KR101531157B1 - 크립토탄시논을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물 - Google Patents

크립토탄시논을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조성물은 특히 당뇨병 환자의 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 것은 물론 당뇨병 환자의 혈당 조절에도 개선 효능을 제공할 수 있는 특징을 갖고 있다.
본 발명은 크립토탄시논을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물에 관한 것이다.
특히 크립토탄시논은 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대하여 최소 억제 농도(MIC) 값이 0.5~32 ug/ml 및 최소 살균 농도(MBC) 값이 1~64 ug/ml에 각각 해당되는 효능을 갖고 있다.
본 발명은 크립토탄시논과, 홍삼농축액 또는 기존 항균물질의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물에 관한 것이다.
특히 크립토탄시논과, 홍삼농축액 또는 기존 항균물질의 혼합물을 유효성분으로 함유함으로써 상승작용(synergistic effect)을 일으키는 효능을 갖고 있다.
또한 크립토탄시논 1/2 MIC 값과, 홍삼농축액 또는 기존 항균물질의 혼합물을 처리하고 3~6시간 후에는 치아우식증 및 치주질환 병원균의 성장이 완전히 사멸하는 효능을 갖고 있다.
본 발명은 크립토탄시논, 또는 크립토탄시논과 홍삼농축액을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방 또는 개선하는 건강기능식품에 관한 것이다.

Description

크립토탄시논을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물{A COMPOSITION CONTAINING CRYPTOTANSHINONE AS A ACTIVE INGREDIENT FOR THE TREATMENT OF DENTAL CARIES AND PERIDONTAL DISEASE}
본 발명은 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조성물은 특히 당뇨병 환자의 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 것은 물론 당뇨병 환자의 혈당 조절에도 개선 효능을 제공할 수 있는 특징을 갖고 있다.
본 발명은 크립토탄시논을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물에 관한 것이다.
특히 크립토탄시논은 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대하여 최소 억제 농도(MIC) 값이 0.5~32 ug/ml 및 최소 살균 농도(MBC) 값이 1~64 ug/ml에 각각 해당되는 효능을 갖고 있다.
본 발명은 크립토탄시논과, 홍삼농축액 또는 기존 항균물질의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물에 관한 것이다.
특히 크립토탄시논과, 홍삼농축액 또는 기존 항균물질의 혼합물을 유효성분으로 함유함으로써 상승작용(synergistic effect)을 일으키는 효능을 갖고 있다.
또한 크립토탄시논 1/2 MIC 값과, 홍삼농축액 또는 기존 항균물질의 혼합물을 처리하고 3~6시간 후에는 치아우식증 및 치주질환 병원균의 성장이 완전히 사멸하는 효능을 갖고 있다.
본 발명은 크립토탄시논, 또는 크립토탄시논과 홍삼농축액을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방 또는 개선하는 건강기능식품에 관한 것이다.
치아우식증과 치주질환은 세계적으로 발병률이 높은 질환 중 하나이다. 구강은 외부 환경과 직접 통하는 기관이므로 세균 등 미생물의 침입이 항시 이뤄지며, 구강의 환경은 영양적, 생리적으로 세균이 증식하기에 적합하여 항상 많은 세균이 정착하여 상재하기 때문이다.
특히 플라그(plaque) 또는 바이오필름(biofilm)에 존재하는 구강 세균들은 치아우식증과 치주질환 등 구강 질환의 발병에 중요한 역할을 한다. 구강에 서식하는 세균의 종 수는 약 750 종이나, 더 많은 종이 구강 질환에 관련되어 있다.
한편 당뇨병과 치주질환의 양방향성의 연관성에 대하여 많은 연구결과가 보고되고 있다. 즉 당뇨병환자가 정상집단에 비해 치은염증, 부착소실과 같은 치주조직의 파괴가 증가하며, 혈당이 조절되지 않는 경우, 연령, 교육수준, 흡연, 치석 등 치주염 요인을 보정하여도 정상인에 비해 치주염의 유병률이 높게 나타난다.
또한 당뇨병과 치주질환의 관련성을 연구한 23개의 논문에 대한 메타분석 결과는 당뇨병 환자, 특히 혈당조절이 되지 않는 환자에서 치주질환의 심도(severity)는 증가하나 이환되는 범위에는 영향을 미치지 않으며, 당뇨병의 유형에 관계없이 당뇨병 환자는 정상군에 비해 치주조직의 파괴가 유의성 있게 증가하였다는 결과를 보여주었다.
그리고 다른 많은 연구에서도 당뇨병 환자의 치주질환 유병률이 정상인에 비해 2배에서 최고 11배까지 나타난다고 보고된 바 있다. 이처럼 혈당 조절이 잘 되지 않는 당뇨병은 치주질환을 악화시키는 주된 위험 요소이다.
반대 방향의 면에서 볼 때, 적절한 치주치료는 당뇨병 환자의 혈당 조절의 개선에 도움을 주기 때문에, 당뇨병과 치주질환은 서로 영향을 미치는 양?향성의 연관성(bidirectional interrelationship)이 있다고 알려져 있다.
이러한 관련성을 설명할 수 있는 생물학적 기전에는 자가면역반응 이상으로 인한 결합 조직의 변화와 상처 치유의 지연, 미세혈관병증(microangiopathy), 치은열구액의 변화, 치은연하 세균총의 변화(복잡/독성), 유전적 소인 등의 여러 요인이 복잡하게 관여하는 것으로 알려져 있다.
한편 충치의 발병에는 산발성과 내산성을 띄는 그람 양성 세균인 뮤탄스 스트렙토코시(mutans Streptococci), 락토바실리(Lactobacilli), 악티노미세테스(Actinomycetes) 속 세균이 연관되어 있다. 치주 질환의 발병에는 혐기성 그람 음성 세균인 포피로모나스 진기발리스(Porphyromonas gingivalis)와, 악티노바실러스 (Actinobacillus), 프리보텔라(Prevotella) 및 푸소박테리움(Fusobacterium) 속 세균이 연관되어 있다.
이러한 구강 질환을 예방하기 위하여 양치, 스케일링, 구강청결제 사용 등의 요법이 행해지고 있다. 양치는 세균의 증식을 억제하는 물질이 함유된 약제인 치약을 묻힌 솔로 치아 표면의 세균을 긁어내는 원리이며, 스케일링은 치아 표면의 플라그를 초음파 기구 등을 사용하여 긁어내는 원리이다. 또한 구강청결제 사용은 세균의 증식을 억제하는 물질이 함유된 구강청결제로 구강을 세정하는 원리이다.
그러나 이러한 요법들에는 부작용이 있는데, 양치 및 스케일링은 부주의하게 실행하였을시 잇몸에 출혈 및 상처가 생기거나 치아가 시린 느낌이 들 수 있다. 또한 구강청결제 사용은 과다하게 실행하였을시 병원균을 포함한 모든 구강 세균이 살균된다. 따라서 구강 내 세균 분포의 균형이 무너져 구강 내의 면역력이 감소되어 구강건조증 등의 질환이 유발될 수 있다.
또한 구강 질환을 치료하기 위해서는 세팔로스포린(Cephalosporin), 페니실린(Penicillin), 에리스로마이신(Erythromycin), 테트라사이클린(Tetracycline) 및 메트로니다졸(Metronidazole) 등의 항생제 복용 요법이 행해지고 있다.
그러나 구강 세균에 항생제를 투여할시에는 앞서 언급한 구강건조증 등의 질환이 유발될 수 있으며, 구강 세균의 항생제 내성은 점점 증가하는 추세를 보이고 있다. 따라서 구강 질환을 예방, 개선 또는 치료할 수 있는 대체물질의 개발이 필요하다 하겠다.
