KR20240019685A - 프레그네놀론 또는 이의 유도체를 포함하는 장내 미생물 균총 개선용 조성물 - Google Patents

프레그네놀론 또는 이의 유도체를 포함하는 장내 미생물 균총 개선용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프레그네놀론 또는 이의 유도체를 포함하는 장내 미생물 균총 개선용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 프레그네놀론 또는 이의 유도체를 이용하여 장내 유익균 및 유해균의 선별적인 생장 조절을 통해 장내 미생물 균총을 효과적으로 개선할 수 있다. 따라서, 본 발명을 이용하면 장내 미생물 균총의 불균형으로 인해 유발되는 장질환을 예방 또는 치료할 수 있고, 장 건강을 개선하여 장관 면역 및 장 기능을 향상시킬 수 있다.

Description

프레그네놀론 또는 이의 유도체를 포함하는 장내 미생물 균총 개선용 조성물{Composition for Improving Intestinal Microbiota Comprising Pregnenolone or Derivatives Thereof}
본 발명은 프레그네놀론 또는 이의 유도체를 포함하는 장내 미생물 균총 개선용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레그네놀론 또는 이의 유도체를 포함함으로써 장내 유익균 및 유해균의 생장을 선별적으로 조절하여 장내 미생물 균총을 효과적으로 개선할 수 있는 조성물에 관한 것이다.
인간의 장(intestine)은 다양한 미생물이 군집을 이루는 미생물 균총(microbiota)을 갖는다. 장내 미생물 균총에는 유익균 및 유해균이 균형을 이루며 분포하고 있는데, 외부적 요인에 의해 이러한 균형이 파괴되면 신체에 유해한 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 항생제의 장기 복용은 장내 미생물 균총의 균형을 파괴하고, 특정 병원균의 과다 성장을 유도하여 염증반응을 증가시킬 수 있는 것으로 알려져 있다.
이와 같이 외부적 요인에 의해 장내 미생물 균총의 불균형이 심해지면 장의 방어벽 기능이 약화되며 점막이 손상될 수 있으며, 이로 인해 장관 내에 존재하는 병원균, 독소 등이 면역체계를 자극하여 염증성 장질환이나 과민성 장질환, 나아가 자가면역질환을 초래할 수 있다.
일 예로서, 염증성 장질환 환자들의 장내 미생물 균총은 건강한 사람의 미생물 균총과 비교하여 유해균이 우세하게 분포하는 등 다른 조성을 갖는 것으로 보고되었다. 문헌 Reis et al.,　Gut Pathogens, volume　2,　8 (2010)에 따르면 장내 미생물 균총 중 대장균속 균(Escherichia sp.), 예르시니아속 균(Yersinia sp.), 살모넬라속 균(Salmonella sp.) 등이 유해한 영향을 미치는 공생균으로 기재되어 있으며, 특히 염증성 장질환의 일종인 대장성 크론병 환자의 장내에는 대장균, 예르시니아와 같이 유해한 공생균이 과잉 증식하는 것으로 알려진 바 있다.
그런데 단순히 장내 유해균을 사멸시키기 위해 항생제를 사용하는 경우 내성 균주의 출현이나 안전성, 유해성 등의 논란이 있을 뿐만 아니라, 오히려 유익균 생장까지 저해할 수 있으므로 미생물 균총의 균형을 효과적으로 조절하기 어렵다는 문제가 있었다.
이에 따라, 장내 미생물 균총을 개선하기 위한 다양한 의약품과 기능성 식품이 개발되고 있으며, 대표적으로는 유익균의 생균 형태인 프로바이오틱스(probiotics)가 판매되고 있다. 그러나, 프로바이오틱스는 생균이므로 안정성이 떨어지고 보관 및 유통이 어렵다는 문제가 있었다.
