KR101911847B1 - 우엉 추출물의 유기용매 분획물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물 - Google Patents
우엉 추출물의 유기용매 분획물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 우엉(Arctium lappa) 추출물의 유기용매 분획물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 우엉 또는 우엉을 고온에서 장시간 열처리하여 제조된 흑우엉의 추출물로부터 순차적 유기용매 분획하여 회수된 헥센 분획물 또는 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 항세균성(anti-bacterial) 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 항균성 조성물의 유효성분으로서의 우엉 추출물의 헥센 분획물 또는 에틸아세테이트 분획물은 본 명세서의 실시예를 통해 증명된 바와 같이, 다양한 그람양성세균 및 그람음성세균에 대해 강력한 항균 효과를 나타내며, 특히, 열 안정성이 우수하고, pH 2의 산성 조건 및 혈장 내에서도 항세균 활성의 감소가 나타나지 않아, 추출액, 분말, 환, 정 등의 다양한 형태로 가공되어, 약학 조성물, 건강 기능 식품, 가축 사료 첨가제, 산업용 소독제, 산업용 보존제, 항세균성 생활용품 및 식품 또는 의약품 첨가제 등의 용도에 적용되기에 매우 유용한 발명인 것이다.
Description
본 발명은 우엉(Arctium lappa) 추출물의 유기용매 분획물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 우엉 또는 우엉을 고온에서 장시간 열처리하여 제조된 흑우엉의 추출물로부터 순차적 유기용매 분획하여 회수된 헥센 분획물 또는 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 항세균성(anti-bacterial) 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, 우엉은 분류학적으로 쌍떡잎 식물 초롱꽃목 국화과의 두해살이 식물로서, 원산지는 유럽이며, 시베리아, 만주, 한국 등에 널리 분포한다. 국내에서는 경남을 중심으로 대량 재배되고 있으며, 특유의 향과 씹는 맛이 좋아 어린 순을 삶아 먹거나 뿌리를 먹는 근채류이다. 통상 생으로 먹지 않고 소금에 절이거나, 식초에 데치거나, 또는 간장에 졸여 식용한다.
한방에서는 그 뿌리를 우방근, 열매를 우방자, 줄기를 악실경이라 부르며, 그 용도를 엄격히 구분하고 있다. 식용으로 주로 이용되는 우엉 지하부는 점성이 있고 쓴맛을 가져 주로 간장에 졸여 식용하며, 이눌린, 비타민 B1, 아세트산, 아르크티제닌, 베타-카로텐, 부티릭산, 커피산, 클로로겐산, 코스틱산, 이소바레익산, 로릭산, 리그닌, 미리스트산, 프로피오닉산, 시토스테롤, 스티그마스테롤 및 구리, 크롬, 망간, 인, 셀렌, 규소, 아연 등 다량의 미네랄을 포함하는 것으로 알려져 있다.
현재까지 우엉에 대한 주요 연구로는 재배, 뿌리의 박피 및 세정(정진웅 외, 2003. 한국식품유통학회지, 국제학술심포지움 쌀박람회, P-23, p145: P-100, p202), 거피 후 갈변억제(문광덕 외, 2005, Kor. J. Food Preserv. 12: 489-495) 등에 집중되어 있으며, 우엉김치(최미정 외, 1999, J. Kor. Soc. Food Sci. Nutr. 27: 618-624) 및 우엉가루 첨가 머핀 제조 등의 가공식품 연구(김미경 외, 2010, Kor. J. Food Cookery Sci. 26: 575-585)가 제한적으로 보고되어 있다.
