KR20230087265A - 발효 보리종자 추출물을 포함하는 세포노화 관련 질환 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

발효 보리종자 추출물을 포함하는 세포노화 관련 질환 예방 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발효 보리종자 추출물을 포함하는 세포노화 관련 질환의 예방, 개선 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 조성물은 노화세포의 선택적 제거와 젊은 세포로의 복원을 통해 노화세포 축적에 따른 피부손상, 비만과 당뇨병, 퇴행성 신경질환, 골관절염, 죽상경화증, 노인성 안구질환 및 조직 섬유화 질환 및 피부노화를 예방, 개선 또는 치료할 수 있어 이를 위한 화장료 및 약학 조성물 등으로 유용하게 사용할 수 있다.

Description

발효 보리종자 추출물을 포함하는 세포노화 관련 질환 예방 또는 치료용 조성물 {Composition for preventing or treating cell senescence associated diseases comprising fermented barley seeds extract}
본 발명은 발효보리종자 추출물을 유효성분으로 함유하는 세포노화 관련 질환 예방, 치료, 또는 개선용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 노화세포를 선택적으로 사멸시키는 세노리틱스 효과와 노화가 유도된 세포의 기능 및 형태를 복원시키는 세노모르픽스 효과를 나타내는 발효 보리종자 추출물에 의해 세포 노화에 의해 발병되는 질환 또는 장애를 효과적으로 예방, 치료, 또는 개선을 위한 조성물에 관한 것이다.
85살 이상의 노인층 45% 가량이 신체기능저하와 스트레스에 적절히 반응하지 못하는 연약한 상태를 경험하는데 이는 개체의 조직 및 기관에 축적되는 노화세포에서 기인한다. 노화세포의 축적은 신체기능 저하뿐 아니라 주변 조직과 기관의 기능을 약화시켜 암, 퇴행성 뇌질환, 골관절염, 노인성 안질환, 당뇨, 심뇌혈관질환, 피부노화 등과 같은 다양한 노화관련 질환의 병인으로 작용한다. 특히 노화세포에서 분비되는 노화연관 분비표현형 (senescence-associated secretory phenotype, SASP)에는 사이토카인 (cytokines)이나 케모카인 (chemokines) 같은 염증유발인자와 MMPs (Matrix Metalloproteinase)와 같은 단백질 분해효소들이 포함되는데 이들 물질이 질병의 발병과 진행에 기여한다 (Nat Rev Mol Cell Biol 15(7), 482-496).
따라서 노화를 지연시키거나 극복할 수 있는 연구들이 노화세포를 표적으로 이루어지고 있으며 이들 연구를 세노세라퓨틱스 (senotherapeutics)라 한다. 세노세라퓨틱스는 노화세포만 선택적으로 제거하는 세노리틱스 (senolytics)와 노화세포의 기능이나 형태를 젊은 세포처럼 복원하는 세노모르픽스 (senomorphics)로 구분되는데 세포 수준과 동물모델에서 노화개선 효능이 보고되고 있다. 세노리틱스는 노화 세포에 선택적인 세포사멸 효능을 보이는 것으로 BCR-ABL, Bcl, p53, HSP90 억제경로 등을 통해 작용하며, 효능을 나타내는 물질로는 다사티닙 (dasatinib), 퀘세틴 (quercetin), ABT263, ABT737, FOXO4-DRI, 17-DMAG 등이 보고되어 있다. 이러한 세노리틱스 타겟 물질들은 대체로 개체의 최대수명과 직접적인 상관관계를 가지고 있는 섬유아세포 복제노화모델을 통해 개발되고 있다 (Physiol Rev 73(3), 617-38; Exp Gerontol 37(10-11), 1165-74). 실제 복제 노화된 섬유아세포 모델에서 효과를 나타냈던 세노리틱스 물질을 개체 적용 했을 때, 노화질환을 개선하는 결과들이 보고되었다. 인간 섬유아세포에서 효능을 나타낸 세노리틱스 제제를 노화된 쥐에 투여했을 때 골관절염, 죽상동맥경화증, 심장부하, 폐 탄성저하 등을 개선하는 결과가 보고되어 있으며 (국제공개특허 WO 2015/0116740), 인간 섬유아세포 및 혈관내피세포에서 세노리틱스 효능을 나타낸 CD9 항체를 LDLR 또는 ApoE 결손마우스에 투여했을 때, 죽상경화를 개선하는 결과도 보고되어 있다 (대한민국 공개특허 제10-2016-0017603호). 또한, 마우스 배아 섬유아세포에서 효능을 나타낸 간시클로비르를 노화된 쥐에 투여했을 때 염증, 골수기능 억제 및 심장기능장애를 개선하는 결과와 다사티닙과 퀘세틴 복합물을 노화된 쥐에 투여했을 때 일상적인 조혈모세포 기능회복, 심혈관기능 및 골다공증 개선 및 운동능력이 향상되는 결과가 보고되어 있다. 이러한 연구결과들은 세포노화가 개체노화의 실제원인이며 세포노화개선을 통해 개체의 노화를 지연시키거나 극복할 수 있다는 근거를 제시하고 있다. p16을 발현하는 노화세포를 마우스에서 선택적으로 사멸하였을 때 지방 이영양증 (lipodystrophy), 사구체경화증 (glomerrulosclerosis), 심장비대증 (heart hypertropy), 백내장 (cataract)과 같은 노화연관 질병을 호전시키는 결과는 이를 더 직접적으로 뒷받침해주고 있다. 현재까지 노화세포를 선택적으로 사멸시키는 물질들에 대한 연구는 항암제와 단일 화합물 등을 중심으로 이루어졌으며, 천연물에 대한 연구는 거의 이루어져 있지 않다 (Cancer Discov 7(2),165-176; Aging Cell 14(4), 644-58).
