KR20230010489A - 줄풀 추출물을 포함하는 간 질환 및 간 기능 장애의 치료 또는 개선용 조성물 - Google Patents

줄풀 추출물을 포함하는 간 질환 및 간 기능 장애의 치료 또는 개선용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 줄풀 추출물을 포함하는 간 질환 및 간 기능 장애의 치료 또는 개선용 조성물로서, 약학 조성물 또는 식품 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 줄풀 추출물은 종래 추출 방식 대비 고함량의 트리신을 함유하여 간 질환 및 간 기능 장애에 대하여 보다 향상된 치료, 완화, 개선 또는 예방 효과를 발휘하는 것이 가능하다.

Description

줄풀 추출물을 포함하는 간 질환 및 간 기능 장애의 치료 또는 개선용 조성물{COMPOSITION FOR TREATING OR IMPROVING LIVER DISEASE AND LIVER DYSFUNCTION COMPRISING ZIZANIA LATIFOLIA EXTRACT}
본 발명은 줄풀 추출물을 포함하는 간 질환 및 간 기능 장애의 치료 또는 개선용 조성물로서, 약학 조성물 또는 식품 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 줄풀 추출물은 종래 추출 방식 대비 고함량의 트리신을 함유하여 간 질환 및 간 기능 장애에 대하여 보다 향상된 치료, 완화, 개선 또는 예방 효과를 발휘하는 것이 가능하다.
간은 인체에서 혈액 저장 및 순환, 지질 등의 대사 작용, 담즙의 배설, 각종 영양소의 저장, 혈류량 조절과 해독작용을 하는 중요한 장기이다. 그러나, 간은 우리 몸이 각종 공해물질, 유독 물질에 노출됨에 따라 과부하가 걸리게 되고, 더욱이 정신적인 스트레스, 과음, 흡연 등에 의해 심각한 손상이 유발되고 있다.
간은 이물질 섭취에 의한 피해를 막는 1차 방어기관이기 때문에, 간 기능이 떨어짐으로써 바이러스나 여러 가지 약물 등에 의해 심한 질환이 발생할 수 있다. 이는 면역체계에 이상을 가져와 다른 질병의 원인이 되기도 한다. 특히 지방 성분이 포함된 음식 또는 알코올의 과다 섭취, 바이러스 감염, 각종 약품과 같은 유해물질, 영양부족 등 다양한 원인에 의해 급성 또는 만성의 장애가 일어나며, 이로 인해 지방간, 간염, 황달, 간경화, 간암 등이 야기될 수 있다. 또한 음식을 통한 과다한 지방 섭취 또는 과도한 알코올 섭취는 간 조직에 지질이 쌓이는 지방간을 유발하며, 이때 혈청 속의 GOT (AST:Aspartate aminotransferase), GPT (ALT:Alanine aminotransferase), γ-GPT (γ-glutamyltransferase) 등이 증가하게 된다.
간질환은 병이 생기는 원인에 따라 바이러스성 간질환, 알코올성 간질환, 약물 독성 간질환, 지방간, 자가 면역성 간질환, 대사성 간질환 및 기타 간질환 등으로 구분된다. 간은 완충 능력이 큰 기관이기 때문에 초기에 질환을 자각하지 못하는 경우가 다수이며, 질환이 상당히 진행되어서야 발견되기 때문에 우리나라뿐만 아니라 세계적으로도 사망원인의 수위를 차지하고 있다.
상기와 같이, 간 기능의 상실은 무자각성이며 인체의 방어 작용과 해독 작용을 상실시켜 인체에 많은 문제를 야기하므로, 부작용이 없고 안전한 제제로 제조되는 간 보호 효과가 있는 의약품 및 건강기능식품 개발이 필요한 실정이다.
한편, 줄풀(Zizania latifolia Turcz.)는 벼과에 속하는 여러해살이 풀로 줄 또는 줄풀이라고 불린다. 고혈압, 중풍, 변비, 비만, 동맥경화 등 질병에 효과가 있다고 알려져 있으며, 민간에서는 농약중독이나 화학약품 중독, 식중독 등에 줄풀을 달여 마신다거나 그 즙을 마시면 효과가 있다고 알려져 있다. 또한 최근에는 줄풀을 이용한 건강식품 및 액상 차 등이 개발되고 있다(한국공개특허 10-2010-0104334호, 한국공개특허 10-2009-0127970호).
줄풀에 함유되어 있는 활성물질들은 트리신 배당체 또는 유도체의 배당체들로 이들은 친수성이 높은 당 분자가 결합되어 있어 장 세포막 지질 투과율이 낮아 체내흡수율이 낮게 나타날 수 있다. 하지만 당 분자를 제외한 탄소골격 자체는 소수성이 높기 때문에 장 세포막 지질에서 용해도가 높아 장 세포막 투과가 용이하다. 그래서 장내 흡수율이 낮아질 가능성이 있는 트리신 배당체 및 유도체의 배당체들을 트리신으로 전환하여 채내 흡수율을 증가시키면 높은 활성을 기대할 수 있다.
