• 제목/요약/키워드: Staphylococcus species

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마 품종별 메탄올 추출물의 항균, 항산화 및 항혈전 활성 평가 (Evaluation of Antimicrobial, Antioxidant, and Antithrombin Activities of the Rhizome of Various Dioscorea Species)

  • 권중배;김미선;손호용
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.391-397
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    • 2010
  • 마는 전 세계적으로 오랜 기간 동안 식용 및 약용으로 사용되어 온 중요한 생물자원이다. 본 연구에서는 2009년 경북 안동지역에서 재배된 D. batatas (경북1호 및 4호), D. alata L.(경북5호 및 6호), D. bulbifera (둥근마) 및 D. nipponica (부채마)로부터 메탄올 추출물을 조제하고, 이들의 항산화, 항혈전, 항균 활성을 평가하였다. 먼저 수분함량의 경우 마의 종류에 따라 54.7%∼83.2%로 다양하게 나타났으며 D. batatas>D. alata L.>D. nipponica>D. bulbifera 순으로 나타났으며, 메탄올 추출효율은 0.59%∼1.59%로 D. alata L.>D. batatas>D. nipponica>D. bulbifera 순으로 나타났다. 다양한 마들의 평균 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총당의 경우 각각 49.82, 9.79 및 173.81 mg/g이었으며, 총 폴리페놀은 둥근 대마(경북6호)에서(87.05 mg/g), 총 플라보노이드는 둥근 대마(12.67 mg/g) 및 둥근마(13.99 mg/g)에서, 총당은 장마(경북4호, 281.96 mg/g)에서 가장 높게 나타났다. DPPH radical 소거능 평가결과, 대부분의 마 시료가 371∼486 $\mu$g/mL의 IC50를 나타내었으나, 둥근 대마의 경우 142.30 $\mu$g/mL의 IC50를 나타내어 우수한 항산화력을 확인하였다. 또한 둥근 대마는 1.5 mg/mL 농도에서 7.35배 증가된 thrombin time을 보여 강력한 트롬빈 저해활성을 나타내었다. 한편 항균력의 경우 부채마에서 우수하였으며, B. subtilis, S. aureus, P. vulgaris 및 S. typhimurium에 대한 양호한 항세균 활성을 나타내었다. 본 연구결과는 국내에서 주로 재배되고 있는 D. batatas (경북1호 및 4호) 이외의 다양한 마의 유용성을 제시하고 있다.

산욕기(産褥期) 감염(感染) 유발(誘發) 세균(細菌)의 생육(生育)을 억제하는 한약재(漢藥材) 탐색(探索)에 관(關)한 연구(硏究) (A study on screeining of antibacterial herb medicines against puerperal infection-bacteria, Proteus vulgaris, Staphylococcus aures, and Enterococcus faecalis)

  • 임재연;성연수;김희진;이태균
    • 동국한의학연구소논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.177-203
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    • 1997
  • 산욕기(産褥期) 감염(感染)이란 분만후(分娩後) 생식기(生殖器)의 세균(細菌)에 의한 감염(感染)을 의미(意味)하며, 산후(産後) 체온상승(體溫上昇)의 대부분(大部分)은 골반감염(骨盤感染)에 의한 것으로 산욕기(産褥期) 감염(感染)의 중요(重要)한 지표(指標)가 된다. 한의학에서 산후발열(産後發熱)의 병인병기(病因病機)는 주로 사독감염(邪毒感染), 혈어(血瘀), 외감(外感), 혈허(血虛) 등으로 보았으며, 치료는 일반적(一般的)으로 산후질환(産後疾患)에는 허증(虛證)이 많아 발표공리(發表攻裏)를 과도(過度)하게 하지 않고, 기혈(氣血)과 영위(營衛)의 조화(調和)에 위주로 하나, 외감(外感)과 이실증(裏實證)을 소홀(疏忽)히 하면 안된다. 따라서 산후발열(産後發熱)을 야기(惹起)하는 각종(各種) 원인균(原因菌)에 대(對)한 객관적(客觀的)인 억제효과(抑制效果)의 검증(檢證)은 산후발열(産後發熱)의 치료율(治療率)을 높이는데 중요하다. 그 결과 산욕기감염을 유발하는 각종(各種) 세균(細菌)에 대(對)해 황연(黃連), 오매(烏梅), 오미자(五味子) 등의 수용성(水溶性) 졸출물(拙出物)이 항균활성(抗菌活性)이 상대적(相對的)으로 좋은 효과(效果)를 보였다. 따라서 산욕기(産褥期) 감염(感染)의 치료(治療)에 이들 한약재(韓藥材)를 이용하면 보다 효과적(效果的)일 것으로 생각된다.

