KR20220056571A - 바이오황 함유 여액 분획물을 포함하는 알레르기성 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents
바이오황 함유 여액 분획물을 포함하는 알레르기성 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 바이오황 함유 여액 분획물의 알레르기성 질환의 예방, 개선 또는 치료 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 바이오황 함유 여액 분획물을 포함하는 식품 또는 약학적 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 바이오황 함유 여액 분획물은 비만세포의 탈과립화 및 염증지표 TSLP(thymic stromal lymphopoietin)의 발현을 억제할 뿐만 아니라 Th1/Th2 면역반응의 균형을 유지하는 효과가 있음을 확인하였다. 이는 본 발명의 바이오황 함유 여액 분획물이 알레르기성 질환의 초기 유발 및 진행 단계를 억제한다는 것을 의미하는바, 알레르기성 질환의 예방, 개선 및 치료 분야에서 다양하게 활용될 수 있다.
Description
본 발명은 바이오황 함유 여액 분획물의 알레르기성 질환의 예방, 개선 또는 치료 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 바이오황 함유 여액 분획물을 포함하는 식품 또는 약학적 조성물에 관한 것이다.
바이오황(Bio-sulfur)은 미생물의 생물학적 대사작용으로 만들어진 황으로, 수도권 매립지 등에서 발생하는 바이오 가스, 부생가스 등의 혼합가스의 정제 과정 중 황화수소를 제거하는 공정에 미생물 공정을 도입하여 생산된다. 미생물 대사작용을 통해 생산된 바이오황은 중금속 등 유해물질로부터 안전하고, 친수성이 뛰어나며, 무기황(석유화학황)에 비해 입자 크기 및 밀도가 낮다는 장점이 있다. 또한 생산된 바이오황은 액상으로 생산되며 약알칼리성(pH 8.5)이므로, 추가 공정 없이 사용가능하다는 장점이 존재한다. 이와 대조적으로, 무기황의 경우 액상화 공정 등이 필요하며, 액상화 시 강알칼리성(pH 12 내지 14)이어서 추가 공정이 필요하다는 한계가 있다. 이에, 바이오황은 기존 화학 비료를 대체할 수 있을 뿐만 아니라, 병해충관리용 유기농업 자재로도 사용될 수 있어서 그 잠재성이 매우 높은 것으로 평가받고 있으며 화학적 처리를 통해 제품화되는 기존 황을 대체해나가는 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다. 대표적으로 유기농업자재로의 적용이 확산될 것으로 전망되며 향후 화학계면활성제가 첨가된 기존의 황 성분을 점진적으로 대체해 나갈 수도 있을 것으로 전망된다.
이에 따라 바이오황을 산업적 원료로 사용하기 위하여 정밀한 분리 및 정제공정이 요구된다. 또한 기존 바이오황 분리 및 정제 과정에서 발생되는 바이오황 함유 여액은 모두 폐수처리 되어 왔으나, 폐수처리 비용절감을 위해 대용량의 황화수소 처리 시 발생하는 바이오황 함유 여액의 활용방안이 필요하다.
이에 본 발명자들은 미생물을 이용한 바이오황 분리 및 정제 공정에서 발생하는 폐수, 즉, 바이오황 함유 여액의 활용방안을 연구한 결과, 바이오황 함유 여액 분획물을 제조하고, 이의 신규한 용도를 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명의 목적은 바이오황 함유 여액 분획물을 포함하는 알레르기성 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 바이오황 함유 여액 분획물을 포함하는 알레르기성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 바이오황 함유 여액 분획물을 포함하는 알레르기성 질환의 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 바이오황 함유 여액 분획물을 포함하는 알레르기성 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 바이오황 함유 여액 분획물을 포함하는 알레르기성 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 바이오황 함유 여액 분획물은 비만세포의 탈과립화 및 염증지표 TSLP(thymic stromal lymphopoietin)의 발현을 억제할 뿐만 아니라 Th1/Th2 면역반응의 균형을 유지하는 효과가 있음을 확인하였다. 이는 본 발명의 바이오황 함유 여액 분획물이 알레르기성 질환의 초기 유발 및 진행 단계를 억제한다는 것을 의미하는바, 알레르기성 질환의 예방, 개선 및 치료 분야에서 다양하게 활용될 수 있다.
도 1은 바이오황 제조공정을 나타낸 도이다.
도 2A는 분취 액체크로마토그래피를 통해 바이오황 함유 여액을 분획한 결과를 나타낸 도이며, 도 2B는 각 분획물 별 명칭 및 황 함량을 나타낸 도이다.
도 3은 DCFH-DA 분석을 통해 바이오황 함유 여액 분획물의 항산화 활성을 평가한 결과를 나타낸 도이다(A : 활성산소 억제율, B : IC25).
도 4는 세포 내 활성산소종 측정을 통해 바이오황 함유 여액 분획물의 항산화 활성을 평가한 결과를 나타낸 도이다(A : 활성산소종 측정 결과, B : IC50)
도 5는 RBL-2H3 비만세포의 탈과립화 측정을 통해 바이오황 함유 여액 분획물의 항알레르기 활성을 평가한 결과를 나타낸 도이다(A : 히스타민, B : 베타-헥소사미니다제)
도 6은 HEKa 피부각질형성세포에서 알레르기 및 아토피성 염증인자인 TSLP(thymic stromal lymphopoietin)의 mRNA 발현을 측정한 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 Mitogenicity 측정을 통해 바이오황 함유 여액 분획물의 면역반응을 평가한 결과를 나타낸 도이다(A : 마이토젠 미처리군, B : LPS 처리군, C : ConA 처리군)
도 8은 마이토젠을 처리하지 않은 비장세포에서 Th1/Th2 사이토카인 측정을 통해 바이오황 함유 여액 분획물의 면역반응을 평가한 결과를 나타낸 도이다(A : TNF-α, B : IFN-γ).