최근에는, 우엉의 유용 생리활성 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 우엉뿌리 추출물의 항염증효과(김예진 외, 2012, 한국자원식물학회지, 25: 1-6), 우엉으로부터 분리된 arctiin의 항당뇨 활성(Lu 등, 2012. Planta Med. 2012.) 및 암세포 사멸 활성(Susanti 등, 2012, J. Nat. Med. 66: 614-621), 우엉의 caffeoylquinic acids에 의한 항산화 효과(Liu 등, 2012, J. Agric. Food Chem. 60: 4067-4075), 우엉 arctiin의 소포체 스트레스 완화효과(Gu 등, 2012, Acta Pharmacol. Sin. 33: 941-952), 우엉 뿌리 추출물의 성적능력 증대 및 불임해소 효과(Jian 등, 2012, BMC Complement Altern. Med. 12: 8), 위궤양 예방효과(de Almeida 등, 2012. J. Med. Food. 15: 378-383) 등이 보고되어 있어 최근 가장 각광받는 약용식물로 급부상하고 있다. 또한, 국내에서는 우엉 씨의 항염증 활성(박소영 외, 2005, Nat. Product Sci. 11: 85-88), 우엉의 에틸아세테이트 및 헥센 추출물의 라드 열산화 및 자동산화 방지 효과(김문정 외, 2004, Food Sci. Biotechnol. 13: 460-466), 우엉 새싹채소의 항산화 효과(이무열 외, 2009, 한국자원식물학회지, 22: 1304-311) 및 우엉 에탄올 추출물의 항산화 및 항돌연변이 효과(이미숙, 2011, 한국식품영양학회지, 24: 713-719)가 보고되어 있다.
우엉과 관련된 항균 활성은 모두 우엉잎에서만 보고되어 있으며, Fabiola Barbieri Holetz 등은 우엉잎 추출물의 Staphylococus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa에 대한 항균활성을 보고하였으며(Fabiola Barbieri Holetz, 2002. Mem Inst Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 97: 1027-1031), Pereira 등도 우엉잎의 70% 에탄올 추출물의 헥센 분획물에서 치내 감염균(Endodontic pathogen)에 대한 항세균 활성을 보고 한 바 있다(Pereira 등, 2005. Braz Dent J. 16: 192-196). 최근에는 우엉잎에서 항균, 항바이오필름 활성이 보도된 바 있으며(Lou Z, 2016. J Food Prot. 79:1404-1409),우엉잎을 포함하는 지상부의 메탄올 추출물의 디클로메탄 분획물의 항결핵균 활성이 보고(Zhao Jinlian 등, 2014. J. Ethnopharmacology. 155: 796-800)되어 있다. 그러나, 현재까지 우엉잎을 제외한 우엉의 씨(우방자), 우엉의 지하부(우방근)에서 항균 활성이 보고된 바는 없다. 실제 최근의 김현수 등의 보고에 따르면, 우엉줄기, 우엉잎 및 우엉뿌리의 메탄올 추출물의 항산화 활성(DPPH 음이온 소거능 평가)은 각각 80.5%, 26.8% 및 19.3%로 우엉의 뿌리는 우엉줄기, 우엉잎과는 성분 및 효능에서 차이가 많음이 알려져 있다(김현수 등, 2014. 한국식품저장유통학회지, 21: 593-599)
한편, 우엉과 관련된 특허문헌으로는, 여드름 치료 및 예방에 효과가 있는 천연물 함유화장품(대한민국 등록특허 제10-0357824호, 등록일자 2002. 10.9), 우엉추출물 발효액을 이용한 모공 축소용 화장품 조성물(대한민국 등록특허 제10-1002796호, 등록일자 2010. 12. 14), 우엉추출물을 유효성분으로 하는 수렴 화장품 조성물(대한민국 등록특허 제10-0874113호, 등록일자 2008. 12. 9), 우엉 추출물과 냉감성분을 함유하는 모공축소용 화장료 조성물(대한민국 등록특허 제10-0767974호, 등록일자 2007. 10. 11), 항염 및 피부자극완화 효과가 있는 천연식물의 혼합추출물을 함유하는 화장료 조성물(대한민국 등록특허 제10-1000695호, 등록일자 2010. 12. 6), 당귀와 우엉 추출물을 주요성분으로 하는 탈모방지 기능을 가진 샴푸 조성물(대한민국 등록특허 제10-0609210호, 등록일자 2006. 7. 