KR20190143580A - 치주질환 예방 및 개선용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 치주질환 예방 또는 개선용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 치주질환 예방 및 개선용조성물은 커피 생두 추출물을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물은 식물 추출물 및 식물 추출물에서 유래한 특정 성분이 가지는 잇몸 섬유아세포의 염증을 억제 활성을 나타내며, 이를 통하여 치은염을 포함하는 치주질환 예방 및 개선용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물은 식물 추출물 및 식물 추출물에서 유래한 특정 성분이 가지는 잇몸 섬유아세포의 염증을 억제 활성을 나타내며, 이를 통하여 치은염을 포함하는 치주질환 예방 및 개선용 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 치주질환 예방 또는 개선용 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 천연물 유래의 추출물을 사용하여 잇몸 섬유아세포의 염증을 억제 하는 효과를 확인하고 치은염(gingivitis)을 포함하는 치주질환에 대한 예방 및 개선용 조성물을 제공한다.
치주질환은 위장계 질환, 지질대사 질환 및 뇌졸증과 같은 질병과 직, 간접적으로 상관성이 있는 것으로 보고되고 있고, 치주질환의 유발원인을 한가지만으로는 설명할 수 없으며 통상 복합적인 원인에 의해 나타나는 만성질환이라고 볼 수 있다.
구강 내에 상재하는 수많은 미생물 중의 하나인 스트렙토코커스 뮤탄스(streptococcus mutans)는 균체 외 또는 균체 표면에 글루코실 트랜스퍼라아제(Glucosyl transferase, GTase)라는 효소를 분비한다. 이 효소는 치아 표면에 세균성 피막인 프라그를 형성하고, 프라그 내에서 증식하는 젖산균으로부터 생성된 젖산이 고농도로 축적됨으로써 치아의 칼슘 이온(Ca2+)이 소실된다. 이로 인해, 치아 외막 법랑질의 용해와 함께 충치가 유발되고 프라그로부터 유발된 독성 물질이 치아와 잇몸 사이의 틈새(crevice)로 스며들어 세포 내 염증 반응을 일으킴으로서 치은염, 치주염 등의 치주질환이 나타난다.
프라그에서 나오는 내독소(endotoxin) 또는 지질다당체(lipopolysaccharide, LPS)로 대표되는 세균성 항원 물질은 치은 조직 내로 침입하고, 이에 의해 유도된 호중구와 대식세포는 프라그에서 나온 세균성 항원 물질을 탐식함으로써 활성화되어 교원질 가수분해 효소(collagenase), 젤라틴 가수분해 효소(gelatinase), 엘라스틴 가수분해 효소(elastase), Cathepsin G 등의 효소를 세포 외로 방출한다. 이들 효소는 서로 협조적으로 작용해서 교원질이나 프로테오글리칸과 같은 치은 조직의 유기 성분을 분해한다. 한편, 호중구 또는 대식세포는 염증성 사이토카인(cytokine)을 방출하고 주위의 치은 섬유아세포를 자극해서 기질 금속단백질분해 효소 생산을 촉진하나, 이들 효소의 저해 물질인 TIMF(tissue inhibitor of metalloprotease) 생산량은 거의 변하지 않거나 오히려 억제되기 때문에 기질(교원질)이 분해된다. 따라서, 치은 조직의 연화 및 와해, 지속적인 출혈 등이 나타난다.
교원질 분해에 관여하는 효소의 중요 공급자로서 프라그에 분포하고 있는 포피로모나스 진지발리스(porphylomonas gingivalis)와 같은 치주질환 유발균을 꼽을 수 있다. 이 세균들은 교원질 가수분해 효소 및 trypsin과 유사한 단백질 가수분해 효소를 분비하고 이 효소들에 의해 교원질과 피브로넥틴과 같은 결체조직이 분해된다.
또한, 세균성 효소들은 불활성 전구물질을 활성화시키거나 TIMF를 분해시킴으로써 MMP 활성을 나타낸다. 다양한 세균성 효소에 의해 치주조직 내의 프로테오글리칸이 분해될 수 있고, 자유 라디칼(free radical) 등의 정상적인 세포 대사산물에 의해 교원질, 프로테오글리칸 및 히아루론산(hyarulonic acid)와 같은 거대분자가 파괴되기도 한다.
