KR20150122547A - 고구마 잎 추출물을 포함하는 암치료 또는 예방용 조성물 - Google Patents

고구마 잎 추출물을 포함하는 암치료 또는 예방용 조성물 Download PDF

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KR20150122547A
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Abstract

본 발명은 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 유효성분인 고구마 잎 추출물은 대장암 세포에 대한 세포증식억제 효과 및 항암 유전자인 p53 전사인자의 발현 효과가 고구마 괴근 추출물에 비하여 현저하게 우수할 뿐만 아니라, 오래부터 식용으로 이용되어 왔던 식물인 천연물질의 물 추출물을 유효성분으로 하는 것으로 부작용의 문제가 발생되지 아니하며, 통상적으로 폐기되거나 제한적으로 이용되던 고구마 잎을 추출대상으로 하는 것이므로, 산업적 효과가 매우 크다 할 것이다.

Description

고구마 잎 추출물을 포함하는 암치료 또는 예방용 조성물{COMPOSITION FOR TREATING OR PREVENTING CANCER CONTAINING EXTRACT OF LEAF OF SWEET POTATO}
본 발명은 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물에 관한 것이다.
암은 제어되지 않는 세포성장으로 특징 지어지며, 이러한 비정상적인 세포성장에 의해 종양(tumor)이라고 불리는 세포 덩어리가 형성되어 주위의 정상조직 또는 기관으로 침윤하여 파괴시키고 새로운 성장장소를 만들 수 있어 개체의 생명을 빼앗아 갈 수 있는 질환군을 총칭한다.
이러한 암은 인류가 해결해야 할 난치병 중의 하나로, 전 세계적으로 이를 치유하기 위한 개발에 막대한 자본이 투자되고 있고, 의학 기술 또한 혁신적으로 발전하고 있음에도 불구하고, 암의 발생 및 암에 의한 사망은 계속 증가추세에 있다. 세계 보건 기구의 최근 통계 자료에 의하면 전세계적으로 연간 약 1천만 명 이상의 새로운 암환자가 발생하는 것으로 알려져 있으며, 우리나라에서도 암은 가장 높은 사망원인으로 연간 약 십만 명 이상이 진단되고, 약 6만 명 이상이 암에 의해 사망하고 있다. 특히, 대장암은 우리나라의 경우 발암 질환 중 2위의 발병률을 차지하는 가장 흔한 악성종양의 하나로 지속적인 증가 추세를 보이고 있다.
암의 발생요인으로는 여러 가지가 있으며, 유전인자 또는 면역학적 요인 등의 내적 요인과 화학물질, 방사선 또는 바이러스 등의 외적 요인으로 구분되기도 한다. 특히, 최근 암 환자의 증가와 관련하여, 현대 사회에서 암이 발생되는 원인은 유전적 요인보다 환경적 요인이 더 큰 비중을 차지하고 있는 것으로 알려져 있고, 특히 식생활에서 오는 발암률은 환경적 요인의 36%로서 매우 높은 것으로 알려져 있다. 구체적으로, 상기 대장암의 경우, 동물성 지방, 당분, 알코올 섭취의 증가와 섬유소, 야채나 과일, 항산화 비타민 섭취의 감소 등이 주요 원인인 것으로 알려져 있다.
따라서, 현대 사회에서의 생활환경이 근원적으로 변화되지 않는 이상 이러한 암의 발병률 및 암에 의한 사망자 수의 증가추세는 계속해서 유지될 것으로 보인다. 특히, 암은 조기에 발견되지 못할 경우 완치가 거의 불가능하고, 병이 진전될수록 환자와 가족의 고통과 경제적 손실이 막대하며, 의료 보험의 재정고갈 등 사회적으로도 큰 비용을 초래한다는 점에서 암의 예방과 조기 치료의 중요성은 더욱 강조되고 있는 실정이다.
최근에는 암의 발생과 전이, 암세포의 생리, 암의 진단과 치료에 대한 연구를 진행하였으며, 특히, 세포사멸기구와 항암기전의 연관성에 관한 다수의 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구 결과, bcl-2 유전자족을 비롯하여, 이와 이형이합체(hetero dimer)를 형성하며 bcl-2 기능을 억제시키는 bax, 세포가 스스로 죽는 세포자멸사를 억제하는 인자중의 하나인 survivin, 이와 반대로 종양을 억제하는 p53등 세포사멸기구와 깊은 연관이 있는 유전자가 암세포에서 이상 발현 또는 억제됨이 확인되었다. 구체적으로, survivin은 배아나 성장기 유세포를 제외하고는 정상세포에서는 잘 발현되지 않지만, 특히 대장암, 직장암, 위암, 전립선, 췌장암과 같은 종양발생 초기와 발달 시기에 높은 발현율을 보이는 것으로 확인되어, 상기 survivin의 발현이 종양세포의 세포자멸사를 억제하는 역할을 수행하는 것으로 확인되었다
암이 발병되어 진행이 계속될 경우 수술 등의 외과적 치료법과 함께 약물처방 등과 같은 화학적 치료법이나 방사선치료 등을 병행하여 집중적인 치료를 해야 하지만, 이와 같은 약물 치료 등과 같은 화학적 치료법에 사용되는 암세포 사멸제 등은 그 독성 등의 후유증을 배제할 수 없으므로, 안정성과 치료효과 모두를 담보하기 위하여, 이러한 다양한 접근방법에 기초한 암 치료제의 개발이 절실히 요구되고 있기 때문이다.
