본 실험은 식용 가능한 약용식물을 대상으로 하여 항균 활성을 검색하였다. 미생물에 대하여 약용 식물을 50 mg/mL, 100 mg/mL, 200 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 소목 추출물에서 가장 높은 항균 활성을 나타내었다. 이에 따라 소목의 에탄올 추출물과 열수 추출물을 각각 200 mg/mL, 100 mg/mL, 50 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 소목 추출물은 그람 양성균에서 높은 항균 활성을 나타내었고, 소목의 에탄올 추출물이 소목의 열수 추출물보다 높은 항균 활성을 나타내었다. 소목 에탄올 추출물과 열수 추출물의 각 분획물을 50 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 그람 양성균은 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 층에서 항균 활성을 나타내었고, 그람 음성균은 항균 활성을 나타내지 않았다. 소목의 항균 물질로 추정되는 brazilin은 주로 에틸아세테이트 분획층에 존재하므로 소목 에탄올 추출물에서 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올의 항균 활성이 유사한 점으로 미루어 brazilin 외에도 다양한 항균 물질이 존재하여 이들이 복합적으로 작용하여 항균 활성을 나타내는 것으로 생각한다. 현재까지 가장 강력한 항생제로 알려진 vancomycin과의 항균 활성을 비교한 결과 50 mg/mL 농도에서 소목 75% 에탄올 추출물의 항균 활성은 vancomycin 2.5 mg/mL를 사용하였을 때와 유사한 항균 활성을 나타내었다. 소목의 추출물을 가지고 미생물에 대한 최소저해농도를 측정한 결과 C. difficile KCTC 5009, L. monocytogens ATCC 19115의 최소저해농도는 0.06 mg/mL였고, S. aureus KCTC 1916에 대한 최소저해농도는 0.03 mg/mL였다. Vancomycin의 유효혈청농도는 0.005~0.04 mg/mL로 견줄만한 항균 활성을 나타내었다. 소목추출물을 가지고 열 및 pH 안정성을 측정한 결과는 항균력은 C. difficile KCTC 5009, L. monocytogens ATCC 19115, S. aureus KCTC 1916에서 모두 대조구와 비슷하게 억제환이 생성되어 소목 추출물의 항균성 물질은 열 및 pH에 대체로 안정한 결과를 보여주었다. 상기 결과들을 종합해 볼 때 소목 에탄올 추출물이 그람 양성균에 대해 항균활성이 뛰어난 것으로 보아 소목을 그람 양성의 병원성 미생물을 억제하기 위한 항균제제 및 기능성 식품의 소재로써 활용할 수 있다고 판단된다.
본 실험은 식용 가능한 약용식물을 대상으로 하여 항균 활성을 검색하였다. 미생물에 대하여 약용 식물을 50 mg/mL, 100 mg/mL, 200 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 소목 추출물에서 가장 높은 항균 활성을 나타내었다. 이에 따라 소목의 에탄올 추출물과 열수 추출물을 각각 200 mg/mL, 100 mg/mL, 50 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 소목 추출물은 그람 양성균에서 높은 항균 활성을 나타내었고, 소목의 에탄올 추출물이 소목의 열수 추출물보다 높은 항균 활성을 나타내었다. 소목 에탄올 추출물과 열수 추출물의 각 분획물을 50 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 그람 양성균은 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 층에서 항균 활성을 나타내었고, 그람 음성균은 항균 활성을 나타내지 않았다. 소목의 항균 물질로 추정되는 brazilin은 주로 에틸아세테이트 분획층에 존재하므로 소목 에탄올 추출물에서 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올의 항균 활성이 유사한 점으로 미루어 brazilin 외에도 다양한 항균 물질이 존재하여 이들이 복합적으로 작용하여 항균 활성을 나타내는 것으로 생각한다. 현재까지 가장 강력한 항생제로 알려진 vancomycin과의 항균 활성을 비교한 결과 50 mg/mL 농도에서 소목 75% 에탄올 추출물의 항균 활성은 vancomycin 2.5 mg/mL를 사용하였을 때와 유사한 항균 활성을 나타내었다. 소목의 추출물을 가지고 미생물에 대한 최소저해농도를 측정한 결과 C. difficile KCTC 5009, L. monocytogens ATCC 19115의 최소저해농도는 0.06 mg/mL였고, S. aureus KCTC 1916에 대한 최소저해농도는 0.03 mg/mL였다. Vancomycin의 유효혈청농도는 0.005~0.04 mg/mL로 견줄만한 항균 활성을 나타내었다. 소목추출물을 가지고 열 및 pH 안정성을 측정한 결과는 항균력은 C. difficile KCTC 5009, L. monocytogens ATCC 19115, S. aureus KCTC 1916에서 모두 대조구와 비슷하게 억제환이 생성되어 소목 추출물의 항균성 물질은 열 및 pH에 대체로 안정한 결과를 보여주었다. 상기 결과들을 종합해 볼 때 소목 에탄올 추출물이 그람 양성균에 대해 항균활성이 뛰어난 것으로 보아 소목을 그람 양성의 병원성 미생물을 억제하기 위한 항균제제 및 기능성 식품의 소재로써 활용할 수 있다고 판단된다.
