KR20080011847A - 천연 항균제 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20080011847A KR1020060072455A KR20060072455A KR20080011847A KR 20080011847 A KR20080011847 A KR 20080011847A KR 1020060072455 A KR1020060072455 A KR 1020060072455A KR 20060072455 A KR20060072455 A KR 20060072455A KR 20080011847 A KR20080011847 A KR 20080011847A
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Abstract

본 발명은 주목나무(Taxus) 및 백리향(Thymus)의 천연 식물을 가공하여 추출한 추출물을 이용하여 인체에 무해하면서 강력한 항균력 및 악취 제거, 각종 균사 및 미생물의 원인균을 제거할 수 있는 천연 항균제 및 그 제조 방법을 제공한다.
이를 위해 본 발명은 상기 주목나무 추출물과 백리향 추출물을 에탄올과 혼합하여 제 1혼합액을 생성하는 단계와, 상기 제 1혼합액을 올레산과 혼합하여 제 2혼합액을 생성하는 단계, 상기 제 2혼합액을 피톤치드와 혼합하여 제 3혼합액을 생성하는 단계, 상기 제 3혼합액을 폴리솔베이트와 혼합하여 제 4혼합액을 생성하는 단계 및, 상기 제 4혼합액을 에탄올, 나노 에멀션 및 물과 혼합하여 천연 항균제를 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
천연, 항균, 주목나무, 백리향, 나노 에멀션

Description

천연 항균제 및 그 제조 방법{Natural Antibiotic and Method of Manufacturing the same}
도 1은 본 발명에 따른 천연 항균제를 구성하는 주목나무(Taxus) 추출물의 제조 과정을 설명하는 플로우차트,
도 2는 본 발명에 따른 천연 항균제를 구성하는 백리향(Thymus) 추출물의 제조 과정을 설명하는 플로우차트,
도 3은 본 발명에 따라 주목나무 추출물과 백리향 추출물을 사용하여 천연 항균제를 제조하는 과정을 설명하는 플로우차트,
도 4a 내지 도 4p는 본 발명에 따른 천연 항균제를 사용하여 다양한 균주에 대한 살균 시험을 실행한 결과를 예시적으로 보여주는 사진,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 천연 항균제를 인체 피부의 국소에 살포한 후에 시간 경과에 따른 피부 변화 상태를 예시적으로 보여주는 사진,
도 6a 내지 도 6i는 본 발명에 따른 천연 항균제를 인체의 피부 질환 부위에 살포한 이후의 치료 과정을 예시적으로 보여주는 사진,
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 천연 항균제를 살포한 빵과 살포하지 않은 빵의 곰팡이균의 변화 상태를 예시적으로 보여주는 사진이다.
본 발명은 천연 식물에서 추출한 추출물을 이용하여 강력한 항균력 및 악취 제거가 가능한 천연 항균제 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 인체에서 분비되는 땀이나 피지, 오염물 등을 미생물, 세균이 섭취하여 분해한 경우에는 강한 피부 자극에 의한 염증이 유발되고, 황색 포도상구균(Staphylococcus Aureus), 대장균(Escherichia Coli) 등의 세균들에 의해 심한 악취가 발생할 수 있다.
특히, 인체 중에 겨드랑이, 발, 머리, 생식기 주변의 경우에는 습도 및 온도 조건이 맞고 세균이 섭취할 영양분이 풍부하기 때문에, 박테리아, 진균류(Fungi), 병원성균, 무좀균, 곰팡이균 등과 같은 각종의 미생물들이 생존 번식할 수 있는 최적의 환경을 조성할 수 있게 됨에 따라, 각종 미생물이 서식하면서 피부의 자극, 가려움증, 염증 및 수포, 발진, 악취를 생성하게 된다.
또한, 인체에서 분비되는 땀이나 피지 등의 분비물이 의류, 침구류, 신발 등의 사물에 묻게 되면, 각종 미생물에 의한 번식이 왕성하게 일어나면서 심한 악취가 발생할 수 있고, 이러한 의류, 침구류, 신발 등을 세탁하더라도 인체에 해로운 원인균의 근본적인 제거가 어렵게 되기 때문에, 군부대나 기숙사, 수련원 등과 같은 단체 생활의 환경에서는 인체에 해로운 각종 미생물에 대한 노출 빈도가 증가하여 심각한 감염 및 악취의 원인이 된다.
이를 해결하기 위해, 최근에는 각종 미생물의 증식을 억제하고 미생물에 의 한 악취를 제거하기 위한 항균제가 다양하게 개발되고 있는 바, 곰팡이균을 제거하기 위한 곰팡이 제거제, 의류나 침구류에 서식하는 각종 세균을 제거하기 위한 화학성 세정제, 인체에 서식하여 염증의 원인을 제공하는 세균을 박멸하기 위한 피부질환 약제 등이 개발되어 사용되고 있다.
그러나, 이러한 다양한 항균제는 각각 담당하는 미생물의 종류에 따라 서로 다른 용도의 항균제가 필요하고, 세균을 제거해야 하는 장소나 사물, 인체에 따라 각기 별도의 용도를 갖는 항균제를 구비해야 하기 때문에, 항균제의 구분이 용이하지 않고 사용자의 비용 부담이 가중된다는 문제점이 있다.
