KR20220053247A - 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 포함하는 항균 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우스 재배 해방풍(Glehnia littoralis) 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 하우스에서 재배된 해방풍의 지상부 에탄올 추출물을 헥센과 에틸아세테이트로 순차 분획하여 수득되는 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 인체에 독성이 없는 광범위 항균 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 항균 조성물의 유효성분으로서의 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물은, 본 명세서의 실시예를 통해 증명된 바와 같이, 그람 음성 세균 및 그람 양성 세균에 대해 우수한 항균 활성을 나타내어, 항균용 약학 조성물, 건강 기능 식품, 화장료 조성물, 동물 사료 조성물, 식품, 화장품 또는 동물 사료용 첨가물, 각종 세정제 및 각종 청결제 등의 용도로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 지하부의 항균 활성 분획물이 가진 인간 적혈구의 용혈활성이 거의 없어, 실제적 적용에 있어 안전하게 사용할 수 있는 특성을 나타내며, 열 안정성이 우수하고, pH 2의 산성조건에서도 활성의 손실이 나타나지 않아, 액상, 크림, 분말, 환, 정 등의 다양한 형태로 손쉽게 가공될 수 있어 제약 산업, 식품 산업, 축산업, 보건 산업 및 화장품 산업상 매우 유용하게 이용될 수 있다.

Description

하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 포함하는 항균 조성물{ANTIMICROBIAL COMPOSITION COMPRISING THE ETHYL ACETATE FRACTION OF AERIAL PART OF GLEHNIA LITTORALIS EXTRACT AS AN EFFECTIVE COMPONENT}

본 발명은 하우스 재배 해방풍(Glehnia littoralis) 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 하우스에서 재배된 해방풍의 지상부 에탄올 추출물을 헥센과 에틸아세테이트로 순차 분획하여 수득되는 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 인체에 독성이 없는 광범위 항균 조성물에 관한 것이다.

미국 질병관리예방센터(U.S. Center for Disease Control and Prevention)에 따르면, 병원 내 혈류 감염이 미국에서 주된 사망 원인 중 하나이다. 또한, 피부 및 연조직을 통한 병원성 세균 및 진균의 감염은 보편적인 의학적 질병으로 인식되어 있으며, 주로 외상 또는 수술에 의하여 유발되는 것으로 이해되고 있다. 많은 병원성 세균 및 진균의 감염은 감염의 중증도에 따라 그 처치 방법이 다르지만, 경구용 항미생물제 및 국소 청결로 성공적인 치료가 가능하다. 그러나, 근원적인 위험 인자(예를 들면, 혈관 혈류이상, 당뇨) 및/또는 치료하기 어렵거나 다중-내성인 세균 및 진균에 의해 유발된 감염을 갖는 환자에서 흔히 발생하는 보다 심하거나 복잡한 감염은 정맥 내 항미생물제 치료 및 침입성 외과적 조직제거 등의 조치가 필요할 수도 있다. 실례로, 글라이코펩타이드계 항생물질인 반코마이신은 다중-약물-내성 그람 양성균, 특히, MRSA, 응고효소-음성 스태필로코커스 및 엔테로코커스에 의해 야기된 심한 병원 내 감염에 대해 성공적으로 사용되어왔다. 그러나, 최근 반코마이신에 대해 내성을 갖는 균주의 분리가 증가하고 있음이 보고되고 있으며, 현재의 항생제로는 병원균 중 일부균에 의해 유발된 심한 감염에 대한 치료가 매우 제한되어 있는 것이 사실이다. 따라서, 점차 증가되고 있는 내성균에 대한 보다 효과적인 새로운 항생물질 개발의 필요성이 증가되고 있다.

한편, 해방풍(Glehnia littoralis)은 산형과(Umbelliferae)의 여러해살이 풀로 우리나라 해안가 모래땅에 염생식물로 자생하며, 그 뿌리를 약용으로, 지상부 잎은 특유의 향이 있는 허브로 식용하고 있다. 특히, 뿌리는 방풍의 대용으로 사용하여, 갯방풍·빈방풍(濱防風)·해사삼이라고도 불리며, 한방에서는 발한, 해열, 진통약으로 사용하고 있다.

흔히 알려진 풍을 방지한다는 방풍은 Ledebouriella seseloides 또는 Saposhikovia divaricata의 뿌리를 말하며, 식용으로 사용하는 식방풍(갯기름나물의 뿌리, 미역방풍, 목단방풍, 산방풍, 목방풍으로도 불린다.)은 Peucedanum japonicum Thunberg의 뿌리를 말하는 것으로, 본 발명의 해방풍과는 식물 분류학상, 용도 및 효능상으로도 차이가 있다.

