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한국미생물·생명공학회지검색

Microbiology and Biotechnology Letters


  • - 주제 : 자연과학분야 > 생물
  • - 성격 : 학술지
  • - 간기: 계간
  • - 국내 등재 : KCI 등재
  • - 해외 등재 : - / SCOPUS
  • - ISSN : 1598-642x
  • - 간행물명 변경 사항 : 산업미생물학회지(~2001)→한국미생물·생명공학회지(2002~)
논문제목
수록 범위 : 39권 1호 (2011)

은나노 입자의 항균작용과 작용기작

황인석 ( In Sok Hwang ) , 조재용 ( Jae Yong Cho ) , 황지홍 ( Ji Hong Hwang ) , 황보미 ( Bo Mi Hwang ) , 최혜민 ( Hye Min Choi ) , 이준영 ( June Young Lee ) , 이동건 ( Dong Gun Lee )
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The antimicrobial effects of silver (Ag) ion or salts are well known. Recently, silver nanoparticle is attracting an interest in a wide ariety of fields since it has been known to be safe and effective as an antimicrobial agent against a broad spectrum of microorganisms. Although silver nanoparticle has been applied to various kinds of products owing to its potent antimicrobial activity, the effects of silver nanoparticle on microorganisms and antimicrobial mechanism have not been revealed clearly. In this paper, we summarized the characteristics, antimicrobial activities and mechanisms, cytotoxicity and applicability of silver nanoparticle.

프로테옴 분석에 의한 Bacillus subtilis PyrR 돌연변이체의 특성

설경조 ( Keyung Jo Seul ) , 조현수 ( Hyun Soo Cho ) , 김사열 ( Sa Youl Ghim )
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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 DB104ΔpyrR의 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 DB104ΔpyrR 균주는 Pyrimidine 생합성의 조절에 관여하는 PyrR knock out 균주로서 Uracil - 환경에서는 전체적인 Pyrimidine 생합성 조절이 Upregulation이 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.

Cellulase 유전자 염기서열에 기초한 Sorangium cellulosum 균주들의 계통분류

이한빛 ( Han Bit Lee ) , 윤진권 ( Jin Kwon Youn ) , 조경연 ( Kyung Yun Cho )
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두 개의 cellulase 유전자 xynB1, bglA2과 groEL1 유전자 염기서열에 기초하여 국내에서 분리한 34균주의 Sorangium cellulosum 균주들을 계통 분석한 결과, 점액세균 중 가장 많은 생리활성물질이 발견된 종인 S. cellulosum 내에는 최소한 5그룹의 소그룹이 존재함을 보였다. 이 분석은 또한 S.cellulosum 균주들의 다양성을 보여주어 분석한 34균주 중 30균주가 서로 다른 균주인 것으로 나타났다.

