Earticle

클로렐라는 생물화학적 성분들을 풍부하게 함유하고 있어서 영양학적으로 사료나 식품으로 이용되며 화장품, 의약품, 심지어 연료로도 이용되고 있다. 클로렐라는 보통 연못이나 호수 등 담수에서 생육하며, 구형 단세포이다. 생식은 무성생식으로 하루에 4~16배로 증식한다. 클로렐라의 대량생산을 위한 배양은 크게 옥외배양법과 발효조 배양법으로 나뉜다. 클로렐라는 필수 아미노산과 생체에 여러 가지 생리적 기능을 수행하는 지방산과 스테롤, 유산균 성장 촉진 원인 물질인 chlorella growth factor (CGF)의 함유되어 있으며, 생체 내에서 중금속 배출기능, 독성물질의 분해, 동맥경화 및 간장장애의 억제, 면역기능 강화, 항암 활성, 장내 유효세균의 증식 촉진, 식품의 풍미 향상 및 보습효과 등의 기능성을 가지 고 있어 기능성 생물소재로 주목되고 있다. 클로렐라는 건강 기능식품, 화장품, 의약품 소재로서 응용될 수 있을 뿐만 아니라 이산화탄소의 고정화와 수소가스의 생성 등 환경 및 에너지의 생산을 위한 수단으로서의 역할이 전망된다.

Chlorella contains a rich source of biochemical products with applications in the feed, food, nutritional, cosmetic, pharmaceutical and even fuels industries. Chlorella is one of unicellular green algae and is mostly grown in fresh water such as pond and lake. It grows in a manner of nonsexual reproduction so that it multiplies 4~16 times overnight. Large-scale culture is conducted by open pond culture or pure culture using fermenter. Chlorella has various efficacies such as heavy metal removal, degradation of toxic materials, control of arteriosclerosis, immunoprotective effects, anticancer activity and growth-stimulating activity of intestinal bacteria. Chlorella can be used as a taste enhancer and foodstuff, as it has a plenty of essential amino acids, polyunsaturated fatty acids, sterols and chlorella growth factor (CGF). Chlorella is a potential organism which can be utilized for CO2 removal and H2 production in environmental area and energy production.

생체발광 (biophoton emission)의 측정기기를 이용하여 생체의 생리상태를 조사하는 연구가 활발해지고 있다. 본 논문에서는 사염화탄소에 의해 유발된 마우스의 지방간 조직에서 나오는 생체광자를 측정하였다. 올리브유와 올리브를 용매로하는 사염화탄소를 혼합한 각각의 6마리로 구성된 두 개 군의 마우스에 복강투여 후 24시간, 72시간 후에 각각 간을 적출하여 생체광자를 측정하고, 또한 혈장을 분리하여 생화학적 지표로 사용되는 트랜스아미네이즈 효소 활성도를 측정하였다. 실험결과는 정상적인 대조군의 경우, 생체발광이 29.5± 5.9 counts/min/cm2로 측정된 반면, 24시간 처리군에 대해서는 69.3 ± 21.2 counts/min/cm2로 정상군보다 2배 이상 높은 생체발광을 보였다. 또한, 72시간 처리군에 대해서는 37.0± 14.8 counts/min/cm2로 측정되어 생화학적 지표로 사용되는 효소 활성도 결과와 밀접한 상관관계가 있음을 알 수 있었다.

Recently the measurement of biophoton emission has attracted increasing attention in the study on physiological state of biological systems. We report the measurements of biophoton emission from the mouse fatty liver induced by carbon tetrachloride, CCl4. The hepatotoxin, CCl4 in olive oil, was injected intraperitoneally into two groups of ICR mice which were made of 6 mice in each group. The control groups corresponding to the treated groups were prepared with the injections of olive oil only. After the injections, livers of two groups were extracted and measured biophoton emission in 24 hours and 72 hours later, respectively. We also extracted the plasma in the blood and measured the transaminase activity. Results show that biophoton emission from the livers in 24-hour treated group is 69.3 ± 21.2 counts/min/cm2, which is two times more larger than that in 24-hour control group, 29.5 ± 5.9 counts/min/cm2. Biophoton emission from the livers in 72-hour treated group is 37.0 ± 14.8 counts/min/cm2. These biophoton results correlate with those of the biochemical assays. We conclude that biophoton emission can be used as a biomarker of mouse fatty liver induced by CCl4.

