KR20150078906A - 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방, 개선용 조성물 - Google Patents
갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방, 개선용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 갈근 추출물의 항염증 효과에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 치료용 약학적 조성물에 대한 것이다. 또한, 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 개선용 건강기능성 식품 조성물 및 이를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강기능식품에 대한 것이다. 본 발명은 갈근 추출물의 항염증 효과를 이용하여 인플라마좀 매개 염증성 질환을 예방, 개선 및 치료하는데 탁월한 효과가 있다.
Description
본 발명은 갈근 추출물의 항염증 효과에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방, 개선 및 치료용 조성물 및 이를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강기능식품에 관한 것이다.
염증 반응은 손상이나 박테리아, 곰팡이, 바이러스 등 외부 물질에 의해 자극되어 각종 염증 매개 인자 및 면역 세포에 의한 효소의 활성화, 염증 매개물질 분비, 체액 침윤, 세포의 이동, 조직 파괴 등 일련의 복합적인 생리적 반응이 일어나는 것을 말하며, 이로 인해 홍반, 부종, 발열, 통증 등과 같은 증상이 수반된다. 염증 반응은 외부 감염원을 제거하고 손상된 조직을 재생하여 생명체의 기능을 회복시키는 작용을 하지만, 항원이 제거되지 않거나, 내부 물질이 원인이 되는 등 염증 반응이 과도하거나 지속적으로 일어나면 오히려 점막 손상, 조직 파괴 등이 일어나고, 암, 염증성 피부 질환, 관절염 등을 초래하기도 한다.
IL-1β는 병원균 감염에 의해 유도되는 사이토카인으로서 면역과 염증반응을 조절하여 숙주방어에 관여한다. IL-1β는 먼저 병원체유래의 물질에 의한 자극으로 전사수준의 발현유도에 의해 비활성형(proIL-1β)으로 생산된 후 단백분해의 숙성과정을 통해 활성형으로 전환되어야 세포밖으로 분비되며, 이 두 과정이 엄격히 분리되어 조절받음으로써 IL-1b가 과잉으로 분비되는 것이 통제된다.
인플라마좀은 세포질에 존재하는 복합단백질체로서 caspase-1을 활성시킴으로써 proIL-1β의 숙성에 관여하며, 대표적으로 NLRP1, NLRP3, NLRC4, AIM2 인플라마좀이 있다. 잘못 조절된 인플라마좀 활동은 심각한 염증성 질환을 유발할 수 있어 인플라마좀의 작용과 선천적 및 후천적 염증성 질환의 관련성이 면역반응 조절기작에서 중요하게 부각되고 있다.
현재까지는 상기 염증성 질환의 치료를 위하여 주로 항 히스타민제, 비타민 연고, 부신피질호르몬제가 사용되어왔으나, 이러한 약물은 그 효과가 일시적인 것이 대부분이고, 부작용이 심하여 염증성 질환의 치료 효과가 있는 새로운 물질의 개발이 요구되고 있다.
이에 본 발명자들은 항염증 효능이 뛰어난 전통 재래 식품 추출물에 관하여 연구하던 중, 갈근 추출물이 항염증 활성이 뛰어나 염증성 질환의 예방 및 치료하는데 효과가 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 개선용 건강기능성 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 개선용 건강기능성 식품 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 건강기능식품을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 개선용 건강기능성 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 개선용 건강기능성 식품 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 건강기능식품을 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 약학적 조성물은 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하여 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 치료에 효과적이다.
갈근(葛根; Puerariae Radix)은 콩과(Leguminosae)의 덩굴나무인 칡(Pueraria lobata (Willd.) Ohwi.)의 뿌리로 우리나라 전역의 산기슭 양지에서 자라며, 일본, 중국에 분포한다(배기환, 한국의 약용식물, 교학사, 예로부터 생즙을 내서 먹거나 건조시켜 차로 마시기도 하고 전분을 내어 떡, 죽, 국수 등에 이용하기도 하였다.
본 발명의 갈근 추출물은 공지의 천연물 추출방법에 의하여 추출될 수 있으며, 바람직하게는 물, 탄소수 1 내지 6개의 유기용매 및 아임계 또는 초임계 유체로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 용매로 추출될 수 있으며, 상기 탄소수 1 내지 6개의 유기용매는 탄소수 1 내지 6개의 알코올(alcohol), 아세톤(acetone), 에테르(ether), 벤젠(benzene), 클로로포름(chloroform), 에틸아세테이트(ethyl acetate), 메틸렌클로라이드(methylene chloride), 헥산(hexane), 시클로헥산(cyclohexane) 및 석유에테르(petroleum ether)로 이루어진 군 중에서 선택된 것일 수 있다.
