KR20230033938A - 도라지 및 구절초 추출물을 함유하는 호흡기염증 질환의 예방 및 치료용 조성물 - Google Patents
도라지 및 구절초 추출물을 함유하는 호흡기염증 질환의 예방 및 치료용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 도라지 및 구절초의 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 호흡기염증 질환의 예방, 치료, 및 개선용 조성물에 관한 것으로서, 본 발명의 도라지 및 구절초의 혼합 추출물은 도라지 추출물 및 구절초 추출물의 각각의 추출물에 비하여 현저히 우수한 항산화 활성, 대식세포의 NO 분비 활성, 및 호흡기 염증 관련 물질의 활성 억제 효과가 있으므로 호흡기염증 질환의 예방, 치료, 및 개선을 위한 식품 또는 약학 조성물로 유용하게 사용 가능하다.
Description
본 발명은 도라지 및 구절초의 혼합 추출물을 포함하는 호흡기염증 질환의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 본 발명의 도라지 및 구절초의 혼합 추출물은 각각의 추출물에 비하여 항산화 활성, 대식세포의 NO 분비 활성, 및 염증 관련 물질의 활성 억제 효과가 현저히 우수하므로 도라지 및 구절초의 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 호흡기염증 질환의 예방, 치료, 및 개선을 위한 약학적 및 식품 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 염증 반응은 생체의 세포나 조직에 어떠한 기질적 변화를 가져오는 침습이 가해질 때 그 손상부위를 수복 재생하려고 하는 생체의 방어 반응과정이다. 따라서 이러한 일련의 반응에는 국소의 혈관, 체액의 각종 조직세포, 면역 관여 세포 등이 포함된다. 최근 분자생물학의 발달과 더불어 염증성 질환이 사이토카인(cytokine)이라는 분자 수준에서의 이해가 시도되고 있으며, 이러한 질환에 영향을 주는 인자들도 하나씩 규명되고 있다.
알러지 반응은 그 반응 형태에 의해 I형, II형, III형 및 IV형의 4 가지 유형으로 분류될 수 있고, 또는 항원에 의한 재감작(感作) 후 발증까지의 시간에 의해서 I형, II형 및 III형 알러지는 즉시형 알러지라고 불리며, IV형 알러지는 지연형 알러지로 분류될 수 있다.
이 중, I형 알러지는 IgE 항체가 관여하는 반응으로서, 아나필락시형 알러지라고 불리며, 여기에는 기관지 천식, 아토피성 질환(피부염, 장염 등), 화분증 등의 알러지성 비염, 알러지성 결막염, 음식물 알러지 등이 포함된다.
천식(asthma)이란 여러 가지 자극에 대한 기도의 과민성을 그 특징으로 하는 질환으로 기도의 광범위한 협착에 의해 발생하는 천명(喘鳴), 호흡곤란, 기침 등의 임상 증세들은 자연히 혹은 치료에 의해 가역적으로 호전될 수 있다. 대부분의 천식은 알러지성이며, 만성 기도염증(chronic airway inflammation)과 기도 과민반응성(bronchial hyperresponsiveness)이 특징이다(Minoguchi K and Adachi M. Pathophysiology of asthma. In: Cherniack NS, Altose MD, Homma I, editors. Rehabilitation of the patient with respiratory disease. New York: McGraw-Hill, 1999, pp97-104).
천식은 그 원인에 따라 외인성 천식과 내인성 천식으로 나누어질 수 있다. 외인성 천식의 경우 원인 항원에 노출되었을 때 증상이 나타나는 천식을 말한다. 원인 항원에 대한 피부시험이나 기관지 유발시험이 양성반응을 보이며 발병 연령이 어린 것이 일반적이다. 집 먼지, 진드기가 가장 많은 원인 항원이며, 그밖에 꽃가루, 동물의 상피, 곰팡이, 미세먼지 등이 원인 항원으로 작용한다. 내인성 천식의 경우에는 상기도 감염, 운동, 정서불안, 한랭 기후 및 습도의 변화 등이 천식을 유발하거나 악화시키는 경우인데, 성인형 천식에서 흔히 볼 수 있다. 그 외에도 약물에 의해 유발되는 천식, 운동 유발성 천식 및 직업성 천식 등이 있다.
천식은 TH2(T helper 2) 타입 면역세포가 생성하는 인터루킨-4, 5, 13에 의해 염증세포가 증식, 분화 및 활성화되어 기도 및 기도 주변 조직으로 이동, 침윤하기 때문에 만성 염증질환으로도 인식되고 있다(Elias JA, et al., J. Clin. Invest., 111, pp291-297, 2003). 천식을 앓고 있는 환자의 기관지에서 활성화된 호산구, 비만세포, 폐포 대식세포 등의 염증세포는 다양한 염증매개인자들(시스테인 류코트리엔, 프로스타글란딘 등)을 분비하면서 강력한 기관지 수축작용에 관여한다(Maggi E., Immunotechnology, 3, pp233-244, 1998; Pawankar R., Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol., 1, pp3-6, 2001; Barnes PJ, et al., Pharmacol Rev., 50, pp515-596, 1998).
