본 연구는 병원 내 감염의 주된 원인균으로 알려진 황색 포도상구균(Staphylococcus aureus : S. aureus)와 항생제 내성구균 (Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus : MRSA)에 대해 항균활성이 우수한 천연 항균성 물질을 검색하기 위해 예로부터 민간과 한방에서 널리 이용되어 온 38종의 약용식물을 메탄올에 추출하여 항균활성을 조사해 보았다. MRSA에 대해 항균력 검색을 한 결과 세신, 황련, 호장근, 미역취씨 순으로 높은 항균활성이 나타났다. MRSA로 선별된 4종의 약용식물에 대해 농도와 배지를 다르게 하여 항균력을 측정한 결과 완전 배지인 TSA 배지에서 항균력을 측정한 결과 세신이 고농도인 5 mg/disc에서 S. aureus, MRSA 에 대해각각 21 mm, 19 mm로 우수한 항균력을 보였고, 미역취씨를제외한 3종의 약용식물은 S. aureus에서 MRSA보다 높은 항균력을 보였으며 미역취씨의 경우 두 균주 모두에서 효과가 나타나지 않았다. MSA 배지에서는 4종의 약용식물 모두 TSA 배지보다 높은 저해율을 보였고 특히 세신이 5 mg/disc 농도에서 S. aureus을 30 mm에 가까운 아주 우수한 항균력을 보였으며, 낮은 농도에서도 20 mm이상의 저해를 보였다. 미역취씨의 경우 TSA 배지에서는 항균력을 나타내지 않았으나 MSA배지의 경우 2.5 mg/disc의 낮은 농도에서도 두 균주 모두에서 10 mm이상을 저해하는 항균력을 보였다. 또한 4종의 약용식물을 서로 혼합하였을 경우 항균효과를 측정한 결과 TSA배지의 경우 두 균주 모두에서 세신과 황련을 혼합하였을 경우 세신, 황련의 각각 2.5 mg/disc의 항균력 보다 높게 나타났으며, MSA 배지의 경우 두 균주 모두에서 세신과 혼합한 3종의 약용식물에서 모두 항균력이 상승했고, 특히 호장근과 미역취씨는 20 mm의 높은 항균력을 보였다.
본 연구는 병원 내 감염의 주된 원인균으로 알려진 황색 포도상구균(Staphylococcus aureus : S. aureus)와 항생제 내성구균 (Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus : MRSA)에 대해 항균활성이 우수한 천연 항균성 물질을 검색하기 위해 예로부터 민간과 한방에서 널리 이용되어 온 38종의 약용식물을 메탄올에 추출하여 항균활성을 조사해 보았다. MRSA에 대해 항균력 검색을 한 결과 세신, 황련, 호장근, 미역취씨 순으로 높은 항균활성이 나타났다. MRSA로 선별된 4종의 약용식물에 대해 농도와 배지를 다르게 하여 항균력을 측정한 결과 완전 배지인 TSA 배지에서 항균력을 측정한 결과 세신이 고농도인 5 mg/disc에서 S. aureus, MRSA 에 대해각각 21 mm, 19 mm로 우수한 항균력을 보였고, 미역취씨를제외한 3종의 약용식물은 S. aureus에서 MRSA보다 높은 항균력을 보였으며 미역취씨의 경우 두 균주 모두에서 효과가 나타나지 않았다. MSA 배지에서는 4종의 약용식물 모두 TSA 배지보다 높은 저해율을 보였고 특히 세신이 5 mg/disc 농도에서 S. aureus을 30 mm에 가까운 아주 우수한 항균력을 보였으며, 낮은 농도에서도 20 mm이상의 저해를 보였다. 미역취씨의 경우 TSA 배지에서는 항균력을 나타내지 않았으나 MSA배지의 경우 2.5 mg/disc의 낮은 농도에서도 두 균주 모두에서 10 mm이상을 저해하는 항균력을 보였다. 또한 4종의 약용식물을 서로 혼합하였을 경우 항균효과를 측정한 결과 TSA배지의 경우 두 균주 모두에서 세신과 황련을 혼합하였을 경우 세신, 황련의 각각 2.5 mg/disc의 항균력 보다 높게 나타났으며, MSA 배지의 경우 두 균주 모두에서 세신과 혼합한 3종의 약용식물에서 모두 항균력이 상승했고, 특히 호장근과 미역취씨는 20 mm의 높은 항균력을 보였다.