이에 따라 본 출원인은 천연 유래의 물질을 활용하여 부작용이 동반되지 않으며, 내성이 없고 함으로써 효과적으로 구강 질환을 예방, 개선 또는 치료할 수 있는 조성물을 안출하였다.
특히 단삼에서 유래하는 크립토탄시논을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물을 안출하였다.
또한 크립토탄시논과, 홍삼농축액 및/또는 기존 항균물질의 혼합 조성물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물을 안출하였다.
상기의 조성물은 특히 당뇨환자의 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료함으로써 당뇨병 환자의 혈당 조절의 개선에 효능이 있는 특징을 갖고 있다.
이하에서, 단삼, 크립토탄시논 및 홍삼에 대하여 간략히 서술한다.
단삼(Salvia miltiorrhiza Bunge)은 꿀풀과에 속하는 다년초로서, 약용부위는 근과 근경을 이용한다. 중국이 원산지로, 중국, 일본, 한국의 경상북도, 강원도에 분포한다. 산과 들의 양달에 자란다. 줄기의 높이는 40~80cm이고 전체에 털이 나 있다. 뿌리는 붉은색이고 특이한 냄새가 나고 약간 쓴맛이 난다. 잎은 마주나기로 나며 잎자루는 길다. 잎의 끝은 뾰족하고 가장자리에 둔한 톱니가 있다. 꽃은 보라색으로 피며 길이 2~2.5cm이고 줄기 끝에 층층으로 달리며, 6~8월에 개화한다. 꽃잎은 3갈래이며 가장자리에 잔톱니가 있다. 열매는 2~3개의 작은 견과로서 달걀형이며 밋밋하다. 개화기는 6~8월이다. 우리나라에서는 주로 재배를 한다.
단삼은 탄시논 I, II(tanshinone I, II), 디하이드로탄시논(dihydrotanshinone), 크립토탄시논(cryptotanshinone), 메틸탄시논(methyl tanshinone), 메틸렌(methylene), 탄시퀴논(tanshiquinone) 및 베타-시소느테롤(β-sitosterol)을 함유하고 있다고 알려져 있다.
단삼은 심혈관계 질환, 간염, 부인과 질환, 당뇨, 만성 신장질환 등에 효능이 있다.
크립토탄시논(Cryptotanshinone, C19H20O3)은 탄시논(Tanshinone)계에 속하며, 단삼 추출물의 주요 활성 성분 중 하나이다. 항산화, 항균, 신생 혈관 형성 방지, 항돌연변이, 항혈소판 응집, 간암 발생 억제 등의 효능이 있으며, 염증을 활성시키는 사이클로옥시게네이즈-2(Cyclooxygenase-2, COX-2)의 기능을 저해하여 염증을 억제하는 효능도 있다. 관상동맥관련 질환인 고지혈증, 허혈성 질환, 만성 신장질환, 만성 간염 등에 효과가 있다.
이하에서는 크립토탄시논을 Cryptotanshinone의 약자인 CT로 표기하겠다.
홍삼은 두릅나무과에 속하는 인삼(Panax ginseng C.A.Meyer)을 쪄서 건조시켜 증숙한 것이다.
인삼은 극동아시아에 분포하는 다년초로, 깊은 산의 숲 속에서 난다. 줄기의 높이는 60 cm이고 뿌리줄기의 끝부분에서 1개의 원줄기가 나온다. 잎은 끝부분에 3~4개씩 돌려나기로 난다. 잎모양은 끝부분이 뾰족한 달걀형 또는 거꾸로 된 달걀형으로 가장자리에 잔거치가 있으며 잎의 앞면 맥 위에 잔털이 조금 있다. 꽃은 연녹색으로 피고 줄기의 끝부분과 잎 가운데의 긴 꽃줄기 끝부분에 달린다. 4월에 개화한다. 꽃받침잎, 꽃잎, 수술은 각각 5개이고 암술대는 2개이다. 열매는 붉은색으로 익으며 납작한 둥근모양이다.
홍삼에는 사포닌(Saponin)을 비롯하여 인삼향 성분인 파나센(Panacen), 폴리아세틸렌(Polyacetylen)계 화합물, 함질소성분, 플라보노이드(Flavonoid), 비타민 B군, 미량원소, 효소, 항산화물질, 유기산 및 아미노산 등이 함유되어 있다. 홍삼은 4~6년 이상 재배한 인삼을 세척한 후, 높은 압력 하에서 98~100 ℃의 온도로 증숙하여 건조하는 과정으로 제조되며, 상기 공정으로 무극성 및 미극성 사포닌인 Rg3, Rg5, Rg6, Rh2, RK1이 증가되며, 또한 말톨(Maltol)이 증가된다.
홍삼에는 항스트레스, 항암, 항산화, 기억력 증진, 혈압강하, 항노화, 방사능 피폭 등의 효능이 있으며, 골다공증, 간질환 등에 효과가 있다.
한편 단삼의 항균 효능과 관련된 선행특허를 살펴보면, 단삼추출물은, 대한민국 공개특허공보 10-2010-0113716호에는 화장료 조성물의 성분으로서, 공개특허공보 10-2012-0063076호에는 여성용 청결제 조성물의 성분으로서, 등록특허공보 10-0371028호에는 여드름 치료를 위한 화장료 조성물의 성분으로서 각각 포함되어 있다.
또한 대한민국 공개특허공보 제10-0081189호에는 단삼 추출물 또는 그의 성분인 CT와 １５,１６－디하이드로탄시논(dihydrotanshinone)－Ⅰ을 포함하는 헬리코박터 파이로리(Helicobacter pylori)용 항균 조성물에 관하여 기재되어있다.
한편 단삼의 구강질환 개선 효능과 관련된 선행특허를 살펴보면, 공개특허공보 10-2005-0078923호에는 치아우식증 및 치주질환 예방용 치약 조성물이 기재되어 있다.
이는 치아 연마제, 치아 광택제 및 불소제제를 주 원료로 하고, 오배자, 녹차, 파고지 또는 단삼 추출물 중 1종 또는 그 혼합물을 전체 조성물에 대하여 0.1~0.8 중량% 함유하고 이는 것에 대한 것이다.
그런데 상기 특허문헌에서 단삼 추출물은 미량 첨가되는 성분이며, 단삼 추출물의 어떤 유효성분을 이용하는지에 대해서는 기재되어 있지 않다.
또한 등록특허공보 10-0431170호에는 복분자, 갈화, 단삼 추출물의 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 추출물을 포함하는 치주질환 치료용 조성물이 기재되어 있다.
그런데 상기 특허문헌 역시 단삼 추출물을 이용하고 있을 뿐 유효성분에 대하여 밝혀내지 못하고 있으며, 또한 치주질환의 일부 병원균에 대해서 단삼 추출물의 효능을 실험으로 밝혀내고 있을 뿐이다.
본 발명의 목적은 천연 유래의 물질을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 특히 당뇨병 환자의 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 것은 물론 당뇨병 환자의 혈당 조절에도 개선 효능을 제공할 수 있는 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 주로 단삼에서 유래하는 크립토탄시논을 유효성분으로 하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물을 제공하는 것이다..
본 발명은 크립토탄시논과, 홍삼농축액 및/또는 기존 항균물질의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 크립토탄시논, 또는 크립토탄시논과 홍삼농축액을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방 또는 개선하는 건강기능식품에 관한 것이다.
