[논문]용담고삼환(龍膽苦參丸) 에탄올 추출물의 Streptococcus mutans에 대한 항균활성에 관한 연구

윤용일; 이해수; 정민지; 유승일; 송용선; 권동렬

doi:10.6116/kjh.2015.30.6.55.

용담고삼환(龍膽苦參丸) 에탄올 추출물의 Streptococcus mutans에 대한 항균활성에 관한 연구
Antimicrobial Effects of Ethanol Extract of Yongdamgosam-hwan against Streptococcus mutans 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.30 no.6, 2015년, pp.55 - 61

윤용일 (원광대학교 한방재활의학교실, 원광대학교 약학대학 한약학과) , 이해수 (원광대학교 한방재활의학교실, 원광대학교 약학대학 한약학과) , 정민지 (원광대학교 한방재활의학교실, 원광대학교 약학대학 한약학과) , 유승일 (원광대학교 한방재활의학교실, 원광대학교 약학대학 한약학과) , 송용선 (원광대학교 한방재활의학교실, 원광대학교 약학대학 한약학과) , 권동렬 (원광대학교 한방재활의학교실, 원광대학교 약학대학 한약학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : Yongdamgosam-hwan(YGH) has been used as a traditional medicine from old times for antiinflammatory effects. Streptococcus mutans(S. mutans) is known as a prime bacteria responsible for causing caries by forming a biofilm referred to as dental plaque on the tooth surface. But antimicrobial activity of YGH with dental disease is not sufficiently understood. This study was designed to investigate the effects of YGH ethanol extract on antimicrobial effect against Streptococcus mutans.Methods : The antimicrobial effect of YGH ethanol extract was assessed by the paper disk diffusion method and optical density method to determine minimum inhibition concentration(MIC), also observed by fractional inhibitory concentration index(FICI) and time-kill assay to figure out the synergic effect on the combination of YGH ethanol extract with antibiotics.Results : The YGH ethanol extract 500 μg was 7.5-8.5 mm diameter of clear zone of inhibition against Streptococcus mutans in a concentration-dependent manner and MIC was 250 μg/mL. The administration of the ethanol extract in combination with gentamicin and streptomycin induced a reduction of ≥4-8-fold in all tested bacteria. Furthermore, time-kill study was found that a combination of YGH ethanol extract with oxacillin and streptomycin produced a more rapid decrease in the concentration of bacteria CFU/mL than the YGH ethanol extract or antibiotics alone.Conclusions : As a result, the YGH ethanol extract has good antimicrobial effects. And the results suggest that YGH could be employed as a natural antibacterial agent in dental care products.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

그러므로 본 연구는 치아우식증의 원인균으로 알려진 Streptococcus mutans에 대해 龍膽苦參丸 에탄올 추출물의 항균효과를 확인하고 항생제와의 병용효과를 측정하여 치아우식증을 예방하는 한약처방의 가능성을 제시하고자 한다.
본 실험에서는 苦參과 龍膽草로 구성 된 龍膽苦參丸의 Streptococcus mutans에 대한 항균 활성에 관한 연구를 진행하였다.

제안 방법

Time-kill curve assay는 항균물질의 농도에 따른 박테리아의 성장을 4시간, 8시간, 16시간, 24시간 별로 그래프를 나타내었다20). 항균물질로 龍膽苦參丸 에탄올 추출물, 항생제를 단독으로 사용하였을 때, 龍膽苦參丸 에탄올 추출물과 항생제를 병용하였을 때의 균수를 측정하였다. 박테리아는 24시간 배양된 균을 사용하였으며, 1.
龍膽苦參丸 에탄올 추출물은 龍膽草 4g과 苦參 12g을 70% 에탄올 500mL로 2시간씩 3회에 달여 추출하였으며, 감압 농축한 후 동결 건조하여(yield 4.75%) 4℃에서 보관하였다

대상 데이터

본 실험에 사용한 균주 Streptococcus mutans(KCOM 1054, KCOM 1202)는 한국구강미생물자원은행(Korean Collction for Oral Microbiology, KCOM, 한국)에서 분양 받아 사용하였고, 각각의 균주들은 –70℃ deep freezer에서 15% glycerol에 보관하고, Brain Heart Infusion Agar(BHI, Difco, USA)에 접종하여 37℃ incubator에서 24시간 배양 후 0.5 McFarland 표준 탁도(1.5 × 108 CFU/mL)로 실험에 사용하였다.
본 실험에 사용한 龍膽苦參丸은 ≪雜病源流犀燭≫1)에 있는 처방을 기준으로 하였으며, 사용된 약재인 龍膽草와 苦參은 대학한약국(익산, 한국)에서 구입하여 원광대학교 한약학과 본 초학교실 권동렬 교수가 감정하여 사용하였고, 보존(Voucher No. 2014-33)하고 있다.
실험에 사용한 시약은 ampicillin sodium salt & oxacillin sodium salt monohydrate & gentamacin sulfate & streptomycin sulfate salt(SIGMA), brain heart infusion (BHI, Difco, USA), dimethyl sulfoxide(DMSO), MTT [3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide, 5mg/mL]는 시그마케미칼사(MO, USA)에서 구입하여 사용하였다.

