KR20050083465A

KR20050083465A - 자초 추출물

Info

Publication number: KR20050083465A
Application number: KR1020040011984A
Authority: KR
Inventors: 조윤희; 박성규; 김주영
Original assignee: 주식회사 뉴트렉스테크놀러지; 조윤희; 박성규
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2005-08-26
Also published as: KR100638352B1

Abstract

피부 표피 장벽의 지방 층상 구조가 손상되어 있는 아토피 피부염 또는 건조증을 치료하는 용도로서의 자초 추출물이 개시된다.

본 발명에 따르면, 국내 식물 자원인 자초 추출물을 이용함으로써 저렴하고 간단하게 아토피 피부염 또는 건조증을 치료할 수 있다.

Description

자초 추출물{Extract of Gromwell}

본 발명은 자초 추출물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아토피 피부염 또는 건조증을 치료하는 용도로서의 자초 추출물에 관한 것이다.

피부의 가장 외층인 표피는 외부로부터 인체를 보호하는 역할을 하며, 표피의 제일 상층부인 각질층이 표피 장벽(epidermal barrier)으로서 표피의 수분 증발과 손실 억제, 표피의 건조화 방지, 세균, 곰팡이, 바이러스 등의 피부 침범을 방지하는 인체방어 기전의 제일선 역할을 한다.

각질층은 각질 세포들 사이에 지방질들이 벽돌과 그 사이의 회반죽이 있는 형태의 층상 구조를 이루고 있다.

표피 장벽은 인지질, 콜레스테롤, 세라마이드 등의 지질 혼합체로 이 여러 지질들은 정상적인 층상 구조의 유지를 위해 표피에서 대표적인 불포화 지방산인 리놀렌산(LA:18:2n-6), 아라키돈산(AA: 20:4n-6), γ-리놀렌산(GLA: 18:3n-6)들과 결합되어 있는데 이들은 표피 기저층에서는 주로 인지질에 결합되어 있고 각질 형성 세포가 분화함에 따라 세라마이드로 이동되어 아실세라마이드를 형성한다.

한편, 표피 장벽의 지방질 층상 구조가 손상되어 있는 아토피 피부염은 표피를 통한 수분 증발과 감염으로 인해 표피의 건조화와 과증식(hyperproliferation) 및 염증(inflammation)의 증상을 나타낸다.

이러한 아토피성 피부염을 비롯하여 표피의 건조화와 이상 증식 및 염증의 증상을 수반하는 만성 피부 질환은 우리 나라 피부과 외래 환자의 5% 이상을 차지하며 이에 대한 현행 치료법은 스테로이드 제재나 자외선 요법을 통한 DNA 합성 억제, 세포 성장 억제 및 염증 억제에 중점을 두고 있으나, 이와 같은 치료법들은 여러 부작용을 수반하고 근본적인 치유를 기대하기 어려우며 염증의 악화 방지와 재발되기까지의 완화 기간을 장기화하는데 의의를 둘 뿐이어서, 부작용을 수반하지 않고 장기간 사용할 수 있는 치료제의 개발이 시급한 실정이었다.

아토피성 피부염 환자의 각질층에서는 불포화 지방산을 포함한 여러 지질의 수치가 감소되어 있음이 보고된 후 불포화 지방산의 식이 첨가를 통한 아토피 피부염 치료 연구가 시도되어 이 중 γ-리놀렌산(GLA: 18:3n-6)의 주 공급 유지인 달맞이꽃 종자유(Evening Primrose Oil: Oenothera biennis)와 보라지유(Borage Oil: Borago officinalis)의 섭취가 이 질병의 치료에 임상적으로 탁월한 효과가 있음이 알려졌다.

표피의 지방산 대사 측면에서 γ-리놀렌산(GLA: 18:3n-6)은 체내의 다른 조직과 달리 LA-AA와 같은 n-6계 불포화 지방산의 연계 경로에서 인식되지 않는데 이는 불포화(desaturation) 효소의 부재 및 장쇄화(elongation) 효소의 강한 활성에 의해 설명된다. 즉 GLA는 표피 내 장쇄화 효소의 강한 활성에 의해 디호모-γ-리놀렌산(DGLA: 20:3n-6)로는 전환이 가능하나 Δ5 불포화 과정이 요구되는 AA로는 전환되지 않으며 LA는 Δ6 불포화 효소 부재에 의해 GLA로의 전환이 불가능하다.

표피 내에서 γ-리놀렌산(GLA: 18:3n-6)은 장쇄화 효소의 강한 활성에 의해 디호모-γ-리놀렌산(DGLA: 20:3n-6)으로 전환되고 AA로 전환되지 않는 반면에 에코사노이드의 기질로써 사이클로옥시제나아제(COX)에 의해서는 포스타글란딘 E1(PGE1)으로, 15-립옥시제나제(15-LOX)에 의해서는 15-HETrE(15-하이드록시-8,11,14-에이코사테트라에노익산)으로 대사되는데 이 대사체들은 표피의 이상증식과 염증을 억제하는 활성이 있으며 이들의 활성 효율은 다른 불포화 지방산의 에코사노이드 대사체보다 20배 이상 높다.

