[논문]황련(Coptis chinensis) 추출물의 항균, 항진균 효과와 BCOP 분석을 이용한 안전성 검증

김은희; 장영아; 김솔비; 김한혁; 이진태

doi:10.3839/jabc.2018.042

황련(Coptis chinensis) 추출물의 항균, 항진균 효과와 BCOP 분석을 이용한 안전성 검증
Antimicrobial, antifungal effect and safety verification using BCOP assay of extracts from Coptis chinensis 원문보기

Journal of applied biological chemistry, v.61 no.3, 2018년, pp.297 - 304

김은희 (Department of Cosmeceutical Science, Daegu Haany University) , 장영아 (Department of Cosmeceutical Science, Daegu Haany University) , 김솔비 (Department of Cosmeceutical Science, Daegu Haany University) , 김한혁 (Medical Convergence Textile Center, Reasearch & Certification Team, Gyeongbuk Technopark) , 이진태 (Department of Cosmeceutical Science, Daegu Haany University)

초록
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황련은 한의학에서 진정, 소염, 항균 및 해열에 쓰이고 있으며, 주성분인 berberine은 강력한 항균작용을 가지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 황련에 대한 피부상재균 및 주거환경의 실내 낙하균에 대한 항균효과와 주거 환경에서 검출빈도가 높은 곰팡이에 대한 항진균 효과 및 인체에 대한 안전성을 조사하였다. 황련 열수 추출물(CW)은 Propionibacterium acnes, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis에 대해 항균 효과를 보였으며, 각기 다른 4곳에서 포집된 실내 낙하균에 대해서도 항균효과를 보였다. 100 mg/mL의 농도에서 42일까지 항균의 지속력과 열처리 후에도 항균력의 변화가 없는 열 안정성을 보여주었다. CW의 MIC와 MBC는 S. aureus는 0.03, 0.05 mg/mL, S. epidermidis는 0.50, 0.75 mg/mL, P. acne는 0.10, 0.15 mg/mL 였다. 주변 환경에서 검출빈도가 높은 5종의 곰팡이 중 4종에 대해 항진균 활성을 보였으며, 균사 생장의 100%를 억제할 수 있는 최저 농도로 결정하여 MIC를 측정한 결과 Gliocladium virens는 65 mg/mL이었다. Aureobasidium pullulans에 대한 MIC는 90 mg/mL, Penicilium pinophilum 및 Chaetomium globosum에 대한 MIC는 100 mg/mL로 측정되었다. 피부자극 테스트인 패치테스트와 안자극 테스트인 ocular mucous membrane irritation evaluation test에서도 CW는 자극을 보이지 않는 안전한 추출물로 간주되었다. 따라서, 이러한 결과는, 황련(Coptis chinensis)은 항균, 항진균 활성 및 인체 안전성을 가지는 화장품 및 주거 환경 산업의 소재 개발에 응용될 수 있음을 시사한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Coptis chinensis is used in oriental medicine for soothing, anti-inflammation, antimicrobial and antipyretic properties, and its main ingredient berberine is known to have strong antibacterial activity. In this study, we investigated the anti-microbial effect of hot water extract of Coptis chinensis (CW) on skin related microorganism and the airborne microbe, the antifungal effects of fungi, which are frequently detected in residential environments. CW showed antibacterial effect against Propionibacterium acnes, Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis, against the airborne microbe, which was collected in four different places. At the concentration of 100 mg/mL, the antimicrobial activity continued for 42 days, showed heat stability without change in the antimicrobial activity even after heat treatment. The MIC and MBC of CW against S. aureus was 0.03, 0.05 mg/mL, against S. epidermidis was 0.50, 0.75 mg/mL and against P. acne was 0.10, 0.15 mg/mL. As a result of measuring the MIC of four kinds of fungi with high detection frequency in the surrounding environment, Gliocladium virens was 65 mg/mL by determined as MIC which can inhibit one hundred percent of mycelial growth. The concentration 90 mg/mL was determined as MIC against Aureobasidium pullulans and 100 mg/mL against Penicilium pinophilum and Chaetomium globosum. CW was considered a safe extract that showed no irritation even in the ocular mucous membrane irritation evaluation test, a patch test. Therefore, these results suggest that Coptis chinensis has antimicrobial, antifungal and safety on human body and can be applied to the development of materials for cosmetic and residential environment industries.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

