본 연구는 마늘의 물추출물(AGE)의 E. coli O157:H7, S. typhimurium, 그리고 S. aureus에 대한 항균효과를 조사하였다. AGE의 E. coli O157:H7, S. typhimurium, and S. aureus에 대한 최소억제농도(MIC)는 각각 24, 48 그리고 24 mg/mL이었으며, 최소살균농도(MBC)는 모든 균에 대하여 96 mg/mL이었다. AGE 24 mg/mL을 E. coli O157:H7에 투여하고 배양 24시간 후에, 균의 증식이 무처리 대조군과 비교하여 유의성 있게 감소하였다(p < 0.01). 그러나 AGE 24 mg/mL을 S. aureus에 투여하고 배양 24시간 후에, 대조군과 비교하여 유의성 있는 균의 증식억제 효과가 나타나지 않았으나, AGE 96 mg/mL을 투여한 경우에서는 배양 24시간 후에 대조군과 비교하여 유의성 있는 균의 증식억제가 나타났다(p < 0.01). AGE 48 (p < 0.05)과 96 mg/mL (p < 0.001)을 S. typhimurim에 투여하고 24시간 배양 후에, 대조군과 비교하여 통계적으로 유의성 있는 균의 증식억제 효과가 나타났다. 본 연구의 결과로부터, 마늘의 물추출물은 항생제와 화학적 식품보존제의 대체제로서 사용이 가능할 것으로 사료된다.
본 연구는 마늘의 물추출물(AGE)의 E. coli O157:H7, S. typhimurium, 그리고 S. aureus에 대한 항균효과를 조사하였다. AGE의 E. coli O157:H7, S. typhimurium, and S. aureus에 대한 최소억제농도(MIC)는 각각 24, 48 그리고 24 mg/mL이었으며, 최소살균농도(MBC)는 모든 균에 대하여 96 mg/mL이었다. AGE 24 mg/mL을 E. coli O157:H7에 투여하고 배양 24시간 후에, 균의 증식이 무처리 대조군과 비교하여 유의성 있게 감소하였다(p < 0.01). 그러나 AGE 24 mg/mL을 S. aureus에 투여하고 배양 24시간 후에, 대조군과 비교하여 유의성 있는 균의 증식억제 효과가 나타나지 않았으나, AGE 96 mg/mL을 투여한 경우에서는 배양 24시간 후에 대조군과 비교하여 유의성 있는 균의 증식억제가 나타났다(p < 0.01). AGE 48 (p < 0.05)과 96 mg/mL (p < 0.001)을 S. typhimurim에 투여하고 24시간 배양 후에, 대조군과 비교하여 통계적으로 유의성 있는 균의 증식억제 효과가 나타났다. 본 연구의 결과로부터, 마늘의 물추출물은 항생제와 화학적 식품보존제의 대체제로서 사용이 가능할 것으로 사료된다.
This study was investigated about the antibacterial effects of aqueous garlic extract (AGE) against Escherichia coli O157:H7 (E. coli O157:H7), Salmonella typhimurium (S. typhimurium) and Staphylococcus aureus (S. aureus). The minimum inhibitory concentration (MIC) of AGE against E. coli O157:H7, S....
This study was investigated about the antibacterial effects of aqueous garlic extract (AGE) against Escherichia coli O157:H7 (E. coli O157:H7), Salmonella typhimurium (S. typhimurium) and Staphylococcus aureus (S. aureus). The minimum inhibitory concentration (MIC) of AGE against E. coli O157:H7, S. typhimurium, and S. aureus was 24, 48 and 24 mg/mL, respectively. In addition, the minimum bactericidal concentration (MBC) of AGE against E. coli O157:H7, S. typhimurium, and S. aureus was all of 96 mg/mL. The growth of E. coli O157:H7 was significantly inhibited at the concentration of AGE 24 mg/mL at 24 hr post-incubation (p < 0.01), but that of S. aureus was not significantly inhibited at the same concentration. However, the growth of S. aureus at the concentration of AGE 96 mg/mL was significantly inhibited at 24 hr post-incubation compared to that of untreated bacteria (p < 0.01). At the concentration of AGE 48 (p < 0.05) and 96 mg/mL (p < 0.001), the growth of S. typhimurim was significantly inhibited at 24 hr after incubation compared to that of untreated bacteria. With the results of this study, AGE can be used as alternative to antibiotics and chemical food preservatives.
