키틴분해박테리아 bacillusidriensis (cgh18)의...

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이학석사 학위논문 키틴분해 박테리아 Bacillus idriensis (CGH18) 항산화 활성 Antioxidant Activity of a Chitin-degrading Bacterium Bacillus idriensis (CGH18) 지도교수 서 영 완 2012 2 한국해양대학교대학원 해양생명환경학과 정명은

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Page 1: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

이학석사 학위논문

키틴분해 박테리아 Bacillus idriensis 의(CGH18)

항산화 활성

Antioxidant Activity of a Chitin-degrading Bacterium

Bacillus idriensis (CGH18)

지도교수 서 영 완

년 월2012 2

한 국 해 양 대 학 교 대 학 원

해양생명환경학과

정 명 은

本 論文

함理學碩士 學位論文 認准

원 ( )

원 ( )

원 ( )

월2012 2

한 해양 학 학원

Page

List of schemes ------------------------------------------------------- ⅰ

List of tables -------------------------------------------------------- ⅱ

List of figures ------------------------------------------------------- ⅲ

List of abbreviations ------------------------------------------------- ⅴ

List of symbols ------------------------------------------------------- ⅵ

Abstract -------------------------------------------------------------- 1

1 ---------------------------------------------------------------- 3

재료2 -------------------------------------------------------- 6

재료2-1 ----------------------------------------------------------- 6

시료(1) ---------------------------------------------------------- 6

시약2-2 ----------------------------------------------------------- 6

양 한 지(1) -------------------------------------- 6

리(2) -------------------------------------------- 6

(3) ---------------------------------------------------------- 7

2-3 ----------------------------------------------------------- 8

지2-4 ----------------------------------------------------------- 9

균주 리 동 한 고체 지(1) -------------------------- 9

균주 액체 양 보 한 지(2) -------------------------- 9

한 지(3) Colloidal chitin ----------------------------- 9

산가공 산 게 껍질 사 한(3-1) Chitin ---------- 9

(3-2) Colloidal chitin ---------------------------------- 10

지(3-2) Colloidal chitin ----------------------------- 10

균주2-5 ---------------------------------------------------- 12

갈 미생 차(1) 1 ----------------------------------------- 12

차(2) 2 ------------------------------------------------------ 12

차(3) 3 ------------------------------------------------------ 12

균주 균학 특2-6 ---------------------------------------- 13

태 생 학 특(1) ----------------------------------------- 13

리균 동(2) ----------------------------------------- 13

균주 양 건(3) ------------------------------------ 14

리2-7 --------------------------------------------- 15

(1) -------------------------------------------------- 15

학 리(2) ------------------------------------------------- 17

항산 실험2-8 ------------------------------------------------ 19

거(1) Peroxynitrite ----------------------------------------- 19

포 에 실험2-9 --------------------------------------- 22

포 양(1) ------------------------------------------------------ 22

(2) Cell vuability ----------------------------------------- 22

(3) ROS (total free radical ) --------------------------------- 25

(4) 한TBARS lipid peroxidation ---------------------- 27

(5 산 생) Genomic DNA Genomic DNA ------------ 27

함량(6) GSH(Glutathione) ------------------------------------ 28

결과 고찰3 -------------------------------------------------------- 29

균주 태 생 학 특 규3-1 -------------------- 29

태 생 학 규(1) --------------------------------------- 29

양 건(2) ------------------------------------------------ 33

3-2 B idriensis에 리한 합 들 결 ------------------- 37

항산 실험3-3 ----------------------------------------------- 47

거(1) Peroxynitrite --------------------------------------- 47

포 에 실험3-4 -------------------------------------- 50

포 한 과(1) HT-1080 MTT assay ---------------------------- 50

(2) ROS (total free radical ) --------------------------------- 52

(3) 한TBARS lipid peroxidation ---------------------- 60

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA ------------ 62

(5) 함량GSH(Glutathione) ------------------------------------ 64

체 암 포에 한 포 독 과(6) ------------------------ 66

포 독 과(6-1) HT-1080 ---------------------------------- 66

포 독 과(6-2) MCF-7 ---------------------------------- 66

포 독 과(6-3) HT-29 ---------------------------------- 66

약 결4 -------------------------------------------------------- 70

참고 헌5 ------------------------------------------------------------ 72

6 ---------------------------------------------------------------- 77

- i -

List of schemes

Page

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions from

B idriensis (CGH18) 16

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18) 18

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect 21

- ii -

List of tables

Page

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganism 11

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains 32

Table 3 1H NMR and 13C NMR spectral data for compound 1 39

Table 4 1H NMR and 13C NMR spectral data for compound 2 40

- iii -

List of figures

Page

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oxidation of DHR123 20

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by viable cells 24

Fig 3Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced cellular

system26

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18 30

Fig 5Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence analysis

indicates that strain CGH18 31

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis 34

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis 35

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis 36

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from B idriensis 41

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD 43

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD 43

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD 44

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD 44

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 17 3C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3 46

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3 46

Fig 20Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of control) 48

Fig 21Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 ( of control) 49

Fig 22Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability by MTT assay after 1 hr 51

- iv -

Fig 23

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis on

intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in HT-1080

cells 53

Fig 24

Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells54

Fig 25

Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 55

Fig 26

Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells56

Fig 27

Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 57

Fig 28

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells 58

Fig 29

Inhibition effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells the cell were incubated with

different concentration of the sample for 90 min 59

Fig 30

Inhibition effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on membrane lipid peroxidation in HT-1080

cells 61

Fig 31Antioxidant effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on genomic DNA in HT-1080 cells 63

Fig 32Effects of crude extract and its solvent fractions of BBacillusidriensis on regulation of GSH level in HT-1080 cells 65

Fig 33Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-1080 cells 67

Fig 34Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of MCF-7 cells 68

Fig 35Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-29 cells 69

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis 77

- v -

List of abbreviations

BHA butylated hydroxyanisole

BHT butylated hydroxytoluene

c concentration

CD3OD deuterium methanol

CH2Cl2 dichloromethane (methylene chloride)13C NMR carbon 13 nuclear magnetic resonance

COSY homonuclear correlation spectroscopy

DEPT distortionless enhancement by polarization transfer

DPPH 11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl

EtOAc ethyl acetate

Fig figure

H2O water1H NMR proton nuclear magnetic resonance

HMBC heteronuclear multiple-bond connectivity

HMQC heteronuclear multiple-quantum connectivity

HRFAB high resolution fast atom bombardment

Hz herz (sec-1)

IC50 50 inhibitory concentration

IR Infrared

LRFAB low resolution fast atom bombardment

MeOH methanol

MS mass spectroscopy

n-BuOH normal-butanol

NO nitric oxide radical

NOESY nuclear overhauser enhancement spectroscopy

O 2- superoxide anion radical

OH hydroxyl radical

ONOO- peroxynitrite

RNS reactive nitrogen species

ROS reactive oxygen species

RP reverse phase

S substrate

SiO2 silica gel

TLC thin layer chromatography

UV ultraviolet

υmax maximal velocity

- vi -

List of symbols

J Coupling constant (Hz)

M+ Molecular ion

mz Mass to charge

Rf Rate of flow

δ Chemical shift

- 1 -

Antioxidant Activity of Chitin-degranding Bacteria

Bacillus idriensis (CGH18)

Abstract

Salt-fermented seafood sauce called jeot-gal is one of the popular

Korean traditional sauses and has been used to season other Korean food

It is made with various seafoods such as shrimp oyster shellfish

fish fish eggs crab and fish intestine The seafood is salted and

fermented for 2-3 months then spices are added later to give its

distinctive flavor We considered that salt-fermented seafoodrsquos high

storability would be greatly contributed by antioxidizing capacity of

microorganism that inhabits oxidation in salt fermented-seafood This

capacity to avert spoilage would also be due to the antioxidant produced

by the microorganism Crab one of peoplersquos favorite types of seafood

is one ingredient founf in salt-fermented seafood sauces Its shell

contains a polysaccharide called as chitin which is slow to decompose

Therefore the problem is that consumption of crab generates crab shell

as a waste and this waste pollutes the environment

Therefore salt-fermented food sauce made with crab will be a good

source of a microorganism that may decompose chitin and prevent

oxidation of seafood

- 2 -

The research team tried to isolate microorganisms to show antioxidizing

and chitin-decomposing activities in colloidal chitin culture medium As

a result a bacterium CGH18 was isolated from crab marinated in Soy Sauce

and identified as Bacillus idriensis by 16S rDNA sequence homology

search B idriensis exhibited optimal growth condition of pH

temperature and culture time at 70 25 and 48 h respectively

The culture broth was extracted repeatedly with EtOAc for 1 hour using

sonication Its crude extracts were partitioned between n-BuOH and H2O

The organic layer was further partitioned between CH2Cl2 and H2O

Antioxidant activities of crude extract and its solvent fractions were

evaluated using five different activity tests including the degree of

occurrence of intracellular reactive oxygen species (ROS) peroxynitrite

(ONOOminus) and lipid peroxidation as well as the extent of GSH level and

oxidative damage of genomic DNA All fractions exhibited significant

antioxidant activity in bioassay systems used In particular the CH2Cl2

fraction showed the strongest antioxidant activity among the solvent

fractions Further purification of the CH2Cl2 fraction by various

chromatographic methods resulted in the isolation of two

diketopiperazine (compounds 1-2) Their chemical structures were

determined by extensive 2D NMR experiments such as 1H gDQCOSY

TOCSY NOESY gHMQC and gHMBC and by comparison with published

spectral data

- 3 -

1

간 망 생 연 료 달 루어지 그

사 것만 아닌 건강한 지 행복한 삶 연 에 한

심 고 다 에 한 차 과 건강식 에 한

심도 가하 특 다양한 항산 항 들 각 고 다

항산 식 나 생체내 산 체 등과 하여

포 애 동맥경 당뇨 등 병 과 료 과에 탁월한

나타낸다 러한 항산 천연 항산 합(Babizhayev et al 1994)

항산 나 시 에 통 어 상 사 항산

합 항산 천연 항산 가 합 항산 에 비하여

안 하 하지만 가격 비싸 단독 산 연쇄 지하

낮 다

러한 해결하 하여 항산 우 하고 체에 해한 천연 항

산 질 찾 한 여러 야에 계 어 고 다 지 지

보고 연 하에 한 천연 항산 과 리 (Pukalskas et

크 리 주 항산al 2012) (Caillet et al 2011)

동 나 차 릭 항산 등 다 그리고(Liu et al 2009)

양 색 과 그들 항산 양(Xiao et al 2011)

티 드 색 과 항산 등 색(Watanabe et al 2011)

계 항산 에 한 연 도 보고 어 다

산 항산 에 한 연 게 등 항산(Lee et al 2010)

과 건 고등어 항산 과 다시 (Jang et al 2008)

마 미역 같 해 에 도 연 었(Eom et al 2010) (Kim et al 2011)

우리나 경우에 에도 통 식 갈에 한 항산

연 미 동 욱 가 보고 어( 1998 et al 2003 et al 2003)

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

하고 주식 하 우리나 식습 에 하 운 필

아미 산 보 해 주 에 민 양 공 에 한 차지하고

다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게 껍질

양도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

껍질에 리하여 원료 하 경 과 함께chitin

경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 2: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

本 論文

함理學碩士 學位論文 認准

원 ( )

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원 ( )

월2012 2

한 해양 학 학원

Page

List of schemes ------------------------------------------------------- ⅰ

List of tables -------------------------------------------------------- ⅱ

List of figures ------------------------------------------------------- ⅲ

List of abbreviations ------------------------------------------------- ⅴ

List of symbols ------------------------------------------------------- ⅵ

Abstract -------------------------------------------------------------- 1

1 ---------------------------------------------------------------- 3

재료2 -------------------------------------------------------- 6

재료2-1 ----------------------------------------------------------- 6

시료(1) ---------------------------------------------------------- 6

시약2-2 ----------------------------------------------------------- 6

양 한 지(1) -------------------------------------- 6

리(2) -------------------------------------------- 6

(3) ---------------------------------------------------------- 7

2-3 ----------------------------------------------------------- 8

지2-4 ----------------------------------------------------------- 9

균주 리 동 한 고체 지(1) -------------------------- 9

균주 액체 양 보 한 지(2) -------------------------- 9

한 지(3) Colloidal chitin ----------------------------- 9

산가공 산 게 껍질 사 한(3-1) Chitin ---------- 9

(3-2) Colloidal chitin ---------------------------------- 10

지(3-2) Colloidal chitin ----------------------------- 10

균주2-5 ---------------------------------------------------- 12

갈 미생 차(1) 1 ----------------------------------------- 12

차(2) 2 ------------------------------------------------------ 12

차(3) 3 ------------------------------------------------------ 12

균주 균학 특2-6 ---------------------------------------- 13

태 생 학 특(1) ----------------------------------------- 13

리균 동(2) ----------------------------------------- 13

균주 양 건(3) ------------------------------------ 14

리2-7 --------------------------------------------- 15

(1) -------------------------------------------------- 15

학 리(2) ------------------------------------------------- 17

항산 실험2-8 ------------------------------------------------ 19

거(1) Peroxynitrite ----------------------------------------- 19

포 에 실험2-9 --------------------------------------- 22

포 양(1) ------------------------------------------------------ 22

(2) Cell vuability ----------------------------------------- 22

(3) ROS (total free radical ) --------------------------------- 25

(4) 한TBARS lipid peroxidation ---------------------- 27

(5 산 생) Genomic DNA Genomic DNA ------------ 27

함량(6) GSH(Glutathione) ------------------------------------ 28

결과 고찰3 -------------------------------------------------------- 29

균주 태 생 학 특 규3-1 -------------------- 29

태 생 학 규(1) --------------------------------------- 29

양 건(2) ------------------------------------------------ 33

3-2 B idriensis에 리한 합 들 결 ------------------- 37

항산 실험3-3 ----------------------------------------------- 47

거(1) Peroxynitrite --------------------------------------- 47

포 에 실험3-4 -------------------------------------- 50

포 한 과(1) HT-1080 MTT assay ---------------------------- 50

(2) ROS (total free radical ) --------------------------------- 52

(3) 한TBARS lipid peroxidation ---------------------- 60

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA ------------ 62

(5) 함량GSH(Glutathione) ------------------------------------ 64

체 암 포에 한 포 독 과(6) ------------------------ 66

포 독 과(6-1) HT-1080 ---------------------------------- 66

포 독 과(6-2) MCF-7 ---------------------------------- 66

포 독 과(6-3) HT-29 ---------------------------------- 66

약 결4 -------------------------------------------------------- 70

참고 헌5 ------------------------------------------------------------ 72

6 ---------------------------------------------------------------- 77

- i -

List of schemes

Page

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions from

B idriensis (CGH18) 16

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18) 18

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect 21

- ii -

List of tables

Page

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganism 11

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains 32

Table 3 1H NMR and 13C NMR spectral data for compound 1 39

Table 4 1H NMR and 13C NMR spectral data for compound 2 40

- iii -

List of figures

Page

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oxidation of DHR123 20

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by viable cells 24

Fig 3Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced cellular

system26

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18 30

Fig 5Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence analysis

indicates that strain CGH18 31

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis 34

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis 35

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis 36

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from B idriensis 41

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD 43

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD 43

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD 44

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD 44

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 17 3C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3 46

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3 46

Fig 20Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of control) 48

Fig 21Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 ( of control) 49

Fig 22Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability by MTT assay after 1 hr 51

- iv -

Fig 23

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis on

intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in HT-1080

cells 53

Fig 24

Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells54

Fig 25

Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 55

Fig 26

Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells56

Fig 27

Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 57

Fig 28

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells 58

Fig 29

Inhibition effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells the cell were incubated with

different concentration of the sample for 90 min 59

Fig 30

Inhibition effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on membrane lipid peroxidation in HT-1080

cells 61

Fig 31Antioxidant effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on genomic DNA in HT-1080 cells 63

Fig 32Effects of crude extract and its solvent fractions of BBacillusidriensis on regulation of GSH level in HT-1080 cells 65

Fig 33Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-1080 cells 67

Fig 34Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of MCF-7 cells 68

Fig 35Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-29 cells 69

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis 77

- v -

List of abbreviations

BHA butylated hydroxyanisole

BHT butylated hydroxytoluene

c concentration

CD3OD deuterium methanol

CH2Cl2 dichloromethane (methylene chloride)13C NMR carbon 13 nuclear magnetic resonance

COSY homonuclear correlation spectroscopy

DEPT distortionless enhancement by polarization transfer

DPPH 11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl

EtOAc ethyl acetate

Fig figure

H2O water1H NMR proton nuclear magnetic resonance

HMBC heteronuclear multiple-bond connectivity

HMQC heteronuclear multiple-quantum connectivity

HRFAB high resolution fast atom bombardment

Hz herz (sec-1)

IC50 50 inhibitory concentration

IR Infrared

LRFAB low resolution fast atom bombardment

MeOH methanol

MS mass spectroscopy

n-BuOH normal-butanol

NO nitric oxide radical

NOESY nuclear overhauser enhancement spectroscopy

O 2- superoxide anion radical

OH hydroxyl radical

ONOO- peroxynitrite

RNS reactive nitrogen species

ROS reactive oxygen species

RP reverse phase

S substrate

SiO2 silica gel

TLC thin layer chromatography

UV ultraviolet

υmax maximal velocity

- vi -

List of symbols

J Coupling constant (Hz)

M+ Molecular ion

mz Mass to charge

Rf Rate of flow

δ Chemical shift

- 1 -

Antioxidant Activity of Chitin-degranding Bacteria

Bacillus idriensis (CGH18)

Abstract

Salt-fermented seafood sauce called jeot-gal is one of the popular

Korean traditional sauses and has been used to season other Korean food

It is made with various seafoods such as shrimp oyster shellfish

fish fish eggs crab and fish intestine The seafood is salted and

fermented for 2-3 months then spices are added later to give its

distinctive flavor We considered that salt-fermented seafoodrsquos high

storability would be greatly contributed by antioxidizing capacity of

microorganism that inhabits oxidation in salt fermented-seafood This

capacity to avert spoilage would also be due to the antioxidant produced

by the microorganism Crab one of peoplersquos favorite types of seafood

is one ingredient founf in salt-fermented seafood sauces Its shell

contains a polysaccharide called as chitin which is slow to decompose

Therefore the problem is that consumption of crab generates crab shell

as a waste and this waste pollutes the environment

Therefore salt-fermented food sauce made with crab will be a good

source of a microorganism that may decompose chitin and prevent

oxidation of seafood

- 2 -

The research team tried to isolate microorganisms to show antioxidizing

and chitin-decomposing activities in colloidal chitin culture medium As

a result a bacterium CGH18 was isolated from crab marinated in Soy Sauce

and identified as Bacillus idriensis by 16S rDNA sequence homology

search B idriensis exhibited optimal growth condition of pH

temperature and culture time at 70 25 and 48 h respectively

The culture broth was extracted repeatedly with EtOAc for 1 hour using

sonication Its crude extracts were partitioned between n-BuOH and H2O

The organic layer was further partitioned between CH2Cl2 and H2O

Antioxidant activities of crude extract and its solvent fractions were

evaluated using five different activity tests including the degree of

occurrence of intracellular reactive oxygen species (ROS) peroxynitrite

(ONOOminus) and lipid peroxidation as well as the extent of GSH level and

oxidative damage of genomic DNA All fractions exhibited significant

antioxidant activity in bioassay systems used In particular the CH2Cl2

fraction showed the strongest antioxidant activity among the solvent

fractions Further purification of the CH2Cl2 fraction by various

chromatographic methods resulted in the isolation of two

diketopiperazine (compounds 1-2) Their chemical structures were

determined by extensive 2D NMR experiments such as 1H gDQCOSY

TOCSY NOESY gHMQC and gHMBC and by comparison with published

spectral data

- 3 -

1

간 망 생 연 료 달 루어지 그

사 것만 아닌 건강한 지 행복한 삶 연 에 한

심 고 다 에 한 차 과 건강식 에 한

심도 가하 특 다양한 항산 항 들 각 고 다

항산 식 나 생체내 산 체 등과 하여

포 애 동맥경 당뇨 등 병 과 료 과에 탁월한

나타낸다 러한 항산 천연 항산 합(Babizhayev et al 1994)

항산 나 시 에 통 어 상 사 항산

합 항산 천연 항산 가 합 항산 에 비하여

안 하 하지만 가격 비싸 단독 산 연쇄 지하

낮 다

러한 해결하 하여 항산 우 하고 체에 해한 천연 항

산 질 찾 한 여러 야에 계 어 고 다 지 지

보고 연 하에 한 천연 항산 과 리 (Pukalskas et

크 리 주 항산al 2012) (Caillet et al 2011)

동 나 차 릭 항산 등 다 그리고(Liu et al 2009)

양 색 과 그들 항산 양(Xiao et al 2011)

티 드 색 과 항산 등 색(Watanabe et al 2011)

계 항산 에 한 연 도 보고 어 다

산 항산 에 한 연 게 등 항산(Lee et al 2010)

과 건 고등어 항산 과 다시 (Jang et al 2008)

마 미역 같 해 에 도 연 었(Eom et al 2010) (Kim et al 2011)

우리나 경우에 에도 통 식 갈에 한 항산

연 미 동 욱 가 보고 어( 1998 et al 2003 et al 2003)

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

하고 주식 하 우리나 식습 에 하 운 필

아미 산 보 해 주 에 민 양 공 에 한 차지하고

다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게 껍질

양도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

껍질에 리하여 원료 하 경 과 함께chitin

경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 3: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

