KR20120104803A

KR20120104803A - 가자, 오배자 및 레몬그라스 추출물을 함유하는 어류 병원성 세균에 대한 항균용 조성물

Info

Publication number: KR20120104803A
Application number: KR1020110022427A
Authority: KR
Inventors: 정창화; 김무상; 김성미
Original assignee: 주식회사 바이넥스
Priority date: 2011-03-14
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2012-09-24

Abstract

본 발명은 어류 병원성 세균에 대한 항균용 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 가자, 오배자 및 레몬그라스로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 추출물을 유효성분으로 함유하는 어류 병원성 세균에 대한 항균용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 가자 추출물, 오배자 추출물, 레몬그라스유 추출물, 또는 그 혼합물을 포함하는 항균용 조성물을 이용하여 우리나라의 담수 및 해수 양식에 막대한 경제적 손실을 입히고 있는 세균성 질병 원인 균주의 어류에 대한 감염을 예방 및 치료하는데 사용할 수 있다.

Description

가자, 오배자 및 레몬그라스 추출물을 함유하는 어류 병원성 세균에 대한 항균용 조성물 {Anti-bacterial compositions against fish pathogenic bacteria comprising extracts of Terminaliachebula Retzius, Galla Rhois and Lemongrass}

본 발명은 어류 병원성 세균에 대한 항균용 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 가자, 오배자 및 레몬그라스로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 추출물을 유효성분으로 함유하는 어류 병원성 세균에 대한 항균용 조성물에 관한 것이다.

지구온난화에 따른 기후변화가 심각해지고 있는 가운데 기후변화로 어류의 질병이 크게 증가하고 있다. 어류의 질병은 환경과 병원체, 항병력의 균형이 파괴되면서 발생하는데, 질병에 의한 양식 어류의 폐사율이 1990년대 5?10%에 불과하던 것이 현재는 25?30%로 두 배 이상 많이 늘어났다. 또한 1996년 양식어류 폐사율이 8.2%이던 것이 10년 후인 2006년에는 16.8%로 2배 이상 크게 증가했다.

비브리오 앵귈라룸(Vibrio anguillarum)은 출혈성 패혈증(vibriosis)의 원인균으로 다양한 어종에 감염된다. 상기 세균은 해수 중에 상존하며 주로 선별이나 이동 시 취급 부주의로 인하여 상처가 생기면 감염이 일어나거나, 다른 질병에 의한 2차 감염을 유발시키는 기회 감염적 병원세균이다.

어류 연쇄구균증은 스트렙토코커스 이니아에(Streptococcus iniae)에 의한 감염증을 말하며, 경증어는 안구돌출과 체색흑화가 특징적이며, 중증어는 안구소실과 주둥이 부위, 지느러미 및 근육 출혈, 복부팽만 및 근육에 흰결절을 형성한다. 내부 증상으로는 간, 신장, 비장, 장 등에 병변이 현저하고 복수가 찬다. 해부소견으로는 어종에 따라 뇌수막염이 관찰되며 간의 퇴색, 장염 및 복막의 출혈 등이 보이는 어류 질병이다. 스트렙토코커스 이니아에에 의한 연쇄구균증은 어체의 저항력이 약화되었을 때 사육수 또는 생사료에 생존해 있는 세균이 병원균으로 작용하여 발병시키며, 본 감염증은 연령에 관계없이 발생되며, 초여름부터 겨울에 이르기까지 장기간 유행되며 특히, 고수온기인 여름철에 현저하게 발생한다.

어류 에드워드증은 에드워드시엘라 타르다(Edwardsiella tarda)에 의한 감염증을 말하며, 그 증상으로 복부의 팽만, 항문의 확장 및 발적, 탈장, 안구 주변의 농양, 복수의 저류, 간의 율혈, 간, 비장과 신장 등 주요장기의 팽대 및 약화가 관찰되는 어류 질병이다. 주로, 수온이 20℃를 넘는 6 - 10월에 발생하기 쉽고, 여름철 고수온기에 피해가 크다. 또한, 치어에서 성어까지 연령에 관계없이 발병하며, 에드워드증 발병이 되면, 만성적인 폐사가 장기간 지속되기 때문에 누적 사망율이 높다.

수산 분야에서 주로 이용되는 항생제는 양식어류 등의 감염 질병 치료를 주목적으로 사용되고 있으나 질병의 예방과 성장을 촉진시키기 위하여 사용되는 경우도 있다. 예를 들어 좁은 장소에 집단으로 사육되는 양식 어류의 경우, 질병의 징조가 나타나면 감염을 예방하기 위하여 항생제를 사용하기도 하며 항생제를 사용하면 생산성이 높아지므로 성장 촉진용으로 사용하기도 하며, 이는 항생제 남용으로 이어지고 있는 실정이다.

