KR101315805B1 - 씀바귀 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강세균 억제용 조성물 - Google Patents
씀바귀 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강세균 억제용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 씀바귀, 구강 세균에 의한 치과질환에서, 스트렙토코커스 뮤탄스의 성장을 억제하고, 스트렙토코커스 뮤탄스에 의한 유기산 생성을 억제하며 또한 스트렙토코커스 뮤탄스 바이오필름 생성을 억제함으로써, 치과질환을 예방, 개선 및 치료하기 위한 조성물에 관한 것이다.
본 발명인 치과질환의 예방, 개선 및 치료를 위한 조성물은 씀바귀 추출물을 유효성분으로 포함함에 기술적 특징이 있다.
본 발명인 치과질환의 예방, 개선 및 치료를 위한 조성물은 씀바귀 추출물을 유효성분으로 포함함에 기술적 특징이 있다.
Description
본 발명은 씀바귀, 구강 세균에 의한 치과질환에서, 스트렙토코커스 뮤탄스의 성장을 억제하고, 스트렙토코커스 뮤탄스에 의한 유기산 생성을 억제하며 또한 스트렙토코커스 뮤탄스 바이오필름 생성을 억제함으로써, 치과질환을 예방, 개선 및 치료하기 위한 조성물에 관한 것이다.
본 발명인 치과질환의 예방, 개선 및 치료를 위한 조성물은 씀바귀 추출물을 유효성분으로 포함함에 기술적 특징이 있다.
충치 및 치주질환 등의 치과질환을 유발하는 주요 원인은 구강 내의 미생물로서, 구강 미생물은 바이오필름의 일종인 치면세균막(dental plaque)를 형성하고 이 치면세균막은 치아 우식증(dental caries) 및 치주염 등의 원인이 된다.
치면세균막을 형성하는 대표적인 구강 세균은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)인데, 스트렙토코커스 뮤탄스는 치아표면에 부착하여 집락을 형성하고 타액 단백질을 이용하여 치면세균막 기질을 형성하며, 구강 내에 존재하는 당분을 이용하여 비수용성 글루칸을 합성하여 치면세균막의 구조를 안정화시키게 된다.
또한 스트렙토코커스 뮤탄스는 구강 내 음식물에 포함된 탄수화물, 포도당 및 과당 등을 이용하여 에너지 대사를 하고, 부산물로서 유기산을 세포 외로 방출함으로써 치아 법랑질을 탈회시키게 된다.
이와 같은 과정을 통해서, 치면세균막의 세균과 그 대사산물은 치주조직의 염증반응을 유발시키며, 또한 유기산이 국소에 정체되어 탈회작용을 지속시킴으로써 치아 우식증이 유발된다.
한편 치면세균막 형성의 원인균을 퇴치하기 위하여 불소 화합물을 비롯한 여러 가지 화학물질과 여러 장치 및 재료, 자동 잇솔질 기구 등의 방법들이 개발되어 소개되어 왔다.
그러나 화학물질들은 충치 예방에는 효과적이나 구토, 설사, 항생물질 내성이 발생하는 등의 한계가 있다 하겠다.
따라서 보다 효과적이고, 부작용이 적으면서도 안정성이 있는 치면세균막 억제법의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
한편 씀바귀(Ixeris dentata Nakai)는 국화과(Compositae)에 속하는 한해살이 또는 두해살이 풀로 주로 한국, 일본, 중국에 분포하며 산이나 들, 밭에 자생한다.
높이는 20~50cm에 달하며 윗부분에서 가지가 갈라지는데, 전초에는 핵세놀과 플라보노이드의 일종인 시나로사이드가 함유되어 혈당강하와 지질강하 효과가 우수하며, 항암에 뛰어난 '알리파틱'과 노화억제, 항산화 기능을 지닌 '시나로사이드'와 같은 성분이 풍부하게 함유되어 있다. 또한, 면역증진 물질인 트리테르페노이드, 항암활성 성분으로 알려진 세스퀴테르펜 배당체 등의 성분이 함유되어있다.
한방에서는 고채(苦菜), 황과채(黃瓜彩)라고도 불리우며, 봄철에 뿌리를 포함한 식물의 모든 부분이 식용 또는 약용, 관상용으로 이용되며 맛은 쓰고 성질은 차다고 알려져 있다.