이에, 다양한 용도에 광범위하게 사용할 수 있는 범용의 항균제에 대한 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
더구나, 최근에 개발되어 사용되는 항균제는 대부분 화학적인 가공에 의해 제조된 물질로 이루어져 있기 때문에, 환경 친화적이지 않은 물질 성분에 의한 환경 오염이 유발되거나, 인체에 유해한 작용을 일으킬 수 있다는 우려가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 주목나무(Taxus) 및 백리향(Thymus)의 천연 식물을 가공하여 추출한 추출물을 이용하여 인체에 무해하면서 강력한 항균력 및 악취 제거, 각종 균사 및 미생물의 원인균을 제거할 수 있는 천연 항균제 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 천연 항균제에 의하면, 주목나무(Taxus)로부터 추출한 주목나무 추출물과 백리향(Thymus)으로부터 추출한 백리향 추출물을 포함하는 천연 항균제를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 천연 항균제의 제조 방법에 의하면, 상기 주목나무 추출물과 백리향 추출물을 에탄올과 혼합하여 제 1혼합액을 생성하는 단계와, 상기 제 1혼합액을 올레산과 혼합하여 제 2혼합액을 생성하는 단계, 상기 제 2혼합액을 피톤치드와 혼합하여 제 3혼합액을 생성하는 단계, 상기 제 3혼합액을 폴리솔베이트와 혼합하여 제 4혼합액을 생성하는 단계 및, 상기 제 4혼합액을 에탄올, 나노 에멀션 및 물과 혼합하여 천연 항균제를 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 항균제의 제조 방법을 제공한다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 천연 항균제 조성물은 천연 식물에서 추출한 추출물을 이용하고 있는 바, 이러한 천연 식물로는 주목나무(Taxus)와 백리향(Thymus)을 적용한다.
상기 주목나무는 주목과(Taxaceae)에 속하는 침엽수로, 우리나라 전역과 일본, 만주, 시베리아까지 아시아 대륙의 온대와 한대에 고루 퍼져있을 뿐만 아니라, 유럽 및 북미주에도 고루 퍼져 있는 나무로서, 크게 자라면 높이 17m, 지름 1m까지 자랄 수 있으며, 1년에 지름이 1㎜의 속도로 느리게 성장하기 때문에 목재의 조직이 상당히 치밀하고, 죽어서도 쉽게 썩지 않는다.
상기 주목나무는 줄기의 껍질이 붉은 색이 비치는 갈색을 띄고 있고, 껍질을 벗기면 윤이 나는 붉은 색이 나타나기 때문에, 주목(朱木)이라는 명칭으로 불리워진다. 이 주목나무는 과거로부터 신장염, 부종, 당뇨병 등을 치료하는 민간약재로서 활용되고 있고, 근래에는 항암 치료제로서도 널리 연구되고 있다.
또한, 상기 백리향(학명: Thymus Quinquecostatus)은 한국, 일본, 중국, 인도 등의 아시아 대륙에 널리 분포하는 것으로서, 주로 산정상이나 고지대, 바닷가 바위틈에 자생하고 있고, 꽃의 향기가 매우 강하기 때문에 백리향(百里香)이라는 명칭이 사용되고 있다.
상기 백리향은 높이가 3∼15cm로서, 원줄기는 땅위로 퍼져나가고 어린 가지가 비스듬히 서며 향기가 나고, 잎이 마주나는 긴 타원형으로서 길이 5∼12mm, 너비 3∼8mm이며, 양면에 선점(腺點)이 있으며 가장자리는 밋밋하거나 물결 모양의 톱니가 있고 털이 난다.
이러한 백리향은 전초(全草)에 정유(精油) 1~2%가 있는데 그 함량이 꽃필때에 가장 높고, 정유에 함유된 페놀성 물질은 10~30%이다. 정유의 주성분은 티몰(Thymol)이며, 티몰은 다른 페놀성 물질보다 독성이 약하고 점막에 대한 자극 작용도 약하면서 병원성 세균과 곰팡이에 대한 강한 항균 및 억균작용이 있다.
다음에, 도 1을 참조하여 주목나무의 추출물을 제조하는 과정에 대해 설명하기로 한다.
즉, 도 1은 본 발명에 따른 천연 항균제 조성물을 구성하는 주목나무(Taxus) 추출물의 제조 과정을 설명하는 플로우차트이다.
먼저, 본 발명의 천연 항균제 조성물을 구성하는 주목나무의 잎과, 줄기, 껍질, 뿌리를 약 0.5∼1㎝의 크기로 파쇄한다(단계 S10). 파쇄된 물질을 물로 세척하고 탈수하고 나서, 주목 나무에 달라붙은 먼지나 이물질 등의 불순물을 제거하는 과정을 거치게 된다(단계 S11).
그 다음에, 상기 세척 및 탈수, 불순물이 제거된 주목나무 파쇄물을 25℃∼30℃의 온도에서 송풍에 의해 건조시켜서 상기 세척에 사용된 물의 잔류 수분을 제거한다(단계 S12). 상기 수분이 제거된 파쇄물을 7∼8일간 자연 상태에서 건조시키게 된다(단계 S13).
상기 자연 건조된 주목나무 파쇄물은 분쇄기에 의해 50∼300 메쉬(Mesh)의 입자 크기를 갖는 가루(Powder)의 형태로 분쇄한다(단계 S14). 분쇄된 주목나무 가루는 용매(예컨대 에탄올(Ethanol))와 1:100의 중량비(즉, 주목나무 가루 1g당 용매 100g)로 혼합하여 35℃∼40℃의 온도 조건에서 교반기에 의해 100∼300 RPM의 저속으로 24시간동안 교반한다(단계 S15).
상기 교반이 이루어진 주목나무 가루와 용매의 혼합물은 1차 정제 여과 과정으로 깔대기에 여과지(또는 필터)를 넣고 액상층을 통과시킴에 의해 고형분을 제외한 액상 성분만을 분리하고(단계 S16), 분리된 성분 중에서 액상 성분만을 대상으로 2차 정제 여과 과정을 거쳐서 여과지(또는 필터)가 있는 깔대기에 액상 성분을 통과시킴에 의해 찌꺼기를 제거한다(단계 S17).
상기 2차 정제 여과 과정을 거친 여과 물질을 24시간동안 침전시키고(단계 S18), 침전 과정을 거친 물질에서 상등액(Supernatant)만을 분리한다(단계 S19).
