KR101959130B1 - 팽화 인삼농축액을 유효성분으로 포함하는 방사선 방호용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팽화 인삼농축액을 유효성분으로 포함하는 방사선 방호용 조성물, 이를 포함하는 방사선 방호용 약학적 조성물 및 방사선 방호용 식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 팽화 인삼농축액을 유효성분으로 포함하는 방사선 방호용 조성물은 방사선으로부터 유도되는 세포 자연사 및 DNA 손상을 억제하고 방사선으로부터 유도되는 산화적 손상으로부터 체내 항산화 효소 활성을 증가시키는 효과가 있다.
또한, 팽화 인삼농축액은 식용으로 부작용을 나타내지 않아 인체에 안전하므로 방사선에 노출될 우려가 있는 다양한 작업 환경에서 유용하게 사용될 수 있다.

Description

팽화 인삼농축액을 유효성분으로 포함하는 방사선 방호용 조성물{Radiation protective composition comprising puffed ginseng concentrates}

본 발명은 팽화 인삼농축액을 유효성분으로 포함하는 방사선 방호용 조성물, 이를 포함하는 방사선 방호용 약학적 조성물 및 방사선 방호용 식품 조성물에 관한 것이다.

현재 전 세계적으로 사망 우위를 차지하고 있는 암 질환은 매년 증가 추세이며, 이러한 환자들을 위한 치료제 및 치료법으로 화학요법과 방사선요법이 가장 널리 사용되고 있다. 방사선 요법은 선진국으로 갈수록 그 사용비중이 증가하고 있고 이용분야도 급증하고 있어 최근에는 방사선을 사용하는 병원 및 작업장이 크게 늘고 있다. 특히, 방사선을 암과 같은 질환의 치료 목적으로 인체에 사용하는 경우, 성공적으로 적용될 경우에는 치료 효과를 높이는 등 유용한 효과를 얻을 수 있으나, 불임증, 탈모 및 백내장 등과 같은 다른 질환들을 발병시킬 수 있고, 또한 각종 방사능 사고는 인간의 목숨뿐만 아니라 동식물에도 치명적인 피해를 줄 수 있으며, 방사선에 오염된 동식물 식품을 섭취하게 되면 간접적으로 방사선의 피해를 받을 수 있는 등 많은 부작용이 나타나고 있어 방사선의 사용시 많은 주의가 요구되고 있다.

한편, 방사선이 생물에 미치는 효과는 입사 방사선과 생물체를 구성하는 원자와의 상호작용 결과 발생하는 전리 현상으로 설명할 수 있는데, 방사선이 궁극적으로 세포에 영향을 주는 메카니즘은 크게 직접적인 영향 및 간접적인 영향으로 구분할 수 있으며, 특히 방사선에 의한 직접적인 영향은 생물체를 구성하고 있는 많은 수의 원자가 방사선에 의해 영향을 받게 되어 염색체 복제에 이상을 초래하거나 DNA 정보에 심한 교란을 유발하여 세포의 사멸을 발생하게 한다. 또한, 방사선 조사에 의한 생물에 미치는 피해와 관련하여, 방사선이 조사될 경우 지질과산화에 의한 MDA(malondialdehyde) 및 과산화수소(hydrogen peroxide)의 형성 등으로 인해, 간 및 신장과 같은 장기가 크게 손상될 수 있는 문제가 발생하게 된다(Garner A 등, Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud.Phys.Chem. Med., 50,323~335, 1986).

또한, 치료요법의 경우, 치료 방사선이 비정상 조직에 흡수되는 방사선량은 최대화하면서 동시에 정상 조직 근처에 흡수되는 방사선량은 최소화하기 위하여 비정상 증식 조직을 함유하는 대상의 신체 중 일정 부분에만 방사선 조사를 적용하고 있으나 비정상 조직에 근접한 정상 조직의 경우, 잠재적으로 방사선 조사에 계속적으로 노출되고 있으므로 최선의 방사선 치료 기술에도 불구하고 불완전한 종양 감소, 종양 재발, 증가된 종양 존재량 및 내방사선 종양이 유발되는 문제점이 있다.

