[논문]병원성 미생물에 대한 다빈도 51종 한약처방의 항균 활성 연구

이나리; 신현규; 하혜경; 최순용

doi:10.14374/hfs.2019.27.4.257

병원성 미생물에 대한 다빈도 51종 한약처방의 항균 활성 연구
Antimicrobial Activities of 51 Herbal Formulae on Pathogenic Microorganisms 원문보기

大韓韓醫學方劑學會誌 = Herbal formula science, v.27 no.4, 2019년, pp.257 - 267

이나리 (한국한의학연구원 한약연구부) , 신현규 (한국한의학연구원 한약연구부) , 하혜경 (한국한의학연구원 한약연구부) , 최순용 (한남대학교 생명나노과학대학 생명시스템과학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives: The purpose of this study was to establish experimental evidence for the antimicrobial effects of 51 herbal formulae commonly used in traditional Korean medical institutions. Methods: The antimicrobial activities of herbal formulae were screened using the disc diffusion method against 10 pathogenic microorganisms (Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Vibrio parahaemolyticus, Escherichia coli DH5α, E. coli O157, Salmonella enteritidis, Yersinia enterocolitica, Shigella flexneri, and Helicobacter pylori). Of the 51 herbal formulae, 13 herbal formulae with antimicrobial activity were selected and their dose-dependency were confirmed. Results: Nine herbal formulae, including Gyeji-tang, Dangguisu-san, Saengmaek-san, Samul-tang, Ssanghwa-tang, Socheongryong-tang, Yukmijihwang-tang, Jakyakgamcho-tang, and Paljung-san, presented antibacterial activity against B. cereus. The effects of Saengmaek-san and Paljung-san was sustained for 48 hr. On L. monocytogenes, Dangguisu-san and Hyangsapyeongwi-san showed antimicrobial activity, but only Hyangsapyeongwi-san maintained the activity for 48 hr. Thirteen herbal formulae such as Galgeun-tang, Gyeji-tang, Dangguisu-san, Mahwang-tang, Banhasasim-tang, Saengmaek-san, Socheongryong-tang, Yukmijihwang-tang, Jakyakgamcho-tang, Cheonwangbosim-dan, Palmijihwang-tang, Paljung-san, and Hwanglyeonhaedok-tang showed antimicrobial activity against V. parahaemolyticus, and the activity was maintained for 48 hr. The 51 herbal formulae did not show any antimicrobial activity against seven strains such as E. coli DH5α, E. coli O157, S. aureus, S. enteritidis, Y. enterocolitica, S. flexneri, and H. pylori. Conclusions: Nine, two, and thirteen herbal formulae showed antimicrobial activities against B. cereus, L. monocytogenes, and V. parahaemolyticus in a dose-dependent manner, respectively. The results of antimicrobial activity of 51 herbal formulae against 10 microorganisms might be used as the basis for new application of herbal formulae.

주제어

표/그림 (7)

표 Table 1. The Lists of Herbal Formulae and their Extraction Yields
표 Table 2. Culture Conditions of Microorganisms
표 Table 3. Antimicrobial Activities (the Size of Clear Zone, mm) of Herbal Formulae on the Microbes by using the Disc Diffusion Method.
표 Table 4. Antimicrobial Activity of 13 Herbal Formulae for 24 and 48 hr on the Microbes by using the Disc Diffusion Method.
그림 Figure 1. Antimicrobial activity of (A) Saengmaek-san and (B) Paljung-san. Each herbal formula was treated with (a) 5 mg/disc, (b) 10 mg/disc, (c) 15 mg/disc, and (d) 20 mg/disc for 48 hr against Bacillus cereus.
그림 Figure 2. Antimicrobial activity of (A) Saengmaek-san, (B) Gyeji-tang, and (C) Jakyakgamcho-tang. Each herbal formula was treated with (a) 5 mg/disc, (b) 10 mg/disc, (c) 15 mg/disc, and (d) 20 mg/disc for 48 hr against Vibrio parahaemolyticus.
그림 Figure 3. Antimicrobial activity of Dangguisu-san. Dangguisu-san was treated with (a) 5 mg/disc, (b) 10 mg/disc, (c) 15 mg/disc, and (d) 20 mg/disc for 48 hr against Listeria monocytogenes.

