KR20190054875A - 조류 색소 단백질을 포함하는 염증성 피부 질환 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조류 색소 단백질을 포함하는 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조류 색소 단백질을 포함하는 염증성 피부 질환의 예방, 치료 또는 개선용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 용암 해수로 배양된 스피룰리나에서 유래한 C-피코시아닌은 건선 동물 모델에서 탈각질화, 피부색 개선 및 염증인자의 발현 억제 효과를 나타내므로, 염증성 피부 질환의 예방 또는 치료에 활용될 수 있는바, 세포재생 및 피부염증의 예방, 치료 및 개선 분야에서 다양하게 활용할 수 있다.

Description

조류 색소 단백질을 포함하는 염증성 피부 질환 예방 또는 치료용 조성물{Composition for preventing or treating of inflammatory skin diseases containing algae chromoprotein}

본 발명은 조류 색소 단백질을 포함하는 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조류 색소 단백질을 포함하는 염증성 피부 질환의 예방, 치료 또는 개선용 조성물에 관한 것이다.

건선은 은백색의 비늘로 덮여 있고, 경계가 뚜렷하며 크기가 다양한 붉은색의 구진(papule)이나 판을 이루는 발진이 전신의 피부에 반복적으로 발생하는 만성 염증성 피부병으로, 조직학적으로 표피의 증식과 진피의 염증을 특징으로 하며, 인구의 1~2%의 빈도로 나타난다. 형태와 침범한 피부부위에 따라 형태별로는 판상형, 물방울양형, 농포형, 홍피증형, 선상형, 지루성형, 습진성형으로 나뉘며 판상형이 약 90%로 대부분을 차지한다. 피부부위별로 나누면 구간이나 사지 어디에나 나타나는 통상적인 형태와 손·발바닥, 간찰부, 성기부, 점막, 손·발톱 등의 특수 부위에 나타나는 형태로 나눌 수 있다.

건선의 원인은 아직 완전하게 밝혀져 있지 않으나 과거에는 건선을 단순한 피부 표피의 질환으로 인식하였으나 최근에는 체내의 생화학적, 유전적 요인 및 진피혈관, 표피 운동성 이상등 피부의 다양한 조직, 인자들이 복잡하고 유기적으로 상호작용하여 발병하는 자가면역질환의 일종으로 보는 추세이다.

건선의 양방적 치료법은 크게 피부 도포식 국소치료법, 자외선을 쬐는 광치료, 약물 복용의 전신치료법의 3가지 범주로 나눌 수 있다. 그러나 기존의 전신 건선 치료법들은 안정성 측면에서 문제가 되어왔다. 만성적인 질환 특성상 장기 치료가 필요함에도 불구하고 기존 요법 대부분이 장기 사용 시 내부 장기에 누적 독성을 유발하여 사용 기간에 제한을 받기 때문이다. 이 중 특히 스테로이드 제제는 장기 사용 시 의인성 쿠싱 증후군이 발생할 수 있다. 의인성 쿠싱 증후군의 임상적 특징으로 달덩이 얼굴(moon face), 체간 비대, 고혈압, 무기력, 피로감, 무월경, 다모증, 복부 선조, 부종, 당뇨, 골다공증 등이 나타날 수 있어 사용에 주의해야한다.

이에 본 발명자들은 부작용이 있는 건선 치료제를 대체하기 위하여, 용암 해수로 배양된 스피룰리나로부터 조류 색소 단백질을 추출하고, 건선 동물모델에서 상기 조류 색소 단백질의 탈각질화, 피부색 개선 및 염증인자의 발현 억제 효과를 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 조류 색소 단백질(algae chromoprotein)을 유효성분으로 포함하는 염증성 피부 질환의 예방, 치료 또는 개선용 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 조류 색소 단백질을 유효성분으로 포함하는 염증성 피부 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 조류 색소 단백질을 유효성분으로 포함하는 염증성 피부 질환의 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 조류 색소 단백질을 유효성분으로 포함하는 염증성 피부 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 용암 해수로 배양된 스피룰리나에서 유래한 C-피코시아닌은 건선 동물 모델에서 탈각질화, 피부색 개선 및 염증인자의 발현 억제 효과를 나타내므로, 염증성 피부 질환의 예방 또는 치료에 활용될 수 있는바, 세포재생 및 피부염증의 예방, 치료 및 개선 분야에서 다양하게 활용할 수 있다.

