• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권2호
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• pp.131-137
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• 2021

This study aimed at isolating lactic acid bacteria with anti-MRSA (methicillin-resistant Staphylococcus aureus) bacteriocin activity from fermented shrimp. We selected three strains, named Weissella sp. S1, S2, and S3, using analysis based on 16S rRNA gene sequences. All strains showed appropriate growth in an MRS medium containing 5% (w/v) NaCl and showed antibacterial activities against Bacillus cereus, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and MRSA. The strains exhibited similar growth rates at 0-5% NaCl, with approximate reduction in growth rate observed at 9% NaCl. Weissella sp. S1, S2, and S3 exhibited maximum growth rates at pH 7, 9, and 8, respectively. The crude bacteriocin was prepared from Weissella sp. S3 and subjected to characterization. The remaining activities after 30 min of exposure at each temperature were 100%, beyond 75%, and 49% at 4℃ and 37℃, 50℃ and 70℃, and 100℃, respectively. The remaining activities after 24 h of exposure at each pH were 100%, 75%, and 49% at pH 3 and 5, 7 and 9, and 10, respectively. Use of 50% (v/v) ethanol or isopropanol treatment did not diminish the antibacterial activity of the bacteriocin, while the 50% (v/v) hexane treatment reduced the activity by 51%. The molecular weight of the bacteriocin was nearly 6 kDa that was quantified using tricine-SDS-PAGE. Our findings suggest that Weissella sp. S3 may be considered a probiotic and useful source of antimicrobial substances in the development of bio-preservatives for food or in MRSA treatment.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권2호
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• pp.220-233
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• 2019

Bacterial lysates have become a common ingredient for natural health care. Lactic acid bacteria (LAB) could serve as potential candidates for lysate production: the lactic acids produced by LAB have been utilized for their moisturizing, antimicrobial, and rejuvenating effects, while other substances provide topical benefits and health effects for the skin. Our study aimed to obtain lysate from a LAB S. macedonicus MBF 10-2 through an optimized fermentation using the Response Surface Methodology. Strain MBF10-2 was cultivated in a 2L fermenter tank in de Man Rogosa and Sharpe (MRS) medium and in plant-based peptone modified MRS, i.e. Soy-peptone and Vegitone. The duration and the medium composition (dextrose and soy peptone or proteose peptone) were adjusted to obtain an optimum production of cell lysate. Central Composite Design was employed for Design Expert 7.0.0 by adjusting 3 factors: dextrose (1%, 1.5%, 2%, 2.5%, 3%), soy or proteose peptone (0.5%, 0.75%, 1%, 1.25% and 1.5%), and duration of fermentation (8, 10, 12 14, and 16 h for MRS-Soy peptone and 15, 17, 19, 21, and 23 h for MRS Vegitone). Bacteriocin-Like Inhibitor Substance activity of lysate and pH were used as indicators. The optimum condition for lysate production using MRS Soy Peptone and Vegitone are as follows: dextrose concentration 2.5%, plant-based peptone 1.25%, while optimum fermentation duration were 11.18 h (MRS Soy Peptone) and 17 h (MRS Vegitone) with a starter concentration of 10% at $OD_{600nm}$ $0.2{\pm}0.05$. However, the standard MRS medium produced better quality lysate compared to MRS plant-based peptones.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제22권6호
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• pp.13.1-13.9
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• 2019

