KR100959001B1

KR100959001B1 - 알츠하이머병을 예방 및 치료하기 위한 조성물 및 그제조방법

Info

Publication number: KR100959001B1
Application number: KR1020070139017A
Authority: KR
Inventors: 트주-밍 판; 춘-린 이
Original assignee: 선웨이 바이오테크 코., 엘티디.
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2010-05-20
Also published as: KR20090070868A

Abstract

본 발명은 알츠하이머병을 치료하고 예방하는 조성물 및 그 제조방법을 제공하며, 상기 조성물은 모나콜린(monacolin), 항-염증제와 항-산화 화합물을 포함한다. 상기 조성물을 이용하여 알츠하이머병을 치료 및 예방하고, 또한 본 발명의 제조방법의 실시를 통하여 확실한 치료와 예방 및 어떠한 뚜렷한 부작용도 일으키지 않는 효과를 달성할 수 있다.

알츠하이머병, 모나콜린, 항-염증제, 항-산화 화합물

Description

알츠하이머병을 예방 및 치료하기 위한 조성물 및 그 제조방법{COMPOSITION AND METHOD FOR PREVENTION AND TREATMENT OF ALZHEIMER'S DISEASE}

본 발명은 알츠하이머병을 치료하고 예방하는 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 홍국미(red mold rice, RMR 붉은 누룩 쌀)에서 추출한 모나콜린(monacolin), 항-염증제 및 항-산화 화합물을 포함하는 조성물로서, 정제, 캡슐, 분말, 음료 등의 형태로 제조가능하다.

알츠하이머병(Alzheimer's disease, 약칭 AD)은 노인성 치매증으로 불리기도 하는 지속성 신경지능 장애이다. 알츠하이머병에 걸린 사람은 기억을 점차 상실하면서 언어와 정서장애가 나타난다. 지각능력을 점차 상실하는 상황을 치매(dementia)라고 부른다. 이러한 질병이 점차 심각해질 경우, 환자는 목욕, 식사, 용변 등과 같은 생활의 각 방면에서 모두 타인의 도움이 필요하게 된다. 알츠하이머병 환자는 주야로 간병이 필요하기 때문에 환자의 가족들은 생활에 매우 큰 영향을 받을 수 있다. 기억의 상실은 알츠하이머병 중 가장 두드러지는 병증으로서, 특히 얼마 전에 발생한 일이나 최근에 얻은 정보를 기억하지 못한다. 초기 증상은 경미하면서 점차로 나타나기 때문에 발견이 쉽지 않고, 또한 이러한 증상은 기타 건 망증에서도 나타날 수 있는 것으로 알츠하이머병의 고유 증상이 아니다. 예를 들어 익숙한 곳에서 길을 잃는다거나, 어떤 일을 하였는지 잊어버린다거나, 노상 옛일을 거듭 언급하거나 또는 새로운 것을 학습할 수 없는 것 등이다. 병이 악화되었을 때, 환자는 대화 시 적당한 용어를 찾을 수 없다거나 또는 중대한 결정을 하지 못하게 될 수 있다. 알츠하이머병 중 가장 고통스러운 점은 환자가 가족을 알아볼 수 없다는 것이다. 환자의 성격 역시 비정상적으로 초조해하거나, 집착과 의심이 많아지고, 다른 사람들과 함께 하는 것을 좋아하지 않는 등으로 변할 수가 있다. 후기에 이르면, 환자는 거리에서 어슬렁거리고 집으로 돌아오는 길을 잃는 상황이 발생할 수 있다. 새로운 연구에서는 알츠하이머병 환자의 뇌에서 시각과 공간 정보를 처리하는 구역이 손상을 입을 수 있다고 밝히고 있다. 이는 환자가 자신이 어디에 있는지 알지 못하거나 또는 방향을 구별하지 못하는 문제를 설명해 준다. 환자 역시 집중을 할 수 없게 되기 때문에 자신의 일상적인 신체의 각종 요구를 보살필 수 없다. 알츠하이머병 환자의 뇌 중, 기저전뇌(basal forebrain) 및 해마상융기(hippocampus)와 같이 기억에 매우 중요한 기타 구역 역시 영향을 받을 수 있다. 알츠하이머병으로 고통받는 많은 사람들은 폐렴(pneumonia)과 같은 기타 원인으로 사망한다. 진단 확정일로부터 계산하여 알츠하이머병 환자의 수명은 일반적으로 6~8년이지만, 여전히 많은 환자들이 20년 넘게 생존한다.

현재 시중에 판매되고 있는 대략 5종의 알츠하이머병 약물은 미국 식품의약국(US Food and Drug Administration, 약칭 FDA)의 승인을 얻은 것이다. 이러한 약물은 콜린에스터라제 억제제(cholinesterase inhibitors)이다[비상표명칭은 각각 타크린(tacrine) 및 도네페질(donepezil)이다]. 콜린에스터라제는 아세틸콜린 분해 반응 중의 주 효소로서, 이러한 약물은 콜린에스터라제의 작용을 차단하여 아세틸콜린의 분해를 억제한다. 두 가지 약물은 모두 뇌의 아세틸콜린의 함량을 증가시킬 수 있다. 두 가지 약물은 모두 기억 상실을 늦출 수 있을 뿐만 아니라 환자가 일상생활에 필요한 동작을 할 수 있도록 도와준다. 그러나 아주 중요한 점은 이러한 약물이 알츠하이머병을 치료할 수 없으며, 알츠하이머병의 증상을 경감시킬 수 있을 뿐이라는 것이다. 이밖에, 이러한 약품은 모두 환자에게 오심, 두통, 설사, 불면증, 동통, 환각 또는 어지럼증 등과 같은 부작용을 일으킬 수 있기 때문에 결코 실용적인 알츠하이머병 치료 약품이라고 할 수 없다.

상기한 바와 같이, 알츠하이머병 환자를 효과적으로 치료하고 예방할 수 있으면서 어떠한 뚜렷한 부작용도 없도록 하는 것이야말로 실용성을 갖춘 사고 방향이라고 할 수 있겠다.

따라서, 본 발명의 주요 목적은 알츠하이머병을 확실히 치료하고 예방하는 효과를 달성하기 위한 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 알츠하이머병을 치료하는 조성물을 제공함으로써 알츠하이머병을 치료하고 예방하는 동시에 어떠한 뚜렷한 부작용도 발생하지 않는 효과를 달성하는데 있다.

본 발명에서 제공하는 알츠하이머병을 치료하고 예방하는 조성물은 모나콜린, 항-염증제와 항-산화 화합물을 포함하여, 정제, 캡슐, 분말, 음료 등의 형태로 응용하여 제조할 수 있다. 이러한 세 가지 물질을 포함하는 조성물을 이용하여 알츠하이머병을 치료하고 예방하며, 모나콜린의 유효 최저 함량은 적어도 100㎍ 이상이고, 항-산화 화합물의 유효 최저 함량은 적어도 40㎍ 이상이며, 항-염증제의 유효 최저 함량은 적어도 10㎍ 이상으로 하고, 모나콜린, 항-염증제 및 항-산화 화합물의 최적의 중량 비율을 40: 2: 1로 제조하면, 알츠하이머병의 확실한 치료와 예방 및 어떠한 뚜렷한 부작용도 발생하지 않는 효과를 달성할 수 있다.

