KR101866620B1 - 참쑥 또는 참취 추출물을 유효성분으로 포함하는 곤충에 유발되는 질병 치료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 참쑥 또는 참취 추출물을 유효성분으로 포함하는 곤충에 유발되는 질병 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 참쑥 또는 참취 추출물은 노제마 포자 또는 아메바 낭종을 억제하는 효과가 있으므로 벌 질병인 노제마 포자와 아메바의 치료에 유용하게 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 참쑥 또는 참취 추출물은 천연물질로서 독성이 없으며, 벌 질병 치료제로서 사용 가능하여 꿀 생산성 향상 및 식물의 수정율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

참쑥 또는 참취 추출물을 유효성분으로 포함하는 곤충에 유발되는 질병 치료용 조성물{Composition comprising an extract of Artemisia lvandulaefolial or Aster scaberl for treating insect disease}

본 발명은 참쑥 또는 참취 추출물을 유효성분으로 포함하는 곤충에 유발되는 질병 치료용 조성물에 관한 것이다.

꿀벌은 진화없이 생존한 가장 오래된 곤충중에 하나로 집단생활을 하는 곤충이다. 이들 꿀벌은 벌꿀, 화분, 로얄제리, 프로폴리스 등을 자연으로부터 채취하여 이를 종족 번식과 외부환경으로부터 보호하는 물질로 사용하여 왔다. 인간에 의해 사용되는 꿀벌은 인간에게 꿀을 제공하고 인간은 설탕과 물을 1:1로 희석한 사양액을 조제하여 꿀벌의 먹이로 제공하게 된다. 그러나 벌꿀에 여러 가지 미량영양소와 비타민 등의 성분이 포함되어 있는 반면, 사양액은 당분 이외에는 어떠한 영양소도 함유되어 있지 않아 꿀벌의 면역력을 저하시키는 원인이 되며, 이는 벌꿀 생산량이나 화분활동에도 좋지 않은 영향을 미치고 있다.

‘꿀벌이 살지 못하면 인간도 결국 살 수 없다’는 과학자들의 주장은 어제 오늘의 이야기가 아니다. 우리나라의 경우를 예로 들면 경남 함양지역을 비롯한 거창지역 등 우리나라 전역에서 꿀벌이 떼죽음하는 기현상이 나타나 농가 피해가 확산되고 있다. 예전 우리나라 꿀벌의 질병은 대략 봉충이 썩어가는 미국 부저병, 유럽 부저병, 꿀벌의 유충이 석회를 뿌린 것 같이 허옇게 굳어 있는 석고병, 노제마, 마비병, 아메바 등이 주축으로 다소의 피해를 내기도 했지만 양봉원 등을 통해 구입하는 약을 투여할 경우 대부분 간단하게 치료 됐다.

그러나, 최근 꿀벌의 질병은 유별나 질병에 대체로 강한 것으로 알려진 토종벌도 떼죽음 하는 등 그 피해가 심각할 정도다. 이러한 심각한 벌꿀의 질병발생에 대하여 각종 화학합성에 의한 치료제를 도입하여 치료하고 있으나 근본적으로 해결되지 못하고 점차 확산되어가고 있어, 벌에 대한 질병을 효과적으로 치료할 수 있는 연구가 필요한 실정이다.

한국공개특허 제2014-0017291호 일본등록특허 제5186254호

이에 본 발명자들은 참쑥 또는 참취 추출물에 곤충에 유발되는 질병인 노제마 또는 아메바 질병의 치료에 우수한 효과가 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 참쑥(Artemisia lvandulaefolial ) 또는 참취(Aster scaberl) 추출물을 유효성분으로 함유하는, 곤충에 유발되는 질병 치료용 조성물을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 참쑥(Artemisia lvandulaefolial ) 또는 참취(Aster scaberl) 추출물을 유효성분으로 함유하는 양봉사료를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 참쑥(Artemisia lvandulaefolial ) 또는 참취(Aster scaberl) 추출물을 유효성분으로 함유하는, 곤충에 유발되는 질병 치료용 조성물을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 참쑥 또는 참취 추출물은 물, 메탄올, 에탄올, 헥산, 부탄올, 에틸아세테이트, 클로로포름 및 이의 혼합용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매로 추출하는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 곤충은 벌 또는 누에일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 곤충에 유발되는 질병은 노제마병(nosema disease), 아메바병(amoeba disease), 응애병(acarine disease), 부저병(foulbrood), 백묵병(chalk brood) 및 마비병(paralysis)에서 선택되는 1종이상일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 조성물은 노제마 질병의 포자 또는 아메바 질병의 낭종을 억제시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 참쑥(Artemisia lvandulaefolial ) 또는 참취(Aster scaberl) 추출물을 유효성분으로 함유하는 양봉사료를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 양봉사료는 꿀벌의 병해충 저해 활성을 지닐 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 꿀벌의 병해충은 노제마병(nosema disease), 아메바병(amoeba disease), 응애병(acarine disease), 부저병(foulbrood), 백묵병(chalk brood) 및 마비병(paralysis)에서 선택되는 1종이상일 수 있다.

