KR101637472B1 - 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 치료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마늘 추출물의 항염증, 항인플루엔자 바이러스 효과 및 방사선 방호 효과에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 또는 인플루엔자 바이러스 감염 예방, 개선 및 치료용 조성물, 방사선 방호용 조성물 및 이를 포함하는 건강기능식품에 관한 것이다. 본 발명은 마늘 추출물의 항염증 및 항인플루엔자 바이러스 효과, 방사선 방호 효과를 이용하여 인플라마좀 매개 염증성 질환 및 인플루엔자 바이러스 감염을 예방 및 치료하고, 방사선 노출에 대한 생체 손상을 예방 및 경감시키는데 탁월한 효과가 있다.

Description

마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 치료용 조성물{Composition for preventing and treating inflammatory disease comprising garlic extract as an active ingredient}

본 발명은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하여, 항염증, 항인플루엔자 바이러스 효과 및 방사선 방호 효과를 갖는 조성물에 관한 것이다.

염증 반응은 손상이나 박테리아, 곰팡이, 바이러스 등 외부 물질에 의해 자극되어 각종 염증 매개 인자 및 면역 세포에 의한 효소의 활성화, 염증 매개 물질 분비, 체액 침윤, 세포의 이동, 조직 파괴 등 일련의 복합적인 생리적 반응이 일어나는 것을 말하며, 이로 인해 홍반, 부종, 발열, 통증 등과 같은 증상이 수반된다. 염증 반응은 외부 감염원을 제거하고 손상된 조직을 재생하여 생명체의 기능을 회복시키는 작용을 하지만, 항원이 제거되지 않거나, 내부 물질이 원인이 되는 등 염증 반응이 과도하거나 지속적으로 일어나면 오히려 점막 손상, 조직 파괴 등이 일어나고, 암, 염증성 피부 질환, 관절염 등을 초래하기도 한다.

IL-lβ는 병원균 감염에 의해 유도되는 사이토카인으로서 면역과 염증반응을 조절하여 숙주방어에 관여한다. IL-lβ는 먼저 병원체 유래의 물질의 자극으로 전사수준의 발현유도에 의해 비활성형 (pro-IL-lβ)으로 생산된 후 단백분해의 숙성 과정을 통해 활성형으로 전환되어야 세포 밖으로 분비되며, 이 두 과정이 엄격히 분리되어 조절됨으로써 IL-lβ가 과잉으로 분비되는 것이 통제된다.

인플라마좀은 골수성세포(Myeloid cells)의 세포질에 존재하는 단백질 복합체로서, 선천적 면역 수용체(NOD-like receptor), 어뎁터 단백질(ASC) 및 카스파제-1(caspase-l)로 이루어져 있다. 인플라마좀은 세포의 감염이나 스트레스 등 선천성 면역 방어체계(innate immune defenses)와 관련된 염증성 사이토카인의 전구체인 pro-IL-lβ를 활성형인 IL-lβ(p17)로 전환시키는데 관여한다. 대표적으로 NLRPl, NLRP3, NLRC4, AIM2 단백질 등으로 구성된 인플라마좀이 있고, 인플라마좀-매개형 공정은 세균 감염 시 또는 대사 공정이나 점막 면역반응 조절 모두에서 중요하다. 예를 들어, NLRP3 유전자의 변이는 크리오피린 관련 주기적 증후군 (cryopyrin-associated periodic syndromes)에 해당하는 자가면역 질환들을 유발하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 잘못 조절된 인플라마좀 활성은 심각한 염증성 질환을 유발할 수 있어, 인플라마좀의 작용과 선천적 및 후천적 염증성 질환의 관련성이 면역반응 조절기작에서 중요하게 부각되고 있다.

현재까지는 상기 염증성 질환의 치료를 위하여 주로 항 히스타민제, 비타민 연고, 부신피질 호르몬제가 사용되어왔으나, 이러한 약물은 그 효과가 일시적인 것이 대부분이고, 부작용이 심하여 염증성 질환의 치료 효과가 있는 새로운 물질의 개발이 요구되고 있다. 이러한 기술의 일 예가 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0034544호(2006.04.24 공개) 등에 개시되어 있다.

인플루엔자는 오르토믹소바이러스과(orthomyxoviridae) 인플루엔자바이러스속에 속하는 바이러스로 점막에 침입하여 호흡기 질환을 일으킨다. 바이러스 입자에는 피막이 있고, 지름 80~120 nm의 구상이지만 사상형 입자 등 다형성을 띤다. 바이러스 입자는 V항원, 즉 16종류의 적혈구 응집소(HA) 및 9종류의 뉴라미다아제(NA)로 규정되는 표면항원과 S항원(주로 리보핵단백질 NP로 규정하는 항원)을 갖고 S항원의 혈청학적 특이성에 의해 A, B, C의 3형으로 나뉜다.

