KR20160022190A - 얼레지 추출물을 유효성분으로 포함하는 천식 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents
얼레지 추출물을 유효성분으로 포함하는 천식 예방 또는 치료용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 얼레지를 유효성분으로 포함하는 천식 치료, 개선 또는 예방용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 얼레지를 유효성분으로 포함하는 천식 치료 또는 예방용 조성물은 의약 조성물 또는 얼레지를 유효성분으로 포함하는 천식 개선 또는 예방용 조성물일 수 있다. 본 발명의 얼레지 추출물은 천식 치료, 개선 또는 예방에 우수한 효과를 가질 뿐만 아니라, 상기 얼레지 추출물의 원료인 얼레지는 식품으로 오랫동안 사용한 것으로 인체에 무해하고 부작용도 문제되지 아니할 것이므로, 천식 또는 천식 질환의 치료, 개선 또는 예방에 유용하게 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 천연물 유래 유효성분, 구체적으로 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 천식 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
2011년 기준 전 세계적으로 약 2억 3천 5백만 여명이 천식으로 고통을 받고 있는 것으로 알려져 있으며, 발병률은 환경에 따라서 많은 차이가 있으나, 전체 인구 대비 1% 내지 18%에 달하는 것으로 알려져 있다. 우리나라의 경우, 천식 유병률이 어린이에서는 1981년 5.6%에서 1990년 10.1%로 점차 증가하고 있으며, 성인에서도 천식환자가 증가되고 있는 것으로 조사되어, 특히 65세 이상의 노령 인구에서는 12.7% 높은 유병율을 보이고 있다.
상기 천식(asthma)은 발작성 호흡곤란을 반복적으로 나타내는 증상을 가지는 질환으로, 기관지 천식과 심장 천식이 있으며, 좁은 의미의 천식은 주로 기관지 천식을 의미한다. 상기 기관지 천식은 알레르기에 의한 대표적인 질환 중 하나로, 비만세포 표면의 IgE의 Fc 수용체에 결합하는 즉시과민항체(reagin)와 알레르겐(allergen)이 반응하여 화학물질을 유리시키며, 이에 따라 기도폐색이 일어나 발병하게 된다.
상기 천식은 먼지진드기, 곰팡이나 바퀴벌레에 의한 감염, 애완동물의 털이나 오염물질과 같은 알레르기 유발물질 또는 흡연 등 다양한 원인에 의해 발병되는 것으로 알려져 있다.
구체적으로, 상기 천식은 헬퍼 T 세포(helper T cell)와 밀접한 관련이 있는 면역관련 질환이다. 상기 헬퍼 T 세포는 분비를 유도하는 사이토카인(cytokine)의 종류에 따라, Th1 cell과 Th2 cell로 구분될 수 있다. 상기 Th1 cell은 주로 인터류킨-2(IL-2)나 인터페론-감마(IFN-γ)를 분비하고, 상기 Th2 cell은 IL-4, IL-5 및 IL-13을 분비한다. 또한, 상기 Th2 cell은 B 세포(B-cell)의 분화와 IgG가 IgE로 변화되는 것을 촉진하기도 한다. 상기 천식은 상기 Th1 cell과 Th2 cell의 균형이 파괴되어 발생하는 것으로 보고 되고 있다.
상기 천식은 면역관련 질환으로 다양한 사이토카인에 의해 유발 또는 억제될 수 있다. 보다 구체적으로, CD4 T 세포(CD4 T-cell)의 기능을 조절하는 것으로 알려진 IL-6는 천식 유도를 조절하는 것으로 알려져 있다. 반면에, IL-12는 Th1 cell과 Th2 cell의 균형을 조절하며, 천식의 억제와 관련이 있는 IFN-γ의 생산을 촉진하는 것으로 알려져 있다. 또한, IL-4와 IL-13은 염증과정의 진행, 기도과민반응, 점액분비 세포인 배상세포(goblet-cell)의 이상증식, 호산구 침윤, 점액 과분비 또는 B-cell 활성화에 관여하는 것으로 알려져 있으며, 천식발생의 주요인자로 보고되고 있다. 또한, IL-5는 호산구의 분화, 활성화 및 이동에 관여하며, 천식과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.
상기 천식과 관련하여, 기존 치료방법으로 기관 확장제, 코르티코스테로이드(corticosteroid), 류코트리엔 조절제(leukotriene modifier), 테오필린(theophylline) 또는 항 IgE제가 제안되었으나, 이러한 치료제의 투여에도 불구하고 천식을 완벽히 치료하지 못하였으며, 몇몇 부작용에 대한 문제가 제기되고 있다. 일 예로, 구체적으로, 천식 치료제로 폭 넓게 이용되는 코르티코스테로이드 흡기제는 다양한 부작용이 보고되면서, 그 사용이 감소하고 있는 추세이다.
상기한 바와 같이, 상기 천식은 호흡기계와 관련된 난치성 면역질환으로, 치료를 위한 다양한 치료법이나 치료제와 관련된 연구가 진행되고 있으나, 각 치료제의 문제점 등으로 인해 그 사용이 제한되어있는 실정이다.
따라서, 부작용이나 약물 내성이 문제되지 않는 천연물 유래 소재로부터 천식의 치료에 효과적인 물질을 찾고자 하는 노력이 증가하고 있는 추세이다.
본 발명은 인체에도 무해한 천연물질을 유효성분으로 포함하는 천식 치료 또는 예방용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 얼레지 추출물을 유효성분으로 포함하는 천식의 치료 또는 예방용 조성물을 제공한다. 상기 천식의 치료 또는 예방용 조성물은 의약 조성물일 수 있다.
상기 얼레지 추출물은 탄소수 1 내지 5의 알코올, 물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 추출된 것 일 수 있고, 구체적으로 상기 얼레지 추출물은 물로 추출된 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 얼레지 추출물을 유효성분으로 포함하는 천식의 개선 또는 예방용 식품조성물을 제공한다. 상기 식품 조성물은 식품, 식품첨가제 또는 음료일 수 있으며, 바람직하게는 기능석 식품 조성물일 수 있다.
상기 얼레지 추출물은 탄소수 1 내지 5의 알코올, 물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 추출된 것 일 수 있고, 구체적으로 상기 얼레지 추출물은 물로 추출된 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 얼레지의 용도(Use), 구체적으로 얼레지의 천식 치료, 개선 또는 예방용 용도를 제공한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 유효성분이란 조성물, 구체적으로 의약 조성물 또는 식품 조성물에 있어서 천식의 치료, 개선 또는 예방 효과를 제공하는 성분을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 약학적으로 허용되는 이란 생리학적으로 허용되고 동물, 바람직하게는 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 것을 의미한다.