도 9는 LPS를 처리한 비장세포에서 Th1/Th2 사이토카인 측정을 통해 바이오황 함유 여액 분획물의 면역반응을 평가한 결과를 나타낸 도이다(A : TNF-α, B : IFN-γ, C : IL-2).
도 10은 ConA를 처리한 비장세포에서 Th1/Th2 사이토카인 측정을 통해 바이오황 함유 여액 분획물의 면역반응을 평가한 결과를 나타낸 도이다(A : TNF-α, B : IFN-γ, C : IL-2, D : IL-4, E : IL-5).
도 11은 바이오황 함유 여액의 알레르기 및 아토피 피부염의 억제 메커니즘을 나타낸 도이다.
도 2A는 분취 액체크로마토그래피를 통해 바이오황 함유 여액을 분획한 결과를 나타낸 도이며, 도 2B는 각 분획물 별 명칭 및 황 함량을 나타낸 도이다.
도 3은 DCFH-DA 분석을 통해 바이오황 함유 여액 분획물의 항산화 활성을 평가한 결과를 나타낸 도이다(A : 활성산소 억제율, B : IC25).
도 4는 세포 내 활성산소종 측정을 통해 바이오황 함유 여액 분획물의 항산화 활성을 평가한 결과를 나타낸 도이다(A : 활성산소종 측정 결과, B : IC50)
도 5는 RBL-2H3 비만세포의 탈과립화 측정을 통해 바이오황 함유 여액 분획물의 항알레르기 활성을 평가한 결과를 나타낸 도이다(A : 히스타민, B : 베타-헥소사미니다제)
도 6은 HEKa 피부각질형성세포에서 알레르기 및 아토피성 염증인자인 TSLP(thymic stromal lymphopoietin)의 mRNA 발현을 측정한 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 Mitogenicity 측정을 통해 바이오황 함유 여액 분획물의 면역반응을 평가한 결과를 나타낸 도이다(A : 마이토젠 미처리군, B : LPS 처리군, C : ConA 처리군)
도 8은 마이토젠을 처리하지 않은 비장세포에서 Th1/Th2 사이토카인 측정을 통해 바이오황 함유 여액 분획물의 면역반응을 평가한 결과를 나타낸 도이다(A : TNF-α, B : IFN-γ).
도 9는 LPS를 처리한 비장세포에서 Th1/Th2 사이토카인 측정을 통해 바이오황 함유 여액 분획물의 면역반응을 평가한 결과를 나타낸 도이다(A : TNF-α, B : IFN-γ, C : IL-2).
도 10은 ConA를 처리한 비장세포에서 Th1/Th2 사이토카인 측정을 통해 바이오황 함유 여액 분획물의 면역반응을 평가한 결과를 나타낸 도이다(A : TNF-α, B : IFN-γ, C : IL-2, D : IL-4, E : IL-5).
도 11은 바이오황 함유 여액의 알레르기 및 아토피 피부염의 억제 메커니즘을 나타낸 도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 양태에 따르면, 본 발명은 바이오황 함유 여액 분획물을 포함하는 알레르기성 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다.
상기 조성물은 알레르기성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물; 알레르기성 질환의 예방 또는 개선용 화장료 조성물; 알레르기성 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물; 또는 알레르기성 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물;일 수 있다.
본 발명에 있어서, 바이오황(Bio-sulfur)은 미생물 생물학적 대사작용으로 만들어진 천연 황을 의미한다. 상기 바이오황은 (i) 황화수소를 황 성분으로 전환하는 공정에 미생물 공정을 적용하여 생산할 수 있고, (ii) 무기황을 나노 단위로 분쇄한 후 미생물 및 화학 공정을 도입하여 생산할 수도 있다. 본 발명의 바이오황은 상기 방법 (i)로 생산된 바이오황을 의미한다.
본 발명의 바이오황 및 무기황(석유화학황)의 특징은 표 1에 정리하였다.
표 1을 살펴보면, 상기 바이오황은 무기황(석유화학황)과 달리 친수성이며, 입자가 작고, 약알칼리성이므로, 바이오황은 황 자체가 지닌 뛰어난 항균력, 살균력은 유지하면서 전술한 바와 같은 독특한 물리적 성질을 가진다. 이에, 바이오황은 농업 분야, 단미사료 분야 및 화장료 분야 등에 다양하게 활용되고 있다.
본 발명의 구체예에서, 상기 바이오황 함유 여액은 미생물 공정을 통해 제조된 바이오황 현탁액을 탈수 및 여과한 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 미생물 공정을 통해 제조된 바이오황 현탁액을 1차 탈수 및 1차 여과 공정 후 얻은 1차 여과액이고, 더욱 바람직하게는 상기 1차 여과액의 동결건조물이다.
본 발명의 구체예에서, 상기 바이오황 함유 여액 분획물은 컬럼 크로마토그래피 등 당업계에 알려진 다양한 방법으로 분획할 수 있으며, 용출 시간에 따라 시료를 분취할 수도 있다.
본 발명의 구체예에서, 상기 바이오황 함유 여액 분획물은 C8 컬럼, C18 컬럼, NH2 컬럼 및 SCX 컬럼으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 컬럼을 이용하여 분획된 것이 바람직하며, C18 20-35 μm 660 g 컬럼을 이용하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, 상기 바이오황 함유 여액 분획물은 후술되는 실시예 2에 개시된 분획 조건으로 분획한 것으로, 검출시간 4분 이상 8분 미만에 용출된 것; 또는 13분 30초 이상 18분 미만에 용출된 것;이 바람직하다.
