KR101317477B1 - 어류의 세균성 병원균에 대한 서어나무의 항균 조성물 - Google Patents
어류의 세균성 병원균에 대한 서어나무의 항균 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 어류의 세균성 병원균에 대한 항균 조성물에 관한 것으로, 짚신나물, 독활, 서어나무, 섬바디, 바늘꽃, 세잎이질풀, 나도송이풀, 물참나무, 섬기린초를 포함하는 군에서 선택된 1종 이상의 식물 추출물을 포함하는 것을 특징으로 하여 넙치를 포함하는 어류에 대하여 질병을 예방하기 위한 천연항균제로 활용할 수 있다.
Description
본 발명은 어류의 세균성 병원균에 대한 항균 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양식 넙치의 질병 세균에 대하여 높은 항균활성을 나타내는 자생식물에서 추출된 어류의 세균성 질병을 예방할 수 있는 천연 항균 조성물에 관한 것이다.
제주도 등 국내에서 많이 양식하고 있는 넙치는 주로 병원성 세균에 의하여 각종 질병이 발생하여 경제적 피해를 주고 있는데, 국내산 양식 넙치에서 주로 발생하는 세균성 질병은 Streptococcosis, edwardsiellosis, vibriosis에 의한 것으로 보고되고 있다.
Streptococcosis의 원인 병원균으로는 S. parauberis와 S. iniae를, edwardsiellosis의 원인종은 E. tarda와 E. ictaluri가 보고되고 있다.
한편, 어류 vibriosis는 많은 종류의 Vibrio속 세균의 감염에 의하여 해수어 및 담수어 등 다양한 어류에서 발생하며, 특히 고밀도 양식, 고염분과 유기물 오염이 높은 경우에 그 발생빈도가 높은 것으로 알려져 있는데, 공통적인 vibriosis의 원인균으로는 V. anguillarum이 보고되어 있으며, V. ordalli는 어류의 출혈성 패혈증 원인균으로 알려져 있다.
우리나라에서는 1980년대 이후 어류양식이 성행하면서 양식어의 질병예방 및 치료를 위하여 각종 항생제가 사용되어 왔으며, 장기간에 걸친 항생제 사용으로 인하여 해양세균에서 항생제 내성균 발생이 우려되고 있다. 세균의 항생제 내성을 결정하는 인자들은 플라스미드 전이에 의해 쉽게 다른 균체에 전달되는데 이러한 인자가 사람의 질병을 유발하는 세균에 전이될 수 있으며, 이 때 양식어류는 이러한 매개체 역할을 할 수도 있다고 보고된바 있다.
그런데, 항생제에 대한 내성 문제를 해결하기 위하여 이를 대체할 수 있는 천연 소재를 활용하고자 많은 시도를 하고 있다.
예로부터 한약재 추출물이나 식물정유는 식용 또는 약용으로 이용되어져 왔으며 최근에는 이러한 자원을 이용하여 항균, 항진균 및 항암효과를 갖는 물질에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
식품에 존재하여 사람에게 해를 입히는 세균들에 대한 항균효과에 대해서는 많은 보고가 되고 있지만, 양식어류에 질병을 일으키는 세균에 대한 천연물의 항균효과에 대한 연구는 시작단계에 있다.
현재 양식장에서 발병하는 세균성 질병에 대한 구체적인 효능, 즉 항균 효과에 대해서 천연식물 추출물을 이용하여 어류 질병 세균에 대한 효능을 구명하고 실제적으로 연쇄구균에 사용되는 항생제를 대체할 항균 조성물을 개발하는 것은 시급한 실정이다.
