• 제목/요약/키워드: Resistant microbes

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고온 조건에서 사료 내 생균제의 생존성 및 오염미생물의 생장 억제 효과 (Viability of Probiotics in Feed under High Temperature Conditions and Their Growth Inhibitory Effect on Contaminant Microbes)

  • 김겸헌;이권정;이아란;장인환;송인근;김동운;김수기
    • 미생물학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.345-350
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    • 2014
  • 여름철의 고온으로의 온도 상승에 따른 사료빈 내의 생균제 L. plantarum, S. cerevisiae 및 B. subtilis의 생존성을 실험실의 가상 조건에서 분석하였다. 상온인 $25^{\circ}C$에서 멸균 사료와 비멸균 사료에 단일 혹은 혼합 균주 첨가 시 pH 변화와 생균제들의 생장을 상호 비교하였다. pH는 멸균 사료와 비멸균 사료 모두에서 4일째에 가장 감소한 것은 같았으나 비멸균 사료에서는 2일째까지는 상승하는 변화의 양상을 보여주었다. 멸균 여부 혹은 혼합 여부와 관계없이 S. cerevisiae와 B. subtilis의 생균수는 일정하게 유지되었지만 L. plantarum의 경우에는 그 수가 모두 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 3종의 혼합 생균제는 상호 길항작용은 없는 것으로 나타났다. 멸균 및 비멸균 사료에 생균제를 첨가한 후 $60^{\circ}C$의 고온 환경에서 사료의 pH 와 단일접종 생균제의 생존성을 조사하였다. 멸균 및 비멸균 사료 사이에 뚜렷한 pH의 변화는 관찰되지 않았으며 B. subtilis의 pH가 가장 낮게 관찰되었다. 고온 하에서 L. plantarum과 S. cerevisiae 균주는 생존할 수 없었으며, 내열성을 가진 B. subtilis 균주는 생존하면서 사료에 자연적으로 생존하는 오염세균의 증식을 억제하였다. 또 B. subtilis를 접종한 비멸균 사료에서 2일째부터 오염 곰팡이가 관찰되지 않았다. 따라서 내열성이 강한 B. subtilis 균주를 사용하면, 여름철 사료빈 내에 병원성 세균과 곰팡이의 오염을 억제할 수 있는 것으로 나타났다.

한약재에서의 세균과 진균 오염에 관한 연구 (Studies on Bacterial and Fungal Contamination in the Herbal Medicines)

  • 이진성;윤영식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.4826-4832
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    • 2010
  • 본 연구는 2010년 6월 1일부터 2010년 7월 30일까지 2개월간 서울에 위치한 3곳의 약업사에서 각각 13종의 한약재를 구입하여 이들에 대한 총 호기성 세균 및 진균에 대한 미생물 오염 실태를 분석하여 한약재에 대한 미생물 오염 검사기준을 위한 기초자료로 활용하고자 수행되었다. WHO의 총 호기성 세균 및 진균수 오염한도인 $10^7$ CFU/g과 $10^4$ CFU/g과 비교하면, 총 호기성 균 오염(7.7%)보다는 진균의 오염(12.8%)이 더 높은 것으로 나타났다. 117개의 세균 집락을 대상으로 한 16S rRNA 유전자에 대한 DNA 상동성 분석은 내성 포자를 형성하는 B. cereus를 포함한 토양 유래 세균들이 약 96.6%를 차지하여 한약재의 채취와 보관 및 유통 과정에서의 미생물 오염 한도 기준 마련이 시급한 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구는 한약의 가공과정에 세균 및 진균의 혼입 가능성에 대한 시험조사와 함께 지속적인 한약재에 대한 미생물 오염실태 조사가 필요하다는 것을 시사하고 있다.

