KR20230119590A - 속미 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강 항균용 조성물 - Google Patents

속미 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강 항균용 조성물 Download PDF

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성윤영
육흥주
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한국 한의학 연구원
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Abstract

본 발명은 속미 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강 항균용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 속미 추출물은 구강세균인 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 및 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus)에 대한 항균 활성이 우수하므로, 구강세균 억제용 조성물, 의약품, 사료첨가제 등에 매우 유용하게 사용될 수 있다.

Description

속미 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강 항균용 조성물{Oral antibacterial composition comprising Setaria italica extract as effective component}
본 발명은 속미 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강 항균용 조성물에 관한 것이다.
충치는 세계적으로 가장 만연된 구강 내 질환 중 하나이며, 최근 당류 섭취 증가 등의 식생활 패턴의 변화에 따라 그 이환율이 점점 증가하고 있다. 치아우식증(충치)은 치태 내 세균, 음식물, 타액의 상호작용에 의하여 유발되는 다인성 질환으로서 치태 내 세균 중에서도 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)와 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus)가 주 원인균이며, 치면에 부착하여 증식과 산 생성 과정을 거쳐 치아 중 무기질이 탈회되고 상아질이 파괴되어 치아조직의 결손을 초래하는 세균성 치아 경조직 질환이다. 또한, 충치 원인균에 의해 생성된 유기산이 치질에 직접 작용하기 위해서는 산 생성균이 치면에 체류해야 하고 이를 위해서는 불용성 글루칸이 형성되어야 한다. 충치균이 분비하는 GTase(glucosyltransferase)는 수크로스를 이용하여 글루코스 중합체로 90% 이상의 α-1,3 글루코시드 결합(glucosidic linkage)과 나머지는 α-1,6 글루코시드 결합으로 이루어진 불용성 글루칸을 형성한다. 이것은 물에 녹지 않고 치아표면에 부착하는 능력이 있기 때문에 치면 세균막을 형성하여 초기 충치의 원인이 된다.
치아우식증(충치)의 예방 및 치료 제제의 개발을 위해 다양한 방법이 연구되어 왔으며 유력한 방법으로는 치아에 형성된 바이오필름의 생성을 저해하여 충치를 억제하는 방법이 있다. 또한 바이오필름이 형성되지 못하도록 하는 GTase 저해제를 개발하는 방법도 자주 이용되는 바이오필름 억제법 중 하나이다. 그러나 치아우식증의 예방 및 치료에 가장 우선시 되어야할 방법으로는 충치 원인균의 증식을 억제하는 항균제제의 개발이다. 특히 독성이 적고 안정성이 뛰어난 천연 추출물을 이용한 항균활성 제제의 개발이 활발히 진행되고 있으며 일례로, 알로에 추출물, 다시마 추출물 또는 오미자 추출물 등을 이용한 충치억제제가 연구 및 개발되고 있다. 이러한 식용식물의 천연 추출물은 독성이 거의 없고 쉽게 섭취할 수 있는 장점이 있다.
한편, 속미(Setaria italica)는 아시아 온대지방의 모든 지역에서 유사 이전부터 재배된 오랜 작물로서, 벼의 전래 이전에 중국에서 도입되었다고 하는데, 이명은 조, 차좁쌀, 좁쌀, 서숙이라고도 한다. 곡류 중에서는 그 종실이 가장 작고 저장성도 강하다. 종류는 여러 가지가 있으나 쪘을 때 끈기가 있는 '차조'와 그렇지 못한 '메조'가 있다. 도정된 조의 영양성분을 살펴보면, 단백질이 약 10% 포함되어 있고 프롤라민(prolamin)과 글루텔린(glutelin)이 각각 반씩 함유되어 있는데, 프롤라민에는 리신(lysine)이 적고, 류신(leucine)이 많다. 당질은 약 70%로 그 대부분은 녹말로서 이 녹말의 모양은 쌀의 녹말과 흡사하다. 기타 성분으로 수분, 지질, 섬유소, 회분, 플라보노이드 등이 있다.
충치 관련 선행기술로는 한국등록특허 제1645936호에 '율피 추출물을 유효성분으로 하는 충치 예방 또는 구강용 소취제 조성물과 이의 제조방법'이 개시되어 있으며, 한국등록특허 제2155741호에 '개감수 추출물을 유효성분으로 포함하는 충치 예방 또는 구취 제거용 조성물'이 개시되어 있다. 하지만, 본 발명의 '속미 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강 항균용 조성물'에 대해서는 아직까지 개시된 바가 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은 속미 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강 항균용 조성물을 제공하고, 본 발명의 속미 추출물이 구강세균인 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 및 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus)에 대해 항균 활성이 우수하다는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강세균 억제용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강질환의 예방 또는 개선용 의약외품을 제공한다.
또한, 본 발명은 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강질환의 예방 또는 개선용 사료 첨가제를 제공한다.
또한, 본 발명은 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강질환의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물을 제공한다.
본 발명은 속미 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강 항균용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 속미 추출물은 구강세균인 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 및 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus)에 대해 항균 활성이 우수하다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강세균 억제용 조성물을 제공한다.
