KR101341648B1 - 검정콩으로부터 추출한 안토시아닌을 포함하는 정계정맥류 또는 남성 불임의 예방 및 치료용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 검정콩에서 추출한 안토시아닌의 정계정맥류 또는 남성 불임 개선의 효능에 기초한 것으로, 구체적으로, 본 발명은 검정콩에서 추출한 안토시아닌을 포함하는 정계정맥류 또는 남성 불임의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 건강기능용 식품 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 검정콩 추출물을 포함하는 정계정맥류 또는 남성 불임의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 건강기능용 식품 조성물에 관한 것이다.

Description

검정콩으로부터 추출한 안토시아닌을 포함하는 정계정맥류 또는 남성 불임의 예방 및 치료용 조성물 {Composition for preventing and treating varicocele or male infertility comprising anthocyanin extracted from black soybean}
본 발명은 검정콩에서 추출한 안토시아닌의 정계정맥류 또는 남성 불임 개선의 효능에 관한 것으로, 구체적으로, 본 발명은 검정콩에서 추출한 안토시아닌을 포함하는 정계정맥류 또는 남성 불임의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 건강기능용 식품 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 검정콩 추출물을 포함하는 정계정맥류 또는 남성 불임의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 건강기능용 식품 조성물에 관한 것이다.
정계정맥류(varicocele)는 고환으로부터 정맥혈이 유입되는 정삭의 덩굴 정맥 얼기 (pampiniform plexus)가 늘어나고 구불구불해지는 질환으로서, 남성 불임의 가장 큰 원인 질환으로 알려져 있다. 우측 고환은 내정계정맥에서 직경이 큰 하대정맥으로 비스듬히 연결되어 직접 빠져나가는 반면, 좌측 고환 정맥은 좌신 정맥으로 직각을 이루며 들어가며 정맥의 길이도 우측보다 더 길기 때문에, 정계정맥류의 약 98%가 좌측 고환에서 일어난다. 정계정맥류는 젊은 남성의 약 15%에서 발견되며, 성인의 경우 주로 무증상인 경우가 많지만 원발성 남성 불임 환자의 35%, 속발성 남성 불임 환자의 81%를 차지하는 것으로 보고되고 있다.
현재까지 정계정맥류에 의한 남성 불임의 치료는, 환자에서 확장된 덩굴 정맥 얼기를 개복하거나, 복강경하에서 수술적으로 결찰하거나, 혈관 조영을 통하여 혈관을 폐쇄시키는 방법 등이 사용되고 있으며, 이러한 치료법들은 정액검사 소견의 호전과 임신율 증가를 나타내고 있다. 그러나, 이러한 외과적 시술은 환자에게 부담으로 작용할 수 있기 때문에, 보다 간편하게 적용할 수 있는 효과적인 약물 요법의 개발이 요구되고 있다.
이와 관련하여 비정상 정자생성 및 불임에 대한 기전에 관한 연구들을 살펴보면, 고환손상이 유발되는 기전으로 성선 자극 호르몬 또는 남성 호르몬 분비의 감소, 음낭 내 온도의 상승, 세포자멸사, 재활성 산화물질, 저산소증에 의한 허혈성 변화 등이 제안되고 있으나, 정계정맥류가 남성 불임을 일으키는 명백한 기전은 아직 밝혀 지지 않았다. 이에 따라, 정계정맥류 또는 이로 인한 남성 불임에 효과적인 약물의 개발에도 어려움이 있는 실정이다.
한편, 검정콩은 필수 지방산, 레시틴, 섬유질 및 사포닌 등을 함유하고 있어 고혈압, 당뇨병, 동맥경화 및 비만증과 같은 성인병의 예방 및 치료에 효과가 있다고 알려져 있다. 검정콩에 함유된 식물성 섬유는 변비는 물론 대장암 예방효과도 있다고 알려져 있으며, 동의보감에서는 검정콩에 대하여 오장을 보호하고 12경을 도와 장을 따스하게 하며 종기를 없애고 절임증을 치료하는 효과가 있다고 언급하고 있다.
