• 제목/요약/키워드: Cell suspension culture

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무혈청 배지에서 계대배양한 비적응 CHO(Chinese Hamster Ovary) 세포의 증식력 개선에 관한 연구 (Improvement of Proliferation Capacity of Non-adapted CHO Cells Subcultured Using Serum Free Media in Long-term Culture)

  • 이승선;이진성;변순휘;박홍우;최태부
    • KSBB Journal
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    • 제21권4호
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    • pp.248-254
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    • 2006
  • 본 연구에서는 CHO 세포를 이용해 세포를 별도의 적응기간 없이 무혈청 배지에서 배양했을 때 세포의 증식이 중단되는 원인을 찾고 배지 첨가 성분을 통해 이를 개선하고자 했다. 현재 개발된 무혈청 배지는 아직까지 혈청을 대체할 만한 성분을 포함하고 있지 않다. 때문에 무혈청 배지에 적응되지 않은 비적응 세포의 경우 계대 배양에 한계가 있다. 이런 한계가 나타나는 원인은 다양할 것으로 생각이 되지만 혈청의 부재로 인해 세포가 받게 되는 스트레스와 그로 인한 세포주기의 정지가 가장 근본적인 원인으로 생각된다. 무혈청 배지에서 세포가 받는 스트레스의 정도를 알아보고 배양 환경과 첨가물에 따른 ROS 농도의 변화를 측정하기 위해 배지와 세포의 ROS 농도를 측정하였다. ROS 농도를 측정한 결과 무혈청 상태에서 세포내 ROS가 엄청난 양으로 증가하는 것을 알 수 있었다. 이것은 혈청이 항산화능력을 갖고 있어서가 아니라 세포가 무혈청 환경에서 극심한 스트레스상태에 놓이기 때문인 것으로 생각된다. 이렇듯 증가한 ROS가 세포의 증식이 멈추게 되는 원인 중 하나로 생각되고, 항산화제를 첨가한 경우에도 증식력이나 ROS의 농도에 큰 차이가 없었던 것으로 미루어 보아 근본적으로 혈청과 같은 강력하게 증식을 촉진하는 성분을 배지에 첨가해야 할 것으로 여겨진다. ROS 이외에 세포의 증식이 멈추는 또 다른 원인으로 세포사멸의 여부를 확인했다. 무혈청 배지에서 배양한 적응세포와 비적응 세포 모두 특별한 세포사멸의 징후가 나타나지 않았다. 또한 무혈청 배지에서 증식이 멈춘 세포를 회수해 다시 혈청배지에서 배양한 경우 곧바로 증식력이 회복되기 때문에 대규모의 세포사멸은 발생하지 않는 것으로 생각된다. 위와 같은 현상들은 모두 혈청이 없기 때문에 발생하는 것으로 혈청을 대체할 수 있는 첨가물을 배지에 더해주면 세포의 증식이 개선될 것이다. 그래서 몇 가지 첨가물을 이용해 세포의 증식력에 변화가 나타나는지 알아보았다. 첨가물을 이용한 실험에서 IGF-I의 경우 장기간 배양에서 세포의 수를 안정적으로 유지하고 계대 횟수를 증가시키는 효과를 보였다. 이는 IGF-I이 어느정도 세포의 증식을 유지시켜주는 역할을 하기 때문인 것으로 생각된다. 무혈청 배지에서 비적응 CHO 세포의 계대 배양에 한계가 있는 것은 세포주기가 멈추기 때문인 것으로 생각된다. 세포주기가 멈추는 growth factor와 같이 세포의 증식을 지속적으로 유도할 수 있는 물질이 무혈청 배지에서는 부족하기 때문인 것으로 생각되고, IGF-I과 같은 첨가물을 통해 극복할 수 있는 문제라고 여겨진다.

단위발생 유래 생쥐 배아줄기세포의 기능성 심근세포 형성 (Functional Cardiomyocytes Formation Derived from Parthenogenetic Mouse Embryonic Stem Cells)

