KR20180120604A - 섬쑥부쟁이 추출물을 포함하는 인지 또는 기억력 개선용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 섬쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 함유하는 인지 또는 기억력 개선용 조성물에 대한 것으로서, 인지 또는 기억력 개선 및 관련 질환의 치료 또는 예방에 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 인지 또는 기억력 개선 효과가 현저한 섬쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 인지개선용 조성물 또는 기억력 개선용 조성물 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
치매(dementia)는 뇌기능의 손상으로 인한 기억력, 언어 능력, 판단력, 사고력 등의 지적 기능이 지속적이며 전반적으로 퇴화하는 질환으로, 현대사회에 노인 인구의 비율이 급증함에 따라 환자의 비율도 가파르게 증가하고 있으며 지속적인 스트레스 및 수면부족 등과 같은 환경적 요인에 의하여 발병연령이 낮아지고 있는 추세이기도 하다. 치매는 사회 경제적 비용증가뿐만 아니라 가족 구성원의 붕괴를 야기하므로 사회적 문제로 제기되고 있다. 따라서 이를 예방하는 건강기능식품의 필요성이 증대되고 있다.
치매의 발병 원인으로 크게 알츠하이머형 치매와 혈관성 치매로 나누어진다. 전체 치매 유형 중 70% 이상을 차지하는 알츠하이머형 치매는 뇌의 특정 부위에 β-amyloid가 축적되어 나타나는 뇌의 광범위한 구조이상 및 콜린성 뉴런 파괴로 인한 기억력 감퇴가 주요 증상이다.
β-amyloid(Aβ) 단백은 아밀로이드전구단백질(APP)이 절단효소(secretase)에 의해 끊어져서 생성된다. 아밀로이드전구단백질을 절단하는 효소는 α-, β-, γ-secretase가 있으며 정상상태에서는 α와 γ-secretase가 아밀로이드전구단백질을 절단하여 용해되어 배출되기 쉬운 β-amyloid 단백이 생성되지만, 알츠하이머병에서는 β-, γ-secretase에 의하여 응집성이 강한 β-amyloid 단백이 생성되어 세포 내에 축적하게 된다.
치매 환자의 경우 신경전달물질인 아세틸콜린의 농도 저하가 확인되어 있으며, 아세틸콜린 에스테라아제 억제제가 뇌의 아세틸콜린의 농도를 상승시켜 치매 증상을 개선시키는 것으로 보고되어 있다.
또한 기억 형성에 문제가 있는 경우 일반적으로 해마가 위축되어 있으며, 신경세포의 손상 정도가 높은 것으로 알려져 있다. 신경세포가 손상되면 정상적인 뇌기능을 할 수 없게 되며, 일단 손상되면 다시 재생되지 않기 때문에 신경세포를 건강하게 유지하는 것이 중요하다.
체내에는 과잉의 활성산소를 제거하기 위해 자체적으로 항산화 방어체계를 갖추고 있으나, 이러한 항산화 방어 체계가 잘 작동되지 않으면 노화가 가속되고 각종 질병이 발생하는 위험도는 증가하게 된다. 뇌는 산화 스트레스에 손상되기 쉬운 장기이다. 이로 인해 DNA의 붕괴, 세포막 손상, 단백질 산화, 신경세포 사멸과 관련되는 신경 퇴행성 변화를 일으킬 수 있다. 따라서 뇌세포를 보호하고 활동에 필요한 산소와 영양소를 원활하게 공급하여 신경세포의 손상을 일으키는 요인을 줄이는 것으로 기억력 개선에 도움을 줄 수 있다.
울릉도의 섬쑥부쟁이는 육지에서 나는 쑥부쟁이보다 잎이 더 크고, 성장속도가 빠르기 때문에 생산량이 많아 오래 전부터 나물로 식용하였다. 예로부터 칼슘과 철분이 풍부하여 시금치 대용으로도 사용되었다. 섬쑥부쟁이의 일반성분으로는 수분 5.72 %, 단백질 29.0 %, 지방 3.5 %, 조섬유 5.82 %로 국내산 산채류 중 섬쑥부쟁이의 단백질 함량이 가장 높은 것으로 보고되었다.
섬쑥부쟁이의 전초는 기침, 이뇨, 천식에 대한 약리작용을 가지고 있다고 알려져 있다. 또한, 감기의 열을 내리고 편도선염의 거담제 역할을 하는 약용식물로 사용되어 왔다. 일부 향미성분, 항산화 효과 및 약리작용 관련 성분에 관한 연구들이 보고되어 있지만 인지개선 능력과 관련해서는 알려진 바가 없다.
본 발명의 일 예는 섬쑥부쟁이 추출물을 포함하는 인지 또는 기억력 개선용 조성물 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 섬쑥부쟁이 추출물을 포함하는 인지 또는 기억력 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 예는 섬쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 아세틸콜린에스터라제 활성 억제용 조성물에 관한 것이다.
본 발명자들은 섬쑥부쟁이 추출물이 신경세포 보호 효과뿐 아니라 항산화 효과를 보유하여 인지 또는 기억력 개선 효과가 우수하다는 점을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다.
본 발명의 일 예는 섬쑥부쟁이 추출물을 포함하는 인지 또는 기억력 개선용 조성물 또는 인지 또는 기억력 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
울릉도의 대표적인 자생식물인 섬쑥부쟁이(Aster glehni)는 다년생 식물로 국화과 개미취속에 속하며 모양은 취나물과 비슷하게 생겼다. 줄기는 1 m 정도의 높이로 자라며 온몸에 짧은 털이 붙어있어 껄껄한 촉감을 가진다. 잎은 어긋나게 자라며 잎 꼭지가 있다. 잎은 버들잎 모양 또는 넓은 버들잎 모양으로 밑 부분은 좁으며 끝이 날카롭고 변두리에 성긴 톱니가 있으며 잔털이 성기게 있다. 섬쑥부쟁이는 8월에서 9월에 걸쳐 하얀색의 꽃을 피우며, 밑부분의 잎은 꽃이 필 때 쓰러진다.
본 명세서에서 정의되는 '추출물'은 섬쑥부쟁이의 조추출물 또는 상기 조추출물의 특정 용매 가용 추출물 또는 분획물을 의미하는 것이며, 상기 용매 가용 추출물의 발효물일 수 있다. 상기 추출물은 용액, 농축물 또는 분말상태일 수 있다.
본 발명에 사용되는 섬쑥부쟁이 추출물은 섬쑥부쟁이의 전초, 잎, 줄기, 꽃, 뿌리로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 부위에서 추출된 것일 수 있으며, 바람직하게는 섬쑥부쟁이의 잎, 꽃 또는 잎과 꽃의 혼합물에서 추출된 것일 수 있다. 가장 바람직하게는 잎 추출물일 수 있다.
