본 연구는 기능성을 가진 무말랭이 김치를 개발하기 위하여 당귀잎을 물과 70% 에탄올로 추출하여 추출물의 전자공여능, 아질산염 소거능 및 항암활성을 검토하고 당귀잎을 0-3% 첨가한 무말랭이 김치의 품질특성을 조사하였다. 당귀잎 추출물의 전자공여능은 물 및 에탄올 추출물 모두 추출물의 농도가 증가함에 따라 전자공여능도 증가하였으며 100${\sim}$1,000 ppm에서 물 추출물은 40-80%, 에탄올 추출물은 37-81%로 우수한 항산화능을 나타내었다. 추출물의 아질산염 소거능은 pH가 낮아짐에 따라 증가하여 pH 1.2에서 가장 높았고 동일 pH에서는 농도의존적으로 증가하였다. 당귀잎 추출물의 아질산염 소거능은 pH 1.2, 1,000 ppm 농도에서 물 및 에탄올 추출물은 각각 29%, 35%였다. 당귀잎의 물과 에탄올 추출물 1,000 ppm의 유방암세포(MDA cell)에 대한 증식 억제율은 각각 35%, 32%, 폐암세포(A549 cell)에 대한 증식 억제율은 각각 27%, 23%였다. 무말랭이 제조를 위하여 무를 햇볕에서 15시간 동안 자연건조 시켰을때 수분함량은 여름무(39.5 %)가 가을무(32.6%)에 비하여 높고, 여름무는 건조과정에서 갈변현상을 나타내었다. 당귀잎을 1-3% 첨가한 무말랭이 김치를 20$^{\circ}C$에서 4주간 저장하였을 때 당귀잎 첨가량이 많을수록 효모수가 낮았으며 당귀잎 첨가에 의하여 무말랭이 김치의 저장성이 향상되었다. 무말랭이 김치의 관능검사 결과, 맛, 색상, 물성, 향, 뒷맛, 종합적인 기호도에서 당귀잎 2% 첨가한 김치가 가장 높은 점수를 얻었다. 특히 맛과 종합적인 기호도는 당귀잎 2% 첨가구에서 유의적으로 높은 기호도를 나타었다(p<0.05).
배경: 요배양검사는 요로감염 진단을 위한 표준검사로 가장 흔히 의뢰되는 미생물 배양 검사 중 하나이다. 소변 자동분석기는 감염과 관련된 많은 정보를 제공한다. 최근 개발된 Sysmex UF-5000 (Sysmex, Japan)은 유세포분석 방법에 의해 세균, 효모균, 백혈구 등의 입자를 정량적으로 측정하고, 그람 염색성 정보를 제공한다. 저자들은 UF-5000을 이용하여 불필요한 요배양검사를 얼마나 선별할 수 있는지 평가하였다. 방법: 요배양검사가 의뢰된 453 검체 중 비뇨기과/신장내과 의뢰 검체를 제외한 126 검체를 대상으로 요시험지봉검사와 UF-5000으로 검사를 시행하여 요배양검사 결과와 비교하였다. 소변 배양은 집락수가 $10^4CFU/mL$ 이상인 경우 양성으로 판정하였다. 결과: UF-5000의 세균 수 $50/{\mu}L$이하, 효모양 세포 $100/{\mu}L$ 이하를 기준으로 했을 때 분석 대상 요배양의 38.1% (48/126), 전체 요배양 453건의 10.6%를 불필요한 요배양검사로 선별해 낼 수 있었다. 결론: UF-5000에서 산출된 세균 및 효모양 세포의 수로 음성 배양 결과를 예측할 수 있으며 약 10%의 불필요한 배양검사를 줄일 수 있다.
