KR20240056096A - 무릇 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 조성물 - Google Patents
무릇 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 조성물에 관한 것으로, 무릇 추출물 및 이의 분획물이 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제 활성을 나타내는 것을 확인함으로써, 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 조성물이나 황색포도상구균 바이오필름에 의해 유발되는 감염증 예방, 치료 또는 개선용 조성물로서 유용하게 활용될 수 있다.
Description
본 발명은 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 조성물에 관한 것이다.
자연 상태에서 대부분의 세균은 다당류(polysaccharides) 또는 단백질을 이용하여 표면에 부착하는 고착성 미생물 군집인 바이오필름(biofilm)을 형성한다. 바이오필름은 다당류와 폴리펩타이드가 주성분인 폴리머 기질로 된 점액질의 외막이 세균 집락을 둘러싸고 있는 형태이다. 즉, 바이오필름은 고형의 생물학적 표면인 세균 집락과 비생물학적 표면인 외막으로 구성된 복합체이다.
바이오필름은 자연계에서 흔하게 발견되는데, 바위나 연못에서 발견되는 점액질이 바로 그것이다. 바이오필름은 세균으로 이루어진 작은 도시라 할 수 있으며, 그 속에서 세균은 서로 의사소통하고, 외부에 대해서 저항성을 나타내고, 만성 감염에 대한 세균의 내성에 기인한다.
바이오필름은 일반 자연환경 외에 세균 감염성 질환과 관련해서도 자주 발견되는데, 박테리아군의 최대 80%가 바이오필름 형성을 통해 병원균을 퍼트리고, 부유 세균에 대해 약효를 나타내던 항생제도 세균이 바이오필름을 형성하면 효능을 상실하는 경향이 커진다고 보고되고 있다. 세균이 바이오필름을 형성하면 바이오필름에 존재하는 외막을 통해 항체 등이 투과할 수 없어 숙주의 면역체계를 무력화시키고, 항생제에 대한 세균의 저항성이 약 1000배까지 높아질 수 있다.
이런 바이오필름 형성에 따른 항생제에 대한 저항성의 증가 원인은 아직 정확하게 밝혀지지 않았으나, 바이오필름이 형성됨으로써, 주위 환경과 교환 작용에 대한 의존성이 낮아지고, 점액성 다당류로 구성된 외막이 항생물질이 개개의 세균까지 전달되는 것을 방해하며, 바이오필름이 형성되면 그 바이오필름 속에 존재하는 내성이 없던 세균들도 주위의 내성세균으로부터 수평 유전자 전이를 통하여 내성인자 관련 유전자를 획득하여 내성 세균화가 진행되기 때문으로 설명할 수 있다.
따라서, 바이오필름이 형성되면 이는 항생제 내성 상태가 되었다고 볼 수 있으며, 이러한 경우 세균들의 항생제에 대한 감수성이 낮아져 항생제의 효과가 떨어지고, 특히 바이오필름을 형성하고 있는 세균에 의한 감염은 여러 가지 항생제에 대해 내성을 갖는 다제내성균에 의한 경우가 많아 더욱 문제가 심각하다.
황색포도상구균(또는 황색포도알균, Staphylococcus aureus)은 자연계에 널리 분포되어 있는 세균 중 하나로, 건강한 사람의 30% 이상의 비강, 인후두, 피부, 털 등에 집락된 채로 보균되어 있는 균이다. 그러나 이 균은 연부 조직 감염(봉와직염, 화농성 근육염), 화농성 관절염, 화농성 골수염, 중이염, 폐렴, 수술 후 창상 감염, 균혈증, 심내막염, 식중독 등을 일으키는 원인균이다.
특히 황색포도상구균 감염은 지역사회 및 병원 환경에서 흔하며 생명을 위협하는 다양한 독성 인자, 예를 들어 엔테로톡신(enterotoxin), 스타필로잔틴(staphyloxanthin), 리파아제(lipase), 용혈소(hemolysin), 바이오필름(biofilm) 등을 생성한다. 황색포도상구균 감염시 사용하는 항생제는 페니실린계, 카르바페넴계, 세팔로스포린계 및 베타 락탐계열인데, 항생제의 남용으로 페니실린에 내성이 된 것은 이미 오래전 일이고, 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA)과 반코마이신 내성 황색포도상구균(VRSA)의 증가가 세계적인 문제이며, MRSA이나 VRSA에 감염 시 항생제 처방이 유효하지 않아 생명을 크게 위협하고 있다.