본 발명은 크립토탄시논을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물을 제공함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은 크립토탄시논과, 홍삼농축액 또는 기존 항균물질의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물을 제공함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은 당뇨병 환자의 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 것은 물론 당뇨병 환자의 혈당 조절에도 개선 효능을 제공할 수 있는 조성물을 제공함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은 크립토탄시논, 또는 크립토탄시논과 홍삼농축액을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방 또는 개선하는 건강기능식품을 제공함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명에 따른 조성물은, 구강 질환 예방, 개선 또는 치료 조성물로 제공될 수 있으며, 각각의 조성물은 식품학적으로 허용되는 처리제를 이용하여 건강기능식품으로 제조하여 제공한다. 본 발명에 따른 조성물을 이용한 건강기능식품은, 기능성 음료, 건강보조식품, 차, 과자류 등과 같이 다양한 형태로 제공될 수 있다.
본 발명이 약학적 조성물로 이용되기 위하여는 약제학적 분야에서의 공지의 방법에 의해 제조될 수 있으며, 그 자체 또는 약학적으로 허용되는 담체, 부형제, 희석제 등과 혼합하여 분말, 과립, 정제, 캡슐제 또는 주사제 등의 제형으로 제조되어 사용될 수 있다. 또한 이들은 경구 또는 비경구로 투여될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물의 유효 투여량은 체내에서 활성성분의 흡수도, 물활성화율 및 배설속도, 환자의 연령, 성별 및 상태, 치료할 질병의 중증 정도 등에 따라 적절히 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물을 이용하여 환, 과립, 음료, 타블렛, 캅셀 등의 제형을 제조할 수 있으며, 이 경우에 각 제형을 제조하기 위하여 처리제가 추가될 수 있음은 물론이다.
본 발명에 따른 조성물에서 유효성분으로 활용되는 크립토탄시논은, 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료할 수 있는 효과를 갖고 있다.
본 발명에 따른 조성물은 당뇨병 환자의 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 것은 물론 당뇨병 환자의 혈당 조절에도 개선 효능을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 조성물에서 유효성분으로 활용되는 크립토탄시논은, 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대하여 최소 억제 농도(MIC) 값이 0.5~32 ug/ml 및 최소 살균 농도(MBC) 값이 1~64 ug/ml에 각각 해당되는 효능을 갖고 있다.
본 발명에 따른 조성물에서 유효성분으로 활용되는 크립토탄시논은, 우식유발성 세균에 대해서 MIC 값은 0.5~4 ug/ml이고 MBC 값은 1~16 ug/ml이며, 치주질환유발성 세균에 대해서는 MIC 값은 8~32ug/ml이고 MBC 16~64ug/ml에 각각 해당하는 효능을 갖고 있다.
본 발명에 따른 조성물은, 크립토탄시논과, 홍삼농축액 및/또는 기존 항균물질이 치아우식증 및 치주질환에 대하여 상승작용(synergistic effect)을 일으키는 효능을 갖고 있다.
본 발명에 따른 조성물은, 크립토탄시논 1/2 MIC 값과, 홍삼농축액 또는 기존 항균물질의 혼합물을 처리하고 3~6시간 후에는 치아우식증 및 치주질환 병원균의 성장이 완전히 사멸하는 효능을 갖고 있다.
도 1은 우식유발성 세균인 스트렙토코커스 뮤탄스(S. mutans), 스트렙토코커스 산구이니스(S. sanguinis), 스트렙토코커스 소브리누스(S. sobrinus), 스트렙토코커스 라티(S. ratti), 스트렙토코커스 크리세티(S. criceti), 스트렙토코커스 안지노수스(S. anginosus)에 처리된 CT, CT와 홍삼농축액의 혼합물 처리군, CT와 암피실린의 혼합물 처리군, CT와 젠타미신의 혼합물 처리군의 시간에 따른 항균 효과 양상을 나타낸 그래프이다.
도 2는 우식유발성 세균인 스트렙토코커스 고도니(S. gordonii), 치주질환성 세균인 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(A. actinomycetemcomitans), 푸소박테리움 누클리아툼(F. nucleatum), 프리보텔라 인터미디아(P. intermedia), 포피로모나스 긴지발리스(P. gingivalis)에 처리된 CT, CT와 홍삼농축액의 혼합물 처리군, CT와 암피실린의 혼합물 처리군, CT와 젠타미신의 혼합물 처리군의 시간에 따른 항균 효과 양상을 나타낸 그래프이다.
본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예, 참조예 및 도면에 기술된 사항은 본 발명의 가장 바람직한 일 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
실험예 1. 최소 억제 농도( MIC )의 분석 실험
1-1. 실험 준비
본 실험에 사용된 우식유발성 세균은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)(ATCC 25175), 스트렙토코커스 산구이니스(Streptococcus sanguinis)(ATCC 10556), 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus)(ATCC 27607), 스트렙토코커스 라티(Streptococcus ratti)(KCTC 3294), 스트렙토코커스 크리세티 (Streptococcus criceti)(KCTC 3292), 스트렙토코커스 안지노수스 (Streptococcus anginosus)(ATCC 31412), 스트렙토코커스 고도니(Streptococcus gordonii)(ATCC 10558)이다.
또한 본 실험에 사용된 치주병원성 세균은 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(Actinobacillus actinomycetemcomitans)(ATCC 43717), 푸소박테리움 누클리아툼(Fusobacerium nucleatum)(ATCC 10953), 프리보텔라 인터미디아(Prevotella intermedia)(ATCC 25611), 포피로모나스 진기발리스(Porphyromonas gingivalis) (ATCC 33277)이다.
여기서 KCTC는 Korean collection for type culture의 약자이며, ATCC는 American type culture collection의 약자이다.
실험의 준비 과정은 다음과 같다.
① 1 % 효모 추출물(Difco 연구소, 디트로이트, MI, 미국)을 처리한 BHI(Brain-Heart Infusion, 브레인-하트 인퓨전) 배지에 우식유발성 세균을 접종하였다.
② 헤민(hemin) 1 ug/mL (시그마, 세인트 루이스, MO, 미국)과 메나디온(menadione) 1 ug/mL (시그마)를 처리한 BHI 배지에 치주병원성 세균을 접종하였다.
1-2. 실험 과정
액체희석배양법(broth dilution test)은 분리된 세균에 대해 특정 항균제의 역가를 결정하는 검사이다. 액체희석배양법에는 MIC(Minimum inhibitory concentration, 최소 억제 농도)와 MBC(Minimun bactericidal contentration, 최소 살균 농도) 측정이 있다. MIC는 세균의 성장을 억제, 즉 정균하는 데에 필요한 항균제의 최소량이다.
CT 및 홍삼농축액의 항균 활성을 측정하기 위하여 MIC를 세 번 반복실행하였다. MIC 분석 방법은 다음과 같다.
① 실험예 1-1의 과정으로 배양된 세균들을 37 ℃의 무산소 조건에서 배양하였다. 배양한 세균들 중 미호기성 세균은 24시간 동안, 통성 혐기성 균은 18시간, 편성 혐기성 균은 1~2일 동안 배양하였다. 여기서 통성 혐기성 균은 산소의 유무에 관계없이 발육할 수 있는 균을 일컬으며, 편성 혐기성 균은 산소가 있으면 발육할 수 없는 균을 일컫는다.
② CT, 홍삼농축액, 암피실린(Ampicilin), 젠타미신(Gentamicin)을 3번 희석하였다. 암피실린과 젠타미신은 양성 대조군으로써 실험되었다.
③ 테스트 튜브(test tube)에 액체 배지를 분주하고 3번 희석한 CT, 홍삼농축액, 암피실린, 젠타미신을 농도별로 처리하였다.
④ ①의 과정으로 배양한 균의 균주액을 튜브에 처리하였다.
