• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제45권2호
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• pp.38-45
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• 2015

Purpose: The purpose of this study was to evaluate the effect of photodynamic therapy (PDT) using erythrosine and a green light emitting diode (LED) light source on biofilms of Aggregatibacter actinomycetemcomitans attached to resorbable blasted media (RBM) and sandblasted, large-grit, acid-etched (SLA) titanium surfaces in vitro. Methods: RBM and SLA disks were subdivided into four groups, including one control group and three test groups (referred to as E0, E30, E60), in order to evaluate the effect of PDT on each surface. The E0 group was put into $500{\mu}L$ of $20{\mu}M$ erythrosine for 60 seconds without irradiation, the E30 group was put into erythrosine for 60 seconds and was then irradiated with a LED for 30 seconds, and the E60 group was put into erythrosine for 60 seconds and then irradiated with a LED for 60 seconds. After PDT, sonication was performed in order to detach the bacteria, the plates were incubated under anaerobic conditions on brucella blood agar plates for 72 hours at $37^{\circ}C$, and the number of colony-forming units (CFUs) was determined. Results: Significant differences were found between the control group and the E30 and E60 groups (P<0.05). A significantly lower quantity of CFU/mL was found in the E30 and E60 groups on both titanium disk surfaces. In confocal scanning laser microscopy images, increased bacterial death was observed when disks were irradiated for a longer period of time. Conclusions: These findings suggest that PDT using erythrosine and a green LED is effective in reducing the viability of A. actinomycetemcomitans attached to surface-modified titanium in vitro.

• 한국환경보건학회지
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• 제27권1호
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• pp.75-82
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• 2001

Microorganisms can attach firmly to food contact surface material and the resitance of adherent bacteria differ markedly from planktonic cells. Therefore, adherent cells are a potential contamination problem to the food preparation because of their high resistance. to sanitation and heat treatment. This study was carried out in order to investigate growth and decontamination of Listeria monocytogenes attached to stainless steel, glass and plastic. Listeria monocytogenes cells could attach to all types of surface at three temperatures after contact times for 24 hrs. The numbers of adherent cells were greater at higher temperatures, but not increased with incubation time. When recovery of adherent cells was investigated, after 24 grs, the numbers of adherent cells were about 10$^{7}$ , 10$^{10}$ , 11$^{11}$ at 4$^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, 3$0^{\circ}C$ repectively. Planctonic cells decreased by 2 log cycles after exposure to the domestic sanitizer. Adherent cells showed high resistance to domestic sanitizers and that was dependent upon surface materials studied, being greatest on plastic followed by stainless steel and glass. Adherent cells were more resistant to heat treatment than planktonic cells. When adherent cells were exposed to the temperature of 5$0^{\circ}C$, 55$^{\circ}C$, 57.5$^{\circ}C$ for 10 min, their populations did not decrease significantly. When the temprature increased to 6$0^{\circ}C$, cells attached to all types of surfaces were completely inactivated for 10 min.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권9호
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• pp.1547-1554
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• 2015

The potential of microalgae biofuel has not been realized because of the low productivity and high costs associated with the current cultivation systems. In this study, a new low-cost and transparent attachment material was tested for cultivation of a filamentous algal strain, Stigeoclonium sp., isolated from wastewater. Initially, the different materials tested for Stigeoclonium cultivation in untreated wastewater were nylon mesh, polyethylene mesh, polypropylene bundle (PB), polycarbonate plate, and viscose rayon. Among the materials tested, PB led to a firm attachment, high biomass (53.22 g/m², dry cell weight), and total lipid yield (5.8 g/m²) with no perceivable change in FAME profile. The Stigeoclonium-dominated biofilm consisted of bacteria and extracellular polysaccharide, which helped in biofilm formation and for effective wastewater treatment (viz., removal efficiency of total nitrogen and total phosphorus corresponded to ~38% and ~90%, respectively). PB also demonstrated high yields under multilayered cultivation in a single reactor treating wastewater. Hence, this system has several advantages over traditional suspended and attached systems, with possibility of increasing areal productivity three times using Stigeoclonium sp. Therefore, multilayered attached growth algal cultivation systems seem to be the future cultivation model for large-scale biodiesel production and wastewater treatment.

