• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권10호
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• pp.1420-1429
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• 2021

The safety of the probiotic strain Q180, which exerts postprandial lipid-lowering effects, was bioinformatically and phenotypically evaluated. The genome of strain Q180 was completely sequenced, and single circular chromosome of 3,197,263 bp without any plasmid was generated. Phylogenetic and related analyses using16S rRNA gene and whole-genome sequences revealed that strain Q180 is a member of Lactiplantibacillus (Lp., formerly Lactobacillus) plantarum. Antimicrobial resistance (AMR) genes were bioinformatically analyzed using all Lp. plantarum genomes available in GenBank, which showed that AMR genes are present differently depending on Lp. plantarum strains. Bioinformatic analysis demonstrated that some mobile genetic elements such as prophages and insertion sequences were identified in the genome of strain Q180, but because they did not contain harmful genes such as AMR genes and virulence factor (VF)- and toxin-related genes, it was suggested that there is no transferability of harmful genes. The minimum inhibition concentrations of seven tested antibiotics suggested by the European Food Safety Authority guidelines were slightly lower than or equal to the microbiological cut-off values for Lp. plantarum. Strain Q180 did not show hemolytic and gelatinase activities and biogenic amine-producing ability. Taken together, this study demonstrated the safety of strain Q180 in terms of absence of AMR genes and VF- and toxin-related genes as a probiotic strain.

• 한국수산과학회지
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• 제30권4호
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• pp.550-555
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• 1997

수온 $25^{\circ}C$ 부근의 $7\~8$월에 걸쳐 해수로부터 V. cholerae non-O1을 분리하여 분리된 균주 중 용혈활성이 가장 확실한 균주를 선정하여 V. cholerae non-O1 FM-3으로 명명하고 이 균의 생육인자와 항생제에 대한 감수성을 조사하였다. 1. 분리균주 (V. cholerae non-O1 FM-3)는 Gram 음성간균으로 운동성이 있으며, Voges-Proskauer test 양성으로 galactose와 sucrose를 분해하고 arabinose, lactose, salicin을 분해하지 못하며, CAMP test 양성으로서 표준균주와 동일한 생화학적 특성을 나타내었다. 2. $4\~50^{\circ}C$의 범위에서 생육에 대한 영향을 조사한 결과, 표준균주와 분리균주 모두 $4^{\circ}C$와 $50^{\circ}C$에서는 생육이 불가능하였으나 $15\~45^{\circ}C$의 온도범위에서는 생육하였으며 두 균주의 증식 최적조건은 $37^{\circ}C$로 나타났다. 특히 생육온도 범위내에서 분리균주는 표준균주보다 높은 증식율을 나타내었다. 3. $0\~5.0\%$의 식염농도에서 생육에 대한 영향을 조사한 결과, 표준균주와 분리균주 모두 $0\~1.0\%$식염농도에서 증식율이 가장 높게 나타났으며, 표준균주보다 분리균주의 증식속도가 약간 빠른 경향을 나타내었다. $3\%$식염농도에서도 표준균주에 비해 분리균주가 증식율이 높았다. 한편, $5\%$의 식염농도에서 표준균주는 생육이 불가능하였으나 분리균주는 미약하나마 증식하는 것으로 나타났다. 4. $pH\;5.0\~10.0$의 범위에서 생육에 대한 영향을 조사한 결과, $pH7\~9$의 범위에서 표준균주와 분리균주는 모두 잘 증식하였으며, 특히 pH8.5에서 가장 높은 증식율을 나타내었다. 한편 pH6.0과 pH10.0에서는 증식율이 감소하였고, pH5.0에서는 전혀 증식하지 않았다. 5. 표준균주와 분리균주는 모두 vancomycin, oxacillin, colistin, polymyxin B, sulfadiazine 등의 항생제에 대해서는 내성을 나타내었고, 그 외 다른 항생제에 대해서는 민감한 것으로 나타났다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권2호
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• pp.143-153
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• 2003

