[논문]국산 프로폴리스의 Helicobacter pyrori 억제효과

한상미; 홍인표; 우순옥; 김세건; 장혜리; 장재선

doi:10.9799/ksfan.2016.29.1.073

국산 프로폴리스의 Helicobacter pyrori 억제효과
Anti-Helicobacter pylori Activity of Korean Propolis 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.29 no.1, 2016년, pp.73 - 78

한상미 (국립농업과학원 농업생물부 잠사양봉소재과) , 홍인표 (국립농업과학원 농업생물부 잠사양봉소재과) , 우순옥 (국립농업과학원 농업생물부 잠사양봉소재과) , 김세건 (국립농업과학원 농업생물부 잠사양봉소재과) , 장혜리 (국립농업과학원 농업생물부 잠사양봉소재과) , 장재선 (가천대학교 식품영양학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Propolis possesses antimicrobial, anti-inflammatory, anaesthetic and immunostimulating activities. The aim of this study was to evaluated chemical composition and in vitro anti-Helicobacter pylori activity of eight propolis ethanolic extracts form different region in Korea. The chemical composition of eight Korean propolis was investicated by absorption spectrophotomety and UHPLC. Total penolic and total flavonoids content ranged between $21{\pm}1.5$ and $31{\pm}1.8$ gallic acid g/100 g and $7.2{\pm}0.9$ and $24.4{\pm}1.9$ quercetin g/100 g, respectively. The p-coumaric acid as standard components content ranged between $0.29{\pm}0.00$ and $2.34{\pm}0.02mg/g$ using UHPLC. Cinnamic acid content between $0.43{\pm}0.00$ and $1.33{\pm}0.01mg/g$. 80% ethanolic extract of propolis against H. pylori was evaluated by using the disc diffusion method. Ethanol was used as a control. Mean diameters of H. pylori growth inhibition using $10{\mu}g/mL$, $50{\mu}g/mL$ or $100{\mu}g/mL$ ethanol propolis per disc were 0, ranging from 0.9 to 2.1 mm and from 1.9 to 3.5 mm, respectively. In conclusion, variation in the chemical composition of Korean propolis were mainly due to the difference in the preferred regional plants visited by honeybees. Also Korean propolis possesses considerable antibacterial activity against H. pylori. There was not confirmed a correlation between the chemical composion contens and anti-H. pylori effect. The potential of propolis in the prevention or treatment of H. pylori infection is worth further extensive evaluation.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 우리나라 양봉농가에서 채취한 국내산 프로폴리스의 성분과 H. pylori에 대한 항균력을 규명하여 프로폴리스의 다양한 식^․의약 소재로 개발하고자 한다.
본 연구는 기능성 식품원료로 사용되는 프로폴리스를 국내 8개 지역으로부터 채취한 후 80% 에탄올로 추출하여 성분과 항헬리코박터 효과를 알아보고자 하였다. 식약처 건강기능식품공전에 따라 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 총 페놀 함량은 시료 간 유의한 함량 차이를 보이나(p<0.
이러한 결과에서 보듯이, 파라쿠마르산과 계피산의 함량은 채취 지역마다 큰 차이를 보이고 있었으며(p<0.05), 이들 함량이 H. pylori 항균력에 영향을 주는 지를 알아보고자 하였다.
프로폴리스 채집지역에 따라 총 페놀 및 플라보노이드 함량에 차이를 보이고 있으며(p<0.05), 이러한 차이가 H. pylori 항균력에 차이를 나타내는지 규명하고자 하였다.

가설 설정

1) Negative control is solvent of propolis.
2) Clindamycin is positive control.

