KR20230096361A - 양파 발효물을 유효성분으로 함유하는 장 건강 개선용 조성물 - Google Patents
양파 발효물을 유효성분으로 함유하는 장 건강 개선용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 양파 발효물을 유효성분으로 함유하는 장 건강 개선용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양파 발효물을 유효성분으로 함유함으로써, 염증성 반응 인자, 산화스트레스 유발 인자 및 호중구 침윤도를 감소시켜 장 건강을 개선시키고 염증성 장 질환 예방 또는 치료용으로 사용될 수 있다. 또한, 장내 점막층 두께 및 배상세포 수를 증가시키고 단쇄 지방산 함량을 증가시켜 장 건강을 효과적으로 개선할 수 있다.
Description
본 발명은 양파 발효물을 유효성분으로 함유하는 장 건강 개선용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양파 발효물을 유효성분으로 함유함으로써, 염증성 반응 인자, 산화스트레스 유발 인자 및 호중구 침윤도를 감소시켜 장 건강을 개선시키고 염증성 장 질환 예방 또는 치료용으로 사용될 수 있다. 또한, 장내 점막층 두께 및 배상세포 수를 증가시키고 단쇄 지방산 함량을 증가시켜 장 건강을 효과적으로 개선할 수 있다.
최근 고령화 사회로의 진입에 따라 건강의 유지 및 증진이 무엇보다도 중요한 사회적 트렌드로 형성되어 건강에 도움이 되는 식품은 더욱 큰 관심의 대상이 되고 있다.
장(腸)은 우리 몸 면역세포의 약 70%가 모여 있을 정도로 면역과 매우 밀접하고 중요한 관계를 갖고 있고 기계적 스트레스, 외부환경으로부터 오는 발암물질과 같은 화학적 스트레스, 장내 유해균 등으로부터 오는 생물학적 스트레스 등에 의해 지속적인 손상을 받게 되어 장의 상피세포 손상 및 줄기세포 생성, 점막물질 생성 등에 부정적인 영향을 주면서 장 건강에 위협을 받게 된다.
즉, 장 세포는 다양한 스트레스 환경에 노출되기 때문에, 장 건강을 개선시켜주는 식품의 개발이 필요하다.
특히, 최근에 퇴행성 뇌질환(알츠하이머병, 파킨슨병 등)의 원인이 장 건강의 문제 때문일 수 있다는 논문이 발표되고 대사질환 등 우리 몸의 모든 건강에 장 건강이 관여한다는 것이 밝혀지고 있다. 이에 노화가 진행됨에 따라 발생되는 다양한 건강문제 중 장 건강에 관한 관심도가 매우 급증하고 있다.
또한, 노화가 진행되면서 면역기능의 감퇴, 영양상태의 변화에 따라 장내미생물의 조성을 변화시키게 되며, 노화로 인하여 장의 적응력 감퇴가 발생되면서 고령자의 장 건강에 도움을 줄 수 있는 좋은 식품의 섭취는 매우 중요하다.
한편, 양파는 백합과에 속하는 다년생 식물로 이에 함유된 안토시아닌(anthocyanin), 쿼세틴(quercetin), 루틴(rutin), 등의 플라보노이드(flavonoid), 디알릴 디설파이드(diallyl disulfide), 알릴 프로필 디설파이드(ally propyl disulfide), S-알릴-L-시스테인(S-allyl-L-cysteine) 등의 황 화합물, 글루타치온(glutathione) 등의 폴리 펩타이드 등과 같은 성분들을 포함하여 영양가치가 우수하다. 그러나 현재까지 양파 발효물의 장 건강 개선 효능은 검증되지 않았다.
본 발명의 목적은 양파 발효물을 유효성분으로 함유하는 장 건강 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 양파 발효물을 유효성분으로 함유하는 염증성 장 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장 건강 개선용 식품 조성물은 양파 발효물을 유효성분으로 함유할 수 있다.
상기 양파 발효물은 양파 추출물을 균주 배양액으로 발효시킨 것일 수 있다.
상기 양파 추출물은 양파와 용매를 1:1-10의 중량비로 혼합하고 80 내지 120 ℃ 하에서 2 내지 6 시간 동안 가열하여 수득된 것일 수 있다.
상기 용매는 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합용매인 것일 수 있다.
상기 균주 배양액은 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 펜토서스(Lactobacillus pentosus), 락토바실러스 플란타룸 (Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei), 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc OEsenteroides) 및 락토바실러스 부크네리(Lactobacillus buchneri) 중 어느 하나 이상의 균주를 포함하는 것일 수 있다.
상기 발효는 35 내지 45 ℃에서 40 내지 60 시간 동안 수행되는 것일 수 있다.
상기 발효는 상기 양파 추출물 100 중량부에 대하여 상기 균주 배양액 1 내지 3 중량부를 혼합하여 수행되는 것일 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 엉겅퀴 추출물을 더 포함할 수 있다.
상기 양파 발효물 및 상기 엉겅퀴 추출물은 1:0.5 내지 2 중량비로 혼합된 것일 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 염증성 장 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물은 양파 발효물을 유효성분으로 함유할 수 있다.
상기 염증성 장 질환은 장 누수 증후군, 크론병, 궤양성 대장염, 장형 베체트병, 장결핵 장염 및 설사 중 어느 하나 이상의 질환인 것일 수 있다.
상기 약학 조성물은 엉겅퀴 추출물을 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 약학 조성물은 염증성 반응 인자인 IL-6, IL-1β, NF-κB 및 TNF-α 중 어느 하나 이상의 생성을 억제하는 것일 수 있다.
상기 약학 조성물 IgA 또는 IgG 중 어느 하나 이상의 발현을 억제하는 것일 수 있다.
상기 약학 조성물은 장내 호중구 침윤도를 감소시키는 것일 수 있다.
상기 약학 조성물은 대장 조직 점막층의 두께 증가 및 장내 배상세포 수 증가 중 어느 하나 이상의 효과를 나타내는 것일 수 있다.
본 발명의 장 건강 개선용 조성물은 양파 발효물을 유효성분으로 함유함으로써, 염증성 반응 인자, 산화스트레스 유발 인자 및 호중구 침윤도를 감소시켜 장 건강을 개선시키고 염증성 장 질환 예방 또는 치료용으로 사용될 수 있다. 뿐만 아니라 장내 점막층 두께 및 배상세포 수를 증가시키고 단쇄 지방산 함량을 증가시켜 노화로 인한 장 기능 저하를 효과적으로 예방 또는 개선할 수 있다.
도 1은 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE) 및 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장의 (A) 배상세포의 뮤신을 촬영한 사진, (B) 배상세포 수를 나타낸 그래프이다.
도 2는 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE) 및 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장 조직 점막층의 (A) 두께를 나타낸 그래프, (B) PAS 염색 후 촬영한 이미지를 나타낸 것이다.
