KR102171948B1 - 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 함유하는 항균 및 항진균 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센스를 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센스는 유해 미생물에 직접 영향을 미치는 것을 통해 탁월한 항균 및 항진균 활성을 나타내므로 약학적 조성물, 화장료 조성물, 식품 또는 사료 보존용 방부제 등의 용도로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센스는 유해 미생물에 직접 영향을 미치는 것을 통해 탁월한 항균 및 항진균 활성을 나타내므로 약학적 조성물, 화장료 조성물, 식품 또는 사료 보존용 방부제 등의 용도로 유용하게 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 허브 혼합 에센셜 오일를 유효성분으로 함유하는 항균 및 항진균 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 함유하는 항균 및 항진균 조성물에 관한 것이다.
생물체의 항상성(homeostasis)을 유지하기 위한 과정에서 중요한 역할을 담당하고 있는 물질들 중 일부가 각종 생물체 유래의 생리 활성 물질이다. 지금까지 수많은 생리 활성 물질에 대해 많은 연구가 진행되고 있으며, 그 중, 미생물, 식물, 또는 동물체 등에서 분리된 항균물질에 대한 연구는 생명과학 및 의학 분야에서 매우 중요한 영역이다.
모든 생명체는 생존을 위하여 항균 및 항진균 물질을 생산하는 것으로 알려져 있는데, 항균 및 항진균 물질을 생산하는 미생물에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있으며, 항균 및 항진균 물질을 생산하는 미생물 또는 이들에게서 분리된 물질을 이용해 항균제 또는 항진균제를 개발하려는 연구들이 오래전부터 시도되고 있다.
항균물질은 미생물을 죽이면서 인체 또는 동물에게는 독성이 낮고 체내의 효소 등에 의해 비활성화되지 않는 선택적 독성작용(selective toxicity)을 갖는 물질로, 이는 주로 DNA의 복제, 유전정보의 전사 및 해독, 전자에너지의 수송, 세포벽의 생합성 등을 저해함으로써 미생물의 증식을 억제하는 기전을 통해 효과를 나타낸다.
현재까지 개발된 주된 항균물질들은 미생물, 식물 등 천연에서 유래한 것과 화학적으로 합성된 것으로 나뉠 수 있는데, 천연에서 분리된 최초의 항균물질은 1928년 알렉산더 플레밍에 의해 발견된 페니실린이며, 이후 천연 유래 또는 화학적으로 합성된 많은 항균물질이 유해균에 의해 유발된 질병의 치료에 사용되고 있으나, 최근에는 화학적으로 합성된 항균물질에 대한 내성 증가로 인해 천연에서 유래한 항균물질을 이용한 항균제 개발에 관심이 증가하는 추세이다.
천연 유래 항균 또는 항진균제와 관련된 기술로, 고삼 추출물(특허출원 제10-1993-0006319호), 자몽 추출물(특허출원 제10-1993-0006320호), 회향, 대회향, 세신, 녹나무속 식물 및 정향의 혼합 추출물(특허출원 제10-2002-0054685호), 녹차 폴리페놀 및 티트리 오일(특허출원 제10-2002-0028517호), 세스바니아 그랜디프로라 추출물(특허출원 제10-2011-0015252호) 등 다양한 식물체의 추출물 또는 그 분획물이 항균 활성을 갖는 것으로 지금까지 보고되어 있다.
이러한 연구결과에도 불구하고 종래 알려진 식물추출물들은 추출 부위, 시기, 방법 등에 따라 함유된 성분들의 함량이 일정치 못하여 제제화하기 어려운 단점이 있었다. 또한, 상기 단점을 극복하기 위해, 식물추출물의 단일성분만을 분리하여 사용하는 경우에는 산업 현장에서 활용되기에 충분할 만큼의 항균 또는 항진균 효과를 나타내지 못하는 단점이 있었다.
그러나, 아직까지 식물추출물에서 분리된 단일성분들의 조합에 대한 항균 및 항진균의 시너지 활성 연구는 충분히 이루어지지 않고 있으며, 이로 인해 단일성분들의 조합을 활용한 항균 및 항진균제와 관련된 연구 성과는 미미한 상태이다.
이러한 배경 아래에서, 본 발명자들은 우수한 항균 및 항진균 활성을 갖는 식물 추출물들의 조합을 찾기 위해 예의 노력한 결과, 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 에센셜 오일들의 조합이 다양한 유해균 및 진균들을 효과적으로 억제하여 항균제 및 항진균제로 유용하게 활용될 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 다양한 유해 미생물들을 효과적으로 억제하여 항균제 및 항진균제로 유용하게 활용될 수 있는 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 함유하는 항균 및 항진균 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 마조람(Origanum majorana), 레몬그라스(Cymbopogon citratus), 로즈우드(Dalbergia nigra), 시트로넬라(Cymbopogon nardus), 티트리(Melaleuca alternifolia), 및 타임(Thymus vulgaris)의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 함유하는 항균 및 항진균 조성물을 제공한다.
