KR101700606B1 - 정제 봉독을 유효성분으로 포함하는 헬리코박터 필로리 균에 대한 항균 조성물 - Google Patents

정제 봉독을 유효성분으로 포함하는 헬리코박터 필로리 균에 대한 항균 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정제 봉독을 유효성분으로 포함하는 헬리코박터 필로리(Helicobacter pylori)에 대한 항균조성물, 상기 항균조성물을 유효성분으로 포함하는 위십이지장 질환 치료 또는 예방용 조성물, 상기 항균조성물을 유효성분으로 포함하는 위십이지장 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것으로, 특히 본 발명에 따른 항균 조성물은 헬리코박터 필로리에 대항 항균 활성이 우수할 뿐만 아니라, 헬리코박터 필로리가 위내 정착하는 것을 억제하고 헬리코박터 필로리의 요소분해효소 활성을 억제하는 능력이 우수하다.

Description

정제 봉독을 유효성분으로 포함하는 헬리코박터 필로리 균에 대한 항균 조성물 {A antibiotic composition for Helicobacter pylori containing the purified bee venom}
본 발명은 정제봉독을 유효 성분으로 포함하는 헬리코박터 필로리(Helicobacter pylori) 균에 대한 항균활성을 갖는 조성물에 관한 것이다.
봉독(Bee Venom, 蜂毒)은 꿀벌의 산란관에서 나오는 독액으로서, 비중이 1.3, pH가 5.2, 쓴맛이 있고, 약한 방향성이 있다. 실온에서 증발시키면 약 30%의 건조물이 남으며 그 성분은 복잡하다. 봉독의 성분은 75%가 단백질이며, 그 주요 성분으로는 칼륨, 나트륨, 마그네슘, 인, 알라닌, 발린, 아르기닌, 트립토판, 메티오닌 및 히스티딘 등 다양한 물질이 함유되어 있다.
상기 봉독은 지금까지 류머티즘성 관절염을 조절하고 항암, 항염증(anti-inflammatory) 및 항통각(antinociceptive)의 효능을 가지는 것으로 알려져 있다. 봉독의 효능은 옛날부터 많이 알려져 왔다. 기원전 4세기경 히포크라테스가 사용했다는 기록이 있으며, 꿀벌의 뱃속에 있는 액은 사람에게 좋은 약으로 소개되고 있다. 우리나라에도 옛날부터 민간요법의 일종으로 벌침을 치료에 응용해 왔다.
봉독은 벌이 가진 독을 말하는 것으로 인체에 무해한 성분을 추출해내어 통증부위나 침을 놓는 경혈자리에 주입하여 인체의 면역력을 강화시켜 염증이나 이물질에 대해 스스로 이겨낼 수 있게끔 만드는 치료요법으로 사용되고 있다. 봉독의 주성분은 단백질의 일종인 멜리틴(melittin), 아파민(apamin), 아돌라핀(adolapin) 및 비반 세포 과립 감소 펩티드(mast cell degranulation peptide; MCD-peptide) 등으로 구성되어 있다. 봉독은 일단 몸속으로 들어가면 대사 작용을 활발히 하고, 면역작용을 극대화시켜 외부로부터 침입한 세균을 이겨낸다.
그러나 봉독의 주 약리작용인 면역기능의 활성화에 대한 정확한 기전은 아직 밝혀지지 않고 있다. 전통적으로 봉독을 가장 많이 응용해온 질환은 관절염, 결체조직과 기타 염증, 동통성 질환이다. 류마티스염, 급만성 관절염, 경추, 요추간판 탈충증, 척추관협착증, 섬유근통, 산후풍, 오십견, 만성염증등에 응용이 활발하다.
특히, 봉독의 항염 작용은 iNOS와 COX-2의 발현뿐만 아니라 TNF-a, NF-B의 활성을 억제하고, 프로스타글라딘 E2(prostagladin E2)의 생성을 억제한다는 연구결과들이 다수 보고되고 있다. 최근 서구에서는 다발성 경화증에 봉약침을 응용하려는 시도가 이어지고 있는데, 치료 후 몸이 가벼워지고 근육의 운동성이 좋아졌다는 사례들이 있다. 브라질에서는 천식에 봉약침을 사용하고 있고, 중국에서는 근골격 질환 등의 치료에 사용되고 있다.
1970년대 초 호주의 병리학자 Warren과 Strickland는 위염을 악성빈혈을 동반하는 자가 면역질환의 일종인 A형과 병변분포가 A형과 다르고 악성빈혈에서 관측되는 여러 소견이 발견되지 않는 B형으로 분류하였다. 상기 B형 위염 환자의 위점막에는 나선형의 세균이 존재한다는 사실이 밝혀져, 위장병의 원인이 세균일 수 있다는 새로운 학설이 대두되었다. 1982년 Warren과 내과의사인 Marshall이 미생물학자인 Goodwin의 도움으로 이 나선균의 순수분리 및 배양에 성공하였고, 이후 상기 나선균과 위염, 위궤양 및 십이지장궤양등과의 관계를 확인하는 연구가 진행되었다.
