KR20160015174A

KR20160015174A - 항산화 활성을 가지는 그령속 추출물을 함유하는 약제학적 및 식품 조성물

Info

Publication number: KR20160015174A
Application number: KR1020150106964A
Authority: KR
Inventors: 나채선; 강병화; 이민주; 이용호; 홍선희; 박소영
Original assignee: 한경대학교 산학협력단
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2016-02-12
Also published as: KR101715342B1

Abstract

국내에 자생하는 그령속 식물 추출물의 항산화 효과를 이용하여, 피부의 노화, 색소 침착, 피부암 및 동맥경화 등 산화적 스트레스로 인해 발생하는 질환을 예방, 개선 또는 치료할 수 있는, 항산화 활성을 가지는 그령속 추출물을 함유하는 약제학적 및 식품 조성물이 개시된다. 상기 항산화 활성을 가지는 그령속 추출물을 함유하는 약제학적 조성물은, 그령속 식물 추출물을 유효성분으로 함유하며, 항산화 관련 질환 예방 또는 치료용으로 사용된다.

Description

항산화 활성을 가지는 그령속 추출물을 함유하는 약제학적 및 식품 조성물{Pharmaceutical and food composition including Eragrostis genus extracts having antioxidant activity}

본 발명은 항산화 활성을 가지는 그령속 추출물을 함유하는 약제학적 및 식품 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 국내에 자생하는 그령속 식물 추출물의 항산화 효과를 이용하여, 피부의 노화, 색소 침착, 피부암 및 동맥경화 등 산화적 스트레스로 인해 발생하는 질환을 예방, 개선 또는 치료할 수 있는, 항산화 활성을 가지는 그령속 추출물을 함유하는 약제학적 및 식품 조성물에 관한 것이다.

현대인은 자외선, 인스턴트 가공식품, 공해 등의 유해물질 및 스트레스 등으로 인해, 체내에 발생하는 산화물질로 각종 질병의 위험에 노출되어 있다. 특히, 자외선에 의한 피부의 손상은, 피부의 노화나 흑반 등의 색소 침착 등을 일으켜, 미용상의 불편이나 심리적인 위축감을 가져와, 사회생활에 부정적인 영향을 미치게 되며, 심하게는 피부암과 같은 질환에 이르는 문제를 야기한다.

자외선에 의한 피부 손상 중, 직접적인 영향으로 인한 화상 등의 피부 손상 이외에도, 자외선으로 인해 체내에 생성되는 산화물질, 즉 활성산소(reactive oxygen species, ROS)에 의한 2차적인 현상들이 지속적으로 체내에서 이루어질 경우, 더욱 커다란 문제를 발생시킬 수 있다. 피부 내 형성된 활성산소는 세포의 DNA 손상 및 이에 따른 면역세포의 손상, DNA 복제 및 회복 기능의 손상으로 인한 돌연변이 세포의 발생, 홍반 반응으로 인한 각질세포 변형을 일으키며, 결과적으로 피부 세포의 사멸과 노화 진행을 발생시킨다. 또한, 활성산소는 색소 생성 세포를 자극함으로써, 멜라닌 색소를 생성하여 색소 침착을 일으키는 원인이 된다. 피부 세포 내의 신호 전달 물질의 발현으로 나타나는 멜라닌 형성 과정에 있어서, 자외선에 의해 발생된 활성산소에 의해 비정상적인 염증 물질이 케라티노사이트(Keratinocyte)에서 발현되며, 발현된 염증유발 물질은 멜라닌 생성세포인 멜라노사이트(Melanocyte)를 활성화시켜 멜라노좀(Melanosome) 내 멜라닌의 합성을 촉진시킨다(N. Agar, A. R. Young, Mutation research 571, 121-132, 2005). 또한, 활성산소는 인체의 피부뿐만 아니라, 신경세포의 사멸을 유발하여 각종 신경질환을 일으키고, 또한, 활성산소에 의한 유전자 손상으로, 각종 암(cancer) 질환을 발병시키기도 한다.

따라서, 최근의 자외선과 관련되어 피부 등에 발생하는 문제점들을 해결하려는 노력들은 이러한 활성산소의 작용을 얼마나 억제시키는가에 그 초점이 맞추어져 있으며, 최근 의학계에서는 '모든 질병의 약 90 %는 활성산소가 원인'이라 할 만큼, 활성산소의 억제에 많은 관심을 기울이고 있지만, 아직 뚜렷한 대안이 제시되지 못하고 있는 실정이다. 현재 미백 화장료로 사용되고 있는 알부틴, 하이드로퀴논, 코직산 등의 경우, 근본적인 원인이 되는 활성산소의 활성 억제가 아닌 멜라닌 색소의 생성 억제 또는 제거에 초점이 맞추어져 있어, 근본적인 해결방법이 될 수 없을뿐더러, 그 사용에 있어 효능 및 안전성에 문제를 나타내거나, 제품 내에서의 효능 유지가 어려운 실정이다. 또한 아스코르빈산의 경우, 안정성에 문제가 있기 때문에, 사용에 있어 제한적인 것이 현실이다. 따라서 피부에 손상을 주는 근본적 원인인 활성산소를 제거하는 항산화 효과를 가지면서, 안전성이 확보된 신규 원료 및 이를 이용한 제품 개발이 필요하다. 그 중, 천연 물질은 안전성이 우수하며, 다양한 활성 성분을 가지는 여러 가지 성분들을 함유하고 있어 종래에 사용되었던 원료가 갖는 문제점을 해결하기 적합하여, 이들로부터 유효한 성분을 추출하여 적용하는 연구가 진행되어 왔다.

이와 같은 천연 물질 중에 그령(Eragrostis ferruginea)이라는 식물이 있으며, 이는 국내 각처의 길가, 풀밭 또는 빈터에서 흔하게 자라는 화본과의 다년생 초본으로서, 30 ~ 80 cm 정도의 높이로 자란다. 줄기는 편평하고 여러 개가 뭉쳐져 큰 포기를 이룬다. 잎은 줄 모양이고 끝이 뾰족하며 매우 질기고, 길이 20 ~ 40 cm, 너비 2 ~ 6 mm이며, 표면 밑부분과 잎집 윗부분에 털이 있다. 8 ~ 9월에 붉은빛을 띤 갈색 꽃이 원추꽃차례로 개화하며, 꽃 이삭은 긴 타원형으로, 20 ~ 40 cm의 길이를 가진다. 가지는 마디에 한 개씩 달리고, 겨드랑이에 털이 약간 있으며, 꽃차례 이삭에서 갈라진 잔이삭 자루 윗부분에 고리 모양의 노란색 샘이 있다. 잔이삭은 길이 5 ~ 10 mm로서 5 ~ 10개의 잔꽃이 달리고, 꽃밥은 길이 0.8 ~ 1.2mm이다. 포영은 바소꼴로 1맥이 있고 호영은 좁은 달걀 모양으로 내영보다 일찍 떨어지며 약간 길며, 열매는 영과로서 약간 편평한 타원형이다. 주로 목초, 사방용으로 이용되고, 농가에서는 가축의 사료로 이용하며, 잎은 새끼 대용으로 쓴다. 한국, 중국, 히말라야 등지에 분포한다.