본 발명자들은 우수한 항균 및 항진균 효능이 갖는 식물에서 추출된 단일 에센셜 오일들의 조합을 검색한 결과, 마조람(Origanum majorana), 레몬그라스(Cymbopogon citratus), 로즈우드(Dalbergia nigra), 시트로넬라(Cymbopogon nardus), 티트리(Melaleuca alternifolia), 및 타임(Thymus vulgaris)에서 추출한 에센셜 오일의 조합이 항균 및 항진균 효과가 획기적으로 증가함을 발견하였고, 또한 피부에 적용시에도 안전성에 문제가 없음을 확인하였다.
본 발명의 용어 “마조람(Origanum majorana)”은 통화식물목 꿀풀과의 여러해살이풀로, 향신료로 주로 이용되며, 마요라나, 스위트마조람(Sweet marjoram), 또는 노티드마조람(Knotted marjoram) 등으로도 불리며, 본 발명에서 이들은 모두 같은 의미로 사용된다.
또한, 용어 “레몬그라스(Cymbopogon citratus)”는 외떡잎식물 벼목 화본과의 여러해살이풀을 의미하며, 식물체에서 레몬 향기가 나기 때문에 레몬그라스라고 불린다. 잎과 뿌리를 증류하여 얻은 레몬그라스 오일에는 시트랄 성분을 함유하고 있다.
또한, 용어 “로즈우드(Dalbergia nigra)”는 쌍떡잎식물 장미목 콩과의 상록교목을 의미하며, 로즈우드에서 추출한 에센셜 오일은 무색이거나 맑고 투명한 엷은 노란색이며, 부드러운 꽃 향이 섞인 나무 향으로 미들-베이스 노트에 속한다.
또한, 용어 “시트로넬라(Cymbopogon nardus)”는 외떡잎식물 벼목 화본과의 여러해살이풀을 의미하며, 시트로넬라의 잎에서 추출한 에센셜 오일은 지친 심신에 활력을 주며, 살균 효과와 방충 효과가 뛰어난 것으로 알려져 있다.
또한, 용어 “티트리(Melaleuca alternifolia)”는 도금양목 도금양과의 상록교목을 의미하며, 티트리의 잎과 가지에서 추출한 에센셜 오일은 박테리아, 바이러스, 진균류에 효과적으로 작용하고 면역력을 증가시켜주는 것으로 알려져 있다.
또한, 용어 “타임(Thymus vulgaris)”은 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과의 여러해살이풀을 의미하며, 타임의 꽃, 꽃대, 잎에서 추출한 에센셜 오일은 몸과 마음을 자극하고 살균 효과가 강하며 면역계 강화를 돕는 것으로 알려져 있다.
상기 마조람(Origanum majorana), 레몬그라스(Cymbopogon citratus), 로즈우드(Dalbergia nigra), 시트로넬라(Cymbopogon nardus), 티트리(Melaleuca alternifolia), 및 타임(Thymus vulgaris)의 에센셜 오일은 상용화된 제품을 사용할 수 있으며, 당업계에 공지된 방법으로 천연식물체로부터 추출하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서 용어 “에센셜 오일”은 상기 식물체에서 추출된 고농도의 천연 식물성 오일을 의미하며, "에센스", "증류 추출액" 또는 "정유" 등과 동일한 의미로 사용된다. 통상 수증기로 식물의 방향성 유효성분을 추출하고, 냉각수로 식혀 응축하는 방법인 증기 증류법을 이용하여 추출할 수 있다. 또한, 상기 "에센셜 오일"은 식물의 증기 증류법에 의한 추출 처리에 의하여 얻어지는 추출액의 희석액이나 농축액, 상기 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 상기 추출액의 조정제물이나 정제물, 또는 이들의 혼합물 등, 추출액 자체 및 추출액을 이용하여 형성 가능한 모든 제형의 추출액을 포함한다.
본 발명의 항균 및 항진균 조성물에서, 상기 마조람(Origanum majorana), 레몬그라스(Cymbopogon citratus), 로즈우드(Dalbergia nigra), 시트로넬라(Cymbopogon nardus), 티트리(Melaleuca alternifolia), 및 타임(Thymus vulgaris)은 [1:8~32:0.5~2.5:0.05~0.2:0.05~0.2:0.05~0.2]의 중량비로 조합되는 것이 바람직하고, [1:19:1:0.1:0.1:0.1]의 중량비로 조합되는 것이 가장 바람직하다. 본 발명의 실시예에서 상기 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임을 다양한 비율로 혼합하여 항균 및 항진균 조성물을 제조하였으며, 제조된 조성물의 항균력을 확인하기 위해 한천확산법(disc diffusion test) 및 미생물 생장 최소억제 농도 평가를 수행하였다. 그 결과, 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 에센셜 오일 조합이 전반적으로 우수한 항균 활성을 나타내는 것을 확인하였으며, 특히 대조군으로 사용한 메틸파라벤 및 시판되는 항균제와 비교하였을 때, 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임이 1:19:1:0.1:0.1:0.1의 비율로 혼합된 조성물이 가장 우수한 시너지 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 항균 및 항진균 조성물은 넓은 항균 스펙트럼을 갖는데, 구체적으로 그람양성균, 그람음성균, 및 진균에 항균 활성을 갖는다.
