• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권1호
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• pp.1-12
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• 2019

신선한 농산물 섭취와 관련된 많은 장점들이 전세계적으로 발표되고 있으며, 지속적인 섭취를 장려하고 있다. 일반적으로 과일과 채소는 최소한으로 가공되기 때문에 천연의 성분들이 건강을 증진시키는 역할을 하기도 하지만 그만큼 질병을 일으킬 수 있는 매개체가 존재할 수 있는 가능성이 매우 높다. 세계 보건기구 (WHO)의 보고서에 따르면 10명 중 1명이 식품에 의해 발생하는 질병으로 고통 받고 있으며, 전 세계적으로 매년 42만 명이 식중독으로 사망하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 신선 식품은 농장에서 수확할 때부터 소비자의 식탁에 오르기까지 다양한 경로에서 쉽게 오염 될 수 있다. 본 리뷰논문에서는 신선식품에 의해 발생할 수 있는 질병을 이해하기 위해 화학적, 생물학적, 그리고 물리학적 위험요소로부터 식중독을 일으키는 원인과, 증상, 그리고 검출 방법에 대해서 기술 하였다. 화학적 위험요소의 대표적인 예로는 농약(살충제, 살균제, 및 제초제), 천연 독소 (곰팡이 독소 및 식물 독소), 그리고 중금속 (수은 및 카드뮴) 등이 있으며 이는 크로마토그래피 및 나노 기술 등을 이용하여 검출 할 수 있다. 하지만, 여러 실험에도 불구하고 화학적 위험 요소는 그 구조가 다양하기 때문에 위험 요소를 검출하는 하나의 표준 방법을 수립하기 힘들다. 신선한 과일과 채소는 영양분과 수분이 풍부하기 때문에 박테리아성 병원균 (Salmonella, E. coli O157: H7, Shigella, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus), 바이러스 또는 기생충에 의해 쉽게 오염이 되며, 이를 검출하기 위해 주로 다양한 분자 생물학적 기술이 사용되고 있다. 마지막으로 물리적 위험요소인 유리, 금속, 자갈 등과 같은 매개체는 가공 공정 중에 식품에 유입되어 소비자에게 신체적 상해를 줄 수 있다. 이러한 위험요소를 줄이기 위해서 X-선 검사와 같은 투시 시스템을 이용하여 위해물질을 탐지하거나, 생산에 관여하는 직원 교육을 통해 2차 감염을 줄일수 가 있다.

• 한국어병학회지
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• 제36권2호
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• pp.263-275
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• 2023

첨연어(Oncorhynchus keta)는 한국에서 회귀하는 연어로 종 보존을 위해 경상북도 울진군에 위치한 수산자원공단에서 해수 순치하며 종묘 생산하였다. 그러나, 사육 중이던 첨연어 치어에서 세균성 질병에 감염된 증상을 보이며 폐사하였다. 따라서, 본 연구에서는 2021년 10월경에 사육환경에 따라 구분된 첨연어로부터 원인체를 규명하고자 세균을 분리하였다. 분리된 세균은 16S rDNA, rpoD (RNA polymerase sigma factor σ⁷⁰) 및 vapA (A-layer)의 염기서열을 기반으로 유전학적으로 동정하고, 추가로 염분에 따른 성장, 생화학적 특성 분석, 항생제 감수성 및 병원성 인자를 분석하여 균주를 특성화하였다. 그 결과, 분리된 4개의 균주는 모두 Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida 아종으로 동정하였다. 또한, 분리된 균주는 염분의 농도가 증가할수록 배지에서 성장이 감소하였다. 생화학적 특성 분석에서 분리된 4개 균주는 용혈성이 확인되지 않았고, 모두 같은 생화학적인 성상을 나타냈다. 항생제 감수성 분석에서는 oxolinic acid, flumequine 그리고 florfenicol에 대한 항생제에서 40~44 mm 억제대를 형성하였다. 병원성 인자의 발현 분석은 mRNA 수준에서 RT-PCR로 확인되었으며, 4개 균주는 모두 A. salmonicida의 병원성에 크게 기여한다고 잘 알려진 outer membrane ring of T3SS (ascV), inner membrane ring of T3SS (ascC), vapA, enterotoxin (act) 및 lipase (lip) 유전자가 발현되었다. 이 연구에서 분리된 A. salmonicida subsp. salmonicida의 특성 분석은 해수에 순치된 첨연어에서 발병하는 절창병을 예방하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제34권7호
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• pp.465-475
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• 2024

