[논문]Obacunone 황백성분의 Candida albicans에 대한 항진균효과

한용문; 김정현

Obacunone 황백성분의 Candida albicans에 대한 항진균효과
Antifungal Effect of Obacunone on Candida albicans 원문보기

약학회지 = Yakhak hoeji, v.57 no.6, 2013년, pp.383 - 387

한용문 (동덕여자대학교 약학대학 면역.미생물학실) , 김정현 (동덕여자대학교 약학대학 면역.미생물학실)

Abstract ▼ AI-Helper

In the present study, we determined the antifungal effect of obacunone isolated from Phellodendri Cortex against Candida ablicans, a pathogenic fungus. The antifungal effect was analyzed by an in-vitro susceptibility test and in a murine model of disseminated candidiasis. Possible mechanism of the antifungal activity was also examined. Analyses of data resulting from the susceptibility test revealed that the compound inhibited C. albicans growth. At 25 ${\mu}g$ obacunone/ml, there was app. 45% reduction of CFUs (colony forming units) as compared to obacunone-untreated C. albicans yeast cells (P<0.01). In the murine model of disseminated candidiasis due to C. albicans, obacunone enhanced resistance of mice against disseminated candidiasis. During an entire period of 30-day observation, control animals all died within 14 days, whereas 60% of obacunone-treated mice survived (P<0.05). In addition, obacunone inhibited the hyphal production, a major virulence factor of C. albicans, from the blastoconidial form. Thus, obacunone appears to have antifungal activity for C. albicans infection. This may possibly be mediated by the blockage of hyphal production.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구실에서는 지난 10여 년 동안 약용식물에서 유래하는 다양한 성분들의 C. albicans 병원성 진균에 대한 항진균효과를 검색해왔다. 예를 들면, EGCG⁸⁾ 또는 berberine⁹⁾과 기존의 항진균제를 병용하는 소위 병용요법(combination therapy)^6,7)을 연구하여 학회에 보고한 바가 있다.
이는 병용요법을 통해서 기존의 항진균제의 사용량을 줄임으로서 치료효과는 유지하되 기존의 항진균제로 유발하는 독성과 같은 부작용을 감소시키기 위함이다. 본 연구에서는 이런 측면에서 비록 항진균효과는 기존의 약물에 비해서 단독으로 사용할 때 다소 약물효과가 떨어지더라도 병용사용의 효과여부를 고려해서 여러 종류의 천연성분에 대한 항진균효과를 검색해왔다. 이에, 본 연구에서는 문헌고찰과 기초실험을 근거로 하여 황백에 많이 함유되어 있는 obacunone의 C.
요약하면, 본 연구에서는 황백에 함유되어 있는 obacunone 성분이 C. albicans에 항진균효과가 있고 이 항진균효과는 균사(hyphae)의 생성억제가 관여함을 아울러 규명하였다.
동물실험에서도 obacunone의 항진균효과는 검색이 되어서 전신성 캔디다증에 효과가 있음이 확연하였다. 이 결과를 근거로 해서 이 항진균효과의 작용기전을 검색하였다. C.
이미 서론에서 언급하였듯이 주요 문제점은 기존의 항진균약물이 독성이 높아서 부작용이 많고 아울러 내성(resistance)으로 인한 재발율이 높다는 점이다. 이런 관점에서 약용식물에 함유된 다양한 성분들의 항진균효과 여부를 조사해왔다.
이런 연구목적의 일환으로, 황백의 성분들 중의 한 종류인 obacunone의 C. albicans에 대한 항진균효과를 조사하였다. 이 검색을 위해서 먼저 in-vitro 감수성 실험방법으로 조사하여 항진균효과의 여부를 확인하였다.
albicans 기인성 진균감염에 관해서는 알려진 바가 없다. 이에 본 연구에서는 향후 병용요법의 가능성을 염두에 두고, 일차적으로 C. albicans에 대한 항진균효과가 있는 새로운 천연성분을 발견과 아울러 이 성분의 주요 항진균 작용기전을 연구조사 하였다.
본 연구에서는 이런 측면에서 비록 항진균효과는 기존의 약물에 비해서 단독으로 사용할 때 다소 약물효과가 떨어지더라도 병용사용의 효과여부를 고려해서 여러 종류의 천연성분에 대한 항진균효과를 검색해왔다. 이에, 본 연구에서는 문헌고찰과 기초실험을 근거로 하여 황백에 많이 함유되어 있는 obacunone의 C. albicans에 대한 항진균효과를 조사하였다.

