KR100406773B1 - 우렁쉥이껍질 추출물을 함유하는 항균 조성물 - Google Patents

우렁쉥이껍질 추출물을 함유하는 항균 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 우렁쉥이껍질의 에틸에테르 추출물을 함유하는 항균 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 추출물은 광범위한 종류의 세균에 대해 강력한 항균 활성을 나타내므로, 이를 함유하는 항균 조성물은 항균 작용을 갖는 약학 및 식품 조성물로서 유용하게 사용될 수 있다.

Description

우렁쉥이껍질 추출물을 함유하는 항균 조성물{ANTIMICROBIAL COMPOSITION CONTAINING SEA SQUIRT INTEGUMENT EXTRACT}
본 발명은 우렁쉥이껍질의 에틸에테르 추출물을 함유하는 항균 조성물에 관한 것이다.
우렁쉥이는 꾸준한 소비가 이루어지고 있는 대표적인 양식 해양 수산물로서 주로 생물로서 소비되며 일부는 젓갈이나 2차 가공원료로 이용되고 있다. 우렁쉥이는 질긴 껍질을 갖는데, 이 껍질은 부산물 가공 소재로서 전혀 이용되지 못 하고 전량 폐기되어 왔으며, 최근 황산콘드로이틴 제조 소재로서 일부 이용되고 있으나 그 소모량은 극히 미미한 실정이다.
이에, 본 발명자들은 특정 용매에 의한 추출을 통해 폐기물인 우렁쉥이껍질로부터 항균 활성이 강한 천연물질을 분리해 낼 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 우렁쉥이껍질 추출물을 함유하는 항균 조성물을 제공하는 것이다.
도 1은 실시예 1에 있어서 각종 용매를 사용하는 용매 획분의 추출 모식도를 나타낸다.
상기 목적에 따라, 본 발명에서는 우렁쉥이껍질의 에틸에테르 추출물을 함유하는 항균 조성물이 제공된다.
이하 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 사용되는 우렁쉥이로는 할로신티아 로레찌(Halocynthia roretzi) 및 할로신티아 오란티움(Halocynthia aurantium) 등이 있으며, 이들의 껍질의 추출물은, 진공동결 건조한 우렁쉥이껍질을 10 내지 40℃, 바람직하게는 20 내지 25℃에서 30 내지 120분 동안 통상적인 추출법에 따라 에틸에테르로 처리하여 제조할 수 있다. 이때, 필요에 따라, 에틸에테르 추출을 반복수행할 수 있으며, 얻어진 추출물을 추가로 분리정제하거나 헥산 및 에틸에테르의 순차용매추출을 통해 순수한 에틸에테르 획분을 제조할 수 있다.
본 발명에서 얻어지는, 추출 원료(우렁쉥이껍질)의 건물 중량에 대한 추출된 물질(에틸에테르 가용성분)의 건물 중량의 백분율로 나타내어지는 추출 수율은 0.1내지 5.0%이며, 수득된 추출물을 크로마토그래피하여 구성성분들을 순수분리한 다음 분리된 성분에 대해 구조를 동정한 결과로서, 본 발명에 따른 추출물은 카로테노이드 색소(지방질 성분)인 네오잔틴(neoxanthin) 및 아스타잔틴(astaxanthin) 등을 주요 성분으로서 포함한다.
본 발명에 따른 우렁쉥이껍질 추출물은 대장균(E. coli) 및 서브틸리스균(Bacillus subtilis)과 같은 간균, 및 포도상구균(Streptococcus aureus)과 같은 구균을 포함하는 광범위한 종류의 세균에 대해 강력한 항균 활성을 나타내므로, 상기 추출물을 식품 등에 식품 보존제로서 첨가할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 추출물을 식품에 0.01 내지 0.2 중량%의 양으로 첨가하여 식품 보존 효과를 가져올 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 우렁쉥이껍질 추출물은 생쥐를 사용한 시험에서 급성 독성 등의 독성을 전혀 나타내지 않으며 간 기능에 부작용을 보이지 않는다.
