Abdo Elgabbar, Mohammed A.;Jun, Sang-Cheol;Kim, Jong-Hwa;Jahng, Kwang-Yeop;Han, Dong Min;Han, Kap-Hoon
한국균학회소식:학술대회논문집
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한국균학회 2015년도 추계학술대회 및 정기총회
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pp.28-28
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2015
Asexual reproduction or conidiation in aspergilli is a primary mean to produce their progenies that is environmentally and genetically controlled tightly. Previously, intensive researches in the model fungus Aspergillus nidulans disclosed some genes playing important roles in asexual and sexual development. Among them, one gene encoding a putative helix-loop-helix (HLH) transcription factor, named ndrA, has been isolated and characterized as a downstream regulator of developmental master regulator NsdD. By using comparative genome search of A. niduans NdrA protein, its orthologues have been identified in A. fumigatus and A. flavus, respectively (AfudrnA and AfldrnA). Deletion of the ndrA genes in both Aspergillus species made them unable to produce the conidia yet abundant production of sclerotia in A. flavus. Complementation of ndrA deletion strains by intact ndrA ORFs has restored the conidiation as in the control strains. In A. fumigatus, ndrA deletion also resulted in loss of conidiation phenotype. Northern analyses showed that the ndrA genes in both Aspergillus species are highly expressed at the early stage of the conidiation. Interestingly, the ndrA genes were found to be necessary for the proper expression of brlA genes. Antifungal sensitivity test revealed that the ndrA genes might be responsible for the sensitivity or resistance to some antifungal agents. However, ndrA deletion did not greatly influence the growth in both strains. And the A. flavus ndrA gene did not affect the aflatoxin production. Taken together, ndrA genes in Aspergillus species could be an important positive regulator of conidiation under the regulation of the nsdD gene yet upstream of the brlA gene.
Sterigmatocystin bears a close structural relationship to aflatoxin $B_1$ and is a carcinogenic compound that has been shown to affect various species of experimental animals. Reaction and toxicity of sterigmatocystin in the artificial gastric juice were investigated. Sterigmatocystin was degraded in artificial gastric juice and extracted by the method of A.O.A.C. After cleaned up by silica gel column chromatography, this substance was detected and characterized by thin layer chromatography, UV, IR and mass spectra. It showed $R{\mathcal{f}}$ 0.4 and brick-red color by TLC. Especially, in the mass spectrum of it, fragment peak at m/e 327 was due to the loss of the $-CH_3$ and $-H_2O$, fragment peak at m/e 341 was due to the loss of the $H_2O$ and $-H^+$, and fragment peak at m/e 239 was due to the loss of the 2-chloro-tetrahydrofuran and methyl group from the parent molecule. Therefore, a degraded substance of sterigmatocystin reacted in artificial gastric juice (Sub. K) was estimated with additional formation of hydrochloric acid. In four-day-old chicken embryos, the mean lethal dose $(LD_{50})$ was $140\;{\mu}g/egg$, and 90 to 100% of the embryos were killed with 1 mg/egg. This $LD_{50}$$140\;{\mu}g/egg$ compared with an $LD_{50}$$14.69\;{\mu}g/egg$ for sterigmatocystin (acute toxicity) showed the substance to be much less toxic than sterigmatocystin.
The desmutagenic activity of the water extract of Areca catechu L. on the mutagenicity induced by aflatoxin $B_1$ ($AFB_1$), N-methyl-N-nitro-N'-nitrosoguani-dine (MNNG), mitomycin C (MMC) and 4-nitroquinoline 1-oxide (4-NQO) was studied by using the SOS Chromotest with Escherichia coli PQ37. The inhibition rates of water extract of Areca catechu L. at concentration of $100{\mu}g/assay$ were 41.0%, 47%, 46%, and 32% against $AFB_1$, MNNG, MMC and 4-NQO, respectively. The water extract of Areca catechu L. was separated into methanol soluble and methanol insoluble parts. The methanol insoluble part exhibited higher inhibition effect than the methanol soluble part against the mutagenic activities of MNNG. Step-wise fractionation of methanol insoluble part was done to obtain methanol, ethyl acetate and water fractions. Among these fractions, water fraction had the strongest inhibitory effect of 45.0% against mutagenicities of MNNG. The inhibition rates of aqueous fraction of methanol-insoluble from water extracted Areca catechu L. at concentrations of 1.61, 16.13, 161.29 and $322.58{\mu}g/mL$ were 12.0%, 24.0%, 47.5% and 62.0%, respectively. The water fraction showed the inhibitory effects with dose response against the mutagenic activity induced by MNNG.
