KR101715622B1 - 나문재 속 식물의 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균성 조성물 - Google Patents

나문재 속 식물의 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균성 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 나문재 속(Suaeda spp.) 식물의 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균성(antimicrobial) 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 칠면초(Suaeda japonica), 나문재(Suaeda glauca), 방석나물(Suaeda australis) 및 기수초(Suaeda malacosperma)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 나문재 속 식물의 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균성 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 항균성 조성물의 유효성분으로서의 나문재 속 식물의 추출물은 본 명세서의 실시예를 통해 증명된 바와 같이 강력한 항균 효과를 나타내며, 특히 열 안정성이 우수하고, pH 2의 산성조건 및 혈장 내에서도 항균 활성의 감소가 나타나지 않아, 추출액, 분말, 환, 정 등의 다양한 형태로 가공되어 약학 조성물, 건강 기능 식품, 가축 사료 첨가제, 산업용 소독제, 산업용 보존제, 항균성 생활용품, 및 항균성 식품 또는 의약품 첨가제 등의 용도에 적용되기에 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

나문재 속 식물의 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균성 조성물{ANTIMICROBIAL COMPOSITION COMPRISING THE EXTRACTION OF SUAEDA SPP AS AN EFFECTIVE COMPONENT}
본 발명은 나문재 속(Suaeda spp.) 식물의 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균성(antimicrobial) 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 칠면초(Suaeda japonica), 나문재(Suaeda glauca), 방석나물(Suaeda australis) 및 기수초(Suaeda malacosperma)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 나문재 속 식물의 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균성 조성물에 관한 것이다.
인류와 미생물은 수억 년 전부터 공생 또는 경쟁 관계를 유지해 오면서 공존해오고 있다. 특히, 세균은 청국장, 김치와 같은 발효 식품, 항생제와 같은 의약품, 에탄올과 같은 원료용 케미컬, 농업용 원료 등을 생산하는데 중요하게 이용되어 왔으며, 실제로 우리의 일상에 큰 도움을 주고 있다. 반면, 일부의 세균들은 인간에게 식중독이나 급성 또는 만성질환을 유발하는 것으로 알려져 있으며, 식품의 부패, 산업 시설의 부식을 일으켜 개인적, 사회적 손실을 나타낸다. 이에 대해 인류는 끊임없이 소독제, 살균제, 항생제 등을 개발하여 왔으며, 고열, 냉동, 방사능 조사 등의 살균법을 개발해 왔다.
그러나, 최근 들어, 세균을 선택적으로 소독, 살균할 수 있는 화학 물질이나 항생제의 효율성이 크게 떨어지고 있으며, 이는 기존의 다양한 항생제 및 소독제에 대한 내성 세균들이 주요 원인으로 알려져 있다. 특히, 화학 구조가 상이하고 작용기작이 서로 다른 두 종류 이상의 항생제에 대해 내성을 나타내는 다제내성(Multiple Drug Resistance) 세균의 출현은 기존의 항생제나 소독제를 무의미하게 만들고 있다. 더욱이 메티실린내성 황색포도상구균(Methicillin-Resistant Staphylococcus Aureus/MRSA), 반코마이신내성 황색포도상구균(Vancomycin-Resistant Staphylococcus Aureus/VRSA) 등의 항생제 내성 세균은 이른바 슈퍼박테리아로 불려지면서 실제적 제어가 거의 불가능하다고 알려져 있다. 2011년 국내 질병관리본부는 슈퍼박테리아로 알려진 메티실린내성황색포도상구균(MRSA), 반코마이신내성장구균(VRE), 카르바페넴내성장내세균(CRE), 다제내성녹농균, 다제내성아시네토박터균 등 5종의 장내 세균을 제어가 어려운 지정 감염병에 포함하였다. 따라서, 신규의 새로운 항생제, 특히, 다양한 식중독 세균 및 병원성 세균에 대한 광범위 항균 활성을 나타내는 항생제의 개발이 매우 시급한 실정이다.
