KR102561683B1

KR102561683B1 - 벼메뚜기 추출물을 포함하는 경구 투여용 조성물

Info

Publication number: KR102561683B1
Application number: KR1020210012950A
Authority: KR
Inventors: 변의백; 김우식; 한정무; 송하연; 서호성; 김광일; 변의홍
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2023-08-01
Also published as: KR20220109668A

Abstract

본 발명은 벼메뚜기(Oxya chinensis sinuosa)의 추출물을 포함하는 경구 투여용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벼메뚜기 추출물을 포함하는 암 치료용 약학 조성물, 항암 보조용 약학 조성물 또는 면역 증진용 식품 조성물에 관한 것이다.

Description

벼메뚜기 추출물을 포함하는 경구 투여용 조성물{COMPOSITION FOR ORAL ADMINISTRATION COMPRISING EXTRACT OF OXYA CHINENSIS SINUOSA}

본 발명은 벼메뚜기 추출물을 포함하는 경구 투여용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항산화 물질을 포함하는 수용액을 추출 용매로 하여 상온에서 획득한 벼메뚜기의 추출물을 포함하는 조성물을 암 치료용, 항암 보조용 또는 면역 증진용 식품 용도로 이용하는 기술에 관한 것이다.

급속도로 변화하는 현대 사회에서 잘못된 생활 습관에 따른 암, 고혈압, 협심증, 당뇨, 비만, 심근경색 등 다양한 생활습관 병으로 많은 현대인들은 건강에 위협을 받고 있다. 세계보건기구의 통계자료에 따르면 생활습관 병 중에서도 암은 전 세계적으로 사망률 1위로 현대인들의 생명을 위협하고 있는 현실이며 앞으로도 암으로 인한 사망률은 계속적인 증가를 보일 것으로 추정되고 있다.

특히, 현대인들이 과도한 스트레스와 운동량 부족, 육류 위주의 식습관 변화로 인해 다양한 생활습관 질환의 발병율이 높아지고 있으며, 그 중 대장암 등의 소화기 관련 암에 의해 사망하는 환자수가 급증하고 있다. 특히, 대장암은 초기 증상이 평이하여 인지하지 못하는 경우가 많고 발견되었을 때 이미 많이 진행된 경우가 많다.

현대 의학의 발전과 다양한 의약품의 개발에도 불구하고 현재까지 사용되어온 항암제는 부작용 및 내성이 형성됨으로써 그 사용이 제한적이었다. 예를 들어, 대장암의 치료에는 항암화학요법이 널리 사용되고 있으나, 화학치료요법의 경우 환자의 골수손상을 유도하여 면역기능을 저해하는 부작용을 갖고 있다. 이와 같은 합성의약품 부작용 문제점의 대안으로, 천연물의 약리적 효과를 기본으로 하는 천연물 유래 항암제 개발에 관심이 높아지고 있다. 예를 들어, 환자의 면역력을 높여줄 수 있는 식품의 섭취가 화학치료요법의 부작용을 감소시켜줄 수 있으며, 최근 적용되기 시작한 면역치료 요법의 효과 또한 높여줄 수 있기 때문에, 환자의 면역력을 증가시키는 것이 치료 효과를 높이는데 중요한 요소로 평가 받고 있다.

한편, 전 세계적으로 인구증가와 환경 자원의 고갈로 인한 식량난에 대비하기 위한 해결방안으로 식용 곤충은 미래식량대체 자원으로 주목을 받고 있다. 곤충 사육에 필요한 사료의 양은 가축 사육에 필요한 양에 비해 경제적일 뿐만 아니라, 곤충이 갖는 고함량의 단백질이 영양학적으로도 가치 있게 평가되고 있어, 식용곤충 시장이 급격히 성장할 것으로 전망된다. 하지만, 아직까지 식용곤충을 약용으로 활용하기 위한 연구는 부족한 실정이다.

이와 같은 천연물 추출물을 획득하기 위한 추출 용매와 관련하여 예를 들어 한국공개특허 제10-2015-0097891호에 개시된 바와 같은 고온의 물을 이용하여 추출하는 경우에는 유효 성분 중 단백질의 변형이 발생할 수 있으며, 알코올을 추출 용매로 이용하는 경우에는 폴리페놀과 같은 극성이 비교적 낮은 성분들이 주로 추출되어 극성인 단백질 성분을 추출하는데 적합하지 않으므로, 인체에 보다 무해하면서 추출물 내 유효 성분의 효과를 향상시킬 수 있는 추출 용매를 이용하여 획득한 천연물 유래 항암 성분이 제공될 수 있는 경우, 의약, 식품 등 관련 분야에서 널리 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

이에 본 발명의 한 측면은 항산화 물질을 포함하는 수용액을 추출 용매로 이용하여획득한 벼메뚜기 추출물을 포함하는 경구 투여용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 견지에 의하면, 벼메뚜기(Oxya chinensis sinuosa)의 추출물을 포함하는, 경구 투여용 조성물이 제공된다.

