KR20050059956A - 흰목이 추출물을 함유하는 치매 예방용 기능성 식품 조성물 - Google Patents
흰목이 추출물을 함유하는 치매 예방용 기능성 식품 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 흰목이를 포함하는 천연물질 5종의 추출혼합물로 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료 또는 기억력 증진용 기능성 식품 조성물에 관한 것이다. 상기 천연 추출물 5종의 혼합조성물은 동물세포를 이용한 효능검증모델에서 NGF(Nerve Growth Factor)와 유사한 작용으로 신경세포의 분화를 촉진하고, 베타아밀로이드(Aβ)에 의하여 유도된 신경세포의 사멸을 억제하는 등 신경 세포의 분화 촉진 및 보호 작용을 나타내었다. 본 발명의 조성물은 천연 식물성 식품 소재 및 생약재를 이용하여 인체에 대한 독성을 최소화하였으므로 이를 응용하여 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료, 기억력 증진을 위한 건강기능성 식품의 개발이 용이하다.
Description
본 발명은 치매 등의 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료를 위한 천연 추출물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 식용으로 이용되는 흰목이, 치자열매, 감초, 구기자, 당귀를 추출하여 혼합한 조성물의 퇴행성 뇌질환 예방, 치료 및 기억력 감퇴 억제에 대한 효과를 특징으로 하는 혼합물 및 이를 유효성분으로 함유하는 기능성 식품에 관한 것이다.
최근 노령 인구의 급격한 증가로 인해 노화와 관련된 퇴행성 뇌질환의 발생으로 인한 사회문제가 크게 대두되고 있다. 퇴행성 뇌질환은 뇌 신경세포의 사멸이 주요한 원인이 되는 질환으로, 치매, 파킨슨병, 뇌졸중, 헌팅턴병 등의 다양한 질환을 포함한다.
대표적인 퇴행성 뇌질환인 치매는 전반적인 인지기능의 장애를 나타내는 뇌질환으로 보통 만성, 또는 진행성 뇌질환에 의해서 발생되고 기억, 사고, 이해, 계산, 학습, 언어 판단 등 다수의 고위 대뇌기능에 장애가 나타난다.
현재까지 동서양을 막론하고 치매를 치료할 수 있는 의약품이나 기능성 식품을 개발하기 위하여 여러 가지 연구가 진행되고 있기는 하지만 극히 일부 어느 정도의 효능을 보이는 정도의 치료제가 있을 뿐 치료효과가 뚜렷한 명약은 아직까지 개발되지 못하였다.
알쯔하이머병은 노인성 치매 중에서 가장 중요한 질환으로, 베타아밀로이드(Aβ1-42)의 뇌내 축적과 그로 인한 신경독성이 발병의 매우 중요한 원인으로 알려져 있다(Selkoe, Annu. Rev. Neurosci., 17, 489-517(1994)). 지금까지, 알쯔하이머병의 예방 및 치료를 위해 알쯔하이머 병의 원인물질로 알려진 베타아밀로이드(Amyloid Beta Protein, Aβ)의 독성을 차단할 수 있는 물질을 개발하려는 노력이 계속되고 있으나 아직까지는 효과적인 치료제가 개발되지 못한 실정이다. 지금까지 알려진 치매 치료제로서 미국의 코그넥스(Cognex), 일본의 도네 페질(Done Pezyl) 등이 상품화되고 있으나, 이들 약품의 작용기전은 중추신경전달계에 중심적인 역할을 하는 아세틸콜린 에스터라제(AChE) 의 활성억제를 통해 신경전달물질인 아세틸콜린의 농도를 증가시킴으로써 치매를 예방 및 치료하는 것으로 알려져 있다.
