KR20240026577A - 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 조성물 - Google Patents

발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 조성물에 관한 것으로, 비발효 원감 추출물에 비해 발효 원감 추출물, 구체적으로 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) 또는 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei)를 접종하여 발효한 발효 원감 추출물의 미세먼지에 의한 세포독성 억제 효과가 현저하므로, 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 본 발명의 조성물은 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 건강기능식품 또는 미세먼지에 의해 유발되는 호흡기 질환의 치료제로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 조성물{Composition for protecting respiratory organ against fine dust comprising fermented Wongam extract as effective component}
본 발명은 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 조성물에 관한 것이다.
우리나라는 지난 수십 년간 급격한 산업화 및 공업화와 도시 집중화로 인해 환경이 지속적으로 악화하여 왔으며, 특히 국민건강에 치명적인 위협을 미치는 미세먼지 농도가 매년 급속히 증가하여 심각한 수준으로 나타나면서 큰 사회문제로 대두되고 있다.
미세먼지는 공기 중의 총 부유 먼지(total suspended particles) 중, 직경 10 마이크론 이하의 먼지(particulate matter less than 10 um in diameter, PM10)를 가리키는데, 호흡기 질환 및 심혈관 질환 등 질병을 유발하고, 사망률 증가와도 관련 있는 것으로 알려져 있다. 미세먼지는 대부분 화석연료의 연소에 의해 발생하는데, 코와 기도의 점막 및 섬모에 의해 걸러지지 않아 폐포와 기관지까지 침투하여 폐기능을 저해한다. 장기간 미세먼지에 노출 시 COPD, 기관지염, 폐렴, 결핵, 폐암, 폐섬유증, 만성 폐질환, 호흡곤란증후군, 상기도감염 등의 호흡기 질환뿐만 아니라 심혈관질환, 피부질환 등 각종 질병을 유발한다.
미세먼지가 호흡기를 통해 유입되면 배출이 어렵고, 강제로 배출할 방법도 없어 이러한 손상으로 언제 어떤 문제가 발생할지 정확히 알지 못하고 있으므로, 미세먼지로 인해 유도된 기도와 폐의 손상을 예방, 완화, 치료 또는 개선할 수 있고, 이를 통해 유도된 호흡기 질환을 치료할 수 있는 새로운 치료제에 대한 요구가 절실한 실정이다.
한편, 원감은 농촌진흥청에서 약 9년에 걸쳐 국내외 유전자원을 수집해 특성 평가를 거친 후 감초 기원 식물인 만주 감초(G. uralensis)와 유럽 감초(G. glabra)의 단점을 보완하여 새롭게 개발한 품종으로, 만주 감초보다 줄기가 곧고 굵어 쓰러짐에 강하고, 뿌리 길이 및 굵기와 뿌리 수가 만주 감초보다 많고 수확량도 359kg/10a로 만주 감초보다 2.27배 많다.
감초의 새 품종인 원감은 수량성, 재배안전성이 우수한 품종이므로, 이의 기능성에 대해 연구가 이루어진다면 농가소득 증대에 기여할 것으로 전망된다.
미세먼지 유발 호흡기 손상 관련 선행기술로는 한국공개특허 제2021-0019979호에 물레나물 추출물을 포함하는 미세먼지 유발 호흡기 염증의 예방 또는 치료용 조성물이 개시되어 있고, 한국등록특허 제2266727호에 지충이 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 미세먼지 저감용 조성물이 개시되어 있으며, 한국등록특허 제2407842호에 청미래덩굴 잎 추출물의 유산균 발효물을 포함하는 항산화, 항염증, 보습 또는 안티폴루션용 조성물이 개시되어 있지만, 본 발명의 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 조성물에 관해서는 개시된 바 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로, 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 조성물을 제공하고, 상기 발효 원감 추출물이 비발효 원감 추출물에 비해 미세먼지에 의한 세포독성을 억제하는 효과가 현저하다는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 의해 유발되는 호흡기 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 사료 첨가제를 제공한다.
