WO2024090941A1 - 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents

알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 Download PDF

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aloe
plant extract
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preventing
active ingredient
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김찬식
박봉균
조규형
김애진
김영숙
이익수
송수정
이유리
이혜진
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한국 한의학 연구원
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Definitions

  • the present invention relates to a composition for preventing, improving, or treating anterior eye diseases containing a plant extract of the Aloe genus as an active ingredient.
  • the eyes are an important sensory organ that receives most of the information necessary for life.
  • the front surface of the eye is made up of the cornea or conjunctiva followed by the sclera, the middle is made up of the iris, ciliary body, and choroid, and the inside is made up of the retina.
  • the lens, vitreous body, and aqueous humor are refractive media. Functional disability or loss of the eyes is one of the major factors that reduce the quality of life, and maintaining eye health is becoming important due to aging, disease, and other factors that can adversely affect vision.
  • Anterior eye diseases include corneal and conjunctival diseases, including dry eye.
  • dry eye syndrome is caused by a lack of tears, excessive evaporation of tears, or unbalanced tear composition, causing damage to the ocular surface.
  • It is an eye disease that causes irritating symptoms such as eye irritation, irritation, foreign body sensation, and dryness. It is not simply a lack of tears, but ocular discomfort due to tears and inflammation of the ocular surface (cornea and conjunctiva), decreased vision, and instability of the tear layer. It causes damage to the ocular surface, increasing the risk of developing pain, irregular corneal surface, blurred and fluctuating vision, and corneal ulcers.
  • inflammation plays an important role, including infiltration of inflammatory cells, increased expression of immune activation molecules and adhesion molecules, Th1 and Th17 responses, and abnormal changes in apoptosis markers and chemokines. there is.
  • dry eye syndrome In general, for the treatment of dry eye syndrome, it is recommended to consume foods rich in potassium and anthocyanins. In addition, the intake of fruits such as kale, kiwi, and apples is also strongly recommended. In addition, artificial tears are instilled, and the amount of tears discharged by blocking the tear puncture point is recommended. Treatments to control are also used.
  • dry eye syndrome is a common disease that occurs in approximately 20% of adults in Korea. In particular, the number of dry eye patients is continuously increasing due to global climate change, especially the temperature rising due to the El Ni ⁇ o phenomenon and environmental pollution, but there is no special treatment or functionality. There is no food.
  • aloe is a perennial herbaceous tropical plant belonging to the genus Aloe of the Liliaceae family, has fleshy leaves, and is cultivated all over the world, mainly in Africa.
  • the varieties of aloe are very diverse, with about 300 to 360 species distributed around the world, and the varieties mainly used for medicinal purposes are Aloe vera and Alloe avoresence .
  • the physiologically active substances reported to be contained in aloe include various components such as anthraquinones, anthrones, chromones, pyrones, amino acids, vitamins and minerals, which are low-molecular-weight substances such as glycoproteins and polysaccharides.
  • Aloe has been used as a folk remedy for about 3,000 years to treat burns, skin diseases, and digestive system diseases. It was recently designated as a wonderful healing plant by the World Health Organization, and is meeting consumer needs for ingredients without side effects. As a result, the attention of market consumers has recently been focused.
  • Korean Patent No. 1822092 discloses a cosmetic composition for preventing heat aging containing a complex extract of aloe vera leaves
  • Korean Patent Publication No. 2003-0087451 discloses a cosmetic composition containing aloe extract to improve and prevent eye fatigue.
  • the present invention was developed in response to the above-mentioned needs.
  • the present invention provides a composition for preventing, improving or treating anterior eye diseases containing an extract of a plant of the Aloe genus as an active ingredient, and provides a composition for preventing, improving or treating anterior eye diseases in a dry eye inducing animal model.
  • the present invention was completed by confirming that oral administration of vera extract was effective in increasing tear volume and reducing corneal distortion and smoothness score.
  • the present invention provides a health functional food composition for preventing or improving anterior eye diseases containing a plant extract of the Aloe genus as an active ingredient.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating anterior eye diseases containing a plant extract of the Aloe genus as an active ingredient.
  • the present invention provides a veterinary composition for preventing or treating anterior eye diseases containing a plant extract of the Aloe genus as an active ingredient.
  • the present invention provides a feed additive for preventing or improving anterior eye diseases containing a plant extract of the Aloe genus as an active ingredient.
  • the present invention provides a quasi-drug for preventing or improving anterior eye diseases containing a plant extract of the Aloe genus as an active ingredient.
  • the present invention relates to a composition for preventing, improving or treating anterior eye diseases containing a plant extract of the Aloe genus as an active ingredient.
  • a plant extract of the Aloe genus as an active ingredient.
  • Figure 1 is a diagram showing an experimental schedule for the administration of the aloe vera extract of the present invention to induce dry eyes in an animal model in which the lacrimal glands were removed.
  • Figure 2 shows the results of confirming changes in tear secretion in rats following administration of the aloe vera extract of the present invention after removing the lacrimal glands of an animal model to induce dry eyes.
  • # indicates a statistically significant decrease in tear secretion in the dry eye group (DED) compared to the normal group (CTL), p ⁇ 0.05, * means the aloe vera extract of the present invention and benign compared to the dry eye group (DED).
  • CTL normal group
  • * means the aloe vera extract of the present invention and benign compared to the dry eye group (DED).
  • Figure 3 is a graph showing the degree of distortion of the rat cornea (A) and the corneal irregularity score following the administration of the aloe vera extract of the present invention after removing the lacrimal glands of the animal model to induce dry eyes. It is (B).
  • CTR is a normal control group
  • DED is a dry eye induced group by removal of lacrimal glands
  • Aloe is an experimental group in which the aloe vera extract of the present invention was orally administered after dry eye was induced
  • Omega 3 is a positive control group in which omega 3 was orally administered after dry eye was induced.
  • # indicates a statistically significant increase in corneal distortion in the dry eye-induced group (DED) compared to the normal group (NOR), p ⁇ 0.05, and * indicates a positive control group and the aloe vera extract administration group of the present invention compared to the dry eye-induced group (DED).
