KR101353943B1 - 둥근마 발효물을 포함하는 위장질환의 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

둥근마 발효물을 포함하는 위장질환의 예방 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 둥근마 발효물을 포함하는 위장질환의 예방 또는 치료를 위한 조성물, 둥근마 발효물을 포함하는 기능성 식품 또는 약제학적 조성물, 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 둥근마 발효물은 알코올 등 급성위염으로부터 보호 효과가 우수하여 기능성 식품 조성물의 원료 등으로 폭넓은 응용이 가능하다.

Description

둥근마 발효물을 포함하는 위장질환의 예방 또는 치료용 조성물{Composition comprising fermented Dioscorea opposita Thunb. for preventing and treating a gastrointestinal disorder}
본 발명은 둥근마 발효물을 포함하는 위장질환의 예방 또는 치료를 위한 조성물, 둥근마 발효물을 포함하는 건강보조식품 또는 약제학적 조성물, 및 그 제조방법에 관한 것이다.
둥근마(Dioscorea opposita Thunb.)는 일반적으로 알려진 장마, 단마와 달리 그 모양이 동그랗고 다른 마에 비해 수분함량이 낮으며 단백질, 전분 등 고형분이 많아 이용가치가 매우 높다. 한방에서는 마의 껍질을 벗겨 말린 것을 산약이라 칭하여 한약재로 넓게 이용하고 있으며, 예로부터 자양, 강장, 지사, 건비, 거담의 목적으로 널리 사용하여 왔다.
최근 웰빙생활의 추구와 건강기능식품에 대한 관심이 높아지게 됨에 따라, 이를 분말화하여 단순 음료 등에 첨가하여 식용으로 섭취하려는 경향이 증가되고 있다. 둥근마의 일반성분으로 수분, 단백질, 지방, 탄수화물, 회분 등이 있으며, 주요 성분으로는 전분, 점액성 당단백질 등이 있다. 이외에도 효소로는 아밀레이즈(amylase), 배당체로는 야마게닌(yamogenin), 크립토게닌(kryptogenin) 및 디오스게닌(diosgenin) 등이 있다.
마속 식물의 괴경은 주성분인 아밀로즈(amylose) 이외에도 인체의 소화기능 향상과 자양 및 거사작용 등의 효능을 지닌 콜린, 사포닌, 아르기닌 등의 화합물이 많은데, 특히 점액성 당단백질인 뮤신(mucin) 성분이 많이 함유되어 위와 장을 튼튼하게 유지하므로, 국내에서도 점차 소비가 늘어나고 있는 추세이다.
또한, 둥근마는 수분이 약 65%로 다른 마에 비해 건물량이 높은 편이고, 점질물이 장마에 비해 약 4배나 많이 함유되어 있으며, 전분량도 장마에 비해 약 3배 가량 많아 건강음료, 인스턴트 식품의 소재로 폭넓게 이용되고 있다.
최근, 마에 함유된 기능성 물질 중 알란토인(allantoin)에 대한 연구가 활발한데, 장마 (4.4~4.5 mg/g dry wt.)와 단마 (6.2~6.4 mg/g dry wt.) 보다 둥근마 (6.9~7.1 mg/g dry wt.)에 더 많은 알란토인을 함유한 것으로 보고되어 있다.
알란토인은 요산(uric acid)로부터 생성되는 퓨린 계열의 유도체로 컴프리(comfrey) 식물이 유충에 의한 상처에서 빠르게 회복하는 것에 기인해 연구 중 발견되었으며, 피부 보호 작용이 있어서 화장품 산업에서 약리학적으로 매우 중요한 역할을 하는 성분이다. 한편, 알란토인은 밀, 콩, 쌀 등의 식물에서도 발견할 수 있는 안전하고 효과적인 성분으로 상처를 치유하지는 않으나 피부를 보호한다는 연구도 활발한데, 이러한 알란토인은 여러 종류의 식물에서 보고되고 있지만, 특히 둥근마에서 함량이 높으며, 질소성분의 대사형태로 이용되고 있다고 알려져 있다.
락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus)는 대표적인 유산간균으로 유산생성능이 좋고, 락토오즈, 글루코즈, 갈락토즈 등을 잘 발효하며, 발효과정 중 향미성분을 생산하는 특징이 있다. 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus)는 대표적인 유산구균으로 유산생성능이 매우 뛰어나고, 40℃ 이상의 온도에서도 잘 자라는 특징이 있고, 발효식품, 유제품의 스타터(starter)로써 가장 많이 사용되어지고 있다.
이와 같이, 자양, 강장 등으로 널리 이용되어진 둥근마는 다른 마에 비해 여러 기능성분 함량이 높음에도 불구하고, 이에 대한 활용 및 연구는 부족하며 특히, 둥근마 발효물의 위보호 효과를 확인한 바가 없었다. 이에 본 발명에서는 둥근마 생분말을 유산균을 이용하여 발효물을 제조하고, 위보호 활성 효과를 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 둥근마 발효물을 포함하는 위장질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.
본 발명의 바람직할 일 구체예에 있어서, 둥근마 발효물이 유산균에 의한 발효물인 것이 바람직하다. 또한 상기 둥근마 발효물이 락토바실러스 속 유산균 및 스트렙토코커스 속 유산군으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 유산균에 의한 발효물일 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 구체예에 있어서, 상기 둥근마 발효물이 락토바실러스 불가리쿠스 및 스트렙토코커스 써모필러스의 혼합균주에 의한 발효물인 것이 특히 바람직하다.
