KR102131454B1 - 윤농참쌀 추출물을 포함하는 항균 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 윤농참쌀(Yunnongchamssal) 추출물을 포함하는 항균 조성물로서, 보다 상세하게는, 윤농참쌀의 에탄올 추출물 및 이의 유기용매 분획물을 포함하는 항세균 및 항진균 활성이 우수한 항균 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 윤농참쌀 추출물 및 분획물은 우수한 항균 활성을 나타내어, 항세균 및/또는 항진균용 약학 조성물, 건강 기능 식품, 화장료 조성물, 동물 사료 조성물, 식품, 화장품 또는 동물 사료용 첨가물, 각종 세정제 및 각종 청결제 등의 용도로 사용할 수 있는 뛰어난 효과가 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 윤농참쌀 추출물 및 분획물은 열 안정성이 우수하고, pH 2의 산성조건 및 혈장 내에서도 활성의 손실이 나타나지 않아, 액상, 크림, 분말, 환, 정 등의 다양한 형태로 손쉽게 가공될 수 있어 제약 산업, 식품 산업, 축산업, 보건 산업 및 화장품 산업상 매우 유용하게 이용될 수 있다.

Description

윤농참쌀 추출물을 포함하는 항균 조성물{ANTIMICROBIAL COMPOSITION COMPRISING THE EXTRACT OF YUNNONGCHAMSSAL}
본 발명은 윤농참쌀(Yunnongchamssal) 추출물을 포함하는 항균 조성물로서, 보다 상세하게는, 윤농참쌀의 에탄올 추출물 및 이의 유기용매 분획물을 포함하는 항세균 및 항진균 활성이 우수한 항균 조성물에 관한 것이다.
미국 질병관리예방센터(U.S. Center for Disease Control and Prevention)에 따르면, 병원 내 혈류 감염이 미국에서 주된 사망 원인 중 하나이다. 또한, 피부 및 연조직을 통한 병원성 세균 및 진균의 감염은 보편적인 의학적 질병으로 인식되어 있으며, 주로 외상 또는 수술에 의하여 유발되는 것으로 이해되고 있다. 많은 병원성 세균 및 진균의 감염은 감염의 중증도에 따라 그 처치 방법이 다르지만, 경구용 항미생물제 및 국소 청결로 성공적인 치료가 가능하다. 그러나, 근원적인 위험 인자(예를 들면, 혈관 혈류 이상, 당뇨) 및/또는 치료하기 어렵거나 다중-내성인 세균 및 진균에 의해 유발된 감염을 갖는 환자에서 흔히 발생하는 보다 심하거나 복잡한 감염은 정맥 내 항미생물제 치료 및 침입성 외과적 조직 제거 등의 조치가 필요할 수도 있다. 실례로, 글라이코펩타이드계 항생물질인 반코마이신은 다중-약물-내성 그램-양성균, 특히 MRSA, 응고효소-음성 스태필로코커스 및 엔테로코커스에 의해 야기된 심한 병원 내 감염에 대해 성공적으로 사용되어왔다. 그러나, 최근 반코마이신에 대해 내성을 갖는 균주의 분리가 증가하고 있음이 보고되고 있으며, 현재의 항생제로는 병원균 중 일부균에 의해 유발된 심한 감염에 대한 치료가 매우 제한되어 있는 것이 사실이다. 따라서, 점차 증가되고 있는 내성균에 대한 보다 효과적인 새로운 항생물질 개발의 필요성이 증가되고 있다.
한편, 쌀은 전 세계 인구의 절반 이상이 주식으로 사용하는 세계 3대 곡물 중의 하나이며, 특히 아시아권에서는 다른 작물과 대치될 수 없는 국가 핵심자원이다. 쌀을 주식으로 하는 한국의 경우, 2016년 1인당 쌀 소비량은 61.9㎏(통계청의 2016년 양곡소비량조사 결과)으로 지속적으로 감소하고 있으며, 이는 2015년에 비해서도 1.0kg 감소한 상황이다. 그러나, 최근 흑미와 적미 등의 유색미의 영양학적 우수성과 다양한 기능성이 알려지면서, 유색미의 소비는 오히려 증가되고 있는 실정이다.
