KR100495767B1 - 함초를 이용한 정장제용 조성물 - Google Patents

함초를 이용한 정장제용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비피더스와 유산균의 생육을 촉진하고, 유해균의 생육을 저해하는 명주아과(chenopodiaceae)의 함초(Salicornia herbacea)와 이의 추출물을 함유한 조성물에 생리활성 유산균과 혼합하여 장내 유익균 증식 및 유해균 억제 작용 등의 정장제로서 효과적이고 안전한 의약품 및 건강보조식품을 제공한다.

Description

함초를 이용한 정장제용 조성물{Composition using as probiotic agent using Salicornia herbacea}
본 발명은 장내 유익균을 증식시키고 유해균을 억제하는 정장 작용을 갖는 함초 추출물에 관한 것이다.
최근 암 발생의 80 내지 90%는 환경적 요인에 의하여 일어난다고 보고되고 있으며, 특히 우리 국민의 암 사망률 또한 매년 선진국 수준으로 크게 증가하고 있는 추세인데, 이것은 우리를 둘러싸고 있는 환경, 특히 매일매일의 식생활이 서구화되고 있다는 증거이다. 우리 인간의 건강과 장수의 비결은 우리의 환경조건, 그 중에서도 일생동안 매일 먹는 먹거리와 소화기관의 청결 상태에 따라 결정된다는 것을 잘 이해하여야 하고, 이러한 관점에서 볼 때, 장내 환경을 건강하고 청결하게 유지하는 것을 새롭게 인식해야할 필요가 있다.
장내 환경을 유지하기 위한 것으로는 직접 장의 활동을 돕는 소화효소제와 간접적으로 소화액의 분비 촉진과 위장운동을 촉진시키는 정장제로 나뉘게 되며, 전자에는 동물성 소화효소제인 펩신, 판크레아틴, 식물성인 디아스타아제 등이 있고, 후자에는 이담제(利膽劑), 종합아미노산제제, 유산균제제, 자율신경차단제, 항히스타민제, 신경안정제 등이 속하게 된다. 현재 팔리고 있는 대부분의 정장제 주성분이 정장생균과 비타민으로 이루어져있다. 숙주의 건강을 증진시켜 주는 살아있는 미생물을 프로바이오틱스(probiotics, 생균제)라고 하며, 프로바이오틱스는 장내균총의 안정화, 유해세균의 정착 억제에 따른 부패산물 생성 감소 및 질병 예방, 면역활성화에 따른 항암작용, 콜레스테롤 저하 및 장질환 예방효과를 갖고 있다. 프로바이오틱스로 주로 사용되는 유산균으로는 락토바실러스(Lactobacillus), 비피도박테리아(Bifidobacterium), 엔테로코커스(Enterococcus) 등이 있으며, 이중 락토바실러스는 통성혐기성 간균으로서 가장 먼저 동물 장내균총의 평형을 유지하기 위해 사용되어 왔으며, 현재 프로바이오틱스로 사용되고 있거나 사용가능한 락토바실러스로는 락토바실러스 애시도필러스(L. acidophilus), 락토바실러스 카제이(L. casei), 락토바실러스 플라타룸(L. plantarum), 락토바실러스 살리바리우스(L. salivarius), 락토바실러스 로이테리(L. reuteri) 등 다양한 정상 젖산발효균 또는 이상 젖산발효균이 있으나, 이러한 균주들이 사람에 대한 프로바이오틱스로 사용되기 위해서는 다음과 같은 조건들을 구비해야 한다고 알려져 있다. 즉, 가축이나 동물이 아닌 사람의 장관내에서 분리되어 안전한 것이어야 하며, 위의 낮은 pH에서 생존하여 장관에 도달하여야 하며, 소장으로 분비되는 담즙에 대해 내성을 지녀야 하며, 병원성균에 대한 억제 등 장내에서 유익한 작용을 하여야 한다.
