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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 천문동의 호흡기 질환의 효능을 알아보기 위해서 추출용매를 각각 달리한 천문동 추출물로 만성 부비동염과 관련된 균주 Staphylococcus epidermidis[24]와 병원 내 감염 폐렴에서 발견되어지는 Escherichia coli[13], 만성폐쇄성질환 세균성 감염 균주인 Pseudomonas aeruginosa[30] 그리고 Staphylococcus aureus[9, 22]의 호흡기 질환 관련 세균성 균주에 대한 항균활성 및 항산화를 살펴보았다.
- 연구에서는 민간에서 호흡기 질환에 효능이 있다고 알려진 천문동 뿌리를 재료로 하고 추출물을 각각 달리하여 호흡기 세균에 대한 항균작용 및 항산화를 살펴보았다. 여러 가지 추출용매 중 에틸 아세테이트 추출물에서만 호흡기 세균에 대한 항균활성이 나타났으며 최소저해농도(MIC)는 S.
제안 방법
- 실온에서 응고시킨 후 pateur pipette을 이용하여 직경 6 mm well을 만들어 각각의 추출물 70 μl를 주입하였고 negative control로는 각각의 추출용매를 주입하였다. 37oC 배양기에서 일정 시간 배양 후 well 주위의 생장 저해환 직경(mm)을 측정하였다.
- , Pocheon, Korea)에 50oC에서 110 rpm으로 24시간 3회 반복 추출하였다. Ether 추출은 시료 50 g에 에테르 500 ml을 상온에서 190 rpm 진탕(VS-202D, Vision scientific, Daejeon, Korea)하여 24시간 3회 추출하였다. 추출된 시료들은 모두 농축시키고 일정량을 농도로 희석한 후 실험에 사용하였다.
- 천문동 추출물의 항균활성 검사를 위하여 well diffusion methods 법[20]을 변형하여 실험하였다. 각 균주들은 37oC에서 TSB 액체배지에 2회 계대배양 하였으며 UV-spetrophotometer (Optizen POP, Mecasys Co., Ltd., Daejeon, Korea)를 이용하여 O.D.650nm = 0.4 농도로 일정하게 조정한 후 항균실험에 사용하였다. 일정한 농도로 조정한 균을 MHA 배지에 (0.
- 이때 추출물 대신 메탄올을 가하여 대조구로 하였고 시료와 흡광도의 차이를 백분율로 하여 radical 소거능을 나타내었으며, 직선회귀식을 구한 후 50% 소거능을 나타내는 시료 농도를 IC50으로 결과를 나타내었다. 양성 대조구로는 L-ascorbic acid를 사용하여 활성을 비교하였다.
- 용매로는 물, 메탄올(MeOH), 에탄올(EtOH), 노르말 헥산 (n-hexane), 에틸 아세테이트(EtOAc), 에테르(Ether)를 사용하였다. 에탄올와 메탄올 추출은 각각 60oC, 70oC에서 환류 냉각하여 24시간 3회 추출하였으며 노르말 헥산, 에틸 아세테이트 추출은 시료 50g에 각각의 용매 500ml을 진탕항온 수조(SHWB-30/45, Woori science Instrument Co., Pocheon, Korea)에 50oC에서 110 rpm으로 24시간 3회 반복 추출하였다. Ether 추출은 시료 50 g에 에테르 500 ml을 상온에서 190 rpm 진탕(VS-202D, Vision scientific, Daejeon, Korea)하여 24시간 3회 추출하였다.
- 1 mM DPPH 1 ml와 농도별 추출물 1 ml를 가하여 잘 섞고, 30분간 암실에서 방치한 다음 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 추출물 대신 메탄올을 가하여 대조구로 하였고 시료와 흡광도의 차이를 백분율로 하여 radical 소거능을 나타내었으며, 직선회귀식을 구한 후 50% 소거능을 나타내는 시료 농도를 IC50으로 결과를 나타내었다. 양성 대조구로는 L-ascorbic acid를 사용하여 활성을 비교하였다.
- 천문동 추출물의 항균활성 검사를 위하여 well diffusion methods 법[20]을 변형하여 실험하였다. 각 균주들은 37oC에서 TSB 액체배지에 2회 계대배양 하였으며 UV-spetrophotometer (Optizen POP, Mecasys Co.