도 3은 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE), 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장 조직의 (A) IL-6, (B) IL-1β, (C) NF-κB, (D) TNF-α발현정도 및 발현량을 나타낸 것이다.
도 4는 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE), 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장내 혈액의 (A) IgA, (B) IgG 함량을 나타낸 그래프이다.
도 5는 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE), 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장 조직의 (A) 지질 과산화물, (B) 단백질 산화물 함량을 나타낸 그래프이다.
도 6은 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE), 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장 조직의 호중구 침윤도를 나타낸 그래프이다.
도 2는 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE) 및 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장 조직 점막층의 (A) 두께를 나타낸 그래프, (B) PAS 염색 후 촬영한 이미지를 나타낸 것이다.
도 3은 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE), 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장 조직의 (A) IL-6, (B) IL-1β, (C) NF-κB, (D) TNF-α발현정도 및 발현량을 나타낸 것이다.
도 4는 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE), 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장내 혈액의 (A) IgA, (B) IgG 함량을 나타낸 그래프이다.
도 5는 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE), 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장 조직의 (A) 지질 과산화물, (B) 단백질 산화물 함량을 나타낸 그래프이다.
도 6은 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE), 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장 조직의 호중구 침윤도를 나타낸 그래프이다.
하 본 발명을 첨부된 도면 및 실시예와 함께 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명은 염증성 반응 인자, 산화스트레스 유발 인자 및 호중구 침윤도를 감소시킬 수 있고, 장내 점막층 두께, 배상세포 수 및 단쇄 지방산 함량을 증가시킬 수 있는 양파 발효물을 유효성분으로 함유하는 장 건강 개선용 조성물에 관한 것이다.
상기 양파 발효물은 양파 추출물을 균주 배양액으로 발효시킨 것이다.
상기 양파 추출물은 양파와 용매를 1:1-10의 중량비로 혼합하고 80 내지 120 ℃ 하에서 2 내지 6 시간, 바람직하게는 1:1-3 중량비로 혼합하고 85 내지 100 ℃ 하에서 3 내지 4 시간 동안 가열하여 수득된 것일 수 있다.
상기 용매는 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합용매일 수 있으며, 저급 알코올로는 20 내지 95 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액을 들 수 있다.
이때, 양파와 용매의 중량비가 상기 범위를 벗어나면, 수율이 낮아지고 양파의 유효성분이 적은 양으로 추출될 수 있다.
또한, 가열 온도 및 시간 중 어느 하나가 상기 하한치 미만인 경우 유효성분이 적은 양으로 추출될 수 있으며, 반대로 상기 상한치 초과인 경우에는 양파 내 성분이 변형될 수 있다.
상기 균주 배양액은 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 펜토서스(Lactobacillus pentosus), 락토바실러스 플란타룸 (Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei), 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc OEsenteroides) 및 락토바실러스 부크네리(Lactobacillus buchneri) 중 어느 하나 이상의 균주를 포함하는 것일 수 있으며, 장 노화의 개선 효능 면에서 락토바실러스 속의 유산균이 바람직하다.
상기 배양액의 농도는 1X106 내지 1X1010 CFU, 바람직하게는 1X108 내지 1X109 CFU인 것이 장 건강 개선 효능 면에서 바람직하다.
상기 양파 발효물은 상기 양파 추출물을 균주 배양액에 접종시킨 다음 35 내지 45 ℃에서 40 내지 60 시간, 바람직하게는 36 내지 40 ℃에서 45 내지 50 시간 동안 발효시킨 것일 수 있다. 이때 발효 온도 및 시간 중 어느 하나 이상이 상기 하한치 미만이면 양파의 유효성분이 함량이 낮아질 수 있고, 반대로 상기 상한치 초과이면 유효성분이 분해되거나 변성될 수 있다.
상기 발효는 상기 양파 추출물 100 중량부에 대하여 상기 균주 배양액(1X109 CFU 기준) 1 내지 3 중량부를 혼합하여 수행되는 것일 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 엉겅퀴 추출물을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물이 엉겅퀴 추출물을 더 포함할 때 면역작용 관련 인자의 함량 및 단쇄 지방산 함량이 향상되고 대장 점막층 두께를 두껍게 유지시킬 수 있다. 또한, 호중구 침윤도를 감소시키는 등 장 건강 개선 효능을 더욱 높일 수 있다.
상기 엉겅퀴 추출물은 엉겅퀴와 용매를 1:1-50의 중량비로 혼합하고 80 내지 120 ℃ 하에서 2 내지 6 시간, 바람직하게는 1:10-30 중량비로 혼합하고 85 내지 100 ℃ 하에서 3 내지 4 시간 동안 가열하여 수득된 것일 수 있다.
상기 엉겅퀴 추출물을 수득하는 데 사용되는 용매는 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합용매일 수 있다.
상기 양파 발효물 및 상기 엉겅퀴 추출물은 1:0.5 내지 2, 바람직하게는 1:0.6 내지 1.5, 더욱 바람직하게는 1:0.7 내지 1.2, 가장 바람직하게는 1:0.8 내지 1.1 중량비로 혼합된 것일 수 있다. 상기 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물이 상기 범위의 중량비를 벗어나서 혼합되면, 장 건강 개선 효능이 낮아질 수 있다
본 명세서에서 “장 건강 개선”은 염증성 장 질환의 예방 또는 개선; 장 노화의 예방 또는 개선; 또는 장내 환경 개선;을 의미하는 것일 수 있다.
본 명세서에서 "장 노화"는 노화로 인하여 장내 염증 반응 증가, 장 크립트의 손상, 장내 점막층 두께 감소 및 장내 유익한 단쇄지방산의 함량 감소 등의 장 건강 또는 장 기능 저하가 나타나는 것을 의미한다.
상기 염증성 장 질환은 장 누수 증후군, 크론병, 궤양성 대장염, 장형 베체트병, 장결핵 장염 및 설사 중 어느 하나 이상을 의미하는 것일 수 있다.
상기 장내 환경 개선은 장내 단쇄 지방산의 증가, 장내 배상세포의 증가, 장내 점막층 두께의 증가 및 장내 산화스트레스 관련 인자 감소 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 단쇄 지방산(Short-chain fatty acids)이란, 6개 이하의 탄소 원자를 포함하는 지방산을 의미하며, 구체예로는 아세트산(acetic acid), 프로피온산 (Propionic acid) 및 뷰티르산(butyric acid)을 들 수 있다. 장내 유익균이 증가되면 장내 단쇄 지방산 대사가 촉진되어 장내 단쇄 지방산 함량이 증가하게 된다.
본 명세서에서 용어 '유효성분으로 함유하는'이란 양파 발효물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다. 일예로, 상기 양파 발효물의 혼합물은 10 내지 1500 ㎍/㎖, 바람직하게는 100 내지 1000 ㎍/㎖의 농도로 사용된다. 양파 발효물은 천연물로서 과량 투여하여도 인체에 부작용이 없으므로 본 발명의 조성물 내에 포함되는 양파 발효물의 양적 상한은 당업자가 적절한 범위 내에서 선택하여 실시할 수 있다.
