식용 식물 35종에서 추출한 \( 70 \% \) 에탄올 추출물을 이용하여 구강 세균에 대한 항균 효과를 확인하였다. 이 중 4종인 히비스커스, 오미자, 레몬, 모과, 몰약, 단삼 추출물은 항균 활성이 높고 넓은 스펙트럼을 보여 1차 선별되었으며, 최소저해농도(MIC) 측정을 통해 구강 세균에 대한 생장 저해능을 확인하였다. 특히 충치균인 S. mutans에 대해 가장 낮은 최소저해농도를 나타내는 히비스커스 추출물은 구강 미생물에 대한 항균 소재로서 유망하게 발굴되었다. 이러한 결과로부터 항균 활성의 범위가 넓고 구강 관련 위해균과 E. coli에 대해 우수한 효과를 나타내는 식물 추출물을 발견하였다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>Paper disc assay에 의한 식용 식물추출물의 항균 활성</h2> <p>식용 식물 \( 35 \)종의 생리 활성 부위를 \( 70 \% \) 에탄올로 추출하여 구강 세균에 대한 항균 효과를 확인하였다. Table \( 2 \)는 여러 식용 식물추출물의 paper disc assay 결과를 나타낸 것으로, 당귀, 박하, 자소엽, 캐모마일, 고삼, 울금, 레몬그라스, 라벤더, 칡, 매리골드, 헛개나무, 달래, 약도라지, 냉이 및 아로니아 추출물은 구강 세균인 S. mutans, L. casei, S. epidermidis, K. pneumoniae 와 보건지표군인 E. coli에 대한 항균 효과가 전혀 없었다.</p> <p>엄나무, 블루베리 및 석류 추출물은 S. epidermidis에 대해, 구기자 및 당근 추출물은 K. pneumonia에 대해 낮은 항균 활성을 보였다. 루이보스와 페퍼민트 추출물은 S. mutans와 S. epidermidis에 대해, 어성초, 계피, 로즈힙 및 자몽 추출물은 S. epidermidis와 K. pneumonia에 대해, 황백 추출물은 S. mutans와 L. casei의 두 종류의 균에 대한 항균 활성을 나타냈다. 모과, 감초 및 몰약 추출물은 그람양성균인 S. mutans와 S. epidermidis, 그람음성균인 K. pneumonia에 대해, 단삼 추출물은 그람양성균인 L. casei와 S. epidermidis, 그람음성균인 K. pneumonia에 대해 항균 활성을 나타내었다. 특히 히비스커스, 오미자 및 레몬 추출물은 그람양성균인 S. mutans와 S. epidermidis, 그람음성균인 K. neumoniae와 E. coli에서 clear zone이 관찰되어 넓은 항균 스펙트럼과 높은 항균 활성을 보였다. 오미자의 경우 S. epidermidis에 대하여 \( 25 \mathrm{~mm} \)로 가장 큰 저해환을 나타냈다. Jeong 등의 결과에 비하여 높은 항균 활성을 보였는데, 이는 추출 용매의 차이에 기인한 것으로 물보다 \( 70 \% \) ethanol이 구강 세균에 대한 비극성 항균 물질을 더 많이 추출할 수 있기 때문인 것으로 판단된다.</p> <p>본 연구에서 스크리닝 대상으로 선정한 식물 유래 추출물 \( 35 \)종 중 \( 4 \)종의 구강 세균에 대하여 항균 스펙트럼이 넓고 항균 활성이 높은 히비스커스, 오미자, 레몬, 모과, 몰약, 단삼 추출물을 \( 1 \)차 선별하였으며, 최소저해농도(MIC) 측정을 통해 구강 세균에 대한 생장 저해능을 확인하였다.