KR100484416B1 - 구기자 추출물을 포함하는 학습능력 및 기억력 향상생약조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구기자 (Lycii fructus) 추출물을 유효성분으로 함유하는 학습 및 기억력 향상 생약조성물에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명의 생약조성물은 구기자를 유기용매로 추출하고 동결건조시켜 제조한 구기자 추출물을 유효성분으로 함유하여 학습능력을 향상시키고 기억력을 증진시키는 효과가 우수하므로 청소년의 학습능력 및 기억능력의 향상, 초로지 및 노년기의 건망증 또는 치매 예방 및 치료제로서 유용하게 사용될 수 있을 뿐 아니라 건강보조식품 및 식품첨가제로도 응용될 수 있다.

Description

구기자 추출물을 포함하는 학습능력 및 기억력 향상 생약조성물{A crude drug composition for promoting learning and memory which contains Lycii fructus extract as an effective ingredient}

본 발명은 구기자 (Lycii fructus) 추출물을 유효성분으로 함유하는 학습 및 기억력 향상 생약조성물에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명의 생약조성물은 구기자를 유기용매로 추출하고 동결건조시켜 제조한 구기자 추출물을 유효성분으로 함유하여 학습능력을 향상시키고 기억력을 증진시키는 효과가 우수하므로 청소년의 학습능력 및 기억력의 향상, 초로지 및 노년기의 건망증 또는 치매 예방 및 치료제로서 유용하게 사용될 수 있을 뿐 아니라 건강보조식품 및 식품첨가제로도 응용될 수 있다.

기억은 의식적 또는 무의식적인 상태에서 과거의 일을 생각해내는 능력을 말하는데, 특히 학습과 기억은 상호 밀접하게 연관되어 있어 항상 동시에 고려되어야 한다. 기억은 기술의 습득, 습관 등이 포함되는 무의식적인 비서술성 기억 (nondeclarative memory)과 과거에 일어났던 사실이나 사건과 같이 의식적으로 재생이 가능한 서술성 기억 (declarative memory)으로 나눌 수 있다. 그러나, 운전이나 피아노를 치는 것과 같은 복잡한 행동도 습관화되면 무의식적으로 행할 수 있듯이 반복에 의하여 서술성 기억이 비서술성 기억으로 전환될 수 있다.

서술성 기억은 현재 주어지는 정보에 집중하고 수초 동안만 임시로 저장하는 작업기억 (working memory), 수시간 내지 수일간 기억이 지속되는 단기기억 (short-term memory), 오랜 시간이 지난 과거의 일을 기억하는 장기기억 (remote memory) 등으로 구분된다. 단기기억은 현재 진행되고 있는 사건에 대한 기억이 장기기억으로 전환되는 기간을 포함한다. 이 기간 동안 기억으로서의 저장이 취약하여 망각되기 쉬우나, 일단 장기기억으로 저장되면 뇌에 심각한 손상이 있는 경우에도 쉽게 잊어버리지 않는다.

한편, 사회적인 환경이 다변화되어 감에 따라 사람들은 더 많은 자극을 접하게 되고 이러한 자극을 수용하기 위한 신속한 두뇌활동이 요구된다. 특히, 최근 경제성장과 더불어 산업화, 공업화에 따른 환경 파괴와 수질오염, 그리고 인스탄트 식품의 범람으로 우리의 건강상태가 위협을 받고 있으며, 소득증대에 따른 육식 중심의 식생활에 의한 영양의 과잉섭취와 기계문명의 발달에 의한 운동량의 절대부족 등이 비만을 촉진할 뿐만 아니라 이들 비만이 원인이 되어 동맥경화, 고혈압, 관상심장질환, 심근경색, 협심증, 뇌졸중 등의 만성 퇴행성 성인병이 만연하고 있는 실정이다. 또한, 노인들의 알쯔하이머형 (Alzheimer-type) 치매증 환자도 해마다 증가하고 있다. 그 밖에도, 청소년, 특히 수험생들은 장기간 학습 활동을 함으로써 두뇌와 심신의 피로를 느끼게 될 뿐 아니라 두뇌의 건전한 발달에도 심각한 영향을 받고 있다. 따라서, 사회가 복잡해지고 입시 경쟁이 치열해짐에 따라 피로해진 두뇌를 맑게 하여 기억력을 증진시키고 피로 회복을 촉진시킬 수 있는 방법의 개발이 절실히 요구되고 있다.