기능성 신소재의 탐색과 검증을 위한 연구가 이어져오고 있으며 최근 합성 보존료가 첨가된 제품의 사용을 기피하게 되면서 안전성이 확보된 천연 항균성 물질을 이용하고자 하는 연구가 집중되고 있다[2]. 본 연구에서는 황련의 항균, 항진균의 활성을 가지는 안전한 소재로서의 활용을 검토하기 위해 시료를 열수 추출하여 실험을 수행하였다. 황련 열수추출물은 피부상재균인 P.
이전의 연구에서 황련의 항균 효과는 충분히 진행되었으나, 주거환경에 존재하는 곰팡이에 대한 항진균 활성 검증은 미비하였다. 본 연구에서는 황련의 항균성, 항진균성에 대해 조사하고, 화장품 및 주거 환경을 안전하게 유지하는 기능을 가진 천연 소재의 가능성을 검증하고자 하였다.

제안 방법

시험균이 접종된 500 µL의 액체배지와 500 µL의 샘플을 24well plate에 첨가한 후 연속적으로 2배 희석(broth microdilution method)하여 농도의 범위를 정하였다. 37^oC에서 24시간 배양 후 배양액의 탁도를 판단하고 agar배지에 도말하여, 24시간 배양 후 시험균의 저해가 보여지는 최소농도를 MIC로 결정하였으며[27], agar배지에 도말하여 24시간 배양 후 시험균의 생장이 보이지 않는 최소농도를 MBC로 결정하였다.
Bovine corneal opacity and permeability (BCOP) test는 Draize rabbit eye test의 동물대체시험법으로 적용되었다[31]. BCOP 분석은 이전에 보고된 방법을 수정하여 적용하였다[32]. 경산지역의 도축장에서 당일 도축하여 적출한 소의 안구를 멸균하여 100 IU/mL의 penicillin과 100 µg/mL의 streptomycin을 첨가한 4의 Hank’s Balanced Salt Solution (GIBCO^® HBSS, Thermo Fisher Scientific Inc, Waltham, MA, USA)에 보존하여 실험실로 운반하였다.
따라서, 가공품에 첨가될 성분의 활성은 가공 공정 중에 유지되어야 한다. CW의 열 안정성을 측정하기 위해 CW를 70, 90, 110, 130, 150, 180^oC에서 5분간 열처리한 후 S. aureus에 대한 항균활성을 평가하였다. CW의 항균 활성은 모든 조건에서 유지되었다[Fig.
CW의 항균 활성 지속성을 분석하기 위해 0, 10, 50 및 100mg/mL의 농도로 S. aureus를 배양한 액체배지에 첨가 후, 1, 7, 14, 21, 30 및 42일에 배양액을 TSA배지에 도말하였다. 그 결과, CW를 함유하지 않은 배양액과 10 mg/mL 농도의 배양액은 항균활성을 나타내지 않았으며, 50 mg/mL 농도의 배양액은 10 mg/mL 농도의 배양액보다는 높은 항균 활성과 지속성을 보였다.
S. aureus (KTCT 1621)에 대하여 CW와 이전 문헌에 항균효과가 있는 것으로 보고된[33-44] 12종 식물에서 25개 추출물 샘플과 같은 농도(10, 50, 100 mg/disc) 조건에서 항균 활성 실험을 진행하여 그 결과를 비교 하였다. CW는 가장 높은 항균 활성을 나타내었다[Table 3].
