• 제목/요약/키워드: 항균물질

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항균성 물질 생산 균주의 분리 및 배양학적 특성 (Isolation and Cultural Characterization of Antibacterial Substance Producing Microbes)

  • 박석규;조영수;손미예;갈상완;이상원
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.194-200
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    • 2007
  • 전통발효식품의 기능성 및 저장성을 증진시킬 목적으로 전통된장으로부터 효소활성 및 항균활성이 우수한 CH-14 균주를 분리하여 그 특성을 검토하였다. 분리한 CH-14 균주는 그람양성, catalase 양성, oxidase 음성, 내생포자 및 편모를 가지는 간균으로 세포의 크기는 $0.5-0.7{\times}3.5-4.2{\mu}m$이었다. 최종 분리균을 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology 및 Bergey's Manual of Determinative Bacteriology와 API 50 CHL Kit에 의한 당 발효실험의 결과를 토대로, Bacillus subtilis로 밝혀져 Bacillus subtilis CH-14로 명명하였다. 최적배지의 조성을 검토한 결과, 탄수원은 2% cellobiose, 질소원은 yeast extract와 peptone을 각각 0.5%씩 혼합 첨가하는 것이 효과적이었다. 무기염은 0.05%의 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$가 적당하였다. 최적 생육온도 범위는 $30^{\circ}C-45^{\circ}C$이었으며, 초기 pH 범위는 pH 4.5-10.0이었다. 배양시간에 따른 항균물질의 생산성을 검토한 결과, 배양 24시간이 최대의 활성을 나타내었다. 다양한 종류의 유해미생물에 대한 최소저해농도(MIC)를 검토한 결과, E. coli와 P. mirabilis에 대해서는 5 mg/mL, S. aureus, S. enteritidis, V. parahaemolyticus에 대해서는 10mg/mL를 나타내었다.

상록성 목본 64종의 추출조건에 따른 무좀원인균의 항균활성 스크리닝 (Antimicrobial Activity Screening of Sixty-four Evergreen Woody Species According to Extraction Conditions against Trichophyton mentagrophytes)

  • 장보국;지래원;조주성;이철희
    • 한국자원식물학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.330-341
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    • 2018
  • 본 연구는 무좀균(Trichophyton mentagrophytes)에 대한 상록성 목본 추출물의 항균활성을 조사하고 측정하기 위해 수행되었다. 이를 위해 완도와 제주도에서 채집한 잎과 줄기를 용매(증류수, 80% 에탄올, 100% 메탄올)와 초음파 처리시간(15, 30, 45분)을 달리하여 추출하여 실험에 사용하였다. 실험은 한천확산법을 사용하여, 박테리아 배지에 식물 추출물이 함유된 종이디스크를 배양한 뒤클리어존(생육억제환)을 측정하였다. 대조군은 합성항균제인 methylparaben과 phenoxyethanol 0.4, 1, 2, 4 mg/disc에 농도로 사용하였다. 연구에 사용된 64종 중 56종의 추출물에서 클리어존이 보여, 무좀균에 대한 항균작용을 확인할 수 있었다. 그 중 담팔수는 에탄올에 45분간 추출한 처리구에서 20.2 mm, 육박나무는 80% 에탄올로 30분간 추출한 처리구에서 23.5 mm의 클리어존을 나타냈다. 또한 붉가시나무, 황칠나무 및 서향의 잎 추출물은 각각 28.0 mm (80% 에탄올 45분 추출), 20.5 mm (100% 메탄올 45분 추출) 및 19.7 mm (100% 메탄올 45분 추출)의 클리어존이 조사되었다. 따라서, 이러한 결과는 상록성 목본 추출물의 무좀균에 대한 치료 가능성을 확인할 수 있었으며, 항균물질이 많이 함유한 식물소재를 얻기 위해서는 식물의 적정 추출조건을 고려해야 할 것으로 생각된다.

동해안 특산 수산발효식품에서 분리된 균주의 항균 및 단백질 가수분해 활성 (Antibacterial and Proteolytic Activities of Bacterial Isolates from Ethnic Fermented Seafoods in the East Coast of Korea)

