KR20110114360A - 생약재 발효 추출물의 제조 방법 및 이로부터 제조된 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경퇴행성 질환의 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

생약재 발효 추출물의 제조 방법 및 이로부터 제조된 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경퇴행성 질환의 예방 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생약재 발효 추출물의 제조 방법 및 이로부터 제조된 생약재 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경퇴행성 질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에서는 석창포, 원지, 천마, 회향, 복령, 삼릉, 삼칠 및 신이로 이루어지는 생약재 발효 추출물이 뇌신경전달물질인 아세틸콜린을 분해하는 아세틸콜린에스테라아제를 억제하는 효과가 있어 기억력 감퇴 예방 및 치료, 건망증 치료, 치매 예방 및 치료, 학습능력을 향상시킬 수 있으므로, 이를 활용하여 신경퇴행성 질환의 예방 또는 치료용 건강식품 또는 약학적 조성물로 활용할 수 있을 것이다.

Description

생약재 발효 추출물의 제조 방법 및 이로부터 제조된 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경퇴행성 질환의 예방 또는 치료용 조성물 {A MANUFACTURING METHOD OF FERMENTATION EXTRACTS FROM ORIENTAL HERBS AND A COMPOSITION FOR PREVENTION OR TREATMENT OF NEURODEGENERATIVE DISEASES COMPRISING ORIENTAL HERB FERMENTATION EXTRACTS AS AN EFFECTIVE COMPONENT}
본 발명은 생약재 발효 추출물의 제조 방법 및 이로부터 제조된 생약재 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경퇴행성 질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
기억은 경험을 유지하고 어떤 방법으로 이것을 재현하는 기능을 말하는데, 기억력을 포함한 인지능력의 저하는 학습저하, 사회활동 위축, 이로 인한 삶의 질 저하 등을 초래하므로 사회적으로도 크게 문제시되고 있다.
기억력 저하의 가장 대표적인 질환이 치매인데, 여러 원인에 의해 의식장애 없이 자기유지나 사회생활에 심한 장애를 초래할 정도로 기억력, 사고력, 이해력, 계산능력, 학습능력, 언어 및 판단력 등 전체적이고 복합적인 지적 기능의 저하가 후천적으로 일어난 '기질성 뇌증후군'을 통틀어 말한다. 흔히 알츠하이머병 (Alzheimer's disease)이라고 일컬어지고 있는 대부분의 노인성치매는 그 발병원인에 대해서는 자세히 밝혀진 바 없이 여러 경로에 의해 발병이 되지만, 많은 동물실험 및 임상연구의 결과를 토대로 뇌중 아세틸콜린량의 결핍과 베타 세크레타아제 (β-secretase)에 의해 생성되는 베타 아밀로이드 단백질에 의한 독성이 주원인일 것으로 추정하고 있다.
이러한 치매치료를 위해 통상 하기와 같은 방법이 논의되고 있다.
첫째로는 뉴런 베타아밀로이드의 생성, 진행, 축적 및 피질에서의 침착과 관계된 유전 요인들을 조절하여 병의 진행을 느리게 하고 뇌 속의 세포밖 농도와 베타아밀로이드의 침착을 선택적으로 제거할 수 있는 조절인자를 찾아내는 것이다. 베타아밀로이드 펩타이드 응집은 치매에 있어서 근원적인 병인으로서 이를 억제하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
둘째로는 치매의 시작을 지연시키거나 진행을 느리게 또는 정지시킬 수 있는 에스트로겐, 항산화제, 자유라디칼 제거제 및 염증억제제를 사용함으로써 병의 과정을 2차적으로 막는 방법을 고려할 수 있다.
셋째로는 시냅스 및 뉴런들의 점진적이고 비가역적인 변성을 막는 방법이 논의되고 있다.
넷째로는, 두뇌 해마부위의 아세틸콜린 (acetylcholine)이라는 신경전달물질의 농도 저하를 억제하는 것이다. 4급 아민 구조를 갖는 아세틸콜린은 신경전달물질이며 아세틸콜린에스테라아제 (acetylcholine esterase)는 아세틸콜린을 가수분해하여 콜린으로 만드는 작용을 한다. 치매 환자의 경우 신경전달물질인 아세틸콜린의 농도가 저하되며, 아세틸콜린에스테라아제를 억제할 경우 뇌의 아세틸콜린의 농도가 상승하여 치매환자의 증상이 개선되는 것이 보고되어 있다.
