| 초록 |
□ 연구개요 우리나라 주요 양식어인 넙치와 조피볼락 등에 심각한 피해를 일으키는 연쇄구균증에 효과적인 항생제 대체물질을 도출하기 위하여 원인병원체인 연쇄구균에 우수한 항균활성을 갖는 이소플라보노이드 함유 식물자원을 탐색하고 이로부터 선발된 꾸지뽕 성숙과로부터 반응표면분석법을 활용한 추출최적화 기법을 이용, 항균활성과 추출수율이 최적화된 추출물을 도출하고 이의 in vivo 항균효능과 항생제 저감효과를 증명하여 이를 수산용 항생제 대체물질로서 제시하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 어류병원성 연쇄구균에 우수한 항균활성을 갖는 이소플라보노이드 선발 및 최종 후보식물 소재 선정 ○ 총 26종의 이소플라보노이드 중 활성이 우수한 이소플라보노이드계 화합물들이 함유되어 있는 후보식물소재인 2종인 F와 L을 추출최적화 대상 시료로 선정하였다. 2. 실험계획법을 이용한 후보식물소재의 추출 최적화 및 in vivo 효능 검토를 통한 1종의 최종 최적화 추출물의 선발 ○ 실험계획법을 도입하여 후보식물소재로부터 항균 및 세포독성이 최적화된 추출조건을 도출하였으며, 최적화 추출물의 예측값과 그 실측값이 일치함을 확인하여 개발된 최적화 모델의 신뢰성이 높음을 확인하였고 성공적으로 최적화 추출물을 도출하였다. ○ 최적화된 추출물은 예방 및 치료효과실험을 통해 연쇄구균병에 대한 우수한 항균효능을 나타냄을 확인하였고, 후보식물소재 중 CTF소재로부터 도출한 최적화된 추출물의 효능이 투여용량에 따라 아목시실린과 동일하여, CTF최적화추출물(OE-CTF)을 최종 선정하였다. 3. 최종 최적화 추출물의 in vivo 항생제 저감효과 및 안전성 검토, 지표성분 정량을 통한 추출물 표준화 ○ OE-CTF를 항생제와 병용투여할 경우, 길항작용 없이 연쇄구균 치료제로 사용 중인 아목시실린의 사용량을 줄일 수 있음을 확인하였다. 또한, OE-CTF를 장기간 넙치에 고용량으로 투여하여도 주요장기에 독성을 유발하지 않는 안전한 물질임을 확인하였다. ○ OE-CTF 내 지표성분(6,8-diprenyl genistein)정량을 통해 추출물 표준화에 성공하였으며, 관련 결과는 향후 CTF추출물의 quality control에 활용 가능할 것으로 판단된다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 천연물로부터 소재를 개발할 때 우수한 생리활성을 갖는 소재를 탐색하는 것만큼 소재의 특성을 고려하여 저비용으로 다량의 유효성분을 추출할 수 있는 공정의 개선도 매우 중요하다. 이러한 공정을 개선하기 위해 반응표면분석법과 같은 실험계획법이 현재 산업 현장에서 널리 이용되고 있다. 하지만, 실험계획법을 이용한 연구는 수산분야에서 본 연구진들에 의해 유일하게 시도되어 오고 있으며, 성공적인 결과물들이 도출되고 있다. 본 연구과제 수행을 통해서 이 접근법이 유효함을 증명하였으며, 향후 수산용 의약품 초기 개발비용의 절감으로 이어져 실용화 가능성을 높일 수 있을 것으로 사료된다. ○ 본 연구과제를 통해 개발된 기술은 수산분야에서는 최초의 연쇄구균증에 대해 효과적인 천연 수산용 항생제 대체물질이 될 수 있을 것으로 보이며, 또한, 현재 연쇄구균증에 사용 중인 amoxicillin 이나 ampicillin에 대한 내성률 증가를 막을 수 있는 계기가 될 것으로 사료된다. ○ 심각한 항생제 내성 발현에 기인하여, 항생제 내성을 극복하기 위한 최근의 전략적 트렌드는 항생제 내성의 출현과 영향을 최소화 시키는 것이다. 그 하나의 방법으로 많은 연구자들이 antibiotic adjuvants를 제시하고 있는데, 이는 그 자체로는 항균활성이 낮거나 없지만 항생제 저항성의 발현기전을 막거나 항생제의 항균력을 증강시키는 물질이다. 최근에는 이소플라보노이드 등 천연 유래 화합물에서 antibiotic adjuvants를 탐색하여 고무적인 결과들이 나오고 있으므로, 본 연구과제를 통해 도출된 결과물들은 관련 연구로의 파급효과도 있을 것으로 생각된다. ○ 본 기초연구사업을 통해 개발된 기술은 넙치 및 조피볼락 양식현장의 연쇄구균증에 아목시실린 및 암피실린을 대체할 수 있는 수산용 의약품으로 적용시킬 가능성이 높으므로, 향후 실용화를 위한 사업(수산실용화사업 및 산학연콜라보 등)수행을 통해 제품화 할 수 있도록 활용할 계획이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