Marshall을 비롯한 학자들에 의한 연구 결과, 상기 나선균은 인체에 무해하게 서식하는 정상 세균총의 일원이 아닌 B형 날문방(antral) 위염의 원인균으로서, 병원성 세균임을 확인하였고, 사람의 위 점막에 서식하며 다른 동물이나 인체의 다른 장기에서는 분리되지 않는 것으로 확인되었다.
상기 세균은 헬리코박터라는 새로운 속(Genus)으로 분류되었으며, 사람의 위점막에 장기간 서식하면서 만성 위축성 위염, 십이지장궤양, 위궤양을 비롯하여 위암에 이르기까지 다양한 위십이지장 질환을 유발한다는 사실이 밝혀졌다. 상기와 같은 발견 소화성궤양의 병인론과 발병기전에 대한 이제까지의 개념을 크게 변화시키는 계기가 되었다.
구체적으로, 현재 헬리코박터 필로리(Helicobacter pylori)는 상부위장관 질환 특히 소화성궤양과 위암과 관련된 것으로 알려져 있으며, 헬리코박터 필로리 감염 및 이의 치료 또는 예방에 대한 관심은 점차 증가하고 있다.
특히, 1994년 IRAC(International Agency for Research on Cancer) 및 세계보건기구는 헬리코박터 필로리를 발암인자(class I carcinogen)로 규정하였고, 이와 관련하여 위암의 예방 및 진단과 관련하여, 헬리코박터 필로리의 감염 여부는 매우 중요한 문제로 받아들여지고 있으며, 헬리코박터 필로리의 감염 인자를 규명하는 것은 국민 보건을 위하여 중요한 문제로 받아들여지고 있다.
헬리코박터 속에 속하는 헬리코박터 필로리와 유사한 균종은 현재까지 약 20여종이 보고되었으며, 계속하여 헬리코박터 속에 속하는 많은 새로운 균종이 확인될 것으로 예상되고 있다.
헬리코박터 필로리는 우수한 운동성과 요소분해효소(urease) 생성능을 가지는 것으로 확인되었다. 헬리코박터 필로리는 대장균(E. coli) 보다 약 20배 이상의 높은 점도에서도 운동성을 나타낼 정도로 강력한 운동성을 나타내며, 이러한 강력한 운동성은 에탄올 등과 같은 몇 가지 화합물 외에는 수소이온 같은 간단한 화합물도 침투하기 어려운 위점액층을 뚫고 들어가 위점막 상피세포의 접합부에 부착하여 살아갈 수 있는 능력을 제공하는 것으로 추정되고 있다.
또한, 헬리코박터 필로리의 우수한 요소분해효소 생성능에 의해 헬리코박터 필로리의 요소 분해효소(urea amidohydrolase, EC 3.5.1.5)는 헬리코박터 필로리가 생산하는 단백질 중 약 6%를 차지하며, 상기 헬리코박터 필로리의 요소분해효소는 요소에 대한 친화도가 다른 세균이나 식물의 요소분해효소에 비하여 요소에 대한 친화도가 약 20배 정도 높고, 요소로부터 암모니아를 생성할 수 있어, 헬리코박터 필로리의 서식처인 위점막의 산성을 중화시키기 때문에 위내강의 염산에 의한 공격을 방어하여 위점막에서 서식할 수 있는 것으로 추정되고 있다.
대한 헬리코박터 필로리 연구회에서 1998년 상부위장관 증상이 없는 사람 5,732명을 대상으로 시행한 전국 역학 조사 결과에 따르면, 헬리코박터 필로리 감염률은 전 국민에서 46.6%였으며, 16세 이상의 성인에서 69.4%, 특히 40대에서 78.5%라는 높은 감염률을 보이는 것으로 확인되었다. 또한, 소화성 궤양 환자 1,031명을 대상으로 헬리코박터 필로리 감염률을 조사한 결과, 위궤양 환자의 66% 및 십이지장궤양 환자의 79%가 헬리코박터 필로리에 감염된 것으로 확인되었고, 전체 위 및 십이지장 동반궤양 환자의 71%가 헬리코박터 필로리에 감염된 것으로 확인하였다.
현재까지 헬리코박터 필로리에 대한 치료 또는 예방제로 사용된 제제는 Bismuth 제제, Metronidazole 제제, Tetracycline 제제, Amoxicillin 제제, Clarithromycin 제제 및 proton pump inhibitor등이 있다. 이중, 현재 헬리코박터 필로리의 감염을 치료하기 위하여 현재 가장 널리 쓰이는 헬리코박터 필로리 제균 요법은 강력한 위산 분비 억제제인 PPI(proton pump inhibitor)와 상기 항생제 중, Amoxicillin 제제와 Clarithromycin 제제를 함께 사용하는 PPI 삼제 병합요법이다. 상기 PPI 삼제 병합요법은 초창기에는 효과적으로 헬리코박터 필로를 제균하는 것으로 인정받았었다.