한편 씀바귀와 관련되어 발표된 논문을 살펴보면, “흰씀바귀 뿌리의 성분 분석과 추출물의 세포 생존율 및 DPPH 라디칼 소거 활성”(홍슬기 외 3인, 한국영양학회지, 2010년, Vol.43 No.2)에는 흰씀바귀 추출물의 신장 세포주(vero cell) 및 간 세포주(chang cell)의 생존률과 항산화 활성을 검토한 결과가 개시되어 있다.
또한 "씀바귀 생즙 추출물의 생리활성"(김명조 외 5인, 한국식품영양과학회, 제31권 제5호 2002.10, page(s): 924-930)에는 씀바귀 분말이 항돌연변이성 및 암세포 성장억제효과를 가지고 있음이 개시되어 있다.
또한 "식용식물의 유기용매 추출물로부터 딸기부패균(Staphylococcus sp.)에 대한 항균활성 검정"(하철규 외 2인, 한국생물공학회, Vol.15 No.3, 2000., 226-231)에는 씀바귀가 E. coli와 B. subtilis에 대하여 높은 항균활성을 보이고 있음이 개시되어 있다.
정리하여 보면, 종래에는 씀바귀 추출물을 구강세균을 억제하여 충치 및 치주질환을 예방, 개선 및 치료하려는 시도가 없었던바, 이에 대한 연구가 시급하다 하겠다.
본 발명의 목적은, 부작용을 가져오지 않으면서 지속적으로 복용함으로써, 치과질환을 예방, 개선 및 치료하기 위한 조성물을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은, 구강 세균에 의한 치과질환에서, 스트렙토코커스 뮤탄스의 성장을 억제하고, 스트렙토코커스 뮤탄스에 의한 유기산 생성을 억제하며 또한 스트렙토코커스 뮤탄스 바이오필름 생성을 억제함으로써, 치과질환을 예방, 개선 및 치료하기 위한 조성물을 제공함에 있다.
본 발명은, 씀바귀 추출물을 포함하는 유효성분에, 약제학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제 등을 추가하여 약제학적 단위 투여형으로 제형화 된 치과질환 예방 및 치료제를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
여기에서, 담체, 부형제, 희석제로는 토즈, 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.
또한 상기 약제학적 투여 형태는 약학적 허용 가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.
또한 상기 씀바귀 추출물을 포함하는 유효성분을 제제화 할 경우에는 통상적으로 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면 활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다.
또한 상기 약제학적 투여 형태는 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 좌제, 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.
상기 경구 투여를 위한 고형 제제에는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분은 칼슘 카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다.
상기 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함될 수 있다.
상기 비 수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸 올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다.
좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 유효성분의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 연령, 성별, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
본 발명의 추출물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하주사에 의해 투여될 수 있다.
본 발명은 씀바귀 추출물을 포함하는 유효성분에 통상적으로 사용되는 구강조성물의 성분을 전부 또는 일부 첨가하여 공지의 공법에 따라 제조될 수 있다.
예를 들면 구강 청정제의 경우에는 연마제, 약효제로서의 불소화합물, 결합제, 기포제, 향료, 감미제, 완충제, 알코올성분 및 기타 성분들을 첨가하여 제조할 수 있으며, 치약의 경우에는 연마제, 약효제로서의 불소화합물, 결합제, 기포제, 향료, 감미제, 완충제 등을 첨가하여 제조할 수 있으며, 검의 경우에는 검 베이스, 설탕 분말, 포도당, 전분 가수분해물, 글리세린, 향료 등을 첨가하여 제조할 수 있으며, 캔디의 경우에는 통상의 설탕, 물엿, 솔비툴, 유화제, 쇼트닝 유지, 향료, 색소, 감미제 등을 첨가하여 제조할 수 있으며, 젤리의 경우에는 통상의 설탕, 겔화제, 정제수, 시트릭산, 액상과당 등을 첨가하여 제조할 수 있으며, 초콜릿의 경우에는 설탕, 코코아메스, 분유, 유화제로서 코코아버터 등을 첨가하여 제조할 수 있다.
본 발명은 씀바귀 추출물을 포함하는 유효성분에 식품 보조 첨가제를 추가하여 피부질환의 예방 및 개선용 건강기능식품 조성물을 제공함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.
상기 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류 등이 있다.
또한 피부노화의 예방 및 개선효과를 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다.
이때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 20 중량% 이 될 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ml를 기준으로 0.02 내지 5 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다.
본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 상기 추출물을 함유하는 외의 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; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 상술한 것 이외에 향미제로써 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 ml당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.
