JP2019507798A - 肝疾患の予防又は治療用薬学組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、肝疾患の予防又は治療用薬学組成物に関し、より詳細には、瓦松の発酵物を用いて肝疾患を予防又は治療できる薬学組成物及びこれを製造する方法に関する。

Description

本発明は、肝疾患の予防又は治療用薬学組成物に関し、より詳細には、瓦松の発酵物を用いて肝疾患を予防又は治療できる薬学組成物及びこれを製造する方法に関する。
肝は、外部から入ってきた毒性物質から全身を防御し、生体外物質の代謝を担当する重要な機能を行う臓器である。すなわち、肝は、摂取した各種栄養素を生体に必要な形態に転換させ、アルブミンなどの生命維持に必要な各種物質を合成し、生体異物(xenobiotics)を体外に***しやすい状態に転換(biotransformation)させたりするなど、非常に多様な機能を行う。一旦、生体内に入ってきた生体外物質は肝を通過するので、肝は、栄養素以外の多くの毒性物質に露出する危険性が高く、他の臓器に比べて損傷する可能性が高い。肝は、再生能力に優れた臓器であって、少しの損傷は十分に回復する。しかし、過度なストレス、喫煙、環境汚染による化学物質への露出、飲酒、ウイルス感染、胆汁分泌停止などによって持続的に損傷を受けると、機能が低下するだけでなく、肝組織の一部が完全に破壊され、損傷部分は正常に回復できないという結果をもたらす。結局、肝線維化を経て致命的な肝硬化を起し、肝硬化は肝癌に発展し得る。また、肝疾患は、初期段階では痛みや自覚症状が現れなく、末期に至って発見されるので適切な時期に治療が不可能であり、その結果、死亡率も高い疾患である。このように、肝疾患の深刻性にもかかわらず、未だに効果的な肝疾患治療剤が存在していない実情にある。
肝炎ウイルスによる肝疾患の場合は抗ウイルス薬物が使用されているが、その副作用が深刻であるという問題がある。近来、アルコール及び環境汚染によって増加している毒性物質による肝疾患の場合は、未だに効果的な治療方法がほとんどない。そこで、肝組織の構造及び機能を維持しながら肝損傷を治療及び予防できる薬物の開発が切実に必要な実情にある。
一方、瓦松(Orostachys japonicus)は、瓦蓮華とも呼ばれる双子葉植物、バラ目、ベンケイソウ科の多年生草本植物であって、漢方古書には坑癌効果、解熱、止熱、湿疹、火傷などに特効を有するものと記録されている。特に、瓦松は、***癌、膵臓癌、骨髓癌、食道癌、子宮癌、淋巴腺癌、胃癌、大膓癌、高血圧、低血圧、血液循環、糖尿病、中風、関節炎、手足のしびれ、便秘、嘔吐、各種成人病などに特効を有するものと知られている。
瓦松に存在する成分としては、フリーデリン(friedelin)、エピフリーデラノール(epifriedelanol)、グルチノン(glutinone)及びグルチノール(glutinol)などのトリテルペノイド類(triterpenoid)、β−システロール(β−sisterol)及びカンペステロール(campesterol)などのステロール系列の物質、脂肪酸エステル類、ケンペロール(Kaempferol)及びケルセチン(quercetin)などのフラボノイド類、4−ヒドロキシ安息香酸(4−hydroxybenzoic acid)、3,4−ジヒドロキシ安息香酸(3,4−dehydroxybenzoic acid)及び没食子酸(gallic acid)などの芳香族酸などがあり、近来は、前記瓦松を用いた多様な疾患の治療に対する研究が活発に進められている。
瓦松には90%〜95%以上の水分が含有されており、既存に知られている効能を発揮するためには過量に服用しなければならない。しかし、実際に消化機能が非常に低下し、適正量の食事を取ることさえも難しい患者の場合は、事実上、瓦松を過量に服用することが不可能である。これによって、瓦松の有効成分を増大させ、服用の便利性を高められる方法に対する研究が必要であろう。
本発明は、前記のような従来技術の問題を解決するためになされたものであって、本発明の一目的は、瓦松の発酵物を用いて肝疾患を効果的に予防又は治療できる薬学組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、簡単且つ容易な工程で瓦松の有効成分を増大させ、服用の便利性を高めた肝疾患の予防又は治療用組成物を製造する方法を提供することにある。
本発明の一具現例は、瓦松の発酵物を有効成分として含む肝疾患の予防又は治療用薬学組成物に関する。
本発明において、前記瓦松の発酵物を製造する方法は次の通りである。
まず、瓦松を準備し、30℃〜50℃の温度下で24時間〜72時間にわたって乾燥させた後、必要に応じては粉砕することができる。
前記瓦松の乾燥粉砕物に溶媒を添加し、瓦松懸濁液を得ることができる。ここで、前記溶媒の種類は特に制限しないが、後で発酵工程を行うためには蒸留水を使用することが好ましい。また、前記溶媒の添加量も特に制限しないが、懸濁液内の瓦松の乾燥粉砕物が5w/v%〜20w/v%、5w/v%〜15w/v%又は5w/v%〜10w/v%で含まれるように溶媒を添加することができる。
本発明において、前記瓦松懸濁液は酵素又は発酵菌株の培養液を用いて発酵できるが、発酵菌株培養液を用いて発酵させることが好ましく、この場合、瓦松の有効成分を増大させ、抗酸化又は抗炎症効果を極大化させることができる。また、1次的に酵素を用いて発酵させた後、2次的に発酵菌株培養液を用いて発酵させることがより好ましい。
