KR20110100505A - 자몽추출물을 함유하는 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물 및 이를 포함하는 건강보조식품 - Google Patents
자몽추출물을 함유하는 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물 및 이를 포함하는 건강보조식품 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 자몽 추출물을 유효성분으로 함유하는 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물 및 이를 포함하는 건강보조식품에 관한 것이다. 본 발명의 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물 및 건강보조식품은 신경전달물질인 아세틸콜린을 분해하는 효소인 아세틸콜린 에스터라제(Acetylcholin Esterase, AChE)의 활성을 효과적으로 저해함으로써 알츠하이머성 치매 등의 인지기능장애를 예방하고, 동시에 치료할 수 있다.
Description
본 발명은 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물 및 이를 포함하는 건강보조식품에 관한 것이다.
의학 기술의 발달과 생활수준의 향상으로 인간의 평균수명은 지난 반세기동안 두 배 가까이 연장되었으며 이로 인하여 전체인구에 대한 노인 인구의 비율이 급속하게 증가되었다. 통계청이 발표한 2005년 자료에 의하면, 현재 우리나라 사람의 평균수명은 78.5세이고 2000년도에 이미 65세 이상의 인구 비율이 약 7%에 달하는 등 급속하게 노령화 사회로 진입하고 있음을 알 수 있다. 또한, 우리나라는 2018년에는 고령사회, 2026 년에는 노인 인구의 비율이 20% 이상인 초고령화 사회로 진입할 것으로 예측되고 있다. 그리고 2004년에 12.1%이었던 노년 부양비(65세 이상 인구수/15~64세 인구수)는 2020년에는 21.3%, 2030년에는 35.7%로 높아질 전망이며, 2004년에 생산 가능인구 8.2명당 노인 1명을 부양했다면, 2010년에는 6.8명당 노인 1명, 2020년에는 4.7명당 노인 1명, 2030년에는 2.8명당 노인 1명을 부양하는 셈이 된다. 이는 국가적으로 경제 성장 저하, 국가 경쟁력 감소 및 세대간 갈등 심화로 인한 사회적 부담의 가능성이 커지는 것을 의미한다.
이러한 사회적 전망과 현실을 반영하듯 최근에는 노인들에게 많이 이환되는 질환에 관심이 집중되고 있다. 특히, 치매(dementia)는 고령일수록 발병률이 두드러지게 높아 75~84세의 노인의 경우 발병률이 약 20%, 85세 이상의 노인에게는 약 50% 정도에 육박하는 것으로 알려져 있고 질병의 특성상 타인의 보살핌에 절대적으로 의존하여야 하므로 중대한 사회적 관심사로 떠오르고 있다. 또한, 치매로 인한 경제적 손실액이 매우 커지고 있으며, 근로 손실 등의 제반 사항을 모두 고려할 때 우리나라의 경우 치매 치료로 인한 사회적 비용은 3조4000억~4조4000억원으로 추산되고 있다(2004년 국민건강보험관리공단 조사 자료). 그리고, 미국의 경우 치매 치료로 인한 손실 비용이 매년 약 1000~1200억 달러에 달하는 것으로 추정된다. 즉, 사회가 점차 고령화되면서 노인성 치매는 21세기 인류가 해결해야 할 최대의 보건문제로 등장하고 있다. 이에 따라, 치매를 비롯한 인지기능장애의 예방 및 치료가 가능한 기능성 물질 및 식품 등의 개발에 대한 요구가 커지고 있는 실정이다.
