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 본 연구에서는 감염된 닭으로부터 분리한 괴사성 장염의 원인체인 C. perfringens와 살모넬라 속 세균에 대한 봉독의 항균력을 측정하여 사료 내 항생제 대체제로서의 가능성을 검증하고자 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 정제봉독을 양계 사료 첨가제로 활용하기 위하여, 괴사성장염과 가금티푸스로 폐사한 육계로부터 분리한 C. perfringens, S. typhimurium 그리고 S. Montevideo에 대한 항균력을 측정하였고, 사료 제조 공정 중에 필요한 산도와 온도 변화가 봉독의 항균력에 영향을 미치는 지를 평가하였다. C.
- 살모넬라 속 세균은 급성 내지는 만성의 질병을 일으킬 뿐만 아니라, 감염된 가금은 식품 섭취를 통해 사람에 살모넬라를 전파시키는 보균원이 될 수 있기 때문에 사육 시 감염이 되지 않도록 하는 것이 중요하다. 따라서 이러한 괴사성 장염 및 살모넬라 속 세균 감염을 방제하기 위하여 배합사료에 항생제를 첨가하여 성장 촉진 및 장내 세균을 예방하고자 하고 있다. C.
- 본 연구에서는 순수 천연물질이면서 강력한 항균, 항염증 및 면역증강 등의 효과를 갖는 봉독을 이용하여 가금 사료 첨가제로서의 가능성을 알아보고자 하였다. 서양종꿀벌(Apis mellifera L.
- ) 일벌의 독인 봉독은 다양한 성분이 복합적으로 구성되어 있으며, 주성분인 멜리틴(melittin)은 항염증과 항균작용, 강력한 진통작용, 면역증강 등의 역할을 한다고 알려져 있다(Habermann과 Reiz, 1965; Fennelle 등, 1967; Piek, 1984).본 연구팀에서는 2005년 봉독채집장치와 채집된 봉독으로부터 이물질을 제거할 수 있는 봉독정제법을 개발하였다(한 등, 2007). 이로써 국내에서도 봉독 채집이 가능하게 되었으며, 화장품과 의약품의 원료로 정제봉독이 상용화되었다.
제안 방법
- C. perfringens, S. typhimurium 그리고 S. Montevideo 세균에 대한 정제봉독의 항균력 지속시간(PAE)을 측정하였다. 봉독 제거 후 2시간 간격으로 균수를 측정한 결과 Table 3과 같이 괴사성장염 원인균인 C.
- pH 변화 및 온도변화에 따라 C. perfringens, S. typhimurium 그리고 S. Montevideo 세균의 항균활성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 봉독을 pH 1∼11은 HCl과 NaCl을 이용하여 제조한 용액에 녹여 각각 30 mg/mL로 맞추고 24시간동안 실온에 방치하였다(Fig. 1).
- Montevideo 세균에 대한 정제봉독의 항균활성은 평판배지확산법을 이용하여 측정하였다(Bauer 등, 1966). 각 시험균주들은 평판배지에 도말 접종한 다음 정제봉독이 집적된 직경 8 mm의 paper disk(Advantec, Japan)를 평판배지에 올린 후 48시간 배양하면서 생성된 투명한 저지환의 크기를 측정하였다. 양성 대조구로는 항생제로 사용하고 있는 amoxicillin(Sigma-Aldrich, USA)을 사용하였다.
- 각각의 시험균주를 액체배지에서 전 배양한 후 접종 균의 2×106CFU/well이 되도록 조절하여 봉독 시료와 함께 18시간 동안 배양한 후, 육안 및 현미경으로 균의 성장을 관찰하였고, 흡수파장 540 nm에서 흡광도 (Molecular device spectramax M2e, CA)를 측정하여 순수배양액의 흡광도 값과 같은 결과를 얻은 것을 최소억제농도로 결정하였다.
- 시험균주에 대한 정제봉독의 살균력 지속시간을 측정하기 위하여 1×108 CFU/mL로 조절한 균주에 2×MIC값 농도의 정제봉독과 함께 1시간 동안 배양한 후 원심분리와 배지 희석법을 사용하여 봉독성분을 제거하였다(Löwdin 등, 1993) 이후 새로운 배지로 교환하여 배양기에서 배양하며 2시간 간격으로 균수를 측정하였다.
- 액체배지 희석법을 사용하여 C. perfringens, S. typhimurium 그리고 S. Montevideo 세균에 대한 최저 성장억제농도를 구하였다. 정제봉독은 멸균 증류수로 희석한 후 무균 여과하여 액체배지희석법에 준하여 단계적으로 희석하였다(Wu와 Hancock, 1999).
