KR101286870B1 - 황기 추출물을 포함하는 대사 촉진 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 황기 추출물을 유효 성분으로 포함하는 조성물을 개시한다. 상기 조성물은 신체 에너지 소비 및 근육 대사를 촉진하는 효과를 가진다. 또한 본 발명은 상기 황기 추출물을 유효 성분으로 포함하는 조성물을 포함하는 약학 및 식품 조성물을 개시한다. 상기 약학 및 식품 조성물 또한 신체 에너지 소비 및 근육 대사를 촉진하는 효과를 가진다.

황기, 대사, 근육

Description

황기 추출물을 포함하는 대사 촉진 조성물{Composition for improving metabolism containing extraction of Astragali Radix}

본 발명은 황기 추출물을 유효 성분으로 포함하는 조성물에 관한 것이다.

모든 생물은 주위 환경으로부터 자신에게 필요한 물질을 흡수한다. 흡수한 물질들을 이용해 자신에게 필요한 물질을 합성하기도 하고, 또는 물질을 분해하면서 그로부터 생명 활동에 필요한 에너지를 얻기도 한다. 그러한 과정에서 생긴 부산물이나 노폐물을 배출한다. 이렇게 생물체가 자신의 생명 유지를 위해 진행하는 모든 과정을 물질 대사라 부른다.

물질 대사는 크게 동화 작용과 이화 작용으로 나눌 수 있는데, 동화 작용은 주위로부터 흡수한 저분자 유기물이나 무기물을 이용해 고분자 화합물을 합성하는 과정을 말한다. 대표적인 동화 작용의 예로 광합성과 단백질 합성을 들 수 있다. 동화 작용을 위해서는 빛 또는 화학 에너지가 필요하다. 이화 작용은 반대로 고분자 화합물을 저분자 유기물이나 무기물로 분해하는 과정을 말한다. 이화 작용의 예로는 세포 호흡과 소화 등을 들 수 있다. 이화 작용을 거치면서 생물체는 활동에 필요한 에너지를 얻게 된다. 일반적으로 동화 작용에서는 에너지가 흡수되는 흡열 반응이, 이화 작용에서는 에너지가 방출되는 발열 반응이 일어난다. 따라서 물질 대사와 에너지 대사는 병행한다.

본 발명은 황기 추출물이 신체 에너지 소비 및 근육 대사를 촉진한다는 것을 밝혀내어, 이에 황기 추출물을 유효 성분으로 포함하는 신체 에너지 소비 촉진 및 근육 대사 촉진용 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명은 황기 추출물을 유효 성분으로 포함하는 신체 에너지 소비 촉진, 근육 대사 촉진, 지구력 강화, 근력 강화 또는 근육통 억제용 조성물을 개시한다.

본 발명은 상기 황기 추출물을 유효 성분으로 포함하는 조성물을 포함하는 약학 및 식품 조성물을 개시한다.

본 발명에 따른 조성물은 황기 추출물을 유효 성분으로 포함하여, PGC1-α(퍼옥시좀 증식인자-활성화 수용체 감마 보조 활성자 1-알파, peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha)의 발현을 촉진하고 미토콘드리아의 생성을 촉진하는 작용을 통해 신체 에너지 소비 및 근육 대사를 촉진하는 효과를 가진다. 이에 따라 신체 기초 대사량 증가, 근육 손상 억제, 지구력 강화, 근력 강화, 근육통 억제 등의 효과를 가질 수 있다. 상기 조성물을 포함하는 약학 조성물 및 식품 조성물 또한 신체 에너지 소비 및 근육 대사를 촉진하는 효과를 가지고 이에 따라 신체 기초 대사량 증가, 근육 손상 억제, 지구력 강화, 근력 강화, 근육통 억제 등의 효과를 가질 수 있다.

본 명세서에서 "추출물"이라 함은, 천연물로부터 그 안의 성분을 뽑아냄으로써 얻어진 물질이라면, 뽑아내는 방법이나 성분의 종류와 무관하게 모두 포함한다. 예컨대, 물이나 유기 용매를 이용하여 천연물로부터 용매에 용해되는 성분을 추출해 낸 것, 천연물의 특정 성분, 예컨대 오일과 같은 특정 성분만을 추출하여 얻어진 것 등을 모두 포함하는 광의의 개념이다.

본 명세서에서 "대사"란 생물체가 몸 밖으로부터 섭취한 영양 물질을 몸 안에서 분해하고, 합성하여 생체 성분이나 생명 활동에 쓰는 물질이나 에너지를 생성하고 필요하지 않은 물질을 몸 밖으로 내보내는 작용을 말한다. 이러한 대사가 활발하게 일어나는 경우 신체 에너지 소비가 늘어난다.

