• Animal Bioscience
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• 제34권5호
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• pp.867-879
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• 2021

Objective: Fibronectin 3 (FN3) and immunoglobulin like modules (Ig) are usually collocated beside modular cellulase catalytic domains. However, very few researches have investigated the role of these modules. In a previous study, we have sequenced and analyzed bacterial metagenomic DNA in Vietnamese goats' rumen and found that cellulase-producing bacteria and cellulase families were dominant. In this study, the properties of modular cellulases and the role of a FN3 in unique endoglucanase belonging to glycosyl hydorlase (GH) family 5 were determined. Methods: Based on Pfam analysis, the cellulases sequences containing FN3, Ig modules were extracted from 297 complete open reading frames (ORFs). The alkaline, thermostability, tertiary structure of deduced enzymes were predicted by AcalPred, TBI software, Phyre2 and Swiss models. Then, whole and truncated forms of a selected gene were expressed in Escherichia coli and purified by His-tag affinity column for assessment of FN3 ability to enhance enzyme activity, solubility and conformation. Results: From 297 complete ORFs coding for cellulases, 148 sequences containing FN3, Ig were identified. Mostly FN3 appeared in 90.9% beta-glucosidases belonging to glycosyl hydrolase family 3 (GH3) and situated downstream of catalytic domains. The Ig was found upstream of 100% endoglucanase GH9. Rarely FN3 was seen to be situated downstream of X domain and upstream of catalytic domain endoglucanase GH5. Whole enzyme (called XFN3GH5 based on modular structure) and truncate forms FN3, XFN3, FN3GH5, GH5 were cloned in pET22b (+) and pET22SUMO to be expressed in single and fusion forms with a small ubiquitin-related modifier partner (S). The FN3, SFN3 increased GH5 solubility in FN3GH5, SFN3GH5. The SFN3 partly served for GH5 conformation in SFN3GH5, increased modules interaction and enzyme-soluble substrate affinity to enhance SXFN3GH5, SFN3GH5 activities in mixtures. Both SFN3 and SXFN3 did not anchor enzyme on filter paper but exfoliate and separate cellulose chains on filter paper for enzyme hydrolysis. Conclusion: Based on these findings, the presence of FN3 module in certain cellulases was confirmed and it assisted for enzyme conformation and activity in both soluble and insoluble substrate.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제33권6호
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• pp.460-465
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• 2018

해양심층수는 수심 200 m보다 깊은 심층(深層)에 위치하고 있어 차가운 온도를 유지하고 있으며, 대장균 및 일반세균 등에 의해서도 오염 되지 않은 깨끗한 해수이다. 해양심층수는 산업적 가치가 높은 재생순환형 자원이기 때문에 이를 상업적으로 이용하기 위한 활동이 활발히 전개되고 있다. 해양심층수를 기존 식육가공품의 염지제 대체제로서, 최적인 해양심층수 처리수를 적용한 시제품을 일반 식육가공품 소세지와 비교하여 안전성과 품질특성, 미네랄 함량차이를 알아보았다. 이를 통하여 해양심층수의 염지액 대체제로서의 가능성을 검토하고 이를 이용하여 제작한 식육가공품의 품질을 검토한 결과, 안전성과 품질특성에서는 일반 식육가공품 소세지와 차이가 없었으나, 미네랄 함량은 해양심층수를 적용한 축산가공품이 더 높았다. 이를 통하여 해양심층수는 소금의 대체제와 청정미네랄로 그 활용도가 높아서 해양심층수를 이용한 새로운 식품시장이 크게 활성화될 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 식품공전 규격 검사에 의한 안전성 평가 시험방법을 이용하여 품질검사항목 분석에 의한 품질특성 평가 및 유통기한 경과에 의한 안정성을 검토하고, 시험군과 대조군간의 미네랄 함량 시험을 진행하여 그 함량을 비교, 분석한 결과 후속 연구를 통한 식품, 의약품 및 축산업에 다양하고 차별화된 식육가공품을 제조할 수 있는 가능성이 있다고 판단하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권7호
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• pp.1165-1176
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• 2019

