Purpose: The aim of this study was to evaluate the enhancement of osteogenic potential of biphasic calcium phosphate (BCP) bone substitute coated with Escherichia coli-derived recombinant human bone morphogenetic protein-2 (ErhBMP-2) and epigallocatechin-3-gallate (EGCG). Methods: The cell viability, differentiation, and mineralization of osteoblasts was tested with ErhBMP-2-/EGCG solution. Coated BCP surfaces were also investigated. Standardized, 6-mm diameter defects were created bilaterally on the maxillary sinus of 10 male New Zealand white rabbits. After removal of the bony windows and elevation of sinus membranes, ErhBMP-2-/EGCG-coated BCP was applied on one defect in the test group. BCP was applied on the other defect to form the control group. The animals were sacrificed at 4 or 8 weeks after surgery. Histologic and histometric analyses of the augmented graft and surrounding tissue were performed. Results: The 4-week and 8-week test groups showed more new bone (%) than the corresponding control groups (P<0.05). The 8-week test group showed more new bone (%) than the 4-week test group (P<0.05). Conclusions: ErhBMP-2-/EGCG-coated BCP was effective as a bone graft material, showing enhanced osteogenic potential and minimal side effects in a rabbit sinus augmentation model.
Bacterial contamination negatively affects the quality, functionality, and safety of dairy products. Adherent populations of bacteria, referred to as biofilms, grow on the surfaces of dairy processing equipment and are the primary cause of dairy contamination. In addition, microorganisms present in the farm environment and dairy factory can contaminate the Clear-In-Place (CIP) line through raw milk transport pipes; therefore, exhaustive management is required. In dairy manufacturing facilities, biofilm formation is controlled using CIP systems that primarily require sodium hydroxide and nitric acid. However, the leakage or incomplete removal of these potently active compounds can be harmful to humans. In the present study, we compared the eradication of Escherichia coli and other bacteria using commercially available combinations of sodium hypochlorite (NaClO) and citric acid, which are recognized by the Korean Ministry of Food and Drug Safety (MFDS) as food disinfectants. When considered in the CIP system of the field manufacturing process, E. coli was not detected (compared to detection before treatment), and other bacteria were detected at 0-32 culture-forming units (CFU)/cm2. The residual amount of chlorine ions after CIP treatment was similar to that in tap water, and there was no significant difference in the overall components of the fermented dairy products. Therefore, the NaClO/citric acid CIP system can be safely applied in dairy manufacturing processes.
Various genetically engineered microorganisms have been developed for the removal of heavy metal contaminants. Metal biosorption by whole-cell biosorbents can be enhanced by overproduction of metal-binding proteins/peptides in the cytoplasm or on the cell surface. However, few studies have compared the biosorption capacity of whole cells expressing intracellular or surface-displayed metal-adsorbing proteins. In this study, several constructs were prepared for expressing intracellular and surface-displayed Ochrobactrum tritici 5bvl1 ChrB in Escherichia coli BL21(DE3) cells. E. coli cells expressing surface-displayed ChrB removed more Cr(VI) from aqueous solutions than cells with cytoplasmic ChrB under the same conditions. However, intracellular ChrB was less susceptible to variation in extracellular conditions (pH and ionic strength), and more effectively removed Cr(VI) from industrial wastewater than the surface-displayed ChrB at low pH (<3). An adsorption-desorption experiment demonstrated that compared with intracellular accumulation, cell-surface adsorption is reversible, which allows easy desorption of the adsorbed metal ions and regeneration of the bioadsorbent. In addition, an intrinsic ChrB protein fluorescence assay suggested that pH and salinity may influence the Cr(VI) adsorption capacity of ChrB-expressing E. coli cells by modulating the ChrB protein conformation. Although the characteristics of ChrB may not be universal for all metal-binding proteins, our study provides new insights into different engineering strategies for whole-cell biosorbents for removing heavy metals from industrial effluents.
Purpose: This study investigated the microorganisms in the hand before and after hand washing, using plain and antibacterial soap. The purpose of this study was to provide details, for educational purposes, of hand washing methods that should be used by college students for their hand hygiene. Methods: This study was arranged using a randomized control group pretest-posttest design. Data obtained through questionnaires were collected from college students in Gangwon Province. This study involved three groups under different conditions. The first and the second group washed their hands with plain and antibacterial soap, respectively. The third group members were educated about hand washing and they then washed their hands with plain soap. In addition, we collected samples to investigate the removal rate of Escherichia coli and Staphylococcus aureus, which can cause bacterial disease, by using sterile swabs from the hands in group 3. Results: The removal rates of bacteria in the first and the second group after hand washing with plain and antimicrobial soap were 62.7% and 76%, respectively. The third group, who were educated concerning proper hand washing, showed a figure of 72.8%. Conclusion: Repeated and more consistent education of college students concerning proper hand washing would be important in order to improve their knowledge, attitude, and performance with regard to hand washing.
