KR20070056256A

KR20070056256A - 천연 식물 추출물을 포함하는 항균 조성물

Info

Publication number: KR20070056256A
Application number: KR1020050114677A
Authority: KR
Inventors: 박덕훈; 이종성; 현창구; 홍성택
Original assignee: 바이오스펙트럼 주식회사
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2007-06-04
Also published as: KR100729831B1

Abstract

본 발명은 조팝나무, 자귀나무 및 뽕나무 중에서 선택된 하나 이상의 식물의 추출물을 포함하는 항균 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 항균 조성물은 광범위한 항균 스펙트럼을 나타낼 뿐만 아니라 항산화능을 지니며 인체에 독성을 나타내지 않으므로, 화장품 또는 의약품을 포함하여 항균 활성이 필요한 다양한 분야에 적용하여 우수한 항균 효과를 얻을 수 있다.

항균 조성물. 조팝나무, 자귀나무, 뽕나무

Description

천연 식물 추출물을 포함하는 항균 조성물{Antimicrobial composition comprising natural plant extract}

도 1은 조팝나무 추출물, 자귀나무 추출물 및 뽕나무 추출물을 포함하는 본 발명의 항균 조성물의 항균 활성을 한천 확산법으로 측정한 결과를 나타낸다.

도 2는 조팝나무 추출물, 자귀나무 추출물 및 뽕나무 추출물을 포함하는 본 발명의 항균 조성물의 최소억제농도 (MIC) 측정을 나타낸다.

본 발명은 천연 식물 추출물을 포함하는 항균 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로는 조팝나무, 자귀나무 및 뽕나무 중에서 선택된 하나 이상의 식물의 추출물을 포함하는 항균 조성물에 관한 것이다.

요즘은 교통의 발달로 전 세계적인 이동이 활발하고 이로 인하여 사람의 이동을 따라 여러 가지 전염성 질환이나 신규의 질환이 급속히 퍼져 나가고 있다. 그 동안의 무분별한 항균 물질의 사용으로 여러 미생물들이 내성을 가지게 되어 인류를 위협하고 있다.

농약은 살균제, 살충제, 제초제, 생장조절제 등으로 크게 나눌 수 있는데 바이러스나 미생물에 의한 작물 피해의 경우 살균제를 사용하여 방제한다. 농업 분야에서 값싸고 강력한 인공 합성된 항균 물질들이 과도하게 사용됨으로써 우리의 식탁을 위협하게 되었다. 인체에 직접 적용되는 생활용품에도 다양한 항균물질들이 사용되고 있으며 대부분은 값이 싼 화학성분들이 사용되고 있다. 불행하게도 이렇게 사용되고 있는 항균물질들의 대부분은 장기 사용 시 인체에 해로울 수 있음이 과학적으로 밝혀지고 있다.

우리 생활주변에서 널리 이용되는 식품, 의약품, 생활용품, 화장품 등의 많은 제품에는 내부물성의 변화를 방지하고, 일정 기간 동안의 보존을 위해서 인체 사용이 허가된 항균물질인 방부제가 첨가되어 있다. 상기 방부제로서 사용되고 있는 물질로는 천연에서 산출된 물질도 있으나 거의 대부분 화학적으로 합성한 인공물질들이 이용되고 있다. 기존의 방부제로서 가장 안전하며 생활용품, 화장품, 의약품에 범용적으로 사용되는 파라벤류의 방부제들조차 피부 알러지 (Andrea Counti et al., Contact Dermatitis, 1997, 37; 35-36)와 환경호르몬으로서의 가능성 (Edwin et al., Toxicology and applied pharmacology, 1998, 153; 12-19) 및 내성균 유발이라는 문제점을 가지고 있다.

방부제로 사용되고 있는 천연활성 물질들의 경우, 대부분 색취, 안정성 저하, 좁은 항균스펙트럼, 제형상의 문제점 등으로 인하여 상용화되지 못하고 있으 며, 편백 추출물인 히노키티올 (hinokitiol)과 목련추출물인 마그노놀 (magnolol), 자몽추출물인 DF-100 등 극히 일부만이 상용화되고 있는 실정이다.

의약품 중 항생제는 수술부위의 감염을 막거나 여러 감염성 질환의 치료를 위하여 사용되고 있다. 이러한 의학적 목적의 인체용 항균제는 대부분 방선균류의 배양에 의하여 얻어지고 있다.