- 1). 온도변화에 따른 활성측정은 60℃, 80℃, 100℃ 및 121℃로 설정한 heating block(Fisher Scientific, USA)에 15분간 반응시켰다(Fig. 2). 각각의 시료는 동결건조기(삼원, 한국)을 이용하여 급속 동결 후 동결 건조하여 실험에 사용하였다.
- 정제봉독은 각각의 시험균주에서 사용하는 액체배지로 희석한 후 액체배지희석법에 따라 단계적으로 희석 한 후 2×106CFU/well이 되도록 조절한 각각의 균주에 접종하여 24시간 동안 배양하였다.
- 정제봉독을 pH 1에서부터 pH 11 까지의 용액에서 24시간 처리 한 후 C. perfringens, S. typhimurium 그리고 S. Montevideo 세균에 대한 항균효과를 평판배지법을 사용하여 확인하였다. 그 결과 그림 1에서 보는 바와 산 처리에서는 항균력의 변화가 없었으나 pH 9 이상, 염도가 높아질수록 항균력이 크게 감소하는 것으로 확인되었다(P＜0.
대상 데이터
- 2). 각각의 시료는 동결건조기(삼원, 한국)을 이용하여 급속 동결 후 동결 건조하여 실험에 사용하였다.
- 괴사성장염에 의한 폐사한 닭으로부터 분리한 C. perfringens (KVCC-BA05001192), 가금티푸스로 폐사한 닭으로 분리한 S. typhimurium (KVCC-BA1200170) 그리고 S. Montevideo (KVCC-BA1400376)를 농림축산검역본부로부터 분양 받아 실험에 사용하였다. 분양받은 C.
- 봉독은 서양종 꿀벌에 봉독 채집장치(청진테크, 한국)를 이용하여 채취 분리한 다음 간이정제방법으로(한 등, 2007) 정제한 정제봉독을 구입하여 사용하였다(한국정제봉독협동조함, 한국).
- Montevideo (KVCC-BA1400376)를 농림축산검역본부로부터 분양 받아 실험에 사용하였다. 분양받은 C. perfringens는 5% sheep blood (MB cell, Korea)를 함유한 Cooked meat medium (BD, USA) 배지를 사용하여 37℃ 혐기조건으로 배양하였다. S.
- 각 시험균주들은 평판배지에 도말 접종한 다음 정제봉독이 집적된 직경 8 mm의 paper disk(Advantec, Japan)를 평판배지에 올린 후 48시간 배양하면서 생성된 투명한 저지환의 크기를 측정하였다. 양성 대조구로는 항생제로 사용하고 있는 amoxicillin(Sigma-Aldrich, USA)을 사용하였다.
데이터처리
- 실험에서 얻어진 결과의 통계적 유의성은 SPSS(18.0 version., USA) 통계 프로그램을 이용하여 분석하였으며, 그 결과는 평균±표준오차(mean±SEM)로 표시하였다.
- 안정성에 대한 유의성은 analysis of variance(ANOVA)의 Duncan’s multiple range test를 이용하여 P＜0.05에서 검증하였다.
이론/모형
- C. perfringens, S. typhimurium 그리고 S. Montevideo 세균에 대한 정제봉독의 항균활성은 평판배지확산법을 이용하여 측정하였다(Bauer 등, 1966). 각 시험균주들은 평판배지에 도말 접종한 다음 정제봉독이 집적된 직경 8 mm의 paper disk(Advantec, Japan)를 평판배지에 올린 후 48시간 배양하면서 생성된 투명한 저지환의 크기를 측정하였다.
- pH 및 온도변화에 따라 봉독의 주성분인 melittin의 함량 변화는 Waters(Minneapolis, MN, USA)사의 diode array detector가 장착된 UPLC I class 모델을 사용하였으며, 컬럼은 Halo ES-18(4.6×100 mm, 2.7 μm, Advanced materials technology, Wilmington, DE, USA)을 사용하였다.
- 7 μm, Advanced materials technology, Wilmington, DE, USA)을 사용하였다. 분석조건은 Han 등의 방법으로 멜리틴 함량을 분석하였다(Han 등, 2015).
성능/효과
- Montevideo에 대한 항균력은 강산에 처리 했을 경우엔 매우 안정적이였으나, 강염기에서는 항균력이 유의하게 감소되는 것으로 확인되었다. 100℃에서 15분 처리 했을 경우엔 정제봉독의 항균력에는 영향을 주지 않으나, 121℃이상에서는 항균력과 멜리틴 함량이 다소 감소하는 것으로 확인되었다. 멜리틴은 봉독의 항염증과 항균작용 등의 역할을 하는 주요성분으로 봉독 내 50∼70% 범위로 포함되어 있다(Piek, 1984).
