• 공업화학
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• 제32권4호
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• pp.371-378
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• 2021

고체 표면의 박테리아 부착억제를 목적으로 고분자를 이용한 친수성 표면 개질 연구가 주목을 받고 있다. 부착억제기능은 세포독성이 아닌 작용으로 바이오필름 형성의 초기단계 방지를 목적으로 하며 친수성 또는 이온성 고분자가 도입된 고체 표면은 단백질, 박테리아 등 생물 개체의 부착방지에 효과적이다. 이는 표면에서의 친수층 형성으로 인한 표면 장벽 형성, 고분자 사슬에 의한 반발력과 삼투압성 응력 작용, 그리고 이온성 고분자와 세포 표면의 정전기적 상호작용에 기인한다. 부착억제를 위한 고분자의 표면 도입은 주로 표면 기능기와의 결합을 이용한 접합 방식과 자연모방 접착 기능기를 활용한 침적 방식으로 이루어지고 있다. 본 총설에서는 표면 도입 시 부착억제 기능을 보이는 대표적인 고분자의 종류, 코팅방법, 및 항균 특성을 소개하고 향후 공공시설, 산업 등으로의 대면적 응용을 위한 고려사항들을 다루고자 한다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제9권1호
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• pp.29-33
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• 2004

Cranberries have long been used by lay people to relieve the symptoms of urinary tract infections. Recent research has determined that the component of cranberry called proanthocyanidin (PAC) is the primary mechanism for inhibiting P-fimbriated E.coli adhesion to uroepithelial cells in vitro. A series of experiments were performed to determine the effects of PAC on growth and adhesion of uropathogenic E. coli and Staphylococcus aureus to urinary catheter material. The results showed that PAC-inhibited binding of Gram positive S. aureus to collagen coated surfaces and significantly decreased the growth of these bacteria. P-fimbriated E.coli did not bind well to the biomaterial and their growth was unaffected by the cranberry extract with the exception of some loss in viability at 1000 $\mu\textrm{g}$/mL after 5 to 18 hours of exposure. This is the first report of the potential for cranberries to interfere with the adhesion and growth of S. aureus, a multi-drug resistant organisms responsible for morbidity and mortality especially in hospitalized patients.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권10호
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• pp.1309-1316
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• 2023

To exert their beneficial effects, it is essential for the commensal bacteria of probiotic supplements to be sufficiently protected as they pass through the low pH environment of the stomach, and effectively colonize the intestinal epithelium downstream. Here, we investigated the effect of a multilayer coating containing red ginseng dietary fiber, on the acid tolerance, and the adhesion and proliferation capacities of three Lactobacillus strains (Limosilactobacillus reuteri KGC1901, Lacticaseibacillus casei KGC1201, Limosilactobacillus fermentum KGC1601) isolated from Panax ginseng, using HT-29 cells, mucin-coated plates, and human pluripotent stem cell-derived intestinal epithelial cells as in vitro models of human gut physiology. We observed that the multilayer-coated strains displayed improved survival rates after passage through gastric juice, as well as high adhesion and proliferation capacities within the various gut epithelial systems tested, compared to their uncoated counterparts. Our findings demonstrated that the multilayer coat effectively protected commensal microbiota and led to improved adhesion and colonization of intestinal epithelial cells, and consequently to higher probiotic efficacy.

• 대한환경공학회지
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• 제31권1호
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• pp.51-57
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• 2009

역삼투 해수담수화(SWRO)공정의 큰 문제점 중 하나인 biofouling 현상을 초기에 감지하기 위한 센서 개발의 선행 연구로써, 본 연구는 역삼투막에 바이오필름을 형성하는 문제성 있는 박테리아를 센서의 타겟 박테리아로 제시하는 것에 중점을 두었다. 문헌조사와 실제 해수담수화 공정에서 사용된 해수 원수와 오염된 역삼투막에 존재하는 박테리아를 계통발생학적으로 분석한 결과를 토대로 Bacillus sp., Flavobacterium sp., Mycobacterium sp., P. aeruginosa, P. fluorescens, 그리고 Rhodobacter sp.의 여섯종의 모델 박테리아를 선정하였고, 선정된 모델 박테리아 중, 막 오염 잠재력을 가진 종을 찾아내기 위해 각각 박테리아의 역삼투막 부착 능력, 고압내성, 그리고 소수성을 비교 분석하였다. 그 결과, 역삼투막 부착능력은 Rhodobacter sp.와 Mycobacterium sp.가 뛰어났으며 소수성이거나 역삼투막(접촉각 약 $63^{\circ}$)과 비슷한 접촉각을 가진 박테리아가 역삼투막에 잘 부착하였다. 800 psi의 고압을 적용 한 후, Rhodobacter sp.는 여섯 종류의 모델 박테리아 중 59-73%의 가장 큰 개체수의 감소를 보였고, P. fluorescens는 1-29%로 가장 높은 고압내성을 보였다. 부착, 소수성, 고압내성 특성을 통한 역삼투막에 biofouling을 유발하는 영향력 있는 박테리아 선정 실험 결과, 여섯 종류의 모델 박테리아 중 Mycobacterium sp.가 부착 능력이 뛰어나고 높은 소수성 특성을 가지며, 800 psi의 고압에서도 50% 이상의 cell의 생물학적 활성능력을 가지고 있어, 막 오염을 유발시키는 가장 잠재력 있는 박테리아로 분석되었다.

