KR102191500B1 - 초석잠 추출물을 포함하는 기억력 및 인지기능 개선, 허혈 재관류 손상 예방 및 개선용 조성물 - Google Patents
초석잠 추출물을 포함하는 기억력 및 인지기능 개선, 허혈 재관류 손상 예방 및 개선용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 초석잠 추출물을 포함하는 기억력 및 인지기능 개선, 허혈성 질환 또는 허혈성 재관류 관련 질환의 예방 및 개선용 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 천연물을 기반으로 한 기억력 및 인지기능 개선효과를 가지는 초석잠 추출물을 포함하는 조성물을 제공한다. 또한 본 발명은 허혈성 재관류 손상의 예방 및 개선 효과를 가지는 초석잠 추출물을 포함하는 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 초석잠 추출물을 포함하는 기억력 및 인지기능 개선, 허혈 재관류 손상 예방 및 개선용 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 기억력 및 인지기능 개선 활성과 허혈 재관류 손상을 예방 또는 완화하여 허혈성 재관류 손상 등에 의한 질환을 예방 및 개선할 수 있는 조성물을 제공하기 위한 것이다.
대표적인 허혈성 질환인 뇌경색과 심근경색은 고혈압, 고지혈증, 당뇨, 흡연 등에 의해 혈관이 좁아지는 동맥경화증에 빠진 상태에서 혈전 등에 의해 뇌에 혈액을 공급하는 뇌동맥 또는 심장에 혈액을 공급하는 관상동맥이 막혀 주위조직이 괴사됨으로써 발생한다.
특히, 뇌졸중은 크게 뇌 혈관이 협착되거나 혈전에 의해 막힘으로 인하여 혈액 공급이 차단되었을 때 일어나는 뇌 허혈과 두개 내의 출혈로 인한 뇌 출혈로 나눌 수 있다. 그 중에서 뇌 허혈은 혈액 공급 차단으로 인해 산소와 영양분의 결핍이 일어남으로써 신경세포에서 ATP 감소가 일어나고 부종이 발생하여 직접적인 세포의 손상 및 괴사를 유도한다. 이러한 부종은 뇌의 원활한 역할을 방해하고 조직의 괴사를 유도하여 광범위한 뇌 조직 손상을 유도하여 손상 부위에 따른 이차적인 행동 장애나 인지 장애 등을 유발하게 된다. 따라서 대부분의 뇌졸중 환자들은 혈전을 제거한 후에도 뇌 조직 손상에 따른 행동 장애를 가지게 되고, 이 또한 뇌졸중 치료 중 중요한 부분이라고 할 수 있다. 또한, 최근에는 사망원인 1위일 만큼 빈번히 발생하는 질환이다. 현재 뇌허혈에 대한 치료제는 FDA의 승인을 받은 t-PA (tissue plasminogen activator)가 있는데, 이것은 혈전 용해제로써 막혀 있는 혈전을 제거하고 빠르게 혈액을 다시 공급해 주는 처치인데, 처치가 발생 3시간 이내에 이루어 져야 하고, 출혈성 뇌 허혈의 가능성이 동시에 있을 경우는 사용할 수 없는 등의 한계가 있다.
한편, 허혈(ischemia)이란 생리적 기능에 요구되는 산소 요구량보다 산소공급이 부족한 상태로 국소적 혈류의 감소를 말하고, 재관류(reperfusion)란 혈액이 다시 조직에 공급되는 것으로 허혈성 조직의 생존에 필수적이지만 허혈 동안 산화성 손상에 매우 민감한 경향이 있는 조직들의 재산화로 인해 조직의 손상이 더욱 가속화된다. 이를 허혈 재관류 손상(ischemia/reperfusion injury; IRI)이라 한다.
허혈-재관류 손상은 병적 상태를 일으키는 것으로 잘 알려져 있다. 예견된 병적 상태 또는 예견되지 않은 병적 상태를 나타낼 수도 있다. 상술한 뇌졸증은 예견되지 않은 허혈-재관류 손상의 가장 일반적인 형태 중의 하나로서 상기 뇌졸증은 산업화된 국가들에서 사망 3번째 원인이고, 장기간 장애의 주요한 원인이다. 뇌졸증은 뇌 안에 그리고 뇌에 이르는 동맥에 영향을 주는 심장혈관의 질병의 일종이다. 뇌졸증은 그러한 동맥들이 클럿(clot)에 의해 막히고, 막힌 동맥으로 인해 대뇌 조직의 허혈이 생길 때 일어난다. 뇌의 직접적인 손상은 혈류의 방해에 의해 일어나고, 주로 생체 조직에 산화(oxygenation)의 결여 때문에, 결국 바뀌지 않으면 경색이 일어난다. 그러나 그런 손상이 바뀌면 (생리학적으로 또는 치료적으로), 그리고나서 허혈 조직의 재관류는 역설적으로 추가적인 간접적 손상을 일으킬 수 있다. 허혈이 오래 지속될 때, 산소결핍 단독으로부터 오는 "직접적인" 손상이 주요한 기전이다. 허혈의 짧은 지속을 위한, 간접 또는 재관류 매개된 손상은 최종 결과에 더 증가하게 중요해지고 있다.
