KR101339956B1 - 한약재 추출물을 포함하는 항콕시듐 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 황금, 위령선, 청호, 백두옹, 목진피, 및 희렴초의 혼합 추출물을 포함하는, 항콕시듐 조성물에 관한 것이다.

Description

한약재 추출물을 포함하는 항콕시듐 조성물{Anti-coccidial composition comprising herbal extracts}
본 발명은 지식경제부의 지역산업기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.
[과제고유번호: 70008353, 과제명: 청호 등 한약재 및 Probiotic을 활용한 동물용 콕시듐질병의 피해 예방제제 개발]
본 발명은 한약재 추출물을 포함하는 항콕시듐 조성물에 관한 것이다.
콕시듐증은 소, 돼지 등 일반 가축과 닭을 포함한 가금류에서 주로 포자충류에 속하는 아이메리아(Eimeria)속 원충에 의해 유발되는 기생충성 질병이다. 콕시듐증은 특히, 양계 생산에 있어서 전 세계적으로 연간 5억 달러 이상의 경제적 손실을 초래하는 주요 가금류 질병 중 하나이다. 우리나라는 이 병의 사전 예방이나 치료를 위해 매년 각종 항콕시듐 약품을 70억원 이상 수입하고 있다.
현재 항콕시듐증의 치료제로서 항생(균)제의 일종인 설파제, 암푸롤륨과 같은 화학요법제가 널리 이용되고 있다. 예방을 위해, 항콕시듐 약제를 사료에 첨가하여 닭을 포함한 가금류에 지속적으로 투여하고 있으나, 이에 의해 약제에 대한 내성 원충의 출현과 약제 잔류에 따른 축산 식품의 안전성 문제가 대두되고 있다.
이에, 본 발명자들은 기존의 항원충성 화학 약제를 대체하고, 가축의 사양 효율을 향상시키며, 기능성 육류 생산의 증대를 가져올 수 있는 한약재에 대한 연구를 수행하여, 무독성 및 무잔류성의 항콕시듐 조성물을 완성하였다.
본 발명의 목적은 한약재 추출물을 포함하는 항콕시듐 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 한약재 추출물을 포함하는 항콕시듐 조성물을 이용하여 동물에서 콕시듐증의 발병을 예방 또는 치료하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태는 황금, 위령선, 청호, 백두옹, 목진피, 및 희렴초의 혼합 추출물을 포함하는, 항콕시듐 조성물을 제공한다.
콕시듐증은 아이메리아(Eimeria) 속에 속하는 원충이 장 점막의 세포에 기생하며 장 상피 세포를 파괴하여, 영양분 흡수를 방해하고 사료 섭취 효율의 저하를 유발하는 질병이다. 콕시듐증에 걸린 개체는 탈수, 의기소침, 혈변 등의 임상 증상을 나타낸다. 원충의 충란은 외부환경이나 소독제에 대한 저항성이 높아서, 토양에서는 수주일 동안 생존할 수 있는 것으로 알려져 있다.
본 명세서에서 사용된 용어, "항콕시듐 조성물"은 콕시듐증을 유발하는 콕시듐 원충의 분열을 억제하고 증식을 방해하여 콕시듐증을 예방 또는 치료하는 활성을 갖는 조성물을 의미한다.
황금은 꿀풀과의 다년생 초본으로 플라보노이드를 포함하는 것으로 알려져 있다. 황금은 항균, 항바이러스 작용, 소염, 항알레르기 작용 및 해열 작용을 갖는다.
위령선은 미나리아재비과의 다년생 낙엽식물로서, 프로토아네모닌(protoanemonin), 아네모놀(anemonol), 스테로이드, 및 사포닌 등을 포함한다. 위령선은 통풍, 관절염, 황달, 파상풍 등의 치료를 위해 사용한다.
청호는 국화과의 1 내지 2년생 초본으로 개살철쑥 또는 개똥쑥으로도 알려져 있다. 청호는 테르페노이드(terpenoid), 플라보노이드(flavonoid), 스코폴레틴(scopoletin) 및 쿠마린(coumarin) 등을 포함하며, 항말라리아 활성을 가지며, 혈압 강하, 해열, 피부진균 억제, 천식 완화, 면역조절작용 등을 갖는 것으로 보고되었다.
