KR101893525B1 - 곰팡이 바이오필름 형성 억제용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 곰팡이 바이오필름 형성 억제용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 카스카릴라 껍질 정유, 밀집꽃속 정유, α-롱기피넨 및 리나로올은 칸디다 알비칸스의 바이오필름 형성 및 균사 성장을 억제하고 칸디다 알비칸스의 독성을 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기와 같은 효과를 갖는 조성물은 곰팡이 바이오필름에 의해서 유발되는 감염성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물, 곰팡이 바이오필름에 의해서 유발되는 감염성 질환 예방 또는 개선용 건강식품 조성물 및 곰팡이 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물로 유용하게 활용될 수 있다.
Description
본 발명은 곰팡이 바이오필름 형성 억제용 조성물에 관한 것이다.
바이오필름은 생물학적 및 비생물학적 표면에 붙어있는 미생물 군집으로 많은 전염성 질환과 관련되어 있다. 바이오필름은 항균제에 내성을 가지며 숙주 면역 반응에 민감하지 않은 것으로 알려져 있다. 칸디다 알비칸스(Candida albicans)는 독성 및 높은 이환율로 알려져 있는 효모 병원균으로 요도 카테터, 치과 재료, 인공 심장 판막, 관절 보철, 콘택트 렌즈, 음경 임플란트, 자궁 내 장치와 같은 이식 가능 장치와 함께 숙주 조직에 쉽게 서식한다. 효모 세포는 숙주 세포 표면에 부착하고, 24시간 또는 48시간 후에 발아관(germ tube) 형성 및 균사 전이를 일으킨다. 성숙한 칸디다 바이오필름은 효모, 균사 및 모조 균사 요소로 구성되어 있으며, 칸디다 알비칸스는 숙주 세포에 부착하고 조직을 침범하여 전신 감염을 일으키는 균사 세포를 형성한다.
칸디다 알비칸스 세포의 형태학적 상태와 바이오필름 형성의 조절이 광범위하게 연구되어 왔지만 효모에서 균사 상태로의 전환은 추가 연구가 필요한 실정이다. 특히, 새로운 비독성 항균제는 바이오필름 형성 또는 균사 전이를 조절하는데 요구되고 있다.
많은 항균제가 연구되어 왔지만 항균제의 효능은 칸디다 알비칸스가 가지는 세포 독성과 특정 칸디다 알비칸스 균주가 가지는 내성에 의해 제한된다. 예를 들어, 일반적으로 처방되는 항균제인 플루코나졸(fluconazole)과 암포테리신 B(amphotericin B)는 특정 칸디다 알비칸스 바이오필름에 효과가 없으며 고농도 사용으로 인한 심각한 부작용을 초래한다. 일반적으로 항균제는 부유하는 플랑크톤 세포를 쉽게 죽이지만 종종 바이오필름에 효과가 없으며, 불완전한 제거는 약물 내성 재감염을 발생시키는 문제점이 있다. 따라서, 특정 타겟 바이오필름을 위한 새로운 항균제의 개발이 필요한 실정이다.
최근, 특정 식물 정유와 식물 속에 함유된 화학물질인 피토케미컬(phytochemiclas)이 박테리아와 곰팡이에 의한 바이오필름 형성을 억제하는 것이 보고되었고, 칸디다 알비칸스에서도 효과가 연구되었다. 예를 들어, 로즈메리 및 홀리 바질과 같은 식물 정유는 칸디다 알비칸스의 발아관 및 균사 형성을 억제하였으며, 가가이모과잎(Gymnema sylvestre)의 김네마산(gymnemic acid)이 칸디다 알비칸스의 균사 성장과 독성을 억제하는 것이 보고되었다. 또한, 계피와 생강 정유는 칸디다 알비칸스의 항바이오필름 활성을 보였으나 균사 성장에 대한 억제 효과에 대한 연구는 진행되지 않았다.
통상 대부분의 항생제가 세균 특이적으로 작용하는 것과 같이 대부분의 미생물 바이오필름 형성도 균주 특이적이며, 이에 바이오필름 억제 작용도 항생제와 같이 균주 특이적이다. 또한, 칸디다 알비칸스는 박테리아(세균)인 황색포도상구균들과는 다른 종으로 항바이오필름 작용 기작 또한 상이하다. 일반적으로 포자와 균사를 형성하는 곰팡이의 성장을 억제하는 것이 세균 성장을 억제하는 것보다 어렵다고 알려져 있다.
본 발명의 목적은 곰팡이 바이오필름 형성 억제용 조성물 및 곰팡이 바이오필름 형성 억제방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 곰팡이 바이오필름에 의해서 유발되는 감염성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물, 또는 곰팡이 바이오필름에 의해서 유발되는 감염성 질환 예방 또는 개선용 건강식품 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 곰팡이 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 곰팡이 바이오필름 형성 억제용 조성물 및 곰팡이 바이오필름 형성 억제방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 곰팡이 바이오필름에 의해서 유발되는 감염성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물, 또는 곰팡이 바이오필름에 의해서 유발되는 감염성 질환 예방 또는 개선용 건강식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 곰팡이 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물을 제공한다.
본 발명의 카스카릴라 껍질 정유, 밀집꽃속 정유, α-롱기피넨 및 리나로올은 칸디다 알비칸스의 바이오필름 형성 및 균사 성장을 억제하고 칸디다 알비칸스의 독성을 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기와 같은 효과를 갖는 조성물은 곰팡이 바이오필름에 의해서 유발되는 감염성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물, 곰팡이 바이오필름에 의해서 유발되는 감염성 질환 예방 또는 개선용 건강식품 조성물 및 곰팡이 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물로 유용하게 활용될 수 있다.
도 1은 칸디다 알비칸스 DAY185에 대한 카스카릴라 껍질 및 밀집꽃속 정유의 항바이오필름 활성 효과를 크리스탈 바이올렛 분석(crystal violet assay)으로 확인한 것이다.