제안 방법

Obacunone의 항진균효과의 작용기전 검색의 일환으로 C. albicans의 주요 병원성인자(virulence factor)의 하나인 균사생성(hyphal production)의 억제 여부를 조사하였다. 그 결과, 20 µg/ml과 40 µg/ml 농도의 obacunone으로 처리한 C.
간략히 이 실험을 기술하면, 사용량은 DPBS(희석액)에 용해한 obacunone을 5 mg/kg of body weight/mouse의 용량으로 생쥐에 복강으로 주사 하고 한 시간 후에 2.5×106 cells/ml 농도로 준비된 C. albicans 세포를 200 µl씩(=5×105/mouse) 꼬리 정맥으로 주사하여 전신감염 시켰다.
albicans 세포를 200 µl씩(=5×105/mouse) 꼬리 정맥으로 주사하여 전신감염 시켰다. 그리고 생쥐 사망 정도를 30일간 측정하여 평균생존시간을 검색하였다. 양성대조군에 속하는 생쥐그룹에는 obacunone 대신에 fluconazole(FLC; 0.
사육실의 환경은 온도 20±2°C, 상대습도는 50±10%로 유지하고 조명은 12시간 간격으로 주야를 조절하였다.
양성대조군으로 fluconazole(대웅제약) 항진균제를 사용하였으며, 사용농도는 10 µg/ml이었다. 산출된 결과를 동일한 배양조건에서 obacunone이 첨가하지 않은 well(음성대조군)에서 측정된 CFU(colony forming unit) 수효와 비교하여 항진균효과를 평가하였다.
상기 in-vitro 감수성 실험결과를 바탕으로 하여 전신성 캔디다증 동물모델을 사용하여 obacunone의 항진균효과를 조사하였다. 30일 간의 관측기간 동안에 생쥐들의 생존율을 분석해보면, obacunone을 투여 받은 생쥐그룹의 평균생존시간(MST: mean survival time)은 [(24.
시험방법은, 정상생쥐의 혈청을 첨가한 RPMI 배지(최종농도=10%)가 담긴 시험관에, 효모형태(blastoconidia)의 C. albicans(1×10 cells/ml)를 분주하고 obacunone(20 µg/ml 또는 40 µg/ml)을 첨가하였다.
albicans에 대한 항진균효과를 조사하였다. 이 검색을 위해서 먼저 in-vitro 감수성 실험방법으로 조사하여 항진균효과의 여부를 확인하였다. 25, 50, 그리고 100 µg/ml 농도에서는 45, 71, 94% 정도의 성장억제 효과가 있었다.
이 시험관들을 37°C-CO₂배양기에서 90분 동안 배양시킨 다음에 hemocytometer를 이용하여 현미경하에서 효모형태 또는 균사를 생성하는 C. albicans 수효를 각각 측정하였다.
albicans 수효를 각각 측정하였다. 이때, 의사균사(pseudohyphae)도 균사로 간주하여 obacunone의 균사생성 억제효과를 평가하였다.

