KR101083349B1 - 로타바이러스성 감염 질환의 예방 및 치료 효과가 있는 다당체를 함유한 건강기능식품 - Google Patents

로타바이러스성 감염 질환의 예방 및 치료 효과가 있는 다당체를 함유한 건강기능식품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로타바이러스의 감염을 억제하는 활성을 갖는 파낙스속 식물의 다당체, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 조성물에 관한 것으로, 파낙스속 식물에서 분리된 다당체는 급성소아장염의 유발원인인 로타바이러스의 감염활성을 억제함으로써, 본 발명의 다당체는 로타바이러스의 감염 예방, 로타바이러스성 설사 및 장염의 예방 및 치료를 위한 의약품, 건강기능식품, 식품 첨가물로 이용될 수 있다.

Description

로타바이러스성 감염 질환의 예방 및 치료 효과가 있는 다당체를 함유한 건강기능식품 {A Health care food comprising a polysaccharide having anti-rotavirus activity}
본 발명은 로타바이러스성 감염질환의 예방 및 치료효과가 있는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 로타바이러스성 감염질환의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.
로타바이러스(Rotavirus)는 레오바이러스과(Reoviridae)에 속하며 개발도상국이나 저개발국에서 급성소아장염 유발원인 중 가장 중요한 요인으로 알려져 있으며, 바이러스 입자의 이중 캡시드(double capsid)가 마치 수레바퀴모양을 보인다고 하여 라틴어의 로타(rota, 영어의 wheel)에서 유래되어 로타바이러스(rotavirus)로 명명되었다. 1943년 라이트(Light)와 호데스(Hodes)는 유아에 있어서 심각한 설사현상을 보고하였고 분변에서 설사를 야기시키는 여과성 병원체를 분리하였으나 그 형태학적 특성은 1973년 전자현미경에 의해 밝혀졌고 레오바이러스 유사 바이러스(reovirus-like virus)가 포유동물과 조류에서 분리되었고 이 바이러스들은 로타바이러스로 밝혀져서 1978년에 레오바이러스 과(Family Reoviridae)의 로타바이러스 속(Genus Rotavirus)으로 분류되었다.
로타바이러스 게놈(genome)은 이중사슬 RNA(double-stranded RNA)의 11 개의 절편(segment)으로 구성되고 로타바이러스 입자는 직경 70nm의 구형이며, 외층 캡시드(outer capsid)와 내층 캡시드(inner capsid)의 두 개의 껍질(shell)을 가진다. 내층 캡시드는 VP6 단백질로 형성되어 있으며 11개의 이중 RNA절편을 포함하고 있는 코어(core)부분과 VP1, VP2, VP3의 구조단백질을 포함하고 있고, 외층 캡시드(outer capsid)는 VP7과 VP4로 이루어져 있다. 외층캡시드를 이루고 있는 VP4와 VP7 중 VP4는 바이러스 헤마글루티닌(virus hemagglutinin)이며 숙주세포의 부착단백질로 바이러스 표면에서 스파이크(spike)처럼 나와 있고 전체 바이러스의 2.5%에 달한다. VP7은 37kDa의 당단백(glycoprotein)으로 부드러운 외층 캡시드 껍질(smooth outer capsid shell)을 구성하고 전체 바이러스의 30%를 차지한다. 주된 내층 캡시드 단백질(inner capsid protein)인 VP6는 서브그룹(subgroup)을 결정하며, 외층 캡시드 단백질(outer capsid protein) 중의 VP7과 VP4는 혈청형(serotype)을 결정한다. 지금까지 적어도 두 개의 서브그룹과 네 개의 혈청형들이 알려져 있다.
로타바이러스는 항원적으로 서로 다른 6군 (A-F)으로 구성되어 있다. A, B, C군의 로타바이러스는 사람과 동물 모두에게서 나타나고 D, E, F군은 동물에서만 발견된다. 혈청별로 구분되는 군은 서로 공동의 또는 교차되는 항원을 가지고 있는데, 이들 중 A군은 로타바이러스의 존재가 처음 보고된 이후 가장 많이 연구되어 성격 규명이 잘 되어 있고, 사람 분리주들의 대부분을 차지하고 있다.