본 발명의 양파 발효물은 양파 발효물을 동물에게 투여할 수 있도록 제형화된 가공물, 예컨대, 분말도 포함하는 의미를 갖는다. 비록 본 발명에서 양파 발효물로 진행하긴 하였으나, 가공물과 같은 형태로도 목적하는 효과를 달성할 수 있음은 당업자라면 예상 가능할 것이다.
본 발명의 식품 조성물은 유효성분으로서 양파 발효물 뿐만 아니라, 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 포함한다. 상술한 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스, 올리고당 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 사이클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 향미제로서 천연 향미제[타우마틴, 스테비아 추출물 (예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등]) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 식품 조성물이 드링크제와 음료류로 제조되는 경우에는 프로바이오틱스 유산균 및 미네랄 아미노산 복합체 이외에 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 및 각종 식물 추출액 등을 추가로 포함시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 양파 발효물을 유효성분으로 함유하는 장 건강 개선용 식품 조성물을 포함하는 건강기능식품을 제공한다. 건강기능식품이란, 양파 발효물을 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 보이는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 건강기능식품은, 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 매우 유용하다. 이와 같은 건강기능식품에 있어서의 양파 발효물의 첨가량은, 대상인 건강기능식품의 종류에 따라 달라 일률적으로 규정할 수 없지만, 식품 본래의 맛을 손상시키지 않는 범위에서 첨가하면 되며, 대상 식품에 대하여 통상 0.01 내지 50 중량%, 바람직하기로는 0.1 내지 20 중량%의 범위이다. 또한, 환제, 과립제, 정제 또는 캡슐제 형태의 건강기능식품의 경우에는 통상 0.1 내지 100 중량% 바람직하기로는 0.5 내지 80 중량%의 범위에서 첨가하면 된다. 한 구체예에서, 본 발명의 건강기능식품은 환제, 정제, 캡슐제 또는 음료의 형태일 수 있다.
또한, 본 발명은 양파 발효물을 유효성분으로 함유하는 염증성 장 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다. 상기 염증성 장 질환은 장 누수 증후군, 크론병, 궤양성 대장염, 장형 베체트병, 장결핵 장염 및 설사 중 어느 하나 이상의 질환일 수 있다.
염증성 장 질환은 장에 염증이 생기는 원인불명의 만성 질환으로 장내 세균을 포함한 인체 자극에 대한 과도한 면역 반응에 의해 발병되는 것으로 알려져 있다. 이러한 과도한 면역 반응을 유도하는 원인으로는 염증성 반응 인자인 IL-6, IL-1β, NF-κB 및 TNF-α의 과도한 활성 및 산화스트레스를 들 수 있으며, 이러한 과도한 면역 반응은 호중구의 침윤도를 향상시켜 대장 조직의 손상을 유발할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 염증성 반응 인자인 IL-6, IL-1β, NF-κB 및 TNF-α 중 어느 하나 이상의 생성을 억제하여 염증성 장 질환을 예방 또는 치료할 수 있다.
또한, 본 발명의 약학 조성물은 산화스트레스 유발 인자인 지질 과산화물 또는 단백질 산화물의 생성을 억제하여 염증성 장 질환을 예방 또는 치료할 수 있다.
또한, 본 발명의 약학 조성물은 IgA 또는 IgG 중 어느 하나 이상의 발현을 억제하여 염증성 장 질환을 예방 또는 치료할 수 있다.
또한, 본 발명의 약학 조성물은 장내 호중구 침윤도를 감소시켜 염증성 장 질환을 예방 또는 치료할 수 있다.
장 누수 증후군은 장점막 세포 간의 일정한 간극을 유지하다가 소화 흡수 과정이 일어나는 동안 어떠한 자극이나 손상이 가해지면서 세포 사이의 틈으로 고분자 물질이 왕복할 수 있는 장점막 투과성이 증가되는 현상을 나타내는 것으로, 장벽의 기능을 제대로 하지 못하여 혈액 내 고분자 물질이 장관내 관강으로 누수되거나 관강 내의 고분자 물질이 직접 혈액으로 들어가는 현상으로 인해 유발되는 증상을 총괄하여 의미한다. 상기 증상들은 노화, 알레르기, 다발성 외상, 류마티스 관절염, 염증성 대장질환, 만성피로 증후군, 과민성 증후군 등의 다양한 임상적 상태로 나타난다. 또한 장점막 투과성의 증가나 장점막의 손상으로 인해 병원체, 항원, 부패물질 등이 장점막 내로 유입되어 염증반응이 일어나고 내독소가 혈류로 유입되어 장내세균 전위(bacterial translocation), 장관내독소혈증(intestinal endotoxemia) 등을 야기하여 각종 염증반응 및 면역 반응이 나타나게 된다.
본 발명의 약학 조성물은 양파 발효물을 유효성분으로 함유하여 대장 조직 점막층의 두께 증가 및 장내 배상세포 수 증가 중 어느 하나 이상의 효과를 나타냄으로써 장 누수 증후군을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있다.
상기 약학 조성물은 엉겅퀴 추출물을 더 포함할 수 있다.
상기 장 건강 개선용 약학 조성물의“양파 발효물” 및 “엉겅퀴 추출물”은 전술한 바와 같다.
본 발명의 약학 조성물은 상기 유효 성분 이외에 약학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등을 사용할 수 있다.
상기 약학 조성물의 제제 형태는 과립제, 산제, 정제, 피복정, 캡슐제, 좌제, 액제, 시럽, 즙, 현탁제, 유제, 점적제 또는 주사 가능한 액제 등이 될 수 있다. 예를 들어, 정제 또는 캡슐제의 형태로의 제제화를 위해, 유효 성분은 에탄올, 글리세롤, 물 등과 같은 경구, 무독성의 약학적으로 허용 가능한 불활성 담체와 결합될 수 있다. 또한, 원하거나 필요한 경우, 적합한 결합제, 윤활제, 붕해제 및 발색제 또한 혼합물로 포함될 수 있다. 적합한 결합제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 젤라틴, 글루코스 또는 베타-락토오스와 같은 천연 당, 옥수수 감미제, 아카시아, 트래커캔스 또는 소듐올레이트와 같은 천연 및 합성 검, 소듐 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 벤조에이트, 소듐 아세테이트, 소듐 클로라이드 등을 포함한다. 붕해제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 메틸 셀룰로스, 아가, 벤토니트, 잔탄 검 등을 포함한다.
액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용 가능한 약제학적 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다.
더 나아가 해당분야의 적절한 방법으로 Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구 투여인 경우에는 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있으며, 바람직하게는 경구 투여이다.
본 발명의 약학 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 다양하며, 보통으로 숙련된 의사는 소망하는 치료 또는 예방에 효과적인 투여량을 용이하게 결정 및 처방할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 약제학적 조성물의 1일 투여량은 0.001-10 g/㎏ 이다.
