본 연구는 항균 활성을 갖는 천연 소재를 검색하고 화장품의 보존제로써 적용을 위해 진행되었다. 디스크 확산법(disc diffusion method)을 통해 피부 병원성균 3 종(Staphylococcus aureus, Escherichia coli (E. coli), Pseudomonas aeruginosa)과 효모균(Candida albicans (C. albicans))에서의 천연 항균 소재 9 종을 검색하였다. Inhibition zone 크기를 측정한 결과, 오배자 추출물(Rhus Semialata gall (Gallnut) extract), 참나무 목초액 (Oak vinegar) 그리고 폴리리신(ε-polylysine)은 10 mm 이상으로 다른 추출물에 비해 우수한 항균활성을 나타내었다. 병원성균 3종과 효모균, 곰팡이균(Aspergillus brasiliensis (A. brasiliensis))에서 최소살균농도(minimum bactericidal concentration, MBC)를 측정한 결과, 오배자 추출물과 참나무 목초액은 5 종의 병원성균에서 10 ~ 20 mg/mL와 20 ~ 40 mg/mL, 폴리리신의 경우 진균류에서 0.5 ~ 2 mg/mL으로 살균 작용에 의한 항균효과를 각각 확인하였다. Checkerboard 방법에 따라 오배자 추출물과 참나무 목초액, 오배자 추출물과 폴리리신의 혼합 비율에 따른 시너지 효과(synergistic effect), 부가 효과(additive effect), 무관함(indifferent) 그리고 상쇄효과(antagonistic effect)를 평가하였다. 그 결과, 단독으로 사용할 때보다 오배자 추출물과 참나무 목초액 복합물은 E. coli, C. albicans, A. brasiliensis를, 오배자 추출물과 폴리리신 복합물은 C. albicans, A. brasiliensis를 4 배 낮은 농도에서 99.9% 억제하며 항균 시너지 효과를 확인하였다. 오배자 추출물과 참나무 목초액 복합물은 S. aureus와 P. aeruginosa를 2 배 낮은 농도에서 억제하며 부가 효과가 확인되었다. 이로써, 오배자 천연 복합물은 항균 시너지 효과를 발휘할 수 있음을 입증했을 뿐만 아니라 넓은 항균 스펙트럼을 갖춘 천연 방부 시스템으로써 화장품에서 응용할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 수산물 시료 중 Salmonella spp. 검출을 위해 단시간의 전배양(2시간 이내)과 탈염과정을 포함한 DNA 추출법을 사용하여 분자생물학적 검출을 위한 수산물 전처리 방법에 대해 연구하였다. 배양 시간에 따른 증균 효율을 탐색하기 위해 100, 101 및 102 CFU/mL농도의 Salmonella spp. 5종을 NB 0.5에 접종하여 증균 전, 1시간 및 2시간 동안의 증균 효율을 비교하였다. 그 결과, 2시간 동안 모든 농도에서 약 1 log CFU/mL가 증균되어 초기 농도와 유의적인 차이가 나타났다. 또한 지역별 패류시료에 S. Typhimurium을 인위적으로 감염시킨 뒤 DNA를 추출하여 염농도를 측정한 결과, 모든 시료의 염농도가 0%로 DNA 추출과 동시에 탈염이 이루어진 것을 확인하였다. 이후 추출한 DNA를 사용하여 PCR을 수행한 결과 모든 시료에서 S. Typhimurium의 특이적 양성밴드가 확인되었다. 다음으로 수산물 시료 중 Salmonella spp. 검출을 위한 증균 과정과 탈염을 포함한 DNA 추출방법의 검증을 위해 멸균 홍합시료 및 비멸균 홍합시료에 Salmonella spp. 5종을 인공적으로 약 100, 101, 102 CFU/g의 농도로 오염시켜 전배양과 DNA를 추출하여 PCR로 특이적 증폭 밴드의 여부를 확인한 결과, 모든 농도의 Salmonella spp. 5종에서 특이적 밴드가 확인되었다. 결과적으로 본 연구에서 제시한 전배양 및 DNA 추출방법을 포함한 전처리 방법과 PCR을 사용하여 수산물 시료에서 10 CFU/g 미만의 Salmonella spp.를 검출하였으며, 시간과 비용면에서 효율적이며 과정이 복잡하기 않기 때문에 수산물의 처리 현장에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
