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KR102125031B1 - 갯메꽃 추출물을 포함하는 기억력 개선 및 증진용 조성물 - Google Patents

갯메꽃 추출물을 포함하는 기억력 개선 및 증진용 조성물 Download PDF

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KR102125031B1
KR102125031B1 KR1020180093562A KR20180093562A KR102125031B1 KR 102125031 B1 KR102125031 B1 KR 102125031B1 KR 1020180093562 A KR1020180093562 A KR 1020180093562A KR 20180093562 A KR20180093562 A KR 20180093562A KR 102125031 B1 KR102125031 B1 KR 102125031B1
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이영석
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국민대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 갯메꽃(Calystegia soldanella) 추출물을 포함하는 기억력 개선 및 증진용 조성물, 갯메꽃(Calystegia soldanella) 추출물을 포함하는 기억력 및 학습 능력 증진용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 염생식물 중 하나인 갯메꽃(Calystegia soldanella) 추출물 섭취를 통해 학습 능력과 맛 연상 기억력을 증가시킬 수 있으며, 신약, 건강기능성 소재 후보물질 등으로 유용하게 활용될 수 있다.

Description

갯메꽃 추출물을 포함하는 기억력 개선 및 증진용 조성물{Composition for Improving or Enhancing Memory Comprising Calystegia soldanella Extracts}
본 발명은 갯메꽃(Calystegia soldanella) 추출물을 포함하는 기억력 개선 및 증진용 조성물, 갯메꽃(Calystegia soldanella) 추출물을 포함하는 기억력 및 학습 능력 증진용 조성물에 관한 것이다.
염생식물은 소금기가 많은 땅에서 자라는 식물로, 염분이 많은 토양에서 자라기 때문에 세포 내에 많은 물을 저장하는 저수조직이 크게 발달되어 있다. 염생식물의 일종인 퉁퉁마디(Salicornia herbacea L.)는 고혈압과 당뇨병, 고지혈증 같은 성인병에 대한 효능이 확인되었으며(Bang MA, et al. 2002. Hypoglycemic and anti-oxidant effect of dietary hamcho powder in streptozotocin-induced diabetic rats. J Korean Soc Food Sci Nutr 31:840-846.), 기능성 식품 소재로 다양하게 활용되어 상품화 되었다. 나문재(Suaeda asparagoides)는 필수 영양소인 단백질, 지방 등과 미량원소인 무기질, 인, 칼슘, 철, 나트륨 및 미타민 A, B1, B2, C 등 많은 영양소를 골고루 함유하고 있어 건강식품이나 민간약초로도 사용되어 왔다(Lee BH, et al . (2002). Growth characteristics and it's potentiality of use of halophyte, Suaeda asparagoides Miq. Korean J Int Agri 14(2):87-93.). 특히 갯메꽃(Calystegia soldanella)은 어린 싹과 뿌리를 약용하는데, 뿌리는 효선초근(孝扇草根)이라 하며, 진통, 이뇨, 소종에 효능이 있다고 알려져 있다(Huang, Z., & Feng, C. (2010). Experimental study on anti-inflammatory and analgesic effects of water extracts of Calystegia soldanella . Chinese Archives of Traditional Chinese Medicine, 28(6), 1142-1143.).
파킨슨씨병(Parkinson’s disease)은 신경변성질환 중 하나로, 도파민성 뉴런의 파괴를 유도하여 치매를 일으키기도 하며, 미토콘드리아의 기능을 망가뜨린다. 또한 맛과 냄새, 통증, 시각과 같은 말초감각이 일반인보다 떨어지는 경우도 존재한다. 동물모델인 노랑초파리(Drosophila melanogaster)에 파킨슨씨병 모델 초파리(DJ-1βex54)가 존재한다. DJ-1의 생리학적 기능은 항산화 단백질, 산화 자극의 감지자 또는 단백질 분해효소로 추정된다(Zang, L. M., & Shimoji. (2005). Mitochondrial location of the Parkinson's disease related protein DJ-1 implications for pathogenesis. Hum Mol Genet , 14, 2063-2073.). DJ-1 유전자가 결여된 DJ-1βex54(이하 DJ-1)는 노화와 같은 산화성 스트레스를 받으면 ATP를 합성하는 미토콘드리아의 기능이 현저히 줄어든다.