본 발명의 추출물 추출온도는 특별히 제한되지 아니하며, 예를 들어 0℃ 내지 90 ℃일 수 있으며, 바람직하게는 상온 내지 50 ℃일 수 있다. 본 발명의 추출물 추출시간은 특별히 제한되지 아니하며, 예를 들어 1시간 내지 10일일 수 있으며, 바람직하게는 10시간 내지 24시간 일 수 있다.
본 발명 추출물은 공지의 천연물 추출법으로 추출될 수 있다. 예를 들어 냉침추출, 열수추출, 초음파 추출, 환류냉각 추출, 가열 추출법으로 추출할 수 있으며, 바람직하게는 열수추출 또는 환류 냉각 추출법으로 추출할 수 있다.
본 발명의 추출물은 여과하여 액상으로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 분무건조 또는 동결건조의 건조 공정을 통하여 고형화하여 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 분무건조 또는 동결건조 전 덱스트린을 혼합하여 건조할 수 있다.
한편 본 발명의 인플라마좀 매개 염증성 질환은 가족성 지중해열(familial Mediterranean fever), 가족성 한랭 자가염증 증훈군(familial cold autoinflammatory syndrome), 머클-웰스 증후군(Muckle-Wells syndrome), 신생아발병다발염증성질환(neonatal mutisystem inflammatory disease), PAPA 증후군(syndrome of pyogenic arthritis, pyoderma gangrenosum,and acne), 고면역글로불린 D 증후군(hyperimmunoglobulin d syndrome) 및 크리오피린 관련 주기적 증후군(cryopyrin-associated periodic syndromes)등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 질환일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 갈근 추출물의 항염증 효과를 알아보기 위해 염증조절복합체인 인플라마좀(inflammasome) 활성 억제시험을 하였다. 그 결과, 본 발명의 갈근 추출물은 농도가 1.25mg/mL이상일 때 ATP 유도 NLRP3 인플라마좀을, 2.5mg/mL이상일 때NG 유도 NLRP3 인플라마좀을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다. 또한, 갈근 추출물의 농도가 0.6mg/mL이상일 때 AIM2 인플라마좀을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다(도 1 참조).
인플라마좀은 골수성세포 (Myeloid cells)의 세포질에 존재하며 선천적면역수용체 (NOD-like receptor), 어뎁터 단백질 (ASC) 및 caspase-1로 이루어진 단백질복합체로써 세포의 감염이나 스트레스 등 선천성 면역 방어체계(innate immune defenses)와 관련된 염증성 사이토카인의 전구체인 pro-Interleukin-1β (pro-IL-1β)를 활성형인 IL-1β (p17)으로 전환 시키는데 관여한다. NLRP1, NLRP3, NLRC4, AIM2 등으로 구성된 인플라마좀이 있으며 인플라마좀-매개형 공정들은 세균 감염 시 중요하며 대사 공정이나 점막 면역반응 조절 모두에 중요하다. 예를 들어, NLRP3 유전자의 변이는 크리오피린 관련 주기적 증후군(cryopyrin-associated periodic syndromes)에 해당하는 자가면역질환들을 유발하는 것으로 밝혀졌다. 또한 증가된 IL-1β는 인간의 선천적 또는 후천적 질병과 관계있으며, IL-1β의 길항제나 수용체가 일부 질병의 성공적인 치료에 도움이 된다는 사실이 밝혀졌다. 따라서, 부적절한 인플라마좀의 작용과 선천적 및 후천적 염증성 질환의 관련성이 면역반응 조절기작에서 중요하게 부각되고 있다. 본 발명의 갈근 추출물은 이러한 인플라마좀의 활성을 억제함으로써, 염증성 사이토카인 IL-1β의 분비 양을 효과적으로 조절할 수 있어 염증성 질환의 예방 및 치료에 탁월한 효과를 갖는다.
따라서 갈근 추출물을 유효성분으로 포함하는 본 발명의 약학적 조성물은 인플라마좀 매개 염증으로 인한 염증성 질환의 예방 및 치료에 효과적이다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양의 갈근 추출물을 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 상기에서 "약학적으로 허용되는" 이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 활성성분의 작용을 저해하지 않으며 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 비독성의 조성물을 말한다.
상기 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 또한 상기 약학 조성물은 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
상기에서 "약학적으로 유효한 양"이란 음성 대조군에 비해 그 이상의 반응을 나타내는 양을 말하며 바람직하게는 인플라마좀 매개 염증에 의해 유발되는 질환 또는 증상 예방 및 치료의 효과를 나타내기에 충분한 양을 말한다. 본 발명에 따른 갈근 추출물의 약학적으로 유효한 양으로는 0.01 내지 100 mg/day/kg 체중이다. 그러나 상기 약학적으로 유효한 양은 질환의 종류 및 이의 중증정도, 환자의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여 경로 및 치료기간 등과 같은 여러 인자에 따라 적절히 변화될 수 있다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화될 수 있다. 제형은 분말, 과립, 정제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캡슐, 멸균 주사용액, 멸균 분말의 형태일 수 있다.