대한민국 특허등록 10-1149190호에서는 '베타아밀로이드 독성을 저해하는 그령 추출물 및 이를 함유하는 약제학적 조성물'을 개시하고 있으며, 그령 추출물을 이용하여 체내의 신경세포를 보호함으로써, 알츠하이머병이나 다운증후군과 같은 아밀로이드 관련 질환을 예방하거나 치료하는 것을 목적으로 하고 있다. 이와 같이, 동식물에서 유효 성분을 추출한 물질은, 질병을 예방 및 치료하는 약으로서나 식품 등으로서 유용하며, 이를 위해, 새로운 동식물의 유효 성분을 추출하기 위한 연구개발이 이루어지고 있다.

본 발명의 목적은, 인체에 무해하면서, 항산화 효과를 이용하여, 산화적 스트레스로 인해 발생하는 피부의 노화, 색소 침착, 피부암 및 동맥경화 등을 예방 또는 치료할 수 있는, 그령속 추출물을 함유하는 약제학적 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 인체에 무해하면서, 항산화 효과를 이용하여, 산화적 스트레스로 인해 발생하는 피부의 노화, 색소 침착, 피부암 및 동맥경화 등을 예방 또는 개선할 수 있는, 그령속 추출물을 함유하는 식품 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 그령속 식물 추출물을 유효성분으로 함유하는, 항산화 관련 질환 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 항산화 활성을 가지는 그령속 추출물을 함유하는 약제학적 및 식품 조성물은, 상대적으로 부작용 및 독성 발현율이 적어 생체 친화적이며, 항산화 효과를 이용하여, 피부의 노화, 색소 침착, 피부암 및 동맥경화 등 산화적 스트레스로 인해 발생하는 질환을 예방, 개선 또는 치료할 수 있다.

도 1은 그령속 식물 메탄올 추출물과 DPPH 자유 라디칼의 상관 관계를 나타낸 도면.
도 2는 그령속 식물 메탄올 추출물과 환원력의 상관 관계를 나타낸 도면.
도 3 및 4는 본 각시그령 추출물의 프랙션(fraction, 분획)별 물질 변화를 보여주는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 항산화 활성을 가지는 그령속 식물 추출물에는, 국내에 자생하는 그령(Eragrostis ferruginea), 참새그령(Eragrostis cilianensis), 좀새그령(Eragrostis minor), 비노리(Eragrostis multicaulis), 큰비노리(Eragrostis pilosa), 각시그령(Eragrostis japonica) 및 능수참새그령(Eragrostis curvula) 등 총 7 가지의 그령속(Eragrostis genus) 식물이 사용되었다.

상기 그령속 식물 추출물은, 지상부에 위치하는 그령속 식물의 메탄올(methanol, MeOH) 또는 에탄올(ethanol, EtOH) 등의 알코올(alcohol) 용매에 의한 용해 추출물을 배양 및 크로마토그래피 정제하여, 페놀(phenol) 및 플라보노이드(flavonoid) 등의 유효성분을 분리하였다. 상기 분리된 페놀 및 플라보노이드 성분의 항산화 효과를 알아보기 위하여, 하기 실시예와 같이 DPPH 자유라디칼 소거 활성(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl free radical scavenging activity), 환원력(reducing power) 및 총 항산화능력(Total antioxidant capacity)을 측정 및 분석한 결과, 상기 2 가지 성분 모두 항산화 효과가 탁월하였으며, 상기 유효성분을 포함하는 그령속 식물 중, 각시그령, 능수참새그령 및 그령의 항산화 효과가 우수하였고, 각시그령이 가장 우수하였다. 상기 분석에 대한 과정 및 결과는 하기 실시예에서 상세히 설명한다.

상기 각시그령의 추출물의 유효 성분은 하기 화학식 1로 표시되는 카페인 산(Caffeic acid), 하기 화학식 2로 표시되는 오리엔틴(Orientin), 하기 화학식 3으로 표시되는 비텍신(Vitexin) 및 이들의 혼합물 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물을 포함한다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

상기 그령속 식물 추출물은, 통상의 천연물 추출 용매인 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물을 이용하여 추출될 수 있으나, 메탄올 또는 에탄올 등의 알코올을 이용하는 것이 바람직하고, 메탄올 또는 에탄올을 이용하는 것이 가장 바람직하다. 여기서, 메탄올 또는 에탄올은 50 내지 100 %로 물에 희석하여 사용할 수도 있으나, 100 %의 메탄올 또는 에탄올로 추출하는 것이 유효성분의 분리에 유리하다. 한편, 메탄올 또는 에탄올에 의한 그령속 식물 추출물은, 극성이 다른 유기용매를 이용하여 추가 분획이 가능하며, 또한, 각종 크로마토그래피를 이용하여 추가의 정제 과정을 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 그령속 식물 추출물에는, 추출, 분획 및 정제의 각 단계에서 얻어지는 모든 추출액, 분획 및 정제물, 그 희석액 또는 농축액, 또는 그 건조물 중 어느 하나라도 포함될 수 있으며, 통상의 방법에 의해, 과립, 정제, 캡슐 또는 드링크제 등의 형태로 제제화(製劑化) 될 수 있다. 또한, 보존 및 취급을 용이하게 하기 위하여, 통상의 제제화에 사용되는 덱스트린이나 사이클로덱스트린 등의 캐리어, 그 밖에 임의의 조제를 부가할 수 있다. 본 발명에 따른 그령속 식물 추출물의 섭취량(투여량)은, 성인 하루 평균 1 내지 3,000 mg이 바람직하며, 연령이나 증상 등에 따라 알맞게 가감하여야 한다.

본 발명에 따른 그령속 식물 추출물로부터 분리되는 유효성분인 페놀 및 플라보노이드는 모두 산화 작용을 억제하는 항산화 효과를 가지는 것으로서, 페놀 및 플라보노이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유효성분을 함유하는 그령속 추출물 자체를 제제화 하거나, 이를 함유하며, 인체에 무해한 약제학적/식품 조성물로 제조하여 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 상기 7종의 그령속 식물 추출물로부터 유효성분을 분리하는 방법은, 상기 7종의 그령속 식물로부터 페놀, 플라보노이드 등을 분리할 수 있는 방법이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 상기 7종의 그령속 식물 중 하나의 극성 또는 비극성 용매 가용 추출물을 증류수 등으로 다회(多回) 분획 및 세척하여 정제한 후, 추가로 통상의 분획 공정을 수행할 수도 있다.

