KR102074558B1 - 연교 추출물을 포함하는 병원성 미생물에 대한 항균용 조성물 - Google Patents
연교 추출물을 포함하는 병원성 미생물에 대한 항균용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 연교 추출물을 유효성분으로 포함하는 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균에 대한 항균용 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 연교 추출물을 포함하는 병원성 미생물에 대한 항균용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로, 연교 추출물을 포함하고, 가금류에 질병을 일으키는 원인이 되는 병원성 미생물(특히, 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균)에 대한 항균용 조성물에 관한 것이다.
천연물(natural product)에서 유래되는 2차 대사산물(secondary metabolite)은 다양한 생리활성 기능을 지니고 있어 그 연구가 활발히 진행되고 있다. 과거부터 치료의 목적으로 생약 및 이를 활용한 약제의 형태로 사용되어 왔으며, 식품에서는 향신료의 형태로 식품의 풍미를 증대시키고 유해 미생물로부터 변질되지 않도록 사용되어 왔다. 또한 증류, 압착, 추출 및 냉침 등의 다양한 방법으로 정유(essential oil)를 추출하여 미생물의 생육 억제 및 유해 인자 발현 억제의 목적으로 사용하고 있다. 현재까지 식물체에서 약 200,000종 이상의 2차 대사산물이 보고되었으며, 산업적으로 사용되고 있는 2차 대사산물의 예로 은행나무 잎에서 추출한 징코(ginkgo), 주목나무 추출물인 택솔(taxol) 및 버드나무 껍질에서 추출한 살리실산(salicylic acid)를 정제하여 만든 아스피린(aspirin)등이 있다.
국내 양계산업은 산업화가 진행되면서 대규모 밀집형태의 사육 방식을 택하고 있다. 이로 인하여 각종 질병이 빠르게 전염되고 생산성이 저하되는 문제가 발생하여 질병예방과 생산성 향상을 위한 각종 항생제를 포함한 동물용 의약품이 사용되었다. 양계 산업에 사용되는 대표적인 동물용 항생제로는 테트라사이클린(tetracyline)계열이 있으며, 치료용 처방을 포함하여 닭의 성장촉진과 사료 효율의 개선을 위하여 배합사료용 첨가제로 사용되고 있다.
닭을 포함한 가금류에 질병을 일으키는 병원성 미생물로는 Escherichia coli, Salmonella enteritidis, Salmonella gallinarum, Staphylococcus aureus, Mycoplasma gallisepticum 등이 있으며, 이들은 패혈증 및 괴사성장염을 유발하는 것으로 알려져 있다. Avian pathogenic Escherichia coli(APEC)는 사육장 내 공기 및 물을 통하여 가금류의 장내에 감염되어 닭 대장균증(colibacillosis)를 유발한다. 닭 대장균증은 호흡기질환 및 설사를 유발하며, 사육장 내 호흡기질병을 유발하는 다른 병원성 미생균 미생물 및 바이러스와 분변에서 발생하는 암모니아 가스 등의 추가적인 호흡기 자극이 가해지면 급성패혈증, 제대염 및 장염 등의 다양한 합병증을 동반한다. 또한, 부화기의 닭이 감염되면 부화가 이루어지지 않아 큰 손실을 야기한다. Salmonella 속은 사육장 내 오염된 물이나 사료를 통해 전염되며, 가금류 및 가금류의 알에 감염되어 구토 및 설사 등을 유발한다.
식품의약품안전처에 의하면 2015년 기준 동물용 항생제의 전체 판매량은 910톤으로 이 중 157톤이 닭에 사용된 것으로 나타났다. 또한, 항생제감수성 검사 결과 E. coli에서는 tetracycline, streptomycin, ampicillin의 내성이 높은 것으로 나타났으며, 다른 축종에 비해 닭 및 닭 도체에서 높은 내성률을 나타내었다. 따라서, 위와 같은 항생제 오남용에 의한 다제내성균의 출현 및 이의 질병을 예방하기 위하여 다양한 천연물 소재를 활용한 항균제의 개발에 관한 연구가 많이 보고되고 있다.
본 발명은 연교 추출물을 유효성분으로 포함하는 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균에 대한 항균용 조성물 등을 제공하고자 한다.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 연교 추출물을 유효성분으로 포함하는 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균에 대한 항균용 조성물을 제공한다.
상기 연교 추출물은 총 페놀화합물 함량 100 내지 150 mg 갈산 당량(GAE)/g 고형분(solid); 총 플라보노이드 함량 30 내지 80 mg 퀘르세틴 당량(QE)/g 고형분(solid); 및 총 사포닌 함량 100 내지 150 mg 퀼라야피 사포닌 당량(QSE)/g 고형분(solid)을 포함할 수 있다.
상기 연교 추출물의 농도는 0.1 mg/mL 내지 10 mg/mL일 수 있다.
선복화 추출물 또는 개자 추출물을 추가로 포함할 수 있다.
상기 연교 추출물: 상기 선복화 추출물: 상기 개자 추출물의 중량비는 1~3:0~3:0~3일 수 있다.
상기 선복화 추출물은 총 페놀화합물 함량 30 내지 80 mg 갈산 당량(GAE)/g 고형분(solid); 총 플라보노이드 함량 30 내지 80 mg 퀘르세틴 당량(QE)/g 고형분(solid); 및 총 사포닌 함량 50 내지 100 mg 퀼라야피 사포닌 당량(QSE)/g 고형분(solid)을 포함할 수 있다.
