본 연구는 천연물질에서 유래한 반추위 메탄저감용 친환경 첨가제 개발을 위해 각기 다른 종균을 이용하여 발효한 세신 추출물의 항균활성, 항산화활성 및 in vitro 반추위 발효시험을 체계적으로 실시하였다. 접종된 균주들의 성장효율을 알아보기 위해 실시한 생균수측정 결과 L. curvatus NJ40 균주에서 유의적으로 높은 균주성장을 나타냈다(p<0.05). 항균활성측정 결과는 대조구 대비 L. curvatus NJ40 및 L. plantarum NJ45 균주와 발효된 세신 추출물이 병원균에 대한 항균효과를 나타내는 것으로 조사되었다. In vitro 반추위 발효실험에 세신 및 발효 세신 추출물을 적용한 결과, 휘발성 지방산 생성량 대비 반추위 메탄 저감효과가 나타났다. 특히 반추위 미생물 활력 및 사료이용 효율을 대표할 수 있는 휘발성 지방산 생성효율에 대한 부정적 효과 없이, 오히려 휘발성지방산 생성효율을 향상시키면서 반추위 메탄 저감효과를 가져올 수 있는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 피부 상재균에 대한 니아울리 잎 추출물의 항균활성을 조사하였다. 실험에 사용한 피부 상재균의 종류는 그람 양성균인 Bacillus subtilis (B. subtilis), Staphylococcus aureus (S. aureus), Propionibacterium acnes (P. acnes)와 그람 음성균인 Escherichia coli (E. coli) 및 Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa), 효모균인 Plasmodium ovale (P. ovale)이다. 이들 피부 상재균에 대한 니아울리 잎추출물 또는 분획의 항균활성은 disc diffusion assay 및 broth dilution assay 측정법으로 평가하였다. 실험결과 피부 상재균인 B. subtilis, S. aureus, P. acnes, E. coli 및 P. aeruginosa에 대한 니아울리 잎 50% 에탄올 추출물의 최소성장억제농도(minimum inhibitory concentration, MIC)는 각각 0.25%, 0.50%, 1.00%, 0.13% 및 0.25%, 물 분획에서의 MIC는 0.25%, 0.25%, 4,00%, 0.25% 및 0.25%를 나타내었다. 하지만 P. ovale인 비듬균에 대해서는 항균활성을 나타내지 않았다. 비교 물질로 사용한 메틸 파라벤의 MIC는 각각 0.25%, 0.25%, 0.25%, 0.13% 및 0.50%를 나타내었다. 추출물의 상재균에 대한 최소사멸농도(minimum bactericidal concentration, MBC)는 50% 에탄올 추출물의 경우 각각 2.00%, 2.00%, 1.00%, 0.50% 및 2.00%였고, 물 분획에서는 0.50%, 0.25%, 4.00%, 0.50% 및 1.00%를 나타내었다. 비교 물질로 사용한 메틸 파라벤의 MBC는 각각 1.00%, 0.5%, 0.50%, 0.5% 및 1.00%로 추출물의 물 분획에서는 P. acnes를 제외한 피부 상재균에 대한 항균활성이 우수한 것으로 나타났고 50% 에탄올 추출물도 메틸 파라벤에 근접하는 항균활성을 나타내었다. 이러한 결과들은 니아울리 잎 50% 에탄올 추출물/분획은 피부 상재균에 대한 항균활성을 나타내는 천연 방부제로서 화장품에 응용 가능함을 시사한다.

항산화 및 항균활성을 가진 천연물을 활용해 합성보존료를 대체하고자 하는 연구가 활발한 가운데 국내 자생 식물 중 135종을 대상으로 DPPH radical 소거활성을 측정하였다. 이중 항산화 활성이 10%대로 낮게 나타난 식물 8종에 대해 항균효과를 조사하였다. 식물 추출물의 DPPH radical 소거활성은 0.41~94.84%로 다양하였으며, 가장 효과가 좋은 식물은 꽃향유와 우엉으로 각각 94.84, 80.55%를 나타내었다. 우엉은 잎의 경우 26.87, 뿌리 19.29%의 활성을 나타내 동일 식물이라도 추출부위에 따라 활성의 차이가 있을 것으로 보인다. 선이질풀과 비쭈기나무는 각각 그람양성균인 B. subtilis, 그람음성균인 E. coli 및 Candida속인 C. albicans에 대해 2.2~10.8 mm 수준의 항균활성을 나타내었다. 각 식물에 대한 다양한 추출법을 적용하여 기능성을 확인하고 이들 항산화성 물질에 대한 추가 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.