To develop a natural antimicrobial agent, we investigated the antimicrobial activities of 13 species of edible herbal plant extracts against major Gram-positive foodborne bacteria. Among the 13 screened edible herbal plants, Caesalpinia sappan L. showed the highest antimicrobial activity. In the pap...
To develop a natural antimicrobial agent, we investigated the antimicrobial activities of 13 species of edible herbal plant extracts against major Gram-positive foodborne bacteria. Among the 13 screened edible herbal plants, Caesalpinia sappan L. showed the highest antimicrobial activity. In the paper disc agar diffusion assay, Caesalpinia sappan L. extracts had strong antibacterial activities against most Gram-positive bacteria but did not have antibacterial activities against most Gram-negative bacteria. Minimum inhibitory concentrations of the ethanol extract were 0.06 mg/mL against Clostridium difficile and Listeria monocytogenes and 0.03 mg/mL against Staphylococcus aureus. Their inhibitory activities were not reduced by heat treatment or pH adjustment against C. difficile, L. monocytogenes, and S. aureus. Antimicrobial activities were higher in ethanol extract than in distilled water extract. These results support the potential use of Caesalpinia sappan L. ethanol extract as an antimicrobial agent or functional food components against Gram-positive bacteria.
To develop a natural antimicrobial agent, we investigated the antimicrobial activities of 13 species of edible herbal plant extracts against major Gram-positive foodborne bacteria. Among the 13 screened edible herbal plants, Caesalpinia sappan L. showed the highest antimicrobial activity. In the paper disc agar diffusion assay, Caesalpinia sappan L. extracts had strong antibacterial activities against most Gram-positive bacteria but did not have antibacterial activities against most Gram-negative bacteria. Minimum inhibitory concentrations of the ethanol extract were 0.06 mg/mL against Clostridium difficile and Listeria monocytogenes and 0.03 mg/mL against Staphylococcus aureus. Their inhibitory activities were not reduced by heat treatment or pH adjustment against C. difficile, L. monocytogenes, and S. aureus. Antimicrobial activities were higher in ethanol extract than in distilled water extract. These results support the potential use of Caesalpinia sappan L. ethanol extract as an antimicrobial agent or functional food components against Gram-positive bacteria.
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문제 정의
본 연구에서는 식용 가능한 약용식물 중 문헌조사를 통해 항균 효과가 알려진 13가지의 약용식물을 선정하여 미생물에 대해 생육을 억제하는 효과를 알아보고, 가장 높은 활성을 갖는 소목 추출물의 미생물에 대한 기초자료 확보와 이러한 소목 추출물의 효능을 이용한 천연 항균제제 또는 기능성식품을 상품화하기 위한 기초자료로 사용하고자 한다.
제안 방법
18~24시간 배양된 세균 배양액을 650 nm에서 흡광도가 0.3이 되게 조절한 후 96 well plate에 각 시험균 배양액을 100 μL씩 분주하고, 시료 추출물을 최고농도 20 mg/mL에서부터 2배씩 희석하여 최저농도로 100 μL씩 처리하여 24시간 배양한 후 시료추출물이 세균의 증식에 미치는 영향을 650 nm에서 ELISA Reader를 통해 측정하여 비교 분석하였다.
pH 안정성은 pH meter를 사용하여 시료를 0.1 N HCl과 0.1 N NaOH로 pH 2, 4, 8로 조절한 후 대조구와 같이 paper disc agar diffusion 법으로 생육 억제환의 지름을 측정하여 비교하였고, 대조구로는 0.1 N HCl, 0.1 N NaOH와 pH를 조절하지 않은 소목 추출물을 사용하였다.
