KR20160094485A - 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장기능 개선 또는 항염증용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장기능 개선 또는 항염증용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 마이얄 반응 생성물은 장 내 유용 균주인 락토바실러스 속 및 비피도박테리움 속 균주의 증식을 증가시키고, 유해 균주인 클로스트리듐 속 균주의 증식을 억제하는 등 장내 균총을 개선하고, 염증 반응에서 염증성 사이토카인의 발현을 억제하는 우수한 효과를 가지고 있어, 장기능 개선을 위한 건강기능식품 및 사료 첨가제 등에 이용될 수 있으며, 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환 또는 염증성 질환의 예방 또는 치료를 위한 의약품 및 건강기능식품 등에 유용하게 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장기능 개선 또는 항염증용 조성물에 관한 것이다.
사람은 출생과 동시에, 미생물이 장내에 서식하기 시작하여 그 집단이 평형에 도달하면 안정된 장내 균총을 형성한다. 장내 균총은 숙주의 생리적 조건, 음식물, 약물 및 스트레스 등과 같은 여러가지 요인에 따라 변동한다. 정상균총을 구성하는 미생물의 숫자와 활동은 외래성 인자(aloogenic factor)와 내인성 인자(autogenic factor)에 의해서 조절되는데(Yazawa T., Letters in applied Mocrobiology 10: 229-232, 1990), 전자는 숙주의 환경이나 식이 등에서 유발되며 후자는 균총내의 미생물들 사이에서 주로 일어나게 된다. 즉, 정상균총의 균형은 장내의 강한 혐기적 조건, 장의 연동운동, 연속적인 배설 하에서 장관내의 서식처와 영양원에 대하여 경쟁하는 과정에서 이루어지고 일부는 pH, 산화환원 전위, 담즙산, 생산되는 박테리오신(bacteriocin), 지방산, 유화수소 등에 의하여 정상균총의 균형이 이루어지는 것으로 보고되어 있다(Yazawa K. and Tamura Z. Bifidobacteria Microflora 1(1): 39-44, 1982).
장내 균총을 구성하는 개개의 미생물은 물질 생산 또는 분해능에 의해 숙주에게 피해 또는 이익을 주기도 하는데 장내 균총 전체적으로 볼 때는 비타민 공급, 감염방지 및 장 기능(연동운동 및 흡수)을 돕는데 관여하고 있고 이로 인해 균총의 조성은 변비, 장 관련 질환 발생 등과 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있다(Mistuoka T. Bifidobacteria Microflora, 1(1): 3, 1982).
노인들과 장이 좋지 않은 사람들은 장내에 비정상의 균총(Mitsuoka T, Journal of Industrial Microbiology, 6:263, 1990)이 형성되어 있는데, 보통 소장에서의 균수가 현저히 증가하거나 유익균인 비피도박테리움 속(Bifidobacterium) 균주이 줄어들거나 없어지는 반면 C. perfringers 등의 클로스트리듐 속(Clostridium) 균주는 현저히 증가한 상태인 경우가 많다. 따라서 건강하게 장수하기 위하여 비피도박테리움 등의 유용 세균은 많이, 클로스트리듐 등의 유해 세균은 적은 상태로 유지시키는 등 이상적인 장내 균총을 유지시키는 것이 제안되고 있다(Mitusoka T., Ecology and role of intestinal flora., Japan Scientific Society Press, Tokyo, p.1, 1989).
한편, 비효소적 갈변 현상으로도 알려져 있는 마이얄 반응(Maillard reaction)은 식품 가공 및 저장 중에 카보닐(carbonyl)기와 아민(amine)기 사이에서 발생하는 복합적인 반응이다. 상기 마이얄 반응에 의해 향, 색상, 맛, 질감 등 식품의 특성을 결정하는 마이얄 반응 생성물(Maillard reaction products, MRPs)이 생성된다 (Fayle et al., Royal Society of Chemistry(2002), Vol. 5).
