선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구는 지리산 자생식물 19종을 선별하여 항산화 활성 및 항균 효과를 조사하여 천연보존제 융합소재 탐색을 목적으로 하였다. 식물계에 널리 분포되어 있는 2차 대사산물의 하나인 페놀화합물은 식물체에 특수한 색상으로 나타나고 산화환원 반응의 기질로 이용되며, 식물을 미생물로부터 보호하는 등의 기능을 수행한다[2].
- 본 연구는 지리산국립공원 자연자원조사 보고서[11]의 자료를 토대로 약성이 뛰어나 보존제로서의 개발 잠재력이 우수하고 수집이 용이한 식물자원 19종을 선별하여 항산화 활성 및 항균 효과를 비교하여 천연보존제 융합소재 이용가능성을 조사하였다.
제안 방법
- 이후 6분간 반응시킨 후 Na2CO3 용액 2 mL를 가하여 상온에서 90분간 방치하였다. 90분이 지난 후 UV-visible spectrophotometer (Optizen 3220uv, Mecasys, Deajeon, Korea)로 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 gallic acid(Sigma-Aldrich Co.
- ABTS(2,2'-azino-bis-3-ethylbenzthiazoline-6 -sulfonic acid) 소거활성은 Re 등의 방법[14]을 변형하여 측정하였다.
- 분쇄한 시료 10 g을 정량하여 증류수 200 mL과 혼합하고 heating mantles(WHM12291, Wisd, Wonju, Korea)을 사용하여 1시간씩 3회 반복하여 추출하였다. 추출된 용액은 여과지(No.
- 시료는 다시 10배 단위로 100∼10-6으로 희석하여 배양액 100 μL를 nutrient agar 배지에 분주한 후 도말하여 12시간 배양한 colony가 plate에 30∼300 CFU/g 사이의 균수를 계측하였다.
- 전배양한 미생물을 신선한 배지에 접종하여 배양액의 흡광도가 0.25∼0.3이 되는 대수증식기 초기의 균체를 8∼9 log CFU/g 농도가 되도록 균체를 회수한 후 멸균수로 2회 세척하였다.
- 총 페놀성 물질 함량은 Folin-Ciocalteu's 방법[12]을 변형하여 분석하였다.
- 총 플라보노이드 함량은 Moreno 등[13]의 방법을 변형하여 측정하였다. 추출물 100 μL에 10% aluminum nitrate 20 μL, 1 M potassium acetate 20 μL 및 80% E t · OH 860 μL를 차례로 가하여 혼합하고 실온에서 40분간 안정화시킨 다음 415 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 분쇄한 시료 10 g을 정량하여 증류수 200 mL과 혼합하고 heating mantles(WHM12291, Wisd, Wonju, Korea)을 사용하여 1시간씩 3회 반복하여 추출하였다. 추출된 용액은 여과지(No. 2, Advantec Co., Tokyo, Japan)로 여과한 후 감압농축기(EYELA SB-1000, Tokyo Rikakikai Co. Ltd, Tokyo, Japan)로 감압농축 하여 동결건조하여 수율을 조사하고 분말 형태로 냉동보관하면서 측정시료로 사용하였다.
- 추출물 100 μL에 10% aluminum nitrate 20 μL, 1 M potassium acetate 20 μL 및 80% E t · OH 860 μL를 차례로 가하여 혼합하고 실온에서 40분간 안정화시킨 다음 415 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 90분이 지난 후 UV-visible spectrophotometer (Optizen 3220uv, Mecasys, Deajeon, Korea)로 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질은 gallic acid(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)로 하여 표준검량곡선을 작성하였으며, 시료 중의 총 폴리페놀 함량을 gallic acid equivalents(mg GAE/g, dry weight)로 환산하여 나타내었다.
대상 데이터
- Hara., AT)는 구례군농업기술센터 친환경시험장에서 재배된 시료를 제공받아 사용하였으며, 쇠뜨기(Equisetum arvense L., EA), 엉겅퀴(Cirsium japonicum var.maackii (Maxim.) Matsum, CJ), 협죽도(Nerium oleander L., NO), 청미래덩굴(Smilax china L., MC)은 직접 구례군 일대에서 채취하였다. 시료는 열풍건조기에서 두께와 질감을 고려하여 45∼80℃에서 10∼12시간 건조시킨 후 분쇄기(HMF-1710, Hanil, Incheon, Korea)를 사용하여 분말로 제조하였으며, -80℃의 초저온냉동고(MDF-U53V, Sanyo, Tokyo, Japan)에 보관하여 사용하였다.