소목 추출물의 항균 활성 물질에 대한 열 안정성 측정은 시료를 60, 80, 100°C에서 30분 동안 열처리하고 121°C에서는 15분 열처리한 후 대조구와 같이 paper disc agar diffusion 법으로 생육 억제환의 지름을 측정하여 비교하였고, 대조구로는 열처리하지 않은 소목 추출물을 사용하였다.
여기에 paper disc를 배지 위에 떨어지지 않도록 부착시킨 후 농도가 50, 100, 200 mg/mL인 시료의 추출물을 30 μL 주입하여 배양장치(BF-250IN, BioFree, Seoul, Korea)에 넣고 37°C에서 24시간 배양한 다음 생육 억제환 생성 유무를 확인하였다.
이에 더하여 소목 추출물의 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 및 물 분획물들에 대하여 항균 활성을 검색하였다. 각 분획물을 50 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 75% 에탄올 추출물의 분획물의 경우 그람 양성균인 C.
, Tokyo, Japan)를 이용하여 40°C에서 용매를 완전히 제거한 후 추출물로 사용하였다. 제조된 각각의 에탄올, 열수 추출물을 50 mL로 정용하여 분획깔때기에 넣고 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트 및 부탄올을 150 mL씩 3회 순차적으로 가하여 분획한 후 각각의 용매 분획물을 얻은 다음 최종 남은 용액을 물 분획물로 하였다. 각각의 용매 분획물들은 질소 농축 및 감압 농축한 다음 실험에 사용하였다.
시료의 용매는 75% 에탄올을 사용하였으며 25°C에서 24시간 200 rpm으로 교반 추출하였다. 추출된 시료들은 paper disc agar diffusion method와 broth micro-dilution method를 통해 항균 활성을 검색하였고, 13종의 시료 중 소목의 75% 에탄올 추출물이 강한 항균활성을 나타내어 소목을 선발하여 실험에 사용하였다.
대상 데이터
본 실험은 식용 가능한 약용식물을 대상으로 하여 항균 활성을 검색하였다. 미생물에 대하여 약용 식물을 50 mg/mL, 100 mg/mL, 200 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agardiffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 소목 추출물에서 가장 높은 항균 활성을 나타내었다.
본 연구에 사용된 13종의 약용식물은 서울 경동시장 약재상가에서 구입하여 사용하였다. 항생제로는 vancomycin-HCl(Sigma-Aldrich Co.
본 연구에서는 한국생물자원센터(Jeongeup, Korea)에서 분양받은 Clostridium difficile KCTC 5009, Clostridium perfringens KCTC 3269, Eubacterium limosum KCTC 3266, Bacteroides fragilis KCTC 3688, Bifidobacterium bifidum KCTC 3472, Lactobacillus acidophilus KCTC 3164, Lactobacillus lactis KCTC 3926, Streptococcus thermophilus KCTC 2190, Enterobacter aerogenes KCTC 2190, Escherichia coli KCTC 1039, Pseudomonas aeruginosa KCTC 2004, Salmonella Typhimurium KCTC 2515, Salmonella Enteritidis KCTC 12021, Staphylococcus aureus KCTC 1916과 한국미생물보존센터(Seoul, Korea)에서 분양받은 Leuconostoc mesenteroides ATCC 8293, Listeria monocytogenes ATCC 19115와 충북대학교 식품공학과 식품미생물학 실험실에서 자체 보유하고 있는 Bifidobacterium adolescentis, Lactobacillus fermentum YL-3을 실험에 사용하였다. 전배양 및 본배양을 위한 생육배지로 장내유해균은 Reinforced Clostridial Medium(RCM) broth(Difco, Detroit, MI, USA), 유산균은 Lactobacilli MRS broth(Difco), 그 외의 균은 Tryptic soy broth(Difco)를 사용하였다.