도 1은 용암 해수를 포함하는 배지로 배양된 스피룰리나 유래의 C-피코시아닌의 정제 결과를 나타낸 도이다.
도 2는 건선 동물모델의 등 피부에서 C-피코시아닌의 건선치료 효과 확인 결과를 나타내는 도이다.
도 3은 건선 동물모델의 등 피부에서 C-피코시아닌의 건선치료 효과 확인 결과를 그래프화한 도이다.
도 4는 건선 동물모델의 귀 피부에서 C-피코시아닌의 건선 치료 효과 확인 결과를 나타내는 도이다.
도 5는 건선이 유발된 누드마우스의 등 및 귀 피부에서 C-피코시아닌의 건선 치료 효과 확인 결과를 나타낸 도이다.
도 6은 건선이 유발된 누드마우스의 등 및 귀 피부에서 C-피코시아닌의 건선 치료 효과 확인 결과를 자체 평가 기준에 의거하여 건선 치료 효과를 평가한 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 건선이 유발된 누드마우스의 등 및 귀 피부 조직을 관찰한 결과를 나타낸 도이다.
도 8은 건선이 유발된 누드마우스의 귀 조직에서 염증인자의 발현을 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 9는 건선이 유발된 누드마우스의 등 조직에서 염증인자의 발현을 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 10은 건선이 유발된 누드마우스의 비장 조직에서 염증인자의 발현을 확인한 결과를 나타낸 도이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 양태에 따르면, 본 발명은 조류 색소 단백질을 유효성분으로 포함하는 염증성 피부 질환의 예방, 치료 또는 개선용 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 약학적 조성물, 화장료 조성물 및 식품 조성물을 포함한다.

본 발명에 있어서, “조류”는 수중에서 생활하며 동화 색소를 가지고 독립 영양 생활을 하는 원생생물을 의미하며, 상기 조류에는 홍조류, 녹조류 및 갈조류가 포함된다.

본 발명의 바람직한 구체예에 따르면, 본 발명의 조류는 남조류에 속하는 스피룰리나(spirulina)인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, “조류 색소 단백질”은 조류에 함유된 색소 단백질을 의미하며, 이는 조류의 광합성 과정에서 태양 에너지를 흡수하여 엽록소에 전이하는 작용을 한다.

본 발명의 바람직한 구체예에 따르면, 본 발명의 조류 색소 단백질은 C-피코시아닌인 것이 바람직하다.

상기 피코시아닌은 하기 구조식으로 표시되는 물질로, 조류의 광합성계에서 빛에너지를 흡수하여 엽록소에 전달하는 기능을 하는 청색 색소 단백질을 의미한다. 피코시아닌의 분자량은 약 4만 5,000이며, 피코빌리솜(phycobilisome)이라는 고도의 회합체를 형성하여 엽록소의 틸라코이드 막에 규칙적으로 배열되어 있다.

본 발명에 있어서, “염증성 피부 질환”은 조직 변질, 순환장애와 삼출, 조직 증식와 같은 증상이 피부에서 발생하는 질환을 의미한다. 구체적으로 염증성 피부 질환의 예로는 아토피성 피부염, 알레르기성 피부염, 접촉성 피부염, 여드름, 지루성 피부염, 땀띠, 두드러기 및 건선이 있으며, 바람직하게는 건선이나, 이에 본 발명이 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, “건선”은 피부에 영향을 주는 자가면역질환으로서, 보다 상세하게는 은백색의 비늘로 덮여 있고, 경계가 뚜렷하며 크기가 다양한 붉은색의 구진(papule)이나 판을 이루는 발진이 전신의 피부에 반복적으로 발생하는 만성 염증성 피부병을 의미한다.

본 발명에 있어서, “예방”은 본 발명의 조성물에 의해 병인을 제거하거나 조기 발견하여 해당질환을 막는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에 있어서, “치료”는 본 발명의 조성물에 의해 질환의 증세가 호전되는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에 있어서, “개선”은 본 발명의 조성물에 의해 생체 대사, 세포 또는 기관의 기능이 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.

