나트륨염과 한방추출물 합제의 마우스 살모넬라증에 대한 항균 및 치료효과

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Salmonella typhimurium (S. typhimurium) is gram-negative bacteria that have been known for the main cause of food-borne disease and typhoid fever in various hosts including humans.
Salmonellosis is a major bacterial zoonosis caused by S. typhimurium. Multidrug-resistant strains of Salmonella spp. have increased over the last several decades and recently have caused more serious problems in public health.
The present study was investigated the antibacterial effect of Coptidis rhizoma, Poria cocos Wolf and Paeonia japonica extracts against S. typhimurium, and therapeutic effect of sodium chlorate (SC), a mixture of Coptidis rhizoma, Poria cocos Wolf and Paeonia japonica (1:1:1) extracts (HE) and the combination of SC and HE for murine salmonellosis.
In the antibacterial effect of Korean traditional herb extracts against S. typhimurium, the inhibition strength at the concentration of 1.0 mg/ml followed the order: Poria cocos Wolf > Paeonia japonica > Coptidis rhizoma. On eight hours after incubation of S. typhimurium, the combination of SC and HE at the dose of 0.5, 1.0 and 2.0 mg/ml were inhibited the growth of S. typhimurium by 28.0, 39.9, and 59.0%, respectively.
For 12 days after single challenge with S. typhimurim, forty female ICR mice were divided into four experimental groups which were orally administered with saline, SC (15 mM), HE (1.0 mg/ml) and the combination of SC (15 mM) and HE (1.0 mg/ml), respectively. On the 7th day after infection, the mortality of mice administered with saline, HE, SC and the combination of HE and SC was 30, 20, 10, and 0%, respectively. On the 12th day after infection, the mortality of mice treated with saline, HE, SC and a combination of HE and SC was 100, 90, 90 and 70%, respectively. The results of this study indicate that a combination of SC and HE has a potential treatment for murine salmonellosis.
To evaluate the safety of the exposure to various doses of the combination of SC and HE in 5-week-old ICR mice, forty mice were divided into four equal groups and treated with different times of the combination of SC (15 mM) and HE (1.0 mg/ml): ×0, ×1, ×2 and ×4 via the drinking water for 7 consecutive days. In the hematological and blood biochemical analysis, all parameters in the treated groups were not significantly difference compared to those of the control group. Thus, 7-day administration of the combination of SC (15 mM) and HE (1.0 mg/ml) at four times does not affect the hematologic and blood biochemical parameters.
In conclusion, this study suggested that it was very safe to administrate the combination of SC (15mM) and HE (1.0 mg/ml) at the dose of four times, and it is also expected that the combination can be used for the substitution of antibiotics on the murine salmonellosis.

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 사람에서 장티푸스와 식중독을 일으키는 살모넬라균 (Salmonella typhimurium)에 대하여, 항균효과가 알려진 한약재들(황련, 백복령, 백작약)의 열수추출물을 이용하여, 항균효과를 확인하였으며, 세포내 기생하는 살모넬라균에 대한 사멸효과가 있는 것으로 보고된 염소산나트륨과 한약재 열수추출물의 합제를 살모넬라균을 감염시킨 마우스에 투여하여 치료효과를 확인하였다. 한약재 추출물의 항균효과를 확인하기 위하여, 살모넬라균을 평판배지에 배양하여, 황련, 백복령, 백작약 열수추출물을 농도별로 첨가한 paper disc를 올려놓고, 형성된 저지환의 크기를 측정하여 각 물질의 항균활성 정도를 측정하였다. 액체배지 내 살모넬라에 대한 한약재 추출물과 나트륨염의 억균 효과를 확인하기 위해, 액체 영양배지에 살모넬라균을 일정 농도로 배양한 다음, 황련, 백복령, 백작약 등의 열수추출물과, 염소산나트륨을 첨가하여 8시간 동안 배양하면서 균수의 변화를 관찰하였다.