⑤ 튜브를 37 ℃에서 18~48시간 배양한 후, 튜브를 육안으로 관찰하여 균주의 성장이 완전히 억제된 튜브 중 가장 낮은 농도의 튜브를 MIC로 결정하였다. MIC50은 세균 증식 50% 최소 억제 농도, MIC90은 세균 증식 90% 최소 억제 농도를 일컫는다.
1-3. 실험 결과
[표 1]은 CT 처리군, 홍삼농축액 처리군, 암피실린 처리군, 젠타미신 처리군의 MIC를 나타낸 결과이다.

세균 종		 CT
(ug/mL)		 홍삼농축액
(mg/mL)
암피실린
젠타미신
MIC50< MIC90< MIC MIC MIC(ug/mL)
S. mutans
ATCC 25175		 0.25 1 1 10 0.0625 8
S. sanguinis
ATCC 10556		 0.25 1 1 20 0.25 16
S. sobrinus
ATCC 27607		 0.125 1 1 10 0.0313 16
S. ratti
ATCC 3294		 2 16 4 20 0.125 8
S. criceti
ATCC 3292		 0.125 0.5 0.5 20 0.0313 8
S. angionosus
ATCC 31412		 0.5 2 2 40 0.0625 8
S. gordonii
ATCC 10558		 0.125 0.5 0.5 10 0.0625 8
A. actinomycetemcomitans
ATCC 43717		 4 32 16 20 16 8
F. nucleatum
ATCC 51190		 8 64 32 40 8 2
P. intermedia
ATCC 49049		 2 16 8 20 1 32
P. gingivalis
ATCC 33277		 4 16 8 10 0.5 256
측정 결과, 스트렙토코시(Streptococci) 속 세균들에 CT, 홍삼농축액, 암피실린, 젠타미신을 처리했을 때의 MIC가, 치주질환유발성 세균인 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(A. actinomycetemcomitans), 푸소박테리움 누클리아툼(F. nucleatum), 프리보텔라 인터미디아(F. intermedia), 포피로모나스 긴지발리스(P. gingivalis)에 CT, 홍삼농축액, 암피실린, 젠타미신을 처리했을 때의 MIC보다 대체적으로 더 낮았다.
CT 처리군의 MIC 값은 최소 0.5 ug/ml에서 최대 32 ug/ml였다. 홍삼농축액 처리군은 최소 10 mg/ml에서 최대 40 mg/ml로, CT 처리군의 MIC 값과 홍삼농축액 처리군의 MIC 값을 비교할 때 CT 처리군의 MIC 값이 낮았다.
또한 세균 종류별로 보면, 우식유발성 세균에 대해서 CT 처리군의 MIC 값은 0.5~4 ug/ml이고, 치주질환유발성 세균에 대해서는 8~32ug/ml의 값을 나타내었다.
또한 양성 대조군인 젠타미신의 MIC 값은 최소 2 ug/ml에서 최대 256 ug/ml이었으며, 다른 양성 대조군인 암피실린의 MIC 값은 최소 0.0313 ug/ml에서 최대 16 ug/ml이었다.
MIC의 수치가 낮을수록 항생제 감수성이 높다는 것을 의미하며, 항생제 감수성이 높다는 것은 항균력이 높음을 의미한다. 이에 따라 암피실린이 대체적으로 항균력이 높음을 알 수 있다.
또한 CT는 다른 양성 대조군인 젠타미신이나 홍삼농축액보다 대체적으로 항균력이 높다는 것을 알 수 있다.
실험예 2. 최소 살균 농도(MBC)의 분석 실험
2-1. 실험 준비
실험예 1-1과 동일한 과정으로 실행되었다.
2-2. 실험 과정
실험예 1-2에서 언급한 바와 같이, 액체희석배양법(broth dilution test)은 분리된 세균에 대해 특정 항균제의 역가를 결정하는 검사이며, 액체희석배양법에는 MIC(Minimum inhibitory concentration, 최소 억제 농도)와 MBC(Minimun bactericidal contentration, 최소 살균 농도) 측정이 있다. MBC는 세균을 살균하는데에 필요한 항균제의 최소량이다. 병원균의 양을 99.9% (즉 105~6/mL에서 ≤102~3/mL) 이상 감소시키는 항생제의 최소농도로 정의한다. 대부분의 살균 항생제는 MIC 농도로도 99.9% 이상 균을 감소시키기 때문에 MIC와 MBC는 동일한 경우가 대다수이다. 일반적으로는 MIC의 측정만으로도 살균 여부를 예측하는데에 무리가 없으나, 뇌수막염, 심내막염, 호중구감소증 환자의 경우와 같이 숙주 방어기전의 결함으로 원인균을 제거하기 위해서 살균력이 높은 항생제를 사용할 필요가 있을 경우 MBC가 지표로 사용된다.
CT 및 홍삼농축액의 항균 활성을 측정하기 위하여 MBC를 실행하였다. MBC 분석 방법은 다음과 같다.
① MIC 분석을 위해 실험예 1-2의 과정으로 배양된 배지를 육안으로 관찰하고, 균주의 성장이 완전히 억제된 배지를 선별하여 96 웰 플레이트(well plate)에 도말하였다.
② 도말된 배지에서 살아있는 균 수를 측정하였다.
2-3. 실험 결과
[표 2]는 CT 처리군, 홍삼농축액 처리군, 암피실린 처리군, 젠타미신 처리군의 MBC를 나타낸 결과이다.

세균 종		 CT
(ug/mL)		 홍삼농축액
(mg/mL)		 암피실린 젠타미신
MBC MBC MBC(ug/mL)
S. mutans
ATCC 25175		 2 40 0.25 16
S. sanguinis
ATCC 10556		 2 40 0.5 32
S. sobrinus
ATCC 27607		 2 20 0.125 32
S. ratti
ATCC 3294		 16 40 0.5 16
S. criceti
ATCC 3292		 2 40 0.125 16
S. angionosus
ATCC 31412		 4 80 0.25 16
S. gordonii
ATCC 10558		 1 20 0.25 16
A. actinomycetemcomitans
ATCC 43717		 32 40 32 16
F. nucleatum
ATCC 51190		 64 80 16 4
P. intermedia
ATCC 49049		 16 40 2 32
P. gingivalis
ATCC 33277		 16 20 0.5 512
측정 결과, 실험예 1의 MIC 측정 결과와 동일하게, 스트렙토코시(Streptococci) 속 세균들에 CT, 홍삼농축액, 암피실린, 젠타미신을 처리했을 때의 MBC가, 치주질환유발성 세균인 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(A. actinomycetemcomitans), 푸소박테리움 누클리아툼(F. nucleatum), 프리보텔라 인터미디아(P. intermedia), 포피로모나스 긴지발리스(P. gingivalis)에 CT, 홍삼농축액, 암피실린, 젠타미신을 처리했을 때의 MBC보다 대체적으로 더 낮았다.
CT 처리군의 MBC 값은 최소 1 ug/ml에서 최대 64 ug/ml였다. 홍삼농축액 처리군은 최소 20 mg/ml에서 최대 80 mg/ml로, CT 처리군의 MBC 값과 홍삼농축액 처리군의 MBC 값을 비교할 때 CT 처리군의 MBC 값이 낮았다.
또한 세균 종류별로 보면, 우식유발성 세균에 대해서 CT 처리군의 MBC 값은 1~16 ug/ml이고, 치주질환유발성 세균에 대해서는 16~64ug/ml의 값을 나타내었다.
또한 양성 대조군인 젠타미신의 MBC 값은 최소 4 ug/ml에서 최대 512 ug/ml이었으며, 다른 양성 대조군인 암피실린의 MBC 값은 최소 0.125 ug/ml에서 최대 32 ug/ml이었다.