다음으로, 그령속 식물 추출물을 유효성분으로 함유하여, 피부의 노화, 색소 침착, 피부암 및 동맥경화 등의 항산화 관련 질환을 예방 또는 치료할 수 있는 약제학적 조성물을 설명한다. 본 발명에 따른 약제학적 조성물에는, 그령속 식물 추출물로부터 분리되는 유효성분인 페놀 및/또는 플라보노이드가, 약제학적 조성물 총 중량에 대하여 0.0001 내지 90 중량%, 바람직하게는 0.001 내지 88 중량%, 더욱 바람직하게는 0.005 내지 85 중량%로 포함되며, 상기 약제학적 조성물은 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 크림, 젤, 패취, 연고제, 현탄액, 에멀젼, 시럽, 분무제(에어로졸 등)의 제형 또는 주사 용액의 형태로 제형화하여 제조될 수 있다.

상기 약제학적 조성물은, 그밖에 약제학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용되는 담체, 부형제 및 희석제 등을 더욱 포함할 수 있는 것으로서, 상기 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 올리고당, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등이 있다. 제제화 할 경우에는 통상적으로 사용되는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로오스(sucrose), 락토오스(lactose) 또는 젤라틴 등을 섞어 조제한다. 또한, 단순 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크와 같은 윤활제도 사용된다. 경구를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는, 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있으며, 좌제의 기제로는, 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 그령속 식물 추출물을 함유하는 약제학적 조성물의 투여량은, 환자의 상태 및 체중, 약물의 형태, 투여 경로 및 기간에 따라 다를 수 있지만, 효과를 극대화 하기 위해서는, 1일 0.0001 내지 100 mg/kg, 바람직하게는 1일 0.001 내지 10 mg/kg으로 투여하는 것이 좋으며, 투여 횟수는 하루에 한 번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 투여 방식은 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관내(intracerebroventricular) 주사 등 다양한 경로로의 투여가 가능하다.

다음으로, 그령속 식물 추출물을 유효성분으로 함유하여, 피부의 노화, 색소 침착, 피부암 및 동맥경화 등의 항산화 관련 질환을 예방 또는 개선할 수 있는 식품 조성물을 설명한다. 본 발명에 있어서 식품이라 함은, 영양소를 하나 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하는 것으로서, 바람직하게는 가공의 공정을 거쳐 직접 섭취가 가능한 상태의 것이며, 더욱 바람직하게는 식품, 식품 첨가제, 건강 기능성 식품 및 음료 등을 의미한다. 본 발명에 따른 식품 조성물에는, 그령속 추출물로부터 분리되는 유효성분인 페놀 및/또는 플라보노이드가, 식품 조성물 총 중량에 대하여 0.0001 내지 90 중량%, 바람직하게는 0.001 내지 88 중량%, 더욱 바람직하게는 0.005 내지 85 중량%로 포함되며, 식품학적으로 허용 가능한 식품보조첨가제가 더욱 포함될 수 있다. 한편, 상기 식품 조성물은, 환제, 분말, 과립, 침제, 정제, 캡슐 또는 음료의 형태로 제제화(製劑化) 될 수 있다.

또한, 상기 식품 조성물에 포함되는 페놀 및/또는 플라보노이드는, 피부의 노화 및 색소 침착 등을 예방하기 위한 건강보조식품의 식품보조첨가제로서 사용될 수 있으며, 이 때의 건강보조식품으로는 음료, 껌, 차(茶) 및 비타민 복합체 등이 있고, 환제, 분말, 과립, 침제, 정제, 캡슐 또는 음료의 형태가 될 수 있다. 여기서, 상기 페놀 및/또는 플라보노이드의 양은, 건강보조식품 총 중량의 0.0001 내지 90 중량%로 가할 수 있으며, 음료로 된 건강보조식품의 경우, 100 ml를 기준으로 0.0001 내지 20 중량%로 가할 수 있다. 한편, 식품보조첨가제에는 상기 페놀 및 플라보노이드 이외에, 통상의 식품첨가제, 예를 들어, 향미제, 풍미제(합성 풍미제 및 천연 풍미제 등), 착색제, 중진제(치즈, 초콜릿 등) 및 안정화제 등을 포함할 수 있으며, 특히 음료로 된 건강보조식품의 경우, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 함유할 수 있다.

상기 향미제의 예로는, 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어, 레바우디오시드 A, 글리시르히진) 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등) 등이 있으며, 상기 천연 탄수화물의 예로는, 포도당 및 과당 등의 모노사카라이드, 말토오스 및 수크로오스 등의 디사카라이드, 덱스트린 및 사이클로 덱스트린 등의 폴리사카라이드 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜 등이 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은, 본 발명의 조성물 100 ml 당, 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.

본 발명의 조성물은, 상술한 것들 이외에, 영양제, 비타민, 광물(전해질), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제, 천연 과일 주스(음료) 및 야채 음료의 제조를 위한 과육 등의 첨가제를 더욱 함유할 수 있으며, 독립적으로 또는 혼합(조합)하여 사용할 수 있다. 첨가제의 조성물 내 함량 비율은 크게 의미는 없지만, 본 발명의 조성물 100 중량부당 약 0.001 내지 20 중량부의 범위에서 사용되는 것이 일반적이다.

다음으로, 본 발명에 사용되는 그령속(Eragrostis genus) 식물을 설명하면, 그령속 식물은 국내 각처의 길가, 풀밭 또는 빈터에서 흔하게 자라는 화본과의 다년생 또는 1년생 초본으로서, 그령(Eragrostis ferruginea)은 배경 기술에 나타낸 바와 같고, 능수참새그령은 다년생 초본이며, 나머지 그령속 식물들은 1년생 초본이다. 참새그령(Eragrostis cilianensis)은 에서 에 걸쳐 널리 분포하는 것으로서, 줄기는 무더기로 나와 높이가 20∼60 cm이고, 마디 바로 밑에 오목하게 들어간 선점(腺點)이 있으며, 잎은 밝은 녹색으로 너비 2∼6 mm로, 가장자리와 맥 위에 동일한 선점이 있고, 잎집은 뒷면에 선점이 있으며 윗부분 양면에 긴 털이 있다. 꽃은 8∼9월에 피고, 원추꽃차례에 다수의 작은 이 달려 있으며, 납빛의 작은 은 편평하고 넓은 타원형으로서, 10∼30개의 꽃이 좌우로 나열되어 있으며, 연한 녹색 또는 자주색을 띤다. 작은 꽃줄기에는 희미한 선(腺)이 있으며, 포영은 길이가 다르고, 첫째에 1맥, 둘째에 3맥이 있다. 호영은 3맥이 있고 포영과 더불어 능선에 선점이 있으며, 내영에는 2맥이 있으며 능선에 잔털이 있다.