알츠하이머 치매증(Alzheimer's disease)은 노인성 질환 및 신경세포의 손실과 관련하여 점진적인 인지기능 및 기억능력의 상실을 초래하는 신경퇴행성 질환으로서, 환자의 신경전달계, 즉 아세틸콜린계, 글루타민산계, 신경펩티드계 및 모노아민계에서의 기능 장애와 산화적 스트레스에 의한 신경세포의 지속적인 파괴를 유도하는 베타-아밀로이드 단백질(β-amyloid protein)의 뇌내 축적으로 인한 신경독성이 주된 원인으로 추정되고 있다 (Tanzi, R.E. et al., Neuron, 2004, 43, 385-396). 현대사회에서는 노령 인구의 급격한 증가로 인해 노인성 치매(senile dementia) 등의 퇴행성 뇌질환의 증가가 심각한 사회 문제로 대두되고 있으나, 현재까지 이 질환의 예방 및 치료를 위한 효과적인 약제나 치료법이 개발되지 못하고 있는 실정이다. 이에 따라, 치매 질환의 치료를 위한 의약품이나 기능성 식품을 개발하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔고, 이러한 결과로서 최근에는 신경전달물질인 아세틸콜린을 분해하는 효소인 아세틸콜린에스테라제의 활성을 저해하여 뇌의 아세틸콜린을 증가시키는 아세틸콜린에스테라제 억제제들이 개발되어 시판되고 있다. 대표적인 약물로는 FDA 승인 약물인 타크린(tacrine), 도네페질(donepezil), 코그넥스 (COGNEX) 및 갈란타민(Galantamine), 리바스티그민 (Rivastigmine) 등이 있다(Desai, A.K. et al. Neurology 64, 34-39. 2005). 그러나, 이러한 아세틸콜린에스테라제 억제제의 대부분은 가격이 매우 비싸고, 말초신경의 콜린성 부작용을 나타내며, 반감기가 짧고, 간 독성, 구토 및 식욕 감퇴 등의 심각한 부작용을 일으키는 단점을 가지고 있다 (Christie, J.E. et al., Br. J. Psychiatry 1981, 138, 46-50). 특히, 코그넥스(COGNEX)의 유효성분인 9-아미노-1,2,3,4-테트라히드로아크리딘 (THA)은 경구 투여시, 지각능력 향상의 소견을 보이긴 하나(Summers, W.K., et al., New Engl J Med 1986 315, 1241-1246), 떨림증, 어지럼증, 간 독성 등의 심각한 부작용을 나타내어 널리 활용되지 못하고 있는 실정이다. 또한, 타크린은 투여 환자의 절반정도에서 간독성이 나타나고, 도네페질은 오심, 구토, 설사, 변비 등의 위장관 장애가 나타나며, 갈란타민은 오심, 구토 등의 부작용을 유발하여 장기적인 사용이 어려운 실정이다.
한편, 자몽(grapefruit)은 감귤속에 속하는 그레이프프루트 나무의 열매로서 원산지는 서인도제도의 자메이카이다. 그리고, 모양은 귤과 같이 둥글고 지름은 10-15 cm이며 겉껍질은 가죽질이고 표면이 매끄러우며 노란색이다. 또한, 속껍질은 얇고 부드러우며, 과육은 옅은 노란색으로 즙액이 풍부하고 맛은 시면서도 단맛이 강하다. 이러한 자몽은 한방에서 피지 조절과 세균 감염을 예방하면서 여드름에 의한 모공확대 및 염증악화를 억제하는 효과가 있다고 알려져 있다. 그러나, 지금까지 자몽 추출물에 대한 알츠하이머성 치매 등의 인지기능장애 예방 및 치료 효과는 보고된 바 없다.
본 발명자들은 부작용이 없으면서 치매의 원인적 치료까지 가능한 인지기능장애의 예방 및 치료용 조성물을 개발하고자 연구를 하던 중 자몽으로부터 추출한 열수 추출물, 유기용매 추출물이 아세틸콜린 에스터라제(Acetylcholin Esterase, AChE)의 활성을 특이적으로 억제하는 효능이 있어 알츠하이머성 치매를 포함하는 인지기능장애의 예방 및 치료를 위해 사용될 수 있음을 확인하였다.
본 발명은 건망증, 치매 등의 인지기능장애 관련 질환을 예방하고, 동시에 치료하는 효과가 우수한 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물 및 이를 포함하는 건강보조식품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자몽 추출물을 유효성분으로 함유하는 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.
또한, 자몽 추출물은 자몽을 열수 추출하여 얻은 것인 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.
또한, 자몽 추출물은 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 알콜성 용매로부터 선택된 용매로 추출한 것인 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.
또한, 자몽 추출물은 아세톤, 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 에테르, 에틸아세테이트 및 헥산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유기용매로부터 선택된 용매로 추출한 것인 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.
또한, 약리학적으로 허용되는 생약재의 추출물을 추가로 함유하는 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.
또한, 상기 생약재는 구절초, 모과, 사간, 소나무잎, 유칼리툽스, 산두근, 짚신나무, 측백남, 포도씨, 황련, 황백 및 히어리로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물을 포함하는 건강보조식품을 제공한다.
또한, 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물을 총 중량의 0.05~5중량% 포함하는 건강보조식품을 제공한다.
또한, 0.05 ~ 5중량%의 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물과 95 ~ 99.95 중량%의 발효유를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강보조식품을 제공한다.
또한, 발효유의 주재료는 콜린 강화 원유인 것을 특징으로 하는 건강보조식품을 제공한다.
또한, 콜린 강화 원유는 콜린을 원유 총중량 대비 0.01 ~ 0.03 중량% 포함하는 것인 건강보조식품을 제공한다.