또한, 본 발명에서 제공하는 알츠하이머병을 치료하고 예방하는 조성물은 모나콜린 및 항-염증제를 포함하며, 모나콜린의 유효 최저 함량은 200㎍ 이상이며, 항-염증제의 유효 최저 함량은 60㎍ 이상이고, 모나콜린과 항-염증제의 최적의 중량 비율을 10: 1로 제조하면, 알츠하이머병의 확실한 치료와 예방 및 어떠한 뚜렷 한 부작용도 발생하지 않는 효과를 달성할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 더 나아가 알츠하이머병을 치료하고 예방하는 조성물의 제조방법을 제공하며, 그 방법은 하기와 같다:

고압 고온의 환경하에서 미종(米種)을 세척하여 멸균시키는 단계;

제1 특정시간 동안 제1 특정온도, 습도 및 특정 진동 환경하에서 특정 홍국균주(Monascus purpureus)를 배지에 배양시키는 단계;

제1 특정온도 환경하에서 상기 배지를 교반하고, 제2 특정시간 동안 특정비율의 수분을 공급하는 단계;

제3 특정시간 동안 제1 특정온도 환경하에서 일정한 간격으로 상기 배지를 교반하여 후숙(afterripening)시키는 단계;

홍국 발효산물을 수집하여 제4 특정시간 동안 제2 특정온도에서 건조시키는 단계;

상기 건조된 홍국 발효산물을 분말로 분쇄하여 성분 비율 조건에 부합되는지 여부를 분석하는 단계; 및

상기 홍국 발효산물의 분말을 특정 비율로 물에 분해하여 홍국 음료로 제조하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 홍국 발효산물의 분말을 캡슐에 넣거나 또는 정제로도 조제할 수 있다.

본 발명은 알츠하이머병을 치료하고 예방하는 조성물 및 그 제조방법을 제공 함으로써 확실한 치료와 예방 및 어떠한 뚜렷한 부작용도 일으키지 않는 효과를 달성할 수 있다.

본 발명은 일종의 알츠하이머병을 치료하고 예방하는 조성물로서, 본 발명의 조성물을 소개하기 전에, 먼저 본 발명의 개념에 대하여 설명하고자 한다. 알츠하이머병이 형성되는 주요 요인은 아밀로이드 베타-프로테인(amyloid β-protein, Aβ)이 뇌에 대량으로 침적되어 발생하는 것으로서, 신경전달물질의 결핍과 산화 발염 반응을 초래하여 병세가 점차로 가중된다. Aβ는 즉 세크레타제(secretase)가 아밀로이드 전구단백질(amyloid precursor protein, APP)에 대하여 집중적인 위치를 분할한 후 생성되는 단백질 단편(segment protein)에 의해 생성된다. 잘려진 효소는 α, β 및 γ-세크레타제를 포함한다. 그리고 Aβ는 바로 β-세크레타제를 통하여 671, 672와 연결되는 아미노산 결합을 절단할 수 있으며, 또한 γ-세크레타제가 APP상의 713 부근 위치를 절단한 후 Aβ 단편이 생성된다. 효소가 아미노산 서열을 절단할 때, 1-40, 1-42 단편 이외에 나머지 단편 역시 생성될 수 있다. 만약 APP 모노머가 α-세크레타제에 의해 절단되어 sAPP-α와 p10 kDa 단편이 생성되면, p10은 또 γ-세크레타제에 의해 절단되면서 p3와 p7 단편이 생성된다. 그 중 p3는 작은 단편의 Aβ이다. 이밖에, 만약 APP 모노머가 β-세크레타제에 의해 절단되어 sAPP-β와 p12 kDa 단편을 생성하면, p12 단편 역시 다시 γ-세크레타제에 의해 절단되어 Aβ와 p7 단편을 생성한다(Evin 등. 2003; Shoji 등. 1992). 이러한 작은 단편들은 뇌에서 집중되는 능력은 없으나, 다른 형태의 세크레타제 분할 활성 발현 은 증명할 수 있다. APP가 β-세크레타제 및 γ-세크레타제의 분해를 거쳐 각 형태의 Aβ가 생성되면, 그 중 가용성 Aβ는 독성을 지니고 있지 않으며, 반드시 중합과정을 거쳐 섬유속(fibrils)을 형성한 후에야 신경세포에 대하여 독성을 지니게 된다. 가용성 Aβ는 독성을 지니고 있지 않아 반드시 중합과정을 거쳐 Aβ 섬유속을 형성한 후에야 세포 내 칼슘 이온의 평형을 파괴하고 산화압력을 유발시키는 등 기전을 통하여 신경세포를 독살시키게 된다. Aβ 중합물 역시 세포내 tau 단백질의 과인산화(hyperphosphorylation)를 촉진하여 축색돌기의 확장을 간섭하여 세포를 사망시킨다. 이밖에 Aβ 섬유속은 또한 뇌 속의 미세아교세포(microglia)와 성상교세포(astrocyte)막 상의 특수한 수용체와 결합하여, 이를 활성화시킬 수 있으며, 전자는 인터루킨-1(IL-1), 인터루킨-6(IL-6), 종양괴사인자(TNF-α) 등 발염물질 및 산화질소, 초산화 음이온 등 자유기를 포함하는 여러 종류의 신경 독소를 방출하여 신경세포를 공격하고 이를 사망에 이르게 한다. 최근에는 19번째 염색체에 위치하는 지단백 E(ApoE, apolipoprotein E) 유전자가 알츠하이머병과 관련이 있음을 발견하였으며, 발현되는 ApoE는 Aβ와 신속하게 결합하여 뇌 속에 침적되면서 노인반점을 형성하고, 신경세포의 괴사를 초래할 수 있다.

이밖에, 많은 연구논문에서 심혈관 질병과 알츠하이머병이 일정한 관련성을 지니고 있음을 지적하고 있다. Martha 등이 65세 이상의 노인을 조사대상으로 연구하여, 심혈관 질병을 일으키기 쉬운 포화 지방산을 많이 함유한 식사를 하는 노인을 추적 조사한 결과, 평균 4년 후 다수의 노인이 알츠하이머병을 앓고 있었고, 반대로 폴리불포화지방산과 모노불포화지방산이 풍부한 식사를 하는 노인은 역상관 관계(inverse corelation)를 나타내었다(Freund-Levi 등. 2006). 또한 많은 연구에서 알츠하이머병을 유발하는 Aβ의 생성이 세포내 지질대사와 관련이 있음을 증명하고 있다(Frears 등. 1999; Kuo 등. 1998; Roher and Kuo 1999). 근래 연구에서는 Aβ가 세포내 콜레스테롤의 분포와 콜레스테롤 에스테르화 작용에 의해 변화될 수 있음을 지적하고 있다(Frears 등. 1999). Apo E는 혈장 중 콜레스테롤의 함량이 높아지도록 촉진할 수 있으며, 이는 심혈관 질병의 발생을 초래하는 위험인자 중의 하나이다. Puglielli 등은 2001년에 햄스터의 세포 내 아세틸콜린의 활성이 콜레스테롤에스테르의 함량과 정상관 관계를 나타내고 있다고 지적하였다(Puglielli 등. 2001; Zhao 등. 2005). 따라서 심혈관 질병과 알츠하이머병은 정상관 관계(positive corelation)를 갖는다.

따라서, 본 발명의 조성물은 Aβ가 뇌에 침적되는 것을 저하시키고 심혈관 질병을 일으키는 포화지방산을 낮추는데 역점을 두어 알츠하이머병을 치료하는데 이용할 수 있도록 한 것이다.

근래 홍국균(Monascus 종)의 관련 연구가 점차 증가하고 있다. 미래의 발전 방향으로 볼 때 홍국은 하나의 복합식 다기능 건강보조식품으로 발전될 수 있을 것이다. 홍국 중의 모나콜린 K, γ-아미노부틸산(GABA)과 항-산화 화합물은 본 발명의 실증을 거쳐 알츠하이머병의 치료와 예방 개선에 대한 타당성이 대폭 향상되었다.