본 발명은 또한 상기 조성물을 함유하는 위장질환의 예방 또는 치료용 건강보조식품을 제공한다. 상기 건강보조식품이 음료, 정제, 캅셀제, 분말제, 과립제, 액상제 및 환제로 구성된 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 상기 조성물을 함유하는 위장질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공한다.
도 1은 락토바실러스 불가리쿠스를 이용하여 발효시킨 둥근마 발효물의 pH의 변화를 나타낸 도면이고,
도 2는 락토바실러스 불가리쿠스를 이용하여 발효시킨 둥근마 발효물의 산도의 변화를 나타낸 도면이며,
도 3은 혼합균주를 이용하여 발효시킨 둥근마의 발효물의 pH의 변화를 나타낸 도면이며,
도 4는 혼합균주를 이용하여 발효시킨 둥근마의 발효물의 산도의 변화를 나타낸 도면이며,
도 5는 락토바실러스 불가리쿠스를 이용하여 발효시킨 둥근마 발효물의 점도변화를 나타낸 도면이고,
도 6은 혼합균주를 이용하여 발효시킨 둥근마의 발효물의 점도 변화를 나타낸 도면이며,
도 7은 둥근마 생분말 및 둥근마 생분말 발효물의 위장보호효과를 평가한 도면이고,
도 8은 둥근마 생분말 발효물과 둥근마 열수추출분말 발효물의 농도에 따른 위장보호효능을 평가한 도면이며,
도 9는 둥근마 생분말, 추출분말 및 이들 발효물의 농도에 따른 위손상면적 결과를 나타낸 도면이고,
도 10은 둥근마 생분말, 추출분말 및 이들 발효물의 농도에 따른 위장보호효능을 평가한 도면이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에 있어서, 둥근마 발효물의 원료는 둥근마 생분말, 둥근마 열수추출분말, 둥근마의 유기용매추출분말 등이 사용될 수 있고, 이들을 각각 또는 혼합 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 둥근마의 발효물을 제조하기 위해, 유산균을 포함하는 적합한 균주를 선택하여 사용할 수 있다. 예컨대, 둥근마 생분말 또는 둥근마 열수추출분말을 유산균에 의해 발효한 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 구체예 있어서, 상기 유산균은 락토바실러스 속 유산균 및 스트렙토코커스 속 유산군으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 유산균을 사용할 수 있다. 이들 유산균은 특히 제한되지는 않지만, 락토바실러스 불가리쿠스 및 스트렙토코커스 써모필러스로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 유산균을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 구체예에 있어서, 락토바실러스 불가리쿠스 및 스트렙토코커스 써모필러스의 혼합 균주를 사용하여 발효시킨 둥근마 발효물을 특히 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 둥근마 발효물을 포함하는 조성물은 위장질환의 예방 또는 치료 효과를 나타내며, 특히 위염, 알콜에 의한 위장손상, 위 궤양 또는 십이지장 궤양, 위암종, 또는 십이지장암종의 예방 및/또는 치료용 조성물로써 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물은 약제학적 또는 식품학적 분야에서 공지의 방법의 의해 제제화될 수 있고, 그 자체 또는 약제학적으로 허용되는 담체, 부형제 등과 혼합하여 약제학적 또는 식품학적으로 통상으로 허용되는 제제, 예를 들면 액제, 시럽제, 캡슐제 등으로 제제화될 수 있으며, 이들은 경구 또는 비경구로 투여될 수 있다.
상기 본 발명의 조성물을 포함하는 액제, 캡슐제 등은 건강보조식품으로 사용될 수 있으며, 본 발명에서 사용된, 용어 "건강보조식품"이라 함은 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 정제, 캅셀제, 분말제, 과립제, 액상제, 환제 등의 형태로 제조 가공한 건강식품 또는 음료, 요구르트, 치즈 등의 기능성 식품을 말한다.
본 발명의 조성물은 체내에서 활성성분의 흡수도, 배설속도, 환자의 연령 및 체중, 성별 및 상태, 치료할 질병의 중증정도 등에 따라 적절히 선택되나, 일반적으로 성인에게 1일 0.01∼500mg/kg, 바람직하게는 0.1∼200mg/kg으로 투여하는 것이 바람직하다. 이렇게 제형화된 단위투여형 제제는 필요에 따라 일정시간 간격으로 수회 투여할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 이들 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
1. 둥근마 생분말 및 열수추출분말의 제조
본 발명의 원료로 사용되는 둥근마 생분말은 생물상태의 둥근마를 세척하고 작게 분쇄한 후 스프레이 드라이어(spray dryer)에 공급하여 분무건조를 실시하여 제조하였다.
둥근마 열수추출분말의 제조는 둥근마 생분말에 정제수를 약 2배 첨가한 후, 마의 끈적끈적한 전분성분을 분해시키기 위해 95℃에서 120분간 가열 처리하여 액화추출하였다. 이후 1차 원심분리를 통하여 가라앉은 불순물 등을 제거하고, 상층액에 부형제(Non-GMO dextrin powder DE=8)를 혼합하여 2차 원심분리를 실시하며, 상층액을 규조토로 필터링하고 이를 분무건조 하여 둥근마 추출분말을 제조하였다.
2. 둥근마 생분말 및 열수추출분말의 발효물 제조
