• 생명과학회지
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• 제25권4호
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• pp.433-440
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• 2015

호두껍질을 둘러싸고 있는 과피는 식품으로서 효율성이 떨어지지만, 생리활성물질로서 항산화 및 항균효과의 가치를 지니고 있다. 본 연구에서는 호두(Juglans regia L.)의 열매과피를 5종류 용매(methanol, n-hexane, ethyl acetate, n-butanol)로 추출하여 6종 추출물(MeOH Ex, Hexane Ex, CHCl₃ Ex, EtOAc Ex, BuOH Ex, Water Ex)을 얻어, 총 폴리페놀과 총 플라보노이드함량을 특정하고, 항균 및 항산화 활성을 시험하였다. 각 추출물의 항균 활성 은 병원균 8종에 대해 최소억제농도를 한천희석법으로 측정하였고, 항산화 활성은 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)와 ABTS (2,2’-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate)) 라디칼 소거능을 측정하여 EC₅₀ 값으로 평가하고, 총 플라보노이드 및 페놀함량과 상관관계를 분석하였다. 호두추출물 가운데 항균활성이 가장 우수한 것은 에틸아세테이트 추출물(EtOAc Ex)로서 Staphylococcus aureus SG511에 대해 3.2 mg/ml의 MIC을 나타내었 다. 또한, EtOAc Ex는 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성 EC₅₀ 값이 13.43 μg/ml과 41.83 μg/ml로 각각 나타내어 가장 우수한 항산화 활성을 보였다. 이러한 EtOAc Ex의 총 플라보노이드 및 페놀 함량은 각각 2.48 mg QE/g 및 223.25 mg GAE/g였다. 특히 총 페놀함량과 항균활성 및 항산화 활성은 양의 상관관계가 있어 추출액 속에 페놀함량이 높으면 생리활성도 높은 것이 확인되었다. 결론적으로 호두의 과피는 우수한 천연 항균 및 항산화 물질이 포함된 소재로서 이용 가능성을 제시한다.

• 미생물학회지
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• 제28권3호
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• pp.210-218
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• 1990

Bacillus subtilis를 재료로 하여 아미노산 합성에 관련된 유전자와 항생제 내성에 관련된 유전자를 균주들 간의 토양환경에서의 생존기간과 유전자전이 빈도를 측정하였다. 손수배양시 각 균주의 vegetative cell의 수는 일주일 내에 $10^{-1}$-$10^{-1.5}$배로 감소하였으나 각 포자의 수는 이보다 적게 감소하였다. 멸균된 토양에서는 각 균주의 vegetative cell과 포자의 감소는 2-4일 이내에 최초 접종할 균체수의 $10^{-15}$ - $10^{-3}$배 수준까지는 감소하였으나 그 이후로는 뚜렷한 감소 경향을 나타내지 않았다. In vitro에서 각 아미노산 합성에 관련된 두 개의 아미노산에 관련된 유전자들의 transformation frequency(형질전환빈도)는 각각 $1.3{\pm}0.6{\times}10^{-6}$ - $6.0{\pm}2.36{\times}10^{-6}$, $8.53{\pm}0.2{\times}10^{-8}$ - $1.4{\pm}0.4{\times}10^{-5}$의 범주에서 변화하였으며, 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 $1.5{\pm}0.2{\times}10^{-7}$ - $1.4{\pm}0.4{\times}10^{-5}$ 범주에서 변화하였다. 멸균된 토양에서는 각 아미노산 합성에 관련된 유전자들가 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 각각 $2.0{\times}10^{-7}$ - $2.0{\times}10^{-5}$, $2.0{\times}10^{-7}$ - $9.4{\pm}4.7{\times}10^{-6}$ 이었다 한편 두 개의 아미노산에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 $2.0{\times}10^{-6}$ - $4.5{\times}10^{-6}$의 범주에서 측정되었다. 멸균되지 않는 토양에서의 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질변환 빈도는 멸균된 토양에서와 유사하였다. 이상의 결과로 토양에서의 유전자 전이는 transformation에 의해 이루어질 수 있음을 보여준다.