프로바이오틱스의 문제를 해결하기 위한 대안으로서, 프리바이오틱스(prebiotics)가 주목을 받고 있다. 프리바이오틱스는 생균 형태인 프로바이오틱스와 달리 유익균의 먹이가 되는 원료로서, 보관 및 유통이 용이하면서 유익균의 생장을 촉진하는 효과를 나타낼 수 있다는 장점이 있다. 관련하여, 대한민국 등록 특허공보 제10-2178556호에서는 마늘껍질 추출물의 프리바이오틱스 활성으로서 엔테로코커스 패시움 등의 생장을 촉진하는 효과에 대해 기재하고 있다.
다만, 상기 기술과 같은 프리바이오틱스 연구는 대부분 장내 유익균의 생장 촉진에 초점이 맞춰져 있고, 유해균의 생장 억제 효과를 함께 나타내어 장내 미생물 균총의 균형을 건강하게 만드는 원료에 대한 연구는 아직 미진한 실정이다. 이에 따라, 장내 유익균 및 유해균을 선별적으로 조절하여 장내 미생물 균총을 효과적으로 개선할 수 있는 기능성 원료의 개발이 필요하다.
본 발명의 목적은 장내 미생물 균총을 효과적으로 개선할 수 있는 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 장 건강 개선용 기능성 식품을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 염증성 또는 과민성 장질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 프레그네놀론(pregnenolone) 또는 이의 유도체를 유효성분으로 포함하는 장내 미생물 균총 개선용 조성물을 제공한다.
본 발명에서, 상기 프레그네놀론 또는 이의 유도체의 농도는 0.01 내지 10g/L일 수 있다.
본 발명의 조성물은 장내 유익균의 생장을 촉진하고 장내 유해균의 생장은 억제할 수 있다.
본 발명에서, 상기 장내 유익균은 락토바실러스속 균(Lactobacillus sp.)일 수 있다.
본 발명에서, 상기 락토바실러스속 균은 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 델부르키(Lactobacillus　delbrueckii), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus　casei) 및 락토바실러스 루미니스(Lactobacillus　ruminis)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명에서, 상기 장내 유해균은 대장균속 균(Escherichia sp.) 및 예르시니아속 균(Yersinia sp.)일 수 있다.
본 발명에서, 상기 대장균속 균은 대장균(Escherichia coli)이고, 예르시니아속 균은 예르시니아 엔테로콜리티카(Yersinia enterocolitica) 및 예르시니아 페스티스(Yersinia pestis)로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 장내 미생물 균총 개선용 조성물을 포함하는, 장 건강 개선용 기능성 식품을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 장내 미생물 균총 개선용 조성물을 포함하는, 염증성 또는 과민성 장질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명에서, 상기 염증성 장질환은 장염(enterocolitis), 위장염(enterogastritis), 감염성 설사(infective　diarrhoea), 궤양성 대장염(ulcerative colitis), 크론병(Crohn's disease), 베체트 장염(intestinal Behcet's disease) 및 염증성 대장암(colitis-associated colorectal cancer)으로 구성된 군에서 선택될 수 있다.
본 발명에 따르면, 프레그네놀론 또는 이의 유도체를 포함함으로써 장내 유익균 및 유해균의 선별적인 생장 조절을 통해 장내 미생물 균총을 효과적으로 개선할 수 있다. 따라서, 본 발명을 이용하면 장내 미생물 균총의 불균형으로 인해 유발되는 장질환을 예방 또는 치료할 수 있고, 장 건강을 개선하여 장관 면역 및 장 기능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 프레그네놀론을 처리한 경우 락토바실러스 플란타룸 및 대장균의 배가 시간을 대조군과 비교하여 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 락토바실러스 플란타룸 및 대장균을 혼합 배양한 경우 프레그네놀론 처리 여부에 따른 락토바실러스 플란타룸(a) 및 대장균(b)의 세포밀도 차이를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 구체적인 구현 형태에 대해서 보다 상세히 설명한다. 다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명은 천연 식물로부터 유래된 화합물을 포함하는 장내 미생물 균총 개선용 조성물에 관한 것이다.
