• Advances in nano research
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• 제14권4호
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• pp.391-397
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• 2023

This manuscript describes the one-step eco-friendly green fabrication of silver nanoparticles (AgNPs) through the in-situ bio-reduction of an aqueous solution of silver nitrate using Syzygium aromaticum leaf extract. UV-vis spectroscopy shows a characteristic SPR peak around 442 nm. FTIR spectroscopy showed that the AgNPs were capped with bioactive phyto-molecules. TEM images revealed oval and spherical particles with a mean diameter of ~12.6 nm. XRD analysis revealed crystalline and face-cantered cubic AgNPs. The phytosynthesized AgNPs showed broad-spectrum anti-microbial activity against two foodborne pathogenic bacteria, Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus. The AgNPs showed a prominent ability to inhibit biofilms formed by L. monocytogenes and S. aureus in laboratory conditions through a crystal violet assay. The results suggest that the AgNPs could be a novel nanotool to develop effective antimicrobial and anti-biofilm agents in food preservation.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제41권4호
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• pp.203-210
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• 2023

Bacterial contamination negatively affects the quality, functionality, and safety of dairy products. Adherent populations of bacteria, referred to as biofilms, grow on the surfaces of dairy processing equipment and are the primary cause of dairy contamination. In addition, microorganisms present in the farm environment and dairy factory can contaminate the Clear-In-Place (CIP) line through raw milk transport pipes; therefore, exhaustive management is required. In dairy manufacturing facilities, biofilm formation is controlled using CIP systems that primarily require sodium hydroxide and nitric acid. However, the leakage or incomplete removal of these potently active compounds can be harmful to humans. In the present study, we compared the eradication of Escherichia coli and other bacteria using commercially available combinations of sodium hypochlorite (NaClO) and citric acid, which are recognized by the Korean Ministry of Food and Drug Safety (MFDS) as food disinfectants. When considered in the CIP system of the field manufacturing process, E. coli was not detected (compared to detection before treatment), and other bacteria were detected at 0-32 culture-forming units (CFU)/cm². The residual amount of chlorine ions after CIP treatment was similar to that in tap water, and there was no significant difference in the overall components of the fermented dairy products. Therefore, the NaClO/citric acid CIP system can be safely applied in dairy manufacturing processes.

• 생명과학회지
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• 제33권12호
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• pp.1015-1024
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• 2023

항생제는 인간을 비롯한 가축 및 어류의 세균성 감염 질환의 치료에 크게 기여해 왔으나, 그 오남용으로 인해 많은 다제약제 내성균의 등장을 야기하였다. 최근, 항생제 내성균의 제어를 위한 새로운 항생물질 소재 발굴 및 신약 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 염생식물은 염분이 높은 토양에서 자생하는 식물로 산화 스트레스로 작용하는 염분에 대한 적응으로 독특한 대사과정을 통한 특이한 이차 대사산물을 생성하는 것으로 알려져 있다. 최근 항생제의 오용 및 남용으로 항생제 내성균이 증가해 천연물질을 활용한 새로운 신약 개발의 필요성이 커지고 있다. 세균의 생물막 형성은 적대적 환경으로부터 스스로를 보호하는 적응 및 생존을 위한 전략으로 인식되며, 감염성 세균의 경우 숙주 내 부착 및 집락화를 위한 주요병원성 인자로 여겨진다. 특히, 생물막을 형성한 세균은 항생제에 대해 더 큰 내성을 보이며 쉽게 죽지 않아 치료가 더욱 어려워진다. 부유성 세균은 다양한 외부 환경을 인식하여 표면 부착을 통한 생물막 형성이 유도되는데 산화적 스트레스는 이를 유도할 수 있는 주요 신호 중 하나이다. 따라서 항산화제와 같은 산소 스트레스 조절 효과를 갖는 화학 물질은 세균의 생물막 형성과 관련된 감염성 질환 치료에 사용될 수 있을 것으로 여겨지고 있다. 본 연구에서는 총 18종의 국내에 자생하는 염생식물 추출물에 대한 항산화 효능을 확인하고 나아가 Acinetobacter baumannii ATCC 17978균주에 대한 항생물막 효과 및 세포 독성을 검증하였다. 그 결과 해국, 통보리사초, 해당화, 천문동에서 높은 항산화 효과와 항생물막 효과가 있는 것을 확인하였고 세포독성 역시 보이지 않음을 확인하였다. 해당 연구를 통해 국내 자생 염생식물 유래 항산화 물질의 항생물막 활성을 함께 확인함으로써, 새로운 천연물 유래 신약 후보군을 제시하고 향후 다제약제 내성균의 제어를 위한 의약 소재로서 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제46권1호
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• pp.23-29
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• 2020