본 발명의 발명자들은 부작용이 적고 투약이 쉬운 천연물질 중 천식의 개선 또는 예방 효과가 있는 천연물 유래의 물질을 찾기 위하여, 항천식 효과, 구체적으로, BALB/c 마우스(BALB/c mouse)에서 ovalbumin으로 기도 염증 및 기도 과민성 (airway hyperresopnsiveness, AHR)을 유발한 천식 유도 동물 실험모델을 이용하여 확인한 결과, 얼레지 열수 추출물의 투여에 의하여, 폐기관지 세척액(bronchoalveolar lavage fluid, BALF) 중 총 백혈구(white blood cell, WBC) 수와 호중구(Neutrophil, NE) 수의 변화에 대한 관찰, 알러지 유발과 관련된 Ig E의 생성 정도과 폐 조직의 조직병리학적 관찰 및 면역염색법을 통한 관찰을 통해 항천식 효과를 가진 천연물 유래의 물질을 탐색해 왔으며, 상기 탐색 과정에서 얼레지가 천식의 치료, 개선 및 예방능이 우수한 것으로 평가되어, 이로부터 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 얼레지 추출물을 유효성분으로 포함하는 천식 치료 또는 예방용 조성물에 관한 것이다. 상기 천식의 치료 또는 예방용 조성물은 의약 조성물일 수 있다.
상기 얼레지(Dog-tooth Violet, Erythronium japonicum)는 백합과에 속하는 여러해살이풀로, 가재무릇이라고도 한다. 상기 얼레지는 높은 지대의 비옥한 땅에서 주로 자라며, 산골짜기에서 자라는 것도 있고, 한국 및 일본 등지에 분포한다. 상기 얼레지의 잎은 달걀 모양 또는 타원형으로 녹색 바탕에 자주색 무늬가 있고 가장자리가 밋밋하며, 잎몸은 긴 타원형이고, 꽃잎은 바소꼴로, 6개이며 뒤로 말리고 자주색이고, 6개의 수술과 1개의 암술이 있다. 또한, 상기 얼레지의 열매는 7월 내지 8월에 결실하며 삭과로 넓은 타원형 또는 구형이다. 상기 얼레지는 야생화이지만, 최근 관상용으로 각광받고 있고, 민간의학에서 위장기능을 향상시키는 작용이 있어 구토와 설사를 멎게 하는 것으로 알려져 있고, 잎은 나물로 식용되어 왔다.
상기 본 발명의 얼레지 추출물은 추출용매로 추출하거나 추출용매로 추출하여 제조한 추출물에 분획용매를 가하여 분획하여 제조할 수 있다.
상기 얼레지 추출물은 통상의 식물 추출물의 제조방법에 따라 제조된 것일 수 있으며, 일 예로 얼레지의 꽃, 잎, 가지, 뿌리, 열매 또는 껍질이나 이의 분쇄물, 바람직하게는 얼레지의 잎에 추출용매를 가함으로써 제조하거나 추출용매로 추출하여 제조한 조추출물에 분획용매를 가하여 분획하여 제조된 것일 수 있다.
상기 추출용매는 물 및 유기용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 유기용매는 탄소수 1 내지 5의 알코올, 상기 알코올 희석수 에틸아세테이트 또는 아세톤 등의 극성용매와 에테르, 클로로포름, 벤젠, 헥산 또는 디클로로메탄의 비극성용매 또는 이들의 혼합용매일 수 있다. 상기 탄소수 1 내지 5의 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 이소프로판올 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 알코올 희석수는 알콜을 50 내지 99.9%(v/v)로 물에 희석한 것일 수 있다. 상기 추출용매는 바람직하게는 탄소수 1 내지 5의 알코올, 물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나, 더욱 바람직하게는 물일 수 있다.
상기 본 발명의 얼레지 추출물은 통상의 식물 추출물, 구체적으로 식물 추출물의 제조방법에 따라 제조된 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 불순물을 제거한 얼레지에 추출용매를 가하고 추출과정을 수행하는 방법으로 수행할 수 있다. 상기 추출과정은 냉침추출법, 온침추출법, 가압추출법 또는 초음파 분쇄 추출법일 수 있다. 상기 추출과정은 일 예로, 4℃ 내지 120℃, 또는 50℃ 내지 90℃, 또는 60℃ 내지 80℃에서 수행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 상기 추출시간은 특별히 한정되지는 않으나, 10분 내지 12시간일 수 있다.
또한, 상기 용매로 추출한 추출물은 이후, 헥산, 메틸렌클로라이드, 아세톤, 에틸아세테이트, 에틸에테르, 클로로포름, 물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 용매, 바람직하게는 부탄올, 클로로포름 및 에틸아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 용매, 더욱 바람직하게는 부탄올 및 클로로포름로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 용매, 더더욱 바람직하게는 부탄올로 분획과정을 더욱 실시할 수 있다. 상기 분획 시 용매는 2종 이상 사용할 수 있으며, 용매의 극성에 따라 순차적으로 사용하거나 혼합하여 사용하여, 각 용매 추출물을 제조할 수 있다. 또한, 상기 분획과정은 일 예로, 4℃ 내지 120℃, 또는 50℃ 내지 90℃, 또는 60℃ 내지 80℃에서 수행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
상기 제조된 추출물 또는 상기 분획과정을 수행하여 수득한 분획물은 이후 여과하거나 농축 또는 건조과정을 수행하여 용매를 제거할 수 있으며, 여과, 농축 및 건조를 모두 수행할 수 있다. 구체적으로 상기 여과는 여과지를 이용하거나 감압여과기를 이용할 수 있으며, 상기 농축은 감압 농축기, 일예로 회전 증발기를 이용하여 감압 농축할 수 있으며, 상기 건조는 일예로 동결건조법으로 수행할 수 있다. 상기 동결건조법은 급속 냉동 냉장고(deep freezer)를 이용하여 수행할 수 있다.
구체적으로, 상기 얼레지 추출물은 상기 용매 추출 공정 후에 여과 공정, 농축 공정 및/또는 건조 공정을 선택적으로 또는 중복하여 추가 수행한 것일 수 있으며, 상기 여과공정은 여과지를 이용하여 수행할 수 있고, 상기 농축공정은 감압농축 등을 통하여 수행할 수 있으며, 상기 건조공정은 열풍건조 또는 냉동건조 등의 방법으로 수행할 수 있다.
상기 얼레지 추출물은 천식 유래 동물 실험모델을 통해 확인한 결과, 백혈구 수의 증가를 억제시키고, 알레르기 유발의 원인이 되는 Ig E의 생성을 억제하며, 폐의 조직병리학적 관찰 및 면역염색법을 통한 관찰 결과, 기관지와 혈관주변의 염증세포의 침윤 및 점액 분비를 억제하고, 사이토카인에 의한 조직 변화를 억제함으로써, 천식의 치료 또는 예방 효과를 갖는 것으로 확인되었다.
이러한 측면에서, 상기 얼레지 추출물은 천식의 치료, 개선 또는 예방을 위한 용도로 사용될 수 있고, 상기 얼레지 추출물은 천식의 치료 또는 예방용 조성물 또는 의약조성물의 유효성분 또는 약리성분으로 사용되거나, 천식의 개선 또는 예방용 조성물 또는 식품조성물의 유효성분으로 사용될 수 있다.
