[논문]갈파래 (Ulva lactuca) 추출물의 항균 및 항산화 효과

김인혜; 이희현; 장정수; 이상현; 하종명; 하배진; 이재화

[국내논문] 갈파래 (Ulva lactuca) 추출물의 항균 및 항산화 효과
Antioxidant and Antimicrobial Activities of Seaweed, Ulva lactuca 원문보기

Environmental mutagens and carcinogens = 한국 환경성돌연변이·발암원학회지, v.26 no.2, 2006년, pp.48 - 52

김인혜 (신라대학교 의생명과학대학 제약공학과) , 이희현 (신라대학교 공과대학 생명공학과) , 장정수 ((주) 바이넥스) , 이상현 (신라대학교 의생명과학대학 제약공학과) , 하종명 (신라대학교 의생명과학대학 제약공학과) , 하배진 (신라대학교 의생명과학대학 제약공학과) , 이재화 (신라대학교 의생명과학대학 제약공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Our investigation of the seaweed extracts, Ulva lactuca. The biological activities antioxidant, antimicrobial activity, antifungal and haemolytic activity of ethy-ether and ethyl-acetate extracts from the seaweed, Ulva lactuca were investigated. They were separately extracted using ethyl-ether and ethyl-acetate from dried samples at room temperature and freeze dried. Seaweed extracts were found to cause significant free radical scavenging effects on DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl). Seaweed extracts had not significant haemolytic activity against human erythrocyte. This extracts exhibited in vitro broad-spectrum antimicrobial activity of gram-negative, gram-positive bacteria and without antifungal activity.

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AI 본문요약
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제안 방법

본 연구에서는 갈파래 (Ulva lacmca)肖 두가지 종류의 유기용매 추출물을 사용하여 gram-positive bacteria와 gram negative bacteria^ 다양한 균주를 대상으로 항균 활성을 측정 하였고, 더불어 항산화 효과, 용혈작용 등의 생화학적 실험을 수행하였다.
용혈 활성을 측정하기 위해서 신선한 적혈구를 150 mM NaCl을 포함한 50 mM phosphate buffer (pH 7.4)로 세정하 여 최종 적혈구의 농도를 5% (v/v)가 되도록 조정하였다 (Park et al., 1996). 적혈구 용액과 연속적으로 희석한 시료 액을 넣어 37。(2에서 1시간 배양 후, 원심분리 (8.
000xg, 10 min)를 행하였다. 그 상층액을 Microplate multi-detection (Synergy HT, Biotek, USA)을 이용하여 450nm에서 측정하 였다. 적혈구에 시료액이 포함되지 않는 것을 0% (A)로 하 고, 1.
그 상층액을 Microplate multi-detection (Synergy HT, Biotek, USA)을 이용하여 450nm에서 측정하 였다. 적혈구에 시료액이 포함되지 않는 것을 0% (A)로 하 고, 1.0% Triton X-100을 넣었을 때의 흡광도를 100% (B) 로 정의하여, 시료액을 첨가했을 때 나타나는 상대적인 흡광 도 (C)로부터 용혈활성 %를 계산하였다. 표준 시료로는 강력 한 Mastoparan (Park et al.
표준 시료로는 a-tocopherol (500 卩M을 사용하 였다. 시료의 흡광도를 (As)로 표준 시료의 흡광도를 (Ao)로 하여 항산화 효과를 측정하였다.
갈파래 (Ulva lactuca)의 두 종류인 ethyl-ether과 ethyl acetate 주줄물을 가지고 radial diffusion methods. 항균활 성을 측정하였고, dear zone의 크기로 활성의 강도를 비교 하였다 (Fig. 1). 그 결과를 보면 ethyl-ether 추출물보다는 ethyl-acetate 추출물의 활성이 E.
갈파래 추출물의 항균 및 항곰팡이에 대한 활성을 각각의 농도별로 최소억제농도 (minimal inhibitory concentration, MIC)를 측정하였다 (Table 1). 활성의 세기를 관찰하기 위 해 positive control (표준물질)로는 벌독 유래의 강력한 항 균활성 물질인 melittin을 사용하였다.
적혈구 막에 대한 갈파래 추출물의 용혈 활성을 조사하기 위하여 인간의 적혈구를 사용하여 조사하였다 (Table 2). 두 추출물 모두 200 卩g/mL의 농도에서는 90% 이상의 강력한 용혈활성을 보였고, 100昭/mL 이 농도에서는 약 70%, 50 卩g/mL의 농도에서 68%의 용혈활성을 나타내었다.

