KR20130028699A

KR20130028699A - 항아토피 기능성 식품 조성물

Info

Publication number: KR20130028699A
Application number: KR1020120136185A
Authority: KR
Inventors: 박형진; 김태웅; 성재모; 조재열
Original assignee: 박형진; 조재열; 성재모; 김태웅
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2013-03-19

Abstract

본 발명은 노랑다발 동충하초 추출물을 유효성분으로 하는 항아토피 기능성 식품에 관한 것으로 유기용매를 이용하여 추출물을 얻은 후 이 유기용매 분획의 항아토피 기능성이 있음을 개시하고 있다.

Description

항아토피 기능성 식품 조성물{A foodstuff Compostion having Anti-Atopic function}

본 발명은 노랑다발 동충하초 버섯·추출물을 유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 항아토피 기능성 식품을 개시한다.

아토피 피부염은 피부 건조증, 각화 및 가려움증을 수반하는 만성 피부질환으로 전체 인구의 0.5 ～ 1%에게 어린이의 경우 5 ～ 10%에게 고통을 주며 근간에 들어서는 환자수가 더욱 증가하는 추세이다. 아토피 피부염이 발생한 환부에는 대식세포, 비만세포, Th 림프구 등 면역관련 세포의 침윤이 크게 증가한다. 또한 아토피 피부염 환자에서는 혈중 IgE 농도가 크게 상승하는데 그 이유는 Th2 세포의 수가 증가하며 이 세포가 분비한 IL-4가 B 림프구를 자극해 IgE 분비를 촉진하기 때문이다. 그러므로 아토피 피부염은 면역체계의 이상과 관련이 있는 Th2-형의 피부질환으로 분류된다. 아토피 피부염은 환자에게 육체적, 정신적 고통과 함께 많은 경제적 피해를 끼치지만 아직까지 이 질환을 치료하기 위한 특효약이 발견되어 있지 않았다. 현재 steroid제, 항 histamine제 등이 사용되나 이 약물을 장기간 사용하는 경우 심각한 부작용이 유발되므로 이들에 대체할만한 약물이 필요한 실정이다.

동충하초는 진균성 곤충기생균으로 Cordyceps 속에 속하며 현재 300여종이 전 세계에 분포하는 것으로 알려졌다. 동충하초는 곤충의 유충, 번데기, 성충 등에 침입하여 곤충을 죽게 한 후 그것을 기주(host)로 하여 자실체와 포자과(fruit)를 형성한다. 동충하초는 예로부터 중국에서 불로장생의 비약으로 알려져 왔으며 천식을 포함한 호흡기 질환, 황달을 포함한 간장 질환 등의 치료를 위한 한방약재로 널리 사용되고 있다. 근간에는 동충하초의 면역력 증강효과에 대한 연구가 광범위하게 진행되고 있다. 박쥐나방 동충하초(C. sinensis) 추출물, 번데기 동충하초(C. militaris)의 추출물 또는 동충하초의 주성분인 cordycepin이 면역 조절물질로 작용할 뿐만 아니라 항염물질로도 작용한다는 보고들이 있다. 그러므로 동충하초가 면역성 염증질환의 일종인 아토피 피부염에 대해서도 억제적 효과를 나타내는 성분을 함유하고 있을 것으로 예상되나 아직까지 이에 관한 체계적이며 과학적인 연구결과는 접할 수가 없다.

동충하초의 일종인 노랑다발 동충하초(C. bassiana)는 나비 목(Order Lepidoptera)에 속하는 곤충에 기생하는 진균으로 중국에서 처음으로 보고되었으며 한국에서도 발견되었다. 노랑다발 동충하초의 생활사 중에 출현하는 한 형태인 백강잠(Beauveria bassiana)은 중국과 한국(Dongeuibogam)에서 오래 전부터 신경성 질환, 암, 피부 감염, 창상 등의 치료에 사용되어 왔으나 노랑다발 동충하초의 인체에 대한 효능에 관해서는 알려진 바가 전혀 없다.

