오미자 에탄올 추출물의 항미생물 활성을 측정하기 위하여 세균, 효모, 곰팡이가 포함되는 12종류의 미생물에 대한 항미생물 활성을 측정하였다. 추출물은 세균의 생육을 억제하지만 효모와 곰팡이의 생육은 억제하지 못하였다. B. subtilis와 S. aureus에 대한 최소치사농도는 1.6~3.2 mg/mL이었으며, E. coli를 비롯한 gram음성 세균의 최소치사농도는 6.3~12.5 mg/mL이였다. B. subtilis와 S. aureus의 생육은 각 각 900 ppm과 300 ppm에서 억제되었으며 gram음성 세균의 생육은 2,000 ppm 첨가시 4시간 정도 생육이 억제되었다. 오미자 추출물의 항균활성은 열처리에 안정하였으며 부위에 따른 추출물의 항균활성은 오미자 과육의 추출물이 주로 항균력을 나타내는 것으로 나타났다.
한약재(韓藥材) 중 폐렴(肺炎)의 치료효과가 기대되는 청열화담(淸熱化痰), 지해평천약(止咳平喘藥)을 중심으로 23종(種)의 약재(藥材)를 사용하여 폐렴(肺炎)을 유발하는 K.pnemoniae, S. pyogenes 및 S. pneumoniae 세균의 생육을 억제하는 약재(藥材)를 탐색하고, 탐색된 약재(藥材)의 추출물에 대한 세균의 최소생육억제농도(最小生育抑制濃度)를 측정하였다. 한약재(韓藥材)의 수용성(水溶性) 추출물 중 황련(黃連), 호황련(胡黃蓮), 패장(敗醬), 황금(黃芩)이 K. pneumoniae에서, 황련(黃連)이 S. pyogenes에 대해서 생육억제 효과가 있었으며, S. pneumoniae에 대한 비교저지환(比較沮止環)의 직경(直徑)은 황련(黃連), 오매(烏梅), 오미자(五味子), 황금(黃芩)쪽이 우수하였으나 황련(黃連) 추출물 사용시 병원균 모두에서 생육저지환(生育沮止環)의 크기가 가장 크게 나타났으며 대조군(對照群)으로 사용된 대장균(大腸菌)과 고초균(枯草菌)에서도 어느 정도의 항세균(抗細菌) 효과를 볼 수 있었다. 에탄올 추출물에서는 패장(敗醬), 황금(黃芩), 오미자(五味子), 오매(烏梅)가 K. pneumoniae 세균의 생육을 억제하였으며. S. pyogenes 세균은 황련(黃連), 황금(黃芩), S. pneumoniae 세균은 황련(黃連), 오미자(五味子), 오해(烏海), 마두령(馬兜鈴), 황금(黃芩)에 의하여 생육이 억제되어 황련(黃連)은 수용성(水溶性) 및 에탄올 용해성(溶解性) 추출물에서 모두 우수한 항세균(抗細菌) 효과를 보여주고 있다. 각 세균에 대한 최소생육저지농도(最小生育沮止濃度)(MIC)는 K. pneumoniae 세균일 경우 황련(黃連) 및 황금(黃芩)의 수용성(水溶性) 추출물과 오매(烏梅) 및 패장(敗醬)의 에탄올 용해성(溶解性) 추출물이 유의성을 보였으며, S. pyogenes 세균은 황련(黃連)의 수용성(受容性) 및 에탄올 용해성(溶解性) 추출물과 오매(烏梅)의 에탄올 용해성(溶解性) 추출물, S. pneumoniae 세균은 황련(黃連)과 오매(烏梅)의 수용성(水溶性) 및 에탄올 용해성(溶解性) 추출물에서 유의성이 나타났다. 이상의 결과를 통하여 황련(黃連), 오미자(五味子), 오매(烏梅), 황금(黃芩), 호황련(胡黃連), 패장(敗醬)의 수용성(水溶性) 및 에탄올 용해성(溶解性) 추출물이 폐렴(肺炎) 유발균(誘發菌) K. pneumoniae, S. pyogenes. S.pneumoniae에 대(對)하여 우수한 생육억제(生育抑制) 작용(作用)을 나타냄을 알 수 있었다.
본 연구는 $SeO_2$의 메티실린-내성 S. aureus에 대한 항세균활성을 규명하고자 수행하였다. Disc diffusion method를 이용하여 $SeO_2$의 항세균 활성을 측정한 결과, 그람 양성 세균이 그람 음성 세균과 비교시 우수하였다. 사용한 그람 양성 세균 중 Streptococcus, Staphylococcs 속 세균이 Bacillus 속 간균과 비교시 더 우수하였다. 사용한 모든 MRSA에 항균활성이 나타났다. 항생제의 생육저지환을 측정한 결과, 사용한 모든 항생제에 대해 MRSA의 항균활성이 작게 나타났다. $200-500{\mu}g/disc$ 범위의 $SeO_2$ 적용시 S. aureus 및 S. aureus CCARM (MRSA)에 대한 생육저지환의 직경은 각각 20-32.7 mm 및 13.5-17.9 mm이었다. $SeO_2$의 MRSA에 대한 최소생육억제농도는 $40{\mu}g/ml$이었다. 액체배지에 0.5% 및 1%의 $SeO_2$를 첨가한 결과, MRSA의 생육이 억제 되었다. 본 $SeO_2$의 항균활성 실험 결과는 추후, $SeO_2$의 항균활성 기작의 규명, 병원성 세균 및 항생제-내성 미생물에 적용될 수 있다고 판단된다.
