• 제목/요약/키워드: antagonistic effects

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담수패류(Unio douglasiae)와 침수식물(Potamogeton crispus)의 유해 남조 Oscillatoria sp. 성장억제 효과 (Effect of a Freshwater Bivalve (Unio douglasiae) and a Submerged Plant (Potamogeton crispus) on the Growth Inhibition of a Cyanobacterium Oscillatoria sp.)

  • 김건희;김백호;박명환;황순진
    • 생태와환경
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    • 제41권spc호
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    • pp.68-76
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    • 2008
  • 여과섭식성 이매패류인 말조개와 침수식물인 말즘이 남조류 성장억제에 미치는 영향을 실내 enclosure실험을 통해 분석하였다. 실험은 대형수조$(50cm{\times}65cm{\times}120cm)$에 남조대발생 수역의 퇴적물과 인공배지 (CB media)를 이용하여 인위적으로 남조대발생을 유도하고, 바닥 층으로 물과 유기물의 이동이 가능한 투명한 아크릴 소형원통(7L 용량)을 대조군 (3)과 처리구 (9)로 총 12개를 설치하였다. 처리구는 말즘처리구, 말조개처리구, 말조개와 말즘의 혼합처리구로 구분하였으며, 실험은 총 7일간 3반복으로 실시하였다. 수질요인들과 엽록소-${\alpha}$ 및 남조류 밀도는 실험기간동안 24시간 간격으로 분석하였다. 총인과 총질소 농도, 말조개와 말즘의 길이와 무게는 실험 시작 시와 종료 시에 분석하였다. 전반적으로 말조개와 말즘의 남조류 성장억제 효과가 뚜렷하게 나타났으며, 그 억제의 정도는 말조개, 말즘, 혼합처리구 순으로 나타났다. 각 생물의 개별 처리구에 비해 말조개+말즘 혼합처리구에서의 억제의 상승효과는 나타나지 않았다. 말즘 및 말즘+말조개 처리구에서 pH와 DO는 실험개시 후 각각 120, 144시간까지 점진적으로 감소하였다. 실험 7일 후 총인은 말조개 처리구에서 뚜렷한 증가를 보인 반면 총질소는 모든 처리구에서 감소하였다. 본 연구의 결과는 말조개와 말즘이 각각 남조류의 성장을 억제할 수 있는 잠재성이 있음을 의미한다. 그러나 이들을 동시에 적용할 경우에는 상승효과가 나타나지 않아 두 생물간의 간섭효과가 제기되었다. 그러나, 보다 정확한 혼합 처리의 효과를 파악하기 위해서는 보다 정밀한 실험설계를 수반하는 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

고려인삼의 주요 효능과 그 임상적 응용 (Clinical Applications and Efficacy of Korean Ginseng)