한편으로는, 지구 온난화 현상에 따라 식품의 부패와 병원균의 증식 속도 증대 등에 따라 유해 미생물 제어를 위한 항균제의 개발이 필요한 실정이며, 의약 산업뿐만 아니라, 식품 산업에서도 안전한 신규의 항균제 개발이 절실하다. 식품업계에서는 산업 발달에 힘입어 다양한 형태의 가공 식품들이 개발되고 있으며, 식품 소비 속도가 빨라지면서 식품의 가공, 유통 및 저장 과정에서 식품 부패에 대한 안전 관리가 매우 중요시되고 있다. 또한, 집단 급식 및 외식 산업의 비율이 증가함에 따라 다양한 식품에 위해를 나타낼 수 있는 식중독 관련 미생물들의 효율적인 제어에 대한 관심이 증가 되고 있다. 현재 국내에서는 유해 식중독 미생물의 생육을 억제하고, 식품의 저장 기간을 연장시키기 위한 보존료 사용이 일반적이며, 벤조산을 비롯한 13종의 합성 보존료가 국내 식품위생법상 허가되어 있다. 그러나, 이러한 합성 보존료들의 지속적인 사용은 만성 독성, 발암 및 돌연변이 유발 등의 위험성을 증가시키는 것으로 알려지면서 그 사용에 제한이 있으며, 합성 보존제 사용의 법적 규제 강화와 소비자들의 안전과 건강에 대한 욕구 증대에 기인하여 합성보존제 사용의 기피현상이 나타나고 있는 실정이다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하고 식품의 보존성을 향상시키기 위한 천연항균제 개발이 절실히 필요하며, 최근에는 자생 및 식용식물 추출물로부터 항균 활성 물질의 탐색과 활성 물질 규명에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
한편, 염생 식물은 염류가 함유된 토지에서 생육할 수 있는 식물로, 바닷물과 담수가 반복적으로 교차하는 지역에서 생육하게 되면서, 육상 식물과 해상 식물이 가진 다양한 생리 활성 물질들을 동시에 포함하는 것으로 추정되고 있다. 국내의 경우 퉁퉁마디(Saliconia herbacea), 나문재(Suaeda asparagoides), 칠면초(Suaeda japonica), 갯질갱(Limonium tetragonum), 해당화(Rosa rugosa), 통보리사초(Carex kobomugi), 수송나물(Salsola kormarovi Iljin), 해홍나물(Suaeda maritima) 등이 대표적인 염생 식물로 알려져 있다. 이러한 염생 식물은 최근 식품 가공 기술의 발달로 인해, 다양한 먹거리로 이용되며, 또한 식물성 소금 제조원으로 각광받고 있다. 현재까지는 주로 퉁퉁마디(함초)를 이용한 식품 원재료 이용 및 소금 제조가 가장 일반적이나, 점차 해홍나물 및 칠면초 등이 식품으로 애용되고 있다.
염생 식물 중 칠면초(Suaeda japonica)는 한국, 일본, 중국의 바닷가에서 군생하는 한해살이풀로서 전형적인 염생 식물이면서 중국, 일본 간의 해안 식생을 대표하는 종이다. 칠면초는 만조 때 침수되는 낮은 지대에서 건조지역까지 그 생육 범위가 매우 넓으며, 내염성이 강하고, 장기간의 침수 상태에서도 생육하며, 염생 식물로 잘 알려진 퉁퉁마디(함초)보다 자생력이 강하며, 단위 면적당 수확량도 더 많다(Lee KS 등, 2012. 동아시아식생활학회지 22: 521-526). 통상 높이 15~50㎝로 자라며, 가지가 윗부분에서 많이 나오며, 잎은 어긋나기하고 잎자루가 없으며, 줄모양이나 거꿀달걀꼴로 처음에 녹색이었다가 나중에 자색으로 변하고 길이 5~35㎜, 나비 2~4㎜이다. 꽃은 8-9월에 녹색으로 피며 2~10개의 암·수꽃이 섞여 있고 잎겨드랑이에 많이 달린다. 열매는 포과로, 9~10월에 익으며 작은 포에 싸이고, 씨방에는 종자가 1개 있으며 꽃받침에 싸여 있다. 칠면초는 어린잎은 나물로 먹을 수 있으며, 식물성 소금 제조에 널리 이용되고 있다. 또한, 특유의 붉은색으로 인해, 천연 염료로도 사용되고 있으며, 한방에서는 전초를 해열 효과를 위한 약재로 사용하고 있다.