이하에서, 본 발명을 상세하게 설명한다.

미토콘드리아는 지방산 산화(fatty acid oxidation)를 관장하는 역할을 하고, 미토콘드리아의 지방산 산화가 촉진되면 ATP 에너지가 생성된다. 이러한 지방산 산화를 관장하는 미토콘드리아의 수와 능력은 크게 PGC1-α에 의해 조절되는 것으로 밝혀진 바 있다(Puigserver et al., EMBO J, 26(7): 1913-1923 (2007); Lin et al., Cell Metab, 1(6):361-370 (2005)). 또한 PGC1-α가 결핍된 돌연변이 생쥐(knock-out mice)에 대한 연구를 통해 PGC1-α가 미토콘드리아의 생성에 필수 불가결하다는 사실이 보고된 바 있다(Leone et al., Plos . Biol, 3(4):672-687 (2005)). 상기 연구에서 PGC1-α가 결핍된 돌연변이 생쥐의 골격근, 뇌, 지방 세포 및 간을 포함한 모든 조직에서 미토콘드리아 생성에 관여하는 유전자들이 현저히 줄어든 것이 관찰되었다. 그 결과 생쥐의 모든 조직에서 미토콘드리아에 의한 산화적 대사(oxidative metabolism)의 주요 기능이 소실되었으며, 생쥐의 운동력이 떨어져 결국에는 체중이 증가되었다. 이를 토대로 PGC1-α는 조직에서 주요 신체 대사 조절에 관여함을 알 수 있다.

따라서 PGC1-α의 발현을 촉진하는 물질은 미토콘드리아의 생성을 촉진하게 되고 이는 결국 미토콘드리아에 의한 지방산 산화를 촉진하며 ATP 에너지를 생성하여 신체 에너지 소비를 촉진할 수 있다. 특히 근육 세포에서 PGC1-α의 발현을 촉진한다면 근육 대사를 촉진할 수 있다.

상기와 같은 효과를 가지는 물질은 신체 에너지 소비를 촉진하고 근육 대사를 촉진한다. 근육 대사가 촉진되면 신체 기초 대사량 증가, 근육 손상 억제, 지구력 강화, 근력 강화, 근육통 억제의 효과를 가질 수 있다.

본 발명은 황기 추출물을 유효 성분으로 포함하는 신체 에너지 소비 촉진 및 근육 대사 촉진용 조성물을 개시한다.

황기(Astragali Radix)는 쌍떡잎식물, 장미목, 콩과(Leguminosae)에 속하는 다년생초본으로 주로 뿌리를 캐어 이의 껍질을 벗겨 건조한 것을 이용한다. 이는 파종 후 2년째 가을에 수확하는 것이 보통이나 때에 따라서는 당 년 또는 3년째 가을에 수확하여 사용하기도 한다. 황기의 뿌리에는 40여 종의 트리테펜 글리코사이드(사포닌), 아스트가람 Ⅰ, Ⅱ 등과 같은 폴리사카라이드, 캠페롤(keampferol), 쿼세틴(quercertin)과 같은 플라보노이드, 20여 종 이상의 유리 아미노산, 철 마그네슘 등과 20여종의 미량 원소들이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다.

황기의 약리 작용으로는 면역 활성 증대, 항바이러스 및 항박테리아 작용, 간과 비장에서의 핵산 합성 촉진, 항산화 작용, 간장 보호 작용, 혈관 확장 및 혈압 강하 작용이 알려져 있으며, 한방에서는 소염, 해열, 충혈 제거, 진통, 강장 등의 용도로 사용하며, 특히 허약, 식은땀이 나는데 쓰여 왔다(지형준: 대한 약전 및 대한 약전 외 한약 규격주해, 서울, 한국메디칼인덱스사, 1998).

