KR101177380B1 - 옥수수염 추출물, 표고버섯 추출물, 청고추 추출물 및 팥싹 추출물을 함유하는 항비만용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 옥수수수염 추출물, 표고버섯 추출물, 청고추 추출물 및 팥싹 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 항비만용 조성물에 관한 것으로, 고지방식이 섭취로 인한 몸무게 증가, 간 조직 및 부고환 지방조직의 무게 증가, 혈장 내 총 콜레스테롤 농도 증가, 중성지방 및 글루코스 농도 증가를 억제하고, 지방세포 크기 증가를 저해함으로써 실질적인 항비만 효과를 발휘한다.

Description

옥수수염 추출물, 표고버섯 추출물, 청고추 추출물 및 팥싹 추출물을 함유하는 항비만용 조성물{Composition for anti-obesity containing extract of corn silk, Lentinus edodes, green pepper and red bean buds}
본 발명은 항비만용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 옥수수수염 추출물, 표고버섯 추출물, 청고추 추출물 및 팥싹 추출물을 유효성분으로 함유하는 항비만용 조성물에 관한 것이다.
비만이란 열량의 섭취와 소비의 불균형으로 발생하는 대사성 질환이며, 과잉된 열량으로 인해 지방 조직이 비정상적으로 증가된 상태를 말한다(Kopelman 및 Stock, 1998). 남자는 체지방이 체중의 25%, 여자는 체중의 30% 이상일 때 비만으로 보며, 임상적으로는 BMI(Body Mass Index: 체질량지수)가 25.0~30.0인 상태를 과체중으로 정의하고, 30.0 이상인 경우를 비만으로 정의한다.
비만이 발생하여 그 상태가 지속되면 여러 질환을 유발하는데, 고혈압, 혈중 콜레스테롤 상승, 당뇨병, 신장 질환, 뇌졸증, 동맥경화증, 지방간, 관절염, 암, 수면 무호흡증 등을 유발하는 것으로 알려져 있다.
비만의 원인으로는 유전적 요인, 환경적 요인, 에너지 대사 이상 등이 있으며, 비만은 원인에 따라 단순성(1차성) 비만과 증후성(2차성) 비만으로 분류할 수 있다.
단순성(1차성) 비만은 비만 환자의 대부분을 차지하는데, 칼로리의 과다 섭취와 이의 체 내 소비 부족으로 잉여 에너지가 몸 안의 지방으로 축적되어 나타나는 현상이다.
증후성(2차성) 비만은 갑상선 기능 저하증, 부신 피질 호르몬 과다분비, 다낭성 난소 증후군 등과 같은 질병이나 경구용 피임약, 신경안정제, 스테로이드 호르몬제, 항히스타민 성분이 포함된 약물 등으로 인해 유발되는 것으로 알려져 있다.
상기의 단순성 비만 및 증후성 비만 외에도 유아기부터 무절제한 고칼로리 식품의 섭취로 인한 소아비만도 비만의 한 종류로 자리 잡고 있으며, 사회적 문제로 대두 되고 있는 실정이다.
상기와 같은 비만 문제를 해결하기 위해 종래에 화학 합성 화합물을 이용한 항비만 관련 조성물(그 예로서, 대한민국 공개특허 1999-0036207)들이 많이 개발되었으나, 합성화합물이라는 이유로 일반 소비자에게 거부감뿐만 아니라 복용시 불쾌감을 주는 경우가 많았다.
한편, 천연물 소재를 이용한 항비만 관련 조성물(그 예로서, 대한민국 공개특허 10-2007-0009208, 대한민국 공개특허 10-2007-0019395)들도 많이 개발되었지만, 효능에 대한 검증이 불충분하여 실질적으로 항비만 효과가 있는지에 대해 의구점이 많은 게 현실이다.
이에 본 발명은 천연물 소재로부터 유래하되, 실질적으로 항비만 효과를 발휘하는 항비만용 조성물을 개발하여 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 옥수수수염 추출물, 표고버섯 추출물, 청고추 추출물 및 팥싹 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 항비만용 조성물을 제공한다.
