시판 19종 한약재 methanol 추출물의 어병세균 Edwardsiella tarda에 대한 항균활성을 측정한 결과, 오배자 추출물에서 가장 강한 활성이 나타났다. 오배자 methanol 추출물은 용매 극성에 따라 분획하였으며, 각 분획물의 항균활성 측정 결과 ethyl acetate 층에서 가장 강한 항균 활성이 나타났다. 이는 E. coli와E. tarda 모두에 대해 유사한 결과를 보였다. 오배자 추출물의 최소생육저해농도(MIC)를 측정한 결과 $64\;{\mu}g$/mL에서 E. tarda의 생육을, $256\;{\mu}g$/mL에서 E. coli의 생육을 저해할 수 있는 것으로 나타났다. 이 결과는 활성물질이 정제되어 단일 물질화 하였을 경우에는 상당히 낮은 농도에서도E. tarda에 대한 저해능을 기대할 수 있을 것이다. 본 실험 결과에서 나타난E. coli와E. tarda에 대해 강한 효능을 나타내는 항균활성물질을 분리 동정 중에 있으며, 상용되고 있는 항생제와의 병용투여 효과 및 조건 등에 대한 연구가 지속적으로 진행되어야 한다.
시판 19종 한약재 methanol 추출물의 어병세균 Edwardsiella tarda에 대한 항균활성을 측정한 결과, 오배자 추출물에서 가장 강한 활성이 나타났다. 오배자 methanol 추출물은 용매 극성에 따라 분획하였으며, 각 분획물의 항균활성 측정 결과 ethyl acetate 층에서 가장 강한 항균 활성이 나타났다. 이는 E. coli와E. tarda 모두에 대해 유사한 결과를 보였다. 오배자 추출물의 최소생육저해농도(MIC)를 측정한 결과 $64\;{\mu}g$/mL에서 E. tarda의 생육을, $256\;{\mu}g$/mL에서 E. coli의 생육을 저해할 수 있는 것으로 나타났다. 이 결과는 활성물질이 정제되어 단일 물질화 하였을 경우에는 상당히 낮은 농도에서도E. tarda에 대한 저해능을 기대할 수 있을 것이다. 본 실험 결과에서 나타난E. coli와E. tarda에 대해 강한 효능을 나타내는 항균활성물질을 분리 동정 중에 있으며, 상용되고 있는 항생제와의 병용투여 효과 및 조건 등에 대한 연구가 지속적으로 진행되어야 한다.
The methanol extracts of 19 commercial herb medicines was analyzed to antibacterial activities against Edwardsiella tarda, causing several fish diseases. Rhus javanica showed most strong antibacterial activity against E. tarda and Escherichia coli. Methanol extract of R. javanica was further extract...
The methanol extracts of 19 commercial herb medicines was analyzed to antibacterial activities against Edwardsiella tarda, causing several fish diseases. Rhus javanica showed most strong antibacterial activity against E. tarda and Escherichia coli. Methanol extract of R. javanica was further extracted using several organic solvents having different polarity. Extract from ethyl acetate fraction showed strong activity against E. tarda as well as E. coli. Minimal inhibitory concentration, MIC of R. javanica extract was measured and resulted showing $64\;{\mu}g/m{\ell}$ for E. tarda and $256\;{\mu}g/m{\ell}$ for E. coli. It is needed that, from these results, further purification and isolation of reposible compound of these activities and further study on the synergy effect using combination with antibiotics against pathogenic bacteria.
The methanol extracts of 19 commercial herb medicines was analyzed to antibacterial activities against Edwardsiella tarda, causing several fish diseases. Rhus javanica showed most strong antibacterial activity against E. tarda and Escherichia coli. Methanol extract of R. javanica was further extracted using several organic solvents having different polarity. Extract from ethyl acetate fraction showed strong activity against E. tarda as well as E. coli. Minimal inhibitory concentration, MIC of R. javanica extract was measured and resulted showing $64\;{\mu}g/m{\ell}$ for E. tarda and $256\;{\mu}g/m{\ell}$ for E. coli. It is needed that, from these results, further purification and isolation of reposible compound of these activities and further study on the synergy effect using combination with antibiotics against pathogenic bacteria.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 주요 어병세균으로 알려진 Edwardsiella tarda에 대한 시판 한약재 추출물 19종의 in vitro 항균활성을 검색하고, 이중에서 활성이 높은 한약재로부터 활성물질을 분리 및 병용함으로써 항생제를 대체하거나 그 사용을 감소할 수 있는 어류 질병 치료 약제로서의 가능성을 탐색하고자 하였다.
