[국내논문]단삼(Salvia miltiorrhiza) 추출물의 치주질환유발 세균의 생육억제 및 Collagenase 저해 활성 Inhibition of Growth and Collagenase Activity of the Extract from Salvia miltiorrhiza against Microorganisms Causing Periodontal Diseases원문보기
단삼(Salvia miltiorrhiza) 추출물의 치주질환유발 세균에 대한 생육저지 활성 및 collagenase저해 활성을 측정하였다. 단삼에탄올 추출물은 치주질환유발 세균에 대해 우수한 생육저지 활성을 나타내었다. 유기용매 분획물중, hexane에서 생육억제능이 가장 우수하였다. 치주질환유발 세균 C. curvus, C. rectus, E. corrodens, F. nucleatum, P. gingivalis, P. intermedia 및 W. succinogenes에 대한 단삼 추출물의 최소생육저해농도(MIC)는 200,50,50,250,150,250및 200 ${\mu}g$/ml로 각각 우수한 생육억제능을 나타내었다. 단삼 유기용매 분획물의 collagenase저해 활성은 동일 농도의 minocycline에 비해 우수한 저해 활성을 나타내었으며, chloroform분획물의 경우 88.2%의 저해 활성을 나타내었다.
단삼(Salvia miltiorrhiza) 추출물의 치주질환유발 세균에 대한 생육저지 활성 및 collagenase저해 활성을 측정하였다. 단삼 에탄올 추출물은 치주질환유발 세균에 대해 우수한 생육저지 활성을 나타내었다. 유기용매 분획물중, hexane에서 생육억제능이 가장 우수하였다. 치주질환유발 세균 C. curvus, C. rectus, E. corrodens, F. nucleatum, P. gingivalis, P. intermedia 및 W. succinogenes에 대한 단삼 추출물의 최소생육저해농도(MIC)는 200,50,50,250,150,250및 200 ${\mu}g$/ml로 각각 우수한 생육억제능을 나타내었다. 단삼 유기용매 분획물의 collagenase저해 활성은 동일 농도의 minocycline에 비해 우수한 저해 활성을 나타내었으며, chloroform분획물의 경우 88.2%의 저해 활성을 나타내었다.
This study was carried out to evaluate the inhibition of growth and collagenase activity of Salvia miltiorrhiza Bunge against microorganisms causing periodontal diseases. The ethanol extract of Salvia miltiorrhiza showed sig-nificant growth inhibition against microorganisms causing periodontal disea...
This study was carried out to evaluate the inhibition of growth and collagenase activity of Salvia miltiorrhiza Bunge against microorganisms causing periodontal diseases. The ethanol extract of Salvia miltiorrhiza showed sig-nificant growth inhibition against microorganisms causing periodontal diseases. Ethanol extract was further fractionated with organic solvents in the order of hexane, chloroform and ethyl acetate. Among the fractions tested, the hexane fraction showed the highest cell growth inhibition. The minimal inhibitory concentration (MIC) of the extract against C. curvus, C. rectus, E. corrodens, F nucleatum, P. gingivalis, P. intermedia and W. succinogenes were 200, 50, 50, 250, 150, 250 and 200 ${\mu}g$/ml, respectively. The inhibition of collagenase activity by organic solvent fractions were higher than that of minocycline, and the inhibition ratio of collagenase activity was $88.2{\pm}2.1$ % in the chloroform fraction.
This study was carried out to evaluate the inhibition of growth and collagenase activity of Salvia miltiorrhiza Bunge against microorganisms causing periodontal diseases. The ethanol extract of Salvia miltiorrhiza showed sig-nificant growth inhibition against microorganisms causing periodontal diseases. Ethanol extract was further fractionated with organic solvents in the order of hexane, chloroform and ethyl acetate. Among the fractions tested, the hexane fraction showed the highest cell growth inhibition. The minimal inhibitory concentration (MIC) of the extract against C. curvus, C. rectus, E. corrodens, F nucleatum, P. gingivalis, P. intermedia and W. succinogenes were 200, 50, 50, 250, 150, 250 and 200 ${\mu}g$/ml, respectively. The inhibition of collagenase activity by organic solvent fractions were higher than that of minocycline, and the inhibition ratio of collagenase activity was $88.2{\pm}2.1$ % in the chloroform fraction.
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문제 정의
본 연구에서는 치주질환의 원인이 되는 유발균의 생육을 억제하고 치주질환 진행에 관련된 효소 활성을 억제하는 천연물을 탐색하고자 수종의 천연물 중 선별된 단삼 추출물의 치주질환유 발 세균에 대한 생육저지 활성 및 치주조직의 주성분인 collagen 분해 효소 collagenase 활성 저해능을 측정하였다.
