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문제 정의
- 제품 장기보관에 있어서 필수적인 방부제를 천연물질로 대체함으로써 자극을 최소화 할 수 있는지에 대하여 검토하였다. 제주 자생 해조류 추출물 45종 중 그람음성균주인 P.
제안 방법
- SOD (superoxide dismutase)는 superoxide (O2 ' ) 을 oxygen (O2) 와 hydrogen peroxide (H2O2)로 전환하는 반응을 촉매하는 효소로 superoxide (O2'')의 산화억제정도를 측정하고자 superoxide와 반응하여 생성하는 pyrogallol 자동산화반응을 측정하였다. SOD 유사 활성능을 보인 추출물은 감태이며, 51 % 값을 보였다
- 0. 5.0, 10, 20 mg/mL이 되도록 처리하고, 각각 균주의 생육적온에서 배양 후, 균 증식이 나타나지 않는 최소농도를 MIC로 결정하였다.
- DPPH 자유라디칼 소거능 측정은 화합물 내 질소 중심의 안정화된 구조의 라디칼인 l, l-diphenyl-2-pic- rylhydrazyl (DPPH, Sigma, USA) radical을 사용하는 방법으로 측정하였다 96-well plate에 10 mg/mL의 농도로 50 % DMSO에 희석한 각각의 추출물 2 μL에 메탄올에 용해시 킨 0.1 mM DPPH 용액 198 μL를 첨가하여실온에서 20 min 동안 반응시킨 후 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료를 첨가하지 않은 경우를 대조군으로 하여 다음의 식에 따라 계산하였다.
- MIC 즉정은 액체배지희석법(broth dilution method) 을 변형하여 사용하였다. 균들을 각각의 배양배지와 조건에서 배양한 후, 균 현탁액을 농도가 약 IO’ ~ 106 CFU/mL로 희석하여, 최종농도가 IO。CFU/(tube)mL 이 되도록 조절하였다 추출물의 고형분 함량이 각각 1.
- coll. Pseudomonas aeruginosa), Aspergillus niger, Candida albicans의 총 6종의 균을 선정, 이에 대한 제주도 해안에 자생하고 있는 해양식물 45종의 항균활성을 조사하였다
- 이용하여 실험하였다. 각각의 균 생육 brotti에서 배양한 균 현탁액을 UV 흡광광도계 (Ultraspec 2100 pro, KNAUER, Korea)를 이용하여 660 nm에서 optical density (O.D.) 1.0이 되도록 희석하여 균 농도가 일정하도록 접종한 agar 배지를 사용하였고, paper disc (직경 8 mm. ADVANTEC, Japan) 에 각 시료를 disk 당 최종농도 5, 000 /jg/disc 씩 흡수시킨 뒤, 접종 agar 배지 표면위에 올려놓았다. 통상혐기성세균은 anaerobic jar에 Gaspack system (Merck Anaerocult Gapack system, Germany)과 함께 밀봉하고, 일반호기성세균 3종과 37 °C 배양기(OF-11E, Jeio Tech.
- 균 생육배지로는 일반호기성세균은 Nutrient broth (Difco, USA), LB broth (Difco, USA), 통상혐기성세균은 GAM broth (Nissui, Japan), 곰팡이는 Potato Dextrose Agar (Difco, USA), 효모는 YM agar (Difco, USA) 그리고 agar (Dae Jung, Korea)를 각각 사용하였다. 균주는 slant에 배양된 각각의 균주를 백금이로 취해 10 mL broth의 균생육배지에 접종하고 각 균주의 생육적온에서 3일 간격으로 계대 배양하여 사용, 균의 활성을 유지하였다.
- 상이하게 나타난다. 따라서 각 균주에 대해 높은 항균활성을 갖는 해조류 몇 종을 선정하여 MIC를 측정하였고, 그 결과는 Table 4와 같다.
