The use of copper antibacterial films as an effective infection prevention method is increasing owing to its ability to reduce the risk of pathogen transmission. In this study, we evaluated the bacterial contamination of the antibacterial copper membrane attached to a door handle at a university over time. Six mounting locations with high floating population were selected. In three sites, the door handles with the antibacterial film were exposed, while the remaining three were not attached with the antibacterial films. On days 7 and 14, isolated bacterial strains were inoculated in BHI broth and agar, respectively. Colony-forming units (CFU) were determined after incubation. Strain identification was performed using bacterial 16s rRNA PCR and sequencing. Results showed that the bacterial population on day 14 significantly increased from 6 × 109 CFU/mL (day 7) to 2 × 1010 CFU/mL. Furthermore, strain distribution was not different between the on and off the copper antibacterial film groups. In conclusion, although copper has an antibacterial activity, microbial contamination may occur with prolonged use.
Objectives: To confirm the antibacterial effects of each mouth rinse on multiple oral biofilms in vitro. Methods: The antibacterial effects of different mouth rinses were examined by ATP and counted colony forming units (CFU). Preformed oral biofilms on saliva coated hydroxyapatite (sHA) disks were treated with essential oil and saline; then, the multiple oral biofilms were observed by Scanning electron microscope (SEM). RNA sequencing analysis was performed on total RNA isolated from old biofilms of P. intermedia ATCC 49046. Results: In the CFU measured result compared to controls, preformed multiple oral biofilms were reduced from a low of 39.0% to 95.7% (p<0.05). The size of bacterial cells changed after treatment with the essential oil, and some of the cells ruptured into small pieces of cell debris. Gene expression in P. intermedia ATCC 49046 significantly altered in RNA transcribed and protein translated genes after exposure to essential oil. Conclusions: Mouth rinse solutions with different ingredients had different antibacterial effects and may alter surface structure and gene expression as determined by RNA sequencing.
Objective: Previous studies isolated the thermophilic ammonium-tolerant (TAT) bacterium Bacillus sp. TAT105 that grew in composting swine manure with the assimilation of ammonium nitrogen and reduced ammonia emissions during composting. Those studies also investigated the potential for applications of TAT105 to composting. It was observed that the concentration of TAT bacteria, phylogenetically close to TAT105, increased during composting. The objectives of this study were to identify the phylogenetic placement of these TAT bacteria and investigate their distribution in various composts. Methods: The phylogenetic placement of TAT105 was examined based on the sequence of 16S ribosomal RNA gene. The genomic DNA homology between TAT105 and the type strains of bacterial species that were phylogenetically close to TAT105 were examined by DNA-DNA hybridization. Moreover, the tolerances of these strains to NH4Cl and NaCl were analyzed using a cultivation method. Concentrations of TAT bacteria in various composts were evaluated using an agar medium specific to TAT bacteria and polymerase chain reaction followed by restriction fragment length polymorphism analysis. Results: TAT105 was most closely related to Bacillus thermolactis and Bacillus kokeshiiformis. Many variants of these species have been detected in various environments, including composts. The type strains of these species displayed TAT characteristics that were similar to those of TAT105. Among the composts examined in this study, TAT bacteria were detected at high concentrations (105 to 109 colony forming units per gram of dry matter) in most of the composts made from cattle manure, swine manure, bark, and excess sludge. Conclusion: TAT bacteria comprised B. thermolactis, B. kokeshiiformis, and their phylogenetically close relatives. They were considered to be adaptable to composting of some certain materials, and a favorable target for searching for strains with some useful function that could be applied to composting of these materials.
