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문제 정의
- 본 연구에서는 황벽나무, 두충나무 등을 포함한 복합수목추출물에서 항균력시험과 안전성 시험을 실시하여 항살균제로서의 이용가능 성을 검토하였다. 항균력효과시험 결과 추출물은 Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans에 대한 우수한 항균활성을 보여주었다.
- 본 연구에서는 황벽나무, 두충나무, 녹차 및 귀룽나무 등을 포함하는 수목추출물에서 항균력 시험 및 안전성 시험을 실시하여 천연 항살 균제로서의 가능성을 조사하고자 하였다.
제안 방법
- TSA (Tryptic Soy Agar) 배지에 각각의 1 ml씩 균을 분주하여 건조시킨 후, 종이원판을균을 건조시킨 plate에 배치 후 각각의 대조군과 추출물 20 µl를분주하였다. 37℃에서 24시간 동안 배양 후 종이원판 주위에 생성된 clear zone (투명환, mm)의 직경을 측정하여 항균력을 평가하였다.
- 항균력 시험은 원판확산법(disc diffusion method)을 사용하였다[9,10]. A추출물, B추출물, C추출물 각각 100% 75% 50%와 양성 대조군으로 페니실린을, 음성대조군으로 증류수를 사용하였다. TSA (Tryptic Soy Agar) 배지에 각각의 1 ml씩 균을 분주하여 건조시킨 후, 종이원판을균을 건조시킨 plate에 배치 후 각각의 대조군과 추출물 20 µl를분주하였다.
- TSA (Tryptic Soy Agar) 배지에 각각의 1 ml씩 균을 분주하여 건조시킨 후, 종이원판을균을 건조시킨 plate에 배치 후 각각의 대조군과 추출물 20 µl를분주하였다.
- 항균, 살균제로서의 안전성을 알아보기 위하여 수목추출물 A를 사용하여 단회 경구투여 독성시험, 단회투여 흡입독성시험, 반복투여 흡입독성시험을 실시하였다. 단회 경구투여 독성시험은 수목추출물 A 100% 농도 2mL를 5마리의 실험동물에 경구투여하였다. 시험 후 14일간의 경과 관찰 기간 동안 실험군의 무게는 11% 증가하였고 대조군은 12% 증가하였다.
- 단회투여 흡입 독성시험은 생후 6주령의 ICR Rat을 16마리 구입하여 100% A추출물 실험군 4마리, 80% A추출물 실험군 4마리, 비투여 대조군 4마리로 분류하였다. 모든 Rat은 실험 환경에 적응하도록 1주일간 적응시켰다.
- 살균제나 항균제는 주로 스프레이 형태로 만들어져서 사용되기 때문에 흡입독성에 대한 문제가 발생할 수 있으며 그에 대한 안전성시험으로 단회 흡입 및 반복 흡입독성 시험을 실시하였다. 단회투여 흡입독성시험은 복합수목추출물 A의 농도 100%, 80% 및 비투여대조군을 대상으로 실험하였으며 모든 Rat은 실험 환경에 적응하도록 1주일간 적응시켰다. 시험 당시 실험군, 대조군 동물들의 평균무게는 195 g이었으며 각각 50 mL의 100%, 80% A추출물을 4시간 동안 총 15 mL을 챔버 안에서 흡입투여하였다.
- 반복투여 흡입독성시험은 복합수목추출물 A의 농도 100%를 실험군 5마리 대상으로 실험하였으며 모든 Rat은 실험 환경에 적응하도록 1주일간 적응시켰다. 복합수목추출물 A의 100% 농도를 하루 6시간 총 90일간 흡입투여하였다.
- 반복투여 흡입독성시험은 복합수목추출물 A의 농도 100%를 실험군 5마리 대상으로 실험하였으며 모든 Rat은 실험 환경에 적응하도록 1주일간 적응시켰다. 복합수목추출물 A의 100% 농도를 하루 6시간 총 90일간 흡입투여하였다. 자동 분사기를 이용하여 15분마다 한번씩 분사가 이루어 졌으며 하루 총 분사량은 약 5~6 mL이었다.