칠면초에 대한 연구는 다른 염생 식물의 연구처럼, 주로 분포 특성, 생리적 특성, 생육에 미치는 환경 요인, 지역에 따른 형태적 차이 연구(명헌호, 2004, 목포대학교 대학원 석사논문)에 집중되어 있으며, 최근 들어, 항산화 활성, 미백 활성(최종일 외, 2010, 한국식품영양과학회지, 39: 99-104), 췌장 베타세포 보호 활성(진영, 2015. 목포대학교 대학원, 석사논문), 항염증 활성(Kang H 등, 2013, Tropical J. Pharma. Res. 12: 351-356) 등이 일부 보고되고 있다. 칠면초에서 가장 많이 보고된 활성은 항산화 활성으로, 칠면초 추출물의 항산화 활성(Lee KS, 2011,J Korean Soc Food Sci Nutr. 40: 804-808; Lee KS, 2012. J East Asian Soc Dietary Life 22: 521-526), 분획물의 항산화 활성(Choi JI, 2009. J Korean Soc Food Sci Nutr, 38: 131-135), peroxynitrite와 DPPH 라디칼 소거 활성(Lee HJ, 2004, Kor. J. Biotech. Bioeng. 19: 57-61) 등이 보고되어 있다. 또한, 최근에는 칠면초의 강인한 생명력과 관련된 유전자 검색(Ochi K 등, 2012, Microbiology, 158: 2213-2224)과, 칠면초 내의 내생 곰팡이(You YH 등, 2012, J. Microbiol. Biotechnol. 22: 1549-1556) 및 신규의 내생 세균 분리 연구가 보고(Kim YG, 2008. Int J Syst Evol Microbiol. 58: 164-167)된 바 있다. 그러나, 현재까지 칠면초의 항균 활성에 대한 보고는 전 세계적으로 전무한 실정이다.
또한, 칠면초와 관련된 특허로는 칠면초의 유용 기능에 기반한 화장품 또는 식품 조성물이 매우 제한적으로 알려져 있으며, 등록특허 제10-1493033호에는 "칠면초 추출물을 유효성분으로 포함하는 화장료 또는 약학 조성물", 제10-1261029호에는 "칠면초를 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 조성물"이 알려져 있다. 또한, 등록특허 제10-1207837호에는 "방사선 조사에 의해 항산화성이 증가된 칠면초 추출물의 제조방법 및 칠면초 추출물"이 알려져 있으며, 제10-0671318호에는 "천연 색소 추출 방법"이 등록되어 칠면초로부터 베타시아닌 색소를 회수하는 방법이 알려져 있다. 한편, 공개특허로는 대한민국 공개특허 제10-2011-0068144호(2011. 06. 22) "칠면초를 포함하는 가축용 사료", 제10-2012-0097814호(2012. 09. 05) "칠면초 추출액으로 코팅된 기능성 쌀 및 이의 제조방법", 제10-2012-0097808호(2012. 09. 05) "칠면초 추출액을 이용한 현미의 발아방법"이 공개되어 있으며, 일본특허 JP-0042731호에는 "Salt Tolerance enhancing transfer factor"가 알려져 있다. 그 외 칠면초를 이용한 항당뇨 식품 조성물 관련으로 공개번호 WO-0077487호(2014-05-22)가 공개되어 있다. 그러나, 현재까지 강력한 항균 활성을 나타내면서 독성이 없는 칠면초의 활성 추출물에 대한 특허는 알려진 바 없다.
KR 10-1493033 B KR 10-1261029 B KR 10-1207837 B
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 나문재 속(Suaeda spp.) 식물의 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균성 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 칠면초, 나문재, 방석나물 및 기수초로 이루어지는 군으로부터 선택되는 나문재 속 식물의 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균성 조성물을 제공한다.
상기 식물의 추출물은 칠면초 추출물인 것이 바람직하다.
상기 식물의 추출물은 상기 식물의 열수 추출물 또는 에탄올 추출물인 것이 바람직하다.
상기 식물의 추출물은 상기 식물 추출물의 에틸아세테이트 분획물인 것이 바람직하다.
상기 칠면초 추출물은 칠면초의 열수 추출물 또는 에탄올 추출물인 것이 바람직하다.
상기 칠면초 추출물은 칠면초 추출물의 에틸아세테이트 분획물인 것이 바람직하다.
상기 항균성 조성물은 약학 조성물, 건강 기능 식품, 가축 사료 첨가제, 산업용 소독제, 산업용 보존제, 항균성 생활용품, 항균성 화장품 및 항균성 식품 또는 의약품 첨가제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용도인 것이 바람직하다.
본 발명의 항균성 조성물의 유효성분으로서의 나문재 속 식물의 추출물은 본 명세서의 실시예를 통해 증명된 바와 같이 강력한 항균 효과를 나타내며, 특히 열 안정성이 우수하고, pH 2의 산성조건 및 혈장 내에서도 항균 활성의 감소가 나타나지 않아, 추출액, 분말, 환, 정 등의 다양한 형태로 가공되어 약학 조성물, 건강 기능 식품, 가축 사료 첨가제, 산업용 소독제, 산업용 보존제, 항균성 생활용품, 및 항균성 식품 또는 의약품 첨가제 등의 용도에 적용되기에 매우 유용한 발명인 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 발명자들은 나문재 속 식물을 대상으로 항균 효능을 검정하기 위하여, 일정 방법으로 칠면초 추출물을 조제하고 이를 순차적 유기 용매 분획하여 에틸아세테이트 분획물을 항균 활성 성분으로 회수하였으며, 상기 활성 분획물은 인간 적혈구에 대해 용혈 활성은 전혀 나타내지 않으면서도, 열 안정성과 산 안정성이 우수한 특징을 가짐을 확인함으로써 상기 활성 분획물을 항균성 조성물로 활용하고자 하였다.
