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문제 정의
- 일반 비누는 동물성 오일이나 광물성 오일로 경화제 등을 첨가하여 만들어지는데 반해 천연 비누는 식물성 오일을 사용하며, 여러 가지 천연물질이나 비타민을 첨가한 천연 보존 제를 사용하여 고급화시키고 있다. 그래서 기능성 비누를 제조하기 위해서 천연과일인 무화과 효소 성분을 적용하여 피부질환을 치료 및 개선할 수 있는 비누를 개발하고자 하였다[10]. 또한 비누의 항균활성도를 비교 평가하기 위해서 현재 잘 알려진 항진균제를 대조물질로 하였다.
- 만약 이러한 제제를 비누에 적용한다 해도 물에 극히 난용성인 화합물로 약효는 응집에 따른 국한적 범위를 벗어나지 못 할 것으로 볼 수 있다. 따라서 국소적용 약제 조성물의 문제점을 해결하기 위해서 본 연구에서는 식물성 유지에 무화과 열매나 잎에서 강력한 항진균 성분 및 항균 성분을 추출 분리하여 얻은 물질을 적용하여 독성이나 부작용이 없이 피부 무좀 및 진균 그리고 항균 증의 치료 효과를 나타낼 수 있을 것으로 보며 약용 무화과 비누를 제조하고자 하였다.
가설 설정
- 주2) 항진균 및 항균성분이 있는 무화가 분리 성분 원료의 용해는 물로 함. 그리고 비듬치료 효과 및 피부의 가려움 및 무좀 및 습진은 피부질화 확인 임상 실험 비듬치료 및 피부의 가려움 및 무좀 및 습진은 피부질환 치료에 관한 임상효과를 측정하기 위하여 비듬 및 피부의 가려움 및 무좀, 습진 등 피부염이 많은 20∼40대 실험자 20명(실험군 10명, 대조군 10명)을 피시험자로 선정한 뒤 G성분 실험군과 대조비누(제조)의 비누조성물로 1일 1회 2주간 두피에 사용하도록 하여 비듬 및 피부의 가려움 및 무좀 침 습진 등 피부질환 치료효과를 파악하였다.
제안 방법
- 1) 목포시 인근에서 재배되고 있는 4종류의 무화과를 세척 선별 건조하여 유기용매를 이용하여 무화과에 함유되어 있는 성분들을 추출하였다.
- 2) 각 성분들을 이용하여 항균활성 시험을 추진하였으며 특히 칸디다균에 대한 미생물 활성도를 전자 현미경으로 관찰하여 활성 결과를 확인하였다
- [D]의 추출 방법으로 methanol 추출물(생과) 132 g를 기준하여 Fig. 1 과 같이 용매 분획하였다. 즉, 무화과 추출물 분획여두에서 CH2Cl2 400 ㎖에 넣고 추출하였다.
- methanol 추출물(생과) 132 g를 기준하여 Fig.1 과 같이 용매 분획하였다. 즉 , 무화과 추출물 분획여두에서 CHCl3 1 L씩 3회 추출 한 다음 2.
- 1) 목포시 인근에서 재배되고 있는 4종류의 무화과를 세척 선별 건조하여 유기용매를 이용하여 무화과에 함유되어 있는 성분들을 추출하였다. 그리고 극성 비극성에 따른 여러 성분들을 분리 정제하였다
- 1H-NMR spectra는 Varian T60 과 HA-100 spectrophotometer를 이용하였다. 그리고 무화과 약리활성 성분 분리를 위한 칼럼 크로마토그래피(column chromatography)는 역상 크로마토그래피(C18 Loba column) 및 순상 크로마토그래피(silicagel 60)를 사용하였다.
- 그리고 비듬치료 효과 및 피부의 가려움 및 무좀 및 습진은 피부질화 확인 임상 실험 비듬치료 및 피부의 가려움 및 무좀 및 습진은 피부질환 치료에 관한 임상효과를 측정하기 위하여 비듬 및 피부의 가려움 및 무좀, 습진 등 피부염이 많은 20∼40대 실험자 20명(실험군 10명, 대조군 10명)을 피시험자로 선정한 뒤 G성분 실험군과 대조비누(제조)의 비누조성물로 1일 1회 2주간 두피에 사용하도록 하여 비듬 및 피부의 가려움 및 무좀 침 습진 등 피부질환 치료효과를 파악하였다.
