• 제목/요약/키워드: subtilis

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돼지 유래 생체 조직의 이식재 활용을 위한 방사선 조사 미생물 제어 평가 (Comparison of Microbiological Safety of Porcine Grafts on Gamma Irradiation for Use of Xenografts)

  • 조으리;김정수;최종일;김재훈;성낙윤;송범석;김재경;박종흠;이주운
    • 방사선산업학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.279-283
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    • 2011
  • This study was compared microbiological safety with gamma-irradiated porcine tendon and skin, as materials for the development of xenografts to regenerate damaged tissues and protect secondary contamination. The porcine tendon and skin were gamma-irradiated after inoculation of bacteria and virus to evaluate irradiation sensitivity of microorganisms. The result showed that the porcine tendon and skin were not different on the sensitivity of microorganisms by gamma irradiation. Bacteria inoculated in the porcine tendon and skin were confirmed that E. coli was the $D_{10}$ values of $0.32{\pm}0.082$ and $0.25{\pm}0.1kGy$ on tendon and skin, and B. subtilis was $4.00{\pm}0.312$ and $3.88{\pm}0.3kGy$ on gamma irradiation, respectively. Moreover, Virus inoculated in the porcine tendon and skin was observed that poliovirus (PV) was $6.26{\pm}0.332$ and $6.88{\pm}0.3kGy$, and porcine parvovirus (PPV) was $1.75{\pm}0.131$ and $1.73{\pm}0.2kGy$ and bovine viral diarrhoea virus (BVDV) was $3.70{\pm}0.212$ and $3.81{\pm}0.2kGy$ on gamma irradiation, respectively. Virus showed higher resistance compared to bacteria on gamma irradiation, but was not detected CPE (cytopathic effect) by virus both tendon and skin at 25 kGy, a standard dose recommended from IAEA for sterilization of medical products. Therefore, These results were considered that gamma irradiation could control effectively bacteria and virus to develop safe porcine xenograft, and apply same irradiation doses to all tissues including tendon and skin of porcine.

Effects of Bacillus-based probiotics on growth performance, nutrient digestibility, and intestinal health of weaned pigs

  • Mun, Daye;Kyoung, Hyunjin;Kong, Myunghwan;Ryu, Sangdon;Jang, Ki Beom;Baek, Jangryeol;Park, Kyeong Il;Song, Minho;Kim, Younghoon
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제63권6호
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    • pp.1314-1327
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    • 2021
  • Bacillus is characterized by the formation of spores in harsh environments, which makes it suitable for use as a probiotic for feed because of thermostability and high survival rate, even under long-term storage. This study was conducted to investigate the effects of Bacillus-based probiotics on growth performance, nutrient digestibility, intestinal morphology, immune response, and intestinal microbiota of weaned pigs. A total of 40 weaned pigs (7.01 ± 0.86 kg body weight [BW]; 28 d old) were randomly assigned to two treatments (4 pigs/pen; 5 replicates/treatment) in a randomized complete block design (block = BW and sex). The dietary treatment was either a typical nursery diet based on corn and soybean meal (CON) or CON supplemented with 0.01% probiotics containing a mixture of Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis (PRO). Fecal samples were collected daily by rectal palpation for the last 3 days after a 4-day adaptation. Blood, ileal digesta, and intestinal tissue samples were collected from one pig in each pen at the respective time points. The PRO group did not affect the feed efficiency, but the average daily gain was significantly improved (p < 0.05). The PRO group showed a trend of improved crude protein digestibility (p < 0.10). The serum transforming growth factor-β1 level tended to be higher (p < 0.10) in the PRO group on days 7 and 14. There was no difference in phylum level of the intestinal microbiota, but there were differences in genus composition and proportions. However, β-diversity analysis showed no statistical differences between the CON and the PRO groups. Taken together, Bacillus-based probiotics had beneficial effects on the growth performance, immune system, and intestinal microbiota of weaned pigs, suggesting that Bacillus can be utilized as a functional probiotic for weaned pigs.