따라서 염증세포 활성화에 관여하는 IL-4, IL-5, IL-13 등 사이토카인 및 면역글로불린 E의 생산과 이들의 작용으로 호산구 등 염증세포에서 분비되는 시스테인 류코트리엔 생합성 등은 염증 및 알러지 반응과 이로 인한 천식을 유발하는 주요 원인이므로 이들의 생산을 억제하기 위한 약물을 개발하고자 많은 연구가 진행되고 있다.
또한, 만성 폐쇄성 폐질환은, 가역적인 기류 폐쇄와 알러지성 기관지 염증 반응을 주된 특징으로 나타내는 천식과는 구분되어서 적합하게 치료되어야 하지만, 현재의 치료법은 단지 증상의 경감을 제공함에 불과하고, 최근 치료법 중 어느 것도 만성 폐쇄성 폐질환의 근본적인 치료 효과를 임상적인 결과로 나타내지 못하고 있다 (Hele DJ, Belvisi MG. 2003. Novel therapies for the treatment of inflammatory airway diseases. Expert Opin Investig Drugs 12: 5-18; Fox JC, Fitzgerald MF. 2009. The role of animal models in the pharmacological evaluation of emerging anti-inflammatory agents for the treatment of COPD. Curr Opin Pharmacol. 9: 231-242).
천식과 COPD는 원칙적으로 상이한 병리기전을 나타내는데, 예를 들어, (1) 염증세포 면에서, 천식은 비만세포(mast cell), 호산구(Eosinophils), CD4+ 세포 (Th2), 대식세포(Macrophages) 등이 주로 작용하는데 반하여, COPD는 호중구(Neutrophils), CD8+ 세포 (Tc) 등이 주로 작용한다는 점에서 상이하며; (2) 염증매개인자 면에서, 천식은 류코트리엔(Leukotriene B), 히스타민(Histamine), IL-4, IL-5, IL-13, 에오탁신(Eotaxin), RANTES, 산화적 스트레스(Oxidative stress) 등이 주로 관여되는데 반하여, COPD는 TNF-alpha, IL-8, GRO-alpha 등이 주로 관여된다는 점에서 상이하며; (3) 염증현상 면에서, 천식은 전체 기도에 작용하여, AHR(기도과민반응 과민), 상피성 쉐딩(Epithelial shedding), 섬유증(Fibrosis), 조직질실상 발전이 없으며(no parenchymal involvement), 점액분비(muscus secretion), 비교적 가역적 기류장애 현상, 기침, 재채기, 호흡곤란(dyspnea)를 주로 어린 시기에 발생하는 데 반하여, COPD는 말초 기도에 작용하여, 상피성 변성(Epithelial metaplasia), 조직질실상 손상 (parenchymal destruction), 비교적 비가역적 기류장애 현상, 만성 기관지염, 폐기종을 주로 성인기에 발생하는 점에서 상이한 점 등의 별개의 병리기전을 갖는 것으로 알려져 있다 (Barnes PJ. 2000. Mechanisms in COPD: differences from asthma. Chest 117: 10S-14S; Seatta M, Turato G, Maestrelli P, Mapp CE, Fabbri LM. 2001. Cellular and structural base of chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med. 163: 1304-1309).
이에 본 발명자들은 다양한 천연 소재로부터 호흡기염증을 예방, 치료, 및 개선할 수 있는 소재를 찾고자 다양한 시도를 한 결과, 도라지 및 구절초의 혼합 추출물이 다른 천연 소재에 비하여 호흡기염증을 매우 효과적으로 예방, 치료, 및 개선할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 하나의 목적은 도라지 및 구절초의 혼합 추출물을 포함하는 호흡기염증 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 하나의 목적은 도라지 및 구절초의 혼합 추출물을 포함하는 호흡기염증 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 조성물을 개체에 투여하여 개체의 호흡기염증 질환의 예방, 치료, 또는 개선하는 방법을 제공하는 것이다.
하나의 양태로서, 본 발명은 도라지 및 구절초의 혼합 추출물을 포함하는 호흡기염증 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 도라지(Platycodon grandiflorum)는 한국, 중국 동북부, 일본에 자생하며 햇빛이 잘 쪼이는 산야의 초원에서 자라는 초롱꽃과의 다년초를 말한다. 상기 도라지는 꽃, 잎, 줄기, 뿌리, 및 전초 등의 어느 부위를 사용하여도 무관하나, 바람직하게는 꽃, 잎, 줄기, 및 뿌리, 중의 어느 하나, 보다 바람직하게는 뿌리를 사용한다.