상기한 본 발명에 따르면, 신경전달물질인 아세틸콜린을 분해하는 효소인 아세틸콜린 에스터라제(Acetylcholin Esterase, AChE)의 활성을 저해함으로써 알츠하이머성 치매 등의 인지기능장애 관련 질환을 예방하고, 동시에 치료하는 효과가 우수한 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물 및 이를 포함하는 건강보조식품을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인지기능장애 예방 및 치료용 발효유의 제조과정을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자몽 추출물의 효소 활성 억제도를 그래프로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자몽 추출물의 기억력 증진 효과를 나타낸 그래프를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자몽 추출물을 첨가한 발효유 내의 자몽 추출물 농도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자몽 추출물을 첨가한 발효유의 기억력 증진 효과를 나타낸 그래프를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자몽 추출물의 효소 활성 억제도를 그래프로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자몽 추출물의 기억력 증진 효과를 나타낸 그래프를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자몽 추출물을 첨가한 발효유 내의 자몽 추출물 농도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자몽 추출물을 첨가한 발효유의 기억력 증진 효과를 나타낸 그래프를 나타낸 것이다.
본 발명은 자몽 추출물을 유효성분으로 포함하는 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자몽 추출물은 자몽을 물 또는 유기용매, 또는 물과 유기용매의 혼합용매로 추출하여 얻을 수 있는데, 유기용매로는 저급 알콜, 아세톤, 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 에테르, 에틸아세테이트, 헥산 등을 예시할 수 있다. 저급 알콜로는 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올을 예시할 수 있으며, 이 중에서 에탄올이 가장 바람직하다.
물을 용매로 하여 자몽을 추출하는 구체적인 조건으로는 미세하게 분쇄한 자몽에 자몽 중량의 5 내지 15 배, 바람직하게는 10 배의 물을 첨가하고 25 내지 100℃, 바람직하게는 70 내지 95℃의 온도에서 1 내지 72 시간, 바람직하게는 4 내지 24 시간 동안 추출한 후 여과하여 자몽의 열수 추출물을 제조한다.
메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 알콜성 용매 또는 아세톤, 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 에테르, 에틸아세테이트 및 헥산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유기용매를 이용하여 자몽을 추출하는 경우에는 미세하게 분쇄한 자몽에 자몽 중량의 1 내지 10배, 바람직하게는 5배의 알콜성 용매 또는 상기 유기용매를 첨가하고 실온 내지 60℃의 온도에서 1 내지 72 시간, 바람직하게는 4 내지 24 시간 동안 교반하면서 추출한 후 여과 또는 원심 분리하여 얻어진 추출액을 감압 농축하여 본 발명에 따른 자몽 추출물을 제조할 수 있다.
상기 추출방법들에서 추출공정은 필요에 따라 2회 이상 반복하여 실시할 수 있으며, 여과 또는 원심 분리 후 얻어진 추출물을 그대로 사용하여도 무방하고, 감압건조 및/또는 동결 건조하여 분말 형태로 만들 수도 있다.
본 발명에 따른 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물은 상기 자몽 추출물을 단독으로 포함할 수도 있고, 인지기능장애 예방 및 치료 효과를 증진시키기 위해 약학적으로 허용되는 생약재의 추출물을 추가로 포함할 수 있다. 이 경우, 상기의 추출방법에 따라 생약재의 추출물을 제조한 후 본 발명에 따른 조성물에 가하거나 자몽과 여타 생약재들을 혼합한 후 상기 방법으로 추출하여 얻어진 추출물을 조성물에 포함시킬 수도 있다. 본 발명의 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물에 추가될 수 있는 생약재로는, 구체적으로 감국 (Chrysanthemi flos), 감초 (Glycyrrhizae radix), 겨우살이 (Viscum album), 결명자 (Cassiae semen), 계피 (Cinnamonum zeylanicum), 계혈등 (Spatholubus suberectus), 고추나물 (Hypericum erectum), 구기자 (Lycii fructus), 구절초 (Chrysanthemum zawadskii), 나복자 (Raphanus sativus Linne), 느릅나무 (Ulmus davidiana), 담쟁이덩굴 (Parthenocissus tricuspidata), 대황 (Rhei rhizoma), 모과나무 (Chaenomeles sinensis), 목단피 (Cortex moutan), 몰약 (Commiphora myrrha), 백개자 (Sinapis alba L.), 부들 (Typha latifolia), 비파엽 (Eriobotrya japonica Lindley), 빈랑 (Areca catechu Linne), 사간 (Gemmingia chinensis), 산두근 (Sophora subprostrata), 산조인 (Zizyphi spinosi Semen), 산철쭉 (Rhododendron yedoense), 상백피 (Morus alba Linne), 석곡 (Dendrobium moniliforme), 소나무잎 (Pinus densiflora), 소목 (Caesalpinia Sappan), 쇄양 (Cynomorium songaricum Ruprecht), 아까시아잎 (Robinia pseudoacacia), 야관문잎 (Lespedeza cuneata), 예덕나무 (Mallotus japonicus Muell. Arg), 오미자 (Schizandrae fructus), 육계 (Lycii radicis Cortex), 은행나무 (Gingko biloba), 인삼 (Panax ginseng), 작약 (Paeoniae radix), 짚신나물 (Agrimonia pilosa), 찔레나무 (Rosa multiflora), 창이자 (Xanthium strumarium L.), 창출 (Atractylodis rhizoma alba), 천마 (Gastrodiae rhizoma), 참싸리 (Lespedeza cyrtobotrya), 창이자 (Xanthium strumarium ), 초두구 (Alpinia katsumadai Hayata), 측백나무 (Thuja rientalis L.), 토사자 (Cuscutae semem), 팔각향 (Chinese star Anise), 편백나무 (Chamaecyparis obtusa), 향부자 (Cyperus rotundus L.), 현호색 (Corydalis turtschaninovii), 황금 (Scutellariae radix), 황련 (Coptidis rhizoma), 황백 (Phellodendri cortex), 히어리 (Corylopsis coreana), 유자씨, 자몽씨, 포도씨, 해바라기씨 추출물, 마조란 (Majoran), 시프러스 (Cypress), 파인스카치 (Pine scotch), 바실 (Basil), 로즈마리 (Rosemary), 티트리 (Tea tree) 및 유칼리툽스 (Eucalyptus) 중에서 선택된 하나 이상의 생약재 추출물일 수 있다. 특히, 구절초, 모과, 사간, 소나무잎, 유칼리툽스, 산두근, 짚신나무, 측백나무, 포도씨, 황련, 황백 및 히어리로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 생약재 추출물를 단독으로 또는 2종 이상을 배합하여 추가하는 것이 인지기능 치료 효과가 우수하므로 바람직하다.
동물 실험 결과, 상기한 본 발명에 따른 자몽 추출물 또는 자몽 추출물과 다른 생약재 추출물의 혼합물을 투여한 생쥐에서는 치매 예방 효과 및 인지 기능 증진 효과가 현저하게 나타났고, 급성 독성 및 만성 독성은 나타내지 않았으며, 간 기능에 부작용도 나타내지 않았다.
본 발명에 따른 방법으로 제조된 자몽 추출물 또는 이를 유효성분으로 함유하는 조성물은 아세틸콜린에스터라제의 활성을 저해하므로 체내 아세틸콜린의 분해를 억제한다. 따라서, 자몽 추출물을 유효성분으로 함유하는 본 발명의 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물은 체내 아세틸콜린의 부족으로 인하여 유발되는 질환을 예방 및 치료하기 위한 용도로 사용할 수 있다. 상기한 질환으로는 치매(Terry A.V. et al., J Pharmacol Exp Ther 2003, 306, 821-827; Giacobini E. Cholinesterases Neurochem Res 2003, 28, 515-522; Auld D.S. et al., Prog Neurobiol 2002, 68, 209-245), 기억력저하(Myhrer T. Brain Res Rev 2003, 41, 268-287; Graves L. et al., Trends Neurosci 2001, 24, 237-243), 중증근무력증(Levinson A.I. et al., Immunol Res 2003, 27, 399-408; Spiess J.L. et al., J Pain Symptom Manage 2003, 26, 684-686; Fotiou F. et al., J Neuropsychiatry Clin Neurosci 2000, 12, 514-515) 및 녹내장 (Millard C.B. et al., 1995, 64, 1909-1918; Hyndiuk R.A. et al., Lens Eye Toxic Res 1992, 9, 331-350) 등이 있다. 아울러, 본 발명은 자몽 추출물을 유효성분으로 포함하므로 인체에 무해하며, 제조방법이 간단할 뿐만 아니라 원료의 구입이 용이하고 저가인 장점이 있어, 대량으로 상품화하는 것이 가능하다.
본 발명은 또한, 상기 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물을 포함하여 기억력 증진 효과가 있는 건강보조식품을 제공할 수 있다. 본 발명의 인지기능장애 예방 및 치료 효과, 즉 기억력 증진 효과가 있는 건강보조식품의 제공을 위하여 본 발명에 따른 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어 각종 발효유, 음료, 과자류, 빵류, 면류, 조미료, 비타민 복합제 등이 있다. 이 중에서도 유제품, 특히 발효유의 경우 장내 정장작용, 항암작용, 변비 및 설사예방, 영양분의 소화흡수 촉진 등의 효능이 있을 뿐 아니라 단백질과 비타민 B가 많이 포함되어 있어 뇌 조직의 성장과 신경전달물질, 호르몬 분비에 도움을 주므로, 발효유에 본 발명에 따른 자몽 추출물 함유 조성물을 첨가하여 제조한 건강보조식품은 인지기능장애 예방 및 치료 효과, 즉 기억력 증진 효과가 높아지므로 바람직하다. 발효유는 일반 우유와 비교할 때 대부분의 영양성분이 주로 원료유에서 유래되는 것은 같지만 인체에 미치는 소화력 향상 효과 및 젖산 생성 효과 등에서 차이가 있고, 소화율의 경우는 우유의 약 두 배인 것으로 알려져 있다. 특히, 콜린의 함량이 강화된 원유(이하, ‘콜린 강화 우유’라 함)로 제조한 발효유의 경우에는 뇌, 신경계의 주요 구성성분인 콜린이 자몽 추출물, 발효유의 성분과 함께 본 발명에 따른 건강기능식품의 인지기능장애 예방 및 치료 효과를 더욱 증진시키므로 매우 바람직하다. 상기 콜린 강화 우유는 콜린의 함량이 0.01 중량% 이상 포함된 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는 콜린이 원유 총 중량 대비 0.01 ~ 0.03 중량% 범위로 함유된 우유를 의미한다.