그 다음에, 분리된 상등액인 추출액의 불순물을 제거하기 위해, 추출액과 염화 메틸렌(Dichloromethane) 및 정제수를 각각 1:1:1의 중량비로 혼합하여 1∼2시간동안 교반한다(단계 S20).
상기 교반이 이루어진 추출액과 염화 메틸렌, 정제수의 혼합물은 여과지(또는 필터)가 있는 깔대기를 통과시키는 정제 과정을 3∼5회 반복하여 불순물을 제거하고 나서, 24시간동안 침전시키게 된다(단계 S21).
상기 침전 과정 이후에 여과 과정을 거치고 나서, 회전식 증발기(Rotary Evaporator)에 의해 주목나무 추출액에 함유되어 있는 용매(예컨대 에탄올, 염화 메틸렌 및 정제수)을 증발시킴과 더불어 불순물을 제거하게 된다(단계 S22).
그 후, 상기 회전식 증발기에 의해 농축된 농축액을 오븐(Oven)에 넣어서 50℃∼100℃, 1기압에서 24시간동안 건조하여 최종적인 주목나무 추출물을 완성하게 된다(단계 S23).
상기 완성된 주목나무 추출물의 주요 성분은 알칼로이드계의 탁신(Taxine)이 12.87∼15.73중량%, 포나스테론 A(Ponasterone A)가 5.39∼6.58중량%, 사이아도피티신(Sciadopitysin)이 3.90∼4.78중량%, 탁서신(Taxusin)이 12.33∼15.07중량%, 탁시닌 A,B,H,K,L(Taxinine A,B,H,K,L)이 11.04∼16.56중량%, 엑이스테론(Ecdysterone)이 4.04∼6.06중량%, 탁솔(Taxol)이 38.03∼46.47중량%, 기타 물질(Others)이 0.70∼1.06중량%로 각각 함유되어 있다.
한편, 상기 주목나무 추출물의 주요 성분에 대한 최적 중량비는, 탁신(Taxine)이 14.3중량%, 포나스테론 A(Ponasterone A)가 5.98중량%, 사이아도피티 신(Sciadopitysin)이 4.34중량%, 탁서신(Taxusin)이 13.7중량%, 탁시닌 A,B,H,K,L(Taxinine A,B,H,K,L)이 13.8중량%, 엑이스테론(Ecdysterone)이 5.05중량%, 탁솔(Taxol)이 42.25중량%, 기타 물질(Others)이 0.88중량%로 함유되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 2를 참조하여 본 발명의 천연 항균제를 구성하는 백리향 추출물의 제조 과정에 대해 설명하기로 한다.
즉, 도 2는 본 발명에 따른 천연 항균제 조성물을 구성하는 백리향 추출물의 제조 과정을 설명하는 플로우차트이다.
먼저, 백리향의 잎과, 줄기, 꽃, 뿌리를 약 0.5∼1㎝의 크기로 파쇄하고(단계 S30), 상기 백리향 파쇄물을 물로 2∼3회동안 세척하고 탈수한 후에 불순물을 제거한다(단계 S31).
상기 세척 및 탈수, 불순물이 제거된 백리향 파쇄물은 상온에서 송풍 건조를 통해서 상기 세척에 사용된 물의 잔류 수분을 제거하는 과정을 거치고(단계 S32), 7∼8일 간 자연 상태에서 건조한다(단계 S33).
상기 자연 건조된 백리향 파쇄물을 분쇄기에 의해 50∼300 메쉬의 입자 크기를 갖는 가루 형태로 분쇄하고(단계 S34), 분쇄된 백리향 가루는 용매(예컨대 99.99%의 순수 정제수)와 1:10의 중량비(즉, 백리향 가루 1g당 정제수 10g)로 혼합하고 약 25℃∼30℃의 온도 조건에서 교반기에 의해 100∼300 RPM의 저속으로 24시간동안 교반한다(단계 S35).
상기 교반이 이루어진 백리향 가루와 용매의 혼합물은 1차 정제 여과 과정으 로 깔대기에 여과지(또는 필터)를 넣고 액상층을 통과시킴에 의해 고형분을 제외한 액상 성분만을 분리하고(단계 S36), 분리된 성분 중에서 액상 성분만을 대상으로 2차 정제 여과 과정을 거쳐서 여과지(또는 필터)가 있는 깔대기에 액상 성분을 통과시킴에 의해 찌꺼기를 제거한다(단계 S37).
상기 2차 정제 여과 과정을 거친 여과 물질을 24시간동안 침전시키고(단계 S38), 상기 침전 과정에 의해 침전된 찌꺼기를 제외한 추출액에서 불순물을 제거하기 위해 추출액과 에탄올을 1:1의 중량비로 혼합하여 4∼5시간동안 교반한 후 정제하여 불순물을 제거한다(단계 S39).
상기 추출액과 에탄올 혼합물의 불순물 제거가 완료되면, 증류 장치를 이용하여 추출액만을 추출하고, 에탄올 및 수분을 제거하여 최종적인 백리향 추출물을 완성하게 된다(단계 S40).
상기 완성된 백리향 주출물의 주요 성분은 티몰(Thymol)이 31.41∼38.39중량%, 카바크롤(Carvacrol)이 4.77∼5.83중량%, 감마-터피넨(γ-Terpinene)이 7.2∼8.8중량%, 보르네올(Borneol)이 4.5∼5.5중량%, 케토코나졸(Ketoconazole)이 30.18∼36.88중량%, 파라-시멘(P-Cymene)이 1.36∼2.04중량%, 알파-터피네올(α-Terpineol)이 4.0∼6.0중량%, 알파-피넨(α-Pinene)이 4.55∼6.83중량%, 기타 물질(Others)이 0.46∼0.7중량%로 각각 함유되어 있다.