도 2는 칸디다 알비칸스 DAY185에 대한 α-롱기피넨 및 리나로올의 항바이오필름 활성 효과를 크리스탈 바이올렛 분석으로 확인한 것이다.
도 3은 칸디다 알비칸스 DAY185에 대한 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올의 항균 활성 효과를 최소 억제 농도를 측정하여 확인한 것이다.
도 4는 칸디다 알비칸스 DAY185에 대한 식물 정유 성분 및 플루코나졸 (fluconazole)의 병용 효과를 크리스탈 바이올렛 분석으로 확인한 것이다.
도 5는 칸디다 알비칸스에 대한 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올의 바이오필름 억제 효과를 확인한 것으로, (a) 공초점 레이저 스캐닝 현미경을 이용한 2차원 이미지의 세포 형태, (b) 3차원 이미지의 바이오필름, (c) COMSTAT 분석을 이용한 바이오필름 구조를 나타낸 것이다.
도 6은 칸디다 알비칸스 바이오필름의 균사 형성에 있어서 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올의 효과를 주사 전자 현미경으로 확인한 것이다.
도 7은 예쁜 꼬마 선충을 이용하여 카스카릴라 껍질 정유 및 이의 성분에 의한 칸디다 알비칸스 DAY185의 독성 억제 효과를 (A) 선충 생존율 및 (B) 균사 형성으로 확인한 것이다.
도 8은 4종의 칸디다 알비칸스 균주에 대한 카스카릴라 껍질 정유 및 α-롱기피넨의 항바이오필름 활성 효과를 크리스탈 바이올렛 분석으로 확인한 것이다.
도 9는 칸디다 알비칸스의 초기 부착에 있어서 식물 정유 및 이의 성분의 항바이오필름 활성 효과를 크리스탈 바이올렛 분석으로 확인한 것이다.
도 2는 칸디다 알비칸스 DAY185에 대한 α-롱기피넨 및 리나로올의 항바이오필름 활성 효과를 크리스탈 바이올렛 분석으로 확인한 것이다.
도 3은 칸디다 알비칸스 DAY185에 대한 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올의 항균 활성 효과를 최소 억제 농도를 측정하여 확인한 것이다.
도 4는 칸디다 알비칸스 DAY185에 대한 식물 정유 성분 및 플루코나졸 (fluconazole)의 병용 효과를 크리스탈 바이올렛 분석으로 확인한 것이다.
도 5는 칸디다 알비칸스에 대한 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올의 바이오필름 억제 효과를 확인한 것으로, (a) 공초점 레이저 스캐닝 현미경을 이용한 2차원 이미지의 세포 형태, (b) 3차원 이미지의 바이오필름, (c) COMSTAT 분석을 이용한 바이오필름 구조를 나타낸 것이다.
도 6은 칸디다 알비칸스 바이오필름의 균사 형성에 있어서 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올의 효과를 주사 전자 현미경으로 확인한 것이다.
도 7은 예쁜 꼬마 선충을 이용하여 카스카릴라 껍질 정유 및 이의 성분에 의한 칸디다 알비칸스 DAY185의 독성 억제 효과를 (A) 선충 생존율 및 (B) 균사 형성으로 확인한 것이다.
도 8은 4종의 칸디다 알비칸스 균주에 대한 카스카릴라 껍질 정유 및 α-롱기피넨의 항바이오필름 활성 효과를 크리스탈 바이올렛 분석으로 확인한 것이다.
도 9는 칸디다 알비칸스의 초기 부착에 있어서 식물 정유 및 이의 성분의 항바이오필름 활성 효과를 크리스탈 바이올렛 분석으로 확인한 것이다.
본 발명의 발명자들은 83종의 식물 정유를 스크리닝하여 칸디다 알비칸스에 대한 항바이오필름 활성을 나타내는 2종의 활성 식물 정유인 카스카릴라 껍질 및 밀집꽃속 정유를 선별하였고, 가스 크로마토그래피/질량 분석을 수행한 결과, 상기 두 정유의 주요 성분이 α-롱기피넨(α-longipinene) 및 리나로올(linalool)인 것을 확인하였으며, 상기 카스카릴라 껍질 정유, 밀집꽃속 정유, α-롱기피넨 및 리나로올이 칸디다 알비칸스의 바이오필름 형성 및 균사 성장을 억제하는 것을 확인하며 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 카스카릴라 정유, 밀집꽃속 정유 및 α-롱기피넨으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 포함하는 곰팡이 바이오필름 형성 억제용 조성물을 제공한다.
바람직하게는, 상기 조성물은 리나로올, α-피넨, β-피넨, 캄펜 및 β-카리오필렌으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.
바람직하게는, 상기 곰팡이는 칸디다 알비칸스(Candida albicans), 칸디다 크루세이(C. krusei), 칸디다 트로피칼리스(C. tropicalis), 칸디다 글라브라타(C. glabrata), 칸디다 파라프실로시스(C. parapsilosis), 칸디다 두블리니엔시스(C. dubliniensis) 및 칸디다 루시타니에(C. lusitaniae)로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.
바람직하게는, 상기 조성물은 곰팡이의 바이오필름 형성 및 균사 성장을 억제할 수 있다.
바람직하게는, 상기 조성물은 총 100%(v/v)에 대하여, 카스카릴라 정유, 밀집꽃속 정유 및 α-롱기피넨으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 0.0005 내지 0.05%(v/v)를 포함할 수 있으나, 에에 제한되는 것은 아님을 명시한다. 상기 성분이 0.005%(v/v) 미만으로 포함될 경우 곰팡이 바이오필름 형성 및 균사 성장 억제 효과가 미약할 수 있으며, 0.05%(v/v)를 초과하여 포함될 경우 독성 및 제조 비용 측면에서 바람직하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명은 카스카릴라 정유, 밀집꽃속 정유 및 α-롱기피넨으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 생물체 또는 비생물체의 표면에 처리하는 단계를 포함하는 곰팡이 바이오필름 형성 억제방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 카스카릴라 정유, 밀집꽃속 정유 및 α-롱기피넨으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 포함하는, 곰팡이 바이오필름에 의해서 유발되는 감염성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
바람직하게는, 상기 감염성 질환은 칸디다성 피부염, 칸디다성 육아종, 칸디다성 구내염, 칸디다성 질염, 칸디다성 귀두염, 칸디다성 요도염, 칸디다성 장염, 칸디다성 수막염, 칸디다성 심내막염, 칸디다성 패혈증, 칸디다성 손발톱염 및 신생아 칸디다증으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.