로타바이러스는 소아 및 소, 말, 돼지, 원숭이등의 어린동물에서 급성설사 및 장염을 일으키는 주된 원인체로 알려져 있다. 유아와 어린이들에게 산발적으로 발생하는 설사질환으로 세계보건기구의 통계자료에 의하면 지구상의 5세 이하의 어린이들 중 설사증으로 사망하는 숫자가 매년 500만명에 달하며 이들 중 20%에 해당하는 100만여명이 로타바이러스로 인한 설사증으로 사망하고 있다고 한다. 미국에서 유아설사의 35-50%는 로타바이러스에서 기인하며 개발도상국에서 문제는 더 심각하여 6-11개월 사이의 유아에서 약 10번 정도의 로타바이러스 기인성 설사가 발생한다고 알려져 있으며 90%의 유아가 24개월이전에 로타바이러스 항체를 보유하는 것으로 알려져 있다. 우리나라 서울 지역의 소아설사군을 대상으로 12개월동안 12종류 이상의 설사 유발 원인체들을 조사한 연구보고에 의하면 로타바이러스가 설사군의 47%에서 검출되어 가장 높은 출현빈도를 나타내었으며 이는 세계보건기구의 통계치인 20%의 두배를 웃도는 수치이다 (표 1 참조).
유아와 어린이의 설사병에서 발견된 병원균
장병원균 확인된 장병원균 (%)
한국 방글라데시 베네주엘라 이집트
로타바이러스 46.5 46 31 34
열안정성 장독소 생산균(ST) 19.5 17 22 18
열불안정성 장독소 생산균 (LT) 2.6 4 24 9
LT + ST <1 7 - -
장병원성 대장균 6.5 - 16 9
시겔라 1.7 5 3 1
살모넬라 <1 <1 2 8
캄필로박터 제주니
(Campylobacter jejuni)		 <1 - - 1
로타바이러스는 분변에서 경구의 경로로 감염되며 만 2세이하의 어린 유아에게서 전염성 급성설사증의 원인이 되는 데 이런 감염상태는 흔히 유아성 위장관염, 또는 급성 위장관염으로 불린다. 로타바이러스에 의한 급성위장염은 발열, 구토, 설사, 호흡기증상 등의 임상증상을 동반하며 우리나라를 비롯한 온대지방에서는 늦가을부터 초겨울사이에 대부분 발생하여 이 기간 소아 설사증 환자의 70-80%를 차지한다. 바이러스는 증상이 나타난 후 약 8일에 분변으로 대량 배설되며 분변 g당 1011개의 바이러스 입자가 발견되며 6개월에서 2세의 유아가 가장 잘 감염되고 감염시 탈수와 물질대사 산독증(metabolic acidosis)이 발생한다. 설사가 나타나는 것은 로타바이러스감염으로 장관 점막세포의 흡수기능에 장애가 생기기 때문으로 알려져 있다. 바이러스가 소장의 융모세포에 감염되고 이들 세포의 세포질에서 증식하여 수송기전에 장애를 일으킨다. 손상된 세포는 장관으로 떨어지고 다량의 바이러스를 방출해서 분변에서 바이러스가 발견된다. 로타바이러스에 의한 설사는 손상된 세포가 흡수능이 없는 미숙한 세포로 대체됨으로써 발생하는 Na 및 글루코스의 흡수 기능 손상에서 기인한 것이다.
대부분의 설사증환자는 수분공급 등의 적절한 치료를 받으면 회복하지만 개발도상국에서는 이러한 치료조차 보편화되어 있지 않은 형편이며 깨끗한 식수공급과 위생처리 등에 의해 세균성 설사환자의 발생빈도는 감소하고 있으나 로타바이러스에 의한 감염은 이 방법으로 큰 효과를 보지 못하고 있다. 따라서 로타바이러스 감염을 억제할 수 있는 물질의 개발이 시급하다고 생각되어 진다. 현재 로타바이러스 백신이 개발되었으나, 로터바이러스를 예방하는 백신이 장 차단을 유발하는 장중적증(腸重積症) 발병 위험을 높인다는 연구 결과가 발표된 바 있으며, 로타바이러스 백신 및 치료제의 안전성이 요구되고 있는 실정이다.