- 4 g를 얻어 시료로 하여 칼럼크로마토그래피로 분리하였다. 또 methanol(잎)132 g를 기준하여 도면2와 같이 용매 분획하였다. 즉, 무화과 추출물 분획여두에서 MeOH, n-BuOH, CH3CN, CHCl3, EtOAc, CH2Cl2를 선택적으로 이용하여 1 L씩 3회 추출 농축하고 계속해서 수층은 수포화 n-buthanol로 용매 분획한 다음 농축하여 최종적으로 분획물 5.
- 그래서 기능성 비누를 제조하기 위해서 천연과일인 무화과 효소 성분을 적용하여 피부질환을 치료 및 개선할 수 있는 비누를 개발하고자 하였다[10]. 또한 비누의 항균활성도를 비교 평가하기 위해서 현재 잘 알려진 항진균제를 대조물질로 하였다. 항진균제로는 화학합성 요법제가 다수를 차지하고 있으며, 이들 중 한 예로 쟌센사에서 개발한 케토코나졸(ketoconazole) 및 이트라코나졸(itraconazole) 등은 칸디나 및 피부 사상균에 의한 백선(무좀), 지루성 피부염, 완선, 전풍 등에 적용하는 광범위 항진균제로서 심재성 진균증 그리고 표재성 진균증에도 효과가 탁월한 것으로 알려져 있다[11,12,13].
- 무화과 생과 및 습체 잎을 각각 별도로 10 kg을 기준하여 그대로 또는 분쇄하여 무화과 생과와 무화과 잎은 methanol 또는 ethanol로 10배 분량의 각 용매를 가하여 상온에서 약 3개월 동안 침적법, 압착법 또는 분쇄법으로 추출하고 Bchner funnel로 흡인 여과하여, 추출액을 혼합하여 25∼50℃에서 감압농축기 (Bchi RE 121,Switzerland)를 사용하여 methanol을 제거한 후 시료로 하여 냉장실에 보관하면서 사용하였다.
- 무화과 잎을 깨끗이 세척한 후 물을 제거하고 무화과 습체잎 10 kg을 기준하여 무화과 잎을 methanol로 1.5∼10배 분량의 용매를 가하여 Fig. 2 방법을 이용하여 추출하여 methanol을 제거한 후 추출액 100 g를 기준하여 도면 제2도와 같이 용액 분획하였다.
- 무화과 활성 분리 물질을 이용하여 순수 식물성 재료를 이용하여 혼합 배합 한 후 가로 4 Cm, 새로 4 Cm크기로 주형을 제조하여 중앙에 FIG BIO SKIN GUARD 용어를 새겨 천연 소재 신규성 항균 무화과 비누를 제조하였다. 형태에 다른 유형의 형상을 촬영하여 그림으로 첨부 하였다.
- 무화과를 깨끗이 세척한 후 물을 제거하고 무화과 생과 10 kg을 기준하여 무화과 생과를 methanol로 1.5∼10배 분량의 각 용매를 가하여 상온에서 약 2 개월 동안 침적법으로 추출하고 Bchner funnel로 흡인 여과하면 충분히 무화과 주스가 추출되어 나오는데, 보다 추출 효율을 높이기 위해서 20∼70일 정도까지 추출하였다.
- 무화과를 깨끗이 세척한 후 물을 제거하고 무화과 습체 잎 10 kg을 기준하여 무화과 잎을 methanol로 1.5∼10배 분량의 용매를 가하여 상온에서 악 2개월 동안 침적 법으로 [D]의 추출공정 방법으로 추출하여 methanol을 제거한 후 이 추출물 100 g를 취해서 도면 제 2도와 같이 용액 분획하였다.
- 상기 방법으로 methanol 추출물(생과) 132 g를 기준하여 도면1과 같이 용매 분획하였다. 즉, 무화과 추출물 분획여두에서 CHCl3, CH2Cl2, EtOAc, CH3CN, 에테르를 선택적으로 이용하여 1 L씩 3회 추출 후 농축하고 계속해서 수층은 수포화 buthanol로 용매 분획한 다음 농축하여 각각 1.