- 살균제나 항균제는 주로 스프레이 형태로 만들어져서 사용되기 때문에 흡입독성에 대한 문제가 발생할 수 있으며 그에 대한 안전성시험으로 단회 흡입 및 반복 흡입독성 시험을 실시하였다. 단회투여 흡입독성시험은 복합수목추출물 A의 농도 100%, 80% 및 비투여대조군을 대상으로 실험하였으며 모든 Rat은 실험 환경에 적응하도록 1주일간 적응시켰다.
- 모든 Rat은 실험 환경에 적응하도록 1주일간 적응시켰다. 시험 당시 실험군, 대조군 동물들의 평균 무게는 200 g 이었으며 100% 농도의 A추출물 2 mL를 5마리의 실험군에 각각 경구 투여 하였다. 투여 후 일정량의 사료와 물을 섭취시키고 14 일간 몸무게 측정과 상태변화를 관찰하였다.
- 모든 Rat은 실험 환경에 적응하도록 1주일간 적응시켰다. 시험 당시 실험군, 대조군 동물들의 평균무게는 195 g 이었으며 각각 50 mL의 100%, 80% A추출물을 4시간동안 흡입챔버를 통해 흡입투여 하였다. 흡입투여 후 일정량의 사료와 물을 섭취시키고 7일간 몸무게 측정과 상태변화를 관찰하였다.
- 단회투여 흡입독성시험은 복합수목추출물 A의 농도 100%, 80% 및 비투여대조군을 대상으로 실험하였으며 모든 Rat은 실험 환경에 적응하도록 1주일간 적응시켰다. 시험 당시 실험군, 대조군 동물들의 평균무게는 195 g이었으며 각각 50 mL의 100%, 80% A추출물을 4시간 동안 총 15 mL을 챔버 안에서 흡입투여하였다.
- 모든 Rat은 실험 환경에 적응하도록 1주일간 적응시켰다. 시험 시작 당시 Rat 들의 평균 무게는 212 g이었으며 100% A추출물을 하루 6시간 90일 간 흡입투여 하였다. 자동분사기를 이용하여 15분마다 분사되었으며 하루 총분사량은 약 5~6 mL이었다.
- 본 연구에서 사용한 수목추출물은 바이오메틱스에 의해 제공되었으며 황벽나무, 두충나무, 녹차 및 귀룽나무 등의 껍질을 건조 후 분쇄, 열수추출 및 숙성을 과정을 거쳐서 제조되었다. 이 과정에서 유효 물질의 성분 파괴를 최소화하고 유효성분을 고농도로 획득하기 위해 역삼투 및 초음파 추출법을 사용되었으며, 3종의 추출물이 최종적으로 시험되었다. 수목추출물 A의 조성은 황벽나무추출물 3%, 두충나무추출물 6%, 귀룽나무추출물 3%, 녹차추출물 8% 및 기타추출물 15%로 이루어져 있고, 수목추출물 B는 황벽나무추출물 2%, 두충나무추출물 6%, 귀룽나무추출물 3%, 녹차추출물 7% 및 기타추출물 12%로 이루어져 있으며, 수목추출물 C는 황벽나무추출물 4%, 두충나무추출물 5%, 귀룽나무추출물 2%, 녹차추출물 5% 및 기타추출물 14%로 이루어져 있다.
- 자동분사기를 이용하여 15분마다 분사되었으며 하루 총분사량은 약 5~6 mL이었다. 일정량의 사료와 물을 섭취하도록 하고 하루 6시간 흡입투여 후 매일 무게측정 및 상태변화를 관찰하였다.
- 복합수목추출물 A의 100% 농도를 하루 6시간 총 90일간 흡입투여하였다. 자동 분사기를 이용하여 15분마다 한번씩 분사가 이루어 졌으며 하루 총 분사량은 약 5~6 mL이었다. 매일 6시간 흡입 후 실험동물들의 무게를 측정하고 90일 동안 실험동물들의 행동 및 이상징후를 관찰한 결과 실험군의 몸무게에서 뚜렷한 변화가 관찰되지 않았으며 이상 징후 및 사망개체도 없었다 (Fig.
- 시험 당시 실험군, 대조군 동물들의 평균 무게는 200 g 이었으며 100% 농도의 A추출물 2 mL를 5마리의 실험군에 각각 경구 투여 하였다. 투여 후 일정량의 사료와 물을 섭취시키고 14 일간 몸무게 측정과 상태변화를 관찰하였다.