암화(carcinogenesis)과정은 다단계로 이루어지는 것으로 예상되는데, 각 단계마다 특이적인 분자 또는 세포수준에서의 변화를 수반한다. 상기 암화 과정은 크게 (a) 발암물질에 의해 DNA에 돌연변이가 유도되는 개시단계, (b) 양성 종양 (benign tumor)이 나타나는 촉진단계, (c) 양성종양이 악성종양 (malignant tumor)으로 변환되는 진행단계와 (d) 악성 정도의 증가 및 전이로의 진행단계와 같이 다단계로 진행되는 것으로 추정된다.
현재 보고된 항암제를 포함한 치료제는 주로 상기 악성종양으로 변환되는 진행단계에서 악성종양에 해당하는 암세포를 제거하기 위한 물질들이 주를 이루고 있다. 그러나, 상기 암세포는 정상세포와 많은 면에서 그 성질이 유사하므로 정상세포에는 피해를 주지 않고 암세포만을 제거하는 것은 쉬운 일이 아니다.
기존 암세포의 제거를 위해 사용되는 화학요법은 주로 항암물질을 환자에게 투여하는 방법으로, 종래 보고된 약 40 여종의 화학물질은 강한 세포독성을 나타내 정상세포에 대해서도 강한 세포독성을 나타내므로, 많은 부작용을 유발하는 문제점이 있다. 또한, 암세포의 특징 중 하나인 유전적인 불안정성은 암세포 스스로가 화학요법제에 대한 내성을 유도하는 원인으로 보고되어, 항암제 투여를 통한 암치료의 문제점으로 보고되어 있다.
특히, 기존 화학요법에 사용되는 화학물질의 경우 강한 세포독성으로 인하여 많은 부작용이 유발되므로, 종래 천연물, 특히 식물 또는 식물생약으로부터 항암제를 개발하려는 연구가 이루어지고 있다. 이러한 천연물 유래 항암제로 대표적인 것은 주목나무에서 분리한 택솔(Taxol; 파클리탁셀)이 있으나, 암세포 사멸뿐만 아니라 신체 내 다른 정상세포에도 작용하기 때문에 다른 질환을 유발할 수 있는 문제점을 안고 있으며, 물에 대한 용해도가 낮아서 독성 및 부작용이 심각한 것으로 보고되고 있다.
고구마(sweet potato, Ipomoea batatas)는 쌍떡잎식물 통화식물목 메꽃과의 여러해살이풀로, 감저라고도 불리우며, 남아메리카가 원산지이나 현재에는 한국, 중국, 인도네시아 등 아시아지역까지 분포지역이 확장되어 재배되는 전세계적으로 중요한 식량작물중의 하나이다. 상기 고구마의 경우, 주로 대부분 전분으로 이루어진 고구마의 뿌리 즉, 괴근이 식량 등 탄수화물 공급원으로 사용되고 있다. 상기 고구마의 괴근은 전분 외에 각종 비타민, 무기질 및 추출물 등이 풍부하며, 상기 고구마의 괴근은 식용으로 사용될 뿐만 아니라, 최근에는 부식 또는 간식이나 공업용 녹말, 소주나 위스키 등의 주류, 알코올, 화장품 또는 의약품의 원료로 사용되고 있다.
한편, 고구마의 경우 괴근을 위주로 사용되고 있으며, 고구마의 주된 이용방법인 식품으로의 이용뿐만 아니라 주류 제조 등 여러 용도에서도 주로 괴근이 이용되고, 고구마 잎은 우리나라 등에서 제한적으로 이용될 뿐이다. 특히, 고구마 괴근이 수확되는 가을 서리가 내리면 잎과 줄기는 시들게 되므로, 거의 수확을 하지 않거나, 고구마 괴근의 부산물로 취급될 뿐이고, 일반적으로 거의 활용되고 있지 않은 실정이다. 따라서, 상기 고구마 잎에 대한 다양한 응용방법의 개발이 요구되나, 고구마 부위 중 고구마 괴근과 달리 고구마 잎에 대해서는 생리 활성이나 생리 활성과 관련된 유효성분에 대한 연구를 포함한 제반 연구가 거의 진행되고 있지 않은 실정이다.
