• Advances in nano research
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• 제5권4호
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• pp.373-392
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• 2017

Silver nanoparticles (AgNPs) were successfully synthesized through a simple green route using the Nelumbo nucifera leaf, stem and flower extracts. These nanoparticles showed characteristic UV-Vis absorption peaks between 410-450 nm which arises due to the plasmon resonance of silver nanoparticles. The Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) confirmed the presence of amides and which acted as the stabilizing agent. X-ray diffraction spectrum of the nanoparticles confirmed the Face centered cubic (FCC) structure of the formed AgNPs. Dynamic light scattering technique was used to measure hydrodynamic diameter (68.6 nm to 88.1 nm) and zeta potential (-55.4 mV, -57.9 mV and 98.9 mV) of prepared AgNPs. The scanning electron micrographs of dislodged nanoparticles in aqueous solution showed the production of reasonably monodispersed silver nanoparticles (1-100 nm). The antimicrobial activity of prepared AgNPs was evaluated against fungi, Gram-positive and Gram-negative bacteria using disc diffusion method. Anti-corrosion studies were carried out using coupon method (mild steel and iron) and dye degradation studies were carried out by assessing photo-catalytic activity of Nelumbo nucifera extracts mediated AgNPs.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2014년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.27-28
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• 2014

Beauveria bassiana (Cordycipitaceae, Hypocreales, Ascomycota) is an anamorphic fungus having a potential to be used as a biological control agent because it parasitizes a wide range of arthropod hosts including termites, aphids, beetles and many other insects. A number of bioactive secondary metabolites (SMs) have been isolated from B. bassiana and functionally verified. Among them, beauvericin and bassianolide are cyclic depsipeptides with antibiotic and insecticidal effects belonging to the enniatin family. Non-ribosomal peptide synthetases (NRPSs) play a crucial role in the synthesis of these secondary metabolites. NRPSs are modularly organized multienzyme complexes in which each module is responsible for the elongation of proteinogenic and non-protein amino acids, as well as carboxyl and hydroxyacids. A minimum of three domains are necessary for one NRPS elongation module: an adenylation (A) domain for substrate recognition and activation; a tholation (T) domain that tethers the growing peptide chain and the incoming aminoacyl unit; and a condensation (C) domain to catalyze peptide bond formation. Some of the optional domains include epimerization (E), heterocyclization (Cy) and oxidation (Ox) domains, which may modify the enzyme-bound precursors or intermediates. In the present study, we analyzed genomes of B. bassiana and its allied species in Hypocreales to verify the distribution of NRPS-encoding genes involving biosynthesis of beauvericin and bassianolide, and to unveil the evolutionary processes of the gene clusters. Initially, we retrieved completely or partially assembled genomic sequences of fungal species belonging to Hypocreales from public databases. SM biosynthesizing genes were predicted from the selected genomes using antiSMASH program. Adenylation (A) domains were extracted from the predicted NRPS, NRPS-like and NRPS-PKS hybrid genes, and used them to construct a phylogenetic tree. Based on the preliminary results of SM biosynthetic gene prediction in B. bassiana, we analyzed the conserved gene orders of beauvericin and bassianolide biosynthetic gene clusters among the hypocrealean fungi. Reciprocal best blast hit (RBH) approach was performed to identify the regions orthologous to the biosynthetic gene cluster in the selected fungal genomes. A clear recombination pattern was recognized in the inferred A-domain tree in which A-domains in the 1st and 2nd modules of beauvericin and bassianolide synthetases were grouped in CYCLO and EAS clades, respectively, suggesting that two modules of each synthetase have evolved independently. In addition, inferred topologies were congruent with the species phylogeny of Cordycipitaceae, indicating that the gene fusion event have occurred before the species divergence. Beauvericin and bassianolide synthetases turned out to possess identical domain organization as C-A-T-C-A-NM-T-T-C. We also predicted precursors of beauvericin and bassianolide synthetases based on the extracted signature residues in A-domain core motifs. The result showed that the A-domains in the 1st module of both synthetases select D-2-hydroxyisovalerate (D-Hiv), while A-domains in the 2nd modules specifically activate L-phenylalanine (Phe) in beauvericin synthetase and leucine (Leu) in bassianolide synthetase. antiSMASH ver. 2.0 predicted 15 genes in the beauvericin biosynthetic gene cluster of the B. bassiana genome dispersed across a total length of approximately 50kb. The beauvericin biosynthetic gene cluster contains beauvericin synthetase as well as kivr gene encoding NADPH-dependent ketoisovalerate reductase which is necessary to convert 2-ketoisovalarate to D-Hiv and a gene encoding a putative Gal4-like transcriptional regulator. Our syntenic comparison showed that species in Cordycipitaceae have almost conserved beauvericin biosynthetic gene cluster although the gene order and direction were sometimes variable. It is intriguing that there is no region orthologous to beauvericin synthetase gene in Cordyceps militaris genome. It is likely that beauvericin synthetase was present in common ancestor of Cordycipitaceae but selective gene loss has occurred in several species including C. militaris. Putative bassianolide biosynthetic gene cluster consisted of 16 genes including bassianolide synthetase, cytochrome P450 monooxygenase, and putative Gal4-like transcriptional regulator genes. Our synteny analysis found that only B. bassiana possessed a bassianolide synthetase gene among the studied fungi. This result is consistent with the groupings in A-domain tree in which bassianolide synthetase gene found in B. bassiana was not grouped with NRPS genes predicted in other species. We hypothesized that bassianolide biosynthesizing cluster genes in B. bassiana are possibly acquired by horizontal gene transfer (HGT) from distantly related fungi. The present study showed that B. bassiana is the only species capable of producing both beauvericin and bassianolide. This property led to B. bassiana infect multiple hosts and to be a potential biological control agent against agricultural pests.