본 발명의 조성물은 투여를 위하여, 상기 기재한 유효성분 이외에 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 소르비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용할 수 있다. 상세하게는 제형화할 경우 통상 사용하는 충진제, 중량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형 제제로는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 고형 제제는 상기 유효성분 외에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트, 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등을 첨가하여 조제될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 과제를 포함한다. 비수성 용제 및 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 오일, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로솔, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물의 적합한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 시간에 따라 다르지만, 당 업자에 의해 적절하게 선택될 수 있는 바, 상기 조성물의 일일 투여량은 바람직하게는 0.01 mg/kg 내지 500 mg/kg이며, 필요에 따라 일일 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다.
또한, 본 발명은 카스카릴라 정유, 밀집꽃속 정유 및 α-롱기피넨으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 포함하는, 곰팡이 바이오필름에 의해서 유발되는 감염성 질환 예방 또는 개선용 건강식품 조성물을 제공한다.
상기 건강기능식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 천연 과일 주스, 합성 과일 주스 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 건강기능식품 조성물은 육류, 소세지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 껌류, 아이스크림류, 스프, 음료수, 차, 기능수, 드링크제, 알코올 및 비타민 복합제 중 어느 하나의 형태일 수 있다.
또한, 상기 건강기능식품 조성물은 식품첨가물을 추가로 포함할 수 있으며, “식품첨가물”로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한 식품의약품안전처에 승인된 식품첨가물공전의 총칙 및 일반 시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다.
상기 “식품첨가물공전”에 수재된 품목으로 예를 들어, 케톤류, 글리신, 구연산 칼륨, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성품, 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고랭색소, 구아검 등의 천연첨가물, L-글루타민산나트륨 제제, 면류 첨가 알칼리제, 보존료제제, 타르색소 제제 등의 혼합 제제류 등을 들 수 있다.
이때, 건강기능식품 조성물을 제조하는 과정에서 식품에 첨가되는 본 발명에 따른 조성물은 필요에 따라 그 함량을 적절히 가감할 수 있다.
또한, 본 발명은 카스카릴라 정유, 밀집꽃속 정유 및 α-롱기피넨으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 포함하는, 곰팡이 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물을 제공한다.
바람직하게는, 상기 조성물은 의료기기, 의료용 재료 또는 의료용 이식물에 코팅되는 것을 특징으로 하는, 곰팡이 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
1 : 효모 균주, 식물 정유 및 성장 조건
칸디다 알비칸스 균주(ATCC10231, ATCC18804, ATCC24433 및 DAY185)는 한국 미생물 보존 센터(Korean Culture Center of Microorganisms)에서 제공받았다. 칸디다 알비칸스 균주의 도말 및 계대배양은 감자 덱스트로스 한천(potato dextrose agar, PDA) 또는 감자 덱스트로스 배지(potato dextrose broth, PDB)를 이용하여 수행하였다. 모든 칸디다 알비칸스 균주는 글리세롤을 이용하여 -80℃에 저장하였고, 필요 시 PDA 플레이트에 도말한 후, 37℃에서 48시간 동안 배양하였다. 그 다음 단일 콜로니(colony)를 PDB 25 ml에 접종하고 37℃에서 밤새 배양하였다.
본 실험에 사용한 83종의 식물 정유는 Berje(Bloomfield, NJ, USA) 또는 Jin Aromatics(Anyang, Gyeonggi Province, Korea)에서 구입하였으며, 다른 모든 화학 물질은 시그마-알드리치(St. Louis, USA)에서 구입하였다. 정유 식물과 화합물은 디메틸 설폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO)에 용해한 후, 다양한 농도로 준비하였다.
세포 성장을 측정하기 위해, 분광광도계(spectrophotometer, UV-160, Shimadzu, Japan)를 이용하여 620 nm의 흡광도에서 탁도를 측정하였다. 최소 억제 농도(minimum inhibitory concentration, MIC) 실험은 96 웰 폴리스티렌 플레이트(96-well polystyrene plates, SPL Life Sciences, Korea)를 이용하여 수행하였다. 칸디다 알비칸스 세포는 다양한 농도의 화합물과 37℃에서 24시간 동안 배양된 PDB를 1:100으로 희석시킨 후 밤새 배양하였다. 최소 억제 농도는 미생물 성장을 80% 이상 억제하는 최저 농도로 정의하였다. 식물 정유 및 화합물의 최소 억제 농도는 백분율로 표현하였다(v/v or w/v).
실시예
2 : 바이오필름 형성 분석
바이오필름 형성 분석은 이전에 보고된 방법(Lee et al., 2011)을 참고하여 96 웰 폴리스티렌 플레이트를 이용하여 수행하였다. 간략하게, 600 nm 흡광도에서 0.05의 탁도를 가지는 칸디다 알비칸스 균주의 배양액을 PBD에 접종한 후, 선별된 다양한 농도(0.0005% 내지 0.05%, v/v)의 식물 정유 또는 화합물과 37℃에서 24시간 동안 배양하였다. 부착되지 않은 세포를 제거하기 위해 H2O로 3회 세척한 후, 크리스탈 바이올렛(crystal violte)으로 20분 동안 염색하고 다시 H2O로 3회 세척한 다음 바이오필름 형성을 정량화 하였다. 흡광도는 570 nm에서 측정하였으며, 실험 결과는 6회 이상 반복 실험하여 평균으로 나타내었다.