어류 세균성 질병을 치료 혹은 예방하기 위하여 국내 양식장에서는 다양하고 다량의 항생제를 사용하고 있는 실정이다. 현재 국내에서 사용되는 항생제 중 수산용으로 가장 많이 쓰이고 있는 것은 전체 판매량의 74%를 차지하는 옥시테트라사이클린이며 수산물 출하 시 39일간의 휴약기간을 준수하도록 하고 있어 잔류 항생제는 거의 검출되지 않고 있다. 그러나 국립수산과학원이 2003년 국가항생제내성안전관리사업과 관련, 발표한 자료에 의하면 수산물에 오랜 시간에 걸쳐 사용해 왔기 때문에 이러한 항생제에 대한 내성률은 80% 이상을 나타내고 있는 것으로 보고되고 있다. 또한 이들 내성균이 양식장 주변으로 유출됨으로써 연근해에 서식하는 해양미생물의 약제 내성균의 출현이 빈발하고 있는 실정이다.

이러한, 항생제에 대한 내성 문제를 해결하기 위하여 이를 대체할 수 있는 천연 소재를 활용하고자 많은 시도를 하고 있다. 예로부터 한약재 추출물이나 식물 정유는 식용 또는 약용으로 이용되어져 왔으며 최근에는 이러한 자원을 이용하여 항균, 항진균 및 항암효과를 갖는 물질에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 식품에 존재하여 사람에게 해를 입히는 세균들에 대한 항균효과에 대해서는 많은 보고가 되고 있지만, 양식어류에 질병을 일으키는 세균에 대한 천연물의 항균효과에 대한 연구는 시작단계에 있다. 하지만, 수산동물 질병예방을 위한 천연 항균제의 개발이 현재 시급하고, 또 식물에서 약제로 사용할 수 있는 천연 항균제를 추출 및 항생제를 대체할 항균 조성물을 개발하여 항생제의 대체약품으로 활용하는 것이 이상적이다.

가자나무의 열매를 가자(訶子)라고 하는데, 한국과 일본에서는 가자나무(Terminaliachebula Retzius)의 성숙한 열매에서 씨를 제거하고 말린 과육을 사용한다. 약리작용으로 수렴, 지사, 녹농균 등에 대한 억균작용이 보고되었다. 그 가자 열매의 바깥 면은 황갈색 내지 갈색으로 광택이 있고 5~6개의 세로 주름과 그 사이에 불규칙한 주름이 있으며 단단하다.

오배자(五倍子, Galla Rhois)는 붉나무잎에 아피디다의 곤충인 오배자 진딧물 벌레의 기생으로 이루어진 주머니 모양의 벌레집 충영이다. 붉나무는 옻나무과에 속하는 낙엽 활엽 소교목으로 잎은 새의 날개깃 모양의 복엽이며 잎 축에 날개가 있고 작은 잎은 난형 혹은 난상타원형이다. 잎 밑은 둥글거나 쐐기모양이며 끝은 극히 뾰족하고 거치가 있다. 꽃은 원추화로서 정생하고 7~8월에 황백색으로 피고 과실은 핵과로서 편구형(片球形)이며 10월에 익는다. 그런데 붉나무 자체를 약용으로 쓰는 것이 아니고 붉나무 잎에 기생한 오배자의 벌레집을 건조하여 약용으로 쓰인다. 산지는 중국, 일본, 만주, 한국으로 우리나라에서는 강원, 전라, 경상도의 산야에서 산출하고 일본은 산구(山口), 광도(廣島)등지가 주산지로 품질이 양호하다. 오배자의 주요 성분은 탄닌산이 50~70%로서 주성분은 펜타디갤로일베타구루코스이다. 그 외 몰식자산, 지방, 수지, 전분 등을 함유한다. 주 효능은 수렴약으로 지사, 정장 및 이질 등에 사용하고 있으며 지혈, 지한, 하혈에도 효력이 좋다. 또 해열 인후염뿐만 아니라 천식해수에 진해거담제로 사용한다. 한방에서는 수렴, 지혈, 해독, 항균의 효력이 있어, 설사 탈항, 위궤양, 십이지장궤양, 도한, 유정, 혈변, 혈노, 구내염 등에 처방한다.

레몬그라스(Lemongrass, Cymbopogon citratus)는 키가 1~1.5m 정도이며 잎이 드문드문 달린 벼과(─科 Poaceae)에 속하는 다년생초이다. 식물체에서 레몬 향기가 나 레몬그라스라는 이름이 붙여졌으며, 일반적으로 수증기 증류법을 통하여 잎과 줄기 등에서 레몬그라스유(油)를 추출하고, 구대륙 열대지역에서 널리 자라고 있으며, 향료로 쓰기 위해 인도와 말레이시아에서 재배하고 있다. 그리고 효능으로는 강장, 진통, 항진균, 유즙분비, 소화기계 강장, 데오드란트, 방충 등에 효능이 있는 것으로 알려져 있다.