오죽 잎의 메탄올 조추출물을 극성에 따라 용매분획하고 분획물의 항산화 활성과 항산화 활성, S. aureus 균주에 대한 항균활성을 조사하고 활성성분을 HPLC를 이용하여 정량하였다. 용매분획물 중에서 ethyl acetate 분획물의 DPPH radical 소거 활성, FRAP활성이 모두 가장 강하였으며, 총페놀성 화합물의 함량도 가장 높았다. S. aureus 균주에 대한 항균활성 역시 ethyl acetate 분획물이 모든 시험 농도에서 가장 높은 활성을 보였다. Ethyl acetate 분획물 중에서 caffeic acid, ferulic acid, quercetin, kaempferol 성분을 분리하여 정량하였으며 이 중 kaempferol의 함량이 가장 높았다. 오죽 잎의 ethyl acetate 분획물은 천연 식품보존료로서 활용이 가능할 것으로 보인다.

생강나무 줄기와 초피 과피의 60% ethanol과 열수 추출물의 식중독 균에 대한 항균 활성과 추출물의 열안정성에 대하여 알아보았다. 100 mg/mL의 농도에서 생강나무 줄기의 60% ethanol 추출물은 MRSA에 대하여 31.50 mm, 열수추출물은 S. aureus에 대해 25.5 mm의 생육 저해환을 보이며 가장 높은 항균활성을 보였으며, B. cereus에 대해서는 가장 낮은 항균활성을 보였다. 같은 농도에서 초피 과피의 60% ethanol 추출물의 항균효과는 S. aurues와 B. cereus에 대해 25 mm의 생육 저해환을 나타냈으며, 열수추출물은 S. aurues 에 대해 22 mm의 생육저해환을 나타내 항균 효과가 가장 크게 나타났으며, E. coli 에 대해서는 낮은 항균활성을 나타내었다. 생강나무 줄기와 초피 과피의 60% ethanol, 열수 추출물 모두 농도가 낮아짐에 따라 생육 저해환의 크기가 작아지는 현상을 보였으며, ethanol추출물이 열수 추출물에 비해 다소 높은 항균력을 나타냈다. 또 추출물의 열안정성 실험에서 열처리군과 비열처리군(대조구)을 비교했을 때 항균 효과가 감소하지 않는 것으로 보아 생강나무 줄기와 초피 과피 추출물은 열에 안정하다고 판단된다. 본 연구 결과 생강나무 줄기와 초피 과피 추출물에 미생물 부패 방지에 효과적인 항균 물질이 함유되어 있으며 비교적 열에 안정하므로 천연보존료로서 산업적 응용이 가능할 것이라 사료된다.

본 연구는 귀화식물인 Solidago altissima, Amaranthus retroflexus, Sida spinosa 등을 이용하여 친환경 농자재로 개발하기 위한 기초자료를 제공하기 위해 수용성 추출액의 농도에 따른 수용체 식물의 발아 및 유식물 생장과 실험 병원균의 생장을 조사하였다. 공여체식물에 따른 수용성 추출액 농도가 증가됨에 따라 대부분 검정식물의 상대발아율은 감소하는 경향을 보이는데 S. spinosa(r = -0.540, p＜0.01), Physalis wrightii(r = -0.693, p＜ 0.01), A. retroflexus(r = -0.724, p＜0.01), S. altissima(r = -0.728, p＜0.01), Eclipta prostrata(r = -0.779, p＜0.01) 순으로 감소하는 경향이 큰 것으로 조사되었고 평균발아일수도 처리구 농도가 증가함에 따라 발아하는데 소요되는 시간이 증가 되었으며(r=0.769, p＜0.01) 공여체식물과 검정식물에 따라 약간의 정도 차이를 보였다. 또한 공여체식물의 수용성 추출액 농도가 증가함에 따라 유식물의 지상부의 길이(r = -0.587, p＜0.01), 지하부의 길이(r = -0.741, p＜0.01), 생체량(r = -0.574, p＜0.01)과 뿌리털의 발생도 감소하였다. 한편 공여체식물의 수용성추출액 농도 증가에 따른 검정 병원균의 생장은 Botrytis cinerea(r = -0.266, p＜0.05), Diaporthe citri(r = -0.323 p＜0.01), Colletotrichum gloeosporioides(r = -0.512, p＜0.01), Pythium ultimum(r = -0.581, p＜0.01), Rhizoctonia solani(r = -0.806, p＜0.01) 순으로 생장이 억제되었다. 제초 및 항균활성을 보이는 수용체식물의 총 페놀 함량은 S. altissima 17.3±0.5mg/g, A. retroflexus 13.1±0.3mg/g, P. wrightii 12.0±0.4mg/g, S. spinosa 9.5±0.1mg/g, E. prostrata 4.1±0.1mg/g 순으로 분석되었다. 이들 결과를 종합하면 귀화식물인 수용체식물들은 자생식물과의 경쟁을 함에 있어 알레로패시 효과를 나타내는 페놀 화합물 등이 수관 내 토양으로 방출하여 하부식생에 대한 발아 및 생장과 토양미생물 생장 등에 영향을 주기 때문에 경쟁적 우위를 점하고 있으며, 천연제초제 · 살균제로서의 활용 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.