• 한국균학회지
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• 제29권2호
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• pp.79-85
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• 2001

본 연구는 망태버섯속(Dictyophora spp.) 균의 균학적 특성 시험의 일부로써 인공재배를 통한 자실체의 대량생산이 가능한 흰돌기망태버섯인 D. echinovolvata ASI 32002 균주에 대한 균사체, 알, 성숙한 자실체 등 발육단계별과, 갓, 치마, 대, 대주머니 등 자실체의 부위별로 성분분석과 항균활성 시험을 수행하였다. D. echinovolvata ASI 32002 균주의 성분분석에서는 균사체, 알, 자실체 등과 자실체의 부위에 따라 종류와 양에 차이가 있었다. 무기성분 중 질소, 인산, 마그네슘, 칼슘은 균사체에 많고, 알과 자실체에서는 칼리와 미량원소의 함량이 균사체보다 높았다. 유리당은 mannitol과 trehalose가 많았다. 유리아미노산은 균사체에 glutamic acid와 arginine, 알과 자실체에 aspartic acid와 glutamic acid가 많았다. 지방산은 모든 부위에 불포화 지방산인 리놀레익산$(C_{18:2})$이 많았으며, 다른 지방산은 부위별로 종류와 양에 차이가 있었다. 유기산도 균사체에 malic acid, lactic acid, acetic acid, 알에 formic acid, acetic acid, fumaric acid, 자실체에서 malic acid, citric acid, lactic acid, formic acid, fumaric acid가 비교적 많이 검출되었다. 한편, D. echinovolvata ASI 32002의 메탄올 추출물에서 곰팡이 Aspergillus awamori, Hypocrea nigricans, Trichoderma virens에 대한 항균활성은 균사체 추출물의 MIC가 $62{\sim}125\;{\mu}g/ml$로 항생제 cyclohexamide와 비슷한 수준이었다. 효모균 Candida albicans에 대해서는 균사체 및 자실체 추출물에서 MIC가 $250\;{\mu}g/ml$로 tetracycline과 비슷한 수준의 활성을 보였다. 한편 세균 Escherichia coli에 대한 항균활성은 $500{\sim}1,000\;{\mu}g/ml$ 수준으로 매우 낮은 편이었다. 본 연구를 통하여 밝혀진 흰돌기망태버섯(D. echinovolvata)의 항균활성 등은 이 버섯의 효능에 대한 기초연구와 더불어 기능성 식품첨가제의 개발 및 화장품 원료 등으로의 이용에 관한 연구가 기대된다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 2007년도 Proceedings of The Convention
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• pp.79-92
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• 2007

