식중독균주에 대한 부추, 마늘, 무의 생즙 및 가루성분의 바이오필름 생성 저해능 비교 In vitro anti-biofilm activity of plant extracts from Chives, Garlic and Radish against foodborne pathogens원문보기
Biofilm은 숙주의 면역 체계, 건조, 항생제나 살균제로부터 bacteria가 저항성을 갖도록 만든다. 따라서, 박테리아의 biofilm이 형성되면 제거가 어렵기 때문에 의료 환경, 식품 산업, 식수 공급 시스템 등에서 건강상의 위험이 된다. 안전하면서도 항생제 사용을 줄일 수 있고, 높은 anti-biofilm activity가 있는 새로운 물질을 찾는 것이 매우 중요한 과제이다. 그리하여 최근 몇 년간 천연 ...
Biofilm은 숙주의 면역 체계, 건조, 항생제나 살균제로부터 bacteria가 저항성을 갖도록 만든다. 따라서, 박테리아의 biofilm이 형성되면 제거가 어렵기 때문에 의료 환경, 식품 산업, 식수 공급 시스템 등에서 건강상의 위험이 된다. 안전하면서도 항생제 사용을 줄일 수 있고, 높은 anti-biofilm activity가 있는 새로운 물질을 찾는 것이 매우 중요한 과제이다. 그리하여 최근 몇 년간 천연 항균 물질에 관한 관심이 증가하였다. 가장 중요하면서도 잘 연구된 compound는 식물로부터 유래한 것이다. 식물추출물은 많은 약효를 가질 뿐 아니라 다수의 식물에서는 biofilm 형성을 저해할 가능성이 있는 항균특성도 많이 나타내고 있다. 본 논문에서는 국내 자생식물인 부추, 마늘, 무의 생즙과 가루성분의 anti-biofilm 활성을 식중독균으로 문제가 되고 있는 그람 양성균S. aureus 및 그람 음성균 S. typhimurium, E. coli O157:H7에 대해 측정하였다. 이를 위해 3가지 식물들의 생즙 및 마늘성분의 항균활성을 paper disc assay와 최소 생장 제한농도(MIC)로 평가하였다. MIC 측정은 MTT를 이용한 two-fold dilution method로 식중독균에 테스트 하였다. Biofilm 생장의 저해는 crystal violet(CV) assay, XTT assay와 현미경 관찰 등의 방법들을 통해 평가하였다. 세 가지 식중독 균에 대해 거의 모든 식물 추출물에서 항균활성이 나타났다. Paper disc assay에서 마늘 추출물이 가장 강력한 항균활성을 나타냈고, 다음으로 부추, 무의 순서였다. 일반적으로 식물 추출물의 MIC 농도는 그람 음성균인 S. typhimurium, E. coli O 157:H7 보다 그람 양성균인 S. aureus에서 더 낮은 MIC 농도를 나타냈다. 단 예외적으로 마늘 건조분말은 그람 음성균인 S typhimurium 에서 MIC 값 7.81mg/ml를 나타내어 S. aureus보다 더 낮은 농도에서 생육이 저해되었다. Crystal Violet assay에서는 MIC농도를 사용로 식물 추출물을 사용하였을 때 착즙이 동결건조 분말보다 anti-biofilm 효과가 더 큰 것으로 나타났다. 또한 CV assay에서, 세 가지 병원균(S. aureus, S. typhimurium, E. coli O157:H7)에 대해 마늘 착즙이 가장 강력한 antibiofilm 활성을 나타냈고, 그 때의 MIC 농도는 각각 3.13%, 6.25%, 12.5% 였다. Biofilm 형성 24시간 후에 측정한 XTT assay 결과와 현미경 관찰 결과는 매우 유사하게 나타났다. MIC 농도에서 각 식물 추출물들은 pathogen에 따라서 다른 anti-biofilm 활성을 나타냈다. 그 중 마늘 착즙과 분말은 세 균 모두에서 눈에 띄는 anti-biofilm, anti-adhesive 특성을 나타냈다. 결론적으로, 마늘 추출물은 여러 균주에 대해 모두 우수한 anti-biofilm 효능을 나타냈으며, 식품 가공 시스템에서 식중독균의 성장을 막고 가공식품의 유통기한을 연장시키는 데 이용될 수 있는 천연 식품 보존제로서 사용될 수 있는 가능성을 보여주었다.