이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구노력한 결과, 가자 추출물, 오배자 추출물, 레몬그라스유 추출물 또는 이들의 혼합물을 처리하는 경우, 양식어류에 질병을 일으키는 비브리오 균에 대해 효과적인 억제를 할 수 있음을 확인하고, 본　발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 주된 목적은 항생제 내성균 발생과 내성 전이의 우려가 없고, 기존 항생제의 항균 효과와 비교하여 동등 또는 그 이상의 효과를 갖는 세균성 어류질병 유발 균주에 대해 항균활성을 갖는 천연 항균 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 가자, 오배자 및 레몬그라스로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균용 조성물을 제공한다.

본 발명의 유효성분으로서, 상기 가자는 가자나무(Terminalia chebula Retzius)의 성숙한 열매에서 씨를 제거하고 말린 과육을 말하는 것으로, 약간 특이한 냄새가 나고 약성은 쓰고 조금 시며 떫은 맛을 내는 것이 특징이다. 가자는 설사, 이질, 대하, 탈항에 효험이 있고 약리작용으로 수렴, 지사, 녹농균 등에 대해 항균작용이 있다고 보고된 바가 있다. 가자 추출물의 주요 성분은 gallic acid, 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-Β-D-glucopyranose, chebulagic acid 및 Chebulinic aid이다.

상기 오배자(Galla Rhois)는 붉나무잎에 아피디다의 곤충인 오배자 진딧물 벌레의 기생으로 이루어진 주머니 모양의 벌레집 충영으로, 이를 건조하여 사용한다. 오배자의 주요 성분은 탄닌산이 50~70%로서 주성분은 펜타디갤로일베타구루코스이다. 그 외 몰식자산, 지방, 수지, 전분 등을 함유한다. 주 효능은 수렴약으로 지사, 정장 및 이질 등에 사용하고 있으며 지혈, 지한, 하혈에도 효력이 좋다. 또 해열 인후염뿐만 아니라 천식해수에 진해거담제로 사용한다. 한방에서는 수렴, 지혈, 해독, 항균의 효력이 있어, 설사 탈항, 위궤양, 십이지장궤양, 도한, 유정, 혈변, 혈노, 구내염 등에 처방한다.

상기 레몬그라스(Cymbopogon citratus)는 벼과(─科 Poaceae)에 속하는 다년생초로서, 식물체에서 레몬 향기가 나 레몬그라스라는 이름이 붙여졌으며, 일반적으로 수증기 중류법을 통하여 잎과 줄기 등에서 레몬그라스유(油)를 추출한다. 구대륙 열대지역에서 널리 자라고 있으며, 향료로 쓰기 위해 인도와 말레이시아에서 재배하고 있다. 레몬그라스유 추출물의 구성물질은 시트랄, 미르센, 디펜틴, 메틸에프테논, 리나롤, 에라니올, 네롤, 시트로네롤, 피르네졸, 제리니올, 메틸유게놀, 보르네올 등으로 알려져 있다.

이러한 구성성분들은 단순한 분자구조가 아니라 매우 복잡한 구조를 갖고 있으며, 항바이러스 작용과 항균, 항곰팡이 작용을 하는 것으로 밝혀지고 있다. 이들 성분들은 강한 방부 효과 및 항균특징을 가지고 있으며, 그 외 약 100여 가지 성분이 서로 상호작용을 하여 강한 치료력과 항균 특성을 갖는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 발명의 상기 식물 추출물을 혼합하는 경우 추출물의 주요 성분들이 일으키는 시너지 효과에 의해 우수한 항균 작용을 나타낸다.

본 발명의 유효성분으로 사용되는 가자 및 오배자 추출물은 당업계에 공지된 추출방법을 이용하여 수득될 수 있다. 예들 들어, 상기 가자 또는 그 건조물을 물, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올, 글리세린, 부틸렌글리콜로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 용매로 추출할 수 있다. 그 추출방법은 가자 건조물을 용매 하에 15 내지 40℃에서 1 내지 15일간 침지시키거나, 40 내지 80℃에서 1 내지 10시간 동안 침지시키거나, 또는 냉각콘덴서가 장착된 추출기에서 1 내지 7일간 추출한 후, 감압 농축하는 방법일 수 있다. 상기 추출물의 제조방법에 있어서, 추출용매는 가자 과실 건조중량 1 내지 20배량의 용매가 사용될 수 있다.