• 대한환경공학회지
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• 제28권1호
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• pp.26-33
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• 2006

본 연구에서는 염소와 모노클로라민을 이용하여 생물막이 제거되는 특성을 알아보았다. 염소와 모노클로라민을 0.5, 1.0, 2.0 mg/L의 농도로 잔류시킨 수돗물을 생물막이 형성되어 있는 모형 수도관에 연속적으로 공급하고, 관 표면으로부터 부착성 HPC와 biomass를 측정하였다. 염소는 생물막을 구성하는 미생물의 비활성화와 표면으로부터 생물막 matrix를 제거하는데 높은 효과를 나타낸 반면에 모노클로라민은 생물막 matrix를 제거하는데 염소보다 상대적으로 낮은 효율을 나타냈다. 특히 모노클로라민을 이용한 소독 처리에서는 세균과 EPS가 결합된 생물막 matrix가 관 표면으로부터 대부분 제거되지 않은 상태로 존재하였다. 비록 2.0 mg/L의 잔류염소가 생물막 제거에 높은 효과를 보였지만, 관 표면에는 여전히 낮은 수준(<10 $CFU/cm^2$ as 부착성 HPC, <5 ${\mu}g/cm^2$ as biomass)의 생물막이 잔류하고 있었다. 생물막의 제거 특성을 평가하는데 있어서 biomass의 측정이 효과적인 수단인 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권8호
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• pp.533-540
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• 2012

BAC 공정 운전초기부터 부착 박테리아들의 생체량이 정상상태(steady-state)에 도달한 이후까지 $BDOC_{total/rapid/slow}$ 제거율의 변화와 DGGE와 ATP 분석을 통하여 부착 박테리아들의 군집과 생체량을 평가하였다. 용존 유기물질 제거율 평가에 따른 BAC 공정의 정상상태 도달 여부 평가결과를 보면 DOC의 경우 운전 bed volume 27,500 부근에서 BAC 공정이 정상상태에 도달하였고, $BDOC_{rapid}$와 $BDOC_{total/slow}$의 경우는 각각 운전 bed volume 15,000 부근과 32,000 부근에서 정상상태에 도달하였다. BAC 공정의 운전기간 증가에 따른 HPC 및 ATP 농도 분석을 통한 부착 박테리아들의 생체량 평가결과 bed volume 22,500 이후로 거의 일정한 생체량을 유지하였으며, 이 때 HPC와 ATP 농도는 각각 $3.3{\times}10^8$ cells/g 및 $2.14{\mu}g/g$ 정도로 나타났다. DGGE를 이용하여 운전기간 증가에 따른 BAC 부착 박테리아들의 군집분석 결과 운전초기(bed volume 8,916)의 경우 분석가능한 DGGE band 개수가 5개였으나 운전기간 증가에 따라 분석가능한 DGGE band 개수는 최대 11개로 증가하였다. 또한, DGGE를 이용한 박테리아 군집분석 결과 BAC 운전기간의 증가에 따라 다양한 박테리아 그룹들이 존재하였고, Pseudomonas fluorescens, Acinetobacteria와 유사한 uncultured bacterium, uncultured Novosphingobium sp. 및 Flavobacterium frigidarium은 운전초기 단계부터 지속적으로 부착 박테리아 군집을 형성하였고, 전체적으로 Proteobacteria 그룹이 비교적 높은 비율로 우점하였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.521-524
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• 2001

수영 하수처리장의 소화조에서 농축조로 보내지는 혐기성 슬러지를 탈기된 증류수와 1:1 로 희석한 후 연속식 반응기에 주입한 후 합성폐수의 농도를 변화시켜 공급한 결과, 담체 표면적당 생물막 부착량은 23 일 이후에 그 양이 일정해지는 경향을 나타냄을 알 수 있었다. SEM 사진에 의해서는 미생물 형태를 명확히 파악할 수 없고 특히 메탄 형성 미생물의 존재를 규명하기 어려워 형광현미경을 이용하였다. 형광현미경에 의한 담체에 부착된 미생물의 관찰 결과 메탄생성균을 확인할 수 있었고, 시간이 증가됨에 따라 일정하게 증가됨을 볼 수 있었고, 23 일 이후엔 농도 변화엔 큰 영향이 없이 일정함을 알 수 있었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제37권1호
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• pp.35-43
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• 2017