보리(Hordeum Vulgare) 는 벼(화본)과 보리속 관속식물으로, 이스라엘 원산으로 우리나라 전역 및 전 세계 각지에서 재배한다. 줄기는 여러개가 모여 자라며, 줄기 속은 비어있고 높이는 1 m 정도로 자란다. 일반적으로 가을에 심어 다음해 봄에 수확하며, 꽃은 4-5월에 핀다. 밭에 재배하는 한해살이 또는 두해살이풀로, 주요 식량자원이자 맥주의 재료이다. 소화촉진 효능이 있어 소화불량, 복부팽만, 식욕부진 등에 맥아와 어린 싹이 소화제로 쓰인다. 소변임통, 소변불통 등의 증상에 진하게 달여 복용하기도 하며, 겨울철 트인 살에 즙으로 씻어 증상을 완화하는데 많이 쓰인다. 종자에는 포스파티딜 세린 (phosphatidyl serin), 포스파티딜콜린 (phosphatidylcholine), 포스파티딜에탄올아민 (phophatidylethanolamine), 포스파티딘산 (phosphatidic acid)과 스테롤 (sterol) 및 그 에스테르 (ester), 글리코사이드 (glycoside) 등이 함유되어 있으며, 그 외에도 팔미트산 (palmitic acid), 스테아르산 (Stearic acid), 올레산 (oleic acid), 리놀레산 (linolenic acid)이 함유되어 있다. 또 알란토인 (alantoin)도 함유되어 있다. 보리와 관련하여 대한민국 등록특허 제10-2248059호는 청보리 추출물 또는 이의 분획물의 항염증 및 미백 효과를 개시하고 있으며, 대한민국 등록특허 제10-2040877호는 늘보리, 초록통보리, 자수정보리, 강호청보리 및 흑수정보리로 이루어진 오색보리종자를 유효성분으로 조성물의 항당뇨, 항노화 또는 면역활성 증대 효과를 개시하였다. 그러나, 지금까지 세포 노화 관련 질환 예방과 치료 효과에 관해서는 거의 밝혀진 바가 없으며, 특히 발효 보리종자 추출물에 대한 연구는 부족하다.
일본, 유럽, 한국 등 선진국을 중심으로 노령인구비율의 급격한 증가가 보건 및 의료 측면뿐 아니라 사회문제로 대두되면서, 노화와 노화관련 질환을 개선할 수 있는 소재에 대한 개발이 절실한 상황이다.
이에, 본 발명자들은 세포노화 관련 질환을 근본적으로 해결하기 위해 인체 자극이 적고 노화세포를 효과적으로 제거하거나 노화세포의 기능 및 형태를 복원시킬 수 있는 천연 소재를 연구하던 중, 발효 보리종자 추출물이 노화세포의 아폽토시스를 유도하며, 세포 노화로 인한 노화관련 인자를 감소시키고, 피부자극이 없어 인체 안전성이 우수하다는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
대한민국 등록특허 10-2248059호(2021.05.06. 공고) 대한민국 등록특허 제10-2040877호(2019.11.05. 공고)
Muㆁoz-Espㅽn D et al., Nat Rev Mol Cell Biol., 15(7):482-96, 2014 Cristofalo VJ et al., Physiol Rev., 73(3):617-38, 1993 Hㆌtter E et al., Exp Gerontol., 37(10-11):1165-74, 2002 Demaria M et al., Cancer Discov., 7(2):165-176, 2017 Zhu Y et al., Aging Cell., 14(4):644-58, 2015
본 발명의 하나의 목적은 발효 보리종자 추출물을 포함하는 조성물을 이용하여 노화세포를 선택적으로 사멸시키거나 노화세포의 기능 및 형태를 복원시켜 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방, 개선 또는 치료하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 발효 보리종자 추출물을 포함하는 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 발효 보리종자 추출물을 포함하는 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 발효 보리종자 추출물을 포함하는 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방, 개선 및 치료용 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 함유하는 세노리틱스 및 세노모르픽스 조성물에 관한 것이며, 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 약학 조성물, 화장료 조성물 및 식품 조성물에 관한 것으로, 상기 조성물은 피부자극 및 세포독성이 없어 인체 안전성이 우수하면서도 노화세포를 선택적으로 사멸시키며 노화세포의 기능이나 형태를 젊은 세포처럼 복원시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물은 노화개선 또는 수명연장 조성물로 제공될 수 있다.
하나의 양태로서, 본 발명은 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물을 제공한다.
본 발명의 보리(Hordeum Vulgare)는 벼과 보리속 관속식물로, 중국, 인도, 아메리카, 오스트레일리아 등에서 밭작물로 재배되고 있는 식물이다. 상기 보리는 낟알이 껍질에서 잘 떨어지는지에 따라 쌀보리와 겉보리로, 파종 시기에 따라 가을보리와 봄보리로 구분할 수 있으나, 본 명세서는 이들을 구분하지 않고 보리라 통칭한다.
본 발명의 "보리종자"는 보리(Hordeum Vulgare)의 낟알로서 보리밥의 재료이자 보리 재배를 위한 씨앗이다. 상기 보리종자는 그 자체 또는 껍질을 제거한 보리종자 모두를 사용할 수 있으며, 특별히 구분되지 않는다.
본 발명의 "발효 보리종자"는 보리종자를 발효한 것을 말하며, 상기 보리종자는 보리종자 그 자체 또는 증자한 보리종자일 수 있다.
상기 발효는 보리종자를 배지원으로 하여 발효균을 배양한 것을 말하며, 상기 발효균은 당해 분야에서 통상적으로 발효를 목적으로 사용하는 미생물이다.
상기 발효균은 반드시 이로 제한되는 것은 아니지만, 바실러스(Bacillus) 속, 락토바실러스(Lactobacillus) 속, 사카로마이세스(Saccharomyces) 속, 아스퍼질러스(Aspergillus) 속, 클루이베로마이세스(Kluyveromyces) 속 등이 있다. 상기 바실러스(Bacillus) 속 미생물은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 리케니포미스(Bacillus lichenformis) 등이 있다. 상기 락토바실러스(Lactobacillus) 속 미생물은 락토바실러스 악시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei) 등이 있다. 상기 사카로마이세스(Saccharomyces) 속 미생물은 사카로마이시스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 등이 있다. 상기 아스퍼질러스(Aspergillus) 속 미생물은 아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii), 아스퍼질러스 아와모리(Aspergillus awamori), 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 소재(Aspergillus sojae) 및 아스퍼질러스 우사미(Aspergillus usamii) 등이 있다. 상기 클루이베로마이세스(Kluyveromyces) 속 미생물은 클루이베로마이세스 락티스(Kluyveromyces lactis), 클루이베로마이세스 마르시아누스(Kluyveromyces marxianus), 클루이베로마이세스 써모톨러란스(Kluyveromyces thermotolerans) 등이 있다. 이외에도 한세눌라 폴리모르파(Hansenula polymorpha), 피키아 파스토리스(Pichia pastoris), 야로위아 리폴리티카(Yarrowia lipolytica) 등이 있다.
상기 배양은 사용하는 발효균의 종류에 따라 보리종자, 바람직하게는 증자한 보리종자가 포함된 적절한 배지에서 적절한 온도 및 시간 동안 이루어질 수 있다. 하나의 예로 상기 온도는 25 내지 40℃일 수 있으며, 상기 시간은 1 내지 5일일 수 있다.