  • 남기열
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제26권3호
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    • pp.111-131
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    • 2002
  • 본 총설은 1980년대부터 최근까지 국내외 학술잡지나 심포지움 등에 발표된 인삼의 주요 임상효능 연구결과를 요약 고찰하고, 그 임상 적응증과 안전성 등에 대한 검토를 통해 금후 인삼의 임상적 활용성 제고와 인삼의 진정한 약용가치 평가를 위한 임상연구의 발전에 도움을 주고자 하였다. 당뇨병을 비롯한 동맥경화성 질환, 고혈압, 악성질환, 성기능 장애 등의 만성질환에 대한 그 동안의 연구결과는 인삼의 치료효과보다는 예방 및 회복제로서의 효용성을 보여 주었다. 특히 이들 질환의 각종 자각적 장해증상과 장기 약물치료의 부작용으로 인한 QOL의 악화에 에 대한 개선효과가 관찰되었다. 그러나 인삼의 효과는 일반적으로 mild 하여 일차적 치료보다는 관행적 약물요법과 병용할 때 보조요법제로서 또는 부작용을 보다 적게 하는 효과가 기대된다. 또한 주요 강장효능과 관련하여 작업수행능력에 미치는 임상연구 결과는 인삼복용이 각종 스트레스 상태하의 신체적 조건에 대한 적응능력을 개선시켜 육체적 정신적 기능저하를 회복시키는 효과를 보였다. 이러한 임상시험에서 얻어진 결과가 그대로 인삼의 적응증(indication)이라고 단정할 수는 없으며, 그 효능의 과학적 증거들에 대해서는 아직도 논란이 많고, 임상실험의 유효성 평가와 관련된 방법론적 문제점도 많이 지적되고 있다. 보다 확실한 적응증 제시를 위해서는 표준화된 인삼시료를 이용하여 보다 체계적인 시험설계에 의한 객관적 효능평가가 필요하다. 한편 인삼(제품)복용에 의한 부작용(adverse effects)의 발생 가능성에 대한 사례보고들도 대부분 인삼의 과량복용이나 품질관리 미흡에서 기인되는 것으로 여겨지고 있다. 최근 해외 시장에서 유통되는 인삼제품 품질검사에서 사포닌 성분의 불검출 또는 함량 미달과 유해성분의 오염가능성 등 부정적 견해들이 다수 보고되었다. 그러나 표준화된 인삼제품의 추천 복용량을 사용한 대부분의 임상실험에서는 거의 유의할만한 부작용은 인정되지 않았다. 금후 연구와 관련하여, 품질표준의 지표성분으로 간주되는 진세노사이드의 절대함량과 그 성분조성 차이에 따른 임상효과의 차별성이 있는지에 대한 검토와, 특히 최근 실험적으로 밝혀지고 있는 사포닌 성분의 장내 세균에 의한 생물전환체의 인체 실험을 통한 효과 검정이 필요하다. 나아가서는 적정 복용량의 설정과 이와 관련되는 생체내 동태 및 생체이용율(bioavilability)에 관한 정보가 거의 없으므로 이것도 금후 검토해야 할 과제로 사료된다. 인삼은 전통약물로서 오랜 역사성과 그동안의 연구결과에 의한 과학성을 가지고 있으므로 건강유지와 병의 예방 및 회복촉진을 위한 보조요법제 또는 기능성 식품으로써의 유용성이 있는 것으로 판단된다. 앞으로 인삼의 활용성 증대를 위해서는 보다 과학적인 임상평가에 의한 안전성 및 유효성 입증과 제품의 엄격한 품질관리의 필요성이 더욱 강조되어야 할 것이다.

식물생장조절제(植物生長調節劑)가 담배의 액아발생(腋芽發生)에 미치는 영향(影響) (Effect of Various Growth Regulators on Occurrence if Sucker in Tobacco Plant (Nicotiana tabacum L.))

  • 최충돈;김길웅
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제1권
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    • pp.35-40
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    • 1983
  • 식물생장조절제(植物生長調節劑)에 의(依)한 담배의 액아발생(腋芽發生)에 관(關)한 기초자료(基礎資料)를 얻고자 조생종(早生種)인 hicks와 만생종(晩生種)인 kusaga mammoth에 MH, GA, BA의 농도를(濃度)를 달리해서 단독(單獨) 또는 혼용처리(混用處理) 하였을 시 액아발생(腋芽發生)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)한바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 적심(摘心) 직후(直後) MH900g(a.i.)/ha 처리(處理)는 액아발생(腋芽發生)을 완전히(完全)히 억제(抑制)시켰지만 농도(濃度)가 감소(減少)함에 따라 품종(品種)에 관계(關係)없이 액아(腋芽)가 발생(發生)하였다. 무적심(無摘心) 개체(個體)에서도 비슷한 경향(傾向)을 나타내었다. 적심(摘心)한 개체(個體)에서는 GA와 BA의 여느 농도(濃度)에서 혼용(混用)을 하여도 MH가 첨가(添加)되면 액아(腋芽)가 발생(發生)하지 않지만 무적심(無摘心) 개체(個體)에서는 MH 900 g(a. i.)/ha에 BA와 GA의 농도비(濃度比)가 10:1로 혼용(混用)될 때는 액아(腋芽)가 발생(發生)하였다. 무적심(無摘心) 개체(個體)에 GA와 BA 처리(處理)는 액아발생(腋芽發生)에 아무런 영향(影響)을 미치지 않았다. 적심(摘心)한 개체(個體)에 GA와 BA의 단독처리(單獨處理)는 농도(濃度)가 높아짐에 따라 액아발생(腋芽發生)을 증가(增加)시키며 혼용(混用)하였을 때에는 antagonistio한 경향(傾向)을 나타내었다.

