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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 : 43권 4호 (2015)

현미 발효 슬러리의 항균활성

최학준 ( Hakjoon Choi ) , 곽경자 ( Gyeongja Gwak ) , 최다빈 ( Dabin Choi ) , 박재영 ( Jaeyoung Park ) , 정현숙 ( Hyeonsook Cheong )
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현미는 도정한 백미보다 이로운 영양분을 더 많이 함유하고 있다. 본 연구에서는 현미를 이용하여 만든 현미 발효 슬러리의 이화학적 특성과 항균활성에 대해 시험하였으며, 현미발효슬러리의 항균활성은 paper disc-agar diffusion 방법을 이용하여 6가지 병원성 균주 (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium and Yersinia enterocolitica)와 2가지 발효균주(Gluconacetobacter intermedius and Lodderomyces elongisporus)에 대해 항균성을 조사하였다. 특히, Staphylococcus aureus, E. coli, Listeria monocytogenes, P. aeruginosa, Salmonella typhimurium, Y. enterocolitica 그리고 Lodderomyces elongisporus에 대해서는 시판 항생제인 카베니실린과 테트라사이클린보다 더 높은 항균활성을 보였다. 항산화활성은 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능을 이용하여 측정하였을 때, 대표되는 항산화제인 아스코르빅 산과 비슷한 활성을 나타내었다. 현미발효슬러리의 발효중에 나타나는 균주를 동정하기 위해 TSB 고체배지와 YPD 고체배지에 현미발효슬러리를 도포하였을 때, 분리된 콜로니를 16S rDNA sequence 분석을 통하여, 네가지 균주를 분리하였으며, phylogenic tree 분석법을 이용하여 조사하였을 때, 각각 G. intermedius, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum 그리고 Acetobacter peroxydans와 유사하였다.

제주도 연안 해양에서 분리한 한천분해 미생물 Vibrio sp. S4의 동정 및 내열성 agarase의 생화학적 특성

이창로 ( Chang Ro Lee ) , 지원재 ( Won Jae Chi ) , 배창환 ( Chang Hwan Bae ) , 홍순광 ( Soon Kwang Hong )
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대한민국 제주도 연안 해수로부터 agarase를 생산하는 균주 S4를 분리하였다. 균주 S4는 그람-음성의 막대형 세포로 부드러운 베이지색 원형 콜로니를 형성하며, 한 개의 극성 편모를 갖는다. S4 균주는 15-42°C, 0.5-5%(w/v) NaCl, pH 6.0-9.0, 0.5-5%(w/v) NaCl 농도에서 안정된 성장을 보인다. S4균주의 G+C content는 49.93 mol%, 세포내 주요 지방산 (>15%)은 C18:1ω7c, C16:0, Summed feature 3(comprising C16:1ω7c/iso-C15:0 2-OH)이다. 16S rRNA 염기서열, 생화학적 및 분류학정 특징에 기초하여 S4 균주를 Vibrio sp. S4로 명명하였다. 0.1% agar를 첨가한 액체배지에서 S4 균주는 72시간에 세포농도와 agarase 활성이 최대치를 보였다. 반면, agar 를 첨가하지 않은 배양액에서의 agarase 활성은 무시할만한 수준이었으며, 이는 균주의 agarase 유전자 발현이 agar에 의해 유도됨을 시사하고 있다. 균주 S4가 세포외부로 분비하는 총 agarase는 45oC와 pH 7.0에서 최상의 효소 활성을 보였으며, agarose를 분해하여 (neo)agarotetraose 와 (neo)agarohexaose를 생산하였다.

