KR100736159B1

KR100736159B1 - 상사화 추출물을 함유하는 항바이러스 조성물

Info

Publication number: KR100736159B1
Application number: KR1020060059182A
Authority: KR
Inventors: 라정찬; 권혁준; 조선희; 김선중; 안영진
Original assignee: 주식회사 알앤엘바이오
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2007-07-06
Anticipated expiration: 2026-06-29
Also published as: WO2008001974A1; US20090175963A1

Abstract

본 발명은 상사화 추출물을 함유하는 항바이러스 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 인간, 돼지, 말, 조류 등을 감염시키는 인플루엔자 바이러스(influenza virus) 질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 상사화 추출물은 정상세포에 대한 독성이 낮으면서도 항바이러스 효과가 탁월하므로 이를 포함하는 조성물은 인플루엔자바이러스 질환의 예방 및 병증개선을 위한 식품 또는 약학 조성물 등에 유용하다.

상사화, 항바이러스, 조류 인플루엔자바이러스, 오르쏘믹소바이러스과(orthomixoviridae)

Description

상사화 추출물을 함유하는 항바이러스 조성물 {Antiviral Composition Comprising Lycoris squamigera Extracts}

바이러스는 여러 가지 질환의 원인이 되며, 특히, 축산업 분야에서도 문제되고 있는 병원체 중, 대표적인 것은 조류인플루엔자 바이러스이다. 조류인플루엔자 바이러스는 오르쏘믹소바이러스과(orthomixoviridae)에 속하며, 주로 닭과 칠면조 등 가금류에 많은 해를 입히는바 조류 인플루엔자바이러스는, 병원성(病原性)에 따라 고(高)병원성·약(弱)병원성·비(非)병원성 조류 인플루엔자바이러스 3종류로 구분되며, 이 가운데 고병원성은 국제수역사무국(OIE)에서 리스트 A등급으로, 한국에서는 제1종 가축전염병으로 분류하고 있다. 인플루엔자바이러스는 매트릭스 단백질과 뉴클레오캡시드 단백질의 항원성에 따라 A, B, C형 바이러스로 분류되며, 숙주세포 수용기 결합과 숙주세포막과 바이러스 엔벨롭의 융합을 도와 바이러스 감염을 초래하는 혈구응집단백질 (haemagglutinin, HA)과 증식 후 바이러스가 세포로부터 출아될 때 중요한 뉴라미니다아제 (neuraminidase, NA)의 항원구조의 차이에 따라 HA는 16종류, NA는 9종류의 아형 (subtype)으로 분류된다. 이론적으로 두 단백질의 조합에 의해 총 144가지의 바이러스 아형이 존재할 수 있다. 감염은 조류의 분비물을 직접 접촉할 때 주로 일어나며, 비말(飛沫)·물, 사람의 발, 사료 차, 기구, 장비, 알 겉면에 묻은 분변 등에 의해서도 전파된다.

증상은 감염된 바이러스의 병원성에 따라 다양하지만 대체로 호흡기 증상, 설사 및 급격한 산란율의 감소가 나타난다. 경우에 따라 볏 등 머리 부위에 청색증이 나타나고, 안면에 부종이 생기거나 깃털이 한 곳으로 모이는 현상이 나타나기도 한다. 폐사율도 병원성에 따라 0~100%로 다양한데, 뉴캐슬병·전염성 후두기관염·미코플라스마 감염증 등과도 증상이 비슷하므로 정확한 진단이 필요하다.

