일반기술

매생이 유래의 알코올에 의한 위장점막 손상 억제물질 및 이의 용도

위표피세포 손상에 대한 매생이 당의 효과 입증단계는 다음과 같다. ◆ 매생이 당을 분리 정제하는 단계 ① 매생이를 흐르는 물에 3번 세척한 후, 동결건조기로 건조하고, 이를 식품분쇄기(HANIL, FM-681)로 미세하게 분쇄함 ② 매생이 분쇄 분말 40g을 2L 물에 혼입한 후 80℃에서 3시간 교반하여 열수 추출함 ③ 본 추출물을 원심분리ㆍ회수하여 3배 가량의 에탄올을 첨가하고 당을 침전시킴 ④ 회수된 매생이를 동결 건조하여 회수함 칼럼크로마토그래피법을 통해 분리ㆍ정제된 매생이는 약 76.1%의 당을 함유하고 있으며, 28.7%의 황을 포함하고 있다. 또한 소량의 단백질을 포함하고 있으며, 자일로즈와 람노우즈 등의 단당류가 함유되어 있다. 이밖에 소량의 만노우즈와 자일로비오즈 성분을 포함하고 있는 것이 특징이다. 아래의 그림은 음이온교환 칼럼크로마토그래피법과 젤여과 크로마토그래피법을 적용하여 매생이 당을 정제한 비교 실험 결과이다. [그림1] DEAE-52 음이온교환 칼럼크로마토그래피(A)와 Sephacry1 S-300 젤여과 크로마토그래피(B)를 이용한 매생이 당 정제 크로마토그램 ◆ 알코올에 의한 위 손상 및 혈중 IGF-I 농도에 대한 매생이 당 효과를 조사하는 단계 흰쥐를 이용하여 알코올 투여 2시간 전에 매생이 당을 100mg/kg 농도로 1㎖씩 투여하였다. 이후 생리식염수을 투여한 대조군 및 알코올 투여군과 비교 분석한 결과, 대조군의 경우 혈중 IGF-I 농도가 14.7±1.2㎍/㎖ 인데 비해, 알코올을 투여한 그룹에서는 8.24±1.1㎍/㎖로 유의적으로 감소하였다. 그러나 매생이 당을 먼저 투여한 후 알코올을 투여한 실험군에 있어서는 대조군에 미치지는 못하지만, 알코올을 투여한 그룹에 비해 혈중 IGF-I 농도가 12.9±1.3㎍/㎖로 상승된 것으로 보아, 매생이 당 투여로 알코올에 의한 위 손상을 억제하였음을 알 수 있다. [그림2] 흰쥐의 위장 사진도[표] 혈중 IGF-I 농도측정 결과 군1)대조군알코올 처리Cf-PSIGF-I(㎍/㎖)2)14.7±1.2(n=8)8.24±1.1(n=7)12.9±1.3(n=8)*1) 실험군. 대조군, 생리식염수투여 ; 알코올 투여군, 70% 에탄올 투여 ; 매생이 당 처리군: 알코올 투여 전에 매생이 당 투여2) 값은 평균 ± 표준편차로 표시* Student T-test 상에서 알코올 투여군과 유의적인 차이를 보임 (p<0.05) ◆ 알코올에 의한 위 표피세포 손상 억제효과를 입증하는 단계 흰쥐의 표피세포주를 이용하여 알코올에 의한 위표피세포 손상을 저해하는 효과를 확인하기 위해 5% 알코올을 투여한 결과 세포응축이 나타났으며, 이때 매생이 당을 농도별로 처리하여 투입한 결과 알코올 처리에 의해 나타난 세포응축이 점차 감소되었다. 그리고 매생이 당 처리농도가 높을수록 원래의 세포형태를 유지하였다. [그림3] AGS세포에서 알코올 처리 시 세포형태 ■ 종래기술 현재까지 널리 사용되고 있는 위장질환 치료제는 대부분이 합성 의약품이며, 이들은 소화기계뿐만 아니라 신경계 등에 큰 부작용을 일으킨다. 