한편, 상기 백리향 추출물의 주요 성분에 대한 최적 중량비는, 티몰(Thymol)이 34.9중량%, 카바크롤(Carvacrol)이 5.3중량%, 감마-터피넨(γ-Terpinene)이 8.0중량%, 보르네올(Borneol)이 5.0중량%, 케토코나졸(Ketoconazole)이 33.53중량%, 파라-시멘(P-Cymene)이 1.7중량%, 알파-터피네올(α-Terpineol)이 5.0중량%, 알파-피넨(α-Pinene)이 5.69중량%, 기타 물질(Others)이 0.58중량%로 함유되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 상기 주목나무로부터 추출한 물질(이하, "주목나무 추출물"이라 함)과 백리향으로부터 추출한 물질(이하, "백리향 추출물"이라 함)을 이용하여 천연 항균제를 생성하게 되는 바, 천연 항균제에 혼합되는 물질로는 주목나무 추출물과, 백리향 추출물, 올레산(Oleic Acid(Oliver)), 폴리솔베이트(Polysolbate), 피톤치드(Phytoncide), 에탄올(Ethanol), 물(Water(Deionsed)), 나노에멀션(Emulsification)이 혼합된다.
상기 주목나무 추출물은 항산화제로서, 병원성균 및 박테리아 등에 대한 항균력이 우수하고, 상기 백리향 추출물은 진균류(Fungi)에 대한 항진균성이 우수하다.
상기 올레산은 녹는점 12℃, 끓는점 360℃이고 이중결합을 1개 가지고 있는 불포화 지방산으로서, 물에는 거의 녹지는 않으나 에탄올, 에테르, 클로로포름에 녹고, 올리브유나 동백기름 등의 식물성 기름에 많이 함유되어 있다. 이 올레산은 인체의 피부를 보호하고, 내성을 방지할 뿐만 아니라 바이러스에 대한 면역 기능을 증강시키는데 사용된다.
상기 폴리솔베이트는 친수성이 높은 계면 활성제로서, 식품, 의약품 등의 유화제로 사용되고 있는 비극성 에멀션(Emulsifier)이다. 상기 피톤치드는 거의 모든 수목에 함유되어 있는 물질로서 미생물의 번식이나 생장에 영향을 주어서, 산화를 방지하고, 악취를 제거하는 효과를 갖는 것이다.
상기 나노에멀션은 입자크기가 20∼200nm인 액체 분산계로서, 입자가 작고 피부와 유사한 액정 계면막으로 인해서 피부흡수성이 뛰어나서 약물 전달체로 이용되고 있으며, 나노에멀션 특유의 표면 대전현상(Surface Charge)으로 인하여 인체 세포나 조직이 아닌 박테리아(Microorganism)에만 달라붙는 성질을 갖는다.
상기 천연 항균제에 혼합되는 각 물질의 조성 비율은, 하기한 표 1에 나타난 바와 같다.
조성 성분 중량비 범위 최적 중량비
주목나무 추출물 2 ∼ 7 중량% 5 중량%
백리향 추출물 2 ∼ 7 중량% 5 중량%
올레산 2 ∼ 5 중량% 3.75 중량%
폴리솔베이트 0.1 ∼ 1.0 중량% 0.5 중량%
피톤치드 0.1 ∼ 1.0 중량% 0.5 중량%
에탄올 3 ∼ 8 중량% 5 중량%
물 75 ∼ 80 중량% 78.25 중량%
나노에멀션 1 ∼ 3 중량% 2 중량%
이하, 도 3을 참조하여 상기 주목나무 추출물 및 백리향 추출물을 이용하여 천연 항균제를 제조하는 과정에 대해 설명하기로 한다.
즉, 도 3은 본 발명에 따른 천연 항균제 조성물을 제조하는 과정을 설명하는 플로우차트이다.
여기서, 본 발명에 따른 천연 항균제 조성물을 제조하는 과정에서는 상기 표 1에 나타난 최적 중량비를 근거로 설명하기로 한다.
먼저, 50g의 주목나무 추출물과, 50g의 백리향 추출물을 25g의 에탄올과 혼합하여 제 1혼합액을 생성하고서, 1시간을 교반 상태로 유지시키게 된다(단계 S50).
그 상태에서, 상기 제 1혼합액에 37.5g의 올레산을 혼합하여 제 2혼합액을 생성하고서, 10∼20분동안 교반 상태로 유지시키게 되고(단계 S51), 상기 제 2혼합액을 5g의 피톤치드와 혼합하여 제 3혼합액을 생성하고서, 10∼20분동안 교반 상태로 유지시키게 된다(단계 S52).
상기 제 3혼합액은 5g의 폴리솔베이트와 혼합되어 제 4혼합액이 생성되고서, 10∼20분동안 교반 상태로 유지하고(단계 S53), 상기 제 4혼합액에 25g의 에탄올과, 20g의 나노에멀션, 782.5g의 물을 혼합하여 1시간동안 교반 상태로 유지함에 의해, 최종적인 천연 항균제가 완성된다(단계 S54).
한편, 상기 천연 항균제는 주목나무와 백리향의 식물 성분에서 추출된 물질을 이용하여 제조되는 천연 항균물질을 나노화시킨 나노에멀션을 전달매체로 이용하는 살균제로서, 인체나 동물, 환경 등에 대해 독성 및 부식성이 없어서 미생물 감염이 의심되는 물체의 표면이나 인체의 피부에 살포하여 유해균을 살균하는 소독제로서의 기능과, 악취를 제거하는 탈취제로서의 기능을 가지고 있다.
1. 천연 살균제의 살균력 시험
이하에서는 본 발명에 따른 천연 항균제의 살균력에 대한 시험 결과를 설명한다.
본 시험은 한국화학시험연구원에 2006년 4월 14일자로 시험을 의뢰하여 2006년 5월 15일자로 시험을 완료한 것으로서, 다양한 실험균주를 사용한 시험관을 통한 실험(In Vitro Test)을 통해서 천연 항균제의 살균력을 조사하였다.