좀새그령(Eragrostis minor)은 황해 이남에 나며, 세계의 온난대에 널리 분포하는 것으로서, 줄기는 모여나고 높이 10~40 ㎝이며, 마디 사이의 아래쪽에 환상의 선(腺)이 있다. 잎은 길이 3~10 ㎝, 너비 2~5 ㎜이며, 가장자리에 원반상의 선이 있고, 엽초 구부(口部)에 길고 부드러운 털이 있으며, 엽설에 잔털이 줄지어 난다. 꽃은 8~9월에 피고, 원추화서로 달리며, 화서는 길이 7~20 ㎝로 곧추 서고, 가지는 1 때로 2개씩 나며 소수경과 더불어 환상의 선이 있다. 소수는 길이 3~8 ㎜이고 4~12개의 꽃으로 되며, 편평하고 회색을 띠는 연한 녹색 또는 연한 갈색이다. 포영은 1맥이고 호영은 길이 1.2~2 ㎜로 3맥이며, 용골로 되는 중앙맥 위에 1~2개의 원반상 선이 있으나, 그 크기가 작아 육안으로의 확인이 어렵다. 내영은 2개의 용골이 있고 전체가 활같이 굽는다. 꽃밥은 길이 0.2 ㎜이고 영과는 익으면 빠진다. 참새그령에 비해 소수가 좁고, 꽃의 수가 적으며, 자루가 길어 성글게 달리고 선이 적으며 취기가 약하다.

비노리(Eragrostis multicaulis)는 국내 대부분의 지역에서 자라는 것으로서, 줄기는 몇 개씩 모여나며 높이 7~40 ㎝이다. 잎은 길이 5~12 ㎝, 너비 1~3 ㎜이며 암록색이고, 엽초 구부(口部)에 털이 없으며, 엽설은 미세한 잔털이 줄지어 난다. 꽃은 7~8월에 피고, 원추화서로 달리며, 화서는 길이 4~12 ㎝로 곧추 서고, 가지는 반윤생하나 위쪽에서는 쌍생 또는 단생한다. 소수는 길이 2~3.5 ㎜이고, 4~8개의 꽃으로 되며, 편평하고 회록색으로 종종 홍자색을 띤다. 포영은 1맥이며 제1 포영은 길이 0.6~0.8 ㎜, 제2 포영은 1.2~1.6 ㎜이다. 호영은 길이 약 1.5 ㎜로 3맥이다. 내영은 호영의 3/5 내외의 길이로서, 성숙하면 호영과 더불어 떨어진다. 수술은 2~3개이고 꽃밥의 길이는 0.25 ㎜이며, 영과는 성숙하면 잘 빠진다. 큰비노리에 비해 화서 가지의 기부에 털이 없는 것으로 구별되지만, 아종, 변종 또는 품종으로 보는 견해도 있다.

큰비노리(Eragrostis pilosa)는 국내 대부분의 지역을 포함하여, 온대와 열대에 자라는 것으로서, 줄기는 다소 모여나고 높이 30~70 ㎝이다. 잎은 길이 7~20 ㎝, 너비 2~4 ㎜로서 편평하고 암록색이며, 엽초 구부(口部)에 소수의 긴 털이 나고, 엽설은 미세한 잔털이 줄지어 난다. 꽃은 7~8월에 피고, 원추화서로 달리며, 화서는 길이 10~30 ㎝로 끝이 약간 숙고, 가지는 반윤생하나 위쪽에서는 쌍생 또는 단생한다. 소수(小穗)는 길이 3~5 ㎜로서 5~10개의 꽃으로 되며, 회록색으로 1부 홍자색을 띠고 가지 상반부에 성글게 달린다. 포영은 1맥이고 제1 포영은 길이 0.6 ㎜, 제2 포영은 1.5 ㎜ 정도이다. 호영은 길이 1.5 ㎜로 3맥이고, 중앙맥을 따라 예리한 용골로 된다. 내영은 호영의 3/5 내외로서, 성숙하면 호영과 더불어 떨어진다. 수술은 3개, 꽃밥의 길이는 0.25 ㎜이며, 영과는 잘 빠진다. 비노리에 비해 엽초 구부와 화서 가지 기부에 긴 백색 털이 있다.

각시그령(Eragrostis japonica)은 남부 지역에서 자라는 것으로서, 줄기는 곧게 서고, 밑부분에서 가지가 많이 갈라지며, 높이는 50~120 cm이다. 잎은 길이 10~20 ㎝, 너비 2~5 ㎜로서 선형이고, 엽초 윗부분에 털이 없으며, 엽설은 길이 약 1 mm로서, 끝이 잘게 찢어져 있다. 꽃은 9월에 피고, 원추화서는 길이 20~60 cm로서 빽빽하며 층이 지고, 마디에 가지가 1개씩 달리며, 가지는 길이 3~6 cm로서 밑에서부터 다시 갈라진다. 소수는 약간 편평하고, 길이 1~1.5 ㎜, 너비 1~1.2 mm로서, 난형 또는 넓은 난형이며, 3~5개의 꽃이 들어 있고, 연한 녹색이며, 붉은 빛이 돈다. 포영은 둔두로서 1맥이 있고 길이는 약 0.5 mm이고, 호영은 타원형으로 안으로 접히며, 둔두로서 3맥이 있고, 길이는 약 0.7 mm이다. 내영은 호영과 길이가 같다. 영과는 타원형이고, 거의 편평하지 않으며, 길이는 1/3 mm 정도로서 밋밋하다.

능수참새그령(Eragrostis curvula)은 국내 대부분의 지역에서 자라는 것으로서, 줄기는 다수 속생하며 높이 60~120 cm이다. 잎은 길이 40~60 ㎝, 너비 1.5~2 ㎜로서, 건조할 경우 윗면으로 말리며 궁형으로 휘어져, 머리카락이 늘어진 형상이 된다. 엽초 구부(口部)에 털이 있으며, 엽설은 거의 없다. 꽃은 6~7월에 피고, 원추화서는 길이 20~35 ㎝이며, 가지는 옆으로 퍼지고, 분지점이 부풀고 그 위에 백색의 긴 털이 밀생한다. 소수는 길이 6~7 ㎜로서 납작하고, 회녹색-흑자색을 띠며, 7~11개의 소화로 이루어진다. 포영은 막질로 1맥, 제1 포영의 길이는 약 1.5 ㎜, 제2 포영의 길이는 약 2.5 ㎜이다. 호영은 3맥으로 길이는 약 2.5 ㎜정도이다. 내영은 호영과 길이가 거의 동일하고 폭이 좁으며, 수술은 3개이다. 영과는 타원형으로서 길이는 약 1.4 mm이다.