In the present study, we investigated antimicrobial activity of the medicinal plants against various strains of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Staphylococcus aureus (S. aureus). Among the tested, the plants extracts of Asiasarum heterotropoides var. mandshuricum, Coptidis rhi...
In the present study, we investigated antimicrobial activity of the medicinal plants against various strains of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Staphylococcus aureus (S. aureus). Among the tested, the plants extracts of Asiasarum heterotropoides var. mandshuricum, Coptidis rhizoma, Reynoutria elliptica Migo., Solidago virga-aurea var. gigantea Miq.seed exhibited significant antimicrobial activities against MRSA KCCM 11812, 40510 and S. aureus ATCC 25923. The methanol extract of Asiasarum heterotropoides var. mandshuricum showed strong antimicrobial activity against MRSA KCCM 11812, 40510 and S. aureus ATCC 25923 at the 5 mg/disc. A synergistic effect was found in combined extracts of Asiasarum heterotropoides var. mandshuricum and Coptidis rhizoma as compared to each extracts alone. The result suggests that medicinal plant extracts can be used as an effective natural antimicrobial agent in food.
In the present study, we investigated antimicrobial activity of the medicinal plants against various strains of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Staphylococcus aureus (S. aureus). Among the tested, the plants extracts of Asiasarum heterotropoides var. mandshuricum, Coptidis rhizoma, Reynoutria elliptica Migo., Solidago virga-aurea var. gigantea Miq.seed exhibited significant antimicrobial activities against MRSA KCCM 11812, 40510 and S. aureus ATCC 25923. The methanol extract of Asiasarum heterotropoides var. mandshuricum showed strong antimicrobial activity against MRSA KCCM 11812, 40510 and S. aureus ATCC 25923 at the 5 mg/disc. A synergistic effect was found in combined extracts of Asiasarum heterotropoides var. mandshuricum and Coptidis rhizoma as compared to each extracts alone. The result suggests that medicinal plant extracts can be used as an effective natural antimicrobial agent in food.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 실험의 예비 실험에서 항균력이 있음이 입증된 4종의 약용식물을 서로 혼합함으로서 항균력의 상승 여부를 확인하고자 4종의 약용식물을 서로 혼합하였다. 4종의 약용식물추출물을 세신과 황련, 세신과 호장근, 세신과 미역취씨, 황련과 호장근, 황련과 미역취씨, 호장근과 미역취씨순으로 2 가지씩 추출물을 혼합하였으며, 각각 추출물을 50 mg/mL로 혼합하여 8 mm paper disc에 50 pL씩 주입 후 37℃ in- cubator에서 24시간 배양시켜 paper disc의 직경을 포함한 주위의 inhibition zone의 직경을 측정하였다.
이와 같은 약용식물의 활용에 대한 다양한 연구가 이루어져 왔으나, MRSA에 관련한 항균효과에 대해서는 구체적인 연구가 부족한 실정이라 본 연구에서는 38종의 약용식물에 대해 MRSA와 S. aureus의 항균활성을 검증해 보고, 그 중 항균력 이 우수한 약용식물을 혼합함으로써 항균력 상승효과도 검증해 보고자 하였다.
제안 방법
38종의 약용 식물 추출물의 MRSA KCCM 40510에 대한 항균 활성을 알아보기 위하여 각각의 추출물을 paper disc 방법을 이용하여 50 mg/mL를 8 mm paper disc에 50 jiL씩흡수 시켜 최종 농도가 2.5 mg/disc가 되도록 하였다. 그 결과 Table 2에서 처럼 세신, 황련, 미역취씨에서 MRSA KCCM 40510에 항균력을 나타냈다.