Page

List of schemes ------------------------------------------------------- ⅰ

List of tables -------------------------------------------------------- ⅱ

List of figures ------------------------------------------------------- ⅲ

List of abbreviations ------------------------------------------------- ⅴ

List of symbols ------------------------------------------------------- ⅵ

Abstract -------------------------------------------------------------- 1

1 ---------------------------------------------------------------- 3

재료2 -------------------------------------------------------- 6

재료2-1 ----------------------------------------------------------- 6

시료(1) ---------------------------------------------------------- 6

시약2-2 ----------------------------------------------------------- 6

양 한 지(1) -------------------------------------- 6

리(2) -------------------------------------------- 6

(3) ---------------------------------------------------------- 7

2-3 ----------------------------------------------------------- 8

지2-4 ----------------------------------------------------------- 9

균주 리 동 한 고체 지(1) -------------------------- 9

균주 액체 양 보 한 지(2) -------------------------- 9

한 지(3) Colloidal chitin ----------------------------- 9

산가공 산 게 껍질 사 한(3-1) Chitin ---------- 9

(3-2) Colloidal chitin ---------------------------------- 10

지(3-2) Colloidal chitin ----------------------------- 10

균주2-5 ---------------------------------------------------- 12

갈 미생 차(1) 1 ----------------------------------------- 12

차(2) 2 ------------------------------------------------------ 12

차(3) 3 ------------------------------------------------------ 12

균주 균학 특2-6 ---------------------------------------- 13

태 생 학 특(1) ----------------------------------------- 13

리균 동(2) ----------------------------------------- 13

균주 양 건(3) ------------------------------------ 14

리2-7 --------------------------------------------- 15

(1) -------------------------------------------------- 15

학 리(2) ------------------------------------------------- 17

항산 실험2-8 ------------------------------------------------ 19

거(1) Peroxynitrite ----------------------------------------- 19

포 에 실험2-9 --------------------------------------- 22

포 양(1) ------------------------------------------------------ 22

(2) Cell vuability ----------------------------------------- 22

(3) ROS (total free radical ) --------------------------------- 25

(4) 한TBARS lipid peroxidation ---------------------- 27

(5 산 생) Genomic DNA Genomic DNA ------------ 27

함량(6) GSH(Glutathione) ------------------------------------ 28

결과 고찰3 -------------------------------------------------------- 29

균주 태 생 학 특 규3-1 -------------------- 29

태 생 학 규(1) --------------------------------------- 29

양 건(2) ------------------------------------------------ 33

3-2 B idriensis에 리한 합 들 결 ------------------- 37

항산 실험3-3 ----------------------------------------------- 47

거(1) Peroxynitrite --------------------------------------- 47

포 에 실험3-4 -------------------------------------- 50

포 한 과(1) HT-1080 MTT assay ---------------------------- 50

(2) ROS (total free radical ) --------------------------------- 52

(3) 한TBARS lipid peroxidation ---------------------- 60

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA ------------ 62

(5) 함량GSH(Glutathione) ------------------------------------ 64

체 암 포에 한 포 독 과(6) ------------------------ 66

포 독 과(6-1) HT-1080 ---------------------------------- 66

포 독 과(6-2) MCF-7 ---------------------------------- 66

포 독 과(6-3) HT-29 ---------------------------------- 66

약 결4 -------------------------------------------------------- 70

참고 헌5 ------------------------------------------------------------ 72

6 ---------------------------------------------------------------- 77

- i -

List of schemes

Page

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions from

B idriensis (CGH18) 16

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18) 18

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect 21

- ii -

List of tables

Page

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganism 11

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains 32

Table 3 1H NMR and 13C NMR spectral data for compound 1 39

Table 4 1H NMR and 13C NMR spectral data for compound 2 40

- iii -

List of figures

Page

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oxidation of DHR123 20

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by viable cells 24

Fig 3Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced cellular

system26

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18 30

Fig 5Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence analysis

indicates that strain CGH18 31

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis 34

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis 35

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis 36

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from B idriensis 41

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD 43

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD 43

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD 44

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD 44

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 17 3C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3 46

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3 46

Fig 20Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of control) 48

Fig 21Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 ( of control) 49

Fig 22Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability by MTT assay after 1 hr 51

- iv -

Fig 23

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis on

intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in HT-1080

cells 53

Fig 24

Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells54

Fig 25

Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 55

Fig 26

Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells56

Fig 27

Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 57

Fig 28

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells 58

Fig 29

Inhibition effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells the cell were incubated with

different concentration of the sample for 90 min 59

Fig 30

Inhibition effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on membrane lipid peroxidation in HT-1080

cells 61

Fig 31Antioxidant effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on genomic DNA in HT-1080 cells 63

Fig 32Effects of crude extract and its solvent fractions of BBacillusidriensis on regulation of GSH level in HT-1080 cells 65

Fig 33Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-1080 cells 67

Fig 34Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of MCF-7 cells 68

Fig 35Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-29 cells 69

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis 77

- v -

List of abbreviations

BHA butylated hydroxyanisole

BHT butylated hydroxytoluene

c concentration

CD3OD deuterium methanol

CH2Cl2 dichloromethane (methylene chloride)13C NMR carbon 13 nuclear magnetic resonance

COSY homonuclear correlation spectroscopy

DEPT distortionless enhancement by polarization transfer

DPPH 11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl

EtOAc ethyl acetate

Fig figure

H2O water1H NMR proton nuclear magnetic resonance

HMBC heteronuclear multiple-bond connectivity

HMQC heteronuclear multiple-quantum connectivity

HRFAB high resolution fast atom bombardment

Hz herz (sec-1)

IC50 50 inhibitory concentration

IR Infrared

LRFAB low resolution fast atom bombardment

MeOH methanol

MS mass spectroscopy

n-BuOH normal-butanol

NO nitric oxide radical

NOESY nuclear overhauser enhancement spectroscopy

O 2- superoxide anion radical

OH hydroxyl radical

ONOO- peroxynitrite

RNS reactive nitrogen species

ROS reactive oxygen species

RP reverse phase

S substrate

SiO2 silica gel

TLC thin layer chromatography

UV ultraviolet

υmax maximal velocity

- vi -

List of symbols

J Coupling constant (Hz)

M+ Molecular ion

mz Mass to charge

Rf Rate of flow

δ Chemical shift

- 1 -

Antioxidant Activity of Chitin-degranding Bacteria

Bacillus idriensis (CGH18)

Abstract

Salt-fermented seafood sauce called jeot-gal is one of the popular

Korean traditional sauses and has been used to season other Korean food

It is made with various seafoods such as shrimp oyster shellfish

fish fish eggs crab and fish intestine The seafood is salted and

fermented for 2-3 months then spices are added later to give its

distinctive flavor We considered that salt-fermented seafoodrsquos high

storability would be greatly contributed by antioxidizing capacity of

microorganism that inhabits oxidation in salt fermented-seafood This

capacity to avert spoilage would also be due to the antioxidant produced

by the microorganism Crab one of peoplersquos favorite types of seafood

is one ingredient founf in salt-fermented seafood sauces Its shell

contains a polysaccharide called as chitin which is slow to decompose

Therefore the problem is that consumption of crab generates crab shell

as a waste and this waste pollutes the environment

Therefore salt-fermented food sauce made with crab will be a good

source of a microorganism that may decompose chitin and prevent

oxidation of seafood

- 2 -

The research team tried to isolate microorganisms to show antioxidizing

and chitin-decomposing activities in colloidal chitin culture medium As

a result a bacterium CGH18 was isolated from crab marinated in Soy Sauce

and identified as Bacillus idriensis by 16S rDNA sequence homology

search B idriensis exhibited optimal growth condition of pH

temperature and culture time at 70 25 and 48 h respectively

The culture broth was extracted repeatedly with EtOAc for 1 hour using

sonication Its crude extracts were partitioned between n-BuOH and H2O

The organic layer was further partitioned between CH2Cl2 and H2O

Antioxidant activities of crude extract and its solvent fractions were

evaluated using five different activity tests including the degree of

occurrence of intracellular reactive oxygen species (ROS) peroxynitrite

(ONOOminus) and lipid peroxidation as well as the extent of GSH level and

oxidative damage of genomic DNA All fractions exhibited significant

antioxidant activity in bioassay systems used In particular the CH2Cl2

fraction showed the strongest antioxidant activity among the solvent

fractions Further purification of the CH2Cl2 fraction by various

chromatographic methods resulted in the isolation of two

diketopiperazine (compounds 1-2) Their chemical structures were

determined by extensive 2D NMR experiments such as 1H gDQCOSY

TOCSY NOESY gHMQC and gHMBC and by comparison with published

spectral data

- 3 -

1

간 망 생 연 료 달 루어지 그

사 것만 아닌 건강한 지 행복한 삶 연 에 한

심 고 다 에 한 차 과 건강식 에 한

심도 가하 특 다양한 항산 항 들 각 고 다

항산 식 나 생체내 산 체 등과 하여

포 애 동맥경 당뇨 등 병 과 료 과에 탁월한

나타낸다 러한 항산 천연 항산 합(Babizhayev et al 1994)

항산 나 시 에 통 어 상 사 항산

합 항산 천연 항산 가 합 항산 에 비하여

안 하 하지만 가격 비싸 단독 산 연쇄 지하

낮 다

러한 해결하 하여 항산 우 하고 체에 해한 천연 항

산 질 찾 한 여러 야에 계 어 고 다 지 지

보고 연 하에 한 천연 항산 과 리 (Pukalskas et

크 리 주 항산al 2012) (Caillet et al 2011)

동 나 차 릭 항산 등 다 그리고(Liu et al 2009)

양 색 과 그들 항산 양(Xiao et al 2011)

티 드 색 과 항산 등 색(Watanabe et al 2011)

계 항산 에 한 연 도 보고 어 다

산 항산 에 한 연 게 등 항산(Lee et al 2010)

과 건 고등어 항산 과 다시 (Jang et al 2008)

마 미역 같 해 에 도 연 었(Eom et al 2010) (Kim et al 2011)

우리나 경우에 에도 통 식 갈에 한 항산

연 미 동 욱 가 보고 어( 1998 et al 2003 et al 2003)

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

하고 주식 하 우리나 식습 에 하 운 필

아미 산 보 해 주 에 민 양 공 에 한 차지하고

다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게 껍질

양도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

껍질에 리하여 원료 하 경 과 함께chitin

경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 4: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

균주2-5 ---------------------------------------------------- 12

갈 미생 차(1) 1 ----------------------------------------- 12

차(2) 2 ------------------------------------------------------ 12

차(3) 3 ------------------------------------------------------ 12

균주 균학 특2-6 ---------------------------------------- 13

태 생 학 특(1) ----------------------------------------- 13

리균 동(2) ----------------------------------------- 13

균주 양 건(3) ------------------------------------ 14

리2-7 --------------------------------------------- 15

(1) -------------------------------------------------- 15

학 리(2) ------------------------------------------------- 17

항산 실험2-8 ------------------------------------------------ 19

거(1) Peroxynitrite ----------------------------------------- 19

포 에 실험2-9 --------------------------------------- 22

포 양(1) ------------------------------------------------------ 22

(2) Cell vuability ----------------------------------------- 22

(3) ROS (total free radical ) --------------------------------- 25

(4) 한TBARS lipid peroxidation ---------------------- 27

(5 산 생) Genomic DNA Genomic DNA ------------ 27

함량(6) GSH(Glutathione) ------------------------------------ 28

결과 고찰3 -------------------------------------------------------- 29

균주 태 생 학 특 규3-1 -------------------- 29

태 생 학 규(1) --------------------------------------- 29

양 건(2) ------------------------------------------------ 33

3-2 B idriensis에 리한 합 들 결 ------------------- 37

항산 실험3-3 ----------------------------------------------- 47

거(1) Peroxynitrite --------------------------------------- 47

포 에 실험3-4 -------------------------------------- 50

포 한 과(1) HT-1080 MTT assay ---------------------------- 50

(2) ROS (total free radical ) --------------------------------- 52

(3) 한TBARS lipid peroxidation ---------------------- 60

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA ------------ 62

(5) 함량GSH(Glutathione) ------------------------------------ 64

체 암 포에 한 포 독 과(6) ------------------------ 66

포 독 과(6-1) HT-1080 ---------------------------------- 66

포 독 과(6-2) MCF-7 ---------------------------------- 66

포 독 과(6-3) HT-29 ---------------------------------- 66

약 결4 -------------------------------------------------------- 70

참고 헌5 ------------------------------------------------------------ 72

6 ---------------------------------------------------------------- 77

- i -

List of schemes

Page

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions from

B idriensis (CGH18) 16

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18) 18

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect 21

- ii -

List of tables

Page

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganism 11

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains 32

Table 3 1H NMR and 13C NMR spectral data for compound 1 39

Table 4 1H NMR and 13C NMR spectral data for compound 2 40

- iii -

List of figures

Page

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oxidation of DHR123 20

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by viable cells 24

Fig 3Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced cellular

system26

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18 30

Fig 5Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence analysis

indicates that strain CGH18 31

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis 34

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis 35

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis 36

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from B idriensis 41

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD 43

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD 43

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD 44

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD 44

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 17 3C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3 46

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3 46

Fig 20Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of control) 48

Fig 21Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 ( of control) 49

Fig 22Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability by MTT assay after 1 hr 51

- iv -

Fig 23

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis on

intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in HT-1080

cells 53

Fig 24

Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells54

Fig 25

Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 55

Fig 26

Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells56

Fig 27

Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 57

Fig 28

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells 58

Fig 29

Inhibition effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells the cell were incubated with

different concentration of the sample for 90 min 59

Fig 30

Inhibition effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on membrane lipid peroxidation in HT-1080

cells 61

Fig 31Antioxidant effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on genomic DNA in HT-1080 cells 63

Fig 32Effects of crude extract and its solvent fractions of BBacillusidriensis on regulation of GSH level in HT-1080 cells 65

Fig 33Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-1080 cells 67

Fig 34Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of MCF-7 cells 68

Fig 35Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-29 cells 69

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis 77

- v -

List of abbreviations

BHA butylated hydroxyanisole

BHT butylated hydroxytoluene

c concentration

CD3OD deuterium methanol

CH2Cl2 dichloromethane (methylene chloride)13C NMR carbon 13 nuclear magnetic resonance

COSY homonuclear correlation spectroscopy

DEPT distortionless enhancement by polarization transfer

DPPH 11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl

EtOAc ethyl acetate

Fig figure

H2O water1H NMR proton nuclear magnetic resonance

HMBC heteronuclear multiple-bond connectivity

HMQC heteronuclear multiple-quantum connectivity

HRFAB high resolution fast atom bombardment

Hz herz (sec-1)

IC50 50 inhibitory concentration

IR Infrared

LRFAB low resolution fast atom bombardment

MeOH methanol

MS mass spectroscopy

n-BuOH normal-butanol

NO nitric oxide radical

NOESY nuclear overhauser enhancement spectroscopy

O 2- superoxide anion radical

OH hydroxyl radical

ONOO- peroxynitrite

RNS reactive nitrogen species

ROS reactive oxygen species

RP reverse phase

S substrate

SiO2 silica gel

TLC thin layer chromatography

UV ultraviolet

υmax maximal velocity

- vi -

List of symbols

J Coupling constant (Hz)

M+ Molecular ion

mz Mass to charge

Rf Rate of flow

δ Chemical shift

- 1 -

Antioxidant Activity of Chitin-degranding Bacteria

Bacillus idriensis (CGH18)

Abstract

Salt-fermented seafood sauce called jeot-gal is one of the popular

Korean traditional sauses and has been used to season other Korean food

It is made with various seafoods such as shrimp oyster shellfish

fish fish eggs crab and fish intestine The seafood is salted and

fermented for 2-3 months then spices are added later to give its

distinctive flavor We considered that salt-fermented seafoodrsquos high

storability would be greatly contributed by antioxidizing capacity of

microorganism that inhabits oxidation in salt fermented-seafood This

capacity to avert spoilage would also be due to the antioxidant produced

by the microorganism Crab one of peoplersquos favorite types of seafood

is one ingredient founf in salt-fermented seafood sauces Its shell

contains a polysaccharide called as chitin which is slow to decompose

Therefore the problem is that consumption of crab generates crab shell

as a waste and this waste pollutes the environment

Therefore salt-fermented food sauce made with crab will be a good

source of a microorganism that may decompose chitin and prevent

oxidation of seafood

- 2 -

The research team tried to isolate microorganisms to show antioxidizing

and chitin-decomposing activities in colloidal chitin culture medium As

a result a bacterium CGH18 was isolated from crab marinated in Soy Sauce

and identified as Bacillus idriensis by 16S rDNA sequence homology

search B idriensis exhibited optimal growth condition of pH

temperature and culture time at 70 25 and 48 h respectively

The culture broth was extracted repeatedly with EtOAc for 1 hour using

sonication Its crude extracts were partitioned between n-BuOH and H2O

The organic layer was further partitioned between CH2Cl2 and H2O

Antioxidant activities of crude extract and its solvent fractions were

evaluated using five different activity tests including the degree of

occurrence of intracellular reactive oxygen species (ROS) peroxynitrite

(ONOOminus) and lipid peroxidation as well as the extent of GSH level and

oxidative damage of genomic DNA All fractions exhibited significant

antioxidant activity in bioassay systems used In particular the CH2Cl2

fraction showed the strongest antioxidant activity among the solvent

fractions Further purification of the CH2Cl2 fraction by various

chromatographic methods resulted in the isolation of two

diketopiperazine (compounds 1-2) Their chemical structures were

determined by extensive 2D NMR experiments such as 1H gDQCOSY

TOCSY NOESY gHMQC and gHMBC and by comparison with published

spectral data

- 3 -

1

간 망 생 연 료 달 루어지 그

사 것만 아닌 건강한 지 행복한 삶 연 에 한

심 고 다 에 한 차 과 건강식 에 한

심도 가하 특 다양한 항산 항 들 각 고 다

항산 식 나 생체내 산 체 등과 하여

포 애 동맥경 당뇨 등 병 과 료 과에 탁월한

나타낸다 러한 항산 천연 항산 합(Babizhayev et al 1994)

항산 나 시 에 통 어 상 사 항산

합 항산 천연 항산 가 합 항산 에 비하여

안 하 하지만 가격 비싸 단독 산 연쇄 지하

낮 다

러한 해결하 하여 항산 우 하고 체에 해한 천연 항

산 질 찾 한 여러 야에 계 어 고 다 지 지

보고 연 하에 한 천연 항산 과 리 (Pukalskas et

크 리 주 항산al 2012) (Caillet et al 2011)

동 나 차 릭 항산 등 다 그리고(Liu et al 2009)

양 색 과 그들 항산 양(Xiao et al 2011)

티 드 색 과 항산 등 색(Watanabe et al 2011)

계 항산 에 한 연 도 보고 어 다

산 항산 에 한 연 게 등 항산(Lee et al 2010)

과 건 고등어 항산 과 다시 (Jang et al 2008)

마 미역 같 해 에 도 연 었(Eom et al 2010) (Kim et al 2011)

우리나 경우에 에도 통 식 갈에 한 항산

연 미 동 욱 가 보고 어( 1998 et al 2003 et al 2003)

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

하고 주식 하 우리나 식습 에 하 운 필

아미 산 보 해 주 에 민 양 공 에 한 차지하고

다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게 껍질

양도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

껍질에 리하여 원료 하 경 과 함께chitin

경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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(1986)

Pukalskas A Venskutonis P R Salido S Isolation identification and

activity of natural antioxidants from horehound (Marrubium vulgare

L) cultivated in Lithuania Food chemistry 130 695-701 (2012)

Kim S B Park T K Isolation and characterization of chitin from crab

shell Korean Journal of Biotechnology and Bioengineering (Korea

Republic) 9 174-179 (1994)

Wang S L Lin H T Liang T W Chen Y J Yen Y H Guo S P

Reclamation of chitinous materials by bromelain for the

preparation of antitumor and antifungal materials Bioresource

technology 99 4386-4393 (2008)

- 76 -

Wang S L Lin T Y Yen Y H Liao H F Chen Y J Bioconversion

of shellfish chitin wastes for the production of Bacillus subtilis

W-118 chitinase Carbohydrate research 341 2507-2515 (2006)

Watanabea M Musumib K Ayugasea J Carotenoid pigment composition

polyphenol content and antioxidant activities of extracts from

orange-colored Chinese cabbage LWT - Food Science and Technology

44 1971-1975 (2011)

Wiwat C Siwayaprahm P Bhumiratana A Purification and

characterization of chitinase from Bacillus circulans No 41

Current microbiology 39 134-140 (1999)

Xiao K J Zhong X K Wang J Extraction of brown pigment from Rosa

laevigata and its antioxidant activities Pharmaceutical biology

49 734-740 (2011)

Yoon J H Lee C H Oh T K Bacillus cibi sp nov isolated from

jeotgal a traditional Korean fermented seafeed International

Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 55 733-736

(2005a)

Yoon S H Kin J B Lim Y H Hong S R Song J K Kim S S Kwon

S W Park I C Kim S J Yeo Y S Ko B S Isolation and

Characterization of Three Kinds of Lipopeptides Produced by

Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 5: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

양 건(2) ------------------------------------------------ 33

3-2 B idriensis에 리한 합 들 결 ------------------- 37

항산 실험3-3 ----------------------------------------------- 47

거(1) Peroxynitrite --------------------------------------- 47

포 에 실험3-4 -------------------------------------- 50

포 한 과(1) HT-1080 MTT assay ---------------------------- 50

(2) ROS (total free radical ) --------------------------------- 52

(3) 한TBARS lipid peroxidation ---------------------- 60

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA ------------ 62

(5) 함량GSH(Glutathione) ------------------------------------ 64

체 암 포에 한 포 독 과(6) ------------------------ 66

포 독 과(6-1) HT-1080 ---------------------------------- 66

포 독 과(6-2) MCF-7 ---------------------------------- 66

포 독 과(6-3) HT-29 ---------------------------------- 66

약 결4 -------------------------------------------------------- 70

참고 헌5 ------------------------------------------------------------ 72

6 ---------------------------------------------------------------- 77

- i -

List of schemes

Page

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions from

B idriensis (CGH18) 16

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18) 18

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect 21

- ii -

List of tables

Page

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganism 11

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains 32

Table 3 1H NMR and 13C NMR spectral data for compound 1 39

Table 4 1H NMR and 13C NMR spectral data for compound 2 40

- iii -

List of figures

Page

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oxidation of DHR123 20

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by viable cells 24

Fig 3Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced cellular

system26

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18 30

Fig 5Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence analysis

indicates that strain CGH18 31

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis 34

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis 35

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis 36

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from B idriensis 41

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD 43

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD 43

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD 44

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD 44

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 17 3C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3 46

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3 46

Fig 20Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of control) 48

Fig 21Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 ( of control) 49

Fig 22Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability by MTT assay after 1 hr 51

- iv -

Fig 23

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis on

intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in HT-1080

cells 53

Fig 24

Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells54

Fig 25

Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 55

Fig 26

Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells56

Fig 27

Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 57

Fig 28

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells 58

Fig 29

Inhibition effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells the cell were incubated with

different concentration of the sample for 90 min 59

Fig 30

Inhibition effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on membrane lipid peroxidation in HT-1080

cells 61

Fig 31Antioxidant effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on genomic DNA in HT-1080 cells 63

