본 연구에서는 장수풍뎅이 유충의 식품원료화를 위한 전처리 조건을 설정하기 위해 세포독성을 평가하고 특유의 이취감소 및 살균조건을 확립하였다. 분말 전처리 조건으로 수증기로 5분, 10분, 20분, 30분 동안 수증기로 멸균한 버섯폐목에 대한 미생물 검사 결과, 5분 이상 수증기로 멸균한 버섯폐목사료에 대해 미생물이 전혀 검출되지 않았다. 또한 수증기로 5분간 멸균한 사료로 사육한 장수풍뎅이 유충을 $115^{\circ}C$, 0.9 $kgf/cm^2$, $121^{\circ}C$, 1.3 $kgf/cm^2$의 고온고압 멸균기 멸균하여 동결건조한 분말을 분쇄기로 분쇄하여 분말을 제조하였으며 이에 대한 미생물 검사를 실시한 결과, 모든 그룹에서 미생물이 전혀 검출되지 않았다. 이로써 5분간 살균한 사료로 사육한 장수풍뎅이 유충을 $115^{\circ}C$, 0.9 $kgf/cm^2$으로 멸균하여 식품화 원료로 사용하기에 적합하다고 판단하였다. 그러나 이들 분말시료에서 나는 고유의 이취는 소비자의 기호도를 감소시킬 수 있는 중요한 원인이 될 수 있다고 판단되어 먹이공급중단을 통한 장내 이물질 제거를 유도하였으나 1일~10일까지의 먹이공급중단에 따른 장내 배설물의 정도가 눈에 띠게 감소하지 않고 5일 이상의 먹이공급중단에 따른 생존율이 감소함이 관찰되었다. 따라서 절식을 통한 장내 배변촉진이 효과적이지 않음을 확인하였으며 이에 소화촉진 및 이취제거에 효과적이라 사료되는 식품들(무, 양파, 양배추, 발효쌀겨, 밀가루)을 공급하여 5일간 배변 활동을 유도한 결과 먹이의 차이는 배변유도에 영향을 미치지 않음을 확인 할 수 있었다. 이에 배변유도에 따른 이취감소가 아닌 대체 먹이 사육 및 절식에 따른 후각 및 시각에 대한 관능평가를 실시한 결과 경제성과 편리성을 고려하였을 때 1일 절식 후 배변 유도한 유충 건조물이 식품을 위한 전처리 조건에 가장 적합할 것이라고 판단되었다. 또한 멸균한 사료로 사육한 장수풍뎅이 유충의 세포독성을 평가한 결과 1,000 ${\mu}g/ml$의 고농도에서 세포독성이 없음을 확인하였다. 이로써 본 연구에서 1일간 절식 후 배변 유도한 유충 건조물이 식품을 위한 전처리 조건에 가장 적합할 것이라고 판단되며 장수풍뎅이 유충의 전처리 조건설정을 통한 식품원료로서의 안전성을 확보하고 경제적 산업적 측면에서의 활용이 가능할 것이라고 사료된다.
통영항 내의 해수 및 저질의 물리 화학적 해양환경 특성과 해수의 위생지표세균을 비롯한 병원성 세균의 시험결과가 횟집의 수족관의 세균학적 수질에 적합한지에 대하여 검토하였다. 조사기간중 통영 항 해수는 수온 $6.8\sim25.2^{\circ}C$, 투명도 $1.0\sim2.5\;m$, 화학적산소요구량 $1.79\~2.41\;mg/L$, 용존산소 $5.7\~10.1\;mg/L$, 용존질소 $6.59\sim10.53{\mu}g-at/L$, 인산염 $0.56\sim1.01{\mu}g-at/L$, chlorophyll-a는 $1.21\sim9.54 mg/m^3$ 범위였으며 염분농도는 $30.11\sim31.41\%$였다. 통영항 해수의 생균수는 조사기간 중 mL당 log수가 $4.2\~6.8$($3.0\times10^4CFU/mL \sim6.9\times10^6CFU/mL$) 범위에 평균 5.3이었다. 월별로는 $1\~3$월이 적었고, $7\~9$월이 많았다. 통영항 내 조사해수의 $84.3\%$와 $93.1\%$가 패류수출해역 수질기준 중 total coliform group과 fecal coliform group의 기준치를 각각 초과하였다. 대장균군형은 Escherichia coli group이 $66.1\%$를 차지하였고, 그중 Type I 이 $56.5\%$, Citrobacter freundii group이 $11.0\%$, Enterobacter aerogenes group이 $9.69\%$, 기타 29균주로 $13.3\%$에 해당하였다. 그런데 전형적인 온혈동물의 장관유래균인 E. coli type I 이 전체의 $56.5\%$를 차지하였다. 통영항내 해수에서 Salmonella sp.나 Shigella sp. 및 Vibrio cholerae O1은 검출되지 않았으나 V. parahaemolyticus, V. vulnificus 및 V. cholerae non-O1 등의 검출율은 $10.4\sim35.4\%$에 달하였다.
