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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 제주도에 자생하고 있는 황칠나무의 잎 에탄올 추출물의 항산화 활성을 분석하고, 식중독, 비듬 그리고 충치 원인균과 녹농균에 대한 항균 활성을 확인하여 황칠 잎 추출물이 천연 항산화제와 천연 보존제 그리고 천연 항균제로 이용 가능한 소재인지 여부를 검토하는 기초자료로 활용하고자 한다.
- 본 연구에서는 제주도에 자생하고 있는 황칠나무 잎 에탄올의 항산화 활성을 분석하고 다양한 유해균에 대한 항균 활성을 확인하고자 하였다. 실험에 이용된 총 12종 14개 균주 중 그람 양성인 7개 균주에서만 추출물의 생육 저해 효과를 확인하였다.
- Disc diffusion method 실험에서 추출물의 항균 활성이 확인된 균주를 대상으로 최소저해농도(MIC) 실험을 실시하였다. 추출물을 0.5-50 mg/mL 농도로 희석하고 균주와 혼합하여 배양한 후 흡광도를 측정하여 각각 대상 균주의 생육을 저해하는 정확한 농도를 확인하고자 하였다. 각 농도의 추출물 100 µL과 생균수를 1×107 CFU/mL로 조정한 실험균주 배양액 2 µL를 96-well plate(iNtRON biotechnology, Seongnam, Korea)에 넣은 후 각각 균주에 적합한 배양 조건에서 배양하였다.
- 현재까지 황칠 추출물의 항균 활성에 대한 연구가 보고되어 있지 않기 때문에 다양한 제주의 자생 식물 추출물의 항균 활성과 그 효과를 비교해보고자 하였다. 제주 해안가 모래땅에서 흔히 볼 수 있는 애기달맞이꽃(Oenothera laciniata Hill)의 에탄올 추출물도 그람 양성균인 S.
제안 방법
- Disc diffusion method 실험에서 추출물의 항균 활성이 확인된 균주를 대상으로 최소저해농도(MIC) 실험을 실시하였다. 추출물을 0.
- Disc diffusion method에서 추출물에 의한 생육 저해가 확인된 7가지 균주에 대하여 항균 활성을 나타내는 최저 농도를 세밀하게 측정하기 위하여 흡광도 측정을 통한 최소저해농도(MIC)를 확인하였으며, 그 결과를 Table 3에 나타내었다. 실험을 실시한 균주 중 B.
- Disc diffusion method와 MIC 실험을 통하여 추출물에 의한 생육 저해효과가 확인된 균주를 대상으로 최소사멸농도(MBC) 실험을 수행하였다. MBC는 액체배지에 MIC의 추출물과 실험균주를 넣고 배양한 후, 배양 시료 100 µL를 취하여 십진 희석 후 평판배지에 도말하고 각각 최적조건에서 배양하여 생성되는 colony(집락)를 확인하였다.
- 결과로 제시하지는 않았지만 황칠 잎 추출물의 활용범위를 넓히고자 추출물이 첨가된 배지에 젖산균(Leuconostoc mesenteroides KACC 17862, Weisella koreensis KACC 11853 그리고 Lactobacillus plantarum KACC 11451)을 접종하여 발효과정을 거친 후 획득한 발효액의 항균활성을 분석하였다. 그 결과 황칠 잎 추출물에 의한 증식억제가 관찰되지 않았던 그람 양성의 P.
- 각 농도의 추출물 100 µL과 생균수를 1×107 CFU/mL로 조정한 실험균주 배양액 2 µL를 96-well plate(iNtRON biotechnology, Seongnam, Korea)에 넣은 후 각각 균주에 적합한 배양 조건에서 배양하였다. 균주 배양액 대신 액체배지를 혼합한 시료를 대조군으로 하였다. 배양 후에는 UV-Vis spectrometer(SPECTRA PLUS 384, Molecular Devices, Sunnyvale, CA , USA)를 이용하여 600 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 배양 후에는 UV-Vis spectrometer(SPECTRA PLUS 384, Molecular Devices, Sunnyvale, CA , USA)를 이용하여 600 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군과 비교하여 균주의 증식이 관찰되지 않는 추출물의 최소농도를 MIC로 결정하였다.