Biofilm은 숙주의 면역 체계, 건조, 항생제나 살균제로부터 bacteria가 저항성을 갖도록 만든다. 따라서, 박테리아의 biofilm이 형성되면 제거가 어렵기 때문에 의료 환경, 식품 산업, 식수 공급 시스템 등에서 건강상의 위험이 된다. 안전하면서도 항생제 사용을 줄일 수 있고, 높은 anti-biofilm activity가 있는 새로운 물질을 찾는 것이 매우 중요한 과제이다. 그리하여 최근 몇 년간 천연 항균 물질에 관한 관심이 증가하였다. 가장 중요하면서도 잘 연구된 compound는 식물로부터 유래한 것이다. 식물추출물은 많은 약효를 가질 뿐 아니라 다수의 식물에서는 biofilm 형성을 저해할 가능성이 있는 항균특성도 많이 나타내고 있다. 본 논문에서는 국내 자생식물인 부추, 마늘, 무의 생즙과 가루성분의 anti-biofilm 활성을 식중독균으로 문제가 되고 있는 그람 양성균 S. aureus 및 그람 음성균 S. typhimurium, E. coli O157:H7에 대해 측정하였다. 이를 위해 3가지 식물들의 생즙 및 마늘성분의 항균활성을 paper disc assay와 최소 생장 제한농도(MIC)로 평가하였다. MIC 측정은 MTT를 이용한 two-fold dilution method로 식중독균에 테스트 하였다. Biofilm 생장의 저해는 crystal violet(CV) assay, XTT assay와 현미경 관찰 등의 방법들을 통해 평가하였다. 세 가지 식중독 균에 대해 거의 모든 식물 추출물에서 항균활성이 나타났다. Paper disc assay에서 마늘 추출물이 가장 강력한 항균활성을 나타냈고, 다음으로 부추, 무의 순서였다. 일반적으로 식물 추출물의 MIC 농도는 그람 음성균인 S. typhimurium, E. coli O 157:H7 보다 그람 양성균인 S. aureus에서 더 낮은 MIC 농도를 나타냈다. 단 예외적으로 마늘 건조분말은 그람 음성균인 S typhimurium 에서 MIC 값 7.81mg/ml를 나타내어 S. aureus보다 더 낮은 농도에서 생육이 저해되었다. Crystal Violet assay에서는 MIC농도를 사용로 식물 추출물을 사용하였을 때 착즙이 동결건조 분말보다 anti-biofilm 효과가 더 큰 것으로 나타났다. 또한 CV assay에서, 세 가지 병원균(S. aureus, S. typhimurium, E. coli O157:H7)에 대해 마늘 착즙이 가장 강력한 antibiofilm 활성을 나타냈고, 그 때의 MIC 농도는 각각 3.13%, 6.25%, 12.5% 였다. Biofilm 형성 24시간 후에 측정한 XTT assay 결과와 현미경 관찰 결과는 매우 유사하게 나타났다. MIC 농도에서 각 식물 추출물들은 pathogen에 따라서 다른 anti-biofilm 활성을 나타냈다. 그 중 마늘 착즙과 분말은 세 균 모두에서 눈에 띄는 anti-biofilm, anti-adhesive 특성을 나타냈다. 결론적으로, 마늘 추출물은 여러 균주에 대해 모두 우수한 anti-biofilm 효능을 나타냈으며, 식품 가공 시스템에서 식중독균의 성장을 막고 가공식품의 유통기한을 연장시키는 데 이용될 수 있는 천연 식품 보존제로서 사용될 수 있는 가능성을 보여주었다.
Biofilm protects bacteria against the host immune response, desiccation and biocides (e.g. antibiotics or disinfectants). So Bacterial biofilms cause health risks in clinical environments, food industry, and drinking water system. It is important that find new material that is safe, can reduce use o...
