KR20210073680A - 내복자 추출물을 유효성분으로 함유하는 동맥경화 개선, 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내복자 추출물(radish seed extract)을 유효성분으로 함유하는 동맥경화 개선, 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염증 반응으로부터 유도되는 혈관내피세포에 단핵구 유착을 억제함으로써 동맥경화의 발생을 초기에 억제시킬 수 있는 효과를 발휘하는 내복자 추출물을 유효성분으로 함유하는 동맥경화 개선, 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 혈관내피세포(human umbilical vein endothelial cells)에서 단핵구 세포 유착을 억제시킴으로써 동맥경화를 개선, 예방 또는 치료할 수 있는 내복자 추출물을 유효성분으로 함유하는 조성물을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 내복자 추출물(radish seed extract)을 유효성분으로 함유하는 동맥경화 개선, 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염증 반응으로부터 유도되는 혈관내피세포에 단핵구 유착을 억제함으로써 동맥경화의 발생을 초기에 억제시킬 수 있는 효과를 발휘하는 내복자 추출물을 유효성분으로 함유하는 동맥경화 개선, 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
동맥경화, 심근경색 등을 포함하는 심혈관 질환은 전 세계 주된 사망원인으로 꼽히며 모든 사망 원인의 약 40%를 차지한다(Seymour, G.J., Clinical Microbiology and Infection, 13:4, 3-10, 2007). 그 중 동맥경화는 심혈관 질환의 중요한 요인으로서 세계적으로 주목을 받아왔다. LDL 콜레스테롤이 동맥경화증의 가장 중요한 위험 요소로 알려져 왔으나 최근 많은 연구가 진행됨에 따라 염증 반응이 동맥경화증의 주요 원인으로 점차 인식되었다(Blankenberg, S. et al., Atherosclerosis, 170(2), 191-203, 2003).
동맥경화증은 다인성 질환으로 흡연, 고혈압, 당뇨병, 비만 등과 관계가 있다고 알려져 있다. 혈관내피세포 기능의 장애와 혈관 벽 내에 콜레스테롤, 산화된 LDL, 자유 라디칼 증가 등이 원인으로 작용하여 염증반응이 야기되며, 이로 인해 동맥경화증이 발달하는 것으로 알려져 있다(Kong, L. et al., Lipids in Health and Disease, 12:115, 2013).
동맥 벽 중 혈액과 닿는 단세포 층인 혈관내피세포는 일반적으로 정상의 경우 백혈구의 부착에 저항하지만, 혈관내피세포의 기능이 저하될 경우 염증 반응과 함께 부착 분자의 발현이 증가하게 된다. 혈관세포부착분자-1 (vascular cell adhesion molecule-1, 이하 VCAM-1) 및 세포간 부착분자-1 (intercellular adhesion molecule-1, 이하 ICAM-1)의 발현이 증가하면 여기에 단핵구와 T 림프구 등이 부착하여 조직 내로 유입되면서 동맥경화증이 유발된다. 이후 단핵구는 대식세포로 분화되어 종양괴사인자-알파 (tumor necrosis factor-α, 이하 TNF- α)와 같은 염증성 사이토카인, 산화물질 등을 분비하여 지질을 더욱 산화시키고 지속적인 염증반응을 일으켜 관상동맥 병변이 발생되고, 협심증, 급성 심근경색 등의 급성 관상동맥증후군을 유발해 사망에 이르게 한다(Libby, P., Nature, 420(6917), 868-874, 2002).
심혈관 질환이 전 세계 사망 원인 1위를 차지하면서 심혈관질환 치료제 시장이 매년 꾸준히 성장하고 있고 식품회사에서도 동맥경화 예방과 관련된 제품 개발에 관심을 보이고 있다. 혈행 개선, 혈중 중성지질 및 콜레스테롤 개선 등의 기능성 원료 인정 건수 및 매출 또한 증가하고 있다. 그러나 현재 동맥경화 치료제인 스타틴 계열 치료제는 부작용 문제가 제기되고 있으며, 오메가3 함유 유지와 같은 혈관 건강 개선을 위한 대표 건강기능식품은 소화율이 떨어진다는 단점이 있다. 따라서 동맥경화 치료에 효과가 좋고 안전한 새로운 식의약 소재의 발굴이 요구되는 실정이다.