모나콜린 K의 별명은 로바스타틴(lovastatin)을 포함하며, 콜레스테롤 합성 속도 억제효소 3-히드록시-3-메틸글루타릴-코엔자임 A(3-hydroxy-3- methylglutaryl-coenzyme A, HMG CoA) 환원효소의 억제제로서, 스타틴류(statins)에 속하는 화합물이며, 임상적으로도 이미 이 유형의 화합물이 확실히 심혈관 질병(cardiovascular disease, CAD)을 효과적으로 개선시킬 수 있음이 증명되었다. 근래 병리학 연구에서도 스타틴류의 약물로 알츠하이머병상을 치료하는데 확실히 우수한 개선효과가 있음을 지적하고 있다. 유럽 의사연구 데이터베이스(UK General Practitioners Research Database)에서 스타틴류의 약물로 알츠하이머병을 치료할 때, 70%의 병증에 현저한 개선효과가 나타났음을 지적하였고(Jick 등. 2000), 유사한 실험은 2000년 Wolozin 등이 미국의 각기 다른 세 군데 병원에서 60세 이상의 알츠하이머병을 앓고 있는 노인을 실험대상으로 실시하였으며, 진단결과는 NINCDS-ADRDA(National Institue of Neurological and Communicative Disorders and Stroke and the Alzheimer's Disease and Related Disorders Association)의 표준을 근거로 하였다. 상기 실험은 실험대상자를 3그룹으로 분류하여, A 그룹은 억제그룹으로, B 그룹은 스타틴을 사용하여 치료하는 그룹으로, C 그룹은 기타 심혈관 질환약(혈압강하 약물)으로 치료하는 그룹으로 구분하였다. 그 결과 놀라운 점은, 스타틴으로 질환을 치료한 경우, 알츠하이머병을 앓는 정도가 70% 낮아졌으며, 그 중 로바스타틴과 프라바스타틴(pravastatin)의 효과가 가장 우수하였다(Wolozin 등. 2000).

알츠하이머병 환자 뇌 속의 니코틴산(nicotinic), 무스카린산(muscarinic), 세로토닌(serotonin), 글루타메이트(glutamate) 수용체 및 γ-아미노부틸산(GABA), 노르에피네프린 등 신경흥분 전달인자는 모두 결손 상태를 나타낸다. 대뇌는 노화 과정에서 부피가 10% 감소하는데, 가장 주요한 점은 대뇌피질의 신경원 수량이 감소함에 따른 것으로서, 어떤 구역은 심지어 30~50% 감소하기도 한다. 이밖에 아세틸콜린, GABA, 카테콜아민(catecholamine) 등 신경전달물질 역시 감소할 수 있다. 이러한 물질의 감소에 의해, 대뇌의 인지기능이 저하되거나 기억 능력에 장애가 일어난다. 최초의 증상은 기억력 감퇴로서, 사물에 대한 판단능력을 상실하여 쉽게 잃어버릴 수 있다. 말기에 이르면 환자는 언어장애, 이상행위, 경련, 혼자 생활이 불가능한 현상이 나타난다(Mohr 등. 1994).

미토콘드리아에 O₂ 또는 H₂O₂와 OH가 과도하게 많을 때, 고반응성 OH의 형성을 초래할 수 있다. Aβ는 자유기를 거쳐 산화된 후 불용성 Aβ를 생성하여 알츠하이머병이 더욱 악화될 수 있다(Hsieh and Tai 2003). 실험에서 비타민 C 및 비타민 E 합병제제와 같은 항산화제를 복용한 경우 알츠하이머병이 일으키는 현상을 효과적으로 완화시킬 수 있음을 발견하였다(Yallampalli 등. 1998; Yamada 등. 1999). 이밖에 세라마이드(ceramide)와 같은 일종의 천연 신경초는 Aβ 및 FeSO₄가 신경 손상을 일으키는 작용에 대항할 수 있다(Abousalham 등. 2002). 홍국의 항산화능력은 1999년 Aniya 등 연구자에 의해 제기되었으며, 홍국의 항산화산(dimerumic acid)의 항산화 기전은 그것이 ^. OH, ^. O₂ ^-, 페릴(ferryl)-Mb, 퍼옥실 라디칼을 제거할 수 있고 지질과산화(LPO)에 대한 억제작용이 있음이 밝혀졌으며, 이는 하나의 전자를 산화물질에 공급하여 자체적으로 산화질소 라디칼(nitroxide radical)로 산화되고, 이 산화질소 라디칼은 다시 제거되어 항산화 효과를 달성할 수 있다(Taira 등. 2002). 홍국의 항산화 효과를 알츠하이머병의 예방에 적용하면 병증이 산화 자유기의 공격에 의해 악화되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 이미 2007년 7월 20일 Journal of Neuroscience Research(Lee CL, Kuo TF, Wang JJ, Pan TM: Red mold rice ameliorates impairment of memory and learning ability in intracerebroventricular amyloid beta-infused rat via repressing amyloid beta accumulation. J Neurosci Res. 2007, 85, 3171-7182.)에 발표되었다. 본 발명의 연구에서 채택한 동물은 국립대만대학 의과대학 실험동물 센터로부터 구입한 Wistar 품종의 수컷 쥐이며, 주령은 8주, 체중은 약 250g으로서, 각 그룹 당 7마리씩 공간을 갖춘 공간에서 사육하였으며, 온도는 23± 1℃를 유지하고, 12시간 동안은 밝게 12시간 동안은 어둡게 조명을 제어하였으며(08:00 조명을 밝힘, 20:00 조명을 어둡게 함), 음식과 물은 제한을 두지 않았다. 쥐를 미리 사육하여 300g이 되었을 때 실험그룹을 나누고 뇌에 펌프를 주입하는 이식수술을 하였다. 각 그룹의 매일 홍국 섭취량과 Aβ40 주사량은 표 1과 같다. 부형제 그룹은 수술은 하되 Aβ40은 주입하지 않는 정상기억학습능력을 갖춘 쥐 그룹이고, Aβ그룹은 수술 후 Aβ40을 주입하여 기억학습능력 장애를 지니게 된 알츠하이머병쥐 그룹이다. 홍국미의 투여량은 FDA에 공고된 인체 체면적 환산공식(Boyd's Formula of Body Surface Area)으로 계산한다(Boyd 1935; Lee 등. 2006). 본 연구 중 1배의 홍국미 투여량은 성인(170cm, 65kg)이 매일 2g의 홍국미를 먹는 것에 해당하며, RH그룹은 높은 양의 홍국미를 먹인 그룹이고, LS그룹은 RL 그룹과 동일한 양의 로바스타틴을(쥐 한마리당 매일 1.43 mg/kg)을 먹인 그룹으로서, 비교적 단순 한 모나콜린 K와 모나콜린, 항산화물 및 항-염증제이 포함된 홍국 조성물을 사용하여 알츠하이머병의 치료와 예방 효과를 얻는다.

본 발명의 실험은 Aβ40을 연속으로 28일 동안 쥐 뇌부에 주입하여 Aβ40을 직접 뇌에 대량으로 침착시켜 알츠하이머병을 유발하였다. 실험 기간 동안 매일 홍국 발효산물 또는 동일한 농도의 로바스타틴을 먹여, 기생성된 Aβ 독성에 대한 홍국의 억제 효과를 검토하고 기억 학습 능력에 대한 영향을 평가하였다. 본 발명의 실험결과, 연속적으로 28일동안 Aβ40을 쥐 뇌에 주입한 결과 뇌의 아세틸콜린 활성, 활성산소(reactive oxygen species, ROS) 생성량과 지질과산화 정도가 높아졌으며, 아울러 총항산화력과 초과산화물 디스뮤타제(superoxide dismutase, SOD) 활성이 저하되었다. 홍국미를 먹인 경우 뇌에 Aβ40을 주입하여 생긴 이러한 손상들이 현저하게 억제되었으며, 또한 그 효과는 로바스타틴 약물 치료그룹보다 우수하였다. 또한, 산화발염반응을 억제하여 주입되는 Aβ40이 해마상융기 조직에 대량으로 침적되지 못하도록 하였다. 홍국미는 첫 회에 알츠하이머병의 위험인자를 낮추고 기억학습능력을 개선시키는 효과가 있음이 입증되었으며, 그 효과는 로바스타틴 약물에 비해 더욱 현저한 효과를 보였다.

본 발명의 실험 그룹은 표 1과 같다.