연산 오골계 물 추출물이 조골세포와 파골세포의 활성에 미치는 영향

유한석 ( Han Seok Yoo ) , 정강현 ( Kang Hyun Chung ) , 이권재 ( Kwon Jai Lee ) , 김동희 ( Dong Hee Kim ) , 안정희 ( Jeung Hee An )
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본 연구는 연산 오골계의 물 추출물을 이용하여 MG-63 조골세포와 RAW 264.7 파골세포의 분화에 미치는 영향을 분석하였다. 조골세포의 분화에 미치는 영향을 관찰하기 위해 ALP 활성 분석과 alizarin red 염색을 통해 골 석회화를 측정하였다. 그리고 RAW 264.7 파골세포의 분화 억제 활성을 확인하기 위해 TRAP 활성과 염색을 분석 측정하였다. 연산오골계 물 추출물을 농도별(250-1,000 μg/ml)로 처리한 결과 조골세포와 파골세포에서 세포독성을 나타내지 않았다. ALP 활성은 3년산 암탉 육질이 133.8%, 3년산 수탉 육질은 129.6%로 육질이 껍질보다 조골세포 분화력이 높았다. 그리고 육질에서는 3년산이 1년산보다 ALP 활성이 높으나 껍질에서는 1년산이 3년산보다 조골세포 분화능력이 높았다. 성별 간 ALP 활성은 전체적으로 암탉이 수탉보다 높은 ALP 활성을 보였다. 또한, 골 석회화 능력은 3년산 암탉 육질이 연령과 성별을 통틀어 124.3%로 가장 뛰어났으며 TRAP 활성은 3년산 수탉 육질이 31.8%로 연령과 성별을 통틀어 억제 활성이 가장 뛰어났다. 연산 오골계 물 추출물은 조골세포 분화능력이 뛰어나 골의 석회화를 촉진하는 능력이 뛰어났으며 파골세포의 분화를 억제하여 골 흡수를 억제하는 능력이 뛰어났다. 이에 연산 오골계는 골 기능 강화와 골 관련질환에 대한 예방과 치료에 효과가 있을 것으로 보인다.

토양으로부터 분리한 Bacillus agaradhaerens DK-2386 균주가 생산하는 Xylanase의 특성

최지휘 ( Ji Hwi Choi ) , 박영서 ( Young Seo Park ) , 이형재 ( Hyungjae Lee ) , 배동훈 ( Dong Hoon Bai )
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Bacillus agaradhaerens 균주의 효소를 정제하여 그 특성을 확인하였다. 균주가 생산하는 xylanase를 70% ammonium sulfate로 침전하고 CM-sepharose ion exchange chromato- graphy와 ultrafiltration(PM-10)을 행하여 16.7%의 수율과 6.7배의 정제도를 지니는 효소를 얻을 수 있었으며 SDSPAGE를 통하여 23 kDa의 분자량을 갖는 효소임을 확인하였다. 효소의 최적 pH는 6.0으로서 sodium phosphate buffer에서 24시간까지 안정하였으며, 최적반응온도는 60oC, EDTA의 첨가 시 효소활성이 증가되었고 40oC에서 24시간까지 안정하였다. 효소는 xylan만을 기질로 이용할 수 있었으며 Birchwood xylan에 대하여 최대 활성을 나타내었고 Vmax는 49,724 μM/min, Km은 6.08 mg/ml로 확인되었다.