퀘소블랑코 치즈의 감마선 조사 처리 효과 (Effects of Gamma Irradiation on Queso Blanco Cheese)

  • 정석근;노영배;신지혜;한기성;채현석;유영모;안종남;이주운;조철훈;이완규;함준상
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제25권1호
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    • pp.15-20
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    • 2007
  • 본 연구는 항원성을 저감한 유제품 개발을 위한 기초자료 도출을 위해 감마선 조사 처리시 퀘소블랑코 치즈의 화학적, 미생물학적 및 항원성 변화를 비교하였다. 퀘소블랑코 치즈는 제조과정에서 85$^{\circ}$C 열처리와 산에 의해 커드를 형성시켜 제조하는 신선치즈로 스타터 유산균을 첨가하지 않지만, 제조 시에 7.65${\pm}$0.04 log CFU/g의 총세균과 7.64${\pm}$0.02 log CFU/g의 유산균수를 나타내었다. 이는 원유 내 미생물중 85$^{\circ}$C에 사멸하지 않은 내열성 유산균이 압착 및 건조 과정에서 생장한 때문으로 생각된다. 대장균군은 검출되지 않았으나, 원유 내에 열과 산에 강한 유해균의 존재시 압착 및 건조 과정에서 증식할 가능성이 높다. 감마선 조사처리시에는 IkGy에서 5.45${\pm}$0.02 log CFU/g, 2kGy에서 2.12${\pm}$0.12 log CFU/g의 유산균수를 나타내었으나, 3kGy 이상에서는 전혀 검출되지 않아 안전성 확보가 가능한 것으로 나타났다. 한편, 감마선 조사에 의한 항원성 저감은 관찰되지 않았는 바 이는 치즈 제조과정에서 상당한 열처리가 이루어지고, 유단백질에서 주요한 항원성을 나타내는 ${\beta}$-lactoglobulin이나 ${\alpha}$-lactalbumin등 유청단백질이 대부분 치즈 제조과정에서 제거되었기 때문으로 생각된다.

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감마선 조사된 수산 자숙액의 오염 미생물군 특성 (Characteristics of Microorganisms Contaminating Seafood Cooking Drips Exposed to Gamma Irradiation)

  • 최종일;김연주;김재훈;전병수;안동현;권중호;황영정;변명우;이주운
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.286-291
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    • 2009
  • 수산 가공 부산물인 자숙액을 식품 및 공중보건 소재로 이용하기 위해 자숙액의 위생화를 위한 감마선 조사기술의 이용가능성을 검토하였다. 톳, 참치 및 굴 자숙액을 시료로 하여 1-5 kGy의 감마선을 조사하여 미생물 생존율을 측정하였고 생존미생물을 동정하였다. 굴 자숙액에서는 호기성 미생물이 검출되지 않았으나, 톳 및 참치 자숙액에서는 약 6.4 및 3.1 log CFU/g의 호기성 미생물이 검출되었고, 저장기간이 증가함에 따른 미생물 수에는 유의적인 차이가 없었다. 또한 감마선 조사선량이 증가함에 따라 생균수의 감소와 자숙액에 오염된 미생물의 살균효과를 확인하였으나, 자숙액 종류별로 미생물의 감마선 저항성이 상이하였다. 수산 자숙액에 존재하는 모든 미생물을 사멸시키기 위해서는 톳 자숙액의 경우 10 kGy, 참치자숙액의 경우 20 kGy 이상의 감마선 조사가 필요하다고 생각된다. 자숙액에 오염된 미생물을 동정한 결과 L. plantarum, L. pentosus, Paenibacillus sp., B. subtilis, B. gelatini 등을 포함하여 총 20종의 오염 미생물을 확인할 수 있었다. 톳 자숙액에서는 주로 Lactobacillus 속 들이 주로 검출되었고, 참치 자숙액에서는 Bacillus 속이 주로 검출되었다.

Some Prophylactic Options to Mitigate Methane Emi ssion from Animal Agriculture in Japan

