KR20110049576A

KR20110049576A - 미역 정유 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물

Info

Publication number: KR20110049576A
Application number: KR1020090106645A
Authority: KR
Inventors: 이승주; 하왕현; 최혜진; 조순영; 김옥선; 최용석; 어명희; 권준구
Original assignee: 강릉원주대학교산학협력단
Priority date: 2009-11-05
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2011-05-12
Also published as: KR101182053B1

Abstract

본 발명은 미역(Undaria pinnatifida (Garney) Suringar) 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 본 발명의 미역 추출물은 에셔리키아 콜라이(Escherichia coli), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 칸디아 알비칸스(Candida albicans), 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 및 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)에 대하여 항균 활성을 나타내므로, 세균성 감염 질환의 예방 및 치료에 유용한 약학조성물 및 건강기능식품에 이용될 수 있다.

미역(Undaria pinnatifida (Garney) Suringar), 에셔리키아 콜라이(Escherichia coli), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 칸디아 알비칸스(Candida albicans), 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 세균성 감염

Description

미역 정유 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물 {An Antibacterial composition comprising the essential oil extract of Undaria pinnatifida (Garney) Suringar}

본 발명은 미역(Undaria pinnatifida (Garney) Suringar) 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물에 관한 것으로, 세균성 감염 질환의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

[문헌 1] 월간의약정보(최신 감염질환의 이해), pp.2-31, 2005

[문헌 2] 임미라, 김미라 : 식품부패 및 식중독성 미생물에 대한 쇠비름(Portulace oleracea) 메탄올추출물의 항균활성과 성분분석. 한국조리과학회지, 17(6), 2001

[문헌 3] 강성구, 성낙계, 김용두, 신수철, 서재신, 최갑성, 박석규 : 갓 추출물의 항균 활성 검색. 한국영양학회지, 23(6), p.1008, 1994

[문헌 4] Perry, N.B. et al., Essential oil from new Zealand Manuka and kanuka Chemotaxonomy of Leptospermum. Phtochemistry, 8, pp.1485-1493, 1997

[문헌 5] 최한길 외 3, 해양식물과 한의학, 학술정보, p.12-13, 2004

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[문헌 7] Kudo, T. and Safa, N., Development of a sinple method for antibiotic susceptibility testing in algae using paper disks. Nippon Suisan Gakkaishi, 56, p.455, 1990

세균성 감염 질환은 병원성 세균, 바이러스, 곰팡이, 기생충 등이 인체에 침입해 발병하는 것으로, 예를 들면, 결핵, 인플루엔자, 장티푸스, 콜레라, 인후염, 폐렴 등이 있다. 세균성 감염 질환은 현재 의학의 발달로 항생제와 예방접종을 통해 어느 정도 치료가 가능해졌으나, 점차 항생제 내성 세균의 출현과 증가 등의 이유로 항생제 사용의 어려움이 발생하고 있다.

세균의 항생제 내성은 나라에 따라서 정도의 차이는 있으나 이미 세계적으로 심각한 문제가 되었다. 1992년에 당면한 항생제 내성 문제가 심각하였으며, 대부분의 병원성 세균이 기본에 사용하여 왔던 항생제에 내성인 경우가 흔하다고 하였다. 최근 수년 동안 주요 내성균의 비율이 증가하고 있으며, 특히, 우리나라의 항생제 내성문제는 매우 심각하다고 할 수 있다.

항생제 내성 세균의 출현과 증가는 항생제 사용 때문임이 인정되고 있으나, 항생제는 세균성 감염 질환의 가장 중요한 치료제이므로 사용하지 않을 수 없으며, 무엇보다 환자의 항균제 사용 요구 및 세균 감염이 있음에도 이를 알지 못하고 항균제를 투여하지 않음으로써 환자의 상태를 악화시킬 수 있는 위험 때문에 항생제를 사용하여야 한다.

