This study was carried out to investigate the antimicrobial activities of organic extracts obtained from the fruit of Thuja orientalis L. The native fruits in Korea were collected and extracted by 80% ethanol, and the extract was sequentially fractionated with n-hexane, chloroform, ethylacetate, and...
This study was carried out to investigate the antimicrobial activities of organic extracts obtained from the fruit of Thuja orientalis L. The native fruits in Korea were collected and extracted by 80% ethanol, and the extract was sequentially fractionated with n-hexane, chloroform, ethylacetate, and butanol. The fraction yields of n-hexane, chloroform, ethylacetate, butanol and water of ethanol extract were 10.15%, 10.05%, 1.45%, 45.35% and 27.55%, respectively. n-Hexane-soluble fraction showed the highest antibacterial activity against gram positive bacteria, while the chloroform, ethylacetate, butanol and aqueous fractions did not show any antibacterial activity. Minimum inhibitory concentration (MICs) on Staphyloycoccus aureus, Bacillus subtilis and Sateptococcus pneumoniae, n-hexane-soluble fraction were $100\;{\mu}g$, $500\;{\mu}g$ and $50\;{\mu}g$/disc, respectively. The antibacterial activity was not destroyed by heating at 80, 100, $120^{\circ}C$ for 30 min and was not affected by pH. In the inhibitory test against the Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis and Sateptococcus pneumoniae, n-hexane-soluble fraction showed potent growth inhibition at the concentration of 0.1 and $0.5\;{\mu}g/mL$ for 12~24 hours and n-hexane-soluble fraction did not show any mutagenic activity.
This study was carried out to investigate the antimicrobial activities of organic extracts obtained from the fruit of Thuja orientalis L. The native fruits in Korea were collected and extracted by 80% ethanol, and the extract was sequentially fractionated with n-hexane, chloroform, ethylacetate, and butanol. The fraction yields of n-hexane, chloroform, ethylacetate, butanol and water of ethanol extract were 10.15%, 10.05%, 1.45%, 45.35% and 27.55%, respectively. n-Hexane-soluble fraction showed the highest antibacterial activity against gram positive bacteria, while the chloroform, ethylacetate, butanol and aqueous fractions did not show any antibacterial activity. Minimum inhibitory concentration (MICs) on Staphyloycoccus aureus, Bacillus subtilis and Sateptococcus pneumoniae, n-hexane-soluble fraction were $100\;{\mu}g$, $500\;{\mu}g$ and $50\;{\mu}g$/disc, respectively. The antibacterial activity was not destroyed by heating at 80, 100, $120^{\circ}C$ for 30 min and was not affected by pH. In the inhibitory test against the Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis and Sateptococcus pneumoniae, n-hexane-soluble fraction showed potent growth inhibition at the concentration of 0.1 and $0.5\;{\mu}g/mL$ for 12~24 hours and n-hexane-soluble fraction did not show any mutagenic activity.
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제안 방법
5.0 ㎎/disc의 농도로 8 ㎜ paper disk에 흡수시킨 후, 용매를 휘발시키고 전배양된 균주를 600 ㎚에서 흡광도가 0.3이 되도록 희석하여 100 µL씩 도말된 plate상에 올려놓고 37℃에서 48시간 동안 배양한 다음 disk 주위의 clear zone의 직경 (㎜)을 측정하였다.
각 용매별 추출물의 농도를 0.5, 1, 2.5, 5, 10 ㎎/disc로 하여 멸균된 paper disc(직경 8 ㎜, Adventech)에 50 µL씩 흡수시킨 후, 추출용매를 완전히 증발시키고 시험균액이 도말된 plate에 올려놓은 뒤 37℃에서 24~48시간 배양하여 paper disc 주위에 생성된 저해환(inhibition zone)의 직경(㎜)을 측정하였다.
3이 되도록 희석하여 100 µL씩 도말된 plate상에 올려놓고 37℃에서 24시간 동안 배양하였다. 그리고 disk 주위의 clear zone의 직경 (㎜)을 측정하여 미생물이 증식되지 않는 최저농도를 MIC로 결정하였다.
0 ㎍/mL 되도록 조절하여 농도별로 가한 다음 균주의 성장 최적온도에서 48시간 동안 배양시키면서 6시간마다 흡광도의 변화를 측정하였다. 대조구는 추출물을 첨가하지 않고 시험균액 0.1 mL만을 접종한 액체배지와 양성대조구로 ampicillin 10 ㎍/mL를 첨가한 배지를 사용하였다. 흡광도 측정 시 nutrient broth를 blank로 사용하였다.
