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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 식품 보전의 효과를 알아보기 위하여 여러 허브 추출물의 항균 작용을 조사하였다. 대표적인 식품향료이며 아로마테라피에도 널리 이용되는 허브식물인 라벤더(lavender), 패츌리 (patchouli), 로즈마리(rosemary) 그리고 유칼립투스(eucalyptus) 등의 허브 오일을 이용하여 항균 활성을 알아보고 그 특성에 대하여 조사하였다.
제안 방법
- B. subtilis ATCC 6633와 E. coli ATCC 25922는 20 mL nutrient broth 생육 배지에 1 mL을 접종하고, C. albicans ATCC 10231은 20 mL YM broth 생육 배지에 1 mL을 접종한 후 프랑스산 로즈마리액과 미국산 라벤더액을 각각 0, 5, 20, 50 UL씩 첨가하여 액체 배양하면서 일정 시간 간격으로 시료를 채취하여 580 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때, 사용한 시료의 농도는 58.
- 허브 추출물의 열 안전성 실험은 그람 음성, 그 람 양성 및 효모에 향균 활성이 뛰어난 프랑스산 로즈마리액과 미국산 라벤더액을 취하여 40, 60, 80, 100, 121℃에서 각각 20분 동안 열처리한 후 대조구와 같이 한 천배지 확산법으로 생육 저해 환을 측정하여 비교하였다. pH의 안정성 실험은 pH 1, 3, 5, 7, 11, 13으로 조정한 후 실온에서 1시간 방치한 후, pH 5로 중화시켜 대조구와 같이 한 천배지 확산법으로 생육 저해환을 측정하여 비교하였다.
- 따라서, 본 연구에서는 식품 보전의 효과를 알아보기 위하여 여러 허브 추출물의 항균 작용을 조사하였다. 대표적인 식품향료이며 아로마테라피에도 널리 이용되는 허브식물인 라벤더(lavender), 패츌리 (patchouli), 로즈마리(rosemary) 그리고 유칼립투스(eucalyptus) 등의 허브 오일을 이용하여 항균 활성을 알아보고 그 특성에 대하여 조사하였다.
- 아로마 테라피에도 널리 이용되는 라벤더, 패츌리, 로즈마리, 유칼립투스 등의 허브를 이용하여 식품의 천연 보존제로서의 항균 활성의 특성에 대하여 알아보았다. 프랑스산 로즈마리 추출물의 경우 C.
- 지름 8 mm 의 멸균된 filter paper disc에 항균력이 우수한 프랑스산 로즈마리액과 미국산 라벤더액을 적절히 희석하여 흡수시켰다. 이를 피검균의 각생 육온도에서 B. subtilis ATCC 6633와 E. coli ATCC 25922는 24시간, 그리고 C. albicans ATCC 10231 는 48시간 배양한 후 filter paper disk 주변에 발생되는 clear zone의 직경을 측정하여 최소 저해농도로 결정하였다. 이때 사용한 시료액의 농도는 58.
- 시료의 항균력 검색은 한천배지 확산법 (disk plate method)으로 측정하였다. 즉각각의 시료용액을 지름 8 mm의 멸균된 filter paper disc에 20 虬씩 을 흡수시킨 후, 시험용 평판배 지 위에 밀착시키고 각생 육온도에서 B. subtilis ATCC 6633와 E. coli ATCC 25922는 24시간, 그리고 C. albicans ATCC 10231 는 48시간 배양한 후 filter paper disk 주변에 발생되는 clear zone의 직경을 측정하였다. 이때 사용한 시료원액의 농도는 58.
- albicans ATCC 10231 는 28℃에서 24시간 배 양하여 사용하였다. 항균성 시험용 평판배지 는 각각의 생육배 지 를 멸균된 기층용 배지로서 petri dish에 15 mL씩 분주하여 응고시키고, 중층용 배지를 각각 10 mL씩을 시험관에 분주하여 멸균한 후, 각종 시험균액을 1 mL씩 첨가하여 잘 혼합한 후, 기층용 배지 위에 고르게 퍼 지 도록 도포한 뒤 응고시켜 이중의 균 접종 평판 배지를 만들어 사용하였다. 시료의 항균력 검색은 한천배지 확산법 (disk plate method)으로 측정하였다.