Ana Beatriz Vilela Teixeira;Mariana Lima da Costa Valente;Joao Pedro Nunes Sessa;Bruna Gubitoso;Marco Antonio Schiavon;Andrea Candido dos Reis
The Journal of Advanced Prosthodontics
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v.15
no.2
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pp.80-92
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2023
PURPOSE. This study incorporated the nanomaterial, nanostructured silver vanadate decorated with silver nanoparticles (AgVO3), into heat-cured resin (HT) at concentrations of 2.5%, 5%, and 10% and compared the adhesion of multispecies biofilms, surface characteristics, and mechanical properties with conventional heat-cured (HT 0%) and printed resins. MATERIALS AND METHODS. AgVO3 was incorporated in mass into HT powder. A denture base resin was used to obtain printed samples. Adhesion of a multispecies biofilm of Candida albicans, Candida glabrata, and Streptococcus mutans was evaluated by colony-forming units per milliliter (CFU/mL) and metabolic activity. Wettability, roughness, and scanning electron microscopy (SEM) were used to assess the physical characteristics of the surface. The mechanical properties of flexural strength and elastic modulus were tested. RESULTS. HT 10%-AgVO3 showed efficacy against S. mutans; however, it favored C. albicans CFU/mL (P < .05). The printed resin showed a higher metabolically active biofilm than HT 0% (P < .05). There was no difference in wettability or roughness between groups (P > .05). Irregularities on the printed resin surface and pores in HT 5%-AgVO3 were observed by SEM. HT 0% showed the highest flexural strength, and the resins incorporated with AgVO3 had the highest elastic modulus (P < .05). CONCLUSION. The incorporation of 10% AgVO3 into heat-cured resin provided antimicrobial activity against S. mutans in a multispecies biofilm did not affect the roughness or wettability but reduced flexural strength and increased elastic modulus. Printed resin showed higher irregularity, an active biofilm, and lower flexural strength and elastic modulus than heat-cured resin.
Benjamin Rencher ;Ana M. Chang ;Hanson Fong;James D. Johnson;Avina Paranjpe
Restorative Dentistry and Endodontics
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v.46
no.3
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pp.35.1-35.11
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2021
Objectives: Endosequence Bioceramic Root Repair Material (BC-RRM) is used in endodontic microsurgery. It is available as a paste and a putty. However, no studies to date have examined the sealing ability of these forms alone or in combination as root-end filling materials. Hence, this study aimed to compare the sealing properties of these 2 forms of BC-RRM. Materials and Methods: Forty-two extracted upper anterior teeth were divided into 3 experimental groups, a positive and negative control. After the root canal treatment, the root ends were resected, retroprepared and retrofilled with either putty, paste + putty or mineral trioxide aggregate (MTA). The teeth were mounted in tubes so the apical 3 mm was submerged in Brain Heart Infusion (BHI) broth. The coronal portions of the canals were inoculated with Enterococcus faecalis and BHI broth and incubated for 30 days. The broth in the tubes was analyzed for colony forming units to check for leakage of bacteria from the canal. The teeth from the groups were sectioned and analyzed using scanning electron microscopy (SEM). The Kruskal-Wallis test and analysis of variance were used to analyze the data with a significance level p < 0.05. Results: The BC-RRM and MTA groups showed similar sealing ability. The positive control showed leakage in all samples. The SEM imaging showed the presence of bacteria in all experimental groups at the material-tooth interface. Conclusions: No significant differences were noted in the experimental groups, providing sufficient evidence that any combination could be effectively used during endodontic microsurgery.