포도상구균(Staphylococcus aureus)은 환자에서 흔히 분리되는 중요한 병원균으로, 호흡기 감염 외에도 균혈증, 골수염, 수막염 등의 감염을 일으키며, 가장 흔한 감염증은 피부 감염이다. S. aureus 중에 페니실린(penicillin)에 감수성인 균주가 드물어진 것은 이미 오래되었고, 현재는 메티실린(methicillin) 내성 S. aureus(MRSA)는 거의 모두가 원내 감염균으로 그 비율은 나라에 따라서 매우 다르나, 국내의 경우 MRSA 비율은 입원 환자에서 분리되는 S. aureus 중의 50%를 1990년대 초반에 이미 넘었고, 2002년 Korean Nationwide Surveillance of Antimicrobial Resistance(KONSAR) 그룹 조사에 의하면 국내 대부분의 병원에서 분리된 S. aureus 중의 비율은 67%이었다. 그 밖의 비병원성으로, 결막염, 홍채염 등 만성화농증을 일으키는 고초균(Bacillus subtilis) 및 식중독 등을 일으키는 대장균(E. coil)의 경우도 내성률이 꾸준히 증가하는 추세로(월간의약정보(최신 감염질환의 이해), pp.2-31, 2005), 이러한 부작용이 없는 새로운 천연물 항생제의 개발이 시급하다.

에셔리키아 콜라이(Escherichia coli)는 사람이나 포유류의 창자 속에 상주하는 세균의 하나로, 좁은 뜻으로는 장내세균과(腸內細菌科) 에셰리키아속(屬)에 속하는 세균을 말하며, 넓은 뜻으로는 시트로박터·클레브시엘라·엔테로박터 등을 포함한 3가지 대장균군(大腸菌群)을 말한다. 좁은 뜻의 대장균은 나비 0.5∼0.7μm, 길이 2∼3μm의 그람 음성인 간균(桿菌)으로 주모성(周毛性)이지만, 균주(菌株)에 따라서는 편모(鞭毛)가 없는 것도 있다. 보통의 배양기(培養基)에서 잘 발육하며, 평활형(平滑型)이고 불투명하며 백색의 군락(群落)을 형성한다. 대장균은 포도당, 젖당, 만니톨을 분해하며(때로는 설탕과 살리신도 분해한다), 산과 가스를 발생한다. 병원대장균(病原大腸菌; 주로 乳幼兒의 설사병의 원인이되는 일종의 균)으로서는 O-55, O-111, O-124 등이 보고되어 있다. 일반적으로 대장균은 포유동물의 장관(腸管) 내의 상재균(常在菌)으로서, 숙주(宿主)에 대해서는 의미 있는 존재가치를 지니고 있다. 즉 전술한 대장균의 분해력은 장관 내에서 발휘되며, 비타민의 생성 등과도 관련된다. 또한 대장균군은 분변(糞便) 오염의 척도로서 음료수나 식품, 나아가서는 해수욕장이나 공중목욕탕 등의 위생검사에 흔히 기준이 된다. 이것은 분변오염이 있으면 소화기계(消化器系)의 전염병균인 적리균(赤痢菌)이라든지 장티푸스균 외에도 식중독균인 살모넬라균과 병원대장균(病原大腸菌)의 존재, 또는 그러한 의심이 제기되기 때문이다. 그러나 대장균군 자체는 유해균은 아니며, 장관내 이외의 자연계에서는 증식이 되지 않기 때문에 오염지표로 사용되고 있다. 또한, 에셔리키아 콜라이는 요도계감염, 방광염, 신장감염, 요도감염, 위장관염, 복막염, 맹장염, 폐렴, 수막염, 뼈나 관절에 감염 등과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.

바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)는 흔히 '고초균'이라고도 하며 주로 토양 속에서 서식하고, Bacillus속에 속하는 균으로서 그람 양성(Gram positive)균이다. 호기성이며, 막대기 모양 또는 원통형 세균으로 그 크기와 길이는 다양하고 양 끝의 모양도 일정하지 않으며 편모나 포자를 가지고 있기도 하다. 균체의 한끝에 1∼3개, 또는 균체의 주위에 다수의 편모가 있어 운동할 수 있는 것도 있고, 균체의 한 끝 또는 중앙부에 포자를 가지고 있는 간균도 있다. 세균의 포자는 세균 균체가 휴식상태에 있는 부분으로 생활현상은 영위하지 않지만, 외부 환경의 영향에 대해서는 저항력이 강하다. 따라서 나쁜 생활조건 아래서도 오래 생존할 수 있고, 적당한 환경에서는 발아해서 고유의 세균 균체로 된다. 즉, 세균의 포 자는 세균의 종자와 같은 것이다. 또한 한국인에게는 청국장의 발효 미생물로서 관계가 깊을 뿐만 아니라 여러 미생물 제제로서도 이용되고 있다. 결막염, 홍채염 등과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.

