Anticariogenic and Antioxidant Activities from Medicinal Herbs

생약재의 항충치 및 항산화효과 탐색

We have tested 41 herbal medicines to search for a natural substance with antimicrobial activity against Streptococcus mutans and five types of oral bacteria. We have also investigated antioxidative activity of these herbal medicines. Antimicrobial activity against Streptococcus mutans and five types of oral bacteria was analyzed using ethanol extracts of herbal medicines. Extracts from Illicium verum and Amomum xanthioides showed 98% inhibitory activity against Sterptococcus mutans. The effect of Thuja orientalis on S-1 and Thuja orientalis and Amomum xanthioides on S-2 were 95% and 94%, respectively. Nelumbo nucifera was 94% effective on S-5. The inhibitory activities of the herbal medicines against glucosyltransferase (GTase) were determined using purified from Streptococcus mutans and five types of oral bacteria. Extract from Illicium verum and Amomum xanthioides showed 94% effectiveness on Streptococcus mutans. Amomum xanthioides showed 95% effectiveness on S-1 and Thuja orientalis showed 96% effectiveness on S-5. In antioxidant activities of the herbal medicines, extract from Thuja orientalis showed the highest level of 81.08% DPPH radical scavenging activity and Illicium velum extract also showed high antioxidative activity of 80.45%. Thuja orientalis had a large amount of phenolic compound with $115.24\;{\mu}g/mL$ among the herbal medicines.

생약재를 이용하여 천연 자원에서 항충치와 항산화 물질을 탐색하고 부가가치를 높이고자 하였다. 41종의 생약재 20 g을 ethanol 300 mL에 추출하고 농축하여 전량을 20 mL로 하여 시료로 사용하였다. 생약재의 phenolic compound의 함량을 측정하였으며, phenolic compound의 함량은 tannic acid로 환산하여 나타냈다. 가장 많은 phenolic compound 함량은 측백으로 $115.24{\mu}g/mL$이었으며, 목과, 토복령, 목단, 소엽 , 팔각향이 각각 $97.49{\mu}g/mL,\;97{\mu}g/mL,\;96.27{\mu}g/mL,\;96.56{\mu}g/mL,\;94.40{\mu}g/mL$이었다. Streptococcus mutans와 타액을 배양한 균주 5종에 대하여 생약재 ethanol 추출물로 항균성효과 실험을 하였다. 그 결과 Streptococcus mutans에서는 팔각향과 공사인이 98%로 높았으며, S-1과 S-2에서는 팔각향이 98%, 계피가 94%로 높은 항균효과가 있었다. S-3는 목과 95, S-4는 희첨 97%이었고, S-5에서는 연자육이 94%로 항균효과가 높았다. Streptococcus mutans와 타액을 배양한 균주 5종에서 glucosyltransferase(GTase) 효소를 분리하여 생약재에 의한 활성저해효과를 측정하였다. Streptococcus mutans의 GTase에서는 팔각향과 공사인이 94%로 활성저해효과가 가장 높았다. S-1에서 분리한 GTase에 대해서는 공사인이 95%로 효소활성 저해 효과가 가장 높았으며, S-2는 팔각향이 59%로 가장 높았다. S-4의 GTase는 목과가 96%이고, 작약과 팔각향이 95%였고, S-5의 GTase에서는 측백이 90%로 효소활성 저해효과가 높았다. 생약재들의 항산화성을 알아보기 위하여 DPPH radical scavenging를 알아보았으며, 시료는 $100{\mu}g/mL,\;200{\mu}g/mL,\;300{\mu}g/mL$를 첨가하여 측정하였다. 시료 $100{\mu}g/mL$에서 측백이 81.08%로 항산화활성이 가장 높았으며, 토복령, 계피가 각각 80.45%, 76.63%로 항산화활성이 높았다. 시료 $300{\mu}g/mL$에서는 연자육이 82.79%로 가장 높았으며, 감초, 계피, 공사인, 목과, 목단, 소엽, 애엽, 인진, 정향, 지각, 창이자, 천초, 측백, 토복령, 헛개나무, 홍화자 등 또한 항산화활성이 높았다. 생약재 ethanol추출물 중 항충치, 항산화효과가 높은 생약재들은 대부분 많은 phonolic compound함량을 나타내고 있어 phenolic compound는 항충치 및 항산화효과에 관련이 있는 것으로 생각된다.