그러나, 현재까지 개발된 허혈에 대한 치료방법으로는 빠른시간 내에 허혈이 발생한 콩팥의 막힌 혈관을 혈전용해제 등으로 뚫어 혈관을 재관류시키는 것이 최선이나, 재관류 시키더라도 조직들이 괴사된 조직에서의 치료효과는 기대할 수 없고, 재관류에 의한 추가적인 손상 또한 피할 수 없을 뿐만 아니라 콩팥 이식시, 이식된 콩팥의 회복 지연, 급성 거부반응의 증가 및 장기적인 이식 콩팥의 생존율을 감소시키기까지 한다.
즉 다양한 외과적 수술에서 발생할 수 있는 허혈-재관류 손상에 있어서, 임상에서 적용될 수 있는 치료 제가 아직까지 없는 실정이어서 여러 임상적 상황에서 나타날 수 있는 신장 등의 장기에 대한 손상을 효과적으로 억제할 수 있는 의약품 개발이 절실하다. 이에 뇌, 심장혈관, 간에서의 허혈로 인한 물질과 기전을 밝히는 연구가 지속되고 있으나, 그 성과는 부족한 실정이다.
따라서 상기 허혈 재관류 손상을 보다 효율적으로 예방 및 개선할 수 있도록 하는 물질에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 천연물을 기반으로 한 기억력 및 인지기능 개선효과를 가지는 초석잠 추출물을 포함하는 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 허혈성 재관류 손상의 예방 및 개선 효과를 가지는 초석잠 추출물을 포함하는 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 초석잠 추출물을 포함하는 조성물은 천연 추출물로서, 세포독성 등의 부작용의 문제가 없어 장기간 사용하면서, 기억력 및 인지기능 개선, 허혈성 재관류 손상의 예방 및 개선 효과를 낼 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 초석잠 추출물을 포함하는 기억력 및 인지기능 개선, 허혈성 재관류 손상의 예방 및 개선용 조성물을 식품, 건강기능식품 등의 제형으로 제공할 수 있게 하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기억력 및 인지기능 개선용 조성물은 초석잠 추출물을 포함하는 것일 수 있다.
상기 기억력 및 인지기능 개선용 조성물에 있어서, 상기 추출물은 물, 탄소수 1 내지 10의 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 용매로 추출된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 허혈성 재관류 손상의 예방 및 개선용 조성물은 초석잠 추출물을 포함하는 것일 수 있다.
상기 허혈성 재관류 손상의 예방 및 개선용 조성물에 있어서, 상기 추출물은 물, 탄소수 1 내지 10의 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 용매로 추출된 것일 수 있다.
본 발명에 또 다른 실시예에 따른 식품은 상기 조성물을 포함하고, 오미자 추출물, 딸기 추출물, 아사이베리 추출물, 아로니아 추출물, 블루베리 추출물, 크랜베리 추출물, 자몽 추출물, 오렌지 추출물, 레몬 추출물, 초코민트 추출물, 바질 추출물, 페퍼민트 추출물, 세이지 추출물, 라벤더 추출물, 파슬리 추출물, 곰피 추출물, 방풍나물 추출물, 머위 추출물, 달래 추출물, 차즈기 추출물, 노니 추출물을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 또 다른 실시예에 따른 건강기능식품은 상기 조성물을 포함하고, 오미자 추출물, 딸기 추출물, 아사이베리 추출물, 아로니아 추출물, 블루베리 추출물, 크랜베리 추출물, 자몽 추출물, 오렌지 추출물, 레몬 추출물, 초코민트 추출물, 바질 추출물, 페퍼민트 추출물, 세이지 추출물, 라벤더 추출물, 파슬리 추출물, 곰피 추출물, 방풍나물 추출물, 머위 추출물, 달래 추출물, 차즈기 추출물, 노니 추출물을 더 포함하는 것일 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기억력 및 인지기능 개선용 조성물은 초석잠 추출물을 포함하는 것일 수 있다.
상기 초석잠(Stachys sieboldii MIQ.)은 석잠풀의 뿌리를 제외한 식물체 전체를 지칭하는 약용식물이며, 한국, 중국 동북부, 일본, 시베리아 동부, 캄차카반도 등지의 산과 들의 습지에서 널리 분포하고 크기는 보통 30 내지 60cm이다. 꽃은 6 내지 9월에 연한 붉은 색으로 피고 가지와 줄기 윗부분의 마디마다 층층이 돌려난다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "추출물"은 상술한 바와 같이 당업계에서 조추출물(crude extract)로 통용되는 의미를 갖지만, 광의적으로는 추출물을 추가적으로 분획(fractionation)한 분획물도 포함한다. 즉, 초석잠 추출물은 상술한 추출용매를 이용하여 수득한 것뿐만 아니라, 여기에 정제과정을 추가적으로 적용하여 얻은 것도 포함한다. 예컨대, 상기 추출물을 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외 여과막을 통과시켜 얻은 분획, 다양한 크로마토그래피(크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등, 추가적으로 실시된 다양한 정제 방법을 통해 얻어진 분획도 본 발명의 초석잠 추출물에 포함되는 것이다.
상기 초석잠 추출물은 기억력 및 인지기능을 개선하고 허혈성 질환을 예방 또는 개선하는 효과를 나타낼 수 있다.