그러나, 이러한 AChE 억제 약물들은 대부분이 말초신경의 콜린성 부작용이 있고, 간독성이 있으며 반감기가 너무 짧다. (참조: Br.J.Psychiatry, 138, 46, 1981) 가장 바람직한 치매 치료제는 뇌세포의 파괴와 노화를 지연시켜 뇌세포를 보호하고, 인지 기능을 회복시키며 뇌세포의 재생을 촉진시켜야 하지만, 이를 모두 충족시키는 제약 및 건강보조식품은 현재까지 개발되지 못하였다.
따라서 본 발명자들은 식품으로 사용 가능한 천연물을 이용하여 신경 세포의 분화를 촉진하고 베타아밀로이드(Amyloid Beta Protein, Aβ)에 의한 세포의 사멸 억제효과를 측정하여 흰목이 및 감초, 구기자, 당귀, 치자열매를 선발하였고 이를 혼합한 추출물이 효과가 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 치매 등의 퇴행성 뇌질환에 효과가 있는 흰목이 및 흰목이를 포함하는 감초, 구기자, 당귀, 치자열매의 열수 추출 혼합물로 추출물 및 그 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명에 따른 천연 추출물은 치매 예방 및 기억력 감퇴 예방 등의 기능성 식품의 원료로 사용되거나 생약제제로 사용될 수 있다.
(생약 추출물의 제조)
(생약소재)
흰목이(Tremella fuciformis)는 흰목이목 흰목이과에 속하며 한국, 일본, 중국 및 열대지방의 고목에서 서식하는 버섯이다. 중국에서는 예로부터 일반 식품과 약용버섯으로 널리 사용하였으며, 최근에는 흰목이의 생리활성에 대한 많은 연구가 이루어져 다양한 생리활성이 보고되고 있다. 면역기능을 증가시키고, 항종양효과를 지니며, 혈당을 저하시키고, anti-gastric ulcer agent로서의 약리효과가 발표되었으며, 중국에서는 면역력 증강을 위하여 화학요법과 방사선요법을 받고 있는 암환자에게 임상적으로 처방되고 있다.
치자(Gardenia jasminoides uar. grandiflor)는 꼭두서니과에 속하는 다년생 식물인 치자의 과실을 건조한 것으로 식용, 약용 또는 염료용으로 사용하였으며, Carotinoid계 색소인 crocin, Flavonoid계 gardenin, Iridoid 배당체인 genipin, geniposide, gardenoside 등이 주성분이다. 동의치료에서는 담즙분비 촉진(crocin, crocetin), 대소장의 열이 심한 것을 치료하며 오심, 번열, 소염, 해독, 지혈, 진정, 진통, 삐거나 사지관절에 손상이 있을 때 부기제거, 통증, 어혈 등의 증상을 호전시킬 때 널리 사용하여 왔다.
감초(Glycyrrhizae Radix)는 쌍떡잎식물 장미목 콩과의 여러해살이풀로 항염증작용, 항알레르기작용, 해독작용, 고지혈증 개선작용 등이 보고되었으며, 동의치료에서는 진통, 해독 등을 목표로 경련통 복통, 근육통, 인후통 등에 광범위하게 사용된다.
구기자(Lycii Fructus)는 가지과의 열매로 betaine, carotenoids, zeaxanthin, carotene등이 주성분이며 혈당강하 작용이 있어 당뇨병 치료에 많이 쓰이는 것으로 보고되어 있다.
당귀(Angelica giga)는 우리 나라 전역에 널리 분포하는 미나리과 식물의 뿌리를 건조한 것으로 pyranocoumarin계인 decursin 및 decursinol, umbelliferon 등이 주요성분이다. 동양의약에서는 보혈강장, 진통을 목적으로 두통 등의 증상완화에 많이 처방된다.