또한, 다양한 플라보노이드 배당체의 경우 비배당체로 전환하면 목적으로 하는 활성이 더욱 증가한다는 문헌의 내용도 있어 트리신 및 유도체 또한 배당체를 비배당체로 전환하면 미백, 주름개선, 항염증, 항알러지 및 보습 기능에 있어 더욱 증대되는 효과를 나타낼 수 있음이 알려진 바 있다.
다만, 아직까지 줄풀 추출물의 약리 효과에 대해 밝혀진 것은 극히 일부에 불과하며, 줄풀의 간보호 효과에 대한 연구 역시 매우 드물다. 이들의 주요 성분 내지 함량에 따른 약리활성 또는 이에 따른 최적의 약리 효과 등에 대해서는 알려진 바가 없다. 한국공개특허 10-2016-0076145는 줄풀 추출물 및 줄풀 유래 유용미생물의 배양액을 유효성분으로 하는 숙취해소용 건강식품에 대해 개시한 바 있으나, 분자 생물학적 수준에서의 작용기전에 대한 연구가 없고, 유용미생물에 대한 설명이 없는 등의 한계가 있다. 게다가 발효는 미생물이 약간의 조성물 차이에도 다르게 반응하여 그 대사산물을 조절하는 것은 매우 어렵다. 이에 유효성분인 트리신 및 트리신 배당체에 대해 특이적으로 반응하여 항상 일정하게 대사체를 수득할 수 있는 효소처리방법의 개발이 필요하다. 줄풀을 비롯한 다수의 천연물들은 이들에 함유된 구성 성분 내지 함량 차이에 따라 효과의 차이가 크게 발생할 수 있는 바, 원하는 효과를 도출하기 위하여 이들 천연물 자체뿐만 아니라 최적의 효과를 도출할 수 있는 이의 조성, 함량 등에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이다.
한국공개특허공보 제10-2009-0127970호 한국공개특허공보 제10-2010-0104334호 한국공개특허공보 제10-2016-0076145호
상술한 기술적 배경 하에서 본 출원인은 줄풀 추출물 및 줄풀 효소처리 추출물에 포함된 유효 성분이 간 질환 및 간 기능 장애를 치료하거나 개선하는 등의 약리 효과를 나타내는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이에 따라, 본 발명은 줄풀 추출물을 포함하는 간 질환 및 간 기능 장애의 치료 또는 개선용 약학 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 줄풀 추출물을 포함하는 간 질환 및 간 기능 장애의 개선 또는 예방용 식품 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 줄풀 추출물은 줄풀 효소처리추출물 및 상기 줄풀 효소처리추출물을 수득하고 남은 잔사물에 대한 극성 또는 비극성 용매 추출물을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 줄풀 효소처리추출물은 줄풀을 펙티나아제(pectinase), 헤미셀룰라아제(hemicellulase), 아라비나아제(arabinanase), 아라바나제(arabanase), 셀룰라아제(cellulase), 베타-글루카나아제(beta-glucanase) 및 자일라아제(xylanase)로부터 선택되는 적어도 하나의 효소로 처리하여 수득한 추출물일 수 있다.
상기 줄풀 추출물은 플라보노이드 배당체 및 플라보노이드 비배당체로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로, trincin, tricin-7-O-β-D-glucopyranose, salcolin A, sacolin B, sacolin C, salcolin D, tricin-4'-O-(threo-β-guaiacylglyceryl) ether 7-O-β-D-glucopyranose, tricin-4'-O-(erythro-β-guaiacylglyceryl) ether 7-O-β-D-glucopyranose, tricin-4'-O-(threo-β-guaiacylglyceryl) ether 7"-O-β-D-glucopyranose 및 tricin-4'-O-(erythro-β-guaiacylglyceryl) ether 7"-O-β-D-glucopyranose로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 줄풀 추출물을 포함하는 간 질환 및 간 기능 장애의 치료 또는 개선용 약학 조성물이 제공될 수 있다.