본 발명에 의해 획득되는 벼메뚜기 추출물은 효과적으로 비장 내 CD4 T세포, CD8 T세포 및 수지상 세포의 활성을 유도하고, 결과적으로 종양 크기의 감소를 유도할 수 있어, 항암 치료를 위한 천연물 기반 치료제 및 면역을 증진시킬 수 있는 기능성 식품 등으로 널리 활용되어 국민의 건강을 도모할 수 있을 것으로 기대된다.

도 1(a)은 벼메뚜기 추출물의 독성학적 안전성을 평가한 결과이고, 도 1(b)는 벼메뚜기 추출물의 수지상 세포에 대한 표면발현인자(Surface molecules) 유도능을 평가한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 세포 외 사이토카인 레벨을 ELISA를 통하여 분석한 결과(a) 및 세포 내 사이토카인 레벨을 유세포분석기 FACSverse를 통하여 분석한 결과(b)를 나타낸 것이다.
도 3(a)는 수지상 세포의 항원 습득능 변화를 유세포분석기를 통하여 분석한 결과를 나타낸 것이며, 도 3(b) 및 도 3(c)는 열처리된 그리고 열처리되지 않은 벼메뚜기 추출물의 수지상 세포의 표면발현인자 및 사이토카인 유도능을 비교한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 벼메뚜기 추출물 처리된 수지상 세포의 CD4 및 CD8 T세포의 증식, 분화, 활성에 미치는 영향을 유세포 분석한 결과(a), 이들 세포가 분비하는 사이토카인 분비량을 ELISA 키트로 분석한 결과(b) 및 벼메뚜기 추출물 처리된 수지상 세포의 CTL 활성능 평가 결과(c)를 나타낸 것이다.
도 5는 CT26 종양모델마우스에서 벼메뚜기 추출물에 의해 유도되는 암세포 억제 및 수지상 세포 활성능 평가 결과를 나타낸 것으로, 도 5(a) 및 5(b)는 PBS 투여군과 벼메뚜기 추출물 투여군의 종양 크기를 비교한 것이며, 도 5(c)는 비장세포 유래 수지상 세포(splenic CD11c+MHC-II+)의 활성도를 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 마우스의 비장을 분리하여, CD4 T세포를 유세포 분석한 결과(a) 및 단일, 이중, 삼중 또는 사중 기능성 CD4 T 세포 세 그룹의 백분율의 막대 그래프(b)를 나타낸 것이다.
도 7은 마우스의 비장을 분리하여, CD8 + T 세포를 유세포 분석한 결과(a) 및 단일, 이중, 삼중 또는 사중 기능성 CD8 + T 세포 세 그룹의 백분율의 막대 그래프(b)를 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 의하면, 천연물인 곤충의 추출물로써 암 치료용 약학 조성물, 항암 보조용 약학 조성물 또는 면역 증진용 식품 조성물 용도로 이용할 수 있는, 인체에 보다 안전한 경구 투여용 조성물이 제공된다.

보다 상세하게, 본 발명의 경구 투여용 조성물은 벼메뚜기(Oxya chinensis sinuosa)의 추출물을 포함하며, 상기 벼메뚜기 추출물은 항산화 물질을 포함하는 수용액을 추출 용매로 하여 상온에서 획득된 것이다.

본 발명에 있어서, 상기 벼메뚜기(Oxya chinensis sinuosa)는 메뚜기아목(Caelifera)에 속하는 것으로, 국내에서 식품공전에 식용으로 등록된 곤충 중 하나이다.

본 발명에 사용되는 각 벼메뚜기의 추출물은 상온의 수용액에서 추출된 것일 수 있으며, 이때 상온은 1℃ 이상 내지 40℃ 미만, 예를 들어 4℃ 내지 37℃, 바람직하게는 4℃ 내지 25℃인 것이다.

상기 수용액을 구성하는 물은 예를 들어 정제수를 사용할 수 있고, 바람직하게 본 발명의 상기 벼메뚜기 추출물은 0.01 내지 5 중량%의 항산화 물질을 포함하는 수용액을 추출 용매로 하여 획득된 것이며, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량%의 항산화 물질을 포함하는 수용액을 추출 용매로 하여 획득된 것이다.

이때, 본 발명에 사용될 수 있는 상기 항산화 물질은 아스코르브산(ascorbic acid, 비타민 C), EDTA(disodium ethylenediaminetetracetic acid), 디칼슘 EDTA, 토코페롤, BHT(butylated hydroxytoluene), BHA(butylated hydroxyanisole), 인산염 및 시트르산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 아스코르브산(ascorbic acid)일 수 있다. 특히 아스코르브산은 비타민 C라고도 지칭할 수 있는 것으로, 수용성이며, 세포 내 항산화물질인 글루타티온에 의해 환원 형태로 존재하고 과산화수소와 같은 활성 산소를 제거하는 역할을 하며, 단백질의 겔화를 억제할 수 있다. 따라서, 아스코르브산을 추출 용매인 물에 추가하여 사용함으로써 활성산소의 형성을 통해 유도되는 단백질과 지방산의 산화를 억제하여 단백질의 변성을 예방할 수 있으며, 다양한 활성 산소를 제거함으로써 인체에 보다 안전적이며 효과적으로 적용할 수 있다. 또한, 예를 들어 추출용매로 인산염(phosphate salts)이 첨가된 버퍼가 사용될 수 있다. 한편, 에탄올과 같은 비교적 극성이 낮은 알코올을 추출 용매로 이용하는 경우에는 극성인 단백질을 추출하기에 바람직하지 않다.

