본 연구자들은 동${\cdot}$서양에서 오랫동안 민간요법으로 사용되어져 왔고, 문헌에도 약리적인 작용이 기록되어 있는 Opuntia ficus-indica var. Saboten Makino (손바닥 선인장, 백년초) 줄기 분말을 사용하여 항균생리활성 물질을 규명하고자 하였다. 줄기 분말을 황산으로 가수분해 처리한 후 메탄올, 메틸클로라이드, 에탄올 등의 용매로 추출하였다. 용매추출물 가운데 methylene chloride 추출물의 경우 가장 탁월한 항균활성을 나타내었다. 항균활성을 나타내는 생리활성 물질을 분리 분석하기 위하여 조제용 TLC를 이용하여 산 가수분해 추출물로부터 7개의 분획물을 분리하였다. 7개 분획물 가운데 가장 광범위한 항균활성을 나타내는 유효 분획물로 분리된 것을 MBT-01108이라 명명하였다. 산가수분해로 추출된 분획물 MBT-01108을 구조 분석한 결과 항균 활성을 나타내는 화합물이 levulinic acid임을 밝혀냈다. Opuntia ficus-indica var. Saboten Makino로부터 분리된 levulinic acid는 식품 또는 화장품의 천연 보존제로써 사용가능하리라 판단되며, 또한, 세균성 질병예방, 여드름, 노화 예방, 미백 화장품 성분, 그리고 항생제로도 사용 가능한 물질임을 밝혀냈다.
Polymethyl methacrylate (PMMA)는 치과 교정장치 재료로 사용해 왔다. 하지만 낮은 항균력으로 인한 구강감염을 촉진시킬 염려가 있다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위하여 최근 발표된 Ag-MSN, graphene-oxide nanosheets(nGO), Cerium nanoparticle(CNP)의 나노입자를 교정레진인 Dentarum 회사의 Orthocryl를 사용하여 레진 파우더 대비 중량비 0, 0.25, 0.5, 1.0, 2.0%를 MMA 액에 혼합한 후 제조사의 지시에 따라 PMMA 분말: MMA 액 (1.2 : 1) 비율로 혼합하여 교정용 시편을 제작하였고 교정용 레진 항진균 실험, 통계분석을 하였다. 항균실험을 한 결과 교정용 PMMA레진이 Ag-MSN을 함유할 때 항(진)균적 성질이 증가하였다. nGO를 PM에 넣으면 표면이 거칠어지고 친수성을 높일 수 있었고 항균 접착제 효과가 표면 거칠기의 변화가 아닌 친수성이 증가하였다. CNP 농도가 높을수록 항부착 성질이 최대 60%까지 관찰되었다. 나노입자함유 교정용 레진은 항균효과가 나타남을 알 수 있었다. 이는 의치, 치열 교정 장치 및 임시 수복물에 대한 유망한 항균 치과 재료로서의 잠재적 유용성을 시사한다.
화학적 활성법과 수증기 활성법을 이용하여 활성탄소섬유를 제조한 결과 수증기 활성법 보다 우수한 표면 특성을 얻을 수 있었으며, 이 결과를 이용하여 탄소재료의 새로운 응용분야 개척 차원에서 항균성 활성 탄소섬유를 제조하였다. 기능성이 부가된 활성 탄소섬유의 비표면적이 544.27-1575.6 ㎠/g. 평균동공 반경이 10.6-12.9 (equation omitted)의 범위에 존재하였다. 항균성 활성 탄소섬유의 흡착등 온곡선의 유형이 전형적인 Tyre I을 나타냄을 알 수 있었으며 SEM을 이용하여 관찰한 모폴로지를 통하여 이들의 표면에 항균물질이 덮혀있는 상태를 관찰하였다. 마지막으로 항균 활성 탄소섬유에 대장균의 일종인 E. Coli를 처리하여 얻은 항균 활성의 결과를 보였다. 결론적으로, 활성 탄소섬유의 응용 분야 확대를 위하여 살균·탈취·방충 등의 기능성 부여가 가능함을 보여주었다.