3, England)S. 3회 여과하고 상등액을 rotary vacuum evaporator (Biichi R-205, Flawil, Switzerland)로 농축한 후 동결건조하여 추출물을 제조하였다.
4종의 약용식물을 서로 혼합하였다. 4종의 약용식물추출물을 세신과 황련, 세신과 호장근, 세신과 미역취씨, 황련과 호장근, 황련과 미역취씨, 호장근과 미역취씨순으로 2 가지씩 추출물을 혼합하였으며, 각각 추출물을 50 mg/mL로 혼합하여 8 mm paper disc에 50 pL씩 주입 후 37℃ in- cubator에서 24시간 배양시켜 paper disc의 직경을 포함한 주위의 inhibition zone의 직경을 측정하였다.
aureus 표준균주 ATCC 25923, 항생제 내성균주는 penicillin에 내성을 갖는 MRSA KCCM 11812과 methicillin에 내성을 갖는 MRSA KCCM 40510을 한국미생물보존센터로부터 분양받아 사용하였다. 각각의 균들은 Tryptic Soy Broth (TSB, Difco, Detroit, USA) 에 한 백금이 접종하여 3회 계대배양 후 성장 최적 조건에서 사용하였다. 고체배지로는 Tryptic Soy Agar (TSA, Difco, USA)와 S.
0% 첨가 후 1기압, 121℃에서 15 분간 멸균하고 60℃ 정도로 냉각한 후 멸균된 petri-dish에 약 15 mL씩 분주하여 사용하였고, MSA 평판배지 또한, 동일한 방법을 이용하여 사용하였다. 각각의 평판배지에 멸균된 glass loader로 균을 고르게 도말해서 균을 흡수시킨 다음 배지의 표면 위에 멸균된 8 mm paper disc (diameter 8 mm, Adantec Co., Japan)를 올려놓은 다음 10%DMSO (dimethylsulfoxide, JUNSEI, Japan)로 녹이고, membrane filter (0.45 |im)로 제균 시 킨 추출물을 50 μL씩 주입하여 최종농도가 1.0, 2.5, 5.0 mg/disc가 되게 완전히 흡수시킨 후 37℃ incubator에서 24시간 배양시켜 paper disc의 직경을 포함한 주위의 inhibition zone의 직경을 측정하였다.
4종의 약용식물은 세신, 황련, 호장근, 미 역취씨 순으로 우수한 항균력을 보였다. 특히, MSA 배지에서 세신은 5 mg/disc 농도에서 S. aureus ATCC 25923을 29 mm, MRSA KCCM 11812을 27 mm, MRSA KCCM 40510 을 26 mm 로 저해하였다(Fig. 1). 또한 TSA배지에서 세신은 5 mg/disc 농도에서 S.
5X108 cfu/mL로 사용하였다. 항균력을 측정하는 평판배지 TSA 배지조제는 TSB 배지에 agar 1.5-2.0% 첨가 후 1기압, 121℃에서 15 분간 멸균하고 60℃ 정도로 냉각한 후 멸균된 petri-dish에 약 15 mL씩 분주하여 사용하였고, MSA 평판배지 또한, 동일한 방법을 이용하여 사용하였다. 각각의 평판배지에 멸균된 glass loader로 균을 고르게 도말해서 균을 흡수시킨 다음 배지의 표면 위에 멸균된 8 mm paper disc (diameter 8 mm, Adantec Co.