백두옹은 미나리아재비과의 다년생 초본으로서, 아네모닌, 사포닌 등을 포함한다. 백두옹은 항균 및 항바이러스 작용, 소염, 항알레르기 작용 등을 갖는다.
목진피는 물푸레나무 껍질로서, 건위제, 소염제 및 수렴제로 사용되며, 이질균 억제 작용을 갖는 것으로 알려져 있다.
희렴초는 국화과의 1년생 초본으로 털진득찰로도 알려져 있다. 희렴초는 뿌리를 제외한 식물체 전체가 약재로 쓰이며, 관절염, 사지마비, 중풍, 고혈압, 두통, 급성 간염 및 습진 등의 치료에 효과를 갖는다.
황금, 위령선, 청호, 백두옹, 목진피, 및 희렴초의 혼합 추출물은 콕시듐증을 유발하는 원충의 분열이나 증식을 억제시키는 활성을 갖는 것으로 확인되었다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 황금, 위령선, 청호, 백두옹, 목진피, 및 희렴초의 혼합 추출물은 각각의 한약재의 추출물을 혼합하여 제조하거나, 또는 각 한약재를 혼합한 혼합물로부터 추출에 의해 제조할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 혼합 추출물은 황금, 위령선, 청호, 백두옹, 목진피 및 희렴초를 다양한 비율로 혼합한 혼합물의 추출에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 혼합 추출물은 황금, 위령선, 청호, 백두옹, 목진피 및 희렴초를 1-7:0.5-5:0.5-5:0.5-5:0.5-5:0.5-5의 중량비로 혼합한 혼합물의 추출물일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 혼합 추출물은 황금, 위령선, 청호, 백두옹, 목진피 및 희렴초를 4:1:1:1:1:1의 중량비로 혼합한 혼합물의 추출물일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 추출물은 물, 에탄올 및 부탄올로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 이용한 추출에 의해 수득된 것일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 혼합 추출물은 각각 수분 함량이 5% 이하로 건조된 한약재를 준비하고 이들을 약 40 메쉬(mesh)로 분쇄하고 혼합하는 단계, 약재 중량의 약 1 내지 10배량의 정제수 또는 에탄올을 첨가하는 단계, 40 내지 100℃에서 2 내지 5시간 동안 열탕 추출하는 단계, 및 수득된 추출물을 건조시키는 단계에 의해 제조될 수 있다. 필요에 따라, 적합한 추출 용매 및 조건을 선택할 수 있고, 건조된 여과액을 코팅하는 단계를 포함한 추가적인 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 조성물은 생균제(probiotic agent) 및 비타민제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "생균제"는 장내 미생물 균형을 개선시켜 숙주동물에서 유익한 영향을 주고, 질병으로부터 보호해주는 미생물을 의미한다. 생균제는 병원성 미생물의 증식을 억제하고, 질병의 발생을 예방하며, 가축 및 가금류의 생산성을 높이는 데 기여한다. 현재 널리 사용되는 미생물은 유산균, 고초균, 효모균 등이다. 유산균은 유기산을 생성하여 pH를 저하시켜 산성에 약한 유해세균을 억제하며, 소화효소의 활동을 증진시키며, 특히, 설사발생빈도도 감소시킨다. 고초균은 고활성의 탄수화물, 단백질, 지질 등을 분해하는 분해효소를 생성하므로, 장내에서 사료의 소화, 흡수를 증진시켜 사료 효율을 향상시키며, 소화에 따른 스트레스를 감소시켜 가축의 생육을 원활하게 하며, 정장 효과가 있어 가축의 장을 튼튼하게 하여 질병을 예방하는 역할을 한다. 또한, 효모균은 가축의 소화관에서 용이하게 소화될 수 있는 형태로 존재하며, 알코올, 글루타민산 등 천연 향미성분을 생산하여 가축의 사료에 대한 기호성을 증진시킨다.
