KR20200119169A - Ｌ­세린과 당귀 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경 세포 사멸 억제용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 L-세린과 당귀 추출물을 유효성분으로 함유하는 신경세포 사멸 억제용 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, L-세린과 당귀 추출물을 함께 사용함으로서 고가의 당귀 추출물의 사용을 최소화하면서도 우수한 신경세포 사멸 억제 활성을 나타내는 퇴행성 신경 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 상기 유효성분에 관능성을 개선시키는 성분을 부가하여 조제되는 건강 기능 식품에 관한 것이다. 본 발명의 신경세포 사멸 억제용 조성물의 유효성분으로서의 L-세린과 참당귀 추출물은, 본 명세서의 실시예를 통해 증명된 바와 같이, 신경세포의 산화적 스트레스에 의한 세포 사멸을 억제하는 우수한 효능이 있으며, 고가의 참당귀 추출물 분말 사용량을 최소화하면서도 우수한 신경세포 사멸억제 효과를 나타낸다. 또한, 단독으로는 낮은 관능성으로 인해 섭취가 어려운 L-세린과 당귀 분말에 감미제, 산미제, 향미제의 부재료를 일정 혼합하여 관능성이 우수한 혼합 분말을 제조함으로서 지속적인 섭취가 가능한 특징이 있다. 본 발명의 신경세포 사멸 억제용 조성물은 인간 적혈구에 대한 용혈 활성이 없으며, 열 안정성이 우수하고, pH 2의 산성 조건에서도 신경세포 사멸 억제 효과의 손실이 나타나지 않으므로 의약품, 식품, 건강 기능 식품 등의 용도로 사용하기 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

Ｌ­세린과 당귀 추출물을 유효성분으로 포함하는 신경 세포 사멸 억제용 조성물{PROTECTANT AGAINST NEURONAL CELL DEATH BY OXIDATIVE STRESS COMPRISING L-SERINE AND THE ROOT EXTRACT OF ANGELICA GIGAS AS AN EFFECTIVE COMPONENT}
본 발명은 L-세린과 당귀 추출물을 유효성분으로 함유하는 신경세포 사멸 억제용 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, L-세린과 당귀 추출물을 함께 사용함으로서 고가의 당귀 추출물의 사용을 최소화하면서도 우수한 신경세포 사멸 억제 활성을 나타내는 퇴행성 신경 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 상기 유효성분에 관능성을 개선시키는 성분을 부가하여 조제되는 건강 기능 식품에 관한 것이다.
인간의 신경세포 사멸은 발생 과정 중 자연적으로 나타나거나, 또는 뇌와 관련된 중추신경계 질병에서 관찰된다. 발생 과정 중 나타나는 신경 세포의 사멸은 정상적인 과정으로 반드시 필요하나, 광범위하면서도 급작스러운 비정상적인 신경 세포 사멸은 근위축성 측삭 경화증, 알츠하이머 병, 파킨슨 병과 같은 신경 퇴행성 질환, 뇌졸증, 외상성 뇌손상과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 이러한 비정상적인 신경 세포의 사멸 기작은 아직까지 잘 알려져 있지 않으며, 산화적 스트레스(oxidative stress), 칼슘의 항상성 조절(calcium homeostasis) 이상, 미토콘드리아의 기능 장애, 활성 산소종의 생성 증가, 흥분성 신경 독성, 카스파아제(caspase) 활성화, 영양 인자 고갈 등이 관련된 것으로 알려져 있다(Nature Reviews Molecular Cell Biology, 1: 120-130, 2000; Neurotoxicology and Teratology, 24: 675-682, 2002). 따라서, 다양한 작용 기전을 갖는 세포 사멸 억제제는 관련 뇌질환 치료제로 이용 가능할 것으로 예측되어 왔으며, 실제 세포 사멸로부터 뉴런을 보호하기 위한 항산화제, 이온 킬레이터, 자유 라디컬 소거제, 신경 영양 인자, 흥분성 아미노산 길항제(excitatory amino acid antagonists), 생체에너지 보충제(bioenergic supplement), 단백질 응집/축적을 막아주는 제제, 면역 억제제(immuno-suppressants) 등이 신경 보호 약물(neuroprotective agents)로서 가능성이 확인되어 있다(Neurotoxicology and Teratology, 24, 675-682, 2002).