유산균은 유산을 분비하는 미생물로서, 종류로는 발효방식에 따라 유산만을 발효하는 호모발효와 유산, 에탄올, 이산화탄소를 분비하는 헤테로발효 그리고 유산과 초산을 분비하는 비피더스 발효, 피브온산과 초산, 이산화탄소를 분비하는 피로피온산 발효가 있으며, 이를 이용한 유산균 식품의 분류는(1991, 식품공전) 유산간균, 유산구균, 비피더스균과 같은 생균을 배양하여 식품에 혼합한 것을 안정하고 섭취가 용이하도록 분말, 과립, 정제, 캅셀 등으로 만들어진 것으로 유산균 발효식품, 유산균 발효유, 유산균 음료 이외의 것으로 식품공전에 규정되어 있으며, 성분규격은 유산균 및 비피더스균으로 1×107/g 이상, 대장균이 음성으로 정의되어 있다.
정장제(probiotic)는 항생물질(antibiotics)의 반대개념으로서, 정의 로는 숙주장내 세균의 억제를 통한 숙주에게 유익한 영향을 주는 물질, 또는 숙주 장내세균의 균형을 개선하여 숙주에게 유익한 작용을 하는 사료로 급여되는 생균, 그리고 최근에 사람이나 동물에 건조된 세포형태나 발효산물 형태로 급여하고, 사람이나 동물 숙주의 장내 균총을 개선함으로서, 좋은 영향을 주는 단일 혹은 복합균주의 형태의 균주로 정의되었으며, 이들을 이용별로 구분하면 동물사료 첨가시의 생균제, 인체의약품용의 정장제, 건강식품용의 건장보조식품 등으로 구분되며, 유산균은 장내 유해균을 억제하고 정장 작용을 하며, 혈중 콜레스테롤을 감소하고, 면역을 증강시키며, 내인성 감염을 억제하고, 간경화 개선 및 항암 작용을 하며, 유당(lactose)을 분해하는 효소가 없는 유당불내증을 격감시키는 작용을 한다.
본 발명에서 사용한 함초(Salicornia herbacea)는 명주아과(chenopodiaceae)에 속하는 일년초로서, 신농초본경에는 맛이 짜다고 하여 함초(鹹草), 염초(鹽草) 또는 신령스러운 풀로 여겨 신초(神草)라고 적혀있으며, 해안이나 개펄, 염전 주위에 무리지어 자라서 '퉁퉁마디'라고도 불리우며, 1921년에 천연기념물로 지정되었다. 함초는 육지에 자라면서도 바닷물 속에 들어있는 갖가지 미네랄과 효소 성분이 농축되어 있으며, 특히 함초 100g에 칼슘 671㎎, 마그네슘 661㎎, 칼륨 475㎎, 철 441㎎, 인 139㎎, 요오드 65.8㎎, 나트륨 6.5%, 염분 15.7% 등의 성분이 알려져 있고, 식물성 섬유질 5,200㎎ 및 숙변을 분해하는 효소군이 함유되어 있고, 이밖에 90여 가지의 미네랄이 골고루 들어있다. 약리작용으로는 비만증에 효과적이며, 위의 기능을 촉진하고, 신장염, 간염 및 고혈압, 저혈압, 빈혈증에 효과가 있고, 혈당 강하, 갑상선 기능의 향상 등의 작용을 한다.
본 발명에서는 함초의 정장성을 평가하기 위해서 미생물학적인 접근법을 이용하였으며, 즉, 함초의 장내 유익균에 대한 영향을 평가하기 위해 다양한 인체 유래의 유산균에 대한 배양 적성을 살펴보고 유해균에 대한 생육저해능을 검토하였으며, 이 결과를 토대로 함초에 의한 증식능이 우수한 유산균을 선발하여 함초 첨가배지에서의 생장곡선과 배양특성을 살펴보았고, 선발균주를 제품에 적용하기 위해 다양한 당성분에 대한 발효능을 비교하고 16S rDNA 시퀀싱(sequencing) 등을 통하여 동정하였다.
연구 결과, 본 발명에 따른 함초 추출물이 비피더스와 유산간균의 생육을 촉진하고 유해균에 대한 생육을 저해하고 개발에 적합한 균주를 동정함으로서 정장 작용 활성을 갖는다는 사실을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 장내 유익균 증식을 촉진하고 유해균 생육을 저해하는 함초의 추출물을 함유한 약학조성물 및 건강보조식품을 제공하는 것이다.