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실험계획법 중 Box-Behnken(박스-벤켄)법을 이용한 반응성 염료의 광촉매 산화조건 특성 해석 및 최적화 (Analysis of Characteristics and Optimization of Photo-degradation condition of Reactive Orange 16 Using a Box-Behnken Method)

  • 조일형;이내현;장순웅;안상우;윤영한;조경덕
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권9호
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    • pp.917-925
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    • 2006
  • [ $TiO_2/UV$ ] system에서 azo dye 중 반응성 염료의 광촉매 산화분해에 대한 연구를 수행하였다. 광촉매 산화공정은 다양한 인자에 의해 영향을 받으며 이런 인자들의 산화반응에서 효과 및 특성을 파악하고 예측식 모형을 추정하기란 매우 힘든 작업이다. 따라서 본 연구는 실험계획법 중 박스-벤켄법(Box-Behnken method)을 이용하여 2인자 3수준의 실험디자인으로 최적의 산화조건을 찾기 위한 실험을 수행한 결과는 다음과 같다. 본 실험에서 색도 제거율($Y_1$)의 반응모형에 가장 크게 영향을 끼치는 항은 주 효과(선형효과)와 교차항으로 나타났고 그 중 $x_2$(dye concentration)가 가장 민감하게 반응모형에 영향을 받는 것으로 확인되었다. $COD_{Cr}(Y_2)$의 반응모형의 경우 $Y_1$의 모형과 마찬가지로 주 효과(선형효과) 및 교차항이 모델의 생성에 가장 중요한 모수로 작용하였지만 $Y_1$와 달리 $x_1(TiO_2)$$x_2$(dye concentration) 모두 반응 모형에서 민감하게 서로 상호작용하며 영향을 주었다. 최적의 산화조건을 찾기 위해 정준분석 중 능선분석을 수행한 결과 $Y_1:(X_1,\;X_2)$=(1.11 g/L, 51.2 mg/L), $Y_2:(X_1,\;X_2)$=(1.42 g/L, 72.83 mg/L)의 결과를 얻을 수 있었고 모형의 검증결과 매우 높은 신뢰성을 보였다.

배양액 내의 Selenate 와 Sulfate 이온의 상호작용이 참쑥의 생육에 미치는 영향 (Effects of Selenate and Sulfate Ion Interaction in Nutrient Solution OH the Growth Of Artemisia molngotica var. tenuifolia)