本発明において、前記瓦松の発酵時に使用する酵素としては、セルラーゼ(cellulase)、ヘミセルラーゼ(hemicellulase)及びアミログルコシダーゼ(Amyloglucosidase)からなる群から選ばれた1種以上を使用可能であり、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ及びアミログルコシダーゼが0.5〜1.5:0.5〜1.5:0.5〜1.5の重量比で混合された酵素を使用することが好ましい。
本発明において、前記セルラーゼは、1,4−(1,3:1,4)−β−D−グルカン4−グルカノ−ヒドロラーゼ(1,4−(1,3:1,4)−β−D−Glucan4−glucano−hydrolase)であり、Novozymes社のセルクラスト(Celluclast)を使用することが好ましいが、これに制限されない。
また、本発明において、前記ヘミセルラーゼとしては、Novozymes社のHTec2を使用することが好ましいが、これに制限されない。
本発明では、前記瓦松の懸濁液に前記酵素を添加した後、12時間〜48時間、12時間〜36時間又は24時間〜36時間にわたって発酵させることによって1次発酵物を得ることができる。
本発明において、前記酵素の添加量は特に制限しないが、例えば、前記酵素は、瓦松の懸濁液の総体積に対して5体積%〜20体積%、5体積%〜15体積%又は5体積%〜10体積%の量で添加することができる。
本発明において、前記のように1次発酵物が得られると、発酵菌株の培養液を用いて2次的に発酵させることによって2次発酵物を得ることができる。
本発明において、前記発酵菌株としては、ラクトバチルス・ヒルガルディー(Lactobacillus hilgardii)、リゥコノストック・メゼンテロイデス(Leuconostoc mesenteroides)、ペディオコッカス・アシディラクティシ(Pediococcus acidilactici)及びサッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)からなる群から選ばれた1種以上の菌株を使用可能であるが、リゥコノストック・メゼンテロイデス及びペディオコッカス・アシディラクティシのうち1種以上の菌株を使用することが好ましく、ペディオコッカス・アシディラクティシを使用するより好ましい。前記発酵菌株としてペディオコッカス・アシディラクティシを使用する場合、瓦松の有効成分を増大させ、肝疾患の治療効果を高めることができる。
また、本発明において、前記発酵菌株の培養液は、果汁培地又は野菜汁培地をさらに含むことによって発酵菌株の活性を向上させることができる。ここで、前記果汁培地の種類は特に制限しなく、例えば、ミカン、ブドウ、リンゴ、マンゴー、オレンジ、パイナップル、トックリイチゴ、イチゴ、桃、ブルーベリー又は石榴などの果物から得たものであり得るが、これらに限定されなく、果物のピューレであってもよい。また、前記野菜汁の種類は特に制限しなく、例えば、ニンジン、トマト、キャベツなどの汁液を挙げることができるが、これらに限定されなく、野菜のピューレであってもよい。
前記果汁及び野菜汁は、果物又は野菜をミキサーなどで研磨・粉砕し、必要に応じてさらに搾汁することによって得ることができる。このような果汁及び野菜汁は、適当に濃縮することも好ましく、濃縮液はそのままの状態で、蒸留水などで適当な濃度に希釈して使用することも好ましい。
上述した果汁及び野菜汁は、それぞれを単独で使用してもよく、目的に応じて組み合わせて使用してもよい。また、果物又は野菜のピューレは、超高圧下(例えば、100MPa)で酵素処理することによって得ることができ、食物繊維を豊かに含んでいる。この酵素処理に使用される酵素は、果物又は野菜の種類に応じて適宜選択され得る。
また、本発明において、前記培養液は、発酵菌株を10cells/ml〜10cells/ml、10cells/ml〜10cells/ml又は10cells/ml〜10cells/mlの量で含むことができる。
本発明では、前記瓦松の懸濁液に発酵菌株の培養液を添加した後、30℃〜40℃で3日〜10日間静置培養させることによって発酵物を得ることができる。
但し、前記培養液の添加量は特に制限しないが、懸濁液の総重量に対して0.05重量%〜0.5重量%、0.05重量%〜2重量%又は0.05重量%〜0.1重量%の量で添加することが好ましい。
本発明において、前記のように2次発酵物が得られると、必要に応じては前記2次発酵物を凍結乾燥させることができる。ここで、前記凍結乾燥の遂行条件は特に制限しないが、例えば、凍結乾燥は、−60℃〜30℃で6時間〜50時間にわたって行うことができ、−40℃〜−20℃で1時間〜3時間、−20℃〜−10℃で1時間〜3時間、−5℃〜0℃で3時間〜5時間、10℃〜20℃で1時間〜3時間、及び20℃〜30℃で1時間〜3時間にわたって行うことが好ましい。
本発明において、前記瓦松の発酵物の剤形は特に制限しなく、例えば、瓦松の液状発酵物或いは固体状発酵物であり得る。前記瓦松の発酵物の剤形は、組成物が投与される患者の嗜好或いは使用目的などに応じて多様に調節されて選択され得る。
本発明において、前記のように得られた瓦松の発酵物は、肝細胞の核内でNF−κB及びAP−1の転写作用を抑制することによって、iNOS、COX−2及びTNF−aの生成及びその遺伝子発現を効果的に阻害し、抗酸化及び抗炎症反応によって肝損傷を予防又は治療することができる。
本発明において、予防又は治療の対象となる肝疾患は、自己免疫性肝疾患、薬物性肝疾患、アルコール性肝疾患、感染性肝疾患及び先天性代謝性肝疾患からなる群から選択可能であり、感染性肝疾患であることが好ましい。
一方、リポポリサッカライド(Lipopolysaccharide、LPS)は炎症誘発物質の生成を刺激し、急性肝損傷を発生させるが、その結果、脂肪肝が生じ、体重に対する肝組織の重量比が増加するようになる。人体の肝で脂肪が占める比率は5%程度であるが、これより多くの脂肪が蓄積された状態を脂肪肝と言う。脂肪肝は、さらに深刻になると、肝炎、肝硬変に変わってから肝癌に至ることもある。
