• 보존과학회지
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• 제33권4호
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• pp.255-266
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• 2017

국내 문화재 생물피해 방제는 농약에서 유래한 화학적 약제를 사용하여 왔다. 그러나 인체와 환경에 대한 유해성 문제로 인하여 사용이 점차 제한되고 있으며, 새로운 방제약제의 탐색과 안전성 연구에 대한 관심이 지속적으로 증가되고 있다. 개발된 천연 생물방제제의 안전성은 동물실험을 통한 독성평가로 확인하고 있으며, 치사량과 자극성 평가를 위하여 경구독성, 경피독성, 안점막자극 및 피부자극 시험법을 이용하여 안전성을 평가한다. 독성평가를 위해 실험용 쥐와 토끼를 이용하며, 쥐에 대해 단회 경구독성과 경피독성 시험을 실시하고, 토끼에 대해 안점막자극시험 및 피부자극 시험을 시행한다. 본 시험에 이용한 천연 생물방제물질은 목재부후균과 흰개미에 대한 항진균활성 및 살충활성이 조사된 족두리풀 추출물을 적용하였다. 쥐에 대한 단회 경구투여한 결과 $LD_{50}$ 값이 수컷 4,000 mg/kg 이상, 암컷 2,000 mg/kg 이상으로 판정되었으며, 단회 경피 투여한 결과 $LD_{50}$ 값이 암수 모두 10,000 mg/kg 이상으로 판정되었다. 토끼의 눈에 대한 자극시험에서는 무자극성으로 판정되었으며, 피부에 대해서는 약한 자극성이 있는 물질로 판단되었다. 본 연구를 통해 천연 생물방제물질인 족두리풀 추출물의 안전성을 동물실험으로 확인함으로써 화학 물질의 안전성 검증을 위한 기본적인 유해성 평가 방법으로 제시하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.75-83
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• 2015

강황 (Curcuma longa L.)은 건강기능성 식품의 훌륭한 소재로 전통적인 약용식물이다. 강황의 주요성분인 안토시아닌계인 curcumin은 항균작용, 항암작용, 항산화작용 등 다양한 효능이 있는 것으로 알려져있다. 본 연구는 혼합유산균을 스타터로 사용하여 강황 분말을 첨가한 발효유를 제조하여 발효유의 이화학적 특성 및 항염증 활성을 연구하였다. 발효유의 발효특성은 대조군에 비해 강황 첨가군에서 유산균의 성장이 현저히 빠르게 나타나 pH는 감소되었고 산도는 증가하였다. 또한 우유단백질의 분해도 부분적으로 일어났고 유기산은 lactic acid와 acetic acid가 높게 생성되었다. 기호도는 강황 특유의 쓴맛과 강한 향으로 인해 대조군에 비해 낮았다. 강황 발효유 배양액을 처리한 RAW 264.7 세포주에서 세포독성의 영향은 나타나지 않았다. 염증성 싸이토카인으로 TNF-${\alpha}$와 IL-6는 강황 처리군이 대조군에 비해 현저히 강하게 발현되었다. 또한 NO의 생성은 강황 처리군이 대조군에 비해 현저히 높았다. 이러한 연구결과는 강황 첨가가 유산균의 성장을 촉진시켜 발효유 제조에 도움을 주고, 염증활성을 조절하므로 강황을 이용한 발효유, 음료 제품 및 다양한 기능성 식품 소재로 활용할 수 있는 가능성을 시사하고 있다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제27권4호
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• pp.17-26
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• 2011

본 연구는 지유 에탄올 추출물의 항균 및 항돌연변이 활성을 측정하여 새로운 기능성 소재로서의 기초자료를 얻고자 실시하였다. E. coli, E. coli O157:H7, P. aeruginosa, S. Typhimurium, L. monocytogenes, B. cereus, S. aureus의 7가지 주요 식품위해성 세균에 대한 항균활성을 검증하기 위해 paper disc diffusion assay 및 최소저해농도를 측정하였으며 24시간 동안 균의 생육억제도를 측정하였다. Paper disc assay 결과 E. coli와 E. coli O157:H7을 제외한 5가지 균에 대한 지유 에탄올 추출물의 뚜렷한 clear zone이 확인되었다. Micro-well dilution법으로 확인한 최소저해농도의 범위는 E. coli와 E. coli O157:H7을 제외한 5가지 균에 대해서 0.625~2.5 mg/mL로 나타났으며 생육억제도 실험결과도 최소 저해농도 결과와 일치하였다. Salmonella Typhimurium TA100을 이용한 Ames test 결과, 5 mg/plate의 농도에서 직접 돌연변이원인 sodium azide와 4-NQO에 대한 지유 에탄올 추출물의 항돌연변이 활성이 각각 72.42와 89.85%로 나타나 지유 에탄올 추출물의 우수한 항돌연변이 활성을 확인하였다. 본 연구를 통해 지유 에탄올 추출물이 주요 식품위해성 세균들에 대한 우수한 항균성과 직접돌연변이원에 대한 높은 항돌연변이 활성을 나타내어 천연물 유래 생리활성 소재로 이용될 수 있는 가능성을 보여주었다.