고병원성 조류 인플루엔자는 1959년부터 2003년까지 전 세계적으로 23회 발병한바 있으나 대부분 국지적인 발생으로 종식되었다. 2003년 12월 한국에서 발생한 H5N1 아형 고병원성 조류 인플루엔자는 일본, 중국, 태국, 베트남, 인도네시아 등 동남아시아 대부분의 국가와 유럽, 아프리카 등 30개국 이상에서 발병하여 범세계적인 발병양상을 보이고 있다. 조류 인플루엔자바이러스는 인간으로 직접 전염될 수 없다고 알려졌으나 홍콩에서의 1997년 H5N1 인체 감염사례 및 1999년 H9N2 조류 인플루엔자바이러스의 인체 분리 사례와 2004년 캐나다에서 발생한 H7 조류 인플루엔자바이러스의 인체 감염사례로 인해 조류 인플루엔자바이러스의 공중보건 학적 중요성이 날로 증가하고 있다. 세계보건기구(WHO)의 보고에 의하면 (http://www.who.int/csr/disease/avian_influenza/country/cases_table_2006_06_20/en/index.html) 2003년부터 2006년 6월 20일까지 10개국에서 228명이 H5N1 아형에 감염되어 130명이 사망한 것으로 확인되고 있다. 한국에서도 1996년 H9N2 아형에 의한 저병원성 조류 인플루엔자가 발생한 이후 1999년 재발하여 현재 전국적으로 발생하고 있다.

조류 인플루엔자가 발생하면 전세계 대부분의 국가에서는 전수 도축 처분하며, 발생국가에서는 양계산물을 수출할 수 없게 되므로 양계산업에 막대한 피해를 초래하며, 인체 감염의 위험이 있는 경우에는 관광산업, 운송산업 등 산업전반으로 피해가 확산되므로 천문학적인 손실을 초래한다.

천연물은 인공을 가하지 않은 자연 그대로의 것을 의미하는데, GRAS (Generally Recognized As Safe)로 분류된 천연물들은 사용량이나 대상 식품을 규제받지 않고 국내에서는 천연첨가물로 분류되어 식품첨가물로도 사용이 되고 있는 실정이다. 외국에선 특별한 제한 없이 사용자의 뜻에 따라 자유롭게 이용할 수 있는 물질로 기능성이 탁월하여 건강식품과 의약품으로도 이용되고 있다.

상사화(Lycoris squamigera)는 수선화과의 다년초로, 중국이 원산지이고, 관상용 식물이다. 비늘줄기는 넓은 달걀 모양이고 지름이 4∼5cm이며 겉이 검은빛이 도는 짙은 갈색이다. 꽃줄기는 곧게 서고 높이가 50∼70cm이며 약간 굵다. 잎은 봄에 비늘줄기 끝에서 뭉쳐나고 길이 20∼30cm, 폭 16∼25mm의 줄 모양이며 6∼7월에 마른다. 상사화의 꽃은 8월에 피고 꽃줄기 끝에 산형꽃 차례를 이루며 4∼8개 가 달린다. 총포는 여러 개로 갈라지고, 갈라진 조각은 바소꼴이며 길이가 2∼4cm이고 막질(膜質:얇은 종이처럼 반투명한 것)이다. 작은꽃가지의 길이는 1∼2cm이고, 꽃의 길이는 9∼10cm이며 붉은빛이 강한 연한 자주색이다. 화피는 밑 부분이 통 모양이고 6개로 갈라져서 비스듬히 퍼지며 갈라진 조각은 길이 5∼7cm의 거꾸로 세운 바소꼴이고 뒤로 약간 젖혀진다. 수술은 6개이고 화피보다 짧으며, 꽃밥은 연한 붉은 색이다. 암술은 1개이고, 씨방은 하위(下位)이며 3실이고 열매를 맺지 못한다. 한방에서는 상사화의 비늘줄기를 약재로 쓰는데, 소아마비에 진통 효과가 있다고 알려져 있다.