여기서, 상기 간 질환은 지방간, 간섬유화, 간경변증, 간암, 황달 및 염증성 간 질환으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
이 때, 상기 염증성 간 질환은 간염, 급성 간염, 만성 간염, 알코올성 간염, 비알코올성 간염, 아급성 간염, 바이러스 간염, 독성 간 질환, 간 농양, 육아종성 간염, 자가면역성 간염 및 루푸스 모양 간염으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있으며, 상기 간 기능 장애의는 숙취, 알코올에 의한 간 손상, 독성 물질에 의한 간 손상 및 간 세포 손상으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 줄풀 추출물을 포함하는, 간 질환 및 간 기능 장애의 개선 또는 예방용 식품 조성물이 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 줄풀 추출물은 간 질환 및 간 기능 장애의 치료 또는 개선 효과가 매우 우수하며, 이에 따라 지방간, 간섬유화, 간경변증, 간암, 황달 및 염증성 간 질환 등의 다양한 간 질환 및 간 기능 장애를 예방하거나, 간 기능을 정상 수준으로 회복시키는 간 기능 개선 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 실험예 1에서 간독성 유발된 HepG2 cell에 대한 세포 생존률에 대한 시험 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 실험예 1에서 간독성 유발된 HepG2 cell에 대한 ROS 생성 억제능에 대한 시험 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 실험예 1에서 HepG2 cell에 대한 알코올 탈수소효소(ADH)와 아세트알데히드 탈수소효소(ALDH)의 발현 정도의 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 실험예 2에서 간세포 손상을 나타내는 간기능 관련 효소인 ALT, AST 및 ALP의 혈중농도 측정결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 실험예 2에서 간 내 지질수준 확인을 위한 Oil Red O & Hematoxylin 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 실험예 2에서 간 조직 및 혈청 내의 TG (중성지방) 및 총 콜레스테롤 농도를 나타낸 것이다.
도 7은 실험예 2에서 간 조직 내 지질 과산화물 및 비효소적 항산화 체계의 활성화 정도의 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 실험예 2에서 알코올 투여 후 간 조직 내 ADH 및 ALDH 활성에 대한 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 실험예 2에서 알코올 및 아세트 알데히드의 혈중 농도 변화에 대한 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 10은 실험예 2에서 알코올 및 아세트 알데히드의 Cmax 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 11은 실험예 3에서 DPPH 및 Superoxide radical 소거능을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
본 발명을 더 쉽게 이해하기 위해 편의상 특정 용어를 본원에 정의한다. 본원에서 달리 정의하지 않는 한, 본 발명에 사용된 과학 용어 및 기술 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 가질 것이다. 또한, 문맥상 특별히 지정하지 않는 한, 단수 형태의 용어는 그것의 복수 형태도 포함하는 것이며, 복수 형태의 용어는 그것의 단수 형태도 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 간 질환 및 간 기능 장애의 치료 또는 개선용 조성물을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 줄풀 추출물을 포함하는, 간 질환 및 간 기능 장애의 치료 또는 개선용 약학 조성물이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 간 질환은 지방간, 간섬유화, 간경변증, 간암, 황달 및 염증성 간 질환으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상인 것일 수 있으며, 상기 염증성 간 질환은 간염, 급성 간염, 만성 간염, 알코올성 간염, 비알코올성 간염, 아급성 간염, 바이러스 간염, 독성 간 질환, 간 농양, 육아종성 간염, 자가면역성 간염 및 루푸스 모양 간염으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 간 기능 장애의는 숙취, 알코올에 의한 간 손상, 독성 물질에 의한 간 손상 및 간 세포 손상으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서 전체에서 사용되는 용어 "치료"는 본원의 줄풀 추출물을 유효성분으로 포함하는 약학 조성물을 간 질환 또는 간 기능 장애의가 발병된 개체에 투여하여 상기 증세가 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 줄풀 추출물은 간 기능을 개선함으로서 간 질환 또는 간 기능 장애를 치료, 개선하거나 예방하는 것일 수 있다.
여기서, 간 기능 개선이란 약화된 간 기능의 회복 및 치료로서 예컨대, 숙취, 간세포 손상, 알코올성 간, 간 독성 물질에 의한 간 손상 또는 해독 작용 등의 개선을 포함할 뿐만 아니라 간 손상의 예방 및 치료를 포함한다.
또한, 음주, 고지방식, 과로 등의 생활습관에 의해 지속적인 담즙분비기능, 합성능, 배설능, 대사능 등에 대한 간의 여러 기능 중 전부 또는 일부를 개선하는 것을 포함하며, 특별히 간실질세포 손상을 나타내는 바이오마커(biomarker)인 AST 및 ALT 수치, 담도계 손상을 나타내는 γ-GPT 및 ALP, 담즙분비 기능 손상을 나타내는 빌리루빈(bilirubin) 등에 대한 정상적인 수치로의 회복 등을 간 기능 개선으로 포함한다.
간 기능 개선의 일례로 숙취의 개선 또는 해소는 술을 마신 후에 나타나는 두통, 설사, 식욕부진, 오심, 구토, 오한, 식은땀 등을 억제 또는 감소시키며, 인식능력 저하 및 운동능력 저하로부터 신체를 회복시키며, 혈액학적, 호르몬적 정상 상태를 유지시킨다.