Euptelea pleiosperma 에탄올 추출물의 항비만 활성

박정애 ( Jung Ae Park ) , 진경숙 ( Kyong Suk Jin ) , 권현주 ( Hyun Ju Kwon ) , 김병우 ( Byung Woo Kim )
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선행연구에서 Euptelea pleiosperma가 항산화능과 항염증 활성을 나타내는 유용한 소재임을 처음으로 밝혔다. 본 연구에서는 E. pleiosperma 에탄올 추출물(EPEE)의 항비만 활성을 췌장 리파아제 효소 활성 억제능 및 세포실험모델계를 이용하여 분석하였다. 먼저 EPEE는 농도 의존적으로 lipase 효소 활성을 유의적으로 억제시켰으며, 3T3-L1 preadipocyte 에서 지방세포 분화, 세포 내 지방 축적, TG 함량 등을 독성없이 농도의존적으로 억제하였으며 지방세포 내 중성지방을 유의적으로 분해시키는 것으로 나타났다. 이러한 EPEE의 지방세포 분화 억제능은 핵심 작용 인자인 C/EBPα, C/EBPβ, 그리고 PPARγ의 유전자 및 단백질 발현조절에서 기인함을 확인하였다. 이러한 결과는 E. pleiosperma가 보유한 췌장 lipase 활성 저해능, 지방세포 분화 억제능, 지방세포 내 지방 분해능을 통한 항비만 활성을 처음으로 밝혀낸 것이며 추후 계속적인 연구를 통해 활성 물질의 규명이 필요할 것으로 판단된다.
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본 연구에서는 표면적이 증가된 분별침전 공정에 친수성 고분자물질을 첨가하여 식물세포 유래 항암물질 paclitaxel 의 입자 크기를 감소시키고자 하였다. 표면적이 증가된 분별침전 공정에 고분자물질(PVA, HPMC 2910, PVP-K90)을 첨가할 경우 침전물의 입자 크기는 획기적으로 감소하였다. 첨가된 고분자물질 중 PVP-K90가 가장 효과적이었으며, PVPK90 농도 0.2%(w/v)로 첨가한 경우 고분자물질을 첨가하지 않은 경우보다 4-5배 정도 가장 작은 입자 크기(<20 μm radius)의 침전물을 얻었다. 또한 분별침전을 통해 얻은 침전물의 입자 크기는 분별침전 용액의 제타전위 절대값에 반비례함을 알 수 있었다.

LED irradiation이 Muscat bailey A 와인의 발효 및 페놀성 화합물의 변화에 미치는 영향

김상욱 ( Sang Wook Kim ) , 한기동 ( Gi Dong Han )
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이 연구에서는 Muscat Bailey A wine 제조에 있어 알코올 발효중 LED hormesis의 영향을 확인하고자 하였다. 453 ± 4 nm, 522 ± 3 nm 파장의 LED를 must에 irradiate하며 발효특성 및 페놀성 화합물 함량과 항산화활성을 control group과 비교하였다. Control group에 비해 LED를 irradiate한 group의 유기산 조성 중 Lactic acid 함량이 낮게 나타났는데, 이는 LED 파장의 젖산균 생육 저해 효과에 따른 것으로 사료된다. 발효 중 yeast의 균수증가와 당 소모는 453 ±4 nm 파장의 blue LED를 irradiate한 group이 다른 group에 비해 발효초기 빠른 경향을 보였으나 3일 후에부터는 다른 group과 큰 차이를 보이지 않았다, 522 ± 3 nm 파장의 green LED는 발효 초기에 다른 group에 비해 높은 항산화 활성을 나타냈다. 이는 LED irradiation이 발효 중 hormesis 를 유발하여 yeast의 생육 속도와 발효액 내 생리활성물질을 증가시킨 것으로 사료된다. 위 결과를 통해 와인발효 중LED 자극에 의한 hormesis의 적용 가능성을 확인할 수 있었으며, 향후 LED hormesis가 어떤 기작에 의해 발효중 yeast의 생육속도를 향상시키고 포도 발효액 내의 생리활성물질을 증가시키는지에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.