MIC와 마찬가지로 MBC의 수치가 낮을수록 항생제 감수성이 높고 항균력이 높음을 의미한다. 이에 따라 암피실린이 대체적으로 항균력이 높음을 알 수 있다.
또한 CT는 다른 양성 대조군인 젠타미신이나 홍삼농축액 보다 대체적으로 항균력이 높다는 것을 알 수 있다.
실험예 3. 체커 보드 희석( Checker - Board dilution ) 실험
3-1. 실험 준비
실험예 1-1과 동일한 과정으로 실행하였다.
3-2. 실험 과정
상승(synergistic) 작용은 서로 다른 두 가지의 약물을 어느 정도 용량 내에서 동시에 투여했을 때의 약효가 각각의 약을 단독으로 투여했을 때의 약효를 더한 것보다 강한 작용이 나타나는 현상이며, 상가(additive) 작용은 서로 다른 두 가지 약물을 어느 정도 용량 내에서 동시에 투여했을 때의 약효와 각각의 약을 단독으로 투여했을 때의 약효를 더한 것과 같거나 유사한 현상이다.
FICI(Fractional inhibitory concentration index, 부분 억제 농도 지수)는 가장 효과적인 조합에서의 FIC(Fractional inhibitory concentration, 부분 억제 농도)의 값의 합으로, 항생제 병용 효과의 연구결과 해석시에 가장 일반적으로 사용된다. FICI가 0.5 이하이면 상승 작용, 2.0 이상이면 길항 작용, 그 사이 값이면 상가 작용으로 판단한다.
하기의 [수학식 1]은 FIC의 계산법이다.
Figure 112013033247894-pat00001
여기에서, (A)란 약물 A와 병용으로 사용하고자 하는 약물을 병용 사용했을시의 MIC를 일컬으며, MICA는 약물 A를 단독으로 사용했을시의 MIC를 뜻한다.
하기의 [수학식 2]는 FICI의 계산법이다.
Figure 112013033247894-pat00002
FBCI(Fractional bactericidal concentration index, 부분 살균 농도 지수)는 가장 효과적인 조합에서의 FBC(Fractional bactericidal concentration, 부분 억제 농도)의 값의 합이다. 계산법은 FICI의 계산법과 동일하다.
CT에, 홍삼농축액, 암피실린 또는 젠타미신을 혼합하여 상승 효과를 측정한 실험은 체커 보드 딜루션(Checker-Board Dilution)으로 실행되었다.
① 실험예 1-1의 ①과 동일한 방법으로 실행하였다.
② CT에, 암피실린, 젠타미신, 홍삼농축액, 젠타미신을 처리하여 각각의 혼합물을 제조하였다.
③ 제조된 혼합물을 계열 희석하였다.
④ 96 웰 마이크로플레이트(well microplate)에 양이온이 보충된 뮐러-힌튼(Mueller-Hinton) 액체 배지를 처리한 후, 계열 희석된 혼합물을 처리한다.
⑤ 계열 희석된 혼합물이 처리된 배지에 ①의 과정으로 배양된 균주액을 처리한다.
⑥ 균주액을 처리한 배지를 37 ℃에서 24시간 배양하였다.
⑦ MIC 및 MBC 분석은 실험예 1, 2와 동일하게 처리하였다.
3-3. 실험 결과
[표 3]은 CT를 단독으로 처리했을 때와, CT 및 암피실린의 혼합물을 처리했을 때의 체커 보드 딜루션 실험 결과를 나타낸 것이다.

세균 종
처리된 약물		 MIC/MBC(ug/ml)
FIC/FBC
FICI/FBCI
결과
단독 혼합
S. mutans
ATCC 25175 		CT
암피실린		 1/2
0.0625/0.25		 0.25/0.5
0.0156/0.125		 0.25/0.25
0.25/0.5		 0.5/0.75 상승적
/상가적
S. sanguinis
ATCC 10556		 CT
암피실린		 1/2
0.25/0.5		 0.25/0.5
0.0625/0.25		 0.25/0.25
0.25/0.5		 0.5/0.75 상승적
/상가적
S. sobrinus
ATCC 27607		 CT
암피실린		 1/2
0.0313/0.125		 0.5/1
0.0156/0.0313		 0.5/0.5
0.5/0.25		 1.0/0.75 상가적
/상가적
S. ratti
ATCC 3294		 CT
암피실린		 4/16
0.125/0.5		 1/4
0.0313/0.125		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5 상승적
/상승적
S. criceti
ATCC 3292		 CT
암피실린		 0.5/2
0.0313/0.125		 0.125/0.5
0.0156/0.0625		 0.25/0.25
0.5/0.5		 0.75/0.75 상가적
/상가적
S. angionosus
ATCC 31412		 CT
암피실린		 2/4
0.0625/0.25		 0.5/1
0.0156/0.0625		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5 상승적
/상승적
S. gordonii
ATCC 10558		 CT
암피실린		 0.5/1
0.0625/0.25		 0.125/0.25
0.0156/0.0625		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5 상승적
/상승적
A. actino -
mycetemcomitans
ATCC 43717		 CT
암피실린		 16/32
16/32		 8/16
8/16		 0.5/0.5
0.5/0.5		 1.0/1.0 상가적
/상가적
F. nucleatum
ATCC 51190		 CT
암피실린		 32/64
8/16		 8/16
2/4		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5 상승적
/상승적
P. intermedia
ATCC 49049		 CT
암피실린		 8/16
1/2		 2/8
0.5/1		 0.25/0.5
0.25/0.5		 0.5/1.0 상승적
/상가적
P. gingivalis
ATCC 33277		 CT
암피실린		 8/16
0.5/0.5		 2/4
0.125/0.25		 0.25/0.25
0.25/0.5		 0.5/0.75 상승적
/상가적
측정한 결과, CT를 단독으로 처리했을 때의 MIC는 최소 0.5 ug/ml에서 최대 32 ug/ml 였으며, MBC는 최소 1 ug/ml에서 최대 64 ug/ml였다.
암피실린을 단독으로 처리했을 때의 MIC는 최소 0.0313 ug/ml에서 최대 16 ug/ml였으며, MBC는 최소 0.125 ug/ml에서 최대 32 ug/ml였다.
CT와 암피실린을 혼합 처리했을 때의 CT의 MIC는 최소 0.125 ug/ml에서 최대 8 ug/ml였으며, MBC는 최소 0.25 ug/ml에서 최대 16 ug/ml였다.
CT와 암피실린을 혼합 처리했을 때의 암피실린의 MIC는 최소 0.0156 ug/ml에서 최대 8 ug/ml였으며, MBC는 최소 0.0313 ug/ml에서 최대 16 ug/ml였다.
CT의 FIC는 최소 0.25 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였으며, FBC 또한 동일하게 최소 0.25 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였다.
암피실린의 FIC는 최소 0.25 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였으며, FBC 또한 동일하게 최소 0.25 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였다.
CT와 암피실린의 FICI는 최소 0.5 ug/ml에서 최대 1.0 ug/ml였으며, 11개의 처리군 중 8개의 군이 상승 효과를 보였다. CT와 암피실린을 혼합 처리했을시의 FICI는 대체적으로 상승 작용이 높다고 할 수 있다.
CT와 암피실린의 FBCI는 동일하게 최소 0.5 ug/ml 최대 1.0 ug/ml였으며, 11개의 처리군 중 7개의 군이 상가 효과를 보였다. CT와 암피실린을 혼합 처리했을 때의 FBCI는 대체적으로 상가 작용이 높다고 할 수 있다.