이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

식물 재료(Plant materials)

그령속(Eragrostis genus) 식물의 지상부(aerial parts)는 2013년 6 ~ 9월에 대한민국 각지에서 수집된 것으로서, 하기 표 1에 각 그령속 식물의 채집일, 채집 장소 및 건조 상태에서의 중량을 나타내었다.

식물명	채집일	채집 장소	중량 (g, 건조상태)
그령	2013.09.11	전주천	10.02
참새그령	2013.07.29	안성(재배)	9.96
좀새그령	2013.08.26	남양주	9.73
비노리	2013.06.28	남양주	10.03
큰비노리	2013.08.08	봉평	10.02
각시그령	2013.09.27	하동	9.96
능수참새그령	2013.09.05	태백	10.13

그령속 식물 추출물의 추출 및 분리(Extraction and isolation)

각 그령속 식물의 지상부를 음지에서 바람으로 건조시킨 후, 분쇄기를 이용하여 균일한 크기로 분말화하여 각각의 그령속 샘플을 얻었다. 다음으로, 각 그령속 샘플에 100 mL의 메탄올(MeOH) 용매를 가한 후, 상온에서 1 주일 동안 쉐이커(shaker)를 이용하여 페놀 및 플라보노이드 성분을 추출하였으며, 계속해서 여과지(Whatman No.1, Sigma-Aldrich사(미국))로 여과하고, 회전 진공 증발기(rotary vacuum evaporator)로 농축하여, 각각의 그령속 메탄올 추출물을 얻었다. 하기 표 2에 각 그령속 식물 메탄올 추출물의 질량 및 추출율을 나타내었다.

식물명	메탄올 추출물의 질량(g)	추출율(%)
그령	0.825	8.233533
참새그령	1.564	15.70281
좀새그령	0.898	9.229188
비노리	1.234	12.30309
큰비노리	1.153	11.50699
각시그령	1.571	15.77309
능수참새그령	1.230	12.14215

그령속 추출물에 포함된 페놀 성분의 함량 측정

산화/환원 반응에 의한 색의 변화를 분광기로 측정하는 Folin-Ciocalteau 함량 측정법을 사용하는 것으로서, 우선 0.5 mL의 각 그령속 식물 메탄올 추출물(1 mg/mL) 및 5 mL의 Folin-Ciocalteu reagent(Folin-Ciocalteu reagent : 증류수(distilled water) = 1 : 10 v/v)를 혼합하여 약 3 내지 5분 동안 안정화시킨 후, 여기에 4 mL의 sodium carbonate(Na₂CO₃, 75 g/L)를 혼합하여, 어두운 곳에서 약 30 분간 배양, 방치(incubation)하였다. 다음으로, UV/vis spectrometer를 이용하여 760 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였으며, 흡광도 측정으로 얻은 각 추출물 내 페놀 성분의 함량을 하기 표 3에 나타내었다. 하기 표 3에 있어서, 문자가 동일한 그령속 식물 내 유효성분의 함량은, 통계적으로 유의한 차이가 없음을 나타낸다(p > 0.05). 실험 대조구(standard, 표준 시료)로는, 농도 0 ~ 0.1 mg/mL의 갈산(gallic acid) 용액을 사용하였다.

식물명	메탄올 추출물 내 페놀 성분의 함량 (mg/g of dry weight)	메탄올 추출물 내 플라보노이드 성분의 함량 (mg/g of dry weight)
그령	4.14 ± 0.24^a	1.25 ± 0.08^ab
참새그령	4.02 ± 0.07^a	0.83 ± 0.03^c
좀새그령	3.26 ± 0.08^b	0.92 ± 0.02^c
비노리	4.76 ± 0.03^c	1.93 ± 0.01^d
큰비노리	4.05 ± 0.10^a	1.14 ± 0.02^a
각시그령	10.63 ± 0.31^d	2.83 ± 0.06^e
능수참새그령	6.05 ± 0.20^e	1.32 ± 0.01^b

그령속 추출물에 포함된 플라보노이드 성분의 함량 측정

염화 알루미늄(Aluminium chloride, AlCl₃) colorimetric 함량 측정법을 사용하는 것으로서, 우선 0.5 mL의 각 그령속 식물 메탄올 추출물(5 mg/mL), 1.5 mL의 메탄올, 0.1 mL의 1 M 아세트산 칼륨(potassium acetate) 및 2.8 mL의 증류수를 혼합한 후, 여과하여 약 30 분간 배양, 방치(incubation)하였다. 다음으로, UV/vis spectrometer를 이용하여 415 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였으며, 흡광도 측정으로 얻은 각 추출물 내 플라보노이드 성분의 함량을 상기 표 3에 나타내었다. 실험 대조구(standard, 표준 시료)로는, 농도 0 ~ 0.1 mg/mL의 퀘세틴(quercetin) 용액을 사용하였다.

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 7종의 그령속 식물에 포함되는 페놀 및 플라보노이드의 함량은 통계적으로 유의한 차이를 보였으며(p < 0.001, 'p'는 통계적으로 그룹간 유의성을 표시하기 위한 확률값으로서, 그룹간의 동일성 혹은 가설의 옳고 그름을 판단하는 기준이며, 이 값이 보통 0.05보다 작을 경우에는, 통계적으로 유의하게 다르다, 즉, 그룹간에 차이가 있다고 볼 수 있으며, 0.05보다 클 경우에는, 그룹간의 차이가 없다고 볼 수 있으며, 0.001보다 작을 경우에는, 그룹간에 확연한 차이가 있다고 볼 수 있다), 각시그령이 가장 높은 페놀 함량(10.63 ± 0.31 mg gallic acid equivalents(GAE)/g of dry weight) 및 플라보노이드 함량(2.83 ± 0.06 mg quecetin equivalents(QE)/g of dry weight)을 나타내는 것을 알 수 있고, 능수참새그령이 각시그령 다음으로 높은 페놀 함량(6.05 ± 0.20 mg GAE/g of dry weight)을, 비노리가 각시그령 다음으로 높은 플라보노이드 함량(1.93 ± 0.01 mg QE/g of dry weight)을 나타내는 것을 알 수 있다.