본 발명의 조성물은 구체적으로는 칸디다 속 진균 및 아스퍼질러스 속 진균에 대해 항진균 활성을 갖고, 보다 구체적으로는 칸디다 알비칸스(Candida albicans), 및 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger)에 대해 항진균 활성이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 조성물은 구체적으로 에스체리치아(Escherichia) 속 균주, 및 슈도모나스(Pseudomonas) 속의 그람음성 균주에 대해 항균 활성을 갖고, 보다 구체적으로 에스체리치아 콜라이(Escherichia coli), 및 슈도모나스 에루지노사(Pseudomonas aeruginosa) 균주에 대해 항균 활성이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 조성물은 구체적으로 스타필로코커스(Staphylococcus) 속의 그람양성 균주에 대해 항균 활성을 갖고, 보다 구체적으로 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus) 등의 세균에 대하여 항균 활성이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에서는 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 조합의 항균 효과를 검정한 결과, 이들의 조합이 각각의 단일 화합물에 비해 매우 우수한 항균 활성을 갖는 것을 확인하였다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 마조람(Origanum majorana), 레몬그라스(Cymbopogon citratus), 로즈우드(Dalbergia nigra), 시트로넬라(Cymbopogon nardus), 티트리(Melaleuca alternifolia), 및 타임(Thymus vulgaris)의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균용 약학적 조성물을 제공한다. 본 발명의 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일 조합은 유해 미생물에 직접 영향을 미치는 것을 통해 탁월한 항균 및 항진균 활성을 나타내므로 항균 및 항진균용 약학적 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균용 조성물은 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 제조될 수 있다. 구체적으로 산을 첨가함으로써 염을 형성할 수 있고, 예를 들어 무기산(예: 염산, 히드로브롬산, 인산, 질산, 황산 등), 유기 카르복실산(예: 아세트산, 트리플루오로아세트산과 같은 할로 아세트산, 프로피온산, 말레산, 숙신산, 말산, 시트르산, 타르타르산, 살리실산), 및 산성 당(글루쿠론산, 갈락투론산, 글루콘산, 아스코르브산), 산성 폴리사카리드(예: 히알우론산, 콘드로이틴 술페이트, 아르기닌산), 콘드로이틴 술페이트와 같은 술폰산 당 에스테르를 포함하는 유기 술폰산(예: 메탄, 술폰산, p-톨루엔 술폰산) 등을 첨가하여 염을 형성할 수 있다.
본 발명의 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균용 조성물은 천연 식물 추출물에서 분리되는 물질로 임상투여시 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다.
즉, 본 발명의 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균용 조성물은 실제로 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 리우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균용 조성물은 생리식염수 또는 유기용매와 같이 약제로 허용된 여러 전달체(carrier)와 혼합하여 사용될 수 있고, 안정성이나 흡수성을 증가시키기 위하여 글루코스, 수크로스 또는 덱스트란과 같은 카보하이드레이트, 아스코르브 산(ascorbic acid) 또는 글루타치온과 같은 항산화제(antioxidants), 킬레이트화제(chelating agents), 저분자 단백질 또는 다른 안정화제(stabilizers)들이 약제로 사용될 수 있다.
본 발명의 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균용 조성물의 유효용량은 0.01 내지 10㎎/㎏이고, 바람직하게는 0.1 내지 1㎎/㎏ 이며, 하루 1회 내지 3회 투여될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물에서 또는 그 배양액은 총 유효량은 볼루스(bolus) 형태 혹은 상대적으로 짧은 기간 동안 주입(infusion) 등에 의해 단일 투여량(single does)으로 환자에게 투여될 수 있으며, 다중 투여량(multiple does)이 장기간 투여되는 분할 치료 방법(fractionated treatment protocol)에 의해 투여될 수 있다. 상기 농도는 약의 투여 경로 및 치료 횟수뿐만 아니라 환자의 나이 및 건강상태 등 다양한 요인들을 고려하여 환자의 유효 투여량이 결정되는 것이므로 이러한 점을 고려할 때, 이 분야의 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 유제놀 및 갈릭산 조합의 약학적 조성물로서의 특정한 용도에 따른 적절한 유효 투여량을 결정할 수 있을 것이다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균용 조성물은 유해 미생물에 직접 영향을 미치는 것을 통해 탁월한 항균 및 항진균 활성을 나타내므로 항균 및 항진균용 화장료 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 유효성분으로 상기 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임 에센셜 오일 이외에 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들이 포함되며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 포함한다.
