[논문]감초를 이용한 눈꽃동충하초 균사체 배양 추출물의 항균 활성 및 항염증 활성 분석

김은; 김미라

doi:10.17495/easdl.2016.6.26.3.215

감초를 이용한 눈꽃동충하초 균사체 배양 추출물의 항균 활성 및 항염증 활성 분석
Antimicrobial and Anti-inflammatory Activities of Extracts from Glycyrrhizae radix cultured with Paecilomyces japonica 원문보기

東아시아食生活學會誌 = Journal of the East Asian Society of Dietary Life, v.26 no.3, 2016년, pp.215 - 222

Abstract ▼ AI-Helper

This study was carried out to investigate the antimicrobial and anti-inflammatory activities of ethanol extract from Glycyrrhizae radix (GR) and ethanol extract from Glycyrrhizae radix cultured with Paecilomyces japonica mycelium (GRPM). Antimicrobial activity was measured by paper disc diffusion assay and minimum inhibitory concentration (MIC). Anti-inflammatory activity was evaluated by measurement of NO production in LPS-stimulated RAW264.7 cells. For the results of the paper disc diffusion assay, GRPM showed high antimicrobial activities against Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, and Staphylococcus aureus. In addition, the MIC of GRPM (100 ppm) was lower than that of GR (200 ppm) against L. monocytogenes. When the morphology of L. monocytogenes treated with GRPM was observed using a FE-SEM, the surface of cells treated with GRPM were damaged, and some parts of the cell wall were destroyed. The inhibitory effect on NO production in LPS-stimulated RAW264.7 cells was significantly increased by GRPM treatment. In conclusion, GRPM is superior to GR in terms of antimicrobial and anti-inflammatory activities.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

특히 감초의 liquiritigenin 성분은 항균 활성이 높고, 냉장온도에서 증식 가능한 저온성균인 Listeria monocytogenes에대하여 항균 활성을 나타내는 것으로 보고되었으며(Ahn EY 등 1998), 항염증 효과도 가지고 있는 것으로 알려져 있다(Matsui S 등 2004). 그러나 아직까지 감초와 눈꽃동충하초균 사체가 함께 배양될 때 배양물의 생리활성에 대한 연구가 수행되어 있지 않아, 본 연구에서는 한약재로 널리 이용되고 있는 감초에 눈꽃동충하초 균사체를 고체배양하고, 이들 배양 추출물의 항균 활성과 항염증 활성에 대하여 살펴보았다.

제안 방법

본 연구에서는 감초 추출물 및 감초에 눈꽃동충하초 균사체를 고체배양한 배양 추출물의 식중독 관련 세균에 대한 항균 활성과 항염증 활성을 살펴보았다. GR 및 GRPM을 식중독과 관련된 6가지 균주에 처리한 결과, 이들은 그람 양성균인 B.

대상 데이터

본 실험에 사용한 감초는 대구광역시 약령 시장에서 구입하였으며, 눈꽃동충하초 균사체는 산림청 국립산림과학원에서 분양받았다. 미생물 균주는 한국미생물보존센터(KoreanCulture Center of Microorganisms; KCCM)와 한국생명공학연구원 미생물자원센터(Korean Collection for Type Culture;KCTC)에서 분양받았으며, RAW264.7 대식세포는 한국세포주은행(KCLB)으로부터 분양받아 사용하였다.
본 실험에 사용한 감초는 대구광역시 약령 시장에서 구입하였으며, 눈꽃동충하초 균사체는 산림청 국립산림과학원에서 분양받았다. 미생물 균주는 한국미생물보존센터(KoreanCulture Center of Microorganisms; KCCM)와 한국생명공학연구원 미생물자원센터(Korean Collection for Type Culture;KCTC)에서 분양받았으며, RAW264.

데이터처리

본 실험을 통해 얻은 결과들은 SPSS(version 20) program으로 t-test 및 분산분석(ANOVA, analysis of variance)을 이용하여 분석하였으며, 각 시료들 간의 유의성 검증은 Duncan's multiple range test를 이용하여 실시하였다.

이론/모형

RAW264.7 대식세포의 생존율은 MTT assay를 실시하여 측정하였다(Carmichael J 등 1987). 배양한 대식세포를 96 wellplate에 1 × 10⁵ cells/mL의 농도가 되도록 180 μL씩 분주하여 37℃, 5% CO₂ incubator에서 24시간 동안 배양하였다.
시료의 항균 활성은 paper disc법(Bauer AW 등 1966;Kwak DJ 등 2002)을 이용하여 측정하였다. 각 균에 적합한 액체배지를 이용하여 37℃에서 12시간 동안 배양한 미생물배양액을 1 × 10⁸ CFU/mL로 희석한 후, 100 μL를 취해 각각의 평판배지에 도말하고, 실온에서 2시간 동안 고착시켰다.