그룹	Aβ 주입	RMR(모나콜린 K) (쥐 한마리당 매일 mg/kg)	로바스타틴 (쥐 한마리당 매일 mg/kg)
부형제	-	-	-
Aβ	+	-	-
LS	+	-	1.43
RL	+	151(1.44)	-
RH	+	755(7.20)	-

본 발명의 실험장치는 도 1에 도시된 바와 같으며, 상기 실험장치(10)는 크기가 동일한 명실(11)과 암실(12)을 포함한다. 두 방의 중앙에 10(W)× 10(D)cm의 갑문(13)을 설치하고, 갑문(13)이 열렸을 때, 명실(11)과 암실(12)이 서로 통할 수 있도록 하였다. 명실(11)은 조명을 갖추고, 암실(12)은 조명을 설치하지 않고 그 저부에 1cm 간격으로 평행하게 배열되는 금속선(14)을 설치하여 전류가 흐르도록 하였다. 실험과정은 먼저 각 그룹의 쥐를 명실(11)에 넣고, 동시에 갑문(13)을 개방한다. 쥐가 암실(12)로 들어갈 때까지 기다린 다음, 즉시 갑문(13)을 닫고, 동시에 금속선(14)에 전류(100V, 0.3mA, 2sec)를 통하게 하여 전기 자극을 준지 5초 후, 암실에서 쥐를 꺼내어 사육바구니로 보낸다. 만약 쥐가 300초 후에도 암실(12)에 들어가지 못하면 쥐를 강제로 암실(12)로 보내고 갑문(13)을 닫는 동시에 암실(12) 저부의 금속선(14)에 전류를 흐르게 한 다음 다시 사육바구니로 보낸다. 측정기간: 훈련 후 24시간, 48시간이 지나면 다시 쥐를 명실(11)에 넣고, 동시에 갑문(13)을 개방하여 쥐가 명실(11)에 체류하는 시간(step-through latency)을 기록한다. 명실(11)의 체류시간이 300초 이상이면 쥐의 학습 기억능력이 정상이다.

쥐가 명실(11)에 머물러 있다가 암실(12)로 진입하는 시간은 피동적 회피테스트 중 기억 학습능력을 평가하는 지표로 볼 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 모든 쥐는 어두운 쪽을 향하는 특성 때문에 1차 테스트 시 즉시 암실(12)로 들어가게 되는데, 암실(12)에서 방출되는 전기자극에 의해 정상 기억학습능력을 가진 쥐는 다음 번 테스트에서 다시 암실(12)로 들어가는 것을 겁내게 된다. 따라서 제2차 테스트에서 각 그룹의 실험동물이 명실(11)에 체류하는 시간은 기억 학습능력의 차이로 인하여 현저한 차이를 보인다. 2차 테스트 결과, Aβ 그룹이 명실에 머무는 시간은 부형제 그룹보다 현저하게 낮았다. 테스트 그룹 RL과 RH 그룹이 명실에 머무는 시간은 Aβ 그룹(p<0.05)보다 현저하게 길 수 있다. 로바스타틴 그룹의 효과는 비록 동일한 모나콜린 K 함량을 갖는 RL 그룹에 미치지 못하지만, 기억 학습의 효과는 여전히 Aβ 그룹보다 현저히 높았다.

본 발명의 또 다른 실험장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 수중미로장치(20)로서, 원형 수영장(21)의 직경은 140 cm이고, 높이는 45 cm이며, 수영장에 이동 가능한 휴식 플랫폼(PI)[또는 도피 플랫폼(escape platform)이라고도 함]을 설치한다. 플랫폼의 직경은 12 cm이고 높이는 25 cm이다. 실험을 실시하기 전 원형 수영장(21)에 27 cm의 수면고도까지 물을 채운다. 원형 수영장(21)은 네 개의 사분면(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ과 Ⅳ구역)으로 구분하고, 5개의 시작점을 설치하며, 휴식 플랫폼(PI)을 임의의 한 사분면의 중심점에 놓는다. 실험기간동안 수영장의 중심점 정상방에 캠코더를 가설하여 실험동물의 수영경로를 기록한다.

홍국미가 뇌에 Aβ를 주입한 알츠하이머병 쥐의 참고기억학습능력 손상에 미치는 영향은 도 4에 도시된 바와 같다. 실험동물이 수중미로장치(20) 시작점으로부터 휴식 플랫폼(PI)을 찾아가는 시간을 참고기억테스트를 평가하는 지표로 볼 수 있다. 2차에서 9차까지의 기억 훈련 결과, Aβ를 주입한 알츠하이머병 쥐는 정상 기억능력을 지닌 부형제 그룹보다 긴 시간을 들여 휴식 플랫폼(PI)을 찾아내었으나, 홍국미를 먹인 알츠하이머병 쥐(RL과 RH 그룹)는 탐색 시간이 현저하게 낮아졌다(p<0.05). 로바스타틴을 먹인 쥐는 비록 Aβ 그룹보다 탐색시간이 단축되었으나, 그 효과는 모두 RL 그룹과 RH 그룹보다 낮았고, 동일한 탐색시간에 서로 유사한 수영 경로 길이를 보였다. 이밖에, 각 그룹의 실험동물 사이의 수영 속도는 모두 두드러진 차이를 보이지 않았다(데이터를 개시하지 않음)(p>0.05).

공간성 탐지 실험은 24일째의 마지막 1회 참고기억테스트에 바로 이어서 실시한다. 휴식 플랫폼(PI)은 참고기억테스트가 종료된 후 수중미로장치(20)로부터 꺼낸 후, 실험동물이 원래 휴식 플랫폼(PI)이 놓여있던 사분면에서 배회하는 시간을 공간성 탐지테스트의 기억 학습능력 지표로 삼는다. 결과는 도 4a에 도시된 바와 같으며, Aβ 그룹이 목표 사분면에서 탐색하는 시간은 부형제 그룹(p<0.05)보다 현저하게 낮았다. RL 그룹과 RH 그룹은 목표 사분면에서의 탐색시간이 각각 Aβ 그룹보다 38.2%(p<0.05)와 48.0%(p<0.01)로서, 홍국미가 알츠하이머병 쥐의 기억학습능력 손상을 확실히 개선시킬 수 있음이 증명되었다. 수영 경로는 실험동물이 공간성 탐지테스트 중 기억 학습능력에서 표현되는 진실성을 판단하는데 도움을 준다. 도 4b는 Aβ그룹이 공간성 탐지테스트 중 방향성과 목표성이 없이 목표 사분면을 찾아다니고, 수영 경로도 원형 수영장(21) 전체로 고르게 분포되어 있는 것을 나타낸다. 반대로 우수한 기억 학습능력을 갖는 RL 그룹, RH 그룹과 부형제 그룹은 직접 목표 사분면을 향해 수영할 뿐만 아니라, 비교적 장시간 목표구역을 배회한다. 그런데 로바스타틴을 먹인 그룹은 기억학습능력의 개선에 있어서 여전히 RL 그룹과 Aβ 그룹 사이의 효과를 보이고 있다(도 4b와 도 4c). 작업기억테스트는 단기 기억학습능력 평가방식의 일종으로서, 그 결과는 도 5에 도시된 바와 같으며, Aβ 그룹이 휴식플랫폼(PI)을 탐색하는 시간이 부형제 그룹보다 현저하게 길었다(p<0.01). 그런데 RL 그룹과 RH 그룹은 작업기억테스트 중 정상기억능력을 지닌 부형제 그룹과 같은 기억학습 효과를 나타내었고, 각각 Aβ그룹보다 57.3%와 58.9%의 탐색 시간이 단축되었다(p<0.01). LS 그룹은 비록 Aβ그룹보다 26.7%의 탐색시간을 현저하게 단축시켰으나(p<0.05), 그 효과는 모두 RL 그룹과 RH 그룹보다 낮았다(p<0.05).