또한, 본 발명은 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 의해 유발되는 호흡기 질환의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물을 제공한다.
본 발명은 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 조성물에 관한 것으로, 비발효 원감 추출물에 비해 발효 원감 추출물, 구체적으로 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) 또는 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei)를 접종하여 발효한 발효 원감 추출물의 미세먼지에 의한 세포독성 억제 효과가 현저하므로, 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 본 발명의 조성물은 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 건강기능식품 조성물 또는 미세먼지에 의해 유발되는 호흡기 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 발효 원감 추출물 및 비발효 원감 추출물의 정상 폐 섬유아세포인 MRC-5 세포에 대한 세포독성을 확인한 결과이다. 원감은 비발효 원감 추출물 처리군이고, LC는 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei)를 이용하여 발효한 발효 원감 추출물 처리군이고, LP는 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum)을 이용하여 발효한 발효 원감 추출물 처리군이며, BB는 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum)을 이용하여 발효한 발효 원감 추출물 처리군이다. ***은 비발효 원감 추출물 처리군(원감) 대비 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum)을 이용하여 발효한 발효 원감 추출물 처리군(BB)의 세포 생존율이 통계적으로 유의미하게 감소하였다는 것을 의미하며, p<0.001이다.
도 2는 MRC-5 세포에서, 미세먼지(PM10) 독성에 대한 발효 원감 추출물 및 비발효 원감 추출물의 세포독성 억제 효과를 확인한 결과이다. 원감은 비발효 원감 추출물 처리군이고, LC는 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei)를 이용하여 발효한 발효 원감 추출물 처리군이며, LP는 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum)을 이용하여 발효한 발효 원감 추출물 처리군이다. **, ***은 비발효 원감 추출물 처리군(원감) 대비 발효 원감 추출물 처리군(LC, LP)의 세포 생존율이 통계적으로 유의미하게 증가하였다는 것을 의미하며, **은 p<0.01, ***은 p<0.001이다.
도 3은 MRC-5 세포에서, 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum, LP)을 이용하여 발효한 발효 원감 추출물 또는 발효 감초 추출물의 미세먼지(PM10) 독성에 대한 세포독성 억제 효과를 확인한 결과이다. ***은 미세먼지 단독 처리군 대비 미세먼지 및 발효 원감 추출물 처리군의 세포 생존율이 통계적으로 유의미하게 증가하였다는 것을 의미하며, p<0.001이다. ###은 미세먼지 및 발효 원감 추출물 처리군 대비 미세먼지 및 발효 감초 추출물 처리군의 세포 생존율이 통계적으로 유의미하게 감소하였다는 것을 의미하며, p<0.001이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
상기 발효 원감은 원감에 락토바실러스 속 균주를 접종하여 발효한 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) 또는 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei)를 접종하여 발효한 것이 바람직하고, 더 더욱 바람직하게는 락토바실러스 플랜타룸을 접종하여 발효한 것이지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 추출물의 추출용매는 물, C1~C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물일 수 있고, 바람직하게는 물이지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 발효 원감 추출물은 발효 추출단계, 여과 단계 및 동결건조 단계를 거쳐 획득한 것일 수 있고, 구체적으로, 건조된 원감 1 중량부에 대하여 0.2~0.7 중량부의 글루코오스 및 8~12 중량부의 물을 혼합한 후, 건조 원감 1g 당 발효균 1×105~1×109 CFU를 접종한 다음 12~36시간 동안 발효한 후 발효 추출물을 여과한 다음 동결건조한 것일 수 있으며, 더 구체적으로 건조된 원감 1 중량부에 대하여 0.5 중량부의 글루코오스 및 10 중량부의 물을 혼합한 후, 건조 원감 1g 당 발효균 1×107 CFU를 접종한 다음 24시간 동안 발효한 후 발효 추출물을 여과한 다음 동결건조한 것일 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현 예에서, 상기 유효성분은 미세먼지로 인한 폐 세포의 손상 또는 사멸을 억제하는 특징이 있다.