둥근마 발효물 제조시 사용되는 스타터는 락토바실러스 불가리쿠스, 스트렙토코커스 써모필러스, 이들 혼합균주를 각각 사용하였다. 상기 각각의 균주를 MRS 브로스(broth)에 37℃에서 24시간 계대배양한 후, 배양액 0.05%(1.0×1010 CFU/mL)를 원심분리하여 가라앉은 침전물을 멸균수로 세척하여 둥근마 발효 균주로 사용하였다. 이들 유산균의 접종은 둥근마 생분말과 추출분말을 60℃에서 30분간 살균 후 각각의 농도가 각각 2, 4, 6%가 되도록 멸균수와 혼합한 후, 1:1 비율로 혼합한 균주을 접종하여 둥근마 발효물을 제조하고, 이후 혼합배양기(37℃, 200rpm)에서 최종 32시간 동안 발효하여, 둥근마 발효물을 제조하였다.
상기 제조물중 유산균의 농도가 6%인 발효물을 선택하여, 실시예 1-1(락토바실러스 불가리쿠스에 의해 발효된 둥근마 생분말의 발효물), 실시예 1-2(락토바실러스 불가리쿠스에 의해 발효된 둥근마 열수추출분말의 발효물), 실시예 1-3(스트렙토코커스 써모필러스에 의해 발효된 둥근마 생분말의 발효물), 실시예 1-4(스트렙토코커스 써모필러스에 의해 발효된 둥근마 열수추출분말의 발효물), 실시예 1-5(락토바실러스 불가리쿠스 및 스트렙토코커스 써모필러스 혼합균주에 의해 발효된 둥근마 생분말의 발효물), 및 실시예 1-6(상기 혼합균주에 의해 발효된 둥근마 열수추출분말의 발효물)로 각각 명명하였다.
실시예 2
1. 둥근마 생분말 및 열수추출분말의 발효 최적화
둥근마 발효의 최적조건을 설정하기 위하여, 실시예 1-1, 실시예 1-2, 실시예 1-5 및 실시예 1-6의 둥근마 발효물에 대해, 각각 실험하였다.
(1) pH 및 적정산도
pH는 pH meter (Orion 900A Boston, MA, WSA)를 이용하여 측정하였으며, 적정산도는 시료 9 mL에 동량의 증류수를 가하여 1% 페놀프탈레인 알콜(phenophthalein alcohol) 0.5mL을 첨가하여 0.1N NaOH로 중화적정 하였다. 적정에 사용한 NaOH의 양을 젖산 % 함량으로 나타내었고 (1mL 0.1N NaOH = 0.009g lactic acid), 환산식은 다음과 같다.
젖산 (%) = 0.1N NaOH 소비량 mL × 0.009 / 샘플 (mL) ×100
락토바실러스 불가리쿠스를 이용하여 발효시킨 둥근마 발효물의 pH와 산도를 각각 도 1 및 도 2에 나타내었다. 또한 락토바실러스 불가리쿠스 및 스트렙토코커스 써모필러스의 혼합균주를 이용하여 발효시킨 둥근마의 발효물의 pH와 산도를 도 3 및 도 4에 나타내었다.
도 1 및 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, pH 변화는 전체적으로 발효 시작 후 8시간 발효후까지 점차 줄어들고, 이후 유지되었으며, 산도는 발효시간이 증가할수록 pH의 감소와 더불어 값이 증가하는 경향을 나타내었다.
또한 도 3 및 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, pH 변화는 전체적으로 발효 시작 후 점차 줄어들어 16시간이 될 무렵 생분말은 4.45~4.66, 추출분말은 3.48~3.50으로 가장 낮은 값을 나타내었다. 한편, 생분말 6%의 농도에서 락토바실러스 불가리쿠스와 스트렙토코커스 써모필러스(4.55) 각각의 단일균주로 발효한 결과물보다 이들 혼합균주(4.44)로 발효한 생분말의 pH가 전체적으로 가장 낮아 발효의 기본적인 목적으로 식품의 안정적인 보존 측면에서 혼합균주의 사용이 발효시 더 바람직할 것으로 사료된다.
또한, 산도의 변화도 발효시간이 증가할수록 pH의 감소와 더불어 값이 증가하는 경향을 나타내었으며(도 4 참조), 발효 시작 후 16시간에서 생분말 2, 4, 6% 는 각각 0.034, 0.098, 0.173이고, 추출분말은 2, 4, 6% 각각 0.087, 0.175, 0255로 가장 높은 값을 나타내었다. 산도 역시 생분말 6% 의 농도에서 볼 때 락토바실러스 불가리쿠스(0.166), 스트렙토코커스 써모필러스(0.156) 각각의 단일균주보다 혼합균주(0.173)가 가장 높은 값을 나타내었으며, 특히 혼합균주에 의한 발효물은 증가된 산도의 값이 발효 16시간 이후부터 안정된 값을 유지하였다. 이는 락토바실러스 불가리쿠스와 스트렙토코커스 써모필러스를 혼합 배양시킨 경우 이들의 공생작용에 의해 단독배양의 경우보다 유산균의 성장 및 락트산의 생성이 증진된 것으로 사료된다. 따라서 둥근마를 락토바실러스 불가리쿠스와 스트렙토코커스 써모필러스로 발효시킬 경우 각각의 단일균주 보다 이들의 혼합균주로 발효시키는 것이 효과적이며, 또한 생분말 6% 의 농도에서 16시간 발효하는 것이 pH와 산도의 측면에서 볼 때 가장 효과적일 것으로 사료된다.
(2) 유산균수 측정
유산균수는 각각의 균에 의해 발효된 둥근마 생분말과 추출분말을 무균적으로 취하여 멸균 식염수에 십진희석하고, MRS agar에 BPB (bromphenol blue)를 0.001~0.002% 첨가하여 37℃에서 72시간 배양한 후, 형성된 콜로니(colony)의 수가 30∼300개인 평판을 계측하여 CFU (colony forming unit) /mL로 나타내었다. 측정은 3회 반복실험을 실시하여 평균값으로 나타내었다.
락토바실러스 불가리쿠스를 이용하여 발효시킨 둥근마 발효물의 측정값을 하기 표 1에, 혼합균주를 이용하여 발효시킨 둥근마의 발효물의 측정값을 하기 표 2에 각각 나타내었다.
(CFU/mL)
둥근마 농도(%)
 발효시간(h)
0 8 16 24 32
생분말