본 발명에 따른 참쑥 또는 참취 추출물은 노제마 포자 또는 아메바 낭종을 억제하는 효과가 있으므로 벌 질병인 노제마 포자와 아메바의 치료에 유용하게 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 참쑥 또는 참취 추출물은 천연물질로서 독성이 없으며, 벌 질병 치료제로서 사용 가능하여 꿀 생산성 향상 및 식물의 수정율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 벌의 중장(midgut)으로부터 분리한 노제마 spore 사진 (현미경 400 배율, 붉은색 화살표)을 나타낸 것이다.
도 2는 IPL-L65Y에 감염된 노제마 spore 사진 (현미경 400 배율, 붉은색 화살표)을 나타낸 것이다.
도 3은 벌의 중장으로부터 분리한 아메바 cyst와 IPL-L65Y에 감염된 아메바 cyst 사진 (현미경 400 배율, 붉은색 화살표)을 나타낸 것이다.
도 4는 참취 또는 참쑥 추출물의 항-노제마 효과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 참취 또는 참쑥 추출물의 항-노제마 효과를 유전자 (mRNA) 수준에서 확인한 그래프이다.
도 6은 참취 또는 참쑥 추출물의 항-아메바 효과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 임상시험(in vivo) 실험 수행 과정을 나타낸 것이다.
도 8은 참쑥 추출물의 아메바 예방 효과를 in vivo 상에서 확인한 결과이다.
도 9는 참쑥 추출물의 아메바 치료 효과를 in vivo 상에서 확인한 결과이다.
도 10은 참쑥 추출물의 노제마 치료 효과를 in vivo 상에서 확인한 결과이다.

본 발명은 참쑥 또는 참취 추출물을 유효성분으로 포함하는 곤충에 유발되는 질병 치료용 조성물을 제공함에 그 특징이 있다.

본 발명의 ‘참쑥(Artemisia lvandulaefolial )’은 양지쪽 풀밭에서 자라는 여러해살이풀로서, 이른봄 어린 싹을 캐어 쌀가루와 섞어 쑥떡을 해 먹거나 나물로 무쳐 먹는다. 참쑥은 성질이 따뜻하여 아랫배가 차갑고 그로인해 생리가 고르지 못한 경우에 도움을 주고, 지혈 효과가 있으며, 해열, 진정, 소화액 분비 작용이 있다고 알려져 있다.

또한, ‘참취(Aster scaberl)’는 국화과의 여러해살이풀로서, 타박상, 장염, 독사 교상, 혈액순환 및 소염작용에 효과가 있다고 알려져 있다.

기존 참쑥 또는 참취에 상기와 같은 기능이 있다고 알려져 있으나 곤충에 유발되는 질병을 예방 또는 치료할 수 있다는 내용에 대해서는 전혀 알려진 바가 없다.

따라서, 본 발명은 참쑥 또는 참취 추출물에 노제마 질병의 포자 또는 아메바 질병의 낭종을 억제시키는 효과가 있음을 확인함으로써, 이를 통해 곤충에 유발되는 질병을 예방 또는 치료할 수 있다는 사실을 최초로 규명하였다.

따라서, 본 발명은 참쑥(Artemisia lvandulaefolial ) 또는 참취(Aster scaberl) 추출물을 유효성분으로 함유하는, 곤충에 유발되는 질병 치료용 조성물을 제공할 수 있다.

본 발명에서 상기 곤충은 벌 또는 누에일 수 있으며, 가장 바람직하게는 벌일 수 있다.

