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문제 정의
- 참가시나무 추출물은 라디칼 소거활성 외에도 총 항산화능 및 활성산소에 대항한 세포보호 활성이 매우 높게 나타났고 미백활성에도 효과를 나타냈다. 따라서 본 논문에서는 참가시나무 추출물의 항균 활성 및 참가시나무 추출물을 함유한 크림 안정성을 평가하여 화장품 소재로서 참가시나무 추출물의 활용가능성을 확인하고자 하였다.
제안 방법
- 2월-4월에 거쳐 12주 동안 다양한 온도(4, 20, 37, 45℃)와 태양광선 하에서 참가시나무 추출물을 함유한 크림의 물리·화학적 특성을(pH, 점도, 흡광도, 분리 침전형성) 파악하였고 변취 및 변색을 관찰함으로써 안정성을 종합적으로 평가하였다. 초기부터 8주까지는 2주 간격, 8주에서 12주까지는 4주 간격으로 크림의 점도와 크림 속 참가시나무 추출물의 pH, 흡광도를 측정하였다.
- 변색 및 변취 관찰: 여러 조건하에 있는 참가시나무 추출물 함유 크림 및 함유하지 않은 크림은 4주간 변색 및 변취 여부를 육안으로 관찰하였다.
- 안정성 평가에 사용된 참가시나무 추출물은 높은 항산화 및 항균 활성을 나타낸 에틸아세테이트 분획을 사용하였다[12]. 참가시나무 추출물은 stock solution (ethanol : 1,3-butylene glycol (1 : 4)) 용액에 25%가 되도록 만들고 처방에는 이 용액이 1.0%가 되도록 가하여 최종 참가시나무 추출물 0.25%를 함유(고형분기준)한 크림을 제조하여 시험군으로 사용하였다. 비교군(control)은 참가시나무 추출물 없이 동일 양의 stock solution만을 1.
- 2월-4월에 거쳐 12주 동안 다양한 온도(4, 20, 37, 45℃)와 태양광선 하에서 참가시나무 추출물을 함유한 크림의 물리·화학적 특성을(pH, 점도, 흡광도, 분리 침전형성) 파악하였고 변취 및 변색을 관찰함으로써 안정성을 종합적으로 평가하였다. 초기부터 8주까지는 2주 간격, 8주에서 12주까지는 4주 간격으로 크림의 점도와 크림 속 참가시나무 추출물의 pH, 흡광도를 측정하였다.
대상 데이터
- coli (ATCC23736), P. aeruginosa (ATCC29336)를 한국 미생물 보존센터(KCCM)에서 분양받아 사용하였다.
- 사용균주: 본 실험에 사용된 균주는 피부상재균인, Gram (+) 균주 3종, Gram (−) 균주 2종으로 총 5종이다. 혐기성 Gram (+)으로 여드름의 원인균인 P.
- UV-visible spectrophotometer는 Varian (Australia)사의 Cary 50, pH meter는 Istek (Korea), 점도 측정은 Brookfield (DV-E viscometer, USA)사의 기계를 사용하였다. 시료를 보관한 항온조는 Jisico (Korea)사의 JHP01B를 사용하였으며, 참가시나무 추출 및 크림 제조에 사용한 증류수는 Barnstead, US/NANO PURE (USA)에 통과시킨 것을 사용하였다. pH 표준용액은 Dae Jung Chemical & Metals사 제품을 사용하였고, 에탄올(EtOH), 에틸아세테이트(EtOAc) 등 각종 용매는 특급시약을 사용하였다.
- pH 표준용액은 Dae Jung Chemical & Metals사 제품을 사용하였고, 에탄올(EtOH), 에틸아세테이트(EtOAc) 등 각종 용매는 특급시약을 사용하였다. 실험에 사용한 건조된 참가시나무는 2010년 9월 경동시장에서 구입하여 사용하였다.
- 안정성 평가에 사용된 참가시나무 추출물은 높은 항산화 및 항균 활성을 나타낸 에틸아세테이트 분획을 사용하였다[12]. 참가시나무 추출물은 stock solution (ethanol : 1,3-butylene glycol (1 : 4)) 용액에 25%가 되도록 만들고 처방에는 이 용액이 1.
데이터처리
- 모든 실험은 3회 반복하였고, 통계 분석은 5% 유의 수준에서 student’s t-test를 행하였다.