- 허브 추출물의 열 안전성 실험은 그람 음성, 그 람 양성 및 효모에 향균 활성이 뛰어난 프랑스산 로즈마리액과 미국산 라벤더액을 취하여 40, 60, 80, 100, 121℃에서 각각 20분 동안 열처리한 후 대조구와 같이 한 천배지 확산법으로 생육 저해 환을 측정하여 비교하였다. pH의 안정성 실험은 pH 1, 3, 5, 7, 11, 13으로 조정한 후 실온에서 1시간 방치한 후, pH 5로 중화시켜 대조구와 같이 한 천배지 확산법으로 생육 저해환을 측정하여 비교하였다.
- 허브 추출액의 항균성 검색에 사용한 균주는 사면 배지에 배양한 후 균주 1백금이를 취하여 E. coli ATCC 25922와 B. subtilis ATCC 6633는 20 mL nutrient broth 배 지 에 접종하였고 C. albicans ATCC 10231는 20 mL YM broth 배지에 접종하여 E. coli ATCC 25922와 B. subtilis ATCC 6633는 37℃에서 C. albicans ATCC 10231 는 28℃에서 24시간 배 양하여 사용하였다. 항균성 시험용 평판배지 는 각각의 생육배 지 를 멸균된 기층용 배지로서 petri dish에 15 mL씩 분주하여 응고시키고, 중층용 배지를 각각 10 mL씩을 시험관에 분주하여 멸균한 후, 각종 시험균액을 1 mL씩 첨가하여 잘 혼합한 후, 기층용 배지 위에 고르게 퍼 지 도록 도포한 뒤 응고시켜 이중의 균 접종 평판 배지를 만들어 사용하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 라벤더, 패츌리, 로즈마리 그리고 유칼리투스 등의 허브는 (주)썬힐코퍼레이션으로부터 제공받아 사용하였다.라 벤더는 미국과 영국의 원료, 로즈마리는 미국과 프랑스의 원료, 그리고 패츌리와 유칼립투스는 미국의 원료를 구하여 사용하였다. 허브 추출액은 본 실험실에서 수증기 증류법에 의해 추출하여 제조하였다.
- 본 실험에 사용한 라벤더, 패츌리, 로즈마리 그리고 유칼리투스 등의 허브는 (주)썬힐코퍼레이션으로부터 제공받아 사용하였다.라 벤더는 미국과 영국의 원료, 로즈마리는 미국과 프랑스의 원료, 그리고 패츌리와 유칼립투스는 미국의 원료를 구하여 사용하였다.
- 항균 활성 측정을 위해 사용한 균주는 그 람 양성세 균 Bacillus subtilis ATCC 6633, 그람 음성세균 Escherichia coll ATCC 25922 그리고 효모 Candida albicans ATCC 10231을 사용하였고, 생육 배지로서 세균은 nutrient broth와 nutrient agar, 효모는 YM broth와 YM agar를 각각 사용하였다. 사용한 배지는 Difco Co.
이론/모형
- 항균성 시험용 평판배지 는 각각의 생육배 지 를 멸균된 기층용 배지로서 petri dish에 15 mL씩 분주하여 응고시키고, 중층용 배지를 각각 10 mL씩을 시험관에 분주하여 멸균한 후, 각종 시험균액을 1 mL씩 첨가하여 잘 혼합한 후, 기층용 배지 위에 고르게 퍼 지 도록 도포한 뒤 응고시켜 이중의 균 접종 평판 배지를 만들어 사용하였다. 시료의 항균력 검색은 한천배지 확산법 (disk plate method)으로 측정하였다. 즉각각의 시료용액을 지름 8 mm의 멸균된 filter paper disc에 20 虬씩 을 흡수시킨 후, 시험용 평판배 지 위에 밀착시키고 각생 육온도에서 B.
- 허브 추출물에 대한 최소 저해농도 측정은 한천배지 확산평판법 (agar diffusion method)으로 측정하였다. 지름 8 mm 의 멸균된 filter paper disc에 항균력이 우수한 프랑스산 로즈마리액과 미국산 라벤더액을 적절히 희석하여 흡수시켰다.
- 라 벤더는 미국과 영국의 원료, 로즈마리는 미국과 프랑스의 원료, 그리고 패츌리와 유칼립투스는 미국의 원료를 구하여 사용하였다. 허브 추출액은 본 실험실에서 수증기 증류법에 의해 추출하여 제조하였다.