상기 외에 본 발명의 유효성분은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 추가로 함유할 수 있다.
그 밖에 본 발명의 유효성분은 천연 과일 주스 및 과일 주스 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 추출물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명인 씀바귀 추출물을 유효성분으로 함유하는 조성물은, 부작용을 가져오지 않으면서 지속적으로 복용함으로써, 치과질환을 예방, 개선 및 치료하는 효과가 현저하다.
본 발명인 씀바귀 추출물을 유효성분으로 함유하는 조성물은, 스트렙토코커스 뮤탄스의 성장을 억제하는 효과가 현저하다.
본 발명인 씀바귀 추출물을 유효성분으로 함유하는 조성물은, 스트렙토코커스 뮤탄스에 의한 유기산 생성을 억제하는 효과가 현저하다.
본 발명인 씀바귀 추출물을 유효성분으로 함유하는 조성물은, 스트렙토코커스 뮤탄스 바이오필름 생성을 억제하는 효과가 현저하다.
도 1은 실험예 1에 따른 스트렙토코커스 뮤탄스의 성장 억제 실험결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 실험예 2에 따른 스트렙토코커스 뮤탄스에 의한 유기산 생성 억제 실험결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 실험예 3에 따른 스트렙토코커스 뮤탄스 바이오필름 생성 억제 실험결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 실험예 2에 따른 스트렙토코커스 뮤탄스에 의한 유기산 생성 억제 실험결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 실험예 3에 따른 스트렙토코커스 뮤탄스 바이오필름 생성 억제 실험결과를 나타낸 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
실시예
1. 씀바귀 추출물의 제조
본 실험예에 사용될 씀바귀 추출물을 제조하기 위하여, 씀바귀를 2 주일간 미리 에탄올(ethanol)에 담가 놓았다가 여과하였다.
여과한 재료를 2일 동안 상온에서 감압농축 하였는데 씀바귀 100g에 70% 에탄올 6L를 용매로 첨가하여 7.2g의 농축액으로 만들었고 그 수득율은 7.2% 였다.
위와 같은 과정을 반복하여, 씀바귀 추출물 시료를 얻었으며, 시료를 냉동고에 보관하면서 사용하였다.
참고예
1. 실험 준비
1-1. 균주 및 배양 준비
이번 실험에 사용된 균주는 스트렙토코커스 뮤탄스(S. mutans ) ATCC 25175로서 Brain heart infusion (BHI, Difco, USA) 액체배지에 1~2차 계대배양 후 같은 배지에 식균하여 37℃의 항온기에서 24시간 배양하였다.
1-2. 통계처리
유의성 검증을 위해 스튜던트 티-테스트(student t-test) 및 원웨이 아노바 테스트(one-way ANOVA test)를 이용하였다. P < 0.05를 유의성의 한계로 하였으며, 실험 결과는 mean ± SE로 표시하였다.
실험예
1. 씀바귀 추출물이
스트렙토코커스
뮤탄스의
성장을 억제하는 효과
1-1. 실험방법
1%의 글루코스(glucose)가 들어 있는 BHI 액체배지에 실시예 1에 따른 씀바귀 에탄올 추출물을 첨가한 후 균을 1x108 CFU/ml이 되게 접종하였다.
37 oC의 항온기에서 24시간 배양한 후 BHI 액체배지를 기준으로 ELISA reader (Molecular Devices Co., CF., U.S.A.)를 이용하여 550 nm에서 흡광도를 측정하였다.
대조군은 씀바귀 추출물을 넣지 않고 시행하였다.
1-2.
스트렙토코커스
뮤탄스의
성장 억제 효과
실시예 1에 따른 씀바귀 추출물의 스트렙토코커스 뮤탄스(S. mutans) 항균 활성을 관찰하기 위하여 BHI 액체배지에 각 용매별 씀바귀의 추출물을 0.25, 0.5, 1, 2, 4 mg/ml의 농도로 첨가한 후, 스트렙토코커스 뮤탄스를 접종하여 37도 항온기에서 24시간 배양한 후 스트렙토코커스 뮤탄스의 성장억제에 미치는 효과를 관찰하였다.
도 1에는, 흡광도를 측정한 결과와 대조군을 기준으로 한 상대성장률이 나타나 있다.
도 1을 참조하여 보면, 씀바귀는 농도 의존적으로 스트렙토코커스 뮤탄스(S. mutans)의 성장을 억제함을 알 수 있다.