The present study was conducted to determine the effect of tannery waste protein concentrate (TWPC) on fattening of cattle and the carcass and meat quality, with the aim of replacing the costly commercial protein concentrate (Jasoprot) with a more economical and effective alternative. Twelve young cattle (six male and six female) were fed during the study period on a control diet (T1) with 10% Jasoprot and on two test diets: 5% TWPC + 5% Jasoprot (T2) and 10% TWPC (T3). The test diets significantly affected (p<0.05) live weight gain and profitability compared to the control diet, perhaps due to the increased protein and essential amino acid content, relative to Jasoprot. TWPC was free of aflatoxin. Sensory-evaluated organoleptic scores did not differ among the groups. Chemical composition was normal as other beef and was non toxic especially within recommended chromium level ($1.90{\pm}0.6{\mu}g$) Total lipid contents were higher (p<0.05) in T3, and moisture, ash and crude protein contents were almost similar (p>0.05) among the three groups. It is concluded that TWPC or an equal mixture of TWPC and Jasoprot may be an economic and efficient alternative protein source to Jasoprot in the cattle industry, which minimizes adverse effects on carcass and sensory meat quality.
Antimutagenic and anticarcinogenic effects of alginic acids extracted from sea mustard(SM) and sporophyII of sea mustard(SSM) were studied by Salmonella typhimurium assay system and cytotoxicity and transformation tests using C3H/10T1/2 cells, respectively. alginic acid-SM andalginic acid-SSM showed antimutagenic effects on aflatoxin B1(AFB1)and N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG) in Salmonella typhimurium TA100 strain. The antimutagenic effect showed concentration dependent manner. At the 2.5mg/plate concentration , alginic acid-SSM exhibited 92% antimutagenicity against AFB1 ,while alginic acid-SM revealed 54% antimutagenictity ,s howing effectiveness of the alginic acid-SSM for the antimutagenicity. Alginic acidSSm also significantly decreased the cytotoxicity induced by 3-methylcholanthrene(MCA) and MNNG in C3H/10T1/2 cells (p<0.05). The type II and type IIItransformation foci formation by MCA and MNNG were also decreased when the alginic acid-SSM was treated, indicating that the alginic acid -SSM reduces the carcinogenesis induced by these carcinogens. The MCA-treated culture produced 10.5foci of type II +III in C3H/10T1/2 cells, however, MCA + 0.2mg/ml alginic acid-SSM treated culture formed only 1.8 foci of the types II + III in C3H/10T1/2 cells, however , MCA+0.2mg/ml alginic acid -SSM treated culture formed only 1.8 foci of the types II+ III(p<0.05). While MNNG-treated culture formed 13.0 foci, MNNG + 0.2mg/ml alginic acid -SSM treated one produced 3.0 foci of type II+III(p<0.05). These results suggest that alginic acid-SSM can effectively prevent the mutagenicities and also decrease cytotoxicity and transformation induced by some carcinogens.
Ames test와 SOS chromotest를 이용하여 유기 게르마늄과 게르마늄을 첨가하여 재배한 콩나물의 항돌연변이 효과를 검토하였다. 균주 Salmonella typhimurium TA100에서 AFB$_1$에 의하여 유발된 돌연변이는 Ge-132와 게르마늄 가루에 의하여 농도 의존적으로 저해 효과가 높게 나타났으며, 특히 유기 게르마늄을 20 mg/plate 첨가하였을 때 대조군에 비하여 87%의 돌연변이 유발 억제율을 나타내었다. 똑같은 실험계에서 게르마늄을 첨가하여 재배한 콩나물의 즙액과 methanol 추출물은 수돗물로 재배한 콩나물에 비하여 돌연변이 유발억제 작용이 유의적으로 높게 나타났다. 또한 직접돌연변이원인 MNNG와 4-NQO에 의해 유발된 돌연변이는 일반콩나물의 즙액을 200 $\mu$L/plate 첨가하였을 때 각각 37∼39%, 38∼48%의 저해효과를 나타낸 반면 같은 농도에서 게르마늄 콩나물의 즙액은 61%와 75%의 억제율을 나타내어 게르마늄 첨가 콩나물은 간접 돌연변이원뿐만 아니라 직접 돌연변이원에 의해서 유발된 돌연변이도 억제함을 알 수 있었다. 한편 E. coli PQ37 균주를 사용한 SOS chromotest에서 유기 게르마늄은 사용된 농도의 증가에 따라 돌연변이 유발억제작용이 증가하였으며, 게르마늄 콩나물의 methanol 추출물은 일반 콩나물에 비하여 높은 돌연변이 유발 억제작용을 나타내었다. 따라서 Ames test와 SOS chromotest를 통하여 게르마늄을 첨가하여 재배한 콩나물은 수돗물로 재배한 콩나물에 비하여 항돌연변이 효과가 우수한 것을 알 수 있었다.
This study was conducted to investigate the changes in chemical, microbial and sensory characteristics, and antimutagenicity of buchu(leek, Allium odorum) kimchi during fermentation at 15$^{\circ}C$. Reducing sugar contents and pH of buchu kimchi were decreased during the fermentation. The reduction rate of reducing sugar of glutinous rice paste and shrimp added buvhu kimchi(GSBK) was faster than those of control buchu kimchi(CBK) and glutious rice paste added bucku kimchi(GBK). Acidity increased rapidly until 4 days,a nd optimum acidity (0.6%) of bucku kimchi was reached within 2 day. Also total bacterial and lactic acid bacterial counts greatly increased after 4 days of the fermentation. The numbers of lactic acid bacteria after 8 day- fermentation in CBK and GSBK, and 10 day-fermentation in GBK were the highest values, 4.5$\times${TEX}$10^{8}${/TEX} CFU/ml, 4.8$\times${TEX}$10^{8}${/TEX} CFU/ml and 6.1$\times${TEX}$10^{8}${/TEX} CFU/ml, respectively. In the sensory evaluation, appearance of sample was good at 0 day, taste from overall quality of buchu kimchi were asquired the highest values at 6th day. The methanol extracts from buchu kimchi(GBK) showed antimutagenicity against aflatoxin {TEX}$B_{1}${/TEX}({TEX}$AFB_{1}${/TEX})in Salmonella typhimurium TA100. The inhibition ration were 58~69% with treatment of the 5% methanol extracts, and when the adding concentration increased the effect increased.