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최근 5년(2006-2010)간 소아 혈액 종양 환자에서 발생한 균혈증의 원인균 및 임상 양상: 단일기관 연구 (Etiological Agents in Bacteremia of Children with Hemato-oncologic Diseases (2006-2010): A Single Center Study)

  • 강지은;석준영;윤기욱;강형진;최은화;박경덕;신희영;이환종;안효섭
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제19권3호
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    • pp.131-140
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    • 2012
  • 목 적 : 소아 종양 환자의 균혈증의 원인균과 위험 인자에 대한 지속적인 감시 및 조사를 통해 적절한 치료와 생존율 향상에 기여하고자, 2006년부터 2010년의 최근 5년간 서울대학교 어린이 병원 소아 종양 환자에게 발생했던 균혈증의 원인균 분포와 이들의 항생제 감수성을 분석하여 항생제 선택에 실제적인 도움을 얻고자 하였다. 방 법 : 2006년 1월부터 2010년 12월까지 5년간 서울대학교 어린이병원에서 입원 치료를 받은 소아 종양환자들에게 발생한 균혈증에 대하여, 의무기록을 후향적으로 분석하였다. 의무기록 분석 시, 선행 질환 및 호중구 수치, 치료 경과 등을 조사하였고, 호중구 감소증, 중심 정맥관 등 균혈증의 예후 인자에 대한 분석을 함께 시행하였다. 결 과 : 총 176명의 소아 종양 환자에게 226례의 균혈증이 발생하였고, 246균주가 분리되었다. 이 중 그람 음성균, 그람 양성균, 진균이 각각 63.4%, 34.6%, 2.0%이었다. 그람 음성균 중에는 Klebsiella species, E. coli, 그람 양성균 중에는 coagulase-negative staphylococci, S. aureus 등이 높은 비율로 분리되었다. 그람 양성균의 penicillin, oxacillin, vanconycmin 내성률은 각각 85.7%, 65.9%, 9.5%이었으며, 그람 음성균의 cefotaxime, piperacillin/tazobactam, imipenem, gentamicin, amikacin 내성률은 각각 37.2%, 17.1%, 6.2%, 32.2%, 13.7%이었다. 전체 환자에서 치사율은 12.7%였다. 그람 음성균 균혈증의 쇼크 발생률이 그람 양성균 균혈증보다 유의하게 높았고(48.4% vs. 11.9%, P<0.01), 치사율 역시 그람 음성균이 더 높았다(12.1% vs. 3.0%, P=0.03). 쇼크 발생률은 호중구 감소증을 동반한 환자군에서 호중구 감소증을 동반하지 않은 환자군에서보다 유의하게 높았다(39.6% vs. 22.0%, P=0.04). 결 론 : 그람 음성균이 소아 종양 환자의 균혈증의 흔한 원인균이며, 불량한 예후와도 관련성이 높은 점들은 기존 연구결과들과 일치하였다. 향후 원인 균주의 분포와 항생제 내성률의 변화에 대한 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 생각된다.

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소아 감염성 흉막삼출의 원인 분석 (A clinical study on the etiology of parapneumonic effusion in children)