 2 1.40×108 1.51×108 1.62×108 1.53×108 1.45×108
4 1.32×108 1.70×108 2.05×108 1.95×108 1.90×108
6 1.35×108 2.35×108 3.83×108 3.37×108 3.35×108
열수추출분말

 2 1.25×108 7.56×107 9.23×106 2.75×106 2.03×106
4 1.55×108 1.57×108 1.24×108 1.61×107 7.24×106
6 2.17×108 2.25×108 2.30×108 6.18×107 2.34×107
(CFU/mL)
둥근마 농도(%)
 발효시간(h)
0 8 16 24 32
생분말

 2 1.33×108 1.75×108 2.00×108 2.35×108 2.25×108
4 1.35×108 2.02×108 2.85×108 2.83×108 2.81×108
6 1.41×108 3.15×108 5.02×108 5.05×108 4.65×108
열수추출분말

 2 1.11×108 1.36×108 2.30×107 2.14×106 4.38×105
4 1.12×108 1.34×108 1.08×108 8.56×106 2.50×106
6 1.11×108 1.61×108 2.37×108 1.35×108 9.50×107
상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 생분말 2, 4, 6%의 농도에서 16~24시간에 각각 2.35, 2.85, 5.05×108 CFU/mL 로 가장 높은 값을 나타내었고, 그 이후에는 유지되거나 미미하게 감소하는 경향이었다. 추출분말의 경우에는 8~16시간에 분말의 농도 2, 4, 6% 에 따라 각각 1.36, 1.34, 2.37×108 CFU/mL로 가장 높았으며, 생분말의 균수에 비하여 상대적으로 낮게 나타났다. 또한, 혼합균주에 의한 생분말 6%에서 유산균수가 5.05×108 CFU/mL으로 단일균주인 락토바실러스 불가리쿠스의 3.83×108 CFU/mL과 스트렙토코커스 써모필러스의 2.95×108 CFU/mL보다 균의 생육이 더 우수한 것으로 나타났으며, 락토바실러스 불가리쿠스와 스트렙토코커스 써모필러스 각각의 단일균주로 발효한 결과물보다 혼합균주의 발효물에서는 16시간 이후 유산균수가 거의 줄어들지 않는 것으로 나타났다. 따라서 혼합배양은 단독배양하는 경우보다 균주간의 상호보완적인 상승작용이 있어 둥근마의 발효에 따른 유산균의 생육이 훨씬 효과적이고, 이때 배양액을 생분말 6%의 농도로 발효시키는 것이 가장 효과적인 것으로 사료된다.
(3) 점도 측정
점도는 Brookfield-Viscometer (Model LVDV I+, Version 3.0, Stongton, MA, USA), Spindle No. 2를 사용하여 100rpm에서 1분에서 5분까지 1분 간격으로 점도를 측정하여 평균치를 나타내었다.
락토바실러스 불가리쿠스를 이용하여 발효시킨 둥근마 발효물의 점도를 도 5에, 혼합균주를 이용하여 발효시킨 둥근마의 발효물의 점도를 도 6에 각각 나타내었다.
도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 둥근마 생분말 농도 2, 4, 6% 에 따라 각각의 초기 점도값이 2.13, 5.31, 11.05 cps로 나타났는데, 도 5의 단일균주의 결과와 마찬가지로 발효시간 8~16시간 사이에 급속하게 감소되었다. 이는 단일균주에 의한 점도의 변화와 유의적 차이가 없었는데 (p<0.05), 생분말 농도 6%의 발효 진행 32시간에서는 혼합균주 발효물의 점도가 다른 단일균주 발효물에 비해 약간 낮았다. 이는 앞의 pH와 산도, 유산균수의 결과들과 일치하는 것으로 혼합균주로 발효한 둥근마 생분말이 각각의 단일균주로 발효한 것보다 발효능이 우수하여 둥근마가 가지고 있던 점액성 단백질 및 다당류 성분이 단일균주 보다 더 분해된 것으로 사료된다. 반면에 추출분말에서는 앞의 결과들과 마찬가지로 점도값이 0.43~0.58 cps로 매우 낮고 일정하게 유지되며 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다 (p<0.05).
(4) 알란토인 분석
둥근마 발효물 중 알란토인 함량을 분석하기 위하여 Yoon et al.(Natural Product Sciences 14(4):254-259)의 방법을 응용하여 HPLC로 분석하였으며, 그 방법은 다음과 같다.
둥근마 발효물 5mL에 95% 에탄올 45mL (v/v) 을 첨가하고 4℃에서 30분간 소니케이션한 후, 이를 40℃ 항온수조에서 감압 농축하여 용매를 휘발시켰다. 4mL의 증류수를 첨가하여 4℃에서 15분간 소니케이션한 후, 7700×g, 4℃ 에서 15분 동안 원심분리하여 상층부를 취해 필터링하여 시료로 사용하였다. 시료 중 20㎕을 취하여 HPLC로 분석하였으며, 분석조건은 하기 표 3과 같다.
장치 Water Co. USA HPLC
컬럼 Luna 5u CN 100A (250×4.6mm)
디텍터 Water 486 Tunable absorbance detector
UV 파장 215 nm
유동상 EtOH : CHCl3 : H20 = 0.5 : 0.012 : 100
주입양 20㎕
유속 1∼5분내 0.2 mL/분
5∼15분내 0.5 mL/분
15∼20분내 0.2 mL/분
락토바실러스 불가리쿠스를 이용하여 발효시킨 둥근마 발효물의 알란토인 함량값을 표 4에, 혼합균주를 이용하여 발효시킨 둥근마의 발효물의 알란토인 함량값을 표 5에 각각 나타내었다.
(mg/mL)
둥근마 농도(%)
 발효시간(h)
0 8 16 24 32
생분말

 2 0.14±0.01a 0.14±0.01a 0.13±0.01a 0.14±0.01a 0.13±0.01a
4 0.26±0.03a 0.28±0.01a 0.27±0.01a 0.28±0.02a 0.27±0.01a
6 0.41±0.01a 0.41±0.01a 0.42±0.01a 0.41±0.01a 0.41±0.01a
열수추출분말

 2 0.09±0.01a 0.09±0.02a 0.09±0.02a 0.09±0.02a 0.09±0.01a
4 0.17±0.01a 0.19±0.01a 0.19±0.02a 0.18±0.01a 0.19±0.02a
6 0.30±0.02a 0.31±0.01a 0.30±0.06a 0.29±0.02a 0.31±0.02a
주) a: p<0.05.

(mg/mL)
둥근마 농도(%)
 발효시간(h)
0 8 16 24 32
생분말

 2 0.14±0.01a 0.13±0.02a 0.14±0.02a 0.14±0.01a 0.13±0.02a
4 0.25±0.01a 0.28±0.01a 0.26±0.01a 0.26±0.01a 0.27±0.01a
6 0.38±0.01a 0.37±0.01a 0.39±0.01a 0.39±0.01a 0.40±0.01a
열수추출분말