본 발명의 상기 추출 용매인 수용액이 항산화 물질을 0.01 중량%의 미만으로 포함하는 경우에는 변성 방지의 항산화제가 기능을 제대로 하지 못하는 문제가 있다.

한편, 상기 벼메뚜기 추출물은 추출물의 건조 형태일 수 있으며, 예를 들어 건조 분말 형태일 수 있다. 즉, 본 발명의 상기 추출물의 의미는 건조 고형상의 추출물을 포함하는 것이다.

본 발명의 벼메뚜기 추출물을 제조하는 과정은 예를 들어 항산화 물질을 포함하는 수용액에 벼메뚜기를 침지하는 단계; 및 벼메뚜기가 침지된 수용액으로부터 추출물을 획득하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.

상기 침지하는 단계의 물은 상술한 바와 같이 0.01 내지 5 중량%의 항산화 물질을 포함하는 수용액일 수 있으며, 이때 항산화 물질을 포함하는 수용액에 벼메뚜기를 침지하는 단계는 1초 내지 6시간, 예를 들어 10초 내지 2시간, 바람직하게는 1분 내지 1시간일 수 있으며, 침지하는 단계는 상술하는 바와 같은 상온에서 수행될 수 있다.

후속적으로 벼메뚜기가 침지된 수용액으로부터 벼메뚜기 추출물을 획득하는 단계를 수행하며, 상기 단계는 고형물을 분리하고 액상의 추출물을 획득하는 단계로, 예를 들어 벼메뚜기가 침지된 수용액을 원심분리하여 벼메뚜기 추출물을 상층액으로 획득할 수 있고, 이때 원심분리는 1 내지 25℃의 상온에서, 바람직하게는 2 내지 10℃의 온도에서 1000 내지 4000 rpm으로 1분 내지 20분 동안 수행될 수 있다.

나아가, 상기 분리된 상층액은 필요한 경우 추가적으로 0.2 내지 0.45 μm 필터로 여과 후 다시 1 내지 25℃의 상온에서, 바람직하게는 2 내지 10℃의 온도에서 5000 내지 20000g, 예를 들어 8000 내지 12000g에서 1분 내지 20분 동안 원심분리하여 상층액을 분리하는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 이와 같은 단계에 의해 가장 상단의 지방층을 제거할 수 있으며, 수용성 단백질 추출물의 순도를 높일 수 있다.

나아가, 벼메뚜기를 침지하는 단계 전 혹은 후에 벼메뚜기를 분쇄하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 벼메뚜기를 분말 형태로 적용하는 경우 추출 효율이 보다 향상될 수 있다.

상기 원심분리 후 상층액으로부터 획득된 벼메뚜기 추출물은 필요에 따라 추가적으로 여과하여 여과액을 획득하는 단계; 및/또는 상기 여과액을 건조하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 이와 같은 여과 단계의 수행에 의해 불순물을 더욱 제거할 수 있고, 나아가 건조하는 단계에 의해 건조 형태의 추출물을 획득할 수 있으며, 예를 들어 건조 분말 형태의 추출물이 획득될 수 있다. 상기 여과 단계를 수행하는 방법은 특히 제한되는 것은 아니며, 필터, 여과지(filter paper) 등을 사용하여 수행될 수 있다.

한편, 건조하는 단계 역시 수행 방법이 특히 제한되는 것은 아니며, 상온 건조, 동결 건조, 진공건조, 열풍건조, 분무건조 등에 의해 수행될 수 있으며, 바람직하게는 동결 건조에 의해 수행한다.

본 발명의 경구 투여용 조성물에 있어서 벼메뚜기 추출물은 유효 성분으로 포함되며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 일반적인 모든 경로를 통하여 경구 또는 비경구 투여될 수 있으나, 바람직하게는 경구 투여된다.

예를 들어, 본 발명의 상기 경구 투여용 조성물은 전체 조성물의 총 중량을 기준으로 벼메뚜기 추출물을 0.01 내지 100 중량%의 함량으로 포함하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 70 중량%의 함량으로 포함하는 것이다.

본 발명의 경구 투여용 조성물의 바람직한 투여량은 투여 대상의 상태, 체중, 성별, 연령, 질병의 중증도, 투여 경로에 따라 유효 성분인 벼메뚜기 추출물이 1일 0.001mg/kg 내지 1g/kg 범위, 바람직하게는 1mg/kg 내지 500mg/kg, 예를 들어 10 mg/kg 내지 200mg/kg 투여될 수 있는 범위일 수 있다. 이때, 투여는 1일 1회 또는 수회로 나누어 이루어질 수 있다. 그러나, 투여량은 투여 형태, 질병의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있다.

상기 경구 투여용 조성물은 암 치료용 약학 조성물, 항암 보조용 약학 조성물 또는 면역 증진용 식품 조성물일 수 있다.

본 발명에서 "대상"는 본 발명의 조성물을 투여하여 증상이 호전될 수 있는 질환을 갖거나 갖지 않은 인간과 그 외 모든 동물을 의미한다. 본 발명에 따른 조성물은 인간(치료, 억제 또는 예방)뿐만 아니라 상업적으로 유용한 다른 동물들에게도 적용될 수 있다.