나아가 방사선의 노출은 질병 치료를 위한 방사선 치료 이외에도 다양한 직업상의 환경에서도 발생할 수 있다. 예컨대, 원자력 또는 핵무기 산업 등 방사선을 다루는 직업에 종사하는 사람, 핵무기 방사성 낙진에 의해 오염된 지역에서 일하는 군인 및 핵사고를 처리하는 구조 대원들에게 쉽게 노출될 우려가 있다.

이처럼, 현대 생활사에서 방사선의 활용 범위가 점차 다양화됨에 따른 방사선에 대한 노출비중이 늘어남에 따라 방사선 방어 물질의 개발이 중요한 문제로 대두되고 있다. 방사선 방어 물질에 대한 연구는 1949년 Patt 등(Patt HM, Tyree EB, Straube RL, Smith DE. Cystein protection against X irradiation. Science 1949, 110, 213-214.)에 의해 cystein이 방사선 방어 효과가 있음을 밝힌 연구를 시작으로 합성물질로 이루어진 방사선 방어제에 대한 연구가 다수 보고되었다. 현재 대표적인 방사선 방어 물질인 WR-2721 (Amifostine; S-2-(3-aminopropoylamino) ethylphospherothiotic acid)은 조혈장기에 방사선 방어 효과가 있다고 보고되었으나 일부 장기에서 방사선 방어 효과가 저해되었다는 보고 또한 있었으며, 중간 대사산물로 인한 부작용이 나타나 문제가 제기되었다(Antonadou D, Coliarakis N, Synodinou M, Athanassiou H, Kouveli A, Verigos C, Georgakopoulos G, Panoussaki K, Karageorgis P, Throuvalas N; Clinical Radiation Oncololgy Hellenic Group. Randomized phase III trial of radiation treatment ± amifostine in patients with advanced-stage lung cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2001, 51, 915-22.)

이에, 현재까지 개발된 방사선 방어제가 갖는 부작용이 나타나지 않으면서 방사선 방어 효과를 가지는 천연물질(natural product)을 찾기 위한 연구가 국내 외에서 활발히 진행되고 있으나, 현재까지 만족할 만한 수준의 방사선 방어 효과를 가지는 물질에 대한 연구는 보고된바 없다.

이러한 기술적 배경하에서 본 발명자들은 팽화 인삼농축액이 세포 자연사 억제, DNA 손상 억제, 항산화 효소 활성 증가 등을 통해 우수한 방사선 방호 효과가 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.

본 발명에서는 팽화 인삼농축액을 유효성분으로 포함하는 방사선 방호용 조성물을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명에서는 상기 방사선 방호용 조성물을 포함하는 방사선 방호용 약학적 조성물을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명에서는 상기 방사선 방호용 조성물을 포함하는 방사선 방호용 식품 조성물을 제공하고자 한다.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.

본 발명에서 사용된 용어 "조성물"은 특정 성분을 포함하는 산물뿐만 아니라, 특정 성분의 배합에 의해 직접 또는 간접적으로 만들어지는 임의의 산물을 포함하는 것으로 간주된다.

본 발명에서 사용된 용어 "유효성분"은 단독으로 목적하는 활성을 나타내거나 또는 그 자체는 활성이 없는 담체와 함께 활성을 나타낼 수 있는 성분을 의미한다.

본 발명에서 사용된 용어 "방사선"은 이온화 방사선을 의미하는 것으로서, 상기 이온화 방사선은 세포 및 조직에 흡수되는 경우, 반응성 산소종의 형성 및 DNA의 손상을 유도하는 등 세포 및 생체에 유해한 영향을 미칠 수 있는 에너지를 가지는 방사선을 말한다. 이러한 종류의 방사선으로는 X-선, 알파선, 베타선, 감마선 및 입자 충격(예컨대, 중성자빔, 전자빔, 양성자, 중간자 등)을 포함할 수 있다.

본 발명에서 사용된 용어 "방사선 방호"란 방사선에 노출된 또는 노출될 정상 DNA, RNA, 단백질, 세포, 조직, 기관 및 개체 등에 대하여 방사선에 의한 유해 작용을 감소 또는 제거하는 것을 말한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 팽화 인삼농축액을 유효성분으로 포함하는 방사선 방호용 조성물을 제공한다.