학습 능력과 맛 연상 기억력을 확인할 수 있는 실험법으로 미각연상기억시험(Taste associative memory assay)이 구축되어 있다(Poudel, S., & Lee, Y. (2018). Impaired Taste Associative Memory and Memory Enhancement by Feeding Omija in Parkinson's Disease Fly Model.　Molecules and cells.). 본 시험법은 파블로프 이론(Pavlovian theory)와 마찬가지로, 조건반사적으로 행동할 수 있는지의 여부로 학습 능력과 맛 연상 기억력을 판별한다. 초파리가 피하는 화학물인 카페인과 초파리가 선호하는 화학물인 자당이 이용된다. 초파리를 대상으로 중성자극인 자당과 무조건 자극인 카페인을 연관시켜 먹이를 먹기 위해서 입을 뻗는 행동을 취하지 않는 것과 무관하던 조건자극인 자당에 대하여 입을 뻗지 않는 조건반응을 생성하였다. 이러한 실험을 이용하여, 오미자 섭취가 초파리의 맛 연상 기억력을 향상시키는 것이 밝혀진 바 있다.
이러한 기술 배경 하에 본 발명자들은 초파리에서 섭취 시 기억력을 향상시키는 염생식물 추출물을 찾아, 신약과 건강기능성 소재를 개발하기 위해 예의 노력한 결과, 갯메꽃 추출물 섭취가 노랑초파리에서 맛 연상 기억력을 향상시키는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 배경기술 부분에 기재된 상기 정보는 오직 본 발명의 배경에 대한 이해를 향상시키기 위한 것이며, 이에 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 있어 이미 알려진 선행기술을 형성하는 정보를 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 목적은 섭취 시 기억력을 향상시키는 염생식물 추출물을 포함하는 기억력 개선 및 증진용 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 섭취 시 기억력을 향상시키는 염생식물 추출물을 포함하는 기억력 개선 또는 학습 능력 증진용 식품 조성물을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 갯메꽃(Calystegia soldanella) 추출물을 포함하는 기억력 개선 및 증진용 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 갯메꽃(Calystegia soldanella) 추출물을 포함하는 기억력 개선 또는 학습 능력 증진용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따르면, 염생식물 중 하나인 갯메꽃(Calystegia soldanella) 추출물 섭취를 통해 학습 능력과 맛 연상 기억력을 증가시킬 수 있으며, 신약, 건강기능성 소재 후보물질 등으로 유용하게 활용될 수 있다.
도 1은 야생형 초파리와 DJ-1βex54 초파리의 학습 능력과 맛 연상 기억력을 측정(7회 반복)하여 비교한 결과이다.
도 2는 갯메꽃 추출물을 섭취한 초파리의 학습 능력과 맛 연상 기억력을 측정(6-7회 반복)한 결과로, 도 2A는 갯메꽃 추출물을 섭취한 야생형 초파리, 도 2B는 갯메꽃 추출물을 섭취한 DJ-1βex54 초파리의 학습 능력과 맛 연상 기억력을 측정한 결과이다. 별표는 통제 섭식군과 대비했을 때 의미 있는 변화가 나타난 것을 의미하며, 통계적 의미는 single factor ANOVA with Scheffe’s analysis as a post hoc test로 두 개의 데이터 셋(*P<0.05, **P<0.01)을 분석하여 도출하였으며, 오차막대는 SEMs를 의미한다.
도 3은 나문재 추출물을 섭취한 초파리의 학습 능력과 맛 연상 기억력을 측정(6-7회 반복)한 결과이다.
도 4는 천일사초 추출물을 섭취한 초파리의 학습 능력과 맛 연상 기억력을 측정(6-7회 반복)한 결과이다.
도 5는 남오미자 추출물을 섭취한 초파리의 학습 능력과 맛 연상 기억력을 측정(6-7회 반복)한 결과이다.