This study was investigated about the antibacterial effects of aqueous garlic extract (AGE) against Escherichia coli O157:H7 (E. coli O157:H7), Salmonella typhimurium (S. typhimurium) and Staphylococcus aureus (S. aureus). The minimum inhibitory concentration (MIC) of AGE against E. coli O157:H7, S. typhimurium, and S. aureus was 24, 48 and 24 mg/mL, respectively. In addition, the minimum bactericidal concentration (MBC) of AGE against E. coli O157:H7, S. typhimurium, and S. aureus was all of 96 mg/mL. The growth of E. coli O157:H7 was significantly inhibited at the concentration of AGE 24 mg/mL at 24 hr post-incubation (p < 0.01), but that of S. aureus was not significantly inhibited at the same concentration. However, the growth of S. aureus at the concentration of AGE 96 mg/mL was significantly inhibited at 24 hr post-incubation compared to that of untreated bacteria (p < 0.01). At the concentration of AGE 48 (p < 0.05) and 96 mg/mL (p < 0.001), the growth of S. typhimurim was significantly inhibited at 24 hr after incubation compared to that of untreated bacteria. With the results of this study, AGE can be used as alternative to antibiotics and chemical food preservatives.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 마늘추출물의 항균활성 및 식품보존제로서의 가능성을 알아보기 위하여, 주요 식중독균인 E. coli O157:H7, Salmonella typhimurium (S. typhimurium) 그리고 S. aureus에 대해 마늘추출물의 MIC, MBC, 그리고 시간경과에 따른 증식억제효과 등을 확인하기 위해 수행하였다.
제안 방법
125 mL 삼각 플라스크에, 30 mL TSB, 각 배양 균주를 희석하여 106 CFU/mL로 조정한 균주 희석액 0.1 mL, 그리고 마늘추출액을 각각 MIC, MBC, 2×MBC로 첨가하여, 37°C에서 24시간 동안 배양하면서, 0, 4, 8, 16, 24 시간에 각각 균수를 측정하였다.
37°C에서 24시간 배양 후 생존 억제대를 측정하였다.
0 ( ▼ ) mg/mL) for 24 hr. Bacterial viability was measured based on CFUs on culture plates for three independent experiments on 0, 4, 8, 16 and 24 hr post-incubation.
E. coli O157:H7, S. typhimurium, S. aureus가 각각 함유된 TSA 평판배지에 5개의 disc를 놓고 그 중 4개 위에는 시료액을 시계 반대방향으로 50 µL씩 각각 접종하고, 중앙의 대조구 disc에는 생리식염수를 동량으로 접종하였다.
마늘추출물의 각 균주에 대한 증식억제 효과를 알아보기 위하여, 멸균 생리식염수를 이용하여 각 균주에 대해, MIC, MBC, 그리고 2×MBC로 마늘추출액을 제조하였다.
마늘추출물의 농도별 항균력을 알아보기 위하여 멸균 생리식염수를 이용하여 원액(768 mg/mL)을 2배로 희석한 다음, 2배씩 단계희석하여 시료액을 제조하였다. E.
마늘추출물의 항균력을 확인하기 위하여 원액을 2배 희석한 다음, 2배로 단계희석한, 192, 96, 48, 24 mg/mL의 농도를 각각 E. coli O157:H7, S. typhimurium, S. aureus를 배양한 평판배지에 적용한 하였다.
배양 후, 균의 사멸여부를 확인하기 위하여, 각 well에 있는 배양액 50 µL 씩을 각 균주의 선택배지(MacConkey Agar (Komed, Seongnam, Korea): E. coli O157:H7, S. typhimurium; Eosin-Methylene Blue agar (BD Korea, Seoul, Korea): S. aureus)에 도말하여, 37°C에서 24시간 배양 후에 균이 완전히 사멸된 최소농도를 MBC로 하였다.
MIC의 측정은 96-well plate의 각 well에 TSB를 이용하여 108 colony forming unit (CFU)/mL로 조정한 각 균주액 100 µL 씩을 넣고, 각 균주 당 1개씩의 column을 제외하고, 2단계씩 희석한 농도의 마늘추출액을 50 µL 씩 첨가한 다음, 37°C에서 24시간 동안 배양하였다. 배양 후, 마늘추출액을 첨가하지 않은 균 배양액과 마늘 추출액을 첨가한 균 배양액과 비교하여, 최초로 균의 증식이 억제된 농도를 각 균의 MIC로 하였다. MBC의 측정은 96-well plate의 각 well에 TSB를 이용하여 108 CFU/mL로 조정한 각 균주액 100 µL 씩을 넣고, 앞서 확인된 각 균주의 MIC를 전·후로 2단계씩 희석한 농도의 마늘추출액을 50 µL 씩 첨가한 다음, 37°C에서 24시간 동안 배양하였다.
대상 데이터
시험에 사용한 E. coli O157:H7 (ATCC 933), S. typhimurium (G-B-14-21-62) 그리고 S. aureus (ATCC 25923)는 농림축산검역본부로부터 분양받아 경상대학교 수의과대학에서 보관하고 있는 균주들을 사용하였다.
