The antibacterial activities of methanol extracts of 19 commercial herbal medicines were measured against the fish pathogens
한약재를 비롯한 천연 생약재는 이미 오래 전부터 질병치료 및 예방, 건강증진 등의 생리활성을 위해 사용되어 왔으며, 특히 항균활성을 가지는 물질에 대한 연구는 현재도 활발히 진행되고 있다. 천연물에 존재하는 항균물질은 그 대부분이 alkaloids, flavonoids, terpenoids, phenolic compounds, quinones 및 volatile oils 등의 이차 대사산물이거나 그 유도체들로 알려져 있다 (Mitscher et al., 1980; Lee and Shin, 1991). 여러 나라에서는 예로부터 이용되어 왔던 여러 한약재의 약리작용, 특히 항균효과에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 국내에서 천연물로부터 항균성물질의 개발에 관한 연구는 주로 의약품과 천연보존제의 용도로 단백질, 유기산, 지방산, 향신료, 생약추출성분 등을 대상으로 주로 이루어져 왔다(Beuchat et al., 1989; Han et al., 2001; Lee, 2003). 이러한 천연물 유래 항균물질은 항생제나 합성 화학요법제에 비해 생체 안전성이 높고 내성세균에 대한 출현 우려가 적다는 장점이 있다(Cho et al., 2003). 그러나 이러한 천연항균 물질의 항균효과는 합성된 항생제에 비해 효과가 뛰어나지 않기 때문에 아직까지 실용화되는 경우는 많지 않은 실정이다.
한편, 증가추세에 있는 어류 질병들은 양식산업의 발달과 연안 환경오염 등으로 인해 더욱 가중되고 있으며, 우리나라 양식산업이 직면한 큰 문제중의 하나이다(Kang, 2005). 양식 어류에 발생하는 주요 세균성 질병은 어종에 따라 차이는 있지만 주로 활주세균증, 에드와드병, 비브리오증, 연쇄구균증, 장관백탁증 등이 알려져 있다(Edward, 2000). 이 중 넙치의 자어기에 주로 발병하는 장관백탁증의 원인균인
따라서 본 연구에서는 주요 어병세균인
항균활성 대상균주는
한약재는 시중에서 유통되고 있는 것으로 대한생약제품(주)로부터 구입하여 사용하였다. 사용 한약재의 일반명과 학명, 사용한 부위는 Table 1에 나타내었다. 그 밖의 시약은 분석용 grade 및 Sigma Co. (USA)에서 구입하여 사용하였다.
Growth inhibiting activities of medicinal herb extracts against V. ichthyoenteri and S. iniae 1
시료 추출액의 조제는 각 한약재 별로 약재를 세절하고 잘게 부수어 3배(v/v)의 80% methanol을 첨가하여 혼합하여 24시간 실온에서 침지한 후, Whatman No. 2 (USA) 여과지로 2회 여과하였다. 추출액은 rotary vacuum evaporator로 40℃에서 감압 농축하여 용매를 완전제거였으며, 각각의 농축물을 다시 DMSO에 20 mg/mL의 농도로 용해시켜 각 세균 별 항균활성측정을 위한 stock solution으로 사용하였다.
한약재 80% methanol 추출물을 분획여두에서 극성을 달리하는 용매를 n-hexane, ethyl acetate, n-butanol, water의 순서로 순차적으로 분획한 후 분획물을 40℃ 수조의 rotary vacuum evaporator로 농축하여 용매를 완전히 제거하였다. 각 용매 별 농축물을 DMSO에 10 mg/mL의 농도로 용해시켜 -20℃에 보관하면서 대상균주에 대한 항균활성을 측정하였다.
항균활성 검색은 Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, 2009)의 표준방법에 따라 disk diffusion method를 사용하였다. 즉, 적정배지에서 하룻밤 배양한 대상균주 배양액 200μL를 한천 배지 상에 멸균된 면봉으로 3회에 걸쳐 고르게 도말하고 지름 8 mm paper disk (Avantec, Toyo Roshi Kaisha, Ltd., Japan)를 올린 후, 각 추출물을 30 μL (고형물 600 μg)씩 흡수시켜 37℃의 incubator에서 18시간 배양 후 paper disc 주위의 생육 저해환의 크기를 측정하였다. 추출물의 각 어병세균에 대한 액체배지 상의 증식 억제효과는 배양배지에 추출물을 0, 50 및 100 μg/mL씩을 첨가하고 37℃에서 진탕배양하면서 배양 0시간부터 30시간까지 620 nm에서의 흡광도를 측정하여 관찰하였다.
추출물의 열 안정성을 알아보기 위해 시료를 membrane filter (0.2 μm, Whatman, USA)로 여과하여 eppendorf tube에 담고, 40℃, 60℃, 80℃의 heating block에서 각각 1시간 동안 열처리한 후 상온에 방치하여 열을 식힌 후, disc diffusion method을 이용하여 가열 후의 잔류 활성을 측정하였다.
추출물의 최소 증식 저해 농도(Minimum inhibitory concentration, MIC)는 96-well plate와 Muller-Hinton 배지(Difco Co., USA)를 이용한 표준 2배 희석 방법으로 측정하였다(Lee et al., 2003). 37℃에서 24시간 배양한 후 대상 세균의 생육이 저해된 최저 농도를 MIC로 결정하였다.
본 연구에 사용한
항균성에서 가장 높은 결과를 보인 오배자 80% methanol 추출물의 각 어병세균에 대한 증식 억제효과를 살펴보기 위해 배양배지에 0, 50 및 100 μg/mL씩을 첨가하여 생육정도를 흡광도를 통해 측정하였다(Fig. 2.). 접종초기부터 배양 30시간까지 관찰한 결과,
오배자 80% methanol 추출물의
[Table 2.] Minimal inhibitory concentration of 80% methanol extract from R. javanica
Minimal inhibitory concentration of 80% methanol extract from R. javanica
오배자 80% methanol 추출물의 열 안정성을 조사하기 위해 추출물을 10 mg/mL농도로 DMSO에 녹이고 heating block에서 40℃, 60℃, 80℃에서 각각 1시간 동안 열처리 한 후 disk diffusion assay를 실시하여 생육 저해환을 측정하였다(Fig. 3). 그 결과 오배자 추출물은 각 처리 온도 별로 추출물의 활성에 변함이 없는 것이 관찰되었으며, 이는 오배자 추출물의 항균활성 성분이 80℃까지의 열에 대해서는 안정함을 의미한다. 열에 안정한 항균활성 성분은 식품, 사료, 첨가물 제조 등 가열 처리가 필수적인 공정인 제품을 제조하는 경우를 포함하여 산업적으로 활용할 경우에 활성성분의 장점으로 적용될 수 있다고 판단된다.
오배자의 methanol 추출물을 분획여두에서 n-hexane, ethyl acetate, n-butanol, 그리고 물로 용매의 극성에 따라 순차적으로 분획하여 각각의 유기용매 가용 분획을 얻었다. 각 분획물의 항균활성을 disk diffusion method에 따라 항균활성을 측정한 결과 모든 분획에서 어병세균 두 균주에 대해 활성을 나타내었으며,
[Table 3.] Antibacterial activities of various fractions from R. javanica
Antibacterial activities of various fractions from R. javanica
오배자는 진딧물과(Aphidae)에 속하는 곤충에 의해 붉나무와 같은 옻나무과(Anacardiaceae)에 형성된 충영으로, 우리나라의 경우 붉나무(