• 동아시아식생활학회지
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• 제25권3호
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• pp.451-459
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• 2015

식품으로 사용되는 팥은 생팥이 아닌 증자팥을 사용하며, 고온의 열수로 삶은 후 제조된다. 본 연구에서는 팥을 이용한 고부가가치 식품개발 연구의 일환으로, 생팥의 열수 추출물 및 팥을 삶은 후 증자액을 폐기하고 제조한 증자팥의 열수 추출물을 조제하고 이들의 유용성분 및 항산화, 항균, 항당뇨 및 항혈전 활성을 비교 평가하였다. 생팥 및 증자팥의 추출효율은 각각 16.2% 및 14.8%로 생팥이 1.1배 높았으며, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 환원당 함량은 생팥이 증자팥보다 각각 2.5배, 2.1배 및 1.5배 높았다. 생팥의 DPPH 음이온 및 ABTS 양이온 소거능 및 환원력 평가 결과, 증자팥보다 모두 높게 나타나, 팥의 항산화 활성이 고온의 열수 삶기 과정 중 소실됨을 알 수 있었다. 반면, nitrite 소거능은 생팥보다 삶은 증자팥에서 더욱 강하게 나타났다. 항균 활성 평가결과, 생팥의 열수 추출물에서만 그람양성 세균에 대한 활성이 나타났으며, 증자팥의 경우 항균 활성은 $500{\mu}g/disc$ 농도까지 나타나지 않았다. 또한 in-vitro $\alpha$-amylase 및 $\alpha$-glucosidase에 대한 저해활성과 항혈전 활성에 관련된 thrombin, prothrombin, coagulation factors에 대한 저해활성 평가 결과, 생팥의 비가열 추출물과는 달리, 생팥 및 증자팥의 열수 추출물은 전분분해 저해 및 항혈전 활성이 인정되지 않았다. 본 연구결과는 생팥 및 증자팥의 열수 추출물의 항산화, 항당뇨 및 항혈전 활성이 비가열 에탄올 추출물보다 미약하며, 생팥의 유용활성이 증자팥에서는 거의 남아 있지 않음을 제시하고 있으며, 팥을 이용한 고부가가치 식품 제조 시 적합한 삶기 공정 및 팥 증자액의 효율적인 이용에 대한 연구가 필요함을 제시하고 있다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제47권6호
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• pp.1033-1040
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• 2005