본 발명 조성물의 투여 경로로는 이에 한정되지는 않으나 경구적 또는 비경구적으로 투여 될 수 있다. 비경구적 투여 경로로는 예를 들면, 경피, 비강, 복강, 근육, 피하 또는 정맥 등의 여러 경로가 포함된다.
또한, 본 발명은 갈근 추출물을 유효성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 개선용 건강 기능성 식품 조성물 및 이를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강기능식품을 제공한다.
본 발명의 건강 기능성 식품 조성물은 갈근 추출물을 유효성분으로 포함하여 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 개선에 효과적이다.
본 발명의 "건강기능식품"은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
본 발명의 식품조성물은 기능성 식품(functional food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food) 및 식품 첨가제(food additives) 등의 모든 형태를 포함한다. 상기 유형의 식품 조성물은 당 업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다.
예를 들면, 건강식품으로는 갈근 추출물 자체를 차, 주스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있다. 또한, 본 발명의 건강기능식품은 갈근 추출물과 인플라마즘 매개 염증성 질환에 의해 유발되는 질환 또는 증상의 예방 또는 개선의 효과가 있다고 알려진 공지의 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물의 형태로 제조할 수 있다.
또한, 기능성 식품으로는 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예: 과일통조림, 병조림, 잼, 마아말레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예: 햄, 소시지 콘비이프 등), 빵류 및 면류(예: 우동, 메밀국수, 라면, 스파게티, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예: 버터, 치즈 등), 식용식물유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 갈근 추출물을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 갈근 추출물을 식품 첨가제의 형태로 사용하기 위해서는 분말 또는 농축액 형태로 제조하여 사용할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물 중 갈근 추출물의 바람직한 함량은 식품 조성물 총 중량에 대하여 0.001 내지 50 %일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 30 % 범위로 함유될 수 있다.
본 발명은 갈근 추출물의 항염증 효과에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 치료용 조성물 및 이를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강기능식품에 관한 것이다. 본 발명은 갈근 추출물의 항염증 효과를 이용하여 인플라마좀 매개 염증성 질환을 예방, 개선 및 치료하는데 효과적이다.
도 1은 갈근 추출물에 대한 NLRP3, NLRC4, AIM2 인플라마좀 활성을 평가한 것으로, 그 효과는 세포 배양으로 배출된 활성형 IL-1β의 양을 western blot으로 검출하였다. (Sup. : 세포 배양액, Lys. :세포내 단백질 추출물, IL-1β : 활성형 사이토카인, pro-IL-1β : 전구체 사이토카인).
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
갈근
추출물 제조
시료 갈근 1 kg에 에탄올(99.99% v/v)를 1,000 mL를 가하여 혼합하고 정치하여, 실온에서 하룻밤 추출하였다. 거친 여과지(Advantec No. 1)을 사용하여 여과하여, 여액을 모아서 55~65 ℃에서 감압농축하였다. 에탄올이 완전히 제거되면 농축액을 모아서 미세 여과지 (Advantec No. 2)로 여과하였다. 여액을 모아 pH를 측정한 후, 1.0 또는 0.1 mol/L의 수산화나트륨 용액(NaOH)을 사용하여 pH 7.4로 조절하였다. pH가 조정된 여액의 일부를 취하여 105℃ 증발건조법을 사용하여 고형물함량을 측정한 후, 증류수를 추가하여 갈근추출물의 최종 고형물 함량이 100 mg/mL로 조정하였다.
<실시예 2>
갈근 추출물의 항염증 효과
<실시예 2-1> 마우스 골수유래 대식세포 분리 및 배양
마우스(C57BL6, orient bio)를 안락사 시킨 후, 대퇴골과 경골을 분리한다. 분리된 뼈를 구멍 내어 주사기로 골수를 추출한다. 추출된 골수는 RBC lysis buffer (intron biotech, Seoul, Korea) 5ml을 넣어 적혈구를 파괴시켰다. 적혈구가 제거된 골수 세포를 L929 (한국세포주은행) 배양약 30%가 첨가된 DMEM (10% FBS)에서 1주일간 대식세포로 분화시켰다. 대식세포 (106 cells)를 12-well-plate에 후 배양후, 인플라마좀 활성 실험을 수행하였다.