- , CS), 할미꽃(Pulsatilla koreana (Yabe ex Nakai) Nakai ex Nakai., PK)은 구례읍 약재거래상에서 건채의 상태로 구입하였다. 산수유 종자(Cornus officinalis Siebold et Zucc.
- 시료는 열풍건조기에서 두께와 질감을 고려하여 45∼80℃에서 10∼12시간 건조시킨 후 분쇄기(HMF-1710, Hanil, Incheon, Korea)를 사용하여 분말로 제조하였으며, -80℃의 초저온냉동고(MDF-U53V, Sanyo, Tokyo, Japan)에 보관하여 사용하였다.
- 실험에 사용한 균주는 모두 한국생명공학연구원 미생물자원센터(KCTC, Daejeon, Korea)에서 구입하여 계대 배양하여 사용하였다. 화농성질환을 일으키는 gram 양성균인 Staphylococcus aureus(KCTC 1621)와 gram 음성균으로 장내 세균중 하나인 Escherichia coli(KCTC 2441) 균주를 사용하였다.
- 실험에 사용한 균주는 모두 한국생명공학연구원 미생물자원센터(KCTC, Daejeon, Korea)에서 구입하여 계대 배양하여 사용하였다. 화농성질환을 일으키는 gram 양성균인 Staphylococcus aureus(KCTC 1621)와 gram 음성균으로 장내 세균중 하나인 Escherichia coli(KCTC 2441) 균주를 사용하였다. 배양 조건으로는 nutrient broth(Difco Laboratories, Detroit, MI, USA) 및 nutrient agar(Difco)를 배지로 사용하였으며, 37℃에서 12∼48시간 배양하였다.
데이터처리
- 각 처리군 간의 유의성은 ANOVA를 이용하여 유의성을 확인한 후, P<0.05 수준에서 Duncan‘s multiple range test를 이용하여 유의성을 검정하였다.
- 모든 데이터는 반복 측정한 후 평균치±표준편차로 나타내었다.
이론/모형
- 전자공여능 측정은 Blois의 방법[15]에 따라 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)에 대한 수소공여 효과를 측정하여 전자공여능(EDA; electron donating ability)으로 나타내었다. 시료용액 2 mL에 0.
성능/효과
- aureus에 대하여 높은 항균활성을 나타내었다. E. coli 균에 항균효과가 뛰어난 솔잎은 12시간 뒤 5 CFU/mL의 E.coli균이 존재하여 다른 식물자원에 비해 뛰어난 항균효 과를 나타내었다. 또한, 산수유는 6.
- 지리산권 식물자원 중 폴리페놀과 플라보노이드의 함량이 높은 식물자원에서 높은 항산화력을 나타내었으며, 일반적으로 총 폴리페놀의 함량 및 특정성분이 항산화 활성에 영향을 미치는 것으로 사료된다. 골잎원추리, 솔잎, 산수유 종자 추출물이 E. coli의 증식억제능이 가장 높았고, 할미꽃, 삼백초, 청미래덩굴 추출물은 S.aureus균의 증식을 완전히 억제하였다. 향후 지리산권 자생식물은 천연보존 및 방부제 등의 융합소재로 활용할 가치가 높을 것으로 사료된다.
- 또한, 산수유는 6.03×10 2 CFU/mL이 존재하여 E. coli균에 대한 높은 항균효과를 보였다.
- coli의 대한 강한 항균활성을 나타내어 본 실험과 유사한 결과였다. 또한, 원추리, 할미꽃 추출물에서 E. coli균에 대한 강한 항균효과를 나타내었다.
- 각 시료의 추출수율은 Table 2에 나타낸바와 같이 10～49%로 시료의 종류에 따라 상당한 차이가 있었다. 산수유종자(CO)가 49%로 가장 높은 수율을 보였으며, 구절초(DZ) 41%, 왕고들빼기(LI) 35%, (HC), 참당귀(AG), 박하(MP), 협죽도(NO)는 메탄올, 쇠뜨기(EA) 순으로 높게 측정되었다.