Lactiplantibacillus plantarum K9은 굼벵이에서 분리된 다양한 생리활성물질에 기인하여 프로바이오틱스 균주로 활용 가능한 유산균이다. L. plantarum K9 유전체 분석결과로써 박테리아 염색체와 3 plasmid가 존재하는 것으로 나타났다. L. plantarum K9의 핵심 대사경로 분석 결과 해당과정, 오탄당대사(pentose phosphate pathway)는 정상적으로 수행되는 것으로 나타났다. 그러나 포도당신생합성과 ED pathway의 핵심 효소인 fructose-1,6-bisphosphatase (EC: 3.1.3.11)와 6-phosphogluconate dehydratase (EC: 4.2.1.12) / 2-keto-de- oxy-6-phosphogluconate (KDPG) aldolase (EC: 4.2.1.55)가 각각 결여되어 있기 때문에 포도당신생합성과 ED pathway는 수행하지 못하는 것으로 제의된다. 또한, TCA 회로에서 fumarate 및 malate를 형성하는 일부 효소만 존재하는 반면에 나머지 TCA 회로에 연관되는 효소들이 모두 결여되어 있었기 때문에 TCA 회로는 진행되지 못하는 것으로 추정되었다. 산화적 전자전달계는 NADH dehydrogenase complex I과 cytochrome reductase complex IV에 해당하는 요소들을 보유하고 있기 때문에 class IIB 타입(bd-type)의 전자전달시스템을 수행할 것으로 예측되었다. 종합적으로, L. plantarum K9은 lactic acid 동형발효를 수행하며, 포도당신생합성 및 오탄당대사가 가능하며, class IIB 타입(bd-type) 산화적 전자전달시스템에 의해 에너지 대사를 수행하는 것으로 제의된다. 따라서, L. plantarum K9은 다른 유산균주에 비교하여 lactic acid 생성량이 비교적 높아 생리활성도가 우수할 것으로 제의된다. 다른 한편으로, L. plantarum K9은 산화적 전자전달이 가능한 것으로 추정되어 산소에 대한 내성이 높아서 배양 특성이 양호하여 프로바이틱스로써 활용가능성이 높은 것으로 제의된다.

• Journal of Microbiology
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• 제44권5호
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• pp.548-555
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• 2006

FaeG is the key factor in the infection process of K88ad enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) fimbrial adhesin. In an attempt to determine the possibility of expressing recombinant FaeG with immunogenicity for a new safe and high-production vaccine in E. coli, we constructed the recombinant strain, BL21 (DE3+K88), which harbors an expression vector with a DNA fragment of faeG, without a signal peptide. Results of 15% SDS-polyacrylamide slab gel analysis showed that FaeG can be stably over-expressed in BL21 (DE3+K88) as inclusion bodies without FaeE. Immunoglobulin G (IgG) and M (IgM) responses in pregnant pigs, with boost injections of the purified recombinant FaeG, were detected 4 weeks later in the sera and colostrum. An in vitro villius-adhesion assay verified that the elicited antibodies in the sera of vaccinated pigs were capable of preventing the adhesion of K88ad ETEC to porcine intestinal receptors. The protective effect on the mortality rates of suckling piglets born to vaccinated mothers was also observed one week after oral challenge with the virulent ETEC strain, $C_{83907}$ (K88ad, $CT^+,\;ST^+$). The results of this study proved that the adhesin of proteinaceous bacterial fimbriae or pili could be overexpressed in engineered E. coli strains, with protective immune responses to the pathogen.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제18권11호
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• pp.1582-1588
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• 2005

This study aimed to evaluate the effects of silage additives on the fermentation qualities and residual mono- and disaccharides composition of silages. Forage Oats (Avena sativa L.) and Italian Ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) were ensiled with glucose, sorbic acid and pre-fermented juice of epiphytic lactic acid bacteria (FJLB) treatments for 30 days. In both species grass silages, although the respective controls had higher contents of butyric acid (20.86, 33.45g $kg^{-1}$ DM) and ammonia-N/total nitrogen (100.07, 114.91 g $kg^{-1}$) as compared with other treated silages in forage oats and Italian ryegrass, the fermentation was clearly dominated by lactic acid bacteria. This was well indicated by the low pH value (4.27, 4.38), and high lactic acid/acetic acid (6.53, 5.58) and lactic acid content (61.67, 46.85 g $kg^{-1}$ DM). Glucose addition increased significantly (p<0.05) lactic acid/acetic acid, and significantly (p<0.05) decreased the values of pH and ammonia-N/total nitrogen, and the contents of butyric acid and volatile fatty acids as compared with control, however, there was a slightly but significantly (p<0.05) higher butyric acid and lower residual mono- and di-saccharides as compared with sorbic acid and FJLB additions. Sorbic acid addition showed the lowest ethanol, acetic acid and ammonia-N/total nitrogen, and highest contents of residual fructose, total mono- and di-saccharides and dry matter as well as high lactic acid/acetic acid and lactic acid content. FJLB addition had the lowest pH value and the highest lactic acid content, the most intensive lactic acid fermentation occurring in FJLB treated silages. This resulted in the faster accumulation of lactic acid and faster pH reduction. Sorbic acid and FJLB additions depressed clostridia or other undesirable bacterial fermentation, thus this decreased the water-soluble carbohydrates loss and saved the fermentable substrate for lactic acid fermentation.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제47권6호
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• pp.947-954
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• 2005

