Rapid and accurate detection of pathogenic bacteria is crucial for various applications, including public health and food safety. However, existing bacteria detection techniques have several drawbacks as they are inconvenient and require time-consuming procedures and complex machinery. Recently, the precision and versatility of CRISPR/Cas system has been leveraged to design biosensors that offer a more efficient and accurate approach to bacterial detection compared to the existing techniques. Significant research has been focused on developing biosensors based on the CRISPR/Cas system which has shown promise in efficiently detecting pathogenic bacteria or virus. In this review, we present a biosensor based on the CRISPR/Cas system that has been specifically developed to overcome these limitations and detect different pathogenic bacteria effectively including Vibrio parahaemolyticus, Salmonella, E. coli O157:H7, and Listeria monocytogenes. This biosensor takes advantage of the CRISPR/Cas system's precision and versatility for more efficiently accurately detecting bacteria compared to the previous techniques. The biosensor has potential to enhance public health and ensure food safety as the biosensor’s design can revolutionize method of detecting pathogenic bacteria. It provides a rapid and reliable method for identifying harmful bacteria and it can aid in early intervention and preventive measures, mitigating the risk of bacterial outbreaks and their associated consequences. Further research and development in this area will lead to development of even more advanced biosensors capable of detecting an even broader range of bacterial pathogens, thereby significantly benefiting various industries and helping in safeguard human health

식품 매개 병원균에 의한 문제는 식품산업뿐 아니라 세계 공공 보건에서도 문제가 된다. 최근 몇 년 간, 발효기술은 식품 내 병원성 미생물의 불활성화 및 이를 조절하기 위한 값 싸고 안전한 방법이라는 것이 밝혀졌다. 유산 균 발효는 병원성 세균 및 바이러스에 대해 유의적인 항균 효과를 갖는 과학적 증거를 보였다. 유기산, 박테리오신 및 과산화수소와 같은 유산균 대사체는 식품 매개 병원균에 대해 악영향을 미치고 이는 이들의 저해작용으로 이어진다. 이 화합물들은 물리적 결함만을 야기하는 것이 아니라 병 원균의 유전자 발현에 대해서도 유의적인 저해 효과를 나타낸다. 게다가, 식품 내 유산균의 존재는 병원균에 대해 영양적인 경쟁을 제공하며 모든 요인이 그 성장을 억제한다. 본 연구는 유산균의 항균력, 분자생물학적 메커니즘 및 식품 매개 병원균의 불활성화를 위한 응용에 대하여 우리의 현 지식을 검토한다.

Whey is a major by-product of cheese manufacture and contains many valuable constituents, such as β-lactoglobulin, lactoferrin and immunoglobulin. The current study determined the anti-biofilm activity of bioconversion of whey by Lactobacillus plantarum (LP-W), L. rhamnosus GG (LR-W), L. brevis (LB-W) and Enterococcus faecium (EF-W) against foodborne pathogenic bacteria, Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes. When the foodborne pathogenic bacteria were co-incubated with LP-W, LR-W, LB-W or EF-W, biofilms by E. coli O157:H7 and L. monocytogenes were significantly reduced by all bioconversion of whey. Moreover, LP-W, LR-W, LB-W and EF-W also dramatically reduced pre-formed biofilm by E. coli O157:H7 and L. monocytogenes, suggesting that the bioconversion of whey effectively suppress the development and disruption of biofilm by foodborne pathogenic bacteria. Furthermore, in order to determine the growth kinetics of E. coli O157 and L. monocytogenes planktonic cells in the presence the bioconversion of whey, LP-W, LR-W, LB-W and EF-W did not significantly inhibited the growth of foodborne pathogenic bacteria, implying that the bioconversion of whey reduces the biofilm without the decrease of bacterial growth. Taken together, these results suggest that bioconversion of whey by lactic acid bacteria could be a promising agent for the reduction of microbial biofilm.

본 연구는 기존 기초 연구를 통해 효과가 확인된 ‘광에 너지유도 활성산소’를 이용하여 세척용수를 소독할 수 있는 신개념의 순환형 물 소독 시스템에 대해 실증하는 것 이다. 다양한 형태의 감광제 이용 광유도 ROS 발생장치 를 이용하여 여러 종류의 병원성 세균을 1시간안에 3 log CFU/mL 이상의 밀도를 감소시키는 조건을 탐구하였다. PS-bead이용 광유도 ROS 발생장치의 밀도 감소 효과에 미치는 주요 요인을 분석한 결과, 세균의 종류에 따라 ROS 에 대한 밀도 감소효과가 서로 상이 하였다. B. cereus와 P. carotovorum subsp. carotovorum에 대한 밀도 감소효과는 높았으나 대장균 등 식중독 세균들에 대한 밀도 감소 효과는 상대적으로 낮았다. 순환형 물 소독시스템에서 유속은 유속이 빨라질 수록, 초기 세균밀도가 낮을수록 밀도 감소효과가 증가하는 경향을 보였다. bead의 양이 증가함에 따라 밀도 감소 효과는 일부 대상세균에서 지수적으로 증가함을 알 수 있었다. 싱글 유닛 두 개를 연결한 더블원통유닛3280은 B. cereus 나 P. carotovorum subsp. carotovorum에 대한 실험에서 30 분 안에 약 3 log CFU/mL 이상의 균을 완전히 살균할 수 있었다.