AI 본문요약
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문제 정의

합성 항생제의 장기간 및 고농도 사용 시 항생제에 대한 내성균이 생기거나 독성이 증가하는 등의 문제점이 발생하고 있으며, 이에 따라 한약을 비롯한 천연물을 이용한 항균활성 제품 개발에 대한 관심도 2000년 이후 꾸준히 증가하고 있다^4,5). 본 연구팀에서는 한약처방의 병원성 미생물에 대한 억제 효능에 대한 실험적 근거를 제시하고자 한방의료기관에서 다빈도로 사용되는 한약처방^6,7)을 중심으로 51종 한약처방을 활용하여 병원성 미생물 10종에 대한 항균활성을 평가하였다.

제안 방법

위와 같은 방법으로 미생물을 도말하고 직경 10mm 크기의 멸균된 filter paper disc에 유효 한약처방 추출물 희석액을 각 5, 10, 15 및 20 mg/disc의 농도로 흡착시켰다. 각 24시간 및 48시간 배양하여 clear zone의 크기 (mm)를 측정하였다.
각 미생물에 대해 48시간까지 항균 활성이 유지되는 유효 한약처방을 선별하여 한약처방 추출물의 농도별 항균 활성을 확인하였다. 위와 같은 방법으로 미생물을 도말하고 직경 10mm 크기의 멸균된 filter paper disc에 유효 한약처방 추출물 희석액을 각 5, 10, 15 및 20 mg/disc의 농도로 흡착시켰다.
해당 균주를 균일하게 도말한 평판배지에 직경 10 mm 크기의 멸균된 filter paper disc를 올려놓고 각 한약처방 추출물 희석액 100 μL를 disc에 흡착시켜 각 미생물별 배양 조건 (Table 2)에 맞는 배양기에서 24시간 및 48시간 배양하였다. 각 한약처방 추출물은 5 mg/disc의 농도로 처리되었으며, 배양 후 미생물의 생장이 억제되어 형성된 억제환의 유무와 disc를 포함한 억제환의 크기, 즉 균 생장 억제 영역의 직경인 clear zone의 크기 (mm)를 측정하여 항균 활성 여부를 판단하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 처방의 구성은 동의보감, 방약합편을 기준으로 다빈도 및 기본 처방 51종을 선정하였으며, 처방의 구성 약재들은 ㈜광명당제약 (Ulsan, Korea)에서 의약품 수준의 규격품을 구입 후, 각각의 처방에 따라 약재를 배합한 후 이의 10배에 해당하는 증류수와 함께 100℃에서 2시간 동안 초고속진공저 온추출기 (COSMOS 660, Inchon, Korea)를 이용하여 추출하였다. 이후 동결건조기를 이용해 완전히 건조된 분말 형태의 추출물을 얻어 실험에 사용하였다.
실험에 사용한 균주 중 Escherichia coli O157, Helicobacter pylori, Staphylococcus aureus, Shigella flexneri, Salmonella enteritidis, Bacillus cereus, Yersinia enterocolitica, Vibrio parahaemolyticus, Listeria monocytogenes 등 9종의 균주는 한국미생물 보존센터 (KCCM)에서 구입하였으며, E. coli DH5α는 (주)엔지노믹스에서 구입하여 사용하였다.