파낙스속 식물은 오갈과에 속하며 전세계적으로 약 10여종이 알려져 있다. 현재까지 알려진 파낙스속 식물은 고려인삼(Panax ginseng), 미국삼(Panax quinquefolia), 전칠삼(삼칠, Panax notoginseng), 죽절삼(Panax japonica), 삼엽삼 (Panax trifolia), 히말라야삼 (Panax pseudoginseng), 베트남삼 (Panax vietnamensis), 등이 있다 (고려삼의 이해, 9쪽, 고려인삼학회, 1995년; Advances in Ginseng Research, 127-137쪽, 고려인삼학회, 1998). 기타 파낙스속 식물로는 파낙스 엘레가티오르(Panax elegatior), 파낙스 완지아누스(Panax wangianus), 또는 파낙스 비핀라티피두스(Panax bipinratifidus) 등이 있다.
이러한 파낙스속 식물은 실질적인 용도는 많은 차이가 있으나 그 구성성분은 매우 유사한 점이 있다. 즉, 파낙스속 식물은 공통적으로 담마란 골격의 사포닌을 함유하고 있는데 이러한 담마란 골격의 화합물은 다른 식물계에서는 거의 발견되지 않는다. 또한 그 뿌리는 다당체를 많이 함유하고 있는데, 특히 산성다당체를 많이 함유하고 있다.
대한민국 특허등록 제 144130호는 암예방제 또는 방사선 방어제로 활용될 수 있는 인삼으로부터 분리된 면역증강효과를 나타내는 인삼 단백다당체(진산)를 개시하고 있으며, 대한민국 특허등록 제 361187호는 인삼으로부터 분리한 조혈 촉진 작용, 골수방어작용, 암세포 살해면역세포 생성작용 및 방사선 민감 작용이 우수한 인삼 다당체, 이의 제조방법, 이를 함유하는 조성물에 대하여 개시하고 있다. 또한 대한민국 특허공개 제 2001-88981호는 인삼으로부터 분리한 인삼다당체를 활성성분으로 함유하는 화장품 조성물에 관한 것으로 주름개선효과, 콜라겐합성촉진효과, 광접촉에 의한 손상피부회복효과 또는 보습효과가 우수함을 개시하고 있으나, 아직까지 인삼은 물론 다른 파낙스속 식물로부터 얻어진 다당체에 대한 로타바이러스 치료효과에 대해서는 아직 보고된 바가 없다.
대한민국 등록특허 제355490호에서는 약초인 지각(Citrus aurantium fruit)을 에테르 및 에틸아세테이트로 차례로 추출하여 얻은 에틸아세테이트 분획의 로타바이러스 감염억제활성에 대해 기재하고 있다.
그러나 상기 문헌에는 인삼과 관련된 로타바이러스 치료효과에 대하여 언급이 되거나 시사한 기재는 전혀 없다.
이에 본 발명자는 파낙스속 식물로부터 분리한 다당체에서 전염성 급성설사 및 장염을 일으키는 로타바이러스 감염의 억제활성을 측정하여, 그 효과를 확인하였으며, 특히 파낙스속 식물의 다당체를 그대로 추출한 것보다는 가공을 거친 후 추출하는 것이 더욱 약효가 우수하며 다당체의 수율이 높다는 것을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.
[문헌1] 고려삼의 이해, 9쪽, 고려인삼학회, 1995년; Advances in Ginseng Research, 127-137쪽, 고려인삼학회, 1998
[문헌2] 대한민국 특허등록 제 144130호
[문헌3] 대한민국 특허등록 제 361187호
[문헌4] 대한민국 특허공개 제 2001-88981호
[문헌5] 대한민국 등록특허 제355490호
본 발명은 로타바이러스에 대해 감염 억제활성이 우수한 파낙스속 식물로부터 분리된 다당체 및 이의 제조방법을 제공한다.
따라서, 본 발명은 로타바이러스에 대해 감염 억제활성이 우수한 파낙스속 식물로부터 분리된 다당체 및 이의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 파낙스속 식물로부터 분리된 다당체를 함유하는 로타바이러스성 감염 질환의 예방 및 치료용 조성물 및 파낙스속 식물로부터 분리된 다당체의 용도를 제공한다.
본 발명에 따른 로타바이러스에 대한 감염억제활성을 갖는 인삼으로부터 분리된 다당체는 로타바이러스의 감염 예방, 로타바이러스성 급성 설사 및 장염의 예방 및 치료를 위한 의약품 및 건강기능식품, 또는 식품첨가물로 이용될 수 있다.
