KR20000013523A

KR20000013523A - 인삼을 주성분으로 하는 환경호르몬 독성 치료·예방제

Info

Publication number: KR20000013523A
Application number: KR1019980032421A
Authority: KR
Inventors: 김시관; 위재준; 곽이성; 남기열; 황석연; 김원재; 이형래
Original assignee: 박명규; 재단법인 한국인삼연초연구원
Priority date: 1998-08-10
Filing date: 1998-08-10
Publication date: 2000-03-06
Also published as: KR100293764B1

Abstract

본 발명은 인삼 추출물 혹은 인삼과 통상의 생리학적으로 적합한 약학적 첨가제가 혼합된 제제를 환경호르몬에 노출된 인체에 투여하여 환경호르몬에 의해 유발되는 체중감소, 성장억제, 간독성(肝毒性), 생식기 독성 (정자수 감소, 난소기능 저하 등), 유방암, 당뇨병, 면역기능 저하, 고지혈증(高脂血症), 기형아 출산은 물론, 야생동물에서도 성기기형, 암수 성비의 불균형, 짝짓기 감소, 동성간의 교배행위, 새끼 수의 감소, 수컷의 암컷화 등 각종 생체의 이상증상을 예방·치료하는 제제에 관한 것이다.

Description

인삼을 주성분으로 하는 환경호르몬 독성 치료·예방제

본 발명은 인삼 혹은 인삼 추출물을 주성분으로 하여 환경호르몬의 독성을 경감시키는 제제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인삼 혹은 인삼 추출물과 통상의 생리학적으로 적합한 약학적 첨가제가 혼합된 제제를 환경호르몬에 노출된 생체에 투여하여 환경호르몬에 의해 유발되는 각종 생체의 이상증상을 치료·예방하는 제제에 관한 것이다.

환경호르몬이란 생물의 체내에 흡수되면 인체의 주로 내분비계 (호르몬계)에 작용하여 정상적인 호르몬 분비의 항상성(恒常性; homeostasis)을 교란시켜 인체의 정상적인 발육을 방해하고 생식이상 현상 등을 초래할 가능성이 있는 인공화학물질을 말하며, 외인성 내분비 교란물질(exogenous endocrine disruptor)이라고도 한다.

1960년대 이후 유럽, 미국 등에서는 화학물질이 원인인 것으로 추정되는 생체의 생식기 이상, 번식장애 등의 사례가 보고되어 왔다. 대표적인 예가 60년대 유럽에서 탈리도마이드(임산부 진정제)로 인한 2세의 불임, 자궁외 임신이 발생하였고, 80년대에는 살충제인 디코플로 인한 플로리다 악어의 부화율 감소 등이 있다. 한국에서도 최근 양식장의 암컷 굴에 수컷 성기가 발견되거나, 선박하부 보호페인트에 함유된 TBI라는 화학물질에 의해 남해안의 어패류 생산량이 80년대에 비해 절반 수준으로 감소하고 있다.

본 발명의 완성일 현재까지의 연구결과에 의하면, 환경호르몬은 여성호르몬과 같은 작용을 일으켜 이에 노출되면 체중감소, 정자수 감소, 성장억제, 간독성(肝毒性), 고환암, 유방암, 당뇨병, 면역기능 저하, 고지혈증(高脂血症), 요도하열, 잠복고한 및 기형아 출산 등을 초래하며, 야생동물에서도 성기기형, 암수 성비의 불균형, 짝짓기 감소, 동성간의 교배행위, 새끼 수의 감소, 수컷의 암컷화 등의 현상이 나타나는 것으로 알려져 있다.

이러한 환경호르몬의 위해가 인식되면서 미국, 일본 등 선진국들은 90년대 중반 이후부터 체계적으로 환경호르몬에 관한 연구를 수행한 바, 98년 현재 미국은 69종을, EU와 일본은 각각 67종을 환경호르몬 가능물질로 규정짓고 있다.

환경호르몬으로 알려진 화학물질은 쓰레기를 태울 때 발생하는 다이옥신 (TCDD 등), PCB, DDT, 합성세제 원료인 알킬페놀, 플라스틱 원료인 비스페놀 A 등이 알려져 있으며, 특히 월남전에서 사용된 고엽제인 2,4-디클로로페녹시 초산의 합성과정에서 미량 생성되는 부산물인 2,3,7,8-테트라클로로디벤조-p-다이옥신(TCDD)은 다염소화된 방향족 탄화수소에 속하는 강독성의 환경호르몬으로서, 현재 월남전에 참전했던 많은 사람들이 이에 노출되어 지금까지 고통받고 있는 현실이다.