したがって、本発明の薬学組成物は、リポポリサッカライドによって媒介された急性肝損傷或いはそれから起因した脂肪肝の予防又は治療に使用することが最も好ましい。
本発明において、前記薬学組成物における前記瓦松の発酵物の含量は特に制限しないが、組成物の総重量に対して0.1重量%〜50重量%の量で含まれることが好ましい。
本発明において、「予防」という用語は、本発明の薬学組成物を用いて肝疾患を遮断したり、肝疾患を抑制又は遅延させる行為であればいずれも制限なく含むことができる。
また、本発明において、「治療」という用語は、本発明の薬学組成物を用いて肝疾患が好転したり有利になる行為であればいずれも制限なく含むことができる。
本発明の前記薬学組成物は、通常の方法に係る適切な担体、賦形剤又は希釈剤をさらに含むことができる。本発明の薬学組成物に含まれる担体、賦形剤及び希釈剤としては、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリスリトール、マルチトール、澱粉、アカシアゴム、アルジネート、ゼラチン、カルシウムホスフェート、カルシウムシリケート、セルロース、メチルセルロース、未晶質セルロース、ポリビニルピロリドン、メチルヒドロキシベンゾエート、プロピルヒドロキシベンゾエート、タルク、マグネシウムステアレート及び鉱物油などを使用可能であるが、これに制限されない。
また、本発明に係る薬学組成物は、それぞれ通常の方法によって散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、懸濁液、エマルジョン、シロップ、エアロゾルなどの経口型剤形、外用剤、坐剤又は滅菌注射溶液の形態に剤形化して使用可能である。より詳細には、製剤化する場合、普通使用する充填剤、増量剤、結合剤、湿潤剤、崩解剤、界面活性剤などの希釈剤又は賦形剤を使用して調剤され得る。経口投与のための固形製剤には錠剤、丸剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤などが含まれ、このような固形製剤は、本発明の薬学組成物に少なくとも一つ以上の賦形剤、例えば、澱粉、カルシウムカーボネート、スクロース、ラクトース、ゼラチンなどを混ぜることによって調剤され得る。また、単純な賦形剤以外に、マグネシウムステアレート、タルクなどの潤滑剤も使用可能である。経口のための液状製剤には、懸濁剤、内用液剤、乳剤、シロップ剤などが含まれるが、頻繁に使用される単純希釈剤である水、流動パラフィン以外に、様々な賦形剤、例えば、湿潤剤、甘味剤、芳香剤、保存剤などが含まれ得る。非経口投与のための製剤には、滅菌された水溶液、非水性溶剤、懸濁剤、乳剤、凍結乾燥製剤及び坐剤が含まれる。非水性溶剤、懸濁剤としては、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、オリーブオイルなどの植物性油、エチルオレートなどの注射可能なエステルなどが使用可能である。坐剤の基剤としては、ウィテップゾール(witepsol)、マクロゴール、ツイン(tween)61、カカオ脂、ラウリン脂、グリセロゼラチンなどが使用可能である。
本発明に係る薬学組成物の投与経路は、これらに限定されないが、口腔、静脈内、筋肉内、動脈内、骨髓内、硬膜内、心臓内、経皮、皮下、腹腔内、鼻腔内、腸管、局所、舌下又は直腸を含み、経口又は非経口投下であることが好ましい。本発明で使用された「非経口」という用語は、皮下、皮内、静脈内、筋肉内、関節内、滑液のう内、胸骨内、硬膜内、病巣内及び頭蓋骨内注射又は注入技術を含む。また、本発明の薬学組成物は、直腸投与のための坐剤の形態で投与され得る。
本発明の薬学組成物は、使用された特定化合物の活性、年齢、体重、一般的な健康、性別、食事、投与時間、投与経路、排出率、薬物配合及び予防又は治療される特定疾患の重症を含む様々な要因によって多様に変わり得る。前記薬学組成物の投与量は、患者の状態、体重、疾病の程度、薬物形態、投与経路及び期間によって異なるが、当業者によって適宜選択可能であり、1日0.0001mg/kg〜50mg/kg又は0.001mg/kg〜50mg/kgで投与することができる。また、前記薬学組成物は、1日に1回投与することもでき、数回に分けて投与することもできる。前記投与量は、いずれの面においても本発明の範囲を限定するものではない。本発明に係る薬学的組成物は、丸剤、糖衣錠、カプセル、液剤、ゲル、シロップ、スラリー、懸濁剤に剤形化され得る。
本発明の他の具現例は、瓦松の発酵物を有効成分として含む肝疾患の予防又は改善用食品組成物に関する。
本発明の食品組成物における前記瓦松の発酵物に関するものは、矛盾しない限り、本発明の薬学組成物に関する開示事項を参照することができる。
本発明の食品組成物は、各種食品類、例えば、飲料、ガム、お茶、ビタミン複合剤、粉末、顆粒、錠剤、カプセル、お菓子、餠、パンなどの形態に製造され得る。本発明の食品組成物は、毒性及び副作用がほとんどない植物抽出物で構成されたものであるので、予防の目的で長期間服用するときにも安心して使用することができる。
本発明の組成物が食品組成物に含まれるとき、その添加量は、全体重量の0.1%〜50%の比率であり得る。
ここで、前記食品組成物が飲料の形態に製造される場合、指示された比率で前記食品組成物を含有すること以外に特別な制限点はなく、通常の飲料と同様に様々な香味剤又は天然炭水化物などを追加成分として含有することができる。すなわち、天然炭水化物としてブドウ糖などのモノサッカライド、果糖などのジサッカライド、スクロースなどのポリサッカライド、デキストリン、シクロデキストリンなどの通常の糖、及びキシリトール、ソルビトール、エリスリトールなどの糖アルコールなどを含むことができる。前記香味剤としては、天然香味剤(タウマチン、ステビア抽出物(例えば、レバウジオシドA、グリチルリチンなど)及び合成香味剤(サッカリン、アスパルテームなど)などを挙げることができる。
