KR101813618B1

KR101813618B1 - 백년초와 브로콜리 발효물을 이용한 항산화용 조성물

Info

Publication number: KR101813618B1
Application number: KR1020150065836A
Authority: KR
Inventors: 김경민; 양경월; 김지현; 김성은
Original assignee: (주)제주사랑농수산
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2017-12-29
Also published as: KR20160133152A

Abstract

본 발명은 백년초와 브로콜리 발효물을 이용한 항산화용 조성물을 개시한다. 구체적으로 본 발명은 ABTS 법, ORAC 법 등으로 확인한 (Ⅰ) 백년초 잎, 줄기 또는 이들 혼합물의 열수 추출액의 젖산균 발효물, (Ⅱ) 브로콜리 잎, 줄기 또는 이들 혼합물의 열수 추출액의 젖산균 발효물, 또는 (Ⅲ) 브로콜리 잎, 줄기 또는 이들 혼합물의 열수 추출액의 잔류물의 호기적 조건에서의 고초균에 의한 발효물 이용한 항산화용 조성물을 개시한다.

Description

백년초와 브로콜리 발효물을 이용한 항산화용 조성물{Antioxidant Composition Using Fermentation Products of Opuntia ficus-indica and Broccoli}

본 발명은 백년초(Opuntia ficus - indica, 손바닥선인장)와 브로콜리(Brassica oleracea) 발효물을 이용한 항산화용 조성물을 이용한 항산화용 조성물에 관한 것이다.

생체 내 정상적인 세포대사과정에서 생성되거나 여러 환경오염 및 화학물질의 노출 등에 의해 생성되는 과산화 라디칼(superoxide radical, O₂ㆍ), 수산화 라디칼(hydroxyl radical, OHㆍ), 과산화수소(hydrogen peroxide, H₂O₂), 단일체 산소(singlet oxygen, ¹O₂) 등을 총칭하여 활성산소종(ROS: reactive oxygen species)이라고 한다.

이들 활성 산소는 반응성 매우 커서 생체 분자들과 빠르게 반응하여 생체막의 지질 산화, 단백질 변성, DNA 손상 등을 초래하며, 암, 동맥경화증, 당뇨병, 자가면역질환, 노화, 뇌졸중, 파킨슨병 등 각종 질환의 발병 위험성을 증가시키는 것으로 알려져 있다(Chem . Res . 14: 393 (1981); Arch . Biophys . 247: 1-11 (1986); Science 221: 1256-1264 (1983)).

생명체는 지속적으로 발생하는 이러한 산화적 스트레스에 대응하기 위한 항산화 체계를 갖추고 있는데, 이러한 항산화 체계는 크게 슈퍼옥사이드 디스뮤타아제, 카탈라아제, 글루타티온 퍼옥시다아제, 글루타티온 환원효소, 글루타티온 S-전이효소 등에 의한 효소적 체계와 식이에 의하여 섭취되는 비타민 A, 비타민 C, 비타민 E, 항산화 무기질 등의 항산화제에 의한 비효소적 체계로 구분된다(Annu . Rev. Nutr ., 16, pp33-50 (1996)). 효소적 체계와 비효소적 체계는 상호 보완적으로 작용하여 생체에서 생성되는 산화성 물질을 무독화시킨다.

항산화제는 활성 산소와 반응함으로써 활성 산소에 의한 생체 손상을 억제하거나 최소화하는 것으로, 부틸화 하이드록시아니솔(BHA, Butylated hydroxyanisole), 부틸화 하이드록시톨루엔(BHT, Butylated hydroxytoluene), 프로필 갈레이트(PG, Propyl galate), 터셔리부틸 하이드로퀴논(TBHQ, Teritiarybutyl hydroquinone) 등의 합성 항산화제와 엽록소, 녹차 추출물, 프로롤리스 추출물, 클로렐라, 비타민 E, 비타민 C, 스쿠알레, 플라보노이드, 대나무 잎 추출물 등의 천연 항산화제로 구분될 수 있는데, 합성 항산화제의 경우 발암 및 심혈관 계열에 부작용을 유발하는 것으로 알려지면서 보다 안전하고 뛰어난 효과를 가지는 천연 항산화제에 관한 연구가 활발하게 수행되고 있다(Korean J. Food Sci . Technol . 34:889-892 (2002)).

최근 항산화 활성을 보이는 물질을 탐색하기 위한 항산화 활성 측정 기법으로서 TRAP 법(Anal Biochem ., 28, pp300-306. 1989), DPPH 법(Nature 181:1198-1200 (1958)), ABTS 법(Methods Enzymol . 234: 279-293 (1994); Clin . Sci . 84: 407-412 (1993); Free Rad . Biol . Med . 20: 933-956 (1996)), ORAC 법(Free Rad . Biol. Med . 18:29-36 (1995)), TOSC 법(Free Rad . Biol . Med . 24(3):480-493 (1998); Toxicol . Appl . Pharmacol . 156(2):96-105 (1999)) 등 다양한 방법이 개발되어 있다.