상기 개자 추출물은 총 페놀화합물 함량 10 내지 30 mg 갈산 당량(GAE)/g 고형분(solid); 총 플라보노이드 함량 1 내지 20 mg 퀘르세틴 당량(QE)/g 고형분(solid); 및 총 사포닌 함량 50 내지 100 mg 퀼라야피 사포닌 당량(QSE)/g 고형분(solid)을 포함할 수 있다.
상기 항균용 조성물은 약학적 조성물, 식품 첨가제, 사료 첨가제, 방부용 조성물 및 의약외품 조성물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 항균용 조성물은 연교 추출물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는바, 병원성 미생물(특히, 가금류에 질병을 일으키는 원인이 되는 병원성 미생물로서, 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균)에 대해 우수한 항균 활성을 가질 수 있다. 또한, 상기 연교 추출물에, 선복화 추출물 또는 개자 추출물을 특정 중량비로 추가로 포함시킴으로써, 병원성 미생물(특히, 가금류에 질병을 일으키는 원인이 되는 병원성 미생물로서, 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균)에 대한 항균 활성을 더욱 높일 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 항균용 조성물은 약학적 조성물, 식품 첨가제, 사료 첨가제, 방부용 조성물 및 의약외품 조성물로 다양하게 활용될 수 있는데, 특히, 병원성 미생물에 감염되기 쉬운 양계 축사 소독제 및 사료 첨가제로 활용함으로써, 양계 산물 내 유해물질 잔류물의 발생을 억제할 뿐만 아니라, 생체 무해한 범위 내에서, 가금류에 질병을 일으키는 원인이 되는 병원성 미생물의 성장 억제 및 사멸을 유도할 수 있다.
본 발명자들은 다양한 천연물 소재 중에서, 한방 약용 식물로 이용되는 연교, 선복화 또는 개자를 이용하여 병원성 미생물에 대한 항균 효과를 평가함으로써, 생체 무해한 범위 내에서, 기존의 동물용 항생제를 대체할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 연교 추출물을 유효성분으로 포함하는 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균에 대한 항균용 조성물을 제공한다.
상기 항균용 조성물은 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균에 대해 모두 항균 활성을 가지는 것으로, 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균은 병원성 미생물, 특히, 가금류에 질병을 일으키는 원인이 되는 병원성 미생물의 일종으로 볼 수 있다. 구체적으로, 대장균은 E. coli B/06/63, 살모넬라균은 S. gallinarum, 황색포도상구균은 S. aureus SE (A/C/E), T-C일 수 있다.
본 명세서 내 “연교(Forsythia suspensa)”라 함은 물푸레나무과의 의성개나리 또는 당개나리의 건조시킨 열매를 말하는 것으로, 혈압강하, 해열 및 지혈의 효능을 가진다. 또한, 연교는 사포닌(saponin) 및 올레아놀산(oleanolic acid) 등과 같은 유용 성분들이 다량 함유된 것을 특징으로 한다.
상기 연교 추출물은 건조 연교(g 기준)에 물, 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올, 탄소수 1-4의 저급 케톤, 탄소수 1-4의 저급 에스테르, 클로로포름 및 이들의 혼합물(바람직하게는, 물 또는 에탄올)(ml 기준)을 건조 연교의 2배 내지 20배 첨가하여 추출하여 제조될 수 있고, 3배 내지 15배 첨가하여 추출하여 제조되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 추출온도 및 압력은 30℃ 내지 100℃ 및 1기압 내지 1.5기압일 수 있고, 70℃ 내지 100℃ 및 1.1기압 내지 1.3기압인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 추출시간은 1시간 내지 20시간일 수 있고, 5시간 내지 10시간인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 추출방법은 냉침, 초음파 추출 또는 환류 냉각 추출방법이 모두 이용가능하나, 이에 한정되지 않는다. 추출 회수는 1회 내지 5회인 것이 바람직하며, 2회 내지 3회 반복 추출하는 것이 더욱 바람직하나, 한정되지 않는다. 선택적으로, 상기 연교 추출물을 희석시키거나, 농축시키거나, 희석 또는 농축시킨 후 건조하여 사용할 수 있다. 이후, 상기 연교 추출물을 동결, 분무 등 건조시켜 사용할 수 있다.
상기 방법을 통해 제조된 상기 연교 추출물은 총 폴리페놀화합물 함량, 총 플라보노이드 함량 및 총 사포닌 함량이 높은 것을 특징으로 하는데, 구체적으로, 상기 연교 추출물은 총 페놀화합물 함량 100 내지 150 mg 갈산 당량(GAE)/g 고형분(solid); 총 플라보노이드 함량 30 내지 80 mg 퀘르세틴 당량(QE)/g 고형분(solid); 및 총 사포닌 함량 100 내지 150 mg 퀼라야피 사포닌 당량(QSE)/g 고형분(solid)을 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기와 같이, 상기 연교 추출물은 총 페놀화합물 함량, 총 플라보노이드 함량 및 총 사포닌 함량이 크게 높을 뿐만 아니라, 올레아놀산 등과 같은 유용 성분으로 인하여, 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균에 대해 우수한 항균 효과를 가진다고 볼 수 있다.