본 발명은 상기와 같이 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그의 목적은 항생제 내성균 발생과 내성 전이의 우려가 없고, 기존 항생제의 항균 효과와 비교하여 동등 또는 그 이상의 효과를 갖는 어류 세균성 질병유발 세균에 대해 항균능을 가지는 천연 항균 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 어류 세균성 질병 세균에 대해 항균능을 가지는 천연 항균 조성물을 이용하여 우리나라의 담수 및 해수 양식에 막대한 경제적 손실을 입히고 있는 세균성 질병 원인 중 하나인 스트렙토균의 어류에 대한 감염을 예방 및 치료하기 위한 천연 항균 조성물을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 어류의 세균성 병원균에 대한 항균 조성물은, 짚신나물, 독활, 서어나무, 섬바디, 바늘꽃, 세잎이질풀, 나도송이풀, 물참나무, 섬기린초를 포함하는 군에서 선택된 1종 이상의 식물 추출물을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 어류의 세균성 병원균에 대한 항균 조성물에 있어서, 상기 조성물은 양식 넙치를 포함하는 어류에 투여하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 어류의 세균성 병원균에 대한 항균 조성물에 있어서, 상기 항균은 스트렙토코커스(Streptococcosis), 에드워드감염증(edwardsiellosis), 비브리오증(vibriosis)에 대한 항균인 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 어류의 세균성 병원균에 대한 항균 조성물에 있어서, 상기 식물 추출물은 상기 식물에서부터 에탄올을 추출용매로 사용하여 고압 용매 추출 방법에 의하여 추출되는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 어류의 세균성 병원균에 대한 항균 조성물에 의하면, 자생식물로부터 추출된 항산화 활성과 항균 활성을 이용하여 우리나라의 담수 및 해수 양식에 막대한 경제적 손실을 입히고 있는 세균성 질병 원인 중 하나인 스트렙토균의 어류에 대한 감염을 예방 및 치료 할 수 있다.
또한, 자생식물로부터 추출된 천연물로부터 합성 항균제를 대체할 천연 항균제로서, 합성 항생제를 장기간 사용하여 발생하는 내성균의 출현이라는 문제를 해소할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
<재료>
본 발명에 사용한 자생식물은 표 1과 같으며, 제주(16종), 전남 고흥(11종), 경북 울릉도(13종)에서 40종을 채취하여 세척ㅇ음건한 후 30 메쉬를 통과하도록 분쇄기(Ika Work, Inc., USA)로 분쇄하여 -20℃ 냉동고에 보관하면서 추출용 재료로 사용하였다.
| 학 명 | 고유명 | 채집지역 | 사용된 부분 |
| Adenophora erecta | 섬모싯대 | 울릉도 | 뿌리, 줄기, 잎 |
| Adenophora remotiflora | 모싯대 | 제주도 | 뿌리, 줄기, 잎 |
| Agrimonia pilosa | 짚신나물 | 고흥 | 줄기, 잎 |
| Angelica decursiva | 바디나물 | 제주도 | 뿌리, 줄기, 잎 |
| Aralia cordata | 독활 | 울릉도 | 줄기, 잎 |
| Ardisia japonica | 자금우 | 울릉도 | 뿌리, 줄기, 잎 |
| Astilbe rubra | 노루오줌 | 제주도 | 줄기, 잎 |
| Atriplex subcordata | 갯능쟁이 | 울릉도 | 줄기, 잎 |
| Carpinus laxiflora | 서어나무 | 고흥 | 가지, 잎 |
| Cayratia japonica | 거지덩굴 | 제주도 | 줄기, 잎 |
| Chrysosplenium grayanum | 괭이눈 | 제주도 | 줄기, 잎 |
| Davallia mariesii | 넉줄고사리 | 고흥 | 뿌리, 줄기, 잎 |
| Dystaenia takesimana | 섬바디 | 울릉도 | 줄기, 잎 |
| Epilobium pyrricholophum | 바늘꽃 | 울릉도 | 줄기, 잎 |
| Euphorbia sieboldiana | 개감수 | 제주도 | 뿌리, 줄기, 잎 |
| Fallopia sachalinensis | 왕호장근 | 울릉도 | 줄기, 잎 |
| Geranium wilfordii | 세잎이질풀 | 울릉도 | 줄기, 잎 |
| Hedera rhombea | 송악 | 고흥 | 가지, 잎 |
| Hepatica maxima | 섬노루귀 | 울릉도 | 뿌리, 줄기, 잎 |