구체적으로, 본 발명자들은 민간에서 다양한 생리 활성이 있다고 알려진 나문재 속 식물을 이용하여 항균용 조성물을 개발하기 위하여, 칠면초를 대상으로 에탄올 추출물 및 열수 추출물과 이의 순차적 유기용매 분획물을 각각 조제하고, 이를 다양한 그람양성세균, 그람음성세균 및 진균들을 대상으로 이들의 항균 활성을 평가한 결과, 에틸아세테이트 분획에서 매우 강력한 항균 활성을 확인하였으며, 상기 활성 분획물은 인간 적혈구에 대한 용혈 활성이 나타내지 않음을 확인하였다.
따라서, 본 발명은 칠면초, 나문재, 방석나물 및 기수초로 이루어지는 군으로부터 선택되는 나문재 속 식물의 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균성 조성물을 제공한다.
상기 식물의 추출물은 칠면초 추출물인 것이 바람직하다.
상기 식물의 추출물은 상기 식물의 열수 추출물 또는 에탄올 추출물인 것이 바람직하다.
상기 식물의 추출물은 상기 식물 추출물의 에틸아세테이트 분획물인 것이 바람직하다.
상기 칠면초 추출물은 칠면초의 열수 추출물 또는 에탄올 추출물인 것이 바람직하다.
상기 칠면초 추출물은 칠면초 추출물의 에틸아세테이트 분획물인 것이 바람직하다.
상기 항균성 조성물은 약학 조성물, 건강 기능 식품, 가축 사료 첨가제, 산업용 소독제, 산업용 보존제, 항균성 생활용품, 항균성 화장품 및 항균성 식품 또는 의약품 첨가제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용도인 것이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명의 나문재 속 식물의 추출물 및 이의 활성 분획 물질의 제조 방법 및 효능 실험 등을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명은 나문재 속 식물로부터 추출물을 조제하는 단계; 상기 추출물로부터 헥센, 에틸아세테이트, 부탄올의 순차적 유기용매 분획물 조제 및 이후 얻어지는 물 잔류물의 조제 단계; 상기 추출물 및 분획물의 항균 활성 평가 단계 및 에틸아세테이트 분획물의 활성물질의 안정성 조사 단계를 포함한다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 조성물에 포함되는 "칠면초 추출물"은 9월~10월 초의 칠면초의 성숙된 전초를 채취하여 세척한 후 마쇄하는 단계, 이를 용매로 추출하는 단계 및 상기 추출액을 0.06mm 이하의 여과망을 사용하여 여과하고, 이를 감압농축하는 단계에 의해 수득될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용매는 물(냉수, 열수), 주정, 탄소수 1~4의 무수 또는 함수 저급 알코올(메탄올, 에탄올, 주정, 프로판올, 부탄올 등), 상기 저급알코올과 물과의 혼합용매 등을 이용할 수 있으며, 열수, 또는 95% 에탄올 추출이 가장 바람직하다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 칠면초 추출물은 칠면초를 열수 또는 에탄올로 추출하여 사용할 수 있다. 여기에서, 상기 열수 또는 에탄올 추출물은 헥센, 에틸아세테이트 및 부탄올의 유기 용매로 순차 또는 각각 분획하여 헥센 분획물, 에틸아세테이트 분획물 및 부탄올 분획물 및 물 잔류물을 추가적으로 수득할 수 있다.
본 발명에서는, 칠면초의 추출물 및 분획물들을 0.5mg/ml의 농도로 하여 항균 활성을 disc-diffusion 법으로 측정한 결과, 에틸아세테이트 분획에서만 그람 양성세균인 Listeria monocytogenesis, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Staphylococcus epidermidis 및 그람음성세균인 Proteus vulgaris에 대해 강력한 생육억제 활성을 나타내었다.
본 발명의 나문재 속 식물의 추출물 및 이의 활성 분획물은 감압건조 및 동결건조, 또는 분무건조 등과 같은 통상적인 분말화 과정을 거쳐 분말로 제조될 수 있다. 이들은 혈장 내의 다양한 분해효소에 분해되지 않으며, 100℃의 열처리와 pH 2의 인체 위 내의 pH에서도 활성을 유지한다.