  • the corneal distortion was statistically significantly reduced, p ⁇ 0.05.
  • Figure 4 shows the results of calculating the corneal smoothness score (B) from the change in the shape of the rat's cornea (A) according to administration of the aloe vera extract of the present invention.
  • CTR is a normal control group
  • DED is a dry eye induced group by removal of lacrimal glands
  • Aloe is an experimental group in which the aloe vera extract of the present invention was orally administered after dry eye was induced
  • Omega 3 is a positive control group in which omega 3 was orally administered after dry eye was induced.
  • # indicates a statistically significant difference in the smoothness score according to the change in corneal shape in the dry eye syndrome-induced group compared to the normal group, which is p ⁇ 0.05
  • * indicates the smoothness of the positive control group and the aloe vera extract-administered group of the present invention compared to the dry eye syndrome-induced group. This means that the score decreased statistically significantly, p ⁇ 0.05.
  • Figure 5(A) shows the results of the CCK-8 assay confirming cell viability after treatment of aloe vera extract on the human corneal epithelial cell line (HCE-2), and Figure 5(B) shows the results of the CCK-8 assay for the human corneal epithelial cell line (HCE-2).
  • This is the result of a CCK-8 assay that confirmed cell viability after simultaneous treatment with aloe vera extract and osmotic stress (528 mOsM).
  • # indicates that the cell viability of the osmotic stress group was significantly decreased compared to CTR, p ⁇ 0.05
  • * indicates that the cell viability of the group treated with 200 ⁇ g/ml aloe vera extract was significantly increased compared to the osmotic stress group. p ⁇ 0.05.
  • Figure 6 shows gene expression levels of inflammatory cytokines IL-1 ⁇ (A), IL-33 (B), and TNF- ⁇ (C) according to treatment with aloe vera extract in human corneal epithelial cell line (clone 1-5c-4). This is the result of real-time PCR that confirmed the change.
  • # indicates a significant increase in the gene expression levels of inflammatory cytokines IL-1 ⁇ , IL-33, and TNF- ⁇ in the osmotic stress group (+) compared to CTR, p ⁇ 0.05, and * indicates 100 or 200 ⁇ g compared to the osmotic stress group.
  • p ⁇ 0.05 indicating that the gene expression levels of inflammatory cytokines IL-1 ⁇ , IL-33, and TNF- ⁇ were significantly decreased in the group treated with /ml aloe vera extract.
  • the present invention relates to a health functional food composition for preventing or improving anterior eye diseases containing a plant extract of the Aloe genus as an active ingredient.
  • the anterior segment disease is preferably dry eye syndrome or keratoconjunctivitis sicca, but is not limited thereto.
  • the Aloe genus plant is preferably Aloe vera, Aloe avoresence, or Aloe ferox, and more preferably Aloe vera, but is not limited thereto.
  • the Aloe genus plant extract is extracted by (1) adding an extraction solvent to freeze-dried powder of the Aloe genus plant;
  • step (2) mixing the Aloe genus plant extract obtained in step (1) with a proteolytic enzyme and hydrolyzing it;
  • step (2) filtering, concentrating and freeze-drying the hydrolyzed plant extract of the Aloe genus to obtain a hydrolyzed plant extract of the Aloe genus;
  • the method is limited thereto. That is not the case.
  • the extraction solvent is preferably selected from water, C 1 -C 4 lower alcohol, or a mixture thereof, more preferably water, but is not limited thereto.
  • the extraction method can be any conventional method known in the art, such as filtration, hot water extraction, immersion extraction, reflux cooling extraction, and ultrasonic extraction.
  • the extraction solvent is preferably added at 1 to 30 times the weight of freeze-dried aloe powder for extraction, more preferably at 15 to 25 times, and even more preferably at 20 times.
  • the extraction temperature is preferably 60 to 100°C, but is not limited thereto. Additionally, the extraction time is preferably 2 to 4 hours, and more preferably 3 hours, but is not limited thereto.
  • the concentration in step (3) is preferably performed using a vacuum rotary concentrator or a vacuum rotary evaporator, but is not limited thereto.
  • drying is preferably reduced pressure drying, vacuum drying, boiling drying, spray drying, or freeze drying, and more preferably freeze drying, but is not limited to these.
  • step (2) it is preferable to mix the proteolytic enzyme and the plant extract of the Aloe genus at a weight ratio of 1:40 to 60, hydrolyze at 40 to 60°C for 5 to 7 hours, and mix for 90 to 60 minutes. It is preferable to terminate the hydrolysis reaction by heating at 110°C for 4 to 6 minutes, but the proteolytic enzyme is preferably, but not limited to, viscozyme.
  • a preferred example of the method for producing an extract of a plant of the Aloe genus of the present invention is (1) freeze-dried. For 1 part by weight of freeze-dried powder of a plant of the Aloe genus, add 10 to 30 parts by weight of an extraction solvent and heat the extract for 2 hours at 90 to 100°C. Extraction for ⁇ 4 hours;
  • Protein hydrolytic enzymes were mixed with the Aloe genus plant extract obtained in step (1) at a weight ratio of 1:40 to 60, then hydrolyzed at 40 to 60°C for 5 to 7 hours, and 90 to 60 degrees Celsius. Terminating the hydrolysis reaction by heating at 110°C for 4 to 6 minutes; and
  • step (2) After step (2), obtaining a hydrolyzed Aloe vera extract by filtering, concentrating and freeze-drying the hydrolyzed Aloe genus plant extract, but is not limited thereto.
  • 'dry eye syndrome' is caused by suppression of tear secretion due to inflammation of the lacrimal gland and denervation of the cornea, or abnormal tear evaporation due to Meibomian gland dysfunction or eyelid dysfunction. It may be a disease that occurs, or it may be an epithelial disorder of the cornea or conjunctiva that appears as a wound on the cornea due to excessive drying of tears due to dry eye syndrome. ‘Keratoconjunctivitis sicca’ is an eye disease caused by decreased tear secretion, such as dry eye syndrome.
  • composition is preferably manufactured in a dosage form selected from powder, granule, pill, tablet, capsule, candy, syrup and beverage, but is not limited thereto.