돌연변이 유발성 검정은 고압증기 멸균한 top agar 100 mL에 histidin/biotin solution 10 mL을 가하여 잘 혼합한 후, 2 mL씩 멸균된 grass cap tube에 취하고 100, 250, 500, 1000 ㎍/mL 농도의 추출물 100 µL에 미리 배양시켜 600 ㎚에서 흡광도가 0.3이 되도록 희석한 TA 98 균액 100 µL을 가한 다음 S-9 mixture 0.5 mL를 가하고 즉시 vortex mixer로 2~3초간 잘 혼합하였다.
따라서 본 연구에서는 천연 보존료 개발의 일환으로 측백나무 열매를 과육과 종자로 분리하여 과육을 80% 에탄올로 추출한 후, 분획별 용매 추출물을 조제하여 병원균과 식중독균, 식품과 관련이 있는 6개의 균주에 대한 항균활성을 검색하고 항균성이 강한 추출용매에서의 최소저해농도, 추출물의 열 및 pH에 대한 안정성과 돌연변이 유발성을 조사하였다.
3이 되도록 희석하여 100 µL씩 도말된 plate상에 올려놓고 37℃에서 48시간 동안 배양한 다음 disk 주위의 clear zone의 직경 (㎜)을 측정하였다. 또한 추출물을 에탄올에 녹여 membrane filter (0.45 ㎛)로 제균한 후 buffer 용액으로 pH를 각각 3, 7, 11로 조정한 후 실온에서 1시간 동안 방치한 다음, 중화시켜서 열 안정성과 동일한 방법으로 생육저해환을 측정하여 비교하였다.
시료를 에탄올로 용해시켜 membrane filter (0.45 ㎛)로 여과하여 제균한 다음, 최종농도가 10, 50, 100, 200, 300 ㎍/disc가 되도록 8 ㎜ paper disk에 흡수시킨 후, 용매를 휘발시키고 nutrient broth agar에 배양된 균주의 단일 colony를 백금이로 취하여 10 mL nutrient broth에 접종하고 37℃에서 24시간 배양 후, 1 mL를 취하여 10 mL에 접종하고 37℃에서 24시간 배양하여 활성화 시킨 균주를 600 ㎚에서 흡광도가 0.3이 되도록 희석하여 100 µL씩 도말된 plate상에 올려놓고 37℃에서 24시간 동안 배양하였다.
5 mL를 가하고 즉시 vortex mixer로 2~3초간 잘 혼합하였다. 이 혼합액을 minimal glucose agar plate에 부어 골고루 퍼지게 하여 굳힌 다음, petri dish를 뒤집어 37℃에서 48시간 동안 배양한 후 생성된 plate당 복귀돌연변이 colony 수를 측정하였다. 복귀돌연변이 집락 수가 현저히 증가하였을 때 양성으로 판정하였으며, 복귀돌연변이 집락 수가 음성대조군에 비해 현저히 감소하였을 때 항균성이 있다고 판정하였다.
측백나무 열매 80% 에탄올 추출물 20 g을 증류수에 현탁한 뒤 극성을 달리하여 분획, 추출하였다. 즉, 에탄올 추출물을 20배의 증류수 400 mL에 현탁 시킨 다음 n-hexane을 1:1 비율로 가하고 잘 혼합한 후 1~12시간을 방치하여 수층과 추출용매의 두 층으로 나뉘도록 하였다. 추출 용매를 분리하고 여과(8 ㎜, Adventech, USA)한 다음 감압농축기를 이용하여 n-hexane 추출물 층을 얻었다.
측백나무열매 추출물의 열 안정성을 조사하기 위하여 agar diffusion method를 이용하였다. 즉, 추출물을 에탄올에 녹여 membrane filter (0.45 ㎛)로 제균한 후 80℃, 100℃, 120℃에서 각각 30분 동안 열처리하였다. 5.