  • 신현아;김은영;이영재;이금실;박은미;이훈택;정길생;박세필;임진호
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제29권2호
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    • pp.139-147
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    • 2002
  • Objective : This study was to establish a reproducible differentiation system from the parthenogenetic mouse embryonic stem (P-mES02) cells into functional cardiomyocytes like as in vitro fertilization mouse embryonic stem (mES01) cells. Materials and Methods: To induce differentiation, P-mES02 cells were dissociated and aggregated in suspension culture environment for embryoid body (EB) formation. For differentiation into cardiomyocytes, day 4 EBs were treated with 0.75% dimethyl sulfoxide (DMSO) for another 4 days (4-/4+) and then were plated onto gelatin-coated dish. Cultured cells were observed daily using an inverted light microscope to determine the day of contraction onset and total duration of continuous contractile activity for each contracting focus. This frequency was compared with the results of DMSO not treated P-mES02 group (4-/4-) and mES01 groups (4-/4+ or 4-/4-). For confirm the generation of cardiomyocytes, beating cell masses were treated with trypsin-EDTA, dispersed cells were plated onto glass coverslips and incubated for 48 h. Attached cells were fixed using 4% paraformaldehyde and incubated with specific antibodies (Abs) to detect cardiomyocytes (anti-sarcomeric ? -actinin Ab, 1 : 100; anti-cardiac troponin I Ab, 1 : 2000) for 1 h. And the cells were finally treated with FITC or TRITC labelled 2nd Abs, respectively, then they were examined under fluorescence microscopy. Results: Rhythmically contracting areas in mES01 or P-mES02 cells were firstly appeared at 9 or 10 days after EBs plating, respectively. The highest cumulative frequency of beating EBs was not different in both treatment groups (mES01 and P-mES02, 4-/4+) with the results of 61.3 % at 13 days and 69.8% at 15 days, respectively. Also, the contracting duration of individual beating EBs was different from minimal 7 days to maximal 53 days. However, DMSO not treated groups (mES01 and P-mES02, 4-/4-) also had contracting characteristics although their frequency was a few compared to those of DMSO treated groups (6.0% and 4.0%). Cells recovered from the spontaneously contracting areas within EBs in both treated groups were stained positively with muscle specific anti-sarcomeric ? -actinin Ab and cardiac specific anti-cardiac troponin I Ab. Conclusion: This study demonstrated that the P-mES02 cell-derived cardiomyocytes displayed similarly structural properties to mES01 cell-derived cardiomyocytes and that the DMSO treatment enhanced the cardiomyocytes differentiation in vitro.

잿빛곰팡이병 추출물을 이용한 순무배양세포의 Indole-3-ylmethyl glucosinolate의 생합성유도와 병원성연구 (Elicitation of Indole-3-ylmethyl Glucosinolate Biosynthesis in Turnip Culture Cells and Their Relationship with Plant Resistance to Botrytis cinerea)

  • 권순태
    • 한국자원식물학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.542-548
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    • 2017
  • 8종의 잿빛곰팡이병 균주를 순무잎에 접종하여 병반의 크기를 확인한 결과 가장 강한 감염력을 보인 '포도-01' 균주와 병반의 확산이 가장 적은 '오랜지'를 선발하였다. 순무잎이 저항성을 보인 '오랜지'균주를 처리한 잎이 감수성을 보인 '포도-01'균주를 처리한 잎보다 indole-3-ylmethyl glucosinolate (I3M-GLS) 함량이 무처리 보다 2.5배 이상 높았으나 '포도-01' 균주를 처리한 잎에서는 무처리 보다 낮은 함량을 보였다. 균주의 메탄올 추출액과 물추출물을 식물배양세포에 처리한 결과 '오랜지'균주의 추출물이 '포도-01' 균주의 추출물보다 배양세포의 생장을 더 강하게 억제 한 것으로 나타났는데 '오랜지' 균주의 메타놀 및 물 추출물 처리에서 배양세포의 활력은 각각 22.7% 및 16.5% 감소시키는 것으로 나타났다. 한편 '오랜지'균주 추출물을 처리한 배양세포에서 I3M-GLS의 생합성이 '포도-01' 균주 추출물보다 현저히 높은 것으로 나타났다. 본 결과로 보아 식물체내에 생합성되는 I3M-GLS 함량은 잿빛곰팡이균에 대한 식물세포의 저항성과 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다.

바실러스균 발효황금약침액이 Lipopolysaccharide로 활성화된 마우스 대식세포의 인터루킨 생성에 미치는 영향 (The Effect of Bacillus-Fermented Scutellariae Radix Acupuncture Solution on Interleukin Production in Mouse Macrophage Stimulated by Lipopolysaccharide)