Biofilm protects bacteria against the host immune response, desiccation and biocides (e.g. antibiotics or disinfectants). So Bacterial biofilms cause health risks in clinical environments, food industry, and drinking water system. It is important that find new material that is safe, can reduce use of antibiofics, has high antibiofilm activity. Interest in natural antimicrobial products has increased in recent years. The most important and well researched compounds originate from plants, which show many medicinal and antimicrobial properties, including potential activity against biofilm formation. In this study in vitro anti-biofilm activities of plant extracts from Chives (Allium tuberosum), Garlic (Allium sativum), and Radish (Raphanus sativus L.) against foodborne pathogens was investigated. With this approach we monitored antibacterial activity in juice and powder of plants by paper disc assay, MIC value. Minimum inhibitory concentration (MIC) was carried out using two-fold serial dilution method and MTT assay against foodborne pathogens. Inhibition of growth of biofilm were assessed using crystal violet (CV) assay, XTT assay and microscopic visualization. Antibacterial activity was observed in the almost all of plant extracts against three bacterial strains. Paper disc assay revealed that garlic had the highest antibacterial activity against three pathogens, followed by green chives and radish. Except for garlic powder against S. typhimurium (at MIC value of 7.81mg/ml), all plant extract had lower MIC against S. aureus(G+) than S. typhimurium(G-) and E. coli O157:H7(G-). Crystal Violet assay demonstrated that generally juice was more effective than powder at each MIC concentration. Also, CV assay revealed that garlic juice had the highest anti-biofilm activity against biofilm formed by all tested bacteria (S. aureus, S. typhimurium and E. coli O157:H7) at lowest MIC value 3.13%, 6.25%, 12.5%, respectively. The anti-biofilm activity of XTT assay was consistent with light microscopic observation after 24hours from the start of biofilm formation by each microorganism. Each plant extract revealed different anti-biofilm activity at MIC value depending on tested pathogens. Of plant extracts, Garlic extracts, fresh juice and powder, had notable anti-biofilm, anti-adhesive properties against 3 tested bacteria. In conclusion, Garlic extracts could be used as natural food preservatives that reveal potentials for use in food system to prevent the growth of foodborne bacteria and make longer the shelf life of the processed food.
Biofilm protects bacteria against the host immune response, desiccation and biocides (e.g. antibiotics or disinfectants). So Bacterial biofilms cause health risks in clinical environments, food industry, and drinking water system. It is important that find new material that is safe, can reduce use of antibiofics, has high antibiofilm activity. Interest in natural antimicrobial products has increased in recent years. The most important and well researched compounds originate from plants, which show many medicinal and antimicrobial properties, including potential activity against biofilm formation. In this study in vitro anti-biofilm activities of plant extracts from Chives (Allium tuberosum), Garlic (Allium sativum), and Radish (Raphanus sativus L.) against foodborne pathogens was investigated. With this approach we monitored antibacterial activity in juice and powder of plants by paper disc assay, MIC value. Minimum inhibitory concentration (MIC) was carried out using two-fold serial dilution method and MTT assay against foodborne pathogens. Inhibition of growth of biofilm were assessed using crystal violet (CV) assay, XTT assay and microscopic visualization. Antibacterial activity was observed in the almost all of plant extracts against three bacterial strains. Paper disc assay revealed that garlic had the highest antibacterial activity against three pathogens, followed by green chives and radish. Except for garlic powder against S. typhimurium (at MIC value of 7.81mg/ml), all plant extract had lower MIC against S. aureus(G+) than S. typhimurium(G-) and E. coli O157:H7(G-). Crystal Violet assay demonstrated that generally juice was more effective than powder at each MIC concentration. Also, CV assay revealed that garlic juice had the highest anti-biofilm activity against biofilm formed by all tested bacteria (S. aureus, S. typhimurium and E. coli O157:H7) at lowest MIC value 3.13%, 6.25%, 12.5%, respectively. The anti-biofilm activity of XTT assay was consistent with light microscopic observation after 24hours from the start of biofilm formation by each microorganism. Each plant extract revealed different anti-biofilm activity at MIC value depending on tested pathogens. Of plant extracts, Garlic extracts, fresh juice and powder, had notable anti-biofilm, anti-adhesive properties against 3 tested bacteria. In conclusion, Garlic extracts could be used as natural food preservatives that reveal potentials for use in food system to prevent the growth of foodborne bacteria and make longer the shelf life of the processed food.
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