본 연구에서는 시가독소 생성 대장균(STEC)을 검출하 기 위해 식품공전의 polymerase chain reaction (PCR)검사 법과 loop-mediated isothermal amplification (LAMP)를 비 교하였다. PCR 및 LAMP의 검출 한계(LOD) 및 정량화 한계(LOQ), 민감도, 특이성 및 효율성을 평가하기 위해 다 양한 식품에 STEC를 접종하였다. LOD는 PCR의 경우 104 CFU/mL 이하, LAMP의 경우 103 CFU/mL 이하로 측정되 었다. LOQ 값은 PCR과 LAMP 간에 차이가 없었다. 그러 나 4가지 식품군에서 민감도는 양념육이 최대 11.1%, 간 소고기가 최소 8.1% 차이가 났다. LAMP는 네 가지 음식 유형 모두에 대해 높은 민감도와 100% 특이도를 보였다. 따라서 LAMP는 식품 유형에 따라 검출률이 비슷하고 특 이도와 민감도가 식품공전 PCR보다 우수하기 때문에 STEC 에 대한 신뢰할 수 있는 분자 검출 방법이다.

Fescues, which are widely cultivated as grasses and forages around the world, are often naturally infected with the endophyte, Epichloë. This fungus, transmitted through seeds, imparts resistance to drying and herbivorous insects in its host without causing any external damage, thereby contributing to the adaptation of the host to the environment and maintaining a symbiosis. However, some endophytes, such as E. coenophialum synthesize ergovaline or lolitrem B, which accumulate in the plant and impart anti-mammalian properties. For example, when livestock consume excessive amounts of grass containing toxic endophytes, problems associated with neuromuscular abnormalities, such as convulsions, paralysis, high fever, decreased milk production, reproductive disorders, and even death, can occur. Therefore, pre-inoculation with non-toxic endogenous fungi or management with endophyte-free grass is important in preventing damage to livestock and producing high-quality forage. To date, the diagnosis of endophytes has been mainly performed by observation under a microscope following staining, or by performing an immune blot assay using a monoclonal antibody. Recently, the polymerase chain reaction (PCR)-based molecular diagnostic method is gaining importance in the fields of agriculture, livestock, and healthcare given the method’s advantages. These include faster results, with greater accuracy and sensitivity than those obtained using conventional diagnostic methods. For the diagnosis of endophytes, the nested PCR method is the only available option developed; however, it is limited by the fact that the level of toxic alkaloid synthesis cannot be estimated. Therefore, in this study, we aimed to develop a triplex real-time PCR diagnostic method that can determine the presence or absence of endophyte infection using DNA extracted from seeds within 1 h, while simultaneously detecting easD and LtmC genes, which are related to toxic alkaloid synthesis. This new method was then also applied to real field samples.

국내 유통되는 반려동물 사료의 살모넬라 분석시 증균 배양법, 효소면역기법에 의한 분석, 종 특이 primer를 활 용한 PCR 방법을 활용하여 비교 평가하였다. 시료 175점 Salmonella spp. 검출 결과 증균배양법 및 종 특이 primer를 활용한 PCR 방법에 의한 검출 방법에서 2점의 시료(육포, 옥수수 글루텐)가 양성으로 확인되었고, 효소면역기법에 의한 검출방법에서는 1점의 시료(옥수수 글루텐)가 양성 으로 확인되었다. 증균배양법 및 효소면역기법에 의한 검 출방법에 비해 종 특이 primer를 활용한 PCR 방법을 적 용 할 경우 시료에서 분리된 균주의 종(species) 판별이 가 능하였다.

Pacific herring, Clupea pallasii, a keystone species with significant ecological and commercial importance, is declining globally throughout much of its range. While traditional fishing equipment methods remain limited, new sensitive and rapid detection methods should be developed to monitor fisheries resources. To monitor the presence and quantity of C. pallasii from environmental DNA (eDNA) extracted from seawater samples, a pair of primers and a TaqMan® probe specific to this fish based on mitochondrial cytochrome b (COB) sequences were designed for the real-time PCR (qPCR) assay. The combination of our molecular markers showed high specificity in the qPCR assay, which affirmed the success of presenting a positive signal only in the C. pallasii specimens. The markers also showed a high sensitivity for detecting C. pallasii genomic DNA in the range of 1 pg~100 ng rxn-1 and its DNA plasmid containing COB amplicon in the range of 1~100,000 copies rxn-1, which produced linear standard calibration curves (r2=0.99). We performed a qPCR assay for environmental water samples obtained from 29 sampling stations in the southeastern coastal regions of South Korea using molecular markers. The assay successfully detected the C. pallasii eDNA from 14 stations (48.2%), with the highest mean concentration in Jinhae Bay with a value of 76.09±18.39 pg L-1 (246.20±58.58 copies L-1). Our preliminary application of molecular monitoring of C. pallasii will provide essential information for efficient ecological control and management of this valuable fisheries resource.