10-1192033B 10-2013-0071202A
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명은 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료, 개선 또는 예방용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 암 치료 또는 예방용 조성물을 제공한다. 상기 암 치료 또는 예방용 조성물은 약학 조성물 또는 의약 조성물 일 수 있다.
상기 암 치료 또는 예방용 조성물은 고구마 잎 추출물, 고구마 잎의 잎자루 물추출물을 포함한 것 일 수 있다.
또한 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 암 개선 또는 예방용 조성물은 제공한다. 상기 암 개선 또는 예방용 조성물은 식품 조성물 일 수 있다. 상기 식품 조성물은 기능성 식품 조성물 일 수 있다.
본 발명의 발명자들은 암에 효과가 있는 천연 식물 유래 성분에 대하여 연구 하던 중, 통상적으로 식품 등으로 활용되는 고구마 괴근과 달리 대부분 폐기물로 처리되거나 수확 자체를 하지 않는 고구마 잎의 잎자루가 고구마 괴근에 비하여 우수한 암 치료, 개선 및 예방 효과가 있어, 암 치료, 개선 또는 예방용 조성물로 이용될 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 유효성분이란 조성물, 구체적으로 의약 조성물 또는 식품 조성물에 있어서 항암 효과를 제공하는 성분을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 잎자루(petiole, stalks)란 잎몸 부분을 지지 또는 유지하여 줄기에 접착시키는 잎의 자루 부분으로, 엽병이라고도 불리운다. 통상적으로 식물의 잎은 잎몸과 잎자루를 포함하며, 이 외에 잎맥, 밑선 및 턱잎 등이 있다. 상기 입자루 속의 관다발은 줄기의 관다발과 잎몸의 관다발을 연결하여, 물, 영양물질, 동화물질의 통로가 된다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 항암조성물에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물에 관한 것이다. 상기 암 치료 또는 예방용 조성물은 의약 조성물 또는 약학 조성물 일 수 있다.
상기 고구마 잎은 고구마의 잎, 바람직하게는 고구마 잎 자루를 의미한다. 통상적으로 상기 고구마에 대한 연구는 고구마 괴근에 대한 연구가 주로 진행되어 왔고, 고구마 잎 특히, 고구마 잎 자루에 대한 연구는 국내외에서 거의 진행되지 않고 있는 실정이다.
상기 고구마 잎 추출물은 고구마 괴근 추출물에 비하여 항산화 효과가 우수할 뿐만 아니라, 인간 유래 대장암 세포주(human colon cancer cell)인 HT-29 세포를 이용하여 증식억제를 통한 항암 효과를 확인한 결과 항암 효과가 더욱 우수한 것으로 확인되었다. 또한, RT-PCR을 이용하여 유전자 발현에 미치는 기전을 규명한 결과, p53 전사인자 발현을 유도하여, 염색체 수준의 DNA 손상이나 스트레스에 의한 세포 신호전달 체계의 변화로 세포자멸사(apoptosis)를 유도하여 종양을 억제할 수 있을 것으로 예상되었다. 상기 결과로부터, 상기 결과로부터 고구마 잎 추출물은 암을 치료 또는 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 고구마 괴근 추출물에 비하여 항암 효과가 현저하게 우수한 것으로 확인되었다.
상기 고구마 잎 추출물은 추출용매로 추출하거나 추출용매로 추출하여 제조한 추출물에 분획용매를 가하여 분획하여 제조할 수 있다.
상기 고구마 잎 추출물의 추출용매는 물, 유기용매 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 일 수 있고, 상기 유기용매는 탄소수 1 내지 5의 알코올, 상기 알코올 희석수 에틸아세테이트 또는 아세톤 등의 극성용매와 에테르, 클로로포름, 벤젠, 헥산 또는 디클로로메탄의 비극성 용매 도는 이들의 혼합용매 일 수 있다. 상기 탄소수 1 내지 5의 알코올 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 이소프로판올 등 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 알코올 희석수는 알코올 50%(v/v) 내지 99.9%(v/v)로 물에 희석한 것 일 수 있다.
상기 고구마 잎 추출물의 추출용매는 바람직하게는 물, 탄소수 1내지 5의 알코올, 알코올 희석수 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 더욱 바람직하게는 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있으며, 더더욱 바람직하게는 물 일 수 있다.
상기 고구마 잎 추출물의 추출시간은 특별히 한정되지 않으나, 30분 이상 추출할 수 있고, 일 예로 3시간 내지 6시간 동안 추출할 수 있다.
상기 고구마 잎 추출물의 추출온도는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 식물 추출 시 통상적으로 이루어지는 추출온도, 일 예로 40℃ 내지 100℃ 에서 행해질 수 있다.
상기 고구마 잎 추출물의 추출방법은 통상의 식물 추출물의 제조방법에 따라 제조된 것 일 수 있고, 일 예로 냉침 추출법, 온침 추출법, 열 추출법, 초음파 추출법 등 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 통상의 추출기기, 초음파 분쇄 추출기 또는 분획기를 이용할 수 있다.