제안 방법
)을 기질로 이용한 방법을 사용하였다 (8). CoUagenase 저해 활성 측정은 50mM potassium phosphate bufifer(pH 6.6) 900μl, azocoll 3 mg, coDagenase (Sigma Co.) IOOjllI 및 단삼 추출물 50 μ1를 첨가하여 43P에서 1시간 동안 효소 반응을 유도한 후, 3000 rpm에서 10분간 원심 분리하여 불용성 물질을 침전시킨 후 spectrophotometer를 이용, 520nm에서 흡광도를 측정 후, 다음의 식에 의해 collagenase 활성 저해능을 구하였다.
단삼 주줄물의 최소생육저해농도(Minimal Inhibitory Concentration, MIC)의 측정은 각각의 균주를 액체배지에서 24~48시간 전 배양한 배양액 100)니를 단삼 추출물의 농도가 3.175, 6.25, 12.5, 25, 50, 100, 200 ng/mlS] 농도로 첨가된 brucella 액체배지 접종하여 24~48시간 배양 후, spectrophotometer(UV-160A, Schimadzu) 로 660nm에서 각 세균의 생육 정도를 측정하여, 각각 세균의 생육저해 최소 농도를 결정하였다.
단삼 추출물의 치주질환유발 세균에 대한 생육저지 활성은 측정은 각각의 균주를 액체배지에서 24~48시간 전배양한 후 10% FBS 또는 5% sheep blood가 첨가된 brucella 및 Columbia 평판 배지에 100μ1씩 도말 한 후, 단삼 추출물을 흡수시킨 paper disc(8 mm, Advantec, Toyo Co.)를 평판배지에 올리고, 각각의 치주질환유발 세균을 적정 배양 조건하에서 24~48시간 배양 후 형성된 저지환(clear zone)의 크기를 측정하였다.
)로 건조하여 ethanol 추출물을 얻고, 이를 증류수로 용해시키고 용매의 극성도가 증가하는 순서대로 hexane, chloroform 및 ethyl acetate로 분획한다. 분획된 각각의 유기용매 층을 감압농축시키고 동결건조하여 각각의 시료로 사용하였다.
본 실험에 사용한 단삼(SaMa miltiorrhizSe 경동시장으로부터 구입하여 사용하였다. 시료의 추출은 단삼 300 g을 세절하여 condenser가 부착된 soxhlet을 이용하여 시료의 3배 정도의 ethanol(v/w)을 첨가한 후, 8(FC에서 5시간 동안 3회 추출하였다. 주줄액은 filter paper(Whatman No.
치주질환 유발균의 배양에 사용한 배지는 brucella media(Difco Co.), Columbia media(Difco Co.)에 10% FBS(fetal bovine serum, Gibco Co.) 또는 5% sheep blood(Sigma Co.)를 첨가하여 제조된 배지를 사용하였다. 혐기적 및 미호기적 조건하에서 배양하기 위해 혐기성 배양기(anaerobic jar system, BBL Co.
)를 첨가하여 제조된 배지를 사용하였다. 혐기적 및 미호기적 조건하에서 배양하기 위해 혐기성 배양기(anaerobic jar system, BBL Co.)를 배양기로써 사용하였고, 가스혼합시스템(Gas mixture system)을 이용하여 각각의 세균의 생장 요구 조건에 따라 산소(O', 수소(%) 및 이산화탄소(CQ)의 양을 조절하여 혐기적 및 미호기적 조건을 조절하였다 (Table 1).
대상 데이터
본 실험에 사용한 단삼(SaMa miltiorrhizSe 경동시장으로부터 구입하여 사용하였다. 시료의 추출은 단삼 300 g을 세절하여 condenser가 부착된 soxhlet을 이용하여 시료의 3배 정도의 ethanol(v/w)을 첨가한 후, 8(FC에서 5시간 동안 3회 추출하였다.