병원성 미생물의 오염을 막기 위하여 환경살포용 살균, 항균물질이 광범위하게 사용되고 있다. 실제로 가축축사를 비롯하여 화장실 청소 시, 병원의 오염차단을 막기 위하여 또는 항만이나 공항 등의 오염을 막기 위하여 사용되고 있다. 그러나, 대부분 장기간 과량 사용 시 가축이나 인체에 해로울 수 있는 합성 화합물이다.

따라서, 기존의 합성 화학 항균 물질을 대체할 수 있는 천연 유래의 항균 물질의 필요성이 극대화되고 있다. 특히, 항균제의 가장 큰 단점인 부작용을 줄이고 동시에 폭넓은 항균 스펙트럼, 제형상의 안정성 등을 보유한 천연 항균 물질의 개발이 필요하다. 본 발명자들은 제주 지역에 자생하는 식물 종을 대상으로 항균 스크리닝을 수행하여, 이들 식물 종 중에서 항균 활성이 우수하고, 항균 스펙트럼 범위가 넓으며, 인체에 안전한 천연 항균제를 개발하게 되었다.

본 발명의 목적은 화장품, 의약품, 농약, 식품, 생활용품 등 다양한 분야에 적용할 수 있는 우수한 항균 활성, 넓은 항균스펙트럼, 항산화 효능, 인체에 안전한 천연 항균제를 제공하는 것이다.

본 발명은 천연 식물 추출물을 포함하는 항균 조성물을 제공한다.

본 발명의 항균 조성물은 조팝나무, 자귀나무 및 뽕나무 중에서 선택되는 하나 이상의 천연 식물의 추출물을 포함한다.

자귀나무 (Albizzia julibrissin)는 합환목·합혼수·야합수·유정수라고도 한다. 종래에 껍질을 신경쇠약·불면증에 약용으로 사용하여 왔으며, 본 발명의 조성물에 포함되는 자귀나무 추출물은 껍질만이 아니라 전초, 뿌리, 씨앗으로부터도 추출할 수 있으며, 껍질이 바람직하게 사용된다.

뽕나무 ( Morus )는 종래에 잎은 누에를 기르는데 사용하고, 열매는 오디라 하여 술을 담그거나 날 것으로 먹었으며, 뿌리껍질은 해열·진해·이뇨제에 사용하고, 목재는 가구재로 사용되어 왔다. 본 발명의 조성물에 포함되는 뽕나무 추출물은 잎만이 아니라 전초, 뿌리 줄기 등으로부터도 추출할 수 있다.

조팝나무는 어린순은 나물로 하여 식용하고, 뿌리는 해열·수렴 등의 효능이 있어 감기로 인한 열, 신경통 등에 사용되어 왔다. 특히, 가는잎 조팝나무 (Spiraea thunbergii )는 관상수로 이용되어 왔으며, 노화 방지용 화장품에 사용될 수 있다고 개시된 바 있다.

본 발명의 조성물에 포함되는 식물 추출물은 각각의 식물을 물, 유기 용매, 또는 이의 혼합 용매를 사용하여 추출할 수 있다. 이들 성분들을 모두 혼합하여 동시에 추출하거나 개개 성분들을 최적의 조건에서 추출한 후 혼합하여 사용할 수도 있다. 열수 추출하는 경우, 예를 들어 본 발명의 조성물의 성분들을 물에 가하여 70℃ 이상, 바람직하게는 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 90℃ 이상의 온도에서 2 시간 이상, 바람직하게는 3시간 이상 가열하고 가열된 혼합물을 여과하여 제조할 수 있다. 높은 온도에서 가열하는 경우 시간은 줄어들지만 유효성분이 파괴되어 손실될 수 있고, 상기 온도보다 낮은 온도에서 가열하게 되면 혼합물의 유효성분이 완전하게 추출되지 않으므로 온도 조절과 시간을 적절하게 조절하는 것이 중요하다. 이 추출액은 건조하여 사용하거나 추출 상태 그대로 사용할 수 있다. 유기 용매를 사용하여 추출하는 경우, 메탄올, 에탄올, 이소프로탄올, 부탄올 등의 알콜, 에틸렌, 아세톤, 에테르, 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, DMF(N,N-디메틸포름아미드), DMSO(디메틸설폭사이드), 이들의 혼합물 등을 이용하여 실온에서 또는 가온하여 유기 용매로 추출할 수 있다.

열 추출 또는 냉침 추출한 추출물은 부유하는 고체 입자를 제거하기 위해 여과, 예를 들어 나일론 등을 이용하여 입자를 걸러 내거나 냉동여과법 등을 이용하여 여과한 후, 그대로 사용하거나 이를 동결건조, 진공건조, 열풍건조, 분무건조 등을 이용해 건조시켜 사용할 수 있다.