본 발명은 ABTS 법, ORAC 법 등으로 확인한 백년초 발효물과 브로콜리 발효물의 항산화 활성을 개시한다.

본 발명의 목적은 항산화용 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적이나 구체적인 목적은 이하에서 제시될 것이다.

본 발명자들은 아래의 실시예 및 실험예에서 확인되는 바와 같이, 백년초 잎과 줄기, 브로콜리의 잎과 줄기 열수 추출물의 젖산균에 의한 발효물이 발효 전 추출물에 비하여 총폴리페놀 함량, 총프라보노이드 함량이 증가하고 또한 ABTS 법에 의하여 이들 항산화 활성을 평가하였을 때 이들 항산화 활성 역시 발효 전 추출물에 비하여 증가함을 확인하였으며, 또한 이들 추출에 사용된 잔류물을 고초균으로 발효시켰을 때 브로콜리 잎과 줄기 추출 잔류물의 발효물의 경우는 그것이 호기적 조건으로 얻었을 때 뚜렷하게 발효 전의 잔류물에 비하여 총폴리페놀 함량, 총프라보노이드 함량이 증가하고 또 ORAC 법, Xanthine oxidase 저해 활성 평가법에 따른 항산화 활성 역시 발효 전 추출물에 뚜렷하게 증가함을 확인하였다. 여기서 Xanthine oxidase는 생체 내 퓨린 대사에 관여하는 효소로서 xanthine 또는 hypoxanthine으로부터 요산을 생성하며, 이 과정에서 활성산소종을 생성하는 것으로 알려져 있다(Acta Histochem 106: 69-75, 2004).

본 발명은 이러한 실험 결과에 의하여 제공되는 것으로 본 발명의 항산화용 조성물은 아래의 (Ⅰ) 내지 (Ⅲ) 중 하나 이상을 유효성분으로 포함함을 특징으로 한다:

(Ⅰ) 백년초 잎, 줄기 또는 이들 혼합물의 열수 추출액의 젖산균 발효물

(Ⅱ) 브로콜리 잎, 줄기 또는 이들의 혼합물의 열수 추출액의 젖산균 발효물; 및

(Ⅲ) 브로콜리 잎, 줄기 또는 이들의 혼합물의 열수 추출액의 잔류물의 호기적 조건에서의 고초균에 의한 발효물

본 명세서에서, "브로콜리 잎, 줄기 또는 이들의 혼합물의 열수 추출액의 잔류물"이란 열수추출 후의 잔사물을 말한다. 즉 열수추출에 사용된 후의 브로콜리 잎, 줄기 또는 이들의 혼합물을 말한다.

또한 본 명세서에서 "발효물"은 그 발효 대상인 백년초 잎, 줄기 또는 이들 혼합물의 열수 추출액 등에 탄소원을 첨가하고 젖산균, 또는 고초균을 접종·배양하여 얻어진 배양물을 의미한다. 이 배양물은 그대로 이용되거나, 감압농축 및/또는 동결건조시켜 액상 또는 분말상으로 이용되거나, 메탄올, 에탄올 등의 탄소수 1 내지 4의 알콜, 아세톤, 에틸아세테이트, 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 물, 또는 이들의 혼합 용매로 추출하여 이용될 수 있다.

또한 본 명세서에서, "유효성분"이란 단독으로 목적하는 활성을 나타내거나 또는 그 자체는 활성이 없는 담체와 함께 활성을 나타낼 수 있는 성분을 의미한다.

본 발명의 항산화용 조성물은 그 유효성분을 항산화 활성을 나타낼 수 있는 한 용도, 제형, 배합 목적 등에 따라 임의의 양(유효량)으로 포함할 수 있는데, 통상적인 유효량은 조성물 전체 중량을 기준으로 할 때 0.001 중량 % 내지 99.999 중량 % 범위 내에서 결정될 것이다. 여기서 "유효량"이란 항산화 효과를 유도할 수 있는 유효성분의 양을 말한다. 이러한 유효량은 당업자의 통상의 능력 범위 내에서 실험적으로 결정될 수 있다.