- 이를 시료로 하여 methanol 생과 추출물 132 g를 기준하여 도면 1.과 같이 용매 분획하였다. 즉, 무화과 추출물 분획여두에서 증류수 200 ㎖를 넣고, CHCl3 1L 씩 3회 추출 한 다음 불용성화합물 및 수층은 포화 NaCl, 또는 포CaCl2 용액을 이용 실온에서 수포화 buthanol 300 ㎖×5로 추출한 다음 층 분리하여 무수 MgSO4 1.
- 즉, 무화과 추출물 분획여두에서 CHCl3 1 L씩 3회 추출 한 다음 활성탄 2.2 g를 이용 탈색하여 여과하고 여액을 농축하여 칼럼크로마토그래피(전개용매: n-butanol: H2O: CHCl3=10:5:80 및 CHCl3 : methanol=50:50)를 실시하여 고체 화합물 [B] 0.15 g를 얻었다.
- 상기 방법으로 methanol 추출물(생과) 132 g를 기준하여 도면1과 같이 용매 분획하였다. 즉, 무화과 추출물 분획여두에서 CHCl3, CH2Cl2, EtOAc, CH3CN, 에테르를 선택적으로 이용하여 1 L씩 3회 추출 후 농축하고 계속해서 수층은 수포화 buthanol로 용매 분획한 다음 농축하여 각각 1.2g씩 분획 물을 얻었으며 최종적으로 분획물 28.4 g를 얻어 시료로 하여 칼럼크로마토그래피로 분리하였다. 또 methanol(잎)132 g를 기준하여 도면2와 같이 용매 분획하였다.
- 또 methanol(잎)132 g를 기준하여 도면2와 같이 용매 분획하였다. 즉, 무화과 추출물 분획여두에서 MeOH, n-BuOH, CH3CN, CHCl3, EtOAc, CH2Cl2를 선택적으로 이용하여 1 L씩 3회 추출 농축하고 계속해서 수층은 수포화 n-buthanol로 용매 분획한 다음 농축하여 최종적으로 분획물 5.6 g를 얻고, 이를 칼럼크로마토그래피를 이용하여 분리하였다.
- ⑤ 각 배양이 끝난 후 시험관을 흔들어 균의 탁도를 확인한다. 탁도 여부를 확인한 후 각각을 mueller hinton ager, sabouraud dextrose agar 배지에 제 접종하여 확인한다.
- 그리고 비듬치료 효과 및 피부의 가려움 및 무좀 및 습진은 피부질화 확인 임상 실험 비듬치료 및 피부의 가려움 및 무좀 및 습진은 피부질환 치료에 관한 임상효과를 측정하기 위하여 비듬 및 피부의 가려움 및 무좀, 습진 등 피부염이 많은 20∼40대 실험자 20명(실험군 10명, 대조군 10명)을 피시험자로 선정한 뒤 G성분 실험군과 대조비누(제조)의 비누조성물로 1일 1회 2주간 두피에 사용하도록 하여 비듬 및 피부의 가려움 및 무좀 침 습진 등 피부질환 치료효과를 파악하였다. 판정 방법은 일정한 등급을 매긴 후, 육안 관찰에 의해 비듬 감소 및 두피의 가려움증 감소와 피부의 가려움 및 무좀, 습진 등 피부염의 해소를 확인하였다.
대상 데이터
- 1H-NMR spectra는 Varian T60 과 HA-100 spectrophotometer를 이용하였다. 그리고 무화과 약리활성 성분 분리를 위한 칼럼 크로마토그래피(column chromatography)는 역상 크로마토그래피(C18 Loba column) 및 순상 크로마토그래피(silicagel 60)를 사용하였다.
- 본 실험에 사용한 미생물은 G(-)균으로 Escherichia coli ATCC 10536, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, G(+)균으로 Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus subtilis ATCC 6633, 진균으로 Candida utilis, Candida albicans ATCC10231, Saccharomyces cerevisiae ATCC 9763, Aspergillus niger 9029, Candida pseudotropicalis, Tourlopsis glabrata 89-5 를 사용하였다.
- 본 실험에 사용한 미생물은 G(-)균으로 Escherichia coli ATCC 10536, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, G(+)균으로 Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus subtilis ATCC 6633, 진균으로 Candida utilis, Candida albicans ATCC10231, Saccharomyces cerevisiae ATCC 9763, Aspergillus niger 9029, Candida pseudotropicalis, Tourlopsis glabrata 89-5을 선정하여 실험하였다.
