KR20230126933A - 남극 해조류의 추출물을 유효성분으로 포함하는 세포장벽 보호 기능 및 라디칼 소거활성을 갖는 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 남극 해조류의 추출물을 유효성분으로 포함하는 세포장벽 보호 기능 및 라디칼 소거활성을 갖는 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사람의 장상피세포주를 이용하여 남극 해조류 추출물의 특이적 영향 분석을 통해 세포장벽의 기능을 조절하고, 라디칼 소거활성이 우수한 조성물을 제공하는 것에 관한 것이다. 본 발명에 따른 남극 해조류의 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물은 세포장벽을 보호하는 효과가 있고, 남극 해조류 추출물 자체의 H2O2, OH, ONOO- 라디칼 소거활성을 발휘하는 해조류 조성물을 제시할 수 있다.
Description
본 발명은 남극 해조류의 추출물을 유효성분으로 포함하는 세포장벽 보호 기능 및 라디칼 소거활성을 갖는 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사람의 장상피세포주를 이용하여 남극 해조류 추출물의 특이적 영향 분석을 통해 세포장벽의 기능을 조절하고, 라디칼 소거활성이 우수한 조성물을 제공하는 것에 관한 것이다.
염증성 질환의 증가원인으로 서구식 식단의 유입 및 영양분의 과도한 섭취에 의한 장관 점막 손상 및 투과성 증가가 제시되고 있다. 대사이상, 심혈관질환 등의 합병증까지 고려하였을 때, 염증성 질환 범주에 속하는 질환의 발병 빈도는 5명 중 1명에 달하여 향후 국가 보건의 중대한 위험 요소로 치료제 시장 규모가 세계적으로 60조원 이상으로 예상된다.
생물학적 제제는 70% 정도의 환자에서만 반응이 있고, 장기간 사용시 약물에 대한 항체 형성으로 치료효과가 감소하거나 장점막 장벽 유지에 필요한 정상 면역반응이 억제되어 역설적 장질환이 발생할 수 있다(N Engl J Med 376:1551, J Invest Dermatol 135:31).
따라서 장관의 염증 질환을 근원적으로 조절하기 위해서는 상피 및 점막의 장벽 기능 강화가 필수적이다.
남극 생물은 극한의 환경에서 효율적으로 생존하기 위해 일반 생물체와 구별되는 세포보호물질을 생산할 것으로 예상되어, 장벽 구조물을 경계로 외부 환경에 직접 노출되어 있는 피부와 장관의 면역 불균형 조절을 위한 천연물 신물질로서 활용 가능성이 높아 다양한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 남극 해조류의 추출물을 유효성분으로 포함하는 세포장벽 보호 기능 및 라디칼 소거활성을 갖는 조성물을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 남극 해조류의 추출물을 유효성분으로 포함하는 세포장벽 보호 기능 및 라디칼 소거활성을 갖는 조성물을 제공한다.
상기 조성물은 Himantothallus grandifolius, Kallymenia reniformis, Plocamium cartilagineum 및 Phaeurus antarcticus으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 남극 해조류의 추출물을 유효성분으로 포함할 수 있다.
상기 세포는 Caco-2 장상피세포주일 수 있다.
상기 Caco-2 장상피세포주는, 12 내지 16일 동안 배양된 후 상기 해조류 추출물이 0.5 내지 1.5 ㎍/ml 농도로 처리된 것일 수 있다.
상기 Caco-2 장상피세포주는, 염증 유발 물질로서 LPS(Lipopolysaccharide)가 0.01 내지 0.1 ㎍/ml 농도로 처리되어 염증이 유발된 것일 수 있다.
상기 라디칼 소거 활성은 H2O2, OH 및 ONOO- 라디칼 소거 활성 중 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명에 따른 남극 해조류의 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물은 세포장벽을 보호하는 효과가 있고, 남극 해조류 추출물 자체의 H2O2, OH, ONOO- 라디칼 소거활성을 발휘하는 해조류 조성물을 제시할 수 있다.
