KR100860785B1 - 유산균을 이용한 마늘 발효액을 함유하는 천연 항균제 - Google Patents

유산균을 이용한 마늘 발효액을 함유하는 천연 항균제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유산균을 이용한 마늘 발효액을 유효성분으로 하는 항균 활성 물질에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유산균을 이용하여 마늘을 발효시킨 발효액을 유효성분으로 하는 그람 양성균과 그람 음성균과 효모 및 항생제 내성균에 대하여 항균활성을 갖는 항균 활성 물질에 관한 것이다. 본 발명의 유산균을 이용한 마늘발효액을 유효성분으로 함유하는 항균 활성 물질은 세균 또는 진균을 억제하여 균 감염의 예방 및 치료제로서 사용가능하다.
유산균, 바이셀라속, 락토바실러스속, 류코노스톡 속, 마늘, 마늘 발효액, 세균, 항생제 내성

Description

유산균을 이용한 마늘 발효액을 함유하는 천연 항균제{Natural antibiotics containing a fermentation product of garlic by lactobacilli}
본 발명은 기존의 항생제를 대체할 수 있는 신규하고 효과적인 항균 활성 물질에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 유산균을 이용한 마늘 발효액을 유효성분으로 하는 그람 양성균과 그람 음성균과 효모와 항생제 내성균에 대하여 항균 활성을 갖는 항균 활성 물질에 관한 것이다.
기원전 6000년부터 인류는 효모를 이용해 맥주를 만들었고, 곰팡이를 이용해 치즈를 만들었으며 초산균을 이용하여 식초를 만들었고, 또한 우리 조상들은 유산균을 이용해 김치라는 음식을 만드는 등 발효라는 단어가 생기기 훨씬 이전부터 인류는 곰팡이와 유산균 등을 발효에 이용해왔다. 발효는 다양한 장점을 가지며, 그 중에서도 우리나라의 대표적 발효식품인 김치는 세계 5대 건강식품으로 인정받을 정도로 그 효능이 입증되어 있다.
이러한 김치의 주요 재료 중의 하나인 마늘도 최근에 건강 식품재료로 각광 받고 있다. 마늘에 있는 알린, 알리신, diallyl disulfide, diallyl trisulfide, S-adenyl cysteine 등의 황화합물은 각종 질병의 예방뿐만 아니라, 수많은 연구결 과에서 밝혀졌듯이 강력한 항균작용을 가지는 것으로 알려져 있다. 이러한 마늘의 기능을 향상시키기 위하여 마늘을 추출, 증류, 자연 숙성 등으로 마늘의 성분을 분리하는 연구도 많이 진행되고 있다.
그러나, 마늘 자체가 아닌 김치가 세계 5대 건강식품이 된 이유가 채소에 마늘을 넣어서 마늘 성분이 추출되었거나 증류되었거나 자연적으로 숙성되었기 때문은 아닐 것이다. 김치가 항균효과, 및 항암효과를 가질 수 있는 원인 물질은 재료의 단순한 혼합이 아닌 각종 재료들이 유산균에 의해서 발효되어 생성된 원재료 자체가 가지지 못한 2차 대사산물일 것으로 생각된다. 이런 이유에도 불구하고, 마늘 자체가 항균력과 독성을 함께 가지고 있어서 마늘을 발효시킬 수 있는 미생물을 발견하지 못한 이유로, 지금까지의 마늘에 관한 연구내용들 중 마늘의 발효에 관한 연구는 단 한 건도 없었다.
한편, 축산 분야에서 주로 사용되는 항생제는 감염 질병을 치료하기 위하여 주로 사용되고 있으나 질병의 예방과 성장을 촉진시키기 위하여 사용되기도 한다. 실제로 농장에서는 동물들이 작은 장소에 밀집되어 사육되므로 질병의 징조가 없더라도, 감염을 예방하기 위하여 항생제를 사용하고, 또한 항생제를 사용하면 생산성이 높아지므로 성장촉진용으로 사용하기도 한다. 항생제 내성은 항생제 사용에 따른 자연스러운 현상이지만, 질병이나 병원균에 노출되지 않은 상태에서도 항생제를 무분별하게 사용하기 때문에 내성 발생이 가속화되고, 널리 확산될 때에는 공중 보건에 심각한 문제가 발생하게 된다. 항생제 내성률이 높아지면 결국 임상에서 감염질환에 대한 치료가 무력화되는 최악의 상황을 맞이할 수도 있는 것이다.
우리나라의 동물용 항생제 사용량이 미국이나 일본 등 선진국에 비해 월등히 많은 것으로 나타났다. 식품의약품안전청이 국회 보건복지위원회에 제출한 자료에 따르면 2004년 기준으로 국내 육류 총생산량은 149만3천 톤, 항생제 사용량은 천368톤으로, 육류 생산량 대비 항생제 사용량이 0.916으로 산출됐다. 이는 미국의 가축항생제 투입율(0.254)에 비해 3.6배, 일본(0.355)의 2.6배 그리고 호주(0.063)에 비해서는 14.5배 많은 규모이다.
현재 국내에서 가장 많이 사용되고 있는 옥시테트라싸이클린의 경우(판매량 기준 74%) 장기간 광범위하게 사용해온 결과로 테트라싸이클린계 항생제에 대한 내성률은 80% 이상을 나타내고 있는 것으로 보고되고 있다 (2003년 국가항생제내성안전관리사업). 세계보건기구(WHO)에서도 사람에게 처방되는 항생제를 동물용으로 사용하지 않도록 권고하고 있으며 동물에게 항생제를 사용하는 대신 위생적 공간과 깨끗한 물 그리고 고품질의 사료를 제공하는 등 환경개선으로 이를 극복하고자 하고 있다. 유럽연합은 임상용 항생제를 동물용으로 사용하는 것을 금지시켰으며 우리나라에서도 2012년 동물용 항생제의 사용을 전면 금지할 예정이다. 실제로 독일과 덴마크에서 성장촉진제로 사용되던 항생제 아보파신의 사용을 금지한 결과 가축과 사람에서 내성율이 현저히 감소되는 것으로 나타났다. 국내에서도 무항생제 돼지 사육농가가 점점 늘고 있어 고무적인 현상으로 보고 있으나, 시설투자 및 수익성의 제약으로 무항생제 사육법의 보급에 어려움이 많은 실정이어서 적극적인 지원이 필요하다. 현재 우리나라에서는 식품의약품안전청의 주도하에 농림부, 해양수산부, 보건복지부, 8개 시도보건환경연구원, 20개 대학병원, 한국소비자보호원 등 이 참여하여 항생제 내성률 감소를 위하여 임상분야 외에도 축산 환경 분야에서의 항생제 내성균 전파 경로 및 내성 현황에 대한 연구로 항생제 내성 저감화 대책을 추진하고 있다.
이러한 실정에서, 안전하면서도 항균활성이 우수하고, 특히 기존의 항생제 내성균에 대하여 우수한 항균활성을 갖는 천연 조성물의 개발이 시급하다.
따라서, 본 발명은 병원성 세균에 대한 새로운 방제 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 유산균을 이용한 마늘 발효액, 발효액의 농축액, 발효액의 건조물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 함유하는 천연 항균제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 유산균을 이용한 마늘 발효액, 발효액의 농축액, 발효액의 건조물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 함유하는 천연 항균제를 유효성분으로 포함하는 세균 또는 진균 방제용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 유산균을 이용한 마늘 발효액, 발효액의 농축액, 발효액의 건조물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 함유하는 천연 항균제를 이용하는 세균 또는 진균 방제 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
기존에 마늘이 우수한 항균효과 및 항암효과를 갖는다는 것이 알려져 있음에도 불구하고, 마늘 자체가 항균력과 독성을 함께 가지고 있어서 마늘을 발효시킬 수 있는 미생물을 발견하지 못하여, 그 발효 산물에 대한 연구가 이루어지지 못했다. 그러나, 오랫동안 김치에서 마늘을 발효시킨 김치 유산균이라면 이러한 문제 는 해결할 수 있을 것으로 생각하여, 김치 유산균을 이용하여 마늘을 발효시킴으로써, 보다 우수한 항균활성을 물질을 생성할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다. 이와 같이 생성된 항균활성 물질은 최근에 내성 발생에 문제가 되고 있는 항생제를 대체할 수 있으리라 기대된다.
본 발명은 유산균을 이용한 마늘 발효액, 발효액의 농축액, 발효액의 건조물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 천연 항균제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 유산균을 이용한 마늘 발효액, 발효액의 농축액, 발효액의 건조물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 함유하는 천연 항균제를 포함하는 균 방제용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 유산균을 이용한 마늘 발효액, 발효액의 농축액, 발효액의 건조물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 함유하는 천연 항균제를 이용하는 균 방제 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 천연 항균제 제조에 사용되는 유산균은 바이셀라속, 락토바실러스속, 락토코커스속, 엔테로코커스속, 스트렙토코커스속, 및 류코노스톡속에 속하는 유산균으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.
