[논문]십자화과 채소 유래 isothiocyanates의 넙치 어병세균에 대한 항균활성

고미옥; 고정연; 김미보; 임상빈

doi:10.11002/kjfp.2015.22.6.886

십자화과 채소 유래 isothiocyanates의 넙치 어병세균에 대한 항균활성
Antibacterial activity of isothiocyanates from cruciferous vegetables against pathogenic bacteria in olive flounder 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.22 no.6, 2015년, pp.886 - 892

고미옥 (제주대학교 식품생명공학과) , 고정연 (제주대학교 식품생명공학과) , 김미보 (제주대학교 제주양채류RIS사업단) , 임상빈 (제주대학교 식품생명공학과)

초록
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십자화과 채소의 주요 성분인 10종의 isothiocyanates(ITCs)와 무 가수분해물을 대상으로 6개의 넙치 어병세균에 대하여 항균활성을 측정하여 ITCs의 화학적 구조와 항균성과의 관계를 비교하였다. 항균활성은 sulforaphane, sulforaphene, PEITC, erucin, BITC, iberin, I3C가 높았으며, AITC, PITC, HITC는 낮았다. 어병 세균별로 ITCs에 대한 민감성은V. harveyi가 가장 높았으며, 그 다음으로E. tarda, P. damselae, S. parauberis, S. iniae, V. ichthyoenteri 순으로, 그람음성균이 그람양성균에 비하여 민감성이 높았다. 무가수분해물의 최소저해농도(MIC)는 S. iniae에 대해서 0.250 mg/mL(raphasatin의 농도)로 가장 높은 항균활성을 나타내었고, S. parauberis는 0.438 mg/mL, E. tarda와 V. harveyi는 0.500 mg/mL로 높은 항균활성을 나타내었다. ITCs의 화학구조에 따른 어병 세균에 대한 항균활성은 aliphatic ITCs 중에서는 sulforaphene, sulforaphane, erucin, iberin의 항균활성이 높았으며, benzene ring을 함유하고 있는 aromatic ITCs 중에서는 PEITC과 BITC이 가장 항균활성이 높았다. 이중결합이 없는 sulforaphane은 이중결합을 가지고 있는 sulforaphene에 비하여 항균활성이 대부분의 균주에 대해서 높았다. Thiol group을 가지고 있는 erucin은 sulfinyl group을 가지고 있는 sulforaphane에 비하여 일부균주에 대하여 높은 항균활성을 나타내었다. 탄소사슬의 길이가 긴 PEITC는 탄소사슬의 길이가 짧은 BITC에 비하여 4가지 균주에 대하여 항균활성이 높았다. 이상의 결과로 부터 십자화과 유래 ITCs는 넙치 어병 항균제로 활용할 수 있을 것으로 추정되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The antimicrobial effects of ten isothiocyanates (ITCs) present in cruciferous vegetables and radish root hydrolysate were investigated against pathogenic bacteria from olive flounder. Minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) were measured against two gram-positive bacterial strains (Streptococcus parauberis, S. iniae) and four gram-negative bacterial strains (Edwardsiella tarda, Vibrio ichthyoenteri, V. harveyi, Photobacterium damselae) by using a broth microdilution technique. The antibacterial activity of ITCs was in the order sulforaphane > sulforaphene > phenylethyl ITC > erucin > benzyl ITC > iberin > I3C > allyl ITC > phenyl ITC > hexyl ITC. The susceptibility of fish pathogens to ITCs was in the order of V. harveyi > E. tarda > P. damselae > S. parauberis > S. iniae > V. ichthyoenteri. Antimicrobial activity (MIC) of radish root hydrolysate was 0.250 mg/mL against S. iniae, 0.438 mg/mL against S. parauberis, and 0.500 mg/mL against both E. tarda and V. harveyi. The aliphatic ITCs were potent inhibitors of the growth of fish pathogens, followed by aromatic ITCs and indolyl ITC. The presence of a double bond in the chemical structure of ITCs decreased antibacterial activity, while ITCs with a thiol (-S-) group and a longer carbon chain increased antibacterial activity. These results suggest that ITCs have strong antibacterial activities and may be useful in the prevention of fish pathogens.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 십자화과 채소 유래 isothiocyanates의 어병에 대한 항균성에 대한 연구는 보고된 바가 없다. 따라서 본 연구에 서는 십자화과 채소의 주요 성분인 10종의 isothiocyanates 와 무 가수분해물을 대상으로 6개의 넙치 어병세균에 대하여 항균활성을 측정하여 ITCs의 화학적 구조와 항균성과의 관계를 비교하였다.