 2 0.08±0.01a 0.08±0.01a 0.08±0.01a 0.08±0.01a 0.08±0.01a
4 0.18±0.01a 0.19±0.01a 0.17±0.01a 0.19±0.01a 0.18±0.01a
6 0.26±0.01a 0.25±0.01a 0.27±0.02a 0.28±0.06a 0.27±0.03a
주) a: p<0.05.
상기 표 5에서 알 수 있는 바와 같이, 둥근마 생분말을 2, 4, 6% 의 농도로 발효시 각각의 평균이 0.14, 0.26, 0.39 mg/mL로 나타났고, 추출분말에서도 2, 4, 6% 농도에 따라 각각 평균 0.08, 0.18, 0.27 mg/mL로 나타나, 첨가된 둥근마의 함량에 따라 비례적으로 알란토인의 함량이 증가하였으나, 표 4의 단일균주에 의한 발효들과 마찬가지로 알란토인이 발효시간에 의한 유의적 변화는 없는 것으로 나타났다 (p<0.05). 또한, 앞에서와 마찬가지로 추출분말의 알란토인 함량이 생분말에 비해 전체적으로 60~70% 정도로 낮게 나타났고, 이 또한 앞에 언급한 바와 같이 추출분말의 제조공정에서 알란토인이 다소 소실된 것으로 사료된다. 결과적으로 균주에 의한 둥근마의 발효가 알란토인 함량의 변화에 미치는 영향은 특별히 없는 것으로 사료된다.
(5) 디오스게닌 ( Diosgenin ) 분석
둥근마 발효물 중 디오스게닌의 함량을 분석하기 위하여 Chang et al.(Korean J. Plant Res. 17(1):1691-168)의 방법을 응용하여 HPLC로 분석하였으며, 그 방법은 다음과 같다.
둥근마 발효물 5mL에 2N HCl 15mL를 가하고 105℃에서 12시간 동안 환류 가수분해 시킨 후, Whatman No. 2로 여과지로 필터링하고 남은 잔사를 석유 에테르(petroleum ether) 10mL 로 여과하여 얻어진 시료를 감압농축시켰다. 농축된 추출물은 2mL 헥산으로 희석하여 0.45㎛ 필리포어 필터로 여과한 뒤 HPLC로 분석하였다. 분석조건은 표 6과 같다.
장치 Agilent 1200 Series HPLC
컬럼 SunFireTM C18 5μm (4.6×250mm)
디텍터 Agilent 1200 Series Diode Array Detector
UV 파장 213 nm
유동상 이소프로판올 : 아세토니트릴 : 물 = 60 : 30 : 10
주입양 20㎕
유속 0.7 mL/분
락토바실러스 불가리쿠스를 이용하여 발효시킨 둥근마 발효물의 디오스게닌 함량값을 표 7에, 혼합균주를 이용하여 발효시킨 둥근마의 디오스게닌 함량값을 표 8에 각각 나타내었다.
(mg/mL)
둥근마 농도(%)
 발효시간(h)
0 8 16 24 32
생분말

 2 0.65±0.01a 0.64±0.01a 0.62±0.07a 0.64±0.03a 0.63±0.02a
4 1.24±0.07a 1.30±0.07a 1.32±0.18a 1.27±0.03a 1.33±0.12a
6 1.94±0.10a 1.86±0.03a 1.92±0.03a 1.89±0.16a 1.92±0.06a
열수추출분말

 2 0.65±0.02a 0.65±0.01a 0.61±0.07a 0.65±0.03a 0.62±0.04a
4 1.25±0.11a 1.26±0.09a 1.32±0.18a 1.27±0.04a 1.30±0.12a
6 1.86±0.02a 1.86±0.03a 1.89±0.01a 1.92±0.11a 1.92±0.15a
주) a: p<0.05.
(mg/mL)
둥근마 농도(%)
 발효시간(h)
0 8 16 24 32
생분말

 2 0.60±0.05a 0.65±0.03a 0.62±0.06a 0.62±0.04a 0.60±0.06a
4 1.32±0.03a 1.26±0.13a 1.27±0.07a 1.31±0.04a 1.32±0.04a
6 1.91±0.02a 1.96±0.07a 1.94±0.09a 1.90±0.05a 1.87±0.20a
열수추출분말