하나의 구체적 예로서, 보리종자를 증자한 후 아스퍼질러스 속 미생물을 접종하고 35℃에서 3일간 배양할 수 있다.
본 발명에 있어서, "발효 보리종자 추출물"은 발효된 보리종자를 통상의 추출방법에 의하여 추출한 추출물을 말한다.
본 발명에 있어서, 용어 "추출물 (extract)"은 목적하는 식물을 포함한 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 발효 보리종자 추출물은 당 분야에 공지된 통상적인 용매를 사용하여 추출할 수 있으며, 추출한 액은 액체 형태로 사용되거나 또는 농축 및/또는 건조하여 사용될 수 있다. 이때, 상기 용매로 물, 탄소수 1 내지 4의 무수 또는 함수 저급 알코올 (메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등), 상기 저급 알코올과 물과의 혼합용매, 아세톤, 에틸 아세테이트, 클로로포름, 또는 1,3-부틸렌글리콜 중 어느 하나의 용매를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 물, 메탄올, 에탄올 또는 부탄올을 이용하여 추출할 수 있다. 그러나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니며 추출하는 유기용매에 따라 추출물의 유효성분의 추출정도와 손실정도가 차이가 날 수 있으므로, 알맞은 유기용매를 선택하여 사용하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 추출 방법으로는 특별히 이에 한정되는 것은 아니나 고압 추출, 교반 추출, 냉침 추출, 초음파 추출, 또는 환류 냉각 추출 방법 등이 있다.
또한, 상기 발효 보리종자 추출물은 상기 추출용매에 의하여 추출하는 방법 외에 통상적인 정제 과정을 거쳐서도 수득할 수 있다. 예를 들어, 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외여과막을 이용한 분리, 다양한 크로마토그래피 (크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등 추가적으로 실시된 다양한 정제 방법을 통해 얻어진 분획을 통하여도 발효 보리종자 추출물을 수득할 수 있다.
또한, 보리종자 발효 여과물의 희석액, 이들의 농축액, 이들의 조정제물, 정제물 등을 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 보리종자 발효 여과물은 전체 조성물의 중량%을 기준으로 0.01 내지 100 중량%, 바람직하게는 1 내지 90 중량%, 보다 바람직하게는 5 내지 80 중량%로 적용할 수 있다.
본 발명의 구체적인 하나의 실시양태에 따르면, 발효보리종자 시료의 중량의 0.5 내지 20배, 바람직하게는 1 내지 15배 분량의 물, 에탄올, 메탄올 등과 같은 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올 또는 물과 에탄올의 혼합용매를 이용하여 실온에서 약 20 내지 70시간, 바람직하게는 40 내지 50 시간 동안 교반추출, 고압추출, 열수 추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 추출 방법을 사용하여, 바람직하게는 고압추출한 후 수득한 추출액을 여과, 감압농축 또는 건조하여 발효 보리종자 추출물을 수득할 수 있다.
본 발명의 발효 보리종자 추출물은 추출, 분획, 또는 정제의 각 단계에서 얻어지는 모든 추출액, 분획, 정제물, 그들의 희석액, 농축액 또는 건조물일 수 있다.
본 발명의 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 세포노화 관련 질환의 예방 또는 치료용 조성물은 전체 조성물 중량을 기준으로 하여 발효 보리종자 추출물을 0.0001 내지 20.0 중량%, 바람직하게는 0.001 내지 10.0 중량%를 포함한다. 상기 발효 보리종자 추출물의 함량이 0.0001 중량% 미만인 경우 노화세포 제거 효과를 기대할 수 없고, 20.0 중량%를 초과하는 경우 함량 증가에 따른 노화세포 제거 및 젊은 세포로의 복원 효과의 증가량이 미미하며 제형을 제조하는데 어려움이 발생한다.
본 발명에 있어서, 상기 세포는 개체 내(in vivo)에 존재하거나 또는 개체 외(in vitro)에서 배양되는 세포 모두를 포함한다. 상기 세포는 세포의 형태 및 위치 등에 의하여 다양하게 분류할 수 있으며, 예를 들어 피부 세포(표피, 진피, 모유두세포, 멜라닌 등), 섬유아세포, 지방세포, 줄기세포, 혈관세포 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 노화 세포는 개체 내(in vivo)에 존재하는 세포의 경우 생성 시기가 오래 되거나 세포의 분열이 정지되어 더 이상 분열을 할 수 없는 상태에 있는 세포를 말하며, 개체 외(in vitro)에 존재하는 세포의 경우 약물 처리 또는 계대 배양 등에 의하여 세포의 기능이 정지된 상태에 있는 세포를 말한다.
본 발명에 있어서, 상기 "세포노화 관련 질환 또는 장애"는 세포의 노화로 인한 질환 또는 장애로서, 세포의 노화로 세포의 기능이 감소되거나 세포의 형태가 변경되어 발생하는 질환 또는 장애를 말한다.
이러한 세포노화 관련 질환 또는 장애는, 노화된 세포에 따라 다를 수 있으나, 이의 예로는, 신경퇴행성 질환 또는 장애; 심혈관 질환 또는 장애; 대사 질환 또는 장애; 폐 질환 또는 장애; 염증성 또는 자가면역성 질환 또는 장애; 이식 관련 질환 또는 장애; 눈 질환 또는 장애; 증식성 질환 또는 장애; 화학요법 및 방사선요법 부작용; 노인성 질환 또는 장애; 섬유증 질환 또는 장애; 피부 질환 또는 장애; 또는 줄기세포의 노화에 따른 질환 또는 장애 등이 있다.
하나의 구체적 예로서, 상기 세포노화가 섬유아세포의 노화인 경우 만성적인 피부손상(건성, 습진, 주름, 모반, 흉터, 켈로이드 등), 피부위축, 비만. 당뇨병, 퇴행성 신경질환, 골관절염, 골다공증, 죽상동맥경화증, 노인성 안구질환(예로, 백내장, 녹내장, 노안, 황반변성 등) 또는 섬유증(폐섬유증, 낭포성섬유증, 신장섬유증, 간섬유증, 경구점막하섬유증, 심장섬유증, 췌장섬유증 등) 등이 있다.
상기 신경퇴행성 질환 또는 장애의 예는 인지장애, 알츠하이머병/치매, 파킨슨병, 운동뉴런기능장애, 헌팅톤병 등을 포함한다.