  • the health functional food composition of the present invention can be prepared by adding the plant extract of the Aloe genus as is or mixing it with other foods or food ingredients, and can be prepared appropriately according to conventional methods.
  • foods to which the aloe genus plant extract can be added include caramel, meat, sausages, bread, chocolate, candies, snacks, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gum, dairy products including ice cream, various soups, and beverages. , it may be in any form selected from tea, drinks, alcoholic beverages, and vitamin complexes, and includes all health functional foods in the conventional sense. That is, there are no particular restrictions on the type of food.
  • the health functional food composition includes various nutrients, vitamins, minerals (electrolytes), synthetic and natural flavors, colorants and enhancers (cheese, chocolate, etc.), pectic acid and its salts, alginic acid and its salts, organic acids, and protective colloidal thickeners. , pH adjusters, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohol, carbonating agents used in carbonated beverages, etc. Additionally, it may contain pulp for the production of natural fruit juice and vegetable drinks.
  • the above components can be used independently or in combination.
  • the health functional food composition of the present invention may contain various flavoring agents or natural carbohydrates as additional ingredients, and the natural carbohydrates include monosaccharides such as glucose and fructose, disaccharides such as maltose and sucrose, dextrins, and cyclosaccharides. These are polysaccharides such as dextrin, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol, and erythritol.
  • the ratio of the natural carbohydrate is not very important, but is preferably 0.01 to 0.04 g, more preferably 0.02 to 0.03 g, per 100 g of the composition of the present invention, but is not limited thereto.
  • sweeteners natural sweeteners such as thaumatin and stevia extract, and synthetic sweeteners such as saccharin and aspartame can be used.
  • the present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating anterior eye diseases containing a plant extract of the Aloe genus as an active ingredient.
  • the composition is preferably for oral administration, but is not limited thereto.
  • the Aloe genus plant extract is characterized by increasing tear secretion or suppressing changes in corneal shape, and may further include a pharmaceutically acceptable carrier, excipient, or diluent in addition to the Aloe genus plant extract.
  • Pharmaceutically acceptable carriers included in the pharmaceutical composition of the present invention are those commonly used in preparation, and include saline solution, sterile water, Ringer's solution, buffered saline solution, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol, lactose, and dextrose.
  • saline solution sterile water, Ringer's solution, buffered saline solution, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol, lactose, and dextrose.
  • Strawberry sucrose, sorbitol, mannitol, starch, gum acacia, calcium phosphate, alginate, gelatin, calcium silicate, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, cellulose, syrup, methyl cellulose, methylhydroxybenzoate, propyl Includes, but is not limited to, hydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, and mineral oil.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may further include antioxidants, buffers, bacteriostatic agents, diluents, surfactants, binders, lubricants, wetting agents, sweeteners, flavoring agents, emulsifiers, suspending agents, or preservatives.
  • the appropriate dosage of the pharmaceutical composition of the present invention may be prescribed in various ways depending on factors such as formulation method, administration method, patient's age, weight, sex, pathological condition, food, administration time, administration route, excretion rate, and reaction sensitivity. You can.
  • the administration route of the pharmaceutical composition for preventing or treating anterior eye diseases of the present invention can be administered through any general route as long as it can reach the target tissue.
  • the pharmaceutical composition of the present invention is not particularly limited thereto, but depending on the purpose, eye drop administration, intraperitoneal administration, intravenous administration, intramuscular administration, subcutaneous administration, intradermal administration, transdermal patch administration, oral administration, intranasal administration, intrapulmonary administration, It can be administered through routes such as rectal administration, and preferably through oral administration or eye drop administration.
  • the present invention relates to a veterinary composition for the prevention or treatment of anterior eye diseases containing a plant extract of the Aloe genus as an active ingredient.
  • the veterinary composition of the present invention may further include appropriate excipients and diluents according to conventional methods.
  • Excipients and diluents that may be included in the veterinary composition of the present invention include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, Cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methyl hydroxy benzoate, propyl hydroxy benzoate, talc, magnesium stearate, cetanol, stearyl alcohol, liquid paraffin, sorbitan monostearate.
  • the veterinary composition according to the present invention may further include fillers, anti-aggregants, lubricants, wetting agents, spices, emulsifiers, preservatives, etc.
  • the veterinary composition according to the present invention provides rapid and sustained release of the active ingredient after administration to an animal. or may be formulated using methods well known in the art to provide sustained release, the dosage form being powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, solutions, syrups, aerosols, soft or hard gelatin capsules, It may be in the form of a suppository, sterile injectable solution, or sterile topical medication.
  • the effective amount of the veterinary composition according to the present invention can be appropriately selected depending on the individual animal. Severity of the disease or condition, sensitivity to the active ingredient of the present invention depending on the individual's age, weight, health condition or gender, administration route, administration period, factors including other compositions mixed or used simultaneously with the composition, and other physiological or It can be determined based on factors well known in the veterinary field.
  • the present invention relates to a feed additive for preventing or improving anterior eye diseases containing a plant extract of the Aloe genus as an active ingredient.
  • the feed additive of the present invention corresponds to supplementary feed under the Feed Management Act.
  • the term 'feed' may mean any natural or artificial diet, meal, etc., or a component of the meal, for or suitable for eating, ingestion, and digestion by animals.
  • the type of feed is not particularly limited, and feed commonly used in the art can be used.
  • Non-limiting examples of the feed include plant feeds such as grains, roots and fruits, food processing by-products, algae, fiber, pharmaceutical by-products, oils and fats, starches, cucurbits or grain by-products;
  • animal feeds such as proteins, inorganic substances, fats and oils, minerals, fats and oils, single-cell proteins, zooplanktons or food. These may be used alone or in combination of two or more types.
  • the present invention relates to a quasi-drug for preventing or improving anterior eye diseases containing a plant extract of the Aloe genus as an active ingredient.