현재까지 알려진 쌀의 기능성 성분으로는 식이섬유, phytic acid, ferulic acid, 이소비텍신, γ-아미노낙산 및 다양한 페놀성 화합물 등을 들 수 있으며, 이런 기능성 성분들의 항산화 활성 및 트롬빈 저해 활성(손호용 등, 2005. 한국식품영양과학회지 34: 593-598), 혈당 강하 효과 및 발암 억제 효과(이미숙, 2004, 식품영양과 산업, 9: 19-25) 등이 보고되어 있다. 그러나, 쌀의 항균 활성과 관련된 연구는 거의 없으며, 변 등(변양수 등, 2017. 한국식품과학회지 49, 173-180)은 민들레복합분말 첨가 쌀 쿠키의 항균력을 보고하였으나, 이는 민들레 복합분말에 의한 항균력이며, 동충하초쌀의 항균력 역시 쌀 자체의 항균력이 아닌 동충하초로부터 나타나는 항균력으로 확인된다(김보라, 2012. 경북대학교 석사논문). 또한, 최근 특정 영양성분 강화 및 기능성 강화 목적의 개량 쌀이 보급되고 있으나, 다양한 세균 및 진균에 항균력을 나타내는 기능성 쌀의 개발은 없는 실정이다.
쌀의 항균 활성과 관련된 특허로는, 대한민국 등록특허 제10-1747101호에 [GABA 생산 식물성 유산균을 이용한 혼합 곡류 발효 추출물을 유효성분으로 함유하는 여드름 및 아토피성 피부염 개선용 피부화장료]가, 제10-1121087호에는 [흑마늘 액으로 코팅된 쌀 및 이의 제조방법]이, 등록특허 제10-0852353호에는 [기능성쌀의 제조방법]이 개시되어 있으나, 이들은 쌀 자체가 아닌 마늘액, 흑마늘액 및 유산균 발효액에 의한 항균 활성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 또한, 등록특허 제10-1155571호 [활성성분으로 쌀 추출물을 함유하는 조성물]에는 녹미, 백미, 홍미의 에탄올 추출물이 항균 활성이 있다고 보고하고 있으나, 어떠한 쌀인지는 명시되어 있지 않은 상태이다.
KR 10-1155571 B
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 윤농참쌀로부터 항균 활성 물질을 추출하여, 이를 유효성분으로 하는 항균 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 윤농참쌀(Yunnongchamssal) 에탄올 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물을 제공한다.
상기 윤농참쌀 에탄올 추출물은 윤농참쌀 에탄올 추출물을 헥센, 에틸아세테이트 및 부탄올로 순차 분획하여 수득되는 헥센 분획물, 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물 및 물 잔류물로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택된 것이 바람직하다.
상기 윤농참쌀 에탄올 추출물은 윤농참쌀 에탄올 추출물의 부탄올 분획물인 것이 바람직하다.
상기 부탄올 분획물은 항진균 활성을 갖는 것이 바람직하다.
상기 항균 조성물은 약학 조성물, 건강 기능 식품, 화장료 조성물, 동물 사료 조성물, 식품 첨가물, 화장품 첨가물, 동물 사료용 첨가물, 세정제 및 청결제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용도인 것이 바람직하다.
본 발명의 윤농참쌀 추출물 및 분획물은 우수한 항균 활성을 나타내어, 항세균 및/또는 항진균용 약학 조성물, 건강 기능 식품, 화장료 조성물, 동물 사료 조성물, 식품, 화장품 또는 동물 사료용 첨가물, 각종 세정제 및 각종 청결제 등의 용도로 사용할 수 있는 뛰어난 효과가 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 윤농참쌀 추출물 및 분획물은 열 안정성이 우수하고, pH 2의 산성조건 및 혈장 내에서도 활성의 손실이 나타나지 않아, 액상, 크림, 분말, 환, 정 등의 다양한 형태로 손쉽게 가공될 수 있어 제약 산업, 식품 산업, 축산업, 보건 산업 및 화장품 산업상 매우 유용하게 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 사용한 멥쌀, 신선찹쌀, 윤농참쌀을 나타내며, 좌측으로부터 각각 멥쌀, 신선찹쌀 및 윤농참쌀을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 사용된 멥쌀, 신선찹쌀, 윤농참쌀의 분말을 나타내며, 좌측으로부터 각각 멥쌀, 신선찹쌀 및 윤농참쌀 분말을 나타낸다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 윤농참쌀 추출물을 함유하는 강력한 항균 활성을 나타내는 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 발명자는 윤농참쌀 에탄올 추출물 및 이를 헥센, 에틸아세테이트, 부탄올로 순차 분획하여 얻어지는 각 분획물과 물 잔류물을 조제하고, 이들의 강력한 항균 활성을 확인하였다.
