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문제 정의
- 본 연구는 이전의 많은 연구에도 불구하고 항균활성이나 기타 생리활성을 갖는 새로운 물질을 함유하고 있는 아직까지 밝혀지지 않은 천연자원은 상당히 많이 존재하리라 생각되므로 각종 생약재로부터 미생물에 대해 특이적인 증식 억제를 보이는 물질을 찾아 분리 정제하고, 그저해 양상과 작용기구를 구명하고자 하는 연구의 일환으로 오미자 물추출물이 항세균활성이 있음을 확인하였고, 비증식 생장속도에 미치는 영향을 조사하였기에 보고하고자 한다.
제안 방법
- . 즉, 항균성 물질을 농도별로 각각 조절한 NA를 샤레에 부어 응고시킨 후, 미리 활성화시킨 각 시험균의 배양액을 접종한 다음, 37℃ 에서 24~48시간동안 배양하여 육안적으로 증식이 관찰되지 않는 농도로 결정하였다.
- 오미자 물추출물의 농도별 증식억제 효과는 각 균의 생육정도를 spectrophotometer(HITACHI-2000A)를 사용하여 660nm에서 흡광도를 측정하였고, 물추출물을 넣은 NB를 대조 구로 사용하였다. 한편, 비증식 생장속도의 분석을 위한 균체의 배양중 단위 시간(dT)당 균체의 증가량(dX)은 다음 식을 이용하여 분석하였다끼
- 실험균에 대한 여러 가지의 항생제와 보존료의 처리 효과를 측정하였다. 항생제의 경우 0.
- 사용한 항생제 중에서 kanamycin과 neomycin은 실험에 사용한 모든 실험균에 대하여 항균성을 나타내었으며, kanamycin이 neomycin보다 항균력이 강함을 알 수 있었다. 식품을 보존할 때 식품에 부착되어 있는 미생물의 발육을 억제하고 변질이나 부패의 원인이 되는 미생물의 증식을 막아 식품의 선도 및 품질을 유지하기 위해 사용하는 보존료인 프로피온산 나트륨과 소르빈산은 사용 식품 에 따라 각각 0.25%이하와 0.2%이하의 농도로 사용하는데, 본 실험에서는 이들 보존료의 농도를 L0%로 하여 각 실험 균들에 대한 항균력을 조사하였다. 그 결과는 Table 3에서 보는 바와 같이 식품에 첨가하는 농도보다 높은 농도인 1.
- 감초, 구기자, 당귀, 목단피, 애엽, 오미자 및 황금 등의 여러가지 한약재를 물로 추출하여 이들 추출물이 실험균에 대하여 생장 억제 효과를 나타내는지를 조사하기 위한 각 한약재 추출물의 농도는 10%로 하여 실험하였다. 그 결과 Table 4에 나타난 바와 같이 한약재 중 오미자로부터 얻은 추출물은 모든 실험균에 대하여 공통적으로 생장억제 효과를 나타내고 있음을 알 수 있었고, 구기자, 당귀, 애엽 및 황금 추출물은 전혀 항균성을 나타내지 않았다.
- 감초와 오미자 추출물을 단독 혹은 동량 혼합하여 0.031%, 0.063%, 0.125%, 0.25%, 0.5%, 1%의 농도로 달리하였을 때 각 실험균에 대한 MIC값을 조사하였으며, 이 결과를 Table 5에 표시하였다. 감초의 경우는 모든 실험균에 대해 MIC값은 1%의 농도에서도 생육 억제는 관찰되지 않았다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 재료는 Table 1과 같고, 이는 대구광역시 소재의 한약상에서 구입하였으며, 항균성 물질의 추출은 환류냉각기가 설치된 플라스크에 분쇄한 시료와 9배량의 물을 혼합하여 80℃의 수욕상에서 6시간 동안 추출한 후, 여과하여 얻은 액을 회전 진공 증발기로 감압농축하고 다시 동 결건조기로 최종적으로 건조하였으며, 이를 각각의 농도로희석 하여 얻은 액을 0.45 Jim의 milipore filter를 사용하여 여과 제균한 것을 항균성 물질로 사용하였다.