도 1 은 세파덱스 G-75에서의 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체의 용출 패턴을 나타낸 것으로, -■-는 60℃ 에서 -▲-은 100 ℃에서 -●-는 120 ℃에서 열처리한 인삼의 추출물이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 미가공 또는 가공 파낙스속 식물로부터 분리된 다당체를 제공한다.
상기 파낙스속 식물은 고려인삼(Panax ginseng), 미국삼(Panax quinquefolia), 전칠삼(삼칠, Panax notoginseng), 죽절삼(Panax japonica), 삼엽삼 (Panax trifolia), 히말라야삼 (Panax pseudoginseng), 베트남삼 (Panax vietnamensis), 파낙스 엘레가티오르(Panax elegatior), 파낙스 완지아누스(Panax wangianus), 또는 파낙스 비핀라티피두스(Panax bipinratifidus)의 뿌리, 줄기, 또는 잎 등의 뿌리, 줄기, 또는 잎 등의 식물을 포함하고, 상기 가공 파낙스속 식물은 80 내지 180℃의 고온에서 0.5 내지 48 시간동안 수분 존재하에 가열처리하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 다당체의 분자량은 3000 내지 100000 달톤인 것을 포함한다.
본 발명은 파낙스속 식물로부터 다당체를 분리, 제조하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 가공 또는 미가공된 파낙스속 식물로부터 분리된 다당체를 함유하는 로타바이러스성 감염 질환 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 파낙스속 식물로부터 분리가능한 다당체는 하기의 제조방법에 의해 수득될 수 있는데, 구체적으로 본 발명은,
(1) 파낙스속 식물의 뿌리를 건조시킨 미가공 파낙스속 식물 원료 또는 파낙스속 식물의 뿌리를 물 속에서 또는 수증기로 80 내지 180℃, 바람직하게는 110 내지 140℃에서 0.5 내지 48시간, 바람직하게는 1-4시간동안 열처리하여 가공된 파낙스속 식물 원료를 얻는 제 1단계;
(2) 상기 미가공 또는 가공 파낙스속 식물 무게(㎏)의 약 1 내지 20배, 바람직하게는 약 2배 내지 10배 부피(ℓ)의 물, C1 내지 C3의 저급 알코올 또는 이들의 혼합용매로 10 내지 100℃ 의 추출 온도에서 약 0.5시간 내지 2일, 바람직하게는 1 시간 내지 1일 동안 열수 추출, 냉침 추출, 환류냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 추출방법을 1회 내지 5회, 바람직하게는 2회 내지 4회 반복하여 추출하는 제 2단계;로 이루어진 제조공정을 통하여 파낙스속 식물로부터 다당체를 다량 함유한 다당체추출물을 제조할 수 있다.
이에 부가적으로 하기의 공정을 수행함으로써 상기 다당체를 더욱 정제할 수 있으며, 필요에 따라 하기 공정 중 일부를 생략하거나 그 순서를 바꾸어 수행할 수 있다.
(3) 상기 제 2단계의 다당체 추출물을 세파덱스 LH-20(Sephadex LH-20), HP-20, 앰버라이트 XAD-2(Amberlite XAD-2)와 같은 양이온 또는 음이온성 이온교환수지에 넣고 물을 흘려보내 비극성 성분을 수지에 흡착시키고, 용출된 다당체 분획을 모아 농축하는 제 3 단계;
(4) 상기 제 3단계의 다당체 분획을 소량의 물에 녹이고 C1 내지 C3의 저급알코올 또는 아세톤 용매를 가하여 2시간 내지 10일간 0 내지 10℃의 저온에서 방치한 후, 생성된 침전물을 원심분리, 또는 여과 등의 방법을 통하여 다당체 침전물을 수득하는 제 4단계;
(5) 상기 제 4단계의 다당체 침전물을 물에 녹인 후, 수불용성 물질을 여과 또는 원심분리하여 제거한 후, 수용성 분획만을 수득하는 제 5 단계;
(6) 상기 제 5 단계의 수용성 다당체 분획물을 흐르는 물에서 투석하여 투석막 안에 남는 분획만을 수집하는 제 6단계;
(7) 상기 제 6단계의 다당체 분획물을 분자량 2000-5000 달톤을 여과하는 멤브레인 필터를 통하여 여과하여 저분자물질을 제거한 정제된 분획물을 수득하는 제 7단계;
(8) 상기 7단계에서 수득된 분획물을 겔여과하여 분자량 3000-200000 달톤 범위의 다당체 분획을 수집하는 제 8단계로 이루어진 제조공정을 포함함을 특징으로 하는 파낙스속 식물부터 분리된 정제된 형태의 다당체를 제조하는 방법을 제공한다.
