삼백초 잎과 줄기의 에탄올 추출물과 그의 분획물을 일반세균, 젖산균 및 효모 총 10 균주에 대한 항균활성을 검색하고, 항균활성 물질의 미생물에 대한 최소저해농도와 증식에 미치는 영향 및 열과 pH에 대한 안정성, 용매분획 후 각 분획별 항균활성을 조사한 결과는 다음과 같다. 삼백초 에탄올추출물과 물추출물에서 항균활성 이 가장 높게 나타난 것은 그람양성균인 B. subtilis와 그람음성균인 E. coli이었으며, 에탄올추출물의 경우에는 물추출물보다 항균활성은 모든 균주에서 대부분 더 높게 나타났다. 삼백초 에탄올추출물에 대한 그람양성균과 그람음성균의 최소저해농도는 5∼10 mg/mL으로 나타났으며, 젖산균과 효모는 20 mg/mL 이하의 농도에서는 항균활성이 나타나지 않았다. 에탄올추출물이 미생물 증식에 미치는 영향은 B. subtilis와 E. coli이 경우 5mg/mL 이상의 농도에서 균증식이 현저하게 억제되었다. 젖산균과 효모는 에탄올 추출물의 농도가 증가함에 따라 항균활성이 증가하였으나,1.5 mg/mL 이하의 저농도에서는 균증식이 8시간까지 억제되다가 그 후 시간이 경과함에 따라 현저하게 균증식이 증가하였다. 에탄올 추출물이 대수 증식기에 미치는 영향은 5. aureus, E. coil의 경우 대조구에 비하여 균증식이 억제되었으며 2.5 mg/mL 이상의 농도에서는 농도에 따른 차이는 거의 나타나지 않았다. 항균활성 물질의 열 및 pH 안정성은 40∼ 12$0^{\circ}C$ 및 pH 3∼11까지 모든 균주의 생육환의 크기가 대조구와 비슷하게 나타나 열과 pH에 안정한 것으로 확인되었다. 에탄올추출물을 용매 분획한 결과 에테르 분획물의 항균활성이 가장 높았고, 그람양성균과 그람음성균의 항균활성은 젖산균과 효모보다 더 높게 나타났다.
삼백초 잎과 줄기의 에탄올 추출물과 그의 분획물을 일반세균, 젖산균 및 효모 총 10 균주에 대한 항균활성을 검색하고, 항균활성 물질의 미생물에 대한 최소저해농도와 증식에 미치는 영향 및 열과 pH에 대한 안정성, 용매분획 후 각 분획별 항균활성을 조사한 결과는 다음과 같다. 삼백초 에탄올추출물과 물추출물에서 항균활성 이 가장 높게 나타난 것은 그람양성균인 B. subtilis와 그람음성균인 E. coli이었으며, 에탄올추출물의 경우에는 물추출물보다 항균활성은 모든 균주에서 대부분 더 높게 나타났다. 삼백초 에탄올추출물에 대한 그람양성균과 그람음성균의 최소저해농도는 5∼10 mg/mL으로 나타났으며, 젖산균과 효모는 20 mg/mL 이하의 농도에서는 항균활성이 나타나지 않았다. 에탄올추출물이 미생물 증식에 미치는 영향은 B. subtilis와 E. coli이 경우 5mg/mL 이상의 농도에서 균증식이 현저하게 억제되었다. 젖산균과 효모는 에탄올 추출물의 농도가 증가함에 따라 항균활성이 증가하였으나,1.5 mg/mL 이하의 저농도에서는 균증식이 8시간까지 억제되다가 그 후 시간이 경과함에 따라 현저하게 균증식이 증가하였다. 에탄올 추출물이 대수 증식기에 미치는 영향은 5. aureus, E. coil의 경우 대조구에 비하여 균증식이 억제되었으며 2.5 mg/mL 이상의 농도에서는 농도에 따른 차이는 거의 나타나지 않았다. 항균활성 물질의 열 및 pH 안정성은 40∼ 12$0^{\circ}C$ 및 pH 3∼11까지 모든 균주의 생육환의 크기가 대조구와 비슷하게 나타나 열과 pH에 안정한 것으로 확인되었다. 에탄올추출물을 용매 분획한 결과 에테르 분획물의 항균활성이 가장 높았고, 그람양성균과 그람음성균의 항균활성은 젖산균과 효모보다 더 높게 나타났다.