CT와 암피실린을 단독으로 처리했을 때의 MIC 및 MBC보다 CT와 암피실린을 혼합하여 처리했을 때의 MIC 및 MBC가 더 낮으며, CT와 암피실린을 혼합했을 때 세균 증식 억제 및 살균 효과가 더 증가한다는 것을 알 수 있다.
[표 4]는 CT를 단독으로 처리했을 때와, CT 및 젠타미신의 혼합물을 처리했을 때의 체커 보드 테스트 결과를 나타낸 것이다.

세균 종
처리된 약물		 MIC/MBC(ug/ml)
FIC/FBC
FICI/FBCI
결과
단독 혼합
S. mutans
ATCC 25175 		CT
젠타미신		 1/2
8/16		 0.125/0.5
2/4		 0.125/0.25
0.25/0.25		 0.375/0.5 상승적
/상승적
S. sanguinis
ATCC 10556		 CT
젠타미신		 1/2
16/32		 0.5/0.5
4/16		 0.5/0.25
0.25/0.5		 0.75/0.75 상가적
/상가적
S. sobrinus
ATCC 27607		 CT
젠타미신		 1/2
16/32		 0.125/0.5
2/8		 0.125/0.25
0.125/0.25		 0.25/0.5 상승적
/상승적
S. ratti
ATCC 3294		 CT
젠타미신		 4/16
8/16		 2/4
2/8		 0.5/0.25
0.25/0.5		 0.75/0.75 상가적
/상가적
S. criceti
ATCC 3292		 CT
젠타미신		 0.5/2
8/16		 0.125/0.5
2/4		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5 상승적
/상승적
S. angionosus
ATCC 31412		 CT
젠타미신		 2/4
8/16		 0.25/1
2/4		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5 상승적
/상승적
S. gordonii
ATCC 10558		 CT
젠타미신		 0.5/1
16/32		 0.125/0.25
4/8		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5 상승적
/상승적
A. actino -
mycetemcomitans
ATCC 43717		 CT
젠타미신		 16/32
8/16		 4/16
4/8		 0.25/0.5
0.5/0.5		 0.75/1.0 상가적
/상가적
F. nucleatum
ATCC 51190		 CT
젠타미신		 32/64
2/4		 8/16
0.25/1		 0.25/0.25
0.125/0.25		 0.375/0.5 상승적
/상승적
P. intermedia
ATCC 49049		 CT
젠타미신		 8/16
32/32		 4/8
8/16		 0.5/0.5
0.25/0.5		 0.75/1.0 상가적
/상가적
P. gingivalis
ATCC 33277		 CT
젠타미신		 8/16
256/512		 2/4
68/128		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5 상승적
/상승적
측정한 결과, CT를 단독으로 처리했을 때의 MIC는 최소 0.5 ug/ml에서 최대 32 ug/ml 였으며, MBC는 최소 2 ug/ml에서 최대 64 ug/ml였다.
젠타미신을 단독으로 처리했을 때의 MIC는 최소 2 ug/ml에서 최대 256 ug/ml였으며, MBC는 최소 4 ug/ml에서 최대 512 ug/ml였다.
CT와 젠타미신을 혼합 처리했을 때의 CT의 MIC는 최소 0.125 ug/ml에서 최대 8 ug/ml였으며, MBC는 최소 0.25 ug/ml에서 최대 16 ug/ml였다.
CT와 젠타미신을 혼합 처리했을 때의 젠타미신의 MIC는 최소 0.25 ug/ml에서 최대 68 ug/ml였으며, MBC는 최소 1 ug/ml에서 최대 128 ug/ml였다.
CT의 FIC는 최소 0.125 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였으며, FBC는 최소 0.25 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였다.
젠타미신의 FIC는 최소 0.125 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였으며, FBC는 최소 0.25 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였다.
CT와 젠타미신의 FICI는 최소 0.25 ug/ml에서 최대 0.75 ug/ml였으며, 11개의 처리군 중 7개의 군이 상승 효과를 보였다. CT와 젠타미신을 혼합 처리했을 때의 FICI는 대체적으로 상승 작용이 높다고 할 수 있다.
FBCI는 최소 0.5 ug/ml 최대 1.0 ug/ml였으며, 11개의 처리군 중 7개의 군이 상승 효과를 보였다. CT와 젠타미신을 혼합 처리했을시의 FBCI는 대체적으로 상승 작용이 높다고 할 수 있다.
CT와 젠타미신을 단독으로 처리했을 때의 MIC 및 MBC보다 CT와 젠타미신을 혼합하여 처리했을 때의 MIC 및 MBC가 더 낮으며, CT와 젠타미신을 혼합했을 때 세균 증식 억제 및 살균 효과가 더 증가한다는 것을 알 수 있다.
[표 5]는 CT를 단독으로 처리했을 때와, CT 및 홍삼농축액의 혼합물을 처리했을 때의 체커 보드 테스트 결과를 나타낸 것이다.

세균 종
처리된 약물		 MIC/MBC(ug/ml)
FIC/FBC
FICI/FBCI
결과
단독 혼합
S. mutans
ATCC 25175 		CT
홍삼농축액		 1/2
10/40		 0.125/0.5
2.5/10		 0.125/0.25
0.25/0.25		 0.375/0.5 상승적
/상승적
S. sanguinis
ATCC 10556		 CT
홍삼농축액		 1/2
20/40		 0.25/0.5
5/10		 0.5/0.25
0.25/0.5		 0.75/0.75 상승적
/상승적
S. sobrinus
ATCC 27607		 CT
홍삼농축액		 1/2
10/20		 0.25/1
5/10		 0.125/0.25
0.125/0.25		 0.25/0.5 상가적
/상가적
S. ratti
ATCC 3294		 CT
홍삼농축액		 4/16
20/40		 2/4
5/20		 0.5/0.25
0.25/0.5		 0.75/0.75 상가적
/상가적
S. criceti
ATCC 3292		 CT
홍삼농축액		 0.5/2
20/40		 0.125/0.5
5/10		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5 상승적
/상승적
S. angionosus
ATCC 31412		 CT
홍삼농축액		 2/4
40/80		 0.5/1
10/20		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5 상승적
/상승적
S. gordonii
ATCC 10558		 CT
홍삼농축액		 0.5/1
10/20		 0.125/0.5
2.5/5		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5 상승적
/상가적
A. actino -
mycetemcomitans
ATCC 43717		 CT
홍삼농축액		 16/32
20/40		 4/8
5/10		 0.25/0.5
0.5/0.5		 0.75/1.0 상승적
/상승적
F. nucleatum
ATCC 51190		 CT
홍삼농축액		 32/64
40/80		 8/16
10/20		 0.25/0.25
0.125/0.25		 0.375/0.5 상승적
/상승적
P. intermedia
ATCC 49049		 CT
홍삼농축액		 8/16
20/40		 2/4
5/10		 0.5/0.5
0.25/0.5		 0.75/1.0 상승적
/상승적
P. gingivalis
ATCC 33277		 CT
홍삼농축액		 8/16
10/20		 2/4
2.5/5		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5 상승적
/상승적
측정한 결과, CT를 단독으로 처리했을 때의 MIC는 최소 0.5 ug/ml에서 최대 32 ug/ml 였으며, MBC는 최소 1 ug/ml에서 최대 64 ug/ml였다.
홍삼농축액을 단독으로 처리했을 때의 MIC는 최소 10 ug/ml에서 최대 40 ug/ml였으며, MBC는 최소 20 ug/ml에서 최대 80 ug/ml였다.
CT와 홍삼농축액을 혼합 처리했을 때의 CT의 MIC는 최소 0.125 ug/ml에서 최대 8 ug/ml였으며, MBC는 최소 0.5 ug/ml에서 최대 16 ug/ml였다.