- 2 mM pyrogallol (Sigma, USA) 2 를 가하고 25 °C 에서 10 min 동안 반응시킨 후 1 N HC1 로 반응 정치 후 반응액 중 산화된 pyrogallol의 양을 450 nm에서 흡광도를 즉정하였다. 시료를 첨가하지 않은 경우를 대조군으로 하여 다음의 식에 따라 SOD 유사 활성능을 계산하였다.
- 시험균주 6종에 대해, 45종의 제주 자생 해조류 주줄물의 항균 활성을 paper disc diffusion으로 즉정하였고, 그결과는 Table 3, 4와 같다. Disc 주변에 clear zone이 생기면 항균 활성을 갖는 것으로 판정, clear zone 직경이 클수록 항균력이 높다고 평가하였다 제주 자생 해조류 추출물 45종 중 P.
- Korea)에 효모와 진균은 27 °C 배양기 (CN-25B, MITSUBISHI, Japan)에서 배양한 후 disk 주위의 생육억제크기(clear zone)의 직경크기를 측정하였다. 음성대조군으로 50 % DMSO와 양성대조군으로는 각각의 균에 대해 항생력을 갖는 적절한 항생제 gentamicin (18 ~ 25 “g/disc), nystatin (2, 500 units/disc), streptomycin (20 卩g/disc) 를 같은 방법으로 효능 비교하였다. 형성된 clear zone (mm)은 다음 식에따라 계산하였다.
- ADVANTEC, Japan) 에 각 시료를 disk 당 최종농도 5, 000 /jg/disc 씩 흡수시킨 뒤, 접종 agar 배지 표면위에 올려놓았다. 통상혐기성세균은 anaerobic jar에 Gaspack system (Merck Anaerocult Gapack system, Germany)과 함께 밀봉하고, 일반호기성세균 3종과 37 °C 배양기(OF-11E, Jeio Tech. Korea)에 효모와 진균은 27 °C 배양기 (CN-25B, MITSUBISHI, Japan)에서 배양한 후 disk 주위의 생육억제크기(clear zone)의 직경크기를 측정하였다. 음성대조군으로 50 % DMSO와 양성대조군으로는 각각의 균에 대해 항생력을 갖는 적절한 항생제 gentamicin (18 ~ 25 “g/disc), nystatin (2, 500 units/disc), streptomycin (20 卩g/disc) 를 같은 방법으로 효능 비교하였다.
대상 데이터
- 일반세균 4종(그람양성균 2종과 그람음성균 2 종)과 효모 1종, 진균 1종으로 총 6종을 선정하였고, 한국미생물보존센터에서 분양받아 사용하였다. 균 생육배지로는 일반호기성세균은 Nutrient broth (Difco, USA), LB broth (Difco, USA), 통상혐기성세균은 GAM broth (Nissui, Japan), 곰팡이는 Potato Dextrose Agar (Difco, USA), 효모는 YM agar (Difco, USA) 그리고 agar (Dae Jung, Korea)를 각각 사용하였다. 균주는 slant에 배양된 각각의 균주를 백금이로 취해 10 mL broth의 균생육배지에 접종하고 각 균주의 생육적온에서 3일 간격으로 계대 배양하여 사용, 균의 활성을 유지하였다.
- 본 연구에서 사용된 해조류는 제주하이테크산업진흥원의 제주유용 생물자원추출물 은행에서 80 % 메탄올을 사용하여 주줄한 조주줄물 45종을 분양, 구입하였고, 시료 목록은 Table 1과 같다. 해조류 조추출물은 용제 50 % dimethyl sulfoxide (DMSO, Sigma, USA) 에 100 mg/mL 농도로 녹여 제조하였다.
- 같다. 일반세균 4종(그람양성균 2종과 그람음성균 2 종)과 효모 1종, 진균 1종으로 총 6종을 선정하였고, 한국미생물보존센터에서 분양받아 사용하였다. 균 생육배지로는 일반호기성세균은 Nutrient broth (Difco, USA), LB broth (Difco, USA), 통상혐기성세균은 GAM broth (Nissui, Japan), 곰팡이는 Potato Dextrose Agar (Difco, USA), 효모는 YM agar (Difco, USA) 그리고 agar (Dae Jung, Korea)를 각각 사용하였다.