상기 분획물은 추출용매로 추출한 추출물을 헥산, 메틸렌클로라이드, 아세톤, 에틸아세테이트, 에틸에테르, 클로로포름, 물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 용매, 바람직하게는 헥산, 메틸렌클로라이드 및 에틸아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 용매로 분획과정을 더욱 실시한 것 일 수 있다.
상기 분획 시 용매는 2종 이상 사용할 수 있으며, 용매의 극성에 따라 순차적으로 사용하거나 혼합하여 사용하여, 각 추출물의 분획물을 제조할 수 있다.
상기 분획과정은 일 예로, 4℃ 내지 120℃, 또는 50℃ 내지 100℃, 또는 60℃ 내지 95℃에서 수행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
상기 고구마 잎 추출물 또는 상기 분획과정을 수행하여 수득한 분획물은 이후 여과하거나 농축 또는 건조과정을 수행하여 용매를 제거할 수 있으며, 여과, 농축 및 건조를 모두 수행할 수 있다. 구체적으로 상기 여과는 여과지를 이용하거나 감압여과기를 이용할 수 있으며, 상기 농축은 감압 농축기, 일 예로 회전 증발기를 이용하여 감압 농축할 수 있으며, 상기 건조는 일 예로 동결건조법으로 수행할 수 있다.
상기 고구마 잎 추출물은 바람직하게는 고구마 잎을 추출용매와 함께 추출용기에 넣어 추출 및 여과 한 것을 감압농축하고 다시 동결 건조한 분말형태의 것 일 수 있다. 상기 수득한 추출물은 사용 시까지 급속 냉동 냉장고(deep freezer)에 보관할 수 있다.
상기 암은 악성 종양(malignant tumor)이라고도 하며, 신체 조직의 자율적인 과잉 성장에 의해 비정상적으로 자라난 덩어리로 주위 조직에 침윤하면서 빠르게 성장하고 신체 각 부위에 확산되거나 전이되어 생명을 위협하게 되는 질환을 의미한다. 상기 암은 암종(carcinoma)과 육종(sarcoma)을 포함하며, 일예로 유방암, 위암, 간암, 폐암, 대장암, 자궁경부암, 자궁내막암, 뇌척수종양, 두경부암, 흉선종, 식도암, 췌장암, 신장암, 방광암, 전립선암, 고환암, 생식세포종, 난소암, 림프종, 급성 백혈병, 만성 백혈병 및 다발성 골수종 등일 수 있다.
상기 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물은 인간을 포함한 동물에 직접 적용될 수 있다. 상기 동물은 식물에 대응하는 생물군으로 주로 유기물을 영양분으로 섭취하고, 소화기관, 배설기관 및 호흡기관이 분화되어 있는 것을 말하며, 바람직하게는 포유류, 더욱 바람직하게는 인간일 수 있다.
상기 항암 조성물 또는 상기 고구마 잎 추출물은 상기 암 치료 또는 예방용 조성물 내에 단독으로 사용될 수 있으며, 그 외 약리학적으로 허용 가능한 담체, 부형제, 희석제 또는 부성분을 추가로 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 항암 조성물 또는 상기 고구마 잎 추출물을 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물이 약제로 사용되거나, 의약 또는 약학적 용도로 사용되는 경우, 상기 항암 조성물 또는 상기 고구마 잎 추출물은 통상적인 방법에 따라 약학적으로 허용되는 담체 또는 부형제와 혼합하거나 희석제로 희석하여 사용될 수 있다.
또한, 상기 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물은 상기 유효성분 외에 추가로 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 중진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 추가로 포함 할 수 있다.
또한, 상기 담체, 부형제 또는 희석제는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자이리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아키시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀루로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유, 덱스트린, 칼슘카보네이드, 프로필렌글리콜, 리퀴드 파라핀, 생리식염수로 이루어진 군에서 선택된 1이상 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 통상의 담체, 부형제 또는 희석제 모두 사용 가능하다. 상기 성분들은 상기 유효성분 즉, 고구마 잎 추출물에 독립적으로 또는 조합하여 추가될 수 있다.
상기 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 유효성분을 0.001 중량% 내지 99.9 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 99 중량%, 더욱 바람직하게는 1중량% 내지 50 중량% 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 조성물의 사용태양 및 사용방법에 따라 상기 항암 조성물 또는 상기 암 치료 또는 예방용 조성물에 포함된 고구마 잎 추출물의 함량은 약학적으로 유효한 양 또는 바람직한 양으로 적절히 조절하여 사용될 수 있다. 또한, 상기 추가성분의 함량은 상기 암 치료 또는 예방용 조성물 총 중량에 대하여 0.1 중량% 내지 20 중량% 범위에서 추가할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 약학적으로 허용되는이란 생리학적으로 허용되고 동물, 바람직하게는 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 것을 의미한다. 상기 약학적으로 유효한 양은 질환 및 이의 중증정도, 환자의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여경로 및 치료기간 등에 따라 적절히 변화될 수 있다.