이러한 필요성을 충족시키기 위하여, 지금까지 기억력 장애치료, 기억력 증진 또는 뇌기능 활성화를 위하여 다양한 치료방법 및 기억력 관련 조건이 연구되었다. 일예로서, 기억력 장애가 노화과정 또는 알쯔하이머 병과 같은 신경퇴행성 질환과 연관되어 있으며, 뇌 손상 또는 다경색 치매 후에 또한 기억력 손상이 올 수 있음이 밝혀졌다. 인식과정을 향상시킬 수 있는, 즉 기억을 향상시키고 장기간 보유할 수 있도록 작용하는 많은 화합물과 치료법이 연구되었다. 기억력 향상 및 기억력 장애의 치료에 유용한 화합물로 피라세탐 (piracetam, Giurgea et al., Arch. Int. Pharmacodyn. Ther., 166, 238 1967), 밀라세미드 (Milacemide, 미국특허 제4,639,468호) 등이 개발되었고, 중추신경계 (CNS)에 영향을 미치는 화합물로서 D-시클로세린의 D- 및 L-이성체 형태가 보고된 바 있다 (O. Mayer et al., Arzenin. Forsch., 21(2), 298-303, 1971).

또한, 콜린성 신경 기능이 저하되는 특징을 나타내는 알쯔하이머병과 같은 여러가지 기억력 장애에 대한 치료법으로 아세틸 콜린 에스테라제 저해제 (acethylcholin esterase inhibitor)를 사용하여 아세틸콜린의 함량을 증가시키려는 시도가 이루어졌다. 그 예로서, 피소스티그민을 사용하는 연구가 보고되었으며 (Neurology, Vol.8, 377, 1978), 특정 9-아미노-테트라히드로아크리딘 유도체가 아세틸 콜린 에스테라제 저해작용을 가지고 있어 알쯔하이머병 치료에 유효하다고 알려져 있다 (일본특개소 제148154/1986호, 동제141980/1988호, 동제166881/1988호, 동제203664/1988호, 동제225358/1988 호, 동제238063/1988 호 및 동제239271/1988호 :EP-A-268,871: 및 국제특허공보 제88/02256호). 또한, 9-아미노-1,2,3,4-테트라히드로아크리닌 (타크린)이 레시틴과 함께 사용되어 인간의 알쯔하이머병에 효과적이라고 보고된 바 있다 (The New Bagland Journal of Medicine, Vol.315, 1241, 1986). 그러나, 상기의 방법으로는 아직 충분한 치료가 이루어지지 못하고 있으며, 이들 화합물을 대량으로 생산하기 위한 추가적인 공정이 필요하고 생체내에 적용되는 경우에 독성을 유발할 수 있다는 문제점 등이 지적되고 있다.

이러한 문제점들을 극복하기 위하여, 지금까지 기억력 증진 또는 뇌기능 활성화를 위한 일부 한방처방을 응용한 의약품 또는 기능성 식품 등이 개발되고 있다. 가장 대표적인 것으로 인삼이 대두되고 있는데, 지금까지 인삼 (panax ginseng C.A. Meyer)이 학습이나 기억 등 두뇌활동에 미치는 영향에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 일예로서, 페트코프 (Petkov)는 제1회 국제약학회 총회에서 인삼이 뇌의 안정상태를 촉진하여 두뇌의 활동성을 높임으로써 흥분과 억제작용을 총괄적으로 조절한다고 하였다. 메드베데프 (Medvedev)는 인삼을 무선기사에게 투여한 결과, 작업능률이 향상되고 오차도 (誤差度)가 현저히 감소하였다고 보고하였다. 또한, 체르넨크 (Chernenke)도 식자공에 오선 (誤選)의 정도를 비교한 본 결과, 알콜을 섭취한 그룹은 46%, 포도당을 섭취한 그룹은 16%의 오선이 나타난 반면, 인삼을 섭취한 그룹의 오선은 전무하였다고 보고하였다.

인삼의 중추신경계에 대한 효능을 살펴보면, 뇌의 노화를 방지하고 뇌혈량 증가 작용을 하는 RNA, 혈청 단백질 및 DNA의 합성을 촉진하는 효능이 있으며, 인삼 사포닌 및 오일 프렉션 (Oil Fraction)이 넴부탈 (nembutal)의 수면효과를 단축하는 효능이 있다. 또한, 마우스 (mouse)와 래트 (rat)에 대한 자발운동, 일반 행동분석을 하였을 때 인산 사포닌이 중추신경계를 자극하는 효능이 있으며, 인삼이 뇌의 활동성을 강화시키고 학습활동 및 기억력을 증진한다고 보고되어 있다. 이러한 인삼의 뇌활동 강화효능과 학습활동 및 기억력 증진효능을 이용하여 공부하는 학생과 뇌기능 활동을 하는 현대직장인을 위해 인삼을 주재료로 한 인삼 학습효능 제품이 개발되어 있다. 그러나, 이와 같이 인삼을 주재료로 하는 제품은 재료원가가 비싸기 때문에 제품화할 경우 대중에게 일반적으로 보급되기 위해서는 적정한 소비자 가격을 유지해야 하는 문제점이 지적되고 있다.