CT와 홍삼농축액을 혼합 처리했을 때의 홍삼농축액의 MIC는 최소 2.5 ug/ml에서 최대 10 ug/ml였으며, MBC는 최소 5 ug/ml에서 최대 20 ug/ml였다.
CT의 FIC는 최소 0.125 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였으며, FBC는 최소 0.25 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였다.
홍삼농축액의 FIC는 최소 0.125 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였으며, FBC는 최소 0.25 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였다.
CT와 홍삼농축액의 FICI는 최소 0.25 ug/ml에서 최대 0.75 ug/ml였으며, 11개의 처리군 중 9개의 군이 상승 효과를 보였다. CT와 홍삼농축액을 혼합 처리했을 때의 FICI는 대체적으로 상승 작용이 높으며, CT와 암피실린, CT와 젠타미신을 혼합 처리했을 때보다 더 상승 작용이 높다고 할 수 있다.
CT와 홍삼농축액의 FBCI는 최소 0.5 ug/ml에서 최대 1.0 ug/ml였으며, 11개의 처리군 중 8개의 군이 상승 효과를 보였다. CT와 홍삼농축액을 혼합 처리했을 때의 FBCI는 대체적으로 상승 작용이 높으며, CT와 암피실린, CT와 젠타미신을 혼합 처리했을 때보다 더 상승 작용이 높다고 할 수 있다.
CT와 홍삼농축액을 단독으로 처리했을 때의 MIC 및 MBC보다 CT와 홍삼농축액을 혼합하여 처리했을 때의 MIC 및 MBC가 더 낮으며, CT와 홍삼농축액을 혼합 처리했을 때 세균 증식 억제 및 살균 효과가 더 증가한다는 것을 알 수 있다.
실험예 4. 타임 킬( Time kill ) 곡선 실험
4-1. 실험 준비
실험예 1-1과 동일한 과정으로 실행하였다.
4-2. 실험 과정
구강 세균에 대한 타임-킬 곡선은 액체희석법(broth macrodilution)실험으로 실행되었다. 실험 방법은 다음과 같다.
① BHI 배지에 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans ), 스트렙토코커스 산구이니스(Streptococcus sanguinis), 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus ), 스트렙토코커스 라티(Streptococcus ratti), 스트렙토코커스 크리세티(Streptococcus criceti), 스트렙토코커스 안기노서스 (Streptococcus anginosus), 스트렙토코커스 고도니(Streptococcus gordonii), 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(Actinobacillus actinomycetemcomitans), 푸소박테리움 누클리아툼(Fusobacterium nucleatum)을 균 수 5~7×106 CFU/ml으로 설정하여 배양하였다. 프리보텔라 인터미디아(Prevotella intermedia), 포피로모나스 긴지발리스(Porphyromonas gingivalis)는 헤민과 메나디온이 처리된 BHI 배지에서 따로 배양하였다.
② BHI 배지를 4 그룹으로 나누어서, MIC CT, 1/2 MIC CT + 1/2 MIC 암피실린, 1/2 MIC CT + 1/2 MIC 젠타미신, 1/2 MIC CT + 1/2 MIC 홍삼농축액을 처리하였다.
③ 배지들을 37 ℃ 온도의 혐기성 조건에서 배양하였다. 배양 후 0분, 30분, 1시간, 2시간, 3시간, 4시간, 5시간, 6시간, 12시간, 24시간에서 측정하였다.
④ 각 배지의 콜로니(Colony) 수의 계산을 2번 실시하여 콜로니 수의 평균값을 구하였다. 스트렙토코시(Streptococci) 속 세균들의 콜로니 수 계산은 BHI 배지에서 실행되었으며, 프리보텔라 인터미디아(P. intermedia)와 포피로모나스 긴지발리스(P. gingivalis)의 콜로니 수 계산은 헤민과 메나디온을 포함하는 BHI 배지에서 실행되었다.
4-3. 실험 결과
도 1은 우식유발성 세균인 스트렙토코커스 뮤탄스(S. mutans ), 스트렙토코커스 산구이니스(S. sanguinis ), 스트렙토코커스 소브리누스(S. sobrinus), 스트렙토코커스 라티(S. ratti), 스트렙토코커스 크리세티(S. criceti), 스크렙토코커스 안기노서스(S. anginosus)에 처리된 CT, CT와 홍삼농축액의 혼합물 처리군, CT와 암피실린의 혼합물 처리군, CT와 젠타미신의 혼합물 처리군의 시간에 따른 항균 효과 양상을 나타낸 그래프이다.
도 2는 우식유발성 세균인 스트렙토코커스 고도니(S. gordonii), 치주질환성 세균인 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(A. actinomycetemcomitans), 푸소박테리움 누클리아툼(F. nucleatum), 프리보텔라 인터미디아(P. intermedia), 포피로모나스 긴지발리스(P. gingivalis)에 처리된 CT, CT와 홍삼농축액의 혼합물 처리군, CT와 암피실린의 혼합물 처리군, CT와 젠타미신의 혼합물 처리군의 시간에 따른 항균 효과 양상을 나타낸 그래프이다.
측정 결과, 스트렙토코커스 뮤탄스(S. mutans)의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 CT와 홍삼농축액 처리군이었으며, 그 다음으로는 CT와 젠타미신의 혼합물 처리군, CT와 암피실린의 혼합물 처리군, CT 처리군 순으로 항균력이 높았다.
스트렙토코커스 산구이니스(S. sanguinis)의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 CT와 홍삼농축액 처리군이었으며, 그 다음으로는 CT와 젠타미신의 혼합물 처리군, CT와 암피실린의 혼합물 처리군, CT 처리군 순으로 항균력이 높았다.
스트렙토코커스 소브리누스(S. sobrinus)의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 CT와 젠타미신의 혼합물 처리군이었으며, 그 다음으로는 CT와 홍삼농축액의 혼합물 처리군, CT와 암피실린, CT 처리군 순으로 항균력이 높았다.
스트렙토코커스 라티(S. ratti)의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 CT와 젠타미신의 혼합물 처리군이었으며, 그 다음으로는 CT와 암피실린의 혼합물 처리군, CT와 홍삼농축액의 혼합물 처리군, CT 처리군 순으로 항균력이 높았다.
스트렙토코커스 크리세티(S. criceti)의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 CT와 홍삼 농축액의 혼합물 처리군이었으며, 그 다음으로는 CT와 젠타미신의 혼합물 처리군, CT와 암피실린의 혼합물 처리군, CT 처리군 순으로 항균력이 높았다.
스트렙토코커스 안기노서스(S. anginosus)의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 CT와 젠타미신의 혼합물 처리군이었으며, 그 다음으로는 CT와 암피실린의 혼합물 처리군, CT와 홍삼 농축액의 혼합물 처리군, CT 처리군 순으로 항균력이 높았다.
스트렙토코커스 고도니(S. gordonii)의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 CT와 젠타미신의 혼합물 처리군이었으며, 그 다음으로는 CT와 암피실린의 혼합물 처리군, CT와 홍삼 농축액의 혼합물 처리군, CT 처리군 순으로 항균력이 높았다.
악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(A. actinomycetemcomitans)의 타임 킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 CT와 홍삼농축액의 혼합물 처리군이었으며, CT와 젠타미신의 혼합물 처리군, CT와 암피실린의 혼합물 처리군, CT 처리군의 항균력은 유사한 정도였다.
푸소박테리움 누클리아툼(F. nucleatum)의 타임 킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 CT와 젠타미신의 혼합물 처리군이었으며, 그 다음으로는 CT와 홍삼 농축액의 혼합물 처리군, CT와 암피실린의 혼합물 처리군, CT 처리군 순으로 항균력이 높았다.