충치는 사람의 구강질환 중 가장 흔한 질환으로 Streptococcus mutans (S. mutans)균이 초기 충치를 형성하는데 매우 중요한 역할을 담당한다. Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis)는 대표적인 구취 유발균으로 구취 형성에 중요한 휘발성 황화합물을 생성하는데 관여한다. 치주질환은 치은결체조직과 치조골의 파괴를 유발하여 치아의 상실을 초래할 수 있는 만성 염증성 질환으로 Prevotella intermedia (P. intermedia)가 원인균이다. 이번 연구에서는 cetylpyridinium chloride (CPC), sodium fluoride (NaF), 녹차 추출액, 솔잎 추출액을 유효성분으로 하는 마우스워시 제품을 사용하여 S. mutans 균을 포함, 구강질환 균으로 널리 알려진 P. gingivalis, P. intermedia 대해 항균 효과를 확인하고자 하였다. 그 결과 시험군의 경우 S. mutans, P. gingivalis 에 대해 30 s 내에 4.00 Log, 4.68 Log의 사멸력을 확인하였고, P. intermedia의 경우 30 s 2.40 Log, 60 s 2.70 Log 사멸력을 확인하였다. 또한 Dentocult SM Strip mutans (SM Strip) 염색방법을 적용하여 S. mutans 균의 감소여부를 시각적 자료로 쉽게 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 CPC, NaF, 녹차 추출액, 솔잎 추출액을 포함한 마우스워시 제품은 구강균 사멸을 통해 충치 및 구취와 같은 구강질환 예방에 효과가 있을 것으로 기대한다.

화장품에 사용되는 방부제로는 가격이 저렴하고 방부효과가 좋은 파라벤류, 페녹시에탄올 및 클로로페네신 등이 일반적으로 사용된다. 하지만, 최근들어 이들 방부제가 독성과 피부 자극을 유발할 수 있다는 소비자들의 인식으로 인하여 항균 작용이 있는 직쇄상 1,2-알칸디올로 대체되고 있는 추세이다. 하지만, 항균 작용의직쇄상 1,2-알칸디올도 피부에 자극을 줄 수 있어 제한적으로 사용되어야 하므로 화장품 내 함량을 관리하는것이 중요하다. 본 실험에서는 가스크로마토그래피 불꽃이온화검출기(GC/FID)를 이용하여 화장품에서 3종의직쇄상 1,2-알칸디올류 중, 1,2-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,2-octanediol을 동시 분석하였다. 분석법Validation 결과 특이성을 확인할 수 있었고, 3종의 직쇄상 1,2-pentanediol, 1,2-hexanediol, 1,2-octanediol의검량선은 100~1,200 μg/g의 농도 범위에서 상관계수가 0.999 이상의 양호한 직선성을 나타내었다.검출한계(LOD)와 정량한계(LOQ)는 각각 31, 40, 19 μg/g와 98, 108, 57 μg/g로 나타났다. 화장품 내 함량에 대한 정밀성(반복성)은 2.0% 이하의 상대표준편차(% RSD)를 나타냈고, 정확성(회수율)은 99.3 ~103.3%, 99.4 ~ 106.7%, 97.5 ~ 107.3%로 각각 나타났다. 따라서 화장품 내에서 3종의 1,2-알칸디올류의동시 분석이 가능함을 알 수 있었다. 본 시험법은 3종의 1,2-알칸디올류를 화장품에서 정확하게 정량하는데활용될 수 있을 것이다.

