초록 ▼

■ 제1세부과제
1. 연구내용
Aloe 및 흡연독성을 억제할 수 있는 후보물질(예, 프로폴리스 등)을 이용하여 흡연으로 인해 발생하는 혈액의 질병과 관련된 생화학적 지표를 비교 연구하였다.
2. 연구방법
흡연자를 대상으로 음성대조군, 양성대조군, Aloe 투여군, 기타 후보물질의 투여군으로 나누어, 흡연자에 1달 동안 Aloe 및 기타 후보물질을 투여하여 1주 간격으로 혈액을 채취하여 연구 항목별로 비투여군과 비교 연구하였다.
3. 실험방법
임상연구에서는 흡연자(n=40)와 비흡연자(n=10) 총 5

■ 제1세부과제
1. 연구내용
Aloe 및 흡연독성을 억제할 수 있는 후보물질(예, 프로폴리스 등)을 이용하여 흡연으로 인해 발생하는 혈액의 질병과 관련된 생화학적 지표를 비교 연구하였다.
2. 연구방법
흡연자를 대상으로 음성대조군, 양성대조군, Aloe 투여군, 기타 후보물질의 투여군으로 나누어, 흡연자에 1달 동안 Aloe 및 기타 후보물질을 투여하여 1주 간격으로 혈액을 채취하여 연구 항목별로 비투여군과 비교 연구하였다.
3. 실험방법
임상연구에서는 흡연자(n=40)와 비흡연자(n=10) 총 50여명 성인 남자를 대상으로 하여 알로에 및 프로폴리스를 흡연자에 4주 투여하였다. 흡연자의 경우는 양성대조군(n=10, 비투여군), 알로에 투여군(n=10), 프로폴리스 투여군((n=10)으로 나눠 투약한 후 혈청 및 뇨를 채취하여 뇨중 벤조피렌과 cotinne, 혈액중 glucose, creatinene, total bilirubin 등 생화학적 변화에 미치는 영향을 분석하였다.
4. 연구결과
(1) 뇨중 벤조피렌 및 Cotinine 측정
- BaP의 배설은 알로에 투여군이 흡연 대조군에 비하여 투여 후 2주 째부터 유의성있게(p<0.001) BaP의 배설이 촉진되었으며, 투여 후 3,4주 째에도 유의성있는(p<0.001) BaP의 배설촉진 효과를 보였다.
- 프로폴리스 투여군은 투여후 2,3,4주에 걸쳐 유의성있는(p<0.001) BaP 배설촉진 효과를 보였다.
- 알로에 투여군 3,4주째부터 유의성 있게 (p<0.001) cotinine의 배설이 촉진되었다.
- 프로폴리스 투여군은 투여후 4주째에 유의성있는 (p<0.001) BaP 배설촉진 효과를 보였다. 복합투여군에서도 투여 후 3,4주에 걸쳐 cotinine의 배설촉진작용이 유의성 있게 (p<0.001) 나타났다.
(2) 혈중 Creatinine, Glucose, Total Bilirubin, Ca++측정
- 알로에 투여군에서는 Creatinine level이 aloe 투여 3주 째에 흡연 대조군에 비해 유의적인 감소(p<0.01)를 보였으며, 4주 째에도 유의성있게(p<0.001) 감소하였다.
프로폴리스 투여군에서는 투여 3주 후에 흡연 대조군에 비하여 유의성있게 (p<0.05) 감소하였으며, 4주 째에도 유의성있게 (p<0.001) 감소하였다.
- Glucose level은 알로에 투여 3,4,5주에 걸쳐 유의성있게(p<0.001) 감소하였다.
프로폴리스 투여군에서도 투여 2,3,4주에 걸쳐 유의성있게(p<0.001) 감소하였다.
- Bilirubin level은 알로에 투여 1주 째부터 유의성있게(p<0.05) 감소하였으며, 2,3,4주째에도 유의성있는(p<0.001) 감소를 보였다. 프로폴리스 투여군에서도 투여 2주 째에 흡연 대조군에 비하여 유의성 있게(p<0.001) 감소하였으며, 투여 3,4주 째에도 유의성있게 (p<0.001) 감소하였다.
- Ca++ level은 알로에 투여 2주째부터 유의성있는 (p<0.001) 감소를 나타내었고, 프로폴리스투여군과 복합투여군은 1주째부터 유의성있는 (p<0.001) 감소를 나타내었다.