또한, 상기 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물을 약제화하는 경우, 통상의 충진제, 증량제, 결합제, 붕해제, 계면활성제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 또는 방부제 등을 더욱 포함할 수 있으며, 경구 또는 비경구 모두 사용할 수 있다.
구체적으로 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 유효성분 즉, 고구마 잎 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제 예를 들면, 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물의 제형은 사용방법에 따라 바람직한 형태일 수 있으며, 특히 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 채택하여 제형화할 수 있다. 구체적인 제형의 예로는 과립제, 산제, 시럽제, 액제, 현탁제, 정제, 주사제, 주정제, 카타플라스마제(cataplasma), 캅셀제, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀 등이 있다.
더 나아가 본 발명의 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물은 당해 기술 분야의 공지된 적절한 방법을 사용하여 또는 레밍턴의 문헌(Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 바람직하게 제형화될 수 있다.
본 발명에 따른 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물의 투여량은, 투여방법, 복용자의 연령, 성별 및 체중, 및 질환의 중증도 등을 고려하여 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 일 예로, 본 발명의 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물은 상기 유효성분을 기준으로 할 때, 0.00001 mg/kg 내지 10,000 mg/kg으로, 보다 효과적이기 위해서는 0.001 mg/kg 내지 5,000 mg/kg으로 투여할 수 있다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물은, 상기 유효성분 이외에 공지의 암 치료 또는 예방 효과를 갖는 화합물 또는 천연물에 대한 추출물을 더욱 포함할 수 있으며, 상기 유효성분 100 중량부에 대하여 각각 5 중량부 내지 200 중량부로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명은 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 개선 또는 예방용 식품 조성물에 관한 것이다. 상기 식품 조성물은 건강기능식품 조성물일 수 있다.
또한 본 발명은 상기 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 개선 또는 예방용 조성물을 유효성분으로 포함하는 암 개선 또는 예방용 건강기능식품에 관한 것이다.
상기 식품이란 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 건강기능식품, 음료, 식품 첨가제 및 음료 첨가제 등을 모두 포함하는 의도이다.
상기 식품은 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강기능식품 등이 있다. 추가로, 본 발명에서 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실,채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면스프 등)을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 식품, 건강기능식품, 음료, 식품 첨가제 및 음료 첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.
본 발명에서 건강기능식품이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체중조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미한다.
상기 건강기능식품에는 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 건강기능식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.
상기 음료란 갈증을 해소하거나 맛을 즐기기 위하여 마시는 것의 총칭을 의미하며 건강기능음료를 포함하는 의도이다. 상기 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 것 외에 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기의 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어 포도당, 과당 등 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 수크로스 등 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 상기한 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 식품조성물 100㎖ 당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 5 내지 12g일 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일 주스, 과일 쥬스 음료, 야채 음료의 제조를 위한 과육을 추가로 함유할 수 있다.
상기 외에 본 발명의 식품 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, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분을 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하지 않지만, 본 발명의 고구마 잎 추출물 100 중량부 당 0 내지 2,000 중량부 범위에서 선택될 수 있다.
상기 건강기능음료란 음료에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 음료의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 음료 군이나 음료 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 음료를 의미한다.
상기 건강기능음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 본 발명의 고구마 잎 추출물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어 포도당, 과당 등 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 수크로스 등 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 상기한 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 g 내지 20 g, 바람직하게는 5 g 내지 12 g이다.
또한, 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 예방 또는 개선용 식품 조성물에 있어서, 상기 유효성분은 전체 식품 중량의 0.01 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있으며, 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 g 내지 5 g, 바람직하게는 0.3 g 내지 1 g의 비율로 포함될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 고구마 잎 추출물은 고구마 괴근 추출물과 비교하여 항암 효과, 구체적으로 암세포 증식 억제 효과가 현저하게 우수할 뿐만 아니라 종양억제인자인 p53 전사인자의 과발현을 유도할 수 있으므로, 본 발명의 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물은 뛰어난 암 예방 또는 개선 효과를 보이는 것으로 확인되었다.
