KR101555214B1 - 소포라플라바논 g 및 홍삼 농축액의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물 - Google Patents

소포라플라바논 g 및 홍삼 농축액의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액을 혼합 처리시 상승 작용(synergistic effect)을 일으키는, 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조성물은 소포라플라바논 G의 1/2 MIC 값과 홍삼 농축액 1/2 MIC 값의 처리시 치아우식증 및 치주질환 병원균의 성장을 저해시키는 효능을 보유하고 있다.
또한 본 발명은 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물에 암피실린, 젠타미신 등 기존 항균물질을 혼합한 것을 특징으로 하는, 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조성물은 특히 당뇨병 환자의 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 것은 물론 당뇨병 환자의 혈당 조절에도 개선하는 효능을 보유하고 있다.
본 발명에 따른 조성물은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트렙토코커스 산구이니스(Streptococcus sanguinis), 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus), 스트렙토코커스 라티(Streptococcus ratti), 스트렙토코커스 크리세티(Streptococcus criceti), 스트렙토코커스 안지노서스(Streptococcus anginosus), 스트렙토코커스 고도니(Streptococcus gordonii), 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(Actinobacillus actinomycetemcomitans), 푸소박테리움 누클리아툼(Fusobacterium nucleatum), 프리보텔라 인터미디아(Prevotella intermedia), 포필로모나스 진지발리스(Porphylomonas gingivalis)의 증식을 억제하는 효능을 보유하고 있다.

Description

소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물{A COMPOSITION CONTAINING SOPHORAFLAVANONE G AS A ACTIVE INGREDIENT FOR THE TREATMENT OF DENTAL CARIES AND PERIDONTAL DISEASE}
본 발명은 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액을 혼합 처리시 상승 작용(synergistic effect)을 일으키며, 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대하여 최소 억제 농도(MIC) 값이 0.05~64 ug/ml 및 최소 살균 농도(MBC) 값이 0.1~12.8 ug/ml에 각각 해당되는, 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물에 관한 것이다.
또한 본 발명은 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물에 암피실린, 젠타미신 등 기존 항균물질을 혼합한 것을 특징으로 하는, 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조성물은 소포라플라바논 G의 1/2 MIC 값과 홍삼 농축액 1/2 MIC 값의 처리시 치아우식증 및 치주질환 병원균의 성장을 저해시키며, 농도는 적어도 0.05~64 ug/ml인 효능을 보유하고 있다.
본 발명에 따른 조성물은 특히 당뇨병 환자의 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 것은 물론 당뇨병 환자의 혈당 조절에도 개선하는 효능을 보유하고 있다.
본 발명에 따른 조성물은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트렙토코커스 산구이니스(Streptococcus sanguinis), 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus), 스트렙토코커스 라티(Streptococcus ratti), 스트렙토코커스 크리세티(Streptococcus criceti), 스트렙토코커스 안지노서스(Streptococcus anginosus), 스트렙토코커스 고도니(Streptococcus gordonii), 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(Actinobacillus actinomycetemcomitans), 푸소박테리움 누클리아툼(Fusobacterium nucleatum), 프리보텔라 인터미디아(Prevotella intermedia), 포필로모나스 진지발리스(Porphylomonas gingivalis)의 증식을 억제하는 효능을 보유하고 있다.
치아우식증과 치주질환은 세계적으로 발병률이 높은 질환 중 하나이다. 구강은 외부 환경과 직접 통하는 기관이므로 세균 등 미생물의 침입이 항시 이뤄지며, 구강의 환경은 영양적, 생리적으로 세균이 증식하기에 적합하여 항상 많은 세균이 정착하여 상재하기 때문이다.
특히 플라그(plaque) 또는 바이오필름(biofilm)에 존재하는 구강 세균들은 치아우식증과 치주질환 등 구강 질환의 발병에 중요한 역할을 한다. 구강에 서식하는 세균의 종 수는 약 750 종이나, 더 많은 종이 구강 질환에 관련되어 있다.
한편, 당뇨병과 치주질환의 양방향성의 연관성에 대하여 많은 연구결과가 보고되고 있다. 즉 당뇨병 환자가 정상집단에 비해 치은염증, 부착소실과 같은 치주조직의 파괴가 증가하며, 혈당이 조절되지 않는 경우, 연령, 교육수준, 흡연, 치석 등 치주염 요인을 보정하여도 정상인에 비해 치주염의 유병률이 높게 나타난다.
또한 당뇨병과 치주질환의 관련성을 연구한 23개의 논문에 대한 메타분석 결과는 당뇨병 환자, 특히 혈당조절이 되지 않는 환자에서 치주질환의 심도(severity)는 증가하나 이환되는 범위에는 영향을 미치지 않으며, 당뇨병의 유형에 관계없이 당뇨병 환자는 정상군에 비해 치주조직의 파괴가 유의성 있게 증가하였다는 결과를 보여주었다.
그리고 다른 많은 연구에서도 당뇨병 환자의 치주질환 유병률이 정상인에 비해 2배에서 최고 11배까지 나타난다고 보고된 바 있다. 이처럼 혈당 조절이 잘 되지 않는 당뇨병은 치주질환을 악화시키는 주된 위험 요소이다.
반대 방향의 면에서 볼 때, 적절한 치주치료는 당뇨병 환자의 혈당 조절의 개선에 도움을 주기 때문에, 당뇨병과 치주질환은 서로 영향을 미치는 양?향성의 연관성(bidirectional interrelationship)이 있다고 알려져 있다.
이러한 관련성을 설명할 수 있는 생물학적 기전에는 자가면역반응 이상으로 인한 결합 조직의 변화와 상처 치유의 지연, 미세혈관병증(microangiopathy), 치은 열구액의 변화, 치은연하 세균총의 변화(복잡/독성), 유전적 소인 등의 여러 요인이 복잡하게 관여하는 것으로 알려져 있다.
한편 충치의 발병에는 산발성과 내산성을 띄는 그람 양성 세균인 Streptococci, Lactobacilli, Actinomycetes 속 세균이 연관되어 있다. 치주 질환의 발병은 혐기성 그람 음성 세균인 Porphyromonas gingivalis 종 세균, Actinobacillus, Prevotella 및 Fusobacterium 속 세균과 연관되어 있다.
이러한 구강 질환을 예방하기 위하여 양치, 스케일링, 구강청결제 사용 등의 요법이 행해지고 있다. 양치는 세균의 증식을 억제하는 물질이 함유된 약제인 치약을 묻힌 솔로 치아 표면의 세균을 긁어내는 원리이며, 스케일링은 치아 표면의 플라크를 초음파 기구 등을 사용하여 긁어내는 원리이다. 또한 구강청결제 사용은 세균의 증식을 억제하는 물질이 함유된 구강청결제로 구강을 세정하는 원리이다.