프리보텔라 인터미디아(P. intermedia)의 타임 킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 CT와 젠타미신의 혼합물 처리군이었으며, 그 다음으로는 CT와 홍삼 농축액의 혼합물 처리군, CT와 암피실린의 혼합물 처리군, CT 처리군 순으로 항균력이 높았다.
포피로모나스 긴지발리스(P. gingivalis)의 타임 킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 CT와 홍삼 농축액의 혼합물 처리군이었으며, 그 다음으로는 CT와 암피실린의 혼합물 처리군, CT와 젠타미신의 혼합물 처리군, CT 처리군 순으로 항균력이 높았다.
정리하여 보면, CT(크립토탄시논)과, 홍삼농축액 또는 기존 항균물질이 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대하여 상승작용(synergistic effect)을 일으키는 효능을 갖고 있음을 알 수 있다.
즉 CT(크립토탄시논) 1/2 MIC 값과, 홍삼농축액 또는 기존 항균물질의 혼합물을 처리하고 3~6시간 후에는 치아우식증 및 치주질환 병원균의 성장이 완전히 쇠약해지는 효능이 나타남을 알 수 있다.
실시예 1. 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물
단삼(Salvia miltiorrhiza Bunge)의 근 또는 근경을 물, 에탄올 또는 메탄올 또는 기타 유기용매를 이용하여 추출 또는 분획추출한 후에 크립토탄시논을 분리 동정한다. 추출용매의 종류에 따라 추출 온도, 추출 시간, 용매의 양 및 잔류성분 처리 방식 등을 달리하여 처리한다.
분리 동정된 크립토탄시논의 농도가 적어도 0.5~64 ug/ml에 해당되도록 농축한 후에 유효성분으로 활용한다. 이는 크립토탄시논이 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대하여 최소 억제 농도(MIC) 값이 0.5~32 ug/ml 및 최소 살균 농도(MBC) 값이 1~64 ug/ml에 각각 해당되는 효능을 갖고 있는 것에 근거한다.
또는 크립토탄시논의 농도가 적어도 0.125~64 ug/ml에 해당되도록 농축한다. 이는 크립토탄시논의 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대하여 1/2 MIC 값이 0.125~8 ug/ml에 해당되는 효능을 갖고 있는 것에 근거한다.
바람직하게, 약학적 조성물로 사용하기 위하여 약학적으로 허용되는 첨가물이 추가될 수 있다.
실시예 2. 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물
(1) 단삼(Salvia miltiorrhiza Bunge)의 근 또는 근경을 물, 에탄올 또는 메탄올 또는 기타 유기용매를 이용하여 추출 또는 분획추출한 후에 크립토탄시논을 분리 동정한다. 추출용매의 종류에 따라 추출 온도, 추출 시간, 용매의 양 및 잔류성분 처리 방식 등을 달리하여 처리한다.
분리 동정된 크립토탄시논의 농도가 적어도 0.5~64 ug/ml에 해당되도록 농축한다.
또는 크립토탄시논의 농도가 적어도 0.125~8 ug/ml에 해당되도록 농축한다. 이는 크립토탄시논의 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대하여 1/2 MIC 값이 0.125~8 ug/ml에 해당되는 효능을 갖고 있는 것에 근거한다.
조건에 따라, 0.125~64 ug/ml에 해당되도록 농축하여 사용할 수 있음은 물론이다.
상기 크립토탄시논과 홍삼농축액의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물을 제공한다.
여기에서, 홍삼농축액의 농도는 적어도 10~40 mg/ml에 해당되도록 처리하는데, 이는 홍삼농축액의 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대한 MIC 값에 근거한다.
조건에 따라, 홍삼농축액의 농도를 적어도 1~40mg/ml에 해당되도록 처리할 수 있는데, 이는 크립토탄시논 1/2 MIC 값과 홍삼농축액 1/2 MIC 값의 혼합으로도 3~6시간 후에는 세균을 완전히 억제하는 등 상승작용을 발휘하는 것에 근거한다.
(2) 상기 크립토탄시논과 암피실린의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물을 제공한다.
여기에서, 암피실린의 농도는 적어도 0.0313~16 ug/ml에 해당되도록 처리하는데, 이는 암피실린의 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대한 MIC 값에 근거한다.
조건에 따라, 암피실린의 농도를 적어도 0.005~16 ug/ml에 해당되도록 처리할 수 있는데, 이는 크립토탄시논 1/2 MIC 값과 암피실린 1/2 MIC 값의 혼합으로도 3~6시간 후에는 세균을 완전히 억제하는 등 상승작용을 발휘하는 것에 근거한다.
(3) 상기 크립토탄시논과 젠타미신의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물을 제공한다.
여기에서, 젠타미신의 농도는 적어도 8~256 ug/ml에 해당되도록 처리하는데, 이는 젠타미신의 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대한 MIC 값에 근거한다.
조건에 따라, 젠타미신의 농도를 적어도 1~256 ug/ml에 해당되도록 처리할 수 있는데, 이는 크립토탄시논 1/2 MIC 값과 젠타미신 1/2 MIC 값의 혼합으로도 3~6시간 후에는 세균을 완전히 억제하는 등 상승작용을 발휘하는 것에 근거한다.
실시예 3. 치아우식증 및 치주질환을 예방 또는 개선하는 건강기능식품
(1) 크립토탄시논을 유효성분으로 활용하고, 식품학적으로 허용가능한 첨가제를 추가하여 건강기능식품을 제공한다.
여기에서, 크립토탄시논의 농도는 적어도 0.125~64 ug/ml에 해당되도록 농축하여 사용하는데, 이는 크립토탄시논의 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대한 1/2 MIC, MIC 및 MBC 값에 근거한다.
(2) 크립토탄시논 및 홍삼 농축액의 혼합물을 유효성분으로 하여 건강기능식품을 제공한다.
여기에서, 크립토탄시논의 농도는 적어도 0.125~64 ug/ml에 해당되도록 하고, 홍삼 농축액의 농도는 적어도 10~40 mg/ml에 해당되도록 처리하는데, 이는 홍삼농축액의 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대한 MIC 값에 근거한다.
조건에 따라, 홍삼농축액의 농도를 적어도 1~40mg/ml에 해당되도록 처리할 수 있는데, 이는 크립토탄시논 1/2 MIC 값과 홍삼농축액 1/2 MIC 값의 혼합으로도 3~6시간 후에는 세균을 완전히 억제하는 등 상승작용을 발휘하는 것에 근거한다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 크립토탄시논 및 홍삼농축액의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물이되,
    상기 크립토탄시논의 농도는 0.125~64 ug/ml, 홍삼농축액의 농도는 2.5~80 ug/ml이며,
    상기 조성물은 크립토탄시논 및 홍삼농축액의 혼합 사용시 상승작용 또는 상가작용을 일으키는 것을 특징으로 하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 치아우식증 및 치주질환의 병원균은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트렙토코커스 산구이니스(Streptococcus sanguinis), 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus), 스트렙토코커스 라티( Streptococcus ratti), 스트렙토코커스 크리세티(Streptococcus criceti), 스트렙토코커스 안지노수스(Streptococcus anginosus), 스트렙토코커스 고도니(Streptococcus gordonii), 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(Actinobacillus actinomycetemcomitans), 푸소박테리움 누클리아툼(Fusobacterium nucleatum), 프리보텔라 인터미디아(Prevotella intermedia) 및 포필로모나스 긴지발리스(Porphyromonas gingivalis)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 조성물은 당뇨질환과 관련된 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 청구항 2에 기재된 조성물에 식품학적으로 허용가능한 첨가제를 추가한 치아우식증 및 치주질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품.
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