본 연구는 반추동물이 볏짚을 소화하는 과정 중에 주요 섬유소 분해 박테리아의 분포 변화를 연구하여 반추위내 볏짚이용효율을 증진시키기 위한 진보적 연구 자료를 제공하고자 실시하였다. 본 연구를 수행하기 위하여 분쇄 볏짚을 기질로 사용한 In vitro 반추위 발효를 실시하였으며, 배양 0. 4, 8, 12, 48시간에 볏짚 건물 소화율 및 섬유소 분해 박테리아 균수 변화를 조사하였다. 섬유소 분해 박테리아 균수는 F. succinogenes. R. albus와 R. flavefaciens를 대상으로 Quantitative real-time PCR을 이용하여 16S rDNA의 copy No의 log값(Log copy No)을 측정하였다. 섬유소 분해 박테리아의 총 균수는 F. succinogenes, R. albus와 R. flavefaciens의 볏짚 표면 부착 및 배양액내 부유 박테리아의 총합으로 배양 시간에 따라 증식을 하여 24시간에서 최고 군집(29.0 Log copy No)을 형성하고, 이후 감소하였다. 이에 볏짚 소화율도 24시간까지 점점 큰 폭으로 증가하였고, 이후에는 점점 둔화되는 경향을 나타냈다. F. succinogenes, R. flavefaciens 및 R. albus는 배양 시작 즉시 볏짚 표면에 부착이 발생됨을 발견하였으며, 이때 이들의 부착 군집의 비율은 각각 34.5%, 84.4% 및 67.9%로 차지하였다. 그리고 이들 섬유소 분해 박테리아의 볏짚 부착 비율은 모든 균수가 공히 배양 4시간째부터 94.7% 이상 최고 수준에 이르렀고, 부착 균수는 균종에 따라 각각 배양 12시간 또는 24시간째에 최고 수준을 나타냈다. F. succinogenes, R. flavefaciens 및 R. albus의 최고 수준의 볏짚 표면 부착 속도는 배양 12시간에 시작되어 배양 24시간에 각각 10.33, 9.28 및 8.30 Log copy No/h/g DM에 도달하였다. 그리고 섬유소 분해 속도는 표면 부착 속도보다 좀 늦은 배양 24시간에 0.95% DM/h로 최고 정점에 도달하였다. 따라서 본 연구결과는 반추위 발효 진행 과정에서 섬유소 분해 박테리아 총균의 증식에 따라 조사료의 소화가 증가되며, 상당히 많은 섬유소 분해 박테리아들이 조사료 유입과 동시에 표면 부착이 발생하고, 이들 부착 섬유소 분해 박테리아의 활성화가 먼저 진행된 후에 섬유소 분해 활성화가 이루어져야 조사료 소화의 극대화를 가져올 수 있다는 사실을 제시하여 주었다.

• 생명과학회지
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• 제17권9호통권89호
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• pp.1284-1289
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• 2007

정수처리 공정에서 생물활성탄 (BAC) 공정은 미생물의 유기물 제거능을 극대화시킨 일종의 생물여과 공정이다 BAC 공정은 유기물과 미생물 재성장능을 효과적으로 제거한다. BAC 공정은 그 수계에 존재하는 미생물들이 활성탄에 부착 ${\cdot}$ 서식하며 수중의 천연유기물질을 기질로 이용하기 때문에 그 수계에 서식하는 미생물 종들에 매우 의존적이다. 본 연구는 낙동강 하류의 배리취수장 원수를 사용하여 생물활성탄에 의한 pilot-plant 공정을 운전하면서 SAC 공정에서의 활성탄 재질별로 배양작 (평판배양법) 및 비배양적 방법 (FISH)을 이용하여 SAC 부착세균의 군집구조 특성을 조사하였다. 실험결과 석탄계 재질의 부착세균 HPC 및 생산력이 각각 $1.20{\times}l0^7{\sim}56.2{\times}l0^7$ CFU/g, $1.2{\sim}3.7\;mg-C/m^3{\cdot}h$ 의 범위를 보여 세균 생체량과 DOC 제거율은 석탄계 재질이 가장 높은 것으로 나타났다. 배양적 방법으로 활성탄 재질별 부착세균을 동정한 결과 Pseudomonas 속이 우접하였고, 그 다음으로 Flavobacterium 속, Alcaligenes 속, Acinetobacter 속, Sphingomonas 속 등의 순으로 동정되었다. 또한, Pseudomonas 속 중 석탄계와 야자계 BAC에서는 Pseudomonas vesicularis, 목탄계 BAC에서는 Pseudomonas cepacia가 우점종으로 분포하였다. 비배양적 방법인 FISH 법을 이용한 세균 군집구조 조사결과 활성탄 재질별로 ${\alpha}$군집 27.0 ${\sim}$ 43.0%, ${\gamma}$ 군집 11.3 ${\sim}$ 28.6%, ${\beta}$ 군집 7.1 ${\sim}$ 22.0% 비율로 나타나 유기물 제거효율은 주로 ${\alpha}$ 군집에 의해 조절되어짐을 알 수 있었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제35권3호
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• pp.160-169
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• 2019

