KR100661478B1 - 느릅에서 추출한 당단백질 및 이를 함유하는 간보호 및저지혈 약학 조성물 - Google Patents

느릅에서 추출한 당단백질 및 이를 함유하는 간보호 및저지혈 약학 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 느릅에서 추출한 느릅 당단백질에 관한 것과 느릅 당단백질을 포함하고 있는 약학 조성물에 관한 것으로서 느릅에서 추출한 느릅 당단백질을 이용하여 간 보호 및 저지혈증 효과가 있는 느릅에서 추출한 당단백질 및 이를 함유하는 약학 조성물에 관한 것이다.
느릅, 당단백질, 간보호, 저지혈증

Description

느릅에서 추출한 당단백질 및 이를 함유하는 간보호 및 저지혈 약학 조성물{Glycoprotein isolated from ulmus davidiana Nakai, and hepatoprotective and hypocholesterolemic pharmaceutical composition containing the glycoprotein}
도 1은 CCl4가 처리된 생쥐의 혈액에서 NO 생성량에 대한 느릅 당단백질의 효과를 보여 주는 도이다.
도 2는 CCl4가 처리된 생쥐의 간에서 NF-kB 및 AP-1 활성에 대한 느릅 당단백질의 효과를 보여 주는 도이다.
도 3은 초대 배양된 생쥐 간세포에서 G/GO에 의해 유도된 간세포 독성에 대한 느릅 당단백질의 보호 효과를 나타내는 도이다.
도 4는 트리톤 WR-1339가 처리된 생쥐의 혈액에서 TBARS에 대한 느릅 당단백질의 효과를 나타내는 도이다.
도 5는 트리톤 WR-1339가 처리된 생쥐의 간에서 항산화 효소에 대한 느릅 당단백질의 효과를 나타내는 도이다.
도 6은 트리톤 WR-1339가 처리된 생쥐의 혈액에서 NO 생성물에 대한 느릅 당단백질의 효과를 나타내는 도이다.
본 발명은 느릅에서 추출한 당단백질 및 이를 함유하는 약학 조성물에 관한 것으로, 보다 자세하게는 느릅에서 추출한 느릅 당단백질에 관한 것과 느릅 당단백질을 포함하고 있는 약학 조성물에 관한 것으로서 느릅에서 추출한 느릅 당단백질을 이용하여 간보호 및 저지혈 효과가 있는 느릅에서 추출한 당단백질 및 이를 함유하는 약학 조성물에 관한 것이다.
간은 인체에서 혈액 저장 및 순환, 혈액양 조절 및 방어 해독 작용을 하며 정신적 활동과 밀접하게 관련되어 있다고 알려져 있다.
우리의 몸은 산업화에 따른 공해 물질 및 유독 물질에 항상 노출되어 있어 간은 끊임없이 해독작용에 시달리고 있다. 더욱이 심각한 것은 정신적인 스트레스로 인한 간 손상이다. 정신적 휴식을 가질 경우 손상된 간세포는 복구되지만 급변하는 현대 사회에서 정신적 휴식의 여유를 찾을 수 없어 정신적 스트레스, 과음, 흡연으로 인한 간 손상을 가중시켜 인체가 방어 해독 작용을 하지 못해 면역 체계에 이상을 가져와 다른 질병의 원인이 되기도 한다.
아직까지도 간 질환 치료제 개발은 인터페론을 제외하고는 별다른 진전이 없는 실정이며 만성 간염의 치료 보조제로 천연 재료에서 분리한 실리마린과 오미자에서 분리한 성분의 합성 유도체인 DDB(디메틸-4,4'-디메톡시-5,6,5'6'-디메틸렌디 옥시비페닐-2,2'-디카르복실레이트) 등이 이용되고 있을 뿐이다.
따라서, 각종 간 질환을 치료할 수 있는 새로운 의약품의 개발은 시급하다고 하겠다.
천연 재료로부터 인간의 질병을 예방 또는 치료할 수 있는 신물질을 찾고자 하는 시도는 과거부터 많은 과학자 또는 연구자의 연구 대상이 되어 왔다.