섬쑥부쟁이의 잎, 꽃 또는 잎과 꽃의 혼합물의 추출물의 경우, 줄기 등의 다른 부위 추출물과 비교해 우수한 아세틸콜린에스터라제 활성 억제 효과 및 신경 세포 보호 효과를 가진다.
섬쑥부쟁이의 잎을 추출하는 경우 다른 부위로부터 유래된 섬쑥부쟁이 추출물 대비 잔틴산화효소 저해 효능이 더욱 우수한 것을 확인하였다. 상기 섬쑥부쟁이의 채취 시기는 지역이나 기후에 따라 상이하지만, 다른 시기에 채취된 섬쑥부쟁이 대비 가을철, 예를 들어 9월, 10월 및/또는 11월에 수확된 섬쑥부쟁이가 잔틴산화효소 저해 효능이 뛰어나다.
본 명세서에서 정의되는 섬쑥부쟁이 추출물은 섬쑥부쟁이를 물, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지형 알코올, 유기 용매 및 이들의 혼합용매로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 용매로 추출하여 얻어진 조추출물, 또는 상기 조추출물에 물, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지형 알코올, 유기 용매 및 이들의 혼합용매로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 용매를 가하여 얻어진 용매 가용 추출물일 수 있다.
바람직한 구체예에 있어서, 섬쑥부쟁이 추출물 제조에 사용되는 용매는 물(열수), 또는 20 내지 90 v/v%, 바람직하게는 30 내지 80 v/v%, 더욱 바람직하게는 40 내지 80 v/v%, 보다 바람직하게는 50 내지 80 v/v%의 탄소수 1 내지 4개의 직쇄 또는 분지형 알코올 수용액, 바람직하게는 메탄올 수용액, 에탄올 수용액 및 부탄올 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 또한 상기 유기 용매는 디클로로메탄, 디에틸에터, 클로로포름 및 에틸 아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1 이상인 것, 바람직하게는 디클로로메탄 및/또는 에틸아세테이트일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 본 발명에 사용되는 추출 용매는 50 내지 80 v/v% 에탄올 수용액일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 섬쑥부쟁이 추출물은 섬쑥부쟁이 용매 추출물을 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)으로 발효하여 얻은 추출물의 발효물일 수 있다.
상기 추출물의 발효물은 섬쑥부쟁이 용매 추출물에 소이펩톤(Soypepton) 0.1 내지 3중량% 및 이스트 추출물(Yeast extract) 0.1 내지 3 중량%으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 배지 성분을 첨가하여 락토바실러스 플란타룸을 접종하고 배양하여 발효하는 것일 수 있다.
구체적으로, 섬쑥부쟁이 용매 추출물 1kg당 3 내지 7% 농도의 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)(기탁번호: KCCM11019P) 을 접종할 수 있으며, 바람직하게는 4 내지 6% 농도로 접종할 수 있다. 락토바실러스 플란타룸을 접종한 후, 25 내지 37℃에서 1 내지 2일간 배양하여 추출물의 발효물을 얻을 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 섬쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 아세틸콜린에스터라제 활성 억제용 조성물을 제공할 수 있다.
아세틸콜린에스터라제 억제제는 신경절 내 신경전달물질인 아세틸콜린 농도를 높여 콜린성 신경세포를 활성화함으로써 기억 능력의 개선 및 치매 개선 효과가 있다. 본 발명의 섬쑥부쟁이 추출물은 하기 실시예에서 확인 한 바와 같이, 농도의존적인 AChE 저해활성을 가지며, 100 내지 3000 ug/ml 처리 시 5 내지 25%의 아세틸콜린에스터라제 활성 저해 효과를 가진다.
본 발명의 또다른 일 예에 따르면, 섬쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 베타-아밀로이드(β-amyloid)에 의한 세포 생장 저해 억제용 조성물을 제공할 수 있다.
베타-아밀로이드는 신경전달물질인 아세틸콜린을 만드는 대뇌 부분과 대뇌피질의 신경세포를 파괴하여 아세틸콜린의 활성 상태를 감소시키며, 활성산소종(reactive oxygen species :ROS)을 생성하여 산화적 손상을 유발함으로써 신경세포 사멸을 일으키고 염증에 관련하는 기전이 뇌세포 손상을 일으키는 주요한 원인으로 작용한다. 본 발명의 섬쑥부쟁이 추출물은 하기 실시예에서 확인한 바와 같이, 베타 아밀로이드(Aβ) 단독 처리군에 비해 우수한 세포 보호 효과를 가진다. 특히, 섬쑥부쟁이 추출물의 발효물의 경우, 하기 실시예6에서 확인한 바와 같이, 베타-아밀로이드에 의해 발생하는 세포 생장의 저해 정도를 억제하는 효과가 우수해, 섬쑥부쟁이 추출물 보다도 우수한 신경세포를 보호하는 효과를 가진다.
본 명세서에서 사용되는 경우, "개선(improvement)"은 타깃에서의 인지 능력과 학습 및 기억 능력의 개선, 또는 인지 장애, 학습 또는 기억 장애 등을 갖는 시험 대상에서의 정상적인 일상생활이 가능한 수준으로 인지 장애, 학습 또는 기억 장애 등의 완화, 바람직하게는 이의 증상의 완화시키는 것을 의미한다.
본 발명의 또 다른 예로서, 섬쑥부쟁이 추출물을 포함하는 인지 또는 기억력 개선용 조성물 또는/및 인지 또는 기억력 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 제조방법을 제공한다.
상기 조성물에 관한 내용은 섬쑥부쟁이 추출물을 포함하는 조성물의 제조방법에 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명의 구체적 일 예에 따르면, 상기 제조방법은
섬쑥부쟁이 용매 추출물을 제조하는 단계, 및
상기 섬쑥부쟁이 추출물을 발효하는 단계를 포함하는 섬쑥부쟁이 추출물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 인지 또는 기억력 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 제조방법은 1) 섬쑥부쟁이의 전초, 잎, 줄기, 꽃, 뿌리로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 부위, 바람직하게는 섬쑥부쟁이의 잎 또는 꽃을 수확하는 단계; 및 2) 상기 수확된 섬쑥부쟁이를 물, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지형 알코올, 유기 용매 및 이들의 혼합용매로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 용매로 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
1) 섬쑥부쟁이를 수확하는 단계에서 사용되는 섬쑥부쟁이는 세척하는 단계, 절단하는 단계 또는 여과하는 단계를 추가로 포함하여 처리될 수 있으며, 잘게 절단하거나 이를 분말화하여 사용하거나, 분말을 냉동 건조시킨 후 사용할 수 있다.
2) 섬쑥부쟁이를 용매로 추출하는 단계에서는 통상적으로 사용되는 모든 추출 방법을 사용할 수 있으며, 예컨대, 냉침 추출, 열수 추출, 초음파 추출, 환류 추출 또는 냉각 추출, 바람직하게는 환류 추출일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 추출 단계는 1 이상 반복하여 수행될 수 있으며, 2차 이상으로 추출된 추출물 및 각 추출 후 얻어진 여과액을 혼합하여 추출하여 추출효율을 높일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 용매 추출물은 제조하는 단계는, 30 내지 80v/v% 에탄올 수용액을 용매로 사용하고, 용매를 원료 섬쑥부쟁이의 고형분 중량 대비 1 내지 25배로 포함시켜 추출할 수 있다.
