KR20150056190A - 비쑥을 포함하는 혈압 상승 억제조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비쑥(Artemisia scoparia Waldst.) 추출물을 유효성분으로 하고, 약학적 또는 식품학적으로 허용가능한 성분을 포함하는 혈압상승 억제 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 체내 혈압 상승 유발 경로 즉 ACE 활성을 저해하고 NO 생성량을 증가시켜 혈압을 낮추는데 관여하는 혈관외피성장인자(VEGF)의 발현을 촉진하고 미오신 인산화 효소를 저해하여 혈관긴장도(vascular tone)를 높여 혈압을 상승시키는데 관여하는 RhoA 발현을 억제하고 체내 산화 스트레스를 줄여 줌으로써 혈압 상승을 예방할 수 있다.
Description
본 기술은 식물 추출 분야의 기술로서, 구체적으로는 고혈압 예방 또는 억제 효과를 갖는 추출물을 이용한 식품 또는 의학 분야의 기술이다.
최근 생활수준의 향상과 더불어 평균수명이 연장되면서 만성질환으로 인한 사망률이 증가하고 있으며 세계보건기구(WHO)는 전 세계 주요 사망원인으로 심혈관계, 당뇨병, 비만, 암 등의 질환이라고 발표하였다. 그 중 심혈관계 질환은 우리나라에서 주요 사망요인으로, 그 대표적인 질환이 고혈압이다. 고혈압은 비정상적으로 혈압이 상승되어 있는 상태를 말하며 본태성 고혈압과 이차성 고혈압이 분류된다. 그 중 본태성 고혈압은 원인이 명확하게 밝혀지지 않은 복잡한 심혈관 질환으로, 고혈압 환자의 80 내지 90%를 차지하고 있다. 본태성 고혈압의 원인은 확실히 밝혀져 있지 않으나 스트레스, 비만, 식생활 등의 여러 원인으로 발생한다고 알려져 있다.
고혈압 환자들의 대부분은 이뇨제, 혈관 확장제, 칼슘채널 차단제, 엔지오텐신전환효소 저해제 등의 고혈압치료제를 단독 혹은 병용하고 있다. 고혈압을 효과적으로 조절하기 위해서는 약물치료 외에 바람직한 식생활 개선과 적절한 운동도 매우 중요하다. 특히 본태성고혈압은 혈압 상승과 함께 산화스트레스와 염증 반응을 유발하여 혈관을 심각하게 손상시킬 수 있다. 그러므로 고혈압의 예방 및 치료를 위해 항산화 활성이 우수하고 혈압 상승 억제 효과를 갖는 식품 개발이 요구되고 있다.
염생식물은 해안가, 염습지, 염호숫가 및 염사막 등에서 염에 내성을 갖고 자라는 식물로, 육상식물과 달리 염 스트레스로부터 자신을 보호하기 위해 삼투압 조절을 통한 세포기능 보호 등 다양한 자기 방어 기작과 함께 페놀성 화합물을 포함한 2차 대사산물을 다량 함유하고 있다. 최근 염생식물들에 대한 유용성분 및 생리활성이 밝혀지면서 식품이나 의약품 소재로 주목받고 있다.
우리나라는 삼면이 바다이고 서해안의 넓은 갯벌지역에 약 40여종이상의 염생식물이 분포되어 있다. 염생식물이 서식하고 있는 주변에 사는 사람들은 오래전부터 함초를 비롯한 나문재, 해홍나물, 칠면초, 그리고 세발나물 등 다양한 염생식물을 식용이나 약용으로 이용하여 왔다. 함초의 다양한 기능성이 밝혀지면서 채소, 샐러드, 그리고 발효식품 등의 다양한 식품 형태로 널리 소비되고 있다. 그러나 함초를 제외한 그 외 많은 염생식물들은 식품 및 의약품 등의 유용 소재로 활용되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 바와 같이 염색식물의 적극적인 활용을 위하여 연구한 결과 도출된 발명으로서, 염색식물을 이용한 혈압상승 억제 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 염색식물과 혈압상승 메커니즘과 관련된 인자들과의 상관관계를 규명함으로써 후술할 특정 염색성 식물과 혈압억제와의 인과관계를 밝히는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 엔지오텐신 전환효소 억제 특성을 가지며, 비쑥(Artemisia scoparia Waldst.) 추출물의 유효성분과 약학적 또는 식품학적으로 허용가능한 성분을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 조성물은 혈압상승을 억제 또는 예방 특성을 가지며, 비쑥(Artemisia scoparia Waldst.) 추출물의 유효성분과 약학적 또는 식품학적으로 허용가능한 성분을 포함한다.