상기 건강보조식품은 기재로 되는 식품의 제조공정에 상술한 본 발명의 농축물 또는 건조분말을 첨가하는 공정을 가하거나 기재로 되는 식품의 제조 후에 상술 본 발명의 조성물을 첨가하는 공정을 가함으로써 용이하게 얻을 수 있다. 이때, 필요에 따라 여러 가지의 향미제 및 기타 첨가제들을 첨가할 수도 있다.
본 발명의 건강보조식품에 있어서 자몽 추출물을 유효성분으로 함유하는 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물의 함유량은 목적으로 하는 식품의 종류나 기호 등에 따라 다르나, 자몽 추출물의 인지기능장애에 대한 예방 효과 및 치료 효과를 충분히 활용하기 위해 식품 총 중량의 0.05~5중량%의 함량으로 함유하는 것이 바람직하다. 상기 조성물의 함량이 0.05중량% 미만인 경우에는 식품 내에 함유된 조성물의 효능이 미미하고, 5중량%를 초과하는 경우에는 증가되는 함량에 비해 효능의 증가치가 높지 않기 때문에 경제성이 없어 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 건강보조식품의 일례로서 본 발명의 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물을 포함하는 발효유의 제조방법을 설명한다.
먼저, 원유를 준비한다. 원유는 특별히 제한되지는 않으나 본 발명에 따른 인지기능장애 치료 효과 및 기억력 증진 효과를 더욱 크게 하기 위해서는 필수 영양소로서 뇌 발육에 핵심적인 역할을 하는 콜린의 함량이 강화된 원유(이하, '콜린 강화 원유'라 함)를 준비하는 것이 바람직하다. 콜린 강화 원유는 원유에 콜린 성분을 인공적으로 첨가한 것이든 반추위 보호 기술로 보호된 콜린(이하, '반추위 보호 콜린'이라 함)을 첨가한 사료를 착유우에 급여하고 직접 짜내어 얻은 것이든 콜린 함량이 강화된 우유이기만 하면 적합하나 최근 소비자들의 식품첨가물에 대한 거부감으로 인해 반추위 보호 콜린이 함유된 사료를 급여하여 우유로 직접 짜낸 천연 콜린 강화 원유인 것이 바람직하다. 상기 콜린 강화 원유는 콜린의 함량이 클수록 좋으나 원유 총중량 대비 0.01 ~ 0.03 중량% 함유된 것이 바람직하다. 콜린의 함량이 0.01 중량% 미만 함유된 원유는 콜린의 효능이 미미하고, 콜린 함량이 0.03 중량%를 초과하는 경우에는 생산 단가가 높아 경제성이 떨어진다.
그리고, 상기 준비된 원유, 특히 콜린 강화 원유를 균질압력으로 균질화하고, 살균한다. 이때, 균질압력은 150~200bar인 것이 바람직하고, 80℃~110℃에서 3분~10분간 살균하는 것이 바람직하다. 원유를 살균한 후에는 37℃~45℃의 온도로 급냉시키는 것이 바람직하다.
그리고, 살균된 원유에 유산종균을 접종하고 5~8시간 배양한다. 이때, 유산 종균은 기본적으로 유산균이면 특별히 제한되지는 않으나 L.bulgaricus와 S.thermophilus가 약 1:1의 비로 혼합된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 유산균 배양이 완료된 후에는, 적정한 산도에서 배양을 종료하고, 얼음 등으로 급히 냉각시키는 것이 바람직하다.
그리고, 상기의 자몽 추출물을 유효성분으로 함유하는 조성물을 첨가함으로써 본 발명에 따른 인지기능장애 예방 및 치료용 발효유를 제조한다.
상기한 본 발명의 인지기능 치료용 발효유 제조방법에 따르면, 아세틸콜린에스터라제의 억제효과가 매우 탁월하고 기억력 증진 효과가 우수한 기능성 발효유를 제공할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
실시예
1-1: 자몽의
열수
추출물의 제조
건조 및 분쇄된 자몽 200g에 증류수 2ℓ를 가하고, 90℃~95℃에서 6시간 동안 2회 반복하여 열수추출하였다. 이 추출물을 10000×g로 30분간 원심분리하여 얻은 상등액을 동결건조하여 본 발명의 자몽 열수 추출물 65g을 얻었다.