본 발명에 있어서, 상기 구절초는 한국에서 자생하는 자원식물로서 국화과 구절초(Chrysanthemum zawadskii var. latilobum Kitamura)를 의미하며, 구체적으로는 구절초(Chrysanthemu zawadskii (or sibirium) var. latilobum), 또는 동속 근연식물인 포천구절초(Chrysanthemum zawadskii var. tenuisectum), 한라구절초 (Chrysanthemum zawadskii subsp. coreanum), 낙동구절초(Chrysanthemum zawadskii subsp. Naktongense) 및 바위구절초(Chrysanthemum zawadskii var. alpinum)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하고, 상기 구절초는 꽃, 잎, 줄기, 뿌리, 및 전초 등의 어느 부위를 사용하여도 무관하나, 바람직하게는 꽃, 잎, 및 줄기 중의 어느 하나, 보다 바람직하게는 잎 및 줄기를 사용한다.
본 발명에 있어서, "추출물(extract)"은 목적하는 물질을 다양한 용매에 침지한 다음, 상온 또는 가온상태에서 일정시간 동안 추출, 분획하여 수득한 액상성분, 상기 액상성분으로부터 용매를 제거하여 수득한 고형분 등의 결과물을 의미한다. 뿐만 아니라, 상기 결과물에 더하여, 상기 결과물의 희석액, 이들의 농축액, 이들의 조정제물, 정제물 등을 모두 포함하는 것으로 포괄적으로 해석될 수 있다.
본 발명의 상기 도라지 및 구절초의 혼합 추출물은 도라지 및 구절초를 혼합한 후 추출물을 제조하거나 도라지 및 구절초 각각의 추출물을 제조한 후 혼합하여 제조할 수 있다. 이에 본 발명에서는 이들 방법에 의하여 제조된 도라지 추출물과 구절초 추출물의 혼합물, 및 도라지 및 구절초의 혼합 추출물 모두를 도라지 및 구절초의 혼합 추출물로 명명하고 사용한다.
상기 도라지 및 구절초의 혼합 추출물은 물 또는 다양한 유기용매 등으로 추출하여 수득할 수 있다. 이때, 사용되는 유기용매는 호흡기 염증 질환의 예방, 치료, 및 개선 효과를 갖는 추출물을 수득할 수 있는 한, 특별히 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 물, 극성용매 또는 비극성용매가 될 수 있고, 보다 바람직하게는 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올(에탄올, 메탄올, 프로판올 또는 부탄올 등), 이들의 혼합용매 등이 될 수 있으며, 가장 바람직하게는 에탄올을 사용할 수 있다.
또한, 상기 추출물을 수득하기 위한 방법 역시 호흡기 염증 질환의 예방, 치료, 및 개선 효과를 갖는 추출물을 수득할 수 있는 한, 특별히 이에 제한되지 않는다. 추출 방법은 냉침 추출, 초음파 추출, 또는 환류 냉각 추출 방법 등이 있으며, 초음파 추출 방법으로 실시하는 것이 바람직하다.
상기 초음파 추출은 진동수가 1초에 20,000번 이상인 진동소자를 사용하여 각종 천연소재로부터 유용성분을 화학적인 힘이 아닌 물리적인 힘으로 상온에서 추출하는 방법으로, 용매 추출, 식물성 오일 추출 또는 수증기 증류 추출과 달리 상온에서 천연소재가 함유하고 있는 유효성분을 파괴하지 않고 고농도로 추출할 수 있는 장점이 있다.
하나의 구체적 예로서, 상기 초음파 추출은 건조된 도라지 및 구절초의 분말 각각 또는 이의 혼합물을 60% 내지 80% 에탄올 용액을 이용하여 상온에서 24시간 내지 72시간 동안 실시할 수 있다. 바람직하게는 65% 내지 75% 에탄올 용액을 이용하여 상온에서 36시간 내지 60시간 동안 실시하며, 보다 바람직하게는 70% 에탄올 용액을 이용하여 상온에서 48시간 동안 실시한다. 상기 수치의 하한을 벗어나는 경우 도라지 및 구절초 분말에 함유된 본 발명의 유효성분이 충분히 추출되지 않으며 상한을 초과하는 경우 유효성분의 추출량에 유의적인 차이가 없고 상기 유효성분 외 불순물이 추출되며 공정의 효율성이 감소하게 된다.