또한 본 발명의 유효성분으로 사용되는 레몬그라스유 추출물은 통상의 식물 정유 제조방법으로 제조된 것으로, 예컨대 식물의 추출부위에 1:1 내지 1: 100 중량비율로 물을 가하여 가열하거나, 가압수증기를 통과시켜서 수증기와 함께 정유를 유출시키는 방법일 수 있다. 정유 제조방법으로는 통상의 모든 종류의 방법일 수 있으며, 예컨대 정유를 실제의 비점보다 낮은 온도로 유출시키는 수증기 증류법(steam distillation), 감귤류처럼 과피를 압착해서 정유를 얻는 압착법(expression), 원료가 고가이고, 정유의 함유량이 적고, 열에 불안정하며, 물에 가용성분이 많은 경우 지방과 같은 불휘발성 용매에 흡수시켜 채취하는 흡착법(adsorption), 휘발성 용제(hexane, ethyl alcohol, benzene등)를 이용하여 향기 성분을 추출하는 용제 추출법(solvent extraction), 식물의 줄기, 뿌리 줄기에 상처를 내서 침출하는 수액을 수집하는 침출법(exudation) 및 초임계 가스추출법(supercritical extraction, CO₂ extracton) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 식물 정유는, 수증기 증류법을 이용하여 저분자량의 휘발성이 우수한 성분들만을 수득하는 것이 좋으며, 상용화된 정유를 구입하여 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 조성물은 가자, 오배자 및 레몬그라스유 추출물을 단독으로 포함할 수 있으나, 이들 추출물을 2가지 이상 혼합하는 경우 상승된 항균 활성을 나타낼 수 있다. 특히, 가자 추출물과 오배자 추출물, 가자 추출물과 레몬그라스 추출물, 또는 오배자 추출물과 레몬그라스 추출물을 1:5 내지 5:1 중량비로 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 가자와 레몬그라스유 추출물, 및 오배자와 레몬그라스유 추출물의 중량비가 각각 1:2.5인 경우, 어병세균의 항균 효과에 있어서 가장 높은 시너지 효과를 나타내었다 (표 5 내지 7 참조).

본 발명의 실시예에서는, 가자 추출물, 오배자 추출물과 레몬그라스유 추출물을 각 두 종류의 추출물로 상기 비율(1:5 내지 5:1 중량비)로 혼합하여 처리하여 혼합물의 항균능력을 검정하였다. 그 결과, 가자와 레몬그라스유 추출물, 및 오배자와 레몬그라스유 추출물은 혼합 처리에 의해 상승된 항균활성을 나타내었다.

이러한 상승효과(synergy effect)는 특히, 가자와 레몬그라스유 추출물, 및 오배자와 레몬그라스유 추출물을 1:2.5 비율로 혼합 처리 시 가장 높게 나타났다.

상기 가자와 레몬그라스유는 비브리오 균주에 대한 단독 처리 시 저지대 크기가 각각 1.7 cm와 2.5 cm로서 (표 3 참조) 예상되는 산술적 평균 크기((1.7×1/3.5)+(2.5×2.5/3.5))는 2.27 cm 이지만 1:2.5 비율의 혼합 처리 시에는 3.15 cm로서 예상치 보다 138% 증가된 효과를 나타내었고, 에드워드시엘라 균주에 대한 단독 처리 시 저지대 크기가 각각 2.25 cm와 2.0 cm로서 예상되는 산술적 평균 크기((2.25×1/3.5)+(2.0×2.5/3.5))는 2.07 cm이지만 1:2.5 비율의 혼합 처리 시에는 3.4 cm로서 예상치 보다 164% 증가된 효과를 나타내었으며, 스트렙토코거스 균주에 대한 단독 처리 시 저지대 크기가 각각 1.6 cm와 2.7 cm로서 예상되는 산술적 평균 크기((1.6×1/3.5)+(2.7×2.5/3.5))는 2.38 cm이지만 1:2.5 비율의 혼합 처리 시에는 3.5 cm로서 예상치 보다 147% 증가된 효과를 나타내었다 (표 6 및 7 참조).