향균력이 있는 한약제들 중에서 추출수율과 항균력이 우수한 항금을 대상으로 식중독균에 대한 천연항균제의 적용 가능성을 검토하였다. 황금추출물의 항균작용을 알아보기 위하여 공시균주 Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, and Vivro parahaemolyticus에 대하여 disk method에 의한 항균력 검사에서 생육어제로 인한 clear zone 이 선명하게 관찰되어 황금추출물의 항균력을 알 수 있었고, 황금추출물의 열 및 PH 안정성을 검토한 결과 다양한 범위의 온도 및 pH에 대해서 매우 안정하다는것을 확인하였으며, 공시균주들에 대한 유효저해농도를 측정한 결과 황금추출물의 농도 500 ppm 이상에서 생육이 억제되었다. 주사형전자현미경(SEM) 상에서는 처리구에서 공시균주들의 세포형태 변화를 볼수 있었고, 투과형전자현미경(TEM)상에서는 처리구에 있어서 공시균주들의 세포막 파괴로 인하여 세포내용물이 용출된 것을 볼 수 있었다. 황금추출물 처리로 인한 세포막 손상정도를 확인하기 위하여 균체내 효소인 $\beta$-gal-actosidase 활성을 정량한 결과 chlorogorm 보다 세포막을 더 손상시키는 것을 확인되었다.
치과용 글라스아이오노머(GIC)는 치과에서 폭넓게 응용되고 있는 재료 중 하나이다. 그러나 GIC의 낮은 기계적 특성으로 인해 구강내 사용범위가 제한적이다. 이에 본 연구는 기능성 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube; MWCNT-COOH)를 각 농도별(0.25-1.0 wt%)로 기존의 분말에 첨가하여 복합체를 제조한 후 제조사의 지시에 따란 분말(2):액(1)의 비율로 시편을 제작하여 다중벽탄소나노튜브가 GIC의 기계적 특성과 항균효과에 미치는 영향을 조사하였다.
환자복은 생리적 쾌적성이 저하되고, 위생 문제가 심각하게 대두되지만 기존의 소재로는 쾌적성, 위생성 등 환자복으로서의 요구 성능을 충족하기 어려우므로 실제 환자복 소재로 사용되는 면직물의 성능을 개선하고, 가공 효과와 경제적인 측면을 고려한 기능성 가공을 함으로써 위생적 특성의 변화를 도모하였다. 가공제로는 천연고분자이며 생체적합성이 우수한 키토산과 아울러 키토산의 단점을 보완하면서 부가적인 성능을 기대할 수 있는 은나노 용액을 혼합비율에 따라 처리하여 항균성, 소취성, 수분 특성 등의 위생적 특성의 변화를 검토하였다. 가공처리 직물의 항균성은 키토산/은나노 혼합용액의 처리농도가 200ppm 이상에서 아주 우수한 항균성을 보였으며, 황색포도상구균은 10회 세탁 후에도 항균성이 감소되지 않았으나 폐렴간균에 대한 세탁내구성은 크게 저하되었다. 또한 키토산의 비율이 높을수록 아주 우수한 소취성을 보였으며 공기투과도, 투습도, 수분율은 은나노의 혼합비가 커질수록 다소 감소하였는데 이는 은나노 입자의 부착 때문으로 생각되었다.
식물은 병원균이나 여러 가지 환경스트레스에 내하여 사기 방어기작을 가지며, 특히 PR 단백질은 병원균의 침입시에 동물의 면역반응과 유사한 생체방어반응을 나타내는 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 고추에서 항균 특성을 나타내는 PR5 유전자를 클로닝하고 이들의 특성을 구명하였다. 고추에서 서로 다른 3종의 PR5 유전자, CAPR5-1, CAPR5-2, CAPR5-3를 클로닝하였다. 이들 유전자의 특성을 조사하고 아미노산 수준에서 유사성을 비교하여 본 결과, 서로간에는 90% 이삳의 상동성을 나타내었고 이들의 2차구조를 비교한 결과 중요한 domain은 높은 상동성을 나타내어 PR5 유전자들이 항균 특성을 나타내는데 매우 중요한 motif로 작용할 것으로 사료된다. CAPR5-1, CAPR-2, CAPR5-3 유전자들의 항균성 정도를 조사하기 위하여 이들 유전자를 대장균에서 발현시켜 단백질을 분리하여 고추 역병균인 phytophthora capsici에 처리한 결과, 균사의 성장이 억제되어 CAPR5-1, CAPR5-2, CAPR5-3 단백질들이 항균성을 지니고 있는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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