본 발명의 유효성분인 발효물의 제조에 사용되는 탄소원은 당업계에 잘 알려져 있고, 따라서 당업계에 알려진 임의의 것을 사용할 수 있는데, 통상은 올리고당, 유당, 포도당, 과당, 설탕, 당밀, 덱스트로스, 이들의 혼합물 등이 사용될 것이다. 이러한 탄소원은 의도한 발효 시간, 발효 정도 등을 고려하여 임의의 범위로 첨가될 수 있다. 통상 발효 대상인 죽순 분말 100 중량부 기준 1 중량부 내지 20 중량부의 범위로 첨가될 것이다.

또 본 발명의 유효성분인 발효물의 제조를 위해 사용되는 미생물로서 젖산균 또는 고초균에도 특별한 제한이 없다.

젖산균의 경우 락토바실러스 속 젖산균(Lactobacillus sp .), 스트렙토코쿠스 속 젖산균(Streptococcus sp .), 페디오코쿠스 속 젖산균(Pediococcus sp .), 류코노스톡 속 젖산균(Leuconostoc sp .) 및 비피도박테리움 속 젖산균(Bifidobacterium sp.)으로 대별되는데, 본 발명에는 이러한 모든 젖산균이 사용될 수 있다. 바람직하게는 아래의 실시예에서 사용된 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum)을 사용하는 경우이다.

고초균의 경우 청국장, 된장, 치즈 등 식품의 발효에 관여하는 바실러스속 미생물(Bacillus sp .)이면 모두 사용될 수 있는데, 구체적으로 바실러스 섭틸리스(B. subtilis), 바실러스 리크네포르미스(B. lichneformis), 바실러스 메가테리움(B. megaterium), 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(B. amyloliquefaciens), 바실러스 낫토(B. natto), 바실러스 안스라시스(B. antharcis), 바실러스 렌투스(B. lentus), 바실러스 퍼미러스(B. pumilus), 바실러스 더링지엔시스(B. thuringiensis), 바실러스 알베이(B. alvei), 바실러스 아조토픽산스(B. azotofixans), 바실러스 매세란스(B. macerans), 바실러스 포리믹사(B. polymyxa), 바실러스 파필리에(B. popilliae), 바실러스 코아글란스(B. coagulans), 바실러스 스테아로더모필러스(B. stearothermophilus), 바실러스 파스퇴리(B. pasteurii), 바실러스 패리커스(B. sphaericus), 바실러스 패스티디오서스(B. fastidiosus) 등이 사용될 수 있다. 바람직하게는 아래의 실시예에서 사용된 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis)을 사용하는 경우이다.

또 상기에서 미생물의 접종 후의 배양은 접종되는 미생물을 고려하여 15℃~45℃의 온도 조건 특히 25℃~40℃의 온도 조건에서 이루어질 수 있다. 배양 온도가 상기 범위보다 낮을 경우 발효 속도가 느려질 수 있고 또한 원하지 않는 발효 산물이 생겨날 수 있으며, 배양 온도가 상기 범위보다 높을 경우도 발효 미생물의 사멸에 따라 마찬가지로 발효 속도가 느려지거나 원하지 발효 산물이 생겨날 수 있다. 배양 시간의 경우는 접종된 미생물의 생장이 최대에 이를 때까지 지속되는 것이 바람직하다. 접종된 미생물이 생장이 최대에 이르는 시점은 배양 온도, 발효 원료의 양, 접종되는 미생물의 양 등에 따라 결정될 것이다. 당업자는 그의 통상의 능력 범위 내에서 배양온도, 발효 원료의 양, 접종되는 미생물의 양 등을 고려하여 접종된 미생물의 생장이 최대에 이르는 시점이 어느 시점인가를 결정할 수 있다. 특히 아래의 실시예 및 실험예를 참조할 때 본 발명의 유효성분 중, 브로콜리 잎, 줄기 또는 이들의 혼합물의 열수 추출액의 잔류물의 호기적 조건에서의 고초균에 의한 발효물의 경우는 배양 온도는 40℃, 배양 시간은 5일인 것이 바람직하다. 그것은 40℃에서의 5일 배양에 의한 발효물이 가장 항산화 활성이 우수한 것으로 나타났기 때문이다.

본 발명의 항산화용 조성물은 구체적인 양태에 있어서, 식품 조성물로 파악할 수 있다.

본 발명의 식품 조성은 기능성 음료 등의 건강 기능 식품, 건강 보조 식품, 특수 영양 보충용 식품으로 제조될 수 있으며, 식품의 형태는 차, 쥬스, 탄산음료, 이온음료 등의 음료류, 우유, 요구루트 등의 가공 유류, 껌류, 떡, 한과, 빵, 과자, 면 등의 식품류, 산제, 정제, 캡슐제 등의 건강 기능 식품 제제류 등이 될 수 있다.

본 발명의 식품 조성물에는 그 유효성분 이외에 감미제, 풍미제, 생리활성 성분, 미네랄 등이 포함될 수 있다.