A형은 돌연변이(drift)나 유전체분절교환(shift)에 의해 새로운 V항원 (HA 또는 NA) 변이주가 출현하기 쉽고 이때 인간집단 속에서 변이항원에 대한 항체보유율이 낮으면 세계적으로 대유행을 일으킨다. B형은 새로운 변이주가 출현하더라도 항원의 변이는 연속적이며, 유행은 주로 국지적이다. 원숭이, 소 등의 신장 및 태아배양세포로 증식하는 C형은 l개의 긴 유전체가 있고 표면항원의 변화는 가장 적다.

현재까지 개발된 항바이러스제들은 심한 부작용을 나타내고 있으며 그 응용에 대한 많은 주의가 필요하다. 또한, 백신의 개발은 유행하는 바이러스 형과 백신의 바이러스가 맞지 않으면 효과가 낮은 문제점이 있다. 따라서 감염 억제 효과가 뛰어나고 안정성이 우수한 새로운 인플루엔자 바이러스제의 개발의 필요성이 증가하고 있다.

방사선은 어떤 원자핵이 다른 원자핵으로 바뀔 때 내놓는 알파선, 전자, 감마선, X선, 중성자를 말하는 것으로서, 원자핵 주위를 돌고 있는 전자가 내놓는 전자기파보다 에너지가 크기 때문에 훨씬 더 위험하다. 큰 에너지를 가지고 있는 방사선은 DNA 분자를 전리시켜 DNA를 손상시키고, 유전자의 돌연변이가 일어나거나 세포가 사멸하게 된다. 이와 같은 DNA 손상은 암을 일으키거나, 피부의 홍반, 궤양, 백내장, 수정체 혼탁, 장기 기능부전 등 다양한 질병을 유발할 수 있다. 또한 방사선은 염증을 일으키는 자유 라디칼을 발생시키며, 방사선 조사에 의해 형성된 자유 라디칼은 염증 반응을 촉진시킴으로써 염색체 손상을 유도하는 것으로 잘 알려져 있다.

최근 산업적으로 방사선의 이용이 확대되고, 방사선을 이용한 질병의 진단과 치료의 빈도가 증가함에 따라 방사선 노출에 의한 생체 손상의 예방 및 경감을 위한 방호 물질의 개발이 중요한 이슈로 여겨지고 있다. 그러나 독성이 적은 천연물을 이용하여 방사선으로부터 생체 손상을 줄일 수 있는 물질이 상용화되어 널리 확산되지 않는 실정이다.

이에 본 발명자들은 항염증, 항인플루엔자 바이러스 및 방사선 방호 효과가 뛰어난 전통 재래 식품 추출물에 관하여 연구하던 중, 마늘 추출물이 항염증, 항인플루엔자 바이러스 및 방사선 방호 활성이 우수하다는 것을 확인하였다. 상기 마늘 추출물의 활성으로 인플라마좀 매개 염증성 질환 및 인플루엔자 바이러스의 감염을 예방 및 치료하는데 효과가 있을 뿐만 아니라, 방사선 노출에 의한 생체 손상의 예방 및 경감 효과가 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 개선용 건강기능성 식품 조성물을 제공한다

본 발명에 있어서 상기 인플라마좀은 NLRP3 인플라마좀 또는 AIM2 인플라마좀인 것이 바람직하며, 상기 인플라마좀 매개 염증성 질환은 가족성 지중해열(Familial Mediterranean fever), 고면역글로불린 D 증후군(Hyperimmunoglobulin D syndrome), PAPA 증후군(Syndrome of Pyogenic Arthritis, Pyoderma gangrenosum, and Acne), 머클-웰스 증후군(Muckle-Wells syndrome), 신생아발병다발염증성질환(Neonatal mutisystem inflammatory disease) 또는 크리오피린 관련 주기적 증후군(Cryopyrin-associated periodic syndromes)일 수 있다.

또한, 본 발명은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 개선용 건강기능성 식품 조성물을 포함하는 건강기능식품을 제공한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플루엔자 바이러스 감염 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플루엔자 바이러스 감염 예방 및 개선용 건강기능성 식품 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서 상기 인플루엔자 바이러스는 H1N1 바이러스 인 것이 바람직하며, 상기 인플루엔자 바이러스 감염으로 인한 질환은 독감, 감기, 인후염, 기관지염 또는 폐렴일 수 있다.