본 발명의 조성물에 포함되는 조팝나무의 추출물은 바람직하게는 가는잎 조팝나무의 추출물이다.

따라서, 바람직한 양태로서, 본 발명은 가는잎 조팝나무 추출물을 포함하는 항균 조성물에 관한 것이다.

또 다른 바람직한 양태로서, 본 발명은 가는잎 조팝나무 추출물, 자귀나무 추출물 및 뽕나무 추출물을 포함하는 항균 조성물에 관한 것이다. 이러한 항균 조성물 중의 각각의 천연 추출물은 대략 동등 비율로 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명의 항균 조성물 중 식물 추출물은 조성물의 총 중량에 대해 각각의 식물 추출물이 1 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 10의 중량%의 양으로 포함될 수 있다.

본 발명의 항균 조성물은 다양한 미생물, 특히 세균, 진균 및 효모에 대해 광범위한 항균 활성을 나타내고 (표 6), 또한 항산화 효과를 나타내었으며 (표 7), 세포 독 (표 8)이 없이 인체 피부에 안전하고 (표 9) 급성경구독성을 나타내지 않았다.

구체적 실시에서, 본 발명의 조성물은 그람 양성 세균, 그람 음성 세균, 효모 및 진균, 특히 그람 양성 세균, 예를 들어 Bacillus subtilis ATCC 6633 (B. subtilis), Staphylococcus aureus ATCC 6538P (S. aureus), Micrococcus luteus ATCC 9341 (M. luteus), Methicillin resistant staphylococcus aureus (MRSA) C2207, 그람 음성 세균, 예를 들어 Escherichia coli (E. coli) ATCC 10536, Escherichia coli (E. coli ) 0157:K88ac, Pseudomonas aeroginosa (P. aeroginosa ) ATCC 1636, Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae) ATCC 10031, 효모, 예를 들어 Candida albicans (C. albicans ) ATCC 10231, 진균, 예를 들어 Aspergillus niger (A. niger ) ATCC 9029, Trichophyton mentagrophytes (T. mentagrophytes ) KCTC 6077, Fusarium solani (F. solani )에 대해 항균 활성을 나타내었다.

본 발명의 항균 조성물은 상기한 식물 추출물 이외에도 이의 항균 활성을 저해하지 않는 한 추가의 성분들을 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 광범위한 항균 스펙트럼을 갖는 본 발명에 따른 항균 조성물은 농약, 의약, 화장품, 생활용품, 식품 등에서 항균, 살균, 소독, 방부 등의 목적을 달성하기 위해 광범위하게 사용될 수 있다. 구체적으로, 농업에 있어서는 항균, 살균, 소독의 목적으로, 의약에 있어서는 항생제나 오염방지제와 같은 목적으로, 식품에 있어서는 방부나 항균목적으로, 화장품이나 생활용품에 있어서는 비듬억제용, 무좀방지용, 겨드랑이 채취억제용, 항여드름용 등 미생물과 직접 연관된 제품에 사용되거나 청소용 세정제나 식기세척용 세정제 등에 방부나 항균 또는 살균목적으로 사용되어 질 수 있으며, 이러한 목적으로만 한정되는 것은 아니다.

따라서, 또 다른 양태에서, 본 발명은 상기한 항균 조성물로 가공된 화장품, 식품, 의약품, 농약, 생활용품을 제공한다.

상기 가공 물품의 특정 양태로서, 본 발명의 항균 조성물은 각종 크림, 로 션, 스킨 등과 같은 화장품류와 샴푸, 린스, 클렌징, 세안제, 비누, 트리트먼트, 미용액 등에 인공 항균제 (방부제)의 첨가 없이 첨가되어 항균 효과를 제공하는 화장품을 제공한다.

본 발명의 화장품은 수성 비타민, 유성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당, 스핑고 지질 등을 포함한다.

수성 비타민으로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B6, 피리독신, 염산피리독신, 비타민 B12, 판토텐산, 니코틴산, 니코틴산아미드, 엽산, 비타민 C, 비타민 H 등을 들 수 있으며, 그들의 염(티아민염산염, 아스코르빈산나트륨염 등)이나 유도체(아스코르빈산-2-인산나트륨염, 아스코르빈산-2-인산마그네슘염 등)도 본 발명에서 사용할 수 있는 수용성 비타민에 포함된다.