본 발명에서, "호흡기염증 질환"이란 비염, 중이염, 인후염, 편도염, 폐렴, 천식 및 만성 폐쇄성 폐질환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물의 유효성분인 도라지 및 구절초 혼합 추출물은 도라지 및 구절초 추출물 각각에 비하여 최소 1.6배 이상의 증가된 항산화 효과를 나타내며, 최소 45배 이상의 대식세포의 NO 분비 활성을 증가시키며, COX-2 등의 염증 관련 인자의 발현을 억제하는 효과가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 도라지 및 구절초 혼합 추출물은 도라지 및 구절초 추출물 각각과 대비하여 월등하게 우수한 호흡기 염증 질환의 예방, 치료, 및 개선 효과가 있다.
본 발명에 있어서, 상기 “유효성분”이란 단독으로 목적하는 활성을 나타내거나 또는 그 자체는 활성이 없는 담체와 함께 활성을 나타낼 수 있는 성분을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 "예방"은 상기 추출물을 포함하는 조성물의 투여로 염증, 알러지 또는 호흡기염증 질환 및 천식을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 “치료” 또는 “개선”은 개체에서 (a) 질환 또는 질병의 발전의 억제 (b) 질환 또는 질병의 경감 및 (c) 질환 또는 질환의 제거를 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 "약학적 조성물"은 질병의 예방 또는 치료를 목적으로 제조된 것을 의미하며, 각각 통상의 방법에 따라 다양한 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 예컨대, 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형으로 제형화할 수 있고, 윤활제, 습윤제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 비경구형 제형으로 제형화하여 사용될 수 있다. 또한, 외용제, 좌제, 피부외용제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용할 수 있다.
또한, 각각의 제형에 따라 약학적으로 허용가능한 담체, 예컨대 완충제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제, 기제 등 당업계에 공지된 담체를 추가로 포함하여 제조할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 용어, "약학적으로 허용 가능한 담체"란 생물체를 자극하지 않으면서, 주입되는 유효성분의 생물학적 활성 및 특성을 저해하지 않는 담체 또는 희석제를 의미할 수 있다. 본 발명에 사용 가능한 상기 담체의 종류는 특별히 제한되지 아니하며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되고 약학적으로 허용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 상기 담체의 비제한적인 예로는, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사 용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2 종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 담체는 비자연적 담체 (non-naturally occuring carrier)일 수 있다.
본 발명의 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여할 수 있다. 상기 약학적으로 유효한 양은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 건강상태, 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 구체적으로 투여 개체의 몸무게 1㎏ 당 일반적으로 1일 0.01㎎ 내지 5000㎎이며, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정 시간간격으로 1일 1회 내지 수회로 분할 투여할 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 약학적 조성물에 포함되는 도라지 및 구절초 혼합 추출물은 특별히 이에 제한되지 않으나, 조성물의 총 중량에 대하여 0.00001 내지 100 중량%, 바람직하게 0.0001 내지 15 중량%, 보다 바람직하게 0.001 내지 15중량%, 보다 더 바람직하게 0.001 내지 10중량%로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 단독으로 또는 호흡기염증 질환의 예방 및 치료 효과를 나타내는 기타 약학적 활성 화합물과 결합하여 또는 적당한 집합을 이루어 사용될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여할 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용을 유발하지 않으면서 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 개체에게 본 발명의 약학적 조성물을 도입하는 것을 의미하며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물의 투여 방식은 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방식에 따를 수 있다. 상기 투여 방식의 비제한적인 예로, 조성물을 경구 투여 또는 비경구 투여 방식으로 투여할 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물은 목적하는 투여 방식에 따라 다양한 제형으로 제작될 수 있다.
본 발명의 조성물의 투여빈도는 특별히 이에 제한되지 않으나, 1일 1회 투여하거나 또는 용량을 분할하여 수회 투여할 수 있다.
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 도라지 및 구절초 혼합 추출물을 포함하는 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 호흡기 염증 질환의 예방, 치료, 또는 개선 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, "개체"란, 호흡기 염증 질환이 발병되었거나 발병할 가능성이 있는 인간을 포함한 모든 동물을 의미할 수 있다. 상기 동물은 인간뿐만 아니라 이와 유사한 증상의 치료를 필요로 하는 소, 말, 양, 돼지, 염소, 낙타, 영양, 개, 고양이 등의 포유동물일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 상기 호흡기 염증 질환의 예방, 치료, 또는 개선 방법은 구체적으로, 호흡기염증 질환이 발생하거나 발생할 위험이 있는 개체에 상기 조성물을 약학적으로 유효한 양으로 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 투여하는 방법은, 상기에 전술한 바와 같다.
상기 예방, 치료, 및 개선은 본 발명에 따른 호흡기 염증 질환의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물을 개체에 투여하여 호흡기 염증 질환을 억제시키거나 지연시키는 모든 행위 또는 호흡기 염증 질환을 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미할 수 있다.
