KR20170062017A - 큰실말 추출물을 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 큰실말 추출물을 유효성분으로 포함하는 항암 조성물에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 큰실말에 수용매를 첨가하고, 121℃에서 1시간 동안 고압 추출하여 조추출물을 제조하는 조추출물 제조 단계; 상기 조추출물을 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 후, 상등액을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 분리 단계; 및 상기 상등액에 부피 기준으로 상기 상등액의 2배에 해당하는 에탄올을 첨가하고, 4℃에서 24시간 동안 냉장보관 후, 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 다음, 침전물을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 추출단계를 포함하는 방법으로 큰실말 수용성 식이섬유 추출물을 유효성분으로 포함하는 항암 조성물, 암 치료 또는 예방용 의약 조성물 또는 암 개선 또는 예방용 식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 유효성분인 큰실말 수용성 식이섬유 추출물은 다른 용매를 이용하여 제조된 식이섬유에 비하여 항암 효과와 항산화 효과가 우수할 뿐만 아니라, 오래부터 식용으로 이용되어 왔던 식물인 천연물질의 물 추출물을 유효성분으로 하는 것으로 부작용의 문제가 발생되지 아니하므로, 산업적 효과가 매우 크다 할 것이다.
본 발명의 유효성분인 큰실말 수용성 식이섬유 추출물은 다른 용매를 이용하여 제조된 식이섬유에 비하여 항암 효과와 항산화 효과가 우수할 뿐만 아니라, 오래부터 식용으로 이용되어 왔던 식물인 천연물질의 물 추출물을 유효성분으로 하는 것으로 부작용의 문제가 발생되지 아니하므로, 산업적 효과가 매우 크다 할 것이다.
Description
본 발명은 큰실말 추출물을 유효성분으로 포함하는 항암 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.
또한, 3면이 바다여서 해양 자원의 개발에 유리하고, 실제로 해양자원이 풍부한 국내에 분포하는 해조류는 약 750여 종에 이름에도 불구하고, 산업적으로 이용되는 종류는 약 30여 종에 불과하다. 상기 해조류는 비타민, 무기질, 식이섬유가 풍부한 것으로 알려져 있고, 특히 비소화성 점질성의 다당류 및 불포화지방산을 다량 함유한 것으로 보고되고 있다. 또한, 해조류는 육상 식물과 달리 내압, 내염, 저온 이라는 특수 환경에서 서식하기 때문에 적자생존의 경쟁 속에서 생장하기 위해 만들어 내는 해조류의 2차대사 산물은 육상 식물에서 생산되는 것과는 상이한 화학적 특성을 갖는 것으로 알려져 있다. 천연물로부터 생리활성을 가진 물질을 찾기 위한 관심이 높아지면서, 해조류 내 생리활성 물질 탐색 및 활성 물질의 상용화와 관련된 연구들이 증가하고 있다.
일 예로, 해조류 내 탄수화물이 일반 채소에 함유된 식이섬유와 달리 장의 운동을 원활하게 하여 식염 중금속 배출 및 혈관 내 콜레스테롤 침착 방지의 효과가 높음이 보고 되었고, 해조류 내 식이섬유를 분석한 연구에 따르면 해조류는 체내 생리활성이 높은 수용성 식이섬유를 다량 함유하고 있으며, 섭취 시 장 내 세균이 분비하는 효소에 의해 분해되어 생리 활성을 나타내는 것으로 확인되었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명은 큰실말 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료, 개선 또는 예방용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 항암 조성물을 제공한다. 상기 암 치료 또는 예방용 조성물은 약학 조성물이나 의약 조성물 또는 암 개선 또는 예방용 식품 조성물일 수 있다.
상기 항암 조성물은 큰실말 추출물, 구체적으로 항암 효과와 항산화 효과가 우수한 큰실말 수용성 식이섬유 추출물을 포함한 것 일 수 있다.