칸디아 알비칸스(Candida albicans)는 구강 및 위장관에서 흔히 관찰되는 대표적인 진균으로, 정상인의 구강에서 50%, 분변에서 90% 발견된다. C. albicans는 대부분의 경우, 임상적으로 의의가 없는 비특이적 병변을 유발하나, 환자의 면역력에 따라 다양한 질환을 유발할 수 있다. C. albicans는 위장관 어디에서나 발견될 수 있으나, 인후, 식도에서 가장 흔히 병변을 일으키며, 대부분 무증상이다. 드물게 위, 십이지장에도 진균감염을 유발하나, 대부분 양성 혹은 악성 궤양에 이차적으로 전이 증식을 일으킨 병변으로, 임상적 의의가 적다고 알려져 있다.

스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)는 정상인의 구강 내에 존재하는 박테리아 종으로, 에나멜 손상의 초기 단계와 관련이 있으며, 충치의 주요 원인균이다. 당을 분해하여, 불용성인 Dextran을 합성하며, Dextran은 Mutans를 비롯한 구강세균을 응집하여, 프라그를 형성하고, 프라그의 대사물질(산)에 의해 에나멜질 탈회, 충치를 발생시킨다.

스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)는 그람 양성이며 구균으로, 병원에서 기회적 감염균으로 문제가 되고 있으며, 최근 MRSA, VRSA으로 대표적인 슈퍼박테리아로 지명되고 있다. 다양한 독소와 다양한 감염부위로 염증, 괴사를 유발하는 병원균으로 페니실린에 민감한 그람양성균인데도 불구하고 내성을 갖는다. 성인의 20~30%에서 코나 피부에서 확인이 되지만 대부분 경우는 문제를 일으키 지 않으나, 피부의 손상이나 부상을 통해 방어벽이 무너지게 되면서 감염이 일어나게 된다. 농가진, 봉소염, 열상피부증후군, 유방염, 균혈증, 포도상구균성패혈증, 포도상구균성폐염, 심내막증 등과 관련이 있으며, 포도상구균군으로 오는 식중독은 메스꺼움, 구토, 설사, 탈수를 일으키는 장질환을 유발하게된다.

경제의 발달과 생활수준의 향상에 따라 건강에 관한 관심이 높아지면서 천연물로서의 보존제가 관심을 끌고 있다. 이러한 연구는 이전부터 행해져 왔지만 관심과 적극적인 연구가 이루어지지 않았다. 그러나 소비자의 화학적 합성보존료의 안전성 문제에 대한 의식이 고조되고, 건강 지향적 욕구가 커짐에 따라 이에 따른 산업들이 급속히 성장하고 있다(임미라, 김미라 : 식품부패 및 식중독성 미생물에 대한 쇠비름(Portulace oleracea) 메탄올추출물의 항균활성과 성분분석. 한국조리과학회지 17(6). 2001).

현재 식품에 이용되고 있는 천연 보존료는 에탄올 발효법으로 제조한 유기산, 향신료 추출물, 펙틴 분해물, 멜라노이딘 등이 있고, 식품 위생법에 의해 지정된 식품첨가물에 표시의무와 사용제한이 없는 글리신, 유기산, 저급지방산, 에스테르, 중합인산염 등을 배합한 천연보존제 등이 있다(강성구, 성낙계, 김용두, 신수철, 서재신, 최갑성, 박석규 : 갓 추출물의 항균 활성 검색. 한국영양학회지 23(6):1008, 1994). 이러한 천연보존제가 있지만 인공 합성 보존료에 비해 열, pH, 빛 등에 약하고 그 효과가 약하여 식품산업에 실용적으로 이용되는데 한계가 되고 있다. 그러나 인공적인 보존료에 대한 불신으로 천연물에 대한 소비자의 요구가 높아지고 있기 때문에 천연물로부터 항균효과를 얻는 다는 것은 그 의의가 크다. 따 라서 천연보존료에 관한 많은 연구가 필요로 하지만 아직까지 유해가 되는 미생물의 항균 효과에 대한 연구는 미흡한 실정이다.