• 멤브레인
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• 제30권3호
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• pp.158-172
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• 2020

수처리용 멤브레인의 기능 개선은 물과 에너지 자원 부족의 문제를 해결할 대표적인 과제로 떠오르고 있다. 나노 멤브레인을 활용한 정수 과정이 실용 가능할 수준에 도달하려면, 여과막의 표면에 박테리아나 미생물이 축적되는 생물 오손(biofouling)을 해소하는 전략이 필수적으로 고안되어야 한다. 더 높은 내구성을 가지면서도 기본적인 목적인 여과에 대한 성능 저하 없이 작동하는 수처리용 멤브레인을 합성하기 위해 현재 수많은 연구가 진행되고 있으며, 이러한 연구들에서 다루어지는 전략들은 크게 두 가지 종류로 분류될 수 있다. 이 중 일반적으로 제시되는 유형은 멤브레인의 표면에 은 나노 입자를 고정하는 방식이다. 은 나노 입자를 활용하는 방법에도, 은 나노 입자가 오염 방지의 역할을 효과적으로 수행하는 데 필요한 표면과의 유의미한 결합을 실현하기 위해 여러 가지 세부 전략들이 제안되어진다. 은 나노 입자를 사용하는 방식에서 단점이나 독성 유발 가능성 등의 위험성이 제기되면서, 은 외에도 구리, 그래핀 또는 아연 산화물, 아민 부분과 같은 물질의 입자들을 적용하여 멤브레인을 알맞게 기능화 하는 유형의 연구들 또한 진행되었다. 위 두 가지 유형의 전략들을 주제로 한 연구들은 여러 번의 시도와 실험을 거쳐 합성된 멤브레인의 표면에서 박테리아의 박멸이나 그의 번식을 예방하는 등의 몇 가지 주목할 만한 성과를 낳았으며, 향후 추가적인 연구가 필요한 점들을 제시하였다. 본 리뷰논문은 금속 나노 입자 및 기타 물질들이 수처리용 멤브레인의 표면과 결합하여 그의 방오화 특성에 기인하는 영향을 조사한 연구들에 대하여 다루고 있다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제62권4호
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• pp.391-398
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• 2019

부평초 추출물 및 부평초 분획물의 기능성 화장품 소재로서의 효능을 측정하기 위하여 항산화, 항주름 및 미백 활성을 평가하였다. DPPH와 ABTS⁺ 라디칼 소거 활성은 부평초 70% 에탄올추출물의 에틸아세테이트 분획물(SE-E) 100 ㎍/mL 농도에서 각각 44.2와 74.3%로 나타났다. 항주름 활성을 측정하기 위하여 세포내에서의 procollagen 생합성 활성과 MMP-1 저해 활성을 측정하였다. 그 결과 부평초 70% 에탄올추출물(SE)은 25 ㎍/mL 농도에서 48.5%, 같은 농도에서 SE-E는 가장 높은 57.8%의 생합성 활성을 나타내었다. SE와 SE-E의 MMP-1 저해활성은 25 ㎍/mL 농도에서 각각 13.4와 28.5%로 나타났다. 마지막으로 미백 효과를 검증하기 위해 melanin 생합성 저해 활성과 세포내 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과, 25 ㎍/mL 농도에서 SE는 각각 9.6과 13.8%의 저해활성을 나타내었으며 SE-E는 각각 15.4와 22.0%의 값을 나타내었다. 본 연구의 결과로부터 SE와 SE-E의 높은 항주름 및 미백 활성이 확인되어 우수한 기능성 소재로 개발 가능성이 높아 졌으며 추가적인 항균, 항염, 항암 등의 연구가 진행된다면 제약, 화장품, 기능성 식품 등의 분야에 효과적인 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제52권1호
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• pp.18-27
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• 2020