상기 비쑥의 추출은 열수추출, 특히 고압 열수추출의 방식으로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 상기 비쑥 추출물은 열수 추출물의 용매 분획물을 포함할 수 있으며, 상기 용매 분획물 중 클로로포름층 또는 에틸아세테이트층을 유효 성분으로 포함할 수 있다.
상기 비쑥 추출물은 혈관내피성인자(VEGF)의 발현을 촉진하고, 반면에 혈관긴장도증진인자(RhoA)의 발현을 억제하는 특성을 나타낸다. 나아가, 상기 추출물은 산화 스트레스 및 염증 반응에 관여하는 NF-kB p65 인자의 활성을 억제하는 특성을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조성물을 본태성 고혈압쥐에 섭취시키면, 혈중 ACE 활성을 낮추고 NO 생성량을 증가시켜 혈압을 낮추는데 관여하는 혈관외피성장인자(VEGF)의 발현을 촉진하고 미오신 인산화 효소를 저해하여 혈관긴장도(vascular tone)를 높여 혈압을 상승시키는데 관여하는 RhoA 발현을 억제하고 산화 스트레스를 줄여 줌으로써 혈압 상승을 예방할 수 있다.
또한, 비쑥의 유효성분으로 포함하는 혈압 상승 예방 조성물을 섭취함으로써 혈압 상승 억제뿐만 아니라 그와 관련된 심혈관 질병의 유병 빈도를 현저히 줄일 수 있다.
비쑥은 나물로 바로 섭취할 수 있을 뿐만 아니라 식품소재로도 사용이 용이하며, 특히 비쑥고압열수추출물의 클로로포름층과 에틸아세테이트층은 강한 혈압상승인자인 엔지오텐신전환효소 저해 활성이 우수하여 이를 혈압 상승 예방 조성물로 하는 의약품으로 이용할 수 있다.
비쑥은 식품소재로 등록되어 있고 오래전부터 식용으로 사용하고 있어 부작용 등이 문제되지 않으므로 우리나라 해안가에서 자생하고 있는 비쑥을 이용할 수 있어 국익에도 도움이 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압상승 억제조성물의 제조 과정을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 2는 비쑥 열수추출물과 알코올추출물 간의 혈압 상승을 조절하는 엔지오텐신전환효소 저해 활성을 비교한 그래프이다.
도 3은 비쑥 고압열수추출물(○)과 일반열수추출물 (●) 간의 엔지오텐신전환효소 저해 활성을 비교한 그래프이다.
도 4는 비쑥 고압열수추출물로부터 얻어진 용매분획물들의 엔지오텐신전환효소 저해 활성을 비교한 그래프이다.
도 5는 식이기간 동안 비쑥식이군(●) 및 일반식이군(○) 간의 수축기 혈압 변화을 비교한 그래프이다.
도 6은 식이기간 동안 비쑥식이군(●) 및 일반식이군(○) 간의 이완기 혈압 변화를 비교한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비쑥식이군 및 일반식이군에서 혈중 엔지오텐신전환효소 활성을 비교한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비쑥식이군 및 일반식이군에서 혈압을 낮추는데 관여하는 혈관내피성장인자(VEGF)의 발현량을 비교한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 비쑥식이군 및 일반식이군에서 미오신 인산화 효소를 저해하여 혈관긴장도(vascular tone)를 높여 혈압을 상승시키는데 관여하는 RhoA 발현량을 비교한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 비쑥식이군 및 일반식이군에서 지질 과산화물 함량을 비교한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 비쑥식이군 및 일반식이군에서 단백질산화물 함량을 비교한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 비쑥식이군 및 일반식이군에서 글루타치온 함량을 비교한 그래프이다.
도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 비쑥식이군 및 일반식이군에서 산화 스트레스와 염증 반응에 관여하는 NF-kB p65 발현량을 비교한 그래프이다.
도 2는 비쑥 열수추출물과 알코올추출물 간의 혈압 상승을 조절하는 엔지오텐신전환효소 저해 활성을 비교한 그래프이다.
도 3은 비쑥 고압열수추출물(○)과 일반열수추출물 (●) 간의 엔지오텐신전환효소 저해 활성을 비교한 그래프이다.
도 4는 비쑥 고압열수추출물로부터 얻어진 용매분획물들의 엔지오텐신전환효소 저해 활성을 비교한 그래프이다.
도 5는 식이기간 동안 비쑥식이군(●) 및 일반식이군(○) 간의 수축기 혈압 변화을 비교한 그래프이다.