본 발명에서 황기 추출물은 PGC1-α의 발현을 촉진하며 그 중에서도 근육 세포에서 PGC1-α의 발현을 촉진하는 효과를 나타낸다. 그로 인해 미토콘드리아에 의한 지방산 산화를 촉진하여 ATP 에너지 생성을 촉진한다. 따라서, 신체 에너지 소비를 촉진하고 근육 대사를 촉진하는 효과를 가진다. 나아가 신체 기초 대사량 증가, 근육 손상 억제, 지구력 강화, 근력 강화, 근육통 억제의 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 황기 추출물은 황기의 잎, 줄기, 뿌리 등 모든 부위의 추출물을 포함한다. 본 발명의 다른 일실시예에서, 황기 추출물은 황기 뿌리의 추출물을 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 황기 추출물은 황기에 그 10배 부피의 증류수를 넣고 3시간 정도 약탕기에서 추출한 후 와트만(Whatman) No.1 필터로 여과하고 -70℃에서 냉동 건조하여 고형분을 얻는 방법으로 제조될 수 있으나, 이에 특별히 한 정되지 않고 일반적인 추출 방법에 의할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 조성물에서 황기 추출물은 조성물 전체 중량을 기초로 1 중량% 내지 100 중량%로 포함될 수 있다. 본 발명의 다른 일실시예에서 황기 추출물은 조성물 전체 중량을 기초로 1 중량% 내지 80 중량%로 포함될 수 있다. 본 발명의 또 다른 일실시예에서 황기 추출물은 조성물 전체 중량을 기초로 10 중량% 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 1 중량% 미만으로 포함되는 경우 본 발명이 의도하는 효과를 나타내기 미비하다.

본 발명은 황기 추출물을 포함하는 조성물을 포함하는 약학 조성물을 제공한다. 상기 약학 조성물은 신체 에너지 소비 및 근육 대사를 촉진하는 효과를 가지는 황기 추출물을 포함하는 조성물을 포함하여, 역시 신체 에너지 소비 및 근육 대사를 촉진하는 효과를 가질 수 있다.

이러한 약학 조성물은 방부제, 안정화제, 수화제 또는 유화 촉진제, 삼투압 조절을 위한 염 및/또는 완충제 등의 약제학적 보조제 및 기타 치료적으로 유용한 물질을 추가로 함유할 수 있으며, 통상적인 방법에 따라 다양한 경구 투여제 또는 비경구 투여제 형태로 제형화할 수 있다.

상기 경구 투여제는 예를 들면, 정제, 환제, 경질 및 연질 캅셀제, 액제, 현탁제, 유화제, 시럽제, 분제, 산제, 세립제, 과립제, 펠렛제 등이 있으며, 이들 제형은 유효 성분 이외에 계면 활성제, 희석제(예: 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로오즈 또는 글리신), 활택제(예: 실리카, 탈크, 스테아르산 및 그의 마그네슘 또는 칼슘염 또는 폴리에틸렌 글리콜), 결합제(예: 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분 페이스트, 젤라틴, 트라가칸스, 메틸셀룰로오즈, 나트륨 카복시메틸셀룰로오즈 또는 폴리비닐피롤리딘)를 함유할 수 있다. 경우에 따라 전분, 한천, 알긴산 또는 그의 나트륨 염과 같은 붕해제, 흡수제, 착색제, 향미제, 또는 감미제 등의 약제학적 첨가제를 함유할 수 있다. 상기 정제는 통상적인 혼합, 과립화 또는 코팅 방법에 의해 제조될 수 있다.

또한, 상기 비경구 투여제는 예를 들어, 주사제, 점적제, 연고, 로션, 겔, 크림, 스프레이, 현탁제, 유제, 좌제(坐劑), 패취, 등의 제형일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 상기 약학 조성물은 경구, 비경구, 직장, 국소, 경피, 정맥 내, 근육 내, 복강 내, 피하 등으로 투여될 수 있다.

또한, 상기 유효 성분의 적용량은 치료 받을 대상의 연령, 성별, 체중과, 치료할 특정 질환 또는 병리 상태, 질환 또는 병리 상태의 심각도, 투여 경로 및 처방자의 판단에 따라 달라질 것이다. 이러한 인자에 기초한 적용량 결정은 당업자의 수준 내에 있다.

본 발명은 황기 추출물을 포함하는 조성물을 포함하는 식품 조성물을 제공한다. 상기 식품 조성물은 신체 에너지 소비 및 근육 대사를 촉진하는 효과를 가지는 황기 추출물을 포함하는 조성물을 포함하여, 역시 신체 에너지 소비 및 근육 대사를 촉진하는 효과를 가질 수 있다.

상기 식품 조성물은 제형이 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 정제, 과립제, 드링크제, 카라멜, 다이어트바, 티백 등으로 제형화될 수 있다. 각 제형의 식품 조성물은 유효 성분 이외에 해당 분야에서 통상적으로 사용되는 성분들을 제형 또는 사용 목적에 따라 당업자가 어려움 없이 적의 선정하여 배합할 수 있으며, 다른 원료와 동시에 적용할 경우 상승 효과가 일어날 수 있다.

상기 유효 성분의 투여량 결정은 당업자의 수준 내에 있으며, 이의 1일 투여 용량은 투여하고자 하는 대상의 연령, 건강 상태, 합병증 등의 다양한 요인에 따라 달라질 수 있다.