Aβ는 이미 알츠하이머병상 중 기억학습능력 부족의 주요 위험인자로 증명되었다(Hashimoto 등. 2005; Stephan and Phillips 2005). Aβ40을 쥐 뇌의 측뇌실에 주입하는 방식으로 알츠하이머병 동물 모델을 성공적으로 구축할 수 있음이 이미 입증되었다(Stephan and Phillips 2005). 그리고 이러한 방식으로 구축된 모델 동물 역시 기억행위와 학습능력이 부족한 특성을 가지고 있다(Kar 등. 1998; Schubert 등. 1995; Townsend and Pratico 2005). 주입되는 Aβ는 자유기와 활성산소를 유발시키고 신경원의 손상과 시냅스 확장을 억제시키며, 나아가 기억학습능력의 부족을 초래한다(Townsend and Pratico 2005). 따라서 현재 다수의 연구들은 모두 항산화와 항-염증제로 이러한 알츠하이머병 뇌 속의 산화발염 위험인자를 낮추고 기억학습 능력의 손상을 경감시키도록 하고 있다(Chauhan 등. 2004; Cordle 등, 2005).

모리스(Morris) 수중미로실험은 기억학습능력을 평가하는 주요 방법 중 하나로서, 그 중 참고기억테스트가 대표하는 것은 일종의 장기기억능력의 평가방법이고, 작업기억테스트는 즉 단기기억능력 평가방식에 속한다. 상기 기억학습테스트 결과, 약제량의 1배와 5배의 홍국미를 먹인 알츠하이머병 쥐는 참고기억테스트와 작업기억테스트의 탐색시간을 단축시킬 수 있었다(p<0.05). 또한, 홍국미를 먹인 그룹은 더 나아가 공간성 탐지테스트에서 목표 사분면에서의 탐색 시간을 연장시킬 수 있음을 나타내었다. 이러한 결과는 홍국미를 먹일 경우 기억학습능력을 개선시켜 비교적 짧은 시간에 수중미로의 휴식플랫폼을 찾을 수 있는 것을 분명히 나타내고 있다. 반대로, 치료를 하지 않은 알츠하이머병 쥐는 즉 목표성이 없이 사방으로 수중미로 전체를 헤매고 다녔다. 따라서 참고기억과 작업기억테스트에서 모두 비교적 많은 시간이 걸렸다.

모나콜린 K는 홍국미 중 혈액지질을 낮추는 주요 효과가 있는 성분 중 하나로서, 스타틴류 화합물이 뇌의 Aβ 생성을 억제하고 항발염 효과를 지니고 있기 때문에 알츠하이머병을 치료하는 신약으로 인식되고 있다(Chauhan 등. 2004; Li 등. 2006). 다수의 알츠하이머병 치료와 관련된 연구에서는 모두 스타틴을 사용하여 알츠하이머병 유전자를 이식한 작은쥐 뇌의 Aβ의 생성을 억제시켰다(Yamada et. al. 1999). 현재 알려진 연구 중에는 아직 로바스타틴으로 Aβ를 주입한 알츠하이머병 모델 쥐의 기억학습능력 손상을 경감시키는 사례가 없다. 본 연구는 로바스타틴으로 홍국미 중의 모나콜린 K를 대체하여, 홍국미 중의 모나콜린 K가 알츠하이머병의 기억학습능력 손상을 경감시키는 유일한 물질인지 여부를 검토하였다. 그러나 상기 기억학습테스트 결과에 따르면, 로바스타틴을 먹인 그룹이 기억학습능력 손상을 경감시키는 효과가 모두 동일한 모나콜린 K 농도를 지닌 RL 그룹보다 비교적 약했다. 따라서 홍국미 중의 모나콜린 K는 결코 Aβ가 야기하는 기억능력 손상을 경감시키는 유일한 효과적인 성분이 아님이 입증되었다.

모나콜린 K는 홍국미 중 혈액지질을 낮추는 주요 효과가 있는 성분 중 하나로서, 스타틴류 화합물이 뇌의 Aβ 생성을 억제하고 항발염 효과를 지니고 있기 때문에 알츠하이머병을 치료하는 신약으로 인식되고 있다(Chauhan 등. 2004; Li 등. 2006). 다수의 알츠하이머병 치료와 관련된 연구에서는 모두 스타틴을 사용하여 알츠하이머병 유전자를 이식한 작은쥐 뇌부 Aβ의 생성을 억제시킨다(Yamada et. al. 1999). 현재 알려진 연구 중에는 아직 로바스타틴으로 Aβ를 주입한 알츠하이머병 모델 쥐의 기억학습능력 손상을 경감시키는 사례가 없다. 본 연구는 로바스타틴으로 홍국미 중의 모나콜린 K를 대체하여, 홍국미 중의 모나콜린 K가 알츠하이머병의 기억학습능력 손상을 경감시키는 유일한 물질인지 여부를 검토하였다. 그러나 상기 기억학습테스트 결과에 따르면, 로바스타틴을 먹인 그룹이 기억학습능력 손상을 경감시키는 효과가 모두 동일한 모나콜린 K 농도를 지닌 RL 그룹보다 비교적 약했다. 따라서 모나콜린 K를 식용할 경우 Aβ가 야기하는 알츠하이머병의 증상을 효과적으로 개선할 수 있다.

현재 알츠하이머병의 치료는 대부분 아세틸콜린에스테라아제(AChE) 활성을 억제하여 아세틸콜린 농도를 높이고 인지와 기억 행위를 개선하는데 중점을 두고 있다(Nabeshima and Nitta 1994). 알츠하이머병 모델동물 구축과 관련된 연구에서도 역시 연속으로 Aβ를 쥐 뇌에 주입하면 콜린신경기능의 쇠퇴와 부족을 일으키는 신경 독성을 초래하는 것이 입증되었다. 연구에서는 또한 뇌에 Aβ를 주입한 알츠하이머병 쥐의 뇌속 아세틸콜린 함량이 정상적인 쥐에 비해 현저하게 부족한 것으로 입증되었다(Arendt 등. 1984; Darvesh 등. 2004). 아세틸콜린 농도의 저하와 아세틸콜린에스테라아제 활성의 증가에 따라 신경원의 상실이 더욱 심각해진다(Stephan and Phillips 2005). 이밖에, 아세틸콜린에스테라아제 활성 증가 역시 Aβ의 중합을 초래하는 정도가 더욱 심해질 수 있고, 또한 더욱 안정적이고 독성이 더욱 강한 섬유화 아밀로이드 베타프로테인(Aβ fibrils)이 형성될 수 있음이 제기되었다(Stephan and Phillips 2005). 따라서 아세틸콜린에스테라아제의 활성을 억제하는 것이 Aβ가 유발하는 기억학습능력 부족을 간접적으로 경감시키는 신경보호작용으로 인식되고 있다. 도 6은 홍국미가 뇌에 Aβ40을 주입한 쥐의 대뇌피질과 해마상융기 조직 중 아세틸콜린에스테라아제 활성에 미치는 영향을 나타낸 것으로서, 도면에서 Aβ 그룹의 대뇌피질의 아세틸콜린에스테라아제 활성이 부형제 그룹보다 50.5%가 향상되었으며, 해마상융기 중에서는 179.1% 향상되었다. 홍국미 약제량의 1배 및 5배를 투여한 경우 모두 Aβ로 인해 높아진 아세틸콜린에스테라아제 활성이 현저하게 억제되었다. 그러나 로바스타틴은 오히려 대뇌피질과 해마상융기 중의 아세틸콜린에스테라아제 활성에 대하여 억제효과를 갖고 있지 않았다. 이 결과는 홍국미 중 아세틸콜린에스테라아제 활성을 억제하는 물질이 있음을 입증하는 것이며, 상기 물질은 모나콜린 K가 아니고 기타 기능성 대사물이다. 드문 연구에서 로바스타틴이 아세틸콜린에스테라아제의 활성을 억제한다고 밝히고 있으며, 어떤 연구에서는 로바스타틴이 아세틸콜린에스테라아제의 활성에 대하여 뚜렷한 억제효과가 없다고 지적하였다. 이러한 연구 결과는 본 발명의 추세와 일치한다. 모나콜린 K 이외에, 홍국미의 복합효능 대사물은 기타 아세틸콜린에스테라아제 억제제를 포함하고 있을 가능성이 있다. 그런데 홍국미 중의 대사물인 GABA는 일종의 신경전달물질이기도 하면서 알츠하이머병의 인지와 기억행위 능력을 개선시키는데 도움을 줄 수도 있다.