본 연구에서는 ALA의 생산 공정을 개발하기 위해 재조합 플라스미드, pFLS45를 도입한 재조합 대장균의 성장과 ALA생산 특성을 조사하였다. 30 mM 숙신산과 15 mM 글리신이 첨가된 배양액에서 균체 성장이 원활하고 높은 ALA 생산성을 보였다. 그리고 LA는 균체성장이 거의 다 이루어진 정지기에 첨가될 때 균체 성장에 저해를 일으키지 않으면서 ALA생산성을 높일 수 있었다. 또한 세포내 효소 ALAD의 활성은 30 mM LA가 첨가되었을 때 가장 효과적으로 저해되었다. 본 연구에서 사용한 재조합 대장균은 pH 조절을 위한 산이나 알칼리 첨가에 민감하여 pH를 조절하지 않은 경우에 균체의 성장이 가장 원활하였고 ALA 생산성도 높았다. 30℃에서 배양한 경우 균체의 성장은 원활하였지만 ALA의 생산성이 매우 낮았다. 그리고 일반적인 pET 계열의 재조합 대장균의 발현 양상과 달리 유도 발현하지 않고 LA만을 첨가했을 때 ALA 생산 농도는 800 mg/L 이상으로 매우 높았다. 7L급 생물반응기를 이용하여 MS8 배지에 기질 (포도당, 숙신산, 글리신) 및 LA를 간헐적으로 첨가하여 균체 성장 및 ALA 생산 특성을 살펴보았다. 균체량은 높지 않았지만 기질첨가 이후 ALA 생산량은 꾸준히 증가하여 기존의 ALA 생산량보다 두 배 이상 증가한 1300 mg/L 정도 생산되었으며 ALAD의 활성은 다른 실험결과와 비교할 때 30% 정도 낮았다. 한편, LA 및 숙신산의 첨가 이후 낮아진 배양액의 pH는 균체 성장을 저해하였는데 발효 중 기질을 첨가한 후 pH를 잘 제어하면서 유가식 또는 연속식 발효를 수행하면 ALA 생산성을 증대시킬 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 고농도의 ALA 생산은 균체 생존에 영향을 주므로(37) 생산된 ALA를 적절히 분리하는 방법이 필요할 것으로 사료된다.

In this study the extracellular production of 5-aminolevulinic aicd (ALA) by recombinant E. coli BL21 (DE3) pLysS harboring the plasmid pFLS45 are investigated. Optimum concentrations of succinic acid and glycine for cell growth and ALA production were found to be 30 mM and 15 mM, respectively. Levulinic acid (LA) as an inhibitor of ALAD was added to the culture medium in the end of exponential cell growth phase and its optimum concentration was 30 mM. Growth of recombinant E.coli BL21 (DE3) pLysS [pFLS45] was largely dependent upon the pH value of culture medium. When the pH of culture medium was in the range of 6.0 and 6.5, high cell mass and ALA production were obtained. IPTG induction for the expression of the fusion gene did not enhance the production of ALA. Recombinant cell grew at 30℃ faster than at 37℃, but ALA productivity was lower than at 37℃. Repeated addition of glycine, succinic acid, and LA increased the production of ALA and the inhibition of intracellular ALA dehydratase activity, with up to 1.3 g/L ALA having been produced in the cultivation.

본 연구에서는 2차원 형광 센서를 이용하여 ALA 생산 공정을 실시간 모니터링하고 오프라인 분석 데이터와 비교, 고찰하였다. 배양액의 pH나 균체의 성장 특성 등 생물공정내의 환경 변화에 따라 형광 특성에 차이를 보였으며 최소배지인 MS8 배지에 IPTG, LA 및 기질 (포도당, 숙신산) 등을 첨가한 후 형광 특성의 변화를 살펴본 결과 균체의 성장이나 세포내 대사현상의 변화를 형광 차이로부터 확인할 수 있었다. 2차원 형광센서에 의해 실시간 모니터링 된 형광 스펙트럼 데이터는 기질 및 생산물 그리고 세포내 효소 활성 등의 각종 공정 변수와 좋은 상관성을 보였다. 따라서 본 연구에서 사용한 2차원 형광센서는 ALA 대량 생산을 위해 주요한 공정변수를 실시간 모니터링 하는데 매우 효과적이라 할 수 있으며 향후 공정의 제어 및 최적화에도 이용될 수 있다.

