천년초 줄기의 항균, 항산화 및 항암효과에 관한 연구

전남대학교(2012) 

천연 식물들 중 선인장은 건조한 기후에 적응력이 뛰어난 식물로 예로부터 민간에서는 선인장의 줄기를 변비치료, 이뇨작용, 장운동의 활성화 및 식욕증진의 목적으로 사용하여 왔고 특히 줄기는 피부질환, 류마티스 및화상치료에 민간요법으로 사용되고 있다

화물, 아미노산, 비타민, 칼슘 등이 함유되어 있으며, 특히 칼슘이 식물성 식품으로는 상당히 많이 함유되어 있다

우리나라에서 천년초 재배는 충청도지역을 시작으로 전북, 경남, 경기도, 전남지역 등 점차 국내에서 재배하는 농가가 확대되고 있는 추세이며, 농가 소득을 높일 수 있는 고부가치 작물로 기대되고 있다.

perfringens는 메탄올층에서는 2 mg/mL 농도를 제외하고 모든 농도에서 항균효과가 나타났으며, 핵산층에서는 낮은 천년초 줄기 분획물의 수율 천년초 줄기를 methanol로 추출하여 hexane층, methanol층, butanol층 및 수층의 용매별로 분획하였다. 천년초 줄기 583 g에서 hexane층은 2.55 g(0.44%), methanol층은 0.91g(0.16%), buthanol층은 5.87 g(1.01%) 및 수층은 15.73 g(2.70%)을 얻었다(Table 1).

천년초의 용매별 분획물의 수율은 용매의 극성이 높을수록 분획물의 수율이 높다는 것을 알 수 있었다.
Chung(12)은 손바닥 선인장의 용매별 추출물의 수율을 측정한 결과 극성이 낮을수록 수율이 낮았음을 보고하여 본연구와 유사한 결과를 나타냈고, Lee 등(6)은 천년초 줄기의 수율에서 수층이 가장 높게 나타났다고 하였는데 이는 본연구와 동일하게 나타났음을 알 수 있었다.

결과
분획물의 항균효과
사용한 각 균주에 대해 용매별 천년초 줄기 분획물의 항균효과 결과는 Table 2와 같다. Rhodococcus equi는 그람 양성, 호기성인 구균이며 주로 건조하고 먼지가 많은 흙에 존재하고, 주로 참기름, 들기름, 콩기름 등의 유지류 부패 원인균으로 알려져 있으며, 메탄올과 핵산층에서 2 mg/mL 농도를 제외하고는 모든 농도에서 항균효과가 높게 나타났다.

Staphylococcus aureus균은 gram 양성, 독소형 식중독 유발균으로 메탄올과 핵산층의 모든 농도에서 항균효과가 나타났으며, 농도 의존적으로 항균효과가 높게 나타났음을 알수 있었다. Gram 양성, 편성혐기성인 간균인 Clostridium perfringens는 메탄올층에서는 2 mg/mL 농도를 제외하고모든 농도에서 항균효과가 나타났으며, 핵산층에서는 낮은농도에서도 항균효과가 아주 높게 나타났다. 그람 양성, 독소형 식중독 유발균인 Bacillus cereus는 메탄올층에서도 20 mg/mL의 농도에서만 항균효과가 있었고, 핵산층에서는
2 mg/mL 농도를 제외하고는 항균효과가 있음을 알 수 있었다. 천년초 줄기의 추출물중 4가지 균주에서 항균 효과가 나타난 것은 메탄올과 핵산층이었으며, 4가지 균주 중 Bacilluscereus를 제외한 3종에 대해서는 우수한 항균효과를 나타냈다.

Chung(12)은 백년초의 추출물을 이용해 항균활성을 측정한 결과 그람 음성균보다 그람양성균에서 효과적이라고 보고하였으며, Lee 등(6)은 천년초 줄기를 추출하여 병원성 식중독 미생물 6종에 대해 항균활성을 측정한 결과 ethyl acetate분획물이 가장 우수한 항균효과를 나타냈다고 하였고 그람 양성세균과 그람 음성세균 간 항균활성의 차이는 거의 보이지 않았다고 보고하였는데 본 연구와 비교했을 때 사용된 균주가 달라 비교하기 어려웠으나 본 연구 역시 Chung(12)의 연구와 같이 그람 양성균에서 효과가 나타났으며 특
히 핵산과 메탄올 층에서 항균효과가 높게 나타났는데 이러한 결과로 볼 때 추출용매와 사용 균주에 따라 항균효과가 약간씩 달라짐을 알 수 있었다.

요약
본 연구는 천년초 줄기를 이용하여 항균, 항산화, 항암 등 천년초의 생리활성 효과를 연구하였으며 그 결과는 다음과 같다. 천년초 줄기의 추출물중 gram 양성균인 4가지 균주(Rhodococcus equi , Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, Bacillus cereus)에서 항균 효과가 나타난 것은 메탄올과 핵산층이었으며, 4가지 균주 중 Bacillus cereus를 제외한 3종에 대해서는 우수한 항균효과를 나타냈다. 천년초 줄기의 peroxynitrite(ONOO¯) 제거능 측정결과 핵산층을 제외한 메탄올층, 부탄올층, 수층의 항산화 활성은 천년초 줄기 추출물의 농도가 증가할수록 항산화 효과가 유의적으로(p<0.05) 높게 나타났다. 천년초 줄기 추출물의 각 용매별 DPPH 유리기 소거능은 농도가 증가함에 따라 소거능도유의적으로(p<0.05) 증가하였으며, 부탄올>메탄올>수층>핵산층 순으로 높게 나타났다.

천년초 줄기의 암세포 증식억제 효과에서 피부암 세포의 경우 50～100 μg/mL의 농도에서 메탄올층과 핵산층이 수층과 부탄올층에 비하여 유의적으로(p<0.05) 높게 나타났다. 간암세포인 HepG2의 경우 추출물 100 μg/mL의 농도를 기준으로 메탄올층이 유의적으로(p<0.05) 높았고, 핵산층>부탄올층>수층의 순으로 나타났다. 대장암세포인 HT-29 역시 메탄올층이 유의적으로 가장 높았고, 핵산층>수층>부탄올층 순으로 나타났다. 유방암세포인 MCF-7은 메탄올층>핵산층>수층>부탄올층 순으로 효과가 높게 나타났다. 이와 같은 결과로 볼 때 천년초줄기의 항균, 항산화, 항암 효과가 높게 나타나 줄기를 활용한 항균제품이나 여러 가지 가공제품을 개발하는데 기초 자료로 활용할 수 있다.

s​☞ 필자 : 이 동 규  【현】  『농업회사법인 에미네천년초(주) 대표//나사랑 힐링연구소 소장』
 ♣ 삶의 경험과 배움을 나누고, 전문적 지식과 올바른 글을 함께 하고자 합니다^*^
 【전】 건양대 외래교수 △박사과정: 직업학, 뇌교육학 △석사: 경영학, 창업경영MBA △학사: 조경학