KR20180117065A - 길경 추출물을 유효성분으로 하는 스트레스성 질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 길경 추출물을 유효성분으로 하는 스트레스성 질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 길경 추출물 및 지각 추출물을 유효성분으로 포함하는 스트레스성 질환 예방 또는 개선용 식품조성물 또는 스트레스성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 천연물을 이용하여 부작용이 적은 스트레스성 질환에 해당하는 우울증 및 불안증 치료제 및 스트레스성 질환인 우울증, 불안증 및 피로에 개선 효과가 있는 건강기능식품을 제조하는 데에 유용하게 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 길경 추출물을 유효성분으로 하는 스트레스성 질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 길경 추출물을 유효성분으로 포함하는 스트레스성 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물 또는 스트레스성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.
우울증(Depression)은 뇌에 있는 특정 신경전달물질의 양이 감소해서 발병하는데, 대표적인 신경전달물질은 세로토닌(serotonin)과 노르에피네프린(Norepinephrine), 코르티코스테론(corticosterone)이다. 따라서 우울증 치료제는 뇌 안에서 이들 신경전달물질의 양을 증가시키는 작용을 통해서 치료효과를 나타내게 된다. 과거에 많이 사용했던 우울증 치료제로는 이미프라민, 아미트립틸린, 트라조돈 등이 있다. 이 약물들은 치료 효과가 좋아서 현재도 임상에서 많이 사용되고 있으나, 이 약물들은 아세틸콜린, 히스타민 등의 신경전달물질 수용체를 차단하는 효과가 있어 변비, 입마름, 졸림 등의 부작용을 야기하는 불편함이 있다. 최근에 개발되어 사용되고 있는 항우울제들은 이와 같은 부작용을 최소화시켜 환자가 복용했을 때 약물로 인한 불편감을 거의 느낄 수 없도록 만들었다. 그 대표적인 약물로는 프로작, 졸로푸트, 세로자트, 듀미록스 등이 있으며, 이 약물들은 신경전달물질 중에서도 특히 세로토닌의 양을 선택적으로 증가시키는 작용을 하는데, 가장 최근에 나온 약물들은 과거의 항우울제와 작용면에서는 유사하지만 부작용이 훨씬 개선된 특징이 있다.
과도하고 지속적인 스트레스는 우울, 불안, 피로를 유발하며 스트레스 호르몬인 코티솔(cortisol)의 상승과 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 코티솔은 스트레스로 인해 상한 몸과 정신의 에너지를 회복시키고 혈압을 조절하는 작용을 한다. 그러나 반복적인 스트레스는 코티솔의 분비를 지속시키는데 이는 궁극적으로 HPA 축(Hypothalamic-pituitary-adrenal axis)의 음성피드백(nagative feedback) 조절의 실조 뉴런 가소성 저하를 유도하여 우울, 불안, 피로를 유발할 수 있다.
우울증의 치료는 중요한 사회적 과제로 부상하고 있다. 세계보건기구(WHO)의 Lopez 박사의 보고서에 따르면 DALY(Disability-Adjusted Life Year)의 개념, 즉, '한 사람이 건강한 생활을 잃어버린 년 수’를 도입한 측정법에 의해 질환별 순위를 정할 경우 2020년에는 허혈성 심질환에 이어 우울증이 2위의 질환군이 될 것으로 보고 있으며, 선진국에서는 우울증이 오히려 선두질환의 위치에 오를 것으로 예측되고 있을 정도로 빠른 속도로 환자수가 증가하고 있는 추세이다. 우울증의 생물학적 원인에 대한 가설은 다양하지만, 현재까지는 아드레날린 혹은 도파민(dopamine), 세로토닌(serotonin) 등과 같은 뇌신경전달물질계의 장애로 보는 견해가 지배적이다. 이는 주로 치료제인 삼환계 항우울제(tricyclic antidepressant, TCA)와 세로토닌 재흡수 차단제(selective serotonin re-uptake inhibitor, SSRI)의 작용에서 추정된 것들이다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 SSRI는 효과 측면에서 TCA와 비교하여 큰 차이를 보이지 않는다. 또 하나의 중요한 측면은 약물상호작용의 문제가 심각하다는 점이다. 특히 한국인의 경우 서구인의 경우보다 간효소계의 poor metabolizer가 4배 이상 높으므로 독성의 문제를 가질 수 있다. 따라서 한국인의 체질에 맞는 새로운 항우울제의 필요성을 증대시키고 있다.
현재 국내에는 항우울제의 한 대안으로 생약을 주성분으로 하는 몇 가지 항우울제가 시판되고 있다. 그중 가장 대표적인 “야르신”은 1999년 8월부터 발매하고 있는 항우울제로서 주성분은 LI160 이라는 물질로 St. John‘s Wort(hypericum perforatum) 라는 식물에서 추출한 것인데, 이 식물은 영국에서 민간 치료제로 쓰이던 것이다. 그 효능은 우울증과 수반되어 나타나는 우울, 불안, 불면 등의 신체증상들을 효과적으로 치료하며, 안성도 비교적 높은 것으로 알려져 이 약의 처방은 독일에서는 플루옥세틴 처방의 6배에 달하는 것으로 알려져 있다. 기존 항우울제와의 효능 비교에서는, 삼환계 항우울제보다 치료 반응률이 6-18 % 낮다는 보고에서부터 경도에서 중등도의 외래 우울증 환자에서는 SSRI의 하나인 설트랄린(sertraline)과 최소한 동일한 효과를 가진다는 거에 이르기까지 좀 더 연구의 축적을 요할 것으로 보인다. 그러나 생약 사용을 비롯하여 대체-보완의학의 이용자가 전인구의 40%에 육박하여 생약에 대하여 경계를 늦추지 않는 북미 주류 정신의학계에서도 치매치료에서의 은행의 사용과 더불어 생약이 주성분인 이 새로운 항우울제의 효능에 대한 증거가 있음을 인정하는 움직임이다.
현재 천연물을 이용한 우울증 치료제와 관련하여 향부자, 백복령, 감초 및 황련의 혼합물이 우울증에 효과가 있다고 알려져 있으며(공개특허공보 10-2012-0130973), 본 연구진이 출원한 특허에서 향부자, 오약, 목향, 감초, 길경, 지각 혼합물이 우울증에 효과가 있다고 알려져 있다(등록특허: 10-1386791). 그러나 길경의 단독 추출물이 우울증에 대하여 치료 효과가 있다는 것은 알려진 바 없다.
이에 본 발명자들은 다양한 천연물을 이용하여 어떠한 추출물이 우울증에 효과가 있는지 확인하는 실험을 진행한 결과, 길경 추출물이 우울증 치료에 효과를 나타내는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 길경 추출물을 유효성분으로 포함하는 스트레스성 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 길경 추출물을 유효성분으로 포함하는 스트레스성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 길경 추출물을 유효성분으로 포함하는 스트레스성 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 길경 추출물을 유효성분으로 포함하는 스트레스성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 길경 추출물을 유효성분으로 포함하는 스트레스성 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 ‘길경(桔梗)’은 다년초인 도라지 뿌리를 껍질째 말린 것으로서, 성질은 평하고 맛은 쓰고 맵다. 길경은 폐에 작용하여 해수와 가래가 많고 호흡이 불편한 증상을 치료하며, 폐를 맑게 하고 답답한 가습을 풀어주며 뱃속의 찬 기운을 풀어주어 기침을 멈추고 담을 없애는 효능이 있다. 또한 예로부터 항염작용, 특히 목이 아플 때 사용하고 있으며, 인후통, 기침, 가래, 코막힘, 천식, 기관지염증, 흉막염, 두통, 오한, 편도선염 등에 사용한다.
