Kim, Yeon-Hee;Lee, Jae-Gun;Park, Sung-Hoon;Kim, Jung-Sun
대한약학회:학술대회논문집
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대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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pp.174.2-174.2
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2003
Quorum sensing, a gene expression in response to population density, is regulated by chemical signals, most of which are acylated homoserine lactones (AHLs). The AHL derivatives have been reported to regulate bioluminescence, virulence factors and / or swarming motility in bacteria. It is hypothesized that higher organisms may have evolved specific means to interfere with bacterial communication as exemplified in the AHL-antagonistic activity of halogenated furanones isolated from the Australian macroalga Delisea pulchra. (omitted)
Animal cells show different behaviors in response to the mechanical properties of the substrates. We hypothesize that the rigidity of the substrates also affects the bacterial motility and controls the colony dynamics. It is found that the colony size of Escherichia colis and Bacillus subtilis grown on the agar plates is correlated with agarose gel concentrations and thus with the substrate rigidity. High- resolution microscopic imaging reveals that bacteria in single colonies form different aggregation patterns on the agar plates with varying gel concentration. We measured the apparent diffusion coefficients in the agarose gel plates made with different gel concentrations. Mathematical modeling and quantitative imaging of dye dispersion in the agar plates suggest that there is a close connection between the diffusion rate and the colony size. Nanoscale pore structures and kinetic constraints in the porous media may have an effect on bacterial colony dynamics.
Two isolates of mucous bacteria, mc75 and pc78, were isolated from fungal culture plate as culture contaminants with an interesting swarming motility. Both isolates were identified as Pseudomonas fluorescens based on microscopy, biochemical analysis, Biolog test and DNA sequence analysis of the 16S rRNA gene. Both strains have the exactly the same 16S rRNA gene sequences, and yet their biological control activity were not identical each other. In vitro analysis of antagonistic activity of two isolates against several plant pathogenic fungi indicated that both produced diffusible and volatile antifungal compounds of unknown identities. Treatment of the bacterial culture of P. fluorescens pc78 and its culture filtrate exhibited a strong biological control activity against rice sheath blight in vivo among six plant diseases tested. More effective disease control activity was obtained from treatment of bacterial culture than that of culture filtrate. Therefore, in addition to antifungal compound and siderophore production, other traits such as biofilm formation and swarming motility on plant surface may contribute to the biological control activity of P.fluorescens pc78 and mc75.
본 연구의 목적은 낮은 전단흐름조건에서 편모 운동성이 박테리아의 거동 특성에 미치는 영향을 파악하는데 있다. 대다수의 미생물은 편모를 이용하여 수용액 내에서 운동할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 이러한 운동성은 수계나 수처리 시스템에서 미생물의 거동에 있어서 중요한 역할을 한다. 그러나 현재까지 병원성 미생물의 이동 현상과 관련된 연구에서 편모에 의한 운동성은 거의 고려되지 않고 있는 실정이다. 본 연구에서는 미세유체장치를 이용하여 전단흐름이 낮은 조건에서 E. coli의 거동 특성을 파악하고자 하였다. 실험을 통하여 유속이 작은 경우에 E. coli는 포물선의 형태의 궤적들을 그리며 이동하는 것을 알 수 있었으며, 벽면 근처에서는 상류로 헤엄쳐 올라간다는 것을 파악하였다. 또한 유속과 종횡비(aspect ratio)에 따른 궤적의 변화를 분석하였는데, 유속이 작을수록 포물선 형태의 궤적을 그리게 되며, 길이가 짧을수록 보다 작은 회전 반경을 그리며 운동하는 것을 관찰할 수 있었다.
