• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제16권3호
• /
• pp.349-354
• /
• 2006

Furaneol, a key aroma compound found in strawberry, pineapple, and processed foodstuffs, has been known to possess various biological activities on animal models. In this study, the antimicrobial effects of furaneol against human pathogenic microorganisms were investigated. The results indicated that furaneol displayed a broad spectrum of antimicrobial activities against Gram-positive and Gram-negative bacteria and fungi without hemolytic activity on human erythrocyte cells. To confirm the antifungal activity of furaneol, we examined the accumulation of intracellular trehalose as a stress response marker on toxic agents and its effect on dimorphic transition of Candida albicans. The results demonstrated that furaneol induced significant accumulation of intracellular trehalose and exerted its antifungal effect by disrupting serum-induced mycelial forms. These results suggest that furaneol could be a therapeutic agent having a broad spectrum of antimicrobial activity on human pathogenic microorganisms.

• 대한의생명과학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.7-12
• /
• 2011

Free-living amoebae ingest several kinds of bacteria. In other words, the bacteria can survive within free-living amoeba. To determine how Escherichia coli K1 isolate causing neonatal encephalitis and non-pathogenic K12 interact with free-living amoebae, e.g., Acanthamoeba castellanii (T1), A. astronyxis (T7), Naegleria fowleri, association, invasion and survival assays were performed. To understand pathogenicity of free-living amoebae, in vitro cytotoxicity assay were performed using murine macrophages. T1 destroyed macrophages about 64% but T7 did very few target cells. On the other hand, N. fowleri which needed other growth conditions rather than Acanthamoeba destroyed more than T1 as shown by lactate dehydrogenase (LDH) release assay. In association assays for E. coli binding to amoebae, the T7 exhibited significantly higher association with E. coli, compared with the T1 isolates (P<0.01). Interestingly, N. fowleri exhibited similar percentages of association as T1. Once E. coli bacteria attach or associate with free-living amoeba, they can penetrate into the amoebae. In invasion assays, the K1 (0.67%) within T1 was observed compared with K12 (0%). E. coli K1 and K12 exhibited high association with N. fowleri and bacterial CFU. To determine the fate of E. coli in long-term survival within free-living amoebae, intracellular survival assays were performed by incubating E. coli with free-living amoebae in PBS for 24 h. Intracellular E. coli K1 within T1 (2.5%) and T7 (1.8%) were recovered and grown, while K12 were not found. N. fowleri was not invaded and here it was not recovered.

• 생명과학회지
• /
• 제30권7호
• /
• pp.581-591
• /
• 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.

• Journal of Yeungnam Medical Science
• /
• 제9권2호
• /
• pp.248-255
• /
• 1992

S. typhimurium의 세포내생존을 가능케하는 유전자가 다른 세균에서도 존재하는지를 조사하기 위해 8주의 세균주를 사용하였다. phoP-PhoQ operon은 세포내 환경의 자극을 인지하고 그 환경의 적응에 관여하는 유전자의 유전자표현을 조절한다고 알려져 있다. S. typhimurium의 phoP region의 514 basepairs EcoRV DNA fragment를 probe로 dot blot hybridization을 실시하였다. K. pneumoniae, P. aeruginosa, S. marscescens, E. cloacae, S. typhimurium의 phoP/phoQ gene과 유사한 DNA sequence를 가지지 않았으며 E. coli, S. dysenteriae, E. cloacae에서는 세포내 생존가능세균이 아님에도 불구하고 positive signal을 나타내었다. 이상의 결과에서 S. typhimurium외의 세포내 생존가능세균에는 phoP/PhoQ operon이 없다는 것을 알게 되었고 세포내 생존이 가능하지는 않지만 S. typhimurium과 계통발생학적으로 가까운 세균주에서 phoP/phoQ operon이 발견되었다. L. monocytogenes의 세포내 생존에는 phoP/phoQ에 의존하지 않는 어떤 다론 기전이 존재할 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제33권7호
• /
• pp.857-863
• /
• 2023

