동충하초(눈꽃 동충하초, 번데기 동충하초), 쑥 및 솔잎 추출물의 항균작용을 조사하기 위하여 동충하초의 자실체와 균사체, 쑥 및 솔잎을 물과 70% 에탄올로 추출하였다. 항균실험에는 3종류의 그람양성균(Bacillus subtilis, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus)과 3종류의 그람음성(Escherichia coli, Shigella sonnei, Salmonella typhimurium) 식중독 및 병원성 세균을 사용하였다. 동충하초의 추출수율은 물과 에탄올 모두 자실체의 수율(39∼58%)이 균사체(9∼24%)에 비하여 2.4∼4.4배 높았으며, 쑥과 솔잎 추출물의 수율은 9%미만이었다. 눈꽃 동충하초의 에탄올추출물(JME)은 1%농도에서 L. monowtogenes에 대하여 항균활성을 나타내었으며 번데기 동충하초의 에탄올추출물(MFE)은 3%농도에서 S. aureus에 대하여 항균활성을 나타내었다. 쑥의 에탄올추출물(MGE)은 1% 농도에서 L. monocygenes와 S. aureus에 대하여 항균활성을 나타내었으나 눈꽃 동충하초, 번데기 동충하초 및 쑥의 물추출물은 시험균주에 대하여 항균활성을 나타내지 않았다. 솔잎 물추출물은 E. coli를 제외한 모든 균주에 대하여, 솔잎 에탄올추출물은 실험에 사용한 모든 균주에 대하여 항균활성을 나타내어 솔잎추출물들은 가장 폭넓은 항균스펙트럼을 나타내었다. 액체배지내에서 솔잎추출물의 세균증식 억제작용은 에탄올추출물이 물추출물에 비하여 큰 편이었다.
동충하초(눈꽃 동충하초, 번데기 동충하초), 쑥 및 솔잎 추출물의 항균작용을 조사하기 위하여 동충하초의 자실체와 균사체, 쑥 및 솔잎을 물과 70% 에탄올로 추출하였다. 항균실험에는 3종류의 그람양성균(Bacillus subtilis, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus)과 3종류의 그람음성(Escherichia coli, Shigella sonnei, Salmonella typhimurium) 식중독 및 병원성 세균을 사용하였다. 동충하초의 추출수율은 물과 에탄올 모두 자실체의 수율(39∼58%)이 균사체(9∼24%)에 비하여 2.4∼4.4배 높았으며, 쑥과 솔잎 추출물의 수율은 9%미만이었다. 눈꽃 동충하초의 에탄올추출물(JME)은 1%농도에서 L. monowtogenes에 대하여 항균활성을 나타내었으며 번데기 동충하초의 에탄올추출물(MFE)은 3%농도에서 S. aureus에 대하여 항균활성을 나타내었다. 쑥의 에탄올추출물(MGE)은 1% 농도에서 L. monocygenes와 S. aureus에 대하여 항균활성을 나타내었으나 눈꽃 동충하초, 번데기 동충하초 및 쑥의 물추출물은 시험균주에 대하여 항균활성을 나타내지 않았다. 솔잎 물추출물은 E. coli를 제외한 모든 균주에 대하여, 솔잎 에탄올추출물은 실험에 사용한 모든 균주에 대하여 항균활성을 나타내어 솔잎추출물들은 가장 폭넓은 항균스펙트럼을 나타내었다. 액체배지내에서 솔잎추출물의 세균증식 억제작용은 에탄올추출물이 물추출물에 비하여 큰 편이었다.
The purpose of this study was to investigate antibacterial activity of extracts of Cordyceps spp.(Paecilomyces japonica and Cordyceps militaris), mugwort and pine needle. Fruiting body and mycelium of Cordyceps spp., mugwort and pine needle were extracted with water and 70% ethanol. Antibacterial ac...