본 연구는 유지효모 R. toruloides를 활용하여 적색 파프리카 추출물의 중성지방 억제 효과를 확인하기 위하여 수행되었다. 대조구, 양성대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 적색 파프리카 70% 에탄올 추출물을 첨가한 실험구의 총 지질 함량은 각각 80.45±2.40, 86.61±11.58, 79.82±2.80, 85.30±0.91 및 92.40±12.40 mg/g으로 나타났으며, 유지효모의 중성지방 함량은 각각9.89±0.36, 7.58±1.11, 7.28±0.17, 6.68±0.35 및 5.23±0.67 mg/dL으로 나타났다. 대조구, 양성대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 적색 파프리카 70% 에탄올 추출물을 첨가한 실험구의 지방소적 형성을 관찰한 결과, 적색 파프리카 70% 에탄올 추출물의 첨가농도가 증가함에 따라 대조구에 비해 소량의 형광이 관찰되는 것으로 보아 유지효모 내 생성되는 지방소적이 감소됨을 확인하였다. 대조구, 양성대조구, 0.02, 0.1 및 0.5% 적색 파프리카 70% 에탄올 추출물을 첨가한 실험구의 세포수는 각각 1.90±0.16, 2.17±0.25, 1.85±0.11, 2.28±0.21 및 2.49±0.03×108 cell/mL으로 나타났으며, 유리지방산의 함량은 각각2.44±0.05, 2.71±0.07, 2.46±0.16, 2.52±0.10 및 2.98±0.14 mg/g으로 나타났다. 본 연구결과에서 적색 파프리카 70% 에탄올 추출물의 첨가농도에 따른 유지효모 내 중성지방 억제 효과, 지방소적의 감소, 세포수 및 유리지방산의 함량이 증가한 결과를 통해 적색 파프리카 70% 에탄올 추출물이 중성지방 억제 효과에 유의적인 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 추후 활성 물질의 규명에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
기능성 화장품 소재로서 활용할 수 있는 효모의 분리를 위하여 순창군 베리류 및 과수원 토양에서 분리주 80종을 1차로 선별하였다. 80종의 분리주를 대상으로 항산화 활성 및 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과 DPPH 라디칼 소거능은 51.41%, SOD 활성은 62.23%, tyrosinase 저해 활성 64.75%로 가장 우수한 FT4-4를 최종적으로 선별하였다. 18S rRNA 염기서열 분석을 통해 Saccharomyces cerevisiae FT4-4로 명명하였으며, API ZYM을 이용하여 세포 외 효소 활성을 추가로 측정하였다. 발효 시간에 따른 균체 성장 및 tyrosinase 저해 활성의 변화를 측정한 결과 배양 후 16시간에 최대 균체량인 3.16 g/l와 67.68%의 tyrosinase 저해활성을 나타내었다. 또한, S. cerevisiae FT4-4의 화장품 소재로 활용하기 위한 세포 독성과 melanoma B16F10 세포 멜라닌 억제능을 확인한 결과, 세포독성은 50 mg/ml 이하의 농도에서 100% 이상의 세포 생존율을 보였으며, 시료 10 mg/ml에서의 멜라닌 생합성 저해능은 72.02%로 측정되었다. 향후 FT4-4의 화장품 소재로 활용하기 위해서는 생산 수율을 증가하기 위한 생산조건 확립 이외에도 안전성을 향상시키기 위한 추가적인 독성연구 등 다양한 연구가 수반되어야 하나, 본 연구에서의 항산화 및 미백 효능만으로도 충분히 활용할 가치가 있는 소재로 사료된다.
식물에서 재조합 단백질을 생산하는 것은 여러 가지 장점이 있다. 식물은 인간 병원체에 감염되지 않으며, 박테리아와 달리 내독소를 생산하지 않는다. 엽록체 형질전환은 핵 형질전환에 비해 안정적으로 많은 유전자를 발현시킬 수 있는 등 다양한 이점이 있다. 항균펩타이드(AMP)는 많은 동물들이 가지고 있는 선천면역의 일종으로, 소량이라도 항균력을 가지며, 기존 항생제와 다르게 쉽게 내성균이 생기지 않는다. 항균펩타이드인 moricin은 누에나방의 한 종류인 Bombyx mori에서 분리되었으며, C-말단은 염기성 아미노산이 모여 있고, N-말단은 α-helix 구조를 가지고 있다. Moricin을 생산할 때 SUMO와 6xHis tag를 융합하여 사용하였다. 발현된 moricin의 용해성과 안정성을 높이기 위해 SUMO를, 발현된 moricin을 정제하기 위하여 6xHis tag를 이용하였다. 본 연구에서 담배 엽록체와 대장균에서 항균펩타이드를 발현하기 위한 형질전환벡터를 제작하였다. 또한, 엽록체와 박테리아의 전사 및 번역의 유사성을 이용하여 대장균에서 단백질의 발현을 확인하였다. 발현된 moricin을 Ni 컬럼 및 SUMOase를 처리하여 정제하고 agar diffusion assay를 이용하여 항균 활성을 확인하였다.
Rhodococcus sp. 3-2 strain has been reported to degrade benzimidazole-based pesticides, such as benomyl and carbendazim. Therefore, this study aimed to optimize culture medium composition and culture conditions to achieve cost-effective and efficient large-scale production of the Rhodococcus sp. 3-2 strain. The study identified that the optimal media composition for mass culture comprised 0.5% glucose, 0.5% yeast extract, 0.15% NaCl, 0.5% K2HPO4, 0.5% sodium succinate, and 0.1% MgSO4. Additionally, a microbial agent was developed using a 1.5-ton fermenter, with skim milk (20%), monosodium glutamate (15%), and vitamin C (2%) as key components. The storage stability of the microbial agent has been confirmed, with advantages of low temperature conservation, which helps to sustain efficacy for at least six months. We also assessed the benomyl degradation activity of the microbial agent within field soil. The results revealed an over 90% degradation rate when the concentration of viable cells exceeded 2.65 × 106 CFU/g after a minimum of five weeks had elapsed. Based on these findings, Rhodococcus sp. 3-2 strain can be considered a cost-effective microbial agent with diverse agricultural applications.