이와 같이 치주질환은 구강내 세균의 직접적인 또는 간접적인 작용에 의해, 정상적인 대사 산물인 자유 라디칼에 의해, 그리고 다른 신체 조직으로부터 전달된 신호물질 등에 의해 유발된다고 할 수 있다. 따라서 항균작용, 항염증 작용, 프라그 생성 억제 작용, 항산화 작용 등의 기능을 갖는 성분 또는 제제를 적절히 사용해 줌으로서 치주질환의 예방 및 개선 효과를 거둘 수 있다.
현재 이러한 구강 질환을 치료하기 위해 보조적으로 항미생물 제제를 사용하고 있다. 일반적으로 치아우식의 경우 치태관리를 위하여 클로로헥시딘(chlorhexidine) 0.2% 양치액을 사용하지만 치아얼룩의 부작용과 불쾌한 맛 때문에 단기요법에만 사용되고 있다. 치주질환에서는 일차적으로 치석 제거술을 시행하나 보조 요법으로 항미생물 제제 처치시에는 우식보다 더 다양한 미생물이 관여하고 있으므로 클로로헥시딘(chlorhexidine) 양치액 외에 테트라싸이클린, 메트로니다졸(tetracycline, metronidazole) 등을 사용하고 있다. 그러나 이러한 항미생물제들은 내성균의 발생, 비선택적 살균 등의 부작용을 불러올 수 있어 기존의 항미생물제를 대체할 수 있는 효과적인 물질을 찾는 것이 필요하다.
치은섬유아세포(gingival fibroblast)는 외부 환경에 가장 먼저 반응하는 치은조직의 구성세포로서 외부 자극 없이 조직의 재생과 수복이 가능하다. 재생과정은 피부 근육의 재생과는 다르게 발생학적 재생에 가깝다.
최근 치주질환의 예방 및 치료법의 경향을 보면 전통적으로 이루어져 왔던 바이오필름의 기계적 제거가 역시 가장 효과적으로 인정받고 있으나 그 외에도 다양한 약물치료의 병행으로 좋은 효과를 거두었다는 보고가 계속 되고 있다. 섬유아세포의 염증반응 조절은 치주염의 진행을 예방하고 제어하는 한 방법으로 소개되어 있으며 이 세포에 작용하는 다양한 약물들의 효과에 관한 연구가 계속 이루어지고 있다.
본 발명의 목적은 식물 추출물 및 식물 추출물에서 유래한 특정 성분이 가지는 잇몸 섬유아세포의 염증을 억제 활성을 확인하고, 상기 식물추출물 및 식물 추출물에서 유래한 특정성분을 활용한 치은염을 포함하는 치주질환 예방 및 개선용 조성물을 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명은 천연 추출물 또는 천연물 유래성분을 활용한 조성물로서 장기간 사용에 따른 부작용의 문제가 없는 치주질환 예방 및 개선용 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 치주질환 예방 및 개선용 조성물의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 치주질환 예방 및 개선용조성물은 커피 생두 추출물을 포함하는 것이다.
상기 커피 추출물은 발효된 커피 생두에서 추출된 것일 수 있다.