27), 블랙헤드 제거용 화장품 조성물(대한민국 등록특허 제10-0962344호, 등록일자 2010년 6월 1일), 생약추출물 특히 우엉 추출물을 주성분으로 하는 아토피 피부용 한방화장료 조성물(대한민국 등록특허 제10-0905386호, 등록일자 2009년 6월 23일) 등의 항염증 및 화장품 조성물에 관련된 특허가 대부분이며, 그 밖에 니코틴 제거용 조성물(대한민국 등록특허 제10-0960305호, 등록일자 2010. 5. 20) 및 우엉뿌리를 유효성분으로 함유하는 지혈용 조성물(등록특허 제10-0628429호) 특허가 공지되어 있다. 공개특허로는 10-2013-0013950호, 우엉발효추출물을 포함하는 세제용 조성물에 우엉의 열수 추출물을 효모, 고초균, 유산균 등으로 발효시킨 발효우엉 추출물을 이용한 항균활성의 세제용 조성물이 공개되어 있다. 그러나, 현재까지 우엉 지하부 추출물의 항균력, 나아가, 고온에서 장시간 열처리하여 제조된 흑우엉의 항균력에 대해서는 알려진 바 없다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 우엉 지하부의 헥센 분획물 또는 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 항균성 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 우엉 지하부의 헥센 분획물 또는 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 항균용 조성물을 제공한다.
상기 우엉 지하부의 헥센 분획물은 흑우엉 지하부 열수 추출물의 헥센 분획물인 것이 바람직하다.
상기 우엉 지하부의 에틸아세테이트 분획물은 생우엉 지하부 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획물인 것이 바람직하다.
상기 우엉 지하부의 에틸아세테이트 분획물은 흑우엉 지하부 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획물인 것이 바람직하다.
상기 우엉 지하부의 에틸아세테이트 분획물은 흑우엉 지하부 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획물인 것이 바람직하다.
상기 항균 조성물은 약학 조성물, 건강 기능 식품, 가축 사료 첨가제, 산업용 소독제, 산업용 보존제, 항세균성 생활용품 및 식품 또는 의약품 첨가제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용도인 것이 바람직하다.
본 발명의 항균성 조성물의 유효성분으로서의 우엉 추출물의 헥센 분획물 또는 에틸아세테이트 분획물은 본 명세서의 실시예를 통해 증명된 바와 같이, 다양한 그람양성세균 및 그람음성세균에 대해 강력한 항균 효과를 나타내며, 특히, 열 안정성이 우수하고, pH 2의 산성 조건 및 혈장 내에서도 항세균 활성의 감소가 나타나지 않아, 추출액, 분말, 환, 정 등의 다양한 형태로 가공되어, 약학 조성물, 건강 기능 식품, 가축 사료 첨가제, 산업용 소독제, 산업용 보존제, 항세균성 생활용품 및 식품 또는 의약품 첨가제 등의 용도에 적용되기에 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명에 사용된 우엉 지하부(우방근)의 사진도이다.
도 2는 우엉 지하부를 고온에서 장시간 열처리하여 제조된 흑우엉의 사진도이다.
도 2는 우엉 지하부를 고온에서 장시간 열처리하여 제조된 흑우엉의 사진도이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 발명자들은 우엉 및 흑우엉을 대상으로 항균 효능을 검정하기 위하여, 일정 방법으로 우엉 및 흑우엉 추출물을 조제하고 이를 순차적 유기 용매 분획하여 헥센 분획물 및 에틸아세테이트 분획물을 항세균 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 항세균성 조성물로 활용하고자 하였다.
구체적으로, 본 발명자들은 민간에서 다양한 생리 활성이 있다고 알려진 우엉을 이용하여 항균용 조성물을 개발하기 위하여, 우엉의 에탄올 추출물 및 열수 추출물과 이의 순차적 유기용매 분획물을 각각 조제하고, 이를 다양한 그람양성세균, 그람음성세균 및 진균들을 대상으로 이들의 항균 활성을 평가한 결과, 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획에서 강력한 광범위 항세균 활성을 확인하였으며, 상기 활성 분획물은 인간 적혈구에 대한 용혈 활성이 나타내지 않음을 확인하였다.