대상 데이터

Sep-Pak Cis cartridge는 Whteis사 (Milifbrd, MA, USA)에 서 구입하였다. Tryptic soy broth (TSB)와 Lactose-Boullion (LB), potato dextrose agar (PDA) 및 muller-hinton broth (MHB)는 Merck사 (Darmstadt, Germany)에서 구입하여 실험 에 사용하였다.
Sep-Pak Cis cartridge는 Whteis사 (Milifbrd, MA, USA)에 서 구입하였다. Tryptic soy broth (TSB)와 Lactose-Boullion (LB), potato dextrose agar (PDA) 및 muller-hinton broth (MHB)는 Merck사 (Darmstadt, Germany)에서 구입하여 실험 에 사용하였다. HPLC-grade의 water (H₂O) 및 acetonitrile (CH₃CN)은 TEDIA사 (Ohio, USA) 와 Merck사 (Darmstadt, Germany)에서 각각 구입하였고, trifluroacetic acid (TFA), melittin, low EEO agar, streptomycin, a-tocopherol 및 DPPH (1, 1 -diphenyl-2-picrylhydrazyl)^- Sigma사 (St.
Tryptic soy broth (TSB)와 Lactose-Boullion (LB), potato dextrose agar (PDA) 및 muller-hinton broth (MHB)는 Merck사 (Darmstadt, Germany)에서 구입하여 실험 에 사용하였다. HPLC-grade의 water (H₂O) 및 acetonitrile (CH₃CN)은 TEDIA사 (Ohio, USA) 와 Merck사 (Darmstadt, Germany)에서 각각 구입하였고, trifluroacetic acid (TFA), melittin, low EEO agar, streptomycin, a-tocopherol 및 DPPH (1, 1 -diphenyl-2-picrylhydrazyl)^- Sigma사 (St. Louis, MO, USA)로부터 구입하였고, 그 이외의 모든 시약은 특급을 사용 하였다.
갈파래 추출물의 최소저해농도를 조사하기 위해 gram positive bacteria로서 Bacillus subtilis PM125, Micrococcus luteus KCTC 1056 및 Staphylococcus aureus KCTC 1916 등을 사용하였고, gram-negative bacteria로는 Escherichia coli KCTC 1184, Enterobacter aerogenes KCTC 2190, Klebsiella pneumoniae KCTC 2208, Pseudomonas aeruginosa KCTC 2004 및 Salmonella typhimurium KCTC「1925를 사용하였으며, 어병 세균으로는 Vibrio parahaemolyticus KCTC 24기과 Edward tarda NUF251 을 사용하였다.
이들은 3UC에서 48시간동안 배양한 후 Microplate multi-detection (Synergy HT, Biotek, USA)을 이용하여 630nm에서 측정하였다. 표 준시료로서 벌독 유래의 항균활성 펩타이드인 melittirr을 사 용하였다.
0% Triton X-100을 넣었을 때의 흡광도를 100% (B) 로 정의하여, 시료액을 첨가했을 때 나타나는 상대적인 흡광 도 (C)로부터 용혈활성 %를 계산하였다. 표준 시료로는 강력 한 Mastoparan (Park et al., 1996)이라는 물질을 사용하였다.
0 mL 되도록 EtOH를 첨가하셔 실온 에서 30분간 반응 시킨 후, spectrophotometer 517nm에서 측정한다. 표준 시료로는 a-tocopherol (500 卩M을 사용하 였다. 시료의 흡광도를 (As)로 표준 시료의 흡광도를 (Ao)로 하여 항산화 효과를 측정하였다.
갈파래 추출물의 항균 및 항곰팡이에 대한 활성을 각각의 농도별로 최소억제농도 (minimal inhibitory concentration, MIC)를 측정하였다 (Table 1). 활성의 세기를 관찰하기 위 해 positive control (표준물질)로는 벌독 유래의 강력한 항 균활성 물질인 melittin을 사용하였다. 먼저 ethyl-ether 주출 물을 살펴보면 gram-positive bacteria인 B.
본 연구에 사용된 갈파래 (Ulva lactuca)^: 2005년 12월 에 부산 소재의 민락동 수변공원에서 수집하여 실험에 사용 하였다 시료는 ethyl-ether (Merk, Darmstadt, Germany)와 ethyl-acetate (Merk, Darmstadt, Germany)에 주줄하여 동 결 건조하여 사용하였으며 실험에 사용하기 전까지는 -70。。 에 보관하였다.