본 연구에서는 한국생물자원센터(Jeongeup, Korea)에서 분양받은 Clostridium difficile KCTC 5009, Clostridium perfringens KCTC 3269, Eubacterium limosum KCTC 3266, Bacteroides fragilis KCTC 3688, Bifidobacterium bifidum KCTC 3472, Lactobacillus acidophilus KCTC 3164, Lactobacillus lactis KCTC 3926, Streptococcus thermophilus KCTC 2190, Enterobacter aerogenes KCTC 2190, Escherichia coli KCTC 1039, Pseudomonas aeruginosa KCTC 2004, Salmonella Typhimurium KCTC 2515, Salmonella Enteritidis KCTC 12021, Staphylococcus aureus KCTC 1916과 한국미생물보존센터(Seoul, Korea)에서 분양받은 Leuconostoc mesenteroides ATCC 8293, Listeria monocytogenes ATCC 19115와 충북대학교 식품공학과 식품미생물학 실험실에서 자체 보유하고 있는 Bifidobacterium adolescentis, Lactobacillus fermentum YL-3을 실험에 사용하였다. 전배양 및 본배양을 위한 생육배지로 장내유해균은 Reinforced Clostridial Medium(RCM) broth(Difco, Detroit, MI, USA), 유산균은 Lactobacilli MRS broth(Difco), 그 외의 균은 Tryptic soy broth(Difco)를 사용하였다. 이들 균주는 50% 글리세롤이 포함된 배지에 넣어 -80°C에 보관하여 사용하였으며, 실험에 사용하기 전 3회 이상 계대 배양하여 활성화한 후 사용하였다.
여기에 paper disc를 배지 위에 떨어지지 않도록 부착시킨 후 농도가 50, 100, 200 mg/mL인 시료의 추출물을 30 μL 주입하여 배양장치(BF-250IN, BioFree, Seoul, Korea)에 넣고 37°C에서 24시간 배양한 다음 생육 억제환 생성 유무를 확인하였다. 추출물을 녹인 용매에 대한 영향을 알아보기 위해 대조군으로는 30% DMSO를 사용하였다.
본 연구에 사용된 13종의 약용식물은 서울 경동시장 약재상가에서 구입하여 사용하였다. 항생제로는 vancomycin-HCl(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)을 구입하여 대조군으로 사용하였다. 실험에 사용된 13종의 시료들은 Table 1에 나타내었다.
이론/모형
미생물의 최소저해농도는 broth micro-dilution method(30)를 응용하여 다음과 같이 측정하였다. 18~24시간 배양된 세균 배양액을 650 nm에서 흡광도가 0.
항균 활성 검색은 paper disc agar diffusion 법(29)을 응용하였다. 105 CFU/mL로 배양된 시험 균주들을 멸균된 각각의 agar 배지에 2~3% 접종하여 배지를 조성하였다.
성능/효과
1)Growth inhibition size of clear zone: －, not detected; +, smaller than 8∼12 mm; ++, 12∼16 mm; +++, 16∼20 mm; ++++, 20∼25 mm; +++++, large than 25 mm.
1)Growth inhibition size of clear zone: －, not detected; +, smaller than 8∼12 mm; ++, 12∼16 mm; +++, 16∼20 mm; ++++, large than 20 mm.
소목의 에탄올 추출물을 가지고 미생물에 대한 최소저해농도를 측정한 결과는 Table 6에 나타내었다. C. difficile KCTC 5009, L. monocytogenes ATCC 19115의 최소저해농도는 0.06 mg/mL였고, S. aureus KCTC 1916에 대한 최소저해농도는 0.03 mg/mL였다. Jung 등(37)의 연구 결과에 따르면 vancomycin의 유효혈청농도는 0.
소목의 열수 추출물을 가지고 미생물에 대한 최소저해농도를 측정한 결과는 Table 7에 나타내었다. C. difficile KCTC 5009, L. monocytogenes ATCC 19115의 최소저해농도는 1.00 mg/mL였고, S. aureus KCTC 1916에 대한 최소저해농도는 0.50 mg/mL였다.
aureus와 치아우식증의 주요 원인균인 Str. mutans에 대하여 강한 항균력을 보여주었고 그 항균 물질로 brazilin을 분리 동정하였다. 본 연구 결과에서는 소목의 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 층에서 강한 항균 활성을 나타낸바 항균성 물질은 특정 용매에만 국한되어 용출되는 것이 아니라 여러가지 성분이 복합적으로 작용하여 여러 용매에도 용출될 수 있음을 암시해 주었다.