상기 바이셀라속에 속하는 유산균에는 바이셀라 코리엔시스(Weissella Koreensis), 바이셀라 김치아이(Weissella kimchii), 바이셀라 사이베리아(Weissella cibaria), 바이셀라 콘퓨자(Weissella confusa) 등이 있으며, 본 발 명의 한 구체예에서는, 이러한 바이셀라속 유산균 중 대표적인 예로서 바이셀라 코리엔시스(Weissella Koreensis, KCTC 3621)를 사용하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 락토바실러스속에 속하는 유산균에는 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 델브뤼키 아종 불가리커스(Lactobacillus delbrueckii spp . bulgaricus), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 류테리(Lactobacillus reuteri) 등이 있으며, 본 발명의 한 구체예에서는, 이 중에서 대표적인 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum, KCTC 3112), 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus, KCTC 3164), 락토바실러스 델브뤼키 아종 불가리커스(Lactobacillus delbrueckii spp . bulgaricus, KCTC 3635)를 사용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 락토코커스속에 속하는 유산균에는 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp . lactis), 락토코커스 락티스 아종 크레모리스(Lactococcus lactis spp . cremoris) 등이 있으며, 본 발명의 한 구체예에서는, 이 중에서 대표적인 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp . lactis, KCTC 3769)를 사용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 엔테로코커스속에 속하는 유산균에는 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium), 엔테로코거스 패칼리스(Enterococcus faecalis) 등이 있으며, 본 발명의 한 구체예에서는, 이 중에서 대표적인 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium, KCTC 3122)을 사용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 스트랩토코커스속에 속하는 유산균에는 스트랩토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 등이 있으며, 본 발명의 한 구체예에서는, 이 중에서 대표적인 스트랩토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus , KCTC 3658)을 사용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 류코노스톡속에 속하는 유산균에는 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 류코노스톡 사이트리움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 메센테로이드(Leuconostoc mesenteroides)등이 있으며, 본 발명의 구체예에서는, 이 중에서 대표적인 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis, KCTC 3528)를 이용하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 천연 항균제가 항균활성을 갖는 균은 모든 병원성 세균 및 진균을 포함하며, 예컨대, 그람 양성균, 그람 음성균, 효모 및 항생제 내성균으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 그람 양성균에는 스타필로코커스 아리우스(Staphylococcus aureus), 스트렙토코커스 뉴모니애(Streptococcus pneumoniae), 스트렙토코커스 파이오진스(Streptococcus pyogenes), 엔테로박터 클로새(Enterobacter cloacae) 등이 있으며, 본 발명의 구체예에서는, 이 중에서 대표적인 스타필로코커스 아리우스(Staphylococcus aureus, KCTC 1621)와 엔테로박터 클로새(Enterobacter cloacae, KCTC 2361)를 사용하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 그람 음성균에는 대장균(Escherichia coli)과 클렙시엘라 뉴모니에(Klebsiella pneumoniae)와 프로테우스 미라빌리스(Proteus mirabilis), 해모필러스 파라인플루엔재(Haemophilus parainfluenzae), 수도모나스 아르지노사(Pseudomonas aeruginosa) 등이 있으며, 본 발명의 구체예에서는, 이 중에서 대표적인 대장균(Escherichia coli , KCTC 2441)과 클렙시엘라 뉴모니에(Klebsiella pneumoniae, KCTC 5485)를 이용하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 효모에는 캔디다 알비칸스(Candida albicans), 캔디다 글라브라타(Candida glabrata), 캔디다 크루세(Candida krusei), 크라입토코커스 네오포만스(Cryptococcus neoformans) 등이 있으며, 본 발명의 구체예에서는, 이 중에서 대표적인 캔디다 알비칸스(Candida albicans, KCTC 7270)를 이용하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 항생제 내성균은 닭과 돼지의 분변에서 옥시테트라사이클린에 내성인 균주로서 선별된 것일 수 있으며, 본 발명의 구체예에서는, 이 중에서 내성이 강한 S008(Citrobacter werkmanii), PE021(Citrobacter freund), PS025(Escherichia coli)을 이용하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 마늘 발효액은 마늘을 유산균으로 배양하여 얻어진 것으로, 세포 포함 발효액 및/또는 무세포 (cell-free) 발효액일 수 있다. 마늘 발효액의 농축액 및 건조물은 상기 마늘 발효액을 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 방법으로 농축 또는 건조시켜 얻은 것일 수 있다.
본 발명의 마늘 발효액은 마늘분쇄물에 물을 첨가한 후, 상기한 유산균을 첨가하여 배양한 후 얻어진 발효액 및/또는 상기 발효액을 원심분리하여 얻어진 상등액일 수 있다. 적절한 pH 및 최적의 항균효과를 나타내기 위하여, 마늘 발효액 제조시의 마늘분쇄물과 물과의 혼합비는 중량 기준으로 약 1:0.5 내지 2배, 바람직하게는 1:0.8 내지 1.2 (마늘분쇄물 중량:물 중량)인 것이 좋으며, 첨가된 유산균 양은 마늘분쇄물과 물과의 혼합물 중량 기준으로, 1.0X106cfu/g 내지 1.0X1012cfu/g, 보다 바람직하게 1.0X108cfu/g 내지 1.0X1010cfu/g인 것이 좋으며, 발효 조건으로는 20℃ 내지 40℃, 바람직하게는 25℃ 내지 37℃에서 10시간 내지 48시간, 바람직하게는 18시간 내지 30시간 동안으로 하는 것이 좋다.
본 발명의 항균제에 함유된 유효성분으로서의 유산균을 이용한 마늘 발효액의 함량은 0.001 부피% 이상, 바람직하게는 1 부피% 이상, 보다 바람직하게는 3 부피% 이상일 수 있으며, 상기 유효성분의 농도가 높아질수록 균 방제효과가 우수해지나, 용도, 적용 형태 및 소망하는 효과에 따라서 최고 100 부피% 이하의 농도 범위에서 적절하게 조절할 수 있다. 본 발명의 구체예에서, 유효성분의 함량이 약 5 부피% 이상이면 항균효과가 100% 달성되는 것으로 나타났으므로, 본 발명의 균 방제용 조성물에 함유된 유효성분 함량의 상한값은 5 부피% 내지 100 부피%, 보다 바람직하게는 7 부피% 내지 100 부피% 범위 내의 어떠한 수치도 될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 균 방제용 조성물에 함유된 유효성분의 함량은 약 0.1 부피% 내지 30 부피%, 1 부피% 내지 30 부피%, 1 부피% 내지 20 부피%, 3 부피% 내지 30 부피 %, 3 부피% 내지 20 부피%, 3 부피% 내지 10 부피%, 5 부피% 내지 30 부피%, 5 부피% 내지 20 부피%, 5 부피% 내지 10 부피%, 7 부피% 내지 30 부피%, 7 부피% 내지 20 부피%, 또는 7 부피% 내지 10 부피%일 수 있다.
상기 유산균을 이용한 마늘 발효액을 건조시켜 얻어진 건조물은 상기 마늘 발효액 1 ml당 약 100 mg정도이므로, 유효성분으로서의 마늘 발효액, 발효액의 농축물 및 발효액의 건조물의 함량을 건조물 중량으로 표현하면, 하한값은 0.0001 중량% 이상, 바람직하게는 0.1 중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.3 중량% 이상일 수 있으며, 상한값은 0.5 중량% 내지 100 중량%, 보다 바람직하게는 0.7 중량% 내지 100 중량% 범위 내의 어떠한 수치도 될 수 있다. 예컨대, 건조물 중량 기준 유효성분 함량범위는 약 0.01 중량% 내지 3 중량%, 0.1 중량% 내지 3 중량%, 0.1 중량% 내지 2 중량%, 0.3 중량% 내지 3 중량%, 0.3 중량% 내지 2 중량%, 0.3 중량% 내지 1 중량%, 0.5 중량% 내지 3 중량%, 0.5 중량% 내지 2 중량%, 0.5 중량% 내지 1 중량%, 0.7 중량% 내지 3 중량%, 0.7 중량% 내지 2 중량%, 또는 0.7 중량% 내지 1 중량%일 수 있다.
