생강나무 줄기와 초피과피의 60% ethanol과 열수 추출물의 식중독 균에 대한 항균 활성과 추출물의 열안정성에 대하여 알아보았다. 100 mg/mL의 농도에서 생강나무 줄기의 60% ethanol 추출물은 MRSA에 대하여 31.50 mm, 열수추출물은 S. aureus에 대해 25.5 mm의 생육 저해환을 보이며 가장 높은 항균활성을 보였으며, B. cereus에 대해서는 가장 낮은 항균활성을 보였다. 같은 농도에서 초피 과피의 60% ethanol 추출물의 항균효과는 S. aurues와 B. cereus에 대해 25 mm의 생육 저해환을 나타냈으며, 열수추출물은 S. aurues 에 대해 22 mm의 생육저해환을 나타내 항균 효과가 가장 크게 나타났으며, E. coli 에 대해서는 낮은 항균활성을 나타내었다. 생강나무 줄기와 초피 과피의 60% ethanol, 열수 추출물 모두 농도가 낮아짐에 따라 생육 저해환의 크기가 작아지는 현상을 보였으며, ethanol추출물이 열수 추출물에 비해 다소 높은 항균력을 나타냈다. 또 추출물의 열안정성 실험에서 열처리군과 비열처리군(대조구)을 비교했을 때 항균 효과가 감소하지 않는 것으로 보아 생강나무 줄기와 초피 과피 추출물은 열에 안정하다고 판단된다. 본 연구 결과 생강나무 줄기와 초피 과피 추출물에 미생물 부패 방지에 효과적인 항균 물질이 함유되어 있으며 비교적 열에 안정하므로 천연보존료로서 산업적 응용이 가능할 것이라 사료된다.
생강나무 줄기와 초피 과피의 60% ethanol과 열수 추출물의 식중독 균에 대한 항균 활성과 추출물의 열안정성에 대하여 알아보았다. 100 mg/mL의 농도에서 생강나무 줄기의 60% ethanol 추출물은 MRSA에 대하여 31.50 mm, 열수추출물은 S. aureus에 대해 25.5 mm의 생육 저해환을 보이며 가장 높은 항균활성을 보였으며, B. cereus에 대해서는 가장 낮은 항균활성을 보였다. 같은 농도에서 초피 과피의 60% ethanol 추출물의 항균효과는 S. aurues와 B. cereus에 대해 25 mm의 생육 저해환을 나타냈으며, 열수추출물은 S. aurues 에 대해 22 mm의 생육저해환을 나타내 항균 효과가 가장 크게 나타났으며, E. coli 에 대해서는 낮은 항균활성을 나타내었다. 생강나무 줄기와 초피 과피의 60% ethanol, 열수 추출물 모두 농도가 낮아짐에 따라 생육 저해환의 크기가 작아지는 현상을 보였으며, ethanol추출물이 열수 추출물에 비해 다소 높은 항균력을 나타냈다. 또 추출물의 열안정성 실험에서 열처리군과 비열처리군(대조구)을 비교했을 때 항균 효과가 감소하지 않는 것으로 보아 생강나무 줄기와 초피 과피 추출물은 열에 안정하다고 판단된다. 본 연구 결과 생강나무 줄기와 초피 과피 추출물에 미생물 부패 방지에 효과적인 항균 물질이 함유되어 있으며 비교적 열에 안정하므로 천연보존료로서 산업적 응용이 가능할 것이라 사료된다.
Ethanol and hot water extracts were prepared from Lindera obtusiloba Blume (LO) and Zanthoxylum piperitum DC (ZP) and used to evaluate their antimicrobial activities and thermal stability against six foodborne pathogens (3 gram-positive and 3 gram-negative bacteria). The antimicrobial activities wer...
