| 초록 |
□ 연구개요 본 연구 과제를 통해 식중독과 관련된 식품 유래 인수공통감염균에 대해 포식균(Bacterial predators)으로 알려진 Bdellovibrio and like organisms(BALOs)의 생리특성, 분자생물학적 특성 및 감염 기작과 미생물총의 연관성 등의 분석과 함께 BALOs를 활용하여 생물학적 제어제로서 적용을 목표로 함. 이를 위해, 살모넬라(Salmonella enterica)와 병원성대장균(pathogenic E. coli) 등의 식중독과 관련된 인수공통감염균의 BALOs에 대한 감염 및 생활환 등에 대해 생리학적 및 분자생물학적 기초 연구를 수행함. 그리고, BALOs를 활용하여 인수공통감염균인 살모넬라와 병원성대장균의 생육 억제 효과와 식품에 오염 시에 저감화 및 박테리오파지(bacteriophage)와의 병용처리를 통한 제어와 함께 이들이 생산하는 biofilm의 저감화를 위한 생물학적 제어제로서 응용 연구를 수행하고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 ◯ 식중독 관련 인수공통감염균에 대한 BALOs의 분리와 기초 생리 및 분자생물학적 특성 분석 : 해당 연구를 위해 BALOs의 분리와 동정을 통한 라이브러리 구축하였으며, TEM을 통한 형태학적 특성 분석, 분리 BALOs의 숙주 저해 범위, lysis 특성, EOP을 확인하였음. 또한, 구조단백질 분석과 제한효소 절단 DNA 분석 등을 수행하였음. ◯ BALOs에 대한 감염 기작 분석 및 인수공통감염균의 제어효과 : 그리고, BALOs의 Genome sequence 분석 후 Bioinformatics analysis를 하였음. 또한, BALOs에 대한 병원성대장균과 살모넬라의 in vitro 생육 억제 분석과 세포독성 분석을 수행하였음. biofilm에 대한 BALOs의 저감화 효과를 확인였음. 또한, BALOs의 감염 기작 분석을 수행하였음. ◯ BALOs의 생육 억제제로서 적용 및 발효 식품에서 BALOs의 미생물총 천이 영향 분석 : 식품 적용을 통한 BALOs의 인수공통감염균의 제어를 위해 bacteriophage와의 혼합 처리를 통한 병원성대장균과 살모넬라의 제어 효과를 확인하였음. 동치미를 모델식품으로 활용하여 미생물총 천이에 BALOs의 영향을 분석하였음. □ 연구개발결과의 중요성 ○ 본 연구를 통해 신규 B. bacteriovorus를 분리하였으며, 이를 통해 BALOs의 라이브러리 구축을 지속적으로 진행 중에 있으며, 미생물 자원으로서 확보가 가능하고 이를 활용해 다른 미생물과의 상호 작용에 대한 추가 연구 진행이 가능함. ○ B. bacteriovorus BD24에 대한 genome 분석, 유전자 발현 분석 등의 분자생물학적 특성에 대한 평가를 통해 유전자 수준에서의 숙주세균과의 상관 관계, 생리특성, 대사체 분석 등에 대한 기초 자료로 활용이 될 수 있을 것으로 판단되며, 국내에서 분리된 B. bacteriovorus에 대한 유전체 분석은 처음 보고하는 결과임. ○ 또한, B. bacteriovorus가 포식균으로써 숙주 세균인 병원성대장균과 살모넬라에 감염 동안 관련 유전자 발현 분석을 통해 B. bacteriovorus의 감염 특성을 확인할 수 있는 지표 유전자로 활용이 가능할 것으로 사료됨. ○ 세포 독성 평가를 수행한 결과 실험에 사용된 Raw264.7 cell에서는 독성이 관찰되지 않았으며, 본 연구를 통해 B. bacteriovorus가 병원성대장균과 살모넬라에 생육억제 효과 및 biofilm 생성 되었을 경우에도 저감화 효과가 있는 것으로 확인되어 생물학적인 병원성 세균 제어제로써 활용이 가능한 결과를 확인하였음. ○ B. bacteriovorus와 bacteriophage의 혼합 처리를 통한 병원성 대장균과 살모넬라에 대해 생육 억제, biofilm 제거 및 식품 적용 실험에서도 단독 처리에 비해 높은 상승 효과를 나타내는 것으로 확인되었음. 또한, bacteriophage와 B. bacteriovorus의 혼합 처리를 통한 생물학적 제어제로의 평가에 대한 연구는 처음 시도한 결과로 추후 관련 연구에 활용도가 높을 것으로 판단됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
