KR100209573B1 - 항암식품소재의 제조방법 및 항암식품소재 - Google Patents
항암식품소재의 제조방법 및 항암식품소재 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 겨우살이를 암예방 건강식품 또는 항암 약제 등에 소재로 응용함에 있어서 겨우살이 추출물을 가열처리하여 이용하는 방법에 관한 것이다. 즉, 겨우살이를 암예방을 위한 기능성 식품 또는 항암 약제에서의 항암소재로 이용할 때, 그 추출물을 가열 처리하여 이용하거나 또는 그 가열처리한 추출물에 당류를 첨가함으로써 항암 효과를 높이는 방법을 제공하는 것이다. 좀 더 구체적으로, 생쥐의 종양성 세포와 비종양성 세포에 대한 세포독성 효과를 비교한 결과, 겨우살이 추출물 생즙을 가열처리한 가열처리즙은 두 세포에 대한 독성이 적절히 낮아짐과 동시에, 비교적 낮은 농도로 가할 때 종양성 세포에 대해서는 세포증식을 억제시키는 세포독성을 보인 반면 비종양성 세포에 대해서는 오히려 세포의 증식을 촉진시켜주는 효과를 보였다. 또한 겨우살이 가열처리즙에 유당(lactose), 갈락토오스(galactose), 포도당(glucose), 과당(fructose), 자당(sucrose) 등의 당류를 첨가하면 위와 같은 효과는 더욱 증대되었다. 따라서 본 발명에서 제시한 겨우살이의 이용방법에 따르면, 가열처리에 의해 겨우살이 추출물의 암예방 효과를 최대한 이용할 수 있고, 또한 당류를 첨가함에 따라 그 효과를 극대화할 수 있게 된다. 특히 이러한 겨우살이의 가열처리즙은 암예방을 위한 기능성 식품의 소재로 매우 접합한 특성을 갖게 되는 것이며, 가열처리 또는 당류의 첨가라는 공정은 기능성 식품을 제조함에 있어 멸균 효과와 풍미 향상 효과를 동시에 줄 수 있기 때문에 제조 공정상으로도 더욱 유리한 공정으로 이용될 수 있다.
Description
제1도는 겨우살이 가열처리즙의 농도에 따른 비종양성 세포와 종양성 세포의 생육정도를 나타내는 것이다.
제2도는 가열처리즙(1.0/)에 농도를 달리하여 유당을 첨가하였을 때 비종양성 세포와 종양성 세포의 생육정도를 나타내는 것이다.
본 발명은 겨우살이를 암예방 건강식품 또는 항암약제 등에 소재로 응용함에 있어서 겨우살이 추출물을 가열처리하여서 되는 항암식품소재의 제조방법 및 항암식품소재에 관한 것이다.
겨우살이(Viscum album)는 겨우살이과에 속하는 반기생식물로서 참나무, 배나무, 오리나무, 사과나무, 팽나무, 소나무 등 여러종류의 숙주식물에서 자라며, 한방에서는 그 줄기나 잎을 이용해 고혈압, 피멎이, 자궁수축, 유산방지, 산후출혈, 월결과다, 요통 등을 치료하기도 하고, 고혈압, 신경통, 관절염 등의 질병예방과 면역력 증강, 혈액순환 개선효과 등의 건강유지를 위해 말린 줄기와 잎은 엷게 달여 차처럼 꾸준히 마시기도 하는 약재로 이용되고 있다. 특히 유럽산 겨우살이(Viscum album, Loranthacea)는 유럽에서 고대로부터 민간요법으로서 간질, 불임증, 고혈압 등의 치료에 사용되어 왔으며 1920년대 이후 항종양 치료제로 상품화되어 이용되기 시작하였다. 현재는 알코올-수용액에 의한 추출물, 액즙의 발효물, 또는 다른 추출물 약제와의 혼합물 등의 형태로 상품화되어 이용되고 있는데, 주로 암과 심장 혈관계 질환 특히 고혈압과 동맥경화증, 관절증 등의 치료에 쓰이고 있다.