본 발명에 따른 참쑥 또는 참취 추출물은 당업계에 공지된 추출 및 분리하는 방법을 사용하여 천연으로부터 추출 및 분리하여 수득한 것을 사용할 수 있으며, 본 발명에서 정의된 ‘추출물’은 적절한 용매를 이용하여 참쑥 또는 참취로부터 추출한 것이며, 예를들어, 참쑥 또는 참취의 조추출물, 극성용매 가용 추출물 또는 비극성용매 가용 추출물을 모두 포함한다.

상기 참쑥 또는 참취로부터 추출물을 추출하기 위한 적절한 용매로는 약학적으로 허용되는 유기용매라면 어느 것을 사용해도 무방하며, 물 또는 유기용매를 사용할 수 있으며, 이에 제한되지는 않으나, 예를 들어, 정제수, 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 프로판올(propanol), 이소프로판올(isopropanol), 부탄올(butanol) 등을 포함하는 탄소수 1 내지 4의 알코올, 아세톤(acetone), 에테르(ether), 벤젠(benzene), 클로로포름(chloroform), 에틸아세테이트(ethyl acetate), 메틸렌클로라이드(methylene chloride), 헥산(hexane) 및 시클로헥산(cyclohexane) 등의 각종 용매를 단독으로 혹은 혼합하여 사용할 수 있다.

추출 방법으로는 열수추출법, 냉침추출법, 환류냉각추출법, 용매추출법, 수증기증류법, 초음파추출법, 용출법, 압착법 등의 방법 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 목적하는 추출물은 추가로 통상의 분획 공정을 수행할 수도 있으며, 통상의 정제 방법을 이용하여 정제될 수도 있다. 본 발명의 참쑥 또는 참취 추출물의 제조방법에는 제한이 없으며, 공지되어 있는 어떠한 방법도 이용될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 조성물에 포함되는 참쑥 또는 참취 추출물은 상기한 열수 추출 또는 용매 추출법으로 추출된 1차 추출물을, 감압 증류 및 동결 건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말 상태로 제조할 수 있다. 또한 상기 1차 추출물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(silica gel column chromatography), 박층크로마토그래피(thin layer chromatography), 고성능 액체 크로마토그래피(high performance liquid chromatography) 등과 같은 다양한 크로마토그래피를 이용하여 추가로 정제된 분획을 얻을 수도 있다.

따라서 본 발명에 있어서 참쑥 또는 참취 추출물은 추출, 분획 또는 정제의 각 단계에서 얻어지는 모든 추출액, 분획 및 정제물, 그들의 희석액, 농축액 또는 건조물을 모두 포함하는 개념이다.

상기 방법으로 제조된 참쑥 또는 참취 추출물을 유효성분으로 포함하는 본 발명의 조성물은 곤충에 유발되는 질병을 치료할 수 있는데, 곤충에 유발되는 질병은 특별히 한정된 것은 아니며, 노제마병(nosema disease), 아메바병(amoeba disease), 응애병(acarine disease), 부저병(foulbrood), 백묵병(chalk brood) 및 마비병(paralysis)에서 선택되는 1종이상을 포함할 수 있으나, 가장 바람직하게는 벌에서 유발되는 노제마병(nosema disease) 또는 아메바병(amoeba disease)일 수 있다.

또한, 본 발명은 참쑥 또는 참취 추출물을 유효성분으로 함유하는 양봉사료를 제공할 수 있다.

상기에서 본 발명의 ‘양봉사료’는 꿀벌의 병해충 저해 활성을 가지고 있을 수 있고, 꿀벌의 병해충은 노제마병(nosema disease), 아메바병(amoeba disease), 응애병(acarine disease), 부저병(foulbrood), 백묵병(chalk brood) 및 마비병(paralysis)에서 선택되는 1종이상일 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1>

노제마 포자( spore ) 분리 방법

노제마가 감염된 살아있는 벌을 이산화탄소로 기절시킨 후에 midgut(중장)을 분리하여, 균질기(homogenizer)로 분쇄 후, PBS로 현탁하여 1,000rpm으로 10분간 원심 분리하여 입자가 큰 이물질을 제거하고 상등액을 회수하여 다시 3,000rpm으로 10분간 원심 분리하여 침전된 노제마를 회수하고 PBS에 현탁하여 포자수를 계수하였다.