본 발명에 따르면, 상기 인삼농축액은 1-5 kgf/cm²의 압력에서 팽화 처리하여 수득하는 것이 바람직하다. 구체적으로 상기 인삼농축액은 (a) 인삼을 팽화시키는 단계; (b) 상기 팽화된 인삼을 주정으로 추출하는 단계; 및 (c) 상기 추출물을 농축하는 단계를 통해 제조되는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 각 단계별 최적 조건은 하기 실시예에서 기술한 바와 같다.

상기 팽화 처리를 통해 수득된 인삼농축액은 하기 실시예의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 일반 백삼에는 존재하지 않는 Rg3, Rg5 및 Compound K 등의 유용 진세노사이드를 포함하며, 이외에도 모든 종류의 진세노사이드를 다량으로 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에서는 팽화 처리를 통해 수득한 인삼 농축액과, 팽화 처리하지 않은 인삼 농축액의 세포 자연사 방지 효과, DNA 손상 억제 효과 및 항산화 효소 활성을 비교한 결과, 본 발명에 따라 팽화 처리를 통해 수득한 인삼 농축액이 팽화 처리하지 않은 인삼 농축액 대비 월등히 향상된 세포 자연사 방지, DNA 손상 억제 및 항산화 효소 활성 증진 효과를 가지는 것을 확인하였다(실험예 2 내지 4).

또한, 본 발명은 상기 방사선 방호용 조성물을 포함하는 방사선 방호용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 방사선 방호용 약학적 조성물은 방사선 조사시 생체를 보호할 수 있는 효과가 있는 약학적 조성물로 용이하게 활용할 수 있다. 이에, 방사선 방어를 필요로 하는 약학적 조성물 개발 등 다양한 소재 개발을 통해 방사선 직업종사자나 암치료시 환자의 방사선 피폭감소와 같이 방사선에 대한 안전성 확보에도 기여할 수 있게 된다.

본 발명에서, 상기 약학 조성물은 약학적으로 허용되는 담체(carrier) 또는 첨가제를 포함할 수 있다. 본 발명에서 상기 "약학적으로 허용되는" 의미는 유효성분의 활성을 억제하지 않으면서 적용(처방) 대상이 적응 가능한 이상의 독성을 지니지 않는다는 의미이다. 상기 "담체"는 세포 또는 조직 내로의 화합물의 부가를 용이하게 하는 화합물로 정의된다.

본 발명의 팽화 인삼농축액은 단독으로 또는 어떤 편리한 담체 등과 함께 혼합하여 투여될 수 있고, 그러한 투여 제형은 단회투여 또는 반복투여 제형일 수 있다. 상기 추출물을 포함하는 약학 조성물은 고형 제제 또는 액상 제제일 수 있다. 고형 제제는 산제, 과립제, 정제, 캅셀제, 좌제 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 고형 제제에는 담체, 착향제, 결합제, 방부제, 붕해제, 활택제, 충진제 등이 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 액상 제제로는 물, 프로필렌 글리콜 용액 같은 용액제, 현탁액제, 유제 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 적당한 착색제, 착향제, 안정화제, 점성화제 등을 첨가하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 산제는 본 발명의 유효 성분인 팽화 인삼농축액과 유당, 전분, 미결정셀룰로오스 등 약제학적으로 허용되는 적당한 담체를 단순 혼합함으로써 제조될 수 있다. 과립제는 본 발명의 상기 팽화 인삼농축액; 약학적으로 허용되는 적당한 담체; 및 폴리비닐피롤리돈, 히드록시프로필셀룰로오스 등의 약학적으로 허용되는 적당한 결합제를 혼합한 후, 물, 에탄올, 이소프로판올 등의 용매를 이용한 습식과립법 또는 압축력을 이용한 건식과립법을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 정제는 상기 과립제를 마그네슘스테아레이트 등의 약학적으로 허용되는 적당한 활택제와 혼합한 후, 타정기를 이용하여 타정함으로써 제조될 수 있다.

본 발명의 팽화 인삼농축액은 치료해야 할 질환 및 개체의 상태에 따라 경구제, 주사제(예를 들어, 근육주사, 복강주사, 정맥주사, 주입(infusion), 피하주사, 임플란트), 흡입제, 비강투여제, 질제, 직장투여제, 설하제, 트랜스더말제, 토피칼제 등으로 투여될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 투여 경로에 따라 통상적으로 사용되고 비독성인, 약학적으로 허용되는 운반체, 첨가제, 비히클을 포함하는 적당한 투여 유닛 제형으로 제제화될 수 있다.