Background: Marine invertebrates are well known as pivotal bioresources with bioactive substances such as anti-inflammatory sterols, antitumor terpenes, and antimicrobial peptides. However, there are few scientific reports on chemical compositions and bioactivities of marine invertebrates from the East Sea of South Korea. Methods: In this study, chemical compositions and biological activities were evaluated on both 70% EtOH and hot water extracts of 5 species of marine invertebrates (Crossaster papposus japonicus, Actinostola carlgreni, Stomphia coccinea, Actinostola sp., and Heliometra glacialis) collected from the East Sea of South Korea. The antioxidant activities were measured by ABTS radical scavenging assay. The cytotoxicity and anti-inflammatory activity were evaluated using MTT and Griess reagents. Moreover, the antibacterial effect was evaluated using paper disc assay and minimum inhibitory concentration (MIC) assay. Results: In the results of antioxidant activities, 70% EtOH extract of A. carlgreni showed the highest activity ($IC_{50}\;0.19{\pm}0.03mg/ml$) compared to other extracts. Moreover, 70% EtOH extract of A. carlgreni could significantly suppress the nitric oxide (NO) production in lipopolysaccharide-induced RAW 264.7. All extracts treated under $400{\mu}g/ml$ have no cytotoxic effects on RAW 264.7 macrophages. In the antibacterial test, both 70% EtOH extracts of C. papposus japonicus and H. glacialis showed a significant antibacterial effect on Staphylococcus aureus. The MIC values were evaluated at 256 and $512{\mu}g/ml$, respectively. Conclusions: These results suggested the bioactive potentials of marine invertebrates from the East Sea of South Korea in pharmaceutical and nutraceutical applications.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제32권6호
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• pp.874-880
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• 2019

Objective: Ozone is considered a strong antimicrobial agent with numerous potential applications in the food industry. However, its high oxidizing potential can induce alterations in foods by acting on the unsaturated fatty acids. The aim of this study was to investigate the effect of ozonation on the oxidative stability of chicken breast meat obtained from animals subjected to different feeding strategies. Methods: Samples were obtained from commercial hybrid chickens (ROSS 508), some of which were nourished with a feed enriched with fats of animal origin, while the lipid source was vegetal for the remaining birds. Samples of meat belonging to both groups were treated with ozone and then analysis was performed to evaluate alterations in physical properties, lipid content, fatty acid profile, and oxidation stability. Results: Ozone induced a significant reduction in drip loss in meat samples obtained from animals nourished with vegetable fats; this nutritional strategy also produced meats leaner and richer in polyunsaturated fatty acids. Thiobarbituric acid reactive substances, useful for the assessment of lipid oxidation, were higher in samples obtained from animals fed with vegetable fats with respect to diet based on the addition of animal fats. Conclusion: The ozone treatment improved the physical parameters of meat samples obtained from animals fed with vegetable fats, however the same samples showed a higher lipid oxidation compared to what observed in the case of the dietary intake of animal fats, probably as a consequence of the marked increase in polyunsaturated fatty acids which are more susceptible to peroxidation.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권4호
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• pp.467-473
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• 2024

In this study, we investigated the potential protective effects of (+)-afzelechin (AZC), a natural compound that is derived from Bergenia ligulata, on lipopolysaccharide (LPS)-induced inflammatory responses. AZC is known to have antioxidant, anticancer, antimicrobial, and cardiovascular protective properties. However, knowledge regarding the therapeutic potential of AZC against LPS-induced inflammatory responses is limited. Thus, we investigated the protective attributes of AZC against inflammatory damage caused by LPS exposure. We examined the effects of AZC on heme oxygenase (HO)-1, cyclooxygenase (COX)-2, and inducible nitric oxide synthase (iNOS) in LPS-activated human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). In addition, the effects of AZC on the expression of iNOS, tumor necrosis factor (TNF)-α, and interleukin (IL)-1β were analyzed in the lung tissues of LPS-injected mice. Data revealed that AZC promoted the production of HO-1, inhibited the interaction between luciferase and nuclear factor (NF)-κB, and reduced the levels of COX-2/PGE2 and iNOS/NO, thereby leading to a decrease in the signal transducer and activator of transcription (STAT)-1 phosphorylation. Moreover, AZC facilitated the nuclear translocation of Nrf2, increased the binding activity between Nrf2 and the antioxidant response elements (AREs), and lowered the expression of IL-1β in the LPS-treated HUVECs. In the animal model, AZC significantly reduced the expression of iNOS in the lung tissue structure and the TNF-α level in the bronchoalveolar lavage fluid. These findings demonstrate that AZC possesses anti-inflammatory properties that regulate iNOS through the inhibition of both NF-κB expression and p-STAT-1. Consequently, AZC has potential as a future candidate for the development of new clinical substances for the treatment of pathological inflammation.