  • Lee, Yun-Jeong;Park, Kuen-Woo;Suh, Eun-Joo;Cheong. Jin-Cheol
    • 생물환경조절학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.63-70
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    • 1998
  • 고기능성 채소 생산을 위해 항산화효과가 뛰어난 셀레니움을 식물체내로 주입시 배양액내에서 발생할 수 있는 황산이온과의 상호작용은 식물체의 생장은 물론 식물에 의한 적정 수준의 셀레니움의 흡수에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 실험은 양액내의 셀레니움과 황산이온이 Afemisia속 식물에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다. 벨기에의 채소연구소에서 개발한 허브 양액을 이용하여 황산이온 농도를 0. 0.5, 1, 2, 3mM 로 변형시킨 후 각각에 $Na_2$SeO$_4$2mg/$\ell$를 첨가하였다. 생육초기에는 $Na_2$SeO2mg/$\ell$$_4$ 처리시 3mM 황산이온 농도에서 가장 좋은 생육을 보여주었다. 그러나 생육 후기로 갈수록 셀레니움과 황산이온과의 길항작용의 효과는 점차 감소하여 생육에 있어서 유의적인 차이를 보이지 않았다. $Na_2$SeO$_4$2mg/$\ell$처리시 SO$_4$$^{2-}$ 처리에 따른 셀레니움 흡수에 있어 배양액내의 SO$_4$$^{2-}$ 의 농도가 높아질수록 두 이온간의 길항작용으로 인하여 셀레니움의 흡수는 감소하였으며 생육단계에 의한 반응은 생육초기에는 셀레니움 흡수감소의 폭이 적었으나 생육후기로 갈수록 흡수감소의 폭은 현저하였다. $Na_2$SeO$_4$2mg/$\ell$처리시 SO$_4$$^{2-}$ 처리에 따른 황산이온의 흡수는 배양액 내의 황산이온 농도의 증가에 따라 흡수도 증가하였다. 또한 생육후기로 갈수록 그 증가의 폭은 더 컸으나 3mM의 높은 농도에서는 황산이온의 흡수가 급격히 감소하였다.었다.간영향을 어떻게 분리해 낼 것인지에 대한 문제점이 남는다. 예를 들어 화분분석의 경우 1차적인 환경변화에 따른 식생조성변화를 반영한다. 인간이 활발한 농경활동을 하게 되면서 주변식생을 제거하게 되고, 제거된 나대지에는 재배작물과 잡초들이 자라게 된다. 그리고 이들 화분은 주변 소택지에 퇴적물과 함께 퇴적되어 화분분석 결과 벼과(科)(Gramineae)와 문화지표수종이라 부르는 여뀌속(屬)(Persicaria), 국화과(科)(Composite), 쑥속(屬)(Artemisia), 쐐기풀속(屬)(Urtica) 등의 화분에 있어 확연한 조성변화를 보여준다. 그러나 화분을 이용한 분석은 토탄층이나 유기질 퇴적물이라는 한정된 토양에서만 분석이 가능하며, 조성변화에 있어서 역시 기후와 인간활동의 영향 모두를 반영하기 때문에 이를 구분해 주는 명확한 기준이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 다양한 대리자료 중 고고학 유적지에 적용 가능한 동식물 화석 및 미화석, 지리, 지질학적 자료에 어떠한 것들을 적용할 수 있는지를 살피고, 몇 가지 대리자료를 중심으로 선사인의 농경활동에 대해 살펴보고자 한다.avascular injection of the iodinated contrast materials.석 시기중 성공적인 착상성공율은 56%(71/126)였다..8H2O를 사용함으로써 host-guest적인 반응을 유도시키는데 있어 물의 가장 실용적이고 효과적인 수열용매임도 알았다. ZnSiO4:Mn, CaWO4, MgWO4와 같은 형광체 분말은 공업적으로 고상반응 또는 습식법에 의해 얻어지고 있으나 이들 방법에 있어서는 분쇄공정으로 인한 형광특성의 저하와 같은 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 수열법을 이용하여 이들 화합물의 합성을 시도하였으며 그 결과 합성온도 30$0^{\circ}C$ 부근의 알칼리성 용액중에서 수열적으로 얻어짐을 알았다. 여기서의 합성분말을 이용하여 실제 조명램프로 제조한

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사람의 대망미세혈관내피세포 증식에 대한 내피세포성장인자 및 CYCLIC AMP 증가물질의 효과 (Effect of Endothelial Cell Growth Factor and Cyclic AMP Increasers on the Proliferation of Human Omental Microvascular Endothelial Cells)

  • 김원곤;김종만;유세영
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.463-470
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    • 1995
  • 사람의 내피세포는 동물내피세포에 비해 배양증식이 어려운 것으로 알려져 있어 이를 효율적으로 배양증식 시키기 위해서 배양액에 내피세포성장인자를 헤파린과 함께 첨가하는 방법이 많이 사용되어 오고 있다. 한편 최근에는 세포내 cyclic adenosine monophosphate(cAMP)을 증가시키는 물질들인 콜레라독소와 아이소부틸메틸산틴(isobutlmethylxanthine, IBMX)을 세포배양액에 첨가하여 내피세포 증식을 향상시킨 실험결과가 보고된바 있다. 이런 연구결과들을 토대로 할때 내피세포 배양액에 내피세포성장인자 및 헤파린과 함께 cAMP 증가물질을 같이 첨가하여 주면 내피세포의 성장증식을 보다 향상시킬수 있을 것이라는 가설이 가능할 것이다. 본 실험에서는 이와같은 가설을 검증하기 위해 사람의 대망 미세혈관(omental microvessel)으로부터 내피세포를 분리배양한뒤 내피세포성장인자 및 헤파린과 cAMP 증가물질들의 첨가가 내피세포의 증식에 미치는 영향을 분석하고, 궁극적으로는 사람 내피세포의 최적 배양증식 조건을 확립하고자 하였다. 실험 결과 사람의 대망 미세조직에서 내피세포를 분리하여 이를 효과적으로 배양증식하기 위해서는 내피세포성장인자와 헤파린을 첨가한 배지를 사용하거나, 또는 내피세포성장인자를 사용하지 않는 경우 콜레라독소와 IBMX를 병합 첨가하는 것이 좋은 것으로 관찰되었으며, 내피세포성장인자와 콜레라독소 및 IBMX를 동시에 병합 첨가하는 것은 효과가 없는 것으로 밝혀졌다.