본 발명의 구체예에서, 상기 바이오황 함유 여액 분획물은 황의 함량이 6 내지 12%; 또는 22 내지 28%;인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 8 내지 10%; 또는 23 내지 27%;이며, 가장 바람직하게는 9% 또는 24.7%이다.
본 발명의 실시예에서는, 분획 대상물을 검출시간에 따라 5부분으로 분획하여 분획물을 수득하였다. 수득된 분획물 중 검출시간 4분 이상 8분 미만; 또는 13분 이상 18분 미만;에 용출된 분획물은 황의 함량은 각각 24.7% 및 9%임을 확인하였고, 이들의 우수한 알레르기성 질환 치료 효과를 확인하였다. 특히, 상기 검출시간 13분 이상 18분 미만에 용출된 분획물은 다른 분획물에 비해 황 함량이 낮음에도 알레르기성 질환의 예방, 개선 및 치료 효과가 좋은 것을 확인하였다.
본 발명의 구체예에서, 상기 바이오황 함유 여액 분획물은 탈과립화를 억제하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 히스타민 및 베타-헥소사미니다제의 분비 억제를 통해 탈과립화를 억제하는 것일 수 있다.
본 발명의 구체예에서, 상기 바이오황 함유 여액 분획물은 TSLP(thymic stromal lymphopoietin)의 발현을 억제하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, TSLP는 IL-7과 유사한 구조를 갖는 사이토카인 계열 단백질로, 피부의 각질형성세포, 상피세포, 평활근세포 및 폐의 섬유모세포 등에서 발현된다. TSLP는 수지상 세포를 활성화시켜 헬퍼 T세포를 Th2 세포로 분화시키며 Th2 세포의 분화는 아토피 피부염의 증상을 유발한다고 알려져 있다.
본 발명의 구체예에서, 상기 바이오황 함유 여액 분획물은 Th1/Th2 면역반응의 균형을 유지하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 Th1 사이토카인인 TNFα 및 IFNγ의 분비 증가; 및 Th2 사이토카인인 IL-4 분비 억제;를 동시에 유도하여 Th1/Th2 면역반응의 균형을 유지하는 것일 수 있다.
본 발명에 있어서, Th1/Th2 면역반응의 균형을 유지하는 것은 Th1 사이토카인 증가 및 Th2 사이토카인 감소를 동시에 유도함으로써 과도한 세포성 면역 자극을 기반으로 하는 아토피 등의 알레르기성 질환을 예방, 개선 및 치료하는 것을 의미한다.
본 발명에 있어서, 알레르기성 질환은 세포성 면역 또는 체액성 면역을 기반으로 하는 알레르기 반응에 의해 발증되는 질환을 의미한다.
상기 알레르기 반응은 생체에 불리한 면역 반응, 즉, 과민증을 의미한다. 알레르기 반응은 이전에 어떤 항원에 의해 감작되어 있던 개체가 같은 항원을 재차 접했을 때 그 항원에 대해 일으키는 반응의 결과가 자신에게 유해한 반응을 의미한다.
본 발명의 구체예에서, 상기 알레르기성 질환은 아토피성 피부염, 천식, 알레르기성 비염, 두드러기, 아나필락시스, 알레르기성 기관지 확장증, 알레르기성 결막염, 알레르기성 장관염, 화분증, 자가면역성 용혈성 빈혈 및 혈청병으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 아토피성 피부염일 수 있다.
본 발명에 있어서, 예방은 본 발명에 따른 바이오황 함유 여액 분획물을 투여 또는 처리하여 알레르기성 질환의 발병을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 말한다. 또한, 치료는 본 발명에 따른 바이오황 함유 여액 분획물을 투여 또는 처리하여 알레르기성 질환의 증세가 호전되거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미하며, 개선은 본 발명에 따른 바이오황 함유 여액 분획물을 투여 또는 처리하여 알레르기성 질환의 나쁜 상태를 좋게 하는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 조성물이 약학적 조성물로 이용되는 경우, 본 발명의 약학적 조성물은 통상의 방법에 따라 다양한 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 예컨대, 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽 등의 경구형 제형으로 제형화할 수 있고, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물은 바이오황 함유 여액 분획물과 함께 알레르기성 질환에 대하여 예방 또는 치료 효과를 갖는 공지의 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다.
본 발명의 조성물은 약제학적으로 허용 가능한 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 이때 약제학적으로 허용 가능한 첨가제로는 전분, 젤라틴화 전분, 미결정셀룰로오스, 유당, 포비돈, 콜로이달실리콘디옥사이드, 인산수소칼슘, 락토스, 만니톨, 엿, 아라비아고무, 전호화전분, 옥수수전분, 분말셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 오파드라이, 전분글리콜산나트륨, 카르나우바납, 합성규산알루미늄, 스테아린산, 스테아린산마그네슘, 스테아린산알루미늄, 스테아린산칼슘, 백당 등이 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 약제학적으로 허용 가능한 첨가제는 상기 조성물에 대해 0.1 ~ 90 중량부 포함되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물은 실제 임상투여 시에 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제할 수 있으며, 당해 기술 분야에 알려진 적합한 제제는 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, 최근, Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 것을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 경구 투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트(Calcium carbonate), 수크로스(Sucrose) 또는 락토오스(Lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 또한, 상기 경구 투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
상기 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물의 투여량은 상기 약학적 조성물의 제제화 방법, 투여 방식, 투여 시간 및/또는 투여 경로 등에 의해 다양해질 수 있으며, 상기 약학적 조성물의 투여로 달성하고자 하는 반응의 종류와 정도, 투여 대상이 되는 개체의 종류, 연령, 체중, 일반적인 건강 상태, 질병의 증세나 정도, 성별, 식이, 배설, 해당 개체에 동시 또는 이시에 함께 사용되는 약물 기타 조성물의 성분 등을 비롯한 여러 인자 및 의약 분야에서 잘 알려진 유사 인자에 따라 다양해질 수 있으며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 목적하는 치료에 효과적인 투여량을 용이하게 결정하고 처방할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물의 투여 경로 및 투여 방식은 각각 독립적일 수 있으며, 그 방식에 있어 특별히 제한되지 아니하며, 목적하는 해당 부위에 상기 약학적 조성물이 도달할 수 있는 한 임의의 투여 경로 및 투여 방식에 따를 수 있다.