그러나 최근 보고에 의하면 상기 PPI 삼제 병합요법에 사용되는 제제에 대한 항생제 내성률의 증가하여, 그 제균율이 감소된 것으로 보고되고 있다. 상기 항생제 내성률의 증가로 인한 제균율을 감소시키기 위하여, PPI와 Bismuth 제제를 함께 사용하는 방법이나, Rifabutin bismuth을 함께 사용하는 방법이 제시되고 있으나, PPI와 Bismuth 제제를 함께 사용하는 방법은 제균 실패율이 높고, 높은 부작용이 있는 것으로 보고 되고 있으며, Rifabutin bismuth의 경우 백혈구와 혈소판 감소증과 골수 부작용 및 결핵균에 대한 내성 출현 가능성 등이 보고되고 있다.
따라서, 만성 위축성 위염, 십이지장궤양, 위궤양을 비롯하여 위암에 이르기까지 다양한 위십이지장의 치료 또는 예방 효과를 가지면서, 기존에 보고된 항균물질과 달리 부작용이 없고 내성이나 안정성에 대한 문제가 대두되지 아니하며, 복용이 용이한 헬리코박터 필로리 항균 조성물에 대한 개발 요구가 커지고 있는 실정이다. 특히, 제외국의 연구 동향과 같이 우리나라에서 생산되는 천연물을 위주로 헬리코박터 필로리에 대한 항균활성을 갖는 물질에 대한 연구가 절실하게 요구되고 있다.
1. 국내공개특허공보 제10-2014-0103668호 : 홍삼과 마누카 꿀이 함유된 기능성 음료 2. 국내등록특허공보 제1462296호 : 헬리코박터,파일로리 제균제
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 정제봉독을 유효성분으로 포함하는 헬리코박터 필로리(Helicobacter pylori)에 대한 항균조성물, 상기 항균조성물을 유효성분으로 포함하는 위십이지장 질환 치료 또는 예방용 조성물, 상기 항균조성물을 유효성분으로 포함하는 위십이지장 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 정제 봉독을 유효성분으로 포함하는 헬리코박터 필로리(Helicobacter pylori)에 대한 항균 조성물을 제공한다.
상기 정제 봉독은 15일령 이상의 꿀벌로부터 유리판에서 수거한 봉독을 정제한 봉독인 것이 특징이다.
상기 정제 봉독은 헬리코박터 필로리에 대한 항균활성, 위내 정착억제 능력 및 요소분해효소 활성억제 능력을 갖는 것이 특징이다.
상기 항균 조성물이 1㎖인 경우 정제 봉독이 1㎍ 이상 5㎍ 이하로 포함되는 것이 특징이다.
또한, 본 발명은 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 위십이지장 질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.
상기 위십이지장의 질환은 위염, 위궤양, 십이지장궤양 및 위암으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 특징이다.
상기 조성물은 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 중 어느 하나의 형태로 구성되는 것이 특징이다.
또한, 본 발명은 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 위십이지장 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 정제 봉독은 헬리코박터 파이로리 유래 위십이지장 관련 질환을 예방 및 치료할 수 있음에 따라 국민 건강의 증대와 천연물인 봉독을 이용함으로써 항생제 내성의 문제도 발생시키지 않고, 양봉 농가의 소득 증대 및 국가 경쟁력 확보에 기여할 수 있다.
도 1은 15일령 서양종 꿀벌독과 동양종 꿀벌독의 단백질을 확인한 도면이다.
도 2는 15일령 동양종 꿀벌독과 서양종 꿀벌독을 액체 크로마토그래피로 분석한 도면이다.
도 3은 서양종 꿀벌독의 일령에 따른 봉독의 성분을 비교한 도면이다.
도 4는 정제 전 봉독과 정제 후 봉독을 현미경을 통해 확인한 도면이다.
도 5는 정제 봉독의 헬리코박터 필로리에 대한 생육저지 환을 나타낸 도면이다.
도 6은 정제 봉독의 헬리코박터 필로리 균주에 대한 사멸 소요시간(PAE)을 나타낸 도면이다.
도 7은 정제 봉독의 AGS 세포에 대한 세포독성을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 발명자들은 헬리코박터 필로리(Helicobacter pylori)에 대한 항균 활성이 뛰어난 항균 조성물을 천연물 유래의 물질로부터 연구하던 중, 정제 봉독이 헬리코박터 필로리에 대한 항균활성이 우수할 뿐만 아니라 헬리코박터 필로리 부착억제 활성이 뛰어나며 헬리코박터 필로리의 요소분해효소를 억제할 수 있는 것으로 확인되어, 헬리코박터 필로리의 감염에 의한 만성 위축성 위염, 십이지장궤양, 위궤양을 비롯하여 위암에 이르기까지 다양한 위십이지장의 치료 또는 예방 효과가 뛰어나다는 것을 실험을 통하여 확인하였으므로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명에 있어서, 항균조성물이란 항미생물제를 총칭하는 의미인 항생제와 같은 의미일 수 있고, 항진균제, 살균제, 방부제, 보존제 또는 제균제와 같은 의미일 수 있으며, 바람직하게는 위십이지장 질환의 원인이 되는 헬리코박터 필로리의 발육과 생활 기능을 저지 또는 억제할 수 있는 물질을 의미한다.