이론/모형

Checkerboard dilution test17)를 이용하여 龍膽苦參丸 에탄올 추출물과 상용 항생제인 ampicillin, oxacillin, gentamicin, streptomycin을 병행처리 하였을 때 항생제 효능의 변화를 통해 최소억제농도(minimun inhibitory concentrations)를 측정하였다18). 두 항균물질은 BHI를 보충하여 순차적으로 희석하였다.
Minimum inhibitory concentration(MIC)는 배지 미량 희석법을 통해 측정하였다14-15). 龍膽苦參丸 에탄올 추출물과 상용 항생제인 ampicillin, oxacillin, gentamicin, streptomycin 을 BHI 액체배지에 농도별로 첨가하고, 여기에 탁도를 1.
항균효과는 디스크 확산법(Disc diffusion method)에 의해 측정하였다12-13). brain heart infusion agar(BHI)를 고압 멸균하여 petri-dish에 굳힌 다음, 균 100μL를 골고루 도말하였다.

성능/효과

이를 통해 龍膽苦參丸은 그 자체로 S. mutans에 대한 항균효과가 있으며 항생제와 병용하여 사용할 경우 龍膽苦參丸과 항생제 모두 기존 MIC보다 적은 MIC에서도 항균효과가 있음을 알 수 있었다.
Disc diffusion method를 통하여 항균활성을 측정한 결과 龍膽苦參丸 에탄올 추출물 500 μg은 두 개의 S. mutans에 대해 7.5-8.5 mm의 clear zone을, 1000 μg은 7.5-8.5 mm의 clear zone을 보였으며, 배지 미량 희석법을 통해 龍膽苦參丸 에탄올 추출물의 MIC를 알아본 결과 두 개의 S. mutans에서 모두 250 μg/mL 이었다.
또한 龍膽苦參丸 에탄올 추출물과 gentamicin과 streptomycin을 병용하였을 때 모든 균에 대하여 4-8배의 MIC 감소를 보였다. 그리고 time-kill assay를 통해, 龍膽苦參丸 에탄올 추출물과 gentamicin, streptomycin을 병용하였을 때 龍膽苦參丸 에탄올 추출물이나 항생제를 단독 사용하였을 때보다 더 빠른 균의 감소가 있음을 확인하였다.
이러한 결과는 구강질환의 치료제로써 龍膽苦參丸의 이용 가능성을 열어주었다. 또한 실험은 龍膽苦參丸이 항생제와 병용하여 실험한 결과에서 기존 항생제의 사용을 현저히 감량할 수 있음을 시사한다. 따라서 항생제의 과잉사용으로 인한 부작용과 균이 가질 수 있는 내성을 해결하는 하나의 방안이 될 수 있으리라 생각된다.
mutans에서 모두 250 μg/mL 이었다. 또한 龍膽苦參丸 에탄올 추출물과 gentamicin과 streptomycin을 병용하였을 때 모든 균에 대하여 4-8배의 MIC 감소를 보였다. 그리고 time-kill assay를 통해, 龍膽苦參丸 에탄올 추출물과 gentamicin, streptomycin을 병용하였을 때 龍膽苦參丸 에탄올 추출물이나 항생제를 단독 사용하였을 때보다 더 빠른 균의 감소가 있음을 확인하였다.
이상의 실험 결과로 보아 龍膽苦參丸 에탄올 추출물은 Streptococcus mutans에 대해 유효한 항균작용을 보였고, 항생제와의 병용 실험에서 synergy effect를 확인할 수 있었다. 이에 치아우식증을 예방하는 제제로서 龍膽苦參丸을 이용한 개발이 가능함을 제시하였으며 더욱 효과적인 충치 예방 및 치료제로서의 발전을 위해 향후 계속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
한방에서 피부소양, 급성 전염성 감염 및 세균성이질 치료제로 사용되어져 온 苦參은 항암, 항염증35)에 대한 연구는 물론, 다양한 균에 대한 항균 활성 능력을 이미 입증한 바 있다. 특히 Streptococcus mutans의 경우 苦參의 추출용매에 대한 항균 활성 연구에서 물이나 메탄올보다 에탄올 추출물에 의한 항균효과가 더 우수한 효과가 나타난 것을 확인했다. 이것은 한방에서 환(丸)을 복용할 때 열수 또는 술과 함께 복용하는 이유를 설명하는 간접적인 결과로 사료된다27,28).