감미제는 식품이 적당한 단맛을 나게 하는 양으로 사용될 수 있으며, 천연의 것이거나 합성된 것일 수 있다. 바람직하게는 천연 감미제를 사용하는 경우인데, 천연 감미제로서는 옥수수 시럽 고형물, 꿀, 수크로오스, 프룩토오스, 락토오스, 말토오스 등의 당 감미제를 들 수 있다.

풍미제는 맛이나 향을 좋게 하기 위하여 사용될 수 있는데, 천연의 것과 합성된 것 모두 사용될 수 있다. 바람직하게는 천연의 것을 사용하는 경우이다. 천연의 것을 사용할 경우에 풍미 이외에 영양 강화의 목적도 병행할 수 있다. 천연 풍미제로서는 사과, 레몬, 감귤, 포도, 딸기, 복숭아 등에서 얻어진 것이거나 녹차잎, 둥굴레, 대잎, 계피, 국화 잎, 자스민 등에서 얻어진 것일 수 있다. 또 인삼(홍삼), 죽순, 알로에 베라, 은행 등에서 얻어진 것을 사용할 수 있다. 천연 풍미제는 액상의 농축액이나 고형상의 추출물일 수 있다. 경우에 따라서 합성 풍미제가 사용될 수 있는데, 합성 풍미제는 에스테르, 알콜, 알데하이드, 테르펜 등이 이용될 수 있다.

생리 활성 물질로서는 카테킨, 에피카테킨, 갈로가테킨, 에피갈로카테킨 등의 카테킨류나, 레티놀, 아스코르브산, 토코페롤, 칼시페롤, 티아민, 리보플라빈 등의 비타민류 등이 사용될 수 있다.

미네랄로서는 칼슘, 마그네슘, 크롬, 코발트, 구리, 불소화물, 게르마늄, 요오드, 철, 리튬, 마그네슘, 망간, 몰리브덴, 인, 칼륨, 셀레늄, 규소, 나트륨, 황, 바나듐, 아연 등이 사용될 수 있다.

또한 본 발명의 식품 조성물은 상기 감미제 등 이외에도 필요에 따라 보존제, 유화제, 산미료, 점증제 등을 포함할 수 있다.

이러한 보존제, 유화제 등은 그것이 첨가되는 용도를 달성할 수 있는 한 극미량으로 첨가되어 사용되는 것이 바람직하다. 극미량이란 수치적으로 표현할 때 식품 조성물 전체 중량을 기준으로 할 때 0.0005중량％ 내지 약 0.5중량％ 범위를 의미한다.

사용될 수 있는 보존제로서는 소듐 소르브산칼슘, 소르브산나트륨, 소르브산칼륨, 벤조산칼슘, 벤조산나트륨, 벤조산칼륨, EDTA(에틸렌디아민테트라아세트산) 등을 들 수 있다.

사용될 수 있는 유화제로서는 아카시아검, 카르복시메틸셀룰로스, 잔탄검, 펙틴 등을 들 수 있다.

사용될 수 있는 산미료로서는 연산, 말산, 푸마르산, 아디프산, 인산, 글루콘산, 타르타르산, 아스코르브산, 아세트산, 인산 등을 들 수 있다. 이러한 산미료는 맛을 증진시키는 목적 이외에 미생물의 증식을 억제할 목적으로 식품 조성물이 적정 산도로 되도록 첨가될 수 있다.

사용될 수 있는 점증제로서는 현탁화 구현제, 침강제, 겔형성제, 팽화제 등을 들 수 있다.

또한 본 발명의 식품 조성물은 향미나 기호성을 향상시키고 여타의 기능성을 부가하기 위하여 천연물 유래의 분말 또는 추출물을 포함할 수 있는데, 선지 분말 또는 추출물, 콩나물 분말 또는 추출물, 조개 분말 또는 추출물, 굴 분말 또는 추출물, 산미나리 분말 또는 추출물, 무 즙 또는 추출물, 오이 즙 또는 추출물, 부추 즙 또는 추출물, 시금치 즙 또는 추출물, 연근 즙 또는 추출물, 칡 즙 또는 추출물, 솔잎 즙 또는 추출물, 인삼 즙 또는 추출물, 백화사설초 분말 또는 추출물, 감초 분말 또는 추출물, 갈화 분말 또는 추출물, 갈근 분말 또는 추출물, 사인 분말 또는 추출물, 박 분말 또는 추출물, 생강 분말 또는 추출물, 대추 분말 또는 추출물, 인진 분말 또는 추출물, 지구자 분말 또는 추출물, 수비계 분말 또는 추출물, 백출 분말 또는 추출물, 저령 분말 또는 추출물, 진피(진귤의 껍질) 분말 또는 추출물, 구기자 분말 또는 추출물, 녹차 분말 또는 추출물, 오미자 분말 또는 추출물, 헛개나무 분말 또는 추출물, 지치 분말 또는 추출물, 노근 분말 또는 추출물, 계피 분말 또는 추출물, 데커시놀 등이 예시될 수 있다. 이러한 추출물은 추출 대상을 혼합하여 얻어질 수도 있다.