제안 방법

UPLC 분석조건은 유속 0.5 mL/min, 주입량 2 μL, 검출파장 280 nm, 컬럼 온도 40℃이었으며, 이동상은 (A) MeCN, (B) 0.1% H3PO4의 용매를 사용하여 (A) 5~16%; 0~4분, 16~21%; 4~8분, 21~24%; 8~10분으로 설정하여 분석하였다.
건강기능식품인 프로폴리스 에탄올추출물의 규격은 파라쿠마르산과 계피산이 확인되어야만 한다(Korea Food & Drug Administration 2010). 본 연구에서는 파라쿠마르산과 계피산 확인과 더불어 함량을 측정하였다. 그 결과, Fig.
분석시료는 각각 10 mg/mL의 농도가 되도록 만들고, 초음파를 이용하여 60분간 추출한 후 0.22 μm PTFE membrane 필터를 이용하여 여과하였으며, 지표성분인 p-coumaric acid 및 trans-cinnamic acid 또한 같은 조건하에서 추출한 후 단계적으로 희석하여 사용하였다(Korea Food & Drug Administration 2010).
총 페놀 함량과 총 플라보노이드 함량은 건강기능식품공전(Korea Food & Drug Administration 2010)에 따라 수행하였다. 총 페놀 함량은 프로폴리스 시료 0.1 mL에 2 N FolinCiocalteu 0.5 mL를 첨가하여 실온에서 3분간 반응시킨 후 20% NaCO₃ 1 mL를 첨가하고, 1시간 동안 침전반응을 거쳐 여과지(Whatman No. 2, Whatman International Ltd., Maidstone, UK)를 사용하여 여과한 반응액의 흡광도 값을 750 nm에서 흡광도를 측정하였다(SpectraMax M2, Molecular Devices, Sunnyvale, USA). 이때 총 페놀 함량은 gallic acid(Sigma-Aldrich Co.
8 mL를 가하여 충분히 교반한 후 실온에서 40분간 정치 후 415 nm에서 흡광도를 측정한다. 표준물질인 quercetin(Sigma-Aldrich Co.)의 농도별 흡광도와 시료가 들어 있지 않는 공시험구와의 흡광도의 차를 이용하여 표준물질의 검량선을 작성하고, 프로폴리스의 총 플라보노이드 함량을 구하였다.

대상 데이터

MeCN 및 H2O는 Burdik & Jackson 사(Muskegon, MI, USA)의 HPLC급 용매를 사용하였으며, 표준품인 p-coumaric acid 및 trans-cinnamic acid는 Sigma-Aldrich 사에서 구입하여 분석에 사용하였다.
본 실험에 사용된 프로폴리스는 2014년 국내 양봉농가에서 생산한 원괴를 구입하여 사용하였다(Table 1). 국내산 프로폴리스 생산지역은 강원, 경기, 충남 등 8개 지역으로, 시료 100 g을 80% 주정에 2시간씩 2회 실온에서 추출하여 감압농축한 후 주정 추출물을 수득하여 실험에 사용하였다.
본 실험에 사용된 프로폴리스는 2014년 국내 양봉농가에서 생산한 원괴를 구입하여 사용하였다(Table 1). 국내산 프로폴리스 생산지역은 강원, 경기, 충남 등 8개 지역으로, 시료 100 g을 80% 주정에 2시간씩 2회 실온에서 추출하여 감압농축한 후 주정 추출물을 수득하여 실험에 사용하였다.
위 및 십이지장 궤양 원인균인 H. pylori(ATCC 43526) 한국미생물보존센터(KCCM, Seoul, Korea)로부터 구입하여 사용하였다. 균의 배양은 5% horse serum(MB cell, Seoul, Korea)을 첨가한 Trypticase soy broth(TSB, BD, Franklin Lakes NJ, USA) 배지를 사용하여 미호기조건을 유지하기 위하여 Anaerobe Container System(BD)을 넣은 chamber에서 37℃ 조건으로 배양하였다.
Anaerobe Container System을 넣은 chamber서 37℃ 조건으로 16시간 배양한 다음, 디스크 주위의 생육 저지환(clear zone) 크기를 측정한다. 음성 대조군으로는 80% 에탄올, 양성대조군으로는 Clindamycin(Sigma-Aldrich, USA)을 사용하였다.