옥수수수염은 옥수수(Zea mays Linne)의 꽃술로, 생약명으로 옥미수라고 하며, 이뇨작용, 혈당강하, 부기제거, 소염 및 지혈작용 등의 효능이 있다.
표고버섯(Lentinus edodes (Berk .) Sing .)은 담자균류 느타리과 잣버섯에 속하는 식용버섯으로, 혈압 강하, 항바이러스 물질인 인터페론의 생성을 촉진할 뿐만 아니라 당뇨병, 비만증, 동맥경화, 고혈압 개선작용이 있다고 알려져 있다. 또한, 표고버섯 내 함유된 렌티난(lentinan)은 항암 및 항종양 작용이 있다고 알려져 있고, 에르고스테롤(Ergosterol)은 햇볕의 자외선에 쬐면 비타민 D2로 변하기 때문에 표고버섯은 구루병을 예방하고 빈혈을 치료하는 기능이 있다고 알려져 있다.
청고추는 빛이 푸르고 완전히 익지 않은 상태의 고추로, 영양 성분은 100g 당 철 0.7㎎, 나트륨 2㎎, 칼륨 270㎎, 카로틴 2,000㎍, 비타민B1 0.05㎎, 비타민B2 0.13㎎, 비타민C 22㎎, 니아신 1.3㎎이 함유되어 있다.
팥싹은 팥에서 난 싹으로 팥에서 싹이 난 후, 싹만 분리하여 본 발명에서 사용하였다.
한편, 하기 본 발명의 실험예에서는 본 발명의 항비만용 조성물의 효과를 입증하기 위해 항비만용 조성물 섭취군(실험군)과 고지방식이 섭취군(음성 대조군), 일반식이 섭취군(무처리군) 및 오르리스타트 섭취군(양성 대조군)으로 분류하여 항비만 판단 지표를 측정하였다.
Jayasooriya 등(Jayasooriya AP, Sakono M, Yukizaki C, Kawano M, Yamamoto K, Fukuda N. 2000. Effects of Momordica charantia powder on serum glucose levels and various lipid parameters in rats fed with cholesterol-free and cholesterol enriched diets. J Ethnopharmacol 72: 331-336.)은 고지방식이가 체중을 증가시키며, 간에 지방을 축적시켜 간무게를 증가키는 것으로 발표하였는데, 본 발명에서는 이를 근거로, 각 샘플들의 체중 및 간 무게를 측정하였다.
한편, 비만에 있어 체중의 증가보다는 체지방량의 증가가 건강을 해친다는 김 등(Kim HS, Kim TW, Kim DJ, Hwang HJ, Lee HJ, Choe M. 2007. Effects of natural plants supplementation on adipocyte size of the epididymal fat pads in rats. J Korean Soc Food Sci Nutr 36: 419-423.)의 연구 결과를 근거로 하여 각 샘플의 부고환 지방량도 측정하였다.
문 등(Moon GA, Choi SM, Kim SH, Kim SS,Kang JY, Yoon Y. 2003. Human and animal study on the natural food for obesity and metabolic syndrome risk factors. J Korean Soc Food Sci Nutr 32: 1394-1400.)은 한약재로 구성된 천연소재 조성물에 의해 체중과 부고환 지방 조직량 감소와 지방세포 크기 감소가 항비만에 효과가 있다고 의견을 제시하였고, 지방세포 크기의 측정은 항비만 효능을 입증할 수 있는 효과적인 방법으로 알려져 있기 때문에(Park SH, Ko SK, Chung SH. 2005. Euonymus alatus prevents the hyperglycemia and hyperlipidemia induced by high-fat diet in ICR mice. J Ethnopharmacol 102: 326-335.) 이를 근거로 부고환 지방세포크기도 측정하였다.
박 등(Park SH, Ko SK, Chung SH. 2005. Euonymus alatus prevents the hyperglycemia and hyperlipidemia induced by high-fat diet in ICR mice. J Ethnopharmacol 102: 326-335.)과 왓 등(Wat E, Tandy S, Kapera E, Kamili A, Chung RWS, Brown A, Rowney M, Cohn JS. 2009. Dietary phospholipid-rich dairy milk extract reduces hepatomegaly, hepatic steatosis and hyperlipidemia in mice fed a high-fat diet. Atherosclerosis 205: 144-150.)은 고지방식이 급여가 일반식이 섭취군과 비교하여 혈중 중성지방과 총콜레스테롤 함량을 증가시킨다고 보고하였는데, 이를 바탕으로 각 샘플의 혈장 내 총 콜레스테롤 및 중성지방 농도를 측정하였다.