또한 추출 단계에서 얻어진 추출물을 약 2 내지 10배, 바람직하게는 약 3 내지 7배의 부피의 물로 현탁시킨 후 물, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지형 알코올, 유기 용매 및 이들의 혼합용매로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 용매를 가하여 용매 가용층을 추출한 후 감압 농축하여 용매 가용 추출물을 제조하는 방법을 추가로 포함하여 불필요한 단백질, 다당류 및 지방산 등의 불순물을 정제할 수 있다.
추출물을 여과 또는 농축하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 농축 단계에 의해 제조되는 농축물은 의약품 원료로 사용하기에 적합하도록 잔존하는 용매의 함량을 조절하기 위하여 농축물 총량의 약 10 내지 30배, 바람직하게는 15 내지 25배, 보다 바람직하게는 약 20 중량배의 물로 1 내지 5회, 바람직하게는 2 내지 3회 공비 농축하고 재차 동량의 물을 가하여 균질하게 현탁시킨 후 살균 및/또는 동결건조시킴으로써 분말상태의 섬쑥부쟁이 추출물로서 제조될 수 있다.
상기 섬쑥부쟁이 추출물을 발효하는 단계를 포함하는 섬쑥부쟁이 추출물의 발효물은 앞서 제조한 섬쑥부쟁이 추출물에 유산균을 접종하여 발효한 추출물의 발효물일 수 있다.
구체적으로 추출물의 발효물의 제조방법은, 섬쑥부쟁이 용매 추출물을 제조한 후, 용매 추출물 또는/및 추출물 분말에 10배 내지 30배수, 예를 들어 20배수의 증류수에 희석하여 희석추출액을 제조할 수 있으며, 상기 희석추출액에 소이펩톤 (Soypepton) 0.1 내지 3 중량%와 이스트 추출물 (Yeast extract) 0.1 내지 3 중량%를 첨가하여 혼합한 후 90 내지 100℃, 예를 들어, 95℃에서 30분 내지 2시간 동안 열처리하는 단계를 거칠 수 있다.
다음으로, 상기 열처리한 혼합액을 냉각한 후, 섬쑥부쟁이 용매 추출물 1kg 대비 3 내지 7% 농도, 바람직하게는 4 내지 6% 농도의 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)(기탁번호: KCCM11019P) 을 접종할 수 있다. 예를 들어, 섬쑥부쟁이 용매 추출물에 1 X 108 내지 1 X 1010, 바람직하게는, 1 X 109 내지 1 X 1010, 더욱 바람직하게는 1 X 109 내지 5 X 109 양을 접종한 다음 25 내지 37℃에서 1일 내지 2일 동안, 바람직하게는 24시간 동안 배양하여 제조하는 단계를 거칠 수 있다.
추가적으로, 균주 배양 후 열처리를 수행하고 액량 대비 퍼라이트 3%를 사용하여 감압여과하고 농축하는 단계를 거칠 수 있으며, 농축액을 동결 건조하여 섬쑥부쟁이 잎 추출물의 발효물의 동결건조 분말을 수득할 수 있다.
또 다른 예로서, 본 발명은 섬쑥부쟁이 추출물을 포함하는 인지 또는 기억력 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 또는 인지 또는 기억력 개선용 식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 섬쑥부쟁이 추출물은 인지 또는 기억력 개선효과를 가지며, 구체적으로 스코폴라민(scopolamine)으로 유도된 치매 동물 모델에서 섬쑥부쟁이 추출물이 기억력 개선 효과를 수동 회피 실험(passive avoidance task), Y 미로 실험 (Y-maze task), 수중 미로 실험 (Water maze task)을 통하여 입증했으며, 신경세포 보호 효과 및 항산화 효능이 있음을 확인하였다. 구체적으로 단기기억 개선효과를 수동 회피 실험과 Y 미로 실험을 통해 확인하였으며, 장기기억 개선효과를 수중 미로 실험으로 확인하였다.
상기 섬쑥부쟁이 추출물을 포함하는 인지 또는 기억력 개선용 조성물에 관한 사항은 약학 조성물 또는 식품 조성물에 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명의 인지 또는 기억력 관련 질환은 연령-관련 학습 및 기억 장애, 연령-관련 기억 상실, 혈관성 치매, 두부 외상, 뇌졸중, 뇌졸중 후 발생하는 치매(뇌졸중 후 치매), 외상 후 치매, 일반적인 집중력 장애, 학습 및 기억 문제가 있는 아동에서의 집중력 장애, 알츠하이머성 치매(Alzheimer's disease), 진행성 핵상마비(Progressive supranuclear palsy), 선조체-흑질 퇴행증(Striatonigral degeneration), 헌팅톤병(Huntington's disease), 근위축성 측색 경화증(Amyotrophiclateral sclerosis: ALS), 피질-기저핵 퇴행증(Cortico-basal ganlionic degeneration), 미만성 루이 소체 질환(Diffuse Lewy body disease), 파킨슨-ALS-치매 복합증(Parkinson-ALS-dementia complex of Guam), 피크병(Pick's disease), 전두엽 변성을 동반한 치매, 파킨슨 질환, 진행성 핵성 마비, 시상 변성, 크로이츠펠트 야콥 치매, HIV 치매, 치매를 동반한 정신 분열증 및 코르사코프 정신병(Korsakoff's psychosis)과 관련된 인지 장애로 이루어진 군에서 선택된 1 이상일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 본 발명의 인지 또는 기억력 관련 질환은 베타 아밀로이드(β-amyloid) 단백질 축적에 의한 질환일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 경우, "예방(prophylaxis)"은 증상을 보이지 않는 타깃(시험 대상)에서 인지 장애, 학습 또는 기억 장애 등의 징후의 방지를 의미하고, "치료(treatment)"는 증상을 보이지 않는 시험 대상에서 인지장애, 학습 또는 기억 장애 등의 감소, 악화 방지 또는 지연을 의미한다.
본 발명의 조성물은 상기 추출물 이외에 약제학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 담체, 부형제 및 희석제 등의 보조제를 추가로 함유하는 것일 수 있다.