상기 항균조성물에 포함된 정제 봉독의 함량은 항균 조성물이 1㎖ 인 경우 0.01㎍ 이상 5㎍ 이하로 포함되는 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 1㎍ 이상 5㎍ 이하로 포함하는 것이 바람직하다. 이는 정제 봉독 함유량이 1㎍/㎖ 미만일 경우 위십이지장 질환에 대한 효과가 미흡하게 나타나며, 5㎍/㎖를 초과하면 더 우수한 효과는 미비하게 나타내며 오히려 세포독성을 나타내는 문제가 발생하기 때문이다. 상기 항균조성물의 사용방법 및 사용목적에 따라 유효성분의 함량을 적절히 조절할 수 있다.
본 발명의 항균조성물은 정제 봉독 외에 당질, 단백질, 지질, 비타민류 및 미네랄류를 포함할 수 있다. 상기 당질, 단백질, 지질, 비타민류 또는 미네랄류는 그 사용 목적 및 용도에 따라 적의 선택될 수 있으며, 일예로 상기 당질은 벌꿀, 덱스트린, 수크로오스, 팔라티노스, 포도당, 과당, 물엿, 당알콜(sugar alcohol), 소르비톨, 크실리톨, 말티톨일 수 있고 상기 단백질은 카제인(casein), 유청 단백질(whey protein)등의 우유 유래 단백질, 대두 단백질, 이들 단백질의 트립신, 펩신 등의 동물 유래 효소 및 뉴트라아제(neutrase), 알칼라아제(alkilase)에 의한 가수분해물일 수 있으며, 상기 지질은 제1가 포화지방산, 다가 불포화지방산을 포함하는 해바라기유, 채종유(rapeseed oil), 올리브유, 홍화유(safflower oil), 옥수수유, 대두유,팜유(palm oil), 야자유 등의 각종 식물 유래 유지, 중쇄 지방산(middle-chain fatty acid), EPA, DHA, 대두유래 인지질, 우유 유래 인지질일 수 있고, 상기 미네랄류는 인산칼륨, 탄산칼륨, 염화칼륨, 염화나트륨, 유산칼슘, 글루콘산칼슘, 판토텐산칼슘, 카제인칼슘, 염화마그네슘, 황산제1철, 탄산수소나트륨일 수 있으나, 각각의예에 의해 특별히 제한되는 것은 아니다.
상기 당질, 단백질, 지질, 비타민류 및 미네랄류 중 어느 것에 대해서도, 조성물의 항균성이 유지되는 한 상기 구체예에 한정되지 않고 다른 성분을 포함할 수 있으며, 각각의 함량은 항균성이 유지되는 한 제한되지 않는다.
또한, 상기 항균조성물은 본 발명의 효과를 유지하고, 상기 첨가되는 성분에 의한 부작용을 발행시키지 아니하는 범위에서, 상기 유효성분 외에 헬리코박터 필로리의 살균 목적을 위한 첨가제, 바람직하게는 헬리코박터 필로리에 대한 살균 활성이 인정된 물질을 추가로 포함할 수 있으며, 상기 추가 성분 또는 첨가제는 조성물의 다른 구성으로 방해될 수 없게 제공될 수 있다.
본 발명의 상기 항균조성물은 항균 활성이 요구되는 다양한 목적 및 용도로 사용될 수 있고, 구체적으로는 헬리코박터 필로리의 생육억제를 위한 용도로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 헬리코박터 필로리에 대한 항생제 또는 상기 헬리코박터 필로리가 원인균인 위십이지장 질환의 치료, 예방 또는 개선의 목적으로 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 항균조성물은 위십이지장 질환의 원인이 되는 상기 헬리코박터 필로리에 대한 항균 활성이 있고, 상기 헬리코박터 필로리에 대한 부착 억제능이 있고, 요소분해효소 활성억제 능력이 인정 되어서, 위십이지장 질환의 치료, 개선 또는 예방에 현저하게 우수한 효과가 있는 것으로 확인되었으므로, 위십이지장 질환의 예방 또는 치료용 조성물이나 위십이지장 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물에 응용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 위십이지장 질환이란 위 또는 십이지장 부위에 발생하는 질환을 의미하고 소화성 궤양과 위암을 포함하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 위염, 십이지장염, 위궤양, 십이지장궤양 및 위암으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 상기 위염은 바람직하게는 만성 위축성 위염일 수 있다. 헬리코박터 필로리가 발견된 이후로, 상기 위십이지장 질환의 주 원인균은 헬리코박터 필로리로 보고 되어있다. 상기 헬리코박터필로리는 위점막 구체적으로는 상피세포 및 점막층에 주로 결합하여, 서식하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 상기 위십이지장 질환을 치료하기 위해서는 원인균인 헬리코박터 필로리에 대한 항균활성이 뛰어나거나, 상기 헬리코박터 필로리의 요소분해효소(urease)를 저해하거나 상기 위점막에 대한 부착을 억제할 수 있는 부착억제능이 뛰어난 물질을 처방할 수 있다.
본 발명의 위십이지장 질환 예방 또는 치료용 조성물은 인간에 직접 적용될 수 있다. 상기 헬리코박터 필로리 균은 인간의 위점막에서만 서식하므로, 상기 위십이지장 질환의 예방 또는 치료용 조성물의 적용대상은 인간일수 있다.