- 실험균으로는 Escherichia coli W3110, Citrobacter freundii MB2, Enterobacter cloacae MG82 및 Salmonella typhimurium을 사용하였으며, 균의 배양에는 nutrient broth (NB)를 사용하였고, 고체 배지는 여기에 한천 1.5%를 첨가하여 사용하였다. 한약재 추출물의 항균성 검사는 사면 배지에 배양된 각 균주 1백금이를 취해 10ml의 NB에 접종하여 37℃, 24시간 배양하여 미리 활성화시킨 배양액 0.
이론/모형
- 최소 저해 농도(minimum inhibitory concentration, MIC)는 한천배지 확산평판법으로 측정하였다21). 즉, 항균성 물질을 농도별로 각각 조절한 NA를 샤레에 부어 응고시킨 후, 미리 활성화시킨 각 시험균의 배양액을 접종한 다음, 37℃ 에서 24~48시간동안 배양하여 육안적으로 증식이 관찰되지 않는 농도로 결정하였다.
성능/효과
- 01%의 농도로 하여 각 실험균들에 대한 항균력을 조사하였으며, 그 결과는 Table 2와 같다. Escherichia coli W3110, Enterobacter cloacae MG 82는 kanamycin, neomycin, tetracyclin에 대하여 균의 성장이 저해되었고, Citrobacter freundii MB2는 kanamycin과 neomycin에 대하여 균의 성장이 저해되었고, Salmonellatyphimurium은 ampicillin, kanamycin, neomycin, penicillin,tetracyclin 등 가장 많은 항생제에 대하여 균의 성장이 저해됨을 알 수 있었다. 사용한 항생제 중에서 kanamycin과 neomycin은 실험에 사용한 모든 실험균에 대하여 항균성을 나타내었으며, kanamycin이 neomycin보다 항균력이 강함을 알 수 있었다.
- 25);">은 ampicillin, kanamycin, neomycin, penicillin,tetracyclin 등 가장 많은 항생제에 대하여 균의 성장이 저해됨을 알 수 있었다. 사용한 항생제 중에서 kanamycin과 neomycin은 실험에 사용한 모든 실험균에 대하여 항균성을 나타내었으며, kanamycin이 neomycin보다 항균력이 강함을 알 수 있었다. 식품을 보존할 때 식품에 부착되어 있는 미생물의 발육을 억제하고 변질이나 부패의 원인이 되는 미생물의 증식을 막아 식품의 선도 및 품질을 유지하기 위해 사용하는 보존료인 프로피온산 나트륨과 소르빈산은 사용 식품 에 따라 각각 0.
- 2%이하의 농도로 사용하는데, 본 실험에서는 이들 보존료의 농도를 L0%로 하여 각 실험 균들에 대한 항균력을 조사하였다. 그 결과는 Table 3에서 보는 바와 같이 식품에 첨가하는 농도보다 높은 농도인 1.0 %의 프로피온산 나트륨과 소르빈산을 사용하여도 Salmonella typhimwium을 제외한 실험균들의 생육은 저해되지 않는 것으로 나타났다. 조 등"은 sorbate의 미생물 저해 효과는 균주 및 배양 조건에 따라 현저한 차이가 나타난다고 보고하였고, 이는 본 실험과 유사한 결과이었다.
- 감초, 구기자, 당귀, 목단피, 애엽, 오미자 및 황금 등의 여러가지 한약재를 물로 추출하여 이들 추출물이 실험균에 대하여 생장 억제 효과를 나타내는지를 조사하기 위한 각 한약재 추출물의 농도는 10%로 하여 실험하였다. 그 결과 Table 4에 나타난 바와 같이 한약재 중 오미자로부터 얻은 추출물은 모든 실험균에 대하여 공통적으로 생장억제 효과를 나타내고 있음을 알 수 있었고, 구기자, 당귀, 애엽 및 황금 추출물은 전혀 항균성을 나타내지 않았다. 실험균 중에서 Salmonella typhimurium은 감초와 목단피에 의해서도 그 생장이 억제되는 것으로 나타났다.