The purpose of this study was to investigate antibacterial activity of extracts of Cordyceps spp.(Paecilomyces japonica and Cordyceps militaris), mugwort and pine needle. Fruiting body and mycelium of Cordyceps spp., mugwort and pine needle were extracted with water and 70% ethanol. Antibacterial activities of each extracts against 3 kinds of Gram positive (Bacillus subtilis, Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus) and 3 kinds of Gram negative pathogenic bacteria(Escherichia coli O157 : H7, Shigella sonnei and Salmonella typhimurium) were tested. The yields of water and ethanol extracts of fruiting body (39∼58%) were 2.4 ∼4.4 times higher than mycellium(9∼24%) in Cordyceps sup., while those of mugwort and pine needle were less than 9%. Ethanol extract of P. japonica mycelium(JFE) had antibacterial to S. monocytogenes at 1% level and ethanol extract of C. militaris fruiting body (MFE) had antibacterial to S. aureus at 3% level. Ethanol extract of mugwort was antibacterial against L monocytogenes and S. aureus at 1% level. Water extracts of Cordyceps spp.(P. japonica and C. militaris) and mugwort had no antibacterial activity against tested bacterial strains. Water extract of pine needle had antibacterial activity against all bacterial strains except E. coli and ethanol extract had antibacterial activity against all tested bacterial strains at 1% level. Pine needle extracts had the most wide antibacterial spectrum against bacterial strains used for this experiment. Growth inhibiting activities of pine needle extracts were higher in ethanol extract than water extract for most of tested bacteria in tryptic soy broth.
The purpose of this study was to investigate antibacterial activity of extracts of Cordyceps spp.(Paecilomyces japonica and Cordyceps militaris), mugwort and pine needle. Fruiting body and mycelium of Cordyceps spp., mugwort and pine needle were extracted with water and 70% ethanol. Antibacterial activities of each extracts against 3 kinds of Gram positive (Bacillus subtilis, Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus) and 3 kinds of Gram negative pathogenic bacteria(Escherichia coli O157 : H7, Shigella sonnei and Salmonella typhimurium) were tested. The yields of water and ethanol extracts of fruiting body (39∼58%) were 2.4 ∼4.4 times higher than mycellium(9∼24%) in Cordyceps sup., while those of mugwort and pine needle were less than 9%. Ethanol extract of P. japonica mycelium(JFE) had antibacterial to S. monocytogenes at 1% level and ethanol extract of C. militaris fruiting body (MFE) had antibacterial to S. aureus at 3% level. Ethanol extract of mugwort was antibacterial against L monocytogenes and S. aureus at 1% level. Water extracts of Cordyceps spp.(P. japonica and C. militaris) and mugwort had no antibacterial activity against tested bacterial strains. Water extract of pine needle had antibacterial activity against all bacterial strains except E. coli and ethanol extract had antibacterial activity against all tested bacterial strains at 1% level. Pine needle extracts had the most wide antibacterial spectrum against bacterial strains used for this experiment. Growth inhibiting activities of pine needle extracts were higher in ethanol extract than water extract for most of tested bacteria in tryptic soy broth.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구는 질병의 예방에 기여할 수 있는 기능성 발효음료의 개발을 위한 부재료로서, 솔잎과 쑥, 담자균류의 일종인 동충하초를 이용할 목적으로, 각 재료의 물 추출물과 에탄올 추출물로서 항균작용을 조사하여 건강음료의 제조를 위한 기초자료로 활용하고자 한다.
제안 방법
미리 만들어 둔 TSA평판배지 1개 당 본배양액을 약 107 cell/mL되게 접종하여 멸균면봉으로 균일하게 도말하였다. TSA평판배지 표면에 8㎜ 멸균 paper disc(Whatman)를 올려놓은 다음 각 추출물을 농도(0, 1, 3, 5%)별로 50㎕씩 흡수시켜 37℃의 항온기에서 48시간 배양시킨 후 paper disc 주위의 inhibition zone의 직경을 측정하였다.