</p> <h2>식용 식물추출물의 최소생육저해농도(MIC)</h2> <p>Table \(3\)과 같이 히비스커스, 오미자, 레몬 및 모과의 \( 70 \% \) ethanol 추출물은 충치균인 S. mutans에 대해 생장 저해능을 보였는데 이 중에서 히비스커스 추출물이 가장 낮은 MIC 값( \(5 ~\mathrm{mg} / \mathrm{mL}) \)을 나타냈다. Lee와 Kim의 연구는 콩 추출물이 \( 40 ~\mathrm{mg} / \mathrm{mL} \) 이상의 농도에서 S. mutans의 생장을 억제하였다고 보고한 바 있는데, 본 연구에서는 히비스커스 추출물의 S. mutans 에 대한 항균 활성이 콩 추출물보다 더 높은 것으로 나타났다. L. casei에 대한 식물추출물의 MIC를 측정한 결과 Table \(3\)에서 보는 바와 같이 paper disc법으로 \(1\)차 스크리닝 시 육안 관찰에서 항균 활성을 보이지 않았던 히비스커스, 오미자, 레몬 및 모과에서 최소저해농도가 측정되었는데, 이는 MIC 측정 시 추출물에 함유되어 있는 유기산에 의해 배지의 \(\mathrm{pH}\)가 낮아져 항균 효과가 증가된 것으로 판단된다.</p> <p>S. epidermidis에 대한 식물추출물의 MIC를 측정한 결과, 모든 추출물이 균의 증식을 억제하였고, 그 중 오미자와 레몬 추출물이 가장 높은 저해능을 보였다\( (\mathrm{MIC}=156.3~ \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}) \). Lee 등은 S. epidermidis에 대한 레몬그라스 및 오렌지 에센셜 오일의 최소저해농도를 각각 \(5\) 및 \( 10 ~\mathrm{mg} / \mathrm{mL} \)로 보고한 바 있어, 본 연구에서 확인한 바, 히비스커스, 오미자, 레몬 및 단삼의 \( 70 \% \) ethanol 추출물( \( \mathrm{MIC}=0.156-2.5~ \mathrm{mg} / \mathrm{mL}) \)이 S. epidermidis에 대해 레몬그라스나 오렌지 에센셜 오일보다 더 높은 항균 효과를 가지는 것으로 판단된다.</p> <p>K. pneumoniae에 대한 추출물의 MIC를 측정한 결과, 히비스커스, 오미자, 레몬, 모과 및 몰약 추출물은 항균 능력이 있었으며, 그 중 히비스커스, 오미자 및 레몬이 모두 \( 1,250 ~\mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \)의 가장 낮은 MIC값을 나타냈다. Goo는 로즈마리 추출물과 세이지 추출물이 고형분 농도 \( 6 \% \) 이상에서 K. pneumoniae 의 증식을 억제하였다고 보고한 바 있는데, 이와 비교해서도 히비스커스, 오미자 및 레몬 추출물이 K. pneumoniae에 대한 항균 활성이 더 높은 것으로 보인다.</p> <p>대조군으로 사용된 보건지표균 E. coli에 대해서 히비스커스, 오미자 및 레몬 추출물이 생장 저해능을 보였는데 이 중에서 히비스커스가 가장 낮은 MIC값\( (1,250 ~\mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}) \)을 나타냈다. Cho의 연구에서 산수유 추출물이 \( 2 ~\mathrm{mg} / \mathrm{mL} \) 이상의 농도에서 E. coli의 증식을 억제하는 최소저해농도 값을 나타냈다고 보고한 바 있으므로 히비스커스 추출물의 E. coli에 대한 항균 활성이 산수유 추출물보다 더 높은 것으로 판단된다.</p> <p>이상의 항균 활성 분석 결과로부터 항균 활성의 범위가 넓고, 구강 관련 위해균과 E. coli에 대하여 우수한 항균 활성을 나타내며 특히 충치균인 S. mutans에 대한 최소저해농도가 가장 낮은 히비스커스 추출물을 구강 미생물에 대한 항균 소재로 발굴하였다.</p>