피부에는 여러 종의 미생물들이 군집을 이루며 서식하고 있고, 서로 상호작용을 하며 균형을 유지하고 있다. 하지만, 여드름, 건선 및 아토피 피부염과 같은 질병 상태에서는 피부 미생물의 균형이 깨져 건강한 피부와는 다른 미생물 군집 구성을 보인다. 피부 미생물 군집 구성의 조절은 이러한 피부 질환에 대한 잠재적인 치료 방법이 될 수 있다. Quorum sensing (QS)은 세포간 전달인자로, QS을 조절하면 유해균의 바이오필름 형성이나 효소 분비등을 억제할 수 있고, 이 역시 피부 미생물 군집 구성에 영향을 준다. 이번 연구에서는 아모레퍼시픽의 특허 성분인 유산균 발효 용해물(Lactobacillus plantarum APsulloc 331261, KCCM 11179P 이용)의 QS억제능력 및 피부 유익균과 피부 유해균의 생장에 미치는 영향을 확인하였다. 유산균 발효 용해물 10 ㎍/mL 처리시, QS에 의해 제어되는 Chromobacterium violaceum의 자주색 안료 생산을 대조군 대비 27.4% 감소시켰다. 또 피부 유익균인 Staphylococcus epidermidis의 생장을 대조군 대비 12% 증가 시켰고, 피부 유해균인 Pseudomonas aeruginosa의 생장을 38.5% 감소, 바이오필름 형성을 17.7% 감소시켰다. S. epidermidis를 같은 속(genus)에 포함되어 있는 대표적인 피부 유해균 Staphylococcus aureus와 함께 공배양 하였을 때 S. epidermidis의 생장은 대조군 대비 134% 증가시켰고, S. aureus의 생장은 13% 억제시켰다. 이러한 결과들을 종합하였을 때 L. plantarum APsulloc 331261을 이용한 발효 용해물은 피부 미생물의 균형을 조절해 줄 수 있는 화장품 원료로 유용하게 사용 될 수 있다고 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제46권3호
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• pp.240-247
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• 2010