특히, 윤농참쌀의 에탄올 추출물 및 이의 부탄올 분획물은 그람양성세균, 그람음성세균 및 진균에 대해 광범위한 항균력을 나타내어 광범위 항균제 등으로 개발될 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 윤농참쌀 에탄올 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물을 제공한다.
상기 윤농참쌀 에탄올 추출물은 윤농참쌀 에탄올 추출물을 헥센, 에틸아세테이트 및 부탄올로 순차 분획하여 수득되는 헥센 분획물, 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물 및 물 잔류물로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택된 것이 바람직하다.
또한, 상기 윤농참쌀 에탄올 추출물은 윤농참쌀 에탄올 추출물의 부탄올 분획물인 것이 바람직하며, 상기 부탄올 분획물은 우수한 항진균 활성을 갖는다.
본 발명의 상기 항균 조성물은 약학 조성물, 건강 기능 식품, 화장료 조성물, 동물 사료 조성물, 식품 첨가물, 화장품 첨가물, 동물 사료용 첨가물, 세정제 및 청결제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 용도에 적용될 수 있다.
바람직한 구체예로서, 본 발명은 윤농참쌀로부터 활성물질의 용매 추출단계; 윤농참쌀 추출물의 순차적 유기용매 분획을 통한 활성성분의 정제단계; 상기 물질의 인간 적혈구 용혈활성 평가단계로 구성된다.
본 발명에서 언급되는 "윤농참쌀(Yunnongchamssal)"은 2008년 10월 20일자로 출원인 김윤수에 의해 품종보호출원되어 대한민국 국립종자원에 품종명칭 등록번호 제01-0001-242호로 품종명칭등록된 신품종이다. 윤농참쌀은 2001년 동진벼 재배 시 발생된 앵미를 선발하여 이를 이듬해 찰벼와 교잡하였으며, 이후 교잡 종자를 다시 파종하여 이중 강건하고 수당 립수가 많은 주를 선발하여 2007년까지 고정 및 증식하였으며, 이러한 특성으로 인하여 국립종자원 품종보호권 등록번호 제3909호로 등록(국립종자원: www.seed.go.kr, 2012년 3월 13일)되어 있고, 대한민국 특허청에 상표등록번호 제40-0757976호(2008년 8월 21일, 출원인: 김윤수)로 상표등록되어 있으며, 현재 품종보호권자는 백명옥, 김영원으로 되어 있다. 국립종자원에 등록된 윤농참쌀의 식물학적 특징은 다음과 같다:
- 초엽, 잎, 잎집 안토시아닌 색소는 없고, 잎 녹색정도는 보통임.
- 잎몸 모용성은 없거나 매우 약하며, 잎귀, 잎깃의 안토시아닌 색소는 없고, 잎혀는 무색임.
- 잎길이, 너비는 각 50cm, 17mm이며, 지엽자세는 직립임.
- 줄기모양은 반직립이며, 출수기는 8월10일임.
- 외영의 안토시아닌 색소는 없거나 매우 연하며, 주두색은 백색임.
- 줄기 길이는 96cm, 이삭길이는 27cm정도이며, 성숙기는 9/25일임.
- 외영 색은 갈색이고, 외영 무늬는 없음.
- 받침껍질의 길이는 중간, 색은 짚색이며, 외영의 페놀반응은 있음.
- 현미색은 백색이며, 배유는 찰성임.
본 발명의 조성물에 포함되는 "윤농참쌀 추출물"은 윤농참쌀을 용매로 추출하여 얻은 것을 의미하며, 윤농참쌀은 수확 후 도정하여 그대로 사용하거나, 분쇄된 분말을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 윤농참쌀을 50메쉬 이하로 분쇄하여 얻은 분말을 사용하는 것이다.