피부병이나 알러지가 없는 36명의 피실험자가 실험에 참여 하였다. Scanpor tape에 부착된 finn chamber (FINN CHAMBER 8MM, Epitest Ltd Oy, Helsinki, Finland)를 팔안쪽의 적절한 부위에 부착하여 밀폐하였고, 24시간 후에 패치를 제거하고, ICDRG (International Contact Dermatitis Research Group)의 기준에 따라 패치 제거 후 30분 및 24시간에 시험 영역의 자극에 대해 평가 하였다.
생활 환경에서 존재하는 곰팡이에 대한 CW의 항진균 효과는 다음의 방법으로 측정되었다. 각각의 곰팡이에 해당하는 배지를 만들어, 121^oC에서 15분 동안 멸균한 후 배지를 petri dish에 붓고, 배지가 굳은 후, 준비된 플러그를 배지의 중앙에 위치시킨 후 황련 열수 추출물을 흡수시킨 paper disc를 접촉시켰다. 3-14일 동안 배양한 후, Table 1에 나타낸 균사생장 면적비율의 곰팡이 지수(Mold Index)를 평가한 결과 대조군으로 사용된 Hydmol-HDE는 5가지 유형의 곰팡이에 대해 항진균 효과를 확인할 수 없었고, CW는 A.
공기 중 미생물에 대한 CW의 항균 활성을 측정하기 위해 각기 다른 네 곳의 가정집 거실에 TSA배지를 20분 동안 개방하여 낙하균을 포집하였다. 각각의 낙하균이 포집된 TSA 배지를 32^oC에서 48시간 동안 배양한 후 CW의 항균 활성을 평가하였다[Fig. 2]. CW는 공기 중 미생물에 대해 농도의존적으로 항균 활성을 보였으며, 이 경우 미생물에 대한 그람염색은 모두 그람양성균임을 나타내었다.
건조된 황련(500 g)과 물을 1:9로 하여 85^oC에서 3시간 동안 3회 반복하여 환류추출 한 다음 filter paper (Whatman No. 2, GE, Tokyo, Japan)를 사용하여 여과하였다. Vacuum Rotary Evaporator (N-3010, EYELA, Tokyo, Japan)로 추출물을 감압농축한 다음, 96시간동안 동결건조기(MCFD8508, IlShinBioBase, Dongducheon, Korea)로 건조하여 황련 열수추출 분말(102.
계산된 IVIS를 Table 2와 같이 Globally Harmonized System (GHS) 기준으로 하여 자극을 분류하였다.
공기 중 미생물은 기침, 재채기, 말하기 등과 같은 공기의 이동에 의해 운반되고 분산되어 미생물 에어로졸을 발생시킨다[47,48]. 공기 중 미생물에 대한 CW의 항균 활성을 측정하기 위해 각기 다른 네 곳의 가정집 거실에 TSA배지를 20분 동안 개방하여 낙하균을 포집하였다. 각각의 낙하균이 포집된 TSA 배지를 32^oC에서 48시간 동안 배양한 후 CW의 항균 활성을 평가하였다[Fig.
동결 건조한 CW를 분말상태로 70, 90, 110, 130, 150 및 180^oC에서 5분간 열처리한 후 각각 100 mg/disc 농도로 무처리군과 Staphyiococcus aureus에 대한 항균활성의 변화를 측정하여 비교하였다.
이숙지의 보고에 따르면[45] 황련 열수 추출물은 에탄올 추출물보다 우수한 항균 효과를 나타내었다. 따라서, 본 실험도 황련 열수 추출물(CW)로 수행하였다.