본 발명의 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수(스킨), 영양 화장수(밀크로션), 영양 크림, 맛사지 크림, 에센셜 오일, 아이크림, 클렌징 크림, 클렌징 포옴, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.
본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성 유, 식물성 유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라가칸타, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소 결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라가칸타 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클렌징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 화장품의 구체예로서는 여성청결제, 손세정제, 세안크림, 세안폼, 클렌징크림, 클렌징밀크, 클렌징로션, 마사지크림, 콜드크림, 모이스처크림, 유액, 화장수, 팩, 에프터세이빙크림, 썬텐방지크림, 썬텐용 오일, 비누, 보디샴푸, 헤어샴푸, 헤어린스, 헤어트리트먼트, 양모료, 육모료, 헤어크림, 헤어리퀴드, 세트로션, 헤어스프레이, 헤어브리지, 컬러린스, 컬러스프레이, 퍼머넌트웨이브액, 프레스파우더, 루스파우더, 아이섀도, 핸드크림, 및 립스틱 등을 들 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균용 식품 조성물 또는 사료 보존 조성물을 제공한다.
식품이나 사료의 보존제는 식품이나 사료의 변질, 부패, 변색 및 화학변화를 방지하기 위해 사용되는 첨가물로서 살균제, 산화방지제가 이에 포함되며, 세균, 곰팡이, 효모 등 미생물의 증식을 억제하여 식품, 사료, 화장품, 의약품 등에서 부패 미생물의 발육저지 또는 살균작용을 하는 등의 기능성 항균제도 포함된다. 이러한 식품이나 사료의 방부제의 이상적인 조건으로는 독성이 없어야 하며, 미량으로도 효과가 있어야 한다. 본 발명의 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균용 식품 조성물 또는 사료 보존 조성물은 유해 미생물에 직접 영향을 미치는 것을 통해 탁월한 항균 및 항진균 활성을 나타내므로 상기의 식품이나 사료의 보존제, 화장품 보존제 및 의약품 보존제 등에 폭넓게 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균 조성물을 치료를 필요로 하는 개체에 투여하여 병원성 세균을 사멸시키는 단계를 포함하는, 인간을 제외한 동물의 세균 또는 진균성 감염 질환을 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 상기 인간을 제외한 동물의 세균 또는 진균성 감염 질환을 치료하는 방법은 비록 인간을 제외한 동물을 치료하는 방법이나, 인간에 있어 이러한 치료 방법이 효과가 없음을 의미하는 것은 아니다. 또한, 인간의 경우 있어서 본 발명에 따른 치료용 조성물의 투여에 의해 증상이 호전될 수 있는 세균 또는 진균 감염에 의한 질환을 갖는 것을 고려할 때, 인간의 치료에 있어서도 충분히 사용될 수 있다.
본 발명에서 용어 "인간을 제외한 동물"은 본 발명에 따른 치료용 조성물의 투여에 의해 증상이 호전될 수 있는 세균 또는 진균의 감염에 의해 유발되는 질환을 갖는 인간만을 제외한 말, 양, 돼지, 염소, 낙타, 영양, 개 등의 동물을 의미한다. 본 발명에 따른 치료용 조성물을 인간을 제외한 동물에게 투여함으로써, 세균 및 진균 감염에 의한 질환을 효과적으로 예방 및 치료할 수 있다.
본 발명에서 용어 "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 동물에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하며, 본 발명에 따른 치료용 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 경구 또는 비경구 투여될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 치료용 조성물은 유효성분이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다.
본 발명에 따른 치료용 조성물의 바람직한 투여량은 치료 대상 동물의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 약학적 조성물은 0.01 내지 10 ㎎/㎏이고, 바람직하게는 0.1 내지 1 ㎎/㎏ 이며, 하루 1회 내지 3회 투여할 수 있다.
본 발명의 조성물은 그 자체적으로 항균 및 항진균 효과가 있으므로 항균 및 항진균 조성물로 바로 이용될 수 있고, 항균 및 항진균 효과가 있는 천연 추출물들을 함유하는 다른 성분과 혼합하여 사용하는 형태로도 이용이 가능하여 기존의 항균 또는 항진균 효과를 좀 더 높여줄 수 있을 것으로 기대된다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(a) 본 발명은 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균 조성물을 제공한다.
(b) 본 발명의 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일을 유효성분으로 포함하는 항균 및 항진균 조성물은 다양한 균들에 대해 폭넓은 항균 및 항진균 스펙트럼을 나타내고 있으며, 본 발명의 조성물은 유해 미생물에 의해 발생하는 다양한 세균 감염증에 적용이 가능하다.