Ethanol and hot water extracts were prepared from Lindera obtusiloba Blume (LO) and Zanthoxylum piperitum DC (ZP) and used to evaluate their antimicrobial activities and thermal stability against six foodborne pathogens (3 gram-positive and 3 gram-negative bacteria). The antimicrobial activities were assessed using the agar diffusion method, and the thermal stabilities of extracts were examined after heat treatment at 60, 70, 80, and $100^{\circ}C$ for 10 min. The zones of inhibition by the LO extract or the ZP extract of the tested microorganisms were in the range of 21-30 mm and 19-25 mm, respectively, at 100 mg/mL concentrations. The 60% ethanol extract and the hot water extracts from LO showed the strongest antimicrobial effects against MRSA and Staphylococcus aurues, respectively. For the extract from ZP, the strongest antimicrobial effect was shown against S. aurues by 60% ethanol, and the weakest antimicrobial effect was shown against E. coli by the hot water extracts. The ZP extracts showed that the gram-positive bacteria were more sensitive than gram-negative bacteria. For the thermal stability of the extracts, the antimicrobial effects stabilized after heat treatment. Overall, the data suggest that the extracts have a potential for application in various food products for which a natural antimicrobial additive is desired.
Ethanol and hot water extracts were prepared from Lindera obtusiloba Blume (LO) and Zanthoxylum piperitum DC (ZP) and used to evaluate their antimicrobial activities and thermal stability against six foodborne pathogens (3 gram-positive and 3 gram-negative bacteria). The antimicrobial activities were assessed using the agar diffusion method, and the thermal stabilities of extracts were examined after heat treatment at 60, 70, 80, and $100^{\circ}C$ for 10 min. The zones of inhibition by the LO extract or the ZP extract of the tested microorganisms were in the range of 21-30 mm and 19-25 mm, respectively, at 100 mg/mL concentrations. The 60% ethanol extract and the hot water extracts from LO showed the strongest antimicrobial effects against MRSA and Staphylococcus aurues, respectively. For the extract from ZP, the strongest antimicrobial effect was shown against S. aurues by 60% ethanol, and the weakest antimicrobial effect was shown against E. coli by the hot water extracts. The ZP extracts showed that the gram-positive bacteria were more sensitive than gram-negative bacteria. For the thermal stability of the extracts, the antimicrobial effects stabilized after heat treatment. Overall, the data suggest that the extracts have a potential for application in various food products for which a natural antimicrobial additive is desired.
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문제 정의
그러나 생강나무 줄기와 초피 과피의 ethanol 및 열수 추출에 의한 항균 효과 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 향신료, 생약재로 사용되어 왔으며 항균 효과가 있다고 알려진 생강나무 줄기와 초피 과피의 ethanol과 열수 추출물을 이용하여 식중독 균에 대한 농도별 항균 활성과 열안정성에 대해 알아보고자 한다.
제안 방법
생강나무 줄기와 초피 과피 추출물의 항균활성 검색은 한천배지 확산법을 변형하여 실시하였다. 각 추출물을 Dimethyl sulfoxide(DMSO)에 녹여 3.12, 6.25, 12.5, 25, 50, 100 mg/mL의 농도 범위로 시험액을 준비하였다. 6종의 식중독균을 TSB 액체 배지에 각각 배양하여, 10⁵ CFU/mL 농도로 petri dish에 pour plating하여 응고시킨다.
생강나무 줄기와 초피 과피 추출물의 열 안정성은 50 mg/mL의 농도로 희석하여 60, 70, 80, 100℃에서 10분간 water bath에서 열처리하였으며, 한천배지 확산법을 변형한방법으로 6종의 균에 대한 항균 활성을 측정하였다.
생강나무 줄기와 초피 과피 추출물의 항균활성 검색은 한천배지 확산법을 변형하여 실시하였다. 각 추출물을 Dimethyl sulfoxide(DMSO)에 녹여 3.
생강나무 줄기와 초피 과피의 60% ethanol과 열수 추출물의 식중독 균에 대한 항균 활성과 추출물의 열안정성에 대하여 알아보았다. 100 mg/mL의 농도에서 생강나무 줄기의 60% ethanol추출물은 MRSA에 대하여 31.