그령속 추출물의 항산화 효과 측정 - (A) DPPH 자유 라디칼(활성산소) 소거 활성 측정

각 그령속 식물 메탄올 추출물(10, 20, 30, 50, 75, 100 ㎍/mL의 농도) 0.5 mL에, DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)를 메탄올에 녹인 3.0 mL의 DPPH 메탄올 용액(20 ㎍/mL)을 넣고(샘플(sample)), 1분간 교반시킨 후, 25 ℃의 인큐베이터(incubator)에서 약 30분간 배양 및 반응시켰고, UV/vis spectrometer를 이용하여 517 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다(한편, 블랭크(blank)는, 샘플 대신 메탄올 0.5 mL + DPPH 용액 3.0 mL 사용). 실험 대조구(standard, 표준 시료)로는 농도가 2, 4, 6, 8, 10 ㎍/mL인 L-아스코르빈산(L-ascorbic acid)을 사용하였다. 하기 표 4에 각 그령속 식물 메탄올 추출물의 DPPH 자유 라디칼 소거 활성(DPPH free radical scavenging activity)을 측정한 값을 나타내었으며, 여기서 IC₅₀이란 DPPH 자유 라디칼을 50 %까지 감소시키기 위해 필요한 그령속 식물 메탄올 추출물의 양(㎍/mL)이다. 또한, 도 1은 그령속 식물 메탄올 추출물과 DPPH 자유 라디칼의 상관 관계를 나타낸 도면으로서, 하기 표 4의 값을 그래프로 나타낸 것이다. 한편, DPPH 소거 활성(DPPH scavenging activity (%))은 '[(A_b - A_t)/A_b] ㅧ 100'과 같은 수학식으로 나타낼 수 있으며, 여기서 A_b는 blank의 흡광도, A_t는 샘플의 흡광도를 나타낸다.

식물명	학명	IC₅₀(㎍/mL)
그령	E. ferruginea	60.91
참새그령	E. cilianensis	> 100
좀새그령	E. minor	> 100
비노리	E. multicaulis	91.18
큰비노리	E. pilosa	> 100
각시그령	E. japonica	46.81
능수참새그령	E. curvula	53.08
양성 대조군 (positive control)	L-아스코르빈산	3.40

그령속 추출물의 항산화 효과 측정 - (B) 환원력(Reducing power) 측정

농축된 각 그령속 식물 메탄올 추출물(10, 50, 100, 150, 200 ㎍/mL의 농도)을 2.5 mL의 증류수에 녹인 용액, 2.5 mL의 인산완충액(phosphate buffer, 0.2 M, pH 6.6) 및 2.5 mL의 적혈염(potassium ferricyanide, 1 %)를 혼합하여 배양한 후, 여기에 2.5 mL의 트리클로로아세트산(trichloroacetic acid(TCA), 10 %)을 첨가하였다(샘플(sample)). 이어서, 원심분리기(centrifuging)를 이용하여 상기 물질들이 혼합된 용액을 3,000 rpm으로 약 10분 동안 원심분리한 후, 여기에 추가로 1.0 mL의 상등액, 1.0 mL의 증류수 및 0.5 mL의 염화제2철(염화철, ferric chloride, 0.1 %)을 혼합하였으며, UV/vis spectrometer를 이용하여 700 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다(한편, 블랭크(blank)는, 샘플 대신 증류수 1 mL 사용). 실험 대조구(standard, 표준 시료)로는 농도가 1, 5, 10, 20, 30 ㎍/mL인 L-아스코르빈산(L-ascorbic acid)을 사용하였다. 하기 표 5에 각 그령속 식물 메탄올 추출물의 환원력을 측정한 값을 나타내었으며, 여기서 EC₅₀이란 환원력이 50 %가 되기 위해 필요한 그령속 식물 메탄올 추출물의 양(㎍/mL)이다. 또한, 도 2는 그령속 식물 메탄올 추출물과 환원력의 상관 관계를 나타낸 도면으로서, 하기 표 5의 값을 그래프로 나타낸 것이다. 한편, 환원력은 '[(A_t - A_b)/A_t] X 100'과 같은 수학식으로 나타낼 수 있으며, 여기서 A_b는 blank의 흡광도, A_t는 샘플의 흡광도를 나타낸다.

식물명	학명	EC₅₀(㎍/mL)
그령	E. ferruginea	104.23
참새그령	E. cilianensis	> 200
좀새그령	E. minor	> 200
비노리	E. multicaulis	> 200
큰비노리	E. pilosa	> 200
각시그령	E. japonica	85.22
능수참새그령	E. curvula	105.14
양성 대조군 (positive control)	L-아스코르빈산	8.58

그령속 추출물의 항산화 효과 측정 - (C) 총 항산화능력(Total antioxidant capacity) 측정

포스포몰리브데늄법(phosphomolybdenum method)을 이용하는 것으로서, 0.2 mL의 각 그령속 식물 메탄올 추출물(0.5 mg/mL)과 2.0 mL의 시약액(reagent solution, 0.6 M의 황산(sulfuric acid), 0.028 M의 인산나트륨(sodium phosphate), 0.004 M의 몰리브덴산암모늄(ammonium molybdate))을 혼합하여, 95 ℃ 온도의 인큐베이터에서 약 1 시간 동안 배양한 후, UV/vis spectrometer를 이용하여 695 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다. 실험 대조구(standard, 표준 시료)로는 농도가 0 ~ 0.1 mg/mL인 아스코르빈산(ascorbic acid)을 사용하였다. 하기 표 6에 각 그령속 식물 메탄올 추출물의 총 항산화능력치를 나타내었으며, 하기 표 6에 있어서, 문자가 동일한 그령속 식물의 총 항산화능력은, 통계적으로 유의한 차이가 없음을 나타낸다(p > 0.05).