본 발명에서 "윤농참쌀 추출물"은 다양한 추출용매를 이용하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 물(냉수, 열수), 주정, 탄소수 1~4의 무수 또는 함수 저급 알코올(메탄올, 에탄올, 주정, 프로판올, 부탄올 등), 상기 저급알코올과 물과의 혼합용매 등을 이용하며 제조할 수 있다. 바람직하게는 에탄올 또는 주정을 사용하여 추출하는 경우 최대의 활성물질의 수율을 나타내며, 본 발명의 윤농참쌀 추출물은 감압증류 및 동결건조, 또는 분무건조 등과 같은 통상적인 분말화 과정을 거쳐 분말로 제조될 수 있다. 이들은 100℃의 열처리와 pH 2의 인체 위 내의 pH에서도 활성을 유지한다.
본 발명의 윤농참쌀 에탄올 추출물과 이들의 순차적 분획물은 강력한 항균 활성을 나타내어, 병원성 세균 및 진균의 감염의 예방 또는 치료와 관련되는 약학 조성물, 건강 기능 식품, 화장료 조성물, 동물 사료 조성물, 식품, 화장품, 동물 사료용 첨가물 및 각종 청결제의 소재로 사용될 수 있다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 항균 조성물은 약학적 조성물의 용도로서 적용될 수 있다.
상기 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.
본 발명의 약학적 조성물에서 항균 활성을 갖는 성분의 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 항균 조성물은 건강 기능 식품의 용도로서 적용될 수 있다.
본 발명의 건강 기능 식품은 병원성 미생물의 감염 우려가 높은 대상으로부터 감염의 가능성을 낮추어 줄 수 있는 효과적인 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다. 본 발명의 항균 활성이 우수한 유효성분을 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 성분은 일반적으로 전체 식품 중량의 0.01 내지 15중량%로 가할 수 있으며, 건강음료 조성물은 100 ml를 기준으로 0.02 내지 10g, 바람직하게는 0.3 내지 1g의 비율로 가할 수 있다. 본 발명의 건강 기능 식품은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 화합물을 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 100 중량부 당 0.01 내지 약 20중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 항균 조성물은 화장료 조성물의 용도로서 적용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 본 발명의 항균 활성이 우수한 성분을 예를 들어, 에센스, 영양크림, 바디로션, 린스, 샴푸, 바디클렌저, 로션, 스킨, 마스크팩 등의 형태로 제조될 수 있으며, 여기에 한정되는 것은 아니다. 상기 형태로의 제조는 당업자에게 알려진 다양한 제조 공정에 따라 용이하게 수행될 수 있을 것이다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 항균 조성물은 동물 사료 조성물의 용도로서 적용될 수 있다.
상기 동물은 식물에 대응하는 생물군으로 주로 유기물을 영양분으로 섭취하며, 소화나 배성 및 호흡기관이 분화되어 있는 것을 말하고, 구체적으로는 극피동물, 갑각류, 연체동물, 어류, 양서류, 파충류, 조류, 포유류일 수 있으며, 바람직하게는 성게류 또는 해삼류와 같은 극피동물, 게, 새우, 대하 등의 갑각류를 포함하는 절지동물, 두족류, 복족류 또는 이매패류 등의 연체동물, 참돔, 도미, 대구, 가자미, 넙치 등의 어류, 꿩 또는 닭 등의 가금류를 포함하는 조류 또는 돼지, 소, 염소 등의 포유류일 수 있다.
상기 동물 사료용 조성물은 본 발명의 항균 성분을 포함하는 항균 조성물에 곡물, 식물성 단백질 사료, 동물성 단백질 사료, 당분 또는 유제품을 추가로 포함할 수 있다. 상기 곡물은 구체적으로는 분쇄 또는 파쇄된 밀, 귀리, 보리, 옥수수 및 쌀일 수 있고, 상기 식물성 단백질 사료는 구체적으로는 평지, 콩 및 해바라기를 주성분으로 하는 것일 수 있으며, 상기 동물성 단백질 사료는 구체적으로는 혈분, 육분, 골분 및 생선분일 수 있고, 상기 당분 또는 유제품은 구체적으로는 각종 분유 및 유장 분말로 이루어지는 건조성분일 수 있다.
상기 동물 사료용 조성물은 추가로 영양 보충제, 소화 및 흡수 향상제, 성창 촉진제 또는 질병 예방제와 같은 성분을 함께 사용할 수 있다.