단백질과 당류의 마이얄 반응 효과에 대한 일부 연구가 보고되었다. MRPs는 화학적 모델 및 식품 시스템 모두에서 항산화 활성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 가열된 카제인-포도당 혼합물은 유화 리놀레산(emulsified linoleic acid) 모델에서 지질 과산화 비율을 감소시킨다. 또한 카제인-당 유래 마이얄반응 생성물은 팬톤(Fenton)에 의해 유발된 하이드로실 자유 라디칼에 대해서는 항산화 활성을 보였으나, 소수성 라디칼에 대해서는 활성을 나타내지 않았다 (Gu et al., Food Chemistry(2009), 117(1):48-54). 또한, 마이얄 반응은 유청 단백질의 열 안정성, 유화 특성 및 항산화 활성을 증진시키는 것으로 보고되어 있다 (Chevalier et al., J Agric Food Chem.(2001), 49(10):5031-5038). 그러나 현재까지 마이얄 반응 생성물이 장기능 개선이나 항염증 반응에 관여한다는 것에 대해서는 알려진 바가 없다.
이에 본 발명자들은 새로운 장기능 개선 또는 항염증 조성물을 찾기 위한 연구를 수행한 결과, 마이얄 반응 생성물이 장내 균총 변화를 통해 장기능을 개선시키며, 우수한 항염증 활성을 가지고 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장기능 개선용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장기능 개선용 식품 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장기능 개선용 사료 첨가제를 제공한다.
또한 본 발명은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 마이얄 반응 생성물은 장 내 유용 균주인 락토바실러스 속 및 비피도박테리움 속 균주의 증식을 증가시키고, 유해 균주인 클로스트리듐 속 균주의 증식을 억제하는 등 장내 균총을 개선하고, 염증 반응에서 염증성 사이토카인의 발현을 억제하는 우수한 효과를 가지고 있어, 장기능 개선을 위한 건강기능식품 및 사료 첨가제 등에 이용될 수 있으며, 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환 또는 염증성 질환의 예방 또는 치료를 위한 의약품 및 건강기능식품 등에 유용하게 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 마이얄 반응 생성물의 생성 여부를 형광분석을 통해 확인한 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마이얄 반응 생성물이 장내 균총 개선에 미치는 효과를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 마이얄 반응 생성물이 장내 균총의 대사 산물(Lactic acid, Butyric acid) 생성에 미치는 효과를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 마이얄 반응 생성물이 염증성 사이토카인(TNF-α, IL-1β)의 발현에 미치는 효과를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마이얄 반응 생성물이 장내 균총 개선에 미치는 효과를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 마이얄 반응 생성물이 장내 균총의 대사 산물(Lactic acid, Butyric acid) 생성에 미치는 효과를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 마이얄 반응 생성물이 염증성 사이토카인(TNF-α, IL-1β)의 발현에 미치는 효과를 나타낸 도이다.
본 발명은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장기능 개선용 식품 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장기능 개선용 사료 첨가제를 제공한다.
또한 본 발명은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명에서 “마이얄 반응(Maillard reaction)”은 아미노산의 아미노기와 당(환원당)의 카보닐기가 축합하여 새로운 물질이 만들어지는 현상을 의미한다.
상기 아미노산은 글리신, 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 트레오닌, 세린, 시스테인, 메티오닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 글루탐산, 글루타민, 리신, 아르기닌, 히스티딘, 페닐알라닌, 티로신, 트립토판, 프롤린, 피롤라이신, 셀레노시스테인 등을 포함하며, 이에 제한되지 않는다. 또한 상기 아미노산에는 아미노산들이 결합한 형태인 펩타이드 또는 단백질 및, 이들을 포함하는 식품 부산물 또는 기타 부산물 등이 포함되며, 이에 제한되지 않는다.