시험에 사용한 마늘은 진주인근 지역 (의령)에서 재배한 신선한 통마늘 (대서마늘)로서 진주시 가좌동 내 마트에서 구매하였다. 마늘은 껍질을 제거한 후, 수돗물로 세척하고 물기를 제거한 다음 동량의 증류수와 함께 분쇄하였다.
데이터처리
결과에 대한 통계 분석은 Sigma plot (Systat Software Inc., USA)을 이용하여 student’s t-test로 실시하였으며, P < 0.05일 때, 유의한 차이가 있는 것으로 간주하였다.
이론/모형
각 균주에 대한 마늘추출액의 MIC와 MBC를 액체배지 희석법20)을 이용하여 측정하였다. MIC의 측정은 96-well plate의 각 well에 TSB를 이용하여 108 colony forming unit (CFU)/mL로 조정한 각 균주액 100 µL 씩을 넣고, 각 균주 당 1개씩의 column을 제외하고, 2단계씩 희석한 농도의 마늘추출액을 50 µL 씩 첨가한 다음, 37°C에서 24시간 동안 배양하였다.
마늘추출물의 E. coli O157:H7, S. typhimurium, S. aureus 에 대한 항균효과를 조사하기 위하여 액체배지 희석법을 이용하여 MIC 및 MBC를 측정한 결과는 Table 2와 같았다.
성능/효과
마늘추출액 192 mg/mL의 농도에서, S. aureus에서 가장 높은 저지환을 보였으며, 이어서 E. coli O157:H7 그리고 S. typhimurium으로 나타나, 모든 균주에 대하여 마늘추출액은 우수한 항균효과를 나타내었다. 마늘추출액 24 mg/mL의 농도에서, S.
본 연구에서, 마늘추출액 48 mg/mL에 대한 저지환의 크기는 S. aureus, E. coli O157: H7, S. typhimurium 순으로 나타났다.
1 mg/mL의 농도로 처리하고 12시간 동안 배양한 결과, 배양 후 10시간 만에 100% 증식억제가 나타났다고 보고하였다. 본 연구에서는, S. aureus에 마늘추출물을 24 mg/mL로 투여하고, 24시간 배양 후에 대조군과 비교한 결과, 대조군의 경우에는 8.17 logCFU/mL이었으며, 마늘추출물 처리군은 6.87 logCFU/mL로 95%의 증식억제를 나타내, 우 등(2011)9)과 Iwalokun 등(2004)30)의 연구결과보다는 증식억제 효과가 다소 낮게 나타났으나, Kumar와 Berwal (1998)28)의 연구결과보다는 높은 증식억제 효과를 보였다.
후속연구
이상의 결과로부터, 마늘추출물은 E. coli O157:H7, S. typhimurium 그리고 S. aureus와 같은 식중독균에 대해 높은 항균효과를 갖는 것으로 나타나, 항생제나 화학적 식품방부제 등의 대체물질로서 식중독 예방과 식품보존 등에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
마늘의 주된 항균작용은 어떻게 발생되는가?
마늘의 주된 항균작용은 allicin (diallyl thiosulfinate)에 의해 일어나는 것으로 알려져 있는데10), 불안정한 화합물인 allicin은 생마늘에는 직접 존재하지 않으나 절단하거나 으깨는 등의 상처를 입게 되면 마늘에 전구체로 들어 있던 alliin (S-allyl-L-cysteine sulfoxide)이 마늘에 들어 있는 효소인 alliinase에 의해 allicin으로 분해되는 것으로 알려져 있다6,11). Alliin의 분해과정에서 생성된 allicin의 항균작용은 thiosulfinate가 미생물의 대사에 관계되는 세포내의 중요한 단백질의 SH기와 반응하여 단백질의 활성을 저해함으로써 일어나는 것으로 알려져 있다4,6).
Salmonella속 균이란?
Salmonella속 균은 장내세균과에 속하는 그람음성의 통성혐기성의 세포내 기생세균으로서 사람과 동물을 비롯하여 자연계에 널리 분포하고 있다. 이 속균의 보균동물이 사람에 대한 감염원이 되고 있어 환경이나 오염된 식품을 통하여 식중독을 일으키므로 공중보건상 매우 중요한 세균이다16).
병원성 대장균에 감염될 경우 나타나는 주요 증상은?
coli)는 동물의 장내에 서식하는 정상 세균총으로 대부분 비병원성으로 알려졌으나, 그 중 일부는 병원성을 가지는 것으로 알려져 있다. 병원성 대장균에 감열될 경우에는 균종에 따라 다소 차이가 있기는 하지만, 설사와 복통이 주요 증상으로 나타나는 것으로 알려져 있다15).
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