• 제목/요약/키워드: Microbial colony

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Laying hen responses to multi-strain Bacillus-based probiotic supplementation from 25 to 37 weeks of age

  • Elijah Ogola Oketch;Myunghwan Yu;Jun Seon Hong;Nuwan Chamara Chaturanga;Eunsoo Seo;Hans Lee;Rafael Gustavo Hermes;Natasja Smeets;Apichaya Taechavasonyoo;Susanne Kirwan;Raquel Rodriguez-Sanchez;Jung Min Heo
    • Animal Bioscience
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    • 제37권8호
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    • pp.1418-1427
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    • 2024
  • Objective: This study aimed to investigate the efficacy of Bacillus-based probiotics supplemented at two different levels to modulate the productive performance, egg quality, tibia traits, and specific cecal bacteria counts of Hy-Line Brown layers from 25 to 37 weeks of age. Methods: A total of 216 twenty-five-week-old hens were randomly distributed into 3 experimental diets with 12 replicates of 6 birds per cage. Diets included basal diet supplemented with 0 (CON), 3×108 (PRO1), or 3×109 (PRO2) colony-forming unit (CFU) of the test probiotic containing Bacillus subtilis PB6, Bacillus subtilis FXA, and Bacillus licheniformis G3 per kilogram of feed. Results: Improved egg weights and mass at 29 weeks; and feed intake at 31 weeks (p<0.10) were noticed with the probiotic-supplemented PRO1 and PRO2 diets. Considering egg quality, the shell thickness, Haugh units, and yolk color were improved; but yolk cholesterol was lowered (p<0.05) with PRO1 and PRO2 diets at 29 weeks. At both 33 and 37 weeks, the egg-breaking strength, shell color and thickness, albumen height, Haugh units, and yolk color were improved; but yolk cholesterol was similarly lowered (p<0.05) with the PRO1 and PRO2 diets. Improved tibia Ca, ash, weights, and density; and raised cecal counts of Bifidobacteria and Lactobacilli (p<0.05) were noticed with PRO1 and PRO2 diets. Improved tibia P but reduced Clostridia counts (p<0.10) were also observed with the PRO1 and PRO2 diets. Conclusion: Probiotic supplementation of Bacillus subtilis PB6, Bacillus subtilis FXA, and Bacillus licheniformis G3 at 3×108 CFU/kg of feed is adequate to significantly improve egg quality, lower yolk cholesterol, enhance several tibia traits, and raise the populations of beneficial cecal bacteria. Modest improvements in several productive parameters and tibia P but reduced Clostridia were also observed; and could warrant further investigation of probiotic effects beyond the current test period.

커피박 첨가가 육계의 소장 효소 활성도, 생화학 지표 및 장내 미생물 균총에 미치는 영향 (Effects of Dietary Supplementation of Coffee Meal on Intestinal Enzyme Activity, Biochemical Profiles and Microbial Population in Broiler Chicks)

  • 고영현;윤서현;송민혜;김세윤;김종선;김현욱;장인석
    • 한국가금학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.105-113
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    • 2014
  • 본 시험은 커피박 첨가 사료가 육계의 사양 성적, 소장 점막 세포와 혈액의 생화학 성분, 소장 점막 세포의 효소 활성도 및 맹장 미생물의 균총에 미치는 영향에 대하여 조사하기 위하여 실시되었다. 실험 설계로서 3일령 육계 162수를 각 처리구당 54수씩(n=6, 9수/케이지), 대조군(CON), 커피박 0.5%(CM I) 및 1.0%(CM II) 등 3 처리군에 완전임의 배치하였으며, 커피박 분말은 육계 후기 사양 기간(22~35일령)에 2주 동안 급여하였다. 사양 시험 결과, 커피박 0.5 및 1.0% 첨가는 사양 성적에는 유의적 영향을 미치지 않았다. 소장 점막 세포의 glucose 농도는 커피박 0.5% 및 1.0% 첨가군에서 대조군에 비해 유의하게 감소되는 것으로 나타났으나(P< 0.05), 혈액에서는 처리군 간에는 차이가 없었다. 혈액 중 aspartate aminotransferase(AST)는 커피박 1.0% 군에서 대조군에 비해 유의적으로 높았으나(P<0.05), ${\gamma}$-glutamyl trans- peptidase(${\gamma}$-GTP)는 처리군간 차이가 없었다. 소장 점막 세포에 존재하는 maltase, leucine aminopeptidase(LAP) 및 alkaline phosphatase(ALP) 활성도는 차이가 없었으나, sucrase 활성도는 커피박 첨가 수준에 비례하여 활성도가 현저히 감소되었다(P<0.05). 맹장의 미생물 균총을 분석한 결과, 대조군에 비해 커피박 첨가군(0.5 및 1.0%)에서 유산균에는 차이가 없었지만, 대장균 균총은 현저히 감소되었다(P<0.05). 결론적으로 커피박 1.0% 첨가 사료는 소장 점막세포의 glucose와 sucrase 활성도 감소와 혈액 AST의 농도를 증가시켜 부정적인 영향이 크므로 0.5% 커피박 첨가군이 생리적 지표에 미치는 영향이 적고, 맹장에서 대장균의 성장을 억제하는 항균 효과가 있으므로 육계 사료의 기능성 소재로서 바람직한 적정한 수준이 될 것으로 판단된다.