본 발명의 조성물은 상기 조류 색소 단백질과 함께 염증성 피부 질환의 예방 또는 치료 효과를 갖는 공지의 유효성분을 1종 이상 더 함유할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구체예에 따르면, 본 발명의 조성물은 조류 색소 단백질을 0.1 내지 1000μg/ml의 농도로 포함하는 것이 바람직하며, 조류 색소 단백질을 50 내지 500μg/ml의 농도로 포함하는 것이 더 바람직하고, 가장 바람직하게는 250μg/ml의 농도로 포함할 수 있다.

본 발명의 일 구체예에서, 본 발명은 조류 색소 단백질을 유효성분으로 포함하는 염증성 피부 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 약학적 조성물은 투여를 위하여 약학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체는 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로오스 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 이상의 성분을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화 할 수 있다. 더 나아가 당 분야의 적정한 방법으로 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 제제화 할 수 있다.

상기 약학적 조성물은 추가적인 성분을 더 포함할 수 있다. 상기 추가적인 성분의 예로는 유당, 탈크, 전분, 스테아린산 마그네슘, 결정성 셀룰로오스, 락토오스, 젤라틴, 만니톨, 과옥소산, 이성화당, 폴리비닐알코올, 붕산 및 탄산나트륨이 있다.

상기 약학적 조성물은 경구 투여 또는 비경구 투여할 수 있으며, 신속한 효과를 위하여 비경구 투여하는 것이 바람직하며, 건선 증상이 나타난 부위에 직접적으로 처치되는 것이 더 바람직하다. 비경구 투여를 하는 경우, 정맥내 주입, 근육내 주입, 관절내(intra-articular) 주입, 활액내(intra-synovial) 주입, 수망강내 주입, 간내(intrahepatic) 주입, 병변내(intralesional) 주입 또는 두 개강내(intracranial) 주입 등으로 투여할 수 있다. 상기 약학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다.

본 발명의 다른 구체예에서, 본 발명은 조류 색소 단백질을 유효성분으로 포함하는 염증성 피부 질환의 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명의 화장료 조성물은 조류 색소 단백질 이외에 통상적인 화장료 베이스 성분들을 포함하여, 예를 들면, 안정화제, 용해화제, 안료 및 향료와 같은 통상적인 함유제, 그리고 담체를 포함할 수 있다. 또한, 화장료 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 화장수, 에센스, 로션, 페이스트, 계면활성제 함유 클렌징, 크림, 팩, 젤, 연고, 파우더, 패취 또는 분무제(스프레이)의 제형을 가질 수 있다.

상기 화장료 조성물의 제형이 페이스트, 크림 또는 젤인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 및 산화아연 등으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이 이용될 수 있고, 제형이 화장수, 에센스인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되며, 예를 들어, 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌글리콜, 및 소르비탄의 지방산 에스테르 등으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이 이용될 수 있다.

또한, 상기 화장료 조성물의 제형이 파우더 또는 스프레인 경우에는 담체 성분으로서 락토오스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 및 폴리아미드 파우더 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진제를 포함할 수 있다. 또한, 상기 화장료 조성물의 제형이 계면활성제 함유 클렌징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성유, 라놀린 유도체 및 에톡실화글리세롤지방산 에스테르 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이 이용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구체예에서, 본 발명은 조류 색소 단백질을 유효성분으로 포함하는 염증성 피부 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.

본 발명의 식품 조성물은 건강기능식품, 식품 첨가제 또는 식이보조제일 수 있다. 본 발명의 조성물이 식품 첨가제인 경우, 조류 색소 단백질을 그대로 첨가하거나, 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 혼합하여 사용되는 등 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다.

구체적인 예로, 식품 또는 음료의 제조 시에는 본 발명의 조류 색소 단백질은 원료에 대하여 15중량% 이하, 바람직하게는 10중량% 이하의 양으로 첨가된다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하여 장기간 섭취할 경우에는 상기 범위 이하의 양으로 첨가될 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다. 상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없으나, 본 발명의 조류 색소 단백질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 수프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료, 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다.

