KR20080109345A - 항균제용 비자나무 오일추출물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 항균제용 비자나무 오일추출물에 관한 것이다.
본 발명의 항균제용 비자나무 오일추출물은, 비자나무 잎을 준비하는 제1공정, 준비된 비자나무 잎과 물을 플라스크에 넣고, 이 플라스크를 증류기에 연결한 상태에서 가열한 뒤, 생성된 기체를 증류기 내부의 냉각관을 통해 냉각시켜 비자나무 오일이 포함된 액을 획득하는 제2공정, 제2공정에서 획득한 액을 분별깔대기에 넣고, 물층과 비자나무오일층을 분리하는 제3공정, 분리된 물층은 버리고 나머지 비자나무 오일층을 여과하여 비자나무 오일추출물을 얻는 제4공정의 제조방법을 통해 제조된다.
본 발명에 의해 인체에 무해하며 항균활성이 뛰어난 비자나무 오일추출물이 제공된다.
비자나무, 오일추출물, 항균활성, 표피포도상구균, 대장균
Description
도 1은 본 발명의 항균제용 비자나무 오일추출물 제조과정을 나타낸 순서도.
본 발명은 항균제용 비자나무 오일추출물에 관한 것입니다.
현재 식품, 화장품, 의약품에 범용적으로 사용되는 인공방부제의 경우, 대부분 파라벤류들이 사용되고 있으나, 이는 인체에 축적시 피부 알러지, 피부암 등과 같은 질환을 유발할 수 있다는 문제점이 있다.
따라서, 이를 해소하고자 천연활성 물질들이 적용되고 있는데, 이는 비교적 안전하긴 하나, 색취, 안정성, 좁은 항균스펙트럼 등으로 인하여 상용화되기 어려운 문제점들이 있다.
식물정유(Plant essential oil)는 식물체가 가지고 있는 방향성 기름성분으로, 주로 식물의 내분비선에서 분비되는 이차대사물질이며, 꽃, 잎, 열매, 목질부 및 수피 등에 이르기까지 거의 모든 부위에 존재하는 휘발성 물질이다.
이는 식물종이나 부위에 따라 독특한 향기와 향미를 가지면서 식품의 방향제 또는 미각제의 원료로서 이용될 뿐만 아니라, 살균, 살충효과 등과 같은 다양한 생리활성을 가지고 있다.
따라서, 이러한 식물정유를 이용하여 합성 항균물질의 유해성을 줄이고, 천연항균물질의 단점을 보완할 수 있는 우수한 천연 유래의 항균물질의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
한국공개특허공보 10-2005-0073080 (식물정유를 포함하는 항여드름균 조성물)에는, 항여드름균 활성을 갖는 39종의 식물정유에 관한 것이 공개되어 있다.
한국등록특허공보 10-0611248(식물정유를 포함하는 항균 및 항진균성 조성물)에는, 항균 활성을 갖는 19종의 식물체에서 추출한 정유에 관한 것이 공개되어 있다.
그러나, 상기와 같이 아직까지는 종래의 여러 식물정유에 비해 월등히 항균 활성이 우수한 비자나무 오일추출물에 대한 연구가 이루어지지 않고 있는 실정이다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위하여, 항균활성이 뛰어난 비자나무 오일추출물을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 인체에 무해하여 화장품, 의약품, 농약, 식품, 생활용품 등 다양한 분야에서 이용할 수 있는 항균제용 비자나무 오일추출물을 제공하는데 그 목적이 있 다.
본 발명은 항균제용 비자나무 오일추출물에 관한 것이다.
본 발명의 항균제용 비자나무 오일추출물은, 비자나무 잎을 준비하는 제1공정, 준비된 비자나무 잎과 물을 플라스크에 넣고, 이 플라스크를 증류기에 연결한 상태에서 가열한 뒤, 생성된 기체를 증류기 내부의 냉각관을 통해 냉각시켜 비자나무 오일이 포함된 액을 획득하는 제2공정, 제2공정에서 획득한 액을 분별깔대기에 넣고, 물층과 비자나무오일층을 분리하는 제3공정, 분리된 물층은 버리고 나머지 비자나무 오일층을 여과하여 비자나무 오일추출물을 얻는 제4공정의 제조방법을 통해 제조된다.
본 발명에서 이용한 주재료인 비자나무(Torreya nucifera)는 겉씨식물 구과목 주과의 상록교목으로서, 우리나라 특산나무로 '야삼(野杉)'이라고도 한다.