본 명세서에서, "미생물 균총(microbiota)"은 인체에 존재하는 세균(박테리아), 곰팡이 및 기타 원핵생물을 모두 포함하는 미생물 군집을 의미하며, "장내 미생물 균총(intestinal　microbiota)"이란 장관 내에 존재하는 미생물 균총을 의미한다. 장내 미생물 균총은 장운동 촉진, 장관 면역 증진, 유해균 생장 억제 등과 같이 장관에 이로운 효과를 나타내는 유익균과 함께, 변비, 설사, 염증성 장질환 등을 유발하는 유해균을 포함한다.
본 명세서에서, "장내 미생물 균총 개선"이란 인체에 유익한 방향으로 장내 미생물의 균총이 변화하는 것을 의미하는 것으로, 구체적으로는 장내 유해균의 생장을 억제하면서 장내 유익균에는 유해한 영향을 미치지 않는 활성을 의미할 수 있으며, 바람직하게는 장내 유해균의 생장은 억제하면서 유익균의 생장은 촉진하는 활성을 의미할 수 있다.
본 발명은 식물 유래 화합물인 프레그네놀론 또는 이의 유도체를 유효성분으로 이용하여 장내 미생물 균총에서 유익균의 생장은 촉진하면서 유해균의 생장은 억제하는 균총 개선 활성을 나타내는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 유효성분으로 사용되는 프레그네놀론(pregnenolone)은 아래 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
본 발명의 조성물은 프레그네놀론 또는 이의 유도체를 포함함으로써 장내 유익균 및 유해균의 생장을 선별적으로 조절할 수 있으며, 바람직하게 장내 유익균의 생장은 촉진하면서 장내 유해균의 생장을 억제하여 장내 미생물 균총을 효과적으로 개선할 수 있다. 따라서, 본 발명을 이용하면 장 건강을 개선하여 장관 면역, 장 기능 등을 향상시킬 수 있고, 장내 미생물 균총의 불균형으로 인해 유발되는 장질환을 예방 또는 치료할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 프레그네놀론의 유도체란 프레그네놀론에 포함된 산소 또는 수소의 일부가 다른 원소 또는 치환기로 치환된 것을 의미할 수 있다. 이 때, 치환기는 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알콕시기, 에스터기, 카보닐기, 아민기 또는 헤테로알킬기; 하이드록시기; 싸이올기; 아미노기; 시아노기; 카르복실기; 알데히드기; 인산기; 이인산기; 술폰산기 및 할로겐으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 작용기일 수 있다.
상기 용어 "알킬기(alkyl group)"는 단일결합으로 연결된 탄화수소기를 의미하는 것으로, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸 등일 수 있다. 상기 용어 "알케닐기(alkenyl group)" 및 "알키닐기(alkynyl group)"는 탄화수소기 내에 하나 이상의 이중결합 또는 삼중결합을 갖는 것일 수 있으며, 예를 들어 알케닐기는 비닐, 2-프로페닐, 2-이소펜테닐 등일 수 있고, 알키닐기는 에티닐, 프로피닐, 3-부티닐 등일 수 있다. 본 발명에서, 탄화수소기는 직쇄형 및 분지쇄형을 포괄하는 의미로 해석될 수 있다.
본 발명에서, 상기 용어 "알콕시기(alkoxy group)"는 산소에 탄화수소기가 연결된 작용기, 예를 들어 -OCH3, -OCH2CH3 등일 수 있고, 상기 용어 "에스터기(ester group)"는 에스터 결합을 형성하는 작용기, 예를 들어 -C(=O)-O-CH3, -C(=O)-O-CH2CH3 등일 수 있으며, 상기 용어 "카보닐기(carbonyl group)"는 케톤 결합을 형성하는 작용기, 예를 들어 -C(=O)-CH3, -C(=O)-CH2CH3 등일 수 있고, 상기 용어 "아민기(amine group)"는 질소에 탄화수소기가 연결된 작용기, 예를 들어 -NHCH3, -N(CH3)2 등일 수 있다. 또한, 상기 용어 "헤테로알킬기(heteroalkyl group)"는 탄화수소기 내에서 산소(O), 질소(N) 및 황(S)으로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 헤테로 원자가 2개 이상의 탄소와 연결된 구조를 갖는 작용기, 예를 들어 -CH2-CH2-O-CH3, -CH2-CH2-NH-CH3, -CH2-CH2-N(CH3)-CH3 등일 수 있다.