본 연구는 분리한 ovotransferrin의 식품소재로서의 단백질 특성과 병원성 미생물에 대한 항균능력을 측정하기 위해 실시하였다. 분리한 ovotransferrin의 수분 흡착력을 pH 3, 7, 11의 조건에서 살펴보았을 때 중성조건에서 다소 증가하는 경향을 보였지만 유의적인 차이는 없었다. 기포의 생성과 안정성은 산성조건인 pH 3에서 기포가 가장 적은 양이 발생되었고 시간이 지남에 따라 급속하게 사라지는 경향을 보였으며 중성조건인 pH 7에서는 기포의 감소의 폭이 적어 안정하게 유지됨을 보였다. 온도가 ovotransferrin의 기포의 발생과 안정성에 미치는 영향은 60℃에서 기포의 발생이 가장 높았으나 처리온도가 90℃ 이상이 되면 현저하게 감소하는 것으로 나타났다. Ovotransferrin의 항균 및 항 곰팡이 효과를 측정해 본 결과 농도에 따른 유의적인 저해효과는 없었으나 다만 25mg/ml의 농도로 처리하였을 때 E. coli, S. typhi, P. aerug와 Candida albican에서만 약한 저해 효과를 나타내었다. Albumin과 lysozyme을 ovotransferrin과 혼합사용이 항균 및 항 곰팡이 효과에 영향하는지를 알아본 결과 albumin과 ovotransferrin을 혼합사용 하였을 때 25mg/ml의 농도에서만 S. typhi와 candida albicans의 억제(++) 효과를 보였고 lysozyme과 ovotransferrin의 혼합사용은 12.5mg/ml의 농도에서만 S. typhi에서 약한 저해(+) 효과를 나타냈으며 candida albican에 대해서는 ++정도의 억제효과를 나타내었다. Ovotrnasferrin 자체의 항균 효과는 25mg/ml의 농도에서만 약한 저해효과를 보였으며 ovotransferrin의 항균 및 항 곰팡이 활성을 상승시키기 위한 lysozyme과 albumin의 역할은 그리 크지 않은 것으로 판단되었다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제24권6호
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• pp.729-734
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• 2008

본 연구에서는 길경을 추출, 농축, 정제하여 crude platycodin을 얻은 후, 식품 미생물을 이용하여 길경의 배당체인 platycodin의 당 사슬 부분을 일부 가수분해하여 전환할 수 있는 방법을 모색하였다. 그리고 platycodin의 전환 전과 전환 후의 세포주를 이용한 세포 독성, 항산화 활성 및 항산화 효소 활성에 대해 비교하여 보았다. Chinese Hamster lung fibroblast인 V79-4 세포 독성실험 결과, 전환 전에 비교하여 전환 후에 더 나은 세포 생존률을 보였다. 후에 진행된 DPPH 자유기 소거능을 측정실험과 lipid peroxidation 억제능을 알아보기 위하여 malondialdehyde(MDA) 양을 측정한 결과 전환 후에서 더 높은 항산화 활성이 나타나는 결과를 보였다. 따라서, 식품이나 생약 소재 배당체의 구조를 식품 미생물을 통해 안전하게 전환시키면 그에 따라 독성, 활성 등이 변화해 새로운 성질을 가진 유도체를 만들어 낼 수 있고, 이러한 전환체는 상대적으로 높은 생리활성을 가지는 것을 알 수 있었다. 따라서 이상의 결과를 종합하여 보면, 식품이나 생약 소재 배당체의 구조를 식품 미생물을 통해 안전하게 비당체로 전환시키면 그에 따라 독성, 활성 등이 변화해 새로운 성질을 가진 유도체를 만들어 낼 수 있다. 본 연구에서 살펴본 platycodin의 전환 전과 전환 후의 항산화 생리활성은 대부분이 전환 후의 platycodin 활성이 높게 나타났으며, 이는 전환체가 새로운 식품 소재로서의 가능성을 시사한다고 판단된다.

• 한국축산식품학회지
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• 제22권1호
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• pp.66-71
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• 2002

예천산 프로폴리스는 ethanol과 butanol 분획물이 S.typhimurium과 B. subtilis에 강한 항미생물 활성을 보였으며, 용매별로는 butanol, ethyl acetate, chloroform 분획물의 순이었다. C. utilis와 A. niger에는 모든 분획물이 항균활성을 나타내지 않았다. 농도별 균생육 억제 시험 결과, E. coli의 경우 예천산은 0.4mg/ml에서 초기에 균증식이 억제되었으며 영월은 0.25mg/ml에서 12시간 이후 균증식이 완전히 억제되었다. S. aureus의 경우, 영월과 예천산 프로폴리스가 0.25와 0.30mg/ml에서 완전히 균증식을 억제시켰다. P. aeruginosa의 경우, 예천산 프로폴리스는 0.20mg/ml에서 12시간 이후 균생장 억제를 보였으며, 영월산 프로폴리스는 0.20mg/ml에서 균생장이 완전히 억제되었다. S. typhimurium의 경우, 영월산은 0.20, 0.25mg/ml에서 균증식이 거의 억제되었으며, 예천산은 0.40mg/ml에서 균증식이 거의 억제되었다. MIC는 예천산 프로폴리스가 P. aeruginosa가 >0.2mg/ml로 가장 낮았고 S. aureus 0.25mg/ml, S. typhimurium > 0.35mg/ml 순이었다. 영월산은 P. aeruginosa가 0.15mg/ml로 가장 낮았으며 E. coli, S. aureus 및 S. typhimurium이 0.25mg/ml, B. subtilis 와 C. utilis는 각각 0.3, 0.4mg/ml 이었다.