46%였다. 본 실험에서 황련 열수 추출물(CW)의 농도 조절은 D. I water로 하여 수행하였다.
본 연구에서는 여드름의 가장 중요한 원인균인 P. acne와 염증을 악화시키는 S. aureus, S. epidermidis, E. coli 및 P. aeruginosa의 피부상재균 5종에 대한 CW의 항균 활성을 측정하였다. 피부병의 대부분은 피부 박테리아에 의해 유발되며, P.
8이 되게 배양한 후 1×10⁶ CFU/mL의 농도로 현탁하여 agar배지에 도말하고, 8 mm paper disc를 고정시켰다. 시료의 농도는 10, 50, 100 mg/disc 또는 5, 10, 50 mg/disc가 되게 하여 디스크에 완전히 흡수시킨 후 37^oC incubator에서 24시간 배양시켜 항균활성에 의해 형성된 생육저해환(clear zone)을 측정하여 평가하였다.
시료의 항균활성을 확인하기 위해 최소저해농도(MIC)와 최소사멸농도(MBC)를 측정하였다[26]. 시료는 각각의 액체배지에 희석하였고, 시험균의 농도는 1×10⁴ CFU/mL의 농도로 현탁하여 측정하였다.
시험균이 접종된 500 µL의 액체배지와 500 µL의 샘플을 24well plate에 첨가한 후 연속적으로 2배 희석(broth microdilution method)하여 농도의 범위를 정하였다.
챔버 상단의 배지를 제거 후 시험물질(액상) 750 µL를 10분간 도포하였다. 시험물질 처리 후, phenol red를 함유한 MEM배지로 3회 세척하고, 챔버 상단에 새로운 MEM배지를 채워 2시간 동안 32 oC^oC에서 추가배양 하였다. Opacitometer 로 혼탁도를 측정한 후 양쪽 챔버의 배지를 제거하고, 하단에 새로운 MEM 채우고, 전방 챔버에는 fluorescein solution을 1 mL 주입하였다.
본 연구에서는 CW의 자극도를 확인하기 위해 BCOP 테스트의 방법에 따라 소의 각막에서 측정하였다. 에탄올을 양성대조군으로, D.I water를 음성대조군으로 사용하였고, 데이터의 결과값은 각막의 혼탁도와 투과도를 토대로 IVIS 값은 OECD테스트 가이드 라인437에 따라 자극을 분류하는 기준으로 계산되었다. 실험 결과, 음성대조군은 UN GHS 기준으로 IVIS가 3.
챔버 상단의 배지를 제거 후 시험물질(액상) 750 µL를 10분간 도포하였다.
챔버의 상하단에 phenol red를 불포함 하는 MEM배지(GIBCO® MEM (1X), Thermo Fisher Scientific Inc, Waltham, MA USA)를 채우고, 1시간 동안 32oC에서 배양 후 상·하단 모두 새로운 phenol red 불포함 MEM배지로 교환하고, Opacitometer (Opacitometer OP3.0, DURATEC, Hockenheim, Germany)를 사용하여 혼탁도를 측정하였다.
항진균 활성은 ASTM G-21법[28]과 한천 확산법[29]을 변형하여 측정하였다. ASTM G-21법은 생활환경에 존재하는 곰팡이의 생장에 대한 시료의 저항성을 테스트하는데 매우 일반적으로 사용되어진다.

