KR101768806B1 - 두릅나무과 식물의 발효물을 포함하는 항염증 또는 항암용 조성물 - Google Patents

두릅나무과 식물의 발효물을 포함하는 항염증 또는 항암용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 홍삼(Panax ginseng), 가시오가피(Acanthopanax Senticosus), 음나무(Kalopanax pictus), 및 황칠나무(Dendropanax morbifera)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 두릅나무과(Araliaceae) 식물의 발효물을 포함하는 항염 또는 항암용 약학 조성물, 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조성물은 정상세포에 대한 세포 독성이 없음과 동시에 산화질소의 생성을 억제하고, 활성산소종을 제거하며, 암세포의 성장을 억제하여 항염 또는 항암용 약학 조성물로 유용하게 사용할 수 있다.

Description

두릅나무과 식물의 발효물을 포함하는 항염증 또는 항암용 조성물{Composition comprising a fermented Araliaceae plant for anti-inflammation or anti-cancer}
본 발명은 홍삼, 가시오가피, 음나무, 및 황칠나무로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증 또는 항암용 조성물에 관한 것이다.
염증은 생체 조직이 손상을 입었을 때에 체내에서 일어나는 방어적 반응을 의미한다. 산화질소(nitric oxide, NO)는 다양한 염증성 매개 물질들 중의 하나로서, 다량 생산된 상기 매개 물질들이 면역세포를 활성화시켜 생산된 전-염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine)들이 염증반응에 관여하는 것으로 알려져 있다(Chung et al , Biochem Biophys Res Commun ., 282: 1075-1079., 2001; Needleman et al , J Rheumatol ., 24 Suppl 49: 6-8, 1997; Clancy et al , Arthritis Rheumatology ., 41: 1141-51, 1998). 산화질소는 필요 이상으로 생성될 경우 산화적 스트레스를 증가시켜, 염증반응에 의해 유발되는 조직 손상, 및 신경조직의 손상 등을 일으키며, 염증질환을 심화시키는 작용을 한다. 따라서, 산화질소는 염증반응을 억제하기 위한 표적으로 이용될 수 있다고 알려져 있다.
또한, 국내 사망원인 1위인 암은, 2013년 보건복지부의 조사에 따르면 81세까지 생존할 경우, 암 발생률이 36.3%로 3명 중 1명이 암에 걸리 정도로 암의 발생률이 높다. 또한, 2000년 대비 2011년 암 발생자수는 114.2%나 증가하는 등 매년 그 수가 증가하여 암의 심각성이 날로 증가하고 있다.
현재 사용되고 있는 항암제들은 효소 제제나 백신 등의 생물학적 제제, 화학 합성 의약품, 천연물 유래의 의약품 등으로 크게 구분할 수 있는데, 이 중 효소, 백신 등의 생물학적 제제는 실용 단계에 있는 상태는 아니며, 화학 합성 의약품은 독성에 의한 부작용이 다양하게 나타나기 때문에 암 치료시 문제점으로 지적되고 있다(Chung., et al., J. Wonkwang Medical Sci, 13-34, 1987). 따라서, 독성이 낮고 암 세포만을 선택적으로 제거할 수 있는 천연물 유래 치료제의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
이에, 본 발명자들은 우수한 항염 효과를 나타내고, 암세포만을 선택적으로 제거할 수 있는 천연물 유래 치료제를 개발하기 위해 예의 노력한 결과, 두릅나무과 식물의 발효물이 산화질소의 생성 억제 효과가 뛰어나고, 암 세포에 대해서만 세포 독성을 나타냄을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 의약외품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 사료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 개선용 사료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 두릅나무과 식물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 암의 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 양태는, 두릅나무과(Araliaceae) 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 출원인은 두릅나무과 식물 중 홍삼(Panax ginseng), 가시오가피(Acanthopanax Senticosus), 음나무(Kalopanax pictus), 황칠나무(Dendropanax morbifera), 및 이들의 혼합 발효물이 DPPH 라디칼 소거 활성, 산화질소의 생성 억제, 및 세포 내 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)의 소거 활성에 대한 우수한 효과를 나타내며, 세포 독성을 나타내지 않음을 처음으로 규명하였는 바, 상기 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 조성물은 우수한 항염증 효과를 가져 다양한 산업에 널리 이용될 수 있다.