대상 데이터
각각의 균들은 Tryptic Soy Broth (TSB, Difco, Detroit, USA) 에 한 백금이 접종하여 3회 계대배양 후 성장 최적 조건에서 사용하였다. 고체배지로는 Tryptic Soy Agar (TSA, Difco, USA)와 S. aureus 선택배지인 Mannitol Salt Agar (MSA, Becton, USA)을 사용하였다
본 실험에서 사용한 균주는 S. aureus 표준균주 ATCC 25923, 항생제 내성균주는 penicillin에 내성을 갖는 MRSA KCCM 11812과 methicillin에 내성을 갖는 MRSA KCCM 40510을 한국미생물보존센터로부터 분양받아 사용하였다. 각각의 균들은 Tryptic Soy Broth (TSB, Difco, Detroit, USA) 에 한 백금이 접종하여 3회 계대배양 후 성장 최적 조건에서 사용하였다.
본 실험에서 사용한 항균성 시험 대상 약재 38종은 대구시 중구 남성로 약전 골목에서 건조 상태의 것을 구입하여사용하였다[Table 1], 불순물을 제거하기 위해 가볍게 2번 수세하여 건조시킨 후, 시료무게의 10배 량 (w/v)의 80% meth- anol로 72 시간동안 3회 추출하였으며, 추출액은 여과지 (Whatman No.3, England)S. 3회 여과하고 상등액을 rotary vacuum evaporator (Biichi R-205, Flawil, Switzerland)로 농축한 후 동결건조하여 추출물을 제조하였다.
이론/모형
항균활성을 검색하기 위해 본 실험에서는 paper disc 방법을 사용하였다[5]. 우선 균주는 해당 평판배지에 균주를 streaking하여 배양한 후 배양된 각 균주 한 백금이를 취해 10 mL TSB에 접종하고 37℃에서 24시간 배 양하여 .
성능/효과
aureus ATCC 25923, penicillin에 내성을 갖는 MRSA KCCM 11812, methi- cillin에 내성을 갖는 MRSA KCCM 40510 순으로 항균력이 나타났다. 4종의 약용식물은 세신, 황련, 호장근, 미 역취씨 순으로 우수한 항균력을 보였다. 특히, MSA 배지에서 세신은 5 mg/disc 농도에서 S.
aureus ATCC 25923을 21 mm.MRSA KCCM 11812 을 19 mm, MRSA KCCM 40510을 19 mm로 저해하였고, 낮은 미역취씨의 경우 MSA 배지에서는 우수한 항균력을 보였으나, TSA 배지에서는 고 농도인 5 mg/disc 농도에서도 세균 주 모두에서 항균활성이 나타나지 않았다.
2% phenol red를 첨가하여 mannitol 을 분해하였다면 배지색과 집락이 붉은색에서 황색으로 변하는 특징이 있다. MSA 배지에서 4종의 약용식물 모두 TSA 배지보다 높은 항균력을 보였고, 표준균주 S. aureus ATCC 25923, penicillin에 내성을 갖는 MRSA KCCM 11812, methi- cillin에 내성을 갖는 MRSA KCCM 40510 순으로 항균력이 나타났다. 4종의 약용식물은 세신, 황련, 호장근, 미 역취씨 순으로 우수한 항균력을 보였다.
먼저, 완전배지인 TSA 배지의 경우 세 균주 모두에서 세신과 황련을 혼합하였을 경우 세신, 황련의 각각 2.5 mg/ disc의 항균력 보다 높게 나타났으며, 미역취씨의 경우 TSA 배지에서 항균력을 보이지 않았으나, 다른 약용식물과 혼합함으로서 항균력이 나타났고 특호〕, 호장근과 혼합함으로써 MRSA KCCM 11812, MRSA KCCM 40510을 각각 14 mm을 저해했다. 선택배지인 MSA 배지의 경우 세 균주 모두에서 세신과 혼합한 3종의 약용식물에서 모두 항균력이 상승했고, 특히 호장근과 미역취씨는 MRSA KCCM 40510을 20 nun의 높은 항균력을 보였다(Fig.