본 발명의 약학 조성물은 매일 약 0.0001 mg/kg 내지 약 10 g/kg이 투여될 수 있으며, 약 0.001 mg/kg 내지 약 1 g/kg의 1일 투여 용량으로 투여될 수 있다. 그러나 상기 투여량은 상기 혼합물의 정제 정도, 환자의 상태(연령, 성별, 체중 등), 치료하고 있는 상태의 심각성 등에 따라 다양할 수 있다. 필요에 따라 편리성을 위하여 1일 총 투여량을 하루 동안 여러 번 나누어 투여될 수 있다. 본 발명의 조성물이 약학 조성물로 사용될 경우, 상기 조성물 내의 팽화 인삼농축액의 함량은 질환의 증상, 증상의 진행 정도, 환자의 상태 등에 따라서 방사선 방호 효과를 나타낼 수 있는 유효량을 적절히 조절 가능하며, 예컨대, 상기 팽화 인삼농축액의 양은 전체 조성물 총 중량을 기준으로 0.0001 중량% 이상, 구체적으로 0.001 중량% 이상일 수 있고, 80 중량% 이하, 구체적으로는 50 중량% 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명은 상기 방사선 방호용 조성물을 포함하는 방사선 방호용 식품 조성물을 제공한다.

본 발명의 방사선 방호용 식품 조성물은 방사선 조사시 생체를 보호할 수 있는 효과가 있는 식품, 예컨대, 식품의 주원료, 부원료, 식품 첨가제, 기능성 식품 또는 음료로 용이하게 활용할 수 있다.

본 발명에서 용어 "식품"은 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 구체적으로 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 각종 식품, 기능성 식품, 음료, 식품 첨가제 및 음료 첨가제를 모두 포함하는 의미로 사용된다. 상기 식품의 예로서 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 본 발명의 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류, 아이스크림류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등), 비타민 복합제, 알코올 음료, 주류 및 그 밖의 건강보조 식품류를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 기능성 식품, 음료, 식품첨가제 또는 음료첨가제는 통상의 제조 방법으로 제조될 수 있다.

상기 "기능성 식품"이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병 방지와 회복 등에 관한 체내조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미하며, 구체적으로는 건강 기능성 식품일 수 있다. 특히, 본 발명의 조성물의 경우 방사선 방호용 식품 조성물로 적용하기에 좋다. 상기 기능성 식품에는 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.

또한, 상기 식품 조성물에서, 상기 팽화 인삼농축액의 양은 식품 조성물 총 중량의 0.00001 중량% 이상, 구체적으로 0.1 중량% 이상일 수 있고, 80 중량% 이하, 구체적으로 50 중량% 이하, 더욱 구체적으로 40 중량% 이하로 포함될 수 있으며, 상기 식품이 음료인 경우에는 식품 전체의 부피 100 ml를 기준으로 0.001 g 이상, 구체적으로 0.01 g 이상, 50 g 이하, 구체적으로 10 g 이하, 더욱 구체적으로 2g 이하의 비율로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

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. 구체적으로는 천연 감미제를 사용하는 경우인데, 천연 감미제로서는 옥수수 시럽 고형물, 꿀, 수크로오스, 프록토오스, 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. 구체적으로는 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. 또한, 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, 갈로카테킨, 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 0.0005 중량％ 내지 약 0.5 중량％ 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 등을 들 수 있다.

본 발명의 팽화 인삼농축액을 유효성분으로 포함하는 방사선 방호용 조성물은 방사선으로부터 유도되는 세포 자연사 및 DNA 손상을 억제하고 방사선으로부터 유도되는 산화적 손상으로부터 체내 항산화 효소 활성을 증가시키는 효과가 있다.

또한, 팽화 인삼농축액은 식용으로 부작용을 나타내지 않아 인체에 안전하므로 방사선에 노출될 우려가 있는 다양한 작업 환경에서 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 팽화 인삼농축액의 제조 공정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 팽화 인삼농축액의 진세노사이드 함량을 HPLC로 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 팽화 인삼농축액의 세포 자연사 방지 효과 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 팽화 인삼농축액의 DNA 손상 억제 실험 결과를 방지 효과 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 팽화 인삼농축액의 항산화 효소 활성 실험 결과를 나타낸 도면이다.