바람직하게 상기 허혈성 질환은 뇌졸중 또는 뇌경색인 것일 수 있다.
바람직하게 상기 기억력 및 인지기능 개선용 조성물은 원지 추출물, 곰피 추출물, 방풍나무 추출물 및 차즈기 추출물을 포함하는 것일 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 상호작용에 의한 상승효과로 기억력 및 인지기능 개선 활성이 높아질 수 있다.
더 바람직하게 상기 기억력 및 인지기능 개선용 조성물은 상기 초석잠 추출물 100 중량부에 대하여 곰피 추출물 1 내지 5 중량부, 방풍나물 10 내지 20 중량부 및 차즈기 추출물 1 내 5 중량부를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 기억력 및 인지기능개선 활성이 우수할 뿐만 아니라, 식품조성물로 제공하는 경우 맛과 향미가 개선될 수 있는 제형으로 제공될 수 있다. 한편, 원지 추출물을 함유하는 경우 기억력 및 인지기능 개선활성은 우수하나 식품조성물로 제공하는 경우 후술하는 다른 천연물을 배합하여도 원지의 기호성 낮은 향과 맛을 억제할 수가 없어 기호성 있는 식품 조성물로 제공할 수가 없다는 문제가 있다.
상기 기억력 및 인지기능 개선용 조성물에 있어서, 상기 추출물은 물, 탄소수 1 내지 10의 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 용매로 추출된 것일 수 있다.
바람직하게 상기 용매는 물일 수 있다. 물을 용매로 초석잠 추출물을 제조하는 경우 유효물질 수득에 유리할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 허혈성 재관류 손상의 예방 및 개선용 조성물은 초석잠 추출물을 포함하는 것일 수 있다.
혈관 막힘과 좁아짐과 같은 허혈(ischemia)에 의한 조직 손상을 억제하기 위해 신속한 재관류(reperfusion)는 필수적이다. 그러나 혈액이 재관류 되는 과정에서 혈관내피세포 기능 저하와 같은 조직손상이 가중되는 추가적인 손상이 동반된다. 이것을 ‘허혈 재관류 손상(ischemia reperfusion injury; IRI)라 한다. 특히 조직이나 장기에 허혈이 발생하면 손상을 피할 수 없고, 이것은 재관류가 이루어지는 시간에 따라 그 범위나 손상 정도가 결정된다. 허혈 시간이 길어지면 비가역적인 손상이 발생하고 재관류가 이루어져도 재관류에 의해 심각한 손상을 받을 수 있다.
본 발명에서 "허혈성 손상"은 심장, 뇌, 신장 등 혈류공급을 필요로 하는 장기에서 혈액순환이 차단되면서 산소전달이 감소되어 발생하는 손상을 의미하며, 조직의 기능 손상 및 세포사를 초래할 수 있는 치명적 손상을 포함한다. 허혈성 손상을 일으킬 수 있는 원인으로는 혈관 질병, 관상동맥 혈전증, 뇌혈관 혈전증, 동맥류 파열, 전신 출혈, 압궤 손상, 패혈증, 심각한 피부 화상, 혈관 폐색성 수술 방법(예, 흉복 동맥류 수술 과정에서의 척수허혈), 심폐 우회로 방법, 장기 이식, 심폐 허탈(급성 심장사) 및 질식 등이 있으나 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 "허혈성 손상"은 통상적으로 발생할 수 있는 허혈성 손상 외에 장기 이식 등으로 발생할 수 있는 허혈 재관류 손상을 포함한다.
본 발명에서 "허혈성 재관류 손상"은 심근 허혈, 뇌혈관 허혈, 신장 허혈, 간 허혈, 허혈 재관류 심근병증, 피부 허혈, 장관 허혈, 장 허혈, 위 허혈, 폐 허혈, 췌장 허혈, 골격근 허혈, 복근 허혈, 사지 허혈, 허혈 재관류 결장염, 장간막 허혈 및 무증후성 허혈로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 허혈에 의해 생길 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 허혈성 재관류 손상은 외상, 예컨대 급성 심근경색 후 혈류의 복구와 같은 자연적 사건 또는 혈액 공급 감소를 겪었던 조직 또는 기관에서 혈류의 복구, 또는 재관류 수술, 예컨대 혈액 공급 감소를 겪었던 조직 또는 기관에서 혈류를 복구시키는 하나 이상의 외과적 시술, 다른 치료적 개입(therapeutic intervention) 또는 장기 이식 수술과정에 의해 발생할 수 있다. 상기 외과적 시술에는 예를 들어 관상동맥 우회로 조성술, 관상 동맥 형성술, 기관 이식 수술 등이 포함된다.
예를 들어, 급성 심근경색은 심장의 혈관 중 하나가 폐쇄되면서 산소 및 영양공급이 이루어 지지 않아 심장 근육이 사멸, 괴사 되는 현상을 지칭하는데, 이 경우 보통 병원을 찾아와 1시간 이내에 혈관을 재관류 시켜주면 10% 이내로 사망률을 낮출 수가 있다. 하지만 10% 내외에 환자는 막혔던 혈관이 재관류 되면서 급격한 산소 공급으로 인해 심근세포가 손상을 받게 되는데 이를 재관류 손상이라 하고 이로 인하여 10% 내외에 환자가 시술 후 30일 내에 사망을 하고, 살아남은 환자 중에 30% 정도는 심부전 등의 증상을 얻게 된다.