상기 당은 글루코오스, 프룩토오스, 갈락토오스, 수크로오스, 말토오스, 락토오스, 자일로오스, 리보스, 디옥시리보스, 리비톨 등을 포함하며, 이에 제한되지 않는다. 또한 상기 당에는 당이 결합한 형태인 이당류 이상의 다당류 및, 이들을 포함하는 식품 부산물 또는 기타 부산물 등이 포함되며 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에서는 아미노산으로 리신을, 당으로 글루코오스, 프룩토오스 또는 갈락토오스를 이용하여, 이를 혼합하여 반응시킴으로써 마이얄 반응 생성물(Maillard reaction product, MRP)을 수득하였다.
본 발명에 따른 마이얄 반응 생성물은 장 내 유용 균주인 락토바실러스 속 및 비피도박테리움 속 균주의 증식을 증가시키고, 유해 균주인 클로스트리듐 속 균주의 증식을 억제하는 등 장내 균총을 개선하고, 염증 반응에서 염증성 사이토카인의 발현을 억제하는 우수한 효과를 가지고 있다.
따라서, 본 발명에 따른 마이얄 반응 생성물은 장기능 개선을 위한 건강기능식품 및 사료 첨가제 등에 이용될 수 있으며, 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환 또는 염증성 질환의 예방 또는 치료를 위한 의약품 및 건강기능식품 등에 유용하게 이용될 수 있다.
본 발명에서 “장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환”은 설사, 장염, 위장관염, 변비, 복통, 복부팽만 및 식중독 등을 포함하며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 “염증성 질환”은 급·만성 간염, 약제 유발성 간염, 급성 담낭염, 급성 간부전, 식도염, 편도선염, 인후염, 결막염, 유선염, 피부 염증, 급·만성 습진, 접촉성 피부염, 아토피성 피부염, 지루성 피부염, 만성단순태선, 간찰진, 박탈 피부염, 구진상 두드러기, 건선, 일광 피부염, 여드름, 크론병, 궤양성 대장염, 복막염, 골수염, 봉소염, 뇌막염, 뇌염, 췌장염, 외상 유발 쇼크, 기관지 천식, 알레르기성 비염, 낭포성 섬유증, 뇌졸중, 급성 기관지염, 만성 기관지염, 급성 세기관지염, 만성 세기관지염, 골관절염, 통풍, 척추관절병증, 강직성 척추염, 라이터 증후군, 건선성 관절병증, 장질환 척추염, 연소자성 관절병증, 연소자성 강직성 척추염, 반응성 관절병증, 감염성 관절염, 후-감염성 관절염, 임균성 관절염, 결핵성 관절염, 바이러스성 관절염, 진균성 관절염, 매독성 관절염, 라임 병, 결절성 다발동맥염, 과민성 혈관염, 루게닉 육아종증, 류마티스성 다발성근육통, 관절 세포 동맥염, 칼슘 결정 침착 관절병증, 가성 통풍, 비-관절 류마티즘, 점액낭염, 건초염, 상과염, 신경병증성 관절 질환(charco and joint), 출혈성 관절증 (hemarthrosic), 헤노흐-쉔라인 자반병, 비후성 골관절병증, 다중심성 세망조직구종, 수르코일로시스 (surcoilosis), 혈색소증, 겸상 적혈구증 및 기타 혈색소병증, 고지단백혈증, 저감마글로불린혈증, 가족성 지중해열, 베하트 병, 전신성 홍반성 루푸스, 재귀열, 건선, 다발성 경화증, 패혈증, 패혈성 쇼크, 다장기 기능장애 증후군, 급성 호흡곤란 증후군, 만성 폐쇄성 폐질환(chronic obstructive pulmonary disease), 류마티스성 관절염(rheumatoid arthritis), 급성 폐손상(acute lung injury) 및 기관지 폐 형성장애(broncho-pulmonary dysplasia) 등을 포함하며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 조성물은 마이얄 반응 생성물과 함께 장기능 개선, 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환 또는 염증성 질환의 예방 또는 치료 효과를 갖는 공지의 유효성분을 1종 이상 더 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 또한 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 당해 기술 분야에 알려진 적합한 제제는 문헌 (Remington's Pharmaceutical Science, 최근, Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 약학적 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 소르비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시 벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등이 있다. 상기 조성물을 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트, 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로골, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다.