실험예
2. 씀바귀 추출물이
스트렙토코커스
뮤탄스에
의한 유기산 생성을 억제하는 효과
2-1. 실험방법
1%의 글루코스(glucose)가 들어 있는 BHI 액체배지에 실시예 1에 따른 씀바귀 에탄올 추출물을 첨가한 후 균을 1x108 CFU/ml이 되게 접종하였다.
37 oC의 항온기에서 24시간 배양한 후 BHI 액체배지를 기준으로 pH meter (ORIONSA 720, U.S.A.)를 이용하여 pH를 측정하여 산 생성 억제 효과를 관찰하였다.
대조군은 씀바귀 추출물을 넣지 않고 시행하였다.
2-2.
스트렙토코커스
뮤탄스에
의한 유기산 생성 억제효과
실시예 1에 따른 씀바귀 추출물 첨가에 따른 스트렙토코커스 뮤탄스(S. mutans)에 의한 유기산 생성 억제 효과를 알아보기 위해 0.5, 1, 2, 4, 8 mg/ml 농도의 시료에 스트렙토코커스 뮤탄스(S. mutans)를 접종하여 24시간 배양 후에 pH meter로 pH를 측정하였으며, 그 결과가 도 2에 나타나 있다.
세균을 접종하지 않은 배양액의 pH는 약 7.2 이나 세균만을 접종한 대조군에서는 pH가 5.4까지 떨어졌다. 씀바귀를 첨가한 실험군에서는 농도 의존적으로 pH의 강하가 억제되는 것을 관찰 할 수 있었다. 따라서 씀바귀는 농도의존적으로 스트렙토코커스 뮤탄스(S. mutans)에 의한 유기산 생성을 억제함을 알 수 있다.
실험예
3. 씀바귀 추출물이
스트렙토코커스
뮤탄스
바이오필름 생성을 억제하는 효과
3-1. 실험방법
35mm dish에 BHI 액체배지와 씀바귀 추출물을 첨가한후 5x105 CFU/ml/dish 균이 되게 접종하였다. 37 ℃ incubator에서 24시간 배양후 상청액을 모두 제거하였다.
각각의 dish에 증류수 1.5ml씩 넣어서 워싱(washing)하였다. 2.5% glutaraldehyde 용액 (in 0.1M sodium cacodylate buffer, pH 7.2, 4)에서 24시간 동안 고정시켰다. ethanol 70%를 시작으로 80%, 95%, 100%로 농도를 상승 배열하여 washing, 탈수하였다. Freeze-dry 한 후 gold로 coating하여, SEM (Scanning Electron Microscopy)를 이용 관찰, 촬영하였다.
3-2.
스트렙토코커스
뮤탄스
바이오필름 생성 억제효과
도 3은 실험예 3에 따른 스트렙토코커스 뮤탄스 바이오필름 생성 억제 실험결과를 나타낸 도면이다.((A) Control (B) 0.5 mg/ml (C) 1 mg/ml (D) 2 mg/ml (E) 4 mg/ml (F) 8 mg/ml (G) Positive control (0.1% NaF), Bar= 50 um)
씀바귀의 스트렙토코커스 뮤탄스 바이오필름(S. mutans biofilm)생성 억제 효과를 전자현미경을 이용한 결과, 씀바귀 추출물을 처리하지 않는 대조군은 바이오필름이 많이 형성된 것을 볼 수 있으며, 씀바귀 추출물의 농도가 높아질수록 전자현미경상으로도 확실히 바이오필름의 생성이 억제됨을 알 수 있다.
Claims (5)
- 씀바귀(Ixeris dentata NaKai) 추출물을 유효성분으로 함유하되,
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)의 성장과, 스트렙토코커스 뮤탄스에 의한 유기산 생성 및 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름을 억제하는 효능을 보유하는 것을 특징으로 하는, 치아우식증을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물.
- 삭제
- 청구항 1에 기재된 조성물에 약제학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가하여 약제학적 단위 투여형으로 제형화된 치아우식증을 예방, 개선 또는 치료하는 제제.
- 청구항 1에 기재된 조성물에 구강 청정제, 구강 세정제, 치약, 오랄 스프레이 및 의치 세정제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 제형으로 이루어진, 치아우식증을 예방, 개선 또는 치료하는 제제.
- 청구항 1에 기재된 조성물에 식품학적으로 허용 가능한 식품첨가제를 추가한 치아우식증을 예방 또는 개선하는 건강기능식품.
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