상기 큰실말 추출물은 바람직하게는 큰실말에 수용매를 첨가하고, 121℃에서 1시간 동안 고압 추출하여 조추출물을 제조하는 조추출물 제조 단계; 상기 조추출물을 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 후, 상등액을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 분리 단계; 및 상기 상등액에 부피 기준으로 상기 상등액의 2배에 해당하는 에탄올을 첨가하고, 4℃에서 24시간 동안 냉장보관 후, 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 다음, 침전물을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 추출단계를 포함하는 방법으로 제조된 큰실말 수용성 식이섬유 추출물일 수 있다.
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 큰실말 추출물, 항암 효과와 항산화 효과가 우수한 큰실말 수용성 식이섬유 추출물을 포함한 것 일 수 있다.
상기 큰실말 수용성 식이섬유 추출물은 큰실말에 수용매를 첨가하고, 121℃에서 1시간 동안 고압 추출하여 조추출물을 제조하는 조추출물 제조 단계; 상기 조추출물을 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 후, 상등액을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 분리 단계; 및 상기 상등액에 부피 기준으로 상기 상등액의 2배에 해당하는 에탄올을 첨가하고, 4℃에서 24시간 동안 냉장보관 후, 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 다음, 침전물을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 추출단계를 포함하는 방법으로 제조된 것일 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 또는 암 개선 또는 예방용 건강기능식품일 수 있다.
상기 암 개선 또는 예방용 식품 조성물은 바람직하게는 큰실말에 수용매를 첨가하고, 121℃에서 1시간 동안 고압 추출하여 조추출물을 제조하는 조추출물 제조 단계; 상기 조추출물을 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 후, 상등액을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 분리 단계; 및 상기 상등액에 부피 기준으로 상기 상등액의 2배에 해당하는 에탄올을 첨가하고, 4℃에서 24시간 동안 냉장보관 후, 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 다음, 침전물을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 추출단계를 포함하는 방법으로 제조된 큰실말 수용성 식이섬유를 유효성분으로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 발명자들은 암에 효과가 있는 천연 식물 유래 성분에 대하여 연구 하던 중, 통상적으로 식품 등으로 활용되면서도, 생산량이 높으나, 그 사용이 제한적인 해조류, 특히 갈조류와 관련하여 연구를 진행하여, 기존에 미백효과 등 미용효과와 관련하여 알려져 있고, 최근 후코이단 함량이 높은 것으로 알려져 후코이단 생산원료로만 사용되는 큰실말이 항암 효과가 있으며, 특히 기존연구 결과와 달리 물을 이용하여 열수 추출하는 경우, 식이섬유 함량이 높을 뿐만 아니라 항암효과 및 항산화 효과가 우수한 추출물을 제조할 수 있다는 것을 확인하여, 이를 바탕으로 본 발명을 완성하였다
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 유효성분이란 조성물, 구체적으로 의약 조성물 또는 식품 조성물에 있어서 항암 효과를 제공하는 성분을 의미한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 큰실말 추출물을 유효성분으로 항암 조성물에 관한 것이다.
상기 항암 조성물은 큰실말에 수용매를 첨가하고, 121℃에서 1시간 동안 고압 추출하여 조추출물을 제조하는 조추출물 제조 단계; 상기 조추출물을 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 후, 상등액을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 분리 단계; 및 상기 상등액에 부피 기준으로 상기 상등액의 2배에 해당하는 에탄올을 첨가하고, 4℃에서 24시간 동안 냉장보관 후, 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 다음, 침전물을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 추출단계를 포함하는 방법으로 제조된 큰실말 수용성 식이섬유 추출물을 유효성분으로 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 큰실말 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 암 치료 또는 예방용 조성물은 큰실말에 수용매를 첨가하고, 121℃에서 1시간 동안 고압 추출하여 조추출물을 제조하는 조추출물 제조 단계; 상기 조추출물을 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 후, 상등액을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 분리 단계; 및 상기 상등액에 부피 기준으로 상기 상등액의 2배에 해당하는 에탄올을 첨가하고, 4℃에서 24시간 동안 냉장보관 후, 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 다음, 침전물을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 추출단계를 포함하는 방법으로 제조된 큰실말 수용성 식이섬유 추출물을 유효성분으로 포함하는 것일 수 있다.