최근 나비 목의 유충에 기생한 노랑다발 동충하초로부터 균주를 분리하고 자실체로의 재배법이 확립되었다. 본 발명에서는 인공적으로 재배한 노랑다발 동충하초로부터 아토피 피부염을 억제하는 성분을 찾아내고 그 작용기전을 알아보고자 하였다. 아토피 피부염의 model 동물로는 Japanese fancy mice의 순종에서 확립된 NC/Nga mouse를 사용하였으며 2,4-dinitrofluorobenzene (DNFB)를 이용해 아토피 피부염을 유발하였다. 이 mouse는 통상적 환경에서 사육하면 아토피 피부염이 자연적으로 발생하는 특성을 가졌을 뿐만 아니라 DNFB와 같은 화학적 항원을 피부에 반복적으로 도포하면 아토피 피부염이 강화되는 특성을 가졌다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 점들을 감안하여 안출한 것으로 노랑다발 동충하초 추출물을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 노랑다발 동충하초 추출물을 유효성분으로 하는 항아토피 기능성 식품 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 식품조성물을 이용한 식빵, 비스켓, 과자 등 식품을 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 목적은 노랑다발 동충하초의 생물학적 활성물질을 추출하는 단계와; 아토피 피부염에 대한 노랑다발 동충하초 추출물의 효과검증 단계와; 아토피 피부염 점수 산출 단계와; 환부표피층 두께 측정 단계와; 혈청 IgE 농도 및 histamine 농도측정 단계와; 식품 조성물제조 및 그 평가단계를 통하여 달성하였다.

본 발명 노랑다발 동충하초 추출물을 유효성분으로 하는 항아토피 기능성 식품 조성물을 제공하는 효과가 있고 이를 이용한 식빵, 비스켓, 과자 등의 항아토피 기능성 식품을 제공하는 뛰어난 효과가 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 내용을 몇가지 실시예를 통하여 상세히 설명 하지만, 본 발명의 권리범위는 이에 제한되는 것은 아니고 당업자가 얼마든지 식품 조성물의 수치, 재료방법을 변경하여 모방할 수 있다고 할것이다.

도 1은 노랑다발 동충하초로부터 생물활성물질의 추출공정도이다.
도 2는 CBBF가 아토피 피부염에 의해 증가된 각 피부염 지표에 미치는 영향을 보인 그래프이다.
도 3은 CBBF가 아토피 피부염에 의한 피부의 조직학적 변화에 미치는 영향을 보인 사진도이다.(배율×100, Scale bar=100um)
도 4는 CBBF가 아토피 피부염에 의해 증가된 피부염 점수와 표피층 두께에 미치는 영향을 보인 그래프이다.
도 5는 CBBF가 아토피 피부염에 의해 증가된 형철 IgE와 histamine 농도에 미치는 영향을 보인 그래프이다.

본 발명의 구체적인 내용은 실시예와 첨부도면 및 표를 통하여 상세히 설명한다.

노랑다발 동충하초로부터 생물활성물질 추출

노랑다발 동충하초: 본 실험에서는 (주)머쉬텍에서 재배된 노랑다발 동충하초를 건조하여 시료로 사용하였다.

물 추출 및 ethanol 추출: 시료에 중량의 10배에 해당하는 3차 증류수 또는 ethanol을 혼합하고 4시간 동안 가열 추출한 다음 추출액을 농축한 후 동결건조하여 각각 물 추출물(CBWE)분말과 ethanol 추출물(CBEE)분말을 얻었다.

Butanol 분획 제조: 시료인 건조된 노랑다발 동충하초와 시료 중량의 20배에 해당하는 ethanol을 혼합하고 4시간동안 가열 추출하였으며 추출물을 감압농축한 후 동결건조하였다. 건조된 ethanol 추출물을 hexane 용액에 용해한 다음 hexane 층을 분리 제거하였다. 나머지 용액에 n-butanol을 혼합한 다음 butanol 층을 분리 농축한 후 동결건조하여 butanol 분획(CBBF)분말을 얻었다(도 1).

아토피 피부염에 대한 노랑다발 동충하초 각 추출 분획의 치유효과 검증

실험동물에서 아토피 피부염 유발: 본 발명에서는 아토피 피부염의 model 동물인 NC/Nga mouse(수컷, 6주령)를 사용하였다. 실험동물을 온도와 습도가 각각 20℃와 50%로 유지되며 12시간 간격으로 명암이 바뀌는 통상적 사육실에서 1주간 적응시킨 후 실험에 사용하였다. NC/Nga mouse의 등 부위를 깨끗하게 제모하고 피부의 미세 상처가 치유되도록 24시간 방치하였다. 제모한 부위에 2,4-dinitrofluorobenzene(DNFB)가 0.2 % 함유된 acetone/olive oil(3:1) 150 μl를 매주 2회씩 4주간 도포하여 아토피 피부염을 유발하였으며 피부염을 중증도로 유발하기 위해서는 도포기간을 6주간으로 연장하였다.