식물명	총 항산화능력 (mg/g of dry weight)
그령	7.95 ± 0.50^bc
참새그령	11.39 ± 1.45^a
좀새그령	6.04 ± 0.71^c
비노리	5.41 ± 0.52^c
큰비노리	9.26 ± 0.88^ab
각시그령	11.34 ± 0.80^a
능수참새그령	11.77 ± 1.38^a

그령속 추출물의 항산화 효과

통계 프로그램(IBM SPSS statistics 21의 One-way ANOVA)을 이용하여, 그령속 식물 간의 항산화 효과 차이를 분석하였고, 던컨 테스트(Duncan test)를 통해 사후검정을 실시하였다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, DPPH 자유 라디칼의 중화(neutralization, 50 %까지 감소) 및 환원력은, 그령속 식물의 농도에 의존하는 것을 알 수 있으며, 페놀 및 플라보노이드의 함량이 가장 높았던 각시그령이, DPPH 자유 라디칼의 중화에 가장 우수한 효과를 나타내는 것을 알 수 있다(IC₅₀ = 46.81 ㎍/mL). 각시그령 다음으로, 능수참새그령과 그령이 DPPH 자유 라디칼의 중화에 우수한 효과를 나타내었으며, 참새그령, 좀새그령 및 큰비노리는 상기 그령속 식물의 농도(10, 20, 30, 50, 75, 100 ㎍/mL) 내에서 효과를 나타내지 못하였다. 따라서, 참새그령, 좀새그령 및 큰비노리의 경우에는, 100 ㎍/mL를 상회하는 농도를 적용시켜야 한다.

또한, 환원력에 있어서도, 각시그령이 가장 우수한 효과를 보였고(EC₅₀ = 85.22 ㎍/mL), 그 다음으로는 그령 및 능수참새그령이 차례대로 우수한 모습을 나타내었다. 반면, 참새그령, 좀새그령, 비노리 및 큰비노리는 200 ㎍/mL 이상의 농도가 되어야만 환원력을 50 %로 맞출 수 있었다.

총 항산화능력(Total antioxidant capacity)에 있어서는, 그령속 식물 7종이 통계적으로 유의한 차이를 보였으며((p < 0.005), 그 중 각시그령, 능수참새그령 및 참새그령이 가장 우수한 효과를 나타내었다(11.34 ± 0.80, 11.77 ± 1.38, 11.39 ± 1.45 mg ascorbic acid equivalents(AAE)/g of dry weight).

각시그령 추출물의 물질 분리

도 3은 본 각시그령 추출물의 프랙션(fraction, 분획)별 물질 변화를 보여주는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 각시그령의 메탄올 추출물(도 3의 (a) 참조)을 이용하여 생물학적 검정(bioassay guided approach) 방법에 따라 목적하는 물질의 농도가 높아지도록 분리하고, 헥세인(Hexane)을 이용하여 메탄올 추출물에서 지질을 제거한 후(도 3의 (b) 참조), XAD-2 컬럼 크로마토그래피(column chromatography, CC)법을 이용하여 불필요한 당분과 극성이 높은 물질을 제거하였다(도 3의 (c) 참조). 초반에 메탄올(MeOH) 추출물에서 보이지 않던 피크(peak)가 XAD-2 컬럼 크로마토그래피 이후, 메탄올 분획에서 보였으며, UV 스펙트럼(UV spectrum)의 형태로 플라보노이드임을 확인하였다.

도 4는 본 각시그령 추출물의 프랙션(fraction, 분획)별 물질 변화를 보여주는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 XAD-2 컬럼 크로마토그래피 이후, 종이 크로마토그래피(Paper chromatography, PC)를 이용하여 프랙션(fraction)을 다시 분리하였다. 장파장(365 nm)의 UV 램프(UV lamp)를 이용하여 프랙션을 나누었으며, 그 중 검정색(플라보노이드), 파랑 및 노란색 부분(페놀류)의 피크를 확인하였다. 그 결과, 총 5 개의 프랙션으로 나뉘었고, 프랙션 3 내지 5 및 8은 UV 스펙트럼을 통하여 플로보노이드의 존재를 확인하였고, 각 프랙션의 생리활성을 체크하였다(도 4의 (a) 내지 (e) 참조).

각시그령 추출물 프랙션의 항산화 효과 측정

상기 각시그령의 프랙션 각각을 상기 DPPH 자유 라디칼(활성산소) 소거 활성 측정 방법, 환원력(Reducing power) 측정 방법 및 총 항산화능력(Total antioxidant capacity) 측정 방법을 이용하여 측정하였다. 실험 대조구(standard, 표준 시료)로는 L-아스코르빈산을 사용하였다. 하기 표 7에 각시그령 추출물 프랙션의 DPPH 자유 라디칼 소거 활성(DPPH free radical scavenging activity)을 측정한 값을 나타내었으며, 여기서 IC₅₀ 및 EC₅₀란 DPPH 자유 라디칼을 50 %까지 감소시키거나, 환원력이 50 %가 되기 위해 필요한 각시그령 프랙션의 양(㎍/mL)이다. 여기서, Nd는 농도 범위 내에서 IC₅₀또는 EC₅₀ 값이 나타나지 않은 것을 의미한다.

프랙션(Fraction)	총 항산화능력 (mg/g of fraction)	DPPHfreeradicalscavenging (IC₅₀, ㎍/mL)	reducing activity (EC₅₀, ㎍/mL)
조 추출물 (Crude extract)	71.94 ± 5.08	46.81	85.22
프랙션 01 (F01)	138.22 ± 6.46	Nd	Nd
프랙션 03,04 (F03,04)	278.52 ± 27.71	10.44	30.96
프랙션 05 (F05)	141.03 ± 12.88	7.93	27.22
프랙션 07 (F07)	110.22 ± 7.68	24.39	Nd
프랙션 08 (F08)	152.23 ± 13.76	8.64	29.64
양성 대조군 (Positive control)	-	3.34	9.11

상기 표 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 목적했던 물질의 순도가 높아짐에 따라 항산화 능력이 증가함을 확인할 수 있었고, 각시그령 조 추출물(Crude extract)의 총 항산화능력은 71.94 ± 5.08 mg/g of fraction 이였고, 분리된 프랙션은 적게는 약 1.5 배(F07, 110.22 ±7.68 mg/g of fraction)에서부터 많게는 4 배(F02 278.52 ± 27.71 mg/g of fraction)의 차이를 보였다.