그러나 이러한 요법들에는 부작용이 있는데, 양치 및 스케일링은 부주의하게 실행하였을시 잇몸에 출혈 및 상처가 생기거나 치아가 시린 느낌이 들 수 있다. 또한 구강청결제는 과다하게 사용하였을시 병원균을 포함한 모든 구강 세균이 살균된다. 따라서 구강 내 세균 분포의 균형이 무너져 구강 내의 면역력이 감소되어 구강건조증 등의 질환이 유발될 수 있다.
이에 따라 본 출원인은 천연 유래의 물질을 활용하여 부작용이 동반되지 않으며, 내성이 없고 함으로써 효과적으로 구강 질환을 예방, 개선 또는 치료할 수 있는 조성물을 안출하였다.
특히 주로 고삼에서 유래하는 소포라플라바논(sophoraflavanone) G를 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물을 안출하였다.
또한 소포라플라바논 G와, 홍삼 농축액 및/또는 기존 항균물질의 혼합 조성물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방 또는 치료하는 조성물을 안출하였다.
이하에서, 소포라플라바논 G에 대하여 간략히 서술한다.
소포라플라바논 G는 말린 고삼의 뿌리에서 추출되는 라벤더리레이티드 플라보논(lavandulylated flavonone) 중 주요한 플라보논이다. 항말라리아, 항균, 항바이러스, 항산화 작용 등이 있으며, LPS(lipopolysaccharide, 리포폴리사카라이드)처리된 RAW 264.7 세포에서 NO(nitric oxide, 니트릭 옥사이드)와 프로스타글란딘(prostaglandin) E2의 생성을 저해하는 작용을 한다.
하기의 [화학식 1]은 소포라플라바논 G의 화학식을 나타낸 것이다.
Figure 112013042799627-pat00001
또한 이하에서, 고삼, 홍삼에 대하여 간략히 서술한다.
고삼(Sophorae Radix)은 콩과(Leguminosae)에 속한 다년생 초본인 고삼(Sophora flavescens Aiton)의 주피를 벗긴 근으로, 봄과 가을에 채취하여 곁뿌리를 제거하고 사용한다.
고삼의 근에는 알칼로이드(alkaloid)로 d-매트린(matrine), d-옥시매트린(oxymatrin), d-소포라놀(sophoranol), l-아나지린(anagyrine), l-메틸사이티신(methylcytisine) 등이 함유되어 있으며, 또한 플라보노이드(flavonoid)로 잔토휴몰(xanthohumol), 이소잔토휴몰(xanthohumol) 등이 함유되어 있다.
고삼의 약리 작용에는 관상 동맥의 혈류량을 증가시키고, 심장 근육의 허혈 증상을 개선시키며, 혈당치를 감소시키는 효능이 있다. 또한 거담과 천식 완화, 이뇨, 항염, 항알레르기, 진통, 항종양, 면역 기능 억제 등의 효능이 있으며, 심장 이상 박동, 항방사능, 백혈구 증식 촉진 효능이 있다. 이질균, 대장균, B형 연쇄상구균, 황색포도상구균 등을 억제하는 효능도 있다.
홍삼은 두릅나무과에 속하는 인삼(Panax ginseng C. A. Meyer)을 쪄서 건조시켜 증숙한 것이다.
홍삼에는 사포닌(Saponin)을 비롯하여 인삼향 성분인 파나센(Panacen), 폴리아세틸렌(Polyacetylen)계 화합물, 함질소성분, 플라보노이드(Flavonoid), 비타민 B군, 미량원소, 효소, 항산화물질, 유기산 및 아미노산 등이 함유되어 있다. 홍삼은 4~6년 이상 재배한 인삼을 세척한 후, 높은 압력 하에서 98~100 ℃의 온도로 증숙하여 건조하는 과정으로 제조되며, 상기 공정으로 무극성 및 미극성 사포닌인 Rg3, Rg5, Rg6, Rh2, RK1이 증가되며, 또한 말톨(Maltol)이 증가된다.
홍삼에는 항스트레스, 항암, 항산화, 기억력 증진, 혈압강하, 항노화 등의 효능이 있으며, 골다공증, 간질환 등에 효과가 있다.
한편, 고삼의 구강 질환 예방 또는 치료 효능과 관련된 선행 기술을 살펴보면, 대한민국 공개특허공보 제10-0785-0740000호에는 고삼 추출물을 유효성분으로 함유하는 충치의 예방 및 치료용 조성물의 성분으로서, 대한민국 등록특허공보 제10-0785074호에는 치은염과 치주질환 예방효과를 갖는 구강용 조성물의 성분으로서, 대한민국 공개특허공보 제 10-2013-0001989호에는 구강청정제 조성물의 성분으로서 각각 포함되어 있다.
또한 대한민국 공개특허공보 10-2010-0135678호에는 피톤치드, 알란토인, 아미노카프론산, 자일리톨, 녹차 추출물, 자몽 종자 추출물, 죽염, 감초 추출물, 고삼 추출물 등의 약용성분을 함유하여 치약 조성물로 제조한 기술에 관하여 기재되어 있으며, 대한민국 등록특허공보 10-1104548호에는 고삼, 연교 및 만병초를 액체추출하여 항균성 치약 조성물로 제조한 기술에 관하여 기재되어 있다.
상기 선행기술들에는 고삼을 모두 이용한 구강질환 예방 및 치료 조성물에 관하여만 기재되어 있으며, 고삼의 성분 중 소포라플라바논 G만을 단독으로 취하여 이용한 구강질환 예방 및 치료 조성물에 관하여는 기재되어 있지 않다.
또한, 논문 'Antibacterial Activity of sophoraflavanone G Isolated from the Roots of Sophora flavescens'에는 소포라플라바논 G의 항생 작용에 관하여 기재되어 있으며, 상기 논문은 본 발명자가 2007년에 발표하였다.