항균활성을 나타낸 n-hexane 분획물이 미생물 생육에 미치는 영향은 액체배지 희석법(broth dillution method)을 이용하여 측정하였다. 즉, 추출물을 에탄올에 용해시킨 다음 membrane filter (0.45 ㎛)로 제균시키고, 멸균된 10 mL nutrient broth 배지에 37℃에서 24시간 배양하여 활성화시킨 Bacillus subtillis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae 그람양성균 3종의 균주를 600 ㎚에서 흡광도가 0.3이 되도록 희석하여 0.1 mL씩 접종하고 추출물의 농도를 0.1, 0.5, 1.0 ㎍/mL 되도록 조절하여 농도별로 가한 다음 균주의 성장 최적온도에서 48시간 동안 배양시키면서 6시간마다 흡광도의 변화를 측정하였다. 대조구는 추출물을 첨가하지 않고 시험균액 0.
최소저해농도는 항균력 시험을 통하여 항균활성을 보였던 3종의 그람 양성균주 Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae에 대하여 조사하였다. MIC 측정은 Choi (2006) 등의 한천배지 확산법을 이용하였다.
즉, 에탄올 추출물을 20배의 증류수 400 mL에 현탁 시킨 다음 n-hexane을 1:1 비율로 가하고 잘 혼합한 후 1~12시간을 방치하여 수층과 추출용매의 두 층으로 나뉘도록 하였다. 추출 용매를 분리하고 여과(8 ㎜, Adventech, USA)한 다음 감압농축기를 이용하여 n-hexane 추출물 층을 얻었다. 남은 수층을 계속해서 같은 방법으로 chloroform, ethylacetate, n-butanol 및 물로 극성이 낮은 용매에서 높은 용매 순서로 용매 분획하여 분획별 추출물 층을 얻었다.
측백나무 열매 80% 에탄올 추출물 20 g을 증류수에 현탁한 뒤 극성을 달리하여 분획, 추출하였다. 즉, 에탄올 추출물을 20배의 증류수 400 mL에 현탁 시킨 다음 n-hexane을 1:1 비율로 가하고 잘 혼합한 후 1~12시간을 방치하여 수층과 추출용매의 두 층으로 나뉘도록 하였다.
항균성 검색용 평판배지는 각각의 생육배지로 기증층 배지를 petri dish 에 15 mL씩 분주하여 응고시킨 뒤, 중층용배지 5 mL을 45℃ 수욕상에 보관하면서 각종 시험 균액을 600 ㎚에서 흡광도가 0.3이 되도록 한 다음, 균 현탁액 0.1 mL를 무균적으로 첨가하여 잘 혼합한 후 기층용 배지위에 분주하여 이중의 평판배지를 만들어 사용하였다. 각 용매별 추출물의 농도를 0.
항균활성을 보인 Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae 균주를 대상으로 n-hexane 분획물을 0, 100, 500, 1000 ㎍/mL의 농도로 액체배지에 첨가하여 48시간 동안 배양하면서 6시간 간격으로 균주의 성장곡선을 측정한 결과는 각각 Fig. 1, 2 및 3와 같다. Bacillus subtilis의 경우 추출물을 첨가하지 않은 대조구에서 18시간 이후부터 급격한 증가를 보여 빠른 성장을 나타내었으며, ampicillin 10㎍/mL을 첨가한 대조구는 36시간 동안 균의 증식이 억제되었다.
대상 데이터
Salmonella typhimurium의 변이주인 TA 98 균주를 실험에 사용하였으며, 균주의 형질확인은 histidin 요구성, rfa 돌연변이의 유지 여부, uvr B 돌연변이, R-factor, sponraneous revertant 시험 등을 정기적으로 실시하였고, 균 배양액 1 mL에 DMSO 90 µL를 가하여 −70℃에 보관하면서 사용하였다. S-9 mixture와 cofector1은 각각 Molecular Toxicol Inc (USA)와 WAKO Pure Chem Inc (Japan) 제품을 사용하였다.
Salmonella typhimurium의 변이주인 TA 98 균주를 실험에 사용하였으며, 균주의 형질확인은 histidin 요구성, rfa 돌연변이의 유지 여부, uvr B 돌연변이, R-factor, sponraneous revertant 시험 등을 정기적으로 실시하였고, 균 배양액 1 mL에 DMSO 90 µL를 가하여 −70℃에 보관하면서 사용하였다.
coli, Salmonella 등 그람음성균 2종, 그리고 Saccharomyces cerevisiae 효모 1종 등 총 6종을 선정하여 충북대학교 특용식물학과에서 보관중이거나 한국종균협회에서 분양받아 실험에 사용하였다. 균 생육배지로 nutrient broth는 Difco제품 (USA)을 agar는 Sigma(USA), potato dextrose broth는 Difco제품(USA)과 agar는 Sigma (USA)를 각각 사용하였다.