<실시예 2-2> 인플라마좀 활성 평가
골수유래 대식세포에 LPS (10ug/ml, Sigma-aldrich)를 3시간 처리하여 IL-1β 전구체 (pro-IL-1β)를 생성시켰다. 그 후 RMPI (Wellgene, Seoul, Korea)에 인위적인 NLPR3 인플라마좀 활성 약물과 함께 갈근추출물을 농도별로 1시간 처리하였다. NLRP3 인플라마좀을 활성화 시키기 위해 ATP를 2mM이나 Nigericin (NG)을 40uM를 처리하였다. NLRC4 인플라마좀은 Salmonella Typhimurium (1.5X10^8 c.f.u)을 infection 시켜 활성화를 일으켰다. AIM2 인플라마좀의 활성에는 dsDNA (2ug)를 lipofectamin 2000 (4ul)과 함께 처리하여 세포에 transfection시키는 방법을 이용하였다. 한시간 후 그 배양액(Supernatant, Sup)을 수집하고 세포내 단백질(Lysate , Lys)을 추출하였다.
수집된 배양액과 세포내 단백질을 PAGE-gel (16% or 10%)에서 전기 영동하였다. 그 후, PVDF membrane (Pall Corporation, USA)로 단백질을 옮긴다. Membrane을 3% 탈지분유에 항체가 (IL-1β [R&D system] 또는 Actin [Santa cruz biotech], 1:1000)들어 있는 용액에서 하루 저녁 교반 배양하였다. 다음 날, PBS를 이용하여 세척한 후, HRP가 붙어 있는 이차항체 (Santa cruz biotech, 1: 10,000) 용액에서 3시간 배양하였다. 반응이 끝난 후, membrane은 PBS를 이용하여 세척하고 ECL solution (Philekore)과 반응시켜 발광분석장기 (Ez-Capture, Atto)를 이용하여 분석하였다. 결과 해석에는 인플라마좀 활성 약물을 단독 처리와 갈근 추출물을 복합 처리를 한 세포 배양액의 활성 IL-1β의 세포 배출량을 비교하여 인플라마좀 활성을 평가하였다.
[도 1]에서 보는 바와 같이, 본 발명의 갈근 추출물은 농도가 1.25mg/mL이상일 때 ATP 유도 NLRP3 인플라마좀, 2.5mg/mL이상일 때 NG 유도 NLRP3 인플라마좀을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다. 또한, 0.6mg/mL이상일 때, AIM2 인플라마좀을 효과적으로 억제하는 것으로 나타났다.
이에 따라 본 발명은 갈근 추출물의 항염증 효과에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 치료용 약학적 조성물 또는 건강 기능성 식품 조성물 및 이를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강기능식품에 관한 것이다. 본 발명은 갈근 추출물의 항염증 효과를 이용하여 인플라마좀 매개 염증성 질환을 예방, 개선 및 치료하는데 탁월한 효과가 있어 산업상 이용 가능성이 높다.
Claims (8)
- 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 치료용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 인플라마좀은 NLRP3 인플라마좀 또는 AIM2 인플라마좀인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 염증성 질환은 가족성 지중해열(familial Mediterranean fever), 고면역글로불린 D 증후군(hyperimmunoglobulin d syndrome), PAPA 증후군(syndrome of pyogenic arthritis, pyoderma gangrenosum,and acne), 머클-웰스 증후군(Muckle-Wells syndrome), 신생아발병다발염증성질환(neonatal mutisystem inflammatory disease) 및 크리오피린 관련 주기적 증후군(cryopyrin-associated periodic syndromes)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 질환인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 갈근 추출물을 유효 성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 염증성 질환 예방 및 개선용 건강기능성 식품 조성물.
- 제4항에 있어서, 상기 인플라마좀은 NLRP3 인플라마좀 또는 AIM2 인플라마좀인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제4항에 있어서, 상기 염증성 질환은 가족성 지중해열(familial Mediterranean fever), 고면역글로불린 D 증후군(hyperimmunoglobulin d syndrome), PAPA 증후군(syndrome of pyogenic arthritis, pyoderma gangrenosum,and acne), 머클-웰스 증후군(Muckle-Wells syndrome), 신생아발병다발염증성질환(neonatal mutisystem inflammatory disease) 및 크리오피린 관련 주기적 증후군(cryopyrin-associated periodic syndromes)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 질환인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제4항의 식품조성물을 포함하는 건강기능식품.
- 제7항에 있어서, 상기 건강기능식품은 음료; 알콜성 음료, 과실 가공식품; 과일통조림, 병조림, 잼, 마아말레이드, 빵 및 면; 우동, 메밀국수, 라면, 스파게티, 마카로니, 과즙, 드링크, 쿠키, 조미료; 된장, 간장, 소스 인 건강기능식품.
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