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노로바이러스는 전세계적으로 가장 많은 장염을 일으키는 병원성 미생물로서 비세균성 장염의 주요 발병원이지만, 현재 개발된 항바이러스제가 없으며, 인체 노로바이러스의 배양방법이 개발되어 있지 않고, 적합한 동물모델 또한 존재하지 않아 많은 연구가 진행되지 못하였다. 그러나 2003년 노로바이러스 대체물 (surrogate)인 뮤린노로바이러스 (murine norovirus-1, MNV-1)가 발견되면서 노로바이러스 저해활성 실험이 활발하게 이루어지고 있으며, 본 연구에서는 ...

노로바이러스는 전세계적으로 가장 많은 장염을 일으키는 병원성 미생물로서 비세균성 장염의 주요 발병원이지만, 현재 개발된 항바이러스제가 없으며, 인체 노로바이러스의 배양방법이 개발되어 있지 않고, 적합한 동물모델 또한 존재하지 않아 많은 연구가 진행되지 못하였다. 그러나 2003년 노로바이러스 대체물 (surrogate)인 뮤린노로바이러스 (murine norovirus-1, MNV-1)가 발견되면서 노로바이러스 저해활성 실험이 활발하게 이루어지고 있으며, 본 연구에서는 폴리페놀이 많이 함유된 국내 고유 작물인 복분자 (Rubus coreanus, RC)와 오디 (Morus alba, MA) 추출물을 이용해 노로바이러스 저해활성 실험을 진행하였다. 노로바이러스 대체물인 MNV-1과 고양이칼리시바이러스 (feline calicivirus-F9, FCV-F9)에 대해 plaque assay 방법으로 항바이러스 활성 실험을 하였으며, 노로바이러스의 생활사 (life cycle)에서 어떤 mechanism에 영향을 주는지 알아보기 위해 time-of-addition mode로 실험하였다. 바이러스와 복분자 및 오디의 주스 또는 씨 추출물을 동시에 처리 (co-treatment)하는 경우에 가장 바이러스 저해 활성이 크게 나타났으며, 나머지 처리 방법에서도 유의적인 저해 활성을 보였다. 이는 복분자 및 오디 추출물이 노로바이러스의 생활사(life cycle) 중 복제 또는 증식 단계에 가장 중요한 저해활성을 가진다는 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 quantitative RT-PCR분석에 의하여 복분자와 오디 씨 추출물이 MNV-1 RNA-dependent RNA polymerase (RdRp)의 mRNA 발현량을 감소시키는 것으로도 확인되었다. 또한 복분자 및 오디 주스 및 씨 분획물의 LC-MS 분석을 통하여 동정된 polyphenol compound 가운데 resveratrol과 cyanidin-3-glucoside는 MNV-1에 대하여 강한 저해활성 (각각 EC50 = ~5 μM, ~67 μM)을 보였다. 나아가 복분자 주스 및 씨 추출물 1 mg/mL는 대장균에 대해 약 75% 저해 활성을 나타내었다. 본 연구결과로부터 국내 고유작물인 복분자와 오디 추출물이 식중독 저해소재로 매우 유용하게 활용될 수 있음을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Norovirus infection is a major cause of non-bacterial foodborne outbreaks around the world, but no specific treatments are available yet. In this thesis, the antiviral activities of polyphenol-rich extracts were examined from black raspberry (Rubus coreanus, RC) and mulberry (Morus alba, MA) on food...

Norovirus infection is a major cause of non-bacterial foodborne outbreaks around the world, but no specific treatments are available yet. In this thesis, the antiviral activities of polyphenol-rich extracts were examined from black raspberry (Rubus coreanus, RC) and mulberry (Morus alba, MA) on foodborne viral surrogates, murine norovirus-1 (MNV-1) and feline calicivirus-F9 (FCV-F9). Time-of-addition plaque assays were designed to identify the mechanisms of antiviral effects of inhibitors. Both fruit extracts showed the highest antiviral activity in the co-treatment with MNV-1 and in the pre-treatment with FCV-F9. These results suggest that the inhibition of viral infection by RC or MA fruit extracts probably occurs at the internalization of MNV-1 virions into the cell and at the attachment of the FCV-F9 surface protein to the cellular receptor. In addition, the antiviral effects of their seed extracts on MNV-1 and FCV-F9 were examined by plaque assays. The maximal antiviral effects against these viruses were achieved when each extract was added simultaneously to cells with viruses. The results suggest that the inhibition by these seed extracts on MNV-1 and FCV-F9 may occur at the internalization into the cell or at the replication stage. RT-PCR analysis also showed that the mRNA expression of MNV-1 RNA dependent RNA polymerase was inhibited by RC and MA seed extracts in a dose-dependent manner. Among the polyphenol compounds of RC and MA directly analysed by LC-MS after fractionation, both resveratrol and cyanidin-3-glucoside exerted efficient inhibitory effect on MNV-1 (EC50 = ~5 μM and ~67 μM, respectively). Furthermore, the growth of Escherichia coli was strongly prevented by RC seed extract <1 kDa (RCS-F1f) at 1 mg/mL. Taken together, our data provide great promise for the utilization of black raspberry and mulberry fruit extracts as well as their seed extracts in the prevention of foodborne viral outbreaks.

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