성능/효과

1. 식중독 또는 심내막염, 폐혈증과 같은 화농성 질환을 유발할 수 있는 B. cereus에 대해서 계지탕, 당귀수산, 사물탕, 생맥산, 쌍화탕, 소청룡탕, 육미지황탕, 작약감초탕, 팔정산 등 9종의 한약 처방이 유효했으나 팔정산과 생맥산 2종 처방만 48시간까지 항균 활성이 지속되었고, 최고 유효 한약처방은 팔정산이었다.
2. 뇌수막염, 패혈증, 결막염 등을 유발할 수 있는 L. monocytogenes에 대해서는 당귀수산과 향사 평위산이 유효했으나 당귀수산만 48시간까지 항균 활성을 유지하였으며, 최고 유효 처방은 당귀수산이었다.
3. 어패류에 의한 식중독의 원인균인 V. parahaemolyticus 에 대해서는 갈근탕, 황련해독탕, 반하사심탕, 소청룡탕, 천왕보심단, 당귀수산, 마황탕, 팔미지황탕, 육미지황탕, 팔정산, 생맥산, 계지탕, 작약감초탕의 순서로 높은 항균 활성을 나타냈으며, 이들 13종 한약처방의 항균 활성은 48시간까지 유지되었다.
4. E. coli DH5α, E. coli O157, S. aureus, S. enteritidis, Y. enteocolitica, S. flexneri, 및 H. pylori 등 7종 균주에 대해서는 51종 한약처방 모두 항균 활성을 나타내지 않았다.

후속연구

이처럼 이전의 보고와 본 연구 결과에서 일치하거나 일치하지 않는 결과들이 나타난 것에 대해서는 각 연구별로 한약 처방을 구성하는 약재, 추출법, 처리 농도 또는 사용하는 균주의 strain 차이에 의한 것으로 판단된다. 본 연구에서는 각 한약처방의 구성, 추출방법, 이화학적 성분 함량에 대한 정보가 제공되고 있는 한약처방⁸⁾ 51종에 대해 일괄적으로 10종 미생물 균주에 대한 항균 활성 평가 결과를 제시함으로써 추후 유효 한약처방들의 구체적 활용에 대한 실험적 근거로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	병원성 미생물이 일으키는 문제는 무엇인가?	병원성 미생물에 의한 식품 오염 및 다양한 감염성 질환의 발병은 심각한 공중보건 문제이며 전세계적으로 엄청난 경제적 손실의 원인이 되고 있다. 세균의 증식을 억제하는 합성 항균제, 보존제, 방부제 등은 세균의 증식을 억제하여 감염성 질환의 확산을 막거나 가공식품, 생활 물품들의 유통 및 보존 기간을 증가시켜주지만 항생제 내성 구균 (methicillin-resistant Staphylococcus aureus; MRSA)과 같은 내성 균주의 발현으로 병원 내 감염의 문제가 되기도 하고1), 환경호르몬으로 작용하여 내분비계 교란을 유발하는 등2.
	항생제가 개발되기 이전에 쓰인 것은 무엇인가?	항생제가 개발되기 이전에는 전통적으로 한약을 비롯한 천연물을 이용하여 감염성 질환을 치료해 왔으나 합성 항생제 개발 이후로는 천연물을 이용한 감염병 치료는 미미하였다. 합성 항생제의 장기간 및 고농도 사용 시 항생제에 대한 내성균이 생기거나 독성이 증가하는 등의 문제점이 발생하고 있으며, 이에따라 한약을 비롯한 천연물을 이용한 항균 활성 제품 개발에 대한 관심도 2000년 이후 꾸준히 증가하고 있다4,5).
	합성 항균제, 보존제, 방부제,항생제가 일으키는 부작용은 무엇인가?	병원성 미생물에 의한 식품 오염 및 다양한 감염성 질환의 발병은 심각한 공중보건 문제이며 전세계적으로 엄청난 경제적 손실의 원인이 되고 있다. 세균의 증식을 억제하는 합성 항균제, 보존제, 방부제 등은 세균의 증식을 억제하여 감염성 질환의 확산을 막거나 가공식품, 생활 물품들의 유통 및 보존 기간을 증가시켜주지만 항생제 내성 구균 (methicillin-resistant Staphylococcus aureus; MRSA)과 같은 내성 균주의 발현으로 병원 내 감염의 문제가 되기도 하고1), 환경호르몬으로 작용하여 내분비계 교란을 유발하는 등2.3)의 부작용이 있다.

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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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