상기 치주질환 예방 및 개선용조성물은 사과 추출물 및 배 추출물을 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 치주질환 예방 및 개선용 조성물은 블루베리 및 아사이 베리 추출물을 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 치주질환 예방 및 개선용 조성물은 커피 추출물을 포함하고, 상기 커피 추출물 100 중량부에 대하여 사과 추출물 30 내지 300 중량부; 배 추출물을 30 내지 300 중량부; 블루베리 추출물을 20 내지 150 중량부; 아사이 베리 추출물 20 내지 150 중량부 및 아티초크(artichoke) 40 내지 200 중량부를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 식품 조성물은 상기 치주질환 예방 및 개선용 조성물을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 의약외품 조성물은 상기 치주질환 예방 및 개선용 조성물을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물의 제조방법은 커피 생두를 발효하는 단계; 발효된 커피 생두를 이용하여 커피 추출물을 제조하는 단계; 상기 커피 추출물 100 중량부에 대하여 사과 추출물 30 내지 300 중량부; 배 추출물을 30 내지 300 중량부; 블루베리 추출물을 20 내지 150 중량부; 아사이 베리 추출물 20 내지 150 중량부를 혼합하여 혼합 추출물을 제조하는 혼합단계 및 상기 혼합 추출물을 동결건조하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
상기 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 혼합단계는 상기 커피 추출물 100 중량부에 대하여 아티초크 40 내지 200 중량부를 더 혼합하는 것일 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 치주질환 예방 및 개선용조성물은 커피 생두 추출물을 포함하는 것이다.
상기 커피 추출물을 사용하는 경우 잇몸 섬유아세포의 염증을 억제하는 효과를 나타냄으로서, 치은염을 포함하는 치주질환의 예방 및 개선 효과를 낼 수 있다.
본 발명에서 말하는 치주질환은 좁은 의미로는 치은염을 말하고, 넓게는 치은염 외에 치주질환을 모두 포함하는 것으로 정의하며, 좁은 의미와 넓은 의미를 모두 포함하는 것으로 정의한다.
치은 섬유모세포는 치은 결합조직내에 나타나는 세포들 중 약 65%를 차지한다. 이는 여러 섬유들을 생성할 뿐만 아니라 무정형 세포간질인 당단백질이나 글리코사미노글리칸(glycosaminoglycan) 및 단백질도 생성한다.
세포의 형태는 방추형 또는 성상형이며 중앙에 난원형의 핵을 가지고 있고 성장이 끝난 치은조직에서는 세포가 휴지기에 놓이지만 조직의 손상, 염증 등 외부자극이 있는 경우 세포기능이 다시 활발해져서 각종 아교섬유 및 DNA, 단백질 등을 생성하여 손상된 결합조직 성분을 구성한다.
상기 커피 추출물을 포함하는 치주질환 예방 및 개선용조성물은 치은염과 관련된 iNOS와 COX-2의 활성과 이 효소들의 생성물인 NO, PGE2의 농도 또한 억제하는 활성으로 치은염을 포함하는 치주질환을 예방 및 개선하는 효과를 나타내게 한다.
상기 커피 추출물은 커피 생두의 분쇄물을 물, 에탄올, 메탄올 등과 같은 탄소수(C1) 내지 (C6)의 알코올과 같은 극성 용매, 또는 알코올과 물의 1:0.1 내지 1:10의 혼합비를 갖는 혼합 용매로 용출할 수 있으며, 바람직하게는 1: 3 내지 5 의 에탄올과 물의 혼합비를 가지는 혼합 용매로 용출할 수 있다. 이 때, 추출 온도는 10℃ 내지 100℃, 바람직하게는 실온에서, 추출 기간은 12시간 내지 4일, 바람직하게는 24시간 동안 추출한 추출물 일 수 있다
여과된 추출물을 진공 회전 농축기로 감압 농축하여 수득한 결과물일 수 있으나, 본 발명의 면역증강 효과를 나타낼 수 있는 커피 추출물인 한, 이에 제한되지 않고, 추출액, 추출액의 희석액 또는 농축액, 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 또는 이의 조정제물 또는 정제물을 모두 포함한다.
바람직하게는 상기 에탄올은 12 내지 22 중량%인 것일 수 있다. 상기 범위에 의한 추출물은 유효성분의 수득에 가장 유리할 수 있다.
상기 커피 생두는 로스팅 과정을 진행하지 않은 커피 열매를 말하며, 본 발명에 따른 치주질환 개선의 효과를 내기 위해서는 로스팅 하지 않은 커피 열매를 사용하는 것이 치은염 기타 치주질환을 개선하는 효과를 내는 유효성분 수득하는데 더 유리할 수 있다.
상기 커피 추출물은 발효된 커피 생두에서 추출된 것일 수 있다.