겨우살이의 항암효과에 대해서는 초기에는 과학적 근거를 갖는 임상실험 결과가 없어 논란이 되어 오다가, 1970년대에부터 활발한 연구가 진행되어 겨우살이는 살세포 효과와 면역증강 효과를 동시에 가지고 있으며 다른 살세포 약제와는 달리 면역억제 부작용을 나타내지 않는 것으로 밝혀졌다. 또한 겨우살이가 가지고 있는 여러 가지 성분들이 분리되어 연구되어졌는데 항암효과와 관련된 성분으로는 렉틴(lectins), 비스코톡신(viscotoxin), 알칼로이드(alkaloids), 다당류(polysaccharides) 등이 알려져 있으나 그 중 렉틴이라는 단백질이 주된 효과를 나타내는 것으로 보고되고 있다. 따라서 겨우살이를 이용한 암치료제는 렉틴성분에 주목하여 만들게 되는데, 주로 생즙을 추출하여 여과 멸균하거나 또는 생즙 추출물을 발효시킨 것을 주사제의 형태로 생산되고 있다.
한편 이러한 겨우살이는 항암 약제이외에도 혈압저하용 건강식품으로 마늘 추출액이나 찔레꽃 또는 열매 등의 성분과 혼합되어 이용되고 있는데, 이들은 주로 캡슐 또는 차 형태로 상품화되어 독일에서만도 엄청난 양이 생산 판매되고 있다. 이렇게 겨우살이는 항암 약제 뿐만 아니라 암예방 또는 혈액순환개선 등을 위한 기능성 식품의 소재로도 이용할 수 있어 그 이용가치가 큰 천연식물소재인 것이다. 따라서 겨우살이의 기능성 식품 소재로의 이용방법에 대하여 보다 적극적인 연구가 필요한 현시점에서, 본 발명에서는 특히 암예방 건강식품에 주목하여 그 이용방법을 연구한 결과, 가열처리한 겨우살이 추출물이 건강식품소재로 이용되기에 탁월한 특성을 보이는 것을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다. 즉 겨우살이 추출물 생즙은 본 발명에서 사용한 비종양성 생쥐세포와 종양성 생쥐세포에 대하여 독성이 높게 나타난 반면, 가열처리한 겨우살이 추출물은 두 세포주에 대한 세포독성이 낮아짐과 동시에 종양세포의 생육은 억제하면서 비종양세포의 생육은 오히려 증강시켜주는 효과를 나타내어 암예방 효과가 극대화될 수 있는 특성이 발견되었다. 또한 가열처리한 겨우살이 추출물과 특정 당류를 함께 처리하면 위와 같은 종양세포 증식억제 및 비종양세포 증식 촉진 효과가 더욱 증대되는 효과도 나타났다.
결국 본 발명의 주된 목적은 겨우살이를 기능성 식품 소재로 이용할 때 그 추출물을 가열처리하는 방법과 가열처리한 것에 당류를 첨가함으로써 기능성 소재로의 이용 효과를 높이는 방법을 제공하는 것이다.