상기 제조방법을 통하여 수득된 본 발명의 미가공 또는 가공 파낙스속 식물의 다당체는 분자량이 3000 내지 100000 달톤의 범위를 갖고 있으며, 원래 로타바이러스의 일종인 Wa 바이러스 및 SA11 바이러스의 감염에 대한 억제 활성을 나타냄을 확인하여 본 다당체는 로타바이러스성 감염 질환의 예방 및 치료에 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 제조공정으로 수득된 미가공 또는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체를 함유하는 로타바이러스성 감염 질환 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.
구체적으로 상기 로타바이러스성 감염 질환에는 로타바이러스로 인한 설사, 전염성 급성설사증, 급성소아장염, 급성위장관염을 포함한다.
본 발명의 로타바이러스성 감염 질환의 예방 및 치료용 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 미가공 또는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체를 0.5 내지 50 중량%로 포함한다.
본 발명의 미가공 또는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체를 포함하는 조성물은 통상의 방법에 따른 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 미가공 또는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체를 포함하는 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리쓰리톨, 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.
본 발명에 따른 미가공 또는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체를 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 있다.
본 발명의 미가공 또는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체의 사용량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으나, 0.1 내지 100mg/㎏의 양을 1일 1회 내지 수회 투여할 수 있다. 또한 미가공 또는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체의 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있다. 따라서, 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 미가공 또는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체를 포함하는 조성물은 상기와 같은 제형으로 로타바이러스로 인한 질환의 예방 및 치료를 위한 약제, 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다. 본 미가공 또는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체를 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류, 분유, 이유식 등의 소유아용 식품, 장질환을 가진 성인을 위한 식품 또는 음료 등이 있다.
본 발명의 미가공 또는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체 자체는 독성 및 부작용은 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있으며, 로타바이러스로 인한 질환의 예방을 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다.
본 발명은 로타바이러스 감염억제효과를 나타내는 상기의 미가공 또는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체 및 식품학적으로 허용가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 건강기능식품을 제공한다.
본 발명의 건강기능식품은 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 환제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 약학투여형태 또는 건강음료형태가 바람직하다.
또한, 본 발명은 로타바이러스 감염억제활성을 갖는 상기의 미가공 또는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체를 포함하는 식품첨가물을 제공한다.
상기 식품첨가물을 첨가할 수 있는 식품 또는 음료로, 조제분유, 성장기용 조제분유, 성장기용 조제식(이유식) 등의 소유아용 식품, 장질환, 특히 로타바이러스 감염으로 인한 질환을 가진 성인을 위한 식품 또는 음료, 구체적인 예를 들면 우유, 요구르트, 요플레, 푸딩, 두유, 생식, 또는 이유식 등을 들 수 있다.
이 때, 본 발명의 미가공 또는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체를 포함하는 식품첨가물의 경우, 식품 전체 중량에 대하여 0.01 내지 10 중량 %가 되도록 첨가시켜 사용할 수 있고, 건강기능식품 또는 음료 중의 상기 미가공 또는 가공파낙스속 식물로부터 분리된 다당체의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 30 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02～5 g, 바람직하게는 0.3～1g의 비율로 가할 수 있다.
본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 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 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 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 0.1 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명은 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명되나, 본 발명이 이에 의해 제한되지는 않는다.
실시예 1. 미가공 파낙스속 식물 다당체의 제조
세절한 인삼, 화기삼, 전칠, 각각 0.5 kg에 5 리터의 메탄올을 가하여 실온에서 1일 방치하여 추출하였다. 이 조작을 2회 반복하여 실시하였고, 추출액 중 상징액을 제거하고 남은 나머지 잔사물에 10배의 물(5 리터)을 넣어 80℃에서 4시간 동안 추출하여 여과하여 얻은 여과액을 투석막 (분자량 5000)에 넣고 흐르는 증류수에 대하여 7일간 투석하고, 상기 투석액을 50% 에탄올로 침전시킨 후 침전물을 물에 녹인 후, 다시 원심분리하여 얻은 상징액을 미가공 파낙스속 식물 다당체로 사용하였다.