본 발명의 목적은 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 조성물, 구체적으로는 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액을 혼합 처리시 상승 작용을 일으키는 효능이 있으며, 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대하여 최소 억제 농도(MIC) 값이 0.05~64 ug/ml 및 최소 살균 농도(MBC) 값이 0.1~12.8 ug/ml에 각각 해당되는 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적은 소포라플라바논 G의 1/2 MIC 값과 홍삼 농축액 1/2 MIC 값의 처리시 치아우식증 및 치주질환 병원균의 성장을 저해시키며, 농도는 적어도 0.05~64 ug/ml인 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적은 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물에 암피실린, 젠타미신 등 기존 항균물질을 혼합했을시 상승 작용을 일으키는 효능을 보유하는 것을 특징으로 하는, 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적은 당뇨병 환자의 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 것은 물론 당뇨병 환자의 혈당 조절에도 개선 효능이 있는 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따른 조성물은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트렙토코커스 산구이니스(Streptococcus sanguinis), 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus), 스트렙토코커스 라티(Streptococcus ratti), 스트렙토코커스 크리세티(Streptococcus criceti), 스트렙토코커스 안지노서스(Streptococcus anginosus), 스트렙토코커스 고도니(Streptococcus gordonii), 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(Actinobacillus actinomycetemcomitans), 푸소박테리움 누클리아툼(Fusobacterium nucleatum), 프리보텔라 인터미디아(Prevotella intermedia), 포필로모나스 진지발리스(Porphylomonas gingivalis)의 증식을 억제하는 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명은 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물, 구체적으로는 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액을 혼합 처리시 상승 작용을 일으키는 효능이 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대하여 최소 억제 농도(MIC) 값이 0.05~64 ug/ml 및 최소 살균 농도(MBC) 값이 0.1~12.8 ug/ml에 각각 해당되는 조성물을 제공함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은 소포라플라바논 G의 1/2 MIC 값과 홍삼 농축액 1/2 MIC 값의 처리시 치아우식증 및 치주질환 병원균의 성장을 저해시키며, 농도는 적어도 0.05~64 ug/ml인 조성물을 제공함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물에 암피실린, 젠타미신 등 기존 항균물질을 혼합한 것을 특징으로 하는, 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물을 제공함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은 당뇨병 환자의 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 것은 물론 당뇨병 환자의 혈당 조절에도 개선 효능이 있는 조성물을 제공함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명에 따른 조성물은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트렙토코커스 산구이니스(Streptococcus sanguinis), 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus), 스트렙토코커스 라티(Streptococcus ratti), 스트렙토코커스 크리세티(Streptococcus criceti), 스트렙토코커스 안지노서스(Streptococcus anginosus), 스트렙토코커스 고도니(Streptococcus gordonii), 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(Actinobacillus actinomycetemcomitans), 푸소박테리움 누클리아툼(Fusobacterium nucleatum), 프리보텔라 인터미디아(Prevotella intermedia), 포필로모나스 진지발리스(Porphylomonas gingivalis)의 증식을 억제하는 조성물을 제공함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명인 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액을 유효성분으로 포함하는 치아우식증 및 치주질환의 예방 또는 치료를 위한 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 있으며, 본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드, 록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 및 광물유를 들 수 있다.
제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.
경구 투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전부, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다.
경구를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다.
좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용 될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물을 사용한 건강기능식품은, 기능성 음료, 건강보조식품, 차, 과자류 등과 같이 다양한 형태로 제공될 수 있다.
본 발명이 약학적 조성물로 사용되기 위하여는 약제학적 분야에서의 공지의 방법에 의해 제조될 수 있으며, 그 자체 또는 약학적으로 허용되는 담체, 부형제, 희석제 등과 혼합하여 분말, 과립, 정제, 캡슐제 또는 주사제 등의 제형으로 제조되어 사용될 수 있다. 또한 이들은 경구 또는 비경구로 투여될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물의 유효 투여량은 체내에서 활성성분의 흡수도, 물활성화율 및 배설속도, 환자의 연령, 성별 및 상태, 치료할 질병의 중증 정도 등에 따라 적절히 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 가축용 사료에 사용될 수 있으며, 각 경우에 가축 사료에서 허용되는 첨가제 또는 추가제를 사용하여 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물을 사용하여 환, 과립, 음료, 타블렛, 캅셀 등의 제형을 제조할 수 있으며, 이 경우에 각 제형을 제조하기 위하여 첨가제가 추가될 수 있음은 물론이다.
본 발명에 따른 조성물은, 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물을 유효성분으로 함유하는, 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 것으로, 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액을 혼합 처리시 상승 작용을 일으키는 효능을 보유하고 있다.
치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대하여 최소 억제 농도(MIC) 값이 0.05~64 ug/ml 및 최소 살균 농도(MBC) 값이 0.1~12.8 ug/ml에 각각 해당되는 효능을 보유하고 있다.
소포라플라바논 G의 1/2 MIC 값과 홍삼 농축액 1/2 MIC 값의 처리시 치아우식증 및 치주질환 병원균의 성장을 저해시키며, 농도는 적어도 0.05~64 ug/ml인 효능을 보유하고 있다.
본 발명은 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물에 암피실린, 젠타미신 등 기존 항균물질을 혼합한 것을 특징으로 하는, 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 효능을 보유하고 있다.
본 발명에 따른 조성물은 당뇨병 환자의 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 것은 물론 당뇨병 환자의 혈당 조절을 개선하는 효능을 보유하고 있다.
본 발명에 따른 조성물은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트렙토코커스 산구이니스(Streptococcus sanguinis), 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus), 스트렙토코커스 라티(Streptococcus ratti), 스트렙토코커스 크리세티(Streptococcus criceti), 스트렙토코커스 안지노서스(Streptococcus anginosus), 스트렙토코커스 고도니(Streptococcus gordonii), 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(Actinobacillus actinomycetemcomitans), 푸소박테리움 누클리아툼(Fusobacterium nucleatum), 프리보텔라 인터미디아(Prevotella intermedia), 포필로모나스 진지발리스(Porphylomonas gingivalis)의 증식을 억제하는 효능을 보유하고 있다.
도 1은 치아우식 유발성 세균인 S. mutans , S. sanguinis , S. sobrinus , S. ratti, S. criceti , S. anginosus에 처리된 소포라플라바논 G의 단독 처리군, 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군, 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군, 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군의 시간에 따른 항균 효과 양상을 나타낸 그래프이다.
도 2는 치주질환 유발성 세균인 S. gordonii, 치주질환성 세균인 A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum , P. intermedia , P. gingivalis에 처리된 소포라플라바논 G의 단독 처리군, 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군, 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군, 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군의 시간에 따른 항균 효과 양상을 나타낸 그래프이다.
도 3은 치아우식 유발성 세균인 S. mutans , S. sanguinis , S. sobrinus , S. ratti, S. criceti , S. anginosus에 처리된 소포라플라바논 G의 단독 처리군, 홍삼 농축액의 처리군, 소포라플라바논 G의 1/2 MIC 값과 홍삼 농축액 1/2 MIC 값의 혼합 처리군의 시간에 따른 항균 효과 양상을 나타낸 그래프이다.
도 4는 치주질환 유발성 세균인 S. gordonii, 치주질환성 세균인 A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum , P. intermedia , P. gingivalis에 처리된 소포라플라바논 G의 처리군, 홍삼 농축액의 처리군, 소포라플라바논 G의 1/2 MIC 값과 홍삼 농축액 1/2 MIC 값의 혼합물 처리군의 시간에 따른 항균 효과 양상을 나타낸 그래프이다.
본 명세서 및 청구 범위에 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 입각하여본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예, 참조예 및 도면에 기술된 사항은 본 발명의 가장 바람직한 일 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
실시예 1. 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물
고삼(Sophorae Radix)의 근 또는 근경을 물, 에탄올 또는 메탄올 또는 기타 유기용매를 이용하여 추출 또는 분획추출한 후에 소포라플라바논 G를 분리 동정한다. 추출용매의 종류에 따라 추출 온도, 추출 시간, 용매의 양 및 잔류성분 처리 방식 등을 달리하여 처리한다.
(1) 고삼(Sophorae Radix)의 근 또는 근경을 물, 에탄올 또는 메탄올 또는 기타 유기용매를 이용하여 추출 또는 분획추출한 후에 소포라플라바논 G를 분리 동정한다. 추출용매의 종류에 따라 추출 온도, 추출 시간, 용매의 양 및 잔류 성분 처리 방식 등을 달리하여 처리한다.