유성 비타민으로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 비타민 A, 카로틴, 비타민 D2, 비타민 D3, 비타민 E(d1-α-토코페롤, d-α-토코페롤, d-δ-토코페롤) 등을 들 수 있으며, 그들의 유도체 (팔미틴산아스코르빈, 스테아르산아스코르빈, 팔미틴산아스코르빈, 아세트산dl-α-토코페롤, 니코틴산dl-α-토코페롤비타민 E, DL-판토테닐알코올, D-판토테닐알코올, 판토테닐에틸에테르 등) 등도 본 발명에서 사용되는 유용성 비타민에 포함된다.

고분자 펩티드로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 콜라겐, 가수 분해 콜라겐, 젤라틴, 엘라스틴, 가수 분해 엘라스틴, 케라틴 등을 들 수 있다.

고분자 다당으로는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 히드록시에틸셀룰로오스, 크산탄검, 히알루론산나트륨, 콘드로이틴 황산 또는 그 염 (나트륨염 등) 등을 들 수 있다. 예를 들어, 콘드로이틴 황산 또는 그 염 등은 통상 포유 동물이나 어류로부터 정제하여 사용할 수 있다.

스핑고 지질로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 세라미드, 피트스핑고신, 스핑고당지질 등을 들 수 있다.

본 발명의 화장품에는 상기 성분과 더불어 필요에 따라 통상 화장료에 배합되는 다른 성분을 배합해도 된다.

이외에 첨가해도 되는 배합 성분으로서는 유지 성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면 활성제, 유기 및 무기 안료, 유기 분체, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 식물 추출물, pH 조정제, 알콜, 색소, 향료 등을 들 수 있다.

유지 성분으로서는 에스테르계 유지, 탄화수소계 유지, 실리콘계 유지, 불소계 유지, 동물 유지, 식물 유지 등을 들 수 있다.

보습제로서는 수용성 저분자 보습제, 지용성 분자 보습제, 수용성 고분자, 지용성 고분자 등을 들 수 있다.

에몰리엔트제로서는 장쇄아실글루타민산콜레스테릴에스테르, 히드록시스테아르산콜레스테릴, 12-히드록시스테아르산, 스테아르산, 로진산, 라놀린지방산콜레스테릴에스테르 등을 들 수 있다.

계면 활성제로서는 비이온성 계면 활성제, 음이온성 계면 활성제, 양이온성 계면 활성제, 양성 계면 활성제 등을 들 수 있다.

비이온성 계면 활성제로서는 자기 유화형 모노스테아르산글리세린, 프로필렌글리콜지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르, 솔비탄지방산에스테르, POE(폴리옥시에틸렌)솔비탄지방산에스테르, POE 솔비트지방산에스테르, POE 글리세린지방산에스테르, POE 알킬에테르, POE 지방산에스테르, POE 경화피마자유, POE 피마자유, POE·POP (폴리옥시에틸렌·폴리옥시프로필렌) 공중합체, POE·POP 알킬에테르, 폴리에테르변성 실리콘, 라우린산알카놀아미드, 알킬아민옥시드, 수소첨가대두인지질 등을 들 수 있다.

음이온성 계면 활성제로서는 지방산비누, α-아실술폰산염, 알킬술폰산염, 알킬알릴술폰산염, 알킬나프탈렌술폰산염, 알킬황산염, POE 알킬에테르황산염, 알킬아미드황산염, 알킬인산염, POE 알킬인삼염, 알킬아미드인산염, 알킬로일알킬타우린염, N-아실아미노산염, POE 알킬에테르카르복실산염, 알킬술포숙신산염, 알킬술포아세트산나트륨, 아실화 가수분해 콜라겐펩티드염, 퍼플루오로알킬인산에스테르 등을 들 수 있다.

양이온성 계면 활성제로서는 염화알킬트리메틸암모늄, 염화스테아릴트리메틸암모늄, 브롬화스테아릴트리메틸암모늄, 염화세토스테아릴트리메틸암모늄, 염화디스테아릴디메틸암모늄, 염화스테아릴디메틸벤질암모늄, 브롬화베헤닐트리메틸암모늄, 염화벤잘코늄, 스테아르산디에틸아미노에틸아미드, 스테아르산디메틸아미노프로필아미드, 라놀린 유도체 제 4급 암모늄염 등을 들 수 있다.

양성 계면 활성제로서는 카르복시베타인형, 아미드베타인형, 술포베타인형, 히드록시술포베타인형, 아미드술포베타인형, 포스포베타인형, 아미노카르복실산염 형, 이미다졸린 유도체형, 아미드아민형 등의 양성 계면 활성제 등을 들 수 있다.

