식품 12종과 한약재 12종의 에탄을 추출물이 대추·오미자 약선소스의 항산화 및 관능적 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 그 결과, 녹차, 쑥, 민트, 레몬 및 부추 등의 식품 추출물과 인삼, 솔잎, 갈근, 모과 및 귤홍 등의 한약재 추출물 첨가시 시료 소스는 높은 항산화능을 보였다. 이들 에탄을 추출물은 페놀성 화합물 함량과 전자공여능이 높고. 과산화물 생성량은 적어 항산화 효과도 큰 것으로 나타났다. 한편 녹차, 쑥, 인삼 및 솔잎 추출물은 특유의 맛과 향 때문에 시료 소스에 첨가시 기호도는 높지않았으나 레몬과 모과 등의 추출물은 강한 단맛과 신맛에 의해 기호도도 증가시켰다. 특히 레몬즙은 대추·오미자 약선소스의 항산화 효과 및 기호도를 높이는데 가장 적당한 것으로 나타났다.
6종 한약재의 70% 에탄올 추출물의 Helicobacter pylori의 위내 서식을 도와주는 것으로 알려진 urease의 활성억제능은 오매(Mume Fructus)의 에탄올(70%) 추출물에서 가장 높았으며, 소목 및 연교의 추출물도 높았다. 특히, 오매의 경우 한약재 추출물을 넣지 않은 대조군과 비교하여 90% 이상의 urease 활성억제 효과를 나타내었다.
와송의 생리활성을 증대시킬 수 있는 복합물을 제조하기 위하여 와송 추출물, 한약재(백복령, 창출 및 사인)의 혼합물 및 한약재와 와송의 복합물(1:1, PMO-1; 1:3, PMO-3)의 항산화 및 암세포 생육 저해능을 비교하였다. 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 한약재 혼합물이 와송 추출물보다 많았으며, 와송 복합물에서는 PMO-1이 PMO-3보다 더 높았다. 라디칼 소거능, 환원력 및 아질산염 소거능은 PMO-1이 PMO-3보다 활성이 높았으며, tyrosinase 활성 저해능 및 MCF-7 및 HT-29 세포의 생육 저해능은 와송의 함유량이 많은 PMO-3의 활성이 더 높았다. 따라서 모든 생리활성시험에서 와송 복합물이 와송 추출물이나 한약재 혼합물에 비해 유의적으로 활성이 높았으며, 와송 복합물은 와송 추출물의 생리활성의 상승에 효과적일 것으로 예상된다.
김치의 숙성을 지연시킬 목적의 일환으로 항균효력이 있는 것으로 판단되는 한약재 35종을 ethanol로 추출하여 김치 숙성관련 유산균에 대한 항균효력을 검토한 후 항균효력이 있는 한약재를 김치에 첨가하여 김치의 선도에 미치는 영향을 관찰하였다. 한약재 35종 중 오미자, 단삼, 감초, 자초, 고삼 등 5종에서는 비교적 강하게 김치 숙성관련 유산균의 증식 억제력을 관찰할 수 있었으며 사상자, 솔잎, 백작약, 오갈피, 오배자 등 5종의 한약재 추출물은 일부 유산균의 생육만을 억제하는 경향을 나타내었다. 특히 고삼, 자초추출물이 강한 억제도를 나타내었다. 4종의 한약재 추출물을 김치에 1% 수준으로 첨가하여 $10^{\circ}C$에서 숙성시키면서 변화를 관찰한 결과 pH, 산도, 미생물의 변화는 숙성 15일까지는 다소 억제하는 경향을 보였으나 15일째 이후에는 별다른 차이를 관찰할 수 없었다. 한약재를 첨가한 김치에 대한 관능검사는 자초, 감초, 단삼 첨가구의 경우에는 대조구와 비슷한 경향을 보였으나 고삼 첨가구의 경우에는 대조구에 비해 기호도가 감소하였다.