본 발명의 ‘스트레스(stress)’는 적응하기 어려운 환경에 처할 때 느끼는 심리적, 신체적 긴장 상태를 의미하며, 장기적으로 지속되면 심장병, 위궤양, 고혈압과 같은 신체적 질환을 일으키기도 하고, 불면증, 불안증, 우울증과 같은 심리적 부적응을 일으키기도 한다. 상기 ‘스트레스성 질환’은 사람의 사고, 감정 및 행동에 영향을 미치는 병적인 정신 상태가 스트레스에 의하여 유발되는 질환을 의미하며, 피로, 두통, 근육통, 위장병, 흉부통증, 복부통증, 신경과민증, 수면장애, 우울증, 불안증, 공황장애 및 기억력 감소 등일 수 있고, 바람직하게는 우울증, 불안증 및 피로일 수 있다.
본 발명의 실시예에서 마우스를 환기 구멍을 뚫어놓은 튜브에 넣어 움직일 수 없도록 하는 방식으로 구금 스트레스를 가하여 우울증, 불안증 또는 피로를 유발하였다.
본 발명의 ‘우울증(depressive disorder)’은 우울장애라고도 하며, 의욕 저하와 우울감을 주요 증상으로 하여 다양한 인지 및 정신 신체적 증상을 일으켜 일상 가능의 저하를 가져오는 질환을 의미한다. 이는 감정, 생각, 신체 상태 및 행동 등에 변화를 야기하는 심각한 질환으로 한 개인의 삶에 전반적인 영향을 미치는 질환이다.
본 발명의 ‘불안증’은 불안장애(anxiety disorder)라고도 하며, 극도의 공포, 불안 및 관련된 행동 장애의 특징을 지닌 질환들을 포함한다. 불안은 광범위하게 매우 불쾌하고 막연하게 불안한 느낌으로 미래의 위협에 대한 예측에서 발생하는 현상이며, 공포는 실제로 있거나 혹은 지각된 즉각적인 위협에 대한 감정적 반응이다. 이는 정상적 범위를 넘어선 불안과 공포로 인하여 두통, 심장 박동 증가, 호흡수 증가, 위장관계 이상 등과 같은 신체적 증상이 나타나며, 이로 인해 일상 활동을 수행하기 어려운 경우에 불안장애로 진단할 수 있다. 공황장애, 특정 공포증, 사회 공포증, 강박장애, 범불안장애, 급성 스트레스 장애, 외상 후 스트레스 장애 등이 불안증에 해당한다.
본 발명의 ‘피로’는 의학적으로 지침 및 탈진으로 인해 에너지가 고갈된 느낌을 의미한다. 일반적으로는 일상적인 활동 후 회복이 일어나지 않아, 비정상적으로 기운이 없는 상태이며, 강도 높은 활동이나 일을 한 후 나타나는 정상적인 반응일 수 있다. 그러나 평소보다 낮은 강도의 활동을 한 후 또는 충분한 휴식 후에도 상당한 피로가 느껴질 경우에는 병적인 증상이라고 할 수 있다. 피로의 정도는 가벼운 증상부터 완전한 탈지에 이르기까지 다양하게 나타난다. 이는 대체로 충분한 휴식을 취하면 나아지나 특별한 원인이 없이 피로가 지속되면 만성피로증후군을 의심해볼 수 있으며, 항우울제나 부신피질호르몬제 등의 약물을 통해 치료할 수 있다.
본 발명은 상기 조성물에 지각 추출물을 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레스성 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 ‘지각(枳殼)’은 성질은 차고, 맛이 쓰며, 시고, 매우며, 독이 없다. 폐기로 기침하는 것을 낫게 하며, 가슴 속에 몰려 있는 담을 헤치고, 대소장을 잘 통하게 하며, 창만을 삭히고, 관격(關格)으로 몰리고 막힌 것을 열어준다. 담을 삭이고, 물을 몰아내며, 징벽과 몰려 있는 사기를 헤치고, 풍으로 가렵고 마비된 것, 장풍, 치질을 낫게 한다.
본 발명의 추출물의 추출용매로는 예를 들어, 물, 에탄올, 메탄올, 프로판올(propanol), 이소프로판올(isopropanol), 부탄올(butanol)과 같은 탄소수 1 내지 6개의 알코올, 아세톤, 에테르, 클로로포름, 에틸아세테이트, 메틸렌클로라이드, 헥산, 시클로헥산, 석유에테르(petrolem ether), 디에틸에테르, 벤젠과 같은 유기용매로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 용매를 이용하여 추출할 수 있다. 본 발명의 추출물은 바람직하게는 물, 에탄올, 클로로포름, 에틸아세테이트, 1-부탄올로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 용매를 사용하여 추출할 수 있으며, 가장 바람직하게는 물을 용매로 이용하여 추출될 수 있다.
본 발명은 상기 조성물의 길경 및 지각의 중량비율이 1~10:1~10인 것을 특징으로 하는 스트레스성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다. 가장 바람직하게는 길경 및 지각 추출물의 중량비율이 1:1인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에서 길경 및 지각 혼합물은 각각 150mg/kg의 농도를 혼합하여 300mg/kg으로 제조하여 사용하였다.
본 발명에 따른 길경 추출물 또는 길경 및 지각 혼합물을 이용한 식품용 조성물은 기능성 식품(functional food), 영양보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food) 및 식품첨가제(food additives) 등의 모든 형태를 포함한다. 상기 유형들은 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다. 링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있다. 또한 본 발명의 식품용 조성물은 모발 성장 촉진 및 항염증의 효과가 있다고 알려진 공지의 물질 또는 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물의 형태로 제조할 수 있다.
예를 들면, 건강식품으로는 본 발명의 식품용 조성물 자체를 차, 쥬스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있다. 또한 본 발명의 식품용 조성물은 체지방 감소, 콜레스테롤 개선, 혈압강하의 효과가 있다고 알려진 공지의 물질 또는 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물의 형태로 제조할 수 있다.
또한 기능성 식품으로는 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예를 들어 과일 통조림, 병조림, 잼, 마아말레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예를 들어 햄, 소시지콘비이프 등), 빵류 및 면류(예를 들어 우동, 메밀국수, 라면, 스파게티, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예를 들어 버터, 치이즈 등), 식용식물유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예를 들어 된장, 간장, 소스 등) 등에 본 발명의 식품용 조성물을 첨가하여 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 식품용 조성물의 바람직한 함유량으로는 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 최종적으로 제조된 식품 총 중량 중 0.01 내지 50중량% 이다. 본 발명의 식품용 조성물을 식품첨가제의 형태로 사용하기 위해서는 분말 또는 농축액 형태로 제조하여 사용할 수 있다.
본 발명은 길경 추출물을 유효성분으로 포함하는 스트레스성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명은 상기 조성물에 지각 추출물을 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레스성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 길경 추출물 또는 길경 및 지각 혼합물을 단독으로 함유하거나 약학적으로 허용되는 담체와 함께 적합한 형태로 제형화 될 수 있으며, 부형제 또는 희석제를 추가로 함유할 수 있다. 상기에서 '약학적으로 허용되는'이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증 등과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 비독성의 조성물을 말한다.