각 분획물을 50 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 75% 에탄올 추출물의 분획물의 경우 그람 양성균인 C. difficile KCTC 5009는 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 층에서, L. monocytogenes ATCC 19115는 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 층에서, S. aureus KCTC 1916은 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 층에서 억제환이 생성되어 항균 활성을 나타내었고, 열수 추출물의 분획물의 경우 C. difficile KCTC 5009는 부탄올 층에서, L. monocytogenes ATCC 19115는 에틸아세테이트, 부탄올 층에서, S. aureus KCTC 1916은 에틸아세테이트, 부탄올 층에서 억제환이 생성되어 항균 활성을 나타내었다.
그람 양성균과 관련된 경험적 치료에 사용되는 현재까지 가장 강력한 항생제로 알려진 vancomycin과의 항균 활성을 비교한 결과 50 mg/mL 농도에서 소목 75% 에탄올 추출물의 항균 활성은 vancomycin 2.5 mg/mL를 사용하였을 때와 유사한 항균 활성을 나타냈고, 소목 열수 추출물의 항균활성은 C. difficile KCTC 5009, L. monocytogenes ATCC 19115에서는 vancomycin 0.04 mg/mL, S. aureus KCTC 1916에서는 vancomycin 1.3 mg/mL를 사용하였을 때와 항균 활성이 유사하게 나타났다(Table 5). 이러한 결과로 소목 에탄올 추출물은 vancomycin보다 낮은 항균 활성을 보였지만 그람 양성균에 대한 항균 활성이 우수하다고 할 수 있으며 vancomycin과 같은 항생제에 내성을 가진 식중독 원인균에 대해서도 천연 항균제로서의 적용 가능성을 기대한다.
소목의 75% 에탄올 추출물과 열수 추출물을 각각 200 mg/mL, 100 mg/mL, 50 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과는 Table 2에 나타내었다. 그람 양성균인 C. difficile KCTC 5009, L. monocytogenes ATCC 19115와 S. aureus KCTC 1916은 소목의 75% 에탄올 추출물의 처리구에서 열수 추출물보다 강한 항균 활성 효과를 나타내었고 추출물의 농도가 높아질수록 높은 항균 활성을 보였다. 소목의 열수 추출물의 처리구에서는 항균 활성 효과가 나타났으나 75% 에탄올 추출물보다는 그 항균 활성이 적었다.
본 실험은 식용 가능한 약용식물을 대상으로 하여 항균 활성을 검색하였다. 미생물에 대하여 약용 식물을 50 mg/mL, 100 mg/mL, 200 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agardiffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 소목 추출물에서 가장 높은 항균 활성을 나타내었다. 이에 따라 소목의 에탄올 추출물과 열수 추출물을 각각 200 mg/mL, 100 mg/mL, 50 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 소목 추출물은 그람 양성 균에서 높은 항균 활성을 나타내었고, 소목의 에탄올 추출물이 소목의 열수 추출물보다 높은 항균 활성을 나타내었다.
mutans에 대하여 강한 항균력을 보여주었고 그 항균 물질로 brazilin을 분리 동정하였다. 본 연구 결과에서는 소목의 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 층에서 강한 항균 활성을 나타낸바 항균성 물질은 특정 용매에만 국한되어 용출되는 것이 아니라 여러가지 성분이 복합적으로 작용하여 여러 용매에도 용출될 수 있음을 암시해 주었다.
이에 따라 소목의 에탄올 추출물과 열수 추출물을 각각 200 mg/mL, 100 mg/mL, 50 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 소목 추출물은 그람 양성 균에서 높은 항균 활성을 나타내었고, 소목의 에탄올 추출물이 소목의 열수 추출물보다 높은 항균 활성을 나타내었다. 소목 에탄올 추출물과 열수 추출물의 각 분획물을 50 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균활성을 검색한 결과 그람 양성균은 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 층에서 항균 활성을 나타내었고, 그람 음성균은 항균 활성을 나타내지 않았다. 소목의 항균 물질로 추정되는 brazilin은 주로 에틸아세테이트 분획층에 존재하므로 소목 에탄올 추출물에서 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올의 항균 활성이 유사한 점으로 미루어 brazilin 외에도 다양한 항균 물질이 존재하여 이들이 복합적으로 작용하여 항균 활성을 나타내는 것으로 생각한다.
