본 연구는 생약의 추출분획 용매 중 헥산추출에 따른 우식원인균의 억제효과와 배양시간 경과에 따른 항균력을 시간별로 비교 검토함으로써 치아우식예방제재로서의 가능성을 살펴보고자 헥산 분획에 의한 생약추출물 11종을 대상으로 우식원인균인 S. sobrinus B13를 사용하여 항균활성을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 생약 추출물에 S. sobrinus를 접종한 직후, 6, 12, 24시간 후의 항균효과를 측정해 보았을 때, 단삼이 가장 좋은 항균효과를 나타냈고, 그 다음으로 향부자와 목향, 백출 순으로 나타났다.
본 연구는 생약의 추출분획 용매 중 헥산추출에 따른 우식원인균의 억제효과와 배양시간 경과에 따른 항균력을 시간별로 비교 검토함으로써 치아우식예방제재로서의 가능성을 살펴보고자 헥산 분획에 의한 생약추출물 11종을 대상으로 우식원인균인 S. sobrinus B13를 사용하여 항균활성을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 생약 추출물에 S. sobrinus를 접종한 직후, 6, 12, 24시간 후의 항균효과를 측정해 보았을 때, 단삼이 가장 좋은 항균효과를 나타냈고, 그 다음으로 향부자와 목향, 백출 순으로 나타났다.
This study was carried out to assess anticariogenic activity from natural products. The hexane extracts of 11 medicinal plants were tested for the antimicrobial activities against a cariogenic bacterium, S. sobrinus B13. The hexane extracts of 11 medicinal plants such as Alisma orientale, Cyperus ro...
This study was carried out to assess anticariogenic activity from natural products. The hexane extracts of 11 medicinal plants were tested for the antimicrobial activities against a cariogenic bacterium, S. sobrinus B13. The hexane extracts of 11 medicinal plants such as Alisma orientale, Cyperus rotundus, Saussurea lappa, Atractylodes japonica, Kalopanax pictus, Angelica gigas, Salvia miltorrhiza, Lonicera japonica, Gardenia jasmoides, Aurantii nobilis percarpium and Bupleurum lorgiradiatum were used for this study, and S. sobrinus B13 was cultured with 0.5% extracts of the medicinal plants, in trypticase soy broth medium under 5% $CO_2$ for 0, 6, 12, 24 hours at $37^{\circ}C$. The obtained results were as follows. Immediately after culturing for inoculation, Kalopanax pictus and Cyperus rotundus showed better antimicrobial activities than those of others. After culturing for 6 hours, the order of effective antimicrobial activity was Salvia miltorrhiza, Angelica gigas. After incubation for 12 hours, Salvia miltorrhiza showed the best antimicrobial activity. After incubation for 24 hours Salvia miltorrhiza, Cyperus rotundus, Saussurea lappa, Atractylodes japonica had better antimicrobial activity than others. In conclusion, among Hexane extracts of 11 medicinal plants, Cyperus rotundus, Saussurea lappa, Atractylodes japonica showed effective antimicrobial activity.
This study was carried out to assess anticariogenic activity from natural products. The hexane extracts of 11 medicinal plants were tested for the antimicrobial activities against a cariogenic bacterium, S. sobrinus B13. The hexane extracts of 11 medicinal plants such as Alisma orientale, Cyperus rotundus, Saussurea lappa, Atractylodes japonica, Kalopanax pictus, Angelica gigas, Salvia miltorrhiza, Lonicera japonica, Gardenia jasmoides, Aurantii nobilis percarpium and Bupleurum lorgiradiatum were used for this study, and S. sobrinus B13 was cultured with 0.5% extracts of the medicinal plants, in trypticase soy broth medium under 5% $CO_2$ for 0, 6, 12, 24 hours at $37^{\circ}C$. The obtained results were as follows. Immediately after culturing for inoculation, Kalopanax pictus and Cyperus rotundus showed better antimicrobial activities than those of others. After culturing for 6 hours, the order of effective antimicrobial activity was Salvia miltorrhiza, Angelica gigas. After incubation for 12 hours, Salvia miltorrhiza showed the best antimicrobial activity. After incubation for 24 hours Salvia miltorrhiza, Cyperus rotundus, Saussurea lappa, Atractylodes japonica had better antimicrobial activity than others. In conclusion, among Hexane extracts of 11 medicinal plants, Cyperus rotundus, Saussurea lappa, Atractylodes japonica showed effective antimicrobial activity.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 우식원인균인 mutans streptococci 계열인 S. sobrinus를 사용하여 생약 및 식용식물의 추출 용매중 헥산에 의한 생약추출물에 대한 우식원인균의 억제효과와 배양시간 경과에 따른 항균력을 시간별로 비교 검토함으로써 실험에 사용된 생약 추출물의 치아우식예방제재로서의 가능성을 제시하고자 한다.