포도씨유는 종자씨유 중 하나로서 항산화성을 가지고 있다고 알려져 있으며, BHA는 널리 쓰여 지고 있는 합성산화방지제로서 S. aureus 와 E. coli에 항균성을 가지고 있다고 보고되었다(Perry, N.B. et al., Essential oil from new Zealand Manuka and kanuka Chemotaxonomy of Leptospermum. Phtochemistry, 8, pp.1485-1493, 1997).

미역(Undaria pinnatifida)의 부착기는 나뭇가지 모양으로 분기하여 다름 물체에 부착한다. 줄기는 원기둥이 납작하게 눌러진 모양이며, 위쪽 엽상부의 중륵(中肋)과 이어진다. 성숙하면 줄기의 가장자리가 크게 주름잡혀서 유주자낭이 생기는 포자엽으로 변한다. 엽상부는 좌우에서 깊이 쪼개져 띠 모양의 열편이 많이 생긴다. 그러나 어릴 때에는 댓잎 모양이고, 생장함에 따라 줄기 엽상부의 접속 부분에 있는 생장대에서 좌우에 열편을 가진 새 엽상부가 생긴다. 엽면 전체에 작은 점이 보이는 것은 털이 한 곳에 뭉쳐서 난 것이다. 미역은 저조선 아래의 바위에 군락을 이루어 생육하고 있다. 미역은 주로 겨울에서 봄에 많이 자라는데, 이것은 포자체이며 늦은 봄에 유주자를 방출하면 소실된다. 그러나 수온이 낮은 해에는 초여름까지 미역이 남아 있는 것을 볼 수 있다. 유주자는 곧 발아하여 미세한 실 모양의 배우체로 되어 여름을 지내고, 가을이 되면 난과 정자가 생겨, 이들이 수정을 하여 어린 포자체로 자란다. 우리는 이런 포자체를 식용으로 이용한다(최한길 외 3, 해양식물과 한의학, 학술정보, p.12-13, 2004).

이에 본 발명자들은 미역(Undaria pinnatifida (Garney) Suringar) 추출물에 의한 항균 활성에 대해 지속적으로 연구한 결과, 미역 에탄올 추출물이 에셔리키아 콜라이(Escherichia coli), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 칸디아 알비칸스(Candida albicans), 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 및 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)에 대하여 탁월한 항균 활성을 나타냄을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.

상기 목적을 수행하기 위하여, 본 발명은 미역(Undaria pinnatifida (Garney) Suringar) 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물을 제공한다.

본 발명은 미역(Undaria pinnatifida (Garney) Suringar) 추출물을 유효성분으로 함유하는 세균성 감염 질환의 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 미역(Undaria pinnatifida (Garney) Suringar) 추출물을 유효성분으로 함유하는 세균성 감염 질환의 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다.

본 발명의 항균 조성물은 항미생물제를 총칭하는 의미인 항생제와 같은 의미일 수 있고, 항균제, 살균제, 방부제, 보존제 또는 제균제와 같은 의미일 수 있으며, 바람직하게는 그람 양성균 및 그람 음성균의 발육과 생활 기능을 저지 또는 억제할 수 있는 물질을 의미한다.

본원에서 정의되는 상기 추출물은 정제수를 포함한 물, C₁ 내지 C₄의 저급 알콜, 헥산, 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, 글리세린, 부틸렌글리콜 또는 이들의 혼합용매, 바람직하게는 에탄올, 물 또는 이들의 혼합용매, 보다 바람직하게는 50% 내지 100% 에탄올에 가용한 추출물을 포함한다.

본원에서 정의되는 세균성 감염 질환은 구체적으로는 세균 감염에 의한 후두염, 전립선염, 피부염, 식중독, 각막염, 골수염, 수막염, 폐렴, 인플루엔자 또는 결핵 등이며, 바람직하게는 식중독, 피부염, 폐렴 또는 인플루엔자이며, 보다 바람직하게는 식중독 또는 피부염을 포함한다.

