KR102248812B1 - 상승효과를 갖는 글리시리진 및 글리시레트산을 포함하는 바이오필름 형성 억제용 조성물, 및 구강 질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents

상승효과를 갖는 글리시리진 및 글리시레트산을 포함하는 바이오필름 형성 억제용 조성물, 및 구강 질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바이오필름 형성 억제용 조성물, 및 구강 질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 에 관한 것으로, 구강내 프라그 생성의 주 원인인 스트렙토코커스 뮤탄스에 의한 바이오필름의 형성 억제에 상승 효과를 나타내므로, 치아우식증 및 구내염 등 구강질환의 예방, 개선 또는 치료에 유용하게 활용될 수 있다.

Description

상승효과를 갖는 글리시리진 및 글리시레트산을 포함하는 바이오필름 형성 억제용 조성물, 및 구강 질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물{Composition for Inhibiting Biofilm Formation Comprising Glycyrrhizin and Glycyrrhetic Acid Having Synergistic Effect, and Composition for Preventing, Improving or Treating Dental Disease}
본 발명은 상승효과를 갖는 글리시리진 및 글리시레트산을 포함하는 바이오필름 형성 억제용 조성물, 및 구강 질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
바이오필름(biofilm)은 생물막이라고도 불리우며, 미생물이 세포 주위에 다당체를 생산하고 이것을 매개로 인접한 미생물과 응집하여 고체나 생체 표면에 막(film)을 형성하고 있는 상태를 의미한다. 바이오필름을 형성하는 미생물은 부유 상태의 미생물보다 항생제에 대한 저항성이 1000배 이상 높고, 바이오필름 형성은 세균성 심내막염(bacterial endocarditis), 치아우식증(dental caries), 만성 부비동염(chronic sinusitis), 식중독, 폐렴 등과 같이 여러 질병의 발병(pathogenesis)에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)는 구강 내의 치아 표면에 부착하여 치아우식증(충치)을 유발하는 중요한 원인균이다. S. mutans는 포도당을 이용하여 글루칸(glucan)이라는 다당류를 합성하고, 생성된 글루칸으로 바이오필름을 형성하여 치아에 부착함으로써 외부의 물리적, 화학적 처리에 대하여 저항력을 지니게 된다. 이에 따라 항생제를 과도한 용량으로 사용하게 되고, 항생제 오남용으로 인해 항생제 내성 균주가 증가되고 있다. 또한, 바이오필름은 종래 알려진 치과치료제에 의해서도 효과적으로 제거되지 않아 남아있는 세균들에 의해 2차 감염이 유도되게 되고 난치성 치근단 치주염과 같은 재발성 질환을 유발하게 된다.
현재 임상에서 치과감염질환을 대상으로 사용되는 치과치료제들은 다양한 부작용들을 나타내는 것으로 알려져 있다. 대표적인 치과치료제로 사용되는 수산화칼슘, 클로르헥시딘, 삼중복합항생제는 조직괴사, 감각이상 유발, 치아변색 유발, 알러지 반응 유발 등의 부작용을 나타낸다. 또한, 화학적 방법인 산/염기 워시액(acid/alkali wash), 염소계 소독제(chlorine), 과산화 살균제(peracid sanitizer)는 금속재료에 사용할 경우 부식의 위험성을 갖고 있다. 특히, 살균처리에 빈번하게 사용되고 있는 염소계 살균 소독제의 경우 트리할로메탄과 같은 발암물질을 생성하는 것으로 보고되고 있다. 한편, 살균 후, 세척과정에서 대량의 세척수를 필요로 하며, 세척수를 재사용함으로써 살균 및 소독된 식품공정기기에 병원성 미생물이 재오염되는 문제가 발생할 수 있다.
이처럼 바이오필름의 제거를 위하여 사용되는 치과치료제는 인체 부작용을 나타낸다는 점에서 한계가 있으며, 이에 따라 부작용 없이 효율적으로 바이오필름을 조절할 수 있는 생체 친화적인 새로운 치과치료제 개발이 요구되고 있다.
이에, 본 발명자들은 낮은 농도에서도 바이오필름 형성 억제에 상승 효과를 나타내는 물질의 조합을 개발하기 위한 연구를 수행하여 본 발명을 완성하였다.