상기 구강세균은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 또는 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus)인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.
상기 속미 추출물은 하기의 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되는 것일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다:
1) 속미에 추출용매를 가하여 추출하는 단계;
2) 단계 1)의 추출물을 여과하는 단계; 및
3) 단계 2)의 여과한 추출물을 감압 농축하고 건조하여 추출물을 제조하는 단계.
상기 단계 1)에서 추출용매는 물, C1~C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 에탄올 추출물, 더 더욱 바람직하게는 70%(v/v) 에탄올 추출물이지만 이에 한정하지 않는다.
상기 제조방법에 있어서, 속미의 추출은 여과법, 열수 추출, 침지 추출, 환류 냉각 추출 및 초음파 추출 등의 당 업계에 공지된 모든 통상적인 방법을 이용할 수 있다. 상기 단계 3)의 감압농축은 진공 감압 농축기 또는 진공회전증발기를 이용하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 또한, 건조는 감압건조, 진공건조, 비등건조, 분무 건조 또는 동결 건조하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.
상기 구강세균 억제용 조성물은 무기 또는 유기 담체를 첨가하여 고체, 반고체, 액체 또는 온도 감응형 졸-겔 상전이 형태의 경구 투여제 또는 비경구 투여제로 제제화할 수 있다. 본 발명의 일 구현 예에서 상기 조성물은 구강 청정제, 구강 세정제, 치약, 오랄 스프레이, 칫솔 세정제 및 의치 세정제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 제형으로 제조될 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
또한, 본 발명은 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강질환의 예방 또는 개선용 의약외품을 제공한다.
상기 구강질환은 충치인 것이 바람직하지만, 이에 한정하지 않으며, 상기 충치는 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 또는 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus)로 인해 발생된 충치인 것이 바람직하지만, 이에 한정하지 않는다.
본 발명에서 용어, "의약외품"은 사람이나 동물의 질병을 치료, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용되는 섬유, 고무제품 또는 이와 유사한 것, 인체에 대한 작용이 약하거나 인체에 직접 작용하지 않으며, 기구 또는 기계가 아닌 것과 이와 유사한 것, 감염 예방을 위하여 살균, 살충 및 이와 유사한 용도로 사용되는 제제 중 하나에 해당하는 물품으로서, 사람이나 동물의 질병을 진단, 치료, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용하는 물품 중 기구, 기계 또는 장치가 아닌 것 및 사람이나 동물의 구조와 기능에 약리학적 영향을 줄 목적으로 사용하는 물품 중 기구, 기계 또는 장치가 아닌 것을 제외한 물품을 의미하며, 피부 외용제 및 개인위생용품도 포함한다.
본 발명의 조성물을 충치의 예방 또는 개선을 목적으로 의약외품에 포함시킬 경우, 상기 조성물을 그대로 포함하거나 다른 의약외품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정할 수 있다.
본 발명의 의약외품은 그 제형에 따라 제제화에 필요한 각종의 기제와 첨가물을 함유할 수 있으며, 이들 성분의 종류와 양은 당업자에 의해 용이하게 선정될 수 있다. 예를 들면, 구강용 조성물의 제형이 치약류인 경우 연마제, 습윤제, 기포제, 결합제, 감미제, pH 조절제, 방부제, 약효성분, 향료, 증백제, 색소 및 용제 등을 첨가하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
상기 구강질환은 충치인 것이 바람직하지만, 이에 한정하지 않으며, 상기 충치는 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 또는 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus)로 인해 발생된 충치인 것이 바람직하지만, 이에 한정하지 않는다.
본 발명의 조성물은 상기 유효성분 이외에 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 추출물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 추출물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등을 포함한 다양한 화합물 혹은 혼합물을 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물 또는 분획물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
본 발명의 조성물의 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설률 및 질환의 중증도에 따라 그 범위가 다양하다. 본 발명의 조성물은 단독으로 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강질환의 예방 또는 개선용 사료 첨가제를 제공한다.
본 발명의 사료 첨가제는 사료관리법상의 보조사료에 해당한다. 본 발명에서 용어 '사료'는 동물이 먹고, 섭취하며, 소화시키기 위한 또는 이에 적당한 임의의 천연 또는 인공 규정식, 한끼식 등 또는 상기 한끼식의 성분을 의미할 수 있다. 상기 사료의 종류는 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 사료를 사용할 수 있다. 상기 사료의 비제한적인 예로는, 곡물류, 근과류, 식품 가공 부산물류, 조류, 섬유질류, 제약 부산물류, 유지류, 전분류, 박류 또는 곡물 부산물류 등과 같은 식물성 사료; 단백질류, 무기물류, 유지류, 광물성류, 유지류, 단세포 단백질류, 동물성 플랑크톤류 또는 음식물 등과 같은 동물성 사료를 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강질환의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 속미 추출물을 포함하는 수의학적 조성물은 통상의 방법에 따른 적절한 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 속미 추출물을 포함하는 수의학적 조성물에 포함될 수 있는 부형제 및 희석제로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 세탄올, 스테아릴알콜, 유동파라핀, 솔비탄모노스테아레이트, 폴리소르베이트 60, 메칠파라벤, 프로필파라벤 및 광물유를 들 수 있다.