제안 방법

ITCs의 최소살균농도(MBC)는 MIC 측정 후 증식이 관찰 되지 않은 배양액을 한 백금이 취하여 1% 소금이 첨가된 BHI 평판배지에 도말한 후, 37℃에서 24~48시간 동안 배양 하여 colony가 관찰되지 않은 최소 농도를 최소살균농도(MIC)로 결정하였다.
ITCs의 최소저해농도(MIC)는 Clinical and Laboratory Standards Institute(20)의 표준방법에 따라 broth microdilution method를 변형하여 측정하였다. 즉, stock solution을 1% 소금이 첨가된 BHI 배지로 100배 희석하여 96-well round-bottom plate에 100 µL씩 분주하였다.
ITCs의 항균활성과 비교하기 위하여 positive control로 양식 어류의 세균성 질병 치료제인 OTC를 사용하여 항균 활성을 측정하였다. MIC은 S.
각각의 접종균은 1% 소금이 첨가된 BHI broth에 0.5 McFarland 농도(1×108CFU/mL)가 되도록 미리 배양한 후 5×106CFU/mL이 되도록 희석하여 각 well에 5 µL씩 접종하였고, 37℃에서 24~48시간 동안 배양한 후에 육안으로 세균이 자라지 않은 최저 농도를 MIC 값으로 결정하였다.
넙치 어병 세균 6종에 대한 무 가수분해물의 MIC과 MBC를 측정하였다(Table 2와 3). 무 가수분해물의 항균활성에 관여하는 주요 활성 성분을 확인하기 위하여 GC/MS로 분석한 결과 raphasatin과 sulforaphene이라는 두 개의 ITC 성분만이 검출되었고(Fig.
십자화과 채소의 주요 성분인 10종의 isothiocyanates(ITCs)와 무 가수분해물을 대상으로 6개의 넙치 어병세균에 대하여 항균활성을 측정하여 ITCs의 화학적 구조와 항균성과의 관계를 비교하였다. 항균활성은 sulforaphane, sulforaphene, PEITC, erucin, BITC, iberin, I3C가 높았으며, AITC, PITC, HITC는 낮았다.
5 McFarland 농도(1×10⁸CFU/mL)가 되도록 미리 배양한 후 5×10⁶CFU/mL이 되도록 희석하여 각 well에 5 µL씩 접종하였고, 37℃에서 24~48시간 동안 배양한 후에 육안으로 세균이 자라지 않은 최저 농도를 MIC 값으로 결정하였다. 음성대조군으로는 멸균 증류수와 1% DMSO를 사용하였고, 양성 대조군으로는 OTC를 사용하였다.
이것을 rotary vacuum evaporator(Rotavapor R-124, Büchi Labortechnik AG, Flawil, Switzerland)로 상온에서 감압 농축하여 용매를 완전히 제거하였고 여기에 DMSO을 가하여 용해시킨 후 -20℃에 보관하면서 대상 균주에 대한 항균활성을 측정하였고, GC/MS에 의한 주요 성분 분석은 dichlormethane에 용해하여 사용하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 10종의 ITCs 중 benzyl ITC, indole-3-carbinol(I3C), allyl ITC(AITC), phenyl ITC(PITC), hexyl ITC(HITC)는 Sigma-Aldrich(MO, USA)의 제품을, phenylethyl ITC(PEITC), L-sulforaphene, R(-) iberin, erucin 은 Santa Cruz Biotechnology Inc.(Texas, USA)의 제품을, DL-sulforaphane은 Calbiochem(Merck Millipore, Darmstadt, Germany)의 제품을 사용하였다. 시료의 항균 효과와 비교하기 위한 positive control로서 oxytetracycline(OTC)은 Sigma-Aldrich(MO, USA)의 제품을 사용하였고, 용매인 dimethyl sulfoxide(DMSO)는 Daejung Chemistry(Siheung, Korea)에서 구입하여 사용하였다.