본 발명에서, 상기 두릅나무과 식물은 홍삼(Panax ginseng), 가시오가피(Acanthopanax Senticosus), 음나무(Kalopanax pictus), 및 황칠나무(Dendropanax morbifera)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 발효물은 홍삼 발효물, 가시오가피 발효물, 음나무 발효물 또는 황칠나무 발효물일 수 있고, 홍삼, 가시오가피, 음나무, 및 황칠나무로 이루어진 군에서 선택된 둘 이상의 혼합 발효물일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 발효물은 홍삼, 가시오가피, 음나무, 및 황칠의 혼합 발효물일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "두릅나무과(Araliaceae)"는 80개의 속에 900여 종의 식물이 포함된 식물의 분류체계 중 하나일 수 있다. 상기 두릅나무과는 형태학적으로 상록, 낙엽관목, 초목 또는 덩굴성이고, 줄기에는 가시가 있으며, 잎은 단엽, 장상 및 우상 복엽으로 호생한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "홍삼(Panax ginseng)"은 인삼을 원재료로 사용하여, 말리지 않은 수삼을 증기 또는 기타 방법으로 쪄서 익혀 말린 것일 수 있다. 상기 홍삼은 상업적으로 판매되는 것을 구입할 수 있고, 또는 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "가시오가피(Acanthopanax Senticosus)"는 두릅나무과에 속하는 식물로 낙엽관목이며, 가시오갈피나무라고도 불린다. 상기 가시오가피는 자연에서 채취한 것을 사용하거나 상업적으로 판매되는 것을 구입할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어 "음나무(Kalopanax pictus)"는 두릅나무과에 속하는 식물로 낙엽활엽성 교목으로, 엄나무, 엄목, 해동목 또는 자추목이라고도 불린다. 상기 음나무는 자연에서 채취한 것을 사용하거나 상업적으로 판매되는 것을 구입할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어 "황칠나무(Dendropanax morbifera)"는 두릅나무과에 속하는 난대성 상록활엽수로 분류되며, 목공예품을 만들 때 색을 칠하거나 표면을 가공할 때 사용되어 황칠나무라고 불리게 되었다. 상기 황칠나무는 자연에서 채취한 것을 사용하거나 상업적으로 판매되는 것을 구입할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어 "발효"란 미생물을 이용하여 유기물을 분해시키는 과정을 의미한다. 본 발명에서는 두릅나무과 식물로서 홍삼, 가시오가피, 음나무, 및 황칠나무 추출물 또는 이들의 혼합 추출물을 통상적인 발효에 사용 가능한 미생물로 발효시킬 수 있다. 상기 발효는 유산균에 의한 발효일 수 있으며, 구체적으로는 락토바실러스 속(Lactobacillus)의 미생물에 의한 발효일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 상기 유산균으로는 분리균주 또는 시판 중인 다양한 유산균을 제한없이 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 유산균은 락토바실러스 속(Lactobacillus)의 미생물을 사용할 수 있으며, 구체적으로 락토바실러스 플란타룸(Lacobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 및 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 미생물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 용어 "발효물"은 상기 발효 과정을 통해 생성된 유용한 물질 자체뿐만 아니라, 발효 균주 및 발효물이 공존하는 발효 균주 배양 배지, 상기 배양 배지로부터 발효 균주를 원심분리하여 제거한 발효물, 상기 배양 배지로부터 발효 균주를 여과시킨 발효물, 상기 배양 배지로부터 발효 균주를 멸균처리하고 이를 여과시킨 발효물, 상기 발효물을 희석시킨 희석액, 상기 발효물을 건조시킨 건조물 등, 상기 발효 균주로부터 발생한 발효물을 포함하는 모든 종류의 물질을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 발효물은 두릅나무과 식물을 발효하기 전 또는 발효한 후에 가수분해 효소를 처리하여 제조될 수 있다. 상기 "가수분해 효소"는 화학 결합의 가수 분해를 촉매하는 효소를 의미한다.
본 발명의 일 실시예에서는 두릅나무과 식물의 추출물을 발효한 후에 가수분해 효소를 처리하여 두릅나무과 식물의 발효물을 제조하였다(실시예 1-3).
본 발명에서 상기 발효물은 두릅나무과 식물의 추출물을 발효한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 두릅나무과 식물의 추출물은 두릅나무과 식물을 물(정제수), 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 이들의 혼합용매를 이용하여 추출하여 제조할 수 있다. 구체적으로 25 내지 120에서 1시간 내지 10시간 동안 냉침 추출, 열수 추출, 초음파 추출, 환류냉각 추출, 초고압 추출 또는 가열 추출법으로 추출할 수 있으나, 항염증 또는 항암 효과를 가지는 물질을 추출하는 방법이라면 그 종류에 특별히 제한되지 않는다. 상기 추출과정을 거친 후, 여과, 감압농축 및 건조 과정을 순차적으로 거쳐 본 발명의 추출물을 제조할 수 있으나, 특별히 이에 제한되지 않고, 추출액, 추출액의 희석액 또는 농축액, 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 또는 이들의 조정제물 또는 정제물을 모두 포함한다. 또한, 상기 두릅나무과 식물의 추출물은 천연, 잡종, 변종 식물의 다양한 기관으로부터 추출될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 정제수를 이용하여 85 ℃에서 두릅나무과 식물을 추출하였다(실시예 1-2).
본 발명에서 상기 발효물은 홍삼, 가시오가피, 음나무 및 황칠을 구체적으로 1 ~ 5 : 1 ~ 5 : 1 ~ 5 : 1 ~ 5, 보다 구체적으로 1 : 1 : 1 : 1 중량비로 혼합하여 발효할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 조성물은 산화질소(nitric oxide, NO)의 생성을 억제하거나 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)을 제거하여 항염 효과를 달성할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "산화질소(nitric oxide, NO)"는 유도형 산화질소 생성효소(inducible nitric oxide synthase, iNOS)에 의해 생성되는 라디칼을 의미한다. 산화질소는 염증반응의 발생시 대식세포 등의 면역계 세포에서 분비되는 염증 매개물질로서, 상기 산화질소의 발현을 억제하거나 유도형 산화질소 생성효소의 활성을 억제하여 염증반응을 억제하는 것이 보고되고 있다(Tinker and Wallace, Curr Top Med Chem, 6, 77-92, 2006).
본 발명의 일 실시예에 의하면, 홍삼, 가시오가피, 음나무, 및 황칠의 발효물 및 이들의 혼합 발효물이 산화질소의 생성 억제 효과가 우수함을 확인하였다(도 3a). 특히, 상기 혼합 발효물은 발효 전 추출물에 비해 상기 효과가 더욱 우수함을 확인하였다.