상기 도라지 및 구절초 혼합 추출물을 포함하는 약학적 조성물에 대해서는 전술한 바와 같다.
본 발명의 조성물은 투여를 위하여, 상기 기재한 유효성분 이외에 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 소르비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로오스, 폴리비닐피 롤리돈, 셀룰로오스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로오스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일을 들 수 있다.
본 발명의 조성물의 적합한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 구체적으로, 상기 도라지 및 구절초 혼합 추출물의 투여량은 50~500㎎/Kg일 수 있다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 도라지 및 구절초 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 호흡기 염증 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
상기 도라지 및 구절초 혼합 추출물의 호흡기 염증 질환의 예방 또는 개선 효과에 대해서는 전술한 바와 같다.
본 발명의 조성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 도라지 및 구절초 혼합 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상의 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합량은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있으며, 식품학적으로 허용가능한 식품 보조 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물은 천연물로부터 유래한 추출물을 유효성분으로 하므로 안정성 면에서 문제가 없기 때문에 혼합량에 큰 제한은 없다.
본 발명의 식품 조성물은 통상적인 의미의 식품을 모두 포함할 수 있으며, 기능성 식품, 건강기능식품 등 당업계에 알려진 용어와 혼용 가능하다.
본 발명의 용어 "기능성 식품"은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
또한, 본 발명의 용어 "건강기능식품"은 건강보조의 목적으로 특정성분을 원료로 하거나 식품 원료에 들어있는 특정성분을 추출, 농축, 정제, 혼합 등의 방법으로 제조, 가공한 식품을 말하며, 상기 성분에 의해 생체방어, 생체리듬의 조절, 질병의 방지와 회복 등 생체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발휘할 수 있도록 설계되고 가공된 식품을 말하는 것으로서, 상기 건강식품용 조성물은 질병의 예방 및 질병의 회복 등과 관련된 기능을 수행할 수 있다.
호흡기염증 질환의 예방 및 개선을 위한 본 발명의 조성물이 사용될 수 있는 식품의 종류에는 제한이 없다. 아울러 본 발명의 도라지 및 구절초 전초 추출물을 활성성분으로 포함하는 조성물은 당업자의 선택에 따라 식품에 함유될 수 있는 적절한 기타 보조 성분과 공지의 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다. 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 본 발명에 따른 추출물 및 이의 분획물을 주성분으로 하여 제조한 즙, 차, 젤리 및 주스 등에 첨가하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 적용될 수 있는 식품에는 예컨대, 특수영양식품(예: 조제유류, 영유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예: 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예: 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예: 스낵류), 유가공품(예: 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예: 과실, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면스프 등) 등 모든 식품을 포함할 수 있다.
본 발명의 건강기능식품 조성물이 음료의 형태로 사용될 경우에는 통상의 음료와 같이 여러 가지 감미제, 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기 외에 본 발명의 건강기능식품 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 도라지 및 구절초 혼합 추출물은 천연 약용식물을 원료로 하므로 약학 조성물 또는 식품 조성물로 사용할 경우에도 일반적인 합성 화합물에 비하여 부작용이 덜할 수 있으므로 안전하게 포함되어 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 도라지 및 구절초 혼합 추출물은 각각의 추출물에 비하여 증가된 항산화 활성, 대식세포의 NO 분비 활성, 및 염증 관련 물질의 활성 억제 효과를 나타낸다. 특히 본 발명의 도라지 및 구절초 혼합 추출물은 농도 의존적으로 염증 관련 물질의 생성을 억제시켜 호흡기 염증 질환의 예방, 개선, 및 치료에 기여하는 효과가 있다. 따라서, 상기 도라지 및 구절초 혼합 추출물은 식용 가능하고 독성이 없으면서 호흡기 염증 질환의 예방, 개선, 및 치료 효과가 우수하므로 호흡기 염증 질환의 예방, 개선, 및 치료를 위한 약학 및 식품 조성물로서 유용하게 사용 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도라지 추출물의 대식세포주 RAW 264.7 세포에 대한 농도별 세포 독성을 분석한 결과이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구절초 추출물의 대식세포주 RAW 264.7 세포에 대한 농도별 세포 독성을 분석한 결과이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도라지 추출물의 폐암세포주 A549 세포에 대한 농도별 세포 독성을 분석한 결과이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구절초 추출물의 폐암세포주 A549 세포에 대한 농도별 세포 독성을 분석한 결과이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구절초 추출물, 도라지 추출물, 및 이들 혼합 추출물의 항산화 효과를 비교한 결과이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구절초 추출물 및 도라지 추출물의 면역증강 효능에 관한 실험 결과이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구절초 추출물, 도라지 추출물, 및 이들 혼합 추출물의 NO 분비량에 따른 면역력 증강 효과를 비교한 결과이다.