이하에서는 바람직한 실시예 등을 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

실시예 1. 팽화 인삼농축액 제조

본 발명에 따른 팽화 인삼농축액의 제조 과정은 도 1 및 하기 표 1에 나타난 바와 같다. 구체적으로, 백삼을 선별하여 수세, 건조 후 세절하고, 4 kgf/cm² 압력으로 팽화 처리하였다. 팽화된 인삼 중량의 15배수의 70% 주정을 넣고, 80 ± 3℃, 4 h ± 5 min의 조건에서 환류 추출하였다. 이 과정을 3회 반복하여 추출액을 제조하고, 감압농축기를 이용하여 40 ℃의 온도에서 60 brix가 될 때까지 농축하여, 본 발명에 따른 팽화 인삼농축액을 제조하였다.

비교예 1. 팽화 처리하지 않은 인삼농축액의 제조

팽화 처리를 하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 과정을 통해 인삼농축액을 제조하였다.

실험예 1. 팽화 인삼농축액의 진세노사이드 함량 분석

상기 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 인삼농축액의 진세노사이드 성분 및 함량을 측정하였다. 각각의 농축액 1 g을 100 ml의 증류수에 용해시킨 후 0.2 ㎛ membrane filter로 여과하여 HPLC 분석용 시료로 이용하였다.

HPLC 분석은 C18 column (100 × 2.1 mm, ID 5㎛)을 사용하여 UV 203 nm에서 검출하였다. 이동상은 10% Acetonitrile (solvent A)과 90% Acetonitrile (solvent B)를 이용하여 Gradient를 주었으며 1.3 ml/min 유속으로 분리하였다. 이동상의 Gradient 조건은 하기 표 2와 같으며, 상기 실시예 1 및 비교예 1의 진세노사이드 분석 크로마토그램 결과는 하기 도 2에, 성분 결과는 하기 표 3에 나타내었다.

상기 표 3과 같이 실시예 1 및 비교예 1에 따른 인삼농축액의 진세노사이드 성분별 함량을 분석하여 비교한 결과, 실시예 1에 따라 팽화 처리된 인삼농축액이 비교예 1에 따라 팽화 처리되지 않은 인삼농축액 보다 모든 종류의 진세노사이드 함량이 증가한 것을 확인할 수 있었다. 특히 유용 진세노사이드로 알려진 Rg3, Rg5, Compound K가 비교예 1에 따라 팽화 처리되지 않은 인삼농축액에는 확인되지 않은 반면, 본 발명에 따라 팽화 처리된 인삼농축액에서는 고농도로 존재함을 확인하였다.

이와 같이 본 발명에 따라 팽화 처리를 거칠 경우 인삼 자체가 다공성을 얻게 되어 추출 면적이 증가함으로써 진세노사이드 추출율이 증가하여 모든 진세노사이드의 함량이 증가할 뿐만 아니라, 또한, 고온 고압을 통한 팽화 처리를 통해 유용 진세노사이드로 알려진 Rg3, Rg5, Compound K로 전환된 것으로 추측된다.

< 실험예 2-4> 팽화인삼 농축액의 방사선 방호 활성 동물 실험

방사선 조사 동물 실험 방법

실험동물은 6주령 ICR 마우스 수컷을 이용하였으며 1주일간 적응기간을 거친 후 4주간 실험을 진행하였다. 실시예 1 및 비교예 1에 따른 인삼농축액을 매일 200 mg/kg body weight의 농도로 각각 경구 투여하고, 4주 후 방사선 조사기를 이용하여 ¹³⁷Cs을 8 grey의 선량으로 마우스에 방사선을 조사하였다(표 4).

조사 후 3일이 경과 되었을 때, avertin을 이용하여 마우스를 마취한 후 희생하였다. 조직 분석을 위하여 대장을 적출하여 10% 포르말린 혹은 액체 질소에 보관하여 분석에 이용하였다.

