Anticariogenic effects of Coptis chinensis Franch Extract

황련(Coptis chinensis Franch) 추출물의 항충치효과

The effects of Coptis chinensis Franch(CCF) extract on the growth, acid production, cell adherence and glucosyltransferase(GTase) activity of Streptococcus mutans JC-2 were investigated. Methanol extract from CCF showed a strong inhibitory effect on the growth of S. mutans. The minimal inhibition concentration(MIC) of the methanol extract was determined as $130\;{\mu}g/mL$, whereas MIC of water extract was $200\;{\mu}g/mL$. MICs of berberine and palmatine were $50\;{\mu}g/mL$ and $110\;{\mu}g/mL$, respectively, showing stronger antimicrobial activities than the extracts of CCF. Antimicrobial activities of methanol extract, berberine and palmatine were not decreased by heating at $121^{\circ}C$ for 15 min, suggesting that the antimicrobial components including berberine and palmatine are heat-stable. Acid production of S. mutans was decreased by methanol and water extracts, berberine and palmatine. The activity of GTase was inhibited by methanol extract, berberine and palmatine at $300\;{\mu}g/mL$ with 23.2%, 46.1% and 17.1%, respectively, but was not inhibited by water extract. The water extract and palmatine at sub-MICs inhibited the adherence of S. mutans to glass surface by 59.2% and 41.7%, respectively. These results suggest that CCF extracts have anticariogenic effects and could be used as an anticariogenic food additive.

황련 추출물의 충치 예방효과 가능성을 확인하고자 S. mutans JC-2에 대하여 황련 추출물 및 그의 주요 활성성분의 항균효과, 산생성 억제효과, GTase 활성 억제효과, 균체부착 억제효과를 조사하였다. 메탄올 추출물은 물추물에 비하여 S. mutans에 대해 강한 항균효과를 나타내었으며, 이들 추출물의 S. mutans에 대한 최소저지농도(MIC)는 각각 $130\;{\mu}g/mL$, $200\;{\mu}g/mL$이었다. 황련의 주요 활성성분인 berberine과 palmatine의 MIC는 각각 $50\;{\mu}g/mL$, $110\;{\mu}g/mL$로 황련 추출물에 비하여 강한 항균활성을 나타내었다. 메탄올 추출물, berberine, palmatine을 $121^{\circ}C$, 15분간 열처리했을 때 항균효과가 전혀 감소하지 않아, 열에 매우 안정함이 확인되었다. S. mutans의 산생성에 대해서도 MIC 농도에서 메탄올 추출물, berberine, palmatine 모두 배양 24시간째에 산생성을 완전하게 억제하였다. GTase 활성 억제효과는 $300\;{\mu}g/mL$ 농도에서 메탄올 추출물, berberine, palmatine이 각각 23.2, 46.1, 17.1%의 억제율을 보였고, 물 추출물은 억제효과가 없었다. 반면에 S. mutans의 부착에 대해서는 생장 부분저해농도에서 물 추출물과 메탄올 추출물, beberine, palmatine의 경우 저해율이 각각 59.2%, 13.3%. 4.2%, 41.7%로써 물 추출물과 palmatine이 높은 저해율을 나타내었다. 이상의 결과로부터 황련 추출물의 충치억제효과는 주요 활성성분인 berberine과 palmatine의 S. mutans에 대한 항균효과, GTase 활성억제와 균체 부착 억제효과 등에 기인한 것이라 여겨지며, 황련 추출물이 충치예방을 위한 기능성 천연소재로서 매우 우수한 것으로 판단되었다.