Oxidative stress have known to be a risk factor for the degenerative processes and closely related to a lot of diseases. It is well established that antioxidants are good in protection and therapeutic means against oxidative damage. There is increasing interest in natural antioxidants and many natural antioxidants have been found and utilized as the possible protection for various diseases and skin aging. We have screened natural antioxidant agents for cosmeceuticals, nutraceuticals, and drugs as therapeutic and preventive means against oxidative stress, and have developed a number of novel antioxidants from various natural sources. A novel melanin synthesis inhibitor, Melanocin A, isolated from the metabolite of a fungal strain Eupenicillium shearii F80695 inhibited mushroom tyrosinase and melanin biosynthesis of B16 melanoma cells with $IC_{50}$ value of 9.0 nM and MIC value of $0.9\;{\mu}M$, respectively. Melanocin A also exhibited potent antioxidant activity by scavenging of DPPH and superoxide anion radicals. UV was found to increase the level of hydrogen peroxides and other reactive oxygen species (ROS) in skin tissues. This increase in ROS may not only alter the structure and function of many genes and proteins directly but may also modulate their expressions through signal transduction pathways and, ultimately, lead to skin damage. We investigated the effect of Melanocin A on UV-induced premature skin aging. Firstly, the effect of Melanocin A on UV-induced matrix metalloproteinase (MMP)-9 expression in an immortalized human keratinocyte cell line, HaCaT in vitro was investigated. Acute UV irradiation induced MMP-9 expression at both the mRNA and protein levels and Melanocin A suppressed this expression in a dose-dependent manner. We then investigated UV-induced skin changes in hairless mice in vivo by Melanocin A. Chronic exposure of hairless mouse dorsal skin to UV increased skin thickness and induced wrinkle formation and the gelatinase activities of MMP-2 and MMP-9. Moreover, Melanocin A significantly suppressed UV-induced morphologic skin changes and MMP-2 and MMP-9 expression. These results show that Melanocin A can prevent the harmful effects of UV that lead to skin aging. Therefore, we suggest that Melanocin A should be viewed as a potential therapeutic agent for preventing and/or treating premature skin aging. Terrein is a bioactive fungal metabolite isolated from Penicillium species. Terrein has a relatively simple structure and can be easily synthesized. However, the biologic effects of terrein are comparatively unknown. We found for the first time that terrein potently inhibit melanin production in melanocytes and has a strong hypopigmentary effect in a spontaneously immortalized mouse melanocyte cell line, Mel-Ab. Treatment of Mel-Ab cells with terrein (10-100 mM) for 4 days significantly reduced melanin levels in a dose-dependent manner. In addition, terrein at the same concentration also reduced tyrosinase activity. We then investigated whether terrein influences the extracellular signal-regulated protein kinase (ERK) pathway and the expression of microphthalmia-associated transcription factor (MITF), which is required for tyrosinase expression. Terrein was found to induce sustained ERK activation and MITF down-regulation, and luciferase assays showed that terrein inhibits MITF promoter activity in a dose-dependent manner. To elucidate the correlation between ERK pathway activation and a decreased MITF transcriptional level, PD98059, a specific inhibitor of the ERK pathway, was applied before terrain treatment and found to abrogate the terrein-induced MITF attenuation. Terrein also reduced the tyrosinase protein level for at least 72 h. These results suggest that terrain reduces melanin synthesis by reducing tyrosinase production via ERK activation, and that this is followed by MITF down-regulation.

• 한국축산식품학회지
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• 제30권3호
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• pp.435-442
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• 2010

자연환경에서 건염햄 제조 시 소금 처리 수준과 아질산염 처리 유무가 지방산 조성, 유리아미노산, 미생물수 및 관능적 특성에 어떠한 영향을 미치는 지를 조사하기 위해 HS(뒷다리 kg 당 92 g 소금 처리), HS+$NaNO_2$(뒷다리 kg 당 92 g 소금+100 ppm 아질산염 처리), LS(뒷다리 kg 당 62 g 소금 처리), LS+$NaNO_2$(뒷다리 kg 당 62 g 소금+100 ppm 아질산염 처리) 등 4개 처리구에 돼지 뒷다리 3개씩을 배치하여 조사하였다. 지방산 조성에서 SFA는 HS+$NaNO_2$ 처리구에서 다른 처리구에 비해 유의적으로 높은 비율을 나타내었고, USFA는 HS+$NaNO_2$ 처리구에서 다른 처리구에 비해 유의적으로 낮은 비율을 나타내었다(p<0.05). 유리아미노산 분석결과, 우리나라 환경에서 제조된 건염햄의 경우 glutamate(228.26-427.11 mg/100 g), alanine(356.03-579.47 mg/100 g), lysine (377.88-685.06 mg/100 g) 등이 높은 함량을 나타내었으며, proline을 제외한 모든 유리아미노산들은 소금 처리수준과 아질산염 처리 유무에 유의적인 영향을 받지 않는 것으로 조사되었다(p>0.05). 관능평가 결과, HS 처리구 보다 LS 처리구에서 유의적으로 발효취가 높은 것으로 조사되었으며(p<0.05), 총균수는 $2.3{\times}10^2-1.11{\times}10^4$ 수준이었고, E. coli, Staphylococcus aureus, E. coli O157, Salmonella spp.는 검출되지 않았다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권5호
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• pp.857-863
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• 2004