본 명세서에서 사용된 용어 "비타민제"는 비타민을 주성분으로 포함하며, 비타민 결핍의 예방 및 치료를 위해 이용되는 영양제를 의미한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 생균제는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 및 바실러스 써린기엔시스(Bacillus thuringiensis) 중 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 1.0 x 108 CFU/g을 조성물의 중량 대비 1 내지 10%로 첨가할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 비타민제는 비타민 A, 비타민 E, 및 비타민 C로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 비타민을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 비타민 A는 5만-250만 IU/g으로, 비타민 E 및 비타민 C는 500-1000mg/kg으로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 조성물은 적당량의 탄산 칼슘을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체에에서, 상기 조성물은 100 kg 기준으로 황금 40 kg, 위령선 10 kg, 청호 10 kg, 백두옹 10 kg, 목진피 10 kg, 희렴초 10 kg, 바실러스 서브틸리스 (1.0 x 108 CFU/g) 5 kg, 및 비타민 5 kg (비타민 A, 비타민 E, 비타민 C 및 탄산칼슘)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 조성물은 사료 첨가제로 이용될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "사료 첨가제"는 일반배합사료에 원하는 효능이나 기능성을 부여하기 위해 첨가되는 물질이나 조성물을 의미한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 조성물은 사료의 중량 대비 0.1 내지 1.0%의 양으로 첨가될 수 있다.
황금, 위령선, 청호, 백두옹, 목진피 및 희렴초의 혼합 추출물을 포함하는 항콕시듐 조성물을 사료에 첨가하면 가축 및 가금류의 콕시듐증을 치료 또는 예방하고, 면역성을 강화하며, 신진대사 촉진 등의 유용한 효과를 얻을 수 있고, 이에 의해 고품질의 축산 제품을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 황금, 위령선, 청호, 백두옹, 목진피, 및 희렴초의 혼합 추출물을 포함하는, 항콕시듐 조성물은 콕시듐증에 의한 폐사율을 낮추고, 육계 등의 증체량을 증가시키며, 약제에 대한 내성 및 잔류 약제에 의한 축산 제품의 안전성에 대한 우려 없이 안전하게 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사료 첨가제 조성물의 제조 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 의도되지 않는다.
실시예 1: 한약재 추출물의 제조
수분 함량이 5% 이하인 건조 상태로 황금, 위령선, 청호, 백두옹, 목진피, 및 희렴초를 각각, 400, 100, 100, 100, 100, 및 100 g씩 총 900 g 준비하고, 이들에 동량의 에탄올을 첨가하고, 60분간 혼합하여 혼합 추출물을 제조하고, 이를 건조시켜 분말 900 g을 수득하였다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 한약재 추출물의 제조 방법을 개략적으로 보여준다.
실시예 2: 항콕시듐 활성 측정
실시예 1에서 수득된 한약재 혼합 추출물의 항콕시듐 활성을 측정하였다.
2-1. 혼합 추출물
혼합 추출물은 청호, 황금, 목진피, 희렴초, 위령선, 및 백두옹을 중량 기준으로 4:1:1:1:1:1로 포함했다.
항콕시듐 활성을 측정하기 위해, 맹장 콕시듐증에 걸린 닭에 상기 혼합 추출물을 사료 첨가제로서 사료의 중량 기준으로 0.4%의 양으로 육계배합사료에 첨가한 후 제공하고, 설사 억제능을 조사하였다. 대조군에는 상기 혼합 추출물을 사료 첨가제로 첨가하지 않고, 대신에 동량의 상기 육계배합사료를 첨가하였다. 각 군은 10 수의 닭으로 구성되었으며, 그 결과가 하기 표 1에 요약된다. 혼합 추출물을 섭취시킨 실험군의 닭은 설사 감소 및 폐사 감소를 보였다.
사료 첨가제 결과
대조군 - 관찰 1일 후 설사가 시작되었고,
5일 후 심한 설사를 보임
관찰 10일 후 10수 중 1수만이 생존함.
실험군 혼합 추출물을 사료에 중량 기준으로 0.4% 첨가함 관찰 1일 후 설사가 시작되었고,
5일 후 설사가 경미해짐.
관찰 10일 후 10수 중 9 내지 10수 생존함.
2-2. 생균제 및 비타민제를 첨가한 혼합 추출물
상기 실시예 1에서 수득된 혼합 추출물에 바실러스 서브틸리스 및 비타민제를 첨가하여 제조된 조성물의 항콕시듐 활성을 측정하였다. 상기 조성물의 조성은 100 kg 기준으로 황금 40 kg, 위령선 10 kg, 청호 10 kg, 백두옹 10 kg, 목진피 10 kg, 희렴초 10 kg, 바실러스 서브틸리스 (1.0 x 108 CFU/g) 5 kg, 및 비타민 A(100만 IU/kg) 3 kg, 비타민 E(50%: 500 IU/g) 1 kg, 비타민 C(100%) 1kg, 및 탄산칼슘 적량이었다.