카바페넴내성장내세균속균종(carbapenem-resistant Enterobacteriaceae, CRE)과 카바페넴분해효소 생성 장내세균과(carbapenemase-producing Enterobacteriaceae, CPE)의 정확한 구분과 CPE의 빠른 탐지는 임상 감염의 치료 및 관리에 중요하다. 선별방법은 주로 선택적 배지에서의 직장 면봉 표본 배양 후 카바페넴분해 효소의 활성도, 신속한 카바페넴의 불활성화 방법, 측방유동면역분석(lateral flow immunoassay, LFI), 메트릭스보조레이저 탈착/이온화이온사이클론 공명 질량분석법(matrix assisted laser desorption/ionisation time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS)을 통해 표현형을 측정하는 분자기반 방법들이다. CRE, 특히 CPE의 적절한 시기에 정확한 탐지는 감염의 임상 치료 및 예방에 필수적이다. 다양한 표현형 검출방법 및 유전자-기반 검출방법이 카바페넴의 신속한 검출을 위해 이용 가능하며, 이들은 임상 미생물학 실험실에서 일상적으로 사용된다. 신속한 처리 시간으로 현장에서 치료를 위한 검사 방법을 사용하는 CRE에 대한 능동적인 감시활동에서 카바페넴분해효소를 생성하는 CRE의 탐지는 중요한 가치를 갖는다. 따라서 카바페넴분해효소의 확산을 통제하기 위해서는 전세계의 많은 검사실에서 신뢰할 수 있고 신속하고 고효율적이며, 간편하고 저비용의 검사법을 사용해야 할 것이다. 환자의 적용에서도 최적의 효과를 가지려면 CRE에 대한 신속한 검사를 통해 항균제의 관리 개입이나 다양한 형태의 임상 의사의 치료에 결정적인 지원을 재현성있게 나타나야 할 것이다. 최적의 검사법을 위해서는 보완되는 검사법을 결합하여 다양한 내성 박테리아 종을 감별하고 다양한 종류의 카바페넴분해효소의 유전적 다양성을 발굴하여 최상의 감염관리 전략을 포괄하는 시스템이 마련되어야 할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제24권7호
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• pp.757-761
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• 2014

천연 항균물질의 연구는 대부분 식품소재, 특히 약용식물을 대상으로 하여 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나 식품소재의 경우 대량의 추출물 등을 제조하기 위해 많은 양의 재료가 필요하며, 이로 인한 비용 문제가 발생하게 된다. 미생물은 적절한 환경 하에서 대량 배양이 용이하기 때문에 천연항생제로 이용하기 위해 지속적인 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 식물병 억제에 효과가 있는 식물근권미생물을 이용하여 어류질병세균 4종을 대상으로 항균활성을 확인하였다. 이 중 항균활성을 나타낸 균 3종을 선발하여 배양액, 상층액, 균체 현탁액으로 나누어 어느 부위에서 항균효과를 나타내는지 탐색하고, 16S rDNA 염기서열 분석을 통해 균을 동정하였다. 12종의 식물근권세균 중 BRH433-2, THJ609-3, TRH415-2 3종에서 항균활성이 나타나는 것을 확인하였다. 세 균주의 배양액, 상층액, 균체 현탁액 중에서는 균체 현탁액이 가장 강한 항균활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 세 균주의 16S rDNA 염기서열 분석 결과, BRH433-2는 Burkholderia gladioli와 99.5%, B. plantarii 98.9%, B. ubonensis 98.5%, B. pyrrocinia 98.3%, B. glumae 98%로 나타났다. THJ609-3은 Pseudomonas baetica와 97.7%, P. moorei와 P. plecoglossicida에 대해서는 각각 97.6%, 97.5%의 상동성이, TRH415-2는 P. koreensis, P. baetica와 98.4%, P. moraviensis 98.3%의 염기서열 유사도를 나타났다. 따라서 3종의 식물근권세균은 충분한 안정성 및 안전성 실험을 실행한 후, 양식산업에 적용하여 항생제 대체 물질로서의 이용가치가 있다고 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권5호
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• pp.893-897
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• 2003