이에 따라 관련업계에서는 위 점막 보호 및 치료제의 개발에 있어, 부작용이 적은 천연물로부터 위장질환 치료제의 후보물질을 도출하고자 주력하고 있다.■ 기술의 우수성 천연 해조류인 매생이는 녹조식물로써, 철분ㆍ칼륨ㆍ요오드 등 각종 무기염류와 비타민 A, C 등을 다량 함유하고 있다. 그리고 약 50%의 당질과 35%의 단백질을 포함하고 있어 식품으로써의 우수한 기호성과 숙취효과 및 항콜레스테롤 등과 같은 생리기능성 물질의 활용가치가 높다. 따라서 본 기술은 매생이 당을 유효성분으로 한 위염 및 위출혈 억제제로서, 기존보다 더욱 안정적이며 효과적인 예방 및 치료제로 활용할 수 있는 우수성을 가지고 있다. ◆ 알코올에 의한 위장점막 손상과 위 표피세포의 세포사멸을 억제함 ◆ 혈중 IGF-I의 농도를 정상수준으로 유지시킴 ◆ 위 표피세포에서 세포생존과 관련한 단백질 및 염증반응에 관여하는 단백질의 발현 에 영향을 미쳐 위 손상을 저해시킴 ◆ 해조류 유래의 위 점막 보호를 위한 식품소재로 사용됨 ■ 국내ㆍ외 시장의 규모 현재 위궤양 발병의 주된 원인은 헬리코박터균에 의한 감염, 아스피린 등을 포함한 비스테로이드성 항염증성 약제의 장기간 복용 및 과도한 알코올의 섭취이다. 이밖에 흡연, 스트레스 등의 다른 요인들에 의해 발생하기도 하며, 현대사회가 발달함에 따라 알코올의 과다섭취로 인한 위장장해가 가장 두드러지게 나타나고 있다. 중국의 위궤양치료제 시장규모는 2007년 기준 약 6~7,000억 원으로 매년 15~30% 성장률을 보이고 있으며, 국내의 경우, 약 5,000억 원의 시장규모를 형성하고 있다. 한편, 국제보건 보건벤처 최신 동향 및 이슈리포트 18기구(WHO)에 따르면 천연물의약품 시장은 약 600억 달러 이상의 가치를 가진다고 밝혔다. 그리고 전세계의 인구 중 80%가 1차적인 healthcare로 천연물 의약품을 사용하는 것으로 조사되었다. 실제로 현재 의약시장에서 천연물의약품의 연간 판매액은 약 400억 달러이며 매년 평균 15% 이상의 성장률을 보이고 있고, 경제성과 성장가치는 급격하게 상승하고 있는 추세이다. ■ 사업성 최근 합성의약품보다는 생약이나 한약과 같이 오랜 임상 경험을 통해 그 효능이 알려지고, 비교적 안전하다고 여겨지고 있는 천연약물의 사용이 급속도로 증가하면서 이에 대한 관심도 높아지고 있다. 그러므로 본 기술은 해조류를 이용한 천연물 식품ㆍ의약분야로써, 현 시장의 추세와 접목되어 더욱 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 한편, 본 기술의 유효성분인 매생이는 기호성ㆍ숙취효과ㆍ항콜레스테롤 등과 같은 생리기능성 물질을 다량 함유하고 있어 활용도가 높지만, 저장성이 매우 취약하여 상급만 이용(ex : 국거리용, 막걸리용)되어지고, 그 외 중급, 하급은 폐기 처분되고 있는 상황이다. 그러나 본 기술은 매생이를 분리ㆍ정제하여 생리활성물질을 얻는 것이므로 하급의 매생이도 사용 가능하다는 장점이 있다. 또한 액상ㆍ겔ㆍ환 등으로 제조될 수 있어, 관련업체를 통해 사업화가 이루어진다면 사업성이 매우 클 것으로 예상된다.