본 발명에서 사용되는 용어 "활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)"은 산화적 스트레스의 직접적인 원인으로 발생하는 불안정하고 반응성이 높은 분자를 의미한다. 상기 활성 산소종은 염증 질환의 진행에 중요한 인자로 보고되고 있다(Mittal M et al., Antioxid Redox Signal, 20(7), 1126-1167, 2014).
본 발명의 일 실시예에 의하면, 홍삼, 가시오가피, 음나무, 및 황칠의 발효물 및 혼합 발효물이 세포 내 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)의 생성 억제 효과가 우수함을 확인하였다(도 3b).
따라서, 이와 같은 결과를 근거로 본 발명에 따른 두릅나무과 식물의 발효물이 발효 전 추출물에 비해 항염증 효과가 우수하여, 상기 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 약학 조성물이 염증을 억제하는데 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다.
상기 항염증용 약학 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. "약학적으로 허용 가능한 담체"란 생물체를 자극하지 않으면서, 주입되는 화합물의 생물학적 활성 및 특성을 저해하지 않는 담체, 부형제 또는 희석제를 의미할 수 있으며, 구체적으로, 비자연적 담체(non-naturally occuring carrier)일 수 있다. 본 발명에 사용 가능한 상기 담체의 종류는 특별히 제한되지 아니하며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되고 약학적으로 허용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 상기 담체의 비제한적인 예로는, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사 용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2 종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다.
약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 상기 조성물은 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 구체적으로, 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트, 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 액체 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 오일, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로골, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 양태는, 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 의약외품 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "두릅나무과" 및 "발효물"은 상기에서 전술한 바와 동일하다.
본 발명에서 사용되는 용어 "의약외품"은 사람이나 동물의 질병을 치료, 경감, 처치 또는 예방할 목적을 사용되는 섬유, 고무제품 또는 이와 유사한 것, 인체에 대한 작용이 약하거나 인체에 직접 작용하지 아니하며, 기구 또는 기계가 아닌 것과 이와 유사한 것을 의미한다. 또한, 감염형 예방을 위하여 살균, 살충 및 이와 유사한 용도로 사용되는 제제 중 하나에 해당하는 물품으로서, 사람이나 동물의 질병을 진단, 치료, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용하는 물품 중 기구, 기계 또는 장치가 아닌 것 및 사람이나 동물의 구조와 기능에 약리학적 영향을 줄 목적으로 사용하는 물품 중 기구, 기계 또는 장치가 아닌 것을 제외한 물품을 의미할 수 있다. 또한 상기 의약외품은 피부외용제 및 개인위생용품을 포함할 수 있다. 구체적으로, 소독청결제, 샤워폼, 가그린, 물티슈, 세제비누, 핸드워시, 또는 연고제일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 의약외품 조성물을 의약외품 첨가물로 사용할 경우, 상기 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 의약외품 또는 의약외품 성분과 함께 사용 할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 양태는, 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "두릅나무과" 및 "발효물"은 상기에서 전술한 바와 동일하다.
본 발명에서 사용되는 용어 "식품"은 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료, 비타민 복합제, 건강 기능 식품 및 건강 식품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.
상기 건강 기능(성) 식품(functional food)이란, 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)와 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 여기서 "기능(성)"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 식품은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조시에는 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 식품 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나, 본 발명의 식품은 항염증 효과를 증진시키기 위한 보조제로 섭취가 가능하다.
상기 건강 식품(health food)은 일반식품에 비해 적극적인 건강유지나 증진 효과를 가지는 식품을 의미하고, 건강보조식품(health supplement food)는 건강보조 목적의 식품을 의미한다. 경우에 따라, 건강 기능 식품, 건강식품, 건강보조식품의 용어는 혼용된다.
구체적으로, 상기 건강 기능 식품은 두릅나무과 식물의 발효물을 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용이 없는 장점이 있다.
본 발명의 식품 조성물은, 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 높은 항염증 효과를 기대할 수 있어 매우 유용하다.
상기 식품 조성물은 생리학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있는데, 담체의 종류는 특별히 제한되지 아니하며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다.
또한, 상기 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예들 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신(niacin), 비오틴(biotin), 폴레이트(folate), 판토텐산(panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu), 크륨(Cr) 등의 미네랄을 포함할 수 있다. 또한, 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다.
또한, 상기 조성물은 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨류엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 글루타민산나트륨 등), 감미료(둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물(food additives)을 포함할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용될 수 있다.
상기 두릅나무과 식물의 발효물을 식품첨가물로 사용하는 경우, 두릅나무과 식물의 발효물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명의 식품 조성물은 식품 또는 음료에 대하여 50 중량부 이하, 구체적으로 20 중량부 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 장기간 섭취할 경우에는 상기 범위 이하의 함량을 포함할 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물의 일 예로 건강음료 조성물으로 사용될 수 있으며, 이 경우 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드; 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드; 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드; 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜일 수 있다. 감미제는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제; 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 mL 당 일반적으로 약 0.01 ~ 0.04 g, 바람직하게는 약 0.02 ~ 0.03 g 이다.