그밖에, 상기 연교 추출물은 축합형 타닌 함량 0.1 내지 1 mg 카테친 당량(CE)/g 고형분(solid); 및 환원당 함량 1 내지 10 mg 포도당 당량(GE)/g 고형분(solid)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 연교 추출물의 농도는 0.1 mg/mL 내지 10 mg/mL일 수 있고, 0.1 mg/mL 내지 5 mg/mL인 것이 바람직하고, 0.1 mg/mL 내지 2.5 mg/mL인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 연교 추출물은 최소저해농도가 2.5 mg/mL인 경우에도, 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균에 대한 항균 효과가 우수하다.
한편, 상기 항균용 조성물에 있어서, 선복화 추출물 또는 개자 추출물을 추가로 포함할 수 있다.
즉, 본 발명은 연교 추출물과, 선복화 추출물 또는 개자 추출물을 유효성분으로 포함하는 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균에 대한 항균용 조성물을 제공한다.
상기 연교 추출물에 함유된 유용 성분들에 의하여 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균에 대한 항균 활성을 가질 수 있지만, 상기 연교 추출물에 함유된 유용 성분들에, 상기 선복화 추출물 또는 상기 개자 추출물에 함유된 유용 성분들이 서로 혼합된 경우, 상승 작용을 나타내어, 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균에 대한 항균 활성을 더욱 높일 수 있다.
본 명세서 내 “선복화(Inula britannica)”라 함은 한국, 중국, 일본 등 동아시아에서 발견되는 야생화로 국화과의 금불초의 꽃을 말려 예부터 약재로 사용되어왔다. 선복화는 소화장애, 천식 및 기관지염에 효능이 있는 것으로 알려져 있으며, 퀘르세틴(quercetin), 캠페롤(kaempferol) 및 루테올린(luteolin) 등의 플라보노이드(flavonoid) 성분과 세스키테르펜 락톤(sesquiterpene lactone)과 같은 유용 성분이 다량 함유된 것을 특징으로 한다.
상기 선복화 추출물은 건조 선복화(g 기준)에 물, 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올, 탄소수 1-4의 저급 케톤, 탄소수 1-4의 저급 에스테르, 클로로포름 및 이들의 혼합물(바람직하게는, 물 또는 에탄올)(ml 기준)을 건조 선복화의 2배 내지 20배 첨가하여 추출하여 제조될 수 있고, 3배 내지 15배 첨가하여 추출하여 제조되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 추출온도 및 압력은 30℃ 내지 100℃ 및 1기압 내지 1.5기압일 수 있고, 70℃ 내지 100℃ 및 1.1기압 내지 1.3기압인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 추출시간은 1시간 내지 20시간일 수 있고, 5시간 내지 10시간인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 추출방법은 냉침, 초음파 추출 또는 환류 냉각 추출방법이 모두 이용가능하나, 이에 한정되지 않는다. 추출 회수는 1회 내지 5회인 것이 바람직하며, 2회 내지 3회 반복 추출하는 것이 더욱 바람직하나, 한정되지 않는다. 선택적으로, 상기 선복화 추출물을 희석시키거나, 농축시키거나, 희석 또는 농축시킨 후 건조하여 사용할 수 있다. 이후, 상기 선복화 추출물을 동결, 분무 등 건조시켜 사용할 수 있다.
상기 방법을 통해 제조된 상기 선복화 추출물 역시 총 폴리페놀화합물 함량, 총 플라보노이드 함량 및 총 사포닌 함량이 높은 것을 특징으로 하는데, 구체적으로, 상기 선복화 추출물은 총 페놀화합물 함량 30 내지 80 mg 갈산 당량(GAE)/g 고형분(solid); 총 플라보노이드 함량 30 내지 80 mg 퀘르세틴 당량(QE)/g 고형분(solid); 및 총 사포닌 함량 50 내지 100 mg 퀼라야피 사포닌 당량(QSE)/g 고형분(solid)을 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
그밖에, 상기 선복화 추출물은 축합형 타닌 함량 0.1 내지 1 mg 카테친 당량(CE)/g 고형분(solid); 및 환원당 함량 1 내지 10 mg 포도당 당량(GE)/g 고형분(solid)을 포함할 수 있다.
본 명세서 내 “개자(Brassica juncea)”라 함은 십자화과에 속하는 겨자의 성숙한 종자를 말한다. 개자는 유라시아가 그 원산지이며, 많은 나라에서 예부터 매운맛을 내는 향신료 및 약재료 사용되어 왔다. 개자는 특유의 매운맛을 내는 시니그린(sinigrin) 및 시날빈(sinalbin)과 같은 글루코시놀레이트(glucosinolate) 등 유용 성분이 다량 함유된 것을 특징으로 한다.
상기 개자 추출물은 건조 개자(g 기준)에 물, 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올, 탄소수 1-4의 저급 케톤, 탄소수 1-4의 저급 에스테르, 클로로포름 및 이들의 혼합물(바람직하게는, 물 또는 에탄올)(ml 기준)을 건조 개자의 2배 내지 20배 첨가하여 추출하여 제조될 수 있고, 3배 내지 15배 첨가하여 추출하여 제조되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 추출온도 및 압력은 30℃ 내지 100℃ 및 1기압 내지 1.5기압일 수 있고, 70℃ 내지 100℃ 및 1.1기압 내지 1.3기압인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 추출시간은 1시간 내지 20시간일 수 있고, 5시간 내지 10시간인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 추출방법은 냉침, 초음파 추출 또는 환류 냉각 추출방법이 모두 이용가능하나, 이에 한정되지 않는다. 추출 회수는 1회 내지 5회인 것이 바람직하며, 2회 내지 3회 반복 추출하는 것이 더욱 바람직하나, 한정되지 않는다. 선택적으로, 상기 개자 추출물을 희석시키거나, 농축시키거나, 희석 또는 농축시킨 후 건조하여 사용할 수 있다. 이후, 상기 개자 추출물을 동결, 분무 등 건조시켜 사용할 수 있다.