| Hydrangea serrata | 탐라산수국 | 제주도 | 줄기, 잎 |
| Isodon inflexus | 산박하 | 제주도 | 줄기, 잎 |
| Lactuca indica | 왕고들빼기 | 고흥 | 줄기, 잎 |
| Lespedeza cyrtobotrya | 참싸리 | 제주도 | 줄기, 잎 |
| Lycopodium serratum | 뱀톱 | 제주도 | 뿌리, 줄기, 잎 |
| Lysimachia clethroides | 큰까치수염 | 고흥 | 가지, 잎 |
| Melampyrum roseum | 꽃며느리밥풀 | 고흥 | 줄기, 잎 |
| Patrinia scabiosaefolia | 마타리 | 고흥 | 줄기, 잎 |
| Persicaria filiformis | 이삭여뀌 | 제주도 | 줄기, 잎 |
| Persicaria filiformis | 이삭여뀌 | 울릉도 | 줄기, 잎 |
| Phryma leptostachya | 파리풀 | 고흥 | 줄기, 잎 |
| Phtheirospermum japonicum | 나도송이풀 | 제주도 | 줄기, 잎 |
| Pyrola japonica | 노루발 | 울릉도 | 뿌리, 줄기, 잎 |
| Quercus mongolica | 물참나무 | 제주도 | 가지, 잎 |
| Reynoutria japonica | 호장근 | 제주도 | 줄기, 잎 |
| Rhus javanica | 붉나무 | 고흥 | 가지, 잎 |
| Scrophularia takesimensis | 섬현삼 | 울릉도 | 뿌리, 줄기, 잎 |
| Sedum takesimense | 섬기린초 | 울릉도 | 줄기, 잎 |
| Selaginella tamariscina | 부처손 | 고흥 | 뿌리, 줄기, 잎 |
| Sorbus commixta | 마가목 | 제주도 | 가지, 잎 |
| Viburnum dilatatum | 가막살나무 | 제주도 | 가지, 잎 |
<고압용매추출>
본 발명에 사용한 고압용매 추출장치(SFX 3560, Isco Inc., USA)는 주사기 펌프, 펌프 컨트롤러, 샘플카트리지가 장착된 고압 챔버, 유량 조절을 위한 리스트릭터 그리고 수집 바이알로 구성되어 있다.
추출시료는 추출용매의 흐름을 용이하게 하기 위하여 샘플 카트리지e의 윗부분으로부터 바다 모래(15∼20 메쉬, Junsei Chemical Co., Ltd., Japan) 2 g, 건조시료 1 g, 다시 바다 모래 5.2 g를 순차적으로 충진하여 고압 챔버에 장착하였다.
추출용매(에탄올 40%)는 주사기 펌프에서 가압되었고 공급 밸브를 통하여 샘플 카트리지로 주입된 후 일정 온도(50℃)와 압력(13.6 MPa)에서 3분 동안 정치하였다.
그 후 고압용매는 시료가 충진된 카트리지를 통과하면서 10분 동안 1 mL/min의 유속으로 추출을 행하였고, 추출물은 리스트릭터를 통하여 수집 바이알에 포집하였다.
이것을 진공회전증발농축기로 농축한 후 추출용매로 10 mL 정용한 후 0.45 μm 셀룰로스 아세테이트 필터(Advantec, Toyo Roshi Kaisha, Ltd., Japan)로 여과하여 -20℃에서 저장하면서 분석용 시료로 사용하였다.
추출수율은 추출물 1 mL를 취하여 105℃에서 항량이 될 때까지 건조하여 증발잔사의 양을 구한 후 건조 시료의 무게에 대한 가용성 고형분의 무게 비율로 나타내었다.
<총페놀 함량 측정>
총페놀 함량은 Peschel 등(2006)의 방법에 의하여 측정하였다. 즉, 시료 용액 0.1 mL에 증류수 7.9 mL와 Folin-Ciocalteu's phenol 시약(Fluka, Switzerland) 0.5 mL를 가하였다.
2분 후 20% 탄산나트륨 용액 1.5 mL를 가하여 혼합하였고, 상온에서 2시간 후 765 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총페놀 함량은 갈산(gallic acid)(Sigma, USA)를 표준품으로 200∼1000 μg/L 농도로 검량선을 작성한 후 갈산당량(gallic acid equivalents)(mg GAE/g of dry sample)로 나타내었다.
<통합적 항산화 능력(integral antioxidative capacity) 측정>
항산화 활성은 Photochemiluminescence system(Berlin, Germany)으로 측정하였다(Besco 등, 2007). ACW와 ACL 키트는 Analytik Jena AG(Jena, Germany)에서 구입하여 사용하였다.
수용성 통합적 항산화 능력(ACW protocol)은 다음과 같이 측정하였다.
즉, 시약 3(R③)에 시약 2(R②)를 750 μL 가하여 시약 3 실험용액(working solution)(R③-WS)을 제조하였다.