• 생명과학회지
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• 제30권11호
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• pp.999-1006
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• 2020

최근 중추신경계에서 면역기능을 담당하는 미세아교세포(microglia)의 염증반응을 효율적으로 조절하는 것은 알츠하이머 병, 파킨슨 병 및 헌팅턴 병과 같은 퇴행성 뇌질환의 치료를 위한 중요한 타겟으로 인식되고 있다. 왕귀뚜라미(Teleogryllus emma)는 다양한 치료효능으로 인해 세계적으로 널리 이용되고 있으며, 본 연구팀에서는 최근 왕귀뚜라미의 전사체 분석을 통하여 항균활성을 가지는 다양한 종류의 새로운 항균 펩타이드(antimicrobial peptide; AMP) 후보들을 선별한 바 있다. 항균 펩타이드는 미생물에서부터 포유류까지 매우 다양한 종으로부터 발견되었으며, 현재는 항균활성뿐만 아니라 염증반응과 같은 다양한 질병의 치료제 개발을 위한 후보 물질로 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 선행연구를 통하여 선별된 왕귀뚜라미 유래 항균 펩타이드들 중에서 Teleogryllusine(VKWKR-LNNNKVLQKIYFVKI-NH₂)으로 명명된 항균 펩타이드의 신경염증 억제 효능을 관찰하였다. Teleogryllusine의 신경염증 억제 효능을 관찰 하기 위하여 immortalized mouse microglia 세포주인 BV-2 세포에 Teleogryllusine을 1시간 전처리 한 후 LPS를 이용하여 BV-2 세포의 염증 반응을 유도하였다. 그 결과 Teleogryllusin은 최대 처리 농도인 80 ㎍/ml까지 세포독성 없이 nitric oxide (NO) 생성을 현저히 감소시킴을 확인할 수 있었다. 또한 염증반응 매개인자인 iNOS와 COX-2 및 cytokine (Il-6, TNF-α)의 발현을 유전자 수준과 단백질 수준에서 확인한 결과 Teleogryllusine 처리농도에 의존적으로 감소됨을 확인할 수 있었다. 또한 Teleogryllusine의 신경염증 억제작용 기작을 확인한 결과 mitogen activated protein kinases (MAPKs)와 IκB의 인산화 및 proteosome에 의한 IκB의 분해를 억제함으로서 BV-2 세포의 신경염증반응이 조절됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 보아 왕귀뚜라미 유래 Teleogryllusine 펩타이드는 신경염증반응에 의해 유도되는 퇴행성 뇌질환 치료 및 예방을 위한 의료용 소재로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권3호
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• pp.238-244
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• 2007

국내 전통주의 품질 우수성 및 유용 생리활성을 확인하기 위해, 시판 전통주의 이화학적인 성분들을 분석하고, 알코올을 제거한 전통주 농축액의 항균 활성, 항산화 활성 및 트롬빈 저해에 따른 항혈전 활성을 평가하였다. 국내의 시판 탁주($T1{\sim}T3$), 약주썬주($Y-l{\sim}Y-5$), 과실주(F-1) 및 소주(S-1, S-2)를 대상으로 성분 분석 결과, 사용된 발효기질 및 첨가된 약용식물에 따라 차이를 나타내었으나, 전반적으로 Y-3, Y-4, Y-5 및 F-1에서 높은 함량의 환원당, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량을 나타내었다. 또한 유용 생리활성 활성을 평가한 결과 Y-3, Y-4, Y-5 및 F-1에서 강력한 항세균 활성과 항혈전 활성을 나타내었으며, DPPH 소거능은 F-1에서만 미약하게 확인되었다. 특히 항세균 활성의 경우 기존 항생제에 내성을 나타내는 균주에 대해서도 우수한 활성을 나타내었으며, 그람 양성 및 음성세균 모두에 저해활성을 나타내었다. Y-3, Y-4, Y-5 및 F-1 전통주 농축액의 유기용매를 이용한 순차적 활성분획 결과, 항균 및 항혈전 활성이 모두 ethyl acetate 분획물에서 확인되었으며, 특히 항혈전 활성의 경우 Y-3, Y-4 및 F-1에서는 aspirin보다 더욱 강력한 트롬빈 저해를 나타내었다. 본 연구결과는 전통주의 발효과정 중 첨가한 발효기질 및 약용식물로부터 다양한 물질이 용출, 생성 및 수식되어 유용 생리활성을 제공할 수 있음을 나타내며, 국내 전통주로부터 다양한 생리활성물질의 생산도 가능함을 제시하고 있다.