상기 암 치료용 약학 조성물 및 항암 보조용 약학 조성물에 있어서 상기 암은 종양이라고도 지칭될 수 있으며, 악성 신생물을 의미하고, 이들은 상호호환적으로 사용된다. 상기 암은 그 종류가 특히 제한되는 것은 아니며, 흑색종, 비소세포 폐암, 소세포 폐암, 폐암, 간암, 망막모세포종, 성상아교세포종, 아교모세포종, 치은암, 설암, 백혈병, 신경모세포종, 두부암, 경부암, 유방암, 췌장암, 전립선암, 신장암, 골암, 고환암, 난소암, 중피종, 자궁경부암, 위장관암, 림프종, 뇌암, 결장암, 육종, 대장암, 뇌종양, 위암, 식도암, 림프종, 섬유육종, 비만세포종 및/또는 방광암을 포함할 수 있다.

나아가, 상기 암에는 예를 들면 유선암, 복합형 유선암, 유선 악성 혼합 종양, 유관내 유두상선암, 폐선암, 편평상피암, 소세포암, 대세포암, 신경상피 조직성 종양인 신경아교종, 뇌실상의종, 신경세포성 종양, 태아형의 신경외 배엽성 종양, 신경초종, 신경섬유종, 수막종, 만성형 림프구성 백혈병, 림프종, 소화관형 림프종, 소화기형 림프종, 소~중 세포형 림프종, 맹장암, 상행 결장암, 하행 결장암, 횡행 결장암, S상 결장암, 직장암, 난소상피암, 배세포종양, 간질세포종양, 췌장관암, 침윤성 췌장관암, 췌장암의 선암, 선방세포암, 선편평상피암, 거세포종, 췌장관내 유두점액성 종양, 점액성 낭포선암, 췌장모세포종, 장액성 낭포선암, 고체 유두상암, 가스트린종, 글루카콘종, 인슐린종, 다발성 내분비선종증1(Wermer 증후군), 비기능성 도세포종, 소마토스타틴종, VIP 산생 종양이 포함되지만 이들에 한정되지 않는다.

특히, 본 발명이 적용될 수 있는 암은 고형암으로 분류되거나 암세포의 전이를 유발하는 암을 포함할 수 있으며, 바람직하게는, 흑색종, 뇌암, 폐암, 위암, 간암, 두부암, 자궁경부암, 전립선암, 췌장암, 대장암, 림프종을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는 대장암, 직장암 및 결장암으로부터 선택되는 적어도 하나의 암인 것이다.

본 발명의 약학 조성물은 그 유효성분으로써 벼메뚜기 추출물을 용도, 제형, 배합 목적 등에 따라 치료를 의도하는 암의 개선 활성 등을 나타낼 수 있는 한 임의의 유효량으로 포함할 수 있다. 여기서 "유효량"이란 그 적용 대상인 포유동물 바람직하게는 사람에게 의료 전문가 등의 제언에 의한 투여 기간 동안 본 발명의 조성물이 투여될 때, 암 또는 종양 관련 질환의 치료 내지 개선 효과 등 의도한 의료적·약리학적 효과를 나타낼 수 있는, 본 발명의 조성물에 포함되는 유효성분의 양을 말한다.

본 발명의 약학 조성물은 유효성분 이외에, 이미 안전성이 검증되고 항암 활성을 갖는 것으로 공지된 임의의 화합물이나 천연 추출물을 추가로 포함할 수 있다.

보다 상세하게, 본 발명의 약학 조성물은 유효성분 이외에 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하여 당업계에 공지된 통상의 방법으로 경구용 제형으로 제조될 수 있다.

약학적으로 허용되는 담체는 투여 경로나 제형에 따라 당업계에 주지되어 있으며, 구체적으로는 "대한민국약전"을 포함한 각국의 약전을 참조할 수 있다.

본 발명의 약학 조성물이 경구용 제형으로 제조될 경우, 적합한 담체와 함께 당업계에 공지된 방법에 따라 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 현탁액, 웨이퍼 등의 제형으로 제조될 수 있다.

이때 적합한 담체의 예로서는 락토스, 글루코스, 슈크로스, 덱스트로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨 등의 당류, 옥수수 전분, 감자 전분, 밀 전분 등의 전분류, 셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스류, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 마그네슘 스테아레이트, 광물유, 맥아, 젤라틴, 탈크, 폴리올, 식물성유, 에탄올, 그리세롤 등을 들 수 있다. 제제화활 경우 필요에 따라적절한 결합제, 윤활제, 붕해제, 착색제, 희석제 등을 포함시킬 수 있다. 적절한 결합제로서는 전분, 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분페리스트, 젤라틴, 메틸셀룰로스, 소듐 카복시메틸셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 글루코스, 옥수수 감미제, 소듐 알지네이트, 폴리에틸렌 글리콜, 왁스 등을 들 수 있고, 윤활제로서는 올레산나트륨, 스테아르산나트륨, 스테아르산마그네슘, 벤조산나트륨, 초산나트륨, 염화나트륨, 실리카, 탈쿰, 스테아르산, 그것의 마그네슘염과 칼슘염, 폴리데틸렌글리콜 등을 들 수 있으며, 붕해제로서는 전분, 메틸 셀룰로스, 아가(agar), 벤토나이트, 잔탄 검, 전분, 알긴산 또는 그것의 소듐 염 등을 들 수 있다. 또 희석제로서는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 소비톨, 셀룰로스, 글라이신 등을 들 수 있다.