도 6은 천문동 추출물을 섭취한 초파리의 학습 능력과 맛 연상 기억력을 측정(6-7회 반복)한 결과이다.
도 7은 해홍나물 추출물을 섭취한 초파리의 학습 능력과 맛 연상 기억력을 측정(6-7회 반복)한 결과이다.
도 8은 갯질경이 추출물을 섭취한 초파리의 학습 능력과 맛 연상 기억력을 측정(6-7회 반복)한 결과이다.
도 9는 갯강활 추출물을 섭취한 초파리의 학습 능력과 맛 연상 기억력을 측정(6-7회 반복)한 결과이다.
도 10은 갯개미취 추출물을 섭취한 초파리의 학습 능력과 맛 연상 기억력을 측정(6-7회 반복)한 결과이다.
도 11은 갯기름나물 추출물을 섭취한 초파리의 학습 능력과 맛 연상 기억력을 측정(6-7회 반복)한 결과이다.
도 12는 갯까치수영 추출물을 섭취한 초파리의 학습 능력과 맛 연상 기억력을 측정(6-7회 반복)한 결과이다.
도 13은 갯개미자리 추출물을 섭취한 초파리의 학습 능력과 맛 연상 기억력을 측정(6-7회 반복)한 결과이다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 염생식물 추출물을 포함한 음식을 초파리가 섭취했을 때, 맛 기억과 관련된 학습 능력과 맛 연상 기억력에 영향을 미치는지에 대해서 확인하였으며, 특히, 갯메꽃 추출물을 섭취한 초파리에서 학습 능력 및 기억력이 증진되는 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명은 일 관점에서, 갯메꽃(Calystegia soldanella) 추출물을 포함하는 기억력 개선 및 증진용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 갯메꽃 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4개의 무수 또는 함수 저급 알코올, 아세톤, 에테르, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 트리클로로메탄, 디클로로메탄, 클로로포름, 헥산 및 1,3-부틸렌글리콜로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매로 추출된 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 99.9% 메틸알코올(methyl alcohol)을 용매로 추출된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 학습 능력 및 기억력에 영향을 미치는 염생식물 추출물을 확인하기 위하여, 나문재(Suaeda asparagoides, 분양번호: PB2619.2), 털갯완두(Lathyrus japonica var . aleuticus, 분양번호: PB3492.2), 천일사초(Carex scabrifolia, 분양번호: PB1838.1), 천문동(Asparagus cochinchinensis, 분양번호: PB2089.2), 해홍나물(Suaeda maritima, 분양번호: PB2620.3), 갯메꽃(Calystegia soldanella, 분양번호: PB4285.4), 갯질경이(Plantago major var . japonica for . yezomaritima, 분양번호: PB4564.2), 갯강활(Angelica japonica, 분양번호: PB4043.2), 갯개미취(Aster tripolium, 분양번호: PB4826.1), 갯기름나물(Peucedanum japonicum, 분양번호: PB4051.2), 갯까치수영(Lysimachia mauritiana, 분양번호: PB4143.1), 갯개미자리(Spergularia marina, 분양번호: PB2646.1), 퉁퉁마디(Salicornia herbacea, 분양번호: PB2617.1) 및 남오미자(Kadsura japonica, 분양번호: PB2896.4) 추출물을 한국식물추출물은행(Korea Plant Extract Bank)에서 분양 받아 초파리의 학습 능력 및 맛 연상 기억력을 확인하였다.
본 발명에 있어서, 상기 조성물은 맛연상 기억력을 증진시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 갯메꽃 추출물은 학습 능력 향상 효과 및 탁월한 기억력 증진 효과를 가지는 것을 확인하였으며, 기억력 개선 및 증진을 위한 약학적 조성물에 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 갯메꽃 추출물을 포함하는 약학 조성물은 악제의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 추출물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용 가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 추출물을 포함하는 약학 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 추출물을 포함하는 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 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), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 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, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명은 다른 관점에서, 갯메꽃(Calystegia soldanella) 추출물을 포함하는 기억력 개선 또는 학습 능력 증진용 식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 식품 조성물은 기억력 개선 또는 학습 능력 증진을 목적으로 상기 갯메꽃 추출물을 식품, 음료 등의 건강기능식품에 첨가할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 드링크제, 육류, 소시지, 빵, 비스킷, 떡, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 알코올 음료 및 비타민 복합제, 유제품 및 유가공 제품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.