(c) 또한, 본 발명의 조성물은 화장료 조성물, 식품 또는 사료 보존용 첨가제 조성물 등의 다양한 분야에서 항균, 항진균 및 방부 목적으로 유용하게 이용가능하다.
도 1은 본 발명의 마조람, 레몬그라스, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 허브 혼합 에센셜 오일의 항균 테스트 결과를 촬영한 사진이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1. 허브 에센셜 오일의 제조
하기 [표 1]의 식물 소재 17종을 대상으로 하여, 각 0.5kg을 정제수로 세척하고 건조시킨 다음, 분쇄하고 세말화하여 분말을 얻었다. 분말화된 각 식물 소재를 100℃로 가열한 후 수증기를 모아 냉각하고, 에센셜 오일을 수득하였다.
[표 1]
실시예 2. 허브 에센셜 오일의 항균 테스트
2-1. 디스크 확산법에 의한 단일 허브 에센셜 오일의 항균력 검증
실시예 1에서 제조한 17종 허브 에센셜 오일에 대한 항균활성 탐색은 통상적으로 사용되는 디스크 확산법으로 검증하였다.
대장균(Escherichia coli KCTC2571), 슈도모나스 에루지노사(Pseudomonas aeruginosa KCTC2513), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus KCTC3881) 균주, 진균류인 칸디다 알비칸스(Candida albicans KCTC7965), 및 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger KCTC6317)를 사용하였다(KCTC 한국생명공학연구원 생물자원센터).
대장균(E. coli)의 배양에 사용된 배지는 LB 배지를 사용하였고, 슈도모나스 에루기노사(P. aeruginosa)와 스타필로코커스 아우레우스(S. aureus) 균주의 배양은 NA 배지, 그리고 칸디다 알비칸스(C. albicans)와 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger) 균주는 각각 YM 배지 및 PDA 배지를 사용하였다. 각 세균은 2~3개의 집락(1×107 CFU/mL)을 얻어 접종하였다. 실시예 1에서 제조한 허브 에센셜 오일을 2% 농도(v/v)로 멸균수 및 글리세린에 용해시켜 멸균한 페이퍼 디스크(직경 8mm)에 50㎕씩 점적하였다. 비교실험을 위해 1% 메틸파라벤(비교예 1)과, 타사 제품 A(비교예 2) 및 B(비교예 3)를 1% 농도로 사용하였다.
디스크가 완전히 건조된 다음 평판 배지에 치상하여 35℃로 유지하였고, 20~24시간 후 페이퍼 디스크 주변의 투명도(clear zone)를 측정하여 각 허브 에센셜 오일에 대한 항균 활성을 조사하고 하기 [표 2]에 정리하였다.
[표 2]
상기 [표 2]를 참조하면, 시험예 1 내지 13의 식물 소재에서 추출한 에센셜 오일들의 항균력이 나머지 식물 소재들에 비해 비교적 우수한 것으로 나타났으며, 특히, 시험예 1 내지 시험예 7의 단일 에센셜 오일의 항균 활성 결과 값이 비교예 1 내지 3과 유사한 수준으로 나타나 우수한 항균 활성을 갖는 것으로 조사되었다.
2-2. 단일 허브 에센셜 오일의 MIC 측정(MIC assay, %)
상기 2-1의 항균 실험 결과를 바탕으로, 천연 허브 에센셜 오일들이 갖는 항균 활성을 측정하기 위하여 실시예 2-1에서 사용한 유해 미생물을 대상으로 미생물 생장 최소억제농도(MIC)를 평가하였다. 상기 17종 천연 허브 에센셜 오일 중 항균 효능이 낮은 것으로 판명된 바질(시험예 15), 카제풋(시험예 16), 사이프레스(시험예 17)와, 향이 강하여 혼합에 적합하지 않은 페퍼민트(시험예 5)는 제외하였으며, 총 13종의 에센셜 오일을 선별하여 최소저해농도를 확인하였다. 비교예 1은 1% 메틸파라벤을 사용하였고, 비교예 2 및 3은 타사제품 A 및 B를 1% 농도로 사용하였다.
MIC 측정은 고형 한천 배지에서 각 세균과 진균을 배양한 후 1×105~6 CFU/mL에 준하여 5개의 집락을 얻고 배지에 희석하여 접종한 후 37℃에서 2~3시간 동안 유지하였다.
본 실험에 사용한 천연 허브 에센셜 오일은 2% 농도(v/v)로 적정하여 각각 2배 계열로 희석하였다. 각 세균과 화합물이 함유된 배지를 96 well plate에 옮기고 37℃에서 16~24시간 동안 배양한 후, 600nm에서 Multilabel Counter(1420, Perkin Elmer)로 측정하여 각 천연 허브 에센셜 오일들이 갖는 최소저해농도 값을 구하고, 이를 하기 [표 3]에 나타내었다.