본 연구에서는 김치에서 분리한 5종의 저온성 젖산균들에 대한 아디프산의 항균력을 조사하고, 아디프산의 첨가가 물김치발효에 미치는 영향을 조사하였다. 5종의 김치에서 분리된 저온성 젖산균에 대하여 아디프산은 0.01%농도에서는 항균활성이 거의 나타나지 않았으나 0.1% 농도에서부터 저온성 김치 젖산균의 생육을 상당히 억제하였고,0.4%이상의 농도에서는 균의 생육을 완전히 저해하였다 각 농도별 저온성 김치 젖산균에 대한 저해율은 0.01% 농도에서 10%, 0.2%농도에서는 약 40% 그리고 0.4% 농도에서는 90% 이상이었다. 각각의 김치 젖산균에 대한 생육저해는 0.01%, 0.05%, 0.1%의 농도에서 benzoic acid, sorbic acid, 아디프산의 순으로 강하게 나타났으며, 0.5% 이상에서는 각 유기산에 따른 차이가 없었다. 아디프산 0.1%, 0.2%와 아디프산 0.1%와 ethyl alcohol 2%를 첨가시킨 세가지 물김치를 1$0^{\circ}C$에서 저장시 대조군에서 발효 4일 이후 pH가 크게 감소하여 발효 16일 이후 pH 4.0에 도달하였으나, 아디프산 등의 첨가군에서는 발효 25일 이후에도 pH가 4.3∼4.6의 값을 나타내었다. 25일간의 실험기간 중 12일까지는 아디프산과 ethyl alcohol을 첨가한 김치의 pH는 대조군 김치보다 낮았으며 나머지 기간 동안 일정하게 나타났다. 적정산도의 변화도 pH변화와 유사하게 나타났다. 대조군의 총균수는 발효초기에 급속히 증가하였으며, 발효후기 에는 pH의 저하로 그 수가 감소되었다. 아디프산의 첨가군에서는 총균수가 서서히 증가하였으며, 0.1 % 아디프산과 2% ethyl alcohol이 첨가된 경우는 총균 수의 변화가 크지 않았다. 젖산균의 수는 대조군에서 발효중기까지 그 수가 증가되었으나 발효후기에 감소하였으며, 첨가군에서는 젖산균의 수가 천천히 증가되었다 그러므로 아디프산과 ethyl alcohol의 첨가로 미생물의 생육이 억제되었음을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권1호
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• pp.132-138
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• 2019

제주 연안에서 분리한 해양유래 미생물 중에서 어류질병 세균에 대한 항균활성이 있는 Bacillus subtilis MD-02를 이용하여 넙치에 적용했을 때 나타나는 비특이적 면역반응과 어류질병세균에 대한 병 저항성을 알아보고자 하였다. B. subtilis MD-02를 $1.2{\times}104CFU/100g$, $1.2{\times}10^6CFU/100g$, $1.2{\times}10^8CFU/100g$의 농도로 사료를 제작하여 넙치에게 급이 한 결과 4주차때 hematocrit이 대조구에 비해 증가하였다. AST와 ALT는 각각 $1.2{\times}10^8CFU/100g$와 $1.2{\times}10^4CFU/100g$에서 대조구에 비해 낮은 값을 보였다. Amylase의 결과 3주차 때부터 $1.2{\times}10^4CFU/100g$에서 유의적으로 증가하였으며, total protein의 경우 3주차 때부터 $1.2{\times}10^4CFU/100g$에서 대조구에 비해 유의적으로 증가하였다. 비특이적 면역반응인 라이소자임 활성과 대식세포 활성 결과 $1.2{\times}10^8CFU/100g$에서 대조구에 비해 높은 활성을 나타냈다. 또한 Streptococcus parauberis를 $1.2{\times}10^6CFU/ml$로 넙치에 접종 한 후 폐사율을 확인한 결과 대조구에선 전량 폐사가 일어난 반면 B. subtilis MD-02를 투여한그룹에서는 40-60%의 폐사율을 보여 어류질병세균에 대한 병 저항성을 가지는 것을 확인하였다. 따라서 제주연안에서 분리한 해양유래 미생물인 Bacillus subtilis MD-02를 넙치에게 급이 할 때 비특이적 면역반응과 어류질병세균에 대한 병 저항성을 가지는 것을 확인하였으며, 향후 사료 첨가제로 개발 시 좋은 효과가 있을 것으로 사료된다.