목 적 : Shiga-like toxin (SLT)을 생산하는 Esherichia coli에 의한 감염은 설사, 출혈성 대장염(hemorrhagic colitis) 및 용혈성 요독 증후군(hemolytic uremic syndrome)을 특징으로 하며, 특히 5세 이하의 소아에게서 심각한 결과를 초래한다. SLT-I의 병인으로는 다양한 숙주 매개인자들이 알려져 있다. 본 연구에서는 E. coli 0157 : H7 (ATCC 43890)로부터 정제한 SLT-I이 포유동물 세포들에 대한 세포독성과 종양괴사인자(tumor necrosis factor-${\alpha}$; TNF-${\alpha}$)의 생산에 미치는 효과를 측정하였으며, SLT-I의 수용체인 glycolipid globotriaosylceramide (Gb3)의 발현과 SLT-I의 세포독성의 관계를 규명하고자 하였다. 방 법 : SLT-I과 SLT-I B를 순수분리 정제하고 SLT-I B-FLTC 접합체를 제조하여 vero 세포, 대식세포 및 수지상세포를 대상으로 세포독성능을 측정하고 세포독성능의 차이가 SLT-I의 수용체인 Gb3의 발현과 상관관계가 있는지를 Flow cyotmetry로 분석하였다. 또한 대식세포의 종양괴사인자 생산능은 ELISA법으로 시행하였다. 결 과 : SLT-I은 대식세포(Raw264.7)로부터 TNF-${\alpha}$의 생산을 증가시켰다. 연구 대상 세포 중 SLT-I에 감수성을 나타낸 Vero 세포와 수지상세포(dendritic cells)는 Gb3 발현이 각각 83%와 68%로 높았으며, 29%의 낮은 Gb3 발현을 보인 Raw264.7 세포는 감수성을 보이지 않았다. 따라서 위의 결과로부터 SLT-I에 감수성을 보이지 않은 Raw264.7 세포를 대상으로 Gb3 발현 정도와 SLT-I의 세포독성의 관계를 규명하고자 Gb3의 발현을 증가 시킨 후 SLT-I의 세포독성을 재차 평가하였다. 이 결과 TNF-${\alpha}$의 처리에 의하여 6 h에 Gb3의 발현이 정점(43.5%)에 이르렀으며 36 h에 정상 수준(25.0%)으로 환원되었다. 그러나, Gb3의 발현이 증가함에도 불구하고 SLT-I의 세포독성에는 변화가 관찰되지 않았다. 따라서, SLT-I에 의한 세포독성은 세포의 종류에 따라서 다르며 또한, Gb3의 발현정도에만 의존적이지는 않을 것으로 생각된다. 결 론 : 이와 같은 결과는 E. coli 0157의 감염증 병인 연구에 있어 SLT-I과 Gb3의 발현의 상관관계에 대한 보다 심도 있는 연구가 필요함을 시사한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권3호
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• pp.314-322
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• 2009

Four different bacterial colonies were isolated from an old stock of an entomopathogenic nematode, Steinernema monticolum. They all showed entomopathogenicity to final instar larvae of beet armyworm, Spodoptera exigua, by hemocoelic injection. However, they varied in colony form, susceptibility to antibiotics, and postmortem change of the infected host insects. Biolog microbial identification and 16S rDNA sequence analyses indicate that these are four different species classified into different bacterial genera. Owing to high entomopathogenicity and a cadaver color of infected insect host, Serratia sp. was selected as a main symbiotic bacterial species and analyzed for its pathogenicity. Although no virulence of Serratia sp. was detected at oral administration, the bacteria gave significant synergistic pathogenicity to fifth instar S. exigua when it was treated along with a spore-forming entomopathogenic bacterium, Bacillus thuringiensis. The synergistic effect was explained by an immunosuppressive effect of Serratia sp. by its high cytotoxic effect on hemocytes of S. exigua, because Serratia sp. caused septicemia of S. exigua when the bacterial cells were injected into S. exigua hemocoel. The cytotoxic factor(s) was present in the culture medium because the sterilized culture broth possessed high potency in the cytotoxicity, which was specific to granular cells and plasmatocytes, two main immune-associated hemocytes in insects.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권11호
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• pp.1729-1738
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• 2019