이론/모형

각 추출 분획에 대한 항균활성의 측정은 Radial diflusion assay법을 이용하여 E. coli D31 와 B. subtilis PM125에 대한 성장 억제를 관찰하였고 활성 측정법은 다음과'”같다 (Lehrer et al., 1991). E.
항곰팡이의 활성 측정은 liquid growth assay method로 측정하였다 (Gibson et al., 1991). Candida albicans KCTC 1940는 potato dextrose broth (PDB) 배지를 사용하여 30°C 에서 48시간 배양하였다.
Free radical scavenging activity를 측정하기 위하여 1, 1- diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 방법을 사용하였다 (Kitagaki et aL, 1999, Koleva et al., 2002). DPPH method는 다 음과 같다.
갈파래 추출물의 항산화 효과를 조사하기 위하여 1, 1- diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) 방법을 이용하여 라디칼 소거능력을 조사하였다 (Fig. 2). Fig.

성능/효과

1). 그 결과를 보면 ethyl-ether 추출물보다는 ethyl-acetate 추출물의 활성이 E. coll D31 과 B. subtilis PM 125 두 균주 모두 활성이 컸다. 또한 두 추출물은 gram-negative bacteria인 E.
subtilis PM 125 두 균주 모두 활성이 컸다. 또한 두 추출물은 gram-negative bacteria인 E. coll D31 보디■는 gram-positive bacteria인 B. subtilis PM 125에서 보다 큰 활성을 나타내 었다.
활성의 세기를 관찰하기 위 해 positive control (표준물질)로는 벌독 유래의 강력한 항 균활성 물질인 melittin을 사용하였다. 먼저 ethyl-ether 주출 물을 살펴보면 gram-positive bacteria인 B. subtilis PM 125 에 대해서만 200|ig/mL均 농도에서 활성을 나타내었고 M. 血eus와 S. ai/reifs에 대해서는 활성을 나타내지 않았다. Gram-negative bacteria의 경우는 거의 활성을 나타내지 않 았고 반면에 어병 세균인 Vibrio sp에서 12.
typhimurium KCTC 1925에 대해서는 200昭/mL의 농도에 서 활성을 나타내었다. 그러나 해양 세균인 V. parahe molyticus KCTC 24기에 대해서는 6.25(ig/mL의 아주 낮 은 농도에서 높은 활성을 나타내었고, E. tarda NUF251 에 대해서는 50 卩g/mL의 비교적 높은 활성을 나타내었다. 반면 에, 곰팡이인 C.
적혈구 막에 대한 갈파래 추출물의 용혈 활성을 조사하기 위하여 인간의 적혈구를 사용하여 조사하였다 (Table 2). 두 추출물 모두 200 卩g/mL의 농도에서는 90% 이상의 강력한 용혈활성을 보였고, 100昭/mL 이 농도에서는 약 70%, 50 卩g/mL의 농도에서 68%의 용혈활성을 나타내었다. 반면 에 그 이하의 낮은 농도인 12.

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