천연에서 발견되는 휘발성 물질인 isothiocyanate계(ITCs) 물질을 대상으로 Listeria monocytogenes, Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens, Escherichia coli, Erwinia carotovora, Saccharomyces cerevisiae, Candida albicans, Aspergillus oryzae and Penicillium roqueforti 등 9종의 균주에 대한 증식 억제 효과를 측정하였으며 초산과 혼합하여 사용할 때 상승효과를 비교하였다. Allyl isothiocyanate (AIT), benzyl isothiocyanate (BIT) 및 ethyl isothiocyanate (EIT)가 대상 균주 모두에 $100{\sim}200\;{\mu}g/dish$ 수준의 최소증식저해농도(MIC)를 보였고 증식 저해 정도는 곰팡이>효모>Gram 음성 세균>Gram 양성 세균 순 이었다. 초산은 $50{\sim}500\;{\mu}g/dish$로 ITCs 보다 MIC가 낮았다. ITCs와 초산을 혼합하여 사용하는 경우 대부분의 실험 대상 균주에 대하여 증식 저해 상승효과가 인정되었고 AIT의 경우 AIT 단독 또는 초산 단독으로 사용할 때보다 $2{\sim}10$배 이상 효과가 상승하였으며 전체적으로 증식 억제 경향은 ITCs 단독 사용할 때와 같은 경향이었다.
서양산 고추냉이 (Horseradish, Armoracia rusticana)의 항균 성분 중 주 성분인 Allyl isothiocyanate(AIT)는 천연물을 이용한 추출이나 유기합성을 통해서 얻을 수 있으며, 이제까지 사용되고 있는 항균제품 및 식품첨가물들은 주로 유기합성법에 의해서 얻어졌다. 이전 연구에서 서양산 고추냉이 천연추출물의 다양한 구강 내 미생물에 대한 항균활성은 보고된 바 있으나 유기합성한 AIT용액의 구강 내 미생물에 대한 항균활성은 아직까지 연구된 바가 없다. 이에 본 연구에서는 유기합성을 통해 얻은 AIT 용액과 서양산 고추냉이 뿌리 천연추출물의 구강 내 미생물에 대한 항균활성을 평가하였다. 항균활성을 평가하기 위해 최소억제농도와 최소 살균농도를 측정하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 본 연구에 사용된 7종의 구강 내 미생물에 대한 서양산 고추냉이 뿌리 천연추출물의 최소억제농도는 약 117$\sim$1,750 ppm(0.0117$\sim$0.175%)이었으며, 유기합성한 AIT 용액의 최소억제농도는 약 344$\sim$3,000 ppm(0.0344$\sim$0.3%)으로 모든 균주에 대해 항균활성을 나타내었다. 2. 본 연구에 사용된 7종의 구강 내 미생물에 대한 서양산 고추냉이 뿌리 천연추출물의 최소살균농도는 약 625.2$\sim$6,000 ppm(0.06252$\sim$0.6%)이었으며, 유기합성한 AIT용액의 최소살균농도는 약 1,750$\sim$7,000 ppm(0.175$\sim$0.7%)이었다.
서양산 고추냉이 (Armoracia rusticara)는 향신료로서의 역할뿐만 아니라 항균 효과로도 주목을 받고 있다. 고추냉이의 항균성분은 isothiocyanate류로 그 중에서도 allyl isothiocyanate(AIT)가 항균활성이 강한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 최소억제농도와 최소살균농도를 측정하여 다양한 구강내 미생물(Streptococcus mutans ATCC 25175, Streptococcus sobrinus(d) ATCC 27607 Lactobacillus casei ATCC 393, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Enterococcus faecalis ATCC 29212, Actinobacillus actimomycetemcomitans ATCC 29522, Candida albicans ATCC 10261)에 대한 서양산 고추냉이 뿌리 추출물의 항균효과를 알아보고, 이를 대표적 항균제인 클로르헥시딘의 항균활성과 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 서양산 고추냉이 뿌리 추출물은 연구에 사용된 7종의 구강내 미생물에 대해 최소억제농도는 30-125ppm, 최소살균농도는 125-500ppm을 나타냈으며, 특히 세균보다는 효모인 C. albicans에 대해 강한 항균활성을 나타낸다. 2. 클로르헥시딘 역시 7종의 구강내 미생물에 대해 항균효과를 나타냈으며, 최소억제농도는 0.15-2.5% 최소살균농도는 0.4-2.5%로 측정되었다. 이상의 결과로 서양산 고추냉이 뿌리 추출물은 클로르헥시딘과 비교하여 더 낮은 농도에서 클로르헥시딘과 유사한 정도의 항균효과를 나타냄을 알 수 있다.