본 발명의 나문재 속 식물 추출물 및 이의 활성 분획물은 강력한 항균 활성을 가지므로, 세균 감염을 차단하기 위한 각종 산업 분야의 항균성 용도로서 널리 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 산업 분야는, 세균성 질환의 예방 또는 치료를 위한 약학 조성물; 세균성 질환의 예방 또는 개선을 위한 건강 기능 식품; 세균성 질환의 예방을 위한 가축 사료 첨가제; 세균 감염을 차단하기 위한 산업용 소독제; 세균 감염으로부터 대상물의 오염을 차단하여 보존 기간을 확보할 수 있는 산업용 보존제; 사무용품, 주방용품, 세면용품 등의 항균성 생활용품; 및 항균성 식품 또는 의약품 첨가제 등을 들 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 나문재 속 식물 추출물 및 이의 활성 분획물은 감염성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 유효성분으로 사용될 수 있다. 상기 감염성 질환은 세균성 감염증, 진균성 감염증 및 이와 관련된 합병증을 포함할 수 있음은 당연하다.
본 발명의 약학적 조성물은 각각의 사용 목적에 맞게 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구 제형, 멸균 주사용액의 주사제 등 다양한 형태로 제형화하여 사용할 수 있으며, 경구 투여하거나 정맥 내, 복강 내, 피하, 직장, 국소 투여 등을 포함한 다양한 경로를 통해 투여될 수 있다. 이러한 약학적 조성물에는 추가적으로 담체, 부형제 또는 희석제 등이 더 포함될 수 있으며, 포함될 수 있는 적합한 담체, 부형제 또는 희석제의 예로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리쓰리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로스, 메틸 셀룰로스, 비정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물은 충전제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제 등을 추가로 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에서, "약제학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 약학적 조성물의 유효성분의 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 당 1 내지 5,000mg, 바람직하게는 100 내지 3,000mg을 매일 또는 격일 투여하거나 1일 1 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나, 투여 경로, 질병의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 약학적 조성물은 다양한 경로를 통하여 대상에 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관 내(intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다. 본 발명에서 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질을 제공하는 것을 의미하며, 본 발명의 약학적 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 일반적인 모든 경로를 통하여 경구 또는 비경구 투여될 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 유효성분을 표적 세포로 전달할 수 있는 임의의 장치를 이용해 투여될 수도 있다. 본 발명에서 "대상"은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 인간, 원숭이, 소, 말, 양, 돼지, 닭, 칠면조, 메추라기, 고양이, 개, 마우스, 쥐, 토끼 또는 기니아 피그를 포함하고, 바람직하게는 포유류, 보다 바람직하게는 인간을 의미한다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 유효성분은 세균성 또는 진균성 감염 질환의 예방 또는 개선용 건강 기능 식품으로 사용될 수 있다.
본 발명의 건강 기능 식품은 미생물성 감염 질환의 예방 또는 개선에 효과적인 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다. 본 발명의 유효 성분을 포함하는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있고, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있다. 본 발명의 활성 추출물 또는 분획물은 일반적으로 전체 식품 중량의 0.01 내지 15중량%로 가할 수 있으며, 건강음료 조성물은 100ml를 기준으로 0.02 내지 10g, 바람직하게는 0.3 내지 1g의 비율로 가할 수 있다. 본 발명의 건강 기능 식품은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 유효성분을 함유하는 것 외에 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제, 예컨대, 천연 탄수화물 및 다양한 향미제 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 예로는 포도당, 과당 등의 단당류, 말토오스, 수크로오스 등의 이당류 및 덱스트린, 시클로덱스트린 등의 다당류와 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리쓰리톨 등의 당알코올이 있다. 상기 향미제로는 타우마틴, 레바우디오시드 A, 글리시르히진, 사카린, 아스파르탐 등을 사용할 수 있다. 상기 향미제의 비율은 본 발명의 건강 기능 식품 100ml당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g을 사용한다. 상기 외에 본 발명의 건강 기능 식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물, 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 건강 기능 식품은 천연 과일 주스 및 과일 주스 음료 및 야채 음료 등의 제조를 위한 과육을 함유할 수도 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 본 발명의 상기 활성 분획물 100중량부 당 0.01 내지 약 20중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 유효성분은 가축 사료 첨가제로서 사용될 수 있다.
가축 사료 첨가제로서 본 발명의 유효성분의 사용은 적용되는 가축의 종류, 세균 감염 우려, 환경적 요인에 따라 적절한 양으로 가축 사료에 적용될 수 있으며, 바람직하게는 0.1~10중량%의 함량으로 사료 중 첨가될 수 있을 것이다.