본 발명에 따른 균 방제용 조성물은 적용 대상 및 형태에 따라서 음료, 사료, 식품, 의약품 및 화장품으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 형태의 것일 수 있다. 상기 균 방제용 조성물에 함유된 유산균 마늘 발효액, 발효액의 농축액 및/또는 발효액의 함량은 적용 형태에 따라서 적절히 조절 가능하며, 건조물 부피 기준으로 0.01 내지 99.9 부피%, 바람직하게는 0.1 내지 50 중량%일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 균 방제용 조성물은 각 적용 형태에 따라서 통 상적으로 포함되는 부형제, 보존제, 안정화제 등의 첨가제를 통상적인 함량으로 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 상기의 항균제 및/또는 균 방제용 조성물을 동물에 적용하는 단계를 포함하는 균 방제 방법에 관한 것이다. 상기 적용 대상 동물은 모든 동물일 수 있으며, 바람직하게는 갑각류, 또는 어류, 조류 및 포유류 등의 척추동물, 보다 바람직하게는 새우, 뱀장어, 닭, 오리, 꿩, 돼지, 소, 개 및 사람일 수 있다. 상기 적용 방법은 모든 통상적인 방법에 의할 수 있으며, 예컨대, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하 투여 등의 모든 경구 또는 비경구 투여에 의할 수 있다. 1일 투여량은 투여 대상의 증상, 연령, 상태 및 목적하는 효과에 따라서 적절하게 조절 가능하며, 예컨대, 유효성분 함량 기준으로 0.1 내지 500 mg/kg(체중), 바람직하게는 1 내지 100 mg/kg(체중)의 양을 한번에 또는 분량하여 투여할 수 있으나, 투여량 및 투여 방법이 이에 제한되지는 않는다.
상기에 언급한 바와 같이, 본 발명의 유산균을 이용한 마늘 발효액은 그람양성균, 그람음성균, 효모 뿐만 아니라 항생제 내성을 가진 균에 대하여 우수한 방제효과를 나타내며 마늘보다 동물세포에 독성이 적게 나타내므로 항생제 감성균 및 항생제 내성균 방제를 위한 천연 항생 물질로 사용 가능하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 유산균의 배양
유산균을 배양하기 위하여 유산균 중에서 바이셀라속, 락토바실러스속, 락토코커스속, 엔테로코커스속, 스트렙토코커스속, 류코노스톡속의 균을 사용하였다. 바이셀라 속에는 바이셀라 코리엔시스(Weissella Koreensis), 바이셀라 김치아이(Weissella kimchii), 바이셀라 사이베리아(Weissella cibaria), 바이셀라 콘퓨자(Weissella confusa) 등이 있으며, 이 중에서 대표적인 바이셀라 코리엔시스(Weissella Koreensis, KCTC 3621)를 사용하였다. 락토바실러스 속에는 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 델브뤼키 아종 불가리커스(Lactobacillus delbrueckii spp. bulgaricus), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 류테리(Lactobacillus reuteri) 등이 있으며, 이 중에서 대표적인 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum, KCTC 3112), 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus, KCTC 3164), 락토바실러스 델브뤼키 아종 불가리커스(Lactobacillus delbrueckii spp . bulgaricus, KCTC 3635)를 사용하였다. 락토코커스속에는 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp . lactis), 락토코커스 락티스 아종 크레모리 스(Lactococcus lactis spp . cremoris) 등이 있으며, 이 중에서 대표적인 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp . lactis, KCTC 3769)를 사용하였다. 상기 엔테로코커스속에는 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium), 엔테로코거스 패칼리스(Enterococcus faecalis) 등이 있으며, 이 중에서 대표적인 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium, KCTC 3122)을 사용하였다. 상기 스트랩토코커스속에 속에는 스트랩토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) 등이 있으며, 이 중에서 대표적인 스트랩토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus, KCTC 3658)을 사용하였다. 류코노스톡속에는 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 류코노스톡 사이트리움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 메센테로이드(Leuconostoc mesenteroides)등이 있으며, 이 중에서 대표적인 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis, KCTC 3528)를 이용하였다.
2L의 MRS broth(Difco)를 121℃에서 15분간 고압 멸균 후, 200mL씩 분취한 뒤, 상기 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum, KCTC 3112), 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus, KCTC 3164), 락토바실러스 델브뤼키 아종 불가리커스(Lactobacillus delbrueckii spp . bulgaricus, KCTC 3635), 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp . lactis, KCTC 3769), 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium, KCTC 3122), 스트랩토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus, KCTC 3658), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis, KCTC 3528)를 각각 분취한 배지에 104 내지 106cfu/ml의 농도로 접종하고 25℃에서 24시간 동안 진탕 배양하였다.
실시예 2: 마늘 발효액 제조
마늘 발효액 제조를 위하여, 마늘(Allium sativum)과 유산균 중에서 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum, KCTC 3112), 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus, KCTC 3164), 락토바실러스 델브뤼키 아종 불가리커스(Lactobacillus delbrueckii spp. bulgaricus, KCTC 3635), 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp. lactis, KCTC 3769), 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium, KCTC 3122), 스트랩토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus , KCTC 3658), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis, KCTC 3528)를 이용하였다.
1000g의 물에 1000g의 마늘분쇄물을 첨가하고, 200g씩 분취한 뒤 0.2g의 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum, KCTC 3112), 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus, KCTC 3164), 락토바실러스 델브뤼키 아종 불가리커스(Lactobacillus delbrueckii spp. bulgaricus, KCTC 3635), 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp. lactis, KCTC 3769), 엔테로코커스 패시 움(Enterococcus faecium, KCTC 3122), 스트랩토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus , KCTC 3658), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis, KCTC 3528)를 분취한 마늘액에 각각 첨가하여 24시간 발효하였다. 얻어진 발효액을 10,000 rpm에서 8분간 원심분리하여 상청액을 취하여 하기 실시예에서 마늘 발효액으로 사용하였다.
마늘발효액에서의 발효 및 원심분리 후의 pH 및 균수는 표 1과 같다.
[표 1]
KCTC 번호 Name pH 균수(CFU/mL)
3621 Weissella koreensis 6.42 8.5X104
3112 Lactobacillus fermentum 5.90 1.5X106
3164 Lactobacillus acicophilus 5.79 8.3X106
3635 Lactobacillus delbrueckii spp . Bulgaricus 6.18 3.5X106
3769 Lactococcus lactis spp . Lactis 5.91 2.4X104
3122 Enterococcus faecium 6.22 4.5X107
3658 streptococcus thermophilus 6.08 3.0X106
3528 Leuconostoc lactis 5.98 5.0X105
실시예 3: 유산균 이용한 마늘발효액의 항균 효과
유산균을 이용한 마늘발효액의 항균 효과는 그람 양성균, 그람 음성균, 효모 및 항생제 내성균에 대하여 조사하였다. 그람 양성균에는 스타필로코커스 아리우스(Staphylococcus aureus), 스트렙토코커스 뉴모니애(Streptococcus pneumoniae), 스트렙토코커스 파이오진스(Streptococcus pyogenes), 엔테로박터 클로새(Enterobacter cloacae) 등이 있으며, 이 중에서 대표적인 스타필로코커스 아리우스(Staphylococcus aureus, KCTC 1621)와 엔테로박터 클로새(Enterobacter cloacae, KCTC 2361)를 사용하였다. 그람 음성균에는 대장균(Escherichia coli , KCTC 2441)과 클렙시엘라 뉴모니에(Klebsiella pneumoniae, KCTC 5485)와 프로테우스 미라빌리스(Proteus mirabilis, KCTC 2566), 해모필러스 파라인플루엔재(Haemophilus parainfluenzae), 수도모나스 아르지노사(Pseudomonas aeruginosa)등이 있으며, 이 중에서 대표적인 대장균(Escherichia coli , KCTC 2441)과 클렙시엘라 뉴모니에(Klebsiella pneumoniae, KCTC 5485)를 이용하였다. 효모에는 캔디다 알비칸스(Candida albicans), 캔디다 글라브라타(Candida glabrata), 캔디다 크루세(Candida krusei), 크라입토코커스 네오포만스(Cryptococcus neoformans) 등이 있으며, 이 중에서 대표적인 캔디다 알비칸스(Candida albicans, KCTC 7270)를 이용하였다. 항생제 내성균은 닭과 돼지의 분변에서 옥시테트라사이클린에 내성인 균주를 선별하였다. 이 중에서 내성이 강한 S008(Citrobacter werkmanii), PE021(Citrobacter freund), PS025(Escherichia coli)을 이용하였다.
마늘 발효액의 항균효과는 time kill assay(James H. Jorgensen et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 1997)를 이용하여 측정하였다.
실시예 3-1: 스타필로코커스 아리우스( Staphylococcus aureus , KCTC 1621)에 대한 항균효과
스타필로코커스 아리우스(Staphylococcus aureus, KCTC 1621)를 peptone water (16.1g/L, pH 7.0, Merck)로 희석하여 최종농도가 104 내지 106cfu/ml이 되도 록 Nutrient 배지 (Difco)에 접종하였다. 상기 실시예 2에서 제조된 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum, KCTC 3112), 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp . lactis, KCTC 3769), 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium, KCTC 3122), 스트랩토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus , KCTC 3658), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis, KCTC 3528)를 이용한 마늘 발효액은 Nutrient broth (Difco)에 희석하여 0(대조군), 3, 5, 7, 10부피%를 37℃에서 배양하면서 0, 2, 4, 8, 24시간마다 혹은 0, 4, 8, 24 시간마다 Nutrient agar (Difco)에 균수를 측정하였다. 유산균을 이용한 마늘발효액의 항균효과는 마늘액과 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621) 배양액과 비교하였다. 비교예로서 마늘액은 물 100g과 마늘분쇄물 100g을 혼합하여 제조하였다. 비교예로서 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621) 배양액은 실시예 1에서 배양한 배양액을 15,000 rpm에서 10분간 원심 분리하고 상등액을 0.2μm polypropylene syringe filter를 이용하여 filtering 하여 사용하였다.