대상 데이터

Three out (60%) of five obacunone-given mice survived during the period of 30-day observation. Each group contained five mice. FLU; fluconazole.
본 실험에서 사용한 obacunone(C26H30O7; obacunoic acid ε-lactone; CAS:751-03-1)는 황백에서 분리한 것으로 미국 Stanford 회사에서 구입하여 사용하였다(Fig. 1).
본 연구실의 기 연구에서 빈번하게 사용해온 C. albicans CA1 균주^12-14)를 본 연구에 사용하였다. 배양조건은 기 연구에서 사용한 방법¹⁴⁾과 동일하게, Stock으로 저장된 균주를 Glucose-Yeast Extract-Peptone(GYEP) 액체배지에 분주한 후 37°C shaker incubator(150 rpm)에서 24 시간씩, 세 번 계대 배양한 다음에 사용하였다.
양성대조군으로 fluconazole(대웅제약) 항진균제를 사용하였으며, 사용농도는 10 µg/ml이었다.

데이터처리

P 값이 5% 미만일 때에는 유의성이 있는 것으로 판정하였다. 생존율의 통계적 유의성은 Kaplan-Meier Test 방법(Systat 7.0; New Statistics of Windows; SPSS, US.A)으로 산출하였다.
실험결과는 평균±표준오차로 계산하였으며 각 군 간의 유의성 검증은 Student's t-test를 사용하였다.

이론/모형

Obacunone의 항진균효과 검색은 본 연구실의 기 연구에서 사용한 액체배지희석 감수성 시험방법을 사용하였다.^8,9) Obacunone의 농도는 12.
기 연구에서 사용한 방법⁸⁾을 사용하여 obacunone으로 처리된 C. albicans의 균사 생성(hyphal formation)정도를 측정하였다. 시험방법은, 정상생쥐의 혈청을 첨가한 RPMI 배지(최종농도=10%)가 담긴 시험관에, 효모형태(blastoconidia)의 C.
동물실험은 본 연구실의 기 연구에서 사용한 전신성 캔디다증 동물모델(disseminated candidiasis)^14,16,17)을 사용하여 obacunone의 C. albicans 기인성 전신성감염증에 대한 항진균효과를 조사하였다. 간략히 이 실험을 기술하면, 사용량은 DPBS(희석액)에 용해한 obacunone을 5 mg/kg of body weight/mouse의 용량으로 생쥐에 복강으로 주사 하고 한 시간 후에 2.