대한민국 특허공개 제10-2006-0133560호
본 발명의 하나의 목적은 글리시리진(glycyrrhizin) 및 글리시레트산(glycyrrhetic acid)을 포함하는 바이오필름(biofilm) 형성 억제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 글리시리진(glycyrrhizin) 및 글리시레트산(glycyrrhetic acid)을 포함하는 구강 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 글리시리진(glycyrrhizin) 및 글리시레트산(glycyrrhetic acid)을 포함하는 구강 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양상은 글리시리진(glycyrrhizin) 및 글리시레트산(glycyrrhetic acid)을 포함하는 바이오필름(biofilm) 형성 억제용 조성물을 제공한다.
본 발명의 바이오필름 형성 억제용 조성물의 유효성분으로 사용되는 글리시리진(glycyrrhizin)은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이다.
Figure 112019055413653-pat00001
본 발명의 바이오필름 형성 억제용 조성물의 유효성분으로 사용되는 글리시레트산(glycyrrhetic acid)은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물이다.
Figure 112019055413653-pat00002
글리시리진과 글리시레트산의 조합에 의하여 미생물 특히, 스트렙토코커스 뮤탄스에 의한 바이오필름 형성 억제에 상승효과가 나타나는지 여부에 대해서는 알려진 바가 없다.
본 명세서에서 사용되는 용어, "바이오필름(biofilm, 생물막)"은 미생물에 의하여 형성된 막 모양의 구조체를 말하며, 상호 연결된 미생물 세포층 및 미생물 분비물로 이루어진 구조적 특징을 가진다. 미생물은 다당류를 생성하는 효소를 세포 외부로 분비하여 외부 환경에 존재하는 당물질로부터 수용성 또는 불용성 다당류를 형성하며, 이러한 불용성 다당류가 지속적으로 축적되면 필름 형태의 얇은 바이오필름이 형성된다. 형성된 바이오필름은 미생물 사이의 응집에 도움을 주어 결과적으로 치아우식증과 같은 질환을 유발할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 바이오필름은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)에 의해 형성될 수 있다.
스트렙토코커스 뮤탄스는 구강 내의 치아 표면에 부착하여 치아우식증(충치)을 유발하는 중요한 원인균으로, 포도당을 이용하여 글루칸(glucan)이라는 다당류를 합성하고, 생성된 글루칸으로 바이오필름을 형성하여 치아에 부착함으로써 외부의 물리적, 화학적 처리에 대하여 저항력을 지니게 된다.
본 발명의 바이오필름 형성 억제용 조성물은 스트렙토코커스 뮤탄스에 의해 형성되는 바이오필름을 효과적으로 억제할 수 있으므로, 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름에 의해 유발될 수 있는 치아우식증 및 이에 따른 구내염을 효과적으로 억제하는데 유용하게 활용될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 글리시리진 및 상기 글리시레트산의 몰(mole)농도 비율은 0.5 내지 3 : 0.05 내지 0.2일 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물에 포함되는 글리시리진 및 글리시레트산의 조합은 구강내 프라그(plaque) 생성의 주 원인인 스트렙토코커스 뮤탄스에 의한 바이오필름의 형성 억제에 상승 효과를 나타낸다. 우수한 상승 효과를 나타내는 글리시리진 및 글리시레트산의 몰(mole)농도 비율은 0.5 내지 3 : 0.05 내지 0.2이며, 특히, 글리시리진 및 글리시레트산의 몰농도 비율이 2: 0.15일때, 가장 우수한 상승 효과 즉, 가장 낮은 글리시리진 및 글리시레트산의 몰농도에서도 우수한 스트렙토코커스 뮤탄스 바이오필름의 형성 억제율을 나타낸다.