상기 발효된 커피 생두는 커피 생두에 미생물을 접종하여 발효시킨 것일 수 있다. 이 경우 상기 발효에 사용하는 미생물로는 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus salivarius), 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 퍼멘툼(Lactobacillus fermentum), 락토바실러스 파라카세이(Lactobacillus paracasei), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 델브루에키(Lactobacillus delbrueckii), 락토바실러스 레우테리(Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 부츠네리(Lactobacillus buchneri), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 존스니(Lactobacillus johonsonii), 락토바실러스 케피르(Lactobacillus kefir) 등과 같은 유산 바실리, 락토코코스 락티스(Lactococcus lactis), 락토코코스 플랜타룸(Lactococcus plantarum), 락토코코스 라피노락티스(Lactococcus raffinolactis), 엔테로코코스파에칼리스(Enterococcus faecalis), 엔테로코코스 파에시늄(Enterococcus faecium), 스트렙토코코스 터모필리우스(Streptococcus thermophilus), 류코노스톡락티스(Leuconostoc lactis), 류코노스톡 메센테로이드(Leuconostoc mesenteroides) 등과 같은 유산 콕사이 및 비피도박테리움 애닐멀스(Bifidobacterium animals), 비피도 박테리움 비피듐(Bifidobacterium bifidum),비피도박테리움 브레브(Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis), 비피도바테리움 롱굼(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 수도롱굼(Bifidobacterium pseudolongum), 비피도박테리움 터모필룸(Bifidobacterium themophilum), 비피도박테리움 아돌센티스(Bifidobacterium adolescentis) 등과 같은 비피도박테리아를 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 비피도 박테리윰 비피듐(Bifidobacterium bifidum) 비피더스균, 비피도 박테리움 브레브(Bifidobacterium breve) 비피더스균, 및 락토바실러스 아시도 필루스(Lactobacillus acidophilus)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것일 수 있다.
이 발효에 의하는 경우 치주질환 개선에 효과를 내는 유효성분 수득에 유리할 수 있다.
상기 치주질환 예방 및 개선용조성물은 사과 추출물 및 배 추출물을 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 사과 추출물 및 배 추출물을 혼합하여 사용하는 상호 작용에 의한 상승효과로 치주질환 개선에 보다 우수한 효과를 낼 수 있다.
상기 치주질환 예방 및 개선용 조성물은 블루베리 및 아사이 베리 추출물을 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 블루베리 추출물 및 아사이 베리 추출물을 혼합하여 사용하는 상호 작용에 의한 상승효과로 치주질환 개선에 보다 우수한 효과를 낼 수 있다.
상기 치주질환 예방 및 개선용 조성물은 커피 추출물을 포함하고, 상기 커피 추출물 100 중량부에 대하여 사과 추출물 30 내지 300 중량부; 배 추출물을 30 내지 300 중량부; 블루베리 추출물을 20 내지 150 중량부; 아사이 베리 추출물 20 내지 150 중량부 및 아티초크(artichoke) 40 내지 200 중량부를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 범위에 의하는 경우 치은염의 원인균이 되는 P. gingivalis의 활성을 억제할 뿐만 아니라 염증반응의 전사인자인 iNOS와 COX-2의 활성과 이 효소들의 생성물인 NO, PGE2의 농도를 보다 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. 이에 따라 상기 범위에 의하는 경우 상호 작용에 의한 상승효과로 보다 높은 치은염 및 치주질환 개선효과를 나타낼 수 있다.
따라서 보다 적은 함량으로 높은 효과를 내도록 할 수 있고, 장기간 사용에 따른 부작용 등의 문제가 없다는 장점을 가진다.
한편, 아티초크란 지중해 연안이 원산지이며, 바닷가 근처에서 자라는 식물로 줄기는 높이가 1.5 내지 2m이고, 엉겅퀴와 비슷하게 생긴 것을 말한다. 잎은 어긋나고 깃 모양으로 깊게 갈라진다. 잎 표면은 녹색이고 뒷면은 솜 같은 흰색 털이 빽빽이 있다. 또한 꽃은 여름에 자줏빛으로 피고 두상화(頭狀花:꽃대 끝에 꽃자루가 없는 작은 꽃이 많이 모여 피어 머리 모양을 이룬 꽃)를 이루며 달린다. 두상화는 지름이 15cm이고 관상화로 이루어졌다. 총포에 가시가 없고 총포 조각은 두껍다. 온화한 기후를 좋아하여 한국에서는 남부 지방에서만 겨울을 날 수 있으며, 한국의 남부 지방 해안이나 제주도에서 쉽게 재배할 수 있다.