한편, 인삼 이외에도 등푸른 생선중에서 참치의 머리부분에 다량 함유되어 있는 도코사핵사엔산 (docosahexaenoic acid: DHA)이 최근 머리를 좋게 한다고 하여 세계적인 화제가 되고 있으며 이에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. DHA는 미로법에 의한 기억학습 능력시험을 통해 기억학습 조절기능을 갖고 있으며, 알쯔하이머형 치매의 방지에 효과적이라고 보고된 바 있다. 그러나, DHA는 영아기에서의 뇌 발당에만 영향을 미칠 뿐 그 이후 성장기 또는 성인의 뇌 발달이나 기억력 향상에는 아무런 영향을 미치지 않는다는 연구발표가 있었고 (Wainwright P. E. et al., J. Nutr., 129(5), 1079-1089, 1999), 일차적으로 참치로부터 추출해야하며 인위적으로 합성한다 하더라도 대량생산을 위한 적절한 공정이 요구될 뿐 아니라 이로인해 제조원가가 상승하여 경제적이지 못한 단점이 지적되고 있다.

이러한 실정에서, 현대사회에서 크게 주목받고 있는 기억력 증진 및 학습능력 향상에 대해 효과가 있는 바람직한 생약제제의 개발이 요구되고 있으며, 특히 독성이 없고 경제적인 천연의 생약성분 추출물을 이용하여 천연물 자원의 산업화에 기여할 뿐 아니라 수요자가 손쉽게 접근할 수 있는 건강보조식품 등의 개발이 절실히 요구되고 있다.

이에 본 발명자들은 기억력 및 학습능력 향상에 대해 우수한 약효를 가지면서 종래에 이용된 바 없는 천연물 자원을 이용한 생약조성물을 개발하기 위하여, 구기자를 유기용매로 추출하고 동결건조시킨 구기자 추출물을 유효성분으로 함유하여 학습능력을 향상시키고 기억력을 증진시키는 효과가 우수한 생약조성물을 개발하였고 상기 생약조성물이 청소년의 학습능력 및 기억력의 향상, 초로지 및 노년기의 건망증 또는 치매 예방 및 치료제로서 유용하게 사용될 수 있을 뿐 아니라 건강식품 및 식품첨가제로도 응용될 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 학습능력 및 기억력을 향상시키고 노화로 인한 다양한 기억력 장애를 개선할 뿐 아니라 치매 예방 및 치료에도 효과를 나타내는, 구기자 추출물을 유효성분으로 함유하는 생약조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 학습능력을 향상시키고 기억력을 증진시키는 효과를 나타내는 구기자 추출물 및 그의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 구기자 추출물을 유효 성분으로 함유하는 약학적 조성물을 제공한다.

아울러, 본 발명은 상기 구기자 추출물을 유효 성분으로 함유하는 건강보조식품 및 식품첨가제를 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 학습능력을 향상시키고 기억력을 증진시키는 효과를 나타내는 구기자 추출물 및 그의 제조방법을 제공한다.

구기자는 가지과에 속하는 낙엽관목 구기자 나무 (Lycium chinense Mill), 영하구기 (Lycium barbarum L.)의 열매로서, 우리나라와 중국 각지에 분포한다. 구기자 나무는 덩굴성 관목으로 개화기는 6 내지 9월이고 결실기는 7 내지 10월이다. 한약재로서 구기자는 여름과 가을에 다 익은 열매를 따서, 꼭지를 매고 서늘한 곳에 두어 열매 껍질에 주름이 질 때까지 말린 후 다시 햇볕에 겉껍질이 딱딱해지고 열매 속이 말랑말랑해질 때까지 말려 사용한다.

예로부터 한약재로 사용되어 온 구기자는 간장과 신장을 보하고 피를 생겨나게 하며 눈을 맑게 해주는 등의 효과가 있다고 알려져 왔다.