상기 큰실말(Cladosiphon novae - caledoniae kylin)은 갈조류로 주로 식용 및 기능성식품 원료로 사용되고 있으며, 남태평양의 섬나라인 통가의 해안이나 일본 오키나와 해안에서 주로 서식하는 것으로 알려져 있다. 상기 큰실말은 주로 봄부터 여름에 걸쳐 채취되며, 주로 보습제나 피부보호제 등의 화장품 원료로 사용되던 물질로, 상기 큰실말에는 비타민과 함께 칼슘, 망간, 철, 아연 등의 각종 미네랄이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 상기 큰실말은 최근 미역이나 다시마보다 후코이단의 함량이 4배 이상 높은 것으로 알려져, 후코이단의 생산 원재료로서 각광을 받고 있다.
상기 큰실말 열수 추출물은 인간 유래 대장암 세포주(human colon cancer cell)인 HT-29 세포를 이용하여 증식억제를 통한 항암 효과를 확인한 결과, 다른 용매를 사용한 추출물에 비하여 항암 효과가 더욱 우수한 것으로 확인되었다.
상기 큰실말 추출물은 추출용매로 추출하거나 추출용매로 추출하여 제조한 추출물에 분획용매를 가하여 분획하여 제조할 수 있다.
상기 큰실말 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 큰실말 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 큰실말 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 있으며, 통상의 추출기기, 초음파 분쇄 추출기 또는 분획기를 이용할 수 있다.
상기 큰실말 추출물의 추출시간은 특별히 한정되지 않으나, 30분 이상 추출할 수 있고, 일 예로 30분 내지 90분, 바림작하게는 60분 동안 추출할 수 있다.
상기 큰실말 추출물은 바람직하게는 열수 추출법으로 수행할 수 있으며, 상기 열수 추출의 추출온도는 100℃ 내지 140℃, 바람직하게는 121℃에서 행해질 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 큰실말 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 큰실말 추출물은 바람직하게는 큰실말 수용성 식이섬유 추출물, 더욱 바람직하게는 큰실말에 수용매를 첨가하고, 121℃에서 1시간 동안 고압 추출하여 조추출물을 제조하는 조추출물 제조 단계; 상기 조추출물을 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 후, 상등액을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 분리 단계; 및 상기 상등액에 부피 기준으로 상기 상등액의 2배에 해당하는 에탄올을 첨가하고, 4℃에서 24시간 동안 냉장보관 후, 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 다음, 침전물을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 추출단계를 포함하는 방법으로 제조된 큰실말 수용성 식이섬유 추출물일 수 있다.
상기 큰실말 추출물은 바람직하게는 큰실말을 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 큰실말 추출물, 바람직하게는 큰실말 수용성 식이섬유 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 큰실말 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 큰실말 추출물을 포함하는 암 치료 또는 예방용 조성물이 약제로 사용되거나, 의약 또는 약학적 용도로 사용되는 경우, 상기 항암 조성물 또는 상기 큰실말 추출물은 통상적인 방법에 따라 약학적으로 허용되는 담체 또는 부형제와 혼합하거나 희석제로 희석하여 사용될 수 있다.
또한, 상기 큰실말 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, 큰실말 추출물에 독립적으로 또는 조합하여 추가될 수 있다.
상기 큰실말 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 큰실말 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 큰실말 추출물, 바람직하게는 큰실말 수용성 식이섬유 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, 큰실말 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 큰실말 추출물, 바람직하게는 큰실말 수용성 식이섬유 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 큰실말 추출물, 바람직하게는 큰실말 수용성 식이섬유 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 큰실말 추출물, 바람직하게는 큰실말 수용성 식이섬유 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 큰실말 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 큰실말 추출물, 바람직하게는 큰실말 수용성 식이섬유 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 큰실말 추출물, 바람직하게는 큰실말 수용성 식이섬유 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 개선 또는 예방용 식품 조성물에 관한 것이다. 상기 식품 조성물은 건강기능식품 조성물일 수 있다.