• 대한수의학회지
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• 제46권3호
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• pp.279-284
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• 2006

Photo-catalytic products have been widely used at home and hospital to prevent bacteria, virus and fungus. Activities of anti-bacteria, anti-viruses and anti-fungi are based upon direct contact of crystals and particles of titanium dioxide with pathogens, into which titanium is catalyzed by photo. Those antimicrobial activities of the photo-catalytic titanium dioxide have been proved in vitro. However, in vivo tests of those activities have not been carried out on dog skin. Aim of this study was to evaluate the antimicrobial activities of the catalytic titanium dioxide in vivo. Ten beagle dogs were divided into two groups. One group was sprayed with 10ml of titanium dioxide(1 mg/ml) whereas the other was not. The treated dogs were exposed under the sunlight for 120 min. A set of three hairs was taken 15, 30, 60 and 120 min after the exposure and the bacteria contaminated in hairs were amplified in, Muller Hilton broth at $35^{\circ}C{\pm}1$ for 3 h. The supernatant of the bacterial culture was diluted 1 : 10 in phosphafe-buffered saline. One milliliter of the diluents was transferred into triphenyltetrazolium medium(TTC) and incubated at $35^{\circ}C{\pm}1$ for 2 days. The number of bacteria was counted. The number of bacteria colonies was decreased compared to control group. To further investigate the longevity effect of titanium dioxide, the dogs were kept in indoor without sun light for 6 and 12 h, 1, 2, 3, 7, 14 days after exposure of the chemical during each 15, 30, 60 min. The number of bacteria colony in 1ml was counted. The number of bacterial colonies was decreased. Treated group is exposured by sun light during 15 min, the longevity effect of titanium dioxide is continued by 1 week. Treated group is exposured by sun light during 30, 60 min, the longevity effect of titanium dioxide is continued over 2 weeks. These data indicated that the photo-catalytic titanium dioxide may be used for prevent bacteria on dog skin.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.164-172
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• 2019

국내 표고버섯은 참나무 톱밥을 주 원료로 한 인공배지를 이용하여 재배하고 있으며, 표고버섯 재배 후 부산물로 발생하는 [수확 후 배지](Spent Mushroom Substrate: SMS)는 약 50,000톤으로 추정된다. 본 연구에서는 별도의 용도 없이 폐기되고 있는 표고버섯 SMS를 유용 생물자원으로 이용하기 위해, 1회 수확 후 SMS 및 3회 수확 후 SMS의 열수 추출물을 조제하여 이들의 항산화, 항균, 항당뇨, 항응고 및 혈소판 응집저해활성을 평가하였다. 대조구로는 재배용 살균배지 및 표고버섯의 열수 추출물을 이용하였다. 그 결과, 표고버섯 SMS 추출물은 표고버섯 및 살균배지 추출물보다 우수한 DPPH 음이온, ABTS 양이온 nitrite 소거능 및 환원력을 나타내었다. 1회 및 3회 SMS 추출물들은 0.5 mg/disc 농도에서는 사용된 세균 및 진균에 대한 항균력이 나타나지 않았으나, 0.5 mg/ml 농도에서 우수한 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 나타내었다. 또한 thrombin time, prothrombin time, activated partial thromboplastin time 및 혈소판 응집저해 활성 측정 결과, SMS 추출물들은 혈소판 응집에는 미미한 영향을 나타내었으나, 강력한 혈액응고저해 활성을 나타내어 항혈전 조성물로 개발 가능함을 확인하였다. 본 연구결과는 SMS를 폐기 대상이 아닌, 표고버섯 균사체가 대량 배양된 생물자원으로 고려하는 것이 필요함을 제시하며, SMS를 이용한 항산화, 항당뇨, 항혈전 조성물 개발이 가능함을 제시하고 있다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권3호
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• pp.651-661
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• 2021