• 한국버섯학회지
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• 제18권4호
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• pp.331-338
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• 2020

민자주방망이버섯의 대량 생산 및 상업적 실용화를 위하여 야생 균주에 비해 재배기간이 짧고 자실체 발생이 잘 이루어지는 신품종을 육성하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 민자주방망이버섯 유전자원 18계통을 수집하고 볏짚발효배지를 이용한 상자 재배를 통해 자실체가 발생한 4계통을 교배모본으로 선발하였다. 단포자 교배를 통해 671조합의 교배를 하였으나 'CBMLN-19' 계통과 'CBMLN-30' 계통을 교배한 17조합만이 교배가 이루어졌다. 그 중 균사 생장이 빠르고 밀도가 높은 8계통을 1차 선발하였다. 볏짚발효배지에 유전자원 14계통, 교배계통 8계통을 접종 후 배양기간을 조사한 결과 교배계통 중 6계통은 20일만에 배양이 완료되었으며 유전자원 14계통 중 7계통은 배양이 완료되기 까지 40일 이상이 소요되어 대부분의 교배계통에서 배양기간이 20일 이상 단축되었다. 배양이 완료된 계통은 식양토를 1~2 cm 복토하여 후 배양을 하였고 균사 배양이 완전히 완료되었을 때 균긁기를 한 후 자실체 발생을 유도하였다. 발생 유도 환경은 온도 14℃, 상대습도 95% 이상, CO2농도 1,500~2,000 ppm 이었으며, 야간에 6℃로 온도를 낮추어 하온 충격을 주었다. 그 결과 유전자원 'CBMLN-31', 'CBMLN-44' 2계통, 교배계통 'CBMLN-96', 'CBMLN-103' 2계통 총 4계통에서 자실체가 발생하였다. 접종 후 자실체가 발생되기까지의 기간은 대조구인 유전자원 'CBMLN-31'이 100일로 가장 길었고, 교배계통인'CBMLM-103'이 45일로 가장 짧았다. 자실체 특성 조사 결과 교배계통인 'CBMLN-103'은 개체중이 1.9 g으로 작은 형태를 나타냈으며, 상자 당 유효경수 123개로 4계통 중 발생량이 가장 많았다. 또 다른 교배계통 'CBMLN-96'은 개체중이 5.5 g 으로 'CBMLN-103' 보다 큰 형태를 나타냈으나, 상자 당 유효경수는 30개로 발생량이 적었다. 수량성 조사 결과 대조구인 'CBMLN-31'계통에서 상자 당 수량 783 g으로 가장 높게 나타났고, 교배계통 'CBMLN-96'은 165 g, 'CBMLN-103'은 232 g으로 나타났다. 교배계통 2계통에서 수량성은 대조구 'CBMLN-31'보다 낮았지만 자실체 발생량이 많았으며, 재배기간이 40일~55일 단축되어 이 2계통을 우량계통으로 선발하고자 한다.

• 생명과학회지
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• 제34권7호
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• pp.500-508
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• 2024