따라서, 상기 문제를 해결하기 위하여 황색포도상구균 항균제 및 바이오필름 형성 억제제의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름에 의해서 유발되는 감염증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름에 의해 유발되는 감염증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 코팅 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름에 의해서 유발되는 감염증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름에 의해 유발되는 감염증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을을 제공한다.
또한, 본 발명은 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 코팅 조성물을 제공한다.
본 발명에 따르면, 무릇(Barnardia japonica) 추출물 및 이의 분획물이 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제 활성을 나타내는 것을 확인함으로써, 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 조성물이나 황색포도상구균 바이오필름에 의해 유발되는 감염증 예방, 치료 또는 개선용 조성물로서 유용하게 활용될 수 있다.
도 1은 무릇 추출물 제조 모식도를 나타낸다.
도 2는 무릇 추출물의 황색포도상구균 항균 및 바이오필름 형성 억제 활성을 분석한 결과이다. Sample 번호는 다음과 같다. 1 : 무릇 지상부 에탄올 추출물, 2 : 무릇 지상부 n-헥산 분획물, 3 : 무릇 지상부 클로로포름 분획물, 4 : 무릇 지상부 에틸아세테이트 분획물, 5 : 무릇 지상부 n-부탄올 분획물, 6 : 무릇 지상부 물 분획물, 7 : 무릇 지하부 에탄올 추출물, 8 : 무릇 지하부 n-헥산 분획물, 9 : 무릇 지하부 클로로포름 분획물, 10 : 무릇 지하부 에틸아세테이트 분획물, 11 : 무릇 지하부 n-부탄올 분획물, 12: 무릇 지하부 물 분획물, None : 비처리 대조군 (*, p < 0.05).
도 3은 무릇 추출물의 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제 활성을 현미경을 통해 분석한 결과이다. Sample 번호는 다음과 같다. 8 : 무릇 지하부 n-헥산 분획물, 9 : 무릇 지하부 클로로포름 분획물, 10 : 무릇 지하부 에틸아세테이트 분획물.
도 2는 무릇 추출물의 황색포도상구균 항균 및 바이오필름 형성 억제 활성을 분석한 결과이다. Sample 번호는 다음과 같다. 1 : 무릇 지상부 에탄올 추출물, 2 : 무릇 지상부 n-헥산 분획물, 3 : 무릇 지상부 클로로포름 분획물, 4 : 무릇 지상부 에틸아세테이트 분획물, 5 : 무릇 지상부 n-부탄올 분획물, 6 : 무릇 지상부 물 분획물, 7 : 무릇 지하부 에탄올 추출물, 8 : 무릇 지하부 n-헥산 분획물, 9 : 무릇 지하부 클로로포름 분획물, 10 : 무릇 지하부 에틸아세테이트 분획물, 11 : 무릇 지하부 n-부탄올 분획물, 12: 무릇 지하부 물 분획물, None : 비처리 대조군 (*, p < 0.05).
도 3은 무릇 추출물의 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제 활성을 현미경을 통해 분석한 결과이다. Sample 번호는 다음과 같다. 8 : 무릇 지하부 n-헥산 분획물, 9 : 무릇 지하부 클로로포름 분획물, 10 : 무릇 지하부 에틸아세테이트 분획물.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 조성물을 제공한다.
상기 추출물은 무릇의 뿌리, 줄기, 잎, 꽃 및 열매로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 부위로부터 추출 또는 분리할 수 있다.
또한, 상기 추출물은 물, C1 내지 C4 알콜 또는 이의 혼합용매로 추출한 것일 수 있고, 바람직하게는 에탄올로 추출한 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 100% 에탄올로 추출한 것일 수 있다.