  • 염정숙;배원태;박은실;서지현;임재영;박찬후;우향옥;윤희상
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제49권1호
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    • pp.56-63
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    • 2006
  • 목 적 : 흉막삼출을 동반한 폐렴에서 빠른 원인병원체의 판단으로 조기진단과 적절한 치료로 후유증 발생을 최소화하는데 도움을 주는 자료를 얻기 위해 최근 경험한 감염성 흉막삼출의 원인병원체, 연도별 발생빈도 변화, 연령별 빈도 및 후유증 발생률을 알아보고자 하였다. 방 법 : 1987년부터 2004년까지 17년간 경상대학교병원 소아과에 폐렴으로 입원한 환아 중 감염성 흉막삼출을 보인 86례를 대상자로 이들의 병록기록지를 후향적으로 조사하였다. 결 과 : 총 대상자의 남녀 비율은 1.45 : 1(남 : 여=51 : 35명)로 남아가 많았으며, 평균 연령은 5.64세(${\pm}4.43$)이었다. 발생빈도의 변화를 연도별로 분류해 보았을 때 평균 발생률은 감소를 보이지만 통계학적으로 의미 있는 변화를 보이지 않았다(r=-0.25, P=0.30). 총 대상자 86례 중 원인체가 밝혀진 경우는 57례(66.3%)로 결핵 7례(8.2%), 비결핵 세균성 14례(16.3%), 미코플라스마 34례(39.5%), 기타 감염성 흉막삼출 2례(2.3%)였다. 나머지 29례(33.7%)는 원인불명 감염성 흉막삼출이었다. 비결핵 세균성 흉막삼출 14례를 병원균 별로 분류하면 황색포도알균이 5례(5.8%)로 가장 많았고, 폐렴사슬알균이 3례(3.5%), 녹농균 3례(3.5%), 기타 포도알균 2례(2.3%), 폐렴막대균 1례(1.2%)로 밝혀졌다. 미코플라스마 폐렴은 혈청검사를 통한 진단이 비교적 용이하고 후유증 동반율이 매우 낮고, 비결핵 세균성 흉막삼출에서 흉막액의 소견은 높은 백혈구수와 함께 중성구 우세를 보이며, 산도와 당이 매우 낮게 측정되고, 단백과 LDH가 매우 높게 나오는 특징을 보였다. 결핵성 흉막삼출 환자 1례에서 흉막비후의 후유증을 남겼는데, 결핵성 흉막삼출은 흉막액에 높은 백혈구수에 림프구와 중성구의 우세가 비슷하고, 단백과 LDH가 높게 나오는 특징을 보였다. 결 론 : 이에 연구자들은 폐렴의 초기에 흉막유출이 동반되었는지를 빨리 파악하고, 환아의 연령도 고려하여 병인을 추정하여, 흉막삼출액의 빠른 분석을 통한 치료적 접근이 사망률과 이환율을 줄일 수 있는 것이라 본다.

2005-2008년 단일 기관의 소아 혈액 종양 환자에서의 균혈증 양상: 소아 혈액 종양 환자에서의 균혈증 (Bloodstream Infections in Children with Cancer between 2005 and 2008 in a Single Center)