본 발명에서 천식(asthma)이란 폐 속에 있는 기관지가 아주 예민해진 상태로, 때때로 기관지가 좁아져서 숨이 차고 가랑가랑하는 숨소리가 들리면서 기침을 심하게 하는 증상을 나타내는 질환을 의미하며, 기관지의 알레르기 염증 반응 때문에 발생하는 알레르기 질환이다. 상기 증상들은 반복적으로 또는 발작적으로 나타나며 유전적 요인과 환경적 요인이 합쳐져서 나타난다. 상기 천식은 기관지 천식과 심장 천식일 수 있으며, 좁은 의미로는 기관지 천식일 수 있다.
상기 기관지 천식의 대표적인 증상은 호흡곤란, 기침 또는 천명이다. 이러한 증상이 반복적으로 또는 발작적으로 나타나며, 실제 천식 환자는 상기와 같은 전형적인 천식의 증상 외에 비전형적인 증상을 호소하는 경우도 많다. 즉, 가슴이 답답하거나 흉부 압박감을 호소하는 경우 또는 목구멍에 가래가 걸려있는 것 같은 증상만을 호소하는 경우도 있다. 일반적으로, 감기에 걸린 후에 호흡곤란이 악화하거나, 달리기 같은 운동 후에 호흡곤란, 거친 숨소리 증상들이 많이 나타난다. 때로는 심한 천식 발작으로 즉각적인 응급치료 및 입원 치료가 절대적으로 필요한 경우가 있는데, 이때 환자는 곧 죽을 것 같은 공포를 느끼며, 실제로 심한 천식 발작은 생명을 위협하기도 한다.
상기 천식의 원인은 유전적 요인과 환경적 요인이 있으며, 주로 이들의 상호작용에 의해 발병한다. 구체적으로, 부모로부터 물려받은 알레르기 체질과 주위의 천식유발 인자들이 상호 작용을 일으켜 면역체계에 혼란이 생기면서 천식이 발생하게 된다.
천식을 유발하는 요인으로는 원인 물질과 악화 요인이 있다. 상기 원인 물질을 알레르겐(allergen)이라고 하는데, 대표적인 알레르겐은 집먼지 진드기, 꽃가루, 동물의 털이나 비듬 또는 바퀴벌레 등이 있다. 상기 악화 요인은, 감기, 담배연기와 실내오염, 대기오염, 식품첨가제, 과격한 운동 등 신체적 활동, 기후 변화, 황사, 스트레스 등이 있다.
천식, 특히 기관지 천식의 치료법으로는 증상이 있으면 신속하게 증상을 회복시키고 재발을 방지하기 위해서 질병을 조절하는 약제를 장기간 사용하는 약물요법과, 천식의 원인 물질을 찾아 원인 알레르겐 노출을 최소화하고 악화인자로부터 회피하는 회피요법이 있다.
상기 약물요법으로는 좁아진 기관지를 짧은 시간 내에 완화시키는 기관지 확장제와 같은 증상 완화제와 기관지의 알레르기 염증을 억제하여 천식발작을 치료 또는 예방하는 질병 치료제로 구분한다. 상기 증상 완화제의 경우, 부작용의 문제는 적은 편이나 근본적인 치료 효과를 발휘할 수 없고, 상기 질병 치료제의 경우 호르몬 제제 등이어서 부작용이 문제가 되고 있다.
본 발명의 천식 예방 또는 치료용 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 얼레지 추출물을 0.001 내지 99.99중량%, 바람직하게는 0.1 내지 99 중량%로 포함할 수 있으며, 상기 천식 예방 또는 치료용 조성물의 사용방법 및 사용목적에 따라 유효성분의 함량을 적절히 조절할 수 있다.
상기 조성물은 얼레지 추출물 외에 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 중진제, 펙트산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 추가로 함유할 수 있다. 상기 조성물에는 상기 성분들이 독립적으로 또는 조합하여 추가될 수 있다. 상기 추가성분의 함량은 바람직하게는 상기 얼레지 추출물 100 중량부 당 0.1 내지 20,000 중량부 범위에서 추가할 수 있다.
상기 얼레지 추출물을 유효성분으로 포함하는 천식 치료 또는 예방용 조성물은 천식 치료 또는 예방용 의약조성물 또는 약학조성물일 수 있다.
이러한 측면에서, 본 발명은 상기 얼레지 추출물을 유효성분으로 포함하고, 천식이나 천식 관련 질병의 치료 또는 예방 효과를 가진 천식 치료 또는 예방용 의약조성물일 수 있다.
본 발명의 얼레지 추출물을 유효성분으로 포함하는 천식 치료 또는 예방용 의약조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 얼레지 추출물을 0.001 내지 99.99중량%, 바람직하게는 0.1 내지 99 중량%로 포함할 수 있다.
상기 천식 치료 또는 예방용 의약조성물은 그 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.
상기 얼레지 추출물을 유효성분으로 포함하는 천식 치료 또는 예방용 의약조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 현탁제, 에멀젼, 시럽 등의 경구형 제형물로 사용될 수 있다.
상기 얼레지를 유효성분으로 포함하는 천식 추출물을 치료 또는 예방용 의약조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.
상기 얼레지 추출물을 유효성분으로 포함하는 천식 치료 또는 예방용 의약조성물이 경구투여를 위한 고형제제인 경우, 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 유효성분 즉, 얼레지 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다.
또한, 상기 천식이나 천식 관련 질병의 예방 또는 치료용 의약조성물이 경구투여를 위한 액상제제인 경우, 상기 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.
상기 얼레지 추출물을 유효성분으로 포함하는 천식 치료 또는 예방용 의약조성물의 바람직한 투여량은 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 얼레지 추출물을 기준으로 1일 0.0001 내지 1000 mg/kg으로, 보다 효과적이기 위해서는 0.01 내지 100 mg/kg으로 투여할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 조성물은 상기 얼레지 추출물을 유효성분으로 포함하고, 천식이나 천식 관련 질병의 개선 또는 예방 효과를 가진 식품조성물일 수 있다.
본 명세서에서 있어서, 식품이란 함은 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서 식품, 식품 첨가제, 건강 기능성 식품 및 음료를 모두 포함하는 의도이다.
본 발명의 얼레지 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 본 발명의 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(예, 각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등)을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
상기 식품, 음료 또는 식품첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.
본 발명에서 기능성 식품이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미한다.
상기 기능성 식품에는 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명에서 음료란 갈증을 해소하거나 맛을 즐기기 위하여 마시는 것의 총칭을 의미하며 기능성 음료를 포함하는 의도이다.
상기 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 얼레지 추출물을 유효성분으로 포함하는 것 외에 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기의 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 수크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상기한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다.
상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖ 당 일반적으로 약 1 g 내지 20 g, 바람직하게는 5 g 내지 12 g이다. 그밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일 주스, 과일 쥬스 음료, 야채 음료의 제조를 위한 과육을 추가로 함유할 수 있다.
상기 외에 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다.
이러한 성분을 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하지 않지만, 본 발명의 얼레지 추출물 100 중량부 당 0 내지 20,000 중량부 범위에서 선택될 수 있다.