상기 아티초크가 상기 범위로 포함되는 경우 상호작용에 의한 상승효과로 치은염 및 치주질환 개선효과가 크게 높아질 수 있다.
바람직하게 상기 치주질환 개선용 조성물은 상기 커피 추출물 100 중량부에 대하여 골풀 1 내지 5 중량부를 더 포함하는 것일 수 있다.
골풀(Lamp rush)이란, 여러해살이로 단면이 둥글며, 가는 줄기가 다발을 이루고, 마디가 없다. 땅속줄기(地下莖)에는 짧은 마디(節間)가 있고 줄기 아랫부분에 잎집(葉)이 변형된 비늘 모양 잎이 있다. 한편, 7 내지 9월에 원줄기 끝부분에 정생(頂生)하며, 원줄기에 연속해서 감싼 잎(苞葉)이 길게 자라기 때문에 측생(側生)하는 것으로 보인다. 열매가 익어 씨앗이 밖으로 터져 나올 때쯤이면 줄기 위로 길어져 있는 꽃싼잎(苞葉)이 말라서 갈색으로 변한다.
상기 골풀이 상기 범위로 포함되는 경우 상호 작용에 의한 상승효과로 치은염 및 치주질환 예방 및 개선효과가 크게 높아질 수 있다. 따라서 보다 적은 사용량으로 높은 효과를 낼 수 있어 상기 치주질환 예방 및 개선용 조성물을 부작용의 문제 없이 장기간 사용할 수 있게 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 식품 조성물은 상기 치주질환 예방 및 개선용 조성물을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 식품조성물은 일반식품, 건강기능성 식품, 식품첨가제, 기능성 식품 첨가제를 포함하는 것으로 정의한다.
상기 식물조성물로 사용할 경우, 상기 식물 추출물을 식품에 그대로 첨가하거나 다른 일반 식품, 기능성 식품 또는 기능성 성분과 혼합 또는 첨가하여 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물의 종류는 특별한 제한은 없다. 상기 면역증강용 조성물의 첨가될 수 있는 일반식품 또는 건강기능식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합제 등이 있고, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함할 수 있으며, 동물을 위한 사료로 이용되는 식품을 포함할 수 있다. 상기 외에 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 함유할 수 있다. 그밖에 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 의약외품 조성물은 상기 치주질환 예방 및 개선용 조성물을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물의 제조방법은 커피 생두를 발효하는 단계; 발효된 커피 생두를 이용하여 커피 추출물을 제조하는 단계; 상기 커피 추출물 100 중량부에 대하여 사과 추출물 30 내지 300 중량부; 배 추출물을 30 내지 300 중량부; 블루베리 추출물을 20 내지 150 중량부; 아사이 베리 추출물 20 내지 150 중량부를 혼합하여 혼합 추출물을 제조하는 혼합단계 및 상기 혼합 추출물을 동결건조하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
상기 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 혼합단계는 상기 커피 추출물 100 중량부에 대하여 아티초크 40 내지 200 중량부를 더 혼합하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물은 식물 추출물 및 식물 추출물에서 유래한 특정 성분이 가지는 잇몸 섬유아세포의 염증을 억제 활성을 나타내며, 이를 통하여 치은염을 포함하는 치주질환 예방 및 개선용 조성물을 제공한다.
또한 본 발명에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물은 천연 추출물 또는 천연물 유래성분을 활용한 조성물로서 장기간 사용에 따른 부작용의 문제가 없다.