Background: Oral diseases are caused by various systemic and local factors, the most closely related being the biofilm. However, the challenges involved in removing an established biofilm necessitate professional care for its removal. This study aimed to evaluate and compare the effects of professional self and professional biofilm care in healthy patients to prevent the development of periodontal diseases. Methods: Thirty-seven patients who visited the dental clinic between September 2018 and February 2019 were included in this study. Self-biofilm care was performed by routine tooth brushing and professional biofilm care was provided using the toothpick method (TPM) or the oral prophylaxis (OP) method using a rubber cup. Subgingival bacterial motility and halitosis (levels of hydrogen sulfide, $H_2S$; methyl mercaptan, $CH_3SH$; and di-methyl sulfide, $(CH_3)_2S$) were measured before, immediately after, and 5 hours after the preventive treatment in the three groups. Repeated measures analysis of variance test was performed to determine significant differences among the groups. Results: TPM was effective immediately after the prevention treatment, whereas OP was more effective after 5 hours (proximal surfaces, F=16.353, p<0.001; smooth surfaces, F=66.575, p<0.001). The three components responsible for halitosis were effectively reduced by professional biofilm care immediately after the preventive treatment; however, self-biofilm care was more effective after 5 hours ($H_2S$, F=3.564, p=0.011; $CH_3SH$, F=6.657, p<0.001; $(CH_3)_2S$, F=21.135, p<0.001). Conclusion: To prevent oral diseases, it is critical to monitor the biofilm. The dental hygienist should check the oral hygiene status and the ability of the patient to administer oral care. Professional biofilm care should be provided by assessing and treating each surface of the tooth. We hope to strengthen our professional in biofilm care through continuous clinical research.
Objectives: Bacterial biofilm is regarded as a significant threat to the production of safe food and the arise of antibiotic-resistant bacteria. The objective of this investigation is to evaluate the quorum sensing inhibitory effect of Nepeta curviflora methanolic extract. Methods: The effectiveness of the leaves at sub-inhibitory concentrations of 2.5, 1.25, and 0.6 mg/mL on the virulence factors and biofilm formation of P. aeruginosa was evaluated. The effect of N. curviflora methanolic extract on the virulence factors of P. aeruginosa, including pyocyanin, rhamnolipid, protease, and chitinase, was evaluated. Other tests including the crystal violet assay, scanning electron microscopy (SEM), swarming motility, aggregation ability, hydrophobicity and exopolysaccharide production were conducted to assess the effect of the extract on the formation of biofilm. Insight into the mode of antiquorum sensing action was evaluated by examining the effect of the extract on the activity of N-Acyl homoserine lactone (AHL) and the expression of pslA and pelA genes. Results: The results showed a significant attenuation in the production of pyocyanin and rhamnolipid and in the activities of protease and chitinase enzymes at 2.5 and 1.25 mg/mL. In addition, N. curviflora methanolic extract significantly inhibited the formation of P. aeruginosa biofilm by decreasing aggregation, hydrophobicity, and swarming motility as well as the production of exopolysaccharide (EPS). A significant reduction in AHL secretion and pslA gene expression was observed, indicating that the extract inhibited quorum sensing by disrupting the quorum-sensing systems. The quorum-sensing inhibitory effect of N. curviflora extract appears to be attributed to the presence of kaempferol, quercetin, salicylic acid, rutin, and rosmarinic acid, as indicated by LCMS analysis. Conclusion: The results of the present study provide insight into the potential of developing anti-quorum sensing agents using the extract and the identified compounds to treat infections resulting from quorum sensing-mediated bacterial pathogenesis.
Since Anton van Leeuwenhoek first observed a surface-associated multicellular structure of bacterial cells in the 17th century, it has been shown to exhibit an ability to form a biofilm by numerous bacterial species. The biofilm formation is composed of distinct developmental stages, which include an attachment/adhesion of a single cell, a proliferation toward monolayered coverage, a propagation to aggregated microcolony, a maturation to 3-dimensional structure, and subsequently a local degradation. Investigation to identify the essential factors for bacterial biofilm formation has been performed via classical genetic approaches as well as recently developed technologies. The initial stage requires bacterial motility provided by a flagellum, and outermembrane components for surface signal interaction. Type IV-pilus and autoaggregation factors, e.g., type I-fimbriae or Ag43, are necessary to reach the stages of monolayer and micro colony. The mature biofilm is equipped with extracellular polymeric matrix and internal water-filled channels. This complex architecture can be achieved by differential expressions of several hundred genes, among which the most studied are the genes encoding exopolysaccharide biosyntheses and quorum-sensing regulatory components. The status of our knowledge for the biofilms found in humans and natural ecosystems is discussed in this minireview.