상기 외에도 본 발명의 실험예에서는 본 발명 항비만용 조성물의 효과를 입증하기 위해 HDL-콜레스테롤 및 글루코스 농도도 측정하였다.
실험결과, 고지방식이 섭취군에 비해 항비만 조성물 섭취군은 체중이 48.51% 감소하였고, 간 조직 무게는 26.22%, 부고환 지방량은 29.73% 감소하였으며, 부고환 지방세포크기는 0.69배 감소하였다.
또한, 혈장 내 총 콜레스테롤 농도는 고지방식이 섭취군에 비해 본 발명 항비만 조성물 섭취군이 6주 후 17.69% 감소하였고, 중성지방 농도는 3주 후 20.84% 감소하였으며, 6주 후 29.29% 감소하였고, 글루코스 농도는 6주 후 13.9% 감소하였다.
한편, 본 발명에서 옥수수수염 추출물, 표고버섯 추출물, 청고추 추출물 및 팥싹 추출물은 바람직하게 옥수수수염 추출물 30.44 중량%, 표고버섯 추출물 8.8~16.8 중량%, 청고추 추출물 12.3~23 중량% 및 팥싹 추출물 27.1~51.2 중량%로 혼합되는 것이 좋다.
또한, 본 발명에서 옥수수수염 추출물, 표고버섯 추출물, 청고추 추출물 및 팥싹 추출물은 바람직하게 각각의 시료 1 중량부에 대해 증류수 7.5~13.9 중량부를 첨가한 후, 55~65℃에서 20~28시간 동안 쉐이킹 인큐베이션한 후, 원심분리하여 수득되는 것을 사용하는 것이 좋다.
이상, 상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 항비만용 조성물은 고지방식이 섭취로 인한 몸무게 증가, 간 조직 및 부고환 지방조직의 무게 증가, 혈장 내 총 콜레스테롤 농도 증가, 중성지방 및 글루코스 농도 증가 및 지방세포크기의 증가를 억제시키기 때문에 실질적으로 항비만 효과를 발휘하는 것으로 평가할 수 있다.
도 1은 샘플별 지방세포 크기를 확대하여 나타낸 도이다.
도 2는 샘플별 지방세포 크기를 나타낸 도이다.
이하, 본 발명의 구성 및 작용에 대해 하기 실시예에서 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 이와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.
실시예 1: 항비만 조성물 제조
옥수수수염(Zea mays L.), 팥싹(Phaseolus radiatus L. var . aurea Prain .), 표고버섯(Lentinus edodes ( Berk .) Sing) 및 청고추(Capsicum annuum L.)는 춘천 소재 재료상 및 대형마트에서 구입하여 건조하였다. 건조된 각각의 시료를 분쇄한 후 10.7배의 증류수를 첨가한 다음 60℃ 쉐이팅 인큐베이터(shaking incubator)에서 24시간 추출하여 원심분리한 후 상층액을 취하였다. 여과한 상층액을 동결 건조시킨 후 옥수수수염, 팥싹, 표고버섯, 청고추의 동결 건조 분말을 표 1과 같은 비율로 배합하여 5g/kg 즉 0.5%의 비율로 고지방 식이에 혼합하여 고형 식이로 제조하였다(표 2). 양성 대조군(Positive Control)로 사용한 오르리스타트(orlistat) 첨가군은 'Xenical(Roche Pharma Ltd, Reinach, Switzerland)'라는 의약품으로 판매되고 있는 캡슐을 개봉하여 고지방식이 1 kg에 0.5 g 즉 0.05%가 되도록 혼합하여 제조하였다.