그러나, 천연 재료에서부터 간 질환 치료제를 개발하려는 그 동안의 수많은 노력에도 불구하고 실제로 치료제로 현재 사용중이거나 임상 시험을 수행중인 예는 소수에 불과하다.
느릅에 대한 한방서의 약리효과에 대하여는 주로 구충작용, 항진균 작용 등이 수재되어 있으나 그 이외의 약리 작용 및 주성분에 대하여는 잘 알려져 있지 않은 실정이고, 느릅의 민간처방에 있어서 약리 작용과 관련하여서는 일부 지방에서 종기 및 창상 치료에 느릅의 껍질이나 뿌리껍질의 점액질 및 말린 가루를 환부에 붙여 치유에 사용하였다는 예들은 있으나 이들의 본 발명과 관련한 간 보호 및 저지혈증 효과에 관련된 보고는 없었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 느릅에서 간 보호 및 저지혈증 효과가 있는 느릅 당단백질을 추출하고, 상기 느릅 당단백질을 포함하는 약학 제제로 사용하는 느릅에서 추출한 당단백질 및 이를 함유하는 약학 조성물을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 느릅에서 추출한 느릅 당단백질을 유효성분으로 함유하여 저지혈 작용을 갖는 약학 조성물에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 느릅에서 추출한 느릅 당단백질을 유효성분으로 함유하여 간보호 작용을 갖는 약학 조성물에 의해서도 달성된다.
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또한, 본 발명의 상기 목적은 상기 느릅 당단백질 또는 약학 조성물의 느릅 당당백질은 당 70 내지 85% 및 단백질 15 내지 25%인 것을 특징으로 하는 약학 조성물에 의해서도 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 상기 느릅 당단백질 또는 약학 조성물의 느릅 당당백질은 분자량이 113 내지 119kDa인 것을 특징으로 하는 약학 조성물에 의해서도 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 상기 느릅 당단백질 또는 약학 조성물의 느릅 당당백질은 분자량이 116kDa인 것을 특징으로 하는 약학 조성물에 의해서도 달성된다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해보다 명확하게 이해될 것이다.
1. 느릅 당단백질 추출 및 그 성분
느릅을 조각으로 분쇄하고, 상기 느릅의 조각을 99% 에탄올에 여러 달 동안 암실에서 침지시킨다.
이어서, 상기 에탄올 추출물을 여과 종이(filter paper)를 이용하여 거른 후, 회전 농축기(Rotary evaporator)를 이용하여 농축한다.
이어서, 상기 농축된 용액을 동결 건조기(freeze-dryer)를 이용하여 동결 건조한다.
이어서, 상기 동결 건조시켜 얻은 에탄올 추출물을 증류수에 용해시킨다.
이어서, 상기 용액을 80% 암모늄 설페이트(ammonium sulfate)를 이용하여 단백질을 침지시키고, 투석막(dialysis membrane)을 이용하여 4℃의 20mM 트리스 버퍼(Tris buffer)(pH 7.4)에서 하루 동안 투석한다.
이어서, 상기 투석 후, 투석막 내용물을 동결 건조기로 건조시키고, -70℃의 온도에서 보존하여 느릅 당단백질로 사용한다.
이때, 상기 느릅 당단백질은 성분 분석 결과, 분자량은 113 내지 119kDa, 정확하게는 116kDa이고, 당이 70 내지 85%, 정확하게는 78.65%, 단백질이 15 내지 25%, 정확하게는 21.35%인 것을 확인하였다.
2. 느릅 당단백질의 효능
2-1. 느릅 당단백질의 간보호 효과
(1) CCl4(Carbon tetrachloride, 사염화 탄소)가 처리된 생쥐의 간 독성 대한 느릅 당단백질의 효과.