또한 본 발명은 상기 큰실말 추출물, 바람직하게는 큰실말 수용성 식이섬유 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 큰실말 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 큰실말 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 큰실말 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, 큰실말 추출물, 바람직하게는 큰실말 수용성 식이섬유 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.
본 발명의 큰실말 추출물은 항암 활성 또는 항산화 활성이 우수항 추출물을 이용하는 것이므로, 항암 효과가 현저하게 우수할 뿐만 아니라, 식용으로 사용될 수 있는 큰실말과 추출용매인 물을 사용한 것이어서, 경제적인 효과도 우수하여 산업적 효과가 뛰어난 것으로 인정된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 추출용매에 따른 큰실말 추출물의 식이섬유 함량을 측정한 결과로, 가로축은 추출용매에 따른 추출물의 종류, 구체적으로 수용매 추출물(control), 산성 용액(0.05N HCl) 또는 염기성 용액(sodium salt, 0.02N Na2EDTA)을 의미하고, 세로축은 함량 즉, 식이섬유의 함량(g)을 의미한다
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 식이섬유 종류에 따른 항산화 물질의 함량을 나타낸 결과로, 도 2a는 총 푸라보노이드 함량(Total flavonoid)을 측정한 그래프이고, 도 2b는 폴리페놀 함량(polyphenol content)을 측정한 그래프이며, 각 그래프의 가로축은 불용성 식이섬유(insoluble dietary fiber), 수용성 식이섬유(soluble dietary fiber) 및 후코이단(fucoidan)을 나타내고, 세로축은 각 항산화 물질의 함량을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 식이섬유 종류에 따른 항산화 활성을 나타낸 결과로, 도 3a는 자유라디칼 제거능(Free radical scavenging effect)을 측정한 그래프이고, 도 3b는 SOD 활성(Superoxide dismutase(SOD) acitivity) 을 측정한 그래프이며, 각 그래프의 가로축은 불용성 식이섬유(insoluble dietary fiber), 수용성 식이섬유(soluble dietary fiber) 및 후코이단(fucoidan)을 나타내고, 세로축은 각 항산화 활성(%)을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 식이섬유 종류에 따른 항암 활성을 나타낸 결과로, 도 4a는 HT-29 암세포주에 대한 항암 활성을 측정한 그래프이고, 도 4b는 B16F10 암세포주에 대한 항암 활성을 측정한 그래프이며, 도 4c는 3T3-L1 암세포주에 대한 항암 활성을을 측정한 그래프이고, 각 그래프의 가로축은 대조군(Contol), 불용성 식이섬유(insoluble dietary fiber), 수용성 식이섬유(soluble dietary fiber) 및 후코이단(fucoidan)을 24시간 또는 48시간 동안 처리한 결과를 나타내고, 세로축은 각 시료에 대해 대조군 대비 암세포주의 생존능으로 항암 활성(%)을 나타낸 결과이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 식이섬유 종류에 따른 항산화 물질의 함량을 나타낸 결과로, 도 2a는 총 푸라보노이드 함량(Total flavonoid)을 측정한 그래프이고, 도 2b는 폴리페놀 함량(polyphenol content)을 측정한 그래프이며, 각 그래프의 가로축은 불용성 식이섬유(insoluble dietary fiber), 수용성 식이섬유(soluble dietary fiber) 및 후코이단(fucoidan)을 나타내고, 세로축은 각 항산화 물질의 함량을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 식이섬유 종류에 따른 항산화 활성을 나타낸 결과로, 도 3a는 자유라디칼 제거능(Free radical scavenging effect)을 측정한 그래프이고, 도 3b는 SOD 활성(Superoxide dismutase(SOD) acitivity) 을 측정한 그래프이며, 각 그래프의 가로축은 불용성 식이섬유(insoluble dietary fiber), 수용성 식이섬유(soluble dietary fiber) 및 후코이단(fucoidan)을 나타내고, 세로축은 각 항산화 활성(%)을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 식이섬유 종류에 따른 항암 활성을 나타낸 결과로, 도 4a는 HT-29 암세포주에 대한 항암 활성을 측정한 그래프이고, 도 4b는 B16F10 암세포주에 대한 항암 활성을 측정한 그래프이며, 도 4c는 3T3-L1 암세포주에 대한 항암 활성을을 측정한 그래프이고, 각 그래프의 가로축은 대조군(Contol), 불용성 식이섬유(insoluble dietary fiber), 수용성 식이섬유(soluble dietary fiber) 및 후코이단(fucoidan)을 24시간 또는 48시간 동안 처리한 결과를 나타내고, 세로축은 각 시료에 대해 대조군 대비 암세포주의 생존능으로 항암 활성(%)을 나타낸 결과이다.