원료 함량(중량%)
옥수수수염 30.44
팥싹 39.12
표고버섯 12.79
청고추 17.65
원료(Ingredient) 일반식이
(HF1 )-free diet)
고지방식이
(HF diet, HFD))
고지방식이
+오르리스타트
(orlistat)2)
고지방식이
+항비만 조성물
오르리스타트(Orlistat) - - 0.5 -
항비만 조성물 - - - 5.0
카제인(Casein) 200 200 200 200
수크로스(Sucrose) 150 150 150 150
콘 스타치(Corn starch) 150 150 150 150
셀룰로스(Cellulose) 50 50 50 50
우지(Beef tallow) - 400 400 400
미네랄 혼합물(Mineral mixture) 35 35 35 35
비타민 혼합물(Vitamin mixture) 10 10 10 10
DL-메치오닌(DL-methionine) 3 3 3 3
클로라인 바이타르트레이트
(Choline bitartrate)
2 2 2 2
1) High fat.
2) Xenical(Roche Pharma Ltd, Reinach, Switzerland) as an anti-obesity drug.
실험예 1: 동물실험 및 식이
7주령의 C57BL/6J 수컷 33마리를 일주일 간 적응시킨 후 일반식이 섭취군[high fat(HF)-free diet, n=7]을 제외하고 모두 고지방식이를 5주 동안 급여하여 비만을 유도하였다. 5주 후 난괴법에 의거하여 3개의 군으로 분류하였다. 즉 고지방식이만을 섭취한 군[HF diet(HFD), n=10, 이하 '고지방식이 섭취군'이라 칭함], 고지방식이에 오르리스타트(orlistat) 0.05%를 혼합하여 섭취한 군(HFD+orlistat, n=8, 이하 '오르리스타트 섭취군'이라 칭함), 고지방식이에 항비만 조성물 0.5%를 투여한 군(HFD+mixture, n=8, 이하' 항비만 조성물 섭취군'이라 칭함)으로 분류하여 실험을 진행하였다. 일반식이 섭취군은 혼합물을 투여하는 실험기간 6주 동안에도 계속해서 일반 식이를 투여하였다. 실험기간 동안 음수와 식이는 자유롭게 급여하였으며, 체중과 식이섭취량은 3일 간격으로 측정하였다. 사육장 온도는 21±2℃, 습도 50±10%에서 12시간 주기로 명암 조절하였다. 본 실험에서의 모든 동물실험은 강원대학교 동물실험윤리위원회(Kangwon National University Institutional Animal Care and Use Committee, KIACUC)의 승인 하에 수행하였다.
실험예 2: 체중 변화, 간조직 , 부고환 지방조직 무게 측정
간 조직, 부고환 지방조직 무게는 실험 종료 후 실험동물을 안락사시킨 다음 복부를 절개하여 간 조직 및 부고환 지방을 적출하여 생리식염수를 이용하여 혈액 및 이물질을 제거하고, 무게를 측정하였다.
체중변화량은 실험 시작부터 시작 종결까지의 무게 변화량을 총 식이 섭취량으로 나누어 나타내었다.
체중변화량
(무게변화량/총 식이 섭
취량(g/g))
간조직(g/mouse) 부고환지방(g/mouse)
고지방식이 섭취군 0.0738±0.0055c 1.64±0.17b 1.85±0.15c
일반식이 섭취군 0.0379±0.0036b 1.17±0.06a 0.48±0.06a
오르리스타트 섭취군 -0.0045±0.0031a 1.10±0.05a 0.77±0.11a
항비만 조성물 섭취군 0.0380±0.0051b 1.21±0.06a 1.30±0.19b
같은 줄(column)에서 다른 문자는 'Duncan's multiple range test'에 의하여 유의적인 차이(p<0.05) 를 가진다.
체중 변화량, 간 조직, 부고환 지방조직의 무게를 측정한 결과(표 3), 체중변화량은 고지방식이 섭취군과 비교하여 모든 실험군에서 유의적으로 감소하였다. 오르리스타트 섭취군은 항비만 조성물 섭취군과 일반식이 섭취군보다 체중이 더 감소되었고, 항비만 조성물 섭취군은 고지방식이 섭취군과 비교하여 48.51% 체중 감소를 나타내었다.