본 발명에서 기능성 음료란 음료에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 음료의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 음료 군이나 음료 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 음료를 의미한다.
상기 기능성 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 본 발명의 얼레지 추출물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 수크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상기한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다.
상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖ 당 일반적으로 약 1 g 내지 20 g, 바람직하게는 5 g 내지 12 g일 수 있다.
또한, 천식 개선 또는 예방을 목적으로 하는 식품 조성물에 있어서, 상기 얼레지 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 중량% 내지 15 중량%로 포함할 수 있으며, 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 g 내지 5 g, 바람직하게는 0.3 g 내지 1 g의 비율로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 얼레지의 용도(Use), 구체적으로 얼레지의 천식 치료, 개선 또는 예방용 용도에 관한 것이다. 상기 얼레지 추출물은 얼레지 열수 추출물일 수 있다.
상기 얼레지 추출물, 구체적으로 얼레지 열수 추출물은 실험동물에 의한 천식 동물 모델을 통하여 확인한 결과, 백혈구 수의 증가를 억제시키고, 폐의 조직병리학적 관찰 및 면역염색법을 통한 관찰 결과, 기관지와 혈관주변의 염증세포의 침윤 및 점액 분비를 억제하는 것으로 확인되어, 천식 또는 천식과 관련된 질환의 치료 또는 예방에 효과적인 것으로 예상되어, 천식이나 천식 관련 질환의 치료 또는 예방용 용도가 우수한 것으로 평가된다.
본 발명의 얼레지 추출물은 동물 실험을 통하여 확인한 결과, 백혈구, 특히 호중구 및 호산구의 증가를 억제시키고, 천식을 유발시키는 Ig E의 생성을 억제시키며, 기관지와 혈관주변의 염증반응의 억제 및 염증세포의 침윤과 점액 분비를 억제하는 것으로 확인되었으며, 상기 유효성분인 얼레지는 식품으로 이용되는 식물이므로, 이로부터 제조된 얼레지 추출물은 부작용에 대한 문제도 없을 것으로 예상되어, 천식 등의 새로운 예방 또는 치료제로서 매우 가치가 높을 것으로 판단된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면역 세포의 세포 수 변화를 나타낸 그래프로, 도 1a는 단위 부피당 백혈구 세포(WBC) 수(x103 cells/μL)를 나타낸 그래프이고, 도 1b는 단위 부피당 호중구 세포를 나타낸 그래프이고, 도 1c는 중성 백혈구(NE, Neutrophil) 수(x103 cells/μL)를 나타낸 그래프이다. 또한, Control은 아무런 처리를 하지 않은 정상 대조군을 의미하고, Induction Control은 천식을 유발한 음성 대조군을 의미하며, Dexamethasone은 덱타메타손(dexamethasone)을 처리한 양성 대조군을 의미하고, 60 mg/kg은 실험동무레 60 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, 600 mg/kg은 실험동무레 600 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 알레르기 반응과 관련된 면역 글로블린인 Ig E와 여러 종류의 사이토카인의 생성량을 나타낸 그래프로, 상기 그래프에서 Control은 아무런 처리를 하지 않은 정상 대조군을 의미하고, Induc는 천식을 유발한 음성 대조군을 의미하며, Dexa는 덱타메타손(dexamethasone)을 처리한 양성 대조군을 의미하고, 60 mg/kg은 실험동무레 60 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, 600 mg/kg은 실험동무레 600 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군을 의미한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천식 실험 모델을 이용한 동물 실험에서 폐조직의 병리조직학적인 변화를 기관지와 폐조직의 혈관주변을 H&E(헤마토톡신 & 에오진 염색, hematoxylin and eosin stain)으로 염색한 후 관찰한 사진으로, 화살표(Arrow)는 염증 세포의 침윤을 의미하고, Br은 모세 기관지(bronchiole)를 의미하며, V는 혈관(vessel)을 의미한다. 또한, N/S는 아무런 처리를 하지 않은 정상 대조군(Control)을 의미하고, Induc.는 천식을 유발한 음성 대조군(Induction Control)을 의미하며, Dexa는 덱타메타손(dexamethasone)을 처리한 양성 대조군(Dexamethasone)을 의미하고, 60 mg/kg은 60 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군, 600 mg/kg은 600 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군을 의미한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 천식 실험 모델을 이용한 동물 실험에서 폐조직의 병리조직학적인 변화를 기관지와 폐조직의 혈관주변을 PAS 염색(PAS Stain)한 후 관찰한 사진으로, Br은 모세 기관지(bronchiole)를 의미하며, V는 혈관(vessel)을 의미한다. 또한, N/S는 아무런 처리를 하지 않은 정상 대조군(Control)을 의미하고, Induc.는 천식을 유발한 음성 대조군(Induction Control)을 의미하며, Dexa는 덱타메타손(dexamethasone)을 처리한 양성 대조군(Dexamethasone)을 의미하고, 60 mg/kg은 60 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군, 600 mg/kg은 600 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군을 의미한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 천식 실험 모델을 이용한 동물 실험에서 폐조직의 병리조직학적인 변화를 기관지와 폐조직의 혈관주변을 IHC 염색(IHC Stain)한 후 관찰한 사진으로, 도 5a는 IL-6에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이고, 도 5b는 IL-4에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이며, 도 5c는 TNF-a에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이고, 도 5d는 IL-12p40에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이며, 도 5e는 IL-12p35에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이고, 도 5f는 CD8에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이며, 도 5g는 CD19에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이고, 도 5h는 CD4에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이며, 도 5i는 IFN-r에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이고, 도 5j는 IL-13에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이며, 도 5k는 IL-5에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이고, 도 5l는 GATA-3에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이며, 도 5m는 T-bet에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이다. 상기 사진에서 Br은 모세 기관지(bronchiole)를 의미하며, V는 혈관(vessel)을 의미한다. 또한, N/S는 아무런 처리를 하지 않은 정상 대조군(Control)을 의미하고, Induc.