합성된 쿼럼 신호 유사 물질에 의한 녹농균 쿼럼 센싱 및 생물막 형성의 제어

김수경 ( Soo Kyoung Kim ) , 김철진 ( Cheol Jin Kim ) , 윤제용 ( Je Yong Yoon ) , 이준희 ( Joon Hee Lee )
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그람음성 간균인 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)은 비뇨기, 각막, 호흡기, 화상부위 등에 광범위하게 감염하는 기회감염성 병원균으로, 병원성의 발현에 세균의 세포밀도 인식 기전인 쿼럼 센싱(quorum sensing)이 매우 중요하게 관여한다. 사전 연구에서 녹농균 감염력을 제어하기 위한 방법으로 쿼럼 센싱의 주 신호물질인 N-3-oxododecanoyl-HSL(3OC12-HSL)의 분자 구조가 변형된 물질들을 합성하여 쿼럼 센싱 억제물질로 사용하고자 하였으며, 그 중 두 개의 물질들(5b, 5f)이 대장균을 이용한 스크리닝을 통해 녹농균의 주요 쿼럼 센싱 수용체 단백질인 LasR의 활성을 억제할 수 있음을 확인하였었다. 본 연구에서는 이 물질들의 효과를 보다 면밀히 분석하기 위하여 실제 녹농균에서 이 물질들이 쿼럼 센싱과 병독성을 억제할 수 있는지 분석해 보았다. 대장균을 이용한 리포터 분석에서와는 달리, 5b와 5f 모두 녹농균에서 직접 처리하였을 때는 LasR의 활성에 영향을 주지 못하였다. 대신 이 물질들은 녹농균의 또다른 쿼럼 센싱 수용체 단백질인 QscR의 활성에 선택적으로 영향을 주었다. 흥미롭게도 이 물질들의 효과는 대장균에서 얻어진 결과와는 달랐으며 다소 복잡하였다. 두 물질 모두 낮은 농도 범위(<10 μM)에서 QscR의 활성을 증가시켰으며, 높은 농도의 5f(≒1 mM)는 QscR을 강하게 억제하였다. 두 물질 모두 중요한 병독인자인 프로테아제 활성에는 영향을 주지 않으면서도, 만성감염을 매개하는데 중요한 생물막의 형성은 의미있게 감소시켰다. 특히 5f는 생물막의 성숙단계 보다는 녹농균 세포의 초기 부착을 억제하였다. 이러한 결과들을 바탕으로, 5f의 경우 독성의 증가 없이 생물막 형성을 억제할 수 있는 물질로 응용이 가능하다고 제안한다.
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계룡산 지역에서 토양시료를 채취하여 항생제 다제내성균을 효과적으로 제어할 수 있는 항생물질 생산균주를 분리, 탐색하는 과정에서 Streptomyces sp. KH223균주를 선별하였다. 분리균주의 생화학적 특징과 16S ribosomal DNA 유전자 염기서열 분석 결과, 분리균주가 Streptomyces galbus에 속함이 확인되었다. 분리균주의 배양 상등액은 49종의 Acinetobacter baumannii 외 다양한 세균과 진균 등에 항균활성을 가지고 있었으며 특히 분리균주의 부탄올, 에틸아세테이트 분획물은 10여종의 A. baumannii에 최소생육저해농도 범위 0.8 μg/mL에서 5.0 μg/mL 으로 강한 항균력을 보였으며 기 분리된 cyclo(trp-trp)의 최소생육저해농도 범위 12.5 μg/mL 보다도 강한 항균활성을 나타내었다. 또한 각각의 유기용매 분획물과 cyclo(trp-trp)은 Candida albicans IFO 6258, Bacillus subtilis IAM 1069, Micrococcus luteus JCM 1464, Aspergillus niger ATCC 9642, Streptomyces murinus JCM 4333 등 5종의 세균과 진균에 대해 2.5 μg/mL에서 50μg/mL 범위의 비교적 강한 항균력을 나타내었다. 본 실험을 통하여 얻은 결과는 분리균주의 유용성과 앞으로 추가적인 정제, 물질동정 실험을 통하여 새로운 항생물질을 탐색하는 기초를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