  • 박완수
    • Korean Journal of Acupuncture
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    • 제27권2호
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    • pp.95-105
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    • 2010
  • Objectives : The purpose of this study is to investigate the effect of Bacillus-fermented Scutellariae Radix acupuncture solution (SB) on interleukin(IL) production in mouse macrophage stimulatedby lipopolysaccaride(LPS). Methods : Productions of interleukins were measured y High-throughput Multiplex Bead based Assay with Bio-plex Suspension Array System based on $xMAP^{(R)}$(multi-analyte profiling beads) technology. To begin with, cell culture supernatant was obtained after treatment with LPS(1 ${\mu}g/mL$) and SB for 24 hour. Then, it was incubated with the antibody-conj${\mu}g$ated beads for 30 minutes. And detection antibody was added and incubated for 30 minutes. After incubating for 30 minutes, Strepavidin-conjugated Phycoerythrin(SAPE) was then added. Incubating for another 30 minutes, the level of SAPE fluorescence was analyzed on Bio-plex Suspension Array System. Results : The results of the experiment are as follows. SB significantly inhibited the LPS-induced production of IL-3($9.15{\pm}0.35$ pg/mL) by $6.92{\pm}0.05,\;7.21{\pm}0.11,\;6.96{\pm}0.33,\;and\;7.45{\pm}0.74$ pg/mL at the concentration of 25, 50, 100, and 200 ${\mu}g/mL$ in mouse macrophage RAW 264.7 cells (p<0.05). SB significantly inhibited the LPS-induced production of IL-5($7.30{\pm}0.48$ pg/mL) by $6.50{\pm}0.29,\;6.30{\pm}0.25,\;6.30{\pm}0.25,\;and\;5.80{\pm}0.25$ pg/mL at the concentration of 25, 50 100, and 200 ${\mg}g/mL$ in RAW 264.7 cells (p<0.05). SB significantly inhibited the LPS-induced productiion of IL-9($17.26{\pm}0.19$ pg/mL) by $15.01{\pm}0.43$ pg/mL at the concentration of 25 ${\mu}g/mL$ in RAW 264.7 cells(p<0.05). SB significantly inhibited the LPS-induced productioh of IL-13($187.80{\pm}2.90$ pg/mL) by $152.80{\pm}4.25,\;172.80{\pm}3.97,\;162.10{\pm}6.67,\;and\;165.30{\pm}11.80$ pg/mL at the concentration fo 25, 50, 100, and 200 ${\mu}g/mL$ in RAW 264.7 cells(p<0.05). SB significantly inhibited the LPS-induced production of IL-17($18.30{\pm}0.95$ pg/mL) by $13.30{\pm}1.25,\;13.80{\pm}1.11,\;13.30{\pm}0.75,\;and\;14.00{\pm}1.08$ pg/mL at the concentration of 25, 50 100, and 200 ${\mu}g/mL$ in RAW 264.7 cells(p<0.05). SB significantly inhibited the LPS-induced production of IL-23($43.90{\pm}0.83$ pg/mL by $39.50{\pm}1.26,\;38.00{\pm}1.78,\;and\;39.60{\pm}2.49$ pg/mL at the concentration of 25, 100, and 200 ${\mu}g/mL$ in RAW 264.7 cells(p<0.05). Conclusions : These results suggest that SB has anti-inflammatory activity related with its inhibition of IL-3, IL-5, IL-13, IL-17, and IL-23 production in macrophages.

고구마 metallothionein 유전자의 클로닝 및 환경 스트레스 하에서 발현 분석 (Molecular Cloning and Expression of the Metallothionein Gene under Environmental Stresses in Sweet Potato)

  • 김영화;유은정;허경혜
    • 생명과학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.1415-1420
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    • 2017
  • 고구마 현탁배양세포의 EST library에 높은 빈도로 존재하는 metallothionein (MT) 유전자를 선별하였다(IbMT3). MT 유전자는 세포와 조직의 스트레스 조절과 연관되어 있다고 알려져 있다. 본 연구에서 IbMT3 cDNA의 전장을 확보하여 염기서열 분석을 한 결과, IbMT3 유전자는 구조적으로 유형 3에 속하는 MT 단백질을 암호화하고 있었다. 식물에서 유형 3에 속하는 MT 단백질의 기능은 명확히 알려지지 않다. Northern blot 분석 결과, IbMT3 유전자는 고구마 식물체 잎보다 현탁배양 세포에서 매우 강하게 발현되었다. 일반적으로 세포배양은 세포에 산화 스트레스 상태를 부과하는 것으로 알려져 있다. 이에, 고구마 식물체에 산화 스트레스를 처리하여 IbMT3 유전자의 발현이 어떻게 조절되는지 조사하였다. 제초제인 methyl viologen (MV)을 6, 12, 24시간 동안 처리했을 때, IbMT3 유전자의 발현은 6시간 후에 아주 강하게 유도되었고 그 이후에는 감소함을 알 수 있었다. 저온 스트레스($15^{\circ}C$)를 24, 48시간 동안 처리했을 때, IbMT3 유전자는 처리시간이 경과함에 따라 발현이 더 많이 유도되었다. 이로써, IbMT3 유전자는 환경 및 산화 스트레스에 반응하여 발현이 조절되는 유전자임을 알 수 있었다. IbMT3 isoform은 고구마 식물체 내에서 항산화제로써 작용할 가능성이 있을 뿐 아니라, 스트레스 하에서의 세포 적응 메커니즘에 중요한 기능을 할 것으로 사료된다.