본 발명은 식물 추출물 및 식물 추출물에서 유래한 특정 성분을 포함하는 상기 치주질환 예방 및 개선용 조성물의 제조방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물에 대한 세포내 NO와 PGE2의 생성량에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물에 대한 세포내 NO와 PGE2의 생성량에 관한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물에 대한 NO와 PGE2의 생성을 매개하는 효소인 iNOS와 COX-2의 실험결과에 관한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물에 대한 전사인자인 NF-κB와 그의 상위신호전달물질인 ERK의 실험결과에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물에 대한 세포내 NO와 PGE2의 생성량에 관한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물에 대한 NO와 PGE2의 생성을 매개하는 효소인 iNOS와 COX-2의 실험결과에 관한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물에 대한 전사인자인 NF-κB와 그의 상위신호전달물질인 ERK의 실험결과에 관한 것이다.
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.
[제조예: 식물 추출물의 제조]
1. 커피 추출물의 제조
로스팅 하지 않은 커피 생두를 분쇄하고, 열수를 사용하여 추출하고 감압증류하여 커피 생두 추출물(A1)을 제조하였다. 한편, 상기 분쇄된 커피 생두에 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei)를 접종시켜 발효한 뒤 열수를 사용하여 추출하고 감압증류하여 커피 생두 추출물(A2)을 제조하였다.
2. 식물 추출물의 제조
상기 커피 생두 추출물과 동일한 방법으로, 열추추출법을 사용하여 사과 추출물(B), 배 추출물(C), 블루베리 추출물(D), 아세이베리 추출물(E), 아티초크 추출물(F) 및 골풀 추출물(G)을 제조하였다.
3. 혼합추출물의 제조
각 단일 추출물과 혼합추출물의 사용에 따른 상승효과를 확인하기 위하여 하기의 [표 1]과 같은 조성으로 A1 내지 G를 혼합하여 일정한 배합조성에 따라 혼합 추출물 M1 내지 M12를 제조하였다.
| A1 | A2 | B | C | D | E | F | G | |
| M1 | 100 | - | 10 | 10 | 10 | 10 | - | - |
| M2 | 100 | - | 30 | 30 | 20 | 20 | - | - |
| M3 | 100 | - | 300 | 300 | 150 | 150 | - | - |
| M4 | 100 | - | 400 | 400 | 200 | 200 | - | - |
| M5 | 100 | - | 30 | 30 | 20 | 20 | 30 | |
| M6 | 100 | - | 300 | 300 | 150 | 150 | 40 | |
| M7 | 100 | - | 30 | 30 | 20 | 20 | 200 | |
| M8 | 100 | - | 300 | 300 | 150 | 150 | 250 | |
| M9 | 100 | - | 300 | 300 | 150 | 150 | 40 | 0.1 |
| M10 | 100 | - | 30 | 30 | 20 | 20 | 200 | 1 |
| M11 | 100 | - | 300 | 300 | 150 | 150 | 40 | 5 |
| M12 | 100 | - | 30 | 30 | 20 | 20 | 200 | 7 |
(단위: 중량부)
[실험예 1: 치은 섬유모세포에서 항염효과 실험]
1. 세포 배양 및 처리
HGF (human gingival fibroblast)-1 cell은 ATCC(American Type Culture Collection)에서 구입하였으며, 37℃, 5% CO2 조건하에서 10% FBS(Fetal bovine serum)와 2mM L-glutamine이 첨가된 DMEM (Dulbecco`s modified eagle medium)에 배양하였다. 기준 값으로 활용하기 위하여 A1을 농축하고 2.5 mg, 5 mg이 되도록 처리하고 2시간 배양한 후 염증을 유발하기 위해 LPS-PG (Invivogen, San Diego, CA, USA, 1 μg/㎖)를 첨가하고 20시간 배양하였다.
2. 세포 생존률
세포 생존률은 MTS법(Promega, Madison, WI, USA)을 이용하여 분석하였다.
3. Nitric oxide(NO) 생성량
HGF-1 cell을 6-well에 seeding 후 25, 50 μM로 처리하고 2시간 후 LPS-PG (1 μg/㎖)를 첨가하고 20시간 배양하였다. NO 활성은 cell lysate에서 이루어졌고 3회 freeze-thaw cycle을 반복하여 단백질을 추출하였다. 분석은 Vodovotz et al., (1993)의 방법에 따라 진행하였다.
