패 추출물의 피부 병원균에 대한 항균효과 및 HaCaT cell에서 항염증효과

Abstract

해양에 서식하는 생물은 육상생물과 구별되는 여러 가지 화합물과 생리 활성 물질을 함유하는 것으로 밝혀져 왔다. 최근에 해양생물 중 해조류가 가지고 있는 다양한 생리활성 물질에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 이에 해조류 유래의 생리활성 물질이 가지고 있는 항산화, 항염증, 항혈액 응고 및 면역력 증강 등에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 하지만, 해조류 유래 물질의 병원성 미생물에 대한 항미생물 활성에 대한 연구는 상대적으로 미미한 상황이다. 이에 본 연구에서는 phlorotannin, fucoxanthin 및fucose-containing polysaccharides등의 생리활성 물질을 다량으로 함유하고 있다고 알려진 갈조류에 속하는 패(Ishige okamurae)를 이용하여 피부 병원성 미생물에 대한 항미생물 효과와 항염증 효과를 조사하였다. 본 연구에서는 패를 에탄올로 추출하여 동결건조 한 후 각종 유기용매를 이용하여 극성별로 분획하고 이들 분획 추출물을 이용하여 항균 활성을 측정 하였다. 이중, EtoAc 추출물과 n-hexane 추출물이 피부 병원균들에 대해 가장 뛰어난 항균효과를 나타내었다. 그 중 Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Candida albicans 및 Propionibacterium acnes와 같은 미생물에 대한 MIC 값은 128-512 μg/mL 로 나타났으며, Pseudomonas aeruginosa는 MIC 값이 64 μg/mL 로 가장 좋은 효과가 나타났다. 이들 피부 병원미생물에 의한 감염증 치료에 사용되는 항생제 등의 약품이 개발되어 효과적으로 사용되고 있으나, 이들 약제들의 오남용에 의한 내성균이 증가하고 있다고 보고되고 있다. 특히, P. aeruginosa의 경우 다수의 항생제들에 내성을 보여 새로운 항생물질의 탐색 및 대체 치료방법이 필요하다. 본 연구에서 피부 병원미생물 중에서 다수의 항생제에 대한 강한 내성을 나타내는 P. aeruginosa 균주들을 대상으로 본 연구에서 높은 항균효과를 나타내었던 패의 n-hexane분획물과 EtoAc 분획물에서 순수 분리한 화합물 diphlorethohydroxycarmalol (DPHC)를 이용하여 기존의 항생제와의 병용에 의한 항균효과를 조사하였다. 실험결과, 패의 n-hexane 분획물과 DPHC는 항생제와 병용 사용하였을 때 보다 강한 항균 활성을 나타내는 것으로 분석되었다. 이 결과는 다양한 항생제에 대한 내성을 획득하여 항생제 치료요법이 어려운 P. aeruginosa감염증 치료에 패 유래 추출물 또는 화합물이 유용하게 적용될 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 피부조직에 대한 패 추출물의 활용과 패 추출물의 독성을 파악하기 위하여 각질 형성 세포인 인간 유래 HaCaT cell을 이용하여 세포독성 실험을 실시하였고, LPS로 염증을 유도한 HaCaT cell에서 패 추출물의 항염증 효과에 대해서도 조사하였다. 그 결과, 패 추출물(200 μg/mL)은 HaCaT cell에 대한 세포독성을 나타내지 않았다. 그리고 이 농도에서 패 추출물은 염증 관련 지표물질들 중의 하나인 nitric oxide (NO)의 생성을 약 20% 억제시키는 항염증 활성도 나타내는 것으로 분석 되었다. 이상의 결과를 종합해 보면, 패 추출물은 피부 병원균들에 대한 뛰어난 항균 활성뿐만 아니라 LPS로 염증이 유도된 인간 유래 각질 형성 세포에서 대한 항염증 효과도 가지고 있는 것으로 나타내었다. 이러한 향후, 패 추출물은 다양한 피부 질환 치료제 및 신약개발에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.