그 열매는 구충, 발모, 건위, 조경, 창출혈 등에 약재로 쓰이고, 종자는 기름을 짜서 식용으로 사용된다.
잎에서는 독특한 향이 있어, 가지나 생잎을 태워 연기를 만들어 모기의 접근을 막는데 사용되기도 한다.
본 발명은 이러한 비자나무를 이용하여 치료용 및 예방용 추출물을 제조하기 위해, 통상적으로 항균제가 쓰일 수 있는 분야인 농약, 의약, 화장품, 생활용품, 식품 등에 대한 적용가능성을 모색하여 농업에 사용되는 살균제, 항균제, 소독제 및 의약의 항생제, 오염방지제나 식품의 방부제 및 비듬용, 무좀방지용, 겨드랑이 채취억제용, 여드름용 화장품 및 생활용품 등의 미생물과 직접 연관된 제품에 사용된 경우와 청소용 세정제나 식기세척용 세정제 등에 방부나 항균 또는 살균목적으로 이용하기 위해 연구를 한 것이다.
본 발명의 발명자들은 상기와 같은 목적으로 비자나무를 이용하여 다 각도로 연구한 결과, 현재 모기 방지용으로 사용되었던 비자나무 잎을 이용하여 수증기 증류법으로 비자나무 오일을 추출할 시, 뛰어난 항균활성을 나타낸다는 사실을 알게 된 것이다.
특히, 호흡기, 소화기 질환과 종기, 농가진 등의 화농성 피부질환의 원인이 되는 표피포도상구균(Staphylococcus epidermidis)과 장 이외의 부위에 들어가면 방광염 ·신우염 ·복막염 ·패혈증 등을 일으키는 원인균으로 알려진 대장균(Escherichia coli)을 대상으로 본 발명에서 제조한 비자나무 오일추출물의 항균효과를 측정한 결과, 우수한 항균효과를 나타냄을 알 수 있었다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
<항균제용 비자나무 오일추출물 제조공정>
1. 제1공정 : 재료준비
비자나무 잎을 준비한다.
2. 제2공정 : 비자나무 오일이 함유된 액 획득
준비된 비자나무 잎과 물을 플라스크에 넣고, 이 플라스크를 증류기에 연결한 상태에서 가열한 뒤, 생성된 기체를 증류기 내부의 냉각관을 통해 냉각시켜 비자나무 오일이 포함된 액을 획득한다.
이때, 준비된 비자나무 잎 300 g 당 물 2 ~ 4 ℓ를 비자나무 잎과 함께 플라스크에 넣고, 이 플라스크를 증류기에 연결한 상태에서 70 ~ 80 ℃에서 4 ~ 8 시간 동안 가열하고, 냉각시켜 액을 획득하는 것이 바람직하다.
여기서 사용한 증류기는 용매의 분리 등의 목적으로 사용하는 기계로써, 시료와 용매를 혼합하여 이를 가열할 시 생성되는 기체를 증류기 내부에 있는 냉각관을 통해 액체화시켜주는 역할을 한다.
3. 제3공정 : 비자나무 오일층분리
제2공정에서 획득한 액을 분별깔대기에 넣고, 물층과 비자나무오일층을 분리해낸다.
4. 제4공정 : 비자나무 오일추출물 제조
분리된 물층은 버리고 나머지 비자나무 오일층을 여과하여 비자나무 오일추출물을 제조한다.
이하, 본 발명의 비자나무 오일추출물에 대하여 실시예와 실험예를 통하여 더욱상세히 설명하나, 이들이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
<실시예 1> 항균활성을 갖는 비자나무 오일추출물 제조 1
비자나무 잎을 준비하고, 5ℓ플라스크에 준비한 비자나무 잎 300 g과 물 2.5 ℓ를 넣어 준비해 두었다.
상기 비자나무 잎과 물이 들어있는 플라스크를 증류기에 연결하였다.
플라스크를 증류기에 연결한 상태에서 80 ℃에서 5 시간 동안 가열하여 생성된 기체를 증류기 내부의 냉각관을 통해 냉각시켜 비자나무오일이 함유된 액을 획득하였다.
획득된 액을 분별깔대기(Separate funnel)에 옮겨 담아서 물층과 비자나무 오일층을 분리해 내었다.
분리된 물층은 버리고 남은 비자나무 오일층은 Buchner funnel(size M)을 이용하여 여과시켜 비자나무 오일추출물을 제조하였다.