바이셀라 코리엔시스 배양액, 마늘액 및 마늘발효액의 항균효과는 표 2와 같다.
[표 2]
가. 바이셀라 코리엔시스 배양액
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0h 4h 8h 24h
Control 0 5.54 6.90 8.22 8.48
1 W. k 배양액 3% 5.54 7.18 8.30 8.43
2 W. k 배양액 5% 5.54 6.95 8.19 8.18
3 W. k 배양액 7% 5.54 7.18 8.15 8.00
4 W. k 배양액 10% 5.54 7.38 8.00 8.18
나. 마늘액
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0h 2h 4h 8h 24h
Control 0 5.92 6.48 9.18 9.19 8.78
1 마늘액 3% 5.92 6.35 8.29 8.48 8.54
2 마늘액 5% 5.92 6.28 7.30 7.30 5.00
3 마늘액 7% 5.92 5.88 6.70 6.40 4.48
4 마늘액 10% 5.92 5.93 6.00 5.18 0.00
다. 마늘발효액(바이셀라 코리엔시스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 2 4 8 24
Control 0 3.78 4.41 5.06 7.04 9.46
1 W. k 발효액 3% 3.78 4.11 4.48 4.54 7.18
2 W. k 발효액 5% 3.78 3.93 4.00 3.70 3.54
3 W. k 발효액 7% 3.78 3.74 3.65 0.00 0.00
4 W. k 발효액 10% 3.78 3.74 3.40 0.00 0.00
라. 마늘발효액(락토바실러스 퍼멘텀)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 2 4 8 24
Control 0 3.78 4.41 5.06 7.04 9.46
1 Lb. fermentum 발효액 3% 3.78 4.11 4.74 5.18 6.81
2 Lb. fermentum 발효액 5% 3.78 3.88 4.18 4.70 6.60
3 Lb. fermentum 발효액 7% 3.78 3.85 4.48 4.40 3.70
4 Lb. fermentum 발효액 10% 3.78 3.65 3.48 0.00 0.00
마. 마늘발효액(락토코커스 락티스 아종 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 2 4 8 24
Control 0 5.31 6.54 7.60 8.40 8.74
1 Lactococcus lactis 발효액3% 5.31 5.54 6.03 5.90 0.00
2 Lactococcus lactis 발효액 5% 5.31 5.81 5.54 5.24 0.00
3 Lactococcus lactis 발효액 7% 5.31 5.60 5.30 5.00 0.00
4 Lactococcus lactis 발효액 10% 5.31 5.54 5.40 4.81 0.00
바. 마늘발효액(엔테로코커스 패시움)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 5.81 7.23 8.30 8.90
1 Enterococcus faecium 발효액3% 5.81 7.04 7.70 8.18
2 Enterococcus faecium 발효액 5% 5.81 6.48 5.70 5.44
3 Enterococcus faecium 발효액 7% 5.81 5.78 4.70 0.00
4 Enterococcus faecium 발효액 10% 5.81 5.85 5.65 0.00
사. 마늘발효액(스트랩토코커스 써모필러스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 2 4 8 24
Control 0 5.65 6.03 7.04 8.48 8.70
1 Streptococcus thermophilus 발효액 3% 5.65 6.06 6.22 6.18 7.40
2 Streptococcus thermophilus 발효액 5% 5.65 5.54 5.55 4.92 3.60
3 Streptococcus thermophilus 발효액 7% 5.65 6.00 5.01 4.57 2.70
4 Streptococcus thermophilus 발효액 10% 5.65 5.48 4.68 4.24 0.00
아. 마늘발효액(류코노스톡 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 5.81 7.23 8.30 8.90
1 Leuconostoc lactis 발효액 3% 5.81 6.40 7.02 6.65
2 Leuconostoc lactis 발효액 5% 5.81 6.60 5.18 0.00
3 Leuconostoc lactis 발효액 7% 5.81 6.00 4.18 0.00
4 Leuconostoc lactis 발효액 10% 5.81 5.81 3.74 0.00
표 2에서 보는 바와 같이 스타필로코커스 아리우스(Staphylococcus aureus, KCTC 1621)에 대하여 바이셀라 코리엔시스 배양액 10부피%에서도 항균활성을 보이지 않아 균이 사멸하지 않았으며 마늘액은 10부피%에서만 항균활성을 보였으나, 본 발명의 유산균을 이용한 마늘발효액은 상기 바이셀라코리엔시스 배양액 및 마늘액과 비교하여 현저하게 우수한 항균활성을 나타내었으며, 특히 3 부피% 이상, 적어도 10부피% 이상에서 균을 모두 사멸시켜 100%의 완벽한 항균활성을 나타내었다. 이 결과로 보아 유산균 배양액과 마늘액보다 본 발명에 따른 유산균을 이용한 마늘발효액의 항균효과가 더 뛰어남을 알 수 있다.
실시예 3-2: 엔테로박터 클로새( Enterobacter cloacae , KCTC 2361)에 대한 항균효과
엔테로박터 클로새(Enterobacter cloacae, KCTC 2361)를 peptone water로 희석하여 최종농도가 104 내지 106cfu/ml이 되도록 Nutrient 배지에 접종하였다. 상기 실시예 2에서 제조된 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum, KCTC 3112), 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus, KCTC 3164), 락토바실러스 델브뤼키 아종 불가리커스(Lactobacillus delbrueckii spp . bulgaricus, KCTC 3635), 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp . lactis, KCTC 3769), 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium, KCTC 3122), 스트랩토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus, KCTC 3658), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis, KCTC 3528)를 이용한 균체 함유 마늘 발효액은 Nutrient broth에 희석하여 0(대조군), 3, 5, 7, 10부피%를 37℃에서 배양하면서 0, 2, 4, 8, 24시간마다 혹은 0, 4, 8, 24 시간마다 Nutrient agar에 균수를 측정하였다.
상기와 같은 유산균을 이용한 마늘발효액의 항균효과를 마늘액과 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621) 배양액과 비교하였다. 비교예로서 마늘액은 물 100g과 마늘분쇄물 100g을 혼합하여 제조하였다. 비교예로서 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621) 배양액은 실시예 1에서 배양한 배양액을 15,000 rpm에서 10분간 원심 분리하고 상등액을 0.2μm polypropylene syringe filter를 이용하여 filtering 하여 사용하였다.
바이셀라 코리엔시스 배양액, 마늘액 및 마늘 발효액의 항균효과는 표 3과 같다.