실시예
3 : 가스 크로마토그래피/질량분석
카스카릴라(Cascarilla) 및 밀집꽃속(Helichrysum) 정유의 상세한 화학 조성은 가스 크로마토그래피/질량 분석기(Jeol JMS 700 mass spectrometer)를 이용하여 분석하였다. 사용된 조건은 이전에 보고된 논문을 참고하였다(Kim et al., 2015). 간략하게, 전자 이온화는 70 eV에서 수행하였고, 헬륨은 캐리어(carrier)로 사용하여 1 ml/분 조건으로 수행하였다. 가스 크로마토그래피 주입기 및 질량 분석기 라인(line)의 온도는 각각 280℃ 및 250℃로 사용하였다. 주입 후, 가스 크로마토그래피 오븐 온도는 50℃에서 2분 동안 유지시킨 다음 10℃/분씩 250℃까지 증가시켰으며 250℃에서 10분 동안 유지시켰다. 희석된 샘플(1/100, v/v, 메탄올 사용) 10 ml은 split-less 모드에서 수동으로 주입하였다. 선별된 정유 성분의 상대적인 양은 백분율로 나타내었으며, 성분은 DB-5 모세관 컬럼에서 가스 크로마토그래피 머무름 시간(retention time) 및 Wiley, NIST 라이브러리를 이용한 컴퓨터 매칭 질량 스펙트럼을 이용하여 식별하였다.
실시예
4 :
공초점
레이저 스캐닝 현미경 및
COMSTAT
분석을 이용한 바이오필름 형성 분석
칸디다 알비칸스 세포는 식물 정유 또는 식물 정유 화합물 부재 하에 96 웰 폴리스티렌 플레이트에서 배양하였다. 플랑크톤 세포는 인산완충식염수(phosphate buffered saline, PBS)로 3회 세척하여 제거하였다. 칸디다 알비칸스 세포는 CFSE(carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester, 카탈로그 번호: C34554, Invitrogen, Molecular Probes, Inc, Eugene, USA)를 이용하여 염색하였다. 바이오필름은 20X 대물 렌즈가 장착된 공초점 레이저 현미경(Nikon eclipse Ti, Tokyo)을 이용하여 480 nm(방출 파장 500 내지 550 nm)에서 아르곤 레이저를 이용한 여기(excitation)에 의해 가시화하였다. 공초점 현미경 이미지는 NIS-Elements C 버전 3.2(Nikon eclipse)를 이용하여 수행하였다.
바이오필름 형성을 정량화하기 위해, 공초점 이미지는 이미지 J(Iamage J)를 이용하여 회색 스케일로 변환하였다. COMSTAT 바이오필름 소프트웨어(Heydorn et al. 2000)는 바이오매스(μm2 당 μm3), 평균 바이오필름 두께(μm) 및 기층 범위(%)를 측정하기 위해 사용되었다.
실시예
5 : 주사 전자 현미경을 이용한 균사 형성 분석
균사 형성은 이전에 보고된 논문(Lee et al. 2014)을 참고하여 주사 전자 현미경으로 분석하였다. 간략하게, 나일론 필터를 0.5 x 0.5 cm 조각으로 절단하고, 600 nm에서 0.05의 탁도를 가지는 세포 200 μl를 포함하는 96 웰 플레이트에 놓았다. 그 후, 세포는 카스카릴라 껍질 정유 및 롱기피넨 또는 리나로올 유무 하에 37℃에서 24시간 동안 배양하였다. 세포는 글루타르알데하이드(glutaraldehyde, 최종 농도 2.5%) 및 포름알데하이드(formaldehyde, 최종 농도 2%)로 24시간 동안 고정시키고, 인산 나트륨 완충액(sodium phosphate buffer), 오스뮴(osmium), 에탄올 시리즈(50, 70, 80, 90, 95, 100%) 및 이소아밀 아세테이트(isoamyl acetate)와 함께 처리하여 후고정시켰다. 임계점(critical point) 건조 후, 세포는 주사 전자 현미경(S-4100M, Hitachi, Japan)을 이용하여 측정하였다.
실시예
6 : 예쁜 꼬마
선충의
생존율 분석
칸디다 알비칸스의 독성에 있어서 식물 정유 및 화합물의 효과를 분석하기 위해, 이전에 보고된 논문(Breger et al. 2007; Lee et al. 2013)을 참고 및 수정하여 수행하였다. 예쁜 꼬마 선충(Caenorhabditis elegans)을 칸디다 알비칸스 DAY185로 감염시켰다. 간략하게, 칸디다 알비칸스 DAY185 배양액 100 μl를 PDA 플레이트에 접종한 후, 37℃에서 48시간 동안 배양하였다. 예쁜 꼬마 선충인 fer-15;fem-1 선충은 25℃에서 4시간 동안 칸디다 알비칸스 DAY185 효모를 섭취하게 하였다. 그 후, 선충은 M9 완충액으로 3회 세척하였다. 약 10마리의 선충을 96 웰 플레이트 각 웰에 첨가하고, PDB 배지 및 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 또는 리나로올 300μl을 최종 농도 0.01 %, 0.001 % 또는 0.0005%가 되도록 첨가하였다. 대조군 실험을 위해, 어떠한 시약도 첨가하지 않은 배지를 사용하였다. 플레이트는 25℃에서 4일 동안 약하게 흔들어 주며 배양하였다. 생존율은 배양 4일 후 살아있거나 죽은 선충을 계산하여 백분율로 나타내었으며, 사진은 현미경에 부착된 입체 현미경/디지털 카메라(SMZ-U, Nikon Corporation)를 이용하여 최종 농도가 0.01%로 처리된 조건의 선충 사진을 찍었다.
실험예
1 : 83종
식물 정유의 칸디다
알비칸스
바이오필름 형성 억제 효과 스크리닝
0.01% 및 0.001%(v/v)의 농도의 83종 식물 정유를 이용하여 칸디다 알비칸스 DAY185의 항바이오필름 활성을 처음으로 수행하였다.