본 발명의 유효성분은 수화물(hydrate) 형태로 이용될 수 있다. 수화물은 분자 내에 물 분자를 포함하고 있는 물질로서 화합물·nH2O의 형태이며, n은 1 내지 10 범위일 수 있다.
본 발명에 따르면, 프레그네놀론 또는 이의 유도체를 유효성분으로 포함하는 조성물을 이용함으로써 장내에 존재하는 유익균 및 유해균의 균형을 유익한 방향으로 조절하여 미생물 균총을 개선할 수 있다. 이 때, "유효성분으로 포함하는"이라는 표현은 화합물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다.
본 발명의 조성물에서, 프레그네놀론 또는 이의 유도체의 농도는 0.01 내지 10g/L일 수 있고, 바람직하게는 0.05 내지 1g/L일 수 있다. 상기 농도 범위에서, 장내 유익균 및 유해균의 생장이 선별적으로 조절될 수 있다.
장내 미생물 균총에서, 유익균으로는 락토바실러스속 균(Lactobacillus sp.), 비피도박테리움속 균(Bifidobacterium sp.), 락토코커스속 균(Lactococcus sp.) 등이 있으며, 구체적으로 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 델부르키(Lactobacillus　delbrueckii), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus　casei), 락토바실러스 루미니스(Lactobacillus　ruminis),　비피도박테리움 브리브(Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 애니멀리스(Bifidobacterium animalis), 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum), 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis) 등이 있다.
장내 유해균으로는 대장균속 균(Escherichia sp.), 예르시니아속 균(Yersinia sp.), 살모넬라속 균(Salmonella sp.), 시겔라속 균(Shigella sp.), 클로스트리디움속 균(Clostridium sp.) 등이 있으며, 구체적으로 대장균(Escherichia coli), 예르시니아 엔테로콜리티카(Yersinia enterocolitica), 예르시니아 페스티스(Yersinia pestis), 살모넬라 엔테리카(Salmonella enterica), 시겔라 플렉스네리(Shigella flexneri), 클로스트리디움 디피실(Clostridium difficile) 등이 있다.
관련하여, 본 발명에서는 실시예를 통해 프레그네놀론을 처리하는 경우 장내 유해균인 대장균의 생장을 효과적으로 저해할 수 있으면서, 동시에 유익균인 락토바실러스 플란타룸의 생장을 촉진할 수 있는 것을 확인하였다. 이와 같이, 본 발명을 이용하면 장내 유익균 및 유해균의 균형을 조절하여 미생물 균총을 효과적으로 개선할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 또한, 프레그네놀론 또는 이의 유도체를 유효성분으로 포함하는 장 건강 개선용 기능성 식품을 제공할 수 있다.
본 발명에 따라 프레그네놀론 또는 이의 유도체를 식품에 적용하는 경우, 장내 미생물 균총 개선을 통해 장관 면역을 증진시키고 장 기능을 향상시켜 변비, 설사 등을 개선할 수 있다. 따라서, 본 발명은 장 건강을 개선하는 기능성 식품에 효과적으로 이용될 수 있다.
본 발명에서, 기능성 식품이란 건강 기능 식품, 영양 보조제, 식품 첨가제 등을 포함하는 의미일 수 있다.