Fig 32Effects of crude extract and its solvent fractions of BBacillusidriensis on regulation of GSH level in HT-1080 cells 65

Fig 33Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-1080 cells 67

Fig 34Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of MCF-7 cells 68

Fig 35Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-29 cells 69

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis 77

- v -

List of abbreviations

BHA butylated hydroxyanisole

BHT butylated hydroxytoluene

c concentration

CD3OD deuterium methanol

CH2Cl2 dichloromethane (methylene chloride)13C NMR carbon 13 nuclear magnetic resonance

COSY homonuclear correlation spectroscopy

DEPT distortionless enhancement by polarization transfer

DPPH 11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl

EtOAc ethyl acetate

Fig figure

H2O water1H NMR proton nuclear magnetic resonance

HMBC heteronuclear multiple-bond connectivity

HMQC heteronuclear multiple-quantum connectivity

HRFAB high resolution fast atom bombardment

Hz herz (sec-1)

IC50 50 inhibitory concentration

IR Infrared

LRFAB low resolution fast atom bombardment

MeOH methanol

MS mass spectroscopy

n-BuOH normal-butanol

NO nitric oxide radical

NOESY nuclear overhauser enhancement spectroscopy

O 2- superoxide anion radical

OH hydroxyl radical

ONOO- peroxynitrite

RNS reactive nitrogen species

ROS reactive oxygen species

RP reverse phase

S substrate

SiO2 silica gel

TLC thin layer chromatography

UV ultraviolet

υmax maximal velocity

- vi -

List of symbols

J Coupling constant (Hz)

M+ Molecular ion

mz Mass to charge

Rf Rate of flow

δ Chemical shift

- 1 -

Antioxidant Activity of Chitin-degranding Bacteria

Bacillus idriensis (CGH18)

Abstract

Salt-fermented seafood sauce called jeot-gal is one of the popular

Korean traditional sauses and has been used to season other Korean food

It is made with various seafoods such as shrimp oyster shellfish

fish fish eggs crab and fish intestine The seafood is salted and

fermented for 2-3 months then spices are added later to give its

distinctive flavor We considered that salt-fermented seafoodrsquos high

storability would be greatly contributed by antioxidizing capacity of

microorganism that inhabits oxidation in salt fermented-seafood This

capacity to avert spoilage would also be due to the antioxidant produced

by the microorganism Crab one of peoplersquos favorite types of seafood

is one ingredient founf in salt-fermented seafood sauces Its shell

contains a polysaccharide called as chitin which is slow to decompose

Therefore the problem is that consumption of crab generates crab shell

as a waste and this waste pollutes the environment

Therefore salt-fermented food sauce made with crab will be a good

source of a microorganism that may decompose chitin and prevent

oxidation of seafood

- 2 -

The research team tried to isolate microorganisms to show antioxidizing

and chitin-decomposing activities in colloidal chitin culture medium As

a result a bacterium CGH18 was isolated from crab marinated in Soy Sauce

and identified as Bacillus idriensis by 16S rDNA sequence homology

search B idriensis exhibited optimal growth condition of pH

temperature and culture time at 70 25 and 48 h respectively

The culture broth was extracted repeatedly with EtOAc for 1 hour using

sonication Its crude extracts were partitioned between n-BuOH and H2O

The organic layer was further partitioned between CH2Cl2 and H2O

Antioxidant activities of crude extract and its solvent fractions were

evaluated using five different activity tests including the degree of

occurrence of intracellular reactive oxygen species (ROS) peroxynitrite

(ONOOminus) and lipid peroxidation as well as the extent of GSH level and

oxidative damage of genomic DNA All fractions exhibited significant

antioxidant activity in bioassay systems used In particular the CH2Cl2

fraction showed the strongest antioxidant activity among the solvent

fractions Further purification of the CH2Cl2 fraction by various

chromatographic methods resulted in the isolation of two

diketopiperazine (compounds 1-2) Their chemical structures were

determined by extensive 2D NMR experiments such as 1H gDQCOSY

TOCSY NOESY gHMQC and gHMBC and by comparison with published

spectral data

- 3 -

1

간 망 생 연 료 달 루어지 그

사 것만 아닌 건강한 지 행복한 삶 연 에 한

심 고 다 에 한 차 과 건강식 에 한

심도 가하 특 다양한 항산 항 들 각 고 다

항산 식 나 생체내 산 체 등과 하여

포 애 동맥경 당뇨 등 병 과 료 과에 탁월한

나타낸다 러한 항산 천연 항산 합(Babizhayev et al 1994)

항산 나 시 에 통 어 상 사 항산

합 항산 천연 항산 가 합 항산 에 비하여

안 하 하지만 가격 비싸 단독 산 연쇄 지하

낮 다

러한 해결하 하여 항산 우 하고 체에 해한 천연 항

산 질 찾 한 여러 야에 계 어 고 다 지 지

보고 연 하에 한 천연 항산 과 리 (Pukalskas et

크 리 주 항산al 2012) (Caillet et al 2011)

동 나 차 릭 항산 등 다 그리고(Liu et al 2009)

양 색 과 그들 항산 양(Xiao et al 2011)

티 드 색 과 항산 등 색(Watanabe et al 2011)

계 항산 에 한 연 도 보고 어 다

산 항산 에 한 연 게 등 항산(Lee et al 2010)

과 건 고등어 항산 과 다시 (Jang et al 2008)

마 미역 같 해 에 도 연 었(Eom et al 2010) (Kim et al 2011)

우리나 경우에 에도 통 식 갈에 한 항산

연 미 동 욱 가 보고 어( 1998 et al 2003 et al 2003)

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

하고 주식 하 우리나 식습 에 하 운 필

아미 산 보 해 주 에 민 양 공 에 한 차지하고

다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게 껍질

양도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

껍질에 리하여 원료 하 경 과 함께chitin

경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 6: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- i -

List of schemes

Page

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions from

B idriensis (CGH18) 16

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18) 18

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect 21

- ii -

List of tables

Page

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganism 11

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains 32

Table 3 1H NMR and 13C NMR spectral data for compound 1 39

Table 4 1H NMR and 13C NMR spectral data for compound 2 40

- iii -

List of figures

Page

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oxidation of DHR123 20

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by viable cells 24

Fig 3Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced cellular

system26

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18 30

Fig 5Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence analysis

indicates that strain CGH18 31

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis 34

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis 35

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis 36

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from B idriensis 41

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD 43

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD 43

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD 44

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD 44

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 17 3C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3 46

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3 46

Fig 20Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of control) 48

Fig 21Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 ( of control) 49

Fig 22Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability by MTT assay after 1 hr 51

- iv -

Fig 23

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis on

intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in HT-1080

cells 53

Fig 24

Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells54

Fig 25

Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 55

Fig 26

Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells56

Fig 27

Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 57

Fig 28

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells 58

Fig 29

Inhibition effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells the cell were incubated with

different concentration of the sample for 90 min 59

Fig 30

Inhibition effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on membrane lipid peroxidation in HT-1080

cells 61

Fig 31Antioxidant effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on genomic DNA in HT-1080 cells 63

Fig 32Effects of crude extract and its solvent fractions of BBacillusidriensis on regulation of GSH level in HT-1080 cells 65

Fig 33Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-1080 cells 67

Fig 34Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of MCF-7 cells 68

Fig 35Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-29 cells 69

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis 77

- v -

List of abbreviations

BHA butylated hydroxyanisole

BHT butylated hydroxytoluene

c concentration

CD3OD deuterium methanol

CH2Cl2 dichloromethane (methylene chloride)13C NMR carbon 13 nuclear magnetic resonance

COSY homonuclear correlation spectroscopy

DEPT distortionless enhancement by polarization transfer

DPPH 11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl

EtOAc ethyl acetate

Fig figure

H2O water1H NMR proton nuclear magnetic resonance

HMBC heteronuclear multiple-bond connectivity

HMQC heteronuclear multiple-quantum connectivity

HRFAB high resolution fast atom bombardment

Hz herz (sec-1)

IC50 50 inhibitory concentration

IR Infrared

LRFAB low resolution fast atom bombardment

MeOH methanol

MS mass spectroscopy

n-BuOH normal-butanol

NO nitric oxide radical

NOESY nuclear overhauser enhancement spectroscopy

O 2- superoxide anion radical

OH hydroxyl radical

ONOO- peroxynitrite

RNS reactive nitrogen species

ROS reactive oxygen species

RP reverse phase

S substrate

SiO2 silica gel

TLC thin layer chromatography

UV ultraviolet

υmax maximal velocity

- vi -

List of symbols

J Coupling constant (Hz)

M+ Molecular ion

mz Mass to charge

Rf Rate of flow

δ Chemical shift

- 1 -

Antioxidant Activity of Chitin-degranding Bacteria

Bacillus idriensis (CGH18)

Abstract

Salt-fermented seafood sauce called jeot-gal is one of the popular

Korean traditional sauses and has been used to season other Korean food

It is made with various seafoods such as shrimp oyster shellfish

fish fish eggs crab and fish intestine The seafood is salted and

fermented for 2-3 months then spices are added later to give its

distinctive flavor We considered that salt-fermented seafoodrsquos high

storability would be greatly contributed by antioxidizing capacity of

microorganism that inhabits oxidation in salt fermented-seafood This

capacity to avert spoilage would also be due to the antioxidant produced

by the microorganism Crab one of peoplersquos favorite types of seafood

is one ingredient founf in salt-fermented seafood sauces Its shell

contains a polysaccharide called as chitin which is slow to decompose

Therefore the problem is that consumption of crab generates crab shell

as a waste and this waste pollutes the environment

Therefore salt-fermented food sauce made with crab will be a good

source of a microorganism that may decompose chitin and prevent

oxidation of seafood

- 2 -

The research team tried to isolate microorganisms to show antioxidizing

and chitin-decomposing activities in colloidal chitin culture medium As

a result a bacterium CGH18 was isolated from crab marinated in Soy Sauce

and identified as Bacillus idriensis by 16S rDNA sequence homology

search B idriensis exhibited optimal growth condition of pH

temperature and culture time at 70 25 and 48 h respectively

The culture broth was extracted repeatedly with EtOAc for 1 hour using

sonication Its crude extracts were partitioned between n-BuOH and H2O

The organic layer was further partitioned between CH2Cl2 and H2O

Antioxidant activities of crude extract and its solvent fractions were

evaluated using five different activity tests including the degree of

occurrence of intracellular reactive oxygen species (ROS) peroxynitrite

(ONOOminus) and lipid peroxidation as well as the extent of GSH level and

oxidative damage of genomic DNA All fractions exhibited significant

antioxidant activity in bioassay systems used In particular the CH2Cl2

fraction showed the strongest antioxidant activity among the solvent

fractions Further purification of the CH2Cl2 fraction by various

chromatographic methods resulted in the isolation of two

diketopiperazine (compounds 1-2) Their chemical structures were

determined by extensive 2D NMR experiments such as 1H gDQCOSY

TOCSY NOESY gHMQC and gHMBC and by comparison with published

spectral data

- 3 -

1

간 망 생 연 료 달 루어지 그

사 것만 아닌 건강한 지 행복한 삶 연 에 한

심 고 다 에 한 차 과 건강식 에 한

심도 가하 특 다양한 항산 항 들 각 고 다

항산 식 나 생체내 산 체 등과 하여

포 애 동맥경 당뇨 등 병 과 료 과에 탁월한

나타낸다 러한 항산 천연 항산 합(Babizhayev et al 1994)

항산 나 시 에 통 어 상 사 항산

합 항산 천연 항산 가 합 항산 에 비하여

안 하 하지만 가격 비싸 단독 산 연쇄 지하

낮 다

러한 해결하 하여 항산 우 하고 체에 해한 천연 항

산 질 찾 한 여러 야에 계 어 고 다 지 지

보고 연 하에 한 천연 항산 과 리 (Pukalskas et

크 리 주 항산al 2012) (Caillet et al 2011)

동 나 차 릭 항산 등 다 그리고(Liu et al 2009)

양 색 과 그들 항산 양(Xiao et al 2011)

티 드 색 과 항산 등 색(Watanabe et al 2011)

계 항산 에 한 연 도 보고 어 다

산 항산 에 한 연 게 등 항산(Lee et al 2010)

과 건 고등어 항산 과 다시 (Jang et al 2008)

마 미역 같 해 에 도 연 었(Eom et al 2010) (Kim et al 2011)

우리나 경우에 에도 통 식 갈에 한 항산

연 미 동 욱 가 보고 어( 1998 et al 2003 et al 2003)

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

하고 주식 하 우리나 식습 에 하 운 필

아미 산 보 해 주 에 민 양 공 에 한 차지하고

다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게 껍질

양도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

껍질에 리하여 원료 하 경 과 함께chitin

경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 7: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- ii -

List of tables

Page

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganism 11

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains 32

Table 3 1H NMR and 13C NMR spectral data for compound 1 39

Table 4 1H NMR and 13C NMR spectral data for compound 2 40

- iii -

List of figures

Page

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oxidation of DHR123 20

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by viable cells 24

Fig 3Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced cellular

system26

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18 30

Fig 5Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence analysis

indicates that strain CGH18 31

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis 34

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis 35

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis 36

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from B idriensis 41

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD 43

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD 43

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD 44

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD 44

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 17 3C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3 46

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3 46

Fig 20Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of control) 48

Fig 21Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 ( of control) 49

Fig 22Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability by MTT assay after 1 hr 51

- iv -

Fig 23

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis on

intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in HT-1080

cells 53

Fig 24

Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells54

Fig 25

Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 55

Fig 26

Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells56

Fig 27

Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 57

Fig 28

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells 58

Fig 29

Inhibition effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells the cell were incubated with

different concentration of the sample for 90 min 59

Fig 30

Inhibition effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on membrane lipid peroxidation in HT-1080

cells 61

Fig 31Antioxidant effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on genomic DNA in HT-1080 cells 63

Fig 32Effects of crude extract and its solvent fractions of BBacillusidriensis on regulation of GSH level in HT-1080 cells 65

Fig 33Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-1080 cells 67

Fig 34Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of MCF-7 cells 68

Fig 35Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-29 cells 69

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis 77

- v -

List of abbreviations

BHA butylated hydroxyanisole

BHT butylated hydroxytoluene

c concentration

CD3OD deuterium methanol

CH2Cl2 dichloromethane (methylene chloride)13C NMR carbon 13 nuclear magnetic resonance

COSY homonuclear correlation spectroscopy

DEPT distortionless enhancement by polarization transfer

DPPH 11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl

EtOAc ethyl acetate

Fig figure

H2O water1H NMR proton nuclear magnetic resonance

HMBC heteronuclear multiple-bond connectivity

HMQC heteronuclear multiple-quantum connectivity

HRFAB high resolution fast atom bombardment

Hz herz (sec-1)

IC50 50 inhibitory concentration

IR Infrared

LRFAB low resolution fast atom bombardment

MeOH methanol

MS mass spectroscopy

n-BuOH normal-butanol

NO nitric oxide radical

NOESY nuclear overhauser enhancement spectroscopy

O 2- superoxide anion radical

OH hydroxyl radical

ONOO- peroxynitrite

RNS reactive nitrogen species

ROS reactive oxygen species

RP reverse phase

S substrate

SiO2 silica gel

TLC thin layer chromatography

UV ultraviolet

υmax maximal velocity

- vi -

List of symbols

J Coupling constant (Hz)

M+ Molecular ion

mz Mass to charge

Rf Rate of flow

δ Chemical shift

- 1 -

Antioxidant Activity of Chitin-degranding Bacteria

Bacillus idriensis (CGH18)

Abstract

Salt-fermented seafood sauce called jeot-gal is one of the popular

Korean traditional sauses and has been used to season other Korean food

It is made with various seafoods such as shrimp oyster shellfish

fish fish eggs crab and fish intestine The seafood is salted and

fermented for 2-3 months then spices are added later to give its

distinctive flavor We considered that salt-fermented seafoodrsquos high

storability would be greatly contributed by antioxidizing capacity of

microorganism that inhabits oxidation in salt fermented-seafood This

capacity to avert spoilage would also be due to the antioxidant produced

by the microorganism Crab one of peoplersquos favorite types of seafood

is one ingredient founf in salt-fermented seafood sauces Its shell

contains a polysaccharide called as chitin which is slow to decompose

Therefore the problem is that consumption of crab generates crab shell

as a waste and this waste pollutes the environment

Therefore salt-fermented food sauce made with crab will be a good

source of a microorganism that may decompose chitin and prevent

oxidation of seafood

- 2 -

The research team tried to isolate microorganisms to show antioxidizing

and chitin-decomposing activities in colloidal chitin culture medium As

a result a bacterium CGH18 was isolated from crab marinated in Soy Sauce

and identified as Bacillus idriensis by 16S rDNA sequence homology

search B idriensis exhibited optimal growth condition of pH

temperature and culture time at 70 25 and 48 h respectively

The culture broth was extracted repeatedly with EtOAc for 1 hour using

sonication Its crude extracts were partitioned between n-BuOH and H2O

The organic layer was further partitioned between CH2Cl2 and H2O

Antioxidant activities of crude extract and its solvent fractions were

evaluated using five different activity tests including the degree of

occurrence of intracellular reactive oxygen species (ROS) peroxynitrite

(ONOOminus) and lipid peroxidation as well as the extent of GSH level and

oxidative damage of genomic DNA All fractions exhibited significant

antioxidant activity in bioassay systems used In particular the CH2Cl2

fraction showed the strongest antioxidant activity among the solvent

fractions Further purification of the CH2Cl2 fraction by various

chromatographic methods resulted in the isolation of two

diketopiperazine (compounds 1-2) Their chemical structures were

determined by extensive 2D NMR experiments such as 1H gDQCOSY

TOCSY NOESY gHMQC and gHMBC and by comparison with published

spectral data

- 3 -

1

간 망 생 연 료 달 루어지 그

사 것만 아닌 건강한 지 행복한 삶 연 에 한

심 고 다 에 한 차 과 건강식 에 한

심도 가하 특 다양한 항산 항 들 각 고 다

항산 식 나 생체내 산 체 등과 하여

포 애 동맥경 당뇨 등 병 과 료 과에 탁월한

나타낸다 러한 항산 천연 항산 합(Babizhayev et al 1994)

항산 나 시 에 통 어 상 사 항산

합 항산 천연 항산 가 합 항산 에 비하여

안 하 하지만 가격 비싸 단독 산 연쇄 지하

낮 다

러한 해결하 하여 항산 우 하고 체에 해한 천연 항

산 질 찾 한 여러 야에 계 어 고 다 지 지

보고 연 하에 한 천연 항산 과 리 (Pukalskas et

크 리 주 항산al 2012) (Caillet et al 2011)

동 나 차 릭 항산 등 다 그리고(Liu et al 2009)

양 색 과 그들 항산 양(Xiao et al 2011)

티 드 색 과 항산 등 색(Watanabe et al 2011)

계 항산 에 한 연 도 보고 어 다

산 항산 에 한 연 게 등 항산(Lee et al 2010)

과 건 고등어 항산 과 다시 (Jang et al 2008)

마 미역 같 해 에 도 연 었(Eom et al 2010) (Kim et al 2011)

우리나 경우에 에도 통 식 갈에 한 항산

연 미 동 욱 가 보고 어( 1998 et al 2003 et al 2003)

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

하고 주식 하 우리나 식습 에 하 운 필

아미 산 보 해 주 에 민 양 공 에 한 차지하고

다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게 껍질

양도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

껍질에 리하여 원료 하 경 과 함께chitin

경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

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가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

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idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

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또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

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6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 8: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- iii -

List of figures

Page

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oxidation of DHR123 20

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by viable cells 24

Fig 3Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced cellular

system26

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18 30

Fig 5Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence analysis

indicates that strain CGH18 31

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis 34

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis 35

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis 36

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from B idriensis 41

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD 42

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD 43

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD 43

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD 44

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD 44

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 17 3C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3 45

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3 46

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3 46

Fig 20Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of control) 48

Fig 21Scavenging effect of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 ( of control) 49

Fig 22Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability by MTT assay after 1 hr 51

- iv -

Fig 23

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis on

intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in HT-1080

cells 53

Fig 24

Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells54

Fig 25

Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 55

Fig 26

Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells56

Fig 27

Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 57

Fig 28

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells 58

Fig 29

Inhibition effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells the cell were incubated with

different concentration of the sample for 90 min 59

Fig 30

Inhibition effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on membrane lipid peroxidation in HT-1080

cells 61

Fig 31Antioxidant effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on genomic DNA in HT-1080 cells 63

Fig 32Effects of crude extract and its solvent fractions of BBacillusidriensis on regulation of GSH level in HT-1080 cells 65

Fig 33Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-1080 cells 67

Fig 34Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of MCF-7 cells 68

Fig 35Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-29 cells 69

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis 77

- v -

List of abbreviations

BHA butylated hydroxyanisole

BHT butylated hydroxytoluene

c concentration

CD3OD deuterium methanol

CH2Cl2 dichloromethane (methylene chloride)13C NMR carbon 13 nuclear magnetic resonance

COSY homonuclear correlation spectroscopy

DEPT distortionless enhancement by polarization transfer

DPPH 11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl

EtOAc ethyl acetate

Fig figure

H2O water1H NMR proton nuclear magnetic resonance

HMBC heteronuclear multiple-bond connectivity

HMQC heteronuclear multiple-quantum connectivity

HRFAB high resolution fast atom bombardment

Hz herz (sec-1)

IC50 50 inhibitory concentration

IR Infrared

LRFAB low resolution fast atom bombardment

MeOH methanol

MS mass spectroscopy

n-BuOH normal-butanol

NO nitric oxide radical

NOESY nuclear overhauser enhancement spectroscopy

O 2- superoxide anion radical

OH hydroxyl radical

ONOO- peroxynitrite

RNS reactive nitrogen species

ROS reactive oxygen species

RP reverse phase

S substrate

SiO2 silica gel

TLC thin layer chromatography

UV ultraviolet

υmax maximal velocity

- vi -

List of symbols

J Coupling constant (Hz)

M+ Molecular ion

mz Mass to charge

Rf Rate of flow

δ Chemical shift

- 1 -

Antioxidant Activity of Chitin-degranding Bacteria

Bacillus idriensis (CGH18)

