of Fusobacterium nucleatum after vortexing for 30 minutes, whereas in the supernatant of combined Fusobacterium nucleatum and each isolate, they were reduced to 0.628 and 0.497, which the percentages of coaggregation between them were 29.4% and 57.8%, respectively. 3. The optical density of Fusobacterium nucleatum precipitate was 1.794 in the culture media containing cysteine and $FeSO_4$, being reduced to 1.144 and 0.915 in the coaggregated precipitates of Fusobacterium nucleatum and each isolate. 4. The optical density of Porphyromonas gingivalis precipitate was 1.932 in the culture media, being reduced to 1.170 and 1.266 in the coaggregated precipitates of Porphyromonas gingivalis and each isolate. 5. When two isolates were tested with API 50 CHL medium kit, those were identified as Lactobaciallius salivarius and Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis.
치근단 감염 시 물리적인 작용으로 증상이 완화되지 않을 때, 근관 내 세균을 제거하기 위해 항균성을 지닌 소독제나 세척제가 필요하다. 천연항균제에 대한 관심이 증가하면서 여러 연구들에 의해 고추냉이 추출물의 구성 성분 중 하나인 allyl isothiocyanate에 대한 항균성이 밝혀졌다. 이에 본 연구에서는 근관내 감염시 자주 발견되는 세균들 중 편성혐기성 세균인 Fusobacterium nucleatum, Prevotella nigrescence, 그리고 항생제에 내성이 커서 항균 작용실험 시 대조균으로 자주 사용되는 Clostidial perfringens에 대한 서양산 고추냉이 뿌리 추출물의 항균효과를 알아보고, 대표적인 항균제인 클로르헥시딘과 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 본 연구에 사용된 3종의 편성 혐기성 세균에 대한 서양산 고추냉이 뿌리 추출물의 최소 억제 농도는 평균 87-470 ppm, 최소 살균 농도는 평균 156-625 ppm으로 F. nucleatum에 대해 가장 강한 항균효과를 나타내었으며, 항균제에 저항성 이 큰 C. perfringens에도 항균효과를 나타내었다. 2. 본 연구에 사용된 3종의 편성 혐기성 세균에 대한 클로르헥시딘의 최소억제 농도는 평균 3.12-6.25 ppm, 최소 살균 농도는 평균 10.94 ppm이었다. 3. 서양산 고추냉이 뿌리 추출물은 87-470 ppm의 농도에서 3.12-6.25 ppm의 클로르헥시딘과 비슷한 세균성장 억제 효과를 가지며 156-625 ppm의 서양산 고추냉이 뿌리 추출물은 10.94 ppm의 클로르헥시딘과 비슷한 살균 효과를 보였다.
16S rRNA를 분석한 연구들은 자연 생태계에서 추출한 핵산을 이용하여 16rRNA 유전자의 염기서열을 분석하거나 특정 DNA probe를 이용한 hybridization 실험이 주류를 이루어 왔다. 특히 PCR 기법이 개발됨에 따라 적은 양의 시료를 대량으로 손쉽게 증폭시킬 수 있어 다양한 분야에 응용되고 있다. 세균 군집의 구조를 이해하는데 있어서 PCR 방법의 적용 대상은 주로 16S rRNA 유전자의 염기서열 해독분야이며 해양 생태계를 대상으로 많은 연구 결과가 보고되었다(11,13,21,26). 한편 자연 생태계의 개별적 미생물 분류룬들을 검출하기 위한 특정 oligonucleotide probe의 개발방법들은 미생물 군집의 유전적 다양성에 대한 정보 파악 이외에 배양이 어려운 혐기성 세균과 같은 특정 세균들의 동정에도 이용되고 있다(3,24,55). 본고에서는 세균 군집의 구조와 다양성을 연구하는데 적용 가능한 rRNA 분석방법들을 수계 생태계를 중심으로 살펴보고자 한다.