- 그러나 이와 같은 경우에는 흡광도 측정의 대조군을 추출물을 첨가한 배지로 사용하기 때문에 오차를 감소시킬 수 있다고 생각된다. 따라서 disc diffusion method와 MIC 수행으로 농도의 범위를 축소시킨 이후에 배양을 통하여 시료의 생균수를 직접 측정하는 최소사멸농도(MBC) 측정이 추가로 수행되었다.
- 중층한 배양액이 응고되면 추출물을 흡수한 paper disc를 표면에 밀착시켜 각각 최적 생육 조건에서 배양하였다. 배양이 완료된 후 paper disc 주위에 생성된 생육 저해환(inhibition zone)의 직경(mm)을 측정하여 항균 활성을 비교하였다.
- 0 mM DPPH를 제조하였다. 빛이 차단된 갈색 시험관에 각 농도의 추출물 0.1 mL와 2 mM DPPH 0.9 mL를 혼합하여 실온에서 15분 동안 반응시킨 후, UV-Vis spectrometer(Molecular Devices)로 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 BHA(butylated hydroxyanisole, Sigma-Aldrich, St.
- 항산화 활성을 나타내는 기작은 이들 물질이 인체에서 노화와 세포손상에 의한 질병의 원인이 되는 자유 라디컬(free radical)를 소거하는 것이다. 시험물질로는 비교적 안정한 라디컬인 DPPH를 이용하여 이를 소거하는 정도를 수치로 계산하여 물질의 항산화 활성을 나타낸다. 황칠 잎 에탄올 추출물의 항산화 효과를 확인하기 위하여 추출물과 합성 항산화제인 BHA의 DPPH 라디칼 소거활성을 분석하고 그 결과를 Table 4에 제시하였다.
- 실험균주를 각각 최적 조건에서 배양한 후 그 생균수를 1×107 CFU/mL로 조정한 배양액을 1% agar가 첨가된 배지와 1:1 비율로 혼합시킨 후 1.5% 평판 한천배지에 중층(overlay method)하였다.
- 채집된 황칠 잎은 그늘에서 자연 건조시켰으며, 잘 건조된 황칠 잎을 증류수로 2회 세척하고 분쇄한 후, 황칠 잎 무게 대비 10배의 70% 에탄올(Daejung, Seoul, Korea)을 가하고 60°C로 중탕 가열하여 2회 추출하였다.
- 추출물에 의한 라디칼 소거능을 확인할 수 있는 비교적 안정한 물질인 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)가 반응 후 변색되는 원리를 이용하여 항산화 활성을 측정하였다. 추출물은 50% 에탄올과 0.
- 추출물에 의한 생장 억제 작용이 관찰된 균주들의 최소저해농도(MIC)에서 균주들을 24-48시간 배양하면서 3시간 간격으로 UV-Vis spectrometer(Molecular Devices)를 이용하여 흡광도 값을 측정하였다. 96-well plate(iNtRON biotechnology)에 추출물 100 µL, 2배 농축된 액체배지 100 µL 그리고 생균수를 1×107 CFU/mL로 조정한 배양액 2 µL을 혼합한 후 각각 최적 배양조건에서 배양하였다.
- Louis, MO, USA)가 반응 후 변색되는 원리를 이용하여 항산화 활성을 측정하였다. 추출물은 50% 에탄올과 0.1, 0.5, 1 그리고 5 mg/mL 농도가 되도록 혼합하였고, DPPH도 50% 에탄올에 용해시켜 2.0 mM DPPH를 제조하였다. 빛이 차단된 갈색 시험관에 각 농도의 추출물 0.
- 추출물은 멸균된 증류수를 이용하여 0.5, 1, 5, 10, 30 그리고 50 mg/mL 농도로 제조하였다. 농도별로 제조된 추출물은 멸균된 paper disc(diameter 6 mm, Advantec, Toyo Roshi Co.