본 발명의 약학 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 장 건강 개선을 위한 의약 또는 식품의 제조를 위한 양파 발효물 의 용도를 제공한다.
또한, 본 발명은 포유동물에게 유효량의 양파 발효물을 투여하는 것을 포함하는 장 건강 향상방법을 제공한다.
여기에서 사용된 용어 "포유동물"은 치료, 관찰 또는 실험의 대상인 포유동물을 말하며, 바람직하게는 인간을 말한다.
여기에서 사용된 용어 "유효량"은 연구자, 수의사, 의사 또는 기타 임상의에 의해 생각되는 조직계, 동물 또는 인간에서 생물학적 또는 의학적 반응을 유도하는 유효 성분 또는 약학적 조성물의 양을 의미하는 것으로, 이는 해당 질환 또는 장애의 증상의 완화를 유도하는 양을 포함한다. 본 발명의 유효 성분에 대한 유효량 및 투여횟수는 원하는 효과에 따라 변화될 수 있다. 그러므로, 투여될 최적의 투여량은 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있으며, 질환의 종류, 질환의 중증도, 조성물에 함유된 유효성분 및 다른 성분의 함량, 제형의 종류, 및 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자에 따라 조절될 수 있다. 본 발명의 예방, 치료 또는 개선 방법에 있어서, 성인의 경우, 양파 발효물을 1일 1회 내지 수회 투여시, 0.001 g/kg 내지 10 g/kg의 용량으로 투여하는 것이 바람직하다.
상기 투여는 본 발명의 조성물을 경구, 직장, 정맥내, 동맥내, 복강내, 근육내, 흉골내, 경피, 국소, 안구내 또는 피내 경로를 통해 통상적인 방식으로 투여할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1. 양파 발효물
양파(2021년 재배, 전라남도 무안)과 물을 1:2의 중량비로 혼합한 후 90 ℃에서 3 시간 동안 가열하여 착즙한 양파 추출물을 수득하였다. 상기 양파 추출물 100 중량부를 상온에서 식힌 후 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei, KCCM12452, (사)발효미생물산업진흥원) 배양액(1X109 CFU) 2 중량부를 혼합하여 37 ℃에서 48 시간 동안 발효시킴으로써 양파 발효물을 수득하였다.
실시예 2. 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물
양파(2021년 재배, 전라남도 무안)과 물을 1:2의 중량비로 혼합한 후 90 ℃에서 3 시간 동안 가열하여 착즙한 양파 추출물을 수득하였다. 상기 양파 추출물 100 중량부를 상온에서 식힌 후 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei, KCCM12452, (사)발효미생물산업진흥원) 배양액(1X109 CFU) 2 중량부를 혼합하여 37 ℃에서 48 시간 동안 발효시킴으로써 양파 발효물을 수득하였다.
엉겅퀴(2021년 재배, 전라남도 무안)와 물을 1:25의 중량비로 혼합한 후 90 ℃에서 3 시간 동안 가열하여 엉겅퀴 추출물을 수득하였다.
그 다음 상기 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물을 1:1 중량비로 혼합하였다.
비교예 1. 생 양파 추출물
양파(2021년 재배, 전라남도 무안)와 물을 1:2의 중량비로 혼합한 후 90 ℃에서 3 시간 동안 가열하여 생 양파 추출물을 수득하였다.
시험예
시험예에서는 본 발명의 양파 발효물의 장 건강에 미치는 영향을 알아보고자, 노화가 유도된 쥐의 대장을 대상으로 장 건강에 대한 평가를 수행하였다.
동물모델
D-갈락토스(D-galactose) 유도 노화 모델은 노화를 진행하는 동물실험에서 가장 많이 이용되는 모델로서, 과량의 갈락토스(Galactose)를 실험동물에 복강투여하여 체내에서 활성산소를 과다하게 생성시켜 노화를 유발시키는 방법을 이용한다.
실험동물로서는 12주령 수컷 Sprague Dawley(SD) rat은 온도 22±1 ℃, 습도 55±3%, 명암 주기 12 시간 하에서 1 주일간 적응 기간을 거친 후, 실험에 사용하였다. 모든 동물실험은 목포대학교 동물실험 윤리위원회의 승인을 받은 후 진행하였다.
실험군 분류
실험동물은 하기 조건에 따라 그룹화 하고 12주간 노화를 유도하면서 각각의 시료를 경구투여 하였다.
CON(정상군): 무처리군
CD(노화 유도 대조군): D-galactose(150 mg/kg/day) 복강투여
OE(노화유도+생 양파 추출물): D-galactose(150 mg/kg/day) 복강투여 + 비교예 1의 생 양파 추출물(20,000 mg/kg) 경구 투여
FOE(노화유도+양파 발효물): D-galactose(150 mg/kg/day) 복강투여 + 실시예 1의 양파 발효물(20,000 mg/kg) 경구 투여
MFO(노화유도+(양파 발효물+엉겅퀴 추출물)): D-galactose(150 mg/kg/day) 복강투여 + 실시예 2의 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물의 혼합물(20,000 mg/kg) 경구 투여
실험예 1. 대장의 조직학적 분석
장은 면역세포의 70%가 몰려 있고, 장벽의 상피세포는 계속적인 장 운동으로 인한 기계적 스트레스, 음식으로부터 오는 환경호르몬 등으로 인한 화학적 스트레스 장내의 유해균으로부터 오는 생물학적 스트레스 등에 의해 계속적인 손상을 받아 수명이 3~5일 정도 되는 것으로 알려져 있다. 그러므로 이러한 장내세포는 장의 줄기세포(stem cell)로부터 계속 공급 받아야 하며, 이러한 중요한 역할을 하는 장의 줄기세포는 장벽에 크립트(crypt)라고 하는 좁게 함입된 부위의 바닥에 존재함으로써 장내 유해환경으로부터 보호받고 있다. 또한 장에는 소장에서 대장까지 배상 세포(goblet cell)라고 불리는 점액층 분비 세포가 상피를 덮고 있어 장내강과 조직 사이의 경계를 형성하고 장 점막 상피조직은 일차적인 방어체계를 담당하며 배상 세포의 경우 장의 점막층(mucus layer)을 구성하는 주요소인 뮤신을 분비한다.
한편, 장이 기계적, 화학적, 생물학적 등 다양한 스트레스 요인으로 인하여 지속적인 자극을 받게 되면, 장의 줄기세포를 보호하고 있는 크립트가 손상 되고, 점막물질 생성량 및 배상세포(goblet cell)의 수가 감소하게 되며, 이로 인해 장 건강에 부정적인 영향을 주게 된다.
시험예 1에서는 실험군 대장의 크립트 및 배상세포(goblet cell, 술잔세포)에 나타내는 조직학적 변화를 관찰하였다.