건조한 남은 음식물을 이용한 Aspergillus oryzae균주 배양조건과 그 배양물 급여가 닭의 영양소 이용률에 미치는 영향 (Culture Conditions of Aspergillus oryzae in Dried Food-Waste and the Effects of Feeding the AO Ferments on Nutrients Availability in Chickens)

  • 황보 종;홍의철;이병석;배해득;김원;노환국;김재황;김인호
    • 한국가금학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.291-300
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    • 2005
  • 남은 음식물에서 Aspergillus oryzae(AO)의 유용한 배양조건(시간, 수분함량, 접종균수)을 구하기 위하여 2가지 실험과 닭에서 그 배양물의 영양소 이용율을 구명하기 위하여 본 시험을 수행하였다. <시험 1> 적정 배양시간과 접종균수의 측정을 위하여 수분함량을 30, 40, 50, $60\%$로 정하였다. 잔반 사료에 접종하는 seed로서 1mL Aspergillus oryzae(AO) $(1.33\times10^5\;CFU/mL)$를 이용하였다. 배양을 위한 적정 수분함량은 $40\~50\%$였으며 배양시간은 72시간 이상이었다. 계속하여 AO 균수에 의한 효과를 결정하기 위해 AO seed 0.25, 0.50, 0.75, 1.00mL를 남은음식물 사료에 접종하였다. AFW의 AO균수를 비교하기 위하여 72시간과 96시간 배양하였으나, 접종량에 따른 유의차는 없었다. 다시 수준을 낮추어 0.01, 0.05, 0.10mL를 접종하고 72시간과 96시간동안 배양한 결과, 72시간 배양 AO colony 수는 0.1 mL 접종 처리 구에서 가장 많았다. <시험 2> FW의 배양조건을 결정한 후에, 20수의 5주령 Hubbard종을 공시하여 소화율 시험을 수행하였다. 처리구는 T1-대조구, T2-기초사료 $60\%$+건조잔반 $40\%$, T3-기초사료 $60\%$+건조잔반 $20\%$+AO균 접종 건조잔반 $20\%$, T-4-기초사료 $60\%$+AO균 접종 건조잔반 $40\%$ 처리구 등 총 4처리구, 처리구당 5반복씩 20수를 인공항문 장착하여 소화율을 조사하였다. 영양소 소화율에 있어 일반성분과 아미노산은 대조구에 비해 T2 처리구가 전성분에서 낮았고(p<0.05), AFW(T3, T4)처리구에 비해 조지방과 인의 소화율에서 차이를 보였다(p<0.05). T3와 T4는 T2에 비해 조섬유 및 조회분의 소화율이 증가하였다(p<0.05). 대조구는 T3와 T4에 비해 필수아미노산인 arginine, leucine, phenylalanine의 소화율이 높았으나(p<0.05), T3와 T4 처리구는 T2 처리구에 비해 필수아미노산 arginine, lysine 및 thereonine과 비필수아미노산 alanine의 소화율이 개선되었다(p<0.05). 이러한 결과들로부터 건조 잔반의 AO 배양조건 구명과 영양소 이용율 시험을 통해 FW사료의 품질이 기초사료에 비해 영양소 이용율이 낮고, AFW 사료가 AO에 의해 개선될 수 있음을 시사한다