- 채집된 황칠 잎은 그늘에서 자연 건조시켰으며, 잘 건조된 황칠 잎을 증류수로 2회 세척하고 분쇄한 후, 황칠 잎 무게 대비 10배의 70% 에탄올(Daejung, Seoul, Korea)을 가하고 60°C로 중탕 가열하여 2회 추출하였다. 추출액을 여과지(Whatman No.1, Whatman, Maidstone, UK)로 감압여과하고, 그 여과액을 회전농축기(rotary evaporator N-1110S, EYELA, Tokyo, Japan)로 감압농축하였다. 감압농축을 통하여 얻은 점조상의 추출물을 동결 건조기(FDU-1200, EYELA, Tokyo, Japan)로 건조하여 분말을 얻었으며(수득률 29.
대상 데이터
- 1, Whatman, Maidstone, UK)로 감압여과하고, 그 여과액을 회전농축기(rotary evaporator N-1110S, EYELA, Tokyo, Japan)로 감압농축하였다. 감압농축을 통하여 얻은 점조상의 추출물을 동결 건조기(FDU-1200, EYELA, Tokyo, Japan)로 건조하여 분말을 얻었으며(수득률 29.2%), 이를 항균과 항산화 실험에 시료로 사용하였다. 황칠나무 잎 추출물은 모두 -20°C에서 냉동보관하면서 실험에 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 황칠 잎은 2013년 7월에 제주도 서귀포시 지역에서 자생하는 황칠나무(Dendropanax morbiferus H. Lev.)로부터 채집하여 사용하였다. 채집된 황칠 잎은 그늘에서 자연 건조시켰으며, 잘 건조된 황칠 잎을 증류수로 2회 세척하고 분쇄한 후, 황칠 잎 무게 대비 10배의 70% 에탄올(Daejung, Seoul, Korea)을 가하고 60°C로 중탕 가열하여 2회 추출하였다.
- 본 실험에 사용한 균주는 식중독, 비듬 그리고 충치의 원인이 되는 미생물로서 그 종류와 배양조건을 Table 1에 나타내었다. 미생물은 그람 양성균 4종(species)과 그람 음성균 6종, 효모 1종으로 구성되어 있다.
- 충치 원인 세균과 비듬 원인 효모로 알려진 Streptococcus mutans와 Malassezia Furfur, 녹농균인 Pseudomonas aeruginosa 그리고 그 외의 균주들은 식중독을 유발하는 것으로 알려진 것들이다. 실험에 사용된 균주는 한국 미생물 보존센터(Korean Culture Center of Microorganisms, KCCM, Seoul, Korea), 한국생명공학연구원 미생물자원센터(Korean Collection for Type Cultures, KCTC, Daejeon, Korea) 그리고 농촌진흥청 농업유전자원정보센터(Korean Agricultural Culture Collection, KACC, Jeonju, Korea)로부터 분양받았다. 분양 받은 균주는 3회 계대배양 후 40% glycerol(Sigma-Aldrich, St.
- 9 mL를 혼합하여 실온에서 15분 동안 반응시킨 후, UV-Vis spectrometer(Molecular Devices)로 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 BHA(butylated hydroxyanisole, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)를 사용하였다. 추출물과 표준물질의 라디칼 소거능은 아래의 식을 이용하여 계산하였으며, DPPH의 농도가 50% 감소하는데 필요한 시료의 농도를 IC50(half maximal inhibitory concentration) 값으로 나타내었다.
- 황칠나무 잎 추출물은 모두 -20°C에서 냉동보관하면서 실험에 사용하였다.
데이터처리
- Different superscipt letters in the same column and concentration (mg/mL) show differences at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- Different superscript letters in the same column and concentration (mg/mL) show differences at p<0.05 by Duncan’s multiple range test.
- 각각의 실험결과는 SPSS 통계분석 프로그램(SPSS 18.0K for windows, SPSS Institute Inc., Chicago, IL, USA)의 분산분석(analysis of variance)을 수행하고 Duncan’s multiple range test에 의해 평균값에 대한 유의차(p<0.05)를 검증하였다.