FDA 승인을 받아 치매치료제로 개발되어 사용되고 있는 의약품은 타크린 (tacrine), 도네페질 (donepezil), 갈란타민 (galanthamine), 리바스티그민 (rivastigmine) 등이 있는데 이들은 모두 아세틸콜린에스테라아제 저해제로서 저하된 콜린성 신경계를 보충해주고 개선해 주어 저하된 기억력을 개선해 줄 수 있는 약물들이다.
국내외에서 현재 사용되고 있는 치매치료제들은 증상개선을 위한 항콜린약물, 대사를 비특이적으로 항진시키는 대사항진약물, 혈액순환을 좋게 해주는 혈액순환개선제 등으로 이들 약물들의 효과는 일시적이고 미약하여 지속적인 치매 개선 효과를 나타내는 약물은 드물다. 또한, 이러한 약물들을 사용한다고 해서 치매환자의 질환이 개선되었다는 보고도 드물 뿐더러, 이들 약물은 부교감신경자극을 통해 오심, 구토, 기관지수축 등의 부작용을 나타내고, 우울증, 불면증, 고혈압, 변비 등 부작용을 야기하기도 한다.
따라서, 독성 및 부작용이 적으며, 기억력 감퇴 및 치매질환 예방, 치료 효능이 좋은 치매치료제를 개발하는 것이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 생체 내에 독성 및 부작용이 없으며 기억력 감퇴 및 치매 등의 신경퇴행성 질환을 예방, 치료하는 데 효과가 우수한 생약재를 선별하고, 상기 선별된 생약재로부터 최적의 기억력 감퇴 및 치매 예방, 치료효과를 끌어낼 수 있는 생약재 발효 추출물의 제조 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 제조 방법에 의하여 제조된 생약재 발효 추출물을 포함하는 조성물을 제공한다.
나아가, 본 발명에서는 상기 조성물을 포함하는 약학적 조성물 및 건강기능식품을 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 다음의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 생약제 발효 추출물의 제조 방법을 제공한다:
(1) 석창포, 원지, 천마, 회향, 복령, 삼릉, 삼칠 및 신이로 이루어지는 생약재를 에탄올 추출하는 단계;
(2) YG 액체배지에 발효균을 접종하고 35 내지 40 ℃에서 12 내지 36시간 배양하는 단계;
(3) 상기 단계 (2)의 결과물에 상기 단계 (1)의 결과물을 투입하여 35 내지 40 ℃에서 2 내지 5일 동안 추가 배양하는 단계.
상기 단계 (1)의 에탄올은 60 내지 90 % 에탄올이 바람직하다.
본 발명은 상기 단계 (1)의 추출 후, 농축 및 동결 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단계 (2)의 발효균은 효모 (Saccharomyces cerevisiae)인 것이 바람직하다.
상기 단계 (2)의 발효균은 YG 액체배지 100 ml 당 1 내지 10 g을 접종하는 것이 바람직하다.
상기 단계 (3)에서는 상기 단계 (1)의 결과물을 YG 액체배지 100ml 당 10 내지 30 g 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 단계 (3)의 추가 배양 후, 상기 단계 (3)으로부터 얻은 결과물을 건조하여 분말 형태로 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 생약재 발효 추출물의 제조 방법에 의하여 제조된 생약재 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경퇴행성 질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.
상기 신경퇴행성 질환은 건망증, 기억력 감퇴 또는 치매일 수 있다.
또한, 본 발명은 석창포, 원지, 천마, 회향, 복령, 삼릉, 삼칠 및 신이로 이루어지는 생약제 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경퇴행성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 석창포, 원지, 천마, 회향, 복령, 삼릉, 삼칠 및 신이로 이루어지는 생약재 발효 추출물을 포함하는 건강 기능식품을 제공한다.
본 발명에서는 석창포, 원지, 천마, 회향, 복령, 삼릉, 삼칠 및 신이로 이루어지는 생약재 발효 추출물이 뇌신경전달물질인 아세틸콜린을 분해하는 아세틸콜린에스테라아제를 억제하는 효과가 있어 기억력 감퇴 예방 및 치료, 건망증 치료, 치매 예방 및 치료, 학습능력을 향상시킬 수 있으므로, 이를 활용하여 신경퇴행성 질환의 예방 또는 치료용 건강식품 또는 약학적 조성물로 활용할 수 있을 것이다.