상기 뇌혈관 질환은 뇌졸중, 뇌경색, 뇌혈전증, 뇌색전증 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 심혈관 질환은 심근경색, 협심증 등을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 초석잠 추출물은 미토콘드라아 의존성 아포토시스 경로를 억제하여 허혈 재관류 손상을 예방 또는 완화하는 효과를 나타낼 수 있다. 이에 따라 허혈 재관류 손상에 따른 질병을 예방 및 개선할 수 있다.
바람직하게 상기 허혈성 재관류 손상의 예방 및 개선용 조성물은 원지 추출물, 곰피 추출물, 방풍나무 추출물 및 차즈기 추출물을 포함하는 것일 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 상호작용에 의한 상승효과로 미토콘드리아 및 세포사멸을 방지하여 허혈 재관류 손상을 예방 및 개선하는 효과를 높일 수 있다.
더 바람직하게 상기 허혈성 재관류 손상의 예방 및 개선용 조성물은 상기 초석잠 추출물 100 중량부에 대하여 곰피 추출물 1 내지 5 중량부, 방풍나물 10 내지 20 중량부 및 차즈기 추출물 1 내 5 중량부를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 항산화 활성 및 미토콘드리아 손상 또는 세포 사멸을 억제하는 효과로서 허혈 재관류 손상을 예방 및 개선하는 효과가 보다 향상될 수 있다. 이에 따라 보다 적은 함량으로 높은 활성을 나타내게 할 수 있다.
상기 허혈성 재관류 손상의 예방 및 개선용 조성물에 있어서, 상기 추출물은 물, 탄소수 1 내지 10의 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 용매로 추출된 것일 수 있다.
바람직하게 상기 용매는 물인 것일 수 있다. 물을 용매로 추출하는 경우 유효물질 수득에 유리할 수 있다.
본 발명에 또 다른 실시예에 따른 식품은 상기 조성물을 포함하고, 오미자 추출물, 딸기 추출물, 아사이베리 추출물, 아로니아 추출물, 블루베리 추출물, 크랜베리 추출물, 자몽 추출물, 오렌지 추출물, 레몬 추출물, 초코민트 추출물, 바질 추출물, 페퍼민트 추출물, 세이지 추출물, 라벤더 추출물, 파슬리 추출물, 곰피 추출물, 방풍나물 추출물, 머위 추출물, 달래 추출물, 차즈기 추출물, 노니 추출물을 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 식품은 일반 식품, 가공식품, 건강기능식품, 기능성 식품을 포함하는 것으로 하며, 예시적으로 상기 식품에 대한 제형으로는 음료, 차, 정제, 육류가공식품, 스낵, 인스턴트식품 등으로 적용될 수 있다.
본 발명에 또 다른 실시예에 따른 건강기능식품은 상기 조성물을 포함하고, 오미자 추출물, 딸기 추출물, 아사이베리 추출물, 아로니아 추출물, 블루베리 추출물, 크랜베리 추출물, 자몽 추출물, 오렌지 추출물, 레몬 추출물, 초코민트 추출물, 바질 추출물, 페퍼민트 추출물, 세이지 추출물, 라벤더 추출물, 파슬리 추출물, 곰피 추출물, 방풍나물 추출물, 머위 추출물, 달래 추출물, 차즈기 추출물, 노니 추출물을 더 포함하는 것일 수 있다.
바람직하게 상기 식품 또는 건강기능식품은 초석잠 추출물 100 중량부에 대하여 오미자 0.1 내지 1 중량부; 크랜베리 추출물 0.1 내지 1 중량부; 페퍼민트 추출물 0.1 내지 2 중량부, 파슬리 추출물 1 내지 3 중량부 및 달래 추출물 0.1 내지 1 중량부를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 초석잠 추출물이 가진 기호성 낮은 향과 맛이 중화되면서 상당히 깊고 상큼한 향과 함께 기호성을 가진 식감의 식품 조성물로 제공할 수 있다. 특히 상기 범위에 의하는 경우 초석잠 추출물에 비하여 10 중량% 미만으로 포함되는 것으로서, 초석잠 추출물의 기능성을 해하지 않으면서도 상술한 바와 같이 초석잠 추출물의 맛과 향미를 개선하여 상당히 기호성 높은 식품 조성물로 제공하게 할 수 있다. 또한 상술한 곰피 추출물; 방풍나물 추출물 및 차즈기 추출물을 더 하는 경우에도 맛과 향이 우수하여 기호성이 높고, 본 발명에서 목적하는 유효성분의 활성을 최대한 유지하게 할 수 있다는 장점을 가진다.
상기 건강기능식품은 인지기능 또는 기억능력을 개선하거나 허혈성 질환의 예방 또는 개선, 허혈 재관류 손상의 예방 또는 개선시키기 위해 섭취할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 건강기능식품 조성물을 식품첨가물로 사용하는 경우, 상기 건강기능식품 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분은 그의 사용 목적(예방 또는 개선)에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시 본 발명의 건강기능식품 조성물은 원료에 대하여 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가된다. 그러나 건강을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로 사용될 수 있다.