• 생명과학회지
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• 제30권7호
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• pp.581-591
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• 2020

본 연구에서는 한국의 전통발효식품인 식해, 열무김치, 비지에서 분리한 유산균의 프로바이오틱스로써의 사용 가능성을 확인하였다. 분리된 유산균 중 pH 2.5의 산에서 60% 이상의 생존율을 나타내는 Pediococcus inopinatus BZ4, Lactobacillus plantarum SH1, Lactobacillus brevis SH14, Pediococcus pentosaceus YMT1, Leuconostoc mesenteroides YMT2는 0.3% 담즙산에서도 모두 우수한 생존율을 나타내어 이 5종을 선별하여 실험을 진행하였다. 간접적으로 유용미생물의 군집화 및 병원성 세균의 부착을 저해하는 자가 응집 및 상호 응집 실험에서 다섯 개의 유산균은 강력한 응집능을 나타내었다. 유기용매를 이용한 세포 표면 소수성 실험에서 3가지 용매에 모두 부착성을 나타내어 세포 표면의 높은 소수성을 보여주었으며 이는 간접적으로 장세포에 부착할 수 있는 세포 부착능이 우수하다는 것을 보여준다. 또한, DPPH, ABTS 라디컬 소거능 측정, 지질 과산화억제능 실험에서도 선별된 유산균의 cell-free supernatant 및 intracellular cell-free extract는 항산화 활성을 나타내었다. 마지막으로 진균인 C. albicans ATCC 10231를 제외한 4가지 병원성세균(E. coli KCTC 2571, H. pylori HPKCTC B0150, L. monocytogenes KCTC 13064, S. aureus KCTC 1916)에서 모두 항균활성이 나타남을 확인하였다. 상기 실험결과를 바탕으로, 분리된 유산균은 항산화, 항균활성을 보유하고 있는 프로바이오틱스 제제로써 활용이 가능할 것으로 기대되며 이는 기초적인 실험으로써 산업화를 위한 임상검증 등의 추가적인 연구가 필요하다고 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제15권12호
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• pp.1790-1797
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• 2002

Lactic acid bacteria were isolated from piglets and chicken and characterized. Lactic acid bacteria showing resistance to low pH and bile, adhesion to intestinal epithelium cells, and the inhibition of Escherichia coli and Salmonella spp. were identified as Lactobacillus acidophilus. L. acidophilus PF01 survived for 2 h in MRS broth adjusted to pH 2. L. acidophilus CF07 was less resistant than L. acidophilus PF01 to pH 2, but survived at pH 2.5 for 2 h. Both of isolates were able to grow in MRS broth containing 0.3% (w/v) bile, with L. acidophilus CF07 being more tolerant to bile than L. acidophilus PF01. L. acidophilus PF01 and CF07 adhered specifically to the duodenal and jejunal epithelium cells of piglet, and the cecal and duodenal epithelium cells of chicken, respectively. Both of isolates did not adhere to the epithelium cells of the various animal intestines from which they were isolated. When L. acidophilus was cultured with E. coli and Salmonella spp. in MRS broth, MRS broth containing 2% skim milk powder or modified tryptic soy broth at $37^{\circ}C$, L. acidophilus PF01 and CF07 inhibited the growths of E. coli K88 and K99, and S. enteritidis and S. typhimurium, respectively. Both of isolates were found to possess the essential characteristics of probiotic lactic acid bacteria for piglet and chicken.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제38권4호
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• pp.639-644
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• 2008

Purpose: The aim of this study was to compare the number of live and dead bacteria attached to, or within, the stratified squamous epithelium lining the tissue side of the gingival sulcus. Materials and Methods: A total of 50 patients was examined and classified into healthy or diseased sites according to inflammatory status of the gingival tissue. The surface of stratified squamous epithelium was removed by gentle scraping of the gingival sulcus with curettes. The cells were processed in the laboratory by density-gradient centrifugation to separate the epithelial cells from the loose bacteria and debris. The LIVE/$DEAD^{(R)}$ $BacLight^{TM}$ Bacterial Viability Kit was applied and the specimens were observed by an epifluorescent microscope and the number of bacteria was counted. Results: Live and dead bacteria were stained to green and red, irrespectively. Generally, the number of total bacteria in the diseased sites was significantly higher than in the healthy sites. The mean number of detected bacteria in the diseased sites was $58.6{\pm}36.0$ (red bacteria $10.4{\pm}9.2$ / green bacteria $48.2{\pm}30.5$), while it was $1.5{\pm}1.7$ in the healthy sites (red bacteria $0.1{\pm}0.3$ / green bacteria $1.4{\pm}1.5$). The percentage of red bacteria was $17.5{\pm}11.2%$ in the diseased sites and $2.0{\pm}5.8%$ in the healthy sites. Conclusion: The total number of bacteria in the diseased sites was significantly higher than that of the healthy sites. The ratio and the number of red bacteria were also significantly higher in the diseased sites.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권7호
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• pp.1191-1197
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• 2007