경구로 섭취된 생균제가 소화관 효소의 작용을 받은 경우 장관면역계의 macrophage에 미치는 영향을 조사하기 위하여 돼지의 장내에서 분리된 lactobacilli를 pepsin과 pancreatin과 같은 소화관 효소로 분해한 균체분해산물에 의해 RAW 264.7 murine macrophage에서 유도되는 NO, TNF-$\alpha$ 및 IL-6의 생성을 측정하였다. Macrophage에서 유도되는 NO, TNF-$\alpha$ 및 IL-6는 균종과 균체분해산물의 양에 따라 달랐다. NO의 생성수준은 10～150 ug/ml의 분해물에서 관찰 되었으나 TNF-$\alpha$와 IL-6는 50～300 ug/ml의 고농도처리에서 나타났다. 6개의 Lactobacillus strains 중에서 3149와 3156 균주는 다른 균주에 비해 TNF-$\alpha$와 IL-6 유도능이 높았다. 또한 소화관 효소에 의해 분해된 lactobacilli의 균체분해산물의 성분이 macrophage 활성 증가와 관련이 있으며 생체내에서 숙주면역계를 조절할 것으로 사료된다. 본 시험에서 사용한 방법은 소화관 면역계에 미치는 유산균의 효과를 규명하는데 유익할 것이다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제48권1호
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• pp.77-90
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• 2006

본 연구는 꽃사슴과 Holstein 젖소의 반추위와 대장에 서식하는 미생물중 섬유소 분해력이 강한 혐기성 박테리아를 순수 분리하여 분리된 미생물들을 동정하고 이들 미생물들의 효소 특성을 구명하고자 수행되었다. 배지의 종류에 관계없이 젖소에서 분리된 박테리아가 꽃사슴에서 분리된 미생물에 비하여 섬유소 분해효소 활력이 우수하였고 탄소 공급원의 종류에 의해 섬유소 분해 효소의 활력에 영향을 미쳤으며 특히, cellulose 단독 공급시 보다 starch, glucose와 cellobiose를 복합한 탄소 공급원을 제공시 일반적으로 높은 효소의 활력을 나타내었다. API kit를 이용한 생화학 및 당발효 시험 결과 알려진 강력한 섬유소 분해 박테리아는 동정되지 않았고 대부분의 박테리아가 Peptostreptococcus spp., Bifidobacterium spp., Prevotela ruminicola/buccae, Clostridium beijer/butyricum 및 Streptococcus intemedis로 동정되었다. 분리된 균들의 다당류 및 단당류를 분해할 수 있는 가수분해 효소인 Avicelase, xylanase, β-D-glucosidase, α-L-arabino- furanosidase 및 β-xylosidase의 효소활력은 이용하는 배지조성 특히 탄소 공급원의 종류에 의하여 효소의 활력에 영향을 미치며 가수분해 효소의 종류에 따라 각 분리된 균주들마다의 다른 분포를 나타내었다. 결론적으로 분리된 혐기성 박테리아들이 공급되는 탄수화물 기질의 종류에 따라 효소의 활력에 변화를 일으켰고 이것은 기질에 따른 박테리아의 효소생산 특이성과 성장률의 변화에서 기인하였기 때문이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권1호
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• pp.9-19
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• 2011