상기 방법을 통해 제조된 상기 개자 추출물은 총 사포닌 함량이 높은 것을 특징으로 하는데, 구체적으로, 상기 개자 추출물은 총 사포닌 함량 50 내지 100 mg 퀼라야피 사포닌 당량(QSE)/g 고형분(solid)을 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
그밖에, 상기 개자 추출물은 총 페놀화합물 함량 10 내지 30 mg 갈산 당량(GAE)/g 고형분(solid); 총 플라보노이드 함량 1 내지 20 mg 퀘르세틴 당량(QE)/g 고형분(solid); 축합형 타닌 함량 0.1 내지 1 mg 카테친 당량(CE)/g 고형분(solid); 및 환원당 함량 1 내지 10 mg 포도당 당량(GE)/g 고형분(solid)을 포함할 수 있다.
상기 연교 추출물: 상기 선복화 추출물: 상기 개자 추출물의 중량비는 1~3:0~3:0~3인 것이 바람직하고, 상기 연교 추출물: 상기 선복화 추출물: 상기 개자 추출물의 중량비는 1~2:1~2:0~2인 것이 더욱 바람직하고, 상기 연교 추출물: 상기 선복화 추출물: 상기 개자 추출물의 중량비는 1:1:1인 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 연교 추출물은 필수적인 천연물 소재로서, 이를 포함하지 않고, 선복화 추출물 및 개자 추출물만 포함하는 경우, 살모넬라균에 대한 항균 활성이 전혀 나타나지 않는 문제점이 있다. 이때, 연교 추출물 및 선복화 추출물의 중량비가 너무 높아지는 경우, 대장균에 대한 항균 활성이 저하되는 문제점이 있고, 개자 추출물의 중량비가 너무 높아지는 경우, 살모넬라균에 대한 항균 활성이 모두 저하되는 문제점이 있다.
또한, 상기 연교 추출물, 상기 선복화 추출물 및 상기 개자 추출물의 총 농도는 0.1 mg/mL 내지 10 mg/mL일 수 있고, 0.1 mg/mL 내지 5 mg/mL인 것이 바람직하고, 0.1 mg/mL 내지 2.5 mg/mL인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 항균용 조성물은 약학적 조성물, 식품 첨가제, 사료 첨가제, 방부용 조성물 및 의약외품 조성물로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
구체적으로, 상기 항균용 조성물이 항균용 약학적 조성물로 사용되는 경우, 상기 항균용 약학적 조성물은 임상투여시 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 비경구 투여는 직장, 정맥, 복막, 근육, 동맥, 경피, 비강(Nasal), 흡입, 안구 및 피하와 같은 경구 이외의 투여경로를 통한 투여를 의미할 수 있다. 상기 항균용 약학적 조성물을 의약품으로 사용하는 경우, 추가로 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다.
즉, 상기 항균용 약학적 조성물은 실제로 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(Witepsol), 마크로골, 트윈(Tween) 61, 카카오지, 리우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 항균용 약학적 조성물은 생리식염수 또는 유기용매와 같이 약제로 허용된 여러 전달체(Carrier)와 혼합하여 사용될 수 있고, 안정성이나 흡수성을 증가시키기 위하여 글루코스, 수크로스 또는 덱스트란과 같은 탄수화물, 아스코르브산(Ascorbic acid) 또는 글루타치온(Glutathione)과 같은 항산화제(Antioxidants), 킬레이트화제(Chelating agents), 저분자 단백질 또는 다른 안정화제(Stabilizers)들이 약제로 사용될 수 있다.
상기 항균용 약학적 조성물의 유효용량은 0.01 내지 100 ㎎/㎏이고, 바람직하게는 0.1 내지 10 ㎎/㎏ 이며, 하루 1회 내지 3회 투여될 수 있다.
상기 항균용 약학적 조성물에서 총 유효량은 볼루스(Bolus) 형태 혹은 상대적으로 짧은 기간 동안 주입(Infusion) 등에 의해 단일 투여량(Single does)으로 환자에게 투여될 수 있으며, 다중 투여량(Multiple does)이 장기간 투여되는 분할 치료 방법(Fractionated treatment protocol)에 의해 투여될 수 있다. 상기 농도는 약의 투여 경로 및 치료 횟수뿐만 아니라 환자의 나이 및 건강상태 등 다양한 요인들을 고려하여 환자의 유효 투여량이 결정되는 것이므로 이러한 점을 고려할 때, 이 분야의 통상적인 지식을 가진 자라면, 상기 약학적 조성물로서의 특정한 용도에 따른 적절한 유효 투여량을 결정할 수 있을 것이다.