Botulinum neurotoxins (BoNTs), produced by Clostridium botulinum, are the most toxic substances known. However, the number of currently approved medical countermeasures for these toxins is very limited. Therefore, studies on therapeutic antitoxins are essential to prepare for toxin-related emergencies. Currently, more than 10,000 Halla horses, a crossbreed between the native Jeju and Thoroughbred horses, are being raised in Jeju Island of Korea. They can be used for equine antitoxin experiments and production of hyperimmune serum against BoNT/A1. Instead of the inactivated BoNT/A1 toxoid, Halla horse was immunized with the receptor-binding domain present in the C-terminus of heavy chain of BoNT/A1 (BoNT/A1-HCR) expressed in Escherichia coli. The anti-BoNT/A1-HCR antibody titer increased rapidly by week 4, and this level was maintained for several weeks after boosting immunization. Notably, $20{\mu}l$ of the week-24 BoNT/A1-HCR(-immunized) equine serum showed an in vitro neutralizing activity of over 8 international units (IU) of a reference equine antitoxin. Furthermore, $20{\mu}l$ of equine serum and $100{\mu}g$ of purified equine $F(ab^{\prime})_2$ showed 100% neutralization of 10,000 $LD_{50}$ in vivo. The results of this study shall contribute towards optimizing antitoxin production for BoNT/A1, which is essential for emergency preparedness and response.

• 한국수산과학회지
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• 제52권4호
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• pp.344-348
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• 2019

This study assessed the microbiological hazards of gloves worn during the shell shucking process of the oyster Crassostrea gigas, and we suggest an in situ method for minimizing microbial contamination. The study consisted of two groups, one in which the working gloves were periodically replaced (PRG) with new gloves, and another in which the gloves were not replaced (NRG). In the PRG group, gloves were replaced every 2 h during 8 h of processing. Food pathogenic bacteria Escherichia coli, Salmonella species, and Listeria monocytogenes were not found in any samples, including gloves and shucked oysters. However, Staphylococcus aureus (SA) was detected in some samples, and the contamination levels were correlated with the working time and the regular replacement of gloves. SA was not detected on gloves or oysters of the PRG group. However, it was detected in the range of <$15CFU/15cm^2$ to $2.9{\times}10^2CFU/15cm^2$ on gloves after 6 h of continuous work, and from <$15CFU/15cm^2$ to $2.23{\times}10^2CFU/15cm^2$ on oysters after 8 h. These results indicate that the SA contamination in shucked oysters originated from the working gloves, and that replacement of working gloves every 2-4 h will minimize SA contamination in oyster products.

• 미생물학회지
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• 제55권2호
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• pp.103-111
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• 2019

DNA 메틸화는 유전체의 무결성의 유지 및 유전자 발현 조절과 같은 박테리아의 다양한 과정에 관여한다. Alphaproteobacteria 종에서 보존된 DNA 메틸 전이 효소인 CcrM은 S-아데노실 메티오닌을 공동 기질로 사용하여 $N^6$-아데닌 또는 $N^4$-시토신의 메틸 전이 효소 활성을 갖는다. Celeribacter marinus IMCC 12053는 해양 환경에서 분리된 알파프로테오박테리아로서 GpC 시토신의 외향고리 아민의 메틸기를 대체하여 $N^4$-메틸 시토신을 생산한다. 단일 분자 실시간 서열 분석법(SMRT)을 사용하여, C. marinus IMCC12053의 메틸화 패턴을 Gibbs Motif Sampler 프로그램을 사용하여 확인하였다. 5'-GANTC-3'의 $N^6$-메틸 아데노신과 5'-GpC-3'의 $N^4$-메틸 시토신을 확인하였다. 발현된 DNA 메틸전이 효소는 계통 발생 분석법을 사용하여 선택하여 pQE30 벡터에 클로닝 후 $dam^-/dcm^-$ 대장균을 사용하여 클로닝된 DNA 메틸라아제의 메틸화 활성을 확인하였다. 메틸화 효소를 코딩하는 게놈 DNA 및 플라스미드를 추출하고 메틸화에 민감한 제한 효소로 절단하여 메틸화 활성을 확인하였다. 염색체와 메틸라아제를 코드하는 플라스미드를 메틸화시켰을 때에 제한 효소 사이트가 보호되는 것으로 관찰되었다. 본 연구에서는 분자 생물학 및 후성유전학을 위한 새로운 유형의 GpC 메틸화 효소의 잠재적 활용을 위한 외향고리 DNA 메틸라제의 특성을 확인하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제45권3호
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• pp.222-230
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• 2019