A series of organosulfur compounds were synthesized with the aim of developing chemopreventive compounds active against hepatotoxicity and chemical carcinogesis. 2-(Allylthio) prazine (2-AP) was effective in inhibiting cytochrome P450 2E1-mediated catalytic activities and protein expression, and in inducing microsomal epoxide hydrolase and major glutathione S-transferases. 2-AP reduced the hepatotoxicity caused by toxicant sand elevated cellular GSH content. Development of skin tumors, pulmonary adenoma and aberrant crypt foci in colon by various chemical carcinogens was inhibited by 2-AP pretreatment. Anticarcinogenic effects of 2-AP at the stage of initiation of tumors were also observed in the aflatoxin B1 ($AFB_1$)-induced three-step medium-term hepatocarcinogenesis model. Reduction of $AFB_1$-DNA adduct by 2-AP appeared to result from the decreased formation of $AFB_1$-8,9-epoxide via suppression of cytochrome P450, while induction of GST 2-AP increases the excretion of glutathione-conjugated $AFB_1$ . 2-AP was a radioprotective agent effective against the lethal dose of total body irradiation and reduced radiation-induced injury in association with the elevation of detoxifying gene expression. 2-AP produces reactive oxygen species in vivo, which is not mediated with the thiol-dependent production of oxidants and that NF-KB activation is not involved in the induction of the detoxifying enzymes. the mechanism of chemoprotection by 2-AP may involve inhibition of the P450-mediated metabolic activation of chemical carcinogens and enhancement of electrophilic detoxification through induction of phase II detoxification enzymes which would facilitate the clearance of activated metabolites through conjugation reaction.
곰팡이독소는 곰팡이의 2차 대사산물로 동물용 원료사료 중에서 특히 곡물 및 곡물부산물에서 가장 흔하게 발생한다. 돼지는 곰팡이독소에 대한 감수성이 다른 동물에 비해 높은 것으로 알려져 있다. 아플라톡신, 디옥시니발레놀 및 제랄레논은 동물용 원료사료에서 가장 흔하게 발생하는 곰팡이독소이며, 국내 외에서 허용기준을 설정하여 관리하고 있다. 곰팡이독소는 종류에 따라 서로 다른 독성작용을 가지지만 모두 면역체계를 표적으로 하며, 최종적으로 돼지의 성장저하를 초래한다. 따라서 곰팡이독소에 의한 피해를 최소화하기 위한 다양한 대책이 필요하다. 일반적으로 곰팡이독소에 오염된 사료를 섭취한 돼지는 사료섭취량이 감소하며, 그 결과 증체량 저하가 발생한다. 사료섭취량 감소로 인한 필수영양소의 불충분한 공급은 영양소함량을 강화시킨 사료를 급여함으로써 증체량 감소를 최소화할 수 있다. 또한 곰팡이독소 저감제를 이용하여 곰팡이독소에 의한 피해를 저감시킬 수 있으나, 곰팡이독소의 종류 및 농도, 환경적 요인, 저감제의 종류 등에 따라 저감제 사용 효과에 대한 변이가 존재한다.
Despite recent studies, relatively few are known about the diversity of fungal communities in the deep Atlantic Ocean. In this study, we investigated the diversity of fungal communities in 15 different deep-sea sediments from the South Atlantic Ocean with a culture-dependent approach followed by phylogenetic analysis of ITS sequences. A total of 29 fungal strains were isolated from the 15 deep-sea sediments. These strains belong to four fungal genera, including Aspergillus, Cladosporium, Penicillium, and Alternaria. Penicillium, accounting for 44.8% of the total fungal isolates, was a dominant genus. The antiaflatoxigenic activity of these deep-sea fungal isolates was studied. Surprisingly, most of the strains showed moderate to strong antiaflatoxigenic activity. Four isolates, belonging to species of Penicillium polonicum, Penicillium chrysogenum, Aspergillus versicolor, and Cladosporium cladosporioides, could completely inhibit not only the mycelial growth of Aspergillus parasiticus mutant strain NFRI-95, but also the aflatoxin production. To our knowledge, this is the first report to investigate the antiaflatoxigenic activity of culturable deep-sea fungi. Our results provide new insights into the community composition of fungi in the deep South Atlantic Ocean. The high proportion of strains that displayed antiaflatoxigenic activity demonstrates that deep-sea fungi from the Atlantic Ocean are valuable resources for mining bioactive compounds.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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