그밖에, 상기 항균용 약학적 조성물로서 항균 보조제는 항생제 투여시, 항생제와 함께, 항생제 처리전, 항생제 처리 후 투여될 수 있으며, 항생제의 항균활성을 증진시키기 위한 보조제로서 사용될 수 있다. 상기 항균 보조제는 항생제와 항균활성에 대하여 상승적 효과를 가지는 것이 바람직하다.
상기 항균용 조성물을 식품 첨가제로 사용하는 경우, 상기 연교 추출물 등을 그대로 첨가하거나 다른 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 그의 사용 목적에 따라 적절하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 상기 연교 추출물 등은 원료에 대하여 15 중량부이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가된다. 그러나, 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안정성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
상기 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.
상기 항균용 조성물을 사료 첨가제로 사용하는 경우, 기존의 동물용 항생제를 대체하고 유해한 병원성 미생물의 생장을 억제하여 동물체의 건강상태를 양호하게 하고, 동물체의 증체량과 육질을 개선시키며, 산유량 및 면역력을 증가시키는 효과가 있다. 상기 사료 조성물은 발효사료, 배합사료, 펠렛 형태 및 사일레지 등의 형태로 제조될 수 있다.
상기 발효사료는 상기 연교 추출물 등 이외의 여러 가지 미생물군 또는 효소들을 첨가함으로써 유기물을 발효시켜 제조할 수 있으며, 배합사료는 여러 종류의 일반사료와 상기 연교 추출물 등을 혼합하여 제조할 수 있다. 펠렛 형태의 사료는 상기 배합사료 등을 펠렛기에서 열과 압력을 가하여 제조할 수 있으며, 사일레지는 청예사료를 미생물로 발효시킴으로써 제조할 수 있다. 습식발효사료는 음식물 쓰레기 등과 같은 유기물을 수집 및 운반하여 살균과정과 수분조절을 위한 부형제를 일정비율로 혼합한 후, 발효에 적당한 온도에서 24시간 이상 발효하여, 수분함량이 약 70%으로 포함되도록 조절하여 제조할 수 있다. 발효건조사료는 습식발효사료를 건조과정을 추가로 거쳐 수분함량이 30% 내지 40% 정도 함유되도록 조절하여 제조할 수 있다.
상기 항균용 조성물을 방부용 조성물로 사용하는 경우, 상기 방부용 조성물에는 식품의 방부제, 화장품 보존제 또는 의약품 보존제 등이 있다. 상기 식품의 방부제, 화장품 보존제 및 의약품 보존제는 의약품의 변질, 부패, 변색 및 화학변화를 방지하기 위해 사용되는 첨가물로서 살균제, 산화방지제가 이에 포함되며 세균, 곰팡이, 효모 등 미생물의 증식을 억제하여 식품 및 의약품에서 부패미생물의 발육저지 또는 살균작용을 하는 등의 기능성 항생제도 포함된다. 이러한 방부 조성물의 이상적인 조건으로는 독성이 없어야 하며, 미량으로도 효과가 있어야 한다.
상기 항균용 조성물을 의약외품 조성물로 사용하는 경우, 상기 연교 추출물 등을 그대로 첨가하거나 다른 의약외품 또는 의약외품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
구체적으로, 상기 의약외품 조성물은 소독청결제, 샤워폼, 가그린, 물티슈, 세제비누, 핸드워시, 가습기 충진제, 마스크, 연고제, 패치, 또는 필터 충진제일 수 있다.
그밖에, (a) 연교 추출물을 제조하는 단계; (b) 선복화 추출물 또는 개자 추출물을 각각 제조하는 단계; 및 (c) 상기 (a) 단계에서 제조된 추출물에, 상기 (b) 단계에서 제조된 추출물을 혼합하는 단계를 포함하는 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균에 대한 항균용 조성물을 제공할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 항균용 조성물은 연교 추출물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는바, 병원성 미생물(특히, 가금류에 질병을 일으키는 원인이 되는 병원성 미생물로서, 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균)에 대해 우수한 항균 활성을 가질 수 있다. 또한, 상기 연교 추출물에, 선복화 추출물 또는 개자 추출물을 특정 중량비로 추가로 포함시킴으로써, 병원성 미생물(특히, 가금류에 질병을 일으키는 원인이 되는 병원성 미생물로서, 대장균, 살모넬라균 및 황색포도상구균)에 대한 항균 활성을 더욱 높일 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 항균용 조성물은 약학적 조성물, 식품 첨가제, 사료 첨가제, 방부용 조성물 및 의약외품 조성물로 다양하게 활용될 수 있는데, 특히, 병원성 미생물에 감염되기 쉬운 양계 축사 소독제 및 사료 첨가제로 활용함으로써, 양계 산물 내 유해물질 잔류물의 발생을 억제할 뿐만 아니라, 생체 무해한 범위 내에서, 가금류에 질병을 일으키는 원인이 되는 병원성 미생물의 성장 억제 및 사멸을 유도할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
<
실시예
>
실시예
1
분쇄된 건조 연교 100 g을 물 1000 mL와 혼합한 후, 중탕기(OCOO Co. Ltd., Boryeong, Korea)를 이용하여 80 및 약 1.2 기압의 압력 하에서 6 시간 동안 추출하였다. 그 다음, 이를 동결 건조한 후, -20에서 보관하여 연교 열수 추출물을 제조하였다.