In order to develop natural food preservatives, the ethanol and water extracts of the Saururus chinensis Baill were prepared. Antimicrobial activity was examined against 10 kinds of harmful microorganisms. The ethanol and water extracts showed the most active antimicrobial activity against B. subtil...
In order to develop natural food preservatives, the ethanol and water extracts of the Saururus chinensis Baill were prepared. Antimicrobial activity was examined against 10 kinds of harmful microorganisms. The ethanol and water extracts showed the most active antimicrobial activity against B. subtilis and E. coli. The ethanol extract showed stronger antimicrobial activity than that of the water extract. However, the extracts did not show any antimicrobial activity against lactic acid bacteria and yeast. The minimum inhibitory concentrations (MIC) of ethanol extracts against B. subtilis and E. coli were 5 to 10 mg/mL, respectively. Antimicrobial activity of the ethanol extract was not destroyed at 40-12$0^{\circ}C$ and pH 3∼11. The ethanol extract was fractionated in the order of hexane, diethyl ether, ethyl acetate, and water fractions. The highest antimicrobial activity was found in the diethyl ether fraction.
In order to develop natural food preservatives, the ethanol and water extracts of the Saururus chinensis Baill were prepared. Antimicrobial activity was examined against 10 kinds of harmful microorganisms. The ethanol and water extracts showed the most active antimicrobial activity against B. subtilis and E. coli. The ethanol extract showed stronger antimicrobial activity than that of the water extract. However, the extracts did not show any antimicrobial activity against lactic acid bacteria and yeast. The minimum inhibitory concentrations (MIC) of ethanol extracts against B. subtilis and E. coli were 5 to 10 mg/mL, respectively. Antimicrobial activity of the ethanol extract was not destroyed at 40-12$0^{\circ}C$ and pH 3∼11. The ethanol extract was fractionated in the order of hexane, diethyl ether, ethyl acetate, and water fractions. The highest antimicrobial activity was found in the diethyl ether fraction.
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문제 정의
그동안 삼백초에 관한 연구로는 항산화 활성(21), 간세포 보호활성 (22), 복강 대식세포의 형태변화 및 유리기전에 관한 연구 (23, 24), 약물학적 연구(25), 항균성 및 진통성 분(5, 26, 27), 종근부위와 마디수가 삼백초의 생육 및 수량에 미치는 영향 (28) 등에 관한 연구가 있으나, 삼백초의 항균활성에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 식품의 저장성 및 기능성을 위한 연구의 일환으로 삼백초 잎과 줄기의 추출물과 그의 분획 물을 일반세균, 젖산균 및 효모 총 10 균주에 대한 항균활성을 검색하고, 항균활성 물질의미 생물에 대한 최소저해농도와 증식에 미치는 영향 및 열과 pH에 대한 안정성을 측정하였으며, 에탄올 추출물을 용매분획하여 각분 획별 항균활성을 조사하였다.
제안 방법
Table 4와 같다. 100℃에서 1시간 열처리에 의해서 그람양성 균인 B. cereus는 삼백초 잎과 줄기 의 추출물에 서생 육 환의 지름 길이가 13.0 mm로 대조구와 같았고, 그람음성균인 E. c沥의 잎과 줄기의 추출물에서는 생육환의 지름이 각각 13.0 mm, 13.5 mm로 대조구와 비 슷하였다. 이 상과 같이 두 균주의 생육환의 크기가 대조구와 큰 차이가 없는 것으로 미루어 삼백초의 에탄올 추출물에 함유되어 있는 항균 활성 물질은 열에 매우 안정한 것으로 생각된다.
Slant에 배 양된 각각의 균주 1백금이를 취 해 10 mL broth 의 균생육 액체배지에 접종하고 각각 균주의 생육적온에서 18~24시 간씩 3회 계 대배 양한 후 항균활성 시 험균주로 사용하였다. 항균성 시험용 평판배지는 각각의 생육배지로 멸균된 기층용 배지를 petri dish에 15 mL씩 분주하여 응고시키고, 중층용 배지를 각각 5 mL씩 시험 관에 분주하여 멸균한 후 45℃ 수욕상에서 보관하면서 시험균액(멸균식 염수로 균 현탁액을 만들어 균농도를 660 nm에서 흡광도가 0.