상기 외에 건강음료 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산, 펙트산의 염, 알긴산, 알긴산의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올 또는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 천연 과일주스, 과일주스 음료, 또는 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부당 0.01 ~ 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명의 식품 조성물은 항염증 효과를 나타낼 수 있다면 다양한 중량%로 포함할 수 있으나, 구체적으로 두릅나무과 식물의 발효물을 식품 조성물의 총중량 대비 0.00001 내지 100 중량% 또는 0.01 내지 80 중량%로 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 양태는, 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "두릅나무과" 및 "발효물"은 상기에서 전술한 바와 동일하다.
상기 항염증용 화장료 조성물은 기능성 화장품의 유효성분으로 사용될 수 있는데, 상기 기능성 화장품에 포함되는 상기 발효물의 함량은 특별히 제한되지 않으나 일 예로서, 0.01 내지 99.9 중량%가 될 수 있다.
본 발명의 기능성 화장품은 상기 발효물을 유효성분으로 포함하고, 통상적으로 사용되는 화장료를 추가로 함유할 수 있는데, 예를 들면 수용성 스킨제제화를 위하여 글리세롤, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 솔비톨, 폴리에틸렌글리콜, 카르복시비닐 폴리머, 잔탄검, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸셀룰로오스, 로커스트빈검, 알란토인, 카라기난 등을 첨가할 수 있으며; 점도와 경도조절제로 밀납, 파라핀 왁스, 스테아릴알콜, 카르나우바 왁스, 칸데릴라 왁스 및 칼슘스테아레이트, 알루미늄스테아레이트, 아연스테아레이트, 위치하젤(witchhazel) 등을 사용할 수 있고; 자외선 흡수제로 부틸메톡시디벤조일메탄, 옥틸메톡시신나메이트 등을 사용할 수 있으며; 안료로는 이산화티탄, 미립자 이산화디탄, 카올린, 나이론 파우다, 탈크, 세리사이트, 마이카, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 체질 안료와 황색산화철, 흑색산화철, 적색산화철, 울트라마린, 산화크롬, 수산화크롬 등의 착색안료를 사용할 수 있고; 보습제로 1,3-부틸렌글리콜, 농글리세린, 에틸렌글리콜 등과 키틴, 키토산, 히아론산, 하이알루로닌산, 젖산, 글리콜산 등의 천연보습 물질들을 이용할 수 있으며; 방부제로 파라옥시안식향산 에스테르류, 이미다졸리디닐우레아 등을 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 상기한 성분들을 제품특성에 따라 1종 또는 2종이상 혼용 배합할 수도 있다.
상기 기능성 화장품은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 포옴, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.
상기 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
상기 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
상기 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
상기 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
상기 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 양태는, 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 사료 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "두릅나무과" 및 "발효물"은 상기에서 전술한 바와 동일하다.
상기 사료용 조성물은 사료 첨가제를 포함할 수 있다. 본 발명의 사료첨가제는 사료관리법상의 보조사료에 해당한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "사료"는 동물이 먹고, 섭취하며, 소화시키기 위한 또는 이에 적당한 임의의 천연 또는 인공 규정식, 한끼식 등 또는 상기 한끼식의 성분을 의미할 수 있다.
상기 사료의 종류는 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 사료를 사용할 수 있다. 상기 사료의 비제한적인 예로는, 곡물류, 근과류, 식품 가공 부산물류, 조류, 섬유질류, 제약 부산물류, 유지류, 전분류, 박류 또는 곡물 부산물류 등과 같은 식물성 사료; 단백질류, 무기물류, 유지류, 광물성류, 유지류, 단세포 단백질류, 동물성 플랑크톤류 또는 음식물 등과 같은 동물성 사료를 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2 종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 양태는, 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 출원인은 두릅나무과 식물 중 홍삼(Panax ginseng), 가시오가피(Acanthopanax Senticosus), 음나무(Kalopanax pictus), 황칠나무(Dendropanax morbifera), 및 이들의 혼합 발효물이 암세포의 생존을 억제할 수 있음을 증명하였는 바, 상기 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 조성물은 우수한 암 예방 및 치료 효과를 가져 다양한 산업에 널리 이용될 수 있다.
따라서, 상기 두릅나무과 식물은 홍삼(Panax ginseng), 가시오가피(Acanthopanax Senticosus), 음나무(Kalopanax pictus), 및 황칠나무(Dendropanax morbifera)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것일 수 있다. 구체적으로, 홍삼 발효물, 가시오가피 발효물, 음나무 발효물 또는 황칠나무 발효물일 수 있고, 홍삼, 가시오가피, 음나무, 및 황칠나무로 이루어진 군에서 선택된 둘 이상의 혼합 발효물일 수 있다. 보다 구체적으로, 홍삼, 가시오가피, 음나무, 및 황칠의 혼합 발효물일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "두릅나무과", "홍삼", "가시오가피", "음나무", "황칠나무", 및 "발효물"은 상기에서 전술한 바와 동일하다.
본 발명에서 사용되는 용어 "예방"은 본 발명에 따른 두릅나무과 식물의 발효물을 이용하여 암의 발병을 저해 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "치료"는 본 발명에 따른 두릅나무과 식물의 발효물을 이용하여 암의 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
상기 암은 예를 들어 대장암, 췌장암, 위암, 간암, 유방암, 자궁경부암, 갑상선암, 부갑상선암, 폐암, 비소세포성폐암, 전립선암, 담낭암, 담도암, 비호지킨 림프종, 호지킨 림프종, 혈액암, 방광암, 신장암, 난소암, 흑색종, 결장암, 골암, 피부암, 두부암, 자궁암, 직장암, 뇌종양, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암종, 질암, 음문암종, 식도암, 소장암, 내분비선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 수뇨관암, 신장세포 암종, 신장골반 암종, 중추신경계(CNS central nervoussystem) 종양, 1차 CNS 림프종, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종을 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠의 혼합 발효물은 정상세포에 대해서는 세포 독성을 나타내지 않으나(도 2), 폐암 세포에 대해서는 세포 독성을 나타냄을 확인하였다(도 4a). 따라서, 본 발명에 있어서 상기 암은 폐암일 수 있다.