  • 김지혜;김형진;임연정;이영호;오성희
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제17권1호
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    • pp.36-48
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    • 2010
  • 목 적 : 항암 화학 요법을 받는 소아 혈액 종양 환아들에서의 균혈증은 예후에 큰 영향을 미칠 수 있어 이에 대한 신속한 경험적인 항생제 치료는 매우 중요하다. 이러한 경험적 치료의 근거를 마련하기 위하여 소아 혈액 종양 환아들의 균혈증의 임상 양상, 검사 소견, 위험 인자, 원인균의 분포 및 임상경과에 대한 최근 경향에 대한 정보를 파악하고자 하였다. 방 법: 2005년 7월부터 2008년 6월까지 한양대학교병원 소아청소년과 혈액 종양 분과에서 치료받은 환아들에게서 발생한 총 212 발열례의 의무 기록을 후향적으로 분석하였다. 이들을 균혈증이 발생한 군과 균혈증이 발생하지 않은 군으로 나눠서 호중구 감소증 여부 및 정도, 이식 여부 및 종류, 중심 정맥관 유무 및 종류 등을 비교하였고, 원인균의 종류, 항생제 감수성 및 임상경과를 조사하였다. 결 과: 3년 동안 총 63명의 소아 혈액 종양 분과 환아에서 212 발열례가 발생하였으며, 40례(18.9%)에서 균혈증이 발생하였다. 발열례 중 호중구 감소증이 동반된 경우는 157례였고 37례(23.6%)의 균혈증이 발생하였다. 동정된 총 균주는 45균주로 그람 양성균 23균주(51.1%), 그람 음성균 20균주(44.4%), 진균 2균주(4.4%)였다. 그람 양성균 중 가장 흔하게 분리된 균주는 Coagulase-negative Staphylococcus (46.7%)였으며, 그람 음성균 중에는Acinetobacter species (15.6%)가 가장 분리율이 높았다. 호중구 감소증이 있는 환자들에 게서 호중구 감소증이 없는 환자들보다 균혈증이 유의하게 많이 발생하였다(P =0.002). 13례의 균혈증은 이식을 시행받은 환자들에게 발생하였으며, 호중구 감소증을 보인 환자 중에서 이식환자가 이식을 받지 않은 환자보다 균혈증이 많이 발생하였다(P =0.008). 제대혈이식을 시행받은 군에서 기타 다른 형태의 이식을 받은 군에 비해 균혈증의 발생률이 유의하게 많았다(P =0.001). 균혈증 환자들의 사망률은 균에 따른 차이를 나타내지 않았다. 하지만 다제내성균의 경우에는 사망률이 상대적으로 높은 경향을 보였지만 이는 통계적 유의성은 없었다. (P =0.335). 중심 정맥관을 지닌 환자에서 발열이 발생한 경우 Chemoport를 지닌 환자에서 Hickman 도관을 지닌 환자에서보다 균혈증의 발생이 많았으며(P =0.029), Chemoport를지닌군에서 그람 양성균이, Hickman 도관을 지닌 군에서는 그람 음성군이 유의하게 많은 비율로 배양되었다(P =0.001). 항생제 감수성 검사에서 그람양성균은 모두 penicillin과 oxacillin에 내성을 보였고, vancomycin과 teicoplanin에는 모두 감수성을나타내었다. 그람 음성균에서는 amikacin, gentamicin, imipenem, piperacillin/tazobactam에 대한 내성률이 각각 45.0%, 30.0%, 20.0% 및 20.0%였다. 결 론 : 본 연구는 소아 혈액 종양 환자들에서 발열례의 균혈증의 빈도 및 감염원의 분포와 호중구 감소, 이식, 및 중심 정맥관의 종류가 균혈증 발생에 미치는 영향과, 동정된 원인균의 항생제 내성률을 밝혔으며 이러한 자료는 향후 발열을 동반한 호중구 감소증을 가지는 환자에서 적절한 경험적 항생제 선택에 고려되어야 할 것이다.

서울지역 식육판매점의 우육에 대한 미생물학적 오염도 평가 (Evaluation on Microbiological Contamination Level of Raw Beef from Retail Markets in Seoul, Korea)

  • 고은경;허은정;김영조;박현정;위성환;문진산
    • 한국축산식품학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.403-410
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    • 2013
  • 본 연구에서는 식육 유통의 최종 단계인 식육판매점 중, 일반정육점, 백화점 내의 정육점, 그리고 대형할인점에서 판매되는 쇠고기에 대한 미생물학적 오염도를 조사하였다. 업소별 일반세균수를 비교해 보면 정육점은 평균 $4.4{\times}10^3$ CFU/g, 백화점은 $3.9{\times}10^5$ CFU/g, 대형할인점 $1.0{\times}10^4$ CFU/g로 나타났으며, 대장균수는 정육점 $6.4{\times}10$ CFU/g, 백화점 7.6 CFU/g, 대형할인점 $2.0{\times}10$ CFU/g 수준이었다. 식중독균 중 Salmonella spp.는 모든 업소에서 검출되지 않았지만 S. aureus는 총 3건 (6.25%)으로, 정육점, 백화점, 대형마트에서 각각 1건씩 검출되었으며, L. monocytogenes는 백화점에서만 총 4건(8.3%)이 검출되었다. 이들 시료의 미생물 오염수준은 모두 100 CFU/g 이하로 조사되었다. 식육에서 분리된 S. aureus의 enterotoxin type은 sea, seh, sei, sep형으로 나타났다. L. monocytogenes가 검출된 4개의 시료에서 9주가 분리되었으며, 이들 균주의 혈청형은 모두 1/2c로 조사되었으며, 2개 업소에서 분리된 3주와 5주에 대한 균주간 유전학적 상동성은 57.8-98.1%와 68.1-98.1%로 각각 조사되었다. 본 연구 결과, 식육판매점에서 유통되는 쇠고기에서 일반세균수 및 대장균수가 기준치인 $1{\times}10^7$ CFU/g 및 $1{\times}10^3$ CFU/g 이하로 검출됨을 확인할 수 있었다. 그러나, 식육에서 문제시되는 식중독 세균인 S. aureus 및 L. monocytogenes가 일부 식육판매점에서 검출된 바, 이와 같은 병원성 미생물의 효과적인 관리를 위해서는 칼과 도마 등의 이차오염 방지를 위한 작업환경 및 시설에 대한 세부적인 HACCP 관리기준 마련과 더불어 미생물에 대한 정기적인 검사가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