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개에서 Medetomidine-Tiletamine/Zolazepam 마취에 대한 Atipamezole의 길항 효과 (The Clinical Effectiveness of Atipamezole as a Medetomidine-Tiletamine/Zolazepam Antagonist in Dogs)

  • Kwon, Young-sam;Joo, Eun-jung;Jang, Kwang-ho
    • 한국임상수의학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.286-293
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    • 2003
  • Medetomidine (30 ug/kg IM) - tiletamine/zolazepam (10 mg/kg IV) 합제를 사용하여 마취한 잡종견(4.00$\pm$0.53kg) 12두에서 atipamezole의 심폐계 영향과 길항효과에 대하여 평가하였다. 4개의 실험군에 각각3두씩 임의로 배당하였다 (대조군: atipamezole 처치를 하지 않은 군, A30군: atipamezole 30 um/kg, A60: atipamezole 60 ug/kg, Al50: atipamezole 150 ug/kg). 모든 실험견은 medetomidine 투여 10분 전 atropine (0.03 mg/kg, IM)으로 전처치하였으며, medetomidine 투여 10분 후 tiletamine/zolazepam (TZ)를 투여하였다. TZ투여 15분 후 atipamezole을 정맥으로 투여하였다. 실험견이 머리를 들 때까지의 평균시간은 대조군 43.06$\pm$2.60분, A30군 43.06$\pm$2.60분, A60군 32.83$\pm$8.13분 Al50군 14.36$\pm$1.60분으로 대조군과 비교할 때 A150군에서 유의성 있게 감소하였으나 (P<0.05) 완전한 보행을 보일 때까지의 평균시간에는 유의성이 나타나지 않았다. 회복기에 보이는 두부의 진전, 과도한 유연, 근육 경련과 같은 부작용은 atipamezole치 용량이 증가할수록 심하게 나타났다. 12두의 실험견중 5두가 medetomidine투여 후 5분 이내에 구토를 하였다. 대조군에서 심박수는 TZ 투여 후 15분을 제외하고, 모든 측정시간대에서 유의성 있는 감소를 나타내었으며, 전 실험군에서 medetomidine 투여 10분 후. A30군에서 atipamezole투여 후 40분에 심박수의 유의성 있는 감소가 나타났다 (P<0.05). Al50군에서는 atipamezole투여 10분 후 심계 항진 및 호흡 항진이 나타났다. 대다수 실험견에서 동맥혈압은 medetomidine과 tiletamine/zolazepam 투여 후 유의성 있게 감소하였으나 (P< 0.05) A60군과 Al50군에서는 atipamezole투여 후 점차적으로 회복되었다. 혈액가스검사와 총 혈구계산치는 유의성 있는 변화가 관찰되지 않았다 본 실험의 결과로 atipamezole 150 mg/kg은 MTZ 병용 마취견 각성에 뛰어난 효과를 나타낸다고 사료된다.

고온 조건에서 사료 내 생균제의 생존성 및 오염미생물의 생장 억제 효과 (Viability of Probiotics in Feed under High Temperature Conditions and Their Growth Inhibitory Effect on Contaminant Microbes)