실험예 2. 세포 자연사 방지 효과 측정

조직 형광염색 및 단백질 정량을 통하여 세포 자연사 분석을 실시하였다. 조직 형광염색을 위하여 포르말린에 담겨 있던 대장을 꺼내서 PBS에 15분간 2번 씻어 낸 후 50, 70, 90, 100% 에탄올에 담가 탈수 시켰다. 탈수가 완료된 조직을 자일렌에 담가 overnight 시켰으며, 조직 내 파라핀을 침투시키기 위하여 자일렌에 담겨 있던 조직을 꺼내 60℃ 인큐베이터에서 녹여 놓은 파라핀에 담가 진공상태로 30분 간 처리하였다. 그 후 조직을 파라핀을 이용하여 mold를 만들고 이를 microtome을 이용하여 조직 절편 슬라이드를 만들어 염색에 이용하였다. 상기 조직 절편 슬라이드에서 세포 자연사를 확인하기 위하여 형광 염색을 실시하였다. 조직 절편을 60℃ 인큐베이터에서 30분간 방치하여 파라핀을 녹인 후 자일렌에서 2분간 2번, 100, 90, 70, 50% 에탄올에 각각 5분씩 순차적으로 담가 파라핀을 제거하고 다시 수화를 시킨다. 이를 PBS로 세척 후 goat serum을 이용하여 조직이 없는 비어있는 슬라이드 부분을 blocking 하였다. 타겟 단백질 (TUNEL, cleaved PARP, cleaved caspase-3)의 1차 항체를 조직에 뿌려 4℃에서 overnight 하고, PBS로 5분간 3번에 걸쳐 세척 후 형광 dye가 붙은 2차 항체를 조직에 뿌려 상온에서 1시간 incubation 후 PBS로 5분간 3번에 걸쳐 세척하였다. 핵의 염색을 위해 DAPI 염색약을 넣고 mounting 용액을 한 방울 올려 커버글라스로 덮은 후 밀봉하였다.

또한, 단백질 정량을 위하여 western blotting을 실시하였다. 조직을 파쇄 후 RIPA buffer를 이용하여 protein을 추출하고, bradford법을 이용하여 추출한 단백질을 정량한 후 5× dye로 희석, 5분간 가열하여 단백질을 denaturation 시켰다. 준비된 단백질 시료를 10% SDS gell을 이용하여 전기영동 후 PVDF membrane으로 transfer시킨다. skim milk를 이용하여 상온에서 1 시간동안 blocking을 한 후 PBS에 5분간 2번 세척하고 marker (tBid, Bax, cytochrome C, p56, cleaved caspase-9, cleaved caspase-3, cleaved PARP, actin)에 맞는 1차 항체로 4℃에서 overnight동안 인큐베이션 하였다. PBS에 5분간 2번 세척 후 2차 항체로 상온에서 1시간 동안 인큐베이션 하였다. PBS에 5분간 2번 세척 후 ECL solution을 이용하여 발색한 다음 필름에 현상하여 band의 density를 비교하였다.

실험 결과는 하기 도 3에 나타내었다. 도 3을 통해 형광 염색 (도 3 A,B,C)과 western blotting (도 3 D,E)을 통한 단백질 발현의 정략적 분석 비교 시, 방사선에 의해 세포 자연사가 유도된 것을 확인하였으며 본 발명의 실시예 1에 따른 팽화 처리된 인삼 농축액으로 처리한 그룹(PG 그룹)에서는 세포 자연사가 유의적으로 감소된 반면, 비교예 1에 따른 팽화 처리되지 않은 인삼 농축액을 처리한 그룹(WG 그룹)에서도 감소되는 경향은 보였으나 유의적이지 않음을 확인하였다. 세포 자연사 분자 요인 분석을 통하여 팽화 인삼농축액이 방사선에 의해 발생하는 세포 자연사 유발을 감소시키는 것을 확인하였다. 또한, tBid, bcl-2-like protein 4 (Bax), cytocrome C, Poly (ADP-ribose) polymerase (PARP)는 조직에서 세포 자연사 발생 시 증가하는 marker들로써 많이 이용되어지는데, 도 3에 나타난 바와 같이 단백질 정량을 통한 실험에서도 방사선에 의해 조직의 세포 자연사 관련 인자들이 증가하는 것을 확인하였으며, PG 그룹에서는 세포 자연사 관련 인자들이 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다.

이상의 결과로부터 본 발명에 따른 팽화 인삼농축액의 급여가 방사선으로부터 유도되는 대장조직의 세포 자연사를 유의적으로 억제하는 것을 확인하였다.