눈꽃 동충하초(Faeci/omyces Japonica)와 번데기 동충하초(Cordyceps wiilitaris)는 (주)KBF에서 인공재배한 시료로서 각각 균사체와 자실체 부위로 나누어 건조된 것을 사용하였으며, 쑥은 김해시 주촌면에서 4월에 채취한 것을, 솔잎은 학교부근(경산시 점촌동)에서 3월에 채취한 것을 씻어서 물기를 제거한 후에 1㎝ 길이로 잘라서 추출하였다. 각 시료의 추출은 시료의 20배량의 용매로서 물 추출물은 80℃, 에탄올 추출물은 70% 에탄올로서 70℃에서 3시간씩 2회 반복 추출하였다. 추출한 시료는 환류냉각관을 가진 진공증발 농축기로서 농축한 후 동결건조하여 사용하였다
동충하초(눈꽃 동충하초, 번데기 동충하초), 쑥 및 솔잎 추출물의 항균작용을 조사하기 위하여 동충하초의 자실체와 균사체, 쑥 및 솔잎을 물과 70% 에탄올로 추출하였다.
coli를 제외한 모든 시험균주에 대하여, 에탄올 추출물(PNE)은 시험한 모든 세균에 대하여 강한 항균활성을 나타내어 최 등(27)이 솔잎 추출물로서 항균력을 실험한 결과와 비슷한 경향이었다. 솔잎의 물 추출물은 S. wreus에 대하여, 에탄올 추출물은 L mowcyfogaies에 대하여 특히 강한 항균활성을 나타내어 각 추출물이 각 균주에 작용하는 항균특성은 추출물의 종류에 따라 감수성이 다른 경향을 나타내었다.
앞의 항균실험결과(Table 3, 4)에서 식중독 세균에 대하여 항균활성을 나타낸 동충하초의 추출물로서 각 식중독 세균을 액체배지에서 48시간 동안 배양하는 과정에서 세균의 증식에 미치는 영향을 조사하였다.
대상 데이터
Table 1은 각 추출물의 항균실험에 사용한 균주로서 식품의 부패, 식중독 및 전염병과 관련이 있는 Gram 양성균 3주와 Gram 음성균 3주를 실험에 사용하였다.
눈꽃 동충하초(Faeci/omyces Japonica)와 번데기 동충하초(Cordyceps wiilitaris)는 (주)KBF에서 인공재배한 시료로서 각각 균사체와 자실체 부위로 나누어 건조된 것을 사용하였으며, 쑥은 김해시 주촌면에서 4월에 채취한 것을, 솔잎은 학교부근(경산시 점촌동)에서 3월에 채취한 것을 씻어서 물기를 제거한 후에 1㎝ 길이로 잘라서 추출하였다. 각 시료의 추출은 시료의 20배량의 용매로서 물 추출물은 80℃, 에탄올 추출물은 70% 에탄올로서 70℃에서 3시간씩 2회 반복 추출하였다.
전배양 및 본배양을 위한 액체배지는 tryptic soy broth (TSB, Difco)를 사용하였다. 생균수 측정을 위한 고체배지는 tryptic soy agar(TSA, Difco)를 사용하였으며, 균액의 희석액으로는 0.
각 시료의 추출은 시료의 20배량의 용매로서 물 추출물은 80℃, 에탄올 추출물은 70% 에탄올로서 70℃에서 3시간씩 2회 반복 추출하였다. 추출한 시료는 환류냉각관을 가진 진공증발 농축기로서 농축한 후 동결건조하여 사용하였다
항균실험에는 3종류의 그람양성균(Bacillus subtilis, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus)과 3종류의 그람 음성(Escherichia coli, Shigella sonnei, Salmonella typhimuriuni) 식중독 및 병원성 세균을 사용하였다. 동중하초의 추출수율은 물과 에탄올 모두 자실체의 수율(39~58%)이 균사체(9~24%)에 비하여 2.
이론/모형
각 시료 추출물의 항균력은 paper disc법(24)으로 측정하였다. 사면배지에 배양된 보존균주를 1백금이량 취해서 TSB배지 10mL에 접종하여 18~24시간씩 2회 계대배양하여 활성화시킨 배양액 0.