즉, n-hexane : ethanol: H2O(10 : 1 : 9, v/v/v) 1 L씩 3회 추출 후, 농축하여 헥산 분획물을 얻었다. 계속 같은 방법으로 수층을 diethyl ether와 ethylacetate로 순차적으로 용매분획한 다음 50℃ 수욕상에서 회전감압 농축하여 각각의 분획물을 얻었으며, 최종적으로 물 분획물을 얻어 필요한 농도로 희석하여 사용하였다.
즉, n-hexane : ethanol: H2O(10 : 1 : 9, v/v/v) 1 L씩 3회 추출 후, 농축하여 헥산 분획물을 얻었다. 계속 같은 방법으로 수층을 diethyl ether와 ethylacetate로 순차적으로 용매분획한 다음 50℃ 수욕상에서 회전감압 농축하여 각각의 분획물을 얻었으며, 최종적으로 물 분획물을 얻어 필요한 농도로 희석하여 사용하였다.
비 교하였다. 또한 pH 안정 성 은 삼백초 에 탄올 추출물을 염산과 수산화나트륨으로 pH 3~ 11까지 조절한 후 상온에서 1시간 방치한 다음, 각 균주 최적 pH로 중화시켜서 열 안정성과 동일한 방법으로 생육환의 지름을 측정하여 비교하였다.
물 추출물의 경우에는 에탄올 추출물보다 항균활성은 모든 균주에서 대부분 더 낮게 나타났는데, 신갈나무 잎(10) 외 몇몇의항균성 물질을 함유한 식물의 경우에도 에탄올 추줄물이 물 추출물에 비하여 활성이 높았다고 하였다(7, 11, 12). 삼백초 물 추출물은 젖산균과 효모에서는 에탄올 추출물에서와 마찬가지로 항균활성이 나타나지 않았으며, 참나무과 식물(13) 과 동일한 방법으로 생육환의 지름을 측정하여 비교하였다.
삼백초 잎과 줄기의 에탄올 추출물과 그의 분획물을 일반 세균, 젖산균 및 효모 총 10 균주에 대한 항균활성을 검 색하고, 항균활성 물질의 미생물에 대한 최소저 해농도와 증식에 미치는 영향 및 열과 pH에 대한 안정성, 용매분획 후 각 분 획별 항균활성을 조사한 결과는 다음과 같다. 삼백초 에탄올 추출물과 물 추출물에서 항균활성이 가장 높게 나타난 것은 그람양성균인 B.
삼백초의 잎과 줄기 1 kg을 상기방법으로 에탄올 추출물을 얻은 후, Fig. 1과 같이 용매분획하였다. 즉, n-hexane : ethanol: H2O(10 : 1 : 9, v/v/v) 1 L씩 3회 추출 후, 농축하여 헥산 분획물을 얻었다.
이 여 액을 rotary vacuum evaporator(Buchi RE 121, Switzerland)로 50℃ 수욕 상에서 회전 감압 농축하여 얻은 점조성의 추출물을 필요한 농도로희 석 하여 사용하였다. 삼백초의 잎과 줄기 의 에 탄올 추출물은 시료 1 kg에 에탄올(주정 96%) 3 L를 가하여 물추출물과동일한 방법으로 1차, 2차 추출하여 여과한 다음 여 액을 50℃ 수욕상에서 약 100 mL로 회 전감압 농축한 후 증류수 1 L를가하여 잘 혼합하고, 4℃ 냉장실에서 24시간 방치한 다음 13, 000 xg으로 30분 원심분리(24 M, Rotor type A8, MSE Scientific Co., Sussex, UK)하여 침전된 수지성분을 2회 반복하여 제거 하였다. 다시 수용액을 회 전감압 농축하여 얻은 최종 에탄올 추출물을 필요한 농도로 희석 하여 사용하였다.