효모의 종류를 달리한 캠벨 얼리 포도 발효주의 제조

김경환 ( Kyeong Hwan Kim ) , 한기동 ( Gi Dong Han )
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인천광역시 강화군에서 재배된 시판 효모의 종류를 달리한 캠벨 얼리 포도 발효주 5종류를 사용하여 전통 제조방법에 따른 캠벨 얼리 포도 발효주의 이화학적 및 관능적 특성을 비교하였다. 15일간의 발효과정 중 매일 시료를 채취하여 pH를 측정한 결과 pH는 3.0~3.3으로 큰 변화가 없었다. 산도는 0.4~0.9%로 유지되었으며, 당도는 발효주의 초기당이 24 Brix에서 발효 종료 시 6~7 Brix로 감소하였고, 알코올 함량은 발효 종료 시 13.2~14.4%로 나타났다. 특히, 발효 종료시 EC-1118의 알코올 함량이 다른 효모들에 비해서 많이 생성되었다. 그러므로 이화학적 특성을 비교해 볼 때 효모 EC-1118이 알코올 생성 능력이 뛰어나므로 산업화에도 적합하리라고 본다. 색도분석 결과 L값은 black과 white사이의 다양한 값이 나타났고, a값은 red 계열에 가깝게 나타났으며, b값은 blue와 yellow 사이의 다양한 값이 나타났다. 폴리페놀 함량은 1000 ppm 전후로 나타났으며, 관능평가 결과 전체적인 기호도는 효모 EC-1118이 가장 높았으며, Fermivin은 색을 제외한 나머지 기호도에서 전체적으로 가장 낮은 기호도를 보였다. 관능적 특성을 비교했을 때 색상, 향, 맛, 목넘김, 후미, 종합적 기호도 등 모든 부분에서 효모 EC-1118이 가장 높은 평가를 받았다. 위와 같은 연구결과로 볼 때 이화학적 특성과 관능적 특성에서 효모 EC-1118이 캠벨얼리 포도주에 가장 적합한 효모인 것으로 판단된다. 이러한 결과가 포도주 산업과 연계된다면 더 좋은 제품이 나올 것으로 생각된다.

알파글루코시다아제 저해제 1-deoxynojirimycin을 생산하는 Bacillus 균주의 분리 및 동정

김현수 ( Hyun Su Kim ) , 이재연 ( Jae Yeon Lee ) , 황교열 ( Kyo Yeol Hwang ) , 조용석 ( Yong Seok Cho ) , 박영식 ( Young Shik Park ) , 강경돈 ( Kyung Don Kang ) , 성수일 ( Su Il Seong )
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토양으로부터 분리한 Streptomyces sp. 30여 균주들과 한국전통식품에서 분리한 Bacillus sp. 200여 균주들로부터 α-glucosidase 의 활성을 저해하고 동시에 DNJ를 생산하는 유용균주를 선발하였다. 실험결과 한국전통식품인 청국장으로부터 α-glucosidase 저해능이 높고 DNJ 생산능이 우수한 한개의 균주를 선발하였다. 이 균주의 동정을 위하여 API kit에 의한 균의 당 이용능 분석, HPLC와 GC에 의한 균체의 quinone 및 지방산 분석 등과 함께 균의 16S rDNA 염기서열을 분석하였으며 주사전자현미경에 의해 균주의 형태적 특성을 관찰하였다. 그 결과 본 연구를 통해 선발한 균주는 건강기능성식품 개발 등에 적용할 수 있는 GRAS에 속하는 균주임을 확인하여 B. subtilis MORI로 명명하였다.

시판누룩 사용 별 석탄주의 품질특성

최지호 ( Ji Ho Choi ) , 전진아 ( Jin A Jeon ) , 정석태 ( Seok Tae Jung ) , 박지혜 ( Ji Hye Park ) , 박신영 ( Shin Young Park ) , 이충환 ( Choong Hwan Lee ) , 김택중 ( Tack Joong Kim ) , 최한석 ( Han Seok Choi ) , 여수환 ( Soo Hwan Yeo )
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고문헌에 기록된 사라진 우리술을 발굴하는 전통주 복원프로젝트의 일환으로서 시판 누룩 5종을 사용한 석탄주(惜呑酒)를 제조하여 이들의 양조적성을 구명하였다. 석탄주 발효 중 품온변화 등 일반성분을 분석하였고 완성된 석탄주(발효기간 10일)의 관능평가를 실시하였다. 전체적으로 술덧의 품온변화는 실내온도 변화에 상응하였다. pH는 전체적으로 발효 0~3일차까지 급격히 떨어졌다가 발효 중간부터 완만히 증가(3일: 3.13~3.57, 6일: 3.35~3.80)하였고, 발효 종료 시, pH 3.60~4.05로 상승하였다. 산도는 전반적으로 높았으며(0.45~0.59%) Nuruk-B의 수치가 가장 높았다. 이는 누룩에 생육하는 유기산 생성 곰팡이와 젖산균이 술덧의 적절한 온도, 원료 조성, 효모 수에 따라 유기산 생산능에 차이가 있는것으로 보여진다. 환원당과 당도는 Nuruk-C로 제조한 석탄주에서 가장 높았으나(5.36%, 23o) 알코올 함량(8.6%)은 가장 낮았다. 5종의 시판누룩으로 발효시킨 석탄주에서 Nuruk-A가 알코올 함량(19.4%)이 가장 높았고 휘발산은 발효 3일째 가장 높은 수치(132.6~263.7 ppm)를 나타내었으나, 발효가 진행되면서 급격히 감소(5.25~5.94 ppm)하였다. 관능평가는 5점 척도법으로 실시하였으며 Nuruk-D로 제조한 석탄주가 전반적인 기호도가 가장 높았고(4.0), Nuruk-A의 경우 가장 낮았다(2.77).