국내의 경우, 해방풍은 해안선을 따라 일부 자생지가 형성되어 있으나, 최근에는 재배기술의 발달로 해안가에서 노지 재배 또는 하우스 재배를 통해 대량 생산되고 있으며, 노지 재배시와 하우스 재배시 성분 및 효능의 차이가 있음이 알려져 있다(Woo et. al., 45th Annual Meeting & International Symposium, KMB 2018; Woo et. al., The 59th Annual Meeting and International Symposium of Korean Society of Life Science; Woo et. al., The 59th Annual Meeting and International Symposium of Korean Society of Life Science).

해방풍에 대한 연구는 뿌리에 대한 성분 및 효능 연구가 대부분이며, 식용으로 이용되고 있는 지상부에 대한 연구는 매우 미미한 상태이다. 먼저, 뿌리의 경우, coumarin, polyacetylene, lignan, monoterpenoid 류에 속하는 성분들이 보고되었으며(Zhao Y 등, 2007, Yao Xue Xue Bao. 42: 1070-1073; 엄영란 외, 2010, J. Korean Chemical Soc 54: 701-706), 최근에는 해방풍 열매와 전초에서 monoterpenoid, alkyl glycoside, aromatic glycoside, phenolic acids(Chlorogenic acid, quercetin-3-glucoside) 및 pyranocoumarin 류가 확인된 바 있다(김현정, 2015. 목포대학교 석사논문).

해방풍 뿌리의 주요 약리활성으로 항산화, 항염증, 해방풍 메탄올 추출물의 peroxynitrite 소거활성(이희정 외, 2004. Korean J. Biotechnol Bioeng. 19: 57-61), 알파 아마니틴에 의한 간독성에 대한 해방풍의 보호 효과(김보현 외, 2017, 대한임상독성학회지, 15: 107-115), 암세포 생육 억제 활성(김지훈 외, 2008. Korean J. Medicinal Crop Science 16: 44-50) 및 thromboxane 합성저해에 따른 혈소판 응집저해 활성(Wang SR, 1993, Zhongguo Zhong Xi Yi Jie He Za Zhi, 13: 167-170), 해방풍 뿌리를 포함하는 전초로부터 분리된 물질(6-carboxyethyl-4,7- dimethoxy-5-hydroxybenzofuran, 5-O-β-D-glucopyranoside, chlorogenic acid, 3'-O-methylchlorogenic acid, quercetin 3-O-β-D-glucoside, quercetin 3-O-rutinoside, kaempferol 3-O-rutinoside)의 항응고 활성이 보고되어 있다(임현진, 김현정 외, 2016. 생약학회지 47: 49-54; 김현정, 2015. 목포대학교 석사논문). 또한, 최근에는 인공재배를 위한 및 해방풍의 캘러스 유도 및 식물체 재분화 연구(이병국 외, 2004. Korean J Plant Res 17: 153-160) 등이 알려져 있다.

해방풍과 관련된 항균 활성 연구로는, 해방풍 어린잎 정유 및 그 주성분(α-pinene 및 β-pinene)의 항생제 내성 Streptococcus pneumoniae 균주에 대한 생육 억제효과가 보고되어 있으며(신승원, 2005. 약학회지 49: 312-316), 해방풍 지하부의 열수 추출물의 항균활성(Kim CM 외, 1991. Arch. Pharm, Res. 14, 87-92), 뿌리의 항세균(Matsuura H 등, 1996, Planta Med. 62: 256-259) 및 항곰팡이 활성(McCutcheon AR 등, 1994. J Ethnopharmacol. 44: 157-169) 등이 알려져 있다.

또한, 해방풍과 관련된 특허로는 대한민국 등록특허 제10-1787566호에 해방풍 전초 추출물의 부탄올 분획물을 유효성분으로 하는 [갯방풍 추출물을 포함하는 심혈관계 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물]이 알려져 있으며, 등록특허 제10-1620153호에는 [갯방풍 추출물을 유효성분으로 포함하는 관절염 예방 또는 치료용 조성물]이, 등록특허 제10-1817242호에는 [갯방풍 추출물을 함유하는 피부 외용제 조성물]이 알려져 있다. 또한, 등록특허 제10-1164083호에는 [해방풍 추출물을 유효성분으로 함유하는 숙취해소용 조성물]이, 제10-1207214호에는 [해방풍 추출물로부터 제조한 분획물을 유효성분으로 함유하는 염증성 질환의 예방 및 치료용 조성물]이, 제10-0919852호에는 [해방풍 추출물을 유효성분으로 함유하는 부종 또는 피부염예방 및 치료용 조성물]이, 제10-1413363호에는 [PGE2 활성을 조절하는 해방풍 추출물의 용도]기 알려져 있다. 또한, 최근 식품용 해방풍 특허로는 등록특허 제10-1867480호에 [식품첨가용 갯방풍 추출물의 제조방법]이, 제10-1812258호에는 [해방풍을 이용한 약주 및 탁주 제조 방법]이, 제10-1789183호에는 [갯방풍이 첨가된 국수의 제조방법], 제10-1610267호에는 [갯방풍이 첨가된 더치커피의 제조방법]이 알려져 있다. 또한, 공개특허 제10-2014-0077483호에는 뇌신경세포 사멸을 억제하는 효능을 가진 [갯방풍 추출물을 포함하는 허혈성 뇌혈관 질환 예방 또는 개선용 조성물]이, 제10-2010-0037781호에는 [갯방풍 추출물을 함유하는 암예방 및 치료용 약학적 조성물]이, 제10-2018-0067861호에는 [갯방풍 장아찌의 제조방법] 및 제10-2015-0064864호에는 [갯방풍 잎차 및 이의 제조방법]이 공개되어 있다.