[표 3]
가. 바이셀라 코리엔시스 배양액
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 5.78 8.48 8.85 9.08
1 W. k 배양액 3% 5.78 8.90 8.65 9.00
2 W. k 배양액 5% 5.78 8.18 8.40 8.81
3 W. k 배양액 7% 5.78 7.70 8.38 9.15
4 W. k 배양액 10% 5.78 7.48 7.95 8.70
나. 마늘액
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 6.60 8.00 9.06 9.11
1 마늘액 3% 6.60 8.54 9.48 9.19
2 마늘액 5% 6.60 8.40 9.24 9.18
3 마늘액 7% 6.60 8.10 9.27 9.18
4 마늘액 10% 6.60 6.70 8.78 9.26
다. 마늘발효액(바이셀라 코리엔시스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 6.70 8.95 9.33 9.42
1 W. k 발효액 3% 6.70 7.70 9.28 9.57
2 W. k 발효액 5% 6.70 6.74 6.00 9.56
3 W. k 발효액 7% 6.70 5.95 5.81 0.00
4 W. k 발효액 10% 6.70 6.10 5.00 0.00
라. 마늘발효액(락토바실러스 퍼멘텀)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 6.70 8.95 9.33 9.42
1 Lb. fermentum 발효액 3% 6.70 9.37 9.10 9.48
2 Lb. fermentum 발효액 5% 6.70 8.90 8.06 9.42
3 Lb. fermentum 발효액 7% 6.70 7.54 5.31 5.18
4 Lb. fermentum 발효액 10% 6.70 6.30 4.98 5.40
마. 마늘발효액(락토바실러스 아시도필러스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 6.70 8.95 9.33 9.42
1 Lb. acidophilus 발효액 3% 6.70 8.28 9.08 9.50
2 Lb. acidophilus 발효액 5% 6.70 7.30 6.88 9.35
3 Lb. acidophilus 발효액 7% 6.70 6.54 5.60 7.56
4 Lb. acidophilus 발효액 10% 6.70 6.06 4.54 0.00
바. 마늘발효액(락토바실러스 델브뤼키 아종 불가리커스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 6.70 8.95 9.33 9.42
1 Lb. Bulgaricus 발효액 3% 6.70 9.33 8.88 9.45
2 Lb. Bulgaricus 발효액 5% 6.70 8.30 6.78 9.39
3 Lb. Bulgaricus 발효액 7% 6.70 6.60 5.30 6.95
4 Lb. Bulgaricus 발효액 10% 6.70 6.18 4.88 0.00
사. 마늘발효액(락토코커스 락티스 아종 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 6.70 8.95 9.33 9.42
1 Lactococcus lactis 발효액3% 6.70 6.65 9.08 9.64
2 Lactococcus lactis 발효액 5% 6.70 6.48 7.08 6.85
3 Lactococcus lactis 발효액 7% 6.70 6.00 4.18 0.00
4 Lactococcus lactis 발효액 10% 6.70 6.24 4.65 0.00
아. 마늘발효액(엔테로코커스 패시움)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 2 4 8 24
Control 0 5.97 7.24 7.95 8.37 9.22
1 Enterococcus faecium 발효액3% 5.97 6.70 7.10 8.30 8.98
2 Enterococcus faecium 발효액 5% 5.97 6.00 5.95 6.06 8.93
3 Enterococcus faecium 발효액 7% 5.97 5.70 6.18 6.04 5.18
4 Enterococcus faecium 발효액 10% 5.97 5.93 5.88 4.70 0.00
자. 마늘발효액(스트랩토코커스 써모필러스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 2 4 8 24
Control 0 5.13 7.20 8.15 8.54 9.18
1 Streptococcus thermophilus 발효액 3% 5.13 5.88 7.25 5.00 9.32
2 Streptococcus thermophilus 발효액 5% 5.13 5.42 6.51 4.40 8.48
3 Streptococcus thermophilus 발효액 7% 5.13 5.03 4.83 4.00 0.00
4 Streptococcus thermophilus 발효액 10% 5.13 5.06 4.74 3.00 0.00
차. 마늘발효액(류코노스톡 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 6.70 8.95 9.33 9.42
1 Leuconostoc lactis 발효액 3% 6.70 8.54 7.04 9.53
2 Leuconostoc lactis 발효액 5% 6.70 5.90 4.18 0.00
3 Leuconostoc lactis 발효액 7% 6.70 5.48 4.00 0.00
4 Leuconostoc lactis 발효액 10% 6.70 5.78 3.00 0.00
표 3에서 보는 바와 같이 엔테로박터 클로새(Enterobacter cloacae, KCTC 2361)에 대하여 바이셀라 코리엔시스 배양액과 마늘액 10부피%에서도 항균활성을 보이지 않아 균이 사멸하지 않았으나, 본 발명의 유산균을 이용한 마늘발효액은 상기 바이셀라코리엔시스 배양액 및 마늘액과 비교하여 현저하게 우수한 항균활성을 나타내었으며, 특히 5 부피% 이상, 적어도 10부피% 이상에서 균을 모두 사멸시켜 100%의 완벽한 항균활성을 나타내었다. 이 결과로 보아 유산균 배양액과 마늘액보다 본 발명에 따른 유산균을 이용한 마늘발효액의 항균효과가 더 뛰어남을 알 수 있다.
실시예 3-3: 대장균( Escherichia coli , KCTC 2441) 에 대한 항균효과
대장균(Escherichia coli , KCTC 2441)을 peptone water로 희석하여 최종농도가 104 내지 106cfu/ml이 되도록 Nutrient 배지에 접종하였다. 상기 실시예 2에서 제조된 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621), 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp . lactis, KCTC 3769), 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium, KCTC 3122), 스트랩토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus, KCTC 3658), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis, KCTC 3528)를 이용한 균체 함유 마늘 발효액은 Nutrient broth에 희석하여 0(대조군), 3, 5, 7, 10부피%를 37℃에서 배양하면서 0, 2, 4, 8, 24시간마다 혹은 0, 4, 8, 24 시간마다 Nutrient agar에 균수를 측정하였다.
유산균을 이용한 마늘발효액의 항균효과는 마늘액과 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621) 배양액과 비교하였다. 비교예로서 마늘액은 물 100g과 마늘분쇄물 100g을 혼합하여 제조하였다. 비교예로서 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621) 배양액은 실시예 1에서 배양한 배양액을 15,000 rpm에서 10분간 원심 분리하고 상등액을 0.2μm polypropylene syringe filter를 이용하여 filtering 하여 사용하였다.
바이셀라 코리엔시스 배양액, 마늘액 및 마늘발효액의 항균효과는 표 4와 같다.
[표 4]
가. 바이셀라 코리엔시스 배양액
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 6.00 9.04 8.65 9.11
1 W. k 배양액 3% 6.00 8.78 9.00 9.11
2 W. k 배양액 5% 6.00 8.48 8.88 8.60
3 W. k 배양액 7% 6.00 7.88 8.74 8.78
4 W. k 배양액 10% 6.00 8.00 8.90 8.40
나. 마늘액
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 6.60 8.19 9.24 9.02
1 마늘액 3% 6.60 8.00 9.34 9.20
2 마늘액 5% 6.60 8.60 9.37 8.95
3 마늘액 7% 6.60 7.81 9.28 9.18
4 마늘액 10% 6.60 6.04 4.70 0.00
다. 마늘발효액(바이셀라 코리엔시스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 2 4 8 24
Control 0 4.68 4.90 7.98 8.54 9.10
1 W. k 발효액 3% 4.68 4.90 5.30 5.99 8.78
2 W. k 발효액 5% 4.68 4.90 4.70 3.58 7.89
3 W. k 발효액 7% 4.68 4.40 4.60 3.00 0.00
4 W. k 발효액 10% 4.68 4.52 4.48 0.00 0.00
라. 마늘발효액(락토코커스 락티스 아종 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 9.16 8.33 9.00 9.13
1 Lactococcus lactis 발효액3% 9.16 7.88 7.40 8.70
2 Lactococcus lactis 발효액 5% 9.16 8.06 6.30 0.00
3 Lactococcus lactis 발효액 7% 9.16 5.18 2.70 0.00
4 Lactococcus lactis 발효액 10% 9.16 3.60 0.00 0.00
마. 마늘발효액(엔테로코커스 패시움)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 2 4 8 24
Control 0 5.18 6.40 7.70 8.37 8.81
1 Enterococcus faecium 발효액3% 5.18 5.18 5.30 5.65 8.48
2 Enterococcus faecium 발효액 5% 5.18 5.11 5.70 4.85 0.00
3 Enterococcus faecium 발효액 7% 5.18 5.53 5.54 4.65 0.00
4 Enterococcus faecium 발효액 10% 5.18 5.67 4.94 3.70 0.00
바. 마늘발효액(스트랩토코커스 써모필러스)
Sample 실험액 측정시간(Hours)
0 2 4 8 24
Control 0 5.45 7.11 8.65 9.15 9.31
1 Streptococcus thermophilus 발효액 3% 5.45 5.60 5.45 8.60 8.44
2 Streptococcus thermophilus 발효액 5% 5.45 4.88 5.03 6.71 0.00
3 Streptococcus thermophilus 발효액 7% 5.45 4.88 4.60 3.70 0.00
4 Streptococcus thermophilus 발효액 10% 5.45 4.48 4.00 3.30 0.00
사. 마늘발효액(류코노스톡 락티스)
Sample 실험액 측정시간(Hours)
0 4 8 24
Control 0 9.16 8.33 9.00 9.13
1 Leuconostoc lactis 발효액 3% 9.16 7.88 6.70 8.70
2 Leuconostoc lactis 발효액 5% 9.16 6.22 5.00 2.70
3 Leuconostoc lactis 발효액 7% 9.16 4.48 3.70 0.00
4 Leuconostoc lactis 발효액 10% 9.16 2.70 0.00 0.00
표 4에서 보는 바와 같이 대장균(Escherichia coli , KCTC 2441)에 대하여 에 대하여 바이셀라 코리엔시스 배양액 10부피%에서도 항균활성을 낮아 균이 사멸하지 않았으며 마늘액은 10부피%에서만 항균활성을 보였으나, 본 발명의 유산균을 이용한 마늘발효액은 상기 바이셀라코리엔시스 배양액 및 마늘액과 비교하여 현저하게 우수한 항균활성을 나타내었으며, 특히 5 부피% 이상, 적어도 10부피% 이상에서 균을 모두 사멸시켜 100%의 완벽한 항균활성을 나타내었다. 이 결과로 보아 유산균 배양액과 마늘액보다 본 발명에 따른 유산균을 이용한 마늘발효액의 항균효과가 더 뛰어남을 알 수 있다.