1) 실험 방법
본 발명에 따른 천연 항균제를 다양한 실험균주에 각각 15분동안 노출시킴에 의해, 실험균주의 증식 여부 및 살균력을 알아보는 것이다.
2) 실험 대상 균주
- 대장균(Escherichia coli) : ATCC(미국 표준균주)로서, 임상분리주(Clinical Isolate) 3 균주(Strains)를 대상으로 함.
- 황색 포도상구균(Staphylococcus Aureus) : ATCC 로서, 임상분리주 3균주를 대상으로 함.
- 대장균 0157(Escherichia coli 0157) : ATCC 로서, 표준균주 3균주를 대상으로 함.
- 살모넬라균(Salmonella Typhiumrium) : KCTC(한국 표준균주)로서, 임상분리주 1균주를 대상으로 함.
- 바실루스균(Bacillus Subtilis) : KCTC 로서, 세균의 포자(Spore) 1균주를 대상으로 함.
- 녹농균(Pseudomonas Aeruginosa) : ATCC 로서, 임상분리주 3균주를 대상으로 함.
- 비브리오 파라헤모리티쿠스균(Vibrio Parahaemolyticus) : ATCC 로서, 임상분리주 3균주를 대상으로 함.
- 스트렙토코커스 뮤탄스균(Streptococcus Mutans) : ATCC 로서, 임상분리주 3균주를 대상으로 함.
3) 초기 접종 균수
- 1∼9×105CFU/㎖
4) 실험 과정
각 시험 균주를 액체 배지(Brain Heart Infusion Broth)에 진탕 배양시킨후 배양된 세균을 희석하여 초기 접종균수가 1∼9×105 CFU/㎖가 되도록 조정하여 시험에 사용한다.
멸균된 캡 튜브(Cap Tube)에 시험용액(시료 원액) 20㎖를 넣고, 각각의 배양된 세균을 희석하여 초기 접종 균수를 조정한 후, 균 접종 15분 후의 세균수를 측정하여 초기 세균수에 대한 감소율을 알아보고, 대조로는 시험 용액 동량의 멸균된 생리식염수를 이용한다. 단, 최초 희석 단계에서는 D/E Neutralizing Broth(DIFCO)를 이용하여 중화시키는 과정을 거쳐서 시험을 실시한다.
배지에서 세균이 증식한 경우, 배지상의 균수에 희석배수를 곱하여 산출하였고, 배지에서 세균이 증식하지 않을 경우에는 중화 단계에서 이루어진 희석 배수를 곱하여 "10미만"으로 표시한다.
5) 실험 결과
이 실험 결과는 하기한 표 2에 나타난 바와 같다.
균 사 종 류 1㎖ 당 균수
단 위 초기시료 15분후 결과
대장균(Escherichiacoli) CFU/㎖ 5.0×105 10미만(99.9% 이상)
황색 포도상구균(Staphylococcus Aureus) CFU/㎖ 6.2×105 10미만(99.9% 이상)
대장균 0157(Escherichia coli 0157) CFU/㎖ 6.6×105 10미만(99.9% 이상)
살모넬라균(Salmonella Typhiumrium) CFU/㎖ 5.1×105 10미만(99.9% 이상)
바실루스균(Bacillus Subtilis) CFU/㎖ 2.3×105 10미만(99.9% 이상)
녹농균(Pseudomonas Aeruginosa) CFU/㎖ 3.3×105 10미만(99.9% 이상)
비브리오 파라헤모리티쿠스균 (Vibrio Parahaemolyticus) CFU/㎖ 4.3×105 10미만(99.9% 이상)
스트렙토코커스 뮤탄스균(Streptococcus Mutans) CFU/㎖ 7.5×105 10미만(99.9% 이상)
단, 상기 15분후의 감소율(99.9% 이상)은 {(A-B)/A} × 100의 관계식으로부터 산출된다. 여기서, A는 초기 세균수이고, B는 일정시간(예컨대 15분)후 세균수이다.
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 천연 항균제에 15분동안 노출시킨 대장균과, 황색 포도상구균, 대장균 0157, 살모넬라균, 바실루스균, 녹농균, 비브리오 파라헤모리티쿠스균, 스트렙토코커스 뮤탄스균이 모두 증식되지 않은 결과를 나타내고 있어서, 본 발명에 따른 천연 항균제는 일반 세균 및 병원성 유해균에 대해서 살균력이 매우 우수한 것으로 판정된다.
도 4a 내지 도 4p는 본 발명의 천연 항균제를 사용하여 다양한 균주에 대한 살균 시험을 실행한 결과를 보여주고 있다.
도 4a, 도 4c, 도 4e, 도 4g, 도 4i, 도 4k, 도 4m, 도 4o에 도시된 바와 같이 각각 배양되어 있는 대장균과, 황색 포도상구균, 대장균 0157, 살모넬라균, 바실루스균, 녹농균, 비브리오 파라헤모리티쿠스균, 스트렙토코커스 뮤탄스균은, 천연 항균제를 각각 노출시킨 이후에 15분이 경과되면, 도 4b, 도 4d, 도 4f, 도 4h, 도 4j, 도 4l, 도 4n, 도 4p에 도시된 바와 같이 각각의 대장균과, 황색 포도상구균, 대장균 0157, 살모넬라균, 바실루스균, 녹농균, 비브리오 파라헤모리티쿠스균, 스트렙토코커스 뮤탄스균이 더이상 증식하지 않을 뿐만 아니라 99.9% 이상 박멸된 것을 확인할 수 있다.
2. 천연 항균제의 피부자극 시험
이하에서는 본 발명에 따른 천연 항균제에 대한 피부자극 시험 결과에 대해 설명한다.