생쥐에 몸무게 증가 및 간의 비대 현상이 CCl4를 처리한 후(이때, 상기 CCl4 처리는 생쥐 간 세포 내에서 산화 스트레스를 유발하고, 이로 인해 간독성을 유도함) 관찰되어진 반면, 느릅 당단백질의 투여는 CCl4에 의해 야기된 몸무게 감소 및 간 무게 증가를 반전(원상 회복)시킨다.(표 1 참조)
혈중 ALT (Alanine aminotransferase) 및 LDH (lactate dehydrogenase)의 수준은 간 조직 손상을 혈액에서 평가하는 하나의 간접적인 지표로서 측정하였다.( 표 1 참조). 생쥐의 혈중 ALT 및 LDH의 수준의 현저한 증가가 CCl4를 처리 한 후 관찰되어진 반면, 느릅 당단백질의 투여는 CCl4에 의해 증가된 혈중 ALT 및 LDH의 수준을 유의적으로 감소시킨다.
따라서, 상기와 같은 현상은 느릅 당단백질이 독성물질인 CCl4에 의해 유도된 생쥐의 간 손상으로부터 보호하는 효과를 가지고 있는 것으로 설명 되어질 수 있다.
(2) CCl4가 처리된 생쥐에서 느릅 당단백질이 혈중 지질 과산화 작용(lipid peroxidation)에 미치는 효과.
혈중 TBARS(thiobarbituric acid-reactive substances)의 수준은 지질 과산화 작용을 통한 간 조직 손상을 혈액에서 평가하는 하나의 간접적인 지표로서 측정하였다.
생쥐의 혈중 TBARS 수준의 현저한 증가가 CCl4를 처리 한 후 관찰되어진 반면, 느릅 당단백질의 투여는 CCl4에 의해 증가된 혈중 TBARS 수준을 유의적으로 감소시킨다.(표 1 및 2 참조)
Figure 112006050545289-pat00001
Figure 112006050545289-pat00002
(3) CCl4가 처리된 생쥐에서 느릅 당단백질이 간조직의 항산화 효소(antioxidant enzymes) 활성도에 미치는 효과.
간조직의 항산화 효소인 superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT),glutathione peroxidase (GPx)의 활성도는 표 2에서 보여 주고 있다.
생쥐의 간에서 SOD, CAT 및 GPx 활성도의 현저한 감소가 CCl4를 처리 한 후 관찰되어진 반면, 느릅 당단백질의 투여는 CCl4에 의해 감소된 간의 SOD, CAT 및 GPx 활성도를 유의적으로 증가시킨다.
(4) CCl4가 처리된 생쥐에서 느릅 당단백질이 혈중 NO(nitric oxide) 생성량 (농도)에 미치는 효과.
도 1에서 보여 주고 있는 바와 같이, 생쥐의 혈중 NO 생성량에 대한 현저한 감소가 CCl4를 처리 한 후 관찰되어진 반면, 느릅 당단백질의 투여는 CCl4에 의해 감소된 혈중 NO 생성량을 유의적으로 증가시킨다.
즉, CCl4를 처리한 생쥐에서 혈중 NO 농도 (10.9μM)가 대조군 혈중 농도 (18.0μM)에 비해 7.1μM 만큼 감소한 반면, 40 및 80mg/kg 느릅 당단백질의 투여는 CCl4에 의해 감소된 혈중 NO 농도를 각각 3.9 및 7.5μM 만큼 증가 시킨다.
(5) CCl4가 처리된 생쥐 간에서 느릅 당단백질이 NF-kB 및 AP-1의 활성도에 미치는 효과.
도 2에서 보여 주고 있는 바와 같이 느릅 당단백질은 CCl4가 처리된 생쥐의 간에서 NF-kB 및 AP-1의 활성도에 영향을 끼친다.
생쥐의 간에서 NF-kB 및 AP-1(c-jun, c-fos)의 활성도의 현저한 증가가 CCl4를 처리 한 후 관찰되어진 반면, 느릅 당단백질의 투여는 CCl4에 의해 증가된 간의 NF-kB 및 AP-1 (c-jun, c-fos)활성도를 유의적으로 감소시킨다.