ITCs의 항균활성 실험에 사용한 균주는 양식넙치에서 분리한 어류 병원성 세균으로서 그람양성균 2종 (Streptococcus parauberis FP 3287, S. iniae FP 5228)과 그람 음성균 4종(Edwardsiella tarda FP 5060, Vibrio ichthyoenteri FP 4004, V. harveyi FP 8370, Photobacterium damselae FP 4101)은 국립수산과학원(National Institute of Fisheries Science; NIFS, Busan, Korea)으로부터 분양받아 사용하였다. 각 균들은 1% 소금이 첨가된 Brain Heart Infusion(BHI;Becton, Dickinson and Company, MD, USA)에서 배양하여 실험에 사용하였다.
시료의 항균 효과와 비교하기 위한 positive control로서 oxytetracycline(OTC)은 Sigma-Aldrich(MO, USA)의 제품을 사용하였고, 용매인 dimethyl sulfoxide(DMSO)는 Daejung Chemistry(Siheung, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 본 실험에 사용된 무는 시중에 유통되고 있는 것을 마트 에서 구입하여, 세척, 절단, 동결 건조시킨 후, 분쇄기(Ika Work Inc., Wilmington, NC, USA)로 분쇄하여 -20℃ 냉동고에 보관하면서 재료로 사용하였다.
본 실험에 사용한 10종의 ITCs 중 benzyl ITC, indole-3-carbinol(I3C), allyl ITC(AITC), phenyl ITC(PITC), hexyl ITC(HITC)는 Sigma-Aldrich(MO, USA)의 제품을, phenylethyl ITC(PEITC), L-sulforaphene, R(-) iberin, erucin 은 Santa Cruz Biotechnology Inc.(Texas, USA)의 제품을, DL-sulforaphane은 Calbiochem(Merck Millipore, Darmstadt, Germany)의 제품을 사용하였다.
(Texas, USA)의 제품을, DL-sulforaphane은 Calbiochem(Merck Millipore, Darmstadt, Germany)의 제품을 사용하였다. 시료의 항균 효과와 비교하기 위한 positive control로서 oxytetracycline(OTC)은 Sigma-Aldrich(MO, USA)의 제품을 사용하였고, 용매인 dimethyl sulfoxide(DMSO)는 Daejung Chemistry(Siheung, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 본 실험에 사용된 무는 시중에 유통되고 있는 것을 마트 에서 구입하여, 세척, 절단, 동결 건조시킨 후, 분쇄기(Ika Work Inc.