본 발명의 우렁쉥이껍질 추출물은 통상적인 방법에 따라 약제학적으로 허용되는 적절한 담체 또는 부형제와 혼합하거나 희석제로 희석하여 항균 작용을 갖는 약학 조성물을 제조할 수 있다. 적합한 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 상기 약학 조성물은 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 포유 동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 잘 알려진 방법을 사용하여 제형화될 수 있다. 제형은 정제, 알약, 분말, 새세이(sachet), 엘릭서(elixir), 현탁액, 에멀젼, 용액, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 멸균 주사용액, 멸균 분말 등의 형태일 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함한 여러 경로를 통해 투여될 수 있다. 본 발명의 우렁쉥이껍질 추출물의 통상적인 1일 투여량은 1 내지 1,000 ㎎/㎏ 체중의 범위이고, 1회 또는 수회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나, 활성 성분의 실제 투여량은 투여 경로, 환자의 연령, 성별 및 체중, 및 환자의 중증도 등의 여러 관련 인자에 비추어 결정되어야 하는 것으로 이해되어야 하며, 따라서, 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 발명에서는 유효량의 우렁쉥이껍질 추출물을 포함하는, 향균 효과를 나타내는 식품 또는 음료 조성물을 제공한다. 항균 효과를 나타내기 위하여 본 발명의 우렁쉥이껍질 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조식품류 등이 있다.
본 발명의 우렁쉥이껍질 추출물을 식품 제조시 원료 물질에 첨가하거나 조리된 식품에 적절히 혼합하여 항균 효과가 있는 식품을 제조할 수 있으며, 이 경우 최종적으로 제조된 식품 또는 음료 중에 우렁쉥이껍질 추출물의 함량은 0.001 내지 10 중량% 범위이다.
이하에서 본 발명을 실시예에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다. 단, 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
또한, 하기 실시예에서 고체와 고체 혼합물, 액체와 액체, 및 액체와 고체에 대한 하기 백분율은 각각 중량/중량, 부피/부피 및 중량/부피에 기초한 것이며 특별한 언급이 없는 한 모든 반응은 실온에서 수행하였다.
실시예 1: 용매에 따른 추출물의 항균 활성 측정
원료로서 동해안 및 남해안의 우렁쉥이껍질을 채취하고, AOAC법(문헌 [Official methods of analysis, 15th ed., Association of Official Analytical Chemists, Arlington, 1990] 참조)에 따라 원료의 성분 분석을 수행하여 하기 표 1에 나타내었다.
구 분 성분 분석 함량 (%)
수분 조지방질 조단백질 조회분 당질
동해안 우렁쉥이껍질 2.3 2.3 32.8 44.9 17.7
남해안 우렁쉥이껍질 3.8 0.6 34.5 52.3 8.8
*성분 분석법: 수분-상압건조법, 조지방질-속슬레(Soxhlet)법, 조단백질-킬달(Kjeldahl)법, 회분-건식회화법, 당질-{100-(수분+조지방질+조단백질+회분)}
동해안 및 남해안 우렁쉥이껍질 각각을 진공동결 건조시켜 우렁쉥이껍질 시료로서 준비하였다. 진공동결 건조된 우렁쉥이껍질 시료 100g에 대해 25℃에서 30분 동안 용매 1000ml로 3회 추출하였다. 이때, 보다 순수한 용매별 추출획분을 얻기 위해, 용매로서 헥산, 에틸에테르, 에틸아세테이트, 아세톤, 메탄올, 물 및 열수 각각을 사용하여 도 1과 같이 순차적으로 추출하였다(순차용매추출법). 수득된 용매별 추출획분의 추출 수율{(추출된 물질의 건물 중량/추출 원료의 건물 중량}×100}은 하기 표 2와 같았다.
구 분 용매별 추출 수율 (%)
헥산 에틸에테르 에틸아세테이트 아세톤 메탄올 물 열수
동해안 우렁쉥이껍질 추출물 0.16 0.72 0.18 0.12 13.0 5.19 4.68
남해안 우렁쉥이껍질 추출물 0.13 3.69 2.00 1.45 12.98 0.81 4.25