- 그 결과 Table 4에 나타난 바와 같이 한약재 중 오미자로부터 얻은 추출물은 모든 실험균에 대하여 공통적으로 생장억제 효과를 나타내고 있음을 알 수 있었고, 구기자, 당귀, 애엽 및 황금 추출물은 전혀 항균성을 나타내지 않았다. 실험균 중에서 Salmonella typhimurium은 감초와 목단피에 의해서도 그 생장이 억제되는 것으로 나타났다. 오미자의 항균성을 보고 한 연구로 한 등%은 Listeria의 증식을 억제하는 식용 가능한 식물 추출물을 검색한 실험에서 오미자가 이 균에 대해 성장 억제 효과가 있는 것으로 보고하여 본 실험의 결과를 뒷받침하였으나, 최 등26은 오미자 추출물이 Sacchammyces cerevisiae의 생리에 미치는 영향을 조사한 연구에서 Sacchammyces cerevisiae의 증식은 추출물 0.
- 25%로 조사되었다. 이 결과는 감초를 단독으로 처리한 경우와 비교할 때는 항균성이 증가되는 것으로 나타났으나, 오미자를 단독으로 처리한 경우와 비교할 때는 항균성이 오히려 약해짐을 알 수 있었다. 따라서, 오미자가 모든 실험균에 대하여 가장 효과적인 억제능을 나타냄을 확인할 수 있었고, 오미자 외에 다른 한약제를 혼합하였을 경우 오히려 균성장 억제능이 감소하였 으므로 오미자에 의한 균생장 억제능은 다른 것과 혼합하지 않고 단독으로 섭취할 때 더욱 효과적임을 추정할 수 있었다.
- 이 결과는 감초를 단독으로 처리한 경우와 비교할 때는 항균성이 증가되는 것으로 나타났으나, 오미자를 단독으로 처리한 경우와 비교할 때는 항균성이 오히려 약해짐을 알 수 있었다. 따라서, 오미자가 모든 실험균에 대하여 가장 효과적인 억제능을 나타냄을 확인할 수 있었고, 오미자 외에 다른 한약제를 혼합하였을 경우 오히려 균성장 억제능이 감소하였 으므로 오미자에 의한 균생장 억제능은 다른 것과 혼합하지 않고 단독으로 섭취할 때 더욱 효과적임을 추정할 수 있었다.
- 25%로 조사되었 다고 보고하였다27). 실험에 사용한 각종 한약재 물추출물과 항생제의 농도가 서로 달라 직접적인 비교는 어려우나, 실험균에 대해 생육 저해를 나타내지 않은 chloramphenicol 과 rifampicins- 제외한 모든 항생제보다는 항균 효과가 훨씬 적을 것으로 생각되며, 보존료인 프로피온산 나트륨과 소르빈산은 식품에 첨가하는 농도보다 높은 1.0%의 농도에서도 Salmonella typhimuriumi: 제외한 모든 실험균의 생육이 저해되지 않는 것으로 나타났는데 반해, 오미자 추출물의 MIC 값은 0.25%인 것으로 나타나 이들 보존료보다는 훨씬 강한 항균력을 가진 것으로 사료된다. 아울러 강한 항균 효과를 나타낸 한약재 추출물 중에서 항균성 물질을 정제하여 사용할 경우 상용하고 있는 항생제보다 우수한 항균 효과도 기대할 수 있으리라 생각한다.