본 발명의 조성물의 바람직한 투여량은 개체의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 조성물은 1일 0.1 내지 10000 mg/kg(체중)의 양으로 투여할 수 있다. 상기 조성물의 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수 회 나누어 투여할 수도 있다.
본 발명의 조성물은 개체에게 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내 주사에 의해 투여될 수 있다.
본 발명의 조성물은 장기능 개선, 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환 또는 염증성 질환의 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명에서, '건강기능식품'이란 질병의 예방 및 치료, 생체방어, 면역, 병후의 회복, 노화 억제 등 생체조절기능을 가지는 식품을 말하는 것으로, 장기적으로 복용하였을 때 인체에 무해하여야 한다.
본 발명의 마이얄 반응 생성물은 장기능 개선, 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환 또는 염증성 질환의 예방 또는 개선을 목적으로 건강기능식품에 첨가될 수 있다. 본 발명의 마이얄 반응 생성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 마이얄 반응 생성물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 사용 목적 (예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조 시에 본 발명의 마이얄 반응 생성물은 원료에 대하여 15중량 % 이하, 바람직하게는 10 중량 % 이하의 양으로 첨가된다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
본 발명의 마이얄 반응 생성물이 포함될 수 있는 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 본 발명의 마이얄 반응 생성물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다.
본 발명의 건강음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 포함할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토오스, 수크로오스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ml 당 일반적으로 약 0.01 내지 10 g, 바람직하게는 약 0.01 내지 0.1 g 이다.
상기 외에 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 포함할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일주스, 과일주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 포함할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명의 마이얄 반응 생성물이 사료 첨가제로 사용되는 경우, 기존 항생제의 대체용으로 사용되어 장내 유해균의 생육을 억제하며 장내 균총을 안정되게 유지하여 가축의 건강상태를 양호하게 하고 가축의 증체량과 육질을 개선시키고 산유량 및 면역력을 증가시킬 수 있다. 이 때, 마이얄 반응 생성물을 사료 100 중량부에 대하여 1~20 중량부로 포함하는 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 사료 첨가제는 발효 사료, 배합 사료, 펠렛 형태 및 사일레지 (silage) 등의 형태로 제조될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 상기 발효 사료는 여러 가지 미생물 균 또는 효소들을 첨가함으로써 유기물을 발효시켜 제조될 수 있으며, 상기 배합 사료는 여러 종류의 일반 사료와 본 발명의 마이얄 반응 생성물을 혼합하여 제조될 수 있다. 펠렛 형태의 사료는 상기 발효 사료 또는 배합 사료를 펠렛기로 제형화하여 제조될 수 있다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예 및 실험예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예 및 실험예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예 및 실험예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 아미노산 및 당을 이용한 마이얄 반응 생성물의 제조
아미노산으로 리신(Lysine)을 이용하였으며, 당으로 글루코오스(glucose), 프룩토오스(fructose) 또는 갈락토오스(galactose)를 이용하여 마이얄 반응 생성물을 제조하였다. 보다 구체적으로, 리신을 글루코오스(glucose), 프룩토오스(fructose) 또는 갈락토오스(galactose) 중 어느 하나와 105℃의 진탕반응기(shaking water bath)에서 120 rpm으로 30분간 혼합하여 마이얄 반응을 수행하였다. 반응 종료 후 동결건조를 통하여 수분을 제거하고, 마이얄 반응 생성물(MRP1: Lysine+Glucose, MRP2: Lysine+Fructose, MRP3: Lysine+Galactose)을 수득하여 이를 -70℃에서 보관하였다.