본 발명자들은 이러한 효능을 나타내는 구기자를 이용하여 기억력을 증진시키고 학습능력을 향상시키는 효과를 나타내는 생약조성물을 얻기 위하여 구기자 추출물을 제조하였다.

본 발명의 구기자 추출물의 제조방법은

1) 잘게 으깬 구기자에 유기용매를 첨가하여 추출한 후 상등액만을 회수하는 단계;

2) 상기 상등액에 다양한 농도의 유기용매를 첨가하여 동일한 방법으로 추출한 후 각 농도의 상등액을 회수하는 단계;

3) 이로부터 얻은 각각의 상등액을 혼합하여 여과하는 단계; 및

4) 상기 여과액을 감압농축한 후 동결건조하여 구기자 추출물을 얻는 단계로 구성된다.

상기 단계 1에서 구기자와 유기용매는 1:2 (w/v)의 비율로 혼합하는 것이 적당하고, 유기용매는 에틸알콜 (ethyl alcohol: 사포닌 [Saponin], 배당체, 알칼로이드 [alkaloid], 탄닌 [tannin] 등 광범위한 추출 - 무독), 퍼트롤리움 에테르 (pertroleom ether: 지방, 왁스 [wax], 레진필수오일 [resin essential oil] 등의 추출에 이용 - 유독), 클로로포름(chloroform: 스테로이드, 터페노이드 [terpenoid], 일부 배당체 추출에 사용 - 유독) 및 메틸알콜 (methyl alcohol: 성질은 에틸알콜과 비슷하나 유독)이 사용될 수 있으며, 70% 에틸알콜을 사용하는 것이 바람직하다. 유기용매 추출은 실온에서 초음파 진탕기를 이용하여 10분간 수행한 후 상등액만을 회수하였다.

단계 2에서 유기용매는 80% 에틸알콜, 90% 에틸알콜, 100% 에틸알콜을 순서대로 이용하여 단계 1과 동일한 방법으로 추출한 후 이로부터 회수한 80% 에틸알콜 추출물의 상등액, 90% 에틸알콜 추출물의 상등액 및 100% 에틸알콜 추출물의 상등액을 혼합하였다. 상기 혼합액을 거름종이로 여과하여 고형의 기타 불순물을 제거하였다.

단계 3에서 여과액은 감압농축기 (EYELA Co. Japan)를 이용하여 유기용매를 증발시켜 농축한 후 동결건조기 (EYELA Co. Japan)로 동결건조하여 수분을 제거하였다.

이와 같이 제조된 본 발명의 구기자 추출물이 학습능력을 향상시키고 기억력을 증진시키는 효과를 동물실험을 통하여 확인하였다.

우선, 실험동물은 상기 구기자 추출물을 투여한 실험군과 투여하지 않은 대조군의 5개 군으로 나누어 각 군당 5 내지 6마리씩 포함되도록 하였다. 이때, 대조군은 정상상태의 흰쥐에게 특별한 처치 없이 물과 사료를 충분히 공급한 후 학습검사와 기억검사를 실시하였고, 실험군은 정상상태의 흰쥐에게 학습검사와 기억검사를 실시하기 전 10일간 실험동물의 체중 100 g당 1.6 g의 구기자 추출물이 투여되도록 음용수에 상기와 같이 제조된 구기자 동결건조물을 1% 농도로 용해시켜 경구투여하였다. 기억검사가 진행되는 동안에도 음용수에 구기자 추출물을 용해시켜 공급하였다.

상기 실험동물에게 수동회피실험 (Passive avoidance test)을 위한 왕복상자 (Passive avoidance box : Shuttle box) (도 1 참조)를 이용하여 밝은 좌측 방보다 어두운 우측 방이 상대적으로 편안함을 학습시킨 후 실험동물이 곧바로 우측 방으로 이동하게 되면 우측 방의 바닥에 장치된 전기충격 장치를 이용하여 실험동물의 발바닥에 전기충격을 가함으로써 우측 방에 강력한 전기자극이 있음을 실험동물에게 학습시켰다.

이와 같이 학습된 살험동물의 기억 검사 (Retention test)를 실시한 결과, 6시간 및 24시간 후 기억검사에서 본 발명의 구기자 추출물이 투여된 실험군의 기억 지속기간이 구기자 추출물이 투여되지 않은 대조군에 비하여 유의성 있게 증가하였다 (도 2 참조). 따라서, 본 발명의 구기자 추출물의 투여가 왕복상자를 이용한 수동회피실험에서 6시간 후, 24시간 후의 기억력을 현저하게 증가시켰음을 알 수 있다. 상기 실험동물의 수명이 대략 24개월 전·후임을 감안할 때 이러한 결과는 본 발명의 구기자 추출물의 투여가 실험동물의 기억력을 약 30 내지 50% 정도 향상시킨 결과로 보여진다.