 2 0.62±0.03a 0.64±0.01a 0.64±0.05a 0.60±0.07a 0.60±0.01a
4 1.29±0.08a 1.29±0.06a 1.34±0.10a 1.31±0.05a 1.26±0.12a
6 1.90±0.07a 1.92±0.14a 1.93±0.06a 1.93±0.07a 1.84±0.04a
주) a: p<0.05.
상기 표 8에서 알 수 있는 바와 같이, 둥근마 생분말을 2, 4, 6% 의 농도로 발효시 각각의 평균이 0.62, 1.30, 1.92 mg/mL로 나타났고, 추출분말에서도 2, 4, 6% 농도에 따라 각각 평균 0.62, 1.30, 1.90 mg/mL로 나타나 첨가된 둥근마의 함량에 따라 비례적으로 디오스게닌의 함량이 증가하였고, 그 함량은 각각의 단일균주에 의한 발효들과 유의적인 차이가 나타나지 않았다 (p<0.05). 결과적으로 표 7의 단일균주에 의한 발효들과 마찬가지로 발효가 진행되어도 디오스게닌의 함량에는 특별히 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다.
실험예 1. 둥근마 생분말 및 둥근마 생분말 발효물의 농도에 따른 위장보호 효능평가
Mizui and Dodeuchi(Jap. J. Pharmacol. 33: 939-945, 1983)의 방법을 응용하여 랫트를 12시간 절식시킨 다음, 둥근마 생분말 및 실시예 1-5의 둥근마 생분말의 혼합균주 발효물을 각각 2가지 농도(100mg/kg, 200mg/kg)로 하여 0.5% 카르복시메틸셀룰로즈(CMC) 액에 녹여 각각 경구 투여하고, 1시간 후에 HCl-EtOH(60% 에탄올에 150mM HCl 함유) 1.5㎖를 경구투여하였다. 본 실험예 1에서 사용한 컨트롤 군은 상기 발효물이 첨가되지 않은 0.5% CMC 액을 사용하였다.
랫트를 절식, 절수하에 1시간 방치한 후 에테르로 심마취하에 이후 에테르로 심마취하여 랫트를 치사시킨 다음, 십이지장과 식도 일부를 포함하여 위에 손상이 가지 않도록 조심스럽게 적출하여 대만부를 따라 절개 한 후, 0.25 M 수크로즈 버퍼 10ml로 선위부의 점액부위를 깨끗하게 세척하였다. 위손상 양상을 확인하기 위해 모양을 일정하게 하여 디지털카메라로 사진촬영 하였으며, 그 결과를 도 7에 나타내었다. 도 7에 있어서, DP 100 및 DP 200은 둥근마 생분말 100mg/kg 및 200mg/kg 투여군을 각각 나타내며, DPF 100 및 DPF 200은 둥근마 생분말의 발효물 100mg/kg 및 200mg/kg 투여군을 각각 나타낸다.
도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예의 둥근마 생분말 발효물은 우수한 위장관 보호 및 위손상감소 효과를 나타내었다.
실험예 2. 둥근마 생분말 발효물과 둥근마 열수추출분말 발효물의 농도에 따른 위장보호 효능평가
실시예 1-5의 둥근마 생분말 발효물 및 실시예 1-6의 둥근마 열수추출분말 발효물을 각각 2가지 농도(100mg/kg, 200mg/kg)로 하여 0.5% 카르복시메틸셀룰로즈(CMC) 액에 녹여 각각 경구 투여하고 1시간 후에 HCl-EtOH(60% 에탄올에 150mM HCl 함유) 1.5㎖를 경구투여하였다. 본 실험예 2에서 사용한 컨트롤 군은 상기 발효물이 첨가되지 않은 0.5% CMC 액을 사용하였다.
랫트를 절식, 절수하에 1시간 방치한 후 에테르로 심마취하에 이후 에테르로 심마취하여 랫트를 치사시킨 다음 십이지장과 식도 일부를 포함하여 위에 손상이 가지 않도록 조심스럽게 적출하여 대만부를 따라 절개 한 후, 0.25 M 수크로즈 버퍼 10ml 로 선위부의 점액부위를 깨끗하게 세척하였다. 위손상 양상을 확인하기 위해 모양을 일정하게 하여 디지털카메라로 사진촬영 하였으며, 위손상 길이(mm)는 calipers를 이용하여 측정하였다. 위손상 길이에 대한 결과를 하기 표 9에 나타내었고, 사진촬용 결과는 도 8에 나타내었다.
(단위: mm)
Animal No. G1 G2 G3 G4 G5
1 26.17 5.41 12.64 16.99 6.06
2 43.60 10.48 21.53 45.40 34.71
3 27.20 54.57 15.08 4.11 17.07
4 102.73 12.48 10.64 7.86 72.41