*490 μL 시약 1(R①)과 10 μL H2SO4를 아스코르빅산(R④)가 들어 있는 바이알에 가한 후 20∼30초간 휘저어서 혼합하여 R④ 저장용액을 제조하였고, 이 용액을 R①로 1:100으로 희석하여 R④ 실험 용액(R④-WS)을 제조하였다.
이 용액 10 μL에는 1 nmol의 아스코르빅산(표준용액)이 함유되어 있다.
수용성 통합적 항산화 능력은 3단계로 측정하였다. 1단계는 R① 1500 μL과 R② 1000 μL이 들어있는 샘플링 튜브에 R③-WS 25 μL을 가하여 공백 범위(blank)를 측정하였다. 2단계는 R① 1500 μL과 R② 1000 μL이 들어있는 샘플링 튜브에 R③-WS 25 μL과 R④-WS을 10∼50 μL을 가하여 검량선을 작성하였다. 3단계 시료분석은 검량선 작성 시 R④-WS 대신 희석된 추출물 10 μL을 가하여 3회 반복 측정하였다.
지용성 통합적 항산화 능력(ACL protocol)은 다음과 같이 측정하였다.
즉, R③에 R②를 750 μL 가하여 R③-WS을 제조하였다. 500 μL R①을 Trolox(R④)이 들어 있는 바이알에 가한 후 혼합하여 R④ 저장용액을 제조하였고, 이 용액을 R①로 1:100으로 희석하여 R④-WS을 제조하였다. 이 용액 10 μL에는 1 nmol의 Trolox(표준용액)이 함유되어 있다.
지용성 통합적 항산화 능력 또한 3단계로 측정하였다. 1단계는 R① 2300 μL과 R② 200 μL이 들어있는 샘플링 튜브에 R③-WS 25 μL을 가하여 공백 범위(blank)를 측정하였다. 2단계는 R① 2300 μL과 R② 200 μL이 들어있는 샘플링 튜브에 R③-WS 25 μL과 R④-WS을 10∼50 μL 가하여 검량선을 작성하였다. 3단계 시료분석은 검량선 작성 시 R④-WS 대신 희석된 추출물 10 μL을 가하여 3회 반복 측정하였다.
실험 결과는 추출물의 가용성 고형분 g당 mmol 아스코르빅산 또는 트롤록스 당량으로 나타내었다.
<항균성 검정 균주>
본 발명에서 사용한 균주는 양식넙치 질병 세균으로서 한국유전자은행인 KCTC(Korean Collection For Type Culture)와 한국미생물보존센터인 KCCM(Korean Culture Center of Microorganisms)에서 그람 양성균 2종(Streptococcus iniae KCTC 3657, Streptococcus parauberis KCTC 3651)과 그람 음성균 2종(Edwardsiella tarda KCTC 12267, Vibrio ordalii KCCM 41669)을 분양 받아 사용하였으며, 사용배지는 BHIA(1.5% NaCl)이었으며, 각 균주의 배양조건은 표 2와 같으며 3회 계대 배양하여 사용하였다.
| 그람 | 균주 | 배양조건 |
| (+) | Streptococcus parauberis KCTC 3651 | 37℃, 24 hr |
| Streptococcus iniae KCTC 3657 | 37℃, 24 hr | |
| (-) | Edwardsiella tarda KCTC 12267 | 37℃, 24 hr |
| Vibrio ordalii KCCM 41669 | 26℃, 48 hr |
<항균활성의 측정>
항균활성은 National Committee for Clinical Laboratory Standards(NCCLS)의 지침에 준하여 디스크 확산법(disk diffusion method)으로 측정하였다(NCCLS, 1997). 식물 추출물(10,000 ppm)의 항균성을 측정하기 위하여 미리 배양한 균 배양액 0.2 mL(107∼108 CFU/mL)를 각각의 고체배지 표면에 취하여 스프레더(spreader)로 균일하게 도말하였다. 여기에 멸균된 종이판(paper disc)(직경 8 mm, Advantec, Toyo Roshi Co., Japan)를 올려놓아 밀착시킨 후, 추출물 20 μL을 흡수시킨 다음 각 균주의 배양조건에서 배양하여 생육 저지환(clear zone)의 크기(mm)를 측정하였다.