상기 오배자와 레몬그라스유는 비브리오 균주에 대한 단독 처리 시 저지대 크기가 각각 1.65 cm와 2.5 cm로서 (표 3 참조) 예상되는 산술적 평균 크기((1.65×1/3.5)+(2.5×2.5/3.5))는 2.25 cm이지만 1:2.5 비율의 혼합 처리 시에는 2.70 cm로서 예상치 보다 120% 증가된 효과를 나타내었고, 에드워드시엘라 균주에 대한 단독 처리 시 저지대 크기가 각각 2.1 cm와 2.0 cm로서 예상되는 산술적 평균 크기((2.1×1/3.5)+(2.0×2.5/3.5))는 2.03 cm이지만 1:2.5 비율의 혼합 처리 시에는 2.85 cm로서 예상치 보다 140% 증가된 효과를 나타내었으며, 스트렙토코거스 균주에 대한 단독 처리 시 저지대 크기가 각각 1.7 cm와 2.7 cm로서 예상되는 산술적 평균 크기((1.7×1/3.5)+(2.7×2.5/3.5))는 2.41 cm이지만 1:2.5 비율의 혼합 처리 시에는 4.5 cm로서 예상치 보다 186% 증가된 효과를 나타내었다 (표 6 및 7 참조). 따라서 가자와 레몬그라스유 추출물, 및 오배자와 레몬그라스유 추출물을 혼합한 추출물은 예상치 못한 현저한 효과를 나타내는 것으로 판단할 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 조성물은 가자 추출물, 오배자 추출물 및 레몬그라스 추출물을 모두 혼합하는 경우 또한 상승된 항균활성을 나타낼 수 있다. 이들 추출물의 바람직한 혼합비는 가자 추출물, 오배자 추출물 및 레몬그라스 추출물을 1:2:1 중량비이다.

본 발명에 있어서, 상기 조성물은 양식장의 세균성 어류 질병의 대부분을 차지하고 있는 비브리오 균주, 스트렙토코커스 균주, 에드워드시엘라 균주를 포함한 어류 병원성 세균에 대하여 항균 활성을 나타낼 수 있으며, 바람직하게는 비브리오 앵귈라룸(Vibrio anguillarum), 에드워드시엘라 타르다(Edwardsiella tarda), 스트렙토코커스 이니아에(Streptococcus iniae)에 대하여 항균 활성을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 조성물은 세균 감염의 예방 및 치료 목적으로 동물체에 투여할 수 있으나, 바람직하게는 어류에 투여하는 것이 적당하다. 상기 투여 가능한 어류의 예로서 넙치, 조피볼락, 방어, 송어, 뱀장어, 잉어, 메기 등이 있다.

본 발명의 항균용 조성물은 어류에 직접 또는 간접적으로 투여될 수 있으며, 투여되는 형태로는 이들의 어류의 항균 용도로서 허용 가능한 염의 형태로도 사용될 수 있다. 또한 단독으로 또는 타 수의학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.

본 발명의 항균용 조성물은 항균용 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.

상기 부형제 및 희석제로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.

또한 상기 항균용 조성물은 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향신료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있는데, 본 발명에 의한 조성물이 어류에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 잘 알려진 방법을 사용하여 제형화될 수 있고, 제형은 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 용액, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 좌제, 멸균 주사용액, 멸균 외용제 등의 형태일 수 있다.

본 발명에 따른 항균용 조성물은, 어류의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으나, 0.01 내지 100 mg/㎏의 양을 1일 1회 내지 수회 투여할 수 있다. 또한 그 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있다. 따라서 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 a) 가자 또는 오배자를 유기용매로 추출하여 가자 또는 오배자 추출물을 수득하는 단계; b) 레모그라스를 수증기 증류법으로 추출하여 레몬그라스유 추출물을 수득하는 단계; 및 c) 상기 가자, 오배자, 레몬그라스유 추출물 또는 이들의 혼합물을 수의학적으로 허용가능한 부형제 및 희석제와 혼합하여 제형화하는 단계;를 포함하는 어류 항균용 조성물의 제조방법을 제공한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 가자 추출물, 오배자 추출물, 레몬그라스유 추출물, 또는 그 혼합물을 포함하는 항균용 조성물을 이용하여 우리나라의 담수 및 해수 양식에 막대한 경제적 손실을 입히고 있는 세균성 질병 원인 균주의 어류에 대한 감염을 예방 및 치료하는데 사용할 수 있다.

천연 소재인 가자, 오배자 및 레몬그라스유 추출물을 이용하여 궁극적으로는 장기간에 걸친 사용으로 내성균의 출현이 우려되는 항생제를 대체할 수 있으며, 기존 항생제와 동등 또는 그 이상의 효과를 가지면서 환경 친화적이고, 부가가치가 높은 천연항균제를 제공할 수 있다.