その他の本発明の食品組成物は、様々な栄養剤、ビタミン、鉱物(電解質)、合成風味剤及び天然風味剤などの風味剤、着色剤、ペクチン酸及びその塩、アルギン酸及びその塩、有機酸、保護性コロイド増粘剤、pH調節剤、安定化剤、防腐剤、グリセリン、アルコール、炭酸飲料に使用される炭酸化剤などを含有することができる。
このような成分は、独立的に又は組み合わせて使用することができる。このような添加剤の比率は、本発明の組成物100重量部当たり0.1重量部〜50重量部の範囲から選択され得る。
本発明の瓦松発酵物は、肝細胞の核内でNF−κB及びAP−1の転写作用を抑制することによって、iNOS、COX−2及びTNF−aの生成及びその遺伝子発現を効果的に阻害することができ、このような抗酸化及び抗炎症反応によって肝損傷を効果的に予防又は治療することができる。
図1は、評価例4で実施例1〜5の瓦松発酵物に対するUPLC成分分析結果を示した図である。
図2は、評価例5でLPSによる急性肝損傷マウスモデルにおける各処理による体重の変化を示したグラフである。
図3は、評価例5でLPSによる急性肝損傷マウスモデルにおける各処理によるマウスの体重に対する肝組織の重量比の変化を示したグラフである。
図4は、評価例6でLPSによる急性肝損傷マウスモデルにおける各処理による血清内のALT水準の変化を測定した結果を示したグラフである。
図5は、評価例6でLPSによる急性肝損傷マウスモデルにおける各処理による血清内のAST水準の変化を測定した結果を示したグラフである。
図6の(a)及び(b)は、評価例7でLPSによる急性肝損傷マウスモデルにおける各処理による血清及び肝組織内のROS水準の変化を示したグラフである。
図7は、評価例8でLPSによる急性肝損傷マウスモデルにおける各処理によるAP−1発現量の変化を示したグラフである。
図8は、評価例8でLPSによる急性肝損傷マウスモデルにおける各処理によるNF−κB p65発現量の変化を示したグラフである。
図9は、評価例8でLPSによる急性肝損傷マウスモデルにおける各処理によるCOX−2発現量の変化を示したグラフである。
図10は、評価例8でLPSによる急性肝損傷マウスモデルにおける各処理によるiNOS発現量の変化を示したグラフである。
図11は、評価例8でLPSによる急性肝損傷マウスモデルにおける各処理によるTNF−α発現量の変化を示したグラフである。
図12の(a)〜(e)は、評価例9でLPSによる急性肝損傷マウスモデルにおける各処理後の肝組織を光学顕微鏡で観察した写真である。
以下、本発明の好ましい実施形態を説明する。しかし、本発明の実施形態は、様々な他の形態に変形可能であり、本発明の範囲が以下で説明する実施形態に限定されることはない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものである。
[準備例1]材料の準備
1.薬剤の準備
瓦松(Orostachydis Herba)をバルン韓薬(ソウル、韓国)から購入した。
2.酵素の準備
1次発酵時に使用する酵素としては、韓国化学研究院融合化学研究チームで提供したセルクラスト(Celluclast)(Novozymes社、Denmark)、HTec2(Novozymes社、Denmark)、アミログルコシダーゼの1:1:1混合液を使用した。
3.発酵菌株培養液の準備
2次発酵時に使用する培養液としては、ラクトバチルス・ヒルガルディー、リゥコノストック・メゼンテロイデス、ペディオコッカス・アシディラクティシ及びサッカロマイセス・セレビシエの合計4種の発酵菌株のそれぞれを液状発酵させた後、果汁培地を添加し、菌株の濃度が10cells/ml〜10cells/mlになるように菌株懸濁液を準備した。但し、微生物の培養に使用された試薬としては、いずれもDifco(Difco Laboratories社、Detroit、MI、USA)製品を使用した。菌株培養液に果汁培地を添加し、菌株の濃度を10cells/ml〜10cells/mlにした。
4.その他の試薬及び材料の準備
大腸菌(Escherichia coli)(血清型O55:B5、L2880)由来のLPS、1,1−ジフェニル−2−ピクリルヒドラジル(1,1−diphenyl−2−picrylhydrazyl、DPPH)、2,2’−アジノビス−3−エチル−ベンゾチアゾリン−6−スルホン酸(2,2’−azinobis−3−ethyl−benzothiazoline−6−sulfonic acid、ABTS)は、Sigma aldrich社(MO、USA)から購入した。ニトロセルロース膜は、アマシャム(Amersham)GEヘルスケア社(Little Chalfont、UK)から購入し、フェニルメチルスルホニルフルオリド(Phenylmethylsulfonyl fluoride、PMSF)、核内因子カッパB(nuclear factor−kappa B)(NF−κB p65)、誘導型一酸化窒素合成酵素(inducible nitric oxide synthase)(iNOS)、シクロオキシゲナーゼ−2(cyclooxygenase−2)(COX−2)、腫瘍壊死因子−α(tumornecrosis factor alpha)(TNF−α)、ヒストン、β−アクチン及び2次抗体はSanta Cruz Biotechnology社(Santa Cruz、CA、USA)から購入し、アクチベータータンパク質−1(Activator protein−1)(AP−1)はCell signaling technology社(CA、USA)から購入した。プロテアーゼ抑制剤混合物、DMSO及びエチレンジアミンテトラ酢酸(ethylenediaminetetraacetic acid、EDTA)は和光純薬工業株式会社(大阪、日本)から購入した。また、2’,7’−ジクロロフルオレセインジアセテート(2’,7’−Dichlorofluorescein diacetate、DCFH−DA)及びジヒドロローダミン123(Dihydrorhodamine 123)はMolecular Probes社(Eugene、OR、USA)から購入し、ECLウエスタンブロット探知試薬はGEヘルスケア社から購入して使用した。タンパク質定量のためのBCAタンパク質アッセイキットはThermo Fisher Scientific社(Rockford、IL、USA)から購入した。