이하, 실시예 및 시험예를 들어 본 발명의 구성 및 효과를 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 시험예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 예시의 목적으로만 제공된 것일 뿐 본 발명의 범주 및 범위가 하기 실시예 및 시험예에 의해 제한되는 것은 아니다.

[실시예] 황기 추출물의 제조

황기는 일반적으로 시장에서 구할 수 있는 국산 제품을 구입하였다. 황기: 3차 증류수 = 1:10 의 비율로 섞고, 3시간 동안 약탕기에서 추출하였다. 이를 2회 반복한 후, 여과지로 여과하여 추출물을 제조하였다. 여과액을 회전 진공 농축기로 감압 농축한 후, 동결 건조하고 건조 분말을 수득하여 실시예를 제조하였다.

[시험예 1] APRDC PGC1-α 프로모터 활성화 평가

본 시험예에서는 APRDC PGC1-α 프로모터 세포주의 황기 추출물 및 PGC1-α 프로모터의 활성화 효과를 나타내는 것으로 알려진 물질들에 대한 반응 정도를 평가하였다. 상기 APRDC PGC1-α 프로모터 세포주는 PGC1-α의 프로모터와 루시퍼라제 유전자를 유전 공학적으로 융합시킨 벡터가 안정적으로 발현되는 인간 간세포주(수탁번호 KCTC 11218BP)이다.

먼저 APRDC PGC1-α 프로모터 세포주에 24시간 동안 상기 실시예에서 제조한 황기 추출물을 200 μg/ml으로 처리한 다음, PBS(Phosphate buffered saline) 용액으로 2회 세척하고 루시퍼라제 분석 키트(Steady Glo Luciferase assay system, Promega, Cat No. E2520)를 이용하여 리포터 유전자인 루시퍼라제 활성을 측정하였다. 루시퍼라제 활성 측정은 반응이 끝난 샘플을 96-웰 플레이트로 옮긴 후 형광 측정기(Luminometer)를 이용하여 형광 발색 값을 측정하는 방법으로 이루어졌다. DMSO(dimethyl sulfoxide, 디메틸설폭사이드)를 처리한 음성대조군, 갈화, 빈귤, FMM, 동정귤, 봉깡, 한라봉, 시네트롤(sinetrol), 홍귤, 감초, 댕유지 및 세미노루에 대해서도 상기와 같은 방법으로 시험하고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.

도 1에 나타난 바와 같이, 황기 추출물을 200 μg/ml으로 처리시 DMSO를 처리한 음성 대조군 뿐만 아니라 PGC1-α 프로모터의 활성화 효과를 나타낸다고 알려진 다른 물질들에 비해서도 형광 발색값의 발색 정도에 있어 가장 강한 반응을 나타내었다. 이는 황기 추출물의 APRDC PGC1-α 프로모터 활성화 촉진 효과가 매우 우수함을 의미한다. 즉, 황기 추출물은 뛰어난 PGC1-α 발현 촉진 효과를 가짐을 확인할 수 있었다.

[시험예 2] 근육 세포에서의 PGC1-α 유전자 발현 촉진 평가

황기 추출물이 실제 근육세포에서 PGC1-α 유전자의 발현을 촉진하는 효과가 있는지를 평가하기 위해, 상기 실시예의 황기 추출물을 DMSO에 녹여 하기와 같은 시험을 수행하였다.

C2C12 미성숙 근육세포를 ATCC(American Tissue Culture Collection, 미국)로부터 구입하여 준비하였으며, 10% FBS(Fetal Bovine Serum, 지브코, 미국)가 포함된 DMEM(Dulbecco’s modified Eagle’s Medium, 지브코, 미국) 배지에서 이틀에 한번씩 배지를 교환하면서 70% 융합(confluent) 할 때까지 5% CO₂ 배양기에서 배양하였다. 근육 세포로의 분화는 2% HS(Horse Serum, 지브코, 미국)를 포함한 배지에서 배양하여 유도 하였다. 2% HS를 포함한 배지에서 4일 동안 배양한 근육 세포에 황기 추출물 200 μg/ml를 처리하였다. 음성 대조군은 DMSO를 배지 부피의 1/1000로 처리하였다. 각 샘플을 처리한 세포들을 37℃에서 24시간 배양한 후, 차가운 식염수로 2회 세척하고, 트리졸 시약(TRIzol agent, 인비트로겐)으로 RNA를 추출하였다. 상기에서 추출하여 정량한 1㎍/㎕의 RNA와 역전사 시스템(Promega, 미국)을 이용하여 cDNA를 합성하였다.