이와 같은 결과를 근거로 본 발명에 따른 두릅나무과 식물의 발효물이 암세포의 성장 억제 효과가 우수하여, 상기 발효물을 유효성분으로 포함하는 약학 조성물이 암을 예방 또는 치료하는데 유용하게 사용될 수 있음을 증명하였다.
본 발명의 다른 하나의 양태는, 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "두릅나무과", "식품", 및 "발효물"은 상기에서 전술한 바와 동일하다.
본 발명의 다른 하나의 양태는, 두릅나무과 식물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 개선용 사료 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "두릅나무과", "사료", 및 "발효물"은 상기에서 전술한 바와 동일하다.
본 발명의 다른 하나의 양태는, 본 발명의 암 예방 또는 치료용 약학 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 암의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "두릅나무과", "발효물", "예방, 및 "치료"는 상기에서 전술한 바와 동일하다.
본 발명에서 사용되는 용어 "개체"는 암이 발병되었거나 발병할 가능성이 있는 인간을 포함한 모든 동물을 의미할 수 있다. 상기 동물은 인간뿐만 아니라 이와 유사한 증상의 치료를 필요로 하는 소, 말, 양, 돼지, 염소, 낙타, 영양, 개, 고양이 등의 포유동물일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어 "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 본 발명의 약물 전달용 조성물을 도입하는 것을 의미하며, 상기 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 복강 내 투여, 정맥 내 투여, 근육 내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 국소 투여, 비 내 투여될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 본 발명의 조성물이 암의 예방 또는 치료에 효과가 있는 특성상, 상기 조성물의 투여 경로는 경구를 통하여 투여될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여할 수 있다.
상기 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 개체 종류 및 중증도, 연령, 성별, 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. 예를 들어, 상기 두릅나무과 식물의 발효물은 각각 1일 0.0001 내지 1000mg/kg으로, 구체적으로 0.001 내지 100mg/kg으로 투여할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물을 매일 투여 또는 간헐적으로 투여해도 좋고, 1일당 투여 횟수는 1회 또는 2~3회로 나누어 투여하는 것이 가능하다. 두 유효성분이 각각 단제인 경우의 투여횟수는 같은 횟수여도 좋고, 다른 횟수로 해도 된다. 또한, 본 발명의 조성물은 암의 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 다른 약물 치료와 병용하여 사용할 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 두릅나무과 식물인 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무, 및 이들의 혼합 발효물은 정상세포에 대한 세포 독성이 없으며, 동시에 산화질소의 생성을 억제하고, 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)을 제거하며, 암세포의 성장을 억제하여 항염 또는 항암용 조성물로 유용하게 사용할 수 있다.
도 1은 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무, 및 이들의 혼합 추출물과 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무, 및 이들의 혼합 발효물의 DPPH 라디칼 소거능을 나타낸 그래프이다;
PG는 홍삼 추출물, FPG는 홍삼 발효물, AP는 가시오가피 추출물, FAP는 가시오가피 발효물, KP는 음나무 추출물, FKP는 음나무 발효물, DP는 황칠나무 추출물, FKP는 황칠나무 발효물, MP는 홍삼, 가시오가피, 음나무 및 황칠나무의 혼합 추출물, 및 FMP는 홍삼, 가시오가피, 음나무 및 황칠나무의 혼합 발효물을 의미한다(이하, 동일하다).
도 2는 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무, 및 이들의 혼합 추출물과 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무, 및 이들의 혼합 발효물의 세포 생존율을 나타낸 그래프이다
도 3a는 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무, 및 이들의 혼합 추출물과 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무, 및 이들의 혼합 발효물의 산화질소 생성 억제능을 나타낸 그래프이다;
*P < 0.05, 및 **P < 0.01 vs. LPS 처리군.
도 3b는 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무, 및 이들의 혼합 추출물과 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무, 및 이들의 혼합 발효물의 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS) 소거능을 나타낸 그래프이다;
*P < 0.05, 및 **P < 0.01 vs. LPS 처리군.
도 4는 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무, 및 이들의 혼합 추출물과 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무, 및 이들의 혼합 발효물의 폐암 세포에 대한 세포 독성을 나타낸 그래프이다;
*P < 0.05, **P < 0.01, 및 ***P < 0.001.
이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 두릅나무과 식물의 발효물의 제조
실시예 1-1: 홍삼, 가시오가피, 음나무, 및 황칠나무의 준비
본 발명에 사용한 두릅나무과 식물 중 홍삼(Panax ginseng C. A. Meyer)은 금산 삼원인삼사에서 구입하였고 가시오가피나무(Acanthopanax Senticosus)와 음나무(Kalopanax pictus)는 경동시장 약업사에서 구입하였으며, 황칠나무(Dendropanax morbifera)는 전라남도 장흥에서 구입하여 사용하였다. 상기 식물 중 홍삼은 뿌리를 사용하였고, 가시오가피나무, 음나무, 및 황칠나무는 줄기를 사용하였다. 모든 식물은 건조된 상태였다. 두릅나무과 식물을 흐르는 물에 2회 세척한 후 열풍건조기를 사용하여 40에서 수분함량이 13±1%의 내외로 충분히 건조시켰다.