도 6은 식이기간 동안 비쑥식이군(●) 및 일반식이군(○) 간의 이완기 혈압 변화를 비교한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비쑥식이군 및 일반식이군에서 혈중 엔지오텐신전환효소 활성을 비교한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비쑥식이군 및 일반식이군에서 혈압을 낮추는데 관여하는 혈관내피성장인자(VEGF)의 발현량을 비교한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 비쑥식이군 및 일반식이군에서 미오신 인산화 효소를 저해하여 혈관긴장도(vascular tone)를 높여 혈압을 상승시키는데 관여하는 RhoA 발현량을 비교한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 비쑥식이군 및 일반식이군에서 지질 과산화물 함량을 비교한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 비쑥식이군 및 일반식이군에서 단백질산화물 함량을 비교한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 비쑥식이군 및 일반식이군에서 글루타치온 함량을 비교한 그래프이다.
도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 비쑥식이군 및 일반식이군에서 산화 스트레스와 염증 반응에 관여하는 NF-kB p65 발현량을 비교한 그래프이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압상승 억제조성물 및 이의 제조방법에 대하여 자세하게 설명하도록 한다. 그러나 하기 실시예적인 기재를 통하여 본 발명의 기술사상이 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술 사상은 오직 후술할 청구범위에 의하여 고려될 수 있을 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압상승 억제조성물의 제조 과정을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 추출 대상인 비쑥은 증기를 이용하여 수 분 동안 열처리한 후 열풍 건조 방식 등에 의하여 건조되어 준비된다. 상기 건조된 비쑥은 추출의 효율성을 고려하여 분말화 되는 과정을 거친다. 분말화된 비쑥 건조물은 액상 추출 방식에 의하여 추출될 수 있는 데, 상기 액상 추출 방식으로서는 열수 추출 방식이 바람직하다. 후술하겠으나 알코올을 이용한 추출방식에 비하여 열수추출 방식이 효과면에서 유의적으로 유리하다. 또한, 상기 열수추출은 100℃ 이상의 고열 및 10기압 이상의 고압 하에서 이루어지는 것이 바람직하며 수십분 동안 이루어질 수 있다.
상기 열수 추출물은 그 자체로서 본 발명의 목적을 달성할 수 있으나 후속되는 여과공정 및 동결건조 공정을 거쳐 고형화됨으로써 제형면에서 활용의 폭이 확장될 수 있다.
한편, 상기 열수추출물은 원심분리법 등 용매분획을 통하여 추출물 층이 분획될 수 있다. 분획된 용매 분획물 층 중 클로로포름층 또는 에틸아세테이트 층이 혈압상승 억제에 관한 유효성분을 포함하고 있는 것으로 파악된다.
따라서, 본 발명에 따른 식품 또는 의학 조성물로서는 상기 클로로포름층 또는 에틸아세테이트층의 산물을 필수적으로 포함할 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 후술할 실험결과에서 입증되는 바와 같이, 엔지오텐신 전환효소의 억제 특성을 가지며 이러한 특성에 일부 기인하여 혈압상승 억제 특성을 갖는 것으로 파악된다.
나아가, 상기 조성물은 엔지오텐신 전환효소의 활성을 낮춤으로써 NO 생성량을 증가시켜 혈압을 낮추는데 관여하는 혈관외피성장인자(VEGF)의 발현을 촉진하고 미오신 인산화 효소를 저해하여 혈관긴장도(vascular tone)를 높여 혈압을 상승시키는데 관여하는 혈관긴장도인자(RhoA) 발현을 억제하고 산화 스트레스를 줄여 줌으로써 혈압 상승을 예방할 수 있다.
이하에서는 구체적인 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다.
실시예
[실시예 1] 비쑥 알코올추출물의 제조
본 발명에 사용한 비쑥은 2013년 5월에 전라남도 증도에서 자생한 것으로, 이를 채취한 후 물로 깨끗하게 세척하였다. 세척한 비쑥을 증기로 2분 동안 열처리한 다음 열풍건조기로 건조시켜 사용하였다. 비쑥 100g 중량부를 기준으로 메탄올 1 L를 첨가하여 상온에서 24시간 동안 추출한 다음, 여과 및 감압 농축하여 비쑥 알코올 추출물을 제조하였다.
[실시예2] 비쑥 일반 열수추출물의 제조
비쑥 100g 중량부를 기준으로 물 10 L를 가하여 90℃에서 30분 동안 중탕하여 추출한 다음, 여과 및 동결 건조하여 비쑥열수추출물을 제조하였다.