이하 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
생쥐의 3T3 섬유아세포(fibroblast cell)의 클론인 비종양성(non-tumorigenic) A31세포와 그것을 설치류 육종 바이러스(murine sarcoma virus)로 형질전환시켜 얻은 종양성(tumorigenic) MSV세포에 대하여 한국산 겨우살이의 세포독성을 비교하였다. 겨우살이의 생즙은 두 세포에 대하여 공히 그 세포독성이 매우 강하게 나타내고 비종양성 세포에 상대적으로 약간 높은 독성을 보인데 비해, 생즙을 가열처리한 가열처리즙은 우선 두 세포에 대한 독성이 충분히 낮아짐을 보여주었다. 한편 주목할 만한 것은 가열처리즙의 경우 비교적 낮은 농도로 처리해 주었을 때, 종양성 세포에 대해서는 세포증식을 억제시키는 세포독성을 보인 반면 비종양성 세포에 대해서는 오히려 세포의 증식을 촉진시켜주는 효과를 보였다는 것이다. 또한 겨우살이 가열처리즙에 유당(lactose), 갈락토오스(galactose), 포도당(glucose), 과당(fructose), 자당(sucrose) 등의 당류를 첨가하면 위와 같은 효과는 더욱 증대됨도 알 수 있었다. 따라서 이 겨우살이 추출물의 가열처리에 의한 가열처리즙은 세포독성이 적절히 낮아진다는 점과 종양성 세포의 증식은 억제하면서 비종양성 세포의 증식은 촉진시키는 바람직한 효과를 나타냄으로써 암예방 기능성 식품의 소재로 적합한 특성을 보여줌을 발견하였으며 당류의 첨가에 의해 그러한 효과는 더욱 강화될 수 있음도 확인하였다. 그리고 겨우살이 추출물의 가열처리는 기능성 식품의 제조 공정상 멸균공정의 효과까지 동시에 거둘 수 있어 제조된 식품의 저장성 문제가 해결되고, 당류의 첨가 역시 기능성 식품으로서의 풍미향상을 위해서도 필요한 공정이기 때문에 부가적인 효과를 얻을 수 있는 것이다.
본 발명에서 제시한 겨우살이의 이용방법에 따르면, 가열처리에 의해 겨우살이 추출물의 암예방 효과를 최대한 이용할 수 있고, 또한 당류를 첨가함에 따라 그 효과를 극대화할 수 있게 된다. 특히 이러한 겨우살이의 가열처리즙은 암예방을 위한 기능성 식품의 소재로 매우 적합한 특성을 갖게 되는 것이며, 더욱이 가열처리 또는 당류의 첨가라는 공정은 기능성 식품을 제조함에 있어 멸균 효과와 풍미 향상 효과를 동시에 줄 수 있기 때문에 제조 공정상으로도 더욱 유리한 공정으로 이용될 수 있다.
이한 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 이들 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 있어서 자명할 것이다.
[실시예 1]
생쥐의 3T3 섬유아세포(fibroblast cell)로부터 유도된 비종양성(non-tumorigenic) A31세포(KCLB 10163)와 종양성(tumorigenic) MSV세포(KCLB 10163.2)를 배양하였다. 사용한 배지는 DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium)배지(Gibco BRL, USA)에 페니실린(Sigma Co., USA) 100units/ml, 스트렙토마이신(Sigma Co., USA) 100/ml과 56에서 30분간 불활성화시킨 calf serum을 10%가 되도록 첨가하여 사용하였다. 배양방법은 제조된 배지를 10020mm의 조직배양접시(tissue culture dish)에 10ml씩 분주한 후 세포를 배양접시당 2105의 세포농도로 접종하여 CO2항온배양기(Lab-Line Co., USA)에서 5% CO2, 37의 조건으로 4일간 배양하였다. 배양한 세포 중 일부는 4일에 한번씩 배양접시당 2105의 세포농도로 계대하면서 계속 실험에 이용하였다.
겨우살이는 강원도 치악산에 서식하고 있는 참나무에 기생하는 것을 2월 중에 채취하여 사용하였다. 깨끗하게 세척한 겨우살이의 잎과 줄기부분을 동일한 부피의 증류수와 혼합하여 1:1(v:v)이 되도록 한 후 Waring blender(Dynamic Corporation of America, USA)로 5분간 갈아 균질화시킨 시료를 -60의 냉동고에서 급속냉동하여 보관하면서 실험에 이용하였다. 냉동된 시료를 해동시켜 2배 부피의 증류수를 가한 후 다시 Waring blender로 5분간 균질화시키고 10,000rpm에서 30분간 원심분리한 후, 그 상층액을 0.45membrane filter(Corning Co., USA)로 멸균여과하여 얻은 여과액을 생즙으로 이용하였다. 또한 가열처리즙은 위의 방법에 의하여 얻어진 생즙을 100에서 30분간 가열처리하여 제조하였다.