수확시 숙기 및 젖산균 제제가 호밀 라운드베일 사일리지의 품질에 미치는 영향 (Effect of Maturity at Harvest and Inoculants on the Quality of Round Baled Rye Silage)

  • 김종근;김동암;정의수;강우성;함준상;서성
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.347-354
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    • 1999
  • 본 시험은 1998년 축산기술연구소 초지사료과 시험포장에서 수확시 숙기 및 젖산균 제제가 호밀 라운드 베일 사일리지의 품징에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행되었다. 시험설계는 분할구 배치법으로 주구로는 수잉기, 출수기 및 개화기에 수확하는 수확시 숙기를 두고 세구로는 무처리(control), Inoculant A 및 Inoculant B를 두고 3 반복으로 수행하였으며 라운드베일 사일리지 제조시 호밀은 수잉기에는 1일 그리고 출수기 및 개화기에는 0.5일간 예건 하였다. 저장 2개월 후 호밀 라운드베일 사일리지의 섬유소 함량(ADF 및 NDF)은 수확시 숙기가 지연됨에 따라 증가하였고(p<0.01), 첨가제 처리에 따른 차이는 없었다. 한편 IVDMD에 있어서도 수확이 지연됨에 따라 감소되었다. pH의 변화는 개화기에서 평균 4.35로 가장 낮았고 출수기에서 평균 4.91로 가장 높았다. 또한 젖산균 처리구는 대조구에 비해 유의적으로 낮게 나타났다. 무처리구의 건물 함량이 젖산균 처리구보다 높게 나타났다. 암모니아태 질소의 함량은 전체적으로 10% 미만으로 고품질 사일리지의 적정 수준에 도달하였으며, 젖산균 제제 이용은 암모니아태 질소 함량을 줄였다. 젖산 함량은 첨가제 처리로 증가한 반면 초산 및 낙산 함량은 감소하였다. 젖산 생성균의 수는 젖산균 처리구에서 대조구에 비해 2~3배 높게 나타났으며 개화기의 Inoculant B구에서 가장 높았다. 이상의 결과를 종합할 때 고품질의 호밀 라운드베일 사일리지 제조시에는 출수기 이후에 수확하여 젖산균 제제를 처리하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

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젖산발효 처리에 의한 도라지의 Platycosides 조성 및 호흡기질환 유발세균에 대한 항균 활성 변화 (Changes in Platycoside Components and Antimicrobial Activities of Bronchus Disease-Inducing Bacteria of Fermented Platycodon grandiflorum Root by Lactic Acid Bacteria)

  • 이가순;성봉재;김선익;지무근;박샛별;박명희;박신영;김현호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권7호
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    • pp.1017-1025
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    • 2016
  • 기관지질환에 우수한 기능성을 가지고 있는 도라지는 수십종의 다양한 사포닌 종류를 함유하고 있다. 이러한 도라지를 젖산발효 시킬 경우 사포닌 조성의 변화와 기관지질환 유발 세균에 대한 항균 활성의 변화를 측정하였다. 도라지 발효를 위하여 사용된 젖산균은 Leuconostoc mesenteroides N12-4, Leuconostoc mesenteroides N58-5, Lactobacillus plantarum N76-10, Lactobacillus plantarum N56-12, Lactobacillus brevis N70-9 및 Lactobacillus brevis E3-8 등 6종이었다. 도라지 발효 시 젖산균 생육은 L. plantarum균이 가장 활발하였으며 pH 값도 가장 많이 내려가 발효 24시간째 pH는 3.73을 보였고 colony 수는 $10^7CFU/g$ 이상으로 증가하였다. 젖산발효 시간 동안 도라지 사포닌 9종에 대한 조성 변화는 사용된 도라지 시료에서 함량이 높았던 platycoside E, diapioplatycoside E, platycodin A, polygalacin D 등이 발효기간 중 일정량 감소하다가 발효 72시간 이후부터는 증가하는 경향이었고 platycodin D는 약간 증가하다가 72시간 이후부터는 오히려 감소하는 경향이었으며, 총사포닌 함량은 발효기간 동안 함량의 변화가 없었던 L. brevis E3-8균을 제외하고는 발효 72시간 이후 96시간째 증가하였다. 기관지질환 유발세균에 대한 항균 활성의 변화를 보기 위하여 사용된 세균은 Corynebacterium diphtheriae KCTC 3075, Klebsiella pneumoniae KCTC 2246, Staphylococcus aureus KCTC 1621 및 Streptococcus pyogenes ATCC 19615균 등 4종으로 각 균에 대한 항균 활성이 발효에 의하여 증대되는 젖산균은 L. plantarum균으로, 특히 L. plantarum N56-12균이 강한 항균 활성을 보여주었다. 이에 따라 각 기관지질환 유발세균에 대한 MIC를 조사한 결과 각 균에 대하여 도라지 무발효물은 200, 180, 210 및 90 mg/mL였고, L. plantarum N56-12균으로 발효된 도라지 상등액은 45, 10, 50 그리고 25 mg/mL였다.