  • 박우정;이승환;이형재
    • 산업식품공학
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    • 제21권1호
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    • pp.88-92
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    • 2017
  • 동해안의 특산 수산발효식품 중 가자미밥 식해, 오징어 젓갈, 지누아리 무침 등 총 3종의 수산발효식품에서 233개의 균을 분리하였다. 5종의 주요 식중독 균에 대한 항균활성을 측정한 결과 총 분리균 중 36개(15.5%)가 B. cereus ATCC 14579에 대해 항균활성을 나타내 가장 많은 분리균이 이 지시균을 저해하였다. 그 다음으로 S. aureus KCTC 1916, L. monocytogenes ATCC 15313 순으로 다수의 분리균이 항균활성을 나타냈다. 특히 오징어 젓갈에서 분리한 균주 중 각각 5개(6.0%), 3개(3.6%)가 그람음성 지시균인 E. coli O157:H7 ATCC 43895, Sal. enterica ATCC 4931를 저해하였다. 단백질 가수분해 활성의 경우, 72시간 배양 후, 총 분리균주 중 72개(30.9%)가 활성을 나타냈고, 가장 많은 활성을 나타낸 것은 지누아리 무침 분리균으로 72시간 배양하였을 때 36개(60.0%)가 단백질 가수분해활성을 나타냈다. 본 연구를 통해 수산발효식품에서 분리한 균주가 식중독균을 저해하는 항균물질을 생산한다는 것과 단백질 가수분해 능력을 가진 균주가 존재한다는 것을 알 수 있었다. 활성이 우수한 균주의 확보를 통해 우수 활성균주로부터 천연 항균제를 분리, 적용할 수 있고, 단백질 가수분해활성을 다양한 발효식품 및 더 나아가 저염 수산 발효식품 생산에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Bacillus subtilis DS660과 Paenibacillus polymyxa DS842의 항균활성 (Antimicrobial activities of Bacillus subtilis DS660 and Paenibacillus polymyxa DS842)

  • 이다솔;송홍규
    • 미생물학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.354-361
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    • 2018
  • 이 연구에서는 여러 미생물에 항균활성을 갖는 토양세균을 분리하고 그들이 생성하는 항균물질과 그 효과를 조사하였다. 많은 세균 분리균주 중 Bacillus subtilis DS660과 Paenibacillus polymyxa DS842은 6가지 인간 피부 상재균과 3종의 병원성 세균에 대하여 높은 항균활성을 나타내었다. DS660과 DS842 균주는 대부분의 대상 세균과 진균에 대하여 NA 배지 상에서 각각 직경 15.3~26.8과 11.3~27.5 mm의 생장 저해대를 형성하는 우수한 항균활성을 나타내었다. DS660과 DS842 균주는 siderophore를 생산하였는데 각각 $570{\pm}8$$1700{\pm}15{\mu}mol/ml$의 최대 생산량을 나타내었고, 균주 배양 상등액의 에틸 아세테이트 추출물의 분석은 그들의 glycolipid 계면활성물질 생성을 나타내며 이에 의해 배양 상등액의 표면장력을 60 mN/m에서 각각 40.3과 30.3 mN/m으로 현저하게 낮추는 계면활성을 보였다. 또한 두 균주는 $169.2{\pm}9.9$$357.2{\pm}13.7nmol/min/mg$ protein의 ${\beta}$-1,3-glucanase 생산을 나타낼 뿐만 아니라 세균의 세포벽 성분을 용해하는 능력을 지녔다. 이러한 결과들은 B. subtilis DS660과 P. polymyxa DS842가 일부 중요한 인간 피부 상재균과 병원성 세균에 대한 효율적인 생물제어제로 사용될 수 있음을 암시한다.

Burkholderia sp. OS17의 항균활성 증진을 위한 배양최적화 (Antimicrobial activities of Burkholderia sp. strains and optimization of culture conditions)

  • 남영호;최아영;황병수;정유진
    • 미생물학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.428-435
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    • 2018
  • 본 연구는 담수환경에서 항균활성을 보유한 미생물을 발굴하고, 활성 증진을 위해 배양조건을 최적화하는 것이다. 상주시 중동면 오상저수지에서 시료를 채취하여 38종의 미생물을 순수분리하였다. 16S rRNA 염기서열 분석에 근거하여 Proteobacteria강(22종), Actinobacteria강(7종), Bacteroidetes강(6종), Firmicutes강(3종)으로 구성되어있는 것을 확인하였다. 메티실린내성 황색포도상구군 등 10종의 유해미생물에 대한 항균활성을 보유한 Burkholderia sp. OS17 균주를 선발하였다. 항균활성 증진을 위한 상용배지, 온도, 초기 pH별 생육 및 항균활성 비교실험을 수행하였다. OS17 균주는 YPD 배지, $35^{\circ}C$, pH 6.5로 배양했을 때 가장 활성이 높았다. LB, NB, TSB, R2A 배지와 $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ 배양했을 때는 생장은 가능하나 항균활성이 전혀 없었다. 이전결과를 바탕으로 YPD 배지, $35^{\circ}C$에서 배양하면서 5 L fermenter를 이용하여 생육, 항균활성, pH 확인을 통해 배양 48시간을 최적 배양시간으로 선정하였다. 항균활성을 보유한 미생물의 배양 최적화는 항균물질 생산에 영향을 미치고, 이는 상업적 응용에 이점으로 작용할 수 있다.