상기 약학적 조성물은 경구 투여 또는 비경구 투여 방식으로 투여할 수 있다. 상기 비경구 투여 방식으로는 예를 들어 정맥 내 투여, 복강 내 투여, 근육 내 투여, 경피 투여 또는 피하 투여 등이 포함된다.
본 발명의 약학적 조성물은 알레르기성 질환의 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물이 화장료 조성물인 경우 바이오황 함유 여액 분획물 이외에 통상적인 화장료 베이스 성분, 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.
이때, 화장료 중의 상기 바이오황 함유 여액 분획물은 전체 중량의 0.01 내지 50중량%, 바람직하게는 0.01 내지 30중량%로 첨가되는 것이 좋다.
본 발명에 있어서, 식품이란, 질병의 예방 및 개선, 생체방어, 면역, 병후의 회복, 노화 억제 등 생체조절 기능을 가지는 식품을 말하는 것으로, 장기적으로 복용하였을 때 인체에 무해해야 한다.
본 발명의 바이오황 함유 여액 분획물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 바이오황 함유 여액 분획물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조 시에 본 발명의 바이오황 함유 여액 분획물은 원료에 대하여 15중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이하의 양으로 첨가된다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 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 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.
본 발명의 건강음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 포함할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토오스, 수크로오스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ml 당 일반적으로 약 0.01 내지 10 g, 바람직하게는 약 0.01 내지 0.1 g 이다.
상기 외에 본 발명의 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, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 포함할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일주스, 과일주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 포함할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
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. 바이오황 함유 분획대상물 제조 및 이의 안전성 평가
도 1의 공정을 통해 혼합 기체 중 황화수소를 제거하기 위한 공정에 미생물 처리 공정을 도입하였고, 최종적으로 바이오황 현탁액을 수득하였다. 수득된 바이오황 현탁액을 탈수, 여과, 분획 및 동결건조 공정을 통해 바이오황 조성물을 제조하였다. 상기 공정마다 탈리여액 및 여과액이 발생한다. 그 중 1차 탈수 및 1차 여과 공정 후 생성된 1차 여과액을 취하였고, 이를 동결건조하여 분획대상물(즉, 바이오황 함유 여액)을 얻었다.
미생물에 의해 만들어진 바이오황은 일반 화학 황과 달리 콜로이드 형태 또는 무정형의 다양한 황 형태로 존재한다고 알려져 있다. 실제로 바이오황의 밀도는 약 1.3g/㎤로 일반 황의 밀도(약 1.9~2.2 g/㎤)나 액체황(약 1.89 g/㎤)보다도 현저하게 낮으며, 단일 황 원자만이 아닌 산소 또는 탄소 등의 원소가 함께 존재하는 것을 선행연구를 통해 확인하였다. 안전성 및 다양한 기능성이 확인된 분획대상물을 분리 및 정제함으로써 고기능성 유효 황 화합물의 발굴이 가능할 것으로 사료된다.
이에, 후술되는 실험에서는 추가 공정을 통해 분획대상물을 분획하고, 이의 활성을 평가하였다.
실시예 2. 바이오황 함유 여액의 분획
실시예 1의 분획대상물을 분취 액체크로마토그래피(prep-LC)를 통해 분획하였다. 상기 prep-LC에 사용한 컬럼은 컬럼 스크리닝을 통해 선정된 20 내지 30 μm 혼합입자 C18 컬럼을 이용하였다.
구체적인 분획 조건은 다음과 같다.
[분획 조건]
1) 재료 및 시약
시료 : 분획대상물 AF
solvent : 삼전순약 EP Grade
2) 시료 전처리
(1) Prep-LC
: 시료(분획대상물) 500 g을 증류수 600 ml에 녹여서 사용
(2) 정제조건
- 분리 장비 : Prep-LC 1 L/min(agela)
- column : C18 20~35 μm 660 g
- Flow rate : 60 mL/min
- Injection vol. : 6 mL
- mobile phase
| 시간(min) | 증류수(%) | 메탄올(%) |
| 0-18 | 100 | 0 |
| 18-29 | 0 | 100 |
| 29-40 | 100 | 0 |
- Detector : Dual UV detector 240nm
상기 분획 조건에 따라 검출된 검출 피크는 도 2A에 나타내었다.
도 2A의 검출 피크에 기초하여, 검출시간별로 5부분으로 분획하여, 분획물 1 내지 5를 수득하였다. 상기 분획물 1 내지 5의 다음의 검출시간에 용출된 것이다.
- 분획물 1 : 4분 이상 8분 미만
- 분획물 2 : 8분 이상 11분 미만
- 분획물 3 : 11분 이상 13분 30초 미만
- 분획물 4 : 13분 30초 이상 18분 미만
- 분획물 5 : 21분 이상 40분 미만
수득된 분획물 1 내지 5를 동결건조하여 분말을 얻었고, 이를 각각 AF-1 내지 AF-5로 명명하였다(도 2B).