04 mg/mL로 견줄만한 항균 활성을 나타내었다. 소목 추출물을 가지고 열 및 pH 안정성을 측정한 결과는 항균력은 C. difficile KCTC 5009, L. monocytogens ATCC 19115, S. aureus KCTC 1916에서 모두 대조구와 비슷하게 억제환이 생성되어 소목 추출물의 항균성 물질은 열 및 pH에 대체로 안정한 결과를 보여주었다. 상기 결과들을 종합해 볼 때 소목 에탄올 추출물이 그람 양성균에 대해 항균활성이 뛰어난 것으로 보아 소목을 그람 양성의 병원성 미생물을 억제하기 위한 항균제제 및 기능성 식품의 소재로써 활용할 수 있다고 판단된다.
aureus KCTC 1916은 소목의 75% 에탄올 추출물의 처리구에서 열수 추출물보다 강한 항균 활성 효과를 나타내었고 추출물의 농도가 높아질수록 높은 항균 활성을 보였다. 소목의 열수 추출물의 처리구에서는 항균 활성 효과가 나타났으나 75% 에탄올 추출물보다는 그 항균 활성이 적었다. 특히 그람 양성균인 C.
5 mg/mL를 사용하였을 때와 유사한 항균 활성을 나타내었다. 소목의 추출물을 가지고 미생물에 대한 최소저해농도를 측정한 결과 C. difficile KCTC 5009, L. monocytogens ATCC 19115의 최소저해농도는 0.06 mg/mL였고, S. aureus KCTC 1916에 대한 최소저해농도는 0.03 mg/mL였다. Vancomycin의 유효혈청농도는 0.
시료를 60°C, 80°C, 100°C에서 30분, 121°C에서 15분간 열처리한 후 항균력을 살펴본 결과 C. difficile KCTC 5009, L. monocytogenes ATCC 19115, S. aureus KCTC 1916에 대한 항균력은 60°C, 80°C, 100°C, 121°C에서 모두 대조구와 비슷하게 억제환이 생성되어 소목 추출물의 항균성 물질은 열에 대체로 안정한 결과를 보여주었다.
소목 75% 에탄올 추출물과 소목 열수 추출물을 가지고 pH 안정성을 측정한 결과는 Table 9와 같다. 시료를 pH 2, 4, 8로 조정한 후 항균력을 살펴본 결과 0.1 N HCl(pH 1.06)과 0.1 N NaOH(pH 12.93)에 대해서는 영향을 받지 않았고, 항균력은 C. difficile KCTC 5009, L. monocytogenes ATCC 19115, S. aureus KCTC 1916에서 모두 pH를 조절하지 않은 소목 추출물의 결과와 비슷하게 억제환이 생성되었다. 소목 추출물의 항균성 물질은 pH에 대체로 안정한 결과를 보여주었으며 본 결과로 열 및 pH의 변화에 안정적인 소목 추출물에 함유된 항균물질을 이용하여 기능성 식품의 소재 및 식품의 제조 공정에 적합한 첨가물로서도 유용하게 이용될 수 있다고 기대된다.
미생물에 대하여 약용 식물을 50 mg/mL, 100 mg/mL, 200 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agardiffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 소목 추출물에서 가장 높은 항균 활성을 나타내었다. 이에 따라 소목의 에탄올 추출물과 열수 추출물을 각각 200 mg/mL, 100 mg/mL, 50 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 소목 추출물은 그람 양성 균에서 높은 항균 활성을 나타내었고, 소목의 에탄올 추출물이 소목의 열수 추출물보다 높은 항균 활성을 나타내었다. 소목 에탄올 추출물과 열수 추출물의 각 분획물을 50 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균활성을 검색한 결과 그람 양성균은 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 층에서 항균 활성을 나타내었고, 그람 음성균은 항균 활성을 나타내지 않았다.
aureus KCTC 1916은 에틸아세테이트, 부탄올 층에서 억제환이 생성되어 항균 활성을 나타내었다. 추출물의 결과와 같이 75% 에탄올 추출물의 분획물이 열수 추출물의 분획물보다 높은 항균 활성을 나타내었다. 그람 음성균인 E.
