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문제 정의
- 특이한 플라보노이드 골격인 kuwanon G는 혈압강하 작용이 매우 뛰어난 것으로 보고 되었다10). 뽕잎의 methanol 추출물은 항산화 활성이 강한11) 것으로 보고 되었으며 따라서 본 연구는 뽕잎의 추출물을 대상으로 DSC(시차주사열량)분석, FT-IR(적외선 분광)분석, UV(자외선분광)분석 실험을 통하여 열적 거동 및 용매의 종류에 따른 특성 분석을 실시하였으며, 차로 음용했을 때와 같이 물로 추출 한 것과 에탄올(C2H5OH)로 추출하여 얻은 뽕잎 추출물에 의한 구강 내 미생물의 항균효과에 관한 보고는 미비하여 구강 내 미생물에 대한 항균력을 조사하였다.
제안 방법
- 액체배지 희석법12-14)을 이용하였으며, 96-microwell plate(Nunclon, Denmark)에 각 추출물의 농도를 최고 3,200 µg/mL에서 최저농도 100 µg/mL까지 2배씩 연속적으로 희석하였다. 각 균주는 단일 콜로니를 액체배지에 접종하고, 37℃배양기에서 18시간동안 배양한 균주를 105 cells/ml 접종하여 37℃ 배양기에서 24시간 배양 한 후, ELISA (Spectra Max 250, Molecula Deveces, USA)에 의한 흡수파장 630 nm에서 흡광도를 측정하여 배지의 탁도를 확인 하였고, 순수 배양액의 흡광도 값과 같은 결과를 얻은 것을 MIC로 결정하였으며, MIC의 수치가 낮은 것을 항균효과가 높은 것으로 판정하였다.
- 뽕잎성분에 대한 열적인 거동 특성과 뽕잎을 물과 에탄올을 이용하여 추출한 후 추출된 물질의 특성을 파악하기 위하여 DSC 및 분광분석을 실시하여 다음과 같은 몇 가지 결과를 얻었다.
- , JAPAN)를 이용하여 분석하였다. 뽕잎에 대한 시차주사열량분석은 DSC(Differential Scanning Calorimeter, TA Instruments DSC2910 Co., USA)로 승온 속도를 10℃/min로 하여 300℃까지 측정하였다.
- 뽕잎을 물과 유기용매를 사용하여 얻은 뽕잎 추출물을 구강 미생물 중 치아우식원인균인 S. mutans18,19), 구강 인두와 피부에 상주균이면서 화농성염증의 원인균인 S. epidermis와 S. aureus20,21), 구강에 상주하면서 면역력이 저하된 사람에게 기회 감염을 나타내는 원인균인 C. albicans21) 에 대하여 항균 효과를 실험하였다.
- 뽕잎을 차로 복용하는 경우 최적온도 조건에 대한 분석을 위하여 뽕잎 분말에 대한 열적 거동 분석을 실시하였다.
- 뽕잎의 성분을 추출하기 위하여 용매로 물과 에탄올을 사용하였는데 추출에 사용된 용매에 따라 추출된 성분 물질의 차이를 확인하기 위하여 적외선(IR) 분광분석을 실시하였다.
- , JAPAN) 등을 이용하여 열적 거동 및 용매의 종류에 따른 특성 분석을 실시하였다. 용매를 이용하여 추출한 성분의 관능기의 변화 스펙트럼을 확인하기 위하여 FT-IR(Fourier transform Infrared Spectrometer, JASCO FT-IR 5300 Co., JAPAN)를 주사범위 400~4000 cm−1에서 측정하였으며, UV(Ultraviolet Spectrophotometer, JASCO V-550 Co., JAPAN)를 이용하여 분석하였다. 뽕잎에 대한 시차주사열량분석은 DSC(Differential Scanning Calorimeter, TA Instruments DSC2910 Co.
- 추출 농축액을 0.4 µm 여과지로 여과하여 35℃에서 감압 증류하여 용매를 제거하고 추출물을 대상으로 DSC(Differential Scanning Calorimetry, TA Instruments DSC2910 Co., USA), IR(Infrared Spectrometer, JASCO IR 5300 Co., JAPAN), UV (Ultraviolet Spectrophotometer, JASCO V-550 Co., JAPAN) 등을 이용하여 열적 거동 및 용매의 종류에 따른 특성 분석을 실시하였다. 용매를 이용하여 추출한 성분의 관능기의 변화 스펙트럼을 확인하기 위하여 FT-IR(Fourier transform Infrared Spectrometer, JASCO FT-IR 5300 Co.
- 항균효과를 파악하기 위하여 최소억제농도(minimum inhibitory concentration, MIC)를 측정하였다. 액체배지 희석법12-14)을 이용하였으며, 96-microwell plate(Nunclon, Denmark)에 각 추출물의 농도를 최고 3,200 µg/mL에서 최저농도 100 µg/mL까지 2배씩 연속적으로 희석하였다.
대상 데이터
- 세균배양에 사용된 배지는 S. mutans, S. epidermidis와 S. aureus는 BHI(brain heart infusion, Difco, USA)를 사용하였고, C. albicans는 SB(sabouround, Bacto-peptone 10 g, Bactodextrose 40 g in DW 1L)를 사용하였다.