본 발명의 조성물을 인간에게 적용하는 구체예에 있어서, 본 발명의 조성물은 단독으로 투여될 수 있으나, 일반적으로 투여방식과 표준 약제학적 관행(standard phamaceutical practice)을 고려하여 선택된 약제학적 담체와 혼합되어 투여될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 조성물은 전분 또는 락토오즈를 함유하는 정제 형태로, 또는 단독 또는 부형제를 함유하는 캡슐 형태로, 또는 맛을 내거나 색을 띄게 하는 화학 약품을 함유하는 엘릭시르 또는 현탁제 형태로 경구, 구강내 또는 혀밑 투여될 수 있다. 이러한 액체 제제는 현탁제(예를 들면, 메틸셀룰로오즈, 위텝솔(witepsol)과 같은 반합성 글리세라이드 또는 행인유(apricot kernel oil)와 PEG-6 에스테르의 혼합물 또는 PEG-8과 카프릴릭/카프릭 글리세라이드의 혼합물과 같은 글리세라이드 혼합물)와 같은 약제학적으로 허용 가능한 첨가제와 함께 제형화될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 인간을 포함하는 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여 방식은 통상적으로 사용되는 모든 방식일 수 있으며, 예컨대, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내 (intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 경피제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태의 비경구 제형 등으로 제형화하여 사용될 수 있다.
상기 섬쑥부쟁이 추출물을 포함하는 식품 조성물은 인지 또는 기억 관련 질환의 예방 또는 치료용 식품 조성물로서, 인지 또는 기억 개선용 건강기능식품 또는 인지 또는 기억 관련 질환의 예방 또는 치료용 건강기능식품일 수 있으며, 상기 건강 기능성 식품은 각종 식품, 음료, 식품 첨가제 등일 수 있다.
상기 건강 기능성 식품에 함유된 유효성분으로서의 추출물의 함량은 식품의 형태, 소망하는 용도 등에 따라 적절하게 특별한 제한이 없으며, 예컨대, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.1 내지 5g, 바람직하게는 0.2 내지 4g의 범위로, 또는 4g, 또는 2g으로 가할 수 있다.
본 발명의 또 다른 예는 섬쑥부쟁이 추출물을 포함하는 조성물을 치료적 유효량으로 투여하는 단계를 포함하는 인지 또는 기억 관련 질환의 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다. 상기 조성물은 환자에게 투여될 수 있으며, 예를 들어 인지 또는 기억 관련 질환의 예방 및/또는 치료를 필요로 하는 모든 포유류, 바람직하게는 인간일 수 있다.
상기 치료적 유효량은 소망하는 치료 효과를 얻기 위하여 정해진 투여양으로, 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태 및 질환정도에 따라 달라질 수 있으며, 의사 또는 약사의 판단에 따라 달라질 수 있으며, 예컨대, 1일 투여량은 유효성분 함량을 기준으로 0.5 내지 500 ㎎/kg, 바람직하게는 1 내지 300 ㎎/kg 일 수 있으나, 이에 제한 되는 것은 아니다. 상기 투여량은 1일 1회 투여 또는 1일 수회 분할투여도 가능하다. 상기한 투여량은 평균적인 경우를 예시한 것으로서 개인적인 차이에 따라 그 투여량이 높거나 낮을 수 있다. 본 발명의 혼합 추출물 함유 조성물의 1일 투여량이 상기 투여 용량 미만이면 유의성 있는 효과를 얻을 수 없으며, 그 이상을 초과하는 경우 비경제적일 뿐만 아니라 상용량의 범위를 벗어나므로 바람직하지 않은 부작용이 나타날 우려가 발생할 수 있으므로, 상기 범위로 하는 것이 좋다.
본 발명은 섬쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 인지 또는 기억력 기능 개선용 조성물에 관한 것으로서, 신경세포의 보호 및 우수한 항산화 효과를 바탕으로 인지 기능을 개선하여 기억력 개선 및 인지 관련 질환의 예방 또는 치료제로 사용할 수 있다.
도 1은 세포 사멸을 유도하는 베타 아밀로이드를 처리한 후 섬쑥부쟁이 추출물을 농도를 달리하여 처리한 후의 세포 생존율 결과를 나타낸 것이다.
도 2은 세포 사멸을 유도하는 베타 아밀로이드를 처리한 후 로즈마린산을 농도를 달리하여 처리한 후의 세포 생존율 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 섬쑥부쟁이 추출물에 의한 ICR 마우스의 수동 회피 시험 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 섬쑥부쟁이 추출 대상 부위별 세포 생존율 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 섬쑥부쟁이 추출 용매별 신경세포 보호 효과 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 섬쑥부쟁이 잎 추출물과 잎 추출물의 발효물의 신경세포 보호 효능의 비교 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 섬쑥부쟁이 추출물의 아세틸콜린에스터라제 억제 효과 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 섬쑥부쟁이 추출물에 의한 ICR 마우스의 Y자 미로 시험 변경행동력 계산 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 섬쑥부쟁이 추출물에 의한 ICR 마우스의 수중 미로 시험 결과를 나타낸 것이다.
도 2은 세포 사멸을 유도하는 베타 아밀로이드를 처리한 후 로즈마린산을 농도를 달리하여 처리한 후의 세포 생존율 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 섬쑥부쟁이 추출물에 의한 ICR 마우스의 수동 회피 시험 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 섬쑥부쟁이 추출 대상 부위별 세포 생존율 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 섬쑥부쟁이 추출 용매별 신경세포 보호 효과 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 섬쑥부쟁이 잎 추출물과 잎 추출물의 발효물의 신경세포 보호 효능의 비교 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 섬쑥부쟁이 추출물의 아세틸콜린에스터라제 억제 효과 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 섬쑥부쟁이 추출물에 의한 ICR 마우스의 Y자 미로 시험 변경행동력 계산 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 섬쑥부쟁이 추출물에 의한 ICR 마우스의 수중 미로 시험 결과를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 섬쑥부쟁이 에탄올 추출물의 제조
1-1. 섬쑥부쟁이의 잎 추출물 제조(50% 에탄올 수용액)
섬쑥부쟁이(바이오랜드)를 물로 세척한 후, 건조된 섬쑥부쟁이의 잎 2 kg을 25 L의 50% 에탄올(EtOH)와 혼합하여 80℃에서 4시간동안 1차 추출한 뒤, 20 L의 용매와 혼합하여 80℃에서 2시간 동안 2차 추출하여 조추출물을 얻었다. 용매 추출물을 퍼라이트 250 g과 혼합한 후 필터프레스 여과한 후 감압 농축하고 95℃에서 1시간동안 살균한 후 분무건조하여 섬쑥부쟁이 추출물을 제조하였다.
1-2. 섬쑥부쟁이의 잎 추출물 제조(70% 에탄올 수용액)
추출용매로 70% 에탄올을 사용한 것만 제외하고, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 섬쑥부쟁이 잎 추출물을 제조하였다.
1-3. 섬쑥부쟁이의 잎 추출물 제조(90% 에탄올 수용액)
추출용매로 90% 에탄올을 사용한 것만 제외하고, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 섬쑥부쟁이 잎 90% 에탄올 추출물을 제조하였다.
1-4. 섬쑥부쟁이의 줄기 추출물 제조
추출대상을 섬쑥부쟁이의 잎에서 줄기로만 변경할 뿐, 상기 실시예 1-2와 동일한 방법으로 섬쑥부쟁이 줄기 추출물을 제조하였다.