상기 기능성 식품은 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류일 수 있으며, 더욱 자세히는, 유제품, 제과물, 조미료, 음료 및 드링크제, 스낵, 캔디류, 젤리류, 아이스크림 및 냉동용 디저트, 아침 곡물류, 영양바, 스낵 바 초콜렛 제품, 가공 식품, 곡물 제품 및 파스타, 스프, 소스 및 드레싱, 과자 제품, 오일 및 지방 제품, 유제품 음료(dairy drink) 및 우유 음료, 차, 두유 및 콩 유제품(soy dairy-like product), 냉동식품, 조리 음식 및 대체 음식, 육류 제품, 치즈, 요구르트, 빵, 롤빵, 케이크, 쿠키 및 크래커로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 기능성 식품은 프레그네놀론 또는 이의 유도체를 포함하는 캡슐, 정제, 분말, 액상 현탁액, 환제 및 과립제 등의 제형으로 제조될 수 있다.
본 발명에서, 상기 기능성 식품은 프레그네놀론 또는 이의 유도체 외에도 유효성분으로서 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 기능성 식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있으며, 과일주스나 야채 음료 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
본 발명은 또한, 프레그네놀론 또는 이의 유도체를 유효성분으로 포함하는 장질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에서, 상기 장질환은 염증성 장질환(inflammatory bowel disease)일 수 있다. 염증성 장질환은 장염(enterocolitis), 위장염(enterogastritis), 감염성 설사(infective　diarrhoea), 궤양성 대장염(ulcerative colitis), 크론병(Crohn's disease), 베체트 장염(intestinal Behcet's disease), 염증성 대장암(colitis-associated colorectal cancer)과 같이 염증에 의해 유발되거나 이와 관련이 높은 장질환을 통틀어 이르는 것으로, 장내 염증은 병원균 감염보다는 전체적인 장내 미생물 균총 조성의 변형에 의한 점막 병변에 의한 것으로 보고되고 있다.
또는, 상기 장질환은 과민성 대장 증후군(irritable bowel syndrome)이라고 일컫는 과민성 장질환일 수 있다. 과민성 장질환 환자의 경우 건강한 사람의 장내 미생물 균총과 비교하여 미생물의 다양성이 감소되어 있고, 락토바실러스 등 유익균이 감소되면서 유해균은 증가하는 경향이 나타나는 것으로 보고된 바 있다.
이와 같이, 염증성 장질환 또는 과민성 장질환의 병인이나 증상에는 장내 미생물 균총의 불균형이 주요 인자로 작용한다. 본 발명은 프레그네놀론 또는 이의 유도체를 이용함으로써 장내 유익균 및 유해균의 생장을 선별적으로 조절하여 미생물 균총을 개선하는 효과를 나타내므로, 이와 같은 장질환의 예방 또는 치료에 효과적으로 이용될 수 있다.
상기 약학 조성물은 프레그네놀론 또는 이의 유도체 외에, 통상의 방법에 따른 적절한 약제학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 약학 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제화에 관해서는 레밍턴의 문헌[Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)]에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 경구 또는 비경구 투여 모두 가능하며, 비경구 투여는 경피 투여, 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입 등을 포함한다. 바람직하게, 본 발명의 약학 조성물은 외용제로 이용되어 경피 투여될 수 있다.
경구 투여용 제형으로는 예를 들면 정제, 환제, 경질, 연질 캅셀제, 액제, 현탁제, 유화제, 시럽제, 과립제 등이 있는데, 이들 제형은 유효성분 이외에 희석제(예: 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로즈 및/또는 글리신), 활택제(예: 실리카, 탈크, 스테아르산 및 그의 마그네슘 또는 칼슘염 및/또는 폴리에틸렌 글리콜)를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 정제는 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분 페이스트, 젤라틴, 트라가칸스, 메틸셀룰로즈, 나트륨 카복시메틸셀룰로즈 및/또는 폴리비닐피롤리딘과 같은 결합제를 함유할 수 있으며, 경우에 따라 전분, 한천, 알긴산 또는 그의 나트륨 염과 같은 붕해제 또는 비등 혼합물 및/또는 흡수제, 착색제, 향미제 및 감미제를 함유할 수 있다. 상기 제형은 통상적인 혼합, 과립화 또는 코팅 방법에 의해 제조될 수 있다.