상기 건강기능식품의 종류에 특별한 제한은 없다. 본 발명의 건강기능식품 조성물은 식품, 특히 기능성 식품으로 제조될 수 있다. 본 발명의 기능성 식품은
식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함하며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소 및 조미제를 포함한다. 예컨대, 드링크제로 제조되는 경우에는 유효성분 이외에 천연 탄수화물 또는 향미제를 추가 성분으로서 포함시킬 수 있다. 상기 천연 탄수화물은 모노사카라이드(예컨대, 글루코오스, 프럭토오스 등),디사카라이드(예컨대, 말토스, 수크로오스 등), 올리고당, 폴리사카라이드(예컨대, 덱스트린, 시클로덱스트린 등) 또는 당알코올(예컨대, 자일리톨, 소르비톨, 에리쓰리톨 등)인 것이 바람직하다. 상기 향미제는 천연 향미제(예컨대, 타우마틴, 스테비아 추출물 등)와 합성 향미제(예컨대, 사카린, 아스파르탐 등)를 이용할 수 있다.
상기 건강기능식품 조성물 이외에 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 더 함유할 수 있다.
본 발명은 천연물을 기반으로 한 기억력 및 인지기능 개선, 허혈성 질환의 예방 및 개선 효과를 가지는 초석잠 추출물을 포함하는 조성물을 제공한다.
본 발명은 허혈성 재관류 손상의 예방 및 개선 효과를 가지는 초석잠 추출물을 포함하는 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 초석잠 추출물을 포함하는 조성물은 천연 추출물로서, 세포독성 등의 부작용의 문제가 없어 장기간 사용하면서, 기억력 및 인지기능 개선, 허혈성 재관류 손상의 예방 및 개선 효과를 낼 수 있다.
본 발명은 초석잠 추출물을 포함하는 기억력 및 인지기능 개선, 허혈성 재관류 손상의 예방 및 개선용 조성물을 식품, 건강기능식품 등의 제형으로 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 생존율에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 OGD 모델에서 세포 생존율에 관한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성산소종 변화에 대한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 활성산소종 변화에 대한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 활성산소종 변화에 대한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 미토콘드리아 탈분극 및 막 전위 측정에 관한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 미토콘드리아 탈분극 및 막 전위 측정에 관한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 미토콘드리아 탈분극 및 막 전위 측정에 관한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 미토콘드리아 탈분극 및 막 전위 측정에 관한 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 보호 활성에 관한 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 보호 활성에 관한 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 보호 활성에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 OGD 모델에서 세포 생존율에 관한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성산소종 변화에 대한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 활성산소종 변화에 대한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 활성산소종 변화에 대한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 미토콘드리아 탈분극 및 막 전위 측정에 관한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 미토콘드리아 탈분극 및 막 전위 측정에 관한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 미토콘드리아 탈분극 및 막 전위 측정에 관한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 미토콘드리아 탈분극 및 막 전위 측정에 관한 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 보호 활성에 관한 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 보호 활성에 관한 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포 보호 활성에 관한 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
[제조예 1: 초석잠 추출물의 제조]
초석잠을 세척 및 건조하고, 분쇄한 뒤 열수 추출하고, 농축 여과하여 초석참 추출물(SSM)을 제조하였다. 상기 초석잠 추출물을 일정한 농도로 희석하면서 이하의 실험을 진행하였다.
[실험예 1: OGD 모델을 통한 허혈 재류관 손상 예방 및 개선활성 실험]
1. OGD 모델의 구성 및 세포배양
제조예에 따른 추출물에 대한 허혈 재관류 손상을 완화 효과를 확인하기 위하여 세포에 산소-혈당 결핍(Oxygen glucose deprivation, OGD) 실험법을 통하여 허혈의 시험 관내 모델을 확립하였다. 한편, 인간 신경아세포종 SH-SY5Y cell(ATCC no. CRL-2266)은 10％ fetal bovine serum(Gibco-BRL, USA) 및 antibiotics(Sigma-Aldrich, USA)가 함유된 dulbecco's modified eagle's medium(Sigma-Aldrich, USA) 배지하에서 배양하였다. 배양기는 37℃ 온도를 유지했고 공기 95부피％와 CO2 5부피％가 혼합된 기체가 계속 공급되어 세포 배양의 적절한 조건을 갖추었다.
2. 초석잠 추출물의 세포 생존율 분석
세포 생존율을 분석하기 위해 처리된 인간신경세포(SH-SY5Y)를 6-웰 플레이트(6-well plate)에 3 x 105 cells/ml로 접종하고 24시간 동안 배양한 후 다양한 농도의 SSM을 처리한 뒤 24시간동안 배양하였다.
그 결과를 하기의 도 1에 나타내었다. 하기의 도 1을 참조하면 SSM을 다양한 농도로 처리하였을 때의 처리된 세포의 생존율에 관한 것으로서, SSM은 세포 생존율에 별다른 영향을 주지 않는다는 점을 확인할 수 있었다.