본 발명의 동물 사료용 조성물에 포함되는 항균 조성물은 사료의 사용목적 및 사용조건에 따라 달라질 수 있으며, 일 예로 최종 생산된 사료 1kg을 기준으로 상기 항균성 조성물이 0.1g 내지 100g 포함될 수 있다.
또한, 상기 사료 조성물은 성분들의 분쇄 정도에 따라 경점성의 조립 또는 과립 물질로 제조될 수 있으며, 상기 조성물은 메쉬로 공급되거나 추가 가공 및 포장을 위해 원하는 분리된 형상으로 형성시킬 수 있으며, 저장을 위해 펠렛화, 팽창화 또는 압출 공정을 거칠 수 있으며, 저장의 용이성을 위해 바람직하게는 과잉의 물을 건조 제거될 수 있다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 항균 조성물은 식품, 화장품 또는 동물 사료용 첨가제의 용도로서 적용될 수 있다.
상기 첨가제는 사용되는 식품, 화장품 또는 동물 사료에 보존성을 부여하기 위하여 첨가되는 것으로서, 상기 항균 조성물은 천연성분으로 인체에 유해하지 아니하므로 식품, 화장품 또는 동물용 사료에 안전하게 적용할 수 있다.
상기 첨가제는 그 사용 목적 및 용도에 따라 적의 선택된 추가적인 여타의 첨가물을 추가로 더 포함할 수 있으며, 통상적으로 사용되는 첨가물 등 다른 유효성분이나 색소, 계면활성제, 방부제 등의 첨가물과 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 첨가제는 그 사용 목적 및 용도에 따라 분말화, 과립화, 정제화 또는 액상화하여 제조될 수 있으며, 제품화를 위하여 포장을 위해 통상의 방법을 사용할 수 있다.
또한, 상기 첨가제 중 항균 조성물의 사용량은 사용목적과 적용형태, 적용부위, 적용대상물품 등에 따라 적절히 사용될 수 있으며, 예를 들면 전체 조성물 기준으로 0.01 중량부 내지 50 중량부를 포함할 수 있으나, 상기 항균 조성물의 함량은 이에 한정되는 것은 아니다. 본원 발명의 항균 조성물은 천연성분으로 인체에 유해하지 아니하므로, 그 제품의 특성상 적용목적을 달성할 수 있는 경우라면 다양한 양으로 사용가능하다.
바람직한 구체예로서, 본 발명은 항균 조성물은 세정제의 용도로서 적용될 수 있다.
상기 세정제는 바람직하게는 의류용 세제, 식기 세척제, 식품 세정제, 가전제품 세척제일 수 있다. 상기 항균 조성물은 천연성분으로 인체에 유해하지 아니하므로, 더욱 바람직하게는 주방용품 또는 식품세척 등을 포함하는 각종 생활용품의 세척이나 항균성 부여를 목적으로 사용할 수 있다.
상기 세정제는 그 사용 목적 및 용도에 따라 적의 선택된 첨가물을 추가로 포함할 수 있으며, 통상적으로 사용되는 세정제 등 다른 유효성분이나 색소, 계면활성제, 방부제 등의 첨가제와 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 세정제는 그 사용 목적 및 용도에 따라 분말화, 과립화, 정제화 또는 액상화하여 제조될 수 있으며, 제품화를 위하여 포장을 위해 통상의 방법을 사용할 수 있다.
또한, 상기 세정제 중 항균성 조성물의 사용량은 사용목적과 적용형태, 적용부위, 적용대상물품 등에 따라 적절히 사용될 수 있으며, 예를 들면 전체 조성물 기준으로 0.01 중량부 내지 50 중량부를 포함할 수 있으나, 상기 항균성 조성물의 함량은 이에 한정되는 것은 아니다. 본원 발명의 항균성 조성물은 천연성분으로 인체에 유해하지 아니하므로, 그 제품의 특성상 적용목적을 달성할 수 있는 경우라면 다양한 양으로 사용가능하다.
바람직한 구체예로서, 본 발명은 항균 조성물은 청결제의 용도로서 적용될 수 있다.