자연미생물, KP964에 luxAB 유전자를 주입하여 발광기능을 부여함으로써 그들의 발광정도가 스트레스에 대한 적응, 생존 및 활성도를 나타내는 색인이 될 수 있는가, 그리고 특히 non-culturable but viable(NCBV) 상태로 존재하는 미생물의 활성에 대한 정보를 제공할 수 있는가를 알아보았다. 영양결핍조건 하에서 그들의 총 세균수, 배양가능세균(colony-forming-unit; CFU)수, viable cell 수, 그리고 발광정도(relative light unit; RLU)의 변화를 조사하였다. 형광현미경으로 확인된 총 수는 변화가 없었으며, 첨가된 yeast extract에 의해 성장하는 viable cell 수는 완만하게 감소하였으나 CFU 수는 급격히 줄어들어 37일 째 이후에는 탐지한계 이하로 감소하였다. RLU의 경우, 처음 7일의 영양결핍동안 0.016%까지 감소하였으며, 그 이후에는 탐지한계수준 이하로 검출되었다. 아울러 스트레스를 받는 4시간 동안 CFU수와 RLU의 관계를 알아보기 위하여 발광 KP964 균주에게 독성유해물질, acid shock, osmotic shocks를 접촉시킨 후 시간별로 CFU와 RLU를 측정한 결과, KP964 CFU 당 RLU는 9.1-26% 까지 감소하였다. 이는 스트레스의 종류에 따라 접촉시간이 길수록 CFU 당 나오는 빛의 양이 줄어듬을 보인 것이다. 이러한 결과는 영양결핍조건 시 RLU의 감소율이 CFU의 감소율보다 더 크며 영양결핍 이외의 다른 스트레스 조건 하에서도 RLU의 감소율과 CFU의 감소율의 연관성을 찾을 수 없음을 보이므로, 발하는 빛의 정량만으로는 NCBV 상태는 물론 배양가능한 세균의 양이나 활성을 나타내지 못하는 듯 하였다. 그러나 스트레스를 받은 KP964의 활성 정도와 잠재발광능력과의 관계는 좋은 연관성을 보여주었다. 즉, p-xylene, hypo-osmotic stress, 또는 영양결핍에 노출된 세균으로부터 각 스트레스를 제거하였을 시 나타나는 발광증가 유형을 조사하였는데, 증가가 시작하기까지의 lag period는 각각 32, 26, 22분으로 나타났다. 즉 미생물에 강력한 스트레스로 작용한 경우일수록 lag time이 길고, 또한 발광의 증가율이 느리며 도달하는 최대 RLU값도 낮음이 관찰되었다. 따라서 스트레스 하의 세균으로부터 직접적인 RLU의 측정보다는 이들이 스트레스 조건으로부터 재성장 또는 소생되는 과정에서의 잠재 발광능력의 분석이 자연세균의 적응, 활성 및 생존의 정도를 나타내주었다.
포도당 20%와 효모엑기스가 함유된 배지에서 $40^{\circ}C$에서 48시간에 걸친 에탄올발효 과정 중에 일어나는 고온성 알코올 발효 효모균주 Saccharomyces cerevisiae KNU5377의 세포 내에서 일어나는 생리적 변화를 살펴보고자 했다. 그 결과, 이 발효 효모균주는 $40^{\circ}C$ 48시간의 발효로써 11.4% alcohol을 생성하여, 고온발효인데도 불구하고 우수한 발효능을 가진 것을 확인할 수 있었다. 또한 12시간 발효과정동안 배지의 pH가 시작단계의 pH 6.0이 4.1로 내려갔으며, 이후 에탄올발효가 완성될 때까지 거의 변화하지 않고 이 값으로 유지되었다. 발효 12시간이 지나면서 세포막의 지방산의 조성은 불포화지방산인 $C_{16:1}$ (palmitoleic acid)가 포화지방산인 $C_{16:0}$ (palmitic acid)보다 1.5배나 증가하였으며, $C_{18:1}$보다는 2배 가까이 증가하여 구성되어 있었다. 48시간 배양한 세포의 2차 전기영동(2-D)을 통한 세포내 단백질의 발현정도를 proteomics분석법으로 살펴본 바, phosphoglycerate kinase가 가장 크게 발현했음을 Mass Spectrometry를 통해 알 수 있었다. 그 뒤를 이어 adenylate kinase, Cys3p, Tdh3p, translational elongation factor 등이 크게 발현된 것을 알게 되었다. 이들은 직간접적으로 해당과정에 관여하는 인자들 이어서, 고온 장시간에 걸친 에탄올발효를 하는 이 발효 효모균주의 세포에게는 생존과 에탄올발효를 위하여 해당과정 관여 인자가 중요한 역할을 하고 있다는 것을 강력히 시사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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