대상 데이터

경산지역의 도축장에서 당일 도축하여 적출한 소의 안구를 멸균하여 100 IU/mL의 penicillin과 100 µg/mL의 streptomycin을 첨가한 4의 Hank’s Balanced Salt Solution (GIBCO® HBSS, Thermo Fisher Scientific Inc, Waltham, MA, USA)에 보존하여 실험실로 운반하였다.
시료의 농도는 10, 50, 100 mg/mL이 되게 하여 paper disc에 완전히 흡수시킨 후 25^oC incubator에서 3-14일 동안 배양하였다. 대조군으로 D. I water와 현재 합성보존제로 사용되고 있는 Hydroxyacetophenone 성분을 주원료로 하는 Bluechem사의 Hydmol-HDE (Bluechem inc., Ansung, Korea)를 사용하였다. 시료의 항곰팡이 저항성은 Table 1에 나타낸 agar 배지 표면의 곰팡이 생장의 면적 비율을 Mold Index를 이용하여 평가하였다.
본 실험에서 사용한 황련은 2017년 대구 약령시 한남약업사로부터 건조된 시료를 구입하였으며, 깨끗이 세척하여 그늘에서 3일 동안 건조시킨 후 4^oC에서 보관하였다.
항균력을 평가하기 위해 3종의 그람양성균[Staphyiococcus aureus (KCTC 1621), Staphyiococcus epidermidis (KCTC 1917), Propionibacterium acne (KCTC 3314)]과 2종의 그람음성균[Escherichia coli (KCTC 1039), Pseudomonas aeruginosa (KCTC 2513)]의 피부상재균 5종을 사용하였고, 항진균력을 평가하기 위해 생활환경에 분포하는 5종의 진균[Aspergillus niger (ATCC 9642), Penicilium pinophilum (ATCC 11797), Chaetomium globosum (ATCC 6205), Aureobasidium pullulans (ATCC 15233), Gliocladium virens (ATCC 9645)]을 사용하였다. 본 연구에 사용된 균주는 한국생물자원센터 (KCTC, Jeongeup, Korea)와 American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA, USA)에서 분양 받아 실험하였다.
시료의 피부자극을 평가하기 위해 Cosmetic, Toiletry & Fragrance Association (CTFA) [30]의 안전성 테스트 가이드라인에 따라 패치 테스트를 실시하였다. 피부병이나 알러지가 없는 36명의 피실험자가 실험에 참여 하였다. Scanpor tape에 부착된 finn chamber (FINN CHAMBER 8MM, Epitest Ltd Oy, Helsinki, Finland)를 팔안쪽의 적절한 부위에 부착하여 밀폐하였고, 24시간 후에 패치를 제거하고, ICDRG (International Contact Dermatitis Research Group)의 기준에 따라 패치 제거 후 30분 및 24시간에 시험 영역의 자극에 대해 평가 하였다.
항균력을 평가하기 위해 3종의 그람양성균[Staphyiococcus aureus (KCTC 1621), Staphyiococcus epidermidis (KCTC 1917), Propionibacterium acne (KCTC 3314)]과 2종의 그람음성균[Escherichia coli (KCTC 1039), Pseudomonas aeruginosa (KCTC 2513)]의 피부상재균 5종을 사용하였고, 항진균력을 평가하기 위해 생활환경에 분포하는 5종의 진균[Aspergillus niger (ATCC 9642), Penicilium pinophilum (ATCC 11797), Chaetomium globosum (ATCC 6205), Aureobasidium pullulans (ATCC 15233), Gliocladium virens (ATCC 9645)]을 사용하였다. 본 연구에 사용된 균주는 한국생물자원센터 (KCTC, Jeongeup, Korea)와 American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA, USA)에서 분양 받아 실험하였다.

데이터처리

결과 통계처리는 SPSS 10.0을 사용하였으며, 유의차 검증은 분산분석(ANOVA: analysis of variance)프로그램을 이용하여 t-test를 이용하여 통계적 유의수준 p <0.05, 0.01에서 검증하였다.

이론/모형

Bovine corneal opacity and permeability (BCOP) test는 Draize rabbit eye test의 동물대체시험법으로 적용되었다[31]. BCOP 분석은 이전에 보고된 방법을 수정하여 적용하였다[32].
그러나, 최근 들어 동물의 복지에 대한 인식이 확산됨에 따라 동물실험에 대한 대안법이 권장되고 있으며, 동물대체시험법의 한 종류인 BCOP 테스트는 심한 안자극에 대한 각막의 자극정도를 측정하는 방법으로 알려져 있다. 본 연구에서는 CW의 자극도를 확인하기 위해 BCOP 테스트의 방법에 따라 소의 각막에서 측정하였다. 에탄올을 양성대조군으로, D.
시료의 피부자극을 평가하기 위해 Cosmetic, Toiletry & Fragrance Association (CTFA) [30]의 안전성 테스트 가이드라인에 따라 패치 테스트를 실시하였다.
, Ansung, Korea)를 사용하였다. 시료의 항곰팡이 저항성은 Table 1에 나타낸 agar 배지 표면의 곰팡이 생장의 면적 비율을 Mold Index를 이용하여 평가하였다.
시료의 항균활성은 디스크 확산법(disc diffusion method)에 의해 측정되었다[24,25]. 각 균주의 colony 1개를 취해 각각의 액체배지에 접종하여 24-36시간 동안 활성화 시킨 후 3회 계대배양 하였다.