[실시예3] 비쑥 고압 열수추출물의 제조
비쑥 3 kg 중량부를 기준으로 물 30 L 중량부를 가하여 고압추출장치에 넣어 120℃에서 15 기압(atm)에서 30분 동안 고압 열수로 추출한 다음 여과 및 동결 건조하여 비쑥고압열수추출물을 제조하였다.
효과 실험
[실험 1-1] 비쑥추출물의 엔지오텐신전환효소 저해 효과 확인
비쑥 추출물들 대상으로 혈압 상승 조절 인자인 엔지오텐신전환효소(ACE) 저해 활성을 조사하였다. 즉 시료용액 50 μL와 300 mM NaCl이 함유된 0.1 M sodium borate buffer 100 μL를 혼합한 후 5 mM 기질(hippuryl-histidyl-leucine) 용액 50 μL을 가하여 37℃에서 10분간 전배양하였다. 이 혼합용액에 ACE 조효소액 100 μL을 넣어 37℃에서 90분간 반응시킨 다음 1 M HCl의 200 μL를 첨가하여 반응을 정지시켰다. 이 반응용액에 에틸아세테이트 2 mL를 가하여 혼합한 다음, 1000 rpm에서 5분간 원심분리하여 얻어진 에틸아세테이트층 1.5 mL를 완전히 건조시킨 후 1 N NaCl의 1 mL를 가하여 용해시켜 228 nm에서 흡광도를 측정하였다.
도 2에 나타낸 바와 같이 혈압 상승에 관여하는 인자인 엔지오텐신전환효소 저해 활성은 실시예 2에서 제시한 방법으로 제조된 비쑥열수추출물이 제조예 1)에서 제시한 방법으로 제조된 비쑥알코올추출물보다 유의적으로 높게 나타났다(P < 0.05). 또한 도 3에 도시한 바와 같이 비쑥열수추출물과 비쑥고압열수추출물은 농도 의존적으로 엔지오텐신전환효소 저해 활성이 증가함을 확인하였다. 특히 비쑥고압열수추출물이 비쑥열수추출물보다 유의적으로 높은 엔지오텐신전환효소 저해 활성을 나타냈다(P < 0.05). 그러므로 비쑥이 혈압 상승을 유발하는 엔지오텐신전환효소를 저해하고 혈압 상승 억제 효과가 우수한 소재임을 확인하였다. 특히 비쑥고압열수추출물이 엔지오텐신 전환효소를 강하게 저해함으로 혈압상승 억제에 우수한 추출물로 판단되었다.
[실험 1-2] 비쑥 고압열수추출물의 용매분획물의 엔지오텐신전환효소 저해 효과 확인
실시예3에서 제시한 바와 같이 제조된 비쑥 고압열수추출액을 대상으로 용매분획을 행하여 용매분획물을 조제하였다. 즉 비쑥 100g 중량부를 기준으로 물 1 L를 가하여 고압추출장치에 넣어 혼합물을 120℃에서 15 기압(atm)에서 30분 동안 고압 열수로 추출한 다음 여과하여 비쑥고압열수추출액을 얻었다. 얻어진 비쑥고압열수추출액에 헥산(1 L × 3회), 클로로포름(1 L × 3회), 에틸아세테이트 (1 L × 3회), 그리고 수포화 부탄올(1 L × 3회)로 순차 용매 분획하였다. 얻어진 용매분획액을 각각 37℃에서 감압 농축하여 각각의 용매분획물을 얻었다. 얻어진 용매분획물들은 상기 실험예 1-1)에 제시한 실험방법과 동일한 방법으로 혈압 상승 조절 인자인 엔지오텐신전환효소(ACE) 저해 활성을 조사하였다.
도 4에 제시한 바와 같이 비쑥 고압열수추출물을 용매분획하여 얻어진 용매분획물 중 클로로포름층과 에틸아세테이트층이 다른 용매분획물(헥산층, 부탄올층, 그리고 물층)보다 높은 엔지오텐신전환효소 저해 활성을 나타냈다(P < 0.05). 비쑥 고압열수추출물은 엔지오텐신전환효소를 강하게 저해할 뿐만 아니라 그 용매분획물인 클로로포름층과 에틸아세테이트층에 강한 엔지오텐신전환효소 저해 활성 물질을 함유하고 있음을 확인하였다.
