Escherichia coli O157:H7 is one of the most common foodborne pathogens responsible for outbreaks of hemorrhagic colitis, which can lead to the life-threatening hemolytic-uremic syndrome. In this study, we identified phytochemicals that specifically inhibit the expression of LEE operon in E. coli O157:H7. Among phytochemicals, diosmin decreased the adherence of E. coli O157:H7 towards Caco-2 cells in vitro (p<0.01) and its biofilm formation activity (p<0.05). Quantitative RT-PCR analysis revealed that the transcripts of Ler-regulated genes and genes related to curli production were significantly reduced in the presence of diosmin. However, diosmin does not affect bacterial viability, indicating that the resistance rate to diosmin was remarkably low. Overall, these results provide significant insights into the development of a novel anti-infective agent that is different from conventional antibiotics.
Eun Seong Lee;Jeong Woo Park;Ki Hwan Moon;Youngwan Seo
Journal of Life Science
/
v.33
no.12
/
pp.1015-1024
/
2023
Antibiotics have greatly contributed to the treatment and prevention of bacterial diseases in humans, animals, and fish. However, antibiotic misuse has led to the emergence and spread of multidrug-resistant bacteria. In addition to antibiotic discovery research, efforts are being made to combat such multidrug-resistant bacteria using antimicrobial agents, antioxidants, host immune enhancement, probiotics, and bacteriophages, as well as various symptomatic therapies. To discover novel bioactive compounds, it is crucial to adopt approaches that incorporate fresh ideas, new targets, innovative techniques, and untapped resources. Halophytes are plants that grow in high-salt soils and are known to adapt to salt-induced stress through unique metabolic processes that produce secondary metabolites. This study aimed to investigate the effects of extracts of halophytes native to Korea on oxidative stress and to determine whether they exert inhibitory activity against biofilms, which are major pathogenic factors of infectious bacteria. The Acinetobacter baumannii strain ATCC 17978, a representative drug-resistant bacterium, was used to measure anti-biofilm activity. The results showed that Aster spathulifolius, Carex kobomugi, Rosa rugosa, and Asparagus cochinchiensis exerted strong antioxidant and anti-biofilm effects without affecting bacterial growth itself. The halophytes used in this study are promising candidates for the development of pharmaceutical agents with antioxidant and antimicrobial properties.
Abdulrahman E. Koshak;Mahmoud A. Elfaky;Hossam M. Abdallah;Dina A. I. Albadawi;Gamal A. Mohamed;Sabrin R. M. Ibrahim;Abdulrahim A. Alzain;El-Sayed Khafagy;Azza A. H. Rajab;Wael A. H. Hegazy
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.34
no.8
/
pp.1642-1652
/
2024
Arctium lappa (Burdock) root is used in various culinary applications especially in Asian Cuisine. Arctigenin (ARC) is a polyphenolic compound abundant in the roots of the burdock plant from which it derives its name. The emergence of bacterial resistance is a growing global worry, specifically due to the declining availability of new antibiotics. Screening for the antibacterial candidates among the safe natural products is a promising approach. The present study was aimed to assess the antibacterial activity of ARC against Pseudomonas aeruginosa exploring its effect on the bacterial cell membrane. Furthermore, the anti-virulence activities and anti-quorum sensing (QS) activities of ARC were in vitro, in vivo and in silico assessed against P. aeruginosa. The current results showed the ARC antibacterial activity was owed to its disruption effect of the cell membrane. ARC at sub-MIC significantly decreased the formation of biofilm, motility, production of extracellular enzymes and in vivo protected mice against P. aeruginosa. These anti-virulence activities of ARC are owed to its interference with bacterial QS and its expression. Furthermore, ARC showed mild effect on mammalian erythrocytes, low probability to induce resistance and synergistically combined with antibiotics. In summary, the promising anti-virulence properties of ARC indicate its potential as an effective supplement to conventional antibiotics for treating severe P. aeruginosa infections.