균주는 그람 양성균으로 식품을 변질시키는 Bacillus subtilis와 식중독을 일으키는 Staphylococcus aureus, 폐렴의 주요 원인균인 Streptococcus pneumoniae, 그람 음성균으로 오염의 지표가 되는 E. coli, 사람이나 동물에 티푸스성 질환을 일으키고 식중독의 원인균이 되는 Salmonella 그리고 효모는 Saccharomyces cerevisiae를 사용하였다. 세균은 nutrient broth & agar, yeast 는 potato dextrose agar를 사용하였다.
본 실험에 사용한 측백나무 열매는 경북 달성구 도동에서 9월에 채취하여 증류수로 2~3회 수세하고 깨끗이 손질하여 종자를 제거한 과육을 2주 동안 음건한 뒤 건조된 시료를 분쇄기로 분쇄하여 분말로 조제한 다음 4℃에서 냉장보관 후 추출용 시료로 사용하였다.
세균은 nutrient broth & agar, yeast 는 potato dextrose agar를 사용하였다.
추출에 사용한 ethanol 및 분획용 n-hexane, chloroform, ethylacetate, n-butanol은 MERK (German)사와 Junsei (Japan)사의 일급 시약을 사용하였으며, Paper disc와 membrane filter는 Advantec (USA)사의 제품을 사용하였다. 시험에 사용된 균주는 Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae 등 그람양성균 3종, E. coli, Salmonella 등 그람음성균 2종, 그리고 Saccharomyces cerevisiae 효모 1종 등 총 6종을 선정하여 충북대학교 특용식물학과에서 보관중이거나 한국종균협회에서 분양받아 실험에 사용하였다. 균 생육배지로 nutrient broth는 Difco제품 (USA)을 agar는 Sigma(USA), potato dextrose broth는 Difco제품(USA)과 agar는 Sigma (USA)를 각각 사용하였다.
추출에 사용한 ethanol 및 분획용 n-hexane, chloroform, ethylacetate, n-butanol은 MERK (German)사와 Junsei (Japan)사의 일급 시약을 사용하였으며, Paper disc와 membrane filter는 Advantec (USA)사의 제품을 사용하였다. 시험에 사용된 균주는 Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae 등 그람양성균 3종, E.
이론/모형
최소저해농도는 항균력 시험을 통하여 항균활성을 보였던 3종의 그람 양성균주 Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae에 대하여 조사하였다. MIC 측정은 Choi (2006) 등의 한천배지 확산법을 이용하였다. 시료를 에탄올로 용해시켜 membrane filter (0.
본 실험에서는 측백나무열매의 에탄올추출물과 각 분획물의 항균활성을 확인하기 위하여 여러 농도의 추출물을 포화시킨 paper disk (8 ㎜)를 한천배지상에 접촉시켜 균주의 생육저해 정도를 측정하는 한천배지 확산법 (agar diffusion method)을 이용하였다 (Hwang et al., 2003).
측백나무열매 추출물에 대한 돌연변이 유발성 조사는 Ames test (Mortelmans and Zeiger, 2000)로 측정하였다. Salmonella typhimurium의 변이주인 TA 98 균주를 실험에 사용하였으며, 균주의 형질확인은 histidin 요구성, rfa 돌연변이의 유지 여부, uvr B 돌연변이, R-factor, sponraneous revertant 시험 등을 정기적으로 실시하였고, 균 배양액 1 mL에 DMSO 90 µL를 가하여 −70℃에 보관하면서 사용하였다.
측백나무열매 추출물의 열 안정성을 조사하기 위하여 agar diffusion method를 이용하였다. 즉, 추출물을 에탄올에 녹여 membrane filter (0.
항균활성을 나타낸 n-hexane 분획물이 미생물 생육에 미치는 영향은 액체배지 희석법(broth dillution method)을 이용하여 측정하였다. 즉, 추출물을 에탄올에 용해시킨 다음 membrane filter (0.