약리성 지방산으로서 수요가 확대되고 있는 γ-리놀렌산(GLA: 18:3n-6)은 지치과(Boraginaceae), 현삼과(Scrophulariaceae) 및 범위귀속(Saxifraceae) 등 몇가지 식물 종에 분포하고 있는 것으로 알려져 있지만 이들 주요 자원식물은 아메리카 대륙과 뉴질랜드에서 생산되고 있다. 따라서, 국내에서는 전적으로 수입에 의존하고 있어 사용하기 어려우며 고가라는 단점이 있다.

한편, 국내 식물 자원인 자초(생약명: Radix Lithospermi)는 지치(학명: Lithospermum erythrorhizon)과의 다년초로 보라지유가 Borago officinals 종자에서 추출된 유지인데 반하여, 지치(Gromwell)의 뿌리 부분으로서 시코닌(Shikonin), 아세틸시코닌(Acetylshikonin) 등과 함께 다당류인 리소스퍼먼(Lithosperman) 등의 성분을 함유하며, 혈액 순환 촉진 작용, 해독작용, 항균 및 항염작용 등이 있어 각종 창양 종기나 화상, 습진 등을 치료하는데 상용되는 한약재로 알려져 있다.

또한, 대한민국 특허공개공보 제2000-0038904호에는 자초가 창상 및 화상면의 세포의 신생을 촉진하고 항염증작용과 창상치유 촉진효과 등이 있다고 개시되어 있다.

그리하여, 본 발명자들은 아토피 피부염 치료를 위하여 GLA의 함유 식물을 국내 자원식물로부터 탐색한 결과, 한국, 일본, 중국, 아무르에 분포되어 있는 자초(紫草)가 화상, 동상, 습진, 발진, 피부궤양 등에 소독약으로 외용한다는 점에 착안하였다. 그리하여 자초를 분석한 결과 자초 내에서 0.3mg/g 건조 중량의 GLA가 검출됨을 발견하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 피부 표피 장벽의 지방 층상 구조가 손상되어 표피가 이상 증식되는 아토피 피부염 또는 건조증을 치료하는 용도로서의 자초 추출물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 피부 표피 장벽의 지방 층상 구조가 손상되어 표피가 이상 증식되는 아토피 피부염 또는 건조증을 치료하는 용도로서의 자초 추출물을 제공한다.

상기 추출물은, 유기 추출물이 바람직하며, 열탕 추출물일 수도 있다.

한편, 본 발명에 따르면, 자초 추출물을 유효 성분으로 하는 피부 표피 장벽의 지방 층상 구조가 손상되어 표피가 이상 증식되는 아토피 피부염 또는 건조증을 치료하기 위한 약학적 조성물이 제공된다.

본 발명에 따른 자초 추출물은 아토피 피부염 또는 건조증의 치료에 유용한 다른 약품과 함께 이용할 수 있다. 이러한 혼합의 개개의 성분은 치료 동안 각기 다른 시간에 따로 투여되거나 혼합된 형태로 동시에 한번 또는 나누어서 투여될 수 있다. 따라서 본 발명은 동시 또는 교체의 모든 영역을 포함하는 것으로 이해되며 용어 "투여"는 그에 따라 해석된다. 아토피 피부염 또는 건조증의 치료를 위해 유용한 다른 약품과 본 발명의 자초 추출물을 혼합하는 범위는 아토피 피부염 또는 건조증의 치료를 위해 유용한 약학적 조성물과의 모든 혼합을 포함한다.

본 발명의 자초 추출물은 타블렛, 캡슐(각각은 지속적인 분비 또는 일정 시간 후의 분비 제형이다), 알약, 분말, 미립자, 엘릭시르, 팅크제, 현탁액, 시럽 및 유상액의 형태로 구강 투여될 수 있다. 마찬가지로, 이들은 또한 정맥(환약 또는 주입), 복강내, 국부(예를 들면, 피부 크림 또는 안약), 피하, 근육내, 또는 경피(예를 들면, 패치) 형태 등의 약학 분야의 당업자에게 잘 알려진 방법으로 투여될 수 있다.

본 발명의 화합물을 이용하는 처방 복용량은 타입, 종, 나이, 몸무게, 성별, 및 환자의 건강 상태 등의 다양한 인자, 치료되어야 할 상태의 심각성, 투여 경로, 및 환자의 신장 또는 간장의 기능을 고려하여 선택된다. 보통의 의사, 수의사 또는 임상의는 쉽게 상태의 진전을 막거나 대항, 예방하기 위하여 요구되는 약의 약학적 유효량을 결정하여 처방할 수 있을 것이다.