Biosynthesis of rare 20(R)-protopanaxadiol/protopanaxatriol type ginsenosides through Escherichia coli engineered with uridine diphosphate glycosyltransferase genes

  • Yu, Lu;Chen, Yuan;Shi, Jie;Wang, Rufeng;Yang, Yingbo;Yang, Li;Zhao, Shujuan;Wang, Zhengtao
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제43권1호
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    • pp.116-124
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    • 2019
  • Background: Ginsenosides are known as the principal pharmacological active constituents in Panax medicinal plants such as Asian ginseng, American ginseng, and Notoginseng. Some ginsenosides, especially the 20(R) isomers, are found in trace amounts in natural sources and are difficult to chemically synthesize. The present study provides an approach to produce such trace ginsenosides applying biotransformation through Escherichia coli modified with relevant genes. Methods: Seven uridine diphosphate glycosyltransferase (UGT) genes originating from Panax notoginseng, Medicago sativa, and Bacillus subtilis were synthesized or cloned and constructed into pETM6, an ePathBrick vector, which were then introduced into E. coli BL21star (DE3) separately. 20(R)-Protopanaxadiol (PPD), 20(R)-protopanaxatriol (PPT), and 20(R)-type ginsenosides were used as substrates for biotransformation with recombinant E. coli modified with those UGT genes. Results: E. coli engineered with $GT95^{syn}$ selectively transfers a glucose moiety to the C20 hydroxyl of 20(R)-PPD and 20(R)-PPT to produce 20(R)-CK and 20(R)-F1, respectively. GTK1- and GTC1-modified E. coli glycosylated the C3-OH of 20(R)-PPD to form 20(R)-Rh2. Moreover, E. coli containing $p2GT95^{syn}K1$, a recreated two-step glycosylation pathway via the ePathBrich, implemented the successive glycosylation at C20-OH and C3-OH of 20(R)-PPD and yielded 20(R)-F2 in the biotransformation broth. Conclusion: This study demonstrates that rare 20(R)-ginsenosides can be produced through E. coli engineered with UTG genes.

일개 대학병원의 혈액배양에서 MALDI-TOF MS를 이용한 Gram-positive Bacilli의 2년간 분기별 분리율 (Two-year Quaternary Isolation of Gram-positive Bacilli Using MALDI-TOF MS in Positive Blood Culture of a University Hospital)

  • 최진언;유영빈;김상하;원승호;김영권
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.414-421
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    • 2018
  • 본 연구에서는 일개 대학병원에서 2년간 분리된 혈액배양 양성배지에서 MALDI-TOF MS system을 이용하여 Gram-positive bacilli를 동정한 결과를 균종별, 분기별로 분석하였다. Corynebacterium striatum은 총 89균주 중 66균주 (74.2%), Bacillus cereus는 60균주 중 44 균주 (73.3%), Listeria monocytogenes는 25균주 중 25균주 (100%)로 2.0이상의 높은 스코어에서 동정되었다. 미 동정 된 균주는 303균주 중 293균주는 혈액배양에서 1회 분리 균주로 감염균으로서의 의의가 없는 오염 균주로 간주되었다. 감염균으로서 의의가 있는 동일 환자 2회 이상 분리 균주 대상 16S-rRNA sequencing 비교결과 총 50균주 중 43균주가 일치해 86.0% 동정이 가능하였다. 일치하지 않은 7균주 중 5균주는 MALDI-TOF MS로도 동정이 되지 않았다. 결론적으로 혈액배양에서 Gram-positive bacilli가 동정되는 경우, 일차적으로 MALDI-TOF MS를 이용하여 동정해보고 이를 활용한다면 어렵고 비용이 많이 들던 Gram-positive bacilli 동정이 저비용으로 더욱 간편하고 정확해지며, Gram-positive bacilli에 의한 감염 진단에도 도움이 될 것으로 판단된다.

Bacillus Subtilis KJ-3를 이용한 생물전환물 및 그 혼합물의 생리활성 (Physiological Activities of Bioconversion Products Using Bacillus Subtillis KJ-3 and Their Mixtures)