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
.
큰실말
수용성 식이섬유 추출물의 제조 및 분석]
제조예
.
큰실말
수용성 식이섬유 추출물의 제조
본 연구에 사용한 큰실말(Cladosiphon novae - caledoniae kylin)은 남태평양 중부에 위치한 통가(The Kingdom of Tonga)에서 2013년 (주)만승수산(MS bioglobal, 부산, 대한민국)이 수입한 큰실말을 사용하였다. 상기 큰실말은 드라이오븐을 이용하여, 60℃에서 24시간 건조한 후, 분쇄기(ball mill, Daesung Artlon, 대한민국)를 사용하여 파쇄하여 분말로 제조하였다. 상기 큰실말 분말은 실험전까지 -20℃에 보관하면서 사용하였다.
상기 큰실말 분말의 추출물은 추출용매를 달리하면서 제조하였다. 구체적으로, 큰실말 추출물은 큰실말 분말 시료 2 g에 염기(Na2EDTA) 및 산(HCl) 용액과 수용매(3차 증류수)를 각각 100 ml 첨가하고, 121℃의 조건에서 1시간 동안 열수 추출하는 방법으로 제조하였다. 상기 용매 추출물은 각각 원심분리기를 이용하여 3,000 rpm의 조건으로 20분 동안 원심분리한 후, 상등액만을 분리하여, 수용성 식이섬유를 수득하였다. 상기 상등액을 분리한 남은 침전물은 동결건조 후, 함량을 측정하여, 불용성 식이섬유 함량으로 사용하였다.
상기 각각 용매 추출물로부터 수득한 각각의 수용성 식이섬유를 포함한 상등액에 각 상등액 부피 대비 2배 부피의 100% 에탄올을 첨가하고, 4℃의 조건에서 24시간 동안 냉장 보관하였으며, 이 후, 3,000 rpm의 조건으로 20분 동안 원심분리한 다음 상등액을 제거하고 침전물을 수득한 후, 동결건조하여 최종적으로 수용성 식이섬유를 수득하여, 이 함량을 제조하였다. 상기 측정결과를 도 1에 나타내었다.
상기 도 1에 나타낸 바와 같이, 3차 증류수를 이용한 열수 추출물에는 0.93 g/L의 불용성 식이섬유와 0.175 g/L의 수용성 식이섬유가 추출됨이 확인되었다. 또한, 0.05N HCl를 이용한 추출물에는 0.6 g/L의 불용성 식이섬유와 0.06 g/L의 수용성 식이섬유가 추출됨이 확인되었다. 또한, 0.02N Na2EDTA를 이용한 추출물에는 0.87g/L의 불용성 식이섬유와 0.035 g/L의 수용성 식이섬유가 추출됨이 확인되었다. 상기 결과로부터, 기존에 산 또는 염기를 이용하는 것에 비하여 물을 이용하여 열수 추출하는 경우, 식이섬유 추출에 더 효과적인 것, 특히 수용성 식이섬유 추출에 현저하게 효과적인 것이 확인되었다.