실시예 1-2: 홍삼, 가시오가피, 음나무, 및 황칠나무의 추출물의 제조
상기 실시예 1-1에서 준비한 식물들의 추출물을 제조하였다. 구체적으로, 각각 준비된 식물에 8배수의 정제수를 투입하여 회전증발농축기(Rotary evaporator, Eyela. Model NE-1, USA)를 사용하여 85℃에서 8시간 동안 2회 추출하였다. 추출 후, 카트리지 필터(5㎛ filter)를 이용하여 여과하였다. 여과한 추출 시료는 상기 농축기(800~850mm/Hg)를 사용하여 60℃에서 60Brix까지 농축하여 추출물을 제조하였다.
실시예 1-3: 홍삼, 가시오가피, 음나무, 및 황칠나무의 추출물을 이용한 발효물의 제조
상기 실시예 1-2에서 제조된 홍삼 추출물, 가시오가피 추출물, 음나무 추출물, 및 황칠나무 추출물의 각각의 발효물과 상기 추출물들을 각각 1 : 1 : 1 : 1 로 혼합한 발효물을 제조하였다. 구체적으로 상기 추출물의 농도가 10Brix가 되도록 정제수를 가한 후, 121에서 20분간 멸균시킨 뒤 냉각시켰다. 그 뒤, 유산균을 농축액의 1/20 중량비만큼 첨가하고 인큐베이터에서 72시간 동안 37에서 1차 발효시켰다. 상기 발효는 유산균인 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 및 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus)를 1×108 CFU/g으로 사용하였다. 1차 발효 후 미생물 유래 상업 효소인 비젼바이오캠사의 Multifect-X를 사용하여 2차 발효를 수행하였다. 구체적으로, 상기 Multifect-X를 1차 발효액의 1.5/100 중량비만큼 접종한 후 진탕배양기(shaking incubator, Han Back Sci. CO, Model HB-603C, 대한민국)에서 15시간 동안 55에서 2차 발효시킨 후, 고압멸균기(autoclave, Fisher750, USA)를 사용하여 최종 살균하였다. 살균된 상기 발효액을 감압농축기(800~850mm/Hg)를 사용하여 60에서 60Brix까지 농축하여 최종 발효물을 제조하였다.
실시예 2: 두릅나무과 식물의 발효물의 DPPH 라디칼 소거능
두릅나무과 식물의 발효물의 항산화 활성을 측정하기 위해, 상기 발효물의 DPPH 라디칼 소거 활성을 측정하였다. DPPH 라디칼 소거 활성은 항산화 활성을 측정하는데 일반적으로 사용되는 방법으로 측정하였다(Blois, M. S., Nature, 181: 1190-1201, 1958). 구체적으로, 상기 실시예 1-3에서 제조된 발효물을 일정한 농도로 희석한 시료 20 μL를 96 웰 플레이트에 처리 후, 0.2 mM의 DPPH 용액 180 μL를 혼합하였다. 암조건 하에서 30분간 반응시킨 후, ELISA 리더 (BioTec, USA)를 사용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료를 첨가하지 않은 무첨가군과 첨가군의 값을 비교하여 라디칼 소거능(%)을 하기와 같은 계산식으로 계산하였다.
DPPH 라디칼 소거활성(%) = {(1-시료 첨가군의 흡광도)/무첨가군의 흡광도}×100
상기 식을 이용하여 계산한 후, 각 시료별 라디칼 소거능에 대한 검량선에서 라디칼 소거능이 50%가 되는 농도인 IC50(Inhibitory Concentration)로 환산하였다. 양성 대조군으로는 아스코르브산(ascorbic acid)을 사용하였다.
그 결과, 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무 및 이들의 혼합 발효물은 DPPH 라디칼 소거 효과가 우수함을 확인하였다. 황칠나무의 경우 발효물(FDP)이 발효 전 추출물(DP)에 비해 월등히 우수한 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타냄을 확인하였다(도 1).
이를 통해, 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무, 및 이들의 혼합 발효물이 발효 전 추출물에 비해 항산화 활성이 우수함을 확인하였다.
실시예 3: 두릅나무과 식물의 발효물의 정상세포에 대한 세포 독성 측정( MTT 분석)
두릅나무과 식물 발효물의 세포 독성은 MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5- diphenyltetra zolium bromide, Duchefa Biochemie, Haarlem, Netherland)방법으로 측정하였다. 구체적으로 96 웰 플레이트에 각 웰당 RAW264.7 세포를 접종하여 5% CO2, 37에서 24시간 배양하였다. 그 후, 상기 실시예 1-3에서 제조된 발효물을 일정한 농도로 희석한 시료를 처리한 후 48시간 배양하였다. 이후 5 mg/ml의 MTT 시약을 10 μl씩을 각 웰에 가하여 5% CO2, 37에서 4시간동안 배양하였다. 그 후, MTT 용액을 완전히 제거하여 배양 플레이트를 건조한 뒤 세포 내에 형성된 포마잔 크리스탈(formazan crystal)이 보라색으로 발색되면 100 uL의 DMSO(dimethyl sulfoxide, Sigma-Aldrich, USA)로 상기 세포를 용해하였다. ELISA 리더로 570 nm에서 흡광도를 측정하여 세포 생존율을 확인하였다. 세포 생존율은 정상세포와 발효물을 처리한 군의 흡광도를 비교하여 계산하였다.