도 1은 가자(GJ), 오배자(OBJ), 레몬그라스유(LMG) 추출물의 3종 어병세균에 대한 항균 활성 효과를 관찰한 사진이다.
도 2는 가자 추출물의 농도별 어병세균에 대한 항균 활성 효과를 관찰한 사진이다.
도 3은 오배자 추출물의 농도별 어병세균에 대한 항균 활성 효과를 관찰한 사진이다.
도 4는 레몬그라스유 추출물의 농도별 어병세균에 대한 항균 활성 효과를 관찰한 사진이다.
도 5는 가자와 오배자 추출물의 혼합 처리시 어병세균에 대한 항균 활성 효과를 관찰한 사진이다.
도 6은 가자와 레몬그라스유 추출물의 혼합 처리시 어병세균에 대한 항균 활성 효과를 관찰한 사진이다.
도 7은 오배자와 레몬그라스유 추출물의 혼합 처리시 어병세균에 대한 항균 활성 효과를 관찰한 사진이다.
도 8은 가자, 오배자 및 레몬그라스유 추출물의 혼합 처리시 어병세균에 대한 항균 활성 효과를 관찰한 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. 천연물 추출액의 제조

햇볕에 건조한 가자 및 오배자(부전시장 한약재 판매처)를 각각 10배 중량의 물에 80℃, 5시간 동안 침지하여 추출함으로써 가자 및 오배자 추출물을 각각 제조하였다.

레몬그라스유 추출물은 수증기 증류법(steam distillation)으로 제조하였다. 간단히 설명하면, 스팀이 통과할 수 있도록 고안된 용기에 식물을 넣고, 높은 압력을 가해 스팀이 식물을 통과하도록 하면 식물 내에 있는 에센셜오일 성분이 스팀에 용해되어 관을 통하여 냉각기를 통과하면, 두 물질의 밀도 차이로 물과 정유가 분리 추출된다.

실시예 2. 가자, 오배자 및 레몬그라스유의 항균 효과

실시예 1에서 제조된 가자, 오배자 및 레몬그라스유 추출물의 어병세균에 대한 항균활성을 확인하기 위해, 하기 표 1과 같은 균주를 사용하여 실시하였다. 표 1에 표시된 어병세균은 현재 양식장의 세균성 어류질병의 대부분을 차지하고 있는 비브리오 균주(Vibrio anguillarum), 스트렙토코커스 균주(Streptococcus iniae), 에드워드시엘라 균주(Edwardsiella tarda)를 우선적으로 선택하여 항균실험에 이용하였다. 또한, 각각의 항균실험을 위한 양성대조군(positive control)으로서 기존의 어병세균 항생제인 페플로카신(pefloxacin)을 사용하였으며, 그 농도는 사용권장량의 10배 농축액 (10 mg/mL)으로 조제하여 사용하였다.

가자, 오배자 및 레몬그라스유 추출물로부터 어병세균으로부터 항균활성을 확인하기 위하여 Agar well diffusion method을 사용하였으며, 이를 간단하게 설명하면, 다음과 같다. 각 균주의 배지인 ST 배지 (NaCl 1.5%, Tryptic Soy Broth 30g, agar 1.5%/L)를 이용하여 접시(petri-dish)에 부어 굳힌 뒤에 직경 0.8cm의 스테인레스 홀(hole)을 그 만들어진 평판배지(plate) 위에 세워 놓고, 상기 ST 배지의 조성에서 아가(agar)의 함량이 0.75%가 포함된 ST 한천배지(ST soft-agar 배지) 10 mL에 각 검사할 균주 흡광도(OD₆₀₀) 0.1로 조절한 용액 100 μL을 첨가한 후, 그것을 잘 혼합하여 위에 스테인레스 hole이 세워진 배지 위에 붓고 굳혔다. 그리고 완전히 굳은 것을 확인하고, 스테인레스 hole을 제거한 후에 생성된 hole에 각 조사하고자 하는 시료를 10 μL를 첨가한 후 어병세균의 경우는 27℃ 배양기에서 18시간 배양하여 그 실험 균주들이 hole 주위에 자라는 지를 확인하였다. 만약 효과가 클수록 그 hole 주위에 저지대(clear zone)가 넓게 나타나고, 항균활성이 없는 sample의 경우 그 hole 주위에 해당 균주들이 자라 저지대를 보이지 않게 된다.

우선적으로, 각 어병세균에 대한 페플로카신의 농도별 억제 능력을 확인하기 위하여, 농도별 페플로카신 10 μL 어병세균에 대한 항균 효과를 확인하였다. 그 결과, 하기 표 2의 결과를 얻었으며, 일상적으로 현장에서는 1~2 mg/mL의 페플로카신을 사용하는 것으로 알려져 있다. 본 발명에서는 보다 확인이 용이하게 하기 위하여 페플로카신을 10 mg/mL의 농도를 양성대조군으로 사용하였다.

* Pef: pefloxacin; V: Vibrio anguillarum, E: Edwardsiella tarda, S: Streptococcus iniae.

본 발명의 각 단일 추출물에 대한 어병세균에 대한 항균력의 실험 결과, 가자, 오배자 및 레몬그라스유 추출물이 첨가된 hole 주위에 각 조사된 어병세균에 대하여 명확하게 저지대(clear zone)를 형성하는 것을 확인하였으며, 이들 저지대의 직경 크기가 해당 추출물의 항균력을 암시한다. 가자 추출물, 오배자 추출물, 및 레몬그라스유 추출물의 항균활성 결과는 도 1에 나타내었으며, 이를 정리하여 하기 표 3에 나타내었다.

