• 한국환경과학회지
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• 제28권2호
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• pp.225-233
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• 2019

In this study, we investigated the in vitro anti-biofilm activities of plant extracts of chives (Allium tuberosum), garlic (Allium sativum), and radish (Raphanus sativus L.) against environment harmful bacteria (gram-positive Staphylococcus aureus and, gram-negative Salmonella typhimurium and Escherichia coli O157:H7). In the paper disc assay, garlic extracts exhibited the highest anti-biofilm activity. The Minimal Inhibitory Concentration (MIC) of all plant extracts was generally higher for gram-negative bacteria than it was for gram-positive bacteria. Gram-negative bacteria were more resistant to plant extracts. The tetrazolium dye (XTT) assay revealed that, each plant extract exhibited a different anti-biofilm activity at the MIC value depending on the pathogen involved. Among the plant extracts tested, garlic extracts (fresh juice and powder) effectively reduced the metabolic activity of the cells of food-poisoning bacteria in biofilms. These anti-biofilm activities were consistent with the results obtained through light microscopic observation. Though the garlic extract reduced biofilm formation for all pathogens tested, to elucidate whether this reduction was due to antimicrobial effects or anti-biofilm effects, we counted the colony forming units of pathogens in the presence of the garlic extract and a control antimicrobial drug. The garlic extract inhibited the E. coli O157:H7 biofilm effectively compared to the control antimicrobial drug ciprofloxacin; however, it did not inhibit S. aureus biofilm significantly compared to ciprofloxacin. In conclusion, garlic extracts could be used as natural food preservatives to prevent the growth of foodborne pathogens and elongater the shelf life of processed foods.

• 대한한방부인과학회지
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• 제34권3호
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• pp.29-48
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• 2021

Objectives: Banchong-san (BCS) is a herbal formula composed of 13 korean medicinal herbs and is traditionally used to treat inflammatory diseases and pain. The object of this study was to research the antioxidant, anti-inflammatory, antipruritic and antimicrobial effects of the BCS in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 macrophages. Methods: In this experiment, effects of BCS on the following four were measured as follows: (1) Anti-oxidative effects were evaluated by 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) Radical scavenging activity, 2,2-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) Radical scavenging activity. (2) Anti-inflammatory effects were evaluated by the production amount of Reactive oxygen species (ROS), Nitric oxide (NO), Interleukin-1β (IL-1β), Interleukin 6 (IL-6), tumor necrosis factor-α (TNF-α), Prostaglandin E2 (PGE₂), inducible nitric oxide synthase (iNOS), cyclooxygenase-2 (COX-2)(the previous two are "mRNA"), extracellular signal-regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK), p38 mitogen-activated protein kinases (p38), inhibitor of nuclear factor kappa B (IκBα), nuclear factor kappa B (NF-κB) (the previous five are "Protein") in LPS-Stimulated RAW 264.7 cells. (3)Antipruritic effects were evaluated by the production amount of histamine, Leukotriene B4 (LTB4), LeukotrieneC4 (LTC4) Levels in phorbol 12-myristate 13-acetate(PMA)/ionomycin-stimulated MC/9 mast cell. (4) Anti-microbial effects were evaluated by the growth suppression of Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Aspergillus niger. Results: The following results were obtained through each measurement: (1) DPPH Radical Scavenging Activity, ABTS Radical Scavenging Activity evoked a significant concentration-dependent increase. (2) ROS, NO, IL-1β, IL-6, TNF-α, PGE₂ production amount, iNOS, COX-2 mRNA expression were significantly reduced in the BCS extraction group compared with the control group and significantly decreased the amount of ERK, JNK, p38, NF-κB Protein expression. The amount of IκB-α Protein Expression have increased significantly. (3) The amounts of histamine, LTB4, LTC4 were significantly decreased. (4) The antibacterial efficacy, BCS inhibited the growth of Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa at concentrations of 5 ㎍/ml, but did not suppress the growth of staphylococcus aureus and aspergillus niger. Conclusions: The experimental results show that BCS has anti-oxidant, anti-inflammatory, antipruritic and antimicrobial properties.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권4호
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• pp.552-558
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• 2023