식품과 생의학을 위한 계란 항체생산과 IgY 기술의 활용 (Egg Antibody Farming and IgY Technology for Food and Biomedical Applications)

  • 심정석
    • 한국가금학회:학술대회논문집
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    • 한국가금학회 2003년도 국제 심포지움
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    • pp.37-54
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    • 2003
  • 포유동물과 마찬가지로 암탉은 태어날 병아리에게 계란을 통해서 면역항체를 이행시켜 해로운 병원균의 침입으로부터 병아리를 보호해준다 . 즉 어미 닭의 혈청으로부터 특정항체가 난황에 이행되고 이 면역항체를 IgY 라고 부르며 이것이 발육중인 태아와 갓 부화한 병아리의 면역항체가 되는 것이다. 상대적으로 면역능력이 낮은 갓 부화한 병아리는 병원균에 대한 방어능력을 계란을 통해 어미로부터 받은 항체를 통해 얻는다. 그 결과, 난황 내에는 많은 양의 IgY를 보유하게 되고 이 면역물질이 있으므로 말미암아 계란 내에 들어와 있는 병원균이냐 외부에서 들어오려는 병원균을 무력화시켜 아무 탈없이 병아리가 부화하게 된다 . 이처럼 산란계에 각종 병원균을 접종함으로서 면역항체 IgY 가 많이 들어 있는 계란을 생산할 수 있다. 난황 1 개에는 136~340 mg 의 IgY 가 들어있고 이는 난황 $m\ell$ 당 8~20 mg의 IgY 가 함유되어 있는 셈이다. 그리고 산란계 한 마리로부터 일년에 30 g 이상의 IgY 를 얻을 수 있다. 산란계에 항원을 접종하여 난황으로부터 IgY 를 수확하면 IgY g 당 10$ 도 안 되는 낮은 비용으로 항체를 얻을 수 있게 된다. 이에 비하여 포유동물의 경우 19 의 IgG 를 얻는데 20,000$가 소요된다. 이와 같은 IgY 제조기술을 의학, 공중 보건, 수의학, 식품안전과 같은 분야에 응용을 함으로써 잠재력이 높은 새로운 시장을 여는 장이 될 것이다. IgY 기술을 더욱 폭넓게 활용할 수 있는 분야들로는 생물제제나 의학진단기구, 생리적 기능성 물질이나 기능성식품의 개발, 질병예방을 위한 경구투여제 그리고 질병감염을 막는 특정 병원균성 항미생물 제제와 같은 것들을 들 수 있다. 이 논문에서 우리가 강조하고자 하는 것은 IgY 가 함유된 계란을 생산하고 섭취하였을 때 특정항체들의 결합을 통해 병원성 미생물의 성장이나 군체를 형성하는 것을 무력화시켜 결과적으로 병원균을 감소시키거나 억제시킨다는 점이다. 오늘날 약물에 내성을 지닌 박테리아의 출현으로 질병감염을 막는데 항생제의 사용효과가 점차 감소하고 있기 때문에 이러한 항생제를 대체할 수 있는 방안으로 계란항체를 이용할 수 있다.