- 추출용매를 달리한 천문동 뿌리 추출물로 4종의 호흡기 세균에 대한 항균활성을 확인하였다(Table 1). 추출물을 25, 50, 100, 200 mg/ml 농도로 항균활성을 살펴본 결과 물, 메탄올, 에탄올, 헥산, 에테르 추출물과 물 추출물의 분획물에서는 항균활성을 확인할 수 없었으나 에틸 아세테이트 추출물에서 S.
- 폴리페놀 화합물은 표준물질 tannic acid(TA, Sigma Co., St. Louis, Mo, USA)를 0, 25, 50, 100, 250, 500 μg/ml 농도로 조정한 후 흡광도를 측정하여 작성한 표준곡선으로부터 총 폴리페놀 함량을 구하였다.
- 플라보노이드 함량의 표준곡선은 quercetin (Sigma Co.)을 0, 25, 50, 100, 250, 500 μg/ml 농도로 조정한 후 흡광도를 측정하여 작성하였다.
- 플라보노이드의 함량은 Nieva Moreno 법[21]을 변형하여 측정하였다. 각 농도별 추출액 0.
- 항균활성이 나타난 추출물의 최소저해농도(minimum inhibitory concentration, MIC)을 측정하기 위해 항균력 측정과 동일한 방법으로 실행하여 생장 저해환이 8 mm 이상을 나타내 것을 최소저해농도로 정하였다[3, 17, 33].
대상 데이터
- 추출물의 항균력 실험에 사용된 균주는 한국미생물보존센터(KCCM)에서 분양받았다. 그람양성균으로는 S. aureus KCCM 40881, S. epidermidis KCCM 35494와 그람음성균 E. coli KCCM 11234, P. aeruginosa KCCM 11328 사용하였다. 미생물의 배양에 사용된 배지는 모두 Dicfco(San Jose, CA, USA) 제품을 사용하였으며 세균의 배양 및 항균력 측정에는 Tripticase Soy Broth(TSB, Dicfo)와 Muller Hinton broth(MHA, Dicfo)를 각각 사용하였다.
- aeruginosa KCCM 11328 사용하였다. 미생물의 배양에 사용된 배지는 모두 Dicfco(San Jose, CA, USA) 제품을 사용하였으며 세균의 배양 및 항균력 측정에는 Tripticase Soy Broth(TSB, Dicfo)와 Muller Hinton broth(MHA, Dicfo)를 각각 사용하였다.
- , Daejeon, Korea)를 이용하여 121oC에서 45분간 이행하였다. 여과지(Whatsman No. 2)를 사용하여 감압 여과 후 여과액을 동결건조하여 사용했으며, 용매 극성에 따라 헥산, 디클로로메탄, 에틸 아세테이트, 부탄올 순으로 분획하여 농축시킨 후 실험에 사용하였다.
- 용매로는 물, 메탄올(MeOH), 에탄올(EtOH), 노르말 헥산 (n-hexane), 에틸 아세테이트(EtOAc), 에테르(Ether)를 사용하였다. 에탄올와 메탄올 추출은 각각 60oC, 70oC에서 환류 냉각하여 24시간 3회 추출하였으며 노르말 헥산, 에틸 아세테이트 추출은 시료 50g에 각각의 용매 500ml을 진탕항온 수조(SHWB-30/45, Woori science Instrument Co.
- 전라북도 고창군 고창읍에 있는 고창천문농원에서 재배된 17년산 천문동의 뿌리를 동결건조(FD5510S-FD5520S, Ilshinbiobase Co., Dongducheon, Korea)하여 분쇄기(MF3100S, Hanil Electric Co., Seoul, Korea)로 50 mesh 이하로 균질화 하여 재료로 사용하였다.
- 추출물의 항균력 실험에 사용된 균주는 한국미생물보존센터(KCCM)에서 분양받았다. 그람양성균으로는 S.
이론/모형
- 1. Antimicrobial activity of ethyl acetate extract of Asparagus cochinchinensis by using well diffusion methods. Concentration of the 50, 100, and 200 mg/ml.
- 천문동 추출물의 항산화 효과는 Sanchez-Moreno C[25]의 방법으로 측정하였다. 0.