본 연구에서는 가축분퇴비에 존재할 수 있는 식중독균 의 검출을 위하여 기존의 배양을 이용한 방법을 대체할 수 있는 real-time PCR을 적용하고자 하였으며, 이에 따라 유전자 증폭에 영향을 미치는 DNA 추출 방법에 따른 식중독균 검출 효율을 비교하였다. 적용한 방법은 가열 처리, 유기용매 및 흡착제 처리, 효소 처리의 3가지로 구분 할 수 있으며, 각 방법에 따른 DNA의 검출 효율을 실험 결과로 나타내었다. 가열 처리 방법에서는 가열 시간의 증가에 따라 DNA 검출 효율이 높아지는 경향을 나타냈으며, 유기용매 및 흡착제는 효과를 나타내지 않았고, 효소 처리의 경우에는 그람 양성균 보다는 그람 음성균의 DNA가 추출 효율이 더 높은 것으로 나타났다. 결론적으로 퇴비에서 30분 이상의 가열 처리와 효소의 처리를 통한 DNA 추출 방법은 real-time PCR을 적용한 식중독균 검출에 적합한 것으로 판단된다.

바이오존의 대기압 플라즈마를 사용한 쥐치포(Stephanolepis cirrhifer) 중 미생물안전관리 대상인 B. cereus F4810/72 와 S. aureus ATCC 6538의 저감화 정도 및 품질 특성을 관찰하였다. 대기중의 공기를 활용하여 플라즈마 발생을 유도하여 0 분, 1 분, 3 분, 5 분, 10 분 및 20 분 처리하였다. 이후 대상 미생물의 살균력 평가를 위해 표준평판 법을 사용하여 로그 감소값을 계산하고 Color difference meter를 사용하여 Hunter “L”(명도), ”a”(적색도) 및 “b”(황색도)의 차이를 분석했다. 대기압 플라즈마 3분 처리만으로도 이 두 세균을 1 로그 감소(=90% 감소) 시킬 수 있음이 확인되었다. 아울러 최대 20 분 처리시 쥐치포의 명도, 적색도 및 황색도의 차이는 관찰되지 않았다. 그러나, 본 연구에 사용된 대기압 플라즈마의 기타 수산 건어포와 일반 식품에 대한 산업적 적용을 위해서는 추가적인 목적 미생물의 살균력 연구와 각 품질의 특성을 고려한 품질평가 및 관능평가 등의 추가적인 연구의 확대가 필요하다고 사료된다.

In the present study, the effects of non-thermal plasma, corona discharge plasma jet (CDPJ) against foodborne disease bacteria (Escherichia coli O157:H7 ATCC 43894, Salmonella typhimurium ATCC 13311, Staphylococcus aureus ATCC 25923) were determined, and the inactivation patterns were modeled using GinaFiT software in Microsoft Excel. Among inactivation models studied, Weibull-tail model was chosen as the best fit model based on SSE, RMSE, and r 2 values. The initial decimal reduction times (δ) of E. coli O157:H7, S. aureus, and Sal. typhimurium were 6.36, 8.31, and 12.11 s respectively. The inactivation effect increased with the current strength and was highest at span length of 25 mm. After 120 s treatment of the CDPJ at 1.50 A with span length of 25 mm, E. coli O157:H7 was reduced by 5.26 log, S. aureus by 4.21 log, Sal. typhimurium by 2.89 log.

Oleanolic acid는 다수의 식물 종에서 분리 되어 왔고 주로 유해한 영향이 없는 과일과 약초에 존재하기 때문에 전세계적으로 많은 나라에서 안전하게 소비되고 있으며, 현재는 화장품이나 약품에 사용되고 있다. Oleanolic acid 는 peptidoglycan을 표적으로 하기 때문에 petidoglycan이세균외막에 덮여있는 그람음성세균인 E. coli, Y. enterocolitica, S. flexneri, S. sonnei와 같은 세균에는 뚜렷한 oleanolic acid 항균활성이 관찰되지 않았다. 하지만 oleanolic acid의 유도체를 사용할 경우 그람음성세균에 대한 항균활성도 증가하였다. 반면 S. aureus와 L. monocytogenes와 같은 그람양성세균의 경우 peptidoglycan층이 세균외막에 덮여 있지 않기 때문에 oleanolic acid에 매우 민감하였다. 또한 oleanolic acid는 사람에 대한 세포독성 실험에서도 그 독성이 낮은 것으로 판단되었기 때문에 식중독 세균제어를 목적으로 연구를 진행할 필요가 있으며, 이 결과 들은 식품에 적용되거나 항생제 대체를 위한 치료목적으로도 사용될 수 있을 것으로 사료된다.