또한 수세, 정선된 우엉 지하부를 75℃의 밀폐 스테인레스 용기에서 11일 가열한 후 이를 4℃에서 2일간 저온 숙성하여 제조된 흑변 우엉(흑우엉으로 지칭함)을 조제하고 이의 에탄올 에탄올 추출물 및 열수 추출물과 이의 순차적 유기용매 분획물을 각각 조제하고, 이를 다양한 그람양성세균, 그람음성세균 및 진균들을 대상으로 이들의 항균 활성을 평가한 결과, 열수 추출물의 헥센 분획물 및 에틸아세테이트 분획, 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획물에서 강력한 광범위 항세균 활성을 확인하였으며, 상기 활성 분획물은 인간 적혈구에 대한 용혈 활성이 나타내지 않음을 확인하였다.
따라서, 본 발명은 우엉 지하부의 헥센 분획물 또는 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 항균용 조성물을 제공한다.
상기 우엉 지하부의 헥센 분획물은 흑우엉 지하부 열수 추출물의 헥센 분획물인 것이 바람직하다.
상기 우엉 지하부의 에틸아세테이트 분획물은 생우엉 지하부 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획물인 것이 바람직하다.
상기 우엉 지하부의 에틸아세테이트 분획물은 흑우엉 지하부 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획물인 것이 바람직하다.
상기 우엉 지하부의 에틸아세테이트 분획물은 흑우엉 지하부 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획물인 것이 바람직하다.
상기 항균 조성물은 약학 조성물, 건강 기능 식품, 가축 사료 첨가제, 산업용 소독제, 산업용 보존제, 항세균성 생활용품 및 식품 또는 의약품 첨가제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용도인 것이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명의 우엉 및 흑우엉 추출물 및 활성 분획 물질의 제조 방법 및 효능 실험 등을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명은 우엉 및 흑우엉으로부터 추출물을 조제하는 단계; 우엉 및 흑우엉 추출물로부터 헥센, 에틸아세테이트, 부탄올의 순차적 유기용매 분획물 조제 및 이후 얻어지는 물 잔류물의 조제 단계; 상기 추출물 및 분획물의 항균 활성 평가 단계 및 헥센 분획물 및 에틸아세테이트 분획물의 활성물질의 안정성 조사 단계를 포함한다.
본 발명의 조성물에 포함되는 "우엉 추출물"은 9월~10월 초의 성숙 우엉의 지하부를 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 발명의 또 다른 조성물에 포함되는 "흑우엉 추출물"은 9월~10월 초의 성숙 우엉의 지하부를 채취하여 세척하는 단계, 이를 70~80℃의 밀폐용기에서 10일 이상 가열하고 이를 4℃에서 1~2일간 저온 숙성하여 흑우엉을 조제하는 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 저급 알코올과 물과의 혼합용매 등을 이용할 수 있으며, 열수, 또는 95% 에탄올 추출이 가장 바람직하다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 우엉 및 흑우엉 추출물은 우엉 및 흑우엉을 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, 우엉의 추출물 및 분획물들을 0.5mg/disc의 농도로 하여 항균 활성을 disc-diffusion 법으로 측정한 결과, 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획에서만 그람 양성세균인 Listeria monocytogenesis, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Staphylococcus epidermidis 및 그람음성세균인 Proteus vulgaris, Pseudomonas auroginosa에 대해 강력한 생육억제 활성을 나타내었다. 또한, 흑우엉의 추출물 및 분획물들을 0.5mg/disc의 농도로 하여 항균 활성을 disc-diffusion 법으로 측정한 결과, 열수 추출물의 헥센 분획물에서 그람 양성세균인 Listeria monocytogenesis, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Staphylococcus epidermidis 및 그람음성세균인 Proteus vulgaris에 대해 강력한 생육억제 활성을 나타내었으며, 에틸아세테이트 분획에서는 헥센 분획물과 달리 그람음성세균인 Pseudomonas auroginosa, Salmonella typhimurium에 대해 추가적인 생육억제 활성을 나타내었다. 이러한 생육저해 활성은 흑우엉의 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획에서도 동일하게 나타났으며, 열수 추출물보다 전제적으로 더 큰 생육저지환을 나타내어, 흑우엉의 에틸아세테이트 분획에서 가장 강력한 항균 활성을 확인하였다.