상기 심혈관 질환 또는 장애의 예는 죽상동맥경화증, 심장이완기능장애, 대동맥류, 뇌동맥류, 협심증, 부정맥, 심근증, 울혈성심부전, 관상동맥질환, 심근경색증, 심내막염, 고혈압, 경동맥질환, 말초동맥질환, 심장부하저항, 심장섬유증, 심장마비(관상동맥혈전증), 이상지질혈증(고중성지방혈증/고지질혈증, 콜레스테롤혈증), 승모판탈출증, 뇌졸중, 뇌혈관질환 등을 포함한다.
상기 대사 질환 또는 장애의 예는 당뇨병, 이상지방증, 비만, 대사증후군, 당뇨병성궤양, 인슐린저항성, 간지방증(지방간염) 등을 포함한다.
상기 폐 질환 또는 장애의 예는 만성폐쇄성폐질환, 폐섬유증, 특발성폐섬유증, 기종, 폐쇄세기관지염, 천식, 낭포성섬유증, 기관지확장증 등을 포함한다.
상기 염증성 또는 자가면역성 질환 또는 장애의 예는 골관절염 및 퇴행성관절질환, 류마티스관절염, 염증성장질환, 점막염(구강점막염) 등을 포함한다.
상기 눈 질환 또는 장애의 예는 황반변성, 백내장, 녹내장, 시력손상, 노안 등을 포함한다.
상기 증식성 질환 또는 장애의 예는 각종 암 및 암의 전이, 양성전립선비대증 등을 포함한다.
상기 화학요법 및 방사선요법 부작용의 예는 피로/권태감/낮은 신체활동, 위장관독성, 말초신경병증, 혈액학적 독성, 간독성, 심장독성, 탈모, 통증, 점막염, 체액저류, 피부과적독성 등을 포함한다.
상기 노인성 질환 또는 장애의 예는 골다공증, 척추후만증, 수전증, 추간판탈출증, 간장애, 신장기능장애(신부전증, 사구체경화증, 사구체신염), 쇠약, 요실금, 보행장애, 탈모증, 청력상실, 근육피로, 피부병태, 피부모반, 근감소증, 피부상처치유 및 노화에 의해 유도되는 다른 노인성질환(예를 들어, 흡연, 고지방식/당도 높은 식이 섭식 및 환경적 요인으로부터 발생되는 질환/장애) 등을 포함한다.
상기 섬유증 질환 또는 장애의 예는 폐섬유증, 낭포성섬유증, 신장섬유증, 간섬유증, 경구점막하섬유증, 심장섬유증 및 췌장섬유증 등을 포함한다.
상기 피부 질환 또는 장애의 예는 건선, 습진, 주름, 탄력감소, 소양증, 감각장애, 구진설장애, 홍색피부증, 편평태선, 태선모양피부병, 모반, 발진, 두드러기, 아토피성피부염, 호산구피부병, 반응성호중구피부병, 천포창, 유천포창, 면역수포성피부병, 피부섬유조직구증식, 피부림프종, 피부루푸스, 과색소침착, 흉터, 켈로이드, 딸기코, 백반증, 비늘증, 피부근염, 검버섯, 잡티, 주근깨, 기미, 광선각화증 등을 포함한다.
하나의 구체적 실시에서, 본 발명에 따른 발효 보리종자 추출물은 세노리틱스 효과가 우수함을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 본 발명의 발효 보리종자 추출물은 노화세포의 세포생존도를 감소시키나 젊은 세포의 세포생존도를 감소시키지 않았다(도 1 참조).
또 하나의 구체적 실시에서, 본 발명에 따른 발효 보리종자 추출물은 세노모르픽스 효과가 우수함을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 본 발명의 발효 보리종자 추출물은 노화세포에서 증가된 SA-β-gal 활성을 감소시키고(도 2 참조), 노화세포에서 노화관련 지표로 알려진 IL-6의 생성을 유의하게 감소시켰다(도 3 참조).
따라서, 본 발명의 발효 보리종자 추출물을 포함하는 조성물은 노화세포에 대한 세노리틱스 및 세노모르픽스에 의한 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방, 치료, 또는 개선 효과가 있다.
상기 세노리틱스는 노화된 세포에 선택적으로 세포사멸 효능을 나타내는 것을 의미하며, 상기 세노모르픽스는 노화된 세포의 기능 또는 형태를 정상세포로 회복시키는 것을 의미한다.
본 발명에 있어서, 용어 "예방" 또는 "개선"이란 본 발명에 따른 조성물의 투여에 의해 개체에서 노화된 세포의 축적으로 인한 조직 및/또는 기관의 기능 및 구조 변화, 증가된 노화관련 인자 등으로 인하여 발생하는 노화세포 관련 질환 또는 장애의 발병을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미하고, "치료"란 본 발명에 따른 조성물의 투여에 의해 노화된 세포의 축적으로 인한 조직 및/또는 기관의 기능 및 구조 변화, 증가된 노화관련 인자 등으로 인하여 발생하는 노화세포 관련 질환 또는 장애의 의심 및 발병 개체의 증상이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에 있어서, 용어 "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 개체에게 본 발명의 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 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. 바람직하게는 비경구 투여, 보다 바람직하게는 도포 또는 침습에 의한 국소 투여(topical application) 방식으로 적용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 용어 "개체"는 노화된 세포의 축적으로 인한 조직 및/또는 기관의 기능 및 구조 변화, 증가된 노화관련 인자 등으로 인하여 발생하는 노화세포 관련 질환 또는 장애가 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.
한편, 본 발명의 발효 보리종자 추출물은 천연물질로서 인체에 무해하며, 독성 및 부작용이 거의 없으므로 장기간 사용시에도 안심하고 사용할 수 있으므로, 이를 포함하는 약학적, 화장료 및 식품 조성물에 안전하게 적용할 수 있다.
하나의 구체적 양태로서, 본 발명의 발효 보리종자 추출물을 포함하는 조성물은 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방 또는 치료용 약학적 조성물로 제공된다.
본 발명의 발효 보리종자 추출물 및 이의 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방 또는 치료 효과는 상술한 바와 같다.
본 발명의 약학적 조성물은 유효성분으로 상기 발효 보리종자 추출물 이외에 약학적 조성물에 통상적으로 허용되는 담체를 추가로 포함할 수 있다.
상기 약학적 조성물에 통상적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 탄수화물류 화합물(예: 락토스, 아밀로스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 셀룰로스 등), 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 염 용액, 알코올, 아라비아 고무, 식물성 기름(예: 옥수수 기름, 목화 종자유, 두유, 올리브유, 코코넛유), 폴리에틸렌 글리콜, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시 벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 경구 또는 비경구 투여에 의해 적용될 수 있으며, 바람직하게는 비경구 투여, 보다 바람직하게는 도포 또는 침습에 의한 국소 투여 (topical application) 방식으로 적용될 수 있다.