현재, 전세계적으로 항바이러스제를 개발하기 위해 막대한 노력을 기울이고 있는데 인간면역결핍바이러스-1과 B형 간염 치료에 라미부딘 (lamibudine), 헤르페스바이러스 감염증 치료에 갠시클로비르 (gancyclovir), 호흡기합포체바이러스 (respiratory syncytial virus) 감염증에 주로 쓰이나 위급 시 다양한 바이러스감염증에 사용되는 리바비린 (ribavirin) 등이 허가되어 시판되고 있으며, 인플루엔자바이러스의 뉴라미니다아제 저해물질로서 인공 합성된 자나미비르 (zanamivir, Relenza^R)와 오셀타미비르 (oseltamivir, TAMIFLU™)는 허가를 받아 시판 중에 있다. 그러나 최근에 A형 인플루엔자바이러스 치료를 위해 허가된 아만타딘 (amantadine)과 유사물질인 리만타딘 (rimantadine)은 내성 바이러스 출현과 부작용으로 그 사용 범위가 축소되었으며, 최근 H5N1 조류 인플루엔자바이러스 중에서 오셀타미비르에 대한 내성을 보이는 바이러스도 출현하여 다양한 항바이러스제 개발이 시급하다.

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이에 본 발명자들은 정상세포에 대해 독성이 거의 없고, 인플루엔자바이러스의 증식억제 효능이 뛰어난 천연 물질을 개발하기 위해 연구한 결과, 상사화(Lycoris squamigera)를 함유한 조성물이 항-인플루엔자바이러스 효과를 나타내는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

결국, 본 발명의 주된 목적은, 상사화 추출물을 포함하는 바이러스 질환의 예방용 식품 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상사화 추출물을 포함하는 바이러스 질환의 예방 또는 치료용 약학조성물을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상사화 추출물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 함유하는 오르쏘믹소바이러스과(orthomixoviridae)에 속하는 인플루엔자 바이러스(influenza virus) 질환의 예방용 식품 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 인플루엔자 바이러스는 인간 인플루엔자 바이러스, 돼지 인플루엔자 바이러스, 말 인플루엔자 바이러스 및 조류 인플루엔자 바이러스로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있고, 더욱 바람직하게는, 상기 조류 인플루엔자 바이러스는 KBNP-0028(기탁번호 KCTC 10866BP)인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 또한, 상사화 추출물을 유효성분으로 함유하는 오르쏘믹소바이러스과(orthomixoviridae)에 속하는 인플루엔자 바이러스(influenza virus) 질환의 예방 또는 치료용 약학조성물을 제공한다.

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 해석되지는 않는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1: 상사화 추출물의 제조

본 발명의 상사화 추출물은 상사화의 잎, 지하부 및 전초를 채취하여 상온에서 24시간동안 건조시키고 세절 및 파쇄 하였다. 상기 세절 및 파쇄시킨 상사화 분말에 99.9% 메탄올을 가하고, 실온에서 24시간 동안 환류추출한 다음, 진공여과 하여 상층액을 회수하여, 상사화 분말의 유용성분을 용출하였다. 상기 용출된 성분을 실온에서 24시간 건조시키고, 99.9%의 DMSO(dimethyl sulfoxide) 용액에 20mg/㎖이되도록 용해하여 제조할 수도 있으나, 하기 실시예에 사용한 상사화 추출물은 한국식물추출물은행에서 분양받아 사용하였다.

실시예 2: 상사화 추출물의 항바이러스 효과 검사

2-1 : KBNP-0028의 제조

실험에 사용한 조류 인플루엔자 바이러스는 2000년 국내에서 분리된 A/chicken/Korea/SNU0028/2000 (H9N2) 바이러스를 계태아에서 계대하여 클로닝 한 증식성이 탁월한 KBNP-0028 (특허출원번호 2006-0026591)을 사용하였다.