Purpose: Connective tissue reattachment to periodontally damaged root surfaces is one of the most important goals of periodontal therapy. The aim of this study was to develop a root conditioning agent that can demineralize and detoxify the infected root surface. Methods: Dentin slices obtained from human teeth were treated with a novel root planing agent for 2 minutes and then washed with phosphate-buffered saline. Smear layer removal and type I collagen exposure were observed by scanning electron microscopy (SEM) and type I collagen immunostaining, respectively. Cell attachment and lipopolysaccharides (LPS) removal demonstrated the efficiency of the root conditioning agent. Results: SEM revealed that the smear layer was entirely removed and the dentinal tubules were opened by the experimental gel. Type I collagen was exposed on the surfaces of the dentin slices treated by the experimental gel, which were compared with dentin treated with other root planing agents. Dentin slices treated with the experimental gel showed the highest number of attached fibroblasts and flattened cell morphology. The agar diffusion assay demonstrated that the experimental gel also has effective antimicrobial activity. Escherichia coli LPS were effectively removed from well plates by the experimental gel. Conclusions: These results demonstrated that this experimental gel is a useful tool for root conditioning of infected root surfaces and can also be applied for detoxification of ailing implant surface threads.
본 연구에서는 다슬기 중의 자연균총의 정량적 오염도 분석과 해감 제거 공정(지하수, 상수)에 따른 저감화 효과를 조사하였다. 다슬기 중의 일반세균, 대장균군과 대장균, 진균 및 황색포도상구균의 정량적 검출을 위해 표준평판법을 사용하여 각각 plate count agar (PCA), potato dextrose agar (PDA), 대장균군/대장균용 3M Petrifilm 및 황색포도상구균용 3M Petrifilm에 도말하여 집락을 계수하였다. 지하수와 상수 처리에 따른 이들 균의 저감화 정도 역시 동일한 방법으로 수행되었다. 다슬기 원료 중의 미생물 오염도 분석시, 일반세균, 대장균군 및 진균은 각각 6.40, 2.70 및 $6.79{\log}_{10}CFU/g$로 조사되었다. 대장균과 황색포도상구균은 검출되지 않았다 (검출 한계: < $1{\log}_{10}CFU/g$). 그러나, 지하수로 해감 제거한 다슬기의 경우, 분석된 모든 미생물의 정량적 오염도가 원료 다슬기에 비해 높게 검출되었다. 특히 원료 다슬기에서 불검출이었던 대장균도 $2.46{\log}_{10}CFU/g$ 검출되었다. 상수로 해감 제거한 다슬기의 일반세균은 유의적으로 저감화 되지 않았으며(p<0.05), 대장균군은 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다(p>0.05). 진균만이 약간의 저감화(0.2 log 이하)를 유의적으로 보였다(p>0.05). 본 연구결과 지하수와 상수를 이용해서 해감 제거하는 공정만으로는 다슬기의 미생물학적 안전성을 확보하기 곤란한 것으로 판단된다.
The porous pellets were prepared from porphyry by slurry foaming method. The effect of sintering temperatures on pore structure of porous porphyry pellets with different extension ratio ($E_R$) was investigated by specific surface area, water absorption and porosity, which changed with sintering temperatures. When the sintering temperatures increased from $975^{\circ}C$ to $1075^{\circ}C$, specific surface area and water absorption of the all samples decreased. In case of the sample with an equal sintering temperature, $E_R=3.0$ pellets had little influence on pore structure compared to the $E_R=2.0$ pellets. As a results, it was shown by SEM that facilitated formation of micro pores at $E_R=2.0$ pellets shrunk increasingly after sintering process. At $E_R=3.0$ and sintering temperature at $1025^{\circ}C$, optimum conditions of the porous porphyry porous pellets was found. Also, Escherichia coli removal efficiency of the silver-containing porphoyry porous pellets was measured for the feasibility as a antibacterial media. The antibacterial activity of prepared silver-containing sample was maintained above 90% for 40 days.