한약재를 기능성 식품에 이용하기 위하여 한약재의 생리활성 인자를 탐색할 목적으로 한약방에서 널리 이용되고 있는 황기(Astragalus membranaceus Bunge), 국화(Chrysanthemum morrifolium Ramat), 구기자(Lycium chinensis Miller), 감초(Glycyrrhiza uralensis Fischer), 당귀(Angelica gigas Nakai), 대추(Zizyphus jujuba Miller), 작약(Paeonia lactiflora Pallas), 천궁(Cnidium officinale Makino)을 물과 에탄올로 추출하여 항산화 활성을 DPPH법, SOD유사활성 측정법, thiocyanate법 및 TBARS법으로 측정하였다. 에탄을 추출물에 비하여 물 추출물의 페놀성 화합물의 함량이 높게 나타났으며, 구기자 물 추출물의 함량이 1.66%로 가장 높게 나타났다. 물 추출물 중 국화는 63.0% 그리고 에탄을 추출물 중 감초가 63.8%으로 BHT의 전자공여능(49.7%) 보다 높게 나타냈으며, SOD 유사활성은 물 추출물 중 황기에서 41.8%의 높은 활성능을 보였으며 에탄을 추출물 중 구기자에 38.2%의 높은 활성능을 보였다. 물 추출물 중 감초와 대추가 에탄을 추출물 중에는 당귀와 국화의 TBARS 값이 대조구에 비하여 5.0이상으로 항산화 활성이 BHT의 항산화 활성과 비슷하게 나타났으며, Thiocyanate법에의한 항산화 활성은 대조구와 비교하여 국화, 구기자, 감초, 작약의 물 추출물의 유도기간이 8일까지 연장되는 것을 볼 수 있으며 에탄을 추출물 중에는 감초와 국화의 유도기간이 8일가지 연장되었다. 이상의 결과에서 황기, 국화, 구기자, 감초, 당귀, 대추, 작약, 천궁의 물과 에탄을 추출물 중에는 in vitro 항산화 실험 계에서 항산화 활성을 나타내는 생리활성 성분이 있는 것으로 나타났다.
본 연구는 항진균성 천연물 의약품을 개발하기 위한 생물자원의 연구로서 미나리아재비과에 속한 여러 한약재의 항진균활성을 새롭게 검증하고 비교하는 것을 목표로 한다. 한약재에서 진균류 생장을 저해하는 물질을 효과적으로 추출하는 방법을 찾고 추출물들에 포함된 항진균성 유용 물질을 탐색하였다. 위령선, 황련, 백두옹 한약재의 열수 추출 및 유기용매 추출을 진행하여 액체배지에서 항진균활성을 측정하였을 때 클로로포름 분획물에서 효과적인 결과를 얻었다. 또한 단세포성 진균인 Candida albicans, Candida tropi- calis, Candida lusitaniae 그리고 사상성 곰팡이인 Pythium ultimum KACC 40705, Aspergillus fumigatus, Fusarium oxysporum을 대상으로 고체배지에서 disc diffusion 실험으로 진균 성장 저해 실험을 수행하였다. 백두옹 추출물은 Candida spp.에 대해서, 위령선은 사상성 곰팡에 대해서 우수한 항진균활성을 가지고 있다는 것으로 확인했다. 마지막으로 추출물에 존재하는 항진균성 유용물질을 탐색하기 위해 GC-MS 분석을 진행하였다. 연구 결과 미나리아재비과의 한약재에서 항진균활성을 확인할 수 있었으며 위령선에서 thur- berogenone, 황련에서 16-HCDO를 항진균성 후보물질로서 확인하였다. 결론적으로 백두옹, 위령선 및 황련은 다양한 진균류에 대하여 항진균활성을 가지고 있음을 확인하였으며, GC-MS 분석에서 세 한약재 모두 서로 다른 항진균성 후보물질을 가지고 있는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 미나리아재비과 생물자원이 진균류 저항성에 대해 여러 방향으로 진화되었음을 나타낸다.
본 연구에서는 국내에서 유통되는 63종의 한약재 열수 추출물의 S. mutans에 대한 항균효과를 paper disc method로 검색하여, 항균효과가 우수한 지부자, 황금의 S. mutans 생장에 관한 영향을 평가하였다. 1. 63종의 한국산 한약재 열수 추출물의 향균효과를 탐색한 결과 S. mutans에 대한 향균력이 우수한 순서는 지부자, 황금순이었다. Paper disc method에 의한 항균활성 측정(20mg/ml 투여)결과는 지부자가 6.3mm, 황금이 3.5mm이었다. 2. 한약재 추출물의 S. mutans 생장에 대한 효과는 대조군이 8시간에서 1.05로 최대 생장률을 보였으나, 지부자, 황금 추출물 2mg/ml을 투여한 배지에서는 16시간 만에 0.91, 0.87로 최대 생장을 보였다. 3. S. mutans를 8시간 동안 배양한 후 배지내 pH를 측정한 결과 대조군은 5.08 이었으며, 지부자, 황금 추출물이 투여된 배지는 5.80, 5.74이었다. 4. S. mutans를 8시간 동안 배양한 후 배지내 탄수화물 변화량을 측정한 결과 대조군은 0.81mg/ml이었으며, 지부자, 황금 추출물이 투여된 배지는 1.70mg/ml, 1.84mg/ml 이었다. 5. S. mutans를 8시간 동안 배양한 후 배지내 단백질 변화량을 측정한 결과 대조군은 8.39mg/ml 이었으며, 지부자, 황금 추출물이 투여된 배지는 9.52mg/ml, 9.28mg/ml 이었다. 6. S. mutans의 다당류 생성에 미치는 효과는 대조군의 경우 배양 8시간에 300mg/100ml을 생성하였으나, 지부자, 황금 추출물이 투여된 배지에서는 200mg/100ml, 220mg/100ml을 생성하였다.