2-Dimensional fluorescence sensor has a wide range of excitation and emission wavelengths, that some biogenic fluorphors in a biological process can be monitored simultaneously. The production processes of 5-aminolevulinic aicd (ALA) by recombinant E. coli BL21 (DE3) pLysS harboring plasmid pFLS45 were on-line monitored by a 2-dimensional fluorescence sensor. The characteristics of fluorescence spectrum was dependent upon physical and biological factors of a bioprocess such as culture pH, cell mass etc. Some off-line data were correlated to the fluorescence intensity well, which was monitored at some combination of excitation and emission wavelengths by the 2-dimensional fluorescence sensor.

최근 들어 succinic acid는 기존의 용도 이외에도 생분해성고분자의 원료물질로서 주목받고 있다. 본 연구에서는 3차 amine인 TOA와 4차 amine 염인 Aliquat 336을 이용하여 succinic acid에 대한 반응추출을 실시하였다. 그 결과 Aliquat 336에 비해 TOA의 추출능이 더 높은 것으로 확인되었다. 또한 pH에 따른 추출능의 변화는 TOA, Aliquat 336 모두 pH증가에 따라 추출능이 감소하는 것으로 나타났으며 Aliquat 336의 경우 pH의 영향은 TOA에 비해 적음을 알 수 있었다. succinic acid와 기하학적으로 다른 구조를 가지는 maleic acid의 경우 분자 내 수소 결합으로 인한 두 번째 카르복실기의 deprotonation이 어렵게 되므로 succinic acid에 비해 추출능이 좋은 것으로 나타났다.

Succinic acid is of interested as the raw material of biodegradable polymer. In this study, succinic acid was separated by reactive extraction using amine extractants such as TOA (trioctylamine) and Aliquat 336. The extractability of TOA for succinic acid was higher than that of Aliquat 336. The distribution of succinic acid into organic phase was decreased with increasing pH in aqueous phase. However, the effect of pH on the extractability of Aliquat 336 was little. In the case of maleic acid which has similar structure to succinic acid, the extractability for maleic acid was higher than that for succinic acid. It was mainly due to the difficulty of deprotonation of second carboxylic group by intramolecular hydrogen bonding.

라세믹 ECH 기질에 대한 입체선택적 가수분해 활성을 가진 R. toruloides를 생촉매로 이용하여 광학활성 (R)-ECH를 생산하였다. EH의 입체선택적 가수분해능에 영향을 주는 실험인자들인 pH, 반응온도, 초기 ECH 농도 등이 초기 가수분해반응속도에 미치는 영향을 분석하고, 최적 회분식 반응조건을 결정하였다. 또한, Tween 20 등의 detergent를 첨가하여 가수분해 반응속도 및 입체선택성을 향상시킬 수 있었다. pH8, 반응온도 35℃, 2% (v/v)의 Tween 20이 첨가된 조건에서 약 1.2시간의 반응을 통해 80 mM 라세믹 기질로부터 광학순도 100% ee인 (R)-ECH를 12.5% (이론수율 = 50%) 수율로 얻을 수 있었다.

Enantioselective hydrolysis for the producing chiral epichlorohydrin from its racemic substrate was investigated using epoxide hydrolase activity of Rhodosporidium toruloides SJ-4. The effects of reaction parameters including pH, temperature, initial substrate concentration on initial hydrolysis rate and enantioselectivity were analyzed and optimized. The addition of detergent, Tween 20, enhanced the hydrolysis rate and enantioselectivity. Chiral (R)-epichlorohydrin with high optical purity (>99% ee) and yield of 25 % (theoretically 50% maximum yield) was obtained from its racemate of 20 mM.

Racemic epoxide에 대한 입체선택적 가수분해능을 가지고 있는 곰팡이, Aspergillus niger LK로부터 epoxide hydrolase(EH, EC 3.3.2.3) 유전자의 진화적 유연관계 분석을 행하였다. A. niger LK의 EH 염기서열로부터 유추한 EH 단백질 아미노산 서열은 여러 박테리아의 EH들 및 포유동물의 microsomal EH들과 유의적인 유사성을 가지고 있었으며 α/β hydrolase fold family에 속하였다. A. niger LK의 EH 단백질의 입체구조예측은 Protein Data Bank에 수록된 lqo7의 3D결정구조와 90.6% identity를 가지는 것으로 나타났으며 다른 EH들의 아미노산 서열비교를 행한 결과 Asp192, Asp348 및 His374이 atalytic triad를 구성하고 있는 것으로 추정되었다. 여러 생물종의 EH서열을 기능적 및 구조적 omain 서열을 기초로 하여 multiple sequence alignment를 행하고 Neighbor-Joining/UPGMA method를 이용하여 계통수를 복원한 결과 다른 생물종들의 EH와의 진화거리는 서로 1.841～2.682로 멀었으나 EH의 기능을 가지기 위한 oxyanion hole 및 α/β hydrolase fold family의 catalytic triad는 잘 보존되고 있어 공 통조상으로부터 진화되어 왔음을 알 수 있었다.