지시된 효과를 위하여 이용되는 본 발명의 경구 복용량은, 하루에 몸무게 1kg 당 약 0.01mg(mg/kg/day) 에서 약 100mg(mg/kg/day) 사이이며, 바람직하게는 하루에 몸무게 1kg 당 약 0.01mg(mg/kg/day)에서 약 10mg(mg/kg/day) 사이이며, 더욱 바람직하게는 0.1 에서 약 5.0mg/kg/day이 좋다. 경구 투여를 위하여, 조성물은 치료되어야 할 환자에 대해 증상에 따른 복용량 조정을 위하여 활성 인자를 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0, 2.5, 5.0, 10.0, 15.0, 25.0, 50.0, 100, 및 500 mg 함유하는 시럽 형태로 제공되는 것이 바람직하다. 약은 전형적으로 활성 인자를 약 0.01mg 에서 약 500mg 함유하며, 바람직하게는 약 1mg 에서 약 100mg의 활성 인자를 포함한다. 정맥 주사로는, 가장 바람직한 복용량은 지속적인 속도의 주입 동안에 0.1 에서 10mg/kg/min 이다. 바람직하게는, 본 발명의 자초 추출물은 하루에 한 번 복용될 수 있고, 또는 하루에 두 번, 세 번 또는 네 번으로 나누어 하루 복용량을 투여할 수 있다. 또한, 바람직하게는 본 발명의 자초 추출물은 적당한 비강 운반체를 이용하여 국부를 통해 비강 형태로 투여될 수 있고, 또는 당업자에게 잘 알려져 있는 경피성 피부 패치 형태를 이용하여 경피성 경로로 투여될 수 있다.

본 발명의 자초 추출물은 활성 인자 형태가 될 수 있고, 구강 타블렛, 캡슐, 엘릭시르, 시럽 등의 투여 형태에 대하여 선택된 약학적으로 적합한 희석제, 엑시피언트 또는 담체들(여기서는 공통적으로 "담체" 물질로 불린다)과 혼합하여 전형적인 약학 기술에 의해 투여된다.

예를 들면, 타블렛 또는 캡슐 형태의 경구 투여를 위하여는, 활성 약 성분은 경구의, 비독성의, 약학적으로 허용 가능한, 젖당, 전분, 수크로오스, 포도당, 메틸 셀룰로오스, 스테아르산 마그네슘, 제2인산 칼슘, 황산 칼슘, 만니톨, 소비톨, 등의 비활성 담체와 함께 화합시킬 수 있고; 액체 형태의 경구 투여를 위하여는, 활성 약 성분은 경구의, 비독성의, 약학적으로 허용 가능한, 에탄올, 글리세롤, 물, 등의 비활성 담체와 함께 화합시킬 수 있다.

게다가, 필요한 경우에는, 적합한 결합제, 윤활제, 분산제 및 착색제 또한 혼합액에 넣을 수 있다. 적합한 결합제로는, 전분, 젤라틴, 포도당 또는 베타-젖당과 같은 천연 설탕, 옥수수 감미료, 아카시아, 트래거캔스 또는 알긴산 나트륨과 같은 천연 및 합성 고무, 카복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌 글리콜, 왁스, 등을 포함한다. 이들 복용 형태에서 이용되는 윤활제는 올레산 나트륨, 스테아르산 나트륨, 스테아르산 마그네슘, 안식향산 나트륨, 아세트산 나트륨, 염화나트륨, 등을 포함한다. 분산제는 전분, 메틸셀룰로오스, 아가, 벤토나이트, 크산 고무 등 제한이 없다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

<실시예>

1. 실험동물

실험동물은 2 주령 하틀리(Hartley)종 수컷 기니피그 50마리를 구입하여(샘타코, 한국) 실험 식이로 사육하기 전 1주 동안 고형배합 사료로 적응시켰다. 표피 과증식을 유도하기 위해 8주 동안 불포화 지방산이 결핍된 코코넛 유지를 식이로 공급하였고 유도된 표피 과증식의 억제 효과를 비교하기 위해 체중에 따라 난괴법으로 군을 나누어 보라지유, 블랙커런트 오일 또는 자초 추출물을 함유한 실험 식이로 2주간 사육하였다. 식이는 매일 40g으로 일정량 공급하였고 0.05%의 비타민 C를 함유한 물을 자유롭게 섭취케 하였다. 실험 동물은 10주 동안 스테인리스 우리에서 한 마리씩 사육하였다. 사육실의 온도는 22±1℃, 습도 60±5%로 유지하였고 매일 광주기, 암주기를 12시간이 되도록 조절하였다.

2. 자초 추출

실험에 사용한 자초는 경상북도 영주에서 2001년 수확하여 건조시킨 것을 구입하여 열탕 추출물과 유기 추출물을 모두 준비하였다.

분쇄한 자초에 10배량의 폴츠 용액[클로로포름/메탄올(2:1 v/v)]과 2배량의 0.1M KCl을 가하고 원심분리(800 x g, 10분) 한 후 하층액을 취하여 감압 농축하고 72시간 동안 동결 건조하여 분말 형태의 자초 유기추출물을 제조하였다.