(3) 기타 혈액 생화학적 분석결과
- 실험군 및 대조군 혈액에서의 TG, CA, LDH, CPK, UA, GPT, GOT는 유의성이 없는 것으로 나타났다.
5. 요약 및 결론
Aloe 및 propolis의 투여시 벤조피렌 및 니코틴의 배설촉진 효과와 혈종 parameter(예, glucose, creatinine 및 bilirubin)의 감소효과는 상기 parameter의 증가로 발생되는 질환 또는 질환으로 인해 발생되는 비정상적 증가현상을 정상화시킴으로써 질병치료 및 예방효과를 기대할 수 있다. 또한 본 연구실에서 수행한 지난 수년간의 aloe 연구결과와 이번 실험결과를 기초로 할 때 Aloe는 흡연자에 노출되는 인체유해 독성물질의 해독작용을 갖고 발암물질 및 독성물질(benzo[a]pyrene, cotinine)의 배설을 촉진시켜 유해 독성작용을 억제할 수 있으리라 판단된다.
■ 제2세부과제
1. 실험동물
본 연구에는 SD랫드를 사용하였으며, 플라스틱 랫드 케이지에 보관하여 동물실에서 23±2℃, 상대습도 50±10%, 12/12 hr light/dark cycle의 조건하에 사육하였으며 물과 사료는 자유로이 섭취하게 하였다.
2. HPLC/FLD를 이용한 혈장중 B[a]P 및 대사체 3-OH-B[a]P에 대한 고감도 분석법 확립
HPLC/FLD를 이용하여 신뢰성 있는 생체시료(혈장 0.1 ml) 내 벤조피렌(0.5~5000 ng/ml), 3-OH-벤조피렌(5.5-180 ng/ml)의 측정이 가능하였다.
3. 알로에, 알로에신, 프로폴리스의 단회 또는 수회 경구투여실험
벤조피렌과 대사체인 3-OH-벤조피렌의 혈중농도-시간곡선과 산출된 약물동태학적 파라메터에 유의적 영향을 주지 않는 것으로 보여진다.
5. 알로에의 유효성분인 알로에신의 infusion 실험
알로에신(Css=50㎍/ml)은 정맥투여된 벤조피렌과 대사체인 3-OH-벤조피렌의 혈중농도-시간곡선 및 혈중농도로부터 산출된 약물동태학적 파라메터에 유의적 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.
6. 알로에가 정맥투여된 벤조피렌의 체내동태에 미치는영향
- 경구로 투여된 알로에는 정맥투여 된 벤조피렌의 뇨중배설에 유의적 영향을 주지 못하였으나 벤조피렌의 생체내 대사체인 3-OH-벤조피렌의 뇨중배설을 유의적으로 증가시켰다.
- 경구로 투여된 알로에는 정맥투여 된 벤조피렌의 담즙배설을 유의성 있게 증가시켰다.
- 경구로 투여된 알로에는 벤조피렌의 대사체인 3-OH-벤조피렌의 분변중의 배설에 유의적인 영향을 주지 못하였다.
7. 벤조피렌-7-¹⁴C를 랫트에 정맥 및 경구투여 실험
벤조피렌 및 이로부터 유래되는 모든 대사체의 체내동태를 살피기 위한 실험으로서, 연구결과는 total radioactivity의 혈중농도-시간곡선과 뇨와 변으로의 total radioactivity는 알로에 투여군과 대조군간 유의적 차이가 없었다.
8. 알로에와 알로에신의 장기간 경구투여실험
유의성 있는 결과는 아니었으나 랫트의 체중감소을 감소시켰으며 장기간 투여로 인한 신장이나 간장의 독성은 나타내지 않았다.
9. 요약 및 결론
본 연구에서는 Aloe와 이 물질의 지표성분인 aloesin 그리고 proplis가 B[a]P과 3-OH-B[a]P의 혈중농도에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 경구로 투여된 알로에, 알로에신, 프로폴리스는 정맥으로 투여된 벤조피렌과 그 대사체인 3-OH-벤조피렌의 혈중농도와 이로부터 산출된 약동학적 파라메터에 영향을 주지는 못하였으나 뇨와 담즙에서 각각 3-OH-벤조피렌과 벤조피렌의 배설을 촉진시키는 것으로 나타났다. 경구투여된 알로에가 체내 벤조피렌과 3-OH-벤조피렌의 뇨와 담즙에서의 배설을 증가 시키는 것이 벤조피렌 해독작용 관련 식품 및 약물의 개발에 유의적 의미를 지니는지 사람에서의 검증이 추후에 필요한 것으로 사료된다.