  • 김겸헌;이권정;이아란;장인환;송인근;김동운;김수기
    • 미생물학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.345-350
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    • 2014
  • 여름철의 고온으로의 온도 상승에 따른 사료빈 내의 생균제 L. plantarum, S. cerevisiae 및 B. subtilis의 생존성을 실험실의 가상 조건에서 분석하였다. 상온인 $25^{\circ}C$에서 멸균 사료와 비멸균 사료에 단일 혹은 혼합 균주 첨가 시 pH 변화와 생균제들의 생장을 상호 비교하였다. pH는 멸균 사료와 비멸균 사료 모두에서 4일째에 가장 감소한 것은 같았으나 비멸균 사료에서는 2일째까지는 상승하는 변화의 양상을 보여주었다. 멸균 여부 혹은 혼합 여부와 관계없이 S. cerevisiae와 B. subtilis의 생균수는 일정하게 유지되었지만 L. plantarum의 경우에는 그 수가 모두 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 3종의 혼합 생균제는 상호 길항작용은 없는 것으로 나타났다. 멸균 및 비멸균 사료에 생균제를 첨가한 후 $60^{\circ}C$의 고온 환경에서 사료의 pH 와 단일접종 생균제의 생존성을 조사하였다. 멸균 및 비멸균 사료 사이에 뚜렷한 pH의 변화는 관찰되지 않았으며 B. subtilis의 pH가 가장 낮게 관찰되었다. 고온 하에서 L. plantarum과 S. cerevisiae 균주는 생존할 수 없었으며, 내열성을 가진 B. subtilis 균주는 생존하면서 사료에 자연적으로 생존하는 오염세균의 증식을 억제하였다. 또 B. subtilis를 접종한 비멸균 사료에서 2일째부터 오염 곰팡이가 관찰되지 않았다. 따라서 내열성이 강한 B. subtilis 균주를 사용하면, 여름철 사료빈 내에 병원성 세균과 곰팡이의 오염을 억제할 수 있는 것으로 나타났다.

피부 병원성균에 대한 오배자 천연 복합물의 시너지 항균 효과 (Antimicrobial Synergistic Effects of Gallnut Extract and Natural Product Mixture against Human Skin Pathogens)

  • 김주희;최연선;김왕배;박진오;임동중
    • 대한화장품학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.155-161
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    • 2021
  • 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.

Brief Introduction of Research Progresses in Control and Biocontrol of Clubroot Disease in China