실험예
1.
큰실말
수용성 식이섬유의 항산화 효과 확인
상기 제조예에서 제조된 식이섬유 추출에 가장 효과적으로 확인된 열수 추출물을 이용한 큰실말 수용성 식이섬유의 항산화활성을 확인하기 위하여, 우선, 총 플라보노이드 함량 및 총 폴리페놀 함량을 분석하고, 추가로 자유라디칼 소거능(DPPH) 및 SOD 활성을 측정하였다. 시료는 제조된 수용성 식이섬유, 불용성 식이섬유와 후코이단(fucoidan, (주)만승수산(MS bioglobal, 부산, 대한민국))을 이용하였다.
우선, 총 플라보노이드 함량(Total flavonoid content)은 NFRI의 방법을 활용하였으며, 구체적으로 각각 시료 100 μL에 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol) 1 mL 및 1 N NaOH 100 μL를 혼합 후, 37℃에서 1 시간 반응시키고, 420 nm에서 흡광도를 측정하는 방법으로 수행하였다. 상기 시료의 flavonoid content 정량을 위해 narigin(Sigma, USA)를 이용하여 표준곡선을 작성하였으며, 좋은 직선성(R2=0.9828)을 확인하였다. 상기 시료는 각각 식이섬유 및 후코이단을 PBS(phosphate buffer solution)를 이용하여, 20 mg/ml 농도로 용해하여 제조한 용액을 사용하였다.
또한, 총 폴리페놀 함량(Total polyphenol content)은 Folins-Denis의 방법을 활용하였으며, 구체적으로 각 큰실말 식이섬유 시료 50 μL에 2% Na2CO3 1 mL을 가하고, 혼합한 후 3 분간 정치한 다음, 반응한 시료에 1N Folin-ciocalteu(Sigma, USA) 50 μL를 첨가하고, 30 분간 반응 후 750 nm에서 흡광도를 측정하는 방법으로 수행하였다. Galic acid(Sigma, USA)를 이용하여 표준 검량선을 작성하였으며, 좋은 직선성(R2=0.9862)를 확인하였다. 상기 각각의 측정결과를 도 2에 나타내었다.
상기 도 2a에 나타낸 바와 같이, 총 플라보노이드 함량의 경우, 불용성 식이섬유 시료에서 2.4 mg/L, 수용성 식이섬유에서 2.8 mg/L 및 후코이단에서는 약 3.0 mg/L로 나타나서, 불용성 식이섬유 시료에 비하여 수용성 식이섬유 시료에서 현저하게 높은 플라보노이드 함량을 확인하였다. 또한, 상기 도 2b에 나타낸 바와 같이, 총 폴리페놀 함량의 경우, 수용성 식이섬유에서 3.0 mg/L로 확인되어, 2.3 mg/L인 불용성 식이섬유 시료는 물론, 2.6 mg/L인 후코이단에 비해서도 현저하게 높은 폴리페놀 함량을 확인하였다.
또한, 자유라디칼 소거능과 관련하여, 각 큰실말 식이섬유의 자유라디칼 소거능은 Blosis의 방법을 변형하여 전자공여효과로 나타나는 시료에 대한 환원력을 측정하는 방법으로 수행하였다. 구체적으로, 각 큰실말 식이섬유 100 μL에 0.1 mM DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 50 μL와 10% 에탄올 100 μL를 가해 만들어진 혼합액을 실온에 15 분간 반응시킨 후, 525 nm에서 흡광도를 측정하는 방법으로 수행하였다. 상기 전자공여효과로 나타나는 시료에 대한 환원력은 하기 계산식 1을 이용하여 계산하였다. 상기 계산 결과를 도 3a에 나타내었다.