또한, 본 발명은 상기 구기자 추출물을 유효 성분으로 함유하는 약학적 조성물을 제공한다.

상기 구기자 추출물은 임상 투여 시에 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 주성분인 상기 구기자 추출물의 유효량에 1종 또는 2종 이상의 약제학적으로 허용가능한 통상적인 담체 및 1종 또는 2종 이상의 첨가제를 선택하여 통상적인 약제학적 제형으로 제조한다.

담체는 희석제, 활택제, 결합제, 붕해제, 감미제, 안정제, 방부제 중에서 1종 또는 2종 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 첨가제로는 향료, 비타민류, 항산화제 중에서 1종 또는 2종 이상을 선택하여 사용할 수 있고, 약제학적으로 허용가능한 본 발명의 제제로는 탕제, 환제, 정제, 캅셀제, 연질캅셀제, 액제, 산제, 과립제 등으로 제조하여 경구복용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 담체 및 첨가제는 약제학적으로 허용가능한 것은 모두 사용이 가능하며, 구체적으로 희석제로는 유당 (lactose monohydrate), 옥수수 전분 (cornstarch), 콩기름 (soybean oil), 미결정 셀룰로오스 (microcrystalline cellulose) 또는 만나톨 (D-mannitorl)이 좋고, 활택제로는 스테아린산 마그네슘 (magnesium stearate) 또는 탈크 (talc)가 바람직하며, 결합제로는 폴리비닐피롤리돈 (PVP; polyvinyipyrrolidone) 또는 하이드록시프로필셀룰로오스 (HPC; hydroxypropylcellulose) 중에서 선택함이 바람직하다. 또한, 붕해제로는 카르복시메칠셀룰로오스칼슘 (Ca-CMC; carboxymethylcellulose calcium), 전분글리콜산나트륨 (sodium starch glycolate), 폴라크릴린칼륨 (polacrylin potassium) 또는 크로스포비돈 (cross-linked polyvinylpyrrolidone) 중에서 선택함이 바람직하고, 감미제로는 백당, 과당, 소르비톨 (sorbitol) 또는 아스파탐 (aspartame) 중에서 선택되고, 안정제로는 카르복시메칠셀룰로오스나트륨 (Na-CMC; carboxymethylcellulose sodium), 베타-싸이크로덱스트린 (beta-cyclodextrin), 백납 (white bee's wax) 또는 산탄검 (xanthan gum) 중에서 선택되며, 방부제로는 파라옥시안식향산메칠 (methyl p-hydroxy benzoate, methylparaben), 파라옥시안식향산프로필 (propyl p-hydroxy benzoate, propylparaben) 또는 소르빈산칼륨 (potassium sorbate) 중에서 선택하는 것이 바람직하다.

본 발명의 약학적 조성물에는 상기 주요성분 이외에도 보조성분으로서 비타민 B, C, E나 베타카로틴, Ca, Mg, Zn 등의 미네랄 함유 화합물이나 레시틴 등의 인지질 또는 말톨, 아미노산 등의 화합물을 사용할 수 있으며, 이중에서도 비타민 C, E나 베타카로틴, 말톨 등 중에서 2 ∼ 3 성분을 혼합하여 사용하면 생체 활성효과를 상승 또는 보강할 수 있기 때문에 더욱 바람직하다.

또한 상기 성분 이외에도 공지의 첨가제로서 미각을 돋구기 위하여 매실, 레몬향, 파인애플향 또는 허브향과 같은 천연향료나 천연과즙, 클로르필린 (Chlorophyllin), 플라보노이드 (Flvonoid) 등의 천연색소 및 감미성분인 과당, 벌꿀, 당알콜, 설탕 등과 구연산, 구연산나트륨 같은 산미제를 혼합하여 사용할 수 있다.

투약 단위는, 예를 들면 개별 투약량의 1, 2, 3 또는 4배로, 또는 1/2, 1/3 또는 1/4배를 함유할 수 있다. 개별 투약량은 바람직하기로는 유효 약물이 1회에 투여되는 양을 함유하며, 이는 통상 1일 투여량의 전부, 1/2, 1/3 또는 1/4배에 해당한다.