상기 가축은 소, 돼지, 닭, 염소, 오리, 양, 칠면조, 타조, 개, 고양이 등을 들 수 있으나 여기에 한정되는 것은 아니다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 유효성분은 산업용 소독제로서 사용될 수 있다.
상기 소독제는 대상체의 세균 또는 진균 감염을 차단하기 위한 것으로서 예를 들어 제조업, 의료업, 축산업 등을 들 수 있다. 그 사용량은 사용 목적에 따라 상이할 수 있으나, 예를 들어, 본 발명의 에틸아세테이트 분획물 분말 100중량부를 증류수 100~100,000중량부와 혼합하여 사용할 수 있을 것이다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 유효성분은 산업용 보존제로서 사용될 수도 있다.
상기 보존제는 각종 산업용 기구, 장치, 설비 등을 포함하며, 그 사용량은 사용 목적에 따라 상이할 수 있으나, 예를 들어, 본 발명의 에틸아세테이트 분획물 분말 100중량부를 증류수 1,00~100,000중량부와 혼합하여 사용할 수 있을 것이다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 유효성분은 항균성 생활용품의 용도로 사용될 수 있다.
상기 항균성 생활용품은 주방 세정용, 욕실 세정용, 세면용 등의 생활 용품일 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 유효성분은 사용 목적에 따라 상이할 수 있으나, 바람직하게는 항균성 생활용품 중 0.1~20중량%로 포함될 수 있다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 유효성분은 항균성 식품 또는 의약품 첨가제로서 적용될 수도 있다.
본 발명의 유효성분은 사용 목적에 따라 상이할 수 있으나, 바람직하게는 항균성 식품 또는 의약품 중 0.1~10중량%로 포함될 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 하나의 구체예일뿐이며, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예의 범위로 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
실시예 1: 칠면초 추출물 제조 및 이들의 성분 분석
2014년 9월 전남 신안에서 재배된 칠면초를 구입하여, 흐르는 물에 수세하여 이물질을 제거한 후, 에탄올 추출물 및 열수 추출물 제조에 사용하였다. 에탄올 추출물 조제시에는 칠면초 시료에 대해 10배의 에탄올을 가하고, 상온에서 2회 반복 추출한 후 추출액을 모아 필터링한 후, 감압 농축하여 분말로 제조하였다. 열수 추출물의 경우에도 동일하게 칠면초 시료에 대해 10배의 증류수를 가하고 100℃에서 1시간 가열 추출한 후 방냉하고, 다시 상기 과정을 1회 반복한 후 추출액을 모아 필터링한 후, 감압 농축하여 분말로 제조하였다. 각각의 추출 효율 및 추출물의 성분 분석 결과는 표 1에 나타내었다. 성분 분석으로 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총 당 및 환원당 함량을 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 추출 검액 400μl에 50μl의 Folin-ciocalteau, 100μl의 Na2CO3 포화용액을 넣고 실온에서 1시간 방치한 후 725nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준시약으로는 tannic acid를 사용하였다. 총 플라보노이드 함량은 각각의 시료를 18시간 메탄올 교반 추출하고, 여과한 추출 검액 400μl에 90% diethylene glycol 4ml를 첨가하고 다시 1 N NaOH 40μl를 넣고 37℃에서 1시간 반응 후 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준시약으로는 rutin을 사용하였다. 환원당은 DNS법으로, 총당은 phenol-sulfuric acid법을 이용하여 정량하였다.
Figure 112015122197260-pat00001
표 1에 나타낸 바와 같이, 칠면초는 열수 추출시 에탄올 추출보다 1.5배 높은 추출 효율을 나타내었다. 이는 다량의 나트륨을 함유하고 있는 염생 식물의 경우에 나타나는 특성으로 이해된다. 칠면초는 수분함량이 66.0±3.6%로, 다른 염생 식물인 함초의 80.7±2.0%보다 낮았으나, 해홍나물의 54.82±2.6%보다는 높은 함량을 나타내었다. 특이한 것은, 통상 에탄올 추출물에서 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량이 열수 추출물보다 높게 나타나는데, 칠면초의 경우, 열수 추출물에서 에탄올 추출물보다 높은 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 나타내어 열수 추출물 조제가 더욱 우수함을 확인하였다.
실시예 2: 칠면초 추출물의 항균 활성 평가
실시예 1의 에탄올 추출물 및 열수 추출물의 항균 활성을 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다. 이때, 칠면초 추출물의 항균 활성 평가는 기존에 보고된 방법(김미선 외, 2015. 한국생명과학회지, 25: 757-764)에 준해 평가하였으며, 항세균 활성의 경우 Nutrient agar(Difco Co., USA) 배지를, 항진균 활성의 경우 Sabouraud dextrose(Difco Co. USA) 배지를 이용하여 disc-diffusion법으로 평가하였다.