환경호르몬은 가정용 세척제, 살충제, 제초제, 자동차 매연, 폴리스틸렌 재질의 일회용 식기 (컵라면 용기 등), 캔맥주, 캔음료, 심지어 유아용 젖병 등 일상과 관계된 전분야에 걸쳐 검출되고 있다. 따라서 환경호르몬의 피해로부터 벗어나기 위해서는 환경호르몬을 함유하는 물질의 생산을 규제하고 이의 대체물질을 개발하는 적극적 대응책이 요구된다. 그러나 현대인의 생활방식이 1세기전으로 돌아가지 못하는 한 우리 인간은 환경호르몬의 독성으로부터 벗어날 수 없을 것이다. 따라서 현재로서는 환경호르몬의 독성을 경감 내지는 방어할 수 있는 천연화합물의 개발이 절실히 요구된다 하겠다.

이에 본 발명자는, 이미 생활폐기물이나 공장폐기물에 함유된 환경호르몬의 양이 상당할 뿐 아니라 이들은 자연분해되기 극히 어렵기 때문에 궁극적으로는 여러 경로를 통해서 인체에 축적될 것이라는 인식하에, 기존에 배출되어 인체에 축적된 또는 축적될 환경호르몬의 독성을 감소 또는 방어할 수 있는 방안을 모색하고자 하였다.

즉, 본 발명의 목적은 환경호르몬에 의한 독성발현을 방지 또는 경감시키기 위하여 인삼 혹은 그 추출물에 통상의 생리학적으로 적합한 약학적 첨가제를 혼합한 환경호르몬 독성 예방·치료제를 제공하는데 있다.

도 1은 시간경과에 따른 실험동물의 체중변화를 나타내는 그래프.

도 2는 시간경과에 따른 실험동물의 간 중량변화를 나타내는 그래프.

도 3은 실험개시 30일 후 실험동물의 장기의 중량변화를 나타내는 그래프.

본 발명은 유효물질로서 인삼 추출물을 통상의 치료적 유효량을 포함하는 약제에 관한 것으로서, 환경호르몬에 의한 체중감소, 성장억제, 간독성화, 당뇨병, 암, 면역기능 저하, 고지혈증, 생식독성 등의 독성작용을 방지 또는 경감시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 인삼 추출물이란 식물학적으로 파낙스 속에 속하는 식물에서 추출된 물질을 의미하며, 한국 전래의 고려인삼이나 중국인삼 또는 미주인삼 등으로부터 추출하여 얻을 수 있으며, 특히 고려인삼의 추출물이 바람직하다. 또한 장뇌 또는 산삼의 추출물 및 상기 다양한 종류의 인삼, 장뇌 및 산삼 추출물의 혼합물도 본 발명의 인삼 추출물에 포함될 수 있다. 또한 파낙스 속에 속하는 식물로부터 추출물을 제조하지 않고 식물그 자체를 사용할 수도 있을 뿐만 아니라, 필요한 제형(製型)에 따라 결합제, 붕해제, 유동조절제, 분리제, 보조제, 안정제 등이 유효성분인 인삼 추출물에 첨가되어 주사제 또는 내복약으로 제조될 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 인삼 혹은 인삼추출물을 주성분으로 하는 환경호르몬 해독제는 환경호르몬에 노출된 환자의 병력, 연령, 신체조건, 환경호르몬에 의한 증상의 정도 등에 따라 그 독성작용을 방지 또는 경감시키기에 유효한 양을 환자에게 경구투여하거나, 근육 혹은 정맥주사로 투여할 수 있다.

본 발명에서는 일종의 환경호르몬을 투여한 실험동물에 인삼 추출물을 투여한 후 혈액검사, 검체의 채취, 병리조직검사 등을 행하여 인삼 혹은 인삼 추출물을 주성분으로 하는 환경호르몬 해독제의 효과를 확인하였다.