Objectives: This study aims to evaluate water quality in terms of microorganisms and identify the antibiotic resistance of Enterococci isolated from the recycling water in floor fountains at three parks and one reservoir in the Gwangju area. Methods: Water samples were analyzed for Enterococci using membrane Enterococcus indoxyl ${\beta}$ d glucoside agar (mEI) as described in USEPA Method 1600. The vancomycin-resistant Enterococci with VanA and VanB were identified by PCR. An examination of the antibiotic resistance of isolates against 14 antibiotics was performed by the disk diffusion method. Results: The drinking water quality criterion was exceeded for total colony counts in 68% of all recycling water samples. The average concentration of total califorms and fecal coliforms was 139,325 and 413 CFU/100 mL, respectively. VanA and VanB were not detected from the isolates. We found the antibiotic resistant Enterococci strains to be E. faecalis, E. faecium, E. durans, E. mundtii, E. hirae, and E. thailandicus. The isolates were resistant to Rifampin (50%), Erythromycin (25.8%), Tetracycline (10.2%), Nitrofurantoin (8.1%), Minocycline (3.1%), Erythromycin (1.2%), Penicillin (0.7%), Norfloxacin (0.5%), and Teicoplanin (0.5%) among the 14 antibiotics tested. Antibiotic resistance tests for Enterococci from the recycling water of floor fountains resulted in 30.2% showing resistance to two or more antibiotics. Conclusions: These results showed that the multi-antibiotic resistance of Enterococci, E. coli, and others should be investigated continuously in each environment field.

• 한국식생활문화학회지
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• 제34권2호
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• pp.224-232
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• 2019

This study evaluated the physicochemical and microbial quality characteristic of seasonal commercial kimchi for hygienic safety levels. The pH of seasonal commercial kimchi was 3.84-6.36 and the titratable acidity and salinity of the samples were 0.21-1.16 and 1.19-1.54%, respectively. The content of nitrate and nitrite in the commercial kimchi were lower in the spring and summer, which was affected by acidic condition of the kimchi depending on fermentation. Heavy metal contents in commercial kimchi are not an issue because they were detected only at very low levels. The total aerobic bacteria and coliforms counts ranged from 5.25 to 8.44 Log CFU/g and 0.00 to 5.08 Log CFU/g, respectively. The total aerobic bacteria and coliforms were detected more in summer than in the other seasons. E. coli was detected in three of the samples tested. Food-borne pathogens were not detected in any of the samples except for B. cereus. B. cereus was detected in the fall in more than 70% of samples. These results suggest that commercial kimchi distributed in the fall maintain the quality properties and the microbiological safety of kimchi compared to the other seasons. Therefore, further studies as an effective distribution system for the particular seasons will be needed to guarantee the hygienic safety levels of commercial kimchi required by the consumers.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제36권4호
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• pp.208-219
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• 2018