항균활성 평가에 사용한 균주는, 그람 음성균으로 Escherichia coli KCTC 1682, Proteus vulgaris KCTC 2433, Salmonella typhimurium KCTC 1926, Pseudomonas aeruginosa KACC 10186를 사용하였고, 그람 양성균으로는 Staphylococcus aureus KCTC 1916, Listeria monocytogenes KACC 10550, Bacillus subtilis KCTC 1924, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228를 사용하였다. 한편, 항진균 활성 평가를 위해서는 Saccharomyces cerevisiae IF0 0233 및 캔디다증 진균 감염증 원인균 Candida albicans KCTC 1940를 사용하였다.
먼저, 항세균 활성 평가의 경우, Nutrient broth(Difco Co., USA)에 각각의 세균을 접종하여 37℃에서 24시간 동안 배양한 후, 각 균주를 O.D.6000.1로 조정하여 Nutrient agar(Difco Co., USA) 배지를 포함하는 멸균 petri dish(90×15mm, 녹십자, 한국)에 100μl 도말하고, 각각의 시료 5μl를 멸균 disc-paper(지름 6.5mm, Whatsman No. 2)에 가하여, 37℃에서 24시간 동안 배양하였으며, 진균의 경우에는 Sabouraud dextrose(Difco Co. USA)를 이용하여 동일한 방법으로 30℃에서 24시간 동안 배양 후, 생육저지환의 크기를 측정하여 항균활성을 평가하였다. 대조구로는 항세균제인 엠피실린(ampicillin)과 항진균제인 마이코나졸(miconazole)(Sigma Co., USA)을 각각 1μg/disc 농도로 사용하였으며, 생육저지환의 크기는 육안으로 생육이 나타나지 않는 부분의 지름을 mm 단위로 측정하였고, 3회 이상 평가 후 대표 결과로 나타내었다.
Figure 112015122197260-pat00002
그 결과, 표 2에 나타낸 바와 같이, 항세균 활성 대조구로 사용된 엠피실린(1μg/disc)의 경우 그람 양성세균에 대해 22.0~28.0mm의 생육억제환을 나타내어 강력한 항세균 활성을 확인하였으며, 그람 음성세균에 대해서는 Proteus vulgaris에 대해 24mm, Salmonella typhimurium에 대해 10mm의 생육억제환을 나타내었다. 반면, 대장균(Escherichia coli) 및 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)에 대해서는 항균력이 나타나지 않았다. 항진균 대조구로 사용된 마이코나졸(1μg/disc)의 경우 C. albicans와 S. cerevisiae 대해 18~20mm의 생육억제환을 나타내었다. 반면, 칠면초 에탄올 추출물 및 열수 추출물은 0.5mg/ml 농도에서 평가한 결과, 실험 균주 모두에 대해 항균 활성이 나타나지 않았다.
실시예 3: 칠면초 추출물의 유기용매 분획물 조제 및 성분 분석
상기 실시예 1의 추출 효율을 고려하여 칠면초 열수 추출물을 대량 조제한 후, 이를 대상으로 헥센, 에틸아세테이트, 부탄올로 순차적 유기용매 분획하였으며, 최종적으로 물 잔류물을 회수하였다. 열수 추출의 추출 효율과 유기 용매 분획 효율, 추출물/분획물의 성분 분석 결과는 표 3에 나타내었다.
Figure 112015122197260-pat00003
표 3에 나타낸 바와 같이, 칠면초 열수 추출물은 92.35% 이상이 물로 이행되었으며, 부탄올 분획물은 3.53%, 에틸아세테이트 분획물은 0.94%의 분획 수율을 나타내었으며, 헥센 분획은 0.19%로 미량 회수되었다. 이러한 결과는 이물질을 제거한 100g 칠면초로부터 에틸아세테이트 분획물을 약 0.08g 회수할 수 있음을 의미하며, 상기 에틸아세테이트 분획물은 매우 정제된 것으로 판단된다. 한편, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량 분석 결과 칠면초 열수 추출물보다 이의 에틸아세테이트 분획물 및 부탄올 분획물에서 평균 1.6~6.0배 이상의 폴리페놀, 플라보노이드 성분이 높게 나타났다. 총 당 및 환원당 분석의 경우, 부탄올 분획에서 열수 추출물보다 높게 나타났다. 따라서, 칠면초 추출물의 에틸아세테이트 분획물 및 부탄올 분획물은 다양한 생리활성을 나타내리라 예상되었으며, 실제 분석 결과, 상기 분획물들은 강력한 항산화 활성 및 nitrite 소거능을 나타내었다(결과 미제시).