상기 약학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물의 경구 투여량은 성인 기준으로 0.001-300 ㎎/kg (체중) 범위 내이다. 또한 외용제인 경우에는 성인 기준으로 1.0 내지 3.0 ml의 양으로 1일 1회 내지 5회 도포하여 1개월 이상 계속 하는 것이 좋다. 다만, 상기 투여량은 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
다른 하나의 구체적 양태로서, 본 발명의 발효 보리종자 추출물을 포함하는 조성물은 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방 또는 개선용 화장료 조성물로 제공된다.
보다 구체적으로, 본 발명의 발효 보리종자 추출물을 포함하는 조성물은 세포노화 관련 피부 질환 또는 장애의 예방 또는 개선용 화장료 조성물로 제공된다.
본 발명의 발효 보리종자 추출물 및 이의 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방 또는 개선 효과는 상술한 바와 같다.
본 발명의 화장료 조성물은 특히, 세포노화 관련 피부 질환 또는 장애의 예방 또는 개선 용도로 적합하다. 상기 세포노화 관련 피부 질환 또는 장애는 반드시 이로 제한되는 것은 아니지만, 건선, 습진, 주름, 탄력감소, 소양증, 감각장애, 구진설장애, 홍색피부증, 편평태선, 태선모양피부병, 모반, 발진, 두드러기, 아토피성피부염, 호산구피부병, 반응성호중구피부병, 천포창, 유천포창, 면역수포성피부병, 피부섬유조직구증식, 피부림프종, 피부루푸스, 과색소침착, 흉터, 켈로이드, 딸기코, 백반증, 비늘증, 피부근염, 검버섯, 잡티, 주근깨, 기미, 및 광선각화증으로 이루어진 군으로부터 어느 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 화장료 조성물은 상기 발효 보리종자 추출물 이외에 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 항산화제, 안정화제, 가용화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제 및 담체를 포함할 수 있다.
상기 화장료 조성물은 당 업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있다. 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 또는 스프레이 등으로 제형화될 수 있다. 보다 상세하게는, 영양 크림, 수렴 화장수, 유연 화장수, 로션, 에센스, 영양젤 또는 마사지 크림 등의 제형으로 제조될 수 있다. 그러나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화장료 조성물의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라가칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
상기 화장료 조성물의 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.
상기 화장료 조성물의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용될 수 있다. 예를 들어, 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 이용될 수 있다.
상기 화장료 조성물의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
상기 화장료 조성물의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 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, 식물성 유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물은 전체 조성물 중량을 기준으로 하여 발효 보리종자 추출물을 0.0001 내지 20.0 중량%, 바람직하게는 0.001 내지 10.0 중량%를 포함한다. 상기 발효 보리종자 추출물의 함량이 0.0001 중량% 미만인 경우 노화세포 제거 효과 및 노화세포의 기능이나 형태를 젊은 세포처럼 복원하여 세포 노화관련 질환의 예방 및 개선하는 효과를 기대할 수 없고, 20.0 중량%를 초과하는 경우 함량 증가에 따른 상기 효과의 증가량이 미미하며 화장료 제형을 제조하는데 어려움이 발생한다.
또 다른 하나의 구체적 양태로서, 본 발명의 발효 보리종자 추출물을 포함하는 조성물은 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방 또는 개선용 식품 조성물로 제공된다.
본 발명의 발효 보리종자 추출물 및 이의 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방 또는 개선 효과는 상술한 바와 같다.
상기 식품 조성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 발효 보리종자 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 물질일 뿐만 아니라 인체 안정성 실험으로부터 안정성을 확인하였으므로 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.
세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방 또는 개선을 위한 본 발명의 조성물이 사용될 수 있는 식품의 종류에는 제한이 없다. 아울러 본 발명의 발효 보리종자 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 또는 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, 영,유아식 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 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물은 전체 조성물 중량을 기준으로 하여 발효 보리종자 추출물을 0.0001 내지 70.0 중량%, 바람직하게는 0.001 내지 50.0 중량%를 포함한다. 상기 발효 보리종자 추출물의 함량이 0.0001 중량% 미만인 경우 노화세포 제거 효과 및 노화세포의 기능이나 형태를 젊은 세포처럼 복원하여 세포 노화관련 질환의 예방 및 개선하는 효과를 기대할 수 없고, 50.0 중량%를 초과하는 경우 함량 증가에 따른 상기 효과의 증가량이 미미하여 제조단가가 상승하는 문제가 발생한다.
본 발명의 식품 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 식품 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.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 발효 보리종자 추출물을 포함하는 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방, 치료, 또는 개선용 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 세포노화 관련 질환 도는 장애를 예방, 치료, 또는 개선하는 방법을 제공한다.
상기 발효 보리종자 추출물 및 이의 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방, 치료, 및 개선 효과는 상술한 바와 같다. 또한, 상기 "개체", "예방", "치료", 및 "개선"은 상술한 바와 같다.
본 발명의 상기 예방, 치료, 또는 개선 방법은 구체적으로, 노화된 세포의 축적으로 인한 조직 및/또는 기관의 기능 및 구조 변화, 증가된 노화관련 인자 등으로 인하여 발생하는 노화세포 관련 질환 또는 장애가 발병되었거나 발병할 가능성이 있는 개체에 상기 조성물을 약학적, 화장품학적, 또는 식품학적으로 유효한 양으로 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 투여하는 방법은, 상기에 전술한 바와 같다.
상기 발효 보리종자 추출물을 포함하는 조성물에 대해서는 전술한 바와 같다.
본 발명의 조성물의 적합한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
본 발명의 유효 성분인 발효 보리종자 추출물은 피부자극이 없고 인체 안전성이 우수하면서도 노화세포를 선택적으로 제거시키는 세노리틱스 효과와 노화세포의 기능 및 형태를 복원시키는 세노모르픽스 효과를 통해 세포노화 관련 질환의 예방, 개선, 및 치료를 위한 약학 조성물, 화장료 조성물 및 식품 조성물로 유용하게 이용할 수 있다. 특히, 본 발명의 발효 보리종자 추출물을 포함하는 조성물은 만성 피부손상, 비만과 당뇨병, 퇴행성 신경질환, 골관절염, 죽상경화증, 노인성 안구질환, 조직 섬유화 질환 및 피부노화를 예방, 치료, 및 개선하는 것을 목적으로 효과적으로 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발효 보리종자 추출물에 의한 섬유아세포 복제 노화모델에서 노화세포의 선택적 사멸효과를 보여주는 결과이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노화된 인간 섬유아세포에서 발효 보리종자 추출물의 세노모르픽스 작용을 SA-β-Gal 활성 염색을 통해 확인한 결과로서 발효 보리종자 추출물은 복제 노화세포에서 증가된 SA-β-gal 활성을 감소시키는 효과가 있음을 나타낸 그림이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 노화된 인간 섬유아세포에서 발효 보리종자 추출물의 세노모르픽스 작용을 노화관련 지표인 IL-6 생성 억제를 통해 확인한 결과로서, 발효 보리종자 추출물은 복제 노화세포에서 IL-6 생성을 억제하는 효과가 있음을 나타낸 그림이다.