데이터처리

모든 실험은 최소 4회 반복실시 하였으며, 실험 결과는 평균값과 표준편차로 나타내었다. 통계처리는 SPSS 통계 분석 프로그램을 이용하여 one-way ANOVA 분석을 실시한 후 각 실험군간 평균치의 통계적 유의성(p<0.
통계처리는 SPSS 통계 분석 프로그램을 이용하여 one-way ANOVA 분석을 실시한 후 각 실험군간 평균치의 통계적 유의성(p<0.05)을 Duncan's multiple range test로 실시하였다.

이론/모형

무 가수분해물은 Kim 등(19)의 방법에 준하여 제조하였다. 동결 건조시킨 무 분말 0.
무 가수분해물의 항균활성에 관여하는 주요 활성 성분을 명확히 하기 위하여 무 가수분해물 중의 ITCs는 Kim 등(19) 의 방법에 따라 Agilent 6890N GC/5973 MSD(Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)로 분석하였다.

성능/효과

AITC의 MBC는 MIC과 일치하거나, 약 3×MIC 이하인 것으로 보아 살균효과 또는 정균효과가 있는 것으로 추정되었다.
I3C는 모든 십자화과 채소에 함유되어 있는 glucobrassicin의 가수분해물로서, MIC은 S. iniae에 대해서 0.125 mg/mL 로 가장 높은 항균활성을 나타내었고, V. ichthyoenteri(0.313 mg/mL), S. parauberis와 P. damselae (0.375 mg/mL), V.harveyi(0.500 mg/mL)에서도 높은 항균활성을 나타내었지만, E. tarda에 대해서는 1.000 mg/mL라는 비교적 낮은 항균 활성을 나타내었다. I3C의 MBC는 MIC과 일치하거나 약 2×MIC 이하인 것으로 보아 살균효과가 있는 것으로 추정 되었다.
500 mg/mL로 높은 항균활성을 나타내었다. ITCs 의 화학구조에 따른 어병 세균에 대한 항균활성은 aliphatic ITCs 중에서는 sulforaphene, sulforaphane, erucin, iberin의 항균활성이 높았으며, benzene ring 을 함유하고 있는 aromatic ITCs 중에서는 PEITC과 BITC이 가장 항균활성이 높았다. 이중결합이 없는 sulforaphane은 이중결합을 가지고 있는 sulforaphene에 비하여 항균활성이 대부분의 균주에 대해서 높았다.
ITCs의 화학구조에 따른 항균활성을 보면, 먼저 hydrocarbon chain으로 이루어진 aliphatic ITCs 중에서는 sulforaphene, sulforaphane, erucin, iberin의 항균활성이 높았으며, benzene ring을 함유하고 있는 aromatic ITCs 중에서는 PEITC과 BITC의 항균활성이 높았지만, indole group을 함유하고 있는 indolyl ITC인 I3C는 항균활성이 그다지 높지 않았다. Wilson 등(12)은 식품부패 미생물에 대하여, Dias 등(5)은 methicillin 내성 균주인 S.
Iberin의 MBC은 MIC과 일치하거나약 3×MIC 이하인 것으로 보아 살균효과 또는 정균효과가 있는 것으로 추정되었다.
ITCs의 항균활성과 비교하기 위하여 positive control로 양식 어류의 세균성 질병 치료제인 OTC를 사용하여 항균 활성을 측정하였다. MIC은 S. parauberis, S. iniae, E. tarda, V. ichthyoenteri, V. harveyi에 대해서 0.0003~0.0027 mg/mL로 매우 높은 항균활성을 나타내었으나, P. damselae에 대해서는 0.350 mg/mL로 가장 낮은 항균활성을 나타내었다. 따라서 OTC는 실험에 사용한 10종의 ITC 보다 매우 높은 항균활성을 나타내었다.
Sulforaphane의 최소살균농도(MBC)는 약 2×MIC 이하인 것으로 보아 sulforaphane은 살균효과가 있는 것으로 추정되었다.
Sulforaphene은 무에 두 번째로 많이 함유되어 있는 glucoraphenine의 가수분해물로써, 어병 세균에 대한 최소 저해농도(MIC)는 E. tarda는 0.078 mg/mL로 가장 높았고, V. harveyi와 S. parauberis는 0.125 mg/mL, P. damselae와 S. iniae는 0.250 mg/mL로 높은 항균활성을 나타내었다. Sulforaphene의 MBC은 약 3×MIC 이상인 것으로 보아 sulforaphene은 정균효과가 있는 것으로 추정되었다.
Sulforaphene의 MBC은 약 3×MIC 이상인 것으로 보아 sulforaphene은 정균효과가 있는 것으로 추정되었다.