실시예
2~7 및
비교예
1~3
실시예 1에서 제조한 연교 열수 추출물; 하기와 같이 제조한 선복화 열수 추출물; 또는 하기와 같이 제조한 개자 열수 추출물을 하기 표 1과 같은 중량비로 혼합하였다.
한편, 분쇄된 건조 선복화 100 g을 물 1000 mL와 혼합한 후, 중탕기(OCOO Co. Ltd., Boryeong, Korea)를 이용하여 80℃ 및 약 1.2 기압의 압력하에서 6 시간 동안 추출하였다. 그 다음, 이를 동결 건조한 후, -20에서 보관하여 선복화 열수 추출물을 제조하였다.
또한, 개자 100 g을 물 1000 mL와 혼합한 후, 중탕기(OCOO Co.,Ltd, Boryeong, Korea)를 이용하여 80 및 약 1.2 기압의 압력하에서 6 시간 동안 추출하였다. 그 다음, 이를 동결 건조한 후, -20에서 보관하여 개자 열수 추출물을 제조하였다.
| 성분 및 중량비 | |
| 실시예 1 | 연교 열수 추출물 단독 |
| 실시예 2 | 연교 열수 추출물: 선복화 열수 추출물 = 1:1 |
| 실시예 3 | 연교 열수 추출물: 개자 열수 추출물 = 1:1 |
| 실시예 4 | 연교 열수 추출물: 선복화 열수 추출물: 개자 열수 추출물 = 1:1:1 |
| 실시예 5 | 연교 열수 추출물: 선복화 열수 추출물: 개자 열수 추출물 = 2:1:1 |
| 실시예 6 | 연교 열수 추출물: 선복화 열수 추출물: 개자 열수 추출물 = 1:2:1 |
| 실시예 7 | 연교 열수 추출물: 선복화 열수 추출물: 개자 열수 추출물 = 1:1:2 |
| 비교예 1 | 개자 열수 추출물 단독 |
| 비교예 2 | 선복화 열수 추출물 단독 |
| 비교예 3 | 개자 열수 추출물: 선복화 열수 추출물 = 1:1 |
실험예
1
실시예 1에서 제조한 연교 열수 추출물과, 비교예 1에서 제조한 개자 열수 추출물 및 비교예 2에서 제조한 선복화 열수 추출물 내 페놀화합물(phenolic compound), 플라보노이드(flavonoid), 사포닌(saponin), 축합형 타닌(condensed tannin) 및 환원당(reducing sugar)의 존재를 확인하기 위해, 비색법을 이용하였고, 각 추출물의 식물 화학성분(phytochemicals) 및 그 함량은 하기 표 2에 나타내었다.
구체적으로, 페놀화합물은 Folin-Ciocalteu assay를 사용하여 측정하였다. 각 추출물 90 μL씩을 2% sodium carbonated 용액 1.8 mL 및 Folin-Ciocalteu's reagent 90 μL와 혼합하여 30 분 동안 반응시킨 다음, 752 nm에서 흡광도를 측정하여 확인하였다. 갈산을 이용하여 표준곡선을 작성하여 그 값을 계산하였고, 갈산 당량(GAE)/g 고형분(solid)으로 표현하였다. 또한, 플라보노이드는 aluminium chloride assay를 사용하여 측정하였다. 증류수 400 μL, 15% sodium nitrate 용액 30 μL, 10% aluminium chloride 용액 30 μL 및 4% 수산화나트륨(sodium hydroxide) 400 μL를 각 추출물 100 μL와 혼합한 뒤, 증류수 40 μL를 첨가하여 총 부피 1 mL에서 반응시킨 다음, 510 nm에서 흡광도를 측정하여 확인하였다. 퀘르세틴을 이용하여 표준곡선을 작성하여 그 값을 계산하였고, 퀘르세틴 당량(QE)/g 고형분(solid)으로 표현하였다. 또한, 사포닌은 vanillin assay를 사용하여 확인하였다. 각 추출물 100 μL씩을 메탄올에 용해시킨 8% vanillin 용액 100 μL와 메탄올에 용해시킨 72% 황산 1 mL와 혼합하였다. 이 후, 60℃에서 10 분 간 반응시킨 다음, 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. Quillaja saponin을 이용하여 표준곡선을 작성하여 그 값을 계산하였고, 퀼라야피 사포닌 당량(QSE)/g 고형분(solid)으로 표현하였다. 또한, 축합형 타닌은 vanillin-HCl assay를 사용하여 측정하였다. 각 추출물 20 μL씩을 메탄올에 용해시킨 4% vanillin 용액 600 μL와 진한 염산 300 μL와 25℃에서 20 분 간 암실에서 반응시킨 다음, 500 nm에서 흡광도를 측정하여 확인하였다. (+)-카테친을 이용하여 표준곡선을 작성하여 그 값을 계산하였고, 카테친 당량(CE)/g 고형분(solid)으로 표현하였다. 또한, 환원당은 DNS(3,5-dinitrosalicylic acid) 용액을 사용하여 확인하였다. DNS 용액은 2.5 g의 3,5-dinitrosalicylic acid을 80℃의 25 mL에서 용해시킨 후, 타르타르산나트륨칼륨(potassium sodium tartrate) 75 g과 2 N 수산화나트륨 용액을 첨가한 후, 최종 부피가 250 mL가 되도록 증류수를 첨가하여 제조하였다. 각 추출물 100 μL와 DNS 용액 100 μL를 10 분 간 끓는 물에서 반응시킨 후, 얼음 위에서 15 분 간 냉각 후 증류수 1 mL를 첨가한 다음, 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. 포도당(glucose)를 이용하여 표준곡선을 작성하여 그 값을 계산하였고, mg 포도당 당량(GE)/g 고형분(solid)으로 표현하였다.