본 발명의 다른 양상은 글리시리진(glycyrrhizin) 및 글리시레트산(glycyrrhetic acid)을 포함하는 구강 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 허용되는 담체를 포함할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 담체는 약제의 제조에 통상적으로 이용되는 것으로써, 락토오스, 덱스트로스, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산칼슘, 미세결정성 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로오스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로오스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington: the science and practice of pharmacy 22nd edition (2013)에 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 하나 이상의 구강 질환 예방 또는 치료 활성을 나타내는 물질과 함께 투여될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 구강 질환 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 시술, 호르몬 치료, 약물치료 및/또는 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 그 제형의 제제화에 필요하고 적절한 각종 기제 및/또는 첨가물을 포함할 수 있으며, 그 효과를 떨어트리지 않는 범위 내에서 비이온 계면활성제, 실리콘 폴리머, 체질안료, 향료, 방부제, 살균제, 산화 안정화제, 유기 용매, 이온성 또는 비이온성 증점제, 유연화제, 산화방지제, 자유 라디칼 파괴제, 불투명화제, 안정화제, 에몰리언트(emollient), 실리콘, α-히드록시산, 소포제, 보습제, 비타민, 곤충 기피제, 향료, 보존제, 계면활성제, 소염제, 물질 P 길항제, 충전제, 중합체, 추진제, 염기성화 또는 산성화제, 또는 착색제 등 공지의 화합물을 더 포함하여 제조될 수 있다.
본 발명의 약학적 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 약학적 조성물의 투여량은 성인 기준으로 0.001~1000㎎/kg일 수 있으며, 경구 또는 비경구로 투여될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 구강 질환은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)의 바이오필름(biofilm) 형성에 의하여 유발될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 구강 질환은 치아우식증 또는 구내염일 수 있다.
스트렙토코커스 뮤탄스에 의해 형성된 바이오필름의 제거시 세정액으로 사용되는 화학제제(예를 들어, NaOCl 등)는 고농도 및 과량으로 사용될 경우 치아 주위조직에 치명적인 화학적 화상 등을 유발하므로, 사용에 제약이 있다. 반면, 본 발명의 조성물은 세포에 독성이 없으면서도, 구강내에 존재하는 스트렙토코커스 뮤탄스 및 스트렙토코커스 뮤탄스에 의해 형성된 바이오필름에 대하여 우수한 억제 활성을 나타내므로, 치아우식증 및 이에 따른 구내염을 예방 또는 치료하는데 유용하게 활용될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물에 포함되는 글리시리진(glycyrrhizin) 및 글리시레트산(glycyrrhetic acid)의 조합은 구강내 프라그(plaque) 생성의 주 원인인 스트렙토코커스 뮤탄스에 의한 바이오필름의 형성 억제에 상승 효과를 나타내므로, 낮은 농도에서도 바이오필름의 형성을 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름에 의한 치아우식증 및 구내염 등 구강 질환의 예방 또는 치료에 유용하고 안전하게 활용할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 글리시리진 및 상기 글리시레트산의 몰(mole)농도 비율은 0.5 내지 3 : 0.05 내지 0.2일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상은 글리시리진(glycyrrhizin) 및 글리시레트산(glycyrrhetic acid)을 포함하는 구강 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 식품 조성물은, 천연 탄수화물은 모노사카라이드(예를 들어, 포도당, 과당 등), 디사카라이드(예를 들어, 말토스, 슈크로스 등), 및 폴리사카라이드(예를 들어, 덱스트린, 시클로덱스트린 등)와 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올일 수 있다. 상기 향미제는 천연 향미제(타우마틴), 스테비아 추출물(예를 들어, 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및/또는 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 포함할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 비타민 A 아세테이트, 비타민 E, 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B6, 비타민 B12, 비타민 C, 비오틴, 니코틴산 아마이드, 엽산, 판토텐산 칼슘으로 이루어진 비타민 혼합물, 및 황산 제1철, 산화아연, 탄산마그네슘, 제1 인산칼륨, 제2 인산칼륨, 구연산칼륨, 탄산칼슘 및 염화마그네슘 등 당 업계에서 통상적으로 첨가할 수 있는 하나 이상의 무기질을 포함할 수 있다.
이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있으며, 이러한 첨가제의 비율은 본 발명의 식품 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 식품 조성물은 스트렙토코커스 뮤탄스에 의해 형성되는 바이오필름의 억제 효과가 우수하므로, 구강 질환의 예방 또는 개선에 유용하게 활용할 수 있다.
바이오필름 형성 억제용 조성물, 및 구강 질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 따르면, 구강내 프라그 생성의 주 원인인 스트렙토코커스 뮤탄스에 의한 바이오필름의 형성 억제에 상승 효과를 나타내므로, 치아우식증 및 구내염 등 구강질환의 예방, 개선 또는 치료에 유용하게 활용될 수 있다.