본 발명의 우엉 및 흑우엉 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 우엉 및 흑우엉 추출물 및 이의 활성 분획물은 그람음성세균 및 그람양성세균 모두에 대한 강력한 항세균 활성을 가지므로, 세균 감염을 차단하기 위한 각종 산업 분야의 항세균성 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 항세균성 생활용품; 및 항세균성 식품 또는 의약품 첨가제 등을 들 수 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 우엉 및 흑우엉 추출물 및 이의 활성 분획물은 세균성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 유효성분으로 사용될 수 있다. 상기 세균성 질환은 그람음성세균 또는 그람양성세균의 감염으로부터 발생하는 각종 세균성 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 질환의 예방 또는 개선용 건강 기능 식품으로 사용될 수 있다.
본 발명의 건강 기능 식품은 세균성 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 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 유효성분 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 유효성분 분말 100중량부를 증류수 1,00~100,000중량부와 혼합하여 사용할 수 있을 것이다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 유효성분은 항세균성 생활용품의 용도로 사용될 수 있다.
상기 항세균성 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 항세균성 생활용품 중 0.1~20중량%로 포함될 수 있다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 유효성분은 항세균성 식품 또는 의약품 첨가제로서 적용될 수도 있다.
본 발명의 유효성분은 사용 목적에 따라 상이할 수 있으나, 바람직하게는 항세균성 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: 우엉 추출물 및 이의 분획물 제조 및 이들의 성분 분석
2015년 9월 경북 안동에서 수확한 우엉을 구입하여, 흐르는 물에 수세하여 이물질을 제거한 후, 에탄올 추출물 및 열수 추출물 제조에 사용하였다. 에탄올 추출물 조제시에는 우엉 시료에 대해 10배의 에탄올을 가하고, 상온에서 2회 반복 추출한 후 추출액을 모아 필터링한 후, 감압 농축하여 분말로 제조하였다. 열수 추출물의 경우에도 동일하게 우엉 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. 제조된 우엉 에탄올 추출물 및 열수 추출물을 대상으로 헥센, 에틸아세테이트, 부탄올로 순차적 유기용매 분획하였으며, 최종적으로 물 잔류물을 각각 회수하였다. 이때, 추출효율, 유기용매 분획 효율, 추출물/분획물의 성분 분석 결과는 표 1에 나타내었다. 다양한 추출물, 분획물의 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 1N NaOH 40μl를 넣고 37℃에서 1시간 반응 후 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준시약으로는 rutin을 사용하였다. 환원당은 DNS법으로, 총 당은 phenol-sulfuric acid법을 이용하여 정량하였다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 우엉은 열수 추출시 에탄올 추출보다 1.1배 높은 추출효율을 나타내었다. 우엉의 에탄올 추출물의 분획물은 물 잔류물이 85.38%로 가장 많았으며, 에틸아세테이트 분획물이 0.42%로 가장 적은 양을 차지하였다. 반면, 우엉 열수 추출물의 분획물의 경우 물 잔류물은 75.36%, 헥센 분획이 0.03%를 차지하였으며, 특히, 에틸아세테이트 분획은 2.67%를 차지하였다. 이는 우엉 지하부(평균 수분함량 80.1%)로부터 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 0.33g 회수할 수 있음을 의미한다.
총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량 측정결과, 열수 추출물에서 에탄올 추출물보다 더욱 높은 함량을 나타내었으며, 특히, 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획물 및 부탄올 분획물은 각각 207.5mg/g, 189.2mg/g의 총 폴리페놀 함량과 67.7mg/g, 61.1mg/g의 총 플라보노이드 함량을 나타내어 우엉 지하부의 경우 추출용매에 따라 추출성분의 큰 차이가 나타남을 확인하였다. 총당 및 환원당 함량은 공히 추출물의 부탄올 분획물 및 물 잔류물에서 높게 나타났다.