<실시예 2> 항균활성을 갖는 비자나무 오일추출물 제조 2
비자나무 잎을 준비한 후 5ℓ플라스크에 비자나무 잎 300 g과 물 3.5 ℓ를 넣고, 이를 증류기에 연결한 후, 70 ℃에서 7 시간 동안 가열한 뒤, 실시예 1과 동일한 방법으로 비자나무 오일추출물을 제조하였다.
<실험예 1> 본 발명인 비자나무 오일추출물에 대한 균주별 향균효과실험
본 발명인 실시예 1의 비자나무 오일추출물의 항균스펙트럼을 조사하기 위해 다양한 종류의 미생물을 사용하였다.
항균실험 방법은 한천확산법을 이용하였고, 사용한 균주로는 Bacillus subtilis ATCC 6633 (B. subtilis), Staphylococcus epidermidis KCTC 3958(S. epidermidis), Micrococcus luteus ATCC 9341 (M. luteus), Methicillin resistant staphylococcus aureus (MRSA) C2207, 그람음성균으로 Escherichia coli (E. coli ) ATCC 10536, Escherichia coli (E. coli ) 0157:K88ac, Pseudomonas aeroginosa (P. aeroginosa) ATCC 1636, Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae ) ATCC 10031를 사용하였다.
그 결과는 아래의 표 1에 나타내었다.
<표 1> 다양한 종류의 미생물에 대한 비자나무 오일추출물의 항균활성
| 항균 활성 | B. subtilis ATCC 6633 | S.epidermidis KCTC 3958 | M. luteus ATCC 9341 | MRSA C2207 |
| +++ | +++ | ++ | ++ | |
| E. coli ATCC 10536 | E. coli 0157:K88ac | P. aerosinosa ATCC 1636 | K. pneumonia ATCC 10031 | |
| ++ | ++ | ++ | ++ |
+ : 약함(투명대크기 : 2 mm 미만), ++ : 강함(투명대크기 : 2 ~ 5 mm 미만), +++ : 매우 강함 (투명대크기 : 5 mm 이상)
상기 표 1에 나타나 있듯이, 본 발명의 비자나무 오일추출물은 그람양성균과 그람음성균 모두에 대해 높은 항균활성을 나타냄을 알 수 있었다.
<실험예 2> 본 발명인 비자나무 오일추출물의 최소 억제농도결정
본 발명인 비자나무 오일추출물의 최소 억제농도(Minimum Inhibition Concentration: MIC)를 측정하기 위한 실험을 수행하였다.
24 시간 동안 배양한 표피포도상구균(Staphylococcus epidermidis)과 대장균(Escherichia coli)를 3 ㎖ brain heart infusion broth에 넣고, 여기에 상기 준비한 실시예 1의 비자나무 오일추출물을 상기와 같이 준비된 농도별로 각각 첨가하여 준비하였다.
이들을 37 ℃에서 24 시간동안 배양을 하였다.
비자나무 오일추출물의 MIC를 측정하기 위하여 two-fold serial dilution method를 사용하였다.
여기서 MIC는 미생물의 성장을 억제하는 최소 농도로 정의한다.
그 결과, 아래의 표 2에 나타내었다.
<표 2> 최소억제농도 (MIC)측정
| Strains | MIC(㎍/㎖) |
| E. coli | 140 |
| S. epidermidis | 110 |
표 2에 나타나듯이, 대장균(Escherichia coli)에 대한 본원발명인 비자나무 오일 추출물의 MIC는 140 ㎍/㎖이고, 표피포도상구균(Staphylococcus epidermidis)에 대한 MIC는 110 ㎍/㎖임을 확인하였다.
따라서, 본원발명인 비자나무 오일추출물의 항균활성은 그람 음성균인 대장균(E. coli)보다 그람 양성균인 표피포도상구균(Staphylococcus epidermidis)에 대해 더 높은 항균 활성을 보임을 알 수 있었다.
<실험예 3> 본 발명인 비자나무 오일추출물의 농도별 항균 활성 조사
1. 실험재료
실시예 1에서 제조된 비자나무 오일추출물을 농도별로 준비하였다.
즉, 비자나무 오일추출물의 농도는 25 ㎍/㎖, 50 ㎍/㎖, 100 ㎍/㎖, 200 ㎍/㎖ 으로 정해서 항균실험을 수행하였다.
2. 실험방법
비자나무 오일추출물의 항균 활성을 조사하기 위해 한천 확산법을 이용하였다.
미생물 균주로는 그람 양성균인 표피포도상구균(Staphylococcus epidermidis), 그람 음성균인 대장균(Escherichia coli)을 이용하였다.