유기 및 무기 안료로서는 규산, 무수규산, 규산마그네슘, 탤크, 세리사이트, 마이카, 카올린, 벵갈라, 클레이, 벤토나이트, 티탄피막운모, 옥시염화비스무트, 산화지르코늄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화티탄, 산화알루미늄, 황산칼슘, 황산바륨, 황산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 산화철, 군청, 산화크롬, 수산화크롬, 칼라민, 카본블랙 및 이들의 복합체등의 무기 안료 ; 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 비닐수지, 요소수지, 페놀수지, 불소수지, 규소수지, 아크릴수지, 멜라민수지, 에폭시수지, 폴리카보네이트수지, 디비닐벤젠·스티렌 공중합체, 실크파우더, 셀룰로오스, CI 피그먼트옐로우, CI 피그먼트오렌지 등의 유기 안료 및 이들의 무기 안료와 유기 안료의 복합 안료 등을 들 수 있다.

유기 분체로서는 스테아르산칼슘 등의 금속비누 ; 세틸린산아연나트륨, 라우릴린산아연, 라우릴린산칼슘 등의 알킬인산금속염 ; N-라우로일-β-알라닌칼슘, N-라우로일-β-알라닌아연, N-라우로일글리신칼슘 등의 아실아미노산 다가금속염 ; N-라우로일-타우린칼슘, N-팔미토일-타우린칼슘 등의 아미드술폰산 다가금속염 ; Nε-라우로일-L-리진, Nε-팔미토일리진, Nα-파리토일올니틴, Nα-라우로일아르기닌, Nα-경화우지지방산아실아르기닌 등의 N-아실염기성아미노산 ; N-라우로일글리실글리신 등의 N-아실폴리펩티드 ; α-아미노카프릴산, α-아미노라우린산 등의 α-아미노지방산 ; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 디비닐벤젠·스티렌 공중합체, 사불화에틸렌 등을 들 수 있다.

자외선 흡수제로서는 파라아미노벤조산, 파라아미노벤조산에틸, 파라아미노벤조산아밀, 파라아미노벤조산옥틸, 살리실산에틸렌글리콜, 살리친산페닐, 살리친산옥틸, 살리친산벤질, 살리친산부틸페닐, 살리친산호모멘틸, 계피산벤질, 파라메톡시계피산2-에톡시에틸, 파라메톡시계피산옥틸, 디파라메톡시계피산모노2-에틸헥산글리세릴, 파라메톡시계피산이소프로필, 디이소프로필·디이소프로필계피산에스테르 혼합물, 우로카닌산, 우로카닌산에틸, 히드록시메톡시벤조페논, 히드록시메톡시벤조페논술폰산 및 그 염, 디히드록시메톡시벤조페논, 디히드록시메톡시벤조페논디술폰산나트륨, 디히드록시벤조페논, 테트라히드록시벤조페논, 4- tert -부틸-4'-메톡시디벤조일메탄, 2,4,6-트리아닐리노- p -(카르보-2'-에틸헥실-1'-옥시)-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸 등을 들 수 있다.

알코올로서는 세틸 알코올(Cetyl Alcohol) 등의 고급 알코올을 들 수 있다.

본 발명의 화장품의 구체예로서는 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, 립스틱 등을 들 수 있다.

이하, 실시예를 예시하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 하기 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서 본 발명을 이에 제한하고 자 함이 아니다.

[ 실시예 1] 식물 추출물의 제조

자귀나무 (Albizzia julibrissin Duraz)의 껍질(난지농업연구소) 1kg을 마쇄기로 세절하고, 70% 에탄올 100kg을 넣어 환류 장치가 부착된 장치를 이용해 100℃에서 4시간 가열 추출하였다. 추출액을 여과 보조제를 사용하여 여과한 후, 냉소에 7 내지 10일간 방치하여 숙성시키고, 침전물을 여과한 다음, 70% 에탄올을 추가로 넣어 100kg 제품을 얻었다.

조팝나무 (Spiraea sp .)속 식물인 가는잎 조팝나무의 꽃, 잎 및 줄기(난지농업연구소) 1kg을 마쇄기로 세절하고 10% 에탄올 100kg을 넣어 100℃에서 4시간 가열 추출하였다. 추출한 액을 여과 보조제를 사용하여 여과한 다음, 10% 에탄올을 추가로 넣어 100kg 제품을 얻었다.

뽕나무 (Morus alba) 뿌리(난지농업연구소)의 1kg을 마쇄기로 세절하고 10% 에탄올 100kg을 넣어 100℃에서 4시간 가열 추출하였다. 추출한 액을 여과 보조제를 사용하여 여과한 다음, 10% 에탄올을 추가로 넣어 100kg 제품을 얻었다.