Aβ가 알츠하이머병 환자 뇌의 산화 압력을 유발할 수 있음이 이미 입증되었다. 따라서 Aβ가 유발하는 산화압력을 억제하는 것이 알츠하이머병 약물 개발의 중요한 지표로 인식되고 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 뇌에 Aβ를 주입하여 대뇌피질과 해마상융기 중의 총항산화능(total antioxidants status, TAS)이 각각 부형제 그룹보다 20.9%와 20.4%가 낮아지도록 만들었다. 로바스타틴을 투여한 결과 대뇌피질의 TAS가 13.9% 향상되었으나, 해마상융기에서는 효과가 없었다. RL 그룹의 대뇌피질과 해마상융기 중의 TAS는 즉 24.6%과 46.2%로 현저하게 높아졌다. 그런데, 본 실험에서는 홍국미 약제량의 5배를 투여한 알츠하이머병 쥐의 대뇌피질과 해마상융기 중의 TAS가 모두 Aβ그룹보다 현저하게 높다는 것을 발견하였다.

홍국미가 대뇌피질과 해마상융기 중 말론디알데히드(MDA) 농도에 미치는 영향은 도 8에 도시된 바와 같다. 대뇌피질과 해마상융기 중 MDA 농도는 뇌에 Aβ를 주입한 후 각각 95.3%와 112%로 현저하게 높아졌다. 다만 상기 MDA 농도의 상승은 홍국의 투여량을 높임으로 인한 것이며 효과적으로 다시 저하되었다.

RL그룹과 RH 그룹의 대뇌피질과 해마상융기 중 초과산화물 디스뮤타제(SOD) 활성 역시 서로 유사한 신경원 보호 효과를 나타내었으며, 도 9에 도시된 바와 같다. 비록 대뇌피질과 해마상융기 중의 SOD 활성이 뇌에 주입한 Aβ에 의해 각각 19.8%와 25.2%로 낮아졌으나, 홍국미 투여량의 1배를 먹인경우 각각 대뇌피질과 해마상융기 중의 SOD 활성이 27.2%와 52.7%로 높아졌고, 5배의 홍국미는 이를 각각 27.2%와 60.9%로 더욱 높였다.

상기 결과로 알 수 있듯이, 기억학습능력이 손상된 알츠하이머병 모델 쥐는 그 대뇌피질과 해마상융기이 모두 심각한 산화압력을 지니고 있다. 그러나 이러한 산화압력은 매일 홍국미를 먹임에 따라 개선될 수 있고, 또한 그 효과가 투여량 효응관계를 가지고 있을 뿐만 아니라 로바스타틴을 먹인 그룹보다 더욱 월등하다. 홍국 발효산물 중의 항-산화 화합물은 현재 이미 제기되고 있는 것으로 홍국 항산화산(dimerumic acid), 탄닌(tannin), 페놀화합물(phenol), 모노불포화 지방산과 스테롤(sterols)이 있다(Aniya 등. 1999; Wang 등. 2006).

따라서 본 발명의 항-산화 화합물은 홍국 항산화산, 탄닌, 페놀화합물, 모노불포화 지방산, 스테롤 및 초과산화물 디스뮤타제(SOD)로 이루어진 그룹으로부터 임의의 한 종류를 선택할 수 있다.

본 발명의 체내 동물실험 결과는 도 10a에 도시된 바와 같으며, Aβ의 뇌 주입이 쥐의 대뇌피질과 해마상융기 중 활성산소(ROS) 농도를 각각 39.8%와 28.7%(p<0.05)까지 높였다. 매일 홍국미를 먹은 알츠하이머병 쥐의 대뇌피질과 해마상융기 중 ROS 농도는 모두 낮아졌다. 그 중 RL 그룹은 각각 16.0%(P<0.05)와 21.2%(p<0.05)까지 낮아졌으며, RH 그룹은 각각 35.4%(p<0.01)와 21.3%(p<0.05)까지 낮아졌다. 로바스타틴을 먹은 경우 대뇌피질 중 ROS 농도가 29.3% 낮아졌으며, 해마상융기에서는 15.7%(p<0.05) 낮아졌다. 해마상융기에서 면역발현성 질소산화물 생성효소(iNOS)의 발현량은 도 10b의 면역조직염색에 도시된 바와 같으며, Aβ의 주입으로 iNOS의 발현량이 현저하게 증가되었고, RL 그룹과 RH 그룹의 해마상융기에서는 iNOS의 발현량이 현저하게 억제되었음이 발견되었다. 그러나 또한 항발염 효과에 대하여 로바스타틴을 먹인 그룹은 1배와 5배의 홍국미 투여량 그룹보다 떨어질 수 있음이 발견되었다.

알츠하이머병 쥐의 대뇌피질과 해마상융기 중 ROS 농도는 홍국미를 먹이는 투여량을 높임에 따라 더욱 현저하게 낮아질 수 있다. 비록 로바스타틴이 증명을 통하여 세포모델에서 Aβ가 유발하는 발염반응에 효과가 있을 수 있음이 발견되었으며, 이러한 효과는 동물모델에서는 입증되지 않았을 뿐만 아니라, 스타틴의 항발염효과 역시 뇌에 Aβ를 주입한 알츠하이머병 쥐의 기억학습능력 손상을 경감시키는데 응용된 적이 없다. 본 연구는 로바스타틴을 먹이면 뇌조직 중의 ROS 함량과 iNOS의 발현량을 현저하게 낮출 수 있음을 입증하였으나, 이러한 효과는 홍국미를 먹은 그룹보다 약간 적다. 근래 홍국 2차 대사물의 건강보조기능이 이미 점차로 연구 개발되고 있는 추세이므로, 많은 항발염 물질 역시 계속 제기되고 있으며, 그 중 여러종류의 모나콜린 즉, 6종류의 홍국대사물(azaphilones): 모나스신(monascin), 안카플라빈(ankaflavin), 루브로푼크타틴(rubropunctatin), 모나스코르부린(monascorburin), 루브로푼크타민(rubropunctamine)과 모나스코르부르아민(monascorburamine), 2 종류의 퓨라노이소프탈라이드(furanoisophthalides): 크산토모나신(xanthomonasin) A와 크산토모나신(xanthomonasin) B, 및 2 종류의 아미노산: (+)-모나스쿰산(monascumic acid)과 (-)-모나스쿰산(monascumic acid)이 포함된다(Schubert 등. 1995). 따라서 모나콜린 K는 확실히 Aβ가 유발하는 발염반응을 억제하는 유일한 대사물이 결코 아니다. Akihisa 등(2005)은 쥐 동물모델 중 홍국미로 발염유발물질(12-O-테트라데카노일포르볼-13-아세테이트, TPA)이 일으키는 발염반응을 억제하는 연구를 하였다. 아울러 주요한 항-염증제이 홍국대사물(azaphilones)와 퓨라노이소프탈라이드류(furanoisophthalides)의 화합물인 것을 증명하였다. 본 연구의 체외 및 체내 동물평가 결과와 홍국의 항발염 관련 연구를 종합해보면, 홍국미가 Aβ가 유발하는 발염반응을 억제하는 작용은 주로 모나콜린 K와 기타 항-염증제이 공동으로 나타내는 협동기전에 의한 것이다.

따라서 본 발명에서 제시하는 항-염증제는 γ-아미노부틸산(GABA), 모나스신, 안카플라빈, 루브로푼크타틴, 모나스코르부린, 루브로푼크타민, 모나스코르부르아민, 크산토모나신 A, 크산토모나신 B, (+)-모나스쿰산과 (-)-모나스쿰산으로 이루어진 그룹으로부터 임의의 한 종류를 선택할 수 있다.