본 실험에 사용한 치주질환유발 세균은 한국생명공학연구원 생물자원센터 (Korean Collection for Type Cultures, KCTC), 한국 미생물보존센터 (Korean Culture Center of Microorganisms, KCCM) 및 American Type Culture Collection(ATCC)로 분양 받 아 사용하였다(Table 1).
nudeatum0^ 대해서도 각각 우수한 생육저지 활성을 나타내었다(Table 2). 단삼 에탄올 추출물을 이용한 유기용매 분획물의 치주질환유발 세균에 대한 생육저 지 활성은 사용한 유기용매 중 hexane 및 chloroform 분획물이 실험에 사용한 치주질환 유발균에 대해 매우 우수한 생육 저지 활성을 나타내었고, ethyl acetate 분획물도 우수한 생육저지 활성을 나타내었다(Table 2). 최(4) 등의 식품을 변질시키는 세균에 대한 단삼 메탄올 추출물의 생육저지 활성이로 본 연구의 에탄올 추출물의 생육저지 활성과 비슷한 결과를 나타내었고, 단삼 chloroform 분획물이 식품부패미생물에 대해 다른 유기 용매에 비해 높은 항균활성을 나타낸 연구결과와 목(1) 등의 용 매와 추출조건에 따른 단삼 추출물의 항균력에 대한 연구에서 단삼 에탄올 추출물을 hexane으로 분획할 경우 대부분의 항균 성분이 hexane 분획물로 이동한다는 보고와 일치하는 결과를 나타내었다.
단삼 에탄올 추출물의 치주질환유발 세균에 대한 생육저지 활 성을 즉정한 결과, 치주질환유발 세균 C. rectus 및 E. corrodens 에 대한 생육저지 활성이 매우 우수하였고, P. gingivalis, W succinogenes, P. intermedia 및 F. nudeatum0^ 대해서도 각각 우수한 생육저지 활성을 나타내었다(Table 2). 단삼 에탄올 추출물을 이용한 유기용매 분획물의 치주질환유발 세균에 대한 생육저 지 활성은 사용한 유기용매 중 hexane 및 chloroform 분획물이 실험에 사용한 치주질환 유발균에 대해 매우 우수한 생육 저지 활성을 나타내었고, ethyl acetate 분획물도 우수한 생육저지 활성을 나타내었다(Table 2).
단삼 추출물의 치주질환유발 세균에 대한 최소생육저해농도 (MIC)를 즉정한 결과, E. corrodens, C. rectus, P. gingivalis, C. curvus, W. succinogenes, P. intermedia 및 F. nucleatume 대해 50, 50, 150, 200, 200, 250 및 250ng/ml로 나타났다(Table 3). 목(4) 등의 Bacillus cereuse 대한 단삼 추출물의 MIC가 3.
5%를 나타내었다. 단삼에탄 올 주출물 hexane, chloroform 및 ethyl acetate 유기용매 분획물 의 collagenase 저해 활성은 63.7±3.7%, 88.2±2.1% 및 55.5+4.3 %로 단삼 chloroform 분획물의 collagenase 활성 저해능이 가장 우수하였다. 양성 대조군으로 사용한 minocycine의 경우 같은 농도에서 45.
단삼 에탄올 추출물을 이용한 유기용매 분획물의 치주질환유발 세균에 대한 생육저 지 활성은 사용한 유기용매 중 hexane 및 chloroform 분획물이 실험에 사용한 치주질환 유발균에 대해 매우 우수한 생육 저지 활성을 나타내었고, ethyl acetate 분획물도 우수한 생육저지 활성을 나타내었다(Table 2). 최(4) 등의 식품을 변질시키는 세균에 대한 단삼 메탄올 추출물의 생육저지 활성이로 본 연구의 에탄올 추출물의 생육저지 활성과 비슷한 결과를 나타내었고, 단삼 chloroform 분획물이 식품부패미생물에 대해 다른 유기 용매에 비해 높은 항균활성을 나타낸 연구결과와 목(1) 등의 용 매와 추출조건에 따른 단삼 추출물의 항균력에 대한 연구에서 단삼 에탄올 추출물을 hexane으로 분획할 경우 대부분의 항균 성분이 hexane 분획물로 이동한다는 보고와 일치하는 결과를 나타내었다.
4%의 coHagenase 활성 저해능을 나타내었다(Table 4). 항균활성 및 collagenase 저해 활성이 우수한 tetracycline계 항생제 minocycine과 비교하여 단삼 에탄올 추출물의 경우 비슷한 collagenase 활성 저해능을 나타내었고, 유기용매 분획물의 경우 더 우수한 collagenase 활성 저해능을 나타내었다.
후속연구
이상의 결과로서 단삼 추출물의 치주질환 유발세균에 대해 우수한 생육저지 활성과 교원질 분해를 통한 치주조직 파괴를 유발하는 collagenase 활성 저해능을 확인하였으며, 주후 활성물질 분리등과 같은 부가 연구를 통해 새로운 천연유래 치주질환 치료제 및 치약, 가글과 같은 구강청정제 첨가 원료로써 사용이 기 대된다.
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