피톤치드란 '산림향' 이라고 부르는, 나무가 갖는 특유의 향을 발산하는 휘발성 화학물질로서, 우리 몸을 쾌적하게 해 줄 뿐만 아니라 항균, 방충, 소취 등 다양한 기능을 가지고 있다. 치주질환과 구취를 유발시키는 중요한 원인균인 P. gingivalis에 대한 피톤치드의 항균효과와 항균작용을 연구하기 위하여, 편백 피톤치드와 함께 P. gingivalis 2561을 배양한 후 P. gingivalis 2561의 성장정도, 생존력 및 형태적, 분자생물학적 변화를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 피톤치드는 P. gingivalis에 매우 강한 항균력을 보였고, 이 항균력은 살균작용에 의한 것으로 나타났다. P. gingivalis에 대한 피톤치드의 최소억제농도는 0.008%, 최소살균농도는 0.01%로 결정되었다. 2. 피톤치드와 함께 배양된 P. gingivalis는 ampicillin, cefatoxime, penicillin, tetracycline에 대한 감수성이 변하지 않았으나 amoxicillin에 대한 감수성은 증가하였다. 3. 피톤치드와 같이 배양된 P. gingivalis를 투과전자현미경으로 관찰한 결과, 핵이 뚜렷해지고 전자밀도가 높은 과립이 증가하였고 리보솜이 세포질 가장 자리로 분포하였으며, 피톤치드 양이 증가할 수록 유령세포, 특히 소포가 특징적으로 크게 증가하였다. 4. RT-PCR 분석 결과, 피톤치드는 P. gingivalis의 superoxide dismutase의 발현을 억제하는 것으로 나타났다. 5. SDS-PAGE와 immunoblot 분석 결과, 피톤치드는 P. gingivalis의 단백질 발현에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 미루어 피톤치드는 P. gingivalis에 대해 강한 항균효과를 갖고 있으며 이것은 살균작용에 의한 것으로 판단된다. 즉, 피톤치드는 단백질 발현에는 영향을 미치지 못하지만 P. gingivalis의 항산화물질 생산능력을 감소시키거나 아직 밝혀지지 않은 기전을 통해 스트레스 상황을 유도하여 생존능력을 억제하여 결과적으로 세균세포의 구조적 형태 변화와 함께 사멸을 유도하는 것으로 사료된다.
호두껍질을 둘러싸고 있는 과피는 식품으로서 효율성이 떨어지지만, 생리활성물질로서 항산화 및 항균효과의 가치를 지니고 있다. 본 연구에서는 호두(Juglans regia L.)의 열매과피를 5종류 용매(methanol, n-hexane, ethyl acetate, n-butanol)로 추출하여 6종 추출물(MeOH Ex, Hexane Ex, CHCl3 Ex, EtOAc Ex, BuOH Ex, Water Ex)을 얻어, 총 폴리페놀과 총 플라보노이드함량을 특정하고, 항균 및 항산화 활성을 시험하였다. 각 추출물의 항균 활성 은 병원균 8종에 대해 최소억제농도를 한천희석법으로 측정하였고, 항산화 활성은 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)와 ABTS (2,2’-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate)) 라디칼 소거능을 측정하여 EC50 값으로 평가하고, 총 플라보노이드 및 페놀함량과 상관관계를 분석하였다. 호두추출물 가운데 항균활성이 가장 우수한 것은 에틸아세테이트 추출물(EtOAc Ex)로서 Staphylococcus aureus SG511에 대해 3.2 mg/ml의 MIC을 나타내었 다. 또한, EtOAc Ex는 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성 EC50 값이 13.43 μg/ml과 41.83 μg/ml로 각각 나타내어 가장 우수한 항산화 활성을 보였다. 이러한 EtOAc Ex의 총 플라보노이드 및 페놀 함량은 각각 2.48 mg QE/g 및 223.25 mg GAE/g였다. 특히 총 페놀함량과 항균활성 및 항산화 활성은 양의 상관관계가 있어 추출액 속에 페놀함량이 높으면 생리활성도 높은 것이 확인되었다. 결론적으로 호두의 과피는 우수한 천연 항균 및 항산화 물질이 포함된 소재로서 이용 가능성을 제시한다.