상기 분획물은 무릇 에탄올 추출물을 물로 현탁한 후, n-헥산(n-hexane), 클로로포름(Chloroform) 또는 에틸아세테이트(Ethyl acetate)로 분획화한 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 추출물 또는 이의 분획물의 농도는 10 내지 200μg/ml일 수 있고, 바람직하게는 20 내지 100μg/ml일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 황색포도상구균은 병원성 황색포도상구균, 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA) 및 반코마이신 내성 황색포도상구균(VRSA)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 추출물 또는 이의 분획물은 항생제 내성 황색포도상구균 바이오필름 형성을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름에 의해서 유발되는 감염증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
상기 감염증은 충치, 치주염, 중이염, 근골계 감염, 괴사성 근막염, 담관계 감염, 골수염, 세균성 전립선염, 유방염, 피부염, 패혈증, 화농성 질환, 식중독, 농가진, 균혈증, 심내막염, 장염, 낭포성 섬유증 폐렴, 멜로이도시스(meloidosis), 병원내 감염(nosocomial infection), ICU 폐렴, 요로 카테터 방광염(urinary catheter cystitis), 복막 투석(CAPD) 복막염 및 담도 배액관 폐쇄(biliary stent blockage)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 조성물은 항생제를 추가로 포함할 수 있고, 상기 항생제는 반코마이신(vancomycin), 스트렙토마이신(streptomycin), 암피실린(ampicillin) 및 옥시테트라사이클린(oxytetracycline)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 약학 조성물은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다.
상기 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸 히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘, 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약학 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 약학 조성물에 포함되는 첨가제의 함량은 특별히 한정되는 것은 아니며 통상의 제제화에 사용되는 함량 범위 내에서 적절하게 조절될 수 있다.
상기 약학 조성물은 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립, 정제, 크림, 젤, 패취, 분무제, 연고제, 경고제, 로션제, 리니멘트제, 파스타제 및 카타플라스마제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 피부 외용제 형태로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 약학 조성물은 제형화를 위해 추가로 있는 약학적으로 허용 가능한 담체 및 희석제를 포함할 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체 및 희석제는 전분, 당 및 만니톨과 같은 부형제, 칼슘 포스페이트 등과 같은 충전제 및 증량제, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스 유도체, 젤라틴, 알긴산염, 폴리비닐 피롤리돈 등과 같은 결합제, 활석, 스테아린산 칼슘, 수소화 피마자유 및 폴리에틸렌글리콜과 같은 윤활제, 포비돈 및 크로스포비돈과 같은 붕해제, 폴리소르베이트, 세틸알코올, 글리세롤 등과 같은 계면활성제를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체 및 희석제는 대상체에게 생물학적 및 생리학적으로 친화적인 것일 수 있다. 희석제의 예로는 염수, 수용성 완충액, 용매 및/또는 분산제(dispersion media)를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 약학 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있다. 경구 투여일 경우, 정제, 트로키제(troches), 로젠지(lozenge), 수용성 현탁액, 유성 현탁액, 조제 분말, 과립, 에멀젼, 하드 캡슐, 소프트 캡슐, 시럽, 엘릭시르제 등으로 제형화될 수 있다. 비경구 투여일 경우, 주사액, 좌제, 호흡기 흡입용 분말, 스프레이용 에어로졸제, 연고, 도포용 파우더, 오일, 크림 등으로 제형화 될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물의 투여량은 환자의 상태, 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이 체질 특이성, 제제의 성질, 질병의 정도, 조성물의 투여시간, 투여방법, 투여기간 또는 간격, 배설율 및 약물 형태에 따라 그 범위가 다양할 수 있으며, 이 분야 통상의 기술자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 예컨대, 약 0.1 내지 10,000mg/kg의 범위일 수 있으나 이제 제한되지 않으며, 하루 일회 내지 수회에 나누어 투여될 수 있다.
상기 약학 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여되거나 비경구 투여(예를 들면, 정맥 내, 피하 내, 복강 내 또는 국소에 적용)될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물의 약학적 유효량 및 유효 투여량은 약학 조성물의 제제화 방법, 투여 방식, 투여 시간, 투여 경로 등에 의해 다양해질 수 있으며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 목적하는 치료에 효과적인 투여량을 용이하게 결정하고 처방할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물의 투여는 하루에 1회 투여될 수 있고, 수회에 나누어 투여될 수도 있다.
또한, 본 발명은 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름에 의해 유발되는 감염증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명은 통상적으로 이용되는 식품으로써 일반적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 건강기능식품으로서 사용될 수 있다. 상기“건강기능식품”이라 함은 건강기능 식품에 관한 법률에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, “기능성”이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
상기 건강기능식품 조성물은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, 상기 “식품 첨가물”로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안전처에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다.