| 식물 화학성분 | 실시예 1 | 비교예 1 | 비교예 2 |
| 총 페놀화합물 함량 (mg GAE/g solid) |
113.3±4.3 | 17.9±0.1 | 50.8±2.5 |
| 총 플라보노이드 함량 (mg QE/g solid) |
40.7±0.2 | 4.1±0.0 | 51.6±1.0 |
| 총 사포닌 함량 (mg QSE/g solid) |
137.1±2.2 | 62.7±0.3 | 82.9±2.6 |
| 축합형 타닌 함량 (mg CE/g solid) |
0.7±0.0 | 0.4±0.0 | 0.8±0.0 |
| 환원당 함량 (mg GE/g solid) |
7.6±0.2 | 3.5±0.0 | 5.0±0.2 |
표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 비교예 1~2 모두 각 추출물 내 식물 화학성분 중 사포닌 함량이 가장 높은 것으로 확인된다. 실시예 1의 경우, 비교예 1~2에 비해, 총 페놀화합물 함량, 총 플라보노이드 함량 및 총 사포닌 함량이 크게 높은 것으로 확인된다.
실험예
2
실시예 1에서 제조한 연교 열수 추출물과, 비교예 1에서 제조한 개자 열수 추출물 및 비교예 2에서 제조한 선복화 열수 추출물의 가금류 병원성 미생물 3종(E. coli B/06/63, S. gallinarum , S. aureus SE (A/C/E), T-C)에 대한 항균 효과를 평가하기 위해, disc diffusion assay를 수행하였고, 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
구체적으로, 각 추출물을 100 mg/mL의 농도로 용해시킨 후, 0.45 μm 막 여과기(membrane filter)를 이용하여 여과하였고, 한편, 아목시실린(amoxicillin), 에리스로마이신(erythromycin), 겐타마이신(gentamicin), 테트라싸이클린(tetracycline), 카나마이신(kanamycin)을 0.1 mg/mL의 농도로 증류수에 용해시킨 대조군을 준비하였다. 이후, 24 시간 동안 Mueller Hinton Broth(MHB)에서 배양시킨 가금류 병원성 미생물 3종을 Mueller Hinton Agar(MHA)에 멸균된 cotton swab을 이용하여 도말하였다. 그 다음, 멸균된 8 mm의 disc를 도말된 배지 위에 놓고 각 추출물 50 μL씩을 분주한 후 24 시간 동안 배양하였다. 배양이 끝난 후 disc 주변에 생성된 inhibition zone의 크기를 측정하여 항균 효과를 평가하였다.
| E. coli B/06/63 | S. gallinarum | S. aureus SE (A/C/E), T-C |
|
| 실시예 1 | 10.50±0.41 | 11.00±0.41 | 17.17±0.47 |
| 비교예 1 | - | - | - |
| 비교예 2 | - | - | - |
| 아목시실린 | - | 11.67±0.47 | 25.83±0.24 |
| 에리스로마이신 | - | - | 9.50±0.41 |
| 겐타마이신 | 12.50±0.41 | 13.67±0.24 | 13.17±0.24 |
| 테트라싸이클린 | 15.33±0.47 | 14.67±1.25 | 21.67±0.47 |
| 카나마이신 | 10.67±0.47 | 11.83±0.24 | 12.17±0.24 |
표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 경우, 비교예 1~2와는 달리, 가금류 병원성 미생물 3종(E. coli B/06/63, S. gallinarum , S. aureus SE (A/C/E), T-C)에 대한 항균 효과를 가지는 것으로 확인된다. 이는 현재 시판되는 항생제와 동등한 또는 그 이상의 수준인 것으로 확인된다. 앞서 검토한 바와 같이, 실시예 1의 경우, 비교예 1~2에 비해, 총 페놀화합물 함량, 총 플라보노이드 함량 및 총 사포닌 함량이 크게 높기 때문에, 가금류 병원성 미생물 3종(E. coli B/06/63, S. gallinarum , S. aureus SE (A/C/E), T-C)에 대한 우수한 항균 효과를 가진다고 볼 수 있다. 그밖에, 실시예 1에서 제조한 연교 열수 추출물에 함유된 올레아놀산 등과 같은 유용 성분에 따른 영향으로 볼 수 있다.
실험예
3
실시예 1~7에서 제조한 추출물과, 비교예 1~3에서 제조한 추출물의 가금류 병원성 미생물 3종(E. coli B/06/63, S. gallinarum, S. aureus SE (A/C/E), T-C)에 대한 최소저해농도를 평가하기 위해, ρ-iodonitrotetrazolium violet(INT)를 수행하였고, 그 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
구체적으로, 가금류 병원성 미생물 3종(E. coli B/06/63, S. gallinarum, S. aureus SE (A/C/E), T-C)을 24 시간 동안 배양시킨 후 배양액 100 μL와 각 추출물 100 μL를 혼합하여 24 시간 동안 배양하여 최소저해농도를 확인하였다. 각 농도는 5 mg/mL부터 2배씩 희석하면서 실험하였으며, 생존한 균을 보라색으로 염색하는 INT 시약을 사용하였다.