4. PGE
2
농도 측정
PGE2 농도는 제조사의 EIA kit (Cayman Chemical, Ann Arbor, MI, USA)를 이용하여 제조사의 지시에 따라 분석하였다.
5. Western blot analysis
100 mm dish에 세포를 seeding하고, 시료를 농도별로 처리하여 2시간 배양한 후, LPS-PG (1㎍/㎖)를 첨가하여 20시간 배양하였다. 배지를 제거한 후 PBS(pH 7.4)로 2번 세척하고, M-PER (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) 50 μl 첨가하여 단백질을 추출하였다. 단백질 농도는 Bradford assay를 이용하여 측정하였다. 시료 25 μg을 SDS/PAGE에 loading하고 전기영동 후 PVDF membrane에 blotting 하였다. Tasnfer된 membrane에 각각의 antibody를 hybridization 한 후 ECL 현상액을 이용하여 발색하였다. 현상된 사진은 Gel Doc EQ system (Bio-Rad, Hercules, CA, USA)을 이용하여 정량하였다.
6. 통계처리
실험의 분석결과는 Means±SD로 표시하였으며, 유의성은 SPSS/PC+ package의 one-way ANOVA를 이용하여 Duncan's multiple test로 분석하였다.
A1의 처리에 의한 실험결과를 하기의 도 1 내지 5에 나타내었다. 도 1 및 2를 참조하면, 세포내 NO와 PGE2의 생성량이 유의적으로 감소하는 것을 확인할 수 있다.
또한 도 3을 참조하면, NO와 PGE2의 생성을 매개하는 효소인 iNOS와 COX-2의 활성 또한 농도 의존적으로 감소하는 것을 볼 수 있었다.
도 4 내지 5를 참조하면, 전사인자인 NF-κB와 그의 상위신호전달물질인 ERK의 인산화 또한 A1에 의해 억제되는 것을 볼 수 확인할 수 있다. 이 결과로 미루어보다 A1은 LPS-PG에 의해 유도된 사람 치은 섬유모세포의 염증을 ERK와 NF-κB를 억제함으로써 염증 매개 물질인 NO와 PGE2를 억제하는 것으로 나타났다.
섬유아세포에 치주염 원인균인 P. gingivalis로부터 분리한 LPS를 처리하여 염증을 유발하고 염증 대사물질인 iNOS, COX-2와 염증반응 전사인자인 NF-κB 활성을 분석한 결과 A1은 iNOS와 COX-2의 활성과 이 효소들의 생성물인 NO, PGE2의 농도 또한 억제하는 것으로 나타났다. 그리고 NF-κB의 활성 또한 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. 그리고 상위신호전달물질인 PI3K와 MAPKs의 인산화를 분석한 결과 ERK의 활성을 억제하는 것으로 나타났다.
결론적으로, A1은 치은 섬유모세포에서 LPS-PG에 의해 유도된 iNOS와 COX-2의 활성을 효과적으로 억제하였고 이는 NF-κB와 ERK의 인산화 억제를 통한 것으로 알 수 있다. 이에 따라 A1을 사용하는 경우 치은염을 포함하는 치주질환의 예방 및 개선에 효과를 나타낼 수 있다는 것을 확인하였다.
[실험예 2: 각 추출물 및 혼합추출물의 치은염 세포 증식 실험]
1. 치은염 세포 증식 실험
치은염세포 증식 및 세포 활성도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 치은염세포를 이용하여 실험을 실시하였다. 각 추출물 및 혼합추출물의 사용에 따른 효과상 차이를 비교 평가하기 위하여 세포 증식 평가를 위하여 MTT assay를 통해서 A1, A2 및 M1 내지 M12에 대한 치은염 세포 증식의 억제 효능에 대하여 실험을 수행하였다.