약학 조성물의 구체적인 제제화와 관련하여서는 당업계에 공지되어 있다.

한편, 본 발명에 의하면 암 개선용 식품 조성물, 예를 들어 면역 증진용 식품 조성물이 제공된다. 상기 식품 조성물 내 유효 성분인 벼메뚜기 추출물과 관련하여서는 약학 조성물과 관련하여 기재한 내용이 동일하게 적용된다.

본 발명의 식품 조성물은 어떠한 형태로도 제조될 수 있으며, 예컨대 차, 쥬스, 탄산음료, 이온음료 등의 음료류, 우유, 요구르트 등의 가공 유류, 껌류, 떡, 한과, 빵, 과자, 면 등의 식품류, 정제, 캡슐, 환, 과립, 액상, 분말, 편상, 페이스트상, 시럽, 겔, 젤리, 바 등의 건강기능식품 제제류 등으로 제조될 수 있다.

또 본 발명의 식품 조성물은 법률상·기능상의 구분에 있어서 제조·유통 시점의 시행 법규에 부합하는 한 임의의 제품 구분을 띨 수 있다. 예컨대 한국 「건강기능식품에관한법률」에 따른 건강기능식품이거나, 한국 「식품위생법」의 식품공전(식약처 고시 「식품의 기준 및 규격」)상 각 식품유형에 따른 과자류, 두류, 다류, 음료류, 특수용도식품 등일 수 있다.

본 발명의 식품 조성물에는 그 유효성분 이외에 식품첨가물이 포함될 수 있다. 식품첨가물은 일반적으로 식품을 제조, 가공 또는 보존함에 있어 식품에 첨가되어 혼합되거나 침윤되는 물질로서 이해될 수 있는데, 식품과 함께 매일 그리고 장기간 섭취되므로 그 안전성이 보장되어야 한다. 식품의 제조·유통을 규율하는 각국 법률(한국에서는 「식품위생법」임)에 따른 식품첨가물공전에는 안전성이 보장된 식품첨가물이 성분 면에서 또는 기능 면에서 한정적으로 규정되어 있다. 한국 식품첨가물공전(식약처 고시 「식품첨가물 기준 및 규격」)에서는 식품첨가물이 성분 면에서 화학적 합성품, 천연 첨가물 및 혼합 제제류로 구분되어 규정되어 있는데, 이러한 식품첨가물은 기능 면에 있어서는 감미제, 풍미제, 보존제, 유화제, 산미료, 점증제 등으로 구분된다.

감미제는 식품에 적당한 단맛을 부여하 위하여 사용되는 것으로, 천연의 것이거나 합성된 것 모두 본 발명의 조성물에 사용할 수 있다. 바람직하게는 천연 감미제를 사용하는 경우인데, 천연 감미제로서는 옥수수 시럽 고형물, 꿀, 수크로오스, 프룩토오스, 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. 바람직하게는 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. 또 인삼(홍삼), 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.

보존제로서는 소듐 소르브산칼슘, 소르브산나트륨, 소르브산칼륨, 벤조산칼슘, 벤조산나트륨, 벤조산칼륨, EDTA(에틸렌디아민테트라아세트산) 등이 사용될 수 있고, 또 유화제로서는 아카시아검, 카르복시메틸셀룰로스, 잔탄검, 펙틴 등을 들 수 있으며, 산미료로서는 연산, 말산, 푸마르산, 아디프산, 인산, 글루콘산, 타르타르산, 아스코르브산, 아세트산, 인산 등이 사용될 수 있다. 산미료는 맛을 증진시키는 목적 이외에 미생물의 증식을 억제할 목적으로 식품 조성물이 적정 산도로 되도록 첨가될 수 있다.

점증제로서는 현탁화 구현제, 침강제, 겔형성제, 팽화제 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 식품 조성물은 전술한 바의 식품첨가물 이외에, 기능성과 영양성을 보충, 보강할 목적으로 당업계에 공지되고 식품첨가물로서 안정성이 보장된 생리활성 물질이나 미네랄류를 포함할 수 있다.

본 발명의 식품 조성물에는 전술한 바의 식품첨가물이 제품 유형에 따라 그 첨가 목적을 달성할 수 있는 적량으로 포함될 수 있다. 본 발명의 식품 조성물에 포함될 수 있는 기타의 식품첨가물과 관련하여서는 각국 식품공전이나 식품첨가물 공전을 참조할 수 있다.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예

1. 벼메뚜기 추출물의 제조

벼메뚜기(Oxya chinensis sinuosa)를 에스웜(S-WORM, Cheonan, Korea)으로부터 획득하고 건조하여 분쇄하여 분말로 준비하였다.