블루베리로부터 분리된 Lactiplantibacillus argentratensis의 병원성균에 대한 항균활성 (Antibacterial Activity against Pathogenic Bacteria of Lactiplantibacillus argentratensis Isolated from Blueberries)

  • ;김길하;;김완섭
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제41권4호
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    • pp.191-202
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    • 2023
  • 본 연구는 블루베리(Vaccinium)로부터 유산균을 분리하였다. 분리된 유산균은 호기와 혐기에서 모두 성장이 가능하였고, 그람염색에 의해 확인한 결과, 형태는 간상형이며, 그람 양성임을 확인하였다. 또한 균을 동정한 결과, L. argentoratensis와 높은 상동성을 나타내었다. 이 균으로부터 배양 상징액을 분리하여 병원성균인 Salmonella와 Escherichia에 대한 항균활성을 측정하였다. 시험에 이용된 Salmonella는 S. Enteritidis NCCP 16947, S. Typhimurium NCCP 16960 그리고 S. Thompson NCCP 11704로 L. argentoratensis의 배양 상징액은 이들의 성장을 현저히 억제하였다. 특히 배양 상징액의 농도가 높을수록 항균활성은 증가하였다. 더욱이 E. coli strains(E. coli KCCM 11569, E. coli KCCM 11587, E. coli KCCM 11591, E. coli KCCM 11596, E. coli KCCM 11600)에 대한 항균활성도 Salmonella의 결과와 같이 농도가 높을수록 현저한 항균활성을 보여주었다. 항균물질이 열과 pH에 안정한지를 알아보기 위하여 유산균 배양 상징액을 각각 65℃에서 30 min, 75℃에서 15 min, 85℃에서 10 min, 100℃에서 5 min의 조건으로 열처리한 후, 5% 첨가에 의해서 병원성 균주에 대한 항균활성을 측정한 결과 열처리전과 동일한 항균활성을 보여주었다. 그러나 배양 상징액의 pH 3.73을 7.0으로 조정한 시험에서는 항균활성을 나타내지 않았다. 따라서 병원성균에 항균활성을 나타내는 물질은 열에 안정하고 pH변화에는 불안정한 것을 보여주었다.

대장균에서 항균 펩타이드 stomoxyn을 생산하기 위한 형질전환 벡터 제작 (Construction of a Plant Chloroplast Transformation Vector to Produce the Antimicrobial Peptide Stomoxyn)

  • 고진규;길현호;김순영
    • 생명과학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.493-499
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    • 2024
  • 항균 펩타이드는 동물과 식물이 가지고 있는 고유의 항균 물질로 적은 양으로도 강한 항균활성을 나타내며 이외에도 항바이러스, 항산화 등 다양한 기능을 가지고 있다. 식물은 물과 햇빛으로 키울 수 있어 적은 비용으로 대량 생산이 가능하다. 식물의 엽록체를 형질전환 시켜 항균 펩타이드를 생산하면 단백질 발현량이 증가하고 꽃가루에 의한 유전자 이동이 일어나지 않기 때문에 생태계가 오염될 가능성이 적다. 그러나 형질전환 된 엽록체를 이용하여 재조합 단백질을 생산하면 단백질이 분해되고 용해도가 감소한다. 이를 해결하기 위해 융합 단백질 종류 중 하나인 SUMO를 발현시킬 재조합 단백질과 융합하여 제작하였다. 항균 펩타이드 stomoxyn은 침파리(stable fly)에 있는 항균물질이다. Stomoxyn은 α-helix 구조이고 양친매성이어서 박테리아 세포막에 부착된 후 세포막을 용해시킨다. 본 연구에서는 stomoxyn을 식물 엽록체와 대장균에서 발현시키기 위한 형질전환 벡터를 제작하였고, 이 벡터를 이용하여 대장균에서 stomoxyn의 발현을 확인하였다. 대장균에서 발현된 stomoxyn을 nickel column과 SUMOase를 처리하여 정제한 후 agar diffusion assay를 이용하여 항균 활성을 확인하였다. 또한 식물 엽록체에서 벡터의 삽입을 확인하기 위해 EGFP 유전자를 사용하여 확인하였다.