상기 청결제는 일상 생활에서 흔히 감염되기 쉬운 병원성 미생물의 체내 감염을 예방 차원에서 수행하기 위하여 간단한 방법으로 손, 구강 또는 여성용 청결제 등의 용도로 사용될 수 있다. 상기 항균 조성물은 천연성분으로 인체에 유해하지 아니하므로 손, 구강, 여성용 청결제로 사용하는 경우에도 안전하게 적용할 수 있다.
상기 청결제는 그 사용 목적 및 용도에 따라 적의 선택된 추가적인 여타의 첨가물을 추가로 더 포함할 수 있으며, 통상적으로 사용되는 첨가물 등 다른 유효성분이나 색소, 계면활성제, 방부제 등의 첨가물과 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 청결제는 그 사용 목적 및 용도에 따라 분말화, 과립화, 정제화 또는 액상화하여 제조될 수 있으나, 액상형의 경우 편리한 사용이 가능할 것이다.
또한, 상기 청결제 중 항균 조성물의 사용량은 사용목적과 적용형태, 적용부위 등에 따라 적절히 사용될 수 있으며, 예를 들면 전체 조성물 기준으로 0.01 중량부 내지 50 중량부를 포함할 수 있으나, 상기 항균 조성물의 함량은 이에 한정되는 것은 아니다. 본원 발명의 항균 조성물은 천연성분으로 인체에 유해하지 아니하므로, 그 제품의 특성상 적용목적을 달성할 수 있는 경우라면 다양한 양으로 사용가능하다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 구체예일 뿐이며, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예의 범위로 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
실시예 1: 윤농참쌀 , 시판 멥쌀 및 찹쌀의 영양성분 및 이화학적 특성 분석
2016년 경북 안동에서 재배, 수확한 윤농참쌀, 시판 멥쌀, 시판 찹쌀(신선찹쌀)을 각각 구입하여(도 1), 이의 수분 함량 및 영양 성분을 분석하였다. 먼저, 수분함량은 각각 9.6~13.7%로 윤농참쌀이 가장 높게 나타났다. 반면, 조단백 함량 분석 결과, 윤농참쌀은 12.6%를 나타내어, 시판 멥쌀 및 찹쌀보다 1.7~2배 높은 함량을 보였다. 또한, 조지질 함량도 윤농참쌀은 2.6%를 나타내어 시판 쌀보다 약 6.5배 높게 나타났으며, 회분 함량 역시 윤농참쌀에서 1.34%로 가장 높게 나타났으며, 시판 멥쌀에 비해 3.35배, 찹쌀에 비해 1.9배 높은 회분 함량을 보였다(표 1).
[표 1] 윤농참쌀 , 시판 멥쌀 및 찹쌀의 영양성분 분석
Figure 112017070064920-pat00001
한편, 윤농참쌀은 기존의 멥쌀 및 찹쌀보다 색깔이 다소 차이가 나타난 바, 각각의 쌀을 분말화하고(도 2), 이를 색차 평가한 결과, 윤농참쌀은 기존의 멥쌀 및 찹쌀보다 명도는 낮고, 적색도와 황색도는 높게 나타났다(표 2). 이는 윤농참쌀 내에 다양한 색상을 가진 쌀알이 포함되어 나타난 결과로 판단된다(도 1 및 도 2).
[표 2] 시판 멥쌀, 찹쌀, 윤농참쌀 분말의 색 분석
Figure 112017070064920-pat00002
실시예 2: 윤농참쌀 , 시판 멥쌀 및 찹쌀의 에탄올 추출물 제조
실시예 1에서 제조된 각각의 쌀 분말을 이용하여 에탄올 추출물을 제조하였다. 에탄올 추출물 조제시에는 시료에 대해 10배의 에탄올을 가하고, 상온에서 3회 반복 추출한 후 추출액을 모아 필터링한 후, 감압 농축하여 분말로 제조하여 에탄올 추출물을 제조하였다. 윤농참쌀, 시판 멥쌀 및 찹쌀의 에탄올 추출 효율과 추출물의 성분 분석 결과는 표 3에 나타내었다. 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 3] 윤농참쌀 . 시판 멥쌀 및 찹쌀의 에탄올 추출물의 수율과 성분 분석 비교
Figure 112017070064920-pat00003
표 3에 나타낸 바와 같이, 윤농참쌀은 멥쌀에 비해 9.4배, 신선찹쌀에 비해 3.1배 높은 에탄올 추출효율을 나타내었으며, 신선찹쌀과 유사한 함량의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 나타내었다. 그러나, 총 당 및 환원당 함량은 멥쌀과 유사하였다. 따라서, 추출효율을 고려한 쌀 100g당 에탄올 추출물의 유용성분 함량을 계산하였으며, 그 결과는 표 4에 나타내었다.