상기 건강기능식품 조성물은 분말, 과립, 환, 정제, 캡슐, 캔디, 시럽 및 음료 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 건강기능식품 조성물을 식품첨가물로 사용하는 경우, 상기 건강기능식품 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 양은 그의 사용 목적(예방 또는 개선)에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시 본 발명의 건강기능식품 조성물은 원료에 대하여 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가된다. 그러나 건강을 목적으로 하는 장기간의 섭취인 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로 사용될 수 있다.
상기 건강기능식품의 종류에 특별한 제한은 없다. 상기 건강기능식품 조성물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다.
또한, 본 발명의 건강기능식품 조성물은 식품, 특히 기능성 식품으로 제조될 수 있다. 본 발명의 기능성 식품은 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함하며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소 및 조미제를 포함한다. 예컨대, 드링크제로 제조되는 경우에는 유효성분 이외에 천연 탄수화물 또는 향미제를 추가 성분으로서 포함할 수 있다. 상기 천연 탄수화물은 모노사카라이드(예컨대, 글루코오스, 프럭토오스 등), 디사카라이드(예컨대, 말토스, 수크로오스 등), 올리고당, 폴리사카라이드(예컨대, 덱스트린, 시클로덱스트린 등) 또는 당알코올(예컨대, 자일리톨, 소르비톨, 에리쓰리톨 등)인 것이 바람직하다. 상기 향미제는 천연 향미제(예컨대, 타우마틴, 스테비아 추출물 등)와 합성 향미제(예컨대, 사카린, 아스파르탐 등)를 이용할 수 있다.
상기 건강기능식품 조성물 이외에 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 더 함유할 수 있다. 이러한 상기 첨가되는 성분의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 건강기능식품 조성물 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
또한, 본 발명은 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 의해 유발되는 호흡기 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
상기 미세먼지에 의해 유발되는 호흡기 질환은 호흡기 염증성 폐질환, 만성 폐쇄성 폐질환(Chronic Obstructive PulmonaryDisease; COPD), 부비강염, 알레르기성 비염, 하기도 감염증, 급만성 기관지염, 폐기종, 폐렴, 기관지 천식, 기관지 확장증, 폐기종, 폐결핵 후유증, 급성 호흡 궁박 증후군 및 폐섬유증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 약학 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 다양한 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 예컨대, 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽 등의 경구형 제형으로 제형화할 수 있고, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 각각의 제형에 따라 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 또한, 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 외용제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.
상기 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 올리고당, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시 벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 광물유 등이 있다. 상기 약학 조성물을 제제화나 제형화할 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 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면 전분, 칼슘 카보네이트(calcium carbonate), 수크로오스(sucrose), 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당하는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등 이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 '투여'는 임의의 적절한 방법으로 개체에게 본 발명의 약학 조성물을 제공하는 것을 의미한다. 본 발명은 약학 조성물은 연구자, 수의사, 의사 또는 기타 임상에 의해 생각되는 조직계, 동물 또는 인간에서 생물학적 또는 의학적 반응을 유도하는 유효 성분 또는 약학적 조성물의 양, 즉 치료되는 질환 또는 장애의 증상의 완화를 유도하는 양인 치료상 유효량으로 투여할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물에 대한 치료상 유효 투여량 및 투여횟수는 원하는 효과에 따라 변화될 것임은 당업자에게 자명하다. 그러므로 투여될 최적의 투여량은 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있으며, 질환의 종류, 질환의 중증도, 조성물에 함유된 유효성분 및 다른 성분의 함량, 제형의 종류, 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자 등에 따라 조절될 수 있다.