The essential oil obtained by steam distillation from medicinal plants of Cinnamomum cassia and Prunellae Herba. Analysis of essential oils were performed on GC/MS selective detector. Separations were performed fused silica capillary column. The carrier gas was ultra pure helium with a flow of 1 ㎖/min and the splitless injector temperature was set as 280 °C. The column temperature program was as follows: initial temperature of 70 °C for 4 min, and increased by 2 °C /min 70 to 100 °C (held 2 min), After that the temperature was varied from 100 to 200 °C at 5 °C/min (held 20 min), increase to 280 °C (held 5 min) at 10 °C /min, in a total run time of 73 min. Ten volatile flavor components were identified from C. cassia and ten volatile flavor components were identified from Prunellae Herba. Strong inhibition of growth of Vibrio parahaemolyticus was obtained with all doses of C. cassia tested. Moreover, antimicrobial activity of C. cassia occurred in a dose dependant manner.

국내외에서 유통하고 있는 순수 페퍼민트 정유(29점)와 국내에서 재배하여 추출한 정유(1점)를 성분함량분석과 항산화 활력, 항균활성을 검정하였다. ISO에서 제시한 9가지 기준을 충족한 상품은 없었으며, menthol, limonene, menthyl acetate 등의 주요성분은 모두 미국원산 정유에서 대체로 많은 함량을 나타냈다. 민트의 주성분인 menthol함량은 국내만이 0.55%로 가장 낮고, 미국산이 46.72%로 가장 높았다. 1.8-cineole 성분은 국내에서 재배하여 추출한 정유가 13.6%로 가장 높은 함량을 나타냈으며, 국내에서 수집된 튀니지원산의 정유가 9.0%로 높았다. 항산화 활력은 최소5.7%에서 최대97.8%의 전자공여능을 나타내 시료간 현저한 차이를 보였다. 국내에서 수집된 정유 중 미국원산 정유가 5.7%로 가장 낮았고, 호주산 정유가 97.8%의 높은 항산화 활력을 나타내 상품간의 편차가 매우 컸다. 그러나 대부분의 정유가 40-60%의 항산화 활력을 보였다. 페퍼민트 정유의 주요 식품부패미생물(S. aureus, E. coil, S. typhimurium)에 대한 항균활성은 억제대 실험과 최소저해농도 실험 결과, 정도의 차이는 있었으나 모든 미생물에 항균력을 보였고 특히, S. aureus와 E. coli에 강한 항균활성을 보였다.

This study was designed to analyze the chemical composition of essential oil in ‘Shiranuhi’ immature fruitand to test their biological activities. ‘Shiranuhi’ immature essential oils (SIEO) were obtained by steam distillation fromfruits collected from Jeju Island and were analyzed using gas chromatograph (GC)-flame ionization detectors (FID) andGC-MS. Fourteen components were identified in the essential oil. Limonene (75.21%) and terpineol (8.68%) were the majorcomponents in SIEO. Since acne vulgaris is the combined result of a bacterial infection and the inflammatory response tothat infection, we examined whether SIEO possessed antibacterial against skin pathogens. As a result, SIEO showed excel-lent antibacterial activities against drug-susceptible and -resistant Propionibacterium acnes and Staphylococcus epidermidis,which are acne-causing bacteria. In this study, SIEO was examined on DPPH radical scavenging activities, which showedmoderate antioxidant activity (SC50, 15.36µL/mL). In order to determined whether SIEO can be safely applied to humanskin, the cytotoxicity effects of SIEO were determined by colorimetric MTT assays in normal human fibroblasts and kerati-nocyte HaCaT cells. They exhibited low cytotoxicity at 0.5µL/mL in both celllines. Based on these results, we suggest thepossibility that essential oil of ‘Shiranuhi’ maybe considered as an antibacterial and antioxidant agent.

This study was conducted to investigate the antibacterial activity of lactic acid bacteria isolated from traditional fermented foods and to develop a new starter for fermented milk. The isolates were identified using 16S rDNA sequencing and named Lactobacillus plantarum A, Leuconostoc lactis B and L. acidophilus C. The activity of these strains to inhibit the growth of food-borne human pathogens (Escherichia coli NCTC 12923, Salmonella Typhimurium NCTC 12023, Listeria monocytogenes NCTC 11994) was measured using the paper disc method. All these strains showed strong antibacterial activity against Li. monocytogenes NCTC 11994. The experiment groups were the fermented milks with these strains, and the control group was the fermented milk with the commercial starter (ABT 5). The change of pH, acidity and viable cell counts were measured during their aging time. All the experiment groups showed a significant difference in their aging times compared to the control group. However, the sensory test showed that the experiment groups can be used as useful starters for fermented milk. This result suggests that L. plantarum A, Leu. lactis B and L. acidophilus C have the potential to be developed as new starters for fermented milk.