- 모든 실험을 3회 이상의 독립적인 실험을 수행하여 결과를 평균±표준편차로 나타내었다.
성능/효과
- MIC가 10 mg/mL 미만인 균주들은 비슷한 양상의 MBC를 보였으나, 10 mg/mL 이상인 균주들은 MIC와 MBC 양상이 다르게 나타났다.
- MBC는 액체배지에 MIC의 추출물과 실험균주를 넣고 배양한 후, 배양 시료 100 µL를 취하여 십진 희석 후 평판배지에 도말하고 각각 최적조건에서 배양하여 생성되는 colony(집락)를 확인하였다. MIC에서 colony가 관찰되면 높은 농도로 재수행하여 최종적으로 실험 균주를 99.9% 이상 사멸시키는 최소 농도를 MBC로 결정하였다.
- 결과로 제시하지는 않았지만 황칠 잎 추출물의 활용범위를 넓히고자 추출물이 첨가된 배지에 젖산균(Leuconostoc mesenteroides KACC 17862, Weisella koreensis KACC 11853 그리고 Lactobacillus plantarum KACC 11451)을 접종하여 발효과정을 거친 후 획득한 발효액의 항균활성을 분석하였다. 그 결과 황칠 잎 추출물에 의한 증식억제가 관찰되지 않았던 그람 양성의 P. aeruginosa와 그람 음성인 V. parahaemolyticus가 발효된 황칠 잎 추출물에 의해서는 그 증식이 억제됨을 확인하였다. 추출물을 제외하고 젖산균만을 이용한 발효액에서는 항균활성이 나타나지 않았기 때문에 이는 발효에 의해 추출물이 다른 물질로 분해 또는 합성되어 항균활성을 나타내는 것으로 추측된다.
- 액체배지 배양 후 흡광도 상에서는 미생물 증식을 확인할 수 없지만 이를 고체배지에 도말했을 때는 집락(colony)를 확인할 수 있는 농도라는 것이다. 따라서 이러한 액체배양액을 고체배지에 도말했을 때도 colony가 확인되지 않은 농도를 MBC로 결정하고, 이 농도에서는 미생물이 99.9% 이상 사멸됨을 의미한다. 일반적으로 특정 병원균에 대한 항균물질 투여 시, MIC보다 수 배 높은 농도를 사용한다(Archer GL & Polk RE 2008).
- cereus KACC 12672는 12시간 이후 흡광도를 통한 미약한 증식을 확인할 수 있었다. 따라서 흡광도 측정을 통한 MIC를 확인하고자 하는 경우나 특정 시간에 배양을 통한 MBC를 확인하고자 할 때는 한 시점이 아닌 2-3개의 여러 시점을 정해서 그 결과를 측정하는 것이 실험결과에서 오차를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.
- 또 하나의 Listeria 속(genus)인 L. monocytogenes KCTC 13064 역시 30과 50 mg/mL에서 생육 저해환이 확인되었으며 농도의 증가에 따라 그 크기도 유의적으로 커졌다(p<0.05).
- 5 mg/mL 등으로 확인되었다. 또한 L. monocytogenes의 경우에는 구실잣밤나무잎과 애기달맞이꽃 추출물의 MIC가 각각 1과 50 mg/mL로 나타나 같은 실험 균주에 대해서도 식물 추출물 종류에 따라 MIC에 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서 사용된 황칠나무 잎 추출물의 미생물에 대한 MIC를 동일 대상균주별로 비교하여 살펴보면, S.