본 연구는 초피의 항균 활성 소재의 산업화 타진 연구로 초피과피 정유 성분의 경우 높은 생산단가로 인해 그 활용이 제한적이다. 이에 초피잎을 대상으로 항균 활성소재를 탐색하고 초피의 천연 방향성과 항균력을 이용하여 실내 환경 개선 소재 특히 친환경 항균블라인드 개발에 대한 활용 가능성을 타진하였다. 그 결과, 초피잎 추출물의 항균 활성은 초피과피 추출물보다 약하게 나타났지만, K. pneumoniae, S. aureus와 S.mutans 균에 대하여 IC50 값은 0.5 mg/ml, 0.1 mg/ml와 1.0 mg/ml로 운향과 유래 타 Zanthoxylum 속 보다 항균력이 강한 것으로 나타났다. 항균력이 강하게 확인된 초피잎 EtOH 추출물과 EtOAc 추출물의 GC-MS 분석을 통해 초피잎 유래의 항균력 관련 화합물로서 quinic acid, 3,5-dihydroxy-6-methyl-2,3-dihydro-4H-pyran-4-one과 kaempferol 등을 확인할 수 있었다. 또한, International Standard Fabrics Test Method에 준하여 초피 추출물을 처리한 블라인드 소재의 항균력을 조사한 결과, 1% 농도의 초피잎 EtOH 추출물을 처리한 직물 블라인드 소재의 경우는 항생제 내성균 S. aureus의 생육을 99.9% 저해하였고, 2% 농도의 처리에 의해서는 K. pneumoniae 생육도 완전히 저해하였다. 이러한 연구결과는, 고가인 초피과피에 비해 농산폐자원으로 폐기되고 있는 초피잎의 항균력을 이용하여 친환경 기능성 항균 직물 블라인드 및 실내 창호 소재를 개발한다면 최근 급증하는 실내 환경성 질환의 예방 및 제어에 매우 유용할 수 있음을 시사한다.
본 연구는 P. aeruginosa와 E. hirae을 대상으로 ortho-phenylphenol 20%를 함유한 훈증소독제, Fumagari $OPP^{(R)}$의 살균효과를 평가하기 위해 수행되었다. 예비 시험에서, P. aeruginosa와 E. hirae의 현탁액 균수는 각각 $2.8{\times}10^8$와 $3.6{\times}10^8CFU/mL$이었으며, 모든 훈증소독제에 노출시킨 담체의 균수는 모두 평판배지법과 여과법으로 배양한 시험균주 현탁액의 균수의 50%보다 많았다. 또한, 대조 담체로부터 회복된 P. aeruginosa와 E. hirae 균수는 각각 $2.9{\times}10^6$와 $2.7{\times}10^6CFU/mL$이었다. 훈증소독제의 살균효과 시험에서는, 훈증소독제를 처리한 담체의 P. aeruginosa와 E. hirae의 감소 균수는 각각 6.46와 5.19 logCFU/mL로 나타났다. 이상의 결과로부터, 훈증소독제, Fumagari $OPP^{(R)}$는 P. aeruginosa와 E. hirae에 대해 효과적인 살균력을 갖는 것으로 확인되었으며, 병원성 세균에 오염된 식품재료 및 주방용품의 소독에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 마늘 착즙액이 어병세균으로 질병에 인위 감염시킨 넙치의 비특이적 면역 반응에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 건강한 넙치를 어류 병원성 세균인 Streptococcus iniae BS10과 Edwardsiella tarda KE-1으로 공격 주사한 후 1일 뒤에 마늘 착즙액을 0.25, 0.5 및 1.0 g/L의 농도로 해수에 현탁하여 2일 간격으로 3회 침지하였다. 공격 주사한 넙치의 면역 반응을 알아보기 위해 체표 점액 lysozyme의 활성, 조직 내 균수의 변화, 혈액 내 세포수의 변화, SOD 활성 및 생존율을 조사하였다. 그 결과, S. iniae BS10으로 공격 주사 후 0.25와 0.5 g/L의 침지 시험구에서 대조구에 비해 lysozyme의 활성이 유의적인 증가를 나타내었고, E. tarda KE-1으로 공격 주사 후 모든 침지 시험구에서 대조구에 비해 lysozyme의 활성이 유의적인 증가를 나타내었다. 조직 내 균수에 있어서는 모든 시험구에서 유의적인 감소를 나타내었다. 혈액 내 세포 수의 변화를 관찰한 결과, S. iniae BS10으로 공격 주사 후 마늘 착즙액 0.25와 0.5 g/L의 침지 시험구에서 림프구와 호중구의 유의적인 증가와 함께 모든 시험구에서 호중구의 유의적인 증가가 나타났다. E. tarda KE-1으로 공격 주사 후 0.25와 1.0 g/L의 침지 시험구에서 림프구의 유의적인 증가, E. tarda KE-1으로 공격 주사 후 마늘 착즙액 0.25와 1.0 g/L의 침지 시험구에서 림프구의 유의적인 증가와 함께 모든 시험구에서 호중구의 유의적인 증가가 나타났다. 침지 시험구 시험어의 혈액, 신장 및 간에서 SOD 활성을 측정한 결과, S. iniae BS10으로 공격 주사 후 침지 시험구에서 혈액과 신장에서 유의적인 증가가 나타났고, E. tarda KE-1으로 공격 주사 후 침지 시험구에서 신장과 간에서 유의적인 증가가 나타났다. 생존율 시험 결과, S. iniae BS10와 E. tarda KE-1으로 공격 주사 후 0.25 g/L 침지 시험구에서 모두 58% 의 상대생존율을 나타내어 마늘 착즙액 침지가 넙치의 방어능에 기여하는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 마늘 착즙액의 유효 성분이 건강한 넙치뿐만 아니라 질병에 걸린 넙치에 대해서도 면역증강제로서의 효과가 있을 것으로 사료되었다.