각 ITC 별로 항균활성을 보면, sulforaphane은 브로콜리의 주요 GS인 glucoraphanine의 가수분해물로써, 최소저해 농도(MIC)는 E. tarda에 대해서 0.063 mg/mL로 항균활성이 가장 높았고, S. iniae(0.094 mg/mL), V. harveyi(0.125 mg/mL), P. damselae(0.188 mg/mL), S. parauberis(0.500 mg/mL)에 대해서도 높은 항균활성을 나타내었다. Sulforaphane의 최소살균농도(MBC)는 약 2×MIC 이하인 것으로 보아 sulforaphane은 살균효과가 있는 것으로 추정되었다.
063 mg/mL로 강한 항균활성을 나타내었다. 그리고 S. iniae(0.094 mg/mL)와 P. damselae(0.125 mg/mL)에 대하서도 높은 항균활성을 나타내었으나, S. parauberis (0.750 mg/mL)와 V. ichthyoenteri(1.000 mg/mL)에 대해서는 낮은 항균활성을 나타내었다. Erucin의 MBC은 MIC과 일치하거나 2×MIC 이하인 것으로 보아 살균효과를 나타내는 것으로 추정되었다.
125 mg/mL로 강한 항균활성을 나타내었다. 그리고 S.iniae(0.219 mg/mL), E. tarda(0.313 mg/mL), P. damselae (0.375 mg/mL), S. parauberis(0.500 mg/mL)에 대해서도 높은 항균성을 나타내었다. BITC의 MBC는 MIC과 일치하거나 2×MIC 이하인 것으로 보아 살균효과를 나타내는 것으로 추정되었다.
350 mg/mL로 가장 낮은 항균활성을 나타내었다. 따라서 OTC는 실험에 사용한 10종의 ITC 보다 매우 높은 항균활성을 나타내었다. Bulfon 등(22)도 P.
125 mg/mL)에 대하여 가장 높은 항균활성을 나타내었다. 또한 S.parauberis(0.188 mg/mL), P. damselae(0.219 mg/mL), E.tarda(0.250 mg/mL)에 대해서도 높은 항균성을 보였으나, S. iniae와 V. ichthyoenteri에 대해서는 0.625 mg/mL으로 다소 낮은 항균성을 나타내었다. PEITC의 MBC는 MIC과일치하거나 2×MIC 이하인 것으로 보아 살균효과를 나타내는 것으로 추정되었다.
188 mg/mL로 높은 항균활성을 나타내었다. 또한 V. harveyi와 S. iniae와 P. damselae에 대해서는 각각 0.250 과 0.438 mg/mL로 높은 항균활성을 나타내었지만, V.ichthyoenteri에 대해서는 1.000 mg/mL라는 비교적 낮은 항균활성을 나타내었다. Iberin의 MBC은 MIC과 일치하거나약 3×MIC 이하인 것으로 보아 살균효과 또는 정균효과가 있는 것으로 추정되었다.
750 mg/mL 보다 낮아 높은 항균활성을 나타내었다. 또한 탄소사슬의 길이가 긴 sulforaphane(CH₃-SO-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-)의 MIC은 V.harveyi, E. tarda, P. damselae, S. iniae에 대하여 각각 0.125, 0.063, 0.188, 0.094 mg/mL로서 탄소사슬의 길이가 짧은 iberin(CH₃-SO-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-)의 0.250, 0.188, 0.438, 0.250 mg/mL 보다 낮아 높은 항균활성을 나타내었다. Wilson 등 (12)은 탄소사슬의 길이가 짧은 ITCs가 탄소사슬의 길이가긴 ITCs에 비하여 식품부패 미생물에 대하여 높은 항균활성을 나타내었다고 보고하였는데, 균의 종류에 따라 항균성이 다를 수 있을 것으로 추정되었다.
Raphasatin은 화학 구조상 erucin과 비슷하지만 불안정하여 타 물질로 쉽게 전환되기 때문에 시판되고 있지 않다(23). 무 가수분해물의 MIC은 S. iniae에 대해서 0.250mg/mL(raphasatin의 농도)로 가장 높은 항균활성을 나타내었고, S. parauberis는 0.438 mg/mL, E. tarda와 V. harveyi는 0.500 mg/mL로 높은 항균활성을 나타내었다. P.
ichthyoenteri 순으로, 그람음성균이 그람양성균에 비하여 민감성이 높았다. 무 가수분해물의 최소저해농도(MIC)는 S. iniae에 대해서 0.250 mg/mL(raphasatin의 농도)로 가장 높은 항균활성을 나타내었고, S. parauberis 는 0.438 mg/mL, E. tarda 와 V. harveyi는 0.500 mg/mL로 높은 항균활성을 나타내었다. ITCs 의 화학구조에 따른 어병 세균에 대한 항균활성은 aliphatic ITCs 중에서는 sulforaphene, sulforaphane, erucin, iberin의 항균활성이 높았으며, benzene ring 을 함유하고 있는 aromatic ITCs 중에서는 PEITC과 BITC이 가장 항균활성이 높았다.