본 발명의 식품 조성물이 음료로 제조될 경우 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등의 추가 성분을 포함할 수 있다. 상기 천연 탄수화물로는 포도당, 과당 등의 모노사카라이드; 말토오스, 수크로오스 등의 디사카라이드; 덱스트린, 사이클로덱스트린 등의 천연 감미제; 사카린, 아스파르탐 등의 합성 감미제 등이 사용될 수 있다. 상기 천연 탄수화물은 본 발명의 식품 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 10중량%, 바람직하게는 0.01 내지 0.1중량%로 포함된다.

본 발명의 식품 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, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 포함할 수 있으며, 천연 과일주스, 과일주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 상기의 첨가제 비율은 크게 제한되지는 않으나, 본 발명의 식품 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 0.1중량% 범위내로 포함되는 것이 바람직하다.

건강 및 위생을 목적으로 하거나 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취인 경우, 본 발명의 식품 조성물은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 장기간 복용이 가능하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1. 용암 해수를 이용한 스피룰리나 배양

스피룰리나(Spirulina)를 배양하기 위한 용암 해수 배지를 제조하였다. 보다 구체적으로, 용암 해수에 있는 불순물을 제거하기 위해 일주일간 4 ℃에서 보관하면서 침전되는 앙금을 제거하고, 이것을 다시 0.2 μm 멤브레인 필터를 통하여 정제 하여 고순도의 용암 해수를 얻었다. 고순도 용암 해수의 성분은 표 1에 나타내었다.

용암 해수의 성분	농도(mg/L)
나트륨	10796
마그네슘	1319
칼슘	406
칼륨	416
브롬	62.0
스트론튬	7.574
철	0.002
아연	0.009
망간	0.001
바나듐	0.023
셀레늄	0.009
게르마늄	<0.001
규소-규산염	9.110
구리	0.005
몰리브덴	0.008
황산이온	2402
염소이온	21806
보론	3.982
불소	0.958

상기 고순도 용암 해수를 알칼리성 무기 배지인 SOT 배지에 첨가하여 용암 해수 배지를 제조하였다.

제조된 용암 해수 배지를 사용하여, 온도 35 ℃, 초기 pH 9.5 및 조도 4500 내지 7500 lux 조건에서 스피룰리나를 배양하였다.

실시예 2. 스피룰리나로부터 염증성 피부 질환 치료용 유효성분 선발

실시예 1에서 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물을 제조하였고, 상기 스피룰리나 추출물의 성분을 고속 단백질 액체 크로마토그래피(Fast Protein Liquid Chromatography, FPLC)를 통해 정제하였다.

구체적으로, 실시예 1에서 배양한 스피룰리나를 건조하여 스피룰리나 파우더를 제조하였다. 제조된 스피룰리나 파우더 5g을 2차 증류수에 침지시키고, 1M Tris(pH8), 0.5M EDTA 및 20% 수크로오스(w/v)를 포함하는 용출 용액을 최종 농도가 10%(v/v)가 되도록 증류수에 혼합하였다. 제조된 혼합물은 성분들이 충분히 반응하도록 4℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 반응이 종료된 혼합물을 3000g에서 10분 동안 원심분리한 후 상등액을 취하였다. 상등액을 황산암모늄 침전법을 통해 황산암모늄 포화 농도의 30 내지 50% 농도의 침전물을 회수하였다. 상기 침전물의 염분을 제거하기 위하여, 스피룰리나 추출물을 투석막(MEMBRA-CEL® dialysis tubing, MWCO 12000-14000, SERVA)을 이용하여 3일 동안 투석하였다. 투석하는 3일 동안 1일 1회씩 증류수를 교체하였다. 탈염 과정이 끝난 스피룰리나 추출물을 동결건조하여 스피룰리나 추출물을 완성하였다.

상기 스피룰리나 추출물을 정제하기 위해 FPLC를 수행하였고, 피페라진 버퍼(Piperazine buffer, pH6)로 음이온교환컬럼 내부의 불순물을 세척 및 평형화시켰다. 스피룰리나 추출물을 pH6으로 평형화된 음이온교환컬럼(HiTrap Q FF, GE healthcare)에 주입하였고, 각 성분을 용출시켰다.