5 mg/ disc의 항균력 보다 높게 나타났으며, 미역취씨의 경우 TSA 배지에서 항균력을 보이지 않았으나, 다른 약용식물과 혼합함으로서 항균력이 나타났고 특호〕, 호장근과 혼합함으로써 MRSA KCCM 11812, MRSA KCCM 40510을 각각 14 mm을 저해했다. 선택배지인 MSA 배지의 경우 세 균주 모두에서 세신과 혼합한 3종의 약용식물에서 모두 항균력이 상승했고, 특히 호장근과 미역취씨는 MRSA KCCM 40510을 20 nun의 높은 항균력을 보였다(Fig. 2, 3). 이에 Bae[4]는 황련의 methanol 추출물과 백화사설초 methanol 추출물를 혼합해서 S.
참고문헌 (35)
Ahn, D. K. 2000. Handbook of Korean medical herbs. Kyohak. 440
An, D. K. 2000. A Pictorial Book of the Korean Flora. Kyohak Publishing Co. Ltd. Seoul. 1239
Bae, J. H. 2004. Antimicrobial effect of pulsatilla Koreana extracts on food-borne pathogens. The Korean Nutrition Society 37, 655-661
Bae, J. H. 2005. Antimicrobial effect of plagiorhegama dubium extracts on food-borne pathogen. Korean J. Food & Nutr. 18, 81-87
Bauer, A. W., M. Kirby, J. C. Sherris and M. Turck. 1966. Antibiotic susceptibility testing by a standardized single disk method. Am. J. Clin. Pathol. 45, 493
Cho, J. Y., I. Choi and E. K. Hwang. 2003. Antimicrobial activity of extracts from medicinal herbs against Escherichia coli. Korea J. Vet. Res. 43, 625-631
Choi, M. Y., E. J. Choi, E. Lee, T. J. Rhim, B. C. Cha and H. J. Park. 1997. Antimicrobial activities of pine needle (Pinus densiflora Seib et Zucc.) extract. Korean J. Appl. Microbial. Biotechnol. 25, 293-297
Choi, O. K., Y. C. Noh and S. Y. Hwang. 2000. Antimicrobial activity of grapefruit seed extracts and polylysine mixture against food-borne pathogens. Korean J. Dietary Culture. 15, 9-15
Chung, G. S. and R. B. Tak 1993. Effects of pH, temperature and food additives on staphylococcal growth and enterotoxin production. Korean J. Vet. Publ. Hlth. 17:13-38
Cohen, S. H., M. M. Morita and M. Bradford. 1991. A-seven year experience with methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Am. J. Med. 91, 233S-237S
Hattori. T., K. Furuta, T. Nagao, T. Nagamatsu, T. Ito and Y. Suzuki. 1992. Studies on the antinephritic effect of plant components(4) : Reduction of protein excretion by berberine and Coptisine in rats with original-type anti-GMB nephritis. Jpn. J. Pharmacol. 59, 156-169
Hishimoto, K., T. Yanagisawa, Y. Okui, Y. Ikeya, M. (Chin) Maruno and T. Fujita. 1994. Studies on anti-allergic components in the roots of Asiasarum sieboldi. Planta Med. 60, 124-127
Jayatilake, G. S., H. Jayasuriya, E. S. Lee, N. M. Koonchanok, R. L. Geahlen, C. L. Ashendel, J. L. McLaughlin and C. J. Chang. 1993. Kinase inhibitors from Polygonum cuspidatum. J. Nat. Prod. 56, 1805-1810
Jung, Y. S, K. W. Lee and S. Y. Lee. 1988. Textbook of Diagnostic Microbiology. Danheung. 105-122
Kang, H. J., H. G. Choe and W. G. Son. 1990. Incidence and characterization of coagulase-positive Staphylococcus in bulk milk from dairy farms. Korean J. Vet. Publ. Hlth. 14, 9-13
Kang, H. M., J. S. Moon, G. C. Jang, J. M. Kim, M. D. Song and S. Y. Yang. 2005. Antibacterial effect of Terminaliae chebula extract against major pathogens and methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) from bovine mastitis milk. Korean J. Vet. Res. 45, 113-119