마우스 살모넬라 감염실험을 위해, ICR 마우스 암컷 40마리를 살모넬라균에 모두 감염시킨 다음, 대조군에는 일반 음용수를, 실험군 Ⅰ에는 염소산나트륨을 첨가한 음용수를, 실험군 Ⅱ에는 한약재복합추출물을 그리고 실험군 III에는 염소산나트륨과 한방복합추출물의 합제를 첨가한 음용수를 각각 급여하면서, 12일 동안 마우스의 생존율을 관찰하였다.
한약재추출물과 염소산나트륨 합제의 안전성 실험을 위해, 5주령 ICR 마우스 암컷 40마리를 이용하여, 대조군에는 일반 음용수를, 실험군 Ⅰ, II, II에는, 앞서 살모넬라 마우스 감염실험에서 효과가 있었던, 염소산나트륨과 한약재복합추출물의 합제를 각각 1, 2, 4배로 하여 음용수에 첨가하여 7일 동안 급여하였다.
마우스의 체중은 실험 시작 전과 실험종료 후에 각각 측정하였으며, 실험종료 시점에는, 마우스를 마취시킨 다음, 심장천공법으로 마우스의 혈액을 채취하여 혈액학적·혈액생화학적 분석을 실시하였다.
살모넬라균에 대한 한약재추출물의 항균효과에 있어서, 황련, 백복령, 그리고 백작약은 모두 1,000 μg/ml 농도에서 살모넬라균에 대해 항균활성을 나타내었으며, 백복령, 백작약, 황련 순서로 살모넬라에 대한 항균활성을 나타내었다.
액체배지 내 살모넬라 억균 효과에 있어서는, 한약재복합추출물을 투여한 모든 군(0.5, 1.0, 2.0 mg/ml)에서 배양 4시간부터 무투여 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 살모넬라균의 증식을 억제하는 결과를 나타내었다(p<0.05).
마우스 살모넬라 감염실험 결과, 무투여 대조군의 경우, 감염 후 9일째 모두 폐사하였으나, 염소산나트륨을 투여한 군과 한약재복합추출물을 투여한 군은 모두 실험종료 시까지 1 마리가 생존하였으며, 염소산나트륨과 한약재복합추출물 합제를 투여한 군은 실험종료 시점에 3 마리가 생존하여 높은 생존율을 나타내었다.
한약재추출물과 염소산나트륨 합제의 안전성 실험 결과, 대조군과 처리군들 사이에 체중간의 유의한 차이는 관찰되지 않았으며, 혈액학적·혈액생화학적 지표들에 있어서, 대조군과, 염소산나트륨과 한약재복합추출물 합제를 농도별로 투여한 군들 사이에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았으며, 약제 투여군들 사이에서도 용량 의존성이 관찰되지 않았다.
본 연구 결과로 부터, 황련, 백복령, 그리고 백작약의 열수추출물 합제는 살모넬라균에 대해 높은 항균효과를 나타내었으며, 염소산나트륨과 한약재복합추출물 합제는 마우스의 살모넬라증에 대해 높은 치료효과를 보였다. 또한, 염소산나트륨과 한약재복합추출물 합제는 마우스의 혈액학적·혈액생화학적 분석 결과에서 매우 안전한 것으로 확인되었다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 5
• 1. 실험물질의 조제 5
• 2. S. typhimurium 배양 6
• 3. 한약재추출액의 항균실험 6
• 4. S. typhimurium 증식억제 실험 7
• 5. 마우스 접종실험 7
• 6. 마우스 안전성 실험 10
• 7. 통계학적 분석 11
• III. 결과 12
• 1. S. typhimurium에 대한 한약재추출물 항균효과 12
• 2. S. typhimurium의 증식억제 효과 14
• 3. S. typhimurium 감염 마우스 치료효과 16
• 4. 마우스 안전성 실험 18
• IV. 고찰 23
• V. 결론 30
• VI. 참고문헌 32