그러나 한의학과 민간요법에서 유래되어 여러 피부 질환 치료에 이용되어온 자초의 복용은 관행적인 열탕 방법에 의해 이루어지고 있으므로 자초의 현실적인 섭취방법을 적용하는 차원에서 자초 열탕 추출물 또한 준비하였다. 즉 분쇄한 자초에 20배량의 증류수를 가하여 열탕 추출기에서 2시간 동안 가열 전탕한 후 얻어진 용액을 감압 농축하고 72시간 동안 동결 건조하여 분말 형태의 자초 열탕 추출물을 제조하였다.

추출 및 동결 건조 과정 후 분말 형태의 자초 유기 추출물 및 열탕 추출물의 수득율은 최초 시료 무게를 기준으로 각각 23.5% 와 15% 이었다.

3. 식이 구성

각 실험군의 식이 조성은 표 1과 같으며 기니 피그 기본 식이 기준에 준하여 식이 지방을 식이 무게의 6%로 고정시켰다.

[표1]

단위: g/Kg 건분 식이(dry diet)

조성	식이 그룹
조성	BO/HBO	BC/HBC	HCO	GO	GW
코코넛 유지	-	-	60	60	60
보라지유	60	-	-	-	-
블랙커란트오일	-	60	-	-	-
카세인	300	300	300	300	300
옥수수 전분	257.98	257.98	257.98	246.23	250.48
수크로스	100	100	100	100	100
셀룰로스	130	130	130	130	130
미네랄 혼합물	60	60	60	60	60
비타민 혼합물	40	40	40	40	40
아가	20	20	20	20	20
DL-메티오닌	2	2	2	2	2
아세트산 칼륨	25	25	25	25	25
산화마그네슘	5	5	5	5	5
탄산아연	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02
자초유기추출물	-	-	-	11.75	-
자초열탕추출물	-	-	-	-	7.5

표피 과증식을 유도하기 위해서는 코코넛 유지(hydrogenated coconut oil: HCO)를, 유도된 표피 과증식의 억제를 위해서는 보라지유(borage oil), 블랙커런트 오일 또는 자초 열탕 및 유기 추출물을 식이에 첨가하였다. 8주간의 코코넛 유지의 식이 급여에 의한 불포화 지방산 결핍 및 표피 과증식 유도는 기체 크로마토그래피를 이용한 ETA(eicosatrienoic acid)(20:3n-9)(불포화 지방산 결핍의 생화학적 지표)의 표피에서의 축적 및 조직학적 분석에 의해 사전에 검증되었다.

코코넛 유지를 식이에 8주간 공급한 후 나뉘어진 실험군에게 각각 코코넛 유지(HCO군), 보라지유(HBO군), 블랙커런트 오일(HBC군) 또는 전체 식이 무게의 5%에 상응하는 자초를 열탕(GW군) 또는 유기 추출(GO군)한 건조 분말을 식이에 혼합하여 2주간 공급하였다.

동결 건조한 자초 추출물의 사용에서 생기는 건분 식이의 무게 차이는 옥수수 전분 무게에서 감하여 조정하였다.

8+2 주간의 코코넛 유지를 공급하는 실험군(HCO군)은 표피 과증식 억제에 대한 음성 대조군의 역할을 하였다. 또한 8+2주간 보라지유 또는 블랙커런트 오일을 공급하는 실험군(BO군: BC군)은 정상 대조군이었다. 각 유지의 지방산 조성(g/100g 총지방산)은 표 2와 같았다.

[표2]

지방산	BO	BC	HCO
8:0			7.1
10:0			6.5
12:0			51.2
14:0			17.5
16:0	8.7	8.0	8.8
18:0	3.6	5.7	7.1
18:1n-9	16.6	15.3
18:2n-6	36.2	45.0
18:3n-3	-	12.0
18:3n-6	22.3	14.0

4. 표피 증식 측정

1) 조직학적 평가

표피의 증식 정도를 가시적으로 측정하기 위해 4㎟의 표피 조직을 등 부위에서 채취하여 6㎛로 절단한 후 H&E(hematoxylin & eosin)로 고정 및 염색하여 현미경으로 관찰하였다.

2) 티미딘 검출 반응(Thymidine Incorporation)

DNA의 증가는 세포 증식의 지표이므로 DNA의 구조물인 [3H]티미딘의 병합을 이용하여 표피 증식 정도를 측정하였다. 6㎟ 펀치 생검(biopsy punch)으로 표피 조직을 채취하여 1 x DMEM에서 [3H]티미딘(0.1 Ci/㎖; 5㎖)과 함께 37oC에서 3시간 동안 항온 배양하고 DNA의 합성 억제를 위해 액체 질소에 보관하였다. 해동한 표피 조직에 2ml의 0.5M NaOH를 가하고 95oC에서 30분간 가열하여 DNA를 조직에서 유리하고 그 일부를 1% 트리클로로 아세트산 처리가 된 셀룰로스 필터에 점적하여 섬광계수관으로 방사활성을 측정하였다. DNA가 유리된 용액의 일부를 취하여 DNA양을 280nm에서의 흡광도 측정을 이용하여 정량하고 티미딘 검출 반응을 [3H] cpm Thymidine/ mg DNA로 나타내었다.

