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문제 정의
- 본 연구에서는 잣나무 잎 정유의 성분분석을 통해 그 특이성분을 알아보고 악취물질에 대한 소취능과 구강균에 대한 항균력을 평가하여 구강용 항균소재 및 기능성 향장품 소재로서의 가능성을 예측하고자 한다.
제안 방법
- 가스 검지법을 이용하여 4종의 악취물질을 대상으로 잣나무, 편백나무, 전나무, 소나무 정유의 소취력을 평가하였다.
- 잣나무 잎 정유의 성분은 GC-MS HP-7890A/5975C (Agilent Co., USA)를 이용하여 정성분석 하였으며 분석조건은 Table 1과 같다. Column은 HP-5MS (30 m × 25 m × 0.
대상 데이터
- 대조군으로는 시중에 판매되고 있는 편백나무(Chamaecy paris obtusa) 정유(㈜숲에서, Korea), 전나무(Abies holophylla) 정유(Ecomist, Korea), 소나무(Pinus densiflora) 정유(Ecomist, Korea)를 사용하였으며, 모든 정유는 0.45 μm membrane filter 로 여과한 후 실험에 이용하였다.
- 본 연구에서 사용된 악취물질은 총 4종으로, ammonia (25%, Wako, Japan), formaldehyde (40%, Duksan, Korea), trimethylamine (30%, Junsei, Japan)은 각각 3차 증류수로 희석하여 시험액을 제조하였으며 methylmercaptan (standard solution, Wako, Japan)은 원액을 사용하였다. 악취 잔류가스를 측정하는 검지관으로는 ammonia 검지관(No.
- 잣나무(Pinus koraiensis) 잎은 2011년 10월 강원도 홍천군 두촌면에서 채취하였다. 잔가지를 제거하고 세척한 후 상온에서 3주간 건조시켰으며, 기타 불순물을 완전히 제거한 잣나무잎 3 ㎏를 선별하여 정유 추출용 시료로 사용하였다.
- 항균활성 실험에 사용된 구강 내 세균은 Lactabacillus paracasei subsp. paracasei (KCTC 3165), Staphylococcus aureus (KCTC 1916), Enterococcus faecalis (KCTC 2011), Streptococcus mutans (KCTC 3065), Streptococcus sobrinus (KCTC 3288)으로 총 5종이며, 한국생명공학연구원 미생물자원센터(Korea Collection for Type Cultures, KCTC, Daejeon, Korea)에서 분양 받아 사용하였다.
데이터처리
- 0, SPSS Inc, Chigago, IL, USA)을 이용하였다. 각 군간의 유의적 차이를 알아보기 위해 Duncan’s multiple range test를 시행하였으며, 유의성은 신뢰구간 p<0.05 수준으로 검증하였다.
- 모든 측정값은 3회 이상 반복 실험한 결과의 평균값과 표준편차(mean ± SD)로 표시하였고, 각 실험의 통계학적 분석은 windows용 SPSS (Statistical Package for Social Science, version 12.0, SPSS Inc, Chigago, IL, USA)을 이용하였다. 각 군간의 유의적 차이를 알아보기 위해 Duncan’s multiple range test를 시행하였으며, 유의성은 신뢰구간 p<0.
이론/모형
- 4종의 대표적인 악취물질을 대상으로 잣나무 정유를 비롯해 편백나무, 전나무, 소나무 정유를 이용하여 ASTM D1988-06의 Standard test method (ASTM D1988-06., 2011)를 응용한 가스검지관법을 통해 소취력을 측정하였다. 먼저 500 mL 삼각플라스크에 밀폐가 가능하도록 고무마개를 끼운 후 검지관의 출입이 가능하도록 구멍을 뚫어 준비하였으며 각각의 악취 시험액을 플라스크 안으로 주입하여 악취를 유발시켰다.
성능/효과
- 09 ㎜) 정유보다 강한 항균력을 나타내었으며, S. aureus에 대한 잣나무 정유(2.86 ±0.08 ㎜)의 항균활성 또한 전나무(1.15 ± 0.20 ㎜)와 소나무(1.85 ± 0.08 ㎜) 정유 보다 높게 나타났다. 특히 S.
- 실험결과 E. faecalis을 제외한 모든 구강균에 대한 항균활성은 편백나무 정유가 가장 높게 나타났는데, 이는 편백 피톤치드에 대한 치아우식균의 살균효과 및 항생제 감수성 증가에 관한 연구(Kang et al., 2007)와 유사한 결과로, 편백나무 정유성분이 식물유래 정유 성분 중 비교적 강한 항균작용을 가지고 있다는 것을 나타낸다.