상기 목적에 따라, 본 발명은 정장 작용을 나타내는 함초(Salicornia herbacea) 추출물 및 함초분을 제공한다.
상기 추출물은 물, 메탄올, 부탄올 또는 이들의 혼합용매에 가용한 추출물을 의미한다.
본 발명의 함초 추출물 또는 함초분을 분리하는 방법은 하기와 같다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
1) 건조 상태의 함초를 재료의 표면에 존재하는 이물질 등을 제거하기 위하여 세척한 다음 건조기에서 말린 후, 이 함초의 10 내지 15배 부피/중량의 증류수, 메탄올, 에탄올 등과 같은 저급 알콜 또는 이들의 혼합 용매를 가하여, 100 내지 125℃ 이상의 추출온도에서 1시간 동안 추출 총량의 20 내지 50배의 물로 2 내지 5회 동안 추출하여 극성 용매에 가용한 추출물 및 침전분을 얻는 제1단계,
2) 상기 추출 단계로부터 수득한 추출액을 여과한 후, 이를 40 내지 80℃에서 감압 농축하여 얻어진 엑스를 엑스 총량의 10 ~ 60배의 물로 1 내지 5회 공비 농축한 다음, 동결건조, 진공건조, 바람직하게는 동결건조하여 분말엑스를 만드는 단계를 거쳐서 제조하는 제2단계를 포함하는 제조공정으로부터 얻어질 수 있다.
본 발명은 상기 제법으로 얻어지고 정장 작용에 효과적인 함초 추출물 또는 함초분을 제공한다.
본 발명은 함초 추출물 또는 함초분을 유효성분으로 함유하는 정장 촉진용 약학조성물을 제공한다.
예를 들어, 본 발명의 추출물의 양은 전체 조성물의 0.01 내지 80%, 바람직하게는 1 내지 50% 중량비를 갖는 약학조성물을 제공한다.
본 발명의 함초 추출물을 포함하는 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 추출물을 포함하는 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있으며, 추출물을 포함하는 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 구척 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 추출물의 사용량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 5 내지 500mg/㎏의 양, 바람직하게는 100 내지 250 mg/㎏의 양을 일일 1회 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. 또한 그 추출물의 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있다. 따라서, 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
또한 본 발명은 정장 작용을 위한 함초 추출물 또는 함초분말 및 식품학적으로 허용가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 건강보조식품을 제공하는 것이다.
상기 건강보조식품은 건강을 위한 건강식품, 건강음료, 식품 첨가물 및 동물의 사료 첨가물 등을 포함할 수 있으며, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료 형태 등으로서 가능하다.
본 발명의 상기 함초 추출물 및 함초분은 정장용의 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있으며, 이 때, 식품 또는 음료중의 상기 추출물의 양은 일반적으로 전체 식품 중량의 0.1 내지 15 중량%, 바람직하게는 1 내지 10 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100㎖를 기준으로 1 ∼ 30g, 바람직하게는 3 ∼10g의 비율로 가할 수 있다.
본 발명의 건강 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 함유하는 외에는 액체성분에는 특별한 제한점은 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 크실리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등), 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100㎖당 일반적으로 약 1 ∼ 20g, 바람직하게는 약 5 ∼ 12g이다.
상기 외에 본 발명의 조성물은 여러가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
건강식품용 개발을 위하여 본 발명의 상기 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어 각종 식품류, 음료류, 껌류, 비타민 복합제, 건강보조식품류 등이 있다.
상기에서 생산하는 정장용 함초 추출물 또는 함초분은 소화불량, 유당 불내증 개선, 유해균 억제, 혈중 콜레스테롤 저하 및 모든 장내 장애 환자에 이용될 수 있어 바람직하다.
상기 함초 추출물 및 함초분말을 이용한 정장 촉진효과를 확인하기 위하여, 본 발명의 추출물을 비피더스와 유산간균에 대한 생육촉진효과를 확인하였으며, 또한 장내 유해균인 대장균과 포도상구균에서 생육저해능을 확인하였고, 적합한 균주를 선정하기 위해 50여종의 비피더스균과 유산균에 대한 배양 적성 연구를 통해 10여 균주로 선정하고 각 균주에 대한 함초의 생육 영향을 고려하여 가장 우수한 균주인 BGN-4를 F-6 PPK 시험법과 당 발효능 및 16S rDNA 염기서열을 통해 동정하였다. 이러한 결과를 통해 정장제로 효과적이라는 것을 확인하였고, 정장용 시제품을 개발하였다.