낙농업 및 유가공 제품의 생산과 유통에서 살모넬라 감염에 의한 살모넬라증의 발생은 빈번하며, 이 세균의 항미생물 제제에 대한 내성 증가 현상 또한 지속되고 있어 새로운 항미생물 제제의 수요는 감소하지 않는다. 세균막의 훼손은 세균 생존을 쉽게 위협할 수 있기 때문에 개발되는 항미생물 제제들은 주로 세균의 막을 표적으로 삼지만, 개발되는 제제들이 실제로 세균막의 훼손을 초래하는지 구별하는 것은 많은 노력과 비용을 수반한다. 본 연구에서는 E. coli 세포막 스트레스에 의해 발현이 유도되고, 세균막 외부공간에서만 위치하며, 그 구조상 많은 단백질의 구조 안정화에 기여할 것으로 예상되는 chaperone 단백질 Spy(spheroplast protein Y)의 유전자에 상응하는 살모넬라 spy 유전자에 gfp(green fluorescence protein) 오페론 융합체를 제조하여, 이 융합체가 Salmonella enterica의 두 혈청형 Enteritidis와 Gallinarum의 세포막 스트레스를 인지하여 GFP 발현량이 크게 증가하는 것을 확인하였다. 또한 세균막 스트레스 신호를 특이적으로 인지하는 이인자 신호전달 체계(two component signal transduction system)인 Bae와 Cpx들이 두 살모넬라 혈청형의 spy 유전자 전사 유도에 필수적임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 사용한 spy-gfp 오페론 융합체는 S. Enteritidis와 S. Gallinarum의 세포막 훼손을 특이적이고 신속하게 인식하는 biosensor로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권1호
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• pp.100-105
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• 2019

본 연구에서는 곤약 제조시 각 생산단계별, 응고제 및 침지액의 pH에 따른 일반세균, 대장균군 및 식중독균을 확인하고 저장 3개월 동안의 저장안전성을 확인하였다. 곤약의 주원료인 구약감자 분말과 가공용수는 살균과정을 거치지 않아 상당한 수의 일반세균을 포함하고 있으며, 비닐포장은 미생물학적으로 안전한 것으로 판단되었다. 곤약 제조단계별 미생물을 확인한 결과 겔 형태의 곤약 성형단계에서 일반세균이 검출되지 않았는데 이는 첨가된 응고제인 2.0% $Ca(OH)_2$의 높은 pH의 작용에 기인하는 것으로 판단되었다. 이후 모든 공정에서 공정 모두에서 일반세균수가 검출되지 않았다. 대장균군은 시험 전 단계에서 검출되지 않았다. 성형공정에서 곤약의 pH를 9.5~12.5까지 조정하여 굳힌 후 일반세균수를 확인한 결과 pH 11.5보다 알카리 범위에서는 일반세균이 전혀 검출되지 않았다. 침지액의 pH 범위를 10.0~12.5까지 조정하여 굳힌 후 12주동안 상온에서 저장하면서 미생물수를 확인한 결과 pH 11.5이상에서는 일반세균, 대장균 및 식중독균이 전혀 검출되지 않음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 응고시 곤약의 pH와 침지액의 pH를 11.5로 설정할 경우 별도의 살균과정 없이 3개월이상 유통이 가능할 것으로 기대되며, pH의 조절만으로 이를 가능하게 함으로써 공정의 간편 효과도 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권3호
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• pp.821-829
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• 2019

본 연구는 니파팜(nipa palm), 몰로키아(molokhia) 및 핑거루트(finger root) 추출물들이 기능성 화장품의 천연 활성원료로 적용이 가능한지를 살펴보기 위해 수행되었다. 추출물들은 에탄올로 가열 환류, 여과, 농축 및 동결 건조 등의 공정을 통해 얻어졌다. 적분구가 장착된 UV-vis 분광 광도계를 사용하여 추출물의 자외선 흡수 및 차단 효과를 살펴보았다. DPPH 라디칼 소거능 분석 실험을 통해, 추출물 간의 항산화 활성 및 그의 안정성을 비교하였다. 또한, 추출물의 총 폴리페놀 함량을 Folin-Ciocalteu시약을 사용하여 정량화하였다. 추출물의 항균 활성은 황색포도상구균(그람양성)과 대장균(그람음성)에 대한 디스크 확산 시험으로 조사하였다. 그리고 마지막으로, 콜라게나아제 활성저해 분석시험을 통해 추출물의 주름방지 효과를 살펴보았다. 본 연구의 결과들에서 니파팜 추출물은 항산화제 및 주름 방지제로, 핑거루트 추출물은 선 스크린제 및 항균제로 화장품에 사용 가능성을 보여 주었다.