본 발명은 종래에 널리 이용되고 있는 소재인 은행잎 추출물(Ginko leaf extract)과 비교하여 염증 반응으로부터 유도되는 혈관내피세포에 단핵구 유착을 억제함으로써 동맥경화의 발생을 초기에 억제시킬 수 있는 효과를 발휘하는 내복자 추출물을 유효성분으로 함유하는 동맥경화 개선, 예방 또는 치료용 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 내복자 추출물(radish seed extract)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 동맥경화 개선용 식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 내복자 추출물(radish seed extract)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 동맥경화 개선용 동물용 식품 조성물을 제공한다.
한편, 본 발명의 식품 조성물에 있어서, 상기 내복자 추출물은, 바람직하게 혈관내피세포 내 단핵구 유착을 억제하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 내복자 추출물(radish seed extract)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 동맥경화 예방, 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
한편, 본 발명의 약학 조성물에 있어서, 상기 내복자 추출물은, 바람직하게 혈관내피세포 내 단핵구 유착을 억제하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 내복자 추출물(radish seed extract)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 동맥경화 예방 또는 치료용 동물 의약품 조성물을 제공한다.
한편, 본 발명의 동물 의약품 조성물에 있어서, 상기 내복자 추출물은, 바람직하게 혈관내피세포 내 단핵구 유착을 억제하는 것일 수 있다.
본 발명은 혈관내피세포(human umbilical vein endothelial cells)에서 단핵구 세포 유착을 억제시킴으로써 동맥경화를 개선, 예방 또는 치료할 수 있는 내복자 추출물을 유효성분으로 함유하는 조성물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 내복자 추출물(Radish seed extract)의 혈관내피세포 내 단핵구 세포 유착 억제 정도를 은행잎 추출물(Ginko leaf extract)과 비교하여 나타낸 그래프이다. A)는 각 추출물을 80μg/ml으로 처리한 결과이고, B)는 각 추출물을 20 ~ 80μg/ml으로 처리한 결과이다.
동맥경화, 심근경색 등을 포함하는 심혈관 질환은 전 세계 주된 사망원인으로 꼽히며 모든 사망 원인의 약 40%를 차지하며, 그 중 동맥경화는 심혈관 질환의 중요한 요인으로서 세계적으로 주목을 받아왔다. 동맥경화증은 다인성 질환으로 콜레스테롤, 산화된 LDL, 자유 라디칼 증가 등이 원인으로 포함되며 이로 인해 세포 기능에 장애가 생기고 염증 반응이 일어나게 된다.
동맥 벽 중 혈액과 닿는 단세포 층인 혈관내피세포는 정상의 경우 백혈구의 부착에 저항하지만, 내피세포의 기능이 저하될 경우 염증 반응과 함께 혈관세포부착분자-1 (vascular cell adhesion molecule-1, 이하 VCAM-1) 및 세포간 부착분자-1 (intercellular adhesion molecule-1, 이하 ICAM-1)의 발현이 증가하게 되며, 여기에 단핵구와 T 림프구 등이 부착하여 조직 내로 유입되면서 동맥경화증이 유발된다. 단핵구는 대식세포로 분화되어 종양괴사인자-알파 (tumor necrosis factor-α, 이하 TNF- α)와 같은 염증성 사이토카인, 산화물질 등을 분비하여 지질을 더욱 산화시키고 지속적인 염증반응을 일으켜 관상동맥 병변이 발생되고, 협심증, 급성 심근경색 등의 급성 관상동맥증후군을 유발해 사망에 이르게 된다.