28일 동안 연속으로 Aβ40을 쥐의 해마상융기에 주입한 후, 도 11에서 부형제 그룹과 비교한 결과로 알 수 있듯이, Aβ 그룹의 해마상융기 중 대량의 Aβ40이 침적되어 있다. 상기 결과와 이전 학자들의 연구를 통하여 주입된 Aβ40이 뇌에서 산화압력과 염증반응을 일으켜 Aβ40의 침적을 초래한다는 것을 알 수 있다. 침적된 Aβ40 함량이 많을수록 더욱 심각한 산화압력과 염증반응을 유발하게 되고, 악성 순환을 끊임없이 반복하면 뇌의 손상이 지속적으로 악화 될 수 있다. 로바스타틴은 Aβ40이 유발하는 발염반응을 억제하는 효과를 가지고 있으나, 산화압력에 대항하는 능력은 비교적 약하다. 따라서 결과로 알 수 있듯이, LS 그룹의 해마상융기 중 Aβ40은 비록 Aβ 그룹보다 낮지만, 여전히 대량의 Aβ40 침적을 발견할 수 있다. 홍국미를 먹인 RL 그룹과 RH 그룹은 즉 Aβ40 누적량을 현저하게 낮추는 효과가 있었다. 홍국미가 해마상융기 중 Aβ40의 누적량을 낮출 수 있는 원인은 주로 그것이 산화압력과 발염반응에 대한 억제 작용이 있기 때문이며, 뇌에 주입된 Aβ40이 산화발염물질에 의해 촉진되어 침적되지 못하게 한다. 따라서 Aβ40이 뇌에 손상을 입힐 수 없도록 하고, 나아가 기억 학습 능력을 효과적으로 개선할 수 있다.

본 발명의 알츠하이머병을 치료하고 예방하는 모나콜린, 항-염증제과 항-산화 화합물의 조성물은 홍국미로부터 제공하여 알츠하이머병의 증상을 개선할 수 있으며, 그 중 제1 실시예에서, 홍국미 1 그램당 모나콜린의 유효 최저 함량은 100㎍ 이상이고, 홍국미 1 그램당 항-산화 화합물의 유효 최저 함량은 40㎍ 이상이며, 홍국미 1 그램당 항-염증제의 유효 최저 함량은 10㎍ 이상이다. 그 중 모나콜린, 항-염증제 및 항-산화 화합물의 최적의 중량비율이 40: 2: 1인 경우 제1 실시예에서 가장 우수한 효과를 얻었으며, 이밖에 모나콜린, 항-염증제 및 항-산화 화합물의 유효 중량비율 범위는 10: 4: 1 내지 90: 2: 1까지 모두 실시할 수 있고, 정제, 캡슐, 분말, 음료 등 방식으로 소비자가 복용할 수 있도록 응용 가능하다.

이밖에, 제2 실시예에서, 모나콜린 및 항-염증제의 조성물을 사용하여 알츠하이머병을 치료하고 예방할 수 있으며, 홍국미 1그램당 모나콜린 유효 최저 함량이 적어도 200㎍ 이상이고, 홍국미 1그램당 항-염증제의 유효 최저함량이 적어도 60㎍ 이상인 조성물 중에서도 역시 상기 과정 중의 효용이 있을 수 있으며, 그 중 모나콜린과 항-염증제의 최적의 중량비율은 10: 1로 하였을 때 제2 실시예에서 가장 우수한 효과를 나타내었다. 이밖에 모나콜린과 항-염증제의 유효 중량 비율 범위는 10: 3 내지 45: 1까지로, 모두 제2 실시예에서 실시 가능하며, 아울러 정제, 캡슐, 분말, 음료 등의 형태로 복용할 수 있도록 응용 가능하다.

홍국미 안에 함유된 항-염증제는 γ-아미노부틸산(GABA)이며, 또한 홍국미는 일종의 천연식품으로서, 특정한 방식을 통하여 발효제련시킬 수 있기 때문에 인체에 어떠한 뚜렷한 부작용도 일으키지 않는다. 따라서 만약 홍국미를 알츠하이머병을 치료하기 위한 보조식품으로 이용하면 그 효과가 뚜렷할 뿐만 아니라, 일반 약품처럼 환자에게 여러 가지 부작용을 일으키지 않기 때문에, 실로 희망적인 발명이라 할 수 있다.

도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 알츠하이머병을 치료하고 예방하는 조성물의 제조 방법을 도시한 것으로서, 다음과 같이 설명하고자 한다.

우선, 먼저 미종을 깨끗이 씻어 고압 고온의 환경에서 멸균을 실시한다(단계 100). 상기 미종은 재래미(在來米)이며, 상기 고압 고온의 환경은 1kg/cm² 압력 및 121℃을 말한다. 그런 다음, 제1 특정시간 동안 제1 특정온도, 습도 및 특정 진동 환경하에서 특정 홍국균주(Monascus purpureus)를 배지에 배양한다(단계 110). 상기 특정 홍국균주는 적어도 5g의 상기 미종을 증류무균수 100ml에 담그어 구성한다. 상기 제1 특정시간은 48시간 경과 후를 지칭하고, 상기 제1 특정온도는 30℃를 유지하는 상태이며, 상기 특정 진동환경은 100 내지 150 분당회전속도(revolutions per minute; rpm)를 유지하는 상태를 지칭한다. 다시 말해 홍국균주를 배지에 배양하고, 30℃, 125rpm의 진동을 유지하는 상태에서 약 48시간 동안 배양한 후 수집한다. 고체상태의 배양균 500g을 취하여, 세척한 후 6~8시간 동안 물에 불린다. 면헝겁으로 물을 닦아낸 후, 누룩포(麴布) 위에 놓고, 누룩 트레이(麴盤)에 평평하게 깐 다음 살균한다(121℃, 20~25 분). 그런 다음 물 100mL를 살포한다. 제2차 살균(121℃, 20분)을 실시하고, 냉각시킨 후 배양한다. 이어서 상기 제1 특정온도 환경하에서 상기 배지를 교반하고, 제2 특정시간 동안 특정 비율의 수분을 공급한다(단계 120). 상기 제2 특정시간은 72시간 이내를 말하며, 상기 특정비율의 수분은 20%의 증류무균수로서, 72시간 이내에 24시간 간격으로 상기 배지를 교반하고 20%의 증류무균수를 보충하여 30℃의 항온상자에서 배양시킨 다음, 제3 특정시간 동안 상기 제1 특정온도 환경하에서 일정한 간격으로 상기 배지를 교반하여 후숙시킨다(단계 130). 후숙이란 대사물이 생성되는 과정을 말하며, 상기 제3 특정시간은 96시간 이내를 지칭한다. 상기 일정한 간격은 매 10시간마다를 지칭한다. 즉, 96시간 이내에, 매 10시간마다, 배지를 적당히 교반한다. 이어, 홍국 발효산물을 수집하여 제4 특정시간 동안 제2 특정온도를 유지하여 이를 건조시킨다(단계 140). 상기 제4 특정시간이란 24시간 이내를 말하며, 제2 특정온도는 55~60℃로 유지시키는 것을 지칭한다. 상기 과정은 홍국을 수집하는 단계로서, 홍국 발효산물(Monascus-fermented product)을 건조기에 넣어 24시간 동안 60℃의 건조 과정을 실시하고, 이어서 상기 건조된 홍국 발효산물을 분말로 갈아 성분비율 조건에 부합되는지 여부를 분석한다(단계 150). 상기 성분비율조건은 조성물이 모나콜린, 항-염증제 및 항-산화 화합물을 포함하고, 상기 3 가지 물질의 유효 중량 비율 범위는 10: 4: 1 내지 90: 2: 1이다. 상기 범위에서 상기 성분비율조건에 부합되는지 확인하여, 만약 아닐 경우 본 과정은 실패한 조제 과정이므로 본 과정을 종료한다. 만약 범위 안에 있는 것으로 확인될 경우, 더 나아가 과정 A와 과정 B를 포함한다. 도 12b와 도 12c를 참조하면, 과정 A를 거친 후, 상기 홍국 발효산물의 분말을 특정한 비율로 물에 분해하여 알츠하이머병을 치료하고 예방하는 홍국 음료를 제작할 수 있으며(단계 160), 본 조제 과정이 완료된다. 상기 특정비율은 1.0~4.0% 사이이다.

