본문내용
1. 서론
1.1. 연구 동기 및 목적
새로운 감염병의 등장과 더불어 코로나19 팬데믹으로 인해 개인 및 공공위생의 중요성이 대두되고 있다. 특히 손 씻기가 가장 효과적인 예방법임에도 불구하고 시간적 제약 등으로 인해 실행이 어려워짐에 따라 손소독제의 사용이 크게 증가하고 있다.
그러나 최근 가습기 살균제 사건과 같이 화학 성분에 대한 부작용 우려가 높아지면서 천연물질을 이용한 항균제 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 이 연구에서는 해조류를 활용하여 천연 항균제를 개발하고자 한다. 해조류는 바다에서 쉽게 구할 수 있는 자원으로, 항균 효과가 있다는 연구 결과가 보고된 바 있다. 따라서 이 연구에서는 해조류 추출물의 항균 효과를 확인하고, 이를 바탕으로 손소독제에 적용하여 기존 화학 성분 손소독제와의 효과를 비교하고자 한다. 이를 통해 안전하고 효과적인 천연 항균제 개발의 가능성을 모색하고자 한다.
1.2. 연구 시기 및 방법
본 연구는 2021년 6월부터 2021년 9월까지 총 4개월에 걸쳐 실시되었다. 6월 중 실험 계획, 7월과 8월 중 실험, 9월 중 소논문 작성을 진행하였다. 이를 통해 연구의 전반적인 진행 과정을 보여주고 있다.
구체적인 연구 방법은 다음과 같다. 먼저 식물 추출물의 항생 효과를 비교하기 위해 항생물질을 지닌 식물을 다루는 문헌을 찾아 식물들을 선별하고, 선행적으로 식물을 에탄올을 용매로 추출한 관련 문헌과 물질의 항생 효과를 비교하는 실험으로 분석해 놓은 여러 가지 관계 문헌들을 수집하였다.
식물의 에탄올 추출 방법은 선별한 식물들을 건조한 후 막자사발로 분말화하고, 에탄올을 용매로 하여 50도에서 30분 동안 가열 교반하는 방식으로 진행하였다. 식물 추출물의 항생 효과 비교는 디스크 확산법을 활용하여 수행하였다.
손소독제 제작 방법은 96% 에탄올, 3% 과산화수소, 98% 글리세롤, 정제수를 혼합하는 방식으로 진행하였다.
이러한 실험 방법을 통해 식물 추출물의 항생 효과를 확인하고, 이를 활용한 손소독제의 효과를 검증하고자 하였다.
2. 이론적 배경
2.1. 관련 이론 탐색
2.1.1. 황색포도상구균
황색포도상구균은 생육함에 따라 세포집괴(덩어리)를 형성하는 그람양성의 통성혐기성 세균이다. 건강한 사람이나 가축의 피부와 비강표면에 일반적으로 존재하고 있다. 내열성인 외독소를 생산하여 식중독을 일으킨다. 또 식세포를 죽이는 독소(류코시딘), 용혈소, 응고효소 등을 분비하여 감염숙주세포의 저항성에서 벗어나 화농성 감염증을 일으킨다. 페니실린 발견의 단서가 된 세균으로도 유명하다. 최근 병원내 등에서 대부분의 항생물질에 저항성을 나타내는 균주인 MRSA(메티실린내 성황색포도상구균)가 출현하고 있다.
2.1.2. 항생물질
항생물질은 미생물에 의해 만들어져 미생물과 그 밖의 세포 발육・기능을 저해하는 물질이다. 이 물질들은 생산하는 미생물의 생육에 필수적인 것이 아니라는 의미에서 '미생물의 2차 대사산물'이라고 불린다. 항생물질은 의약품뿐만 아니라 농약이나 가축 사료의 첨가제 등으로 널리 사용된다. 항생물질의 발견으로 인해 세균, 리케차 감염증을 극복할 수 있었고, 곰팡이와 바이러스성 질환과 암의 치료도 기대하게 되었다.
항생물질은 선택독성을 가지고 있어, 숙주세포에 영향을 적게 미치며 병원미생물의 증식을 저해한다. 각 약제의 작용은 선택독성의 생화학적, 분자생물학적 설명에 기초하며 그로부터 새로운 약제 개발이 가능하다. 페니실린과 세팔로스포린류는 세균의 세포벽 생합성을 저해하고, 스트렙토마이신을 비롯한 항생물질은 세균의 단백질 합성만 선택적으로 저해한다.
항생물질은 부작용을 일으킬 수 있는데, 대표적인 것으로 페니실린 등 β락탐 항생물질이 일으키는 쇼크, 스트렙토마이신에 의한 청신경 장애, 클로람페니콜에 의한 재생불량성 빈혈 등이 있다. 또한 신생아에게 테트라사이클린을 사용하면 뼈와 이에 침착되어 성장을 저해할 수 있다.
2.1.3. 천연 항생물질
천연 항생물질은 미생물, 동물, 식물 등의 자연계에 존재하는 물질로, 화학 합성 항생물질과는 달리 생물체 내에서 생성되는 물질이다. 이러한 천연 항생물질은 화학 합성 항생물질에 비해 부작용이 적고 안전성이 높아 최근 관심을 받고 있다.
마늘에는 알리신이라는 강력한 항균 물질이 포함되어 있다. 알리신은 마늘 조직이 상하면 효소에 의해 생성되는데, 이 물질은 세균, 바이러스, 곰팡이 등 다양한 미생물에 대한 강력한 살균 효과를 나타낸다. 특히 살모넬라균, 대장균, 황색포도상구균 등의 병원성 세균에 대한 억제 효과가 뛰어나다.
생강 역시 항균 및 항염증 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 생강의 주요 성분인 진저롤은 다양한 병원균에 대한 강력한 항균 활성을 나타내며, 특히 대장균...
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