도 1은 생약재 발효 추출물의 동물실험 (수동회피시험)에서의 기억증진효과를 보여주는 것으로, BF는 8종의 생약재; AB는 배지에 고초균 배양 후 생약재 추출물(BF)을 첨가하여 재배양한 발효물; BB는 배지와 생약재 추출물을 혼합한 다음 고초균을 접종하여 배양한 발효물; AS는 배지에 효모균 배양 후 생약재 추출물을 첨가하여 재배양한 발효물; 그리고 BS는 배지와 생약재 추출물을 혼합한 다음 효모균을 접종하여 배양한 발효물; Tacrine (2.5mg/kg)은 양성 대조 약물; DHA는 기억증진에 효능이 있는 물질로 알려져 있는 Docosahexaenoic acid를 나타낸다.
도 2는 생약재 발효 추출물의 동물실험 (물-미로시험)에서의 기억증진효과를 보여주는 것이다.
도 3은 생약재 발효 추출물의 아세틸콜린에스테라아제 억제활성을 보여주는 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
본 발명자들은 학습과 기억증진, 건망증 개선, 뇌신경의 활성, 치매의 예방 및 치료효과가 우수하면서 부작용이 적은 천연추출물을 찾고자 연구를 거듭한 결과, 8종의 생약재를 상기 목적에 적합하고, 이를 특수한 방법으로 발효시킨 발효물이 기억증진, 건망증 개선, 뇌신경의 활성, 치매의 예방 및 치료에 우수한 효과를 나타냄을 확인함으로 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 다음의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 생약제 발효 추출물의 제조 방법을 제공한다:
(1) 석창포, 원지, 천마, 회향, 복령, 삼릉, 삼칠 및 신이로 이루어지는 생약재를 에탄올 추출하는 단계;
(2) YG 액체배지에 발효균을 접종하고 35 내지 40 ℃에서 12 내지 36시간 배양하는 단계;
(3) 상기 단계 (2)의 결과물에 상기 단계 (1)의 결과물을 투입하여 35 내지 40 ℃에서 2 내지 5일 동안 추가 배양하는 단계.
석창포 (Acorus gramineus, 천남성과)는 천남성과에 속하는 다년초로서 대한민국에서는 중부와 남부에서 자생하는 것으로, 뿌리줄기를 약으로 사용하며 진정 및 진경작용, 건위작용, 항진균작용을 가지고 있다고 알려져 있다.
원지 (Polygala tenuifolia, 원지과)는 원지과에 속하는 다년생 초본식물인 원지(Polygala tenuifolia Willde )나 관엽원지의 뿌리로 주요 약용으로 사용되며 거담작용, 항균 및 항염증작용 등 가지고 있다고 보고되고 있다.
천마 (Gastrodia elata, 난초과)는 난초과 (Orchdaceae )에 속하는 다년생 기생 초목으로서 덩이줄기, 뿌리를 약으로 사용하여 왔다. 천마는 수세기 동안 동양권에서 전통적인 초본약재로써, 항간질제로 사용되었으며 진통제와 현기증에 대한 안정제, 고혈압, 일반적인 마비와 파상풍에 사용되어져 왔다.
회향 (Foeniculum vulgare, 미나리과)은 산형화목 산형과의 여러해살이풀로써 특유의 향기가 있으며 그 열매를 약용으로 사용하며, 한방에서 건위, 구충 및 거담제로 이용되어지고 있다.
복령 (Poria cocos, 잔나비걸상과)은 복령균의 균핵으로 바깥층을 거의 제거한 것을 약용으로 사용하며, 이뇨, 항염증, 진정작용 및 항암작용이 있어 신장병, 방광염, 요도염 등에 이용되고 있다.
삼릉 (Scirpus fluviatilis, 사초과)은 덩이뿌리를 약용으로 사용하며 항암작용 및 항종양작용, 건위작용 및 진통작용 등이 있는 것으로 알려져 있다.
삼칠 (Panax notoginseng, 오갈피나무과)은 그 뿌리를 약용으로 사용하며 심근세포 보호작용, 면역증강작용, 고지혈증 치료작용 및 세포보호작용이 있는 것으로 보고되어 있다.
신이 (Magnolia denudata, 목련과)는 목련의 꽃봉우리를 건조한 것을 약용으로 하며 혈관평활근 이완, 혈소판 응집 억제 등의 작용이 있으며 중추억제작용이 있어 진통, 진정 등에 사용되고 있다.