따라서 헥산에 의한 생약 추출법을 통한 항균효과는 당귀가 가장 효과가 좋았으며 다음으로 향부자, 목향이었고 그 다음으로 백출이 뒤를 이었다. 그러나 생약은 추출방법에 따라 효능이 달라지기 때문에 더 다양한 추출법을 통해 우식원인균의 성장억제력을 측정할 필요가 있으며 한번의 실험으로는 유의성에 한계가 있으므로 반복실험을 통한 결과보고가 요구된다고 할 수 있다.
본 연구는 생약의 추출분획 용매 중 헥산추출에 따른 우식원인균의 억제효과와 배양시간 경과에 따른 항균력을 시간별로 비교 검토함으로써 치아우식예방제재로서의 가능성을 살펴보고자 헥산 분획에 의한 생약추출물 11종을 대상으로 우식원인균인 S. sobrinus B13를 사용하여 항균활성을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
극성의 순서를 보면 n-pentane> hexane > petroleum ether > cyclohexane > toluene > diethyl ether > chloroform > acetone > ethyl acetate > acetonitrile > ethanol > methanol > water 순이다12). 본 연구에서는 극성의 대비가 완연한 hexane을 용매로 사용하여 11종의 생약의 항균활성을 측정하여 살펴보았다.
제안 방법
희석액을 mitis salivarius agar(Difco®, USA)에 중첩하였다. 72시간 이상 충분히 5% CO2배양기에서 배양한 후 colony counter를 이용하여 성장한 균 집락의 수를 측정하였다.
3. 추출방법 및 추출물의 분획
분말로 만든 시료는 삼각플라스크에 환류냉각관을 부착한 장치를 이용하여 methanol로 환류 냉각시키면서 80℃ 수욕상에서 4시간씩 3회 반복 추출한 후 감압 농축하여 MeOH extract를 얻었고, 이 추출물을 증류수에 현탁하여 hexane을 첨가하여 분획시킨 후 여과 감압 농축하여 추출물을 얻었다.
1 ml씩 각각 접종하였다. 접종된 생약 추출물 시험관을 5% CO2배양기에서 배양하면서 접종 직후, 6, 12, 24시간 후 10-8 colony forming unit(CFU)/ ml가 되도록 TSB broth에 10배씩 희석하였다. 희석액을 mitis salivarius agar(Difco®, USA)에 중첩하였다.
치아우식증과 관련된 mutans streptococci 계열중 S. mutans와 더불어서 S. sobrinus는 치태형성13), 지속적인 산 생성 유 지능력, 높은 부착능 등의 특성으로 광범위하게 연구에 이용되고 있기 때문에 본 연구에서도 S. sobrinus B13를 공시균으로 사용하였으며 생약들에 대한 MIC(최소억제농도) 연구결과 0.3~0.5%에서 항균효과를 나타내고 있어8,9) 본 연구에서도 생약에 대한 S. sobrinus B13을 억제하는 농도를 0.5%로 선정 하였다.
대상 데이터
실험에 사용된 균주 S. sobrinus B13은 전남대학교 의과대학 미생물학교실에서 분양받아 계대 배양한 것을 사용하였으며 배지는 모든 균주가 TSB broth(trypticase soy broth: 이하 TSB, Difco®, USA) 용액을 사용하였다.