The detection and kinetics of mucosal pathogenic bacteria binding on polysaccharide ligands were studied using a surface plasmon resonance biosensor. The kinetic model applied curve-fitting to the experimental surface plasmon resonance sensorgrams to evaluate the binding interactions. The kinetic parameters for the mucosal pathogenic bacteria (Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Serratia marcescens) with the alginate ligand were determined from a kinetic model. In addition, the binding interactions of the mucosal pathogenic bacteria with polysaccharide binding pairs (Pseudomonas aeruginosa/alginate, Streptococcus pneumoniae/pneumococcal polysaccharide, Staphylococcus aureus/pectin) were also compared with their kinetic parameters. The rate constants of association for Pseudomonas aeruginosa with the alginate ligand were higher than those for Pseudomonas fluorescens. Serratia marcescens had no detectable interaction with the alginate ligand. The adhesion affinity of Pseudomonas aeruginosa with alginate was higher than that for the other binding pairs. The binding affinities of the pathogenic bacteria with their own polysaccharide were higher than that of Staphylococcus aureus with pectin. Measuring the contact angle was found to be a feasible method for detecting binding interactions between analytes and ligands.

• 미생물학회지
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• 제51권3호
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• pp.241-248
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• 2015

프로바이오틱스에 대한 연구는 주로 생균의 효과가 많이 알려져 있지만 가열 처리된 유산균인 사균체의 기능에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 락토바실러스 아시도필러스 CBT LA1의 사균체의 장관장벽 기능에 대하여 in vitro, in vivo에서 실험하였다. 이를 위하여, 세포표면 소수성 상호작용력(cell surface hydrophobicity), 자가응집력(autoaggregation), 세포에 부착하는 능력(cell adhesion)과 자가응집력(autoaggregation), LPS와의 결합력을 조사하였다. 또한 HT-29 장상피세포에서 LPS로 유도되는 IL-8의 발현을 억제하는 효과를 조사하였다. CBT LA1을 80도에서 121도까지 10분 동안 열을 처리하였을 때, 80도에서 열을 처리한 CBT LA1 사균체가 가장 높은 세포에 부착하는 능력을 보여 주었다. CBT LA1 생균과 비교했을 때, 80도에서 열을 처리한 CBT LA1 사균체는 높은 LPS와의 결합력, 소수성 상호작용력, 자가응집력, HT-29 세포에 부착하는 능력과 IL-8의 발현을 억제하는 능력을 보여주었다. In vivo 실험에서 FITC로 label된 LPS를 투여하였을 때 16시간 후, CBT LA1 사균체를 섭취한 동물의 장관 내 LPS가 가장 많이 제거되었다. 이러한 연구 결과들은 CBT LA1 생균처럼 CBT LA1 사균체도 장관장벽 기능을 가지며 이는, 파마바이오틱스로서 그 가능성을 시사한다.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권2호
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• pp.141-148
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• 2015

The presence of phenols in treated palm oil mill effluent (POME) is an environmental concern due to their phytotoxicity and antimicrobial activity. In this study, phenol-degrading bacteria, Methylobacterium sp. NP3 and Acinetobacter sp. PK1 were immobilized on oil palm empty fruit bunches (EFBs) for removal of phenols in the treated POME. The bacterial exopolysaccharides (EPS) were responsible for cell adhesion to the EFBs during the immobilization process. These immobilized bacteria could effectively remove up to 5,000 mg/L phenol in a carbon free mineral medium (CFMM) with a greater degradation efficiency and rate than that with suspended bacteria. To increase the efficiency of the immobilized bacteria, three approaches, namely activation, acclimation, and combined activation and acclimation were applied. The most convenient and efficient strategy was found when the immobilized bacteria were activated in a CFMM containing phenol for 24 h before biotreatment of the treated POME. These activated immobilized bacteria were able to remove about 63.4% of 33 mg/L phenols in the treated POME, while non-activated and/or acclimated immobilized bacteria could degrade only 35.0%. The activated immobilized bacteria could be effectively reused for at least ten application cycles and stored for 4 weeks at $4^{\circ}C$ with the similar activities. In addition, the utilization of the abundant EFBs gives value-added to the palm oil mill wastes and is environmentally friendly thus making it is attractive for practical application.