실시예 2. 가공 파낙스속 식물 다당체의 제조 1
세절한 인삼 0.5 kg에 5 리터의 메탄올을 가하여 실온에서 1일 방치하여 추출하였다. 이 조작을 2회 반복하여 실시하였고, 추출액 중 상징액을 제거하고 남은 나머지 잔사물을 각각 60, 100 및 120℃에서 2시간씩 열처리하고, 이에 10배의 물(5 리터)을 넣어 80℃에서 4시간 동안 추출하여 여과하여 얻은 여과액을 투석막 (분자량 5000)에 넣고 흐르는 증류수에 대하여 7일간 투석하고, 상기 투석액을 50% 에탄올로 침전시킨 후 침전물을 물에 녹인 후, 다시 원심분리하여 얻은 상징액을 인삼 다당체로 사용하였다.
각각 60℃, 100℃, 120℃의 온도로 처리하여 수득한 인삼 다당체 용액을 세파덱스 컬럼(Sephadex G-75, 1.6×50 cm, Pharmacia사)을 사용하여 그 용출패턴을 확인하였다. 컬럼은 증류수로 용출하였고 유속은 10 ㎖/h 로 하였다. 용출된 분획은 0.5 ㎖씩 분획하였다. BSA 마커 및 페리틴(ferritin)은 280 nm에서 측정하였고 컬럼에서 용출된 다당체들은 카르바졸 반응(carbazole reaction)에 의해 발색한 후 540nm에서 흡광도를 측정하였다.
도 1은 세파덱스 G-75 컬럼에서의 인삼 다당체의 용출패턴을 나타낸 것으로 -■-는 60℃에서 -▲-은 100 ℃에서 -●-는 120 ℃에서 열처리한 인삼의 추출물이다. 도 1에 나타난 바와 같이 120℃에서 열처리한 경우가 다른 두 경우보다 분자량의 범위가 좁고 수율이 더 좋음을 알 수 있었다.
실시예 3. 가공 파낙스속 식물의 다당체의 제조 2
세절한 인삼, 화기삼, 전칠, 각각 0.5 kg을 가압멸균기에 넣고 증기를 이용하여 130℃에서 2시간 가열한 후, 100℃의 물로 3시간 추출하였다. 이 추출물을 여과한 후 HP-20 또는 앰버라이트(Amberlite) XAD-2 컬럼에 주입한 후 물로 용출시켰다. 물로 용출된 분획을 감압농축하여 다당체 분획 각각 약 130 g씩을 얻었다.
실시예 4. 가공 파낙스속 식물 다당체의 제조 3
세절한 인삼 0.5 kg을 가압멸균기에 넣고 증기를 이용하여 130℃에서 2시간 가열처리한 후, 100℃의 물 5리터로 3시간 추출하였다. 감압하에서 물을 제거하고 남은 잔사에 80 % 에탄올을 가하여 잔사를 최대한 녹이고 4℃에서 하룻밤 방치한 후, 원심분리하여 침전된 다당체 분획 120 g을 수득하였다.
실시예 5. 가공 파낙스속 식물 다당체의 제조 4
세절한 인삼 0.5 kg을 가압멸균기에 넣고 증기를 이용하여 130 ℃에서 2시간 가열처리한 후, 80% 메탄올 3 리터를 넣고 3시간 환류 추출한 다음 냉각하여 8시간 방치한 후, 상징액을 제거하고 남은 잔사에 물 3 리터를 가하고 3시간씩 3회 추출하여 얻은 추출액을 감압농축하여 다당체 추출물을 160g을 수득하였다.
실시예 6. 가공 파낙스속 식물 다당체의 정제
상기 실시예 4에서 제조한 다당체 추출물을 하기 과정을 수행하여 정제하였다.
다당체 추출물을 세파덱스 LH-20 이온교환수지에 넣고 물을 흘려보내 비극성 성분을 수지에 흡착시키고, 용출된 다당체 분획을 수집하여 농축하였다.
농축한 다당체 분획물을 소량의 물에 녹이고 100% 에탄올을 가하여 4일간 4℃에서 방치한 후, 생성된 침전을 여과하여 수집하였다. 여과한 다당체 침전물을 물에 녹인 후, 녹지 않은 물질을 여과 또는 원심분리하여 제거하고 물에 녹는 부분만을 수집하였다.