Victoria Kichler ;Lucas Soares Teixeira ;Maick Meneguzzo Prado ;Guilherme Colla ;Daniela Peressoni Vieira Schuldt ;Beatriz Serrato Coelho ;Luismar Marques Porto ;Josiane de Almeida
Restorative Dentistry and Endodontics
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v.46
no.2
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pp.20.1-20.11
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2021
Objectives: The aim of this study was to evaluate bacterial nanocellulose (BNC) membranes incorporated with antimicrobial agents regarding cytotoxicity in fibroblasts of the periodontal ligament (PDLF), antimicrobial activity, and inhibition of multispecies biofilm formation. Materials and Methods: The tested BNC membranes were BNC + 1% clindamycin (BNC/CLI); BNC + 0.12% chlorhexidine (BNC/CHX); BNC + nitric oxide (BNC/NO); and conventional BNC (BNC; control). After PDLF culture, the BNC membranes were positioned in the wells and maintained for 24 hours. Cell viability was then evaluated using the MTS calorimetric test. Antimicrobial activity against Enterococcus faecalis, Actinomyces naeslundii, and Streptococcus sanguinis (S. sanguinis) was evaluated using the agar diffusion test. To assess the antibiofilm activity, BNC membranes were exposed for 24 hours to the mixed culture. After sonicating the BNC membranes to remove the remaining biofilm and plating the suspension on agar, the number of colony-forming units (CFU)/mL was determined. Data were analyzed by 1-way analysis of variance and the Tukey, Kruskal-Wallis, and Dunn tests (α = 5%). Results: PDLF metabolic activity after contact with BNC/CHX, BNC/CLI, and BNC/NO was 35%, 61% and 97%, respectively, compared to BNC. BNC/NO showed biocompatibility similar to that of BNC (p = 0.78). BNC/CLI showed the largest inhibition halos, and was superior to the other BNC membranes against S. sanguinis (p < 0.05). The experimental BNC membranes inhibited biofilm formation, with about a 3-fold log CFU reduction compared to BNC (p < 0.05). Conclusions: BNC/NO showed excellent biocompatibility and inhibited multispecies biofilm formation, similarly to BNC/CLI and BNC/CHX.
Streptococcus mutans is the primary causative agent of caries, which is one of the most common human diseases. Thus, rapid and early detection of cariogenic bacteria is critical for its prevention. This study investigated the combination of loop-mediated isothermal amplification (LAMP) and microfluid technology to quantitatively detect S. mutans. A low-cost, rapid microfluidic chip using LAMP technology was developed to amplify and detect bacteria at 2.2-2.2 × 106 colony-forming units (CFU)/ml and its detection limits were compared to those of standard polymerase chain reaction. A visualization system was established to quantitatively determine the experimental results, and a functional relationship between the bacterial concentration and quantitative results was established. The detection limit of S. mutans using this microfluidic chip was 2.2 CFU/ml, which was lower than that of the standard approach. After quantification, the experimental results showed a good linear relationship with the concentration of S. mutans, thereby confirming the effectiveness and accuracy of the custom-made integrated LAMP microfluidic system for the detection of S. mutans. The microfluidic system described herein may represent a promising simple detection method for the specific and rapid testing of individuals at risk of caries.
Di Zhang;Heesung Shin;Tingting Wang;Yaxin Zhao;Suwon Lee;Chongyoon Lim;Shiqi Zhang
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.33
no.8
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pp.1030-1038
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2023
Lactiplantibacillus plantarum, previously named Lactobacillus plantarum, is a facultative, homofermentative lactic acid bacterium widely distributed in nature. Several Lpb. plantarum strains have been demonstrated to possess good probiotic properties, and Lpb. plantarum HOM3204 is a potential probiotic strain isolated from homemade pickled cabbage plants. In this study, whole-genome sequencing was performed to acquire genetic information and predict the function of HOM3204, which has a circular chromosome of 3,232,697 bp and two plasmids of 48,573 and 17,060 bp, respectively. Moreover, various oxidative stress-related genes were identified in the strain, and its antioxidant activity was evaluated in vitro and in vivo. Compared to reference strains, the intracellular cell-free extracts of Lpb. plantarum HOM3204 at a dose of 1010 colony-forming units (CFU)/ml in vitro exhibited stronger antioxidant properties, such as total antioxidant activity, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging rate, superoxide dismutase activity, and glutathione (GSH) content. Daily administration of 109 CFU Lpb. plantarum HOM3204 for 45 days significantly improved the antioxidant function by increasing the glutathione peroxidase activity in the whole blood and GSH concentration in the livers of D-galactose-induced aging mice. These results suggest that Lpb. plantarum HOM3204 can potentially be used as a food ingredient with good antioxidant properties.