  • the term 'quasi-drug' refers to fibers, rubber products or similar products used for the purpose of treating, alleviating, treating or preventing diseases in humans or animals, which have a weak effect on the human body or do not directly act on the human body, and devices. Or, it is an article that is not a machine or similar, or an agent used for sterilization, insecticide, and similar purposes to prevent infectious diseases, for the purpose of diagnosing, treating, alleviating, treating, or preventing diseases in humans or animals. It refers to articles used that are not instruments, machines, or devices, and articles used for the purpose of having a pharmacological effect on the structure and function of humans or animals, excluding those that are not instruments, machines, or devices. Additionally, the quasi-drugs include external skin preparations.
  • the Aloe genus plant extract of the present invention can be added as is or used together with other quasi-drugs or quasi-drug ingredients, and can be used appropriately according to conventional methods.
  • the mixing amount of the active ingredient can be appropriately determined depending on the purpose of use.
  • the skin external preparation is not particularly limited thereto, but may preferably be prepared and used in a form for oral administration or eye drop administration.
  • Experimental animals were purchased from Orient Co., Ltd. (Seongnam, Korea). After the experimental animal was anesthetized, it was placed with its side facing, the fur of the experimental animal was cleaned by sufficiently moistening it with alcohol, and a skin incision was made along the Ramus of mandibule from the bottom of the ear, and then the subcutaneous tissue was lifted and the lacrimal gland (lacrimal gland) was made. The lacrimal gland was pulled and removed by incising the joint with the surrounding tissue. The surgical area where the lacrimal gland was removed was sutured using a disinfected auto clip, and then the sutured area was disinfected using povidone. Aloe vera extract was administered orally for 3 days before surgical removal of the lacrimal gland and daily for 5 days after removal of the lacrimal gland (Figure 1).
  • aloe vera extract was orally administered for 5 days, experimental animals were anesthetized, and a ring-shaped light reflection line from the ring-shaped light of a slit lamp microscope (SZ51, Olympus, Tokyo, Japan) was projected onto the corneal epithelium.
  • the reflected lines were photographed with a DP21 digital camera (Olympus, Tokyo, Japan).
  • the corneal epithelial irregularity score was graded from 0 to 5 based on the number of distorted quadrants in the reflected white ring.
  • Corneal epithelial irregularity score on a scale of 0 to 5 based on the number of distorted quadrants in the reflected white ring. Rating Judgment criteria 0 No distortion One Distortion of one quadrant 2 Distortion in two quadrants 3 Distortion in the four quadrants 4 Distortion in all quadrants 5 Severe distortion where the ring is not recognized
  • the dry eye group (DED) had a damaged cornea and severe staining compared to the normal group (CTR), but the group orally administered the aloe vera extract of the present invention was the dry eye group (DED). ), it was found that corneal damage was significantly recovered.
  • Example 4 Aloe vera extract in human corneal epithelial cell lines Check cell viability according to treatment
  • HCE-2 Human corneal epithelial cell line
  • the aloe vera extract of the present invention did not show cytotoxicity up to a concentration of 200 ⁇ g/ml.
  • HCE-2 human corneal epithelial cell line
  • osmotic stress 528 mOsM
  • aloe vera extract was treated at different concentrations (50, 100, 200 ⁇ g/ml), and cell viability was checked 24 hours later using a CCK-8 kit.
  • Example 5 After treatment of human corneal epithelial cell line (HCE-2) with Aloe vera extract, analysis of IL-1 ⁇ , IL-33, and TNF- ⁇ gene expression levels
  • Human corneal epithelial cell line (HCE-2) was cultured at an amount of 2x10 5 cells/ml for 24 hours, and 50, 100, and 200 ⁇ g/ml of aloe vera extract and hyperosmotic substance (NaCl: 528 mOsM) were simultaneously added for 8 hours. After treatment for an hour, cells were harvested. Total RNA was extracted using the single-step guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform method, and the isolated RNA (1 mg/ml) was reverse transcribed using the SuperScript II kit to produce cDNA. Obtained. Real-time PCR was performed using the obtained cDNA. The sequences of primers used in real-time PCR are listed in Table 2 below.

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Abstract

본 발명은 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 알로에 베라 추출물을 건성안 유도 동물모델에 경구투여하는 경우, 눈물량의 증가, 각막의 왜곡과 평활도 점수를 감소시키는 효과가 있으므로, 전안부 질환에 대한 건강기능식품 또는 의약품에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물
본 발명은 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
본 결과물은 과학기술정보통신부 산하(또는 소속) 국가과학기술연구회의 한국한의학연구원 연구운영비 지원으로 수행된 '임상수요기반 치료기술 개발' 사업(과제번호: 1711175247, KSN2022220; 과제번호: 1711195902, KSN1823220)의 지원을 받아 연구되었다.
눈은 생활에 필요한 대부분의 정보를 받아들이는 중요한 감각기관이다. 눈의 앞 표면은 각막 또는 결막과 그 뒤에 이어진 공막으로 되어 있고, 중간은 홍채와 모양체, 그리고 맥락막으로 구성되며, 안쪽은 망막으로 이루어져 있다. 수정체와 유리체 및 안방수는 굴절 매질에 해당된다. 눈의 기능적 장애 또는 상실은 생활의 질을 떨어뜨리는 큰 요인의 하나가 되며, 노화, 질환 및 시력에 좋지 않은 영향을 줄 수 있는 기타 요인 때문에 눈의 건강을 유지하는 것이 중요해지고 있다.
전안부 질환은 안구 건조를 비롯한 각막, 결막 질환 등이 포함되며, 그 중에서 안구건조증(dry eye syndrome)은 눈물이 부족하거나 눈물이 지나치게 증발하거나 눈물 구성성분의 균형이 맞지 않아서, 안구 표면이 손상되고 눈이 시리고 자극감, 이물감, 건조감 같은 자극증상을 느끼게 되는 눈의 질환으로, 단순히 눈물부족이 아닌, 눈물과 안구표면(각막 및 결막)의 염증에 의한 안구의 불편감, 시력저하, 눈물 층의 불안정성을 유발하여 안구표면에 손상을 주어, 통증, 불규칙한 각막 표면, 흐리고 변동폭이 커진 시력 및 각막궤양 등의 발병 위험성이 크다. 그러나 이러한 발병기전은 아직 완전히 규명되지 않았으나, 염증세포의 침윤, 면역활성화 분자 및 접착분자발현 증가, Th1 및 Th17 반응, 세포사멸 마커 및 케모카인의 비정상적인 변화 등 염증이 중요한 역할을 한다는 연구결과가 보고되고 있다.
