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1. 서론
1.1. 연구 목적 및 배경
천연물질의 항균 효과와 항산화 효과를 조사하고, 이러한 천연물질의 임상적 활용 가능성을 연구하고자 한다. 최근 합성 화학 물질의 부작용이 대두되면서 친환경적이고 안전한 천연물질에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 천연물질의 다양한 효능을 탐구하고 이를 실생활에 적용할 수 있는 방안을 모색하고자 한다. 특히 천연물질의 향균 작용과 항산화 작용에 초점을 맞추어 연구를 진행할 것이며, 이러한 천연물질이 질병 예방 및 치료에 활용될 수 있는 가능성을 살펴보고자 한다.
1.2. 선행연구 검토
천연물질의 향균 효과와 항산화 효과에 관한 다양한 선행연구들이 이루어져 왔다. 천연물질 중에서도 프로폴리스, 유칼립투스, 마늘과 같은 물질들이 뛰어난 향균 및 항산화 효과를 가진다는 연구 결과가 보고되고 있다.
프로폴리스는 꿀벌이 식불의 분비물을 채취하여 자신의 침과 밀랍을 섞어 만든 것으로, 항산화, 항균 효과가 입증되었다. 프로폴리스에 함유된 비타민, 미네랄, 플라보노이드 등의 성분이 항산화, 항균 작용에 기여하는 것으로 밝혀졌다. 또한 프로폴리스는 세균 세포의 분열을 막고, 세포벽과 세포질을 파괴하며, 단백질 합성을 중단시키는 살균제 역할도 한다.
유칼립투스는 폐에 있는 가래를 제거해주고 호흡기 질환과 기관지염에 효과적이며, 진드기와 해충 퇴치에도 도움이 된다고 알려져 있다. 이러한 성분 때문에 실험 결과 항균 효과가 좋았던 것으로 나타났다.
마늘은 다양한 영양소와 항산화 물질인 폴리페놀, 유기화합물인 알린이 풍부하게 들어 있어서, 실험 결과 향균 효과가 뛰어났다고 보고되고 있다.
이처럼 천연물질의 향균 효과와 항산화 효과에 관한 선행연구 결과를 통해, 이들 물질이 실제로 우수한 성능을 발휘할 수 있음이 확인되었다. 따라서 천연물질을 활용한 다양한 연구와 임상 적용이 시도되고 있다.
1.3. 연구 방법
천연물질의 향균 효과를 비교 실험하기 위해 우선 실험 준비 과정에서 다양한 주제를 제안하고 관련 실험 사례를 조사하였다. 국립중앙과학관에서 비슷한 실험을 한 선행 보고서를 찾아 공유하고, 실험 과정을 상세히 파악하여 실험을 주도적으로 이끌었다. 또한 필요한 실험 물품들을 스프레드시트에 구체적으로 작성하고, 실험실에서 직접 도구들을 준비하여 실험이 원활하게 진행될 수 있도록 하였다. 천연물질로는 직접 사용할 수 있는 식재료들인 마늘, 꿀 등을 준비하였다. 예행실험, 1차 실험, 2차 실험을 반복적으로 진행하며 실험 과정의 문제점을 개선하고자 노력하였다. 실험이 끝난 후에는 배지 소독 및 분리수거 등의 뒷정리 작업도 함께 수행하였다. 이후 실험 과정에서 발생한 시행착오와 의문점을 조사하고 추가로 연구하여 보고서에 첨부하였다.
2. 본론
2.1. 천연물질의 향균 효과 비교 실험
2.1.1. 실험 설계 및 수행
예행실험에서는 일반세균을 직접 손, 손잡이 등에서 채취해 배지에 묻히는 방식으로 진행했다. 이로 인해 어떤 부분에서는 세균이 배양되었지만 다른 부분에서는 그렇지 않아 천연물질의 향균 효과를 제대로 비교할 수 없었다. 따라서 본 실험에서는 일반세균 대신 이미 세균이 고르게 묻혀 있는 황색포도상구균과 대장균 배지를 사용했다.
예행실험 결과를 토대로 실험 과정을 개선했다. 먼저, 실험배지를 만들어 배치하고, 실험물품을 미리 준비해 놓았다. 천연물질로는 마늘, 꿀 등을 사용했으며, 이를 막자사발로 갈아 배지에 떨어뜨리는 방식으로 적용했다.
1차 실험 결과, 배지에 수증기가 생기고 곰팡이가 일부 발생했다. 이로 인해 디스크 주변의 세균 억제 영역이 정확히 관찰되지 않았다. 수증기 생성과 곰팡이 발생이 실험 결과에 영향을 미친 것으로 판단했다. 따라서 2차 실험에서는 실험배지를 제작할 때 수증기 생성을 최소화할 수 있는 방법을 적용했다.
2.1.2. 실험 결과 및 분석
예행실험에서는 일반세균을 직접 채취하여 실험을 수행했지만 세...