| 최소저해농도(mg/mL) | |||
| E. coli B/06/63 | S. gallinarum | S. aureus SE (A/C/E), T-C |
|
| 실시예 1 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
| 실시예 2 | 2.5 | 2.5 | 1.25 |
| 실시예 3 | 5 | 5 | 2.5 |
| 실시예 4 | 1.25 | 2.5 | 1.25 |
| 실시예 5 | 2.5 | 2.5 | 1.25 |
| 실시예 6 | 2.5 | 2.5 | 1.25 |
| 실시예 7 | 2.5 | 5 | 1.25 |
| 비교예 1 | - | - | - |
| 비교예 2 | - | - | - |
| 비교예 3 | 2.5 | - | 5 |
표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1~7의 경우, 가금류 병원성 미생물 3종(E. coli B/06/63, S. gallinarum , S. aureus SE (A/C/E), T-C)에 대한 최소저해농도가 모두 5 mg/mL이하인 것으로 확인된다. 특히, 연교 열수 추출물 단독에 비해, 연교 열수 추출물에 선복화 열수 추출물을 혼합한 경우, S. aureus SE (A/C/E), T-C에 대한 최소저해농도가 더 적어지는 것으로 확인되며, 연교 열수 추출물에 선복화 열수 추출물 및 개자 열수 추출물을 1:1:1 중량비로 혼합한 경우, E. coli B/06/63에 대한 최소저해농도가 1.25 mg/mL이고, S. gallinarum에 대한 최소저해농도가 2.5 mg/mL이며, S. aureus SE (A/C/E), T-C에 대한 최소저해농도가 1.25 mg/mL로서, 항균 효과가 가장 우수한 것으로 확인된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (8)
- 연교 열수 추출물을 유효성분으로 포함하고,
상기 연교 열수 추출물은 연교를 물에 첨가하여 70℃ 내지 100℃ 및 1.1 기압 내지 1.3 기압에서 5시간 내지 10시간 동안 추출한 것이고,
상기 연교 열수 추출물은 총 페놀화합물 함량 100 내지 150 mg 갈산 당량(GAE)/g 고형분(solid); 총 플라보노이드 함량 30 내지 80 mg 퀘르세틴 당량(QE)/g 고형분(solid); 및 총 사포닌 함량 100 내지 150 mg 퀼라야피 사포닌 당량(QSE)/g 고형분(solid)을 포함하는,
대장균(Escherichia coli), 살모넬라 갈리나룸(Salmonella gallinarum) 및 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)에 대한 항균용 조성물.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 항균용 조성물 내 연교 열수 추출물의 농도는 0.1 mg/mL 내지 10 mg/mL인, 항균용 조성물.
- 제1항에 있어서,
선복화 열수 추출물 또는 개자 열수 추출물을 추가로 포함하는, 항균용 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 연교 열수 추출물: 상기 선복화 열수 추출물: 상기 개자 열수 추출물의 중량비는 1~3:0~3:0~3인, 항균용 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 선복화 열수 추출물은 선복화를 물에 첨가하여 70℃ 내지 100℃ 및 1.1 기압 내지 1.3 기압에서 5시간 내지 10시간 동안 추출한 것이고,
상기 선복화 열수 추출물은 총 페놀화합물 함량 30 내지 80 mg 갈산 당량(GAE)/g 고형분(solid); 총 플라보노이드 함량 30 내지 80 mg 퀘르세틴 당량(QE)/g 고형분(solid); 및 총 사포닌 함량 50 내지 100 mg 퀼라야피 사포닌 당량(QSE)/g 고형분(solid)을 포함하는, 항균용 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 개자 열수 추출물은 개자를 물에 첨가하여 70℃ 내지 100℃ 및 1.1 기압 내지 1.3 기압에서 5시간 내지 10시간 동안 추출한 것이고,
상기 개자 열수 추출물은 총 페놀화합물 함량 10 내지 30 mg 갈산 당량(GAE)/g 고형분(solid); 총 플라보노이드 함량 1 내지 20 mg 퀘르세틴 당량(QE)/g 고형분(solid); 및 총 사포닌 함량 50 내지 100 mg 퀼라야피 사포닌 당량(QSE)/g 고형분(solid)을 포함하는, 항균용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 항균용 조성물은 약학적 조성물, 식품 첨가제, 사료 첨가제, 방부용 조성물 및 의약외품 조성물로 이루어진 군으로부터 선택된, 항균용 조성물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170123259A KR102074558B1 (ko) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | 연교 추출물을 포함하는 병원성 미생물에 대한 항균용 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170123259A KR102074558B1 (ko) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | 연교 추출물을 포함하는 병원성 미생물에 대한 항균용 조성물 |
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Family Applications (1)
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| KR1020170123259A KR102074558B1 (ko) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | 연교 추출물을 포함하는 병원성 미생물에 대한 항균용 조성물 |
Country Status (1)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140033859A (ko) * | 2012-09-11 | 2014-03-19 | 건국대학교 산학협력단 | 선복화 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균용 조성물 |
-
2017
- 2017-09-25 KR KR1020170123259A patent/KR102074558B1/ko active IP Right Grant
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 논문 1 : Asian-Aust. J. Anim. Sci.* |
| 논문 3: 한국영양식량학회지* |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190034801A (ko) | 2019-04-03 |
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