상기 위십이지장 질환 예방 또는 치료용 조성물은 상기 항균조성물을 유효성분으로 단독으로 포함할 수 있고, 이외 제형, 사용방법 및 사용목적에 따라 추가성분 즉, 약제학적으로 허용되거나 영양학적으로 허용되는 담체, 부형제, 희석제 또는 부성분을 추가로 포함할 수 있다.
보다 상세하게는 상기 위십이지장 질환 예방 또는 치료용 조성물은 상기 유효성분 외에 추가로 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 중진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 추가로 함유할 수 있다.
또한, 상기 담체, 부형제 또는 희석제는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자이리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아키시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀루로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록 시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유, 덱스트린, 칼슘카보네이드, 프로필렌글리콜, 리퀴드 파라핀, 생리식염수로 이루어진 군에서 선택된 1이상 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 통상의 담체, 부형제 또는 희석제 모두 사용 가능하다. 상기 성분들은 상기 유효성분인 항균조성물에 독립적으로 또는 조합하여 추가될 수 있다.
이때 제형은 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 중 어느 하나의 형태로 구성되며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함될 수도 있다.
상기 위십이지장 질환 예방 또는 치료용 조성물은 조성물이 1㎖ 인 경우 0.01㎍ 이상 5㎍ 이하로 포함될 수 있다. 더욱 바람직하게는 1㎍ 이상 5㎍ 이하로 포함될 수있다.
또한, 상기 위십이지장 질환 예방 또는 치료용 조성물은 약제화하는 경우, 통상의 충진제, 증량제, 결합제, 붕해제, 계면활성제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 또는 방부제 등을 더욱 포함할 수 있으며, 경구 또는 비경구 모두 사용 할 수 있다.
구체적으로 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 항균조성물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 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.
또한, 본 발명의 위십이지장 질환 예방 또는 치료용 조성물의 제형은 사용방법에 따라 바람직한 형태일 수 있으며, 특히 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된방법을 채택하여 제형화할 수 있다. 구체적인 제형의 예로는 과립제, 산제, 시럽제, 액제, 현탁제, 정제, 주사제, 주정제, 카타플라스마제(cataplasma), 캅셀제, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀 등이 있다.
더 나아가 본 발명의 위십이지장 질환 예방 또는 치료용 조성물은 당해 기술 분야의 공지된 적절한 방법을 사용하여 또는 레밍턴의 문헌(Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 바람직하게 제형화 될 수 있다.
본 발명에 따른 위십이지장 질환 예방 또는 치료용 조성물의 투여량은, 투여방법, 복용자의 연령, 성별 및 체중, 및 질환의 중증도 등을 고려하여 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 일 예로, 본 발명의 위십이지장 질환 예방 또는 치료용 조성물은 상기 항균조성물을 기준으로 할 때, 0.0001 mg/kg 내지 1000 mg/kg으로, 보다 효과적이기 위해서는 0.01 mg/kg 내지 100 mg/kg으로 투여할 수 있다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 위십이지장 질환 예방 또는 치료용 조성물은, 상기 항균조성물 이외에 공지의 위십이지장 질환의 억제활성을 갖는 화합물 또는 천연물에 대한 추출물을 더욱 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 항균조성물을 유효성분으로 포함하는 위십이지장 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 명세서에서 식품이란 함은 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 건강기능식품, 음료, 식품 첨가제 및 음료 첨가제 등을 모두 포함하는 의도이다.
본 발명의 식품은 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강기능식품 등이 있다. 추가로, 본 발명에서 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실,채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면스프 등)을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
상기 식품, 건강기능식품, 음료, 식품 첨가제 및 음료 첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.
본 발명에서 건강기능식품이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미한다.
상기 건강기능식품에는 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 건강기능식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명에서 음료란 갈증을 해소하거나 맛을 즐기기 위하여 마시는 것의 총칭을 의미하며 건강기능음료를 포함하는 의도이다. 상기 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 것 외에 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기의 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어 포도당, 과당 등 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 수크로스 등 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 상기한 것 이외의 향미제로서 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 식품 조성물 100㎖ 당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 5 내지 12g일 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일 주스, 과일 쥬스 음료, 야채 음료의 제조를 위한 과육을 추가로 함유할 수 있다.
상기 외에 본 발명의 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분을 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하지 않지만, 본 발명의 항균 조성물 100 중량부 당 0 내지 20 중량부 범위에서 선택될 수 있다.
본 발명에서 건강기능음료란 음료에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 음료의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 음료 군이나 음료 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 음료를 의미한다.
상기 건강기능음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 본 발명의 항균 조성물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어 포도당, 과당 등 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 수크로스 등 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 상기한 것 이외의 향미제로서 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㎖ 당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 5 내지 12 g이다.
또한, 위십이지장 질환의 예방 또는 개선의 효과를 목적으로 하는 식품 조성물에 있어서, 상기 항균 조성물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 포함할 수 있으며, 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 5g, 바람직하게는 0.3 내지 1g의 비율로 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 봉독 정제 및 성분 확인
<1-1> 꿀벌의 품종에 따른 봉독의 단백질 구성 비교
본 발명자들은 서양종 꿀벌인 이탈리안 계통 꿀벌 중 15일령 이상 된 꿀벌의 봉독을 대한민국 등록특허 10-0758814에 기재된 봉독 정제 방법을 통해 정제한 뒤, 같은 일령의 동양종 꿀벌독 봉독과 단백질 성분을 웨스턴블롯 분석을 이용하여 비교하였다.