Eruca sativa (E. sativa)는 루꼴라라고 불리우고 이탈리아 요리에 많이 사용되는 식물로 Brassicaceae 속에 속하는 다년생 식물이다. E. sativa를 70% 에탄올로 환류추출 및 농축하고 (ES), n-hexane (EHex), ethyl acetate (EEA), chloroform (ECHCl₃), n-butyl alcohol (EBuOH) 및 water (EDW) 용매 극성별로 분획하여 미백 효능을 규명하고 화장품 소재로서의 응용성을 연구하였다. ES, EHex, EEA, ECHCl₃, EBuOH 및 EDW의 mushroom tyrosinase 활성 저해를 평가한 결과 EEA가 가장 유의하게 저해하였으며, B16F10 멜라노마 세포 내에서의 멜라닌 생성을 확인한 결과 ES, EEA 및 EBuOH를 처리하였을 때 멜라닌 생성이 유의하게 저해되었으며, 특히 EEA 분획물에서 가장 효과가 뛰어났다. 피부염과 여드름을 일으키는 황색포도상구균, 여드름 원인균을 포함한 8종의 세균, 진균에 대해 ES, EHex, EEA, ECHCl₃, EBuOH 및 EDW의 항균력과 방부력 시험을 평가한 결과 EEA는 8종의 균 모두 효과적으로 항균력을 나타냈다. ES를 0.05, 0.1%를 함유하여 제조한 토너와 에멀션은 기존 처방에서 방부력을 증가시켜 천연보존제 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다. ES를 토너, 에멀션 제형에 0.05, 0.1%로 첨가하여 일광, -20, 4, 25, 55 ℃ 조건에서 4 개월동안 안정성을 평가한 결과 pH 및 점도에 대한 영향은 크게 없었으나 대조군 및 ES를 첨가한 에멀션 55 ℃에서 분리가 일어나는 것을 확인하였다. 또한, 피부침투시험을 통해 EEA는 6 hr에서 0.058%가 침투되어 임상적인 효능을 예측할 수 있었다. 천연소재 E. sativa는 미백 기능성화장품 소재 및 천연 항균 보존제로 활용 가치가 있을 것으로 사료된다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.344-344
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• 2017

The glycoprotein known as glomalin-related soil protein (GRSP) is abundantly produced on the hyphae and spores of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in soil and roots. GRSP play a decisive role in the soil aggregation, but GRSP was also sensitive to agricultural managements. Thus, our objectives were to assess the effect of different cover crop incorporation on the GRSP content in soil and growth of subsequent soybean and maize. Pot experiments with the incorporation of four cover crops were set up. The same amount (666g) of aboveground plant parts of wheat (AMF host), hairy vetch (AMF host), mustard (non-host) and rapeseed (non-host) was separately incorporated into soils. The aboveground plant parts and roots of soybean and maize were grown in each incorporated pots and sampled at 6 and 9 weeks after sowing. Our results showed that the different cover crops incorporation affected soil biological and chemical properties such as EC, $NO_3-N$ content, ${\beta}-glucosidase$ activity, alkaline phosphatase (ALP) activity and GRSP content. The soil EC and $NO_3-N$ content in the hairy vetch, mustard and rapeseed was higher compared to the wheat. The ${\beta}-glucosidase$ activity in the wheat and hairy vetch was significantly higher than that in the mustard and rapeseed, and the ALP activity in the wheat was significantly higher than that in the hairy vetch, mustard, and rapeseed. The GRSP content in the mustard and rapeseed was significantly lower than that of the hairy vetch and wheat. Moreover, The top dry weight and leaf area of soybean and maize in the hairy vetch at 6 weeks were significantly higher compared to the other treatments. Our results indicated that the incorporation of mustard and rapeseed may cause indirectly the decrease of GRSP content and soil enzyme activity in soil. One possible explanation for the decrease of GRSP in non-AMF host crop treatments may be the decrease of AMF density in the soil. AMF are not able to form a symbiotic relationship with Brassicaceae roots due to the release of anti-fungal compounds. This means the AMF may not be able to produce GRSP in the soil. However, the differences in the benefit of cover crop incorporation were shown only by a pot experiment. Comparative investigations of crop residue managements would be applied to both pot experiment and field study to clarify a better selection of cover crops in rotation to encourage GRSP production.