  • Takahashi, Junichi
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권2호
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    • pp.285-294
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    • 2011
  • The abatement of methane emission from ruminants is an important global issue due to its contribution to greenhouse gas with carbon dioxide. Methane is generated in the rumen by methanogens (archaea) that utilize metabolic hydrogen ($H_2$) to reduce carbon dioxide, and is a significant electron sink in the rumen ecosystem. Therefore, the competition for hydrogen used for methanogenesis with alternative reductions of rumen microbes should be an effective option to reduce rumen methanogenesis. Some methanogens parasitically survive on the surface of ciliate protozoa, so that defaunation or decrease in protozoa number might contribute to abate methanogenesis. The most important issue for mitigation of rumen methanogenesis with manipulators is to secure safety for animals and their products and the environment. In this respect, prophylactic effects of probiotics, prebiotics and miscellaneous compounds to mitigate rumen methanogenesis have been developed instead of antibiotics, ionophores such as monensin, and lasalocid in Japan. Nitrate suppresses rumen methanogenesis by its reducing reaction in the rumen. However, excess intake of nitrate causes intoxication due to nitrite accumulation, which induces methemoglobinemia. The nitrite accumulation is attributed to a relatively higher rate of nitrate reduction to nitrite than nitrite to ammonia via nitroxyl and hydroxylamine. The in vitro and in vivo trials have been conducted to clarify the prophylactic effects of L-cysteine, some strains of lactic acid bacteria and yeast and/or ${\beta}$1-4 galactooligosaccharide on nitrate-nitrite intoxication and methanogenesis. The administration of nitrate with ${\beta}$1-4 galacto-oligosaccharide, Candida kefyr, and Lactococcus lactis subsp. lactis were suggested to possibly control rumen methanogenesis and prevent nitrite formation in the rumen. For prebiotics, nisin which is a bacteriocin produced by Lactococcus lactis subsp. lactis has been demonstrated to abate rumen methanogenesis in the same manner as monensin. A protein resistant anti-microbe (PRA) has been isolated from Lactobacillus plantarum as a manipulator to mitigate rumen methanogenesis. Recently, hydrogen peroxide was identified as a part of the manipulating effect of PRA on rumen methanogenesis. The suppressing effects of secondary metabolites from plants such as saponin and tannin on rumen methanogenesis have been examined. Especially, yucca schidigera extract, sarsaponin (steroidal glycosides), can suppress rumen methanogenesis thereby improving protein utilization efficiency. The cashew nutshell liquid (CNSL), or cashew shell oil, which is a natural resin found in the honeycomb structure of the cashew nutshell has been found to mitigate rumen methanogenesis. In an attempt to seek manipulators in the section on methane belching from ruminants, the arrangement of an inventory of mitigation technologies available for the Clean Development Mechanism (CDM) and Joint Implementation (JI) in the Kyoto mechanism has been advancing to target ruminant livestock in Asian and Pacific regions.

호박벌 유래 디펜신 유전자의 분자적 특성분석 및 항균 활성 (Antimicrobial activity and characterization for defensin of synthetic oligopeptides derived from Bombus ignitus)

  • 강희윤;김인우;이준하;권용남;윤은영;윤형주;김성렬;김익수;황재삼
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.161-165
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    • 2012
  • 호박벌 유래 디펜신의 전체 아미노산 서열의 구조 분석 후에 항균활성을 갖는 서열을 선발하였고, 전체 및 펩타이드 길이와 구조적 차이에 대한 종합적인 결과로서 기존에 보고되어진 ${\alpha}$-helix 구조의 펩타이드 보다는 ${\beta}$-sheet의 일부 서열과 ${\alpha}$-helix의 서열이 공존할 때 항균 활성이 보다 뛰어남을 확인하였다. 특히 시스테인-아르기닌 (38C-39R)이 포함되어 있는 펩타이드 서열에서 항균력이 우수하였고, 이는 세포벽에 친화력이 있는 염기성 펩타이드의 특성으로 예상하고 있다.

산란계 감염 살모넬라균 억제에 대한 감귤박 특이 발효 미생물 제제의 사료 첨가 효과 (Prevention of Salmonella Infection in Layer Hen Fed with Microbial Fermented Citrus Shell)