Levulinic acid (LA) is a valuable chemical used in fuel additives, fragrances, and polymers. In this study, we proposed possible biosynthetic pathways for LA production from lignin and poly(ethylene terephthalate). We also created a genetically encoded biosensor responsive to LA, which can be used for screening and evolving the LA biosynthesis pathway genes, by employing an LvaR transcriptional regulator of Pseudomonas putida KT2440 to express a fluorescent reporter gene. The LvaR regulator senses LA as a cognate ligand. The LA biosensor was first examined in an Escherichia coli strain and was found to be non-functional. When the host of the LA biosensor was switched from E. coli to P. putida KT2440, the LA biosensor showed a linear correlation between fluorescence intensity and LA concentration in the range of 0.156-10 mM LA. In addition, we determined that 0.156 mM LA was the limit of LA detection in P. putida KT2440 harboring an LA-responsive biosensor. The maximal fluorescence increase was 12.3-fold in the presence of 10 mM LA compared to that in the absence of LA. The individual cell responses to LA concentrations reflected the population-averaged responses, which enabled high-throughput screening of enzymes and metabolic pathways involved in LA biosynthesis and sustainable production of LA in engineered microbes.

• 대한화장품학회지
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• 제36권4호
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• pp.303-314
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• 2010

본 연구에서는 잣나무 잎 추출물의 항균, 항산화 및 성분 분석에 관한 연구를 수행하였다. 피부 상재균에 대한 항균활성 측정결과, Propionibacterium acnes (P. acnes), Staphylococcus aureus (S. aureus), Pityrosporum ovale (P.ovale) 및 Escherichia coli (E. coli)에 대한 ethyl acetate 분획의 MIC는 각각 0.06 %, 0.25 %, 0.13 %, 0.50 %로 나타났으며, P. acnes, P. ovale 및 S. aureus에서 큰 항균활성을 나타내었다. 잣나무 잎 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 aglycone 분획에서 $22.93\;{\mu}g/mL$으로 나타났다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 잣나무 잎 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)은 50 % ethanol extract 분획에서 $0.70\;{\mu}g/mL$, ethyl acetate 분획 및 aglycone 분획이 각각 1.04 및 $1.43\;{\mu}g/mL$으로 매우 큰 항산화능을 보였다. Rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈 실험에서 추출물의 세포보호 효과를 측정하였다. 잣나무 잎 추출물 분획들은 농도 의존적($5{\sim}50\;{\mu}g/mL$)으로 세포보호 효과를 나타내었다. 잣나무 잎 추출물의 가수분해로 얻은 ethyl acetate 분획은 TLC (PK-4, PK-6)와 HPLC (peak 1, peak 2)에서 2개의 주성분으로 나타났다. 이 성분들은 LC/ESI-MS/MS를 통해서 PK-6는 kaempferol-3-O-glucoside (astragalin)로, PK-4는 kaempferol-3-O-arabinoside (juglanin)로 확인되었다. 이상의 결과들은 잣나무 잎 추출물이 ROS를 소광시키거나 소거함으로써, 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 잣나무 잎 성분 분석, 그리고 피부 상재균에 대한 항균작용으로부터 항산화, 항노화 및 항균성 화장품 소재로서의 응용 가능성이 있음을 확인하였다.