이 연구는 2009년 1월부터 9월까지 총 4회(1월, 4월, 7월 9월) 사천만에서 해수와 표층퇴적물의 세균학적 이화학적 특성을 조사한 것이다. 조사기간 중에 수온은 $5.3{\sim}24.9^{\circ}C$(평균 $17.7{\pm}0.4^{\circ}C$), 투명도는 1.4~2.5m(평균 $1.8{\pm}0.5m$), 부유물질 농도는 16.2~35.8mg/L(평균 $24.2{\pm}2.2mg/L$), 화학적산소요구량 (COD)는 $1.42{\sim}3.29mgO_2/L$(평균 $2.06{\pm}0.55mgO_2/L$), 용존산소(DO)는 6.7~9.5mg/L(평균 $7.9{\pm}0.6mg/L$)로 각각 조사되었다. 대장균군과 분변계대장균의 검출 범위는 <1.8~7,900 MPN/100mL (GM 214.7 MPN/100mL)과 <1.8~330 MPN/ 100mL (GM 9.7 MPN/100mL)로 각각 나타났다. 대장균군은 시료의 75.0%, 분변계대장균은 57.1%가 각각 양성을 나타내었다. 대장균군에 대한 분변계대장균의 양성율은 76.2%로 나타났다. 조사기간 중에 사천만에서의 표층퇴적물의 수분함량, 강열감량, COD 및 AVS의 평균값은 $53.28{\pm}2.58%$, $9.38{\pm}0.42%$, $14.23{\pm}3.36mgO_2/g$, $0.09{\pm}0.07mgS/g$로 각각 조사되었다.
우리나라 내수면 양식 어류로부터 Edwardsiella 속 세균 7개 균주를 분리하여 이들의 생화학적 특성 및 유전학적 특성을 조사하였다. 그 결과, 기존의 어류 병원성 세균으로 알려진 E. tarda 와 E. ictaluri 뿐 아니라, 최근 새로운 종으로 보고된 E. anguillarum과 E. piscicida를 성공적으로 분리 및 동정하여 우리나라 내수면 양식 어류에서 Edwardsiella 속의 다양한 종이 분리되는 것을 확인하였다. 뱀장어류에서 분리된 4개 균주는 E. anguillarum, E. piscicida 및 E. tarda로, 메기와 동자개로부터 분리된 2개 균주는 E. ictaluri로, 버들치로부터 분리된 1개 균주는 E. piscicida로 동정되었다. 또한, 이들의 생화학적 특성의 조사 결과, 이들은 대부분 E. anguillarum, E. ictaluri, E. piscicida 및 E. tarda의 각 종에 해당하는 전형적인 생화학적 특성을 나타내었으며, 유전자를 이용한 분자계통발생학적 분석 결과와도 일치하였다. 특히, 16S rRNA 및 gyrB 유전자를 이용하여 Edwardsiella 속 종의 명확한 분류가 가능함을 확인함으로써, Edwardsiella 속 세균의 분류학적 동정을 위한 마커로써의 가능성을 제시하였다. 본 연구의 결과, 우리나라 내수면 양식 어류로부터 다양한 Edwardsiella 속 종들이 분리되는 것을 확인하였으며, 이들 종들에 대한 체계적인 모니터링 및 숙주에 따른 병원성의 차이에 관한 연구가 필요함을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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