- 항균, 살균제로서의 안전성을 알아보기 위하여 수목추출물 A를 사용하여 단회 경구투여 독성시험, 단회투여 흡입독성시험, 반복투여 흡입독성시험을 실시하였다. 단회 경구투여 독성시험은 수목추출물 A 100% 농도 2mL를 5마리의 실험동물에 경구투여하였다.
- 항균력 시험은 피부에 상재하며 기회병원성을 일으키는 Staphylococcus aureus(포도상구균, 그람양성균), Pseudomonas aeruginosa(녹농균, 그람음성균), Escherichia coli(대장균, 그람음성균)의 세균과 Candida albicans(효모, 진균)에 대해 실험을 실시하였다[8]. 항균력 시험은 원판확산법(disc diffusion method)을 사용하였다[9,10].
- 시험 당시 실험군, 대조군 동물들의 평균무게는 195 g 이었으며 각각 50 mL의 100%, 80% A추출물을 4시간동안 흡입챔버를 통해 흡입투여 하였다. 흡입투여 후 일정량의 사료와 물을 섭취시키고 7일간 몸무게 측정과 상태변화를 관찰하였다.
대상 데이터
- 안전성 시험은 단회 경구투여 독성시험, 단회투여 흡입독성시험, 반복투여 흡입독성시험을 실시하였으며, 식품의약품안전처 의약품 등의 독성시험기준에 따라 시험되었다[11,12]. 단회 경구 투여 독성시험은 생후 6주령의 ICR Rat을 10마리 구입하여 실험군 5마리, 대조군 5마리로 각각 분류하였다. 모든 Rat은 실험 환경에 적응하도록 1주일간 적응시켰다.
- 반복투여 흡입독성시험은 생후 6주령의 ICR Rat을 5마리 구입하여 100% A추출물 실험군 5마리로 실험하였다. 모든 Rat은 실험 환경에 적응하도록 1주일간 적응시켰다.
- 본 연구에서 사용한 수목추출물은 바이오메틱스에 의해 제공되었으며 황벽나무, 두충나무, 녹차 및 귀룽나무 등의 껍질을 건조 후 분쇄, 열수추출 및 숙성을 과정을 거쳐서 제조되었다. 이 과정에서 유효 물질의 성분 파괴를 최소화하고 유효성분을 고농도로 획득하기 위해 역삼투 및 초음파 추출법을 사용되었으며, 3종의 추출물이 최종적으로 시험되었다.
- 1과 Table 1에 나타나있다. 위 실험에서 양성대조군으로 Penicillin이, 음성대조군으로는 증류수가 사용되었다. 추출물 A의 항균활성은 Candida albicans에 대해 농도 의존적으로 증가하였으며 100% 원액에서 통상의 천연물질과 비교 시 우수한 항균활성을 보여주었다[13,14].
이론/모형
- 복합 수목추출물에 대한 항균력 시험은 원판확산법을 사용해 측정하였으며 수목추출물 A의 Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Candida albicans에 대한 항균력 실험결과가 Fig. 1과 Table 1에 나타나있다. 위 실험에서 양성대조군으로 Penicillin이, 음성대조군으로는 증류수가 사용되었다.
- 항균력 시험은 피부에 상재하며 기회병원성을 일으키는 Staphylococcus aureus(포도상구균, 그람양성균), Pseudomonas aeruginosa(녹농균, 그람음성균), Escherichia coli(대장균, 그람음성균)의 세균과 Candida albicans(효모, 진균)에 대해 실험을 실시하였다[8]. 항균력 시험은 원판확산법(disc diffusion method)을 사용하였다[9,10]. A추출물, B추출물, C추출물 각각 100% 75% 50%와 양성 대조군으로 페니실린을, 음성대조군으로 증류수를 사용하였다.
성능/효과
- 2, Table 6). 따라서 반복투여 흡입독성시험 결과 복합수목추출물은 독성이 나타나지 않았다.
- 복합수목추출물의 단회 경구투여 독성시험, 단회투여 흡입독성시험 및 반복투여 흡입독성시험의 결과 독성은 관찰되지 않았다. 따라서 황벽나무, 두충나무 등을 포함한 복합수목추출물은 안전한 천연 항살균제로서의 응용가능성이 매우 높음을 알 수 있었다.