L-세린(L-serine)은 대한민국 식품첨가물 공전에서 [품목별 규격 및 기준]이 정해진 허용 첨가물이며, 모발 및 피부 컨디셔닝제 용도의 화장품 소재로도 등록되어 있어(EINECS No: 200-274-3), 사용상 안전성이 확보되어 있는 아미노산이다. L-세린은 글리신과 시스테인 등의 아미노산의 생합성, DNA 전구체인 퓨린 및 피리미딘의 생합성, 세포막 인지질인 포스파티딜세린(phosphatidylserine)의 생합성 및 뇌에서의 스핑고미엘린(sphingomyeline), 세레브로시드(cerebrosides) 및 D-세린(D-serine) 등의 생합성에도 중요하게 관여한다. 따라서, 세포 내 L-세린의 농도는 세포의 분열증식에 따른 성장조절, 산화적 스트레스에 대한 대응(Pompella et al., 2003. Biochem. Pharmacol. 66, 1499-1503), 활성산소종(reactive oxygen radicals, ROS)에 의한 손상으로부터 세포를 보호하는 방어기전에도 중요하게 기여할 수 있다(Aoyama et al., 2008. J. Pharmacol.Sci. 108, 227-238; Zhou et al., 2017, Mol Nutr. Food Res. 61, https://doi.org/10.1002/mnfr.201700262). 최근, 대한민국 등록특허 제10-1952443호에는 세린 및 이의 유도체의 신경세포 사멸 억제효과가 개시된 바 있다.
당귀(참당귀: Angelica gigas Nakai)는 산형과에 속하는 다년생 풀인 당귀의 뿌리를 말린 것으로서 맛은 달고 매우며 성질은 따뜻하다. 당귀는 빈혈 예방 및 치료에 주로 사용되며, 각종 부인병에 효과가 좋다고 알려져 있다. 특히, 동의보감에서는 당귀의 효능에 대해 '어혈(瘀血)을 깨뜨리려고 할 때는 머리 쪽의 단단한 마디를 쓰고, 지혈(止血)시키거나 통증을 멈추려는 지통(止痛)이 목표일 때는 잔뿌리를 쓴다. 머리 부분을 쓰면 어혈을 풀고, 잔뿌리를 쓰면 지혈한다. 전체를 다 쓰면 한편으로는 어혈을 풀고, 다른 한편으로는 피를 멎게 하니, 이것을 화혈(和血)한다고 한다'라고 표기하여, 민간에서는 혈관계 질환에 널리 사용하여 왔음을 알 수 있다. 또한, 당귀는 한방에서 경옥고, 공진단, 총명탕 등의 기본 약재로 질병을 막아주며, 인지 기능을 개선하는 용도로 사용되어 왔다. 국내에서는 노화로 인한 인지 기능 개선을 도움을 줄 수 있는 건강기능식품 원료로 "당귀등추출복합물"(대웅 바이오(주), 제2011-3호) 및 "참당귀 추출분말"(Nutragen, 제2014-44호)을 지정하여 사용하고 있다. 상기 "당귀등추출복합물" 및 "참당귀 추출분말"은 혈액응고방지제 또는 혈당강하제와 병용을 제한하고 있다.
한편, 참당귀와 관련된 학술문헌으로는 참당귀의 허혈성 뇌손상 억제작용 및 신경세포 보호효과(전연이 외, 2003, 한국본초학회지, 18: 25-35), 기억력 개선 활성(강소영, 2003, 서울대학교 박사논문), 당뇨개선 효과(박만중 외, 2009. 한국식품영양과학회지, 22: 246-251), 항산화 효과(강순아 외 2004, 한국식품영양과학회지,33: 1112-1118), caspase-3 활성화를 통한 암세포 사멸효과(박경욱 외, 2007. 한국식품유통저장학회지, 14: 655-661), 암세포 생육억제, 돌연변이 유발억제 및 Angiotensin converting enzyme 저해활성(함문선 외, 1996. 한국응용미생물생명공학회 24: 624-629), 마우스 지방대사와 알콜성 간독성의 부분적 개선효과(오석홍 외 1999, 한국농화학회지 42: 29-33) 등이 보고되어 있으며, 참당귀의 유용 생리활성물질인 decursin, decursinol angelate의 분석법(강영구 외, 2003. 생약학회지 34: 201-205) 및 당귀 추출물을 이용한 식품제조(장상근 외, 2008. 한국식생활문화학회지, 23: 479-488) 등의 당귀의 식품학적 응용에 대한 연구도 진행되어 있다. 또한, 당귀에 혈행조절에 대한 연구로는 당귀의 courmarin계 화합물의 혈소판 응집 저해활성이 보고(이용욱 외, 2003, Arch, Pharm. Res 26: 723-726)되어 있다.