- 01 ㎜) 정유를 처리함으로써 강하게 나타났으며, S. mutans에 대한 항균력은 편백나무＞전나무＞잣나무＞소나무 정유 순으로 나타났다. E.
- 15 ㎜)는 L. paracasei에 대하여 전나무(1.83 ± 0.18 ㎜)와 소나무(1.54 ± 0.09 ㎜) 정유보다 강한 항균력을 나타내었으며, S. aureus에 대한 잣나무 정유(2.
- 특히 S. sobrinus에 대한 항균활성은 편백나무(1.42 ± 0.01 ㎜)와 잣나무(1.40 ± 0.01 ㎜) 정유를 처리함으로써 강하게 나타났으며, S. mutans에 대한 항균력은 편백나무＞전나무＞잣나무＞소나무 정유 순으로 나타났다.
- 3과 같다. 밀폐된 삼각플라스크에 악취를 유발시킨 뒤 잣나무 정유를 주입한 10분 후부터 51.57%의 높은 소취력을 나타냈으며, 시간이 경과함에 따라 점차 증가하여 1시간 후에는 75.17%로 나타나 4종의 정유 중 가장 높은 소취력을 보였다. 편백나무 정유 또한 10분 후 49.
- 44%) 정유 순으로 높은 소취력을 나타냈다. 선행연구로 진행된 편백나무, 레몬그라스, 정향 잎 정유의 소취효과 비교(Kim et al., 2009)에서 methylmercaptan에 대한 활성을 비교한 결과, 가장 높은 소취력을 나타낸 레몬그라스 정유(67.78%) 보다 잣나무 정유(70.56%)가 더욱 높은 소취력을 나타내었으므로 이를 활용하여 고부가가치 천연 기능성 소재서의 개발이 가능 할 것으로 사료된다. 특히 웰빙 열풍으로 삼림욕에 대한 관심이 고조됨에 따라 침엽수 잎과 줄기로부터 얻어지는 정유 성분을 이용한 새집증후군 처리제, 악취제거용 천연향료, 구강 탈취제 등에 관한 개발이 지속적으로 이루어지고 있으므로 잣나무 정유의 소취력을 활용한 기능성 향장품 개발이 가능할 것으로 기대된다.
- 7과 같다. 정유 주입 10분 후 편백나무, 전나무, 소나무 정유가 평균 6.70%로 낮은 소취력을 보인 반면, 잣나무 정유를 주입함으로써 41.58%의 매우 높은 소취력을 보였으며 반응 1시간 후 trimethylamine에 대한 변화에서는 잣나무(77.36%)＞편백나무(71.01%)＞소나무(67.84%)＞전나무(61.50%) 정유 순으로 소취효과가 나타났다. Methylmercaptan에 대한 농도의 변화는 Fig.
- 9와 같다. 정유 주입 1시간 후 측정 결과 소나무(82.22%), 잣나무(70.56%), 전나무(62.22%), 편백나무(59.44%) 정유 순으로 높은 소취력을 나타냈다. 선행연구로 진행된 편백나무, 레몬그라스, 정향 잎 정유의 소취효과 비교(Kim et al.
- 5와 같다. 정유 주입 1시간 후의 변화를 측정하였을 때 편백나무와 소나무 정유가 61.67%로 가장 높은 소취력을 나타냈고 잣나무 정유가 23.33%, 전나무 정유가 21.67%로 다소 낮은 소취력을 나타냈다. Trimethylamine에 대한 농도의 변화는 Fig.
후속연구
- 이상의 결과로 천연물 유래 잣나무 정유는 악취물질에 대한 소취효과 및 구강균에 대한 항균활성을 가지고 있다는 것으로 판단되며, 이를 활용한 구강탈취제, 구강청결제 등의 개발이 가능할 것으로 사료된다.
- 13%로 비교적 높은 활성을 나타냈다. 잣나무 정유의 구강세균에 대한 항균력을 평가한 본 연구 결과와 종합하여 볼 때 잣나무 잎의 항균력이 각종 병원균에 대하여 유효하게 작용하고 있는 것으로 판단되며 이를 활용한 기능성 항균소재로의 개발을 기대할 수 있다.
- 56%)가 더욱 높은 소취력을 나타내었으므로 이를 활용하여 고부가가치 천연 기능성 소재서의 개발이 가능 할 것으로 사료된다. 특히 웰빙 열풍으로 삼림욕에 대한 관심이 고조됨에 따라 침엽수 잎과 줄기로부터 얻어지는 정유 성분을 이용한 새집증후군 처리제, 악취제거용 천연향료, 구강 탈취제 등에 관한 개발이 지속적으로 이루어지고 있으므로 잣나무 정유의 소취력을 활용한 기능성 향장품 개발이 가능할 것으로 기대된다.
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