소아 급성 위장관염에서의 원인과 임상양상 (Etiology and Clinical Manifestation of Acute Gastroenteritis in Children)

  • 임익재;이미정;정은희;유지숙;장영표;박우성;박귀성;송낙수;백경아;차윤태
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제13권2호
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    • pp.147-155
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    • 2006
  • 목 적 : 소아에서 흔한 감염성 질환인 급성 위장관염은 바이러스, 원충, 세균 등 다양한 원인에 의해 발생한다. 소아 위장관염의 다양한 원인에 대한 연구가 드물어 이에 급성 위장관염으로 방문했던 환아들을 대상으로 병원체의 원인과 임상양상에 대해 연구하고자 하였다. 방 법 : 2004년 12월부터 2005년 12월까지 설사, 구토 등의 위장관염 증상으로 단국대학교병원 외래를 내원하였거나 입원한 환아들을 대상으로 하였다. 대변검사는 총 17종의 원인 병원체에 대한 검사를 하였다. RT-PCR에 의한 norovirus, ELISA에 의한 rotavirus, astrovirus, adenovirus와 선택적 배지를 사용하여 Salmonella spp., Shigella spp., C. perfrigens, Campylobacter spp., E. coli, Vibrio spp., S. aureus, B. cereus, Yersinia spp., L. monocytogenes에 대한 배양검사, EIA에 의한 C. parvum, E. histolytica, G. lamblia에 대한 검사를 하였다. 원인별 임상양상에 대해 후향적으로 의무기록지를 검토하였다. 결 과 : 총 215례 환아에서 대변검사를 시행하였으며 이중 89례(41.4%)가 양성을 보였다. 89례의 남녀비는 1.3:1, 평균나이는 25개월(3일~14세), 평균 입원기간은 3.4일(1~10일)이었다. 연령별로 1개월 미만이 4례(4.5%), 1~2개월이 4례(4.5%), 3~12개월 24례(26.7%)였고 13~48개월이 47례(52.8%)로 가장 많았으며 4세 이상이 10례(11.2%)의 분포를 보였다. 원인별로 바이러스가 68례(77.5%), 세균이 26례(28.9%), 원충이 21례(23.6%)에서 검출되었고 바이러스류에서는 rotavirus(50례), 세균류에서는 salmonella(10례), 원충류에서는 C. parvum(11례)이 가장 많이 검출되었다. 양성 환아의 22례(24.4%)에서 2종 이상의 혼합감염을 보였고 바이러스와 원충의 혼합감염이 가장 많았다. 결 론 : 본 연구에서 소아 급성 위장관염을 일으키는 것으로 알려진 다양한 병원체들이 검출되었다. 이는 소아 급성 위장관염의 치료에 많은 정보를 줄 것으로 생각되며 향후 소아 급성 위장관염의 다양한 원인에 대한 광범위하고 지속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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양파껍질 추출물의 항균, 항산화 및 항노화 효과에 관한 연구 (Antibacterial, Antioxidative and Antiaging Effects of Allium cepa Peel Extracts)