일반적으로 안구건조증 치료를 위해서 칼륨과 안토시아닌이 풍부한 음식섭취를 권장하고 있고, 이외에도 케일, 키위, 사과 등의 과일섭취도 적극 권장하고 있다, 또한, 인공눈물 점안, 눈물점을 막아 배출되는 눈물의 양을 조절하는 치료법을 사용하기도 한다. 그러나 안구건조증은 우리나라 성인의 20% 내외로 발생하는 흔한 질병으로, 특히 전 세계적인 기후 변화 특히 엘리뇨 현상으로 온도가 올라가고 있는 상황과 환경오염으로 인해 안구건조증 환자가 지속적으로 증가하고 있으나, 특별한 치료제 또는 기능성 식품이 없는 상황이다.
한편, 알로에는 백합과(Liliaceae) 알로에(Aloe) 속에 속하는 다년생 초본 열대식물로서 다육질의 잎을 가지고 있으며, 원산지는 아프리카를 중심으로 세계 전역에서 재배되고 있다. 알로에의 품종은 매우 다양하여 전 세계적으로 약 300~360여 종이 분포되어 있으며, 주로 약용으로 사용되는 품종은 알로에 베라(Alloe vera)와 알로에 아보레센스(Alloe avoresence)이다. 현재 알로에에 함유된 것으로 보고된 생리활성 물질로는 당단백, 다당체 등의 저분자 물질인 안트라퀴논류, 안트론류, 크로몬류, 피론류, 아미노산, 비타민 및 미네랄 등의 다양한 성분이 있다. 알로에는 약 3000년 전부터 민간요법으로 화상, 피부 질환, 소화기계 질병 치료 등에 사용되어 왔으며, 최근 세계보건기구에서 원더풀 힐링 플랜트(wonderful healing plant)로 지정되었고, 부작용이 없는 재료에 대한 소비자의 니즈와 부합하면서, 최근 시장 수요자의 이목이 집중되고 있다.
알로에 관련 기술로는 한국등록특허 제1822092호에 알로에 베라 잎 복합 추출물을 함유하는 열 노화방지용 화장료 조성물이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2003-0087451호에 알로에 엑스를 포함하는 눈의 피로 개선 및 예방용 조성물이 개시되어 있으나, 아직까지는 본 발명의 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 대하여 개시된 바 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공하고, 건성안 유도 동물모델에서 본 발명의 알로에 베라 추출물을 경구투여하여 눈물량의 증가, 각막의 왜곡과 평활도 점수를 감소시키는 효과가 있다는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 개선용 건강기능성식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 개선용 사료 첨가제를 제공한다.
또한, 본 발명은 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 개선용 의약외품을 제공한다.
본 발명은 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 알로에 베라 추출물을 건성안 유도 동물모델에 경구투여하는 경우, 눈물량의 증가, 각막의 왜곡과 평활도 점수를 감소시키는 효과가 있다.
도 1은 동물모델의 눈물샘을 제거한 건성안의 유발, 본 발명의 알로에 베라 추출물의 투여에 대한 실험일정을 나타낸 도면이다.
도 2는 동물모델의 눈물샘을 제거하여 건성안을 유발시킨 후, 본 발명의 알로에 베라 추출물의 투여에 따른 랫트의 눈물 분비량 변화를 확인한 결과이다. #은 정상군(CTL) 대비 건성안 유발군(DED)의 눈물 분비량이 통계적으로 유의미하게 감소하였다는 것으로, p<0.05이며, *는 건성안 유발군(DED)에 비해 본 발명의 알로에 베라 추출물 및 양성대조군인 오메가3를 경구투여한 실험군의 눈물 분비량이 통계적으로 유의미하게 증가하였다는 것으로, p<0.05이다.
도 3은 동물 모델의 눈물샘을 제거하여 건성안을 유발시킨 후, 본 발명의 알로에 베라 추출물 투여에 따른 랫트의 각막의 왜곡 정도를 촬영한 사진(A) 및 각막 불규칙성 점수(corneal irregularity score)를 나타낸 그래프(B)이다. CTR은 정상대조군, DED는 눈물샘 제거에 의한 건성안 유발군, Aloe는 건성안 유발 후, 본 발명의 알로에 베라 추출물을 경구투여한 실험군, 오메가3는 건성안 유발 후, 오메가3를 경구투여한 양성대조군이다. #은 정상군(NOR) 대비 건성안 유발군(DED)의 각막 왜곡이 통계적으로 유의미하게 증가했다는 것으로, p<0.05이고, *는 건성안 유발군(DED) 대비 양성대조군 및 본 발명의 알로에 베라 추출물 투여군의 각막 왜곡이 통계적으로 유의미하게 감소했다는 것으로, p<0.05이다.
도 4는 본 발명의 알로에 베라 추출물의 투여에 따른 랫트의 각막 형태 변화(A)로부터 평활도 점수(corneal smoothness score)(B)를 계산한 결과이다. CTR은 정상대조군, DED는 눈물샘 제거에 의한 건성안 유발군, Aloe는 건성안 유발 후, 본 발명의 알로에 베라 추출물을 경구투여한 실험군, 오메가3는 건성안 유발 후, 오메가3를 경구투여한 양성대조군이다. #은 정상군 대비 안구건조증 유발군의 각막 형태변화에 따른 평활도 점수가 통계적으로 유의미한 차이를 보였다는 것으로 p<0.05이고, *는 안구건조증 유발군 대비 양성대조군 및 본 발명의 알로에 베라 추출물 투여군의 평활도 점수가 통계적으로 유의미하게 감소하였다는 것으로, p<0.05이다.