실시예 2: 우엉 추출물 및 분획물의 항균 활성 평가
실시예 1의 에탄올 추출물 및 열수 추출물, 이들의 분획물의 항균 활성을 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다. 이때, 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.600 0.1로 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.
그 결과, 표 2에 나타낸 바와 같이, 항세균 활성 대조구로 사용된 엠피실린(1μg/disc)의 경우 그람 양성세균에 대해 21.0~36.0mm의 생육억제환을 나타내어 강력한 항세균 활성을 확인하였으며, 그람 음성세균에 대해서는 Proteus vulgaris에 대해 38mm, Salmonella typhimurium에 대해 21mm의 생육억제환을 나타내었다. 반면, 대장균(Escherichia coli) 및 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)에 대해서는 14~15mm의 생육억제환을 보여 상대적으로 미약한 항균력을 나타내었다. 항진균 대조구로 사용된 마코나졸(1μg/disc)의 경우 C. albicans와 S. cerevisiae에 대해 20~28mm의 생육억제환을 나타내었다.
반면, 우엉 에탄올 추출물 및 열수 추출물은 0.5mg/ml 농도에서 평가한 결과, 실험 균주 모두에 대해 항균 활성이 나타나지 않았다. 우엉 추출물의 분획물의 경우에서도 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 제외한 모든 분획물에서 항균 활성이 전혀 나타나지 않았다. 우엉 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획물은 그람 양성세균에 대해 7.0~12.0mm의 생육억제환을 보였으며, Proteus vulgaris 및 Pseudomonas aeruginosa에 대해서는 7.0~8.0mm의 작은 생육억제환을 보였다. 이러한 결과는 우엉 지하부(우방근)의 경우 제한된 항균 활성성분이 존재함을 알 수 있으며, 또한 우방근에서 항균 활성이 보고되지 않은 이유를 설명하고 있다.
실시예 3: 우엉의 고온 처리에 의한 흑우엉 조제
통상 관능성이 낮거나 부작용이 있는 식용 천연물의 경우 고온에서 가열, 증숙하는 경우 관능성의 증대와 함께 생리활성 성분의 증가가 나타나며, 부작용이 감소한다. 이는 고온에서의 갈변반응 산물에 의한 풍미 증가와 함께, 생리활성성분의 증가 및 새로운 물질의 생성과 관련되며, 대표적으로 홍삼, 흑마늘, 흑도라지 제조등이 이에 해당된다. 실제 홍삼, 흑마늘, 흑도라지 등은 원래의 인삼, 마늘, 도라지에 비해 우수한 항산화 활성, 뇌기능 인지 증대 및 면역증강 활성이 인정되고 있다. 본 실시예에서는 우엉을 고온 가열처리하여 흑우엉을 제조하고자, 수세 정선된 우엉 지하부를 70~80℃의 밀폐용기에 담아 10일 이상 가열하고 이후 4℃에서 1~2일간 저온 숙성하는 단계를 통해 흑변된 우엉을 제조하였다. 가장 바람직한 처리로는 75℃의 스테인레스 밀폐용기에 담아 11일 가열하고 이후 4℃에서 1일간 저온 숙성하는 경우 가장 관능성이 우수한 흑우엉을 제조할 수 있었다. 실험에 사용된 우엉 및 제조된 흑우엉의 사진은 도 1 및 도 2와 같으며, 우엉의 경우 수분함량이 80%이었으나, 흑우엉의 경우 밀폐조건에서 열처리한 경우에도 65~70%를 나타내어 열처리, 저온숙성 중 부분적인 수분손실이 나타났다.