- 그러나 그람 음성균 일부에 대해서도 항균 활성을 보이는 것은 세균 분류 상 그람 음성균과 양성균으로 구분하고는 있지만, 각각의 세포 구조에 차이가 있으므로 이에 따른 각 strain 간의 특성 차이 때문인 것으로 판단된다. 또한 위에서 열거한 애기 달맞이꽃과 삼백초, 대풀, 백년초 그리고 구실잣밤나무 잎 추출물의 항균 활성은 주로 플라보노이드 성분에 기인하는 것으로 확인되었다. 현재까지 보고된 바에 따르면 황칠나무에는 정유물질에 속하는 쌍환성 세스퀴테르펜(sesquiterpene), 알코올 그리고 에테르 등의 성분이 함유되어 있어서 이들 성분 중에서 일부가 항균 활성에 역할을 할 것으로 예상되지만(Ahn JC 등 2002), 황칠나무 잎 추출물의 항균 활성 성분에 대해서는 앞으로 그 물질 확인 및 분리 등의 심도 있는 연구가 추가로 수행되어야 할 것으로 판단된다.
- monocytogenes의 경우에는 구실잣밤나무잎과 애기달맞이꽃 추출물의 MIC가 각각 1과 50 mg/mL로 나타나 같은 실험 균주에 대해서도 식물 추출물 종류에 따라 MIC에 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 본 연구에서 사용된 황칠나무 잎 추출물의 미생물에 대한 MIC를 동일 대상균주별로 비교하여 살펴보면, S. aureus는 3-4 mg/mL, L. monocytoges는 7.5-10으로 확인되어 위에 언급한 추출물과 농도를 단순 비교하였을 때 중간 정도 되는 항균 활성을 나타내는 것으로 판단된다.
- 이들 추출물의 disc diffusion method 수행 결과를 종합적으로 살펴보면 전체적으로 황칠나무 잎 추출물의 저해환 관찰 농도보다 비교적 낮은 농도에서 저해환을 관찰하였고, 그람 양성균뿐만 아니라 본 연구에서 항균활성이 관찰되지 않은 그람 음성균에 대한 생육 저해 효과를 확인하였다. 본 연구에서도 S. enterica, E. sakazakii, B. subtilis, P. aeruginosa, V. parahaemolyticus 그리고 S. sonnei 등의 그람 음성균과 효모인 Malassezia furfur를 대상으로 항균활성 실험을 수행하였으나 추출물 50% 희석액에서도 저해환을 확인할 수 없었다. 그러나 이러한 추출물에 따른 생육저해효과 차이는 실험에 사용한 paper disc의 크기와 두께 그리고 추출물의 paper disc에의 흡수력 차이 등에 따라 결과가 다르게 나타날 수 있기 때문에 최소저해농도(MIC)와 최소사멸농도(MBC)의 측정을 통한 비교가 필요할 것으로 판단된다.
- 5) mg/mL의 MBC(MIC) 값을 나타내어 MBC와 MIC 간의 농도 증감에 대한 상관관계를 확인할 수 없었다. 뿐만 아니라 같은 종(species)인 S. aureus KCTC 1621과 KCTC 1916 그리고 L. monocytogenes KCTC 3710과 KCTC 13064는 각각 다른 MBC와 MIC 농도를 나타내어, disc diffusion method 결과와 더불어 같은 종(species)이라도 각각의 strain에 따라 항균물질에 대한 민감성에 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 일반적으로 MIC가 미생물의 생육을 저해하는 항균물질의 최소 농도를 의미하지만, 이 농도가 반드시 미생물을 멸균시키는 않는다.
- 생균수 측정을 통하여 각 실험균주를 99.9% 이상 사멸하는 MBC를 확인한 결과(Table 3), 모든 대상 균주에서 MBC는 MIC보다 높은 것으로 확인되었다. MIC가 10 mg/mL 미만인 균주들은 비슷한 양상의 MBC를 보였으나, 10 mg/mL 이상인 균주들은 MIC와 MBC 양상이 다르게 나타났다.
- faecalis KCTC 3206은 가장 높은 농도인 15 mg/mL에서 생육이 저해됨을 알 수 있었다. 생균수 측정을 통하여 실험 균주 99.9% 이상을 사멸하는 MBC를 확인한 결과, 모든 대상 균주에서 MBC가 MIC보다 높은 것으로 확인되었다. 추출물에 의하여 증식 억제가 확인된 MIC를 첨가한 액체배지에서 대상 미생물을 배양한 후 총 24-72시간 동안 3시간 간격으로 그 흡광도를 측정한 결과, B.