또한, LPS(Lipopolysaccharide)와 같은 염증 물질로 인해 장상피 세포의 투과성이 저하된 조건에서도 남극 해조류 Himantothallus, Kallymenia, Plocamium, Phaeurus은 TEER(Transepithelial electrical resistance)을 증가시키므로, 장관과 장관 외부의 염증 질환을 조절하는 점막 장벽 강화 기능 치료제 조성물 또는 장관 염증 질환관련 예방 물질로 이용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 해조류 추출물을 1 ㎍/ml 전처치한 후 LPS를 0.01 ㎍/ml 첨가했을 때 Caco-2의 세포장벽 보호 기능에 대한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 해조류 추출물을 1 ㎍/ml 전처치한 후 LPS를 0.1 ㎍/ml 첨가했을 때 Caco-2의 세포장벽 보호 기능에 대한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 해조류 추출물의 라디칼 소거 활성능을 측정한 결과 그래프이다.
도 2는 해조류 추출물을 1 ㎍/ml 전처치한 후 LPS를 0.1 ㎍/ml 첨가했을 때 Caco-2의 세포장벽 보호 기능에 대한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 해조류 추출물의 라디칼 소거 활성능을 측정한 결과 그래프이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
본 발명에서는 남극 해조류 4종(Himantothallus grandifolius, Kallymenia reniformis, Plocamium cartilagineum 및 Phaeurus antarcticus)이 사용되었고 채집된 지역 정보는 하기 표 1과 같다.
| 시료명 | 수집일 | 채취지역 | 수집된 GPS |
| Himantothallus | 2019.01.28 | Antarctic | S 62° 13' 19.20" W 58° 47' 16.80" |
| Kallymenia | 2019.02.01 | Antarctic | S 62° 14' 21.96" W 58° 46' 36.27" |
| Plocamium | 2018.12.29 | Antarctic | S 62° 13' 19.20" W 58° 47' 16.80" |
| Phaeurus | 2019.01.12 | Antarctic | S 62° 12' 39.25" W 58° 54' 55.21" |
실시예 1. 남극 해조류 추출물을 전처치 후 LPS를 첨가했을 때 Caco-2의 세포장벽 보호 기능에 대한 남극 해조류 추출물 영향 분석
도 1은 남극 해조류 추출물을 1 ㎍/ml 전처치한 후 LPS를 0.01 ㎍/ml 첨가했을 때 Caco-2의 세포장벽 보호 기능에 대한 결과를 나타낸 그래프이다.
Caco-2 장상피세포주를 14일간 배양하여 TEER을 최대화시킨 후 남극 해조류 추출물 1 ㎍/ml을 전처치한 후 염증 유발 물질인 LPS를 0.01 ㎍/ml 농도에 노출시켰을 때, LPS만 처리한 경우와 다른 그룹에서는 TEER이 감소하였지만, Plocamium에서는 TEER을 증가시켜 염증 물질로부터 세포장벽 보호 기능을 입증하였다.
| 1hr | 3hr | 6hr | 24hr | 30hr | 48hr | 72hr | |
| Kallymenia | |||||||
| Himantothallus | |||||||
| Phaeurus | |||||||
| Plocamium | ** | ** |
*: vs. LPS, *P < 0.05, ***P < 0.001(oneway ANOVA)
실시예 2. 남극 해조류 추출물을 전처치 후 LPS를 첨가했을 때 Caco-2 세포장벽 보호 기능에 대한 남극 해조류 추출물 영향 분석
도 2는 남극 해조류 추출물을 1 ㎍/ml 전처치한 후 LPS를 0.1 ㎍/ml 첨가했을 때 Caco-2의 세포장벽 보호 기능에 대한 결과를 나타낸 그래프이다.