실시예 4: 흑우엉 추출물 및 이의 유기용매 분획물 조제 및 성분 분석
상기 실시예 3에서 제조된 흑우엉의 에탄올 추출물 및 열수 추출물의 조제시에는 실시예 1과 동일한 방법으로 추출, 필터링, 농축하였으며, 제조된 흑우엉 에탄올 추출물 및 열수 추출물을 대상으로 헥센, 에틸아세테이트, 부탄올로 순차적 유기용매 분획하였으며, 최종적으로 물 잔류물을 각각 회수하였다. 이때, 추출효율, 유기용매 분획 효율, 추출물/분획물의 성분 분석 결과는 표 3에 나타내었다. 다양한 추출물, 분획물의 성분 분석은 실시예 1과 동일한 방법으로 측정하였다.
표 3에 나타낸 바와 같이, 흑우엉은 열수 추출시 에탄올 추출보다 약 1.6배 높은 추출효율을 나타내었다. 흑우엉의 에탄올 추출물의 분획물은 부탄올 분획물이 72.17%, 물 잔류물이 25.18%로 많은 양을 차지한 반면, 헥센 분획물은 2.16%, 에틸아세테이트 분획물은 3.92%로 적은 양을 차지하였다. 반면, 우엉 열수 추출물의 분획물의 경우 물 잔류물은 98.24%, 헥센 분획이 0.05%를 차지하였으며, 에틸아세테이트 분획은 3.43%를 차지하였다. 이는 흑우엉 지하부(평균 수분함량 65%)로부터 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획물은 0.084g, 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획물은 0.77g을 회수할 수 있음을 의미한다. 따라서, 상기 흑우엉의 에틸아세테이트 분획물은 상당히 정제되어 있음을 알 수 있다. 또한, 우엉과 흑우엉 추출물의 분획효율을 비교한 결과, 우엉의 경우 에탄올 추출물의 대부분이 유기용매 분획후의 물 잔류물(85.38%)이었으나, 흑우엉의 경우 대부분이 부탄올 분획(72.16%)으로 이행되어 흑우엉의 경우 가열, 저온증숙 동안 지용성 성분의 증가 및 성분의 큰 변화가 나타남을 알 수 있었다.
한편, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량 측정결과, 흑우엉의 열수 추출물 및 에탄올 추출물에서 총 폴리페놀은 26.5~28.2mg/g으로 유사하게 나타났으며, 총 플라보노이드 함량도 3.5~3.8mg/g으로 유사한 함량을 나타내었다. 이는 생우엉의 경우 열수 추출물이 에탄올 추출물보다 수배 높은 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 보인 것과는 대조적이다. 분획물 중에서는 흑우엉의 열수 추출물 및 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획물에서 각각 267.5~252.0mg/g 및 28.5~18.6mg/g의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 나타내었다. 이는 생우엉 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획에 비해, 각각 1.28배의 총 폴리페놀 및 0.42배의 총 플라보노이드 함량이며, 생우엉 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획에 비해, 각각 5.63배의 총 폴리페놀 및 0.4배의 총 플라보노이드 함량이다. 즉, 흑우엉의 에틸아세테이트 분획의 경우 총 폴리페놀 함량은 증가되며, 총 플라보노이드 함량은 감소함을 알 수 있었다. 총당 및 환원당 함량은 공히 추출물의 부탄올 분획물 및 물 잔류물에서 높게 나타났다.
실시예 5: 흑우엉 추출물 및 분획물의 항균 활성 평가
실시예 4에서 조제된 흑우엉 에탄올 추출물 및 열수 추출물, 이들의 분획물의 항균 활성을 평가하여 그 결과를 표 4에 나타내었다. 항균 활성 평가는 실시예 2와 동일한 방법을 사용하였다.