  • 김정은;김아름;김민지;박수남
    • 공업화학
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    • 제22권2호
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    • pp.178-184
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    • 2011
  • 본 연구에서는 양파껍질 추출물의 항균, 항산화활성과 tyrosinase 및 elastase 저해활성을 측정하였다. 피부 상재균에 대한 양파껍질 추출물의 항균활성 측정결과, 황색포도상구균(S. aureus)에 대한 에틸아세테이트 분획의 MIC는 0.06%로 매우 큰 항균활성을 나타내었다. 에틸아세테이트 분획 중 aglycone 분획은 우수한 free raical [1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)] 소거활성($FSC_{50}=5.05{\mu}g/mL$)을 나타내었다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 에틸아세테이트 분획과 aglycone 분획의 총항산화능($OSC_{50}$)은 각각 0.05 및 $0.03{\mu}g/mL$이었다. Rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 용혈 실험에서 aglycone 분획은 $25{\mu}g/mL$의 농도에서 매우 큰 세포보호활성(${\tau}_{50}=480.3{\pm}0.2min$)을 나타냈다. 양파껍질 추출물 중 에틸아세테이트 분획과 aglycone 분획은 tyrosinase 저해활성($IC_{50}$)이 각각 9.16, $8.68{\mu}g/mL$이었고, aglycone 분획의 elastase의 저해활성은 $14.12{\mu}g/mL$이었다. 양파껍질 추출물 중 ethyl acetate 분획 0.1% 함유하는 크림의 경표피 수분 손실량은 추출물 함유 크림이 $6.8g/m^2h$로 대조군($8.3g/m^2h$)에 비해 경표피 수분 손실량 감소 효과를 나타내었다. 이상의 결과들은 양파껍질 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히, 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 그리고 항노화제로서 작용할 수 있음을 가리킨다. 따라서 양파껍질 추출물은 미백이나 항주름관련 새로운 기능성화장품에의 응용이 가능함을 나타낸다.

적조생물 살조세균 탐색 -IV. 살조세균 Micrococcus sp. LG-5가 생산하는 살조물질의 특성과 해양생물에 미치는 영향- (Isolation of Marine Bacteria Killing Red Tide Microalgae -IV. Characteristics of Algicidal Substances, Produced from Micrococcus sp. LG-5 and the Effects on Marine Organisms-)

  • 정성윤;박영태;김무찬;최석철;성희경;김재영;김태운;이원재
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.339-347
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    • 2000
  • 적조생물을 살조시키는 해양세균 Microcorcus sp. LG-5가 생산하는 세포외 분비 살조물질의 최적 생성조건, 살조물질의 특성과 한외여과 분획별 살조활성 및 해양생물에 미치는 영향을 조사함으로서 자연생태 조화형, 환경 친화적 적조방제 기술개발의 기초 자료를 제공하고자 연구한 결과를 요약하면 다음과 같다. Micrococcus sp. LG-5의 살조물질 생성 최적온도는 $20{\~}30^{\circ}C$로 살조활성이 $100{\%}$였으며, 살조물질 생성 최적 pH는 7.0, 최저 염농도는 $3.0{\%}$였다. 또한 세포외 분비 살조물질의 $IC_(50)$ 값은 $0.482{\%}$였다. 세포외 분비 살조물질의 열 안정성을 실험한 결과, 열처리한 배양여과액 $1{\%}$ 첨가시 12시간 후에 $31.4{\%}$, 24시간 후 $79.7{\%}$, 36시간 후 $94.6{\%}$의 살조활성을 보였고 $5{\%}, 10{\%}$의 경우 각자 36시간, 24시간 후에 $100{\%}$ 살조되었으며, 열처리하지 않은 배양여과액을 넣었을 때와 비교해볼 때 살조력에 유의한 차이는 없었다. 이와 같이 Micrococcus sp. LG-5가 생산, 분비하는 살조물질은 열에 안정한 내열성 물질로 판단된다. 또한 대사산물의 pH 안정성은 $pH 6.0{\~}8.0$에서 거의 $100{\%}$의 살조활성을 보였으며 $pH 5.0{\~}10.0$에서 살조활성이 $85{\%}$ 이상으로 나타나 살조물질은 약산성과 알카리에서 살조활성이 안정하였다. 또한 한외여과의 결과, 분자량 $>10,000, 10,000{\~}1,000, <1,000$의 3개의 분획 모두 살조활성이 있었으며, 각 분획 모두 열에 대단히 안정하였다. 각 분획별 $IC_(50)$ 값은 분자량 1,000 이상에서 강한 살조활성이 나타났으며 분자량 1,000 이하에서는 상대적으로 낮은 살조활성을 보였다. Micrococcus sp. LG-5가 해양세균에 미치는 영향은 E. faecalis, E. coli, K. pneumoniae 및 V. alginolyticus에 대해서는 항균력을 보였으나, P. aeruginosa, P. fluorescens, S. typhi, S. aureus, V. cholerae 및 V parahaemolyticus에 대해서는 전혀 항균력을 보이지 않았다. 그리고 적조생물에 미치는 영향은 A. tamarense, E. gymnastica, G. catenatum, G. niikimotoi, G. sanguineum, G. impudicum, H. triquetra, H akashiwo, P. micans와 Pyramimonas sp.에 대해서는 살조활성을 보였으나 Chlamydomonas sp., C. closterium, P. mininum, P. triestimum, Pseudonitzschia sp.와 S. trochoidea에 대해서는 살조활성을 보이지 않았다. 즉, 적조생물에 따라 살조활성이 다양하게 나타나 종 특이성이 낮았다. 먹이생물에 미치는 영향은 1 galbana를 제외하고 실험한 모든 먹이생물에 별다른 영향이 없거나 오히려 성장을 촉진시켰고, 또한 살조세균 배양여과액을 넙치 사육수에 $10{\%}$까지 투여하였을 때 양식 넙치에 미치는 유해한 생리학적 영향은 없었다. 이상의 연구 결과 살조세균 Micrococcus sp. LG-5의 배양여과액은 조사된 적조생물을 제외한 해양세균, 치${\cdot}$자어의 먹이생물 및 양식 넙치에 유해한 영향은 미치지 않을 것으로 판단된다.