- 실험에 이용된 총 12종 14개 균주 중 그람 양성인 7개 균주에서만 추출물의 생육 저해 효과를 확인하였다. 생육 저해환의 크기는 추출물의 농도 증가에 비례하여 유의적으로 커졌으며, S. aureus KCTC 1916만이 가장 낮은 농도인 5 mg/mL에서 생육이 저해되어 민감도가 높았다. 흡광도를 측정하여 확인한 MIC 항균활성 실험에서는 가장 낮은 농도인 2.
- MIC가 10 mg/mL 미만인 균주들은 비슷한 양상의 MBC를 보였으나, 10 mg/mL 이상인 균주들은 MIC와 MBC 양상이 다르게 나타났다. 실험 균주 B. cereus KACC 12672는 MBC(MIC)는 5(2.5) mg/mL, 다음으로 S. aureus KCTC 1621과 KCTC 1916이 각각 6(3)과 8(4) mg/mL 그리고 S. mutans KACC 16833이 10(5) mg/mL으로 확인되었다. 그러나 E.
- 본 연구에서는 제주도에 자생하고 있는 황칠나무 잎 에탄올의 항산화 활성을 분석하고 다양한 유해균에 대한 항균 활성을 확인하고자 하였다. 실험에 이용된 총 12종 14개 균주 중 그람 양성인 7개 균주에서만 추출물의 생육 저해 효과를 확인하였다. 생육 저해환의 크기는 추출물의 농도 증가에 비례하여 유의적으로 커졌으며, S.
- 실험을 수행한 총 12종 14개의 균주 중 그람 양성균 5종 7개에서만 생육 저해환(inhibition zone)을 관찰할 수 있었고, 생육 저해환의 크기는 추출물의 농도가 증가할수록 유의적으로 커짐을 확인할 수 있었다(p<0.05).
- Disc diffusion method에서 추출물에 의한 생육 저해가 확인된 7가지 균주에 대하여 항균 활성을 나타내는 최저 농도를 세밀하게 측정하기 위하여 흡광도 측정을 통한 최소저해농도(MIC)를 확인하였으며, 그 결과를 Table 3에 나타내었다. 실험을 실시한 균주 중 B. cereus KACC 12672가 가장 낮은 농도인 2.5 mg/mL에서 생육이 저해되었으며, S. aureus KCTC 1916은 3 mg/mL, S. aureus KCTC 1621은 4 mg/mL, S. mutans KACC 16833는 5 mg/mL, L. monocytogenes KCTC 13064는 7.5 mg/mL, L. monocytogenes KCTC 3710는 10 mg/mL의 MIC를 확인하였다. 또한 E.
- aeruginosa의 생육저해 효과가 있음을 확인하였다(Kim JY 등 2011). 이들 추출물의 disc diffusion method 수행 결과를 종합적으로 살펴보면 전체적으로 황칠나무 잎 추출물의 저해환 관찰 농도보다 비교적 낮은 농도에서 저해환을 관찰하였고, 그람 양성균뿐만 아니라 본 연구에서 항균활성이 관찰되지 않은 그람 음성균에 대한 생육 저해 효과를 확인하였다. 본 연구에서도 S.
- 7 mm)을 보여 가장 높은 항균활성을 나타내었다. 이어 시험농도 10 mg/mL에서는 S. aureus KCTC 1621와 B. cereus KACC 12672가 각각 8.7과 7 mm의 생육 저해환을 나타내었으며, S. aureus KCTC 1916는 7 mm로 S. aureus의 경우 같은 종(species)에서도 황칠 추출물에 대한 민감도에 차이가 있음을 확인하였다. 특히 S.
- 제주 자생식물 추출물의 항균활성을 확인한 결과를 살펴보면, MIC가 대체적으로 가장 낮게 확인된 S. aureus에 대한 MIC는 애기달맞이꽃 추출물 10 µg/mL, 구실잣밤나무잎 추출물 0.5 mg/mL 그리고 삼백초 추출물 2.5 mg/mL 등으로 확인되었다.