Kim CM 외, 1991. Arch. Pharm, Res. 14, 87-92 신승원, 2005. 약학회지 49: 312-316 Kim CM 외, 1991. Arch. Pharm, Res. 14, 87-92 Matsuura H 등, 1996, Planta Med. 62: 256-259 McCutcheon AR 등, 1994. J Ethnopharmacol. 44: 157-169

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 인체에 독성이 없는 항균 조성물을 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하우스 재배 해방풍(Glehnia littoralis) 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물을 제공한다.

상기 에틸아세테이트 분획물은 하우스 재배 해방풍 지상부의 에탄올 추출물을 헥센 및 아틸아세테이트로 순차 분획하여 수득되는 것이 바람직하다.

상기 항균 조성물은 약학 조성물, 건강 기능 식품, 화장료 조성물, 동물 사료 조성물, 식품 첨가물, 화장품 첨가물, 동물 사료용 첨가물, 세정제 및 청결제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.

본 발명의 항균 조성물의 유효성분으로서의 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물은, 본 명세서의 실시예를 통해 증명된 바와 같이, 그람 음성 세균 및 그람 양성 세균에 대해 우수한 항균 활성을 나타내어, 항균용 약학 조성물, 건강 기능 식품, 화장료 조성물, 동물 사료 조성물, 식품, 화장품 또는 동물 사료용 첨가물, 각종 세정제 및 각종 청결제 등의 용도로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 지하부의 항균 활성 분획물이 가진 인간 적혈구의 용혈활성이 거의 없어, 실제적 적용에 있어 안전하게 사용할 수 있는 특성을 나타내며, 열 안정성이 우수하고, pH 2의 산성조건에서도 활성의 손실이 나타나지 않아, 액상, 크림, 분말, 환, 정 등의 다양한 형태로 손쉽게 가공될 수 있어 제약 산업, 식품 산업, 축산업, 보건 산업 및 화장품 산업상 매우 유용하게 이용될 수 있다.

도 1은 노지에서 재배된 해방풍의 지상부를 나타낸 것이고,
도 2는 노지에서 재배된 해방풍의 지하부를 나타낸 것이고,
도 3은 하우스에서 재배된 해방풍의 지상부를 나타낸 것이며,
도 4는 하우스에서 재배된 해방풍의 지하부를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 발명자들은 해방풍을 대상으로 항균 효능을 검정하기 위하여, 노지 재배 및 하우스 재배된 해방풍을 대상으로 일정 방법으로 추출물을 조제하고, 활성 평가하여 항균 활성을 나타내는 해방풍 추출물을 확인하였으며, 이후 해방풍 추출물로부터 헥센 분획물, 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물 및 유기용매 분획후의 물 잔류물을 조제하여 해방풍 추출물의 헥센 분획물 및 에틸아세테이트 분획물을 항균 활성 성분으로 회수하였고, 이후 인간 적혈구에 대해 용혈활성을 평가하여 하우스 재배된 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물이 인간 적혈구 용혈활성을 거의 나타내지 않아, 실제적 사용이 가능함을 확인하였을 뿐만 아니라, 상기 에틸아세테이트 분획물은 열 안정성과 산 안정성이 우수한 특징을 가짐을 확인하였다.

구체적으로, 본 발명자들은 민간에서 식용 및 약용으로 이용되고 있는 해방풍을 이용하여 항균 조성물로 개발하기 위하여, 노지 재배 및 하우스 재배 해방풍의 지상부 및 지하부의 에탄올 추출물을 각각 조제하고, 항균 활성을 평가하였으며, 이후 해방풍 추출물들을 대상으로 각각 헥센, 에틸아세테이트, 부탄올로 순차적 유기용매 분획하고, 마지막으로 유기용매 분획 후 물 잔류물을 조제하였다. 각각의 추출물과 분획물들의 항균 활성과 인간 적혈구 용혈활성을 평가하여, 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물이, 인간 적혈구 용혈활성을 나타내지 않으면서도, 광범위한 그람양성세균 및 그람음성세균(Proteus vulgaris)에 대해 우수한 항균력을 나타내어 광범위 항균제 등으로 개발될 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