또한, 상기 각시그령 중 분리된 프랙션(Fraction)은 조 추출물보다 효과가 좋았으나, 프랙션 01의 경우, 실험농도 범위 안에서 IC₅₀ 및 EC₅₀ 값이 나타나지 않았으며, 프랙션 07의 경우, DPPH 자유 라디칼(활성산소) 소거 활성은 좋았으나 환원력은 실험농도 범위 안에 들어가지 않았다. 또한, 프랙션 08의 경우, 프랙션의 양이 충분치 않았다. 상기 프랙션 03 내지 05의 경우, 프랙션의 양이 충분하고, 다른 프랙션에 비해 효과가 우수하였으나, 프랙션 03 및 04의 순도가 높지 않아, 프랙션 05를 이용하여 구조를 분석하였다. 상기 프랙션 05는 PREP-HPLC를 통하여 순수한 화합물이 분리되고, NMR을 이용하여 구조를 분석한 결과, 하기 화학식 1로 표시되는 카페인산, 하기 화학식 2로 표시되는 오리엔틴 및 하기 화학식 3으로 표시되는 비텍신임을 알 수 있었다. 상기 카페인산, 오리엔틴 및 비텍신은 이전 연구들에서 항산화능력 및 신경세포 보호능력을 가지고 있음을 알 수 있고, 프랙션의 활성 능력은 상기 화합물들에서 기인한 것이라 할 수 있다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

이상 상술한 바와 같이, 그령속 식물 추출물의 항산화 효과를 알아보기 위해 측정한, DPPH 자유 라디칼의 중화, 환원력 및 총 항산화능력에 있어서, 농도의 다소(多少) 차이만 있을 뿐, 7종의 그령속 식물 모두 항산화 효과를 나타내었다. 그 중에서 각시그령, 능수참새그령 및 그령의 항산화 효과가 우수하였으며, 특히, 각시그령이 가장 우수하였다. 따라서, 본 발명의 항산화 활성(효과)을 가지는 그령속 식물을 이용하면, 그령속 추출물을 유효성분으로 함유하여, 피부의 노화나 색소 침착 등의 산화적 스트레스에 의한 질병을 예방 및 치료하는 약제학적 조성물이나, 상기 질병을 예방 및 개선하는 식품 조성물의 제조가 가능하다.

참고예

한편, 본 발명에 따른 그령속 식물 추출물은, 신경세포를 보호하여, 알츠하이머나 다운증후군 등 인지와 관련된 아밀로이드 질환도 예방 또는 치료할 수 있는 것으로서, 그 효과를 확인하기 위한 실험 과정 및 결과를 아래에 설명한다.

Aβ _25-35 표준 용액(Aβ25-35 stock solution) 제조

Aβ가 AD(알츠하이머병, Alzheimer disease) 등의 질병의 잠재적 원인이며(Haass and Selkoe, 1993), Aβ 올리고머가 소섬유(fibrils)의 모노머(가용성 형태)보다 뉴런에 더 독성이 강하다고 알려져 있다(Kelly and Ferreira, 2006). 따라서, Aβ(25-35)는 사용 전 미리 응집(pre-aggregated)되어야 하며, 이를 위해, 1 mg의 Aβ(25-35)를 1 mL의 DMEM 배지에 용해시킨 후, 3일 동안 37 ℃ 온도의 수조에서 배양하였다. 다음으로, 응집된 Aβ(25-35)는 100 ㎍/ml까지 희석되었으며, 사용하기 전까지 -70 ℃에서 보관되었다.

Aβ에 의한 손상에 대한 PC12 세포보호 활성분석(Assay for the ability to protect PC12 cells against Aβ insult)

우선, 적어도 2 시간 동안 96-웰 조직 배양 플레이트에 90 μL의 지수기 PC12 세포(4 ㅧ 10⁴ cells per well)를 분주한 다음, 세포는 다양한 농도의 실험 메탄올 추출물, 로즈마린산(양성 대조군) 또는 DMSO(음성(vehicle) 대조군)로 전처리 되었다. 1 시간 후, 10 μM의 Aβ(25-35) 응집체는 전처리된 세포에 첨가되고 24 시간 동안 배양되었다. 분석을 위해, 세포들은 37 ℃에서 3 시간 동안 MTT 용액(20 μL per well, 1 mg/mL stock solution)으로 처리되었고, 이후 100 μL 용해 버퍼(lysis buffer)로 37 ℃에서 밤새 용해되었다. 마이크로플레이트 리더(microplate reader)를 이용하여 590 nm에서 결과 용액(resulting solutions)의 광학밀도를 측정한 다음, 각 추출물의 농도의존 곡선에 따른 결과를 하기 표 7에 ED₅₀ 값(μg/mL)으로 표시하였다. 샘플들의 ED₅₀ 값은 Aβ에 의한 손상 하에서 세포 50 % 생존을 위한 농도(μg/mL)를 나타낸다.

식물명	ED₅₀(㎍/mL)
그령	31.4
참새그령	> 100
좀새그령	17.3
비노리	34.3
큰비노리	> 100
각시그령	23.0
능수참새그령	> 100

상기 표 7에 나타낸 바와 같이, 그령, 좀새그령, 비노리 및 각시그령이 농도범위 내에서 Aβ에 의해 유도된 독성에 대한 신경세포보호 효과가 우수한 것을 알 수 있으나, 항산화 효과가 매우 좋지 않았던 좀새그령이, 신경세포보호 효과에 있어서는 ED₅₀ 값이 17.3 ㎍/mL로 전체 그령속 식물 중 가장 우수하였으며, 항산화 효과가 다른 그령속 식물들에 비해 상대적으로 낮았던 비노리 또한, 신경세포보호 효과는 우수한 점으로부터 미루어 볼 때, 그령속 식물 추출물이 나타내는 항산화 효과 및 신경세포보호 효과 상호간에는 직접적인 상관 관계가 없는 것을 알 수 있다.

Claims

그령속 식물 추출물을 유효성분으로 함유하는, 항산화 관련 질환 예방 또는 치료용 약제학적 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 항산화 관련 질환은 피부의 노화, 색소 침착, 피부암 및 동맥경화로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 약제학적 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 그령속(Eragrostis genus) 식물 추출물은, 그령(Eragrostis ferruginea), 각시그령(Eragrostis japonica) 및 능수참새그령(Eragrostis curvula)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 그령속 식물의 추출물인 것인, 약제학적 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 그령속 식물 추출물은 각시그령의 추출물인 것인, 약제학적 조성물.
제 4항에 있어서, 상기 각시그령의 추출물은 하기 화학식 1로 표시되는 카페인 산, 하기 화학식 2로 표시되는 오리엔틴, 하기 화학식 3으로 표시되는 비텍신 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 약제학적 조성물.
[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]
청구항 1에 있어서, 상기 유효성분은 페놀 및 플라보노이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 약제학적 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 그령속 식물 추출물은 메탄올 또는 에탄올 추출물인 것인, 약제학적 조성물.
그령속 식물 추출물을 유효성분으로 함유하는, 항산화 관련 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물.
제 8항에 있어서, 상기 그령속 식물 추출물은 각시그령의 추출물이고, 상기 각시그령의 추출물은 하기 화학식 1로 표시되는 카페인 산, 하기 화학식 2로 표시되는 오리엔틴, 하기 화학식 3으로 표시되는 비텍신 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 식품 조성물.
[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]
청구항 8에 있어서, 상기 항산화 관련 질환은 피부의 노화, 색소 침착, 피부암 및 동맥경화로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이고, 상기 유효성분은 페놀 및 플라보노이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 식품 조성물.