[실험 2] 동물실험에서 비쑥 고압열수추출물의 혈압 상승 억제 효과
상기 실시예 1에서 제조된 비쑥고압열수추출물을 생후 성장하면서 자발적으로 혈압이 상승하는 본태성 고혈압쥐에 섭취시킬 경우 혈압상승을 억제하는지 알아보고자 하였다. 본 발명에 사용된 실험동물은 4주령의 본태성 고혈압쥐(spontaneously hypertensive rat, SHR)로 중앙실험동물(서울, 한국)으로부터 구입하여 사용하였으며 이들의 평균체중은 80 ± 10 g이었다. 본태성 고혈압쥐들은 일반 사료로 3주 동안 적응시킨 후 체중과 혈압을 측정하여 각각의 실험집단(n=8)으로 분류하였다. 사육실의 온도는 20℃로, 상대습도는 50-60%, 그리고 조명주기는 12시간으로 하였으며 물과 식이는 자유롭게 섭취하도록 하였다. 사료는 AIN-93G 기준으로 일반사료를 제조하였으며, 실험군은 각 처리군에 2% (w/w) 비쑥고압추출물이 되도록 맞추어 사료를 제조하였다. 혈압 측정은 테일-커프(tail-cuff) 법을 이용하여 비쑥 고압추출물을 식이 기간 동안 수축기와 이완기 혈압을 측정하였다.
[실험 2-1] 수축기혈압 평가
도 5에 나타낸 바와 같이, 비쑥식이군과 일반식이군은 식이기간 중 지속적으로 수축기 혈압이 상승하였다. 비쑥 식이군은 식이 3주째부터 일반식이군보다 유의적은 낮은 혈압 수치를 나타냈으며 식이 3주후부터는 식이 기간 동안 혈압 수치가 거의 상승하지 않고 그대로 유지하는 경향을 보였다. 본 발명에서 나타난 바와 같이 생후 성장하면서 자발적으로 혈압이 상승하는 본태성 고혈압쥐에 비쑥을 섭취시킬 경우 일반 식이를 한 본태성 고혈압쥐에 비해 현저히 낮은 수축기 혈압 수치를 가지므로, 비쑥 섭취가 혈압 상승 억제에 기여한 것으로 예상되었다.
[실험 2-2] 이완기혈압 평가
도 6에 나타낸 바와 같이, 각 식이군의 이완기 혈압은 수축기 혈압 결과와 유사한 경향을 보였다. 즉, 일반식이군은 식이기간 중 지속적으로 이완기 혈압이 상승하였다. 흥미롭게도 비쑥식이군은 식이 3주째까지 이완기 혈압이 상승하였으나 이후 식이 기간 동안 그대로 유지하는 경향을 보였다. 비쑥식이군은 식이 4주째부터 일반식이군에 비해 낮은 이완기 혈압을 나타냈으나 집단 간 유의적인 차이를 나타냈다. 그러므로 비쑥은 혈압 상승 억제 효과가 우수한 것으로 판단되었다.
[실험 2-3] 동물실험에서 비쑥의 혈압 상승 인자인 엔지오텐신전환효소 활성 억제 효과
비쑥을 6주 동안 섭취시킨 본태성 고혈압쥐에서 얻어진 혈액을 대상으로 엔지오텐신전환효소(ACE) 활성을 측정하였다. 즉, 실험동물은 희생 전 12시간 절식시킨 다음 에테르로 마취한 후 경추분리에 의해 희생하였다. 동물의 복부에서부터 흉부까지 개복하고 심장박동이 유지되고 있는 상태로 심장으로부터 직접 채혈하였다. 이후 간조직, 지방조직, 근육조직을 분리한 다음 이를 얼음으로 냉각시킨 생리식염수로 세척한 후 -70℃에서 분석에 사용될 때 까지 보관하였다. 각 식이군의 ACE 활성은 얻어진 혈청 (50 μL)에 기질 300 mM NaCl을 함유하고 있는 100 mM sodium borate buffer 용액(pH 8.3)에 용해시킨 5 mM 기질(Hip-His-Leu, 150 μL)을 가하여 혼합한 다음 37 ℃ 45 분 동안 반응시켰다. 이 반응용액에 2N HCl 200 μL를 가하여 효소반응을 정지시킨 다음 여기에 2.0 mL의 에틸아세테이트로 분배하였다. 얻어진 에틸아세테이트층을 10분 동안 1000×g로 원심분리한 후 상층액 1.5 mL를 글라스 튜브로 옮겨 상온에서 감압 농축하였다. 농축된 추출물에 1 mL의 1 N NaCl 용액을 가하여 용해시킨 다음 228 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이 흡광도값은 작성된 표준용액(hippuric acid)의 검량곡선을 이용하여 각 식이군의 ACE 활성을 히프릭산(hippuric acid) 생성량으로 환산하였다.