삼백초의 잎과 줄기의 물 추출물은 시료 1 kg에 3 L의 증류수 각각 가하여 homogenizer로 5분 마쇄한 다음, 상온에서 24시 간 동안 교반, 침 출시 켜 1차 추출하고, 다시 증류수 3 L를가하여 동일한 방법으로 2차 추출한 후 추출액 모두 여지 (Whatman No.2)로 여과하였다. 이 여 액을 rotary vacuum evaporator(Buchi RE 121, Switzerland)로 50℃ 수욕 상에서 회전 감압 농축하여 얻은 점조성의 추출물을 필요한 농도로희 석 하여 사용하였다.
삼백초의 추출물 중 항균활성물질의 열 안정성은 삼백초잎의 에 탄올 추출물을 40~ 100℃까지 는 10℃간격 으로 각각 1시간 동안 열처리하고, 120℃에서는 15분 동안 열처리한 후대조구와 같이 한천배지 확산법으로 생육환의 지름을 측정하여 비 교하였다. 또한 pH 안정 성 은 삼백초 에 탄올 추출물을 염산과 수산화나트륨으로 pH 3~ 11까지 조절한 후 상온에서 1시간 방치한 다음, 각 균주 최적 pH로 중화시켜서 열 안정성과 동일한 방법으로 생육환의 지름을 측정하여 비교하였다.
5, 5, 10과 20 mg/mL의 농도가 되 도록 조절한 에탄올 주줄물을 1 mL 가하여 각각의 균 최적 생육적온에서 48시간 동안 배양하면서 경 시적으로 균 증식도를 660 nm에서 홉 광도를 측정하였다. 에탄올 추출물이 대수증식기에 미치는 영향은 균생육배지인 멸균된 8.5 mL broth에 시험균액 0.5 mL를 가하여 각각의 균 최적 생육적온에서 8시간 배양하여 대수 증식기 에 도달시 킨 다음, 농도에 따른 미 생물의 항균 활성 측정과 동일하게 측정하였다.
2)로 여과하였다. 이 여 액을 rotary vacuum evaporator(Buchi RE 121, Switzerland)로 50℃ 수욕 상에서 회전 감압 농축하여 얻은 점조성의 추출물을 필요한 농도로희 석 하여 사용하였다. 삼백초의 잎과 줄기 의 에 탄올 추출물은 시료 1 kg에 에탄올(주정 96%) 3 L를 가하여 물추출물과동일한 방법으로 1차, 2차 추출하여 여과한 다음 여 액을 50℃ 수욕상에서 약 100 mL로 회 전감압 농축한 후 증류수 1 L를가하여 잘 혼합하고, 4℃ 냉장실에서 24시간 방치한 다음 13, 000 xg으로 30분 원심분리(24 M, Rotor type A8, MSE Scientific Co.
희석법을 이용하여 측정하였다. 즉, 각각의 균 생육 배지인 멸균된 8.5 mL broth 배지에 시험균액 (멸균 식염수로 균 현탁액을 만들어 균농도를 660 nm에서 흡광도가 0.3이 되게 한 균현탁액 ) 0.5 mL를 접종하고 삼백초 에 탄올 추출물을 membrane filter로 여 과하고 제균하여 고형 분의 함량이 각각 1.5, 2.5, 5, 10과 20 mg/mL의 농도가 되 도록 조절한 에탄올 주줄물을 1 mL 가하여 각각의 균 최적 생육적온에서 48시간 동안 배양하면서 경 시적으로 균 증식도를 660 nm에서 홉 광도를 측정하였다. 에탄올 추출물이 대수증식기에 미치는 영향은 균생육배지인 멸균된 8.
항균성 시험용 평판배지는 각각의 생육배지로 멸균된 기층용 배지를 petri dish에 15 mL씩 분주하여 응고시키고, 중층용 배지를 각각 5 mL씩 시험 관에 분주하여 멸균한 후 45℃ 수욕상에서 보관하면서 시험균액(멸균식 염수로 균 현탁액을 만들어 균농도를 660 nm에서 흡광도가 0.3이 되 게한 균현탁액) 0.1 mL를 무균적으로 가하여 잘 혼합한 후 기층용 배지위에 분주한 뒤 고르게 응고시켜 2중의 균접종 평판배지를 만들어 사용하였다. 삼백초 잎과 줄기 추출물의 항균 활성 검색은 한천배지 확산법(disc plate method)으로 측정하였다(29, 30).