본 시험은 한국화학시험연구원에 2006년 4월 14일자로 시험을 의뢰하여 2006년 5월 22일자로 시험을 완료한 것으로서, 본 발명에 따른 천연 항균제에 대한 피부자극 시험을 실시하여 피부자극성의 정도를 알아보고자 하는 것이다.
1) 실험 방법
6마리의 뉴질랜드 화이트(New Zealand White)계 수컷 토끼에게 본 발명에 따른 천연 항균제를 적용한 후, 72시간 동안의 사망률, 일반 증상 및 체중 변화와 24시간과 72시간째의 국소자극성을 평가한다.
2) 실험 재료
- 종 및 계통 : 뉴질랜드 화이트계 토끼(New Zealand White Rabbit)
- 투여시 월령 및 체중범위 : 3∼4 개월령의 수컷 토끼 6마리, 체중범위 2.0∼3.0㎏
- 검역 및 순화기간 : 동물 입수후 6일간 동물실에서 순화시켰고, 순화기간중에 일반 상태를 관찰하여 건강한 동물만을 시험에 사용하였다.
- 환경 조건 : 본 시험은 온도 20±2℃, 상대습도 50±10%, 환기횟수 10∼12회/hr, 조명 12시간, 조도 200∼300Lux로 설정된 토끼 사육실에서 실시하였다.
- 사료 및 음수의 급여법 : 사료는 실험동물용 토끼사료((주)퓨리나 코리아 제품)를 주었고, 물은 자외선 살균처리된 음용수를 자유 섭취시켰다.
3) 시험군의 구성
건강한 수컷 토끼 6마리의 경배부에 약 2.5㎝×2.5㎝ 정도의 크기로 척추를 중심으로 좌우 각각 2개소를 설정하고, 상부의 찰과부위 1개소와 비찰과부위 1개소는 시험물질을 처치하는 처치구획으로 함과 더불어, 하부의 2개소는 무처치 대조구획으로 설정하여 시험한다. 찰과 피부는 마이크로톰 나이프 뒷면을 이용하여 표피를 손상시킬 수 있도록 하되 진피는 손상되지 않도록 피가 나지 않을 정도로 찰과상을 입혀서 만들었다.
4) 천연 항균제의 투여방법
시험을 진행하기 24시간 전에 토끼의 경배부에 대한 제모를 실시한 후, 도 5 a에 도시된 바와 같이, 상부의 찰과부위 1개소와 비찰과부위 1개소에 본 발명에 따른 천연 항균제을 각각 0.5㎖씩 적용하고, 하부의 무처치 대조구획에는 멸균 생리 식염수를 동일한 방법으로 적용한다.
적용후 모든 처치 구획을 비자극성 테이프로 잘 고정하여 24시간동안 노출시킨다.
5) 관찰 및 검사 항목
- 일반 증상 관찰 : 시험물질 적용 후 72시간까지 일반 증상의 변화, 중독 증상 및 사망 동물의 유무를 관찰한다.
- 적용부위 관찰 : 시험 동물 적용 후 24시간 및 72시간째에 홍반, 가피 및 부종 등의 자극성 유무를 관찰한다.
6) 피부 반응의 평가 및 자극성의 판정
- 피부반응의 평가는 식품의약품안전청 고시 제 2005-60호의 "의약품 등의 독성시험기준(2005. 10.21. 제정)"에서 국소독성시험의 피부반응 평가표(표 3 참조)에 준하여 실시한다.
홍반과 가피 형성 부종 형성
증상 정도 평가점수 증상 정도 평가 점수
홍반 전혀 없음 0 부종 전혀없음 0
아주가벼운 홍반 1 아주 가벼운 부종 1
분명한 홍반 2 가벼운 부종 2
약간 심한 홍반 3 보통의 부종 3
심한홍반과 가벼운 정도의 가피 4 심한 부종 4
- 결과에 대한 자극성의 정도 판정은 Draize의 P. I. I.(Primary Irritation Index)(일차자극지수) 산출방법(표 4 참조)을 따른다.
정 도(P. I. I.) 자 극 부 분
0.0 - 0.5 비자극성
0.6 - 2.0 약한 자극성
2.1 - 5.0 중등도 자극성
5.1 - 8.0 강한 자극성
7) 시험 결과
- 일반 증상 및 사망률 : 모든 6마리의 토끼에 있어서 어떠한 일반 증상과 사망동물이 관찰되지 않았다.
- 적용부위의 관찰 결과 : 6마리의 토끼에 대한 적용부위의 24시간 및 72시간의 관찰 결과, 도 5b에 도시된 바와 같이 천연 항균제 처치부위와 대조부위에 홍반, 가피 및 부종 등의 어떠한 피부 자극성도 관찰되지 않아 P. I. I.(일차피부자극지수)가 모두 "0"으로 산출되었다.
3. 천연 항균제의 항진균 시험
이하에서는 본 발명에 따른 천연 항균제에 대한 항진균 검사 결과에 대해 설명한다.
본 시험은 한국화학시험연구원에 2006년 4월 14일자로 시험을 의뢰하여 2006년 5월 15일자로 시험을 완료한 것으로서, 피부 질환균으로서 무좀균(Rubrum)을 할로 실험(Halo Test)을 통해서 천연 항균제에 대한 피부질환 치료 능력을 조사하였다.
1) 실험 방법
사면 배지(Sabouraud Dextrose Agar)에 저장중인 피부사상균(Trichophyton Rubrum)으로부터 포자현탁액(Spore Soln.)을 만든 후, 평판배지(Sabouraud Dextrose Agar)에 포자현탁액 200㎕를 Rod Culture하고, 배지 중앙에 8㎜의 멸균 배양판(Disk)을 놓고 그 배양판에 본 발명에 따른 천연 항균제를 50㎕로 접종한 후에, 25±1℃에서 7일동안 배양하여 억제대(Inhibition Zone)의 지름을 측정한다.