또한, 참당귀와 관련된 특허로는 대한민국 등록특허 제10-0829122호(등록일자: 2008년 5월 6일) "당귀추출물 또는 이로부터 분리한 쿠마린계 화합물을 유효성분으로 하는 폐암 예방용 조성물", 대한민국 등록특허 제10-0746294호(등록일자: 2007년 7월 30일) "참당귀 유래 다당류를 유효성분으로 포함하는 수지상세포 활성화용 약학조성물"이 있으며, 금은화, 우슬, 석곡, 황기, 당귀 등 9종의 혼합 생약재 추출물을 유효성분으로 함유하는 항혈전제(대한민국 등록특허 제10-0784339호, 등록일자: 2007년 12월 4일)에 혈소판 응집저해에 따른 항혈전용 조성물이 알려져 있다. 한편, 참당귀 에탄올 추출물로부터 탄수화물 제거공정을 통한 고순도 decursin 함유 당귀 추출물을 조제하는 방법으로 대한민국 등록특허 제10-0775741호(등록일자: 2007년 11월 5일), 당귀 추출물의 제조방법 및 그 조성물 및 참당귀 에탄올 추출물에 알칼리화제를 첨가한 후, 가온 추출하여 decursinol을 고농도롤 수득하는 방법에 대한 대한민국 등록특허 제10-0749233호(등록일자: 2007년 3월 7일)가 있다. 또한, 대한민국 등록특허 제10-0252194호에서는 당귀의 펙틴질 다당류를 유효성분으로 함유하는 면역 증강제, 대한민국 공개특허 제10-2005-0121324호에는 decursin 또는 decursinol angelate를 유효성분으로 이용한 배뇨장애 및 부종 치료제, 공개특허 제10-2006-0078343호 및 등록특허 제10-0187881호 등에서는 decursin 또는 decursinol angelate를 유효성분으로 하는 항암제 조성물이 공지되어 있다. 특히, 당귀의 인지기능개선, 신경세포 보호작용과 관련하여서는 등록특허 제10-0886948호에 신경세포 보호활성을 갖는 노다케닌을 함유하는 조성물, 등록특허 제10-0336182호에는 당귀 히드록시신남산 유도체를 유효성분으로 함유하는 치매 예방 및 치료제 조성물 및 공개 특허 제10-2002-0078850호에 신경보호작용을 갖는 당귀추출물 및 이를 함유하는 약학적제제 등이 알려져 있다.
상기 설명된 바와 같이, L-세린과 당귀는 신경세포 보호작용이 있는 것으로 알려져 있기는 하지만, 당귀는 매우 고가인 점에서 신경세포 보호효과를 나타내는 농도로 사용하는 것이 경제성 측면에서 어려움이 있고, 나아가, L-세린과 당귀는 관능성이 매우 낮아 이를 식품으로서 그대로 복용할 수는 없는 문제점이 있었다.
KR 10-1952443 B KR 10-0886948 B
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 L-세린과 당귀를 유효성분으로 하여 상호 시너지 효과에 의한 우수한 신경세포 사멸 억제 효과를 나타냄으로서 고가의 당귀 사용을 최소화시킬 수 있는 퇴행성 신경 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하고, 상기 상기 유효성분의 약리 효과를 유지하면서 편리하게 복용할 수 있는 관능성을 개선시킨 건강 기능 식품을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 L-세린 및 당귀 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 신경 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 퇴행성 신경 질환은 근위축성 측삭 경화증, 알츠하이머병 또는 파킨슨병인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 L-세린 및 당귀 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 신경 질환의 예방 또는 개선용 건강 기능 식품을 제공한다.
상기 퇴행성 신경 질환은 근위축성 측삭 경화증, 알츠하이머병 또는 파킨슨병인 것이 바람직하다.
상기 건강 기능 식품은 L-세린 61~70중량%, 당귀 추출물 분말 16~25중량%, 맥주효모 분말 4~5중량%, 자일리톨 4~5중량%, 파인애플향 분말 2.0~2.5중량%, 밀크향 분말 2.0~2.5중량% 및 스테비아 분말 2.0~2.5중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 신경세포 사멸 억제용 조성물의 유효성분으로서의 L-세린과 참당귀 추출물은, 본 명세서의 실시예를 통해 증명된 바와 같이, 신경세포의 산화적 스트레스에 의한 세포 사멸을 억제하는 우수한 효능이 있으며, 고가의 참당귀 추출물 분말 사용량을 최소화하면서도 우수한 신경세포 사멸억제 효과를 나타낸다. 또한, 단독으로는 낮은 관능성으로 인해 섭취가 어려운 L-세린과 당귀 분말에 감미제, 산미제, 향미제의 부재료를 일정 혼합하여 관능성이 우수한 혼합 분말을 제조함으로서 지속적인 섭취가 가능한 특징이 있다. 본 발명의 신경세포 사멸 억제용 조성물은 인간 적혈구에 대한 용혈 활성이 없으며, 열 안정성이 우수하고, pH 2의 산성 조건에서도 신경세포 사멸 억제 효과의 손실이 나타나지 않으므로 의약품, 식품, 건강 기능 식품 등의 용도로 사용하기 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 (1) 본 발명의 조성물 분말, (2) L-세린 및 (3) 참당귀 분말을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 조성물의 신경세포 사멸 억제 활성을 그래프로 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 발명자들은 안전성, 기능성, 관능성, 휴대성, 접근성 및 경제성이 우수한 신경세포 사멸 억제용 조성물을 개발하기 위해, 기존의 인지기능 개선 및 신경세포 보호 활성이 알려진 L-세린과 당귀 분말의 혼합물을 선정하였다. 또한, 다양한 조성비로 혼합한 결과를 토대로 분말의 관능성을 개선하였으며, L-세린:당귀 추출물의 혼합비는 2.0:1 ~ 5.0:1, 바람직하게는, 2.44:1 ~4.38:1, 보다 바람직하게는 2.5:1 ~ 3.8:1인 경우 가장 우수한 관능성을 가지는 것으로 확인되었다.
