Shewanella oneidensis MR-1 has the ability to inhale certain metals and chemical compounds and exhale these materials in an altered state; as a result, this microorganism has been widely applied in bioremediation protocols. However, the relevant characteristics of cell growth and biosynthesis of PuFAs have yet to be thoroughly investigated. Therefore, in this study, we have attempted to characterize the growth and fatty acid profiles of S. oneidensis MR-1 under a variety of temperature conditions. The fastest growth of S. oneidensis MR-1 was observed at $30^{\circ}C$, with a specific growth rate and doubling time of $0.6885h^{-1}\;and\;1.007 h$. The maximum cell mass of this microorganism was elicited at a temperature of $4^{\circ}C$. The eicosapentaenoic acid (EPA) synthesis of S. oneidensis MR-1 was evaluated under these different culture temperatures. S. oneidensis MR-1 was found not to synthesize EPA at temperatures in excess of $30^{\circ}C$, but was shown to synthesize EPA at temperatures below $30^{\circ}C$. The EPA content was found to increase with decreases in temperature. We then evaluated the EPA biosynthetic pathway, using a phylogenetic tree predicted on 16s rRNA sequences, and the homology of ORFs between S. oneidensis MR-1 and Shewanella putrefaciens SCRC-2738, which is known to harbor a polyketide synthase (PKS)-like module. The phylogenetic tree revealed that MR-1 was very closely related to both Moritella sp., which is known to synthesize DHA via a PKS-like pathway, and S. putrefaciens, which has been reported to synthesize EPA via an identical pathway. The homology between the PKS-like module of S. putrefaciens SCRC-2738 and the entire genome of S. oneidensis MR-1 was also analyzed, in order to mine the genes associated with the PKS-like pathway in S. oneidensis MR-1. A putative PKS-like module for EPA biosynthesis was verified by this analysis, and was also corroborated by the experimental finding that S. oneidensis MR-1 was able to synthesize EPA without the expression of $dihomo-{\gamma}-linoleic$ acid (DGLA) and arachidonic acid (AA) formed during EPA synthesis via the FAS pathway.
Ternary Cu/ZnO/$Al_2O_3$ catalysts were prepared by a co-precipitation method. The precursor structures were monitored during the aging. The first precipitate structure was amorphous georgeite, which transformed into the unknown crystalline structure. The transition crystalline structure was assigned to the crystalline georgeite, which was suggested with elemental analysis, IR and XRD. The final structure of precursors was malachite. The Cu surface area of the resulting Cu/ZnO/$Al_2O_3$ was maximized to be 30.6 $m^2$/g at the aging time of 36 h. The further aging rapidly decreased Cu surface areas of Cu/ZnO/$Al_2O_3$. ZnO characteristic peaks in oxide samples almost disappeared after 24 h aging, indicating that ZnO was dispersed in around bulk CuO. TOF of the prepared catalysts of the Cu surface area ranges from 13.0 to 30.6 $m^2/g_{cat}$ was to be 2.67 ${\pm}$ 0.27 mmol/$m^2$.h in methanol synthesis at the condition of $250^{\circ}C$, 50 atm and 12,000 mL/$g_{cat}$. h irrespective of the XRD and TPR patterns of CuO and ZnO structure in CuO/ZnO/$Al_2O_3$. The pH of the precipitate solution during the aging time can be maintained at 7 by $CO_2$ bubbling into the precipitate solution. Then, the decrease of Cu surface area by a long aging time can be prevented and minimize the aging time to get the highest Cu surface area.