- 본 실험에 사용한 세균용 배지: mueller hinton broth, mueller hinton agar이며 진균용 배지: sabouraud dextrose broth, sabouraud dextrose agar로 조정하여 사용하였다.
- 본 실험에서 사용된 무화과(Ficus carica Linn)는 전남 영암군 삼호면 산호리 인근 지역의 특산물로 재배 생산되고 있는 승정도우핀(Masui Dauphine)과 봉래시 그리고 화이트제노아종의 잎이나 열매를 각각 채취하여 실험 하였다. 1H-NMR spectra는 Varian T60 과 HA-100 spectrophotometer를 이용하였다.
- 본 실험에 사용한 미생물은 G(-)균으로 Escherichia coli ATCC 10536, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, G(+)균으로 Staphylococcus aureus ATCC 25923, Bacillus subtilis ATCC 6633, 진균으로 Candida utilis, Candida albicans ATCC10231, Saccharomyces cerevisiae ATCC 9763, Aspergillus niger 9029, Candida pseudotropicalis, Tourlopsis glabrata 89-5을 선정하여 실험하였다. 실험에 사용된 균주의 2차 계대 배양된 대수기의 균액을 사용하였다. 배지는 영양배지를 사용하였고, V.
성능/효과
- 3) 현재 시판 중인 비누와의 비교 실험결과 무화과 비누제조 과정에서 무화과 분리성분[G]농도가 최소 1.25%를 적용했을 때 항균활성효능이 우수하게 나타났다.
- 4) 무화과 비누 향은 향료 선택과 배합비에 따라 성취도를 조사한 결과 개개인의 취향에다 라 달랐으나 라벤더 향과 로즈마리 향 선호도가 제일 높았으며 향료 농도는 1% 농도가 바람직하였다.
- 5) 무화과 투명비누를 제조할 때 비누제품이 다른 투명비누에 비해서 무른 경향이 있어서 특히 배합비 조성 비율에 무화과 성분을 5% 이하로 넣었을 때 무른 정도를 개선할 수 있었다.
- 6) Gram (+)인 Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus에서는 분리성분 [G]는 5.42, 2.79, 1.35로 무화과 열매와 잎 추출물에 대해서는 약 3배, 4배, 10배의 항균 활성을 나타냈으며, 그리고 Gram (-)인 Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa 에서는 무화과 열매 분리화합물[G]는 2.79, 1.35로 무화과 잎분리성분인 [b]인 4,9로 4배 이상 그리고 무화과 잎 추출물의 항균 활성도는 4,12에 대해서는 Escherichia coli는 거의 비슷하나Pseudomonas aeruginosa에는 무화과 열매분리화합물[G]가 무화과 잎 추출물(b)에 비해서 약 6배가량 항균활성도가 우수하였다.
- 7) 무화과 투명비누는 식물성 비누로서 피부적용 효능검사를 실시한 결과 비듬과 여드름치료 그리고 아토피 개선 효과가 있었다. 특히 주목할 사항은 시중에 나오는 일반 샴푸나 비누 등의 사용으로 인해서 두피에 생기는 부스럼(종기) 등 피부질환이 생겼을 때 무화과 투명 비누를 3〜4회 사용하여 머리를 감을 경우 두피에 생긴 부스럼(종기) 등이 완전히 치료되는 것으로 확인되었다.
- 또한 제조한 무화과 비누를 2개월 이상 저장 중 중량 및 물리적 특성 변화는 저장 일수가 증가해도 품질의 변화는 없었다. 그러나 6개월 이상 저장한 경우 경화 도는 큰 차이가 없었으나 무화과 비누의 투명도는 연한 갈색으로 변함을 확인하였으며 비누의 중량은 큰 차이는 없었다. 무화과 비누 저장 중 품질변화는 무화과 활성물질의 농도가 증가함에 따라 60일 후의 경화 강도는 다소 감소되는 경향을 나타내었으나 큰 차이는 없으며 갈변으로 변색된 무화과 비누에 대한 항균 활성 효과를 확인한 결과 효과면 에는 오히려 항균활성도는 더 우수한 것으로 확인되었다.
- 그리고 진균으로 Candida utilis, Candida albicans, Saccharomyces cerevisiae에 대해서는 케토코나졸에 비해서 Candida utilis균에 대해서는 열매 분리화합물[G]가 3.1배, Candida albicans에는 2,7배 Saccharomyces cerevisiae에는 오히려 0.67배 Aspergillus niger에는 1.5배정도 케토코나졸의 항진균 효과가 더 우수한 것으로 나타났다.