- 실험에 사용된 균주는 Streptococcus mutans JC-2, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Staphylococcus aureus ATCC 29213와 Candida albicans KCTC 1940를 사용하였다.
- 충청북도 잠사균이 시험장에서 뽕잎을 구입하여 동결 건조한 다음 plastic bottle에 밀봉하여 4℃냉장고에 보관하면서 실험에 사용하였다.
이론/모형
- 항균효과를 파악하기 위하여 최소억제농도(minimum inhibitory concentration, MIC)를 측정하였다. 액체배지 희석법12-14)을 이용하였으며, 96-microwell plate(Nunclon, Denmark)에 각 추출물의 농도를 최고 3,200 µg/mL에서 최저농도 100 µg/mL까지 2배씩 연속적으로 희석하였다. 각 균주는 단일 콜로니를 액체배지에 접종하고, 37℃배양기에서 18시간동안 배양한 균주를 105 cells/ml 접종하여 37℃ 배양기에서 24시간 배양 한 후, ELISA (Spectra Max 250, Molecula Deveces, USA)에 의한 흡수파장 630 nm에서 흡광도를 측정하여 배지의 탁도를 확인 하였고, 순수 배양액의 흡광도 값과 같은 결과를 얻은 것을 MIC로 결정하였으며, MIC의 수치가 낮은 것을 항균효과가 높은 것으로 판정하였다.
성능/효과
- 결과적으로 뽕잎의 물과 에탄올에 의한 추출물이 구강미생물에 대하여 항진균효과와 미약하게 항세균효과를 관찰 할 수 있었다. 뽕잎 추출물과 분획물의 장내세균에 대한 생장억제효과를 측정하였을 때22,23) 뽕잎을 극성에 따라 분획한 후 처리한 장내세균의 억제 활성은 성인의 대표적인 장내세균인 Bifdodocterium odolescentis, Lactobacillus casei 및 E.
- mutans에 대한 항균효과에 대한 연구 검토가 이루어져야 할 것으로 생각된다. 그러나 S. epidermis ATCC 12228와 S. aureus ATCC 29213의 최소 억제농도는 3,200 µg/ml으로 미약한 항균 활성이 나타났으며 진균인 C. albicans KCTC 1940에서는 최소억제농도가 1,600 µg/ml로 다른 미생물에 비하여 높게 항진균 활성이 관찰되었다(Table 1).
- 300에서 900cm−1의 범위에서 에탄올과 물로 추출한 물질의 경우 물로 추출한 물질의 경우에는 특별한 흡수특성이 보이지 않으나, 에탄올로 추출한 물질의 경우에는 약 420과 670 cm−1에서 물과는 다른 특성 피크(peak)를 보이고 있다. 따라서 물과 에탄올을 이용하여 뽕잎 구성 성분을 추출하는 경우 2000에서 4500 cm−1의 범위에서는 추출성분에 차이를 보이지 않으나 300에서 900 cm−1의 범위에서는 추출된 성분의 차이가 발생하는 것을 확인 하였다. 특히 에탄올로 추출한 경우 650cm-1의 범위에서 이중결합을 지니며 대칭형 구조를 지닌 형태의 알켄(C = C) 화합물에 의한 특성 피크(peak)를 보이고 있다.
- 뽕잎을 물로 추출하여 얻은 추출물에서 항균효과를 측정한 결과, 물에 의한 추출물에 대하여 S. mutans JC-2의 최소억제농도는 3,200 µg/ml 이상으로 항균 활성이 나타나지 않았다. 이에 다른 유기용매를 이용하여 추출하여 S.
- 뽕잎을 에탄올로 추출하여 얻은 추출물에서 항균효과를 측정한 결과 S. mutans JC-2, S. epidermis ATCC 12228와 S. aureus ATCC 29213에 대한 최소억제농도는 3,200 µg/ml 이상으로 항균활성이 나타나지 않았다. 그러나 C.
- 그림 1에 의하면 본 연구에서 사용한 뽕잎의 경우 81℃ 부근에서 열적 거동을 보이고 있다. 즉 뽕잎이 온도 변화가 발생할 경우 70℃ 이전까지는 열적인 안정성을 유지하고 있으나 70℃이상의 온도범위에서는 흡열에 의한 질량의 변화가 발생하고 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 뽕잎 구성 성분중의 일부가 70℃이상의 온도에서 물리적인 변화가 발생한다고 할 수 있다.
후속연구
- mutans JC-2의 최소억제농도는 3,200 µg/ml 이상으로 항균 활성이 나타나지 않았다. 이에 다른 유기용매를 이용하여 추출하여 S. mutans에 대한 항균효과에 대한 연구 검토가 이루어져야 할 것으로 생각된다. 그러나 S.
- 뽕잎은 in vivo 실험에서 N -nitroso화합물, aromatic streroid같은 유해산물의 생성을 막고 장내균총을 변화시키는 것으로 알려 졌다23). 향후 뽕잎 추출물에 대한 항균 및 항 진균물질을 분리 및 분석하여 구강미생물의 억제효과를 나타내는 활성물질을 확인하는 연구들이 수행되어져야 할 것이다.
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