[표 4] 윤농참쌀 . 시판 멥쌀 및 찹쌀 100g당 조제된 에탄올 추출물 내의 유용성분 함량
Figure 112017070064920-pat00004
표 4에 나타낸 바와 같이, 윤농참쌀은 100g 당 12.13mg 및 12.41mg의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드를 함유하여, 멥쌀에 비해 각각 12.6배 및 11.4배 높게 나타났으며, 찹쌀에 비해서도 2.7배 및 2.9 배 이상 높게 나타났다. 따라서, 윤농참쌀은 높은 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량으로 다양한 유용 생리활성을 나타내리라 예상되었다.
실시예 3: 윤농참쌀 , 시판 멥쌀 및 찹쌀의 에탄올 추출물의 항균 활성 평가
실시예 2에서 얻어진, 윤농참쌀, 시판 멥쌀 및 찹쌀 에탄올 추출물의 항균활성을 평가하였으며, 그 결과를 표 5에 나타내었다. 항세균 활성 평가에 사용된 균주는, 그람 음성균으로 Escherichia coli KCTC 1682, Proteus vulgaris KCTC 2433, Pseudomonas aeruginosa KACC 10186, Salmonella typhimurium KCTC 1926을 사용하였고, 그람 양성균으로 Staphylococcus aureus KCTC 1916, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Listeria monocytogenes KACC 10550, Bacillus subtilis KCTC 1924를 사용하였다. 한편, 항진균 활성 평가를 위해서는 Saccharomyces cerevisiae IF0 0233 및 캔디다증 진균감염증 원인균 Candida albicans KCTC 1940을 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(90mm, 녹십자, 한국)에 100μl씩 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.
[표 5] 윤농참쌀 에탄올 추출물의 항균 활성
Figure 112017086174110-pat00010
그 결과 표 5에 나타낸 바와 같이, 항세균 활성 대조구로 사용된 엠피실린(1μg/disc)의 경우, 대장균(E. coli)과 녹농균(P. aeruginosa)을 제외한 모든 세균에 15.0~30.0mm의 생육억제환을 나타내어 강력한 항세균 활성을 확인하였으며, 항진균제인 마이코나졸(1μg/disc)의 경우, C. albicans 및 S. cerevisiae에 대해 각각 15mm 및 16mm의 생육억제환을 나타내었다. 반면, 시판 멥쌀, 찹쌀 및 윤농참쌀(500μg/disc)의 경우, 시판 항생제보다 미약한 항균력을 나타내었으며, 특히 시판 멥쌀, 찹쌀의 경우 제한된 항균 스펙트럼을 나타내었다. 윤농참쌀에서는 기존 쌀들과는 달리, 그람 음성세균인 대장균(E. coli)과 진균인 S. cerevisiae에 대해 항균 활성을 나타내었다. 실제 쌀 추출물 자체에서 다양한 세균에 대해 항균력을 나타내는 경우는 드물며, 또한, 항진균 활성을 나타내는 경우는 거의 알려져 있지 않음을 고려한다면, 윤농참쌀 추출물은 향후 활성물질을 확인하는 경우, 경제적인 광범위 항생제로 개발 가능하리라 판단된다.
실시예 4: 윤농참쌀 에탄올 추출물로부터 순차적 유기 용매 분획물의 조제 및 이들의 성분 분석
상기의 결과를 기초로, 윤농참쌀 에탄올 추출물을 대량으로 조제한 후, 이를 대상으로 헥센, 에틸아세테이트, 부탄올로 순차적 유기용매 분획하였으며, 최종적으로 물 잔류물을 회수하였다. 에탄올 추출의 추출 효율과 유기용매 분획 효율, 추출물/분획물의 성분 분석 결과는 표 6에 나타내었다.