In sourdough fermentation, lactic acid bacteria perform important roles in the production of volatile and antimicrobial compounds, and exerting health-promoting effects. In this study, we report the probiotic properties and baking characteristics of Lactobacillus plantarum SPC-SNU 72-2 isolated from kimchi. This strain is safe to use in food fermentation as it does not carry genes for biogenic amine production (i.e., hdc, tdc, and ldc) and shows no β-hemolytic activity against red blood cells. The strain is also stable under simulated human gastrointestinal conditions, showing tolerance to gastric acid and bile salt, and adheres well to colonic epithelial cells. Additionally, this strain prevents pathogen growth and activates mouse peritoneal macrophages by inducing cytokines such as tumor necrosis factor-α, interleukin (IL)-6, and IL-12. Furthermore, the strain possesses good baking properties, providing rich aroma during dough fermentation and contributing to the enhancement of bread texture. Taken together, L. plantarum SPC-SNU 72-2 has the properties of a good starter strain based on the observation that it improves bread flavor and texture while also providing probiotic effects comparable with commercial strains.

• Journal of Veterinary Science
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• 제21권2호
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• pp.20.1-20.13
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• 2020

Actinobacillus pleuropneumoniae (APP) causes a form of porcine pleuropneumonia that leads to significant economic losses in the swine industry worldwide. The apxIBD gene is responsible for the secretion of the ApxI and ApxII toxins and the pnp gene is responsible for the adaptation of bacteria to cold temperature and a virulence factor. The apxIBD and pnp genes were deleted successfully from APP serotype 1 and 5 by transconjugation and sucrose counter-selection. The APP1ΔapxIBDΔpnp and APP5ΔapxIBDΔpnp mutants lost hemolytic activity and could not secrete ApxI and ApxII toxins outside the bacteria because both mutants lost the ApxI- and ApxII-secreting proteins by deletion of the apxIBD gene. Besides, the growth of these mutants was defective at low temperatures resulting from the deletion of pnp. The APP1ΔapxIBDΔpnp and APP5ΔapxIBDΔpnp mutants were significantly attenuated compared with wild-type ones. However, mice vaccinated intraperitoneally with APP5ΔapxIBDΔpnp did not provide any protection when challenged with a 10-times 50% lethal dose of virulent homologous (APP5) and heterologous (APP1) bacterial strains, while mice vaccinated with APP1ΔapxIBDΔpnp offered 75% protection against a homologous challenge. The ΔapxIBDΔpnp mutants were significantly attenuated and gave different protection rate against homologous virulent wild-type APP challenging.

• 한국수산과학회지
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• 제57권3호
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• pp.216-226
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• 2024

This study screened the antimicrobial and anti-inflammatory activities of three extracts [1% acetic acid (HAc), distilled water (D.W.), and ethanol] from the common stalked barnacle Pollicipes mitella. Among the extracts, the 1% HAc extract showed the strongest antibacterial activity against several bacteria, but exhibited no activity against Candida albicans. To improve the degree of separation of the 1% HAc extract, solid-phase extraction was performed using a C18 cartridge with three solvents (D.W., 60A, and 100A). The 1% HAc 60A eluate showed the strongest antibacterial activity and enzyme, salt, and temperature stability, with no hemolytic activity. In addition, strong DNA-binding ability but no bacterial membrane permeability was observed. These results indicate that the P. mitella 1% HAc 60A eluate may contain antibacterial organic compounds that target intracellular components but not bacterial membranes. In addition, the 1% HAc 60A eluate exhibited potent inhibitory activity to reduce the production of inflammatory mediators (nitric oxide and prostaglandin E₂) and pro-inflammatory cytokines (tumor necrosis factor-α, interleukin (IL)-6, and IL-1β) with no cytotoxicity. Therefore, the P. mitella 1% HAc 60A eluate has anti-inflammatory activity. Collectively, our results suggest that the P. mitella 1% HAc 60A eluate can be used as a bioactive source with antibacterial and anti-inflammatory activities.

