한국 자생 염생식물 추출물의 항산화 활성 및 다재내성 Acinetobacter baumannii에 대한 항생물막 활성 (Antioxidant Activity of Native Korean Halophyte Extracts and Their Anti-biofilm Activity against Acinetobacter baumannii)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 33권 / 12호 / 1015 ~ 1024페이지
· 저자명 : 이은성, 박정우, 문기환, 서영완

초록

항생제는 인간을 비롯한 가축 및 어류의 세균성 감염 질환의 치료에 크게 기여해 왔으나, 그 오남용으로 인해 많은 다제약제 내성균의 등장을 야기하였다. 최근, 항생제 내성균의 제어를 위한 새로운 항생물질 소재 발굴 및 신약 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 염생식물은 염분이 높은 토양에서 자생하는 식물로 산화 스트레스로 작용하는 염분에 대한 적응으로 독특한 대사과정을 통한 특이한 이차 대사산물을 생성하는 것으로 알려져 있다. 최근 항생제의 오용 및 남용으로 항생제 내성균이 증가해 천연물질을 활용한 새로운 신약 개발의 필요성이 커지고 있다. 세균의 생물막 형성은 적대적 환경으로부터 스스로를 보호하는 적응 및 생존을 위한 전략으로 인식되며, 감염성 세균의 경우 숙주 내 부착 및 집락화를 위한 주요 병원성 인자로 여겨진다. 특히, 생물막을 형성한 세균은 항생제에 대해 더 큰 내성을 보이며 쉽게 죽지 않아 치료가 더욱 어려워진다. 부유성 세균은 다양한 외부 환경을 인식하여 표면 부착을 통한 생물막 형성이 유도되는데 산화적 스트레스는 이를 유도할 수 있는 주요 신호 중 하나이다. 따라서 항산화제와 같은 산소 스트레스 조절 효과를 갖는 화학 물질은 세균의 생물막 형성과 관련된 감염성 질환 치료에 사용될 수 있을 것으로 여겨지고 있다. 본 연구에서는 총 18종의 국내에 자생하는 염생식물 추출물에 대한 항산화 효능을 확인하고 나아가 Acinetobacter baumannii ATCC 17978균주에 대한 항생물막 효과 및 세포 독성을 검증하였다. 그 결과 해국, 통보리사초, 해당화, 천문동에서 높은 항산화 효과와 항생물막 효과가 있는 것을 확인하였고 세포독성 역시 보이지 않음을 확인하였다. 해당 연구를 통해 국내 자생 염생식물 유래 항산화 물질의 항생물막 활성을 함께 확인함으로써, 새로운 천연물 유래 신약 후보군을 제시하고 향후 다제약제 내성균의 제어를 위한 의약 소재로서 개발이 가능할 것으로 기대된다.

영어초록

Antibiotics have greatly contributed to the treatment and prevention of bacterial diseases in humans, animals, and fish. However, antibiotic misuse has led to the emergence and spread of multidrug-resistant bacteria. In addition to antibiotic discovery research, efforts are being made to combat such multidrug-resistant bacteria using antimicrobial agents, antioxidants, host immune enhancement, probiotics, and bacteriophages, as well as various symptomatic therapies. To discover novel bioactive compounds, it is crucial to adopt approaches that incorporate fresh ideas, new targets, innovative techniques, and untapped resources. Halophytes are plants that grow in high-salt soils and are known to adapt to salt-induced stress through unique metabolic processes that produce secondary metabolites. This study aimed to investigate the effects of extracts of halophytes native to Korea on oxidative stress and to determine whether they exert inhibitory activity against biofilms, which are major pathogenic factors of infectious bacteria. The Acinetobacter baumannii strain ATCC 17978, a representative drug-resistant bacterium, was used to measure anti-biofilm activity. The results showed that Aster spathulifolius, Carex kobomugi, Rosa rugosa, and Asparagus cochinchiensis exerted strong antioxidant and anti-biofilm effects without affecting bacterial growth itself. The halophytes used in this study are promising candidates for the development of pharmaceutical agents with antioxidant and antimicrobial properties.

참고자료

· 없음