즉, CCl4를 처리한 생쥐 간에서 NF-kB, AP-1(c-jun, c-fos) 활성도가 대조군에 비해 각각 2.1, 2.0 및 2.4배 증가한 반면, CCl4를 처리한 생쥐에, 40 및 80mg/kg 느릅 당단백질의 투여는, CCl4에 의해 증가된 NF-kB 활성도를 각각 1.0 및 1.3배 만큼, c-jun 활성도를 각각 0.6 및 1.2배 만큼, 그리고 c-fos 활성도를 각각 1.0 및 1.5배 만큼 감소시킨다.(CCl4를 처리한 구와 비교 했을때).
(6) 초대 배양된 생쥐 간세포에서 느릅 당단백질이 G/GO에 의해 유도된 세포독성에 미치는 효과.
느릅 당단백질만을 초대 배양된 간세포에 처리 하였을 때, 느릅 당단백질은 간세포 독성 효과를 전혀 가지고 있지 않았다.
초대 배양된 생쥐 간세포에 0.5%　glucose(G)와 20 mU/ml glucose oxidase (GO)를 처리하여 4시간동안 배양 하였을 때 세포생존율을 50% 이상 감소 시킬수 있는 간세포 독성효과 (IC50)를 보여준 반면, 느릅 당단백질의 처리는 G/GO에 의해 감소된 간세포 생존율을 유의적으로 증가시킨다.(이때, 상기 G/GO 처리는 세포 내에서 산화 스트레스를 유발하고, 이로 인해 과산화수소를 발생시켜 세포의 생존율을 저하시킴.)
즉, 초대 배양된 생쥐 간세포의 생존율은 상기 세포독성 실험 조건에서 대조군에 비해 43.6% 만큼 감소된 반면, 50 및 100 ㎍/ml 느릅 당단백질의 처리는 G/GO에 의해 감소된 간세포 생존율을 각각 24 및 49.1% 만큼 증가시킨다.
따라서, 본 발명은 이상에서 살펴본 바를 종합 해보면, 느릅에서 추출한 느릅 당단백질은 CCl4에 의해 유도된 간독성 실험에서 혈중 ALT 및 LDH의 활성을 감소시키고, 이로 인해 CCl4에 의해 유도된 간 독성 신호전달 단백질들(NF-kB 및 AP-1 등)의 활성을 막음으로써 간 보호 효과가 있다.
이때, 상기 느릅 당단백질의 간 보호 효과는 CCl4에 의해 유도된 혈중 TBARS 농도는 감소시키고, CCl4에 의해 감소된 간 항산화 효소들(SOD, CAT 및 GPx)의 농도를 현저히 증가시키는 항산화 효과와 능력을 향상 시킨다는 것을 함께 보여 주었다.
따라서, 상기 느릅에서 추출한 느릅 당단백질은 간 보호 효과를 갖는 물질임으로 상기 느릅 당단백질을 함유하는 약학 조성물을 제조하여 간 보호 제제로 이용할 수 있다.
2-2. 느릅 당단백질의 저지혈증 효과
(1) 생쥐에 트리톤(Triton, WR-1339) 처리 및 느릅 당단백질 투여가 미치는 독성 효과에 대한 분석.
트리톤 WR-1339만 처리된 생쥐 및 느릅 당단백질(20 및 40mg/kg)과 트리톤 WR-1339이 함께 처리된 생쥐의 몸무게와 간의 무게를 측정한 결과 대조군과 비교해볼 때, 특별히 변화된 것이 없음을 알 수 있다.(표 3 참조)
상기와 같은 결과는 느릅 당단백질이 생쥐의 체내에서 세포 독성 효과를 전혀 가지고 있지 않는다는 것을 의미한다.
Figure 112006050545289-pat00003
(2) 트리톤 WR-1339가 투여된 생쥐에서 느릅 당단백질의 저지혈증 효과.