[実施例1〜5]瓦松の液状発酵物の製造
1.瓦松の乾燥及び粉砕
購入した瓦松を水洗した後、乾燥機(HDG−222、Hyundai Enertec Co.,Ltd.、華城、韓国)を用いて40℃で3日間低温乾燥させた後、超微粒子粉砕機(Jet Mill、Duksan Co.,Ltd.、始興、韓国)を用いて微細粉末に細分化した。
2.1次発酵
乾燥瓦松粉末を5gずつ秤量して5個の容器に入れた後、45mlの滅菌蒸留水を添加し、固形分が10w/v%になるように懸濁した。各懸濁液が含まれた容器に予め準備した複合酵素液を0.5mlの量で添加し、これを一晩中発酵させた。
3.2次発酵
1次発酵物が含まれた各容器に下記の表1に示したように菌株培養液を0.5mlずつ接種した後、30℃に合わせられた恒温培養器(Jeio Tech Co.,Ltd.、大田、韓国)及び振盪培養器(Shaking Incubator、Jeio Tech Co.,Ltd.、大田、韓国)で静置培養した。発酵させる間、サンプルを間欠的に振った。
Figure 2019507798
[実施例6〜10]瓦松の固体状発酵物の製造
前記実施例1〜5と同一の方法で5種の液状発酵物を製造した後、凍結乾燥器(LYOPH−PRIDE 20R、Ilshin Biobase Co.,Ltd.、韓国)を用いて前記液状発酵物を−30℃で120分、−15℃で120分、0℃で240分、15℃で120分、30℃で120分の条件で凍結乾燥させた。
[評価例1]pH分析
前記実施例2〜5で発酵物の発酵がうまく進められたかどうかを評価するためにpHを測定し、その結果を下記の表2に示した。但し、pH測定は、Waterproof社のpHシアータイプ(Shear type)を使用した。
Figure 2019507798
前記表2に示したように、発酵時間の経過と共にpHが変化することを見ることができる。実施例2及び5の場合は、発酵時に使用した菌株が酸を生成する菌株であるので、時間が経過するほど発酵物のpHが減少することを見ることができ、その一方で、実施例3及び4の場合は、pHが増加することを見ることができる。
[評価例2]DPPH(1,1−ジフェニル−2−ピクリルヒドラジル)ラジカル消去能
前記実施例1〜5で得られた発酵物の抗酸化能力を評価するために、発酵物を100倍希釈した後、DPPHラジカル消去能(radical scavenging activity)を分析した。具体的に、電子供与能(electron donating ability)はDPPHフリーラジカル消去法で測定した。DPPHはフリーラジカルであって、溶液は紫色(deep violet)を帯びるが、試料中の抗酸化物質と結合して中和(還元)が行われると、溶液は透明に変わる。したがって、DPPHは、試料中の抗酸化(ラジカル消去能)物質の量を測定するのに使用される。
前記実施例1〜5の発酵物試料100μlは、60μl DPPH溶液をエタノールに溶解させた溶液100μlに入れて混合した後、室温で30分間反応させた。この反応液を用いて540nmでの吸光度で電子供与能を測定した後、電子供与能は式(a)によって算出した。その結果は下記の表3に示した。
[式(a)]
ラジカル消去能(%)={(ODcontrol−ODsample)/ODcontrol}X100
ODcontrol:試料が入っていない場合(対照群)の吸光度
ODsample:試料が入っている場合の吸光度
Figure 2019507798
前記表3に示したように、実施例1〜5は、いずれも高いDPPHラジカル消去能を示した。その中でも、特に実施例1及び3が非常に高いDPPHラジカル消去能を示し、実施例2がその次に高いDPPHラジカル消去能を示した。このように、本発明に係る瓦松の発酵物は、いずれも優れた抗酸化能力を有することが分かる。
[評価例3]ABTS(2,2’−アジノビス−3−エチル−ベンゾチアゾリン−6−スルホン酸)ラジカル消去能
前記実施例1〜5で得られた発酵物の抗酸化能力を評価するために、発酵物を100倍希釈した後、ABTSラジカル消去能を分析した。具体的に、7mmのABTS及び2.45mmの過硫酸カリウム(Potassium persulfate)を蒸留水に溶かした後、12時間にわたって遮光させて保管した。この反応液は、415nmでエタノールを用いて吸光度を0.70±0.02に補正した。その後、ABTS 95μlに実施例1〜5の発酵物試料5μlを添加して15分間反応させた後、415nmでの吸光度を測定した。吸光度は、式(b)によって算出し、その結果は下記の表4に示した。
[式(b)]
ラジカル消去能(%)={(ODcontrol−ODsample)/ODcontrol}×100
ODcontrol:試料が入っていない場合(対照群)の吸光度
ODsample:試料が入っている場合の吸光度
Figure 2019507798