도 8 및 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 구절초 추출물 및 도라지 추출물의 COX-2 및 β-액틴의 발현량을 농도별 비교 분석한 결과이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구절초 추출물의 대식세포주 RAW 264.7 세포에 대한 농도별 세포 독성을 분석한 결과이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도라지 추출물의 폐암세포주 A549 세포에 대한 농도별 세포 독성을 분석한 결과이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구절초 추출물의 폐암세포주 A549 세포에 대한 농도별 세포 독성을 분석한 결과이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구절초 추출물, 도라지 추출물, 및 이들 혼합 추출물의 항산화 효과를 비교한 결과이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구절초 추출물 및 도라지 추출물의 면역증강 효능에 관한 실험 결과이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구절초 추출물, 도라지 추출물, 및 이들 혼합 추출물의 NO 분비량에 따른 면역력 증강 효과를 비교한 결과이다.
도 8 및 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 구절초 추출물 및 도라지 추출물의 COX-2 및 β-액틴의 발현량을 농도별 비교 분석한 결과이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
제조예 1: 도라지 및 구절초 추출물의 제조
3 ~ 6년간 재배한 도라지의 뿌리 및 잎, 그리고 구절초의 잎과 줄기를 경동시장에서 구매한 후 깨끗이 세척하고 건조한 다음 분쇄기로 분쇄하여 각각 분말화하였다. 도라지 분말은 80% 에탄올 및 1% 아세트산 수용액에서 6시간 동안 초음파 추출하여 도라지 추출물을 제조하였고, 구절초 분말은 50% 에탄올에서 2시간 동안 초음파 추출하여 구절초 추출물을 제조하였다.
실시예 1: 본 발명에 따른 도라지 및 구절초의 혼합 추출물에 대한 세포 독성 평가
1-1. RAW 264.7 세포내 독성 평가
대식세포주 RAW 264.7 세포를 96웰 플레이트에 2 X 104 cell/well 농도로 배양하고, 배양 24시간 후 상기 제조예 1의 도라지 추출물 및 구절초 추출물을 농도별(0 ㎍/㎖, 62.5 ㎍/㎖, 125 ㎍/㎖, 250 ㎍/㎖, 500 ㎍/㎖, 1000 ㎍/㎖, 2000 ㎍/㎖)로 각각 처리하였다. 처리 24시간 후 각 웰에 MTS 시약을 20 ㎕ 넣고 상온에서 30분 반응시켰다. 반응완료 후 490 nm 파장영역에서 흡광도를 측정하였으며, 이때 상기 과정을 총 3회 반복하였고 평균값을 측정하여 도라지 및 구절초 추출물의 세포 독성을 분석하였다.
그 결과, 도 1 및 2에서 볼 수 있듯이, 상기 제조예 1의 도라지 추출물 및 구절초 추출물은 대식세포주 RAW 264.7 세포에 대한 세포 독성이 없는 것을 확인하였다.
1-2. A549 세포내 독성 평가
폐암세포주 A549 세포를 96웰 플레이트에 2 X 104 cell/well 농도로 배양하고, 배양 24시간 후 상기 제조예 1의 도라지 추출물 및 구절초 추출물을 농도별(0 ㎍/㎖, 62.5 ㎍/㎖, 125 ㎍/㎖, 250 ㎍/㎖, 500 ㎍/㎖, 1000 ㎍/㎖, 2000 ㎍/㎖)로 각각 처리하였다. 처리 24시간 후 각 웰에 MTS 시약을 20 ㎕ 넣고 상온에서 30분 반응시켰다. 반응완료 후 490 nm 파장영역에서 흡광도를 측정하였으며, 이때 상기 과정을 총 3회 반복하였고 평균값을 측정하여 도라지, 구절초 추출물의 세포 독성을 분석하였다.
그 결과, 도 3 및 4에서 볼 수 있듯이, 상기 제조예 1의 도라지 추출물 및 구절초 추출물은 폐암세포주 A549 세포에 대한 세포 독성이 없는 것을 확인하였다.
실시예 2: 도라지 추출물과 구절초 추출물의 폴리페놀 함량 분석
96웰 플레이트에 1000 ㎍/㎖ 농도의 상기 제조예 1의 도라지 및 구절초 추출물을 40 ㎕씩 각각 넣고, 각 웰에 1 노르말 농도의 Folin-Ciocalteu's phenol reagent (FC 시약)을 20 ㎕씩 넣었다. 또한 각 웰에 20% Na2CO3 용액을 60 ㎕씩 넣고 암실에서 30분간 반응시켰다. 반응완료 후 700nm에서 흡광도를 측정하였으며, 이때 상기 과정을 총 3회 반복하였고 평균값을 갈산 표준 곡선과 비교하여 폴리페놀 함량을 분석하였다.