이하에서는, 본 발명의 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물의 제조 방법 및 효능 실험 등을 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명은 노지 및 하우스 재배 해방풍의 지상부 및 지하부의 준비 단계; 각각의 추출물을 조제하는 단계; 해방풍 추출물의 항균 활성 평가단계; 해방풍 추출물로부터 헥센, 에틸아세테이트, 부탄올의 순차적 유기용매 분획물 조제 및 이후 얻어지는 물 잔류물의 조제 단계; 상기 추출물 및 분획물의 항균 활성 평가 단계; 상기 추출물 및 분획물의 인간 적혈구 용혈활성 평가 단계; 및 에틸아세테이트 분획물의 활성물질의 안정성 조사 단계를 포함한다.

본 발명의 조성물에 포함되는 "해방풍 추출물"은 노지 또는 하우스에서 재배된 성숙된 해방풍을 채취하고 이를 세척하는 단계; 상기 해방풍을 지상부 및 지하부로 분류하는 단계; 각각의 해방풍 부위별로 유기용매로 추출하는 단계 및 상기 추출액을 0.06mm 이하의 여과망을 사용하여 여과하고, 이를 감압농축 하는 단계에 의해 수득될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 유기용매는 물(냉수, 열수), 주정, 탄소수 1~4의 무수 또는 함수 저급 알코올(메탄올, 에탄올, 주정, 프로판올, 에틸아세테이트 등), 상기 저급알코올과 물과의 혼합용매 등을 이용할 수 있으며, 열수, 또는 95% 에탄올 추출이 가장 바람직하다.

바람직한 구체예로서, 본 발명의 해방풍 추출물은 해방풍을 열수 및 에탄올로 추출하여 사용할 수 있다. 여기에서, 상기 열수 또는 에탄올 추출물은 헥센, 에틸아세테이트 및 부탄올의 유기용매로 순차 또는 각각 분획하여 헥센 분획물, 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물 및 물 잔류물을 추가적으로 수득할 수 있다.

본 발명의 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물은 감압건조 및 동결건조, 또는 분무건조 등과 같은 통상적인 분말화 과정을 거쳐 분말로 제조될 수 있다. 이들은 혈장 내의 다양한 분해효소에 분해되지 않으며, 100℃의 열처리와 pH 2의 인체 위 내의 pH에서도 활성을 유지한다.

본 발명의 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물은 강력한 항균 활성을 나타내어, 병원성 세균의 감염의 예방 또는 치료와 관련되는 약학 조성물, 건강 기능 식품, 화장료 조성물, 동물 사료 조성물, 식품, 화장품, 동물 사료용 첨가물 및 각종 청결제의 소재로 사용될 수 있다.

바람직한 구체예로서, 본 발명의 항균 조성물은 약학적 조성물의 용도로서 적용될 수 있다.

상기 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.

본 발명의 약학적 조성물에서 항균 활성을 갖는 성분의 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.

바람직한 구체예로서, 본 발명의 항균 조성물은 건강 기능 식품의 용도로서 적용될 수 있다.

본 발명의 건강 기능 식품은 병원성 미생물의 감염 우려가 높은 대상으로부터 감염의 가능성을 낮추어 줄 수 있는 효과적인 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다. 본 발명의 항균 활성이 우수한 유효성분을 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 성분은 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 활성 분획물 100 중량부 당 0.01 내지 약 20중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

바람직한 구체예로서, 본 발명의 항균 조성물은 화장료 조성물의 용도로서 적용될 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물은 본 발명의 항균 활성이 우수한 성분을 예를 들어, 에센스, 영양크림, 바디로션, 린스, 샴푸, 바디클렌저, 로션, 스킨, 마스크팩 등의 형태로 제조될 수 있으며, 여기에 한정되는 것은 아니다. 상기 형태로의 제조는 당업자에게 알려진 다양한 제조 공정에 따라 용이하게 수행될 수 있을 것이다.

바람직한 구체예로서, 본 발명의 항균 조성물은 동물 사료 조성물의 용도로서 적용될 수 있다.

상기 동물은 식물에 대응하는 생물군으로 주로 유기물을 영양분으로 섭취하며, 소화나 배성 및 호흡기관이 분화되어 있는 것을 말하고, 구체적으로는 극피동물, 갑각류, 연체동물, 어류, 양서류, 파충류, 조류, 포유류일 수 있으며, 바람직하게는 성게류 또는 해삼류와 같은 극피동물, 게, 새우, 대하 등의 갑각류를 포함하는 절지동물, 두족류, 복족류 또는 이매패류 등의 연체동물, 참돔, 도미, 대구, 가자미, 넙치 등의 어류, 꿩 또는 닭 등의 가금류를 포함하는 조류 또는 돼지, 소, 염소 등의 포유류일 수 있다.