본 발명의 상기 제조 방법에 있어서, 석창포, 원지, 천마, 회향, 복령, 삼릉, 삼칠 및 신이의 혼합 비율은 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 균등 비율로 혼합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 추출은 다양한 추출 용매를 사용할 수 있으나, 물, 저급 알코올, 아세톤, 에틸 아세테이트, 클로로포름, 에틸렌글리콜, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디클로로메탄, 부틸 아세테이트 또는 이들의 혼합용매를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 에탄올, 보다 바람직하게는 60 내지 90% 에탄올을 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 70 % 에탄올을 사용하는 것이다.
본 발명의 추출방법으로는 냉침추출, 가열추출, 초음파추출, 환류냉각 추출 등 당업계에서 당업자에 의해 통상적으로 사용하는 모든 추출방법을 사용할 수 있으나, 가열추출하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 단계 (1)의 추출 단계 후, 농축 및 동결 건조 단계를 더 포함할 수 있다. 바람직한 일례로서, 본 발명의 추출물을 여과한 여액을 회전식 농축기 (rotary evaporator)를 사용하여 농축하며, 얻어진 농축물을 동결건조기로 건조시켜 분말화할 수 있다. 상기 분말은 다음 단계의 발효에 사용된다.
본 발명의 상기 단계 (2) 이하의 발효는 물, 포도당 및 효모추출물을 포함하는 YG 액체배지를 사용하며, 본 발명의 일 실시예로 2 중량% 포도당, 0.5중량% 효모추출물이 함유된 YG 액체배지를 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일례로 본 발명의 생약재 발효 추출물은 YG 액체배지에 발효균을 접종하고 35 내지 40 ℃에서 12시간 내지 36시간, 바람직하게는 18시간 내지 30시간 배양한 후, 본 발명의 생약재 추출물을 첨가하여 2일 내지 5일, 바람직하게는 3일간 배양할 수 있다. 이때, 생약재 추출물은 YG 액체배지 100 ml당 10 내지 30 g으로 혼합될 수 있다.
상기 발효균의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 효모균 (Saccharomyces cerevisiae) 또는 고초균 (Bacillus subtilis)을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 효모균 (Saccharomyces cerevisiae)을 사용할 수 있다. 상기 발효균은 YG 액체배지 100ml 당 1 내지 10g을 접종하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 단계 (3)의 재배양으로부터 얻은 결과물을 건조하여 분말 형태로 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 바람직한 일예로서, 105 ℃의 건조기에서 3일간 건조하여 분말을 제조할 수 있다.
상기와 같은 제조 방법에 의하여 제조된 본 발명의 생약재 발효 추출물은 상기 8종의 약재를 단순히 추출한 것에 비해 월등히 아세틸콜린에스테라아제 효소에 대한 저해활성이 컸으며, 기억증진 및 치매 예방, 개선, 치료효과에 있어 우수하였고, 또한 다른 조건하에 발효된 발효물과 비교하여서도 기억증진 및 치매 예방, 개선, 치료효과에 있어 뛰어남을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명은 상기 제조 방법에 의하여 제조된 생약재 발효 추출물을 포함하는 조성물을 제공한다.
