# 그람양성균, 그람음성균, 효모균 등 광범위 항균 능력 식물유래 항균 화장품 원료 'WFEC 2.0'

 

1. 소개

고추냉이는 우리나라 자생종인 Wasabia koreana Nakai와 일본이 원산지인 Wasabia japonica Matsum, 그리고 서양고추냉이인 Horseradish(Armoracia rusticana)로 분류되어 있다. 여러 가지 ITCs 화합물들이 미생물의 생장 억제 효과를 갖고 있는데 ITCs의 주성분은 Allylisothiocyanate(AIT)이며 고추냉이에서 추출된 정유의 대부분을 차지하고 있다¹⁾.

 

서양고추냉이(Armoracia rusticana) 뿌리 추출물에 비해 고추냉이(Wasabia japonica Matsum) 뿌리 추출물이 항균 효과의 주성분인 Allylisothiocyanate를 많이 갖는 것으로 확인됐다²⁾.

 

AIT는 맛과 향으로 인한 식욕과 소화촉진 작용 외에도 항균효과도 연구됐다³⁾. 다양한 AIT 유도체의 시약으로 항균활성을 연구한 내용이며 실제 고추냉이 추출물이나 겨자추출물로 항균 능력을 확인한 균은 Vibrio 균과 Helicobacter균, 구강유래 세균을 대상으로 항균 효과가 보고된 바 있다^4~6).

 

본 연구에서는 고추냉이 아임계 복합추출물에 발효 전환기술을 적용해 개발한 천연소재(WFEC 2.0)을 대상으로 그람양성균과 그람음성균과 효모균을 대상으로 항균 능력을 평가했다.

 

2. 항균 활성 평가

2-1. Gram positive bacteria – MIC test

MIC(Minimum inhibition concentration) test는 시료를 0.1%~10%의 10개 농도 구간에서 처리해 균 성장이 저해되는 최소 농도를 정하는 시험법이다. 5Log 균수 기준 처리 후 24시간 이내 균 성장을 600nm 흡광도 측정으로 평가했다.

 

평가에 사용한 그람양성균은 공시균주인 Staphyloco ccus aureus ATCC 6538P와 Bacillus cerueus ATCC33234로서 Muller Hinton Broth (10 ± 0.5) mL, 37℃, 120rpm에서 24시간 배양했다.

 

WFEC 2.0의 최소저해농도(MIC)는 Staphylococcus aureus ATCC 6538P에 대해서는 1.4%에서 저해활성이 측정됐고, Bacillus cerueus ATCC 33234에 대해서는 10% 이하의 농도에서는 증식억제 효과가 나타나지 않았다.

 

세포벽의 대부분이 peptidoglycan으로 구성된 그람 양성균에서 고추냉이 복합 추출물에 대해 항균 감수성이 이렇게 큰 차이를 나타내는 이유는 토양유래 세균인 Bacillus cerueus균이 생육에 불리한 환경에 노출되면 내포 자를 형성하는 생육특성에서 기인하는 것으로 추정된다.

 

2-2. Gram negative bacteria – MIC test

평가에 사용한 그람음성균은 공시균주인 Pseudomo nasaeruginosa ATCC 10145, Samonella typhirium ATCC 13311, Samonella enterica ATCC 25241, Escherichia coli ATCC 25922로서 Muller Hinton Broth (10 ± 0.5) mL, 37℃, 120rpm에서 24시간 배양 했다. WFEC 2.0의 최소저해농도(MIC)는 이번 실험에 사용한 그람음성균 4종에 대해서 모두 1.4%로 평가 됐다.

 

2-3. Yeast – MIC test

평가에 사용한 효모균은 공시균주인 Candida albicans ATCC 10231로서 Muller Hinton Broth (10 ± 0.5) mL, 37℃, 120rpm에서 24시간 배양했다. WFEC 2.0의 최소저해농도(MIC)는 2.8%로 평가됐다.

 

2-4. Gram positive bacteria – MBC test

 

MBC(Minimum bactericidal concentration) test는 MIC test에서 도출된 최소저해농도 이상에서 시료와 균액(4Log 기준)을 5분간 반응시킨 뒤 시료를 washing 하고 남은 균액을 한천 배지에 도말해 평가하는 시험법이다. 본 연구에서는 식약처 외용소독제 효력시험법으로 평가했으며 저해율(%) 계산과 평가는 다음과 같다.

 

저해율(%) = [대조군 균수(CFU) - 시험군 균수 (CFU)]/대조군 균수(CFU) X 100

 

병원성 세균인 Staphylococcus aureus ATCC 6538P에 대해 WFEC 2.0은 3% 농도에서 99.9%의 항균활성을 보였으나 Bacillus cerueus ATCC 33234에 대해서는 97.5%의 항균력을 나타냈다.

 

그림1 WFEC 2.0 포도상구균 항균능

 

 

2-5. Gram negative bacteria – MBC test

병원성 세균인 녹농균과 가금류 유래 식중독균인 살모넬라균, 일반적인 위생 지표균인 대장균 등 그람양성균 4종에 대해 WFEC 2.0은 3% 농도에서 99.9%의 항균활성을 보였다.

 

그림2 WFEC 2.0 녹농균 항균능

 

 

그림3 WFEC 2.0 살모넬라균 항균능

 

 

그림4 WFEC 2.0 대장균 항균능

 

2-6. Yeast – MBC test

Candidiasis의 원인균인 칸디균에 대해 WFEC 2.0은 3% 농도에서 99.9%의 항균활성을 보여 주었다. 칸디다증은 피부점막과 심부에 하얀 막이 형성되는 질병으로 일반적인 항균제로 제어하기 힘든 진균(효모균)에 의해 발생하는 증상이다⁷⁾. 천연 식물유래 성분인 WFEC 2.0은 일반세균류 뿐 아니라 진균류도 효과적으로 제어함을 보여주었다.

 

그림5 WFEC 2.0 효모균 항균능

4. 정리

WFEC 2.0은 강력한 항균과 항진균 활성을 갖는 천연물을 이용해 아임계 추출 공법과 생물전환 공법으로 제조되어 관능적 영향을 최소화한 천연 항균, 항진균 소재이다. 또 화장품 항균세정제, 치약, 가글, 손소독제 제형에 적용시 항균 활성이 우수해 천연 기능성 화장품 소재, 천연 치약과 천연 가글, 천연 손소독제로서의 가능성과 산업적 활용가치가 우수하다.

 

5. 제품정보
· INCI : Lactobacillus/Wasabia japonioca Root Ferment Extract, Brassica Oleracea Italica (Broccoli) Extract, Glycerin, Water
· Apperarance : Yellow liquid
· Dosage : 3~4%
· Solubility : Water soluble
· pH : 3.8±1.0 (25℃, 2% Solution)
· Authentication : HALAL, ECOCERT RM

 

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