따라서, 본 발명은 L-세린 및 당귀 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 신경 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 퇴행성 신경 질환은 근위축성 측삭 경화증, 알츠하이머병 또는 파킨슨병인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 L-세린 및 당귀 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 신경 질환의 예방 또는 개선용 건강 기능 식품을 제공한다.
상기 퇴행성 신경 질환은 근위축성 측삭 경화증, 알츠하이머병 또는 파킨슨병인 것이 바람직하다.
상기 건강 기능 식품은 L-세린 61~70중량%, 당귀 추출물 분말 16~25중량%, 맥주효모 분말 4~5중량%, 자일리톨 4~5중량%, 파인애플향 분말 2.0~2.5중량%, 밀크향 분말 2.0~2.5중량% 및 스테비아 분말 2.0~2.5중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명의 신경세포 사멸 억제 조성물의 효능 실험 등을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 조성물을 다양한 농도로 조제한 후, hippocampal neuronal cell HT-22에 처리한 후, DMNQ(2,3-dimethoxy-1,4-napthoquinone)에 의해 유도되는 oxidative stress에 대한 세포 사멸 억제 활성을 MTT 분석법으로 평가한 결과, 농도 의존적인 신경세포 사멸 억제 활성을 확인하였으며, 이는 세린 단독 처리와 비교시 매우 강력한 사멸 억제 활성임을 확인하였다.
또한, 본 발명의 조성물을 용해한 후, 0.5mg/ml 농도에서 다양한 라디칼 소거능과 환원력을 평가한 결과, 세린에 비해 우수한 DPPH 음이온 소거능과 ABTS 양이온 소거능 및 환원력을 나타냄을 확인하였으며, 관능성 또한 우수함을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 유효성분은 산화적 스트레스에 의한 신경 세포 사멸 억제를 통한 퇴행성 신경 질환의 예방 또는 치료용 의약 조성물로 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 유효성분은 산화적 스트레스와 관련된 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물로 사용될 수도 있다.
상기 질환들은, 예를 들어, 암, 치매, 염증 및 심혈관계 질환일 수 있으며, 상기 심혈관계 질환은 심근경색, 가슴 통증, 호흡 곤란, 의식 소실, 뇌졸중, 협심증, 고혈압, 두통, 운동 이상, 감각 이상, 시력 저하, 감슴 통증 등을 들 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 각각의 사용 목적에 맞게 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구 제형, 멸균 주사용액의 주사제 등 다양한 형태로 제형화하여 사용할 수 있으며, 경구 투여하거나 정맥 내, 복강 내, 피하, 직장, 국소 투여 등을 포함한 다양한 경로를 통해 투여될 수 있다.
이러한 약학적 조성물에는 추가적으로 담체, 부형제 또는 희석제 등이 더 포함될 수 있으며, 포함될 수 있는 적합한 담체, 부형제 또는 희석제의 예로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리쓰리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로스, 메틸 셀룰로스, 비정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물은 충전제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제 등을 추가로 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에서, "약제학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
바람직한 구체예로서, 본 발명의 약학적 조성물의 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 당 1 내지 5,000mg, 바람직하게는 100 내지 3,000mg을 매일 또는 격일 투여하거나 1일 1 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나, 투여 경로, 질병의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 약학적 조성물은 다양한 경로를 통하여 대상에 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관 내(intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다. 본 발명에서 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질을 제공하는 것을 의미하며, 본 발명의 약학적 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 일반적인 모든 경로를 통하여 경구 또는 비경구 투여될 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 유효성분을 표적 세포로 전달할 수 있는 임의의 장치를 이용해 투여될 수도 있다. 본 발명에서 "대상"은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 인간, 원숭이, 소, 말, 양, 돼지, 닭, 칠면조, 메추라기, 고양이, 개, 마우스, 쥐, 토끼 또는 기니아 피그를 포함하고, 바람직하게는 포유류, 보다 바람직하게는 인간을 의미한다.
또한, 본 발명의 건강 기능 식품은 산화적 스트레스에 의한 신경 세포 사멸을 억제와 관련된 퇴행성 신경 질환의 예방 또는 개선에 효과적인 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 건강 기능 식품은 항산화용의 기능성 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다.