아토피 피부염에 대한 노랑다발 동충하초 각종 추출 분획의 처치: 정상 대조군에서는 등 부위를 제모만 하였으며 아토피군에서는 제모한 부위에 피부염을 유발하고 vaseline 만을 도포하였다. 실험군에서는 아토피 피부염을 유발한 다음 vaseline에 혼합한 CBWE분말, CBEE분말, CBBF분말을 매일 2회씩 12일간 환부에 도포하였다.

아토피 피부염 점수( dermatitis score ) 산출

동충하초 각 추출 분획의 도포가 종료되면 환부를 관찰하고 홍반, 출혈, 가피 등 육안적 변화를 1 ～ 10의 단계로 평가하여 피부염 점수로 삼았다.

환부 표피 층 두께 측정

환부의 중앙부에서 피부조직을 1 cm x 1 cm의 크기로 채취하여 10% formaldehyde 용액에 고정한 다음 paraffin으로 포매하고 두께 4 μm의 절편을 제작하였다. 조직절편을 hematoxylin-eosin법으로 염색한 다음 광학현미경을 이용하여 200배로 확대하고 5 시야를 선택하여 표피 층의 두께를 계측하였다.

혈청 IgE 농도 및 histamine 농도 측정

심장에서 채혈하고 혈청 중의 IgE와 histamine 농도를 각각 ELISA 법으로 측정하였다.

측정치의 통계처리

본 실험에서 얻은 모든 측정치는 평균 ± 표준오차로 제시하였다. 평균의 차이는 Student’s t test를 이용하여 통계적으로 검정하였으며 유의수준은 5% 이하로 하였다.

아토피 피부염에 대한 CBWE 분말과 CBEE 분말의 효과

아토피 피부염을 4주간에 거쳐 유발하고 노랑다발 동충하초의 물 추출물(CBWE)분말과 ethanol 추출물(CBEE)분말을 10 mg/g의 농도로 12일간 환부에 도포하였다. 그 결과 아토피 피부염에 의해 증가된 피부염 점수, 표피 층 두께, 혈청 IgE 농도가 CBWE분말에 의해서는 이렇다 할 영향을 받지 않았으나 CBEE분말에 의해서는 감소하는 경향을 나타내었다[표1].

CBWE분말과 CBEE분말이 아토피 피부염에 의해 증가된 각 피부염 지표에 미치는 영향. DNFB를 4주간 도포하여 아토피 피부염을 유발하고 각 추출물을 vaseline에 10 mg/g의 농도로 혼합하여 환부에 12일간 도포함. 실험치: 5마리의 평균 ± 표준오차.

	Atopy control	CBWE	CBEE
Dermatitis score	7.20 ± 0.37	6.60 ± 1.44	7.40 ± 0.40
Epidermal thickness (μm)	221.32 ± 7.25	194.47 ± 30.49	207.52 ± 19.00
Serum IgE level (μg/ml)	9.20 ± 1.14	11.99 ± 4.26	7.85 ± 1.60

아토피 피부염에 대한 CBBF 분말의 농도의존적 효과

아토피 피부염을 4주간에 거쳐 유발하고 CBBF분말을 5, 10 또는 20 mg/g의 농도로 12일간 환부에 도포하였다. 그 결과 아토피 피부염에 의해 증가된 피부염 점수, 표피 층 두께, 혈중 IgE 농도가 CBBF분말에 의해 농도의존적으로 감소되었다[도 2, 도 3].

아토피 피부염 유발기간에 따른 CBBF 분말의 효과

아토피 피부염의 유발기간에 따른 CBBF분말의 개선효과를 관찰하기 위해 아토피 피부염의 유발기간을 6주간으로 연장하고 CBBF분말을 10 mg/g의 농도로 환부에 12일간 도포하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

1) 환부의 육안적 및 조직학적 변화: [도 4]에서 보는 바와 같이 아토피 피부염 유발기간을 6주간으로 연장하면 피부염 점수는 다소 증가하지 않았으나 표피 층 두께는 크게 증가하였다. CBBF분말을 처치하면 피부염 점수와 표피 층 두께 모두가 감소하였으며 두 측정치 모두 6주간 유발한 경우(피부염 점수 54% 감소, 표피 층 두께 64% 감소)에서 4주간 유발한 경우(피부염 점수 42% 감소, 표피 층 두께 58% 감소)에 비해 더욱 감소하였다.