그 결과, 하기 표 1을 참조하여 보면, 특정 식물 정유는 칸디다 알비칸스 바이오필름 형성 및 세포 성장을 억제하였으며, 각각의 효과는 크게 다른 것을 확인하였다. 특히, 카스카릴라 껍질, 밀집꽃속, 고수풀(coriander), 레몬 유칼립투스(lemon eucalyptus), 레몬 그라스(lemongrass) 및 라임(lime)의 6가지 정유가 0.01% 농도에서 칸디다 알비칸스 바이오필름 형성을 90% 이상 억제하는 것을 확인하였다. 특히, 카스카릴라 껍질 및 밀집꽃속 정유는 0.001% 농도에서 플랑크톤 세포 성장에 영향을 미치지 않으면서 더 효과적으로 칸디다 알비칸스의 바이오필름 형성을 억제하였다. 따라서, 상기 두 정유를 중심으로 다음 실험을 진행하였다.
도 1을 참조하여 보면, 카스카릴라 껍질 및 밀집꽃속 정유는 칸디다 알비칸스 바이오필름 형성을 농도 의존적으로 억제하는 것을 확인하였으며, 카스카릴라 껍질 또는 밀집꽃속 정유는 0.05% 농도에서 바이오필름 형성을 각각 97%, 96% 억제하였다.
정유 | 식물 종 | 구매처 | 바이오필름 | 성장 | ||
0.01% | 0.001% | 0.01% | 0.001% | |||
Angelica root | Angelica archangelica | Berje | 66±16 | 85±12 | 83±3 | 85±1 |
Basil sweet | Ocimum basilicum | Berje | 88±7 | 98±7 | 85±6 | 95±3 |
Bay | Pimenta racemosa | Berje | 60±5 | 88±9 | 84±5 | 96±3 |
Bergamot | Citrus bergamia | Berje | 19±16 | 60±7 | 76±4 | 95±8 |
Black pepper | Piper nigrum | Berje | 53±19 | 89±2 | 81±6 | 99±7 |
Buchu | Allium tuberosum | Berje | 31±8 | 97±16 | 90±5 | 93±2 |
Cade | Juniperus oxycedrus | Berje | 102±7 | 98±12 | 90±2 | 92±2 |
Cananga | Cananga odorata | Berje | 79±16 | 93±5 | 94±4 | 94±1 |
Caraway seed | Carum carvi | Berje | 16±2 | 37±10 | 72±3 | 78±5 |
Cardamon | Elettaria cardamomum | Berje | 12±3 | 54±11 | 96±2 | 99±1 |
Carrot seed | Daucus carota | Berje | 14±2 | 54±11 | 91±2 | 98±1 |
Cascarilla bark | Croton eluteria | Berje | 5±2 | 13±4 | 95±2 | 98±3 |
Cedar leaf | Cedrus libani | Berje | 11±2 | 21±2 | 80±2 | 89±2 |
Cedarwood | Calocedrus decurrens | Berje | 12±9 | 48±11 | 97±2 | 98±1 |
Celery seed | Apium graveolens | Berje | 11±6 | 55±6 | 95±1 | 97±3 |
Chamomile | Matricaria chamomilla | Berje | 19±7 | 52±5 | 83±5 | 86±6 |
Chamomile Roman | Chamaemelum nobile | Berje | 16±8 | 48±7 | 81±2 | 81±6 |
Cinnamon bark | Cinnamomum cassia | Berje | 19±3 | 41±8 | 93±8 | 100±6 |
Citronella | Cymbopogon nardus | Berje | 11±5 | 73±7 | 87±4 | 92±5 |
Citronella java | Cymbopogon winterianus | Berje | 88±5 | 70±10 | 85±12 | 98±8 |
Clary sage | Salvia sclarea | Berje | 56±7 | 78±17 | 88±2 | 91±2 |
Clove leaf | Syzygium aromaticum | Berje | 75±11 | 87±21 | 84±2 | 87±5 |
Coriander herb | Coriandrum sativum | Berje | 4±1 | 14±10 | 91±9 | 97±6 |
Cypress | Cupressus sempervirens | Berje | 44±12 | 77±24 | 75±18 | 84±1 |
Davana | Artemisia pallens | Berje | 12±7 | 51±13 | 85±2 | 100±2 |
Dillseed | Anethum graveolens | Berje | 14±3 | 27±2 | 98±3 | 100±1 |
Eucalyptus | Eucalyptus globulus | Berje | 77±24 | 97±17 | 93±1 | 99±4 |
Eucalyptus | Eucalyptus polybractea | Berje | 73±8 | 86±12 | 92±6 | 97±9 |
Fennel seed | Foeniculum vulgare | Berje | 89±7 | 87±13 | 77±7 | 89±8 |
Frankincense | Boswellia carterii | Berje | 13±3 | 84±3 | 100±1 | 102±4 |
Galbanum | Ferula gummosa | Berje | 53±9 | 64±11 | 87±3 | 85±2 |
Garlic | Allium sativum | Berje | 60±7 | 69±3 | 76±8 | 82±8 |
Geranium | Pelargonium odorantissimum | Berje | 101±21 | 98±19 | 95±1 | 99±1 |
Ginger | Zingiber officinale | Berje | 90±3 | 96±5 | 90±1 | 101±6 |
Helichrysum | Helichrysum italicum | Berje |
6±3
|
8±2
|
94±1 |
98±1
|
Horseradish |
Armoracia rusticana | Berje | 104±8 | 116±8 | 98±3 | 101±3 |
Hyssop | Hyssopus officinalis | Berje | 109±8 | 99±20 | 101±2 | 100±1 |
Juniperberry | Juniperus communis | Berje | 99±10 | 101±5 | 88±1 | 93±2 |
Lavender | Lavandula angustifolia | Berje | 16±8 | 61±6 | 93±7 | 99±6 |
Lemon | Citrus limon | Berje | 16±1 | 30±6 | 103±2 | 102±1 |
Lemon eucalyptus | Eucalyptus citriodora | Berje | 6±1 | 44±8 | 94±3 | 100±3 |
Lemongrass | Cymbopogon citratus | Berje | 5±1 | 49±11 | 97±2 | 98±3 |
Lime | Citrus glauca | Berje | 6±1 | 63±15 | 95±7 | 100±2 |