(생약 추출물의 제조 및 신경세포분화효과)
본 발명의 흰목이 열수추출물 및 흰목이를 포함하는 천연물 5종의 추출혼합물을 분화되지 않은 신경 세포주(PC12h)에 처리하였을 때 신경성장인자(NGF : Nerve Growth Factor)의 작용과 같이 세포의 분화를 촉진시켰으며, 치매의 주원인으로 밝혀진 베타아밀로이드(Amyloid beta protein)를 처리하여 인위적으로 치매를 유도한 실험에서는 세포의 사멸을 억제함을 관찰하였다. 또한 PC12h세포에 본 발명의 흰목이 열수추출물 및 흰목이를 포함하는 천연물 5종 추출 혼합물을 투여하여 세포독성을 측정한 실험에서는 독성이 관찰되지 않았으므로, 본 발명의 조성물은 독성 및 부작용 없이 신경세포의 분화를 촉진하고 보호하는 우수한 효과를 지닌 퇴행성 뇌질환 예방 및 치료, 기억력 감퇴 방지 조성물임을 알 수 있다.
따라서, 본 발명은 흰목이 열수추출물과 흰목이를 포함하는 천연물 5종의 추출물을 유효성분으로 하는 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료와 기억력 감퇴 억제에 효과가 있는 기능성 식품을 제공한다.
이하, 본 방명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
〈실시예1〉흰목이의 열수 추출물 제조
건조된 흰목이 100 g을 가열 순환식 추출조에 넣고 물 1L를 가하여 약 100 ℃에서 5시간 동안 환류시켜 추출하였다. 얻어진 용액을 mesh(No.60, 250㎛)를 이용하여 여과하고 동결건조하여 추출물 18.8 g을 얻었다. PBS(Phosphate Buffered Saline)에 1 mg/ml의 농도로 녹이고 0.2 ㎛ 필터로 여과하여 실험에 이용하였다.
〈실시예2〉 천연물 4종의 열수 추출물 제조
건조된 감초, 구기자, 당귀, 치자열매 각각 100 g을 가열 순환식 추출조에 넣고 물 1L를 가하여 약 100 ℃에서 5시간 동안 환류시켜 추출하였다. 얻어진 용액을 거름종이로 여과하여 동결건조 하였다. 얻어진 추출물은 각각 19.5g, 20.4g, 18.9g, 21.3g이었다. 각각 10 mg/ml 의 농도로 PBS (Phosphate Buffered Saline)에 녹여 0.2 ㎛의 필터로 여과하였다.
〈실시예3〉 흰목이를 포함한 천연물 5종의 열수 추출물 제조
예비 실험을 통해 한약재 각각의 Neuritogenic effect를 관찰하고, 우수한 효과가 관찰된 원료를 선정, 그 추출물을 각각 다른 비율로 혼합하여 6종의 추출혼합물 얻었다. 조성물1(감초:구기자:당귀:치자:흰목이= 1:1:1:1:1), 조성물2(감초:구기자:당귀:치자:흰목이=2:1:1:1:1), 조성물3(감초:구기자:당귀:치자:흰목이=1:2:1:1:1), 조성물4(감초:구기자:당귀:치자:흰목이= 1:1:2:1:1), 조성물5(감초:구기자:당귀:치자:흰목이= 1:1:1:2:1), 조성물6(감초:구기자:당귀:치자:흰목이= 1:1:1:1:2)
〈실험예1〉 흰목이 열수추출물의 신경세포분화촉진효과(Neuritogenic Effect)
흰목이 열수추출물을 분화되지 않은 PC12h 세포에 투여하고 72시간동안 37℃, 5% CO2 배양기에서 배양하였다. 배양 후 0.1% glutalaldehyde 용액을 이용하여 세포를 고정시키고 Image analyzer를 이용하여 신장된 신경세포돌기의 길이를 측정하였다. 각 실험군당 10부분씩 임의로 선정하여 그 부위에서 가장 긴 신경세포돌기 순으로 10개씩 측정하였다. 측정된 신경돌기의 길이는 ANOVA test와 T-test를 통하여 유의성을 검증하였다.
결과는 표1에 나타내었으며, 비교예로 NGF(Nerve Growth Factor 0.1 ㎍/ml) 및 PBS(Phosphate Buffered Saline)를 사용하였다.