넙치 어병 세균 6종에 대한 무 가수분해물의 MIC과 MBC를 측정하였다(Table 2와 3). 무 가수분해물의 항균활성에 관여하는 주요 활성 성분을 확인하기 위하여 GC/MS로 분석한 결과 raphasatin과 sulforaphene이라는 두 개의 ITC 성분만이 검출되었고(Fig. 1) 그 농도(ppm) 비율은 1:0.16이었다. Raphasatin은 화학 구조상 erucin과 비슷하지만 불안정하여 타 물질로 쉽게 전환되기 때문에 시판되고 있지 않다(23).
damselae가 타세균들에 비하여 OTC에 대한 내성이 강한 것으로 추정되었다. 반면 몇가지 ITCs(sulforaphane, sulforaphene, PEITC, erucin)는 OTC 보다 P. damselae에 대한 항균성이 높은 것으로 보아 P. damselae의 살균에 ITCs의 이용 가능성을 고려할 수 있을 것으로 추정되었다.
어류의 세균성 질병을 일으키는 대표적인 어병 세균으로써 그람양성균 2종(S. parauberis, S. iniae)과 그람음성균 6종(E. tarda, V. ichthyoenteri, V. harveyi, P. damselae)에 대하여 십자화과 채소 유래 10종의 ITCs와 무 가수분해물의 항균활성을 측정하여 최소저해농도(MIC)와 최소살균 농도(MBC)로 나타내었다(Table 2, 3). 항균활성은 전체적으로 sulforaphane, sulforaphene, PEITC, erucin, BITC, iberin, I3C가 높았으며, AITC, PITC, HITC는 낮았다.
항균활성은 sulforaphane, sulforaphene, PEITC, erucin, BITC, iberin, I3C가 높았으며, AITC, PITC, HITC는 낮았다. 어병 세균별로 ITCs 에 대한 민감성은 V. harveyi가 가장 높았으며, 그 다음으로 E. tarda, P. damselae, S. parauberis, S. iniae, V. ichthyoenteri 순으로, 그람음성균이 그람양성균에 비하여 민감성이 높았다. 무 가수분해물의 최소저해농도(MIC)는 S.
항균활성은 전체적으로 sulforaphane, sulforaphene, PEITC, erucin, BITC, iberin, I3C가 높았으며, AITC, PITC, HITC는 낮았다. 어병 세균별로 ITCs에 대한 민감성은 V. harveyi가 가장 높았으며, 그 다음으로 E. tarda, P. damselae, S. parauberis, S.iniae, V. ichthyoenteri 순으로, V. ichthyoenteri을 제외하고는 그람음성균이 그람양성균에 비하여 민감성이 높았다.
탄소사슬의 길이가 긴 PEITC는 탄소사슬의 길이가 짧은 BITC에 비하여 4가지 균주에 대하여 항균활성이 높았다. 이상의 결과로부터 십자화과 유래 ITCs 는 넙치 어병 항균제로 활용할 수 있을 것으로 추정되었다.
-) 에 비하여 항균활성이 대부분의 균주에 대해서 높았다. 즉, sulforaphane의 MIC은 E. tarda, S. iniae, V. harveyi, P.damselae에 대하여 각각 0.063, 0.094, 0.125, 0.188 mg/mL로 sulforaphene의 0.078, 0.250, 0.125, 0.250 mg/mL에 비하여 낮았다. 또한 화학구조에 있어서 thiol(-S-) 또는 sulfinyl (-SO-) group의 존재 여부도 항균활성에 영향을 미쳤다.
또한 화학구조에 있어서 thiol(-S-) 또는 sulfinyl (-SO-) group의 존재 여부도 항균활성에 영향을 미쳤다. 즉, thiol group을 가지고 있는 erucin(CH₃-SO-CH=CH-CH₂CH₂-) 의 MIC은 V. harveyi, P. damselae에 대하여 각각 0.063, 0.125 mg/mL로 sulfinyl group을 가지고 있는 sulforaphane (CH₃-SO-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-)의 0.125, 0.188 mg/mL에 비하여 낮아 항균활성이 높았다.
Thiol group을 가지고 있는 erucin은 sulfinyl group을 가지고 있는 sulforaphane에 비하여 일부 균주에 대하여 높은 항균활성을 나타내었다. 탄소사슬의 길이가 긴 PEITC는 탄소사슬의 길이가 짧은 BITC에 비하여 4가지 균주에 대하여 항균활성이 높았다. 이상의 결과로부터 십자화과 유래 ITCs 는 넙치 어병 항균제로 활용할 수 있을 것으로 추정되었다.