또한, 검정콩에 포함되어 있는 색소성분인 안토시아닌은 수용성 색소 배당체 물질로서, 항산화 작용, 노화억제작용 및 항균작용 등이 알려져 있다. 안토시아닌은 하이드록실기의 개수와 특정 하이드록실기의 메틸화에 의해 크게 6종의 안토시아니딘으로 구분되고, 안토시아니딘과 결합된 당의 종류와 아실기의 종류 및 결합 위치에 따라 수백종으로 구분되는데, 각 안토시아닌의 종류에 따라 그 활성에 차이가 있는 것으로 알려지고 있다.
검정콩 유래의 안토시아닌의 의약 용도와 관련하여, 국내등록특허 제10-0832240호는 검정콩 껍질로부터 추출한 안토시아닌의 창상 치료용도를 제공하고 있으며, 국내등록특허 제10-0785466호는 검정콩에서 추출한 안토시아닌이 NF-kB의 활성을 억제하고 심장의 허혈-재관류로 인한 심근괴사를 억제함으로써 동맥경화 및 심장병을 치료하는 용도를 제공하고 있다. 또한, 국내등록특허 제10-0880876호는 검정콩 껍질로부터 추출한 안토시아닌을 피부 피판이나 조직의 허혈-재관류 손상의 치료 용도를 제공하고 있으며, 국내공개특허 제10-2010-0127017호는 당뇨 치료 용도로 제공하고 있다. 그러나 상기 문헌들을 포함하여 선행 문헌의 어디에도 검정콩에서 추출된 안토시아닌의 정계정맥류 또는 남성 불임에 대한 의학적 효과에 대해서는 보고된 바가 없다.
이에 본 발명자들은 정계정맥류 및 이로 인한 남성 불임에 효과적인 치료제를 개발하기 위하여 노력한 결과, 정계정맥류 유발 백서 모델을 통해 검정콩 종피로부터 추출한 안토시아닌이 고환 용적과 정모세포 밀도를 증가시키고, 세포자멸사를 방지하여 세포고사체의 숫자의 감소를 유도하며, 산화 스트레스를 감소시켜 고환 조직 내 DNA의 산화적 손상의 감소를 유도한다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 이로부터 검정콩 종피로부터 추출한 안토시아닌이 건강한 정자를 형성하는데 효과적이며 나아가 정계정맥류 및 남성 불임 치료에 유용하게 사용할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 검정콩 추출물 유래의 안토시아닌을 정계정맥류 또는 남성 불임 예방 및 치료 용도로 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명의 하나의 목적은 델피니딘-3-O-글루코사이드, 시아니딘-3-글루코사이드 및 피투니딘-3-O-글루코사이드를 포함하는 정계정맥류 또는 남성 불임 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 상기 안토시아닌을 함유하는 검정콩 추출물을 포함하는 정계정맥류 또는 남성 불임 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 델피니딘-3-O-글루코사이드, 시아니딘-3-글루코사이드 및 피투니딘-3-O-글루코사이드를 포함하는 정계정맥류 또는 남성 불임 예방 및 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 상기 안토시아닌을 함유하는 검정콩 추출물을 포함하는 정계정맥류 또는 남성 불임 예방 및 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 델피니딘-3-O-글루코사이드(delphinidin-3-O-glucoside), 시아니딘-3-글루코사이드(cyanidin-3-O-glucoside) 및 피투니딘-3-O-글루코사이드(petunidin-3-O-glucoside)를 포함하는 정계정맥류 또는 남성 불임 예방 및 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
바람직하게, 상기 안토시아닌은 검정콩에서 추출 및 분리한 것일 수 있다. 보다 바람직하게, 상기 안토시아닌은 검정콩의 종피에서 추출 및 분리한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 유효성분인 델피니딘-3-O-글루코사이드, 시아니딘-3-글루코사이드 및 피투니딘-3-O-글루코사이드는 검정콩에 다량으로 함유되어 있으므로, 상기 안토시아닌을 함유하는 검정콩 추출물 역시 정계정맥류 또는 남성 불임을 예방 또는 치료하는 용도로 사용될 수 있다.
따라서, 또 하나의 양태로서, 본 검정콩 추출물을 포함하는 정계정맥류 또는 남성 불임 예방 및 치료용 약학적 조성물 에 관한 것이다.