본원에서 정의되는 항균 조성물은 병원성 미생물, 구체적으로는 그람 양성균 또는 그람 음성균에 대한 항균 활성을 갖는 항균 조성물일 수 있고, 보다 상세하게는 에드워드지엘라균(Edwardsiella. sp), 비브리오균(Vibrio. sp), 마이크로커커스균(Micrococcus. sp), 엔테로박터균(Enterobacter. sp), 클레브시엘라균(Klebsiella. sp), 슈도모나스균(Pseudomonas. sp), 살모넬라균(Salmonella. sp), 에셔리키아 콜라이(Escherichia coli), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 칸디아 알비칸스(Candida albicans), 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 또는 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것에 대해 항균활성을 갖는 항균 조성물이며, 바람직하게는 에셔리키아 콜라이(Escherichia coli), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 칸디아 알비칸스(Candida albicans), 스트렙토코커 스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 또는 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 보다 바람직하게는 에셔리키아 콜라이(Escherichia coli) 또는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)에 대해 항균활성을 갖는 항균 조성물이다.

이하, 본 발명의 추출물을 수득하는 방법을 상세히 설명한다.

본 발명의 추출물은 건조된 상태의 미역(Undaria pinnatifida (Garney) Suringar)을 분쇄하고 추출용매로서 정제수를 포함한 물, C₁ 내지 C₄의 저급 알콜, 헥산, 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, 글리세린, 부틸렌글리콜 또는 이들의 혼합용매, 바람직하게는 에탄올, 물 또는 이들의 혼합용매, 보다 바람직하게는 50% 내지 100% 에탄올을 시료 중량의 약 0.1 내지 50배(v/w), 바람직하게는 1 내지 25배(v/w), 보다 바람직하게는 2 내지 10배(v/w) 가하여 10℃ 내지 50℃, 바람직하게는 20℃ 내지 40℃, 보다 바람직하게는 약 30℃에서 약 10분 내지 2시간동안 냉침추출, 열수추출, 초음파 추출, 환류냉각 추출, 가열추출 등의 추출방법, 바람직하게는 초음파 추출법으로 추출한 후, 여과, 감압농축 및 건조하여 본 발명의 추출물을 수득할 수 있다.

본 발명은 상기의 제조방법으로 얻어진 미역 추출물을 유효성분으로 함유하는 세균성 감염 질환의 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.

본 발명의 미역 추출물을 함유하는 약학조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 추출물을 0.1 내지 50 중량%로 포함한다.

그러나 상기와 같은 조성은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 환자의 상태 및 질환의 종류 및 진행 정도에 따라 변할 수 있다.

본 발명의 추출물 자체는 독성 및 부작용이 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용 시에도 안심하고 사용할 수 있는 약제이다.

본 발명의 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있으며, 추출물을 포함하는 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네 슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 추출물은 1일 0.5 g/kg 내지 5 g/kg으로, 바람직하게는 1 g/kg 내지 3 g/kg으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수 있다. 따라서 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내 (intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기의 제조방법으로 얻어진 미역 추출물을 유효성분으로 함유하는 세균성 감염 질환의 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다.

본 발명의 추출물을 포함하는 조성물은 세균성 감염 질환의 예방 및 개선을 위한 약제, 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다. 본 발명의 출물을 첨가할 수 있는 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 추출물은 세균성 감염 질환의 예방 및 개선을 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 일반적으로 본 발명의 건강식품 조성물은 전체 식품 중량의 1 내지 5 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 10 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다.

본 발명의 건강 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 함유하는 것 외에 액체성분에는 특별한 제한점은 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등의 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등의 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르 탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 mL당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g이다.

상기 외에 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물들은 천연 과일 쥬스 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

본 발명의 미역(Undaria pinnatifida (Garney) Suringar) 추출물은 에셔리키아 콜라이(Escherichia coli), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 칸디아 알비칸스(Candida albicans), 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 및 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)에 대하여 항균 활성을 나타내므로, 세균성 감염 질환의 예방 및 치료에 유용한 약학조성물 및 건강기능식품에 이용될 수 있다.

이하, 본 발명을 참고예, 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 참고예, 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 참고예, 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 미역 에탄올 추출물의 제조

미역(Undaria pinnatifida (Garney) Suringar)은 동해 연안의 것으로 건조된 상태로 주문진 수산시장에서 구입하여 분쇄 후 이용하여 분말로 만들어 사용하였다.