합성된 cDNA 및 PGC1-α에 대해 미리 디자인된 프라이머(Primer)와 프로브(probe)(Applied biosystems; PGC1-α, Mm00447181_m1, GAPDH, Mm99999915_q1)를 이용하여 PGC1-α의 발현 양상을 측정하였다. PCR 반응과 분석은 로터-유전자 3000 시스템(Rotor-Gene 3000 system)(Corbett Research, 시드니, 호주)을 이용하였고 그 결과를 도 2에 나타내었다.

도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 황기 추출물은 음성 대조군에 비해 PGC1-α의 발현 정도가 매우 우수하였다. 즉, 황기 추출물은 근육 세포에서 PGC1-α의 발현을 촉진시키는 것을 확인할 수 있었다.

이하 본 발명에 의한 황기 추출물을 유효 성분으로 포함하는 조성물을 포함하는 약학 조성물 및 식품 조성물의 제형예를 보다 상세하게 설명하나, 약학 조성물 및 식품 조성물은 여러 가지 제형으로 응용 가능하고, 이는 본 발명을 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.

[제형예 1] 정제의 제조

실시예...............................50 mg

옥수수전분.................................................100 mg

유당.......................................................100 mg

스테아린산 마그네슘.........................................2 mg

비타민 C....................................................50 mg

상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제 제조 방법에 따라 타정하여 정제를 제조한다.

[제형예 2] 캅셀제의 제조

실시예 ...............50 mg

옥수수전분...............................................100 mg

유당......................................................100 mg

스테아린산 마그네슘....................... ............2 mg

비타민 C...................................................50 mg

세린.......................................................50 mg

통상의 캅셀제 제조 방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캅셀에 충전하여 캅셀제를 제조한다.

[제형예 3] 액제의 제조

실시예 .............................100 mg

이성화당...................................................10 g

만니톨.....................................................5 g

비타민 C...................................................50 mg

세린........................................................50 mg

유지........................................................적량

정제수.......................................................잔량　

통상의 액제 제조 방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 후 정제수를 가하여 전체 100 ㎖로 조절하고 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.

[제형예 4] 건강 식품의 제조

실시예.......................1000 ㎎

비타민 혼합물

비타민 A 아세테이트............................70 ㎍

비타민 E ......................................1.0 ㎎

비타민 B1.......................................0.13 ㎎

비타민 B2 .............................. ......0.15 ㎎

비타민 B6........................................0.5 ㎎

비타민 B12........................................0.2 ㎍

비타민 C.........................................10 ㎎

비오틴..........................................10 ㎍

니코틴산아미드....................................1.7 ㎎

엽산..............................................50 ㎍

판토텐산 칼슘......................................0.5 ㎎

무기질 혼합물

황산제1철..........................................1.75 ㎎

산화아연............................................0.82 ㎎

탄산마그네슘.....................................25.3 ㎎

제1인산칼륨.........................................15 ㎎

제2인산칼슘.........................................55 ㎎

구연산칼륨...........................................90 ㎎

탄산칼슘.............................................100 ㎎

염화마그네슘.....................................24.8 ㎎

상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강 식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강 식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강 식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.

[제형예 5] 음료의 제조

실시예.................................1000 ㎎

구연산..........................................................1000 ㎎

올리고당.........................................................100 g

매실농축액.........................................................2 g

타우린..............................................................1 g

정제수를 가하여 전체....................................1000 ㎖

통상의 음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간 동안 85℃에서 교반 가열한다. 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2ℓ용기에 취득한 후 밀 봉 멸균한 뒤 냉장 보관하여 본 발명의 음료 조성물 제조에 사용한다.

도 1은 황기 추출물 및 다른 물질들의 PGC1-α 의 프로모터를 활성화시켜 루시퍼라아제를 발현시키는 정도를 나타낸 그래프이다.

도 2는 황기 추출물을 근육 세포에 처리하였을 때의 PGC1-α 발현 정도를 음성 대조군과 비교하여 나타낸 그래프이다.

Claims (6)

1. 황기뿌리에서 추출한 황기 추출물을 유효 성분으로 포함하고,

   상기 황기 추출물을 조성물 전체 중량에 대하여 10 중량% 내지 60 중량%로 함유하는,

   미토콘드리아의 생성을 촉진하고, PGC1-α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha)의 발현을 촉진하는 것을 특징으로 하는 신체 에너지 소비 촉진, 근육 대사촉진, 지구력 강화, 근력 강화 또는 근육통 억제용 조성물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 따른 조성물을 포함하는 약학 조성물.
6. 제 1 항에 따른 조성물을 포함하는 식품 조성물.

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