본 발명의 유효성분은 산화적 스트레스와 관련된 질환의 예방 또는 개선의 용도로 사용될 수 있다. 상기 질환들은, 예를 들어, 암, 치매, 염증 및 심혈관계 질환일 수 있으며, 상기 심혈관계 질환은 심근경색, 가슴 통증, 호흡 곤란, 의식 소실, 뇌졸중, 협심증, 고혈압, 두통, 운동 이상, 감각 이상, 시력 저하, 가슴 통증 등을 들 수 있다.
본 발명의 조성물을 포함하는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있고, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있다. 본 발명의 활성 조성물은 일반적으로 전체 식품 중량의 0.01 내지 15중량%로 가할 수 있으며, 건강음료 조성물은 100 ml를 기준으로 0.02 내지 10g, 바람직하게는 0.3 내지 1g의 비율로 가할 수 있다.
본 발명의 건강 기능 식품은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 화합물을 함유하는 것 외에 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제, 예컨대, 천연 탄수화물 및 다양한 향미제 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 예로는 포도당, 과당 등의 단당류, 말토오스, 수크로오스 등의 이당류 및 덱스트린, 시클로덱스트린 등의 다당류와 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리쓰리톨 등의 당알코올이 있다. 상기 향미제로는 타우마틴, 레바우디오시드 A, 글리시르히진, 사카린, 아스파르탐 등을 사용할 수 있다. 상기 향미제의 비율은 본 발명의 건강 기능 식품 100ml당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g을 사용한다.
상기 외에 본 발명의 건강 기능 식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물, 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제, 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.
그 밖에 본 발명의 건강 기능 식품은 천연 과일 주스 및 과일 주스 음료 및 야채 음료 등의 제조를 위한 과육을 함유할 수도 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 본 발명의 상기 조성물 100 중량부 당 0.01 내지 약 20중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명의 유효성분은 항산화 용도의 기능성 화장료 조성물로서 사용될 수 있다. 상기 항산화 활성에 따른 효과는, 예를 들어, 색소 침착 개선, 미백 효과, 주름 개선, 피부 탄력 개선, 피부 노화 방지 등을 들 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 유효성분은 조성물 총 중량에 대해 0.01 내지 50중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 20중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 10중량%이다. 이러한 함량 범위에서 적절한 제형 안정성을 확보할 수 있으며, 목적하는 항산화 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 상기 조성물은 본 발명의 유효성분 외에도 본 발명의 유효 활성을 저해하지 않는 범위에서 항산화, 피부 노화 방지 및 피부 재생 촉진의 효과를 위한 공지의 천연물 추출물이나 기타 성분을 추가로 포함시켜 이용할 수 있다.
또한, 상기 조성물은 화장료 조성물에 통상적으로 첨가되는 성분들, 예를 들면, 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제, 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온 봉쇄제 및 킬레이트화제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제와 같은 화장품학 또는 피부과학 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제나 담체를 포함하여 특정 제형으로 성형될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들면, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 팩, 비누, 계면활성제-함유 클린징, 오일 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 구체적으로는, 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션, 클렌징 크림, 클렌징 폼, 클렌징 워터, 팩, 스프레이, 파우더, 팩트, 립글로즈, 립스틱, 섀도우, 샴푸 및 린스 등의 제형으로 제조될 수 있다.
본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히, 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대, 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 라놀린유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 하나의 구체예일뿐이며, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예의 범위로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1: L-세린과 당귀 추출물을 유효성분으로 함유하는 관능성이 우수한 신경세포 사멸 억제용 조성물 조제 및 관능성 평가
안전성, 기능성, 관능성, 휴대성, 접근성이 우수한 신경세포 사멸 억제용 조성물을 개발하기 위해, 시판 L-세린 분말과 참당귀 추출물을 다양한 조성비로 혼합한 분말의 관능성을 수차례 평가한 결과, 가장 우수한 관능성은 세린:참당귀의 비가 2.5:1 ~ 3.8:1 사이로 나타났다. 이후, 관능성 증대를 위해, 반복된 조성물의 비율변화를 통해 최종적으로, 세린 61~70중량%, 당귀 추출물 분말 16~25중량%, 맥주효모 분말 4~5중량%, 자일리톨 4~5중량%, 파인애플향 분말 2.0~2.5중량%, 밀크향 분말 2.0~2.5중량%, 스테비아 분말 2.0~2.5중량%의 최종 제품 레시피를 확정하였다.
최종 분말 제품 2g을 8ml의 멸균수에 녹인 후의 pH는 5.4, 산도는 0.14, 브릭스(수용성 고형분)는 19로 나타났으며, 수용성 고형분의 대부분은 L-세린이었다. 반면, L-세린(20% 수용액)의 경우, pH는 6.3, 산도는 0.26, 브릭스(수용성 고형분)는 ~20.0으로 나타났으며, 참당귀(20% 수용액)의 경우, pH는 4.6, 산도는 0.02, 브릭스(수용성 고형분)는 2.8로 나타났다. 따라서 본 발명의 조성물의 당/산비는 13.6으로 가장 관능성이 우수한 비율을 유지하고 있음을 확인하였다(표 1).