Bacillus subtilis의 pyrimidine biosynthetic (pyr) operon은 UMP의 de nove 생합성에 관여하는 enzyme들을 encode할 뿐만 아니라, 조절단백질인 PyrR도 encode한다. PyrR은 pyr mRNA-binding 조절 기능과 uracil phosphoribosyltransferase activity를 동시에 가지는 bifunctional 단백질이다. 본 연구에서는 Proteomic analysis를 이용하여 Uracil - 환경에서 DB104${\Delta}$pyrR의 단백질 패턴을 분석하여 단백질 레벨에서 PyrR 단백질의 실질적인 조절 양상을 관찰하였다. 두 균주의 세포질 단백질은 다양한 발현의 차이를 보였으며, Silver 염색된 2D-gel의 pI 4~10 사이에서는 1,300여개의 단백질이 검출되었으며, 단백질 발현 차이를 보이는 172개의 spot 중에서 42개의 단백질이 identification 되었다. 그 결과 pyr operon의 단백질(PyrAa, PyrAb, PyrB, PyrC, PyrD, and PyrF)이 모두 Up regulation이 이루어지고 있음을 확인할 수 있었으며, 이것은 단백질 레벨에서 Pyrimidine 생합성 과정이 PyrR에 의해서 정확히 Regulation 되어짐을 확인할 수 있었다. 또한 Pyrimidine 생합성의 Up regulation과 Down regulation 상태의 단백질의 패턴 양상도 분석할 수 있게 되었다. Pyrimidine의 생합성 과정은 DNA를 구성하는 기본적인 구성 요소를 생산하는 과정으로서 여러가지 Metabolism 가운데 중요한 위치를 차지하고 있다. 만약 Pyrimidine의 생합성 과정이 Over- expression된다면 다른 Metabolism의 균형에도 변화가 올 것이다. Proteomics Analysis에 이용한 DB104${\Delta}$pyrR 균주는 Pyrimidine 생합성의 조절에 관여하는 PyrR knock out 균주로서 Uracil - 환경에서는 전체적인 Pyrimidine 생합성 조절이 Up regulation이 되어지므로 Up regulation 동안 어떤 Metabolism에 영향을 주는지 관찰을 할 수 있게 되었다. 특히 Amino Acid Metabolism에 관계있는 단백질의 Up regulation이 이루어짐을 관찰할 수 있었으며 이것은 현재 각광을 받고 있는 단백질 산업에 응용함으로써 산업적으로 많은 기대를 할 수 있을 것으로 예상되어진다.

• 생명과학회지
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• 제22권2호
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• pp.251-258
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• 2012

본 연구는 동물의 분변으로부터 분리한 유산균의 프로바이오틱 특성을 조사할 목적으로 시행되었다. 생리생화학적 특성과 16S 리보솜 DNA 분석 결과 BCNU 9041, 9042는 Lactobacillus brevis와 99%의 상동성을 나타내었다. 이들 균주를 대상으로 기초적인 안전성 실험을 시행한 결과, 이들 균주는 용혈현상이 나타나지 않으며 ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-glucuronidase, tryptophanase 및 urease와 같은 유해한 생성물을 생성하지 않는 안전한 생물자 원임이 확인되었다. BCNU 9041 및 9042은 pH 2.5의 산성 조건 및 담즙에서(0.3, 0.6, 1%의 oxgall이 포함된 MRS broth) 높은 생존률을 나타내었다. 뿐만 아니라 식중독 원인 세균에 대하여 항균활성을 가지고 있으며, 특히 Bacillus cereus, Listeria monocytogenes 및 Shigella sonnei 에 대한 항균활성이 뛰어났다. 또한 BCNU 9041, BCNU 9042은 92-95%의 높은 소수성과 BSH (bile salt hydrolytic) 활성 및 cholesterol 흡수력이 우수함이 확인되었다. 이들 결과를 바탕으로 프로바이오틱로서의 우수한 기능성을 가진 BCNU 9041와 BCNU 9042의 기능성 식품 및 건강관련 제품으로의 활용이 기대된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제54권2호
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• pp.133-139
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• 2012

Bacillus 균주가 생산하는 효소를 식품과 동물사료 첨가제로 이용하기 위해서 맥아로부터 단백질 분해능력과 전분 분해능력이 우수한 균주를 분리 동정하여 $Bacillus$ $amyloliquefaciens$ CNL-90으로 명명하였다. 분리된 $B.$ $amyloliquefaciens$ CNL-90이 생산하는 ${\alpha}$-amylase의 안정성은 pH는 7, 온도는 $40^{\circ}C$, protease의 경우는 pH가 7, 온도는 $50^{\circ}C$에서 안정했다. $B.$ $amyloliquefaciens$ CNL-90을 밀기울에 접종하여 고체 배양한 결과 ${\alpha}$-amylases의 효소활성은 6일 배양 후 290,000 unit/kg이었고, protease의 효소활성은 310,000 unit/kg으로 나타났다. 밀기울에 고체 배양한 생균수는 배양 6일 후에는 $2.2{\times}10^9$ CFU/g으로 높았다. 사료 요구율 개선은 $B.$ $amyloliquefaciens$ CNL-90 배양액 0.2% 첨가구가 대조구에 비해서 일당 증체량은 6.66% 높았고, 사료 요구율은 0.05% 효과가 있었다. 이러한 결과는 $B.$ $amyloliquefaciens$ CNL-90이 생산하는 단백질 분해효소와 전분 분해효소는 식품산업 및 가축사료 첨가제 산업에 응용할 수 있는 가능성을 확인하였다.