이러한 간 기능 개선이 필요한 군으로 예컨대, 간 질환 예방 및 간 건강 증진이 필요한 일반인; 간 기능 증진 또는 간 질환 예방이 필요한 간 질환의 예후를 가지거나 질환 초기 단계로 간질환이 자각되지 않은 환자; 또는 간 질환의 치료 또는 간 해독 작용 증진을 위한 간 기능 개선이 필요한 지방간, 간염, 황달, 간경화, 간암 등의 질환을 가진 환자가 있으며, 간 기능 개선이 필요한 경우라면 이에 제한되지 않고 사용 가능하다.
본 발명에서 사용되는 줄풀 추출물은 안전한 천연 제제로서 줄풀을 사용한 것으로서, 일반적인 단일 화합물과 다르게 인체 적용에 부작용 없이 간 건강과 관련된 지표를 향상시키는 것이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 줄풀 추출물은 항산화능이 우수하여 간 내 산화적 스트레스(활성산소종 등) 등을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 줄풀 추출물은 독성 물질에 대한 간세포 보호능이 우수하며, 간 및 간세포 손상을 예방할 수 있으며, 손상된 간 또는 간세포를 치료/개선할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 줄풀 추출물은 알코올 대사능이 우수하여 혈중 알코올 및 간 조직 내의 알코올의 농도를 효과적으로 낮출 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 줄풀 추출물은 간 조직 내 중성지방을 효과적으로 억제할 수 있는 바, 알코올성 또는 비알코올성 지방간 또는 이로부터 유발될 수 있는 지방간염을 효과적으로 치료, 예방 또는 개선할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 줄풀 추출물은 줄풀 효소 처리 추출물; 및 상기 줄풀 효소 처리 추출물을 수득하고 남은 잔사물에 대한 극성 또는 비극성 용매 추출물을 포함하는 것일 수 있다.
상기 효소 처리에 사용된 효소는 펙티나아제(pectinase), 헤미셀룰라아제 (hemicellulase), 아라비나아제(arabinanase), 아라바나제(arabanase), 셀룰라아제 (cellulase), 베타-글루카나아제(beta-glucanase) 및 자일라아제(xylanase)로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본원에 사용되는 상기 줄풀 추출물은 후술한 방법을 통해 제조됨에 따라, 상기 줄풀 추출물 중 트리신 배당체 및 유도체 배당체의 당을 분해하여 생체 이용율을 증가시키고 트리신 배당체 및 유도체의 배당체보다 활성이 뛰어난 비배당체로 전환할 수 있으며, 이를 통해 상기 줄풀 추출물 내 간 기능 개선에 유효한 성분들의 체내 흡수율이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 줄풀 추출물은 플라보노이드 배당체 및 플라보노이드 비배당체로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 줄풀 추출물은 trincin, tricin-7-O-β-D-glucopyranose, salcolin A, sacolin B, sacolin C, salcolin D, tricin-4'-O-(threo-β-guaiacylglyceryl) ether 7-O-β-D-glucopyranose, tricin-4'-O-(erythro-β-guaiacylglyceryl) ether 7-O-β-D-glucopyranose, tricin-4'-O-(threo-β-guaiacylglyceryl) ether 7"-O-β-D-glucopyranose 및 tricin-4'-O-(erythro-β-guaiacylglyceryl) ether 7"-O-β-D-glucopyranose 로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 줄풀 추출물 중 트리신의 함량은 0.1 wt% 내지 90 wt%일 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 있어서, 상기 약학 조성물은 상기 줄풀 추출물 이외 비타민 B, 비타민 C, 비타민 E, 베타카로틴, Ca, Mg, Zn, 레시틴, 알라닌, 타우린, 말톨, 과당, 올리고당, 영지, 글루메이트, 키토산, 아스파라긴산, 동충하초, 헛개나무 추출물, 오리나무 추출물 및 밀크시슬로부터 선택되는 적어도 하나를 선택적으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 약학 조성물은 상기 줄풀 추출물 이외 약학적으로 허용되는 담체를 더 포함할 수 있다. 상기 줄풀 추출물과 상기 담체를 포함하는 약학 조성물은 통상의 제조 방법에 따라 경구용 제형 또는 비경구용 제형으로 제조될 수 있다.
여기서 "약학적으로 허용되는"의 의미는 유효성분의 활성을 억제하지 않으면서 적용(처방) 대상이 적응 가능한 이상의 독성을 지니지 않는다는 의미이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 약학 조성물은 약학적으로 유효한 양의 줄풀 추출물을 포함할 수 있다.
여기서, "약학적으로 유효한 양"이란 의학적 치료 또는 예방에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료 또는 예방하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 질환의 중증도, 약물의 활성, 환자의 연령, 체중, 건강, 성별, 환자의 약물에 대한 민감도, 사용된 본 발명 조성물의 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율 치료기간, 사용된 본원의 약학 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.
