Antioxidant, antibacterial, antifungal, and anti-inflammatory effects of 15 tree essential oils

The current study investigated the beneficial effects of 15 essential oils isolated from tree branches, leaves, and flowers. Among these oils, clove bud and Illicium anisatum oils showed the most potent anti-oxidant effects on 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl and 2,2'azinbis-(3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid) radical scavenging activities. Next, we evaluated the antibacterial effects of 15 essential oils on Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli O157:H7, Salmonella typhimurium, and Streptococcus mutans. Clove bud significantly decreased growth of 5 bacterial strains. In addition, clove bud, Magnolia kobus, Picea abies and Chamaecyparis obtuse significantly reduced growth of the fungi, Aspergillus fumigatus, Aspergillus ochraceus, Candida albicans and Trichophyton rubrum. Additionally, clove bud also remarkably reduced the expression of cyclooxygenase-2 and inducible NO synthase in lipopolysaccharide-activated RAW264.7 cells. These results indicate that essential oils isolated from trees, which exhibit antioxidant, antibacterial, antifungal and anti-inflammatory properties, may be potentially useful in the development of cosmetic ingredients.

수목 방향유 15종의 산화방지, 항세균, 항진균 및 항염증 효과

본 연구는 수목 방향유 15종의 산화방지 활성, 항세균, 항진균 활성에 대해 연구하였다. 먼저 2가지 다른 실험방법을 통하여 산화방지 효과를 확인한 결과 15가지 수목 방향유 중 clove bud, 붓순나무, 왕초피나무, 곰취는 농도의존적으로 상당한 산화방지 활성을 나타내었다. 다음으로 S. aureus, L. monocytogenes, E. coli O157:H7, S. typhimurium, 그리고 S. mutans에 대한 항세균 활성은 액체배양법으로 측정한 결과 clove bud에서 현저하게 억제 효과가 나타났다. 또한, 페이퍼디스크 확산법을 통해 연구한 결과 앞에서 언급한 5가지 균주의 5, $2.5{\mu}L/disc$에서 농도의존적으로 균의 성장을 억제하였고 그 중 식중독 균주인 S. aureus의 성장에 대해 clove bud ($0.625-5{\mu}L/disc$)는 $1.25{\mu}L/disc$ 농도까지 눈에 띄게 억제 효과가 나타났다. 추가적으로 A. fumigatus, C. albicans, T. rubrum, A. ochraceus의 4가지 균주에서 clove bud의 항진균 효과가 다른 수목 방향유보다 좋았으며, 이를 바탕으로 페이퍼디스크 확산법을 통해 억제환의 크기를 측정한 결과 $1-2{\mu}L/disc$의 농도에서 양성 대조 약물인 ketoconazole ($20{\mu}g/disc$) 보다 더 우수한 효능을 나타내었다. 이 같은 결과를 종합하여 산화방지 활성과 항균 활성이 뛰어난 clove bud의 항염증 효과를 평가하였고, clove bud는 0.01% 농도에서 염증 관련 인자인 COX-2와 iNOS 단백질 발현을 LPS 처리군과 비교하여 COX-2 억제제 celecoxib와 유사하게 감소시켰다. 이와 같은 결과를 종합하면 수목 방향유는 산화방지, 항세균, 항진균, 항염증과 같이 여러 활성을 지니고 있으며, 방향유는 산화방지 및 항균성 화장품 소재로서 응용할 수 있으며, 염증반응 완화를 포함한 다양한 산업화에 응용될 수 있을 것으로 사료된다.