과정 B를 거친 후, 상기 홍국 발효산물의 분말을 캡슐에 넣거나 또는 정제로 조제하면(단계 170), 본 조제 과정이 완료된다.

본 실시예의 조제 방식은 종래의 누룩 트레이에 배양을 실시할 수 있으며 비교적 소형의 누룩 트레이를 제작한다. 길이, 너비, 높이는 각각 약 20× 30× 5cm이다. 배양 시 저층에 누룩포를 방치하여 고체 상태의 기질(基質)을 감싸주면, 누룩을 뒤집기 유리한 동시에 습도를 유지할 수 있다. 상층에는 다시 한 겹의 누룩포를 덮어 외부로부터의 오염을 막는 동시에, 발효 과정에서 홍국미의 습도를 유지할 수 있다. 전체적인 배양 과정은 개방된 공간에서 실시하기 때문에, 본 조제 방식은 본 발명의 조성물을 실시할 수 있을 뿐만 아니라, 정제, 캡슐, 분말, 음료 등으로 활용할 수 있다.

비록 본 발명은 앞에서 바람직한 실시예를 제공하였으나, 이는 결코 본 발명을 한정짓기 위한 것이 아니며, 상기 기술을 숙지하고 있는 사람이면 누구나 본 발명의 정신 범주를 벗어나지 않는 한에서, 기타 모나콜린, 항-염증제과 항-산화 화합물을 함유하여 알츠하이머병을 치료하는 어떤 약품(홍국미에 국한되지 않음)을 이용하는 등과 같이, 약간의 변경과 수식을 가할 수 있으며, 따라서 본 발명의 보호범위는 하기에 첨부되는 특허청구범위로 한정된 것으로 준한다.

도 1은 본 발명의 실험장치도이다.

도 2는 쥐를 명실에 머무르게 한 후 암실로 진입할 때까지의 시간 통계도이다.

도 3은 본 발명의 수중미로장치와 구역구분도이다.

도 4a-4c는 홍국미가 Aβ40을 뇌에 주입한 쥐에 대하여 참고기억테스트와 탐지테스트(probe test) 중의 기억학습능력에 미치는 영향도이다.

도 5는 홍국미가 뇌에 Aβ40을 주입한 쥐에 대하여 작업기억테스트 중의 기억학습능력에 미치는 영향도이다.

도 6은 홍국미가 뇌에 Aβ40을 주입한 쥐의 대뇌피질과 해마상융기 중 아세틸콜린에스테라아제 활성에 미치는 영향도이다.

도 7은 뇌에 Aβ를 주입한 쥐의 대뇌피질과 해마상융기 중 총항산화능(TAS) 비교도이다.

도 8은 홍국미가 쥐의 대뇌피질과 해마상융기 중 말론디알데히드(MDA) 농도에 미치는 영향도이다.

도 9는 홍국미가 쥐의 대뇌피질과 해마상융기 중 초과산화물 디스뮤타제(SOD) 활성에 미치는 영향도이다.

도 10a-10b은 홍국미가 Aβ40을 뇌에 주입한 쥐의 대뇌피질과 해마상융기 중 활성산화물질(ROS) 함량과 해마상융기 중 질소산화물 생성효소(iNOS) 발현량에 미치는 영향도이다.

도 11은 Aβ40을 연속으로 쥐의 해마상융기에 주입한 후, Aβ40의 침적도이다.

도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 알츠하이머병을 치료하고 예방하는 조성물의 제조방법이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 실험장치 11: 명실

12: 암실 13: 갑문

14: 금속선 20: 수중미로장치

21: 원형수영장 PI: 휴식 플랫폼

단계 100: 고압 고온 환경하에서 미종(米種)을 세척하여 멸균을 실시한다.

단계 110: 제1 특정시간 동안 제1 특정온도, 습도 및 특정 진동환경하에서 특정 홍국균주를 배지에 배양한다.

단계 120: 상기 제1 특정 온도의 환경에서 상기 배지를 교반하고, 제2 특정시간 동안 특정비율의 수분을 공급한다.

단계 130: 제3 특정시간 동안 상기 제1 특정온도 환경하에서 일정한 간격으로 상기 배지를 교반하여 후숙시킨다(afterripening).

단계 140: 홍국 발효산물을 수집하여 제4 특정시간 동안 제2 특정 온도에서 건조시킨다.

단계 150: 상기 건조된 홍국 발효산물을 분말로 분쇄하여 성분 비율 조건에 부합되는지 여부를 분석한다.

단계 160: 상기 홍국 발효산물의 분말을 특정한 비율로 물에 분해하여 알츠하이머병을 치료하고 예방하는 홍국 음료로 제조한다.

단계 170: 상기 홍국 발효산물의 분말을 캡슐에 넣거나 또는 정제로 제조한다.

Claims

홍국미(red mold rice)로부터 추출한 모나콜린(monacolin), 항-염증제(anti-inflammation agent) 및 항-산화 화합물(anti-oxidant compound)을 포함하는 알츠하이머병을 치료 및 예방하기 위한 조성물.
제 1 항에 있어서, 홍국미 1 그램당 상기 모나콜린의 유효 최저 함량은 100㎍ 이상인 알츠하이머병을 치료 및 예방하기 위한 조성물.
제 1 항에 있어서, 홍국미 1그램당 상기 항-산화 화합물의 유효 최저 함량은 40㎍ 이상인 알츠하이머병을 치료 및 예방하기 위한 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 항-산화 화합물은 홍국 항산화산(dimerumic acid), 탄닌(tannin), 페놀 화합물(phenol), 모노불포화지방산(monounsaturated fatty acid), 스테롤(sterols) 및 초과산화물 디스뮤타제(Superoxide dismutase;SOD)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 알츠하이머병을 치료 및 예방하기 위한 조성물.
제 1 항에 있어서, 홍국미 1그램당 상기 항-염증제의 유효 최저 함량은 10㎍ 이상인 알츠하이머병을 치료 및 예방하기 위한 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 항-염증제는 γ-아미노부틸산(γ-aminobutyric acid, GABA), 모나스신(monascin), 안카플라빈(ankaflavin), 루브로푼크타틴(rubropunctatin), 모나스코르부린(monascorburin), 루브로푼크타민(rubropunctamine), 모나스코르부르아민(monascorburamine), 크산토모나신 A(xanthomonasin A), 크산토모나신 B(xanthomonasin B), (+)-모나스쿰산((+)-monascumic acid) 및 (-)-모나스쿰산 ((-)-monascumic acid)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 알츠하이머병을 치료 및 예방하기 위한 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 모나콜린, 항-염증제 및 항-산화 화합물의 최적의 중량 비율은 40: 2: 1인 알츠하이머병을 치료 및 예방하기 위한 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 모나콜린, 항-염증제 및 항-산화 화합물의 유효 중량 비율 범위는 10: 4: 1 내지 90: 2: 1인 알츠하이머병을 치료 및 예방하기 위한 조성물.
모나콜린 및 항-염증제를 포함하는 알츠하이머병을 치료 및 예방하기 위한 조성물로서, 상기 조성물은 홍국미(red mold rice)로부터 추출되는 알츠하이머병을 치료 및 예방하기 위한 조성물.
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제 9 항에 있어서, 홍국미 1그램 단위당 상기 모나콜린의 유효 최저 함량은 200㎍ 이상인 알츠하이머병을 치료 및 예방하기 위한 조성물.
제 9 항에 있어서, 홍국미 1그램 단위당 상기 항-염증제의 유효 최저 함량은 60㎍ 이상인 알츠하이머병을 치료 및 예방하기 위한 조성물.
제 9 항에 있어서, 상기 항-염증제는 γ-아미노부틸산(GABA), 모나스신, 안카플라빈, 루브로푼크타틴, 모나스코르부린, 루브로푼크타민, 모나스코르부르아민, 크산토모나신 A, 크산토모나신 B, (+)-모나스쿰산 및 (-)-모나스쿰산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 알츠하이머병을 치료 및 예방하기 위한 조성물.
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