본 발명은 함초 추출물, 비피더스 분말, 유산간균 분말, 올리고당, 비타민 등을 유효성분으로 하는 정장용 제품을 제공한다.
상기에 있어서, 함초 추출물은 10 내지 50%, 바람직하게는 20% 내외를 함유하고, 비피더스 분말은 1 내지 10%, 바람직하게는 5% 내외를 함유하며, 유산간균 분말은 0.1 내지 5%, 바람직하게는 1% 내외를 함유하고, 올리고당은 10 내지 50%, 바람직하게는 30% 내외를 유효성분으로 함유하는 정장용 제품을 의미한다.
또한, 본 발명은 함초 분말 20 중량부, 비피더스균 분말 5 중량부, 유산간균 분말 1 중량부, 올리고당 30 중량부 및 비타민 적당량을 갖는 정장용 제품을 제공한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 함초 추출물 및 함초 분말의 제조
1-1 함초 추출물 제조
건조상태의 함초분말((주)한국토종약초연구소) 25g을 증류수 475㎖를 가하여 교반한 후, 100 내지 125℃를 유지하는 추출온도에서 1시간 동안 환류 추출하고, 상층액을 여과지(Whatman사)에 여액을 분리하여 함초 추출액을 수득하였으며, 수득된 추출액을 시료로 사용하였다.
1-2 함초 분말 제조
함초 분말의 경우는 (주)한국토종약초연구소에서 구입하여 시료로 사용하였다.
실험예 1. 유산균 생육에 미치는 함초 추출물의 영향
함초 추출물이 비피더스균인 BGN-4(서울대 지근억교수 제공)와 유산균인 락토바실러스균(lactorbacillus, Lallemand사, 캐나다) 성장에 미치는 영향을 확인하기 위하여 실험을 수행하였다.
MRS 배지(Hardy사, 미국)를 만들기 위해, 52.3 g의 배지가루를 1ℓ의 멸균수에 넣고 혼합하여 녹인 후, 121℃에서 15분간 고압증기멸균하고, 제조 배지의 pH는 25℃에서 6.8±0.2로 맞추었으며, 여기에 실시예 1-1에서 제조된 함초 추출물 5%을 넣은 함초 추출물 배지, 실시예 1-2에서 제조된 함초분 5%을 넣은 함초분 배지, 함초만을 배지로 사용하는 등의 4가지의 배지 형태를 만든 후, 하룻밤 동안 활성화시킨 장내 정착능과 면역강화능이 우수한 생리활성 비피더스인 BGN-4 균(1% 접종)과 유산균인 락토바실러스균(1% 접종)을 접종하여 37℃에서 배양하면서 경시적으로 1㎖를 취해 각각 희석용 생리식염수에 희석하였으며, 희석액을 MRS 한천평판배지에 도말하여 37℃에서 24시간 배양한 후, 비피더스와 락토바실러스균의 나타난 집락수를 계수, 비교하여 생장을 확인하였다.
실험 결과, 함초만을 배지로 사용한 경우는 비피더스와 락토바실러스균의 배양이 잘되지 않았으나, 유산균 배양 기본 배지인 MRS에 함초분이나 함초 추출액을 첨가한 경우는 우수한 생육을 확인할 수 있었으므로, 함초에 유산균 성장을 촉진할 수 있는 성분이 존재함을 확인할 수 있었다(도 1 참조).
실험예 2. 함초의 농도 의존도 실험
첨가하는 함초의 양에 대한 영향을 알아보기 위해, 실험예 1에서 만든 MRS 배지에 함초 추출물을 1%, 2%, 3% 및 함초분을 2% 첨가하여 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 비피더스균인 BGN-4의 생육을 비교하는 실험을 수행하였다.
실험 결과, 약 5% 이상의 농도로 함초 추출물이나 함초분이 첨가되면 생육이 오히려 저해되는 것을 알 수 있었고, 결국 함초에 다량 함유된 성분 인 염분으로 인함을 확인할 수 있었다(도 2 참조).