[ 실시예 2] 항균 효능 평가

실시예 1에서 수득한 추출물을 사용하여 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)와 에스케리치아 콜리(Escherichia coli)에 대한 항균 효과를 측정하였다.

여러 개의 원반에 기지농도의 항생물질 용액을 묻혀 시험균주가 도포된 고체 한천배지에 올려놓고 배양한 후 원반 주변의 투명대 (growth inhibition halo)의 크기를 측정하는 한천 확산법으로 항균 활성을 측정하였다. 항균시험 농도를 100 ppm (0.01%)으로 한정해서 수행한 결과를 표 1에 나타내었다. 최소 농도에 대한 결과를 표 2에 나타내었다.

추출물 종류	S. aureus 억제능	E. coli 억제능
자귀나무	++	++
뽕나무	++	++
조팝나무	+++	+++

+:투명대 크기가 2 mm미만, ++: 투명대 크기가 2 내지 5 mm미만, +++: 투명대 크기가 5 mm이상.

미생물 균주	추출물 농도 (ppm)
미생물 균주	자귀나무	뽕나무	조폭나무
E. coli	10	9	5
S. aureus	8	8	4

[ 실시예 3] 천연 항균제 배합물의 제조

실시예 1에서 제조된 자귀나무피 추출물, 뽕나무뿌리 추출물, 가는잎 조팝나무 추출물을 각각 다양한 성분 비율로 혼합하여 천연 항균제 배합물을 제조하였다. 성분비는 각 식물추출물들을 배합하여 총 6종의 성분 조합비를 만들었다 (1:1:1, 1:2:1, 1:1:2, 2:2:1, 2:1:2, 1:2:2). 각 성분의 배합비에 대하여 다양한 조사를 실시한 결과, 1:1:1의 조합에서 뛰어난 항균 효과를 나타내었다. 항균 활성은 한천 확산법을 이용하여 스타필로코커스 아우레우스와 에스케리치아 콜리에 대해 측정하였다.

표 3은 가장 우수한 항균 활성을 나타내는 식물 추출물의 배합비를 나타낸다.

원료명	자귀나무추출물	뽕나무추출물	가는잎 조팝나무추출물	정제수 또는 용매
함량(%)	1.0	1.0	1.0	to 100

[ 실시예 4] 천연 항균제 배합물의 항균 활성

한천 확산법을 이용하여 천연 항균제 배합물의 항균 활성을 조사하였다. 천연 항균제 배합물 (1:1:1)의 농도를 0.25 %, 0.5 %, 1.0 %, 2.0 % 등으로 정해서 실험을 수행하였다. 미생물 균주로는 그람 양성균인 스타필로코커스 아우레우스, 그람 음성균인 에스케리치아 콜리, 효모인 칸디다 알비칸스(Candida albicans)를 이용하였다.

여러 개의 원반에 기지농도의 항생물질 용액을 묻혀 시험균주가 도포된 고체 한천배지에 올려놓고 배양한 후 원반 주변의 투명대 (growth inhibition halo)의 크기를 측정하였다. 표 4에 나타낸 바와 같이, 스타필로코커스 아우레우스와 칸디다 알비칸스에 대해 높은 항균 활성을 보였고, 반면에 에스케리치아 콜리에 대해서는 상대적으로 낮은 항균 활성을 나타내었다. 천연항균제에 의한 원반 주변의 투명대의 크기를 도 1에 나타내었다.

원반 주변의 투명대의 크기측정.

미생물 균주	E. coli				S. aureus				C. albicans
농도 (%)^a	0.25	0.5	1.0	2.0	0.25	0.5	1.0	2.0	0.25	0.5	1.0	2.0
억제 존의 직경(mm)^b	10.5	11.5	13	16	14.5	16.5	18	20	13	15	17	19

a: 디스크 당 천연 항균제 배합물의 첨가량 (%)

b: 3개 관측의 평균, 투명 존은 디스크 직경 (10 mm)을 포함한다

[ 실시예 5] 천연 항균제 배합물의 최소 억제 농도 ( MIC ) 결정

천연 항균제 배합물의 최소저해농도 (Minimum Inhibition Concentration: MIC)를 측정하였다. 24시간 동안 배양한 스타필로코커스 아우레우스, 칸디다 알비칸스, 에스케리치아 콜리를 3 ml 브레인 하트 인퓨전 브로쓰 (brain heart infusion broth)에 넣고, 동시에 천연 항균제 배합물을 각각 농도별로 첨가한 후, 37 ℃에서 24시간동안 배양하였다. 천연 항균제 배합물의 MIC를 측정하기 위하여 2배 희석법을 용하였다. 표 5에 나타나 있듯이, 에스케리치아 콜리에 대한 MIC는 320 ug/ml, 스타필로코커스 아우레우스에 대한 MIC는 20 ug/ml, 칸디다 알비칸스에 대한 MIC는 80 ug/ml임을 확인하였다. 천연 항균제 배합물의 항균 활성은 그람 양성균인 스타필로코커스 아우레우스에 대해 가장 높은 항균 활성을 보임을 알 수 있었다. 천연 항균제 배합물에 의한 시험 미생물 균주들의 성장 억제를 도 2를 통해 확인할 수 있다.