실험예 1. 마이얄 반응 생성물의 검증
상기 실시예 1에서 제조한 마이얄 반응 생성물(MRP1, MRP2, MRP3)이 정상적으로 생성되었는지 확인하기 위하여, 형광 측정을 수행하였다. 단백질의 아미노기와 환원당의 카르보닐기의 마이얄 반응으로 생성된 마이얄 반응 생성물은 여기(excitation) 370 nm와 방출(emission) 440 nm의 특정 파장에서 형광을 나타낸다고 알려져 있다. 이를 형광분석기(Victor3; Perkin Elmer co.)를 이용하여 측정하였다. 그 결과를 도 1에 나타내었다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 마이얄 반응을 시킨 후의 형광도 값은 마이얄 반응 전보다 약 18배 내지 55배 증가함을 확인하였다. 이를 통해, 상기 실시예 1에서 제조한 MRP1, MRP2 및 MRP3에 마이얄 반응 생성물이 포함되어 있음을 확인하였다.
실험예 2. 마이얄 반응 생성물의 장내 균총 개선 효과 검증
상기 실시예 1에서 제조한 마이얄 반응 생성물(MRP1, MRP2, MRP3)이 장내 균총 개선에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다. 혐기적배양시스템(Anaerobic System)을 이용하여 사람의 장내와 같은 조건에서 사람의 분변을 이용한 장내 상재균과 상기 실시예 1에서 제조된 마이얄 반응 생성물을 같이 배양하였다. 배양 후 균종에 따라 특이적으로 결합하는 형광이 부착된 프로브를 이용한 FISH (Fluorescence In Situ Hybridization)법을 이용하여, 장내 균총의 변화를 측정하였다(Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2008, 56, 5960-5969; International Journal of Food Microbiology, 2011, 145, 267-272). 이때 사람의 분변만 배양한 것을 대조군(Control)으로 이용하였다. 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 대조군에 비해 상기 실시예 1에서 제조한 MRP1, MRP2 및 MRP3를 함께 배양한 군의 총 균수가 약 3~4배로 증가함을 확인하였으며, 이를 통해 마이얄 반응 생성물을 장내 균총이 이용하여 증식할 수 있음을 확인하였다. 특히, 대조군에 비해 상기 실시예 1에서 제조한 MRP1, MRP2 및 MRP3를 함께 배양한 군에서 장내 유용 균주인 락토바실러스 속(Lactobacillus) 및 비피도박테리움 속(Bifidobacterium) 균총이 현저하게 증가하였는바, MRP가 장기능 개선 및 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환의 예방 또는 치료에 이용될 수 있음을 확인하였다.
실험예 3. 대사산물 분석을 통한 장내 유용 균주의 활성 확인
상기 실시예 1에서 제조한 마이얄 반응 생성물(MRP1, MRP2, MRP3)이 장내 유용 균주의 활성에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 상기 실험예 2의 배양액 내에서 장내 균총들의 대사산물인 SCFA(short chain fatty acid, SCFA)를 HPLC를 이용하여 분석하였다.
HPLC 분석은 Agilent Technologies 1200 series HPLC (CA, USA) 기계로 분석하였으며, 컬럼은 BIO-RAD Laboratories, Aminex HPX-87H (7.8×300 mm column, Hercules, CA)를 사용했다. 이동상은 메탄올과 5 mM H2SO4를 사용하고, flow rate는 0.6 mL/min, 분석기는 UV detection으로 210 nm에서 측정하였다. 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 대조군에 비해 상기 실시예 1에서 제조한 MRP1, MRP2 및 MRP3를 함께 배양한 군에서는 장내 유용 균주인 락토바실러스 속 (Lactobacillus) 및 비피도박테리움 속(Bifidobacterium)의 대표적인 대사 산물인 젖산(Lactic acid)의 생성이 현저하게 증가하고, 장내 유해 균주인 클로스트리듐 속(Clostridium)의 대표적인 대사 산물인 부티르산(butyric acid)의 생성에는 영향이 없음을 확인하였다. 상기 실험 결과를 통하여, 본 발명에 따른 마이얄 반응 생성물이 존재하지 않을 때에는 생체 내에서 클로스트리듐과 같은 유해 균주가 잘 증식할 수 있으나, 마이얄 반응 생성물이 존재할 때에는 상기 유해 균주의 증식은 억제되고, 유용한 균주인 락토바실러스 또는 비피도박테리움 등의 증식이 증가함을 확인하였는바, MRP가 장기능 개선 및 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환의 예방 또는 치료에 이용될 수 있음을 확인하였다.