, USA)로 여과하고 제균한 다음 멸균된 filter paper disc(8 mm, Toyo Seisakusho, Japan)에 일정 량씩 흡수시킨 후, 추출 용매를 완전히 증발시키고 시험용 평판배지 표면에 놓아 밀착시키고 4℃ 냉장실에서 1시간 동안 방치하였다. 항균활성은 각각의 균 생육적온 즉, 일반세균은 37℃에서 젖산균과 효모는 30℃에서 24시간 동안 배양한 다음 paper disc(8 mm, Toyo Seisakusho, Japan) 주변의 clear zone 직경을 측정하여 검색하였다. 추출물의 최소저해농도 (minimum inhibitory concentration, MIC)는 액 체 배지 희석법 (broth dillution method)으로 추출물의 고형 분 함량이 고체 배지와 동일농도 구간으로 조절한 액채배지를 준비하여 균 현탁액을 0.
대상 데이터
선정하였다. 균 생육배지로 일반세균은 Nutrient broth (Difco Laboratories Detroit Co., Michigan, USA)와 agar, 젖산균은 lactobacillus MRS broth(Difco Laboratories Detroit Co., Michigan, USA)와 agar, 효모는 YM broth(DifcoLa- boratories Detroit Co., Michigan, USA)와 agar 배 지 를 각각 사용하였다.
사용한 균주는 Table 1에 나타낸 바와 같이 일반세 균 6종 (그람양성 균 3종과 그람음성균 3종)과 젖산균 2종 및 효모 2종을 선정하였다. 균 생육배지로 일반세균은 Nutrient broth (Difco Laboratories Detroit Co.
삼백초의 잎과 줄기는 2002년 5월 전남 보성 군 근교에서 재배된 것을 채취하여 수세한 후 잎과 줄기로 분리하여 시료로 사용하였다.
이론/모형
1 mL를 무균적으로 가하여 잘 혼합한 후 기층용 배지위에 분주한 뒤 고르게 응고시켜 2중의 균접종 평판배지를 만들어 사용하였다. 삼백초 잎과 줄기 추출물의 항균 활성 검색은 한천배지 확산법(disc plate method)으로 측정하였다(29, 30). 즉, 잎과 줄기의 추출물을 0.
삼백초 잎의 에탄올 추출물의 농도별 항균활성 검 색은 액체배지 희석법을 이용하여 측정하였다. 즉, 각각의 균 생육 배지인 멸균된 8.
항균활성은 각각의 균 생육적온 즉, 일반세균은 37℃에서 젖산균과 효모는 30℃에서 24시간 동안 배양한 다음 paper disc(8 mm, Toyo Seisakusho, Japan) 주변의 clear zone 직경을 측정하여 검색하였다. 추출물의 최소저해농도 (minimum inhibitory concentration, MIC)는 액 체 배지 희석법 (broth dillution method)으로 추출물의 고형 분 함량이 고체 배지와 동일농도 구간으로 조절한 액채배지를 준비하여 균 현탁액을 0.1 mL씩 접종하고 각각의 균 최적 생육적온에서 48시간 배 양한 다음 Spectrophotometer(Shimadzu UV- 160, Kyoto, Japan)를 이용하여 660 nm에서 흡광도를 측정하여 균증식이 나타나지 않은 농도로 결정하였다(31, 32).
성능/효과
aureus 경우 각 농도에서 증식 4시간에서 8시간까지 급상승하였고, 그 이후는 완만하게 증식되었다. 8시간 째에 2.5 mg/mL~20 mg/mL 농도의 삼백초 에탄올 추출물을 주입하였을 때 대조구에 비하여 균증식이 억제되었으며, 2.5mg/mL 이상의 농도에서는 농도에 따른 차이는 거의 없었다. Fig.
coli의 지름이 11 mm로 항균 활성이 가장 높았고, 헥산, 에테르, 물 분획물보다는 전체적으로 생육환의 크기가 작아 항균활성 은 가장 낮았다. 물 분획 물에서는 젖산균을 제외한 그람양성균, 그람음성균과 효모의 지름이 9~11 mm로 나타났다. 오미자추출물의 경우 에틸아세테이트 분획물에서 항균활성이 가장 높게 나타났고, 헥산, 물 분획물에서는 항균력이 나타나지 않았으며 (19), 신갈나무에서는 헥산분획물에서 항균활성이 가장 높았고, 클로로포름 분획물에서는 일부 미 생물에서만 항균활성이 나타났으며, 에틸아세테이트, 물분획 물에서는 항균활성이 나타나지 않다고 하였다(20).