실시예 3-4: 클렙시엘라 뉴모니에( Klebsiella pneumoniae , KCTC 5485)에 대한 항균효과
클렙시엘라 뉴모니에(Klebsiella pneumoniae, KCTC 5485)를 peptone water로 희석하여 최종농도가 104 내지 106cfu/ml이 되도록 Nutrient 배지에 접종하였다. 상기 실시예 2에서 제조된 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621), 락토바실러스 델브뤼키 아종 불가리커스(Lactobacillus delbrueckii spp . bulgaricus, KCTC 3635), 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp . lactis, KCTC 3769), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis, KCTC 3528)를 이용한 균체 함유 마늘 발효액은 Nutrient broth에 희석하여 0(대조군), 3, 5, 7, 10부피%를 37℃에서 배양하면서 0, 2, 4, 8, 24시간마다 혹은 0, 4, 8, 24 시간마다 Nutrient agar에 균수를 측정하였다.
상기와 같은 유산균을 이용한 마늘발효액의 항균효과는 마늘액과 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621) 배양액과 비교하였다. 비교예로서 마늘액은 물 100g과 마늘분쇄물 100g을 혼합하여 제조하였다. 비교예로서 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621) 배양액은 실시예 1에서 배양한 배양액을 15,000 rpm에서 10분간 원심 분리하고 상등액을 0.2μm polypropylene syringe filter를 이용하여 filtering 하여 사용하였다.
바이셀라 코리엔시스 배양액, 마늘액 및 마늘발효액의 항균효과는 표 5와 같다.
[표 5]
가. 바이셀라 코리엔시스 배양액
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 5.85 8.70 8.48 8.54
1 W. k 배양액 3% 5.85 8.88 8.98 9.22
2 W. k 배양액 5% 5.85 8.40 8.93 8.81
3 W. k 배양액 7% 5.85 8.00 8.48 8.85
4 W. k 배양액 10% 5.85 7.54 7.95 8.65
나. 마늘액
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 6.54 8.18 8.88 8.48
1 마늘액 3% 6.54 8.88 9.16 8.70
2 마늘액 5% 6.54 8.60 9.13 8.98
3 마늘액 7% 6.54 8.65 9.00 9.00
4 마늘액 10% 6.54 6.70 6.30 0.00
다. 마늘발효액(바이셀라 코리엔시스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 2 4 8 24
Control 0 5.92 6.60 8.10 8.20 9.00
1 W. k 발효액 3% 5.92 6.26 7.11 7.74 6.00
2 W. k 발효액 5% 5.92 5.54 6.52 6.52 8.74
3 W. k 발효액 7% 5.92 5.90 4.63 3.18 0.00
4 W. k 발효액 10% 5.92 5.20 4.54 0.00 0.00
라. 마늘발효액(락토바실러스 델브뤼키 아종 불가리커스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 5.40 8.78 8.18 8.40
1 Lb. Bulgaricus 발효액 3% 5.40 8.48 8.60 7.18
2 Lb. Bulgaricus 발효액 5% 5.40 6.30 5.70 8.00
3 Lb. Bulgaricus 발효액 7% 5.40 7.30 7.18 6.00
4 Lb. Bulgaricus 발효액 10% 5.40 5.74 4.88 0.00
마. 마늘발효액(락토코커스 락티스 아종 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 5.40 8.78 8.18 8.40
1 Lactococcus lactis 발효액3% 5.40 7.00 6.70 5.00
2 Lactococcus lactis 발효액 5% 5.40 6.00 5.70 5.26
3 Lactococcus lactis 발효액 7% 5.40 4.40 0.00 0.00
4 Lactococcus lactis 발효액 10% 5.40 4.65 0.00 0.00
바. 마늘발효액(류코노스톡 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 5.40 8.78 8.18 8.40
1 Leuconostoc lactis 발효액 3% 5.40 8.54 8.00 4.00
2 Leuconostoc lactis 발효액 5% 5.40 5.74 4.18 0.00
3 Leuconostoc lactis 발효액 7% 5.40 5.30 4.06 0.00
4 Leuconostoc lactis 발효액 10% 5.40 6.30 5.18 0.00
표 5에서 보는 바와 같이 클렙시엘라 뉴모니에(Klebsiella pneumoniae, KCTC 5485)에 대하여 바이셀라 코리엔시스 배양액 10부피%에서도 항균활성을 낮아 균이 사멸하지 않았으며 마늘액은 10부피%에서만 항균활성을 보였으나, 본 발명의 유산균을 이용한 마늘발효액은 상기 바이셀라코리엔시스 배양액 및 마늘액과 비교하여 현저하게 우수한 항균활성을 나타내었으며, 특히 5 부피% 이상, 적어도 10부피% 이상에서 균을 모두 사멸시켜 100%의 완벽한 항균활성을 나타내었다. 이 결과로 보아 유산균 배양액과 마늘액보다 본 발명에 따른 유산균을 이용한 마늘발효액의 항균효과가 더 뛰어남을 알 수 있다.
실시예 3-5: 캔디다 알비칸스( Candida albicans , KCTC 7270)에 대한 항균효과 캔디다 알비칸스(Candida albicans, KCTC 7270)를 peptone water로 희석하여 최종농도가 104 내지 106cfu/ml이 되도록 Nutrient 배지에 접종하였다. 상기 실시예 2에서 제조된 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum, KCTC 3112), 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp . lactis, KCTC 3769), 스트랩토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus , KCTC 3658), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis, KCTC 3528)를 이용한 균체 함유 마늘 발효액은 Nutrient broth에 희석하여 0(대조군), 3, 5, 7, 10부피%를 37℃에서 배양하면서 0, 2, 4, 8, 24시간마다 혹은 0, 4, 8, 24 시간마다 Nutrient agar에 균수를 측정하였다.
상기와 같은 유산균을 이용한 마늘발효액의 항균효과는 마늘액과 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621) 배양액과 비교하였다. 비교예로서 마늘액은 물 100g과 마늘분쇄물 100g을 혼합하여 제조하였다. 비교예로서 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621) 배양액은 실시예 1에서 배양한 배양 액을 15,000 rpm에서 10분간 원심 분리하고 상등액을 0.2μm polypropylene syringe filter를 이용하여 filtering 하여 사용하였다.
바이셀라 코리엔시스 배양액, 마늘액 및 마늘발효액의 항균효과는 표 6과 같다.
[표 6]
가. 바이셀라 코리엔시스 배양액
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 6.98 9.10 8.60 9.02
1 W. k 배양액 3% 6.98 9.32 8.81 9.11
2 W. k 배양액 5% 6.98 9.24 9.00 9.08
3 W. k 배양액 7% 6.98 9.00 8.88 8.70
4 W. k 배양액 10% 6.98 9.08 8.65 8.48
나. 마늘액
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 5.00 8.10 9.00 8.93
1 마늘액 3% 5.00 6.30 7.60 8.85
2 마늘액 5% 5.00 6.00 7.54 8.74
3 마늘액 7% 5.00 7.40 9.22 8.98
4 마늘액 10% 5.00 0.00 0.00 0.00
다. 마늘발효액(바이셀라 코리엔시스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 5.76 8.11 8.74 9.11
1 W. k 발효액 3% 5.76 6.46 8.88 9.10
2 W. k 발효액 5% 5.76 5.70 5.18 4.60
3 W. k 발효액 7% 5.76 5.11 3.00 0.00
4 W. k 발효액 10% 5.76 4.48 0.00 0.00
라. 마늘발효액(락토바실러스 퍼멘텀)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 4.74 9.10 9.15 8.81
1 Lb. fermentum 발효액 3% 4.74 6.85 7.00 8.81
2 Lb. fermentum 발효액 5% 4.74 6.00 5.18 9.04
3 Lb. fermentum 발효액 7% 4.74 4.74 3.65 8.18
4 Lb. fermentum 발효액 10% 4.74 4.00 3.00 0.00
마. 마늘발효액(락토코커스 락티스 아종 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 4.74 9.10 9.15 8.81
1 Lactococcus lactis 발효액3% 4.74 6.20 5.85 4.70
2 Lactococcus lactis 발효액 5% 4.74 6.16 5.40 0.00
3 Lactococcus lactis 발효액 7% 4.74 5.60 4.48 0.00
4 Lactococcus lactis 발효액 10% 4.74 0.00 0.00 0.00
바. 마늘발효액(스트랩토코커스 써모필러스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 4.74 9.10 9.15 8.81
1 Streptococcus thermophilus 발효액 3% 4.74 7.90 8.60 8.90
2 Streptococcus thermophilus 발효액 5% 4.74 7.81 8.65 8.81
3 Streptococcus thermophilus 발효액 7% 4.74 6.30 5.70 4.64
4 Streptococcus thermophilus 발효액 10% 4.74 4.40 3.70 0.00
사. 마늘발효액(류코노스톡 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 4 8 24
Control 0 5.54 7.70 8.30 9.36
1 Leuconostoc lactis 발효액 3% 5.54 5.18 5.48 7.48
2 Leuconostoc lactis 발효액 5% 5.54 5.29 4.74 6.00
3 Leuconostoc lactis 발효액 7% 5.54 5.18 4.18 0.00
4 Leuconostoc lactis 발효액 10% 5.54 5.30 4.48 0.00
표 6에서 보는 바와 같이 캔디다 알비칸스(Candida albicans, KCTC 7270)에 대하여 바이셀라 코리엔시스 배양액 10부피%에서도 항균활성을 낮아 균이 사멸하지 않았으며 마늘액은 10부피%에서만 항균활성을 보였으나, 본 발명의 유산균을 이용한 마늘발효액은 상기 바이셀라코리엔시스 배양액 및 마늘액과 비교하여 현저하게 우수한 항균활성을 나타내었으며, 특히 5 부피% 이상, 적어도 10부피% 이상에서 균 을 모두 사멸시켜 100%의 완벽한 항균활성을 나타내었다. 이 결과로 보아 유산균 배양액과 마늘액보다 본 발명에 따른 유산균을 이용한 마늘발효액의 항균효과가 더 뛰어남을 알 수 있다.