분리 동정된 소포라플라바논 G의 농도가 적어도 0.05~64 ug/ml에 해당되도록 농축한다. 이는 소포라플라바논 G의 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대한 MIC 값 및 MBC 값을 통합한 값에 근거한다.
상기 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물을 제공한다.
여기에서, 홍삼 농축액의 농도는 적어도 2.5~80 mg/ml에 해당되도록 처리하는데, 이는 홍삼 농축액의 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대한 MIC 값 및 MBC 값을 통합한 값에 근거한다.
(2) 상기 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물에 암피실린을 추가로 혼합한 혼합물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물을 제공한다.
여기에서, 홍삼 농축액의 농도는 적어도 2.5~80 mg/ml에 해당되도록 처리하며, 암피실린의 농도는 적어도 0.025~64 ug/ml에 해당되도록 처리하는데, 이는 암피실린의 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대한 MIC 값 및 MBC 값을 통합한 값에 근거한다.
(3) 상기 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물에 젠타미신을 추가로 혼합한 혼합물을 유효성분으로 함유하는 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하는 조성물을 제공한다.
여기에서, 홍삼 농축액의 농도는 적어도 2.5~80 mg/ml에 해당되도록 처리하며, 젠타미신의 농도는 적어도 0.5~512 ug/ml에 해당되도록 처리하는데, 이는 젠타미신의 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대한 MIC 값 및 MBC 값을 통합한 값에 근거한다.
또한, 설계 조건에 따라 혼합 가능한 항균물질의 종류는 암피실린, 젠타미신에 한정되지 않으며, 페니실린, 메타실린 등의 기타 항균물질과 모두 혼합이 가능하다. 항균물질의 혼합 농도 또한 항균물질의 종류에 따라 달라질 수 있다.
실시예 2. 치아우식증 및 치주질환을 예방 및 개선하는 건강기능식품
소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물을 유효성분으로 하여 건강기능식품을 제공한다.
여기에서, 소포라플라바논 G의 농도는 적어도 0.05~64 ug/ml에 해당되도록 하고, 홍삼 농축액의 농도는 적어도 10~40 mg/ml에 해당되도록 처리하는데, 이는 홍삼 농축액의 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대한 MIC 값 및 MBC 값을 통합한 값에 근거한다.
실험예 1. 최소 억제 농도( MIC )의 분석 실험
1-1. 실험 준비
1) 고삼 뿌리의 준비
고삼의 뿌리는 전북 진안 지방에서 2001년 10월 채취된 표본을 사용하였으며, 표본의 출처는 우석대학교 한의과대학이다. 이 표본에서 소포라플라바논 G를 추출하였다.
2) 소포라플라바논 G의 추출
논문 'A novel flavonoid from Sophora flavescens'(1996)에 기재된 방법을 인용하여 추출하였다.
3) 세균의 준비
본 실험에 사용된 우식유발성 세균은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) (ATCC 25175), 스트렙토코커스 산구이니스(Streptococcus sanguinis) (ATCC 10556), 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus) (ATCC 27607), 스트렙토코커스 라티(Streptococcus ratti) (KctC 3294), 스트렙토코커스 크리세티(Streptococcus criceti) (KCTC 3292), 스트렙토코커스 안지노서스(Streptococcus anginosus) (ATCC 31412), 스트렙토코커스 고도니(Streptococcus gordonii) (ATCC 10558)이다.
또한 본 실험에 사용된 치주병원성 세균은 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(Actinobacillus actinomycetemcomitans) (ATCC 43717), 푸소박테리움 누클리아툼(Fusobacterium nucleatum) (ATCC 10953), 프리보텔라 인터미디아(Prevotella intermedia) (ATCC 25611), 포필로모나스 진지발리스(Porphylomonas gingivalis) (ATCC 33277)이다.
여기서 KCTC는 Korean collection for type culture의 약자이며, ATCC는 American type culture collection의 약자이다.
4) 세균의 배양
① 1 % 효모 추출물(Difco 연구소, 디트로이트, MI, 미국)을 처리한 BHI(Brain-Heart Infusion, 브레인-하트 인퓨전) 배지에 우식유발성 세균을 접종하였다.
② 헤민(hemin) 1 ug/mL (시그마, 세인트 루이스, MO, 미국)과 메나디온(menadione) 1 ug/mL (시그마)를 처리한 BHI 배지에 치주병원성 세균을 접종하였다.
1-2. 실험 과정
액체희석배양법(broth dilution test)은 분리된 세균에 대해 특정 항균제의 역가를 결정하는 검사이다. 액체희석배양법에는 MIC(Minimum inhibitory concentration, 최소 억제 농도)와 MBC(Minimun bactericidalal contentration, 최소 살균 농도) 측정이 있다. MIC는 세균의 성장을 억제, 즉 정균하는 데에 필요한 항균제의 최소량이다.
소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물의 항균 활성을 측정하기 위하여 MIC를 실행하였다. 액체희석배양법을 세 번 반복하여 분석되었다. MIC 분석 방법은 다음과 같다.
1-3. 실험 결과
본 실험의 결과는 실험예 3의 결과와 중복되므로, 통합하여 실험예 3의 실험 결과에서 보일 예정이다.
실험예 2. 최소 살균 농도( MBC )의 분석 실험
2-1. 실험 과정
실험예 1-2에서 언급한 바와 같이, 액체희석법은 분리된 세균에 대해 특정 항균제의 역가를 결정하는 검사이며, 액체희석법에는 MIC와 MBC 측정이 있다.
MBC는 세균을 살균하는데에 필요한 항균제의 최소량이다. 병원균의 양을 99. 9% (즉 105~6/mL에서 ≤102~3/mL) 이상 감소시키는 항생제의 최소농도로 정의한다. 대부분의 살균 항생제는 MIC 농도로도 99.9% 이상 균을 감소시키기 때문에 MIC와 MBC는 동일한 경우가 대다수이다.
일반적으로는 MIC의 측정만으로도 살균 여부를 예측하는데에 무리가 없으나, 뇌수막염, 심내막염, 호중구감소증 환자의 경우와 같이 숙주 방어기전의 결함으로 원인균을 제거하기 위해서 살균력이 높은 항생제를 사용할 필요가 있을 경우 MBC가 지표로 사용된다.
소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물의 항균 활성을 측정하기 위하여 MBC를 실행하였다.
① MIC 분석을 위해 실험예 1-2의 과정으로 배양된 배지를 육안으로 관찰하고, 균주의 성장이 완전히 억제된 배지를 선별하여 96 웰 플레이트(well plate)에 도말하였다.
② 도말된 배지에서 살아있는 균 수를 측정하였다.
2-2. 실험 결과
본 실험의 결과는 실험예 3의 결과와 중복되므로, 통합하여 실험예 3의 실험 결과에서 보일 예정이다.