그 결과, 도 1에서와 같이 두 종의 꿀벌에서 정제한 봉독의 단백질 구성이 전혀 다름을 확인하였다.
또한, 액체 크로마토그래피를 이용하여 15일령 동양종 꿀벌에서 채취한 봉독과 본 발명의 15일령 서양종 꿀벌에서 채취한 봉독을 비교하였다.
그 결과, 두 봉독의 성분이 상이함을 확인하였다 (도 2).
따라서 봉독은 벌의 종류에 따라 그 성분의 차이를 보이는 것을 알 수 있었다.
<1-2> 꿀벌의 일령에 따른 봉독의 단백질 구성 비교
본 발명자들은 서양종 꿀벌인 이탈리안 계통 꿀벌의 일령 별 봉독의 성분을 확인하였다.
그 결과, 일령에 따라 봉독의 성분이 상이하였다. 따라서, 동일한 벌이라도 일령에 따라 성분의 차이가 발생함을 알 수 있었다 (도 3).
<1-3> 정제 봉독
본 발명자들은 성분의 변화없이 봉독을 규격화하기 위하여 15일령 서양종 꿀벌(일벌)의 봉독을 대한민국 등록특허 10-0758814에 기재된 봉독 정제 방법을 통해 정제하였다.
구체적으로, 15일령 이상의 서양종 꿀벌의 봉독만을 대한민국 등록특허 10-0579899에 기재된 봉독채집장치를 이용하여 채집하였으며, 대한민국 등록특허 10-0758814에 기재된 봉독 정제 방법으로 당류(sugars)와 휘발성물질(volatile compounds)를 제거하고 정제된 봉독의 성분을 확인하였으며 (표 1), 이를 전자현미경(SEM, S-2460N, Hitachi, Japan)으로 확인하였다 (도 4).
분류항목
(Class of Molecules)
구성요소
(Component)
건조봉독에 함유된 함량
(% of Dry venom)
Enzymes Phospolipase A2 10~12
Hyaluronidase 1~3
Acid phosphomonoesterase
Lysophopholipase
a -glucosidase
Other Proteins and Peptides Melittin 45~65
Apamine 1~3
Mast Cell Degranulating Peptide (MCD) 1~2
Secapin 0.5~2.0
Procamine 1~2
Adolapin
Protease inhibitor
Tertiapin * 0.1
Small peptides (with less than 5 amino acids) 13~15
Physiologically Active Amines Histamine 0.5~2.0
Dopamine 0.2~1.0
Noradrenaline 0.1~0.5
Amino Acids t -aminobutyric acid 0.5
a -amino acids 1.0
Phospholipids 5
<실시예 2> 정제 봉독의 헬리코박터 필로리에 대한 항균활성 측정
<2-1> 헬리코박터 필로리 배양
헬리코박터 필로리에 대한 항균 활성 측정에 사용된 헬리코박터 필로리 균주는 한국미생물보존센터로부터 ATCC 43526 Strain을 구입하여 사용하였고, 상기 균주는 생균으로 분양 받아 Trypticase Soy Agar(TSA, BBL, Becton Dickinson, USA)에 5% horse serum(Gibco)를 첨가한 배지에 접종하여 혐기적 조건을 유지시켜주기 위하여 10% CO2 배양기(incubator)에서 37℃로 48시간 배양하여 준비하였다. 배양기의 습도는 항상 95% 이상으로 유지하였다.(TS broth 배지에 고체 배양한 헬리코박터 필로리의 콜로니(colony)를 접종하여 1일동안 배양 하였다.)
<2-2> 정제 봉독의 항균활성 측정 1(Paper disc method)
헬리코박터 필로리를 상기 5% horse serum(Gibco)를 첨가한 TSA에서 37℃의 조건으로 48시간 배양시킨 후, colony로부터 백금이를 이용하여 채취한 균주를 TSB에 현탁하여 (1.0×106 )cfu/mL의 농도로 희석하였다.
상기 실시예 1에서 준비한 정제 봉독은 멸균증류수로 용해한 수 0.01㎍/disc, 0.1㎍/disc, 1㎍/disc, 10㎍/disc의 다양한 농도로 각각 멸균된 paper disc(ф8.0mm, Advantec Co)에 흡수시킨 후, 크린벤치에서 휘발시켰다. 5% horse serum이 첨가된 TSA 배지에 상기 균주 희석액을 100 ㎕ 넣고 유리봉으로 균일하게 도말하였다. 헬리코박터 필로리 고체 배양배지 위에 정제봉독을 함유한 paper disc를 올려놓고 37℃의 조건에서 CO2 배양기를 이용하여 48시간 동안 배양하였다. 그 후, disc 주위의 저해환(inhibition zone)의 직경(mm)을 측정하였으며 그 결과를 도 5 및 하기 표 2에 나타내었다.