[계산식 1]
자유라디칼 소거능(%) = [1 - ((Asample - Asampleblank) / Acontrol)] × 100
또한, SOD 활성과 관련하여, 각 큰실말 식이섬유의 SOD 활성은 본 연구자가 기존 연구에서 활용하였던 방법(Characterization of Arthrospira platensis mutants generated by UV-B irradiation, Appl . Chem . Eng ., 23(5), 496-500(2012))으로 수행하였으며, 상기 SOD 활성은 하기 계산식 2를 이용하여 계산하였다. 하기 계산식 2에서, Asample은 시료와 효소를 첨가한 반응액의 흡광도를 의미하고, Ablank1은 시료대신 증류수와 효소를 첨가한 반응액의 흡광도를 의미하며, Ablank2는 시료와 dilution buffer를 첨가한 반응액의 흡광도를 의미하고, Ablank3은 시료대신 증류수와 dilution buffer를 첨가한 반응액의 흡광도를 의미한다. 상기 계산 결과를 도 3b에 나타내었다.
[계산식 2]
SOD 활성 = (Ablank1 - Ablank3) - [(Asample - Ablank2) / (Ablank1 - Ablank3)] × 1000
상기 도 3a에 나타낸 바와 같이, 자유라디칼 제거능과 관련하여, 불용성 식이섬유는 약 30%인 반면, 수용성 식이섬유에서 약 56%로, 38%인 후코이단 보다 현저하게 우수한 것으로 확인되었다. 또한, 도 3b에 나타낸 바와 같이, SOD 효소 활성과 관련하여, 불용성 식이섬유는 약 63.4%인 반면, 수용성 식이섬유는 약 86.5%로, 95.3%인 후코이단과 유사한 것으로 확인되었다.
상기 결과로부터, 기존 항산화 활성이 우수한 것으로 확인된 후코이단과 본 발명의 제조방법으로 제조된 큰실말 수용성 식이섬유 추출물은 항산화 활성이 유사한 것으로 확인되어, 우수한 항산화능을 확인 할 수 있었다.
실험예
2.
큰실말
추출물의 항암 효과 확인
큰실말 추출물의 항암효과를 확인하기 위하여, 우선 인체 대장암 세포주(human colon cancer cell)인 HT-29 세포주, 흑색종(melanoma)인 B16F10 및 지방세포(adipocytes)인 3T3-L1를 한국세포주은행으로부터 분양 받았다. 상기 분양받은 각 세포주를 10%의 FBS(Fetal bovine serum, Hyclone, USA) 또는 BCS(3T3-L1, bovine calf serum, Hyclone, USA)와 1%의 penicillin-streptomycin을 첨가한 DMEM 배지(Corning, USA) 또는 RPMI 1640 배지(HT-29, Corning, 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 각 세포에 대한 큰실말 식이섬유의 항암효과의 측정은 상기 제조된 큰실말 식이섬유를 처리한 후, MTT Assay를 수행하였다. 구체적으로, 세포배양용 96 well plate에 각 세포주를 6 x 103 cells/well의 농도로 100 ?L씩 분주하여 24시간 동안 배양한 후, 상기 큰실말 식이섬유 및 후코이단을 1.5 mg /mL 의 함량에 으로 처리한 다음 24시간 및 48시간 동안 추가 배양하였다. 상기 배양 후, 3-(4-5-dimethylthiozol-2-yl)2-5-diphenyl-tetrazolium bromide(MTT) solution을 5 mg/mL 농도로 희석하여 각 well 당 20 μL씩 분주하고, 4 시간 동안 37℃에서 추가로 배양하였다. 상기 배양이 끝난 다음 MTT 시약을 제거하고 dimethyl sulfoxide(DMSO, USA)를 200 μL씩 각 well에 분주하여 생성된 formagen을 모두 녹일 수 있게 15 분간 반응시킨 후, 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. 아무런 시료를 처리하지 않은 대조군을 기준으로 측정 결과를 도 4에 나타내었다.