* Pef: pefloxacin, GJ: 가자, OBJ: 오배자, LMG: 레몬그라스유; V: Vibrio anguillarum, E: Edwardsiella tarda, S: Streptococcus iniae.

상기 표 3에서, 가자, 오배자 및 레몬그라스유 추출물은 어병세균에 대하여 항균활성을 가짐을 확인되었다. 이 결과에서, 각 추출물들은 페플로카신 10 mg/mL의 농도와의 비교에서는 에드워드시엘라에서 높은 항균력을 가진 것으로 나타났으며, 다른 어병세균에서는 표 2에서 보였던 것처럼 현장에서 직접적으로 사용되고 있는 페플로카신 2 mg/mL보다는 모두 높게 나타났으며, 이는 본 발명의 추출물들은 모두 높은 항균 효능을 가짐을 알 수 있었다.

실시예 3. 가자, 오배자 및 레몬그라스유 추출물의 농도별 항균 효과

가자, 오배자 및 레몬그라스유 추출물 각각 또는 혼합 추출물로부터 어병세균에 대한 항균활성을 측정하기 위하여, 실시예 2와 동일하게 Agar well diffusion method 법을 사용하여 확인하였다. 간단하게 설명하면, 각 균주의 배지인 ST 배지 (NaCl 1.5%, Tryptic Soy Broth 30g, agar 1.5%/L)를 이용한 ST 배지에 OD 600nm에서 1.0으로 맞춘 각 어병세균 배양액을 디쉬(petri-dish) 별로 100 μl이 되도록 하여 agar의 함유량이 7.5 g/L로 한 ST 배지에 접종하여 미리 준비해둔 ST 플레이트에 붓고 마를 때 까지 기다린 후 페플로카신(control)과, 가자, 오배자 및 레몬그라스유 추출물을 원액 ~ 25%씩 감하여 최종 0%까지 희석하여 각 홀에 10 μl을 넣은 후 27℃에서 18시간 반응을 시켜 항균 생육 저지대(clear zone)를 확인하였다. 가자와 오배자 추출물의 경우, 원액 ~25% 까지 25% 단계로 희석처리 하여 어병세균의 성작억제 및 제거 효과에 대하여 나타내었고, 레몬그라스유 추출물에 대해서는 50~10% 까지 10%의 가격으로 희석하여 항균효과를 조사하였다. 대조군으로 어병세균의 항생제인 페플로카신(pefloxacin)을 사용하였다.

도 2 내지 도 4는 어병세균에 대한 가자, 오배자, 및 레몬그라스유 추출물의 농도별 항균 효과를 각각 나타낸 것이다. 이들 결과는 하기 표 3에 정리하였다.

상기 표 4에서, 가자, 오배자 추출물은 25~100% 희석 농도 모두에서 항균활성을 나타내었으며 레몬그라스유 추출물은 10~50% 희석 농도에서 항균활성을 나타내었다. 상기 표 4를 페플로카신의 농도별과 비교 시에는 가자와 오배자의 경우 농도 25% 이상일 때 비브리오균을 제외한 다른 어병세균에 대한 항균력이 페플로카신 2 mg/mL의 농도보다 높게 나타났으며, 레몬그라스의 경우는 농도 10% 이상일 때 페플로카신 2 mg/mL의 농도보다 모든 어병세균에 대하여 높은 항균 능력을 가짐을 알 수 있었다.

실시예 4. 가자, 오배자 및 레몬그라스유 추출물의 혼합처리 시 어병세균 억제 효과

상기 실시예 3에서 10배 희석 처리까지 높은 억제능을 보였던 레몬그라스유 추출물을 중심으로, 가자와 오배자 추출물을 혼합하였을 때에 단독으로 처리 시보다 효능이 상승하는 지에 대한 상승효과를 확인하였다. 혼합 추출물의 항균능 역시 실시예 3의 agar well method diffusion method를 사용하였다. 가자:오배자, 가자:레몬그라스, 오배자:레몬그라스를 각각 1:5 ? 5:1까지 혼합 처리하여 각 홀에 10 μL을 넣은 후 어병세균에 대해서는 27℃에서 16시간 반응시켜 어병세균의 성장 억제 및 제거 효과를 가자, 오배자 또는 레몬그라스 단독을 10 μL 넣은 것 (도 1과 표 3)과 비교 관찰하였다. 또한 가자, 오배자 및 레몬그라스 모두를 혼합 처리하여 항균효과를 관찰하였다.