는 천식을 유발한 음성 대조군(Induction Control)을 의미하며, Dexa는 덱타메타손(dexamethasone)을 처리한 양성 대조군(Dexamethasone)을 의미하고, 60 mg/kg은 60 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군, 600 mg/kg은 600 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 알레르기 반응과 관련된 면역 글로블린인 Ig E와 여러 종류의 사이토카인의 생성량을 나타낸 그래프로, 상기 그래프에서 Control은 아무런 처리를 하지 않은 정상 대조군을 의미하고, Induc는 천식을 유발한 음성 대조군을 의미하며, Dexa는 덱타메타손(dexamethasone)을 처리한 양성 대조군을 의미하고, 60 mg/kg은 실험동무레 60 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, 600 mg/kg은 실험동무레 600 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군을 의미한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천식 실험 모델을 이용한 동물 실험에서 폐조직의 병리조직학적인 변화를 기관지와 폐조직의 혈관주변을 H&E(헤마토톡신 & 에오진 염색, hematoxylin and eosin stain)으로 염색한 후 관찰한 사진으로, 화살표(Arrow)는 염증 세포의 침윤을 의미하고, Br은 모세 기관지(bronchiole)를 의미하며, V는 혈관(vessel)을 의미한다. 또한, N/S는 아무런 처리를 하지 않은 정상 대조군(Control)을 의미하고, Induc.는 천식을 유발한 음성 대조군(Induction Control)을 의미하며, Dexa는 덱타메타손(dexamethasone)을 처리한 양성 대조군(Dexamethasone)을 의미하고, 60 mg/kg은 60 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군, 600 mg/kg은 600 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군을 의미한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 천식 실험 모델을 이용한 동물 실험에서 폐조직의 병리조직학적인 변화를 기관지와 폐조직의 혈관주변을 PAS 염색(PAS Stain)한 후 관찰한 사진으로, Br은 모세 기관지(bronchiole)를 의미하며, V는 혈관(vessel)을 의미한다. 또한, N/S는 아무런 처리를 하지 않은 정상 대조군(Control)을 의미하고, Induc.는 천식을 유발한 음성 대조군(Induction Control)을 의미하며, Dexa는 덱타메타손(dexamethasone)을 처리한 양성 대조군(Dexamethasone)을 의미하고, 60 mg/kg은 60 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군, 600 mg/kg은 600 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군을 의미한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 천식 실험 모델을 이용한 동물 실험에서 폐조직의 병리조직학적인 변화를 기관지와 폐조직의 혈관주변을 IHC 염색(IHC Stain)한 후 관찰한 사진으로, 도 5a는 IL-6에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이고, 도 5b는 IL-4에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이며, 도 5c는 TNF-a에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이고, 도 5d는 IL-12p40에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이며, 도 5e는 IL-12p35에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이고, 도 5f는 CD8에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이며, 도 5g는 CD19에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이고, 도 5h는 CD4에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이며, 도 5i는 IFN-r에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이고, 도 5j는 IL-13에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이며, 도 5k는 IL-5에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이고, 도 5l는 GATA-3에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이며, 도 5m는 T-bet에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과를 나타낸 사진이다. 상기 사진에서 Br은 모세 기관지(bronchiole)를 의미하며, V는 혈관(vessel)을 의미한다. 또한, N/S는 아무런 처리를 하지 않은 정상 대조군(Control)을 의미하고, Induc.는 천식을 유발한 음성 대조군(Induction Control)을 의미하며, Dexa는 덱타메타손(dexamethasone)을 처리한 양성 대조군(Dexamethasone)을 의미하고, 60 mg/kg은 60 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군, 600 mg/kg은 600 mg/kg/day 함량으로 얼레지 추출물을 처리한 실험군을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
1: 얼레지 추출물의 제조
2013년 채취한 순천 조계산 일원의 자생식물인 얼레지(Erythronium japonicum ) 잎을 -20℃에서 동결건조하여 분말화하였다. 상기 분말화된 얼레지 추출물 및 분획물의 제조는 상기 얼레지 분말시료 300 g을 80% 메탄올 수용액 3 L에 침지한 후, 온침 추출법으로 추출하고, 상기 추출물에 순차적으로 유기용매를 처리하여 분획물을 제조하는 방법으로 수행하였다.
보다 구체적으로, 상기 얼레지 잎, 꽃, 줄기 및 뿌리 각 300g에 80% 메탄올 수용액 3 L를 가하여 상기 얼레지 잎, 꽃, 줄기 및 뿌리를 각각 추출용매에 완전히 침지시킨 후, 70℃에서 환류시키면서 24시간 동안 추출하였다. 상기 추출을 통해 제조된 각 부위의 얼레지 추출액을 여과하여 여액을 취하고, 상기 여액을 각각 감압농축기를 이용하여 감압 농축한 뒤, -20℃에서 동결건조하여 분말을 수득하는 방법으로 추출물을 제조하였다.
상기 제조된 얼레지 잎 80% 메탄올 추출물에 헥산(Hexane), 물(H2O) 및 메탄올(Methanol)을 부피를 기준으로 10:9.5:0.5로 혼합하여 제조된 혼합용매의 약 3 L를 가한 후, 좌우로 흔들어 준 뒤 층이 분리되도록 방치하였다. 상기 방치에 의해 층이 분리된 후, 분리된 층 중 윗층인 헥산 분획층과 수층 중 헥산 분획층을 수기에 분리함으로써 헥산 분획액을 제조하였다. 상기 헥산 층을 분리하고 남은 나머지 용액(물층)에 동일한 양의 클로로포름(CHCl3)을 첨가하고 분획하여 클로로포름 층만을 분리함으로써 클로로포름 분획액을 제조하였고, 상기 클로로포름 층을 분리하고 남은 나머지 용액(물층)에 동일한 양의 에틸아세테이트(EtOAc)를 첨가하고 분획하여 에틸아세테이트 층만을 분리함으로써 에틸아세테이트 분획액을 제조하고, 상기 에틸아세테이트 층을 분리하고 남은 나머지 용액(물층)에 동일한 양의 부탄올(BuOH)을 첨가하고 분획하여 부탄올 층만을 분리함으로써 부탄올 분획액을 제조하고, 나머지 용액을 물(water) 분획액으로 사용하였다. 상기 분획을 통해 제조된 각 용매별 얼레지 분획액을 각각 감압농축기를 이용하여 감압 농축한 뒤, -20℃에서 동결건조하여 분획물을 제조하였다. 상기 제조된 추출물 및 분획물은 수율은 다음 표 1과 같다.
| 용매 종류 | 추출물/분획물 함량(g) | 수율(%) |
| 80% MeOH | 77.220 | 26.54 |
| Hexane | 2.973 | 3.85 |
| CHCl3 | 2.109 | 2.73 |
| EtOAc | 0.233 | 0.30 |
| BuOH | 7.354 | 9.52 |
| Water | 54.75 | 70.90 |
상기 제조된 추출물 및 분획물은 각각 -20℃에서 실험에 사용되기 전까지 보관하였고, 실험에 사용하기 위하여, 각 추출물 및 분획물을 DMSO로 녹여 사용하였다.
실시예
2: 동물모델을 이용한 천식 치료 효과 확인
실험동물은 BALB/c 40마리를 중앙실험동물(대한민국)으로부터 구입하여, 5군으로 구분하였다. 상기 실험동물은 오전 8시부터 오후 8시까지 150 Lux 내지 300 Lux의 빛을 가하는 일정한 명암주기, 20℃ 내지 26℃의 온도 및 40% 내지 60%의 상대습도의 조건을 갖는 폴리카보네이트 사육상자에서 각 사육상자별로 4마리씩 사육하였으며, 사료와 물은 상시로 섭취할 수 있게 하였다. 상기 실험동물의 사료는 일반적인 펠렛 건조 사료(대한실험동물, 대한민국)를 사용하였고, 동물실험은 동물실험 윤리규정 준수 여부를 동신대학교 동물윤리위원회에 의해 승인을 받아 수행하였다.