상기 바이오황 함유 탈리여액 건조물 OR과 분획대상물 AF의 황 함량과, 분획물 AF-1 내지 AF-5의 중량, 회수율 및 황 함량을 분석하였고, 그 결과는 표 3에 나타내었다.
| OR | AF | AF-1 | AF-2 | AF-3 | AF-4 | AF-5 | |
| 건조중량 (g) |
- | - | 92.6 | 256.7 | 56.0 | 52.1 | 2.4 |
| 회수율 (중량%) |
- | - | 18.5 | 51.3 | 11.2 | 10.4 | 0.5 |
| 황 함량*
(%) |
13.6 | 13.1 | 24.7 | 14.8 | 12.2 | 9.0 | 0.6 |
| * 황 함량은 원소 분석기(Elemental analyzer)를 이용하여 측정한 값임. | |||||||
표 3에 나타낸 바와 같이, 건조 중량 및 회수율을 확인한 결과, 분획대상물 전체 대비 91.9%가 회수된 것을 알 수 있다. 또한 분획물 AF-1 및 AF-2의 합;과 AF-3 및 AF-4의 합;의 비도 약 3:1임을 알 수 있다. 황 함량 분석 결과, 분획물 AF-1 내지 AF-5의 황 함량은 각각 24.7%, 14.8%, 12.2%, 9.0% 및 0.6%이고, 초기 분획물일수록 황 함량이 높은 것을 알 수 있다. 특히, AF-1의 경우 분획 전 원시료인 분획대상물보다 황 함량이 높은 것을 확인하였다.
실시예 3. 바이오황 함유 여액 분획물의 항산화 활성 평가
3-1. DCFH-DA assay
항산화 활성을 측정하기 위하여 DCFH-DA(2‘,7’-Dichlorofluorescin Diacetate)를 이용하여 DPPH 라디칼에 의해서 유도된 in vitro 활성산소 소거실험을 진행하였다. 구체적으로, DCFH-DA 및 esterase를 30분 동안 37℃ 인큐베이터에서 반응시켜 DCFH로 변화시켰다. 그 후 활성산소 유도물질인 DPPH 및 시료(OR, AF, AF-1 내지 AF-5)를 혼합하여, 485 nm(excitation) 및 535 nm(emission)에서 형광 값을 측정하였다. 시료의 활성산소 소거활성은 억제율(%); 및 DPPH 라디칼을 25% 저해하는 농도인 IC25로 표시하였다. 본 실험의 음성 대조군은 용매대조군(V.C)이며, 양성 대조군은 DPPH와 N-아세틸시스테인 처리군(NAC)이며 시험물질 처리군은 DPPH와 각각의 OR(original, 탈리여액의 건조물), AF, AF-1 내지 AF-5 처리군이다. 활성산소 억제율 및 IC25은 각각 도 3A 및 3B에 나타내었다.
도 3A에 나타낸 바와 같이, 500 μg/mL 농도로 양성대조물질 및 분획물과 DPPH와의 반응은 AF-1, AF, AF-4, AF-2, AF-3, OR, AF-5의 순서로 활성산소 억제율이 높은 것을 확인하였다. AF-5는 실험한 농도에서 항산화능이 나타나지 않았다.
도 3B에 나타낸 바와 같이, DPPH 라디칼을 25% 저해하는 농도인 IC25는 분획물 중 AF-1이 16 μg/mL으로, 활성산소 억제 효과가 가장 큰 것을 확인하였다.
3-2. 세포 내 활성산소종 측정
Raw264.7(mouse macrophage) 세포에서 OR, AF, AF-1 내지 AF-5의 활성산소 소거능을 확인하였다. Raw264.7 세포에 각 분획물을 다양한 농도(12.5, 25, 50, 100, 200 μg/ml)로 처리하여 1시간 동안 배양하였다. 배양 후 DCFH-DA를 처리하여, AAPH(2,2'-Azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride)에 의해서 생성된 활성산소종을 확인하였다. 상기 활성산소종 확인은 fluorometer를 이용하였고, 485 nm(excitation) 및 535 nm(emission)에서 형광 값을 측정하였다. 본 실험의 음성 대조군은 용매대조군(con)과 AAPH 처리군이며 양성 대조군은 AAPH와 NAC(50 μg/ml) 처리군이다. 세포 내에서 생성된 활성산소종 측정 결과는 도 4A에 나타내었고, 활성산소종을 50% 저해하는 농도인 IC50 값은 도 4B에 나타내었다.
도 4A에 나타낸 바와 같이, AF-5를 제외한 AF-1 내지 AF-4와 OR, AF는 세포 내 활성산소종의 생성을 억제하는 것을 확인하였다.
도 4B에 나타낸 바와 같이, 분획물 AF-1 내지 AF-4의 IC50 값은 각각 115 μg/ml, 192 μg/ml, 348 μg/ml 및 259 μg/ml임을 확인하였다.
결과적으로, 분획물 중 AF-1, AF-2, AF, AF-4, OR, AF-3 순으로 세포 내 활성산소종 생성 억제효과가 우수한 것을 확인하였다. AF-5는 활성산소 억제능이 없었다.
실시예 4. 바이오황 함유 여액 분획물의 항알레르기 및 항아토피 활성 평가
본 실시예에서는, 상기 실시예 3에서 항산화 활성이 높다고 판단된 시험물질 AF, AF-1, AF-2 및 AF-4의 항알레르기 활성을 평가하였다. 항알레르기 활성은 (i) 알레르기 즉시반응지표인 히스타민(histamine) 및 베타-헥소사미니다제(β-hexosaminidase) 분비;와 (ii) 아토피성 염증인자인 TSLP(thymic stromal lymphopoietin) 발현;을 측정하였다.
4-1. RBL-2H3 비만세포로부터 탈과립화 측정
히스타민 및 베타-헥소사미니다제 분비 분석을 통해 알레르기 즉시반응지표인 탈과립화를 측정하였다.