천연식품 보존제의 개발과 이용에 대한 기초 자료를 확보하고자 31종의 한약재 추출물 중 S. aureus와 V. parahaemolyticus 등 식중독 유발균에 대해 우수한 항균 활성을 가지는 한약재를 선발하고, 선발된 한약재 추출물의 농도나 분획물의 항균 활성 등을 검토한 결과는 다음과 같다. 물과 메틸알콜을 용매로 추출하여 S. aureus와 V. parahaemolyticus에 대한 항균 활성을 조사한 결과, 지유, 황련 및 마치현 등이 강한 항균 활성을 가지며, 물보다는 메틸알콜 추출액의 항균 활성이 높은 것으로 나타났다. 특히 지유의 물 및 메틸알콜 추출물 모두 S. aureus 및 V. parahaemolyticus에 대하여 강한 항균 활성이 있었다. 지유 추출물은 S. aureus에 대해서는 5% 희석 농도까지 항균 활성이 인정되었으나, V. parahaemolyticus에 대해서는 10% 희석 농도까지 항균 활성이 인정되었다. 지유 추출물의 EtOAc, BuOH 및 $H_2O$ 분획물은 S. aureus와 V. parahaemolyticus에 대하여 항균 활성이 있었으며, S. aureus에 대해서는 EtOAc 분획물은 5%, BuOH 분획물은 2% 그리고 $H_2O$ 분획물은 1% 희석 농도까지 항균 활성이 인정되었으며, V. parahaemolyticus에 대해서는 EtOAc 분획물은 1% 희석 농도, $H_2O$ 분획물은 2% 그리고 BuOH 분획물은 5% 희석 농도까지 항균 활성이 있는 것으로 나타났다.
천연물 가운데서 항암물질을 얻을 목적으로 동양에서 오랫동안 암이나 암에 비슷한 질병의 치료에 씌여온 한약재를 물이나 유기용매로서 추출하여 검색하였다. Fischer배지에 자라는 L1210 세포에 추출물을 첨가한 다음 48시간 후에 세포수를 헤아려 생장을 50% 억제할 수 있는 추출물의 농도를 나타내는 ED$_{50}$값을 측정하였다. 물로서 추출한 38종의 한약재 가운데서 6종이 낮은 ED$_{50}$값을 나타냈다. 이들을 다시 유기용매로서 추출하므로써 ED$_{50}$값이 더욱 떨어져 NCI의 품질관리범위 치역내에 들어갔다. 항암제원으로 유망시되는 한약재로서 Cinnamomum cassia, Citrus trifoliata, Coptis japonica, Panax ginseng, Phellodendron amurense, Scutellaria baikalensis를 들 수가 있다.
10종의 한약재 MeOH 추출물과 EtOH 추출물의 E. coli에 대한 항균력을 조사한 결과 소목과 오배자의 MeOH 추출물과 EtOH 추출물은 5 mg/ml 수준에서 항균활성을 나타내었으며 목단피와 황금등은 10 mg/ml 이상에서 항균성을 보였다. 최소저해농도는 MeOH 추출물에서는 $1.4{\sim}8mg/ml$, EtOH 추출물에서는 $1.2{\sim}12mg/ml$ 농도에서 항균활성을 보였으며 분획층 중 EtOAc층에서 성장억제효과가 가장 높게 나타났다. 항균력이 우수한 것으로 확인된 소목과 오배자 추출물의 미생물 증식억제 효과를 조사하기 위해 증식배지에 각각의 추출물을 0, 100, 300 및 500 ppm의 농도로 첨가하여 균주의 증식을 조사 한 결과 배양 후 24시간에 소목 추출물 무첨가구의 $OD_{620}$값이 0.6인 반면 300ppm 이상의 추출물 첨가 시 $0.02{\sim}0.1$정도로 균증식이 현저히 억제되었고, 오배자 추출물 무첨가구의 $OD_{620}$값이 0.5인 반면 500ppm 이상의 추출물 첨가 시 $0.02{\sim}0.2$정도로 균증식이 현저히 억제되었다. 이상의 결과로 볼 때 질병을 일으키는 E. coli의 감염을 예방하거나 또는 치료할 수 있는 한약재 추출물의 개발 가능성을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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