성능/효과

식중독 관련 균주에 대한 감초 에탄올 추출물(GR)과 감초와 눈꽃동충하초 균사체 배양물의 에탄올 추출물(GRPM)의 항균 활성을 paper disc법으로 측정하여 생육저해환의 크기를 비교한 결과는 Table 2와 같다. GR 및 GRPM은 그람 음성균인 E. coli, P. aeruginosa, S. typhimurium에 대한 항균 활성을 보이지 않았으며, 그람 양성균인 B. cereus, L. monocytoge- nes, S. aureus에 대해 항균 활성을 나타내었고 이들의 항균활성은 추출물의 농도가 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. Kim SJ 등(2006)은 감초 에탄올 추출물이 S.
59 μM로 나타났으며, 시료 농도가 증가함에 따라 NO 생성량이 감량이 감소되는 경향을 보였다. 또한 모든 농도에서 GR에 비해 GRPM의 NO 생성 억제 활성이 유의적으로 더 높게 나타났다. Jung IS 등(2007)은 상황버섯 균사체 배양액에 침지한 발아현미 추출물의 NO 생성 저해 활성이 현미 및 발아현미 추출물에 비해 더 높다고 하여, 본 연구 결과와 유사하게 항염증 활성이 균사체가 배양되는 과정에서 증가되었다고 보고하였다.

후속연구

또한 Lee EJ 등(2013)의 연구에서도 꽃송이 버섯 균사체를 순물을 이용하여 배양할때 항균 활성이 높아졌으며, 이는 균사 증식 시 2차 대사산물인 항균 물질이 활발하게 생산되었기 때문으로 추측하였다. 본 연구에서도 감초와 눈꽃동충하초 균사체를 함께 배양하였을 때 항균 활성이 증가하는 것으로 나타났는데, 관련 선행 연구들을 볼 때 균사체 배양과정에서 항균 활성을 가진 물질들이 생성되거나 증가되는 것으로 보여, 향후 균사체 배양 시 항균 활성 성분 변화에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 생각된다.
7 대식세포에 GR과 GRPM을 처리하여 NO 생성 억제 활성을 측정한 결과, 모든 농도에서 GR에 비해 GRPM의 NO생성 억제 활성이 유의적으로 더 높게 나타났다. 이상의 결과를 통해 감초에 눈꽃동충하초 균사체를 고체배양함으로써 본래 감초가 가지는 항균 활성 및 항염증 활성이 증가되는 것이 확인되어, 향후 천연물의 생리활성을 증가시키기 위하여 천연물에 균사체를 배양하는 방법을 활용할 수 있을 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	동충하초란 무엇인가?	동충하초는 자낭균류 맥각균목 동충하초과에 속하는 일종의 약용버섯으로, 대표적인 동충하초속에는 Cordyceps속, Pae- cilomyces속, Torrubiella속 등이 있으며, 이들의 항산화 및 항종양 효과(Reis FS 등 2013), 혈당 강하효과(Lee YA 등 2001),항균효과(Lee KM 등 2008), 신장 및 간 보호 기능(Jo WJ 등2008; Wang Y 등 2010) 등이 보고되었다. 그러나 그동안 동충하초와 관련된 연구는 대부분 번데기 동충하초(Cordycepsmilitaris)에 대한 연구들이 많으며, 눈꽃동충하초(Paecilomycesjaponica)에 관련된 연구는 미미하고, 더욱이 눈꽃동충하초균사체의 고체배양에 관한 연구는 매우 부족한 실정이다.
	식중독 관련 균주에 대하여 감초 에탄올 추출물과 감초와 눈꽃동충하초 균사체 배양물의 에탄올 추출물이 항균활성을 나타내는 균의 종류는?	aeruginosa, S. typhimurium에 대한 항균 활성을 보이지 않았으며, 그람 양성균인 B. cereus, L. monocytoge- nes, S. aureus에 대해 항균 활성을 나타내었고 이들의 항균활성은 추출물의 농도가 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. Kim SJ 등(2006)은 감초 에탄올 추출물이 S.
	감초의 liquiritigenin 성분이 항균 활성을 보이는 균은?	한편, 감초(Licorice, Glycyrrhizae radix)는 콩과에 속하는 다년생 초본 식물로, 항산화, 항염증, 항바이러스 등 다양한 약리적 활성을 가지고 있어(Matsui S 등 2004; Sohn EJ 등2003; Wolkerstorfer A 등 2009) 약용으로 많이 사용되어 왔다. 특히 감초의 liquiritigenin 성분은 항균 활성이 높고, 냉장온도에서 증식 가능한 저온성균인 Listeria monocytogenes에대하여 항균 활성을 나타내는 것으로 보고되었으며(Ahn EY 등 1998), 항염증 효과도 가지고 있는 것으로 알려져 있다(Matsui S 등 2004). 그러나 아직까지 감초와 눈꽃동충하초균 사체가 함께 배양될 때 배양물의 생리활성에 대한 연구가 수행되어 있지 않아, 본 연구에서는 한약재로 널리 이용되고 있는 감초에 눈꽃동충하초 균사체를 고체배양하고, 이들 배양 추출물의 항균 활성과 항염증 활성에 대하여 살펴보았다.

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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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