[표 1] 흰목이 열수추출물의 신경세포분화촉진(Neuritogenic) 효과
대조군으로 사용한 PBS처리군의 평균 신경돌기 길이는 20.29±0.64 ㎛이었으며(도2) 흰목이 열수추출물 처리군은 농도 의존적으로 분화촉진효과가 증가하여 20 ㎍/ml 의 농도에서는 대조군대비 243.6 %의 효과를 나타냈다(도3). 이는 비교군으로 사용한 NGF 0.1㎍/ml 의 효과(37.64±2.05 ㎛, 도1)보다 약간 높은 활성(131.3%)으로 정제되지 않은 열수추출물임을 감안할 때 매우 높은 활성이다.
〈실험예2〉 천연추출물 4종의 신경세포분화촉진효과
상기 실시예2의 추출 혼합물에 대하여 실험예1과 동일한 실험을 실시하였다. 결과는 표2에 나타내었으며, 비교예로 PBS 및 NGF(0.1 ㎍/ml)를 사용하였다.
[표 2] 천연물 열수추출물 4종의 신경세포분화촉진(Neuritogenic) 효과
대조군 신경세포 돌기의 길이 평균은 15.29±0.64 ㎛ 인데 반하여 대부분의 실험군에서 유의적인 농도의존적 신경세포촉진효과를 관찰하였다. 감초의 효과가 가장 낮았으며, 구기자 및 당귀 열수추출물은 비교적 높은 활성을 나타내었다. 치자열매 200㎍/ml의 효과가 가장 높았으나 흰목이 열수추출물의 효과보다는 낮은 활성이었다.
〈실험예3〉 흰목이를 포함한 천연추출물 혼합의 신경세포분화촉진효과
상기 실시예3의 추출 혼합물에 대하여 실험예1과 동일한 실험을 실시하였다. 결과는 표3에 나타내었으며, 비교예로 PBS 및 NGF(0.1 ㎍/ml)를 사용하였다.
[표 3] 흰목이를 포함한 천연물 5종 추출 혼합물의 신경세포 분화 촉진 효과
대조군의 신경세포돌기 길이는 25.83±1.35 ㎛인 반면 조성물1(도3a), 조성물2(도3b)의 처리군은 각각 47.18±2.54, 43.02±2.48 ㎛로서 대조군보다 1.8배가량 더 신장되었으며 비교군으로 처리한 NGF 0.1 ㎍/ml 와 비슷한 활성을 보였으나, 조성물3(도3c), 조성물4(도3d)와 조성물5(도3e)처리군은 각각 54.71±2.35, 56.13±2.49와 55.99±3.12 ㎛로 비교군인 NGF 0.1 ㎍/ml 처리군보다 우월한 활성을 나타내었으며 조성물6(도3f)처리군은 대조군의 222.2%으로 가장 높은 활성을 보였다.
상기 실험예1, 실험예2, 실험예3의 결과를 비교하면 흰목이 열수추출물 및 천연물 4종을 각각 처리하였을 때의 신경세포 분화 효과보다 5가지의 천연물을 혼합하여 투여하였을 때의 효과가 매우 탁월함을 관찰하였다. 따라서 상기 천연물 5종을 혼합투여하면 각 원료들 사이의 상승작용이 일어나 그 효과를 증폭시켜주는 것으로 생각되어진다.
〈실험예4〉 베타아밀로이드(Aβ)에 대한 신경세포 보호 효과
일반적으로 퇴행성 뇌질환인 치매의 주요원인으로 인식되고 있는 베타아밀로이드(Aβ)중 활성부분(active domain, 25-35)만 함유된 Aβ를 NGF(0.1 ㎍/ml)로 3일간 처리하여 완전히 분화시킨 PC12h 세포주에 투여하여 인위적으로 치매를 유도였다. 3일간 분화시킨 세포주에 상기 조성물을 100 ㎍/ml 의 농도로 처리하고 24시간 배양 후 Aβ를 1 μM을 처리하여 24시간 동안 배양하고 MTT assay를 통하여 세포의 viability를 측정하였다.