상기 실험동물은 구입 후 8일 동안 동물실내에서 순화시켜 안정시킨 후, 5군으로 구분하여 실험을 수행하였다. 상기 실험동물은 멸균수를 제공한 정상 대조군, OVA(ovalbumin)으로 천식을 유도한 후, 멸균수를 처리한 음성 대조군, 1 mg/kg/day dexamethasone를 투여한 양성 대조군, 실시예 1에서 제조된 얼레지 추출물을 60 mg/kg/day 함량으로 투여한 60 mg/kg/day 투여군, 실시예 1에서 제조된 얼레지 추출물을 600 mg/kg/day 함량으로 투여한 600 mg/kg/day 투여군으로 구분하였다.
구체적으로, 실험시작 1일 및 7일에 정상 대조군을 제외한 모든 군에 20㎍ OVA(Albumin from chicken egg white, Sigma Chemical Co., USA)과 1 mg Alum(aluminum hydroxide hydrate, Thermo Co., USA)를 0.5 ml PBS 완충액(PBS buffer)에 첨가하고 볼텍싱(vortexing)하여 용해시켜 제조한 감작액을 복강으로 투여하는 방법으로 감작(sensitization)을 수행하였다. 실험시작 후, 14일이 경과한 뒤, OVA를 PBS 완충액에 녹여 제조한 5% OVA 용액을 nebulizer system(Aerosol 5210, BUXCO Electronics, Inc., USA)을 이용하여 야기(challenge)를 수행하였다. 구체적으로, 상기 nebulizer head에 상기 5% OVA 용액 20 ml를 충진한 후, 상기 nebulizer distribution chamber와 실리콘 호스로 연결된 실험동물 사육상자에 실험동물을 넣은 후, nebulizer의 duty percentage를 100%로 조절한 후, 30분 동안 5% OVA 용액을 연속 분사하는 방법으로 5일 동안 5회 수행하였다. 다만, 정상대조군의 경우, 상기 5% OVA 용액의 부형제 즉, 용매인 PBS 완충액을 충진하여 분사하는 방법으로 수행하였다. 이 후 5일의 야기기간 동안, 오전에 매일 1회씩 주사관을 이용하여 위내에 직접 투여하는 방법으로 멸균수(정상대조군 및 음성대조군), dexamethasone(양성 대조군, 삼남제약, 대한민국) 및 60 mg/kg/day 및 600 mg/kg/day의 함량으로 얼레지 추출물을 투여하였고, nebulizer system과 5% OVA 용액을 이용한 야기는 오후에 진행하였다. 모든 동물실험은 동신대 동물실험윤리위원회의 허가를 득하였으며, 동신대 동물실험윤리위원회의 규정을 준수하면서 수행하였다.
상기 실험과정을 수행한 후, 5군의 실험동물을 희생한 후, 폐기관지 세척액(bronchoalveolar lavage fluid, BALF) 채취하여 백혈구 수의 변화 및 면역글로블린 E(Immunoglobulin E, Ig E) 함량을 측정하였고, 폐조직을 분리하여, 분리된 폐조직을 고정한 후, H&E 염색(H&E Stain), IHC 염색(IHC Stain) 및 PAS 염색(PAS Stain)을 수행하였다(Carson FL, Hladik C. Histotechnology: A Self-Instructional Text(3 ed.). Hong Kong: American Society for Clinical Pathology Press. pp. 137-39(2009)).
우선, 폐기관지세척액 채취 및 백혈구 수의 변화 측정은 다음과 같은 방법으로 수행하였다. 상기 실험동물의 기도를 열고 폐기관지 세척용 PBS 완충액이 들어 있는 카테터를 연결한 후, 상기 PBS 완충액 0.4 mL을 폐기관지에 천천히 밀어 넣고 0.2 mL 내지 0.3 mL을 뽑아낸 후, 다시 PBS 완충액 0.4 mL을 천천히 밀어 넣고 0.4 mL을 뽑아낸 다음, 다시 PBS 완충액 0.4 mL을 밀어넣고 0.4 mL을 뽑아내었다.
상기 채취한 폐기관지세척액(BALF)을 4℃ 및 3,000 rpm의 조건으로 5 분간 원심분리한 후, 상층액을 분리하여 - 70℃에서 냉동보관하였다. 또한, 원심분리 후 상측액을 제거하고 남은 펠렛(pellet)은 20 uL PBS 완충액에 현탁한 후, 4℃ 및 3,000 rpm의 조건으로 5 분간 원심분리하고 상층액을 버린 후, 상층액을 제거하고 남은 펠렛에 60 uL PBS 완충액을 첨가하고 현탁한 후, 상기 현탁한 현탁액과 상기 냉동보관한 현탁액을 섞어 총 60 uL를 만든 후, 혈구분석을 수행하였다. 상기 혈구분석은 자동혈액분석기(ADVIA 2120, SIEMENS, USA)를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 도 1에 나타내었다.
상기 도 1에 나타낸 바와 같이, 폐기관지세척액 내의 혈구 변화를 관찰한 결과, 실험동물에서 천식을 유발한 음성 대조군(Induction Control)에서는 총 백혈구수(WBC, 도 1a), 호중구 세포(Neutrophil, NE, 도 1c) 및 호산구(Eosinophil, EO, 도 1b)의 수가 급격하게 증가한 반면, 천식을 유발한 후, 얼레지 추출물을 처리한 경우, 처리 량에 따라 유의적으로 총 백혈구 수 및 호중구 세포 수가 감소되는 것이 확인되어, 삼기 얼레지 추출물은 면역학적으로 천식 질환을 개선할 수 있는 것으로 확인되었다. 특히, 천식과 민감하게 관련이 있는 것으로 알려진 호산구(도 1c)의 경우에는 얼레지 추출물을 600 mg/kg/day 함량으로 처리한 실험군과 양성대조군인 덱타메타손(dexamethasone)을 처리한 실험군이 거의 유사한 정도로 확인되어, 상기 얼레지 추출물의 천식 질환 개선 또는 치료 효과가 현저하게 우수함이 면역학적으로 확인되었다
또한, 폐조직에서 천식을 유발시키는 이뮤노글로불린(immunoglobulin)인 Ig E 즉, Ig G의 변화(iso-switching)에 의해 증가되는 Ig E의 함량을 측정하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 상기 이뮤노글로불린 측정은 BD Mouse IgE ELISA Set(Cat No: 555248, BD OptElATM, BD Biosciences, USA)을 사용하였으며 시약 및 측정방법은 Kit의 Datasheet 및 Protocol에 따라 준비 및 수행하였다. 상기 측정결과를 도 2에 나타내었다.
상기 도 2에 나타낸 바와 같이, 폐조직에서 천식을 유발시키는 Ig E의 함량 변화를 확인한 결과, 실험동물에서 천식을 유발한 음성 대조군(Induction Control)에서는 Ig E의 함량은 약 400% 정도까지 급격하게 증가한 반면, 천식을 유발한 후, 얼레지 추출물을 처리한 경우, 처리 량에 따라 유의적으로 감소되었고, 특히 얼레지 추출물을 600 mg/kg/day 함량으로 처리한 실험군의 경우, 양성대조군인 덱타메타손(dexamethasone)을 처리한 실험군 및 천식을 유발하지 않은 대조군(control)과 거의 유사한 정도로 확인되어, 상기 얼레지 추출물의 천식 질환 개선 또는 치료 효과가 현저하게 우수함이 확인되었다
또한, 폐조직을 분리하여, 분리된 폐조직을 고정한 후, H&E 염색과 PAS 염색을 수행하여, 조직 병리학적(histopathologic)으로 천식에 대한 치료 효과를 확인하였가. 구체적으로, 실험방법은 다음과 같다.