비종양성 A31세포와 종양성 MSV세포에 대한 생즙 및 가열처리즙의 세포독성 효과를 조사하기 위하여, 우선 4일간의 배양을 거친 후에 A31세포는 6104cells/ml, MSV세포는 3104cells/ml의 농도가 되도록 96-well 조직배양 플레이트(tissue cultuere plate)에 100㎕씩 접종하고 5% CO2, 37에서 배양하였다. 배양 24시간이 되는 시점에 멸균 PBS(phosphate buffered saline) 완충용액을 이용하여 농도별로 희석시킨 생즙 및 가열처리즙을 각각 10㎕씩 세포배양액에 첨가하였으며, 대조구에는 PBS 완충용액을 동량 첨가하였다. 이때 생즙 및 가열처리즙의 농도는 Lowry법(참조: Lowry, O. H. et al., J. Biol. Chem., 193, 265(1951))에 의하여 미리 측정한 단백질 농도(/ml)를 기준으로 하였다. 시료를 처리한 플레이트는 계속하여 44시간동안 더 배양시킨 후 MTT 측정법(참조: Mosmann, T., J. Immunol. Methods, 65, 55(1983))에 따라 세포의 생육도를 측정하였다.
처리 결과, 생즙의 경우에는 ID50치가 비종양성 A31세포에는 5.8/ml, 종양성 MSV세포에는 7.1/ml로서 종양성 세포보다 비종양성 세포에 대하여 약간 높은 독성을 나타내었다. 생즙과 동일한 방법으로 가열처리즙을 두 세포주의 배양액에 처리한 결과는 도면 1과 같다.
도면에서 볼 수 있는 바와 같이 비종양성 세포에 대한 세포독성은 가열처리즙의 단백질 농도가 40/ml이 되어서야 나타나기 시작하지만 종양성 세포에 대해서는 10/ml 이하의 낮은 농도에서부터 세포독성 효과를 보여주었다. 또한 20/ml까지의 농도에서는 비종양성 세포에 대하여 오히려 20%이상 생육도를 높여주는 생육촉진 효과를 나타내면서 동시에 종양성 세포에 대해서는 그 생육을 저해하였다. 이는 항암효과의 측면에서 매우 바람직한 현상이라 판단되는 것이면서, 또한 기능성 식품이나 항암 약제를 제조할 때의 실제적인 문제로서 겨우살이 추출물을 멸균하여야 하는 점을 고려해야 하는데 가열처리즙은 그러한 잡균오염의 문제도 동시에 해결할 수 있기 때문에 더욱 큰 장점을 지니게 되는 것이다.
[실시예 2]
실시예 1에서 설명한 가열처리즙(1/ml)에 유당(lactose)을 농도별로 혼합하되 세포배양액에 처리한 후의 최종농도가 1mM에서 100까지 되도록 한 혼합액을 각각 제조하였다. 이들 각각의 시료를 세포배양액에 10㎕씩 처리한 후 실시예1과 동일한 방법으로 세포의 생육도를 조사하였다. 여기서 대조구로는 유당을 첨가하지 않은 가열처리즙(1/ml)을 처리하였다. 가열처리즙에 유당을 첨가하여 처리한 결과는 도면 2와 같다. 도면에 나타난 바와 같이 50mM의 유당을 첨가하게되면 유당을 첨가하지 않고 가열처리즙만 처리한 대조구(PC)에 비해 비종양성 세포의 생육촉진 효과가 6% 증대하고, 종양성 세포의 생육저해 효과 또한 14% 증가되었다. 또한 유당 100mM을 첨가한 경우에는 비종양성 세포 증식촉진 효과가 9% 증대되었고, 종양성 세포의 증식저해 효과는 13% 증가됨으로써, 50mM 이상의 유당 첨가에 의해 전체적으로 가열처리즙의 효과를 20%이상 상승시킴을 확인하였다.