가설 설정
3. Zea mays, E, 30 μL of ethanol as positive control.
제안 방법
추출물의 최소생육저해농도(Minimum inhibitory concentraion, MIC)는 96-well plate와 Muller-Hinton 배지를 이용한 표준 2배 희석 방법으로 측정하였다(12). 37℃에서 24시간 배양한 후 대상 세균의 생육이 저해된 최저 농도를 MIC로 결정 하였다. 모든 실험은 최소 3회 반복 실시하였다.
1 g)을 각각 얻었다. 각 용매별 농축물은 농도를 일정하게 조절하여 대상균주에 대한 항균활성을 측정하였다(Fig. 1).
한약재 80% methanol 추출물의 추가적인 유기용매를 사용한 극성에 따른 분획은, 물에 현탁된 추출시료를 저극성 용매인 n-hexane으로 먼저 추출한 후 물층을 다시 ethyl acetate (EtOAc), n-butyl alcohol (n-BuOH)을 이용하여 각각 순차적으로 3회 분획 추출한 후 분획물을 40℃ 수조의 rotary vacuum evaporator로 농축하여 용매를 완전히 제거하였다. 각 용매추출 분획을 감압 농축하여 건조 시킨 후 n-Hexane 가용분획(2.6 g), EtOAc 가용분획(63.5 g), n-BuOH 가용분획(6.7 g), H2O 가용분획(4.1 g)을 각각 얻었다. 각 용매별 농축물은 농도를 일정하게 조절하여 대상균주에 대한 항균활성을 측정하였다(Fig.
2)를 올려놓은 다음 각 추출물을 30 μL (고형물 600 μg)씩 흡수시켜 37℃의 incubator에서 18시간 배양 후 paper disc 주위의 생육 저해환의 크기를 측정하였다. 대조군으로 추출물 시료의 용매로 사용된 ethanol을 동량 사용하였으며, 모든 실험은 최소 3회 반복 실시하였다.
시료추출액의 조제는 각 한약재별로 약재를 세절하거나 잘게 부수어 3배(v/v)의 methanol을 첨가하여 혼합하여 24시간 실온에서 침지한 후, Whatman No.2 여과지로 2회 여과하였다. 추출액은 rotary vacuum evaporator로 40℃에서 감압 농축하여 용매를 완전제거였으며, 각각의 농축물을 다시 ethanol에 20 mg/mL의 농도로 용해시켜 각 세균별 항균활성 측정을 위한 stock solution으로 사용하였다.
액체배지에서 18시간 배양하여 활성화시킨 대상 세균 배양액 200 μL를 멸균 면봉으로 nutrient agar 평판 배지에 3회에 걸쳐 골고루 도말한 후, 직경 8 mm의 멸균 paper disc (Whatman No.2)를 올려놓은 다음 각 추출물을 30 μL (고형물 600 μg)씩 흡수시켜 37℃의 incubator에서 18시간 배양 후 paper disc 주위의 생육 저해환의 크기를 측정하였다.
오배자의 methanol 추출물을 분획여두에서 n-hexane, ethyl acetate, n-butanol, 그리고 물로 용매의 극성에 따라 순차적으로 분획한 결과는 Fig. 1에 나타낸 바와 같이 각각의 유기용매 가용 분획을 얻었다. 각 분획물의 항균활성을 disk diffusion method에 따라 항균활성을 측정한 결과 E.
대상 데이터
한약재는 시중에서 유통되고 있는 것으로 대한생약제품(주)로부터 구입하여 사용하였다. 사용 한약재의 일반명과 학명 등은 Table 1과 같다.
항균활성 대상균주는 어병세균인 Edwardsiella tarda KCTC 12267와 활성검정 대상균주로 표준균주인 Escherichia coli KCTC 1682를 각각 Korean Collection For Type Cultures(KCTC, Korea)에서 구입하여 nutrient broth (Difco Co)에서 배양하며 실험에 사용하였다.