- 무화과 비누 저장 중 품질변화는 무화과 활성물질의 농도가 증가함에 따라 60일 후의 경화 강도는 다소 감소되는 경향을 나타내었으나 큰 차이는 없으며 갈변으로 변색된 무화과 비누에 대한 항균 활성 효과를 확인한 결과 효과면 에는 오히려 항균활성도는 더 우수한 것으로 확인되었다. 따라서 시판중인 고가인 금가루 함유 비누의 경우 색택 및 내부 변색이 크게 나타나고 비누의 갈라짐 현상이 나타나는 경우와는 달리 무화과 비누는 안정성이 확립되었다.
- 그러나 6개월 이상 저장한 경우 경화 도는 큰 차이가 없었으나 무화과 비누의 투명도는 연한 갈색으로 변함을 확인하였으며 비누의 중량은 큰 차이는 없었다. 무화과 비누 저장 중 품질변화는 무화과 활성물질의 농도가 증가함에 따라 60일 후의 경화 강도는 다소 감소되는 경향을 나타내었으나 큰 차이는 없으며 갈변으로 변색된 무화과 비누에 대한 항균 활성 효과를 확인한 결과 효과면 에는 오히려 항균활성도는 더 우수한 것으로 확인되었다. 따라서 시판중인 고가인 금가루 함유 비누의 경우 색택 및 내부 변색이 크게 나타나고 비누의 갈라짐 현상이 나타나는 경우와는 달리 무화과 비누는 안정성이 확립되었다.
- 무화과 비누를 3개월 이상 저장하면서 실온에서 미생물 균수의 증식 변화를 확인한 결과 미생물의 증식이 전혀 진행되지 않았으며 비닐포장이나 공기 중 상온에서도 유사하게 나타났다. 또한 제조한 무화과 비누를 2개월 이상 저장 중 중량 및 물리적 특성 변화는 저장 일수가 증가해도 품질의 변화는 없었다.
- 무화과를 깨끗이 세척한 후 물을 제거하고 무화과 생과 및 습체 잎을 각각 별도로 10 kg을 기준하여 무화과 생과와 무화과 잎을 methanol로 1.5~10배 분량의 각 용매를 가하여 상온에서 약 2개월 동안 침적 법으로 추출하고 Bchner funnel로 흡인 여과하면 충분히 무화과 주스가 추출되어 유리된다. 추출 효율을 높이기 위해서는 20∼70일 정도까지 추출하였다.
- 상기 미생물 동정 사진중 위 그림은 37℃, 5% CO2 인큐베이터에서 칸디다균을 4시간 이상 배양시켜 촬영한 것이며 아래 그림은 같은 조건하에서 1.25% 무화과 분리성분을 적용하여 전자현미경으로 400배로 확대하여 나타냈으며 고사한 형태의 세포가 떠 있음을 확인하였다.
- 특히 주목할 사항은 시중에 나오는 일반 샴푸나 비누 등의 사용으로 인해서 두피에 생기는 부스럼(종기) 등 피부질환이 생겼을 때 무화과 투명 비누를 3〜4회 사용하여 머리를 감을 경우 두피에 생긴 부스럼(종기) 등이 완전히 치료되는 것으로 확인되었다.
- 항진균 및 항균성분이 있는 무화과 분리 성분[G]를 함유한 비누가 이를 함유하지 않은 비누보다 비듬치료 효과가 매우 우수한 것으로 나타났다.
후속연구
- 특히 주목할 사항은 시중에 나오는 일반 샴푸나 비누 등의 사용으로 인해서 두피에 생기는 부스럼(종기) 등 피부질환이 생겼을 때 무화과 투명 비누를 3〜4회 사용하여 머리를 감을 경우 두피에 생긴 부스럼(종기) 등이 완전히 치료되는 것으로 확인되었다. 그래서 이러한 피부적용 효과를 활용하기 위해서 무화과 분리성분을 대량으로 생산 할 수 있는 공정 연구가 요구되며, 앞으로 무화과의 항균활성 성분을 적용한 의약 부외품 피부질환 치료제, 피부미용 화장품 등에 크게 기여할 것으로 예상된다.
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