비수리 추출물의 항균 및 항산화 활성

이혜진 ( Hye Jin Lee ) , 임규남 ( Gyu Nam Lim ) , 박민아 ( Min A Park ) , 박수남 ( Soo Nam Park )
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본 연구에서는 비수리 추출물의 피부 상재균에 대한 항균작용과 항산화 활성, tyrosinase 저해 효과 등에 관한 조사를 수행하였다. 피부 상재균에 대한 항균활성 측정결과, P. ovale에 대한 ethyl acetate 분획의 MIC는 0.125%로 나타났으며, 이는 methyl paraben보다 큰 항균활성을 나타내었다. 추출물의 free radical(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성(FSC50)은 aglycone 분획(14.63 μg/mL)에서 가장 큰 활성을 나타내었고, 또한 Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 Fe3+-EDTA/H2O2 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 비수리 추출물의 총항산화능은 aglycone 분획(0.07 μg/mL)에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 비수리 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였고, 농도 의존적(1 ~ 50 μg/mL)으로 세포보호 효과를 나타내었다. Tyrosinase의 활성 저해 효과(IC50)는 비수리 추출물의 ethyl acetate 분획과 aglycone 분획이 각각 104.83 μg/mL, 27.55 μg/mL으로 나타났다. 이상의 결과들은 비수리 추출물이 1O2 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거하고, ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 시사한다. 또한 tyrosinase 저해활성과 피부 상재균에 대한 항균작용으로부터 항산화, 항노화 및 항균성 화장품 소재로서의 응용 가능성을 확인하였다.

RecN 유전자 특이적 PCR을 이용한 Weissella 속 유산균의 검출법 개발 및 적용

이명재 ( Myeong Jae Lee ) , 조경희 ( Kyeung Hee Cho ) , 한응수 ( Eung Soo Han ) , 이종훈 ( Jong Hoon Lee )
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Weissella 속 유산균 검출의 차이를 이용한 한국산 및 중국산 김치 판별의 가능성 검토를 위하여 Weissella 속 9종 균주의 PCR 검출법을 개발하였다. 종(species) 수준에서의 Weissella 속 균주의 특이적 PCR 검출을 위한 primer는 recN유전자의 염기서열을 이용하여 선정하였으며, 김치로부터 W.cibaria, W. confusa, W. koreensis, W. soli를 모두 검출하기 위해서는 20 ng template DNA가 필요한 것으로 나타났다. 한국산 김치시료로부터는 W. cibaria, W. confusa, W. koreensis가 높은 빈도로 검출되었지만, W. soli는 검출되지 않았다. 한편 중국산 김치시료로부터는 이들 4종의 Weissella 속 균주들이 모두 검출되었다. 본 연구자들이 개발한 W. soli 특이적 PCR 검출은 현시점에서 중국산 김치의 원산지 판별법으로 적용되기에는 한계점을 가지고 있지만, 미생물 군집의 차이를 이용한 새로운 과학적 검증법이 제시되어 그 가능성이 검토되었다는 점에서 의의를 가지고 있다.
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