본 발명에 따른 속미 추출물을 포함하는 수의학적 조성물은 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향신료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있는데, 본 발명에 의한 수의학적 조성물은 동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 잘 알려진 방법을 사용하여 제형화될 수 있고, 제형은 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 용액, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 좌제, 멸균 주사용액, 멸균 외용제 등의 형태일 수 있다.
본 발명에 의한 수의학적 조성물은 동물의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으나, 1일 1회 내지 수회 투여할 수 있고, 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있다. 따라서, 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 속미 추출물의 제조
본 발명의 1kg의 속미에 대하여, 15ℓ의 70%(v/v) 에탄올을 가하고, 85℃에서 3시간 동안 추출한 후, 여과한 추출액을 45℃에서 감압 농축, 건조하여 속미 추출물(이하 '시료'라 칭함)을 수득하였다.
실시예 2. 속미 추출물의 구강세균에 대한 항균 효과
구강세균 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 및 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus)를 사용하였으며, BHI(Brain Heart Infusion) 액체배지에서 24시간 동안 전배양하였다. BHI 액체배지에 속미 추출물을 농도별로 첨가하고 구강세균 배양액을 1.0×108 CFU/㎖이 되도록 접종하여 37℃의 항온기에서 24시간 동안 배양한 후 BHI 액체배지를 기준으로 ELISA 리더(Molecular Devices Co., CF., U.S.A.)를 이용하여 600nm에서 흡광도를 측정하고, 하기 식을 이용하여 스트렙토코커스 뮤탄스 및 스트렙토코커스 소브리누스의 생장 억제 활성을 측정하였다.
생장 억제 활성(%) = {1-(시료 첨가 OD600/시료 무첨가 OD600)} × 100
그 결과, 하기 표 1에 개시한 바와 같이, 속미 추출물은 농도 의존적으로 스트렙토코커스 뮤탄스 및 스트렙토코커스 소브리누스의 생장을 억제시켰으며, 특히 스트렙토코커스 뮤탄스에 대해 항균 효과가 우수한 것을 확인하였다.
항균 효과
처리농도
(㎍/㎖)		 억제활성(%)
Streptococcus sobrinus Streptococcus mutans
500 97.3±3.0 102.0±1.3
250 90.0±0.1 101.0±0.2
125 86.8±0.6 99.5±1.5
실시예 3. 속미 추출물의 치은섬유모세포에 대한 부착 억제 효과
96웰 플레이트에 치은섬유모세포(HGF-1, human gingival fibroblast-1) 세포를 웰당 1.0×104 CFU의 농도로 분주한 후, 본 발명의 속미 추출물을 농도별로 처리하여 세포 독성이 있는지 여부를 확인하였다. 세포 독성이 나타나지 않는 농도에서 시료를 처리하고 웰당 1.0×103 CFU의 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 및 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus)를 혼합 접종하여 30분 후, PBS(phosphate-buffered saline)로 3회 세척하여 BHI(Brain Heart Infusion) 배지로 교체 후 10% CO2 항온기에서 24시간 동안 배양한 후 균의 수를 측정하여 하기 식을 이용하여 부착 억제 활성을 확인하였다.
부착 억제 활성(%) = {1-(시료 첨가 OD600/시료 무첨가 OD600)} ×100
그 결과, 하기 표 2에 개시한 바와 같이, 속미 추출물은 농도 의존적으로 구강세균인 스트렙토코커스 뮤탄스 및 스트렙토코커스 소브리누스의 치은섬유모세포에 대한 부착을 억제시키는 효과가 우수하였다.
부착 억제 효과
처리농도
(㎍/㎖)		 억제활성(%)
200 100±1.8
100 94.2±7.5
50 83.7±7.2

Claims (12)

  1. 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강세균 억제용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 속미 추출물의 추출 용매는 물, C1~C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 구강세균 억제용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 구강세균은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 또는 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus)인 것을 특징으로 하는 구강세균 억제용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 구강 청정제, 구강 세정제, 치약, 오랄 스프레이, 칫솔 세정제 및 의치 세정제로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 제형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 구강세균 억제용 조성물.
  5. 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강질환의 예방 또는 개선용 의약외품.
  6. 제5항에 있어서, 상기 구강질환은 충치인 것을 특징으로 하는 구강질환의 예방 또는 개선용 의약외품.
  7. 제6항에 있어서, 상기 충치는 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 또는 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus)로 인해 발생된 충치인 것을 특징으로 하는 구강질환의 예방 또는 개선용 의약외품.
  8. 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 구강질환은 충치인 것을 특징으로 하는 구강질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 충치는 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 또는 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus)로 인해 발생된 충치인 것을 특징으로 하는 구강질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  11. 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강질환의 예방 또는 개선용 사료 첨가제.
  12. 속미(Setaria italica) 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강질환의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물.
KR1020220180491A 2022-02-07 2022-12-21 속미 추출물을 유효성분으로 함유하는 구강 항균용 조성물 KR20230119590A (ko)

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