1-5. 섬쑥부쟁이의 꽃 추출물 제조
추출대상을 섬쑥부쟁이의 잎에서 꽃으로만 변경할 뿐, 상기 실시예 1-2와 동일한 방법으로 섬쑥부쟁이 꽃 추출물을 제조하였다.
실시예 2. 섬쑥부쟁이 잎 추출물의 발효물 제조
상기 실시예 1-2에서 제조한 70% 주정 잎 추출물의 분말에 20배수의 증류수에 희석하여 1kg의 희석추출액을 제조하고, 소이펩톤 (Soypepton) 1%와 이스트 추출물 (Yeast extract) 1%를 첨가하여 혼합한 후 95℃에서 1시간 동안 열처리하였다.
열처리한 혼합액을 냉각하여 삼각 플라스크에 담고 추출물 대비 5% 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)(기탁번호: KCCM11019P)을 접종한 다음 37℃에서 24시간 동안 배양하였다.
균주 배양 후 105℃에서 1시간 동안 열처리를 수행하고 감압여과 장치로 액량 대비 퍼라이트 3%를 사용하여 여과하였다. 상기 여과액을 감압농축기로 15Brix까지 농축하고, 농축액을 동결 건조하여 섬쑥부쟁이 잎 추출물의 발효물의 동결건조 분말을 수득하였다.
비교예 1. 섬쑥부쟁이의 잎 열수 추출물 제조
추출용매로 물을 사용한 것만 제외하고, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로 섬쑥부쟁이 잎 열수 추출물을 제조하였다.
실시예 3. 섬쑥부쟁이 잎 추출물의 신경세포 보호 효과 측정
신경세포 보호 효과를 확인하기 위해, 신경세포에 실시예 1-2에서 제조한 70% 에탄올 수용액으로 제조한 섬쑥부쟁이 잎 추출물 시료를 처리하고 신경세포사멸을 유도하는 물질인 베타 아밀로이드(β-amyloid)를 처리해 배양한 후, MTT 시험법을 이용하여 세포 생존율을 측정하였다.
구체적으로, SK-N-SH(사람 신경 모세포종 세포) 세포를 1X 104/well로 96-well plate에 접종하고, 실시예 1-2에서 제조한 추출물 시료를 10, 25, 50 및 100 μg/ml의 농도로 각각 처리하고, 1시간 후에 베타 아밀로이드 10 μM를 처리한 후에 24시간 동안 배양하였다. 세포 생존율을 살아있는 세포의 미토콘드리아 활성으로 인해 생성된 포르마잔(formazan)을 측정하는 MTT 시험법을 이용하여 측정하였으며, 아무런 처리를 하지 않은 정상세포 대비 백분율로 결과값을 나타내었으며, 그 결과를 도 1에 나타내었다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 베타 아밀로이드(A
) 10 μM로 신경 세포 사멸을 유도하는 경우 정상세포 대비 67.8 ± 2.15 % 세포 생존율을 나타내는 반면(##: P < 0.01, cell only 대비), 실시예 2에서 제조한 섬쑥부쟁이 추출물(Aster glehni)을 10, 25, 50, 100 μg/ml의 농도로 처리하는 경우 각각 68.8 ± 3.11 %, 73.8 ± 3.22 %, 79.8 ± 3.85 %, 85.7 ± 3.23 %로 농도의존적으로 증가하는 유의미한 결과를 확인할 수 있었다(***/**/*: P < 0.001 / P < 0.01 / P < 0.05, A
only 대비). 이는 섬쑥부쟁이 추출물에 의한 세포 보호 효과가 있음을 나타낸다.
또한 양성대조군으로 섬쑥부쟁이 추출물 시료 대신 로즈마린산(rosmarinic acid)을 처리하고 그 결과를 도 2에 나타내었다. 로즈마린산을 0.37, 1.11, 3.33 및 10 μg/ml의 농도로 처리하면 65.6 ± 1.55 %, 71.7 ± 2.24 %, 78.0 ± 2.86 %, 82.0 ± 2.85 %의 세포 생존율을 나타내었다(**: P < 0.01, A
only 대비). 즉, 섬쑥부쟁이 추출물에 의한 신경 세포 보호 효과가 합성 화합물인 로즈마린산과 유사한 수준으로 우수한 신경세포 보호 효과가 있음을 확인하였다.
실시예 4. 섬쑥부쟁이 부위별 신경세포 보호 효과 측정
섬쑥부쟁이의 잎, 꽃, 줄기 각각의 부위를 원료로 사용해 제조한 추출물의 신경 세포 보호 효능 차이 유무를 확인하기 위해, 실시예 3과 실질적으로 동일한 방법으로, 실시예 1-2에서 70% 에탄올 수용액으로 제조한 섬쑥부쟁이 잎 추출물 시료, 실시예 1-4에서 70% 에탄올 수용액으로 제조한 섬쑥부쟁이 줄기 추출물, 실시예 1-5에서 70% 에탄올 수용액으로 제조한 섬쑥부쟁이 꽃 추출물 시료를 각각 신경세포에 처리하고, 베타 아밀로이드(β-amyloid)를 처리해 배양한 후, MTT 시험법을 이용하여 세포 생존율을 측정하였다.
구체적으로, SH-SY5Y(사람 신경 모세포종 세포) 세포를 1 X 104/well로 96-well plate에 접종한 후 24시간 배양하였다. 상기 실시예 1-2, 실시예 1-4, 실시예 1-5 추출물 시료 각각을 12.5, 25, 50 및 100 μg/ml 농도로 처리하고, 1시간 후에 베타 아밀로이드를 처리한 후에 24시간 동안 배양하였다. 다음으로, MTT 시험법을 이용하여 세포 생존율을 측정하였고, 아무런 처리를 하지 않은 정상세포 대비 백분율로 나타내었으며, 그 결과를 도 4에 나타냈다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 베타 아밀로이드(Aβ) 처리군의 저해율과 각각의 추출물 100 ug/ml로 처리하였을 때의 저해율의 차이를 비교한 결과, 실시예 1-2의 잎 추출물의 경우 12.7%, 실시예 2의 줄기 추출물의 경우 1.2%, 실시예 3의 꽃 추출물의 경우 10.0%의 세포보호 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다(*: P < 0.05, Aβ only 대비).