상기 분쇄된 벼메뚜기 분말 100 g에 0.16% 아스코르브산 수용액(ascorbic acid in water) 600 mL를 혼합하여 이 혼합물을 4℃에서 1시간 보관하였다. 그 후 상기 혼합물을 4℃, 3,000 rpm에서 5분간 원심분리하여 상층액을 분리하여 획득하였다. 분리된 상층액을 여과지(filter paper, No.4)로 여과 후 다시 4℃, 10,000 g에서 10분간 원심 분리하여 상층액을 분리하였다. 분리된 상층액은 0.45μm 필터로 추가 여과 후 동결 건조하여 추출물의 건조분말을 얻었다.

2. 수지상 세포의 표면 발현인자 변화

상기 1.에서 획득된 동결 건조된 추출물 분말 10 mg을 PBS 1 mL 에 용해하여 0.45 μm 필터를 진행 후 그람 양성 박테리아(gram negative bacteria) 오염에 의한 면역 활성을 배제하기 위하여 LPS(lipopolysccharide)에 대한 오염도를 측정할 수 있는 LAL(Limulus Amebocyte Lysate) 분석을 수행한 결과 <4 pg/mL(<0.1 EU/mL)의 농도로 확인 되어 박테리아 오염을 배제 할 수 있었다.

마우스의 골수유래세포를 이용한 수지상 세포의 분화는 GM-CSF/IL-4 (수지상세포 growth factor)를 통하여 수행하였다. 보다 상세하게, C57BL/6 마우스로부터 골수 채취용 주사를 이용해 대퇴부 골수를 채취하였고, 채취한 골수를 세척한 후 적혈구를 염화암모늄을 이용하여 제거하였다. 분리한 세포를 6-웰(well) 플레이트에서 RPMI 1640(10% FBS, 100 U/ml 페니실린/스트렙토마이신, 20 ng/ml GM-CSF, 0.5 ng/ml IL-4)를 첨가하여 8일 동안 배양하였다.

벼메뚜기 추출물에 의한 면역 활성도를 평가하기 전 상기와 같이 마련한 다양한 농도에서 세포 내 독성학적 안전성을 평가 하였다. 10 mg/mL의 벼메뚜기 추출물을 PBS에 100μg 혹은 1 mg/mL이 되도록 희석한 후(OcsP), 세포 배양액 내 최종농도가 각각 1, 10, 50 100 μg/mL이 되도록 수지상세포에 처리하였다. 그 결과 상기 1, 10, 50, 100 μg/mL의 농도에서 독성이 유도되지 않음이 확인되었다(도 1(a)). 이때 컨트롤(control, con)은 PBS 단독처리 그룹이다.

다음으로 이러한 독성학적 안전성을 나타내는 농도를 바탕으로 수지상 세포의 활성도를 평가하였으며, 보다 상세하게, 표면발현인자 CD80, CD86, MHC-I 및 MHC-II은 T 세포의 활성 및 분화에 중요한 인자로 알려져 있으며, 이러한 인자들의 높은 발현은 T세포의 활성 및 분화를 촉진 할 수 있다.

이러한 내용을 바탕으로 8일 동안 배양된 수지상 세포에 상기 벼메뚜기 추출물을 1, 10, 50, 100 μg/mL의 농도로 20 시간 동안 처리하였다. 처리 20 시간 후 처리된 수지상 세포들을 항-CD11c-V450, 항-CD80-FITC, 항-CD86-PE, 항-MHC-I-APC, 항-MHC-II-PE-Cy7 항체들을 이용하여 염색한 후 유세포분석기 FACSverse로 분석하였다.

그 결과 도 1(b)에서 확인할 수 있는 바와 같이 벼메뚜기 추출물의 처리 군에서 수지상세포의 CD80, CD86, MHC-I 및 MHC-II의 발현이 강력하게 유도됨을 확인하였다. 이때, 100 ng/ml의 LPS를 수지상 세포의 성숙에 대한 양성 대조군(positive control)으로 사용하였다.

3. 사이토카인(Cytokine) 유도능 및 항원 습득능 평가

(1) 사이토카인 유도능 평가

수지상 세포의 활성 시 유도되는 염증성 사이토카인 TNF-alpha와 T 세포의 Th1 분극화에 중요한 IL-12p70는 Th1-형 세포의 분화에 중요한 지표인자로 알려져 있다. 한편, IL-10은 이러한 면역을 억제할 수 있는 기능을 가지고 있어 항암 면역을 억제할 수 있다. 따라서 이러한 지표인자들의 증가 패턴 분석은 암, 결핵, 비결핵 항산균 등의 다양한 질환을 제어할 수 있는지의 여부를 예측할 수 있는 중요한 자료가 될 수 있다.

이를 바탕으로 수지상 세포에 벼메뚜기 추추출물 1, 10, 50, 100 μg/mL 농도의 시료로 20 시간 동안 처리하였다. 한편, 100 ng/ml의 LPS는 수지상 세포의 성숙에 대한 양성 대조군으로서 사용하였다. 처리 20 시간 후 배양액에서 TNF-alpha, IL-12p70 및 IL-10을 ELISA를 통하여 분석하였다.

그 결과 도 2(a)에서 확인할 수 있는 바와 같이 벼메뚜기 추출물 처리 시 TNF-alpha 및 IL-12p70이 대조군 보다 높게 유도되었다.