5 7.24 35.62 13.88 80.77 6.03
6 12.59 5.68 5.59 27.97 6.28
7 95.87 2.39 4.16 27.21 6.53
평균 45.06 18.09 11.93* 30.04 21.30
표준편차 12.30 6.18 1.86 8.32 7.87
N 7 7 7 7 7
* p＜ 0.05
상기 표 9 및 도 8에 있어서, G1: 콘트롤군 (n=7); G2: 둥근마 생분말 발효물 (100 mg/kg, n=7); G3: 둥근마 생분말 발효물 (200 mg/kg, n=7); G4: 둥근마 추출분말 발효물 (100 mg/kg, n=7); G5: 둥근마 추출분말 발효물 (200 mg/kg, n=7)이다.
상기 표 9 및 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 둥근마 생분말 발효물 및 둥근마 열수추출분말 발효물은 우수한 위장관 보호 및 위손상감소 효과를 나타내었다.
실험예 3. 둥근마 생분말 , 추출분말 및 이들 발효물의 위장보호 효능평가
둥근마 생분말, 추출분말, 실시예 1-5의 둥근마 생분말 발효물, 실시예 1-6의 둥근마 추출분말 발효물을 각각 0.5% 카르복시메틸셀룰로즈(CMC) 액에 녹여 각각 경구 투여하고 1시간 후에 HCl-EtOH(60% 에탄올에 150mM HCl 함유) 1.5㎖를 경구투여하였다.
랫트를 절식, 절수하에 1시간 방치한 후 에테르로 심마취하에 이후 에테르로 심마취하여 랫트를 치사시킨 다음 십이지장과 식도 일부를 포함하여 위에 손상이 가지 않도록 조심스럽게 적출하여 대만부를 따라 절개 한 후, 0.25 M 수크로즈 버퍼 10ml 로 선위부의 점액부위를 깨끗하게 세척하였다. 위손상 양상을 확인하기 위해 모양을 일정하게 하여 디지털카메라로 사진촬영 하였으며, 촬영된 각 사진은 이미지 J 프로그램을 이용하여 위손상부위의 면적(mm2)을 측정하였다.
위손상 면적에 대한 결과는 도 9에, 위 표면 사진결과는 도 10에 각각 나타내었다. 상기 도 9 및 도 10에 있어서, G1: 정상군 (n=7); G2: 콘트롤군 (HCl-EtOH 만을 투여, n=7); G3: 둥근마 생분말 (200 mg/kg, n=7); G4: 둥근마 열수추출분말 (200 mg/kg, n=7); G5: 둥근마 생분말 발효물 (200 mg/kg, n=7); G6: 둥근마 열수추출분말 발효물 (200 mg/kg, n=7)이다.
도 9 및 10에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 둥근마 생분말 발효물, 추출분말 발효물에서 현저한 위손상 감소효과가 나타났다.
조성물 실시예
조성물예 1. 캡슐제의 제조
실시예 1-1의 둥근마 생분말 발효물 200mg
유당 100mg
전분 93mg
탈크 2mg
스테아린산 마그네슘 적량
상기의 성분을 혼합하고 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충진하여 캡슐제를 제조한다.
조성물예 2. 캡슐제의 제조
실시예 1-2의 둥근마 열수추출분말 발효물 100mg
유당 100mg
전분 93mg
탈크 2mg
스테아린산 마그네슘 적량
상기의 성분을 혼합하고 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충진하여 캡슐제를 제조한다.
조성물예 3. 액제의 제조
실시예 1-5의 둥근마 생분말 발효물 200mg
설탕 20g
이성화당 20g
레몬향 적량
정제수를 가하여 전체 100ml
상기의 성분을 통상의 액제의 제조방법에 따라서 혼합하고 100ml의 갈색병에 충진하고 멸균시켜서 액제를 제조한다.
조성물예 4. 액제의 제조
실시예 1-4의 둥근마 열수추출분말 발효물 300mg
설탕 20g
이성화당 20g
레몬향 적량
정제수를 가하여 전체 100ml
상기의 성분을 통상의 액제의 제조방법에 따라서 혼합하고 100ml의 갈색병에 충진하고 멸균시켜서 액제를 제조한다.
조성물예 5. 음료의 제조
실시예 1-6의 둥근마 열수추출분말 발효물 5 중량%와 식용색소 0.05 중량%, 오렌지 에센스 0.05 중량%, 과당 5.0 중량%, 구연산 0.1중량%, 비타민 C 0.05 중량%를 포함하는 일반 기능성 음료 베이스를 첨가한 조성물을 제조한 다음, 정제수를 적량 첨가하여 음료를 제조하였다.

