• 한국식품위생안전성학회지
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• 제37권4호
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• pp.285-295
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• 2022

식중독 세균에 의한 biofilm 형성을 억제하는 효과를 시험하기 위하여 cinnamon, clove 및 lemongrass 정유의 휘발성 성분을 분석하였다. 또한 정유의 주요 항균활성 성분이 polyethylene과 stainless steel 표면에서 식중독 세균에 의한 biofilm 형성을 억제하는 효과에 대하여 조사하였다. Cinnamon 정유의 주요 휘발성 성분은 cinnamaldehyde (38.30%), linalool (9.61%), β-caryophyllene (8.90%) 및 1,3,4-eugenol (8.19%)로 동정되었다. Clove 정유의 주요 휘발성 성분은 1,3,4-eugenol (61.84%)로 분석되었다. Lemongrass의 주요 휘발성 성분은 citral의 이성질체인 geranial (19.11%)과 neral (19.23%)로 검출되었으며, citral은 isomeric acyclic monoterpene aldehydes로서 geranial (trans-citral, 19.11%)과 neral (cis-citral, 19.23%)의 혼합물로 분석되었다. Cinnamon, clove 및 lemongrass의 주요 성분 중 cinnamaldehyde, linalool, eugenol 및 citral이 disc diffusion assay에 의해 시험한 6종의 식중독 세균에 대하여 강한 항균활성을 나타냈다. Eugenol (0.1%)과 citral은 polyethylene 및 stainless steel coupon 표면에서 식중독 세균에 의해 형성된 biofilm에 대하여 강한 억제 작용을 나타났다. Cinnamaldehyde (0.1%)는 Listeria monocytogenes ATCC 19112와 Staphylococcus aureus KCCM 11812에 의해 형성된 biofilm에 대해 장한 억제 작용을 나타냈다. 연구 결과 cinnamaldehyde, eugenol 및 citral 처리에 의해 식중독 세균에 의한 biofilm 형성을 억제가 가능할 것으로 판단된다.

• 동의생리병리학회지
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• 제21권5호
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• pp.1148-1153
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• 2007

Streptococcus mutans is considered one of the primary etiologic agents of dental caries. we studied the effect of the ethanol extracts of Tribuli fructus (T. fructus) on the growth, biofilm formation, acid production, adhesion and insoluble glucan synthesis of S. mutans. The ethanol extracts of T. fructus showed concentration dependent inhibitory activity against the growth and acid production of S. mutans, and produced significant inhibition at the concentration of 0.025, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.5 mg/ml compared to the control group. In the biofilm assay, the ethanol extracts of T. fructus inhibited formation of biofilm synthesized by S. mutans at the concentration of 0.05 mg/ml. The extracts markedly inhibited S. mutans adherence to HA treated with saliva, and cell adherence was repressed by more than 50% at the concentration 0.05 mg/ml. On the activity of glucosyltransferase which synthesizes water insoluble glucan form sucrose, ethanol extract of T. fructus showed more than 10% inhibition over the concentration of 0.025 mg/ml. Hence, we conclude that T. fructus might be a candidate of anticaries agent. Further studies are necessary to clarify the active constituents of T. fructus responsible for such biomolecular activities.

• Elastomers and Composites
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• 제50권3호
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• pp.223-230
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• 2015

Bacterial infection is one of the most common and universal cause of disease spreading associated with medical and surgical environment. Antimicrobial function of plasticized polyvinyl chloride (PVC) will be useful for making hygienic environments. Here, we synthesized the PVC composite by the addition of inorganic bacteriocide containing silver, zinc and zeolite. And we investigated the growth inhibition rate for Staphylococcus aureus and Klebsiella pneumoniae which were analyzed in the presence of PVC composite with different doses of inorganic bacteriocide (1~15 wt%). Bacterial proliferation was significantly inhibited by 3 wt% of inorganic bacteriocide containing PVC composite. And we found the inhibition of bacterial biofilm formation by 5 wt% of inorganic bacteriocide containing PVC composite by the observation of scanning electron microscopy (SEM). Our data suggested that the antimicrobial effect of inorganic bacteriocide was caused by disturbing the bacterial biofilm formation.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권2호
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• pp.83-91
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• 2012

