Antimicrobial Activity of the Aerial Part (Leaf and Stem) Extracts of Cnidium officinale Makino, a Korean Medicinal Herb

This study was carried out to investigate the usefulness of the aerial part of Cnidium officinale Makino as a bioactive material source. The aerial part(leaf and stem) of Cnidium officinale Makino was extracted with three kinds of solvents and determined their antimicrobial activities against several bacteria and yeast strains using the paper disc method and the microtiter dilution method. The extracts of the Cnidium offocinale aerial part exhibited the broad spectrum of antibacterial activity against Gram (+) and Gram (-) bacteria, including food-borne pathogens such as Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium, and Staphylococcus aureus. The extracts of Cnidium officinale also showed antifungal activity against Saccharomyces cerevisiae. The ethyl acetate extracts completely inhibited the growth of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aerogenes, and moderately inhibited the growth of Escherichia coli and Enterobacter cloacae at the concentration of 0.5 mg/mL. However, water extract of Cnidium officinale exhibited lower antimicrobial activity than ethyl acetate and methanol extracts. The inhibitory effect of the ethyl acetate extract of Cnidium officinale Makino was not destroyed by heating at $100^{\circ}C$ for 30 min or at $121^{\circ}C$... for 15 min. These results suggest that the aerial part of Cnidium officinale Makino could be a useful source for a natural antimicrobial material.

천궁(Cnidium officinale Makino) 지상부(잎과 줄기) 추출물의 항균활성

약용식물인 천궁(Cnidium officinale Makino)의 미활용 부위의 생리활성 탐색을 위한 기초연구로서, 천궁 지상부(잎과 줄기)를 ethyl acetate, methanol, 물의 3가지 용매로 추출한 후, paper disc method와 microtiter broth dilution method를 이용하여 항균활성을 측정하였다. 천궁 지상부 ethyl acetate 추출물과 methanol 추출물은 비교적 높은 항균활성을 보였으며, Gram 양성균, Gram 음성균, 그리고 효모 등에 대해 broad한 항균범위를 지닌 것으로 나타났다. 특히 ethyl acetate 추출물은 0.4 mg/disc의 농도에서 Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes등의 식중독균에 대해 각각 9.7 mm, 9.2 mm, 10.0 mm의 억제환을 보였다. Saccharomyces cerevisiae에 대한 항진균활성은 물 추출물과 유기용매 추출물에서 확인되었다. 그러나 물 추출물의 항균 및 항진균 활성은 유기용매 추출물에 비해 현저히 낮아 비교적 높은 농도에서 항균효과가 나타났다. 천궁 지상부 ethyl acetate 추출물의 항균활성은 사용 농도와 균의 종류에 따라 다른 것으로 나타났으며, 0.5 mg/mL의 농도에서 Staphylococcus aureus와 Pseudomonas aerogenes의 생육은 완전히 저해되었으나, 0.25 mg/mL 이하의 농도에서는 생육억제효과가 감소하는 것으로 나타났다. Enterobacter cloacae는 0.5 mg/mL의 추출물 처리에 의해 생육이 2 log cycle정도 억제된 반면, Escherichia cole는 비교적 저항성이 강한 것으로 나타났다. 천궁의 ethyl acetate 추출물은 열에 매우 안정하여 $100^{\circ}C$ 30분 또는 $121^{\circ}C$에서 15분간의 열처리(autoclave)에 의해서 항균활성이 감소되지않는 것으로 나타났다. 따라서 약용으로 이용되고 있는 천궁의 근경 이외의 미활용자원인 잎과 줄기 등의 지상부위를 이용한 천연 항균소재 개발이 가능할 것으로 판단된다.