약학적으로 허용되는 담체로는 예컨대, 경구 투여용 담체 또는 비경구 투여용 담체를 추가로 포함할 수 있다. 경구 투여용 담체는 락토스, 전분, 셀룰로스 유도체, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 등을 포함할 수 있다. 아울러, 펩티드 제제에 대한 경구투여용으로 사용되는 다양한 약물전달물질을 포함할 수 있다. 또한, 비경구 투여용 담체는 물, 적합한 오일, 식염수, 수성 글루코오스 및 글리콜 등을 포함할 수 있으며, 안정화제 및 보존제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 안정화제로는 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은 항산화제가 있다. 적합한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 메틸-또는 프로필-파라벤 및 클로로부탄올이 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현택제 등을 추가로 포함할 수 있다. 그 밖의 약학적으로 허용되는 담체 및 제제는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).
본 발명의 조성물은 인간을 비롯한 포유동물에 어떠한 방법으로도 투여할 수 있다. 예를 들면, 경구 또는 비경구적으로 투여할 수 있다. 비경구적인 투여방법으로는 이에 한정되지는 않으나, 정맥내, 근육내, 동맥내, 골수내, 경막내, 심장내, 경피, 피하, 복강내, 비강내, 장관, 국소, 설하 또는 직장내 투여일 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 상술한 바와 같은 투여 경로에 따라 경구 투여용 또는 비경구 투여용 제제로 제형화 할 수 있다.
경구 투여용 제제의 경우에 본 발명의 조성물은 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 슬러리제, 현탁액 등으로 당업계에 공지된 방법을 이용하여 제형화될 수 있다. 예를 들어, 경구용 제제는 활성성분을 고체 부형제와 배합한 다음 이를 분쇄하고 적합한 보조제를 첨가한 후 과립 혼합물로 가공함으로써 정제 또는 당의정제를 수득할 수 있다. 적합한 부형제의 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨 및 말티톨 등을 포함하는 당류와 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분 및 감자 전분 등을 포함하는 전분류, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오즈 및 하이드록시프로필메틸-셀룰로즈 등을 포함하는 셀룰로즈류, 젤라틴, 폴리비닐피롤리돈 등과 같은 충전제가 포함될 수 있다. 또한, 경우에 따라 가교결합 폴리비닐피롤리돈, 한천, 알긴산 또는 나트륨 알기네이트 등을 붕해제로 첨가할 수 있다. 나아가, 본 발명의 약학적 조성물은 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
비경구 투여용 제제의 경우에는 주사제, 크림제, 로션제, 외용연고제, 오일제, 보습제, 겔제, 에어로졸 및 비강 흡입제의 형태로 당업계에 공지된 방법으로 제형화할 수 있다. 이들 제형은 모든 제약 화학에 일반적으로 공지된 처방서인 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA,1995)에 기재되어 있다.
본 발명의 조성물의 총 유효량은 단일 투여량(single dose)으로 환자에게 투여될 수 있으며, 다중 투여량(multiple dose)으로 장기간 투여되는 분할 치료 방법(fractionated treatment protocol)에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 질환의 정도에 따라 유효성분의 함량을 달리할 수 있다. 바람직하게 본 발명의 약학적 조성물의 바람직한 전체 용량은 1일당 환자 체중 1㎏ 당 약 0.01㎍ 내지 10,000mg, 바람직하게는 0.1㎍ 내지 500mg, 가장 바람직하게는 100mg 내지 500mg일 수 있다. 그러나 상기 약학적 조성물의 용량은 제제화 방법, 투여 경로 및 치료 횟수뿐만 아니라 환자의 연령, 체중, 건강 상태, 성별, 질환의 중증도, 식이 및 배설율등 다양한 요인들을 고려하여 환자에 대한 유효 투여량이 결정되는 것이므로, 이러한 점을 고려할 때 당 분야의 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 조성물의 적절한 유효 투여량을 결정할 수 있을 것이다. 본 발명에 따른 약학적 조성물은 본 발명의 효과를 보이는 한 그 제형, 투여 경로 및 투여 방법에 특별히 제한되지 아니한다.
본 발명의 실시예에서는 생쥐에 SOCG(So-o-chim-tang-gami-bang) 추출물과 SOCG를 구성하는 한약재인 오약, 감초, 향부자, 목향, 길경 및 지각의 추출물을 각각 경구투여하고 2시간 뒤 구금스트레스를 가하였다. 14일간 구금스트레스로 우울증을 유발시킨 뒤 15일째에 강제수영검사를 실시한 결과, 대조군에 비하여 각 추출물을 처리한 군에서 부동자세유지시간이 짧았으며, SOCG 추출물을 처리한 군에 비하여 길경 추출물, 지각 추출물, 향부자 추출물을 처리한 군에서 부동자세유지시간이 더 짧은 것을 확인할 수 있었다(실시예 1 및 도 1 참조). 이중 향부자는 기운이 허한 사람이 복용할 경우 더욱 기력을 쇠퇴시키며 체내의 체액이 부족하여 몸이 건조하고 열감이 있는 사람의 경우 상태를 악화시킬 수 있는 등 부작용이 심각하여 복용에 주의가 필요한 약재이므로, 향부자를 제외하고 길경 추출물과 지각 추출물을 이용하여 본 발명을 진행하였다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 생쥐 또는 랫에 SOCG(So-o-chim-tang-gami-bang) 추출물, 지각 추출물 또는 길경 추출물을 경구투여하고 2시간 뒤 구금스트레스를 가하였다. 14일간 구금스트레스로 우울증을 유발시킨 뒤 15일째에 강제수영검사를 실시한 결과, SOCG 추출물, 지각 추출물 또는 길경 추출물을 처리한 군에서 total global activity가 증가하였고, 부동자세유지시간이 짧은 것을 확인할 수 있었다. 또한 SOCG 추출물을 처리한 군에 비하여 지각 추출물 또는 길경 추출물을 처리한 군에서 total global activity가 더 증가하였고, 부동자세유지시간이 더 짧은 것을 확인할 수 있었다(실시예 2-1 및 도 2 참조)
본 발명의 또 다른 실시예에서는 300mg/kg의 SOCG 추출물, 지각 추출물과 길경 추출물을 각각 150, 300, 600mg/kg씩 농도를 다르게 하여 생쥐와 랫에 투여한 뒤, 14일 동안 구금스트레스를 실시하여 우울증을 유발한 뒤 강제수영검사를 실시한 결과, 300, 600mg/kg의 지각 추출물을 처리한 군과 300mg/kg의 길경 추출물을 처리한 군에서 움직임이 가장 활발하며, 부동자세유지시간이 가장 짧은 것을 확인할 수 있었다(실시예 2-2 및 도 3 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는 지각 추출물과 길경 추출물을 혼합한 혼합물 또는 SOCG 혼합물을 생쥐 또는 랫에게 투여한 뒤 구금스트레스로 우울증을 유발하였고, 강제수영검사를 실시한 결과, SOCG를 투여한 군과 길경 및 지각 혼합물을 투여한 군에서 부동자세유지시간이 감소하는 것을 확인할 수 있었고, SOCG를 투여한 군에 비하여 길경 및 지각 혼합물을 투여한 군에서 부동자세유지시간이 더 짧은 것을 확인할 수 있었다(실시예 3, 도 4 및 도 5 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는 생쥐에 길경 및 지각 혼합물을 투여하고 구금스트레스를 준 뒤, 혈액을 채취하여 스트레스 호르몬인 코르티코스테론의 농도를 효소면역측정법으로 측정한 결과, 스트레스 대조군에서는 코르티코스테론의 농도가 증가하였고, 길경 및 지각 혼합물을 투여한 군에서는 코르티코스테론의 농도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다(실시예 4-1 및 도 6 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는 랫에 Amitryptyline, SOCG 혼합물 또는 길경 및 지각 혼합물을 투여하고 구금스트레스법으로 우울증을 유발한 뒤 혈액을 채취하여 스트레스 호르몬인 코르티코스테론의 농도를 효소면역측정법으로 측정한 결과, 스트레스 대조군에서는 코르티코스테론의 농도가 증가하였고, SOCG 혼합물을 투여한 군과 길경 및 지각 혼합물을 투여한 군에서는 코르티코스테론의 농도가 감소하였으며, SOCG 혼합물 투여 군에 비하여 길경 및 지각 혼합물 투여군에서 농도가 더 적은 것을 확인할 수 있었다(실시예 4-2 및 도 7 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는 생쥐에 길경 추출물, 지각 추출물, 길경 및 지각 혼합물을 투여하고 구금스트레스를 준 뒤, 뇌 조직을 채취한 다음, 해마 영역과 대뇌 영역에서 신경전달물질인 노르에피네프린, 에피네프린, 도파민, 세로토닌의 농도를 HPLC 법으로 측정한 결과, 길경 추출물, 지각 추출물, 길경 및 지각 혼합물은 스트레스로 인해 우울증을 유발한 마우스의 뇌에서 신경전달물질의 감소를 억제하는 효과가 있다는 것을 확인하였다(실시예 5, 도 8 내지 도 10 참조).