  • 강태윤;강승태;인용호;이양호;조돈영;이성진;손원근;허문수;정동기
    • 생명과학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.190-196
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    • 2010
  • 안전한 먹거리 생산은 축산물의 사육에서부터 시작된다. 현재 병원성 바이러스 및 균에 의해 먹거리의 안전성이 위협을 받고 있으며, 또한 항생제의 남용으로 인하여 병원성 균이 면역력을 갖게 되고 그에 따라 슈퍼 박테리아 등이 계속 생겨나고 있는 추세이다. 이런 시점에 항생제 대체 물질 개발이 절실하게 요구되고 있다. 이에 본 연구는 안전한 축산물생산과 국민의 식품안전의 최초단계인 축산업에서 항생제를 대체할 천연항생 사료첨가제를 개발하고자 본 실험을 실시하였다. 본 연구에서는 감귤박 특이 균주, 토양미생물 균주, Coenzyme Q10을 이용하였고, 무 항생제사료에 첨가하였다. 병아리 때 일정 기간 동안 사료첨가제를 급여 후 살모넬라균(Salmonella gallinarium)을 구강을 통해 주입하였다. 그리고 일정시간 동안 혈액과 분변을 채취하고 배지를 이용 살모넬라균 검사를 실시하였으며, 결과적으로 감귤박 특이 균주에서 가장 좋은 억제 효과를 얻었다. 이 결과를 살펴볼 때 병아리에서는 이러한 첨가제들이 장내 다른 병원성 균이 선점하지 못하도록 하는 것으로 사료된다. 장기의 해부를 통해서 장기의 손상 상태를 확인한 결과 감귤박 특이 균주 첨가제인 경우 간장색의 선홍색인 반면 일반 항생제 및 무 항생제 사료는 간장의 색의 황색으로 변한 것으로 미뤄 보아서 첨가제의 효과로 살모넬라균이 억제되어 간장의 손상을 방지한다는 효과를 얻었다. 이러한 결과는 천연항생제를 이용한 사육 기반 확립은 물론 먹거리 안전성을 보장하며, 사육부산물은 식물재배의 비료로 이용하여 완전 순환농업을 위한 좋은 재료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

Brief Introduction of Research Progresses in Control and Biocontrol of Clubroot Disease in China