도 5(A)는 인간 각막 상피 세포주(HCE-2)에 알로에 베라 추출물의 처리 후, 세포생존율을 확인한 CCK-8 어세이 결과이고, 도 5(B)는 인간 각막 상피 세포주(HCE-2)에 알로에 베라 추출물의 처리 및 삼투압 스트레스(528 mOsM)를 동시 처리한 후, 세포생존율을 확인한 CCK-8 어세이 결과이다. #은 CTR 대비 삼투압 스트레스 군의 세포생존율이 유의미하게 감소하였다는 것으로 p<0.05이고, *은 삼투압 스트레스군 대비 200㎍/㎖의 알로에 베라 추출물을 처리한 군의 세포생존율이 유의미하게 증가하였다는 것으로 p<0.05이다.
도 6은 인간 각막 상피 세포주(clone 1-5c-4)에서 알로에 베라 추출물의 처리에 따른 염증성 사이토카인 IL-1β(A), IL-33(B) 및 TNF-α(C)의 유전자 발현량 변화를 확인한 실시간 PCR(real-time PCR) 결과이다. #은 CTR 대비 삼투압 스트레스 군(+)의 염증성 사이토카인 IL-1β, IL-33 및 TNF-α의 유전자 발현량이 유의미하게 증가하였다는 것으로 p<0.05이고, *은 삼투압 스트레스군 대비 100 또는 200㎍/㎖의 알로에 베라 추출물을 처리한 군의 염증성 사이토카인 IL-1β, IL-33 및 TNF-α의 유전자 발현량이 유의미하게 감소하였다는 것으로 p<0.05이다.
본 발명은 알로에 속(Aloe) 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 개선용 건강기능성식품 조성물에 관한 것이다.
상기 전안부 질환은 안구건조증 또는 건성각결막염인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.
알로에 속 식물은 알로에 베라((Aloe vera), 알로에 아보레센스(Aloe avoresence) 또는 알로에 페록스(Aloe ferox)인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 알로에 베라인 것이지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 알로에 속 식물 추출물은 (1) 알로에 속 식물의 동결건조 분말에 추출용매를 첨가하여 추출하는 단계;
(2) 상기 단계 (1)에서 획득한 알로에 속 식물 추출액에 단백질 가수분해 효소를 혼합한 후, 가수분해시키는 단계; 및
(3) 상기 단계 (2) 이후에, 가수분해시킨 알로에 속 식물 추출물을 여과, 농축 및 동결건조하여 알로에 속 식물 가수분해 추출물을 획득하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것이 바람직하지만 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 단계 (1)에서 추출용매는 물, C1~C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물 중에서 선택하는 것이 바람직하고 더 바람직하게는 물이지만 이에 한정하지 않는다. 상기 제조방법에 있어서, 추출방법은 여과법, 열수 추출, 침지 추출, 환류 냉각 추출 및 초음파 추출 등의 당 업계에 공지된 모든 통상적인 방법을 이용할 수 있다. 상기 추출용매는 동결건조 알로에 분말 중량의 1~30배 첨가하여 추출하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 15~25배 첨가하는 것이고, 더욱더 바람직하게는 20배 첨가하는 것이다. 추출온도는 60~100℃인 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 또한, 추출시간은 2~4시간인 것이 바람직하며, 3시간이 더욱 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 상기 방법에 있어서, 단계 (3)의 농축은 진공 회전 농축기 또는 진공회전증발기를 이용하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 또한, 건조는 감압건조, 진공건조, 비등건조, 분무 건조 또는 동결건조하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 동결건조이나 이에 한정하지 않는다.
상기 단계 (2)에서, 단백질 가수분해 효소와 알로에 속 식물 추출액의 혼합비는 1:40~60의 중량비가 되도록 혼합하는 것이 바람직하며, 40~60℃에서 5~7시간 동안 가수분해시키고, 90~110℃에서 4~6분 동안 가열하여 가수분해 반응을 종결시키는 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않고, 상기 단백질 가수분해 효소는 비스코자임(viscozyme)인 것이 바람직하지만 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 알로에 속 식물 추출물을 제조하는 방법의 바람직한 일례로는 (1) 동결건조 알로에 속 식물의 동결건조 분말 1 중량부에 대하여, 10~30 중량부의 추출용매를 첨가하여 90~100℃에서 2~4시간 동안 추출하는 단계;
(2) 단백질 가수분해 효소를 상기 단계 (1)에서 획득한 알로에 속 식물 추출액에 1:40~60의 중량비가 되도록 혼합한 후, 40~60℃에서 5~7시간 동안 가수분해시키고, 90~110℃에서 4~6분 동안 가열하여 가수분해 반응을 종결시키는 단계; 및
(3) 상기 단계 (2) 이후에, 가수분해시킨 알로에 속 식물 추출물을 여과, 농축 및 동결건조하여 알로에 베라 가수분해 추출물을 획득하는 단계;를 포함하는 제조방법이지만 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에서 '안구건조증(dry eye syndrome)'은 눈물샘의 염증 및 각막의 탈신경화에 의하여 눈물 분비가 억제되거나 마이봄선의 기능부전(Meibomian gland dysfunction) 또는 눈꺼풀의 기능 이상에 따른 비정상적인 눈물 증발 등에 의하여 발생하는 질환일 수 있고, 상기 안구건조증에 의해 눈물이 과다건조되어 각막의 상처로 나타나는 각막 또는 결막의 상피 장애일 수 있다. '건성각결막염(keratoconjunctivitis sicca)'은 안구건조증 등의 누액 분비저하로 생기는 눈병이다.
상기 조성물은 분말, 과립, 환, 정제, 캡슐, 캔디, 시럽 및 음료 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조되는 것이 바람직하지만 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 건강기능식품 조성물은 알로에 속 식물 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 혼합하여 제조될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 제조될 수 있다. 상기 알로에 속 식물 추출물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 카라멜, 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 수프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료 및 비타민 복합제 중에서 선택된 어느 하나의 형태일 수 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다. 즉, 상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 건강기능식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 및 천연 풍미제, 착색제 및 증진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 또한, 천연 과일 주스 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 상기의 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 건강기능식품 조성물은 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있으며, 상기 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 단당류, 말토스, 슈크로스와 같은 이당류, 덱스트린, 사이클로 덱스트린과 같은 다당류, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당 알코올이다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 크게 중요하지 않지만, 본 발명의 조성물 100g에 대하여, 0.01~0.04g인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.02~0.03g을 포함하는 것이지만 이에 한정하지 않는다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은 경구 투여용인 것이 바람직하지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 알로에 속 식물 추출물은 눈물 분비량을 증가시키거나, 각막 형태 변화를 억제하는 것이 특징이고, 상기 알로에 속 식물 추출물 이외에 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 담체는 제제 시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로즈 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 성분들 이외에 항산화제, 완충액, 정균제, 희석제, 계면활성제, 결합제, 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제 또는 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 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 다양하게 처방될 수 있다.