하기 표 1에는 상기 생존율 측정 과정에서 측정한 정상세포 대비 억제된 세포 생존력의 비율(%)을 측정한 결과를 나타냈다. Aβ를 단독으로 처리하고, 추출물을 처리하지 않은 세포의 경우, 정상세포 대비 18.80%의 성장 저해율을 나타냈으나, Aβ 10 μM과 실시예 1-2를 100 μg/ml 처리한 세포는 정상세포 대비 6.13%의 성장 저해율이 나타냈다. 따라서, 실시예 1-2의 추출물이 베타-아밀로이드 처리로 인한 세포 성장 억제를 저해하여 우수한 신경 세포 보호효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
| 구분 | 처리 농도 (μg/ml) |
실시예1-2 (잎) |
실시예 1-4 (줄기) |
실시예3 (꽃) |
| Aβ 10μM |
0 | 18.80 | 24.42 | 20.14 |
| 12.5 | 19.09 | 29.07 | 22.07 | |
| 25 | 15.83 | 27.41 | 20.99 | |
| 50 | 10.57 | 23.88 | 17.77 | |
| 100 | 6.13 | 23.18 | 10.11 |
즉, 상기 결과로부터 섬쑥부쟁이 부위별 추출물 중 잎과 꽃 추출물에서 신경 세포 보호 효과가 존재함을 확인하였으며, 특히 잎 추출물의 효과가 우수하게 나타났다.
실시예 5. 섬쑥부쟁이 추출용매별 신경세포 보호 효과 측정
추출용매 차이에 따른, 섬쑥부쟁이의 추출물의 신경 세포 보호 효능 차이를 확인하기 위해, 신경세포에 비교예 1에서 제조한 열수추출물, 실시예 1-1에서 제조한 50% 에탄올 잎 추출물, 실시예 1-2에서 제조한 70% 에탄올 잎 추출물, 실시예 1-3에서 제조한 90% 에탄올 잎 추출물 시료를 각각 처리하고, 베타 아밀로이드(β-amyloid)를 처리해 배양한 후, MTT 시험법을 이용하여 세포 생존율을 측정하였다.
구체적으로, SH-SY5Y(사람 신경 모세포종 세포) 세포를 1 X 104/well로 96-well plate에 접종한 후 24시간 배양하였다. 상기 비교예 1(열수 추출물), 실시예 1-1, 실시예 1-2, 및 실시예 1-3 추출물 시료 각각을 12.5, 25, 50 및 100 μg/ml 농도로 처리하고, 1시간 후에 베타 아밀로이드를 처리한 후에 24시간 동안 배양하였다. 다음으로, MTT 시험법을 이용하여 세포 생존율을 측정하였고, 아무런 처리를 하지 않은 정상세포 대비 백분율로 나타내었으며, 그 결과를 도 5에 나타냈다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 베타 아밀로이드(Aβ) 단독 처리군의 저해율과 각 추출물 100 ug/ml로 처리하였을 때의 저해율의 차이를 비교한 결과, 비교예 1의 열수 추출물의 경우 3.0%, 실시예 1-1의 50% 주정 추출물의 경우 10.7%, 실시예 1-2의 70% 주정 추출물의 경우 17.3%, 비교예 2의 90% 주정 추출물의 경우 8.9%의 세포보호 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다(**/*: P < 0.01 / P < 0.05, Aβ only 대비).
하기 표 2에는 상기 생존율 측정 과정에서 측정한 정상세포 대비 억제된 세포 생존력의 비율(%)을 측정한 결과를 나타냈다.
| 구분 | % of inhibition | ||||
| 처리농도μg/ml | 비교예 1 (열수) |
실시예1-1 (50% EtOH) |
실시예1-2 (70% EtOH) |
실시예 1-3 (90% EtOH) |
|
| Aβ 10μM |
0 | 18.86 | 22.96 | 18.79 | 27.82 |
| 12.5 | 20.52 | 24.83 | 20.71 | 27.79 | |
| 25 | 19.28 | 20.58 | 18.67 | 29.80 | |
| 50 | 16.44 | 14.84 | 5.73 | 26.53 | |
| 100 | 15.86 | 12.23 | 1.53 | 18.89 | |
즉, 상기 결과로부터 섬쑥부쟁이 열수 추출물에 비해 50% 에탄올 추출물 및 70% 에탄올 추출물에서 신경 세포 보호 효과가 있음을 확인할 수 있었고, 이 중 70% 에탄올 추출물이 가장 우수한 효능이 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 6. 섬쑥부쟁이 잎 추출물의 발효 유무에 따른 신경세포 보호 효능 비교측정
섬쑥부쟁이 잎 추출물과 추가적으로 발효단계를 거친 추출물의 발효물의 신경세포 보호 효능을 비교 측정하기 위해, 신경세포에 실시예 1-2에서 제조한 섬쑥부쟁이 잎 추출물(AG-D011)과 잎 추출물에 추가적으로 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)을 접종하여 제조한 실시예 2의 추출물의 발효물(AG-D016)을 처리한 후, 신경세포사멸을 유도하는 물질인 베타 아밀로이드(β-amyloid)를 10 μM의 농도로 처리하고 세포 생존율을 측정하였다.
구체적으로, SH-SY5Y(사람 신경 모세포종 세포) 세포를 1 X 104/well로 96-well plate에 접종한 후 24시간 동안 배양하였다. 상기 실시예 1-2의 추출물과 실시예 4의 발효물 각각을 37.5, 75, 150 및 300 μg/ml의 농도로 처리하고, 1시간 후에 베타 아밀로이드를 처리한 후에 24시간 동안 배양하였다. 다음으로, MTT 시험법을 이용하여 세포 생존율을 구하였고, 아무런 처리를 하지 않은 정상세포 대비 백분율로 나타냈으며, 그 결과를 도 6에 나타냈다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 베타 아밀로이드(Aβ)에 의해 약 32% 저해되었던 세포 생존율이 실시예 1-2의 잎 추출물을 처리한 경우 농도에 따라 점진적으로 증가하다가 300 ㎍/ml에서 cell only와 유사한 정도로 나타나는데 비해, 실시예 2의 잎 추출물의 발효물의 경우 농도에 따라 생존율이 빠르게 증가하며 300 ㎍/ml에서는 cell only보다 상회하는 정도의 세포 생존율을 나타내었다. 즉, 실시예 1-2의 잎 추출물 300 ㎍/ml을 처리할 경우 30%의 세포보호 효과를 나타내나, 잎 추출물의 발효물에서는 52%의 세포보호 효과를 나타냄을 확인 할 수 있었다.
하기 표 3에는 상기 생존율 측정 과정에서 측정한 정상세포 대비 억제된 세포 생존력의 비율(%)을 측정한 결과를 나타냈다. 즉, 상기 결과로부터 섬쑥부쟁이 잎 추출물에 비해 잎 추출물의 발효물이 세포 보호 효과가 우수함을 확인 할 수 있었다.
| 구분 | % of inhibition | ||
| 처리농도 μg/ml |
실시예 1-2 (AG-D011) |
실시예 2 (AG-D016) |
|
| Aβ 10μM |
0 | 31.65 | 32.36 |
| 37.5 | 26.32 | 23.45 | |
| 75 | 19.51 | 13.79 | |
| 150 | 12.73 | -0.11 | |
| 300 | 1.35 | -19.65 | |
실시예
7.