도 5는 가자와 오배자 추출물을 혼합 처리 시 어병세균에 대한 항균 효과를 나타낸다. 도 5의 결과를 정리하여 하기 표 5에 나타내었다.

표 5에서, 가자와 오배자의 혼합 처리 시 비브리오 균주에서는 1:5 비율에서 가장 높은 항균 능력을 보였고 에드워드시엘라 균주에서는 모든 비율에서 높은 항균 능력을 보였으며 스트렙토코커스 균주에서는 1:2.5 비율에서 가장 높은 항균 능력을 보였다. 따라서 이들 세 균주에 대하여 전반적으로 높은 항균활성을 나타내는 가자와 오배자의 혼합 처리는 1:2.5 비율로 판단하였다.

도 6은 가자와 레몬그라스유 추출물을 혼합 처리 시 어병세균에 대한 항균 효과를 나타낸다. 도 6의 결과를 정리하여 하기 표 6에 나타내었다.

표 6에서, 가자와 레몬그라스유의 혼합 처리 시 비브리오 균주에서는 단독 처리 시 (표 3 참조)와 비교하여 1:1 내지 1:5 비율에서 상승된(synergy) 항균 능력을 보였고, 에드워드시엘라 균주에서는 단독 처리 시와 비교하여 모든 비율에서 상승된 항균 능력을 보였으며, 스트렙토코커스 균주에서는 단독 처리 시와 비교하여 1:2.5 내지 2.5:1 비율에서 상승된 항균 능력을 보였다. 특히, 이들 세 균주 모두에서 가장 높은 시너지 효과를 나타내는 혼합 처리 비율은 1:2.5로 확인되었다.

도 7은 오배자와 레몬그라스유 추출물을 혼합 처리시 어병세균에 대한 항균 효과를 나타낸다. 도 7의 결과를 정리하여 하기 표 7에 나타내었다.

표 7에서, 오배자와 레몬그라스유의 혼합 처리 시 비브리오 균주에서는 단독 처리 시 (표 3 참조)와 비교하여 1:2.5 내지 2.5:1 비율에서 상승된(synergy) 항균 능력을 보였고, 에드워드시엘라 균주에서는 단독 처리 시와 비교하여 1:2.5 및 1:5 비율에서 상승된 항균 능력을 보였으며, 스트렙토코커스 균주에서는 단독 처리 시와 비교하여 1:2.5 및 2.5:1 비율에서 상승된 항균 능력을 보였다. 특히, 이들 세 균주 모두에서 가장 높은 시너지 효과를 나타내는 혼합 처리 비율은 1:2.5로 확인되었다.

도 8은 가자, 오배자 및 레몬그라스유 추출물을 혼합 처리시 어병세균에 대한 항균 효과를 나타낸다. 도 8의 결과를 정리하여 하기 표 8에 나타내었다.

표 8에서, 가자, 오배자 및 레몬그라스유 추출물 모두를 혼합 처리 시 단독 처리 시 (표 3 참조)와 비교하여 1:2:1 비율에서 가장 높은 시너지 효과를 나타내었다.

Claims

가자, 오배자 및 레몬그라스로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균용 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 가자 추출물과 오배자 추출물, 가자 추출물과 레몬그라스 추출물, 또는 오배자 추출물과 레몬그라스 추출물을 1:5 내지 5:1 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 항균용 조성물.
제 2항에 있어서, 상기 조성물은 가자 추출물과 레몬그라스 추출물, 또는 오배자 추출물과 레몬그라스 추출물을 1:2.5 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 항균용 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 가자 추출물, 오배자 추출물 및 레몬그라스 추출물을 1:2:1 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 항균용 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 어류 병원성 세균에 대하여 항균 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 항균용 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 비브리오 앵귈라룸(Vibrio anguillarum), 에드워드시엘라 타르다(Edwardsiella tarda) 및 스트렙토코커스 이니아에(Streptococcus iniae)에 대하여 항균 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 항균용 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 어류에 투여하는 것을 특징으로 하는 항균용 조성물.
제 7항에 있어서, 상기 어류는 넙치, 조피볼락, 방어, 송어, 뱀장어, 잉어 및 메기로 구성된 군에서 선택된 것을 특징으로 하는 항균용 조성물.
a) 가자 또는 오배자를 유기용매로 추출하여 가자 또는 오배자 추출물을 수득하는 단계;
b) 레모그라스를 수증기 증류법으로 추출하여 레몬그라스유 추출물을 수득하는 단계; 및
c) 상기 가자, 오배자, 레몬그라스유 추출물 또는 이들의 혼합물을 수의학적으로 허용가능한 부형제 및 희석제와 혼합하여 제형화하는 단계를 포함하는 어류 항균용 조성물의 제조방법.