실험예 4. 마이얄 반응 생성물의 항염증 효과 검증
상기 실시예 1에서 제조한 마이얄 반응 생성물(MRP1, MRP2, MRP3)이 염증 반응에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다. 사람의 장내 세포인 Caco-2 세포는 ATCC (American Type Culture Collection)에서 분양 받아 사용했으며, 대표적 염증 유발 물질인 PMA(phorbol myristate acetate)를 사용하여 세포 내 염증 반응을 유도하였다. 보다 구체적으로, 상기 Caco-2 세포를 10% FBS와 1% 항생제를 첨가한 DMEM 배지로 37℃, 5% CO2 조건에서 배양하였다. 상기 세포가 플라스크에서 단일층 상태로 자라면, 염증 유발 물질인 PMA를 0.1 μM의 농도로 4시간 동안 처리하였다. 대조군(Control)의 경우 아무것도 처리하지 않았으며, 실험군(MRP1, MRP2, MRP3)의 경우 상기 실시예 1에서 제조한 마이얄 반응 생성물(MRP1, MRP2, MRP3)을 PMA와 함께 처리하였다. 4시간 후, 배지를 제거하고, 트리졸(trizol)을 이용하여 세포에서 RNA를 분리한 후, RT-PCR을 통해 대표적 염증 관련 사이토카인인 TNF-α(Tumor necrosis factor-alpha) 및 IL-1β(Intereukin-1 beta)의 발현을 측정하였다. mRNA 발현 정도는 1.2% 아가로즈 겔에 전기영동 시킨 후 염색시약(RedSafeTM; iNtRON)으로 시각화하여 분석하였다. 실험에 사용된 각 유전자의 프라이머 서열, 크기 및 어닐링 온도(Annealing Temp.)를 하기 표 1에 나타내었으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
| Primer | sequence | size | A.T. | |
| TNF-α | Forward | 5’-ATGAGCACTGAAAGCATGATCCGG-3’ | 600 | 63℃ |
| Reverse | 5’-GAAGACCCCTCCCAGATAGATGG-3’ | |||
| IL-1β | Forward | 5’-AAACAGATGAAGTGCTCCTTCCAGG-3’ | 391 | 62.2℃ |
| Reverse | 5’-TGGAGAACACCACTTGTTGCTCCA-3’ | |||
| GAPDH | Forward | 5’-AGGTCGGAGTCAACGGATTTG-3’ | 554 | 60℃ |
| Reverse | 5’-ACAGTCTTCTGGGTGGCAGTG-3’ | |||
도 4에 나타낸 바와 같이, 염증 유발 물질인 PMA의 처리에 의해 세포 내에서 TNF-α및 IL-1β의 발현이 현저하게 증가하였으며, PMA와 함께 상기 실시예 1에서 제조한 MRP1, MRP2 및 MRP3를 처리한 군에서는 TNF-α 및 IL-1β의 발현이 통계적으로 유의하게 감소함을 확인하였다. 상기 실험 결과를 통하여, 본 발명에 따른 마이얄 반응 생성물이 장내 균총 개선을 통해, 항염증 효과를 가지고 있음을 확인하였다.