상기 “식품 첨가물 공전”에 수재된 품목으로는 예를 들어, 케톤류, 글리신, 구연산칼륨, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성물, 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고량색소, 구아검 등의 천연첨가물, L-글루타민산나트륨 제제, 면류첨가알칼리제, 보존료제제, 타르색소제제 등의 혼합제제류들을 들 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 정제, 캡슐, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 및 가공할 수 있다. 예를 들어, 캡슐 형태의 건강기능 식품 중 경질 캡슐제는 통상의 경질 캡슐에 본 발명에 따른 조성물을 부형제 등의 첨가제와 혼합 및 충진 하여 제조할 수 있으며, 연질 캡슐제는 본 발명에 따른 조성물을 부형제 등의 첨가제와 혼합하고 젤라틴 등 캡슐기제에 충진하여 제조할 수 있다. 상기 연질 캡슐제 는 필요에 따라 글리세린 또는 소르비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다.
상기 부형제, 결합제, 붕해제, 활택제, 교미제, 착향제 등에 대한 용어 정의는 당업계에 공지된 문헌에 기재된 것으로 그 기능 등이 동일 내지 유사한 것들을 포함한다. 상기 식품의 종류에는 특별한 제한이 없으며, 통상적인 의미에서의 건강 기능식품을 모두 포함한다.
본 발명에서 용어 “예방”은 본 발명에 따른 조성물의 투여로 상기 감염증을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 말한다.
본 발명에서 용어 “치료”는 본 발명에 따른 조성물의 투여로 상기 감염증을 호전시키거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 말한다.
본 발명에서 용어 “개선”은 본 발명에 따른 조성물의 투여로 상기 감염증의 나쁜 상태를 좋게 하는 모든 행위를 말한다.
또한, 본 발명은 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 코팅 조성물을 제공한다.
상기 코팅 조성물은 식품제조기, 식품포장용기, 의료기기, 의료용 재료 또는 의료용 이식물에 코팅될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
[
실험예
1] 균주, 화합물 및 배양재료 준비
본 실험에 황색포도상구균(S. aureus ATCC 6538)을 사용하였다. 무릇(Barnardia japonica)은 2020년 6월 태안군 일대에서 채집하였고, 형태 동정을 거쳐 무릇임을 확인하였다. 무릇 추출물을 용해하기 위한 용매로 디메틸설폭사이드(이하 DMSO라고 함)를 사용하였고, DMSO(0.1% v/v)를 음성대조군으로 사용하였다. 0.1% 이하의 DMSO는 박테리아 성장 또는 바이오필름 형성에 영향이 나타내지 않았다.
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실험예
2] 무릇 추출물 및 이의
분획물
제조
도 1의 제조공정에 따라 무릇 추출물 및 이의 분획물을 제조하였다. 무릇 지상부(408.04g) 및 지하부(690.63g) 건조 분쇄물에 20L의 100% 에탄올을 가하고, 24시간 동안 상온에서 추출한 후, 1시간 초음파를 방사하였다. 추출액을 여과지(Whatman No.2)로 여과하고, 남은 잔사를 재추출하여 여과하였으며, 그 여과액을 감압농축하고 동결건조하여 고형상 에탄올 추출물을 각각 얻었다.
상기 에탄올 추출물을 각각 물로 현탁시킨 후, 여기에 동량의 n-헥산(n-hexane), 클로로포름(Chloroform), 에틸아세테이트(Ethyl acetate) 및 n-부탄올(n-butanol)로 순차적으로 분획하여, 지상부 분획물[헥산 분획물(BJ-A-Hx), 클로로포름 분획물(BJ-A-CHCl3), 에틸아세테이트 분획물(BJ-A-EA), 부탄올 분획물(BJ-A-BuOH) 및 잔여 물층 분획물(BJ-A-Water)] 및 지하부 분획물[헥산 분획물(BJ-S-Hx), 클로로포름 분획물(BJ-S-CHCl3), 에틸아세테이트 분획물(BJ-S-EA), 부탄올 분획물(BJ-S-BuOH) 및 잔여 물층 분획물(BJ-S-Water)]을 얻었다.