실험예 3. 체커 -보드 희석( Checker - Board dilution ) 실험
3-1. 실험 과정
상승(synergistic) 작용은 서로 다른 두 가지의 약물을 어느 정도 용량 내에서 동시에 투여했을 때의 약효가 각각의 약을 단독으로 투여했을 때의 약효를 더한것보다 강한 작용이 나타나는 현상이며, 상가(additive) 작용은 서로 다른 두 가지약물을 어느 정도 용량 내에서 동시에 투여했을 때의 약효와 각각의 약을 단독으로투여했을 때의 약효를 더한 것과 같거나 유사한 현상이다.
FICI(Fractional inhibitory concentration index, 부분 억제 농도 지수)는가장 효과적인 조합에서의 FIC(Fractional inhibitory concentration, 부분 억제 농도)의 값의 합으로, 항생제 병용 효과의 연구결과 해석시에 가장 일반적으로 사용된다. FICI가 0.5 이하이면 상승 작용, 2.0 이상이면 길항 작용, 그 사이 값이면 상가 작용으로 판단한다.
하기의 [수학식 1]은 FIC의 계산법이다.
Figure 112013042799627-pat00002
여기에서, (A)란 약물 A와 병용으로 사용하고자 하는 약물을 병용 사용했을
시의 MIC를 일컬으며, MICA는 약물 A를 단독으로 사용했을시의 MIC를 뜻한다.
하기의 [수학식 2]는 FICI의 계산법이다.
Figure 112013042799627-pat00003
FBCI(Fractional bactericidalal concentration index, 부분 살균 농도 지수)는 가장 효과적인 조합에서의 FBC(Fractional bactericidalal concentration, 부분 억제 농도)의 값의 합이다. 계산법은 FICI의 계산법과 동일하다.
소포라플라바논 G에, 홍삼 농축액, 암피실린 또는 젠타미신을 혼합하여 상승 효과를 측정한 실험은 체커-보드 딜루션(Checker-Board Dilution) 방법으로 실행되었다.
① 실험예 1-1의 ①과 동일한 방법으로 실행하였다.
② 소포라플라바논 G에, 암피실린, 젠타미신, 홍삼 농축액을 처리하여 각각의 혼합물을 제조하였다.
③ 제조된 혼합물을 계열 희석하였다.
④ 96 웰 마이크로플레이트(well microplate)에 양이온이 보충된 뮐러-힌튼(Mueller-Hinton) 액체 배지를 처리한 후, 계열 희석된 혼합물을 처리한다.
⑤ 계열 희석된 혼합물이 처리된 배지에 ①의 과정으로 배양된 균주액을 처리한다.
⑥ 균주액을 처리한 배지를 37 ℃에서 24시간 배양하였다.
⑦ MIC 및 MBC의 분석 과정은 실험예 1, 2와 동일하게 실행되었다.
3-2. 실험 결과
[표 1]은 소포라플라바논 G 처리군 및 암피실린 처리군의 MIC/MBC, FIC/FBC 및 FICI/FBCI를 나타낸 결과이다.
세균 종 처리된 약물 MIC/MBC FIC/FBC FICI/FBCI 결과
단독 혼합
S. mutans
ATCC 25175		 소포라플라바논 G
암피실린		 3.2/3.2
0.25/0.5
 0.4/0.4
0.0625/0.125		 0.125/0.125
0.25/0.25 		0.375/0.375 상승적/
상승적
S. sanguinis
ATCC 10556		 소포라플라바논 G
암피실린		 3.2/3.2
1/2		 0.8/1.6
0.25/0.5		 0.25/0.5
0.25/0.25		 0.5/0.75 상승적/
상가적
S. sobrinus
ATCC 27607		 소포라플라바논 G
암피실린		 3.2/3.2
0.25/0.5		 0.8/1.6
0.0313/0.125		 0.25/0.5
0.063/0.25		 0.313/0.75 상승적/
상가적
S. ratti
KCTC 3294		 소포라플라바논 G
암피실린		 1.6/3.2
1/2		 0.8/0.8
0.5/0.5		 0.5/0.25
0.5/0.25		 1/0.5
 상가적/
상승적
S. criceti
KCTC 3292		 소포라플라바논 G
암피실린		 1.6/3.2
0.5/1		 0.4/0.8
0.25/0.25		 0.25/0.25
0.5/0.25		 0.75/0.5
 상가적/
상승적
S. anginosus
ATCC 31412		 소포라플라논 G
암피실린		 3.2/6.4
1/1		 0.8/0.8
0.5/0.5		 0.25/0.125
0.5/0.25		 0.75/0.625 상가적/
상가적
S. gordonii
ATCC 10558		 소포라플라바논 G
암피실린		 0.8/0.8
1/2		 0.1/0.2
0.025/0.5		 0.125/0.25
0.25/0.25		 0.375/0.5 상승적/
상승적
A. actinomyce -
temcomitans
ATCC 43717		 소포라플라바논 G
암피실린		 3.2/3.2
32/64		 0.4/0.8
8/16		 0.125/0.25
0.25/0.25		 0.31/0.5 상승적/
상승적
F. nucleatum
ATCC 51190		 소포라플라바논 G
암피실린		 6.4/12.8
4/4		 0.8/1.6
1/1		 0.125/0.125
0.25/0.25		 0.375/0.375 상승적/
상승적
P. intermedia
ATCC 25611		 소포라플라바논 G
암피실린		 3.2/6.4
4/8		 0.8/1.6
1/2		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5
 상승적/
상승적
P. gingivalis
ATCC 33277		 소포라플라바논 G
암피실린		 0.2/0.8
0.25/0.5		 0.05/0.1
0.0313/0.0625		 0.25/0.125
0.125/0.125
 0.375/0.25 상승적/
상승적
(단위 : ug/ml)
데이터의 해석에 앞서 참고적으로, MIC 및 MBC의 수치가 낮을수록 항생제 감수성 및 항균력이 높음을 의미한다.
실험 결과, 소포라플라바논 G 단독 처리시 MIC는 최소 0.2 ug/ml에서 최대 6.4 ug/ml 였으며, MBC는 최소 0.8 ug/ml에서 최대 12.8 ug/ml였다.
암피실린을 단독으로 처리했을 때의 MIC는 최소 0.25 ug/ml에서 최대 32 ug/ml였으며, MBC는 최소 0.5 ug/ml에서 최대 64 ug/ml였다.
소포라플라바논 G와 암피실린을 처리했을 때의 소포라플라바논 G의 MIC는 최소 0.05 ug/ml에서 최대 0.8 ug/ml였으며, MBC는 최소 0.1 ug/ml에서 최대 1.6 ug/ml였다.
소포라플라바논 G의 FIC는 최소 0.125 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였으며, FBC또한 최소 0.125 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였다.
암피실린의 FIC는 최소 0.0625 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였으며, FBC는 최소 0.125 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였다.
소포라플라바논 G와 암피실린의 FICI는 최소 0.31 ug/ml에서 최대 1 ug/ml였으며, 11개의 처리군 중 8개의 군이 상승 효과를 보였다. 소포라플라바논 G와 암피실린을 처리했을 때의 FICI는 대체적으로 상승 작용이 높다고 할 수 있다.