• 미생물학회지
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• 제35권3호
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• pp.248-252
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• 1999

한국의 환경에서 분리된 47주와 환자 혈액에서 분리된 18주의 Vibrio cholerae serovar non-O1 및 non-O139를 대상으로 하여 콜레라 독소, 콜레라 독소 유전자, 용혈소, 그리고 혈구응집소 등이 병독인자 분포를 알아보았다. 시험된 65균주 중 용혈소만 생산하는 균은 29균주였고, 용혈소와 혈구 응집소를 생산하는 것은 65균주 중 36 균주였다. 용혈소, 콜레라 독소 및 유전자, 그리고 혈구응집소 모두를 가지고 있는 것은 환경에서 분리된 O37형 한 균주이었다. 한편 첨가한 당농도에 따른 혈구응집소 억제시험에서, 1% 이하의 mannose 와 galactose에서 응짐이 억제된 것은 환경분리균주 47 균주 중에서 26균주로 내혈구응집소나 외혈구응집소가 비슷한 비율로 분포하였고, 반면 환자분리균주는 18균주 중에서 5균주가 외혈구응집소의 비율이 훨씬 높았다. 따라서 V.cholerae non-1 및 non-O139의 용혈소가 주독소로 병독인자 분포는 다양하게 나타났다. 콜레라 독소가 유일한 병독이자라고 인식하기는 어려웠고 여러 가지 인자들이 복합적으로 작용될 것으로 생각되었다. 특히 환경분리주 O37 형에서 콜레라 독소 생성윤이 발견된 것을 향후 역학적인 측면에서 많은 연구가 되어야 할 것으로 사료되었다.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1489-1500
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• 2018

벌꿀은 꽃의 화밀을 꿀벌이 수집하여 벌집에 저장한 것으로, 밀원에 따라 색, 맛, 향기 등에 많은 차이가 나타난다. 본 연구에서는 다양한 지역, 다양한 밀원에서 생산된 국내 120종 벌꿀(밤꿀, 대추꿀, 때죽꿀, 잡화꿀, 밀감꿀, 유채꿀, 사양벌꿀)의 유용성분 분석, 항산화 활성 및 인간 적혈구 용혈활성을 평가하고, 분석인자간의 상관관계를 검토하였다. 그 결과, 벌꿀의 성분 및 생리활성은 밀원에 의해 차별화되었으며, 채취농가 및 채취지역에 따른 차이는 인정되지 않았다. 벌꿀의 총 폴리페놀 함량 분석 결과, 밤꿀이 가장 높은 $77.1{\pm}8.4mg/100g$을 나타내었으며, 총 플라보노이드 함량의 경우 대추꿀($8.73{\pm}7.31mg/100g$)과 밤꿀($8.39{\pm}3.02mg/100g$)에서, 단백질 함량은 밤꿀에서 가장 높은 $25.9{\pm}0.9mg/100g$을 나타내었으며, 아카시아, 유채 및 사양꿀에서는 12~15 mg/100 g의 낮은 함량을 보였다. 400 nm에서의 흡광도는, 밤꿀에서 가장 높은 $0.156{\pm}0.036$를 나타내었고, 대추꿀 > 잡화꿀 > 때죽꿀 > 유채꿀 > 감굴꿀 > 사양벌꿀 및 아카시아꿀로 나타났다. 모든 벌꿀 시료는 1 mg/ml 농도까지 적혈구 용혈활성이 나타나지 않았다. 한편 항산화 활성평가 결과, DPPH 및 ABTS 소거능의 경우 밤꿀 > 대추꿀 > 때죽꿀 > 잡화꿀 > 밀감꿀 > 유채꿀, 사양벌꿀 및 아카시아꿀의 순으로 나타난 반면, nitrite 소거능의 경우 밤꿀, 대추꿀, 잡화꿀 > 유채꿀, 밀감꿀, 사양벌꿀 및 아카시아꿀의 순으로 우수하였다. 분석인자간의 상관성을 계산한 결과, 총 폴리페놀 함량과 ABTS 양이온 소거능에서 가장 높은 상관계수(0.879)를 나타났으며, 특이하게 총 폴리페놀 함량과 DPPH 음이온 소거능은 0.441로 상대적으로 낮은 상관계수를 보였다. 또한 400 nm 흡광도는 총 폴리페놀 함량, ABTS 소거능 및 환원력과 각각 0.804, 0.772 및 0.741의 높은 상관계수를 보여, 향후 400 nm 측정으로 벌꿀 간편 품질검사가 가능함을 제시하였다. 이상의 결과는 기능성 벌꿀 개발 및 벌꿀 유용성분을 이용한 식의약품 소재개발의 기초자료로 이용될 것이며, 현재 선정벌꿀로부터 활성물질 분리 및 약용작물 추출물을 이용한 사양벌꿀 개발이 진행 중에 있다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권6호
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• pp.1082-1094
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• 2023

