• Safe Food
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• 제6권4호
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• pp.23-28
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• 2011

• Journal of Microbiology
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• 제37권3호
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• pp.168-174
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• 1999

Escherichia coli O157 is an important pathogenic organism which causes diarrhea, haemorrhagic colitis, and haemolytic ureamic syndrome (HUS) in human. E. coli O157 KNIH317 was isolated form patients suffering with HUS in Korea. We designed a primer set for cloning shiga-like toxin (slt) gene. The amplified PCR product was used to Southern and colony hybridization as a probe. As a result, we cloned 4.5-kb KpnI fragment containing the slt gene encoding shiga-like toxin from chromosomal DNA of E. coli O157 KNIH317. This recombinant plasmid was named pOVT45. E. coli XL1-Blue harboring pOVT45 showed cytotoxicity in Vero cells. We sequenced the slt gene of this strain. The A-subunit gene of the slt was composed of 960 base pairs with ATG initiation codon and TAA terminationcodon. The B-subunit was composed of 270 base paris with ATG initiation codon and TGA termination codon. Nucleotide sequence comparison of the slt gene exhibited 100%, 98.4%, 93.7%, and 93.7% identity with that of shiga-like toxin type II (sltII) of E. coli bacteriophage 933W, variant slt of E. coli, slt of E. coli, and variant sltII of E. coli, respectively. From these results, it was concluded that the cloned slt gene belongs to SltII family and that the strain used in this study may be a lysogeny of E. coli bcteriphage 933W.

• 대한수의학회지
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• 제46권2호
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• pp.135-142
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• 2006

Shiga toxin (stx) producing Escherichia coli (STEC) causes various clinical signs in animal and human. In this study, 255 fecal samples from calves showing diarrhea were collected from cattle farms in Chonnam province during the period from January 2005 to July 2005. Twenty six STEC (10%) were isolated from 255 fecal samples by PCR. The isolates displayed three different stx combinations (stx1 [69%], stx1 and stx2 [15%], and stx2 [38%]). The isolates were further studied for virulence associated genes and antimicrobial resistance to define the virulence properties. Intimin (eaeA), enterohemolysin (hlyA), and lipopolysaccharide (rfbE) virulence genes were detected in 6 (23%), 7 (26%), and 1 (3.8%) of the isolates, respectively, by PCR. One isolate possessing rfbE gene was typed as E. coli 0157 : H7 by agglutination test with O and H antisera. All 26 isolates showed susceptibility to amikacin (100%) and the majority of isolates showed high susceptibility to gentamicin (88.5%) and chloramphenicol (73.1%). But all isolates were resistant to penicillin. These results may provide the basic knowledge to establish strategies for the treatment and prevention of enteric disease in calves.

• 한국식품과학회지
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• 제50권6호
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• pp.594-600
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• 2018

본 연구는 시가독소 생성 대장균(STEC)를 제어하기 위하여 하천수 시료로부터 넓은 숙주저해범위를 갖는 ECP33 파지와 NOECP91 파지를 분리, 선별하였다. 총 44주의 STEC균주에 대해 ECP33 파지는 약 45.5%와 NOECP91 파지는 약 65.9%로 숙주저해특성을 가지는 것으로 나타났다. 형태학적 특성을 확인한 결과 모두 Myoviridae family에 속하였다. 환경에 대한 안정성 분석을 진행한 결과, 두 파지 모두 50 ppm 농도의 차아염소산 및 pH 4-10의 pH환경에 대해서는 최소 30분까지 비교적 안정한 것으로 나타났다. 반면, $70^{\circ}C$의 고온에서는 NOECP91 파지는 15분 내에, ECP33 파지는 30분 처리 시에 대부분 사멸하고, 유기용매(EtOH) 환경에서 NOECP91 파지는 30% 에탄올 1시간 처리에 모두 사멸하였으나, ECP33파지의 경우 70% EtOH/에탄올 1시간 처리에도 2 log PFU/mL 미만의 감소율을 보여 온도와 유기용매(EtOH) 환경에 대해 ECP33 파지가 NOECP91 파지보다 안정적인 것으로 나타났다. 아울러 분리된 ECP33 파지와 NOECP91 파지를 MOI 0.1 조건에 따른 STEC 균주 생육억제 정도를 분석한 결과, 배양 10시간대까지 생육억제가 이루어지는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통해 분리된 ECP33 파지와 NOECP91 파지는 시가독소 생성 대장균의 생물학적 제어제로서 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권9호
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• pp.1413-1425
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• 2018