상기에서 준비한 미역 건조분말 100g을 1000mL 삼각플라스크(Erlenmeyer flask)에 넣은 후, 95% 에탄올 500mL을 첨가하고 혼합하여 30℃에서 30분 동안 초음파 추출(sonication : Power SONIC 520 HWASHIN)하였다. 추출한 추출액을 여과지(1 mm-pore-size, Whatman No.2)로 여과하여 에탄올 추출액을 수득하고, 회전 감압농축기(Rotavator :R-200, Buchi, switzerland)로 40℃에서 감압농축하고 동결건조기(PVIFD30A, 한국 일신랩)로 동결 건조하여 본 발명의 미역 에탄올 추출물(이하, “UP95E”이라 함) 1.7g을 수득하였으며(수득율 1.7%), -40℃이하에서 보관하여, 하기 실험예의 시료로 사용하였다.

참고예 1. 실험 균주의 준비

항균 검색을 위하여 한국과학기술원 생명공학연구소 유전자은행으로부터 에셔리키아 콜라이(Escherichia coli (KCTC7039)), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis (KCTC1021)), 칸디아 알비칸스(Candida albicans (KCTC7270)), 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans (KCTC3065)), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus (KCTC1621))를 분양받아 하기 실험에 사용하였다. 균은 계대 배양하여 사용하였다(칸디아 알비칸스: 24℃, 바실러스 서브틸리스: 30℃, 스트렙토코커스 뮤탄스: 37℃, 스타필로코커스 아우레우스: 37℃, 에셔리키아 콜라이: 37℃).

실험예 1. 미역 에탄올 추출물의 항균 활성 측정

1-1. 종이 디스크( paper disc )를 이용한 항균 활성 측정

상기 실시예에서 수득한 미역 에탄올 추출물(UP95E)의 항균 활성을 측정하기 위하여 문헌에 기재된 종이 디스크를 사용한 평판배지 확산법(Piddock, L.J.V, Techniques used for the determiration of antimicrobial resistance and sensitivity in bacteria. J. Appl. Bacteriol, 68, p.307, 1990)을 응용하여 하기와 같이 수행하였다.

상기 참고예 1에서 준비한 균주를 각 균주 당 1 백금이씩을 취하여 5ml의 식염수에 각각 접종하였고, 이 활성액 1ml를 두께가 4~5mm인 배지(칸디아 알비칸스- YM Agar(271210. BD), 바실러스 서브틸리스- Nutrient Agar(213000 BD), 스트렙토코커스 뮤탄스- Brain Heart(241830 BD), 스타필로코커스 아우레우스- Tryptic Soy Agar(236950 BD), 에셔리키아 콜라이- Nutrient Agar(213000 BD), 배양기: Eyela, multi Thermo incubator. MTI-202)에 주입한 후, 구부린 유리막대로 균일하게 펼치 고 멸균된 6.0mm filter paper disc(Whatman AA Discs)를 배지 위에 놓고, 미역 에탄올 추출물(UP95E)과 95% Ethanol, 증류수를 각각 1:5:4(v/v/v)로 조제한 시료액을 500㎍/ml, 1000㎍/ml, 1500㎍/ml, 2000㎍/ml, 2500㎍/ml의 농도로 주입시켰다. 주입된 추출액의 용매를 휘발시키고 37℃에서 48시간 동안 배양하여 종이 디스크(paper disc) 주위에 생성된 저해환(inhibition zone)의 직경을 측정하였다. 또한 대조군으로 종자유 중 포도씨유(농협 하나로 마트, 오뚜기)와 현재 합성 항산화제로 널리 쓰이고 있는 부틸 히드록시아니솔(butylated hydroxyanisole(BHA), SIGMA)을 사용하여 상기와 동일한 방법으로 측정하였다.

균주	저해환(mm)^*
균주	Conc.(mg/ml)	미역 에탄올 추출물	포도씨유	BHA
Bacillus subtilis	0.5 1 1.5 2 2.5	0 7 14 16 18.8	N.D^** N.D N.D N.D N.D	6.4 11 11.4 13.6 16.3
Escherichia coli	0.5 1 1.5 2 2.5	7 14 23.4 36.8 38	N.D N.D N.D N.D N.D	0 7 10 16 18
Candida albicans	0.5 1 1.5 2 2.5	0 0 0 0 6.6	N.D N.D N.D N.D N.D	0 7.2 11.6 13.4 14
staphillococcus aureus	0.5 1 1.5 2 2.5	7 12 18 20 30	N.D N.D N.D N.D 6.4	0 7.2 11.6 15.4 16
streptococcus mutans	0.5 1 1.5 2 2.5	0 6.6 7.4 9.2 11	N.D N.D N.D N.D N.D	N.D N.D N.D N.D N.D
^* 시료를 Paper disc(6mm, diameter)에 흡수시켰으며 특정균 배양 후 한천평판배지에 나타난 크기를 mm단위로 나타냄 ^** N.D : not detected