여러 개의 원반에 기지농도의 항생물질 용액을 묻혀 시험균주가 도포된 고체 한천배지에 올려놓고 배양한 후 원반 주변의 투명대 (growth inhibition halo)의 크기를 측정하였다.
3. 실험결과
결과는 아래의 표 3에 나타내었다.
<표 3> 원반 주변의 투명대의 크기측정
| E. coli | S. epidermidis | |||||||
| 농도(㎍/㎖) | 25 | 50 | 100 | 200 | 25 | 50 | 100 | 200 |
| 억제환의 지름(mm)a | 12.5 | 13.5 | 15 | 17 | 13.5 | 15 | 16.5 | 17.5 |
a: 3 반복 실험의 평균값, 디스크 지름 ; 10 mm
상기 표 3에 나타나 있듯이, 실시예 1에서 제조된 비자나무 오일추출물을 농도별로 측정한 결과, 표피포도상구균(Staphylococcus epidermidis)과 대장균(Escherichia coli)에 대해 모두 높은 항균 활성을 나타내었다.
<실험예 4> 본 발명인 비자나무 오일추출물의 농도별 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.
통상적으로 세포독성에서 독성이 없으면 개체수준에서 독성이 나타날 가능성이 매우 낮은 것으로 간주한다.
본 발명인 실시예 2의 비자나무 오일추출물에 대한 세포독성 효과실험을 하기 위해 인간 각질세포주인 HaCaT과 인간 정상 섬유아세포 세포를 이용해 MTT실험을 수행하였다.
그 결과, 아래의 표 4에 나타내었다.
<표 4> 본 발명인 비자나무 오일추출물의 농도별 세포독성 실험
| 실시예 2의 농도 (㎍/㎖) | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
| 세포생존율 | 100 | 101 | 99.9 | 99.7 | 99.7 | 99.2 | 99.2 | 87.2 | 81.5 |
상기 표 4에 나타나 있듯이, 인간 정상 섬유아세포와 HaCaT의 경우, 비자나무 오일추출물의 600 ㎍/㎖이하 농도에서는 세포독성을 나타내지 않았다.
반면, 700 ㎍/㎖ 이상의 농도에서는 약간의 세포독성을 나타내었다.
실질적으로 항균 활성을 보이고 있는 500 ㎍/㎖에서는 전혀 세포독성이 없는 것을 볼 때, 화장품, 생활용품, 의약용, 식품, 농약 등으로 안전하게 사용할 수 있는 가능성을 제시한다.
<실험예 5> 본 발명인 비자나무 오일추출물의 인체 피부에 대한 안전성 확인 실험
상기와 같이 항균 활성이 우수하다고 판명된 본 발명의 비자나무 오일추출물이 인체피부에도 안전한지 확인하기 위하여, 피부 안전성 검증 실험을 수행하였다.
시험방법으로는 피부누적자극시험을 실시하였다.
스쿠알렌을 베이스로 실시예 2의 비자나무 오일추출물을 각각 500 ㎍/㎖, 1 mg/㎖, 2 mg/㎖, 3 mg/㎖를 첨가한 제형을 제조하고, 이를 사용하여 건강한 30 명의 성인을 대상으로 윗팔뚝 부위에 격일로 총 9 회의 24 시간 누적첩포를 시행하는 것에 의하여 본 발명인 실시예 2의 비자나무 오일추출물이 피부에 자극을 주는지의 여부를 측정하였다.
첩포 방법은 핀 챔버 (Finn chamber, Epitest Ltd, 핀란드)를 이용하였다.
챔버에 상기 각 피부외용제를 15 ㎕씩 적하한 후 첩포를 실시하였다.
매회 피부에 나타난 반응의 정도를 아래의 공식을 이용하여 점수화하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
<표 5> 인체 피부에 대한 안전성 확인
| 시험물질 | 반응이 나타난 피검자 수 | 평균 반응도 | ||||||||||
| 1주 | 2주 | 3주 | ||||||||||
| 1차 | 2차 | 3차 | 4차 | 5차 | 6차 | 7차 | 8차 | 9차 | ||||
| 대 조 군 | 스쿠 알렌 | ± + ++ | 2 - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | 0.18 |
| 실 시 예 2 | 500 ㎍/㎖ | ± + ++ | 2 - - | 0 - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | 0.18 |
| 1 mg/㎖ | ± + ++ | 2 - - | 0 - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | 0.18 | |
| 2 mg/㎖ | ± + ++ | 2 - - | 0 - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | 0.18 | |
| 3 mg/㎖ | ± + ++ | 2 - - | 0 - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | - - - | 0.18 | |
| 피검인원 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |||
평균반응도=[[반응지수 × 반응도/ 총피검자수 × 최고점수 (4점)] × 100 ] ÷ 검사회수 (9 회)
이 때, 반응도에서 ±는 1점, +는 2점, ++는 4점의 점수를 부여하며, 평균반응도가 3 미만일 때 안전한 조성물로 판정하였다.
