Kim, Soo-Kyoung;Kim, Cheol-Jin;Yoon, Je-Yong;Lee, Joon-Hee
Microbiology and Biotechnology Letters
/
v.39
no.1
/
pp.29-36
/
2011
Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen that causes various infections on urinary track, cornea, respiratory track, and burn wound site, and mainly relies on quorum sensing (QS) for its virulence. To control the infectivity of P. aeruginosa, we previously synthesized the structural analogues of a major QS signal, N-3-oxododecanoyl homoserine lactone (3OC12-HSL) to use as a QS inhibitor. Two of them (5b and 5f) had been confirmed to have an inhibitory effect on LasR, a major QS signal receptor of P. aeruginosa in the screening by the recombinant Escherichia coli reporter. To further evaluate these compounds, we tested their efficacy to control the QS and virulence of P. aeruginosa. Unlike the result from E. coli reporter, both 5b and 5f failed to affect the LasR activity in P. aeruginosa, but instead they selectively affected the activity of QscR, another 3OC12-HSL receptor of P. aeruginosa. Interestingly, their effect on QscR was complex and opposite to what we obtained with E. coli system. Both 5b and 5f enhanced the QscR activity at the low concentration range (< 10 ${\mu}m$), but high concentration of 5f (${\approx}$1 mM) strongly inhibited QscR. While 5b and 5f didn't affect the production of proteases, the key virulence factor, they significantly reduced the biofilm formation that is important in mediating chronic infections. Especially, 5f inhibited the initial attachment of P. aeruginosa, rather than the biofilm maturation. Based on our results, we suggest that 5f can be applied for an anti-biofilm agent without increasing virulence of P. aeruginosa.
Many bacteria monitor their population density and control the expression of specialized gene sets in response to bacterial cell density based on a mechanism referred to as quorum sensing. In all cases, quorum sensing involves the production and detection of extracellular signaling molecules, auto inducers, as which Gram-negative and Gram-positive bacteria use most prevalently acylated homoserine lactones and processed oligo-peptides, respectively. Through quorum-sensing communication circuits, bacteria regulate a diverse array of physiological functions, including virulence, symbiosis, competence, conjugation, antibiotic production, motility, sporulation, and biofilm formation. Many pathogens have evolved quorum-sensing mechanisms to mount population-density-dependent attacks to over-whelm the defense responses of plants, animals, and humans. Since these AHL-mediated signaling mechanisms are widespread and highly conserved in many pathogenic bacteria, the disruption of quorum-sensing system might be an attractive target for novel anti-infective therapy. To control AHL-mediated pathogenicity, several promising strategies to disrupt bacterial quorum sensing have been reported, and several chemicals and enzymes have been also investigated for years. These studies indicate that anti-quorum sensing strategies could be developed as possible alternatives of antibiotics.
A microbial fuel cell (MFC) and bioelectrochemical systems are novel bioprocesses which employ exoelectrogenic biofilm on electrode as a biocatalyst for electricity generation and various useful chemical production. Previous reports show that electrogenic biofilms of MFCs are time varying systems and dynamically interactive with the electrically conductive media (carbon paper as terminal electron acceptor). It has been reported that maximum power point tracking (MPPT) method can automatically control load by algorithm so that increase power generation and columbic efficiency. In this study, we developed logic based control strategy for external load resistance by using $LabVIEW^{TM}$ which increases the power production with using flat-plate MFCs and MPPT circuit board. The flat-plate MFCs inoculated with anaerobic digester sludge were stabilized with fixed external resistance from $1000{\Omega}$ to $100{\Omega}$. Automatic load control with MPPT started load from $52{\Omega}$ during 120 hours of operation. MPPT control strategy increased approximately 2.7 times of power production and power density (1.95 mW and $13.02mW/m^3$) compared to the initial values before application of MPPT (0.72 mW and $4.79mW/m^3$).
We have investigated the differences between the general corrosion and microbiologically influenced corrosion (MIC) of steels in terms of electrochemical behavior and surface phenomena. Corrosion potential of steels in the absence of SRB (sulfate-reducing bacteria) shifted to a low level and was maintained throughout the experimental period (40 days). The potential in the presence of SRB, however, shifted to a noble level after 20 days' incubation, indicating the growth of SRB biofilms on the test metal specimens and a formation of corrosion products. In addition, the color of medium inoculated with SRB changed from gray to black. The color change appeared to be caused by the formation of pyrites (FeS) as a corrosion product while no significant color change was observed in the medium without SRB inoculation. Moreover, corrosion rates of various steels tested for MIC were higher than those in the absence of SRB. This is probably because SRB were associated with the increasing corrosion rates through increasing cathodic reactions which caused reduction of sulfate to sulfide as well as formation of an oxygen concentration cell. The pitting corrosions were also observed in the SRB-inoculated medium.