본 발명의 고구마 잎 추출물은 항산화 효과와 항암 효과가 우수하며, 특히, 기존에 다양한 기능성이 연구된 고구마 괴근 추출물에 비하여 암세포에 대한 증식억제 효과 및 종양억제인자인 p53 전사인자의 발현유도 효과가 현저하게 우수할 뿐만 아니라, 식용으로 사용될 수 있는 고구마 잎과 추출용매인 물을 사용한 것이고, 식용으로 오랜 기간 사용된 고구마 괴근과 달리 대부분 폐기물로 처리되거나 수확자체가 되지 않던 부위를 이용한 것이므로 경제적인 효과도 우수하여 산업적 효과가 뛰어난 것으로 인정된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 고구마 잎 추출물과 고구마 괴근 추출물의 항산화 활성을 확인한 결과를 나타내는 그래프이다. 그래프의 세로축은 DPPH 라디칼 제거능(DPPH radical scavenging)을 나타낸 것이다. 그래프의 가로축은 고구마 잎 추출물(파란색, 좌측)과 고구마 괴근 추출물(붉은색, 우축)의 함량에 따른 실험군을 나타내는 것으로, 구체적으로 0.8, 1.6, 2.4, 3.2 및 4는 각각 고구마 잎 추출물 및 고구마 괴근 추출물을 0.8 mg/ml, 1.6 mg/ml, 2.4 mg/ml, 3.2 mg/ml, 및 4 mg/ml 사용한 실험군을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 고구마 잎 추출물과 고구마 괴근 추출물의 항암 효과를 확인한 결과를 나타내는 그래프이다. 그래프의 세로축은 HT-29 인간 유래 대장암 세포주에 대한 대조군 즉, 아무런 시료를 처리하지 않은(0) 실험군 대비 증식억제능 즉, 세포사멸능을 나타낸 것이다. 그래프의 가로축은 고구마 잎 추출물(파란색, 좌측)과 고구마 괴근 추출물(붉은색, 우축)의 함량에 따른 실험군을 나타내는 것으로, 구체적으로 40, 80, 120, 160 및 200은 각각 고구마 잎 추출물 및 고구마 괴근 추출물을 40 ㎍/ml, 80 ㎍/ml, 120 ㎍/ml, 160 ㎍/ml 및 200 ㎍/ml 사용한 실험군을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 고구마 잎 추출물과 고구마 괴근 추출물의 항암 효과를 세포사멸 관련 유전자(apoptosis-related gene) 발현 정도를 확인한 결과를 나타내는 사진이다. 상기 사진의 좌측에 있는 문자인 p53, bax, surviving, bcl-2는 세포사멸 및 암기작 또는 암세포 사멸기작 관련 유전자이고, β-actin은 발현량을 확인하기 위한 대조군이며, 사진 위측의 숫자는 1 및 4의 경우 아무런 시료를 처리하지 않은 대조군이고, 2(80 ㎍/mL) 및 5(160 ㎍/mL)는 고구마 괴근 추출물을 처리한 실험군을 나타내며, 3(80 ㎍/mL) 및 6(160 ㎍/mL)은 고구마 잎 추출물을 처리한 실험군을 나타낸다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
모든 실험결과는 최소한 3회 이상 반복하여 평균치로 표시하였고, 각 군과의 비교는 ANOVA test를 이용하여 각각 p<0.05인 경우를 유의성 있는 것으로 판정하였다.
[ 제조예 . 고구마 잎 추출물의 제조 및 분석]
제조예 . 고구마 잎 추출물의 제조
본 연구에 사용한 고구마 괴근은 경상남도 양산에서 재배하여 2013년에 수확한 것을 구입하여 사용하였고, 고구마 잎은 경상북도 경주에서 재배하여 2013년 수확한 후 건조된 것을 입수하여 사용하였다. 상기 입수된 고구마 잎으로부터 잎자루 부분을 분리하여 추출대상으로 사용하였다.
상기 입수한 각각의 고구마 괴근과 고구마 잎자루 각 1 kg을 60℃ 드라이오븐에서 24시간 건조하였다. 상기 건조한 고구마 괴근 건조물과 고구마 잎자루 건조물은 분쇄기(grinder, Daesung Artlon, 대한민국)를 사용하여 파쇄한 후, 상기 각각의 파쇄물로부터 크기가 500 mesh인 체를 사용하여 입자가 고른 분말을 수득하였다. 상기 각각의 분말은 실험전까지 -20℃에 보관하면서 사용하였다.
상기 각각의 고구마 괴근 분말 및 고구마 잎자루 분말 각 40 g에 물 200 mL을 넣고 60℃에서 4시간 동안 추출하였다. 상기 추출한 후, 감압농축 및 여과지를 이용한 여과를 수행한 다음 동결건조하여 추출물을 수득하였다. 상기 수득한 고구마 괴근 물 추출물 및 고구마 잎자루 물 추출물은 실험전까지 -20℃에 보관하면서 사용하였다.
실험예 1. 고구마 잎 추출물의 항산화 효과 확인
상기 제조예에서 제조된 각각의 고구마 괴근 물 추출물 및 고구마 잎자루 물 추출물에 대한 항산화활성을 확인하기 위하여, DPPH 라디칼 소거능(DPPH radical scavenging activity)을 측정하였다.