이론/모형
- SOD 유사활성능은 S. Marklund와 G. Marklund의 방법 [16] 에 따라 96-well plate에 10 mg/mL의 농도로 50 % DMSO에 희석한 각각의 추출물 2 μL, Tris-HCl buf fer (pH 8.5) 와 7.2 mM pyrogallol (Sigma, USA) 2 를 가하고 25 °C 에서 10 min 동안 반응시킨 후 1 N HC1 로 반응 정치 후 반응액 중 산화된 pyrogallol의 양을 450 nm에서 흡광도를 즉정하였다. 시료를 첨가하지 않은 경우를 대조군으로 하여 다음의 식에 따라 SOD 유사 활성능을 계산하였다.
- 추출물 항균활성은 한천배지확산법 (paper disc dif- fusion)을 이용하여 실험하였다. 각각의 균 생육 brotti에서 배양한 균 현탁액을 UV 흡광광도계 (Ultraspec 2100 pro, KNAUER, Korea)를 이용하여 660 nm에서 optical density (O.
성능/효과
- Table 3, 4와 같다. Disc 주변에 clear zone이 생기면 항균 활성을 갖는 것으로 판정, clear zone 직경이 클수록 항균력이 높다고 평가하였다 제주 자생 해조류 추출물 45종 중 P. aeruginosa0^ 대해서 2종, S. aureus^대해서 3종 A. 源er에 대해서 3종, P. acnes^ 대해서 3 종에서 clear zone이 형성되었다. C.
- MIC의 농도가 낮을수록 미생물 생육 저해력이 높은것으로, 즉 높은 농도에서 생육이 저해되면 항균 활성이비교적 낮다고 평가하였다.
- aureus>A. nige > P. acnes에서 중복적인 항균 활성을 보였고, P. aerugi- nosa에서는 넓패가, S. aureus^ A niger에서는 감태가, P. acmes에서는 구멍갈파래가 가장 큰 항균력을 보였다.
- 넓패가 10 mg/mL의 농도에서 R aeruginosa를, 감태가 10 mg/mL의 농도에서 S aureus^ 생육을 억제하였으며, 구멍 갈파래는 5 mg/mL의 농도에서 P. acms의 생육을 저해하였다.
- 18]. 또한 3종의 균주에 대해 중복적인 항균력을 나타낸 패, 감태인 경우는 항산화 효능도 동시에 가지고 있음을 확인하였다.
- acmes에 대한 항균활성 효과가 관찰되었다. 이상의 결과들은 특정 해조류 추출물이 미생물 생육을 저해한다는 사실을 확인하였다[17.18]. 또한 3종의 균주에 대해 중복적인 항균력을 나타낸 패, 감태인 경우는 항산화 효능도 동시에 가지고 있음을 확인하였다.
- 제주 자생 해조류 추출물 45종 중 그람음성균주인 P. aerugmosa에 대해 패, 넓패 2종에서 유의한 항균활성 효과가 관찰되 었고, 그람양성 균주인 S. aureus에대해서는 미역, 패, 감태 3종에서 유의한 항균활성 효과가 관찰되었다. 패, 넓패, 감태 3종에서 A.
- aureus에대해서는 미역, 패, 감태 3종에서 유의한 항균활성 효과가 관찰되었다. 패, 넓패, 감태 3종에서 A. mger에 대한유의한 항균활성 효과가 관찰되었고, 몽우리청각, 감태. 구멍갈파래총 3종에서 P.
- 패 3 mm, 감태 8 mm의 clear zone이 나타났다. 항진균력 결과로는, A. niger0^ 대해 clear zone이 패 5 mm, 넓패 4 mm, 감태 6 mm 생겼고, P. ac^es에서는 몽우리청각 7 mm, 감태 5 mm. 구멍갈파래 9 mm로 나타났다.
후속연구
- 결론적으로, 해양식물 유래 항균물질의 피부질환균에대한 천연 항균제로서의 가능성을 보여주었고, 이러한 물질에 대한 분리 및 동정이 차후 진행될 예정이다
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