Pathogenic bacteria that colonize the human intestinal tract have evolved strategies to overcome acidic conditions when they pass through the gastrointestinal tract. Amino acid-mediated acid resistance systems are effective survival strategies in a stomach that is full of amino acid substrate. The amino acid antiporter, amino acid decarboxylase, and ClC chloride antiporter are all engaged in these systems, and each one plays a role in protecting against or adapting to the acidic environment. The ClC chloride antiporter, a member of the ClC channel family, eliminates negatively charged intracellular chloride ions to avoid inner membrane hyperpolarization as an electrical shunt of the acid resistance system. In this review, we will discuss the structure and function of the prokaryotic ClC chloride antiporter of amino acid-mediated acid resistance system.

• 환경생물
• /
• 제22권4호
• /
• pp.487-493
• /
• 2004

To investigate the antifungal activity related protein in pesticidal bacteria, a bacterial strain LTD was isolated from soil collected at Gimje in Jeonbuk province, Korea, and identified as Bacillus subtilis LTD based on a API50 CHB kit and 168 rDNA sequencing. It has an antifungal activity against 9 plant pathogenic fungi in a paper disc assay. The antifungal activity- deficient mutant, B. subtilis mLTD was induced at a 5 kGy dose of $^{60}Co$ gamma radiation. Using the two-dimensional electrophoresis and the matrix assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry, the comparison analysis of proteins between the wild and mutant were performed. A major intracellular serine proteinase IspA (MW: 32.5 kDa), a NAD (P) H dehydrogenase (MW: 20.0 kDa), and a stage II sporulation protein AA, SpoIIAA (MW: 14.3kDa) were detected only in the B. subtilis LTD. These results suggested that the functions of these proteins found only in the B. subtilis LTD could. be closely related to the antifungal activity against plant pathogenic fungi.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제18권5호
• /
• pp.990-996
• /
• 2008

In a previous study, we found an antifungal effect on human pathogenic fungi by the cell-penetrating peptide Tat (47-58) derived from HIV-1. Tat (47-58) immediately entered into the fungal nucleus and affected some physiological changes on the intracellular condition. In this study, Tat (47-58) showed a broad spectrum of antibacterial activity against pathogenic bacteria including bacterial clinical isolates. To improve resistance against proteases for use in vivo, we synthesized an analog of Tat (47-58) by substituting the L-amino acid for the D-amino acid. The D-enantiomer of Tat (47-58) also exhibited a broad spectrum of antibacterial activity at almost the same level of L-Tat (47-58) concentration. Unlike L-Tat (47-58), D-Tat (47-58) showed a significant proteolytic resistance against all proteases tested and antimicrobial activities in the presence of trypsin. Moreover, D-Tat (47-58) inhibited MRSA infection in human HeLa cells whereas L-Tat (47-58) partially allowed MRSA infection, and the results were due to the proteolytic resistance of D-Tat (47-58).