목적: 이번 연구의 목적은 정적인 방법과 동적인 방법으로 형성된 지르코니아 표면에 부착된 바이오필름에 대한 LED 칫솔의 항균 효과를 평가하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 구강 바이오필름을 형성하기 위해 직경 12 mm, 두께 2.5 mm의 지르코니아 디스크를 24-well plate(정적 방법)와 Center for Disease Control and Prevention (CDC) biofilm reactor (동적 방법)에 디스크를 넣어 바이오필름을 형성하였다. 디스크는 아무 처치도 하지 않은 대조군, 상용화된 광역학(PDT) 키트, 치솔질(brushing) 단독, LED 치솔군, LED 치솔과 에리스로신을 같이 적용한 군, 이렇게 5개 그룹으로 구성하였다. 각 군별 처치 후, 개별 디스크를 시험관에 넣고 60 초 동안 vortexing하여 세균을 분리한 후, 분리된 세균 용액을 선택 배지를 이용하여 살아있는 세균 수를 확인한 후 실험 방법에 따른 항균 효과를 계측하였고, 주사전자현미경(SEM)을 통하여 세균의 형태 변화를 관찰하였다. 결과: 바이오필름의 형성과 구성비는 동적인 방법과 정적인 방법에 따른 차이는 관찰되지 않았다. 대조군과 실험군간에 세균의 생존률에 유의한 차이가 있었다(P < 0.05). LED 치솔과 에리스로신을 같이 적용한 군에서 가장 높은 항균 효과가 관찰되었다(P < 0.05). 주사전자현미경 사진상에서 광역학치료군과, LED 치솔군, LED 치솔과 에리스로신을 같이 적용한 군은 세균의 형태 변화가 관찰되었으나, 대조군과 치솔질 단독 사용군에서는 세균의 형태 변화가 관찰되지 않았다. 결론: 이번 연구 결과 지르코니아 표면에 부착된 바이오필름을 효과적으로 제거하는 방법으로 LED 치솔과 에리스로신을 같이 적용하는 것이 추천된다.

• 대한미생물학회지
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• 제35권1호
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• pp.77-85
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• 2000

Streptococcus mutans is the most important causative bacteria of dental caries among the oral bacteria. Lactococcus lactis 1370 was isolated from the oral cavity of child. The effect of Lactococcus lactis 1370 on the formation of artificial plaque by Streptococcus mutans was studied. 1. The insoluble substances and bacteria were much more attached on the wall of disposable cuvette in the culture of Streptococcus mutans than in the combined culture of Streptococcus mutans and Lactococcus lactis 1370. 2. The mean weight of produced artificial plaque on the wires in the beaker was 131.7 mg in the culture of Streptococcus mutans only, whereas being reduced to 6.4 mg in the combined culture of Streptococcus mutans and Lactococcus lactis 1370 (p<0.05). The viable cell didn't show the significant difference between them after culturing. 3. When Streptococcus mutans was cultured in the media containing culture supernatant of Lactococcus lactis 1370 cultured in M17 broth containing 0.5% yeast extract and 5% sucrose, the mean weight of produced artificial plaque was 8.0 mg on the wires, whereas being 125.4 mg in the media without culture supernatant of Lactococcus lactis 1370 (p<0.05). The viable cell didn't show the significant difference between them after culturing. 4. When Streptococcus mutans was cultured in the media containing soluble polymer produced by Lactococcus lactis 1370, the mean weight of produced artificial plaque was significantly reduced compared with being cultured in the media without soluble polymer (p<0.05). The viable cell didn't show the significant difference between them after culturing. 5. The soluble polymer produced by Lactococcus lactis 1370 was glucan. 6. The glucan produced by Lactococcus lactis 1370 was water-soluble glucan containing ${\alpha}$-1,6-glucose linkage as the main linkage. These results suggest that the artificial plaque formed by Streptococcus mutans is inhibited by water-soluble glucan produced by Lactococcus lactis 1370.