[표 1] 본 발명의 조성물, L-세린, 참당귀의 이화학적 특성
Figure pat00001
또한, 본 발명의 조성물, L-세린 및 참당귀 분말의 색차 분석 결과, 도 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 조성물은 L-세린과 참당귀의 중간 정도의 명도(75.39±0.01), 적색도(0.26±0.02), 황색도(14.70±0.03) 및 색차(21.52±0.03)를 나타내었다. 그러나, 20% 수용액의 색차 분석 결과, 본 발명의 조성물은 L-세린 및 참당귀보다 높은 명도(22.12±0.01), 더욱 낮은 적색도(-0.92±0.01), 황색도(-2.61±0.03) 및 색차(70.40±0.01)을 나타내어 관능성이 높은 색차를 나타내었다. 이때, 색차 분석은 Hunter Color Difference meter (Super color SP-80 Colormeter, Tokyo Denshoku Co., Japan)를 이용하여 측정하였으며, 명도 (백색 100 ~ 0 검정색), 적색도 (적색 100 ~ -80 녹색), 황색도 (황색 70 ~ -80 검정색)를 측정하였다. 이때, 표준백판의 색도는 L값이 92.44, a값이 -0.06, b값이 1.35로 기준을 정하였으며, 시료당 3회 측정하여 평균값을 구하여 나타내었고 색차(△E)는 다음의 식을 이용하여 계산하였다.
Figure pat00002
[표 2] 본 발명의 조성물, L-세린, 참당귀 분말의 색차분석
Figure pat00003
본 발명의 조성물을 2g 분말스틱으로 포장하여 관능평가를 실시하였으며, 관능평가는 식품영양 전공의 전문가 10명 및 20대 소비자 40명을 대상으로 맛, 향 및 전체적 선호도로 구분하여 7점 척도법으로 평가하였으며, 그 결과는 표 3에 나타내었다. 이때, 대조구로는 L-세린과 참당귀 분말을 사용하였다.
[표 3] 최종 개발 조성물의 관능성 평가
Figure pat00004
표 3에 나타낸 바와 같이, L-세린 분말은 맛, 향, 목넘김 및 입안 잔류감에서 3.12~3.55점의 값을 나타내었으며, 전체적 선호도에서도 3.2점을 나타내어 보통(기준값 3.5점) 이하의 선호도를 나타내었다. 또한, 참당귀 분말은 특유한 향미와 강한 이취, 쓴맛으로 인해 맛, 향, 목넘김 및 입안 잔류감에서 1.25~2.10점의 값을 나타내었으며, 전체적 선호도에서도 1.2점을 나타내어 그 자체로는 섭취가 불가한 상태였다. 그러나, 최종 개발 제품은 맛, 향, 목넘김, 입안 잔류감 평가에서 5.65~6.05점의 높은 값을 나타내었으며, 전체적 선호도에서도 5.86점의 높은 선호도를 확인하였다. 따라서, 본 발명의 조성물은 낮은 산도 및 낮은 당도로 인해 자극도가 낮으면서, 밀크향 및 파인애플향 첨가로 인해 향미가 우수하고 관능성이 높아 지속적인 섭취가 가능하리라 판단된다.
실시예 2: 본 발명의 조성물의 성분 분석
상기 조성물의 성분 분석으로 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총 당 및 환원당 함량을 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 추출 검액 400μl에 50μl의 Folin-ciocalteau, 100μl의 Na2CO3 포화용액을 넣고 실온에서 1시간 방치한 후 725nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준시약으로는 tannic acid를 사용하였다. 총 플라보노이드 함량은 각각의 시료를 18시간 메탄올 교반 추출하고, 여과한 추출 검액 400μl에 90% diethylene glycol 4ml를 첨가하고 다시 1N NaOH 40μl를 넣고 37℃에서 1시간 반응 후 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준시약으로는 rutin을 사용하였다. 환원당은 DNS법으로, 총 당은 phenol-sulfuric acid법을 이용하여 정량하였다.
[표 4] 본 발명의 조성물의 성분
Figure pat00005
그 결과, 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 조성물은 총 폴리페놀 함량은 3.1mg/g, 총 플라보노이드 함량은 0.2mg/g으로 나타났으며, 총당 및 환원당 함량은 각각 30.6mg/g 및 11.2mg/g으로 나타났다. 따라서, 본 발명의 조성물은, 기존의 당귀 제품과 달리 낮은 총당 함량을 보여, 당뇨와 같은 만성질환을 가지고 있는 경우에도 섭취 가능한 상태였다.