• 한국가금학회지
• /
• 제49권2호
• /
• pp.69-77
• /
• 2022

가축에서 항생제의 남용은 항생제 내성균의 발생을 유도하므로 가축과 사람의 건강을 위협할 수 있다. 이에 따라 항생제를 대체할 수 있는 물질 중 하나로 항균펩타이드(antimicrobial peptides)가 연구되고 있다. 항균펩타이드는 12-50개의 아미노산으로 구성된 펩타이드로 숙주에 감염된 다양한 박테리아를 사멸시키고 면역작용을 조절하는 등 선천성 면역에 중요한 물질이다. 본 연구에서는 닭과 돼지의 NK-2를 조합하여 cpNK라는 chimeric 펩타이드를 합성하였으며 이것의 항균효과를 검증하였다. 그 결과, cpNK는 그람음성균인 E. coli와 Salmonella spp. 그리고 그람 양성균인 L. monocytogenes과 S. aureus를 사멸시켰으며, cpNK는 그람음성균에서 더 강력한 살균효과를 보였다. 특히, cpNK는 메티실린 내성 황색포도상구균 (methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA)에 대해서도 항균효과를 보여주었다. 또한, 27aa인 cpNK의 크기를 줄인 21aa의 cpNK-a1과 13aa의 cpNK-a2를 합성하여 마찬가지로 항균효과를 측정한 결과, cpNK보다는 약한 항균효과를 보였지만 여러 병원균의 생존율을 감소시켰다. 따라서 본 연구를 통해 우수한 항균효과를 갖는 cpNK와 cpNK로부터 유도된 펩타이드들을 항생제 대체제로 사용할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국임상수의학회지
• /
• 제31권6호
• /
• pp.502-506
• /
• 2014

최근들어 나노입자들을 활용한 다양한 연구들을 통해 생리활성 능력이 입증되고 있다. 본 연구에서는 어류 병원성 균주인 Edwardsiella tarda에 대해 키토산-실버 나노입자(CAgNCs)의 항박테리아 활성을 측정하였다. CAgNCs의 E. tarda에 대한 최소성장억제농도 및 최소살균농도를 확인한 결과 각각 $25{\mu}g/mL$와 $125{\mu}g/mL$임을 확인할 수 있었으며, 주사전자현미경으로 관찰결과 CAgNCs 처리구가 대조구에 비해 E. tarda의 세포벽 손상을 강하게 일으킨 것을 확인할 수 있었다. 더 나아가, CAgNCs는 E. tarda의 세포내 활성산소를 농도와 시간 의존적으로 증가시킴을 확인하였고, 이는 CAgNCs가 E. trada의 산화스트레스를 발생시켜 세포의 사멸을 유발시킨 것으로 예측된다. 또한, MTT assay 결과 CAgNCs를 E. tarda에 $100{\mu}g/mL$의 농도로 처리했을 때 최저 세포 생존능을 나타내었다. 이러한 결과들은 CAgNCs가 병원성 미생물 조절을 위한 항미생물제로서의 응용 가능성이 크다는 것을 보여주고 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제24권4호
• /
• pp.522-533
• /
• 2014

Bionanotechnology has revolutionized nanomaterial synthesis by providing a green synthetic platform using biological systems. Among such biological systems, microalgae have tremendous potential to take up metal ions and produce nanoparticles by a detoxification process. The present study explores the intracellular and extracellular biogenic syntheses of silver nanoparticles (SNPs) using the unicellular green microalga Scenedesmus sp. Biosynthesized SNPs were characterized by AAS, UV-Vis spectroscopy, TEM, XRD, FTIR, DLS, and TGA studies and finally checked for antibacterial activity. Intracellular nanoparticle biosynthesis was initiated by a high rate of $Ag^+$ ion accumulation in the microalgal biomass and subsequent formation of spherical crystalline SNPs (average size, 15-20 nm) due to the biochemical reduction of $Ag^+$ ions. The synthesized nanoparticles were intracellular, as confirmed by the UV-Vis spectra of the outside medium. Furthermore, extracellular synthesis using boiled extract showed the formation of well scattered, highly stable, spherical SNPs with an average size of 5-10 nm. The size and morphology of the nanoparticles were confirmed by TEM. The crystalline nature of the SNPs was evident from the diffraction peaks of XRD and bright circular ring pattern of SAED. FTIR and UV-Vis spectra showed that biomolecules, proteins and peptides, are mainly responsible for the formation and stabilization of SNPs. Furthermore, the synthesized nanoparticles exhibited high antimicrobial activity against pathogenic gram-negative and gram-positive bacteria. Use of such a microalgal system provides a simple, cost-effective alternative template for the biosynthesis of nanomaterials in a large-scale system that could be of great use in biomedical applications.