• 대한환경공학회지
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• 제33권9호
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• pp.692-700
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• 2011

전기장을 이용한 생물막 제어 기술은 기존의 소독제 및 항균제를 이용한 방법을 대체하기 위한 제어기술로써 연구되어 왔다. 본 기술은 화학적 소독제나 항균제를 사용하지 않고 전자전달을 토대로 생물막을 제어한다는 점에서 환경적으로 이로운 면이 있다. 현재까지 연구된 정기장을 이용한 생물막 제어방법은 기작에 따라 (1) 음전류에서의 정전기적 반발작용을 통한 미생물 부착 제어, (2) 양전류 상에서의 미생물 거동을 이용한 미생물 부착 제어, (3) 직접산화반응에 의한 미생물 불활성화, (4) 바이오일렉트릭 효과에 의한 생물막 불활성화 효과로 분류할 수 있다. 본 총설에서는 주요 선행연구를 통해 전기장을 이용한 생물막 제어 기술에 대하여 살펴보고, 적용사례들을 소개하고자 한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권6호
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• pp.771-779
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• 2023

Biofilms are a significant concern in the food industry. The utilization of plant-derived compounds to inactivate biofilms on food contact surfaces has not been widely reported. Also, the increasing negative perception of consumers against synthetic sanitizers has encouraged the hunt for natural compounds as alternatives. Therefore, in this study we evaluated the antimicrobial activities of ethanol extracts, acetone extracts, and essential oils (EOs) of seven culinary herbs against Salmonella enterica serotype Typhimurium and Listeria innocua using the broth microdilution assay. Among all tested extracts and EOs, the ethanol extract of Piper betle L. exhibited the most efficient antimicrobial activities. To evaluate the biofilm inactivation effect, S. Typhimurium and L. innocua biofilms on pitted and smooth stainless steel (SS) coupons were exposed to P. betle ethanol extract (12.5 mg/ml), sodium hypochlorite (NaClO; 200 ppm), hydrogen peroxide (HP; 1100 ppm), and benzalkonium chloride (BKC; 400 ppm) for 15 min. Results showed that, for the untreated controls, higher sessile cell counts were observed on pitted SS versus smooth SS coupons. Overall, biofilm inactivation efficacies of the tested sanitizers followed the trend of P. betle extract ≥ BKC > NaClO > HP. The surface condition of SS did not affect the biofilm inactivation effect of each tested sanitizer. The contact angle results revealed P. betle ethanol extract could increase the surface wettability of SS coupons. This research suggests P. betle extract might be utilized as an alternative sanitizer in food processing facilities.

• 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.

• 대한임상검사과학회지
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• 제47권4호
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• pp.273-278
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• 2015

이 연구의 목적은 임상 Candida albicans의 바이오필름억제을 위한 Rhadachlorin과 적색발광다이오드를 이용한 광역학치료의 체외적 효과를 평가하고자 하였다. Candida albicans 부유액을 $9{\times}10^8CFU/mL$을 5% 당이 함유된 YNB배지에 준비하였다. Candida albicans의 바이오필름은 96웰 플레이트에 100 uL씩 분주후 3시간 배양하고 상층액을 제거하였다. 각 웰에 $50{\mu}g/mL$ 부터 $0.39{\mu}g/mL$ 농도로 Rhadachlorin을 부착된 세포위에 처리하였다. 30분간 배양 후 빛을 30, 60, 90분을 630 nm 광원의 LED를 이용하여 조사하였고, 이때 각각의 에너지밀도는 14, 29, $43J/cm^2$이였다. 모든 상층액을 제거후에 건조시켰다. 부착된 세포를 safranin O로 염색하였다. 490 nm 파장으로 마이크로플레이트 리더로 흡광도를 측정하였다. 또한, 광감작제포화에 의해 Candida albicans의 형광시그널을 관찰하였다. 결론적으로 확연한 억제는 Rhadachlorin의 농도 $50{\mu}g/mL$과 630 nm LED치료에서 Candida albicans의 바이오필름의 72.5%가 감소되었다. 또한 광감작제 Rhadachlorin은 Candida albicans의 30분에서 충분한 축적을 보였다. 전체적으로 이 결과들은 바이오필름형성의 억제는 Rhadachlorin의 농도에 의존되었다. 이 결과들은 Rhadachlorin과 630 nm LED의 광역학치료는 Candida albicans의 바이오필름 억제가 가능한 것으로 제의된다.