용매별 추출획분을 진공농축기로 농축한 후 해당 추출 용매에 300㎍의 농도로 재용해시켜 추출물 시료로서 항균성 시험에 이용하였다. 항균성 시험에 사용한 균주는 대장균(KCTC1039), 서브틸리스균(KCTC1021) 및 포도상구균(KCTC1621)이었고 배지로는 영양 배지(nutrient agar)를 사용하였다. 항균성 시험은 페이퍼 디스크(paper disk)법(문헌[協和醱酵 동경연구소, 미생물 실험 매뉴얼, 학회출판센타, p. 80, 1987] 참조)에 따라 다음과 같이 행하였다; 멸균 페트리디쉬(지름 9cm)에 멸균 배지 15ml를 주입하여 평판을 만든 후, 37℃에서 16시간 진탕배양한 시험 균주를 멸균 배지 평판에 0.1ml 각각 분주하여 콘라디봉(conradi stick)으로 균일하게 편 다음, 20℃에서 2시간 동안 예비 배양하였다. 이어, 그 위에 페이퍼 디스크(8mm, 어드밴텍 토요(Advantec Toyo)사제(일본))를 올려 놓고 추출물 시료 10, 20, 30 및 40㎕ 각각을 마이크로실린저로 주입하여 20℃에서 1시간 방치시킨 후 37℃에서 48시간 배양하여 페이퍼 디스크 주위의 생육 저지원(투명환, clear zone)의직경을 측정하여 항균 활성을 결정하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 대장균 서브틸리스균 포도상구균
10*1 20 30 40 10 20 30 40 10 20 30 40
동해안 우렁쉥이껍질추출물 헥산 -*2 - - - - - - - - - - -
에틸에테르 - +- + + - - + + - + ++ ++
에틸아세테이트 - - - - - - +- + - - - -
아세톤 - - - - - - - - - - - -
메탄올 - - - - - - - - - - - -
물 - - - - - - - - - - - -
열수 - - - - - - - - - - - -
남해안 우렁쉥이껍질추출물 헥산 - - - - - - - - - - - -
에틸에테르 +++ +++ +++ +++ ++ +++ +++ +++ - - - -
에틸아세테이트 + ++ +++ +++ + ++ +++ +++ ++ +++ +++ +++
아세톤 - - - - - - - - - - - -
메탄올 - - - - - - - - - - - -
물 - - - - - - - - - - - -
열수 - - - - - - - - - - - -
*1 : 추출물 시료량(㎕)*2 : 투명환의 크기(성장 억제 정도)에 따른 항균 활성: - 8mm 이하, +- 8∼10mm, + 11∼15mm, ++ 16∼20mm, +++ 20mm 이상
상기 표 3으로부터, 동해안 및 남해안 우렁쉥이껍질 추출물 간에 약간의 차이는 있지만 에틸에테르 추출획분에서 공통적으로 항균 활성이 나타나고 에틸아세테이트 추출획분에서도 미약한 항균 활성이 나타남을 알 수 있다. 특히, 남해안 우렁쉥이껍질 에틸에테르 추출획분에서, 포도상구균을 제외하고는 농도에 관계없이 20mm 이상의 투명환이 관찰되어 항균 활성이 가장 강한 것으로 확인되었다.
상기의 결과를 바탕으로, 항균 활성을 나타낸 에틸에테르 및 에틸아세테이트추출획분의 생육 저지 최소 농도(MIC, 값이 작을수록 항균 활성이 높음)를 측정하여 하기 표 4에 나타내었다.
구 분 생육 저지 최소 농도(MIC, ㎍)
대장균 서브틸리스균 포도상구균
동해안 우렁쉥이껍질 추출물 에틸에테르 1,440 1,612 600
에틸아세테이트 - - -
남해안 우렁쉥이껍질 추출물 에틸에테르 369 220 -
에틸아세테이트 420 255 300
상기 표 4로부터, 우렁쉥이껍질의 에틸에테르 추출획분이 세균에 대해 광범위하고 강한 항균 활성을 나타냄을 알 수 있다.
실시예 2: 우렁쉥이껍질 건조방법에 따른 추출물의 항균 활성 측정
동해안 및 남해안 우렁쉥이껍질을 진공동결 건조, 25℃ 냉풍 건조 및 40℃ 열풍 건조 등 방법을 달리하여 건조시킨 다음, 에틸에테르 추출 용매를 사용하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 추출을 수행하였다. 이어, 300㎍ 농도의 추출물 시료 40㎕를 사용하여 상기 실시예 1에 제시된 페이퍼 디스크법에 따라 항균성 시험을 수행하고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
구 분 진공동결 건조 25℃ 냉풍 건조 40℃ 열풍 건조
대장균 서브틸리스균 포도상구균 대장균 서브틸리스균 포도상구균 대장균 서브틸리스균 포도상구균
동해안 우렁쉥이껍질 +* + ++ + + +- + + +-
남해안 우렁쉥이껍질 +++ +++ - + + - + +- -
* : 투명환의 크기(성장 억제 정도)에 따른 항균 활성: - 8mm 이하, +- 8∼10mm, + 11∼15mm, ++ 16∼20mm, +++ 20mm 이상
상기 표 5로부터, 40℃ 열풍 건조는 물론이고 25℃ 냉풍 건조에 의해서도 우렁쉥이껍질 원료의 항균 활성이 소실됨을 알 수 있다.
실시예 3: 본 발명에 따른 추출물이 식품에 미치는 효과
상기 실시예 1로부터 수득된 남해안 우렁쉥이껍질의 에틸에테르 추출획분을 진공농축기로 농축시킨 다음 에틸에테르에 재용해시켜 25 중량%의 농도로 조절하였다. 얻어진 추출물을 명란젓과 튀김어묵에 각각 0.05 중량%로 첨가하고, 저장 일수에 따른 생균수를 측정하여, 그 결과를 각각 하기 표 6(명란젓) 및 7(튀김어묵)에 나타내었다. 이때, 아무 처리도 하지 않은 것을 "대조구"로, 통상적인 보존제로서 사용되는 에테르로 처리한 것을 "에테르"로 구분하여 본 발명의 우렁쉥이껍질 추출물에 따른 결과와 비교하였다.