5. 표피 지질 분획 및 지방산 분석

기니피그 표피 4㎠를 균질기(polytron)(PT-2100, Kinematica, Swiss)로 분쇄한 후 폴츠 용액을 이용하여 지질을 추출하였다. 이를 질소 가스로 건조시키고 100㎕의 폴츠 용액에 녹인 후 HP-TLC (high performance thin layer chromatograph: sillica gel 60, 200㎛ thickness, Whatman, U.S.A.)에 점적하여 1차 전개액 클로로포름:메탄올:아세톤(76:20:4, v/v/v), 2차 전개액 클로로포름:메탄올:아세톤 (80:10:10, v/v/v) 그리고 3차 전개액 클로로포름:아세트산에틸:에틸에테르:메탄올 (76:20:6:2, v/v/v/v)을 순서대로 이용하여 인지질 및 세라마이드 지질을 분획하였다. 각각의 분리된 지질을 박층으로부터 긁어낸 다음 폴츠 용액으로 지질을 추출한 후 6% HCl을 함유한 메탄올을 이용하여 지방산을 메틸화하였다. FAME(Fatty acid methyl ester)은 오메가왁스 320 융합 실리카 캐필러리 컬럼(Omegawax 320 Fused Silica Capillary column, 30m x 0.32㎜ i.d., 0.25㎛ film thickness, Supelco, U.S.A.)을 장착한 기체 크로마토그래피(5890 seriesⅡ Gas chromatograph, Hewlett packard, U.S.A.)에 주입하여 각 분획물의 지방산 프로필을 비교 분석하였다. 분석 조건은 250℃의 주입구와 260℃의 검출구(flame ionization detector)에서 오븐의 온도를 140℃로 5분간 유지시킨 후 4℃/분 비율로 온도를 상승시켜 240℃에서 10분 동안 유지시켰다. 이 때 헬륨 가스(carrier gas)는 3㎖/min의 유량으로 흘려주었고 분할비는 20:1인 조건에서 1㎕의 시료를 주입하였다.

6. 불포화 지방산 립옥시제나제 대사체의 분석 및 측정

기니피그 표피 4㎠에 RIPA 버퍼(20mM Tris-HCl, pH 3.0, 150 mM NaCl, 10mM NaPO4, 10% glycerol, 100M Na3VO4, 100M ammonium molybdate, 1% NP-40, 0.1% SDS)를 가하고 폴리트론으로 분쇄하였다. 동량의 폴츠 용액을 가하고 원심분리한 후 (3000 rpm, 5분) 하층을 취하여 질소 가스로 건조시키고 메탄올에 녹였다.

이를 HPLC (Waters 1500 series HPLC: 1525 binary HPLC pump, 2487 Dual Absorbance detector, U.S.A.)에 주입하여 불포화 지방산 대사체를 비교 분석하였다. 이때 ODS 18 컬럼(reverse phase, 25 cm x 4.6㎛ i.d., Beckman, U.S.A.)을 이용하여 237㎚에서 분석하였고 용매(flow rate: 1㎖/min)는 메탄올: 0.08% 아세트산을 함유한 H2O(76:26, v/v)를 사용하였다.

7. 통계 분석

본 발명의 실험 결과는 평균치와 표준편차로 나타내었고 SAS 프로그램을 이용하여 실험군 간의 유의성은 일방향 ANOVA로 검증한 후 p<0.05 수준에서 던컨의 다중 범위 검정(Duncan's multiple range test)으로 비교 분석하였다.

<결과>

1. 자초의 식이 급여가 표피 증식에 미치는 영향 (TEWL, H&E, Ki67, thymidine)

도1은 블랙커란트오일(BCO), 또는 보라지유(BO)를 10주간 섭취한 정상 대조군, 코코넛 유지(HCO)를 10주간 섭취한 불포화 지방산 결손 기니 피그, 또는 8주는 코코넛 유지 섭취 후 다음 2주는 블랙커란트오일(HBCO), 보라지유(HBO), 자초 유기 추출물(GO) 또는 자초 열탕 추출물(GW)을 섭취한 기니 피그의 표피를 통한 수분 손실량(TEWL: trans epidermal water loss)을 측정한 결과이다. 결과 값은 평균±SEM (n=10)이다.

표피를 통한 수분 손실량 (TEWL: trans epidermal water loss)을 측정한 결과 자초 유기추출물을 식이 급여한 GO군의 수분 손실도 평균은 BC, BO, HBO 군과 유사하였고 HCO, HBC, GW 군보다 낮았으나 통계 분석상 군간의 유의적인 차이는 없었다(표3 참조).

