• 생명과학회지
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• 제25권11호
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• pp.1319-1323
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• 2015

매년 어류 양식의 생산량은 증대되고 있으며, 생산량 증가를 위한 고밀도 사육은 수질 악화 및 어류들의 스트레스를 증가시켜 질병들이 잦아지게 된다. 이로 인한 경제적 피해는 어류 양식 어민들에게 있어 막대한 피해를 입게 되며, 이를 예방하기 위해 화학 요법인 항생제를 투여하게 된다. 본 연구에서는 항생제 대체 물질 및 안전 요법으로 알려진 프로바이오틱스를 분리하기 위해, 한국전통식품인 고추 장아찌와 갈치 젓갈에서 다양한 세균을 분리하였다. 분리 된 균주들은 16S rDNA 염기서열을 분석 및 동정하고, 상층액 및 균체로 나뉘어 항균 활성을 측정하였다. 고추 장아찌에서 분리된 4종과 갈치 젓갈에서 분리된 7종은 상층액 보다 균체에서 항균 활성이 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 그 중 JKM-2는 43 mm(S. iniae), 40 mm(S. parauberis), 35 mm(S. mutans), 26.5 mm(V. vuinificus)로 가장 높은 항균 활성을 나타냈다. 본 균주의 염기서열 분석 결과, Bacillus subtilis 97.71%, Bacillus tequilensis 97.71%, Brevibacterium halotolerans 97.71%, Bacilus subtils 97.63%, Bacillus subtlis 97.63%, Bacillus mojavensis 97.54%, Bacillus vallismortis 97.46%, Bacillus nanillea 97.45%, Bacillu smethylotrophicus 97.37%, Bacillu ssiamensis 97.37%로 분석되었다. 추후 JKM-3의 신종 균주 확인과 균체 물질 규명 및 분석을 통하여 충분한 안정성을 확보하고 양식 산업에 적용시켜 항생제 대체 물질로서의 이용가치를 확인하고자 한다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제19권6호
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• pp.28.1-28.7
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• 2016

Background: Significant increases in the bacterial resistance to various antibiotics have been found in fish farms. Non-antibiotic therapies for infectious diseases in aquaculture are needed. In recent years, light-emitting diode technology has been applied to the inactivation of pathogens, especially those affecting humans. The purpose of this study was to assess the effect of blue light (wavelengths 405 and 465 nm) on seven major bacterial pathogens that affect fish and shellfish important in aquaculture. Results: We successfully demonstrate inactivation activity of a 405/465-nm LED on selected bacterial pathogens. Although some bacteria were not fully inactivated by the 465-nm light, the 405-nm light had a bactericidal effect against all seven pathogens, indicating that blue light can be effective without the addition of a photosensitizer. Photobacterium damselae, Vibrio anguillarum, and Edwardsiella tarda were the most susceptible to the 405-nm light (36.1, 41.2, and $68.4J\;cm^{-2}$, respectively, produced one log reduction in the bacterial populations), whereas Streptococcus parauberis was the least susceptible ($153.8J\;cm^{-2}$ per one log reduction). In general, optical density (OD) values indicated that higher bacterial densities were associated with lower inactivating efficacy, with the exception of P. damselae and Vibrio harveyi. In conclusion, growth of the bacterial fish and shellfish pathogens evaluated in this study was inactivated by exposure to either the 405- or 465-nm light. In addition, inactivation was dependent on exposure time. Conclusions: This study presents that blue LED has potentially alternative therapy for treating fish and shellfish bacterial pathogens. It has great advantages in aspect of eco-friendly treating methods differed from antimicrobial methods.

• 한국수산과학회지
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• 제51권4호
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• pp.389-396
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• 2018

Marine pathogenic bacteria, such as Streptococcus parauberis, Edwardsiella tarda and Vibrio harveyi, can cause lethal infections in farmed fish, ozone and antibiotics, are employed to sterilize waters used for rearing fish to mitigate this threat. The most widely used method is treatment with sodium hypochlorite solution. However, the maintenance of a constant concentration of chlorine in rearing waters can be difficult. We investigated the potential of a mixed oxidant (MO) solution generated by electrolysis of sea water to improve water quality. We measured the survival rates of fish pathogenic bacteria exposed to different concentrations of MO (0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 MO) and sodium hypochlorite (0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 ppm) for various lengths of time (0, 5, 10, 15, 20, 25 and 30 min). We found a time-dependent decrease in the survival rates of the tested pathogenic microorganisms. The sterilization effect of the MO solution on pathogenic organisms was greater than that of sodium hypochlorite for gram-negative and gram-positive bacteria. We conclude that MO solution produced by electrolysis could be used to maintain a constant chlorine concentration in aquaculture systems.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제26권3호
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• pp.188-203
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• 2023