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Sesquiterpenoids Bioconversion Analysis by Wood Rot Fungi

  • Lee, Su-Yeon;Ryu, Sun-Hwa;Choi, In-Gyu;Kim, Myungkil
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2016년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.19-20
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    • 2016
  • Sesquiterpenoids are defined as $C_{15}$ compounds derived from farnesyl pyrophosphate (FPP), and their complex structures are found in the tissue of many diverse plants (Degenhardt et al. 2009). FPP's long chain length and additional double bond enables its conversion to a huge range of mono-, di-, and tri-cyclic structures. A number of cyclic sesquiterpenes with alcohol, aldehyde, and ketone derivatives have key biological and medicinal properties (Fraga 1999). Fungi, such as the wood-rotting Polyporus brumalis, are excellent sources of pharmaceutically interesting natural products such as sesquiterpenoids. In this study, we investigated the biosynthesis of P. brumalis sesquiterpenoids on modified medium. Fungal suspensions of 11 white rot species were inoculated in modified medium containing $C_6H_{12}O_6$, $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ for 20 days. Cultivation was stopped by solvent extraction via separation of the mycelium. The metabolites were identified as follows: propionic acid (1), mevalonic acid lactone (2), ${\beta}$-eudesmane (3), and ${\beta}$-eudesmol (4), respectively (Figure 1). The main peaks of ${\beta}$-eudesmane and ${\beta}$-eudesmol, which were indicative of sesquiterpene structures, were consistently detected for 5, 7, 12, and 15 days These results demonstrated the existence of terpene metabolism in the mycelium of P. brumalis. Polyporus spp. are known to generate flavor components such as methyl 2,4-dihydroxy-3,6-dimethyl benzoate; 2-hydroxy-4-methoxy-6-methyl benzoic acid; 3-hydroxy-5-methyl phenol; and 3-methoxy-2,5-dimethyl phenol in submerged cultures (Hoffmann and Esser 1978). Drimanes of sesquiterpenes were reported as metabolites from P. arcularius and shown to exhibit antimicrobial activity against Gram-positive bacteria such as Staphylococcus aureus (Fleck et al. 1996). The main metabolites of P. brumalis, ${\beta}$-Eudesmol and ${\beta}$-eudesmane, were categorized as eudesmane-type sesquiterpene structures. The eudesmane skeleton could be biosynthesized from FPP-derived IPP, and approximately 1,000 structures have been identified in plants as essential oils. The biosynthesis of eudesmol from P. brumalis may thus be an important tool for the production of useful natural compounds as presumed from its identified potent bioactivity in plants. Essential oils comprising eudesmane-type sesquiterpenoids have been previously and extensively researched (Wu et al. 2006). ${\beta}$-Eudesmol is a well-known and important eudesmane alcohol with an anticholinergic effect in the vascular endothelium (Tsuneki et al. 2005). Additionally, recent studies demonstrated that ${\beta}$-eudesmol acts as a channel blocker for nicotinic acetylcholine receptors at the neuromuscular junction, and it can inhibit angiogenesis in vitro and in vivo by blocking the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway (Seo et al. 2011). Variation of nutrients was conducted to determine an optimum condition for the biosynthesis of sesquiterpenes by P. brumalis. Genes encoding terpene synthases, which are crucial to the terpene synthesis pathway, generally respond to environmental factors such as pH, temperature, and available nutrients (Hoffmeister and Keller 2007, Yu and Keller 2005). Calvo et al. described the effect of major nutrients, carbon and nitrogen, on the