균주	MIC (ug/ml)
E. coli	320
S. aureus	20
C. albicans	80

[ 실시예 6] 천연 항균제 배합물의 항균 활성 스펙트럼

실시예 3에서 제조한 천연 항균제 배합물의 항균 활성 스펙트럼을 조사하기 위해 다양한 종류의 미생물을 사용하였다. 그람 양성균으로 Bacillus subtilis ATCC 6633 (B. subtilis), Staphylococcus aureus ATCC 6538P (S. aureus), Micrococcus luteus ATCC 9341 (M. luteus), Methicillin resistant staphylococcus aureus (MRSA) C2207, 그람 음성균으로 Escherichia coli (E. coli ) ATCC 10536, Escherichia coli (E. coli ) 0157:K88ac, Pseudomonas aeroginosa (P. aeroginosa ) ATCC 1636, Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae ) ATCC 10031, 효모로 Candida albicans (C. albicans ) ATCC 10231, 진균으로 Aspergillus niger (A. niger ) ATCC 9029, Trichophyton mentagrophytes (T. mentagrophytes) KCTC 6077, Fusarium solani (F. solani )에 대해 한천 확산법으로 항균 활성을 측정하였다. 그 결과가 표 6에 나타나 있다.

미생물 균주

B. subtilis

S. aureus

M. luteus

MRSA

E. coli

E. coli 0157:K88ac

P. aerosinosa

K. pneumonia

C. albicans

A. niger

T. mentagrophyte

F. solani

항균 활성

+++

++

+

++

+++

++

+: 약함 (투명대 크기: 2 mm미만), ++: 강함 (투명대 크기: 2 내지 5 mm미만), +++: 매우 강함 (투명대 크기: 5 mm이상)

[ 실시예 7] 항산화 효과

천연 항균제 배합물의 항산화 효과를 확인하기 위해DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 방법을 이용하였다.

DPPH은 색을 띄는 라디칼로 이를 이용해 시료의 라디칼 제거능력을 직접 확인할 수 있다. 시료를 증류수 또는 용매 4 ml에 녹인 후, 100uM DPPH 1ml을 섞은 후 은 후, 상온에서 30분간 인큐베이션하였다. 517nm에서 흡광도를 측정하여 남아있는 DPPH의 양을 파악하였다 (블랭크: 증류수 또는 용매, 대조군l: 시료를 넣지 않고 DPPH와 증류수 또는 용매로만 구성된 실험구). 항산화력 (Radical Scavenging activity: RSA)을 하기 수학식 1을 사용하여 각 대조구의 흡광도와 비교하여 낮아진 비율로 나타내었다 (표 7).

RSA(%)= [hydroxylate의 흡광도 / 대조군의 흡광도] X 100

천연방부제의 항산화 효과.

천연항균제배합물의농도 (ug/ml)	0	100	200	300	400	500	600	700	800	비타민 C (1 mM)
RSA (%)	100	85	65	53	47	40	39	33	30	35

표 7에 제시된 것과 같이, 천연 항균제 배합물은 농도 의존적으로 생성된 라디칼을 제거하는 능력을 나타내었다.

[ 실시예 8] 세포독성 평가

항균제로 사용될 경우 인체에 대하여 독성이 없어야만 그 용도를 넓혀 나갈 수 있다. 이러한 독성 시험에서 가장 간편하면서도 확실한 독성시험이 인간 세포를 이용한 세포독성 시험이다. 통상 세포독성에서 독성이 없으면 개체수준에서 독성이 나타날 가능성이 매우 낮은 것으로 간주한다.

천연 항균제 배합물의 세포독성 효과에 대해 인간 각질세포주인 HaCaT(한국세포주은행)과 인간 정상 섬유아세포(태평양(주))를 이용해 MTT 실험을 수행하였다. 인간 정상 섬유아세포와 HaCaT의 경우, 천연 항균제 배합물은 500 ug/ml이하 농도에서는 세포독성을 나타내지 않았다 (표 8).