본 발명의 또 다른 실시예에서는 생쥐에 길경 및 지각 혼합물을 투여하고 구금스트레스법으로 우울증을 유발한 뒤, DNA를 추출하여 microarray 법으로 피로 개선에 영향을 미치는 유전자 발현량을 비교 분석하여, 길경 및 지각 혼합물을 투여한 군에서 유의적으로 발현하는 유전자를 선별하였다. 그 다음 이를 이용하여 피로 개선에 영향을 미치는 생체신호전달 경로를 확인하였고, 그 경로를 분석한 결과 길경 및 지각 혼합물이 피로 회복에 관련된 유전자 발현을 촉진시켜 스트레스로 인한 피로를 개선시키는 것을 확인할 수 있었다(실시예 6 참조).
따라서, 본 발명은 길경 추출물 또는 길경 및 지각 추출물을 유효성분으로 하는 스트레스성 질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다. 본 발명의 방법은 천연물을 이용하여 부작용이 적은 스트레스성 질환에 해당하는 우울증 및 불안증 치료제 및 스트레스성 질환인 우울증, 불안증 및 피로에 개선 효과가 있는 건강기능식품을 제조하는 데에 유용하게 이용될 수 있다.
도 1은 생쥐에 SOCG(So-o-chim-tang-gami-bang) 추출물, 오약, 감초, 향부자, 목향, 길경 및 지각 추출물 300mg/kg을 투여하고 구속스트레스에 의해 유발증을 유발시킨 뒤 강제수영검사를 실시한 결과를 나타낸 것이다(#P< 0.05 vs. naive, ***P < 0.001 vs. Control).
도 2는 구속스트레스에 의해 우울증을 유발시키면서 생쥐에게 SOCG(So-o-chim-tang-gami-bang) 추출물 300mg/kg과 SOCG를 조성하는 생약 중 길경 및 지각 추출물 200 mg/kg을 14일간 투여하고 15일째 강제수영검사를 실시한 평가 결과를 나타낸 것이다(#P< 0.05 vs. naive, ***P < 0.001 vs. Control).
도 3은 구속스트레스에 의해 우울증을 유발시키면서 생쥐에게 SOCG추출물 300mg/kg과 길경 및 지각 추출물 150mg/kg, 300mg/kg, 600mg/kg을 각각 14일간 투여하고 15일째 강제수영검사를 실시한 결과 수중에서의 전체적인 움직임(A)과 부동자세 유지 시간(B)을 나타낸 것이다.
도 4는 구속스트레스에 의해 우울증이 유발된 생쥐에게 Amitriptyline 30mg/kg, SOCG 300mg/kg, 길경 및 지각 추출물을 1:1의 중량비로 혼합한 길경 및 지각 혼합물 300 mg/kg을 14일간 투여하고 강제수영검사를 실시한 평가 결과를 나타낸 것이다(#P< 0.05 vs. naive, *P < 0.05, **P < 0.01 vs. Control).
도 5는 구속스트레스에 의해 우울증이 유발된 Wistar Kyoto rat(WKY)에게 Amitriptyline 10mg/kg, SOCG 300mg/kg, 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 14일간 투여하고 15일 째 강제수영검사를 실시한 평가 결과를 나타낸 것이다(#P< 0.05 vs. naive, *P < 0.05, **P < 0.01 vs. Control).
도 6은 구속스트레스에 의해 우울증이 유발된 생쥐에게 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 14일간 투여하고 16일째 얻은 혈액에서 코르티코스테론(corticosterone)의 농도를 효소면역측정법으로 측정한 결과를 나타낸 것이다(#P< 0.05 vs. naive, *P < 0.05 vs. control).
도 7은 구속스트레스에 의해 우울증이 유발된 WKY 에게 Amitriptyline 10mg/kg, SOCG 300mg/kg, 길경 및 지각 혼합물 300 mg/kg을 14일간 투여하고 16일 째 얻은 혈액에서 코르티코스테론(corticosterone)의 농도를 효소면역측정법으로 측정한 결과를 나타낸 것이다(#P< 0.05 vs. naive, ***P < 0.001 vs. control).
도 8은 구속스트레스에 의해 우울증이 유발된 생쥐에게 길경 추출물 200mg/kg, 지각 추출물 200mg/kg, 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 투여한 후, 뇌 조직에서 신경전달물질(Neurotransmitter)의 농도를 HPLC법으로 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 구속스트레스에 의해 우울증이 유발된 생쥐에게 길경 추출물 200mg/kg, 지각 추출물 200mg/kg, 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 투여한 후, 해마 영역을 제외한 대뇌에서 신경전달물질(Neurotransmitter)의 농도를 HPLC법으로 측정한 결과를 나타낸 것이다(#p<0.05 ## p<0.01, ### p<0.001 vs 정상군(naive) *P < 0.05 **p<0.01, ***p<0.001 vs 대조군).
도 10은 구속스트레스에 의해 우울증이 유발된 생쥐에게 길경 추출물 200mg/kg, 지각 추출물 200mg/kg, 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 투여한 후, 뇌의 해마 영역에서 에피네프린(epinephrine)의 농도를 HPLC법으로 측정한 결과를 나타낸 것이다(### p<0.001 vs 정상군(naive), ***p<0.001 vs 실험군).