데이터처리

대조군과 실험군간의 평균에 대한 유의성은 analysis of variance(ANOVA)의 Duncan’s multiple range test를 이용하여 p<0.05에서 검증하였다.
실험에서 얻어진 결과의 통계적 유의성은 SPSS(21.0 version, IBM, Armonk, NY, USA) 통계 프로그램을 이용하여 분석하였으며, 그 결과는 평균±표준편차로 표시하였다.

이론/모형

국내산 프로폴리스 에탄올추출물(KEP)에 대한 H. pylori 항균력 검정은 디스크 확산법을 이용하였다(Spooner & Sykes 1972; National Committee for Clinical Laboratory Standards 1992).
총 페놀 함량과 총 플라보노이드 함량은 건강기능식품공전(Korea Food & Drug Administration 2010)에 따라 수행하였다.
프로폴리스 에탄올추출물의 분석은 Waters 사(Minneapolis, MN, USA)의 diode array detector가 장착된 UPLC I class 모델을 사용하였으며, 컬럼은 Waters사의 BEH C18(1.7 μm, 2.1×50 mm)을 사용하였다.

성능/효과

Clear zone의 생성은 50 μg/disc의 농도에서 관찰되었으며, 프로폴리스의 농도가 증가할수록 clear zone의 크기도 증가하는 것으로 확인되었다.
가장 적은 파라쿠마르산을 갖는 시료는 KPE 6으로 0.29 mg/g이었으며, KPE 1은 2.34±0.02 mg/g으로 가장 많은 양의 파라쿠마르산을 함유하고 있었다.
계피산의 경우에도 시료간 함량 차이를 보였으며, 역시 KPE 6에서 가장 낮은 함량인 0.43 mg/g을 함유하고 있었으며, KPE 2에서 가장 많은 양인 1.33±0.01 mg/g이 검출되었다.
프로폴리스의 지표물질로 알려진 파라쿠마린과 계피산의 함량에 있어서도 유의할 만한 차이를 갖고 있었다. 또한 항헬리코박터 효과에 있어서도 시료 간 유의한 항균력 차이를 보였으나, 농도 의존적으로 항균 효과가 있음이 확인되었다. 따라서 헬리코박터에 위한 질환 예방 및 치료에 국내산 프로폴리스를 이용하는 것이 효과가 있을 것으로 사료되며, 향후 프로폴리스로부터 이러한 항균효과를 지닌 단일 성분 분리 및 동정이 필요하다.
우리나라 건강기능식품의 기준 및 규격인 프로폴리스의 총 플라보노이드 함량은 10 mg/g 이상을 함유하고 있어야 한다(Korea Food & Drug Administration 2010). 모든 지역에서 채취한 프로폴리스의 총 플라보노이드 함량은 건강기능식품기준에 적합하였으나, 총 페놀 함량과는 달리 채집 지역별 함량에 편차를 갖고 있었다. 프로폴리스는 항산화 작용이 탁월하여 건강기능식품의 원료로 사용되고 있으며, 항산화는 페놀성 또는 플라보노이드 성분에서 기인하는 것으로 알려져있다(Kuropatnicki 등 2013; Silva-Carvalho 등 2015).
pylori에 대한 우수한 항균력을 갖는 성분을 함유하고 있음이 보고된 바 있다(Salatino 등 2011; Bankova 등 2014). 브라질의 그린프로폴리스는 in vitro에서 항균효과뿐만 아니라, H. pylori를 감염시킨 임상시험자를 대상으로 프로폴리스를 40일 동안 복용한 결과, 유의하게 H. pylori가 감소되는 것으로 확인되었다. 이뿐만 아니라 불가리아, 뉴질랜드, 터키 등에서 생산된 프로폴리스 에탄올 추출물에서 H.
본 연구는 기능성 식품원료로 사용되는 프로폴리스를 국내 8개 지역으로부터 채취한 후 80% 에탄올로 추출하여 성분과 항헬리코박터 효과를 알아보고자 하였다. 식약처 건강기능식품공전에 따라 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 총 페놀 함량은 시료 간 유의한 함량 차이를 보이나(p<0.05), 총 플라보노이드 함량에 있어서는 유의차를 보이지 않았다(p>0.05).
pylori에 대한 항균력을 보고한 바 있다. 이처럼 국내에서 생산된 프로폴리스 역시 H. pylori에 대한 항균효과가 갖는 것으로 확인되었으며, 채취 지역 간 항균력에 차이를 갖고 있는 것으로 확인되었다.
총 페놀 함량은 시료 1(KPE 1)을 제외하고는 유의할 만한 차이가 없었으며, 21에서 31 g/100 g의 범위 내에 있었다(p<0.05).
프로폴리스 시료별 항균력에 있어 유의한 차이가 있는 것으로 사료되었다(p<0.05).