본 총설은 N-acyl-homoserine lactone (AHL)에 기반한 quorum sensing(QS)을 비롯한 다양한 QS 시스템 및 생물막 형성과의 관련성에 대한 연구 동향을 정리하였다. 또한 anti-QS으로서 quorum quenching 전략을 이용한 생물막 억제 연구 동향에 대해 중점적으로 서술하였다. 세균의 독특한 신호전달 체계인 QS는 AHL과 같은 특정한 신호분자의 농도에 의해 세균의 집단적 행동 양식이 결정되는 세포밀도-의존성 유전자 발현 조절 메커니즘이다. QS 시스템은 미생물의 부착 및 생물막 형성에 있어 중요한 역할을 한다. AI-1이나 AI-2에 의한 QS는 생물막 형성 과정에 필요한 세포외 다당류, 단백질, 세포 외 DNA 등 주요한 구성 성분 등의 생산뿐만 아니라, 세균의 운동성 조절, 부착, 생물막 해체 과정까지도 조절하는 기능을 한다. 일부 세균의 경우 QS시스템 이외에도 second messenger로 알려진 c-di-GMP에 의한 signaling이 QS와 서로 연결되어 생물막 형성이나 병독성과 같은 타깃들을 함께 조절한다. 생물막은 병원성 세균에 의한 감염 시 여러 가지 병독성 가운데 가장 중요한 요소 중 하나이기 때문에, 생물막 형성을 조절하는 QS를 차단하기 위한 다양한 anti-quorum sensing 전략이 연구되고 있다. Anti-QS 접근 방식은 의학적 이용뿐만 아니라 물에 노출되어있는 MBR을 비롯한 많은 산업적 장치 등에서 생물막 형성으로 인한 손상 및 오염을 방지하기 위해 쓰일 수 있다. Anti-QS 전략 중 신호분자인 AHL을 무력화 시키는 quorum quenching 효소(AHL-lactonase, AHL-acylase, oxidoreductas)를 이용하여 생물막 형성을 억제할 수 있으며, 막을 이용한 수처리 공정에서 막에 발생하는 biofouling을 완화시킬 수 있는 새로운 anti-fouling 처리 기술로서 이러한 QQ 효소의적용 가능성을 보여 주고 있다.

• 생명과학회지
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• 제32권1호
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• pp.56-62
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• 2022

본 연구에서는 천연물유래 구강건강 개선소재로써 노각나무 가지의 이용 가능성을 검토하기 위해 노각나무 가지 추출물이 치주염 원인균인 P. gingivalis KCTC5352의 병원성인자(virulence factor)에 미치는 영향을 조사하였다. 추출물은 P. gingivalis에 대해 정균작용을 나타내었고 P. gingivalis에 대한 추출물의 MIC는 0.6 mg/ml였다. 추출물 처리구(0.2-2.0 mg/ml)에서 P. gingivalis의 병원성 인자인 바이오필름은 추출물의 농도가 증가할수록 농도 의존적으로 억제되는 경향을 나타내었고, 주사전자현미경으로 추출물 처리구의 P. gingivalis를 관찰한 결과에 의하면 추출물 무처리구에서는 세포들의 응집(autoaggregation)과 바이오필름이 관찰되었지만 추출물 처리구에서는 세포들의 응집과 바이오필름이 관찰되지 않았다. qRT-PCR을 이용하여 P. gingivalis의 바이오필름 형성에 필수적인 섬모(fimbriae) 유전자에 대한 mRNA 발현을 조사한 결과에서도 섬모관련 유전자인 fimA와 fimB에 대한 mRNA 발현은 추출물의 농도가 높아질수록 농도의존적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 종합하면 노각나무 가지 추출물은 치주염 원인균인 P. gingivalis에 대해 정균작용을 나타낼 뿐만 아니라 P. gingivalis의 병원성 인자인 바이오필름의 형성을 효과적으로 억제할 수 있기 때문에 천연물유래 구강건강 개선소재로써 이용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권2호
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• pp.263-267
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• 2022