성능/효과

¹⁰⁾ 황백에서 유래하는 대표적인 성분으로는 alkaloid, limonoid, 그리고 phenolic compound 크게 세 종류가 있다.¹¹⁾ alkaloid 계열에 속하는 성분으로는 berberine, palmatine, jateorrhizine, magnoflorine 등이 손꼽히며, limonoid 계열에는 obacunone(또는 obakunone)과 limonin 성분이 있으며, phenolic 성분으로는 lyoniresinol, syringin, coniferin 등이 대표적이라고 할 수 있다.¹²⁾ 본 연구에서 관심이 있는 limonoid 계열 성분은 grapefruit와 같은 다수의 과일에도 많이 함유되어 있다.
25, 50, 그리고 100 µg/ml 농도에서는 45, 71, 94% 정도의 성장억제 효과가 있었다.
30일 간의 관측기간 동안에 생쥐들의 생존율을 분석해보면, obacunone을 투여 받은 생쥐그룹의 평균생존시간(MST: mean survival time)은 [(24.6±9.0)일]로서 음성대조군의 평균생존시간[(9.2±1.8)일]보다 평균생존시간이 15일 이상 연장되었으며(P<0.05), fluconazole을 투여 받은 생쥐그룹의 평균생존시간[(28.0±6.7)일]과는 약 4일 정도 밖에 차이가 없었다(Fig. 3).
8,9) Obacunone의 농도는 12.5, 25, 50, 100 µg/ml에서 항진균효과를 검색하였다.
Obacunone의 항진균효과를 in-vitro 실험조건에서 검색한 결과, 이 성분은 항진균효과 있음을 알 수가 있었다. 즉, obacunone없이 희석액(DPBS)만으로 처리된 C.
albicans가 인체세포에 침투했을 때 주변의 장기로 확산되는 것을 차단할 수 있음을 예측할 수 있다. 결론적으로, obacunone은 C. albicans에 대하여 항진균효과가 있고 이 효과는 진균생성 억제를 통해서 발현될 수 있을 것으로 사료가 된다. obacunone의 또 다른 작용기전은 지속적인 연구를 통해서 규명되어야 할 것이다.
그 결과, 20 µg/ml과 40 µg/ml 농도의 obacunone으로 처리한 C. albicans의 경우를 음성대조군의 결과와 비교하면, 각 40%와 66% 정도의 균사생성이 억제되어서 이 억제효과는 농도의존적임을 알 수가 있었다(Fig. 4).
albicans에 관하여 여러 종류의 병원성인자가 있는데,²⁰⁾ 그 중에서도 대표가 되는 병원성인자가 균사생성 능력으로 알려져 있다. 이에, obacunone의 균사생성에 대한 영향여부를 조사한 결과, obacunone은 균사생성을 차단하는 효과가 있었다. 따라서 C.
일례로, 25 µg/ml과 50 µg/ml의 obacunone 농도에서의 항진균효과를 음성대조군의 결과와 비교해보면 약 45% 및 71%의 CFU 수효의 감소가 각각 있었다.
Obacunone의 항진균효과를 in-vitro 실험조건에서 검색한 결과, 이 성분은 항진균효과 있음을 알 수가 있었다. 즉, obacunone없이 희석액(DPBS)만으로 처리된 C. albicans(음성대조군)의 결과를 obacunone으로 처리된 실험군과 비교할 때, obacunone은 농도 의존적으로 C. albicans의 성장을 억제하였다(Fig. 2). 일례로, 25 µg/ml과 50 µg/ml의 obacunone 농도에서의 항진균효과를 음성대조군의 결과와 비교해보면 약 45% 및 71%의 CFU 수효의 감소가 각각 있었다.
현미경 관측 하에서도 이 억제효과는 농도의존적인 것을 확인할 수가 있는데, 음성대조군(Fig. 5a)의 경우와 20 µg/ml 농도의 obacunone으로 처리한 C. albicans의 균사생성의 정도(Fig. 5b)를 분석 비교해보면, 균사의 생성율이 낮고 동일한 기간 동안 배양했음에도 불구하고 균사의 길이가 음성대조군에 비해 짧았다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	amphotericin B의 문제점은 무엇인가?	5,6)치료에 주로 사용하는 항진균제로는 polyene 계열의 amphotericin B와 azole 계열의 fluconazole, itraconazole 등이 있다.7) 하지만 amphotericin B는 진균감염증 치료에 선택약물임에도, 신독성(renal toxicity) 인한 문제점이 있고 azole 계열 항진균제처럼 높은 재발율 때문에 문제점이 많다.2,4) 그러므로 새로운 항진균제의 발견이 시급한 실정이다.
	황백이란 무엇인가?	황백(Phellodendri Cortex)은 황백나무의 내피를 건조한 한약재로서 예로부터 위장병 치료약으로 주로 사용되어 왔다. 이 약용식물의 주성분 중의 일종인 berberine은 의약품으로서 더욱이고미건위제로 많이 사용되고 있다.
	황백의 주성분은 무엇이며 의약품으로서 어떻게 사용되는가?	황백(Phellodendri Cortex)은 황백나무의 내피를 건조한 한약재로서 예로부터 위장병 치료약으로 주로 사용되어 왔다. 이 약용식물의 주성분 중의 일종인 berberine은 의약품으로서 더욱이고미건위제로 많이 사용되고 있다.10) 황백에서 유래하는 대표적인 성분으로는 alkaloid, limonoid, 그리고 phenolic compound 크게 세 종류가 있다.

참고문헌 (20)

Schaberg, D. R., Culver, D. H. and Gaynes, R. P. : Major trends in the microbial etiology of nosocomial infection. Am. J. Med. 16, 72S (1991).
Edwards, J. E. : Invasive Candida infections: evolution of a fungal pathogen. N. Engl. J. Med. 324, 1060 (1991).