상기 도 4a에 나타낸 바와 같이, 대장암 세포주인 HT-29에 대해서 24시간 경과한 경우 수용성 식이섬유(75.5%)는 불용성 식이섬유(80.6%)에 비해 우수하고, 후코이단(74.6%)과 유사한 암세포 사멸능을 나타내었으나, 48 시간 경과한 경우에는 수용성 식이섬유는 39.3%의 암세포만이 살아남아, 후코이단(86.1%)과 불용성 식이섬유(70.6%)에 비하여 현저하게 우수한 항암 활성을 갖는 것으로 확인되었다.
또한, 상기 도 4b에 나타낸 바와 같이, 피부암을 유발하는 흑색종 세포주인 B16F10에 대해서 수용성 식이섬유를 처리하였을 때에는 24 시간 및 48 시간 모두 불용성 식이섬유에 비하여 항암 활성이 우수하였으며, 48시간 경과 후에는 후코이단과도 유사한 활성이 확인되었다. 또한, 상기 도 4c에 나타낸 바와 같이, 지방세포인 3T3-L1에 처리한 경우에도, 24시간 및 48 시간 배양한 결과 모두 불용성 식이섬유에 비하여 항암 활성이 우수하고, 후코이단과 유사한 항암활성을 갖는 것으로 확인되었다.
상기 결과로부터 특히 수용성 식이섬유는 대장암에 대해 우수한 항암 활성을 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 (4)
- 큰실말에 수용매를 첨가하고, 121℃에서 1시간 동안 고압 추출하여 조추출물을 제조하는 조추출물 제조 단계; 상기 조추출물을 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 후, 상등액을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 분리 단계; 및 상기 상등액에 부피 기준으로 상기 상등액의 2배에 해당하는 에탄올을 첨가하고, 4℃에서 24시간 동안 냉장보관 후, 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 다음, 침전물을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 추출단계를 포함하는 방법으로 제조된 큰실말 수용성 식이섬유 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 치료 또는 예방용 의약 조성물.
- 큰실말에 수용매를 첨가하고, 121℃에서 1시간 동안 고압 추출하여 조추출물을 제조하는 조추출물 제조 단계; 상기 조추출물을 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 후, 상등액을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 분리 단계; 및 상기 상등액에 부피 기준으로 상기 상등액의 2배에 해당하는 에탄올을 첨가하고, 4℃에서 24시간 동안 냉장보관 후, 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 다음, 침전물을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 추출단계를 포함하는 방법으로 제조된 큰실말 수용성 식이섬유 추출물을 유효성분으로 포함하는 암 개선 또는 예방용 식품 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 식품 조성물은 암 개선 또는 예방용 건강기능식품인 암 개선 또는 예방용 식품 조성물. - 큰실말에 수용매를 첨가하고, 121℃에서 1시간 동안 고압 추출하여 조추출물을 제조하는 조추출물 제조 단계; 상기 조추출물을 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 후, 상등액을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 분리 단계; 및 상기 상등액에 부피 기준으로 상기 상등액의 2배에 해당하는 에탄올을 첨가하고, 4℃에서 24시간 동안 냉장보관 후, 3,000 rpm의 조건으로 20분간 원심분리한 다음, 침전물을 수득하는 큰실말 수용성 식이섬유 추출단계를 포함하는 방법으로 제조된 큰실말 수용성 식이섬유 추출물을 유효성분으로 포함하는 항암 조성물.
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| CN111991258A (zh) * | 2020-10-12 | 2020-11-27 | 上海辉文生物技术股份有限公司 | 一种皮肤解毒和抗氧化组合物及其应用 |
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2015
- 2015-11-27 KR KR1020150167330A patent/KR20170062017A/ko not_active Application Discontinuation
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| CN111991258B (zh) * | 2020-10-12 | 2022-06-14 | 上海辉文生物技术股份有限公司 | 一种皮肤解毒和抗氧化组合物及其应用 |
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