상기 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 99.99 중량%로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명은 석창포, 원지, 천마, 회향, 복령, 삼릉, 삼칠 및 신이로 이루어지는 생약재 발효 추출물을 유효성분으로 함유하는 신경퇴행성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 신경 퇴행성 질환은 건망증, 기억력 감퇴 또는 치매를 포함하나 여기에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 약학적 조성물은 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며 (예를 들어, 문헌 Remington's Pharmaceutical Science, 최신판; Mack Publishing Company, Easton PA), 구체예로서 과립제, 세립제, 산제, 경질캡슐제, 연질캡슐제, 시럽제, 유제, 현탁제 또는 액제 등의 경구 투여용 약학 조성물로서 투여해도 되고, 정맥내 투여, 근육내 투여, 또는 피하 투여용 주사제, 점액제, 좌제, 경피흡수제, 경점막 흡수제, 점비제, 점이제, 점안제, 흡입제, 크림제, 연고제, 파프제 등의 비경구 투여용 의약조성물로서 투여하는 것도 가능하다. 분말형태의 약학조성물로서 조제된 제제를 사용시에 용해하여 주사제 또는 점액제로서 사용해도 된다. 특히, 본 발명의 약학조성물은 페이스트 연고, 크림, 밀크, 파프제, 분제, 침투 패드, 용액, 겔, 분무제, 로션 또는 현탁액 형태의 제형인 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물의 제조에는 고체 또는 액체의 제제용 첨가물을 사용할 수 있다. 제제용 첨가물은 유기 또는 무기 중 어느 것이어도 된다. 즉, 경구용 고형제제를 제조하는 경우는, 주약에 부형제, 추가로 필요에 따라 결합제, 붕괴제, 활택제, 착색제 등을 첨가한 후, 통상적인 방법에 의해 정제, 피복정제, 과립제, 산제, 캡슐제 등 형태의 제제를 조제할 수 있다. 사용되는 부형제로서는 예를 들면 유당, 자당, 백당, 포도당, 옥수수 전분 (corn starch), 전분, 탈크, 소르비트, 결정 셀룰로오스, 덱스트린, 카올린, 탄산칼슘, 이산화규소 등을 들 수 있다. 결합제로서는 예를 들면 폴리비닐알코올, 폴리비닐에테르, 에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 아라비아고무, 트래거캔스 (tragacanth), 젤라틴, 셀락 (shellac), 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 구연산칼슘, 덱스트린, 펙틴 (pectin) 등을 들 수 있다. 활택제로서는 예를 들면 스테아린산마그네슘, 탈크, 폴리에틸렌글리콜, 실리카, 경화식물유 등을 들 수 있다. 착색제로서는 통상 의약품에 첨가하는 것이 허가되어 있는 것이라면 모두 사용할 수 있다. 이들의 정제, 과립제에는 당의 (糖衣), 젤라틴코팅, 기타 필요에 따라 적절히 코팅할 수 있다. 또한, 필요에 따라 방부제, 항산화제 등을 첨가할 수 있다.
경구 투여를 위한 액체제제, 예를 들면 유제, 시럽제, 현탁제, 액제의 제조에는 일반적으로 사용되는 불활성인 희석제, 예를 들면 물 또는 식물유를 사용할 수 있다. 이 제제에는 불활성인 희석제 이외에 보조제, 예를 들면 습윤제, 현탁 보조제, 감미제, 방향제, 착색제 또는 보존제를 배합할 수 있다. 액체제제를 조제한 후, 젤라틴과 같은 흡수될 수 있는 물질의 캡슐 속에 충전해도 된다. 비경구 투여용 제제, 예를 들면 주사제 또는 좌제 등의 제조에 사용되는 용제 또는 현탁제로서는, 예를들면 물, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 벤질알코올, 올레산에틸, 레시틴을 들 수 있다. 좌제의 제조에 사용되는 기제로서는, 예를 들면 카카오버터, 유화 카카오버터, 라우린버터, 위텝졸을 들 수 있다. 제제의 조제방법은 특별히 한정되지 않고, 당업계에서 범용되고 있는 방법은 모두 이용 가능하다.
주사제의 형태로 하는 경우에는, 담체로서 예를 들면 물, 에틸알코올, 마크로골 (macrogol), 프로필렌글리콜, 구연산, 초산, 인산, 젖산, 젖산나트륨, 황산 및 수산화나트륨 등의 희석제; 구연산나트륨, 초산나트륨 및 인산나트륨 등의 pH 조정제 및 완충제; 피로아황산나트륨, 에틸렌디아민사초산, 티오글리콜산 및 티오젖산 등의 안정화제 등을 사용할 수 있다. 또한, 이 경우, 등장성 용액을 조제하기 위해 충분한 양의 식염, 포도당, 만니톨 또는 글리세린을 제제 중에 배합해도 되고, 통상의 용해 보조제, 무통화제 또는 국소 마취제 등을 사용하는 것도 가능하다.