그람음성 간균인 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)은 비뇨기, 결막(conjunctiva), 호흡기(respiratory system), 화상부위 등에 광범위하게 감염하며, 병원성의 발현에 세균의 세포밀도 인식기전인 쿼럼 센싱이 매우 중요하다고 알려진 기회감염성 병원균이다. 국내의 환자들에게 감염하는 녹농균에서 쿼럼 센싱의 중요성을 알아보기 위해 부산 백병원의 환자들로부터 189종의 녹농균을 분리 동정하였다. 이 임상 균주들에서 쿼럼 센싱 신호 물질의 발현을 리포터 균주를 이용한 고체 배지 확산법으로 조사하였다. 전체 임상 균주의 79.4%가 녹농균 야생형균주와 비슷하게 쿼럼 센싱 조절의 가장 상위 신호인식-조절단백질인 LasR을 충분히 활성화 시키는 수준으로 쿼럼 신호물질을 생성하였다. 반면 4.2% 정도는 신호물질을 합성하지 못하는 녹농균 돌연변이주와 비슷하게 LasR을 활성화 시키지 못하는 수준으로 쿼럼 신호물질을 생성하였다. 한편, 전체의 72.5%가 또 다른 쿼럼 신호인식-조절 단백질인 QscR을 충분히 활성화 시킬 수 있는 야생형 수준으로 신호물질을 생성한 반면, 9%가 QscR을 활성화 시키지 못하는 수준으로 신호물질을 생성하였다. 임상 균주들 중 특히 녹농균 감염이 의심되는 환자들에게서 유래한 74종을 선정하여 병독인자로 중요한 프로테아제 활성을 조사한 결과, 44.6%에서 프로테아제 활성이 낮아져 있었으며, 12.2%에서는 프로테아제 활성이 관찰되지 않았다. 같은 균들을 대상으로 만성감염에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 생물막 형성 능력을 확인하였을 때, 대부분이 야생형보다 생물막 형성능력이 떨어져 있었다. 또한 이 균주들의 운동성을 살펴본 결과 많은 균주들이 swarming과 twitching 능력이 저해되어 있었으며(전체의 51.4%가 reduced swarming activity, 전체의 41.9%가 reduced twitching activity), 관찰되지 않는 수준의 균주도 상당부분 있었다(전체의 28.4%가 swarming negative, 전체의 28.4%가 twitching negative). 본 연구결과는 쿼럼 센싱을 정상적으로 하는 임상 균주들 중에서도 상당 부분은 프로테아제 생성, 생물막 형성, 운동성 등의 특징들이 저해될 수 있음을 의미하며, 일부 임상 균주들은 그들의 쿼럼 활성과는 상관관계가 없는 독특한 패턴의 프로테아제 생성능과 생물막 형성능 및 운동성을 보여주고 있음을 확인하였다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제22권3호
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• pp.289-294
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• 2006

Two isolates of mucous bacteria, mc75 and pc78, were isolated from fungal culture plate as culture contaminants with an interesting swarming motility. Both isolates were identified as Pseudomonas fluorescens based on microscopy, biochemical analysis, Biolog test and DNA sequence analysis of the 16S rRNA gene. Both strains have the exactly the same 16S rRNA gene sequences, and yet their biological control activity were not identical each other. In vitro analysis of antagonistic activity of two isolates against several plant pathogenic fungi indicated that both produced diffusible and volatile antifungal compounds of unknown identities. Treatment of the bacterial culture of P. fluorescens pc78 and its culture filtrate exhibited a strong biological control activity against rice sheath blight in vivo among six plant diseases tested. More effective disease control activity was obtained from treatment of bacterial culture than that of culture filtrate. Therefore, in addition to antifungal compound and siderophore production, other traits such as biofilm formation and swarming motility on plant surface may contribute to the biological control activity of P.fluorescens pc78 and mc75.

• 대한소아치과학회지
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• 제45권2호
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• pp.195-202
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• 2018

본 연구의 목적은 어린이들이 섭취하는 비타민 제제들의 우식원성을 치아우식 유발지수와 Streptococcus mutans의 활성정도 및 산생성능을 통해 분석하는 것이다. 4가지 비타민, 노마(NM), 세노비스 키즈(CK), 애니멀 퍼레이드(AP), 캐릭터 비타민(CV)를 대상으로 진행하였다. 치아우식 유발지수를 산출한 결과 AP, CV, CK, NM 순으로 작아졌다. pH 측정 시 모든 실험군들의 초기 값은 산성을 나타내었다. S. mutans의 군집 형성 단위를 분석한 결과 NM, CV은 대조군에 비해 더 높은 증식률을 보였고(p < 0.05), CK와 AP (p < 0.05)는 대조군에 비해 더 낮은 증식률을 보였다. 공초점 현미경으로 관찰하였을 때 실험군들은 대조군에 비해 높은 세균 활성도를 보였다. 비타민 제제들의 세균 활성도와 산도를 고려해 볼 때, 어린이의 구강 건강을 위해서는 세심하게 고려하여 섭취해야 할 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권2호
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• pp.342-349
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• 2017

