분리세균들의 항균활성 및 항균물질간 시너지 상호작용 :Antimicrobial Activity of Isolated Bacteria and Synergistic Effect between Antimicrobial Substances

이다솔

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자료유형: 학위논문

저자정보: 이다솔 (강원대학교, 강원대학교 대학원)

지도교수: 송홍규

발행연도: 2019

저작권: 강원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2020

세균 유래 항균물질의 다양한 미생물에 대한 항균활성의 상호작용

이다솔 , 송홍규 미생물학회지 2020.09 학술저널

세균과 식물 유래 항균물질의 다양한 미생물에 대한 상호작용

이다솔 , 송홍규 미생물학회지 2020.03 학술저널

2019

분리세균들의 항균활성 및 항균물질간 시너지 상호작용

이다솔 생명과학과 2019.01 학위논문

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화장품과 식품 등에서의 미생물 번식은 제품을 변질시킬 뿐만 아니라 인간에 다양한 질병을 유발하는 등의 위험성을 지닌다. 따라서 본 연구에서는 다양한 미생물(인간 피부 상재균 및 병원체)을 억제하는 세균 분리균주(Paenibacillus elgii DS381, Burkholderia gladioli DS518, Streptomyces lienomycini DS620과 Paenibacillus elgii DS1515)로부터 생산된 항균물질의 활성을 평가하고 항균물질간 상호작용을 조사하고자 하였다. Agar well diffusion 검사에서, 모든 분리 세균은 대부분의 대상 세균과 효모에 대하여 15.3~35.3 mm의 저해 직경을 나타내었고 특히 DS381, DS518과 DS1515 세균 균주는 모든 대상 미생물에 항균활성을 나타내었다. DS620 균주의 경우 대부분의 대상 미생물에 최대 활성(26 mm~)을 나타내었다. 세균 균주로부터 정제된 항균물질(단백질, antibiotics)은 모든 대상 미생물에 대해 낮은 최소저해농도(0.0078~10,000 ㎍/ml)를 나타내어 항균 효과가 우수하였다. 특히 DS620 균주 항균물질의 경우 Micrococcus luteus, Enterococcus faecalis와 Propionibacterium acnes에 가장 낮은 MIC(0.0078~0.0625 ㎍/ml)를 나타내어 항균효과가 가장 우수하였다. 이렇게 높은 항균력을 나타내는 균주의 항균물질을 분석하였을 때 DS381과 DS1515 균주의 배양 상등액은 표면장력(60 mN/m)을 각각 40.3±0.7와 42.0±1.0 mN/m로 감소시켰다. 모든 균주는 protease를 생산하였고, DS620 균주는 siderophore(86.2±2.9 ㎛ol/ml)와 anthracyclic antibiotics(0.048 mg/ml)를 생산하였다. 분리 균주로부터 생성된 항균물질은 넓은 범위의 온도, pH, surfactant에서 안정성을 나타내었다. 이러한 항균물질들간의 상호작용을 조사하였을 때 항균물질 대부분의 조합은 각각 다른 대상 미생물에 대하여 시너지 효과를 나타내었다[0<fractional inhibitory concentration index(FICI)≤0.75]. 그 중 DS381+DS1515와 DS620+DS1515 균주의 항균물질 조합이 가장 우수한 시너지 효과를 나타내었고 최소 0.375의 FICI를 나타내었다. 시너지 time kill assay에서 항균물질 대부분의 조합은 24시간 이내에 대상 미생물 105 cell/ml 이상 감소시키는 시너지 효과를 나타내었고 대부분의 경우 대상 미생물의 개체가 감지되지 않았다. 이 결과로부터 인간 피부 상재균과 병원성 세균을 제어하는데 분리 세균 균주와 항균물질이 친환경적인 제제가 될 수 있으며, 항균물질의 조합을 통해서 처리 농도, 반응 시간 감소 등의 긍정적인 효과를 낼 수 있을 것으로 기대된다.

The propagation of microorganisms in cosmetics and foodstuffs not only deteriorates the quality of the products but also causes various diseases in humans. Therefore, the aim of this study is to evaluate the antimicrobial activity of substances produced by isolated bacteria Paenibacillus elgii DS381, Burkholderia gladioli DS518, Streptomyces lienomycini DS620 and Paenibacillus elgii DS1515 against diverse microorganism (human skin pathogens and pathogenic bacteria) and synergistic effect between antimicrobial substances. In agar well diffusion test, all isolated bacteria showed 15.3 to 35.3 mm inhibition zone diameter against most bacteria and yeast. Especially, strains DS381, DS518 and DS1515 showed antimicrobial activity against all microorganisms. Especially, strain DS620 showed maximum antimicrobial activity (26 mm ~). The purified antimicrobial substances (proteins and antibiotics) from bacterial strains were highly effective against the all target microorganism with low minimum inhibitory concentration (0.0078 ~ 10,000 ㎍/ml). Especially, antimicrobial substance from strain DS620 showed the lowest MIC (0.0078 ~ 0.0625 ㎍/ml) against Micrococcus luteus, Enterococcus faecalis and Propionibacterium acnes. When the antimicrobial substances were analyzed, DS381 and DS1515 produced surfactants that reduced the surface tension of culture medium from 60 mN/m to 40.3±0.7 and 42.0±1.0 mN/m, respectively. Also, all strains showed protease activity, strains DS620 produced siderophore (86.2±2.9 ㎛ol/ml) and anthracyclic antibiotics (0.048 mg/ml). Antimicrobial substances of all strains were stable at broad range of temperature, pH and chemical compounds. When the synergistic effect of antimicrobial substances was investigated, combination of antimicrobial substance displayed a synergistic effect against each different target organisms [0<fractional inhibitory concentration index (FICI)≤0.75]. Among them, the combination of DS381+DS1515 and DS620+DS1515 showed the best synergy effect. In synergy time-kill assays, most combinations of antimicrobial substances reduced more than 105 cell/ml of bacteria and yeast during 24 h. These results suggest that isolated strains and antimicrobial substance may be utilized as an environment-friendly preservative and biocontrol agent against some human pathogens. These results suggest that the bacterial strains and antimicrobial agents may be environmentally friendly agents for controlling the human skin pathogens and pathogenic bacteria, and a combination of antimicrobial agents may have positive effects such as reduction of treatment concentration and reaction time.

#피부 상재균 #병원성 세균 #항균활성 #항균물질 #시너지 효과

Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 재료 및 방법
1. 항균활성 세균 균주 분리 및 동정 3
2. 항균활성 평가 3
3. 항균물질 추출 4
4. 항균물질 활성 평가 4
5. 항균물질 생성능 5
6. 항균물질 안정성 8
7. 항균물질간 시너지 8
Ⅲ. 결과 및 고찰
1. 항균활성 세균 균주 분리 및 동정 10
2. 항균활성 평가 11
3. 항균물질 추출 12
4. 항균물질 활성 평가 13
5. 항균물질 생성능 16
6. 항균물질 안정성 19
7. 항균물질간 시너지 20
Ⅳ. 결론 25
□ 참고문헌 26
□ Abstract 32

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