구체적으로, 상기 DPPH 라디칼 소거능 측정은 다음과 같은 방법으로 수행하였다. 우선, 각각의 추출물을 10% 에탄올 수용액에 농도별로 0.8 mg/mL, 1.6 mg/mL, 2.4 mg/mL, 3.2 mg/mL 및 4 mg/mL로 희석하고, 상기 농도 별 시료를 제조하였다. 상기 제조된 농도 별 시료를 이용한 DPPH 라디칼 소거능 측정은 DPPH(2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl, Sigma Chemical Co., USSA) 용액 즉, 0.1 mM DPPH 용액 100 ㎕에 상기 제조된 농도 별 시료 100 ㎕을 혼합하고, 37℃에서 빛을 차단하여 30분간 반응시킨 후, 분광광도계를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하는 방법으로 수행하였다. 상기 측정된 흡광도를 이용한 DPPH 라디칼 소거능은 하기 계산식에 의해 계산하였다. 상기 측정결과를 도 1에 나타내었다.
[계산식]
DPPH 라디칼 소거능(%) = (1 - 시료 첨가구의 흡광도 / 시료 비첨가구의 흡광도) × 100(%)
상기 도 1에 나타낸 바와 같이, 고구마 괴근 물 추출물의 경우, 4 mg/mL 농도에서 약 20%의 라디칼 소거능을 활성을 보인 반면, 고구마 잎자루 추출물의 경우 동일한 농도에서 약 58%의 소거활성을 나타내었으며, 상기 고구마 잎자루 추출물의 EC50 값은 약 3.86 mg/mL이 되는 것으로 추정되었다. 상기 결과로부터 상기 고구마 잎자루 물 추출물은 우수한 항산화 효과를 가지며, 고구마 괴근 물 추출물에 비해서 현저하게 우수한 항산화 효과를 가지는 것으로 확인되었다.
실험예 2. 고구마 잎 추출물의 항암 효과 확인1
고구마 잎 추출물의 항암효과를 확인하기 위하여, 우선 인체 대장암 세포주(human colon cancer cell)인 HT-29 세포를 한국세포주은행으로부터 분양 받았다. 상기 분양받은 HT-29 세포를 10%의 FBS(Fetal bovine serum, Hyclone, USA)와 1%의 penicillin-streptomycin을 첨가한 DMEM 배지(Lonza, USA)에서 배양하였다. 상기 세포배양은 37℃ 온도조건 및 5% CO2를 함유한 공기조건에서 배양기를 이용하여 배양하였으며, 세포수의 증식에 따른 과밀도 현상을 해소하기 위해 세포밀도가 약 70% 내지 80% 정도 포화되면, 0.25% trypsin-EDTA 용액을 사용하여 일주일에 2회 정도 계대배양하였다.
상기 배양된 HT-29 세포에 대한 고구마 추출물의 항암효과의 측정은 상기 제조된 고구마 잎자루 물 추출물 및 고구마 괴근 물 추출물을 처리한 후, 세포 증식 정도를 EZ-Cytox cell viability assay kit(Daeillab service co., 대한민국)를 사용하여 측정하는 방법으로 수행하였다. 구체적으로, 세포배양용 96 well plate에 HT-29 세포를 1 x 104 cells/well의 농도로 100 ㎕씩 분주하여 24시간 동안 배양한 후, 상기 고구마 잎자루 물 추출물 및 고구마 괴근 물 추출물을 40 ㎍/mL, 80 ㎍/mL, 120 ㎍/mL, 160 ㎍/mL 및 200 ㎍/mL의 함량으로 처리한 다음 24시간 동안 추가로 배양하였다. 상기 배양 후, assay reagent 10 ㎕를 각 well에 분주하고 2시간 동안 배양한 후, 450 nm에서 흡광도를 측정하였다.
상기 대장암 세포주의 증식억제정도 즉, 대장암 세포주에 대한 항암효과는 상기 각각의 시료를 첨가한 후, 측정된 흡광도를 아무런 시료를 처리하지 않은 대조군의 흡광도에 대한 백분율로 계산하여, 도 2에 나타내었다.
상기 도 2에 나타낸 바와 같이, 고구마 괴근 물 추출물의 경우 항암효과를 갖는 것으로 확인되기는 하였으나, 200 ㎍/mL 농도에서 약 67%의 세포생존률을 갖는 것으로 확인되었다. 한편, 고구마 잎자루 물 추출물의 경우, 고구마 괴근 물 추출물의 약 20% 정도 함량을 처리한 40 ㎍/mL의 농도에서 약 47%의 세포생존률을 나타내었고, 80 ㎍/mL의 농도에서는 약 30%의 세포생존률을 나타내었다.
상기 결과로부터, 대장암 세포주 사멸에 대한 고구마 잎자루 물 추출물의 IC50 값은 약 37 ㎍/mL가 되는 것으로 추정되어, 고구마 괴근 물 추출물뿐만 아니라 다른 식물 추출물에 비해서도 현저하게 우수한 항암 효과를 갖는 것으로 확인되었다.