Abstract

Salt-fermented seafood sauce called jeot-gal is one of the popular

Korean traditional sauses and has been used to season other Korean food

It is made with various seafoods such as shrimp oyster shellfish

fish fish eggs crab and fish intestine The seafood is salted and

fermented for 2-3 months then spices are added later to give its

distinctive flavor We considered that salt-fermented seafoodrsquos high

storability would be greatly contributed by antioxidizing capacity of

microorganism that inhabits oxidation in salt fermented-seafood This

capacity to avert spoilage would also be due to the antioxidant produced

by the microorganism Crab one of peoplersquos favorite types of seafood

is one ingredient founf in salt-fermented seafood sauces Its shell

contains a polysaccharide called as chitin which is slow to decompose

Therefore the problem is that consumption of crab generates crab shell

as a waste and this waste pollutes the environment

Therefore salt-fermented food sauce made with crab will be a good

source of a microorganism that may decompose chitin and prevent

oxidation of seafood

- 2 -

The research team tried to isolate microorganisms to show antioxidizing

and chitin-decomposing activities in colloidal chitin culture medium As

a result a bacterium CGH18 was isolated from crab marinated in Soy Sauce

and identified as Bacillus idriensis by 16S rDNA sequence homology

search B idriensis exhibited optimal growth condition of pH

temperature and culture time at 70 25 and 48 h respectively

The culture broth was extracted repeatedly with EtOAc for 1 hour using

sonication Its crude extracts were partitioned between n-BuOH and H2O

The organic layer was further partitioned between CH2Cl2 and H2O

Antioxidant activities of crude extract and its solvent fractions were

evaluated using five different activity tests including the degree of

occurrence of intracellular reactive oxygen species (ROS) peroxynitrite

(ONOOminus) and lipid peroxidation as well as the extent of GSH level and

oxidative damage of genomic DNA All fractions exhibited significant

antioxidant activity in bioassay systems used In particular the CH2Cl2

fraction showed the strongest antioxidant activity among the solvent

fractions Further purification of the CH2Cl2 fraction by various

chromatographic methods resulted in the isolation of two

diketopiperazine (compounds 1-2) Their chemical structures were

determined by extensive 2D NMR experiments such as 1H gDQCOSY

TOCSY NOESY gHMQC and gHMBC and by comparison with published

spectral data

- 3 -

1

간 망 생 연 료 달 루어지 그

사 것만 아닌 건강한 지 행복한 삶 연 에 한

심 고 다 에 한 차 과 건강식 에 한

심도 가하 특 다양한 항산 항 들 각 고 다

항산 식 나 생체내 산 체 등과 하여

포 애 동맥경 당뇨 등 병 과 료 과에 탁월한

나타낸다 러한 항산 천연 항산 합(Babizhayev et al 1994)

항산 나 시 에 통 어 상 사 항산

합 항산 천연 항산 가 합 항산 에 비하여

안 하 하지만 가격 비싸 단독 산 연쇄 지하

낮 다

러한 해결하 하여 항산 우 하고 체에 해한 천연 항

산 질 찾 한 여러 야에 계 어 고 다 지 지

보고 연 하에 한 천연 항산 과 리 (Pukalskas et

크 리 주 항산al 2012) (Caillet et al 2011)

동 나 차 릭 항산 등 다 그리고(Liu et al 2009)

양 색 과 그들 항산 양(Xiao et al 2011)

티 드 색 과 항산 등 색(Watanabe et al 2011)

계 항산 에 한 연 도 보고 어 다

산 항산 에 한 연 게 등 항산(Lee et al 2010)

과 건 고등어 항산 과 다시 (Jang et al 2008)

마 미역 같 해 에 도 연 었(Eom et al 2010) (Kim et al 2011)

우리나 경우에 에도 통 식 갈에 한 항산

연 미 동 욱 가 보고 어( 1998 et al 2003 et al 2003)

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

하고 주식 하 우리나 식습 에 하 운 필

아미 산 보 해 주 에 민 양 공 에 한 차지하고

다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게 껍질

양도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

껍질에 리하여 원료 하 경 과 함께chitin

경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects 883 580-584

(1986)

Pukalskas A Venskutonis P R Salido S Isolation identification and

activity of natural antioxidants from horehound (Marrubium vulgare

L) cultivated in Lithuania Food chemistry 130 695-701 (2012)

Kim S B Park T K Isolation and characterization of chitin from crab

shell Korean Journal of Biotechnology and Bioengineering (Korea

Republic) 9 174-179 (1994)

Wang S L Lin H T Liang T W Chen Y J Yen Y H Guo S P

Reclamation of chitinous materials by bromelain for the

preparation of antitumor and antifungal materials Bioresource

technology 99 4386-4393 (2008)

- 76 -

Wang S L Lin T Y Yen Y H Liao H F Chen Y J Bioconversion

of shellfish chitin wastes for the production of Bacillus subtilis

W-118 chitinase Carbohydrate research 341 2507-2515 (2006)

Watanabea M Musumib K Ayugasea J Carotenoid pigment composition

polyphenol content and antioxidant activities of extracts from

orange-colored Chinese cabbage LWT - Food Science and Technology

44 1971-1975 (2011)

Wiwat C Siwayaprahm P Bhumiratana A Purification and

characterization of chitinase from Bacillus circulans No 41

Current microbiology 39 134-140 (1999)

Xiao K J Zhong X K Wang J Extraction of brown pigment from Rosa

laevigata and its antioxidant activities Pharmaceutical biology

49 734-740 (2011)

Yoon J H Lee C H Oh T K Bacillus cibi sp nov isolated from

jeotgal a traditional Korean fermented seafeed International

Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 55 733-736

(2005a)

Yoon S H Kin J B Lim Y H Hong S R Song J K Kim S S Kwon

S W Park I C Kim S J Yeo Y S Ko B S Isolation and

Characterization of Three Kinds of Lipopeptides Produced by

Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 9: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- iv -

Fig 23

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis on

intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in HT-1080

cells 53

Fig 24

Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells54

Fig 25

Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 55

Fig 26

Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells56

Fig 27

Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc extract

of Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells 57

Fig 28

Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells 58

Fig 29

Inhibition effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on intracellular ROS level induced by

hydrogen peroxide in HT-1080 cells the cell were incubated with

different concentration of the sample for 90 min 59

Fig 30

Inhibition effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on membrane lipid peroxidation in HT-1080

cells 61

Fig 31Antioxidant effect of crude extract and its solvent fractions

from Bacillus idriensis on genomic DNA in HT-1080 cells 63

Fig 32Effects of crude extract and its solvent fractions of BBacillusidriensis on regulation of GSH level in HT-1080 cells 65

Fig 33Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-1080 cells 67

Fig 34Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of MCF-7 cells 68

Fig 35Effects of crude extract and its solvent fractions of Bacillusidriensis on cell viability of HT-29 cells 69

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis 77

- v -

List of abbreviations

BHA butylated hydroxyanisole

BHT butylated hydroxytoluene

c concentration

CD3OD deuterium methanol

CH2Cl2 dichloromethane (methylene chloride)13C NMR carbon 13 nuclear magnetic resonance

COSY homonuclear correlation spectroscopy

DEPT distortionless enhancement by polarization transfer

DPPH 11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl

EtOAc ethyl acetate

Fig figure

H2O water1H NMR proton nuclear magnetic resonance

HMBC heteronuclear multiple-bond connectivity

HMQC heteronuclear multiple-quantum connectivity

HRFAB high resolution fast atom bombardment

Hz herz (sec-1)

IC50 50 inhibitory concentration

IR Infrared

LRFAB low resolution fast atom bombardment

MeOH methanol

MS mass spectroscopy

n-BuOH normal-butanol

NO nitric oxide radical

NOESY nuclear overhauser enhancement spectroscopy

O 2- superoxide anion radical

OH hydroxyl radical

ONOO- peroxynitrite

RNS reactive nitrogen species

ROS reactive oxygen species

RP reverse phase

S substrate

SiO2 silica gel

TLC thin layer chromatography

UV ultraviolet

υmax maximal velocity

- vi -

List of symbols

J Coupling constant (Hz)

M+ Molecular ion

mz Mass to charge

Rf Rate of flow

δ Chemical shift

- 1 -

Antioxidant Activity of Chitin-degranding Bacteria

Bacillus idriensis (CGH18)

Abstract

Salt-fermented seafood sauce called jeot-gal is one of the popular

Korean traditional sauses and has been used to season other Korean food

It is made with various seafoods such as shrimp oyster shellfish

fish fish eggs crab and fish intestine The seafood is salted and

fermented for 2-3 months then spices are added later to give its

distinctive flavor We considered that salt-fermented seafoodrsquos high

storability would be greatly contributed by antioxidizing capacity of

microorganism that inhabits oxidation in salt fermented-seafood This

capacity to avert spoilage would also be due to the antioxidant produced

by the microorganism Crab one of peoplersquos favorite types of seafood

is one ingredient founf in salt-fermented seafood sauces Its shell

contains a polysaccharide called as chitin which is slow to decompose

Therefore the problem is that consumption of crab generates crab shell

as a waste and this waste pollutes the environment

Therefore salt-fermented food sauce made with crab will be a good

source of a microorganism that may decompose chitin and prevent

oxidation of seafood

- 2 -

The research team tried to isolate microorganisms to show antioxidizing

and chitin-decomposing activities in colloidal chitin culture medium As

a result a bacterium CGH18 was isolated from crab marinated in Soy Sauce

and identified as Bacillus idriensis by 16S rDNA sequence homology

search B idriensis exhibited optimal growth condition of pH

temperature and culture time at 70 25 and 48 h respectively

The culture broth was extracted repeatedly with EtOAc for 1 hour using

sonication Its crude extracts were partitioned between n-BuOH and H2O

The organic layer was further partitioned between CH2Cl2 and H2O

Antioxidant activities of crude extract and its solvent fractions were

evaluated using five different activity tests including the degree of

occurrence of intracellular reactive oxygen species (ROS) peroxynitrite

(ONOOminus) and lipid peroxidation as well as the extent of GSH level and

oxidative damage of genomic DNA All fractions exhibited significant

antioxidant activity in bioassay systems used In particular the CH2Cl2

fraction showed the strongest antioxidant activity among the solvent

fractions Further purification of the CH2Cl2 fraction by various

chromatographic methods resulted in the isolation of two

diketopiperazine (compounds 1-2) Their chemical structures were

determined by extensive 2D NMR experiments such as 1H gDQCOSY

TOCSY NOESY gHMQC and gHMBC and by comparison with published

spectral data

- 3 -

1

간 망 생 연 료 달 루어지 그

사 것만 아닌 건강한 지 행복한 삶 연 에 한

심 고 다 에 한 차 과 건강식 에 한

심도 가하 특 다양한 항산 항 들 각 고 다

항산 식 나 생체내 산 체 등과 하여

포 애 동맥경 당뇨 등 병 과 료 과에 탁월한

나타낸다 러한 항산 천연 항산 합(Babizhayev et al 1994)

항산 나 시 에 통 어 상 사 항산

합 항산 천연 항산 가 합 항산 에 비하여

안 하 하지만 가격 비싸 단독 산 연쇄 지하

낮 다

러한 해결하 하여 항산 우 하고 체에 해한 천연 항

산 질 찾 한 여러 야에 계 어 고 다 지 지

보고 연 하에 한 천연 항산 과 리 (Pukalskas et

크 리 주 항산al 2012) (Caillet et al 2011)

동 나 차 릭 항산 등 다 그리고(Liu et al 2009)

양 색 과 그들 항산 양(Xiao et al 2011)

티 드 색 과 항산 등 색(Watanabe et al 2011)

계 항산 에 한 연 도 보고 어 다

산 항산 에 한 연 게 등 항산(Lee et al 2010)

과 건 고등어 항산 과 다시 (Jang et al 2008)

마 미역 같 해 에 도 연 었(Eom et al 2010) (Kim et al 2011)

우리나 경우에 에도 통 식 갈에 한 항산

연 미 동 욱 가 보고 어( 1998 et al 2003 et al 2003)

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

하고 주식 하 우리나 식습 에 하 운 필

아미 산 보 해 주 에 민 양 공 에 한 차지하고

다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게 껍질

양도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

껍질에 리하여 원료 하 경 과 함께chitin

경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 10: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- v -

List of abbreviations

BHA butylated hydroxyanisole

BHT butylated hydroxytoluene

c concentration

CD3OD deuterium methanol

CH2Cl2 dichloromethane (methylene chloride)13C NMR carbon 13 nuclear magnetic resonance

COSY homonuclear correlation spectroscopy

DEPT distortionless enhancement by polarization transfer

DPPH 11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl

EtOAc ethyl acetate

Fig figure

H2O water1H NMR proton nuclear magnetic resonance

HMBC heteronuclear multiple-bond connectivity

HMQC heteronuclear multiple-quantum connectivity

HRFAB high resolution fast atom bombardment

Hz herz (sec-1)

IC50 50 inhibitory concentration

IR Infrared

LRFAB low resolution fast atom bombardment

MeOH methanol

MS mass spectroscopy

n-BuOH normal-butanol

NO nitric oxide radical

NOESY nuclear overhauser enhancement spectroscopy

O 2- superoxide anion radical

OH hydroxyl radical

ONOO- peroxynitrite

RNS reactive nitrogen species

ROS reactive oxygen species

RP reverse phase

S substrate

SiO2 silica gel

TLC thin layer chromatography

UV ultraviolet

υmax maximal velocity

- vi -

List of symbols

J Coupling constant (Hz)

M+ Molecular ion

mz Mass to charge

Rf Rate of flow

δ Chemical shift

- 1 -

Antioxidant Activity of Chitin-degranding Bacteria

Bacillus idriensis (CGH18)

Abstract

Salt-fermented seafood sauce called jeot-gal is one of the popular

Korean traditional sauses and has been used to season other Korean food

It is made with various seafoods such as shrimp oyster shellfish

fish fish eggs crab and fish intestine The seafood is salted and

fermented for 2-3 months then spices are added later to give its

distinctive flavor We considered that salt-fermented seafoodrsquos high

storability would be greatly contributed by antioxidizing capacity of

microorganism that inhabits oxidation in salt fermented-seafood This

capacity to avert spoilage would also be due to the antioxidant produced

by the microorganism Crab one of peoplersquos favorite types of seafood

is one ingredient founf in salt-fermented seafood sauces Its shell

contains a polysaccharide called as chitin which is slow to decompose

Therefore the problem is that consumption of crab generates crab shell

as a waste and this waste pollutes the environment

Therefore salt-fermented food sauce made with crab will be a good

source of a microorganism that may decompose chitin and prevent

oxidation of seafood

- 2 -

The research team tried to isolate microorganisms to show antioxidizing

and chitin-decomposing activities in colloidal chitin culture medium As

a result a bacterium CGH18 was isolated from crab marinated in Soy Sauce

and identified as Bacillus idriensis by 16S rDNA sequence homology

search B idriensis exhibited optimal growth condition of pH

temperature and culture time at 70 25 and 48 h respectively

The culture broth was extracted repeatedly with EtOAc for 1 hour using

sonication Its crude extracts were partitioned between n-BuOH and H2O

The organic layer was further partitioned between CH2Cl2 and H2O

Antioxidant activities of crude extract and its solvent fractions were

evaluated using five different activity tests including the degree of

occurrence of intracellular reactive oxygen species (ROS) peroxynitrite

(ONOOminus) and lipid peroxidation as well as the extent of GSH level and

oxidative damage of genomic DNA All fractions exhibited significant

antioxidant activity in bioassay systems used In particular the CH2Cl2

fraction showed the strongest antioxidant activity among the solvent

fractions Further purification of the CH2Cl2 fraction by various

chromatographic methods resulted in the isolation of two

diketopiperazine (compounds 1-2) Their chemical structures were

determined by extensive 2D NMR experiments such as 1H gDQCOSY

TOCSY NOESY gHMQC and gHMBC and by comparison with published

spectral data

- 3 -

1

간 망 생 연 료 달 루어지 그

사 것만 아닌 건강한 지 행복한 삶 연 에 한

심 고 다 에 한 차 과 건강식 에 한

심도 가하 특 다양한 항산 항 들 각 고 다

항산 식 나 생체내 산 체 등과 하여

포 애 동맥경 당뇨 등 병 과 료 과에 탁월한

나타낸다 러한 항산 천연 항산 합(Babizhayev et al 1994)

항산 나 시 에 통 어 상 사 항산

합 항산 천연 항산 가 합 항산 에 비하여

안 하 하지만 가격 비싸 단독 산 연쇄 지하

낮 다

러한 해결하 하여 항산 우 하고 체에 해한 천연 항

산 질 찾 한 여러 야에 계 어 고 다 지 지

보고 연 하에 한 천연 항산 과 리 (Pukalskas et

크 리 주 항산al 2012) (Caillet et al 2011)

동 나 차 릭 항산 등 다 그리고(Liu et al 2009)

양 색 과 그들 항산 양(Xiao et al 2011)

티 드 색 과 항산 등 색(Watanabe et al 2011)

계 항산 에 한 연 도 보고 어 다

산 항산 에 한 연 게 등 항산(Lee et al 2010)

과 건 고등어 항산 과 다시 (Jang et al 2008)

마 미역 같 해 에 도 연 었(Eom et al 2010) (Kim et al 2011)

우리나 경우에 에도 통 식 갈에 한 항산

연 미 동 욱 가 보고 어( 1998 et al 2003 et al 2003)

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

하고 주식 하 우리나 식습 에 하 운 필

아미 산 보 해 주 에 민 양 공 에 한 차지하고

다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게 껍질

양도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

껍질에 리하여 원료 하 경 과 함께chitin

경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

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6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 11: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- vi -

List of symbols

J Coupling constant (Hz)

M+ Molecular ion

mz Mass to charge

Rf Rate of flow

δ Chemical shift

- 1 -

Antioxidant Activity of Chitin-degranding Bacteria

Bacillus idriensis (CGH18)

Abstract

Salt-fermented seafood sauce called jeot-gal is one of the popular

Korean traditional sauses and has been used to season other Korean food

It is made with various seafoods such as shrimp oyster shellfish

fish fish eggs crab and fish intestine The seafood is salted and

fermented for 2-3 months then spices are added later to give its

distinctive flavor We considered that salt-fermented seafoodrsquos high

storability would be greatly contributed by antioxidizing capacity of

microorganism that inhabits oxidation in salt fermented-seafood This

capacity to avert spoilage would also be due to the antioxidant produced

by the microorganism Crab one of peoplersquos favorite types of seafood

is one ingredient founf in salt-fermented seafood sauces Its shell

contains a polysaccharide called as chitin which is slow to decompose

Therefore the problem is that consumption of crab generates crab shell

as a waste and this waste pollutes the environment

Therefore salt-fermented food sauce made with crab will be a good

source of a microorganism that may decompose chitin and prevent

oxidation of seafood

- 2 -

The research team tried to isolate microorganisms to show antioxidizing

and chitin-decomposing activities in colloidal chitin culture medium As

a result a bacterium CGH18 was isolated from crab marinated in Soy Sauce

and identified as Bacillus idriensis by 16S rDNA sequence homology

search B idriensis exhibited optimal growth condition of pH

temperature and culture time at 70 25 and 48 h respectively

The culture broth was extracted repeatedly with EtOAc for 1 hour using

sonication Its crude extracts were partitioned between n-BuOH and H2O

The organic layer was further partitioned between CH2Cl2 and H2O

Antioxidant activities of crude extract and its solvent fractions were

evaluated using five different activity tests including the degree of

occurrence of intracellular reactive oxygen species (ROS) peroxynitrite

(ONOOminus) and lipid peroxidation as well as the extent of GSH level and

oxidative damage of genomic DNA All fractions exhibited significant

antioxidant activity in bioassay systems used In particular the CH2Cl2

fraction showed the strongest antioxidant activity among the solvent

fractions Further purification of the CH2Cl2 fraction by various

chromatographic methods resulted in the isolation of two

diketopiperazine (compounds 1-2) Their chemical structures were

determined by extensive 2D NMR experiments such as 1H gDQCOSY

TOCSY NOESY gHMQC and gHMBC and by comparison with published

spectral data

- 3 -

1

간 망 생 연 료 달 루어지 그

사 것만 아닌 건강한 지 행복한 삶 연 에 한

심 고 다 에 한 차 과 건강식 에 한

심도 가하 특 다양한 항산 항 들 각 고 다

항산 식 나 생체내 산 체 등과 하여

포 애 동맥경 당뇨 등 병 과 료 과에 탁월한

나타낸다 러한 항산 천연 항산 합(Babizhayev et al 1994)

항산 나 시 에 통 어 상 사 항산

합 항산 천연 항산 가 합 항산 에 비하여

안 하 하지만 가격 비싸 단독 산 연쇄 지하

낮 다

러한 해결하 하여 항산 우 하고 체에 해한 천연 항

산 질 찾 한 여러 야에 계 어 고 다 지 지

보고 연 하에 한 천연 항산 과 리 (Pukalskas et

크 리 주 항산al 2012) (Caillet et al 2011)

동 나 차 릭 항산 등 다 그리고(Liu et al 2009)

양 색 과 그들 항산 양(Xiao et al 2011)

티 드 색 과 항산 등 색(Watanabe et al 2011)

계 항산 에 한 연 도 보고 어 다

산 항산 에 한 연 게 등 항산(Lee et al 2010)

과 건 고등어 항산 과 다시 (Jang et al 2008)

마 미역 같 해 에 도 연 었(Eom et al 2010) (Kim et al 2011)

우리나 경우에 에도 통 식 갈에 한 항산

연 미 동 욱 가 보고 어( 1998 et al 2003 et al 2003)

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

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다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

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- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

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리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 12: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 1 -

Antioxidant Activity of Chitin-degranding Bacteria

Bacillus idriensis (CGH18)