또한, 비경구 투여용 제형의 대표적인 것은 주사용 제제이며, 주사용 제제의 용매로서 물, 링거액, 등장성 생리 식염수 또는 현탁액을 들 수 있다. 상기 주사용 제제의 멸균 고정 오일은 용매 또는 현탁 매질로서 사용할 수 있으며 모노-, 디-글리세라이드를 포함하여 어떠한 무자극성 고정오일도 이러한 목적으로 사용될 수 있다. 또한, 상기 주사용 제제는 올레산과 같은 지방산을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서, "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 따른 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 통상의 지식을 가진 기술자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 조성물의 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 1kg 당 0.001 내지 500mg, 바람직하게는 0.01 내지 100mg을 매일 또는 격일 투여하거나 1일 1 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나 투여 경로, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명은 천연 식물로부터 유래된 화합물을 이용하여 미생물 균총을 제어하기 때문에 살아있는 미생물을 이용하는 프로바이오틱스(probiotics)에 비하여 안정성이 높으며, 장내 유익균 및 유해균의 생장을 선별적으로 조절하여 미생물 균총을 매우 효과적으로 개선할 수 있다.
실시예
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 단, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위하여 일부 실험방법과 구성을 나타낸 것으로, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 제한되는 것은 아니다.
실험 준비: 균주 전배양
실험 대상 균주로는 락토바실러스 플란타룸(L. plantarum 299v) 및 대장균(E. coli O157)을 이용하였으며, 각 균을 전배양한 후 실험에 사용하였다.
락토바실러스 플란타룸의 경우, 각 균을 MRS 배지(MRS broth)에 넣고 37℃에서 250rpm 조건으로 24시간 동안 배양하였다. 대장균의 경우, 각 균을 LB 배지(LB broth)에 넣고 37℃에서 250rpm 조건으로 밤새(overnight) 배양하였다.
실험예 1: L. plantarum 및 E. coli 의 배가 시간 변화
프레그네놀론의 유익균 및 유해균 생장 조절 효과를 확인하기 위하여, 프레그네놀론 처리군과 대조군(control)에 대해 각 균의 배가 시간(doubling time)을 측정하고 그 결과를 비교하였다.
프레그네놀론을 EtOH 용매에 녹여 0.1g/L 농도로 처리하고, 전배양한 락토바실러스 플란타룸 및 대장균을 각각 Abs600=0.05 조건으로 접종하였다. 대조군으로서 화합물을 포함하지 않는 샘플에 동일한 방법으로 균을 접종하였다.
8시간 동안 샘플을 배양시키고, 시간마다 600nm 파장으로 흡광도를 측정하였다. 기록한 흡광도 값으로 시간에 따른 균의 생장 곡선(growth curve)을 log scale로 작성하였다.
상기 생장 곡선으로부터 배가 시간을 계산하고 그 결과를 도 1 및 표 1에 나타내었다. 배가 시간은 미생물이 지수기 생장할 때 그 세포수가 두 배가 되는 데 걸리는 시간을 의미한다.
균주 배가 시간(min)
대조군 프레그네놀론
L. plantarum 70.42 55.69
E. coli 34.16 120.98
실험 결과, 프레그네놀론을 처리한 경우 대조군과 비교하여 대장균의 배가시간은 34.16분에서 120.98분으로 증가하였고, 락토바실러스 플란타룸의 배가시간은 70.42분에서 55.69분으로 감소하였다.
이로부터, 프레그네놀론이 대장균에 대한 생장 억제 효과가 있으면서 락토바실러스 플란타룸의 생장은 촉진하는 것을 확인하였다.
실험예 2: L. plantarum 및 E. coli 의 상대 세포생장 변화율 분석
유익균 및 유해균이 공존하는 환경에서 프레그네놀론의 생장 조절 효과를 확인하기 위하여, 프레그네놀론 처리군과 대조군에 대해 균의 세포밀도를 측정하고 그 결과를 비교하였다.