구 분 생균수 (cell/g)
저장 1일 저장 3일 저장 5일
대조구 1.1 × 102 1.5 × 103 107
에테르 1.3 × 102 5.0 × 103 107
본 발명의 우렁쉥이껍질 추출물 1.6 × 102 2.3 × 102 4.5 × 106
구 분 생균수 (cell/g)
저장 1일 저장 3일 저장 5일
대조구 2.0 × 103 3.2 × 107 2.8 × 108
에테르 5.1 × 103 1.8 × 107 2.2 × 108
본 발명의 우렁쉥이껍질 추출물 1.5 × 102 2.2 × 102 9.0 × 103
상기 표 6 및 7로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 우렁쉥이껍질 추출물은 식품에 첨가되어 우수한 식품 보존 효과를 가져온다.
시험예: 본 발명의 우렁쉥이껍질 추출물의 경구독성시험
4주령 아이시알(ICR) 생쥐 암수 각각 20마리씩을 온도 22±3℃, 상대습도 50±10%, 조도 150-300 룩스(Lux)의 동물실내에서 1주일간 사육한 후 암수 각각 5 마리씩을 포함하는 4개의 군으로 나누었다.
상기 실시예 1로부터 수득된 남해안 우렁쉥이껍질의 에틸에테르 추출획분을 진공농축기로 농축시켜 용매를 제거한 다음 물로 세척하고 건조시켰다. 얻어진 추출물을 생리식염수에 녹인 다음, 4개 군의 생쥐에게 각각 300, 1,000 및 3,000 mg/kg의 용량으로 1회 경구 투여하였다. 투여후 7일 동안 일반증상의 변화 및 사망동물의 유무를 관찰하였다. 또한 투여 7일째에 생쥐를 치사시켜 해부한 후 육안으로 내부 장기를 검사하였다. 투여 당일부터 매일 체중의 변화를 측정하여 우렁쉥이껍질 추출물에 의한 동물의 체중 감소 현상을 관찰하였다.
그 결과 3,000mg/kg 이하의 모든 우렁쉥이껍질 추출물 투여군에서 독성이 확인되지 않았으며, 생존동물에 대한 부검을 실시한 결과 모든 투여군에서 아무런 병변 육안소견이 없었다. 또한 모든 투여군에서는 체중 감소가 일어나지 않았다.
제제예: 본 발명의 우렁쉥이껍질 추출물을 함유하는 약학 조성물의 제조
하기 성분들을 포함하는 약학 조성물을 제조하였다.
우렁쉥이껍질의 에틸에테르 추출물 200 mg
비타민 C 50 mg
락토스(담체) 150 mg
총 400 mg
상기 성분들을 잘 혼합하여 캅셀당 총 400 mg이 되도록 경질 젤라틴 캅셀에 충전하였다. 제조된 캅셀을 하루에 1 내지 10개 섭취함으로써 항균 효과를 가져올 수 있다. 상기 조성물들은 비타민 C외에 건강에 유익한 다른 성분들을 추가로 포함할 수 있으며, 통상적인 일반조제법에 따라 정제, 과립제, 산제, 마이크로캅셀, 드링크제, 현탁제, 유제, 시럽제, 기타 액제 등 각종 경구용 제제로 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 우렁쉥이껍질의 에틸에테르 추출물은 광범위한 종류의 세균에 대해 강력한 항균 활성을 나타내어 이를 함유하는 항균 조성물은 항균 작용을 갖는 약학 및 식품 조성물로서 유용하게 사용될 수 있다. 아울러, 이와 같은 응용은 많은 처리 비용이 소요되는 폐기물인 우렁쉥이껍질로부터 고부가가치의 천연물질을 생산하는 효과를 갖는다.

Claims (3)

  1. 우렁쉥이껍질의 에틸에테르 추출물을 유효성분으로 함유하는 항균 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    우렁쉥이껍질 추출물이 진공동결 건조한 우렁쉥이껍질을 10 내지 40℃에서 30 내지 120분 동안 에틸에테르로 처리하여 얻어진 것임을 특징으로 하는 항균 조성물.
  3. 우렁쉥이껍질의 에틸에테르 추출물을 포함하는 식품 조성물.
KR10-2001-0024617A 2001-05-07 2001-05-07 우렁쉥이껍질 추출물을 함유하는 항균 조성물 KR100406773B1 (ko)

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