- 4 mg QUE/g)에서 높은 함량을 나타내었다. 삼백초(SC, 13.0 mg QUE/g), 소나무(PD, 5.7 mg QUE/g), 차나무(CS, 9.8 mg QUE/g) 등은 높은 폴리페놀의 함량과는 상대적으로 낮은 플라보노이드를 함유하고 있었으며, 골잎원추리(HC, 7.4 mg QUE/g), 당귀(AG, 10.5 mg QUE/g), 쇠뜨 기(EA, 9.5 mg QUE/g), 잔대(AT, 15.3 mg QUE/g)에서는 낮은 폴리페놀 함량에 비해 플라보노이드 함량이 높은 것으로 확인되었다. Kim 등[17]이 왕고들빼기 MeOH 추출물의 플라보노이드 함량을 23.
- 6%의 소거활성을 보였다. 소나무(PD), 협죽도(NO), 쑥(AP), 잔대(AT) 및 왕고들빼기(LI)는 각각 28.2, 25.9, 22.5, 21.4 및 20.2%의 소거활성을 나타내어 그 외 다른 식물자원보다 상대적으로 높은 활성을 나타내었다. Jeong 등[18]이 보고한 250 ug/mL의 농도에 녹차는 ABTS 소거능이 92.
- aureus(8∼9 log CFU/mL)에 대한 증식 억제능은 Table 3에 나타내었다. 솔잎과 산수유는 E. coli에 대하여 높은 항균효과를 나타내었고 삼백초, 할미꽃, 청미래덩굴 및 솔잎 추출물은 S.aureus에 대하여 높은 항균활성을 나타내었다. E.
- 솔잎은 12시간 후 2.00×10 1 CFU/mL의 S. aureus균이 존재하여 다른 식물 비해 뛰어난 항균 효과를 나타내었다.
- Cha 등[22]은 용매별 솔잎 추출물의 항산화활성을 비교한 결과 MeOH과 EtOAc의 추출물에서 항산화활성이 높은 것으로 보고하였으나, 본 실험의 물 추출물에도 상당량 항산화물질이 존재하는 것으로 사료된다. 왕고들빼기의 MeOH 추출물은 뿌리보다 잎에서 비타민 C, 폴리페놀, 플라보노이드 함량이 높아 우수한 항산화활성을 나타내는 것으로[17], 본 연구의 물 추출물에서도 항산화활성이 다른 식물자원보다 우수하게 나타나 비슷한 경향을 나타내었다. 반면에 지리산 자생식물 중 백선(846.
- 08 mg GAE/g와 비슷한 결과이었다. 지상부와 잎을 이용한 식물에서는 상대적으로 높은 총 폴리페놀을 함유하고 있었으며, 자생식물 중 이용부위가 뿌리인 당귀(AG, 16.3 mg GAE/g), 엉겅퀴(CJ, 15.1 mg GAE/g), 할미꽃(PK, 1.2 mg GAE/g)의 총 폴리페놀 함량이 다소 낮은 것으로 나타났다. 산수유종자(CO, 35.
- ABTS radical 소거능 측정결과는 Table 2에 나타내었다. 차나무(CS)가 58.1%로 가장 높은 소거활성을 나타내었으며, 연(NN)과 박하(MP)에서 각각 47.9, 40.6%의 소거활성을 보였다. 소나무(PD), 협죽도(NO), 쑥(AP), 잔대(AT) 및 왕고들빼기(LI)는 각각 28.
- 총 폴리페놀 함량을 분석한 결과는 Table 2에 나타내 었다. 차나무(CS)가 90.6 mg GAE/g으로 가장 높은 함량을 보였으며, 박하(MP, 88.0 mg GAE/g), 연(NN, 65.0 mg GAE/g), 소나무(PD, 53.7 mg GAE/g) 순으로 높은 값을 나타내었다. 또한, 왕고들빼기(LL, 40.
- 차나무, 연 및 박하에서 각각 5.4, 12.0 및 12.7 μg/mL 농도의 RC 50 이 확인되었으며, 이는 대조군인 ascorbic acid의 RC 50 이 6.1 μg/mL으로 확인된 것보다 높은 값을 보여 차나무는 우수한 항산화능을 나타내었다.
후속연구
- aureus균의 증식을 완전히 억제하였다. 향후 지리산권 자생식물은 천연보존 및 방부제 등의 융합소재로 활용할 가치가 높을 것으로 사료된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.