생육시기 및 생육환경에 따른 큰비쑥의 항미생물 활성

하태만, 김제형1, 오규연, 김연경, 이희연, 이소현, 박유민, 조아현, 나환식, 신미영, 안양준

식품분석과, 감염병조사1과1

Antimicrobial Activity of Artemisia fukudo Makino by Growth Stage and Environment

T. M. Ha, J, H, Kim1, G. Y. Oh, Y. K. Kim, H. Y. Lee, S. H. Lee,

Y. M. Park, A. H. Jo, H. S. Na, M. Y. Shin, Y. J. An

Food Analysis Division

Infectious Disease Research Division 1

Abstract

Artemisia fukudo Makino, a halophytic plant belonging to the genus Artemisia, was investigated for its antibacterial and antiviral activities against foodborne pathogens, acne-causing bacteria, and respiratory viruses. Antibacterial activity was measured using hot water, methanol, and ethyl acetate extracts of four A. fukudo samples, which varied in growth stage and environment. The antibacterial activity was tested against 10 pathogenic bacterial strains using the Paper disk diffusion method. The hot water extract showed no antibacterial activity. However, both the methanol and ethyl acetate extracts exhibited antibacterial activity, with the ethyl acetate extract showing stronger activity. The extracts showed antibacterial activity against six bacterial strains, including Propionibacterium acnes, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio vulnificus, Clostridium perfringens, Campylobacter jejuni, and Bacillus cereus, with the highest activity observed against C. perfringens. The antiviral activity of hot water extract against respiratory viruses, including SARS-CoV-2 and influenza virus, was tested. All four A. fukudo extracts showed inhibitory activity against SARS-CoV-2, with the highest antiviral activity observed in the young leaf extract at a concentration of 12.5 µg/mL. However, no antiviral activity was detected against the influenza virus.

Key words: Artemisia fukudo Makino, Antibacterial, Antiviral

큰비쑥의 생육시기, 생육환경 별 식중독 원인균, 여드름 원인균, 호흡기 감염병 원인 바이러스에 대해 항균 및 항바이러스 활성을 비교 실험한 결과는 다음과 같다.

1. 식중독균, 여드름 원인균 등 병원성 세균 10종을 대상으로 paper disk diffusion법을 이용하여 큰비쑥 추출물의 항균 활성을 확인한 결과, 열수추출물은 항균 활성을 보이지 않았으며, 큰비쑥 메탄올추출물과 큰비쑥 에틸아세테이트추출물에서만 항균 활성이 나타났다. 특히 큰비쑥 에틸아세테이트추출물이 메탄올 추출물보다 더 높은 활성을 보였다.

2. 큰비쑥 메탄올추출물과 에틸아세테이트추출물은 실험에 사용한 10종의 세균 중 Propionibacterium acnes, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio vulnificus, Clostridium perfringens, Campylobacter jejuni, Bacillus cereus 6종의 세균에서 항균 활성을 나타내었으며, 그 중 Clostridium perfringens에서 가장 높은 항균 활성을 나타내었다.

3. 큰비쑥의 생육시기별 항균 활성 차이는 어린잎이 성숙잎보다 더 높은 활성을 보이는 경향이 보였으나 일부 균주와 추출용매에서는 성숙잎이 더 높은 활성을 보이는 경우도 있어 생육시기에 따른 항균 활성 변화를 추가적으로 연구할 필요가 있다고 생각된다. 생육환경에 따른 항균 활성은 염류토양 환경에서 자란 자생 큰비쑥의 추출물이 일반토양에서 자란 재배 큰비쑥 추출물보다 유사하거나 다소 높은 항균 활성을 나타내었다. 이는 자생의 큰비쑥이 염 스트레스로 인해 항균 활성 물질이 더 많이 생성되었을 것으로 추측된다.

4. 큰비쑥의 열수추출물로 호흡기 감염병 유발 바이러스인 SARS-CoV-2와 Influenza 바이러스에 대한 억제효과를 측정한 결과 SARS-CoV-2에서는 4종의 추출물 모두 억제효과를 나타내었으며, 성숙잎보다 어린잎 추출물 12.5 µg/mL의 농도에서 항바이러스 억제 활성이 가장 높았다. Influenza 바이러스에 대한 큰비쑥 추출물의 항바이러스 활성은 확인되지 않았다.

큰비쑥을 대상으로 생육환경과 생육시기별 항균 및 항바이러스 활성을 비교 실험한 결과 일부 식중독균과 호흡기 감염병 원인 바이러스에 대한 저해 활성이 있음을 확인하여 식품 및 의약품 소재 자원으로써의 가능성과 여드름 원인균에 대한 항균 활성으로 화장품 소재로써의 가능성을 확인할 수 있었다.