실시예 3: 신경세포 사멸 억제 활성 평가
L-세린과 당귀 추출물의 신경세포 사멸억제 활성은 hippocampal neuronal cell HT-22 세포주를 이용하여 평가하였으며, 시료를 세포주에 처리한 이후, DMNQ(2,3-dimethoxy-1,4-napthoquinone)를 처리하여 유도되는 oxidative stress에 대한 신경세포 사멸 정도를 MTT 분석법으로 측정하였다. 먼저, hippocampal neuronal cell HT-22 세포주를 96-well plates에 1.2×104cells/well로 이식한 후 21시간 배양하였으며, 이후 다양한 농도의 L-세린과 당귀 추출 분말을 첨가하여 1시간 전 배양하였으며, 이후 DMNQ(12.5μM)을 20시간 처리하여 산화적 스트레스에 의한 세포 사멸을 유발하였다. 최종적으로 50μl의 MTT(3-(4,5-dimethyl thiazolyl)2,5-diphenyl tetrazolium bromide) 용액(1.1mg/ml)과 혼합한 후, 4시간 동안 더 배양하였다. 형성된 formazan crystal을 150μl의 DMSO 용액으로 용해시키고, 이를 plate reader를 이용하여 540 nm에서 OD를 측정하였다. 그 결과, DMNQ만을 처리한 경우, 세포 생존율은 DMNQ 무처리구에 비해 55%를 나타낸 반면, 다양한 농도의 L-세린과 당귀 추출물 분말을 동시에 첨가한 경우, 유의적인 세포사멸 억제효과를 나타내었다(도 2). L-세린 0.085mg/ml + 당귀 추출물 0.015mg/ml의 농도 조합을 처리한 경우 66%의 생존율, L-세린 0.21mg/ml + 당귀 추출물 0.04mg/ml의 농도 조합을 처리한 경우 70%의 생존율, L-세린 0.64mg/ml + 당귀 추출물 0.11mg/ml의 농도 조합을 처리한 경우 73%의 생존율, L-세린 1.7mg/ml + 당귀 추출물 0.3mg/ml의 농도 조합을 처리한 경우 75%의 생존율을 나타내어 L-세린 및 당귀 추출물의 처리 농도가 증가할수록 hippocampal neuronal cell HT-22세포의 사멸율은 감소하였다. 반면, L-세린의 단독 처리(0.1~0.75mg/ml)시에는 신경세포 생존율은 56~57%로 무처리구와 유사하게 나타나, L-세린 단독 처리는 신경세포 사멸 억제효과가 미미함을 확인하였다. 그러나, L-세린을 2mg/ml의 고농도로 처리하는 경우 신경세포 생존율은 67%로 미미하게 증가되어, L-세린의 경우 고농도 처리시에 미약한 세포사멸 억제 효과가 나타남을 알 수 있었다. 상기 결과는 세린 1.7mg/ml + 당귀 추출물 0.3mg/ml의 처리로 신경세포 사멸을 가장 효과적으로 억제할수 있음을 제시하고 있다(도 2).
실시예 4: 본 발명의 조성물의 항산화 활성 평가
본 발명의 조성물의 항산화 활성을 평가하였으며, 시료를 DMSO(dimethylsulfoxide)에 녹인 후 적당한 농도로 희석하여 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) 음이온 라디칼 소거능, ABTS[2,2-azobis (3-ethylbenzo thiazoline-6-sulfonate)] 양이온 라디칼 소거능, nitrite 소거능 및 환원력 측정에 사용하였다. 먼저, DPPH 소거능의 경우 다양한 농도로 희석한 시료 20μl에, 99.5% 에탄올에 용해시킨 2 x 10-4M DPPH 용액 380μl를 넣고 혼합하여 37℃에서 30분 동안 반응시킨 후, 516nm에서 microplate reader(Asys Hitech, Expert96, Asys Co., Austria)를 사용하여 흡광도를 측정하였다. DPPH radical 소거능은 시료첨가구와 비첨가구의 백분율로 표시하였다. ABTS 소거능의 경우 7mM ABTS(Sigma Co., USA) 5ml와 140mM potassium persulfate 88ml를 섞은 후 상온에서 16시간 빛을 차단하여 ABTS 양이온을 형성시켰으며, 이후 이 용액을 414nm에서 흡광도 값이 1.5가 되도록 에탄올로 희석하였다. 조제된 희석용액 190ml와 다양한 농도로 조제된 시료 10ml를 혼합한 후 상온에서 6분간 반응시킨 후 734nm에서 흡광도를 측정하고, 다음의 식에 의해 ABTS radical 소거능을 계산하였다.
Figure pat00006
한편, nitrite 소거능 측정의 경우, 아질산염 용액(1mM)에 시료용액을 가하고, 여기에 0.1N HCl을 가해 pH 1.2로 조정한 후, 37℃에서 1시간 반응시킨 후 Griess reagent(Sigma Co., USA)를 가하고 혼합하였다. 이후, 15분간 실온에서 방치 후 520nm에서 흡광도를 측정하여 잔존 nitrite 양을 측정하였다. nitrite 소거능(%)는 다음의 식에 의해 계산하였다.