이하 본 발명의 약학적 조성물 및 식품 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명을 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1. 약학적 제제의 제조
1. 산제의 제조
마이얄 반응 생성물 20 mg
유당 100 mg
탈크 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
2. 정제의 제조
마이얄 반응 생성물 10 mg
옥수수전분 100 mg
유당 100 mg
스테아린산 마그네슘 2 mg
상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.
3. 캡슐제의 제조
마이얄 반응 생성물 10 mg
결정성 셀룰로오스 3 mg
락토오스 14.8 mg
마그네슘 스테아레이트 0.2 mg
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.
4. 주사제의 제조
마이얄 반응 생성물 10 mg
만니톨 180 mg
주사용 멸균 증류수 2974 mg
Na2HPO42H2O 26 mg
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당 (2 ml) 상기의 성분 함량으로 제조한다.
5. 액제의 제조
마이얄 반응 생성물 10 mg
이성화당 10 g
만니톨 5 g
정제수 적량
통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100 ml로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.
제제예 2. 식품 제제의 제조
1. 건강식품의 제조
마이얄 반응 생성물 100 mg
비타민 혼합물 적량
비타민 A 아세테이트 70 g
비타민 E 1.0 mg
비타민 B1 0.13 mg
비타민 B2 0.15 mg
비타민 B6 0.5 mg
비타민 B12 0.2 g
비타민 C 10 mg
비오틴 10 g
니코틴산아미드 1.7 mg
엽산 50 g
판토텐산 칼슘 0.5 mg
무기질 혼합물 적량
황산제1철 1.75 mg
산화아연 0.82 mg
탄산마그네슘 25.3 mg
제1인산칼륨 15 mg
제2인산칼슘 55 mg
구연산칼륨 90 mg
탄산칼슘 100 mg
염화마그네슘 24.8 mg
상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.
2. 건강음료의 제조
마이얄 반응 생성물 100 mg
비타민 C 15 g
비타민 E(분말) 100 g
젖산철 19.75 g
산화아연 3.5 g
니코틴산아미드 3.5 g
비타민 A 0.2 g
비타민 B1 0.25 g
비타민 B2 0.3 g
물 정량
통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간 동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2l 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다.
상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만 수요계층이나, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.
Claims (12)
- 마이얄 반응 생성물(Maillard reaction product)을 유효성분으로 포함하는 장기능 개선용 식품 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 마이얄 반응 생성물은 아미노산 및 당의 반응에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는, 장기능 개선용 식품 조성물.
- 제 2항에 있어서, 상기 아미노산은 글리신, 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 트레오닌, 세린, 시스테인, 메티오닌, 아스파르트산, 아스파라긴, 글루탐산, 글루타민, 리신, 아르기닌, 히스티딘, 페닐알라닌, 티로신, 트립토판, 프롤린, 피롤라이신 및 셀레노시스테인 으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 장기능 개선용 식품 조성물.
- 제 2항에 있어서, 상기 당은 글루코오스, 프룩토오스, 갈락토오스, 수크로오스, 말토오스, 락토오스, 자일로오스, 리보스, 디옥시리보스 및 리비톨로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 장기능 개선용 식품 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 마이얄 반응 생성물은 장 내에서 락토바실러스 속 또는 비피도박테리아 속 균주를 증가시키는 것을 특징으로 하는, 장기능 개선용 식품 조성물.
- 마이얄 반응 생성물(Maillard reaction product)을 유효성분으로 포함하는 장기능 개선용 사료 첨가제.