상기 검정콩은 델피니딘-3-O-글루코사이드, 시아니딘-3-글루코사이드 및 피투니딘-3-O-글루코사이드를 다량 함유하고 있는 한, 그 품종에 특별한 제한을 두지 않고 본 발명의 범위에 포함될 수 있다. 검정콩 품종의 예로, 국내에서 육성된 청자, 청자 2호, 청자 3호, 일품검정, 일품검정 2호, 대흑 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 청자 3호를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바람직하게, 본 발명의 조성물은 델피니딘-3-O-글루코사이드 15 내지 35중량%, 시아니딘-3-글루코사이드 55 내지 75 중량%, 및 피투니딘-3-O-글루코사이드 1 내지 10중량%를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 조성물은 델피니딘-3-O-글루코사이드 10 내지 30중량%, 시아니딘-3-글루코사이드 60 내지 70 중량%, 및 피투니딘-3-O-글루코사이드 3 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 검정콩 추출물은, 델피니딘-3-O-글루코사이드, 시아니딘-3-글루코사이드 및 피투니딘-3-O-글루코사이드을 함유하는 한, 추출 방법 및 추출 용매를 불문하고 본 발명의 범위에 포함된다. 바람직하게, 본 발명의 검정콩 추출물은, 검정콩 또는 검정콩 종피를 물, C3 내지 C5의 케톤, 및 C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지형 알코올 및 이들의 혼합 용매로 구성되는 군으로부터 선택되는 용매로 추출하여 얻어진 추출물, 그 추출물에서 물, C5 내지 C7의 알칸, C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지형 알코올, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 분획된 추출물을 포함하는 의미로서 이해된다. 바람직한 추출용매는 물 또는 에탄올이다.
본 발명의 검정콩 추출물은 통상의 식물 추출물의 제조방법에 따라 제조된 것일 수 있으며, 바람직하게는 열수 추출, 가압 추출, 환류 추출, 온침 추출, 초음파 추출 등에 의할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기한 바와 같이 제조된 추출물은 이후 감압 여과과정을 수행하거나 추가로 농축 및/또는 동결건조를 수행하여 농축하거나 용매를 제거할 수 있다. 따라서, 본 발명에서의 검정콩 추출물은 통상적 방법으로 건조된 건조물과 추출 용매가 제거된 농축된 액상의 추출물 또는 고형상의 추출물을 포함하는 의미로 사용된다.
본 발명에서 정계정맥류(varicocele)란 고환 상부의 정맥혈관이 구불구불하게 확장되는 질환을 말하며, 이 질환에 걸린 경우에는 정자 형성에 이상이 생겨서 불임을 유발하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 발명의 조성물은 정계정맥류, 또는 정계정맥류에 의해 유도되는 남성 불임을 가진 대상체에 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물의 정계정맥류 또는 이에 의한 남성 불임에 대한 예방 또는 치료 활성은, 정계정맥류 유발 백서 동물 모델을 통하여 직접적으로 입증되었다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 정상 대조군과 비교하였을 때, 정계정맥류 유도군 동물 모델의 경우 좌측 고환의 무게가 유의하게 감소하였으며 정모세포 밀도가 통계학적으로 의미 있게 감소하였다. 고환 용적의 감소는 정계정맥류 환자에서 치료의 적응증에 해당되므로 본 실험 모델에서 관찰된 고환 무게의 감소와 정모세포 밀도의 감소는 정계정맥류에 의한 고환 손상의 결과라고 볼 수 있다. 또한 정계정맥류 유도군의 경우 정상 대조군에 비해 좌측 고환에서 TUNEL 분석에 양성으로 나타난 세포 즉 세포고사체의 수가 증가하였다. 또한, 본 발명에서 8-히드록시-2'-데옥시구아노신 (8-OHdG)은 고환 조직 DNA의 산화 손상을 반영하는 지표로 사용하였는데, 정계정맥류 유도군의 경우 정상 대조군에 비해 좌측 고환에서 측정한 8-OHdG가 의미 있게 증가하였으며 이는 정계정맥류에 의하여 정자 DNA에 손상을 일으켜 나타난 것이라 볼 수 있다.