3. 산소-혈당 결핍(oxygen glucoside privation, OGD)과 세포 생존율 분석
OGD 유도에 의한 세포 사멸은 일시적으로 영양분과 산소의 공급을 차단함으로써 세포에 산화적 스트레스가 유발되고 다시 영양분과 산소를 재공급 함으로써 세포의 사멸을 유도하는 방법으로, 실제 임상학적 뇌허혈 발생을 반영한 환경이라 할 수 있다. 활성 산소종이 직접 세포 손상을 유도하거나, 신호전달체계를 통해 간접적으로 세포손상을 일으킬 수 있다. 이러한 활성 산소종은 뇌졸중을 포함한 여러 중추신경계 질환 및 다양한 퇴행성 뇌질환에서 병인론적으로 중요한 역할을 한다. 인간 신경아세포종 SH-SY5Y 세포에 인위적으로 포도당과 혈청의 공급을 중단하고 산소가 결핍된 환경을 만들어, 세포 사멸을 유도하기 위하여 OGD 모델을 통하여 혈액의 공급 중단에 따른 허혈 상태와 유사한 환경을 설정해 주어, 허혈 상태에 따른 뇌 신경세포 사멸을 유도하면서, SSM 투여에 따른 세포생존율을 평가하였다.
그 결과를 하기의 도 2를 참조하면, OGD 모델에서도 SSM를 처리한 경우 농도 의존적으로 세포 생존율이 향상된다는 것을 알 수 있다.
4. 효소활성의 측정
OGD 모델에 있어 초석잠 추출물(SSM)에 따른 외부 산화 스트레스에 의한 세포 내 활성산소종의 변화를 알아보기 위하여 말론디알데하이드(MDA)을 측정하기 위하여 TBARS법을 사용하였다. 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD)의 활성을 평가하기 위하여 SOD Assay Kit를 사용하였고, 글루타티온 퍼옥시다제(GPx)의 활성도는 Glutathione peroxidas cellular Activity Assay Kit를 사용하여 측정하였다.
그 결과를 하기의 도 3 내지 도 5에 나타내었다. 상기 도 3 내지 6을 참조하면, SSM은 OGD 모델에 의하여 유도된 산화 스트레스를 농도 유의적으로 감소시킬 수 있다는 점을 확인할 수 있다.
5. 미토콘드리아 탈분극 및 막 전위 측정
외부 유해자극에 의한 활성산소종의 생성은 대부분 미토콘드리아 손상에 따른 전자전달계 기능 이상과 미토콘드리아 막의 파괴에 따른 활성산소종의 세포질로의 유출 등이 그 주된 기전으로 생각되고 있다. 미토콘드리아 탈분극의 정도와 양이온 성 염료 JC-1을 사용하여 형광 현미경(Olympus, Tokyo, Japan) 하에서 상용 키트(Beyotime)를 사용하여 OGD 또는 OGD와 SSM 처리에 따른 세포상 MMP 손실을 평가하였다. 도 6, 7 및 9을 참조하면, OGD 노출 후, MMP 소실이 유도되었지만, SSM을 처리한 경우 MMP를 유의하게 안정화된다는 점을 확인할 수 있고, OGD 모델에서 SSM을 처리한 경우 미토콘드라아 의존성 아포토시스(Apoptosis) 경로를 억제할 수 있다는 것을 알 수 있다. 한편, 미토콘드리아 분획(Mitocondria fraction) 및 세포질 분획(Cytosolic fraction) 결과는 도 8에 나타내었다.
6. 아포프토시스 세포 사멸
세포 아포토시스는 유세포 분석법 (BD, Mountain View, USA)을 통하여 진행하였다. 그 결과를 하기의 도 10 및 11에 나타내었다. 하기의 도 10 및 11을 참조하면, OGD 모델에서 SSM을 처리한 경우 신경 세포 사멸이 방지되는 것을 확인할 수 있다.
또한 세포 사멸에 관여하는 단백질을 분석하여 SSM을 처리에 따른 세포사멸 방지 효과를 확인하였고, 그 결과를 하기의 도 12 및 13에 나타내었다. 상기 도 12 및 도 13을 참조하면, SSM을 처리하는 경우 Cleaved caspase-3 및 Cleaved caspase-9이 감소하고, Bax의 발현 역시 감소하는 것을 알 수 있다.
결국, 상기 초석잠 추출물(SSM)은 인간신경세포(SH-SY5Y)에서 외부 산화 스트레스에 대한 저항활성을 가지게 하고, 미토콘드리아 손상 및 세포 사멸을 억제하여 미토콘드라아 의존성 아포토시스(Apoptosis) 경로를 억제하여 허혈 재관류 손상을 완화할 수 있다는 점을 확인할 수 있었다.
[제조예 2: 혼합 추출물의 제조]
상기와 SSM과 동일한 방법에 따라 열수추출을 통하여, 곰피 추출물(SGP), 방풍나무 추출물(SDS), 차즈기 추출물(SPF), 원지 추출물(SPT), 오미자 추출물(E1), 크랜베리 추출물(E2), 페퍼민트 추출물(E3), 파슬리 추출물(E4) 및 달래 추출물(E5)를 제조하고 각 추출물을 하기의 [표 1]과 같은 조성에 따라 혼합 조성을 제조하였다.