일반적으로 의학에서 목적한 기억력 및 학습능력의 향상효과를 얻기 위한 구기자 추출물의 유효용량은 추출한 동결건조물을 기준으로 100 ∼ 200 ㎎/㎏이고, 바람직하기로는 160 ㎎/㎏이며, 하루 2 ∼ 3 회 투여될 수 있다.

본 발명의 학습능력 및 기억력 향상 생약조성물은 한방에서 약재로서 널리 사용되고 있으며 그 성분 및 독성 데이터가 잘 알려져 있는 구기자를 유효성분으로 함유하고 있으므로 급성독성시험은 무의미하여 생략하였다.

아울러, 본 발명은 상기 구기자 추출물을 유효성분으로 함유하는 건강보조식품 및 식품첨가제를 제공한다.

이 때, 구기자 추출물을 함유하는 건강보조식품으로는 칡을 주성분으로 한 차, 젤리, 즙, 쥬스, 엑기스, 국수, 냉면, 숙취 해소 음료, 갈증해소제, 근육통 완화를 목적으로 하는 민간요법제, 감기 예방 및 증상 개선을 목적으로 하는 민간요법제, 위장 개선 완화제 등을 들 수 있다. 또한, 좌귀음 (左歸飮), 우귀음 (右歸飮), 기국지황환 (杞菊地黃丸), 구록이선교 (龜鹿二仙膠), 기원고 (杞圓膏), 칠보미염단 (七寶美髥丹) 등과 같은 여러 한의학 처방들에도 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 구기자 추출물의 제조

본 실시예에 사용한 구기자는 충청남도 청양군에세 재배된 것을 평화건제약업사 (서울, 대한민국)에서 구입하여 3차 증류수로 1회 세정한 후 음건하여 사용하였다. 표품은 경희대학교 한의과대학 생리학교실에 보관하였다 (Voucher No. 00-ggj1).

구기자 추출물을 제조하기 위하여, 우선 구기자 500g을 소형 절구통에 넣고 절구공으로 으깬 후 70% 에틸알콜 (ethyl alcohol, 덕산화학) 1 ℓ가 담긴 플라스크에 넣고 실온에서 초음파 진탕기로 10분간 추출하여 상등액만을 회수하였다. 이를 80% 에틸알콜, 90% 에틸알콜, 100% 에틸알콜을 이용하여 상기와 동일한 방법으로 차례로 추출한 후 이로부터 회수한 각각의 상등액을 혼합하였다. 상기 혼합액을 거름종이를 이용하여 여과하여 불순물을 제거하였고 감압농축기 (EYELA Co. Japan)를 이용하여 에탄올을 증발시켜 농축하였다. 이를 동결건조기 (EYELA Co. Japan)를 이용하여 동결건조시켜 수분을 제거하였고 이로부터 구기자 추출물의 동결건조물 142.48 g을 얻었다.

본 발명의 구기자 추출물의 학습능력 향상 및 기억력 증진효과를 조사하기 위한 하기 실시예에서 상기 구기자 동결건조물은 실험동물의 체중 100 g당 약 1.4 g의 구기자가 투여되도록 음용수에 1% 농도로 용해시켜 실험동물에 경구투여하였다.

<실시예 2> 실험동물 및 실험장치의 준비

<2-1> 실험동물의 준비

실험동물은 대한실험동물센터에서 구입한 체중 180 g 전후의 스프라그-다우리계 (Sprague-Dawley) 흰쥐 숫컷을 실험실 환경에 2주간 적응시킨 후 사용하였다. 적응기간 동안에는 물과 펠렛사료 (제일사료 주식회사, 대전)를 자유롭게 먹을 수 있도록 하였고, 사육실 내의 온도는 21∼26℃, 습도는 40∼60%로 유지하였으며, 낮과 밤의 주기는 낮 14시간 밤 10시간으로 조정하였다. 실험 당시 흰쥐의 체중은 270∼340 g이었다.

이와같이 실험실 환경에 적응한 실험동물을 각 군당 5 내지 6마리씩 포함되도록 하였으며, 본 발명의 구기자 추출물을 투여한 실험군과 투여하지 않은 대조군의 5개 군으로 구분하여 실험하였다. 대조군은 정상상태의 흰쥐에게 특별한 처치 없이 물과 사료를 충분히 공급한 후 학습검사와 기억검사를 실시하였고, 반면 실험군은 정상상태의 흰쥐에게 학습검사와 기억검사를 실시하기 전 10일간 실험동물의 체중 100 g당 1.6 g의 구기자 추출물이 투여되도록 음용수에 상기 실시예 1의 구기자 동결건조물을 1% 농도로 용해시켜 경구투여하였다. 기억검사가 진행되는 동안에도 음용수에 구기자 추출물을 용해시켜 공급하였다.