소포라플라바논 G와 암피실린의 FBCI는 최소 0.25 ug/ml에서 최대 0.75 ug/ml였으며, 11개의 처리군 중 8개의 군이 상승 효과를 보였다. 소포라플라바논 G와 암피실린을 처리했을 때의 FBCI는 대체적으로 상승 작용이 높다고 할 수 있다.
이로써, 소포라플라바논 G와 암피실린을 단독으로 처리했을 때의 MIC 및 MBC보다 소포라플라바논 G와 암피실린을 처리했을 때의 MIC 및 MBC가 더 낮으며, 소포라플라바논 G와 암피실린을 처리했을 때 세균 증식 억제 및 살균 효과가 더 증가한다는 것을 알 수 있다.
[표 2]는 소포라플라바논 G 처리군 및 젠타미신 처리군의 MIC/MBC, FIC/FBC 및 FICI/FBCI를 나타낸 결과이다.
세균 종 처리된 약물 MIC/MBC FIC/FBC FICI/FBCI 결과
단독 혼합
S. mutans
ATCC 25175		 소포라플라바논 G
젠타미신		 3.2/3.2
8/16		 0.8/0.8
4/4		 0.25/0.25
0.5/0.25 		0.75/0.5 상가적/
상승적
S. sanguinis
ATCC 10556		 소포라플라바논 G
젠타미신		 3.2/6.4
64/64		 0.4/0.8
16/16		 0.125/0.125
0.25/0.25		 0.375/0.375 상승적/
상승적
S. sobrinus
ATCC 27607		 소포라플라바논 G
젠타미신		 3.2/3.2
4/8		 1.6/1.6
1/2		 0.5/0.5
0.25/0.25		 0.75/0.75 상가적/
상가적
S. ratti
KCTC 3294		 소포라플라바논 G
젠타미신		 1.6/3.2
16/32		 0.8/0.8
8/8		 0.5/0.25
0.5/0.25		 1/0.5
 상가적/
상승적
S. criceti
KCTC 3292		 소포라플라바논 G
젠타미신		 1.6/32
8/16		 0.4/0.4
1/2		 0.25/ 0.125
0.125/0.125		 0.375/0.25 상승적/
상승적
S. anginosus
ATCC 31412		 소포라플라바논 G
젠타미신		 3.2/6.4
32/32		 0.8/0.8
1/4		 0.25/0.125
0.031/0.125		 0.281/0.25 상승적/
상승적
S. gordonii
ATCC 10558		 소포라플라바논 G
젠타미신		 0.8/0.8
32/32		 0.1/0.1
16/16		 0.125/0.125
0.5/0.5		 0.625/0.625 상가적/
상가적
A. actinomycetemco - mitans
ATCC 43717		 소포라플라바논 G
젠타미신		 3.2/3.2
4/8
 0.8/1.6
1/2		 0.25/0.5
0.25/0.25
 0.5/0.75 상승적/
상가적
F. nucleatum
ATCC 51190		 소포라플라바논 G
젠타미신		 6.4/12.8
2/4		 1.6/1.6
0.5/0.5		 0.25/0.125
0.25/0.125		 0.5/0.25 상승적/
상승적
P. intermedia
ATCC 25611		 소포라플라바논 G
젠타미신		 3.2/6.4
16/32		 0.4/0.8
4/4		 0.125/0.125
0.25/0.125		 0.375/0.25
 상승적/
상승적
P. gingivalis
ATCC 33277		 소포라플라바논 G
젠타미신		 0.2/0.8
256/512		 0.05/0.1
16/64		 0.25/0.125
0.063/0.125		 0.31/0.25 상승적/
상승적
(단위 : ug/ml)
실험 결과, 소포라플라바논 G 단독 처리시 MIC는 최소 0.2 ug/ml에서 최대 6.4 ug/ml 였으며, MBC는 최소 0.8 ug/ml에서 최대 12.8 ug/ml였다.
젠타미신을 단독으로 처리했을 때의 MIC는 최소 2 ug/ml에서 최대 256 ug/ml였으며, MBC는 최소 4 ug/ml에서 최대 512 ug/ml였다.
소포라플라바논 G와 젠타미신을 처리했을 때의 소포라플라바논 G의 MIC는 최소 0.05 ug/ml에서 최대 1.6 ug/ml였으며, MBC는 최소 0.1 ug/ml에서 최대 1.6 ug/ml였다.
소포라플라바논 G와 젠타미신을 처리했을 때의 젠타미신의 MIC는 최소 0.5 ug/ml에서 최대 16 ug/ml였으며, MBC는 최소 0.5 ug/ml에서 최대 64 ug/ml였다.
소포라플라바논 G의 FIC는 최소 0.125 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였으며, FBC또한 최소 0.125 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였다.
젠타미신의 FIC는 최소 0.031 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였으며, FBC는 최소 0.125 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였다.
소포라플라바논 G와 젠타미신의 FICI는 최소 0.31 ug/ml에서 최대 1 ug/ml였으며, 11개의 처리군 중 7개의 군이 상승 효과를 보였다. 소포라플라바논 G와 젠타미신을 처리했을 때의 FICI는 대체적으로 상승 작용이 높다고 할 수 있다.
소포라플라바논 G와 젠타미신의 FBCI는 최소 0.375 ug/ml에서 최대 0.75 ug/ml였으며, 11개의 처리군 중 8개의 군이 상승 효과를 보였다. 소포라플라바논 G와 젠타미신을 처리했을 때의 FBCI는 대체적으로 상승 작용이 높다고 할 수 있다.
이로써, 소포라플라바논 G와 젠타미신을 단독으로 처리했을 때의 MIC 및 MBC보다 소포라플라바논 G와 젠타미신을 처리했을 때의 MIC 및 MBC가 더 낮으며, 소포라플라바논 G와 젠타미신을 처리했을 때 세균 증식 억제 및 살균 효과가 더 증가한다는 것을 알 수 있다.
[표 3]은 소포라플라바논 G 처리군 및 홍삼 농축액 처리군의 MIC/MBC, FIC/FBC 및 FICI/FBCI를 나타낸 결과이다. 소포라플라바논 G의 단위는 ug/ml이며, 홍삼 농축액의 단위는 mg/ml이다.