그러나, 정계정맥류 유도 후 80 mg/kg 의 안토시아닌을 경구 투여한 투여군의 경우, 정계정맥류 유도군과는 달리 고환의 무게와 정모세포 밀도의 증가, 세포고사체 수의 감소, 및 고환조직 내 8-OHdG 농도 감소를 보였다. 따라서, 본 발명의 유효성분인 검정콩 종피로부터 추출한 안토시아닌이 세포자멸사로부터 고환 조직을 보호하며 산화적 스트레스를 방지하여 정상적인 정자의 생성 및 정계정맥류 치료에 유용하게 사용할 수 있음을 알 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 정계정맥류 유발 백서 동물 모델을 통하여 검정콩 유래의 안토시아닌이 고환 조직의 세포 사멸을 최소화하고 산화적 스트레스로부터 보호함으로써 정계정맥류를 호전 및 건강한 정자 생성에 기여할 수 있음을 처음으로 규명하였다.
본 발명의 조성물은 유효성분인 안토시아닌 또는 이를 함유하는 검정콩 추출물 외에, 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 중진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 추가로 함유할 수 있다. 상기 성분들은 독립적으로 또는 조합하여 추가될 수 있다. 상기 추가성분의 함량은 바람직하게는 상기 안토시아닌 또는 이를 함유하는 검정콩 추출물 100 중량% 당 0.1 내지 20 중량% 범위 또는 리코리시딘 100 중량% 당 100 내지 10,000,000 중량% 범위에서 추가할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 조성물 내의 상기 안토시아닌 또는 검정콩 추출물의 함량은 질환의 증상, 증상의 진행 정도, 환자의 상태 등에 따라서 적절히 조절 가능하며, 예컨대, 전체 조성물 중량을 기준으로 0.0001 내지 99.9중량%, 바람직하게는 0.001 내지 50중량%인 것이 좋으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 함량비는 용매를 제거한 건조량을 기준으로 한 값이다.
상기 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있으며, 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액 등의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.
상기 조성물을 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.　경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 적어도 한 가지 이상의 부형제 및/또는 윤활제 등을 포함할 수 있다.　경구투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함될 수 있다.
상기 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 보다 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 조성물의 투여량은 유효성분을 기준으로 1일 0.1 mg/kg 내지 100 mg/kg으로 하는 것이 좋으나 이에 제한되는 것은 아니다.　투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수 있다. 본 발명의 조성물은 동물, 바람직하게는 인간을 포함하는 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 정맥, 근육, 피하주사 등에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 조성물의 약학적 투여 형태는 유효성분의 약학적 허용 가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.
또 하나의 양태로서, 본 발명은 검정콩에서 추출한 안토시아닌을 포함하는 정계정맥류 또는 남성 불임의 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
바람직하게, 상기 조성물은 델피니딘-3-O-글루코사이드, 시아니딘-3-글루코사이드 및 피투니딘-3-O-글루코사이드을 포함한다. 보다 바람직하게, 상기 조성물은 델피니딘-3-O-글루코사이드 15 내지 35중량%, 시아니딘-3-글루코사이드 55 내지 75 중량%, 및 피투니딘-3-O-글루코사이드 1 내지 10중량%를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 안토시아닌을 함유하는 검정콩 추출물을 포함하는 정계정맥류 또는 남성 불임의 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 식품은 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 각종 식품, 건강기능 식품, 음료, 식품 첨가제 및 음료 첨가제를 모두 포함하는 의미로 사용된다. 상기 식품의 예로서 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 본 발명에서 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실,채소류 음료, 두유류, 발효음료류, 아이스크림류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등), 비타민 복합제, 알코올 음료, 주류 및 그 밖의 건강보조식품류를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 건강기능식품, 음료, 식품첨가제 또는 음료첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.
상기 식품 조성물은 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.
또한, 상기 식품에 있어서, 상기 안토시아닌 또는 검정콩 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.00001 중량% 내지 50 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 식품이 음료인 경우에는 식품 전체의 부피 100 ml 를 기준으로 0.001 g 내지 50 g, 바람직하게는 0.01 g 내지 10 g의 비율로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 검정콩에서 추출한 안토시아닌을 포함하는 조성물은 고환 용적과 정모세포 밀도를 증가시키고, 세포자멸사를 방지하여 세포고사체 수의 감소를 유도하며, 산화 스트레스를 감소시켜 고환 조직 내 DNA의 산화적 손상의 감소를 유도함으로써, 건강한 정자를 형성하는데 효과적이며, 나아가 정계정맥류 및 남성 불임 치료에 유용하게 사용할 수 있다.