• 미생물학회지
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• 제49권4호
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• pp.321-327
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• 2013

본 연구에서는 암모니아 산화세균과 종속영양세균을 포함한 세균 생물막에 대한 chlorite ($0.66{\pm}0.01mg/L$)의 영향을 monochloramine ($1.77{\pm}0.03mg/L$)의 존재 유무에 따른 조건에서 알아보았다. Chlorite 단독 또는 monochloramine과 함께 적용한 경우에서 공히 생물막과 물 시료에 존재하는 암모니아 산화세균은 검출한계($0.6MPN/cm^2$ and 0.2 MPN/ml)에 근접한 수준으로 감소되는 것으로 나타났지만, chlorite/monochloramine으로 함께 첨가했을 때의 저해효과가 더욱 크게 나타났다. 종속영양세균의 경우 암모니아 산화세균과 달리 chlorite에 의한 저해가 거의 나타나지 않았다. 하지만 chlorite/monochloramine으로 적용한 경우 생물막과 물 시료에서 종속영양세균의 개체 수는 대조군 대비 각각 3.1 log와 3.0 log 감소하는 상당한 저해 효과를 보여주었다. 이러한 결과는 상수관망에 형성된 생물막에 존재하는 질산화 세균과 종속영양세균에 대한 효과적 제어방법중의 하나로 chlorite와 monochloramine 혼합사용의 성공적 가능성을 제시해 준다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제23권2호
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• pp.157-162
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• 2008

열수(Hot water)를 이용 조제분유 및 선식 준비 시 살균효과를 실험한 결과 $60^{\circ}C$ 이상에서 살균 효과를 나타내었으나 조제분유와 선식에 열수를 가하였을 때 발생하는 온도 저하와 조제분유 및 선식 등의 분말 식품에서 biofilm을 생산하여 내열성이 증가되는 E. sakazakii의 특성을 고려하여 $70^{\circ}C$ 이상의 열수로 조제분유 및 선식 등을 용해하여야 할 것으로 판단된다. 마이크로웨이브를 이용 E. sakazakii의 살균 효과를 실험한 결과 E. sakazakii를 제어하기 위하여 100 mL의 경우 90초 이상 가열하거나 온도측정이 곤란한 경우에는 최초 끓는 시점까지 가열한 후 냉각하여 섭취하여야할 것으로 조사되었다. 용해된 조제분유 및 선식의 저장 안정성을 평가하기 위해 $5{\sim}35^{\circ}C$에 48시간 동안 보관하며 E. sakazakii의 성장곡선을 실험한 결과 $5^{\circ}C$, $10^{\circ}C$ 냉장온도에서는 48시간까지 증식이 미약하였다. 그러나 냉장 온도에서 사멸하지 않고 미약하게 증식하는 E. sakazakii의 특성을 고려하여 조제분유 및 선식의 냉장 보관은 24시간 이내로 제한하여 섭취하여야 할 것으로 판단된다.

• 대한본초학회지
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• 제31권5호
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• pp.7-13
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• 2016

Objectives : Camellia sinensis (Theaceae) possesses a various beneficial effects such as free radical-scavenging, inactivation of urokinase in cancer cell proliferation, antibacterial, and hypotensive. Dental caries is one of the most common oral infectious disease in a human. Oral microorganisms play a significant role in the etiology of dental caries. An aberration to this ecology due to dietary habits, improper oral hygiene or systemic factors lead to an increase in cariogenic microorganisms. Cariogenic microorganisms like Streptococcus mutans and Streptococcus sobrinus encourage the accumulation and adherence of plaque biofilm by metabolizing sucrose into glucans. The purpose of this study was to investigate the antimicrobial activity of phenolic compounds of Camellia sinensis and R-carvone, monoterpenes, is can be found naturally in numerous essential oils, on Streptococcus mutans and Streptococcus sobrinus .Methods : The antimicrobial activity of these compounds was determined by the broth microdilution method and checkerboard dilution assay to investigate the potential synergistic effects of each five compounds of Camellia sinensis (C. sinensis) and R-carvone.Results : C. sinensis-isolated compounds and R-carvone were determined with MIC of more than 1,000 ㎍/mL. However, the combination test showed significant synergism against S. mutans and S. sobrinus, implicated in the lowered MICs.Conclusions : These results suggest that combinatory application of phenolic five compounds (theophyllin, l-theanine, epicatechin, epicatechin gallate, and caffeine) from C. sinensis and R-carvone has a potential synergistic effect and thus may be useful as a mouthrinse in helping control cariogenic microorganism.