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노각나무 추출물이 Pseudomonas aeruginosa의 바이오필름 형성에 미치는 영향 = Inhibitory Effects of Stewartia koreana Extracts on Pseudomonas aeruginosa Biofilm Formation
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2023
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Korean
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KCI등재
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936-943(8쪽)
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본 연구에서는 천연물 유래 항균소재로써 노각나무의 이용 가능성을 알아보기 위해 노각나무 가지, 줄기, 잎을 에탄올에 추출한 다음 P. aeruginosa에 대한 추출물의 항균활성을 조사하였다. 노각나무 부위별 추출물(1 mg/disc) 중 잎과 줄기 추출물이 P. aeruginosa에 대해 항균활성을 나타내었으며, 잎 추출물의 항균활성이 가장 우수하였다. P. aeruginosa에 대한 노각나무 잎 추출물의 MIC는 0.8 mg/ml였고 정균작용을 나타내었다. 노각나무 잎 추출물이 0.2-2.0 mg/ml 농도로 처리된 배양액에서 P. aeruginosa의 바이오필름 형성은 추출물의 농도가 증가할수록 농도의존적으로 억제되는 경향을 보였다. 또한 주사전자현미경으로 노각나무 잎 추출물(0.8 mg/ml)이 P. aeruginosa의 바이오필름 형성에 미치는 영향을 관찰한 결과에 의하면 추출물 대신 DMSO를 처리한 대조구에서는 세포 주변에서 EPS와 바이오필름이 관찰되었지만 추출물을 처리한 처리구의 세포 주변에서는 EPS와 바이오필름이 관찰되지 않았다. qRT-PCR을 이용하여 P. aeruginosa의 QS 관련 유전자인 lasI와 rh1I mRNA 발현 변화를 qRT-PCR로 확인한 결과, 노각나무 잎 추출물이 0.2-2.0 mg/ml의 농도로 처리된 배양액에서 lasI와 rh1I mRNA 발현은 추출물의 농도가 높아질수록 농도의존적으로 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 종합하면 노각나무 잎 추출물은 P. aeruginosa에 대한 항균활성과 바이오필름 형성 억제능이 우수하기 때문에 천연물 유래 항균소재로써 이용 가능성이 높을 것으로 판단된다.
더보기This study was conducted to investigate the potential of Stewartia koreana as anti-microbial materials. The branches, stems and leaves of S. koreana were extracted into 70% ethanol and their antibacterial activity against P. aeruginosa was confirmed. The leaf, branch and stems extracts (1 mg/disc) showed the antibacterial activity against P. aeruginosa and leaf extracts showed higher antibacterial activities than those from branch extracts. The MIC against P. aeruginosa was 0.8 mg/ml and showed bacteriostatic action. The inhibitory effects of extract on biofilm formation and gene expression related to biofilm formation of P. aeruginosa was determined by biofilm biomass staining, SEM and qRT-PCR analysis. The biofilm biomass and cell growth of P. aeruginosa in the cultures treated with 0.2~2.0 mg/ml of S. koreana leaf extracts were significantly decreased in a concentration-dependent manner. We observed that the extract had an inhibitory effect on the formation of P. aeruginosa biofilms at concentrations of 0.8 mg/ml by SEM. qRT-PCR analysis showed that the lasI and rh1I gene expression associated to quorum sensing (QS) in the cultures treated with 0.2~2.0 mg/ml of S. koreana leaf extracts were suppressed in a concentration-dependent manner. Based on the above results, it can be concluded that S. koreana leaf extracts can be used as anti-microbial material derived from natural materials, as demonstrated by the antibacterial action and inhibition of biofilm formation of P. aeruginosa by QS inhibition.
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