Abstract

Salt-fermented seafood sauce called jeot-gal is one of the popular

Korean traditional sauses and has been used to season other Korean food

It is made with various seafoods such as shrimp oyster shellfish

fish fish eggs crab and fish intestine The seafood is salted and

fermented for 2-3 months then spices are added later to give its

distinctive flavor We considered that salt-fermented seafoodrsquos high

storability would be greatly contributed by antioxidizing capacity of

microorganism that inhabits oxidation in salt fermented-seafood This

capacity to avert spoilage would also be due to the antioxidant produced

by the microorganism Crab one of peoplersquos favorite types of seafood

is one ingredient founf in salt-fermented seafood sauces Its shell

contains a polysaccharide called as chitin which is slow to decompose

Therefore the problem is that consumption of crab generates crab shell

as a waste and this waste pollutes the environment

Therefore salt-fermented food sauce made with crab will be a good

source of a microorganism that may decompose chitin and prevent

oxidation of seafood

- 2 -

The research team tried to isolate microorganisms to show antioxidizing

and chitin-decomposing activities in colloidal chitin culture medium As

a result a bacterium CGH18 was isolated from crab marinated in Soy Sauce

and identified as Bacillus idriensis by 16S rDNA sequence homology

search B idriensis exhibited optimal growth condition of pH

temperature and culture time at 70 25 and 48 h respectively

The culture broth was extracted repeatedly with EtOAc for 1 hour using

sonication Its crude extracts were partitioned between n-BuOH and H2O

The organic layer was further partitioned between CH2Cl2 and H2O

Antioxidant activities of crude extract and its solvent fractions were

evaluated using five different activity tests including the degree of

occurrence of intracellular reactive oxygen species (ROS) peroxynitrite

(ONOOminus) and lipid peroxidation as well as the extent of GSH level and

oxidative damage of genomic DNA All fractions exhibited significant

antioxidant activity in bioassay systems used In particular the CH2Cl2

fraction showed the strongest antioxidant activity among the solvent

fractions Further purification of the CH2Cl2 fraction by various

chromatographic methods resulted in the isolation of two

diketopiperazine (compounds 1-2) Their chemical structures were

determined by extensive 2D NMR experiments such as 1H gDQCOSY

TOCSY NOESY gHMQC and gHMBC and by comparison with published

spectral data

- 3 -

1

간 망 생 연 료 달 루어지 그

사 것만 아닌 건강한 지 행복한 삶 연 에 한

심 고 다 에 한 차 과 건강식 에 한

심도 가하 특 다양한 항산 항 들 각 고 다

항산 식 나 생체내 산 체 등과 하여

포 애 동맥경 당뇨 등 병 과 료 과에 탁월한

나타낸다 러한 항산 천연 항산 합(Babizhayev et al 1994)

항산 나 시 에 통 어 상 사 항산

합 항산 천연 항산 가 합 항산 에 비하여

안 하 하지만 가격 비싸 단독 산 연쇄 지하

낮 다

러한 해결하 하여 항산 우 하고 체에 해한 천연 항

산 질 찾 한 여러 야에 계 어 고 다 지 지

보고 연 하에 한 천연 항산 과 리 (Pukalskas et

크 리 주 항산al 2012) (Caillet et al 2011)

동 나 차 릭 항산 등 다 그리고(Liu et al 2009)

양 색 과 그들 항산 양(Xiao et al 2011)

티 드 색 과 항산 등 색(Watanabe et al 2011)

계 항산 에 한 연 도 보고 어 다

산 항산 에 한 연 게 등 항산(Lee et al 2010)

과 건 고등어 항산 과 다시 (Jang et al 2008)

마 미역 같 해 에 도 연 었(Eom et al 2010) (Kim et al 2011)

우리나 경우에 에도 통 식 갈에 한 항산

연 미 동 욱 가 보고 어( 1998 et al 2003 et al 2003)

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

하고 주식 하 우리나 식습 에 하 운 필

아미 산 보 해 주 에 민 양 공 에 한 차지하고

다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게 껍질

양도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

껍질에 리하여 원료 하 경 과 함께chitin

경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 13: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 2 -

The research team tried to isolate microorganisms to show antioxidizing

and chitin-decomposing activities in colloidal chitin culture medium As

a result a bacterium CGH18 was isolated from crab marinated in Soy Sauce

and identified as Bacillus idriensis by 16S rDNA sequence homology

search B idriensis exhibited optimal growth condition of pH

temperature and culture time at 70 25 and 48 h respectively

The culture broth was extracted repeatedly with EtOAc for 1 hour using

sonication Its crude extracts were partitioned between n-BuOH and H2O

The organic layer was further partitioned between CH2Cl2 and H2O

Antioxidant activities of crude extract and its solvent fractions were

evaluated using five different activity tests including the degree of

occurrence of intracellular reactive oxygen species (ROS) peroxynitrite

(ONOOminus) and lipid peroxidation as well as the extent of GSH level and

oxidative damage of genomic DNA All fractions exhibited significant

antioxidant activity in bioassay systems used In particular the CH2Cl2

fraction showed the strongest antioxidant activity among the solvent

fractions Further purification of the CH2Cl2 fraction by various

chromatographic methods resulted in the isolation of two

diketopiperazine (compounds 1-2) Their chemical structures were

determined by extensive 2D NMR experiments such as 1H gDQCOSY

TOCSY NOESY gHMQC and gHMBC and by comparison with published

spectral data

- 3 -

1

간 망 생 연 료 달 루어지 그

사 것만 아닌 건강한 지 행복한 삶 연 에 한

심 고 다 에 한 차 과 건강식 에 한

심도 가하 특 다양한 항산 항 들 각 고 다

항산 식 나 생체내 산 체 등과 하여

포 애 동맥경 당뇨 등 병 과 료 과에 탁월한

나타낸다 러한 항산 천연 항산 합(Babizhayev et al 1994)

항산 나 시 에 통 어 상 사 항산

합 항산 천연 항산 가 합 항산 에 비하여

안 하 하지만 가격 비싸 단독 산 연쇄 지하

낮 다

러한 해결하 하여 항산 우 하고 체에 해한 천연 항

산 질 찾 한 여러 야에 계 어 고 다 지 지

보고 연 하에 한 천연 항산 과 리 (Pukalskas et

크 리 주 항산al 2012) (Caillet et al 2011)

동 나 차 릭 항산 등 다 그리고(Liu et al 2009)

양 색 과 그들 항산 양(Xiao et al 2011)

티 드 색 과 항산 등 색(Watanabe et al 2011)

계 항산 에 한 연 도 보고 어 다

산 항산 에 한 연 게 등 항산(Lee et al 2010)

과 건 고등어 항산 과 다시 (Jang et al 2008)

마 미역 같 해 에 도 연 었(Eom et al 2010) (Kim et al 2011)

우리나 경우에 에도 통 식 갈에 한 항산

연 미 동 욱 가 보고 어( 1998 et al 2003 et al 2003)

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

하고 주식 하 우리나 식습 에 하 운 필

아미 산 보 해 주 에 민 양 공 에 한 차지하고

다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게 껍질

양도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

껍질에 리하여 원료 하 경 과 함께chitin

경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 14: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 3 -

1

간 망 생 연 료 달 루어지 그

사 것만 아닌 건강한 지 행복한 삶 연 에 한

심 고 다 에 한 차 과 건강식 에 한

심도 가하 특 다양한 항산 항 들 각 고 다

항산 식 나 생체내 산 체 등과 하여

포 애 동맥경 당뇨 등 병 과 료 과에 탁월한

나타낸다 러한 항산 천연 항산 합(Babizhayev et al 1994)

항산 나 시 에 통 어 상 사 항산

합 항산 천연 항산 가 합 항산 에 비하여

안 하 하지만 가격 비싸 단독 산 연쇄 지하

낮 다

러한 해결하 하여 항산 우 하고 체에 해한 천연 항

산 질 찾 한 여러 야에 계 어 고 다 지 지

보고 연 하에 한 천연 항산 과 리 (Pukalskas et

크 리 주 항산al 2012) (Caillet et al 2011)

동 나 차 릭 항산 등 다 그리고(Liu et al 2009)

양 색 과 그들 항산 양(Xiao et al 2011)

티 드 색 과 항산 등 색(Watanabe et al 2011)

계 항산 에 한 연 도 보고 어 다

산 항산 에 한 연 게 등 항산(Lee et al 2010)

과 건 고등어 항산 과 다시 (Jang et al 2008)

마 미역 같 해 에 도 연 었(Eom et al 2010) (Kim et al 2011)

우리나 경우에 에도 통 식 갈에 한 항산

연 미 동 욱 가 보고 어( 1998 et al 2003 et al 2003)

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

하고 주식 하 우리나 식습 에 하 운 필

아미 산 보 해 주 에 민 양 공 에 한 차지하고

다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게 껍질

양도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

껍질에 리하여 원료 하 경 과 함께chitin

경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 15: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 4 -

갈 어 어 내 생식 등에 가 10 ~ 20

하여 균 식 억 하고 미생 통하여 원

료 당 해시키 과 에 생 각 향 에 해 특 맛

과 미 지니고 식 단 질 지 해 다량 함

하고 주식 하 우리나 식습 에 하 운 필

아미 산 보 해 주 에 민 양 공 에 한 차지하고

다 러한 갈 항산 뿐만 아니(Cho et al 2009)

하 과 욱 등 갈 새 운 해( 2003)

항암 과 양웅 등 비만 또 고지 동( 2000)

맥경 계 질 료 과 강 원주 학 등 알( 2011)

게 다양한 가진 갈 여러 가지 생리 가진 미생 들

도 동 었다 차 그 에 도 ( 2008) Bacillus 가 다량 리sp

(Yoon et al 었 갈에 리2005a) Bacillus 들sp

등 생산하고lipopeptide (Yoon et al 2005b) protease ( 2009)

항암 항염(Park et al 2004) (Ko et al 항균 근2011) ( 2009)

등 가지 것 보고 었다

듯 갈 그 체가 다양한 가지고 뿐만 아니 갈 가

지 미생 들도 다양한 나타낸다 냐하 갈 가지

생리 갈 가지 미생 들에 었 것 다 본

에 갈 또한 염 에 한 과 뿐만 아니 갈 내 미생

항산 과에 한 것 사료 어 그에 한 연 행하 다

게 고도 리우 게 단 가공 통해 게살과 게살

한 가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 도 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게 껍질

양도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

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경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 16: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 5 -

게 껍질에 고 다당 포함 어 에 지 게chitin

껍질에 리하여 원료 하 경 과 함께chitin

경보 할 것 생각 다

그러나 게 껍질에 에도 색 등 여러 질 포함하chitin

고 에 들 거하 하여 공 거쳐야 하 들

리 하여 강산과 강염 사 하여 다chitin (Kim et al 1994)

하지만 에 사 강산과 강염 사 하여 리하chitin

경 염시킬 에 여 강산 신에 강염lactic acid

신에 K2CO3 사 하여 리하여 사 하 다chitin

해에 한연 식 약 업 등 다 에 루어지고Chitin

다 특 우리나 경우 업 야에 해(Wang et al 2008) chitin

하여 빈 한 학 비료 사 하 양 질 거나 (Lee et

과실 질 향상 에 피해 병 해 등al 2003)

하 등 산업 고 해하( 2009) chitin

Bacillus 들 보고 어 다sp (Wang et al 2006 Wiwat et al

1999)

본 연 에 지 지 경에 지 게 껍질 리하chitin

고 사 하여 항산 키틴 해 가진 갈 미생

Bacillus idriensis 리 동 한 후 균주가 가진 생리(CGH18)

사하 다

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 17: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 6 -

재료2

재료2-1

시료(1)

시료 사 갈 시 새우 과 게 하여 사 하2010

실험에 사 한 동해안에 나 게 폐 colloidal chitin 2010

하여 만들어 사 하 다

시약2-2

양 한 지(1)

실험에 사 한 지 양 한 지 Marine Agar 2216 (Difco USA)

과 하여 사 하 지 에 사Marine Broth 2216 (Difco USA)

시약 에 하여 사 하 다Duksan

리(2)

Column packing materials RP 18(YMC-GEL ODS-AM 12 nm S-75 사)

하 사 하TLC plate Silica gel 60 F254s (05mm Merck)

spray reagent 5 H2SO4 사하여 색 것 찰하 다

에 사 한 든 매 시약 하여 column chromatography 1 한

후 사 하 다 시 매 NMR CD3OD (Merck deuteriumdegree 9995)

CDCl3 (Cambridge Isotope Laboratories Inc USA deuterium degree 998)

사 하 다

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 18: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 7 -

(3)

항산 실험에 사 11-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH)

3-morpholinsydnoni 과mine (SIN-1) dihydrorhodamine 123 (DHR 123)

penicillamine (DL-2-amino-3-mercapto-3-methyl- butanoic acid) 사Sigma

에 하 다(St Louis MO USA) Peroxynitrite (ONOO-) Cayman (Ann

에 하여 사 하 다Arbor MI USA) 포 양에 필 한 DMEM

과(Dulbeccos Modified Eagles Medium) RPMI-1640 Hyclone (Logan

에 하 다 그리고Utah USA) FBS (Fetal Bovine Serum) Trypsin 100

사 하여 사 하unitsmL Penicillin-Streptomycin GIBCO (USA)

다 한 MTT assay kit (MTT cell proliferation Assay) RampD systems

에 하 다 에 사(Minneapolis MN USA) ROS DCFH-DA

에 하여 사 하 다Molecular Proves inc (Eugene OR USA)

시약 사에Lipopolysaccharide (LPS) Griess sulfanilamide NED sigma

하 다

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 19: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 8 -

2-3

1 실험H-NMR Varian NMR 300 spectrometer (Varian Mercury 300

USA) 사 하 다 Varian RI detector high performance liquid

사 하여 합 리하 다chromatography (HPLC Dionex p580) ∙

미생 Shaking Incubator (HB-201SL Hanbaek) BOD Incubator

등 사 하여 양하 다(BI-P-81 Lab house)

항산 등 에MTT UV-Vis spectrophotometer (Thermo

Spectronic England) Multi-detection microplate fluorescence

사 하 다spectrophotometer Synergy HT (Bio- TEK instruments USA)

포 양 CO2 사 하 고incubator (Forma Scientific Japan) rotary

Evaporator (EYELA JAPAN) vacuum pump pH meter water bath pipet

여과 등 사 하 다(JBM-pipet)

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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Wiwat C Siwayaprahm P Bhumiratana A Purification and

characterization of chitinase from Bacillus circulans No 41

Current microbiology 39 134-140 (1999)

Xiao K J Zhong X K Wang J Extraction of brown pigment from Rosa

laevigata and its antioxidant activities Pharmaceutical biology

49 734-740 (2011)

Yoon J H Lee C H Oh T K Bacillus cibi sp nov isolated from

jeotgal a traditional Korean fermented seafeed International

Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 55 733-736

(2005a)

Yoon S H Kin J B Lim Y H Hong S R Song J K Kim S S Kwon

S W Park I C Kim S J Yeo Y S Ko B S Isolation and

Characterization of Three Kinds of Lipopeptides Produced by

Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 20: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 9 -

지2-4

균주 리 동 한 고체 지(1)

에 과Magnetic bar plastic beaker Marine Agar 2216 551 g

고 에 하여 해시킨 후 에 간 고1 L stir autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 에 clean bench petri-dish 23

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜 어 건 하

고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

균주 액체 양 보 한 지(2)

에 과 고Plastic beaker Marine Broth 2216 551 g 1 L

실리 막 해시키고 에 간 고 autoclave 121 15

균하 다 균 후 식 에 액체 양에 사 하 다

액체 양 하여 만든 지 합액800 L 80 glycerol 200 Lμ μ

균주 보 할 에 고 양 균체 취하여 한tube -80

에 보 하 다

한 지(3) Colloidal chitin

산가공 산 게(3-1) 껍질 사 한 Chitin

(a)

우 껍질에 재할 미생 과 염 질 거하 하여 10

끓 에 시간 동안 건 하고 쇄하 다100 1

거(b)

경 염 야 할 강산 사 하여 여 리하 (HCl)

신에 산 산 사 하여 리하 (lactic acid)

원료 량 에 달하 첨가하고 시간 동안 15 10 lactic acid 24

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 21: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 10 -

하여 리하 다

단 질 거(c)

고 도 강알 리 사 하 경 염 야 시 (NaOH)

키 가 어 피하 고 탄산 (K2CO3 사 하여 단 질)

리하 거 량 에 해당하 15 125 N

K2CO3 첨가하여 에 시간 동안 시 단 질 리하 다70 6

(3-2) Colloidal chitin

상 얻어진 키틴 사 할 경우 미생 chitin 해하

도가 리 에 태 하여 미생 양에 사 하 다 colloidal

진한 에 어 에 시간 동안 하chitin 40 g 400 mL HCl 2

다 에 고 어진 통과시 통과 glass wool chitin

어진 에 약 첨가하여 약 시간 시킨 후 상 액chitin 2 L 24

거하 다 첨가 상 액 거 과 차 복한

사 하여 에 가 도 하고 액 건 량 하여NaOH pH

실험에 사 하 다

지(3-3) Colloidal chitin

에 알맞Magnetic bar plastic beaker 1 L (Table

1) 시약 고 에 하여 해시킨 후 에stir autoclave

간 고 균하 다 균 후 식 에 에121 15 clean bench

도 주 한 다 건 시 다 건 시킨 지 날짜petri-dish 23

어 건 하고 한 곳에 보 하 다가 사 하 다

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 22: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 11 -

Ingredients Weight

(NH4)2SO4 20 g

K2HPO4 07 g

Na2HPO4 7H20 02 g

FeSO4 7Hㆍ 2O 1 mg

MnSO4 5Hㆍ 2O 1 mg

Colloidal chitin 3 g

Seawater 750 ml

DW 250 ml

Agar 15 g

Adjust to pH 70

Table 1 Selective medium for degrading chitin microorganisms

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 23: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 12 -

균주2-5

갈 미생 차(1) 1

에 균 처리하여 할 게 비하고Petri dish marine agar 2216

각각 갈 10-2~10

-5 한 후 각각 씩 지에 도말하여 간01 mL 4-5

에 양하 다 미생 집 시에 균여과지 집 에25

사산 균체가 여과지에 겨지도 하루 양한 다 여과

지 리하여 에 하고Hume food DPPH (11-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)

에탄 액 균체 사산 여과지에 하여 탈색시키 미생

집 한 후 항산 보 집 새 만든 신tooth pick

한 지에 겨 차 하 다1

차(2) 2

차 에 해 미생 양하 해 삼각 플 크에1 500 mL

액체 지 균 처리하여 할 게 비하고 고체 지에100 mL

양 균주 액체 지에 한 다 에 진탕 양25 200 rpm

하 다시 양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 시간2 (vv) 48

양한 양액 사 해 실험 실행하 다

차(3) 3

고체 지에 양 차 균주들 삼각플 크2 500 mL 200

액체 지에 한 다 에 계 양하 얻어진mL 25 200 rpm

양액에 동량 어 한 하여 사 하 다EtOAc

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 24: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 13 -

균주 균학 특2-6

태 생 학 특(1)

에 그 염색 통하여Marine agar colony Grams type

태 찰하 다 질 알아보 해cell API 20NE

하 다strips (BioMerieux)

리균 동(2)

리균주 하여 간 양한 후Marine agar 2 colony

하여 하 다Total DNA extraction kit total DNA 16S rDNA

16S rDNA primer 27F (5-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3 Escherichia coli

nucleotide 8~27) 1518R (5-AAG GAG GTG ATC CAN CCR CA-3 Escherichia

사 하여 에 해 폭하coli nucleotide 1541~1522) PCR genomic DNA

다 산 동 에 해 가 폭 었 하 PCR (08 agarose) DNA

다 동염 열 하여 염 열 결 하 다 16S rDNA

염 열16S rDNA National Center Biotechnology Information

얻어진(NCBI) Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)

염 열 하여 열 하 Phylogenetic Interference Package

열 하 해 사 었다(PHYLIP) Phylogenetic tree

하neighbour-joining Evolutionary distances matrices

에 었다Jukes amp Cantor neighbour-joining tree topology

에 한 에 해 평가 었다1000 resampling bootstrap analysis

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 25: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 14 -

균주 양 건(3)

균주 양 건 하 하여 양시간 등 균주 pH

에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하 양50 mL 25 200 rpm

균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다 건별4 (vv)

얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액 취하여15000 rpm 1

에 하 다UV-Vis spectrophotometer 660nm optical density (OD)

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 26: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 15 -

리2-7

(1)

균체 양액 합 에 동량 첨가하여 에67 L EtOAc 25 200 rpm

동안 진탕 양하 다 포내 함 질 과 해 시30 1

간 동안 하sonicate (JAC-ULTRASONIC 2010 KOREA) sonication

액 별 한 실시하여 액 얻었다EtOAc

과 복하여 얻어진 액 원심 리하고 상 액만 상3 40

에 하여rotary vacuum evaporator (EYELA JAPAN N-N series) EtOAc

얻었다 (EtOAc ext 228 g) H2O n 한-BuOH

각각 하 다 한 n-BuOH H2O CH2Cl2 재 하여

각각 얻었다

Colloidal chitin 액체 지에 양한 균체 양액에 동량 첨가EtOAc

하여 상 과 마찬가지 하여 액 얻었다EtOAc (Scheme 1)

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 27: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 16 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2H2O(076 g) (05 g)

Bacillus idriensis culture brothwith colloidal chitin

EtOAc-2 extract

Scheme 1 Preparation of crude extraction and its solvent fractions

from B idriensis (CGH18)

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 28: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 17 -

합 리(2)

CGH181 료 시료 양 고 하여H NMR CH2Cl2

에 하여 silica prep TLC (20 MeOH in CHCl3 실시하여 얻었) fracton

고 얻어진 시료 fraction 17 reversed-phase HPLC (ODS-AM 50 aq

하여MeOH) compound 1-2 리하 다 (Scheme 2)

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 29: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 18 -

Bacillus idriensis culture broth(67 L)

EtOAc extract(228 g)

partition

H2O(083 g)

n-BuOH(176 g)

partition

CH2Cl2

Mix

Compound 1-2

prepTLC(Si MeOHCHCl3=14)

HPLC (C18 50aq MeOH)

H2O(076 g) (05 g)

Scheme 2 Isolation of the compounds 1-2 from B idriensis (CGH18)

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 30: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 19 -

항산 실험2-8

거(1) Peroxynitrite

ONOO- 거 산 도dihydrorhodamine 123(DHR 123)