[표3]

식이 그룹	TEWL
BC	8.8±0.9
BO	9.3±1.2
HCO	10.1±1.4
HBC	11.6±2.5
HBO	9.3±0.9
GO	9.6±1.8

도2는 도1과 동일한 각 처리군의 기니 피그의 표피 증식의 시간 경과에 따른 모습이다. 화살표는 표피의 기저층을 나타내며 표피 증식은 화살표로부터 꼭대기까지의 표피 두께와 관련이 있다.

도3은 도1과 동일한 각 처리군의 기니 피그의 표피 두께이다. 도2의 결과를 수치화한 것으로 결과값은 평균±SEM (n=10)이다. 다른 문자의 평균은 p < 0.0001로 다르다. HCO군의 표피 두께 증식(acanthosis)을 볼 수 있다. 자초 추출물의 식이 급여는 표피 과증식을 억제하였는데, 특히 자초 유기 추출물을 식이 급여한 GO군에서 표피 과증식이 가장 현저히 감소하였고, 자초 열탕 추출물을 식이 급여한 (GW군)후의 표피 과증식 억제 효과는 BO군과 유사하였다. HBC 및 HBO 군에서도 표피 과증식이 억제되었으나 BO군에 비해 표피가 두꺼웠다.

H & E 염색을 이용한 표피 증식의 조직학적 평가 결과 코코넛 유지를 식이 공급한 HCO군에서 표피층이 가장 두꺼워져 있었다(표4 참조).

이는 불포화지방산 결핍으로 인해 피부조직의 수분장벽이 파괴되고 스테롤-에스터의 과도한 생성과 함께 표피 세포의 과도한 증식 및 각질화가 진행되기 때문이다. 자초 추출물의 식이 급여는 표피 과증식을 억제하였는데, 특히 자초 유기 추출물을 식이 급여한 GO군에서 표피 과증식이 가장 현저히 감소하였고(p<0.0001), 자초 열탕 추출물을 식이 급여한 (GW군) 후의 표피 과증식 억제 효과는 BO군과 유사하였다. HBC및 HBO군에서도 표피 과증식이 억제되었으나 BO군에 비해 표피가 두꺼웠다.

[표4]

식이 그룹	표피층 두께(㎛)
BC	29.4±4.4^abc
BO	15.7±1.9^dc
HCO	45.4±5.2^a
HBC	22.5±2.5^bcd
HBO	38.8±6.3^ab
GO	9.2±1.2^d
GW	15.3±6.1^cd

도4는 도1과 동일한 각 처리군의 기니 피그의 표피 DNA로의 [3H] 티미딘 검출 반응을 나타낸다. 결과값은 평균±SEM이다. 다른 문자의 평균은 p < 0.05로 다르다.

[3H] 티미딘 검출 반응을 이용하여 각 실험군에서 표피 증식 정도를 생화학적으로 평가하였다 (표5 참조).

[표5]

식이 그룹	cpm/㎍ DNA
BC	231.1±45.8^ab
BO	233.6±41.3^ab
HCO	301.5±46.1^a
HBC	270.8±46.9^a
HBO	224.8±20.1^ab
GO	104.2±4.3^c
GW	143.8±12.3^bc

HCO군에서의 티미딘 병합율이 가장 높았으며 이 결과는 표피의 과증식은 DNA 합성 증가와 병행됨을 의미한다. HBO군의 티미딘 병합율은 BC 및 BO군과 유사하였다. 자초 유기 추출물의 식이 급여후 GO군에서 티미딘 병합율이 가장 낮았으며, 그 수준은 정상대조군인 BC 군과 BO군보다 유의적으로 낮았다. 자초 열탕 추출물의 식이 급여 (GW군) 후의 티미딘 병합율 또한 GO군과 유사한 수준이었다. 리놀렌산를 비롯한 불포화 지방산 결핍 식이뿐 아니라, 탈지 분유를 섭취한 영아나 지질이 결여된 경장 영양을 실시한 경우 성장의 저하와 함께 표피 탈락, 표피 과증식이 나타난다고 보고되었는데 HCO군에서의 표피의 과증식은 이 보고들과 일치하였다. 유도된 표피의 과증식은 블랙커런트 오일, 보라지유, 자초 추출액의 식이 급여에 의해서 모두 증식이 억제되는 경향을 나타내었으나 자초 유기 추출액의 효과가 가장 현저하였다. 조직학적 평가와 생화학적 평가를 종합하여 볼 때 자초 유기추출물의 식이 급여는 표피 과증식을 억제하는데 가장 효과적인 것으로 여겨진다.

2. 자초의 식이 급여가 표피의 지방산 조성에 미치는 영향

HCO군에서 리놀렌산 수준은 HBC군과 BO 군에 비해 현저히 낮았다 (표 6 참조).