농도 (㎍) 0.01 0.1 1 10
저지대(mm) 8.5 9.1 11.2 14
상기 표 2 및 도 5에 기재된 바와 같이, 정제 봉독은 0.01 ㎍/disc 농도 이상에서 헬리코박터 필로리에 대한 항균활성이 인정되었으며, 농도에 따라 항균활성이 우수함을 확인할 수 있었다.
<2-3> 정제 봉독의 항균활성 측정 2(최소저해농도측정법, Minimum inhibitory concentration, MIC 과 최소살균농도측정법, Minimum bactericidal concentration, MBC)
Microbroth dilution 방법을 이용하여 실시예 1에서 준비한 정제 봉독의 헬리코박터 필로리에 대한 항균활성을 측정하였다.
구체적으로는, 96 well plate에 TSA를 분주하고 상기 실시예 1에서 준비한 정제 봉독을 다양한 농도 즉, 0.001μg/mL 내지 100μg/mL가 되도록 희석하면서 첨가하였다. 미리 배양하여 1.0 × 106 CFU/ml 농도로 희석한 헬리코박터 필로리 균을 접종하여 37℃의 CO2 배양기에서 48시간 동안 배양한 후, 600 nm의 흡광도로 측정하였다. 흡광도 값이 음성대조군과 같은 최저 농도를 MIC 값으로 결정하였으며 그 결과를 표 3에 나타내었다.
MIC 값 측정 후 각 well에 배지를 TSA 배지에 각각 10 ㎕씩 옮긴 후 2일간 배양하였다. 배양 후 균의 생장을 확인 한 후 균이 자라지 않은 최저 농도를 MBC 값으로 결정하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.
Test sample MIC(?g/ml) MBC(?g/ml)
정제봉독 0.125 0.25
Positive control(Tetracycline) 0.125 0.25
상기 표 3에서 보는 바와 같이 정제봉독은 양성대조군으로 사용한 테트라 사이클린(Tetracycline) 만큼이나 우수한 항균력을 보였다.
<2-4> 정제 봉독의 헬리코박터 필로리균 사멸 소요시간 측정
헬리코박터 필로리균에 대한 봉독의 살균력 지속시간(PAE,postantibiotic effect)을 측정하여, 항균력에 대한 안정성을 확인하였다.
헬리코박터 필로리균을 2.5X105 CFU/well로 조절하여 각 MIC값 2배 농도의 봉독 시료와 함께 1시간 동안 배양한 후, 원심분리와 배지 희석법을 사용하여 봉독을 제거한다. 이후 새로운 배지로 교환하여 37℃의 CO2 배양기에서 배양하며 2시간 간격으로 균수를 측정하였다.
이때, PAE 수치가 클수록 항균 지속 효과가 우수하다고 할 수 있으며, PAE를 구하는 식은 아래와 같다.
PAE = T-C
T : 봉독을 처리한 시험구에서 1 log10 까지의 생육에 걸리는 시간
C : 무처리구에서 1 log10까지의 걸리는 시간
도 6과 같이 정제 봉독은 헬리코박터 필로리균에 대하여 적어도 1시간이 경과되면 사멸 효과를 나타내었으며, 시간이 지남에 따라 점차적으로 높은 사멸효과를 나타냄을 알 수 있었다.
<실시예 3> 정제 봉독의 위궤양 및 위암 억제 효과
<3-1> AGS 세포 배양
인체 위장 상피세포인 AGS(human gastric adenocarcinoma cell)은 한국세포주은행으로부터 분양받아 RPMI1640배지를 이용하여 37℃로 5% CO2 배양기(incubator)에서 배양하였다.
<3-2> 세포 독성 평가
봉독의 AGS 세포 독성을 확인하기 위하여 MTT assay를 수행하였다. AGS세포를 96 well plate에 1X104 cells / well로 분주하여 1% 페니실린스 트렙토마이신(penicillin-streptomycin) 및 10% FBS를 첨가한 RPMI 1640 배지에서 37 ℃ 및 5% CO2의 조건에서 배양하였다.
배양 후 well에 정제 봉독을 다양한 농도로 각각 처리하였다. 정제 봉독 처리 후 12, 24 및 48 시간째에 MTT 시약 4 mg/ml를 각 웰에 20 ㎕씩 넣고 37 ℃에서 4시간 동안 반응시켜 염색하였다. 염색 후 상등액을 제거하고 DMSO 200 ㎕로 녹여 560 nm에서 흡광도를 측정하여 세포 독성을 확인하였다.
그 결과, 정제봉독 처리 12시간 째에는 10 ㎍/ml에서 IC50 값을 보였으나, 24시간 째에 5 ㎍/ml로 낮아졌다(도 7). 따라서 5 ㎍/ml 이하의 농도에서는 세포독성을 갖지 않는 것으로 확인되어 이후 시험에 활용하였다.
<3-3> 정제 봉독의 헬리코박터 필로리균의 부착억제 활성
헬리코박터 필로리는 위점막에 부착, 구체적으로 상피세포 및 점막층에 결합과 관련하여, 상기 헬리코박터 필로리의 표면 단백질이 위점막의 특정 탄수화물을 인식하여 부착하는 것으로 알려져 있다.