Kang, M. W. and Y. R. Kim. 1993. Infection of Methicillin resistant Staphylococcus aureus. J. Korean Soc. Chemother. 11, 17-26
Kang, S. K., D. Kim and S. K. Park. 1995. Effects of antimicrobial of Leaf Mustard (Brassica juncea) extract on compositions and leakage of cellular materials in Escherichia coli and Staphylococcus aureus. J. Korean Soc. Food Nutr. 24, 280-285
Kang, Y. S., S. K. Yoon. S. H. Jwa, D. H. Lee, G. J. Woo, Y. S. Park and C. M. Kim. 2002. Prevalence of Staphylococcus aureus in Kimbap. J. Food Hyg. Safety. 17, 31-35
Kwak, Y. S., J. W. Yang and K. S. Lee. 1993. Screening of herb drugs showing antimicrobial activity against some pathogenic microorganisms. Kor. J. Food Hygiene. 8, 141-145
Kim, S. G., T. J. Lee, T. Y. Lee and H. S. Kim. 1993. Identification and antimicrobial susceptibility aspects of pathogenic Staphylococcus aureus. J. Korean Soc. Microbiol. 28, 251-259
Kim, S. J. 1995. Screening and characteristics of antimicrobial activity in oriental medicines. Kyungsan National Univ PhD' Dissertation
Kim, T. J. 1997. Wild flowers of korea. Kugil media, Seoul, Korea
Lee, B. W. and D. H. Shin. 1991. Screening of natural antimicrobial plant extract on food spoilage microorganisms. Korean J. Food Sci. Technol. 23, 200-204
Lee, H. M., G. Y. Lee, E. K. Yoon, H. J. Kim, Y. S. Kang, D. H. Lee, J. S. Park, S. H. Lee, G. J. Woo, S. H. Kang, J. S. Yang and K. H. Yang. 2004. Computation of maximum edible time using monitoring Data of Staphylococcus aureus in kimbap and micromodel. J. Food Hyg. Safety. 19, 49-54
Mok, S. J., U. Y. Park, Y. M. Kim and D. S. Chang. 1997. Effects of solvents and extracting condition on the antimicrobial activity of salviae miltiorrhizae radix (salvia miltiorrhiza) extract. J. Korean Soc. Food Nutr. 25, 224-228
Park, U. Y., D. S. Chang and H. R. Cho. 1992. Antimicrobial effect of lithospermi radix (lithospermum erythrorhizon) extract. J. Korean Soc. Food Nur. 21, 97
Park, U. Y., D. S. Chang and H. R. Cho. 1992. Screening of antimicrobial activity for medicinal herb extracts. J. Korean Soc. Food Nutr. 21, 91-96
Sung, J. H., J. O. Lee, J. K. Son, N. S. Park, M. R. Kim, J. G. Kim and D. C. Moon. 1999. Cytotoxic constituents from Solidago virga-aurea var. gigantea Miq. Arch. Pharm. Res. 22, 633-637
Vastano, B. C., Y. Chen, N. Zhu, C. Ho, Z. Zhu and R. T. Rosen. 2000. Isolation and identification of stilbenes in two varieties of Polygonum cuspidatum. J. Agric. Food Chem. 48, 253-256
Yang, M. S., Y. L. Ha, S. H. Nam, S. U. Choi and D. S. Jang. 1995. Screening of domestic plants with antibacterial activity. Agri. Chem. Biotechb. 38, 584-589
Yeo, S. G., C. W. Ahn, I. S. Kim, Y. B. Park, Y. H. Park and S. B. Kim. 1995. Antimicrobial effect of tea extracts from green tea, oolong tea and black tea. J. Korean Soc. Food Nutr. 24, 293-298
You, Y. O., K. J. Kim, B. M. Min and C. P. Chung. 1999. Staphylococcus iugdunensis - a potential pathogen in oral infection. Oral Surgery, Oral Medicine, Oral Pathology, Oral Radiology and Endodontics. 88, 297-302
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.