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실험예
3] 황색포도상구균 항균 활성 분석
무릇 추출물 및 이의 분획물의 황색포도상구균(S. aureus ATCC 6538) 항균 활성을 확인하기 위해, 96 웰 폴리스티렌 플레이트(SPL Life Sciences, Korea)에서 수행하였다. 초기 세포농도 40 x 106 CFU/ml 황색포도상구균을 신선한 LB 배지에 접종하고, 37℃에서 교반 없이 24시간 동안 무릇 추출물(0, 20 및 100μg/m)과 함께 배양하였다. 그 후 항균 활성은 부유 세포 성장을 흡광도 620nm에서 Multiskan SkyHigh Photometer(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)를 사용하여 측정하였다.
[
실험예
4] 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제 활성 분석
4-1.
크리스탈
바이올렛(crystal violet) 분석
무릇 추출물 및 이의 분획물의 황색포도상구균(S. aureus ATCC 6538) 바이오필름 형성 억제 활성을 확인하기 위해, 96 웰 폴리스티렌 플레이트(SPL Life Sciences, Korea)에서 수행하였다. 초기 세포농도 40 x 106 CFU/ml 황색포도상구균을 신선한 LB 배지에 접종하고, 37℃에서 교반 없이 24시간 동안 무릇 추출물(0, 20 및 100μg/m)과 함께 배양하였다. 부유세포를 제거하기 위해 증류수를 사용하여 플레이트를 3회 세척한 후 바이오필름 형성을 정량화하였다. 바이오필름은 0.1% 크리스탈 바이올렛과 함께 20분 동안 인큐베이션하고, 증류수를 사용하여 3회 세척한 후, 95% 에탄올을 사용하여 바이오필름 세포에 부착된 크리스탈 바이올렛을 추출하였다. 그 후 바이오필름 형성 억제 활성은 흡광도 570nm에서 Multiskan EX 마이크로플레이트 판독기를 사용하여 측정하였으며, 실험은 최소 6회 이상 반복하였다.
4-2. 현미경을 통한 분석
무릇 추출물 및 이의 분획물의 황색포도상구균(S. aureus ATCC 6538) 바이오필름 형성 억제 활성을 확인하기 위해, 상기 실험예 4-1과 동일하게 37℃에서 24시간 동안 바이오필름을 생성하고, 부유세포를 증류수로 3회 부드럽게 세척하여 제거한 후, 바이오필름을 iRiS™ 디지털 세포 이미징 시스템(Logos BioSystems)을 사용하여 라이브 이미징 현미경으로 관찰하였다. 바이오필름 이미지는 ImageJ를 사용하여 색상으로 구분된 2D 및 3D 사진으로 생성하였다.
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실험예
5] 통계 분석
모든 실험(실험예)의 결과는 평균±표준편차로 나타냈고, SPSS version 23(SPSS Inc., Chicago, IL, USA) Dunnett 테스트에 따른 one-way ANOVA을 이용한 통계분석을 수행했으며, p 값이 <0.05 일 때 유의한 것으로 간주하였다.
[
실시예
1] 황색포도상구균 항균 활성 분석
상기 실험예 3에 따라, 무릇 추출물 및 이의 분획물의 황색포도상구균(ATCC 6538) 항균 활성을 분석한 결과, 도 2에 나타난 바와 같이, 12종의 무릇 추출물 및 이의 분획물에서 유의미한 항균 활성은 나타나지 않은 것을 확인하였다.
[
실시예
2] 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제 활성 분석
상기 실험예 4-1에 따라, 무릇 추출물 및 이의 분획물의 황색포도상구균(ATCC 6538) 바이오필름 형성 억제 활성을 분석한 결과, 도 2에 나타난 바와 같이, 일부 무릇 추출물 또는 이의 분획물에서 유의미한 바이오필름 형성 억제 활성이 나타나는 것을 확인하였다. 구체적으로, 무릇 지상부 n-헥산 분획물(2번)은 20μg/ml에서는 유의미한 바이오필름 형성 억제 활성이 나타나지 않았으나, 100μg/ml에서 유의미한 바이오필름 형성 억제 활성이 나타났고, 무릇 지하부 n-헥산 분획물(8번), 무릇 지하부 클로로포름 분획물(9번) 및 무릇 지하부 에틸아세테이트 분획물(10번)은 20μg/ml에서부터 바이오필름 형성 억제 활성이 나타났고, 100μg/ml 바이오필름 형성을 75% 이상 억제하는 것을 확인하였다.