본원에 사용되는 상기 줄풀 추출물은 (1) 줄풀에 물을 첨가하고 열수 침지하는 단계; (2) 상기 단계 (1)에서 열수 침지 후 냉각한 침지물에, 펙티나아제(pectinase), 헤미셀룰라아제 (hemicellulase), 아라비나아제(arabinanase), 아라바나제(arabanase), 셀룰라아제 (cellulase), 베타-글루카나아제(beta-glucanase) 및 자일라아제(xylanase)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 효소를 처리하여 반응시킨 뒤 여과하여 효소 처리 추출물을 얻는 단계; (3) 상기 단계 (2)에서 여과하고 남은 잔사에 물, C1 내지 C4의 저급 알코올 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 용매로 추출하여 2차 추출물을 얻는 단계; 및 (4) 상기 단계 (2)의 효소 처리 추출물과 상기 단계 (3)의 2차 추출물을 혼합한 후 농축 또는 건조하는 단계를 통해 제조될 수 있다.
상기 단계 (1)에서, 열수 침지는 줄풀 1 중량부에 대하여 1 내지 100 중량부의 물을 첨가하고, 20℃내지 130℃에서 5분 내지 100시간 동안 이루어질 수 있고, 보다 바람직하게는, 줄풀 1 중량부에 대하여 1 내지 50 중량부의 물을 첨가하고 50 내지 120℃에서 30분 내지 100시간 동안 이루어질 수 있으며, 가장 바람직하게는, 줄풀에 5 내지 30 중량부의 물을 첨가하고, 70℃내지 120℃에서 30분 내지 4시간 동안 이루어질 수 있다.
상기 단계 (2)에서, 냉각은 10℃내지 90℃에서 이루어질 수 있고, 바람직하게는, 20℃내지 45℃에서 이루어질 수 있다.
또한, 상기 단계 (2)에서, 상기 침지물 100 중량부 대비 0.01 내지 80 중량부의 효소를 처리할 수 있는 바, 효소가 상기 수치 범위를 벗어나 너무 적게 처리되면 효소 양이 너무 적어 상기 줄풀 열수 침지물에 존재하는 트리신을 전구체로부터 원활하게 분리 및 전환해내기 어려우며, 반대로 너무 많이 처리되면, 트리신 전구체 이외의, 활성에 관여하지 않는 물질이 높은 함량으로 함께 추출되어 트리신의 함량이 상대적으로 낮아지고 효능이 저하된 추출물이 제조될 수 있으며, 상업적으로도 제조공정 비용에 영향을 줄 수 있으므로 바람직하지 않다.
이때, 상기 단계 (2)에서, 효소를 처리하고 10℃내지 90℃에서 5분 내지 120시간 동안 반응시킬 수 있고, 바람직하게는 20℃내지 80℃에서 5분 내지 120시간 동안, 보다 바람직하게는 30℃내지 60℃에서 5분 내지 48시간 동안, 가장 바람직하게는 20℃내지 45℃에서 30분 내지 24시간 동안 효소를 반응시킬 수 있는 바, 상기 적정 효소의 반응시간은 효소의 첨가량에 대하여 반비례하므로, 효소의 첨가량이 많을수록 반응시간은 단축될 수 있다.
한편, 상기 단계 (2)의 효소 처리 방법은 추출액에 효소를 직접 추가하여 반응시키고 반응 후 효소를 불활성화하거나, 효소 고정화 방식에 의한 연속 공정으로 수행될 수 있다.
다만, 상기 효소 처리 후 반응 시간이 상기 수치 범위 미만일 경우에는 효소 처리되는 시간이 너무 짧아 줄풀 열수 침지물에 존재하는 트리신 전구체로부터 트리신으로의 전환률이 낮아지고, 반대로 효소 처리 반응 시간이 상기 수치 범위를 초과하는 경우에는, 상업적으로 제조공정비용에 영향을 줄 수 있으므로 바람직하지 않다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 상기 효소들의 복합체는 정제된 단일효소의 복합 또는 상업화된 복합효소를 1개 이상 복합하여 사용할 수 있다. 상업화된 효소의 예로서, 펙티넥스 XXL (Pectinex XXL) 및/또는 비스코자임 L (Viscozyme L)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 단계 (2)에서, 베타-글루코시다아제, 셀룰라아제 및 헤미셀룰라아제의 3가지 효소를 동시에 처리할 수 있는 바, 특히 이와 같이 3종의 효소를 혼합하여 사용하는 경우, 각종 트리신의 함량 및 수율이 가장 높았고, 그 기능성 또한 현저히 우수하였으므로 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 단계 (2)에서, 효소는 줄풀에 포함되어 있는 플라보노이드 배당체를 플라보노이드 비배당체로 전환할 수 있다. 트리신 배당체 및 유도체의 배당체들은 당의 결합이 모두 R-O-β-D-glucopyranose로 트린신 및 유도체의 구조에 포도당이 베타의 결합으로 결합한 배당체들이다.