치은염 세포인 YD-38 cell은 사람유래 oral squamous cell carcinoma cell line을 사용하였으며 세포배양을 위해 RPMI에 10% FBS를 첨가하고 항생제를 첨가하여 배양액으로 사용하였다. 이들 세포주는 37℃에서 5% CO2에 적용시켜 배양하였으며 2 내지 3일 마다 계대 배양하여 실험에 이용하였다.
A1의 사용한 결과로서 치은염 세포 생존율(% of control)을 지수 10으로 고정하고, A2 및 M1 내지 M12에 대한 세포 생존률을 %로 비교하여 지수로 표현하였다. 그 결과를 하기의 [표 2]에 나타내었다. 하기의 지수는 그 숫자가 낮을수록 치은염 세포 증식의 억제효과가 우수한 것이다.
| A1 | A2 | M1 | M2 | M3 | M4 | M5 | M6 | M7 | M8 | M9 | M10 | M11 | M12 | |
| Cell viability(지수) | 10 | 8 | 11 | 8 | 7 | 10 | 8 | 5 | 5 | 8 | 5 | 3 | 2 | 7 |
상기 표 2를 참조하면, 발효된 커피 생두 추출물을 사용하는 경우 치은염 세포 증식을 억제하는 효과가 높아지는다는 것을 알 수 있다.
한편, M1 내지 M4의 실험결과를 참조하면 혼합 추출물의 경우 B 내지 E를 혼합하는 경우 일정한 조성비에 의하는 경우에만 상호작용에 의한 상승효과가 나타난다는 것을 알 수 있다.
또한 F 및 G를 더 혼합하는 경우 상승효과가 나타나는 것을 알 수 있는데, 특히 M10 및 M11에 따른 효과가 탁월하게 우수하였고, M11 및 M12를 참조하면 G가 일정혼합 범위 이상으로 포함되는 경우 상승효과가 오히려 저해된다는 사실을 알 수 있다. 따라서 M6 및 M7와 M10 및 M11의 혼합 조성에 의하는 경우 상호작용에 의한 상승효과가 나타난다는 것을 알 수 있다.
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 (9)
- 커피 생두 추출물을 포함하는
치주질환 예방 및 개선용조성물. - 제 1항에 있어서,
상기 커피 추출물은 발효된 커피 생두에서 추출된 것인
치주질환 예방 및 개선용조성물. - 제 1항에 있어서,
사과 추출물 및 배 추출물을 더 포함하는
치주질환 예방 및 개선용 조성물. - 제 1항에 있어서,
블루베리 및 아사이 베리 추출물을 더 포함하는
치주질환 예방 및 개선용 조성물. - 제 1항에 있어서,
커피 추출물 100 중량부에 대하여
사과 추출물 30 내지 300 중량부;
배 추출물을 30 내지 300 중량부;
블루베리 추출물을 20 내지 150 중량부;
아사이 베리 추출물 20 내지 150 중량부 및
아티초크(artichoke) 40 내지 200 중량부를 더 포함하는 것인
치주질환 예방 및 개선용 조성물. - 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물을 포함하는 식품조성물.
- 제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 치주질환 예방 및 개선용 조성물을 포함하는 의약외품 조성물.
- 커피 생두를 발효하는 단계;
발효된 커피 생두를 이용하여 커피 추출물을 제조하는 단계;
상기 커피 추출물 100 중량부에 대하여 사과 추출물 30 내지 300 중량부; 배 추출물을 30 내지 300 중량부; 블루베리 추출물을 20 내지 150 중량부; 아사이 베리 추출물 20 내지 150 중량부를 혼합하여 혼합 추출물을 제조하는 혼합단계 및
상기 혼합 추출물을 동결건조하는 단계를 포함하는
치주질환 예방 및 개선용 조성물의 제조방법. - 제 8항에 있어서,
상기 혼합단계는 상기 커피 추출물 100 중량부에 대하여 아티초크 40 내지 200 중량부를 더 혼합하는 것인
치주질환 예방 및 개선용 조성물의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180071171A KR102118102B1 (ko) | 2018-06-21 | 2018-06-21 | 치주질환 예방 및 개선용 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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2018
- 2018-06-21 KR KR1020180071171A patent/KR102118102B1/ko active IP Right Grant
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