후속연구

또한 실험은 龍膽苦參丸이 항생제와 병용하여 실험한 결과에서 기존 항생제의 사용을 현저히 감량할 수 있음을 시사한다. 따라서 항생제의 과잉사용으로 인한 부작용과 균이 가질 수 있는 내성을 해결하는 하나의 방안이 될 수 있으리라 생각된다.
이상의 실험 결과로 보아 龍膽苦參丸 에탄올 추출물은 Streptococcus mutans에 대해 유효한 항균작용을 보였고, 항생제와의 병용 실험에서 synergy effect를 확인할 수 있었다. 이에 치아우식증을 예방하는 제제로서 龍膽苦參丸을 이용한 개발이 가능함을 제시하였으며 더욱 효과적인 충치 예방 및 치료제로서의 발전을 위해 향후 계속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

참고문헌 (35)

Fang HI. Chinese medicine Prescription unabridged dictionary(Vol.3). 1st rev. ed. Beijing : People's Medical Publishing House. 1994 : 338-9.
Park SN, Lee DK, Lim YK, Kim HS, Cho EG, Jin DC, Kim SG, Kook JK. Antimicrobial Effect of Carvacrol against Cariogenic and Periodontopathic Bacteria. Kor J Microbiology. 2012 ; 48 : 52-6.

원문보기 상세보기
Hamada S, Koga T, Ooshima T. Virulence factors of Streptococcus mutans and dental caries prevention. J Dent Res. 1984 ; 63(3) : 407-11.

상세보기
Lee JR, Park SJ, Kim SC. Antimicrobial Effects of Sophorae Radix Extracts against Oral Microorganisms. Kor J Herbol. 2010 ; 25(2) : 81-8.
Allaker RP, Douglas CWI. Novel antimicrobial therapies for dental plaque-related disease. Int J Antimicrob Agents. 2009 ; 33 : 8-13.

상세보기
Koga T, Askawa H, Okahashi N, Hamda S. Sucrose -dependent Cell Adherence and Cariogenicity of Serotype c Streptococcus mutans. J Gen Microbiol. 1986 ; 10 : 2873-83.
You YS, Park KM, Kim YB. Antimicrobial activity of some medical herbs and spices against Streptococcus mutans. Kor J Appl Microbiol Biotechnol. 1993 ; 21 : 187-91.
Hwang JK, Chung JY, Beak NI, Park JH. Isopanduratin A from Kaempferia pandurata as an active antibacterial agent against cariogenic Streptococcus mutans. Int J Antimicrob Agent. 2004 ; 23 : 377-81.

상세보기
Kwak DJ. Antibacterial Activities of Phllodendri Cortex on the Streptococcus mutans. J Kor Soc Hygienic Sci. 2004 ; 10(2) : 99-107.
Lee JS. Antimicrobial effect of prunus mume extract against Streptococcus mutans and Streptococcus sobrinus. Chonnam National University Graduate School. 2014.
Kim KW, Beak JK, Jang YK, Kum EJ, Kwon YS, Kim HJ, Sohn HY. Screening of Antibacterial Agent Against Streptococcus mutans from Natural and Medicinal Plants. J Life Sci. 2005 ; 15(5) : 720.
Dzink JL, Socransky SS. Comparative in vitro activity of sanguinarine against oral microbial isolates. Antimicrob Agents Chemother. 1985 ; 27(4) : 663-5.

상세보기
Kwon DY, Kang OH, Choi JG, Lee YS, Oh YC, Chae HS, Lee GH, Park PS, Kim YC, Sohn DH, Park H, Lee JH. Antibacterial effect of Dryopeteris crassirhizoma against methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Fitoterapia. 2007 ; 78(6) : 430-3.

상세보기
Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial disk susceptibility tests. Approved standards. CLSI document M2 A7. Wayne, PA : CLSI. 2000.
Veljic M, Tarbuk M, Marin PD, Ciric A, Sokovic M, Marin M. Antimicrobial activity of methanol extracts of mosses from Serbia. Pharm Biol. 2008 ; 46(12) : 871-5.