실시예
1-2: 자몽의 에탄올 추출물의 제조
건조 및 분쇄된 자몽 200g에 99.9% 농도의 에탄올 2ℓ를 가하고, 상온에서 24시간 동안 2회 추출하였고, 이 추출물을 여과하여 얻은 여과액을 감압 농축하여 자몽 에탄올 추출물 70g을 얻었다.
실시예
2: 자몽 추출물을 포함하는 발효유의 제조
먼저, 콜린이 5g 함유된 원유 20Kg을 준비하였다. 그리고, 각 원유를 60℃로 예열하고, 예열된 원유를 균질압력 180bar로 균질화 하였다. 균질화가 완료된 후, 95℃에서 5분간 원유를 살균하였다. 그리고, 42℃로 냉각시킨 후 L.bulgaricus 및 S.thermophilus를 1:1의 중량비로 혼합한 유산균을 접종하고 7.5시간 동안 배양을 실시하였다. 유산균 배양 완료 후, 산도 0.8에서 배양을 종료하고 얼음으로 급냉시켰다. 그리고, 배양액을 교반한 후, 실시예 1-1에서 얻은 자몽 추출물을 0.1중량%, 0.5중량% 및 1중량%로 각각 첨가함으로써 본 발명에 따른 발효유(실시예 2-1~3)를 완성하였다.
하기 표 1에 본 발명에 따른 발효유를 위한 배합을 나타내었다.
| 원유 또는 콜린 원유(%) |
자몽 추출물(%) |
유산균(%) (L.bulgaricus 및 S.thermophilus) |
합계(%) | |
| 대조구 | 비콜린원유 99.999 |
0 | 0.001 | 100 |
| 비교예 | 콜린원유 99.999 |
0 | 0.001 | 100 |
| 실시예 2-1 | 콜린원유 99.899 |
0.1 | 0.001 | 100 |
| 실시예 2-2 | 콜린원유 99.499 |
0.5 | 0.001 | 100 |
| 실시예 2-3 | 콜린원유 98.999 |
1 | 0.001 | 100 |
그리고, 하기 표 2에 본 발명에 따른 발효유의 제조결과를 나타내었다.
| 대조구 | 비교예 | 실시예 2-1 | 실시예 2-2 | 실시예 2-3 | |
| 배양온도 | 42℃ | 42℃ | 42℃ | 42℃ | 42℃ |
| 배양시간 | 7H 30M | 7H 30M | 7H 30M | 7H 30M | 7H 30M |
| 산도 | 0.79 | 0.82 | 0.82 | 0.82 | 0.82 |
| pH(17℃) | 4.46 | 4.40 | 4.40 | 4.40 | 4.40 |
실험예
1: 자몽 추출물의
아세틸콜린에스터라제
억제활성(
in
vitro
)
본 발명의 자몽 추출물에 대한 아세틸콜린에스터라제 억제 활성은 적혈구 막에 존재하는 아세틸콜린에스터라제(Sigma C5021)를 이용하여 문헌 (Ellman G.L. et al. Biochem Pharmacol 1961, 7, 88-95)에 제시된 방법을 이용하여 측정하였다. 간단하게, 450㎕의 활성 측정 버퍼(50 mM Tris-HCl buffer, pH 8.2)에, 실시예 1-1에서 얻은 각 농도의 자몽 추출액 10㎕ 및 10㎕의 효소 용액(0.5 U/ml 아세틸콜린에스터라제)을 가하여 잘 혼합한 후 상온에서 5분간 방치하고, 15㎕의 50mM 아세틸티오콜린(acethylthiocholine), 15㎕의 10mM 5,5'-Dithio-Bis(2-Nitrobenzoic Acid)(DTNB)를 가한 후 37℃에서 효소 반응을 진행하였으며 405nm의 파장에서 흡광도를 측정하고, 다음의 수식으로부터 추출물의 효소 활성 저해도를 구하였다.
추출물의 효소 활성 저해도(%) = {1-[(At-Ao)/(Ct-Co)]} x 100
상기 식에서 Ao는 자몽추출물을 첨가한 직후 측정한 흡광도 수치이고, At는 자몽추출물을 첨가하고 t분 동안 반응한 후 측정한 흡광도 수치이며 Co는 대조군으로 자몽추출물 대신 완충액을 첨가한 직후 측정한 흡광도 수치이고, Ct는 완충액을 첨가하고 t분 동안 반응한 후 측정한 흡광도 수치를 나타낸 것이다. 아세틸콜린에스터라제 억제 활성 측정 결과, 도 2에 제시된 바와 같은 자몽 추출물에 대한 효소 활성 저해도 그래프를 얻을 수 있었으며 자몽 추출물의 IC50 수치는 약 0.5㎍/㎖ 인 것으로 나타났고, 5㎍/㎖ 이상의 농도에서는 효소의 활성을 거의 100% 억제하였다.