성능/효과

패치테스트는 접촉할 물질의 감도를 결정하기 위해 따끔거림, 가려움 및 발적의 반응으로 평가 되어진다. 10, 50, 100 mg/mL의 농도로 CW를 피부에 적용한 결과, CW를 제거한 후 30분 및 24시간 후에도 피부자극 반응은 관찰되어지지 않았다. 또한, 한국피부과학연구원(Seoul, Korea)에서 피부자극테스트를 실험한 결과, 패치를 제거하고 24 및 48시간 후 각각 경미한 자극이 관찰되었으나, ICDRG의 기준에 따라 자극은 받지 않은 것으로 판단되었다(data not shown).
그 결과, CW를 함유하지 않은 배양액과 10 mg/mL 농도의 배양액은 항균활성을 나타내지 않았으며, 50 mg/mL 농도의 배양액은 10 mg/mL 농도의 배양액보다는 높은 항균 활성과 지속성을 보였다. 100 mg/mL 농도에서 1일 후까지는 항균 활성이 관찰되지 않았으나, 7일 후 강한 항균 활성과 실험이 끝나는 시점인 42일까지도 지속성이 관찰되었다[Fig. 3].
각각의 곰팡이에 해당하는 배지를 만들어, 121^oC에서 15분 동안 멸균한 후 배지를 petri dish에 붓고, 배지가 굳은 후, 준비된 플러그를 배지의 중앙에 위치시킨 후 황련 열수 추출물을 흡수시킨 paper disc를 접촉시켰다. 3-14일 동안 배양한 후, Table 1에 나타낸 균사생장 면적비율의 곰팡이 지수(Mold Index)를 평가한 결과 대조군으로 사용된 Hydmol-HDE는 5가지 유형의 곰팡이에 대해 항진균 효과를 확인할 수 없었고, CW는 A.niger를 제외한 4가지 유형의 곰팡이에서 MI가 0으로 높은 항진균 효과를 나타냈다[Fig. 5].
CW는 10 mg/mL에서 −1.7, 100 mg/mL에서 0.6으로[Fig. 6] BCOP시험법에 근거하여 no category로 판정되어 안자극에 안전한 물질임을 확인하였다.
2]. CW는 공기 중 미생물에 대해 농도의존적으로 항균 활성을 보였으며, 이 경우 미생물에 대한 그람염색은 모두 그람양성균임을 나타내었다.
globosum은 100 mg/mL이었다[Table 5]. MIC는 균주의 생장을 억제하는 가장 낮은 농도로 결정하였으며, G. virens가 65 mg/mL로 CW에 가장 민감하였다.
CW의 항균활성을 측정하기 위해 디스크 확산법이 수행되었고, paper disc 주위의 억제 영역은 항균 활성으로 평가되었으며, 더 큰 생육저해환(clear zone)의 직경은 더 높은 항균 활성으로 평가되었다[46]. S. aureus, S. epidermidis에 대해서는 10, 50, 100 mg/disc의 농도로 P. acne에 대해서는 5, 10, 50 mg/disc의 농도로 항균 활성 측정 결과 농도의존적으로 생육저해환의 직경이 증가하였다[Fig. 1]. CW는 3종의 균주(그람양성균)에 대한 항균활성은 나타내었으나, 그람음성균인 E.
aureus를 배양한 액체배지에 첨가 후, 1, 7, 14, 21, 30 및 42일에 배양액을 TSA배지에 도말하였다. 그 결과, CW를 함유하지 않은 배양액과 10 mg/mL 농도의 배양액은 항균활성을 나타내지 않았으며, 50 mg/mL 농도의 배양액은 10 mg/mL 농도의 배양액보다는 높은 항균 활성과 지속성을 보였다. 100 mg/mL 농도에서 1일 후까지는 항균 활성이 관찰되지 않았으나, 7일 후 강한 항균 활성과 실험이 끝나는 시점인 42일까지도 지속성이 관찰되었다[Fig.