- Montevideo에 대한 항균력을 측정하였고, 사료 제조 공정 중에 필요한 산도와 온도 변화가 봉독의 항균력에 영향을 미치는 지를 평가하였다. C.perfringens, S. typhimurium 그리고 S. Montevideo에 대한 항균력은 양성 대조구로 사용한 항생제, amoxicillin과 비교하여 항균 효과가 높았다. 최소생육억제농도와 살균농도는 각각 0.
- 5시간의 항균력 지속 활성을 가지는 것으로 확인 할 수 있었다. PAE 수치가 클수록 항균력 지속 효과가 우수한 것으로 S. typhimurium와 S.Montevideo 세균에서 각각 4.0, 3.5시간으로 우수한 항균력 지속시간을 갖고 있었다.
- perfringens는 시간,S. typhimurium와 S. Montevideo 세균에서 각각 3.3, 3.45시간으로 우수한 항균력 지속시간을 갖고 있는 것으로 확인되었다. 정제봉독의 C.
- Montevideo 세균에 대한 항균효과를 평판배지법을 사용하여 확인하였다. 그 결과 그림 1에서 보는 바와 산 처리에서는 항균력의 변화가 없었으나 pH 9 이상, 염도가 높아질수록 항균력이 크게 감소하는 것으로 확인되었다(P＜0.0001). 또한 정제봉독의 주요성분인 멜리틴 성분도 pH 9에서 급격히 파괴되어 당초 멜리틴 함량의 70% 수준으로 낮아졌으며, pH 11에서는 정상치의 12% 수준으로 떨어졌다(Fig.
- 열에 대한 안정성에 있어 100℃이하에서 15분간 처리했을 경우엔 멜리틴 함량과 항균력에 영향을 받지 않았다. 따라서 정제봉독은 페사한 닭에서 분리한 C. perfringens, S.typhimurium 그리고 S. Montevideo에 대한 높은 항균력과 산과 고온처리에도 안정되어 있는 것으로 사료되어 양계 사료 첨가제로서 이용 가능성이 높은 것으로 사료되었다.
- 양계에는 급수구를 통해 음수로 제공되며 이때의 봉독 1,000 ppm 농도 이하로 사용했을경우 생존률과 증체율이 증가하며, 혈액 내 항산화 물질이 증가하는 것으로 확인되었다(Han 등, 2010a).또한 가축에 사용되는 봉독의 용량은 극소량으로 사료첨가제나 음수, 주사제로 제조할 경우 봉독은 증류수와 생리식염수로 희석할 경우 균질성의 정확성과 정밀성이 모두 확보되었으며 실온에서 7일간 보관하더라도 봉독 성분의 안정성이 유지되는 것으로 확인하였다.
- 또한 이들 세균에 대한 정제봉독의 최소성장억제농도(MIC)는 각각 0.85±0.006, 0.68±0.04 그리고 0.69±0.03 μg/mL로 높은 항균력이 확인되었다(Table 2).
- 0001). 또한 정제봉독의 주요성분인 멜리틴 성분도 pH 9에서 급격히 파괴되어 당초 멜리틴 함량의 70% 수준으로 낮아졌으며, pH 11에서는 정상치의 12% 수준으로 떨어졌다(Fig. 3).
- Montevideo 세균에 대한 정제봉독의 항균력 지속시간(PAE)을 측정하였다. 봉독 제거 후 2시간 간격으로 균수를 측정한 결과 Table 3과 같이 괴사성장염 원인균인 C. perfringens에 대해 3.5시간의 항균력 지속 활성을 가지는 것으로 확인 할 수 있었다. PAE 수치가 클수록 항균력 지속 효과가 우수한 것으로 S.
- 멜리틴은 봉독의 항염증과 항균작용 등의 역할을 하는 주요성분으로 봉독 내 50∼70% 범위로 포함되어 있다(Piek, 1984). 봉독의 주성분인 멜리틴은 펩타이드로 산에는 강하나 염기에서는 파괴되는 것으로 확인되었으며, 비교적 열에는 안정적인 것으로 사료되었다.