실험예
2: 자몽 추출물의 독성
실시예 1-1에서 얻은 자몽 추출물의 급성독성을 조사하기 위하여 아이씨알 (ICR)마우스에 최대 2g/kg의 용량으로 단회 경구투여 24시간 후 사망률, 육안병변 및 조직병변을 관찰하였다. 실험군에서 한 마리의 사망도 관찰되지 않았으므로 경구투여에 의한 자몽 추출물의 LD50값은 2g/kg을 상회하는 것으로 판단된다. 또 육안병변을 관찰한 결과, 자몽추출물을 투여하지 않은 대조군과 차이를 보이지 않았음은 물론 육안적 병변 또한 관찰되지 않았으므로 자몽 추출물은 동물 투여 시, 체내 부작용이나 급성 독성 등의 면에서 비교적 안전한 성분으로, 대량 투여시에도 실질적으로 문제없이 안전하게 사용할 수 있는 우수한 물질이라 할 수 있다.
실험예
3: 자몽 추출물의
생체내
효과(
in
vivo
)
자몽 추출물이 생체 내에서 치매 예방 효과 및 인지기능장애 치료 효과를 나타내는지 알아보기 위해, 아이씨알(ICR) 마우스에 스코폴아민(scopolamine)으로 기억력 감퇴를 유발시켰으며, 아세틸콜린에스터라제에 대한 억제 능력이 큰 자몽 추출물을 투여하여, 수동회피 테스트에 대한 반응을 관찰하였다.
수동회피테스트(passive avoidance test)를 이용한 기억증진효과를 측정하기 위해 가운데 칸막이가 있고, 좌우 밝고 어두운 방으로 나누어져 있는 셔틀 상자를 이용하였다. 아이씨알(ICR) 마우스 중 한 군은 실시예 1-1의 자몽 추출물(60㎎/㎏)을 경구투여하고, 다른 군에게는 용매인 생리 식염수만을 단독 투여하였다. 이후 스코폴아민(1㎎/㎏)을 복강 내로 주사하여 기억력 감퇴를 유발한 군을 대상으로 스코폴아민 투여 30분 후에 수동회피테스트를 실시하였다. 실험동물을 바닥에 전기 그릿이 부착된 상자(19L x 9W x 10.875H, Columbus Instruments, Model PACS-30, USA)의 칸막이 방에 넣고, 1500 Lux의 조명을 켜면서 칸막이 문(connectic guillotine door: 3H x 2.625W)을 열어주었다. 이 때, 아이씨알(ICR)마우스는 방안을 여기저기 살피다가 조명이 있는 칸막이 방으로 옮겨가게 되는데 이와 동시에 자동적으로 칸막이 문이 닫힌다. 마우스가 칸막이 방(B)으로 옮겨가면 불이 꺼진 상태에서 1 mA의 전류를 5초 동안 통하게 하여 생쥐에게 발바닥 쇼크(foot shock)를 주었다. 그러면, 마우스는 어두운 방과 발바닥 쇼크와의 관계를 기억하게 되며, 24시간 후 칸막이 방(A)에 넣어 주고 불을 비추어도 칸막이 방(B)로 옮겨가는 것을 망설이게 된다. 이때의 망설임 시간을 용매만 투여한 대조군과 자몽 추출물을 투여한 군을 비교 측정하였다. 도 3은 자몽 추출물의 기억력 증진 효과를 나타낸 그래프로, 정상군의 회피 시간은 138.7± 11.9초로 기억력이 우수하나, 이에 반하여 스코폴아민을 투여하여 기억에 대한 장애를 주었을 경우 회피시간이 22.7± 3.4 초로 기억력이 크게 저하되었다. 그러나 자몽 추출물을 투여한 다음 스코폴아민을 투여한 경우, 회피시간은 129.5± 10.3초로 기억력 저하 억제효과를 확인할 수 있었다.