상세보기
Shahverdi AR, Fakhimi A, Zarrini G, Dehghan G, Iranshahi M. Galbanic acid from Ferula szowitsiana enhanced the antibacterial activity of penicillin G and cephalexin against Staphylococcus aureus. Biol Pharm Bull. 2007 ; 30(9) : 1805-7.

상세보기
Lorian V. Antibiotics in Laboratory medicine. 3rded. New York : Williams and Wilkins Co. 1985 : 537-45.
Noble WC, Virani Z, Cree RG. Co-transfer of vancomycin and other resistance genes from Enterrococcus faecalis NCTC 12202 to Staphylococcus aureus. FEMS Microbiol Lett. 1992 ; 72(2) : 195-8.

상세보기
Yoon SY, Eo SK, Kim YS, Lee CK, Han SS. Antibicrobial activity of Ganoderma lucidum extract alone and in combination with some antibiotics. Arch Pharm Res. 1994 ; 17 : 438-42.

원문보기 상세보기
Koo H, Rosalen PL, Cury JA, Parkand YK, Bowen WH. Effects of compounds found in propolis on Streptococcus mutans growth and on glucosyltransferase activity. Antimicrob Agents Chemother. 2002 ; 46 : 1302–9.

상세보기
Kim DG, Kim MB, Kim H, Park JH, Lim JP, Hong SH. Traditional Herbal Pharmacognosy. 3rded. Seoul : Shinilbooks. 2005 : 99-101.
Paster BJ, Boches SK, Galvin JL, Ericson RE, Lau CN, Levanos VA, Sahasrabudhe A, Dewhirst FE. Bacterial diversity in human subgingival plaque. J Bacteriol. 2001 ; 183 : 3770-83.

상세보기
Norman PW, Rovert RW, Rosen S. Essentila Dental Microbiology. USA : Appleton &Lange. 1991.
Jeon ES, Han MD, Kim HD. Antimicrobial Activity of Streptococcus mutans by Schizandrae fructus and Evodiae fructus extracts. J Hygiene Sci. 2003 ; 3(1) : 39-44.
Boo YM, Kwon DY, Seo BI, Choi HY, Lee JH. Medicinal Herbalogy. Seoul : Younglimsa. 2012 : 229-32.
Boo YM, Kwon DY, Seo BI, Choi HY, Lee JH. Medicinal Herbalogy. Seoul : Younglimsa. 2012 : 227-9.
Park SJ, Kim SC, Lee JR. Antimicrobial Effects of Sophorae Radix Extracts against Oral Microorganisms. Kor J Herbol. 2010 ; 25(2) : 81-8.
Lee JH. Antimicrobial Activity of Medicinal Plants against Streptococcus mutans and Streptococcus sobrinus. Mokwon University Graduate School. 2011.
Yook CS, Kim SM, Jeong JM, Jeong MS, Kim JH, Kim SB. Pharmacology, component, clinical application of Traditional medicine. Seoul : Gyechookpublisher. 1995 : 414-6.
Chi YS, Jong HG, Son KH, Chang HW, Kang SS, Kim HP. Effects of naturally occurring prenylated flavonoids on enzymes metabolizing arachidonic acid cyclooxygenase and lipoxygenase. Biochem Pharmacol. 2001 ; 62 : 1185-91.

상세보기
Cha JC, Moon SE, Kim JY, Jung EK, Lee YS. Antibacterial activity of sophoraflavanone G isolated from the roots of Sophora flavescens against methicillin - resistant Staphylococcus aureus. Phy Res. 2009 ; 23(9) : 1326-31.

상세보기
Chen L, Cheng X, Shi W, Lu Q, Go VL, Heber D, Ma L. Inhibition of growth of Streptococcus mutans, methicillin-resistant Staphylococcus aureus, and vancomycin-resistant enterococci by kurarinone, a bioactive flavonoid isolated from Sophora flavescens. J Clin Microbiol. 2005 ; 43(7) : 3574-5.

상세보기
Ma L, Wen S, Zhan Y, He Y, Liu X, Jiang J. Anticancer effects of the Chinese medicine matrine on murine hepatocellular carcinoma cells. Planta Medica. 2008 ; 74(3) : 245-51.

상세보기
Song G, Luo Q, Qin J, Wang L, Shi Y, Sun C. Effects of oxymatrine on proliferation and apoptosis in human hepatoma cells. Colloids Surf B Biointerfaces. 2006 ; 48(1) : 1-5.

상세보기
Kang MH, Lee JH, Lee JH, Cho SY, Choi JS, Kim YS, Kang SS, Jeong CS. Antigastritic and Anti Helicobacter pylori of Trifolirhizin from Sophora Radix. Kor J Pharmacogn. 2006 ; 37(4) : 271-7.

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