前記表4に示したように、実施例1〜5は、いずれも高いABTSラジカル消去能を示した。その中でも、特に、実施例4が非常に高いABTSラジカル消去能を示し、実施例1がその次に高いABTSラジカル消去能を示した。このように、本発明に係る瓦松の発酵物は、いずれも優れた抗酸化能力を有することが分かる。
[評価例4]成分分析
実施例1〜5で得られた発酵物1mlに含有された成分を分析するために、Waters社のESIソースの質量分析器が結合されたUPLCを用いて分析した。成分を分離するためにACQUITY UPLC BEH C18(2.1×150.0mm、1.7μm)カラムを使用し、移動相は、下記の表5に示した条件で0.1%のギ酸が含有された水及びアセトニトリルを用いてグラジエント溶媒条件で流した。カラムは40℃に維持し、流速は分当たり0.18ml/minとし、注入量は3.0μlとした。また、定量分析のために、ACQUITY TQD MSを用いて陽イオン及び陰イオンモードで検出した。MS検出のために、キャピラリー電圧(capillary voltage)(3.3kV)、引出電圧(extract voltage)(3V)、インターフェース温度(interface temperature)(120℃)、RFレンズ(0.3V)、脱溶媒温度(desolvation temperature)(300℃)、脱溶媒ガス(desolvation gas)(600L/h)、コーンガス(cone gas)(50L/h)及び衝突ガス(collision gas)(0.14ml/min)などに対する条件を設定し、多重反応検知法(multiple reaction monitoring、MRM)モードを適用して定量を実施した。実施例1〜5の発酵物1mlに含有された成分を分析し、その結果を下記の表6及び図1に示した。発酵瓦松は、ケルセチン及びケンペロールの含量を分析して示し、trは、検出されるが、定量値が意味のないことを意味する。
Figure 2019507798
Figure 2019507798
前記表6及び図1に示したように、実施例1〜5で得られた瓦松の液状発酵物内のルチン、イソクェルシトリン、ケンペロール−3−O−ルチノシド、クェルシトリン、ケルセチン及びケンペロールの成分を分析した結果、実施例1の発酵物において、ケルセチンの含量が5.38と示され、ケンペロールの含量が9.94と示されたことを見ることができる。
[評価例5]LPS(Lipopolysaccharide)による急性肝損傷の改善効果
ICRマウス(6週齢、雄)に何ら処置もしていない正常群、LPSを処置した対照群、前記対照群に実施例1、3及び4で得られた発酵物の200mg/kgの用量を1日1回8日間経口投与した投与群を合計5つのグループに分類し、各群に6匹ずつ割り当てた。
8日間試料を各用量に合わせて経口投与し、実験9日目にLPS 20mg/kgを腹腔注射し、24時間絶食した後、エチルエーテルで吸入麻酔をし、心臓から血液を採取し、直ちに遠心分離機を用いて血清を分離した。その後、食塩水(0.9% NaCl、pH7.4)を灌流して肝を採取し、臓器の重さを測定した後、分析前まで迅速に−80℃で保管した。
適応期間を除いた食餌給与期間8日間にわたって体重の変化及び食餌効率を測定し、その結果を下記の表7及び図2に示した。また、マウスの体重に対する肝組織の重量比を測定し、その結果は図3に示した。
Figure 2019507798
前記表7及び図2に示したように、時間の経過と共に、正常群、対照群及び実施例1、3及び4の発酵物を投与した投与群のいずれにおいても体重が一定に増加することを見ることができる。
また、図3に示したように、対照群の場合は、体重に対する肝組織の重量比が正常群に比べて有意に増加することを見ることができるが、実施例1、3及び4の発酵物を投与した投与群の場合は、体重に対する肝組織の重量比が対照群に比べて減少する傾向を見ることができる。特に、実施例4の発酵物を投与した場合は、体重に対する肝組織の重量比が対照群に比べて有意に減少したことを見ることができる。
したがって、本発明の薬学組成物は、LPSによる急性肝損傷から起因した脂肪肝の生成を抑制し、肝機能の回復を促進させることが分かる。
[評価例6]血清のALT及びAST測定
前記評価例5の正常群、対照群及び投与群のマウスの心臓から採取した血液を遠心分離機に4,000rpmで10分間遠心分離することによって血清を得た。血清中のALT(alanine aminotransferase)及びAST(aspartate aminotransferase)活性度は、ライトマン−フランケル(Reitman−Frankel)法によって製造された試薬キットを用いて505nmでUV分光光度計で比色定量して測定し、血清リットル当たりの国際ユニット(IU/L)で測定し、その結果をそれぞれ図4及び図5に示した。
AST(aspartate aminotransferase(アスパラギン酸アミノ基転移要素))又はGOT(glutamic oxaloacetic transaminase))、及びALT(alanine aminotransferase(アラニンアミノ基転移要素))又はGPT(glutamic pyruvate transaminase)は、肝機能関連酵素として肝細胞内のミトコンドリアに存在し、肝細胞の破壊によって血液内に流出する酵素に該当する。すなわち、AST及びALTは、肝細胞内に存在する酵素であって、主に肝細胞が損傷を受ける場合に血中に放出され、血中数値が増加するようになる。
図4に示したように、対照群の場合は、正常群に比べて肝細胞の破壊によってALTが有意に増加したが、実施例1、3及び4の発酵物を投与した投与群の場合は、対照群に比べてALTが減少したことを見ることができ、特に実施例3及び4の発酵物を投与した場合は、ALTが対照群より有意に減少したことを見ることができる。