Figure pat00007
조성물의 환원력 평가의 경우, Oyaizu 등의 방법을 변형(J. Life Sci. 21: 576-583, 2011)하여 측정하였다. 에탄올에 용해한 시료 2.5ml에 0.2M sodium phosphate buffer(pH 6.6) 2.5ml와 10% potassium ferricyanide 2.5ml를 첨가하고, 50℃에서 20분간 반응시킨 후, 10% trichloroacetic acid 2.5ml를 첨가하여 반응을 종료하고 4,000rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액을 회수하였다. 회수한 상등액은 증류수로 2배 희석한 후, 신선하게 조제된 0.1% ferric chloride 용액과 5:1(v/v) 비율로 혼합하고 700nm에서 흡광도를 측정하여 평가하였다. 상기의 항산화 실험에서 대조구로는 vitamin C(Sigma Co., USA)를 사용하였으며, 용매 대조구로는 DMSO를 사용하였다. 각각의 활성 평가는 각각 3회 반복한 실험의 평균과 편차로 표시하였다(표 5).
[표 5] 본 발명의 조성물의 항산화 활성
Figure pat00008
그 결과, 표 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 조성물은 양호한 DPPH 소거능, ABTS 소거능 및 환원력을 나타내었으며, 이러한 라디컬 소거능과 환원력은 신경 세포의 산화 스트레스 억제 및 기타 산화적 스트레스의 완화에 기여하리라 판단된다.
실시예 5: 본 발명의 조성물의 인간 적혈구 용혈 활성 평가
본 발명의 조성물의 주요 성분인 L-세린과 당귀 추출물은 식품 원료로 등재되어 과거부터 식용 및 약용으로 사용되어 온 바, 별도의 특이한 독성은 없을 것으로 판단된다. 또한, 첨가된 감미료, 산미제, 향미제 등도 모두 식품 첨가물로 등재되어 안정성은 확보된 것으로 판단된다.
본 발명의 조성물의 급성 독성을 평가하기 위해 인간 적혈구 용혈 활성을 평가하였으며, 그 결과는 표 7에 나타내었다. 이때, 용혈 활성은 기존의 보고(Korean J. Microbiol. Biotechnol. 42: 285~292, 2014)에 준해 평가하였으며, 간단하게는 PBS로 3회 수세한 인간 적혈구 100μl를 96-well microplate에 가하고 다양한 농도의 시료용액 100μl를 가한 다음 37℃에서 30분간 반응시켰으며, 이후, 반응액을 10분간 원심분리(1,500rpm)하여 상등액 100μl를 새로운 microtiter plate로 옮긴 후 용혈에 따른 헤모글로빈 유출 정도를 414nm에서 측정하였다. 시료의 용매 대조구로는 DMSO(2%)를 사용하였으며, 적혈구 용혈을 위한 실험 대조구로는 Triton X-100(1mg/ml)를 사용하였다. 용혈 활성은 다음의 수식을 이용하여 계산하였다.
Figure pat00009
[표 6] 본 발명의 조성물의 인간 적혈구 용혈 활성
Figure pat00010
먼저, 대조구로 사용된 DMSO와 증류수는 적혈구 용혈 활성이 없었으며, Triton X-100은 1mg/ml 농도에서 적혈구를 100% 용혈시킴을 확인하였다. 항진균제 및 항암제로 사용되고 있는 엠포테라신 비의 경우 0.025mg/ml 농도에서도 85.3%의 강력한 용혈 활성이 나타났다. 한편, 본 발명의 조성물 및 L-세린은 10mg/ml로 처리한 경우에도 용혈 활성은 나타나지 않았다. 따라서, 본 발명의 조성물은 별도의 급성 독성 유발의 문제점을 나타내지 않으리라 판단된다.

Claims (5)

  1. L-세린 및 당귀 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 신경 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 퇴행성 신경 질환은 근위축성 측삭 경화증, 알츠하이머병 또는 파킨슨병인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  3. L-세린 및 당귀 추출물을 유효성분으로 포함하는 퇴행성 신경 질환의 예방 또는 개선용 건강 기능 식품.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 퇴행성 신경 질환은 근위축성 측삭 경화증, 알츠하이머병 또는 파킨슨병인 것을 특징으로 하는 건강 기능 식품.
  5. 제 3항에 있어서, L-세린 61~70중량%, 당귀 추출물 분말 16~25중량%, 맥주효모 분말 4~5중량%, 자일리톨 4~5중량%, 파인애플향 분말 2.0~2.5중량%, 밀크향 분말 2.0~2.5중량% 및 스테비아 분말 2.0~2.5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 건강 기능 식품.
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