이러한 경향은 도 2(b)와 같이 벼메뚜기 추출물과 GolgiPlug의 8 시간 처리 후 anti-CD11c-V450, anti-TNF-alpha-APC, anti-IL-12p70-PE 및 anti-IL-10-FITC 항체들을 이용하여 염색한 후 유세포분석기 FACSverse로 다시 확인할 수 있었다.

(2) 항원습득능 평가

수지상 세포는 성숙 시 항원 습득능이 감소하는 특징을 가지고 있다. 이를 바탕으로 수지상 세포에 벼메뚜기 추출물 1, 10, 50, 100 μg/mL의 농도의 시료로 20 시간 동안 처리하였으며, 이러한 세포들에 1 mg/mL 덱스트란(Dextran)을 20 분간 처리 후 항원 습득능 변화를 유세포분석기를 통하여 분석하였다.

그 결과 도 3(a)에서 확인할 수 있는 바와 같이 벼메뚜기 추출물 시료로 처리된 수지상세포들은 덱스트란의 업테이크(uptake)능력이 현저히 감소됨을 확인 할 수 있었다. 이를 바탕으로, 벼메뚜기 추출물에 의한 수지상 세포의 처리는 효과적으로 수지상 세포 성숙을 유도할 수 있음을 확인할 수 있었다.

(3) 면역활성능 평가

단백질은 열처리하였을 경우 단백질의 변성을 초래하여 고유의 특성을 잃게 된다. 이를 바탕으로 수지상 세포에 벼메뚜기 추출물(100 μg/mL)을 100 ℃에 30분간 열을 가하였으며 열을 가하지 않은 시료(Ocs-P)와 열을 가한 시료(Boiled Ocs-P)를 수지상 세포에 처리하였다. 그 결과 열처리된 벼메뚜기 단백질은 열처리 되지 않은 단백질에 비하여 수지상 세포의 표면발현인자(도 3(b)) 및 사이토카인 유도능(도 3(c))이 현저히 감소됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 벼메뚜기 추출물은 단백질을 유효 성분으로 포함하고 있으며, 이와 같은 벼메뚜기 추출물 단백질의 고유 특성으로 면역 활성을 유도함을 확인 할 수 있었다.

4. 벼메뚜기 추출물 처리된 수지상 세포의 특성 분석

(1) T 세포의 활성, 증식 및 분화능

성숙 수지상 세포의 생체 내에서의 가장 중요한 특징은 T 림프구의 활성을 유도하는 것이다. 벼메뚜기 추출물이 처리된 수지상 세포가 세포독성 T 림프구 (Cytotoxic T Lymphocyte, CTL) 반응 강화와 Th1형 세포로의 분화를 유도할 수 있는지 유무를 확인하기 위한 실험을 수행하였다. MLR(Allogenic mixed lymphocyte reaction) 방법으로 실험을 수행하기 위하여 BALB/C 마우스의 비장으로부터 분리된 CD4⁺및 CD8⁺T 세포를 C57BL/6로부터 유래된 벼메뚜기 추출물 처리된 수지상 세포와 함께 배양한 후 T 세포의 증식 정도를 측정하였다. 그 결과 도 4(a)에서 유세포분석 결과 확인할 수 있는 바와 같이 벼메뚜기 추출물 처리 수지상 세포는 나이브(naive) CD4 및 CD8 T 세포의 증식을 효과적으로 유도하였다.

또한 ELISA 키트를 적용하여 CD4 및 CD8 T세포에서 분비하는 사이토카인(IFN-g, IL-2, IL-5) 분비량을 분석한 결과 벼메뚜기 추출물 처리된 수지상 세포는 Th1형 세포 및 CD8 T 세포의 활성을 유도 할 수 있음이 확인 되었다(도 4(b)).

(2) CTL 활성능

CTL세포는 항원 특이적 타깃 세포를 직접적으로 사멸시킬 수 있다. 따라서 PBS 단독(only), 미성숙 수지상세포 (iDC), OVA_257-264 처리 수지상 세포(OVA-DC), 벼메뚜기 추출물 및 1 ug/mL OVA_257-264 처리 수지상 세포 (Ocs-P/OVA-DC)를 각각의 그룹의 마우스 내 IV로 3 회(on day 1, 3, 5) 면역화하였다. 마지막 면역화 5일 후, 나이브(naive) 마우스의 비장 T 세포들을 분리 후 OVA_257-264를 처리한 T 세포는 CPD(Cell proliferation dye)를 5 mM (OVA처리 T 세포)처리하고, OVA_257-264를 처리하지 않은 T 세포는 0.5 mM (OVA 미처리 T 세포)로 각각 염색하고, 이들 T 세포를 1:1로 혼합 후 수지상 세포 면역화 마우스에 IV로 투여 6시간 후 OVA 처리 T 세포(5 mM CPD 염색)의 감소량을 확인함으로써 벼메뚜기 추출물 처리 수지상 세포의 CTL 활성능을 평가 하였다.