본 발명의 항산화용 조성물은 다른 구체적인 양태에 있어서, 화장료 조성물로 파악할 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물은 항산화 활성을 보이는 유효성분인 마이크로멜룸 미누툼 추출물 이외에 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들, 예컨대, 안정화제, 용해화제, 계면활성제, 비타민, 색소 및 항료와 같은 통상적인 보조제, 및 담체를 포함할 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물은 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.

본 발명의 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.

본 발명의 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.

본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.

본 발명의 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.

본 발명의 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 화장료 조성물은 항산화 활성을 나타내는 마이크로멜룸 미누툼 추출물을 포함하는 것을 제외하고는 당업계에 통상적으로 행하여지는 화장료 조성물의 제조방법에 따라 제조할 수 있다.

본 발명의 항산화용 조성물은 다른 구체적인 양태에 있어서 약제학적 조성물로 파악될 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 유효성분 이외에 약제학적으로 허용되는 담체, 부형제 등을 포함하여, 경구용 제형(정제, 현탁액, 과립, 에멀젼, 캡슐, 시럽 등), 비경구형 제형(멸균 주사용 수성 또는 유성 현탁액), 국소형 제형(용액, 크림, 연고, 겔, 로션, 패치) 등으로 제조될 수 있다.

상기에서 "약제학적으로 허용되는" 의미는 유효성분의 활성을 억제하지 않으면서 적용(처방) 대상이 적응가능한 이상의 독성을 지니지 않는다는 의미이다.

약제학적으로 허용되는 담체의 예로서는 락토스, 글루코스, 슈크로스, 전분(예컨대 옥수수 전분, 감자 전분 등), 셀룰로오스, 그것의 유도체(예컨대 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 등), 맥아, 젤라틴, 탈크, 고체 윤활제(예컨대 스테아르산, 스테아르산 마그네슘 등), 황산 칼슘, 식물성 기름(예컨대 땅콩 기름, 면실유, 참기름, 올리브유 등), 폴리올(예컨대 프로필렌 글리콜, 글리세린 등), 알긴산 등을 들 수 있으며 이러한 담체는 본 발명의 약제학적 조성물의 제형에 따라 적당한 것을 하나 이상 선택하여 사용할 수 있다. 약제학적으로 허용되는 적합한 담체와 제제에 대해서는 문헌[Remington's Pharmaceutical Sciences(19th ed., 1995)]을 참조할 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물은 유화제(예컨대 TWEENS), 습윤제(예컨대 라우릴 황산 나트륨), 착색제, 풍미제, 안정화제, 보존제, 물, 식염수, 인산염 완충 용액 등을 추가로 포함할 수 있다.

부형제도 본 발명의 약제학적 조성물의 제형에 따라 적합한 것을 선택하여 사용할 수 있는데, 예컨대 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 히드로프로필메틸셀룰로오스, 알긴산 나트륨, 폴리비닐피롤리돈 등의 현탁제나 분산제 등을 들 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구로 투여될 수 있으며, 그 1일 투여량이 통상 0.001 ~ 150 mg/kg 체중 범위이고, 1회 또는 수회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나, 본 발명의 약제학적 조성물의 투여량은 투여 경로, 환자의 연령, 성별, 체중, 환자의 중증도 등의 여러 관련 인자에 비추어 결정되는 것이므로 상기 투여량은 어떠한 측면으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다.

본 발명의 항산화용 조성물은 또 다른 구체적인 양태에 있어서 식품, 화장품, 의약품 또는 사료의 첨가제 조성물로 파악할 수 있다.

식품, 화장품, 의약품, 사료 등에는 공기와의 접촉시 쉽게 산패할 수 있는 불포화 지방산이 포함되는 경우가 많다. 이러한 불포화 지방산의 산패는 식품, 화장품, 의약품, 사료 등의 향, 맛 등을 저하시켜 소비자의 기호도, 선호도 등에 직접적인 영향을 미친다. 종래부터 이러한 제품 등에 항산화제를 첨가하여 산패를 억제하려는 시도가 있어 왔다.