함 검색하 다 (Fig 1) DHR 123 (5 mM) dimethylformamide 여

액 질 하여 에 보 하고stock purge -80 DHR 123 ( fc 5 M)μ

액 암실 얼 에 사 하 에 하 다 Buffer 90 mM

sodium chloride 50 mM sodium phosphate (pH 74) 5 mM potassium

chloride DTPA (diethylentriaminepenta acetic acid) 100 Mμ (fc) 합

하여 하 사 하 에 냉 보 하 다 액에 buffer DHR 123

액 합한 시료 첨가하고 실 에 간 한 후peroxynitrite 5

multi-detection microplate fluorescene spectrophotometer Synergy HT

하 다 신에 첨가하 경우 동 한 Authentic peroxynitrite SIN-1

실시하 실 에 하 시간만 시간 하여 하1

다 에 한 에 한 산 진 어나 에 SIN-1 DHR 123

아주 산 시키 다authentic peroxynitrite Excitation

하 실 에 하 다 그485 nm emission 530 nm

리고 ONOO- 탕 액 사 하 고 실험(fc 10 M) 03N NaOH μ

행하 결과 차감한 값 평균하여 에triplicate blank

한 계산하 다 (Kooy et al 1994) (Scheme 3)

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 31: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 20 -

O NH2H2N

CO

OCH3

H

O NH2+H2N

CO

OCH3

Oxidation

Dihydrorhodamine 123

Rhodamine 123

Fig 1 Peroxynitrite (ONOO-) mediated oolyxidation of DHR 123

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 32: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 21 -

Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) 100 μM

Dihydrorhodamine 123 5 μM

Incubation at 37 for 1 min

Sample

SIN-1 200 μM or peroxynitrite 5 μM

Measurement of fluorescence intensity Excitation wavelength at 480 nm Emission wavelength at 525 nm

darr

darr

darr

darr

darr

Scheme 3 Measurement of the ONOO- scavenging effect

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 33: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 22 -

포 에 실험2-9

포 양(1)

간 포주 포 암 포주 그리고 간HT-1080 MCF-7

암 포주 암 포주 각각 한 포 주 행AGS HT-29 (KCLB

에 하 다Korean cell line Bank) HT-1080 MCF-7 100 unitmL

과 함 양penicilin- streptomycin 10 Fetal Bovine Serum (FBS) DMEM

액 양하 고 AGS HT-29 과100 unitmL penicilin- streptomycin

함 양액 양하 다 든10 Fetal Bovine Serum (FBS) RPMI

포 에cell culture dish 37 5 CO 2 에 양하 다 양incubator

포 주 에 지 하고 만에 척한 후2-3 6-7 PBS HT-1080

착 포 리하여 계MCF-7 AGS HT-29 005 Trypsin-002 EDTA

양 하 다

(2) Cell viability

하여 차 사산 에 미MTT assay CGH18 cell viability

향 할 다 포 식과 포 살아 도 간 MTT assay

하 것 항암 감 에 한 차 별검사1

많 사 다 사과 한 암 포 경우 미 드리아 탈

에 하여 색 질 청 색 비MTT tetrazolium

MTT formazan [3-(45-dimethylthiazol-2-yl)-25-dipheyl-tetrazoliu

원시킨다 생 도m bromide] crystal MTT formazan 540 nm

에 가 에 도 살아 고 사가 한

포 도 한다

포 각각 하여Raw 2647 HT-1080 MCF-7 AGS HT-29 cell counting

에96 well micro-plate 1 times 105 씩 주하여cellsmL 100 L 37 COμ 2

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 34: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 23 -

에 시간 양하 다 비 도별 시료 각 에 처리하incubator 24 well

고 시간24 37 CO 2 에 양하 다 지 거하고 시약incubator MTT 5

후 가 함 지mg 1 mL PBS 10 FBS DMEM (AGS RPMI) 9 mL

하여 각 에 씩 처리하고 시간 동안 하여well 100 L 3~4 incubation formazanμ

찰하 다 시약처리 지 거하고 Formazan MTT DMSO

어 간 시 에 도 하 다100 L 10 540 nmμ (Fig

2)

Cytotoxicity () =도 시료처리 도-

times 100도

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 35: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 24 -

N

N

N+N

S

N

CH3

CH3

Mitocholndrialreductase

N

N

NHN

S

N

CH3

CH3

Br-

MTT tetrazolium(yellow)

MTT fromazan(violet 540nm)

Fig 2 Metabolization of MTT to a MTT formazan by

viable cells

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 36: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 25 -

(3) ROS (total free radical )

포 생 하 다free radical DCFH-DA assay (Okimotoa

2000) DCFH-DA (fluorescence probe 27-dichlorodihydrofluorescein

diacetate sigma) 포내 산 하여 질 만들어 내 것

시약 포 에 어 생하 함 포내

산 도 할 다 HT-1080 포 에 주한 후 시간96 well 24

양하고 액 씻 후 각 에 주 하여 PBS 20 M DCFH-DA well 37μ

5 CO2 에 간 하 다 각 에 도별 시료incubator 20 pre-incubation well

처리하여 37 5 CO 2 에 시간 한 후 없incubator 1 incubation DCFH-DA

애고 다시 액 씻 후cell PBS 500 M Hμ 2O2 처리하여 시간별

에 하 다DCF fluorescence ex 485 nm em 530 nm

(Fig 3)

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 37: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 26 -

O

Cl

O

O

Cl

O

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein dacetate (DCFH-DA non fluorescene)

Deacethylation by esterase or OH-

HO

Cl

O

Cl

OH

O

O-

ROS

HO

Cl

O

Cl

O

O

O-

27-Dichlorofluorescein(DCFH non fluorescenet)

27-Dichlorofluorescein(DCF fluorescenet)

Fig 3 Degradation pathway of DCFH-DA in an oxidation-induced

cellular system

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 38: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 27 -

한(4) TBARS lipid peroxidation

생 도Lipid peroxidation thiobarbituric acidreactive

하 다substances(TBARS) (Heath and Packer 1968) 200 Lμ

포 한 도 시료 각각 처리한 후PBS-suspended HT-1080 37 5

양 에 간 양하 다 포내 산 도하 하여CO2 10 2 mM H2O2

01 M FeSO4 처리한 후 에 간 시 다 후37 10

처리하여 산 지시키고 동량trichloroacetic acid(TCA 10 wv)

첨가하여 에 동안 시 다 실 에 냉각시킨TBA(1 wv) 90 30

합액 원심 리 후 상등액 도 에 하 다528 nm

산 생(5) Genomic DNA Genomic DNA

포HT-1080 genomic DNA AccuPrepreg Genomic DNA

하여 차 에 하Extraction kit(USA Bioneer Inc)

다 어진 산 도 등 genomic DNA Milne (Milne et al 1993)

하여 하 다 어 도 시료 genomic DNA FeSO4

H2O2 에 여 합 만들고 각각 도가100 L genomic DNAμ

FeSO4 H2O2 도가 그리고 도 비50 gml 200 M 01 mMμ μ

하 다 합 간 실 에 시키고 첨가하여 30 10 mM EDTA

지시 하여 에 동1 agarose gel 100 V 30

안 동하 다 동한 염색하고 gel 1 mgmL ethidium bromide

AlphaEase gel image analysis software(Alpha Innotech San Leandro CA

하여 찰하 다USA) UV

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 39: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 28 -

함량(6) GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagentdls

하여 하 다 포mBBr(monobromobiman) (Poot et al 1986)

에 당fluorescence microtiter 96-well plates well 1 times 107 cells 가 도mL

주하여 시간 양한 후 각 에 도별 시료 처리하여 다시24 well 3

7 5 CO2 에 간 양하 다 다시 각 액incubator 30 well PBS

씻 후 40M mBBr(monobromobiman) 처리하여 37 5 CO2 에incubator 30

간 시킨 후 시료처리에 한 함량 변 시간별GSH ex 360nm em

에 하 다465 nm

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 40: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 29 -

결과 고찰3

균주 태 생 학 특 규3-1

(1) 태 생 학 특 규

산 고 해 도가 빠 하여 동chitin CGH18

하 다 염 열 CGH18 Fig 4과 같 결 었 염1322

상 행한 결과similarity Bacillus idriensis (AY904033)

나타내었 계통도에 도 동 한 에 하 다100 clade (Fig 5)

균주CGH18 Bacillus idriensis 하 다

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 41: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 30 -

1 CCAAGGCGGG CCAGCCTATA ATGCAGTCGA GCGGACTTGC TGGAGCTTGC TCCAGCAGGT

61 TAGCGGCGGA CGGGTGAGTA ACACGTGGGC AACCTGCCTG TAAGACTGGG ATAACTCCGG

121 GAAACCGGAG CTAATACCGG ATAGTATCTT GAACCGCATG GTTCAAGTTG GAAAGACGGT

181 TTCGGCTGTC ACTTACAGAT GGGCCCGCGG CGCATTAGCT AGTTGGTGAG GTAATGGCTC

241 ACCAAGGCAA CGATGCGTAG CCGACCTGAG AGGGTGATCG GCCACACTGG GACTGAGACA

301 CGGCCCAGAC TCCTACGGGA GGCAGCAGTA GGGAATCTTC CGCAATGGAC GAAAGTCTGA

361 CGGAGCAACG CCGCGTGAGT GATGAAGGTT TTCGGATCGT AAAACTCTGT TGTTAGGGAA

421 GAACAAGTGC GAGAGTAACT GCTCGCACCT TGACGGTACC TAACCAGAAA GCCACGGCTA

481 ACTACGTGCC AGCAGCCGCG GTAATACGTA GGTGGCAAGC GTTGTCCGGA ATTATTGGGC

541 GTAAAGCGCG CGCAGGCGGT TTCTTAAGTC TGATGTGAAA GCCCCCGGCT CAACCGGGGA

601 GGGTCATTGG AAACTGGGAA ACTTGAGTGC AGAAGAGGAG AGTGGAATTC CACGTGTAGC

661 GGTGAAATGC GTAGAGATGT GGAGGAACAC CAGTGGCGAA GGCGACTCTC TGGTCTGTAA

721 CTGACGCTGA GGCGCGAAAG CGTGGGGAGC GAACAGGATT AGATACCCTG GTAGTCCACG

781 CCGTAAACGA TGAGTGCTAA GTGTTAGAGG GTTTCCGCCC TTTAGTGCTG CAGCTAACGC

841 ATTAAGCACT CCGCCTGGGG AGTACGGTCG CAAGACTGAA ACTCAAAGGA ATTGACGGGG

900 GCCCGCACAA GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCAGG

961 TCTTGACATC CTTTGCCACT TCTAGAGATA GAAGGTTCCC CTTCGGGGGA CAAAGTGACA

1021 GGTGGTGCAT GGTTGTCGTC AGCTCGTGTC GTGAGATGTT GGGTTAAGTC CCGCAACGAG

1081 CGCAACCCTT GATCTTAGTT GCCAGCATTC AGTTGGGCAC TCTAAGGTGA CTGCCGGTGA

1141 CAAACCGGAG GAAGGTGGGG ATGACGTCAA ATCATCATGC CCCTTATGAC CTGGGCTACA

1201 CACGTGCTAC AATGGATGGT ACAAAGGGCT GCGAGACCGC GAGGTTTAGC CAATCCCATA

1261 AAACCATTCT CAGTTCGGAT TGCAGGCTGC AACTCGCCTG CATGAAGCTG GAATCGCTAG

1321 TAATCGCGGA TCAGCATGCC GCGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC

1381 ACACCACGAG AGTTTGCAAC ACCCGAAGTC GGTGGGGTAA CCGCAAGGAG CCAGCCGCAT

1441 ATAGGGGGTT CGGT

Fig 4 16S rRNA gene sequence of strain CGH18

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 42: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 31 -

Fig 5 Neighbour-joining tree based on 16S rRNA gene sequence

analysis indicates that strain CGH18

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 43: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 32 -

B idriensis (CGH18)

Grams type G+

Cell form rod

Enzyme activity

Reduction of nitrate to nitrite -

Indol production -

Fermentation (glucose) -

Arginin dihydrolase -

Urease -

-glucosidase(Esculin hydrolysis)β -

Protease(gelatin hydrolysis) +

-galactosidaseβ +

Assimilation of

D-glucose +

L-arabinose -

D-mannose -

D-mannitol +

N-acetyl-glucosamine +

D-maltose +

Potassium gluconate +

Capric acid -

Adipic acid -

Malate +

Trisodiucm citrate -

Phenylacaectic acid -

Table 2 Result of biochemical test for isolate strains

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 44: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 33 -

양 건(2)

양 건 하 하여 양시간과 도 그리고 가CGH18 pH

균주 에 미 향 사하 다 고체 지에 양 균주

액체 지에 한 다 에 진탕 양하50 mL 25 200 rpm

양 균주 새 운 액체 지에 씩 첨가하여 진탕 양하 다4 (vv)

건별 얻어진 양액 에 동안 원심 리 한 후 상 액15000 rpm 1

취하여 양시간과 도 에 탁도 에 하 다 pH 660 nm

처 후 시간 시간 간격 시간 시간 시간 시24 12 24 36 48 60

간 시간 탁도 하 그 결과 든 에 처 시간에 72 pH 24 48

시간 지 균 하 그 후 지 않고 균

감 가 어났다 (Fig 6 ) 도 경우 에 가 나타내 25

었 (Fig 7 ) 경우 든 시간 에 가 보 pH pH7

다 (Fig 8 ) 보아 지 하여 에 시간 양했 pH 7 25 48

균 가 하 것 보 건 B idriensis 양하

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 45: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 34 -

Fig 6 Effect of Time(hrs) on the cell growth of B idriensis

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 46: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 35 -

Fig 7 Effect of temperature on the cell growth of B idriensis

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 47: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 36 -

Fig 8 Effect of pH on the cell growth of B idriensis

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 48: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 37 -

3-2 B idriensis 에 리 합 들 결

Compound 1 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 261

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O3 결 었다

1 트럼에H NMR

사 개 신39 43 -methineδ ndash α13 트럼에C NMR

나타난 사 신 개 할 었165 - 170 CONH groupδ

것 diketopiperazine 특징 신ring system

compound 1 가지고 다고 생각하 다 또한DKP ring system 1H NMR

트럼에 과 신673 697 aromaticδ δ ring 재하고 알

었다 Compound 1 한 등COSY TOCSY gHMQC gHMBC 2D

실험 통하여 결 하 다 1H-1H COSY correlation 304 (1H ddδ

직 어140 45) 437 (1H td 50 20) couplingδ ndash

CH2 연결 어 알 었다 마찬가지(C-10)=CH(C-9)- 10δ ndash

사 한 연결 어 어40 broad multiplet ndash

CH2(C-3)-CH2(C-4)-CH2 가 알 었다(C-5)-CH(C-6)- 또

한 사 한10 40 broad multiplet (H-3a H-3b H-4 H-5a H-5b)δ ndash 들

도 연결 어 알 었다 Aromatic moiety 1 트럼에H NMR

태 보 개 신para- 2 ( 705 1H d 85δ

보여 주었 한 향 고리Hz 671 1H d 85 Hz)δ

들 과 연 실험 통하여aromatic proton (705 671) gHMBC

결 었 에 연결 것 었다 또한hydroxy C-4rsquo δ

신 신 사705(H-2rsquo H 6lsquo) C-10( 3771) long-rangedndash δ

통하여 앞 에 해 진 가correlation COSY aromatic ring

연결 어 것 알 었다 알 진C-1rsquo chemical shift

값 헌값과 비 하여 Compound 1 cyclo-(L-prolyl-L-tyrosine 결)

었다 (Jayatilake et al 1996)

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 49: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 38 -

Compound 2 색 비결 고체 리 었 LREIMS mz 244

[M]+ 13 료에 해C NMR C14H16N2O2 결 었다 Compound 2

트럼 결과NMR compound 1과 매우 사한 합 알 었

합 트럼 비 결과 NMR compound 113C NMR

에 나타난 신aromatic ring 사 신 가110 160 hydroxylδ ndash

가 어 신 가 사 진 것 보아 가 어 지 않C-4rsquo hydroxyl

것 생각 었 값 헌값과 비aromatic ring chemical shift

한 결과 compound 2 cyclo-(L-prolyl-L-phenyl 결 었다alanine)

(Jayatilake et al 1996)

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 50: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 39 -

Table 3 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 1

position δH (H m Hz) δC

1 16675

2

3-a 335 (1H m) 4593

3-b 356 (1H m) 4593

4 182 (2H m) 2278

5-a 123 (1H m) 2945

5-b 210 (1H m) 2945

6 406 (1H ddd 115 60 20) 6005

7 17055

8

9 437 (1H td 50 20) 5790

10 304 (2H m) 3771

1rsquo 12748

2rsquo 705 (1H d 85) 13197

3rsquo 671 (1H d 85) 11607

4rsquo 15750

5rsquo 671 (1H d 85) 11607

6rsquo 705 (1H d 85) 13197

Measured in CD3OD at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 51: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 40 -

Table 4 1H NMR and13C NMR spectral data for compound 2

position δH (H m Hz) δC

1 16491

2

3-a 356 (1H m) 4553

3-b 365 (1H m) 4553

4 187 (2H m) 2266

5-a 205 (1H m) 2845

5-b 233 (1H m) 2845

6 408 (1H t 71) 5918

7 16921

8 562 (1H s)

9 427 (1H dd 103 32) 5623

10-a 352 (1H m) 3688

10-b 277 (1H dd 151 103) 3688

1rsquo 13583

2rsquo 73 (5H m) 12900

3rsquo 73 (5H m) 12920

4rsquo 73 (5H m) 12748

5rsquo 73 (5H m) 12920

6rsquo 73 (5H m) 12900

Measured in CDCl3 at 300 and 75 MHz respectively Assignments were aided by1H gDQCOSY TOCSY gHMQC and gHMBC experiments

- 41 -

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

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9 13

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cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 52: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

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cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 9 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

Compound 1 colorless gum LREIMS mz 261 [M]+ C18H14O9 [ ]α D20

-4875 (˚ c 027 MeOH) IR (NaCl) υmax cm-1 3590 3380 1670

cm-1 UV (MeOH) λmax nm 234 nm 1H and 13C NMR see Table 3

UV (MeOH) λmax

Compound 2 colorless powder FAB-MS mz 240 [M]+ C18H12O9

[ ]α D20 -1636 (˚ c 018 MeOH) IR (NaCl) υmax cm

-1 3590 3380

1670 cm-1 UV (MeOH) λmax nm 220 nm 1H and 13C NMR see Table

4

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 53: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 42 -

Fig 10 1H NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

Fig 11 13C NMR spectrum of compound 1 in CD3OD

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 54: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 43 -

Fig 12 TOCSY of compound 1 in CD3OD

Fig 13 COSY spectrum of compound 1 in CD3OD

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 55: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 44 -

Fig 14 gHMQC of compound 1 in CD3OD

Fig 15 gHMBC spectrum of compound 1 in CD3OD

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 56: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 45 -

Fig 16 1H NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

Fig 17 13C NMR spectrum of compound 2 in CDCl3

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 57: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 46 -

Fig 18 TOCSY of compound 2 in CDCl3

Fig 19 COSY spectrum of compound 2 in CDCl3

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 58: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 47 -

항산 실험3-3

거(1) peroxynitrite

질 하여DHR 123 ONOO- 거 검색하 시료 첨

가하지 않 과 비 하여 나타내었다 과 그control () EtOAc

것 매 하여 얻어진 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

에 하여 각각 100 50 25 gμ 도에 과mL SIN-1 authentic

거 검색하peroxynitrite 100 50 25 gmLμ

사 하 다L-ascorbic acid penicillamine

에 한 거 한 결과authentic peroxynitrite authentic

처리하지 않 과 비 하여 든 에peroxynitrite control sample

거 과 나타냈 그 에 도peroxynitrite EtOAc-1 H2O-1

EtOAc-2 100 50 25 gμ 에 각각mL 707 508 325

그리고 나타내었670 501 312 976 934 836

특 경우에EtOAc-2 100 gμ 도에 사mL 25

gμ mL 과 비슷한 도 거 과찰 었다penicillamine (Fig

20)

처리한 결과에 도SIN-1 100 50 25 gμ mL 든 도 에sample

처리하지 않 보다 거 나타났SIN-1 control 100 gμ mL

도에 든 가 거 나타냈다 특sample 50 EtOAc-2

경우에 100 50 25 gμ 에 약 매우mL 83 80 68

거 과가 찰 었다 (Fig 21)

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 59: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 48 -

Fig 20 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on authentic ONOO- ( of

control)a-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 60: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 49 -

Fig 21 Scavenging effect of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on ONOO- from SIN-1 (

of control)a-e

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 61: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 50 -

포 에 실험3-4

에 한 과(1) HT-1080 cell MTT assay

항산 해 하여 생MTT assay sample HT-1080 cell

에 향 미 하 다 사 도 sample 200 100 50

시간 동안 처리하 처리하지 않gmL 1 sample controlμ

포 생 나타내었다 그 결과() Colloidal Chitin

어 양한 양액 에EtOAc EtOAc-2 200 gmL 50μ

생 보 고 CH2Cl2 도에 생 나타200 gmL 70μ

냈다 한 나 지 과 들 가 생 80

보 다 (Fig 22)

하여 얻어진 포 생 결과 탕MTT assay 100 μ

하 도에 에 하여 거 하 다gmL HT-1080 cell ROS

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 62: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 51 -

Fig 22 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability by MTT assay after

1 hra-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncanrsquos multiple range test

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 63: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 52 -

(2) ROS (total radical )

포내 산 하여 질 만들어 내 사 해DCFH-DA

포내 재하 산 하 다DCF fluorescence 500 Mμ 의 H2O2

로 처리한 후 에 하여 검색하 다 든0 30 60 90 120

각각sample 100 50 10 1 gμ 도 하mL

지 않고sample 500 Mμ H2O2 처리한 과 과control sample 500 Mμ H2O2

처리하지 않 사 하 다blank 500 Mμ H2O2 처리한 시control

간에 값 격 가하DCF flourescence 500 Mμ H2O2 처리

하지 않 시간에 값 변 가 거 없었다blank DCF flourescence

H2 한 든O-1 sample 도에 비슷한100 gmL blankμ

도 포내 산 거 과 나타냈 도 에 도 1 gmLμ

에 비 하 생 리 하게 거하 다control H2O-1

도 다 들 보 지 않았지만 과 비 했sample control

나타냈다 든 에 도 과가 나타났다 것sample

보아 한 든 도에 B idriensis 과 포내

거 에 매우 뛰어난 과 나타내 것 할 었다ROS (Fig

23-29)

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 64: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 53 -

Fig 23 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

on intracellular ROS level induced by hydrogen peroxide in

HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 65: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 54 -

Fig 24 Inhibition effect of BuOH solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 66: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 55 -