간 조직 무게를 측정한 결과, 고지방식이 섭취군과 비교하여 오르리스타트 섭취군은 32.93% 감소, 항비만 조성물 섭취군은 26.22% 유의적으로 감소하였다.
부고환 지방량을 측정한 결과, 고지방식이 섭취군은 1.85±0.15 g, 항비만 조성물 섭취군은 1.30±0.19 g으로 나타났는데, 고지방식이 섭취군과 비교하여 29.73% 유의적으로 감소하였다.
상기의 결과로부터 본 발명의 항비만 조성물은 비만인 사람에게 건강 개선과 함께 항비만 효과를 나타낼 수 있는 항비만 천연 소재라는 사실을 추론할 수 있었다.
실험예 3: 부고환 지방세포 크기 측정
부고환 지방세포 크기는 상기 실험예 2와 동일하게 부고환 지방을 적출하여 측정하였다.
부고환지방세포의 크기는 10% 포르말린(formalin)으로 48시간 동안 고정하여 동결절편기로 18 μm으로 절편한 후, 오일-레드-o(oil-red-o) 지방 염색방법으로 지방세포를 염색하였다. 염색 후 60% 이소프로파놀(isopropanol)을 이용하여 탈색한 뒤 현미경하에서 디지털 카메라를 이용하여 이미지를 측정하였다. 지방세포의 크기 분석을 위해 'Fluor Chem 8900 image analysis program'을 이용하여 지방세포의 직경을 측정하였고, 지방세포의 직경은 절대적 수치가 아닌 상대적 수치로 측정하였다.
마우스의 부고환 지방조직을 염색하여 현미경으로 관찰한 결과를 도 1에 나타냈고, 'image analyzer'로 측정한 결과를 도 2에 나타냈다. 지방세포 크기가 고지방식이 섭취군은 일반식이 섭취군과 비교하여 현저히 증가하였고, 고지방식이에 의한 지방세포크기 증가는 오르리스타트와 항비만 조성물의 섭취에 의해 억제되었다. 고지방식이군과 비교하여 일반식이 섭취군의 지방세포크기는 0.47배 감소하였으며, 항비만 조성물 섭취군은 0.69배 감소하였다.
이는 고지방식이의 섭취가 지방세포의 중성지방의 축적을 증가시켰음을 의미하며, 본 발명의 항비만 조성물의 섭취가 이러한 중성지방의 축적을 억제한 것을 의미한다.
실험예 4: 혈장( plasma ) 내 총 콜레스테롤( total cholesterol ), HDL 콜레스테롤( HDL cholesterol ), 중성지방( triglyceride ), 글루코스 ( glucose ) 농도 측정
혈액은 실험식이가 시작되기 바로 직전 0주와 실험식이 후 3주에 16시간 절식 후, 아버틴(Avertin) 0.8 mg/g를 복강 투여하여 마취시킨 후, 안와 채혈하여 EDTA가 함유된 튜브에 혈액을 수집하였고, 실험식이가 종결되는 6주에는 절식, 마취 후 심장 채혈하였다(Lee SH, Park HJ, Chun HK, Cho SY, Jung HJ, Cho SM, Kim DY, Kang MS, Lillehoj HS. 2007. Dietary phyic acid improves serum and hepatic lipids levels in aged ICR mice fed a high-cholesterol diet. Nutr Res 27: 505-510.). 채혈된 혈액은 4℃에서 10,000 rpm으로 10분 동안 원심분리하여 혈장(plasma)을 얻어 총콜레스테롤(total cholesterol), HDL-콜레스테롤(HDL -cholesterol), 중성지방(triglyceride), 글루코스(glucose) 농도를 아산제약(Asanpharm, Korea) 상업용 kit을 이용하여 측정하였다.