상기 동물 사료용 조성물은 본 발명의 항균 성분을 포함하는 항균 조성물에 곡물, 식물성 단백질 사료, 동물성 단백질 사료, 당분 또는 유제품을 추가로 포함할 수 있다. 상기 곡물은 구체적으로는 분쇄 또는 파쇄된 밀, 귀리, 보리, 옥수수 및 쌀일 수 있고, 상기 식물성 단백질 사료는 구체적으로는 평지, 콩 및 해바라기를 주성분으로 하는 것일 수 있으며, 상기 동물성 단백질 사료는 구체적으로는 혈분, 육분, 골분 및 생선분일 수 있고, 상기 당분 또는 유제품은 구체적으로는 각종 분유 및 유장 분말로 이루어지는 건조성분일 수 있다.

상기 동물 사료용 조성물은 추가로 영양 보충제, 소화 및 흡수 향상제, 성창 촉진제 또는 질병 예방제와 같은 성분을 함께 사용할 수 있다.

본 발명의 동물 사료용 조성물에 포함되는 항균 조성물은 사료의 사용목적 및 사용조건에 따라 달라질 수 있으며, 일 예로 최종 생산된 사료 1kg을 기준으로 상기 항균성 조성물이 0.1g 내지 100g 포함될 수 있다.

또한, 상기 사료 조성물은 성분들의 분쇄 정도에 따라 경점성의 조립 또는 과립 물질로 제조될 수 있으며, 상기 조성물은 메쉬로 공급되거나 추가 가공 및 포장을 위해 원하는 분리된 형상으로 형성시킬 수 있으며, 저장을 위해 펠렛화, 팽창화 또는 압출 공정을 거칠 수 있으며, 저장의 용이성을 위해 바람직하게는 과잉의 물을 건조 제거될 수 있다.

바람직한 구체예로서, 본 발명의 항균 조성물은 식품, 화장품 또는 동물 사료용 첨가제의 용도로서 적용될 수 있다.

상기 첨가제는 사용되는 식품, 화장품 또는 동물 사료에 보존성을 부여하기 위하여 첨가되는 것으로서, 상기 항균 조성물은 천연성분으로 인체에 유해하지 아니하므로 식품, 화장품 또는 동물용 사료에 안전하게 적용할 수 있다.

상기 첨가제는 그 사용 목적 및 용도에 따라 적의 선택된 추가적인 여타의 첨가물을 추가로 더 포함할 수 있으며, 통상적으로 사용되는 첨가물 등 다른 유효성분이나 색소, 계면활성제, 방부제 등의 첨가물과 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 첨가제는 그 사용 목적 및 용도에 따라 분말화, 과립화, 정제화 또는 액상화하여 제조될 수 있으며, 제품화를 위하여 포장을 위해 통상의 방법을 사용할 수 있다.

또한, 상기 첨가제 중 항균 조성물의 사용량은 사용목적과 적용형태, 적용부위, 적용대상물품 등에 따라 적절히 사용될 수 있으며, 예를 들면 전체 조성물 기준으로 0.01 중량부 내지 50중량부를 포함할 수 있으나, 상기 항균 조성물의 함량은 이에 한정되는 것은 아니다. 본원 발명의 항균 조성물은 천연성분으로 인체에 유해하지 아니하므로, 그 제품의 특성상 적용목적을 달성할 수 있는 경우라면 다양한 양으로 사용가능하다.

바람직한 구체예로서, 본 발명은 항균 조성물은 세정제의 용도로서 적용될 수 있다.

상기 세정제는 바람직하게는 의류용 세제, 식기 세척제, 식품 세정제, 가전제품 세척제일 수 있다. 상기 항균 조성물은 천연성분으로 인체에 유해하지 아니하므로, 더욱 바람직하게는 주방용품 또는 식품세척 등을 포함하는 각종 생활용품의 세척이나 항균성 부여를 목적으로 사용할 수 있다.

상기 세정제는 그 사용 목적 및 용도에 따라 적의 선택된 첨가물을 추가로 포함할 수 있으며, 통상적으로 사용되는 세정제 등 다른 유효성분이나 색소, 계면활성제, 방부제 등의 첨가제와 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 세정제는 그 사용 목적 및 용도에 따라 분말화, 과립화, 정제화 또는 액상화하여 제조될 수 있으며, 제품화를 위하여 포장을 위해 통상의 방법을 사용할 수 있다.

또한, 상기 세정제 중 항균성 조성물의 사용량은 사용목적과 적용형태, 적용부위, 적용대상물품 등에 따라 적절히 사용될 수 있으며, 예를 들면 전체 조성물 기준으로 0.01 중량부 내지 50중량부를 포함할 수 있으나, 상기 항균성 조성물의 함량은 이에 한정되는 것은 아니다. 본원 발명의 항균성 조성물은 천연성분으로 인체에 유해하지 아니하므로, 그 제품의 특성상 적용목적을 달성할 수 있는 경우라면 다양한 양으로 사용가능하다.