図5に示したように、対照群の場合は、正常群に比べてASTが有意に増加したが、実施例1、3及び4の発酵物を投与した投与群の場合は、対照群に比べてASTが減少したことを見ることができ、特に実施例3及び4の発酵物を投与した場合は、ASTが対照群より有意に減少したことを見ることができる。
このように、本発明の薬学組成物は、LPSによって誘導された肝損傷を回復させることを見ることができるので、急性・慢性肝損傷、脂肪肝などの肝疾患に優れた効果を示すことを期待することができる。
[評価例7]活性酸素種(ROS)の測定
前記評価例5の正常群、対照群及び投与群のマウスの心臓から採血した血液を4,000rpmで10分間遠心分離することによって血清を獲得し、肝組織は、1mmのEDTA−50mMのリン酸ナトリウムバッファー(pH7.4)を用いて粉砕した。血清及び肝組織内のROSを測定するために25mMのDCFH−DAを混合した後、蛍光光度計を用いて0分から毎10分ずつ530nmの放出波長及び485nmの励起波長を用いて30分間測定した算出値を計算した。その結果は、それぞれ図6の(a)及び(b)に示した。
図6の(a)及び(b)に示したように、酸化的ストレスのバイオマーカーであるROSが正常群に比べて対照群で高く測定されたが、実施例1、3及び4の発酵物を投与した場合は、対照群より測定量が減少したことを見ることができる。特に肝組織で実施例1、3及び4の発酵物を投与した場合は、ROSが対照群に比べて有意に減少することを見ることができる。
酸化的ストレスは、LPSによって誘導された肝損傷に重要な役割をし、ROSの過度な生成は抗酸化システムの不均衡をもたらし、結局、細胞の損傷を引き起こす。したがって、ROSは、組織損傷の改善に主な要因として作用するが、本発明に係る薬学組成物を投与した場合は、血清及び肝組織でROSが全て減少し、特に肝組織ではROSが有意に減少することを見ることができるので、肝損傷の改善効果があることが分かる。
[評価例8]ウェスタンブロット
前記評価例5の正常群、対照群及び投与群のマウスの肝の細胞質タンパク質を得るために、100mMのTris−HCl(pH7.4)、5mMのTris−HCl(pH7.5)、2mMのMgCl、15mMのCaCl、1.5Mのスクロース、0.1MのDTT及びプロテアーゼ抑制剤複合体(protease inhibitor cocktail)を添加したバッファーAを組織粉砕機で粉砕した後、10%のNP−40溶液を添加した。これをアイス上で20分間静置させた後、12,000rpmで2分間遠心分離し、細胞質タンパク質を含んでいる上層液を分離した。
核タンパク質を得るために、10%のNP−40が添加されたバッファーAで濯ぎを2回行い、100μlのバッファーC(50mM HEPES、50mM KCl、0.3mM NaCl、0.1mM EDTA、1mM DTT、0.1mM PMSF及び10%グリセロール)を添加して再浮遊させた後、10分ごとにボルテックスを3回行った。4℃、12,000rpmで10分間遠心分離した後、核タンパク質を含んでいる上層液を獲得し、これを−80℃でそれぞれ冷凍保管した。
肝組織の細胞質タンパク質であるiNOS、COX−2、TNF−α、β−アクチン、及び核タンパク質であるAP−1、NF−κB p65、ヒストンタンパク質の発現を測定するために、10μgのタンパク質を8%〜15%のSDS−ポリアクリルアミドゲルを用いて電気泳動した後、アクリルアミドゲルをニトロセルロースメンブレンに移動させた。準備されたメンブレンにそれぞれの1次抗体を処理して4℃で一晩中反応させた後、PBSTで6分ごとに5回洗浄し、それぞれ処理された1次抗体に使用される2次抗体(PBSTで1:3000に希釈して使用)を用いて常温で1時間反応させた後、PBSTで6分ごとに5回洗浄した。そして、光を発するECL(enhanced chemiluminescence)溶液をGEヘルスケア社(Arlington Heights、IL、USA)に露出させた後、Sensi−Q2000 Chemidoc(Lugen Sci Co.,Ltd.、ソウル、韓国)に感光させることによってタンパク質の発現を確認した後、該当のバンドをATTOデンシトグラフソフトウェア(Densitograph Software)(ATTO株式会社、東京、日本)プログラムを用いて定量した後、これを図7〜図11に示した。
図7及び図8に示したように、炎症性媒介因子であるAP−1及びNF−κB p65の発現量を測定した結果、対照群の場合は、正常群に比べて発現量が有意に増加したが、実施例1、3及び4の発酵物を投与した場合は、対照群に比べて発現量が有意に減少したことを見ることができる。
また、図9〜図11に示したように、COX−2、iNOS及びTNF−αの発現量を測定した結果、対照群の場合は、正常群に比べて発現量が有意に増加したが、実施例1、3及び4の発酵物を投与した場合は、対照群に比べて発現量が著しく減少したことを見ることができ、特にCOX−2の発現においては実施例3及び4の発酵物を投与した場合に、iNOSの発現においては実施例1、3及び4の発酵物を投与した場合に、そして、TNF−αの発現においては実施例4の発酵物を投与した場合に対照群に比べて発現量が有意に減少したことを見ることができる。
これを通じて、本発明の薬学組成物は、NF−κB及びAP−1の信号伝逹調節によって炎症前駆物質の形成を抑制することが分かる。
[評価例9]組織の分析
前記評価例5の正常群、対照群及び投与群のマウスの肝組織を摘出した後、10%の中性ホルマリンに18時間以上固定させた後、脱水を経てパラフィン包埋した後、4μmの切片を製作した。その後、H&E(Hematoxylin & eosin)染色を実施し、これを光学顕微鏡で観察した。その結果は、図12の(a)〜(e)に示した。