Litsea | Litsea cubeba | Berje | 24±10 | 40±6 | 97±2 | 98±1 |
Lovage root | Levisticum officinale | Berje | 110±7 | 109±12 | 95±2 | 98±2 |
Mace | Myristica fragrana | Berje | 62±12 | 65±9 | 89±1 | 95±1 |
Majoram | Origanum majorana | Berje | 102±6 | 98±12 | 86±1 | 93±1 |
Mandarin | Citrus reticulate | Berje | 97±8 | 101±7 | 88±1 | 93±1 |
Melissa | Melissa officinalis | Berje | 94±22 | 101±18 | 97±2 | 99±2 |
Mustard | Brassica juncea | Berje | 27±8 | 60±6 | 90±3 | 96±3 |
Myrrh | Commiphora myrrha | Berje | 104±6 | 100±1 | 90±1 | 92±2 |
Myrtle | Myrtus communis | Berje | 95±29 | 101±3 | 97±1 | 98±1 |
Neroli | Citrus aurantium | Berje | 98±14 | 109±2 | 92±3 | 92±1 |
Niaouli | Melaleuca viridiflora | Jin-A | 96±21 | 102±9 | 93±2 | 91±3 |
Nutmeg | Myristica fragrans | Jin-A | 20±11 | 60±25 | 91±10 | 99±1 |
Oregano | Origanum vulgare | Jin-A | 109±10 | 104±7 | 90±4 | 96±2 |
Origanum | Origanum vulgare | Jin-A | 32 ±6 | 71±17 | 89±10 | 100±4 |
Palmarosa | Cymbopogon martinii | Jin-A | 109±6 | 109±4 | 94±1 | 95±1 |
Parsley seed | Petroselinum crispum | Jin-A | 89±8 | 94±6 | 88±6 | 95±7 |
Patchouli | Pogostemon patchouli | Jin-A | 96±14 | 69±4 | 79±33 | 86±4 |
Pennyroyal | Mentha pulegium | Jin-A | 79±14 | 95±16 | 86±3 | 95±1 |
Peppermint | Mentha x piperita | Berje | 61±20 | 81±22 | 87±1 | 95±1 |
Petitgrain | Citrus aurantium | Berje | 90±1 | 89±8 | 89±1 | 93±2 |
Pimento berry | Pimenta officinalis | Berje | 102±3 | 102±8 | 96±5 | 98±3 |
Pine needle | Pinus sylvestris. | Berje | 53±9 | 77±12 | 100±2 | 95±6 |
Rosemary | Rosmarinus officinalis | Berje | 22±15 | 89±16 | 95±6 | 98±1 |
Rosewood | Aniba rosaeodora | Berje | 104±9 | 93±22 | 96±2 | 98±2 |
Sage | Salvia officinalis | Berje | 84±4 | 99±10 | 96±6 | 100±4 |
Sage Spanish | Salvia fruticosa | Berje | 104±8 | 108±8 | 91±7 | 94±4 |
Sandalwood | Santalum album | Berje | 105±24 | 109±4 | 97±1 | 94±7 |
Sassafras | Sassafras albidum | Berje | 54±10 | 70±6 | 93±3 | 97±4 |
Savory | Satureja hortensis | Berje | 103±14 | 101±16 | 98±2 | 99±2 |
Star anise | Illicium verum | Berje | 19±7 | 33±9 | 93±1 | 99±2 |
Tagette | Tagetes glandulifera | Berje | 94±5 | 95±3 | 81±2 | 89±1 |
Tangerine | Citrus tangerina | Berje | 29±9 | 55±6 | 82±2 | 86±3 |
Tarragon | Artemisia dracunculus | Berje | 109±10 | 105±4 | 87±8 | 88±3 |
Tea tree | Melaleuca alternifolia | Berje | 57±21 | 68±24 | 102±1 | 102±3 |
Thyme red | Thymus vulgaris | Berje | 30±15 | 101±10 | 88±2 | 81±12 |
Valerian | Valeriana officinalis | Sigma | 87±6 | 102±5 | 85±2 | 93±2 |
Vetiver Haiti | Cymbopogon martinii | Berje | 98±7 | 102±6 | 81±1 | 88±2 |
Wintergreen | Gaultheria procumbens | Berje | 96±5 | 101±6 | 88±2 | 90±1 |
Wormwood | Artemisia absinthium | Berje | 90±4 | 95±15 | 87±3 | 84±5 |
Yarrow | Achillea millefolium | Berje | 72±15 | 93±12 | 92±2 | 94±6 |
실험예
2 :
카스카릴라
껍질 및
밀집꽃속
정유의 주요 성분 분석
카스카릴라 껍질 및 밀집꽃속 정유의 주요 성분을 확인하기 위해, 가스 크로마토그래피/질량 분석을 수행하였다.
그 결과, 하기 표 2을 참조하여 보면, 총 14종(카스카릴라 껍질 정유) 또는 18종(밀집꽃속 정유)의 성분을 식별하였다. 카스카릴라 껍질 정유의 주요 성분(> 5%)은 α-피넨(α-pinene), 캄펜(camphene), β-피넨(β -pinene), 4-아미노스티렌(4-aminostryene), 1,8-시네올(1,8-cineole) 및 α-롱기피넨이었으며, 밀집꽃속 정유의 주요 성분은 α-피넨, α-롱기피넨, β-카리오필렌(β-caryophyllene), 네롤리돌(nerolidol) 및 γ-엘레멘(γ-elemene)인 것을 확인하였다. α-롱기피넨(카스카릴라 껍질 정유에서 7.76%, 밀집꽃속 정유에서 11.25%) 및 α-피넨(카스카릴라 껍질 정유에서 29.37%, 밀집꽃속 정유에서 27.64%)이 두 활성 정유에서 공통적으로 일치하는 성분임을 확인하였다.
a SI: Library search purity value.
b Retention time (RT).
c Compounds are listed in order of elution from a DB-5 capillary column.
d Percentages were calculated using normalized FID peak areas.
e Identification based on computer matching of electron ionization mass spectra using the Wiley and NIST libraries.