[표6]

자초 유기 추출액을 식이 급여한 GO군은 HBO군과 유사한 수준으로 리놀렌산의 함유율을 증가시켰다. 자초 열탕 추출액을 식이 급여한 (GW군) 후의 리놀렌산 의 함유율은 불포화 지방산 결핍식이 급여 (HCO군) 후와 유사한 수준이었으며, 각 군간에 유의적인 차이를 보였다. 각 군간의 γ-리놀렌산 함유율도 리놀렌산과 비슷한 경향이었는데, GO군과 HBO군이 비슷한 수준이었으며, GW군과 HCO군의 수준이 거의 비슷하게 나타났다.

도5와 도6은 도1과 동일한 각 처리군의 기니 피그의 표피 내 인지질과 세라마이드의 불포화 지방산(PUFA) 조성을 나타낸다. 결과값은 평균±SEM이다. 다른 문자의 평균은 p < 0.05로 다르다.

표피 내에 함유된 지질을 인지질(PL)과 세라마이드(CE), 중성 지질(NL)로 분획한 후 LA와 DGLA의 함유량(g/100g 총 지방산)을 비교하였다(표7 참조).

[표7]

PUFA	지방	식이그룹
PUFA	지방	BC	BO	HCO	HBC	HBO	GO	GW
18:2n-6	PL	9.0±6.2^bc	10.5±3.4^b	4.4±2.4^c	8.1±4.4^bc	10.0±3.1^b	15.5±4.0^a	9.4±2.4^bc
	CE	9.3±2.5^ab	8.6±4.7^b	4.6±3.0^b	8.5±6.8^b	7.3±6.0^b	14.6±3.4^a	10.7±3.8^ab
	NL	14.9±5.6^ab	14.9±7.7^ab	7.4±3.8^b	10.0±6.8^b	12.0±8.6^ab	19.8±6.5^a	8.7±4.6^b
20:3n-6	PL	1.8±0.9^ab	1.6±1.3^ab	0.9±0.8^ab	1.5±1.4^b	1.3±0.8^b	2.7±0.8^a	2.8±1.1^a
	CE	1.8±0.7^ab	2.3±0.9^a	0.7±0.3^ab	1.4±0.4^bc	1.2±0.4^bc	2.4±1.5^a	1.1±0.5^bc
	NL	1.7±1.6	2.7±1.8	1.0±0.4	1.3±1.1	1.5±1.0	1.8±0.9	1.5±0.6

GO군에서 인지질과 세라마이드, 중성 지질에 함유된 LA 수준이 가장 높게 나타났으며, 그 수준은 양성대조군인 BC군과 BO군보다도 높았다. 또한 세라마이드에 함유된 DGLA의 수준도 GO군에서 가장 유의적으로 높았다. 중성 지질에 함유된 DGLA 수준은 각 군간의 유의적인 차이를 보이지 않았다.

3. 자초의 식이 급여가 표피의 불포화지방산 립옥시제나제 대사체 생성에 미치는 영향

도7은 도1과 동일한 각 처리군의 기니 피그의 표피 내 13-HODE의 변화된 세포내 수준을 나타낸다. 결과값은 평균±SEM이다.

도8은 도1과 동일한 각 처리군의 기니 피그의 표피 내 15-HETrE의 변화된 세포내 수준을 나타낸다. 결과값은 평균±SEM이다. 다른 문자의 평균은 p < 0.05로 다르다.

15-리폭시제나제의 대사체인 13-HODE(13-hydroxyoctadecadienoic acid)와 15-HETrE의 생성량은 각각 인지질과 세라마이드에 함유된 리놀렌산과 디호모-γ-리놀렌산의 수준(표5)을 반영하였다(표8 참조).

[표8]

식이 그룹	13-HODE(㎍/g 단백질)	15-HETrE(㎍/g 단백질)
BC	265.2±75.2	87.5 ±31.5^abc
BO	259.5 ±71.1	72.2± 24.5^ab
HCO	168.4± 46.8	31.2± 8.9^c
HBC	259.2±20.5	61.1± 7.5^bc
HBO	191.9± 52.9	49.6 ±5.2^bc
GO	338.5± 64.3	143.3± 13.7^a
GW	300.9± 79.0	102.0± 12.0^ab

GO군에서 13-HODE의 생성양 평균은 높았으나 다른 군과의 유의적인 차이는 없었다. HCO군에서 15-HETrE 생성량은 가장 낮았다. 15-HETrE의 생성양은 GO군에서 유의적으로 가장 높았다. 이 결과는 자초 유기추출물의 섭취가 보라지유, 블랙커런트 오일 및 자초 열탕추출물보다 더욱 효과적으로 체내에 γ-리놀렌산을 공급하는 식품 소재로의 개발 가능성을 제안한다.