- 이상의 연구 결과로 정제봉독은 야생균주인 C. perfringens, S. typhimurium 그리고 S. Montevideo에 대해서도 기존의 항생제를 대체할 만큼의 항균력을 갖고 있으며, 강산과 고온에도 항균력에 영향을 주지 않아 양계 사료 첨가제로서 효능과 안정성이 확인되었다. 그러나 보조사료 원료로 등록되어 있지 않아 배합사료 내 첨가가 법적으로 인정되지 않아 사용이 불가한 상태이다.
- Montevideo 세균에 대한 정제봉독의 항균활성을 Table 1에 나타내었다. 정제봉독은 모든 균주에 대해서 항균활성을 나타냈으며, 농도가 증가함에 따라 활성이 증가하는 것을 알 수 있었다. 대표적인 가금 괴사성장염 원인균인 C.
- 정제봉독을 60℃에서부터 121℃까지 각각 15분간 처리 후 C. perfringens, S. typhimurium 그리고 S.Montevideo 세균에 대한 항균효과를 검정한 결과 온도가 높아 질수록 항균력 이 다소 감소하나 121℃에서 15분간 반응했을 경우를 제외하고는 유의할 만한 차이를 보이지 않았다(Fig. 4). 멜리틴 함량 변화에 있어서도 100℃에서 15분간 반응 시켰을 경우엔 유의한 변화가 확인되지 않았으나 121℃에서는 멜리틴 함량이 감소하는 것으로 확인되었다(P＜0.
- 45시간으로 우수한 항균력 지속시간을 갖고 있는 것으로 확인되었다. 정제봉독의 C. perfringens, S. typhimurium 그리고 S. Montevideo에 대한 항균력은 강산에 처리 했을 경우엔 매우 안정적이였으나, 강염기에서는 항균력이 유의하게 감소되는 것으로 확인되었다. 100℃에서 15분 처리 했을 경우엔 정제봉독의 항균력에는 영향을 주지 않으나, 121℃이상에서는 항균력과 멜리틴 함량이 다소 감소하는 것으로 확인되었다.
- 5 mm의 저지환을 보였다. 정제봉독의 농도 20g/disk에서는 C. perfringens, S. typhimurium 그리고 S.Montevideo 세균에 대해 모두 20 mm 이상의 저지환이 확인되었다. 또한 이들 세균에 대한 정제봉독의 최소성장억제농도(MIC)는 각각 0.
- 최소살균농도(MBC)는 C. perfringens, S. typhimurium 그리고 S. Montevideo 세균에 대해 각각 3.33±0.9, 2.66±0.3 그리고 2.86±0.9 μg/mL로 나타났다(Table 2).
- 최소생육억제농도와 살균농도는 각각 0.85±0.06, 0.68±0.04, 0.69±0.03,3.33±0.9, 2.66±0.3, 2.86±0.9로 항균효과가 매우 우수하였다.
- 폐사한 닭으로부터 분리한 C. perfringens, S. typhimurium 그리고 S. Montevideo에 대한 정제봉독의 항균효과를 검정한 결과, 최소성장억제농도는 각각 0.68, 0.85 그리고 2.79 μg/mL, 최소살균농도는 C.perfringens, S. typhimurium 그리고 S. Montevideo 세균에 대해 각각 1.34, 1.67, 8.5 그리고 6.8 μg/mL로 높은 항균력을 보였다.
- 8 μg/mL로 높은 항균력을 보였다. 항균력지속시간에 있어서도 C.perfringens는 3.5시간, S. typhimurium는 4.0시간 S.Montevideo 세균에서 3.5시간으로 항균력 유지에도 높은 효과를 갖고 있는 것으로 확인되었다. 정제봉독을 산과 염에 처리했을 경우 산에는 멜리틴과 C.
후속연구
- perfringens는 bacitracin, amocicillin, tylosin, lincomycin과 같은 항생제는 효과적이나 lincomycin에는 저항성을 나타낸다는 보고가 있다(Choi와 Chang, 2009). 2011년 배합사료 내 항생제 첨가가 전면 금지됨에 따라 육계, 산란계 등에서 괴사성 장염의 발생이 높아질 수 있으며, 무항생제 사육을 도입한 농가에서 괴사성 장염의 발생이 증가하고 있는 추세이므로 이를 대체할 수 있는 천연물의 개발이 필요하다.
- 그러나 보조사료 원료로 등록되어 있지 않아 배합사료 내 첨가가 법적으로 인정되지 않아 사용이 불가한 상태이다. 따라서 닭의 항산화 성분을 증가시켜 면역력을 향상시키고, 질병을 유발하는 병원성 세균에 대한 항균효과가 뛰어난 정제봉독의 사료 원료등록이 선행되어야 할 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.