실험예
3 : 4종의
칸디다
알비칸스
균주에 대한 식물 정유 및 이의 성분의 항바이오필름 효과 분석
카스카릴라 껍질, 밀집꽃속 정유 및 상기 정유의 9가지 화합물을 이용하여 칸디다 알비칸스의 항바이오필름 효과를 확인하기 위해, 24시간 배양된 배양액을 크리스탈 바이올렛으로 염색하였다.
그 결과, 도 2를 참조하여 보면, 0.001% 농도의 α-피넨, 캄펜, β-카리오필렌, 리나로올 및 α-롱기피넨의 5가지 화합물은 칸디다 알비칸스 바이오필름 형성을 25% 이상 억제하는 것을 확인하였으며, 리나로올 및 α-롱기피넨은 칸디다 알비칸스 바이오필름 형성을 농도 의존적으로 억제하는 것을 확인하였다. 예를 들어, 0.05% 농도에서 상기 두 화합물은 바이오필름 형성을 90% 이상 억제하였고, 0.01% 농도에서는 75% 이상 억제하였다. 카스카릴라 껍질 및 밀집꽃속 정유에서 리나로올은 낮은 수준으로 존재하기 때문에 카스카릴라 껍질 및 밀집꽃속 정유의 항바이오필름 효과는 α-롱기피넨에 의한 효과일 수 있다.
카스카릴라 껍질 정유 및 α-롱기피넨을 이용하여 다른 칸디다 알비칸스 균주(ATCC10231, ATCC18804 및 ATCC24433)의 항바이오필름 효과를 확인하였다. 그 결과, 도 8을 참조하여 보면, 카스카릴라 껍질 정유 및 α-롱기피넨은 모든 칸디다 알비칸스 균주에 강력한 항바이오필름 효과를 나타내었으며, 균주 중 DAY185가 바이오필름 형성이 가장 많았으며 0.01% 농도의 카스카릴라 껍질 정유 또는 α-롱기피넨 존재 하에 바이오필름 형성이 강력하게 억제(> 75%)하는 것을 확인하였다.
또한, 폴리스티렌 플레이트에서 칸디다 알비칸스의 초기 부착에 대해 카스카릴라 껍질 정유 및 이의 화합물의 효과를 확인하였다. 그 결과, 도 9를 참조하여 보면, 6시간 배양 후 20%의 초기 바이오필름 형성이 관찰되었으며, 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올 존재 하에 각각 75%, 96%, 94%로 유의하게 감소하는 것을 확인하였다.
실험예
4 :
카스카릴라
껍질 정유,
밀집꽃속
정유, α-
롱기피넨
및
리나로올의
항균 활성 효과 분석
카스카릴라 껍질 정유, 밀집꽃속 정유, α-롱기피넨 및 리나로올의 칸디다 알비칸스 항균 활성을 최소 억제 농도를 측정하여 평가하였다. 카스카릴라 껍질 및 밀집꽃속 정유는 각각 0.4%(v/v)와 0.6%(v/v)의 최소 억제 농도를 보였고, α-롱기피넨 및 리나로올은 각각 0.3%(v/v)와 0.5%(v/v)의 최소 억제 농도를 보인 반면, 상용화되고 있는 항균제인 플루코나졸은 512 μg/ml(~ 0.05%, w/v)의 최소 억제 농도를 나타냈다. 상기 식물 정유, α-롱기피넨 및 리나로올의 최소 억제 농도 값은 항바이오필름 활성에서 요구되는 농도(~ 0.01%) 보다 30배 내지 60배 더 높은 것을 확인하였다.
또한, 도 3을 참조하여 보면, 0.01% 및 0.05% 농도에서 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올의 존재 하에 칸디다 알비칸스 DAY185 세포 성장이 관찰되었다. 0.05% 이하의 농도에서 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올은 플랑크톤 세포 성장에 영향을 미치지 않는 것을 확인하였다. 이 결과는 바이오필름 형성의 억제가 항균 활성이 아닌 항바이오필름 활성에 의한 것임을 나타낸다. 또한, 두 성분이 칸디다 알비칸스 DAY185에 대한 살균 활성 보다 균 증식을 억제하는 것을 알 수 있다.
실험예
5 : 칸디다
알비칸스
바이오필름
형성에 있어서
α-
롱기피넨
및
리나로올의
병용 효과 분석
도 2를 참조하여 보면, 천연 정유의 몇 가지 성분이 약한 항바이오필름 활성을 가지는 것을 확인하였으므로, α-롱기피넨 및 리나로올이 다른 정유 성분과 상호 작용하는지를 확인하였다.
그 결과, 도 4를 참조하여 보면, 0.01% 농도에서 단일 성분 처리와 비교하였을 때 α-롱기피넨(0.005%) 및 리나로올(0.005%)의 병용은 항바이오필름 효과를 유의하게 향상시키는 것을 확인하였다. β-피넨, 캄펜 또는 α-피넨을 α-롱기피넨과 함께 처리하였을 때 추가적인 항바이오필름 효과가 관찰되었으며, 상기와 유사한 효과는 β-피넨 또는 네롤리돌을 리나로올과 함께 처리하였을 때에도 관찰되었다. 또한, α-롱기피넨 또는 리나로올과 함께 처리된 플루코나졸의 억제 효과를 확인한 결과, 플루코나졸(0.01%) 단독 처리와 비교하였을 때, 플루코나졸(0.005%) 및 α-롱기피넨(0.005%) 또는 리나로올(0.005%)의 병용이 각각 92% 또는 89%로 바이오필름 형성을 더 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. 이 결과는 α-롱기피넨이 플루코나졸 뿐만 아니라 리나로올 존재 하에서도 상승적으로 항바이오필름 활성을 향상시키는 것을 나타낸다.