<2-2> 왕복상자 (Passive avoidance box : Shuttle box)의 준비

수동회피실험 (Passive avoidance test)을 위해 제작된 왕복상자 (Passive avoidance box : Shuttle box)는 GEMINI Avoidance System (San Diego Instruments, San Diego, CA)의 모델을 바탕으로 60 ㎝ ×20 ㎝ ×20 ㎝ 크기로 변형하여 정도산업 (서울, 대한민국)에서 제작하였다. 상기 상자는 아크릴 판을 벽으로 하여 동일한 크기의 두 방으로 나뉘어 있으며, 두 방을 나누는 벽에는 가로 ×세로 각 10 ㎝인 단두대 형식의 문을 설치하여 실험자의 의도에 따라 외부에서 상하로 열고 닫을 수 있게 하였다.

좌측 방의 뚜껑에는 매우 밝은 나트륨 전구 (250W)를 설치하여 실험동물이 싫어하는 밝은 환경을 조성할 수 있게 하였다. 우측 방의 바닥에는 실험동물의 발바닥에 전기충격을 가할 수 있도록 밑면에 스테인레스 봉을 이용한 통전장치를 설치하였고 A.C. 가변전원 전기충격발생기를 이용하여 2.0 mA의 전기충격을 가할 수 있게 하였다. 좌측 방의 밝기를 증가시키기 위해 좌측 방의 벽은 알루미늄 호일로 코팅하여 빛의 반사를 최대화하였으며 우측 방은 검은 무광색을 칠하여 외부로부터의 빛의 유입을 최대한 차단하였다. 실험동물이 어느 방에 있는지를 확인하기 위하여 외부에서 내부를 살필 수 있도록 높이 1 ㎝의 작은 반투명 창을 만들었다 (도 1)

<실시예 3> 실험동물의 교육

실험동물의 학습능력 및 기억력을 검증하기 위하여, 하기와 같은 학습을 2일 동안 진행하였다. 실험동물은 실험 시작 1시간 전에 행동관찰실로 옮겨 안정시킨 후 학습에 임하였다.

학습 1일째에는, 상기 실시예 2에서와 같이 제작된 왕복상자의 좌측 방의 불을 켜고 좌·우측 방을 막고 있는 문을 개방한 후 실험동물을 꼬리가 문쪽으로 향하게 위치시켰다. 실험동물은 방을 탐색하다가 본능적으로 상대적으로 어두운 우측 방으로 이동하게 된다. 실험동물이 우측 방으로 이동하면 1분간 우측 방을 탐색하게 한 후 꺼내었다. 상기 방법을 2회 반복하여 우측 방이 상대적으로 편안함을 실험동물에게 학습시켰다. 이러한 학습을 통하여 왕복상자의 좌측 방에 불을 켜고 실험동물을 꼬리가 문쪽으로 향하게 위치시키면 실험동물은 곧바로 우측 방으로 이동하게 된다.

학습 2일째에는, 상기와 같이 학습된 실험동물이 우측방으로 이동하게 되면 이때 문을 닫고 우측 방의 바닥에 장치된 전기충격 장치를 이용하여 실험동물의 발바닥에 2.0 mA의 전기충격을 5초간 가하였다. 전기충격을 가한지 4초째에 문을 열어주면 실험동물은 곧바로 좌측 방으로 이동하게 된다. 상기의 방법으로 우측 방에는 강력한 전기자극이 있음을 실험동물에게 학습시켰다.

<실시예 4> 약재 투여에 따른 기억력의 변화 측정

본 발명의 구기자 추출물이 학습된 기억력에 어떠한 영학을 미치는지 조사하기 위하여, 기억 검사 (Retention test)를 2일째의 학습이 끝난 후 6시간, 24시간, 72시간, 1주일 및 2주일 후에 실시하였다. 왕복상자의 좌측 방에 불을 켜고 문을 개방한 후 실험동물을 꼬리가 문쪽으로 향하게 위치시켰다. 이때, 실험동물의 기억력이 우수할수록 학습 2일째 경험했던 강력한 전기자극을 기억하고 우측 방으로 진입하는 것을 꺼리게 된다. 앞발과 뒷발 모두가 우측 방으로 들어간 시간을 측정하였고, 측정시간은 초 단위로 기록하며 600초 이상이 경과될 경우에는 600초로 기록하였다.