도 7에 제시한 바와 같이, 혈장에서 비쑥식이군의 ACE 활성은 일반식이군에 비해 유의적으로 낮은 ACE 활성을 나타냈다(P < 0.05). 우리 몸에서 ACE는 혈압 상승을 유발시키는 효소로, 그 활성이 높을수록 높은 혈압 상승을 유도한다. 그러므로 낮은 ACE 활성은 체내 혈압이 낮다는 의미로 해석할 수 있다. 비쑥식이군이 일반식이군에 비해 낮은 ACE 활성을 나타낸 점을 고려해 볼 때 비쑥 섭취가 혈압 상승을 유발시키는 ACE 발현량을 줄였거나 그 발현량이 정상적으로 이루어지고 있을지라도 그 활성을 저해하여 혈압 상승을 억제한 것으로 해석되었다. 이러한 결과는 수축기와 이완기 혈압 수치와 유사한 경향을 보였다. 특히 비쑥을 생후 성장하면서 자발적으로 혈압이 상승하는 본태성 고혈압쥐에 섭취시켰을 경우 비쑥이 혈압 상승을 조절하는 주요 인자인 ACE 활성을 저해하여 혈압 상승 억제 효과를 나타낸 것으로 판단되었다.
[실험 2-4] 동물실험에서 비쑥의 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF)과 혈관긴장도증진인자인 ras homolog gene family member A (RhoA) 발현 억제 효과
비쑥식이군으로부터 얻어진 근육조직 혹은 신장조직에서 혈압 조절 인자인 VEGF와 RhoA의 발현량을 조사하였다. 즉 각 식이군의 지방조직 4 g을 유리병에 넣고 1% Triton X-100, 50 mM HEPES (pH 7.4), 100 mM sodium pyrophosphate, 10 mM NF, 10 mM EDTA, 2 mM phenylmethylsulfonyl fluoride, 1 ㎍/ml pepstatin, 1 ㎍/ml leupeptin, 10 mM Na3VO4 and 0.1 mg/ml aprotinin으로 구성된 homogenized buffer 2 ml를 가한 다음 즉시 Polytron (PT1200E, Kinematicca AG, Switzerland)으로 균질화시킨 다음 4oC에서 2시간 동안 서서히 교반시켰다. 이 균질화 용액을 4oC에서 15000 rpm으로 20분 동안 원심분리한 다음 상층액을 얻었다. 각 식이군의 단백질 함량은 Bradford 법으로 측정하였다. 각 식이군의 동일한 단백질 용액 (50 μg, 10 μL)에 2 x Tricine sample buffer (Biorad) 10 μL를 가하여 95oC에서 5 분 동안 변성시킨 다음 이 용액을 SDS-PAGE로 단백질을 전개하였다. 전개된 단백질들을 폴리비닐리텐 프로라이드 멤브레인 (polyvinylidene fluoride membrane)으로 이동시킨 다음 이 멤브레인을 트리스 버퍼 용액과 생리식염수로 세척한 후 3% BSA가 함유된 0.05% Tween-20 (TBST) 버퍼용액으로 1시간 동안 브러킹하였다. 이어 TBST 용액으로 5분씩 3회 반복 세척된 멤브레인을 1차 항체(Anti-VEGF와 Anti-RhoA, Santa Cruz Biotechnology, 서울, 한국)들이 함유된 지용성 버퍼용액(lypophilized buffer)에 넣고 상온에서 서서히 교반시키면서 반응시켰다. 1차 항체 반응이 끝난 멤브레인를 TBST 용액으로 5 분씩 3회 반복 세척한 다음 이차 항체 (horseradish peroxidase (HRP)-conjugated goat anti-rabbit immunoglobin G)로 가하여 상온에서 1시간 동안 반응시켰다. 이후 세척된 멤브레인은 루미놀(luminol)이 함유된 enhanced chemiluminescence (ECL) 용액과 반응시켰다.