실험예 3. 고구마 잎 추출물의 항암 효과 확인2
고구마 잎 추출물의 항암효과를 확인하기 위하여, 추가적으로, 대장암 세포의 성장억제효과 및 세포사 즉, 항암작용과 관련된 전사인자의 발현에 미치는 영향을 확인하였다.
우선, 상기 실험예 2에서 배양한 HT-29 세포주를 6 well plate에 3 x 105 cells/well의 농도로 분주한 후, 고구마 잎자루 물 추출물 및 고구마 괴근 물 추출물을 각각 80 ㎍/mL 및 160 ㎍/mL의 함량으로 처리하고 24시간 후 배지를 제거하였다. 이 후, cell lysis buffer 1 mL를 첨가한 후, 원심분리하고 상층액을 분리한 다음 RNA를 분리하였다(GeneAll Ribo RNA clean up kit, ㈜ Geneall Biotechnologies, 대한민국). 상기 분리된 RNA에서 각각 2 ? 의 RNA 샘플을 분취 후, 하기 표 1의 primer들과 조합하여 역전사효소 반응(RT-PCR)을 수행하였다.
확인대상 mRNA Primer sequence
survivin sense caccgcatctctacattcaa
anti-sense tcctttgacgcttctttcac
bcl-2 sense tctgcgaagaaccttgtgtg
anti-sense tctacccttgtgaccacctc
bax sense tttgcttcagggtttcatcc
anti-sense aggagaggatgaaaccctgc
p53 sense gctctgactgtaccaccatcc
anti-sense ctctcggaacatctcgaagcg
β-actin sense cctctatgccaacacagtgc
anti-sense atactcctgcttgctgatcc
상기 역전사효소 반응은 96 well 타입의 Accupower RT/PCR premix kit (Bioneer, 대한민국)를 이용하여 수행하였으며, 이 후 필요에 의한 PCR 증폭 반응은 G-Taq PCR premix(COSCO, Genetech) 용액을 사용하였다. RT-PCR 산물은 2% 아가로스 겔(agarose gel)에 전기영동하여 분석을 시도하였다. 각 증폭된 전사체나 유전자 발현 비교에 샘플 내부 기준치의 정확도에 대한 오류를 최소화하기 위하여, 비교군으로 β-actin 유전자를 사용하였다. 상기 역전사효소 반응의 결과 즉, 전기영동 사진을 도 3에 나타내었다.
상기 도 3에 나타낸 바와 같이, 세포사멸기구에서 작용하는 주요 유전자인 bcl-2 유전자, bax 유전자 및 surviving 유전자의 경우에는 2종의 고구마 추출물 모두에서 처리 유무에 상관없이 발현량이 변화되지 아니하여, 영향을 미치지 못하는 것으로 확인되었다. 한편, 세포의 성장 및 분열을 조절하는 중요한 유전자인 p53 전사인자 유전자의 경우, 고구마 잎자루 추출물 및 고구마 괴근 추출물을 처리한 경우 모두에 그 양이 증가하는 것이 확인되었고, 특히, 고구마 잎자루 추출물의 경우에는 80 ㎍/mL 처리한 경우에도 p53 전사인자의 발현을 유도하는 것으로 확인되었다. 상기 p53의 증가는 세포 증식과 사멸의 조절을 통해 종양 즉, 암세포의 번식을 억제할 수 있고, p53 전사체는 정상적인 대장점막 세포보다 대장암 세포에서 현격히 낮은 발현율을 보이는 것으로 보고되어 있는 것으로 알려져 있으며, 따라서 상기 p53의 증가는 종양억제가 진행되는 것으로 해석될 수 있다. 그러므로, 상기 결과로부터 고구마 추출물은 항암 효과를 갖는 것이 확인되었고, 특히, 고구마 잎자루 추출물의 경우 고구마 괴근 추출물에 비하여 p53의 발현 증가를 통하여 현저하게 우수한 항암효과를 갖는 것으로 확인되었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (5)

  1. 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료 또는 예방용 의약 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추출물은 고구마 잎 추출물은 고구마 잎자루 열수 추출물인 암 치료 또는 예방용 의약 조성물.
  3. 고구마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 개선 또는 예방용 식품 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 추출물은 고구마 잎 추출물은 고구마 잎자루 열수 추출물인 암 개선 또는 예방용 식품 조성물.
  5. 제3항의 식품 조성물은 암 개선 또는 예방용 건강기능식품인 암 개선 또는 예방용 식품 조성물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210002954A (ko) * 2019-07-01 2021-01-11 주식회사 비보인 고구마 줄기 또는 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 난청의 예방 또는 치료용 조성물

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KR20210002954A (ko) * 2019-07-01 2021-01-11 주식회사 비보인 고구마 줄기 또는 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 난청의 예방 또는 치료용 조성물

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