실시예 4: 칠면초 추출물의 순차적 유기용매 분획물의 항균활성 평가
실시예 3에서 얻어진 칠면초 열수 추출물의 분획물들을 대상으로 항균 활성을 실시예 2의 방법과 동일하게 평가하였으며, 그 결과를 표 4에 나타내었다.
Figure 112015122197260-pat00004
표 4에 나타낸 바와 같이, 칠면초 추출물의 분획물 중 에틸아세테이트 분획물에서만 항균 활성이 나타났으며, 사용한 그람양성세균 모두와 그람음성세균 Proteus vulgaris에 대해서 우수한 항균 활성이 나타났다. 특히 S. aureus 및 L. monocytogenes의 식중독 유발균에 대해 10.0~14.0mm의 강력한 생육억제환을 나타내어 식중독 예방 및 세균성 독소에 의한 혈관 손상 및 혈전 생성을 억제하여 건강증진 효과가 나타날 것으로 기대된다. 또한, 칠면초 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획물은 강력한 항산화 활성, 발암억제 활성을 나타내어 건강유지에 부가적으로 기여하리라 예상된다.
실시예 5: 칠면초 추출물의 에틸아세테이트 분획물의 인간 적혈구 용혈 활성 평가
칠면초는 식품으로 사용되어 왔으며, 식품 원료로 등록되어 안전성이 확보된 식용 식물이다. 칠면초 열수 추출물 및 이의 분획물의 급성 독성 가능성을 평가하기 위해 인간 적혈구 용혈 활성을 평가하였으며, 그 결과는 표 5에 나타내었다. 이때 용혈 활성은 기존의 보고(정인창, 손호용, 2014년 ㆍKorean J. Microbiol. Biotechnol. 42: 285-292)에 준해 평가하였으며, 간단하게는 PBS로 3회 수세한 인간 적혈구 100μl를 96-well microplate에 가하고 다양한 농도의 시료용액 100μl를 가한 다음 37℃에서 30분간 반응시켰으며, 이후, 반응액을 10분간 원심분리(1,500rpm)하여 상등액 100μl를 새로운 microtiter plate로 옮긴 후 용혈에 따른 헤모글로빈 유출 정도를 414nm에서 측정하였다. 시료의 용매 대조구로는 DMSO(2%)를 사용하였으며, 적혈구 용혈을 위한 실험 대조구로는 Triton X-100(1mg/ml)를 사용하였다. 용혈 활성은 다음의 수식을 이용하여 계산하였다.
( % ) Hemolysys = [( Abs . S - Abs . C) / ( Abs . T - Abs . C)] × 100
Abs . S : 시료 첨가구의 흡광도,
Abs . C : DMSO 첨가구의 흡광도,
Abs . T : Triton X-100 첨가구의 흡광도.
Figure 112015122197260-pat00005
먼저, 대조구로 사용된 DMSO와 물은 용혈 활성이 없었으며, Triton X-100은 1mg/ml 농도에서 적혈구를 100% 용혈시킴을 확인하였다. 한편, 칠면초 열수 추출물 및 이의 분획물들은 0.5mg/ml 농도까지 전혀 적혈구 용혈현상이 나타나지 않아 급성독성 및 적혈구 용혈 활성은 없음을 확인하였다.
실시예 6: 칠면초 추출물의 에틸아세테이트 분획물의 혈장, 산 및 열 안정성 평가
상기 실시예 3에서 얻은 칠면초 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 대상으로 항세균 활성에 대한 혈장 안정성, 열 안정성 및 산 안정성을 확인하였다. 상기 에틸아세테이트 활성 분획물은 100℃에서 1시간 열 처리, pH 2(0.01M HCl)에서의 1시간 처리, 혈장에서 1시간 처리시에도 S. aureus 및 L. monocytogenes의 식중독 유발균에 대해, 10.0~14.0mm의 강력한 생육억제환을 나타내어 항세균 활성물질은 혈장 처리, 열 처리 및 산 처리시에도 활성의 감소가 나타나지 않아 높은 안정성을 나타내었다. 실시예 4의 분획물의 성분 분석 결과와 유기용매 분획 특성 및 상기의 안정성 결과를 고려할 때, 칠면초의 항세균 활성물질은 페놀성 화합물의 배당체로 예상된다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 칠면초(Suaeda japonica) 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 항균성 조성물.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 항균성 조성물은 약학 조성물, 건강 기능 식품, 가축 사료 첨가제, 산업용 소독제, 산업용 보존제, 항균성 생활용품, 항균성 화장품 및 항균성 식품 또는 의약품 첨가제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용도인 것을 특징으로 하는 조성물.
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