The main mycobacterial infection in human is tuberculosis caused by Mycobacterium tuberculosis. Tuberculosis is the leading infectious cause of death in the world. Therefore there is continuing and compelling need for new and improved treatment for tuberculosis. The entire logic towards design of new compounds containing 4-hydroxy-N'-(1,3-thiazoldin- 2-yldene)benzohydrazide moiety is basically for superior antimycobacterial activity. The recent advances in QSAR and computer science have provided a systematic approach to design a structure of any compound and further, the biological activity of the compound can be predicted before synthesis. The 3D-QSAR studies for the set of 4-hydroxy-N'-(1,3-thiazoldin- 2-yldene)benzohydrazide and their derivatives were carried out by using V-life MDS (3.50). The various statistical methods such as Multiple Linear Regression (MLR), Partial Least Square Regression (PLSR), Principle Component Regression(PCR) and K nearest neighbour (kNN) were used. The kNN showed good results having cross validated $r^2$ 0.9319, $r^2$ for external test set 0.8561 and standard error of estimate 0.2195. The docking studies were carried out by using Schrodinger GLIDE module which resulted in good docking score in comparison with the standard isoniazid. The designed compounds were further subjected for synthesis and biological evaluation. Antitubercular evaluation of these compounds showed that (4.a), (4.d) and (4.g) found as potent inhibitor of H37RV.
It was realized that the nucleation rate in the synthesis of M-ZSM-5 using various alkali cations such as $Li^+$, $Na^+$, $K^+$ and $Cs^+$ at low temperature and atmospheric pressure was decreased in the order of $Na^+>K^+>Li^+>Cs^+$. Unlike conventional synthesis method at high temperature and pressure, the results showed that at low temperature and atmospheric pressure, the higher the nucleation rate is, the larger the crystal size of M-ZSM-5 obtained ; that is, the crystal size in the order of $K^+>Na^+>Cs^+>Li^+$. In addition, it also suggests that regardless of alkali cations to be used, the current synthesis method can produce M-ZSM-5 with BET surface area greater than $300m^2/g$ within 52hrs. of reaction time, in particular greater than $400m^2/g$ within 32hrs, for $Na^+$ cation.
The electron donating ability, elastase inhibitory, procollagen synthesis and Matrix metalloprotease-1 (MMP-1) activities were measured in order to verify the anti-wrinkle properties of extracts from Buplerum falcatum as a functional ingredient for cosmetic products. Electron donating ability and elastase inhibition activities were 80 and 52% at a dose of $1,000{\mu}g/mL$ of B. falcatum 70% ethanol extract. Pro-collagen synthesis was increased with the increase concentration of B. falcatum extract on CCD-986sk in addition to decrease the amount of protein of MMP-1. The results suggested that B. falcatum extract can be used to reduced electron donating ability, elastase, pro-collagen synthesis and MMP-1 activity and is a potential candidate for cosmedical materials.
The extracts of Agrimonia pilosa L. were investigated for the inhibitory effect on the melanin synthesis in B16/F10 mouse melanoma cells as a functional ingredient for cosmetic products. Tyrosinase inhibition activities were 42% in A. pilosa L. 70% ethanol extract at $500{\mu}g/mL$. The protein and mRNA expression of tyrosinase, which are all skin-whitening related factors, showed that A. pilosa L. water and A. pilosa L. 70% ethanol extracts inhibited the protein bio-synthesis in B16F10 melanoma cell. Results indicate that the A. pilosa L. extracts tested in the present study have skin whitening activity and can be used as a functional ingredient for cosmetic compositions.
Magnolia kobus leaf extract was used for the synthesis of bimetallic Au core-Ag shell nanoparticles. Gold seeds and silver shells were formed by first treating aqueous solution of $HAuCl_4$ and then $AgNO_3$ with the plant leaf extract as reducing agent. UV-visible spectroscopy was monitored as a function of reaction time to follow the formation of bimetallic nanoparticles. The synthesized bimetallic nanoparticles were characterized with transmission electron microscopy(TEM), energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS), and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS). TEM images showed that the bimetallic nanoparticles are a mixture of plate(triangles, pentagons, and hexagons) and spherical structures. The atomic Ag contents of the bimetallic Au/Ag nanoparticles determined from EDS and XPS analysis were 34 and 65 wt%, respectively, suggesting the formation of bimetallic Au core-Ag shell nanostructure. This core-shell type nanostructure is expected to have potential for application in surface enhanced Raman spectroscopy and in the sensitive detection of biomolecules.