성능/효과
Ampicillin을 첨가한 대조구는 12시간까지 균의 증식을 억제하였으며, 추출물을 첨가하지 않은 대조구에 비해 높은 성장저해활성을 나타내었다. 100 ㎍/mL와 500 ㎍/mL 농도에서 대조구에 비해 생육저해가 뛰어났지만 시간이 지남에 따라 오히려 대조군보다 생육이 더 활성화 되었다. 이러한 이유는 낮은 농도에서 추출물이 초기에는 생육이 저해되지만 시간이 경과함에 따라 생육 저해 효과는 사라지고 추출물의 기타 성분이 균의 생육을 활발하게 하는 것으로 생각된다.
추출물을 100 ㎍/mL농도로 첨가한 균주는 18시간까지 균 증식이 현저하게 억제되다가 24시간 이후부터 균이 완만하게 증식되는 것을 확인할 수 있었다. 500 ㎍/mL 농도 이상에서는 48시간까지 균의 증식이 거의 일어나지 않아 균의 증식이 완전히 억제되는 것을 확인할 수 있었다. Staphylococcus aureus에서는 100 ㎍/mL 농도에서 12시간까지 대조구에 비해 월등히 낮은 흡광도를 나타내어 생육이 억제되었으나, 12시간 이후부터 균의 증식이 급격히 증가하였다.
부패성 또는 병원성 세균 및 효모에 대한 실험결과는 Table 2에 나타나 있다. 80% 에탄올 추출물의 항균활성을 확인한 결과 Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae 등의 그람 양성균에서 항균활성이 나타났다. 순차적 분획물중 n-hexane 분획층에서 항균활성이 나타났으며 chloroform, ethylacetate, butanol 및 수용성 분획층에서는 그람 양성균과 음성균 및 효모에 대하여 모두 항균력을 나타내지 않았다.
45 ㎛)로 제균한 다음 80℃, 100℃, 120℃에서 각각 30분 동안 열처리하여 Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae에 대한 열 안정성을 측정한 결과를 나타내고 있다. 80℃, 100℃, 120℃에서 30분 동안 열처리한 다음 추출물의 양성균주에 대한 항균력은 대조구와 거의 비슷하여 큰 변화가 없는 것으로 나타나, 추출물의 항균성분은 열에 대하여 상당히 안정한 물질인 것으로 판단되었다. 또한 추출물 성분의 pH 안정성은 Table 6에서 보는 바와 같이, 넓은 pH 범위 3, 7, 11에서 세 균주 모두 생육저해환의 크기가 대조구와 거의 비슷하게 나타나 넓은 pH 범위에서 안정함을 보여주었으며.
500 ㎍/mL에서 18시간, 1000 ㎍/mL 농도에서는 36시간 동안 균의 증식이 억제되었다. Amicillin 첨가 대조구는 6시간까지 균의 증식이 억제되었으며 추출물을 첨가하지 않은 대조구에 비해 크게 증가되지 않았다. Streptococcus pneumoniae에서는 100 ㎍/mL 농도에서 18시간 동안 증식이 억제되다가 그 이후 급격한 증가를 보였으며, 500 ㎍/mL에서 24시간 동안 균의 증식이 억제되었고 1000 ㎍/mL에서는 48시간 동안 균의 증식이 완전히 억제되었다.
Streptococcus pneumoniae에서는 100 ㎍/mL 농도에서 18시간 동안 증식이 억제되다가 그 이후 급격한 증가를 보였으며, 500 ㎍/mL에서 24시간 동안 균의 증식이 억제되었고 1000 ㎍/mL에서는 48시간 동안 균의 증식이 완전히 억제되었다. Ampicillin을 첨가한 대조구는 12시간까지 균의 증식을 억제하였으며, 추출물을 첨가하지 않은 대조구에 비해 높은 성장저해활성을 나타내었다. 100 ㎍/mL와 500 ㎍/mL 농도에서 대조구에 비해 생육저해가 뛰어났지만 시간이 지남에 따라 오히려 대조군보다 생육이 더 활성화 되었다.
측백나무열매 건조분말 시료로부터 추출한 80% 에탄올 및 각 용매분획별 수율은 Table 1에 나타내었다. 건조된 분말 200 g의 80% 에탄올 추출물은 65.15 g으로 전체 건조 중량의 32.6%의 높은 추출 수율을 나타내었다. 또한 에탄올 추출물 20 g으로부터 용매의 극성을 이용하여 순차적으로 분획한 n-hexane 층에서 2.