LB broth 및 덱스트로스(dextrose) 혼합 배지에 프레그네놀론을 EtOH 용매에 녹여 0.1g/L 농도로 처리하고, 전배양한 락토바실러스 플란타룸 및 대장균을 각각 Abs600=0.05 조건으로 함께 접종하였다. 대조군으로서 화합물을 포함하지 않는 샘플에 동일한 방법으로 균을 접종하였다.
3시간 동안 37℃에서 250rpm으로 배양하고 연속 희석(serial dilution)을 수행한 다음, 고체 배지(agar) 플레이트에 희석한 배양액 100μL를 스프레딩(spreading)하였다. 37℃에서 24시간 동안 배양한 후, cell counting을 통해 세포밀도(colony forming unit/mL, CFU/mL)를 측정하였다.
도 2는 대조군과 프레그네놀론 처리 샘플에 대한 락토바실러스 플란타룸(a) 및 대장균(b)의 세포밀도(CD) 측정 결과를 나타낸 것이다.
또한, 세포밀도로부터 아래와 같이 상대 세포생장 변화율(relative cell growth change)을 계산하고 그 결과를 아래 표 2에 나타내었다.
상대 세포생장 변화율(%) = [ (CDCompound - CDcontrol) / CDcontrol ] x 100
화합물 균주 상대 세포생장 변화율(%)
프레그네놀론 L. plantarum 67.39
E. coli -15.16
상기 실험 결과를 참고하면, 프레그네놀론을 처리한 경우 장내 유익균인 락토바실러스 플란타룸 및 유해균인 대장균이 공존하는 환경에서 대조군에 비해 유익균의 세포밀도가 크게 증가하면서 유해균의 세포밀도는 낮아지는 결과가 나타났다.
이를 통해, 장내 유익균인 락토바실러스 플란타룸 및 유해균인 대장균이 공존하는 환경에서 프레그네놀론이 유익균의 생장을 촉진하는 동시에 유해균의 생장은 저해하는 것을 확인할 수 있었다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 프레그네놀론(pregnenolone) 또는 이의 유도체를 유효성분으로 포함하는 장내 미생물 균총 개선용 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레그네놀론 또는 이의 유도체의 농도가 0.01 내지 10g/L인, 장내 미생물 균총 개선용 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물이 장내 유익균의 생장을 촉진하고 장내 유해균의 생장은 억제하는, 장내 미생물 균총 개선용 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 장내 유익균이 락토바실러스속 균(Lactobacillus sp.)인, 장내 미생물 균총 개선용 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 락토바실러스속 균이 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 델부르키(Lactobacillus　delbrueckii), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus　casei) 및 락토바실러스 루미니스(Lactobacillus　ruminis)로 구성된 군에서 선택된 1종 이상인, 장내 미생물 균총 개선용 조성물.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 장내 유해균이 대장균속 균(Escherichia sp.) 및 예르시니아속 균(Yersinia sp.) 중 1종 이상인, 장내 미생물 균총 개선용 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 대장균속 균이 대장균(Escherichia coli)이고, 예르시니아속 균이 예르시니아 엔테로콜리티카(Yersinia enterocolitica) 및 예르시니아 페스티스(Yersinia pestis)로부터 선택된 1종 이상인, 장내 미생물 균총 개선용 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는, 장 건강 개선용 기능성 식품.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는, 염증성 또는 과민성 장질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 염증성 장질환이 장염(enterocolitis), 위장염(enterogastritis), 감염성 설사(infective　diarrhoea), 궤양성 대장염(ulcerative colitis), 크론병(Crohn's disease), 베체트 장염(intestinal Behcet's disease) 및 염증성 대장암(colitis-associated colorectal cancer)으로 구성된 군에서 선택되는, 염증성 또는 과민성 장질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
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