세포 준비 및 전처리
준비된 RBL-2H3 세포에 시험물질을 다양한 농도(25, 50, 100, 200 μg/ml)로 처리한 후 1시간 동안 배양하였다. 배양 후 anti-DNP-IgE(0.2 μg/ml)를 첨가한 후 20시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 세포를 siraganian buffer로 세척한 후 DNP/HSA(1 μg/ml)와 1시간 30분 동안 추가 배양하였다. 이 후 반응을 정지시키기 위해 10분 동안 얼음 위에 방치하였다. 본 실험의 음성 대조군은 용매 대조군(con)과 anti-DNP-IgE 및 DNP/HSA 처리군이며 양성 대조군은 IgE+DNP/HSA와 덱사메타손(dexamethasone. Dex) 처리군이다. 반응 정지 후 히스타민 및 베타-헥소사미니다제 분비 분석은 다음과 같이 수행하였다.
히스타민 분비 분석
반응 정지 후, 상등액 50 μl를 취한 후 histamine ELISA kit를 이용하여 히스타민 분비량을 측정하였다.
베타-헥소사미니다제 분비 분석
반응 정지 후, 상등액 50 μl을 취하여 96 웰 플레이트에 분주하였다. 각 웰에 0.1 M citrate buffer에 희석된 1 mM p-nitrophenyl-N-acetyl-β-D-glucosaminide 50 μl를 첨가한 후 37℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 반응을 정지시키기 위해, 각 웰에 0.1 M sodium carbonate buffer(pH 10.0) 200 μl을 첨가하였다. 반응 종료 후 405 nm에서 흡광도를 측정하였다.
히스타민 및 베타-헥소사미니다제 분비 분석 결과는 각각 도 5A 및 B에 나타내었다.
도 5A에 나타낸 바와 같이, RBL-2H3 세포에서 anti-DNP-IgE 및 DNP/HSA에 의해 알레르기 반응, 즉 히스타민 분비가 유도된 것을 확인하였다. 분획물 AF-4는 25 내지 200 μg/ml 농도에서 탈과립에 의한 히스타민 분비량을 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. AF, AF-2 및 AF-4는 200 μg/ml의 농도로 처리한 것의 히스타민 분비 억제가 통계적으로 유의한 것을 확인하였다.
도 5B에 나타낸 바와 같이, RBL-2H3 세포에서 anti-DNP-IgE 및 DNP/HSA에 의해 알레르기 반응, 즉 베타-헥소사미니다제의 분비가 유도된 것을 확인하였다. 분획물 AF-1, AF-2 및 AF-4를 200 μg/ml로 처리한 군은 통계 유의적으로 베타-헥소사미니다제 분비를 억제하는 것을 확인하였다. 특히, 분획물 AF-4는 25 내지 200 μg/ml 처리군은 모두 통계 유의적으로 베타-헥소사미니다제의 분비를 억제하는 것을 확인하였다.
4-2. RBL-2H3 비만세포로부터 알레르기 및 아토피성 염증인자 TSLP 유전자의 발현 측정
HEKa 피부각질형성세포(primary normal human epidermal keratinocyte)를 이용하여, 피부면역반응의 초기 자극 인자이자 알레르기 및 아토피 지표인자인 TSLP(thymic stromal lymphopoietin)의 발현을 측정하였다. HEKa 피부각질형성세포는 피부 각질층 구성에 필수적인 세포로 피부에서 발생하는 면역반응의 일차적 방어체계로 작용한다고 알려져 있다.
TSLP의 발현을 측정하기 위하여, HEKa 피부각질형성세포를 5X105 cells/ml이 되도록 6-웰 플레이트에 넣고 사이토카인 TNF-α, IFN-γ 및 IL-4를 50 ng/ml의 농도로 처리하였다. 사이토카인 처리와 동시에 시험물질 AF, AF-1, AF-2 및 AF-4를 50, 100 μg/mL 농도로 처리한 후 4시간 동안 배양하였다. 배양 후 상층액은 제거하였고, 세포를 파쇄하여 준비하였다. 분석 실험 전까지 세포 파쇄물은 -80℃에서 보관하였다. RNeasy mini kit를 이용하여, 세포 파쇄물로부터 total RNA를 추출했으며, 추출된 total RNA 및 Maxim RT-PCR PreMix Kit을 이용하여 45℃에서 60분, 95℃에서 5분씩 반응시켜 cDNA를 합성하였다. 합성된 cDNA를 이용한 qPCR을 통해 합성된 TSLP 발현양을 확인하였다. 본 실험의 음성 대조군은 용매대조군(con)과 TNF-α, IFN-γ, IL-4 처리군이다. TSLP의 발현양을 확인한 결과는 도 6에 나타내었다.
도 6에 나타낸 바와 같이, HEKa 피부각질형성세포는 사이토카인 TNF-α, IFN-γ 및 IL-4 처리로 인해 TSLP의 mRNA 발현이 증가되었다(음성 대조군 (-)). AF와 분획물 AF-1, AF-2 및 AF-4 처리군은 모두 통계 유의적으로 TSLP의 mRNA를 억제하는 것을 확인하였다. 특히, AF-1 처리군에서 농도 의존적으로 통계적으로 유의한 TSLP mRNA 발현 억제효과를 나타내었다.
실시예 5. 바이오황 함유 여액 분획물의 면역반응 평가
마우스에서 추출한 비장세포(splenocyte)에 B 세포 활성화 물질(Lipopolysaccharide, LPS) 또는 T 세포 활성화 물질(Concanavalin A, ConA)을 처리하여 각 세포 특이적인 증식 유도 시 면역반응을 증진(immunostimulation) 또는 억제(immunosuppression)하는 시험물질의 영향을 평가하였다.