2023년 2월에서 2023년 11월까지 온라인으로 구매한 신선편의식품 110건과 즉석섭취식품 115건을 대상으로 위생지표균(일반세균, 대장균군 및 대장균)과 식중독균(Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Bacillus cereus, Clostridium perfringens, Listeria monocytogenes, 병원성대장균)의 오염도를 조사하였으며, 분리된 균주를 대상으로 병원성 유전자를 확인하였다. 배송 형태는 보냉제를 사용해 배송 시간은 평균 24시간이 소요되어 일반 택배로 배송되었고 제품 표면온도 평균은 11.3 ℃이었다. 일반세균 정량분석 결과, 신선편의식품의 평균 일반세균수는 4.5 log CFU/g, 즉석섭취식품의 평균 일반세균수는 10.6 log CFU/g로 나타났다. 대장균군 정량분석 결과, 신선편의식품, 즉석섭취식품 각각 평균 1.2 log CFU/g이었고, 대장균은 검출되지 않았다. S. aureus, Salmonella spp., C. perfringens, 병원성대장균은 모든 제품에서 검출되지 않았다. B. cereus의 경우 신선편의식품 및 즉석섭취식품에서 각각 3건(2.7%), 1건(0.9%) 검출되었고, 오염 수준은 신선편의식품에서 평균 0.05 log CFU/g, 즉석섭취식품에서 0.01 log CFU/g으로 나타났다. B. cereus 검출된 4건의 검체에서 B. cereus가 생성하는 독소 유전자 6종(hblC, bceT, entFM, nheA, CytK, CER)에 대한 유전자 확인시험 결과 4주가 분리되었고, 구토독소를 제외한 1개 이상의 장독소 유전자가 확인되었다. L. monocytogenes의 경우 즉석섭취식품에서는 검출되지 않았고, 신선편의식품 1건(0.9%)이 검출되었다. 분리한 L. monocytogenes에서 iap 등 6종의 병원성유전자가 검출되었고, 1/2a 혈청형이 확인되어 식중독 발생 위험이 있음을 확인하였다.
본 연구는 한국전통식품인 김치에서 분리한 W. cibaria SPM402, L. paracasei SPM412의 포괄적인 항 치주염 효과를 확인하였다. WC402 10 mg/mL농도에서 P. gingivalis 의 생물막 형성이 37.30±8.23%, LP412 10 mg/mL에서 51.36±5.95% 억제되었고, F. nucleatum의 생물막 형성의 경우 WC402 10 mg/mL에서 76.77±2.77%, LP412 10 mg/mL에서 95.99± 0.73% 억제되었다. LP412 10 mg/mL에서 P. gingivalis 부착소인 fimA의 RQ값이 0.08±0.05로 약 12배 감소함을 확인하였고, F. nucleatum의 부착소인 radD의 RQ값은 0.08±0.008으로 radD는 거의 90배 이상 억제되었다. 사람 잇몸 상피세포주인 YD-38에 Pg OMV에 의한 염증반응을 유도 후 WC402 15 mg/mL 처리 결과 IL-1β유전자 발현이 약 150배 가량 억제되었고, LP412 0.1 mg/mL 처리 결과 IL-1β유전자 발현이 약 3.6배 가량 억제됨을 확인하였다. YD-38세포주에 F. nucleatum에 의한 염증반응을 유도 후 1 mg/mL의 WC402를 처리한 결과 IL-8유전자 발현이 약 3배 정도, 1 mg/mL의 LP412를 처리한 결과 IL-8유전자 발현이 약 5.6배 정도 억제되었다. 이상의 결과를 볼 때 W. cibaria SPM402, L. paracasei SPM412는 구강병원성 세균의 생물막 형성 관련 병인인자 발현 억제, 직접적인 생물막 형성 억제 및 병원성 세균에 의해 유도된 염증반응을 효과적으로 억제하는 기능을 보유한 균주로 구강질환에 대한 치료제나 구강 건강에 도움이 되는 구강 건강기능성 식품으로 사용될 가능성이 있음을 확인하였다.
