Feline calicivirus에 항바이러스 활성을 가지는 천연식물자원 물질의 탐색

Abstract

노로바이러스는 사람에게 급성 위장염을 일으키는 식중독 바이러스로 최근 전 세계적으로 노로바이러스 식중독에 대한 사례가 많이 보고되고 있으며 중요성이 부각되고 있다. 최근 효과적이고 친환경적인 소독제의 개발과 평가에 대한 필요성이 강조되며 허브제제와 약용식물에서 분리한 활성 성분에 대한 보고가 많이 보고되고 있으나, 노로바이러스는 인간의 장을 숙주로 하기 때문에 동물실험이나 세포배양의 방법으로 증식 시킬 수 없어 연구가 미비한 실정이며, 항 노로바이러스 활성을 가지는 천연물질에 대한 연구는 전무한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 노로바이러스를 효과적으로 제어 시킬 수 있는 방안을 찾고자 norovirus의 대체 모델인 FCV를 이용하여 가장 흔하게 접할 수 있는 향신료 3종, 차(茶) 2종 그리고 식물성 한약재 6종으로 총 11종의 여러 가지 천연식물에 대하여 FCV의 plaque 형성 억제 효과 및 농도 및 시간별로 FCV를 효과적으로 불활성화 시킬 수 있는 물질을 탐색하였다. 총 11종의 천연식물 검색 결과, 향신료 3종은 모두 FCV에 대한 항바이러스 효과가 매우 미약하게 나타났으며, 2종의 차(茶) 중에서 녹차추출물의 SI값이 18.57으로 뛰어난 항바이러스 활성을 나타내었으며, 3.13 mg/mL의 농도에서 1시간 만에 FCV가 완전히 불활성화 되었다. 그리고 6종의 식물성 한약재 중 항바이러스 활성이 있었던 홍화씨 추출물의 SI 값은 3.52으로 조사되었으며, 6.25 mg/mL의 농도에서 5시간 만에 FCV가 불활성화 되었다. 따라서 녹차 추출물이 FCV에 대하여 가장 효과적인 항바이러스 활성을 나타내었기 때문에, 녹차추출물 중 항바이러스 활성을 가지는 물질을 분리하기 위하여 용매 분획(n-hexane, dichloromethane, ethyl acetate, n-buthanol, water)을 실시하였다. 이 중 ethyl acetate fraction 에서 가장 효과적인 항바이러스 활성을 나타내었고, 이를 HPLC와 LC-MS/MS를 이용하여 분석한 결과, catechin 화합물을 4가지(epigallochatechin, epicatechin, epigallogatechin-gallate, epicatechin-gallate) 물질로 분리 할 수 있었다. 녹차추출물의 catechin 함량은 epigallocatechin-gallate, epicatechin-gallate, epicatecin, epigallocatechin 순으로 나타났다. HPLC로 분리한 catechin을 이용하여 항바이러스 활성을 조사한 결과 epigallocatechin-gallate의 SI값이 26.67 이고 epicatechin-gallate의 SI값은 19.83 으로, 분리된 catechin화합물 중 epigallocatechin-gallate가 FCV에 대하여 가장 효과적으로 항바이러스 활성을 나타내는 것으로 조사되었다.

Noroviruses, which are cause gastroenteritis illness in people, is one of important food-borne pathogens of noroviruses over world-wide. Nevertheless, there are not many commercial disinfectants effective against norovirus because which cannot be grown in tissue culture. Therefore disinfection efficacy and inactivation studies have been performed using closely related viruses such as feline calicivirus (FCV). In an effort to discover an antiviral substance against norovirus, extracts from several plants including spices and herbs were evaluated for its antiviral activity against FCV as a surrogate for norovirus. Among them, the methanolic extract of green tea (Camellia sinensis L.) exhibited significant antiviral activity against FCV, that was 0.13 mg/mL of 50% effective concentration (EC50) and 2.47 mg/mL of 50% cytotoxicity concentration (CC50). Its selectivity index (SI) was 18.57. After the treatment of Camellia sinensis L. extract (3.13 mg/mL) for 1 hr, FCV was completely inactivated. The antiviral activity of Camellia sinensis L. extracts against FCV was determined to be dose- and time- dependent. To perform more detailed investigation on antiviral activity, the Camellia sinensis L. extract was further fractioned with organic solvents. Among them, the ethyl acetate fraction showed the strongest anti-FCV activity. In order to identify an anti-FCV substance from the ethyl acetate fractions of Camellia sinensis L., a high performance liquid chromatography (HPLC) and LC-MS/MS were performed. The epigallogatechin gallate (EGCG) isolated from Camellia sinensis L. exhibited the antiviral acitivity against FCV surrogated NV. The SI of EGCG were determined to 26.67. The results obtained in this study suggested that the green tea will be effective in the prevention of food-borne disease caused by NV.