synthesis of secondary metabolites (Calvo et al. 2002). P. brumalis did not prefer to synthesize sesquiterpenes under all growth conditions. Results of differences in metabolites observed in P. brumalis grown in PDB and modified medium highlighted the potential effect inorganic sources such as $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ on sesquiterpene synthesis. ${\beta}$-eudesmol was apparent during cultivation except for when P. brumalis was grown on $MgSO_4$-free medium. These results demonstrated that $MgSO_4$ can specifically control the biosynthesis of ${\beta}$-eudesmol. Magnesium has been reported as a cofactor that binds to sesquiterpene synthase (Agger et al. 2008). Specifically, the $Mg^{2+}$ ions bind to two conserved metal-binding motifs. These metal ions complex to the substrate pyrophosphate, thereby promoting the ionization of the leaving groups of FPP and resulting in the generation of a highly reactive allylic cation. Effect of magnesium source on the sesquiterpene biosynthesis was also identified via analysis of the concentration of total carbohydrates. Our current study offered further insight that fungal sesquiterpene biosynthesis can be controlled by nutrients. To profile the metabolites of P. brumalis, the cultures were extracted based on the growth curve. Despite metabolites produced during mycelia growth, there was difficulty in detecting significant changes in metabolite production, especially those at low concentrations. These compounds may be of interest in understanding their synthetic mechanisms in P. brumalis. The synthesis of terpene compounds began during the growth phase at day 9. Sesquiterpene synthesis occurred after growth was complete. At day 9, drimenol, farnesol, and mevalonic lactone (or mevalonic acid lactone) were identified. Mevalonic acid lactone is the precursor of the mevalonic pathway, and particularly, it is a precursor for a number of biologically important lipids, including cholesterol hormones (Buckley et al. 2002). Farnesol is the precursor of sesquiterpenoids. Drimenol compounds, bi-cyclic-sesquiterpene alcohols, can be synthesized from trans-trans farnesol via cyclization and rearrangement (Polovinka et al. 1994). They have also been identified in the basidiomycota Lentinus lepideus as secondary metabolites. After 12 days in the growth phase, ${\beta}$-elemene caryophyllene, ${\delta}$-cadiene, and eudesmane were detected with ${\beta}$-eudesmol. The data showed the synthesis of sesquiterpene hydrocarbons with bi-cyclic structures. These compounds can be synthesized from FPP by cyclization. Cyclic terpenoids are synthesized through the formation of a carbon skeleton from linear precursors by terpene cyclase, which is followed by chemical modification by oxidation, reduction, methylation, etc. Sesquiterpene cyclase is a key branch-point enzyme that catalyzes the complex intermolecular cyclization of the linear prenyl diphosphate into cyclic hydrocarbons (Toyomasu et al. 2007). After 20 days in stationary phase, the oxygenated structures eudesmol, elemol, and caryophyllene oxide were detected. Thus, after growth, sesquiterpenes were identified. Per these results, we showed that terpene metabolism in wood-rotting fungi occurs in the stationary phase. We also showed that such metabolism can be controlled by magnesium supplementation in the growth medium. In conclusion, we identified P. brumalis as a wood-rotting fungus that can produce sesquiterpenes. To mechanistically understand eudesmane-type sesquiterpene biosynthesis in P. brumalis, further research into the genes regulating the dynamics of such biosynthesis is warranted.

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