• KSBB Journal
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• 제23권6호
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• pp.513-518
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• 2008

재조합 대장균으로부터 베타-카로틴을 추출/정제하고 정제된 베타-카로틴의 주름개선 성능을 평가하였다. 탈수 용매, 추출 용매에 따른 추출량의 큰 변화는 발견되지 않았으나, wet-cell cake으로부터 추출한 경우가 dry cell로부터 추출한 경우에 비하여 2배 많은 양의 베타-카로틴이 추출되었다. 5 g의 wet-cell cake을 파쇄하고, 아세톤으로 탈수한 후, isobutyl acetate로 추출한 결과 36 mg의 베타-카로틴이 추출되었는데, 이는 61.2% 회수율에 해당한다. 베타-카로틴의 결정을 생성시키고 이를 분리한 결과 순도가 증가하였다. 재조합 대장균 배양액 2.5 L로부터 얻은 wet-cell cake 223 g의 탈수, 세포 파쇄 후 세포 잔사물로부터 베타-카로틴 추출, 농축, 결정화 등을 통하여 최종적으로 순도 93%인 베타-카로틴 결정 633 mg을 얻었다. 사람섬유아세포 배양을 통하여 정제된 베타-카로틴의 세포 독성 및 콜라겐 합성에 미치는 영향을 조사하였다. $1.7{\mu}M$의 베타-카로틴을 첨가 시 세포에 독성을 거의 나타내지 않았으며 콜라겐 합성양은 첨가하지 않은 경우에 비하여 1.4배 증가하였다. 본 결과는 저 유독성 용매를 사용하고 기존보다 간단한 방법을 사용하여 재조합 대장균으로부터 고순도의 베타-카로틴을 정제할 수 있고 이를 기능성 화장품의 주름개선제로 사용될 수 있음을 시사한다.

• 한국축산식품학회지
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• 제30권3호
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• pp.435-442
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• 2010

자연환경에서 건염햄 제조 시 소금 처리 수준과 아질산염 처리 유무가 지방산 조성, 유리아미노산, 미생물수 및 관능적 특성에 어떠한 영향을 미치는 지를 조사하기 위해 HS(뒷다리 kg 당 92 g 소금 처리), HS+$NaNO_2$(뒷다리 kg 당 92 g 소금+100 ppm 아질산염 처리), LS(뒷다리 kg 당 62 g 소금 처리), LS+$NaNO_2$(뒷다리 kg 당 62 g 소금+100 ppm 아질산염 처리) 등 4개 처리구에 돼지 뒷다리 3개씩을 배치하여 조사하였다. 지방산 조성에서 SFA는 HS+$NaNO_2$ 처리구에서 다른 처리구에 비해 유의적으로 높은 비율을 나타내었고, USFA는 HS+$NaNO_2$ 처리구에서 다른 처리구에 비해 유의적으로 낮은 비율을 나타내었다(p<0.05). 유리아미노산 분석결과, 우리나라 환경에서 제조된 건염햄의 경우 glutamate(228.26-427.11 mg/100 g), alanine(356.03-579.47 mg/100 g), lysine (377.88-685.06 mg/100 g) 등이 높은 함량을 나타내었으며, proline을 제외한 모든 유리아미노산들은 소금 처리수준과 아질산염 처리 유무에 유의적인 영향을 받지 않는 것으로 조사되었다(p>0.05). 관능평가 결과, HS 처리구 보다 LS 처리구에서 유의적으로 발효취가 높은 것으로 조사되었으며(p<0.05), 총균수는 $2.3{\times}10^2-1.11{\times}10^4$ 수준이었고, E. coli, Staphylococcus aureus, E. coli O157, Salmonella spp.는 검출되지 않았다.

• 분석과학
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• 제30권3호
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• pp.113-121
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• 2017

Now a day's rise of new antibiotic resistant bacterial strains is a global threat. Ethnic people of India have been employing Aphanamixis polystachya (Wall.) R. Parker wood extract in healing cancerous wounds. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial activity and to identify the medicinally potent chemicals in the essential oil extract of A. polystachya. The antibacterial properties of various organic extracts were evaluated against a range of bacteria (gram-positive and gram-negative bacteria) based on the disc diffusion method and GC-MS based analysis for finding active oil extract components. All extracts of A. polystachya leaves showed potential antibacterial activity, notably ethyl acetate, while petroleum ether extracts revealed highly sensitive activity against all tested bacteria (zones of inhibition ranging from 8.83 to 11.23 mm). In addition, the petroleum ether extract had the lowest MIC value (32 to $256{\mu}g/mL$) against E. coli, S. lutea, X. campestris, and B. subtilis bacteria. The major compounds detected in oil [${\beta}$-elemene (16.04 %), ${\beta}$-eudesmol (12.78 %), ${\beta}$-caryophyllene (19.37 %), ${\beta}$-selinene (11.32 %), elemol (5.76 %), and ${\alpha}$-humulene (5.68 %)] are expected to be responsible for the potent antimicrobial activity. The results of this study offer valuable insights into the potent role of A. polystachya essential oil extract in pharmaceutical and antibiotic research.