[표 3]
상기 13종의 에센셜 오일 각각에 대한 최소저해농도 실험 결과, 가장 효능이 좋은 레몬그라스(시험예 1), 마조람(시험예 2), 및 로즈우드(시험예 3)의 3종을 메인 에센셜 오일로 선정하였으며, 항균 활성이 우수하면서도 향이 강하지 않아 배합이 용이한 시트로넬라(시험예 3), 티트리(시험예 4), 및 타임(시험예 6)의 3종 에센셜 오일을 선정하여 상기 메인 에센셜 오일 3종과 나머지 3종 에센셜 오일들의 배합비에 따른 항균 활성을 검정하였고, 최적 배합 비율을 확인하기 위해 하기와 같이 Checkerboard assay와 MIC assay를 시행하였다.
실시예 3. 혼합 허브 에센셜 오일의 최적 배합비율 선정을 위한 항균 테스트
3-1. 레몬그라스 및 마조람 에센셜 오일의 시너지 효과 검증
시험예 1의 레몬그라스와 시험예 2의 마조람 에센셜 오일 사이의 상호 영향을 확인하기 위하여 혼합 에센셜 오일의 미생물 생장 최소억제농도(MIC)를 평가하였다.
항균 시너지를 확인하기 위한 실험 방법은 표준화되어 있지 않아, 항균물질을 조합하여 항균 시너지를 확인하는 방법인 체커보드 어세이(checkerboard assay)를 응용하여 사용하였다. 항균력 측정실험은 6행×6열로 설정하였고, 48웰-플레이트에 혼합효과를 측정할 레몬그라스와 마조람의 혼합 에센셜 오일을 각각 MIC 농도에서 연속 2배 희석하여 레몬그라스는 수평축으로 마조람은 수직축으로 각 웰에 연속적으로 희석하였다. 이후 37℃에서 16~24시간 동안 배양한 후, 레몬그라스와 마조람의 혼합 에센셜 오일의 상호적으로 억제한 가장 낮은 농도로서 정의하였으며, 두 화합물 사이의 상호작용은 하기 FIC(fractional inhibitory concentration) 지수로 나타내었다.
FIC index(FICI)는 하기 [수학식 1] 및 [수학식 2]에 따라 계산되었다.
[수학식 1]
[수학식 2]
이때, FIC 지수가 0.5보다 작거나 같으면 상승 효과(synergistic effect), 0.5와 1 사이이면 부가 효과(additive effect), 1과 4 사이이면 무관함(indifferent), 4 이상이면 상쇄 효과(antagonistic effect)가 있는 것으로 판단하였고, 측정 결과를 하기 [표 4] 내지 [표 8]에 나타내었다.
[표 4] C. albicans
[표 5] A. niger
[표 6] P. aeruginosa
[표 7] S. aurues
[표 8] E. coli
상기 레몬그라스와 마조람의 혼합 에센셜 오일의 상승 또는 부가된 항균 및 항진균 효과를 바탕으로, 시험예 18, 시험예 19, 시험예 20, 시험예 21, 및 시험예 22의 레몬그라스 및 마조람의 5종 혼합 에센셜 오일을 제조하고 미생물 생장 최소억제농도(MIC)를 평가하였다.
[표 9] 레몬그라스와 마조람의 혼합 에센셜 오일의 MIC 분석 값
상기 실험 결과들을 참조하면, 레몬그라스와 마조람의 혼합 에센셜 오일이 1:8 내지 1:32의 비율로 혼합된 에센셜 오일이 상승된 항균 및 항진균 효과를 갖는 것을 확인할 수 있었고, 레몬그라스와 마조람의 혼합 에센셜 오일이 1:19의 비율로 혼합된 에센셜 오일이 각각의 단일 에센셜 오일의 단순 평균보다 5종 유해 미생물 모두에 대해 50% 내지 95.2% 감소된 미생물 생장 최소억제농도가 측정되어, 가장 우수한 시너지 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.
3-2. 레몬그라스, 마조람, 및 로즈우드 혼합 에센셜 오일
실시예 3-1의 레몬그라스와 마조람의 혼합 에센셜 오일에 대한 항균활성 검정 결과를 바탕으로, 레몬그라스 및 마조람의 혼합 에센셜 오일(1:19)과 로즈우드의 혼합 에센셜 오일의 미생물 생장 최소억제농도(MIC)를 평가하였다. 실험은 실시예 3-1의 체커보드 어세이(checkerboard assay) 실험과 동일한 방식을 사용하였고, 측정 결과를 하기 [표 10] 내지 [표 14]에 나타내었다.
