Antibacterial Effect of Cinnamon (Cinnamomum cassia) Bark Extract against Fish Pathogenic Bacteria

계피 추출물의 어류 질병 세균에 대한 항균 효과

To develop a natural antibacterial agent for fish bacterial diseases, antibacterial activity, minimum inhibitory concentration (MIC), minimum bactericidal concentration (MBC) and bactericidal effect of cinnamon bark extract were examined against fish pathogenic bacteria. The antimicrobial effect of the extract to the fish diet was also estimated, Cinnamon bark extract showed the broad spectrum of antibacterial activity against fish pathogenic bacteria, especially, it had strong activity against Streptococcus iniae, Edwardsiella tarda and Listonella anguillarum. Its MIC was $75.8\sim189.6{\mu}g/mL$ against Cram positive bacteria, and $75.8\sim113.8{\mu}g/mL$ against Gram negative bacteria in liquid medium, It was found to show stronger bactericidal action against Gram negative bacteria than Cram positive bacteria. According to increasing concentrations of the extract, it resulted in a proportional reduction of viable cell counts of both S. iniae and L. anguillarum. The former was not detected by addition of $189.6{\mu}g/mL$ after 12 hours incubation and the latter by addition of $151.6{\mu}g/mL$ after 24 hours incubation, respectively. It was reasonable that fish diet was soaked in cinnamon bark extract for ten minutes. The relationship formula between the weight of fish diet and the extract absorbed to fish diet was Y=7.2726X+4.5083 ($R^2=0.9998$). The fish diet soaked in the extract inhibited the growth of all strains used in this study. Its antibacterial activity was stable at the range from $10^{\circ}C\;to\;35^{\circ}C$ during the storage period of 28 days. When the diet soaked in the extract was incubated in liquid medium at $35^{\circ}C$, it inhibited the growth of microorganisms inhabited in the diet.

어류질병에 대한 천연 항균제를 개발하기 위한 일환으로 계피로부터 항균성 물질을 추출하여 어류질병세균에 대한 항균효과, 최소발육저지농도, 최소살균농도 및 어류 사료에 적용 시험 등을 실시하였다. 계피 추출물의 그람양성세균에 대한 최소발육저지농도는 $75.8\sim189.6{\mu}g/mL$이었고, 그람음성세균에 대하여는 $75.8\sim113.8{\mu}g/mL$ 이었으며, 그람양성균보다 음성균에 대하여 보다 강한 살균작용을 나타내었다. 계피 추출물은 본 실험에 사용된 그람양성세균 및 그람음성세균 모두에 대하여 폭 넓은 항균스펙트럼을 나타내었으며, 특히 Streptococcus iniae, Edwardsiella tarda 및 Listonella anguillarum에 대하여 강한 증식 억제력을 보였다. 계피 추출물은 S. iniae에 대하여 $113.8{\mu}g/mL$ 첨가로 살균작용을 보여 12시간 배양 후 31og 정도의 균수를 감소시켰고, $189.6{\mu}g/mL$ 첨가구는 초기 균수 $10^6CFU/mL$인 것이 12시간 배양 후 세균이 검출되지 않았다. 또한 L. anguillarum에 대하여는 $75.8{\mu}g/mL$ 첨가시에는 배양 24시간 후 약 21og 정도의 균수가 감소하였고, $151.6{\mu}g/mL$첨가구에서는 24시간 후 세균이 검출되지 않았다 사료를 계피 추출액에 침지시 적정 침지 시간은 10분이었으며, 사료 중량에 따른 추출물 흡수량은 식 Y=7.2726X+4.5083 ($R^2=0.9998$)이었다 계피 추출액에 침지시킨 사료는 사용된 모든 어류질병세균의 증식을 억제하였으며, 그것의 항균활성은 저장온도 $10\sim35^{\circ}C$에서 28일까지 안정하였다. 또한 침지 사료를 액체배지에 넣어 배양했을 때, 사료에 존재하는 미생물의 증식을 억제시켰다.