도 1은 Hematoxyline-Eosin 염색을 통하여 좌측 고환의 조직병리학적 관찰을 확인한 결과를 나타낸다. (A)는 정상 대조군, (B)는 정계정맥류 유도군, (C)는 40mg/kg 안토시아닌 투여군, (D)는 80mg/kg 안토시아닌 투여군 에서의 결과를 나타낸다.
도 2는 TUNEL 염색을 통하여 좌측 고환의 세포고사체를 확인한 결과를 나타낸다. (A)는 정상 대조군, (B)는 정계정맥류 유도군, (C)는 40mg/kg 안토시아닌 투여군, (D)는 80mg/kg 안토시아닌 투여군 에서의 결과를 나타낸다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 실험재료의 준비
1-1. 안토시아닌의 추출 및 성분 분석
본 실험에 사용된 검은콩은 농촌진흥청으로부터 제공 받았으며 본 연구진의 이전 연구(Jang H. et al., J Agric Food Chem 58:12686-91, 2010)에서 시행한 방법과 동일한 방법으로 추출 및 성분 분석을 시행하였다. 검정콩 청자 3호의 종피를 손으로 벗겨 500g 준비한 후 4℃에서 2일간 80% 에탄올(0.1% 아세트산) 2000ml 로 두 번 추출하였다. 추출된 용액을 0.45 um 필터를 통해 여과시키고 회전 증발기(35℃) 에서 농축하여 안토시아닌 조추출물을 수득하였다. 동결건조에 의해 조추출물 내 잔존 용매를 제거하고 얻어진 적색의 파우더를 -70℃에 보관하였다.
Dionex Ultimate 3000 series (Dionex Softron GmbH, Germering, Germany)를 이용하여 HPLC (High per-formance liquid chromatography)를 시행하여 검은콩 종피의 추출물의 성분을 분석한 결과, 델피니딘-3-O-글루코사이드(Dp3glc), 시아니딘-3-글루코사이드(Cy3glc), 및 피투니딘-3-O-글루코사이드(Pt3glc)로 확인되었고 각 성분의 구성비는 다음과 같았다 (표 1).
안토시아닌 함량 (품종: 청자 3호) 총합
Dp3glc Cy3glc Pt3glc
ug/g 3049.0 8277.2 791.7 12117.9
중량% 25.2 68.3 6.5 100
1-2. 실험동물 및 사육조건
실험동물은 생후 12주된 380~400 g의 Sprague-Dawley 수컷 흰쥐(Samtako Bio Korea, Inc., Osan, Korea)를 제공받아 1주일간의 적응기간을 거친 뒤 플라스틱 사육함에 2마리씩 사육하였다. 사육장은 인공조명에 의하여 아침 7시부터 저녁 7시까지 12시간으로 조절하였으며, 실내 온도는 18~23 ℃ 와 40~60%의 습도를 유지하고 정수된 식수와 사료를 자유롭게 먹게 하였다. 본 실험은 가톨릭대학교 동물실험윤리위원회(Institutional Animal Care and Use Committee of the Catholic University of Korea)의 승인 하에 진행되었다 (IRB approval no. CUMC-2010-0106-02).
1-3. 정상 대조군 및 정계정맥류 유발군의 준비
실험동물을 정상 대조군(n=6) 및 정계정맥류 유발군(n=6)으로 나누었다. 정계정맥류 유발은 좌신 정맥에서 생식샘 정맥의 분지부위 보다 근위부에서 결찰을 시행하여 좌신 정맥의 부분 폐색을 일으키는 Saypol 등(Saypol DC, et al., J Clin Invest 68:39-45, 1981)의 실험방법을 이용하였다. 8mm 의 플라스틱 프로브를 좌신 정맥에 평행하게 부착시키고, 3.0 실크로 정맥을 봉합한 후, 플라스틱 프로브를 제거하였다.
1-4. 안토시아닌 투여군의 준비
안토시아닌 투여군(n=12)은 정계정맥류 유발 직후 40 mg/kg 의 안토시아닌을 경구 투여한 투여군 (n=6)과 정계정맥류 유발 직후 80 mg/kg 의 안토시아닌을 경구 투여한 투여군 (n=6)으로 나누었다. 상기 안토시아닌 투여군은 흰쥐의 체중당 40 mg/kg 또는 80 mg/kg을 기준으로 검은콩 종피 추출물을 증류수에 희석하여 4주 동안 매일 1회 경구 투여시켰다.