최근 현대인들의 다중이용시설 사용 빈도가 증가하면서 실내 공기 질, 특히 실내공기 오염원인 공기매개 전염성 세균 및 바이러스 불안에 대한 관심이 높아져 다양한 형태의 공기청정기와 공기살균기의 보급이 확산되고 있다. 따라서 공기 내 미생물을 살균할 수 있는 기술에 대한 연구 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 염촉매 전기분해 공기살균기를 개발하여 공기살균기의 항균활성과 인간 세포주(HaCaT, BEAS-2B, THP-1)에 대한 세포독성을 통한 안전성을 조사하였다. 공기살균기에서 분무되는 증기를 각각 1, 3시간 동안 분무한 결과, Staphylococcus aureus는 각각 24.01, 57.34%, Bacillus subtilis는 10.89, 57.76%, Escherichia coli는 30.79, 36.59%, Pseudomonas aeruginosa는 34.80, 49.51%, Salmonella typhimurium는 39.40, 73.98%, 진균인 Candida albicans는 36.59, 53.05%의 높은 항균활성을 보여 염촉매 전기분해 공기살균기의 살균효능이 모든 종류의 시험균주에서 시간 의존적인 항균활성을 보였다. 공기살균기의 분무액을 0.1, 0.3, 1.0%의 농도로 처리하고 세포 생존율을 측정한 결과, 1.0%의 농도에서도 BEAS-2B 세포는 93.88%, HaCaT 세포는 97.01%, THP-1 세포는 86.56%로 관찰되어 인체 정상 세포주에서는 유의적인 세포독성을 나타내지 않았다. 또한 분무액을 1.0%의 농도로 처리하고 현미경으로 관찰한 세포주의 형태학적 변화, PCR을 이용한 세포사멸관련 유전자(Bcl-2, Bax)의 발현 분석, FACS를 이용한 세포 내 ROS의 생성 변화 등에서 분무액을 처리하지 않은 대조군과 비교하였을 때 유의적인 변화가 없었다. 따라서 시험균주에 대한 항균활성, 3가지의 인간 세포주에 대한 세포독성, 세포의 형태적 변화, 유독한 반응성 산소(ROS) 생성, 세포사멸관련 유전자의 발현 등에서 유의미한 변화가 확인되지 않아 공기살균기의 살균 효능과 사용상 안전성을 확인할 수 있었다. 최종적으로 다중이용시설에서의 공기살균기의 효능을 조사하기 위하여 밀폐된 실내에서 공기살균기를 20시간 동안 가동한 후, 공기 중의 낙하균을 포집하여 배양한 결과, 총세균은 89.4%, 대장균과 진균은 100.0% 제거되는 것을 확인하였다. 결론적으로 개발된 염촉매 전기분해 공기살균기는 인체에 대한 독성이 없으면서 실내 오염원인 미생물들을 효과적으로 제거할 수 있음을 확인하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제39권1호
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• pp.54-60
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• 2024

본 연구는 축산물 생산 환경에서 오염 가능한 Aspergillus ochraceus와 Rhodotorula mucilaginosa를 저감하기 위하여 자외선과 유기산을 활용하여 그 효과를 구명하였다. 이를 위하여 각각의 균 현탁액(10⁷-10⁸ spores/mL)을 칼 표면에 1 mL 접종하고 37℃에 건조한 후 각각의 처리 조건에 활용하였다. 먼저 유기산 효과를 구명하기 위하여 아세트산, 젖산, 구연산을 활용하였으며 적정 농도 선정을 위하여 0.5, 1, 2, 3, 4, 5%의 농도로 제조하였다. 그 결과 아세트산의 경우 약 5 log, 젖산은 최대 2 log CFU/cm² 감소하였으나, 구연산의 경우 1 log 이하로 미미한 수준이었다. 이에 따라 유기산 처리 효과를 더욱 극대화하기 위해 자외선과의 복합처리를 진행하고자 하였다. 두 균주는 모든 유기산에서 90% 이상 감소하여 초기 균주와 비교하였을 때 유의적인 차이(P<0.05)를 보였으며 특히 4%의 젖산은 자외선(360 mJ/cm²)과 함께 처리하였을 때, 2 log CFU/cm²이상 감소하였으며 같은 조건에서 아세트산은 5 log CFU/cm²이상의 저감능을 보였다. 그러나 본 연구에서 사용한 4% 농도의 아세트산으로 제조할 경우 이취가 매우 심하여 작업자가 생산환경에서 사용하기에 어려움이 있다. 이에 따라서 현장에 적용하기 위한 유기산과 자외선 최적 처리 조건은 4% 젖산 용액에 1분간 침지한 후 자외선을 20분 가량(360 mJ/cm²) 살균 처리하는 방법으로 선정하였다. 최종적으로 유기산 세척 및 자외선 처리가 된 칼로 돼지고기 절단 작업을 수행하였을 때, 현장 오염 수준의 진균류 농도에서 작업 후 돼지고기 표면으로 이행되는 오염량은 모두 불검출 되었다. 본 연구를 통하여 실험실 규모뿐만 아니라 최종적으로 현장에서 살균된 도구를 활용하여 작업 시 고기 표면까지 이행되는 교차오염을 방지할 수 있는 것으로 사료된다.