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문제 정의
- 식물자원들의 상당수가 항균성 및 항산화 활성이 있음을 알 수 있었다. 따라서 다양하고 새로운 유용식물자원을 발굴하여 체계적인 생리활성 검색과 활성물질의 분리 및 구조 규명작업이 앞으로 지속적으로 이행해 나가야 할 것이며, 본 연구자료가 새로운 천연물의 기능성 식품의 소재 개발의 기초자료로 제시하고자 한다.
- 따라서 약용작물을 생약으로 직접 이용하기 보다는 이들 식물이 함유하고 있는 활성 물질을 탐색하여 신물질을 개발하게 된다면 앞으로 약용식물의 이용가치가 더욱 높일 수 있을 것으로 예상되어진다. 따라서 본 연구를 통하여 국내에 자생하고 있는 23종의 식물자원을 선발하여 항산화활성과 항균 활성을 검토하여 천연물소재 개발을 탐색하고자 한다.
제안 방법
- 23종의 천연 자생물의 ethanol 추출물에 대한 항산화 및 항균 활성을 비교하였다. Hydrogen radical 소거능으로 측정한 항산화 활성은 유근피가 99, 72%로 가장 높았으며 , 율무 > 가지 > 삼지구엽초 순으로 높았다.
- Hydrogen peroxide 소거활성은 phohspate buffer, ethanol 또는 시료 용액를 가한 후 1 mM의 HQ2를 가하고 5분간 방치 한후 1.25 mM ABTS(2, 2' azinobis 3-ethyIbenzthiazoline 6-sulfonic acid)와 1 U/ml peroxidase를 각각 가하여 37C 에서 10분간 반웅시킨 후 405nm에서 흡광도를 측정하였다 (Muller, 1985).
- 즉 멘틀에서 시료 중량의 약 20배의 ethanol로 3회 반복 환류 추출을 하였다. 각각의 시료 추출물은 여과지 (Whatman No. 2)를 이용하여 여과 한 후 rotary evaporator (EYELA N-1000, Japan)로 감압 농축하고, ethanol을 완전히 제거한 후 freeze dryer (Ilsin Lab DF8514, Korea)에서 동결 건조시켜, -20°C 의 냉동고에 보관하면서 각종 분석에 사용하였다.
- 즉 각 각의 균주들을 10 생육배지에 1백금이씩 취하여 접종하고 37°C에서 24시간 항온수조 (Jeio Tech SWB -10, Korea)에서 진탕배양 하였다. 각각의 시료를 추출용액인 에탄올을 사용하여 0.1% 농도로 조절한 후 0.45 ㎛ membrane filter (Milipore Co., US A)로 여과 제균하고, 멸균된 paper disk (Toyoseisakusho, 8mm, Japan)에 20 ㎕씩 흡수시킨 후 추출 용매인 에탄올을 완전히 휘산 시킨 후 평판배지에 paper disk를 밀착시키고, 4°C 냉장고에서 1시간 방치 후 30°C의 incubator에서 48시간 배양한 다음 disk 주변의 clear zone의 직경을 측정하여 항균력을 비교하였다. 생육환경의 직경에 따라 8.
- 의하여 측정하였다. 즉 각 추출방법에 의하여 추출된 시료는 0.5 m-E DPPH( 1, 1 -diphenyl-2-piciylhydrazyl) 시 약 3 m-E를 가하고, 실온에서 30분간 방치 후 UV-visible spectro photometer (Pharmacia biotech Ultraspec 3000, England)를이용하여 517nm 에서 측정하였다 {Kang et aL, 2001).
- 추출하였다. 즉 멘틀에서 시료 중량의 약 20배의 ethanol로 3회 반복 환류 추출을 하였다. 각각의 시료 추출물은 여과지 (Whatman No.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 시료는 2003년 충남 농업시험장에서 재배된 23종을 선별하여 실험에 사용하였다. 시험포장에서 채취한 시료는 수확하여 음건하여 세절하였다 (Table 1).
- 실험에 사용한 균주는 gram 양성균으로는 Bacillus subtilis(ATCC 9372), Staphylococcus aureus (ATCC13301), Listeria monocytogenes (ATCC 19112), gram 음성 균은 Salmonella ente- ritidis (ATCC13076), Psedomonas flrourescens (ATCC11250), Escherichia coli (ATCC15489) 종을 각각 사용하였고 생육 배지는 nutrient broth와 agar (Difico)를 사용하였다.
데이터처리
- Different alphabet letters are significantly different by Duncan's multiple range test after ANOVA analysis at a = 0.05.
- 본 연구의 결과는 SAS system를 이용하여 ANOVA 분석 후 a = 0.05 유의수준에서 Duncan's multiple range test를 이용하여 통계 분석하였다.
이론/모형
- 4. Antibacterial activities of methanol extracts against of Cram(+) by paper disk diffusion method.