연고제, 예를 들면 페이스트, 크림 및 겔의 형태로 하는 경우에는, 통상 사용되는 기제, 안정제, 습윤제 및 보존제 등을 필요에 따라 배합할 수 있어, 통상적인 방법에 의해 성분을 혼합하여 제제화할 수 있다. 기제로서는 예를 들면 백색 바셀린, 폴리에틸렌, 파라핀, 글리세린, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌글리콜, 실리콘 및 벤토나이트 등을 사용할 수 있다. 보존제로서는 파라옥시안식향산 메틸, 파라옥시안식향산 에틸, 파라옥시안식향산 프로필 등을 사용할 수 있다. 첩부제 (貼付劑)의 형태로 하는 경우에는, 통상의 지지체에 상기 연고, 크림, 겔 또는 페이스트 등을 통상적인 방법에 의해 도포할 수 있다. 지지체로서는 면, 스테이플 파이버 (staple fiber) 및 화학섬유로 되는 직포 또는 부직포 ; 연질 염화비닐, 폴리에틸렌 및 폴리우레탄 등의 필름 또는 발포체 시트를 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물의 투여량은 특별히 한정되지 않지만, 성인 1일당 유효성분인 상기 물질의 중량으로서 1kg당 0.01 내지 100 mg/kg, 바람직하게는 0.1 내지 10 mg/kg, 더욱 바람직하게는 1.5 mg/kg일 수 있다. 이 투여량을 환자의 연령, 병태, 증상에 따라 적절히 증감(增減)하는 것이 바람직하다. 상기 1 일 투여량은 1일에 1회, 또는 적당한 간격을 두고 하루에 2~3회에 나눠 투여해도 되고, 수일 (數日) 간격으로 간헐 (間歇)투여해도 된다. 그러나, 본 발명의 약학적 조성물의 상기 투여량은 투여 경로, 환자의 연령, 성별, 체중, 환자의 중증도 등의 여러 관련 인자에 비추어 결정되는 것이므로 상기 투여량은 어떠한 측면으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다.
또한, 본 발명은 석창포, 원지, 천마, 회향, 복령, 삼릉, 삼칠 및 신이로 이루어지는 생약재 발효 추출물을 포함하는 건강기능식품을 제공한다.
본 발명의 건강기능식품은 건망증, 기억력 감퇴 및 치매 예방 및 개선을 목적으로 식품으로 제조되거나, 식품에 첨가될 수 있으며, 본 발명의 생약재 발효 추출물을 식품에 첨가물로 사용할 경우 상기 생약재를 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 상기 생약재 발효 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는 특별한 제한이 없으며, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 음료수, 건강 기능성 식품류 등을 포함한 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다.
이때, 식품 또는 음료 중의 상기 발효물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 50 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.01 내지 50 g, 바람직하게는 0.2 내지 5g의 비율로 가할 수 있다.
본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 발효물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 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 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 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, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.
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, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0.01 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 >
실시예 1: 생약재 추출물의 제조
전문 한약재상에서 구입한 석창포, 원지, 천마, 회향, 복령, 삼릉, 삼칠 및 신이의 8종의 약재 각 200 g씩 총 1.6 kg을 모아 세절한 다음, 여기에 70% 에탄올 1,000 ml를 가하여 가열추출하였다. 추출물을 여과한 여액을 회전식 농축기 (rotary evaporator)를 사용하여 농축하였으며 얻어진 조추출물을 동결건조기로 건조시켜 분말을 제조하였다.
실시예2 : 생약재 추출 발효물 제조
생약재 추출 발효물의 제조를 위한 배지로 500 mL 삼각플라스크에 300 mL의 YG액체배지 (포도당 2%, 효모추출물 0.5%)를 사용하였다.
YG 액체배지를 멸균후 5%의 고초균 (Bacillus subtilis)을 접종하여 37℃에서 1일간 항온배양기에서 배양한 다음 생약재 추출물 (도 1의 BF) 70 g을 첨가하여 3일간 배양하였다 (도 1의 AB 발효 추출물).
YG 액체배지와 70 g의 약재추출물을 혼합하여 멸균한 다음, 5%의 고초균 (Bacillus subtilis)을 접종하여 37℃에서 3일간 항온배양기에서 배양하였다 (도 1의 BB 발효 추출물).
YG 액체배지를 멸균 후 5%의 효모균 (Saccharomyces cerevisiae)을 접종하여 37℃에서 1일간 항온배양기에서 배양한 다음 약재추출물 70 g을 첨가하여 3일간 배양하였다 (도 1의 AS 발효 추출물).
상기 YG 액체배지와 70 g의 약재추출물은 혼합하여 멸균한 다음 5%의 효모균 (Saccharomyces cerevisiae)을 접종하여 37℃에서 3일간 항온배양기에서 배양하였다. 배양이 종료된 각각의 약재추출물은 105℃의 건조기에서 3일간 건조하여 분말을 제조하였다 (도 1의 BS 발효 추출물).