또한, 본 발명은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플루엔자 바이러스 감염 예방 및 개선용 건강기능성 식품 조성물을 포함하는 건강기능식품을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 활성 억제용 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서 상기 조성물은 인플라마좀 매개 염증성 질환의 예방 또는 치료를 위해 사용될 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 인플라마좀은 NLRP3 인플라마좀 또는 AIM2 인플라마좀인 것이 바람직하며, 상기 인플라마좀 매개 염증성 질환은 가족성 지중해열(Familial Mediterranean fever), 고면역글로불린 D 증후군(Hyperimmunoglobulin D syndrome), PAPA 증후군 (Syndrome of Pyogenic Arthritis, Pyoderma gangrenosum, and Acne), 머클-웰스 증후군(Muckle-Wells syndrome), 신생아발병다발염증성질환(Neonatal mutisystem inflammatory disease) 또는 크리오피린 관련 주기적 증후군(Cryopyrin-associated periodic syndromes)일 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 방사선 방호용 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서 상기 방사선은 감마선인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 상기 방사선 방호용 조성물은 방사선 조사에 의한 염색체 손상을 억제하는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 방사선 방호용 건강기능식품을 제공한다.

본 발명의 마늘 추출물은 항염증 및 항인플루엔자 바이러스 효과가 뛰어나, 인플라마좀의 활성에 의한 각종 염증성 질환 또는 인플루엔자 바이러스에 의한 감염성 질환을 예방, 개선 및 치료에 용이하다.

또한, 본 발명의 마늘 추출물은 방사선 방호 효과가 뛰어나, 방사선 노출로 인한 생체 손상을 예방, 경감에 용이하다.

상기한 마늘추출물은 약학 조성물 또는 건강기능식품 등의 형태로 사용될 수 있다.

도 1은 마늘 추출물에 대한 NLRP3, NLRC4, AIM2 인플라마좀 활성을 평가한 것으로, 그 효과는 세포 배양으로 배출된 활성형 IL-1β의 양을 웨스턴 블랏(Western blot)으로 검출하였다 (Sup. : 세포 배양액, Lys. : 세포내 단백질 추출물, IL-1β : 활성형 사이토카인, pro-IL-1β : 전구체 사이토카인).
도 2는 마늘 추출물의 농도별 인플루엔자 억제효능을 나타낸 것이다. (가로축 : 마늘 추출물의 고형물농도(mg/mL), 세로축 : 세포활성도(O.D), con- : 인플루엔자 바이러스 없음, con+ : 인플루엔자 바이러스 포함, cytotoxic : 마늘 추출물의 세포독성, antiviral activity : 인플루엔자 억제효능)
도 3은 마늘 추출물 투여에 따라, 방사선 조사 후 마우스의 체중 증가율 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 마늘 추출물을 투여한 마우스로부터 채취한 다염성 적혈구의 미소핵 (MnPCEs) 형광 현미경 사진이다.
도 5는 마늘 추출물 투여에 따라, 방사선 조사 후 미소핵(micronuclei)의 빈도수 증가의 변화를 나타낸 그래프이다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 조성물은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함한다.

마늘은 다년초 인경작물로서 예로부터 향신료나 의약품으로 이용되어온 중요한 식물이다. 일반적으로 마늘은 수분 77%, 탄수화물 20%, 단백질 15~20% 로 되어 있으며, 단백질은 글루탐산을 비롯한 15종의 아미노산으로 구성되어 있다. 마늘은 혈관의 신진대사를 좋게 하고 혈액을 깨끗하고 유연하게 하며, 마늘에 함유되어 있는 휘발성자극 성분은 소화기관을 자극하여 소화를 촉진시키기 기능이 있어 보통 육류를 섭취하면서 육류의 원활한 소화를 위해 마늘을 같이 섭취하고 있다. 마늘에 함유되어 있는 성분 중에서 널리 알려진 알리신은 비타민 B1의 흡수를 도와주는 기능이 있으며, 이외에도 페니실린 보다 강한 살균작용이 있는 것으로 알려져 있으며, 인체내에서 호르몬의 분비를 촉진시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 그외에 고혈압을 방지하고, 췌장세포의 작용을 활성화하여 인슐린의 분비를 촉진하며, 특히 게르마늄 성분이 다른 식물에 비해 많이 함유되어 있다.

본 발명의 마늘 추출물은 공지의 천연물 추출방법에 의하여 추출될 수 있다. 예를 들어 냉침추출, 열수추출, 초음파 추출, 환류냉각 추출, 가열 추출법으로 추출할 수 있으며, 바람직하게 열수추출 또는 환류 냉각 추출법이 좋다.