재료는 한방에서 사용되고 있으며 국내에서 재배된 텍사(Alisma orientale), 향부자(Cyperus rotundus), 목향(Saussurea lappa), 백출(Atractylodes japonica), 해동피(Kalopanax pictus), 참당귀(Angelica gigas), 단삼(Salvia miltorrhiza), 인동(Lonicera japonica), 치자(Gardenia jasmoides), 진피(Aurantii nobilis percarpium) 및 죽시호(Bupleurum lorgiradiatum)를 건재상에서 구입하여 추출용 시료로 사용하였다(Table 1).
이론/모형
항균활성의 측정법에는 가장 많이 사용하는 방법으로 Disc method, turbidity, 무게측정법(weight measure) 그리고 총균수 계측방법(CFU)등이 있다. 본 연구에서는 이 중 시간과 노력은 많이 필요하지만 가장 정확한 방법인 총균수계측방법을 사용하였다.
성능/효과
. 그러나 구강내 우식원인균에 대한 항균력이 밝혀진바 없었는 이러한 향부자는 본 실험에서 S. sobrinus를 투여한 직후에 다른 생약에 비해 항균효과가 가장 큰 것으로 나타났고 시간의 경과에 따라 세균성장은 단삼보다는 적었지만 감소했던 것으로 밝혀졌다. 따라서 이러한 항균작용을 이용하여 in vitro 상에서 구강 양치제나 세치제로써 기능을 발휘할 수 있는가에 대한 평가가계속 진행되어야 할 것으로 본다.
생약 추출물에 S. sobrinus를 접종한 직후, 6, 12, 24시간 동안 배양하여 항균효과를 관찰했을 경우 세균의 성장억제가 시간의 경과에 따라 증가하고 24시간 배양하였을 때 가장 많은 세균성장 억제를 보이는 것이 항균 효과가 가장 좋은 것으로 볼 때, 생약 추출물에 S. sobrinus를 접종한 직후에는 해동피와 향부자가 70×105CFU/ml으로 가장 좋은 항균효과를 나타냈지만, 시간의 경과에 따라 해동피는 세균성장이 증가하는 양상을 나타냈다.
생약 추출물에 S. sobrinus를 접종한 직후, 6, 12, 24시간 후의 항균효과를 측정해 보았을 때, 단삼이 가장 좋은 항균효과를 나타냈고, 그 다음으로 향부자와 목향, 백출 순으로 나타났다.
. 이러한 작용 등을 바탕으로 본 실험을 시행한 결과 백출추출물의 항균효과는 S. sobrinus를 접종한 직후부터 24시간까지 계속해서 줄어드는 양상을 관찰할 수 있었다. 본 실험과 동일한 균은 아닐지라도 이 등21)의 연구에 따르면 백출 추출물은 암세포 증식을 저해하는 효과가 탁월한 것으로 보고하였다.
. 이러한 작용을 바탕으로 구강내 세균에 대한 항균효과가 있을 것이라는 가정에서 본 연구를 시행한 결과 S. sobrinus가 접종된 후 시간의 경과에 따라 항균효과가 있음을 알 수 있었다. 목 등15)의 연구에 의하면 단삼은 그람 양성균에 대해서는 강한 항균 효과를 나타냈으며 그 중 우식원인균인 S.
. 이에 본 연구에서는 목향 헥산 추출물에 S. sobrinus를 접종한 직후 항균효과를 보았을때 항균효과가 거의 없는 것으로 보였으나 6시간에서 24시간으로 지날수록 항균효과는 뛰어난 것으로 나타났다. 이 등19)의 물추출에 의한 장내 유해세균의 항균효과 연구에서 1,000과 2,000 µg/ml에서 뛰어난 항균효과를 보이는 것으로 나타나 본 연구와 세균은 다를지라도 세균의 생장에 영향을 미치는 생약으로 연구되었다.
헥산 분획에 의한 11종 생약 추출물에 대한 S. sobrinus의 항균효과는 생약 추출물에 S. sobrinus를 접종한 직후, 6시간, 12시간, 24시간 배양 후 각각 총균수계측방법으로 측정했을 때 시간의 경과에 따라 세균성장 억제력을 보이는 것으로는 단삼이 가장 효과가 좋았고, 다음으로 향부자, 목향이었고 백출이 그 뒤를 따랐다. 이들 이외의 7종의 생약은 세균성장이 줄어들었더라도 그 수가 뚜렷하지 않거나 오히려 증가하는 양상을 나타냈다.