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.
실시예 1: 발효 보리종자 추출물의 제조
보리종자를 깨끗이 세척한 후, 정제수를 첨가한 다음 오토클레이브(Autoclave)를 이용하여 보리종자를 증자하였다. 그 후 정제수 75 중량%, 증자된 보리종자 22 중량 %, 제주누룩(Aspergillus) 3 중량 %로 혼합하여 35℃, 3일간 발효하여 보리발효물을 제조하였다.
상기 제조된 발효물을 오토클레이브(Autoclave)를 이용하여 121℃, 20분 조건에서 고압추출한 후 10.000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액을 회수하였다. 회수된 상등액은 덱스트린 (Dextrin)을 부형제로 첨가 후 동결건조하여 발효 보리종자 추출물을 제조하였다
실시예 2: 복제노화세포 제조
복제노화를 유도하기 위하여 인간 섬유아세포 (Human dermal fibroblasts, HDFs)는 ATCC(American Tissue Culture Collection, USA)로부터 구입하였다. 인간 섬유아세포를 10% FBS (fetal bovine serum)가 첨가된 DMEM 배지에서 배양한 후 100 mm 배양 접시에 4 × 105 세포수로 접종시키고 5% 농도의 CO2 배양기에서 37℃ 조건으로 배양하였다. 배양접시에 80~90% 정도로 세포가 성장하면 트립신-EDTA를 처리하여 세포를 떼어내고, 세포 수를 측정하고, 하기 수학식 1에 의하여 세포집단 배가시간 (DT)을 측정하여 세포 성장 정도를 확인하였다. 상기와 같은 과정으로 연속적으로 세포를 계대 배양하면서, 복제노화를 유도하였다. 젊은 섬유아세포의 DT는 1.7일, 복제노화 섬유아세포의 DT는 9.7일이었다. 세포노화 정도는 노화연관 베타 갈락토시다제 염색이나 노화관련 지표 (SASP) 중 IL-6의 ELISA 분석으로 확인하였다.
[수학식 1]
DT= (T-T0) / 3.32 × (logN-logN0)
(N = 배양 접시에서 자란 세포 수, N0 = 처음 분주한 세포 수, T - T0 = 세포배양 일수)
실시예 3: 인간 섬유아세포에 대한 발효 보리종자 추출물의 세노리틱스 효과 확인
인간 섬유아세포에서 발효 보리종자 추출물의 세노리틱스 효과를 알아보기 위하여, 하기와 같은 실험을 실시하였다. 구체적으로, 젊은 세포 또는 복제노화세포에 상기 실시예 1의 발효 보리종자 추출물은 200 및 500 μg/mL, ABT737은 10 μM 농도로 처리하고 3일 동안 배양 후 각 웰에 MTT 시약을 0.1 mg/mL 농도로 처리하고, 배양기에서 3시간 배양한 후 microplate reader를 이용하여 570 nm에서 흡광도를 측정하여 세포생존 정도를 확인하였다. 세포생존 수준은 무처리 대조군의 흡광도를 100%로 하고 이에 대한 상대적인 값으로 나타내었다.
ABT737은 노화세포를 선택적으로 사멸시키는 세노리틱스 (senolytics)로서 양성대조군으로 사용하였다. 그 결과들을 도 1에 나타내었다.
도 1에서 보듯이, 복제 노화세포에서 대조군에 비해 ABT737 및 발효 보리종자 추출물 처리 시 두 물질 모두 세포생존도가 유의하게 감소하였으나, 젊은 세포에서는 발효 보리종자 추출물 처리시 ABT737에 비해 세포독성이 더 적음을 확인할 수 있었다.
상기 결과로부터, 발효 보리종자 추출물은 인간 섬유아세포에서 복제노화세포의 특이적 세포사멸을 유도하여 선택적으로 죽이는 세노리틱스로 작용하는 것이 확인되었다.
실시예 4: 인간 섬유아세포에 대한 발효 보리종자 추출물의 세노모르틱스 효과 확인
인간 섬유아세포에서 발효 보리종자 추출물의 세노모르틱스 효과를 알아보기 위하여, 하기와 같은 실험을 실시하였다. 젊은 세포 또는 복제 노화세포에 발효 보리종자 추출물은 200 및 500 μg/mL, ABT737은 10 μM 농도로 처리하고 3일 동안 배양하여, SA-β-Gal 활성 염색과 노화관련 지표 (SASP) 중 IL-6의 ELISA 분석으로 세포의 노화정도를 확인하였다. 구체적으로, 젊은 세포 또는 노화 세포를 6-웰 플레이트에 웰 당 1 × 105개로 접종한 후, 5% 농도의 CO2 배양기에서 37℃ 조건으로 24시간 배양하였다. 상기 실시예 1의 발효 보리종자 추출물 및 ABT737을 각 농도로 처리한 후, 5% CO2 및 37℃에서 3일 동안 배양하였다. 그 후, 세포를 1×인산완충용액으로 세척하고, 3.7%(v/v) 파라포름알데하이드 용액으로 고정하였다. 1mg/ml X-gal를 포함한 염색용액을 첨가한 후, 37℃에서 18시간 동안 반응시킨 후 광학현미경을 사용하여 세포질이 파란색으로 염색된 세포를 확인하였다. 또한, 3일간 배양한 배지를 원심분리하여 부산물을 제거한 후 상등액을 덜어내어 ELISA를 통해 세포배양액 내 IL-6의 농도를 확인하였다. 그 결과를 도 2 내지 3에 나타내었다.
도 2에서 보듯이, 발효 보리종자 추출물 및 ABT737이 복제 노화세포에서 증가된 SA-β-gal 활성을 감소시킨 것을 확인하였다. 또한, 도 3과 같이 복제 노화세포에서 노화관련 지표로 알려진 IL-6의 생성을 유의하게 감소시키는 것을 확인하였다.
상기 결과로부터, 발효 보리종자 추출물이 인간 섬유아세포에서 노화세포의 기능과 형태를 젊은 세포로 변화시킬 수 있는 세노모르픽스로 작용하는 것이 확인되었다.