  • He, Yueqiu;Wu, Yixin;He, Pengfei;Li, Xinyu
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.45-46
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    • 2015
  • Clubroot disease of crucifers has occurred since 1957. It has spread to the whole China, especially in the southwest and nourtheast where it causes 30-80% loss in some fields. The disease has being expanded in the recent years as seeds are imported and the floating seedling system practices. For its effective control, the Ministry of Agriculture of China set up a program in 2010 and a research team led by Dr. Yueqiu HE, Yunnan Agricultural University. The team includes 20 main reseachers of 11 universities and 5 institutions. After 5 years, the team has made a lot of progresses in disease occurrence regulation, resources collection, resistance identification and breeding, biological agent exploration, formulation, chemicals evaluation, and control strategy. About 1200 collections of local and commercial crucifers were identified in the field and by artificiall inoculation in the laboratories, 10 resistant cultivars were breeded including 7 Chinese cabbages and 3 cabbages. More than 800 antagostic strains were isolated including bacteria, stretomyces and fungi. Around 100 chemicals were evaluated in the field and greenhouse based on its control effect, among them, 6 showed high control effect, especially fluazinam and cyazofamid could control about 80% the disease. However, fluzinam has negative effect on soil microbes. Clubroot disease could not be controlled by bioagents and chemicals once when the pathogen Plasmodiophora brassicae infected its hosts and set up the parasitic relationship. We found the earlier the pathogent infected its host, the severer the disease was. Therefore, early control was the most effective. For Chinese cabbage, all controlling measures should be taken in the early 30 days because the new infection could not cause severe symptom after 30 days of seeding. For example, a biocontrol agent, Bacillus subtilis Strain XF-1 could control the disease 70%-85% averagely when it mixed with seedling substrate and was drenching 3 times after transplanting, i.e. immediately, 7 days, 14 days. XF-1 has been deeply researched in control mechanisms, its genome, and development and application of biocontrol formulate. It could produce antagonistic protein, enzyme, antibiotics and IAA, which promoted rhizogenesis and growth. Its The genome was sequenced by Illumina/Solexa Genome Analyzer to assembled into 20 scaffolds then the gaps between scaffolds were filled by long fragment PCR amplification to obtain complet genmone with 4,061,186 bp in size. The whole genome was found to have 43.8% GC, 108 tandem repeats with an average of 2.65 copies and 84 transposons. The CDSs were predicted as 3,853 in which 112 CDSs were predicted to secondary metabolite biosynthesis, transport and catabolism. Among those, five NRPS/PKS giant gene clusters being responsible for the biosynthesis of polyketide (pksABCDEFHJLMNRS in size 72.9 kb), surfactin(srfABCD, 26.148 kb, bacilysin(bacABCDE 5.903 kb), bacillibactin(dhbABCEF, 11.774 kb) and fengycin(ppsABCDE, 37.799 kb) have high homolgous to fuction confirmed biosynthesis gene in other strain. Moreover, there are many of key regulatory genes for secondary metabolites from XF-1, such as comABPQKX Z, degQ, sfp, yczE, degU, ycxABCD and ywfG. were also predicted. Therefore, XF-1 has potential of biosynthesis for secondary metabolites surfactin, fengycin, bacillibactin, bacilysin and Bacillaene. Thirty two compounds were detected from cell extracts of XF-1 by MALDI-TOF-MS, including one Macrolactin (m/z 441.06), two fusaricidin (m/z 850.493 and 968.515), one circulocin (m/z 852.509), nine surfactin (m/z 1044.656~1102.652), five iturin (m/z 1096.631~1150.57) and forty fengycin (m/z 1449.79~1543.805). The top three compositions types (contening 56.67% of total extract) are surfactin, iturin and fengycin, in which the most abundant is the surfactin type composition 30.37% of total extract and in second place is the fengycin with 23.28% content with rich diversity of chemical structure, and the smallest one is the iturin with 3.02% content. Moreover, the same main compositions were detected in Bacillus sp.355 which is also a good effects biocontol bacterial for controlling the clubroot of crucifer. Wherefore those compounds surfactin, iturin and fengycin maybe the main active compositions of XF-1 against P. brassicae. Twenty one fengycin type compounds were evaluate by LC-ESI-MS/MS with antifungal activities, including fengycin A $C_{16{\sim}C19}$, fengycin B $C_{14{\sim}C17}$, fengycin C $C_{15{\sim}C18}$, fengycin D $C_{15{\sim}C18}$ and fengycin S $C_{15{\sim}C18}$. Furthermore, one novel compound was identified as Dehydroxyfengycin $C_{17}$ according its MS, 1D and 2D NMR spectral data, which molecular weight is 1488.8480 Da and formula $C_{75}H_{116}N_{12}O_{19}$. The fengycin type compounds (FTCPs $250{\mu}g/mL$) were used to treat the resting spores of P. brassicae ($10^7/mL$) by detecting leakage of the cytoplasm components and cell destruction. After 12 h treatment, the absorbencies at 260 nm (A260) and at 280 nm (A280) increased gradually to approaching the maximum of absorbance, accompanying the collapse of P. brassicae resting spores, and nearly no complete cells were observed at 24 h treatment. The results suggested that the cells could be lyzed by the FTCPs of XF-1, and the diversity of FTCPs was mainly attributed to a mechanism of clubroot disease biocontrol. In the five selected medium MOLP, PSA, LB, Landy and LD, the most suitable for growth of strain medium is MOLP, and the least for strains longevity is the Landy sucrose medium. However, the lipopeptide highest yield is in Landy sucrose medium. The lipopeptides in five medium were analyzed with HPLC, and the results showed that lipopeptides component were same, while their contents from B. subtilis XF-1 fermented in five medium were different. We found that it is the lipopeptides content but ingredients of XF-1 could be impacted by medium and lacking of nutrition seems promoting lipopeptides secretion from XF-1. The volatile components with inhibition fungal Cylindrocarpon spp. activity which were collect in sealed vesel were detected with metheds of HS-SPME-GC-MS in eight biocontrol Bacillus species and four positive mutant strains of XF-1 mutagenized with chemical mutagens, respectively. They have same main volatile components including pyrazine, aldehydes, oxazolidinone and sulfide which are composed of 91.62% in XF-1, in which, the most abundant is the pyrazine type composition with 47.03%, and in second place is the aldehydes with 23.84%, and the third place is oxazolidinone with 15.68%, and the smallest ones is the sulfide with 5.07%.

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