A gene coding for epoxide hydrolase (EH) of Aspergillus niger LK, a fungus possessing the enantioselective hydrolysis activity for racemic epoxides, was characterized by phylogenetic analysis. The deduced protein of A. niger LK epoxide hydrolase shares significant sequence similarity with several bacterial EHs and mammalian microsomal EHs (mEH) and belongs to the α/β hydrolase fold family. EH from A. niger LK had 90.6% identity with 3D crystal structure of lqo7 in Protein Data Bank. Sequence comparison with other source EHs suggested that Asp192, Asp348 and His374 constituted the catalytic triad. Based on the multiple sequence comparison of the functional and structural domain sequence, the phylogenetic tree between relevant epoxide hydrolases from various species were reconstructed by using Neighbor-Joining method. Genetic distances were so far as 1.841~2.682 but characteristic oxyanion hole and catalytic triad were highly conserved, which means they have diverged from a common ancestor.

본 연구의 목적은 방향족 화합물인 aniline, benzoate, p-hydroxybenzoate를 분해할 수 있는 Delftia sp. JK-2에서 이들 각 기질에서 배양시 다른 종류의 dioxygenases를 분리 정제하고, 정제된 dioxygenases의 특성을 조사하기 위하여 실시하기 위한 것이다. 기질로서 benzoate, aniline, 또는 p-hydroxybenzoate에 따라 분리된 dioxygenases는 각각 catechol 1,2-dioxygenase (C1,2O), catechol 2,3-dioxygenase(C2,3O), 그리고 protocatechuate 4,5-dioxygenase (4,5-PCD)였다. 각 dioxygenases의 특성을 조사하기 위하여 먼저 benzoate, aniline 또는 p-hydroxybenzoate에서 배양한 Delftia sp. JK-2 세포를 초음파 분쇄기로 파쇄하여, ammonium sulfate precipitation, DEAE-sepharose, 그리고 Q-sepharose의 순서로 정제하여 농축하였다. 정제ㆍ농축된 dioxygenases의 특이 활성도를 보면 C1,2O는 3.3 unit/mg, C2,3O는 4.7 unit/mg이고, 4,5-PCD는 2.0 unit/mg이다. C1,2O와 C2,3O의 기질 특이성 조사에서는 catechol과 4-methylcatechol에서 두 효소 모두 효소 활성이 나타났으며, C1,2O에서는 3-methylcatechol에서 약간의 활성이 확인되었고, 4,5-PCD는 protocatechuate에서만 효소 활성을 보여주었다. C1,2O와 C2,3O는 30℃와 pH 8.0에서 최적의 활성을 나타내는 것으로 조사되었으며, 4,5-PCD는 30℃와 pH 7.0에서 최적의 활성이 조사되었다. Delftia sp. JK-2에서 정제된 C1,2O와 C2,3O의 효소활성은 Ag+, Hg+, 그리고 Cu2+에 의해 억제되는 것으로 나타났으며, 4,5-PCD의 경우에는 Ag+, Hg+, 그리고 Cu2+ 뿐만 아니라 Fe3+에 의해서도 효소 활성이 억제되는 것이 확인되었다. C1,2O, C2,3O, 4,5-PCD의 분자량은 SDS-PAGE에 의해 각각 60 kDa, 35 kDa, 62 kDa로 측정되었다.