수집한 다당체 분획물을 흐르는 물에서 투석하여 투석막 안에 남는 분획을 수집하였고, 이를 분자량 2000-5000 달톤을 여과하는 멤브레인 필터를 통하여 여과하여 저분자물질을 제거한 나머지 분획을 수집한 후, 겔여과하여 분자량 3000-200000 달톤의 분획을 수득하였다.
참조예 1. MA -104 세포의 배양
MA-104 세포(일본 도야마현 위생시험연구소)는 10% FBS(fetal bovine serum, Biofluids Inc., USA), 1% 항균제-항진균제(antibiotics-antimycotics, Gibco BRL, USA)와 3.5g/리터 소디움 바이카보네이트(sodium bicarbonate, Wako Pure Chem. Co., Japan)를 첨가한 DMEM 배지(Dulbecco's modified eagle's medium, Sigma사, USA)를 사용하여 배양하였다. 세포가 플라스크 넓이의 약 80%쯤 증식하였을 때, 0.25% 트립신(trypsin)으로 처리한 후 세포를 떼어내어 계대 배양하였으며, 세포의 배양은 5% CO2 가스로 포화된 CO2 인큐베이터(incubator)를 사용하였다.
참조예 2. 로타바이러스 저장액( stock solution )의 제조
조직배양 플라스크(Tissue culture flask, 25㎠)에 2x106개의 MA-104 세포를 분주한 후, 1시간동안 37℃의 CO2 인큐베이터에서 배양하여 부착시킨 다음, 배지를 걷어내고 FBS를 포함하지 않은 세척용 DMEM 배지로 2회 세포 표면을 세척하였다. 그리고 로타바이러스의 일종인 Wa 바이러스액(ATCC, 미국) 및 SA11 바이러스액(국립보건원, 대한민국) 400㎕에 트립신 100㎍/㎖을 함유한 감염용 DMEM 배지 20㎕를 첨가해서 37℃에서 30분간 활성화(activation)시켰다.
이 바이러스액을 세포 표면에 잘 펴고 37℃에서 1시간 동안 감염시킨 후, 제거하고 FBS를 함유하지 않고 5㎍/㎖의 트립신을 함유하는 감염용 DMEM 배지 5㎖을 첨가한 다음, 37℃, CO2 인큐베이터에서 5일간 배양하였다.
배양 후 세포병리효과(cytopathic effect, CPE)를 확인하였고 냉동하고 빠르게 녹이는 과정을 3회 반복하여 세포막을 완전히 깨뜨리고 4℃, 5000rpm에서 20분간 원심분리하여 바이러스액인 상징액을 취해 -70℃에서 냉동보관하여 사용하였다.
실험예 1. 다당체의 로타바이러스 감염억제효과의 측정
MA-104 세포를 0.25% 트립신으로 처리하여 플라스크에서 떼어내고, 세척용 DMEM 배지로 2회 세척한 후, 세포수를 3×105개/㎖로 희석하였다.
Wa 바이러스 저장액 또는 SA11 바이러스 저장액은 감염용 DMEM 배지로 각각 1000배 또는 10000배 희석하여 사용되었다
실시예 1의 시료들의 농도를 0.4mg/㎖로 맞추어, 처리시 최종농도가 0.1mg/㎖가 될 수 있게 하였다.
96웰 플레이트에 0.4mg/㎖ 시료추출물 50㎕, 상기 Wa 바이러스 희석액 또는 SA11 바이러스 희석액 50㎕ 및 3×105개/㎖인 MA-104 세포 100㎕를 깔고, 37℃의 CO2 인큐베이터에서 배양하였다.
세포에 바이러스 감염 3 내지 5일 후, 세포병리효과(cytopathic effect, CPE)를 관찰하여 로타바이러스 감염에 대한 억제활성을 측정하였고, 표 2에 각 시료의 바이러스에 대한 IC50을 나타내었다.
플라크 어세이는 MA104 세포의 단층(monolayer)이 바이러스가 감염하여 CPE(cytopathic effect, 세포가 다층(multilayer)이 생기거나 세포가 죽어서 플라크가 생긴 것)가 생긴 것을 관찰하여 바이러스의 감염여부를 판정하는 것으로, 플라크 어세이의 결과에서, 60℃에서 처리한 LT 다당체, 100℃에서 처리한 MT 다당체 및 120℃에서 처리한 HT 다당체간의 효과는 큰 차이는 없었다.