  • 이진영;동재경;정유성;김미령;강재선
    • 생명과학회지
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    • 제29권10호
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    • pp.1086-1095
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    • 2019
  • 이 연구는 Red allium cepa (RA), Cucurbita moschata Duch (CM), and Angelica gigas Nakai (AG)의 혼합물을 이용한 새로운 기능성 물질을 개발하기 위해 수행되었다. RA와 CM은 수분 함량이 높아 저장 안정성이 매우 낮다. 따라서 각 재료들의 주요성분들을 추출하여 함량 분석 후 연구에 사용하였다. RA는 에탄올 추출 후 Bacilus subillis KJ-3 (BS3)에 의해 생물전환하였다. 생물전환 후, RA의 Quercetin 함량은 128.9% 증가되었음을 확인하였다. CM의 에탄올 추출물에서는 ${\beta}$-카로틴을 검출하였고 함량은 0.2 mg/g으로 낮았다. AG 에탄올 추출물(1 mg)의 데커신 및 데커시놀 엔젤레이트(D/DA)는 각각 0.4146 mg과 0.3659 mg을 함유했다. D/DA의 순도는 약 78%로 나타났다. 이들 각각의 물질 및 혼합물(혼합물 1 (RA:CM:AG = 5:2:3), 혼합물 2 (RA:CM: AG = 3:5:2), 혼합물 3 (RA:CM:AG = 3:2:5)의 총 플라보노이드 함량과 폴리페놀 함량을 측정하였다. 세포 생존율, 항염증 활성, 항산화 능력 또한 평가하였다. 모든 결과를 종합하여 볼 때, 혼합물 3 (RA:CM:AG=3:2:5)의 항산화 작용이 가장 효과적이었다. 따라서 이러한 연구 결과는 향후 RA, CM, AG의 3:2:5 혼합물을 이용한 식품개발을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

Profiles of Bacillus spp. Isolated from the Rhizosphere of Suaeda glauca and Their Potential to Promote Plant Growth and Suppress Fungal Phytopathogens

  • Lu, Ping;Jiang, Ke;Hao, Ya-Qiao;Chu, Wan-Ying;Xu, Yu-Dong;Yang, Jia-Yao;Chen, Jia-Le;Zeng, Guo-Hong;Gu, Zhou-Hang;Zhao, Hong-Xin
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제31권9호
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    • pp.1231-1240
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    • 2021
  • Members of the genus Bacillus are known to play an important role in promoting plant growth and protecting plants against phytopathogenic microorganisms. In this study, 21 isolates of Bacillus spp. were obtained from the root micro-ecosystem of Suaeda glauca. Analysis of the 16S rRNA genes indicated that the isolates belong to the species Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus velezensis, Bacillus subtilis, Bacillus pumilus, Bacillus aryabhattai and Brevibacterium frigoritolerans. One of the interesting findings of this study is that the four strains B1, B5, B16 and B21 are dominant in rhizosphere soil. Based on gyrA, gyrB, and rpoB gene analyses, B1, B5, and B21 were identified as B. amyloliquefaciens and B16 was identified as B. velezensis. Estimation of antifungal activity showed that the isolate B1 had a significant inhibitory effect on Fusarium verticillioides, B5 and B16 on Colletotrichum capsici (syd.) Butl, and B21 on Rhizoctonia cerealis van der Hoeven. The four strains grew well in medium with 1-10% NaCl, a pH value of 5-8, and promoted the growth of Arabidopsis thaliana. Our results indicate that these strains may be promising agents for the biocontrol and promotion of plant growth and further study of the relevant bacteria will provide a useful reference for the development of microbial resources.

동과 발효물의 조골세포 분화 촉진 및 파골세포 생성 억제 효과 (Effect of Fermented Benincasa hispida cong. Extract on Promotion of Osteoblast Differentiation and Inhibition of Osteoclast Generation)

  • 최예은;양정모;유희원;조주현
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.364-371
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    • 2022
  • 본 연구는 천연물의 효능을 미생물을 이용하여 증가시키거나 새로운 효능을 도출하고자 하는 연구를 통해 Bacillus subtilis CJH 101 및 Bacillus safensis CJH 102 로 발효한 동과 발효물(HR1901-BS, HR1901-BSaf)의 뼈 건강 관련 효능을 평가하였다. 뼈를 형성하는 조골세포의 증식을 비교한 결과, 동과 발효물은 조골세포의 증식을 농도 유의적으로 증가시키는 것으로 나타났으며 조골세포 분화 유도 및 무기질화에 관여하는 ALP 활성을 효과적으로 촉진시켰다. 또한 조골세포 분화를 조절하는 전사 인자인 ALP, OCN, Runx2의 발현이 증가됨을 확인하였다. 뼈를 흡수하는 파골세포의 활성을 확인하기 위해 TRAP 활성을 측정한 결과 동과 발효물은 TRAP 활성을 유의적으로 억제하는 것을 확인하였다. 따라서 동과 발효물(HR1901-BS, HR1901-BSaf)은 조골세포의 활성 증가 및 파골세포의 활성 억제를 통해 골대사에 긍정적인 영향을 미치므로 뼈 대사 및 골다공증 관련 기능성 식품 소재로 활용 가능할 것으로 사료된다.

천마 괴경썩음병 방제에 효과적인 유기농업자재 선발 (Screening for Effective Organic Farming Materials for the Control of Tuber Rot of Gastrodia elata Caused by Fusarium spp.)