| M1 | M2 | M3 | M4 | M5 | M6 | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 | |
| SSM | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| SGP | 0.1 | 1 | 3 | 5 | 10 | - | - | - | - | - | - | 3 |
| SDS | 1 | 10 | 15 | 20 | 40 | - | - | - | - | - | - | 15 |
| SPF | 0.1 | 1 | 3 | 5 | 10 | - | - | - | - | - | - | 3 |
| SPT | - | - | - | - | - | 20 | - | - | - | - | 20 | - |
| E1 | - | - | - | - | - | - | 0.01 | 0.1 | 1 | 3 | 1 | 1 |
| E2 | - | - | - | - | - | - | 0.1 | 1 | 3 | 5 | 3 | 3 |
| E3 | - | - | - | - | - | - | 0.01 | 0.1 | 2 | 5 | 2 | 2 |
| E4 | - | - | - | - | - | - | 1 | 1 | 3 | 5 | 3 | 3 |
| E5 | - | - | - | - | - | - | 0.1 | 0.1 | 2 | 5 | 2 | 2 |
(단위: 중량부)
[실험예 2: 기억력 및 인지기능 개선 효과 실험]
1. DPPH radical 분석
생체에서 산화적 스트레스와 관련되어 있는 DPPH, superoxide anion과 같은 활성산소종에 대한 분석을 위하여 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical을 이용하여 SSM 및 M1 내지 M6의 radical 소거능력을 측정하였다. SSM 및 M1 내지 M6에 DPPH 용액을 가하여 반응시킨 후 흡광도를 측정하였다. DPPH radical 함량은 시료 첨가군과 대조군의 흡광도 비를 %값으로 환산하여 [표 2] 나타내었다.
| SSM | M1 | M2 | M3 | M4 | M5 | M6 | |
| DPPH radical(%) | 65 | 67 | 52 | 47 | 49 | 64 | 48 |
2. 환원력 분석
Superoxide anion 라디칼 소거능은 Fridovich법에 따라 진행하였다. 시료 1 ml에 pH 6.6의 200 mM 인산 완충액 및 potassium ferricyanide를 각각 1 ml씩 차례로 가하여 반응시켰다. 여기에 10% TCA (trichloroacetic acid)용액을 상등액에 증류수 및 ferric chloride 혼합한 후 흡광도를 측정하였다. SSM 및 M1 내지 M6은 대조군의 값을 기준으로 흡광도 비를 %값으로 환산하여 하기의 [표 3]에 나타내었다.
| SSM | M1 | M2 | M3 | M4 | M5 | M6 | |
| Superoxide anion(%) | 217 | 227 | 287 | 321 | 278 | 206 | 276 |
3. Hydroxyl radical에 의한 DNA 손상 분석
Genomic DNA는 약간 변형된 표준 과정에 따라 PC12 세포로부터 추출하였다. DNA 용액에 SSM 및 M1 내지 M6와 200 μM FeSO4, 1 mM H2O2 및 50 μg/ml genomic DNA를 첨가하였다. 반응 종결 후 전기영동 하였다. 염색하여 후 UV로 LAS3000 image analyzer를 이용하여 관찰하였고, 무처리군을 기준으로 그 결과를 %화 하여 하기의 [표 4]에 나타내었고, 그 % 수치가 낮을수록 우수한 것이다.
| SSM | M1 | M2 | M3 | M4 | M5 | M6 | |
| DNA oxidation(%) | 78 | 75 | 57 | 54 | 61 | 74 | 58 |
4. ACE (Angiotensin I Converting Enzyme) 활성 측정
ACE 활성은 SSM 및 M1 내지 M6에 각각 붕산나트륨 완충액(pH 8.3)과 ACE 조효소액 가하여 예비반응을 진행한 후 시킨 후, HHL(hippuryl-histidyl-leucine)을 첨가하여 만든 기질을 가하여 반응하였다. 한편, ACE 조효소액은 sodium borate buffer (pH 8.3)에 rabbit lung acetone powder을 추출한 다음 원심분리하여 제조하였다. 반응 후 채취한 상등액을 건조 및 증류수를 혼합하고 흡광도를 측정하였다. 음성대조군으로는 증류수를 사용하였으며, 무처리군을 기준(100%)으로 시료 첨가 전후의 흡광도 비를 %값으로 환산하여 하기의 [표 5]에 나타내었다.
| SSM | M1 | M2 | M3 | M4 | M5 | M6 | |
| ACE inhibition(%) | 202 | 198 | 214 | 221 | 224 | 199 | 231 |
5. AChE (Acetylcholine esterase) 활성측정
PC12 세포로부터 분리한 AchE (25 mU/ml) 50μl를 반응효소로, 0.1 M의 인산나트륨 완충액(pH 7.8)에 녹인 아세틸콜린 요오드화물을 기질로 하였고, 발색 시약은 5,5'-dithiobis-2-nitrobenzoic acid 및 탄산수소나트륨을 0.1 M 인산나트륨 완충액(pH 7.0) 10 ml에 용해하여 제조하였다. 반응 후, 분광광도계로 412 nm에서 흡광도 값을 측정하였다. AChE의 활성은 무처리군을 기준(100%)으로 SSM 및 M1 내지 M6의 첨가 전후의 흡광도 비를 %값으로 환산하여 하기의 [표 6]에 나타내었다.