산패 방지의 목적으로 대표적으로 사용되어 온 항산화제는 합성 항산화제로서 부틸화 하이드록시아니솔(BHA, Butylated hydroxyanisole), 부틸화 하이드록시톨루엔(BHT, Butylated hydroxytoluene) 등을 들 수 있는데, 전술한 바와 같이 이들 합성 항산화제는 과도하게 사용될 경우 발암 등의 부작용을 초래할 수 있다. 이러한 이유로 천연 항산화제에 대한 관심이 지속되어 왔다.

본 발명의 항산화용 조성물은 천연물 유래의 백년초 발효물 등을 유효성분으로 이용함으로써 합성 항산화제가 갖는 부작용의 우려 없이 불포화 지방산 등의 산패 방지 목적으로 식품, 화장품, 의약품에 첨가되어 사용될 수 있다.

본 발명의 항산화용 조성물이 첨가제 조성물로 파악될 경우 항산화 활성을 보이는 유효성분인 백년초 발효물 등의 유효량은 식품, 화장품, 의약품, 사료 등에 포함되는 불포화 지방산의 종류, 불포화 지방산의 함량, 이중결합의 정도 등을 고려하여 당업자의 통상의 능력 범위 내에서 결정될 수 있다.

다른 측면에 있어서, 본 발명은 브로콜리 잎, 줄기 또는 이들의 혼합물의 열수 추출액의 잔류물의 호기적 조건에서의 고초균에 의한 발효물을 유효성분으로 포함하는 통풍 개선용 조성물에 관한 것이다.

통풍은 퓨린 대사의 이상으로 혈청 요산 농도가 높아지면서 혈액 내에서 요산염 결정이 관절의 연골, 힘줄 주위 조직에 침착되어 극심한 통증과 발열 및 종창을 일으키는 질병이다(Curr Opin Rheumatol 25: 304-309, 2013). 통풍 개선제의 탐색에는 생체 내 xanthine 또는 hypoxanthine으로부터 요산을 생성하는 효소인 xanthine oxidase의 저해능을 이용하고 있는데(Acta Histochem 106: 69-75, 2004), 본 발명의 아래의 실시예 및 실험예는 브로콜리 잎, 줄기 또는 이들의 혼합물의 열수 추출액의 잔류물의 호기적 조건에서의 고초균에 의한 발효물이 발효전 대비 xanthine oxidase의 저해활성을 2배 정도 증대시킨다는 것을 보여준다.

이러한 실험 결과는 상기 발효물이 통풍 개선제로서 유용하게 이용될 수 있음을 보여주는 것이라 할 수 있다.

본 명세서에서, "통풍 개선"은 통풍 치료, 예방, 증상의 경감을 포함하는 의미이다.

본 발명의 통풍 개선용 조성물은 식품, 또는 약제학적 조성물로 이용될 수 있는데, 이들 조성물의 유효성분의 유효량, 제제화 등과 관련하여서는 전술한 바가 그대로 준용된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 백년초 발효물 등을 이용한 항산화용 조성물을 제공할 수 있다.

본 발명의 항산화용 조성물은 천연물 유래의 항산화 물질을 이용함으로써 합성 항산화제가 갖는 부작용의 우려 없이 식품, 화장품, 약품 등으로 제품화될 수 있으며, 식품, 화장품, 약품 등의 제품에 포함된 불포화 지방산의 산패 방지 목적으로 첨가되어 사용될 수 있다.

이하 본 발명을 실시예 및 실험예를 참조하여 설명한다. 그러나 본 발명의 범위가 이러한 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 > 백년초 및 브로콜리 추출액 발효물 또는 그 추출 잔류물의 발효물 제조

<실시예 1> 백년초 추출액 유산균 발효물의 제조예 1

백년초 잎과 줄기를 건조하고 분쇄한 후에 그 분쇄물을 부직포에 넣고 여기에 그 분쇄물 10 배 중량의 물을 가하여 100에서 4시간 동안 열수 추출하였다. 그 추출액을 와트만 종이 여과지(Whatman No. 2)로 여과한 여과액에 그 여과액 100 중량부 기준 1%(w/v)의 당밀과 L-glutamic acid를 첨가한 후, 멸균기를 이용 121에서 15분 동안 멸균하였다. 여기에 김치에서 분리하고 MRS 액체 배지에서 종균배양한 젖산균(Lactobacillus plantarum) 배양액을 1%(v/v) 접종하여 30에서 5일 동안 혐기적인 조건에서 발효시켜 백년초 유산균 발효물을 얻었다. 이 발효물을 와트만 종이 여과지(Whatman No. 2)로 여과한 여과액을 냉장 보관하면서 실험에 사용하였다.

<실시예 2> 브로콜리 추출액 유산균 발효물의 제조예 2

브로콜리 잎과 줄기의 분쇄물을 사용하여 상기 <실시예 1>과 동일하게 브로콜리 유산균 발효물을 얻었다.