5-1. Mitogenicity 측정
실험 당일, 마우스를 희생시켜 비장세포를 수득하였다. 상기 비장세포에 AF, AF-1, AF-2 및 AF-4를 각각 다양한 농도(2, 20, 200 μg/mL)로 처리한 후 48시간 동안 배양하였다. 배양된 세포에 cell viability assay 용액을 처리하여 2 내지 4시간 동안 배양하였고, 배양 종료 후 450 nm에서 OD 값을 측정하였다. 세포 증식율을 확인한 결과는 도 7A에 나타내었다.
도 7A에 나타낸 바와 같이, AF, AF-1, AF-4는 200 μg/mL 농도로 처리시 통계적으로 유의한 비장세포 증식 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
상기 비장세포에 B 세포 활성화 물질인 LPS(Lipopolysaccharide) 및 AF, AF-1, AF-2 및 AF-4를 각각 다양한 농도(2, 20, 200 μg/ml)로 처리한 후 48시간 동안 배양하였고, 이의 세포 증식율을 위와 같은 방법으로 측정하였다. LPS 자극에 의한 세포 증식율 측정 결과는 도 7B에 나타내었다.
도 7B에 나타낸 바와 같이, 각 시험물질 및 LPS가 처리된 비장세포는 마이토젠 미처리군(도 7A)에 비해 비장세포의 증식율이 증가하였으나, 통계적으로 유의한 세포 증식 억제 또는 촉진 효과는 관찰되지 않았다.
상기 비장세포에 T 세포 활성화 물질인 ConA(Concanavalin A) 및 시험물질(AF, AF-1, AF-2 및 AF-4)을 각각 다양한 농도(2, 20, 200 μg/ml)로 처리한 후 48시간 동안 배양하였고, 이의 세포 증식율을 위와 같은 방법으로 측정하였다. ConA 자극에 의한 세포 증식율 측정 결과는 도 7C에 나타내었다.
도 7C에 나타낸 바와 같이, 각 시험물질 및 ConA가 처리된 비장세포는 마이토젠 미처리군(도 7A) 및 LPS 처리군(도 7B)에 비해 통계적으로 유의한 비장세포 증식 촉진 효과가 있음을 확인하였다.
상기 결과는 AF와 분획물 AF-1, AF-2 및 AF-4가 T 세포 면역반응에 영향을 미친다는 것을 의미한다.
5-2. Th1/Th2 사이토카인 측정
실험 당일, 마우스를 희생시켜 비장세포를 수득하였다. 상기 비장세포에 시험물질 AF, AF-1, AF-2 및 AF-4를 각각 다양한 농도(2, 20, 200 μg/ml)로 처리한 후 48시간 동안 배양하였다. 배양 후 상층액을 취하여 Th1(TNF-α, IFN-γ, IL-2) 및 Th2(IL-4, IL-5) 사이토카인을 측정하였다. 상기 사이토카인의 측정을 위해 cytometric bead array mouse kit(BD)를 이용하여 flow cytometry 분석을 수행하였다. 마이토젠 미처리군의 Th1/Th2 사이토카인 측정 결과는 도 8에 나타내었다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 마이토젠 미처리군은 5종의 Th1/Th2 사이토카인 중 TNF-α 및 IFN-γ가 확인되었다. 또한 AF, AF-1, AF-2 및 AF-4 처리군은 통계 유의적으로 TNF-α이 증가하였고, 분획물 AF-1 및 AF-4 처리군은 IFN-γ이 통계 유의적으로 증가한 것을 알 수 있다.
상기 비장세포에 B 세포 활성화 물질인 LPS 및 시험물질 AF, AF-1, AF-2 및 AF-4를 각각 다양한 농도(2, 20, 200 μg/ml)로 처리한 후 48시간 동안 배양하였다. 배양 후 상층액을 취하여 위와 같은 방법으로 Th1(TNF-α, IFN-γ, IL-2) 및 Th2(IL-4, IL-5) 사이토카인을 측정하였다. LPS 자극에 의한 Th1/Th2 사이토카인 측정 결과는 도 9에 나타내었다.
도 9에 나타낸 바와 같이, LPS 처리 시 사이토카인 중 TNF-α, IFN-γ 및 IL-2가 확인되었다. AF, AF-1, AF-2 및 AF-4 처리군은 모두 TNF-α가 통계 유의적으로 증가된 것을 확인하였고, IFN-γ 및 IL-2의 발현 또한 증가시키는 경향이 있음을 확인하였다.
상기 비장세포에 T 세포 활성화 물질인 ConA 및 AF, AF-1, AF-2 및 AF-4를 각각 다양한 농도(2, 20, 200 μg/ml)로 처리한 후 48시간 동안 배양하였다. 배양 후 상층액을 취하여 위와 같은 방법으로 Th1(TNF-α, IFN-γ, IL-2) 및 Th2(IL-4, IL-5) 사이토카인을 측정하였다. ConA 자극에 의한 Th1/Th2 사이토카인 측정 결과는 도 10에 나타내었다.
도 10에 나타낸 바와 같이, ConA 처리 시 Th1(TNF-α, IFN-γ, IL-2) 및 Th2(IL-4, IL-5)가 확인되었다. AF, AF-1, AF-2 및 AF-4 처리군은 모두 TNF-α 및 IFN-γ가 통계 유의적으로 증가되는 것을 확인하였다. 또한 분획물 AF-1 및 AF-4처리군은 IL-4의 발현이 통계 유의적으로 감소된 것을 확인하였다.