상기 표 5에 나타나 있듯이, 시험군 1(500 ㎍/㎖)의 경우, ±, +, ++에 해당하는 사람의 수가 각각 2 명, 0 명, 0 명이었고, 그 외 나머지는 반응이 나타나지 않았다.
상기 기재된 식에 따라 계산하면 시험군 1 ~ 시험군 4의 평균 반응도가 모두 0.18이 되어, 3 이하가 되므로 본 발명인 비자나무 오일추출물은 농도와 상관없이 안전한 조성물로 판단되었다.
즉, 본 발명인 비자나무 오일추출물은 뚜렷한 누적자극 양상을 나타내지 않 았으며 인체 피부에 안전한 물질로 판정됨을 알 수 있었다.
<실험예 6> 급성경구독성시험
식품분야에 이용되기 위하여 본 발명인 실시예 1의 비자나무 오일추출물이 독성이 없는지를 확인하기 위하여 독성시험 중 가장 기초적인 급성경구독성시험을 실시하였다.
그 결과, 본 시험은 공지의 방법에 따라 렛트에서 이뤄졌으며, 독성은 없는 것으로 판정되었으며 LD50이 3000 mg/kg B.W.으로 나타남을 확인하였다.
따라서, 본 발명인 비자나무 오일추출물은 식품용으로도 안전한 것으로 판단되었다.
본 발명에 의해 항균활성이 뛰어난 비자나무 오일추출물이 제공된다.
또한, 인체에 무해하여 화장품, 의약품, 농약, 식품, 생활용품 등 다양한 분야에서 이용할 수 있는 항균제용 비자나무 오일추출물이 제공된다.
Claims (3)
- 식물 오일추출물에 있어서,비자나무 잎을 준비하는 제1공정,준비된 비자나무 잎과 물을 플라스크에 넣고, 이 플라스크를 증류기에 연결한 상태에서 가열한 뒤, 생성된 기체를 증류기 내부의 냉각관을 통해 냉각시켜 비자나무 오일이 포함된 액을 획득하는 제2공정,제2공정에서 획득한 액을 분별깔대기에 넣고, 물층과 비자나무오일층을 분리하는 제3공정,분리된 물층은 버리고 나머지 비자나무 오일층을 여과하여 비자나무 오일추출물을 얻는 제4공정의 제조방법을 통해 제조된,항균제용 비자나무 오일추출물.
- 제1항에 있어서,제2공정의 비자나무 오일이 포함된 액을 획득할 시, 준비된 비자나무 잎 300 g 당 물 2 ~ 4 ℓ를 비자나무 잎과 함께 플라스크에 넣고, 이 플라스크를 증류기에 연결한 상태에서 70 ~ 80 ℃에서 4 ~ 8 시간 동안 가열하고, 냉각시켜 액을 획득하는 것이 특징인,항균제용 비자나무 오일추출물.
- 제1항에 있어서,표피포도상구균(Staphylococcus epidermidis )과 대장균(Escherichia coli)에 대하여 항균활성이 뛰어난 것이 특징인,항균제용 비자나무 오일추출물.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110045151A (ko) * | 2009-10-26 | 2011-05-04 | (주)아모레퍼시픽 | 피부 개선용 화장료 조성물 |
| KR20200018075A (ko) * | 2018-08-10 | 2020-02-19 | 제주대학교 산학협력단 | 온주밀감, 비자, 편백 오일을 포함하는 마이크로캡슐 |
| KR20200060653A (ko) * | 2018-11-22 | 2020-06-01 | 동의대학교 산학협력단 | 스마트팜의 천연 추출물 및 혼합 분무 장치 |
| KR102252009B1 (ko) * | 2020-08-24 | 2021-05-18 | 전라남도 | 비자나무 잎 추출물을 포함하는 항바이러스용 또는 살균용 조성물 |
-
2007
- 2007-06-13 KR KR1020070057545A patent/KR20080109345A/ko not_active Application Discontinuation
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