로타바이러스 감염에 대한 인삼 다당체의 억제효과
시 료 IC50(㎍/㎖)
Wa 바이러스 SA11 바이러스
LT 다당체 10.4 12.5
MT 다당체 8.3 9.3
HT 다당체 12.6 8.4
이상과 같은 결과로부터 본 발명에 의한 인삼다당체가 로타바이러스에 대한 억제활성이 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 본 발명에 의한 인삼다당체는 로타바이러스의 예방 및 치료의 목적으로 사용할 수 있다. 특히 로타바이러스성 설사가 이유기에 발생하는 것을 감안한다면 인삼 다당체를 이유식에 첨가하여 섭취함으로써 이유기 설사의 50%에 달하는 로타바이러스성 설사를 예방할 수 있다.
본 발명의 인삼다당체는 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 1의 인삼 다당체.......................100㎎
소디움 메타비설파이트........................3.0㎎
메틸파라벤...................................0.8㎎
프로필파라벤.................................0.1mg
주사용 멸균증류수...........................적량
상기의 성분을 혼합하고 통상의 방법으로 2㎖로 한 후, 2㎖용량의 앰플에 충전하고 멸균하여 주사제를 제조한다.
제제예 2. 정제의 제조
실시예 1의 인삼 다당체......................200㎎
유당........................................100㎎
전분........................................100㎎
스테아린산 마그네슘.........................적량
상기의 성분을 혼합하고 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.
제제예 3. 캡슐제의 제조
실시예 2의 인삼 다당체......................100㎎
유당........................................50㎎
전분........................................50㎎
탈크........................................2㎎
스테아린산 마그네슘.........................적량
상기의 성분을 혼합하고 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.
제제예 4. 액제의 제조
실시예 2의 인삼 다당체......................1000㎎
설탕........................................20g
이성화당....................................20g
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 1의 인삼 다당체............................1000 ㎎
비타민 혼합물.....................................적량
비타민 A 아세테이트.........................70 ㎍
비타민E.....................................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 1의 인삼 다당체......................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.

Claims (2)

  1. 삭제
  2. 고려인삼(Panax ginseng), 화기삼(Panax quinquefolia) 또는 전칠삼(삼칠, Panax notoginseng)의 뿌리를 물 속에서 또는 수증기로 110 내지 140 ℃에서 0.5 내지 48시간동안 열처리하는 제 1단계; 상기 제 1단계의 열처리된 가공 파낙스속 식물 무게의 2 내지 10배 부피의 물, C1 내지 C3의 저급 알코올 또는 이들의 혼합용매로 10 내지 100 ℃의 추출온도에서 0.5시간 내지 2일 열수 추출, 냉침 추출, 환류냉각 추출 또는 초음파 추출의 추출방법을 1회 내지 5회 반복하여 추출하는 제 2단계; 상기 제 2단계의 다당체 추출물을 세파덱스 LH-20(Sephadex LH-20), HP-20 또는 앰버라이트 XAD-2(Amberlite XAD-2) 이온교환수지에 넣고 물을 흘려보내 비극성 성분을 수지에 흡착시키고, 용출된 다당체 분획을 모아 농축하는 제 3 단계; 상기 제 3단계의 다당체 분획을 소량의 물에 녹이고 C1 내지 C3의 저급알코올 또는 아세톤 용매를 가하여 2시간 내지 10일간 0 내지 10℃의 저온에서 방치한 후 생성된 침전물을 원심분리, 또는 여과의 방법을 통하여 다당체 침전물을 수득하는 제 4단계; 상기 제 4단계의 다당체 침전물을 물에 녹인 후, 수불용성 물질을 여과 또는 원심분리하여 제거한 후, 수용성 다당체 분획물만을 수득하는 제 5 단계; 상기 제 5 단계의 수용성 다당체 분획물을 흐르는 물에서 투석하여 투석막 안에 남는 분획만을 수집하는 제 6단계; 상기 6 단계의 다당체 분획물을 분자량 2000-5000 달톤을 여과하는 멤브레인 필터를 통하여 여과하여 저분자물질을 제거한 정제된 분획물을 수득하는 제 7단계; 상기 7단계에서 수득된 분획물을 겔여과하여 분자량 3000-200000 달톤 범위의 다당체 분획을 수집하는 제 8단계로 이루어진 제조공정을 통하여 수득되는 가공 파낙스속 식물 다당체를 다량 함유한 다당체 추출물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 로타바이러스로 인한 설사의 예방 및 개선용 건강기능식품.

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