Shiga toxins (Stxs) are the main virulence factors expressed by the pathogenic Stx-producing bacteria, namely, Shigella dysenteriae serotype 1 and certain Escherichia coli strains. These bacteria cause widespread outbreaks of bloody diarrhea (hemorrhagic colitis) that in severe cases can progress to life-threatening systemic complications, including hemolytic uremic syndrome (HUS) characterized by the acute onset of microangiopathic hemolytic anemia and kidney dysfunction. Shiga toxicosis has a distinct pathogenesis and animal models of Stx-associated HUS have allowed us to investigate this. Since these models will also be useful for developing effective countermeasures to Stx-associated HUS, it is important to have clinically relevant animal models of this disease. Multiple studies over the last few decades have shown that mice injected with purified Stxs develop some of the pathophysiological features seen in HUS patients infected with the Stx-producing bacteria. These features are also efficiently recapitulated in a non-human primate model (baboons). In addition, rats, calves, chicks, piglets, and rabbits have been used as models to study symptoms of HUS that are characteristic of each animal. These models have been very useful for testing hypotheses about how Stx induces HUS and its neurological sequelae. In this review, we describe in detail the current knowledge about the most well-studied in vivo models of Stx-induced HUS; namely, those in mice, piglets, non-human primates, and rabbits. The aim of this review is to show how each human clinical outcome-mimicking animal model can serve as an experimental tool to promote our understanding of Stx-induced pathogenesis.

• Pediatric Infection and Vaccine
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• 제4권1호
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• pp.73-78
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• 1997

목 적 : Escherichia coli (E. coli) O157은 설사, 출혈성대장염 등을 일으키며, 드물게 용혈성 요독증후군까지 일으키는 세균이다. 미국이나 유럽에서는 세균성설사의 2~3번째로 흔한 원인균이다. 우리나라는 이 세균감염이 거의 없는것으로 알려져 왔으나, 우리나라도 점차 햄버거와 같은 간이음식의 섭취가 늘어나, 이 세균감염이 생겼을 가능성이 있을 것으로 사료되어, 향후 이 세균에 대한 통상적인 변배양 검사의 필요성 여부를 알아보고자 하였다. 방 법 : 1996년 3월부터 1997년 2월까지 6개월 이상된 소아설사 환아의 변배양 검체를 대상으로 하였다. Sorbitol-MacConkey 한천에 배양한 후 형성된 집락 중 무색 집락을 대상으로 E. coli로 동정된 것을 E. coli O157 라텍스 응집검사를 실시하여 응집이 되면 양성으로 판독하였다. 결 과 : 총 317 검체중 11월에 1 검체 (0.3%)에서 Shiga 독소를 생성하지 않는 E. coli O157:NM이 분리되었다. 7세 남아로 2일간의 복통과 1일간의 설사 및 구토를 주소로 입원 한 후 특별한 치료없이 2일후 증상이 호전되어 퇴원하였다. 결 론 : 검사된 모든 대변 검체중 한 검체 (0.3%)만이 E. coli O157이 분리되었으나 Shiga 독소를 생성하지 않는 군주였다. 따라서 이 세균의 분리를 위한 통상적인 변배양 검사는 아직 불필요한 것으로 사료되었다.

• 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.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권4호
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• pp.577-584
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• 2016

다양한 환경에서 분리된 시가독소 생산성 대장균(Shiga toxin-producing E. coli, STEC, n=18)을 초산혼합용액(AAS;400 mM, pH 3.2, $30^{\circ}C$)에 노출한 후 산 저항성을 측정하였다. 또한, 선정된 4종류의 non-O157:H7 STEC균을 사과주스, 파인애플주스, 오렌지주스, 딸기주스(pH 3.8)에 정봉하여 $4^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$에서 24시간 산 적응시킨 후 위합성용액(SGF, pH 1.5)에서 2시간 동안 생존능력을 평가하였다. Non-O157:H7 STEC를 AAS에 노출했을 때 O111 혈청형의 STEC는 평균 0.12 log CFU/mL 감소하여 다른 혈청형에 비하여 가장 강한 산 저항성을 나타냈고 O157:H7 STEC와 유의적 차이가 없었으며(P>0.05), O26 혈청형의 STEC는 가장 민감한 것으로 나타났다. 반면, AAS에 glutamic acid를 첨가하였을 경우 모든 STEC는 혈청형과 관계없이 초산에 매우 강한 저항성을 나타내었다(P>0.05). SGF에서 생존능력을 측정한 결과, 06E0218(O157:H7)은 다른 non-O157:H7 STEC 균들보다 생존능력이 낮았고 03-4669(O145:NM)가 가장 강한 생존능력을 나타내었다. 한편, 과일주스 중에서는 파인애플주스에 산 적응된 STEC가 SGF에 가장 강한 생존능력을 나타내었다. $4^{\circ}C$의 과일주스에 STEC를 산 적응시켰을 경우 $20^{\circ}C$보다 SGF에 대한 생존능력이 현저하게 높았다(P<0.05). 따라서 과일주스에 의한 non-O157:H7 STEC의 산 적응력 증가는 위장관 내 생존율 및 식중독 발생을 높일 수 있으므로 이에 대한 적절한 연구와 안전관리 옵션을 제공할 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권1호
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• pp.103-108
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• 2020