성능/효과
- 미국산 로즈마리액, 프랑스산 로즈마리액, 미국산 유카립투스액은 B. su"沂s ATCC 6633에 대해 항균력이 좋았으며 특히 프랑스산 로즈마리액은 B. subtilis ATCC 6633에 대해 25.10 mm의 clear zone을 형성하여 높은 항균력을 나타내었다. 또한, 미국산 라벤더액은 E.
- 1에 나타내었다. 58.1, 43.6, 29.1, 14.5, 5.8 mg/mL로 희석한 프랑스산 로즈마리액과 미국산 라벤더액을 시료로 하여 B. subtilis ATCC 6633와 E. coli ATCC 25922에 대한 MIC를 구한 결과 14.5 mg/mL로 항균력이 우수한 것으로 나타났으며, 프랑스산 로즈마리액의 C. albicans ATCC 10231에 대한 MIC는 29.1 mg/mL로 미국산 라벤더액의 MIC보다 항균력이 낮은 것으로 나타났다.
- 10 mm의 clear zone을 형성하여 높은 항균력을 나타내었다. 또한, 미국산 라벤더액은 E. coli ATCC 25922에 대해 28.40 mm의 clear zone을 형성하였으며, 영국산 라벤더액은 다른 허브 추출액 에 비해 24.55 mm의 clear zone을 형성하여 C. albicans ATCC 10231에 항균력이 좋았다. 미국산 패츌리 액은 3.
- albicans ATCC 1023의 경우에는 48시간 동안 계속 저해되었다. 미국산 라벤다 추출물은 프랑스산 로즈마리 추출물보다 생육 억제 효과가 크게 나타났으며 액체 배지 20mL에 미국산 라벤다 추출물 20 UL를 첨가한 경우에 생육 억제 효과를 나타내었다. 이때 배지에 대한 미국산 라벤더추출 물의 농도는 1.
- 9 mg/20 mL 배지이었다. 실험한 세 개의 피검균에 대해 배양 초기에는 모두 강한 생육억제 효과를 나타내었으나 E. coli ATCC 25922는 14시간 이후에 B. subtilis ATCC 6633는 24시간 이후에 생육하기 시작하였으며 C. albicans ATCC 1023의 경우에는 48시간 동안 계속 저해되었다. 미국산 라벤다 추출물은 프랑스산 로즈마리 추출물보다 생육 억제 효과가 크게 나타났으며 액체 배지 20mL에 미국산 라벤다 추출물 20 UL를 첨가한 경우에 생육 억제 효과를 나타내었다.
- 프랑스산 로즈마리와 미국산 라벤더의 추출물은 40에서 121 ℃ 범위에서 열 안정성을 나타냈으며 pH 안정성 실험에서는 중성에 좋은 안정성을 나타내었다. 액체 배양시 프랑스산 로즈마리와 미국산 라벤더의 추출액을 첨가하여 피검균의 생육 억제 실험을 행한 결과 액체배지 20mL에 대해 2.9 mg의 허브 추출물를 첨가한 경우에 생육억제 효과를 나타내었다.
- 2에 나타내었다. 프랑스산 로즈마리액과 미국산 라벤더액을 40, 60, 80, 100, 121℃에서 각각 20분간 열처리하여 시료로 사용한 경우의 항균력은 열처리하지 않은 대조구의 항균력에 비해 항균력이 감소하지 않은 결과로 나타나 매우 안정한 열 안정성을 나타내었다.
- 3에 나타내었다. 프랑스산 로즈마리액과 미국산 라벤더액을 pH 1, 3, 5, 7, 11, 13으로 조정한 후 실온에서 1시간 방치하고 다시 pH 5로 중화시켜 항균력을 살펴본 결과 약산성 또는 중성으로 처리 시에는 활성을 잃어버리지 않았으나 산성이나 알칼리성으로 처리 시에는 항균 활성이 실활되는 현상을 나타내었다.
- 5 mg/mL로 나타났다. 프랑스산 로즈마리와 미국산 라벤더의 추출물은 40에서 121 ℃ 범위에서 열 안정성을 나타냈으며 pH 안정성 실험에서는 중성에 좋은 안정성을 나타내었다. 액체 배양시 프랑스산 로즈마리와 미국산 라벤더의 추출액을 첨가하여 피검균의 생육 억제 실험을 행한 결과 액체배지 20mL에 대해 2.
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