실험예 3. 함초를 이용한 유산균 생장 실험
함초를 함유한 배지에서 유산균의 생장을 경시적으로 관찰하기 위하여 실험예 1에서와 같이 생장곡선을 작성하며 생육을 관찰하였다.
유산균인 RD03 균주(서울대 지근억교수 제공)를 생육하기 위해, MRS 배지에 함초 추출물 0%, 3%, 6%, 9%를 첨가하고 하룻밤 동안 활성화시킨 RD03을 1% 접종하고 37℃의 조건하에서 하루동안 배양하였고, 시간별로 각 균주의 생장을 확인하였다.
실험 결과, 모든 함초배지에서 16시간 정도에서 최대 생균수에 도달함을 알 수 있었고, 5% 이상의 함초 농도에서 생육촉진효과가 상실됨을 확인할 수 있었다(도 3 참조).
실험예 4. 함초 발효용 유산균의 선발
선발된 50 여종의 비피더스 균과 유산균에 대한 배양 적성 연구를 통해 10여 균주로 선정하고 각 균주에 대한 함초의 생육 영향을 고려하여 가장 생육이 우수한 균주를 선발하고자 실험을 수행하였다.
균주를 선발하기 위해, MRS 배지와 MRS에 함초 추출물 4%과 함초분 4%을 첨가한 배지에 하룻밤 동안 활성화한 BGN-4, RD03 및 Int-57(서울대 지근억교수 제공)의 균주를 각각 1% 되도록 접종한 후, 37℃의 조건하에서 16시간 배양한 후 생균수를 측정하였다.
실험 결과, BGN-4가 MRS 배지 및 MRS 배지에 함초분을 첨가한 배지에서 생육이 높았으며, 이로서 50여종에서 1차 선발된 비피더스를 대상으로 균주간의 생육촉진효과를 비교한 결과, BGN-4가 가장 적합한 것으로 확인되었다(도 4 참조).
실험예 5. 함초의 유해균 생육 영향 실험
함초의 장내 서식가능한 여러 유해균에 대한 생육 영향을 알아보기 위해, 대표적인 유해균인 대장균과 식중독균인 포도상구균을 이용하여 실험을 수행하였다.
대장균과 포도상구균을 생육하기 위해 대장균의 경우는 LB배지(Hardy사, 미국)를 포도상구균의 경우는 MRS 배지(Hardy사, 미국)에 함초추출물 3%, 함초분 3%, 함초 침전분을 넣은 배지에 하룻밤 동안 활성화한 대장균과 포도상구균을 1% 되도록 접종하고 37℃의 조건하에서 배양하면서 시간별로 각 균주의 생장을 확인하였으며, 대조군으로는 함초를 첨가하지 않은 배양액에서의 생장을 측정하였다.
실험 결과, 함초는 유해균 성장 억제에 효과가 있음을 확인할 수 있었고, 특히 대장균에서 탁월한 효과를 볼 수 있었으며, 포도상구균을 호기와 혐기 상태에서 실험하였을 때, 특히 호기상태로 생육시에 차이가 더 크게 나타났다. 그리고 함초 추출액을 배지로 만든 경우보다 함초분을 통째로 튜브로 넣거나, 침전분을 배지에 넣어준 경우에 억제효과가 효과적으로 나타났다(도 5a 및 도 5b 참조).
실험예 6. 생육 우수한 선발균주의 동정
상기 실험예 4를 통해 함초를 이용한 생육촉진효과가 가장 우수한 균주로 비피더스 BGN-4(도 6 참조)를 선발하였으며 다음과 같이 동정하였다.
상기 BGN4 균주를 현미경으로 그 형태학적인 특징을 분석하고, 그람 염색 및 비피더스균의 고유 효소인 F6PPK(fructose 6 phosphate phosphoketolase) 검사를 수행하여 균주를 동정하였다.
실험 결과, 형태학적으로는 곤봉형이나 Y자형의 특징이 있었고, 그람 염색 결과 그람 양성균이었으며, F6PPK 활성을 나타내는 비피더스 균임을 확인하였다. 또한, 다양한 당성분에 대한 발효능(표 1)과 16S rDNA 염기서열 분석(염기서열작성기 1, 2, 3, 4, 5, 6 및 7 참조)을 통하여 비피도박테리움 비피덤 BGN4(Bifidobacterium bifidum BGN4)로 동정되었다.
