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문제 정의
- 본 연구에서는 항염증 활성을 가진 생약 19종의 methanol 추출물로부터 P. acnes균을 통해 유발된 염증성 여드름에 대한 치료 효과를 검색하기 위해 생약 19종의 P. acnes에 대한 최소발육저해농도를 측정하였다 (Table I). 19종의 생약 추출물을 51.
- 본 연구에서는 항염증 활성이 알려지고 안전성이 확보된 생약 19종에 대해 여드름의 치료 및 예방효과를 확인하기 위해 여드름 주요 원인균인 P. acnes에 대한 최소성장억제 농도 (minimal inbihitory concentration, MIC)을 측정하였다.
제안 방법
- 여과 추출물을 40℃ 수조 상에서 감압 농축하였다. 농축된 추출물을 동결 건조하여 분말 형태로 하였다.
- acnes균을 시료가 담긴 96-well microtitre plate에 105 CFU/ml 접종한 다음 37℃에서 3일간 배양하였다. 배양 후 540 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였으며 순수 broth 배지의 흡광도 값과 같은 결과를 얻은 농도를 MIC로 결정하였다. 항생제인 clindamycin과 tetracycline는 positive control으로 사용하였다.
- 여드름 원인균에 대한 생약 추출물의 최소발육저해농도 (MIC) 측정 − 생약 추출물의 항균효과를 확인하기 위한 최소발육저해농도 minimal inhibitory concentration (MIC)는 Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI)의 변형된 broth dilution procedure 의하여 수행하였다. 생약 추출물을 여과한 후 최종농도가 51.2~0.1 mg/ml이 되도록 RCM을 이용하여 1/2 단계적으로 희석하여 농도 조절하였다. 배양된 P.
- 추출 및 시료 제조 − 각 건조된 생약 50 g을 500 ml의 80% methanol을 첨가하여 4시간 3회 초음파 추출한 후 여과하였다.
대상 데이터
- 세균 배양 − 본 실험에 사용된 여드름 원인균인 Propionibacterium acnes (KCTC 3314)은 한국유전자은행 (Korean Collection for Type Cultures, KCTC)으로부터 분양 받아 사용하였다.
- 시약 및 시료 − 각 생약은 대전전통약재시장과 경동시장에서 구입하여 대전대학교 한의과 대학 서용배 교수의 감정을 거친 후 실험 재료로 사용되었다.
- 실험재료의 증거표본은 대학의 식물 표본실에 보관 중이다. 추출용 methanol은 (주)대정에서 구입하였다. 세균 배양용 reinforced clostridial medium (RCM)은 Becton, Dickinson & Co.
이론/모형
- 여드름 원인균에 대한 생약 추출물의 최소발육저해농도 (MIC) 측정 − 생약 추출물의 항균효과를 확인하기 위한 최소발육저해농도 minimal inhibitory concentration (MIC)는 Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI)의 변형된 broth dilution procedure 의하여 수행하였다.
성능/효과
- 14) 또한 Lygodium japonicum의 성분인 flavonoid 계열의 kaempferol는 quercetin과 daidzein과 함께 iNOS와 mRNA 발현을 억제하고 NO를 생산하여 항염증 작용하고 Lygodium japonicum에서 분리된 polysaccharides는 Escherichia coli, Salmonella typhi, Nocardia asteroids에 대해 항균 작용이 보고되었다.15) 5종의 생약 추출물의 항균 물질을 추정한 결과, Polygonum aviculare와 Lygodium japonicum는 flavonoid인 kampferol을 함유하고 있으며 kampferol은 P. acnes에 대한 성장 억제 효과가 보고 되어 있어 두 생약에 대한 항균 활성의 대표 물질로 사료된다.16) Forsythia viridissima은 포함된 phenylpropanoid glycoside에 의해 항균 활성이 나타나며 그 중 항균 활성이 보고된 acteoside의 Forsythia viridissima의 항균 활성의 물질로 판단된다.
- acnes에 대한 성장 억제 효과가 보고 되어 있어 두 생약에 대한 항균 활성의 대표 물질로 사료된다.16) Forsythia viridissima은 포함된 phenylpropanoid glycoside에 의해 항균 활성이 나타나며 그 중 항균 활성이 보고된 acteoside의 Forsythia viridissima의 항균 활성의 물질로 판단된다.17) 최근 Sophora flavescens의 주요 생리 활성 물질 중 kuraridin 과 kurarinone이 항균 활성 물질로 보고되었으며, 현재 추가적인 연구가 진행 중이다.