図12の(a)〜(e)に示したように、正常群(a)に比べて、対照群(b)では血管周囲の炎症程度が増加し、核の形状が著しく減少した状態を観察することができる。しかし、実施例1の発酵物投与群(c)、実施例3の発酵物投与群(d)及び実施例4の発酵物投与群(e)では、血管周囲の炎症程度が減少した状態、及び核の有無が明確に区分される状態を観察することができる。
本発明の前記実験において、全ての数値は平均±標準誤差(Mean±S.E.M)で表示し、SPSS(22.0 for Windows program)を用いてANOVA(one−way analysis of variance)で有意水準p−値<0.05で検定した。
以上の結果によると、LPSによって誘発されたマウスの急性肝細胞損傷において、本発明の薬学組成物は、抗酸化及び抗炎症に有意味な効果を有することを確認することができる。1次発酵物(実施例1)に比べて、2次発酵まで進めた発酵物(実施例3及び4)がより優れた効果を有することを見ることができ、特に、2次発酵時、ペディオコッカス・アシディラクティシ菌株を用いた発酵物(実施例4)が最も優れた効果を有することを見ることができる。

Claims (25)

  1. 瓦松の発酵物を有効成分として含む肝疾患の予防又は治療用薬学組成物。
  2. 前記瓦松の発酵物は、瓦松を酵素及び発酵菌株の培養液のうち1種以上によって発酵させたものである、請求項1に記載の薬学組成物。
  3. 前記瓦松の発酵物は、瓦松を酵素で1次的に発酵させた後、発酵菌株の培養液で2次的に発酵させたものである、請求項2に記載の薬学組成物。
  4. 前記酵素は、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ及びアミログルコシダーゼからなる群から選ばれた1種以上である、請求項2に記載の薬学組成物。
  5. 前記酵素は、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ及びアミログルコシダーゼが0.5〜1.5:0.5〜1.5:0.5〜1.5の重量比で混合されたものである、請求項4に記載の薬学組成物。
  6. 前記発酵菌株は、ラクトバチルス・ヒルガルディー、リゥコノストック・メゼンテロイデス、ペディオコッカス・アシディラクティシ及びサッカロマイセス・セレビシエからなる群から選ばれた1種以上の菌株を含む、請求項2に記載の薬学組成物。
  7. 前記発酵菌株は、ペディオコッカス・アシディラクティシを含む、請求項6に記載の薬学組成物。
  8. 前記発酵菌株の培養液は、発酵菌株を10cells/ml〜10cells/mlの量で含む、請求項2に記載の薬学組成物。
  9. 前記発酵物は凍結乾燥物である、請求項1に記載の薬学組成物。
  10. 前記肝疾患は、自己免疫性肝疾患、薬物性肝疾患、アルコール性肝疾患、感染性肝疾患及び先天性代謝性肝疾患からなる群から選ばれる、請求項1に記載の薬学組成物。
  11. 瓦松の発酵物を有効成分として含む肝疾患の予防又は改善用食品組成物。
  12. 前記瓦松の発酵物は、瓦松を酵素及び発酵菌株の培養液のうち1種以上によって発酵させたものである、請求項11に記載の食品組成物。
  13. 瓦松を準備する段階;及び
    瓦松を発酵させる段階;を含む、肝疾患の予防又は改善用薬学組成物の製造方法。
  14. 前記瓦松を発酵させる段階は、酵素及び発酵菌株の培養液のうち1種以上を用いて行われる、請求項13に記載の薬学組成物の製造方法。
  15. 前記瓦松を発酵させる段階は、瓦松を酵素で1次的に発酵させる段階;及び
    発酵菌株の培養液で2次的に発酵させる段階;を含む、請求項14に記載の薬学組成物の製造方法。
  16. 前記酵素は、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ及びアミログルコシダーゼからなる群から選ばれた1種以上である、請求項14に記載の薬学組成物の製造方法。
  17. 前記酵素は、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ及びアミログルコシダーゼが0.5〜1.5:0.5〜1.5:0.5〜1.5の重量比で混合されたものである、請求項16に記載の薬学組成物の製造方法。
  18. 前記発酵菌株は、ラクトバチルス・ヒルガルディー、リゥコノストック・メゼンテロイデス、ペディオコッカス・アシディラクティシ及びサッカロマイセス・セレビシエからなる群から選ばれた1種以上の菌株を含む、請求項14に記載の薬学組成物の製造方法。
  19. 前記発酵菌株は、ペディオコッカス・アシディラクティシを含む、請求項18に記載の薬学組成物の製造方法。
  20. 前記発酵菌株の培養液は、発酵菌株を10cells/ml〜10cells/mlの量で含む、請求項14に記載の薬学組成物の製造方法。
  21. 前記瓦松を準備する段階は、瓦松に溶媒を添加することによって瓦松懸濁液を準備する段階をさらに含む、請求項14に記載の薬学組成物の製造方法。
  22. 前記酵素は、瓦松懸濁液の総体積に対して5体積%〜20体積%の量で添加される、請求項21に記載の薬学組成物の製造方法。
  23. 前記発酵菌株の培養液は、瓦松懸濁液の総重量に対して0.05重量%〜0.5重量%の量で添加される、請求項21に記載の薬学組成物の製造方法。
  24. 前記瓦松を発酵させる段階後、凍結乾燥させる段階をさらに含む、請求項14に記載の薬学組成物の製造方法。
  25. 前記肝疾患は、自己免疫性肝疾患、薬物性肝疾患、アルコール性肝疾患、感染性肝疾患及び先天性代謝性肝疾患からなる群から選ばれる、請求項13に記載の薬学組成物の製造方法。
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