도 2는 구속스트레스에 의해 우울증을 유발시키면서 생쥐에게 SOCG(So-o-chim-tang-gami-bang) 추출물 300mg/kg과 SOCG를 조성하는 생약 중 길경 및 지각 추출물 200 mg/kg을 14일간 투여하고 15일째 강제수영검사를 실시한 평가 결과를 나타낸 것이다(#P< 0.05 vs. naive, ***P < 0.001 vs. Control).
도 3은 구속스트레스에 의해 우울증을 유발시키면서 생쥐에게 SOCG추출물 300mg/kg과 길경 및 지각 추출물 150mg/kg, 300mg/kg, 600mg/kg을 각각 14일간 투여하고 15일째 강제수영검사를 실시한 결과 수중에서의 전체적인 움직임(A)과 부동자세 유지 시간(B)을 나타낸 것이다.
도 4는 구속스트레스에 의해 우울증이 유발된 생쥐에게 Amitriptyline 30mg/kg, SOCG 300mg/kg, 길경 및 지각 추출물을 1:1의 중량비로 혼합한 길경 및 지각 혼합물 300 mg/kg을 14일간 투여하고 강제수영검사를 실시한 평가 결과를 나타낸 것이다(#P< 0.05 vs. naive, *P < 0.05, **P < 0.01 vs. Control).
도 5는 구속스트레스에 의해 우울증이 유발된 Wistar Kyoto rat(WKY)에게 Amitriptyline 10mg/kg, SOCG 300mg/kg, 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 14일간 투여하고 15일 째 강제수영검사를 실시한 평가 결과를 나타낸 것이다(#P< 0.05 vs. naive, *P < 0.05, **P < 0.01 vs. Control).
도 6은 구속스트레스에 의해 우울증이 유발된 생쥐에게 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 14일간 투여하고 16일째 얻은 혈액에서 코르티코스테론(corticosterone)의 농도를 효소면역측정법으로 측정한 결과를 나타낸 것이다(#P< 0.05 vs. naive, *P < 0.05 vs. control).
도 7은 구속스트레스에 의해 우울증이 유발된 WKY 에게 Amitriptyline 10mg/kg, SOCG 300mg/kg, 길경 및 지각 혼합물 300 mg/kg을 14일간 투여하고 16일 째 얻은 혈액에서 코르티코스테론(corticosterone)의 농도를 효소면역측정법으로 측정한 결과를 나타낸 것이다(#P< 0.05 vs. naive, ***P < 0.001 vs. control).
도 8은 구속스트레스에 의해 우울증이 유발된 생쥐에게 길경 추출물 200mg/kg, 지각 추출물 200mg/kg, 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 투여한 후, 뇌 조직에서 신경전달물질(Neurotransmitter)의 농도를 HPLC법으로 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 구속스트레스에 의해 우울증이 유발된 생쥐에게 길경 추출물 200mg/kg, 지각 추출물 200mg/kg, 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 투여한 후, 해마 영역을 제외한 대뇌에서 신경전달물질(Neurotransmitter)의 농도를 HPLC법으로 측정한 결과를 나타낸 것이다(#p<0.05 ## p<0.01, ### p<0.001 vs 정상군(naive) *P < 0.05 **p<0.01, ***p<0.001 vs 대조군).
도 10은 구속스트레스에 의해 우울증이 유발된 생쥐에게 길경 추출물 200mg/kg, 지각 추출물 200mg/kg, 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 투여한 후, 뇌의 해마 영역에서 에피네프린(epinephrine)의 농도를 HPLC법으로 측정한 결과를 나타낸 것이다(### p<0.001 vs 정상군(naive), ***p<0.001 vs 실험군).
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실험방법>
길경 및 지각 혼합물의 제조
길경(Platycodi
Radix) 및 지각(Aurantii
Fructus) 각각의 중량의 10배의 물을 넣고 90~100℃에서 3시간 동안 열수추출을 실시하였다. 추출된 용매는 여과지를 이용하여 걸러낸 후 60℃ 이하에서 증류장치(rotary evaporator)를 이용하여 감압 농축하여 지각 추출물과 길경 추출물을 제조하였다. 그 다음 길경 추출물과 지각 추출물을 각각 150mg/kg씩, 1:1 중량비로 혼합하여 길경 및 지각 혼합물을 제조하였다.
길경 추출물, 지각 추출물 또는 길경 및 지각 혼합물 투여
구금 스트레스를 가하기 2시간 전에 약물을 경구투여 하였다. 정상군(naive)과 스트레스 대조군(control)은 생리 식염수를 경구투여 하였고, SOCG 그룹에는 SOCG(So-o-chim-tang-gami-bang) 추출물 300mg/kg, 지각 그룹에는 지각 추출물 150, 300, 600mg/kg, 길경 그룹에는 길경 추출물 150, 300, 600mg/kg을 투여하였다. 또한 길경 및 지각 추출물은 각각 150mg/kg의 농도로 혼합하여 300mg/kg로 제조하여 사용하였다. 생쥐에는 0.1ml씩 투여하였고, WKY에는 0.3ml씩 투여하였다.
스트레스에 의한 우울증 유발 모델
C57/BL6 생쥐(Male, 7주령)는 대한바이오링크(Korea)에서 구입하였으며, Wistar Kyoto rat(WKY)은 경북대학교에서 분양 받았다. 생쥐와 WKY는 서로 다른 동물실에서 사육하였으며, 고형사료(삼양사료 Co.)와 물을 충분히 공급하고 실온 22 ± 2℃, 습도 50~70%, 조명시간 12시간(08:00∼20:00), 조도 150∼300 Lux로 설정하여 1주일간 실험실 환경에 적응시킨 후 실험에 사용하였다.
우울증을 유발하기 위하여 구금 스트레스를 선택하였다. C57BL/6 생쥐를 동물 사육실의 환경에 1주일간 적응시킨 후 환기구멍을 뚫어놓은 50ml Falcon tube에 한 마리씩 넣어 움직일 수 없게 만드는 방식을 이용하였다. WKY의 경우 rat용 구금 스트레스 장치를 사용하였다. 우울증 유발 실험은 14일 동안 매일 6시간씩 구금하였다.
강제수영검사(Forced swim test, FST)
투명 아크릴로 제작된 원통의 Water bath(Visionscientific Co., Korea)에 상온의 물을 넣고 우울증을 유발한 생쥐와 WKY를 꼬리가 바닥에 닿지 않을 높이에 빠뜨린 다음 15분 동안 강제로 수영을 시켰다. 24시간 후에 6분 동안 같은 환경에서 수영을 시키면서 부동자세(immunobility)를 유지하는 시간을 측정하였다. 측정은 최종 4분 동안 이루어졌으며, 비디오 카메라로 녹화한 뒤, Video tracking software(SMART 3.0, Panlab, Spain)를 이용하여 수중에서 생쥐의 전체적인 움직임을 분석하였다.