도 1은 (A) 글리시리진(glycyrrhizin), (B) 글리시레트산(glycyrrhetic acid), (C) 글루쿠론산(glucuronic acid) 및 (D) 리퀴리틴(liquiritin)에 의한 스트렙토코커스 뮤탄스의 세포 밀도(cell density) 변화를 595nm의 흡광도에서 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 2는 (A) 글리시리진, (B) 글리시레트산, (C) 글루쿠론산 및 (D) 리퀴리틴에 의한 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름(biofilm) 형성 정도를 595nm의 흡광도에서 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 3은 1.25mM 농도의 글리시리진 및 0.075mM 농도의 글리시레트산 조합에 의한 스트렙토코커스 뮤탄스의 (A) 바이오필름 형성 정도 및 (B) 세포 밀도를 595nm의 흡광도에서 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 4는 글리시리진 및 글리시레트산의 조합에 의한 상승 효과를 관찰하기 위한 checkerboard assay 표를 나타낸 그림이다.
도 5는 글리시리진을 기준으로, 글리시리진과 글리시레트산의 상승 효과가 나타난 조합을 나타낸 그림이다. 노란색 박스는 유의미한 상승 효과, 회색 박스는 부분적인 상승 효과, 흰색 박스는 상승효과가 없는 것을 나타내고, 검정 박스는 글리시리진 및 글리시레트산 모두에서 유의미한 상승 효과가 나타난 것을 의미한다.
도 6은 글리시레트산을 기준으로, 글리시리진과 글리시레트산의 상승 효과가 나타난 조합을 나타낸 그림이다. 노란색 박스는 유의미한 상승 효과, 회색 박스는 부분적인 상승 효과, 흰색 박스는 상승효과가 없는 것을 나타내고, 검정 박스는 글리시리진 및 글리시레트산 모두에서 유의미한 상승 효과가 나타난 것을 의미한다.
이하 본 발명을 하나 이상의 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 스트렙토코커스 뮤탄스 및 후보물질 준비
스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 혈청형(serotype) C는 LG 생활건강(대전, 한국)에서 입수하였고, BHI(Brain heart infusion) 배지(BD Biosciences Korea, 서울, 한국)에서 배양하였다. 한편, 후보물질로써, 글리시리진(glycyrrhizin), 글리시레트산(glycyrrhetic acid), 글루쿠론산(glucuronic acid) 및 리퀴리틴(liquiritin)을 준비하였다(표 1).
후보물질 제품번호 구입처
글리시리진 G0150 Tokyo Chemical Industry Co., Ltd
글리시레트산 G0149
글루쿠론산 G0302
리퀴리틴 - Kono Chemical Co., Ltd.
실시예 2. 스트렙토코커스 뮤탄스의 생장 및 바이오필름 형성에 대한 후보 물질의 억제 효과 확인
스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름 형성 억제를 위한 물질을 선별하기 위하여, 후보물질의 농도에 따른 스트렙토코커스 뮤탄스의 생장 및 바이오필름 억제율을 평가하였다.
구체적으로, 스트렙토코커스 뮤탄스를 BHI broth에 1.5% 아가(agar)를 첨가하여 제조한 BHI 아가 배지에 도말하고, 37℃에서 2일 동안 배양하였다. 그 후, 형성된 단일 콜로니를 5㎖ BHI broth에 접종하고 37℃에서 24시간 동안 진탕(shaking) 없이 배양하였다. 96-웰 PVC 마이크로 플레이트에 100㎕의 BHI-S 배지를 분주하고, 실시예 1에서 준비한 후보물질을 각각 표 2의 농도로 처리한 후, 배양된 스트렙토코커스 뮤탄스를 600nm 파장에서의 흡광도(optical density: OD)가 0.05가 되도록 접종하였다. 흡광도는 Optizen 2120 UV Plus 분광광도계(Mecasys Co., Ltd., 대전, 한국)를 사용하여 측정하였다.