[표 10] C. albicans
[표 11] A. niger
[표 12] P. aeruginosa
[표 13] S. aurues
[표 14] E. coli
상기 레몬그라스, 마조람, 및 로즈우드의 3종 혼합 에센셜 오일의 상승 또는 부가된 항균 및 항진균 효과를 바탕으로, 시험예 23(레몬그라스:마조람:로즈우드=1:19:0.5), 시험예 24(레몬그라스:마조람:로즈우드=1:19:1), 시험예 25(레몬그라스:마조람:로즈우드=1:19:2), 및 시험예 26(레몬그라스:마조람:로즈우드=1:19:2.5)의 4가지 3종 혼합 에센셜 오일을 제조하고 미생물 생장 최소억제농도(MIC)를 평가하였다.
[표 15] 3종 혼합 에센셜 오일의 MIC 분석 값
상기 실험 결과들을 참조하면, 레몬그라스, 마조람, 및 로즈우드의 3종이 1:8-32:0.5-2.5의 비율로 혼합된 에센셜 오일이 상승된 항균 및 항진균 효과를 갖는 것을 확인할 수 있었고, 레몬그라스, 마조람, 및 로즈우드가 1:19:1의 비율로 혼합된 에센셜 오일이 각각의 단일 에센셜 오일의 단순 평균보다 5종 유해 미생물 모두에 대해 50% 내지 95.5% 감소된 미생물 생장 최소억제농도가 측정되어, 가장 우수한 시너지 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.
3-3. 시트로넬라 및 티트리 혼합 에센셜 오일
시험예 4의 시트로넬라와 시험예 6의 티트리 에센셜 오일 사이의 상호 영향을 확인하기 위하여 이들의 혼합 에센셜 오일이 갖는 미생물 생장 최소억제농도(MIC)를 평가하였다. 실험은 실시예 3-1의 체커보드 어세이(checkerboard assay) 실험과 동일한 방식을 사용하였고, 측정 결과를 하기 [표 16] 내지 [표 20]에 나타내었다.
[표 16] C. albicans
[표 17] A. niger
[표 18] P. aeruginosa
[표 19] S. aurues
[표 20] E. coli
상기 시트로넬라와 티트리의 혼합 에센셜 오일의 상승 또는 부가된 항균 및 항진균 효과를 바탕으로, 시험예 27(시트로넬라:티트리=1:0.5), 시험예 28(시트로넬라:티트리=1:1), 및 시험예 29(시트로넬라:티트리=1:2)의 시트로넬라와 티트리의 2종 혼합 에센셜 오일을 제조하고 미생물 생장 최소억제농도(MIC)를 평가하였다.
[표 21] 시트로넬라와 티트리의 혼합 에센셜 오일의 MIC 분석 값
상기 실험 결과들을 참조하면, 시트로넬라와 티트리가 1:0.5-2의 비율로 혼합된 에센셜 오일이 각각의 단일 에센셜 오일의 단순 평균보다 5종 유해 미생물 모두에 대해 50% 내지 88.6% 감소된 미생물 생장 최소억제농도가 측정되어, 가장 우수한 시너지 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.
3-4. 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 혼합 에센셜 오일
실시예 3-3의 시트로넬라와 티트리의 혼합 에센셜 오일에 대한 항균활성 검정 결과를 바탕으로, 시트로넬라 및 티트리 혼합 에센셜 오일(1:1)과 타임의 3종 혼합 에센셜 오일의 미생물 생장 최소억제농도(MIC)를 평가하였다. 실험은 상기 실시예 3-1의 체커보드 어세이(checkerboard assay) 실험과 동일한 방식을 사용하였고, 측정 결과를 하기 [표 22] 내지 [표 26]에 나타내었다.
[표 22] C. albicans
[표 23] A. niger
[표 24] P. aeruginosa
[표 25] S. aurues
[표 26] E. coli
상기 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 3종 혼합 에센셜 오일의 상승 또는 부가된 항균 및 항진균 효과를 바탕으로, 시험예 30(시트로넬라:티트리:타임=1:1:0.5), 시험예 31(시트로넬라:티트리:타임=1:1:1), 시험예 32(시트로넬라:티트리:타임=1:1:2), 및 시험예 33(시트로넬라:티트리:타임=1:1:3)의 시트로넬라와 티트리의 3종 혼합 에센셜 오일을 제조하고 미생물 생장 최소억제농도(MIC)를 평가하였다.
[표 27] 3종 혼합 에센셜 오일의 MIC 분석 값
상기 실험 결과들을 참조하면, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 3종 혼합 에센셜 오일이 1:0.5-2:0.5:2의 비율로 혼합된 에센셜 오일이 상승된 항균 및 항진균 효과를 갖는 것을 확인할 수 있었고, 가장 우수한 시너지 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 4. 최종 혼합 에센셜 오일의 항균 활성 검정
상기 실시예 3-2의 레몬그라스, 마조람, 및 로즈우드에 대한 레몬그라스, 마조람, 및 로즈우드의 3종이 1:8-32:0.5-2.5의 배합비율에서 가장 좋은 효과를 갖고, 실시예 3-4의 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 3종이 1:0.5-2:0.5:2의 배합비율을 갖는 것을 참조하여, 가장 효과가 좋았던 시험예 24의 조합(레몬그라스:마조람:로즈우드=1:19:1)과, 시험예 31(시트로넬라:티트리:타임=1:1:1)의 조합을 배합한 결과, 이들이 10:1로 혼합되는 경우 가장 최적으로 항균 효과가 있는 것으로 나타났다.