후속연구
따라서 헥산에 의한 생약 추출법을 통한 항균효과는 당귀가 가장 효과가 좋았으며 다음으로 향부자, 목향이었고 그 다음으로 백출이 뒤를 이었다. 그러나 생약은 추출방법에 따라 효능이 달라지기 때문에 더 다양한 추출법을 통해 우식원인균의 성장억제력을 측정할 필요가 있으며 한번의 실험으로는 유의성에 한계가 있으므로 반복실험을 통한 결과보고가 요구된다고 할 수 있다. 또 본 실험에서 S.
이 등19)의 물추출에 의한 장내 유해세균의 항균효과 연구에서 1,000과 2,000 µg/ml에서 뛰어난 항균효과를 보이는 것으로 나타나 본 연구와 세균은 다를지라도 세균의 생장에 영향을 미치는 생약으로 연구되었다. 따라서 목향 또한 구강내 우식원인균 성장억제를 위한 용품에 사용이 가능할 것으로 생각되며 다른 구강내 세균에서도 유의하게 항균효과를 보이는지에 대한 실험을 통해 다양한 구강위생용품에 적용 가능할 것으로 보인다.
본 실험과 동일한 균은 아닐지라도 이 등21)의 연구에 따르면 백출 추출물은 암세포 증식을 저해하는 효과가 탁월한 것으로 보고하였다. 따라서 백출에 관한 반복 실험과 계속적인 연구를 통하여 구강내에서의 유용성을 증명할 필요가 있다고 생각된다.
sobrinus를 투여한 직후에 다른 생약에 비해 항균효과가 가장 큰 것으로 나타났고 시간의 경과에 따라 세균성장은 단삼보다는 적었지만 감소했던 것으로 밝혀졌다. 따라서 이러한 항균작용을 이용하여 in vitro 상에서 구강 양치제나 세치제로써 기능을 발휘할 수 있는가에 대한 평가가계속 진행되어야 할 것으로 본다.
그러나 생약은 추출방법에 따라 효능이 달라지기 때문에 더 다양한 추출법을 통해 우식원인균의 성장억제력을 측정할 필요가 있으며 한번의 실험으로는 유의성에 한계가 있으므로 반복실험을 통한 결과보고가 요구된다고 할 수 있다. 또 본 실험에서 S. sobrinus에 항균성을 보인 단삼, 향부자, 목향, 백출의 경우 보다 확실한 치아우식증 예방 효과를 알아보기 위해서는 항균기능이 있는 추출물이 세치제나 양치액의 다른 성분들과 조화롭게 유지될 수 있는지를 밝힘과 동시에 치태형성억제 효과에 대한 연구 및 실제 사람을 대상으로 in vivo 실험이 병행되어 실효성을 평가 할 필요가 있으므로 앞으로 지속적인 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.
이에 기존에 증명된 효능있는 추출물의 계속적인 신제품 개발과 더불어 아직 연구되지 않는 생약 중 구강외 장기 등에서 항균능력이 있다고 보고된 생약추출물들이 구강내 우식원인균인 mutans streptococci계의 세균 증식억제에 영향을 미치는지에 관한 연구를 통해 앞으로의 세치제 및 구강양치액 개발에 기초자료를 제공할 필요가 있다고 생각된다.
이를 통해 추출방법에 따라 항균효과가 나타날 수 있음을 보여주고 있다. 이에 추출방법을 다르게 하여 구강내 우식원인균에 적용하여 항균효과의 유무를 규명하는 것도 필요하리라 사료된다.
따라서 단삼은 구강우식균에 항균 효과를 가지고 있음을 알 수 있었고 추출방법도 헥산추출이 탁월했다고 볼 수 있다. 추가적으로 단삼을 이용하여 구강내 다른 우식원인균에 대한 항균효과를 살펴보는 것과 이를 통해 구강양치제 및 세치제에 적용하는 방법을 고려한 계속적인 연구가 필요하다고 사료된다.
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