이러한 동맥경화를 치료하기 위한 연구가 지속되고 있으나, 부작용 및 소화율 감소 등의 문제가 있어 치료 효과가 좋으면서 안전한 새로운 식의약 소재의 발굴이 필요하다. 이에 본 발명은 내복자 추출물(radish seed extract)을 동맥경화를 치료하는 새로운 소재로 선정하였다.
본 발명은 내복자 추출물(radish seed extract)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 동맥경화 개선용 식품 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 내복자 추출물(radish seed extract)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 동맥경화 개선용 동물용 식품 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 내복자 추출물(radish seed extract)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 동맥경화 예방, 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 내복자 추출물(radish seed extract)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 동맥경화 예방, 또는 치료용 동물 의약품 조성물을 제공한다.
내복자(Raphanus sativus seed)는 십자화과 식물인 무의 씨앗으로, 성질이 따뜻하고 독이 없어 예로부터 약재로 사용하였으며 동의보감에 의하면 복부팽만, 위산과다, 설사 등에 처방되었다고 알려져 있다. 현재까지 내복자 추출물(Radish seed extract)은 항염증, 항암 등의 생리기능이 있다고 보고되고 있으며, 대장염 모델에서 내복자 추출물(Radish seed extract)을 처리할 경우 TNBS 또는 DSS에 의해 유도된 장내 염증이 회복된다고 보고된 바 있다(Choi KC. et al., J Ethnopharmacol, 179, 55-65, 2016).
본 발명에 의할 경우, 무씨에 추출 용매로 5~15%(v/v) 에탄올을 첨가하여 추출함으로써 설포라핀이 다량 함유된 내복자 추출물을 수득할 수 있다. 상기 에탄올은, 무수에탄올, 발효주정을 포함할 수 있으며, 식용 추출물을 제조하는 경우 에탄올은 발효 주정인 것이 바람직하다.
한편, 상기 추출은, 바람직하게 침치 추출인 것이 좋으며, 열수 추출시 내복자 내에 있는 설포라핀의 열 안정성 때문에 온도의 상승이 없는 추출 방법을 이용하는 것이다. 통상적으로 식용 추출물 제조시, 환류(refluxing) 추출법을 주로 사용하지만, 환류 추출법은 추출시 용매의 온도가 상승할 수 있으며, 침지 추출에 비해 공정이 복잡하다.
본 발명의 식품 조성물 또는 약학 조성물에 있어서, 상기 내복자 추출물은, 바람직하게 혈관내피세포 내 단핵구 유착을 억제하는 것일 수 있다.
본 발명의 내복자 추출물은 하기 실험에 의할 경우, 은행잎 추출물에 비해 TNF-α로 유도된 혈관내피세포 내 단핵구 유착을 20 ~ 80 μg/ml 범위 농도에서 농도의존적으로 우수하게 억제시키는 것으로 확인되었다. 따라서, 본 발명의 내복자 추출물은 동맥경화의 발생을 초기에 억제시킴으로써 동맥경화 개선, 예방 또는 치료에 효능을 보이는 것이라 할 수 있다.