장미(Rosa sp.) 현탁배양세포에서 숙주 특이성이 낮은 Elicitor에 의해 유도되는 Anionic Peroxidase의 특성 (Characterization of Anionic Peroxidase Induced by Low Host-Specific Elicitor in Suspension Cultures of Rose (Rosa sp.))

  • 신미선;양은진;이인철
    • 식물조직배양학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.277-282
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    • 1998
  • 장미(Rosa sp. cv Paul's Scarlet) 현탁 배양체의 배지에서는 정상적인 성장 조건하에서 cationic peroxidase (POD)만 관찰되었으나, 효모 세포벽으로부터 추출한 숙주 특이성이 낮은 elicitor를 10 mg glucan/L의 농도로 투여하여 24시간 정도 배양하였을 때 기존의 POD와 뚜렷하게 구분되는 anionic POD가 유도됨을 관찰하였다. Elicitor에 의해 유도되는 prominent한 anionic POD (pI 6.1)와 대조구로서 pI 8.4의 cationic isozyme을 분리한 후 효소학적 성질을 비교하였다. Ammonium sulfate농축, ion exchange chromatography, gel filtration chroma tography를 통하여 약 200배로 농축된 두 효소를 분리하였으며, 이 두 효소의 몇몇 기질에 대한 kinetic parameter들은 매우 의미있는 차이를 보여 주었다. 그 중에서 ferulic acid에 대한 Km은 anionic POD의 경우 4.6 mM, cationic POD는 1.38 mM로 측정되었으며, $\textrm{H}_2\textrm{O}_2$에 대한 Km은 각각 anionic POD가 0.72 mM, cationic isozyme이 0.45 mM로 나타났다. 특히 NADH 산화 반응의 활성은 anionic POD가 cationic POD에 비하여 약 2배 높은 것으로 측정되었다. 0.1 mM coniferyl alcohol의 첨가에 의한 NADH 산화 반응의 억제는 anionic POD fraction에서 약 60% 정도 일어난 반면에 cationic POD fraction에서는 약 15% 정도 일어났다.

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Antagonistic Bacillus species as a biological control of ginseng root rot caused by Fusarium cf. incarnatum

  • Song, Minjae;Yun, Hye Young;Kim, Young Ho
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제38권2호
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    • pp.136-145
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    • 2014
  • Background: This study aimed to develop a biocontrol system for ginseng root rot caused by Fusarium cf. incarnatum. Methods: In total, 392 bacteria isolated from ginseng roots and various soils were screened for their antifungal activity against the fungal pathogen, and a bacterial isolate (B2-5) was selected as a promising candidate for the biocontrol because of the strong antagonistic activity of the bacterial cell suspension and culture filtrate against pathogen. Results: The bacterial isolate B2-5 displayed an enhanced inhibitory activity against the pathogen mycelial growth with a temperature increase to $25^{\circ}C$, produced no pectinase (related to root rotting) an no critical rot symptoms at low [$10^6$ colony-forming units (CFU)/mL] and high ($10^8CFU/mL$) inoculum concentrations. In pot experiments, pretreatment with the bacterial isolate in the presumed optimal time for disease control reduced disease severity significantly with a higher control efficacy at an inoculum concentration of $10^6CFU/mL$ than at $10^8CFU/mL$. The establishment and colonization ability of the bacterial isolates on the ginseng rhizosphere appeared to be higher when both the bacterial isolate and the pathogen were coinoculated than when the bacterial isolate was inoculated alone, suggesting its target-oriented biocontrol activity against the pathogen. Scanning electron microscopy showed that the pathogen hyphae were twisted and shriveled by the bacterial treatment, which may be a symptom of direct damage by antifungal substances. Conclusion: All of these results suggest that the bacterial isolate has good potential as a microbial agent for the biocontrol of the ginseng root rot caused by F. cf. incarnatum.