- 추출물의 폴리페놀 함량은 Folin-Denis 법[1]에 의해 측정 하였다. 추출물을 농도별로 제조한 후, 농도별 추출물 0.
성능/효과
- 항균활성을 나타낸 에틸 아세테이트 추출물의 최소저해농도(MIC)를 측정한 결과는 Table 2에 나타내었다. S. aureus 와 E. coli는 100 mg/ml, S. epidermidis는 75 mg/ml, P. aeruginosa는 25 mg/ml에서 각각 최소저해농도(MIC)로 측정되어 P. aeruginosa에 대한 항균활성이 가장 높게 나타냈다..
- 또한 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 측정한 결과 각각 14 ± 0.7, 0.50 ± 0.13 mg/g을 나타내었다.
- 본 실험에서 천문동 에틸아세테이트 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 측정한 결과 각각 14 ± 0.7, 0.50 ± 0.13 mg/g을 나타났다.
- 연구에서는 민간에서 호흡기 질환에 효능이 있다고 알려진 천문동 뿌리를 재료로 하고 추출물을 각각 달리하여 호흡기 세균에 대한 항균작용 및 항산화를 살펴보았다. 여러 가지 추출용매 중 에틸 아세테이트 추출물에서만 호흡기 세균에 대한 항균활성이 나타났으며 최소저해농도(MIC)는 S. aureus와 E. coli는 100 mg/ml, S. epidermidis는 75 mg/ ml, P. aeruginosa는 25 mg/ml로 각각 측정되어 P. aeruginosa 에 대한 항균활성이 가장 높았다. 항균 활성을 나타낸 에틸아세테이트 추출물의 항산화 활성을 알아보기 위해 Lascorbic acid를 대조구로 하여 DPPH radical 소거활성을 측정한 결과는 IC50은 각각 0.
- 추출용매를 달리한 천문동 뿌리 추출물로 4종의 호흡기 세균에 대한 항균활성을 확인하였다(Table 1). 추출물을 25, 50, 100, 200 mg/ml 농도로 항균활성을 살펴본 결과 물, 메탄올, 에탄올, 헥산, 에테르 추출물과 물 추출물의 분획물에서는 항균활성을 확인할 수 없었으나 에틸 아세테이트 추출물에서 S. aureus는 8.1 mm, P. aeruginosa 9.3 mm, E. coli 8 mm, S. epidermidis 8 mm로 4종의 호흡기 세균 모두 항균활성이 나타났다(Fig. 1). β-sitosterol은 β-sitosterol glucoside와 함께 anti-tumor, anti-microbial, immunomodulatory activities 등에서 활성을 나타낸다고 보고[34]가 있으며 에틸아세테이트의 추출물의 β-sitosterol과 같은 물질이 호흡기 세균에서 항균활성을 나타내는 것으로 사료된다.
- 항균 활성을 나타낸 에틸 아세테이트 추출물의 항산화 활성을 알아보기 위해 L-ascorbic acid를 양성대조구로 하고 추출물과 DPPH radical 소거활성을 측정한 결과 추출물의 1−10 mg/ml 농도에서 32.5−88% radical 소거활성을 나타내어 농도가 높을수록 높은 소거활성을 나타내었다.
- aeruginosa 에 대한 항균활성이 가장 높았다. 항균 활성을 나타낸 에틸아세테이트 추출물의 항산화 활성을 알아보기 위해 Lascorbic acid를 대조구로 하여 DPPH radical 소거활성을 측정한 결과는 IC50은 각각 0.17, 3.83 mg/ml로 나타났다. 또한 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 측정한 결과 각각 14 ± 0.
후속연구
- 13 mg/g을 나타내었다. 본 연구는 천문동 연구의 초석으로서 향후에 생리활성 효과를 증진시킬 수 있는 연구가 더 진행된다면 건강기능식품소재로서 가능성이 있다고 생각된다.
- 이와 같은 선행연구로부터 천문동에 포함되어 있는 생리활성물질은 호흡기질환에 영향을 줄 수 있을 것이라 예측되며 향후 가공·발효 등의 연구를 통하여 생리활성물질을 더 높인다면 건강기능식품 소재로서 가능성이 있을 것으로 사료된다.
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