고지방식이 섭취군 일반식이 섭취군 오르리스타트 섭취군 항비만조성물 섭취군
총 콜레스테롤
0주 102.21±4.27b 74.78±3.03a 103.28±3.38b 104.87±7.06b
3주 143.21±3.51c 84.66±1.31a 121.82±5.64b 138.95±8.08c
6주 170.88±5.64c 113.89±8.44a 158.15±5.26bc 140.65±11.91b
HDL-콜레스테롤
0주 59.70±8.82b 43.87±8.07a 61.25±14.55b 55.69±10.70b
3주 64.77±17.40b 50.88±14.36ab 44.23±17.83a 63.59±13.64b
6주 66.53±13.71bc 59.09±20.33ab 45.62±16.86a 78.19±15.47c
중성지방
0주 47.29±2.02b 29.07±0.99a 45.04±2.14b 45.21±1.82b
3주 54.94±1.69c 29.18±1.17a 43.97±2.04b 43.49±1.26b
6주 56.00±3.89c 27.76±1.40a 42.09±2.42b 39.60±1.83b
글루코스
0주 119.39±5.58b 87.75±6.10a 122.51±11.88b 103.17±10.79ab
3주 206.40±4.85c 139.60±6.52a 167.26±9.47b 174.60±7.36b
6주 277.31±13.42c 208.52±10.53b 169.41±9.44a 238.64±10.24b
같은 줄(row)에서 다른 문자는 'Duncan's multiple range test'에 의하여 유의적인 차이(p<0.05) 를 가진다.
혈장 내 총 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, 중성지방 및 글루코스 농도를 측정한 결과(표 4), 실험식이가 시작되기 바로 직전 0주에는 고지방식이 섭취군(HFD, control), 오르리스타트 섭취군, 그리고 항비만 조성물 섭취군 간에 유의적 차이가 나타나지 않았으나(p>0.05), 이들 3군은 일반식이군(HF-free diet)과 비교하여 혈장 지질 함량이 현저히 높았다(p<0.05).
한편, 총 콜레스테롤의 측정결과, 3주째 오르리스타트 섭취군은 고지방식이 섭취군과 비교하여 유의적으로 감소하였지만, 항비만 조성물은 총 콜레스테롤 감소에 영향을 미치지 않았다. 그러나 6주 후 항비만 조성물 섭취군은 140.65±11.91 mg/dL로 고지방식이 섭취군 170.88±5.64 mg/dL와 비교하여 17.69% 유의적으로 감소하였다.
한편, HDL-콜레스테롤 측정결과, 3주와 6주에 고지방식이 섭취군과 비교하여 항비만 조성물 섭취군은 유의적인 차이가 없었지만, 오르리스타트 섭취군은 유의적으로 감소하였다.
한편, 중성지방의 측정결과, 고지방식이 섭취군과 비교하여 항비만 조성물 섭취군은 3주와 6주 모두 유의적으로 감소하였다. 3주에는 43.49±1.26 mg/dL로 고지방식이 섭취군(54.94±1.69 mg/dL)과 비교하여 20.84% 감소하였으며, 6주에는 39.60±1.83 mg/dL로 고지방식이 섭취군(56.00±3.89 mg/dL)과 비교하여 29.29% 유의적으로 감소하였다. 감소율은 양성대조군(positive control)으로 사용된 오르리스타트 섭취군과 유사하였다.
한편, 혈장 내 글루코스 함량을 측정한 결과, 일반식이 섭취군과 비교하여 고지방식이 섭취군은 유의적으로 증가하였고, 오르리스타트 섭취군와 항비만 조성물 섭취군은 3주째 고지방식이로 인해 증가된 고혈당을 현저히 감소시켰으며, 감소율은 두 섭취군이 비슷하였다. 6주째, 고지방식이 섭취군에 비해 항비만 조성물 섭취군의 글루코스 함량이 유의적으로 낮게 나타났다.
상기의 결과로부터 본 발명의 항비만용 조성물의 섭취가 비만 억제효능을 발휘하는 것으로 판단할 수 있었다.

Claims (3)

  1. 옥수수수염 추출물 30.44 중량%, 표고버섯 추출물 12.79 중량%, 청고추 추출물 17.65 중량% 및 팥싹 추출물 39.12 중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 항비만용 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    옥수수수염 추출물, 표고버섯 추출물, 청고추 추출물 및 팥싹 추출물은,
    각각의 시료 1 중량부에 대해 증류수 7.5~13.9 중량부를 첨가한 후, 55~65℃에서 20~28시간 동안 쉐이킹 인큐베이션한 후, 원심분리하여 수득되는 것을 특징으로 하는 항비만용 조성물.
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