순차적 분획물중 n-hexane 분획층에서 항균활성이 나타났으며 chloroform, ethylacetate, butanol 및 수용성 분획층에서는 그람 양성균과 음성균 및 효모에 대하여 모두 항균력을 나타내지 않았다. 그람 양성균에 대한 n-hexane 분획층의 항균활성은 분획물의 농도가 증가할수록 생육저해환의 크기가 증가하는 것으로 보아 이는 n-hexane 분획물의 항균활성이 농도 의존적으로 증가하는 것으로 판단하였다.
따라서 측백나무열매의 n-hexane 분획물에 대한 돌연변이 유발성을 검정한 결과 추출물의 농도가 증가 할수록 오히려 plate당 복귀돌연변이 콜로니 수가 감소하였으며, 음성 대조구와 비교하여 증가되는 복귀돌연변이 콜로니 수는 관찰되지 않아 돌연변이 유발성은 나타나지 않았다.
80℃, 100℃, 120℃에서 30분 동안 열처리한 다음 추출물의 양성균주에 대한 항균력은 대조구와 거의 비슷하여 큰 변화가 없는 것으로 나타나, 추출물의 항균성분은 열에 대하여 상당히 안정한 물질인 것으로 판단되었다. 또한 추출물 성분의 pH 안정성은 Table 6에서 보는 바와 같이, 넓은 pH 범위 3, 7, 11에서 세 균주 모두 생육저해환의 크기가 대조구와 거의 비슷하게 나타나 넓은 pH 범위에서 안정함을 보여주었으며. 이는 측백나무 잎에 함유된 항균물질이 열 및 pH에 안정하다는 보고(Oh et al.
이 혼합액을 minimal glucose agar plate에 부어 골고루 퍼지게 하여 굳힌 다음, petri dish를 뒤집어 37℃에서 48시간 동안 배양한 후 생성된 plate당 복귀돌연변이 colony 수를 측정하였다. 복귀돌연변이 집락 수가 현저히 증가하였을 때 양성으로 판정하였으며, 복귀돌연변이 집락 수가 음성대조군에 비해 현저히 감소하였을 때 항균성이 있다고 판정하였다.
본 실험의 결과와 비교해 볼 때 측백나무열매의 n-hexane 분획물의 항균성은 왕대줄기 에탄올 추출물 보다는 낮으나 유백피와 고수 추출물에 비해서는 높은 항균력을 나타내었다.
80% 에탄올 추출물의 항균활성을 확인한 결과 Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae 등의 그람 양성균에서 항균활성이 나타났다. 순차적 분획물중 n-hexane 분획층에서 항균활성이 나타났으며 chloroform, ethylacetate, butanol 및 수용성 분획층에서는 그람 양성균과 음성균 및 효모에 대하여 모두 항균력을 나타내지 않았다. 그람 양성균에 대한 n-hexane 분획층의 항균활성은 분획물의 농도가 증가할수록 생육저해환의 크기가 증가하는 것으로 보아 이는 n-hexane 분획물의 항균활성이 농도 의존적으로 증가하는 것으로 판단하였다.
5 g의 분획물을 얻었다. 에탄올 추출물에 대한 각 순차분획물중 ethylacetate 분획물 수율이 1.45%로 가장 낮았고, butanol 분획물이 45.35%로 가장 높은 수율을 나타내었다.
그러나 Streptococcus pneumoniae에서는 200 ㎍/disc 농도에서 생육이 저해됨을 보여 다른 2종의 균주보다 항균활성이 비교적 낮게 나타났다. 이 결과로 n-hexane 분획물은 Staphylococcus aureus에서 낮은 농도에서 강한 항균력을 보이는 것으로 나타났다.
Bacillus subtilis의 경우 추출물을 첨가하지 않은 대조구에서 18시간 이후부터 급격한 증가를 보여 빠른 성장을 나타내었으며, ampicillin 10㎍/mL을 첨가한 대조구는 36시간 동안 균의 증식이 억제되었다. 추출물을 100 ㎍/mL농도로 첨가한 균주는 18시간까지 균 증식이 현저하게 억제되다가 24시간 이후부터 균이 완만하게 증식되는 것을 확인할 수 있었다. 500 ㎍/mL 농도 이상에서는 48시간까지 균의 증식이 거의 일어나지 않아 균의 증식이 완전히 억제되는 것을 확인할 수 있었다.