효소면역측정법
울증을 유발한 생쥐 또는 랫에서 추출한 혈액을 centrifuge(Labogene, gyrozen, Daejeon, Korea)로 원심분리한 뒤 혈청을 수득하였다. 효소면역측정법을 위해 Corticosterone ELISA Kit (Enzo life science, Cat. ADI-900-097)를 사용하였다. 키트에 포함된 미리 코팅이 되어 있는 96웰 플레이트에 생쥐 또는 랫의 혈청 및 standard를 100㎕씩 넣은, blue conjugate 시약을 혈청과 standard가 들어있는 웰에 50㎕씩 넣어 주었다. Capture antibody를 혈청과 standard가 들어있는 웰에 50㎕씩 각각 넣은 뒤 상온에서 shaker에 올려놓고 500rpm으로 2시간 동안 반응시켰다. 웰을 비우고 400㎕의 wash solution으로 3회 씻은 뒤 pNpp substrate solution을 200㎕씩 모든 웰에 넣고 상온에서 1시간 동안 반응시킨 다음, 50㎕의 Stop Solution을 처리하고 Microspectrophotometer(Molecular Device, Sunnyvale, CA, USA)를 이용하여 405nm에서 흡광도를 측정한다.
특정 뇌 영역의 샘플 제조
뇌에서 해마와 피질 영역을 규정된 방법(Adams, 2013)에 따라, 뇌의 무게보다 약 2배의 인산 완충 용액을 첨가하여 균질화 하였다. 100μL의 균질액을 채취하고 300μL의 냉각 과염소산(PBS 중 0.1 M)을 즉시 첨가한 다음, 1분 동안 초음파 처리하여 완전히 균질화 하였다. 그 다음 10 분 동안 얼음에 균질액을 보관한 뒤, 원심분리기를 이용하여 4℃에서 15 분 동안 12000 rpm으로 원심분리하였다. 그 다음 상층액을 취하여 0.2μm 주사기 필터를 통해 여과한 후, HPLC(high performance liquid chromatography)를 이용하여 분석하였다.
크로마토그래피 분석 방법
신경전달물질의 분석은 분리 모듈(e2695)과 규정된 방법 (Church 2005)에 따라 포토다이오드 어레이(photodiode array)검출기와 연결되는 liquid chromatographic water system (Waters Corp., Milford, MA, USA)을 사용하여 분석하였다. 신경전달물질 분석을 위해 1% 시트르산, 2% K2HPO4, 1mM EDTA, sodium octyl sulphate(7 mg/mL), 1.2% 메탄올을 혼합한 C18(250 mm, 4.6 mm, 5 μm)을 이용하였다. isocratic 이동상을 유속 0.5 ml/min으로 주입하였고, 254nm의 파장에서 20μL를 주입하였다. 에피네프린(epinephrine), 노르에피네프린(norepinephrine), 도파민(dopamine), 세로토닌(serotonin)을 표준 품으로 사용하였고, 각각 1mg/mL의 농도로 측정하였다.
통계 처리
모든 데이터는 평균± 표준오차(means±SEM)로 표시하였다. 각 실험군 결과 값은 통계프로그램(one-way ANOVA; post hoc Tukey tests)을 사용하여 통계 처리하였으며, P<0.05 이하의 수준에서 유의성 검정을 실시하였다(*p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001).
<실시예 1>
SOCG를 구성하는 한약재 추출물이 우울증에 미치는 효과
SOCG(So-o-chim-tang-gami-bang)를 구성하는 한약재인 오약, 감초, 향부자, 목향, 길경 및 지각이 각각 단독으로 우울증에 미치는 효과를 확인하기 위하여 다음과 같이 실험을 실시하였다.
상기 실험방법에 따라 C57/BL6 생쥐(Male, 7주령)에 경구투여 방법으로 정상군과 스트레스 대조군에 생리 식염수를 투여하였고, SOCG 추출물, 오약 추출물, 감초 추출물, 향부자 추출물, 목향 추출물, 길경 추출물 및 지각 추출물을 각각 300mg/kg씩 투여하였다. 2시간 후에 구금스트레스를 주었다. 14일 동안 6시간씩 구금스트레스를 실시한 후 15일째에 강제수영검사를 실시하였다.
그 결과 도 1에서 보이는 바와 같이, 스트레스 대조군에 비하여 각 추출물을 처리한 군에서 부동자세를 취하는 시간이 감소하는 것으로 나타났으며, SOCG 추출물을 처리한 군보다 길경 추출물, 지각 추출물, 향부자 추출물을 처리한 군이 부동자세를 취하는 시간이 더 짧은 것을 확인할 수 있었다.
<실시예 2>
길경 추출물과 지각 추출물이 우울증에 미치는 효과
<2-1> 길경 추출물과 지각 추출물이 우울증에 미치는 효과
길경 추출물과 지각 추출물이 각각 단독으로 우울증에 미치는 효과를 확인하기 위하여 다음과 같이 실험을 실시하였다.
상기 실험방법에 따라 C57/BL6 생쥐(Male, 7주령)에 경구투여 방법으로 정상군과 스트레스 대조군에 생리 식염수를 투여하였고, SOCG군에 SOCG 추출물 300mg/kg을 투여하였고, 길경 추출물과 지각 추출물을 각각 200mg/kg씩 투여하였다. 2시간 후에 구금스트레스를 주었다. 14일 동안 6시간씩 구금스트레스를 실시한 후 15일째에 강제수영검사를 실시하였다.
그 결과 도 2에서 보이는 바와 같이, 스트레스 대조군에 비하여 total global activity가 증가하는 것으로 나타났으며, 부동자세를 취하는 시간이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 길경 추출물과 지각 추출물을 단독으로 처리한 군이 SOCG 추출물을 처리한 군에 비하여 total global activity가 증가하였고, 부동자세를 취하는 시간이 감소하는 것으로 나타났다.
이를 통해, 길경 추출물과 지각 추출물이 우울증을 완화시키는 효과가 있다는 것을 확인할 수 있었다.
<2-2> 길경 추출물과 지각 추출물의 농도에 따라 우울증에 미치는 효과
길경 추출물과 지각 추출물이 각각 농도별로 우울증에 미치는 효과를 확인하기 위하여 다음과 같이 실험을 실시하였다.
상기 실험방법에 따라 C57/BL6 생쥐(Male, 7주령)에 경구투여 방법으로 정상군과 스트레스 대조군에 생리 식염수를 투여하였고, SOCG군에 SOCG 추출물 300 mg/kg을 투여하였고, 길경 추출물과 지각 추출물을 각각 150, 300, 600mg/kg씩 투여하였다. 2시간 후에 구금스트레스를 주었다. 14일 동안 6시간씩 구금스트레스를 실시한 후 15일째에 강제수영검사를 실시하였다.
그 결과 도 3에서 보이는 바와 같이, 300mg/kg의 지각 추출물을 처리한 군과 300mg/kg의 길경 추출물을 처리한 군에서 가장 움직임이 활발한 것으로 나타났다(도 2A). 또한 지각 추출물의 경우 300, 600mg/kg을 처리한 군에서 부동자세를 취하는 시간이 가장 짧은 것으로 나타났고, 길경의 경우 300mg/kg을 처리한 군에서 부동자세를 취하는 시간이 가장 짧은 것으로 나타났다.
이를 통해, 길경 추출물과 지각 추출물을 각각 300mg/kg씩 투여한 경우에 우울증을 완화시키는 효과가 가장 크다는 것을 확인할 수 있었다.
<실시예 3>
길경 및 지각 혼합물이 우울증에 미치는 효과
길경 및 지각 혼합물이 우울증에 미치는 효과를 알아보기 위하여 다음과 같이 실험을 실시하였다.