실험결과, 표 1 및 도 1 내지 도 5에 나타난 바와 같이, 대조군으로 사용한 포도씨유는 항균성이 나타나지 않았으며, BHA는 어느 정도의 항균 효과를 나타내었으나 C. albicans에 대해서는 항균 효과를 거의 나타내지 않았다. 본 발명의 미역 에탄올 추출물(UP95E)이 전반적으로 BHA보다 탁월한 항균 효과를 나타내었다. B. subtillis, E. coli의 균에 대하여 농도별로 매우 뛰어난 항균 효과를 확인할 수 있었다.

1-2. 최소생육저해농도( MIC )를 이용한 항균 활성 측정

상기 실시예에서 수득한 미역 에탄올 추출물(UP95E)의 항균 활성을 측정하기 위하여 문헌에 기재된 Kudo 등의 방법(Kudo, T. and Safa, N., Development of a sinple method for antibiotic susceptibility testing in algae using paper disks. Nippon Suisan Gakkaishi, 56, p.455, 1990)을 응용하여 최소생육저해농도(minimum inhibitory concentration: MIC)를 하기와 같이 측정하였다.

미역 에탄올 추출물(UP95E)과 95% Ethanol, 증류수를 각각 1:5:4(v/v/v)로 조제한 시료액을 500㎍/ml, 1000㎍/ml, 1500㎍/ml, 2000㎍/ml, 2500㎍/ml의 농도로 조절한 배지(칸디아 알비칸스- YM Agar(271210. BD), 바실러스 서브틸리스- Nutrient Agar(213000 BD), 스트렙토코커스 뮤탄스- Brain Heart(241830 BD), 스타필로코커스 아우레우스- Tryptic Soy Agar(236950 BD), 에셔리키아 콜라이- Nutrient Agar(213000 BD), 배양기: Eyela, multi Thermo incubator. MTI-202)를 플레이트(Plate)에 분주하고 응고시켰다. 여기에 상기 참고예 1에서 준비한 균주를 각 균주 당 1 백금이씩을 취하여 5ml의 식염수에 각각 접종하였고, 이 활성액 2ml씩을 상기 배지에 분주한 후, 37℃에서 48시간 배양(칸디아 알비칸스: 24℃, 바실러스 서브틸리스: 30℃, 스트렙토코커스 뮤탄스: 37℃, 스타필로코커스 아우레우스: 37℃, 에셔리키아 콜라이: 37℃)하여 미생물의 증식 여부를 확인하여 최소생육저해농도를 측정하였다.

분류 균주	MIC(mg/ml)
분류 균주	미역 에탄올 추출물(UP95E)	포도씨유	BHA
Bacillus subtilis	0.65	-	0.4
Escherichia coli	0.5	-	1
Candida albicans	1	-	2.5
staphillococcus aureus	0.5	-	1
streptococcus mutans	1	-	-

실험결과, 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 미역 에탄올 추출물(UP95E)이 대조군인 BHA와 비교하여 C. albicans와 E.coli를 제외한 나머지 균에 대하여 더 높은 최소생육저해농도를 나타냄을 확인할 수 있었다.

하기에 본 발명의 미역 에탄올 추출물(UP95E)을 포함하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.

제제예 1. 산제의 제조

미역 에탄올 추출물(UP95E) 20 mg

유당 100 mg

탈크 10 mg

상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.

제제예 2. 정제의 제조

미역 에탄올 추출물(UP95E) 10 mg

옥수수전분 100 mg

유당 100 mg

스테아린산 마그네슘 2 mg

상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.

제제예 3. 캅셀제의 제조

미역 에탄올 추출물(UP95E) 10 mg

결정성 셀룰로오스 3 mg

락토오스 14.8 mg

마그네슘 스테아레이트 0.2 mg

통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.

제제예 4. 주사제의 제조

미역 에탄올 추출물(UP95E) 10 mg

만니톨 180 mg

주사용 멸균 증류수 2974 mg

Na₂HPO₄,12H₂O 26 mg

통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당(2㎖) 상기의 성분 함량으로 제조한다.