The aim of this work was to investigate the purification and characterization dioxygenases isolated from Delftia sp. JK-2, which could utilize aniline, benzoate, and p-hydroxybenoate as sole carbon and energy source. Catechol 1,2-dioxygenase (C1,2O), catechol 2,3-dioxygenase(C2,3O), and protocatechuate 4,5-dioxygenase(4,5-PCD) were isolated by benzoate, aniline, and p-hydroxybenzoate. In initial experiments, several characteristics of C1,2O, C2,3O, and 4,5-PCD separated with ammonium sulfate precipitation, DEAE-sepharose, and Q-sepharose were investigated. Specific activity of C1,2O, C2,3O, and 4,5-PCD were approximately 3.3 unit/mg, 4.7 unit/mg, and 2.0 unit/mg. C1,2O and C2,3O demonstrated their enzyme activities to other substrates, catechol and 4-methylcatechol. 4,5-PCD showed the specific activity to the only substrate, protocatechuate, but the substrates(e.g., catechol, 3-methylcatechol, 4-methylcatechol, 4-chlorocatechol, 4-nitrocatechol) did not show any specific activities in this work. The optimum temperature of C1,2O, C2,3O, and 4,5-PCD were 30℃, and the optimal pHs were approximately 8, 8, and 7, respectively. Ag+, Hg+, Cu2+ showed inhibitory effect on the activity of C1,2O and C2,3O, but Ag+, Hg+, Cu2+, Fe3+ showed inhibitory effect on the activity of 4,5-PCD. Molecular weight of the C1,2O, C2,3O, and 4,5-PCD were determined to approximately 60 kDa, 35 kDa, and 62 kDa by SDS-PAGE.

본 연구에서는 항산화 활성을 갖는 유용한 선도 물질을 찾기 위한 일환으로 20종의 염생식물의 추출물에 대해 peroxynitrite와 DPPH 라디칼 소거 활성을 측정하였다. 그 결과 해당화 (Rosa rugosa), 개망초 (Erigeron annus), 냇씀바귀(Ixeris tamagawaensis), 띠 (Imperata cylindrica), 범행초(Tetragonia tetragonoides), 사철쑥 (Artemisia capillaris)의 MeOH 추출물에서 우수한 DPPH 라디칼 소거 효과가 확인되었다. 또한, 해당화(Rosa rugosa), 개망초 (Erigeron annus), 칠면초 (Suaeda japonica), 냇씀바귀 (Ixeris tamagawaensis),띠 (Imperata cylindrica), 갯방풍 (Glehnia littoralis), 함초(Salicornia herbacea), 해국 (Aster spathulifolius), 범행초(Tetragonia tetragonoides)의 MeOH 추출물과 H2Cl2 추출물에서 각각 peroxynitrite의 소거효과가 관찰되었다. 그 중에서도 해당화 MeOH 추출물의 DPPH 래디칼 소거효과는 100 ㎍/ml (f.c.) 농도에서 87.51%로 나타났고, peroxynitrite 소거효과는 5 ㎍/ml 농도에서 표품의 ONOO-를 첨가했을 때 97.03%와 SIN-1을 첨가했을 때 98.48%로서 가장 강력한 항산화활성을 가지는 것으로 나타났다. 해당화의 peroxynitrite의 효과는 대조군으로 사용된 penicillamine보다도 우수하며, L-ascorbic acid와 비슷한 효과였다.

A peroxynitrite is formed when superoxide and nitric oxide exist at near eqimolar ratio in biological systems. Although not a free radical by chemical nature, peroxynitrite is a powerful oxidant having a wide array of tissue damaging effects ranging from lipid oxidation and inactivation of enzymes and ion channels through protein oxidation and nitration to inhibition of mitochondrial respiration. During our search for new antioxidizing components from natural resources, twenty salt marsh plants were screened for their ONOO- and DPPH radical scavenging activities. Among them, methanol extract of Rosa rugosa, Ixeris tamagawaensis, Erigeron annus, Tetragonia tetragonoides, Imperata cylindrica, and Suaeda japonica inhibited more than 85% of peroxynitrite produced by 3-morpholinsydnonimine (SIN-1) at a concentration of 5 ㎍/ml. In addition, Rosa rugosa, Artemisia capillaris, Erigeron annus and Ixeris tamagawaensis showed significant scavenging effect against DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical).

의료용 갈바닉형 산소센서를 이용하여 BOPP, OPP 및 CPP 막의 두께와 온도 변화에 따른 산소 투과 특성을 연구한 결과, 전류와 산소농도의 탁월한 선형관계 (R > 0.999)로부터 구한 산소 투과도는 BOPP > OPP > CPP의 순으로 막의 두께에 의존하는 것으로 나타났다. 본 전기화학적 산소투과도 측정방법은 기존의 압력법에 비하여 간편한 실험방법임을 확인하였다. 한편, 산소 투과도에 대한 활성화에너지는 13.1 kJ/mol에서 28.5 kJ/mol 사이의 값으로, 각 막에 따라 다른 값을 나타냈지만 같은 종류의 막에서 두께에 의존하지는 않았다. 이는 고분자의 활성화 에너지는 고분자가 갖고있는 고유의 물성에 의존하기 때문인 것으로 추정된다.