항콕시듐 활성을 측정하기 위해, 육계배합사료에 상기 조성물을 중량 기준으로 0.1%, 0.5% 및 1.0%를 혼합하여 제조한 사료를 양계에 제공한 후, 양계의 분변에서 원충수를 조사하였다.
양계에 닭 콕시듐증을 유발하여 가장 피해를 많이 주는 국내에서 수집한 분리주인 아이메리아 테넬라(Eimeria tenella)(FJ447468)의 오오시스트(oocyst)를 두당 20,000개씩 경구 감염시켰다. 감염 후, 48시간째부터 혈변이 생기고 6-7일째부터 오오시스트가 장벽에서 나오기 때문에 감염 후 4일째부터 매일 검사를 수행했다. 분변을 완전히 수집하고 2.5% 중크롬산나트륨에 묽게 현탁시키고 500㎛ 세공 크기의 철망에 여과시켰다. 수득된 여과액을 20분 정도 정치시킨 후 1,500g로 10분 간 원심 분리하여 펠렛(pellet)을 회수하였다. 그 후, 펠렛을 포화식염수에 재부유시키고, 1,500g로 10분간 원심분리하고 수득된 상층액을 10배량의 물로 재부유시켜 3번 이상 세정하고, 현미경으로 오오시스트를 관찰하고 계수하였다.
대조군은 상기 조성물을 사료 첨가제로 첨가하지 않고, 대신에 동량의 육계배합사료를 혼합한 육계배합사료를 제공하였다. 결과는 하기와 같았다.
사료 제공 1일 후 콕시듐균 경구 투여 사료 제공 7일후 분변 중 원충수/g) 억제율
대조군 무첨가 접종 1일: 설사
접종 2일: 혈변
접종 3일: 흑혈변		 4000 0%
항콕시듐 조성물 첨가 0.1%첨가 2000 50%
0.5%첨가 1000 75%
1.0%첨가 400 90%
항콕시듐 조성물을 첨가한 경우, 분변중 원충의 수가 대조군 대비 50 내지 90% 감소했다. 이는 항콕시듐 조성물을 사료에 첨가하는 경우, 콕시듐증을 유발하는 원충의 분열이나 증식이 억제하여 콕시듐증의 예방 또는 치료 효과를 발휘한다는 것을 보여준다.
또한, 상기 조성물에 의한 콕시듐 양계 설사병의 치료 효과를 확인하기 위해 야외 시험을 수행하였다. 40,000수의 친환경 무항생제 육계를 양계하는 농장에서 콕시듐증에 의한 폐사율 및 출하 체중에 미치는 효과를 조사하였다. 본 연구 당시에, 양계 농장에서는 15 내지 16일령의 육계에 괴사성 소장 콕시듐증이 발생하여 1일 200 내지 400수가 폐사되는 상황이었다. 상기 항콕시듐 조성물을 사료 첨가제로 일반배합사료에 중량 기준으로 0.4%를 첨가하여 제공하여, 폐사율 및 출하 체중이 개선되는 것을 확인하였다. 결과는 하기와 같았다.
구분 마리수 조성물 첨가량 첨가 일수 결과
대조군 20,000 0% - 출하시 1일 폐사 400수 (과중증 폐사율)
조기 32일령에 1,250g으로 전량 출하(저체중 출하)
시험군 20,000 0.4% 14일령부터 38일령 사료 제공 만 3일 후 1일 폐사 20수로 폐사율의 현저한 감소
출하시, 1일 폐사 10수(정상 폐사율)
38일령에 1,700g으로 출하(정상체중 출하)
일반적으로 콕시듐증이 발병하면, 폐사율이 높고, 생존 육계도 사료는 섭취해도 체중이 미달하여 양계 농장에 손해가 막대하다. 상기 야외 시험에서 확인된 바와 같이, 본 발명의 일 구체예에 따른 한약재의 혼합 추출물과 생균제 및 비타민제를 포함하는 항콕시듐 조성물을 사료 첨가제로서 일반배합사료에 중량 기준으로 0.4% 첨가하여 준비된 사료를 섭취시킨 경우, 3일 경과 후 폐사율이 현저하게 감소하고 출하 체중도 정상으로 출하될 수 있었다.
2-3. 항콕시듐 조성물의 독성 시험
실시예 1에서 제조된 한약재 혼합 추출물의 독성을 시험하기 위해 랫트에 4주간 반복 경구투여하였다.