인삼 추출물 조제, 실험동물 사육, 혈액검사, 검체의 채취, 병리조직검사는 각각 다음과 같은 방법으로 얻어지거나 수행된다. 이하 실시예에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.

실시예

인삼 추출물의 제조

깨끗이 세척된 원료삼을 96-98℃의 오토클레이브에서 1-2시간 증삼한다. 증삼된 인삼을 다시 50-76℃에서 1-2일간 건조하여 홍삼으로 제조하였다. 홍삼을 적절한 크기로 절단한 다음 홍삼 중량의 10배에 해당하는 양의 정제수를 가하여 80℃에서 8-10시간 추출하였다. 추출물은 여과하여 보관하고, 잔사는 다시 위의 추출과정을 4-5회 반복하여 얻은 여과액을 70-75°Brix 까지 감압농축하여 인삼 추출물로 하였다.

그러나 인삼으로부터 유효성분을 추출하여 인체에 투여하는 방법은 물추출법 이외의 방법 [예: 유기용매 추출]도 가능할 뿐만 아니라 인삼뿌리 그자체를 이용하여 경구투여하여도 무방하다. 상기와 같이 물로 추출조제한 인삼 추출물의 일반성분 조성은 표 1에서 보는 바와 같으며, 일반적으로 인삼의 주 활성성분으로 알려진 조사포닌 함량은 7.3% 수준이었고 8종 사포닌의 HPLC 정량분석에 의한 함량은 3% 정도였다 (표 2).

표 1

(% 함량, 건물량 기준)

성분별	조단백질	조지방	탄수화물	조회분
함량	10.2	0.5	85.0^*	4.3

* 100-(조단백질 + 조지방 + 조회분)

표 2

(% 함량, 건물량 기준)

진세노사이드	Rb₁	Rb₂	Rc	Rd	Re	Rf	Rg₁	Rg₂	Total
함량	0.79	0.36	0.39	0.13	0.41	0.18	0.49	0.28	3.03

실험동물의 입수

경기도 안성소재 제일상사 혹은 삼육실험동물연구소로부터 체중 180-200g인 기니아 피그(guinea pigs, Hartley)를 구입한 후 1주일간 본 연구원의 동물사육실 환경에 적응시킨 다음 실험에 사용하였다. 사료와 물은 자유롭게 섭취하도록 하고 비타민 C의 보충을 위하여 배추를 공급하였다. 명암주기는 12시간 (명기는 오전 7시부터 오후 7시 까지)으로 하였다.

혈액검사

일반 혈액검사를 위하여 혈액자동분석기 (Sysmex NE-8000, 일본 토아메디칼사 제품)와 혈액검사용 시약을 이용하였고, 임상화학적 검사는 임상화학 자동분석기 (Hitachi-7150, 일본 히타찌메디칼사 제품)와 화학검사용 전용시약 (일본 다이이찌화학사 제품)을 사용하여 임상병리 일반혈액검사법에 준하여 행하였다.

검체채취

24시간 동안 식수와 사료의 공급을 중단한 실험동물을 에틸 에테르로 마취시킨 후 심장으로부터 직접 혈액을 채취하였다. 각 장기는 실험동물을 도살한 후 10분 이내에 적출하여 중량을 측정한 뒤 일반조직은 포르말린으로, 고환은 보우인(Bouin)으로 고정하였다.

병리조직검사

간조직과 고환은 4-6㎛ 두께로 슬라이싱하여 H&E로 염색한 다음 광학현미경으로 관찰하였다.

동물실험

각각 10마리의 기니아 피그를 4개 군으로 나누어 다음과 같은 조건에서 본 발명의 인삼 추출물을 주성분으로 하는 환경호르몬 해독효과를 조사하였다. 환경호르몬으로는 TCDD를 선정하였고, 본 발명의 환경호르몬 해독제로서, 상기의 인삼 추출물을 사용하였다.