석류 껍질추출물이 식중독균 여시니아 엔테로콜리티카의 쿼럼센싱과 바이오필름 형성능 억제

오수경 ( Soo Kyung Oh ) , 장현주 ( Hyun Joo Chang ) , 전향숙 ( Hyang Sook Chun ) , 김현진 ( Hyun Jin Kim ) , 이나리 ( Nari Lee )
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쿼럼센싱은 세포 간의 의사소통 방법이며 박테리아의 병원성과 관련된 유전자들의 조절메커니즘이다. 박테리아는 다양한 생리학적 과정들을 제어하기 위해 이 쿼럼센싱 시스템을 활용한다. 본 연구에서 석류(Punica granatum L.) 껍질 추출물이 바이오 리포터 균주인 Chromobacterium violaceum 과 C. violaceum CV026에서 쿼럼센싱 억제능을 갖는 것으로 1차 선별되어 식중독균인 Y. enterocolitica 에서 편모에 의한 운동능과 바이오필름형성 억제능에 대한 석류껍질 추출물의 효과에 대한 다음 실험을 수행하였다. 추가로 Nacylhomoserine lactones (AHLs)의 합성(yenI and yenR)과 편모 레귤론(fliA, fleB and flhDC) 에 관련된 특정유전자의 발현변화를 역전사 중합효소연쇄반응법으로 평가하였다. 결과는 석류껍질 추출물이 C. violaceum CV026에서 쿼럼센싱으로 제어되는 바이오레신 생산을 78.5%까지 억제하였으며, Y. enterocolitica에서는 세포의 성장에 영향을 주지 않고 바이오필름 형성과 편모 운동성을 현저히 감소시키는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 억제 효과는 AHLs의 합성과 운동성에 관여하는 유전자 발현을 down-regulation 하는 결과 와도 일치하였다. 본 연구의 결과는 석류껍질 추출물의 임상 적용을 위하여 생체 내 특성에 대한 추가적인 연구가 필요하다는 것뿐 아니라 석류껍질 추출물이 사람의 위장관염을 방지하기 위한 잠재적인 치료제가 될 수 있다는 것을 보여준다.

천문동 추출물의 호흡기 세균에 대한 항균활성 및 항산화

정민기 ( Min Gi Jung ) , 김수인 ( Su In Kim ) , 정해진 ( Hae Jin Jeong ) , 이충렬 ( Chung Yeol Lee ) , 손홍주 ( Hong Joo Son ) , 황대연 ( Dae Youn Hwang ) , 이희섭 ( Hee Sup Lee ) , 김동섭 ( Dong Seob Kim )
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본 연구에서는 민간에서 호흡기 질환에 효능이 있다고 알려진 천문동 뿌리를 재료로 하고 추출물을 각각 달리하여 호흡기 세균에 대한 항균작용 및 항산화를 살펴보았다. 여러가지 추출용매 중 에틸 아세테이트 추출물에서만 호흡기 세균에 대한 항균활성이 나타났으며 최소저해농도(MIC)는 S. aureus와 E. coli는 100 mg/ml, S. epidermidis는 75 mg/ml, P. aeruginosa는 25 mg/ml로 각각 측정되어 P. aeruginosa 에 대한 항균활성이 가장 높았다. 항균 활성을 나타낸 에틸 아세테이트 추출물의 항산화 활성을 알아보기 위해 Lascorbic acid를 대조구로 하여 DPPH radical 소거활성을 측정한 결과는 IC50은 각각 0.17, 3.83 mg/ml로 나타났다. 또한 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 측정한 결과 각각 14 ± 0.7, 0.50 ± 0.13 mg/g을 나타내었다. 본 연구는 천문동연구의 초석으로서 향후에 생리활성 효과를 증진시킬 수 있는 연구가 더 진행된다면 건강기능식품소재로서 가능성이 있다고 생각된다.

성숙 마가자의 혈액 응고저해 및 혈소판 응집저해 활성

김미선 ( Mi Sun Kim ) , 손호용 ( Ho Yong Sohn )
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마가목의 열매인 마가자는 생식하거나 다류, 발효주로 제조되어 음용되며, 한방에서는 고혈압 및 관절염 치료 등에 사용되고 있다. 본 연구에서는 현재까지 보고되지 않은 마가자의 항혈전 활성을 평가하기 위해 울릉도 마가자의 ethanol 추출물 및 이의 순차적 유기용매 분획물을 조제하고 이의 혈액응고 저해 및 혈소판 응집저해 활성을 평가하였다. 그 결과, 마가자의 ethanol 추출물의 ethylacetate 분획에서 강력한 트롬빈, 프로트롬빈, 혈액응고인자 저해와 함께, 혈소판 응집저해 활성을, hexane 분획에서는 아스피린보다 강력한 혈소판 응집저해 활성을 확인하였다. 또한 마가자의 추출물및 분획물들은 0.5 mg/ml 농도까지 인간 적혈구 용혈활성이 없음을 확인하여, 마가자의 활성분획물이 신규의 항혈전제로 사용 가능함을 제시하였다.
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