그 결과 도 4(c)에서 확인할 수 있는 바와 같이 벼메뚜기 추출물 처리된 수지상 세포 면역화 마우스들은 OVA 처리 T 세포(5 mM CPD 염색)의 급격한 감소 현상을 유도함을 확인할 수 있었다.

5. 결장암 종양 크기 감소 효과 확인

(1) 실험 동물

7 주령 BALB/c 마우스 암컷을 오리엔트바이오로부터 구입하여 1주일간 순화시킨 후, 실험에 사용하였다. 23±2℃의 온도, 55±5%의 습도, 명암 순환은 12시간 단위로 유지되는 실험동물 사육장에서 1주일간 적응시켰으며, 고형 사료와 물은 자유로이 공급하였다. 본 연구를 위한 동물 실험은 한국원자력연구원 첨단방사선연구소의 동물실험 윤리위원회의 승인 하에 수행되었다.

(2) 암세포 억제능 평가

BALB/C 마우스 유래 대장암 모델을 구축하기 위하여 1Х10⁵/mouse의 CT26 세포를 BALB/C 마우스 피하에 주사 하였다. 주사 후 6일 뒤 벼메뚜기 단백질을 경구로 3일 간격으로 5회 투여 하였다(도 5(a)).

그 결과 도 5(b)에서 확인할 수 있는 바와 같이 벼메뚜기 추출물을 투여하였을 때 암 성장이 현저히 늦춰지는 것으로 확인 되었다. 특히 미처리군은 종양 부피에 변화가 없었으나, 벼메뚜기 추출물 투여군에서 종양 투여 15일차부터 유의적으로 종양부피가 감소한 것을 확인할 수 있었다.

(3) 수지상 세포의 활성능 평가

추가적으로 비장세포 유래 수지상 세포(splenic CD11c+MHC-II+)의 활성도를 분석한 결과 도 5(c)에서 확인할 수 있는 바와 같이 CT26을 투여한 마우스들에서 수지상 세포의 표면발현인자들(CD80, CD86, MHC-I)이 현저히 감소되어 있는 현상을 확인 할 수 있었으며, 중요한 것은 벼메뚜기 추출물을 투여하였을 때 이러한 감소 현상은 회복되는 것으로 확인되었다.

6. 다기능성 T 세포의 유도 효과 확인

상기 5.에서 벼메뚜기 추출물의 경구 투여로 인한 종양 크기 감소가 벼메뚜기 추출물의 면역 활성 효과로 인한 것인지 여부를 분석하기 위해, CT26 세포를 BALB/C 마우스 피하에 주사 6일 뒤 벼메뚜기 추출물을 경구로 3일 간격으로 5회 투여하였을 때 유도되는 T 세포의 변화를 비장세포에서 분석하였다.

마우스의 비장을 분리하여, CD4 T세포(도 6) 및 CD8 T세포(도 7)를 분석한 결과, 도 6(a) 및 도 7(b)의 유세포 분석 및 단일, 이중, 삼중 또는 사중 기능성 CD8 + T 세포의 세 그룹의 백분율을 나타낸 막대 그래프에서 확인할 수 있는 바와 같이 강력한 항암면역을 유도할 수 있는 CD107a, IFN-gamma, TNF-alpha 및 IL-2를 동시에 유도하는 다기능성 CD4 T 세포 및 CD8 T 세포가 현저히 증가됨을 확인할 수 있었다. 이러한 다기능성 세포는 사이토카인을 단독으로 유도하는 세포들보다 이펙터(effector) 기능이 현저히 높은 것으로 알려져 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims

아스코르브산(ascorbic acid)을 포함하는 수용액을 추출 용매로 하여 1℃ 이상 내지 40℃ 미만의 온도에서 획득된 벼메뚜기(Oxya chinensis sinuosa)의 추출물을 포함하며,
대장암, 직장암 및 결장암으로부터 선택되는 적어도 하나의 암에 대한 치료용, 경구 투여용 약학 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 아스코르브산(ascorbic acid)은 수용액 전체 중량을 기준으로 0.01 내지 5 중량%의 함량으로 포함되는, 경구 투여용 약학 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 경구 투여용 약학 조성물은 전체 조성물의 총 중량을 기준으로 벼메뚜기 추출물을 0.01 내지 100 중량%의 함량으로 포함하는, 경구 투여용 약학 조성물.
제1항에 있어서, 상기 경구 투여용 약학 조성물은 1일 0.001mg/kg 내지 1g/kg 범위의 경구 투여 용량을 갖는, 경구 투여용 약학 조성물.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 경구 투여용 약학 조성물은 정제, 환제, 산제, 과립제, 분말제, 액제, 스프레이제 또는 캡슐제 형태인, 경구 투여용 약학 조성물.
아스코르브산(ascorbic acid)을 포함하는 수용액을 추출 용매로 하여 1℃ 이상 내지 40℃ 미만의 온도에서 획득된 벼메뚜기(Oxya chinensis sinuosa)의 추출물을 포함하며,
대장암, 직장암 및 결장암으로부터 선택되는 적어도 하나의 암에 대한 항암 보조용, 식품 조성물.
제10항에 있어서, 상기 아스코르브산(ascorbic acid)은 수용액 전체 중량을 기준으로 0.01 내지 5 중량%의 함량으로 포함되는, 식품 조성물.