선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 자숙액 별로 미생물들의 감마선 저항성이 큰 차이를 보였으며, 참치 자숙액에서는 톳 자숙액보다 높은 감마선 조사선량이 필요하다고 생각된다. 동일한 선량의 감마선 조사에 의해 미생물 사멸율이 다른 이유를 알아보고자 자숙액 내에 존재하는 미생물을 동정하였다.
- 본 연구에서는 수산 가공 부산물인 자숙액을 식품 및 공중보건 소재로 이용하기 위해 자숙액의 위생화를 위한 감마선 조사기술의 이용가능성을 검토할 목적으로 자숙액의 감마선 조사에 따른 미생물 생존율을 비교하였다. 또한 자숙액 내에 생존하고 있는 미생물을 동정하여 감마선 조사에 대한 상대적 저항성을 평가하고자 하였다.
- 본 연구에서는 수산 가공 부산물인 자숙액을 식품 및 공중보건 소재로 이용하기 위해 자숙액의 위생화를 위한 감마선 조사기술의 이용가능성을 검토할 목적으로 자숙액의 감마선 조사에 따른 미생물 생존율을 비교하였다. 또한 자숙액 내에 생존하고 있는 미생물을 동정하여 감마선 조사에 대한 상대적 저항성을 평가하고자 하였다.
- 수산 가공 부산물인 자숙액을 식품 및 공중보건 소재로 이용하기 위해 자숙액의 위생화를 위한 감마선 조사기술의 이용가능성을 검토하였다. 톳, 참치 및 굴 자숙액을 시료로 하여 1-5 kGy의 감마선을 조사하여 미생물 생존율을 측정하였고 생존미생물을 동정하였다.
제안 방법
- 3 μL (20 pmol)를 취하여 premix (Bioneer, 대전, 한국)를 사용하여 PCR을 수행하였다. PCR 수행 조건은 thermal cycler PC-808 (ASTEC, Fukuoka, Japan)을 사용하여 denaturation은 94℃에서 30초, annealing은 50℃에서 30초, extension은 72℃에서 1분씩 총 30회를 반복 실시하고 마지막으로 72℃에서 3분간 last extension을 실시하였다.
- PCR 증폭산물의 확인을 위하여 1.2% (w/v) agarose gel을 이용하여 전기영동장치 (Advance, Tokyo, Japan)로 분석하였다. Agarose 1.
- 자숙액을 멸균 식염수에 희석하여 PCA에 접종한 다음 30℃에서 48시간 배양한 후 생성된 colony를 취하여 순수 분리하였다. 각 조건에서 최소 30개 이상의 분리된 colony 들을 수거하여 Genomic DNA kit (Invitrogen, Calsbad, CA)를 이용하여 PCR에 사용될 Template DNA를 추출하였다.
- 감마선 조사는 한국원자력연구원 방사선과학연구소 (Jeongeup, Republic of Korea) 내 선원 11.1 PBq, Co-60 감마선 조사시설 (point source AECL, IR-79, MDS Nordion International Co. Ltd., Ottawa, ON, Canada)을 이용하여 실온 (14±1℃)에서 시간당 10 kGy의 선량율로 각각 0, 1, 2, 3, 4 및 5 kGy의 총 흡수선량을 얻도록 하였다.
- 수산 자숙액내의 오염 미생물의 분포도를 알아보기 위하여 톳, 참치 및 굴 자숙액을 37℃에서 저장하면서 감마선 조사한 후 미생물의 생균수를 계수하였다. 굴 자숙액에서는 호기성 미생물이 검출되지 않았으나, 톳 및 참치 자숙액에서는 약 6.
- 원료 자숙액 오염 미생물의 유전자를 증폭하기 위해 2종의 PCR primer를 이용하여 실험하였다. 목적 염기서열로는 16S rDNA를 선정하였다.
- 이는 Bacillus 속이 영양분의 결핍이나 용존산소의 농도가 낮으면 내생포자(endospore)를 형성하는 특징(15,16)이 있기 때문이다. 자숙액 내 미생물의 계통발생학적 분석을 위하여 Clustal W를 이용하여 multiple alignment와 함께 phylogenetic tree를 작성하여 미생물 다양성을 확인하였다 (Fig. 3). 확인 결과, 참치 자숙액 내에 존재하는 B.