단삼(Salvia miltiorrhiza) 추출물의 치주질환유발 세균에 대한 생육저지 활성 및 collagenase저해 활성을 측정하였다. 단삼 에탄올 추출물은 치주질환유발 세균에 대해 우수한 생육저지 활성을 나타내었다. 유기용매 분획물중, hexane에서 생육억제능이 가장 우수하였다. 치주질환유발 세균 C. curvus, C. rectus, E. corrodens, F. nucleatum, P. gingivalis, P. intermedia 및 W. succinogenes에 대한 단삼 추출물의 최소생육저해농도(MIC)는 200,50,50,250,150,250및 200 ${\mu}g$/ml로 각각 우수한 생육억제능을 나타내었다. 단삼 유기용매 분획물의 collagenase저해 활성은 동일 농도의 minocycline에 비해 우수한 저해 활성을 나타내었으며, chloroform분획물의 경우 88.2%의 저해 활성을 나타내었다.
31과 50종 인도산 식물체 84 시료와 12파 20종 아프리카산 식물체 27 시료의 메탄을 조추출물의 5종 장내세균(Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Lactobacillus acidophilus, Clostridium perfringens, Escherichia coli)에 대한 생육억제활성을 in vitro 혐기조건하에서 여지확산법으로 검정한 결과 억제활성은 공시세균과 식물체의 종류 및 부위에 따라 달리 나타났다. 인도산 식물체 시료중, Cymbopogon citratus 전부위, Ocimum basilicum 전부위, Madhuca indica 꽃 및 Aegle marmelos 잎 추출물이 Cl. perfringens에 대하여 강한 생육저해활성을 나타낸 반면, O. basilicum 전부위 추출물은 E. coli에 대하여 중간정도의 생육저해활성을 보였다. 그러나, 이들 식물체들은 공시 유산균의 생육에는 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과로 부터 이들 열대식물들의 약리학적인 작용을 일부 설명할 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 시판되고 있는 식초를 이용하여 6종의 식품 유해세근에 대한 항균력을 비교하였다. 그 결과, 감식초와 현미식초는 합성식초에 비해 S. aureu, M. luteus, S. enteritidius 및 E. coli에서 항균 활성이 높게 나타났으며, 현미식초가 감식초에 비해 식품유해세균에 대한 항균활성이 비교적 더 높게 나타났다. 현미식초의 농도에 따른 항균활성을 조사한 결과 5종의 그람양성 세균 및 음성 세균 모두 10$\mu$L/mL 이상의 농도에서 생육이 거의 억제되었으나, V. purahaermolyticus는 15$\mu$L/mL 농도에서 생육이 거의 정지되어, 현미식초는 식품 부패균과 대장균 생육억제에 우수한 것으로 나타났다. 식초처리에 의한 미생물의 형태 변화를 전자 현미경으로 관찰한 결과 S. aureu, E coli 모두 세포가 팽윤되고 일부 세포벽이 완전히 파괴된 형태를 관찰할 수 있어 식초처리로 인해 세균의 생육이 억제되는 것을 알 수 있었다.
녹차 추출물을 이용하여 각종 어병세균의 collagenase 활성과 생성 억제 및 생육저해 효과를 조사하였다. 어병세균의 감염시에 필요한 효소인 collagenase활성을 8종의 어병세균에 대하여 측정한 결과 0.08-0.7unit/ml 범위로 나타났다. 그중 collagenase활성이 높은 Edwardsiella tarda의 collagenase 활성은 0.2 mg/ml의 녹차 추출물이 첨가된 반응액에서 거의 100% 저해되었다. E. tarda의 collagenase 생합성은 ST배지에서 $25^{\circ}C$, 16시간 배양하였을 때 가장 높게 나타났다. 이 효소는 0.08 mg/ml의 녹차 추출물이 첨가된 배양액에서 1/3이상 생합성이 감소하였다. 또한 균의 생육에 미치는 녹차 추출물의 영향을 조사한 결과 8 mg/ml이 첨가된 배양액 내에서 균의 생육이 완전히 억제되었다.
김치로부터 호기성 세균들을 분리 동정하고 이들의 생육에 대한 마늘의 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 분리된 균은 모두 21종으로서 Bacillus spp. 이 11종, Staphylococcus spp. 이 2종, Micrococcus, Flavobacterium이 1종씩 이었으며 Enterobacteriaceae와 Vibrionaceae에 속하는 균주가 각각 1종과 4종이었다. 이들 세균은 마늘 추출물이 첨가된 nutrient broth에서 생육이 저해되었는데 저해의 정도는 미생물의 종류에 따라 달랐으며 마늘농도가 높으면 억제효과도 상대적으로 컸다. 이 억제작용은 마늘 추출물의 호기성 미생물에 대한 사멸작용 때문인 것을 알 수 있었다.