  • 김창수;이한나;김효진;서상영;조종현;이은숙;안민실;김희준
    • 한국유기농업학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.561-574
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    • 2021
  • 본 연구는 Fusarium spp.에 의해 발생하는 천마 괴경썩음병에 대하여 유기농업자재의 방제효과를 검정하기 위해 수행되었다. 유기농업자재 15품목을 대상으로 실내에서 항균활성 검정과 실내시설에서 천마 자마에 포자현탁액 접종을 통한 자마검정을 실시하였다. 이중 미생물제인 7품목의 유기농업자재가 Fusarium spp.의 균사생장을 억제하였다. 천마 자마를 이용한 검정에서 3품목의 유기농업자재가 70% 이상의 우수한 방제효과를 나타냈다. 그 중에서 sulfur가 유효성분인 광물질 제제의 억제효과가 가장 뛰어났다. 그 다음으로 3품목의 유기농업자재를 선발하여 예방적 효과와 치료적 효과를 검정하기 위해 적용하였는데, 예방적 처리를 했을 때 3품목 모두 병 발생에 대한 억제 효과가 상당히 높았다. 특히 sulfur와 B. subtilis의 예방적 효과는 각각 93.2%, 86.9%로 탁월하였으며, 치료적 효과는 73.3%, 60.2%로 상대적으로 낮게 나타났다. 반면, citronella + paraffin oil + ethyl alcohol은 예방적 효과와 치료적 효과가 각각 73.3%, 67.0%로 비슷한 효과를 나타냈다. 이 연구를 통해 시설하우스 내 연작 재배지에서 잘 발생하는 천마 괴경썩음병은 유기농업자재로 충분히 방제될 수 있으며, 예방적 처리가 더욱 중요하며 효과적임이 확인되었다.

항생제 대체 사료첨가제로서 매실추출 혼합물이 육계의 성장, 소화 효소 활성도 및 장내 미생물 균총에 미치는 영향 (Effects of a Blend of Prunus Mume Extract as an Alternative to Antibiotics on Growth Performance, Activity of Digestive Enzymes and Microflora Population in Broiler Chickens)

  • 고영현;양혜영;강선영;김은숙;장인석
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제49권5호
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    • pp.611-620
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    • 2007
  • 1950년대 이후 어린 가축의 성장 촉진과 사료효율을 개선하고 축산물의 생산효율을 향상시킬 목적으로 penicillin, bacitracin 등과 같은 항생제가 사료첨가제로서 널리 사용되어 왔다. 항생제의 작용기전은 먼저 가축체내에 존재하는 살모넬라, 대장균, 클로스트리디움 등과 같은 장내 병원성균의 세포막을 분해하여 사멸시키고(Leitner 등, 2001) 소장 흡수세포벽을 얇게 하여 영양소의 흡수율을 증대시켜 성장을 촉진시킨다고 알려져 있다(Ravindran 등, 1984; Collington 등, 1990). 그러나 가축 생산성 증대와 같은 긍정적인 효과에도 불구하고 항생물질이 고기, 우유, 계란 등의 축산물에 잔류될 수 있다는 점과 축산물을 통하여 섭취된 항생물질이 인체의 내성을 증가시켜 항생물질에 대하여 저항성을 나타낼 수 있다는 일부 부정적인 효과가 밝혀지면서 최근 항생제의 사용에 문제점이 제기되고 있다(Lee 등, 2001). 스웨덴, 덴마크 등과 같은 유럽 국가들을 중심으로 가축 사료첨가제로서 항생제 사용이 금지 또는 극도로 제한되고 있다. 최근 이와 같은 시대적 흐름에 따라 사료에 첨가되는 항생제를 53종에서 25종으로 대폭 축소하고, 2012년 농장에 대한 HACCP 제도를 도입하는 등 사료 위생관리를 엄격히 관리하는 단계로 접어들면서, 항생제를 대치 할 수 있는 대체제제에 대한 연구가 절실히 요구된다. 따라서 축산식품 소비자는 물론 생산자를 위해서도 사료에 첨가되는 항생제를 대체할 수 있는 안전성이 확보된 후보 물질의 연구 개발 및 효능 연구는 미래 지속가능한 동물산업을 위해 필연적으로 해결해야만 하는 향후의 숙제이다. 이러한 사실과 더불어 국민소득이 증가함에 따라 웰빙에 대한 관심 고조로 동물성 식품에 대한 선호도가 양 보다는 질 위주로 급격하게 변화되고 있어 천연자원을 이용한 다양한 항생제 대체 사료첨가제의 개발이 주목을 받고 있는바, 본 연구에서 사용된 매실(Prunus mume)은 섬유소, 탄닌과 무기물이 풍부하고 시트릭산(구연산) 등을 포함한 각종 유기산이 다량 함유된 것으로(임, 1999), 한방과 민간에서 잎, 청매(미성숙 매실)는 살균, 구충, 해독, 해열 등과 같은 다양한 효과를 나타내는 한약제로 널이 이용되고 있다. 매실의 효능은 다양한 연구에서 항균작용(이 등, 2003), 항산화작용(한 등, 2001), 간 기능 증진(서 등, 1990) 등의 효과들이 과학적으로 검정되었다. 특히 매실의 항균작용 연구에서 매실추출물로서 paper disc법으로 항균작용을 조사한 결과 그람(+) 세균인 Micrococcus leteus, Bacillus subtilis, Staphy- lococcus aureus 등과 그람(-) 세균인 E. coli. Salmonella typhimurium, Proteus vulgaris 등에 효과적인 저해 활성을 나타내었다(임, 1999; 이 등, 2003). 또한 유기산의 일종은 유산(lactic acid)은 이미 위장관의 환경을 긍정적으로 조절하여 가축 사료첨가제로서 상당히 많이 이용되고 있다(van de Broek, 2000). 그러나 장관내 환경조절물질로서 고품질의 축산물을 생산할 수 있는 천연 소재인 매실 또는 그 부산물을 이용하여 가축 사료첨가제로서의 가능성을 과학적으로 연구한 사례는 극히 일부분에 지나지 않고 있다. 따라서 본 연구는 매실추출 혼합물의 in vitro 항균효과를 검정하고 이를 근거로 육계사료에 위장관 환경조절제로서 매실추출물 및 유산(lactic aicd) 그리고 항산화제로서 포도씨앗추출물을 혼합한 제제를 급여하여 성장 및 사료효율, 혈액성상, 소장의 소화 효소 활성도 및 세균총에 미치는 작용에 대하여 조사하여 항생제 대체제로서의 가능성에 대한 연구를 실시하였다.