즉, SNU0028 [A/chicken/Korea/SNU0028/00(H9N2); 국립수의과학검역원 분리 신고, 2005년 5월 9일]은 폐사 및 산란저하를 보이는 육용종계로부터 분리된 H9N2 아형의 저병원성 조류 인플루엔자 바이러스로, 상기 바이러스는 2000년 1월 28일 전라북도에 소재한 육용종계 농장에서 분리하였다. 그 분리 방법은, 감염계의 신장과 기관시료를 유제하여 인산완충 용액에 부유하여 직경 0.45㎛의 여과지에 여과하여 각 시료를 SPF 발육란 (Sunrise Co., NY) 3개의 요막강 (allantoic cavity)에 접종하였고, 37℃에 배양한 후 요막액 (allantoic fluid)을 수확하였고, 상기 요막액 20㎕와 SPF 발육란 (Sunrise Co., NY)을 부화시킨 닭에서 추출한 0.1% 닭 적혈구 20㎕를 유리 평판에 점적 후 혼합하여 평판혈구응집검사를 실시하였다. 그 결과 신장과 기관 시료를 접종하여 얻은 요막액 모두 혈구응집괴를 형성하였고, H9N2 특이 프라이머를 이용한 RT-PCR 및 염기서열 분석으로 바이러스를 동정 (김민철, 2002 서울대학교 대학원 석사학위논문)하여 -70℃에서 보존하였으며, 이 중 기관 시료에서 분리된 바이러스를 실험에 사용하였다.

발육란 고생산성 백신주를 선발하기 위하여, 상기 분리된 SNU0028을 0.05 내지 0.5 HAU/ml 농도로 인산완충용액으로 희석하여 200㎕의 양으로 10 내지 11일령 SPF 종란(Sunrise Co., NY,)에 요막강 경로로 접종하여 3일 간 37℃에 배양하였다. 매일 오전과 오후에 검란을 통해 3일 전에 폐사한 발육란은 폐기하였다. 3일 동안 생존한 발육란은 4℃에서 12 내지 24시간 보관한 다음, 요막액을 수확하여, 각각에 대해 그 부피와 혈구응집역가를 측정하였으며, 양이 가장 많고 혈구응집역가가 높은 요막액을 동일한 방법으로 발육란에 접종하여 19대 계대하여, 혈구응집역가가 높고, 요막액 수확량이 높아 생산성이 증가된 것을 분리하여, KBNP-0028라고 명명하고, 이를 대한민국 대전시 유성구 어은동에 위치하는 유전자 은행에 2005년 10월 26일자로 기탁하였다(기탁번호 KCTC 10866BP).

2-2 : 종란 소편 배양

10~11일령의 SPF 종란(Sunrise Co., NY)의 난각을 70% 에탄올로 세척한 다음, 계태아와 모든 체액을 제거하였다. 난각의 내면에 부착된 융모 요막이 떨어지지 않도록 가로 약8mm 세로 약8mm의 크기로 잘라 24-웰 배양용기에 1개씩 넣었다. 배양 배지는 199 배지(GIBCO-BRL, NY, USA)와 F10 배지(GIBCO-BRL, NY, USA)를 1:1로 혼합한 다음, 소디움 바이카보네이트 0.075% 및 gentamicin 100㎍/㎖을 첨가하 여 제조하였다.

상기 10~11일령의 SPF 발육란(Sunrise Co., NY)에 상기 2-1에서 제조된 KBNP-0028 요막액 원액을 4~10배 희석하여 종란 소편의 융모 요막 면에 100㎕를 첨가하여 37℃에서 30분간 배양하여 바이러스를 감염시켰고, 상기 배양 배지 1,000㎕를 첨가한 후 상사화 추출물을 400, 300, 200, 100, 50, 25 및 12.5㎍/㎖ 농도가 되도록 각 6개 웰에 첨가하였다. 상기 각각의 농도의 상사화 추출물이 첨가된 바이러스 감염액을 37℃에서 7일간 배양하였다.