- 자숙액 내의 미생물로부터 확보한 PCR product는 정제한 후 염기서열의 확인을 통해 세균 동정과 함께 자숙액 내 오염 미생물의 군집을 조사하였다. 이때 확인된 염기서열은 NCBI의 Blast search를 통하여 유사도가 높은 gene을 검색한 결과, 자숙액의 종류에 따라 서로 다른 오염 미생물이 동정되었다(Table 1).
- 자숙액 시료 1 mL에 멸균된 식염수(0.85%, NaCl) 9 mL을 첨가하여 Bag mixer (Model 400, Interscience, France)를 사용하여 120초 동안 혼합한 후 10진 희석법으로 희석한 희석액을 total plate count agar (PCA, Difco Laboratories, Sparks, MD)를 사용하여 도말하였다. 미생물의 증식은 표준한천배양방법으로 37℃에서 48시간 배양한 후 계수하였다.
- Size marker로는 1000 bp DNA ladder (TAKARA)를 사용하였다. 전기영동이 끝난 후 gel은 SYBR Green (Cambrex, East Rutherford, NJ)으로 염색하였으며 증폭된 DNA는 Gel image analyser (Bio-rad, Hercules, CA)로 관찰하였다. 증폭된 PCR product는 PCR purification kit (Qiagen, Hilden, Germany)를 이용하여 정제하였다.
- 중합효소연쇄반응 용액은 총 20 μL이며 증류수 19.2 μL, Template DNA 0.5 μL (100 ng/μL)와 각각의 primer는 0.3 μL (20 pmol)를 취하여 premix (Bioneer, 대전, 한국)를 사용하여 PCR을 수행하였다.
- 수산 가공 부산물인 자숙액을 식품 및 공중보건 소재로 이용하기 위해 자숙액의 위생화를 위한 감마선 조사기술의 이용가능성을 검토하였다. 톳, 참치 및 굴 자숙액을 시료로 하여 1-5 kGy의 감마선을 조사하여 미생물 생존율을 측정하였고 생존미생물을 동정하였다. 굴 자숙액에서는 호기성 미생물이 검출되지 않았으나, 톳 및 참치 자숙액에서는 약 6.
- 확보된 염기서열은 National Center for Biotechnology Information (NCBI)의 Basic Local Alignment Search Tool (9)과 Ribosomal Database Project II tool (10)에 등록되어 있는 database를 사용하여 검색하였으며, 높은 유사성을 가지는 염기서열을 기초로 하여 group 별로 정리한 후, Clustal W (EBI, UK)를 이용한 multiple alignment를 통해 sequence data들을 비교하였다(11).
대상 데이터
- 5 μL를 섞어서 gel에 loading하고 100 V에서 40분 전기영동 시켰다. Size marker로는 1000 bp DNA ladder (TAKARA)를 사용하였다. 전기영동이 끝난 후 gel은 SYBR Green (Cambrex, East Rutherford, NJ)으로 염색하였으며 증폭된 DNA는 Gel image analyser (Bio-rad, Hercules, CA)로 관찰하였다.
- 원료 자숙액 오염 미생물의 유전자를 증폭하기 위해 2종의 PCR primer를 이용하여 실험하였다. 목적 염기서열로는 16S rDNA를 선정하였다. 16S rDNA PCR을 위하여 Keyser 등(7), Lehner 등(8)의 논문에 기술된 primer들로 5′-CCC GCA TCT CTG CAG GAT TCT C-3′과 5′-CTA ATA CCG CAT AAC GTC TAC G-3′을 사용하였다.
- 본 연구에서 사용한 톳, 참치 및 굴 자숙액은 국내 수산업체에서 구입하거나 제공받았다. 자숙액을 2 mL tube에 담은 후 감마선 조사하였다.
- 자숙액을 2 mL tube에 담은 후 감마선 조사하였다. 실험에 사용된 용매들은 모두 시약용으로 구매하여 사용하였다.
- 자숙액 내 미생물의 분리를 위하여 PCA 배지를 사용하였다. 자숙액을 멸균 식염수에 희석하여 PCA에 접종한 다음 30℃에서 48시간 배양한 후 생성된 colony를 취하여 순수 분리하였다.
데이터처리
- 모든 실험은 3회 반복 실시하였으며, 얻어진 결과들은 SPSS software(12)에서 프로그램에 의한 ANOVA test를 이용하여 분산분석을 한 후 Duncan의 다중 검정을 실시하였다.
이론/모형
- 16S rDNA PCR을 위하여 Keyser 등(7), Lehner 등(8)의 논문에 기술된 primer들로 5′-CCC GCA TCT CTG CAG GAT TCT C-3′과 5′-CTA ATA CCG CAT AAC GTC TAC G-3′을 사용하였다.