본 발명의 갯메꽃 추출물은 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합량은 그의 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 건강기능식품 중의 상기 갯메꽃 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.1 내지 90 중량부로 가할 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 건강기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 갯메꽃 추출물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g이다.
상기 외에 본 발명의 갯메꽃 추출물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다.
그 밖에 본 발명의 갯메꽃 추출물은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 갯메꽃 추출물 100 중량부 당 0.1 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
<실험방법>
본 실험에 사용된 방법은 다음과 같다.
초파리의 스탁 ( stock )
Bloomington Stock Centor에서 DJ-1βex54는 파킨슨씨병 모델 초파리로 이용되었으며, w1118은 야생형 대조군으로 이용하였다.
화합물
자당(Sucrose, CAS. No.: 57-50-1)과 카페인(Caffeine, CAS. No.: 58-08-2)은 시그마 알드리치(Sigma-Aldrich Company (St. Louis, MO, USA))에서 구매하였다.
염생식물 추출물: 나문재(Suaeda asparagoides, 분양번호: PB2619.2), 털갯완두(Lathyrus japonica var . aleuticus, 분양번호: PB3492.2), 천일사초(Carex scabrifolia, 분양번호: PB1838.1), 천문동(Asparagus cochinchinensis, 분양번호: PB2089.2), 해홍나물(Suaeda maritima, 분양번호: PB2620.3), 갯메꽃(Calystegia soldanella, 분양번호: PB4285.4), 갯질경이(Plantago major var . japonica for . yezomaritima, 분양번호: PB4564.2), 갯강활(Angelica japonica, 분양번호: PB4043.2), 갯개미취(Aster tripolium, 분양번호: PB4826.1), 갯기름나물(Peucedanum japonicum, 분양번호: PB4051.2), 갯까치수영(Lysimachia mauritiana, 분양번호: PB4143.1), 갯개미자리(Spergularia marina, 분양번호: PB2646.1), 퉁퉁마디(Salicornia herbacea, 분양번호: PB2617.1), 그리고 남오미자(Kadsura japonica, 분양번호: PB2896.4) 추출물은 한국식물추출물은행(Korea Plant Extract Bank)에서 분양 받았다. 염생식물 추출물은 0.1%로 희석되어 초파리 배지에 녹여 사용하였다.
학습 & 기억 시험 ( Learning & Memory test )
기존 문헌에 공지된 바를 수정하여, 비슷한 방법으로 학습 & 기억 시험을 수행하였다. 보다 상세하게는 먼저 2-4일 나이인 초파리를 통제배지 혹은 염생식물 추출물 배지에서 7-8일 동안 배양하였다. 시험 15-18시간 전에, 초파리는 킴테크 와이퍼를 바이알에 넣을 수 있는 크기로 접어서 빈 바이알에 넣고, 증류수가 아닌 식수로 와이퍼를 적신다. 각각의 초파리를 와이퍼가 든 바이알에 보관을 한다. 시험 당일에 초파리가 든 바이알을 얼음에 넣어 기절시킨 뒤, 슬라이드 글라스 위에 초파리를 얹고 매니큐어로 날개를 고정시킨다. 기절로부터 회복을 위해 1시간 정도 건조하지 않은 곳에 보관한다. 와이퍼에 물을 적셔 초파리에게 수분을 공급하는데, 더 이상 마시지 않을 때까지 공급한다. 이후, 500mM 자당 용액을 적신 와이퍼를 초파리의 다리에 갖다 대어 입(proboscis)을 뻗는 초파리만을 선별하여 시험한다. 조건반사적 훈련은 500mM 자당과 50mM 카페인으로 진행되며, 15회 반복한다. 시험이 진행되는 도중에 초파리의 갈증이 자당 수용액과 카페인 수용액을 구분하지 않고 마시려 하는 행동을 취할 수 있다. 이러한 행동을 막기 위해서, 5, 10, 15회째 훈련을 마치면 물을 적신 와이퍼를 이용하여 초파리에게 수분을 보충해준다. 500mM 자당을 적신 와이퍼를 초파리 다리에 공급하여 입을 뻗으면, 50mM 카페인을 적신 와이퍼를 초파리 입에 갖다 댄다. 단, 자당 수용액과 카페인 수용액으로 적신 와이퍼를 초파리들이 입으로 섭취하지 못하게 해야 한다. 조건반사적 훈련이 끝난 후, 지정된 시간(0, 5, 15, 30, 45, 60분) 마다 자당 수용액을 다리에 노출하여 입을 뻗는지, 아닌지를 확인한다. 본 실험은 건조한 환경에서 진행하는 것을 권장하지 않는다.