<최소저해농도(minimal inhibitory concentration: MIC) 측정>
추출물의 최소저해농도는 NCCLS의 지침(NCCLS, 1993)에 따라 한천희석법(agar dilution method)로 측정하였다. 미리 배양한 균 배양액 0.2 mL(107∼108 CFU/mL)를 고체배지 표면에 취하여 스프레더로 균일하게 도말한 다음 각각의 온도에서 24∼48시간 배양한 후, 미생물의 생육이 관찰되지 않은 추출물의 최소농도를 확인하였다. 고체배지는 추출물을 진공회전증발농축기로 용매를 완전히 제거 한 후 잔사를 5% DMSO에 용해하여 최종농도가 1,000, 2,000, 3,000, 4,000, 5,000 ppm이 되도록 조제한 추출물 5 mL를 배지 15 mL와 혼합하여 제조하였다.
상술한 측정 실험 결과 총고형분의 추출수율에 있어서, 제주, 전남 고흥, 경북 울릉도에서 채취한 자생식물 40종을 대상으로 고압용매 추출하여 가용성 고형분의 추출수율을 측정한 결과는 표 3과 같았다.
| 식물 학명 | TSS (%) |
TP (mg GAE/g) |
TP/TSS (%) |
| Adenophora erecta | 32.1±0.07 | 8.2±0.8 | 2.6 |
| Adenophora remotiflora | 30.6±0.21 | 8.9±0.9 | 2.9 |
| Agrimonia pilosa | 24.0±0.32 | 174.4±8.7 | 72.6 |
| Angelica decursiva | 21.8±0.33 | 17.2±1.7 | 7.9 |
| Aralia cordata | 11.7±0.26 | 5.5±1.2 | 4.7 |
| Ardisia japonica | 23.6±0.33 | 95.0±2.5 | 40.2 |
| Astilbe rubra | 21.1±0.59 | 65.9±2.8 | 31.2 |
| Atriplex subcordata | 19.4±0.45 | 8.0±0.9 | 4.1 |
| Carpinus laxiflora | 24.0±0.21 | 113.3±8.9 | 47.3 |
| Cayratia japonica | 19.9±0.12 | 18.2±1.9 | 9.2 |
| Chrysosplenium grayanum | 39.0±0.05 | 36.6±2.3 | 9.4 |
| Davallia mariesii | 34.1±1.04 | 96.9±3.9 | 28.4 |
| Dystaenia takesimana | 25.9±0.21 | 19.3±1.8 | 7.5 |
| Epilobium pyrricholophum | 19.6±0.33 | 78.7±2.1 | 40.1 |
| Euphorbia sieboldiana | 26.0±0.00 | 43.4±1.9 | 16.7 |
| Fallopia sachalinensis | 12.6±0.09 | 46.4±2.1 | 36.8 |
| Geranium wilfordii | 22.0±0.05 | 82.8±1.1 | 37.6 |
| Hedera rhombea | 21.3±0.09 | 14.7±2.2 | 6.9 |
| Hepatica maxima | 27.7±0.05 | 14.8±2.2 | 5.3 |
| Hydrangea serrata | 17.0±0.09 | 15.7±2.3 | 9.2 |
| Isodon inflexus | 21.9±0.01 | 57.0±3.1 | 26.1 |
| Lactuca indica | 21.2±0.09 | 16.2±1.9 | 7.6 |
| Lespedeza cyrtobotrya | 23.1±0.18 | 76.1±2.0 | 32.9 |
| Lycopodium serratum | 19.7±0.12 | 11.5±2.4 | 5.9 |
| Lysimachia clethroides | 27.4±0.31 | 93.2±1.8 | 34.0 |