따라서, 레몬그라스, 마조람, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 6종 혼합 에센셜 오일은 [1:8-32:0.5-2.5:0.05-0.2:0.05-0.2:0.05-0.2]의 비율에서 가장 효과가 좋은 것으로 나타났다.
레몬그라스, 마조람, 로즈우드, 시트로넬라, 티트리, 및 타임의 6종 혼합 에센셜 오일의 효과를 검증하기 위해 시험예 34(레몬그라스:마조람:로즈우드:시트로넬라:티트리:타임=1:19:1:0.1:0.1:0.1)의 항균 활성을 검증하였다.
실험은 시험예 34의 6종의 에센셜 오일과 캐리어 오일(포도씨 오일)에 5종의 균주를 1×105~6 CFU/ml의 초기 균수로 준비하여 미생물 저감 효능 시험을 실시하였다. 준비된 5종의 균주를 대조군, 비교군을 포함하여 혼합 에센셜 오일에 접종하여 균주별 최적 조건에서 배양하였으며, 0, 1, 24시간마다 시료를 채취하여 멸균된 saline을 이용해 10배수로 희석하여 한천배지에 도말하였다. 도말한 플레이트들은 최적조건에서 배양한 후, 전형적인 집락을 확인 및 계수하여 감소율을 확인하였다. 이를 통해 최적 비율로 혼합된 에센셜 오일의 5종 미생물에 대한 저감 효능을 확인할 수 있었고, 그 결과를 [표 28]에 나타내었다.
[표 28]
상기 [표 28]을 참조하면, 무처리 음성대조군에 비해 본 발명의 6종 혼합 에센셜 오일을 처리한 시험예 34에서는 모든 유해균에 대해 99.9% 이상의 높은 억제율을 보여 단일 에센셜 오일들(시험예 1 내지 4, 6, 및 7)에 비해 본 발명의 혼합 에센셜 오일이 현저하게 상승된 항균 및 항진균 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다(도 1 참조). 또한, 이러한 항균 효과는 비교예 1 내지 3의 메틸파라벤이나 시중에서 사용되는 시료 등과 비교하여도 매우 우수한 항균 효과임을 확인할 수 있었다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (10)
- 마조람(Origanum majorana), 레몬그라스(Cymbopogon citratus), 로즈우드(Dalbergia nigra), 시트로넬라(Cymbopogon nardus), 티트리(Melaleuca alternifolia), 및 타임(Thymus vulgaris)의 허브 혼합 에센스를 유효성분으로 함유하는 항균 및 항진균 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 마조람(Origanum majorana), 레몬그라스(Cymbopogon citratus), 로즈우드(Dalbergia nigra), 시트로넬라(Cymbopogon nardus), 티트리(Melaleuca alternifolia), 및 타임(Thymus vulgaris)은 1:8~32:0.5~2.5:0.05~0.2:0.05~0.2:0.05~0.2의 중량비를 갖는 것을 특징으로 하는 항균 및 항진균 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 조성물은 칸디다 속 진균 및 아스퍼질러스 속 진균에 대해 항진균 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 항균 및 항진균 조성물. - 제3항에 있어서,
상기 칸디다 속 진균은 칸디다 알비칸스(Candida albicans)이고, 상기 아스퍼질러스 속 진균은 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger)인 것을 특징으로 하는 항균 및 항진균 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 조성물은 에스체리치아(Escherichia) 속 균주, 슈도모나스(Pseudomonas) 속 균주, 및 스타필로코커스(Staphylococcus) 속 균주에 대해 항균 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 항균 및 항진균 조성물. - 제5항에 있어서,
상기 에스체리치아(Escherichia) 속 균주는 에스체리치아 콜라이(Escherichia coli)이고, 상기 슈도모나스(Pseudomonas) 속 균주는 슈도모나스 에루지노사(Pseudomonasaeruginosa)이며, 상기 스타필로코커스 속 균주는 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)인 것을 특징으로 하는 항균 및 항진균 조성물. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 항균 및 항진균 조성물을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 항균 및 항진균 조성물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 항균 및 항진균 조성물을 유효성분으로 함유하는 식품 또는 사료 보존용 방부제 조성물.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 항균 및 항진균 조성물을 치료를 필요로 하는 개체에 투여하여 병원성 세균을 사멸시키는 단계를 포함하는, 인간을 제외한 동물의 세균 또는 진균 감염 질환을 치료하는 방법.
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