실시예 1: 초파리의 입 끝 확장 반사( Proboscis Extension Response ) 분석
정상적인 초파리를 15-18시간 동안 굶긴 후에 500mM 자당 수용액을 다리에 노출시킬 경우, 수용액을 섭취하려는 자세를 취하게 되는데, 그 중 하나가 입(proboscis)을 내미는 행동(입 끝 확장 반사, Proboscis Extension Response; PER)이다. 반대로 카페인과 같은, 초파리가 싫어하는 화합물에 노출될 경우 입을 내미는 행동을 멈춘다. 이 행동을 기점으로 맛 기억과 관련된 예비실험(pretest)을 실행하였다. 통제섭식을 진행한 야생형 초파리는 예비실험에서 100%의 PER을 가지며, 500mM 자당에 대해 100% 반응한다(도 1).
실시예 2: 야생형 초파리와 파킨슨씨병 모델 초파리의 학습 능력 및 맛 연상 기억력
자당 수용액은 PER을 야기하지만, 50mM 카페인 수용액으로 PER을 억제할 수 있다. 훈련(training) 초기에 초파리는 500mM 자당 노출 시에 PER을 취하지만, 자당 노출 후 PER을 취한다면 카페인 수용액을 노출시켜 PER을 억제시키고, 자당 노출 후 PER을 취한다면 카페인 수용액을 노출시킨다고 각인시킨다. 이 훈련은 15회간 반복되며, 훈련이 반복될수록 PER의 비율은 줄어든다. 훈련이 지속될수록 PER 비율은 점차 감소하여 약 12%까지 도달하며, 훈련을 기억하는 것을 알 수 있다(도 1). 야생형 초파리와 파킨슨씨병 모델 초파리인 DJ-1βex54의 PER 비율이 크게 유의적으로 차이가 있지 않았다(표 1).
PER(%)
훈련 야생형 DJ-1βex54
5회 45.5 38.5
10회 25.0 23.6
15회 12.3 12.7
훈련을 마친 후 본 실험에서는, 자당만 노출시키기 때문에 PER의 비율이 늘어나게 된다. 본 실험이 지속될 때마다 PER 비율은 점차 증가하며, 훈련을 진행했던 기억을 잊는 모습을 숫자화 하여 확인할 수 있다. DJ-1 돌연변이체도 야생형과 비슷한 양상을 보였다(표 2).
PER(%)
실험 야생형 DJ-1βex54
0분 11.1 15.6
5분 23.2 39.1
15분 43.4 63.1
30분 58.5 79.2
45분 74.1 87.9
60분 90.0 91.3
야생형과 비교할 때, 본 실험의 5분(야생형: 23%, DJ-1βex54: 39%), 30분(야생형: 58%, DJ-1βex54 : 79%) 및 45분(야생형: 74%, DJ-1βex54: 87%)에서 DJ-1βex54의 PER 비율이 유의적으로 증가한 것을 확인할 수 있었다(도 1). 이는 파킨슨씨병 모델인 DJ-1 돌연변이체가 훈련학습 진행 능력은 야생형과 크게 차이가 없지만, 맛 연상 기억력이 현저히 낮은 것을 의미한다.