생강나무 줄기와 초피 과피의 추출물별 50 mg/mL의 농도에서 60, 70, 80, 100℃ 온도별로 10분간 처리한 후 추출 물질의 열안정성을 알아보았다(Table 4, 5). 열처리를 하지 않은 대조군(비열처리)과 처리군(온도별 열처리)의 항균활성을 나타내는 생육 저해환을 비교하였을 때 저해환의 크기에는 차이가 거의 없었으며, 이는 생강나무 줄기와 초피 과피 추출물은 열에 안정하다는 것을 의미한다(p<0.
응고 된 배지 위에 멸균된 유리 실린더를 얹어 농도별 추출물 50μL를 주입한 후 배지에 흡수시켜 37℃에서 24시간 배양한다음 유리 실린더 주변의 clear zone 직경(mm)을 측정하여 항균 활성을 비교하였다.
추출여액을 rotary vacuum evaporator(EYELA N-1NW, Tokyo, Japan)로 40°C 수욕 상에서 감압 농축 후 -70°C 냉동고에서 얼린 후, 동결건조한 후, 분말상태의 추출물을 -20°C 냉동고에 보관하면서 항균 활성 측정 실험에 사용하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 시료는 2012년 3월 충북 괴산에서 채취한 생강나무 줄기, 경남 산청군이 산지인 초피 과피를 구입하여 -20°C에 냉동 보관하며 시료로 사용하였다.
실험에 사용한 균주는 그람 음성균 3종(E. coli O157:H7 ATCC 35150, E. coli ATCC 8739, Salmonella Typhimurium ATCC 29629)과 그람 양성균 3종(Staphylococcus aureus ATCC 35556, MRSA(Methilcillin-resistant Staphylococcus aureus) ATCC 43300, Bacillus cereus ATCC13061)을 선정하여 사용하였다. 각각의 실험 전 Stock culture로 -70°C에 보관된 균들을 tryptic soy broth(TSB, Merck, Darmstadt, Germany)에 접종하여 37°C에서 20시간 배양하였다.
데이터처리
본 실험은 독립적으로 2회 반복 실시하여 실험결과를 SPSS 통계분석(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)프로그램을 이용하여 각 실험군간 평균을 계산하였으며, 유의성 검정은 p<0.05 수준에서 Duncan의 다중비교로 처리하였다.
성능/효과
생강나무 줄기와 초피 과피의 60% ethanol과 열수 추출물의 식중독 균에 대한 항균 활성과 추출물의 열안정성에 대하여 알아보았다. 100 mg/mL의 농도에서 생강나무 줄기의 60% ethanol추출물은 MRSA에 대하여 31.50 mm, 열수 추출물은 S. aureus에 대해 25.5 mm의 생육 저해환을 보이며 가장 높은 항균활성을 보였으며, B. cereus에 대해서는 가장 낮은 항균활성을 보였다. 같은 농도에서 초피 과피의 60% ethanol 추출물의 항균효과는 S.
60% ethanol 추출물의 항균력은 100 mg/mL의 농도에서 그람양성균인 S. aureus, B. cereus균에 대해 25 mm 크기의 억제효과를 나타났으며 그람 음성균인 E. coli에 대해서는 23 mm의 저해환을 보였다(p>0.05).
60% ethanol 추출물의 항균활성은 100 mg/mL의 농도에서 MRSA에 대해 가장 큰 저해환(31.50 mm)을 보여 가장 높게 나타났고, B. cereus에 대해서는 가장 작은 저해환(25.00 mm)을 나타냈으며 항균활성은 식중독 균들간에 유의적인 차이를 보였다 (p<0.05).
cereus에 대해서는 가장 낮은 항균활성을 보였다. 같은 농도에서 초피 과피의 60% ethanol 추출물의 항균효과는 S. aurues와 B. cereus에 대해 25 mm의 생육 저해환을 나타냈으며, 열수추출물은 S. aurues에 대해 22 mm의 생육저해환을 나타내 항균 효과가 가장 크게 나타났으며, E. coli 에 대해서는 낮은 항균활성을 나타내었다. 생강나무 줄기와 초피 과피의 60% ethanol, 열수 추출물 모두 농도가 낮아짐에 따라 생육 저해 환의 크기가 작아지는 현상을 보였으며, ethanol 추출물이 열수 추출물에 비해 다소 높은 항균력을 나타냈다.