• 한국키틴키토산학회지
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• 제23권4호
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• pp.244-255
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• 2018

냉장유통을 목적으로 하는 떡류의 저장안전성을 높이기 위하여, 1차로 공정의 변화, 2차로 천연항균성 물질을 사용하여 미생물을 억제하고자 하였다. 사용한 떡류로는 녹두깨찰떡과 통팥찰떡을 사용하였고, 천연항균제로서는 자몽종자추출물, 포도씨추출물, 복합황금추출물, polylysine, chitosan, ethylpyrubate 및 glycine을 사용하였다. 액상의 천연추출물은 0, 0.25, 0.5, 1, 2, 4% 농도까지 조정하여 미생물 변화를 확인하였고 냉장온도를 위해 4, 8, $12^{\circ}C$ 측정하였다. 자몽추출물의 경우 $4^{\circ}C$ 저장에서 모든 농도에서 미생물 안전성이 충분히 유지되는 것을 확인하였으나 냉장온도 중상온에 해당하는 $8^{\circ}C$, 21일 저장에서 이미 $10^5cfu/g$를 넘어 기준에 적합하지 않은 것을 확인하였고, $12^{\circ}C$ 저장에서는 자몽추출물의 농도가 2%에서 급격히 세균수가 안정화를 이루는 것으로 보여 이 농도 또한 미생물 항균활성이 유지되는 것을 확인하였다. 포도씨추출물의 경우 $8^{\circ}C$ 배양에서 4%에서만 최종 21일 배양에서 식품유통 안전기한의 요구조건을 충족하였고, $12^{\circ}C$에서는 4% 농도에서 18일까지만 안전기준을 만족하였다. 복합황금추출물의 농도별 처리에 따른 일반 총균수를 보여주고 있는데 저온($4^{\circ}C$)에서 안정적으로 미생물의 유통안전이 유지되는 것을 확인할 수 있었으나, $8^{\circ}C$, $12^{\circ}C$에서는 다른 처리 시료와 동일하게 유통한 계치를 넘었다. Polylysine을 녹두깨 찰떡에 적용한 경우 $4^{\circ}C$에서 무첨가군을 제외한 모든 군에서 활성을 나타내는 경향을 보여주고 있으나 $8^{\circ}C$와 $12^{\circ}C$에서는 그러한 특성들이 보이지 않았다. Cchitosan의 농도 0.5% 이상에서는 매우 안정적으로 미생물의 생육이 억제되는 것으로 보여지고, 8, $12^{\circ}C$에서도 유사한 경향성이 보이고 있어 미생물을 억제하는 항균성 소재로서 가능성이 있을 것으로 보이나, $12^{\circ}C$에서는 모두 일반세균수에 대한 유통기준을 상회하였다. Ethyl-pyruvate는 $4^{\circ}C$, 1% 농도에서 미생물 안전이 유지되는 것을 보이고 있고 이후의 2, 4%에서도 식품으로서의 안전이 안정적으로 유지되는 것을 알 수 있다. Glycine을 0.25~4%까지 농도를 달리하여 4, 8, $12^{\circ}C$의 냉장조건에서 성장억제 현상을 관찰하였는데 저온인 $4^{\circ}C$에서는 매우 우수하게 효과적으로 유통안전성이 유지되는 것을 확인하였다. 그러나 $8^{\circ}C$, $12^{\circ}C$에서는 다른 항균활성물질의 첨가와 마찬가지로 14일의 유통기한을 유지하지 못하였다.