상피 세포인 AGS(human gastric adenocarcinoma cell)를 12 well plate에 5X104 cells / well로 O/N 배양 한 후 antibiotic free RPMI1640 배지를 plate 내에 분주하고 배양기에서 2시간 동안 배양하였다. 현탁 배양한 헬리코박터 필로리 배양액은 원심분리(7,000 ×g, 10min, 4℃)하여 세포 침전물만을 모은 뒤 인산완충용액(pH. 7.0)으로 세포 현탁액의 농도를 1X108 CFU/ml으로 조절하여 상기 well plate에 100 ㎕을 분주하고 37℃에서 2시간 배양하여 AGS 세포에 헬리코박터 필로리를 부착시켰다. 배양 후 인산완충용액으로 세척하고 정제 봉독이 첨가된 RPMI 1640배지를 well plate에 분주하고 37℃에서 2시간 배양하였다.
배양 후 부착되지 않은 세포를 제거하기 위해 각 well을 인산완충용액으로 세척하고 0.1% Triton X-100을 1 ml 첨가하여 AGS 세포를 용해시켰다. AGS에 부착된 헬리코박터 필로리의 균수를 측정하기 위하여 TSA 배지에 배양한 후 부착 저해율을 측정하였다.
그 결과, AGS 세포에서의 헬리코박터 필로리의 부착에 대한 정제 봉독의 영향을 살펴 본 결과 표4와 같다. 정제 봉독을 첨가하지 않은 헬리코박터 필로리가 AGS 상피 세포에 부착된 정도를 100%로 볼 때, 0.01 ㎍/ml 첨가시 대조구와 유의차는 없었으나, 감소효과를 볼 수 있었으며, 1 ㎍/ml에서는 70% 이상 부착이 감소되는 것으로 확인되었다.
상기 결과로부터, 정제 봉독을 소량 첨가하는 경우에도 헬리코박터 필로리의 위점막 부착을 억제할 수 있는 것으로 확인되어, 헬리코박터 필로리와 관련된 위십이지장 질환의 치료에 매우 뛰어난 효과를 가질 것으로 예상되었다.
Stroage period (day) 0 1 3
Concentration (ug/ml) 0.01 0.1 1 5 0.01 0.1 1 5 0.01 0.1 1 5
Realticve adhesion (%) 80.7 66.4 28.5 27.4 76.3 59.8 27.5 26.3 79.0 67.8 32.6 30.5
<3-4> 정제 봉독의 헬리코박터 필로리균의 활성 변화
헬리코박터 파일로리가 강산성인 위장내에서도 서식할 수 있는 큰 원인은 요소분해효소(Urease)의 작용 때문이다. 요소분해효소(Urease)는 유레아(Urea)를 암모니아와 이산화탄소로 분해하는 효소이다 그 결과 암모니아가 위장 상피세포를 중화시키고 헬리코박터 파일로리가 서식할 수 있는 환경을 제공해 준다.
AGS 세포에 부착된 헬리코박터 필로리의 요소분해효소(urease)활성에 대한 봉독의 저해효과를 측정하기 위하여 상기 실시예 <3-3>에서와 같이 헬리코박터 필로리와 정제 봉독을 배양 한 후 인산완충용액에 20% (w/v) 요소(urea)와 0.012% 페놀 레드 (phenol red)를 용해시킨 후 최종 pH를 6.5로 조정하여 제조한 요소분해효소 반응(urease reaction) 완충용액을 300 ㎕ 첨가하여 혼합하였다.
헬리코박터 필로리가 요소로부터 암모니아를 생성하도록 37℃에서 1시간 동안 배양한 다음 550 nm의 흡광도에서 측정하였다.
AGS 세포에서의 헬리코박터 필로리 활성에 대한 봉독의 영향을 살펴 본 결과 표 5와 같다.
정제봉독 0.01 ㎍/ml 처리에 의해서도 헬리코박터의 요소분해효소 활성이 대조구보다 낮게 나타났으며, 1 ㎍/ml 처리에 의해서 헬리코박터의 요소분해효소 활성이 대조구보다 유의하게 감소되는 것을 확인할 수 있었다.
Stroage period (day) Cont 0 1 3
Concentration (ug/ml) 0.01 0.1 1 5 0.01 0.1 1 5 0.01 0.1 1 5
Urease activity 0.35 0.29 0.26 0.23 0.22 0.28 0.25 0.21 0.20 0.27 0.25 0.22 0.21

Claims (7)

  1. 정제 봉독을 유효성분으로 포함하는 헬리코박터 필로리(Helicobacter pylori)에 대한 항균 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서.
    상기 정제 봉독은 헬리코박터 필로리에 대한 항균활성, 위내 정착억제 능력 및 요소분해효소 활성억제 능력을 갖는 헬리코박터 필로리(Helicobacter pylori)에 대한 항균 조성물.
  4. 제1항 또는 제3항의 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 위염, 위궤양 및 십이지장궤양으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 위십이지장 질환의 예방 또는 치료용 조성물.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 조성물은 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 중 어느 하나의 형태로 구성되는 위염, 위궤양 및 십이지장궤양으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 위십이지장 질환의 예방 또는 치료용 조성물.
  7. 제1항 또는 제3항의 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 위염, 위궤양 및 십이지장궤양으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 위십이지장 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
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