상기 단계 (3)에서, 상기 잔사 1 중량부에 대하여 1 내지 100 중량부의 물 또는 알코올 수용액을 용매로 하여 20℃내지 130℃에서 10분 내지 100시간 동안 추출할 수 있고, 바람직하게는 20℃내지 100℃에서 2시간 내지 12시간 동안 추출할 수 있으며, 또는, 상기 잔사 1 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부의 물 또는 알코올 수용액을 용매로 하여 50℃내지 100℃에서 30분 내지 10시간 동안 추출할 수 있는 바, 상기 추출 온도가 상기 범위 미만이면 활성에 트리신 및 유효성분들의 추출 수율이 낮아지며, 추출 온도가 상기 범위를 초과하면 유효성분들이 파괴되거나, 활성에 관여하지 않는 물질이 높은 함량으로 함께 추출되어 효능이 저하된 추출물이 제조될 수 있으므로 바람직하지 않다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 알코올은 5 내지 95 중량%의 에탄올 수용액, 바람직하게는 20 내지 80 중량%의 에탄올 수용액, 보다 바람직하게는 30 내지 70 중량%의 에탄올 수용액일 수 있고, 가장 바람직하게는 50 중량%의 에탄올 수용액일 수 있다.
즉, 가장 바람직하게는, 상기 단계 (3)에서, 추출은 50% 에탄올을 용매로 하여, 80℃에서 6시간 동안 수행될 수 있는 바, 이러한 추출 조건에서 추출될 때 트리신의 함량, 수율 내지 기능성이 모두 극대화되므로 바람직하다.
또한, 상기 단계 (4)에서 혼합물을 농축하여 농축액을 얻거나, 농축액을 건조하여 분말 형태의 추출물을 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계 (3)의 추출 전에 초음파 또는 마이크로파를 조사하는 전처리 단계를 더 수행할 수 있으며, 초음파와 마이크로파를 병용하여 조사할 수도 있다. 상기 줄풀 효소 처리 추출물에 초음파 또는/및 마이크로파를 조사하는 경우, 그렇지 않은 경우에 비하여 간 기능 개선 효과가 향상된 추출물을 얻을 수 있어 바람직하다.
상기 초음파는 15 내지 25 kHz 및 500 내지 800 와트로 2 내지 30분간 조사될 수 있으며, 상기 마이크로파는 2000 내지 3000 MHz 및 50 내지 400 와트로 5 내지 60초간 조사될 수 있는 바, 초음파 또는 마이크로파의 조사 에너지 및 조사 시간이 상기 범위 미만이면 조사에 의한 효과가 미미하며, 상기 범위를 초과하면 활성에 관여하지 않는 물질의 추출률이 증가하여 바람직하지 않다.
한편, 상기 혼합물을 대상으로, 통상의 여과 방법 또는 장치를 이용하여 불순물을 제거할 수 있으며, 예를 들어, 원심분리 방법을 이용하거나 여과체 또는 마이크로 필터를 이용하여 여과하여 불순물이 제거된 추출물을 얻을 수 있다. 이때, 상기 여과체는 1 내지 200 μm, 마이크로 필터는 0.2 내지 0.8 μm 필터일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 줄풀 추출물을 포함하는, 간 질환 및 간 기능 장애의 개선 또는 예방용 식품 조성물이 제공되는 것일 수 있다. 상술한 약학 조성물과 중복되는 내용은 상기 식품 조성물에 동일하게 적용될 수 있다.
본 명세서 전체에서 사용되는 용어 "개선"은, 상기 조성물의 투여로 간 질환 및 간 기능 장애의가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 명세서 전체에서 사용되는 용어 "식품"은 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료, 비타민 복합제, 건강 기능 식품 및 건강 식품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.
본 명세서 전체에서 사용되는 용어 "건강기능식품"은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, '기능성'이라 함은 영양소를 공급하는 기능 이상으로 특별히 건강에 유익한 효과를 가져오는 기능, 즉 생체 방어, 질병의 예방 및 회복, 신체 리듬의 조절 등의 기능을 가진 식품을 의미하며, 본 발명에 따른 건강 기능성 식품 조성물은 상술한 다양한 간 기능 개선에 유효한 효과를 가진다.
상기 식품 조성물은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조 가능하며, 상기 제조시에는 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 식품용 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고 휴대성이 뛰어나므로, 본 발명의 식품은 장내 환경 개선의 효과를 증진시키기 위한 보조제로 섭취가 가능하다.
상기 식품 조성물은 생리학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있는데, 담체의 종류는 특별히 제한되지 않으며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 줄풀 추출물은 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명의 식품 조성물은 식품 또는 음료에 대하여 50 중량부 이하, 구체적으로 20 중량부 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 장기간 섭취할 경우에는 상기 범위 이하의 함량을 포함할 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
상기 식품 조성물은 간 기능 개선을 통해 간 질환 또는 장 기능 장애를 개선할 나타낼 수 있다면 본 발명의 줄풀 추출물을 다양한 중량%로 포함할 수 있으며, 구체적으로 본 발명의 줄풀 추출물을 식품 조성물의 총 중량 대비 0.00001 내지 100 중량% 또는 0.01 내지 80 중량%로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범주가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는다 할 것이다.