시료 대신 DMSO만을 첨가한 음성대조군의 plate 당 복귀돌연변이 콜로니 수는 43 ± 8이었으며, 대표적 발암물질인 2-aminoanthracene를 처리한 양성대조군의 plate 당 복귀돌연변이 콜로니 수는 380 ± 19이었다. 추출물을 plate당 100, 250, 500, 1,000 ㎍/mL의 농도로 처리했을 때 모든 농도에서 plate당 복귀돌연변이 콜로니 수가 음성 대조군과 비교하여 유의하게 증가되지 않았으며, 500 ㎍/mL 농도부터 복귀돌연변이 콜로니 수는 오히려 감소하였다. 이는 추출물의 항균활성 물질이 균의 증식을 억제하여 콜로니 수를 감소시키는 것으로 판단하였다.
항균활성 검색에서 Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae 3종의 그람 양성균에 대해서 항균활성이 보였던 n-hexane 분획물의 최소저해농도를 조사하기 위하여 추출물을 에탄올에 용해시켜 10, 50, 100, 200, 300 ㎍/disc의 농도별로 측정한 결과는 Table 3에 나타나 있다. 추출물의 그람 양성균에 대한 최소저해농도는 Staphylococcus aureus에서 50 ㎍/disc로 가장 낮은 농도에서 생육저해환이 보였으며, Bacillus subtilis에서는 100 ㎍/disc이었다. 그러나 Streptococcus pneumoniae에서는 200 ㎍/disc 농도에서 생육이 저해됨을 보여 다른 2종의 균주보다 항균활성이 비교적 낮게 나타났다.
측백나무열매 순차적 분획물의 한천배지 확산법을 이용한 항균활성은 n-hexane 분획층에서 그람 양성균에 대해서만 항균활성을 나타내었고, 그람 음성 및 효모에 대해서는 항균활성을 나타내지 않았다. 이는 노루발풀 추출물의 n-hexane 분획물이 그람 양성균 Bacillus subtilis에 대하여 농도 의존적으로 활성을 나타내는 반면 그람 음성균 E.
후속연구
본 실험결과로 볼 때 측백나무 열매 추출물은 독성이 없는 항균활성을 갖고 있는 것으로 생각되며 천연보존제로서 식품이나 식품첨가제로서 이용하기 위해서 생리활성이 있는 분획에 함유되어 있는 성분에 대한 충분한 연구가 이루어진다면 천연항균물질로서의 이용가능성을 충분히 기대할 수 있을 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
측백나무의 열매인 백자인에 관한 연구에는 어떤 것들이 있는가?
측백나무 열매인 백자인 (柏子仁)에 관한 연구로는 측백열매 과피의 물추출액이 토끼의 혈액성분변화에 미치는 영향에 관한 연구 (Nam et al., 1987)와 tyrosinase 저해제의 분리 및 정제 (Lee et al., 2000), 측백열매 추출물의 발모 효능(Kim et al., 2004) 등의 다양한 기능이 보고되고 있다. 그러나 측백나무의 항균활성에 관한 연구는 거의 잎에 관한 연구이며, 열매에 관한 연구는 미미한 실정이다.
천연 보존료의 개발에 대한 필요성이 증대하고 있는 이유는 무엇인가?
, 2006)가 활발하게 진행되고 있다. 식품의 부패와 변질을 방지할 목적으로 일부 식품에 여러 가지 인공 합성 보존료가 첨가되고 있으나 식품 첨가물의 안전성이 강하게 대두되면서 소비자가 합성 첨가물이 들어있는 식품을 기피하는 현상이 나타나고 있다 (Lee et al., 2001).
측백나무는 어떤 성분들을 함유하고 있는가?
측백나무 (Thuja orientalis Linn)는 측백나무 (Cupressaceae) 과에 속하는 상록 침엽 교목으로 민간 및 한방에서 토혈 (吐血), 비출혈 (鼻出血), 고혈압 (高血壓) 등의 치료제로 사용되어왔으며, sabinic acid, juniferic acid, hinokitiol, quercetin, saponin 성분 (Kim et al., 1998) 및 thujene, pinene 등의 정유성분과 flavonoid 등이 있는 것으로 보고되었다 (Sung et al., 1998).
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