탄소사슬의 길이에 따른 항균활성을 보면, 탄소사슬의 길이가 긴 PEITC(C₆H₅-CH₂-CH₂)의 MIC은 E. tarda, P.damselae, S. parauberis, S. iniae에 대하여 각각 0.250, 0.219, 0.188, 0.625 mg/mL로 탄소사슬의 길이가 짧은 BITC (C 6H 5-CH 2-)의 0.313, 0.375, 0.500, 0.750 mg/mL 보다 낮아 높은 항균활성을 나타내었다. 또한 탄소사슬의 길이가 긴 sulforaphane(CH₃-SO-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-)의 MIC은 V.
십자화과 채소의 주요 성분인 10종의 isothiocyanates(ITCs)와 무 가수분해물을 대상으로 6개의 넙치 어병세균에 대하여 항균활성을 측정하여 ITCs의 화학적 구조와 항균성과의 관계를 비교하였다. 항균활성은 sulforaphane, sulforaphene, PEITC, erucin, BITC, iberin, I3C가 높았으며, AITC, PITC, HITC는 낮았다. 어병 세균별로 ITCs 에 대한 민감성은 V.
damselae)에 대하여 십자화과 채소 유래 10종의 ITCs와 무 가수분해물의 항균활성을 측정하여 최소저해농도(MIC)와 최소살균 농도(MBC)로 나타내었다(Table 2, 3). 항균활성은 전체적으로 sulforaphane, sulforaphene, PEITC, erucin, BITC, iberin, I3C가 높았으며, AITC, PITC, HITC는 낮았다. 어병 세균별로 ITCs에 대한 민감성은 V.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	십자화과 채소에 많이 들어있는 물질은 무엇인가요?	브로콜리, 양배추, 적채, 콜리플라워, 콜라비 등은 십자화과(Cruciferae) 채소에 속하며 전 세계인이 즐겨먹는 채소이다. 십자화과 채소에는 glucosinolates(GS)라는 물질이 다량 함유되어 있는데, 이 물질은 황(sulfur)을 함유하는 물질로 현재까지 약 100여종이 알려져 있으며 해충, 병원체 등에 대한 식물체의 방어기작에 중요한 역할을 한다(1-3).
	십자화과 채소의 생리 활성은 대부분 무엇에 의한 것인가요?	그런데 GS 자체는 생리활성이 높지 않으나 채소류를 조리나 가공하는 과정 중에 조직이 파괴되면 채소 자체 내에 존재하는 가수분해 효소인 myrosinase(thioglycoside glucohydrolase)에 의해 생리활성이 높은 isothiocyanates(ITCs; R-N=C=S)로 전환된다(4,5). 십자화과 채소의 생리 활성은 대부분 GS의 가수분해 물질인 ITCs에 의한 것으로, 이들 물질들은 체내 detoxicating enzyme을 활성화시켜 암을 예방하거나 면역기능을 나타내며 항산화 및 항산화 작용을 증가시키는 것으로 알려져 있다(6-8). ITCs에는 다양한 성분들이 알려져 있는데, 그 중 sulforaphane은 브로콜리에, iberin은 브로콜리와 양배추에, erucin은 콜라비에, allyl ITC는 양배추와 고추냉이에, raphasatin과 sulforaphene는 무에, phenylethyl ITC는 물냉이에, benzyl ITC는 와사비와 겨자에 주로 함유되어 있는 것으로 알려져 있다(2,9).
	십자화과 채소의 주요 성분인 10종의 isothiocyanates와 무 가수분해물을 대상으로 6개의 넙치 어병세균에 대하여 항균활성을 측정하여 ITCs의 화학적 구조와 항균성과의 관계를 비교한 연구 결과, sulforaphane과 이중결합이 있는 sulforaphene의 최소저해농도는 어떤 차이를 보였는가?	한편 구조가 동일하지만 화학구조에 있어서 이중결합이 없는 sulforaphane(CH3-SO-CH2-CH2-CH2-CH2-)은 이중결합을 가지고 있는 sulforaphene(CH3-SO-CH=CH-CH2CH2-) 에 비하여 항균활성이 대부분의 균주에 대해서 높았다. 즉, sulforaphane의 MIC은 E. tarda, S. iniae, V. harveyi, P.damselae에 대하여 각각 0.063, 0.094, 0.125, 0.188 mg/mL로 sulforaphene의 0.078, 0.250, 0.125, 0.250 mg/mL에 비하여 낮았다. 또한 화학구조에 있어서 thiol(-S-) 또는 sulfinyl (-SO-) group의 존재 여부도 항균활성에 영향을 미쳤다.