후속연구

우리나라 건강기능식품 공전에 따르면 파라쿠마린산과 계피산을 프로폴리스의 기준규격으로 정하였다. 그러나 향후 위건강에 도움을 주는 기능이 추가된다면 우리나라 프로폴리스의 H. pylori 항균력에 영향을 주는 국내산 프로폴리스의 성분 분리 및 구조 동정이 필요하다.
또한 항헬리코박터 효과에 있어서도 시료 간 유의한 항균력 차이를 보였으나, 농도 의존적으로 항균 효과가 있음이 확인되었다. 따라서 헬리코박터에 위한 질환 예방 및 치료에 국내산 프로폴리스를 이용하는 것이 효과가 있을 것으로 사료되며, 향후 프로폴리스로부터 이러한 항균효과를 지닌 단일 성분 분리 및 동정이 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	우리나라의 40세 이상 성인 중에서 몇퍼센트가 Helicobacter pylori를 보균하는가?	pylori가 검출됨에 따라 항생제를 이용하여 균의 제거와 함께 궤양 증세도 치유되는 것으로 보고되고 있다(Torres 등 2000; Kusters 등 2006). 우리나라 40세 이상 성인 70% 이상이 H. pylori를 보균하고 있으며, 성인이 이 균에 감염된 가족에서는 어린 아이들도 감염되는 경우가 높으며, 이들이 성인이 되었을 때 위궤양이나 십이지장 궤양으로 발전할 가능성이 높은 것으로 보고되어 있다(Kim 등 2000; Ayala 등 2014).
	꿀벌은 어떤 역할을 하는가?	프로폴리스의 성분은 수집원이 되는 식물의 종류나 계절에 따라 차이가 있으며, 주로 flavonoids, phenolic acids 등의 유기화합물로 구성되어 있다(Markham 등 1996; Fearnley J 2001; Kuropatnicki 등 2013). 꿀벌은 프로폴리스를 벌통 내부에 발라 세균과 바이러스 등의 병균을 막는 성벽과 같은 역할을 한다(Fearnley J 2001). 역사적으로 오래 전부터 프로폴리스의 다양한 생리활성효과로 인해 의료용 소재로 활용되어 왔으며, 우리나라에서는 치주질환 및 항산화 기능을 갖는 기능성 식품원료로 사용되고 있다(Korea Food & Drug Administration 2010).
	프로폴리스는 무엇인가?	pylori에 대한 항균 활성을 확인하고자하는 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 프로폴리스는 꿀벌(Apis mellifera L.)의 일벌이 식물의 진액을 수집하여 타액 등으로 가공한 후 대시로 씹은 끈적끈적한 물질의 양봉산물이다(Fearnley J 2001). 프로폴리스의 성분은 수집원이 되는 식물의 종류나 계절에 따라 차이가 있으며, 주로 flavonoids, phenolic acids 등의 유기화합물로 구성되어 있다(Markham 등 1996; Fearnley J 2001; Kuropatnicki 등 2013).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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