실시예 5: 발효 보리종자 추출물의 인체 피부에 대한 안전성 확인 실험
본 발명에 따른 노화세포 제거 또는 노화세포의 기능과 형태를 젊은 세포로 변화시키는 효과가 우수하다고 판명된 발효 보리종자 추출물이 인체피부에도 안전한지 확인하기 위하여, 발효 보리종자 추출물을 함유한 피부외용제를 제조하고 이에 의한 피부 안전성 검증 실험을 수행하였다.
실시예 1의 발효 보리종자 추출물을 1% 함유한 피부외용제를 하기 표 1의 성분함량으로 제조하였다. 피부 외용제 제조를 위하여, 정제수, 글리세린, 부틸렌글리콜을 혼합하고 70 ℃에서 용해하였으며(수상파트), 상기 세 성분과 트리메탄올아민을 제외한 나머지 성분을 70 ℃에서 용해하였다(유상파트). 상기 오일 파트를 수상파트에 첨가하고 호모믹서(일본 Tokushu Kika사)로 교반하여 1차 유화하였고, 여기에 트리메탄올아민을 최종 첨가하였다. 혼합액에 생성된 기포를 제거한 후, 실온으로 냉각시켜 피부 외용제를 제조하였다.
성분 함량 (%)
대조군 시험군
정제수 72 71
글리세린 8.0 8.0
부틸렌글리콜 4.0 4.0
발효 보리종자 추출물 0 1.0
카프릴릭 카프리 트리글리세라이드 8.0 8.0
스쿠알란 5.0 5.0
세테아릴 글루쿠사이드 1.5 1.5
소르비탄 스테아레이트 0.4 0.4
세테아릴 알코올 1.0 1.0
트리메탄올아민 0.1 0.1
총 중량 100 100
상기와 같이 제조한 각 피부 외용제를 사용하여 건강한 30명의 성인을 대상으로 윗팔뚝 부위에 격일로 총 9회의 24시간 누적첩포를 시행하는 것에 의하여 발효 보리종자 추출물이 피부에 자극을 주는지 여부를 측정하였다.
첩포 방법은 핀 챔버(Finn chamber, Epitest Ltd, 핀란드)를 이용하였다. 챔버에 상기 각 피부외용제를 15 ㎕씩 적하한 후 첩포를 실시하였다. 매회 피부에 나타난 반응의 정도를 하기 실험식 2를 이용하여 점수화 하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[실험식 1]
평균반응도=[[반응지수 × 반응도 / 총피검자수 × 최고점수 (4점)] × 100] ÷ 검사회수 (9회)
이 때, 반응도에서 ± 는 1점, +는 2점, ++는 4점의 점수를 부여하며, 평균반응도가 3 미만일 때 안전한 조성물로 판정하였다.
시험
물질		 반응이 나타난 피검자 수 평균
반응도
1주 2주 3주
1차 2차 3차 4차 5차 6차 7차 8차 9차
± + ++ ± + ++ ± + ++ ± + ++ ± + ++ ± + ++ ± + ++ ± + ++ ± + ++
대조군 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.00
시험군 1 - - 1 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.19
피검
인원		 30 30 30 30 30 30 30 30 30
상기 표 2에서 시험군의 경우, ±, +, ++에 해당하는 사람의 수가 각각 1명, 0명, 0명이었고, 그 외 나머지는 반응이 나타나지 않았다. 상기 기재된 식에 따라 계산하면 [[(2 × 1)/(30 × 4)] × 100] ÷ 9 = 0.19로 평균 반응도가 0.19이므로 3 이하가 되어 발효 보리종자 추출물 (시험군)을 포함한 피부 외용제는 대조군 피부 외용제와 같이 뚜렷한 누적자극 양상을 나타내지 않았으므로 인체 피부에 안전한 물질로 판정하였다.
제조예 1: 화장료 제제
제조예 1-1: 유연화장수
하기의 표 3과 같이 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 유연화장수를 통상의 방법에 따라 제조하였다.
성분 중량%
발효 보리종자 추출물 0.01
글리세린 3.0
부틸렌 글리콜 2.0
프로필렌 글리콜 2.0
카복시비닐폴리머 0.1
에탄올 10.0
트리에탄올아민 0.1
방부제, 미량색소, 미량향료 및 미량 정제수 82.79
총계 100.0
제조예 1-2: 영양화장수
하기의 표 4와 같이 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 영양화장수를 통상의 방법에 따라 제조하였다.
성분 중량%
발효 보리종자 추출물 0.01
밀납 4.0
폴리소르베이트 60 1.5
소르비탄세스퀴올레이트 0.5
유동파라핀 5.0
스쿠알란 5.0
카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드 5.0
글리세린 3.0
부틸렌 글리콜 3.0
프로필렌 글리콜 3.0
카복시비닐폴리머 0.1
트리에탄올아민 0.2
방부제, 미량색소, 미량향료 및 미량정제수 69.69
총계 100.0
제조예 1-3: 영양크림
하기의 표 5와 같이 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 영양크림을 통상의 방법에 따라 제조하였다.
성분 중량%
발효 보리종자 추출물 0.01
밀납 10.0
폴리소르베이트 60 1.5
소르비탄세스퀴올레이트 0.5
유동파라핀 10.0
스쿠알란 5.0
카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드 5.0
글리세린 5.0
부틸렌 글리콜 3.0
프로필렌 글리콜 3.0
트리에탄올아민 0.2
방부제, 미량색소, 미량향료 및 미량정제수 56.79
총계 100.0
제조예 1-4: 마사지 크림
하기의 표 6과 같이 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 영양크림을 통상의 방법에 따라 제조하였다.
성분 중량%
발효 보리종자 추출물 0.01
밀납 10.0
폴리소르베이트 60 1.5
소르비탄세스퀴올레이트 0.8
유동파라핀 40.0
스쿠알란 5.0
카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드 4.0
글리세린 5.0
부틸렌 글리콜 3.0
프로필렌 글리콜 3.0
트리에탄올아민 0.2
방부제, 미량색소, 미량향료 및 미량정제수 27.49
총계 100.0
제조예 1-5: 팩
하기의 표 7과 같이 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 팩을 통상의 방법에 따라 제조하였다.
성분 중량%
발효 보리종자 추출물 0.01
폴리비닐알콜 13.0
소듐카복시메틸셀룰로스 0.2
알란토인 0.1
에탄올 5.0
노닐페닐에테르 0.3
방부제, 미량색소, 미량향료 및 미량정제수 81.39
총계 100.0
제조예 2: 약제학적 제제
제조예 2-1: 산제의 제조
성분 함량(g)
발효 보리종자 추출물 2
유당 1
상기의 성분을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.