식물유래 천연항균물질 첨가에 의한 김치의 발효조절 (Control of Kimchi Fermentation by the Addition of Natural Antimicrobial Agents Originated from Plants)

  • 서현선;김선화;김진솔;한재준;류지훈
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.583-589
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    • 2013
  • 본 연구에서는 L. plantarum에 대한 항균성을 보이는 식물추출물들을 탐색한 후, 선별된 식물추출물들의 항균력을 실험실배지(MRSB)에서 규명하였다. 이후, 우수한 항균력을 보인 식물추출물들을 김치에 직접 적용하면서 김치의 발효지연 효과를 확인하였다. 식물추출물 2,117종을 대상으로 agar well diffusion assay를 수행한 결과, L. plantarum에 대한 항균성을 보이는 15종의 식물추출물들이 선별되었다. 선별된 15종의 식물추출물의 L. plantarum에 대한 최소저해농도를 확인한 결과, 자몽종자 추출물(0.0313 mg/mL), 소목열수추출물(0.2500 mg/mL), 오레가노 에센셜 오일(1.0 mg/mL)이 L. plantarum에 가장 우수한 항균력을 나타냈다. 이들 식물추출물들의 김치 발효조절 능력을 확인하기 위하여 자몽종자 추출물(0.1, 0.3, 그리고 0.5%), 소목추출물(0.1, 0.5, 그리고 1.0%), 오레가노 에센셜 오일(0.1, 0.5, 그리고 1.0%)을 개별적으로 김치에 첨가하여 $10^{\circ}C$에 20일간 저장하면서 김치의 pH 변화와 총균 및 젖산균의 개체수 변화를 확인하였다. 대조구의 pH는 저장 5일만에 적숙기에 도달한 반면, 자몽종자 추출물(0.1, 0.3, 그리고 0.5%), 소목추출물(0.1, 0.5, 그리고 1.0%), 그리고 오레가노 에센셜 오일(0.5와 1.0%)을 첨가한 김치는 적숙기에 도달하지 않았다. 이러한 현상은 총균과 젖산균의 개체수의 변화에서도 관찰되었다. 즉, 자몽종자 추출물(0.1, 0.3, 그리고 0.5%), 소목추출물(0.1, 0.5, 그리고 1.0%), 그리고 오레가노 에센셜 오일(0.5와 1.0%)을 첨가한 김치는 총균과 젖산균의 개체수가 식물추출물을 첨가하지 않은 김치와 비교하여 저장기간 동안 유의적으로 적었다. 본 연구의 결과는 L. plantarum에 대한 항균성을 보이는 식물추출물들에 대한 기본 정보를 제공하고, 자몽종자 추출물, 소목추출물, 오레가노 에센셜 오일을 김치에 직접 첨가함으로써 김치의 발효 속도를 지연시킬 수 있다는 것을 보여준다.

Zanthoxylum piperitum 종자의 치아우식균 Streptococcus mutans에 대한 항균활성 (Antimicrobial Activity of Seeds of Zanthoxylum piperitum against Oral Pathogen Streptococcus mutans)

  • 박해선;전도연;박철;우미희;김영호
    • 생명과학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.167-174
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    • 2008
  • 치아우식균으로 알려져 있는 Streptococcus mutans에 대한 초피(Zanthoxylum piperitum)의 항균활성을 조사하기 위해, 뿌리, 줄기, 잎, 과피, 그리고 종자 부분을 methanol, ethyl acetate, hexane, methylene chloride등의 유기용매로 추출한 후 그 추출물의 항균활성을 $1{\sim}3$ mg/disc 농도범위에서 측정하였다. 그 결과, 종자의 경우만 활성이 나타났으며 특히 methylene chloride 추출물에서 비교적 높은 항균활성이 확인되었다. 초피종자의 항균활성이 종자의 정유성분을 추출할 경우에도 회수되는지를 조사하기 위해 초피종자 및 초피과피로부터 정유성분을 추출하고 이들의 S. mutans에 대한 항균활성을 측정하였다. 이때 두 정유성분 모두는 종자의 methylene chloride 추출물 보다 더 강한 항균효과를 보였다. 이 정유성분들의 S. mutans에 대한 최소저해농도(MIC)를 액체배양으로 측정한 결과, 초피종자 정유성분의 MIC는 0.3 mg/ml 로, 또한 초피과피 정유성분의 MIC는 4 mg/ml로 나타났다. S. mutans에 대한 항균활성이 가장 높게 나타난 종자의 정유성분을 박층크로마토그래피 방법으로 7가지 분획으로 나누어 그 항균효과를 서로 비교 조사한 결과, 다섯번째 분획(CS-SD-E)의 항균활성이 다른 분획들의 항균활성에 비해 상대적으로 높았으나, 분획 전의 정유성분에 비해서는 모두 항균활성이 낮았다. 초피종자의 항균활성성분을 조사하기 위해, 초피종자의 methylene chloride 추출물과 초피종자 정유성분을 GC-MS로 비교 분석하였다. 초피종자의 methylene chloride 추출물에서는 S. mutans에 대한 항균활성이 이미 보고된 물질로서 carvacrol (0.24%), ${\beta}$-caryphyllene (1.72%), ${\alpha}$-humulene (0.88%)등이 검출되었고, 초피종자 정유성분에서는 sabinene (1.57%), linalool (1.55%), citronellal (13.67%), terpinene-4-ol (0.45%), citronellol (3.69%), geraniol (0.9%), linalyl acetate (1.35%), ${\beta}$-caryophyllene (1.35%), ${\alpha}$-humulene (0.7818%) 및 ${\delta}$-cadinene (0.67%) 등이 S. mutans에 대한 항균활성이 보고된바 있는 물질로서 확인되었다. 이상의 연구결과는 초피종자가 S. mutans에 대해 항균활성을 가지며, 수증기 증류를 통해 확보하는 종자의 정유성분 회수가 이러한 항균물질을 추출하는 효과적인 방법임을 시사한다. 아울러 본 연구결과는 초피종자 유래의 정유성분이 S. mutans에 의해 발생하는 치아우식의 예방에 활용될 수 있음을 시사한다.