  • He, Yueqiu;Wu, Yixin;He, Pengfei;Li, Xinyu
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.45-46
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    • 2015
  • Clubroot disease of crucifers has occurred since 1957. It has spread to the whole China, especially in the southwest and nourtheast where it causes 30-80% loss in some fields. The disease has being expanded in the recent years as seeds are imported and the floating seedling system practices. For its effective control, the Ministry of Agriculture of China set up a program in 2010 and a research team led by Dr. Yueqiu HE, Yunnan Agricultural University. The team includes 20 main reseachers of 11 universities and 5 institutions. After 5 years, the team has made a lot of progresses in disease occurrence regulation, resources collection, resistance identification and breeding, biological agent exploration, formulation, chemicals evaluation, and control strategy. About 1200 collections of local and commercial crucifers were identified in the field and by artificiall inoculation in the laboratories, 10 resistant cultivars were breeded including 7 Chinese cabbages and 3 cabbages. More than 800 antagostic strains were isolated including bacteria, stretomyces and fungi. Around 100 chemicals were evaluated in the field and greenhouse based on its control effect, among them, 6 showed high control effect, especially fluazinam and cyazofamid could control about 80% the disease. However, fluzinam has negative effect on soil microbes. Clubroot disease could not be controlled by bioagents and chemicals once when the pathogen Plasmodiophora brassicae infected its hosts and set up the parasitic relationship. We found the earlier the pathogent infected its host, the severer the disease was. Therefore, early control was the most effective. For Chinese cabbage, all controlling measures should be taken in the early 30 days because the new infection could not cause severe symptom after 30 days of seeding. For example, a biocontrol agent, Bacillus subtilis Strain XF-1 could control the disease 70%-85% averagely when it mixed with seedling substrate and was drenching 3 times after transplanting, i.e. immediately, 7 days, 14 days. XF-1 has been deeply researched in control mechanisms, its genome, and development and application of biocontrol formulate. It could produce antagonistic protein, enzyme, antibiotics and IAA, which promoted rhizogenesis and growth. Its The genome was sequenced by Illumina/Solexa Genome Analyzer to assembled into 20 scaffolds then the gaps between scaffolds were filled by long fragment PCR amplification to obtain complet genmone with 4,061,186 bp in size. The whole genome was found to have 43.8% GC, 108 tandem repeats with an average of 2.65 copies and 84 transposons. The CDSs were predicted as 3,853 in which 112 CDSs were predicted to secondary metabolite biosynthesis, transport and catabolism. Among those, five NRPS/PKS giant gene clusters being responsible for the biosynthesis of polyketide (pksABCDEFHJLMNRS in size 72.9 kb), surfactin(srfABCD, 26.148 kb, bacilysin(bacABCDE 5.903 kb), bacillibactin(dhbABCEF, 11.774 kb) and fengycin(ppsABCDE, 37.799 kb) have high homolgous to fuction confirmed biosynthesis gene in other strain. Moreover, there are many of key regulatory genes for secondary metabolites from XF-1, such as comABPQKX Z, degQ, sfp, yczE, degU, ycxABCD and ywfG. were also predicted. Therefore, XF-1 has potential of biosynthesis for secondary metabolites surfactin, fengycin, bacillibactin, bacilysin and Bacillaene. Thirty two compounds were detected from cell extracts of XF-1 by MALDI-TOF-MS, including one Macrolactin (m/z 441.06), two fusaricidin (m/z 850.493 and 968.515), one circulocin (m/z 852.509), nine surfactin (m/z 1044.656~1102.652), five iturin (m/z 1096.631~1150.57) and forty fengycin (m/z 1449.79~1543.805). The top three compositions types (contening 56.67% of total extract) are surfactin, iturin and fengycin, in which the most abundant is the surfactin type composition 30.37% of total extract and in second place is the fengycin with 23.28% content with rich diversity of chemical structure, and the smallest one is the iturin with 3.02% content. Moreover, the same main compositions were detected in Bacillus sp.355 which is also a good effects biocontol bacterial for controlling the clubroot of crucifer. Wherefore those compounds surfactin, iturin and fengycin maybe the main active compositions of XF-1 against P. brassicae. Twenty one fengycin type compounds were evaluate by LC-ESI-MS/MS with antifungal activities, including fengycin A $C_{16{\sim}C19}$, fengycin B $C_{14{\sim}C17}$, fengycin C $C_{15{\sim}C18}$, fengycin D $C_{15{\sim}C18}$ and fengycin S $C_{15{\sim}C18}$. Furthermore, one novel compound was identified as Dehydroxyfengycin $C_{17}$ according its MS, 1D and 2D NMR spectral data, which molecular weight is 1488.8480 Da and formula $C_{75}H_{116}N_{12}O_{19}$. The fengycin type compounds (FTCPs $250{\mu}g/mL$) were used to treat the resting spores of P. brassicae ($10^7/mL$) by detecting leakage of the cytoplasm components and cell destruction. After 12 h treatment, the absorbencies at 260 nm (A260) and at 280 nm (A280) increased gradually to approaching the maximum of absorbance, accompanying the collapse of P. brassicae resting spores, and nearly no complete cells were observed at 24 h treatment. The results suggested that the cells could be lyzed by the FTCPs of XF-1, and the diversity of FTCPs was mainly attributed to a mechanism of clubroot disease biocontrol. In the five selected medium MOLP, PSA, LB, Landy and LD, the most suitable for growth of strain medium is MOLP, and the least for strains longevity is the Landy sucrose medium. However, the lipopeptide highest yield is in Landy sucrose medium. The lipopeptides in five medium were analyzed with HPLC, and the results showed that lipopeptides component were same, while their contents from B. subtilis XF-1 fermented in five medium were different. We found that it is the lipopeptides content but ingredients of XF-1 could be impacted by medium and lacking of nutrition seems promoting lipopeptides secretion from XF-1. The volatile components with inhibition fungal Cylindrocarpon spp. activity which were collect in sealed vesel were detected with metheds of HS-SPME-GC-MS in eight biocontrol Bacillus species and four positive mutant strains of XF-1 mutagenized with chemical mutagens, respectively. They have same main volatile components including pyrazine, aldehydes, oxazolidinone and sulfide which are composed of 91.62% in XF-1, in which, the most abundant is the pyrazine type composition with 47.03%, and in second place is the aldehydes with 23.84%, and the third place is oxazolidinone with 15.68%, and the smallest ones is the sulfide with 5.07%.

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