• 생명과학회지
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• 제12권6호
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• pp.803-811
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• 2002

초석잠 헥산 추출물이 식중독균에 대한 천연 항균 활성 가능성을 검토하였다. 초석잠 헥산 추출물의 항균 작용을 알아보기 위하여 공시 균주인 Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, E, coli 및 Listeria monocytogenes등에 대하여 disc법으로 실험한 결과 그람음성 및 그람 양성균에 대하여 15~20 mm의 clear zone이 나타났다. 초석잠 헥산 추출물의 MIC는 Bacillus cereus에 대해 250${\mu}g$/$m\ell$ Listeria monocytogenes에 대해 250~500/$m\ell$그리고 Staphylococcus aureua와 Pseudomonoas aeruginosa에 대해 각각 500${\mu}g$/$m\ell$ 나타내었다. 초석잠 추출물을 처리한 전자현미경(TEM)상에서는 처리균주들의 세포막이 파괴되어 세포내용물이 용출된 것을 볼 수 있었다. 초석잠 추출물을 처리한 균주의 세포막 손상의 정도를 알아보기 위하여 균체내 효소인 $\beta$-galactosidase 활성을 측정한 결과 클로로포름보다 세포막을 더 손상시키는 것이 확인되었다. 그리고 초석잠 추출물의 pH 및 열 안정성을 실험한 결과 매우 안정하였다.

• 한국연초학회지
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• 제33권1호
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• pp.8-15
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• 2011

Genus Nicotiana has 76 species including N. tabacum. These plants are used not only as a material for cigarette manufacturing but also as ornamental plant, medicinal plant, poisonous substance plant, and bug repellent plant. N. tabacum is used as a main material for cigarette manufacturing with N. rustica. N. sylvestris and N. alata is used as ornamental plants because of their beautiful flowers and N. rustica is used for bug repellent or pesticide because of its high concentration of nicotine. N. glauca, a tree tobacco, is used for bio-fuel production. N. tabacum is used as a popular model plant system for degeneration, regeneration, and transformation. N. benthamiana is also used as a model system for foreign gene expression by agroinfiltration. The transformation ability of tobacco plant is a good target for molecular farming. Hepatitis B virus envelop protein, E. coli heat-labile enterotoxin, diabetes autoantigen, and cholera toxin B subunit were produced using tobacco plants. Secondary metabolites of tobacco include nicotine, anabasine, nornicotine, anatabine, cembranoid, solanesol, linoleic acid, rutin, lignin and sistosterol, and they are used for various medicine productions which cannot be produced by organic synthesis for their complicated structures. In conclusion, we have to understand the applicability of tobacco plant in detail and study to enlarge the usage of the plants.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권1호
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• pp.73-78
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• 1992

Tryptophanase를 이용하여 트립토판 합성시 인돌의 효소활성 저해를 억제하기 위하여 유가식 조업, 유기용매 이상계의 사용, 그리고 cyclodextrin의 첨가등에 대하여 연구하였다. 효소 농도가 0.5mg/ml일때 인돌 농도 0.4mM 부근에서 트립토판 생성이 가장 빨랐으며 그 이상에서는 효소활성이 심한 저해를 받았다. 초기 인돌 농도가 20mM일 때는 27시간 반응후 인돌의 전환율이 20인데 비하여 반응기내 인돌 농도를 5mM 이하로 유가식 조업을 하였을 때 전환율이 80%로 향상되었다.