| Melampyrum roseum | 30.1±0.21 | 18.9±2.9 | 6.3 |
| Patrinia scabiosaefolia | 17.3±0.42 | 18.7±1.7 | 10.8 |
| Persicaria filiformis (jeju) | 10.5±0.18 | 32.1±0.7 | 30.5 |
| Persicaria filiformis | 15.6±0.09 | 47.0±0.5 | 30.1 |
| Phryma leptostachya | 19.0±0.39 | 29.5±1.7 | 15.6 |
| Phtheirospermum japonicum | 24.2±0.08 | 34.1±0.9 | 14.1 |
| Pyrola japonica | 25.7±0.61 | 49.5±1.7 | 19.3 |
| Quercus mongolica | 25.2±0.12 | 116.9±3.2 | 46.4 |
| Reynoutria japonica | 20.4±0.21 | 80.8±2.7 | 39.7 |
| Rhus javanica | 27.7±0.00 | 108.2±6.9 | 39.1 |
| Scrophularia takesimensis | 39.7±0.42 | 8.8±1.4 | 2.2 |
| Sedum takesimense | 31.5±0.54 | 91.1±2.3 | 28.9 |
| Selaginella tamariscina | 11.1±0.26 | 7.8±1.0 | 7.0 |
| Sorbus commixta | 27.7±0.14 | 92.5±2.2 | 33.4 |
| Viburnum dilatatum | 20.1±0.14 | 22.4±2.7 | 11.2 |
고형분의 추출수율은 섬현삼, 괭이눈이 각각 39.7%, 39.0%로 40종 자생식물 중 가장 높았고, 넉줄고사리, 섬모싯대, 섬기린초, 모싯대, 꽃며느리밥풀이 각각 34.1%, 32.1%, 31.5%, 30.6%, 30.1%로 높은 추출수율을 나타내었다. 그 외에 마가목, 붉나무, 섬노루귀, 큰까치수염, 개감수, 섬바디, 노루발, 물참나무가 25% 이상을, 나도송이풀, 짚신나물, 서어나무, 자금우, 참싸리, 세잎이질풀, 산박하, 바디나물, 송악, 왕고들빼기, 노루오줌, 호장근, 가막살이 20% 이상의 추출수율을 나타내었다.
또한, 표3을 참조하면 총페놀 함량은 짚신나물이 174.4 mg GAE/g로 자생식물 중 가장 높았고, 다음으로 물참나무, 서어나무, 붉나무가 각각 116.9, 113.3, 108.2 mg GAE/g로 높은 함량을 나타내었다.
그외 넉줄고사리, 자금우, 큰까치수염, 마가목, 섬기린초도 각각 96.9, 95.0, 93.2, 92.5, 91.1 mg GAE/g로 높은 함량을 나타내었고, 세잎이질풀, 호장근, 바늘꽃, 참싸리, 노루오줌, 산박하는 각각 82.8, 80.8, 78.7, 76.1, 65.9, 57.0 mg GAE/g 이상을 나타내었다.
그러나, 노루발, 이삭여뀌(울릉), 왕호장근, 개감수, 괭이눈, 나도송이풀, 이삭여뀌(제주)는 약 30 mg GAE/g 정도의 낮은 함량을 나타내었다.
한편 총고형분 함량에 대한 총페놀 함량의 비율(% TP/TSS)은 짚신나물이 72.6%로 가장 높았고, 서어나무(47.3%), 물참나무(46.4%), 자금우(40.2%), 바늘꽃(40.1%) 순으로 높은 비율을 나타내었다. 그 외에 호장근(39.7%), 붉나무(39.1%), 세잎이질풀(37.6%), 왕호장근(36.8%), 큰까치수염(34.0%), 마가목(33.4%), 참싸리(32.9%), 노루오줌(31.2%), 이삭여뀌(제주, 30.5%)도 높은 함량을 나타내었다.
자생식물 40종의 추출물 중 가용성 고형분 함량에 대한 총페놀 함량의 비율이 높은 16종을 선정하여 수용성과 지용성 통합적 항산화 능력(integral antioxidative capacity)을 측정한 결과는 표4와 같았다.