Min-Gul Kim;Suin Kim;Ji-Young Jeon;Seol Ju Moon;Yong-Geun Kwak;Joo Young Na;SeungHwan Lee;Kyung-Mi Park;Hyo-Jin Kim;Sang-Min Lee;Seo-Yeon Choi;Kwang-Hee Shin
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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v.28
no.2
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pp.153-164
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2024
This study aimed to identify metabolic biomarkers and investigate changes in intestinal microbiota in the feces of healthy participants following administration of Lactococcus lactis GEN-001. GEN-001 is a single-strain L. lactis strain isolated from the gut of a healthy human volunteer. The study was conducted as a parallel, randomized, phase 1, open design trial. Twenty healthy Korean males were divided into five groups according to the GEN-001 dosage and dietary control. Groups A, B, C, and D1 received 1, 3, 6, and 9 GEN-001 capsules (1 × 1011 colony forming units), respectively, without dietary adjustment, whereas group D2 received 9 GEN-001 capsules with dietary adjustment. All groups received a single dose. Fecal samples were collected 2 days before GEN-001 administration to 7 days after for untargeted metabolomics and gut microbial metagenomic analyses; blood samples were collected simultaneously for immunogenicity analysis. Levels of phenylalanine, tyrosine, cholic acid, deoxycholic acid, and tryptophan were significantly increased at 5-6 days after GEN-001 administration when compared with predose levels. Compared with predose, the relative abundance (%) of Parabacteroides and Alistipes significantly decreased, whereas that of Lactobacillus and Lactococcus increased; Lactobacillus and tryptophan levels were negatively correlated. A single administration of GEN-001 shifted the gut microbiota in healthy volunteers to a more balanced state as evidenced by an increased abundance of beneficial bacteria, including Lactobacillus, and higher levels of the metabolites that have immunogenic properties.
Sungwoo Park;Eunseok Cho;Amal Senevirathne;Hak-Jae Chung;Seungmin Ha;Chae-Hyun Kim;Seogjin Kang;John Hwa Lee
Journal of Veterinary Science
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v.25
no.1
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pp.4.1-4.14
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2024
Background: Lawsonia intracellularis is the causative agent of proliferative enteropathy and is associated with several outbreaks, causing substantial economic loss to the porcine industry. Objectives: In this study, we focused on demonstrating the protective effect in the mouse model through the immunological bases of two vaccine strains against porcine proliferative enteritis. Methods: We used live-attenuated Salmonella Typhimurium (ST) secreting two selected immunogenic LI antigens (Lawsonia autotransporter A epitopes and flagellin [FliC]-peptidoglycan-associated lipoprotein-FliC) as the vaccine carrier. The constructs were cloned into a Salmonella expression vector (pJHL65) and transformed into the ST strain (JOL912). The expression of immunogenic proteins within Salmonella was evaluated via immunoblotting. Results: Immunizing BALB/c mice orally and subcutaneously induced high levels of LI-specific systemic immunoglobulin G and mucosal secretory immunoglobulin A. In immunized mice, there was significant upregulation of interferon-γ and interleukin-4 cytokine mRNA and an increase in the subpopulations of cluster of differentiation (CD) 4+ and CD 8+ T lymphocytes upon splenocytes re-stimulation with LI antigens. We observed significant protection in C57BL/6 mice against challenge with 106.9 times the median tissue culture infectious dose of LI or 2 × 109 colony-forming units of the virulent ST strain. Immunizing mice with either individual vaccine strains or co-mixture inhibited bacterial proliferation, with a marked reduction in the percentage of mice shedding Lawsonia in their feces. Conclusions: Salmonella-mediated LI gene delivery induces robust humoral and cellular immune reactions, leading to significant protection against LI and salmonellosis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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