한편, 본 발명의 식품 조성물은 일 예로 육류, 곡류, 카페인 음료, 일반음료, 초콜렛, 빵류, 스넥류, 과자류, 피자, 젤리, 면류, 껌류, 아이스크림류, 알코올성 음료, 술, 비타민 복합제 및 그 밖의 건강보조식품류 중 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편 본 발명의 동물용 식품 조성물은 애완 동물용 경구용 제제로, 구체적으로 애완 동물용 정제, 캡슐, 액체, 겔, 페이스트, 경구용 스프레이, 구강정, 산제 및 씹어먹는 트리트(chewable treat) 또는 동물 사료 등으로 제형화될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제형화시 일반적으로 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 수분제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용할 수 있으며, 부형제로 전분, 탄산 칼슘, 수크로스, 락토오스 또는 젤라틴 등을 사용할 수 있으며, 이외에 마그네슘 스테아레이트 탈크 등의 윤활제를 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 약학 조성물 또는 동물 의약품 조성물은 유효성분 이외에 약제학적으로 허용 가능한 담체, 희석제 또는 부형제를 더욱 포함할 수 있다. 사용가능한 담체, 부형제 또는 희석제로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자이리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유가 있으며, 이중 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 또한, 치료 및 예방제가 약제인 경우 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 또는 방부제 등이 추가적으로 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 약학 조성물 또는 동물용 의약품 조성물의 제형은 사용 방법에 따라 바람직한 형태로 제조될 수 있으며, 특히 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 채택하여 제형화 하는 것이 좋다. 구체적인 제형의 예로는 경고제(PLASTERS), 과립제(GRANULES), 로션제(LOTIONS), 리니멘트제(LINIMENTS), 리모나데제(LEMONADES), 방향수제(AROMATIC WATERS), 산제(POWDERS), 시럽제(SYRUPS), 안연고제(OPHTALMIC OINTMENTS), 액제(LIQUIDS AND SOLUTIONS), 에어로솔제(AEROSOLS), 엑스제(EXTRACTS), 엘릭실제(ELIXIRS), 연고제(OINTMENTS), 유동엑스제(FLUIDEXTRACTS), 유제(EMULSIONS), 현탁제(SUSPESIONS), 전제(DECOCTIONS), 침제(INFUSIONS), 점안제(OPHTHALMIC SOLUTIONS), 정제(TABLETS), 좌제(SUPPOSITIORIES), 주사제(INJECTIONS), 주정제(SPIRITS), 카타플라스마제(CATAPLSMA), 캅셀제(CAPSULES), 크림제(CREAMS), 트로키제(TROCHES), 틴크제(TINCTURES), 파스타제(PASTES), 환제(PILLS), 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.
한편, 본 발명의 약학 조성물 또는 동물용 의약품 조성물의 투여량은 투여방법, 복용자(동물)의 연령, 성별 및 체중, 및 질환의 중증도 등을 고려하여 결정하는 것이 좋다. 일 예로, 본 발명의 동맥경화 예방 또는 치료용 약학 조성물은 유효성분을 기준으로 하였을 때 1일 0.000001 내지 100 mg/kg (체중)으로 1회 이상 경구 투여 가능하다. 다만, 상기의 투여량은 예시하기 위한 일 예에 불과하며, 복용자(동물)의 상태와 의사의 처방에 의해 변화될 수 있다.
한편, 본 발명에서 ‘유효성분으로 함유하는 것’의 의미는 본 발명에서 요구하는 동맥경화 개선, 예방 또는 치료 효능이 본 발명의 성분인 내복자 추출물로부터 발생함을 의미하고, 그 외에 다른 성분으로 보조성분으로 포함할 수 있음을 의미한다.
이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예 및 실험예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예 및 실험예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.
[실시예 : 설포라핀이 다량 함유된 내복자 추출물 제조]
내복자로부터 설포라핀을 최적의 수율로 추출하고자, 물, 에탄올(발효주정), 초산에틸(ethyl acetate)을 이용하여 10% 발효주정 용매를 제조하였다. 믹서기를 이용하여 곱게 분쇄한 내복자 100g에 각 용매 800ml를 넣고, 40℃의 온도에서 12시간동안 침지 추출하여 내복자 추출물을 수득하였다. 이후, 내복자 추출물을 농축하고, 동결건조하여 분말 형태로 만들었다.
[실험예 : 내복자 추출물의 단핵구 세포유착 억제 효능 확인]
본 실험예에서는 상기 실시예의 내복자 추출물(radish seed extract)의 혈관내피세포 내 단핵구 세포유착 억제 효능을 확인하고자 실험을 수행하였다. 비교 분석을 위해 당 업계에서 널리 이용되고 있는 은행잎 추출물(Ginkgo leaf extract, 입수처: 한국식물추출물은행)을 사용하였다.