제조예. 줄풀 추출물 제조 방법
제조예 1
시판되는 줄풀 100g을 조 분쇄하여 칭량한 후, 20배수 중량의 정제수를 투입하여 80℃에서 2시간 동안 열수 침지하였다. 이어서, 상기 열수 침지물에 Pectinex XXL 및 Viscozyme L을 각각 줄풀 투입량 기준 0.3중량%가 되도록 칭량하여 혼합한 다음 pH를 4.5로 맞추고 35℃에서 4시간 동안 반응시켰다. 이어서, 1차 여과하여 110℃에서 효소를 불활성화 하여 줄풀 효소 처리 추출물을 수득하였다.
여기서, Pectinex XXL은 펙티나아제, 헤미셀룰라아제 및 아라비나아제를 포함하는 다효소 복합체(multi-enzyme complex)이며, Viscozyme L은 아라비나아제, 셀룰라아제, 베타-글루카나아제, 헤미셀룰라아제 및 자일라아제를 포함하는 다효소 복합체이다.
상기 줄풀 효소 처리 추출물을 수득하고 남은 잔사물에 10배수 중량의 50w/w% 발효 주정을 투입하여 80℃에서 2시간 동안 추출한 후 2차 여과하여 줄풀 주정 추출물을 수득하였다.
이어서, 상기 줄풀 효소 처리 추출물과 상기 줄풀 주정 추출물을 혼합한 후 멸균하여 줄풀 추출물을 제조하였다.
실험예 1. 줄풀 추출물의 in-vitro 간보호 효과 평가
간세포주인 HepG2 cell에 간독성을 유발하는 t-BHP를 처리한 대조군(CON), 양성 대조군으로서 실리마린을 처리한 양성 대조군(Silymarin) 및 제조예 1에 따라 제조된 줄풀 추출물을 농도별로 처리한 실험군(sample)에 대하여 세포 생존률을 시험하였으며, 그 결과는 도 1에 나타내었다.
도 1에 나타낸 결과를 참조하면, 모든 농도의 실험군에서 세포 생존률이 대조군 대비 높으며, 30μg/mL 이상의 농도의 실험군에서 양성 대조군 대비 세포 생존률이 높은 것으로 확인되었다.
또한, 동일한 대조군, 양성 대조군 및 실험군에 대하여 ROS 생성 억제능을 시험하였으며, 그 결과는 도 2에 나타내었다. 도 2에 나타낸 결과를 참조하면, 모든 농도의 실험군에서 ROS 생성 억제능이 확인되었다.
도 1 및 도 2의 결과를 통해, 상기 줄풀 추출물은 농도 의존적으로 간세포 보호 효과를 나타냄을 확인할 수 있다.
한편, 간세포주인 HepG2 cell에 제조예 1에 따라 제조된 줄풀 추출물을 0.1%, 0.3%, 0.5%의 농도로 처리(실험군)하여 알코올 탈수소효소(ADH)와 아세트알데히드 탈수소효소(ALDH)의 발현 정도를 관찰하였다. 헛개나무 추출물을 0.1%의 농도로 처리한 군을 양성 대조군으로 하였으며, 그 결과는 도 3에 나타내었다.
도 3에 나타낸 결과를 참조하면, 모든 농도의 실험군에서 ALDH의 발현 정도가 헛개나무 추출물을 처리한 양성 대조군 대비 높은 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 본원의 줄풀 추출물은 간 기능성 소재로서 사용되는 헛개나무 추출물을 충분히 대체할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.
실험예 2. 줄풀 추출물의 in-vivo 간보호 효과 평가
in-vivo 간보호 효과를 관찰하기 위해 알코올성 지방간이 유도된 6주령의 SD Rat을 이용하였다. 구체적으로, 지방간 유도를 위해 SD Rat에 에탄올을 5g/kg 농도로 12시간 간격으로 3회 투여하였다.
제조예 1에 따라 제조된 줄풀 추출물을 50, 100, 200mg/kg 농도로 알코올 투여 30분 전에 투여한 군을 실험군으로 하고, 실리마린 50mg/kg을 같은 방법으로 투여한 군을 양성 대조군으로 하였으며, 알코올 투여만을 진행한 군을 대조군으로 하였다.
간세포 손상을 나타내는 간기능 관련효소인 ALT, AST 및 ALP의 혈중농도 측정 결과를 나타낸 도 4를 참조하면, 상기 줄풀 추출물은 농도 의존적으로 간세포 보호 효과를 나타냄을 확인할 수 있으며, 모든 농도의 실험군에서 간기능 관련효소의 혈중농도가 대조군 대비 낮으며, 200mg/kg 이상의 농도의 실험군에서 양성 대조군 대비 간세포 보호 효과가 높은 것으로 확인되었다.