또한, 본 발명은 액상으로 추출하여 분무건조 또는 동결건조의 건조 공정을 통하여 고형화하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 분무건조 또는 동결건조 전 덱스트린을 혼합하여 건조하는 것이 좋다.

상기 추출은 물, 탄소수 l 내지 6개의 유기용매 및 아임계 또는 초임계 유체로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 용매로 추출될 수 있다. 상기 탄소수 l 내지 6개의 유기용매는 알코올(alcohol), 아세톤(acetone), 에테르(ether), 벤젠(benzene), 클로로포름(chloroform), 에틸아세테이트(ethylacetate), 메틸렌클로라이드(methylene chloride), 헥산(hexane), 시클로헥산(cyclohexane) 및 석유에테르(petroleum ether)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

또한, 상기 추출온도 및 추출시간은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 추출방법 및 추출용매에 따라 적절히 선택 사용할 수 있다. 예를 들면 추출온도는 0℃ 내지 90℃, 바람직하게는 상온 내지 50℃일 수 있다. 추출시간은 1시간 내지 10일일 수 있으며, 바람직하게는 10시간 내지 24시간 일 수 있다.

한편, 본 발명의 인플라마좀 매개 염증성 질환은 가족성 지중해열(Familial Mediterranean fever), 고면역글로불린 D 증후군(Hyperimmunoglobulin D syndrome), PAPA 증후군 (Syndrome of Pyogenic Arthritis, Pyoderma gangrenosum, and Acne), 머클-웰스 증후군(Muckle-Wells syndrome), 신생아발병다발염증성질환(Neonatal mutisystem inflammatory disease) 및 크리오피린 관련 주기적 증후군(Cryopyrin-associated periodic syndromes) 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 질환일 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는 마늘 추출물의 항염증 효과를 알아보기 위해 염증 조절 복합체인 인플라마좀(inflamamsome) 활성 억제시험을 하였다. 그 결과, 본 발명의 마늘 추출물은 농도가 1.5 mg/mL 이상일 때 ATP 유도 NLRP3 인플라마좀과 AIM2 인플라마좀을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다 (도 1 참조).

따라서 본 발명의 마늘 추출물은 인플라마좀의 활성을 억제함으로써, 염증성 사이토카인 IL-lβ 의 분비 양을 효과적으로 조절할 수 있어 염증성 질환의 예방 및 치료에 탁월한 효과를 갖는다.

본 발명의 인플루엔자 바이러스는 바람직하게는 A형 인플루엔자일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 A형 인플루엔자의 아형 중의 하나인 H1N1 바이러스 일 수 있다.

본 발명의 인플루엔자 바이러스 감염으로 인한 질환은 독감, 감기, 인후염, 기관지염, 폐렴, 발열, 오한, 두통 및 기침, 인후통, 콧물, 호흡곤란 등의 상기도 증상, 근육통, 관절통, 피로감, 구토 및 설사일 수 있으며, 바람직하게는 독감, 감기, 인후염, 기관지염 및 폐렴일 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는 마늘 추출물의 농도별 인플루엔자 바이러스 억제 효과를 세포독성과 함께 실험하였다. 그 결과 마늘 추출물은 농도 O.0015 mg/mL 이하에서 세포독성이 낮으며, 농도 O.0412 mg/mL에서는 항 인플루엔자 바이러스 효과가 탁월한 것으로 나타났다 (도 2 참조).

따라서 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 본 발명의 약학적 조성물은 인플라마좀 매개 염증으로 인한 염증성 질환의 예방 및 치료에 효과적이며, 인플루엔자 바이러스 감염으로 인한 질환의 예방 및 치료에도 효과적이다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양의 마늘 추출물을 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 상기에서 "약학적으로 허용되는" 이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 활성성분의 작용을 저해하지 않으며 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 비독성의 조성물을 말한다.

상기 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘포스페이트, 칼슘실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 또한 상기 약학 조성물은 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.

상기에서 "약학적으로 유효한 양" 이란 음성 대조군에 비해 그 이상의 반응을 나타내는 양을 말하며 바람직하게는 인플라마좀 매개 염증으로 인한 염증성 질환 및 인플루엔자 바이러스 감염에 의해 유발되는 질환 또는 증상의 예방 및 치료의 효과를 나타내기에 충분한 양을 말한다. 본 발명에 따른 마늘 추출물의 약학적으로 유효한 양으로는 0.01 내지 100 mg/day/kg 체중이다. 그러나 상기 약학적으로 유효한 양은 질환의 종류 및 이의 중증정도, 환자의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여 경로 및 치료기간 등과 같은 여러 인자에 따라 적절히 변화될 수 있다.