Bacteroiospermia is a frequently finding in fresh raw and extended porcine semen and can results in detrimental effects on semen quality and longevity. This study aims to evaluate the type of bacterial contaminants in raw and extended porcine semen and the reducing effect of antibiotic test. To investigate bacterial contaminants, out of 387 sample (raw semen 201, extended semen 186) were collected from 6 artifical insemination centers in Gyeongsangnam-do, were inoculated onto blood agar and MacKonkey agar, respectively. Bacterial colonies were selected after culturing for 48 hours, at $37^{\circ}C$, followed by Gram staining, KOH test, oxidase test, catalase test and eventually identified using VITEK System. Total 15 genus and 24 species of bacteria were isolated from these semen samlpes. In raw semen, the most prevalent contaminants were Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Proteus mirabilis, Staphylococcus auricularis, Delftia acidovorans, Acinetobacter lowffii, S. aureus and others. And in extended porcine semen, A. lowffii, S. aureus, S. auricularis and other bacteria were identified. Most of them was G(-), which is nonpathogenic bacteria. It seems that bacterial contaminants in fresh raw and extended porcine semen originated from multiple sources at the farms/stud, and were from animal origin and non-animal origins. Whereas, the 7 virus which is known to be detected in porcine semen in 75 cases was not detected. This results showed that removal of bacterial contamination in raw and extended porcine semen is essential and farms were kept for biosecurity and individual hygienes.
Ryanodine receptor (RyR) is one of the two major $Ca^{2+}$ channels in membranes of intracellular $Ca^{2+}$ stores and is found in sarcoplasmic reticulum (SR), endoplasmic reticulum (ER). RyR1 is also the major calmodulin-binding protein of sarcoplasmic reticulum membranes. Residues 4064-4210 in the RyR1 polypeptide chain has similar primary sequence with calmodulin (CaM) and was designated as CaM-like domain (CaMLD). When expressed as a recombinant peptide, CaMLD showed several CaM-like properties in previous studies. Still, previous studies of CaMLD were focused on protein-protein interactions rather than its own properties. Here, we studied the expression of CaMLD and its sub-domains corresponding to each lobe of CaM in Escherichia coli. CaMLD could be obtained only as inclusion body, and it was refolded using urea solubilization followed by dialysis. Using spectroscopic approaches, such as NMR, circular dichroism, and gel filtration experiment, we found that the refolded CaMLD exists as nonspecific aggregate, even though it has alpha helical secondary structure. In comparison, the first half of CaMLD (R4061-4141) could be obtained as natively soluble protein with thioredoxin fusion. After the removal of the fusion tag, it exhibited folded and helical properties as shown by NMR and circular dichroism experiments. Its oligomeric status was different from CaMLD, existing as dimeric form in solution. However, the second half of the protein could not be obtained as soluble protein regardless of fusion tag. Based on these results, we believe that CaMLD, although similar to CaM in sequence, has quite different physicochemical properties and that the second half of the protein renders it the aggregative properties.
The nucleotide sequence of the Paenibacillus curdlanolyticus B-6 xyn10A gene, encoding a xylanase Xyn10A, consists of 3,828 nucleotides encoding a protein of 1,276 amino acids with a predicted molecular mass of 142,726 Da. Sequence analysis indicated that Xyn10A is a multidomain enzyme comprising nine domains in the following order: three family 22 carbohydrate-binding modules (CBMs), a family 10 catalytic domain of glycosyl hydrolases (xylanase), a family 9 CBM, a glycine-rich region, and three surface layer homology (SLH) domains. Xyn10A was purified from a recombinant Escherichia coli by a single step of affinity purification on cellulose. It could effectively hydrolyze agricultural wastes and pure insoluble xylans, especially low substituted insoluble xylan. The hydrolysis products were a series of short-chain xylooligosaccharides, indicating that the purified enzyme was an endo-$\beta$-1,4-xylanase. Xyn10A bound to various insoluble polysaccharides including Avicel, $\alpha$-cellulose, insoluble birchwood and oat spelt xylans, chitin, and starches, and the cell wall fragments of P. curdlanolyticus B-6, indicating that both the CBM and the SLH domains are fully functioning in the Xyn10A. Removal of the CBMs from Xyn10A strongly reduced the ability of plant cell wall hydrolysis. These results suggested that the CBMs of Xyn10A play an important role in the hydrolysis of plant cell walls.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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