산욕기(産褥期) 감염(感染) 유발(誘發) 세균(細菌)의 생육(生育)을 억제하는 한약재(漢藥材) 탐색(探索)에 관(關)한 연구(硏究) (A study on screeining of antibacterial herb medicines against puerperal infection-bacteria, Proteus vulgaris, Staphylococcus aures, and Enterococcus faecalis)

  • 임재연;성연수;김희진;이태균
    • 동국한의학연구소논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.177-203
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    • 1997
  • 산욕기(産褥期) 감염(感染)이란 분만후(分娩後) 생식기(生殖器)의 세균(細菌)에 의한 감염(感染)을 의미(意味)하며, 산후(産後) 체온상승(體溫上昇)의 대부분(大部分)은 골반감염(骨盤感染)에 의한 것으로 산욕기(産褥期) 감염(感染)의 중요(重要)한 지표(指標)가 된다. 한의학에서 산후발열(産後發熱)의 병인병기(病因病機)는 주로 사독감염(邪毒感染), 혈어(血瘀), 외감(外感), 혈허(血虛) 등으로 보았으며, 치료는 일반적(一般的)으로 산후질환(産後疾患)에는 허증(虛證)이 많아 발표공리(發表攻裏)를 과도(過度)하게 하지 않고, 기혈(氣血)과 영위(營衛)의 조화(調和)에 위주로 하나, 외감(外感)과 이실증(裏實證)을 소홀(疏忽)히 하면 안된다. 따라서 산후발열(産後發熱)을 야기(惹起)하는 각종(各種) 원인균(原因菌)에 대(對)한 객관적(客觀的)인 억제효과(抑制效果)의 검증(檢證)은 산후발열(産後發熱)의 치료율(治療率)을 높이는데 중요하다. 그 결과 산욕기감염을 유발하는 각종(各種) 세균(細菌)에 대(對)해 황연(黃連), 오매(烏梅), 오미자(五味子) 등의 수용성(水溶性) 졸출물(拙出物)이 항균활성(抗菌活性)이 상대적(相對的)으로 좋은 효과(效果)를 보였다. 따라서 산욕기(産褥期) 감염(感染)의 치료(治療)에 이들 한약재(韓藥材)를 이용하면 보다 효과적(效果的)일 것으로 생각된다.

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