- 17) 최근 Sophora flavescens의 주요 생리 활성 물질 중 kuraridin 과 kurarinone이 항균 활성 물질로 보고되었으며, 현재 추가적인 연구가 진행 중이다.18) Dianthus chinensis에서 항염증 활성을 가지고 있는 9종의 triterpene saponin들 중 P. acnes 균을 통해 유발된 염증성 여드름에 대한 치료 활성이 나타낼 것으로 판단된다.19)
- acnes에 대한 최소발육저해농도를 측정하였다 (Table I). 19종의 생약 추출물을 51.2~0.1 mg/ml의 농도에서 최소발육저해농도 측정결과, 생약 19종 중 5종의 생약인 Polygonum aviculare (Herb), Dianthus chinensis (Aerial Part), Forsythia viridissima (Fruit), Lygodium japonicum (Spore), Sophora flavescens (Root)의 활성이 높게 나타났다. Polygonum aviculare (Herb)가 0.
- 하지만 이러한 항생제는 설사, 구토와 같은 위장관계 부작용을 일으키고 간기능 장애 및 호중구감소증이 간헐적으로 발생한다.4) 오랜기간 동안의 복용은 항생제에 대한 여드름 균의 내성이 생기게 되며 치료의 효과가 적어진다.8) 생약의 경우 다양한 성분이 함유되어 있어 여드름과 같이 발생 기전이 다양하고 복잡한 질환에 적용하는 것이 효과적이고 부작용이 적어서 여드름 치료에 효과적이다.
- 4) 최근 여드름의 예방 또는 치유를 위해 생약 유래 물질에 대한 항균 및 항염증에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.5,6) 생약은 다양한 성분을 지니고 있어 여드름과 같은 복잡한 발생기전을 가진 질병에 효율적으로 적용될 수 있으며 생약 유래 물질의 경우 인체에 미치는 독성을 최소화할 수 있다.
- 1 mg/ml의 농도에서 최소발육저해농도 측정결과, 생약 19종 중 5종의 생약인 Polygonum aviculare (Herb), Dianthus chinensis (Aerial Part), Forsythia viridissima (Fruit), Lygodium japonicum (Spore), Sophora flavescens (Root)의 활성이 높게 나타났다. Polygonum aviculare (Herb)가 0.2 mg/ml로 가장 낮게 나타났고 Dianthus chinensis (Aerial Part), Forsythia viridissima (Fruit), Lygodium japonicum (Spore), Sophora flavescens (Root)는 0.4 mg/ml로 낮은 최소발육저해 농도를 나타내었다. 이를 포함한 8종의 생약 추출물이 1.
- 본 연구는 국내에 자생하는 생약으로부터 안전하고 효과 적인 여드름 예방 및 치료제 후보 물질을 제시하기 위해 연구를 진행하였고, P. acnes 성장 억제 실험 결과, 5종의 생약인 Polygonum aviculare (Herb), Dianthus chinensis (Aerial Part), Forsythia viridissima (Fruit), Lygodium japonicum (Spore), Sophora flavescens (Root)이 좋은 효과를 나타내었다. 이 5종의 생약 추출물을 0.
후속연구
- 4 mg/ml의 농도로 사용한다면 여드름 유발균의 성장을 억제하며 여드름 치료나 예방에 효과가 있을 것으로 생각된다. 또한 다른 향균제와 혼합하여 사용하거나 첨가하면 그 효과는 더욱 증가될 것이라고 생각된다. 향후 여드름 치료제로 사용될 가능성이 높이기 위해 5종의 생약에 대한 여드름 치료와 관련된 다양한 활성연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.
- 위의 실험결과와 보고된 항염증 작용과 항균작용 연구내용을 토대로 5종의 생약은 효과적인 여드름 치료제 후보물질로서 이용 가능성이 있으며, 이미 확인된 항균 활성 물질과 함께 5종의 생약의 P. acnes균 성장 억제 활성 물질을 확인하기 위해 추가적으로 물질을 분리하고 구조를 확인하여 주성분에 대한 연구를 진행해야 한다. 추출물이 아닌 단일 생리 활성 물질을 여드름 발병 기전에 적용하면 추출물의 다른 성분들의 영향을 받지 않아 치료효과가 높아지고 여드름 치료제 후보물질의 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
- acnes균 성장 억제 활성 물질을 확인하기 위해 추가적으로 물질을 분리하고 구조를 확인하여 주성분에 대한 연구를 진행해야 한다. 추출물이 아닌 단일 생리 활성 물질을 여드름 발병 기전에 적용하면 추출물의 다른 성분들의 영향을 받지 않아 치료효과가 높아지고 여드름 치료제 후보물질의 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
- 또한 다른 향균제와 혼합하여 사용하거나 첨가하면 그 효과는 더욱 증가될 것이라고 생각된다. 향후 여드름 치료제로 사용될 가능성이 높이기 위해 5종의 생약에 대한 여드름 치료와 관련된 다양한 활성연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.
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