[실시예 3]
실시예 2와 같은 방법으로 유당을 대신하여 갈락토오스를 1mM에서 100mM까지 농도를 달리 하면서 첨가하였다. 그 결과, 가열처리즙만 처리한 대조구와 비교하였을 때, 갈락토오스를 1mM 첨가하면 비종양성 세포 증식촉진 효과가 7% 증대되었고, 종양성 세포의 증식저해 효과는 4% 증가되었다. 또한 갈락토오스 10mM을 첨가한 경우에는 비종양성 세포 증식촉진 효과가 6% 증대되었고, 종양성 세포의 증식저해 효과는 6% 증가되었다.
[실시예 4]
실시예 2와 같은 방법으로 유당을 대신하여 포도당을 1mM에서 100mM까지 농도를 달리 하면서 첨가하였다. 그 결과, 가열처리즙만 처리한 대조구와 비교하였을 때, 포도당을 1mM 첨가하면 비종양성 세포 증식촉진 효과가 4% 증대되었고, 종양성 세포의 증식저해 효과는 2% 증가되었다. 또한 포도당 10mM을 첨가한 경우에는 비종양성 세포 증식촉진 효과가 2% 증대되었고, 종양성 세포의 증식저해 효과는 1% 증가되었으며, 포도당 50mM을 첨가한 경우에는 비종양성 세포 증식촉진 효과가 8% 증대되었고, 종양성 세포의 증식저해 효과는 6% 증가되었다.
[실시예 5]
실시예 2와 같은 방법으로 유당을 대신하여 과당을 1mM에서 100mM까지 농도를 달리 하면서 첨가하였다. 그 결과, 가열처리즙만 처리한 대조구와 비교하였을 때, 과당을 1mM 첨가하면 비종양성 세포 증식촉진 효과가 13% 증대되었고, 종양성 세포의 증식저해 효과는 2% 증가되었다. 또한 과당 10mM을 첨가한 경우에는 비종양성 세포 증식촉진 효과가 12% 증대되었고, 종양성 세포의 증식저해 효과는 9% 증가되었으며, 과당 50mM을 첨가한 경우에는 비종양성 세포 증식촉진 효과가 12% 증대되었고, 종양성 세포의 증식저해 효과는 15% 증가되었다.
[실시예 6]
실시예 2와 같은 방법으로 유당을 대신하여 자당을 1mM에서 100mM까지 농도를 달리 하면서 첨가하였다. 그 결과, 가열처리즙만 처리한 대조구와 비교하였을 때, 자당을 1mM 첨가하면 비종양성 세포 증식촉진 효과는 없었으나 종양성 세포의 증식저해 효과는 5% 증가되었다. 또한 자당 10mM을 첨가한 경우에도 비종양성 세포 증식촉진 효과는 없었고, 종양성 세포의 증식저해 효과가 4% 증가되었으며, 자당 50mM을 첨가한 경우 역시 비종양성 세포 증식촉진 효과는 없는 반면, 종양성 세포의 증식저해 효과는 24% 증가되었다.
이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 겨우살이의 생즙 추출물을 가열처리한 가열처리즙을 이용하거나, 이 가열처리한 겨우살이와 유당, 갈락토오스, 포도당, 과당, 자당 등의 당류를 함께 첨가하여 이용함으로써 암예방 기능성 식품이나 항암 약제에 있어서의 항암 소재로서 그 효과를 극대화시킬 수 있는 방법을 제공한다.
Claims (2)
- 겨우살이 추출물을 가열처리하여서 되는 항암식품소재의 제조방법.
- 제1항 기재의 항암식품소재에 유당, 갈락토오스, 포도당, 과당, 자당 등의 당류 중에서 선택된 1종 이상의 당류를 첨가하여서 되는 항암식품소재.
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