< 실시예 2>

아메바 낭종( cyst ) 분리 방법

아메바 낭종(cyst)이 감염된 살아있는 벌을 기절시킨 후에 중장을 분리하여, 균질기(homogenizer)로 분쇄 후, PBS로 현탁하여 1,000 rpm으로 10분간 원심 분리하여 입자가 큰 이물질을 제거하고 상등액을 회수하여 다시 3,000 rpm으로 10분간 원심 분리하여 침전된 아메바를 회수하고 PBS에 현탁하여 낭종(cyst) 수를 계수하였다.

< 실시예 3>

참취 또는 참쑥 추출물의 항노제마 효과

<3-1> 참취 또는 참쑥 추출물 제조방법

건조된 참취 또는 참쑥 200g을 분쇄한 후, 50% 에탄올 2L로 24시간 실온에서 추출하였다. 추출물을 8μm 필터 페이퍼(filter paper)로 1차 필터링 후에, 3μm 필터 페이퍼로 2차 필터링을 하였다. 최종 필터링이 끝난 추출 용액은 진공회전농축기(evaporator)로 농축한 다음, 동결건조기로 분말(powder)화 시켰다. 분말화된 시료는 100% 에탄올로 녹여서 실험에 사용한다.

<3-2> 참취 또는 참쑥 추출물의 항노제마 효과

곤충유래 세포인 IPL-LD-65Y 세포(IPL)와 노제마 spore 4만개를 배양액 (FBS 10%, 250 units/ml 페니실린, 250 ug/ml 스트렙토마이신 TC-100 배지)에 첨가 후 참취(Aster scaber, 20μg/ml)와 참쑥(Artemisia lvandulaefolia, 20μg/ml) 유래 추출물을 각 각 첨가하였다. 72시간 배양 한 후, 남아있는 노제마의 수를 세어 사멸 효과를 실험하였다.

그 결과, IPL(IPL-LD-65Y) 세포에 노제마 포자(spore)만을 넣었을 때와 비교하여 참취와 참쑥 추출물을 첨가하였을 때 노제마의 포자 수가 감소되었음을 알 수 있었다(도 4 참조).

<3-3> 항노제마 유전자 검증

곤충유래 세포인 IPL-LD-65Y 세포(IPL)와 노제마 포자(spore) 4만개를 배양액 (FBS 10%, 250 units/ml 페니실린, 250 ug/ml 스트렙토마이신 TC-100 배지)에 첨가 후 참취(Aster scaber, 20μg/ml)와 참쑥(Artemisia lvandulaefolia, 20μg/ml) 유래 추출물을 각 각 첨가하였다.

72시간 배양 한 후, 살아있는 노제마를 회수해서 DNA (GeneAll Exgene Plant SV mini)를 추출하였으며, 추출한 DNA를 노제마 특이적인 primer(sense primer TTA CAG TAA GAG TGA GAC CTA TCA GC, anti-sense primer AAG TTA CCT CGC GTT GAG TC) 와 혼합 후 PCR 반응(94℃ 15초, 60℃ 30초, 72℃ 45초) 후 유전자의 발현 정도를 확인하였다.

참취 또는 참쑥 추출물의 항-노제마 효과를 유전자(mRNA) 수준에서 확인한 결과, 도 5에서 나타낸 바와 같이 노제마 유전자의 발현은 참취와 참쑥 추출물의 처리에 의해 감소되었음을 확인할 수 있었다(도 5 참조).

< 실시예 4>

참취 또는 참쑥 추출물의 항아메바 효과

곤충유래 세포인 IPL-LD-65Y 세포(IPL)와 아메바 낭종(cyst) 4만개를 배양액 (FBS 10%, 250 units/ml 페니실린, 250 ug/ml 스트렙토마이신 TC-100 배지)에 첨가 후 참취(Aster scaber, 20μg/ml)와 참쑥(Artemisia lvandulaefolia, 20μg/ml) 유래 추출물을 각 각 첨가하였다. 72시간 배양 한 후, 남아있는 아메바 낭종(cyst)의 수를 세어 사멸 효과를 실험하였다.

그 결과, IPL(IPL-LD-65Y) 세포에 아메바 낭종만을 넣었을 때와 비교하여 참취와 참쑥 추출물을 첨가하였을 때 아메바 낭종 수가 확연히 감소되었음을 알 수 있었다(도 4 참조).