Jena, Jayashree;Pradhan, Nilotpala;Nayak, Rati Ranjan;Dash, Bishnu P.;Sukla, Lala Behari;Panda, Prasanna K.;Mishra, Barada K.
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.24
no.4
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pp.522-533
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2014
Bionanotechnology has revolutionized nanomaterial synthesis by providing a green synthetic platform using biological systems. Among such biological systems, microalgae have tremendous potential to take up metal ions and produce nanoparticles by a detoxification process. The present study explores the intracellular and extracellular biogenic syntheses of silver nanoparticles (SNPs) using the unicellular green microalga Scenedesmus sp. Biosynthesized SNPs were characterized by AAS, UV-Vis spectroscopy, TEM, XRD, FTIR, DLS, and TGA studies and finally checked for antibacterial activity. Intracellular nanoparticle biosynthesis was initiated by a high rate of $Ag^+$ ion accumulation in the microalgal biomass and subsequent formation of spherical crystalline SNPs (average size, 15-20 nm) due to the biochemical reduction of $Ag^+$ ions. The synthesized nanoparticles were intracellular, as confirmed by the UV-Vis spectra of the outside medium. Furthermore, extracellular synthesis using boiled extract showed the formation of well scattered, highly stable, spherical SNPs with an average size of 5-10 nm. The size and morphology of the nanoparticles were confirmed by TEM. The crystalline nature of the SNPs was evident from the diffraction peaks of XRD and bright circular ring pattern of SAED. FTIR and UV-Vis spectra showed that biomolecules, proteins and peptides, are mainly responsible for the formation and stabilization of SNPs. Furthermore, the synthesized nanoparticles exhibited high antimicrobial activity against pathogenic gram-negative and gram-positive bacteria. Use of such a microalgal system provides a simple, cost-effective alternative template for the biosynthesis of nanomaterials in a large-scale system that could be of great use in biomedical applications.
In order to enhance the processing quality and utility of alaska-pollack meat, the optimum conditions for the preparation of pronase hydrolysate and the synthesis of plastein were investigated. The optimum temperature and pH for the hydrolysis of alaska-pollack by pronase were $40^{\circ}C$ and pH 7.0. The reaction time and enzyme concentration were 4 hr and 1,000 units per g of substrate. Under the above optimum conditions alaska-pollack was hydrolyzed by pronase yielding a hydrolytic degree of about 89%. Pronase hydrolysate was employed as substrate for plastein synthesis. The 30% pronase hydrolysates were adjusted to pH 7 for fruit-bromelain and pH 5 for stem-bromelain, and then plastein were synthesized by 1% bromelain at $40^{\circ}C$ for 24 hr. The plasteins synthesized by fruit- and stem-bromelain were consisted of peptides having average peptide length of 22.6 and 20.8 under the optimum synthetic conditions. The plastein synthesis reaction reduced considerably the bitterness of pronase hydrolysate.
In this study, we evaluated the possibility of wrinkle-reducing functional cosmetic material of isoquercitrin (IQC) isolated from Nymphoides indica (NP) by measuring the efficacy of ROS inhibition, procollagen synthesis induction, and matrix metalloproteinase (MMP)-1 inhibition. As a result, ROS tended to be inhibited in a concentration dependent manner, and the procollagen protein synthesis rate was increased by 70% ($5{\mu}g/mL$) and the MMP-1 protein was decreased by 41% ($5{\mu}g/mL$) compared with the control. This was suggested the ability of IQC to induce the procollagen synthesis and to reduce the ROS and MMP-1 production. Therefore, it is considered that IQC isolated from NP has enough value to be a functional cosmetic material.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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