또한, 본 발명의 약학적 조성물은 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화 될 수 있다. 제형은 분말, 과립, 정제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캡슐, 멸균 주사용액, 멸균 분말의 형태일 수 있다.

본 발명 조성물의 투여 경로로는 이에 한정되지는 않으나 경구적 또는 비경구적으로 투여 될 수 있다. 비경구적 투여 경로로는 예를 들면, 경피, 비강, 복강, 근육, 피하 또는 정맥 등의 여러 경로가 포함된다.

본 발명의 약학적 조성물은 인플라마좀 매개 염증성 질환 및 인플루엔자 바이러스 감염으로 인한 질환의 예방 및 치료의 효과를 가지는 공지의 화합물과 병행하여 투여할 수 있다.

한편 본 발명은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 개선용 건강기능성 식품 조성물 및 이를 포함하는 건강기능식품을 제공한다.

본 발명의 건강기능성 식품 조성물은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하여 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 개선에 효과적이다.

또한, 본 발명은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플루엔자 바이러스 감염 예방 및 개선용 건강기능성 식품 조성물 및 이를 포함하는 건강기능식품을 제공한다.

본 발명의 식품 조성물은 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하여 인플루엔자 바이러스 감염 예방 및 개선에 효과적이다.

본 발명의 "건강기능식품"은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.

본 발명의 식품 조성물은 기능성 식품(functional food), 영양 보조 첨가제(food additives) 등의 모든 형태를 포함한다. 상기 유형의 식품 조성물은 당 업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다.

예를 들면, 건강식품으로는 마늘 추출물 자체를 차, 주스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있다. 또한, 본 발명의 건강기능식품은 인플라마좀 매개 염증과 인플루엔자 바이러스 감염에 의해 유발되는 질환 또는 증상의 예방 또는 개선의 효과가 있다고 알려진 공지의 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물의 형태로 제조할 수 있다.

또한, 기능성 식품으로는 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품 (예: 과일통조림, 병조림, 잼, 마멀레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품 (예: 햄, 소시지, 콘비프 등), 빵류 및 면류 (예: 우동, 메밀국수, 라면, 스파게티, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품 (예: 버터, 치즈 등), 식용 식물 유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료 (예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 마늘 추출물을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 마늘 추출물을 식품 첨가제의 형태로 사용하기 위해서는 분말 또는 농축액 형태로 제조하여 사용할 수 있다.

본 발명의 식품 조성물 중 마늘 추출물의 바람직한 함량은 식품 조성물 총 중량에 대하여 0.001 내지 50 중량%일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 30 중량% 범위로 함유될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에서는 마늘 추출물의 방사선 방호 효과를 알아보기 위하여, 미늘 추출물 투여 여부에 따라 방사선에 노출된 마우스의 체중 증가율 및 미소핵(MnPCEs) 빈도수 변화를 관찰하였다. 그 결과 마늘 추출물을 투여한 마우스에서 방사선으로 인한 체중 증가율의 감소가 경감되었으며 (도 3 참조), 다염성 적혈구의 미소핵(MnPCEs) 빈도수가 덜 증가하였다 (도 4 및 도 5 참조). 이로부터 마늘 추출물이 방사선에 대한 염색체 손상을 보호하는 효과가 탁월한 것을 알 수 있었다.

따라서 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 본 발명의 조성물은 식품은 방사선 노출에 의한 생체적 손상을 예방하거나 경감시키는 데 효과적이며, 상기와 같이 약학적 조성물로 사용하거나, 건강기능성 식품 조성물로 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 마늘 추출물 제조- 에탄올 실온 추출

시료 마늘 1 kg에 에탄올 (99.99% v/v) 1,000 mL를 가하여 혼합하고 정치하여, 실온에서 하룻밤 추출하였다. 거친 여과지(Advantec No. 1)를 사용하여 여과하여, 여액을 모아서 55~65℃에서 감압농축 하였다. 에탄올이 완전히 제거되면 농축액을 모아서 미세 여과지(Advantec No. 2)로 여과하였다. 여액을 모아 pH를 측정한 후, 1.0 또는 0.1 mol/L 의 수산화나트륨 용액(NaOH)을 사용하여 pH 7.4로 조절하였다. pH가 조정된 여액의 일부를 취하여 105℃ 증발 건조법을 사용하여 고형물 함량을 측정한 후, 증류수를 추가하여 마늘추출물의 최종 고형물 함량이 100 mg/mL가 되도록 조정하였다.