2) 혈청 IgE 농도와 혈청 histamine 농도의 변화: [도 5]에 제시된 바와 같이 혈청 IgE 농도와 혈청 histamine 농도 모두가 아토피 피부염 유발기간을 6주간으로 연장하면 크게 증가하였다. CBBF분말을 처치하면 혈청 IgE 농도와 혈청 histamine 농도 모두가 감소하였으며 두 측정치 모두 6주간 유발한 경우(IgE 69% 감소, histamine 70% 감소)에서 4주간 유발한 경우(IgE 52% 감소, histamine 40% 감소)에 비해 더욱 크게 감소하였다.

이하, 본 발명의 노랑다발 동충하초 에탄올 추출물분말을 함유한 항아토피성 식빵 및 비스켓의 제조실시예 및 관능검사결과를 개시한다.

먼저, 노랑다발 동충하초 에탄올 추출물분말을 첨가한 식빵 조성물(표 2)및 그 제조방법은 설명한다.

식빵 조성물

성 분	구성비율(중량부)
강력분 밀가루 yeast NaCL 밀가루개량제 노랑다발 동충하초 에탄올 추출물분말	100 5 1.5 1 45

본 발명 상기 식빵을 물 45중량부를 첨가하여 밀가루반죽을 하고 28℃에서 1시간 동안 발효시키고 이를 180g씩 분할하여 10분간 중간발효시킨 후 38℃에서 30분간 2차 발효시킨 다음 180℃의 oven에서 30분간 구워낸 일반제품(대조구)와 관능적 특성을 비교한 것은 표 3과 같다.

종류	껍질색	속살색	향	맛	종합기호도
본 발명 식빵	5.8	5.3	4.5	5.8	6.0
대조군	3.5	3.3	4.3	3.9	3.2

20명을 대상으로 관능평가결과 유의할 만한 결과는 상기 표 3과 같았으며 1점에서 9점까지 점수가 높을 수록 관능미가 양호한 것이다.

본 발명 노랑다발 동충하초 에탄올 추출물분말을 첨가한 실험군이 각 관능 및 종합기호도면에서 우수하여 아토피 피부염예방 치료질환 개선용 식빵으로 유효한 것으로 판단되었다.

본 발명 항아토피 기능성 식품조성물을 이용한 비스켓(표 4)및 그와 관련한 실험결과는 다음과 같다.

비스켓 조성물

성 분	구성비율(중량부)
노랑다발 동충하초 에탄올 추출물분말 설탕 소금 우유 쇼트닝 계란 물 베이킹파우더(팽창제) 바닐라 밀가루	5~15 20~60 0.5~2 2~5 10~40 3~5 15~60 1~10 1~3 100

실제는 본 발명 노랑다발 동충하초 에탄올 추출물분말 8g을 설탕 25g, 소금 1g, 분유 2.5g, 쇼트닝 15g, 계란 3g과 함께 혼합하여 크림을 제조하고 물 45g에 강력분 65g, 박력분 30g, 베이킹파우더 5g 및 바닐라 2g을 체질하여 혼합하고 수분함량이 25~35%가 되도록 반죽하였다.

상기 반죽물을 15~20분간 방치한 후 0.5~1.0cm두께로 반죽을 밀어내고 비스켓커터로 찍어낸 다음 Top에 버터를 얹은 후 oven에 넣고 210℃에서 15분간 구워 비스켓을 제조하고, 노랑다발 동충하초 에탄올 추출물분말을 사용하지 않은 대조구 제품과 관능검사를 실시하여 비교하였다(표 5).

관능검사

구 분	색깔	조직	맛	향기	전체기호도
실시예	3.3	3.8	3.9	4.0	4.0
대조구	3.1	3.5	3.7	3.5	3.3

관능검사요원 20명을 대상으로 5점 만점 기준으로 점수비교법으로 색깔, 조직, 맛, 향기, 종합기호도를 조사한 평가결과 평균값을 구하였으며 본 발명 제품의 각 관능성과 나아가 종합기호도가 오히려 향상되었음을 확인할 수 있었으므로 본 발명 항아토피 기능성 제품으로 손색이 없음을 알 수 있다.

본 발명 노랑다발 동충하초 추출물분말을 유효성분으로 하는 식품 조성물, 식빵, 비스켓, 과자는 피부에서 Th2 세포면역 반응을 억제시켜 아토피 피부염을 개선하는 효과가 있으므로 항아토피 기능성 식품 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

노랑다발 동충하초(Cordyceps bassiana)의 에탄올 추출분말 또는 부탄올 추출분말을 유효성분으로 함유함을 특징으로 하는 식품조성물.
제 1항 기재의 식품 조성물을 유효성분으로 함유하는 것이 특징인 비스켓 또는 식빵.