I water를 음성대조군으로 사용하였고, 데이터의 결과값은 각막의 혼탁도와 투과도를 토대로 IVIS 값은 OECD테스트 가이드 라인437에 따라 자극을 분류하는 기준으로 계산되었다. 실험 결과, 음성대조군은 UN GHS 기준으로 IVIS가 3.0 이하로서 no category로 판정되었으며, 양성대조군은 62.1로 Category 1인 심한 안자극물질로 판정되었다. CW는 10 mg/mL에서 −1.
항진균 활성을 보인 4종의 균주(Aureobasidium pullulans, Gliocladium virens, Penicilium pinophilum 및 Chaetomium globosum)에 대해 MIC를 측정한 결과 A. pullulans는 90 mg/mL, G. virens는 65 mg/mL, P. pinophilum 및 C. globosum은 100 mg/mL이었다[Table 5]. MIC는 균주의 생장을 억제하는 가장 낮은 농도로 결정하였으며, G.
황련의 항균지속성을 분석한 결과, 100 mg/mL 농도에서 1일 후까지는 항균 활성이 관찰되지 않았으나, 7일 후 강한 항균 활성과 실험이 끝나는 시점인 42일까지 지속성이 관찰되었다. 황련 열수 추출물은 70, 90, 110, 130, 150 및 180^oC의 열처리 후에도 항균력의 변화가 없는 열 안정성을 보여주었다. 이는 황련 열수 추출물은 가공과정의 열처리에 안정하고, 지속성을 가지는 소재임을 보여준다.
이는 황련 열수 추출물은 가공과정의 열처리에 안정하고, 지속성을 가지는 소재임을 보여준다. 황련 열수 추출물은 주변 환경에서 검출빈도가 높은 5종의 곰팡이 중 4종에 대해 항진균 활성을 보였고, Gliocladium virens에 대해 강한 항진균 활성을 보였다. 이것은 동일 농도의 타 천연물에서는 나타나지 않는 항진균 활성을 보여주는 주목할 만한 결과로, 높은 항진균 천연 소재로서의 화장품 및 주거 환경을 안전하게 유지하는 재료로 응용가능성을 보여주었다.
본 연구에서는 황련의 항균, 항진균의 활성을 가지는 안전한 소재로서의 활용을 검토하기 위해 시료를 열수 추출하여 실험을 수행하였다. 황련 열수추출물은 피부상재균인 P. acnes, S. aureus, S. epidermidis에 대해 항균 효과를 보였으며, 각기 다른 4곳에서 포집된 실내 낙하균(airborne microbe)에 대해서도 항균효과를 나타내었다. 황련의 항균지속성을 분석한 결과, 100 mg/mL 농도에서 1일 후까지는 항균 활성이 관찰되지 않았으나, 7일 후 강한 항균 활성과 실험이 끝나는 시점인 42일까지 지속성이 관찰되었다.
이것은 동일 농도의 타 천연물에서는 나타나지 않는 항진균 활성을 보여주는 주목할 만한 결과로, 높은 항진균 천연 소재로서의 화장품 및 주거 환경을 안전하게 유지하는 재료로 응용가능성을 보여주었다. 황련의 패치테스트 결과 ICDRG를 기준으로 자극을 보이는 피실험자는 없었으며, BCOP assay를 이용한 ocular mucous membrane irritation evaluation test에서도 황련 열수추출물은 OECD test guideline 437에 의거하여 자극을 보이지 않은 no category로 판정되었다. 이로 인해 황련 열수 추출물은 피부자극과 안자극을 보이지 않는 안전한 추출물로 간주된다.
epidermidis에 대해 항균 효과를 보였으며, 각기 다른 4곳에서 포집된 실내 낙하균(airborne microbe)에 대해서도 항균효과를 나타내었다. 황련의 항균지속성을 분석한 결과, 100 mg/mL 농도에서 1일 후까지는 항균 활성이 관찰되지 않았으나, 7일 후 강한 항균 활성과 실험이 끝나는 시점인 42일까지 지속성이 관찰되었다. 황련 열수 추출물은 70, 90, 110, 130, 150 및 180^oC의 열처리 후에도 항균력의 변화가 없는 열 안정성을 보여주었다.