구체적으로, 실험 종료 후 실험동물을 희생시켜 대장 조직을 적출한 뒤 대장의 일부를 10% formaldehyde 용액에 고정 한 다음 탈수, 투명, 침투화하고 이를 파라핀으로 포매한 다음 조직절편기(microtoOE)을 이용하여 5 μm 두께로 박절하여 연속절편을 제작하였다. 상기 연속 절편된 시료는 xylene으로 조직 외부에 포매된 파라핀을 제거한 후, 함수하고 H&E 염색법에 의해 haematoxylin 용액으로 10분간 염색하고 다시 함수시킨 다음 eosin용액에 20초 동안 염색하였다. 이 후 알코올로 탈수, 투명과정을 시행한 후, permount 봉입제로 봉입(mounting)하여 광학현미경(Olympus, Japan)으로 조직의 형태적 변화를 관찰하였다.
또한, 실험동물의 대장을 alcian blue 염색하여 대장내 산성점액다당류를 염색하여 배상세포 내의 뮤신이 선택적으로 염색시켜 대장 점막을 보호하는 물질인 뮤신을 분비하는 배상세포의 형태 및 장 조직 변화를 관찰한 후 배상세포 수를 크립트 10개의 평균값으로 나타내어 도 1에 나타내었다.
도 1은 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE) 및 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장의 (A) 배상세포 수를 나타낸 그래프, (B) 배상세포의 뮤신을 촬영한 사진이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 노화가 유도된 CD군은 배상세포가 정상군에 비해 감소하였다. 생 양파 추출물 식이군(OE)의 경우 노화가 유도된 CD군과 동등한 수준의 배상세포 수를 나타내어 대장 조직 보호에 큰 효과를 나타내지 않았을 것을 예상할 수 있다. 한편, 본 발명의 양파 발효물 및 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(FOE 및 MFO)은 배상세포가 현저하게 많은 것을 알 수 있다.
이를 통해, 양파 발효물이 장내 배상 세포수 증가 및 뮤신 분비에 도움을 주어 장관 운동을 증가시키고 장 점막을 보호하여 장 노화를 효과적으로 개선 또는 예방할 수 있음을 알 수 있다.
시험예 2. 대장 점막층(Mucus layer) 두께 관찰
배상세포에서 분비되는 뮤신(Mucus glycoprotein)은 장의 점막층(mucus layer)을 구성하는 주 요소이고, 장 상피세포의 크립트에 존재하는 paneth cell에서는 방어물질로 대표되는 항균 펩타이드(anti-microbial peptide)를 분비하여 외부에서 침입한 병원성 미생물을 중화시켜 숙주를 방어하는 역할을 수행한다. 또한, 장 점막 상피조직은 일차적인 방어기능을 담당하는 점액(mucus)으로 덮여 있으며 장에 염증반응이 증가 시 뮤신이 양적으로 감소되며 뮤신 양 감소로 인한 점막층 두께의 변화는 대장암의 위험과도 관련이 있다고 알려져 있다.
시험예 2에서는 대장 조직의 점막층 두께 변화를 관찰하고자 실험 종료 후 실험동물의 대장 조직을 PAS 염색법으로 조직학적 분석을 수행하였다.
보다 구체적으로, 실험 종료 후 실험동물을 희생시켜 대장 조직을 적출하고, 대장의 일부를 carnoy’s 용액(60% dry OEthanol, 30% chloroform, 10% glacial acetic acid)에 고정 한 다음 OEthanol-alcohol-xylene 순서로 탈수, 투명, 침투화 하고 이를 파라핀으로 포매한 다음 조직절편기(microtoOE)을 이용하여 5μm 두께로 박절하여 연속절편을 제작하였다. 이후 연속 절편된 시료는 xylene-alcohol으로 조직 외부에 포매된 파라핀을 제거한 후, 함수하였다. 그 다음 질층 다당류를 0.5% periodic acid 용액으로 5 분간 염색시켜 periodic acid로 산화하여 aldehyde를 유리시키고 다시 함수시킨 다음 Schiff’s reagent 용액으로 15 분 동안 염색하여 aldehyde와 Schiff의 반응으로 mucus layer를 적색으로 염색시키는 PAS (Periodic acid and Schiff) 염색법으로 조직학적 분석을 하였다. 이 후 알코올로 탈수, 투명과정을 시행한 후, permount 봉입제로 봉입(mounting)하여 광학현미경(Olympus, Japan)으로 대장 조직의 점막층 두께 관찰하여 이를 도 2에 나타내었다.
도 2는 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE) 및 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장 조직 점막층의 (A) 두께를 나타낸 그래프, (B) PAS 염색 후 촬영한 이미지를 나타낸 것이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 대장 조직 점막층의 두께는 노화가 유도된 CD군에서 가장 얇은 점막층 두께를 나타내어 노화로 인해 대장 조직이 손상되었음을 알 수 있다. 생 양파 추출물 식이군(OE)의 대장 점막층 두께는 CD군 보다 크게 증가하지 않았다. 반면, 양파 발효물 및 양파 발효물과 엉겅퀴 추출물의 혼합물 식이군(FOE 및 MFO)은 CD군에 비하여 점막층의 두께가 더 두껍게 유지되었으며, 정상군과 유사한 두께를 유지하는 것을 확인할 수 있었다.
이를 통해, 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물의 섭취가 노화 유도된 장내 환경에 긍정적인 영향을 주어 장 노화에 따른 장 건강 개선에 도움을 줄 수 있음을 확인할 수 있다.
시험예 3. 염증반응 관련 인자 분석
체내 산화 스트레스의 증가는 tumor necrosis factor-alpha(TNF-α) 경로에 의해 염증반응을 유발시키게 되며 TNF-α 함량의 증가와 함께 NFkB 발현을 증가시키면서 다양한 cytokine 분비를 촉진시키는데, 염증반응이 심할 경우 결국 세포를 사멸(apoptosis)시키거나 괴사(necrosis)시켜 각종 질병을 유발시킨다고 보고되어 있다. Interleukin-1β (IL-1β)의 주요기능은 TNF와 비슷하게 염증반응의 매개인자로서의 역할이며 여러 가지 생성 유도 물질의 자극을 통하여 대식세포, NK세포, 비만세포, 호중구, 신경세포 등 다양한 세포들에서 생성되며 염증반응을 통한 면역반응이 큰 범위를 차지하고 있다. Interleukin-6 (IL-6)의 경우 선천면역 및 적응면역에서 기능을 하는 다기능성 사이토카인으로 면역반응, 급성 염증반응 등에 관여하는 염증 반응 인자로 잘 알려져 있다.
시험예 3에서는 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물의 섭취가 장의 염증반응을 줄일 수 있는지를 확인하고자, 각 실험군의 실험동물의 대장 조직에서 염증 조절의 주요 인자인 IL-6, IL-1β, NF-κB 및 TNF-α의 단백질 발현량을 분석하였다.