■ 제3세부과제(담배 해독 기능성 식품 제제화 연구)
1. 연구내용
Aloe와 propolis를 주원료로 하는 담배 해독 기능성 식품 제작을 위한 원료의 물성과 제제화 기초연구를 통하여 제작된 제제의 안정성을 비교 검토하였다.
2. 원료의 물성 및 제제화 기초연구
1) 알로에 원료에 관한 연구
(1) 용해도, pH, 건조감량, 회분, 산불용성 회분, 단백질 정량 시험
알로에 겔 분말의 경우 200:1과 100:1 분말에서 0.1g이 물 0.1-1ml에 녹았으며, 0.5~10%의 농도에서 pH를 측정한 결과 pH는 유사하게 나타났다. 알로에 전잎(미국, Aloe vera)의 건조감량의 경우 평균 5.6%로 가장 높았고, 200:1분말과 알로에 전잎(국산, Aloe vera 및 Aloe arborescence)은 4.5~4.6%로 유사하였다. 100:1분말의 경우 2%의 건조감량을 나타내어 가장 낮은 결과를 보였다. 200:1분말의 경우 가장 높은 회분값과 1% 가량의 산불용성 회분값을 나타내었는데, 이는 다른 시료에 비해 칼슘 및 마그네슘 등의 미네랄이 다량 포함되었으며, 유기산의 염 때문으로 나타난 결과로 사료된다.
알로에 전잎(국산, Aloe vera)과 200:1분말의 경우 각각 28.0%, 25.8%의 높은 당화합물 함량을 나타내었으며, 이는 Aloe vera가 Aloe arborescence에 비해 유효 성분을 보다 많이 가지고 있음을 알 수 있다. 단백질 정량결과 가공 처리한 200:1분말을 제외한 시료 간 차이는 없었으며 국산이 미국산에 비해 높게 나타났다.
(2) TLC, HPLC에 의한 확인 및 순도시험
200:1분말과 알로에 전잎(국산,미국산, Aloe vera), aloesin 등을 TLC plate에 점적하고 EtOAc/MeOH/H2O=10/1/0.5로 전개한 후 UV 254nm 또는 UV 365nm에서 조사한 결과 Rf=0.2 부근에 aloesin의 spot이 나타남을 확인하였다. 알로에 전잎(Aloe vera에서는 Rf=0.4, 0.5,0.6,0.85 등에서 붉은 형광이 강하게 나타났으나, 200:1분말에서는 붉은 형광의 spot이 거의 보이지 않았다. HPLC에 의한 순도시험 결과 국산 알로에가 미국산 알로에에 비해 지표물질인 aloesin 함량이 높게 나타났다.
(3) 알로에 원료의 안정성에 관한 연구 결과
물성 시험 결과 가장 적합한 것으로 나타난 알로에 베라 겔 200:1 분말(Active Aloe EA)의 수분, 조단백, 알로에신, 안트라퀴논계물질, 세균수, 대장균군 항목을 시험하여 6개월간 안정성을 검토한 결과 안정한 것으로 나타났다.
2) 프로폴리스 원료에 관한 연구
(1) 용해도 , pH, 건조감량, 회분, 총 플라보노이드 함량시험
프로폴리스 분말의 경우 모두 물에는 용해되지 않았으며 에탄올에는 용해되었으며, 농도와 pH와의 상관관계는 없는 것으로 나타났다. 건조감량시험 결과 프로폴리스 분말 A의 경우 lot에 따라 0.30%~1.48%의 건조감량을 나타내어 수분함량이 적고 lot별로 고른 분포를 나타내었다. 프로폴리스 분말 C의 경우는 5.6%~8.2%로 나타나 다소 높은 수분 함량을 나타내었다. 회분함량의 경우 프로폴리스 분말 B가 프로폴리스 분말 A에 비해 높게 나타났으며 lot 별 균질성은 프로폴리스 A가 우수한 것으로 나타났다. 총 플라보노이드 함량의 시험 결과 원료에 따라 4.26%~12.17%로 나타나 제조 방법에 따라 기능성분의 함량의 차이가 큰 것을 알 수 있었다. 프로폴리스 추출물 J의 경우 기능성분의 함량은 높았으나, lot 별 균질성이 낮게 나타난 반면, 프로포릴스 분말 A는 총 플라보노이드 함량이 8.15%~8.21%의 범위로 나타나 비교적 높은 함량을 내었으며 lot 별 균질성도 우수한 것으로 나타났다(Table 3-11).