실험예
6 : 세포 형태학 및 균사 성장 억제 효과 분석
균사 성분은 칸디다 감염 및 독성을 유지하는데 필수적이므로 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올이 세포 형태 및 균사 성장에 영향을 미치는지를 확인하였다. 세포 형태는 공초점 레이저 스캐닝 현미경 및 주사 전자 현미경을 이용하여 관찰하였다.
그 결과, 도 5A 및 도 5B를 참조하여 보면, 비처리 대조군 샘플에서 밀도가 높은 바이오필름 형성 및 균사 세포가 관찰된 반면, 0.01%(v/v) 농도의 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올은 세포 밀도 및 바이오필름 두께를 현저하게 감소시키는 것을 확인하였다. 또한, 바이오필름 특성은 COMSTAT 분석으로 조사한 결과, 도 5C를 참조하여 보면, 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올은 바이오매스, 평균 두께 및 기층 범위를 현저하게 감소시키는 것을 확인하였다.
주사 전자 현미경 관찰 결과, 도 6을 참조하여 보면, 비처리 대조군 샘플에서 조밀한 균사 및 효모 세포를 가지는 복잡한 바이오필름 구조가 관찰된 반면, 0.01%(v/v) 농도의 카스카릴라 껍질 정유 및 리나로올은 균사 성장을 현저하게 억제시키는 것이 관찰되었다. 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올 농도가 0.01%(v/v)까지 증가한 경우 균사 성장 및 바이오필름 형성이 완전히 억제되는 것을 확인하였다. 흥미롭게도, 0.0005% 농도의 α-롱기피넨은 균사 성장을 60%까지 억제하였다. 이 결과는 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올이 칸디다 알비칸스의 균사 형성을 강력하게 억제하는 것을 나타낸다.
실험예
7 : 예쁜 꼬마
선충에서
칸디다
알비칸스
독성 억제 효과 분석
칸디다 알비칸스로 감염된 예쁜 꼬마 선충을 이용하여 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올의 항균 효과를 확인하였다.
그 결과, 도 7을 참조하여 보면, 어떠한 처리가 없는 경우 4일 후 5% 미만의 선충이 생존한 반면, 0.01% 농도의 플루코나졸을 처리한 경우 90% 이상 생존율이 증가하는 것을 확인하였다. 흥미롭게도, 0.01% 농도의 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 및 리나로올은 플루코나졸과 같은 정도로 생존율을 현저하게 향상시켰다. 도 7A를 참조하여 보면, 심지어 0.001%의 농도에서 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨, 리나로올 및 플루코나졸 모두 생존율을 60%까지 증가시켰다. 현미경 관찰 결과, 4일 후 음성 대조군 샘플에서 대부분의 예쁜 꼬마 선충이 죽었는데 이는 아마도 선충의 큐티클을 관통하는 균사 때문일 것으로 사료된다. 그러나, 도 7B를 참조하여 보면, 0.01%(v/v)의 농도의 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 또는 리나로올을 처리한 선충에서 균사 형성은 관찰되지 않았다. 이 결과는 카스카릴라 껍질 정유, α-롱기피넨 또는 리나로올이 칸디다 알비칸스의 균사 성장을 방지하고, 동물 모델에서 독성을 효과적으로 감소시킬 수 있음을 나타낸다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술한 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (11)
- α-롱기피넨을 포함하는 곰팡이 바이오필름 형성 억제용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 카스카릴라 정유, 밀집꽃속 정유, 리나로올, α-피넨, β-피넨, 캄펜 및 β-카리오필렌으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곰팡이 바이오필름 형성 억제용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 곰팡이는 칸디다 알비칸스(Candida albicans), 칸디다 크루세이(C. krusei), 칸디다 트로피칼리스(C. tropicalis), 칸디다 글라브라타(C. glabrata), 칸디다 파라프실로시스(C. parapsilosis), 칸디다 두블리니엔시스(C. dubliniensis) 및 칸디다 루시타니에(C. lusitaniae)로 이루어진 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 곰팡이 바이오필름 형성 억제용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 곰팡이의 바이오필름 형성 및 균사 성장을 억제하는 것을 특징으로 하는 곰팡이 바이오필름 형성 억제용 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 총 100%(v/v)에 대하여, α-롱기피넨을 0.0005 내지 0.05%(v/v) 포함하는 것을 특징으로 하는 곰팡이 바이오필름 형성 억제용 조성물.
- α-롱기피넨을 생물체 또는 비생물체의 표면에 처리하는 단계;를 포함하는 곰팡이 바이오필름 형성 억제방법.
- α-롱기피넨을 포함하는, 곰팡이 바이오필름에 의해서 유발되는 감염성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 제 7항에 있어서, 상기 감염성 질환은 칸디다성 피부염, 칸디다성 육아종, 칸디다성 구내염, 칸디다성 질염, 칸디다성 귀두염, 칸디다성 요도염, 칸디다성 장염, 칸디다성 수막염, 칸디다성 심내막염, 칸디다성 패혈증, 칸디다성 손발톱염 및 신생아 칸디다증으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는, 곰팡이 바이오필름에 의해서 유발되는 감염성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- α-롱기피넨을 포함하는, 곰팡이 바이오필름에 의해서 유발되는 감염성 질환 예방 또는 개선용 건강식품 조성물.
- α-롱기피넨을 포함하는, 곰팡이 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물.
- 제 10항에 있어서, 상기 조성물은 의료기기, 의료용 재료 또는 의료용 이식물에 코팅되는 것을 특징으로 하는, 곰팡이 바이오필름 형성을 억제하기 위한 코팅용 조성물.
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Infectio, Vol.13, No.3, pp.160-167, 2011 |
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