바람직한 구체예로서, 본 발명은 항균 조성물은 청결제의 용도로서 적용될 수 있다.

상기 청결제는 일상 생활에서 흔히 감염되기 쉬운 병원성 미생물의 체내 감염을 예방 차원에서 수행하기 위하여 간단한 방법으로 손, 구강 또는 여성용 청결제 등의 용도로 사용될 수 있다. 상기 항균 조성물은 천연성분으로 인체에 유해하지 아니하므로 손, 구강, 여성용 청결제로 사용하는 경우에도 안전하게 적용할 수 있다.

상기 청결제는 그 사용 목적 및 용도에 따라 적의 선택된 추가적인 여타의 첨가물을 추가로 더 포함할 수 있으며, 통상적으로 사용되는 첨가물 등 다른 유효성분이나 색소, 계면활성제, 방부제 등의 첨가물과 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 청결제는 그 사용 목적 및 용도에 따라 분말화, 과립화, 정제화 또는 액상화하여 제조될 수 있으나, 액상형의 경우 편리한 사용이 가능할 것이다.

또한, 상기 청결제 중 항균 조성물의 사용량은 사용목적과 적용형태, 적용부위 등에 따라 적절히 사용될 수 있으며, 예를 들면 전체 조성물 기준으로 0.01 중량부 내지 50중량부를 포함할 수 있으나, 상기 항균 조성물의 함량은 이에 한정되는 것은 아니다. 본원 발명의 항균 조성물은 천연성분으로 인체에 유해하지 아니하므로, 그 제품의 특성상 적용목적을 달성할 수 있는 경우라면 다양한 양으로 사용가능하다.

이하에서는 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 구체예를 기재한 것이며, 하기 실시예에 기재된 사항에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1: 해방풍 추출물 제조 및 추출물의 성분 분석

2017년 경북 영덕의 해안가에서 노지 재배한 해방풍과 영덕 내륙의 하우스에서 재배한 해방풍을 각각 구입하여 이물질을 제거한 후 세척하고, 지상부 및 지하부로 구분하였다. 노지 재배 해방풍의 경우, 잎은 하우스 재배보다 작고 상대적으로 딱딱하였으며, 지하부 뿌리는 하우스 재배보다 작고 검은 색을 나타내었다(도 1 내지 도 4). 이후, 각각의 재배지별, 부위별로 에탄올 추출물을 조제하였으며, 구체적으로는, 해방풍 시료에 대해 10배의 에탄올을 가하고, 상온에서 3회 반복 추출하고 추출액을 모아 필터링한 후, 감압 농축하여 분말로 제조하였다. 각각의 추출효율 및 추출물의 성분 분석 결과는 표 1에 나타내었다. 성분 분석으로 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총당 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 1 N NaOH 40μl를 넣고 37℃에서 1시간 반응 후 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준시약으로는 rutin을 사용하였다. 환원당은 DNS법으로, 총당은 phenol-sulfuric acid법을 이용하여 정량하였다.

[표 1] 노지 및 하우스 재배 해방풍의 지상부, 지하부의 에탄올 추출물의 추출효율 및 유용성분 분석

표 1에 나타낸 바와 같이, 해방풍 지하부 추출효율이 지상부 추출효율보다 약 1.5배 높았으며, 노지 재배 지상부 및 지하부 추출효율이 하우스 재배의 추출효율보다 미약하게 높았다. 총 폴리페놀 함량 분석 결과, 지상부가 지하부보다 약 4.4~6.7배 높게 나타났으며, 하우스 재배보다 노지재배에서 높게 나타났다. 총 플라보노이드 함량의 경우 역시, 지상부가 지하부보다 7.3~15.1배 높게 나타났다. 총당 및 환원당 함량 평가 결과, 특이하게 노지 재배 지상부에서 총당 및 환원당 함량이 매우 낮게 나타났으며, 반면 지하부에서는 하우스 재배 해방풍보다 높은 함량을 보였다. 따라서, 해방풍은 재배 방식에 따라 많은 성분 차이를 나타냄을 확인하였다.

실시예 2: 해방풍 추출물의 항세균 및 항진균 활성 평가

실시예 1에서 제조된 해방풍 추출물의 항세균 활성을 평가하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다. 평가 세균으로는 그람 음성균으로 Escherichia coli KCTC 1682, Proteus vulgaris KCTC 2433, Pseudomonas aeruginosa KACC 10186, Salmonella typhimurium KCTC 1926을 사용하였고, 그람 양성균으로는 Staphylococcus aureus KCTC 1916, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Listeria monocytogenes KACC 10550, Bacillus subtilis KCTC 1924를 사용하였다. 한편, 항진균 활성 평가를 위해서는 Saccharomyces cerevisiae IF0 0233 및 Candida albicans KCTC 1940을 사용하였다.