- 9% 이상을 사멸하는 MBC를 확인한 결과, 모든 대상 균주에서 MBC가 MIC보다 높은 것으로 확인되었다. 추출물에 의하여 증식 억제가 확인된 MIC를 첨가한 액체배지에서 대상 미생물을 배양한 후 총 24-72시간 동안 3시간 간격으로 그 흡광도를 측정한 결과, B. cereus KACC 12672에서만 12시간 이후 흡광도를 통한 미약한 증식을 확인할 수 있었다. 황칠 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 5, 1, 0.
- 추출물의 항균활성 정도를 비교하기 위하여 사용한 BHA는 추출물과 같은 농도인 5, 1, 0.5 그리고 0.1 mg/mL에서 각각 92.6, 92.5, 90 그리고 49%로 확인되었으며, 0.1%에서만 활성에 유의적인 감소를 보였다(p<0.05).
- 특히 S. mutans KACC 16833은 시험농도 중 50 mg/mL에서만 11 mm의 생육 저해환을 나타내었으며, E. faecalis KCTC 3206와 L. monocytogenes KCTC 3710는 모두 30과 50 mg/mL에서만 각각 생육 저해환이 관찰되었고 농도에 따른 유의적인 차이는 없었다(p<0.05).
- 05). 황칠 잎 추출물에 대한 민감도는 시험 미생물에 따라 다르게 나타났으며, 가장 낮은 농도인 5 mg/mL에서 S. aureus KCTC 1916가 유일한 생육 저해환(6.7 mm)을 보여 가장 높은 항균활성을 나타내었다. 이어 시험농도 10 mg/mL에서는 S.
- 황칠 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 5, 1, 0.5 그리고 0.1 mg/mL에서 각각 89.8%, 76.4%, 44.7% 그리고 19.1%로 측정되었으며, 농도 감소에 따라 그 활성도 유의적으로 감소하였다(p<0.05).
- cereus KACC 12672에서만 12시간 이후 흡광도를 통한 미약한 증식을 확인할 수 있었다. 황칠 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 5, 1, 0.5 그리고 0.1 mg/mL에서 각각 89.8, 76.4, 44.7 그리고 19.1%로 측정되었으며, 농도 감소에 따라 그 활성도 유의적으로 감소하였다. 이는 추출물과 같은 농도의 BHA를 대조군으로 사용하였을 때와 비슷한 수치이다.
- aureus KCTC 1916만이 가장 낮은 농도인 5 mg/mL에서 생육이 저해되어 민감도가 높았다. 흡광도를 측정하여 확인한 MIC 항균활성 실험에서는 가장 낮은 농도인 2.5 mg/mL에서 B. cereus KACC 12672의 생육이 저해됨을 확인하였고, E. faecalis KCTC 3206은 가장 높은 농도인 15 mg/mL에서 생육이 저해됨을 알 수 있었다. 생균수 측정을 통하여 실험 균주 99.
후속연구
- sonnei 등의 그람 음성균과 효모인 Malassezia furfur를 대상으로 항균활성 실험을 수행하였으나 추출물 50% 희석액에서도 저해환을 확인할 수 없었다. 그러나 이러한 추출물에 따른 생육저해효과 차이는 실험에 사용한 paper disc의 크기와 두께 그리고 추출물의 paper disc에의 흡수력 차이 등에 따라 결과가 다르게 나타날 수 있기 때문에 최소저해농도(MIC)와 최소사멸농도(MBC)의 측정을 통한 비교가 필요할 것으로 판단된다. 식물과 해조류 등의 추출물의 항균 활성을 확인한 연구 결과들을 살펴보면 전체적으로 그람 음성균보다 그람 양성균에 대한 항균 스펙트럼이 넓다는 것을 알 수 있다(Yoon SY 등 2010).