- 1과 같다. Fig. 1에서 보는 바와 같이, 오미자 추출물의 농도가 증가할수록 실험균 들의 증식 정도는 크게 영향을 받는 것으로 나타났는데, 오미자 추출물을 첨가하지 않은 대조구와 비교할 때 0.1% 첨가구에 있어서 Escherichia coli W3110은 비교적 유사한 증식곡선을 나타내었으나 Enterobacter cloacae MG82와 Salmonella typhimiirium의 경우는 증식 속도가 느려졌다. 0.
- 1% 첨가구에 있어서 Escherichia coli W3110은 비교적 유사한 증식곡선을 나타내었으나 Enterobacter cloacae MG82와 Salmonella typhimiirium의 경우는 증식 속도가 느려졌다. 0.2%이상 첨가구에 있어서는 시간의 경과에 따른 실험균들의 증식이 아주 미약하거나 전연 증식을 나타내지 않는 것으로 나타났다.
- 오미자 추출물을 첨가하지 않은 대조구에 있어서Escherichia coli W3110의 평균 비증시 생장속도는 0.514 (hr-)이었는데, 0.1% 첨가구에서는 0.513(hr-)으로 대조구와 비교해 볼 때 거의 차이가 없었다. 그러나 0.
- 37배의 감소치를 나타내었다. Enterobacter cloacae MG82의 경우 오미자 추출물을 첨가하지 않은 대조구에 있어서 평균 비증식 생상속도는 0.38l(hr~)이었고, 0.1% 첨가구에서는 0.367(hr )이있고、 0.2% 첨가구에서는 0.(hr-)이었으며, 0.3%이상 첨가구에 서는 균이 전혀 증식되지 않아 증식 속도를 측정할 수 없었다. 따라서, 0.
- 3%이상 첨가구에 서는 균이 전혀 증식되지 않아 증식 속도를 측정할 수 없었다. 따라서, 0.1% 첨가구는 대조구에 비해 L04배의 감소치 를 보여 거의 차이가 없었으나, 0.2%천가구는 대조구에 비해 2.15배의 감소치를 나타내어 급격하게 감소하는 것으로 조사되었다. 오미자 추출불을 첨가하지 않은 대조구에 있어서 Salmonella typhimurium으' 평균 비증식 생장속도는 0.
- 15배의 감소치를 나타내어 급격하게 감소하는 것으로 조사되었다. 오미자 추출불을 첨가하지 않은 대조구에 있어서 Salmonella typhimurium으' 평균 비증식 생장속도는 0.489 (hr-)이었으며, 0.1%, 0.2%, 03%, 0.4%, 0.5%첨가구에 있어서 평균 비증식 생장속도는 각각 0.456(hr-), 0.325(hr-), 0.288 (hr-) 0.270(hr-), 0.249(hr-)로 나타나 대조구에 비해 각각 1.07배, 1.50배, 1.70배, 1.81 배. 1.
- 81 배. 1.96배의 감소치를 나타내어 첨가 농도의 증가에 따라 생장속도는 점차 둔화되었다.
- 따라서, 오미자 추출물의 농도별 항세균능을 살펴본 결과0.2%이상 첨가할 경우 Escherichia coli W3110와 Enterobacter cloacae MG82 및 Salmonella typhimurium의 증식을 크게 억제할 수 있었으며, 평균 비증식 생장속도는 오미자 추출물을 첨가하지 않은 대조구에 비해 각각 1.26배,2.23배, 1.50배의 감소치를 나타내어 매우 강한 항균성을 나타내었으며, 특히 Enterobacter cloacae MG82에 대한 증식 저해효과가 가장 크게 작용하며, 이는 paper disc를 이용한 저해환의 크기를 측정한 결과와도 일치한 것이었다.
후속연구
- 25%인 것으로 나타나 이들 보존료보다는 훨씬 강한 항균력을 가진 것으로 사료된다. 아울러 강한 항균 효과를 나타낸 한약재 추출물 중에서 항균성 물질을 정제하여 사용할 경우 상용하고 있는 항생제보다 우수한 항균 효과도 기대할 수 있으리라 생각한다.
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