2) 실험 대상 균주
- 피부사상균(Trichophyton Rubrum) : KCTC(한국 표준균주)
3) 실험 결과
이 실험 결과는 하기한 표 5에 나타난 바와 같다.
시 험 균 주 단 위 저지대의 폭
피부사상균(Trichophyton Rubrum) ㎜ 1.9
상기 표 5에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 천연 항균제의 피부사상균에 대한 항진균 효과를 알아보기 위해 할로 시험(Halo test)을 한 결과, 1.9㎜의 저지대를 형성하였다.
다음으로, 도 6a 내지 도 6i는 본 발명에 따른 천연 항균제를 인체의 피부 질환 부위에 살포한 이후의 치료 과정을 예시적으로 보여주는 사진이다.
도 6a 내지 도 6d에 도시된 바와 같이, 인체의 다리에 심한 건선(Psoriasis)을 앓고 있는 환자가 본 발명에 따른 천연 항균제를 환부에 주기적으로 투여함에 따라, 약 5주의 시간이 경과되면서 건선이 완치된 상태를 확인할 수 있다.
도 6e 및 도 6f에 도시된 바와 같이, 인체의 귓바퀴 내측에 습진을 앓고 있는 환자가 본 발명의 천연 항균제를 환부에 주기적으로 투여함에 따라, 약 4주의 시간이 경과되면서 습진이 완치된 상태를 확인할 수 있다.
도 6g에 도시된 바와 같이, 귀 주변에 습진을 가진 환자의 경우에도 본 발명의 천연 항균제를 환부에 주기적으로 투여함에 따라, 약 4주의 시간이 경과되면서 습진이 완치되었다.
도 6h 및 도 6i에 도시된 바와 같이, 인체의 발에 무좀균에 의한 각질, 발냄새, 반점, 수포, 가려움 증상을 각각 가지고 있는 환자가 본 발명의 천연 항균제를 환부에 주기적으로 투여함에 따라, 약 3주의 시간이 경과되면서 무좀균에 의해 유발되는 각질, 반점, 수포가 없어진 상태를 확인할 수 있고, 발냄새 및 가려움증도 거의 정상으로 완치되었다.
이어, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 천연 항균제를 사용한 곰팡이균의 살균 상태에 대해 설명한다.
즉, 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 천연 항균제를 살포한 빵과 살포하지 않은 빵의 곰팡이균의 변화 상태를 예시적으로 보여주는 사진이다.
본 발명의 천연 항균제를 살포한 빵과, 살포하지 않은 빵을 각각 온도 20℃의 조건에서 밀봉하여 보관하고 약 1주일이 경과하는 때에, 도 7a의 사진과 같이 천연 항균제를 살포하지 않은 빵에는 곰팡이균의 증식이 심하게 나타났지만, 도 7b의 사진과 같이 천연 항균제를 살포한 빵에는 곰팡이균이 증식하지 않는 것을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 천연 항균제는 무좀균, 진균, 곰팡이균 등과 같은 각종 세균, 유해성 병원균, 박테리아에 대한 광범위한 항균 및 박멸 기능을 가지고 있어서, 이러한 각종 세균, 유해성 병원균, 박테리아가 증식할 수 있는 의류, 침구류, 신발, 식기류 등의 다양한 사물 및 환경에 광범위하게 적용하는 것이 가능함은 물론이다.
또한, 본 발명에 따른 천연 항균제는 인체 및 동물에 무해한 천연 식물 성분을 주원료로 하고 있기 때문에, 인체 및 동물 신체 부위에 발생되는 각종 세균, 유해성 병원균, 박테리아에 의한 피부 질환을 치료하는 치료제로서도 얼마든지 사용이 가능하고, 인체와 빈번한 접촉이 이루어지는 물건 즉, 일회용 물티슈, 젖병 세정제, 여성 질세정제 등에도 광범위하게 적용될 수 있다.
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 주목나무와 백리향의 천연 식물 추출물을 사용하여 각종 세균, 유해성 병원균 및 박테리아의 증식을 억제하고, 박멸할 수 있는 천연 항균제를 생성할 수 있도록 함에 따라, 각종 세균, 유해성 병원균 및 박테리아가 증식할 수 있는 의류, 침구류, 식기류 등과 같은 다양한 사물 및 환경에 광범위하게 적용할 수 있는 것이 가능하고, 천연 식물로부터 추출한 성분을 주원료로 하고 있기 때문에, 인체 및 동물에 무해하여 각종 세균, 유해성 병원균 및 박테리아에 의해 발생할 수 있는 인체 및 동물 신체부위의 다양한 피부 질환에 광범위하게 사용할 수 있는 것이 가능하다는 효과를 갖게 된다.

Claims (17)

  1. 주목나무(Taxus)로부터 추출한 주목나무 추출물과 백리향(Thymus)으로부터 추출한 백리향 추출물을 포함하는 천연 항균제.
  2. 제1항에 있어서,
    올레산(Oleic Acid)과, 에탄올(Ethanol), 물(Water(Deionsed)), 나노에멀션(Emulsification)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 항균제.