실시예 3: 학습 및 기억증진 효과시험 (수동회피시험)
컴퓨터로 모니터링이 되는 측정기기 (Gemini Avoidance System, San Diego Instruments, USA)는 내부가 두 개의 방으로 구성된 상자 (shuttle box, 53cmW>44cmH>33cmD)의 가운데에 길로틴문 (guillotine door)이 있으며 바닥 (grid floor)전체에 전기쇼크 (scrambled foot-shock)를 가할 수 있는 장치가 되어 있다.
각 실험군에는 약재 추출물과 추출물을 발효시킨 발효물 500 mg/kg을 경구투여하였으며, 양성대조약물로는 타크린 2.5 mg/kg을 7일간 복강주사하였다. 마지막 투여 1시간 후, 기억상실약물인 스코폴라민 1.0 mg/kg을 복강주사하고 30분 후에 실험을 실시하였다. 실험과정은 흰쥐를 1마리씩 한쪽 방에 넣고 15초간 탐색시간을 준 뒤, 위에서 조명과 소음을 가하면 가운데의 길로틴문을 통과하여 조용하고 어두운 옆의 쇼크실로 건너간다. 쥐가 쇼크실에 들어가면 자동적으로 길로틴문이 닫히면서 0.3 mA의 전기쇼크가 3초간 가해진다. 이러한 방법으로 훈련 (training trial)을 실시하여 120초간 쇼크실로 들어가지 않는 쥐는 실험대상에서 제외시켰다. 훈련을 받은 쥐에 대하여 24시간 후에 반복하여 실험하였으며 이 때는 쇼크실 도달시간 (step-through latency time)을 최대 300초 (cut-off time)까지만 측정하였다. 이상의 결과를 하기 도 1에 나타내었다.
도 1로부터, 발효하지 않은 추출물(BF), 생약 발효물(AB, BB, AS, BS), 뇌기능활성과 기억증진에 효능이 있는 것으로 알려진 DHA, 현재 치매치료 효능의 양성대조군으로 사용하고 있는 타크린 (tacrine)을 시료로 하여 수동회피시험 동물모델을 이용하여 학습과 기억증진 효능을 검색한 결과, 흰쥐에 약물을 일주일간 경구투여할 경우, 발효전의 약재추출물은 대조군에 비해 쇼크실 이동시간 (step-through latency time)이 100% 이상 증가하여 기억증진효과가 있음을 확인할 수 있었다. 나아가, 약재추출물의 발효물 중에서 AS는 163%의 기억증진효과 및 치매 예방, 치료효과가 있으며 이 효과는 양성대조군인 tacrine (154%) 보다도 더 우수함을 확인할 수 있었다.
실시예 4: 학습 및 기억증진 효과시험 (물-미로시험)
컴퓨터로 모니터링이 되는 측정기기 (Smart Junior Video-tracking System, PanLab, Spain)를 사용하여 물-미로 시험 (water-maze task)을 다음과 같은 방법으로 실시하였다. 각 실험군은 시료 500 mg/ml을 7일간 경구투여 하였고 마지막 투여 한 시간 후, 기억 상실물질인 스코폴라민 1.0 mg/ml을 복강주사하고 30분후에 test를 실시하였다. Mouse 1마리를 직경 1m 수조에 넣어 물에 대한 적응력과 목표를 찾아가는 능력을 훈련시켰다. 마우스가 물에 들어간 시점을 출발 시점으로 하여 목표에 도달하여 3초간 머물러 있을 때, 훈련을 종료시켰다. 물에 적응하지 못한 마우스를 제외시켰고, 24시간 후, test를 받은 쥐를 반복하여 test하였으며 시간은 300초까지 측정하였다. 이상의 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타난 바와 같이, 수동회피시험에서 가장 우수한 AS 시료를 또 다른 동물모델시험인 물-미로 시험 (Water-maze task)으로 확인한 결과로서, 대조군에 비해 미로를 찾아가는 시간이 18.7% 감소하여 기억증진 효과 및 치매 예방, 치료에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
실시예5 : 아세틸콜린에스테라아제 활성 측정
기억과 관련된 신경전달물질인 아세틸콜린은 척추동물의 뇌중 신경세포 시냅스에서 아세틸콜린에스테라아제에 의해 가수분해되어 콜린과 아세트산으로 변하므로 이 효소의 과도한 발현을 억제해야 정상적인 기억을 유지할 수 있다. 생약 발효물의 아세틸콜린에스테라아제 (acetylcholinesterase, AChE) 억제 활성 측정은 엘만법 (Ellman's coupled enzyme assay 법) 사용하여 측정하였다. 효소반응은 25.±0.1℃ 항온조 내에서 실행하였다. 기질, Ellman 시약, 발효전 및 발효물 시료 각 100 mg/ml를 포함한 반응용액을 항온조 내에서 4분간 항온하고 효소액 (AChE 10 unit/ 10 ㎕)을 첨가하여 60초 동안 항온한 다음, 412 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료의 효소활성저해 효과는 시료검액 대신 동량의 완충액을 넣은 대조군의 흡광도 (C.T.)와 시료검액을 넣어준 실험군의 흡광도 (S.T.)를 이용하여 측정하였다.