실험예
4: 발효유 내의 자몽 추출물 농도 및 활성 테스트
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자몽 추출물 첨가 발효유 내의 자몽 추출물 농도를 나타낸 것이다. 그리고, 하기 표 3에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자몽 추출물 첨가 발효유의 아세틸콜린에스터라제-억제 활성을 나타내었다.
| at 0 | at 5 | dA405 | 억제활성(%) | |
| 비교예 | 0.102 | 1.242 | 1.140 | 0 |
| 실시예 2-1(0.1%) | 0.102 | 0.804 | 0.702 | 38.4 |
| 실시예 2-2(0.5%) | 0.102 | 0.336 | 0.234 | 79.4 |
| 실시예 2-3(1.0%) | 0.102 | 0.153 | 0.051 | 95.5 |
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 자몽 추출물을 첨가하지 않은 비교예는 아세틸콜린에스터라제-억제활성이 0이었고, 자몽 추출물을 0.1% 포함하는 실시예 2-1는 38.4%, 자몽 추출물을 0.5% 포함하는 실시예 2-2는 79.4%, 자몽 추출물을 1.0% 포함하는 실시예 2-3의 발효유는 95.5%의 아세틸콜린에스터라제-억제활성을 나타내어, 본 발명에 따른 자몽 추출물 첨가 발효유의 아세틸콜린에스터라제-억제 효과가 매우 탁월함을 알 수 있다.
실험예
5: 발효유의 생체 내 효과(
in
vivo
)
자몽 추출물 첨가 발효유가 생체 내에서 인지기능 개선(인지기능장애 치료) 효과를 나타내는지 알아보기 위해, 실험동물을 아이씨알(ICR)마우스)로 하고 스코폴아민(scopolamine)으로 기억감퇴를 유발시킨 처리구(Scop), 일반 발효유 급여 처리구(Con) 및 실시예 2-2의 발효유 급여 처리구(AChE-I, 0.5%)의 수중미로실험(Morris water maze)에 대한 반응을 관찰하였다. 수중미로실험은 해마 체계에 손상을 입은 쥐는 모리스 수중 미로에서 요구되는 공간 관계의 학습과 기억에 명백한 장애를 보인다. 이 과제에서 쥐는 불투명한 액체로 채워져 있는 원통 속에 놓이는데, 이 원통 속에는 플랫폼이 액체 속에 잠겨 있다. 이 플랫폼은 미로 밖에 위치하는 다양한 시각 단서(예를 들어 방 주위에 있는 전등, 문, 창문들과 같은 물건)들과 비교하여 항상 일정한 장소에 위치한다. 매 시행 쥐는 원통 주위의 서로 다른 위치로부터 원통 속에 놓이게 된다. 시행이 거듭될수록 해마 체계에 손상을 입지 않은 정상 쥐는 단서와 플랫폼 위치 사이의 관련성을 학습하게 되고 이에 따라 헤엄쳐서 플랫폼에 도달하는 데 소요되는 시간이 급격하게 감소한다. 이와 상반되게 해마 체계에 손상을 입은 쥐는 단서들 사이의 관계를 학습하지 못하고, 매 시행 플랫폼의 위치를 찾아야 되며 이에 따라 시행이 거듭되어도 플랫폼에 도달하는 시간을 단축시키지 못한다는 기억력 개선 생체 실험이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자몽 추출물을 첨가한 발효유의 기억력 증진 효과를 나타낸 그래프로써 5일간 실험에서 일반 발효유 급여 처리구(Con)의 플랫폼 도달시간은 65.1초로 우수하나, 스코폴아민(scopolamine)으로 기억감퇴를 유발시킨 처리구(Scop)의 경우 88.5초로 저하되었다. 한편, 본 발명에 따른 실시예 2-2의 발효유 급여 처리구(AChE-I, 0.5%)의 경우 플랫폼 도달 시간이 47.1초로 가장 짧아, 본 발명의 자몽 추출물 첨가 발효유가 우수한 기억력(인지기능) 개선효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
Claims (11)
- 자몽 추출물을 유효성분으로 함유하는 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물.
- 제1항에 있어서, 자몽 추출물은 자몽을 열수 추출하여 얻은 것인 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물.
- 제1항에 있어서, 자몽 추출물은 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 알콜성 용매로부터 선택된 용매로 추출한 것인 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물.
- 제1항에 있어서, 자몽 추출물은 아세톤, 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 에테르, 에틸아세테이트 및 헥산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유기용매로부터 선택된 용매로 추출한 것인 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물.
- 제1항에 있어서, 약리학적으로 허용되는 생약재의 추출물을 추가로 함유하는 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물.
- 제5항에 있어서, 생약재는 구절초, 모과, 사간, 소나무잎, 유칼리툽스, 산두근, 짚신나무, 측백남, 포도씨, 황련, 황백 및 히어리로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물을 포함하는 건강보조식품.
- 제7항에 있어서, 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물을 총중량의 0.05 ~ 5중량% 포함하는 건강보조식품.
- 제7항에 있어서, 0.05 ~ 5중량%의 인지기능장애 예방 및 치료용 조성물과 95 ~ 99.95 중량%의 발효유를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강보조식품.
- 제9항에 있어서, 발효유의 주재료는 콜린 강화 원유인 것을 특징으로 하는 건강보조식품.
- 제10항에 있어서, 콜린 강화 원유는 콜린을 원유 총중량 대비 0.01 ~ 0.03 중량% 포함하는 것인 건강보조식품.
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