신경세포주에서 아세틸콜린에스터라제
(
Acetylcholinesterase
) 억제 효과 확인
아세틸콜린에스터라제 억제제는 신경절 내 신경전달물질인 아세틸콜린 농도를 높여 콜린성 신경세포를 활성화함으로써 기억 능력의 개선 및 치매 개선을 매개하므로 현재 다양한 아세틸콜린에스터라제 억제제들이 개발되어 사용되고 있다. 본 발명의 섬쑥부쟁이 추출물의 아세틸콜린에스터라제 저해 효과를 확인하기 위하여 아세틸콜린에스터라제 활성을 측정하였다.
96 well plate에 실시예 1-2에서 제조한 섬쑥부쟁이 추출물(AG-D018)을 다양한 농도로 100, 300, 1000, 3000 ug/ml 각각 넣고, 아세틸콜린에스터레이즈(Acetylcholinesterase; AChE)를 넣은 후, 상온에서 10분간 반응시킨 다음 DTNB(5,5-dithio-bis (2-nitrobenzoic acid))와 ATCI(acetylcholine iodide)를 넣고 37 ℃, 30분 반응시켰으며, 405 nm에서 흡광도를 측정하였다. AChE 저해활성은 ATCI를 넣지 않은 것을 blank로 하여 시료를 녹인 용매의 활성 대비 백분율로 나타내었으며, 그 결과를 도 7에 나타냈다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 섬쑥부쟁이 추출물(AG-D018) 100, 300, 1000, 3000 ug/ml 처리함에 따라 농도의존적인 AChE 저해활성을 나타냈으며, 이때, 최대 약 24%의 저해활성을 가짐을 확인하였다.
실시예 8. 세포 노화 예방을 위한 항산화 효과
8-1 DPPH 라디칼 소거능
섬쑥부쟁이 추출물의 항산화 효과 측정을 위하여 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) free radical의 소거 효과를 측정하였다(Aliyu et al., Rom Biotechnol Lett, 2012).
96-well plate에 DMSO에 용해한 다양한 농도의 실시예 1-2의 섬쑥부쟁이 추출물과 메탄올에 용해한 300 μM DPPH 용액을 섞은 후 37℃에서 30분 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 microplate reader (BioTek, Winooski, VT, USA)를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.
시료의 DPPH 라디칼 소거 효능 (%)은 시료의 용매를 처리한 대조군으로 비교하여 결정하였고, IC50값은 DPPH 라디칼이 50 % 소거되는데 필요한 시료의 농도로 나타내었다.
양성대조군인 Vitamin C의 IC50가 7.2 ± 1.34 μg/ml일 때, 실시예 1-2에서 제조한 섬쑥부쟁이 추출물은 40.52 ± 0.15 μg/ml로 항산화 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
8-2 ABTS 라디칼 소거능
항산화능을 측정하는 다른 방법으로 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt(ABTS) 라디칼 소거능을 측정하였다(Ozgen et al., J Agric Food Chem, 2006).
7 mM ABTS solution과 2.4 mM potassium persulfate solution을 1:1로 섞어 암소에서 16시간 반응시켜 라디칼 생성을 유도한 후 DW를 이용하여 734 nm에서 약 1.0의 흡광도가 나타나도록 희석하였다. 96-well plate에 DMSO에 용해한 다양한 농도의 실시예 1-2의 섬쑥부쟁이 추출물과 희석된 ABTS 용액을 섞은 후 암소에서 15분 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 microplate reader (BioTek, Winooski, VT, USA)를 이용하여 734 nm에서 흡광도를 측정하였다.
DPPH 라디칼 소거능과 같은 방법으로 수치를 분석한 결과, 양성대조군인 Vitamin C의 IC50가 9.97 μg/ml, 실시예 1-2의 섬쑥부쟁이 추출물은 50.12 μg/ml로 위의 본 발명의 섬쑥부쟁이 추출물의 항산화효과를 확인할 수 있었다.
실시예 9. 인지기능 개선 활성 평가
9-1. 수동 회피 시험(Passive avoidance test)
ICR mice를 밝은 방과 어두운 방으로 나뉜 회피상자의 밝은 방에 넣고 10초 동안 적응시간을 준 후 두 공간을 나누고 있던 문을 열어주었다. 동물이 어두운 방으로 이동하면 문을 닫고, 그 시간을 기록하였으며 문이 닫히는 동시에 어두운 방에 전기 자극(0.5 mA, 3초)이 주어지는 훈련을 시켰다. 24시간 후 동일한 시험을 실시하였을 때, 밝은 방에 머무는 시간을 측정하여 훈련으로 인한 기억 유무를 확인하였다. 시험물질은 단회 경구투여(P.O.) 하였으며, 치매유발은 아세틸콜린 수용체 중 무스카린성 수용체(muscarinic receptor)의 길항제인 스코폴라민(scopolamine, 1 mg/kg)을 행동시험 30분 전 복강 투여하여 유발시켰다(Park et al., Biol Pharm Bull, 2014). 구체적인 시험군을 아래 표에 나타내었으며, 밝은 방에 머무는 시간을 도 3에 나타내었다.
| 군 | 성별 | 유발여부 | 투여물질 | 투여량 (mg/kg) |
투여경로 |
| G1 | M | N | 부형제 | - | PO |
| G2 | M | Y | 부형제 | - | PO |
| G3 | M | Y | Aster glehni | 100 | PO |
| G4 | M | Y | Aster glehni | 200 | PO |
| G5 | M | Y | Aster glehni | 400 | PO |
| G6 | M | Y | Donepezil | 5 | PO |
상기 결과로부터 양성대조군인 donepezil 5 mg/kg에 의한 인지능력 개선 효과(***: P < 0.001, 스코폴라민 대비)와 유사한 효능이 섬쑥부쟁이(Aster glehni) 200, 400 mg/kg 투여군에서도 나타나(**: P < 0.01, 스코폴라민 대비), 섬쑥부쟁이 추출물에 의한 인지 기능 개선 효과를 확인하였다.
9-2. Y자 미로 시험(Y-maze Task)
세 가지의 접히는 각도가 120도인 Y-maze에서 각 가지를 A, B, C로 정한 후 한쪽 가지에 마우스를 내려놓고 8분 동안 자유롭게 탐색 할 수 있도록 한 다음, 마우스가 들어간 가지를 기록하였다. 3개의 다른 가지에 차례대로 들어가면 1점(실제 변경, actual alternation)씩 부여하여, 다음 수학식 1으로 마우스의 변경행동력을 계산하였다. 실험 결과를 도 8에 나타냈다.