제조예 2-2: 정제의 제조
성분 함량(㎎)
발효 보리종자 추출물 100
옥수수전분 100
유당 100
스테아린산마그네슘 2
상기 표 9의 성분을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.
제조예 2-3: 캡슐제의 제조
성분 함량(㎎)
발효 보리종자 추출물 100
옥수수전분 100
유당 100
스테아린산마그네슘 2
상기 표 10의 성분을 혼합한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.
제조예 2-4: 젤의 제조
성분 중량%
발효 보리종자 추출물 1.00
부틸렌글라이콜 2.00
글리세린 1.00
디소듐이디티에이 0.02
피이지-60 하이드로제네이티드캐스터오일 1.00
코카미도프로필베타인 4.00
라우릴 글루코사이드 6.00
폴리소르베이트 20 1.00
소듐벤조에이트 0.40
카프릴릭글라이콜 0.20
소듐락테이트 0.50
하이드록시에틸셀룰로오스 0.7
정제수 82.18
총계 100.0
상기 표 11의 성분을 혼합한 후, 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 젤을 통상의 방법에 따라 제조하였다.
제조예 2-5: 연고제의 제조
성분 중량%
발효 보리종자 추출물 1.0
디에탄올아민 1.5
폴리비닐프톨리돈 5.0
프로필렌글리콜 30.0
정제수 62.5
총계 100.0
상기 표 12의 성분을 혼합한 후, 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 연고제를 통상의 방법에 따라 제조하였다.
제조예 3: 식품의 제조
제조예 3-1: 밀가루 식품의 제조
본 발명의 발효 보리종자 추출물 0.5~5.0 중량부를 밀가루에 첨가하고, 이 혼합물을 이용하여 빵, 케이크, 쿠키, 크래커 및 면류를 제조하였다.
제조예 3-2: 스프 및 육즙(gravies)의 제조
본 발명의 발효 보리종자 추출물 0.1~5.0 중량부를 스프 및 육즙에 첨가하여 건강 증진용 육가공 제품, 면류의 수프 및 육즙을 제조하였다.
제조예 3-3: 그라운드 비프(ground beef)의 제조
본 발명의 발효 보리종자 추출물 10 중량부를 그라운드 비프에 첨가하여 건강 증진용 그라운드 비프를 제조하였다.
제조예 3-4: 유제품(dairy products)의 제조
본 발명의 발효 보리종자 추출물 5~10 중량부를 우유에 첨가하고, 상기 우유를 이용하여 버터 및 아이스크림과 같은 다양한 유제품을 제조하였다.
제조예 3-5: 소시지의 제조
하기와 같이 본 발명의 발효 보리종자 추출물을 포함하는 소시지 식품 조성물을 제조하였다. 돈육 65.18 중량%, 계육 25 중량%, 전분 3.5 중량%, 대두단백 1.7 중량%, 식염 1.62 중량%, 포도당 1.4 중량% 및 글리세린 1.5 중량%와 발효 보리종자 추출물 0.1 중량%를 배합하여 통상의 방법으로 소시지를 제조하였다.
제조예 3-6: 건강음료의 제조
액상과당(0.5%), 올리고당(2%), 설탕(2%), 식염(0.5%), 물(75%)과 같은 부재료와 본 발명의 발효 보리종자 추출물 5 g을 균질하게 배합하여 순간 살균을 한 후 이를 유리병, 패트병 등 소포장 용기에 포장하여 제조하였다.
제조예 3-7: 야채 주스의 제조
본 발명의 발효 보리종자 추출물 5 g을 토마토 또는 당근 주스 1,000 ㎖에 가하여 야채 주스를 제조하였다.
제조예 3-8: 과일 주스의 제조
본 발명의 발효 보리종자 추출물 1 g을 사과 또는 포도 주스 1,000 ㎖ 에 가하여 과일 주스를 제조하였다.

Claims (9)

  1. 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방 또는 치료는 노화세포를 선택적으로 제거시키는 세노리틱스 및 노화세포의 기능 및 형태를 복원시키는 세노모르픽스에 의한 것임을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 세포노화 관련 질환 또는 장애는 신경퇴행성 질환 또는 장애; 심혈관 질환 또는 장애; 대사 질환 또는 장애; 폐 질환 또는 장애; 염증성 또는 자가면역성 질환 또는 장애; 이식 관련 질환 또는 장애; 눈 질환 또는 장애; 증식성 질환 또는 장애; 화학요법 및 방사선요법 부작용; 노인성 질환 또는 장애; 섬유증 질환 또는 장애; 피부 질환 또는 장애; 및 줄기세포의 노화에 따른 질환 또는 장애로 이루어진 군으로부터 어느 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
  4. 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 세포노화 관련 피부 질환 또는 장애의 예방 또는 개선용 화장료 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 세포노화 관련 피부 질환 또는 장애의 예방 또는 개선은 노화세포를 선택적으로 제거시키는 세노리틱스 및 노화세포의 기능 및 형태를 복원시키는 세노모르픽스에 의한 것임을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 세포노화 관련 피부 질환 또는 장애는 건선, 습진, 주름, 탄력감소, 소양증, 감각장애, 구진설장애, 홍색피부증, 편평태선, 태선모양피부병, 모반, 발진, 두드러기, 아토피성피부염, 호산구피부병, 반응성호중구피부병, 천포창, 유천포창, 면역수포성피부병, 피부섬유조직구증식, 피부림프종, 피부루푸스, 과색소침착, 흉터, 켈로이드, 딸기코, 백반증, 비늘증, 피부근염, 검버섯, 잡티, 주근깨, 기미, 및 광선각화증으로 이루어진 군으로부터 어느 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  7. 발효 보리종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 세포노화 관련 질환 또는 장애의 예방 또는 개선은 노화세포를 선택적으로 제거시키는 세노리틱스 및 노화세포의 기능 및 형태를 복원시키는 세노모르픽스에 의한 것임을 특징으로 하는 식품 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 상기 세포노화 관련 질환 또는 장애는 신경퇴행성 질환 또는 장애; 심혈관 질환 또는 장애; 대사 질환 또는 장애; 폐 질환 또는 장애; 염증성 또는 자가면역성 질환 또는 장애; 이식 관련 질환 또는 장애; 눈 질환 또는 장애; 증식성 질환 또는 장애; 화학요법 및 방사선요법 부작용; 노인성 질환 또는 장애; 섬유증 질환 또는 장애; 피부 질환 또는 장애; 및 줄기세포의 노화에 따른 질환 또는 장애로 이루어진 군으로부터 어느 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
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