맥문동 추출물, 칸디다균 생물막 형성과 독성 억제 효과 입증

이정훈 부천 보구한의원장

[한의신문=강현구 기자] 여성의 칸디다 질염(Vaginal candidiasis)을 유발하는 칸디다균의 생물막 형성 및 독성 억제에 한약재인 맥문동 추출물이 효과적이라는 연구결과가 발표됐다.

이정훈 부천 보구한의원장은 경희대학교 유전생명공학과 김기영 교수팀과 함께 이 같은 내용을 담은 ‘맥문동 추출물의 칸디다균의 Biofilm 형성 및 병원성 억제 효과(Inhibition of Candida albicans Biofilm Formation and Attenuation of Its Virulence by Liriope muscari)’ 연구논문을 SCI(E)급 국제학술지인 ‘The Journal of Antibiotics (IF: 4.8)’에 게재했다고 21일 밝혔다.

연구팀은 맥문동 추출물을 사용해 칸디다균의 생물막 형성 억제 실험을 진행, 이후 맥문동 추출물을 통한 칸디다균의 생물막 형성 억제 효과로 항진균제의 감수성 변화를 확인했다.

연구팀은 이번 실험에서 칸디다균에 대한 독성 이형 전환 분석 및 부착 분석에 이어 qRT-PCR 분석을 통해 맥문동 추출물에 의한 칸디다균의 생물막 형성의 유전자 발현 변화를 관찰했다.

실험 결과 맥문동 추출물은 1.56μg/mL 사용 시 칸디다균의 생물막 형성을 51.65% 유의하게 감소시킨 것으로 나타났다.

▲맥문동 추출물에 의한 Candida albicans의 생물막 형성 억제

또한 맥문동 추출물을 항진균제와 함께 처리한 후 생물막 형성 억제가 항진균제 감수성에 영향을 미치는지 여부에 대한 실험에선 대표적인 항진균제인 Miconazole 단독 처리 시 생존 가능한 곰팡이의 58.53±2.92%가 남았으나 맥문동 추출물을 Miconazole와 함께 처리 한 경우 단독 처리군에 비해 생존 가능한 곰팡이가 크게 감소한 것으로 확인됐다.

이에 대해 이정훈 원장은 “이러한 결과는 맥문동 추출물이 항진균제인 Miconazole에 대한 칸디다균의 감수성을 증가하는 효과와 칸디다균 독성 관련 효모에서 균사로의 전환을 억제하는 효과가 있는 것을 의미한다”고 설명했다.

▲맥문동 추출물에 의한 miconazole의 Candida albicans에 대한 감수성 증가

또 RPMI 1640에서 배양한 칸디다증의 원인체인 ‘Candida albicans(1×106cells/mL)’를 맥문동 추출물(농도 1.56μg/mL, 6.25μg/mL, 25μg/mL)로 37°C에서 4시간 동안 각각 배양했는데 RPMI 1640 배지에서 1.56μg/mL농도의 맥문동 추출물이 균사 형성을 49.3±2.4%로 억제한 것으로 밝혀졌다.

연구팀은 이와 함께 맥문동 추출물이 칸디다균의 균사 성장 및 세포 부착 억제 효과를 분자 수준에서 확인하기 위해 맥문동 추출물 처리 후 칸디다균의 균사 성장 및 세포 부착에 관여하는 유전자의 발현 변화를 관찰했다.

▲PMI 1640에서 배양한 Candida albicans의 맥문동 추출물 처리 후 세포의 이미지(스케일 바: 200μm) 

A: RPMI 1640 대조군, B: 맥문동 1.56 μg/mL, C: 맥문동 6.25 μg/mL, D: 맥문동 25 μg/mL

그 결과 균사 필수 유전자(ALS3, ECE1, HWP1)의 발현이 감소한 것으로 나타나면서 맥문동 추출물이 칸디다균의 생물막 형성과 관련된 유전자의 발현 수준을 크게 억제했음을 확인했다.

이 원장은 “폐경 전 여성에게서 발생하는 질염 중 25%의 비율을 차지하는 칸디다 질염 유발균은 내성균 발생이 증가하고, 진핵세포 세균의 특징상 사용할 수 있는 항진균제의 종류와 치료방법이 제한적”이라며 “감염 억제를 위해서는 기존방법과는 다른 방법인 세균의 생물막을 줄여 항진균제의 감수성을 높이는 등의 새로운 치료방법이 필요하다”고 강조했다.

이 원장은 아울러 “이번 연구를 통해 한약재인 맥문동 추출물로 만성질환 감염성 균의 일종인 칸디다 균의 생물막과 독성의 억제를 확인함으로써 만성 세균성 질환의 치료에 한약제 추출물이 효과적이라는 것을 밝혀낼 수 있었다”면서 “이번 연구를 계기로 한약제의 세균 유전자 발현 억제 효과 관련 후속 연구와 임상 현장에서 한약제를 이용한 세균성 질환 치료에 큰 도움이 되길 바란다”고 전했다.

▲맥문동 추출물 처리 후 칸디다균의 균사 생산을 조절하는 유전자의 상대적인 발현