Streptococcus mutans에 대한 인도감나무 줄기 추출물의 항균활성 및 생물막 형성 억제 효과 (Antibacterial and Antibiofilm Activities of Diospyros malabarica Stem Extract against Streptococcus mutans)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 29권 / 1호 / 90 ~ 96페이지
· 저자명 : 김혜수, 이상우, 콩마니 시다래, 조수정

초록

본 연구에서는 천연물 유래 구강 건강소재로써 인도감나무 줄기 추출물의 이용 가능성을 평가하기 위해 TLC, TLC-bioautography, HPLC, ESI-MS 등을 이용하여 인도감나무 줄기 추출물로부터 S. mutans KCTC3065에 대해 항균활성이 있는 항균물질을 분리하고 주사전자현미경과 real-time PCR을 이용하여 추출물이 S. mutans의 생물막에 미치는 영향을 조사하였다. S. mutans에 대한 인도감나무 줄기 추출물의 항균활성은 극성이 낮은 n-hexane 분획물에서 확인되었고 TLC, TLC-bioautography, HPLC에 의해 분리된 항균물질의 분자량은 ESI-MS분석 결과 188로 추정되었다. 인도감나무 줄기 추출물(1 mg/ml) 처리에 따른 S. mutans의 바이오필름 바이오매스 변화는 주사전자현미경으로 관찰하였으며 추출물을 처리하지 않은 대조구는 추출물 처리구에 비해 세포가 군집을 이루고 모여 있었으며 세포 주변에서 바이오필름이 관찰되었지만 추출물을 처리한 처리구의 세포 주변에서는 바이오필름을 관찰할 수 없었다. Real-time PCR을 이용하여 바이오필름 생성 과정에서 치면 부착에 필수적인 GTFs의 발현 양상을 조사한 결과, 인도감나무 추출물이 0.2-1.0 mg/ml의 농도로 처리된 배양액에서 gtfB 유전자 발현은 추출물의 농도에 따라 큰 변화가 없었지만 gtfC 유전자 발현은 추출물의 농도가 높아질수록 감소하는 경향을 나타내었다. 이상의 결과를 종합하면 인도감나무 줄기 추출물은 바이오필름 형성 단계에서 치아우식증 원인균인 S. mutans의 초기 치면 부착을 저해함으로서 바이오필름 생성을 억제할 수 있는 천연물 유래 구강 건강소재로써 이용 가능성이 높을 것으로 판단된다.

영어초록

The objective of this study was to evaluate the potential of Diospyros malabarica stem extract, a natural materials, in oral health material. With this aim in mind, thin layer chromatography (TLC), TLC-bioautography, high-performance liquid chromatography (HPLC), electrospray ionization–mass spectrometry (ESI-MS), scanning electron microscopy (SEM), and real-time qPCR were performed. The antibacterial activity of D. malabarica stem extract against Streptococcus mutans KCTC3065 was confirmed in an n-hexane fraction with low polarity. The molecular weight of the antibacterial compound was estimated to be 188 by ESI-MS analysis. The inhibitory effects of the extract on biofilm formation and gene expression related to biofilm formation of S. mutans were determined by SEM and real-time PCR analysis. The extract inhibited the formation of S. mutans biofilms at D. malabarica stem extract concentrations of 1 mg/ml, as shown by SEM. The real-time PCR analysis showed that the expression of the gtfC gene, which is associated with biofilm formation, was significantly decreased in a dose-dependent manner. Based on the above results, it can be concluded that D. malabarica stem extracts, a natural materials, can be used in oral health products to suppress the formation of biofilms by inhibiting tooth adhesion of S. mutans, a causative agent of dental caries.

참고자료

· 없음