또한, 본 발명은 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 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 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 의해 유발되는 호흡기 질환의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 수의학적 조성물은 통상의 방법에 따른 적절한 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 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, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 세탄올, 스테아릴알콜, 유동파라핀, 솔비탄모노스테아레이트, 폴리소르베이트 60, 메칠파라벤, 프로필파라벤 및 광물유를 들 수 있다. 본 발명에 따른 수의학적 조성물은 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향신료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있는데, 본 발명에 따른 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 따른 수의학적 조성물의 유효한 양은 동물의 개체에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 질환 내지 상태의 중증도, 개체의 연령, 체중, 건강상태 또는 성별에 따른 본 발명의 유효성분에 대한 민감도, 투여 경로, 투여 기간, 상기 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 다른 조성물을 포함한 요소 및 기타 생리 내지 수의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.
이하, 제조예 및 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 제조예 및 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.
제조예 1. 발효 원감 추출물의 제조
건조된 원감 3g에 글루코오스 1.5g 및 추출 용매인 증류수 30mL를 첨가한 다음 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) 또는 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum) 각각을 건조 원감 1g 당 1×107 CFU로 접종한 후, 37℃에서 24시간 동안 발효하였다. 발효 후, 발효 추출물을 여과지를 이용하여 여과하였으며, 각각의 여액을 동결건조한 다음 실험의 시료로 사용하였다.
비교예로 사용한 비발효 원감 추출물은 건조된 원감 3g에 증류수 30mL를 첨가한 다음 100℃에서 4.5시간 동안 열수 추출하였고, 여과지를 이용하여 여과한 다음 70℃에서 3시간 동안 농축한 후, 60℃ 조건으로 24시간 동안 건조하여 실험의 시료로 사용하였다.
비교예로 사용한 발효 감초 추출물은 건조된 감초(Glycyrrhiza uralensis, G. glabra 및 G. inflata이 혼합된 형태, 제조번호: K0117012, 제조사: (주) 휴먼허브) 3g에 글루코오스 1.5g 및 증류수 30mL를 첨가한 다음 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum)을 건조 원감 1g 당 1×107 CFU로 접종한 후, 37℃에서 24시간 동안 발효한 다음 발효 추출물을 여과지를 이용하여 여과하였으며, 여액을 동결건조한 다음 실험의 시료로 사용하였다.
실시예 1. 발효 원감 추출물의 정상 폐 섬유아세포인 MRC-5 세포에 대한 세포독성 확인
MRC-5 세포는 사람의 폐 섬유아세포로, 호흡기 건강 기능성을 확인하는데 적합한 세포이다.
MRC-5 세포는 한국세포주은행에서 구입한 후, 10%(v/v) FBS, 항생제(100U/mL 페니실린, 100㎍/mL 스트렙토마이신), 0.15mM HEPES와 NaHCO3가 함유된 MEM-α 배지 조건에, 5% CO2, 37℃로 배양하였다.
배양된 MRC-5 세포를 24웰 플레이트에 각 웰당 1×105 개의 세포 수가 되도록 분주한 다음 24시간 동안 배양하였다. 그 후, FBS가 없는 배지로 교체한 다음 각각의 시료를 처리하였다. 24시간 후, MTT[3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸륨 브로마이드] 시약을 각 웰에 가하여 4시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후, 배지를 제거한 후, DMSO(Dimethyl sulfoxide)를 각 웰에 가하여 포르마잔을 용해했다. 그 후, 마이크로플레이트 리더기를 이용하여 540nm에서 흡광도를 측정하여 세포독성을 확인하였다.
그 결과, 도 1에 개시된 바와 같이 비발효 원감 추출물, 락토바실러스 카제이를 이용하여 발효한 발효 원감 추출물(LC) 및 락토바실러스 플랜타룸을 이용하여 발효한 발효 원감 추출물(LP)은 MRC-5 세포에 독성을 나타내지 않았으나, 비피도박테리움 비피덤(BB)으로 발효한 발효 원감 추출물은 MRC-5 세포에 독성을 나타내는 것을 확인하였다. 따라서 이후 미세먼지에 의한 독성 저감효과는 비피도박테리움 비피덤(BB)을 제외한 락토바실러스 카제이(LC) 또는 락토바실러스 플랜타룸(LP)을 이용하여 발효한 발효 원감 추출물을 이용하여 확인하였다.