[수학식 1]
변경행동력(%) = 실제변경(actual alternation)/ 최대변경(maximum alternation) Х 100 (최대변경 = 총 입장 횟수-2)
변경행동력(spontaneous alterations, %)이 높은 경우 단기기억이 높음을 의미하며, 도 8에 나타낸 바와 같이, 양성 대조군인 도네페질(DNZ)과 유사한 정도로 실시예 1-2에서 제조한 섬쑥부쟁이 추출물(AG-D013) 100, 300 mg/kg 투여군에서 유의적으로 변경 행동력이 증가됨을 확인할 수 있었다(#: P < 0.05, 스코폴라민 유발 대비).
스코폴라민(scopolamine) 투여로 인한 변경 행동력이 유의적으로 감소하는 것으로 보아 스코폴라민을 이용한 기억력저해 모델이 잘 형성되었음을 확인할 수 있었다(*: P < 0.05, control 대비). 데이터는 means ± S.E.M (n = 8-10/group)를 의미한다.
9-3. 모리스 수중 미로 시험(Morris Water Maze Task)
원통 풀에 각각 별, 네모, 세모, 원의 네 가지 표지를 같은 간격으로 붙이고, 이 중 별 아래에 플랫폼(platform)을 위치시켰다. 플랫폼보다 1cm 윗부분까지 물을 채우고(수온 23 ± 1 ℃), 검정색 식용 안료를 이용하여 물을 흐리게 하여 수면에서 플랫폼이 보이지 않게 하였다. 마우스를 풀의 한 구획에 조심스럽게 내려놓은 다음 플랫폼까지 찾아가는 시간을 60초 동안 측정하고, 20분 후 다시 같은 위치에 마우스를 내려놓고 플랫폼까지 찾아가는 시간을 60초 동안 측정하였다. 위의 과정을 4일 동안 내려놓은 위치를 바꿔가며 실시하고 플랫폼을 찾는데 걸린 시간(escape latency)을 측정하였다(training trial). 5일째 되는 날 플랫폼을 제거하고 첫 날 마우스를 내려놓았던 위치에 놓은 후 플랫폼이 있던 구획에서의 수영 시간(swimming time), 수영 속도(swimming speed)를 총 60초 동안 측정하여(probe trial) 기억력을 평가하였다. 데이터는 means ± S.E.M (n = 9-10/group)를 의미한다. 측정 결과를 도 9에 나타냈다.
도 9A에 나타낸 바와 같이, Training trials에서 대조군과 비교해 스코폴라민 투여군은 escape latency의 감소폭이 더디게 나타났으며, 이는 학습이 잘 이루어지지 않음을 의미한다. 반면, 실시예 1-2에서 제조한 섬쑥부쟁이 추출물(AG-D013)을 30, 100, 300 mg/kg 각각 처리한 군에서는 escape latency가 유의성 있게 개선되었음을 확인 할 수 있었다(#: P < 0.05, 스코폴라민 유발 대비).
도 9B에 나타낸 바와 같이, Probe trial에서 스코폴라민 투여군은 대조군과 비교하여 target에서의 swimming time이 유의성 있게 감소한데 반해, 실시예 1-2 추출물(AG-D013) 투여군은 도네페질(DNZ, 양성대조군)과 유사한 정도로 30, 100 mg/kg 투여한 군에서 스코폴라민에 의해 감소된 swimming time이 유의성 있게 증가되는 현상을 확인할 수 있었다(#: P < 0.05, 스코폴라민 유발 대비, B).
도 9C에 따르면, 모든 시험군에서 swimming speed의 변화가 관찰되지 않는 것으로 보아 시험 결과가 활동성 변화에 의한 것이 아님을 확인할 수 있었다. 상기 결과를 종합해 섬쑥부쟁이 추출물의 기억력 개선 효과를 확인할 수 있었다.
Claims (12)
- 섬쑥부쟁이 추출물을 포함하는 인지 또는 기억력 개선용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 섬쑥부쟁이 추출물은 섬쑥부쟁이의 용매 추출물인 것인, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 섬쑥부쟁이 추출물은 섬쑥부쟁이의 잎, 꽃 또는 잎과꽃의 혼합물에서 추출된 것인, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 섬쑥부쟁이 추출물은 섬쑥부쟁이 용매 추출물을 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)으로 발효하여 얻은 발효물인 것인, 조성물.
- 제2항 또는 제4항에 있어서, 상기 용매는 물, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지형 알코올, 유기 용매 및 이들의 혼합용매로 이루어진 군에서 선택된 1 이상이며,
상기 유기 용매는 디클로로메탄, 디에틸에스터, 클로로포름 및 에틸 아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1 이상인 것인, 조성물. - 제5항에 있어서, 상기 섬쑥부쟁이의 용매는 30 내지 80 v/v% 에탄올 수용액인 것인, 조성물.
- 섬쑥부쟁이 추출물을 포함하는 인지 또는 기억력 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 제7항에 있어서, 상기 인지 또는 기억력 관련 질환은 연령-관련 학습 및 기억 장애, 연령-관련 기억 상실, 혈관성 치매, 두부 외상, 뇌졸중, 뇌졸중 후 발생하는 치매(뇌졸중 후 치매), 외상 후 치매, 일반적인 집중력 장애, 학습 및 기억 문제가 있는 아동에서의 집중력 장애, 알츠하이머성 치매(Alzheimer's disease), 진행성 핵상마비(Progressive supranuclear palsy), 선조체-흑질 퇴행증(Striatonigral degeneration), 헌팅톤병(Huntington's disease), 근위축성 측색 경화증(Amyotrophiclateral sclerosis: ALS), 피질-기저핵 퇴행증(Cortico-basal ganlionic degeneration), 미만성 루이 소체 질환(Diffuse Lewy body disease), 파킨슨-ALS-치매 복합증(Parkinson-ALS-dementia complex of Guam), 피크병(Pick's disease), 전두엽 변성을 동반한 치매, 파킨슨 질환, 진행성 핵성 마비, 시상 변성, 크로이츠펠트 야콥 치매, HIV 치매, 치매를 동반한 정신 분열증 및 코르사코프 정신병(Korsakoff's psychosis)과 관련된 인지 장애로 이루어진 군에서 선택된 1 이상인 것인, 약학 조성물.
- 섬쑥부쟁이 추출물을 유효성분으로 포함하는 아세틸콜린에스터라제 활성 억제용 조성물.
- 섬쑥부쟁이 용매 추출물을 제조하는 단계, 및
상기 섬쑥부쟁이 용매 추출물을 발효하는 단계를 포함하는, 섬쑥부쟁이 추출물의 발효물을 유효성분으로 포함하는 인지 또는 기억력 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물 제조방법. - 제10항에 있어서, 상기 섬쑥부쟁이 추출물은 섬쑥부쟁이의 잎 또는 꽃 중 어느 하나 이상의 부위에서 추출한 것인, 제조방법.
- 제10항에 있어서, 상기 용매 추출물은 제조하는 단계는, 30 내지 80v/v% 에탄올 수용액을 용매로 사용하고, 용매를 원료 섬쑥부쟁이의 고형분 중량 대비 1 내지 25배로 포함시켜 추출하는 것인, 제조방법.
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