메타바코딩을 이용한 환경 DNA 분석은 검출 감도가 높아 어류의 생물다양성 평가 및 멸종위기종의 검출에 유용 한 기술이다. 이번 연구는 메타바코딩을 이용해 우리나라 담수어류를 대상으로 높은 검출 효율을 보일 수 있는 적합 한 분석방법을 확인하기 위해 4가지 분석조건별, 즉 필터 (cellulose nitrate filter, glass fiber filter), 추출 키트 (DNeasy® Blood & Tissue Kit, DNeasy® PowerWater Kit), 프라이머 조합 (12S rDNA, 16S rDNA) 그리고 PCR 방법 (conventional PCR, touchdown PCR)로 나타나는 Operational Taxonomic Units (OTUs) 수와 종 조성을 비교하였다. Glass fiber filter와 DNeasy® Tissue & Blood Kit를 이용해 추출한 시료는 12S rDNA와 16S rDNA 프라이머 조합에서 담수어류 OTUs가 가장 많이 검출되었다. 모든 분석조건 중 프라이머 조합에서만 조기어강 (Class Actinopterygii) 평균 OTUs 수에서 통계적으로 유의한 차이를 보였고 (Non-parametric Wilcoxon Signed Ranks Test, p=0.005), 담수어류 평균 OTUs 수는 유의하지 않았다. 종 조성 비교 결과 역시 프라이머 조합에서 유의한 차이를 보였고 (PERMANOVA, Pseudo-F=6.9489, p=0.006), 나머지 분석조건에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. NMDS 분석 결과 종 조성은 유사도 65% 기준에서 프라이머 조합에 따라 묶였고, 16S rDNA 프라이머 세트는 주로 멸종위기종인 모래주사 (Microphysogobio koreensis), 꼬치동자개 (Pseudogobio brevicorpus)가 기여하였고, 12S rDNA 프라이머 세트는 주로 일반종인 피라미 (Zacco platypus), 꺽지 (Coreoperca herzi) 등이 기여한 것으로 나타났다. 본 연구는 국내 하천에서 채취한 시료에 대한 메타바코딩을 이용한 종 다양성 분석의 기초정보를 제공한다.

본 연구에서 multiplex PCR과 real-time PCR을 이용하여 창난젓의 원료를 감별할 수 있는 새로운 판별법을 개발하였다. 명태와 가이양의 종 특이 프라이머를 디자인하고, 명태와 가이양의 genomic DNA를 template로 single PCR과 multiplex PCR을 실시하였다. PCR을 실시한 결과, single PCR에서 명태(297 bp)와 가이양(132 bp)에 해당하는 PCR 밴드를 확인하였으며 교차 반응이 일어나지 않는 것을 확인하였다. Multiplex PCR에서 명태와 가이양 사이에 교차 반응없이 증폭이 일어나는 것을 확인하였다. Real-time PCR 결과, 명태 종 판별 프라이머에서 명태의 Ct 평균값은 20.765±0.691, 가이양 시료에서 Ct 평균값은 35.719±1.828이 었으며, 가이양 종 판별 프라이머에서 명태 시료의 Ct 평균 값은 35.996±1.423, 가이양 시료의 Ct 평균값은 20.096±0.793 으로 프라이머의 효율성, 특이성 및 교차 반응성에서 유의한 차이가 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 시중에서 판매되는 7개 제품을 multiplex PCR 및 real-time PCR로 확인 하였으며, 모든 시료에서 유효한 결과를 확인하였다. 본 연구에서 제작된 명태와 가이양에 대한 종 특이적 프라이머는 가공된 젓갈 시료의 원료의 판별 가능하며, 이러한 결과는 식품안전관리에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.