Kim, Siyeon;Kook, Kyo Eun;Kim, Changhee;Hwang, Jae-Kwan
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.28
no.8
/
pp.1270-1281
/
2018
Periodontal disease is triggered by the host immune response to pathogens in the microbial biofilm. Worsening of periodontal disease destroys the tooth-supporting tissues and alveolar bone. As oral inflammation can induce systemic diseases in humans, it is important to prevent periodontal disease. In this study, we demonstrated that Curcuma xanthorrhiza supercritical extract (CXS) and its active compound, xanthorrhizol (XAN), exhibit anti-inflammatory effects on lipopolysaccharide (LPS)-treated human gingival fibroblast-1 cells and anti-osteoclastic effects on receptor activator of nuclear factor kappa B ligand (RANKL)-treated RAW264.7 cells. LPS-upregulated inflammatory factors, such as nuclear factor kappa B p65 and $interleukin-1{\beta}$, were prominently reduced by CXS and XAN. In addition, RANKL-induced osteoclastic factors, such as nuclear factor of activated T-cells c1, tartrate-resistant acid phosphatase, and cathepsin K, were decreased in the presence of CXS and XAN. CXS and XAN inhibited the mitogen-activated protein kinase (MAPK)/activator protein-1 (AP-1) signaling pathway. Collectively, these results provide evidence that CXS and XAN suppress LPS-induced inflammation and RANKL-induced osteoclastogenesis by suppressing the MAPK/AP-1 pathway.
Recently, number of honeybees (Apis mellifera) has visibly decreased because they are vulnerable to some diseases like American foulbrood disease. American foulbrood disease, which is caused by Paenibacillus larvae, is emerged as great cause of decrease in number of honeybees. After antibiotic-resistant strain emerged, it is now more difficult to treat those pathogens successfully. Researches on finding alternative antibacterial compound are ongoing. In this study, we examined the antibacterial effect of honokiol on P. larvae. Honokiol showed great antibacterial effect with minimum inhibitory concentration of 12.5 ㎍/mL and minimum bactericidal concentration of 50 ㎍/mL. An agar diffusion test also confirmed the anti-Paenibacillus larvae activity of honokiol with an inhibitory zone of 9±0.5 mm. Since honokiol is known to interact membrane of some bacteria, we measured 260 nm absorbing particles, which could be induced by leakage of cells, and confirmed that the leakage of P. larvae occurred in dose-dependent manners. However, result of crystal violet assay suggested that honokiol has only mild anti-biofilm formation effect on P. larvae, which means honokiol controls the bacteria by inducing the bursting of membrane. Finally, an additive effect of honokiol with tetracycline and terramycin was found using a checkerboard assay with a fractional inhibitory concentration index value of 0.5.
The formation of hydrophilic surface based on polymers has received great attention due to the anti-adhesion of bacteria on solid substrates. Anti-adhesion coatings are aimed at suppressing the initial step of biofilm formation via non-cytotoxic mechanisms, and surfaces applied hydrophilic or ionic polymers showed the anti-adhesion effect for bioentities, such as proteins and bacteria. This is attributed to the formation of surface barrier from hydration layers, repulsions and osmotic stresses from polymer brushes, and electrostatic interactions between ionic polymers and cell surfaces. The antifouling polymer coating is usually fabricated by the grafting method through the bonding with functional groups on surfaces and the deposition method utilizing biomimetic anchors. This mini-review is a summary of representative antifouling polymers, coating strategies, and antibacterial efficacy. Furthermore, we will discuss consideration on the large area surface coating for application to public facilities and industry.
Park, Bog-Im;You, Yong-Ouk;Mo, Ji-Su;An, So-Youn;Choi, Na-Young;Kim, Kang-Ju
International Journal of Oral Biology
/
v.42
no.1
/
pp.25-31
/
2017
Dental caries is the most common chronic disease in the dental field. Streptococcus mutans (S. mutans) is the most important bacteria in the formation of dental plaque and dental caries. In a previous study, we confirmed that the essential oil of Chrysanthemum boreale has antibacterial activity against S. mutans. Alpha-pinene is one of the major chemical components of Chrysanthemum boreale essential oil. In the present study, we investigated the inhibitory effects of ${\alpha}-pinene$ on cariogenic properties such as growth, acid production, biofilm formation, and bactericidal activity on S. mutans. Alpha-pinene at a concentration range of 0.25-0.5 mg/mL significantly inhibited the growth of S. mutans and acid production of S. mutans. Biofilm formation was significantly inhibited at > 0.0625 mg/mL ${\alpha}-pinene$, similar to the data from scanning electronic microscopy. Under confocal laser scanning microscopy, the bacterial viability was decreased by ${\alpha}-pinene$ in a dose-dependent manner. These results suggested that ${\alpha}-pinene$ may be a useful agent for inhibiting the cariogenic properties of S. mutans.