- 자생식물의 에탄올 추출의 항균력 검색은 한천배지확산법 (paper disk diffusion method)로 즉정하였다 (Yang et al. 1995). 즉 각 각의 균주들을 10 생육배지에 1백금이씩 취하여 접종하고 37°C에서 24시간 항온수조 (Jeio Tech SWB -10, Korea)에서 진탕배양 하였다.
성능/효과
- , US A)로 여과 제균하고, 멸균된 paper disk (Toyoseisakusho, 8mm, Japan)에 20 ㎕씩 흡수시킨 후 추출 용매인 에탄올을 완전히 휘산 시킨 후 평판배지에 paper disk를 밀착시키고, 4°C 냉장고에서 1시간 방치 후 30°C의 incubator에서 48시간 배양한 다음 disk 주변의 clear zone의 직경을 측정하여 항균력을 비교하였다. 생육환경의 직경에 따라 8.0-8.4mm 는 "-", 8.5-9.0mm는 "-/+", 9.0-9.9mm는"+", 10.0-11.9 mm는 "++", 12 mm 이상의 경우 "+++” 표시하여 항균력을 비교하였으며, 특히 강한 항균력을 나타내는 경우는 구체적인 수치를 나타내었다.
- 23종의 식물 추출물 중 hydrogen radical 소거능이 가장 높게 나타난 것은 유근피 99.72%이었으며, 율무 99.72, 가지 99.57, 삼지구엽초 94.02, 피마자 89.32, 솔잎 82.34% 등이었다. 병꽃풀, 약쑥, 짚신나물, 어성초는 69.
- Hydrogen radical 소거능으로 측정한 항산화 활성은 유근피가 99, 72%로 가장 높았으며 , 율무 > 가지 > 삼지구엽초 순으로 높았다. DPPH에 의한 전자공여능을 측정한 결과, 오배자 추출물의 전자공여능은 70.33%로 매우 높았고, 피마자 > 가지 > 유근피 추출물이 높은 활성을 보여주었다. 또한 Paper disk diffusion법에 의해 측정한 항균 활성은 오배자 추출물이 모든 균종에서 가장 강한 항균활성 (16.
- 비교하였다. Hydrogen radical 소거능으로 측정한 항산화 활성은 유근피가 99, 72%로 가장 높았으며 , 율무 > 가지 > 삼지구엽초 순으로 높았다. DPPH에 의한 전자공여능을 측정한 결과, 오배자 추출물의 전자공여능은 70.
- 5 mm). 국화과 중 약쑥 추출물은 Listerai monocytogenes 종을 제외한 실험균주 모두에서 9.0-10.0 mm의 높은 항균성이 측정되었다. Yang et al.
- 삼백초는 Bacillus subtilus, Stapylococcus aureus, Escherchia coli, Samonella entetotidis 의 균종에서 선택적인 항균활성을 나타내었다. 따라서 23종 자생식물자원의 항산화활성과 항균효과를 비교한 결과, 유근피, 가지, 피마자, 오배자, 솔잎이 hydrogen radical 소거능, DPPH에 의한 전자공여능, 항균효과가 매우 높은 식물자원으로 확인할 수 있었다.
- 33%로 매우 높았고, 피마자 > 가지 > 유근피 추출물이 높은 활성을 보여주었다. 또한 Paper disk diffusion법에 의해 측정한 항균 활성은 오배자 추출물이 모든 균종에서 가장 강한 항균활성 (16.0- 19.0 mm)을, 솔잎, 결명자, 세신, 은행 추출물 순으로 모든 균종에서 9.5-11.5 mm 정 도의 항균활성 을 나타내 었다. 약쑥은 Listeria monocytogenes 종을 제외한 실험균주에서 9.
- 0 mm 의 높은 항균성을 보였다. 삼백초는 Bacillus subtilus, Stapylococcus aureus, Escherchia coli, Samonella entetotidis 의 균종에서 선택적인 항균활성을 나타내었다. 따라서 23종 자생식물자원의 항산화활성과 항균효과를 비교한 결과, 유근피, 가지, 피마자, 오배자, 솔잎이 hydrogen radical 소거능, DPPH에 의한 전자공여능, 항균효과가 매우 높은 식물자원으로 확인할 수 있었다.
- 5 mm 정 도의 항균활성 을 나타내 었다. 약쑥은 Listeria monocytogenes 종을 제외한 실험균주에서 9.0-10.0 mm 의 높은 항균성을 보였다. 삼백초는 Bacillus subtilus, Stapylococcus aureus, Escherchia coli, Samonella entetotidis 의 균종에서 선택적인 항균활성을 나타내었다.
- 삼백초과에 속하는 삼백초는 Bacillus subtilus, Stapylococcus aureus, Escherichia coli, Samonella entetotidis의 종에서만 항균 활성을 나타내었다. 어성초, 가지는 미약한 항균활성을 보였으며 병꽃풀은 Stapylococcus 의 종에서만 선택적인 항균 활성 (9.0-10.0 mm)을 나타내었다. 삼지구엽초의 경우는 Stapylococcus aureus와 E.