실험예 3. DNA 손상 pathway 억제 효과 측정

팽화 인삼농축액의 방사선에 대한 방호 효과 규명을 위하여 DNA 손상 pathway를 조직염색과 western blotting을 통하여 확인하였다. 관련 인자로는 ataxia telangiectasia mutated serine-protein kinase (ATM), Chekpoint kinase-1 (Chk1), Chekpoint kinase-2 (Chk2), E2promoter bindingfactor (E2F1), tumor suppressorp53 (p53)을 이용하였다.

실험 결과는 하기 도 4에 나타내었다. 도 4를 통해 방사선 조사 시에 세포 자연사를 유발하는 Chk1, E2F1, p53은 DNA의 손상을 일으키면서 증가하는 것을 확인하였으나, 본 발명에 따른 팽화 인삼농축액을 처리할 경우(PG 그룹), 이러한 인자들이 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다.

이상의 결과로부터 본 발명에 따른 팽화 인삼농축액의 급여가 방사선 조사로 인해 유발되는 DNA 손상에 대한 억제 효과가 있는 확인하였다.

실험예 4. 체내 항산화 효소 활성 측정

본 발명에 따른 팽화 인삼농축액의 항산화 효소 활성을 확인하기 위하여, 상기 실험에서 얻어진 대장조직을 상기 실험에서 얻어진 대장조직을 액체 질소에 보관하였다가 항산화 효소 활성 실험에 이용하였다. 대장 조직 100 mg을 1 ml PBS에 넣고 homogenizer를 이용하여 분쇄하고, 분쇄액을 12,000×g에서 15분간 원심 분리하여 상층액을 얻어 실험에 이용하였다.

항산화 효소로는 GSH (Sigma-aldrich), SOD (Cell biolabs) 및 catalase (Cell biolabs)를 assay kit를 이용하였으며 실험방법은 kit protocol을 준수하였다.

실험 결과는 도 5에서 나타내었다. 상기 실험에 이용된 효소들은 체내에서 산화적 손상이 일어났을 때 이를 저감화 하기 위하여 반응하는 효소로서, 효소들의 활성 증가는 산화적 손상이 감소된 것을 의미한다. 방사선 조사에 의해서 세 효소 모두 방사선을 조사하지 않았을 때 보다 약 50% 정도의 수준을 보여주었다. SOD와 catalase의 경우 본 발명에 따른 팽화 인삼농축액을 처리한 그룹(PG 그룹)이 아무것도 처리하지 않은 대조군(Con)에 비해 유의적으로 증가하였으며 이 수준은 방사선을 조사하지 않은 수준과 비슷하게 나타남을 확인하였다. GSH의 경우에도 본 발명에 따른 팽화 인삼농축앨을 처리할 경우 항산화 효소 활성이 증가하는 경향을 보임을 확인하였다.

PG 그룹이 증가하는 경향은 보였으나 유의적이지는 않았다. 또한 WG 그룹에서도 모든 효소에서 증가하는 경향은 보였지만 유의적이지는 않았다.

이상의 결과로부터 본 발명에 따른 팽화 인삼농축액의 급여가 방사선 조사로 인해 유발되는 산화적 손상으로부터 체내 항산화 효소 활성을 증가시켜 산화적 손상을 억제하는 것을 확인하였다.

통계처리

각각의 실험결과는 평균값±표준편차로 나타내었으며 통계적 수치는 SAS를 이용하여 t-test를 실시하였다. p vale는 <0.05 수준에서 유의성을 검정하였다.

Claims (6)

1. 팽화 인삼농축액을 유효성분으로 포함하고,
   상기 팽화 인삼농축액은 인삼을 1-5 kgf/cm²의 압력에서 팽화 처리하여 수득된 것이며,
   상기 팽화 인삼농축액은 상기 팽화 처리에 의해 생성된 Rg3, Rg5 및 Compound K를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 방호용 조성물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 방사선 방호는 항산화 효소 활성, 세포 자연사 억제 또는 DNA 손상 억제에 의한 것인 방사선 방호용 조성물.
5. 제1항에 따른 조성물을 포함하는 방사선 방호용 약학적 조성물.
6. 제1항에 따른 조성물을 포함하는 방사선 방호용 식품 조성물.

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