이론/모형
- Paper disc 실험을 통해서 강력한 항균력을 나타낸 참가시나무 추출물에 대한 정확한 최소저해농도(minimum inhibitory concentration, MIC)를 조사하기 위하여 agardilution method를 사용하여 수행되었다[2]. 각각의 균주는 1 × 107 CFU/ml로 조절한 후 본 실험에 사용하였다.
- 각 추출물의 항균활성은 각 균주를 대상으로 disc diffusion assay로 측정하였다. 배양된 균주는 1 × 107 CFU/ml으로 조절한 후 본 실험에 사용하였다.
- 각각의 균주는 1 × 107 CFU/ml로 조절한 후 본 실험에 사용하였다. 참가시나무 분획물과 대조군으로써 화장품에 방부제로 사용되는 methyl paraben을 DMSO를 사용하여 2배 희석법을 이용하여 농도를 희석하였다. 그 후에 샘플을 1 ml씩 함유한 배지 10 ml를 petri dish에 주입하였고, 시험균을 평판배지 위에 100 μl씩 도말하여 배양하였다.
성능/효과
- coli에서는 항균 활성이 떨어지는 반면에 P. aeruginosa균에서는 가장 높은 항균활성을 나타내었다. 그러나 Gram (+) 세균인 S.
- pH 변화: 참가시나무 추출물의 항균 활성 측정 결과 세가지 분획물 중 에틸아세테이트 분획이 가장 효능이 좋은 것을 확인하였다. 따라서 최소저해농도 측정 결과 참가시 나무 에틸아세테이트 분획물이 2,500 μg/ml에서 4가지 균 모두에 대한 항균 활성을 보였음으로 0.
- 이는 열에너지에 의해 크림의 점도가 감소한 것으로 판단된다. 결론적으로 대조군 크림과 참가시나무 추출물 함유 크림 둘 다 모든 조건에서 비슷한 경향으로 변화가 일어났음으로 참가시나무 추출물은 크림 제형에서 점도 변화에는 큰 영향을 끼치지 않는 것을 확인할 수 있었다.
- 42%) 보다 2배 정도 적었다. 결론적으로 크림속 참가시나무 추출물은 태양광선으로부터 보호되어 흡광도의 감소폭을 줄였으며 12주 후 참가시나무 추출물 함유 크림은 대조군과도 큰 차이가 없는 것으로 보아 참가시나무 추출물이 크림의 흡광도 변화에 큰 영향을 주지 않은 것을 알 수 있었다.
- 실험 결과 공통적으로 실험군과 대조군 모두 4, 45℃, 태양광선 아래에서 pH가 좀 더 감소한 것을 알 수 있었다. 그러나 참가시나무를 함유한 실험군 제형과 대조군 제형의 pH 변화는 큰 차가 없는 것으로 보아 참가시나무 추출물이 크림의 pH 변화에 크게 기여하지 않는 것으로 판단된다. 또한, pH 변화는 피부의 산성도 (pH 4.
- pH 변화: 참가시나무 추출물의 항균 활성 측정 결과 세가지 분획물 중 에틸아세테이트 분획이 가장 효능이 좋은 것을 확인하였다. 따라서 최소저해농도 측정 결과 참가시 나무 에틸아세테이트 분획물이 2,500 μg/ml에서 4가지 균 모두에 대한 항균 활성을 보였음으로 0.25% 참가시나무 추출물을 함유한 크림을 제조하여 안정성을 평가하였다. 제조한 크림은 12주 동안 다양한 온도(4, 20, 37, 45℃) 조건과 태양광 아래에서 pH 변화를 비교하였다(Table 3).
- aeruginosa (312 μg/ml)에서 비교군인 methyl paraben (2,500 μg/ml) 보다 8배 높은 최소저해농도를 나타내었다. 실험 결과 참가시나무 에틸아세테이트 분획이 높은 항균 활성을 나타내었고 2,500 μg/ml이 네가지 균 모두에 대한 최소저해농도 임을 확인하였다.
- 63 mg/disc에서도 항균 활성을 보였다. 전체적으로 에틸아세테이트 분획이 세가지 균 모두에서 높은 항균활성을 나타내었으며 이는 화장품에 방부제로 사용되고 있는 methyl paraben보다 높은 것을 확인하였다.
- 최소저해농도(MIC): Disc diffusion assay의 결과를 바탕으로 참가시나무 추출물의 높은 항균활성을 나타내었던 Gram (+) 세균인 P. acnes, S.
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