The aim of this study was to determine whether the antibacterial activity of chitosan-modified Fe₃O₄ (CS@Fe₃O₄) nanomaterials against Acinetobacter baumannii (A. baumannii) is mediated through changes in biofilm formation and reactive oxygen species (ROS) production. For this purpose, the broth dilution method was used to examine the effect of CS@Fe₃O₄ nanoparticles on bacterial growth. The effects of CS@Fe₃O₄ nanoparticles on biofilm formation were measured using a semi-quantitative crystal violet staining assay. In addition, a bacterial ROS detection kit was used to detect the production of ROS in bacteria. The results showed that CS@Fe₃O₄ nanoparticles had a significant inhibitory effect on the colony growth and biofilm formation of drug-resistant A. baumannii (p < 0.05). The ROS stress assay revealed significantly higher ROS levels in A. baumannii subjected to CS@Fe₃O₄ nanoparticle treatment than the control group (p < 0.05). Thus, we demonstrated for the first time that CS@Fe₃O₄ nanoparticles had an inhibitory effect on A. baumannii in vitro, and that the antibacterial effect of CS@Fe₃O₄ nanoparticles on drug-resistant A. baumannii was more significant than on drug-sensitive bacteria. Our findings suggest that the antibacterial mechanism of CS@Fe₃O₄ nanoparticles is mediated through inhibition of biofilm formation in drug-resistant bacteria, as well as stimulation of A. baumannii to produce ROS. In summary, our data indicate that CS@Fe₃O₄ nanoparticles could be used to treat infections caused by drug-resistant A. baumannii.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.173-184
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• 1990

본 연구는 회전원판법에 의한 페놀성폐수의 처리시 최적유지물부하율과 적정유입페놀농도의 범위를 구하기 위하여, 유입페놀농도와 유기물부하율이 페놀과 유기물의 제거 및 미생물에 미치는 영향을 비교분석한 것으로, 페놀농도의 단계적 변화후 정상상태에서 SCOD와 페놀의 농도 및 미생물량을 측정하였다. 그 결과, 유업페놀농도 50.0~314.5 mg/L에서는 페놀의 제거효율이 98% 이상이었으나 401.5 mg/L에서는 그 효율이 71.5%로 감소하였다. 유기물제거율은 유입페놀농도가 증가함에 따라 감소하는 경향 보였으며, 페놀의 기질저해작용이 확인된 유입페놀농도 186.6 mg/L 이상의 범위에서 SCOD의 제거는 1차반응으로 나타났다. 또한 부착 미생물의 특성은 유입페놀농도에 따라 변화하였으며, 유입페놀농도 98.8 mg/L 이하에서는 filamentous growth 구조의 두꺼운 생물막이 발달하였고 314.5 mg/L 이상에서는 nonfilamentous growth 구조의 얇은 생물막이 발달되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권1호
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• pp.57-63
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• 2013