후속연구

이로 인해 황련 열수 추출물은 피부자극과 안자극을 보이지 않는 안전한 추출물로 간주된다. 상기 결과에 따라 황련 열수 추출물은 항균, 항진균 활성과 가공시의 열 안정성 및 인체 안전성을 가지는 화장품 및 주거 환경 산업의 소재 개발에 응용될 수 있음을 시사한다.
황련 열수 추출물은 주변 환경에서 검출빈도가 높은 5종의 곰팡이 중 4종에 대해 항진균 활성을 보였고, Gliocladium virens에 대해 강한 항진균 활성을 보였다. 이것은 동일 농도의 타 천연물에서는 나타나지 않는 항진균 활성을 보여주는 주목할 만한 결과로, 높은 항진균 천연 소재로서의 화장품 및 주거 환경을 안전하게 유지하는 재료로 응용가능성을 보여주었다. 황련의 패치테스트 결과 ICDRG를 기준으로 자극을 보이는 피실험자는 없었으며, BCOP assay를 이용한 ocular mucous membrane irritation evaluation test에서도 황련 열수추출물은 OECD test guideline 437에 의거하여 자극을 보이지 않은 no category로 판정되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	천연 소재에 관한 연구가 필요한 이유는?	피부상재균 이외에도 화장품을 변질시키는 세균도 피부에 악영향을 주고 있으며, 주거공간 내의 곰팡이 발생은 질병을 유발한다. 이를 사멸하기 위해 다양한 종류의 항균제나 방부제를 필수적으로 사용하고 있는데 기존에 사용되고 있는 합성물질들은 인체에 알레르기를 유발하기도 한다. 따라서 인체에 안전하면서도 항균성, 방부력을 가진 천연 소재에 관한 연구가 필요한 시점이다.
	Aureobasidium pullulans의 위험성은?	최종태 등은 병원에서의 공기 중 미생물 분포에 대해 조사하여 병원의 각 구역별 농도분포와 가장 높은 빈도로 검출된 진균에 대해 보고하였고[14], 정윤희 등은 건물 내 환기와 세균 및 진균의 농도관계에 대해 조사 및 보고하였다[15]. Aureobasidium pullulans는 토양, 목재 및 집안 먼지와 같은 환경에 널리 분포되어 있으며[16], 가습기나 에어컨을 통해 A.pullulans에 만성적으로 노출되면 과민성 폐렴이나 “가습기 폐”로 이어질 수 있다[17]. Gliocladium virens는 Hypocreaceae의 자엽 곰팡이이며, 인간에 대한 원인균은 Gliocladium과 같은 mitosporic이다[18].
	방부제의 역할은?	천연 항균제의 보고인 식용식물의 항균활성 물질의 경우 alkaloid계, essential oil, flavonoid계, tannin을 비롯하여 대부분이 terpenoid계와 quinone계, volatile oil 및 phenolic compound 등의 이차대사산물이거나 그 유도체들로 알려져 있다[4]. 방부제는 미생물 증식을 방지하거나 지연시켜 제품의 변질 및 부패를 방지하기 위하여 사용하는 성분으로. 식품, 화장품, 생활용품 등에서 사용되어진다.

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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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