본 연구는 무김치에서 우점균인 Leuconostoc속의 균주 특성을 살펴보고 유용한 균주를 발굴하여 소재화하기 위해 수행되었는데, 이들 Leuconostoc속 4균주의 효소학적 특성, 안전성 평가, 및 면역증강 효과는 양성대조구 LGG와 함께 비교·분석하였다. 효소활성 평가에서 모든 시험균주들은 벤조피렌과 같은 발암성 전구물질 생성과 연관된 β-glucuronidase 효소활성을 갖고 있지 않았고, β-1,4 당쇄결합을 유리시키는 β-glucosidase 효소활성을 나타내어 식품, 세제, 화학 등 여러 산업 분야로의 활용성을 기대할 수 있는 특징을 보유하고 있었다. 또한, 시험균주들에 대한 항생제 내성 평가결과는 8종 항생제들에 대해 MIC 값이 EFSA 기준치 이하로 감수성을 나타내었다. 용혈성 현상 실험 결과, 4종의 시험균주와 양성대조구로 사용된 LGG균은 모두 용혈능이 없는 감마 용혈 현상을 나타내었고, 병원성 미생물 4종에 대한 항균활성 결과에서도 Leu. mesenteroides K2-4 균주가 B. cereus와 Sta. aureus에 대하여 각각 19±0과 20±0 mm의 억제환을 나타내었는데, 이는 양성대조구인 LGG균보다 높은 항균활성을 보였다. 대식세포 RAW cell에 시험균주들을 처리하였을 때 NF-kB/AP-1 전사인자의 활성도는 모든 유산균주가 처리 농도가 낮을수록 농도 의존적으로 증가하였다. 이들 세포들에 의해 염증성매개물질 중 TNF-α와 IL-6의 생성량 역시 시험균주의 처리 농도가 낮을수록 높은 값을 보였는데, 특히 Leu. mesenteroides K2-4 균주는 모든 항목에서 다른 균주들에 비해 뚜렷한 차이를 보였다. 또한, mRNA 수준에서 TNF-α와 IL-6 발현량 역시 통계적 유의수준(p<0.05)으로 높은 활성을 저농도에서 처리하였을 때 유의적(p<0.05)으로 높은 값을 나타내었다. 따라서 이들 균주들이 분비한 사이토카인들은 T세포와 B세포를 자극하여 체내 면역체계를 활성화시켜 면역증강에 기여할 수 있을 것으로 사료된다. 종합적으로 본 연구에서 사용한 모든 Leuconostoc 균주들은 효소활성과 안전성이 확인되었는데, 그 중 Leu. mesenteroides K2-4균주가 높은 면역활성능을 보여, 향후 면역 기능 개선을 위한 건강기능식품 개발을 위한 후보소재로서 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.