실험군투여물	대조군	TT군	P100군	P200군	비고
TCDD^*	0㎍	1㎍	1㎍	1㎍	실험동물 체중 Kg당
인삼 추출물^**	0	0	100mg/일	200mg/일	실험동물 체중 Kg당

* 복강내 주사

** TCDD 투여 1주일 전부터 상기 용량 (건조 추출물 기준)을 30일간 매일 복강내로 주사. 단, 인삼 추출물의 투여 용량은 가감하여도 상관이 없다.

동물실험 결과

(1) 체중감소 방지효과

TCDD 단독투여군(TT)의 체중증가는 이미 알려진 바와 같이 대조군에 비하여 매우 느렸으며, TCDD 노출후 10일째부터 감소하기 시작하여 3주째가 되면서 거의 아사상태에 이르렀다. 그러나 P100군과 P200군은 대조군에 비하여 성장이 다소 둔화되는 것은 사실이나, 인삼추출물의 투여량에 따른 체중 감소효과는 투여하기 시작한 지 약 20일 경과할 때부터 TT군에 비하여 명확한 차이를 보이기 시작하였다. 인삼 추출물 투여 30일 경과시 P200군의 체중은 388.9±27.3g으로 대조군 체중(462.2±22.8g)의 81.4%에 이르렀다 (도1).

(2)혈액에 미치는 효과

TT군에서의 백혈구수와 혈소판수는 대조군에 비하여 각각 40, 20% 정도 감소하였으나, 인삼추출물을 투여한 P100군과 P200군에서는 거의 변화가 없었다. 헤모글로빈의 경우 TT군에서 다소 증가하나 P200군에서만 억제효과가 관찰되었다. 그러나 TCDD에 노출되었음에도 불구하고 적혈구 수와 헤마토크리트 값은 거의 변화가 없었다(표3).

표 3

군세포	대조군	TT군	P100	P200
백혈구(1.0×10³/μl)	7.07±1.62	4.21±1.30	6.02±1.14	6.87±0.71
적혈구(1.0×10⁶/μl)	4.82±0.31	4.94±0.46	5.12±0.42	4.79±0.20
혈소판(1.0×10³/μl)	7.26±0.92	5.67±0.52	6.62±0.60	6.99±0.49
헤모글로빈(g/dl)	13.3±0.8	14.0±0.9	14.3±1.0	13.5±0.5
헤마토크리트(%)	41.1±1.8	41.5±2.2	41.8±2.9	39.5±1.5

(3) 당과 지질대사에 미치는 영향

TT군의 혈중 포도당 농도는 대조군의 120%로 증가하지만, P100군과 P200군에서는 각각 108 및 88%로 대조군의 수준정도로 방어되는 것이 관찰되었다. 또한 아밀라제의 활성에 있어서는 TT군, P100군과 P200군이 대조군에 비하여 각각 140, 127.9 및 129.4%를 나타내어 인삼추출물이 TCDD에 의한 아밀라제 활성증가를 억제하는 효과가 있음을 알 수 있었다.

혈중 총 콜레스테롤 함량은 TT군에서 약 50% 정도 증가하지만 P100군과 P200군에서는 상당한 억제효과가 나타났다. 트리글리세라이드 및 리파제 활성의 증가도 인삼추출물의 투여에 의하여 현저하게 감소하였다. 그러나 HDL-콜레스테롤에 대한 억제효과는 관찰되지 않았다(표4).

표 4

군종류	대조군	TT군	P100군	P200군
포도당(㎎/dl)	135±19	166±44	146±10	119±20
아밀라제(IU/L)	3,652±187	5,115±260	4,672±291	4,725±238
콜레스테롤(㎎/dl)	33.6±5.7	49.4±11.0	39.9±3.9	42.3±5.3
트리글리세라이드(㎎/dl)	29.4±6.7	86.7±17.5	84.1±16.7	61.7±14.1
HDL-콜레스테롤(㎎/dl)	1.73±0.88	2.40±1.06	2.60±0.98	2.67±1.59
리파제(IU/L)	15.6±10.9	43.4±8.0	28.0±11.5	3.8±2.2

(4) 장기의 기능에 미치는 효과

TT군에서의 GOT 및 GPT의 활성은 각각 189.2 및 133.5%로 증가하였으나, 인삼추출물의 투여에 의하여 GOT의 활성은 대조군의 111%로, GPT의 활성은 102-87% 수준까지 억제되었다. 그러나 총 단백질함량, 알부민, 요산의 함량, 알칼라인 포스파타제의 활성은 TCDD의 투여에 영향을 받지 아니하였다(표5).