1mL 접종하여 18~24시간 본배양하였다. 각 시료의 추출물이 0~2% 첨가된 TSB배지에 전배양한 균액을 약 cells/mL되게 접종하여 48시간 동안 항온기에 배양하면서 일정시간 간격으로 배양액을 멸균 희석수로 적당히 희석하여 표준평판배양법(25)으로 배양액의 생균수를 측정하였다. 배양액을 접종한 배지를 37℃의 항온기에서 48시간 동안 배양한 후 나타난 colony 수를 colony forming unit(Log CFU/mL)로 나타내었다.
성능/효과
5%와 거의 비슷한 생균수까지 증식하였다. 1.5% 첨가구에서는 48시간 동안 정균작용이 유지되었으며, 2% 첨가구는 36시간 후에 사멸되었다.
5 log cycle정도의 차이를 나태내었으나 농도의존적이 아니었다. 12시간부터 48시간까지의 사멸기에 생균수의 감소속도는 추출물 농도에 비례하였으며 2% 첨가 시에 가장 급격히 감소하여 대조구의 균수에 비해 4 log cycle이상 낮은 균수를 나타내었다.
5%와 2% 첨가시에는 배양초기부터 계속 생균수가 감소되어 2% 첨가구는 48시간 후에 사멸되었다. S. aureus는 솔잎 물추출물 0.5% 첨가시에 배양 6시간 후부터 48시간까지 대조구보다 약 2 log cycle 낮은 균수를 유지하였고 1%, 1.5%, 2% 첨가시에는 배양 초기부터 계속적으로 생균수가 감소하여 각각 48시간, 36시간, 24 시간 후에 사멸하여 Table 6의 결과와 일치하였다.
S. sonnei와 S. typhimurium은 그람 양성균에 비하여 추출물에 대한 내성이 강하여 2%까지 배양 24시간 동안 각 농도 간의 생균수 차이가 거의 없었으나 이후부터 48시간까지 사이에 생균수가 감소하여 1% 이상 첨가 시에 대조구보다 3-3.5 log cycle 이상 낮은 균수를 나타내었다. S.
5 log cycle 이상 낮은 균수를 나타내었다. S. typhimarium은 추출물에 대한 내성이 가장 강하여 36시간 후부터 2% 첨가구에서 대조구보다 약 1.8 log cycle 낮은 생균수를 유지하였다.
5 log cycle, 2%에서는 약 6 log cycle 정도 낮은 균수를 나타내었다. S. typhimuriu은 시험균주 중 가장 내성이 강하였으며 전 배양기간 동안, 대조구보다 1.5% 첨가구는 약 1 log cycle, 2% 첨가구는 2~4 log cycle 낮은 균수를 유지하였다.
4배 높은 편이었다. 그러나 용매에 따른 추출 수율은 눈꽃 동충하초의 자실체와 균사체 모두 에탄올 추출물이 물보다 수율이 높은 반면에, 번데기 동충하초는 자실체와 균사체 모두 물추출물이 에탄올 추출물보다 수율이 높아서 동충하초의 종류에 따라 다른 양상을 나타내었다
Table 2는 2종류의 동충하초와 쑥, 솔잎을 물과 70% 에탄올로 추출한 추출물의 수율을 비교한 것이다. 눈꽃 동충하초는 자실체의 물 추출물(JFW) 수율이 약 39%, 에탄올 추출물(JFE) 수율이 약 57%였으며 균사체의 경우 물 추출물(JMW)이 약 10%, 에탄올 추출물(JME)이 13%였다. 번데기 동충하초는 자실체 물 추출물(MFW)이 약 58%, 에탄올 추출물(MFE)의 수율이 약 42%였으며 균사체의 물 추출물(MMW) 수율은 약 24%, 에탄올 추출(MME)은 약 9%였다.
4배 높았으며, 쑥과 솔잎 추출물의 수율은 9% 미만이었다. 눈꽃 동충하초의 에탄올 추출물(JME)은 1% 농도에서 L monocytogenes에 대하여 항균활성을 나타내었으며 번데기 동충하초의 에탄올 추출물(MFE)은 3% 농도에서 S. aureus에 대하여 항균활성을 나타내었다. 쑥의 에탄올 추출물(MGE)은 1% 농도에서 L monocytogenes와 S.