(2) 프로폴리스 원료의 안정성에 관한 연구 결과
물성에 관한 시험 결과 가장 적합한 것으로 나타난 프로폴리스 분말 A를 가속조건하에 보관하며 성상, 수분, 총 플라보노이드, 확인시험(p-쿠마르산, 계피산, 플라보노이드), 대장균군,총세균수 항목을 시험하며 6개월간 안정성을 검토한 결과 안정한 것으로 나타났다.
3. 건강기능식품의 제제화 및 안전성 연구
담배해독 기능을 나타낼 수 있을 것으로 기대되는 기능 원료인 알로에 베라 겔(Active Aloe EA)과 프로폴리스 분말을 주원료로 하고 항산화능이 있는 것으로 알려진라이코펜을 부원료로 첨가하는 한편 기타 부형제를 적당하게 처방하여 액제, 과립, 캅셀 제형의 적합성을 검토한 결과, 캅셀제형이 가장 적합한 것으로 나타났으며, 본 제제를 식품의약품안전청고시 제2000-7호(의약품등안정성시험기준)를 근거로 하여 안정성시험을 시험하기 위해 가속조건 하에서 6개월간 보존하며 성상, 수분, 안트라퀴논계물질, 중금속, 비소, 대장균군, 세균수, 기능성분의 함량(알로에신)에 대하여 시험해 본 결과 안정성을 확인하였다. 이 제형으로 제품화하면 최소 유통기한을 24개월로 설정할 수 있을 것으로 사료된다.
4. 요약 및 결론
본 연구에서 물성 연구와 안정성 시험 결과 가장 적합한 알로에 베라 겔 200:1 분말과 프로폴리스 분말 A를 주원료로 하여 제형의 적합성을 검토한 결과 담배 해독용 건강기능식품의 제형으로는 캅셀 제형이 가장 적합한 것으로 나타났다. 이와 같은 일련의 과정을 통하여 제제화 기술을 확보할 수 있어 향후 제품 개발에 확대 적용할 수 있는 기반이 마련되었다고 판단된다.

Abstract ▼

In order to develop nutraceuticals to detoxify smoking related toxicants such as benzo(a)pyrene and nicotine, aloe and propolis were used as potential candidate materials.
Detoxification effect of aloe and propolis were investigated using clinical and toxicokinetic studies carried out in smokers

In order to develop nutraceuticals to detoxify smoking related toxicants such as benzo(a)pyrene and nicotine, aloe and propolis were used as potential candidate materials.
Detoxification effect of aloe and propolis were investigated using clinical and toxicokinetic studies carried out in smokers and animals, respectively. In clinical studies, smokers were supplemented with aloe, propolis, and the mixture of aloe and propolis, and urinary excretion of benzo[a]pyrene (one of major smoking-related carcinogens) or cotinine (a metabolite of nicotine) was monitored for 4 weeks. Experimental groups consist of Non-smoker (No treatment), Smoker (control, No treatment), Aloe (600 mg/day of aloe) Propolis (600 mg/day of propolis) and Aloe + Propolis( 600 mg/ day of the mixture of aloe (420 mg/ day) and propolis (180 mg/ day)) Smokers showed a higher baseline level of cotinine and benzo[aJpyrene In the urine (p<0.05, p<0.001, respectively) and higher baseline levels of creatinine, glucose, total bilirubin and Ca++ in the sera than non- smokers (N=10; p< 0.05).