[표 4]천연물 5종 추출 혼합물의 아밀로이드베타(Aβ)에 대한 신경세포 보호 효과
완전히 분화된 세포에 1μM의 베타아밀로이드(Aβ)를 처리하고 24시간 배양 후 MTT assay방법을 통하여 세포의 생존능(Viability)을 측정하였다(표4). 대조군에서 유의적인 세포의 사멸(약 20% 정도)을 관찰하였으며, 조성물을 투여하고 Aβ를 처리한 시험군에서는 세포의 사멸이 억제되었다. 특히 조성물1과 조성물2의 경우 Aβ를 처리한 시험군보다도 더 생존율을 나타내었지만 유의적인 차이는 아니였으며, 조성물3, 조성물4와 조성물5는 대조군보다 약간 낮은 생존능을 보였으나 유의적인 차이는 아니었다. 조성물6은 대조군 대비 10% 정도의 세포사멸이 일어났으나, Aβ를 처리한 군 보다는 유의적으로 높은 생존율을 나타내었다. 따라서 조성물을 투여하고 치매를 유도한 6가지 시험군 모두에서 Aβ를 처리하지 않은 군과 비슷한 생존능력을 관찰하였으므로, 상기 추출 혼합물이 Aβ로 인하여 유도되는 세포의 사멸을 유의적으로 억제하였음을 알 수 있었다(도5).
본 발명에 따르면, 흰목이 열수추출물 및 흰목이 열수추출물을 포함하는 혼합 조성물(감초, 구기자, 당귀, 치자열매)은 베타아밀로이드(Aβ)에 의한 신경세포의 사멸을 억제하였으며, 신경성장인자 NGF(Nerve Growth Factor)와 같이 신경 세포의 분화를 촉진함을 확인하였다. 또한 천연물 각각의 효과보다 혼합된 조성물의 효과가 매우 우월하였으므로 각 원료간의 상승효과가 예상되어진다. 이를 이용하여 새로운 퇴행성 뇌질환 예방 및 치료, 기억력 감퇴 예방 기능성 식품으로서 사용될 수 있다.
도1은 NGF(Nerve Growth Factor 0.1 ㎍/ml )를 투여하여 3일간 배양한 PC12h 세포의 사진이다(배율:X200).
도2는 대조군(Negative control)으로 동량의 PBS(Phosphate Buffered Saline)를 투여하고 3일간 배양한 PC12h 세포 사진이다(배율:X200).
도3는 흰목이 열수추출물 20 ㎍/ml을 투여하고 3일간 배양한 PC12h 세포의 신경세포돌기(Neurite) 생성 및 생장을 나타낸 사진이다(배율:X400).
도4a(조성물1), 4b(조성물2), 4c(조성물3), 4d(조성물4), 4e(조성물5), 4f(조성물6)는 각각의 추출혼합물을 100 ㎍/ml의 농도로 처리하고 3일이 경과된 PC12h세포의 신경돌기(Neurite) 생성 및 생장을 나타낸 사진이다(배율:X200).
도5는 NGF(Nerve Growth Factor, 0.1 ㎍/ml)를 3일간 처리하여 세포의 분화를 유도하고 베타아밀로이드(25-35), 1μM을 24 시간 처리 후 MTT assay를 실시하여 세포의 생존능력을 측정한 그래프이다. ab(+) : 아밀로이드베타 처리군, ab(-) : 아밀로이드베타 무처리군
Claims (2)
- 흰목이 열수추출물을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌질환 예방 및 치료용 건강기능성식품
- 흰목이 열수추출물에 감초 열수추출물, 구기자 열수추출물, 당귀 열수추출물, 치자열매 열수추출물 각각을 1개 이상 혼합한 혼합물을 유효성분으로 함유하는 퇴행성 뇌질환 예방 및 치료용 건강기능성식품 조성물
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