< 실시예 5>

참쑥 추출물의 항아메바 in vivo 실험 결과

실험군을 무처리군(정상 봉군), 아메바 감염군, 아메바 예방군 (참쑥 추출물 20 μg/mL), 아메바 치료군(참쑥 추출물 20 μg/ml)으로 분류하고, 각 실험군은 3통 (4000 ∼ 5000 마리/통)으로 구성하였다. 아메바 cyst를 감염시키기 위하여 1 × 10⁶ spore/mL로 물에 혼합한 낭종(cyst)을 48시간 음수로 급여하였다. 실험물질의 투여 또한 음수에 혼합하여 급여하였다. 예방군은 아메바 낭종(cyst)을 감염시키기 5일전부터 음수에 혼합된 시료를 급여한 다음, 10일 후 벌의 중장으로부터 아메바 낭종(cyst)을 분리하여 수를 세었다. 치료군은 아메바 낭종(cyst)을 감염시킨 후 10일 동안 음수를 통하여 시료를 급여한 후 벌의 중장으로부터 낭종(cyst)을 분리하여 수를 세었다.

벌에게 참쑥(Artemisia lvandulaefolia) 추출물을 음수에 혼합하여 투여한 다음 아메바를 감염시킨 후, 중장으로부터 분리된 아메바 cyst의 수를 측정하는 방법으로 참쑥 추출물 처리에 따른 아메바 예방 효과를 확인한 결과, 참쑥 추출물을 처리하지 않은 군과 비교하였을 때 참쑥 추출물을 처리한 군에서는 아메바 낭종(cyst)의 수를 확연히 감소시키는 효과가 있음을 알 수 있었다(도 8 참조).

또한, 아메바에 감염된 벌에게 참쑥 추출물을 음수에 혼합하여 투여한 후, 중장으로부터 분리된 아메바 낭종의 수를 측정한 결과, 참쑥 추출물을 처리하지 않은 군에 비하여 참쑥 추출물을 처리한 군에서는 아메바 낭종의 수를 확연히 감소시켜 참쑥 추출물의 처리가 아메바 치료에 효과가 있음을 확인할 수 있었다(도 9 참조).

< 실시예 6>

참쑥 추출물의 항노제마 in vivo 실험 결과

실험군을 무처리군 (정상 봉군), 노제마 감염군, 노제마 치료군(참쑥 추출물 20 μg/mL)으로 분류하고, 각 실험군은 3통 (4000 ∼ 5000 마리/통)으로 구성하였다. 노제마에 감염된 봉군을 감염군과 치료군으로 분류하고, 치료군은 10일 동안 음수를 통하여 시료를 급여한 후 벌의 중장으로부터 포자(spore)를 분리하여 수를 세었다. 치료효과는 동일한 조건에서 사육된 무처리군 (정상 봉군)의 중장에 존재하는 노제마 spore 수와 비교하는 방법으로 확인하였다.

그 결과, 도 10에서 나타낸 바와 같이, 참쑥 추출물을 처리하지 않은 군에 비하여 참쑥 추출물을 처리한 군에서는 노제마 포자(spore)의 수를 확연히 감소시켜 참쑥 추출물의 처리가 노제마 치료에 효과가 있음을 확인할 수 있었다(도 10 참조).

따라서, 참쑥 또는 참취 추출물을 사용 시 벌의 질병인 노제마와 아메바 질병을 효과적으로 치료할 수 있어, 꿀 생산성 및 식물의 수정율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

1. 참쑥(Artemisia lavandulaefolia) 추출물을 유효성분으로 함유하고, 노제마 질병의 포자 또는 아메바 질병의 낭종을 억제하는 것인 꿀벌 노제마병(nosema disease) 또는 아메바병(amoeba disease)의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 참쑥 추출물은 각각 물, 메탄올, 에탄올, 헥산, 부탄올, 에틸아세테이트, 클로로포름 및 이의 혼합용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매로 추출하는 것을 특징으로 하는 꿀벌 노제마병(nosema disease) 또는 아메바병(amoeba disease)의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항의 조성물을 포함하는 노제마병(nosema disease) 또는 아메바병(amoeba disease)의 예방 또는 치료용 양봉사료.
   
7. 삭제
8. 삭제

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