The purpose of this study was to evaluate the difference of subgingival bacterial compositions between periodontally healthy and diseased sites. Subgingival plaque samples were obtained from 100 sites in 20 untreated adult periodontitis patients(experimental group), and 100 sites in healthy individuals(contro1 group). Before sampling, probing pocket depth(PPD) and clinical level of attachment(CAL), Plaque Index(PI), and Sulcus Bleeding Index(SBI) were recorded for each sampled sites. Microbial samples were collected from the bases of gingival sulci or periodontal pockets with sterile curettes. The samples were examined under darkfield microscope(${\times}$400). At least 150 bacteria were evaluated and categorized on the basis of bacterial morphology and motility, i.e. cocci, non-motile rods, motile rods, and spirochetes. In control group, subgingival microbial flora consisted of 73.7% of cocci, 20.0% of non-motile rods, 4.3% of motile rods, and 2.0% of spirochetes. The microbial samples from experimental group consisted of 51.5% of cocci, 19.4% of non-motile rods, 17.6% of motile rods, and 11.6% of spirochetes. The proportion of cocci was higher in control group than in experimental group. Proportions of motile rods and spirochetes were higher in experimental group than in control group. The proportion of nonmotile rods in experimental group and control group was not significantly different. Sulcus Bleeding Index and Plaque Index showed high correlation with the bacterial composition. These findings suggests that examination of subgingival bacterial proportion may serve as more sensitive mirror of the local periodontal status than clinical parameters.
Al-Abd, Nazeh M.;Nor, Zurainee Mohamed;Mansor, Marzida;Hasan, MS;Kassim, Mustafa
Parasites, Hosts and Diseases
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제54권3호
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pp.273-280
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2016
We evaluated the activity of methanolic extracts of Melaleuca cajuputi flowers against the filarial worm Brugia pahangi and its bacterial endosymbiont Wolbachia. Anti-Wolbachia activity was measured in worms and in Aedes albopictus Aa23 cells by PCR, electron microscopy, and other biological assays. In particular, microfilarial release, worm motility, and viability were determined. M. cajuputi flower extracts were found to significantly reduce Wolbachia endosymbionts in Aa23 cells, Wolbachia surface protein, and microfilarial release, as well as the viability and motility of adult worms. Anti-Wolbachia activity was further confirmed by observation of degraded and phagocytized Wolbachia in worms treated with the flower extracts. The data provided in vitro and in vivo evidence that M. cajuputi flower extracts inhibit Wolbachia, an activity that may be exploited as an alternative strategy to treat human lymphatic filariasis.
Paudyal, Dilli P.;Park, Ga-Young;Hwang, In-Deok;Kim, Dong-Woon;Cheong, Hyeon-Sook
Journal of Plant Biotechnology
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제34권4호
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pp.313-322
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2007
Extract of Japanese red pine needles has been used in Asia pacific regions since long periods believing its valuable properties as tonic and ability of curing diseases of unidentified symptoms. Some selective compounds present in the extract and their effects were analyzed. Carbohydrates and vitamin c were identified using HPLC; terpenoid compounds by GC-MS; anti-bacterial analysis by paper discs, plates count and gastrointestinal motility by whole cell patch clamp. The extract is a mixture of compounds therefore its diverse effect was expected. Self-fermentation in extract proceeds after spontaneous appearance of yeast strains without inoculation. Effects and composition of the extract vary with varying period of self-fermentation. Extract inhibits the growth of bacteria dose dependently exhibiting its antibacterial properties however effectiveness increases with increase in fermentation period. The extract also can modulate gastrointestinal motility in murine small intestine by modulating pace maker currents in ICC mediated through ATP sensitive potassium channel.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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