The oxygen permeation characteristics of BOPP, OPP and CPP membranes were studied against various thicknesses and temperatures. The experimental results showed that the present method of using electrochemical oxygen sensor was a convenient method for measurement of membrane permeability of oxygen and its activation energy, while the thickness dependency on permeability has an order of BOPP > CPP > OPP. And the activation energy of oxygen permeability showed different values for each membrane ranging from 13.1 kJ/mol to 28.5 kJ/mol, without depending on membrane thickness, presumably due to its depending upon membrane material itself.

본 연구에서는 염생식물의 하나인 해당화의 항산화효과를 탐색하기 위해 해당화의 dichloromethane과 methanol의 조추출물을 합하여 n-hexane, 15% aq. MeOH, n-BuOH, H2O로써 순차적으로 용매 분획하여 DPPH 라디칼, peroxynitrite의 소거 활성과 지질 과산화 저해 활성을 측정하였다. 그 결과 각각의 실험에서 해당화의 유의적인 항산화 효과가 확인되었으며, 특히, 4개의 분획물들 중 n-BuOH 획분이 가장 뛰어난 항산화 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 해당화의 항산화 효과는 비교적 극성이 큰 2차 대사산물에 의한 것임을 추측할 수 있으며, 해당화의 많은 생물학적인 활성들 중 peroxynitrite 소거 효과와 마우스 간 균질물을 이용한 지질 과산화물 생성 억제 활성에 관한 보고는 이것이 처음이다.

An antioxidant activity of Rosa rugosa extract and its solvent-partitioned fractions was determined not only by measuring lipid peroxide produced when a mouse liver homogenate was exposed to the air at 37oC, using thiobarbituric acid (TBA) but also by evaluating the free radical scavenging effect against DPPH radical, authentic peroxynitrite, and 3-morpholinsydnonimine (SIN-1). All its partitioned fractions including crude extract showed potent scavenging effect against DPPH radical, peroxynitrite, and lipid peroxidation. n-BuOH fraction, in particular, was found to be the most effective in DPPH radical scavenging ability as well as inhibition against lipid peroxidation. The 15% aqueous MeOH fraction also showed a strong potency which was slightly lower than n-BuOH fraction. Based on these results, we suggest that Rosa rugosa could be useful for preventing an oxidative damage.

건강에 대한 관심의 증대로 인한 저염식품의 개발 필요성에 맞추어 오이발효에 염의 농도를 낮추게 되면 정상적 일차발효 후에 이차발효가 진행됨으로써 결국 부패하게 된다. 장기간에 걸쳐 다양한 균의 복합적 작용으로 진행되는 저염 발효오이의 부패 과정을 이해하기 위하여 이에 관련된 균을 분리 동정하였다. 부패발효액을 무기배양하여 균을 분리하고 이들의 16s rRNA 유전자 부분을 universal primer를 이용한 PCR로서 증폭하여 서열분석 하였다. 분석된 800 염기 길이의 서열 전체를 그대로 이용하여 NCBI의 BLAST로서 유사종을 찾고 RDP의 Sequence Aligner와 Sequence Match에서 재확인하여 분리된 균을 3속 8종으로 동정하였다. Database 내의 표준균 서열을 기반으로 한 제한효소 지도와 동정된 균의 PCR 생성물의 제한효소 처리결과(RFLP)를 비교하여 동정 결과를 실험으로 검정 하였다. 동정과정에서 sequencing 결과 전체를 이용하는 점과 RDP를 통한 확인과 RFLP를 이용한 검정은 동정 결과에 대한 신뢰도를 한층 증가시켰다. 또 분리된 8종은 개별적 특징의 조사나 적절한 조합을 이룰 때의 상호 의존도 등을 조사할 수 있게 함으로써 여러 균에 의한 복합적 과정인 부패를 순차적 혹은 요인별로 나누어 살펴보는 연구를 가능하게 한다.