상기 결과를 정리하여 보면, 시험물질 AF, AF-1, AF-2 및 AF-4은 비장세포의 증식을 유도하며 특히 T세포의 증식을 증가시키는 것을 확인하였다. 또한,비장세포에 마이토젠인 LPS 및 ConA로 각각 자극을 주었을 때 Th1 및 Th2 사이토카인의 발현이 증가되는 것을 확인하였다. 위의 비장세포에 LPS와 시험물질들을 처리한 경우 Th1 사이토카인인 TNFα 분비만 증가시켰고, ConA와 시험물질를 처리한 경우 Th1 사이토카인인 TNFα 및 IFNγ의 분비를 증가시켰고, 특히 분획물 AF-1 및 AF-4 처리군은 Th2 사이토카인인 IL-4 분비를 감소시키는 것을 확인하였다. 분획물 중 AF-1 및 AF-4는 Th1 사이토카인 증가와 Th2 사이토카인 감소를 동시에 보여주었다. 이는 분획물 AF-1 및 AF-4이 Th1/Th2 면역반응의 균형을 유지한다는 것을 의미하는바, 상기 분획물은 과도한 면역 반응을 기반으로 하는 알레르기성 질환을 억제할 수 있을 것으로 사료된다.
이상의 연구를 통해 확인된 것을 정리하여, 도 11에 나타내었다. 실시예 2에서 제조된 5개의 분획물 중 3개의 분획물(AF-1, AF-2, AF-4)과 바이오황 함유 여액(AF)는 알레르기성 자극으로 유도된 비만세포의 탈과립화(histamine, β-hexosaminidase) 억제(A); 및 피부각질세포에서 알레르기 및 아토피성 염증지표인 TSLP mRNA 발현을 억제(B);함으로써 알레르기 및 아토피 억제 효능을 확인하였다. 또한 실시예 2에서 제조된 분획물 중 AF-1 및 AF-4는 Th1 사이토카인인 TNF-α 및 IFN-γ 분비를 증가(C1)시키는 동시에 Th2 사이토카인인 IL-4 분비를 감소(C2)시켰다. 다시 말해, 분획물 AF-1 및 AF-4이 Th1/Th2 면역반응의 균형을 유지하는 것(C3)을 확인하였다. 또한 위의 분획물 AF-1 및 AF-4 효과는 바이오황 함유 여액(AF)에 비해 우수할 뿐만 아니라 AF-4는 황 함유량과는 별개로 높은 효능을 나타내었다.
따라서 실시예 2에서 제조된 분획물은 알레르기성 질환, 특히 아토피성 피부염의 초기 유발 및 진행 단계를 억제하는 효과가 있는바, 알레르기성 질환의 예방, 개선 및 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. 알레르기성 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 제조
1-1. 산제의 제조
바이오황 함유 여액 분획물 20 mg
유당 100 mg
탈크 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
1-2. 정제의 제조
바이오황 함유 여액 분획물10 mg
옥수수전분 100 mg
유당 100 mg
스테아린산 마그네슘 2 mg
상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.
1-3. 캡슐제의 제조
바이오황 함유 여액 분획물 10 mg
결정성 셀룰로오스 3 mg
락토오스 14.8 mg
마그네슘 스테아레이트 0.2 mg
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.
1-4. 주사제의 제조
바이오황 함유 여액 분획물 10 mg
만니톨 180 mg
주사용 멸균 증류수 2974 mg
인산이나트륨 이수화물 26 mg
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당 (2 ml) 상기의 성분 함량으로 제조한다.
1-5. 액제의 제조
바이오황 함유 여액 분획물 20 mg
이성화당 10 g
만니톨 5 g
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. 알레르기성 질환의 예방 또는 개선용 화장료 조성물의 제조
2-1. 유연화장수(스킨로션)의 제조
바이오황 함유 여액 분획물 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
바이오황 함유 여액 분획물 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
바이오황 함유 여액 분획물1.0 %
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. 알레르기성 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물의 제조
3-1. 건강식품의 제조
바이오황 함유 여액 분획물 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
바이오황 함유 여액 분획물 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, 사용 용도 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 (12)
- 바이오황 함유 여액 분획물을 포함하는, 알레르기성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 바이오황 함유 여액은 미생물 공정을 통해 제조된 바이오황 현탁액을 탈수 및 여과한 것인, 알레르기성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 바이오황 함유 여액 분획물은 C8 컬럼, C18 컬럼, NH2 컬럼 및 SCX 컬럼으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 컬럼을 이용하여 분획된 것인, 알레르기성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물. - 제3항에 있어서,
상기 바이오황 함유 여액 분획물은 C18 20-35 μm 600 g 컬럼을 이용하여 분획한 것으로,
검출시간 4분 이상 8분 미만에 용출된 것; 또는 13분 30초 이상 18분 미만에 용출된 것;인, 알레르기성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 바이오황 함유 여액 분획물은 황의 함량이 6 내지 12%; 또는 22 내지 28%;인, 알레르기성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 바이오황 함유 여액 분획물은 탈과립화를 억제하는 것인, 알레르기성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 바이오황 함유 여액 분획물은 TSLP(thymic stromal lymphopoietin)의 발현을 억제하는 것인, 알레르기성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 바이오황 함유 여액 분획물은 Th1/Th2 면역반응의 균형을 유지하는 것인, 알레르기성 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 알레르기성 질환은 아토피성 피부염, 천식, 알레르기성 비염, 두드러기, 아나필락시스, 알레르기성 기관지 확장증, 알레르기성 결막염, 알레르기성 장관염, 화분증, 자가면역성 용혈성 빈혈 및 혈청병으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상인, 알레르기성 질환 예방 또는 치료용 조성물. - 바이오황 함유 여액 분획물을 포함하는, 알레르기성 질환 예방 또는 개선용 화장료 조성물.
- 바이오황 함유 여액 분획물을 포함하는, 알레르기성 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물.
- 바이오황 함유 여액 분획물을 포함하는, 알레르기성 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
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