먼저, 항세균 활성 평가의 경우, Nutrient broth(Difco Co., USA)에 각각의 세균을 접종하여 37℃에서 24시간 동안 배양한 후, 각 균주를 O.D.₆₀₀ 0.1로 조정하여 Nutrient agar(Difco Co., USA) 배지를 포함하는 멸균 petri dish(90×15mm, 녹십자, 한국)에 100μl씩 도말하고, 각각의 시료 5μl를 멸균 disc-paper(지름 6.5mm, Whatsman No. 2)에 가하여, 37℃에서 24시간 동안 배양하였으며, 진균의 경우에는 Sabouraud dextrose(Difco Co. USA)를 이용하여 동일한 방법으로 30℃에서 24시간 동안 배양 후, 생육저지환의 크기를 측정하여 항균활성을 평가하였다. 대조구로는 항세균제인 엠피실린(ampicillin)과 항진균제인 마이코나졸(miconazole, Sigma Co., USA)을 각각 1μg/disc 농도로 사용하였으며, 생육저지환의 크기는 육안으로 생육이 나타나지 않는 부분의 지름을 mm 단위로 측정하였고, 3회 이상 평가 후 대표 결과로 나타내었다.

[표 2] 해방풍 추출물의 항세균 및 항진균 활성

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 먼저 항세균 활성대조구로 사용된 엠피실린(1μg/disc)의 경우 그람 양성 및 그람 음성 세균에 대해 12.0~28.0mm의 생육 억제환을 나타내어 광범위하면서도 강력한 항세균 활성을 확인하였으며, 항진균제인 마이코나졸(1μg/disc)의 경우 C. albicans 및 S. cerevisiae에 대해 각각 12mm 및 26mm의 생육 억제환을 나타내었다. 한편, 해방풍 지하부 추출물은 500μg/disc 농도에서 노지 및 하우스 재배 모두 강력한 그람 양성 세균에 대한 항균력과 그람 음성 세균 P. vulgaris에 대한 항균력을 나타내었다. 또한, 진균인 S. cerevisiae에 대한 항진균력도 확인되었다. 이러한 결과는 기존의 다수의 보고에서 해방풍 지하부의 항세균, 항진균 활성 보고와 일치하였다. 그러나, 해방풍 지상부 추출물의 경우 500μg/disc 농도까지 전혀 항균 활성이 나타나지 않았다. 현재까지 해방풍 어린 잎의 정유성분에 대한 항균 활성이 보고(신승원, 2005. 약학회지 49: 312-316)된 바 있으나, 지상부 추출물의 항균 활성이 보고된 바는 없다.

실시예 3: 재배 방식별, 부위별 해방풍 추출물의 순차적 유기 용매 분획물의 조제 및 이들의 성분 분석

상기 실시예 1의 다양한 해방풍 추출물을 대상으로 헥센, 에틸아세테이트, 부탄올로 순차적 유기용매 분획하였으며, 최종적으로 물 잔류물을 회수하였다. 분획물의 수율 및 분획물의 성분 분석 결과는 표 3에 나타내었다.

[표 3] 재배 방식별, 부위별 해방풍 추출물의 순차적 분획물의 수율과 성분 분석 비교

표 3에 나타낸 바와 같이, 해방풍 지상부 추출물들은 노지 및 하우스 재배 모두에서 헥센 분획물이 추출물의 20.56~36.82%로 높게 나타난 반면, 지하부 추출물은 노지 및 하우스 재배에서 6.2% 및 3.8%를 나타내어 지상부 추출물이 지용성 성분을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 반면, 지하부 추출물은 수용성 성분을 다량 함유하고 있었으며, 하우스 재배 해방풍의 경우 물 잔류물이 추출물의 64%를 차지하여 대부분이 수용성 성분임을 알 수 있었다. 그러나, 노지 재배 지하부의 경우, 부탄올 추출물과 물 잔류물이 47.0% 및 44.9%를 차지하여 하우스 재배 지하부 추출물과 상당히 다른 양상을 나타내었다. 이러한 결과는 재배 방식에 따라, 부위별에 따라 해방풍 추출물의 성분이 매우 상이함을 의미하고 있다.