(1) 실험동물
실험동물로는 8주령의 Sprague Dawley계통의 암컷 랫트 20마리를 ㈜오리엔트바이오(Seong Nam, Gyeong gido, Korea)에서 구입하여 공주대학교 특수동물학과 실험 동물실에서 약 1주간 순화시키면서 일반증상을 관찰하여 건강한 동물 20마리를 실험에 사용하였다. 실험기간 중 사육실 환경조건은 실내온도 25±5℃, 상대습도 40±10%, 환기횟수 10~12회/hr, 조명시간 12시간(08:00 점등, 20:00 소등), 조도는 150~200Lux로 유지하였다. 랫트는 폴리카보네이트제 케이지에서 케이지당 5두씩 사육하였다. 동물의 개체식별은 문신법을 사용하였으며, tag 표시법에 의해서 사육 상자를 구분하였다. 사육 상자는 시험기간, 시험명, 시험책임자명을 기재한 label을 첨부하였다. 모든 실험동물은 실험동물용 고형사료(Samtako. Co)와 음수를 자유 급여하였다. 동물실험은 공주대학교 동물실험윤리위원회의 사전 심의를 받아 동물실험윤리위원회규정에 따라 수행 되었다.
(2) 시험군의 구성 및 투여 용량
시험군의 구성은 대조군(증류수 투여), 저 용량군(추출물 25%) 및 고 용량군(추출물 50%)으로 분류하였다. 시험 물질로, 대조군에는 용매제인 증류수를 투여하였고, 저 용량군에는 증류수와 실시예 1에서 제조된 한약재 혼합 추출물을 3:1로 혼합하여 투여하며, 고 용량군에는 증류수와 한약재 혼합 추출물을 2:2로 혼합하여 투여하였다. 시험물질의 제조는 항상 새롭게 시험물질을 제조하여 투여하였다. 투여는 주 5회(월-금) 일정한 시간에(15:00) 경구투여 하였다.
(3) 결과
상기 한약재 혼합 추출물의 개체에 대한 독성을 조사하기 위해, 전술된 바와 같이, 시험군의 랫트에 시험물질을 4주간 투여하고, 일반적인 임상증상, 체중, 사료섭취량 및 음수량, 안과학적 검사, 혈액학적 검사 및 혈청생화학적 검사, 장기 중량 및 크기, 및 병리조직 검사를 수행하였다.
검사결과에 있어서 모든 투여군 및 대조군에서 특이할만한 임상증상과 체중 및 사료섭취량의 변화는 관찰되지 않았고, 폐사 및 빈사 동물은 시험 전 기간을 통하여 관찰되지 않았다. 또한 안과 검사에서도 랫트의 대조군 및 투여군 모두에서 유의할만한 이상을 나타내지 않았다. 혈액학적 및 혈청 생화학적 검사에서는 대조군과 대조하였을 때 유의적인 차이를 없었고, 시험 전 기간을 통해 투여군과 대조군 모두에서 체중 대비 장기중량과 병리조직학적 소견에서 시험물질에 의한 변화라고 인지되는 어떠한 변화도 관찰되지 않았다. 따라서, 상기 한약재 혼합 추출물은 50% 농도까지 사용하여도 개체에 독성을 나타내지 않으므로 이 범위 내에서 안전하게 사용할 수 있는 것으로 판단된다.

Claims (8)

  1. 황금, 위령선, 청호, 백두옹, 목진피, 및 희렴초의 혼합 추출물을 포함하는, 항콕시듐 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 혼합 추출물은 황금, 위령선, 청호, 백두옹, 목진피 및 희렴초를 2-7:0.5-5:0.5-5:0.5-5:0.5-5:0.5-5의 중량비로 혼합한 혼합물의 추출물인 것인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 추출물은 물, 에탄올 및 부탄올로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 이용한 추출에 의해 수득된 것인 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 생균제(probiotic agent) 및 비타민제 중 하나 이상을 더 포함하는 것인 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 생균제는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 및 바실러스 써린기엔시스(Bacillus thringiensis) 중 하나 이상인 것인 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 비타민제는 비타민 A, 비타민 C 및 비타민 E 중 하나 이상을 포함하는 것인 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 사료 첨가제로 이용되는 것인 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 조성물은 사료의 중량 대비 0.1 내지 1.0%의 양으로 첨가되는 것인 조성물.
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