Intravenous Single and Two Week Repeated Dose Toxicity Studies of Rice Cells-derived Recombinant Human Granulocyte-Macrophage Colony Stimulating Factor on Rats

  • Ji, Jung-Eun;Lee, Jung-Min;Choi, Jong-Min;Choi, Young-Hwa;Kim, Seok-Kyun;Ahn, Kyong-Hoon;Lee, Dong-Hoon;Kim, Ha-Hyung;Han, Kyu-Boem;Kim, Dae-Kyong
    • Toxicological Research
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    • 제23권4호
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    • pp.383-389
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    • 2007
  • Recombinant human granulocyte-macrophage colony stimulating factor (hGM-CSF) regulates proliferation and differentiation of hematopoietic progenitor cells and modulates function of the mature hematopoietic cells. In the previous study, we reported that hGM-CSF could be produced in transgenic rice cell suspension culture, termed rhGM-CSF. In the present study we examined the single and repeated dose toxicity of rice cells-derived hGM-CSF in SD rats. During single dose toxicity study for 7 days, there were no any toxic effects at any dose of from 10 to $1000{\mu}g/kg$. The lethal dose ($LD_{50}$) was not found in this range. Moreover, repeated dose toxicity study of 14-days period and at the doses of 50 and $200{\mu}g/kg$ (i. v.) of rhGM-CSF did not show any changes in food and water intake. There were also no significant changes in both body and organ weights between the control and the test groups. The hematological and blood biochemical parameters were statistically not different in all the groups. These results suggest that rhGM-CSF has no toxicity in SD rats.

에탄올 생산을 위한 효모 Pichia stipitis의 고정화 (Immobilization of Yeast Pichia stipitis for Ethanol Production)

  • 이상은;이지은;김은진;최준호;최운용;강도형;이현용;정경환
    • 생명과학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.508-515
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    • 2012
  • Cotton을 효모 세포($Pichia$ $stipitis$)의 고정화 담체로 사용하기 위하여 2-(diethylamino)ethyl chloride hydrochloride (DEAE HCl)로 derivatization 시켰다. 0.5 M DEAE HCl로 처리하였을 때, 효모 세포가 완전히 흡착하였으며, 이것은 DEAE-cotton g 당 101.8 mg의 효모 세포가 흡착하는 것이고, DEAE-cellulose에 효모 세포가 흡착하는 양의 약 6배 이상인 것으로 확인되었다. DEAE-cotton을 이용하여 효모 세포를 고정화하고, 이것을 ethanol 생산에 이용하였을 경우, glucose와 xylose가 포함된 배지에서 단당류에 대한 ethanol 수율로 0.33 정도로 ethanol을 생산 할 수 있다는 것을 실험적으로 확인하였다. 이를 이용하여 lignocellulosic bomass의 가수분해물로부터 bioethanol 생산에 이용될 수 있을 것으로 기대되어진다. DEAE-cotton에서 얻어진 결과는 DEAE-cellulose에서 같은 실험을 실시하여 서로 비교 분석하였다.

Pantoea agglomerans S59-4를 이용한 마늘 푸른곰팡이병의 생물학적 방제 (Biological Control of Garlic Blue Mold using Pantoea agglomerans S59-4)

  • 김용기;홍성준;지형진;박종호;한은정;박경석;이상엽;이승돈
    • 농약과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.148-156
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    • 2010
  • 마늘 저장병을 일으키는 푸른곰팡이병의 생물적 방제를 위하여 마늘 근면으로부터 부패억제효과가 우수한 Pantoea agglomerans S59-4(Pa59-4)를 선발하였다. 길항균 Pa59-4의 푸른곰팡이병에 대한 적정처리농도는 $10^7\sim10^8$ cfu/$m\ell$이었으며, Pa59-4의 처리효과는 병원균의 접종농도가 증가됨에 따라 감소되었다. 길항균 Pa59-4의 현탁액에 마늘을 침지 처리할 경우 저장 중 부패를 90%억제하였으며, 종구 분의 처리하여 파종하였을 때에도 무처리구 부패율이 86.7%인데 비해 Pa59-4 처리시 부패율이 23.1%로 부패를 현저히 감소시켰다. 마늘처리부위에서의 길항균의 밀도변동을 알아보기 위하여 항생제 마커로서 pimaricin과 vancomycin을 선발하였고 이들 항생제가 포함된 배지상에서 길항균 Pa59-4의 밀도변동을 저온조건과 상온조건으로 나누어 조사하였을 때 상처를 낸 마늘표면에서는 처리 후 30일까지도 밀도가 계속하여 증가하였으며, 저온 조건하에서는 처리 후 15일까지 증가하다가 그 이후에는 감소되는 것으로 나타났다. 길항균 Pa59-4의 산업화를 위하여 증량 제로 white carbon을 첨가하여 만든 미생물제제를 처리할 경우 저장 중 마늘부패를 40~50% 줄일 수 있었다. 이상의 결과로써 길항균 Pa59-4는 마늘저장 중 부패를 줄일 수 있는 유망한 길항균으로 판단되었다.