BGN4의 당 발효능 실험 결과
당 B.bifidum BGN-4 B.bifidum ATCC 15696
아라비노즈 N N
셀로비오즈 N N
프럭토즈 24시간 발효 24시간 발효
갈락토즈 24시간 발효 24시간 발효
글루코네이트 N N
글루코오즈 48시간 발효 24시간 발효
락토오즈 24시간 발효 24시간 발효
말토즈 N N
만니톨 N N
만노즈 N N
멜레지토즈 N N
라피노즈 N N
람노즈 N N
리보즈 N N
살리신 N N
솔비톨 N N
수크로즈 N N
트레할로즈 N N
자이로스 N N
실험예 7. 시제품 제조
장내 유용균인 비피더스균에 대한 생육촉진능과 유해세균인 대장균 등에 대한 항균활성을 나타내는 함초와 유산균을 이용한 정장식품을 개발하였다.
제품의 형태는 섭취와 보관이 용이한 함초 분말이 함유된 분말형이나 캡슐형 정장식품으로 고안하였고(도 7a 및 도 7b 참조), 주성분을 함초로 하여 비피더스균과 유산간균은 실제로 정장효과를 나타낼 수 있는 수준으로 각 2.0×109cfu/g과 2.0×108cfu/g으로 첨가하고, 비피더스 증식인자인 갈락토올리고당과 비타민 등을 첨가하였으며(표 2 참조), 본 시제품의 한국식품공업협회에서의 분석 결과는 하기 표 3과 같다. 포장은 비피더스 생균의 생존률을 유지하기 위하여 3중 비닐 코팅된 폴리에틸렌을 소재로 하였고, 포장 단위는 3g/포, 60개/박스로 선정하였다.
시제품 조성
조성물 함유량(%)
함초 분말 20 %
비피더스균 원말 5 % (2.0E+09)
유산간균 원말 1 % (2.0E+08)
올리고당 30 %
비타민 적량
기타 44 %
시제품 분석 결과(한국식품공업협회)
조성물 분석 결과
비피더스 2.5×109 마리/g
유산간균 6.0×108 마리/g
열량(Kcal) 203.92
나트륨(㎎/100g) 5539.94
탄수화물(%) 54.72
조단백질(%) 13.88
조지방(%) 8.86
이상의 결과들을 종합할 때, 함초는 분말이나 추출물에 상관없이 비피더스와 유산간균에 대한 생육촉진효과가 있으며, 이 유산균의 생육을 촉진하는 적정 농도를 확립하였고, 대장균이나 포도상구균같은 장내 유해균에 대해 생육저해능을 가지고 있으며, 적합한 균주인 BGN-4를 동정하여 시제품을 위한 분말형의 조제법을 확립하여 완성하였다.
실험예 8. 함초 추출물의 독성실험
실시예 1의 함초 추출물의 독성을 확인하기 위하여 동물실험을 실시하였다.
ICR계 마우스(중앙실험동물)와 5주령의 스프라우그 도울리(Sprague Dawley: SD)계 250내지 300g 정도의 수컷을 각각 10 마리씩 4군으로 나눈 다음 본 발명의 함초 추출물 및 함초 분말을 각각 500, 725, 1000 및 5000 mg/kg의 용량으로 경구투여하였다. 경구 투여 후, 2주간 독성 여부를 관찰한 결과 4군 모두에서 한 마리도 사망하지 않았으며 외견상 대조군과 별다른 증상을 찾아볼 수 없음을 확인하였다.
본 발명의 함초 추출물은 아래와 같은 제형으로 투여할 수 있으며, 아래의 제제 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 제한되는 것은 아니다.
제제예 1. 주사제제의 제조
실시예 1-1의 함초 추출물 100 ㎎
소디움 메타비설파이트 3.0 ㎎
메틸파라벤 0.8 ㎎
프로필파라벤 0.1 ㎎
주사용 멸균증류수 적량
상기의 성분을 혼합하고 통상의 방법으로 최종 부피가 2㎖이 되도록 제조한 후, 2㎖용량의 앰플에 충전하고 멸균하여 주사제를 제조한다.
