Antimicrobial Activities of Natural Medicinal Herbs on the Food Spoilage or Foodborne Disease Microorganisms

식품부패 및 병원성미생물에 대한 천연약용식물 추출물의 항균효과

Several medicinal herbs, which are nontoxic and have been used widely in traditional folk medicine, were extracted and antimicrobial activity of the extracts was investigated against various foodborne pathogens or food poisioning microorganisms. The ethanol extract of Sansa, Hwangryun, Cheukbaek, and Seokchangpo showed strong antimicrobial activities against Gram postive and Gram negative bacteria, whereas those of Sakunja, Sukjihwang and Baekji had little antimicrobial activities on microorganisms tested. Among medicinal herb extracts, ethanol extract of Coptis chinensis Franch (hwangryun) showed the strongest antimicrobial activity. Antimicrobial activity of ethanol extract of Coptis chinensis Franch was not destroyed by heating at $100^{\circ}C$ for 60 min and at $121^{\circ}C$ for 30 min, which is very stable over heat. The pH effect on minimal inhibitory concentrations (MIC) of the extract of Coptis chinensis Franch indicated that MIC was reduced with increasing the pH value of the medium. The inhibitory effect of partially purified substance from the ethanol extract of Coptis chinensis Franch on the growth of Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus was investigated. Growth of those strains occurred at the concentration of $100{\;}{\mu}g/mL$ and were inhibited at $500{\;}{\mu}g/mL$, whereas those strains was completely inactivated in the presence of $1000{\;}{\mu}g/mL$.

민간요법 또는 식품가공 공정에서 그 안정성이 확보되어 생약재료 또는 식품가공재료로서 사용되고 있는 약용식물에 대하여 항균력을 검색하였고 그중 가장 항균력을 나타낸 황련을 사용하여 활성성분을 분획 추출물한 다음 이 추출물로 부터 여러 종류의 부패 미생물 및 병원성균에 대한 항균성을 검색하였다. 산사, 황련, 측백, 창출 및 석창포 에탄올 추출물은 그람 양성 또는 음성세균 모두에 대하여 강한 항균성을 나타내었으며, 토사자 에탄올추출물은 그람음성 세균에서만 항균성을 나타내었고 사군자, 숙지황 및 백제 에탄올추출물은 거의 또는 모든 시험균에 대하여 항균력을 나타내지 않았다. 황련의 에탄올추출물은 기존에 보고된 많은 한약제의 에탄올추출물과 비교하여 볼 때 적은 농도에서도 매우 다양하고 강한 항균력을 나타내었으며 특히 그람양성 또는 음성세균 모두 강한 항균력을 보였다. 한편, 황련 에탄올 추출물은 $100^{\circ}C$에서 각각 30분 또는 1시간 동안, $121^{\circ}C$에서 15분간 열처리한 후 Listeria monocytogenes균에 대한 생육저해환을 측정한 결과 상기의 모든 열처리에 의해서도 무열처리군과 비교하여 볼 때 항균력의 차이가 없어 열에 매우 안정 하였다. 또한 생육배지의 pH 변화가 Listeria monocytogenes균의 생육억제에 대한 황련 에탄올 추출물의 항균활성에 대하여 미치는 영향을 조사한 결과 배양배지의 pH 가 중성에서 알칼리성으로 갈수록 황련 에탄올 추출물의 항균활성은 더욱 증가되었고 약산성으로 갈수록 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서 황련 에탄올추출물은 알칼리성 조건하에서 더욱 강한 항균력을 나타내었다. 황련 에탄올추출물로부터 부분정제한 물질의 항균력은 검색된 미생물중 그람양성세균, 그람음성세균, 효모 및 곰팡이균 모두에 항균력을 나타내었으나 Candida utilis, Rhizopus javanicus에는 억제효과를 나타내지 않았다. 식중독세균인 Listeria monocytogenes과 Staphylococcus aureus에 대한 부분정제물질의 생육저해 효과를 조사한 결과 두균주 모두 $100{\;}{\mu}g/mL$의 농도에서는 무첨가 대조균과 비교하여 차이가 없었으며 $500{\;}{\mu}g/mL$ 첨가구에서는 Listeria monocytogenes균은 36시간까지는 생육을 억제하였으나 그 이후부터는 급속한 생육을 하였고 Staphylococcus aureus균은 완전히 생육이 억제되었고 $1000{\;}{\mu}g/mL$ 첨가구에서는 두 균주 모두 완전히 생육이 억제되었다.