보다 구체적으로, 실험동물의 대장 조직을 적출하여 lysis buffer로 균질화 한 다음 15,000 rpm, 4℃, 1시간 원심분리를 하여 단백질 추출, 이를 Brad ford법에 의해 단백질 함량을 측정하였다. 추출한 단백질을 95 ℃에서 5 분간 처리하여 변성시킨 다음 SDS-PAGE로 전기영동하여 polyvinylidene fluoride OEbrane으로 단백질 이동시켰다. 그 다음 상기 OEmbrane을 1 시간 동안 blocking시킨 다음 TBST 용액으로 10 분씩 2 번 세척하고, 12 시간 동안 1차 항체 반응시켰다. 그 다음 TBST 용액으로 10분씩 2번 세척한 다음, 2차 항체 horseradish peroxidase (HRP)-conjugated goat anti-rabbit immunoglobin G를 가하여 상온에서 1 시간 동안 반응시켰다. 그 다음, OEmbrane을 luminol이 함유된 enhanced chemiluminescence (ECL) 용액과 반응시키고 Davinch Chemisystem을 이용하여 현상한 다음 Image software를 이용하여 그 발현량을 분석하여 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3은 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE), 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장 조직의 (A) IL-6, (B) IL-1β, (C) NF-κB, (D) TNF-α발현정도 및 발현량을 나타낸 것이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 노화가 유도된 대조군(CD)은 노화가 장내 염증 반을을 유발하여 염증 반응 인자의 발현량이 정상군(CON)보다 많아진 것을 알 수 있다. 양파 발효물 및 양파 발효물과 엉겅퀴 추출물의 혼합물 식이군(FOE 및 MFO)은 노화 유도군(CD)에 비하여 염증 사이토카인(IL-6, IL-1β, NF-κB 및 TNF-α) 발현량을 낮출 수 있으며, 정상군(CON) 보다 동등 또는 감소된 수준을 나타내었다.
이를 통해, 양파 발효물 및 양파 발효물과 엉겅퀴 추출물의 혼합물의 섭취는 대장내 염증반응 인자들의 발현량을 감소시켜 노화 유도된 대장의 염증반응 및 산화스트레스를 줄일 수 있는 것을 알 수 있다.
시험예 4. 면역 작용 인자(IgA 및 IgG) 측정
장관은 음식물의 소화, 흡수, 배설이라는 기본적인 기능 이외에 외부 유해물질들의 혈액 유입을 차단하는 방어벽으로서 면역학적 기능을 수행한다. 특히, 면역기능에 결정적인 역할을 하는 immunoglobulin은 IgA, IgD, IgE, IgG, IgM 등 5가지가 있는데, 이들 immunoglobulin은 체액을 따라 이동하면서 면역기능을 수행한다. 이중에서 immunoglobulin A(IgA)는 일차면역방어 역할을 하는 대표적 인자로 다른 면역글로불린과 다르게 장내부로 분비될 수 있다. 따라서 실험군의 대장내 혈액에서 분리한 plasma를 대상으로 immunoglobin A, immunoglobin G ELISA kit(Bethyl Laboratories, Inc.)를 이용하여 immunoglobin A 및 immunoglobin G함량을 정량하여 도 4에 나타내었다.
도 4는 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE), 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장내 혈액의 (A) IgA, (B) IgG 함량을 나타낸 그래프이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 노화가 유도된 대조군(CD)은 체내에 생성된 활성산소가 장내 염증을 유발하고 높은 산화스트레스를 유발하여 이에 대응하기 위하여 장내 면역 방어 물질인 IgA와 IgG 함량이 정상군에 비하여 증가하였다.
양파 발효물 및 양파 발효물과 엉겅퀴 추출물의 혼합물 식이군(FOE 및 MFO)의 경우에는 노화 유도 대조군(CD)에 비하여 낮은 IgA 및 IgG 함량을 나타내었으며, 특히, 양파 발효물과 엉겅퀴 추출물의 혼합물 식이군(MFO)은 IgG 함량이 정상군보다 감소되었다.
이를 통해, 양파 발효물의 섭취가 장내 면역 방어 물질의 함량을 감소시켜 장내 산화스트레스 및 염증반응을 줄여주어 장내 환경을 개선시키고 장내 면역에 긍정적인 영향을 주는 것을 알 수 있다.
시험예 5. 단쇄 지방산 함량 측정
단쇄 지방산(SCFA: short chain fatty acid)은 장내 미생물에 의해 생산되는 중요한 대사체 물질로 장 면역, 고혈압, 뇌 질환 등 건강 기능성에 영향을 준다는 연구가 보고된 바 있다. 대표적으로 acetic acid, propionic acid, butyric acid가 있으며, 각각 콜레스테롤 생합성, 포도당신생합성 및 장 세포 분화 및 증식에 관여하는 것으로 알려져 있다. 특히 뷰티르산(butyric acid)은 뮤신(mucin) 합성에 중요한 역할을 하게 된다.
실험동물의 cecum에서 분리한 분변을 대상으로 하기 표 1의 조건에 따라 GC 분석하여 단쇄 지방산 함량을 정량적으로 분석하였다.
| InstruOEnt | Shimadzu GC-17A system (Kyoto, Japan) |
| Column | A J&W DB-FFAP capillary column (30 m× 0.53 mm× 1-μm film thickness) |
| Oven temp. | 100 ℃에서 1분 유지한 후, 180 ℃까지 8 ℃/min 속도로 증가시키고, 180 ℃에서 200 ℃까지 20 ℃/min 속도로 증가시킨 후, 200 ℃에서 5 분 정체 |
| Detector | FlaOE ionization detector(FID) |
| Injection port temp | 200 ℃ |
| Detector temp. | 240 ℃ |
| Injection vol. | 1.0 μL |
| Carrier gas, flow | H2 30 mL/min, air 300 mL/min, He 25 mL/min |
보다 구체적으로, 시료의 처리과정은 동결된 시료 1 g에 OEthanol 5 mL을 첨가한 후 3 분간 균질화하여 17%(w/w) 현탁액에 5 M HCl을 첨가하고 pH 2-3으로 조절한 다음 2분마다 shaking 하면서 실온에 10 분간 incubation하고 4 ℃에서 원심분리(5000 rpm, 20 분)하여 상층액을 얻고 filtering(0.2 μm) 하였다. 표준물질은 1 mM의 12% fomic acid가 포함된 2-ethylbutyric acid를 이용하였으며, 얻어진 상층액을 GC-FID 분석를 통해 acetic acid, propionic acid, butyric acid를 포함한 SCFA의 정량 분석을 수행하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 구분 | mM | ||
| 아세트산 | 프로피온산 | 뷰티르산 | |
| CON(정상군) | 3.3±1.3 | 0.33±2.4 | 1.8±1.5 |
| CD(노화 유도 대조군) | 3.1±1.2 | 0.28±1.1 | 1.2±2.1 |
| OE(생 양파 추출물 식이군) | 2.5±2.1 | 0.16±1.3 | 0.54±1.6 |
| FOE(양파 발효물 식이군) | 3.7±1.7 | 0.42±1.6 | 1.9±1.7 |
| MFO(양파 발효물 + 엉겅퀴 추출물 식이군) | 4.2±1.8 | 0.52±1.4 | 2.4±1.1 |
표 2에 나타낸 바와 같이, 노화가 유도된 대조군(CD군)은 정상군에 비하여 뷰티르산 함량이 감소되었다. 생 양파 추출물 식이군(OE군)의 경우 단쇄 지방산 함량이 CD군 보다 저하되어 노화로 인하여 저하된 장내 환경을 개선하는 효과가 현저하게 떨어지는 것을 알 수 있다. 한편, 양파 발효물 및 양파 발효물과 엉겅퀴 추출물의 혼합물 식이군(FOE 및 MFO)은 장내 단쇄 지방산의 함량이 CD군보다 증가하였다. 뿐만 아니라 양파 발효물과 엉겅퀴 추출물의 혼합물 식이군은 정상군보다 단쇄 지방산 함량이 증가되었다.