조릿대 잎 분획 추출물의 식중독균에 대한 항균활성 (Antimicrobial Activity of Bamboo (Sasa borealis) Leaves Fraction Extracts against Food Poisoning Bacteria)

  • 박연옥;임현숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1745-1752
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    • 2010
  • 본 연구에서는 조릿대 잎의 70% ethanol 조추출물과 이의 분획추출물 5종이 식품부패균과 식중독균 7종에 대해 나타내는 항균활성과 최소저해농도 및 생육억제효과를 수행하였다. 70% ethanol 조추출물과 분획추출물 모두 1% 농도에서는 항균활성을 보이지 않았으나 5% 농도에서는 aqueous분획을 제외하고 대부분의 균주에 대해 항균활성이 나타났다. 즉 70% ethanol 추출물과 chloroform과 ethyl acetate 및 n-butanol 분획은 본 연구에서 실험한 7종의 모든 균에 대해 항균활성을 보였으며, 특히 chloroform 분획은 5종의 균에 대해, ethyl acetate 분획은 3종의 균에 대해 그리고 70% ethanol 추출물은 1종에 대해서 높은 항균활성을 보였다. 반면에 n-hexane 분획은 M. luteus와 B. subtilis 2종의 균에 대해서만 강한 항균활성을 나타냈다. 이들 조릿대 잎 추출물이 항균작용을 나타낸 최소저해농도는 70% ethanol 추출물은 S. aureus를 제외한 6종의 균에 대해 $50{\mu}L$/disc이었고, n-hexane 분획은 항균활성을 나타낸 M. luteus와 B. subtilis에 대해서만 $100{\mu}L$/disc의 최소저해농도를 보였으며, chloroform 분획은 3종의 균에 대해서는 $35{\mu}L$/disc의 낮은 최소저해농도를 보였고 나머지 4종에 대해서는 $50{\mu}L$/disc이었으며, ethyl acetate 분획은 7종 모든 균에 대해 $50{\mu}L$/disc가 최소저해농도이었다. 한편 n-butanol 분획은 S. aureus에 대해서는 $35{\mu}L$/disc가 그리고 나머지 6종에서는 $50{\mu}L$/disc가 최소저해농도이었다. 항균활성이 보이지 않았던 aqueous 분획은 S. aureus와 L. monocytogens에 대해 $200{\mu}L$/disc의 최소저해농도를 나타내었다. Ethyl acetate 분획의 생육저해효과는 0.1% 처리 시에는 2종의 균만 생육을 8시간 이상 저해하였고, 0.25% 처리는 2종에 대해서는 8시간까지 그리고 5종의 균에 대해서는 12시간까지 생육을 저해하였으며, 0.5% 처리는 7종 모든 균의 생육을 24시간까지 저해하였다. 이러한 생육저해효과는 용매로 사용된 70% ethanol의 기여도 있었지만 ethyl acetate 분획추출물에 함유된 항균물질의 작용임이 확인되었다. 결론적으로 본 연구 결과는 조릿대 잎이 천연 항균 소재로서의 활용 가능성이 있음을 확인해주었다.