Park, Se-Keun;Kim, Yeong-Kwan;Oh, Young-Sook;Choi, Sung-Chan
Korean Journal of Microbiology
/
v.51
no.4
/
pp.355-363
/
2015
The present work quantified the growth of young biofilm in a model distribution system that was fed with chlorinated drinking water at a hydraulic retention time of 2 h. Bacterial biofilms grew on the surface of polyvinyl chloride (PVC) slides at a specific growth rate of $0.14{\pm}0.09day^{-1}$ for total bacteria and $0.16{\pm}0.08day^{-1}$ for heterotrophic bacteria, reaching $3.1{\times}10^4cells/cm^2$ and $6.6{\times}10^3CFU/cm^2$ after 10 days, respectively. The specific growth rates of biofilm-forming bacteria were found to be much higher than those of bulk-phase bacteria, suggesting that biofilm bacteria account for a major part of the bacterial production in this model system. Biofilm isolates exhibited characteristic kinetic properties, as determined by ${\mu}_{max}$ and $K_S$ values using the Monod model, in a defined growth medium containing various amounts of acetate. The lowest ${\mu}_{max}$ value was observed in bacterial species belonging to the genus Methylobacterium, and their slow growth seemed to confer high resistance to chlorine treatment (0.5 mg/L for 10 min). $K_S$ values (inversely related to substrate affinity) of Sphingomonas were two orders of magnitude lower for acetate carbon than those of other isolates. The Sphingomonas isolates may have obligate-oligotrophic characteristics, since the lower $K_S$ values allow them to thrive under nutrient-deficient conditions. These results provide a better understanding and control of multi-species bacterial biofilms that develop within days in a drinking water distribution system.
Kim, Hye Soo;Park, Min Jeong;Kim, Soo Jeong;Kim, Bu Kyung;Park, JunHo;Kim, DaeHyun;Cho, Soo Jeong
Journal of Life Science
/
v.31
no.3
/
pp.330-337
/
2021
This study was conducted to investigate the potential of Stewartia koreana as oral healthcare materials. The antibacterial activity of ethanol extracts from leaves and branches of S. koreana against oral bacteria was confirmed. The leaf and branch extracts (1 mg/disc) showed antibacterial activity against P. gingivalis only among several tested oral bacteria. The leaf extracts showed higher antibacterial activity, with values similar to those of chlorhexidine, which was used as a positive control. The MIC of the leaf extract against P. gingivalis was 0.4 mg/ml and showed bacteriostatic action. The inhibitory effects of the extract on biofilm formation and on gene expression related to biofilm formation by P. gingivalis were determined by biofilm biomass staining, scanning electron microscopy (SEM), and qRT-PCR analysis. The biofilm production rate and cell growth of P. gingivalis in the cultures treated with 0.2-2.0 mg/ml of S. koreana leaf extracts were significantly decreased in a concentration-dependent manner. The inhibitory effect on the formation of P. gingivalis biofilms at concentrations of 1 mg/ml was confirmed by SEM. The qRT-PCR analysis showed concentration-dependent suppression of the fimA and fimB gene expression associated with fimbriae formation in the cultures treated with 0.2-2.0 mg/ml S. koreana leaf extract. These results support the conclusion that S. koreana leaf extracts can be used as oral healthcare materials derived from natural materials, as demonstrated by the antibacterial action and inhibition of biofilm formation of P. gingivalis.
This study investigated the potential of dye plants as natural oral health products. The antibacterial activity of ethanol stem extracts of A. japonica, R. verniciflua Stokes, G. jasminoides, D. morbifera, P. amurense Rupr., and S. japonica against P. gingivalis KCTC 5352, S. mutans KCTC3065, S. downei KCTC3634, S. sanguinis KCTC3284, and S. gordonii KCTC 3286 was confirmed. Among the stem extracts from 6 dye plants grown in Korea, ethanol extract from A. japonica stem (1 mg/disc) showed the highest antibacterial activity against P. gingivalis KCTC5352. The A. japonica stem extracts showed antibacterial activity similar to chlorhexidine, which was used as a positive control. The MIC and MBC of P. gingivalis KCTC5352 were 0.4 mg/ml and 0.6 mg/ml, respectively. The biofilm production rate and cell growth of P. gingivalis KCTC5352 in the cultures treated with 0.2-2.0 mg/ml of A. japonica extract were significantly decreased in a concentration-dependent manner. In addition, the mRNA expression of the superoxide dismutase and fimA associated with fimbriae formation in these cultures was suppressed, also in a concentration-dependent manner. Based on these results, it is concluded that A. japonica stem extracts can be used as an oral health product derived from natural materials, as demonstrated by its antibacterial action against and inhibition of biofilm formation of P. gingivalis KCTC5352.