본 시험은 재배과정 중 균상배지에서 분리한 세균들의 특성을 조사하여 버섯균의 생육 및 병원균과의 연관관계를 밝히고자 하였다. 정상적으로 버섯을 수확한 농가의 경우 버섯생육초기에 분리한 세균일수록 버섯균주에 대해 저해정도가 감소하였으나, 생육이 진행될수록 저해균의 수가 증가하였으나, 버섯 수확에 실패한 농가의 경우 반대의 경향을 보였다. 또한 합성배지에 분리세균을 도말한 후 느타리버섯 균의 생육을 조사한 결과 정상적 농가의 경우 살균 직후 보다 생육이 진행될수록 저해균의 수가 증가하였지만, 실패한 농가는 오히려 반대의 경향을 보였다. 그러나 톱밥배지에서는 버섯생육초기보다 후기에 분리한 세균이 저해하는 정도가 오히려 낮았다. 또한 이들 분리 세균은 분비성 물질을 통해서 버섯균의 생육과 증식에 영향을 미쳤다. 분리 미생물 중 세균성갈반병의 원인균인 Pseudomonas tolaasii을 강하게 억제하는 미생물은 거의 없었으며 소수의 균주에서 약한 길항력을 보였다. 그러나 세균성갈색무늬병을 일으키는 P. agarici에 대해서는 강한 억제력을 보이는 균주가 많이 존재하였으며, 푸른곰팡이병의 원인균인 Trichoderma harzianum을 강하게 억제하는 미생물도 배지내에 거의 존재하지 않았다. 이와 같이 배지내에는 다양한 미생물이 존재하고 이들 다양한 미생물과 버섯균의 상호작용에 대한 면밀한 연구가 이루어진다면 느타리버섯 재배과정 중 발생하는 다양한 문제점을 해결할 수 있는 좋은 방법이 될 수 있을것으로 생각된다.
민간요법 또는 식품가공 공정에서 그 안정성이 확보되어 생약재료 또는 식품가공재료로서 사용되고 있는 약용식물에 대하여 항균력을 검색하였고 그중 가장 항균력을 나타낸 황련을 사용하여 활성성분을 분획 추출물한 다음 이 추출물로 부터 여러 종류의 부패 미생물 및 병원성균에 대한 항균성을 검색하였다. 산사, 황련, 측백, 창출 및 석창포 에탄올 추출물은 그람 양성 또는 음성세균 모두에 대하여 강한 항균성을 나타내었으며, 토사자 에탄올추출물은 그람음성 세균에서만 항균성을 나타내었고 사군자, 숙지황 및 백제 에탄올추출물은 거의 또는 모든 시험균에 대하여 항균력을 나타내지 않았다. 황련의 에탄올추출물은 기존에 보고된 많은 한약제의 에탄올추출물과 비교하여 볼 때 적은 농도에서도 매우 다양하고 강한 항균력을 나타내었으며 특히 그람양성 또는 음성세균 모두 강한 항균력을 보였다. 한편, 황련 에탄올 추출물은 $100^{\circ}C$에서 각각 30분 또는 1시간 동안, $121^{\circ}C$에서 15분간 열처리한 후 Listeria monocytogenes균에 대한 생육저해환을 측정한 결과 상기의 모든 열처리에 의해서도 무열처리군과 비교하여 볼 때 항균력의 차이가 없어 열에 매우 안정 하였다. 또한 생육배지의 pH 변화가 Listeria monocytogenes균의 생육억제에 대한 황련 에탄올 추출물의 항균활성에 대하여 미치는 영향을 조사한 결과 배양배지의 pH 가 중성에서 알칼리성으로 갈수록 황련 에탄올 추출물의 항균활성은 더욱 증가되었고 약산성으로 갈수록 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서 황련 에탄올추출물은 알칼리성 조건하에서 더욱 강한 항균력을 나타내었다. 황련 에탄올추출물로부터 부분정제한 물질의 항균력은 검색된 미생물중 그람양성세균, 그람음성세균, 효모 및 곰팡이균 모두에 항균력을 나타내었으나 Candida utilis, Rhizopus javanicus에는 억제효과를 나타내지 않았다. 식중독세균인 Listeria monocytogenes과 Staphylococcus aureus에 대한 부분정제물질의 생육저해 효과를 조사한 결과 두균주 모두 $100{\;}{\mu}g/mL$의 농도에서는 무첨가 대조균과 비교하여 차이가 없었으며 $500{\;}{\mu}g/mL$ 첨가구에서는 Listeria monocytogenes균은 36시간까지는 생육을 억제하였으나 그 이후부터는 급속한 생육을 하였고 Staphylococcus aureus균은 완전히 생육이 억제되었고 $1000{\;}{\mu}g/mL$ 첨가구에서는 두 균주 모두 완전히 생육이 억제되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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