고농도 질소를 함유한 하 폐수를 아질산염 축적 경로를 통하여 처리하고자 생물막공정과 연속혼합반응조의 탈질공정을 결합하여 운전하였다. 생물막 반응조의 폴리에틸렌 담체 표면에 아질산염 산화균에 비해서 암모늄 산화균의 성장을 촉진하여 아질산염을 선택적으로 축적하고자 반응조 온도를 $35^{\circ}C$로 유지하면서 석달 이상 장기간 운전하였음에도 불구하고 유입수 암모늄(500 mg-N/L)의 일부만 아질산염(240 mg-N/L)으로 전환되었다. 하지만 pH를 7.5에서 8.0으로 증가시켰을 때, 아질산염 산화균들이 높은 암모니아 농도에 성장 저해를 받아 생물막 공정에서 아질산염 축적을 성공적으로 이끌어낼 수 있었다. 생물막 공정의 수리학적 체류시간을 12시간으로 운전하였을 때, 반응조의 성능이 급격하게 저하되어 유입수의 암모늄이 완전히 산화되지 않았다. 하수슬러지의 생분해성을 높이기 위해서 다양한 가용화 기술을 적용한 결과, 알칼리와 초음파 처리를 순차적으로 병합하였을 때, 가장 높은 가용화율(58%)을 얻을 수 있었으며, 이를 탈질반응조의 외부탄소으로 사용하였다. FISH 분석결과로부터 담체표면에 암모늄 산화균인 Nitrosomonas와 Nitrospirar계열의 미생물들이 우점종이었으며 일부 아질산염 산화균인 Nitrobacter 계열의 미생물도 소량이지만 관찰되었다.

• 생명과학회지
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• 제28권1호
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• pp.110-115
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• 2018

본 연구는 천연물유래 구강건강소재로써 약용작물의 이용 가능성을 알아보기 위해 수행되었으며 네팔, 라오스, 몽골, 방글라데시, 베트남, 중국 등지에 자생하는 200여 종의 약용작물로부터 추출한 메탄올 추출물 중 인도감나무 줄기 추출물(1 mg/disc)이 P. gingivalis ATCC33277와 S. mutans ATCC25175에 대해 가장 우수한 항균활성을 나타내었으며 양성대조구로 사용한 chlorhexidine, sodium lauryl sulfate, triclosan과 유사한 항균활성을 나타내었다. 인도감나무 줄기 추출물은 P. gingivalis ATCC33277에 비해 S. mutans ATCC25175에 대해 높은 항균활성을 나타내었으며 P. gingivalis ATCC33277에 대해서는 살균작용(MBC, 0.4 mg/ml)을, S. mutans ATCC25175에 대해서는 정균작용을 하는 것으로 확인되었다. 인도감나무 줄기 추출물이 0.2-1.0 mg/ml 농도로 처리된 배양액에서 S. mutans ATCC25175의 바이오필름 생성율과 바이오필름 생성관련 유전자 comX의 발현은 추출물의 농도가 높아질수록 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 종합하면 인도감나무 줄기 추출물은 치아우식증 원인균인 S. mutans ATCC25175에 대한 정균작용과 바이오필름 생성 억제능이 우수하기 때문에 천연물유래 구강건강소재로써 이용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제49권4호
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• pp.321-327
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• 2013

본 연구에서는 암모니아 산화세균과 종속영양세균을 포함한 세균 생물막에 대한 chlorite ($0.66{\pm}0.01mg/L$)의 영향을 monochloramine ($1.77{\pm}0.03mg/L$)의 존재 유무에 따른 조건에서 알아보았다. Chlorite 단독 또는 monochloramine과 함께 적용한 경우에서 공히 생물막과 물 시료에 존재하는 암모니아 산화세균은 검출한계($0.6MPN/cm^2$ and 0.2 MPN/ml)에 근접한 수준으로 감소되는 것으로 나타났지만, chlorite/monochloramine으로 함께 첨가했을 때의 저해효과가 더욱 크게 나타났다. 종속영양세균의 경우 암모니아 산화세균과 달리 chlorite에 의한 저해가 거의 나타나지 않았다. 하지만 chlorite/monochloramine으로 적용한 경우 생물막과 물 시료에서 종속영양세균의 개체 수는 대조군 대비 각각 3.1 log와 3.0 log 감소하는 상당한 저해 효과를 보여주었다. 이러한 결과는 상수관망에 형성된 생물막에 존재하는 질산화 세균과 종속영양세균에 대한 효과적 제어방법중의 하나로 chlorite와 monochloramine 혼합사용의 성공적 가능성을 제시해 준다.