이를 통해, 양파 발효물 또는 양파 발효물과 엉겅퀴 추출물의 혼합물의 섭취가 장내 단쇄 지방산의 함량을 증가시킬 수 있으며, 궁극적으로는 장 노화로 인해 저하된 장내 환경 및 장 건강 개선에 유용한 성분임을 알 수 있다.
시험예 6. 산화스트레스 관련 인자 분석
세포대사과정, 항산화 방어체계의 불균형 및 외부요인들에 의해 활성산소(free radical)가 생성되며, 과잉 생성된 활성산소는 산화스트레스를 일으켜 체내 조직의 단백질 및 지질을 산화 그리고 DNA 손상등을 일으켜 암, 노화 등 다양한 병리적 상태를 유발시키는 것으로 알려졌다. Cuprizone에 포함된 철 성분은 fenton reaction을 일으켜 인체 내의 과산화수소(H202)를 분해하여 높은 활성도의 독성물질인 hydroxyl radicals를 생성시켜 산화스트레스를 유발한다.
시험예 6에서는 노화 유도 조건에서 실험동물의 장내 산화 스트레스 발생 지표인자인 지질과산화물과 단백질 산화물 함량을 측정하였다.
지질과산화물 함량을 측정하기 위하여 각 실험군의 대장 조직(0.15 g)을 0.01 M Tris-HCl buffer (pH 7.4) 1 mL을 가한 후 균질화하고, 이를 4 ℃에서 5,000×g로 10 분 동안 원심분리하여 얻어진 상등액 100 μL에 0.15 M Tris-HCl buffer (pH 7.4) 1 mL와 10 mM phosphate buffer (KH2PO4) 300 μL를 첨가한 다음 진탕 항온 수조 (shaking water bath)를 이용하여 37 ℃에서 20 분간 반응시켰다. 반응이 끝난 후 20% trichloracetic acid가 함유된 0.6 M HCl 0.5 mL와 0.67% thiobarbituric acid가 함유된 1 M NaOH 용액 0.5 mL를 첨가하여 혼합한 다음 95 ℃에서 15 분 동안 반응시켰다. 그 다음 반응용액을 냉각시킨 다음 5,000×g로 10분 동안 원심분리하고 532 nm에서 흡광도를 측정한 다음, 이들 흡광도 값은 작성된 표준용액 (malondialdehyde, MDA)의 표준곡선을 이용하여 뇌 조직에서의 지질 과산화물 함량으로 환산하여 도 5(A)에 나타내었다.
단백질 산화물(protein carbonyl) 함량은 대장 조직으로부터 얻어진 단백질 1.5 mg에 10 mM DNPH가 함유된 2 M HCl 용액 100 μL에 가한 다음 상온 및 암실에서 1시간 동안 반응시키면서 15분 간격으로 vortex하였다. 그 다음 상기 반응용액에 얼음으로 냉각시킨 10% trichloracetic acid (w/v) 1 mL를 가하여 혼합한 다음 3,000×g로 10분 동안 원심분리하여 얻어진 단백질 펠렛(pellet)을 ethanol/ethyl acetate (1:1, v/v) 용액 2 mL로 3회 반복하여 세척한 다음 이를 6 M guanidine hydrochloride (pH 2.3) 1.5 mL로 용해시켜 37 ℃에서 10 분간 반응 후 370 nm에서 흡광도 측정하였다. 그 다음 측정된 흡광도 값에 대한 DNPH의 molar extinction coefficient (ε= 2.2×104/cm·M)를 나누어 뇌 조직의 protein carbonyl 함량으로 환산하여 도 5(B)에 나타내었다.
도 5는 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE), 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO) 대장 조직의 (A) 지질 과산화물, (B) 단백질 산화물 함량을 나타낸 그래프이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 지질 과산화물(malondialdehyhde, MDA) 및 단백질 산화물(Protein carbonyls, PCOs) 함량은 노화가 유도된 대조군(CD)에서 가장 높았으며, 양파 발효물 및 양파 발효물과 엉겅퀴 추출물의 혼합물 식이군(FOE 및 MFO)D에서는 대조군에 비하여 지질 과산화물 및 단백질 산화물 함량이 감소되었다.
이를 통해, 양파 발효물 및 양파 발효물과 엉겅퀴 추출물의 혼합물의 섭취가 갈락토스로 유도된 산화 스트레스를 감소시켜 지질 과산화물 및 단백질 산화물의 함량을 줄일 수 있는 것을 알 수 있다.
시험예 7. 대장 조직의 호중구 침윤도 평가
호중구는 염증성 사이토카인의 자극으로 인해 활성화되면 미생물을 제거하기 위해 MPO를 분비하며 조직 손상을 유도하며, 증상에 비례하여 호중구의 조직 내 침윤이 증가하는 것으로 알려져 있다. 이에 실험군의 대장 조직 내 염증의 정도 및 침윤도를 평가하였다.
구체적으로, 실험 종료 후 실험동물을 희생시켜 대장 조직을 적출하고, 헤모톡실린-에오신 염색 후 대장 조직 내 lamina propria에 생기는 염증의 정도를 아래와 같은 기준에 따라 점수로 환산하여 평가하여 도 6에 나타내었다.
0 점: Presence of occasional inflammatory cells in the lamina propria
1 점: Increased no. of inflammatory cells in the lamina propria
2 점: Confluence of inflammatory cells extending into the submucosa
3 점: Transmural extension of the infiltrate
도 6은 정상군(CON), 노화 유도 대조군(CD), 생 양파 추출물 식이군(OE), 양파 발효물 식이군(FOE), 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물 식이군(MFO)의 대장 조직의 호중구 침윤도를 나타낸 그래프이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 정상군에 비하여 노화가 유도된 대조군에서 호중구 침윤도가 증가하여 대장 조직의 손상이 유도되었음을 알 수 있다. 대조군과 비교하여 양파 발효물 및 양파 발효물과 엉겅퀴 추출물의 혼합물 식이군(FOE 및 MFO)의 경우 호중구 침윤도가 감소하여 대장 조직의 손상 정도가 현저히 저하되었음을 알 수 있다.