또한, 간 내 지질수준 확인을 위한 Oil Red O & Hematoxylin 결과를 나타낸 도 5를 참조하면, 육안으로도 대조군 대비 실험군에서 지방간이 감소한 것을 확인할 수 있다.
한편, 간 조직 및 혈청 내의 TG (중성지방) 및 총 콜레스테롤 농도(도 6), 간 조직 내 지질 과산화물 및 비효소적 항산화 체계의 활성화 정도(도 7), 알코올 투여 후 간 조직 내 ADH 및 ALDH 활성(도 8), 알코올 및 아세트 알데히드의 혈중 농도 변화(도 9), 알코올 및 아세트 알데히드의 Cmax (도 10)을 측정하였다.
도 6 내지 도 10에 나타낸 결과를 참조하면, 제조예 1에 따라 제조된 줄풀 추출물은 농도 의존적으로 알코올 유발 지방간 및 간 손상을 예방 또는 완화하는 효과가 있음을 확인하였다.
실시예 3. 줄풀 추출물의 항산화능 평가
DPPH 및 Superoxide radical 소거능을 측정하여 제조예 1에 따라 제조된 줄풀 추출물의 농도별 항산화능을 평가하였으며, 상기 결과는 도 11에 나타내었다. 도 11의 결과를 참조하면, 상기 줄풀 추출물은 농도 의존적으로 항산화능을 나타내나, 특히 500μM에서 가장 월등한 항산화능이 발현되는 것을 확인할 수 있다.
상술한 다양한 in-vitro 및 in-vivo 실험 결과를 참고하면, 본 발명에 따른 줄풀 추출물은 알코올에 의한 간 손상 뿐만 아니라 비알코올성 간 질환 및 간 기능 장애에 대하여 폭넓게 치료 또는 완화 효과를 나타낼 수 있음을 알 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 줄풀 추출물을 포함하는 간 질환 및 간 기능 장애의 치료 또는 개선용 약학 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 간 질환은 지방간, 간섬유화, 간경변증, 간암, 황달 및 염증성 간 질환으로부터 선택되는 적어도 하나인,
    약학 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 염증성 간 질환은 간염, 급성 간염, 만성 간염, 알코올성 간염, 비알코올성 간염, 아급성 간염, 바이러스 간염, 독성 간 질환, 간 농양, 육아종성 간염, 자가면역성 간염 및 루푸스 모양 간염으로부터 선택되는 적어도 하나인,
    약학 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 간 기능 장애의는 숙취, 알코올에 의한 간 손상, 독성 물질에 의한 간 손상 및 간 세포 손상으로부터 선택되는 적어도 하나인,
    약학 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 줄풀 추출물은,
    줄풀 효소 처리 추출물; 및
    상기 줄풀 효소 처리 추출물을 수득하고 남은 잔사물에 대한 극성 또는 비극성 용매 추출물;
    을 포함하는,
    약학 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 줄풀 효소 처리 추출물은 줄풀을 펙티나아제(pectinase), 헤미셀룰라아제(hemicellulase), 아라비나아제(arabinanase), 아라바나제(arabanase), 셀룰라아제(cellulase), 베타-글루카나아제(beta-glucanase) 및 자일라아제(xylanase)로부터 선택되는 적어도 하나의 효소로 처리하여 수득한 추출물인,
    약학 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 줄풀 추출물은 플라보노이드 배당체 및 플라보노이드 비배당체로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는,
    약학 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 줄풀 추출물은 trincin, tricin-7-O-β-D-glucopyranose, salcolin A, sacolin B, sacolin C, salcolin D, tricin-4'-O-(threo-β-guaiacylglyceryl) ether 7-O-β-D-glucopyranose, tricin-4'-O-(erythro-β-guaiacylglyceryl) ether 7-O-β-D-glucopyranose, tricin-4'-O-(threo-β-guaiacylglyceryl) ether 7"-O-β-D-glucopyranose 및 tricin-4'-O-(erythro-β-guaiacylglyceryl) ether 7"-O-β-D-glucopyranose로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는, 약학 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    비타민 B군, 비타민 C, 비타민 E, 베타카로틴, Ca, Mg, Zn, 레시틴, 알라닌, 타우린, 말톨, 과당, 올리고당, 영지, 글루메이트, 키토산, 아스파라긴산, 동충하초, 헛개나무 추출물, 오리나무 추출물 및 밀크시슬로부터 선택되는 적어도 하나를 더 포함하는,
    약학 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 줄풀 추출물은 0.1 wt% 내지 90 wt%의 트리신을 포함하는,
    약학 조성물.
  11. 줄풀 추출물을 포함하는 간 질환 및 간 기능 장애의 개선 또는 예방용 식품 조성물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 식품 조성물은 건강기능식품인,
    식품 조성물.
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