- 결과 다음 Table 2와 같다. 오배자 추출물은 모든 균종에서 가장 강한 항균활성 (16.0-19.0 mm)을 보였으며 , 솔잎, 결명자, 세신, 은행 추출물 역시 모든 균종에서 높은 항균 활성을 나타내 었다 (9.5-11.5 mm). 국화과 중 약쑥 추출물은 Listerai monocytogenes 종을 제외한 실험균주 모두에서 9.
- 2와 같다. 오배자 추출물의 전자공여능은 70.33%로 매우 높았고, 피마자, 가지, 유근피가 각각 58.14, 40.76, 40.26%이었다. 지치, 엉겅퀴, 까마중을 제외한 19종의 자생식물은 항산화 활성을 나타내었다.
- 이상의 결과에서 우리나라 주위에 널리 분포하고 있는 자생하는 식물자원들의 상당수가 항균성 및 항산화 활성이 있음을 알 수 있었다. 따라서 다양하고 새로운 유용식물자원을 발굴하여 체계적인 생리활성 검색과 활성물질의 분리 및 구조 규명작업이 앞으로 지속적으로 이행해 나가야 할 것이며, 본 연구자료가 새로운 천연물의 기능성 식품의 소재 개발의 기초자료로 제시하고자 한다.
- co〃에서만 항균성이 관찰되었다. 장미과의 짚신나물은 gram (-)균에서 항균성을 보여주었으며, gram (+)균 중에서는 Staphylococcus aureus 균에서만 항균력을 나타내었다 (Fig. 3 and 4).
후속연구
- , 1994) 등의 항균 활성이 있음이 확인되었다. 따라서 다양한 천연보존제와 항산화제로써 식용으로 이용 가능한 식물자원은 항균활성 뿐 아니라 생리활성을 가지고 있으며, 이러한 천연물들을 식품에 첨가하여 응용한다면, 식품의 보존성 향상 뿐 아니라 다양한 생리활성을 동시에 섭취하는 효과를 지닐 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 약용작물을 생약으로 직접 이용하기 보다는 이들 식물이 함유하고 있는 활성 물질을 탐색하여 신물질을 개발하게 된다면 앞으로 약용식물의 이용가치가 더욱 높일 수 있을 것으로 예상되어진다.
- 따라서 다양한 천연보존제와 항산화제로써 식용으로 이용 가능한 식물자원은 항균활성 뿐 아니라 생리활성을 가지고 있으며, 이러한 천연물들을 식품에 첨가하여 응용한다면, 식품의 보존성 향상 뿐 아니라 다양한 생리활성을 동시에 섭취하는 효과를 지닐 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 약용작물을 생약으로 직접 이용하기 보다는 이들 식물이 함유하고 있는 활성 물질을 탐색하여 신물질을 개발하게 된다면 앞으로 약용식물의 이용가치가 더욱 높일 수 있을 것으로 예상되어진다. 따라서 본 연구를 통하여 국내에 자생하고 있는 23종의 식물자원을 선발하여 항산화활성과 항균 활성을 검토하여 천연물소재 개발을 탐색하고자 한다.
- 항산화 효과는 시료의 처리방법에 의하여 크게 차이가 나타나는 것으로 기인되며, 항산화 활성 측정에 적합한 기질 용매의 선택과 지속적인 연구가 필요할 것으로 생각된다. 또한 본 실험에 사용된 시료에는 다양한 생리활성 물질들이 혼재 되어 있을 것으로 사료되며 각 활성물질의 분리, 정제 및 생리학적 활성의 검정은 앞으로도 계속 이루어져야 할 것이고, 국내산 자생식물들은 향후, 다양한 산업적 활용이 기대되며, 이들의 특별한 생리활성물질들을 정제하여 식품산업에 응용하여야 할 것으로 생각된다.
- , (2000)은 한국의 약용 및 식용식물의 다양한 항산화 활성을 검색하였으며 이것은 일반적으로 식물체가 가지는 천연 페놀성 물질 등이 항산화 활성을 나타나낸 것으로 보고하고 있다. 항산화 효과는 시료의 처리방법에 의하여 크게 차이가 나타나는 것으로 기인되며, 항산화 활성 측정에 적합한 기질 용매의 선택과 지속적인 연구가 필요할 것으로 생각된다. 또한 본 실험에 사용된 시료에는 다양한 생리활성 물질들이 혼재 되어 있을 것으로 사료되며 각 활성물질의 분리, 정제 및 생리학적 활성의 검정은 앞으로도 계속 이루어져야 할 것이고, 국내산 자생식물들은 향후, 다양한 산업적 활용이 기대되며, 이들의 특별한 생리활성물질들을 정제하여 식품산업에 응용하여야 할 것으로 생각된다.
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