Streptococcus mutans is frequently associated with dental caries. Bacterial fermentation of food debris generates an acidic environment on the tooth surface, ultimately resulting in tooth deterioration. Therefore, various mouthwashes have been used to reduce and prevent Streptococcus mutans. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial activities of 4 commercial mouthwashes and those of 10% and 20% ethanol solutions (formula A, B, C, D, E and F) against Streptococcus mutans using biofilm and planktonic methods. The range of reduction in the viable cell count of Streptococcus mutans as estimated by the biofilm and planktonic methods was 0.05-5.51 log ($P{\leq}0.01$) and 1.23-7.51 log ($P{\leq}0.001$) compared with the negative control, respectively, indicating that the planktonic method had a stronger antibacterial effect against S. mutans. Among the tested formulations, formula A (Garglin $regular^{(R)}$ mouthwash) was the most effective against Streptococcus mutans ($P{\leq}0.001$).
Kim, Jung-Tae;Lee, Geon;Park, Do-Hyeon;Kang, Kyeong-Hwan;Kim, Joong-Kyun;Lee, Sang-Joon
Journal of Environmental Science International
/
v.23
no.4
/
pp.681-695
/
2014
In a pilot-scale dyeing wastewater treatment using two-type fluidizing media, each thickness of biofilm was 15 and 30 ${\mu}m$, respectively. The numbers of protozoa inhabited in small-size (PEMT A) and big-size (PEMT B) media were $7.5{\times}10^4$ and $1.25{\times}10^5$ cells/ml, respectively, and dominant species were Entosiphon sulcatus var sulcatus in PEMT A and Chlamydomonas reinhardtii in PEMT B, respectively. Flask experiments using the two media revealed that the percentages of color removal were 25.8% in PEMT A and 27.1% in PEMT B after 72-h cultivation, indicating the necessity of bioaugmentation. Experiments for bioaugmentation effect on color removal were carried out in the pilot-scale treatment for 75 d by three-step operation under the control of wastewater loading rate and microbial input rate. Dye degradation occurred mainly in the second reaction tank, and the attachment of augmented dye-degrading microorganisms to media took at least 35 d. Final value of chromaticity in effluent was 227, meeting the required standard. Therefore bioaugmentation onto media was good for color treatment. In summary, thickness of biofilm formed on the media depended upon the size of media, resulting in different ecosystem inside the media. Hence, this affected microbial community and color treatment further. Accordingly, the reduction of operation cost is expected by efficient color-treatment process using bioaugmented media.
Harding, Michael W.;Marques, Lyriam L.R.;Allan, Nick;Olson, Merle E.;Buziak, Brenton;Nadworny, Patricia;Omar, Amin;Howard, Ronald J.;Feng, Jie
The Plant Pathology Journal
/
v.38
no.4
/
pp.334-344
/
2022
Bacterial wilt is a re-emerging disease on dry bean and can affect many other crop species within the Fabaceae. The causal agent, Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens (CFF), is a small, Gram-positive, rod-shaped bacterium that is seed-transmitted. Infections in the host become systemic, leading to wilting and economic loss. Clean seed programs and bactericidal seed treatments are two critical management tools. This study characterizes the efficacies of five bactericidal chemicals against CFF. It was hypothesized that this bacterium was capable of forming biofilms, and that the cells within biofilms would be more tolerant to bactericidal treatments. The minimum biocide eradication concentration assay protocol was used to grow CFF biofilms, expose the biofilms to bactericides, and enumerate survivors compared to a non-treated control (water). Streptomycin and oxysilver bisulfate had EC95 values at the lowest concentrations and are likely the best candidates for seed treatment products for controlling seed-borne bacterial wilt of bean. The results showed that CFF formed biofilms during at least two phases of the bacterial wilt disease cycle, and the biofilms were much more difficult to eradicate than their planktonic counterparts. Overall, biofilm formation by CFF is an important part of the bacterial wilt disease cycle in dry edible bean and antibiofilm bactericides such as streptomycin and oxysilver bisulfate may be best suited for use in disease management.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.