항균실험에는 3종류의 그람양성균(Bacillus subtilis, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus)과 3종류의 그람 음성(Escherichia coli, Shigella sonnei, Salmonella typhimuriuni) 식중독 및 병원성 세균을 사용하였다. 동중하초의 추출수율은 물과 에탄올 모두 자실체의 수율(39~58%)이 균사체(9~24%)에 비하여 2.4~4.4배 높았으며, 쑥과 솔잎 추출물의 수율은 9% 미만이었다. 눈꽃 동충하초의 에탄올 추출물(JME)은 1% 농도에서 L monocytogenes에 대하여 항균활성을 나타내었으며 번데기 동충하초의 에탄올 추출물(MFE)은 3% 농도에서 S.
aweics의 생존에 미치는 영향을 나타낸 그림이다. 배양초기 부터 세균의 증식은 빠르게 진행되었으며 배양 6시간 후부터 추출물의 농도에 비례하여 세균의 증식이 억제되는 경향을 나타내기 시작하여 12시간 후에는 0-1% 첨가구와 1.5~2% 첨가구 간에는 약 1 log cycle정도의 차이를 나태내었다. 그러나 24시간 후의 사멸기에도 각 농도 간의 생균수 차이가 더욱 축소되어 앞의 눈꽃 동충하초 추출물과는 다른 양상을 나타내었다.
눈꽃 동충하초는 자실체의 물 추출물(JFW) 수율이 약 39%, 에탄올 추출물(JFE) 수율이 약 57%였으며 균사체의 경우 물 추출물(JMW)이 약 10%, 에탄올 추출물(JME)이 13%였다. 번데기 동충하초는 자실체 물 추출물(MFW)이 약 58%, 에탄올 추출물(MFE)의 수율이 약 42%였으며 균사체의 물 추출물(MMW) 수율은 약 24%, 에탄올 추출(MME)은 약 9%였다.
번데기 동충하초와 눈꽃 동충하초 모두 자실체 추출물의 수율이 균사체보다 2.4~4.4배 높은 편이었다. 그러나 용매에 따른 추출 수율은 눈꽃 동충하초의 자실체와 균사체 모두 에탄올 추출물이 물보다 수율이 높은 반면에, 번데기 동충하초는 자실체와 균사체 모두 물추출물이 에탄올 추출물보다 수율이 높아서 동충하초의 종류에 따라 다른 양상을 나타내었다
그러나 2종류의 동충하초는 공통적으로 물 추출물은 항균활성이 없었으나 에탄올 추출물은 그람 양성근에 대하여 항균활성을 나타내었다. 본 실험결과는 Cory 등(5)이 동충하초의 성분이 B. subtilis를 비롯한 다양한 세균에 대하여 항균작용을 나타내었다는 보고와 상이한 결과로서, 동충하초의 다양한 종류와 생산지, 부위 및 추출용매에 따라 항균특성에 큰 차이가 있는 것으로 추정된다.
aureus에 대하여 항균 활성을 나타내었으나 눈꽃 동충하초, 번데기 동충하초 및 쑥의 물 추출물은 시험균주에 대하여 항균활성을 나타내지 않았다. 솔잎 물추출물은 E coli를 제외한 모든 균주에 대하여, 솔잎 에탄올 추출물은 실험에 사용한 모든 균주에 대하여 항균활성을 나타내어 솔잎 추출물들은 가장 폭넓은 항균 스펙트럼을 나타내었다. 액체배지 내에서 솔잎 추출물의 세균증식 억제 작용은 에탄올 추출물이 물 추출물에 비하여 큰 편이었다.
4)에서 동충하초의 추출물과 솔잎의 추출물들이 액체배지 내에서 세균에 미치는 증식 억제 효과는 고체배지 내에서의 항균활성(Table 3-Table 6)에 비하여 큰 편이었으며 강 등(28)도 갓 추출물이 고체배지보다 액체배지에서 항균활성이 더 크다고 보고하였는데, 이러한 결과로 보아 액체배지의 물리적 특성이 고체배지보다 세균의 배양에 더 적합한 것으로 생각된다. 솔잎 추출물들의 세 균증식 억제 작용은 S. wreus를 제외한 나머지 균주에 대하여 모두 에탄올 추출물의 증식 억제 효과가 큰 편이었다. 최 등(27)은 솔잎의 에탄올 추출물이 물 혹은 에테르 추출물보다 2.