세균 종 처리된 약물 MIC/MBC FIC/FBC FICI/FBCI 결과
단독 혼합
S. mutans
ATCC 25175		 소포라플라바논 G
홍삼 농축액		 3.2/3.2
10/40		 0.8/1.6
2.5/10		 0.25/0.5
0.25/0.25 		0.5/0.75 상승적/
상가적
S. sanguinis
ATCC 10556		 소포라플라바논 G
홍삼 농축액		 3.2/6.4
10/40		 0.8/0.8
2.5/10		 0.2/0.125
0.25/0.25		 0.75/0.375 상가적/
상승적
S. sobrinus
ATCC 27607		 소포라플라바논 G
홍삼 농축액		 3.2/3.2
10/20		 0.8/1.6
2.5/5		 0.25/0.5
0.25/0.25		 0.5/0.75 상승적/
상가적
S. ratti
KCTC 3294		 소포라플라바논 G
홍삼 농축액		 1.6/3.2
20/40		 0.4/0.8
5/10		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5
 상승적/
상승적
S. criceti
KCTC 3292		 소포라플라바논 G
홍삼 농축액		 1.6/3.2
10/20		 0.8/1.6
2.5/5		 0.25/0.5
0.25/0.25		 0.5/0.75 상승적/
상가적
S. anginosus
ATCC 31412		 소포라플라바논 G
홍삼 농축액		 3.2/6.4
40/80		 0.4/1.6
10/20		 0.125/0.25
0.25/0.25		 0.375/0.5 상승적/
상승적
S. gordonii
ATCC 10558		 소포라플라바논 G
홍삼 농축액		 0.8/0.8
10/20		 0.2/0.4
2.5/5		 0.25/0.5
0.25/0.25		 0.5/0.75 상승적/
상가적
A. actinomycetemco - mitans
ATCC 43717		 소포라플라바논 G
홍삼 농축액		 3.2/3.2
20/40
 1.6/1.6
5/10		 0.5/0.5
0.25/0.25
 0.75/0.75 상가적/
상가적
F. nucleatum
ATCC 51190		 소포라플라바논 G
홍삼 농축액		 6.4/12.8
40/80		 1.6/3.2
10/20		 0.25/0.25
0.25/0.25
 0.5/0.5 상승적/
상승적
P. intermedia
ATCC 25611		 소포라플라바논 G
홍삼 농축액		 3.2/6.4
20/40		 0.8/1.6
5/10		 0.25/0.25
0.25/0.25		 0.5/0.5
 상승적/
상승적
P. gingivalis
ATCC 33277		 소포라플라바논 G
홍삼 농축액		 0.2/0.8
20/40		 0.05/0.1
5/10		 0.25/0.125
0.25/0.25		 0.5/0.375 상승적/
상승적
실험 결과, 소포라플라바논 G를 단독으로 처리했을 때의 MIC는 최소 0.2 ug/ml에서 최대 6.4 ug/ml 였으며, MBC는 최소 0.8 ug/ml에서 최대 12.8 ug/ml였다.
홍삼 농축액을 단독으로 처리했을 때의 MIC는 최소 10 mg/ml에서 최대 40 mg/ml였으며, MBC는 최소 20 mg/ml에서 최대 80 mg/ml였다.
소포라플라바논 G와 홍삼 농축액을 처리했을 때의 소포라플라바논 G의 MIC는 최소 0.05 ug/ml에서 최대 1.6 ug/ml였으며, MBC는 최소 0.1 ug/ml에서 최대 3.2 ug/ml였다.
소포라플라바논 G와 홍삼 농축액을 처리했을 때의 홍삼 농축액의 MIC는 최소 2.5 mg/ml에서 최대 10 mg/ml였으며, MBC는 최소 5 mg/ml에서 최대 20 mg/ml였다.
소포라플라바논 G의 FIC는 최소 0.125 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였으며, FBC 또한 동일하게 최소 0.125 ug/ml에서 최대 0.5 ug/ml였다.
홍삼 농축액의 FIC는 모든 실험군에서 0.25 mg/ml였으며, FBC 또한 동일하게 모든 실험군에서 0.25 mg/ml였다.
소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 FICI는 최소 0.375 ug/ml에서 최대 0.75 ug/ml였으며, 11개의 처리군 중 9개의 군이 상승 효과를 보였다. 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액을 처리했을 때의 FICI는 대체적으로 상승 작용이 높다고 할 수 있다.
소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 FBCI는 최소 0.375 ug/ml에서 최대 0.75 ug/ml였으며, 11개의 처리군 중 6개의 군이 상승 효과를 보였다. 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액을 처리했을 때의 FBCI는 대체적으로 상승 작용이 높다고 할 수 있다.
소포라플라바논 G와 홍삼 농축액을 단독으로 처리했을 때의 MIC 및 MBC보다 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액을 혼합하여 처리했을 때의 MIC 및 MBC가 더 낮으며, 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액을 혼합했을 때 세균 증식 억제 및 살균 효과가 더 증가한다는 것을 알 수 있다.
실험예 4. 타임-킬( Time kill ) 곡선 실험
4-1. 실험 과정
구강 세균에 대한 타임-킬 곡선은 액체희석법(broth macrodilution)실험으로 실행되었다. 실험 방법은 다음과 같다.
① BHI 배지에 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트렙토코커스 산구이니스(Streptococcus sanguinis), 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus), 스트렙토코커스 라티(Streptococcus ratti), 스트렙토코커스 크리세티(Streptococcus criceti), 스트렙토코커스 안지노서스(Streptococcus anginosus), 스트렙토코커스 고도니(Streptococcus gordonii), 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(Actinobacillus actinomycetemcomitans), 푸소박테리움 누클리아툼(Fusobacterium nucleatum)를 균 수 5~7×106 CFU/ml으로 설정하여 배양하였다. 프리보텔라 인터미디아(Prevotella intermedia), 포필로모나스 진지발리스(Porphylomonas gingivalis)는 헤민과 메나디온이 처리된 BHI 배지에서 따로 배양하였다.
② BHI 배지를 4 그룹으로 나누어서, MIC 소포라플라바논 G, 1/2 MIC 소포라플라바논 G + 1/2 MIC 암피실린, 1/2 MIC 소포라플라바논 G + 1/2 MIC 젠타미신, 1/2 MIC 소포라플라바논 G + 1/2 MIC 홍삼 농축액을 처리하였다.
③ 배지들을 37 ℃ 온도의 혐기성 조건에서 배양하였다. 배양 후 0분, 30분, 1시간, 2시간, 3시간, 4시간, 5시간, 6시간, 12시간, 24시간에서 측정하였다.
④ 각 배지의 콜로니(Colony) 수의 계산을 2번 실시하여 콜로니 수의 평균값을 구하였다. Streptococci 속 세균들의 콜로니 수 계산은 BHI 배지에서 실행되었으며, P. intermedia와 P. gingivalis의 콜로니 수 계산은 헤민과 메나디온을 포함하는 BHI 배지에서 실행되었다.
4-2. 실험 결과
도 1은 치아우식 유발성 세균인 S. mutans , S. sanguinis , S. sobrinus , S. ratti, S. criceti , S. anginosus에 처리된 소포라플라바논 G의 처리군, 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군, 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군, 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군의 시간에 따른 항균 효과 양상을 나타낸 그래프이다.
관찰 결과, S. mutans의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을보인 것은 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G의 처리군, 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
S. sanguinis의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군, 소포라플라바논 G의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
S. sobrinus의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은소포라플라바논 G의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군, 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
S. angionosus의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군, 소포라플라바논 G의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
S. criceti의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군, 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
S. ratti의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군, 소포라플라바논 G의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
도 2는 치주질환 유발성 세균인 S. gordonii, 치주질환성 세균인 A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum , P. intermedia , P. gingivalis에 처리된 소포라플라바논 G의 처리군, 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군, 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군, 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군의 시간에 따른 항균 효과 양상을 나타낸 그래프이다.