실시예 3-6: 항생제 내성균( S008 , PE021 , PS025 )에 대한 항균효과
S008(Citrobacter werkmanii), PE021(Citrobacter freund), PS025(Escherichia coli)를 peptone water로 희석하여 최종농도가 104 내지 106cfu/ml이 되도록 Nutrient 배지에 접종하였다. 상기 실시예 2에서 제조된 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis, KCTC 3621)를 이용한 균체 함유 마늘 발효액을 1중량%, 5중량%, 10중량%의 농도로 첨가하였다. 대조군으로는 항생제 옥시테트라사이클린 50ppm을 사용하였다. 37℃에서 배양하면서 0, 4, 8, 24시간 마다 Nutrient agar에 균수를 측정하였다.
항생세 내성균에 대한 마늘발효액의 항균효과는 표 7과 같다.
[표 7]
Figure 112008034533998-pat00001
표 7에서 보는 바와 같이 항생제를 사용하여도 사멸하지 않는 항생제 내성균을 유산균을 이용한 마늘발효액은 5% 이상에서 균을 모두 사멸시켰다. 이 결과로 보아 항생제 내성균에 대하여 본원발명에 따른 유산균을 이용한 마늘발효액이 우수 한 항균효과가 있음을 알 수 있다.
비교예 : 균체 포함 유산균 MRS 배지 배양액 및 균체 비포함 유산균 MRS 배지 배양액과 마늘 발효액의 항균효과
균체 포함 유산균 배양액 및 균체 비포함 유산균 배양액과 마늘 발효액의 항균효과를 측정하기 위하여 그람양성균인 스타필로코커스 아리우스(Staphylococcus aureus, KCTC 1621)와 그람음성균인 대장균(Escherichia coli , KCTC 2441)과 효모인 캔디다 알비칸스(Candida albicans, KCTC 7270)를 peptone water(16.1g/L, pH 7.0, Merck)로 희석하여 최종농도가 104 내지 106cfu/ml이 되도록 Nutrient 배지(Difco)에 접종하였다. 상기 실시예 3-1에서 실시예 3-6까지의 결과를 토대로 효과가 좋았던 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis , KCTC 3621), 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp . lactis, KCTC 3769), 및 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis, KCTC 3528)를 사용하여 시험하였다. 균체 포함 배양액과 균체 비포함 배양액은 Nutrient broth(Difco)에 희석하여 0(대조군), 3, 5, 7, 10부피%를 37℃에서 배양하면서 0, 8, 24시간마다 Nutrient agar(Difco)에 균수를 측정하였다. 균체 포함 배양액은 실시예 1에 따라 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis, KCTC 3621), 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp . lactis, KCTC 3769), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis, KCTC 3528)를 배양하여 사용하였고, 균체 비포함 배양액은 상기 배양액을 15,000 rpm에서 10분간 원심 분리하고 상등액을 0.2μm polypropylene syringe filter를 이용하여 filtering 하여 사용하였다.
균체 포함 유산균 배양액 및 균체 비포함 유산균 배양액의 항균효과는 표 8과 같다.
[표 8]
가. 스타필로코커스 아리우스(Staphylococcus aureus, KCTC 1621)
a. 균체 포함 배양액(바이셀라 코리엔시스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 6.60 8.18 8.93
1 W. k 배양액(균체포함) 3% 6.60 8.40 8.60
2 W. k 배양액(균체포함) 5% 6.60 9.00 8.85
3 W. k 배양액(균체포함) 7% 6.60 8.00 9.11
4 W. k 배양액(균체포함) 10% 6.60 8.93 9.26
b. 균체 포함 배양액(락토코커스 락티스 아종 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 6.60 8.18 8.93
1 Lactococcus lactis 배양액(균체포함) 3% 6.60 7.30 8.74
2 Lactococcus lactis 배양액(균체포함) 5% 6.60 5.40 7.30
3 Lactococcus lactis 배양액(균체포함) 7% 6.60 6.00 7.88
4 Lactococcus lactis 배양액(균체포함) 10% 6.60 5.70 8.18
c. 균체 포함 배양액(류코노스톡 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 6.60 8.18 8.93
1 Leuconostoc lactis 배양액(균체포함) 3% 6.60 6.65 9.64
2 Leuconostoc lactis 배양액(균체포함) 5% 6.60 6.30 8.70
3 Leuconostoc lactis 배양액(균체포함) 7% 6.60 5.30 7.30
4 Leuconostoc lactis 배양액(균체포함) 10% 6.60 4.70 3.70
d. 균체 비포함 배양액(락토코커스 락티스 아종 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 6.60 8.18 8.93
1 Lactococcus lactis 배양액(균체비포함) 3% 6.60 8.00 8.30
2 Lactococcus lactis 배양액(균체비포함) 5% 6.60 5.00 8.80
3 Lactococcus lactis 배양액(균체비포함) 7% 6.60 4.00 5.70
4 Lactococcus lactis 배양액(균체비포함) 10% 6.60 4.70 0.00
e. 균체 비포함 배양액(류코노스톡 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 6.60 8.18 8.93
1 Leuconostoc lactis 배양액(균체비포함) 3% 6.60 6.30 7.81
2 Leuconostoc lactis 배양액(균체비포함) 5% 6.60 6.74 7.54
3 Leuconostoc lactis 배양액(균체비포함) 7% 6.60 4.78 5.65
4 Leuconostoc lactis 배양액(균체비포함) 10% 6.60 4.70 8.00
나. 대장균(Escherichia coli , KCTC 2441)
a. 균체 포함 배양액(바이셀라 코리엔시스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 8.65 9.19 9.54
1 W. k 배양액(균체포함) 3% 8.65 9.48 9.34
2 W. k 배양액(균체포함) 5% 8.65 9.42 9.41
3 W. k 배양액(균체포함) 7% 8.65 3.70 9.28
4 W. k 배양액(균체포함) 10% 8.65 9.53 9.40
b. 균체 포함 배양액(락토코커스 락티스 아종 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 8.65 9.19 9.54
1 Lactococcus lactis 배양액(균체포함) 3% 8.65 8.40 9.93
2 Lactococcus lactis 배양액(균체포함) 5% 8.65 9.08 9.88
3 Lactococcus lactis 배양액(균체포함) 7% 8.65 6.54 8.93
4 Lactococcus lactis 배양액(균체포함) 10% 8.65 5.18 5.54
c. 균체 포함 배양액(류코노스톡 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 8.65 9.19 9.54
1 Leuconostoc lactis 배양액(균체포함) 3% 8.65 8.81 9.53
2 Leuconostoc lactis 배양액(균체포함) 5% 8.65 8.00 9.74
3 Leuconostoc lactis 배양액(균체포함) 7% 8.65 6.48 9.53
4 Leuconostoc lactis 배양액(균체포함) 10% 8.65 4.00 8.30
d. 균체 비포함 배양액(락토코커스 락티스 아종 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 8.65 9.19 9.54
1 Lactococcus lactis 배양액(균체비포함) 3% 8.65 9.42 9.60
2 Lactococcus lactis 배양액(균체비포함) 5% 8.65 7.70 9.49
3 Lactococcus lactis 배양액(균체비포함) 7% 8.65 6.88 9.55
4 Lactococcus lactis 배양액(균체비포함) 10% 8.65 5.18 0.00
e. 균체 비포함 배양액(류코노스톡 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 8.65 9.19 9.54
1 Leuconostoc lactis 배양액(균체비포함) 3% 8.65 9.52 9.53
2 Leuconostoc lactis 배양액(균체비포함) 5% 8.65 6.34 9.30
3 Leuconostoc lactis 배양액(균체비포함) 7% 8.65 6.23 0.00
4 Leuconostoc lactis 배양액(균체비포함) 10% 8.65 4.00 0.00
다. 캔디다 알비칸스(Candida albicans, KCTC 7270)
a. 균체 포함 배양액(바이셀라 코리엔시스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 8.65 9.08 9.53
1 W. k 배양액(균체포함) 3% 8.65 9.34 9.40
2 W. k 배양액(균체포함) 5% 8.65 9.28 9.27
3 W. k 배양액(균체포함) 7% 8.65 9.34 9.37
4 W. k 배양액(균체포함) 10% 8.65 9.41 9.37
b. 균체 포함 배양액(락토코커스 락티스 아종 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 8.65 9.08 9.53
1 Lactococcus lactis 배양액(균체포함) 3% 8.65 8.48 9.82
2 Lactococcus lactis 배양액(균체포함) 5% 8.65 7.70 9.02
3 Lactococcus lactis 배양액(균체포함) 7% 8.65 5.70 8.00
4 Lactococcus lactis 배양액(균체포함) 10% 8.65 4.70 7.40