실시예 3: 도라지 추출물과 구절초 추출물의 플라보노이드 함량 분석
96웰 플레이트에 1000 ㎍/㎖ 농도의 상기 제조예 1의 도라지 및 구절초 추출물을 25 ㎕씩 각각 넣고, 각 웰에 2차 증류수를 125 ㎕씩 넣었다. 그리고 각 웰에 5% NaNO2를 8 ㎕ 넣고 5분간 반응시켰다. 반응완료 후 각 웰에 10% AlCl3를 15 ㎕씩 넣고 다시 6분 반응시켰다. 반응완료 후 각 웰에 1M NaOH 50 ㎕와 2차 증류수 27 ㎕를 넣었다. 각 웰의 용액을 잘 섞고 510 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 이때 상기 과정을 총 3회 반복하였고 평균값을 측정하여 플라보노이드 함량을 분석하였다.
실시예 4: 도라지 및 구절초의 혼합 추출물의 항산화 증진 효과
96웰 플레이트에 상기 제조예 1의 도라지 및 구절초 추출물 각각과 이의 혼합 추출물을 농도별(125 ㎍/㎖, 250 ㎍/㎖, 500 ㎍/㎖, 1000 ㎍/㎖, 2000 ㎍/㎖)로 80 ㎕씩 넣었다. 각 웰에 0.2 mM DPPH 용액을 80 ㎕씩 넣고, 암실에서 30분간 반응시켰다. 반응완료 후 517 nM에서 흡광도를 측정하였으며, 이때 상기 과정을 총 3회 반복하였고 평균값을 측정하여 도라지, 구절초 추출물의 DPPH radical 소거활성을 분석하였다. 그 결과를 도 5에 나타내었다.
도 5에서 볼 수 있듯이, 도라지 추출물 및 구절초 추출물 각각의 DPPH radical 소거 활성에 비하여 도라지 및 구절초의 혼합 추출물이 도라지 추출물에 비하여 약 1.6배, 구절초 추출물에 비하여 약 2.8배 증가된 활성이 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 4: 본 발명에 따른 추출물의 면역 증진 효과
2-1. 도라지 및 구절초 추출물의 면역력 증강 효능 분석
대식세포주 RAW 264.7 세포를 24웰 플레이트에 2 X 105 cell/well 농도로 배양하고, 배양 24시간 후 인터페론-γ(interferon- γ)를 10 ㎍/㎖ 농도로 처리한 뒤, 상기 제조예 1의 도라지 및 구절초 추출물을 각각 농도별(62.5 ㎍/㎖, 125 ㎍/㎖, 250 ㎍/㎖)로 처리하였다. 처리하고 24시간 후 각 웰에서 배양액 80 ㎕를 96웰 플레이트로 옮기고, 96웰 플레이트의 각 웰에 Griess reagent 80 ㎕를 넣은 뒤, 상온에서 15분간 반응시켰다. 반응완료 후 540nm에서 흡광도를 측정하였으며, 이때 상기 과정을 총 3회 반복하였고 평균값을 NaNO2 표준 곡선과 비교하여 면역력 증강 효능을 분석하였다.
도 6에서 볼 수 있듯이, 비처리군의 NO (Nitric Oxide) 분비 활성에 비하여 구절초 추출물 처리군의 활성이 약 45배, 도라지 추출물 처리군의 활성이 약 135배로 증가했음을 확인할 수 있었다.
2-2. 구절초 및 도라지 추출물의 면역력 증강 시너지 효능 분석
대식세포주 RAW 264.7 세포를 24웰 플레이트에 2 X 105 cell/well 농도로 배양하고, 배양 24시간 후 인터페론-γ(interferon- γ)를 10 ㎍/㎖ 농도로 처리한 뒤, 상기 제조예 1의 본 발명의 도라지 및 구절초 추출물을 농도별(구절초: 0 ㎍/㎖, 62.5 ㎍/㎖, 125 ㎍/㎖, 250 ㎍/㎖, 도라지: 0 ㎍/㎖, 31.25 ㎍/㎖, 62.5 ㎍/㎖, 125 ㎍/㎖, 250 ㎍/㎖, 500 ㎍/㎖)로 혼합 후 처리하였다. 도라지 추출물 처리 24시간 후 각 웰에서 배양액 80 ㎕를 96웰 플레이트로 옮기고, 96웰 플레이트의 각 웰에 Griess reagent 80 ㎕를 넣은 뒤, 상온에서 15분간 반응시켰다. 반응완료 후 540nm에서 흡광도를 측정하였으며, 이때 상기 과정을 총 3회 반복하였고 평균값을 NaNO2 표준 곡선과 비교하여 면역력 증강 시너지 효능을 분석하였다.