생강나무 줄기와 초피 과피의 60% ethanol, 열수 추출물 모두 농도가 낮아짐에 따라 생육 저해 환의 크기가 작아지는 현상을 보였으며, ethanol 추출물이 열수 추출물에 비해 다소 높은 항균력을 나타냈다. 또 추출물의 열안정성 실험에서 열처리군과 비열처리군(대조구)을 비교했을 때 항균 효과가 감소하지 않는 것으로 보아 생강나무 줄기와 초피 과피 추출물은 열에 안정하다고 판단된다. 본 연구 결과 생강나무 줄기와 초피 과피 추출물에 미생물 부패 방지에 효과적인 항균 물질이 함유되어 있으며 비교적 열에 안정하므로 천연보존료로서 산업적 응용이 가능할 것이라 사료된다.
05). 또한 생강나무 줄기와 초피 과피의 추출물에 따른 생육저해환의 크기를 봤을 때 60% ethanol추출물이 열수 추출물에 비해 다소 높은 항균력을 나타냈다. 이는 Lim 등(30)이 초피 과피의 유기용매별 추출물의 B.
생강나무 추출물의 항균활성을 알아보기 위하여 60% ethanol, 열수 추출물의 항균력을 측정한 결과는 Table 2에나타냈다. 모든 추출물에서 추출물의 농도가 증가할수록 항균력을 나타내는 생육저해환의 크기가 커짐을 확인할수 있었으나 그람음성균과 그람양성균에 대한 항균력의 차이는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 60% ethanol 추출물의 항균활성은 100 mg/mL의 농도에서 MRSA에 대해 가장 큰 저해환(31.
coli 에 대해서는 낮은 항균활성을 나타내었다. 생강나무 줄기와 초피 과피의 60% ethanol, 열수 추출물 모두 농도가 낮아짐에 따라 생육 저해 환의 크기가 작아지는 현상을 보였으며, ethanol 추출물이 열수 추출물에 비해 다소 높은 항균력을 나타냈다. 또 추출물의 열안정성 실험에서 열처리군과 비열처리군(대조구)을 비교했을 때 항균 효과가 감소하지 않는 것으로 보아 생강나무 줄기와 초피 과피 추출물은 열에 안정하다고 판단된다.
생강나무 줄기와 초피 과피의 60% ethanol, 열수 추출물의 농도가 낮아짐에 따라 균주 간 항균활성을 나타낸 생육 저해환의 크기가 작아졌으나, 추출물별 균주 간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다(p>0.05).
열수추출물의 항균활성은 100 mg/mL 농도에서는 S. aureus에 대해 가장 높게 나타났으며(25.5 mm), B. cereus에 대해서 가장 약한 것으로 나타났다(21 mm) (p<0.05).
열처리를 하지 않은 대조군(비열처리)과 처리군(온도별 열처리)의 항균활성을 나타내는 생육 저해환을 비교하였을 때 저해환의 크기에는 차이가 거의 없었으며, 이는 생강나무 줄기와 초피 과피 추출물은 열에 안정하다는 것을 의미한다(p<0.05).
또한 감초, 황백, 오미자, 목단피 등 한약재를 대상으로 추출물의 항균 활성을 비교한 결과 ethanol 추출물이 열수 추출물보다 우수한 항균 효과를 나타냈다는 보고(4,34,35)와 유사한 결과이다. 유기용매에 의한 항균 활성을 비교한 결과, ethanol추출물이 열수 추출물보다 항균 효과가 높은 것으로 보아 ethanol 추출로 인해 열수 추출보다 항균 효과가 큰 성분이 추출된 것으로 사료된다.