본 발명의 전안부 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여도 투여될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 특별히 이에 제한되지 않으나, 목적하는 바에 따라 점안 투여, 복강 내 투여, 정맥 내 투여, 근육 내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경피 패치투여, 경구 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장 내 투여 등의 경로를 통해 투여될 수 있고, 바람직하게는 경구투여 또는 점안 투여의 경로를 통해 투여될 수 있다.
또한, 본 발명은 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물에 관한 것이다.
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 활성성분의 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.
또한, 본 발명은 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 개선용 사료 첨가제에 관한 것이다.
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 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 개선용 의약외품에 관한 것이다.
본 발명에서 용어, '의약외품'은 사람이나 동물의 질병을 치료, 경감, 처치 또는 예방할 목적을 사용되는 섬유, 고무제품 또는 이와 유사한 것, 인체에 대한 작용이 약하거나 인체에 직접 작용하지 아니하며, 기구 또는 기계가 아닌 것과 이와 유사한 것, 감염형 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 의미한다. 또한, 상기 의약외품은 피부 외용제를 포함한다.
본 발명의 알로에 속 식물 추출물을 의약외품 첨가물로 사용할 경우, 상기 알로에 속 식물을 그대로 첨가하거나 다른 의약외품 또는 의약외품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 상기 피부 외용제는 특별히 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 경구 투여 또는 점안 투여를 위한 형태로 제조되어 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 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.
실시예 1. 알로에 베라 추출물의 제조
동결건조 알로에 베라 분말 20g에 대하여, 20배량의 정제수 400㎖을 가하여 95℃에서 3시간 동안 환류추출하여 식힌 후, 획득한 알로에 베라 추출액을 50℃에서 30분 동안 예열시키고, 단백질 가수분해 효소(비스코자임(viscozyme); 100 FGB/g) 및 알로에 베라 추출액을 1:50의 중량비가 되도록 혼합하여 50℃에서 6시간 동안 가수분해하였다. 가수분해 후, 100℃에서 5분 동안 가열하여 반응을 종결하였고, 100호 체를 이용하여 여과하였다. 감압농축기를 이용하여 60℃ 이하에서 감압농축한 후, 다시 4일 동안 동결 건조하여 알로에 베라 가수분해 추출물(13.22g, 수율 66.1%)을 획득하였다.
[외과적 눈물샘 제거에 의한 건성안 모델 및 실험 프로토콜]
실험동물은 오리엔트㈜ (성남, 대한민국)에서 구입하였다. 실험동물은 마취 후 옆면이 보이도록 놓은 후, 실험동물의 털을 알코올로 충분히 적셔 정리하였고, 귀의 아래쪽에서부터 아래턱뼈 가지(Ramus of mandibule)를 따라 피부 절개를 시행한 후 피하조직을 들어올려 눈물샘(Lacrimal gland)을 잡아당겨 주위 조직과의 이음새 부분을 절개하여 제거하였다. 소독된 auto clip을 이용하여 눈물샘을 제거한 수술부위를 봉합한 후 포비돈을 이용하여 봉합부위를 소독하였다. 알로에 베라 추출물의 경구투여는 외과적 눈물샘 제거 전 3일 동안 경구투여하였고, 눈물샘 제거 후 5일 동안 매일 경구 투여를 하였다(도 1).
실시예 2. 눈물 분비량 측정
눈물샘을 제거하고, 5일 동안 알로에 베라 추출물을 경구 투여한 후, 실험동물을 마취하고 Phenol Red Thread(PRT) 테스트를 실험동물 양쪽 안구 하안검 외안각 부위에 1분 동안 방치하여 제거한 후 붉은색으로 변한 부분의 길이를 mm 단위로 측정하였다.
그 결과, 도 2에 개시한 바와 같이 본 발명의 알로에 베라 추출물을 투여한 군의 눈물 분비량이 눈물샘을 제거한 안구건조증 유발군(DED)에 비해 증가한 것을 확인하였다.
실시예 3. 알로에 베라 추출물의 투여에 따른 랫트 각막의 형태변화 측정
눈물샘 제거 후, 5일 동안 알로에 베라 추출물을 경구투여하였고, 실험동물을 마취하고 각막 상피에 세극등 현미경(SZ51, Olympus, Tokyo, Japan)의 ring-shape light로부터의 링 모양의 빛의 반사선을 투사하고 반사된 선을 DP21 디지털 카메라(Olympus, Tokyo, Japan) 촬영하였다. 각막 상피 불규칙성 점수는 반사된 백색 링에서 왜곡된 사분면의 수에 따라 0~5 등급으로 나누었다.
반사된 백색 링에서 왜곡된 사분면의 수에 따라 0~5 등급으로 나타낸 각막 상피 불규칙성 점수
등급 판단기준
0 왜곡 없음
1 1개 사분면의 왜곡
2 2개 사분면의 왜곡
3 4개 사분면의 왜곡
4 모든 사분면의 왜곡
5 링이 인식되지 않는 심한 왜곡
그 결과, 도 3에 개시한 바와 같이 정상군에서는 외부에 눈물샘에서 분비되는 눈물이 tear film을 형성하여 매끈하고 평평한 표면 상태가 유지되어, 원형이 조명 그대로 반사되어 둥근 원모양을 관찰하였다. 그러나 안구건조증이 유발된 대조군에서는 각막을 덮고 있는 tear film에 이상이 생겨 각막 상피세포의 변성 및 매끈한 각막 표면이 말라서 울퉁불퉁하게 변하게 되어, 둥근 원형이 휘어지고 찌그러지는 형태가 관찰되었다. 본 발명의 알로에 베라 추출물 투여군에서는 대조군에 비해 각막 형태 변화가 감소되었다. 또한, 도 4에 개시한 바와 같이 건성안 유발군(DED)은 정상군(CTR)에 비해 각막이 손상되어 염색이 심하게 이루어졌으나, 본 발명의 알로에 베라 추출물을 경구 투여한 군은 건성안 유발군(DED)에 비해 각막 손상이 유의적으로 회복됨을 알 수 있었다.