이론/모형
각 시료 추출물의 항균활성은 disc diffusion method로 측정하였다. 액체배지에서 18시간 배양하여 활성화시킨 대상 세균 배양액 200 μL를 멸균 면봉으로 nutrient agar 평판 배지에 3회에 걸쳐 골고루 도말한 후, 직경 8 mm의 멸균 paper disc (Whatman No.
추출물의 최소생육저해농도(Minimum inhibitory concentraion, MIC)는 96-well plate와 Muller-Hinton 배지를 이용한 표준 2배 희석 방법으로 측정하였다(12). 37℃에서 24시간 배양한 후 대상 세균의 생육이 저해된 최저 농도를 MIC로 결정 하였다.
성능/효과
1에 나타낸 바와 같이 각각의 유기용매 가용 분획을 얻었다. 각 분획물의 항균활성을 disk diffusion method에 따라 항균활성을 측정한 결과 E. tarda에 대해서는 각 분획물 모두에서 E. coli 보다 높은 활성을 나타내었다. 그 중 ethyl acetate 분획 층에서 두 균주 모두에 대해 가장 높은 활성을 나타내었다(Table 3).
coli 보다 높은 활성을 나타내었다. 그 중 ethyl acetate 분획 층에서 두 균주 모두에 대해 가장 높은 활성을 나타내었다(Table 3). 최일 등(16)의 결과에서는 hexane과 물 층에서는 S.
2에 나타내었다. 몰약, 부지깽이, 쑥부쟁이, 오배자, 장뇌삼, 찔레에서 E. tarda에 대한 항균활성이 나타났으며, 붉은대동여뀌, 원화, 포도나무, 현삼은 E. coli에도 항균활성을 나타내었다. 이들 중 오배자 추출물에서 E.
coli 에 대해서는 256 μg/mL로 나타났다(Table 2). 이 결과는 오배자 추출물이 E. coli보다는 E. tarda에 대해 4배 낮은 농도로 생육을 저해할 수 있음을 나타낸다. 이는 또한 오배자 methanol 추출물이 S.
coli에도 항균활성을 나타내었다. 이들 중 오배자 추출물에서 E. tarda와 E. coli 모두에서 가장 높은 항균활성을 나타내었다(Table 1). 이는 오배자 추출물이 E.
탐색한 한약재들 중 항균력이 가장 뛰어난 오배자의 methanol 추출물의 E. tarda와 E. coli에 대한 최소생육저해 농도(MIC)를 측정한 결과, E. tarda에 대해서는 64 μg/mL, E. coli 에 대해서는 256 μg/mL로 나타났다(Table 2).
후속연구
tarda에 대한 항균활성을 나타내는 물질에 대한 구체적인 동정이나 구조결정 등의 보고는 없다. 본 실험 결과에서 나타난 E. coli와 E. tarda에 대한 강한 항균활성물질을 분리 동정하고, 상용되고 있는 항생제와의 병용투여 효과 및 조건 등에 대한 지속적인 연구가 필요하다.
aureus에 대해 60 μg/mL, Salmonella gallinarum에 대해 120 μg/mL, 대장균에 대해 80 μg/mL이라는 여러 보고들의 농도들(3,15)과 유사하거나 강한 활성을 나타내었다. 사용한 시료가 정제도가 낮은 조 추출물임을 감안할 때, 보다 정제되어 단일 물질 또는 2-3가지 기능성 물질의 복합물질화 하였을 경우에는 상당히 낮은 농도에서도 E. tarda에 대한 저해능을 기대할 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
한방에서 오배자를 어떻게 사용하고 있는가?
이러한 한약재 중 오배자(Galla Rhois)는 붉나무(Rhus javanica)의 잎에 오배자 진딧물(Melaphis chinensis)이 산란함으로 인해 생긴 벌레집이다. 한방에서는 오배자의 수렴, 지혈, 해독, 항균, 항바이러스 및 항진균 등의 효력이 알려져 있으며 예로부터 설사, 탈항, 위궤양, 십이지장궤양, 도한, 유정, 혈변, 혈뇨, 구내염 등의 치료제로 사용되어 오고 있다(7).
천연물 유래 항균물질이 아직까지 실용화되는 경우가 많지 않은 실정인 이유는 무엇인가?