천연항균제배합의농도 (ug/ml)	0	100	200	300	400	500
세포생존율	100	102	99.8	99.7	99.5	99.5

[ 실시예 9] 천연 항균제 배합물의 인체 피부에 대한 안전성 확인 실험

상기 실시예에서와 같이 항균 활성이 우수하다고 판명된 천연 항균제 배합물이 인체피부에도 안전한지 확인하기 위하여, 피부 안전성 검증 실험을 수행하였다. 시험방법으로는 피부누적자극시험을 이용하였다.

스쿠알렌을 베이스로 하여 천연 항균제 배합물을 각각 400 ug/ml, 600 ug/ml, 800 ug/ml, 1mg/ml를 첨가한 제형을 제조하고, 이를 사용하여 건강한 30명의 성인을 대상으로 윗팔뚝 부위에 격일로 총 9회의 24시간 누적 첩포를 시행하여 천연항균제가 피부에 자극을 주는지의 여부를 측정하였다.

핀 챔버 (Finn chamber, Epitest Ltd, 핀란드)를 사용하였다. 챔버에 상기 각 피부외용제를 15ul씩 적하한 후 첩포를 실시하였다. 매회 피부에 나타난 반응의 정도를 아래의 수학식 2를 이용하여 점수화 하였으며, 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다.

평균반응도=[[반응지수 x 반응도/ 총피검자수 x 최고점수 (4점)] x 100 ] ÷ 검사회수 (9회)

상기 표 9에서 시험군 1 [천연 항균제 배합물(400 ug/ml)]의 경우, ±, +, ++에 해당하는 사람의 수가 각각 2명, 0명, 0명이었고, 그 외 나머지는 반응이 나타나지 않았다. 시험군 1 내지 시험군 4의 평균 반응도가 각각 0.18, 0.37, 0.18. 0.18으로서 모두 3이하였으므로, 안전한 조성물로 판단되었다.

[ 실시예 10] 급성경구독성시험

천연 항균제 배합물이 식품에도 안전하게 적용될 수 있는가를 확인하기 위해 급성 경구독성시험을 실시하였다. 실험동물로서 5내지 6주령 된 SPF SD계 랫드 20마리를 사용하여 하기와 같은 조건에서 급성독성시험을 실시한다.

ㆍ온도 및 습도조건: 온도 22 ± 2 ℃. 상대습도 50 ± 10 %

ㆍ명암 사이클: 형광등조명(08시 점등 ~ 20시 소등)

ㆍ조도: 200 내지 300Lux

ㆍ자외선 처리된 음용수는 자유섭취 시킴

ㆍ시험물질을 멸균증류수에 희석하여 투여시료를 제조하여 대조구로서 멸균 증류수를 사용하여 동량 투입

투여 당일은 4시간까지 매 시간마다 일반상태를 관찰하고, 투여 다음날부터 14일까지는 매일 1회씩 일반상태의 변화, 중독증상, 운동성, 외관, 자율신경 및 사망동물의 유무를 주의깊게 관찰하고 여러 가지 병리 해부학적인 검증을 거쳐 독성 유무를 판단하였다. LD₅₀이 2500mg/kg B.W.이었으며, 독성은 없는 것으로 판단되었다.

본 발명에 따른 식물 추출 천연 항균제는 다양한 균들에 대한 폭넓은 항균활성 스펙트럼을 나타내며, 항산화 효능도 보유하고 있고, 동물과 인체 안전성 시험에서 어떠한 독성이나 자극도 발생하지 않아 인체사용에 있어 안전한 물질이므로, 화장품, 의약, 생활용품, 농약 등의 다양한 분야에서 살균, 항균, 방부목적으로 유용하게 이용가능하다.

Claims

조팝나무, 자귀나무 및 뽕나무 중에서 선택되는 하나 이상의 식물의 추출물을 포함하는 항균 조성물.
제 1항에 있어서, 조팝나무가 가는잎 조팝나무인 항균 조성물.
제 2항에 있어서, 가는잎 조팝나무 추출물을 포함하는 항균 조성물.
제 2항에 있어서, 가는잎 조팝나무, 자귀나무 및 뽕나무의 추출물을 포함하는 항균 조성물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 세균, 진균 및 효모에 대해 항균 활성을 갖는 항균 조성물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 식물의 추출물이 조성물의 총 중량에 대해 1 내지 30 중량%의 양으로 포함되는 항균 조성물.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 항균 조성물을 사용하여 제조된 화장품, 식품, 의약품 또는 생활용품.