일반적으로, 실험 모델에 있어서, 트리톤 WR-1339은 고지혈증 유발자로 알려져 있고, 트리톤은 미셀(micell)에 침투하여 HDL 분자를 파괴시켜서 그 구조적 변화를 유발시킬 뿐만 아니라 혈중 TAG (triacylglycerol) 및 콜레스테롤(cholesterol)의 증가를 유발한다고 알려져 있다.
생쥐에 혈중 TAG (triglyceride), TC (total cholesterol) 및 LDL-C (low density lipoprotein cholesterol) 농도의 현저한 증가가 트리톤 WR-1339를 처리한 후 관찰되어진 반면, 느릅 당단백질의 투여는 트리톤 WR-1339에 의해 증가된 혈중 콜레스테롤 (TAG, TC, LDL-C)의 농도를 유의적으로 감소시킨다. (표 4 참조)
즉, 생쥐에 트리톤 WR-1339 처리시에 혈중 TAG, TC 및 LDL-C 농도가 대조군에 비해 각각 114.7, 99.4 및 84.2 mg/dl 만큼 증가한 반면, 20 및 40mg/kg 느릅 당단백질의 투여는 트리톤 WR-1339에 의해 증가된 혈중 TAG 농도를 각각 93.0 및 122.6 mg/dl 만큼, TC 농도를 각각 30.2 및 57.2mg/dl 만큼, 그리고 LDL-C 농도를 각각 43.0 및 65.4mg/dl 만큼 감소시킨다 (트리톤을 처리구와 비교 시).
한편,느릅 당단백질은 역시 체내에서 과콜레스테롤증(hypercholesterolemia)을 억제 시켜주는 혈중 HDL-C (High density lipoprotein cholesterol) 농도를 증가 시켰다.
즉, 생쥐에 트리톤 WR-1339 처리시에 혈중 HDL-C 농도가 대조군에 비해 7.6 mg/dl 만큼 감소한 반면, 20 및 40mg/kg 느릅 당단백질의 투여는 트리톤 WR-1339에 의해 감소된 혈중 HDL-C 농도를 각각 31.4 및 32.7mg/dl 만큼 증가 시킨다 (트리톤 처리 구와 비교 시).
Figure 112006050545289-pat00004
(3) 트리톤 WR-1339가 투여된 생쥐에서 느릅 당단백질의 TBARS 억제효과.
혈중 TBARS(thiobarbituric acid-reactive substances)의 레벨은 지질 과산화 작용을 통한 간 기능 손상(콜레스테롤 조절 능력 손상)을 혈액에서 평가하는 하나의 간접적인 지표로서 측정하였다.
생쥐의 혈중 TBARS 수준의 증가가 트리톤 WR-1339를 처리 한 후 관찰되어진 반면, 느릅 당단백질의 투여는 트리톤 WR-1339에 의해 증가된 혈중 TBARS 수준을 유의적으로 감소시킨다.
즉, 생쥐에 트리톤 WR-1339 처리 시에 혈중 TBARS 수준이 대조군에 비해 19%만큼 증가한 반면, 20 및 40mg/kg 느릅 당단백질의 투여는 트리톤 WR-1339에 의해 증가된 혈중 TBARS 수준을 각각 20 및 30% 만큼 감소시킨다.(도 4 참조)
(4) 트리톤 WR-1339가 투여된 생쥐에서 느릅 당단백질이 간 항산화 효소에 미치는 효과.
간조직의 항산화 효소인 SOD(superoxide dismutase), CAT(catalase) 및 GPx(glutathione peroxidase)의 활성도는 도 5에서 보여 주고 있다. 간의 항산화 효소 시스템은 지질 과산화 및 ROS (reactive oxygen species)에 의한 간 조직의 산화적 손상을 억제 시키는 것으로 알려져 있다.
생쥐의 간에서 CAT 및 GPx 활성도의 현저한 감소가 트리톤 WR-1339를 처리 한 후 관찰되어진 반면, 느릅 당단백질의 투여는 트리톤 WR-1339에 의해 감소된 간의 CAT 및 GPx 활성도를 유의적으로 증가시킨다.