초피 과피의 60% ethanol, 열수 추출물의 항균활성을 나타낸 결과는 Table 3에 나타내었다. 초피 과피 추출물에서도 추출물의 농도가 증가할수록 생육 저해환이 커지는 경향을 나타났다. 60% ethanol 추출물의 항균력은 100 mg/mL의 농도에서 그람양성균인 S.
초피 과피의 열수추출물도 S. aureus에 대해 높은 항균활성을 보였으나(22 mm), E. coli에 대해서는 낮은 항균활성(19 mm)을 보여 항균력은 그람양성균과 그람음성균 간에 유의적 차이를 보였다(p<0.05).
후속연구
이는 오미자, 울금의 ethanol 추출물을 60∼120℃, 60∼100℃범위에서 20분간 열처리한 연구(9, 12)와 Kim 등(36) 이 적송잎 ethanol, 열수 추출물을 80∼121℃로 10분 또는 20분간 열처리를 하여도 항균활성에 변화가 없었음을 보고한 것과 유사하였다. 대부분의 가공 식품은 공정 중 열처리 공정을 거치는 경우가 많으므로 열에 안정한 천연 항균물질의 개발이 필요하며, 본 실험 결과를 볼 때 생강나무 줄기와 초피 과피의 ethanol, 열수 추출물의 항균 물질은 열에 안정한 것으로 보여 천연보존료로서 산업적 응용이 가능할 것이라 사료된다.
또 추출물의 열안정성 실험에서 열처리군과 비열처리군(대조구)을 비교했을 때 항균 효과가 감소하지 않는 것으로 보아 생강나무 줄기와 초피 과피 추출물은 열에 안정하다고 판단된다. 본 연구 결과 생강나무 줄기와 초피 과피 추출물에 미생물 부패 방지에 효과적인 항균 물질이 함유되어 있으며 비교적 열에 안정하므로 천연보존료로서 산업적 응용이 가능할 것이라 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
생강나무란 무엇인가?
약용, 향료로 사용되어온 생강나무(Lindera obtusiloba Blume)는 녹나무과의 다년생 관목으로 가지를 꺾으면 생강 냄새가 난다고 하여 생강나무라 한다. 우리나라 전역에 분포하는 낙엽관목으로 꽃은 황색이며 관상용, 공업용, 약용으로 쓰이고, 관상수 및 열매로 기름을 짜서 향료로 이용하기도 한다.
초피나무 과피에 함유된 정유의 주 성분은?
초피나무(Zanthoxylum piperitum DC)는 운향과의 낙엽성 떨기나무로 종실, 과피(산초), 잎, 목피, 뿌리 등에 각종 정유 성분, 신미, 유지 및 독특한 향기성분이 함유되어 있고 향신료와 약용, 제유용으로 널리 이용되어 왔다. 초피나무 과피는 정유를 2∼4%를 함유하는데, 주성분으로는 dipentente (54%), citronellol(8%), L-β-phellandrene, geraniol, citronellal 등을 함유하고 있다(24). 초피나무에 대한 연구로는 초피를 첨가한 전통장류의 항균, 항암활성(25), 초피 줄기의 항균력(26), 초피 추출물의 항산화, 항염증, 항혈전 효능 연구 (27), 정유성분(28), 정미성분(29)에 대한 연구 등이 있다.
60% 에탄올 및 열수로 추출한 생강나무 추출물의 농도에 따른 항균력은?
생강나무 추출물의 항균활성을 알아보기 위하여 60% ethanol, 열수 추출물의 항균력을 측정한 결과는 Table 2에나타냈다. 모든 추출물에서 추출물의 농도가 증가할수록 항균력을 나타내는 생육저해환의 크기가 커짐을 확인할수 있었으나 그람음성균과 그람양성균에 대한 항균력의 차이는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 60% ethanol 추출물의 항균활성은 100 mg/mL의 농도에서 MRSA에 대해 가장큰 저해환(31.
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