실시예 2. 마늘 추출물 제조- 열수 추출

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 시료 마늘 1 kg에 물 1,000 mL를 가하여 혼합하고 가열하여 추출하였다.

실험예 1. 마늘 추출물의 항염증 효과

<1-1> 마우스 골수유래 대식세포 분리 및 배양

마우스 (C57BL6, orient bio)를 안락사 시킨 후, 대퇴골과 경골을 분리하고, 분리된 뼈를 구멍 내어 주사기로 골수를 추출하였다. 추출된 골수는 RBC lysis buffer (intron biotech, Seoul, Korea) 5 ml을 넣어 적혈구를 파괴시켰다. 적혈구가 제거된 골수 세포를 L929 (한국세포주은행) 배양액 30%가 첨가된 DMEM (10% FBS)에서 l주일 간 대식세포로 분화시켰다. 대식세포 (10⁶ ce1ls)를 12-we11-p1ate에 후 배양하고, 인플라마좀 활성 실험을 수행하였다.

<1-2> 인플라마좀 활성 평가

골수유래 대식세포에 LPS (10 ug/ml, Sigmna-aldrich)를 3시간 처리하여 IL-1β 전구체 (pro-IL-1β)를 생성시켰다. 그 후 RMPI (Wel1gene, Seoul, Korea)에 인위적인 NLPR3, NLRC4, AIM2 인플라마좀 활성 약물과 함께 마늘 추출물을 농도별로 l시간 처리하였다.

NLRP3 인플라마좀을 활성화 시키기 위해서는 ATP 2mM 또는 Nigericin (NG) 40uM을 처리하였다. NLRC4 인플라마좀은 Salmonella Typhimurium (1.5 X 10⁸ c.f.u.)을 감염시켜 활성화를 일으켰다. AIM2 인플라마좀의 활성에는 dsDNA 2ug을 리포펙타민 2000(lipofectamin 2000) 4 ㎕과 함께 처리하여 세포에 트랜스펙션시키는 방법을 이용하였다. 1시간 후 그 배양액 (Supernatant, Sup)을 수집하고 세포 내 단백질(Lysate, Lys)을 추출하였다.

수집된 배양액과 세포 내 단백질을 PAGE-gel (16% or 10%)에서 전기 영동한 후, PVDF 맴브레인 (Pall Corporat ion, USA)으로 단백질을 옮겼다. 상기 멤브레인을 3% 탈지분유에 항체가 (IL-1β [R&D system] 또는 Actin [Santa cruz biotech], 1:1000) 들어 있는 용액에서 하루 저녁 교반 배양하였다. 다음 날, PBS를 이용하여 세척한 후, HRP가 붙어있는 이차항체 (Santa cruz biotech, 1:10,000) 용액에서 3시간 배양하였다. 반응이 끝난 후, 멤브레인은 PBS를 이용하여 세척하고 ECL 용액 (Philekore)과 반응시켜 발광분석장기 (Ez-Capture, Atto)를 이용하여 분석하였다. 결과 해석에는 인플라마좀 활성 약물을 단독 처리와 실시예 1의 마늘 추출물을 복합 처리를 한 세포 배양액의 활성 IL-1β의 세포 배출량을 비교하여 인플라마좀 활성을 평가하였다.

[도 1]은 마늘 추출물의 인플라마좀 활성 억제 효과를 웨스턴 블럿으로 평가한 결과이다. [도 1]에서 보는 바와 같이, 본 발명의 마늘 추출물은 농도가 1.5 mg/mL 이상 일 때 ATP 유도 NLRP3 인플라마좀 및 dsDNA 유도 AIM2 인플라마좀을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다.

실험예 2. 마늘 추출물의 세포독성(cytotoxicity) 및 인플루엔자 바이러스 억제 효과

<2-1> 세포의 분주

세포주로서 Madin-Darby Canine kidney epithelial cell (MDCK Line) 을 사용하였다. 96-well plate의 각 well에 배양액 (cel1 growth media; MEM + 10% FSB + 100 U/mL penicillin + 0.1 mg/mL streptomycin) 100 ㎕를 넣고, 세포주 (MDCK cell)을 l.5 X 10⁵ ce1ls/ml 농도로 96-well p1ate에 분주한 후 세포밀도 (cell conf1uence)가 70%~80%가 되면 사용하였다.