또한, 상기 실험예 4-2에 따라, 무릇 추출물 및 이의 분획물의 황색포도상구균 바이오필름 억제 활성을 현미경을 통해 분석한 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, 대조군(DMSO 처리군)과 비교해서 무릇 지하부 n-헥산 분획물(8번), 무릇 지하부 클로로포름 분획물(9번) 및 무릇 지하부 에틸아세테이트 분획물(10번)에서 용량 의존적으로 바이오필름 형성이 억제된 것을 확인하였다.
이는 무릇 뿌리(지하부) 분획물에 의한 바이오필름 형성 억제 활성이 항균 활성에 의한 것이 아니고, 이에 따라 세포사멸을 타겟으로 하지 않으므로 상기 균주가 약물 내성을 유발할 가능성이 낮다는 것을 의미한다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 즉, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다.
Claims (14)
- 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 추출물은 무릇의 뿌리, 줄기, 잎, 꽃 및 열매로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 부위로부터 추출 또는 분리한 것을 특징으로 바이오필름 형성 억제용 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 추출물은 물, C1 내지 C4 알콜 또는 이의 혼합용매로 추출한 것을 특징으로 바이오필름 형성 억제용 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 분획물은 무릇 에탄올 추출물을 물로 현탁한 후, n-헥산(n-hexane), 클로로포름(Chloroform) 또는 에틸아세테이트(Ethyl acetate)로 분획화한 것을 특징으로 하는 바이오필름 형성 억제용 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 추출물 또는 이의 분획물의 농도는 10 내지 200μg/ml인 것을 특징으로 하는 바이오필름 형성 억제용 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 황색포도상구균은 병원성 황색포도상구균, 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA) 및 반코마이신 내성 황색포도상구균(VRSA)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 바이오필름 형성 억제용 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 추출물 또는 이의 분획물은 항생제 내성 황색포도상구균 바이오필름 형성을 억제하는 것을 특징으로 하는 바이오필름 형성 억제용 조성물.
- 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름에 의해서 유발되는 감염증 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 청구항 8에 있어서, 상기 감염증은 충치, 치주염, 중이염, 근골계 감염, 괴사성 근막염, 담관계 감염, 골수염, 세균성 전립선염, 유방염, 피부염, 패혈증, 화농성 질환, 식중독, 농가진, 균혈증, 심내막염, 장염, 낭포성 섬유증 폐렴, 멜로이도시스(meloidosis), 병원내 감염(nosocomial infection), ICU 폐렴, 요로 카테터 방광염(urinary catheter cystitis), 복막 투석(CAPD) 복막염 및 담도 배액관 폐쇄(biliary stent blockage)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
- 청구항 8에 있어서, 상기 조성물은 항생제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
- 청구항 10에 있어서, 상기 항생제는 반코마이신(vancomycin), 스트렙토마이신(streptomycin), 암피실린(ampicillin) 및 옥시테트라사이클린(oxytetracycline)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
- 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름에 의해 유발되는 감염증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
- 무릇(Barnardia japonica) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 코팅 조성물.
- 청구항 13에 있어서, 상기 코팅 조성물은 식품제조기, 식품포장용기, 의료기기, 의료용 재료 또는 의료용 이식물에 코팅되는 것을 특징으로 하는 바이오필름 형성 억제용 코팅 조성물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220136303A KR20240056096A (ko) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 무릇 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 조성물 |
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| KR1020220136303A KR20240056096A (ko) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 무릇 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 조성물 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240056096A true KR20240056096A (ko) | 2024-04-30 |
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ID=90884666
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| KR1020220136303A KR20240056096A (ko) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 무릇 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 황색포도상구균 바이오필름 형성 억제용 조성물 |
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| KR (1) | KR20240056096A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101211669B1 (ko) | 2010-04-16 | 2012-12-12 | 전남대학교산학협력단 | 무릇으로부터 얻은 항균 활성을 나타내는 화합물 및 이를 포함하는 항균 조성물 |
-
2022
- 2022-10-21 KR KR1020220136303A patent/KR20240056096A/ko unknown
Patent Citations (1)
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| KR101211669B1 (ko) | 2010-04-16 | 2012-12-12 | 전남대학교산학협력단 | 무릇으로부터 얻은 항균 활성을 나타내는 화합물 및 이를 포함하는 항균 조성물 |
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