특히 그람 양성균인 C. difficile KCTC 5009, L. monocytogenes ATCC 19115와 S. aureus KCTC 1916은 소목의 75% 에탄올 추출물 50 mg/mL의 처리구에서도 다른 식중독 세균과는 달리 억제환의 크기가 20 mm 이상의 항균 활성 효과를 나타내었다(Fig. 1).
소목의 항균 물질로 추정되는 brazilin은 주로 에틸아세테이트 분획층에 존재하므로 소목 에탄올 추출물에서 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올의 항균 활성이 유사한 점으로 미루어 brazilin 외에도 다양한 항균 물질이 존재하여 이들이 복합적으로 작용하여 항균 활성을 나타내는 것으로 생각한다. 현재까지 가장 강력한 항생제로 알려진 vancomycin과의 항균 활성을 비교한 결과 50 mg/mL 농도에서 소목 75% 에탄올 추출물의 항균 활성은 vancomycin 2.5 mg/mL를 사용하였을 때와 유사한 항균 활성을 나타내었다. 소목의 추출물을 가지고 미생물에 대한 최소저해농도를 측정한 결과 C.
후속연구
aureus KCTC 1916에서 모두 대조구와 비슷하게 억제환이 생성되어 소목 추출물의 항균성 물질은 열 및 pH에 대체로 안정한 결과를 보여주었다. 상기 결과들을 종합해 볼 때 소목 에탄올 추출물이 그람 양성균에 대해 항균활성이 뛰어난 것으로 보아 소목을 그람 양성의 병원성 미생물을 억제하기 위한 항균제제 및 기능성 식품의 소재로써 활용할 수 있다고 판단된다.
aureus KCTC 1916에서 모두 pH를 조절하지 않은 소목 추출물의 결과와 비슷하게 억제환이 생성되었다. 소목 추출물의 항균성 물질은 pH에 대체로 안정한 결과를 보여주었으며 본 결과로 열 및 pH의 변화에 안정적인 소목 추출물에 함유된 항균물질을 이용하여 기능성 식품의 소재 및 식품의 제조 공정에 적합한 첨가물로서도 유용하게 이용될 수 있다고 기대된다.
3 mg/mL를 사용하였을 때와 항균 활성이 유사하게 나타났다(Table 5). 이러한 결과로 소목 에탄올 추출물은 vancomycin보다 낮은 항균 활성을 보였지만 그람 양성균에 대한 항균 활성이 우수하다고 할 수 있으며 vancomycin과 같은 항생제에 내성을 가진 식중독 원인균에 대해서도 천연 항균제로서의 적용 가능성을 기대한다.
coli에 대해 5 mg/mL수준에서 항균 활성을 나타내었는데 이는 사용한 균주의 차이로 생각되며, 또한 Park 등(35)은 항균성 물질을 추출할 때 추출 온도, 용매 농도 및 용매의 종류에 따라 항균력이 차이가 난다고 하였다. 이를 통하여 소목 에탄올 추출물이 특히 그람 양성균인 C. difficile KCTC 5009, L. monocytogenes ATCC 19115와 S. aureus KCTC 1916에 대해 우수한 항균 활성을 나타내 항균제제로 활용할 가능성이 있다고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
소목이란 무엇인가?
소목(Caesalpinia sappan L.)은 인도, 말레이시아, 중국 남부 등의 열대 아시아에 분포하는 낙엽 관목의 콩과(Leguminosae) 식물로 밝은 홍색을 띠는 심재를 약용 및 홍색염료로 사용한다.
Moon 등(25)은 brazilin이 고혈압에 효과가 있음을 보고하였고, Hwang 등(26)은 brazilin이 혈소판에서 칼슘농도를 조절함을 보고하였으며, Kim 등(27)은 혈액에서 brazilin의 혈당저하 작용을 보고하였다. 또한, Kwon 등(28)은 brazilin이 식중독의 주된 원인균일 뿐만 아니라 화농성 질환의 원인균인 Staphylococcus aureus와 치아우식증을 유발하는 Streptococcus mutans에 대해 항균 효과가 있다고 보고하였다.
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