Polylactic acid (PLA) has been highlighted as an alternative renewable polymer for the replacement of petroleum-based plastic materials, and is considered to be biodegradable. On the other hand, the biodegradation of PLA by terminal degraders, such as microorganisms, requires a lengthy period in the natural environment, and its mechanism is not completely understood. PLA biodegradation studies have been conducted using mainly undefined mixed cultures, but only a few bacterial strains have been isolated and examined. For further characterization of PLA biodegradation, in this study, the PLA-degrading bacteria from digester sludge were isolated and identified using a polymer film-based screening method. The enrichment of sludge on PLA granules was conducted with the serial transference of a subculture into fresh media for 40 days, and the attached biofilm was inoculated on a PLA film on an agar plate. 3D optical microscopy showed that the isolates physically degraded the PLA film due to bacterial degradation. 16S rRNA gene sequencing identified the microbial colonies to be Pseudomonas sp. MYK1 and Bacillus sp. MYK2. The two isolates exhibited significantly higher specific gas production rates from PLA biodegradation compared with that of the initial sludge inoculum.

• Journal of Dental Anesthesia and Pain Medicine
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• 제16권1호
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• pp.17-24
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• 2016

Background: To evaluate the antimicrobial activity of lidocaine (LD) topical anesthetic spray against oral microflora. Methods: Antimicrobial effects of 10% LD spray were assessed against six bacterial cultures obtained from volunteers: Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Streptococcus salivarius, Streptococcus pyogenes, and Streptococcus sanguinis. The filter papers contained $50-{\mu}l$ LD, brain heart infusion (BHI) broth, or 0.2% chlorhexidine. Papers were placed on the cultured blood plates for 1-3 min. After the papers were removed, plates were incubated for 24 h. Bacterial growth on the contact areas was recorded as the antimicrobial score. The split mouth technique was use in for sample collection in clinical study. Filter papers soaked with either BHI broth or LD were placed on the right or left buccal mucosa for 1 min, and replaced with other papers to imprint biofilms onto the contact areas. Papers were placed on blood plates, incubated for 24 h, and antimicrobial scores were determined. Experiments were conducted for 2- and 3-min exposure times with a 1-day washout period. Results: LD exhibited bactericidal effects against E. coli, S. sanguinis, and S. salivarius within 1 min but displayed no effect against S. aureus, E. faecalis, and S. pyogenes. The antimicrobial effect of LD on oral microflora depended upon exposure time, similar to the results obtained from the clinical study (P < 0.05). LD showed 60-95% biofilm reduction on buccal mucosa. Conclusions: Antimicrobial activity of 10% LD topical anesthetic spray was increased by exposure time. The 3 min application reduced oral microflora in the buccal mucosa.

• The Plant Pathology Journal
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• 제38권2호
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• pp.115-130
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• 2022

Though information exists regarding the pathogenesis of the shot-hole disease (SH) in flowering cherry (FC), there has been a lack of research focusing on SH management. Therefore, here, we investigated the inhibitory activities of antagonistic bacteria against SH pathogens both in vitro and in vivo as well as their biochemical characteristics and bioactive compounds. Two biosurfactant-producing bacterial antagonists, identified as Bacillus velezensis strains JCK-1618 and JCK-1696, exhibited the best effects against the growth of both bacterial and fungal SH pathogens in vitro through their cell-free culture filtrates (CFCFs). These two strains also strongly inhibited the growth of the pathogens via the action of their antimicrobial diffusible compounds and antimicrobial volatile organic compounds (VOCs). Crude enzymes, solvent extracts, and biosurfactants of the two strains exhibited antimicrobial activities. Liquid chromatography/electrospray ionization time-of-flight mass spectrometric analysis of the partially purified active fractions revealed that the two antagonists produced three cyclic lipopeptides, including iturin A, fengycin A, and surfactin, and a polyketide, oxydifficidin. In a detached leaf assay, pre-treatment and co-treatment of FC leaves with the CFCFs led to a large reduction in the severity of the leaf spots caused by Epicoccum tobaicum and Bukholderia contaminans, respectively. In addition, the two antagonists produced indole-3-acetic acid, siderophore, and a series of hydrolytic enzymes, along with the formation of a substantial biofilm. To our knowledge, this is the first report of the antimicrobial activities of the diffusible compounds and VOCs of B. velezensis against the SH pathogens and their efficiency in the biocontrol of SH.