그 결과, 6시간 기억검사에서 구기자 섭취군의 기억 지속기간이 594 ±4초 (평균 ±표준편차, n=6)로 대조군 237 ±76초 [평균 ±표준편차, n=14]에 비하여 유의성 있게 길었다 (P = 0.000, Mann-Whitney U test). 24시간 기억검사에서 구기자 섭취군의 기억 지속시간이 468 ±80초 (평균 ±표준편차, n=7)로 대조군 208 ±80초 [평균 ±표준편차, n=11]에 비해 유의성 있게 길게 나타났다 (P = 0.037, Mann-Whitney U test) (도 2). 72시간 및 1주일 기억검사에도 구기자 섭취군의 기억 지속시간이 대조군에 비하여 길게 나타났으나 통계적 유의성은 없었다. 2주일 기억검사에서 구기자 섭취군의 평균 기억 지속시간이 대조군에 비해 짧게 나타났으나 통계적 유의성은 없었다. 구기자 섭취군과 대조군에 대하여 시간에 따른 기억능력을 비선형회귀분석으로 검증하였다. 구기자 섭취군의 결정계수 (R2)는 0.9853, 반감기 (Half life)는 69.23 시간이었으며 대조군의 결정계수는 0.6687, 반감기는 59.47 시간으로 구기자 섭취군의 기억력 반감시간이 9시간 정도 길었다.

따라서, 본 발명의 구기자 추출물의 투여가 왕복상자를 이용한 수동회피실험에서 6시간 후, 24시간 후의 기억력을 현저하게 증가시켰음을 알 수 있다. 본 실시예에서 사용된 실험동물의 수명이 대략 24개월 전·후임을 감안할 때 이러한 결과는 본 발명의 구기자 추출물의 투여가 실험동물의 기억력을 약 30 내지 50% 정도 향상시킨 결과로 보여진다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 구기자 추출물을 유효성분으로 함유하는 생약조성물은 효과적으로 학습능력을 향상시키고 기억력을 증진시키므로 이를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물 또는 건강보조식품은 영유아 및 청소년의 학습능력 향상과 기억력 증진을 위해서 뿐 아니라 초로지 및 노년기의 노화로 인한 기억력 장애 또는 치매의 예방 및 치료제로서 유용하게 사용될 수 있어 산업적으로 매우 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에서 수동회피실험 (Passive avoidance test)을 실시하기 위한 왕복상자 (shuttle box)의 사시도를 나타낸 것이고,

좌측방; 250 W의 나트륨 전구가 박스 천장에 설치됨

우측방; 외부로부터의 빛의 유입을 완전히 차단하고 발판에 전기감전장치가 장치됨

도 2는 본 발명의 구기자 추출물을 실험동물에 투여한 후 시간의 경과에 따른 학습능력 및 기억력의 차이를 대조군과 비교한 결과를 나타낸 것이다.

Y축; 기억력 유지기간

실선; 구기자 추출물 투여군

점선; 대조군

Claims (8)

1. 학습능력을 향상시키고 기억력을 증진시키는 효과를 나타내는 구기자 (Lycii fructus) 추출물.
2. 1) 잘게 으깬 구기자에 저급 알코올, 물 또는 이들의 용매를 첨가하여 추출한 후 상등액만을 회수하는 단계;

   2) 상기 상등액에 다양한 농도의 저급알콜을 첨가하여 동일한 방법으로 추출한 후 각 농도의 상등액을 회수하는 단계;

   3) 이로부터 얻은 각각의 상등액을 혼합하여 여과하는 단계; 및

   4) 상기 여과액을 감압농축한 후 동결건조하여 구기자 추출물을 얻는 단계로 구성되는 제 1항의 구기자 추출물의 제조방법.
3. 제 2항에 있어서, 단계 1에서 구기자와 저급 알코올, 물 또는 이들의 용매를 1:2 (w/v)의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
4. 제 2항에 있어서, 단계 1의 저급알코올은 에틸알콜 (ethyl alcohol), 메틸알콜 (methyl alcohol)로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
5. 제 1항의 구기자 추출물을 유효 성분으로 함유하는 학습능력 향상 및 기억력 증진용 약학적 조성물.
6. 제 1항의 구기자 추출물을 유효 성분으로 함유하는 노년기 노망 또는 치매 예방 및 치료제용 약학적 조성물.
7. 제 1항의 구기자 추출물을 유효 성분으로 함유하는 건강보조식품.
8. 제 1항의 구기자 추출물을 유효 성분으로 함유하는 식품첨가제.