Claims (9)

  1. 락토바실러스 불가리쿠스 및 스트렙토코커스 써모필러스를 1:1 중량비로 포함하는 유산균에 의한 발효물인 둥근마 발효물을 유효성분으로 포함하는 위장질환의 예방 또는 치료용 약학조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 둥근마는 둥근마 생분말 및 둥근마 열수추출분말로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 분말인, 위장질환의 예방 또는 치료용 약학조성물.
  6. 락토바실러스 불가리쿠스 및 스트렙토코커스 써모필러스를 1:1 중량비로 포함하는 유산균에 의한 발효물인 둥근마 발효물을 유효성분으로 포함하는 위장질환의 예방 또는 개선용 건강보조식품.
  7. 제6항에 있어서, 건강보조식품이 음료, 정제, 캅셀제, 분말제, 과립제, 액상제 및 환제로 구성된 군으로부터 선택된 것인 위장질환의 예방 또는 개선용 건강보조식품.
  8. 삭제
  9. 둥근마를 분말화하거나, 둥근마에 물을 가하여 추출한 후 추출물을 분말화 하여 둥근마 분말을 제조하는 단계;
    상기 분말에 락토바실러스 불가리쿠스 및 스트렙토코커스 써모필러스를 1:1 중량비로 혼합한 혼합유산균을 첨가하여 둥근마 분말을 발효하는 단계; 및
    상기 발효된 둥근마 분말에 식품학적으로 통상으로 허용되는 희석제 또는 첨가제를 첨가하여 제제화하는 것을 포함하는 위장질환의 예방 또는 개선용 건강보조식품의 제조방법.
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