도 7에서 볼 수 있듯이, 도라지 추출물 또는 구절초 추출물 처리군에 비하여 도라지 및 구절초 혼합 추출물 처리군의 NO 분비량이 높음을 확인하였다. 특히 도라지 추출물 250 mg/mL와 구절초 추출물 250 mg/mL 농도의 혼합물은 NO 분비량이 동일 농도의 구절초 추출물 처리군에 비해서 약 4배, 도라지 추출물 처리군에 비해서 약 1.25배 증가했음을 확인할 수 있었다.
실시예 3: 본 발명에 따른 추출물의 호흡기 염증 억제 활성
3-1. 폐암세포의 염증관련 바이오마커(단백질) 변화 분석
100 mm 세포배양 접시에 인간 폐암 세포주 A549, 대식구 세포주 RAW264.7을 50 X 104 cell/mL 농도로 각각 배양하고. 배양 24시간 뒤 상기 제조예 1의 도라지 추출물 및 구절초 추출물을 농도별(125 ㎍/㎖, 250 ㎍/㎖)로 처리하였다. 이들 추출물 처리 24시간 후, 세포용해 완충용액 (lysis buffer)을 200 ㎕ 처리하고 원심분리(14000 RPM, 10분)를 통해 상등액을 얻었다. 상등액은 단백질 정량 시험을 통하여 정량 하였다. 정량된 단백질을 1.5 microtube에 8 ㎍ 넣었고, β-mercaptoethanol이 포함된 sample buffer 시약을 5 ㎕ 넣은 뒤, 95℃에서 5분간 반응시켰다. 반응완료 후 125 V, 90분간 폴리아크릴아마이드 겔 전기 영동법으로 단백질을 크기순으로 분리했고, transfer turbo 장비를 이용(25 V, 17분)하여 단백질은 PVDF membrane으로 이동시켰다. PVDF membrane에 3% BSA blocking buffer 처리하고 1시간 반응시켰다. 반응완료 후, 4℃에서 각각의 1차 항체(COX 2, β-actin)를 처리하고 12시간 반응시켰다. 반응완료 후, 2차 항체를 처리하고 1시간 반응시켰다. 반응완료 후, horseradish peroxidase(HRP) 시약과 HRP substrate 시약을 1:1 비율로 혼합한 용액을 1 mL 처리한 뒤, 형광 발현을 측정하여 단백질의 발현 변화를 분석하였다. 이에 대한 결과를 도 8 및 9에 나타내었다.
도 8 및 9에서 볼 수 있듯이, 도라지 추출물 처리군의 COX 2 발현양은 비처리군(cont)의 발현양과 비교하여 약 40% 감소함을 확인할 수 있었다.
3-2. 페암세포의 염증관련 바이오마커(mRNA) 변화 분석
100 mm 세포배양 접시에 인간 폐암 세포주 A549를 50 X 104 cell/mL 농도로 각각 배양하고. 배양 24시간 뒤 상기 제조예 1의 도라지 추출물, 구절초 추출물 및 이의 혼합 추출물을 농도별(62.5 ㎍/㎖, 125 ㎍/㎖, 250 ㎍/㎖)로 각각 처리하였다. 이들 추출물 24시간 후, RNA 추출 kit를 이용하여 각 세포배양접시의 RNA를 추출하였고, 핵산 농도 측정장비 'NaNo drop'을 이용하여 추출한 RNA의 농도와 순도를 측정하였다. 측정한 농도를 바탕으로 각각의 RNA를 정량했고, cDNA 합성 kit을 이용하여 cDNA로 합성했다. PCR 플레이트의 각 웰에 2차 증류수 7 ㎕, forward primer 1 ㎕, reverse primer 1 ㎕, syber green 시약 10 ㎕, cDNA 1 ㎕를 각각 넣고 qPCR 기기를 통해 형광 발현 변화량을 측정하였다. 이때 상기 과정을 총 3회 반복하였고 평균값을 측정하여 mRNA 전사량의 변화를 분석하였다.
Claims (4)
- 도라지 및 구절초의 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 호흡기 염증 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 호흡기염증 질환이 비염, 중이염, 인후염, 편도염, 폐렴, 천식 및 만성 폐쇄성 폐질환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 호흡기염증 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 도라지 및 구절초의 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 호흡기염증 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
- 제3항에 있어서, 상기 호흡기염증 질환이 비염, 중이염, 인후염, 편도염, 폐렴, 천식 및 만성 폐쇄성 폐질환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 호흡기염증 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
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| KR (1) | KR20230033938A (ko) |
-
2021
- 2021-09-02 KR KR1020210116934A patent/KR20230033938A/ko unknown
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