- 흡수선량 확인은 alanine dosimeter (5 mm, Bruker Instruments, Rheinstetten, Germany)를 사용하였다. Dosimetry 시스템은 국제원자력기구 (IAEA)의 규격에 준용하여 표준화한 후 사용하였으며, 총 흡수선량의 오차는 2% 이내였다. 비조사 구인 0 kGy는 동일한 온도효과를 얻기 위하여 감마선 조사 시설 외부에 둔 후, 조사 직후 처리구와 함께 4℃ 냉장고에 저장하였다.
- 85%, NaCl) 9 mL을 첨가하여 Bag mixer (Model 400, Interscience, France)를 사용하여 120초 동안 혼합한 후 10진 희석법으로 희석한 희석액을 total plate count agar (PCA, Difco Laboratories, Sparks, MD)를 사용하여 도말하였다. 미생물의 증식은 표준한천배양방법으로 37℃에서 48시간 배양한 후 계수하였다.
성능/효과
- pentosus, Paenibacillus sp., B. subtilis, B. gelatini 등을 포함하여 총 20종의 오염 미생물을 확인할 수 있었다. 톳 자숙액에서는 주로 Lactobacillus 속 들이 주로 검출되었고, 참치 자숙액에서는 Bacillus 속이 주로 검출되었다.
- 톳 및 참치 자숙액에서 Lactobacillus plantarum, Lactobacillus pentosus, Paenibacillus sp., Bacillus subtilis, Bacillus gelatini 등을 포함하여 총 18종 이상의 오염 미생물을 확인할 수 있었다. 톳 자숙액에서는 주로 L.
- 감마선에 의해 미생물의 세포 내 DNA의 공유결합이 절단되어 purine 이나 pyrimidin 염기가 소실되어 치명적인 돌연변이가 일어나거나 DNA 사슬이 절단되는데, 수복이 되지 못하면 사멸하게 된다(13). 5 kGy의 감마선을 조사하였을 때 톳 및 참치 자숙액에서는 1.48 및 2.20 log CFU/g의 미생물이 검출되었다. 본 연구 결과 수산 자숙액을 식품 및 공중 보건 산업에 이용함에 있어 자숙액 내에 있는 오염 미생물을 살균시키는 방법으로써 감마선 조사의 효과를 확인하였다.
- gelatini 및 Bacillus sp.가 동정되었으며, 조사선량이 증가함에 따라 참치 자숙액에서는 B. subtilis가 더 오랫동안 생존한다는 것을 알 수 있었다.
- 본 연구 결과 수산 자숙액을 식품 및 공중 보건 산업에 이용함에 있어 자숙액 내에 있는 오염 미생물을 살균시키는 방법으로써 감마선 조사의 효과를 확인하였다. 감마선 조사 결과, 톳 자숙액에서는 5 kGy의 선량에서 약 5 log CFU/g 값이 감소하였으나, 참치 자숙액에서는 같은 선량에서 1 log CFU/g 값만이 감소하였다. 따라서 자숙액 별로 미생물들의 감마선 저항성이 큰 차이를 보였으며, 참치 자숙액에서는 톳 자숙액보다 높은 감마선 조사선량이 필요하다고 생각된다.
- 톳, 참치 및 굴 자숙액을 시료로 하여 1-5 kGy의 감마선을 조사하여 미생물 생존율을 측정하였고 생존미생물을 동정하였다. 굴 자숙액에서는 호기성 미생물이 검출되지 않았으나, 톳 및 참치 자숙액에서는 약 6.4 및 3.1 log CFU/g의 호기성 미생물이 검출되었고, 저장 기간이 증가함에 따른 미생물 수에는 유의적인 차이가 없었다. 또한 감마선 조사선량이 증가함에 따라 생균수의 감소와 자숙액에 오염된 미생물의 살균효과를 확인하였으나, 자숙액 종류별로 미생물의 감마선 저항성이 상이하였다.
- 1 log CFU/g의 호기성 미생물이 검출되었고, 저장 기간이 증가함에 따른 미생물 수에는 유의적인 차이가 없었다. 또한 감마선 조사선량이 증가함에 따라 생균수의 감소와 자숙액에 오염된 미생물의 살균효과를 확인하였으나, 자숙액 종류별로 미생물의 감마선 저항성이 상이하였다. 수산 자숙액에 존재하는 모든 미생물을 사멸시키기 위해서는 톳 자숙액의 경우 10 kGy, 참치자숙액의 경우 20 kGy 이상의 감마선 조사가 필요하다고 생각된다.