그 결과 표 4에 나타낸 바와 같이, 흑우엉 에탄올 추출물 및 열수 추출물은 0.5mg/ml 농도에서 실험 균주 모두에 대해 항균 활성이 나타나지 않았다. 그러나, 흑우엉 추출물의 분획물의 경우 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획물에서는 대장균을 제외한 모든 실험세균에 대해 우수한 항균 활성이 확인되었으며, 흑우엉 열수 추출물의 헥센 분획물 및 에틸아세테이트 분획물에서도 광범위한 항균 활성이 나타났다. 특히, 생우엉의 경우 에탄올 추출물 및 이의 분획물 모두에서 항균력이 나타나지 않은 반면, 흑우엉 에탄올 추출물의 경우 에틸아세테이트 분획물에서 우수한 항균력이 나타났으며, 특히, Listeria monocytogenesis와 같은 뇌수막염 발병 원인균에 대해 0.5mg/disc 농도에서 20mm의 생육억제환을 보여 실제적 사용 가능성을 제시하였다.
실시예 6: 우엉 및 흑우엉 추출물, 분획물의 인간 적혈구 용혈 활성 평가
우엉 지하부는 식품으로 사용되어 왔으며, 식품 원료로 등록되어 안전성이 확보된 식용 식물이다. 또한, 흑우엉의 경우에도 별도 첨가물이나, 유해물질이 없으므로 안전성은 확보되어 있다. 그러나, 우엉이 흑우엉으로 변화하는 동안 나타날 수 있는 잠재적 급성 독성을 평가하기 위해, 우엉 및 흑우엉 추출물, 이들의 분획물의 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.
(%) Hemolysis = [(Abs. S - Abs. C) / (Abs. T - Abs. C)] × 100
Abs. S : 시료 첨가구의 흡광도,
Abs. C : DMSO 처가구의 흡광도,
Abs. T : Triton X-100 첨가구의 흡광도.
먼저, 대조구로 사용된 DMSO와 증류수는 적혈구 용혈 활성이 없었으며, Triton X-100은 1mg/ml 농도에서 적혈구를 100% 용혈시킴을 확인하였다. 한편, 우엉 및 흑우엉 열수 추출물 및 에탄올 추출물의 경우 용혈활성이 없었으며, 분획물중에서는 우엉의 에탄올 추출물위 헥센분획물에서 중증도의 용혈활성을, 흑우엉 에탄올 추출물의 헥센분획물에서 강력한 용혈활성을 나타내었다. 반면, 항균 활성이 우수한 우엉 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획 및 흑우엉의 열수 추출물의 헥센 분획, 에틸아세테이트 분획 및 흑우엉 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획물은 1mg/ml 농도까지 전혀 적혈구 용혈현상이 나타나지 않아 급성독성 및 적혈구 용혈 활성은 없음을 확인하였다.
실시예 7: 우엉 및 흑우엉 추출물의 에틸아세테이트 분획물의 혈장, 산 및 열 안정성 평가
상기 실시예 1 및 3에서 얻은 우엉 열수 추출물의 에틸아세테이트 분획물 및 흑우엉 열수 추출물 및 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 대상으로 항세균 활성에 대한 혈장 안정성, 열 안정성 및 산 안정성을 확인하였다. 상기 에틸아세테이트 활성 분획물들은 100℃에서 1시간 열 처리, pH 2(0.01M HCl)에서의 1시간 처리, 혈장에서 1시간 처리시에도 S. aureus에 대해, 7.0~9.5mm의 생육억제환을 L. monocytogenes에 대해 11~18mm의 강력한 생육억제환을 나타내어 항세균 활성물질은 혈장 처리, 열 처리 및 산 처리시에도 활성의 감소가 나타나지 않아 높은 안정성을 나타내었다. 실시예 1 및 3의 분획물의 성분 분석 결과와 유기용매 분획 특성 및 상기의 안정성 결과를 고려할 때, 우엉 및 흑우엉의 항세균 활성물질은 페놀성 화합물의 배당체로 예상된다.
Claims (6)
- 흑우엉 지하부 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 그람양성세균 증식억제용 조성물.
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- 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 약학 조성물, 건강 기능 식품, 가축 사료 첨가제, 산업용 소독제, 산업용 보존제, 항세균성 생활용품 및 식품 또는 의약품 첨가제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용도인 것을 특징으로 하는 그람양성세균 증식억제용 조성물.
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| Journal of Ethnopharmacology. 1994. Vol.44, pp.35-40.* |
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