성분 분석 결과에 따르면, 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물에는 색소 단백질인 C-피코시아닌(C-phycocyanin) 및 엽록소(Chlorophyll)와, 불포화지방산인 감마리놀렌산(Gamma Linolenic acid), 비타민, 미네랄 등이 포함되어 있음을 확인하였다. 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물에 포함된 성분 중에서, 염증성 피부 질환 치료용 유효성분으로 색소 단백질인 C-피코시아닌(C-phycocyanin)을 선발하였다.

염증성 피부 질환 치료용 유효성분으로 선발된 C-피코시아닌을 FPLC를 통해 정제하였으며, 흡광도 측정을 통해 정제 결과를 확인하였다. 대조군으로는 시판중인 C-피코시아닌을 이용하였다. C-피코시아닌의 정제 결과는 도 1에 나타내었다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 이온 교환 컬럼을 이용하여 정제된 C-피코시아닌의 A₆₁₅/A₂₈₀ 값은 시판중인 C-피코시아닌과 유사한 것을 확인하였다.

실시예 3. 건선 동물모델에서 스피룰리나 유래 색소 단백질의 건선 치료 효과 확인

건선 동물모델에서 상기 실시예 2에서 분리한 스피룰리나 유래 색소 단백질의 건선 치료 효과를 확인하였다. 상기 건선 동물모델은 마우스(BALB/c-nu)의 등 및 귀 피부에 이미퀴모드 크림을 처리한 것으로, 등 및 귀 부위에 발진 및 각질이 유도된 마우스이다.

3-1. 등 피부에서 건선 치료 효과 확인

건선 동물모델의 등 피부에 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물 유래 C-피코시아닌을 처리하여 건선 치료 효과를 확인하였다. 음성대조군으로서 무처리군은 마우스 등 부위에 어떠한 처리도 하지 않았으며, 이미퀴모드 처리군은 건선을 유도하기 위하여 등 부위에 이미퀴모드 크림 5mg을 마우스의 등에 도포한 것이다. 또한 양성 대조군은 건선 동물모델에 노바손 크림 5mg을 마우스의 등에 도포하였으며, 다른 앙성 대조군은 농도가 250 μg/ml인 일반 해수로 배양한 스피룰리나 유래 C-피코시아닌 20μl를 등에 도포하였다. 상기 일반 해수로 배양한 스피룰리나 유래 C-피코시아닌은 시판중인 일반 해수로 배양한 스피룰리나 타블렛(Nature’s family, Australia)으로부터 추출된 것이다. 건선 동물모델의 등 피부에서 각 실험 물질을 처리한 후의 건선 치료 효과 확인 결과는 도 2에 나타내었고, 상기 결과를 그래프화하여 도 3에 나타내었다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 이미퀴모드 크림을 처리군의 등 부위에서 건선 증상인 각질 및 피부발진이 유도된 것을 확인할 수 있다. 반면에, 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물 유래 C-피코시아닌 처리군은 탈각질화 및 피부색이 개선된 것을 확인하였고, 이러한 결과는 건선 증상이 완화되었다는 것을 의미한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물 유래 C-피코시아닌 처리군의 건선 치료 효과가 가장 좋은 것을 알 수 있으며, 이는 노바손 처리군 및 일반 해수로 배양한 스피룰리나 추출물 유래 C-피코시아닌 처리군보다 건선 치료 효과가 좋았다.

3-2 귀 피부에서 건선 치료 효과 확인

건선 동물모델의 귀 피부에 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물 유래 C-피코시아닌을 처리하여 건선 치료 효과를 확인하였다. 음성대조군으로서 무처리군은 마우스 귀 부위에 어떠한 처리도 하지 않았으며, 이미퀴모드 처리군은 건선을 유도하기 위하여 귀 부위에 이미퀴모드 크림 5mg을 도포한 것이다. 또한 양성대조군은 건선 동물모델의 귀 피부에 노바손 크림 5mg을 도포하였으며, 다른 양성대조군은 농도가 250 μg/ml인 일반 해수로 배양한 스피룰리나 유래 C-피코시아닌 20μl를 등에 도포하였다. 건선 동물모델의 귀 피부에서 C-피코시아닌의 건선 치료 효과 확인 결과는 도 4에 나타내었다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 모든 시험군에서 증상이 다소 완화되었고, 특히 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물 유래 C-피코시아닌 처리군이 탈각질화 및 피부색 개선 효과가 우수한 것을 알 수 있다.