관찰 결과, S. gordonii의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군, 소포라플라바논 G의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
A. actinomycetemcomitans의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군이었으며, 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군, 소포라플라바논 G의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
F. nucleatum의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군, 소포라플라바논 G의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
P. intermedia의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군, 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
P. gingivalis의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 암피실린의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G의 처리군, 소포라플라바논 G와 젠타미신의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
정리하여 보면, 소포라플라바논 G와, 홍삼 농축액 또는 기존 항균물질이 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대하여 상승 작용(synergistic effect)을 일으키는 효능을 갖고 있음을 알 수 있다.
즉, 소포라플라바논 G의 1/2 MIC 값과, 기존 항균물질을 처리한 4~7시간 후에는 치아우식증 및 치주질환 병원균의 성장이 저해되는 효능이 나타남을 알 수 있다.
도 3은 치아우식 유발성 세균인 S. mutans , S. sanguinis , S. sobrinus , S. ratti, S. criceti , S. anginosus에 처리된 소포라플라바논 G의 처리군, 홍삼 농축액의 처리군, 1/2 MIC 소포라플라바논 G의 처리군과 1/2 MIC 홍삼 농축액의 혼합 처리군의 시간에 따른 항균 효과 양상을 나타낸 그래프이다.
관찰 결과, S. mutans의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을보인 것은 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G의 처리군, 홍삼 농축액의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
S. sanguinis의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G의 처리군, 홍삼 농축액의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
S. sobrinus의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G의 처리군, 홍삼 농축액의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
S. ratti의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G의 처리군, 홍삼 농축액의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
S. criceti의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군이었으며, 그 다음으로는 홍삼 농축액의 처리군, 소포라플라바논 G의 처리군 순으로 항균력이 높았다.
S. angionosus의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군이었다. 그 다음으로는 소포라플라바논 G의 처리군, 홍삼 농축액의 처리군 순으로 항균력이 높았다. 24시간 후에는 소포라플라바논 G의 처리군과 홍삼 농축액의 처리군의 항균력 순위가 변동하는 경향을 보인다.
도 4는 치주질환 유발성 세균인 S. gordonii, 치주질환성 세균인 A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum , P. intermedia , P. gingivalis에 처리된 소포라플라바논 G의 처리군, 홍삼 농축액의 처리군, 1/2 MIC 소포라플라바논 G의 처리군과 1/2 MIC 홍삼 농축액의 혼합 처리군의 시간에 따른 항균 효과 양상을 나타낸 그래프이다.
관찰 결과, S. gordonii의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G의 단독 처리군, 홍삼 농축액의 단독 처리군 순으로 항균력이 높았다.
A. actinomycetemcomitans의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군이었으며, 소포라플라바논 G의 단독 처리군, 홍삼 농축액의 단독 처리군 순으로 항균력이 높았다.
F. nucleatum의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군이었으며, 그 다음으로는 홍삼 농축액의 처리군, 소포라플라바논 G의 단독 처리군 순으로 항균력이 높았다.
P. intermedia의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군이었으며, 그 다음으로는 소포라플라바논 G의 단독 처리군, 홍삼 농축액의 단독 처리군 순으로 항균력이 높았다. 10시간 후에는 소포라플라바논 G의 단독 처리군과 홍삼 농축액의 단독 처리군의 항균력 순위가 변동하는 경향을 보인다.
P. gingivalis의 타임-킬 곡선을 살펴보았을 때 가장 높은 항균력을 보인 것은 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액의 처리군이었으며, 그 다음으로는 홍삼 농축액의 단독 처리군, 소포라플라바논 G의 단독 처리군 순으로 항균력이 높았다.
정리하여 보면, 소포라플라바논 G와, 홍삼 농축액 또는 기존 항균물질이 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대하여 상승 작용(synergistic effect)을 일으키는 효능을 갖고 있음을 알 수 있다.
즉, 소포라플라바논 G의 1/2 MIC 값과, 기존 항균물질의 1/2 MIC을 처리한 4~7시간 후에는 치아우식증 및 치주질환 병원균의 성장을 저해시키는 효능이 나타남을 알 수 있다.

Claims (9)

  1. 소포라플라바논 G 및 홍삼 농축액의 혼합물을 유효성분으로 함유하는, 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물이되,
    상기 조성물은 치아우식증 및 치주질환의 병원균에 대한 소포라플라바논 G의 1/2 MIC(minimum inhibitory concentration) 값과 홍삼 농축액의 1/2 MIC 값 처리시 상기 병원균의 성장을 저해시키는 효능을 보유하며,
    상기 소포라플라바논 G와 홍삼 농축액은 혼합 처리시 상승(synergistic) 작용 또는 상가(additive) 작용을 일으키고,
    상기 조성물은 소포라플라바논 G가 0.05~12.8 ug/ml 함유되며, 홍삼 농축액이 10~40 mg/ml 함유되는 것을 특징으로 하는, 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 조성물에 암피실린 또는 젠타미신을 더 혼합하여, 상승작용 또는 상가작용을 보유하게 하는 것을 특징으로 하는, 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물.
  6. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 치아우식증 및 치주질환의 병원균은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트렙토코커스 산구이니스(Streptococcus sanguinis), 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus), 스트렙토코커스 라티(Streptococcus ratti), 스트렙토코커스 크리세티(Streptococcus criceti), 스트렙토코커스 안지노서스(Streptococcus anginosus), 스트렙토코커스 고도니(Streptococcus gordonii), 악티노바실러스 악티노미세템코미탄스(Actinobacillus actinomycetemcomitans), 푸소박테리움 누클리아툼(Fusobacterium nucleatum), 프리보텔라 인터미디아(Prevotella intermedia) 및 포필로모나스 진지발리스(Porphylomonas gingivalis)로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 병원균인 것을 특징으로 하는, 치아우식증 및 치주질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 조성물.
  7. 삭제
  8. 청구항 1 또는 청구항 5에 기재된 조성물에 식품학적으로 허용가능한 첨가제를 첨가한, 치아우식증 및 치주질환을 예방 또는 개선하기 위한 건강기능식품.
  9. 청구항 1 또는 청구항 5에 기재된 조성물에 수의학적으로 허용가능한 첨가제를 첨가한, 치아우식증 및 치주질환을 예방 또는 개선하기 위한 가축 사료 조성물.
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Anaerobe, Vol. 19, pp. 17-21(2012.11.23)*
Journal of Microbiology and Biotechnology, Vol. 17(5), pp. 858-864(2007년)*
인터넷 블로그, url: http://blog.naver.com/db19_/90119825383(2011.08.06. 게시)*

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KR20210131072A (ko) 2020-04-23 2021-11-02 경희대학교 산학협력단 소포라플라바논 g 및 레인을 포함하는 구강균에 대한 항균용 조성물

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