본 연구는 식품에서 문제가 되는 시가독소생성 대장균(STEC)을 박테리오파지 증폭 기법을 통해 검출하고자 시가독소 생성 대장균에 대한 박테리오파지를 분리하였고 분리된 4종의 파지와 기 분리된 2종의 박테리오파지를 혼합하여 사용하였다. 분리된 박테리오파지는 형태학적 특성 및 제한효소 절단 패턴 등을 통해서 동정하였다. 5종의 파지는 E. coli O157:H7 및 non-O157 시가독소 생성 대장균을 모두 저해하는 특징을 가지는 것으로 나타났다. 박테리오파지 증폭 기법에서 중요한 단계인 세균에 감염되지 않은 박테리오파지를 제거하기 위해 10% (v/v) ferrous ammonium sulfate (FAS)을 사용하였으며 약 7-9 log PFU/mL 수준의 박테리오파지를 10분 내로 제거하는 것을 확인하였다. 시가독소 생성 대장균인 E. coli NCCP 13937을 검출하기 위해서는 약 6 log PFU/mL 이상의 박테리오파지 혼합액의 농도 및 약 4-5 log CFU/mL 이상의 목표 균주가 필요한 것으로 나타났다. 이러한 조건을 바탕으로 실제 판매되고 있는 신선식품에서 시가독소생성 대장균을 검출한 결과, 5시간 이내에 증폭된 약 2-3 log PFU/mL의 plaque를 통해 검출이 가능한 것을 확인하였다. 따라서 본 연구를 통해 박테리오파지 혼합액을 이용한 증폭 기법을 통해 시가독소 생성 대장균의 오염 여부를 보다 효율적으로 확인할 수 있음을 보여주었고 이를 적용한 제품을 개발하여 검출 단계의 간편화가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국축산식품학회지
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• 제26권2호
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• pp.263-268
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• 2006

최근 들어 병원성 미생물의 저감화를 위하여 기존의 항생제 계열의 항균물질이 아닌 새로운 개념의 신소재 개발이 활발하게 진행 중에 있다. 특히, 이러한 신개념의 병원성 저감화 소재 중 인간의 장내에 존해하는 probiotics 균주의 특성을 이용하여 병원성 미생물을 예방하는 것은 보다 효과적인 방법 중의 하나가 될 수 있을 것으로 판단된다. 본 실험에서는 HT-29 cell을 대상으로 L. acidophilus 균체와 세포 파쇄물을 대상으로 STEC ATCC 43894의 장 상피세포 부착 억제능력을 측정하였다. 10 mg/mL의 세포 파쇄물이 존재하였을 때 $10^9cfu/mL$의 균체가 존재했을 때와 유사한 수준으로 STEC ATCC 43894의 부착 저해 효과가 관찰되었다. 하지만, L. acidophilus A4의 상등액에서는 그 저해 효과가 세포 파쇄물의 $5{\sim}10%$ 정도 수준으로 관찰되어 그 효과는 매우 적은 것으로 판단되었다. 또한, L. acidophilus A4의 세포 파쇄물이 STEC의 부착에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 10mg/mL의 세포 파쇄물이 첨가된 배지에서 STEC의 단백질발현 양상을 확인하였다. 각 gel의 image에서 평균적으로 800개의 spot을 관찰할 수 있었으며 이중 2배 이상의 발현차이를 보이는 13개의 spot을 선발하였다. 7개의 spot은 세포파쇄물이 첨가되었을 때 발현이 증가하였으며 3개의 spot은 발현이 감소하였다. 흥미롭게도 3개의 단백질 spot은 세포파쇄물이 존재할 때만 발현되는 것을 확인하였다. 명확하지는 않지만 이러한 L. acidophilus A4의 세포 파쇄물에 존재하는 물질은 (1)STEC의 부착과 관련된 특정 단백질의 발현을 저해하거나 (2)STEC과 장상 피세포에서의 수용체 경합을 통해 부착을 억제하는 것으로 생각된다. 앞으로 이와 관련된 보다 세부적인 작용 메카니즘 연구 및 생화학적연구가 필요할 것으로 판단된다.