<2-2> 세포독성 평가

세포독성을 평가하기 위해 10.000 mg/mL 내지 0.0015 mg/mL 사이의 실시예 1의 마늘 추출물을 농도별로 처리한 후, 37℃에서 48시간 동안 5% CO₂ 배양기로 세포주를 배양하고, 생존하는 세포주를 MTT 법으로 염색하고 흡광도를 측정하였다.

마늘 추출물의 세포독성 평가 결과는 [도 2] 에서 나타내고 있다. 세포주에 마늘 추출물을 첨가한 경우, 마늘 추출물의 고형물 함량이 희석되어 감소할수록 흡광도는 완만하게 상승하였다. 따라서 마늘 추출물은 고형물 0.0015 mg/mL 이하에서 세포독성이 낮은 것으로 나타났다.

<2-3> 인플루엔자 바이러스 억제 효과

항인플루엔자 효과를 보기 위해, [도 2]와 같이 마늘 추출물을 10.000 mg/mL 내지 0.0015 mg/mL 사이의 농도별로 처리하고 H1Nl(PR8) 인플루엔자 바이러스를 접종하였다. 이들을 37℃에서 48시간 동안 5% CO₂ 배양기로 세포주를 배양하고, 생존하는 세포주를 MTT 법으로 염색하고 흡광도를 측정하였다.

마늘 추출물의 항인플루엔자 효과는 [도 2]에서 나타내고 있다. 마늘 추출물의 농도 10.000 mg/mL에서는 흡광도가 낮아서 살아있는 세포주가 적은 것으로 나타났다. 반면 마늘 추출물의 고형물이 희석된 농도에서는 살아있는 세포주에 의한 흡광도가 상승하였으며, 마늘 추출물의 고형물 농도 0.0412 mg/mL에서 흡광도는 최대치 0.9 에 도달하여 인플루엔자 바이러스를 최대로 억제하는 효능을 보였다.

실험예 3. 마늘 추출물의 방사선 방호 효과

<3-1> 실험 동물

실험 동물은 4~8주령의 몸무게 14~20g인 수컷 BALB/c 마우스 (Orient Bio, Korea)를 이용하였으며, 25±2℃를 유지하면서 마우스 표준 식이 (LabDiet, St. Louis, MO, USA)에 기반하여 사육하였다.

실험 동물은 마늘 추출물을 투여한 실험군과 마늘 추출물을 투여하지 않은 대조군으로 분류하였고, 각각 5마리를 실험에 사용하여 방사선 조사 전후로 실험 결과를 측정하였다.

<3-2> 마늘 추출물 투여

실험에 사용한 마늘 추출물은 상기 실시예 1에서 제조한 추출물을 사용하였으며, 마늘 추출물 200 mg/kg (마늘 추출물 2 ml을 생리식염수 8 ml/kg bw로 희석함)을 실험 동물에게 위관영양법(gavage)으로 6주(30일)간 투여하였다.

<3-3> 방사선 조사

방사선 조사는 한국수력원자력주식회사 방사선보건연구원(Radiation Health Research Institute, RHRI)에서 구한 감마 챔버(gamma chamber, Gammacell 40 Exactor, Ottawa, Ontario K2K 0E4 Canada)에서 수행되었다. 실험 동물의 몸 전체에 2 Gy 감마선을 조사하였으며, 이후 마우스의 미소핵 분석(micronuclei analysis)을 수행하였다. 마늘 추출물을 투여한 실험군의 경우 매일 마늘 추출물의 마지막 공급 후에 방사선 조사를 실시하였다.

<3-4> 체증 증가율 변화

방사선이 실험 동물의 전신 수준에 나타나는 변화를 관찰하기 위하여, 방사선 조사 전후로 전자저울 (AE240; Mettler, Switzerland)을 이용하여 마우스의 몸무게 및 비장 무게를 측정하였다. 본 발명에서는 마늘 추출물 투여 여부에 따른 차이를 방사선 조사 후 몸무게 증가율(the rate of gain)을 지표로 하여 나타내었으며, 그 결과를 [도 3]에 나타내었다.

[도 3]에 나타난 바와 같이, 2 Gy의 감마선 조사 이후에 마우스의 체중 증가율이 감소하는데, 마늘을 투여한 마우스에서 체중 증가율이 덜 감소했음을 알 수 있다. 다시 말하면 대조군에 비하여 마늘을 투여한 마우스의 체중이 더 많이 증가하였으며, 이는 마늘을 투여한 마우스가 방사선의 영향을 덜 받았음을 나타낸다.