Lysozymes are well-known antibacterial enzymes that mainly target the peptidoglycan layer of the bacterial cell wall. Animal lysozymes are mainly categorized as g-type, c-type, and i-type based on protein sequence and structural differences. In this study, c-type (AcLysC) and g-like-type (AcLysG-like) lysozymes from Amphiprion clarkii were characterized in silico via expressional and functional approaches. According to in silico analysis, open reading frames of AcLysC and AcLysG-like were 429 bp and 570 bp, respectively, encoding the corresponding polypeptide chains with 142 and 189 amino acids. Elevated expression levels of AcLysC and AcLysG-like were observed in the liver and the heart tissues, respectively, as evidenced by quantitative real-time polymerase chain reaction assays. AcLysC and AcLysG-like transcript levels were upregulated in gills, head kidney, and blood cells following experimental immune stimulation. Recombinant AcLysC exhibited potent lytic activity against Vibrio anguillarum, whereas recombinant AcLysG-like showed remarkable antibacterial activity against Vibrio harveyi and Streptococcus parauberis, which was further evidenced by scanning electron microscopic imaging of destructed bacterial cell walls. The findings of this study collectively suggest the potential roles of AcLysC and AcLysG-like in host immune defense.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1301-1315
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• 2018

참담치(Mytilus coruscus)의 혈구 유래의 항균 펩타이드를 역상 column들을 사용한 reversed-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC)로 분리 및 정제하였다. 정제된 펩타이드는 matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrophotometer (MALDI-TOF/MS)를 통해 분자량이 4041.866 Da으로 밝혀졌으며 Edman degradation법을 통해 25개의 N-말단 서열을 확보하였다. 이는 참담치의 mytilin B precursor와 100%, mytilin 8 precursor, mytilin 4 precursor와 96% 일치하였다. 또한 103개의 아미노산 서열을 코딩하고 있는 312 bp의 open-reading frame (ORF)을 밝혔으며 이는 참담치의 mytilin B precursor와 100% 일치하였다. 밝혀진 분자량과 아미노산 서열을 바탕으로 C-말단 alanine 잔기의 유무에 따라 2개의 펩타이드를 합성하였으며 이는 mytilin B1과 B2라고 명명하였다. 이들은 그람 양성 균주 Bacillus cereus, Streptococcus parauberis [minimal effective concentrations, MECs $41.6-89.7{\mu}g/ml$], 그람 음성 균주 Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis, Providencia stuartii, Pseudomonas aeruginosa, Vibrio ichthyoenteri [MECs $7.4-39.5{\mu}g/ml$] 그리고 진균류인 Candida albicans [MECs $26.0-31.8{\mu}g/ml$]에 항균활성을 나타냈다. 본 연구 결과, 참담치 혈구 유래 mytilin B1과 mytilin B2는 넓은 항균 스펙트럼을 가지고 열과 염분에 대한 안정성이 높으며 용혈현상과 세포독성은 나타나지 않았다. 이러한 특성은 기능성 사료첨가제 및 항생제 대체제로써 충분히 안정적인 역할을 할 뿐만 아니라 추후 mytilin의 구조적 중요성과 참담치의 면역학적 측면에서 다양한 자료를 제시할 것으로 사료된다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제2권1호
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• pp.48-54
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• 2007

바실러스 폴리퍼멘티쿠스 에스씨디는 활성아포를 형성하여 장까지 도달하는 특성 때문에 장기적인 장 질환 치료에 사용되어져 왔다. 뿐만 아니라 강력한 항생물질을 생산하는 장점을 가지고 있다. 현 연구는 바실러스 폴리퍼멘티쿠스 에스씨디와 콩을 함께 발효시킨 것 (BPFS)과 그것의 생균제 특성에 관하여 조사하였다. 바실러스 폴리퍼멘티쿠스 에스씨디는 와 BPFS는 병원성 그람양성 (스트렙토코커스 파라우베리스, 스트렙토코커스 이니에, 락도코커스 가르비에), 그람 음성 (플렉시박터 트렉튜오서스, 비브리오 하베이, 비브리오 불니피쿠스, 비브리오 오다리), 곰팡이 (아스파라질러스 니거, 아스파라질러스 오리자에)에 이르기까지 넓은 범위의 항균성을 가졌다. BPFS에 의한 생존율 증가와 부영양화로 인한 수질오염의 정화작용을 관찰하기 위해서 통영 앞바다 양식장에서 조피볼락을 사용해서 현장 실험을 하였다. 그 결과, 해양 병원성 유해 박테리아에 노출시키고 일반 사료만 복용시킨 군에서는 99%의 폐사율을 보였으나, BPFS를 사료와 함께 복용시킨 군에서는 먹이 유인효과에 의한 성장률의 증가와 부영양화에 의한 수질오염을 정화하는 작용이 관찰되었다. 따라서 BPFS는 양식업에서 항생물질 대체제, 사료첨가제, 부영양화에 의한 정화제로서 개발하여 산업화하기 용이한 후보물질이라고 사료된다.

• 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.