이상과 같이 노화가 유도된 동물모델을 이용하여 양파 발효물 의 장 건강 개선 효과(특히, 노화가 유도된 장 건강)를 검증하였다.
그 결과, 본 발명의 양파 발효물을 섭취한 실험군에서 장 점막층을 형성하는 뮤신 분비 배상 세포수가 많이 존재하였으며, 노화 유도 조건에서도 장내 점막층이 두껍게 유지되었다. 또한, 장에서 숙주의 에너지원, 면역조절 등 다양한 목적으로 이용되는 단쇄지방산의 생성이 증가하였으며 장내 산화 스트레스 및 염증 반응이 감소하는 것으로 나타났다. 특히, 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물의 혼합물은 면역작용 관련 인자와 단쇄 지방산 함량을 더욱 향상시켰으며, 장 점막층을 더욱 두껍게 유지시키고 호중구 침윤도를 감소시켜 장 건강 개선에 더욱 효능이 높은 것을 알 수 있었다.
이를 통해, 본 발명의 양파 발효물 및 엉겅퀴 추출물의 섭취는 노화 유도 조건에서 장내 환경에 긍정적인 영향을 주고 장 건강 개선에 효과적이며 염증성 장 질환을 예방 또는 치료할 수 있음을 알 수 있다.
이하, 본 발명의 추출물을 포함하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1-1. 기능성 음료의 제조
실시예 1 1,000 mg, 구연산 1,000 mg, 올리고당 100 g, 매실농충액 2 g, 타우린 1 g 및 잔량의 물을 혼합하여 총 800 ml의 혼합물을 만들고 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 기능성 음료 조성물 제조에 사용한다.
제제예 1-2. 기능성 음료의 제조
실시예 2 1,000 mg, 구연산 1,000 mg, 올리고당 100 g, 매실농충액 2 g, 타우린 1 g 및 잔량의 물을 혼합하여 총 800 ml의 혼합물을 만들고 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 기능성 음료 조성물 제조에 사용한다.
제제예 2-1. 산제의 제조
실시예 1의 분말 20 mg, 유당 100 mg 및 탈트 10 mg을 혼합하고 통상의 방법에 따라 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.
제제예 2-2. 산제의 제조
실시예 2의 분말 20 mg, 유당 100 mg 및 탈트 10 mg을 혼합하고 통상의 방법에 따라 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.
제제예 3-1. 정제의 제조
실시예 1의 분말 20 mg, 옥수수전분 100 mg, 유당 100 mg 및 스테아린산 마그네슘 2 mg을 혼합한 후 통상의 정제의 방법에 따라 정제를 제조하였다.
제제예 3-2. 정제의 제조
실시예 2의 분말 20 mg, 옥수수전분 100 mg, 유당 100 mg 및 스테아린산 마그네슘 2 mg을 혼합한 후 통상의 정제의 방법에 따라 정제를 제조하였다.
제제예 4-1. 캡슐제의 제조
실시예 1의 분말 300 mg, 유청단백질 100 mg, 결정셀룰로오즈 400 mg, 스테아린산 마그네슘 6 mg을 혼합한 후 통상의 캡슐제 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.
제제예 4-2. 캡슐제의 제조
실시예 2의 분말 300 mg, 유청단백질 100 mg, 결정셀룰로오즈 400 mg, 스테아린산 마그네슘 6 mg을 혼합한 후 통상의 캡슐제 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.
제제예 5-1. 과립제의 제조
실시예 1의 분말 1,000 mg, 비타민 혼합물 적량, 비타민 A 아세테이트 70 ㎍, 비타민 E 1.0 mg, 비타민 B1 0.13 mg, 비타민 B2 0.15 mg, 비타민 B6 0.5 mg, 비타민 B12 0.2 ㎍, 비타민 C 10 mg, 비오틴 10 ㎍, 니코틴산아미드 1.7 mg, 엽산 50 ㎍, 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 및 염화마그네슘 24.8 mg을 혼합한 후 통상의 방법에 따라 과립제를 제조하였다. 상기 조성비는 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.
제제예 5-2. 과립제의 제조
실시예 2의 분말 1,000 mg, 비타민 혼합물 적량, 비타민 A 아세테이트 70 ㎍, 비타민 E 1.0 mg, 비타민 B1 0.13 mg, 비타민 B2 0.15 mg, 비타민 B6 0.5 mg, 비타민 B12 0.2 ㎍, 비타민 C 10 mg, 비오틴 10 ㎍, 니코틴산아미드 1.7 mg, 엽산 50 ㎍, 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 및 염화마그네슘 24.8 mg을 혼합한 후 통상의 방법에 따라 과립제를 제조하였다.
Claims (7)
- 양파 발효물을 유효성분으로 함유하는 장 건강 개선용 식품 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 양파 발효물은 양파 추출물을 균주 배양액으로 발효시킨 것을 특징으로 하는 장 건강 개선용 식품 조성물.
- 제2항에 있어서, 상기 균주 배양액은 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 펜토서스(Lactobacillus pentosus), 락토바실러스 플란타룸 (Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei), 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc OEsenteroides) 및 락토바실러스 부크네리(Lactobacillus buchneri) 중 어느 하나 이상의 균주를 포함하는 것을 특징으로 하는 장 건강 개선용 식품 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 식품 조성물은 엉겅퀴 추출물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장 건강 개선용 식품 조성물.
- 양파 발효물을 유효성분으로 함유하는 염증성 장 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 제5항에 있어서, 상기 약학 조성물은 염증성 반응 인자인 IL-6, IL-1β, NF-κB 및 TNF-α 중 어느 하나 이상의 생성을 억제하는 것을 특징으로 하는 염증성 장 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 제5항에 있어서, 상기 약학 조성물은 엉겅퀴 추출물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 염증성 장 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020210185782A KR20230096361A (ko) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 양파 발효물을 유효성분으로 함유하는 장 건강 개선용 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020210185782A KR20230096361A (ko) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 양파 발효물을 유효성분으로 함유하는 장 건강 개선용 조성물 |
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| KR20230096361A true KR20230096361A (ko) | 2023-06-30 |
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ID=86959978
Family Applications (1)
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| KR1020210185782A KR20230096361A (ko) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 양파 발효물을 유효성분으로 함유하는 장 건강 개선용 조성물 |
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| KR101694913B1 (ko) | 2015-01-15 | 2017-01-10 | 경상대학교산학협력단 | 양파 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 인지기능 또는 기억능력 개선용 조성물 |
| KR102302045B1 (ko) | 2018-12-19 | 2021-09-15 | 농업회사법인 주식회사 장수식품 | 엉겅퀴 및 양파를 포함하는 혼합물을 함유하는 간질환의 개선, 예방 또는 치료용 조성물 |
-
2021
- 2021-12-23 KR KR1020210185782A patent/KR20230096361A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
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