실시예 4. 인간 각막 상피 세포주에서의 알로에 베라 추출물 처리에 따른 세포생존율 확인
96웰 플레이트에 인간 각막 상피 세포주(HCE-2)를 1×105 cells/㎖이 되도록 분주하고 밤샘 배양하였다. 다음날 알로에 베라 추출물을 농도별(1, 5, 10, 50, 100, 200㎍/㎖)로 처리하고, 24시간 후에 세포 생존율을 CCK-8 키트로 확인하였다.
그 결과 도 5A에 개시한 바와 같이, 본 발명의 알로에 베라 추출물을 200㎍/㎖의 농도까지 세포독성이 나타나지 않았다.
또한, 96웰 플레이트에 인간 각막 상피 세포주(HCE-2)를 1×105 cells/㎖이 되도록 분주하고 밤샘 배양하였다. 다음날 삼투압 스트레스(528 mOsM)를 가하면서, 알로에 베라 추출물을 농도별(50, 100, 200㎍/㎖)로 처리하고, 24시간 후에 세포 생존율을 CCK-8 키트로 확인하였다.
그 결과, 삼투압 스트레스에 의해 세포 생존율이 통계적으로 유의미하게 감소하였고, 200㎍/㎖의 알로에 베라 추출물을 처리한 군에서 세포 생존율이 통계적으로 유의미하게 증가한 것을 확인하였다(도 5B).
실시예 5. 인간 각막 상피 세포주(HCE-2)에 알로에 베라 추출물을 처리한 후, IL-1β, IL-33 및 TNF-α 유전자 발현량 분석
인간 각막 상피 세포주(HCE-2)를 2x105 cells/㎖의 양이 되도록 24시간 동안 배양하고, 50, 100, 200㎍/㎖의 알로에 베라 추출물 및 고삼투압 물질(NaCl: 528 mOsM)을 동시에 8시간 동안 처리한 후 세포를 수확하였다. single-step 구아니디늄 티오시아네이트(guanidinium thiocyanate)-페놀(phenol)-클로로포름(chloroform) 방법을 이용하여 전체 RNA를 추출하고 SuperScript II 키트를 이용해 분리된 RNA(1mg/㎖)을 역전사하여 cDNA를 수득하였다. 수득된 cDNA를 이용해 실시간 PCR를 수행하였다. 실시간 PCR에서 사용한 프라이머의 서열은 하기 표 2에 개시하였다.
인간 각막 상피 세포주(HCE-2)에서 알로에 베라 추출물의 항염 효과를 확인하기 위한 유전자 증폭용 프라이머 서열
프라이머
 서열(5'->3') 서열번호
IL-1β 정방향 5'-AATCTGTACCTGTCCTGCGTGTT-3' 1
역방향 5'-TGGGTAATTTTTGGGATCTACACTCT-3' 2
IL-33 정방향 5'-ATGAAGCCTAAAATGAAGTATTCA-3' 3
역방향 5'-CTAAGTTTCAGAGAGCTTAAACAAG-3' 4
TNF-α 정방향 5'-TTCTCCTTCCTGCTTGTG-3' 5
역방향 5'-CTGAGTGTGAGTGTCTGG-3' 6
actin 정방향 5'-GAAGGTGAAGGTCGGAGTC-3' 7
역방향 5'-GAAGATGGTGATGGGATTTC-3' 8
그 결과, 정상대조군 대비 삼투압 스트레스군의 IL-1β, IL-33 및 TNF-α 유전자 발현량이 통계적으로 유의미하게 증가하였으며, 삼투압 스트레스군 대비 본 발명의 알로에 베라 추출물 처리군의 IL-1β, IL-33 및 TNF-α 유전자 발현량은 통계적으로 유의미하게 감소하였다(도 6).

Claims (12)

  1. 알로에(Aloe) 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 개선용 건강기능성식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전안부 질환은 안구건조증 또는 건성각결막염인 것을 특징으로 하는 전안부 질환의 예방 또는 개선용 건강기능성식품 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 알로에 속 식물은 알로에 베라((Aloe vera), 알로에 아보레센스(Aloe avoresence) 및 알로에 페록스(Aloe ferox) 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전안부 질환의 예방 또는 개선용 건강기능성식품 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 분말, 과립, 환, 정제, 캡슐, 캔디, 시럽 및 음료 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 전안부 질환의 예방 또는 개선용 건강기능성식품 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 알로에 속 식물 추출물은
    (1) 알로에 속 식물의 동결건조 분말에 추출용매를 첨가하여 추출하는 단계;
    (2) 상기 단계 (1)에서 획득한 알로에 속 식물 추출액에 단백질 가수분해 효소를 혼합한 후, 가수분해시키는 단계; 및
    (3) 상기 단계 (2) 이후에, 가수분해시킨 알로에 속 식물 추출물을 여과, 농축 및 동결건조하여 알로에 속 식물 가수분해 추출물을 획득하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 전안부 질환의 예방 또는 개선용 건강기능성식품 조성물.
  6. 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 조성물은 경구 투여용인 것을 특징으로 하는 전안부 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 상기 유효성분 이외에 약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전안부 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  9. 제6항에 있어서, 상기 조성물은 캡슐제, 산제, 과립제, 정제, 현탁액, 에멀젼, 시럽 및 에어로졸 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 전안부 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  10. 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물.
  11. 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 개선용 사료 첨가제.
  12. 알로에 속 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 전안부 질환의 예방 또는 개선용 의약외품.
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