Fig 25 Inhibition effect of H2O-1 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 67: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 56 -

Fig 26 Inhibition effect of CH2Cl2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cellsa-f

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 68: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 57 -

Fig 27 Inhibition effect of H2O-2 solvent fractions from EtOAc

extract of Bacillus idriensis on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-fMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 69: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 58 -

Fig 28 Inhibition effect of EtOAc extract from Bacillus idriensis

cultured with colloidal chitin on intracellular ROS level

induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells

a-eMeans with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 70: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 59 -

Fig 29 에 한 과 각각 도에 산 거90 sample

과 나타낸 그 프 든 에 나타났 특 sample CH2Cl2

과 어 양한 양액colloidal chitin EtOAc EtOAc-2

다 보다 거 과 나타냈다sample

Fig 29 Inhibition effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on intracellular ROS

level induced by hydrogen peroxide in HT-1080 cells the

cell were incubated with different concentration of the

sample for 90 mina-g

Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 71: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 60 -

(3) 한TBARS lipid peroxidation

포 한 지질 과산 하여 하HT-1080 TBARS assay

다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한 과 비 하여 산

억 과 나타내었다 과 비 시 든 샘플에() 10 mgmL

도 지질 산 가량 억 하 것 나타났 들간10 sample

큰 억 차 보 지 않았다 (Fig 30)

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 72: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 61 -

Fig 30 Inhibition effects of crude extract and its solvent

fractions of Bacillus idriensis on membrane lipid

peroxidation in HT-1080 cellsa-c Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 73: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 62 -

(4) 산 생Genomic DNA Genomic DNA

포 하여HT-1080 genomic DNA 01 mM H2O2 01 M FeSO4

하여 간 시 산 억 시키10 Fenton DNA

도 하 다 시료 첨가하지 않고 H2O2 산철 첨가한

비 하여 산 도 나타내었다100 ()

한 든 에 항산 과가 나타났EtOAc-1 sample

특 도에 보다 항산 과EtOAc-2 100 mgmL blank

나타내었다 (Fig 31)

- 63 -

BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 74: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

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BL CON EtOAc-1 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2O-2 EtOAc-2

100 Mμ

50 Mμ

1 Mμ

Fig 31 Antioxidant effect of crude extract and its solvent

fractions from Bacillus idriensis on genomic DNA in

HT-1080 cellsa-g Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

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(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 75: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 64 -

(5) 함량GSH(Glutathione)

포내에 함량GSH thiol-staining reagent mBBr

하여 처리 후 시료처리에 한 함량(monobromobimane) 40 M mBBr GSHμ

변 에 하 다 개 아미 산 루어진120 GSH

가tripeptide (cystein glutamic acid glycine) sulfhydryl radical

지고 어 포내 산 생 거 하 역할 한다 비 )

질 과 들 포내에 결합하여 나타내므 그 도mBBr

하여 포내 함량 나타내었다 든 각각GSH sample 100 50 10 gmLμ

도 하 시료 처리하지 않 사 control

하 결과 값 과 비 하여 나타내었다 control () (Fig 32)

에 함량 많 가하지 않았지만 사sample GSH

비 했 비슷한 함량 나타냈습니다Vitamin C

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Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

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Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

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규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

참고 헌5

강 원주 학 산학 단 함 하 비만 또 고지

동맥경 계 질 료 KO

101027586 (2011)

동 진 통 갈 항산 항 peptide

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양웅 통 식 갈 새 운 해

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Produced by Bacillus vallismortis BK6 Isolated from Jeot-kal 주

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Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

O

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2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 76: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 65 -

Fig 32 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on regulation of GSH level in HT-1080

cellsa-d Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

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통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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액 고 한 어업 학 지 119-120 (2003)

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균주 리 동 특Bacillus sp SJ-10 The Korean

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욱 나경 신양 갈 프 틱 항산

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항암 과 Korean Society for Biotechnology and

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Produced by Bacillus vallismortis BK6 Isolated from Jeot-kal 주

학 사 (2009)

차 주 한 식 연 원 갈 건강

미생 리 The Korean Society of Food Science and Nutrition

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- 73 -

Fungi by Soil-borne Bacterium that Produces a Chitin Degradation

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하나 주 Method of extracting and refining an anti-oxidizingagent

from the Solanum nigrum L and method of producing cosmetics using

the same KO 1020050078136 (2007)

Beda N Nedospasov A A spectrophotometric assay for nitrate in an

excess of nitrite Nitric Oxide 13 93-97 (2005)

Blois M S Antioxidant determinations by the use of a stable free

radical Nature 25 (1958)

Caillet S Cote J Doyon G Slyvain J F Lacroix M Antioxidant and

antiradical properties of cranberry juice and extracts Food

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Cho H J Hwang S K Lee K C Lee H S Kim P G Preparation and

characterizations of various chitosan from chitin Journal of Food

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Eom S H Lee B J Kim Y M Effect of Yeast Fermentation on the

Antioxidant and Anti-inflammatory Activity of Sea Tangle Water

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117-124 (2010)

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Biochemistry and Biophysics 125 189-198 (1968)

Herron G S Banda MJ Clark EJ Gavrilovic J Werb Z Secretion

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II Expression of collagenase and stromelysin activities is

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- 74 -

Jang J R Choi H J Kim K K Lim S Y Effect of Extracts frome

Dried Mackerel on Antioxidant Activity and Inhibition of Growth of

Human Cancer Cell Line Journal of life science 18 680-685

(2008)

Kim Y S Nam H G Shin H J Na M S Kim M H Lee C W Kim J

S Piao Y L Cha W S Effect of Hot Water Extract of Undaria

pinnatifida on the Activities of Antioxidant and Nitrite

Scavenging Korean Society for Biotechnology and Bioengineering

Journal 28 151-158 (2011)

Ko Y J Kim H H Kim E J Kim J Y Kang S D Son Y H Choi S

Y Cha S K Kim J W Lee J O Ryu C H Anti-Allergic

Inflammatory Effect of Bacteria Isolated from Fermanted Soybean

and Jeotgal on Human Mast Cell Line (HMC-1) Jounal of Life

Science 21 393-399 (2011)

Kooy N W Royall J A Ischiropoulos H Beckman J S

Peroxynitrite-mediated oxidation of dihydrorhodamine 123 Free

Radical Biology amp Medicine 16 149-156 (1994)

Lee S H Kim W S Kim K Y Kim T H Whangbo H Jung W J Chung

S J Effect of Chitin Compost Incorporated with Chitinolytic

Bacteria and Rice Bran on Chemical Properties and Microbial

Community in Pear Orchard Soil JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY FOR

HORTICULTURAL SCIENCE 44 133-270 (2003)

Lee S J Ha W H Choi H J Cho S Y Choi J W Hepatic

Detoxification and Antioxidant Activity in Sea-urchin Roe and

Ethanol Extract of Roe Korean journal of fisheries and aquatic

sciences 43 428-436 (2010)

Liu Q Zhang Y J Yang C R Phenolic antioxidants from green tea

- 75 -

produced from Camellia crassicolumna Var multiplex Journal of

agricultural and food chemistry 57 589-590 (2009)

Milne L Nicotera P Orrenius S Burkitt M Effects of glutathione and

chelating agents on copper-mediated DNA oxidation pro-oxidant and

antioxidant properties of glutathione Archives of Biochemistry

and Biophysics 304 102-109 (1993)

Okimotoa Y Watanabae A Nikia E Yamashitab T Noguchia N A novel

fluorescent probe diphenyl-1-pyrenylphosphine to follow lipid

peroxidation in cell membranes FEBS Lett 474 13-14 (2000)

Park J K Cho Y U Choi Y J Jeoung Y K Gal A W Antitumor

activity of Bacillus subtilis SW-1 isolated from Jeotgal Journal

of life science 14 815-820 (2004)

Poot M Verkerk A Koster J F Jongkind J F De novo synthesis of

glutathione in human fibroblasts during in vitro ageing and in

some metabolic diseases as measured by a flow cytometric method

Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects 883 580-584

(1986)

Pukalskas A Venskutonis P R Salido S Isolation identification and

activity of natural antioxidants from horehound (Marrubium vulgare

L) cultivated in Lithuania Food chemistry 130 695-701 (2012)

Kim S B Park T K Isolation and characterization of chitin from crab

shell Korean Journal of Biotechnology and Bioengineering (Korea

Republic) 9 174-179 (1994)

Wang S L Lin H T Liang T W Chen Y J Yen Y H Guo S P

Reclamation of chitinous materials by bromelain for the

preparation of antitumor and antifungal materials Bioresource

technology 99 4386-4393 (2008)

- 76 -

Wang S L Lin T Y Yen Y H Liao H F Chen Y J Bioconversion

of shellfish chitin wastes for the production of Bacillus subtilis

W-118 chitinase Carbohydrate research 341 2507-2515 (2006)

Watanabea M Musumib K Ayugasea J Carotenoid pigment composition

polyphenol content and antioxidant activities of extracts from

orange-colored Chinese cabbage LWT - Food Science and Technology

44 1971-1975 (2011)

Wiwat C Siwayaprahm P Bhumiratana A Purification and

characterization of chitinase from Bacillus circulans No 41

Current microbiology 39 134-140 (1999)

Xiao K J Zhong X K Wang J Extraction of brown pigment from Rosa

laevigata and its antioxidant activities Pharmaceutical biology

49 734-740 (2011)

Yoon J H Lee C H Oh T K Bacillus cibi sp nov isolated from

jeotgal a traditional Korean fermented seafeed International

Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 55 733-736

(2005a)

Yoon S H Kin J B Lim Y H Hong S R Song J K Kim S S Kwon

S W Park I C Kim S J Yeo Y S Ko B S Isolation and

Characterization of Three Kinds of Lipopeptides Produced by

Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

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2

5

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6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 77: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 66 -

(6) 체 암 포에 한 포 독 과

항암 생리 질탐색 한 연 매

하여 포 에 미 향 찰 하 다HT-1080 HT-29 MCF-7

포 독 과(6-1) HT-1080

100 50 10 1 mgmL CH2Cl2 100

에 도 포 식 억 과 나타냈mgmL 50 n-BuOH H2O-1

그리고 도 에 가 포 식 억EtOAc-2 100 mgmL 30

과가 나타났다 (Fig 33)

포 독 과(6-2) MCF-7

간 암 포 에 한 포 식 억 도MCF-7 cell 100 50 10 1

도에 한 결과 든 에 도 포 식 억mgmL sample

도가 찰 었 특 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 34)

포 독 과(6-3) HT-29

암 포 에 한 포 식 억 도 한 결과HT-29 cell 100

도에 도 포 식 억 도가 찰 었50 10 1 mgmL

경우 마찬가지 MCF-7 CH2Cl2 과 에 억EtOAc-2

과가 나타났다 (Fig 35)

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

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6

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cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 78: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 67 -

Fig 33 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-1080 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 68 -

Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

미생 별하 고 별 미생 액체 양액44 44 EtOAc

하여 그 액 사 하여 생리 검색하 다 또한 산가공폐

게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

질 것 사료 었다 하지만 미생 도 EtOAc-2

가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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- 77 -

6

HOHN

N

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2

5

4

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6

110

9 13

4

57 6

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cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

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감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 79: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

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Fig 34 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of MCF-7 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 69 -

Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

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산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

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별한 미생 들 액체 양하여 그 양액 항산 하여 차2

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게 껍질 하여 경 염 야 시키 강산과 강알 리 사 하

신하여 약산 산 등 사 하여 하 고chitin

태 만들어 키틴 해 미생 별 지에 사 하 다colloidal

고체 지에 하고 도가 빠colloidal chitin clear zone

항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

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여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

어 양한 양액에 동량 어colloidal chitin EtOAc EtOac-2

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

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가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

H2O CH2Cl2 재 하여 각각 얻었다 게 얻어진 CH2Cl2

통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

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idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

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보다 항산 가질 것 다

또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

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O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 80: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

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Fig 35 Effects of crude extract and its solvent fractions of

Bacillus idriensis on cell viability of HT-29 cellsa-e Means with the different letters in the same concentration are significantly

different (p lt 005) by Duncans multiple range test

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

껍질에 고 다당 다량 포함 어 에chitin 게껍질에

리하여 원료 하 경 과 얻 것chitin

다 본 연 에 해하여 할 미생 통 chitin

산 식 갈에 리하여 그들 생리 검색하고 미생 생산하

차 사산 리하여 가 검 하 다

시 에 통 갈 하고 하여 도말하여 한

에 액 탈색시키 미생 집 차 별하 다 차EtOH DPPH 1 1

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- 71 -

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차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

참고 헌5

강 원주 학 산학 단 함 하 비만 또 고지

동맥경 계 질 료 KO

101027586 (2011)

동 진 통 갈 항산 항 peptide

액 고 한 어업 학 지 119-120 (2003)

미 Antioxidative effect by bacillus sp MJ-149 isolated from

fermented anchovy 경 학원 사학 (1998)

동균 리 공 포 생산하 내염 Protease

균주 리 동 특Bacillus sp SJ-10 The Korean

journal of microbiology 45 193-199 (2009)

욱 나경 신양 갈 프 틱 항산

하 과 Korean Society for Biotechnology and Bioengineering

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양웅 통 식 갈 새 운 해

항암 과 Korean Society for Biotechnology and

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근 Characterization of Antibacterial and Biosurfactant Substance

Produced by Bacillus vallismortis BK6 Isolated from Jeot-kal 주

학 사 (2009)

차 주 한 식 연 원 갈 건강

미생 리 The Korean Society of Food Science and Nutrition

10 277-277 (2008)

(A)functional roles of a Chitinase to Control Phytopathogenic

- 73 -

Fungi by Soil-borne Bacterium that Produces a Chitin Degradation

Enzyme 남 학 학원 사학 (2009)

하나 주 Method of extracting and refining an anti-oxidizingagent

from the Solanum nigrum L and method of producing cosmetics using

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Beda N Nedospasov A A spectrophotometric assay for nitrate in an

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radical Nature 25 (1958)

Caillet S Cote J Doyon G Slyvain J F Lacroix M Antioxidant and

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117-124 (2010)

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Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation Archives of

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Herron G S Banda MJ Clark EJ Gavrilovic J Werb Z Secretion

of metalloproteinases by stimulated capillary endothelial cells

II Expression of collagenase and stromelysin activities is

regulated by endogenous inhibitors Journal of Biological

Chemistry 261 2814 (1986)

- 74 -

Jang J R Choi H J Kim K K Lim S Y Effect of Extracts frome

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(2008)

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and Jeotgal on Human Mast Cell Line (HMC-1) Jounal of Life

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HORTICULTURAL SCIENCE 44 133-270 (2003)

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- 75 -

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Okimotoa Y Watanabae A Nikia E Yamashitab T Noguchia N A novel

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of life science 14 815-820 (2004)

Poot M Verkerk A Koster J F Jongkind J F De novo synthesis of

glutathione in human fibroblasts during in vitro ageing and in

some metabolic diseases as measured by a flow cytometric method

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Republic) 9 174-179 (1994)

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Watanabea M Musumib K Ayugasea J Carotenoid pigment composition

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orange-colored Chinese cabbage LWT - Food Science and Technology

44 1971-1975 (2011)

Wiwat C Siwayaprahm P Bhumiratana A Purification and

characterization of chitinase from Bacillus circulans No 41

Current microbiology 39 134-140 (1999)

Xiao K J Zhong X K Wang J Extraction of brown pigment from Rosa

laevigata and its antioxidant activities Pharmaceutical biology

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Yoon J H Lee C H Oh T K Bacillus cibi sp nov isolated from

jeotgal a traditional Korean fermented seafeed International

Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 55 733-736

(2005a)

Yoon S H Kin J B Lim Y H Hong S R Song J K Kim S S Kwon

S W Park I C Kim S J Yeo Y S Ko B S Isolation and

Characterization of Three Kinds of Lipopeptides Produced by

Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

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HOHN

N

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2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

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cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 81: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 70 -

약 결4

게 도 리 게 단 가공 통해 게살과 게살 한

가공 태 우리나 뿐만 아니 다 여러 나 에 비 어지고

그 비량 계 해 가하고 다 에 산 게껍질 양

도 가하게 었고 것 처리 커다 과 남게 었다 지 게

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항산 가지 균주 별하 동 한 결과CGH18 CGH18

Bacillus idriensis 었다

Bacillus idriensis 양 건 액체 지에 시간pH7 25 48

동안 양한 양액에 동량 어 얻었 하EtOAc

여 개4 n-BuOH H2O-1 CH2Cl2 H2 얻었다 또한O-2 fraction

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- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

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도하 다 미 앞에 언 한 것처럼 균체 양액 EtOAc H2O

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통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

항산 실험에 하여 거 나타내었 에 Bacillus

idrensis 과 하여 우 한 항산 개 할

것 보 또한 CH2Cl2 에 리한 compunds 1-2 과

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또한 실험에 가 나타낸 EtOAc-2

후에 지 함 량과 지 에 균 도colloidal chitin

규 하여 그들 양 건 탐색하고 그 하여 량 양 후

차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

참고 헌5

강 원주 학 산학 단 함 하 비만 또 고지

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액 고 한 어업 학 지 119-120 (2003)

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fermented anchovy 경 학원 사학 (1998)

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균주 리 동 특Bacillus sp SJ-10 The Korean

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Produced by Bacillus vallismortis BK6 Isolated from Jeot-kal 주

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차 주 한 식 연 원 갈 건강

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10 277-277 (2008)

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- 73 -

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Enzyme 남 학 학원 사학 (2009)

하나 주 Method of extracting and refining an anti-oxidizingagent

from the Solanum nigrum L and method of producing cosmetics using

the same KO 1020050078136 (2007)

Beda N Nedospasov A A spectrophotometric assay for nitrate in an

excess of nitrite Nitric Oxide 13 93-97 (2005)

Blois M S Antioxidant determinations by the use of a stable free

radical Nature 25 (1958)

Caillet S Cote J Doyon G Slyvain J F Lacroix M Antioxidant and

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117-124 (2010)

Heath R L Packer L Photoperoxidation in isolated chloroplasts I

Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation Archives of

Biochemistry and Biophysics 125 189-198 (1968)

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II Expression of collagenase and stromelysin activities is

regulated by endogenous inhibitors Journal of Biological

Chemistry 261 2814 (1986)

- 74 -

Jang J R Choi H J Kim K K Lim S Y Effect of Extracts frome

Dried Mackerel on Antioxidant Activity and Inhibition of Growth of

Human Cancer Cell Line Journal of life science 18 680-685

(2008)

Kim Y S Nam H G Shin H J Na M S Kim M H Lee C W Kim J

S Piao Y L Cha W S Effect of Hot Water Extract of Undaria

pinnatifida on the Activities of Antioxidant and Nitrite

Scavenging Korean Society for Biotechnology and Bioengineering

Journal 28 151-158 (2011)

Ko Y J Kim H H Kim E J Kim J Y Kang S D Son Y H Choi S

Y Cha S K Kim J W Lee J O Ryu C H Anti-Allergic

Inflammatory Effect of Bacteria Isolated from Fermanted Soybean

and Jeotgal on Human Mast Cell Line (HMC-1) Jounal of Life

Science 21 393-399 (2011)

Kooy N W Royall J A Ischiropoulos H Beckman J S

Peroxynitrite-mediated oxidation of dihydrorhodamine 123 Free

Radical Biology amp Medicine 16 149-156 (1994)

Lee S H Kim W S Kim K Y Kim T H Whangbo H Jung W J Chung

S J Effect of Chitin Compost Incorporated with Chitinolytic

Bacteria and Rice Bran on Chemical Properties and Microbial

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HORTICULTURAL SCIENCE 44 133-270 (2003)

Lee S J Ha W H Choi H J Cho S Y Choi J W Hepatic

Detoxification and Antioxidant Activity in Sea-urchin Roe and

Ethanol Extract of Roe Korean journal of fisheries and aquatic

sciences 43 428-436 (2010)

Liu Q Zhang Y J Yang C R Phenolic antioxidants from green tea

- 75 -

produced from Camellia crassicolumna Var multiplex Journal of

agricultural and food chemistry 57 589-590 (2009)

Milne L Nicotera P Orrenius S Burkitt M Effects of glutathione and

chelating agents on copper-mediated DNA oxidation pro-oxidant and

antioxidant properties of glutathione Archives of Biochemistry

and Biophysics 304 102-109 (1993)

Okimotoa Y Watanabae A Nikia E Yamashitab T Noguchia N A novel

fluorescent probe diphenyl-1-pyrenylphosphine to follow lipid

peroxidation in cell membranes FEBS Lett 474 13-14 (2000)

Park J K Cho Y U Choi Y J Jeoung Y K Gal A W Antitumor

activity of Bacillus subtilis SW-1 isolated from Jeotgal Journal

of life science 14 815-820 (2004)

Poot M Verkerk A Koster J F Jongkind J F De novo synthesis of

glutathione in human fibroblasts during in vitro ageing and in

some metabolic diseases as measured by a flow cytometric method

Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects 883 580-584

(1986)

Pukalskas A Venskutonis P R Salido S Isolation identification and

activity of natural antioxidants from horehound (Marrubium vulgare

L) cultivated in Lithuania Food chemistry 130 695-701 (2012)

Kim S B Park T K Isolation and characterization of chitin from crab

shell Korean Journal of Biotechnology and Bioengineering (Korea

Republic) 9 174-179 (1994)

Wang S L Lin H T Liang T W Chen Y J Yen Y H Guo S P

Reclamation of chitinous materials by bromelain for the

preparation of antitumor and antifungal materials Bioresource

technology 99 4386-4393 (2008)

- 76 -

Wang S L Lin T Y Yen Y H Liao H F Chen Y J Bioconversion

of shellfish chitin wastes for the production of Bacillus subtilis

W-118 chitinase Carbohydrate research 341 2507-2515 (2006)

Watanabea M Musumib K Ayugasea J Carotenoid pigment composition

polyphenol content and antioxidant activities of extracts from

orange-colored Chinese cabbage LWT - Food Science and Technology

44 1971-1975 (2011)

Wiwat C Siwayaprahm P Bhumiratana A Purification and

characterization of chitinase from Bacillus circulans No 41

Current microbiology 39 134-140 (1999)

Xiao K J Zhong X K Wang J Extraction of brown pigment from Rosa

laevigata and its antioxidant activities Pharmaceutical biology

49 734-740 (2011)