Caco-2 장상피세포주를 14일간 배양하여 TEER을 최대화시킨 후 남극 해조류 추출물을 1 ㎍/ml을 전처치한 후 염증 유발 물질인 LPS를 0.1 ㎍/ml 농도에 노출시켰을 때, LPS만 처리한 경우 TEER이 감소하였지만, 4 종의 남극 해조류(Himantothallus, Kallymenia, Plocamium 및 Phaeurus) 모두 TEER을 증가시켜 염증 물질로부터 세포장벽 보호 기능을 입증하였다.
| 1hr | 3hr | 6hr | 24hr | 30hr | 48hr | 72hr | |
| Kallymenia | * | ||||||
| Himantothallus | * | **** | *** | ||||
| Phaeurus | *** | * | |||||
| Plocamium | * | ** |
*: vs. LPS, *P < 0.05, ***P < 0.001(oneway ANOVA)
실시예 3. 남극 해조류 추출물의 라디칼 소거 활성 검증
도 3은 남극 해조류 추출물의 라디칼 소거 활성능을 측정한 결과 그래프이다.
남극 해조류 추출물 4 종(Himantothallus, Kallymenia, Plocamium 및 Phaeurus) 자체의 H2O2, OH, ONOO- 라디칼 소거 활성을 측정하였다.
도 3(a)는 H2O2 라디칼 소거 활성을 검증한 결과 그래프이다. H2O2 제거능은 H2O2 10 mM과 해조류 추출물(5 ㎍)을 10분간 반응시킨 후 DCHF-DA 형광 발색 억제 정도를 측정하여 가늠한 결과 대조군보다 모두 유의적으로 우수한 소거 활성을 나타내었다.
도 3(b)는 OH 라디칼 소거 활성을 검증한 결과 그래프이다. OH 라디칼 제거능은 Fe과 H2O2 반응으로 OH 라디칼을 생성시킨 후 해조류 추출물(5 ㎍)을 10분간 반응시켜 DCHF-DA 형광 발색 억제 정도를 측정한 결과 대조군보다 모두 유의적으로 우수한 소거 활성을 나타내었다.
도 3(c)는 ONOO- 라디칼 소거 활성을 검증한 결과 그래프이다. 지질의 과산화 및 단백질의 니트로소화(nitrosation)를 일으켜 세포 독성을 일으키고 동맥 경화의 원인이 되는 퍼옥시니트리트(peroxynitrite, ONOO-)을 발생시키고 남극 해조류 추출물 5 ㎍을 10분간 반응시킨 후 DCHF-DA 형광 발색을 측정한 결과 4 종 해조류 추출물 모두 대조군 대비 유의적으로 ONOO- 라디칼 소거 활성을 나타내었다.
이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.
Claims (5)
- Himantothallus grandifolius, Kallymenia reniformis, Plocamium cartilagineum 및 Phaeurus antarcticus으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 남극 해조류의 추출물을 유효성분으로 포함하는 세포장벽 보호 기능 및 라디칼 소거활성을 갖는 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 세포는 Caco-2 장상피세포주인 것을 특징으로 하는 세포장벽 보호 기능 및 라디칼 소거활성을 갖는 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 Caco-2 장상피세포주는, 12 내지 16일 동안 배양된 후 상기 해조류 추출물이 0.5 내지 1.5 ㎍/ml 농도로 처리된 것을 특징으로 하는 세포장벽 보호 기능 및 라디칼 소거활성을 갖는 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 Caco-2 장상피세포주는, 염증 유발 물질로서 LPS(Lipopolysaccharide)가 0.01 내지 0.1 ㎍/ml 농도로 처리되어 염증이 유발된 것을 특징으로 하는 세포장벽 보호 기능 및 라디칼 소거활성을 갖는 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 라디칼 소거 활성은 H2O2, OH 및 ONOO- 라디칼 소거 활성 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 세포장벽 보호 기능 및 라디칼 소거활성을 갖는 조성물.
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