The aim of this study was to isolate and identify the spoilage bacteria in the low salt cucumber brine. The PCR amplicons comprising a portion of the 16S rRNA gene of the isolated colonies were directly sequenced and the untrimmed whole sequencing results of the unknown strains were aligned with the type strains using BLAST of NCBI. Then Sequence Aligner and Sequence Match of RDP confirmed the outcome. The identified isolates were eight species and belong to three genuses: Clostridium, Lactobacillus, and Bacillus. The RFLP pattern of the 16S rRNA gene of isolates verified the identified species. From now on the complex spoiling process of law salt fermented cucumber could be analyzed using the isolated species individually or with certain combinations.

곰팡이인 Mortierella alpina DSA-12를 이용한 arachidonic acid의 생산을 위한 유기질소원의 선정과 배양 조건의 결정에 연구를 수행하였다. Corn steep powder (CSP)를 원료의 가격과 arachidonic acid의 생산을 기준으로 유기질소원으로 선정하였다. 탄소원으로 glucose와 질소원으로 CSP를 사용한 경우에 최적의 C/N ratio는 15〜17 범위이다. Arachidonic acid의 생산을 위한 최적의 배양조건은 25℃에서 500 rpm의 교반과 0.5 vvm의 통기이며, 이 때 50 g/L의 glucose와 18g/L의 CSP로부터 21.8 g/L의 균사체량에 10.2 g/L의 총 지질을 얻을 수 있었으며, arachidonic acid의 농도는 3.70 g/L이었다. 500 L의 발효조에서 0.5 vvm과 200 rpm의 교반으로 실험을 수행한 결과 19.8 g/L의 균사체량과 9.1 g/L의 총 지질 및 3.67 g/L의 arachidonic acid를 얻었다. 이러한 결과는 bench-scale의 발효조에서도 질소원으로 CSP를 이용하여 arachidonic acid의 생산이 가능함을 보여주었다.

Experiments were carried out to select an organic nitrogen source and optimize the culture conditions for the production of arachidonic acid by Mortierella alpina DSA-12. Corn steep powder(CSP) was selected as an organic nitrogen source based on arachidonic acid production and raw material price. The optimum C/N ratio was in the range of 15 to 17 with the medium containing glucose as carbon source and CSP as nitrogen source. The optimum culture conditions for arachidonic acid production showed 500 rpm agitation and 25℃ culture temperature at 0.5 vvm aeration. Under the optimum conditions, the concentration of cell, total lipid and arachidonic acid were 21.8 g/L, 10.2 g/L and 3.70 g/L, respectively, from 50 g/L glucose and 18 g/L CSP. In the 500 L fermenter with 0.5 vvm aeration and 200 rpm agitation, the concentration of cell, total lipid and arachidonic acid were 19.8 g/L, 9.1 g/L and 3.67 g/L, respectively, from 50 g/L glucose and 18 g/L CSP. This result showed that an arachidonic acid production could be possible with a bench-scale fermenter using corn steep powder as a nitrogen source.

폐경 전후 여성에서의 갱년기 증상 등은 흔하게 발생되는 문제이며 이에 대한 해결책으로서 오랜 기간 동안 여성 호르몬 대체요법이 사용되어져 왔다. 그러나 최근 여성호르몬 대체 요법에 따른 유방암 및 심혈관 질환 위험 증가로, 자연 여성호르몬 대체요법의 사용 효과에 대한 관심이 높아지고 있다. 이 연구는 자연 생약 추출물이 갱년기 증상에 미치는 영향을 관찰하여 복합 자연 요법의 유용성을 밝히고자 하였다. 연구 시점에서 실험군과 대조군간의 기초적인 신체 특성과 혈중 호르몬 수치, 골대사지표, 그리고 혈중 지질은 차이가 없었다. 성장호르몬 수치로서 IGF-1 혈중농도가 실험군에서 증가하였으나, 통계적 유의성은 없었다. 연구시점에 갱년기증상을 가지고 있었던 대상자중 실험군에서는 57.1%, 대조군에서는 16.7%에서 증상이 개선되었으며 (OR=6.67, 95% C.I. 0.49-91.33), 연구 개시점에는 특별한 증상을 느끼지는 않았으나 연구 종료 시점에서 이전에 비해 개선된 효과를 보였다고 대답한 대상자는 실험군에서 58.3%, 대조군에서는 21.7%로서 실험군에서 개선된 비율이 통계학적으로 유의하게 높았다OR=5.04, 95% C.I. 1.40-18.14). 치료 후 3개월에 시행한 실험군과 대조군 사이의 체질량지수, 혈압, 혈중, E2, FSH, Osteocalcin, Total cholesterol, LDL, HDL, TG 등은 연구개시점과 연구종료 시점 사이에서의 평균변화는 통계학적으로 의미있는 차이를 보이지 않았으나, 골생성 지표인 혈중 ALKP는 시험제 투여 3개월 이후 실험군에서 통계학적으로 유의한 감소를 보여 1년 후 골밀도의 상승효과가 기대되었다(p<0.01). 혈중 중성지방 (TG)은 시험제 투여 1개월 후 대조군에서는 투여전 대비 26.9±62 (mg%) 증가하였고, 3개월 후 12.852 (mg%) 증가하였으나, 실험군에서는 1개월후 -8.040 (mg%) 감소하였고, 3개월 후 -4.436 (mg%) 감소하여 통계적으로 유의하게 감소하였다(p <0.01, Student t-test). 시험제 3개월 치료후 실험군의 체중, 수축기 혈압, 이완기 혈압은 대조군에 비하여 감소하는 비율이 높았으나 통계학적인 유의성은 보이지 않았다(p > 0.05). 연구시점에 고혈압 상태였으나 시험제 투여 3개월 후 정상혈압으로 판정된 사람의 비율은 실험군에서 대조군에 비해 더 많았으나 통계학적인 의미는 없었다(p > 0.05).