- 그러나 MIC나 MBC 실험은 특정 시간에서만 미생물 증식을 확인하기 때문에 어느 시점부터 미생물 생육이 억제되는지 또는 활성화되는지 등의 전체적인 경향에 관한 분석이 어렵다. 따라서 실제 미생물 증식에 필요한 시간 동안 혹은 그 이상의 시간 동안 일정 시간대 별로 흡광도를 측정하여 시간에 따른 항균물질에 대한 미생물의 반응 양상을 확인하는 생육저해효과(time killing curve assay)를 분석하는 실험이 수행되어야 한다.
- 추출물을 제외하고 젖산균만을 이용한 발효액에서는 항균활성이 나타나지 않았기 때문에 이는 발효에 의해 추출물이 다른 물질로 분해 또는 합성되어 항균활성을 나타내는 것으로 추측된다. 따라서 추출물뿐만 아니라 황칠 잎을 직접 발효시킨 후 이에 대한 다양한 생리활성을 분석하는 연구가 추가로 수행되어야 할 것으로 판단된다. 최근 들어 황칠 잎 분말 을 빵과 국수 등에 첨가하고자 하는 연구가 진행되고 있으며, 이에 따라 본 연구 결과는 추후 개발되는 황칠 첨가 식품의 생리활성 기능을 제시해줄 수 있는 기초자료가 될 것으로 기대한다.
- 구실잣밤나무 추출물은 사용한 용매 종류에 따라 DPPH 소거능에 차이가 있었으며, 물이 가장 높고, 에탄올과 에틸아세테이트 등을 사용했을 때는 BHA와 비슷한 수치의 항산화활성을 나타내었다(Kim JY 등 2011). 따라서 추후에는 황칠 나무 잎의 생리활성을 확인하기 위하여 에탄올뿐만 아니라 순차적 용매 분획물에 대한 연구도 수행되어야 할 것으로 판단된다.
- 이는 추출물과 같은 농도의 BHA를 대조군으로 사용하였을 때와 비슷한 수치이다. 본 연구에서 확인된 항균 활성과 항산화 활성 결과로부터 황칠 잎 에탄올 추출물의 천연 보존제 및 천연 항산화제로의 이용 가능성을 확인하였으며 이는 추후 황칠을 이용한 식품 제조를 위해서 기초자료가 될 것으로 기대한다.
- ussuriense) (Jang MR 등 2014), 암대극(Euphorbia jolkini Boiss)(Kim JY 등 2006), 등대풀(Euphorbia helioscopia)(Kim JY 등 2007), 삼백초(Saururus chinesis)(Lee JH 등 2013) 그리고 백년초(Opuntia ficus indica)(Seo YH 등 2012)의 추출물을 이용한 연구결과가 있다. 앞으로도 지속적으로 이 외에 다양한 천연자원의 생리활성 물질을 연구하여 천연소재의 이용 가능성에 대한 지속적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 따라서 추출물뿐만 아니라 황칠 잎을 직접 발효시킨 후 이에 대한 다양한 생리활성을 분석하는 연구가 추가로 수행되어야 할 것으로 판단된다. 최근 들어 황칠 잎 분말 을 빵과 국수 등에 첨가하고자 하는 연구가 진행되고 있으며, 이에 따라 본 연구 결과는 추후 개발되는 황칠 첨가 식품의 생리활성 기능을 제시해줄 수 있는 기초자료가 될 것으로 기대한다.
- 또한 위에서 열거한 애기 달맞이꽃과 삼백초, 대풀, 백년초 그리고 구실잣밤나무 잎 추출물의 항균 활성은 주로 플라보노이드 성분에 기인하는 것으로 확인되었다. 현재까지 보고된 바에 따르면 황칠나무에는 정유물질에 속하는 쌍환성 세스퀴테르펜(sesquiterpene), 알코올 그리고 에테르 등의 성분이 함유되어 있어서 이들 성분 중에서 일부가 항균 활성에 역할을 할 것으로 예상되지만(Ahn JC 등 2002), 황칠나무 잎 추출물의 항균 활성 성분에 대해서는 앞으로 그 물질 확인 및 분리 등의 심도 있는 연구가 추가로 수행되어야 할 것으로 판단된다.
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