실시예 4. 건선이 유발된 누드마우스에서 스피룰리나 유래 색소 단백질의 건선 치료 효과 확인

건선이 유발된 누드마우스에서 용암 해수로 배양한 스피룰리나 유래 색소 단백질인 C-피코시아닌의 건선 치료 효과를 확인하였다. 상기 건선이 유발된 누드마우스는 누드마우스(balb-c/nu)의 등 및 귀 피부에 이미퀴모드 크림을 처리한 것으로, 등 및 귀 부위에 발진 및 각질이 유도된 건선 동물모델이다.

4-1. 등 및 귀 피부에서 건선 치료 효과 확인

건선이 유발된 누드마우스의 등 피부에 C-피코시아닌을 처리하였다. 구체적으로, 음성대조군으로서 무처리군은 마우스 등 부위에 어떠한 처리도 하지 않았으며, 이미퀴모드 처리군은 건선을 유도하기 위하여 등 부위에 이미퀴모드 크림을 처리한 것이다. 또한 양성대조군은 건선이 유발된 누드마우스에 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물 유래 C-피코시아닌을 50, 100, 250, 500μg/ml의 농도로 20μl씩 처리하였다. 건선이 유발된 누드마우스의 등 및 귀 피부에서 C-피코시아닌의 건선 치료 효과 확인 결과는 도 5에 나타내었다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 이미퀴모드 크림을 처리군의 등 부위에서 건선 증상인 각질 및 피부발진이 유도된 것을 확인할 수 있다. 반면에, 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물 유래 C-피코시아닌을 처리군은 탈각질화 및 피부색이 개선된 것을 확인하였다.

4-2. 등 및 귀 피부에서 건선 치료 효과 평가

상기 건선이 유발된 누드마우스의 등 및 귀 피부에서 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물 유래 C-피코시아닌의 건선 치료 효과 확인 결과를 자체 평가 기준에 의거하여 건선 치료 효과를 평가하였다. 상기 자체 평가 기준은 홍반, 비늘 형성 및 두께를 육안으로 확인한 후, Sham(1점)을 기준으로, 건선 정도 낮다(1-3 점), 보통이다(4-6 점), 심하다(6-9 점)으로 평가하였다(KAUR, A., et al. Nanoemulsion loaded gel for topical co-delivery of clobitasol propionate and calcipotriol in psoriasis. Nanomedicine: nanotechnology, biology, and medicine, 2017, 13.4: 1473-1482.). 건선 치료 효과 평가 결과는 도 6에 나타내었다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 건선이 유발된 누드마우스에 피코시아닌을 250μg/ml의 농도로 처리하였을 때 가장 효과가 좋았다.

4-3. 등 및 귀 피부의 조직 관찰 및 진피 두께 측정

실시예 4-1의 건선이 유발된 누드마우스의 진피 두께를 측정하였다. 구체적으로, 실시예 4-1의 실험이 끝난 후, 대조군 및 실험군의 등 및 귀 피부 조직을 취하였다. 피부 조직을 파라핀에 넣어 파라핀 블록을 제조하였다. 제조된 파라핀 블록으로 박편을 제작한 후, 박편에 포함된 조직을 슬라이드 글라스 위에 올렸다. 보다 정확한 관찰을 위하여, 슬라이드 글라스 위에 위치한 조직의 H&E 염색(hematoxylin & eosin staining)을 수행하여 염색된 조직을 관찰하였다. H&E 염색된 조직을 관찰한 결과는 도 7에 나타내었다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 이미퀴모드 크림만을 처리한 실험군(c)은 진피의 두께가 증가하였고, 발진으로 인하여 피부 표면이 불규칙해진 것을 알 수 있다. C-피코시아닌 처리군(d 내지 g)은 이미퀴모드 크림 처리군(c)보다 진피의 두께가 감소하였고, 세포가 재생되어 피부 표면이 매끈해진 것을 확인하였다. 양성 대조군인 노바손 처리군(b)는 진피의 두께는 감소하였으나, 피부 표면이 불규칙적인 것을 알 수 있다.

이미지 J(Image J) 프로그램을 이용하여, H&E 염색된 조직의 진피 두께를 5회 측정하였고, 그 평균값을 계산하였다. 진피의 두께를 측정한 결과는 표 2에 나타내었다.