This research was designed to investigate the effects of Estromon including FGF271 (Female Growth Factor 271) which was developed as a phytoestrogen for post- and pre-menopausal syndrome (PMS). The oral administration of two capsules of Estromon twice a day for 3 months significantly improved PMS (Post-/Premenopausal Syndrome) about 5 times more than placebo group (OR=5.04, 95% C.I. 1.40-18.14). In the group of 24 patients having taken Estromon, the concentration of alkaline phosphatase asn the bone marker decreased by -9.3±9.5 IU/L after 3 months with a statistic significance. Since the concentration of osteocalcin as the other bone marker also decreased in more patients in Estromon group than in placebo group, the bone density might be expected to be improved in long-term treatment. Serum human growth hormone level increased in 17 out of 24 patients. Triglycerides decreased by -8.0±40 (mg%) after 1 month and by -4.4±36 (mg%) after 3 months in Estomon group while triglycerides increased in both cases in placebo group (p<0.01). Therefore, PMS patients might benefit from Estromon as a phytoestrogen supplement without any serious side effects.

장티푸스 협막 다당체와 일본 뇌염 바이러스로 구성되어있는 혼합백신을 제조하여 마우스에서 면역성을 측정하였다. 혼합 항원 백신은 단일 항원을 투여한 경우보다 장티푸스와 일본 뇌염에 대해서 더 높은 IgG 항체 형성을 나타내었다. Aluminium hydroxide를 adjuvant로 첨가한 경우에도 첨가하지 않은 대조군에 비하여 모두 IgG 항체 형성이 증가하는 것으로 나타났다. 일본뇌염의 경우 중화항체 값 측정 시험에서도 혼합 항원백신은 일본뇌염 단독 항원 시에 비교해서 더 많은 중화항체 값을 형성하는 결과를 나타내었다. 본 실험에서 장티푸스 협막 다당체와 일본뇌염 바이러스의 혼합백신은 서로 다른 성분의 항원 간에 나타날 수 있는 항체 형성에 대한 masking effect가 발생하지 않으며 오히려 synergic effect를 나타낸다는 사실을 보여주었다. 본 연구에서는 접종시기가 유사한 두 항원의 혼합 백신으로의 사용가능성을 높여주고 최근에 백신 산업에서 종류가 다른 여러 백신들을 혼합하여 다가백신을 제조 생산하는 추세의 산업화에 큰 기대효과를 제공할 수 있으리라 사려된다.

The immunogenicity of investigational combined vaccine, composed of the Japanese encephalis virus(JEV) and the polysaccharide capsule(Vi) of Salmonella typhi covalently bound to tetanus toxoid(TT) was evaluated in mice. The mice immunized with combined vaccine elicited higher anti-Vi Immunoglobulin G(IgG) as well as anti-JEV IgG levels than the mice immunized with Vi-TT or JEV alone. The combined vaccine produced four-fold increase in anti-Vi IgG level than Vi-TT alone. In JEV the combined vaccine was significantly more immunogenic than JEV alone and induced six-fold increase in IgG level. Adsorption of combined vaccine onto aluminium hydroxide gel also enhanced IgG level for both Vi and JEV.