연구배경 : 그람음성균 외세포벽 구성체의 일부인 리포다당질(lipopolysaccharide)로 구성된 내독소는 그람 음성균 유발 감염으로 발생원 염증 반응을 설명하는 주요소이다. 내독소(리포다당질)는 특히 호중구의 조직내 침윤을 특정으로 하는 급성 폐손상을 조장하며, 이러한 폐손상 발생 기전의 하나로서 내독소 자극에 의한 폐장내 효과세포(effector cells)의 cytokines 발현이 알려져 있다. 이때 유리된 cytokines은 다시 염증세포 및 폐장내 기질세포등에 영향을 주어 급성 폐손상이 초래되는 것으로 설명되어지고 있다. 저자들은 실험백서에서 아치사량의 내독소를 정맥내 주입한 유발된 급성 폐손상에서 내독소 주입후 시간에 따른 폐손상의 변화를 관찰하고 이틀 염증세포가 폐손상에 미치는 영향을 보고자 하였다. 방 법 : 체중 200g내외의 건강한 백서의 미부 정맥을 통하여 내독소를 5mg/kg 용량으로 주입후 각각 0, 3, 6, 24, 72시간째 기관지폐포세척술을 시행하여 총 세포수 및 분획 세포수를 산출하고, 총 단백량 및 $TNF{\alpha}$와 IL-6 측정과 동시에 조직소견의 검색을 각기 비교, 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결 과 : 기관지폐포세척 총 백혈구수와 단백 농도는 각각 3시간에 유의한 증가를 보였다(p < 0.05). 72시간에 총 백혈구수의 유의한 감소에도(p < 0.05) 불구하고 단백농도는 계속 증가되있는 소견을 보였다. 기관지폐포 세척 총 백혈구수와 단백 농도와는 유의한 상관관계를 나타내었다(r = 0.65, p < 0.001). 기관지폐포세척 총 백혈구수와 호중구 및 단핵구수 간에는 유의한 상관관계를 보였으며(r = 0.97, p < 0.001 ; r = 0.61, p < 0.001), 단백농도와 호중구 및 단핵구수 간에도 유의한 상관관계를 보였다(r = 0.55, p < 0.005 ; r = 0.64, p < 0.001). 기관지폐포세척 단핵구는 관찰기간동안 계속 유의한 증가를 보였으나 호중구는 72시간에 의미있는 감소를 보여 폐손상 과정에서 단핵구는 지속적인 역할을 할 것으로 생각되었다. IL-6와 TNF 농도는 3 및 6시간째에 각각 최대치를 보였으며 24 및 72시간군과 비교하여 유의한 감소를 보였다(p < 0.05). 이들 상호간에 관련성은 없었으며, 특히 급성 폐손상 3 및 6시간군까지의 초기 관찰 기간중 $TNF{\alpha}$와 총 백혈구수 및 단핵구수 각각에서 유의한 상관관계를 보였다(r = 0.61, p < 0.05 ; r = 0.67, p < 0.05). 조직 소견의 검색 결과 폐장내 침윤 염증 세포수와 폐포벽 두께 정도와는 유의한 상관성이 관찰되었다(r=0.61, p<0.000). 3시간에는 단지 염증 세포의 침윤만이 유의한 증가를 보여(p < 0.001) 폐손상 초기에는 염증 세포의 침윤이 간질조직의 변화를 선행하는 것으로 사료되었으며, 72시간에서는 폐포벽의 두께만이 유의하게 감소된 결과(p < 0.005)를 보여 폐손상후 재생 과정중 폐포벽의 부종이 가장 먼저 감소되는 것으로 사료되었다. 결 론 : 내독소 유발 급성 폐손상에서 (1) 호중구는 주된 염증 세포로 작용하나 단핵구/폐포대식세포 및 폐장내 비면역세포등이 폐손상의 발생 및 진행에 중요한 역할을 할 것으로 사료되었다. (2) 기관지폐포세척 IL-6는 $TNF{\alpha}$와 비종속 관계를 보였고 조기에 최대치를 보여, 특히 IL-6 분비는 폐장내 다양한 세포에서 유래될 것으로 사료되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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