후보물질 희석 용매 처리농도
글리시리진 50% 에탄올 0, 0.625, 1.25, 2.5, 5, 10mM
글리시레트산 DMSO 0, 0.01875, 0.0375, 0.075, 0.15, 0.3mM
글루쿠론산 증류수 0, 0.3125, 0.625, 1.25, 2.5, 5mM
리퀴리틴 DMSO 0, 0.625, 1.25, 2.5, 5, 10mM
37℃에서 24시간 동안 배양한 후, 증류수로 부유 세균(planktonic cell)을 제거하고, 1% 크리스탈 바이올렛(crystal violet) 용액 100㎕를 각 웰에 첨가한 다음, 15분 동안 방치하였다. 그 후, 증류수로 3회 부드럽게 세척한 다음, 95% 에탄올 100㎕를 각 웰에 첨가하였다. 염색된 크리스탈 바이올렛을 용리하기 위하여, 15분 동안 배양한 후, Opsys MR 마이크로 플레이트 판독기(Dynex Technologies, Chantilly, VA, USA)를 사용하여 595nm 파장에서의 흡광도(absorbance of 595nm, Abs595)를 측정하여 세포 밀도 및 바이오필름의 형성 정도를 측정하였다.
그 결과, 글리시리진을 처리한 경우, 농도 의존적으로 스트렙토코커스 뮤탄스의 세포 밀도가 감소하는 것으로 확인되었다(도 1A). 반면, 글리시레트산(도 1B), 글루쿠론산(도 1C) 또는 리퀴리틴(도 1D)을 처리한 경우, 대부분의 처리 농도에서 스트렙토코커스 뮤탄스의 세포 밀도의 유의적인 감소는 확인되지 않았고, 특히, 글리시레트산을 처리한 경우, 0.3mM 처리 농도에서 오히려 세포 밀도가 증가한 것으로 확인되었다.
한편, 글리시리진(도 2A) 또는 글리시레트산(도 2B)을 처리한 경우, 농도 의존적으로 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름 형성이 감소하는 것으로 확인되었으며, 반면, 글루쿠론산을 처리한 경우, 대부분의 처리 농도에서 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름 형성의 유의적인 감소는 확인되지 않았다(도 2C). 리퀴리틴을 처리한 경우, 일정 처리 농도에서 농도 의존적으로 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름 형성이 감소하는 것으로 확인되었으나, 글리시리진 대비 바이오필름 형성 억제율은 낮은 것으로 확인되었다(도 2D).
이와 같은 결과를 통하여, 글리시리진 및 글리시리진산의 바이오필름 형성 억제효과가 우수함을 확인하였다.
한편, 바이오필름의 형성을 억제하기 위하여 스트렙토코커스 뮤탄스의 생장을 직접 억제할 경우, 내성을 갖는 미생물이 남게되어 결과적으로 바이오필름의 형성 억제가 어려워질 수 있다. 따라서, 스트렙토코커스 뮤탄스의 생장에 미치는 영향을 줄이면서 바이오필름의 형성을 억제하기 위하여, 스트렙토코커스 뮤탄스의 생장을 억제하지 않으면서도 바이오필름 형성 억제율이 우수한 글리시레트산과 바이오필름 형성 억제율이 우수한 글리리시진을 선택하여, 이들의 조합이 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름 형성 억제에 대해 상승효과를 나타내는지 확인하였다.
실시예 3. 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름 형성 억제에 대한 글리시리진 및 글리시레트산 상승 효과 확인
3-1. 글리시리진 및 글리시레트산 상승효과 확인
글리시리진 및 글리시레트산이 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름 형성 억제에 대해 상승효과를 나타내는지 확인하기 위하여, 개별적으로는 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름 형성의 억제 활성이 없거나 낮은 농도 조건에서 스트렙토코커스 뮤탄스의 생장 및 바이오필름 억제율을 평가하였다.
구체적으로, 실시예 2에서, 글리시리진의 경우, 1.25mM 농도에서 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름 형성을 억제하지 못하는 것으로 확인되었고, 글리시레트산의 경우, 0.075mM 농도에서 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름 형성의 억제 활성이 낮은 것으로 확인되었다. 따라서, 글리시리진 및/또는 글리시레트산을 표 3과 같은 농도로 처리한 것을 제외하면, 실시예 2와 동일한 방법으로 스트렙토코커스 뮤탄스의 생장 및 바이오필름 형성에 대한 억제 효과를 측정하였다.