제제예 5. 액제의 제조

미역 에탄올 추출물(UP95E) 20 mg

이성화당 10 g

만니톨 5 g

정제수 적량

통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100㎖로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.

제제예 6. 건강 식품의 제조

미역 에탄올 추출물(UP95E) 1000 ㎎

비타민 혼합물 적량

비타민 A 아세테이트 70 ㎍

비타민 E 1.0 ㎎

비타민 B1 0.13 ㎎

비타민 B2 0.15 ㎎

비타민 B6 0.5 ㎎

비타민 B12 0.2 ㎍

비타민 C 10 ㎎

비오틴 10 ㎍

니코틴산아미드 1.7 ㎎

엽산 50 ㎍

판토텐산 칼슘 0.5 ㎎

무기질 혼합물 적량

황산제1철 1.75 ㎎

산화아연 0.82 ㎎

탄산마그네슘 25.3 ㎎

제1인산칼륨 15 ㎎

제2인산칼슘 55 ㎎

구연산칼륨 90 ㎎

탄산칼슘 100 ㎎

염화마그네슘 24.8 ㎎

상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.

제제예 7. 건강 음료의 제조

미역 에탄올 추출물(UP95E) 1000 ㎎

구연산 1000 ㎎

올리고당 100 g

매실농축액 2 g

타우린 1 g

정제수를 가하여 전체 900 ㎖

통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2ℓ 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다.

상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 수요계층, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.

[이 발명을 지원한 국가연구개발사업]

[과제고유번호]

F20815508H220000110/RRC00200-0000-00/B0010517-2008-01/R01-2007-000-20704-0

[부처명]

한국해양수산기술진흥원/지식경제부/지식경제부/한국과학재단

[연구사업명]

수산특정연구개발산업/지역협력센터사업/지역산업진흥사업/특정기초연구

[연구과제명]

해조정유(essence oil)의 수산가공품 고품질화 첨가제로서의 응용 및 기능성 소재 제품화/동해안해양생물자원연구센터 성과활용사업/속초웰빙젓갈명산품육성사업/대중식용 어패.해조류의 건강 기능성 검증과 그 key compounds 분리동정 및 기능성 소재화

[주관기관]

강릉원주대학교/강릉원주대학교/강릉원주대학교/강릉원주대학교

[연구기간]

2008년 12월 01일 ~ 2011년 11월 30일/2009년 01월 01일 ~ 2009년 12월 30일/2008년 07월 01일 ~ 2011년 06월 30일/2007년 09월 01일 ~ 2010년 08월 31일

도 1은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)에 대한 저해환의 직경을 나타낸 도이고,

도 2는 에셔리키아 콜라이(Escherichia coli)에 대한 저해환의 직경을 나타낸 도이며,

도 3은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)에 대한 저해환의 직경을 나타낸 도이고,

도 4는 칸디아 알비칸스(Candida albicans)에 대한 저해환의 직경을 나타낸 도이며,

도 5는 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)에 대한 저해환의 직경을 나타낸 도이다.

Claims

미역(Undaria pinnatifida (Garney) Suringar) 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조성물은 에셔리키아 콜라이(Escherichia coli), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 칸디아 알비칸스(Candida albicans), 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 또는 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 것에 대해 항균활성을 갖는 항균 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 추출물은 정제수를 포함한 물, C₁ 내지 C₄의 저급 알콜, 헥산, 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트, 글리세린, 부틸렌글리콜 또는 이들의 혼합용매에 가용한 추출물인 항균 조성물.
미역(Undaria pinnatifida (Garney) Suringar) 추출물을 유효성분으로 함유 하는 세균성 감염 질환의 예방 및 치료용 약학조성물.
제 4항에 있어서, 세균성 감염 질환은 구체적으로는 세균 감염에 의한 후두염, 전립선염, 피부염, 식중독, 각막염, 골수염, 수막염, 폐렴, 인플루엔자 또는 결핵인 약학조성물.
제 4항에 있어서, 조성물 총 중량에 대하여 상기 추출물을 0.1 내지 50 중량% 포함하는 약학조성물.
미역(Undaria pinnatifida (Garney) Suringar) 추출물을 유효성분으로 함유하는 세균성 감염 질환의 예방 및 개선용 건강기능식품.
제 7항에 있어서, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 건강기능식품.