그 결과, 모든 농도 군에서 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무 및 이들의 혼합 발효물은 세포 독성이 거의 나타나지 않음을 확인하였다. 구체적으로, 0.001 내지 0.1 mg/ml에서는 발효 전 추출물과 발효물 모두 세포 생존율이 80% 이상으로 높게 나타났다. 다만, 1 mg/ml 이상의 고농도에서는 발효물이 발효 전 추출물에 비해 세포생존율이 높게 나타났다. 특히 홍삼 추출물(PG)의 경우 세포 생존율이 약 40% 로서 세포 독성이 높게 나타났으나, 홍삼 발효물(FPG)의 경우 세포 생존율이 100% 이상으로서 세포 독성이 나타나지 않음을 확인하였다(도 2).
이를 통해, 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무 및 이들의 혼합 발효물은 발효 전의 각각의 추출물에 비해 세포 독성이 매우 낮음을 확인한 바, 다양한 산업에 농도에 제한없이 사용될 수 있음을 알 수 있었다.
실시예 4: 두릅나무과 식물의 발효물의 항염 활성
실시예 4-1: RAW 264.7 세포의 배양
대식세포주인 RAW 264.7 세포를 한국세포주은행 (KTCC, Seoul, Korea)에서 분양받아 사용하였다. 구체적으로, 10% FBS(Fetal bovine serum)를 함유한 DMEM(Dulbecco’s modified Eagle’s medium)에 10% FBS, 100 ㎍/㎖ 페니실린 및 100 ㎍/㎖ 스트렙토마이신을 첨가한 배지에 상기 세포를 접종하여 37, 5% CO2 에서 배양하였다.
실시예 4-2: 산화질소(nitric oxide, NO)의 억제능 측정
각 시료의 항염 효과를 확인하기 위해, 염증유발에 관여하는 대표적인 세포 독성물질인 산화질소(nitric oxide, NO)의 억제율을 측정하였다. 구체적으로, 상기 실시예 4-1의 세포를 1×105 cells/ml의 농도(in DMEM)로 96 웰 플레이트에 접종하고, 실시예 1-3에서 제조된 발효물을 일정한 농도로 희석한 시료와 내독소로 알려진 LPS(1μg/ml)를 함유한 새로운 배지를 동시에 처리하여 24시간 배양하였다. 그 후, 세포배양 상등액 100 ㎕와 Griess reagent[1%(w/v) sulfanilamide, 0.1%(w/v) naphtylethylenediamine in 2.5%(v/v) phosphoric acid] 100 ㎕를 혼합하여 96 웰 플레이트에서 10분 동안 반응시켰다. ELISA 리더를 사용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하여 생성된 산화질소의 양을 측정하였다. 생성된 아질산염(nitrite)의 농도는 아질산나트륨(sodium nitrite)을 DMEM 배지에 용해한 표준곡선을 이용하여 계산하였다. LPS를 처리한 대조군과 LPS를 처리하지 않은 대조군에서 생성된 아질산염 양의 차이를 기준으로 각 시료의 산화질소의 생성 저해활성을 확인하였다. 또한, 산화질소의 생성을 억제하는 N-monomethyl-L-arginine (L-NMMA)와 비교하여 iNOS 유도 후 단계에 미치는 영향을 비교 조사하였다.
그 결과, 모든 시료의 발효물은 추출물에 비해 산화질소의 생성 억제 효과가 우수한 것으로 나타났다. 구체적으로, 음나무 추출물(KP)의 산화질소 억제 효과는 80% 이상으로 그 효과가 미비한 반면, 혼합 발효물(FMP)의 산화질소 억제 효과는 약 40% 정도로서 최대 2배정도 차이가 나는 것을 확인하였다. 특히, 발효물 중에서도 혼합물(FMP), 황칠나무(DP), 홍삼(PG), 음나무(KP), 및 가시오가피(AP) 순으로 산화질소 억제 효과가 나타남을 확인하였다(도 3a).
이를 통해, 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무 및 이들의 혼합 발효물은 발효 전의 각각의 추출물에 비해 항염 효과가 우수함을 확인하였다.
실시예 4-3: 세포 내 활성 산소종 (reactive oxygen species, ROS )의 소거능 측정
각 시료의 항염 효과를 확인하기 위해, 세포 내 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)의 소거능을 측정하였다. 활성산소와 반응하여 형광을 발산하는 2',7'-dichlorofluoresceindiacetate(DCF-DA)를 사용하여 두릅나무과 식물의 발효물의 산화적 손상의 보호 효과를 확인하였다. 구체적으로 6-웰 플레이트에 2×105개의 RAW264.7 세포를 분주한 후 37°C, 5% CO2 배양기에서 24시간 동안 배양하였다. 그 후, 실시예 1-3에서 제조된 발효물을 일정한 농도로 희석한 시료를 1시간 전 처리하였다. LPS(100 ng/mL)를 24시간 처리한 다음 10 μM의 DCF-DA을 처리하여 37°C에서 30분간 더 배양하였다. 상기 배양물의 상등액을 Black plate로 옮긴 후, ELISA 리더를 이용하여(여기: 484㎚, 방출: 530㎚)에서 형광도를 측정하였다. DCF 형광광도의 증가율은 대조군과 비교하여 배수로 계산하였다.