| SSM | M1 | M2 | M3 | M4 | M5 | M6 | |
| AChE activity(%) | 72 | 73 | 66 | 67 | 71 | 78 | 69 |
6. C12세포에서 NF-κB 전사활성에 대한 시험
PC12 cells을 배양하면서 NF-κB promoter-luciferase construct를 이용하여 NF-κB의 전사 활성을 평가하여 SSM 및 M1 내지 M6에 대한 C12세포에서 NF-κB 전사활성에 대한 영향을 비교하였다. SSM의 결과를 10으로 하고, M1 내지 M6의 결과를 지수로 평가하여 [표 7]에 나타내었다. 상기 지수가 높을수록 NF-κB의 전사 활성이 우수한 것이다.
| SSM | M1 | M2 | M3 | M4 | M5 | M6 | |
| Relative luciferase activity | 10 | 10 | 14 | 14 | 12 | 9 | 14 |
결국 본 발명에 의하는 경우 활성산소종의 제거, DNA 손상에 대한 항산화, ACE(Angiotensin Converting Enzyme) 효소 저해활성, AChE(acetylcholine esterase) 저해 활성, NO(Nitric oxide) 생성 억제활성, NF-κB 전사활성 증가효과가 나타난다는 점을 확인할 수 있다. 또한 M2 내지 M4의 혼합조성과 M6에 의하는 경우 일정한 상승효과가 나타나는 점을 알 수 있다.
따라서 상기 초석잠 추출물 또는 초석잠 추출물에 대한 혼합구성을 기초로, 기억력 및 두뇌 인지기능 개선을 위한 효과를 낼 수 있는 다양한 제품에 적용시킬 수 있다.
[실험예 3: 기호성 평가]
SSM 및 상기 T1 내지 T5의 조성에 따라 차 음료를 제조하고, 10인의 시험자에게 시음하게 한 뒤 향과 맛을 평가하게 하여 1 내지 10의 기호도를 평가하도록 하였다. 그 결과를 종합하여 평균한 뒤 하기의 [표 8]에 나타내었다. 하기의 지수는 그 숫자가 높을 수록 기호도가 우수한 것이다(각 지수는 평균 값에 반올림을 적용하였다).
| SSM | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 | |
| 기호성 | 2 | 2 | 7 | 8 | 5 | 1 | 7 |
(단위: 지수)
상기 기호성 평가 결과 대부분의 시음자들이 초석잠의 향과 맛에 대한 기호성을 낮게 평가하였다. 다만, T2 및 T3의 혼합조성에 의하는 경우 전체적으로 달고 상큼한 향과 초석잠 고유의 향미가 은은하게 느껴지면서 전체적으로 맛과 향이 우수하게 되는 점을 확인할 수 있었다. 특히 상기 혼합 조성에 의하는 경우 E1 내지 E5의 혼합물이 초석잠 추출물에 대하여 10 중량% 미만으로 포함되기 때문에 초석잠의 유효성분에 따른 활성을 최대한 유지하면서도 기호성이 우수할 수 있다. 또한 상기 조성에 의하는 경우 M3에 대한 조성에 있어서도 기호성을 향상시키는 효과를 낼 수 있다는 점을 알 수 있다.
한편, T5의 경우 E1 내지 E5의 혼합물을 사용하는 경우에도 원지 자체의 쓴맛이 중화되지 않아 기호성이 상당히 낮아 소량의 식물 추출물을 혼합하여 기호성 있는 식품 조성물로 제공하는데 어려움이 있을 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Claims (6)
- 초석잠 추출물;
초석잠 추출물 100 중량부에 대하여 곰피 추출물 1 내지 5 중량부;
방풍나물 10 내지 20 중량부;및
차즈기 추출물 1 내 5 중량부를 포함하는
기억력 및 인지기능 개선용 조성물. - 제 1항에 있어서,
상기 추출물은 물, 탄소수 1 내지 10의 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 용매로 추출된 것인
기억력 및 인지기능 개선용 조성물. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 따른 조성물을 포함하고,
상기 조성물 중 상기 초석잠 추출물 100 중량부에 대하여,
오미자 0.1 내지 1 중량부;
크랜베리 추출물 0.1 내지 1 중량부;
페퍼민트 추출물 0.1 내지 2 중량부;
파슬리 추출물 1 내지 3 중량부;및
달래 추출물 0.1 내지 1 중량부
를 더 포함하는
식품. - 제 1항에 따른 조성물을 포함하고,
상기 조성물 중 상기 초석잠 추출물 100 중량부에 대하여,
오미자 0.1 내지 1 중량부;
크랜베리 추출물 0.1 내지 1 중량부;
페퍼민트 추출물 0.1 내지 2 중량부;
파슬리 추출물 1 내지 3 중량부;및
달래 추출물 0.1 내지 1 중량부
를 더 포함하는
건강기능식품.
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| KR102582249B1 (ko) * | 2022-09-27 | 2023-09-25 | 강위희 | 천연약초와 초석잠을 이용한 두뇌건강 영양제 제조방법 |
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- 2020-03-30 KR KR1020200038442A patent/KR102191500B1/ko active IP Right Grant
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| KR20180102415A (ko) | 비자 열매 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 항산화 또는 항염증 조성물 | |
| KR101765676B1 (ko) | 황칠 추출물을 유효성분으로 포함하는 심근증 예방 또는 치료용 조성물 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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