표 2에 나타낸 바와 같이, C-피코시아닌을 처리한 경우 건선 증상이 완화된 것을 알 수 있으며, 특히 C-피코시아닌 250μg/ml 처리군은 정상 누드마우스 수준와 진피의 두께가 유사한 것을 알 수 있다.

상기 결과는 시판되는 건선 치료제인 노바손보다 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물 유래 C-피코시아닌의 탈각질화 및 세포 재생 효과가 우수하다는 것을 의미한다.

4-3. 건선이 유발된 누드마우스의 귀, 등 및 비장 조직에서 염증인자의 발현 확인

실시예 4-1의 건선이 유발된 누드마우스의 귀, 등 및 비장 조직에서 염증인자의 발현을 확인하였다. 구체적으로, 실시예 4-1의 실험이 끝난 후, 대조군 및 실험군의 등, 귀 및 비장 조직을 취하였다. PCR을 통해 수득한 조직에서 염증인자인 TNF-α, COX-2, IL-6 및 IL-1b의 mRNA 발현을 확인하였다. PCR에 사용한 프라이머는 하기 표 3과 같다.

Gene	Forward (5’→3’)	Reverse (3’→5’)
β-actin	CCGCGAGTACAACCTTCTTG	CATGCCGGAGCCGTTGTC
TNF-α	GCTTGGTGGTTTGCTACGAC	ATGGGCTCCCTCTCATCAGT
IL-6	CCTATTGAAAATCTGCTCTG	TTGGGGTAGGAAGGACTATT
IL-1β	AAATGCCTCGTGCTGTCTGA	AGGCCACAGGGATTTTGTCG
Cox-2	TTCTTGCTGTTCCCACCCATG	GACCACGGACCAGACTACTAC

상기 PCR은 후술하는 방법에 따라 수행하였다. 튜브에 Ex Taq 완충액, 프라이머, 각 dNTP, Taq High-fidelity DNA 중합 효소 및 주형 DNA을 혼합하여 시료를 제조하였다. 이 때, 주형DNA는 실시예 4-1의 실험이 끝난 후, 대조군 및 실험군의 등, 귀 및 비장 조직으로부터 분리한 DNA이다. PCR의 증폭단계는 시료를 94℃에서 5분간 가열한 후 94℃에서 30초, 60℃에서 30초, 72℃에서 30초간 반응시켰으며, 이를 25 내지 30사이클 반복하였다. 25 내지 30사이클 후 72℃에서 약 7분 동안 유지하여 최종 연장 단계를 거쳤다.

건선이 유발된 누드마우스의 귀 조직에서 염증인자의 발현을 확인한 결과는 도 8에 나타내었으며, 등 및 비장 조직에서 염증인자 발현을 확인한 결과는 도 9 및 10에 각각 나타내었다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물 유래 C-피코시아닌을 처리한 건선이 유발된 누드마우스의 귀 조직은 염증인자 TNF-α 및 COX-2의 발현이 유의하게 감소한 것을 확인하였다.

또한, 도 9 및 10에 나타낸 바와 같이, 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물 유래 C-피코시아닌을 처리한 건선이 유발된 누드마우스의 등 및 비장 조직은 TNF-α, COX-2, IL-6 및 IL-1b의 발현이 유의하게 감소되었다.

이러한 결과는 본 발명의 용암 해수로 배양한 스피룰리나 추출물 유래 C-피코시아닌이 염증인자의 발현을 감소시킴으로서 건선의 증상을 완화시키며, 나아가 염증성 피부 질환의 예방 또는 치료에도 이용될 수 있음을 의미한다.

종합적으로 본 발명자들은 용암 해수를 이용하여 스피룰리나를 배양하였고, 이로부터 염증성 피부 질환 치료용 유효성분인 C-피코시아닌을 추출하였다. 또한 추출된 C-피코시아닌이 건선 동물 모델에서 탈각질화, 피부색 개선 및 염증인자의 발현 억제 효과가 있음을 확인하였다. 이는 제조된 C-피코시아닌이 염증성 피부 질환의 예방, 치료 및 개선에 활용될 수 있음을 의미하는 바, 본 발명의 C-피코시아닌은 세포 재생 및 피부 염증 치료 분야에서 다양하게 활용될 수 있다.