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정상 신생아의 대변에서 생후 1주일 동안 장내세균총의 변화 (The Changes of Intestinal Normal Flora in Neonates for Seven Days Postnatally)

  • 성남주;이승규;김미진;김영호;양승;황일태;정지아;이혜란;김재석
    • Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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    • 제9권2호
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    • pp.162-168
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    • 2006
  • 목 적: 자궁 내에서 태아의 소화기는 무균상태에 있다가 출생 후 신생아기에 점차 장내세균의 집락화가 이루어진다. 출생 초기에 처음으로 나타나는 세균은 Staphylococcus, Enterobacteriaceae, Streptococcus가 있으며, 이후 Bifidobacterium spp.와 같은 혐기성 세균이 나타난다. 이에 저자들은 정상 신생아의 대변에서 생후 1주일 동안 장내세균총의 분포와 변화를 규명하고자 하였다. 방 법: 한림의대 강동성심병원에서 출생한 정상 신생아 15명(자연분만 3명, 제왕절개 12명)(모유수유 1명, 분유수유 8명, 혼합수유 6명)을 대상으로 하였다. 출생 첫 대변과 1일, 3일, 7일째의 대변을 채취하였다. 대변 배양 배지와 조건를 달리하여 호기성균(blood agar plate), E. coli (trypton bile X-glucuronide 배지), 그람 양성 혐기성균(phenylethyl alcohol agar), lactobacillus (MRS 배지), Bifidobacterium spp. (bifidobacterium selective agar), Clostridium difficile (cefoxitincycloserine-fructose agar)을 검출하여 배양된 균 집락의 수를 측정하여 기록하였다. 결 과: 출생 첫 대변에서는 균이 거의 검출되지 않았다. 호기성균, E. coli, 그람 양성 혐기성균은 출생 시부터 생후 7일까지 유의하게 증가하였다(p<0.05). Lactobacilli는 한명의 신생아에서 생후 7일에 검출되었다. Bifidobacterium spp.은 2명에서 검출되었다. Clostridium difficile은 생후 7일까지 검출되지 않았다. 분만 방법과 수유 방법에 따른 균 집락의 차이는 없었다. 결 론: 정상 신생아에서 생후 1주일 동안 장내세균총의 다양한 변화를 관찰할 수 있었다. 앞으로 생후 1주일 이후의 장내세균총의 변화와 더 많은 환아에서의 연구를 진행한다면 생균제 사용에 도움이 되리라 생각된다.

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국내 유통 닭고기의 미생물 수준과 위생관리기준 적합성 (Microbiological Status and Guideline for Raw Chicken distributed in Korea)