쑥 추출물의 수율은 물 추출물(MGW)이 약 4%, 에탄올 추출물(MGE)의 수율이 약 8%였으며, 솔잎의 수율은 물 추출물(PNW)이 약 6%, 에탄올 추출물(PNE)이 약 8%의 수율로서 쑥과 거의 비슷한 수준이었다. 쑥과 솔잎의 추출 수율이 동충하초에 비하여 낮은 이유는 쑥과 솔잎은 생시료를 사용하였고 동충하초는 건조된 상태의 시료를 추출에 사용하였기 때문인 것으로 생각된다.
aureus에 대하여 항균활성을 나타내었다. 쑥의 에탄올 추출물(MGE)은 1% 농도에서 L monocytogenes와 S. aureus에 대하여 항균 활성을 나타내었으나 눈꽃 동충하초, 번데기 동충하초 및 쑥의 물 추출물은 시험균주에 대하여 항균활성을 나타내지 않았다. 솔잎 물추출물은 E coli를 제외한 모든 균주에 대하여, 솔잎 에탄올 추출물은 실험에 사용한 모든 균주에 대하여 항균활성을 나타내어 솔잎 추출물들은 가장 폭넓은 항균 스펙트럼을 나타내었다.
위의 결과(Fig. l~Fig. 4)에서 동충하초의 추출물과 솔잎의 추출물들이 액체배지 내에서 세균에 미치는 증식 억제 효과는 고체배지 내에서의 항균활성(Table 3-Table 6)에 비하여 큰 편이었으며 강 등(28)도 갓 추출물이 고체배지보다 액체배지에서 항균활성이 더 크다고 보고하였는데, 이러한 결과로 보아 액체배지의 물리적 특성이 고체배지보다 세균의 배양에 더 적합한 것으로 생각된다. 솔잎 추출물들의 세 균증식 억제 작용은 S.
Table 4는 번데기 동충하초의 추출물로서 항균활성을 조사한 결과로서, 균사체는 물 추출물(MMN)과 에탄올 추출물(MME) 모두 시험균주에 대하여 항균활성이 없었다. 자실체의 경우에는 물 추출물(MFW)은 항균활성이 없었으나 에탄올 추출물(MFE)은 그람 양성균인 S. aureus에 대하여 추출물 농도 3% 이상에서 항균활성을 나타내었다.
Cory, J.G., Suhadolnik, R.J., Resnick, B. and Rich, M.A. (1965) Incorporation of cordycepin(3'-deoxyadenosine) into ribonucleic acid of human tumor cells. Biochim. Biophys. Acta., 103, 646-653
Song, C.H., Jeon, Y.J., Yang, B.K., Ra, K.S. and Sung, J.M. (1998) The anti-complementary activity of exo-polymers produced from submerged mycelial cultures of higher fungi with particular reference to Cordyceps militaris. J. Microbiol. Biotechnol., 8, 536-539
Kim, J.O., Kim, Y.S., Lee, J.H., Kim, M.N., Rhee, S.H., Moon, S.H. and Park, K.Y. (1992) Antimutagenic effect of the major volatile compounds identified from mugwort (Artemisia asictica nakai) leaves. J. Korean Soc. Food. Nutr., 21, 308-313
Bauer, A.W., Kibby M.M., Sherris, J.C. and Turck, M. (1966) Antibiotic susceptibility testing by a standardized single disk method. Am. J. Clin. Pathol., 45, 493
Swanson, K.M.J., Busta, F.F., Peterson, E.H. and Johnson, M.G. (1992) Colony count methods. Compendium of methods for the microbiological examination of foods. 3rd ed. American Public Health Association, Washington D.C. 75-95p
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.