이하, 제제예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 제제예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 제제예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는다.

제제예 1. 염증성 피부 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 제조

1-1. 산제의 제조

용암 해수로 배양한 스피룰리나 유래 C-피코시아닌 20mg

유당 100mg

탈크 10mg

상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.

1-2. 주사제의 제조

용암 해수로 배양한 스피룰리나 유래 C-피코시아닌 10mg

만니톨 180mg

주사용 멸균 증류수 2974mg

Na₂HPO₄2H₂O 26mg

통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당 (2ml) 상기의 성분 함량으로 제조한다.

1-3. 액제의 제조

용암 해수로 배양한 스피룰리나 유래 C-피코시아닌 20mg

이성화당 10g

만니톨 5g

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 100ml로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.

제제예 2. 염증성 피부 질환 예방 또는 개선용 화장료 조성물의 제조

2-1. 유연화장수(스킨로션)의 제조

용암 해수로 배양한 스피룰리나 유래 C-피코시아닌 0.5%

베타-1,3-글루칸 1.0%

부틸렌글리콜 2.0%

프로필렌글리콜 2.0%

카르복시비닐폴리머 0.1%

피이지-12 노닐페닐에테르 0.2%

폴리솔베이트 80 0.4%

에탄올 10.0%

트리에탄올아민 0.1%

방부제, 색소, 향료 적량

정제수 to 100%

2-2. 영양화장수( 밀크로션 )의 제조

용암 해수로 배양한 스피룰리나 유래 C-피코시아닌 0.5 %

베타-1,3-글루칸 1.0 %

밀납 4.0 %

폴리솔베이트 60 1.5 %

솔비탄세스퀴올레이트 1.5 %

유동파라핀 0.5 %

카프릴릭/카프릭트리글리세라이드 5.0 %

글리세린 3.0 %

부틸렌글리콜 3.0 %

프로필렌글리콜 3.0 %

카르복시비닐 폴리머 0.1 %

트리에탄올아민 0.2 %

방부제, 색소, 향료 적량

정제수 to 100 %

2-3. 영양크림의 제조

용암 해수로 배양한 스피룰리나 유래 C-피코시아닌 1.0 %

베타-1,3-글루칸 5.0 %

밀날 10.0 %

폴리솔베이트 60 1.5 %

피이지 60 경화피마자유 2.0 %

솔비탄세스퀴올레이트 0.5 %

유동파라핀 10.0 %

스쿠알란 5.0 %

카프릴릭/카프릭트리글리세라이드 5.0 %

글리세린 5.0 %

부틸렌글리콜 3.0 %

프로필렌글리콜 3.0 %

트리에탄올아민 0.2 %

방부제, 색소, 향료 적량

정제수 to 100%

제제예 3. 염증성 피부 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물의 제조

3-1. 건강식품의 제조

용암 해수로 배양한 스피룰리나 유래 C-피코시아닌 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.

3-2. 건강음료의 제조

용암 해수로 배양한 스피룰리나 유래 C-피코시아닌 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 1 시간 동안 85 에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 L 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.

이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.

Claims (7)

1. 조류 색소 단백질(algae chromoprotein)을 유효성분으로 포함하는 염증성 피부 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 염증성 피부 질환은 아토피성 피부염, 알레르기성 피부염, 접촉성 피부염, 여드름, 지루성 피부염, 땀띠, 두드러기 및 건선으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 염증성 피부 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 조류 색소 단백질은 C-피코시아닌(C-phycoyanin)인, 염증성 피부 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 C-피코시아닌의 농도는 0.1 내지 1000μg/ml인, 염증성 피부 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 C-피코시아닌은 TNF-α(tumor necrosis factor-α), COX-2(cyclooxygenase-2), IL-6(interleukin-6) 및 IL-1b(interleukin-1b)로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 염증인자의 발현을 감소시키는 것인, 염증성 피부 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
   
6. 조류 색소 단백질을 유효성분으로 포함하는 염증성 피부 질환의 예방 또는 개선용 화장료 조성물.
   
7. 조류 색소 단백질을 유효성분으로 포함하는 염증성 피부 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.

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