- 마이얄 반응 생성물(Maillard reaction product)을 유효성분으로 포함하는 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제 7항에 있어서, 상기 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환은 설사, 장염, 위장관염, 변비, 복통, 복부팽만 및 식중독으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 장 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 마이얄 반응 생성물(Maillard reaction product)을 유효성분으로 포함하는 장 내 미생물 불균형에 의해 유발되는 장 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
- 마이얄 반응 생성물(Maillard reaction product)을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제 10항에 있어서, 상기 염증성 질환은 급성 간염, 만성 간염, 약제 유발성 간염, 급성 담낭염, 급성 간부전, 식도염, 편도선염, 인후염, 결막염, 유선염, 피부 염증, 급성 습진, 만성 습진, 접촉성 피부염, 아토피성 피부염, 지루성 피부염, 만성단순태선, 간찰진, 박탈 피부염, 구진상 두드러기, 건선, 일광 피부염, 여드름, 크론병, 궤양성 대장염, 복막염, 골수염, 봉소염, 뇌막염, 뇌염, 췌장염, 외상 유발 쇼크, 기관지 천식, 알레르기성 비염, 낭포성 섬유증, 뇌졸중, 급성 기관지염, 만성 기관지염, 급성 세기관지염, 만성 세기관지염, 골관절염, 통풍, 척추관절병증, 강직성 척추염, 라이터 증후군, 건선성 관절병증, 장질환 척추염, 연소자성 관절병증, 연소자성 강직성 척추염, 반응성 관절병증, 감염성 관절염, 후-감염성 관절염, 임균성 관절염, 결핵성 관절염, 바이러스성 관절염, 진균성 관절염, 매독성 관절염, 라임 병, 결절성 다발동맥염, 과민성 혈관염, 루게닉 육아종증, 류마티스성 다발성근육통, 관절 세포 동맥염, 칼슘 결정 침착 관절병증, 가성 통풍, 비-관절 류마티즘, 점액낭염, 건초염, 상과염, 신경병증성 관절 질환(charco and joint), 출혈성 관절증 (hemarthrosic), 헤노흐-쉔라인 자반병, 비후성 골관절병증, 다중심성 세망조직구종, 수르코일로시스(surcoilosis), 혈색소증, 겸상 적혈구증 및 기타 혈색소병증, 고지단백혈증, 저감마글로불린혈증, 가족성 지중해열, 베하트 병, 전신성 홍반성 루푸스, 재귀열, 건선, 다발성 경화증, 패혈증, 패혈성 쇼크, 다장기 기능장애 증후군, 급성 호흡곤란 증후군, 만성 폐쇄성 폐질환(chronic obstructive pulmonary disease), 류마티스성 관절염(rheumatoid arthritis), 급성 폐손상(acute lung injury) 및 기관지 폐 형성장애(broncho-pulmonary dysplasia)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 염증성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 마이얄 반응 생성물(Maillard reaction product)을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
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| KR1020150014893A KR20160094485A (ko) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장기능 개선 또는 항염증용 조성물 |
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| KR1020150014893A KR20160094485A (ko) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 마이얄 반응 생성물을 유효성분으로 포함하는 장기능 개선 또는 항염증용 조성물 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN106721633A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-05-31 | 福建天马饲料有限公司 | 一种预防夏季肠炎的美洲鳗鲡幼鳗粉状配合饲料 |
| WO2020251208A1 (ko) * | 2019-06-14 | 2020-12-17 | 씨제이제일제당 (주) | 코리네박테리움 속 균주 및 이의 배양물을 포함하는 위장질환 예방, 치료 또는 개선용 조성물 |
| US11324776B2 (en) | 2020-03-16 | 2022-05-10 | National Guard Health Affairs | Maillard reaction products as inhibitors of aggregatibacter actinomycetemcomitans |
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| CN114007440A (zh) * | 2019-06-14 | 2022-02-01 | Cj第一制糖株式会社 | 含有棒状杆菌属菌株及其培养物的用于预防、治疗或改善胃肠道疾病的组合物 |
| CN114007440B (zh) * | 2019-06-14 | 2024-04-16 | Cj第一制糖株式会社 | 组合物用于预防、治疗或改善胃肠道疾病的用途 |
| US11324776B2 (en) | 2020-03-16 | 2022-05-10 | National Guard Health Affairs | Maillard reaction products as inhibitors of aggregatibacter actinomycetemcomitans |
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