그 결과, 모든 시료의 발효물은 LPS를 단독으로 처리한 군에 비해 모두 ROS 생성 억제 효과를 가짐을 확인하였다. 구체적으로, 혼합 발효물을 처리한 군의 경우 ROS 생성이 80%까지 억제됨을 확인하였다. 특히, 대부분의 발효물이 추출물에 비해 ROS 생성 억제능이 우수함을 확인하였다(도 3b).
이를 통해, 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무 및 이들의 혼합 발효물은 발효 전 각각의 추출물에 비해 항염 효과가 우수함을 확인하였다.
실시예 5: 두릅나무과 식물의 발효물의 항암 활성
실시예 5-1: A549 세포의 배양
폐암세포주인 A549 세포를 한국세포주은행 (KTCC, Seoul, Korea)에서 분양받아 사용하였다. 분양받은 상기 세포를 10% FBS(fetal bovine seum)를 함유한 RPMI1640 배지에서 37, 5% CO2 배양기에서 배양하였다.
실시예 5-2: 암세포에 대한 세포 독성 효과
두릅나무과 식물 발효물의 암세포에 대한 세포 독성은 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 측정하였다. 상기 실시예 5-1에서 배양된 폐암세포(A549)에 각 시료를 처리한 결과, 발효물을 처리한 군의 경우 0.1 mg/ml의 농도 군에서부터 암세포에 대한 세포 독성이 나타남을 확인하였다. 구체적으로, 대부분의 농도 군에서는 추출물 처리군에 비해 발효물 처리군의 암세포에 대한 세포 독성이 우수하게 나타남을 확인하였다. 특히, 황칠나무 발효물(FDP)의 경우, 세포 생존율이 50% 이하로서 가장 우수한 독성을 나타냄을 확인하였다. 나아가, 혼합 추출물의 경우 암세포에 대한 독성이 거의 나타나지 않는데 비해 발효물의 경우 암세포의 생존율이 60% 이하로 떨어짐을 확인하였다(도 4).
이를 통해, 홍삼, 가시오가피, 음나무, 황칠나무 및 이들의 혼합 발효물은 발효 전 각각의 추출물에 비해 암세포에 대한 세포 독성이 우수함을 확인하였다.
실시예 6: 통계 처리
각 실험 결과를 mean±S.D.로 표기하였고, 통계학적 분석은 SPSS program (SPSS version 12.0)의 ANOVA 분석과 각 군 간의 차이는 Student's t-test를 사용하여 p값이 0.05 미만인 경우를 통계학적 유의성이 있는 것으로 판정하였다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (19)

  1. 홍삼(Panax ginseng), 가시오가피(Acanthopanax Senticosus), 음나무(Kalopanax pictus), 및 황칠나무(Dendropanax morbifera)의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 약학 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 발효물은 홍삼 추출물, 가시오가피 추출물, 음나무 추출물 및 황칠 추출물을 발효한 것인, 약학 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올, 및 이들의 혼합용매로 구성되는 군으로부터 선택되는 용매로 추출된 것인, 약학 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 산화질소(nitric oxide, NO) 생성의 억제 또는 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)의 제거를 특징으로 하는 것인, 약학 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 발효물은 유산균 발효물인 것인, 약학 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 유산균은 락토바실러스 플란타룸(Lacobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 및 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것인, 약학 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 발효물은 홍삼, 가시오가피, 음나무 및 황칠나무를 1 ~ 5 : 1 ~ 5 : 1 ~ 5 : 1 ~ 5 의 중량비로 혼합하여 발효한 것인, 약학 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 발효물은 두릅나무과 식물을 발효하기 전 또는 발효한 후에 가수분해 효소를 처리하여 제조되는 것인, 약학 조성물.
  10. 홍삼(Panax ginseng), 가시오가피(Acanthopanax Senticosus), 음나무(Kalopanax pictus), 및 황칠나무(Dendropanax morbifera)의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 의약외품 조성물.
  11. 홍삼(Panax ginseng), 가시오가피(Acanthopanax Senticosus), 음나무(Kalopanax pictus), 및 황칠나무(Dendropanax morbifera)의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 식품 조성물.
  12. 홍삼(Panax ginseng), 가시오가피(Acanthopanax Senticosus), 음나무(Kalopanax pictus), 및 황칠나무(Dendropanax morbifera)의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 화장료 조성물.
  13. 홍삼(Panax ginseng), 가시오가피(Acanthopanax Senticosus), 음나무(Kalopanax pictus), 및 황칠나무(Dendropanax morbifera)의 발효물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 사료 조성물.
  14. 홍삼(Panax ginseng), 가시오가피(Acanthopanax Senticosus), 음나무(Kalopanax pictus), 및 황칠나무(Dendropanax morbifera)의 발효물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서, 상기 암은 폐암인 것인, 약학 조성물.
  17. 홍삼(Panax ginseng), 가시오가피(Acanthopanax Senticosus), 음나무(Kalopanax pictus), 및 황칠나무(Dendropanax morbifera)의 발효물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  18. 홍삼(Panax ginseng), 가시오가피(Acanthopanax Senticosus), 음나무(Kalopanax pictus), 및 황칠나무(Dendropanax morbifera)의 발효물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 개선용 사료 조성물.
  19. 제14항 또는 제16항의 약학 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 암의 예방 또는 치료 방법.
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