c. 균체 포함 배양액(류코노스톡 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 8.65 9.08 9.53
1 Leuconostoc lactis 배양액(균체포함) 3% 8.65 8.93 9.60
2 Leuconostoc lactis 배양액(균체포함) 5% 8.65 9.13 9.29
3 Leuconostoc lactis 배양액(균체포함) 7% 8.65 4.30 6.74
4 Leuconostoc lactis 배양액(균체포함) 10% 8.65 5.18 6.00
d. 균체 비포함 배양액(락토코커스 락티스 아종 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 8.65 9.08 9.53
1 Lactococcus lactis 배양액(균체비포함) 3% 8.65 9.29 9.41
2 Lactococcus lactis 배양액(균체비포함) 5% 8.65 9.46 9.57
3 Lactococcus lactis 배양액(균체비포함) 7% 8.65 9.33 9.47
4 Lactococcus lactis 배양액(균체비포함) 10% 8.65 3.65 7.70
e. 균체 비포함 배양액(류코노스톡 락티스)
Sample 실험액 생존균수(log10 CFU/mL)
0 8 24
Control 0 8.65 9.08 9.53
1 Leuconostoc lactis 배양액(균체비포함) 3% 8.65 9.30 7.81
2 Leuconostoc lactis 배양액(균체비포함) 5% 8.65 9.35 7.54
3 Leuconostoc lactis 배양액(균체비포함) 7% 8.65 6.18 5.65
4 Leuconostoc lactis 배양액(균체비포함) 10% 8.65 5.30 8.00
표 8에서 보는 바와 같이 균체 포함 유산균 배양액과 균체 비포함 유산균 배양액의 항균효과를 살펴보면, 대장균(Escherichia coli , KCTC 2441)에 대해 균체 비포함 배양액(락토코커스 락티스 아종 락티스)과 균체 비포함 배양액(류코노스톡 락티스)을 제외하고는 항균효과를 보이지 않거나 균수가 약간 감소하는 정도로 약 하게 나타났다. 이 결과로 보아, 본 발명에 따른 유산균을 이용한 마늘 발효액이 동일 유산균의 균체 포함 배양액과 균체 비포함 배양액의 항균효과보다 현저하게 우수함을 알 수 있다.
실시예 4: 마늘 및 유산균을 이용한 마늘 발효액의 동물세포에 대한 독성
96 well plate에 배지(10%FBS, 1% 항생제(Penicillin G와 Streptomycin, Sigma))와 섞은 103 내지 104개의 세포(Madin-Darby canine kidney cell, MDCK 세포(단국대학교 의과대학)를 각 well당 100㎕씩 주입하였다. 24시간 동안 배양기(5% CO2)에서 37°℃의 온도로 배양하였다. 배지를 제거하고 새 배지(2% FBS, 1% 항생제(Penicillin G와 Streptomycin, Sigma))에 시료(물 100g과 마늘분쇄물 100g을 혼합한 마늘액, 실시예 2에서 제조한 바이셀라 코리엔시스를 이용한 균체 포함 마늘 발효액)를 0, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128로 희석하고 각각 100 ㎕씩 주입하였다. 36시간 동안 배양기(5% CO2)에서 37°℃의 온도로 배양하였다. MTT(5mg/mL)을 각 well당 50㎕씩 주입하고(배지 50㎕ 추가하여 total 100㎕), 배양기(5% CO2)에서 37°℃의 온도로 배양하였다. MTT 용액을 제거하고 DMSO-ethanol(4:1) 혼합액을 각 well당 100㎕씩 주입하여 formazan을 추출하고 microplate reader의 550nm에서 흡광도를 측정하였다. 실험은 3회 반복하여 평균값을 이용한고 초기 세포농도과 비교하여 생존율을 구하였다.
마늘액의 첨가농도에 따른 MDCK 세포의 생존율은 도 1과 같다. 마늘발효액 의 첨가농도에 따른 MDCK 세포의 생존율은 도 2와 같다. 도 1와 도 2에서 보는 바와 같이 마늘액에 비하여 유산균을 이용한 마늘발효액이 약 10배 정도 독성이 적은 것으로 나타났다.
도 1는 마늘액의 첨가 농도에 따른 MDCK 세포의 생존율을 보여주는 그래프이다.
도 2는 마늘발효액 첨가 농도에 따른 MDCK 세포의 생존율을 보여주는 그래프이다.

Claims (10)

  1. 유산균을 이용한 마늘 발효액, 발효액의 농축액, 및 발효액의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하고,
    스타필로코커스 아리우스(Staphylococcus aureus), 스트렙토코커스 뉴모니애(Streptococcus pneumoniae), 스트렙토코커스 파이오진스(Streptococcus pyogenes), 엔테로박터 클로새(Enterobacter cloacae), 대장균(Escherichia coli), 클렙시엘라 뉴모니에(Klebsiella pneumoniae), 프로테우스 미라빌리스(Proteus mirabilis), 해모필러스 파라인플루엔재(Haemophilus parainfluenzae), 수도모나스 아르지노사(Pseudomonas aeruginosa), 캔디다 알비칸스(Candida albicans), 캔디다 글라브라타(Candida glabrata), 캔디다 크루세(Candida krusei), 크라입토코커스 네오포만스(Cryptococcus neoformans), 및 닭과 돼지의 분변에서 분리한 옥시테트라사이클린 내성 균주로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상에 대하여 항균 활성을 갖는,
    항균제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유산균은 바이셀라속, 락토바실러스속, 락토코커스속, 엔테로코커스속, 스트렙토코커스속 및 류코노스톡속에 속하는 유산균으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것인 항균제.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바이셀라속에 속하는 유산균은 바이셀라 코리엔시스(Weissella Koreensis), 바이셀라 김치아이(Weissella kimchii), 바이셀라 사이베리아(Weissella cibaria), 및 바이셀라 콘퓨자(Weissella confusa)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 락토바실러스속에 속하는 유산균은 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 델브뤼키 아종 불가리커스(Lactobacillus delbrueckii spp . bulgaricus), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 및 락토바실러스 류테리(Lactobacillus reuteri)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 락토코커스속에 속하는 유산균은 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp . lactis), 및 락토코커스 락티스 아종 크레모리스(Lactococcus lactis spp. cremoris)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 엔테로코커스속에 속하는 유산균은 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium), 및 엔테로코거스 패칼리스(Enterococcus faecalis)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것이며,
    상기 스트렙토코커스속에 속하는 유산균은 스트랩토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus)이며,
    상기 류코노스톡속에 속하는 유산균은 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 류코노스톡 사이트리움(Leuconostoc citreum), 및 류코노스톡 메센테로이드(Leuconostoc mesenteroides)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것인,
    항균제.
  4. 제3항에 있어서, 상기 유산균은 바이셀라 코리엔시스(Weissella Koreensis, KCTC 3621), 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum, KCTC 3112), 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus, KCTC 3164), 락토바실러스 델브뤼키 아종 불가리커스(Lactobacillus delbrueckii spp. bulgaricus, KCTC 3635), 락토코커스 락티스 아종 락티스(Lactococcus lactis spp. lactis, KCTC 3769), 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium, KCTC 3122), 스트랩토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus, KCTC 3658), 및 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis, KCTC 3528)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 것인, 항균제.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 마늘 발효액은 마늘을 유산균으로 배양하여 얻어진 것으로, 세포 포함 발효액 또는 무세포 (cell-free) 발효액인, 항균제.
  8. 제1항 내지 제4항 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 항균제를 유효성분으로 함유하는 균 방제용 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 균 방제용 조성물은 음료, 사료, 식품, 의약품 및 화장품으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 형태인 조성물.
  10. 제1항 내지 제4항 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 항균제를 인간을 제외한 척추동물에 투여하는 단계를 포함하는 균 방제 방법.
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