우선, 상기 희생된 5군의 실험동물로부터 분리된 폐조직을 10%(v/v) formaldehyde solution으로 고정하고, 99.9% 에탄올 수용액, 90% 에탄올 수용액, 80% 에탄올 수용액 및 70% 에탄올 수용액을 이용하여 순차적으로 탈수한 후, 파라핀 고정(paraffin block)을 수행하였다. 상기 파라핀 고정된 폐조직을 4 μm의 두께로 자른 후, H&E 염색 및 PAS 염색(PAS stain)을 실시하였다.
상기 H&E 염색은 파라핀 고정 후, 1차 증류수에 5분 동안 수세를 실시한 다음, 물기를 잘 닦아준 후, 여과지를 이용하여 여과한 heamatoxylin 원액에 폐조직을 1분 30초 동안 담가 염색하였다. 염색 후, 조직이 파랗게 보일 때까지 1차 증류수로 세수한 후, 청명과정 및 탈수과정을 수행하였다. 구체적으로, 95% 에탄올 5분 침지한 후, Eosin 용액에서 5분 침지하고, 이후, 95% 에탄올에서 1분 침지한 후, 100% 에탄올에서 1분 침지한 후, 80% 에탄올에서 1분 침지하고, 이 후, 90% 에탄올에서 1분간 침지한 후, 다시 100% 에탄올에서 1분간 침지하고, Xylene(Junsei, 일본) 용액에서 2분간 반복하여 3회 침지하여, 투명화한 후, 카나다 발삼(Canada Balsam, Kanto, 일본)을 이용하여 조직봉입을 실시하였다.
상기 PAS 염색은 파라핀 고정 후, Xylene(Junsei, 일본) 용액에서 5분간 반복하여 3회 침지한 후, 80% 에탄올에서 1분 침지한 후, 90% 에탄올에서 1분 침지한 후, 100% 에탄올에서 1분 침지하고, 이 후, 동안 0.5 % Periodic Acid Solution에 10분간 침지시켜 조직을 산화시켰다. 이후, 5분 동안 유수에서 수세한 후, 3분 동안 1차 증류수로 헹구고, 10분 동안 Schiff 시약에 담가 반응시킨 후 5분 동안 유수에서 수세하고, 흐르는 수돗물에 수세한다. 수세 후 1분 30초 동안 Hematoxylin으로 염색하였다. 염색 후, 10분 동안 유수에서 세수한 후, 청명과정 및 탈수과정을 수행하였다. 구체적으로, 95% 에탄올 1분간 2회 침지한 후, 100% 에탄올, 80% 에탄올, 90% 에탄올 및 100% 에탄올의 순으로 각각 1분 침지한 다음, Xylene(Junsei, 일본) 용액에서 2분간 반복하여 3회 침지하여, 투명화한 후, 카나다 발삼(Canada Balsam, Kanto, 일본)을 이용하여 조직봉입을 실시하였다. 상기 H&E 염색 및 PAS 염색 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다.
상기 도 3에 나타낸 바와 같이, 얼레지 추출물은 농도의존적으로 천식에 의한 폐조직의 변화를 억제하는 것으로 확인되었다. 구체적으로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 음성 대조군(Induc)의 폐조직과 비교할 경우, 음성 대조군의 화살표에 의해 확인되는 바와 같이, 음성대조군은 염증세포 침윤 및 점액 분비가 현저하게 증가된 반면, 얼레지 추출물을 60 mg/kg/day 함량으로 처리한 실험군에서 기관지와 혈관주변의 염증세포 침윤 및 점액 분비가 다소 억제되는 것이 확인되었고, 얼레지 추출물을 60 mg/kg/day 함량으로 처리한 실험군에서는 양성대조군(Dexa)인 dexamethasone을 처리한 것보다 오히려 기관지와 혈관주변의 염증세포 침윤 및 점액 분비가 억제되어, 천식을 유발하지 않은 대조군(N/S)에 유사한 정도로 확인되어, 얼레지 추출물은 천식에 따른 병리학적 변화를 농도의존적으로 억제할 수 있음이 조직병리학적으로 확인되었다.
또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, PAS 염색으로 당단백 분비를 확인한 결과, 얼레지 추출물을 60 mg/kg/day 함량으로 처리한 실험군에서 당단백 분비 억제가 제한적으로 확인되었으나, 얼레지 추출물을 600 mg/kg/day 함량으로 처리한 실험군에서는 양성대조군(Dexa)인 dexamethasone을 처리한 것과 유사한 정도로 당단백분비가 억제되어, 얼레지 추출물은 천식에 따른 병리학적 변화 즉, 천식유도에 의한 당단백 분비를 효과적으로 억제할 수 있는 것으로 확인되었다.
알러지 유도 물질인 Allergen으로 유도되는 천식은 초기와 후기 반응으로 나뉘며, 각 단계별로 사이토카인(cytokine)의 변화가 관찰된다. 따라서, Th1 cell 및 Th2 cell과 관련된 사이토카인의 변화를 면역염색법을 통해 관찰하여 얼레지 추출물의 항천식 효과를 확인하였다. 구체적으로, 면역염색법에 사용된 항체의 종류는 세포 표면 표지물질(cell surface marker)인 CD4(helper T cell)와 CD8(cytotoxic T cell)를 포함하여 하기 표 2에 기재된 바와 같다.
| 항체 종류(인식대상) | Cat.No | 제조사 |
| T-bet | bs-3599R | Bioss |
| GATA-3 | TA305795 | OriGene |
| TNF-a | 3053R-100 | BioVision |
| 12p35 | sc-9350 | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY,INC. |
| 12p40 | sc-57258 | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY,INC. |
| IL-4 | sc-73318 | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY,INC. |
| IL-5 | 504301 | BioLegend |
| IL-6 | PAB16165 | Abnova |
| IL-13 | sc-1776 | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY,INC. |
| IFN-r | sc-74104 | SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY,INC. |
| CD4 | MCA55GA | A Bio-Rad Company |
| CD8 | MBS551004 | M BioSource |
| CD19 | 250585 | ABBIOTEC™ |
상기 면역염색법은 다음과 같은 방법으로 수행하였다.