실시예 3: 다양한 종류의 염생식물 추출물 섭취에 따른 학습 능력 및 맛 연상기억력 증진 여부 확인
염생식물 추출물 섭취 시 효능을 알아보기 위해, 7-8일간 각각의 염생식물이 포함된 배지에서 배양한 군과 통제 배지에서 배양한 군의 차이를 알아보았다. 염생식물 추출물은 각각 갯메꽃, 나문재, 천일사초, 남오미자, 천문동, 해홍나물, 갯질경이, 갯강활, 갯개미취, 갯기름나물, 갯까치수영, 갯개미자리에서 추출되었다.
통제 배지와 염생식물 추출물 배지에서 배양한 초파리로 맛 연상 기억력 시험을 진행하였으며, 다른 염생식물 추출물에 비해 갯메꽃 추출물을 섭취한 야생형 초파리에서 맛 연상 기억력이 증진된 결과를 얻었다(도 2 내지 도 13).
통제 배지와 갯메꽃 추출물을 포함한 배지에서 배양된 초파리의 훈련능력은 큰 차이가 없었다. 반면, 본 실험에서는 5분, 30분, 45분 및 60분에 맛 연상 기억력이 유의적으로 증진되었다(도 2A). 통제 배지에서 배양된 초파리에 비해, 갯메꽃 추출물을 포함한 배지에서 배양된 초파리의 맛 연상 기억력이 증진됨을 알 수 있다(표 3).
PER(%)
실험 통제 섭식 갯메꽃 섭식
0분 11.1 0.0
5분 22.4 13.3
15분 42.4 29.7
30분 59.2 40.1
45분 73.5 60.0
60분 86.8 72.1
마찬가지로 파킨슨씨병 모델 초파리도 실험을 진행했다. 훈련 시, 통제 섭식한 DJ-1βex54는 갯메꽃 섭식 DJ-1βex54과 크게 다르지 않은 PER 비율을 나타내었다. 하지만, 본 실험에서 DJ-1βex54 변이체는 통제 배지를 섭취한 변이체와 유의적인 차이를 보였다. 5분, 15분 및 30분에서 맛 연상 기억력이 유의적으로 증진되었다(도 2B). 통제 배지에서 배양된 초파리에 비해, 갯메꽃 추출물을 포함한 배지에서 배양된 초파리의 맛 연상 기억력이 증진됨을 알 수 있다(표 4).
PER(%)
실험 통제 섭식 갯메꽃 섭식
0분 15.6 4.2
5분 40.8 23.1
15분 61.8 44.9
30분 75.9 53.9
45분 83.5 66.8
60분 86.5 76.0
결과적으로, 야생형 초파리 및 파킨슨씨병 모델 초파리에서 모두 갯메꽃 추출물을 섭식한 경우, 학습 능력이 증가하며, 기억력은 현저하게 증진됨을 확인 할 수 있었다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (4)

  1. 갯메꽃(Calystegia soldanella) 추출물을 포함하는 기억력 개선 또는 학습 능력 증진용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4개의 무수 또는 함수 저급 알코올, 아세톤, 에테르, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 트리클로로메탄, 디클로로메탄, 클로로포름, 헥산 및 1,3-부틸렌글리콜로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 용매로 추출된 것을 특징으로 하는 기억력 개선 또는 학습 능력 증진용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 맛 연상 기억력을 증진시키는 것을 특징으로 하는 기억력 개선 또는 학습 능력 증진용 조성물.
  4. 갯메꽃(Calystegia soldanella) 추출물을 포함하는 기억력 개선 또는 학습 능력 증진용 식품 조성물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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국립농업과학원 ‘염생식물의 영양기능적 특성구명 및 항고혈압 기능성제품 개발’에 관한 연구개발보고서(2015. 2. 28.)*
바이오벤처 파이토 "인지기능 개선 식물성 소재 개발"(online 2018. 2. 27.) [2019. 9. 30. 검색], 인터넷: <URL: https://www.mk.co.kr/news/it/view/2018/02/134558>*

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