- 5%의 유사성을 나타내었다. 또한, 톳 자숙액의 L. pentosus와 L. plantarum은 97.2%의 높은 유사성을 나타내었고, L. paraplantarum과 L. plantarum은 97.9%의 높은 유사성을 나타내었다. 톳 자숙액 내에 존재하는 Lactobacillus 속은 참치 자숙액에 존재하는 Bacillus 종과 약 88% 정도의 유사성을 나타내었다.
- 20 log CFU/g의 미생물이 검출되었다. 본 연구 결과 수산 자숙액을 식품 및 공중 보건 산업에 이용함에 있어 자숙액 내에 있는 오염 미생물을 살균시키는 방법으로써 감마선 조사의 효과를 확인하였다. 감마선 조사 결과, 톳 자숙액에서는 5 kGy의 선량에서 약 5 log CFU/g 값이 감소하였으나, 참치 자숙액에서는 같은 선량에서 1 log CFU/g 값만이 감소하였다.
- Paenibacillus sp.에 대한 방사선 감수성은 보고되지 않았지만, 본 실험 결과 이미 보고된 L. plantarum 보다 높은 방사선 저항성을 가지는 것으로 생각되었다.
- 자숙액 내의 미생물로부터 확보한 PCR product는 정제한 후 염기서열의 확인을 통해 세균 동정과 함께 자숙액 내 오염 미생물의 군집을 조사하였다. 이때 확인된 염기서열은 NCBI의 Blast search를 통하여 유사도가 높은 gene을 검색한 결과, 자숙액의 종류에 따라 서로 다른 오염 미생물이 동정되었다(Table 1). 톳 및 참치 자숙액에서 Lactobacillus plantarum, Lactobacillus pentosus, Paenibacillus sp.
- 이상의 결과에서, 톳 자숙액의 오염 미생물은 대부분 Lactobacillus 속이었고 참치 자숙액의 오염 미생물은 대부분 Bacillus 속인 것으로 나타났으며, 톳 및 참치 자숙액을 감마선 조사하였을 때 오염 미생물의 살균효과가 확인되었다. 참치 자숙액은 톳 자숙액에 비해 낮은 정도의 미생물 오염도를 나타내었으나, 감마선 조사하였을 때 사멸 효과가 낮아 톳 자숙액보다 높은 선량의 감마선 조사가 필요하다고 생각된다.
- 1, 2). 저장 기간이 증가함에 따른 톳 및 참치 자숙액의 저장기간 동안의 미생물 수에는 유의적 차이가 없었다 (Data not shown).
- 등도 검출되었다. 참치 자숙액에서는 Bacillus subtilis가 주로 검출되었고, B. gelatini, Brevibacillus borstelensis, Bacillus sporothermodurans, Sporosarcina aquimarina 및 Bacillus cereus 등이 검출되었다. 톳 자숙액에서 검출된 L.
- 9%의 높은 유사성을 나타내었다. 톳 자숙액 내에 존재하는 Lactobacillus 속은 참치 자숙액에 존재하는 Bacillus 종과 약 88% 정도의 유사성을 나타내었다.
- 한편, 감마선 조사에 의해 톳 및 참치 자숙액의 미생물 수가 감소하였음을 확인 할 수 있었다 (Fig. 1, 2). 감마선에 의해 미생물의 세포 내 DNA의 공유결합이 절단되어 purine 이나 pyrimidin 염기가 소실되어 치명적인 돌연변이가 일어나거나 DNA 사슬이 절단되는데, 수복이 되지 못하면 사멸하게 된다(13).
- 3). 확인 결과, 참치 자숙액 내에 존재하는 B. sporothermodurans와 B. subtilis는 92.5%의 유사성을 나타내었고, B. borstelensis와 Brevibacillus sp.는 96.
후속연구
- 감마선 조사 결과, 톳 자숙액에서는 5 kGy의 선량에서 약 5 log CFU/g 값이 감소하였으나, 참치 자숙액에서는 같은 선량에서 1 log CFU/g 값만이 감소하였다. 따라서 자숙액 별로 미생물들의 감마선 저항성이 큰 차이를 보였으며, 참치 자숙액에서는 톳 자숙액보다 높은 감마선 조사선량이 필요하다고 생각된다. 동일한 선량의 감마선 조사에 의해 미생물 사멸율이 다른 이유를 알아보고자 자숙액 내에 존재하는 미생물을 동정하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.