<실시예 3> 백년초 추출 잔류물의 고초균 발효물 제조예 3

상기 <실시예 1>에서 추출에 사용된 백년초 잎과 줄기 분쇄물을 부직포에 꺼내어 그 분쇄물에 된장에서 분리하고 LB broth(trypton 10g/L, yeast extract 5g/L, sodium chloride 10g/L)배지에서 종균배양한 고초균(Bacillus subtilis)을 1%(v/v)로 접종하고 30℃, 35℃ 또는 40℃에서 5일 혐기적 또는 호기적인 조건에서 발효시켜 백년초 추출 잔류물의 발효물을 얻었다. 이 발효물을 24시간 건조하여 얻은 고형상의 발효물을 냉장 보관하면서 실험에 사용하였다.

<실시예 4> 브로콜리 추출 잔류물의 고초균 발효물 제조예 4

상기 <실시예 2>에서 추출에 사용된 브로콜리 잎과 줄기 분쇄물을 상기 <실시예 3>과 동일하게 제조하여 브로콜리 추출 잔류물의 고초균 발효물을 제조하였다.

< 실험예 > 총폴리페놀 , 총플라보노이드 함량 분석 및 항산화 활성 실험

< 실험예 1> 백년초 및 브로콜리 추출액 발효물의 총폴리페놀 , 총플라보노이드 함량 분석 및 항산화 활성 실험

< 실험예 1-1> 백년초 및 브로콜리 추출액 유산균 발효물의 총폴리페놀 , 총플라보노이드 함량 분석

<1> 폴리페놀 함량 측정 방법

시료 용액 100 ㎕(1 mg/mL)과 증류수 900 ㎕를 혼합하고, Folin & Ciocalteau's phenol reagent 100 ㎕를 첨가하여 잘 섞은 후, 5분간 상온에서 반응하였다. 20% Na₂CO₃ 300 ㎕를 넣어 다시 혼합한 다음 증류수를 가하여 2 mL로 조정하였다. 23℃에서 2시간 동안 방치한 후, 760 nm에서 흡광도를 측정하고, gallic acid(1 mg/mL)를 이용한 검량선을 작성하여 총폴리페놀 함량(mg GAE/g)을 계산하였다.

<2> 플라보노이드 함량 측정 방법

시료 용액 각각 1 mg/mL의 농도가 되게 증류수에 희석한 후 200 ㎕을 취하고 여기에 에탄올 800 ㎕와 5% NaNO₂ 60 ㎕을 첨가하여 균질하게 혼합한 후 5분간 실온에서 반응하였다. 10% AlCl₃을 60 ㎕ 첨가하여 실온에서 다시 5분간 반응하였다. 1 M NaOH 용액을 400 ㎕ 첨가하여 1분간 상온에서 반응하였다. 증류수 500 ㎕을 가하여 균질화시킨 후 200 ㎕을 취하여 96 well plate에 분주하여 Microplate Reader(BioTek Instruments, Inc., Winooski, VT, USA)로 415 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 quercetin(Sigma Chemical Co.)을 이용하여 표준곡선을 작성하였고, 시료의 총플라보노이드 함량은 mg quercetin equivalents(QE)/g로 표기하였다.

결과를 3회 반복실험을 통한 평균값±표준편차로 아래의 [표 1]에 나타내었다.

상기 [표 1]의 결과를 참조할 때 백년초 및 브로콜리 추출액의 발효물은 총폴리페놀 함량 및 총플라보노이드 함량이 발효 전인 각 추출액에 비해서 증가하였음을 보여준다.

<실험예 1-2> 백년초 및 브로콜리 추출액 발효물의 항산화 활성 분석 - ABTS 자유유리기 소거 활성 실험

7 mM ABTS와 2.45 mM potassium persulfate를 섞고, 상온에서 16시간 incubation 후 ABTs 양이온(ABTs⁺)을 생성하였다. 734 nm에서 흡광도의 값이 0.7 이하가 되도록 희석하여 시험용액으로 제조하였다. ABTs⁺ 용액 100 7 mM ABTS와 2.45 mM potassium persulfate를 섞고, 상온에서 16시간 incubation 후 ABTs 양이온(ABTs⁺)을 생성하였다. 734 nm에서 흡광도의 값이 0.7 이하가 되도록 희석하여 시험용액으로 제조하였다. ABTs⁺ 용액 100 ㎕에 시료 100 ㎕를 가하여 흡광도 값을 3분 후에 측정하였다. 항산화능은 발효 전 샘플을 대조군으로 다음의 식으로 라디칼 소거능을 백분율로 나타냈다.