  • 김혜진;김동욱;송성옥;고용균;장애라
    • 한국가금학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.235-242
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    • 2016
  • 본 연구는 식품의약품안전처로부터 지난 5년간 가금육(닭고기, 오리고기) 중 일반세균수 모니터링 검사 결과를 받아 분석하고, 현재 서울/경기, 충청도 및 강원도 지역 내 유통단계(식육포장처리장, 식육판매장)의 닭고기를 대상으로 미생물학적 오염도를 조사하였다. 또한, 닭가슴살의 저장기간의 따른 이화학적, 미생물학적, 관능적 특성의 변화를 분석을 통하여 적정 미생물 권장 기준에 대한 과학적인 근거를 제시하고자 하였다. 현재 국외에서는 유통단계 식육의 일반세균수에 대하여 $1{\times}10^5{\sim}10^6CFU/g$ 또는 $CFU/cm^2$ 이하로 권장 또는 규제하고 있다. 반면에, 우리나라의 권장기준치는 $1{\times}10^7CFU/g$ 이하로 국외와 비교하였을 때 완화된 권장기준치를 가지고 있다. 실제 지난 5년간 시행된 전국의 유통단계 가금육(닭고기, 오리고기) 중 일반세균수 모니터링하여 분석해본 결과, 대부분 $1{\times}10^6CFU/g$ 이하에 속하며, 권장기준 초과 건수가 1% 이내로 위생관리가 잘 이루어지고 있었다. 이를 바탕으로 현재 서울/경기, 강원도 및 충청도 지역의 유통단계 닭고기의 현장 모니터링을 실시하여 18개의 식육 판매점에서 채취된 54개의 시료 중 2건을 제외하고, 모두 국내 일반세균수 권장기준치인 $1{\times}10^7CFU/g$과 대장균수 권장 기준치인 $1{\times}10^4CFU/g$을 초과하지 않았다. 적정 미생물 권장기준에 과학적 근거 제시를 위하여 유통기간 중에 발생할 수 있는 품질적 변화를 예측하고자 닭가슴살을 저밀도 랩으로 포장하여 $4^{\circ}C$에서 저장하며, 저장기간별 이화학적, 미생물학적 및 관능학적 변화를 분석하였다. 그 결과, 현재 국내 유통단계 닭고기 중 일반세균수 권장기준치인 $1{\times}10^7CFU/g$에 근접하였을 때 pH는 5.96으로 pH 6에 가까웠고, 종합적 기호도가 5.11점으로 5점에 가까웠으며 특히 냄새가 5점 이하를 보여 이취로 인한 선호도의 저하를 나타냈다. 따라서 국내 유통 단계 식육에 대한 일반세균수 권장기준치가 국외에 비해 다소 완화된 기준이며, 심지어 권장기준치($1{\times}10^7CFU/g$ 이하) 이하에서도 관능패널들이 낮은 선호도를 보였던 점을 고려할 때, 안전성뿐만 아니라 소비자의 기호도를 동시에 만족시킬 수 있도록 유통단계 닭고기 중 일반세균수 권장기준을 $1{\times}10^6CFU/g$ 수준까지 낮추어 보다 현실적이고 적정한 권장기준에 대한 검토가 필요할 것으로 판단된다.

저장조건에 따른 유부의 품질평가 (Quality Assessment of Fried Soybean Curd during Different Storage Condition)

  • 김동수;박현수;김현대
    • 한국식품영양학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.514-520
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    • 1997
  • 유부를 저온(8$\pm$2$^{\circ}C$) 및 실혼(25-3$0^{\circ}C$)에 저장하였을 때 유부의 품질변화를 분석하였다. 초기 수분함량이 41.9%였던 유부를 8$\pm$2$^{\circ}C$ 및 25-3$0^{\circ}C$에 저장한 결과 저장기간 2일째에 각각 29.6%와 29.8%로 급격히 수분함량이 감소하였고 그 이후 큰 변화는 없는 것으로 나타났다. 저장온도와 저장기간이 증가할수록 pH는 감소하였고 저장 중 유부기름의 산가는 저온저장 때보다 실온저장 4일째까지 서서히 증가하다가 5일째 큰 폭으로 증가하였다. 과산화물가 역시 저장온도 8$\pm$2$^{\circ}C$, 9일째까지 품질저하에 별 영향을 미치지 못하였으나 실온 저장이 6일째에 12.20meq/kg으로 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 저장전 지방산조성과 8$\pm$2$^{\circ}C$에서 8일간 및 25-3$0^{\circ}C$ 4일간 저장하였을 경우에 지방산 조성의 차이는 거의 나타나지 않았다. 생균수의 변화는 저장초기 1.0$\times$1.0 CFU/g이었으며 25-3$0^{\circ}C$의 경우 저장 2일째부터 호기성 전세균과 곰팡이수가 각각 6.1$\times$105와 2.0$\times$13 CFU/g로 급속히 증가하였다. 관능 검사결과 저온저장 6일간 기호성에 큰 변화는 없었으나, 25-3$0^{\circ}C$ 저장 4일째에는 관능적 품질이 큰 폭으로 하락하는 것으로 나타났다. 따라서 식품위생법에 규정된 산가(3.0 KOH mg/g 이하) 및 과산화물가(30 meq/kg 이하)를 기준으로 하여 유부의 적절한 유통 기간을 구하여 검토한 결과 8$\pm$2$^{\circ}C$에서 저장한 경우 저장 7일째까지는 유통가능한 기간으로 생각된다. 그러나 식품위생법에 규정되어 있지는 않는 규격이지만 관능검사 결과로 보아서 실온저장 6일째 이후 상품적 가치가 다소 떨어질 것으로 추정된다.