불포화 지방산 결핍 식이에 의한 표피 과증식을 유도한 후 자초 추출물 또는 블랙커런트 오일과 보라지유의 식이 공급에 따른 표피 과증식의 억제 및 인지질과 세라마이드에 함유되어 있는 리놀렌산 (LA: 18:2n-6), 디호모-γ-리놀렌산 (DGLA: 20:3n-6)와 13-HODE, 15-HETrE의 수준 및 세라마이드 생성을 비교, 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다.

1) 표피 증식의 조직학적 평가 및 티미딘 검출 반응을 이용한 표피 증식의 생화학적 평가 결과, 과증식을 유도한 HCO군에서 표피층이 두꺼워졌으며 티미딘 병합률 또한 가장 높았다. 조직학적 평가 결과 HBC및 HBO군에서도 표피 과증식이 억제되었으나 자초 유기 추출물을 식이 급여한 GO군에서 과증식이 가장 현저히 감소하였다.

2) 자초 유기 추출액을 식이 급여한 GO군에서 표피의 전체 지질에 함유된 리놀렌산의 수준은 HBO군과 유사하였다. 자초 열탕 추출액을 식이 급여한 GW군의 리놀렌산 함유율은 HCO군과 유사하였다.

3) 인지질과 세라마이드, 중성 지질에 함유된 LA와 DGLA의 함유량을 비교한 결과 GO군에서 인지질과 세라마이드, 중성 지질에 함유된 LA의 수준이 가장 높았으며, 세라마이드에 함유된 DGLA의 수준도 가장 높았다.

4) GO군에서 DGLA의 15-립옥시제나제의 대사체로 항증식과 항염의 생리활성이 보고된 15-HETrE의 생성량이 가장 높았다. HCO군의 13-HODE와 15-HETrE 생성량은 정상대조군 (BCO군, BO군)보다 낮았으며, 군간의 유의적인 차이를 나타냈다.

이상의 결과를 종합해보면 표피 과증식이 유도된 기니 피그에 자초 유기 추출액을 식이 급여하면 블랙커런트 오일이나 보라지유보다 더욱 현저히 표피 장벽 유지에 중요한 지질 성분인 인지질과 세라마이드에 함유된 디호모-γ-리놀렌산 및 15-HETrE의 생성을 증가시켜 표피 과증식을 억제하는 것을 알 수 있다. 한편, 자초 열탕 추출물의 표피 과증식 억제 효과는 자초 유기 추출물보다는 낮으나 조금씩 나타나 있다.

본 발명에 따르면, 국내 식물 자원인 자초 추출물을 이용함으로써 저렴하고 간단하게 아토피 피부염 또는 건조증을 치료할 수 있다는 장점이 있다.

즉, 자초 유기 추출액은 기존에 표피 과증식 억제 소재로 사용되어온 블랙커런트 오일이나 보라지유를 능가하는 자원으로써 자초의 국내 유지 지원 및 피부 관련 건강 기능 식품 소재로의 개발이 가능하게 된다.

도1은 블랙커란트오일(BCO), 또는 보라지유(BO)를 10주간 섭취한 정상 대조군, 코코넛 유지(HCO)를 10주간 섭취한 불포화 지방산 결손 기니 피그, 또는 8주는 코코넛 유지 섭취 후 다음 2주는 블랙커란트오일(HBCO), 보라지유(HBO), 자초 유기 추출물(GO) 또는 자초 열탕 추출물(GW)을 섭취한 기니 피그의 표피를 통한 수분 손실량(TEWL: trans epidermal water loss)을 측정한 결과이다.

도2는 도1과 동일한 각 처리군의 기니 피그의 표피 증식의 시간 경과에 따른 모습이다.

도3은 각 처리군의 기니 피그의 표피 두께이다.

도4는 각 처리군의 기니 피그의 표피 DNA로의 [3H] 티미딘 검출 반응을 나타낸다.

도5 및 도6은 각 처리군의 기니 피그의 표피 내 인지질과 세라마이드의 불포화 지방산(PUFA) 조성을 나타낸다.

도7은 각 처리군의 기니 피그의 표피 내 13-HODE의 변화된 세포내 수준을 나타낸다.

도8은 각 처리군의 기니 피그의 표피 내 15-HETrE의 변화된 세포내 수준을 나타낸다.

Claims

피부 표피 장벽의 지방 층상 구조가 손상되어 표피가 이상 증식되는 아토피 피부염 또는 건조증을 치료하는 용도로서의 자초 추출물.
제 1 항에 있어서,

상기 추출물은, 유기 추출물인 것을 특징으로 하는 자초 추출물.
제 1 항에 있어서,

상기 추출물은, 열탕 추출물인 것을 특징으로 하는 자초 추출물.
자초 추출물을 유효 성분으로 하는 피부 표피 장벽의 지방 층상 구조 손상되어 표피가 이상 증식되는 아토피 피부염 또는 건조증을 치료하기 위한 약학적 조성물.
제 4 항에 있어서,

상기 추출물은, 유기 추출물인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제 4 항에 있어서,

상기 추출물은, 열탕 추출물인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.