Yoon J H Lee C H Oh T K Bacillus cibi sp nov isolated from

jeotgal a traditional Korean fermented seafeed International

Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 55 733-736

(2005a)

Yoon S H Kin J B Lim Y H Hong S R Song J K Kim S S Kwon

S W Park I C Kim S J Yeo Y S Ko B S Isolation and

Characterization of Three Kinds of Lipopeptides Produced by

Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

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2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

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2

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110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 82: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 71 -

얻었다 들에 한 거 한 결과 ROS CH2Cl2 과

가 거 보 에 항산 보EtOAc-2

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가 다 하여 양한 액 질 리 시Marine agar

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n 한 각각 하 다 게 한-BuOH n-BuOH

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통해 여러 개 얻었 그 하silica prep TLC subfraction

나 실시하여reverse-phased HPLC compound 1-2 리하 다

포 항산 통하여 과 들 다ROS

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차 사산 리 결 함 에 colloidal chitin

차 사산 차 차 에 하여 규 해 보 가 연 가 필 할

것 여겨 진다

- 72 -

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fluorescent probe diphenyl-1-pyrenylphosphine to follow lipid

peroxidation in cell membranes FEBS Lett 474 13-14 (2000)

Park J K Cho Y U Choi Y J Jeoung Y K Gal A W Antitumor

activity of Bacillus subtilis SW-1 isolated from Jeotgal Journal

of life science 14 815-820 (2004)

Poot M Verkerk A Koster J F Jongkind J F De novo synthesis of

glutathione in human fibroblasts during in vitro ageing and in

some metabolic diseases as measured by a flow cytometric method

Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects 883 580-584

(1986)

Pukalskas A Venskutonis P R Salido S Isolation identification and

activity of natural antioxidants from horehound (Marrubium vulgare

L) cultivated in Lithuania Food chemistry 130 695-701 (2012)

Kim S B Park T K Isolation and characterization of chitin from crab

shell Korean Journal of Biotechnology and Bioengineering (Korea

Republic) 9 174-179 (1994)

Wang S L Lin H T Liang T W Chen Y J Yen Y H Guo S P

Reclamation of chitinous materials by bromelain for the

preparation of antitumor and antifungal materials Bioresource

technology 99 4386-4393 (2008)

- 76 -

Wang S L Lin T Y Yen Y H Liao H F Chen Y J Bioconversion

of shellfish chitin wastes for the production of Bacillus subtilis

W-118 chitinase Carbohydrate research 341 2507-2515 (2006)

Watanabea M Musumib K Ayugasea J Carotenoid pigment composition

polyphenol content and antioxidant activities of extracts from

orange-colored Chinese cabbage LWT - Food Science and Technology

44 1971-1975 (2011)

Wiwat C Siwayaprahm P Bhumiratana A Purification and

characterization of chitinase from Bacillus circulans No 41

Current microbiology 39 134-140 (1999)

Xiao K J Zhong X K Wang J Extraction of brown pigment from Rosa

laevigata and its antioxidant activities Pharmaceutical biology

49 734-740 (2011)

Yoon J H Lee C H Oh T K Bacillus cibi sp nov isolated from

jeotgal a traditional Korean fermented seafeed International

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(2005a)

Yoon S H Kin J B Lim Y H Hong S R Song J K Kim S S Kwon

S W Park I C Kim S J Yeo Y S Ko B S Isolation and

Characterization of Three Kinds of Lipopeptides Produced by

Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

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6

HOHN

N

O

O

2

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4

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6

110

9 13

4

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HN

N

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2

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110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 83: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

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양웅 통 식 갈 새 운 해

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Produced by Bacillus vallismortis BK6 Isolated from Jeot-kal 주

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Herron G S Banda MJ Clark EJ Gavrilovic J Werb Z Secretion

of metalloproteinases by stimulated capillary endothelial cells

II Expression of collagenase and stromelysin activities is

regulated by endogenous inhibitors Journal of Biological

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and Jeotgal on Human Mast Cell Line (HMC-1) Jounal of Life

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Kooy N W Royall J A Ischiropoulos H Beckman J S

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HORTICULTURAL SCIENCE 44 133-270 (2003)

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Detoxification and Antioxidant Activity in Sea-urchin Roe and

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Liu Q Zhang Y J Yang C R Phenolic antioxidants from green tea

- 75 -

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Milne L Nicotera P Orrenius S Burkitt M Effects of glutathione and

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Okimotoa Y Watanabae A Nikia E Yamashitab T Noguchia N A novel

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Park J K Cho Y U Choi Y J Jeoung Y K Gal A W Antitumor

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Poot M Verkerk A Koster J F Jongkind J F De novo synthesis of

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Pukalskas A Venskutonis P R Salido S Isolation identification and

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Watanabea M Musumib K Ayugasea J Carotenoid pigment composition

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Wiwat C Siwayaprahm P Bhumiratana A Purification and

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Xiao K J Zhong X K Wang J Extraction of brown pigment from Rosa

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Yoon J H Lee C H Oh T K Bacillus cibi sp nov isolated from

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Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

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2

5

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6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 84: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

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Fungi by Soil-borne Bacterium that Produces a Chitin Degradation

Enzyme 남 학 학원 사학 (2009)

하나 주 Method of extracting and refining an anti-oxidizingagent

from the Solanum nigrum L and method of producing cosmetics using

the same KO 1020050078136 (2007)

Beda N Nedospasov A A spectrophotometric assay for nitrate in an

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Caillet S Cote J Doyon G Slyvain J F Lacroix M Antioxidant and

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Biochemistry and Biophysics 125 189-198 (1968)

Herron G S Banda MJ Clark EJ Gavrilovic J Werb Z Secretion

of metalloproteinases by stimulated capillary endothelial cells

II Expression of collagenase and stromelysin activities is

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Jang J R Choi H J Kim K K Lim S Y Effect of Extracts frome

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Bacteria and Rice Bran on Chemical Properties and Microbial

Community in Pear Orchard Soil JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY FOR

HORTICULTURAL SCIENCE 44 133-270 (2003)

Lee S J Ha W H Choi H J Cho S Y Choi J W Hepatic

Detoxification and Antioxidant Activity in Sea-urchin Roe and

Ethanol Extract of Roe Korean journal of fisheries and aquatic

sciences 43 428-436 (2010)

Liu Q Zhang Y J Yang C R Phenolic antioxidants from green tea

- 75 -

produced from Camellia crassicolumna Var multiplex Journal of

agricultural and food chemistry 57 589-590 (2009)

Milne L Nicotera P Orrenius S Burkitt M Effects of glutathione and

chelating agents on copper-mediated DNA oxidation pro-oxidant and

antioxidant properties of glutathione Archives of Biochemistry

and Biophysics 304 102-109 (1993)

Okimotoa Y Watanabae A Nikia E Yamashitab T Noguchia N A novel

fluorescent probe diphenyl-1-pyrenylphosphine to follow lipid

peroxidation in cell membranes FEBS Lett 474 13-14 (2000)

Park J K Cho Y U Choi Y J Jeoung Y K Gal A W Antitumor

activity of Bacillus subtilis SW-1 isolated from Jeotgal Journal

of life science 14 815-820 (2004)

Poot M Verkerk A Koster J F Jongkind J F De novo synthesis of

glutathione in human fibroblasts during in vitro ageing and in

some metabolic diseases as measured by a flow cytometric method

Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects 883 580-584

(1986)

Pukalskas A Venskutonis P R Salido S Isolation identification and

activity of natural antioxidants from horehound (Marrubium vulgare

L) cultivated in Lithuania Food chemistry 130 695-701 (2012)

Kim S B Park T K Isolation and characterization of chitin from crab

shell Korean Journal of Biotechnology and Bioengineering (Korea

Republic) 9 174-179 (1994)

Wang S L Lin H T Liang T W Chen Y J Yen Y H Guo S P

Reclamation of chitinous materials by bromelain for the

preparation of antitumor and antifungal materials Bioresource

technology 99 4386-4393 (2008)

- 76 -

Wang S L Lin T Y Yen Y H Liao H F Chen Y J Bioconversion

of shellfish chitin wastes for the production of Bacillus subtilis

W-118 chitinase Carbohydrate research 341 2507-2515 (2006)

Watanabea M Musumib K Ayugasea J Carotenoid pigment composition

polyphenol content and antioxidant activities of extracts from

orange-colored Chinese cabbage LWT - Food Science and Technology

44 1971-1975 (2011)

Wiwat C Siwayaprahm P Bhumiratana A Purification and

characterization of chitinase from Bacillus circulans No 41

Current microbiology 39 134-140 (1999)

Xiao K J Zhong X K Wang J Extraction of brown pigment from Rosa

laevigata and its antioxidant activities Pharmaceutical biology

49 734-740 (2011)

Yoon J H Lee C H Oh T K Bacillus cibi sp nov isolated from

jeotgal a traditional Korean fermented seafeed International

Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 55 733-736

(2005a)

Yoon S H Kin J B Lim Y H Hong S R Song J K Kim S S Kwon

S W Park I C Kim S J Yeo Y S Ko B S Isolation and

Characterization of Three Kinds of Lipopeptides Produced by

Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

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O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

57 6

HN

N

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2

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6

110

9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 85: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

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Jang J R Choi H J Kim K K Lim S Y Effect of Extracts frome

Dried Mackerel on Antioxidant Activity and Inhibition of Growth of

Human Cancer Cell Line Journal of life science 18 680-685

(2008)

Kim Y S Nam H G Shin H J Na M S Kim M H Lee C W Kim J

S Piao Y L Cha W S Effect of Hot Water Extract of Undaria

pinnatifida on the Activities of Antioxidant and Nitrite

Scavenging Korean Society for Biotechnology and Bioengineering

Journal 28 151-158 (2011)

Ko Y J Kim H H Kim E J Kim J Y Kang S D Son Y H Choi S

Y Cha S K Kim J W Lee J O Ryu C H Anti-Allergic

Inflammatory Effect of Bacteria Isolated from Fermanted Soybean

and Jeotgal on Human Mast Cell Line (HMC-1) Jounal of Life

Science 21 393-399 (2011)

Kooy N W Royall J A Ischiropoulos H Beckman J S

Peroxynitrite-mediated oxidation of dihydrorhodamine 123 Free

Radical Biology amp Medicine 16 149-156 (1994)

Lee S H Kim W S Kim K Y Kim T H Whangbo H Jung W J Chung

S J Effect of Chitin Compost Incorporated with Chitinolytic

Bacteria and Rice Bran on Chemical Properties and Microbial

Community in Pear Orchard Soil JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY FOR

HORTICULTURAL SCIENCE 44 133-270 (2003)

Lee S J Ha W H Choi H J Cho S Y Choi J W Hepatic

Detoxification and Antioxidant Activity in Sea-urchin Roe and

Ethanol Extract of Roe Korean journal of fisheries and aquatic

sciences 43 428-436 (2010)

Liu Q Zhang Y J Yang C R Phenolic antioxidants from green tea

- 75 -

produced from Camellia crassicolumna Var multiplex Journal of

agricultural and food chemistry 57 589-590 (2009)

Milne L Nicotera P Orrenius S Burkitt M Effects of glutathione and

chelating agents on copper-mediated DNA oxidation pro-oxidant and

antioxidant properties of glutathione Archives of Biochemistry

and Biophysics 304 102-109 (1993)

Okimotoa Y Watanabae A Nikia E Yamashitab T Noguchia N A novel

fluorescent probe diphenyl-1-pyrenylphosphine to follow lipid

peroxidation in cell membranes FEBS Lett 474 13-14 (2000)

Park J K Cho Y U Choi Y J Jeoung Y K Gal A W Antitumor

activity of Bacillus subtilis SW-1 isolated from Jeotgal Journal

of life science 14 815-820 (2004)

Poot M Verkerk A Koster J F Jongkind J F De novo synthesis of

glutathione in human fibroblasts during in vitro ageing and in

some metabolic diseases as measured by a flow cytometric method

Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects 883 580-584

(1986)

Pukalskas A Venskutonis P R Salido S Isolation identification and

activity of natural antioxidants from horehound (Marrubium vulgare

L) cultivated in Lithuania Food chemistry 130 695-701 (2012)

Kim S B Park T K Isolation and characterization of chitin from crab

shell Korean Journal of Biotechnology and Bioengineering (Korea

Republic) 9 174-179 (1994)

Wang S L Lin H T Liang T W Chen Y J Yen Y H Guo S P

Reclamation of chitinous materials by bromelain for the

preparation of antitumor and antifungal materials Bioresource

technology 99 4386-4393 (2008)

- 76 -

Wang S L Lin T Y Yen Y H Liao H F Chen Y J Bioconversion

of shellfish chitin wastes for the production of Bacillus subtilis

W-118 chitinase Carbohydrate research 341 2507-2515 (2006)

Watanabea M Musumib K Ayugasea J Carotenoid pigment composition

polyphenol content and antioxidant activities of extracts from

orange-colored Chinese cabbage LWT - Food Science and Technology

44 1971-1975 (2011)

Wiwat C Siwayaprahm P Bhumiratana A Purification and

characterization of chitinase from Bacillus circulans No 41

Current microbiology 39 134-140 (1999)

Xiao K J Zhong X K Wang J Extraction of brown pigment from Rosa

laevigata and its antioxidant activities Pharmaceutical biology

49 734-740 (2011)

Yoon J H Lee C H Oh T K Bacillus cibi sp nov isolated from

jeotgal a traditional Korean fermented seafeed International

Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 55 733-736

(2005a)

Yoon S H Kin J B Lim Y H Hong S R Song J K Kim S S Kwon

S W Park I C Kim S J Yeo Y S Ko B S Isolation and

Characterization of Three Kinds of Lipopeptides Produced by

Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

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4

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6

110

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HN

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9 13

4

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cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 86: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

- 75 -

produced from Camellia crassicolumna Var multiplex Journal of

agricultural and food chemistry 57 589-590 (2009)

Milne L Nicotera P Orrenius S Burkitt M Effects of glutathione and

chelating agents on copper-mediated DNA oxidation pro-oxidant and

antioxidant properties of glutathione Archives of Biochemistry

and Biophysics 304 102-109 (1993)

Okimotoa Y Watanabae A Nikia E Yamashitab T Noguchia N A novel

fluorescent probe diphenyl-1-pyrenylphosphine to follow lipid

peroxidation in cell membranes FEBS Lett 474 13-14 (2000)

Park J K Cho Y U Choi Y J Jeoung Y K Gal A W Antitumor

activity of Bacillus subtilis SW-1 isolated from Jeotgal Journal

of life science 14 815-820 (2004)

Poot M Verkerk A Koster J F Jongkind J F De novo synthesis of

glutathione in human fibroblasts during in vitro ageing and in

some metabolic diseases as measured by a flow cytometric method

Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects 883 580-584

(1986)

Pukalskas A Venskutonis P R Salido S Isolation identification and

activity of natural antioxidants from horehound (Marrubium vulgare

L) cultivated in Lithuania Food chemistry 130 695-701 (2012)

Kim S B Park T K Isolation and characterization of chitin from crab

shell Korean Journal of Biotechnology and Bioengineering (Korea

Republic) 9 174-179 (1994)

Wang S L Lin H T Liang T W Chen Y J Yen Y H Guo S P

Reclamation of chitinous materials by bromelain for the

preparation of antitumor and antifungal materials Bioresource

technology 99 4386-4393 (2008)

- 76 -

Wang S L Lin T Y Yen Y H Liao H F Chen Y J Bioconversion

of shellfish chitin wastes for the production of Bacillus subtilis

W-118 chitinase Carbohydrate research 341 2507-2515 (2006)

Watanabea M Musumib K Ayugasea J Carotenoid pigment composition

polyphenol content and antioxidant activities of extracts from

orange-colored Chinese cabbage LWT - Food Science and Technology

44 1971-1975 (2011)

Wiwat C Siwayaprahm P Bhumiratana A Purification and

characterization of chitinase from Bacillus circulans No 41

Current microbiology 39 134-140 (1999)

Xiao K J Zhong X K Wang J Extraction of brown pigment from Rosa

laevigata and its antioxidant activities Pharmaceutical biology

49 734-740 (2011)

Yoon J H Lee C H Oh T K Bacillus cibi sp nov isolated from

jeotgal a traditional Korean fermented seafeed International

Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 55 733-736

(2005a)

Yoon S H Kin J B Lim Y H Hong S R Song J K Kim S S Kwon

S W Park I C Kim S J Yeo Y S Ko B S Isolation and

Characterization of Three Kinds of Lipopeptides Produced by

Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

- 77 -

6

HOHN

N

O

O

2

5

4

3

6

110

9 13

4

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HN

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cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 87: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

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Wang S L Lin T Y Yen Y H Liao H F Chen Y J Bioconversion

of shellfish chitin wastes for the production of Bacillus subtilis

W-118 chitinase Carbohydrate research 341 2507-2515 (2006)

Watanabea M Musumib K Ayugasea J Carotenoid pigment composition

polyphenol content and antioxidant activities of extracts from

orange-colored Chinese cabbage LWT - Food Science and Technology

44 1971-1975 (2011)

Wiwat C Siwayaprahm P Bhumiratana A Purification and

characterization of chitinase from Bacillus circulans No 41

Current microbiology 39 134-140 (1999)

Xiao K J Zhong X K Wang J Extraction of brown pigment from Rosa

laevigata and its antioxidant activities Pharmaceutical biology

49 734-740 (2011)

Yoon J H Lee C H Oh T K Bacillus cibi sp nov isolated from

jeotgal a traditional Korean fermented seafeed International

Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 55 733-736

(2005a)

Yoon S H Kin J B Lim Y H Hong S R Song J K Kim S S Kwon

S W Park I C Kim S J Yeo Y S Ko B S Isolation and

Characterization of Three Kinds of Lipopeptides Produced by

Bacillus subtilis JKK238 from Jeot-Kal of Korean Traditional

Fermented Fishes Korean journal of microbiology and biotechnology

33 295-301 (2005b)

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cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

- 78 -

감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 88: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

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6

HOHN

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2

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4

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2

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9 13

4

57 6

cyclo-L-prolyl-L-tyrosineCompund 1

cyclo-L-prolyl-L-phenylalanineCompund 2

Fig 36 Chemical structure of compounds 1-2 from Bidriensis

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감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록
Page 89: 키틴분해박테리아 Bacillusidriensis (CGH18)의 …repository.kmou.ac.kr/bitstream/2014.oak/8094/1/...나타낸다(Babizhayevetal.,1994).이러한항산화제는천연항산화제와합

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감사lt gt

사 에 지식 채우 하여 학원에 진학한지

시간 지났습니다 가에겐 시간 었 지난 에2 2

게 어 매우 짧고 지나간 시간 같 에 아 움 많 남습니다

나 도 지도해주신 님께 감사

드립니다 님 가 었 에 하나마 도 나

었습니다 그리고 심사 해 주신 님과 님도

감사드립니다

실험실에 사 과 마 담아 보 어 주시고 신 하

에도 하게 것 알 주신 언니 가 하지 못한

챙겨주 주 실험실 마 트 듬직한

감사드립니다

그리고 매 찾아가 귀찮게 하고 없 탁 드 도 아주시

아언니 리 지 못한 고민 말해도 알아듣고 언해주시

진 빠 항상 습 보여주시 걱 많 해주시 해진언니

언 나 게 많 도움 주시 언니 하고 웃 보여주시

주리언니 가 챙 지 못하 학 들 챙겨주시 주언니 든

들에게 감사 드립니다

학 같 다니 하 연 들어주고 해주 지 다

곳에 어 지만 마 만 가 운 필애 고맙습니다 엇

보다도 항상 믿고 든든한 어주시 우리 가 들 사

합니다

사 어가 가 감사 마 드리 든 들 앞날에

항상 고 만 가득하 빌겠습니다

  • List of schemes
  • List of tables
  • List of figures
  • List of abbreviations
  • List of symbols
  • Abstract
  • 1 서론
  • 2 재료 및 방법
    • 2-1 재료
      • (1) 시료
        • 2-2 시약
          • (1) 배양 및 선발을 위한 배지
          • (2) 추출 분획 및 분리
          • (3) 활성
            • 2-3 기기
            • 2-4 배지
              • (1) 균주의 분리 및 동정을 위한 고체 배지
              • (2) 균주의 액체 배양 및 보관을 위한 배지
              • (3) 선발을 위한 Colloidal chitin 배지
                • (3-1) 수산가공부산물인 홍게 껍질을 사용한 Chitin 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 제조
                • (3-2) Colloidal chitin의 배지 제조
                    • 2-5 균주의 선발
                      • (1) 젓갈 미생물 1차 선발
                      • (2) 2차 선발
                      • (3) 3차 선발
                        • 2-6 선정 균주의 균학적 특성
                          • (1) 형태 및 생화학적 특성
                          • (2) 분리균의 동정 및 분류
                          • (3) 선정 균주의 최적 배양 조건
                            • 2-7 추출 분획 및 분리
                              • (1) 추출 및 분획
                              • (2) 화학물의 분리
                                • 2-8 항산화 활성 실험
                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                    • 2-9 세포수준에서의 활성 실험
                                      • (1) 세포배양
                                      • (2) Cell vuability의 측정
                                      • (3) ROS (total free radical 측정)
                                      • (4) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                      • (5) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                      • (6) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                          • 3 결과 및 고찰
                                            • 3-1 최종 선발 균주의 형태 및 생화학적 특성규명
                                              • (1) 형태 및 생화학적 측성규명
                                              • (2) 최적 배양 조건
                                                • 3-2 B idriensis에서 분리한 화합물들의 구조 결정
                                                • 3-3 항산화 활성 실험
                                                  • (1) Peroxynitrite 소거 활성
                                                    • 3-4 세포 수준에서의 활성 실험
                                                      • (1) HT-1080 세포를 대한 MTT assay 효과
                                                      • (2) ROS (total free radical 측정)
                                                      • (3) TBARS법을 이용한 lipid peroxidation 측정
                                                      • (4) Genomic DNA 추출 및 Genomic DNA의 산화 생성물 측정
                                                      • (5) GSH(Glutathione) 함량 측정
                                                      • (6) 인체 유래 암세포에 대한 세포 독성 효과
                                                        • (6-1) HT-1080 세포 독성 효과
                                                        • (6-2) MCF-7 세포 독성 효과
                                                        • (6-3) HT-29 세포 독성 효과
                                                          • 4 요약 및 결론
                                                          • 5 참고문헌
                                                          • 6 부록