  3. 제2항에 있어서,
    폴리솔베이트(Polysolbate)와 피톤치드(Phytoncide)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 항균제.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 주목나무 추출물이 2∼7중량%, 상기 백리향 추출물이 2∼7중량%, 상기 올레산이 2∼5중량%, 상기 폴리솔베이트가 0.1∼1.0중량%, 상기 피톤치드가 0.1∼1.0중량%, 에탄올이 3∼8중량%, 물이 75∼80중량%, 나노에멀션이 1∼3중량%의 조성 비율로 각각 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 천연 항균제.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주목나무 추출물은 알칼로이드계의 탁신(Taxine)과, 탁시닌 A,B,H,K,L(Taxinine A,B,H,K,L), 탁솔(Taxol)을 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 항균제.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 주목나무 추출물은 포나스테론 A(Ponasterone A)와, 사이아도피티신(Sciadopitysin), 탁서신(Taxusin), 엑이스테론(Ecdysterone)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 항균제.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 주목나무 추출물은 탁신(Taxine)이 12.87∼15.73중량%, 포나스테론 A(Ponasterone A)가 5.39∼6.58중량%, 사이아도피티신(Sciadopitysin)이 3.90∼4.78중량%, 탁서신(Taxusin)이 12.33∼15.07중량%, 탁시닌 A,B,H,K,L(Taxinine A,B,H,K,L)이 11.04∼16.56중량%, 엑이스테론(Ecdysterone)이 4.04∼6.06중량%, 탁솔(Taxol)이 38.03∼46.47중량%, 기타 물질이 0.70∼1.06중량%의 조성 비율로 이루어진 것을 특징으로 하는 천연 항균제.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 백리향 추출물은 티몰(Thymol)과 케토코나졸(Ketoconazole)을 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 항균제.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 백리향 추출물은 카바크롤(Carvacrol), 감마-터피넨(γ-Terpinene), 보르네올(Borneol), 알파-터피네올(α-Terpineol), 알파-피넨(α-Pinene), 파라-시멘(P-Cymene)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 항균제.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 백리향 추출물은 티몰(Thymol)이 31.41∼38.39중량%, 카바크롤(Carvacrol)이 4.77∼5.83중량%, 감마-터피넨(γ-Terpinene)이 7.2∼8.8중량%, 보르네올(Borneol)이 4.5∼5.5중량%, 케토코나졸(Ketoconazole)이 30.18∼36.88중량%, 파라-시멘(P-Cymene)이 1.36∼2.04중량%, 알파-터피네올(α-Terpineol)이 4.0∼6.0중량%, 알파-피넨(α-Pinene)이 4.55∼6.83중량%, 기타 물질이 0.46∼0.7중량%의 조성비율로 이루어진 것을 특징으로 하는 천연 항균제.
  11. 상기 주목나무 추출물과 백리향 추출물을 에탄올과 혼합하여 제 1혼합액을 생성하는 단계와;
    상기 제 1혼합액을 올레산과 혼합하여 제 2혼합액을 생성하는 단계;
    상기 제 2혼합액을 피톤치드와 혼합하여 제 3혼합액을 생성하는 단계;
    상기 제 3혼합액을 폴리솔베이트와 혼합하여 제 4혼합액을 생성하는 단계; 및
    상기 제 4혼합액을 에탄올, 나노 에멀션 및 물과 혼합하여 천연 항균제를 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 항균제의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 주목나무 추출물은,
    주목나무의 구성물을 파쇄하고 물로 세척하며 불순물을 제거하는 단계와;
    상기 주목나무 구성물의 잔류 수분을 제거하는 단계;
    상기 수분이 제거된 주목나무 구성물을 가루 형태로 분쇄하고 상기 분쇄된 주목나무 가루를 에탄올(Ethanol) 용매와 혼합하고 교반하는 단계;
    상기 에탄올 용매에 혼합된 주목나무 가루를 정제 여과하여 고형분을 제외한 액상 성분을 분리하는 단계;
    상기 액상 성분에 용매를 혼합하고 불순물을 제거하는 단계; 및
    상기 혼합된 용매를 제거하고 액상 성분을 건조하여 주목나무 추출물을 완성하는 단계를 포함하는 과정을 통하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 천연 항균제의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 수분이 제거된 주목나무 구성물을 가루 형태로 분쇄하고 상기 분쇄된 주목나무 가루를 에탄올(Ethanol) 용매와 혼합하고 교반하는 단계는, 상기 분쇄된 주목나무 가루를 에탄올 용매와 1:100의 중량비로 혼합하고 저속으로 교반하는 것 을 특징으로 하는 천연 항균제의 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 액상 성분에 용매를 혼합하고 불순물을 제거하는 단계는,
    상기 액상 성분과 용매로서 염화 메틸렌(Dichloromethane) 및 정제수를 각각 1:1:1의 중량비로 혼합하고 저속으로 교반하는 단계와;
    상기 교반된 혼합물을 정제하여 불순물을 제거하고 침전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 항균제의 제조 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 혼합된 용매를 제거하고 액상 성분을 건조하여 주목나무 추출물을 완성하는 단계는,
    용매를 증발시켜 용매를 제거하여 농축액을 얻는 단계와;
    상기 용매가 제거된 농축된 농축액을 가열, 건조하여 주목나무 추출물을 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 항균제의 제조 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 백리향 추출물은,
    백리향의 구성물을 파쇄하고 물로 세척하며 불순물을 제거하는 단계와;
    상기 백리향 구성물의 잔류 수분을 제거하는 단계;
    상기 수분이 제거된 백리향 구성물을 가루 형태로 분쇄하고 분쇄된 백리향 가루를 정제수와 혼합하고 교반하는 단계;
    상기 백리향 가루 혼합물을 정제 여과하여 고형분을 제외한 액상 성분을 분리하는 단계;
    상기 액상 성분에 용매를 혼합하고 불순물을 제거하는 단계; 및
    상기 혼합된 용매와 수분을 제거하여 백리향 추출물을 완성하는 단계를 포함하는 과정을 통하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 천연 항균제의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 수분이 제거된 백리향 구성물을 가루 형태로 분쇄하고 분쇄된 백리향 가루를 정제수와 혼합하고 교반하는 단계에서는, 상기 분쇄된 백리향 가루를 순수 정제수와 1:10의 중량비로 혼합하여 저속으로 교반하고,
    상기 액상 성분에 용매를 혼합하고 불순물을 제거하는 단계에서는, 상기 액상 성분과 상기 용매로서 에탄올을 1:1의 중량비로 혼합하고 교반한 후 정제하여 불순물을 제거하는 것을 특징으로 하는 천연 항균제의 제조 방법.
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