<3-1>
길경
및 지각 혼합물이 우울증을 유발한 생쥐에 미치는 효과
상기 실험방법에 따라 길경 추출물 150mg/kg과 지각 추출물 150mg/kg을 혼합하여, 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 제조하였다. C57/BL6 생쥐(Male, 7주령)에 경구투여 방법으로 정상군과 스트레스 대조군에 생리 식염수를 투여하였고, 양성 대조군에는 Amitriptyline(A8404-10G, Sigma-Aldrich, USA) 30mg/kg을 투여하였고, SOCG군에 SOCG 추출물 300mg/kg을 투여하였고, 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 투여하였다. 상기 실시예와 동일한 방법으로, 2시간 후에 구금스트레스를 주었고, 14일 동안 6시간씩 구금스트레스를 실시한 후 15일째에 강제수영검사를 실시하였다.
그 결과 도 4에 나타난 바와 같이, SOCG를 투여한 군과 길경 및 지각 혼합물을 투여한 군에서 부동자세유지시간이 감소하는 것으로 나타났으며, SOCG 투여군 보다 길경 및 지각 혼합물을 투여한 군에서 부동자세유지시간이 더 짧은 것을 확인할 수 있었다.
<3-2> 길경 및 지각 혼합물이 우울증을 유발한 랫(rat)에 미치는 효과
상기 실험방법에 따라, 우울증을 유발한 Wistar Kyoto rats(WKY rats)에 경구투여 방법으로 정상군과 스트레스 대조군에 생리 식염수를 투여하였고, 양성 대조군에는 Amitriptyline(A8404-10G, Sigma-Aldrich) 10mg/kg을 투여하였고, SOCG군에 SOCG 추출물 300mg/kg을 투여하였고, 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 투여하였다. 그 후 2시간 후에 14일 동안 6시간씩 구금 스트레스를 가하여 우울증을 유발한 뒤, 5일째에 강제수영검사를 실시하였다.
그 결과 도 5에 나타난 바와 같이, 대조군에 비하여 SOCG 혼합물을 투여한 군과 길경 및 지각 혼합물을 투여한 군이 부동자세유지시간이 짧은 것을 확인하였고, 길경 및 지각 혼합물을 투여한 군의 부동자세유지시간이 가장 짧은 것으로 나타났다.
이를 통해 길경 및 지각 혼합물이 SOCG 혼합물보다 우울증 완화에 더 효과적인 것을 확인할 수 있었다.
<실시예 4>
길경 및 지각 혼합물이 호르몬에 미치는 효과
길경 및 지각 혼합물이 우울증이 유발된 생쥐 또는 랫의 혈액 내에서 코르티코스테론(corticosterone)의 농도에 미치는 영향을 확인하기 위하여 다음과 같이 실혐을 실시하였다.
<4-1> 길경 및 지각 혼합물이 우울증을 유발한 생쥐의 코르티코스테론 호르몬에 미치는 효과
상기 실험방법에 기재된 바와 같이, C57/BL6 생쥐(Male, 7주령)에 경구투여 방법으로 정상군과 스트레스 대조군에 생리 식염수를 투여하였고 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 투여한 뒤, 2시간 후에 구금스트레스를 주었다. 우울증을 유발한 생쥐의 혈액을 회수하여 원심분리 한 뒤 혈청 부분을 효소면역측정법으로 코르티코스테론의 농도를 측정하였다.
그 결과 도 6에 나타난 바와 같이, 스트레스 대조군의 경우 혈중 코르티코스테론의 농도가 증가하는 것으로 나타났고, 길경 및 지각 혼합물을 투여한 군의 경우 코르티코스테론의 농도가 감소하는 것으로 나타났다.
<4-2> 길경 및 지각 혼합물이 우울증을 유발한 랫(rat)의 코르티코스테론 호르몬에 미치는 효과
상기 실험방법에 기재된 바와 같이, Wistar Kyoto rats(WKY rats)에 경구투여 방법으로 정상군과 스트레스 대조군에 생리 식염수를 투여하였고, Amitryptyline 10 mg/kg, SOCG 300 mg/kg, 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg을 투여한 뒤, 2시간 후에 구금스트레스를 주었다. 우울증을 유발한 생쥐의 혈액을 회수하여 원심분리 한 뒤 혈청 부분을 효소면역측정법으로 코르티코스테론의 농도를 측정하였다.
그 결과 도 7에 나타난 바와 같이, 스트레스 대조군의 경우 혈액 내 코르티코스테론의 농도가 증가하였으며, SOCG 혼합물을 투여한 군과 길경 및 지각 혼합물을 투여한 군에서는 코르티코스테론의 농도가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 길경 및 지각 혼합물을 투여한 군이 SOCG 혼합물을 투여한 군에 비하여 코르티코스테론의 농도가 더 적은 것을 확인할 수 있었다.
이를 통해 길경 및 지각 혼합물이 스트레스 호르몬인 코르티코스테론의 혈중 농도를 감소시키는 것을 확인할 수 있었다.
<실시예 5>
길경 및 지각 혼합물이 신경전달물질에 미치는 효과
길경 및 지각 혼합물이 스트레스로 인한 우울증이 유발된 생쥐의 특정 뇌 영역에서 신경전달물질(neurotransmitter)의 함량에 미치는 영향을 확인하기 위하여 다음과 같이 실혐을 실시하였다.
상기 실험방법에 기재된 바와 같이, C57/BL6 생쥐(Male, 7주령)에 경구투여 방법으로 정상군과 스트레스 대조군에 생리 식염수를 투여하였고, 그룹별로 길경 추출물 200mg/kg, 지각 추출물 200mg/kg, 길경 및 지각 혼합물 300mg/kg, 양성 대조군으로 삼환계 항우울제인 AMT(amitriptyline)을 투여한 뒤, 2시간 후에 구금스트레스를 주었다.
상기 실험방법에 따라 스트레스로 인한 피로를 유발한 생쥐에서 뇌의 해마 영역과 대뇌 피질 영역을 채취한 뒤, 조직을 균질화하여 과염소산에 혼합한 다음, 원심분리 하였다. 그 다음 상층액을 수득하여 HPLC 방법으로 신경전달물질인 노르에피네프린(norepinephrine), 에피네프린(epinephrine), 도파민(dopamine), 세로토닌(serotonin)의 농도를 측정하였다.
그 결과 도 9에 나타난 바와 같이, 해마 영역을 제외한 대뇌 영역에서는 정상군에 비해 대조군의 경우, 노르에피네프린, 에피네프린, 도파민, 세로토닌이 감소하는 것으로 나타났고, 대조군에 비해 길경 추출물, 지각 추출물, 길경 및 지각 혼합물을 투여한 경우에 노르에피네프린, 도파민 및 세로토닌의 농도가 증가하는 것으로 나타났다.
또한 도 10에 나타난 바와 같이, 뇌 조직 부위중 스트레스에 취약하여, 스트레스에 의해 세포 사멸(cell death)가 유발되는 곳으로 알려진 해마 영역에서는 정상군에 비해 대조군의 경우, 에피네프린이 현저하게 감소하는 것으로 나타났고, 대조군에 비해 길경 추출물, 지각 추출물, 길경 및 지각 혼합물을 투여한 경우에 에피네프린의 농도가 증가하는 것으로 나타났다.