즉, 생쥐에 트리톤 WR-1339 처리 시에 생쥐의 간에서 CAT 및 GPx 활성도가 대조군에 비해 26 및 45% 만큼 감소한 반면, 20 및 40mg/kg 느릅 당단백질의 투여는 트리톤 WR-1339에 의해 감소된 간의 CAT 활성도를 각각 13 및 22% 만큼, GPx 활성도를 각각 24 및 35% 만큼 증가 시킨다 (트리톤 처리 구와 비교 시).
상기와 같은 결과는 느릅 당단백질에 의해 증가된 간의 항산화 효소들(CAT ,GPx)이 트리톤 WR-1339에 의해 야기된 지질 과산화 및 ROS에 의한 조직의 산화적 손상을 억제하는 것으로 설명되어질 수 있다.
(5) 트리톤 WR-1339가 투여된 생쥐에서 느릅 당단백질이 혈중 NO 생성량 (농도)에 미치는 효과.
도 6에서 보여 주고 있는 바와 같이, 생쥐의 혈중 NO 농도에 대한 현저한 감소가 트리톤 WR-1339를 처리 한 후 관찰되어진 반면, 느릅 당단백질의 투여는 트리톤 WR-1339에 의해 감소된 혈중 NO 농도를 유의적으로 증가시킨다.
즉, 트리톤 WR-1339를 처리한 생쥐에서 혈중 NO 농도 (71μM)가 대조군 혈중 농도 (82μM)에 비해 11μM 만큼 감소한 반면, 40 및 80mg/kg 느릅 당단백질의 투여는 트리톤 WR-1339에 의해 감소된 혈중 NO 농도를 각각 18.11 및 26.44μM 만큼 증가 시킨다 (트리톤 처리구와 비교 시).
상기와 같은 결과는 느릅 당단백질이 혈중 NO synthase의 촉진제로 작용함으로서, 트리톤 WR-1339에 의해 유도된 고지혈증 현상을 억제하는데 기여하는 것으로 설명 할 수 있다.
따라서, 본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 느릅에서 추출한 느릅 당단백질은 트리톤 WR-1339에 의해 유도된 혈중 콜레스테롤(TAG, TC 및 LDL) 농도을 감소시키는 저지혈증 효과를 가지고 있는 것으로 설명 되어 질 수 있다.
이때, 상기 느릅 당단백질의 저지혈증 효과는 트리톤 WR-1339에 의해 증가된 혈중 TBARS 농도는 감소시키는 반면, 간 항산화효소들(CAT 및 GPx)의 농도 및 혈중 NO 생성량 (농도)은 유의적으로 증가시키는 것을 확인함으로써 알 수 있었다.
따라서, 상기 느릅에서 추출한 느릅 당단백질은 저지혈증 효과를 갖는 물질임으로 상기 느릅 당단백질을 함유하는 약학 조성물을 제조하여 고지혈증 제제로 이용할 수 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 느릅에서 추출한 당단백질 및 이를 함유하는 약학 조성물은 느릅에서 추출한 당단배질이 간 보호 효과 및 저지혈 효과 있음을 확인하였고, 상기와 같은 효과를 갖는 약학 조성물을 제공하는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 느릅에서 추출한 느릅 당단백질을 유효성분으로 함유하여 저지혈 작용을 갖는 약학 조성물.
  2. 느릅에서 추출한 느릅 당단백질을 유효성분으로 함유하여 간보호 작용을 갖는 약학 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 느릅 당단백질은 당 70 내지 85% 및 단백질 15 내지 25%인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 느릅 당단백질은 분자량이 113 내지 119kDa인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 느릅 당단백질은 분자량이 116kDa인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020060066501A 2006-07-14 2006-07-14 느릅에서 추출한 당단백질 및 이를 함유하는 간보호 및저지혈 약학 조성물 KR100661478B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9345732B2 (en) 2009-11-19 2016-05-24 Laila Nutraceuticals Agents derived from Holoptelea integrifolia and their compositions for the control of metabolic syndrome and associated diseases

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