참고문헌 (25)

Wennberg M, Ekvall J, Olsson K, Nyman M (2006) Changes in carbohydrate and glucosinolate composition in white cabbage (Brassica oleracea var. capitata) during blanching and treatment with acetic acid. Food Chem, 95, 226-236

상세보기
Clarke DB (2010) Glucosinolates, structures and analysis in food. Anal Methods, 2, 310-325

상세보기
Agerbirk N, Olsen CE (2012) Glucosinolate structures in evolution. Phytochem, 77, 16-45

상세보기
Bones AM, Rossiter JT (1996) The myrosinase-glucosinolate system, its organisation and biochemistry. Physiol Plant, 97, 194-208

상세보기
Dias C, Aires A, Saavedra MJ (2014) Antimicrobial activity of isothiocyanates from cruciferous plants against methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). Int J Mol Sci, 15, 19552-19561

상세보기
Shen L, Su G, Wang X, Du Q, Wang K (2010) Endogenous and exogenous enzymolysis of vegetable-sourced glucosinolates and influencing factors. Food Chem, 119, 987-994

상세보기
Yuan G, Wang X, Guo R, Wang Q (2010) Effect of salt stress on phenolic compounds, glucosinolates, myrosinase and antioxidant activity in radish sprouts. Food Chem, 121, 1014-1019

상세보기
Pocasap P, Weerapreeyakul N, Barusrux S (2013) Cancer preventive effect of Thai rat-tailed radish (Raphanus sativus L. var. caudatus Alef). J Funct Foods, 5, 1372-1381

상세보기
Fahey JW, Zalcmann AT, Talalay P (2001) The chemical diversity and distribution of glucosinolates and isothiocyanates among plants. Phytochem, 56, 5-51

상세보기
Dufour V, Stahl M, Baysse C (2015) The antibacterial properties of isothiocyanates. Microbiol, 161, 229-243

상세보기
Ahn ES, Kim JH, Shin DH (1999) Antimicrobial effects of allyl isothiocyanates on several microorganisms. Korean J Food Sci Technol, 31, 206-211
Wilson AE, Bergaentzle M, Bindler F, Marchioni E (2013) In vitro efficacies of various isothiocyanates from cruciferous vegetables as antimicrobial agents against foodborne pathogens and spoilage bacteria. Food Control, 30, 318-324

상세보기
Kang BJ (2003) A study on the characteristics of bacteria isolated from cultured flounders (Paralichthys olivaceus) showing disease symptoms in Jeju area of Korea. Ph D Thesis. Jeju National University, Korea, p 1-112
Choi HS, Kim YC, Lee JS, Jo MR, Seo CH, Park SI (2004) Antibacterial activities of hot-water and ethyl alcohol extracts of medicinal herbs of fish pathogenic bacteria. J Fish Pathol, 17, 39-55
Moon YG, Choi KS, Lee KJ, Kim KY, Heo MS (2006) Screening of antioxidative and antibacterial activity from hot water extracts of indigenous plants, Jeju-island. Korean J Biotechnol Bioeng, 21, 164-169
Choi HS, Kim JS, Jang DS, Yu YB, Kim YC, Lee JS (2005) Antibacterial activities of Galla rhois extracts against fish pathogenic bacteria. J Fish Pathol, 18, 239-245
Kim KH, Kim AR, Cho EJ, Joo SJ, Park JH, Moon JY, Yum JH, Kim TH, Kwon HJ, Lee HT, Kim YM, Lee EW (2014) Antibacterial activity of Rhus javanica against the fish pathogens Vibrio ichthyoenteri and Streptococcus iniae. Korean J Fish Aquat Sci, 47, 018-022

원문보기 상세보기
Kim SM, Jun LJ, Yeo IK, Jeon YJ, Lee KJ, Jeon HD, Jeong JB (2014) Effects of dietary supplementation with garlic extract on immune responses and diseases resistance of olive flounder, Paralichthys olivaceus. J Fish Pathol, 27, 35-45

원문보기 상세보기
Kim JW, Kim MB, Lim SB (2015) Formation and stabilization of raphasatin and sulforaphene from radish roots by endogenous enzymolysis. Prev Nutr Food Sci, 20, 119-125

원문보기 상세보기
CLSI (2012) Methods for dilution antimicrobial susceptibility tests for bacteria that grow aerobically; Approved Standard. 9th ed, Document M07-A9, Clinical and Laboratory Standards Institute, Wayne PA, 1-63
Kim MS, Cho JY, Seo JS, Jung SH, Choi HS, Park MA (2012) Distribution of MIC value of antibiotics against Edwardsiella tarda isolated from olive flounder (Paralichthys olivaceus). J Fish Pathol, 25, 181-188

원문보기 상세보기
Bulfon C, Volpatti D, Galeotti M (2014) In vitro antibacterial activity of plant ethanolic extracts against fish pathogens. J World Aquacult Soc, 45, 545-557

상세보기
Scholl C, Eshelman BD, Barnes DM, Hanlon PR (2011) Raphasatin is a more potent inducer of the detoxification enzymes than its degradation products. J Food Sci, 76, C504-C511

상세보기
Han SM, Lee KG, Park KK (2011) Antimicrobial activiy of honeybee venom against fish pathogenic bacteria. J Fish Pathol, 24, 113-120

원문보기 상세보기
Kang MA, Lim MB, Kim JH, Ko YH, Lim SB (2010) Integral antioxidative capacity and antimicrobial activity of pressurized liquid extracts from 40 selected plant species. J Korean Soc Food Sci Nutr, 39, 1249-1256

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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].

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