이를 통해, 길경 추출물, 지각 추출물, 길경 및 지각 혼합물은 구속스트레스로 우울증을 유발한 마우스의 뇌에서 신경전달물질의 감소를 억제하는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
따라서, 길경 및 지각 혼합물이 노르에피네프린, 에피네프린, 도파민, 세로토닌의 수준이 동시에 증가하는 것으로 보아, 이들의 상호작용에 의하여 스트레스 상황을 극복하는 효과를 기대할 수 있고, 해마 부위에서 스트레스로 인한 세포 사멸을 억제하는 효과를 기대할 수 있다.
<
실시예
6>
길경
및 지각 혼합물이 피로에 미치는 효과
길경 및 지각 혼합물이 스트레스로 인한 피로가 유발된 생쥐에서 피로 개선에 미치는 효과를 확인하기 위하여 다음과 같이 실험을 실시하였다.
<6-1> 피로 개선에 영향을 주는 유전자 발현 확인
먼저, 이미 알려져 있는 길경 및 지각의 성분과 각 성분의 효능 및 각 성분이 표적으로 하는 유전자에 대하여 조사하였고, 이를 토대로 실험을 실시하였다.
상기 실험 방법에 따라 마우스에 구금스트레스법으로 우울증을 유발하면서, 길경 및 지각 혼합물을 14일간 투여하고 실험을 종료하는 날 생쥐를 희생하여 심장 채혈을 통해 혈액을 제거하였고, 뇌 조직을 적출하였다. 적출한 뇌는 트라이졸(Trizol)을 이용하여 균질화 시킨 후, 균질액에 클로로프름을 트라이졸의 1/5의 양으로 첨가하여 혼합한 다음, 상온에서 3분간 방치하였다. 그 후 12,000 rpm, 15분, 4℃ 조건으로 원심분리 하였고 상등액을 취하여 동량의 2-프로판올을 첨가하여 상온에서 10분간 배양하여 RNA를 침전시켰다. 그 다음 12,000 rpm, 10분, 4℃ 조건으로 원심분리 하여 상등액을 제거하였고 80% 에탄올을 이용하여 RNA pellet을 washing 하였다. 그 다음 7500g, 5분 조건으로 원심분리하여 상등액을 제거하고, 공기 중에서 자연건조시킨 후 DEPC water를 50μl씩 첨가하여 -80℃에서 보관하였다. 만들어진 RNA는 ㈜바이오코아에서 microarray 분석을 실시하였다. 그 결과, 총 33,793가지 유전자를 확인하였다. 이 중 이중 유의적으로 발현된 유전자(DEGs: Differentially expressed genes)를 선별하였다. 구체적으로는 정상군과 대조군의 유전자 발현량을 비교하였고, 대조군과 길경 및 지각 혼합물 투여군의 유전자 발현량을 비교하였다. 그 다음 비교값을 이용하여, log2(발현량의 비)로 계산하여, 절대 값이 0.6 보다 크면 DEGs 로 선별하였다.
그 결과 총 202가지의 DEGs를 선별하였으며, 이를 토대로 피로 개선에 영향을 줄 수 있는 생체신호전달 경로들을 확인하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
<6-2> 피로 개선에 영향을 미치는 경로 확인
상기 실시예 <6-1>의 결과를 토대로 피로 개선에 영향을 미치는 생체신호전달 경로들을 다음과 같은 방법으로 분석하였다.
상기 실험 방법에 따라 길경 및 지각 혼합물을 투여한 마우스에서 얻은 DNA를 이용하여 microarray 분석을 실시하였다. 이 결과를 토대로 정상군과 대조군의 유전자 발현 값 변화비, 대조군과 길경 및 지각 혼합물 투여군의 유전자 발현 값 변화비를 도출하였다. 유전자 발현 값 변화비를 이용하여 각 경로들마다 회복율이라는 표준점을 지정하였으며, 길경 및 지각 혼합물 투여군의 유전자 발현 값이 정상군의 유전자 발현 값에 가까워질수록 점수가 0에 가깝게 나오도록 하였다.
회복율의 계산은 각 경로에 속한 각 유전자 노드의 변화비를 모두 더하여, 그 경로의 총 변화비를 구하였다. 예를 들어, 특정 경로가 “화합물 -> 유전자1 -> 유전자2 -> 유전자3 -> 우울증”이고, 각 유전자의 발현비가 순서대로 0.3, 0.5, 0.2 일 때, 그 경로의 발현비는 1.0이다. 상기와 같은 방법으로, 정상군과 대조군의 비교 상황에서의 경로 변화비와, 대조군과 길경 및 지각 혼합물 투여군의 비교 상황에서의 경로 변화비를 각각 구하였다. 그 다음 하기의 식과 같이 회복율을 정의하여 각 경로에 점수를 매겼다.
<식 1>
예를 들어, 특정 경로에 대해 정상군과 대조군의 비교 상황에서의 변화비가 4이고, 대조군과 길경 및 지각 혼합물 투여군의 비교 상황에서의 변화비가 -2이라면, 회복율은 0.5이다.
이에 길경 및 지각 혼합물 투여군의 회복율을 측정한 결과, 회복율의 절대값이 0에 가까울수록, 그 경로들을 통해 길경 및 지각 혼합물을 투여한 마우스의 DNA 발현 프로필(expression profile)이 정상군과 유사한 값을 나타내는 것을 확인하였다. 이를 이용하여 피로 개선 유전자 값이 회복되는데 가장 높은 영향을 미치는 것으로 예상되는 경로들 중, 우울증을 유발한 마우스의 DEG 발현 수준을 대조군의 것과 가장 비슷하게 회복시키는 데 가장 높은 영향을 미치는 경로 15가지를 선별하였다.
그 결과 하기 표 2에 나타난 바와 같이, 길경 및 지각 혼합물이 질병 관련 관심 유전자 중, Casp3, Fos, BDNF가 많은 경로들에 관여되어 있는 것을 확인하였다. 또한 질병 관련 호르몬들 중, 순위 4, 5, 13, 14, 15의 노드 4에 나타난 바와 같이, 도파민, 에피네프린, 노르에피네프린 관련 GO들이 피로 회복에 관여하는 것으로 나타났다.
이를 통해, 길경 및 지각 혼합물이 피로 개선에 영향을 주는 유전자 발현을 촉진시켜 스트레스로 인한 피로를 개선시키는 것을 확인할 수 있었다.
1. GO:0007191 = “Adenylate cyclase-activating dopamine receptor signaling pathway”
2. GO:0014059 = “Regulation of dopamine secretion”
3. GO:0042415 = “Norepinephrine metabolic process”
4. GO:0048242 = “Epinephrine secretion”
이상 살펴본 바와 같이 본 발명의 방법은 천연물을 이용하여 부작용이 적은 스트레스성 질환에 해당하는 우울증 및 불안증 치료제 및 스트레스성 질환인 우울증, 불안증 및 피로에 개선 효과가 있는 건강기능식품을 제조하는 데에 유용하게 이용될 수 있다.
Claims (6)
- 길경 추출물을 유효성분으로 포함하는 스트레스성 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물에 지각 추출물을 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레스성 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물.
- 제2항에 있어서, 상기 조성물은 길경 및 지각의 중량비율이 1~10:1~10인 것을 특징으로 하는 스트레스성 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 스트레스성 질환은 우울증, 불안증 및 피로로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
- 길경 추출물을 유효성분으로 포함하는 스트레스성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제5항에 있어서, 상기 조성물에 지각 추출물을 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레스성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
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