- 자동 분사기를 이용하여 15분마다 한번씩 분사가 이루어 졌으며 하루 총 분사량은 약 5~6 mL이었다. 매일 6시간 흡입 후 실험동물들의 무게를 측정하고 90일 동안 실험동물들의 행동 및 이상징후를 관찰한 결과 실험군의 몸무게에서 뚜렷한 변화가 관찰되지 않았으며 이상 징후 및 사망개체도 없었다 (Fig. 2, Table 6). 따라서 반복투여 흡입독성시험 결과 복합수목추출물은 독성이 나타나지 않았다.
- 복합 수목추출물 B의 경우에는 Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa에 대한 항균활성이 보통의 천연물질에 비해 우수하였다. 반면 Candida albicans에 대해서는 약한 활성을 보여주었고, Escherichia coli에 대해서는 항균활성이 없었다.
- 항균력효과시험 결과 추출물은 Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans에 대한 우수한 항균활성을 보여주었다. 복합수목추출물의 단회 경구투여 독성시험, 단회투여 흡입독성시험 및 반복투여 흡입독성시험의 결과 독성은 관찰되지 않았다. 따라서 황벽나무, 두충나무 등을 포함한 복합수목추출물은 안전한 천연 항살균제로서의 응용가능성이 매우 높음을 알 수 있었다.
- 이 과정에서 유효 물질의 성분 파괴를 최소화하고 유효성분을 고농도로 획득하기 위해 역삼투 및 초음파 추출법을 사용되었으며, 3종의 추출물이 최종적으로 시험되었다. 수목추출물 A의 조성은 황벽나무추출물 3%, 두충나무추출물 6%, 귀룽나무추출물 3%, 녹차추출물 8% 및 기타추출물 15%로 이루어져 있고, 수목추출물 B는 황벽나무추출물 2%, 두충나무추출물 6%, 귀룽나무추출물 3%, 녹차추출물 7% 및 기타추출물 12%로 이루어져 있으며, 수목추출물 C는 황벽나무추출물 4%, 두충나무추출물 5%, 귀룽나무추출물 2%, 녹차추출물 5% 및 기타추출물 14%로 이루어져 있다.
- 단회 경구투여 독성시험은 수목추출물 A 100% 농도 2mL를 5마리의 실험동물에 경구투여하였다. 시험 후 14일간의 경과 관찰 기간 동안 실험군의 무게는 11% 증가하였고 대조군은 12% 증가하였다. 또한 위 경과 기간 동안 실험군에서 특별한 이상 증후 및 사망개체는 발생하지 않았다.
- Candida albicans는 피부에 상재하는 기회병원성 진균으로 피부에서 칸다다증, 질염 등 다양한 질환을 일으킨다. 추출물 A는 이외에도 Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa에 대해서도 약간의 항균활성을 보여주었으나, Escherichia coli에 대해서는 항균활성이 없었다.
- 본 연구에서는 황벽나무, 두충나무 등을 포함한 복합수목추출물에서 항균력시험과 안전성 시험을 실시하여 항살균제로서의 이용가능 성을 검토하였다. 항균력효과시험 결과 추출물은 Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans에 대한 우수한 항균활성을 보여주었다. 복합수목추출물의 단회 경구투여 독성시험, 단회투여 흡입독성시험 및 반복투여 흡입독성시험의 결과 독성은 관찰되지 않았다.
- 흡입투여 후 7일간 몸무게 측정과 상태변화를 관찰한 결과 수목추출물 100%, 80% 투여 시험군은 대조군과 비교했을 때 몸무게의 차이가 없었으며 특이사항 및 사망개체는 발생하지 않았다(Table 5). 따라서 복합수목추출물 A는 단회투여 흡입독성시험 결과 독성이 나타나지 않았다.
후속연구
- 본 연구 결과 황벽나무, 두충나무 등이 포함된 복합수목추출물은 Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Candida albicans에 대해 우수한 항균력 력을 가지고 있었으며, 또한 단회 경구투여 독성시험, 단회투여 흡입 독성시험 및 반복투여 독성시험의 결과에서도 안전성이 확인되어 차후 스프레이 제형의 우수한 항균탈취제로서 상업화가 가능할 것으로 기대된다.
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