• 생명과학회지
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• 제30권12호
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• pp.1078-1084
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• 2020

흰점박이꽃무지는 딱정벌레목 풍뎅이과에 속하는 곤충이며, 현재 국내에서는 식용곤충 자원으로써 단백질 공급원일 뿐만 아니라 간보호 효과와 혈행개선 등에 유용한 생리활성 물질을 다량 함유하고 있는 것으로 보고되고 있다. 항균 펩타이드(antimicrobial peptide, AMP)는 미생물에서부터 포유동물에 이르기까지 다양한 종에서 발견되며 생명체의 선천성 면역체계에서 중요한 역할을 한다. 또한 AMPs는 광범위하게 항균활성을 나타내며 면역, 거부 반응, 내성 등의 문제없이 자연적으로 생성된 자연항생제로 알려져 있다. 활성화된 미세아교세포는 tumor necrosis factor-α (TNF-α), nitric oxide (NO) 및 reactive oxygen species (ROS) 등의 염증매개물질들을 다량 분비하는데 이러한 염증매개물질들은 신경세포사멸의 주원인으로 작용하게 된다. 그러므로 본 연구에서는 미세아교세포를 이용하여 흰점박이꽃무지 유래 항균 펩타이드 Protaetiamycine 6의 신경염증 억제 효과를 조사하였다. 그 결과, Protaetiamycine 6는 LPS에 의해서 증가한 NO 생성을 현저히 억제하였고, iNOS와 COX-2 발현량을 감소시켰으며 LPS에 의해 분비되는 염증성 cytokine의 생성량도 농도의존적으로 감소시켰다. 이러한 결과로 보아 Protaetiamycine 6는 신경염증 및 퇴행성 신경질환의 예방 및 치료 기능성 소재 개발에 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국어병학회지
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• 제5권1호
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• pp.37-48
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• 1992

항생제란 어떤 미생물의 생성물질로서 다른 미생물의 증식을 억제하거나 살균작용을 나타내는 것을 의미한다. 현재까지 알려진 4000여종의 항생제중, 수산용으로는 약 20여종이 사용되고 있다. 이러한 항생제의 분류는 화학적 구조와 부수되는 기능에 의하는 것이 일반적이며 그 효과는 적용되는 병원성균의 종류와 어류가 처해있는 환경에 따라 대단히 영향을 받는다. 그러므로 항생제의 종류와 적용방법은 정확한 질병에 대한 원인 규명이 있은 후 결정되어져야 할 것이다. 무절제하게 사용된 항생제는 자연적으로 발생하여 존재하고 있는 내성균을 선택적으로 증식 가능케 한다. 이미 일본의 수많은 양어장에서 내성균 출현의 보고가 있었고, 많은 종류의 내성균은 R plasmid를 가지고 있다는 것도 밝혀졌다. 우리나라의 양어장에서도 내성균 출현과 R plasmid에 의한 내성균 확산은 곧 문제가 될 수 있는 가능성이 크므로 전반적인 역학조사가 있어야 할 것이다. 상용항생제의 어류에 대한 약동력학, 잔존량, 임상적용 실험등에 대한 연구는 상당히 되어 있어 적절한 이들 항생제의 사용이 가능하지만, 현재까지 대부분의 수산용 항생제에 대해서는 연구해야 될 부분이 아직 많이 남아 있다. 그러므로 어류질병 치료와 항생제의 정확한 사용을 위해서는 양식사업을 하고 있는 현장과 진단을 할 수 있는 실험실의 긴밀한 협조관계가 무엇보다 중요하다 할 것이다.