상세보기
Gow, N. A., Brown, A. J. and Odds, F. C. : Fungal morphogenesis and host invasion. Curr. Opin. Microbiol. 5, 366 (2002).

상세보기
Bodey, G. P. : The emergence of fungi as major hospital pathogens. J. Hosp. Infect. 11, 411 (1988).

상세보기
Sobel, J. D. : Epidemiology and pathogenesis of recurrent vulvovaginal candidiasis. Am. J. Obstet. Gynecol. 152, 924 (1985).

상세보기
Sobel, J. D. : Pathogenesis and epidemiology of vulvovaginal candidiasis. Ann. N. Y. Acad. Sci. 544, 547 (1988).

상세보기
Odds, F. C., Brown, A. J. and Gow, N. A. : Antifungal agents: mechanisms of action. Trends Microbiol. 11, 272 Review (2003).

상세보기
Han, Y. : Synergic anticandidal effect of epigallocatechin-Ogallate combined with amphotericin B in a murine model of disseminated candidiasis and its anticandidal mechanism. Biol. Pharm. Bull. 30, 1693 (2007).

상세보기
Han, Y. and Lee, J. H. : Berberine synergy with amphotericin B against disseminated candidiasis in mice. Biol. Pharm. Bull. 28, 541 (2005).

상세보기
Uchiyama, T., Kamikawa, H. and Ogita, Z. : Anti-ulcer effect of extract from phellodendri cortex. Yakugaku Zasshi. 109, 672 (1989).

상세보기
Zhou, H. Y., Wang, D. and Cui, Z. : Ferulates, amurenlactone A and amurenamide A from traditional Chinese medicine cortex Phellodendri Amurensis. J. Asian Nat. Prod. Res. 10, 409 (2008).

상세보기
Wada, K., Yagi, M., Matsumura, A., Sasaki, K., Sakata, M. and Haga, M. : Isolation of limonin and obacunone from phellodendri cortex shorten the sleeping time induced in mice by alpha-chloralose-urethane. Chem. Pharm. Bull. 38, 2332 (1990).

상세보기
Vikram, A., Jesudhasan, P. R., Jayaprakasha, G. K., Pillai, B. S. and Patil, B. S. : Grapefruit bioactive limonoids modulate E. coli O157:H7 TTSS and biofilm. Int. J. Food Microbiol. 15, 140 (2010).
Han, Y. and Cutler, J. E. : Antibody response that protects against disseminated candidiasis. Infect. Immun. 63, 2714 (1995).

상세보기
Han, Y., Morrison, R. P. and Cutler, J. E. : A vaccine and monoclonal antibodies that enhance mouse resistance to Candida albicans vaginal infection. Infect. Immun. 66, 5771 (1998).
Lee, J. H., Lee, J. Y., Park, J. H., Jung, H. S., Kim, J. S., Kang, S. S., Kim, Y. S. and Han, Y. : Immunoregulatory activity by daucosterol, a b-sitosterol glycoside, induces protective Th1 immune response against disseminated candidiasis in mice. Vaccine 25, 3834 (2007).

상세보기
Han, Y. and Rhew, K. Y. : Ginsenoside Rd induces protective anti-Candida albicans antibody through immunological adjuvant activity. Int. Immunopharmacol. 17, 651 (2013).

상세보기
Arturo, C. : Antibodies and fungi: an evolving paradigm with opportunities for the development of new antifungal therapies and vaccines. Rev. Iberoam. Micol. 14, 2 (1997).

상세보기
Baselski, V. S., Robison, M. K., Pifer, L. W. and Woods, D. R. : Rapid detection of Pneumocystis carinii in bronchoalveolar lavage samples by using cellufluor staining. J. Clin. Microbiol. 28, 393 (1990).
Cutler, J. E. : The Candida albicans phosphomannan complex in Candida-host interactions. Res. Immunol. 149, 299 (1998).

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증