혈관내피세포(human umbilical vein endothelial cells, 입수처: Lonza, Walkersville, MD, USA)에 칼세인-AM(calcein-AM, 입수처: Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)으로 염색한 THP-1 세포주(THP-1 monocytic leukemic cells, 입수처: 한국세포주은행)를 동시 배양시켜 세척한 다음 형광 현미경으로 THP-1 단핵구의 혈관내피세포 유착정도를 측정하였다.
혈관내피세포는 2mM L-글루타민, HEPES를 포함하는 Medium 199배지(입수처: Corning, NY, USA)에 10% (v/v) 소태반혈장(fetal bovine serum, 입수처: Gipco, Grand Island, NY, USA), 1 ng/ml 재조합 인간 상피세포 성장인자(recombinant human epidermal growth factor, 입수처: Gipco, Grand Island, NY, USA), 2 ng/ml 섬유아세포 성장 인자(basic fibroblast growth factor, 입수처: Gipco, Grand Island, NY, USA), 1 ng/ml 하이드로코르티존(hydrocortisone, 입수처: Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA), 1% (v/v) 스트렙토마이신/페니실린(streptomycin/penicillin, 입수처: Corning, Corning, NY, USA)을 더 첨가한 배지를 사용하여 37°C, 5% CO2 배양기(입수처: Forma Scientific Co., Marietta, OH, USA)에서 융합(confluent)한 상태로 자랄 때까지 배양시켰다.
THP-1 세포주는 10% (v/v) 소태반혈장(fetal bovine serum, 입수처: Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA), 0.05 mM 2-멀캅토에탄올(2-mercaptoethanol, 입수처: Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA), 1% (v/v) 스트렙토마이신/페니실린를 첨가한 RPMI-1640 배지(입수처: Welgene, Daegu, Korea)에서 2 - 20 x 105개/ml 농도 안에서 배양시켰다.
융합(confluent)한 상태로 자란 혈관내피세포를 96-웰 프레이트(well plate)에 씨딩(seeding)하고 24시간 배양한 후 내복자 추출물(Radish seed extract)과 은행잎 추출물(Ginkgo leaf extract)을 각각 20, 40, 80 μg/ml 농도로 배양액에 1시간 전처리하였다. 1시간 전처리 후, 10 ng/ml TNF-α를 처리하여 5시간 활성화시켰다.
RPMI-1640 배지에서 배양한 THP-1 단핵구는 멸균된 인산완충식염수(phosphate buffered saline)로 옮겨 2 μM 칼세인-AM을 첨가해 15분간 37°C, 5% CO2 배양기에 두고 염색시켰다. 염색된 THP-1을 Medium 199배지에 옮겨 5시간 TNF-α 로 활성화된 혈관내피세포 96 well당 5 x 105개씩 동시 배양시켰다. 1시간 후 인산완충식염수로 세척한 다음 Infinite 200 PRO(입수처: Tecan group Ltd., Mannedorf, Switzerland)로 485 nm 여기, 538 nm 방출 파장으로 THP-1 단핵구의 혈관내피세포에 유착정도를 측정하였다.
그 결과, 도 1과 같이 내복자 추출물이 은행잎 추출물에 비해 TNF-α로 유도된 혈관내피세포 내 단핵구 유착을 20 ~ 80 μg/ml 범위 농도에서 농도의존적으로 우수하게 억제시키는 것을 확인할 수 있었다.
Claims (7)
- 내복자 추출물(radish seed extract)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 동맥경화 개선용 식품 조성물.
- 내복자 추출물(radish seed extract)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 동맥경화 개선용 동물용 식품 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 내복자 추출물은,
혈관내피세포 내 단핵구 유착을 억제하는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
- 내복자 추출물(radish seed extract)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 동맥경화 예방, 또는 치료용 약학 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 내복자 추출물은,
혈관내피세포 내 단핵구 유착을 억제하는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
- 내복자 추출물(radish seed extract)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 동맥경화 예방 또는 치료용 동물 의약품 조성물.
- 제6항에 있어서,
상기 내복자 추출물은,
혈관내피세포 내 단핵구 유착을 억제하는 것을 특징으로 하는 동물 의약품 조성물.
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