제제예 2. 정제의 제조
실시예 1-2의 함초 분말 200 ㎎
유당 100 ㎎
전분 100 ㎎
스테아린산 마그네슘 적량
통상의 정제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 타정하여 정제를 제조한다.
제제예 3. 캡슐제의 제조
실시예 1-2의 함초 분말 100 ㎎
유당 50 ㎎
전분 50 ㎎
탈크 2 ㎎
스테아린산마그네슘 적량
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.
제제예 4. 액제의 제조
실시예 1-1의 함초 추출물 1000 ㎎
설탕 20 g
이성화당 20 g
레몬향 적량
정제수를 가하여 전체 1000㎖로 맞추었다. 통상의 액제의 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 갈색병에 충전하고 멸균시켜 액제를 제조한다.
제제예 5. 건강 식품의 제조
실시예 1-2의 함초 분말 1000 ㎎
비타민 혼합물 적량
비타민 A 아세테이트 70 ㎍
비타민 E 1.0 ㎎
비타민 B1 0.13 ㎎
비타민 B2 0.15 ㎎
비타민 B6 0.5 ㎎
비타민 B12 0.2 ㎍
비타민 C 10 ㎎
비오틴 10 ㎍
니코틴산아미드 1.7 ㎎
엽산 50 ㎍
판토텐산 칼슘 0.5 ㎎
무기질 혼합물 적량
황산제1철 1.75 ㎎
산화아연 0.82 ㎎
탄산마그네슘 25.3 ㎎
제1인산칼륨 15 ㎎
제2인산칼슘 55 ㎎
구연산칼륨 90 ㎎
탄산칼슘 100 ㎎
염화마그네슘 24.8 ㎎
상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.
제제예 6. 건강 음료의 제조
실시예 1-1의 함초 추출물 1000 ㎎
구연산 1000 ㎎
올리고당 100 g
매실농축액 2 g
타우린 1 g
정제수를 가하여 전체 900 ㎖
통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2ℓ 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다.
상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 수요계층, 수요국가, 사용 용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.
본 발명이 제공하는 함초 추출물은 비피더스 및 유산균의 생육을 촉진하고 장내 유해균을 억제하는 등의 정장 작용에 탁월한 효과를 보여줄 뿐만 아니라 균주 동정 및 시제품 개발을 위한 조제법을 확립하여 유아용식품, 기능성식품, 정장제 등의 의약품, 동물사료 첨가제 등의 다양한 건강보조식품분야에서 사용할 수 있다.
도 1 은 함초 추출물 및 함초분을 배지로 사용하여 비피더스균과 락토바실러스균의 생육에 미치는 영향을 관찰한 도이며,
도 2 는 비피더스균의 생육 배지에 첨가하는 함초분과 함초 추출물의 농도별 영향을 관찰한 도이며,
도 3 은 함초의 각 농도별 함유 배지에서의 유산균의 생장곡선을 작성한 도이며,
도 4 는 비피더스균인 BGN-4, RD03 및 Int-57을 이용하여 함초배지 배양에 적합한 균주를 선정하기 위해 비교한 도이며,
도 5a 는 함초 추출액 및 함초분을 이용한 대장균 억제 효과를 나타낸 도이고, 도 5b 는 함초 추출액 및 함초분을 이용한 혐기의 포도상구균(staphylococcus) 억제효과를 나타낸 도이며, 도 5c는 함초 추출액 및 함초분을 이용한 호기의 포도상구균 억제효과를 나타낸 도이고,
도 6 은 함초 배지를 이용한 생육촉진효과가 가장 우수한 균주인 비피더스 BGN4의 전자현미경 사진이며,
도 7a 는 함초와 유산균을 이용하여 시제품으로 개발한 분말형 및 캡슐형 정장식품 사진이며, 도 7b는 시제품의 디자인 사진이다.
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Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 함초 추출물 또는 함초분을 유효성분으로 함유하는 정장 촉진용 약학조성물.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 추출물 또는 분말을 0.01 내지 80% 중량비를 갖는 약학 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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