음식물류폐수와 축산분뇨를 1:1로 혼합한 폐수를 대상으로 고온/중온의 이상혐기소화공정을 실시하였고 혼합폐수내 병원성미생물의 존재 및 소화과정중 미생물상의 변화를 살펴보았다. 혼합원액내 미생물은 대장균, 분변성 장내세균, 대장균군 등의 장내세균총을 비롯하여 식중독을 일으키는 포도상구균과 살모넬라, 이질의 원인균인 쉬겔라, 유가공제품내 대표적 병원성세균인 리스테리아 및 효모 등이 검출되었다. 혐기소화의 안정화시기는 반응후 21일이 지나서부터 시작하였으며, 이 시기를 전후하여 산 발효조와 메탄발효조에서 각각 80% 및 90% 내외의 가파른 감소율을 보이며 대부분의 미생물이 감소되었다. 안정화이후 유기물의 평균분해율은 메탄발효조에서 60% 내외를 기록하였다. 메탄 발효조를 거친 소화액내 미생물개체수는 반응종료 시점에서 대부분 불검출 되었으나, 리스테리아와 포도상구균의 경우, 비교적 완만한 감소세를 보이며 반응최종일까지 검출이 되고 있음을 확인하였다.
본 연구의 목적은 조직유도재생술의 초기치유시에 구강양치액으로 사용되어지는 0.1% 클로르헥시딘과 0.2% 클로르헥시딘을 사용했을 경우, 양치액을 사용하지 않았을 경우의 세균감염 정도를 비교하는 것이다. 30명의 성인형 치주염에 이환되어진 사람을 대상으로 하였다. 초기치료(Scaling/Root planing/Oral hygiene instruction)를 시행한 후에 한 사람에 한 군데씩 선정하여 2급이나 3급의 치근이개부를 가지고 임상적으로 혹은 방사선학적으로 치간골내낭을 보이지 않는 치아에 통법에 따라 Gore-TexTM를 위치시켰다. 술후 5일간 항생제 (UnasynTM 375mg tablet p.o.tid)를 투여하고 차폐막을 제거할 때까지(4주 혹은 6주) 10명의 환자에게는 0.1% 클로르헥시딘을, 다른 10명의 환자에게는 0.2% 클로르헥시딘으로 구강양치를 하게 하고, 또 다른 10명의 환자에게는 구강양치액을 사용하지 않도록 하였다. 또 1주일에 한번씩 전문가구강위생술식을 실시하였다. 4주나 6주 후에 차폐막을 제거하고 주사전자현미경, 혐기성 세균배양을 이용하여 세균감염정도를 비교하였다. 1. 주사전자현미경으로 관찰시에 0.1% 클로르헥시딘을 사용했을 경우와 0.2% 클로르헥시딘을 사용했을 경우, 클로르헥시딘을 사용하지 않은 경우에 별 차이를 발견할 수 없었다. 2. 혐기성 세균배양시에 0.2% 클로르헥시딘을 사용했을 경우, 0.1%클로르헥시딘을 사용했을 경우보다 적은 수의 세균 수를 보였으나 통계적으로 유의할 만한 차이는 보이지 않았다. 클로르헥시딘을 사용하지 않은 경우에는 다른 두 경우에 비해 통계적으로 유의할 만한 차이를 보였다.(P<0.05) 3. Actinobacillus actinomycetemcomitans, Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia를 인지한 경우에는 세 경우 모두 비슷한 비율로 발견되었다.
본 연구에서는 돈분폐수와 음식물폐수를 대상으로 대장균을 비롯한 병원성균의 존재여부를 파악하였으며, 이들을 여러 비율로 혼합한 혼합폐수를 대상으로 $55^{\circ}C$의 고온의 회분식 혐기소화를 실시하여 최적의 유기물 분해를 위한 혼합비율 및 혐기소화과정에서의 미생물상의 변화를 관찰하였다. 대장균 등의 분변성 장내세균은 축산폐수에서만 발견되었으며 식중독세균인 포도상구균은 음식물과 축산폐수 양쪽에서 발견되었다. 각 폐수의 혼합비율을 달리하여 고온 회분식 혐기소화과정을 거친 결과 각 폐수의 비율이 50:50인 R3 반응조에서 가장 높은 유기물 제거효율을 나타냈으며, 이때 $BOD_5$, CODcr SS의 감량율은 각각 23.2%, 24.7%, 19.7%로 나타났다. 한편, 소화과정 중 미생물상의 변화는 각 혼합반응조 모두 유사한 결과를 보여주었다. 총 세균수의 경우, 반응 최종일까지 상당량의 미생물이 존재하는 것으로 나타났으며, 대장균 등의 분변성 장내세균의 경우에는 반응 10일째 대부분이 사멸되는 것으로 나타났다. 반면, 포도상구균의 경우, 반응기간 내내 완만한 감소세를 보이며 최종 반응일 까지 1,000~5,000 CFU/mL 정도의 개체수가 유지되는 것으로 관찰되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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