| 식물 학명 | 수용성 (ascorbic acid, mmol/g of soluble solid) |
지용성 (trolox, mmol/g of soluble solid) |
| Agrimonia pilosa | 2.53±0.04 | 1.27±0.05 |
| Ardisia japonica | 1.24±0.07 | 0.76±0.01 |
| Astilbe rubra | 2.37±0.17 | 0.58±0.02 |
| Carpinus laxiflora | 3.34±0.14 | 8.51±0.03 |
| Davallia mariesii | 1.00±0.06 | 0.82±0.05 |
| Dystaenia takesimana | 0.81±0.00 | 0.53±0.01 |
| Epilobium pyrricholophum | 1.94±0.10 | 3.83±0.10 |
| Geranium wilfordii | 2.59±0.03 | 5.68±0.09 |
| Lespedeza cyrtobotrya | 0.97±0.03 | 0.35±0.01 |
| Lysimachiaclethroides | 1.27±0.07 | 0.89±0.06 |
| Phtheirospermum japonicum | 3.96±0.05 | 1.78±0.05 |
| Quercus mongolica | 3.63±0.19 | 3.85±0.12 |
| Reynoutria japonica | 2.87±0.13 | 1.05±0.02 |
| Rhus javanica | 3.63±0.14 | 1.24±0.01 |
| Sedum takesimense | 0.86±0.07 | 3.69±0.19 |
| Sorbus commixta | 5.81±0.34 | 6.57±0.31 |
수용성 항산화 능력은 마가목이 5.81 mmol 아스코르빅산 당량/g 로 가장 높았고, 다음으로 나도송이풀, 붉나무, 물참나무, 서어나무가 각각 3.96, 3.63, 3.63, 3.34 mmol 아스코르빅산 당량/g를 나타내었으며, 호장근, 세잎이질풀, 짚신나물, 노루오줌도 각각 2.87, 2.59, 2.53, 2.37 mmol 아스코르빅산 당량/g를 나타내었다.
지용성 항산화 능력은 서어나무가 8.51 mmol 트롤록스 당량/g로 가장 높았고, 다음으로 마가목, 세잎이질풀, 물참나무, 바늘꽃, 섬기린초가 각각 6.57, 5.68, 3.85, 3.83, 3.69 mmol 트롤록스 당량/g를 나타내었다.
마가목, 서어나무, 물참나무, 세잎이질풀는 수용성과 지용성 통합적 항산화 능력 모두 높았는데, 총페놀 함량도 각각 92.5, 113.3, 116.9, 82.8 mg GAE/로 높아 이들 식물 추출물인 경우 항산화 능력과 총페놀 함량 사이에는 서로 상관관계가 있었다.
국내 자생식물 40종 추출물에 대하여 양식 넙치 질병 세균인 그람양성균 2종(S. parauberis, S. iniae)과 그람음성균 2종(E. tarda, V. ordalii)에 대한 항균활성을 paper disk법으로 측정하였다. 그 결과 식물 40종 추출물 중 9종 즉, 짚신나물, 독활, 서어나무, 섬바디, 바늘꽃, 세잎이질풀, 나도송이풀, 물참나무, 섬기린초 만이 4종의 양식 넙치 질병 세균에 대하여 항균활성을 나타내었다(표 5).
S. parauberis에 대한 항균활성은 나도송이풀과 섬바디가 가장 높았고, 다음으로 독활, 서어나무, 바늘꽃, 세잎이질풀, 물참나무, 섬기린초는 비슷한 항균활성을 나타내었는데, 짚신나물은 항균활성을 나타내지 않았다. S. iniae에 대해서는 짚신나물과 섬바디가 가장 높은 활성을 나타내었고, 그 다음으로 독활, 서어나무, 세잎이질풀, 나도송이풀, 물참나무가 비슷한 활성을 나타내었는데, 바늘꽃과 섬기린초는 활성을 나타내지 않았다. E. tarda에 대해서는 독활, 서어나무, 섬바디, 바늘꽃, 세잎이질풀, 물참나무, 섬기린초가 비슷한 항균활성을 나타내었으며 짚신나물과 나도송이풀은 항균활성을 가지고 있지 않다. V. ordalii에 대해서는 식물 9종 중 짚신나물 이외에 8종의 추출물에서 항균활성을 나타내었는데, 그 중 서어나무와 세잎이질풀이 가장 높은 항균활성을 나타내었으며, 그 다음으로 독활, 섬바디, 바늘꽃, 나도송이풀, 물참나무, 섬기린초가 비슷한 활성을 나타내었다.
| 식물 학명 | S. parauberis | S. iniae | E. tarda | V. ordalii |
| Agrimonia pilosa | - | +++++ | - | - |
| Aralia cordata | + | + | + | + |
| Carpinus laxiflora | + | + | + | ++ |
| Dystaenia takesimana | ++ | +++ | + | + |
| Epilobium pyrricholophum | + | - | + | + |
| Geranium wilfordii | + | + | + | ++ |
| Phtheirospermum japonicum | ++++ | + | - | + |
| Quercus mongolica | + | + | + | + |
| Sedum takesimense | + | - | + | + |
| others | - | - | - | - |
Clear zone size(paper disc diameter : 8 mm), 9 mm 이하 : "-", 9~14 mm : "+", 14~19 mm : "++", 19~24 mm : "+++", 24~29 mm : "++++", 29~34 mm: "+++++"
짚신나물, 나도송이풀, 섬바디는 그람양성균에 대하여 항균활성이 높았고, 서어나무와 세잎이질풀은 그람음성균에 대하여 항균활성이 높은 것으로 나타났다.