<3-5> 미소핵 분석 결과

방사선 조사에 의한 염색체 손상 여부를 알아보기 위하여 미소핵 분석을 실시하였다. 구체적으로, 아크리딘 오렌지 (Merck, Germany)를 증류수에 용해시키고 (1 mg/ml), 10 ㎕의 아크리딘 오렌지 용액을 약 70℃에서 미리 가열한 현미경 슬라이드 글라스에 올려놓았다. 마우스 쇄골하 정맥(subclavian vein)으로부터 약 3 ㎕의 말초혈액을 채취한 후 슬라이드 글라스에 묻혔다. 형광 현미경 (NIKON E-600, B-2A)으로 관찰하여 다염성 적혈구의 미소핵(MnPCEs, micronuclei in polychromatic erythrocytes) 분석을 수행하였다. 형광 현미경으로 관찰한 MnPCEs를 [도 4]에 나타내었다.

상기와 같이 현미경으로 관찰된 MnPCEs를 정량화하기 위하여, 마우스 한 마리당 말초 혈액에서 적어도 1,000개의 다염색 적혈구를 1점으로 하여 점수를 매겼으며, 각각의 그룹마다 5마리의 마우스를 실험 동물로 이용하여 평균을 계산하였으며, 그 결과를 [도 5]에 나타내었다.

[도 5]에서 보이는 바와 같이, 방사선 조사에 의해 다염성 적혈구의 미소핵(MnPCEs) 빈도수가 증가하는데, 마늘 추출물을 투여한 마우스의 경우 대조군에 비해서 증가율이 더 낮게 나타났으며, 이는 마늘을 투여한 마우스의 경우 방사선에 의하여 염색체 손상을 덜 받는다는 것을 알 수 있다.

실시예 2 및 실시예 3의 마늘 추출물을 사용한 인플라마좀 억제 효과 실험, 인플루엔자 바이러스 억제 효과 실험 및 방사선 방호 효과 실험에서도 상기 실시예 1의 실험 결과와 동등한 수준의 효과를 갖는다는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (20)

1. 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 치료용 약학적 조성물.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 인플라마좀은 NLRP3 인플라마좀 또는 AIM2 인플라마좀인 것을 특징으로 하는 조성물.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 염증성 질환은 가족성 지중해열(Familial Mediterranean fever), 고면역글로불린 D 증후군(Hyperimmunoglobulin D syndrome), PAPA 증후군 (Syndrome of Pyogenic Arthritis, Pyoderma gangrenosum, and Acne), 머클-웰스 증후군(Muckle-Wells syndrome), 신생아발병다발염증성질환(Neonatal multisystem inflammatory disease) 및 크리오피린 관련 주기적 증후군(Cryopyrin-associated periodic syndromes)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 질환인 것을 특징으로 하는 조성물.
   
4. 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 개선용 건강 기능성 식품 조성물.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 인플라마좀은 NLRP3 인플라마좀 또는 AIM2 인플라마좀인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
   
6. 제 4항에 있어서,
   상기 염증성 질환은 가족성 지중해열(Familial Mediterranean fever), 고면역글로불린 D 증후군(Hyperimmunoglobulin D syndrome), PAPA 증후군 (Syndrome of Pyogenic Arthritis, Pyoderma gangrenosum, and Acne), 머클-웰스 증후군(Muckle-Wells syndrome), 신생아발병다발염증성질환(Neonatal multisystem inflammatory disease) 및 크리오피린 관련 주기적 증후군(Cryopyrin-associated periodic syndromes)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 질환인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
   
7. 제 4항의 식품 조성물을 포함하는 건강기능식품.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 마늘 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 활성 억제용 조성물로서,
    상기 조성물은 인플라마좀 매개 염증성 질환의 예방 또는 치료를 위해 사용되는 것인 인플라마좀 활성 억제용 조성물.
    
14. 삭제
15. 제 13항에 있어서,
    상기 인플라마좀은 NLRP3 인플라마좀 또는 AIM2 인플라마좀인 것을 특징으로 하는 인플라마좀 활성 억제용 조성물.
    
16. 제 13항에 있어서,
    상기 인플라마좀 매개 염증성 질환은 가족성 지중해열(Familial Mediterranean fever), 고면역글로불린 D 증후군(Hyperimmunoglobulin D syndrome), PAPA 증후군 (Syndrome of Pyogenic Arthritis, Pyoderma gangrenosum, and Acne), 머클-웰스 증후군(Muckle-Wells syndrome), 신생아발병다발염증성질환(Neonatal multisystem inflammatory disease) 및 크리오피린 관련 주기적 증후군(Cryopyrin-associated periodic syndromes)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 질환인 것을 특정으로 하는 인플라마좀 활성 억제용 조성물.
    
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