구분 처리 물질 희석 용매 처리 농도
처리 1 글리시리진 50% 에탄올 2.5mM
처리 2 글리시레트산 DMSO 0.15mM
처리 3 글리시리진 50% 에탄올 1.25mM
글리시레트산 DMSO 0.075mM
그 결과, 개별적으로는 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름 형성의 억제 활성이 없거나 낮은 1.25mM 농도의 글리시리진 및 0.075mM 농도의 글리시레트산을 조합하여 처리한 경우, 62%의 생물막 형성 억제율을 나타내는 것으로 확인되었다(도 3). 반면, 글리시리진 또는 글리시레트산을 두배의 농도인 2.5 mM 또는 0.15mM로 각각 처리한 경우, 약 47%의 생물막 형성 억제율을 나타내는 것으로 확인되었다.
이와 같은 결과를 통하여, 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름 형성의 억제에 대한 글리시리진 및 글리시레트산 조합의 상승효과를 확인하였다.
3-2. 상승효과를 나타내는 글리시리진 및 글리시레트산의 조건 확인
글리시리진 및 글리시레트산이 스트렙토코커스 뮤탄스의 바이오필름 형성 억제에 대해 상승효과를 나타내는 조건을 확인하기 위하여, 글리시리진 및 글리시레트산의 각 농도별 조합에 대하여 스트렙토코커스 뮤탄스의 생장 및 바이오필름 억제율을 평가하였다.
구체적으로, 도 4와 같이, 0.5, 1, 2, 3, 4 및 5mM 농도에서 글리시리진의 바이오필름 형성 억제율(BIdrug), 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25 및 0.3mM 농도에서 글리시레트산의 바이오필름 형성 억제율(BIdrug), 및 0.5, 1, 2, 3, 4 및 5mM 농도의 글리시리진과 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25 및 0.3mM 농도의 글리시레트산의 각 조합에 따른 바이오필름의 형성 억제율(BIcombination) 확인하기 위하여, 실시예 2의 방법으로 각 농도별 조합에 대하여 595nm 파장에서의 흡광도(ODdrug)를 측정하였다. 그 후, 하기의 식을 사용하여 측정된 흡광도(ODdrug)를 대조군의 흡광도(ODcontrol) 대비 상대적 수치로 변환하여 바이오필름 형성 억제율(Biofilm inhibition, BI)을 구하였다.
BI(%) = 100 - {(ODcontrol - ODdrug)/ODcontrol × 100}
그 후, 글리시리진 또는 글리시레트산을 기준으로 각각 BIcombination/BIdrug ≥ 2 이면 유의미한 상승 효과(노란색 박스), 1.5 ≤ BIcombination/BIdrug < 2 이면 부분적인 상승 효과(회색 박스), BIcombination/BIdrug < 1.5 이면 상승 효과 없음(흰색 박스)으로 결정하였고, 두 화합물 기준에서 모두 유의미한 상승 효과를 나타낸 조합은 검정 박스로 나타내었다(도 5 및 도 6).
그 결과, 글리시리진 0.5 내지 3mM 농도에서 글리시레트산 0.05 내지 0.2mM 농도의 조합일 때, 상승 효과가 나타나는 것으로 확인되었다. 또한, 두 화합물 기준에서 공통적으로 상승 효과가 나타나고, 단일 추출물의 효과가 5% 이상이며, 보다 적은 농도에서 높은 억제 효과를 나타내는 조합을 확인한 결과, 글리시리진 2mM 및 글리시레트산 0.15mM 조합이 최적의 조합임을 확인하였다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 글리시리진(glycyrrhizin) 및 글리시레트산(glycyrrhetic acid)을 포함하는 구강 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물로서,
    상기 글리시리진의 농도가 1 내지 3mM이고,
    상기 글리시레트산의 농도가 0.1 내지 0.2mM인, 구강 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 구강 질환은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)의 바이오필름(biofilm) 형성에 의하여 유발되는 것인 구강 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 구강 질환은 치아우식증 또는 구내염인 것인 구강 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  7. 삭제
  8. 글리시리진(glycyrrhizin) 및 글리시레트산(glycyrrhetic acid)을 포함하는 구강 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물로서,
    상기 글리시리진의 농도가 1 내지 3mM이고,
    상기 글리시레트산의 농도가 0.1 내지 0.2mM인, 구강 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물.
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