2-3 : 항바이러스 효과 검사

상기 2-2의 37℃에서 7일간 배양한, 각각의 농도의 상사화 추출물이 첨가된 바이러스 감염액의 배양액을 채취하여 평판 혈구응집 검사를 실시하였다. 배양액 25㎕와 세척 닭 적혈구 (0.1%) 25㎕를 유리판 위에 동량 첨가하여 고르게 섞고, 유리판을 상하좌우로 움직여 2분 이내 혈구 응집괴의 형성유무로 바이러스의 증식유무를 확인하였다. 그 결과, 상사화의 잎 추출물을 처리한 경우, 400㎍/㎖ 및 300㎍/㎖ 처리군에서는 6개의 실험군 중 혈구 응집괴가 형성되는 것이 없어 바이러스의 증식을 억제하였고, 200㎍/㎖ 처리군에서는 6개의 실험군 중 2개의 혈구 응집괴가 형성되어 부분적인 항바이러스 효과를 보였다. 상사화의 지하부 추출물을 처리한 경우, 모든 처리군에서 3개의 실험군 중 혈구 응집괴가 형성되는 것이 없어 항바이러스 효과를 보였으며, 상사화의 전초 추출물을 처리한 경우, 400, 300, 200, 100, 50㎍/㎖ 농도까지 바이러스 억제 효능을 보였고, 25㎍/㎖ 및 12.5㎍/㎖까지 부분적인 항바이러스 효과를 보였다 (표 1).

상사화 추출물의 항바이러스 효과

대조군		부위 (응집괴수/샘플수)	상사화 추출물 농도(㎍/㎖)
바이러스	무바이러스	부위 (응집괴수/샘플수)	400	300	200	100	50	25	12.5
6/6	0/6	잎 (응집괴수/샘플수)	0/6	0/6	2/6	6/6	NT	NT	NT
		지하부 (응집괴수/샘플수)	0/3	0/3	0/3	0/3	0/3	0/3	0/3
		전초 (응집괴수/샘플수)	0/3	0/3	0/3	0/3	0/3	1/3	2/3

* NT(Not tested)

2-4 : MTT 어세이
상사화 추출물의 세포 독성 여부를 확인하기 위하여, 상기 2-2의 상사화 추출물을 400, 300, 200, 100, 50, 25 및 12.5㎍/㎖ 농도의 각 6개 웰에 MTT 용액(MTT 0.5% 수용액) 40㎕를 첨가하여 37℃에서 1~3시간 배양한 뒤, DMSO 120㎕를 첨가하여 30분간 교반한 후, ELISA 판독기로 562nm 파장에서 결과를 판독하였다 (표 2). 그 결과, 상기 상사화 추출물을 처리한 경우 바이러스만을 첨가한 대조군의 MTT OD 값(0.381±0.057)과 거의 차이가 없었다. 따라서, 상사화 추출물이 세포 독성을 나타내지 않는다는 것을 알 수 있었다.

상사화 추출물의 세포 독성

대조군		부위 (MTT OD값±표준편차)	상사화 추출물 농도(㎍/㎖)
바이러스	무바이러스	부위 (MTT OD값±표준편차)	400	300	200	100
0.381±0.057	0.403±0.118	잎 (MTT OD값±표준편차)	0.316±0.060	0.303±0.059	0.273±0.053	0.379±0.070
		지하부 (MTT OD값±표준편차)	0.284±0.051	0.244±0.036	0.332±0.079	0.324±0.067
		전초 (MTT OD값±표준편차)	0.298±0.024	0.298±0.069	0.316±0.017	0.363±0.042

* NT(Not tested)

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이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 상사화 추출물은 정상세포인 장요막 세포 (chorioallantoic cells)에 대한 독성이 낮으면서도, 항바이러스 효과가 탁월하므로, 이를 포함하는 조성물은 인플루엔자바이러스 질환의 예방 및 치료에 효과적이고 안전하여 식품 또는 약학 조성물 등에 유용하게 사용될 수 있다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당 업계의 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 정의 된다고 할 것이다.

Claims

상사화 추출물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 함유하는 인플루엔자 바이러스(influenza virus) 질환의 예방용 식품 조성물.
제1항에 있어서, 상기 인플루엔자 바이러스는 인간 인플루엔자 바이러스, 돼지 인플루엔자 바이러스, 말 인플루엔자 바이러스 및 조류 인플루엔자 바이러스로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제2항에 있어서, 상기 조류 인플루엔자 바이러스는 KBNP-0028(기탁번호 KCTC 10866BP)인 것을 특징으로 하는 조성물.
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