상기 파라핀 고정 후, 파라핀 제거 및 수화과정을 위해 Xylene(Junsei, 일본) 용액에서 5분간 반복하여 2회 침지한 후, 100% 에탄올에서 3분 침지한 후, 95% 에탄올에서 1분 침지한 다음, 80% 에탄올에서 1분 침지하고, 이 후 1차 증류수로 3분 동안 수세하였다. 이 후, 우선, Endogenous peroxidase를 제거하기 위해서 3% hydrogen peroxide(H2O2) 메탄올 용액을 피펫으로 뿌려준 후 10분 동안 반응시키고, TBS-T로 5분씩 2번 수세하였다. 이 후, immunoblocking을 하기 위하여 VECTASTAIN Quick KIT(Catalog No. PK-7800)의 blocking serum을 제조하여, 피펫으로 조직에 떨어뜨린 후, parafilm으로 덮어두고 실온에서 1시간 동안 반응시킨다. 반응 후, TBS-T로 5분씩 2번 수세하고, 상기 표 2의 항체(Primary Antibody)로 실온에서 30분간 반응시킨 다음, TBS-T로 5분씩 2번 수세하고, VECTASTAIN Quick KIT에 따라 2차 항체(Biotinylated Secondary Antibody)로 실온에서 10분간 반응시키고, TBS-T로 5분씩 2번 수세하였다. 수세 후, Liquid DAB Substrate Kit에 따라 Chromogen Reaction을 조직에 떨어뜨린 후, 현미경으로 관찰하면서 조직의 발색정도를 관찰한 후에 갈색으로 변하기 전에 PBS에 담궈 반응을 정지시켰다. 반응을 정지시킨 후, TBS-T로 5분씩 2번 수세하고 헤마토톡신(Hematoxylin)을 이용하여, 7초간 대조염색을 실시하였다. 대조염색 후, 1차 증류수로 수세하여, 반응을 정지시키고, TBS-T로 5분씩 2번 수세하였다. 상기 각각의 항체를 이용한 염색 결과를 도 5에 나타내었다.
상기 도 5에 나타낸 바와 같이, 기관지와 폐동맥 주변에서 확인된 사이토카인과 관련하여, IL-6의 경우(도 5a), 얼레지 추출물을 60 mg/kg/day 함량으로 처리한 실험군에서도 음성 대조군에 비하여 다소 사이토카인의 과발현이 개선된 것이 확인되었고, 얼레지 추출물을 600 mg/kg/day 함량으로 처리한 실험군에서는 양성대조군(Dexa)인 dexamethasone을 처리한 것과 유사한 정도로 사이토카인의 과발현이 개선된 것으로 확인되었다. 또한, IL-4의 경우(도 5b), 60 mg/kg/day 함량의 경우에는 사이토카인의 과발현이 제한적으로 개선되었으나, 얼레지 추출물을 600 mg/kg/day 함량으로 처리한 실험군에서는 현저하게 개선된 것이 확인되었다. 또한, TNF-a의 경우(도 5c)에는 얼레지 추출물을 600 mg/kg/day 함량으로 처리한 실험군에서는 천식을 유발하지 않은 양성대조군(N/S)과 거의 유사한 것이 확인되었다. 또한, IL-12p40(도 5d) 및 IL-12p35(도 5e)에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과에서도 모세기관지뿐만 아니라 혈관에서도 얼레지 추출물을 처리한 경우에 개선 효과가 확인되었다. 또한, IFN-γ(도 5i), IL-13(도 5j), IL-5(도 5k), GATA-3(도 5l) 및 T-bet(도 5m)에 대한 항체를 이용하여 확인한 결과, 얼레지 추출물을 처리한 경우, 특히 얼레지 추출물을 600 mg/kg/day 함량으로 처리한 실험군에서 우수한 사이토카인의 과발현 개선 효과가 확인되었다.
또한, 상기 도 5f 내지 도 5h에서 확인된 바와 같이, CD 8의 경우(도 5f), CD 4의 경우(도 5h) 및 CD 19(도 5g)의 경우에도 모두 얼레지 추출물을 60 mg/kg/day 함량으로 처리한 실험군에서도 음성 대조군에 비하여 다소 세포 표면 표지물질로 확인된 경우에도 사이토카인의 과발현이 개선된 것이 확인되었고, 얼레지 추출물을 600 mg/kg/day 함량으로 처리한 실험군에서는 양성대조군(Dexa)인 dexamethasone을 처리한 것과 유사한 정도로 사이토카인의 과발현이 개선된 것으로 확인되었다.
상기 결과에 의하면, 얼레지 추출물은 천식을 유도한 실험동물을 이용한 실험에서 백혈구 특히, 천식과 관련된 호산구와 호중구 수의 증가를 효과적으로 억제시키고, 알레르기 유발의 원인이 되는 Ig E의 생성을 억제하며, 폐의 조직병리학적 관찰 및 면역염색법을 통한 관찰 결과, 기관지와 혈관주변의 염증세포의 침윤 및 점액 분비를 억제하고, 사이토카인에 의한 조직 변화를 억제할 수 있음이 확인되었으므로, 상기 얼레지 추출물은 천식의 치료, 개선 또는 예방의 용도로 사용될 수 있을 것으로 평가된다.
Claims (6)
- 얼레지(Erythronium japonicum) 추출물을 유효성분으로 포함하는 천식 치료 또는 예방용 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 얼레지 추출물은 탄소수 1 내지 5의 알코올, 물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 추출된 것인 천식 개선 또는 예방용 식품조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 천식 치료 또는 예방용 조성물은 천식 치료 또는 예방용 의약 조성물인 천식 치료 또는 예방용 조성물. - 얼레지(Erythronium japonicum) 추출물을 유효성분으로 포함하는 천식 개선 또는 예방용 식품조성물.
- 제 4 항에 있어서,
상기 얼레지 추출물은 얼레지 열수 추출물인 천식 개선 또는 천식 개선 또는 예방용 식품조성물. - 제 5 항에 있어서,
상기 식품조성물은 기능성 식품 조성물인 천식 개선 또는 예방용 식품조성물.
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| KR1020140108020A KR20160022190A (ko) | 2014-08-19 | 2014-08-19 | 얼레지 추출물을 유효성분으로 포함하는 천식 예방 또는 치료용 조성물 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018135328A (ja) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 地方独立行政法人青森県産業技術センター | ＴＮＦα産生抑制剤 |
| KR20220059650A (ko) | 2020-11-03 | 2022-05-10 | 한국식품연구원 | 얼레지 추출물을 유효성분으로 함유하는 우울 증상, 스트레스 또는 인지기능 장애의 개선, 예방 또는 치료용 조성물 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101050003B1 (ko) | 2009-04-01 | 2011-07-19 | 한국식품연구원 | 얼레지 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만억제용 조성물 |
| KR20130048108A (ko) | 2011-11-01 | 2013-05-09 | 서웅진 | 부처손 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 천식 예방 또는 치료용 약학적 조성물 |
| KR101358405B1 (ko) | 2013-08-21 | 2014-02-11 | (주)파라스 | 기능성 세제조성물 |
| KR20140018589A (ko) | 2012-08-02 | 2014-02-13 | 순천대학교 산학협력단 | 천연 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 항균용 조성물 |
-
2014
- 2014-08-19 KR KR1020140108020A patent/KR20160022190A/ko not_active Application Discontinuation
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