Quorum sensing (QS)-mediated infections cause severe diseases in human beings. The control of infectious diseases by inhibiting QS using antipathogenic drugs is a promising approach as antibiotics are proving inefficient in treating these diseases. Marine fungal (Pestalotiopsis sydowiana PPR) extract was found to possess effective antipathogenic characteristics. The minimum inhibitory concentration (MIC) of the fungal extract against test pathogen Pseudomonas aeruginosa PAO1 was 1,000 ㎍/ml. Sub-MIC concentrations (250 and 500 ㎍/ml) of fungal extract reduced QS-regulated virulence phenotypes such as the production of pyocyanin, chitinase, protease, elastase, and staphylolytic activity in P. aeruginosa PAO1 by 84.15%, 73.15%, 67.37%, 62.37%, and 33.65%, respectively. Moreover, it also reduced the production of exopolysaccharides (74.99%), rhamnolipids (68.01%), and alginate (54.98%), and inhibited the biofilm formation of the bacteria by 90.54%. In silico analysis revealed that the metabolite of P. sydowiana PPR binds to the bacterial QS receptor proteins (LasR and RhlR) similar to their respective natural signaling molecules. Cyclo(-Leu-Pro) (CLP) and 4-Hydroxyphenylacetamide (4-HPA) were identified as potent bioactive compounds among the metabolites of P. sydowiana PPR using in silico approaches. The MIC values of CLP and 4-HPA against P. aeruginosa PAO1 were determined as 250 and 125 ㎍/ml, respectively. All the antivirulence assays were conducted at sub-MIC concentrations of CLP (125 ㎍/ml) and 4-HPA (62.5 ㎍/ml), which resulted in marked reduction in all the investigated virulence factors. This was further supported by gene expression studies. The findings suggest that the metabolites of P. sydowiana PPR can be employed as promising QS inhibitors that target pathogenic bacteria.
Kim, Soo-Kyoung;Kim, Cheol-Jin;Yoon, Je-Yong;Lee, Joon-Hee
Microbiology and Biotechnology Letters
/
v.39
no.1
/
pp.29-36
/
2011
Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen that causes various infections on urinary track, cornea, respiratory track, and burn wound site, and mainly relies on quorum sensing (QS) for its virulence. To control the infectivity of P. aeruginosa, we previously synthesized the structural analogues of a major QS signal, N-3-oxododecanoyl homoserine lactone (3OC12-HSL) to use as a QS inhibitor. Two of them (5b and 5f) had been confirmed to have an inhibitory effect on LasR, a major QS signal receptor of P. aeruginosa in the screening by the recombinant Escherichia coli reporter. To further evaluate these compounds, we tested their efficacy to control the QS and virulence of P. aeruginosa. Unlike the result from E. coli reporter, both 5b and 5f failed to affect the LasR activity in P. aeruginosa, but instead they selectively affected the activity of QscR, another 3OC12-HSL receptor of P. aeruginosa. Interestingly, their effect on QscR was complex and opposite to what we obtained with E. coli system. Both 5b and 5f enhanced the QscR activity at the low concentration range (< 10 ${\mu}m$), but high concentration of 5f (${\approx}$1 mM) strongly inhibited QscR. While 5b and 5f didn't affect the production of proteases, the key virulence factor, they significantly reduced the biofilm formation that is important in mediating chronic infections. Especially, 5f inhibited the initial attachment of P. aeruginosa, rather than the biofilm maturation. Based on our results, we suggest that 5f can be applied for an anti-biofilm agent without increasing virulence of P. aeruginosa.
Fermentation is an effective process for providing various beneficial effects in functional beverages. Lactic acid bacteria and yeast fermentation-based biotransformation contribute to enhancement of nutritional value and digestibility, including lactose intolerance reduction and control of infections. In this study, the probiotic fermented fruit juice (PFJ) was produced by Lactobacillus plantarum TISTR 1465, Lactobacillus salivarius TISTR 1112, and Saccharomyces boulardii CNCM I-745 while mixed fruit juice (MFJ) was used as the basic medium for microorganism growth. The potential function, the anti-salmonella activity of PFJ, was found to be effective at 250 mg/ml of MIC and 500 mg/ml of MBC. Biofilm inhibition was performed using the PFJ samples and showed at least 70% reduction in cell attachment at the MIC concentration of Salmonella Typhi DMST 22842. The antioxidant activities of PFJ were determined and the results revealed that FSB.25 exhibited 78.40 ± 0.51 mM TE/ml by FRAP assay, while FPSB.25 exhibited 3.44 ± 0.10 mM TE/ml by DPPH assay. The volatile compounds of PFJ were characterized by GC-MS, which identified alcohol, aldehyde, acid, ester, ketone, phenol, and terpene. The most abundant organic acid and alcohol detected in PFJ were acetic acid and 2-phenylethanol, and the most represented terpene was β-damascenone. The sensory attributes showed scores higher than 7 on a 9-point hedonic scale for the FPB.25, illustrating that it was well accepted by panelists. Taken together, our results showed that PFJ could meet current consumer demand regarding natural and functional, fruit-based fermented beverages.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.