천연항균제의 개발에 대한 관심이 날로 증가하는 가운데, 다수의 연구들에서 Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa, Vibrio parahaemolyticus, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Aspergillus parasiticus, Helicobacter pylori 등 다양한 세균들에 대한 서양산 고추냉이의 항균 효과가 밝혀진 바 있다. 서양산 고추냉이가 치아우식증의 원인균인 Streptococcus mutans에 대해서도 항균성을 나타낸다는 보고가 있으나, 아직까지 구강내에서 분리된 임상분리균주를 대상으로 한 연구는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 사람의 구강내에서 분리 및 동정된 Streptococcus mutans에 대한 서양산 고추냉이 뿌리 추출물의 항균 효과를, 대표적 항균제인 클로르헥시딘과 비교하여 알아보고, Streptococcus mutans 표준균주에 대한 서양산 고추냉이 뿌리 추출물의 효과와 비교하고자 하였다. 항균 효과를 평가하기 위해 최소억제농도와 최소살균농도를 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 본 연구에서 Streptococcus mutans 임상 분리균주와 표준균주에 대한 서양산 고추냉이 뿌리 추출물의 최소억제 농도는 각각 평균 $0.083{\sim}0.25%$ ($833.33{\sim}2500 ppm$), 평균 0.25%(2500 ppm)으로 나타나, 두 종류의 균주에 대한 항균 효과에는 뚜렷한 차이가 없는 것으로 나타났다. 2. 서양산 고추냉이 뿌리 추출물은 $0.083{\sim}0.25%$의 농도에서 클로르헥시딘($0.0021{\sim}0.0041%$)과 대등한 항균 효과를 가지는 것으로 나타났다.
치수 및 치근단의 감염은 미생물에 의해 야기되며, 성공적인 근관치료는 근관 내의 미생물의 수를 감소시키는 것에 의해 좌우된다. 서양산 고추냉이(Horseradish, Armoracia ruticana)의 주성분인 Allyl isothiocyanate (AIT)는 여러 연구에서 항균효과가 있음이 보고되었다. 이에 본 연구에서는 근관세척제로써 서양산 고추냉이 추출물의 항균효과를 알아보고자 발거된 사람의 치아에 Enterococcus faecalis를 접종하여, 대표적인 근관세척제인 차아염소산나트륨(NaOCl)과 항균력을 비교하여 다음과 같은 결론을얻었다. 1. 치큰관 내를 21일간 E. faecalis에 감염시키고, 근관세척제로써 각 실험군을 1분간 적용한 후 1차 표본(S1)을 채취하여 배양한 결과, 서양산 고추냉이 뿌리 추출물은 $5.815{\times}10^3$ CFU/ml, NaOCl은 $3.465{\times}10^3$ CFU/ml이었다(p=0.086). 2. 1차 표본을 채취한 후 실험 치아를 7일 동안 더 배양하여 2차 표본(S2)을 채취한 결과 서양산 고추냉이 뿌리 추출물은 $3.100{\times}10^3$ CFU/ml, NaOCl은 $5.252{\times}10^5$ CFU/ml로, 서양산 고추냉이 뿌리 추출물을 적용한 실험 치아에서 더 적은 수의 세균수가 측정되었다(p<.05). 3. NaOCl로 근관세척을 시행한 치아의 1차 표본(S1)과 2차 표본(S2)을 채취하여 배양한 결과 2차 표본에서 CFU 값이 더 증가하였다(p<.05). 반면에 고추냉이 추출물로 근관세척을 시행한 치아의 1차 표본(S1)과 2차 표본(S2)을 채취하여 배양한 결과 유의한 차이는 없는 것(p=0.076)으로 보아 근관세척후 7일 후에도 향균효과가 지속됨을 알 수 있었다.
치근단 감염 시 물리적인 작용으로 증상이 완화되지 않을 때, 근관 내 세균을 제거하기 위해 항균성을 지닌 소독제나 세척제가 필요하다. 천연항균제에 대한 관심이 증가하면서 여러 연구들에 의해 고추냉이 추출물의 구성 성분 중 하나인 allyl isothiocyanate에 대한 항균성이 밝혀졌다. 이에 본 연구에서는 근관내 감염시 자주 발견되는 세균들 중 편성혐기성 세균인 Fusobacterium nucleatum, Prevotella nigrescence, 그리고 항생제에 내성이 커서 항균 작용실험 시 대조균으로 자주 사용되는 Clostidial perfringens에 대한 서양산 고추냉이 뿌리 추출물의 항균효과를 알아보고, 대표적인 항균제인 클로르헥시딘과 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 본 연구에 사용된 3종의 편성 혐기성 세균에 대한 서양산 고추냉이 뿌리 추출물의 최소 억제 농도는 평균 87-470 ppm, 최소 살균 농도는 평균 156-625 ppm으로 F. nucleatum에 대해 가장 강한 항균효과를 나타내었으며, 항균제에 저항성 이 큰 C. perfringens에도 항균효과를 나타내었다. 2. 본 연구에 사용된 3종의 편성 혐기성 세균에 대한 클로르헥시딘의 최소억제 농도는 평균 3.12-6.25 ppm, 최소 살균 농도는 평균 10.94 ppm이었다. 3. 서양산 고추냉이 뿌리 추출물은 87-470 ppm의 농도에서 3.12-6.25 ppm의 클로르헥시딘과 비슷한 세균성장 억제 효과를 가지며 156-625 ppm의 서양산 고추냉이 뿌리 추출물은 10.94 ppm의 클로르헥시딘과 비슷한 살균 효과를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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