During daily supplementation of aloe, propolis and the mixture of aloe and propolis (600mg/ day of aloe, 600 mg/ day of propolis, 600 mg/ day of the mixture of aloe (420 mg/ day)and propolis (180 mg/ day)), smoker's urinary excretion of cotinine and benzo[a]pyrene increased linearly, while their mean levels of creatinine, glucose, total bilirubin and Ca++ in the sera of smokers decreased compared with control (p<0.05). Urinary excretion of cotinine and benzo[a]pyrene increased in a time-dependent manner as the total intake dose increased after supplementation with aloe (cotinine, 2.64-fold; benzo[a]pyrene, 2.23-fold), propolis(cotinine, 2.08-fold; benzo[a]pyrene, 1.30-fold) and the mixture of aloe and propolis (cotinine, 2.28-fold; benzo[a]pyrene, 2.33-fold) compared with control. Creatinine, glucose, total bilirubin and Ca++ levels significantly decreased in a time-dependent manner after supplementation with aloe (creatnine, 15.24%; glucose, 40.22%; total bilirubin, 48.82%; Ca++, 6.91%), propolis(creah1ine, 16.83%; glucose, 36.25%; total bilirubin, 52.59%; Ca++, 9.67%) and the mixture of aloe and propolis (creatnine, 16.36%; glucose, 46.37%; total bilirubin, 39.20%; Ca++, 6.77%)(p<0.05). Before supplementation, smokers had higher plasma baseline levels of creatinine, glucose, total bilirubin and Ca++ than nonsmokers. After daily supplementation with aloe, propolis and the mixture of aloe and propolis for 4 weeks, the levels of creatinine, glucose, total bilirubin and Ca++ were decreased in all supplemented groups. These results suggest that supplementation with aloe, propolis or the mixture of aloe and propolis could reduce the risk of cancer or other diseases associated with cigarette smoking by enhanCing excretion of benzo [a]pyrene and cotinine.
In animal experiment, aloe was orally coadministered with benzo[a]pyrene toxicokinetic investigation to measure serum concentration of benzo[a}pyrene is in progress. We used VITALAB Selectra 2 ; Ecoline 25 Kit to investigate biochemical parameter One interesting finding in animal study is that aloe could reduce body weight. The final. mean body weight was not altered at the end of the aloesin treatment as compared with control. Subchronic administration of a relatively high dose of aloesin did not appear to cause adverse effects as the biochemical parameter values including AST, ALT, albumin, glucose, BUN and creatinine levels were not altered as compared with the control values. These results suggest that supplementation with aloe, propolis or the mixture of aloe and propolis could reduce the risk of cancer or other diseases associated with cigarette smoking by enhancing excretion of benzo[a}pyrene and cotinine. Aloe and propolis could be also effective for diseases related to increased levels of creatinine, glucose, total bilirubin and Ca++. As a result, two patents were applied as of April 20, 2004 and sample test products for intended nutraceutical to help detoxification of smokers were made. In the future, commercial nutraceuticals for smoking detoxification will be developed and planned tobe put into domestic and international markets.
In this study, we selected materials, Aloe vera gel 200:1 powder (Activa Aloe EA) and Propolis A (Propolia) as main ingredients of nutraceuticals of detoxification in Cigarette Smokers, as a result of tests about properties and stabilities of possible materials.
And we studied to select a suitable formulation to nutraceuticals of detoxification In Cigarette Smokers. Capsule formulation showed good stability under severity condition for 6 months.
Therfore, We developed and manufactured nutraceuticals of detoxification in Cigarette Smokers of capsule formulation that have Active Aloe EA and Propolia as a main ingredients.
Also, we will be able to apply this technology in new product developments, because improved in ours skill about capsulation in study.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 목차 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 9
• 총괄연구개발과제 연구결과 ... 11
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 11
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 13
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 14
• 4. 사업화 목표 달성도 및 계획(개발과제만 해당함) ... 15
• 5. 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 18
• 6. 연구개발결과의 파급효과 ... 34
• 7. 첨부서류 ... 35
• 제1세부연구개발과제 연구결과 ... 51
• 1. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 52
• 2. 제1세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 53
• 3. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 56
• 4. 제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 65
• 5. 제1세부연구개발과제의 연구성과 ... 66
• 6. 참고문헌 ... 82
• 제2세부연구개발과제 연구결과 ... 83
• 1. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 84
• 2. 제2세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 85
• 3. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 90
• 4. 제2세부연구개발과제 연구결과 고찰 및 결론 ... 116
• 5. 제2세부연구개발과제의 연구성과 ... 117
• 6. 참고문헌 ... 132
• 제3세부연구개발과제 연구결과 ... 133
• 1. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 134
• 2. 제3세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 134
• 3. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 141
• 4. 제3세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 154
• 5. 제1세부연구개발과제의 연구성과 ... 155
• 6. 참고문헌 ... 171
• 끝페이지 ... 171