천연물로부터 추출한 8가지 sample에 대하여 항균성의 효능이 있는 것을 탐색하여 의약연구의 기초자료 및 현대인의 기호에 맞는 기능성 식품 개발을 목적으로 하였다. 본 연구에서 항균활성 실험에서 6mm paper disc에 대한 공시 균주에 대한 오미자와 매실은 모든 사용한 균주에 대해 6-10 mm였으며, 대추와 구기자는 1mm 정도였고 솔잎 등은 거의 보이지 않거나 0.5 mm 정도 clear zone이 생성되었다. 1차screening test에서 항균력을 보인 B. subtilis, E. coli KCCM 11591, P. aeruginosa KCTC 1750, C. albicans 균주의 성장억제도는 사용균주 농도를 희석하여 S. chinenis H-20에 대한 농도의 의존성을 10cm petri dish에서 control과 비교할 때 $50\;{\mu}L$는 5배 정도 저해하였으며, $75\;{\mu}L$에는 완전 저해효능이 있었다. 배양초기와 배양5시간에 S. chinenis H-20를 $75\;{\mu}L$ 첨가한 것에 대한 항균력은 변화가 없었다. 즉 S. chinenis H-20은 유전정보전달을 저해하는 항생물질이 작용하는 것으로 추측할 수 있다. S. chinenis H-20을 배양 5시간에 첨가하여 control과 비교하였을 때 B. subtilis, S. aureus, E. coli를 완전히 저해하였다. 매실과 오미자를 첨가한 고추장의 관능평가를 볼 때 전체평가에서 찹쌀고추장이 3.39로 '보통'으로 나타났으며, 매실고추상은 4.29로 약간 '좋다'로 오미자고추장은 2.43으로 '약간 나쁘다'로 나타났다. 찹쌀고추장을 대조군으로 할 때 매실 고추장의 견고성은 4.45배, 오미자고추장은 1.78배 높았다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제43권2호
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• pp.72-78
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• 2013

Purpose: The purpose of this study was to compare the phototoxic effects of blue light exposure on periodontal pathogens in both planktonic and biofilm cultures. Methods: Strains of Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Fusobacterium nucleatum, and Porphyromonas gingivalis, in planktonic or biofilm states, were exposed to visible light at wavelengths of 400.520 nm. A quartz-tungsten-halogen lamp at a power density of $500mW/cm^2$ was used for the light source. Each sample was exposed to 15, 30, 60, 90, or 120 seconds of each bacterial strain in the planktonic or biofilm state. Confocal scanning laser microscopy (CSLM) was used to observe the distribution of live/dead bacterial cells in biofilms. After light exposure, the bacterial killing rates were calculated from colony forming unit (CFU) counts. Results: CLSM images that were obtained from biofilms showed a mixture of dead and live bacterial cells extending to a depth of $30-45{\mu}m$. Obvious differences in the live-to-dead bacterial cell ratio were found in P. gingivalis biofilm according to light exposure time. In the planktonic state, almost all bacteria were killed with 60 seconds of light exposure to F. nucleatum (99.1%) and with 15 seconds to P. gingivalis (100%). In the biofilm state, however, only the CFU of P. gingivalis demonstrated a decreasing tendency with increasing light exposure time, and there was a lower efficacy of phototoxicity to P. gingivalis as biofilm than in the planktonic state. Conclusions: Blue light exposure using a dental halogen curing unit is effective in reducing periodontal pathogens in the planktonic state. It is recommended that an adjunctive exogenous photosensitizer be used and that pathogens be exposed to visible light for clinical antimicrobial periodontal therapy.

• 대한소아치과학회지
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• 제45권1호
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• pp.82-89
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• 2018

본 연구의 목적은 치면세균막 착색제인 erythrosine을 광감각제로 사용하여 S. mutans에 광역동 치료를 시행하였을 때, 동일한 에너지량을 조사시 광원의 종류에 따른 항균능의 차이를 비교해보고자 함이다. S. mutans를 각각 planktonic 상태와 biofilm 상태로 형성한 후 $40{\mu}M$로 희석한 erythrosine을 3분간 처리한 다음 광원의 종류로 Halogen, LED, Plasma arc를 사용하였고 각각 30초, 15초, 9.5초의 광조사를 시행하였다. 실험 종료 후 각 실험군의 CFU를 측정하여 각 조건에 따른 광역동 치료 효과를 비교하였다. 각 실험군의 CFU는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 동일 에너지량을 조사시 광역동 치료의 효과는 광원의 종류와 관계없이 동일하다고 할 수 있으며, 이는 다양한 광 조사 기기를 가진 임상현장에서도 유용한 결과라 할 수 있다.