산출식 : ABTS radical scavenging activity = (1-A TestA Control) × 100

결과를 IC₅₀(50%의 소거 활성에 해당하는 농도)으로 아래의 [표 2]에 나타내었다.

상기 [표 2]를 참조할 때 백년초 및 브로콜리 추출액의 발효물은 발효 전인 각 추출액에 비해서 뚜렷하게 IC₅₀이 낮아진 것을 알 수 있다.

< 실험예 2> 백년초 및 브로콜리 추출 잔류물 고초균 발효물의 총폴리페놀 , 총플라보노이드 함량 분석 및 항산화 활성 실험

<실험예 2-1> 백년초 및 브로콜리 추출 잔류물 발효물의 총폴리페놀 , 총플라보노이드 함량 분석

총폴리페놀 함량과 총플라보노이드 함량의 측정은 상기 <실험예 1>과 동일한 방법으로 측정하였다.

결과를 3회 반복실험을 통한 평균값±표준편차로 하여 아래의 [표 3] 및 [표 4]에 나타내었다.

[표 3]을 참조하여 보면, 백년초 추출 잔류물 발효물의 경우 호기·혐기 조건과 발효 온도를 불문하고 총폴리페놀의 함량이 발효 전에 비하여 증가하지 않았으나(40℃에서 약간 증가하였음), 브로콜리 추출 잔류물 발효물의 경우는 호기적 조건의 모른 발효 온도에서 발효 전에 비하여 뚜렷하게 증가하였다.

총플라보노이드 함량의 경우 백년초 추출 잔류물 발효물의 경우 호기·혐기 조건과 모든 발효 온도에 감소하였으나, 브로콜리 추출 잔류물 발효물의 경우 호기 조건의 모든 발효 온도에서 발효 전에 비하여 뚜렷하게 증가하였다.

<실험예 2-2> 백년초 및 브로콜리 추출 잔류물 발효물의 항산화 활성 분석

1. ORAC assay 에 의한 항산화 활성 실험

phosphate buffer(0.075 M K₂HPO₄ : 0.075M NaH₂PO₄ = 61.5 : 38.5(v/v) pH 7.0)를 준비하고, fluorescein sodium salt(Sigma Chemical Co.)를 75 mM phosphate buffer에 가하여 78 nM 농도로 제조하였다. 추출물과 표준용액 100 ㎕에 fluorescent 표준 용액 50 ㎕을 가하고, 과산화 라디칼 유발물질인 AAPH를 인산완충액에 가해 34 mM로 희석한 후 50 ㎕ 가하여 반응하였다.

결과를 3번 반복실험을 통한 평균값±표준편차로 하여 아래의 [표 5]에 나타내었다.

* TE는 Trolox equivalent임

[표 5]을 참조하여 보면 브로콜리 추출 잔류물의 호기적 조건에서의 발효물의 경우 모든 발효 온도에서 항산화 활성이 발효 전에 비하여 뚜렷하게 증가하였음을 알 수 있다. 그리고 대체로 40℃의 발효물의 항산화 활성이 우수하였다.

2. Xanthine Oxidase 저해 활성 실험

Xanthine을 기질로 하여 xanthine oxidase에 의해 생성된 uric acid의 양을 290 nm에서 흡광도를 측정하여 검색하였다.

결과를 3번 반복실험을 통한 평균값±표준편차로 하여 아래의 [표 6]에 나타내었다.

상기 [표 6]의 결과에 있어서도 상기 [표 5]의 결과와 유사하게 브로콜리 추출 잔류물의 호기적 조건에서의 발효물의 경우는 모든 발효 온도에서 항산화 활성이 발효 전에 비하여 뚜렷하게 증가하였다.

Claims

브로콜리 잎, 줄기 또는 이들 혼합물의 열수 추출액의 잔류물의 호기적 조건에서의 바실러스 섭틸러스(Bacillus subtilis)에 의한 발효물을 유효성분으로 포함하는 항산화용 조성물.
제1항에 있어서,
상기 발효물은 브로콜리 잎, 줄기 또는 이들 혼합물의 열수 추출액의 잔류물을 호기적 조건에서 바실러스 섭틸러스(Bacillus subtilis)에 의해 40℃에서 5일 동안 발효시켜 얻어진 발효물인 것을 특징으로 하는 항산화용 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조성물은 식품 조성물인 것을 특징으로 하는 항산화용 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조성물은 약제학적 조성물인 것을 특징으로 하는 항산화용 조성물.
브로콜리 잎, 줄기 또는 이들 혼합물의 열수 추출액의 잔류물을 호기적 조건에서 바실러스 섭틸러스(Bacillus subtilis)에 의해 40℃에서 5일 동안 발효시켜 얻어진 발효물을 유효성분으로 포함하는 통풍 개선용 조성물.