도 8에 제시한 바와 같이, 신장에서 비쑥식이군이 일반식이군에 비해 유의적으로 높은 VEGF 발현량을 나타냈다(P < 0.05). 또한 도 9에 제시한 바와 같이 신장이나 근육조직에서 비쑥식이군이 일반식이군에 비해 낮은 RhoA 발현량을 나타냈다. 혈관내피성장인자인 VEGF는 혈압을 조절하는 인자들 중 하나로 NO 생성효소를 발현시켜 NO 생성을 유도하는데, 그 발현량이 높을 경우 NO 생성량을 증가시켜 혈압을 낮춘다. 반면에 RhoA는 미오신 탈인산화 효소를 억제시켜 혈관긴장도를 높여 혈압을 상승시킨다. 따라서 비쑥은 혈관내피성장인자인 VEGF의 발현을 촉진시키고 RhoA의 발현을 억제함으로써 혈압 상승을 예방하는 효과가 있음을 확인하였다.
[실험 2-4] 동물실험에서 비쑥의 산화 스트레스 억제 효과 확인
1) 비쑥의 지질과산화물 생성 억제 효과
동물실험에서 얻어진 혈장에서의 지질과산화물 함량은 TBARS 법에 의해 측정하였다. TBARS 법은 혈장 0.1 mL을 20% trichloroacetic acid의 0.6 M HCl 0.5 mL와 0.67% thiobarbituric acid의 1 M NaOH용액 0.3 mL를 가하여 혼합한 다음 95℃에서 20분 동안 반응시켰다. 이 반응용액을 냉각시킨 다음 부탄올 0.8 mL로 분배하여 1500ㅧg로 10 분 동안 원심 분리하였다. 얻어진 부탄올층의 흡광도는 532 nm에서 측정하였으며 이들 흡광도값은 작성된 표준용액 (malondialdehyde, MDA)의 표준곡성을 이용하여 혈장에서의 지질과산화물 함량으로 환산하였다. 또한 단백질 카르보닐화 화합물(PCOs) 함량은 10 mM DNPH의 2 M HCl 용액 100 μL에 간 조직으로부터 얻어진 단백질 2 mg을 가한 다음 상온 및 암실에서 1시간 동안 반응시켰으며 이때 15분 간격으로 vortex하였다. 이 반응용액에 얼음으로 냉각시킨 10% trichloroacetic acid (w/v) 1 mL를 가하여 혼합한 다음 3000ㅧg로 10 분 동안 원심분리하였다. 얻어진 단백질 펠렛(pellet)을 ethanol/ethyl acetate (1:1, v/v) 용액 2 mL로 3회 반복하여 세척한 다음 이를 6 M guanidine hydrochloride (pH 2.3) 1.5 mL로 용해시켜 37℃에서 10 분 동안 반응시킨 후. 370 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이 흡광도값에 대한 DNPH의 molar extinction coefficient (ε= 2.2× 104 cm-1 M-1)를 나누어 간 조직에서의 protein carbonyl 함량으로 환산하였다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 혈장에서 지질과산화 산화물(malondialdehyde, MDA) 함량은 비쑥식이군이 일반식이군에 비해 유의적으로 낮게 나타났다(P<0.05). 그러므로 비쑥 섭취는 혈중 산화 스트레스를 줄여주어 지질과산화물 생성을 억제하는 효과가 있음을 확인하였다.
또한 도 11에 나타낸 바와 같이, 간조직에서 비쑥식이군은 일반식이에 비해 낮은 단백질 산화생성물 함량(PCOs)을 나타냈다. 이는 비쑥 식이가 산화 스트레스로 인해 간조직의 구성성분인 단백질의 산화를 줄여 주는 것으로 판단되었다.
2) 비쑥의 글루타티온 생성 증진 효과
동물실험에서 얻어진 간조직을 대상으로 글루타티온 함량을 측정하였다. 간조직 1 g을 0.14 M KCl와 0.02 M EDTA가 함유된 0.05 M의 sodium phosphate buffer (pH 7.4) 10 mL에 넣어 균질화시킨 후 15,000ㅧg로 15분간 원심 분리하였다. 얻어진 상등액에 동량의 10% TCA 용액을 가하여 혼합한 다음 8000ㅧg로 10분간 재차 원심 분리하였다. 얻어진 상등액 100 μL에 5 mM EDTA가 함유된 0.1M의 potassium phosphate buffer (pH 7.5) 600 μL, 1.68 mM DTNB 60 μL, 그리고 glutathione reductase (3.33 U/mL) 60 μL를 가하여 잘 혼합하였다. 이 혼합용액에 0.8 M β-NADPH 60 μL를 30초 간격으로 2회 첨가한 다음 412 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이 흡광도의 값은 작성된 표준검량곡선을 이용하여 시료의 글루타티온 함량(nM/mg 단백질)으로 환산하였다.