실시예 2. MRC-5 세포에서, 미세먼지(PM10) 독성에 대한 발효 원감 추출물의 세포독성 억제 효과 확인
24웰 플레이트에 각 웰당 1×105 개의 세포 수가 되도록 MRC-5 세포를 분주한 다음 24시간 동안 배양하였다. 그 후, FBS가 없는 배지로 교체한 다음 각각의 시료를 처리하였다.
시료처리 4시간 후, 200㎍/mL의 미세먼지(PM10, Certified Reference Material No. 28 Urban Aerosols, National Institute for Environmental Studies, 16-2 Onogawa, Tsukuba, Ibaraki, 305-8506 Japan)를 처리하여 MRC-5 세포에 세포독성을 유도하였고, 24시간 후, 각 웰에 MTT[3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸륨 브로마이드] 시약을 가하여 4시간 동안 반응시켰다.
반응 종료 후, 배지를 제거한 후, DMSO(Dimethyl sulfoxide)를 각 웰에 가하여 포르마잔을 용해했다. 그 후, 마이크로플레이트 리더기를 이용하여 540nm에서 흡광도를 측정하여 세포독성을 확인하였다.
그 결과, 도 2에 개시된 바와 같이 미세먼지 처리에 의해 나타난 세포독성은 비발효 원감 추출물을 처리한 경우에는 변화가 없지만, 발효 원감 추출물을 처리한 경우, 미세먼지에 의한 세포독성이 억제되는 것을 확인하였다. 특히 락토바실러스 플랜타룸을 이용하여 발효한 발효 원감 추출물 처리시, 미세먼지에 의한 세포독성을 완화하는 효과가 더욱 우수하였다.
실시예 3. MRC-5 세포에서, 미세먼지(PM10) 독성에 대한 발효 원감 추출물 또는 발효 감초 추출물의 세포독성 억제 효과 비교
상기 실시예 2에서 확인한 발효 원감 추출물의 미세먼지 독성에 대한 세포독성 억제 효과가 동일한 조건으로 발효한 감초 추출물에서도 나타나는지 확인하기 위해 실시예 2와 동일한 방법으로 실험을 진행하였다.
그 결과, 도 3에 개시된 바와 같이 락토바실러스 플랜타룸을 이용하여 발효한 발효 원감 추출물의 미세먼지에 의한 세포독성 억제 효과는 시료 미처리군 대비 현저하였으나, 락토바실러스 플랜타룸을 이용하여 발효한 발효 감초 추출물을 처리한 경우, 미세먼지에 의한 세포독성을 오히려 증가시켰다.

Claims (9)

  1. 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 건강기능식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발효 원감은 원감에 락토바실러스 속 균주를 접종하여 발효한 것을 특징으로 하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 건강기능식품 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 락토바실러스 속 균주는 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) 또는 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei)인 것을 특징으로 하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 건강기능식품 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 추출물의 추출용매는 물, C1~C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 건강기능식품 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유효성분은 미세먼지로 인한 폐 세포의 손상 또는 사멸을 억제하는 것을 특징으로 하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 건강기능식품 조성물.
  6. 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 의해 유발되는 호흡기 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 미세먼지에 의해 유발되는 호흡기 질환은 호흡기 염증성 폐질환, 만성 폐쇄성 폐질환(Chronic Obstructive PulmonaryDisease; COPD), 부비강염, 알레르기성 비염, 하기도 감염증, 급만성 기관지염, 폐기종, 폐렴, 기관지 천식, 기관지 확장증, 폐기종, 폐결핵 후유증, 급성 호흡 궁박 증후군 및 폐섬유증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 미세먼지에 의해 유발되는 호흡기 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  8. 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 대한 호흡기 보호용 사료 첨가제.
  9. 발효 원감 추출물을 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 의해 유발되는 호흡기 질환의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물.
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