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인체 전혈 모델을 이용한 세포내 결핵균 살균력에 관한 연구 (Measuring Intracellular Mycobacterial Killing Using a Human Whole Blood Assay)

  • 천선희;송호연;이은희;오희정;강인숙;조지윤;홍영선
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제53권5호
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    • pp.497-509
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    • 2002
  • 연구배경 : 대표적 세포내 감염질환인 결핵에 대한 숙주의 방어기전 및 면역반응은 아직도 정확히 이해되지 못하고 있으며 이러한 병리기전을 연구하기 위하여서는 적절한 감염모델이 필요하다. 전혈 (whole blood)은 체액성 면역과 세포성 면역을 모두 포함한 생체의 상태를 반영하므로 다양한 대상에서 면역상태의 차이에 따른 개체간 결핵균 살균력의 차이를 비교 할 수 있는 적절한 모델로 추정된다. 따라서 본 연구의 목적은 인체의 결핵균 전혈 배양모델을 개발하여 궁극적으로 시험관내에서 숙주면역의 정도를 측정하는 대리 표지자를 개발하고자하는 것이다. 방 법 : PPD 양성 정상인을 대상으로 제대혈, 결핵환자, 당뇨 및 폐암환자와 비교하였다. 전혈을 희석하여 결핵균 Mycobacterium avium과 M. tuberculosis $H_{37}Ra$에 낮은 감염률로 감염시키고 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 배양기 속의 회전교반기에서 회전시키면서 배양(rotating culture) 하였다. 배양 1 일, 3일 및 4일 뒤 증류수로 긴장저하용해 시킨 후 Middlebrook 7H10/OADC 평판배지에서 결핵균 집락이 형성될 때까지 3-4주간 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 배양기에 배양하여 집락수를 계산하였다. 일부실험에서 TNF-${\alpha}$의 분비능을 90%이상 감소시키 기 위하여 methylpredmsolone과 pentoxifylline을 첨가하여 면역조정을 하였으며, CD4+ T-림프구와 CD8+ T-림프구를 magnetic bead에 코팅된 단클론 항체를 사용하여 제거하였다. 결핵균의 수는 용해질 $m{\ell}$ 당 CFU로 계산하였다. 살균력은 ${\Delta}$ log killing ratio로 표시하였다. ${\Delta}$ logKR=$log_{10}$(Final CFU/Initial CFU). 결 과 : 1. 제대혈의 결핵균 살균력이 PPD 양성 대조군에 비하여 다소 감소된 경향을 보였으며, 결핵환자의 결핵균 살균력은 PPD 양성 대조군과 특별한 차이를 보이지 않았다. 또한 당뇨군과 폐암군의 결핵균 살균력도 정상 대조군에 비하여 특별한 차이를 보이지 않았다. 2. Methylprednisolone과 pentoxyfylline을 사용한 면역조정 시에 제대혈, PPD 양성 정상 대조군과 결핵군 모두에서 전혈에서의 결핵균의 살균력이 감소되는 경향을 보였다. 3. CD4+ 및 CD8+ T-림프구 삭제시 log KR가 증가되어 유의하게 결핵균 살균력이 감소되었으며 CD4+ 및 CD8+ T-림프구 동시 삭제시 현저한 상승효과를 보였고 이러한 결과는 Mycobacterium avium보다는 독력이 없는 균인 Mycobacterium tuberculosis $H_{37}Ra$에서 보다 뚜렷하였다. 4. 폐결핵 치료후의 결핵균 살균력은 치료 전과 비교하여 유의하게 ${\Delta}$ logKR가 감소하였으며, 배양 3-4일에도 현저한 결핵균 증식의 억제를 보였다. 결 론 : 인체의 결핵균에 대한 감수성인 개체간의 면역상태를 전혈에서 결핵균 살균력을 통하여 비교할 수는 없었다. 그러나 인체 전혈 모델은 간단하고 임상경과 관찰이 쉬우며 결핵환자에서 치료 전과 후에 현저한 결핵균 살균력의 차이를 보이므로, 최근 결핵연구의 가장 중요한 과제의 하나인 백신 개발에서 그 성과를 판단하는 vaccine trial에 이용할 수 있을 가능성을 시사한다.