이러한 천연물 유래 항균물질은 항생제와 합성 화학요법제에 비해 안전성이 높고 내성세균의 출현에 대한 우려가 적다는 장점이 있다(3). 그러나 이러한 천연항균 물질의 항균효과가 합성된 항생제에 비해 효과가 뛰어나지 않기 때문에 아직까지 실용화되는 경우는 많지 않은 실정이다. 국내에서 천연물로부터 항균성물질의 개발에 관한 연구는 주로 의약품과 천연보존제의 용도로서 단백질, 유기산, 지방산, 향신료, 생약추출성분 등을 대상으로 주로 이루어져 왔다.
식물에 존재하는 항균물질에는 무엇이 있는가?
천연물 특히 오랜 기간 널리 사용되어 온 한약재에 존재하는 항균활성 물질에 대한 연구는 오래 전부터 수행되어 왔으며, 현재도 활발히 진행되고 있다. 식물에 존재하는 항균물질은 그 대부분이 alkaloid류, flavonoid류, terpenoid류, phenolic compound류, quinone류 및 volatile oil 등의 이차 대사산물이거나 그 유도체들로 알려져 있다(1,2). 이러한 천연물 유래 항균물질은 항생제와 합성 화학요법제에 비해 안전성이 높고 내성세균의 출현에 대한 우려가 적다는 장점이 있다(3).
참고문헌 (16)
Mitscher LA, Park Y H, Clark D (1980) Antimicrobial agents from higher plants, antimicrobial isoflavonoids and related substances from Glycyrrhiza glabra L. var Typica. J Nat Prod, 43, 259-269
Lee BW, Shin DH (1991) Screening of natural antimicrobial plant extract on food spoilage microorganism. Kor J Food Sci Technol, 23, 200-204
Cho JY, Choi I, Hwang EK (2003) Antimicrobial activity of extracts from medicinal herbs against Escherichia coli. Kor J Vet Res, 43, 625-631
Beuchat IR, Galden DA (1989) Antimicrobials occuring naturally in foods. Food Technol, 43, 134-139
Han JS, Lee JY, Baek NI, Shin DH (2001) Isolation and antimicrobial action of growth inhibitory substance on food-borne microorganisms fromDryopteris crassirhizoma Nakai. Kor J Food Sci Technol, 33, 611-618
Lee SK (2003) Antimicrobial activity of Caesalpinia sappan against animal husbandry disease. Kor J Microbiol Biotechnol, 31, 242-249
Choi HS, Kim JS, Jang DS, Yu YB, Kim YC, Lee JS (2005) Antibacterial activities of Galla rhois extracts against fish pathogenic bacteria. J Fish Pathol, 18, 239-245
Edward JN (2000) Fish disease Diagnosis and treatment. Iowa state university press, p 367
Kim JS, Rho S, Heo MS (2001) Spatial and temporal occurrence of Edwardsiella tarda at flounder farms in Jeju. Kor J Environ Biol, 19, 173-181
Treves-Brown KM (2000) Applied fish pharmacology. Kluwer Academic publishers, p 309
Jung SC, Lim SK, Lee HS, Jung BR, Lee JY, Yang CB, Shin HC (2008) Current report on the antibiotic using in animals and the antibiotic resistant bacteria. Infection and Chemotherapy, 40, 144-149
Heo JH, Jung MH, Cho MH, Kim GH, Lee KC, Kim JH, Jung TS (2002) The study on fish diseases with reference to bacterial susceptibility to antibiotics in the southern area of Kyeognam. J Vet Clin, 19, 19-22
Lee EW, Chen JC, Huda MN, Kuroda T, Mizushima T, Tsuchiya T (2003) Functional cloning and expression of emeA, and characterization of EmeA, a multidrug efflux pump from Enterococcus faecalis. Biol Pharm Bull, 26, 266-270
Lee MC, Kim GP, Kim SH, Choung NH, Yim MH (1997) Antimicrobial activity of extract from gall-nut and red-grape husk. Kor J Food and Nutr, 10, 174-179
Choi I, Chang HS, Yun YM, Um JC (2002)Antimicrobial activity of medicinal herbs against Staphylococcus aureus and Salmonella gallinarum. Kor J Microbiol Biotechnol, 30, 177-183
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