항균활성을 조사한 결과는 다음과 같다. 삼백초 에탄올 추출물과 물 추출물에서 항균활성이 가장 높게 나타난 것은 그람양성균인 B. subtilis와 그람음성균인 E. cc沂이었으며, 에 탄올추출물의 경우에 는 물추출물보다 항균활성 은 모든 균주에서 대부분 더 높게 나타났다. 삼백초 에 탄올 추출물에 대한 그람양성 균과 그.
c湖이었다. 삼백초 잎과 줄기의 항균 활성은 균주에 따라 약간의 차이가 있었으나, 줄기와 잎의 항균 활성의 차이는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 그러나 Park(7) '이 보고한 삼백초과에 속하는 어성초에서는 줄기보다 잎의 항균활성이 더 높다고 하였다.
Table 2와 같다. 에탄올 추출물에서는 항균성 검색에 사용된 총 10균주 중 젖산균과 효모를 제외한 대부분의 세균들에 대하여 항균활성을 보였다. 삼백초 에탄올 추출물에서 항균 활성이 가장 높게 나타난 것은 그람양성균인 B.
항균활성 물질의 열 및 pH 안정성은 40~120℃ 및 pH 3~11까지 모든 균주의생육환의 크기가 대조구와 비슷하게 나타나 열과 pH에 안정한 것으로 확인되었다. 에탄올 추출물을 용매 분획한 결과 에테르 분획 물의 항균활성이 가장 높았고, 그람양성 균과 그람음성균의 항균활성은 젖산균과 효모보다 더 높게 나타났다.
헥산 분획물의 항균활성 중 잎과 줄기에서 추출한 분획물에서는 그람양성균과 그람음성균 생육환의 지름이 10-11 mm 로 나타났고, 젖산균에서는 항균활성이 나타나지 않았으며 효모에서는 9mm로 나타났다. 에테르 분획물에서는 생육 환의 지 름은 B. cereus7\ 16 — 17 mm, E. coli7\ 18 mm로 분획물 중 생육억제효과가 가장 높게 나타났다. 에틸아세테이트 분획물에서는 그람음성균인 E.
coli7\ 18 mm로 분획물 중 생육억제효과가 가장 높게 나타났다. 에틸아세테이트 분획물에서는 그람음성균인 E. coli의 지름이 11 mm로 항균 활성이 가장 높았고, 헥산, 에테르, 물 분획물보다는 전체적으로 생육환의 크기가 작아 항균활성 은 가장 낮았다. 물 분획 물에서는 젖산균을 제외한 그람양성균, 그람음성균과 효모의 지름이 9~11 mm로 나타났다.
c。〃의 경우 5 mg/mL 이상의 농도에서 균증식이 현저하게 억제되었다. 젖산균과 효모는 에탄올 추출물의 농도가 증가함에 따라 항균 활성이 증가하였으나, 1.5 mg/mL 이하의 저농도에서는 균 증식이 8시간까지 억제되다가 그 후 시간이 경과함에 따라 현저 하게 균증식 이 증가하였다. 에 탄올 추출물이 대수 증식 기에 미치는 영향은 S.
5 mg/mL 이상의 농도에서는 농도에 따른 차이는 거의 나타나지 않았다. 항균활성 물질의 열 및 pH 안정성은 40~120℃ 및 pH 3~11까지 모든 균주의생육환의 크기가 대조구와 비슷하게 나타나 열과 pH에 안정한 것으로 확인되었다. 에탄올 추출물을 용매 분획한 결과 에테르 분획 물의 항균활성이 가장 높았고, 그람양성 균과 그람음성균의 항균활성은 젖산균과 효모보다 더 높게 나타났다.
같다. 헥산 분획물의 항균활성 중 잎과 줄기에서 추출한 분획물에서는 그람양성균과 그람음성균 생육환의 지름이 10-11 mm 로 나타났고, 젖산균에서는 항균활성이 나타나지 않았으며 효모에서는 9mm로 나타났다. 에테르 분획물에서는 생육 환의 지 름은 B.
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