또한 도 12에 나타낸 바와 같이, 비쑥식이군은 일반식이에 비해 유의적으로 높은 글루타티온 함량을 나타냈다. 글루타티온은 γ-L-glutamyl-L-cysteinylglycine의 tripeptide 화합물로, 산화 스트레스로부터 생성되는 활성산소나 자유라디칼을 제거하여 세포나 조직을 보호하는 주요 항산화물질이다. 본 발명에서 제시한 바와 같이 간에서 비쑥식이군이 일반식이군보다 높은 글루타티온 함량임을 고려해 볼 때, 비쑥 식이가 산화스트레스에 의해 생성된 활성산소나 자유라디칼로부터 세포와 조직을 보호할 수 있는 항산화 기능이 우수한 것으로 판단되었다.
3) 비쑥의 NF-kB p65 발현 억제 효과
상기 비쑥을 섭취한 본태성 고혈쥐의 신장이나 근육조직을 대상으로 NF-kB p65을 웨스턴 블로팅에 의해 측정하였다. NF-kB p65 생성은 상기 비쑥의 VEGF와 RhoA 등의 혈압 관여하는 인자 조절 효과 확인 실험에서 제시한 실험 방법과 동일한 방법으로 실시하였다. NF-kB p65의 1차 항체는 리포필라이즈 버퍼를 이용하여 1:1,000로 희석하여 사용하였다.
도 13에 제시한 바와 같이 비쑥식이군은 일반식이군에 비해 유의적으로 낮은 NF-kB p65 발현량을 나타냈으며, 신장보다 근육조직에서 보다 더 현저하였다. 비쑥은 신장이나 근육조직에서도 산화 스트레스와 염증반응에 영향을 적게 준다는 사실을 재차 확인하였다.
Claims (7)
- 비쑥(Artemisia scoparia Waldst.) 추출물을 유효성분으로 하고, 약학적 또는 식품학적으로 허용가능한 성분을 포함하는 엔지오텐신 전환효소 억제 조성물.
- 비쑥(Artemisia scoparia Waldst.) 추출물을 유효성분으로 하고, 약학적 또는 식품학적으로 허용가능한 성분을 포함하는 혈압상승 억제 조성물.
- 제2항에 있어서,
상기 추출물은 열수 추출물인 것을 특징으로 하는 혈압상승 억제 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 추출물은 열수 추출물의 용매 분획물을 포함하며, 상기 용매 분획물은 클로로포름층 또는 에틸아세테이트층을 포함하는 것을 특징으로 하는 혈압상승 억제 조성물.
- 제2항에 있어서,
상기 추출물은 혈관내피성인자(VEGF)의 발현을 촉진하는 것을 특징으로 하는 혈압상승 억제 조성물.
- 제2항에 있어서,
상기 추출물은 혈관긴장도증진인자(RhoA)의 발현을 억제하는 것을 특징으로 하는 혈압상승 억제 조성물.
- 제2항에 있어서,
상기 추출물은 산화 스트레스 및 염증 반응에 관여하는 NF-kB p65 인자의 활성을 억제하는 것을 특징으로 하는 혈압상승 억제 조성물.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210027202A (ko) | 2019-08-29 | 2021-03-10 | 한국해양대학교 산학협력단 | 비쑥 추출물, 이의 분획물 또는 이로부터 분리한 화합물을 유효성분으로 포함하는 지방세포 분화 억제용 조성물 |
| KR20210028758A (ko) * | 2019-08-28 | 2021-03-15 | 전남대학교산학협력단 | 비쑥 추출물을 유효성분으로 포함하는 골대사성 질환으로 유발된 골소실 예방 또는 치료용 약제학적 조성물 |
| CN114344350A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-15 | 吉林大学 | 猪毛蒿提取物的应用 |
-
2013
- 2013-11-15 KR KR1020130138865A patent/KR20150056190A/ko active Search and Examination
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210028758A (ko) * | 2019-08-28 | 2021-03-15 | 전남대학교산학협력단 | 비쑥 추출물을 유효성분으로 포함하는 골대사성 질환으로 유발된 골소실 예방 또는 치료용 약제학적 조성물 |
| KR20210111193A (ko) * | 2019-08-28 | 2021-09-10 | 전남대학교산학협력단 | 비쑥 추출물을 유효성분으로 포함하는 골대사성 질환으로 유발된 골소실 예방 또는 치료용 약제학적 조성물 |
| KR20210027202A (ko) | 2019-08-29 | 2021-03-10 | 한국해양대학교 산학협력단 | 비쑥 추출물, 이의 분획물 또는 이로부터 분리한 화합물을 유효성분으로 포함하는 지방세포 분화 억제용 조성물 |
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