표 5

군종류	대조군	TT군	P100군	P200군
S-GOT(IU/L)	74.7±13.5	141.3±70.8	83.2±18.0	83.1±13.3
S-GPT(IU/L)	78.1±9.9	104.3±33.6	80.2±13.3	68.2±10.9
총단백질(g/dl)	5.24±0.35	5.01±0.30	5.25±0.37	4.98±0.13
알부민(g/dl)	3.31±0.23	2.93±0.18	3.05±0.23	2.85±0.15
알칼라인 포스파타제(IU/L)	247.9±6.8	277.7±57.3	227.7±70.3	287.1±32.2
크레아틴(㎎/dl)	0.54±0.01	0.52±0.04	0.52±0.08	0.54±0.04
크레아틴 키나제(IU/L)	383.5±38.6	508.3±78.0	338.5±70.9	361.6±53.1
BUN(㎎/dl)	25.6±4.3	42.3±13.3	36.3±4.2	32.8±5.7
요산(㎎/dl)	3.96±0.76	3.93±0.78	5.53±0.84	3.88±0.85

(5) 장기의 중량에 미치는 효과

TCDD 투여 23일 경과 후 각 군 실험동물의 장기를 적출하여 관찰하였다. 간의 중량은 대조군이 20.6±1.3g, TT군이 13.7±2.4g, P100군이 18.6±1.4g, P200군이 18.9±1.9g으로 인삼추출물은 TCDD에 의한 간의 중량감소를 현저하게 억제하고 있음을 알 수 있었다(도2).

신장의 중량은 대조군이 4.0±0.2g, TT군이 3.2±0.4g, P100군이 3.4±0.1g, P200군이 3.4±0.1g으로 TT군의 신장 중량은 대조군의 80%에 지나지 아니하지만 인삼추출물 투여에 의하여 대조군의 85% 이상까지 유지되었다.

폐의 중량은 TT군이 정상 대조군의 88% 정도였으나 인삼추출물 투여군에서는 약 90-100%로 유지되었다.

TCDD에 의한 고환의 중량감소는 조사된 장기 중 가장 현저하게 나타나 TT군은 대조군의 37% 수준으로 감소하였으나 인삼추출물의 투여로 거의 정상수준을 유지하였다. 한편 비장의 중량변화는 관찰되지 않았다(도3).

(6) 병리조직검사

TCDD를 투여한 TT군의 간조직에는 세포침윤과 팽윤현상이 나타났고 쿠퍼(kuffer) 세포가 다수 발견되었으나 인삼추출물을 투여한 P100군에서는 병리조직학적 이상이 현저하게 감소하였고 P200군에서는 거의 관찰되지 않았다.

고환의 경우 TT군에서는 고환의 위축과 정자생성 손상과 같은 이상이 관찰되었으나 P100군에서는 현저히 억제되었고 P200군에서는 거의 관찰되지 않았다. 또한 고환의 세관(tubules) 100개 중에 함유된 정자수를 조사한 바 TCDD 처리군인 TT군에서는 성숙한 정자가 거의 나타나지 아니하였으나(57개), 인삼추출물을 투여한 P100군에서는 1,839개, P200군에서는 4,989개로 정상 대조군(1,494개)보다 많았다(표6).

표 6

수실험군	정자가 있는 세관수(/100)	정자수
대조군	81.4	1,494
TT군	7.2	51
P100군	77.2	1,839
P200군	77.2	4,989

본 발명에 의한 인삼 함유 추출물을 주성분으로 하는 환경호르몬 해독제는 환경호르몬의 독성에 의한 당 및 지질대사의 이상, 체중 및 간, 고환, 신장, 폐의 중량감소, 백혈구수 및 혈소판수의 현저한 감소, 간, 신장 및 고환의 기능저하를 현저히 감소시킴으로써 환경호르몬으로부터 인체를 보호할 수 있게 한다.

Claims

파낙스 속의 식물 또는 그 추출물을 주성분으로 하는 환경호르몬 독성 예방·치료제.
제 1 항에 있어서, 통상의 생리학적으로 적합한 약학적 첨가제가 혼합된 것을 특징으로 하는 환경호르몬 독성 예방·치료제.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 환경호르몬은 다이옥신계 화합물, PCB, DDT, 알킬페놀 또는 비스페놀 A 등과 같이 내분비 교란을 일으키는 것을 특징으로 하는 환경호르몬의 독성 예방·치료제.