그람양성균과 그람음성균에 대하여 9종의 자생식물 추출물의 항균활성을 비교해 보았을 때 그람양성균인 S. parauberis와 S. iniae에 대한 항균활성이 그람음성균인 E. tarda와 V. ordalii 보다 높았다.
특히 물참나무, 세잎이질풀, 서어나무는 총페놀 함량이 각각 116.9, 82.8, 113.3 mg GAE/로 높았으며, 수용성과 지용성 통합적 항산화 능력도 모두 높았는데, 이들 식물 추출물은 그람양성균과 그람음성균 모두에 대하여 항균활성을 나타내는 것으로 보아, 이들 물질에 함유되어 있는 폴리페놀 성분이 항산화활성은 물론 항균성과도 밀접한 관련이 있을 것으로 추정되었으며, 이들 추출물은 건강한 넙치의 생산에 활용될 수 있을 것이다.
양식 넙치 질병 세균에 대하여 비교적 항균활성이 우수한 7종의 식물 추출물을 대상으로, 그람양성균에 대하여 항균활성이 높았던 짚신나물, 나도송이풀, 섬바디, 독활 추출물은 그람양성균에 대하여, 그람음성균에 대하여 항균활성이 높았던 서어나무, 세잎이질풀, 물참나무 추출물은 그람음성균에 대하여 최소저해농도(minimal inhibitory concentration: MIC)를 측정한 결과는 표 6과 같았다.
| 식물 학명 | S. parauberis | S. iniae | E. tarda | V. ordalii |
| Agrimonia pilosa | >5,000 | 1,000 | --- | --- |
| Aralia cordata | 4,000 | 3,000 | --- | --- |
| Carpinus laxiflora | --- | --- | 5,000 | <1,000 |
| Dystaenia takesimana | >5,000 | 3,000 | --- | --- |
| Geranium wilfordii | --- | --- | >5,000 | <1,000 |
| Phtheirospermum japonicum | 4,000 | 4,000 | --- | --- |
| Quercus mongolica | --- | --- | 4,000 | <1,000 |
--- : 미측정
최소저해농도는 그람양성균인 S. parauberis인 경우에는 독활과 나도송이풀이 4,000 ppm, 짚신나물과 섬바디는 >5,000 ppm을 나타내었으며, S. iniae인 경우에는 짚신나물이 1,000 ppm으로 가장 낮았고, 독활과 섬바디는 3,000 ppm, 나도송이풀은 4,000 ppm을 나타내었다. 그람음성균인 E. tarda에 대해서는 물참나무, 서어나무, 세잎이질풀가 각각 4,000, 5,000, >5,000 ppm을 나타내었으며, V. ordalii에 대해서는 물참나무, 서어나무, 세잎이질풀 모두 1,000 ppm 이하로 높은 항균활성을 나타내었다.
항균활성 실험결과 짚신나물은 S. iniae에 대하여 높은 항균활성을 나타내었으며, 독활, 섬바디, 나도송이풀은 S. parauberis과 S. iniae 모두에 대하여, 서어나무, 세잎이질풀, 물참나무는 V. ordalii에 대하여 높은 항균활성을 나타내었으므로, 이들 추출물은 양식넙치의 질병을 예방하기 위한 천연항균제로 활용할 가치가 높을 것으로 추정되었다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
Claims (3)
- 어류의 세균성 병원균인 Vibrio ordalii와 Edwardsiella tarda에 대하여, 서어나무의 식물 추출물을 포함하는 것을 특징으로 하는 어류의 세균성 병원균에 대한 서어나무의 항균 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 조성물은 양식 넙치를 포함하는 어류에 투여하는 것을 특징으로 하는 어류의 세균성 병원균에 대한 서어나무의 항균 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 식물 추출물은 상기 식물로부터 에탄올을 추출용매로 사용하여 고압 용매 추출 방법에 의하여 추출되는 것을 특징으로 하는 어류의 세균성 병원균에 대한 서어나무의 항균 조성물.
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