이상의 실험을 3회 실시한 다음, 효소활성 저해율을 다음 식에 따라 산출하였다.
Inhibition (%) = 100-(S.T./C.T.×100)
이상의 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 AS 발효 추출물은 아세틸콜린에스테라아제의 효소활성을 크게 저해하였는데, 발효전 추출물 보다도 약 10배 이상의 효소활성 억제효과를 나타내었다. 따라서 발효물의 기억증진효과는 부분적으로 아세틸콜린에스테라아제 억제에 의한 뇌중 아세틸콜린의 정상적인 유지에 기인한 것으로 해석된다.
실시예 6: DPPH 라디칼 소거활성 측정
Blosi의 방법을 이용하여 다음과 같이 측정하였다. 1 mg/ml, 2.5 mg/ml, 5 mg/ml 농도의 각 시료 0.1 ml에 DPPH radical 1.5×10-5 M의 ethanol 용액 4 ml을 첨가하여 실온에서 30분 동안 반응시킨 후, 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 소거효과는 다음 식에 의해 %로 산출하였다.
Radical scavenging activity(%) = {(ODcontrol-ODsample)/ODcontrol}100
이상의 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
sample acivity(%)
5mg/ml 2.5mg/ml 1mg/ml
α-tocopherol 81.81±0.76 81.45±0.72 75.01±6.04
AS 25.28±1.56 14.47±1.11 8.36±1.19
BF 14.53±1.31 7.62±0.86 1.87±0.31
표 1에서 나타난 바와 같이, 동물실험에서 가장 우수한 효과를 보인 발효물 AS가 발효전의 추출물인 BF 보다 라디칼 소거효과가 모든 용량에서 높게 나타났다.
이들의 활성은 모두 용량의존적인 경향을 보여 주었으며 양성대조군인 토코페롤은 문헌치와 비슷하게 측정되었다.

Claims (11)

  1. 다음의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 생약제 발효 추출물의 제조 방법:
    (1) 석창포, 원지, 천마, 회향, 복령, 삼릉, 삼칠 및 신이로 이루어지는 생약재를 에탄올 추출하는 단계;
    (2) YG 액체배지에 발효균을 접종하고 35 내지 40 ℃에서 12 내지 36시간 배양하는 단계;
    (3) 상기 단계 (2)의 결과물에 상기 단계 (1)의 결과물을 투입하여 35 내지 40 ℃에서 2 내지 5일 동안 추가 배양하는 단계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (1)의 에탄올은 60 내지 90 % 에탄올인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (1)의 추출 후, 농축 및 동결 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (2)의 발효균은 효모 (Saccharomyces cerevisiae)인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (2)의 발효균은 YG 액체배지 100 ml 당 1 내지 10 g을 접종하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (3)에서 상기 단계 (1)의 결과물을 YG 액체배지 100ml 당 10 내지 30 g 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (3)의 추가 배양 후, 상기 단계 (3)으로부터 얻은 결과물을 건조하여 분말 형태로 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의하여 제조된 생약재 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경퇴행성 질환의 예방 또는 치료용 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 신경퇴행성 질환은 건망증, 기억력 감퇴 또는 치매인 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 석창포, 원지, 천마, 회향, 복령, 삼릉, 삼칠 및 신이로 이루어지는 생약제 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경퇴행성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  11. 석창포, 원지, 천마, 회향, 복령, 삼릉, 삼칠 및 신이로 이루어지는 생약재 발효 추출물을 포함하는 건강 기능식품.
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