총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량이 가장 높은 분획물은 각각의 추출물의 에틸아세테이트 분획으로 확인되었으며, 지상부가 지하부보다 월등히 높은 함량을 나타내었다. 이러한 결과는, 현재까지 식용으로 주로 사용되어 온 지상부 추출물의 분획물을 약용 및 건강 기능 식품으로 사용 가능함을 의미하고 있다. 본 발명에서도, 해방풍 추출물의 다양한 생리활성은 에틸아세테이트 분획물에서 나타나리라 예상되었다. 본 실시예에서는 노지 재배 100g 해방풍의 지상부 및 지하부, 하우스 재배 100g 해방풍의 지상부 및 지하부로부터 에틸아세테이트 분획물은 각각 0.088, 0.096, 0.078 및 0.099g을 회수할 수 있었다.

실시예 4: 해방풍 추출물의 순차적 유기 용매 분획물의 항세균 및 항진균 활성 평가

실시예 3에서 얻어진 해방풍 추출물의 분획물의 항세균 및 항진균 저해활성을 실시예 2의 방법과 동일하게 평가하였으며, 그 결과를 표 4 내지 표 7에 나타내었다.

[표 4] 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 순차적 분획물의 항균 활성

[표 5] 노지 재배 해방풍 지상부 추출물의 순차적 분획물의 항균 활성

[표 6] 하우스 재배 해방풍 지하부 추출물의 순차적 분획물의 항균 활성

[표 7] 노지 재배 해방풍 지하부 추출물의 순차적 분획물의 항균 활성

표 4 내지 표 7에 나타낸 바와 같이, 노지 및 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물은 그람 양성 세균 및 그람 음성 세균인 Proteus vulgaris에 대한 광범위한 강력한 항균 활성을 나타냄을 확인하였으며, 노지 및 하우스 재배 해방풍 지하부 추출물 역시 그람 양성 세균, 그람 음성 세균 Proteus vulgaris 및 진균 S. cerevisiae에 대한 광범위한 강력한 항균 활성을 나타냄을 확인하였다. 상기의 결과는 해방풍은 지하부의 강력한 항세균, 항진균 활성 이외에 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물은 식중독 유발균, 병원성 균들의 제어에 효과적으로 이용 가능함을 제시하고 있다.

실시예 5: 해방풍 추출물의 순차적 유기 용매 분획물의 인간 적혈구 용혈 활성

해방풍의 지하부는 오랫동안 약용으로, 지상부는 쌈 채소 및 향신식물로 식용하여 왔으며, 특히 지상부는 현재 국내에도 식품 원재료로 등록되어 안전성이 확보되어 있다. 본 발명에서는 재배 방식별, 부위별 해방풍 추출물 및 이의 분획물의 급성독성을 평가하기 위해, 실시예 3에서 제조된 해방풍 분획물들을 대상으로 인간 적혈구 용혈 활성을 평가하였으며, 그 결과는 표 8에 나타내었다. 이때, 용혈 활성은 기존의 보고(김미선 외, 2014. J. Life Sci. 24: 515-521)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.

[표 8] 해방풍 추출물 및 분획물의 인간 적혈구 용혈 활성

그 결과 표 8에서 나타낸 바와 같이, 먼저, 대조구로 사용된 DMSO와 물은 용혈 활성이 없었으며, triton X-100은 1mg/ml 농도에서 적혈구를 100% 용혈시킴을 확인하였다. 한편, 해방풍 추출물은 노지 재배 지상부의 에틸아세테이트 분획물, 노지 재배 지하부 에탄올 추출물, 노지 재배 지하부 및 하우스 재배 지하부의 헥센 분획물 및 에틸아세테이트 분획물에서 50% 이상의 용혈활성을 나타내었다. 그러나, 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물은 용혈 활성이 나타나지 않았다. 따라서, 최종적으로는 항균 활성이 우수하면서도 인간 적혈구에 대한 용혈활성이 나타나지 않는 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 그람 양성균에 대한 광범위 항세균제 조성물을 확인하였다.

실시예 6: 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물의 산 및 열 안정성 평가

상기 실시예 3에서 얻은 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 대상으로 항세균 활성에 대한 열 안정성 및 산 안정성을 확인하였다. 상기 시료는 100℃에서 1시간 열 처리, pH 2(0.01M HCl)에서의 1시간 처리시에도 항세균 활성의 심각한 감소가 나타나지 않아 높은 안정성을 나타내었다. 따라서, 상기의 하우스 재배 해방풍 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물들은 소화 흡수과정 및 식품제조 과정 중, 우수한 항세균 활성을 유지할 것으로 예상된다.

Claims (3)

1. 하우스 재배 해방풍(Glehnia littoralis) 지상부 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 에틸아세테이트 분획물은 하우스 재배 해방풍 지상부의 에탄올 추출물을 헥센 및 아틸아세테이트로 순차 분획하여 수득되는 것을 특징으로 하는 항균 조성물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 항균 조성물은 약학 조성물, 건강 기능 식품, 화장료 조성물, 동물 사료 조성물, 식품 첨가물, 화장품 첨가물, 동물 사료용 첨가물, 세정제 및 청결제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 항균 조성물.

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