[표 6] 윤농참쌀 에탄올 추출물 및 이의 순차적 분획물의 수율과 성분 분석
Figure 112017070064920-pat00006
표 6에 나타낸 바와 같이, 윤농참쌀 에탄올 추출물은 헥센 분획물과 물 잔류물로 각각 71.6% 및 20.3%로 이행되었으며, 에틸아세테이트 분획물 및 부탄올 분획물은 각각 추출물의 7.1% 및 3.0%를 차지하였다. 이러한 결과는 윤농참쌀 에탄올 추출물이 극성이 다양한 물질들을 다양하게 함유하고 있음을 의미하며, 100g 건조 윤농참쌀로부터 에틸아세테이트 분획물은 0.2g, 부탄올 분획물은 약 0.085g, 물 잔류물은 약 0.57g 회수할 수 있음을 의미한다. 한편, 총 폴리페놀 함량 분석 결과, 이례적으로 물 잔류물에서 가장 높은 19.3mg/g의 높은 함량을 나타내어 분획물 중 가장 높은 함량을 보였으며, 총 플라보노이드 함량 분석에서는 에틸아세테이트 분획물 및 부탄올 분획물에서 각각 4.6mg/g의 높은 함량을 확인하였다. 총 당 및 환원당 함량 분석에서는 물 잔류물에서 가장 높은 205mg/g 및 14.2mg/g의 함량을 나타내었다.
실시예 5: 윤농참쌀 에탄올 추출물로부터 수득되는 순차적 유기용매 분획물의 항균활성 평가
상기 실시예 4에서 조제한 윤농참쌀의 에탄올 추출물의 순차적 유기용매 분획물을 대상으로 항균 활성을 평가하였으며, 그 결과는 표 7에 나타내었다.
[표 7] 윤농참쌀 에탄올 추출물의 순차적 분획물의 항균 활성
Figure 112017086174110-pat00011
표 7에 나타낸 바와 같이, 항세균 활성 대조구로 사용된 엠피실린(1μg/disc)과 항진균제인 마이코나졸(1μg/disc)은 대장균(E. coli)과 녹농균(P. aeruginosa)을 제외한 세균에 대한 강력한 항세균 및 항진균 활성을 나타내었다. 윤농참쌀 에탄올 추출물의 분획물 중 헥센 분획물, 에틸아세테이트 분획물 및 부탄올 분획물은 에탄올 추출물과는 달리, L. monocytogenesis 및 S. epidermidis에 대해 부가적인 우수한 항균력을 나타내었으며, 특히, 부탄올 분획물은 매우 강력한 항세균 활성을 나타내었다. 특히, 부탄올 분획물은 엠피실린에 대해서 저항성을 나타내는 대장균에서도 항균력이 나타났으며, S. cerevisiae에 대해서도 18mm의 생육억제환을 나타내어 강력한 항세균 및 항진균 활성을 동시에 나타내었다. 상기의 결과는 윤농참쌀 추출물 및 활성 분획물을 식중독 유발균, 병원성 균들의 제어에 효과적으로 이용 가능함을 제시하고 있다.
실시예 6: 윤농참쌀 에탄올 추출물 및 이의 순차적 유기용매 분획물의 산 및 열 안정성 평가
상기 실시예 4에서 얻은 윤농참쌀 에탄올 추출물과 이의 순차적 유기용매 분획물 및 물 잔류물을 대상으로 항균 활성에 대한 열 안정성 및 산 안정성을 확인하였다. 상기 시료들은 100℃에서 1시간 열 처리, pH 2(0.01M HCl)에서 1시간 처리시 항균 활성의 심각한 감소가 나타나지 않아 높은 열 및 산 안정성을 나타내었다. 따라서, 상기의 윤농참쌀 추출물 및 활성 분획물들은 다양한 식품가공 공정하에서도 우수한 항균 활성을 유지할 것으로 예상된다.

Claims (5)

  1. 대한민국 품종보호권 등록번호 제3909호 윤농참쌀(Yunnongchamssal) 에탄올 추출물을 헥센, 에틸아세테이트 및 부탄올로 순차 분획하여 수득되는 부탄올 분획물을 유효성분으로 함유하는 항진균 조성물.
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  5. 제 1항에 있어서, 상기 항진균 조성물은 약학 조성물, 건강 기능 식품, 화장료 조성물, 동물 사료 조성물, 식품 첨가물, 화장품 첨가물, 동물 사료용 첨가물, 세정제 및 청결제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 항진균 조성물.
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