시설오이로 많이 재배되고 있는 4 품종을 선발하여 생육단계별로 총 페놀 및 플라보노이드 함량, 피부염증과 가려움증 관련 Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Malassezia furfur균에 대한 항균효과 그리고 tyrosinase 억제 활성에 대하여 비교 분석하였다. 총 페놀 함량은 장죽청장과 장형낙합 품종에서 늘푸른청장과 신조은백다다기 품종에 비해 상대적으로 다소 높게 나타났으며, 생육단계별로는 대부분 수확기에 이른 5단계에서 높은 함량을 보였다. 총 플라보노이드 함량은 조사된 오이 4품종 모두 생육단계별로 큰 차이를 나타내지는 않았다. 항균활성은 Staphylococcus aureus균에서는 장형낙합 품종이 모든 생육단계에서 상대적으로 높은 활성을 보였으며, Staphylococcus epidermidis균에서는 생육단계 및 품종에 따라 저해환이 8~12 mm로 항균성에 차이를 나타냈다. 또한 Malassezia furfur균에서는 장죽청장에서 항균활성이 높게 나타났으며, 특히 생육 3, 4단계에서는 저해환이 14 mm로 형성되어 가장 높은 항균효과를 보였다. 전체적으로 오이의 항균성은 Staphylococcus aureus균에서 비교적 높은 것을 확인할 수 있었다. 오이 추출물의 tyrosinase 억제 활성은 장축청장과 신조은백다다기 품종에서 상대적으로 높은 활성을 보였으며, 다음으로 장형낙합 품종에서 비교적 높게 나타났지만, 늘푸른청장의 경우는 상대적으로 낮은 활성을 보였다. 또한 생육초기보다 수확기에 이르렀을 때 모든 품종에서 tyrosinase 억제 활성이 다소 높게 나타났다. 본 실험의 결과, 피부상재균 및 비듬균에 대한 오이의 항균성과 미백효능을 확인함으로서 향후 고부가가치 향장소재로서의 이용성을 더욱 증대시킬 수 있을 것으로 기대된다.

스프레이 국화의 용도 다양화 측면에서 ‘금방울’, ‘매직볼’, ‘핑크팡팡’ 꽃잎을 수확하여 열수 및 에탄올 추출물의 생리활성 효과를 조사하였다. 총 페놀함량은 chlrogenic acid를 표준물질로 했을 때 열수 추출물에서는 ‘금방울’(100.1mg·L-1), ‘핑크팡팡’(66.4mg·L-1), ‘매직볼’(52.9mg·L-1)순으로, 에탄올 추출물에서는 ‘매직볼’ (95.7mg·L-1), ‘핑크팡팡’(65.1mg·L-1), ‘금방울’(49.4mg·L-1) 순으로 많았다. 플라보노이드 함량은 열수 추출물은 ‘핑크팡팡’에서 45.7mg·L-1로, 에탄올 추출물에서는 ‘매직볼’이 54.0mg·L-1로 가장 많았다. 전자공여능에서 IC50값은 열수 추출물과 에탄올 추출물 모두 ‘매직볼’에서 각각 166.0 및 112.7mg·L-1로 가장 낮게 나타나 효과적이었다. 아질산염 소거능은 IC50값을 고려할 때 열수 추출물에서는 ‘핑크팡팡’(112.1mg·L-1)이, 에탄올 추출물에서는 ‘매직볼’(105.3mg·L-1)이 효과적이었다. 항균활성은 ‘매직볼’의 에탄올 추출물이 그람양성균인 Bacillus subtilis와 그람음성균인 Salmonella enteritidis에 대해 높은 활성을 나타냈다. 결론적으로 '매직볼'의 생리활성효과가 좋은 것으로 나타났으며, 스프레이 국화의 품종 간에 생리활성 차이가 있는 것이 확인되었다. 따라서 금후 스프레이 국화의 용도 확대와 이용성 향상 측면에서 각각의 품종에 대한 생리활성 효과 구명이 필요하다.