실시예 2. 고환 조직의 획득과 정모세포 밀도 측정
4주 후 각 동물을 마취한 후 하복부 절개를 통해 양측 고환을 절제한 후 무게를 측정하였다. 다음으로, 조직을 획득하여 10% 중성 포르말린에서 고정한 후 파라핀에 포매하여 절편을 얻어 Hematoxyline-Eosin 염색을 시행하여 광학 현미경으로 관찰하였다. 광학 현미경 400배 시야에서 비교적 원형에 가까운 정세관을 무작위 10곳을 선정하여 정모 세포층의 두께와 정세관의 직경을 측정하여 정모세포 밀도를 구하였다.
실시예 3. 부고환 꼬리 정자( cauda epididymal spermatozoa )의 획득과 평가
부고환 꼬리(cauda epididymides)를 37℃ 하에 0.5% 소 혈청 알부민을 포함하는 생리식염수 5ml 에서 자르고 여과하였다. 정자 부유액을 유리 슬라이드 위에 놓고 37℃ 로 유지하였다. 광학 현미경 하에서 무작위로 선정한 부위에서 200 이상의 정자(spermatozoa)를 계수함으로써 운동 정자율(percentage of motile sperm)을 결정하였다. 정자 수는 부고환 꼬리 조직의 그람(g) 당 운동 정자의 수로 표현하였다 (Kim, S.J., et al., Korean J Urol 33, 404-417, 1992). 시료는 샘플이 무엇인지 알지 못하는 전문 연구원이 측정하였다.
실시예 4. TUNEL ( Terminal dexoynucleotidyl transferase mediated dUTP Nick End Labeling ) 분석 및 세포자멸사의 평가
적출한 고환 조직에서 세포자멸사를 확인하기 위하여 TUNEL 분석을 시행하였다. TUNEL 분석은 Apop Tag In Situ Apoptosis Detection Kits (Millipore Co., Massachusetts, US)을 사용하였고 고환 조직에 서 세포자멸사의 평가는 TUNEL 분석에 양성을 보이는 세포 수를 측정하여 각 군별 차이를 비교하였다. TUNEL 분석에 양성인 세포측정은 각 군의 슬라이드에서 무작위 10부위를 선택하여 광학현미경 200배율에서 관찰되는 TUNEL 분석에 양성인 세포 수를 측정하였다.
실시예 5. 산화 스트레스의 측정
고환 조직에서 산화 스트레스의 측정은 산화 변형된 DNA를 반영하는 8-히드록시-2'-데옥시구아노신(8-OHdG)을 정량적으로 측정하여 평가하였다. DNeasy Blood & Tissue kit (Qiagen, Valencia, CA)를 이용하여 고환조직에서 DNA를 추출하고 DNA oxidation kit (Highly Sensitive 8-OHdG Check ELISA; Japan Institute for the Control of Aging, Fukuroi, Japan)를 이용하여 8-OhdG을 측정하였다. 표준 8-OHdG (0.5~40 ng/ml) 또는 고환조직으로부터 얻어진 DNA(15~20ug)를 8-OHdG로 미리 도포된 microtiter plate에서 1시간 동안 8-OHdG에 대한 단일 클론 항체와 배양을 시키고 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘을 첨가하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준 곡선과 수정 DNA 농도를 이용하여 조직 표본 농도를 계산하였다.
실시예 6. 통계분석방법
각 측정 수치를 평균±표준편차로 표기하였으며 통계는 SPSS for Microsoft Window 프로그램 (ver. 12.0)을 이용하였다. 통계학적 분석은 Kruskal-Wallis test, Mann-Witney U-test를 이용하여 분석하였으며 각 군 간의 비교는 Tukey 검정법을 시행하여 p값이 0.05 미만인 경우에 통계학적으로 유의한 것으로 판정하였다.
실험결과
1. 고환의 무게
좌측 고환의 평균 무게를 표 2에 나타내었다. 정상 대조군과 비교하였을 때, 정계정맥류 유도군의 좌측 고환 무게는 통계적으로 유의하게 감소하였음을 확인하였다(p<0.05). 정계정맥류 유도군과 40mg/kg 안토시아닌 투여군 간에는 좌측 고환 무게에 있어서 통계학적으로 의미 있는 차이가 관찰되지 않았다(p＞0.05). 그러나, 80mg/kg 안토시아닌 투여군은 정계정맥류 유도군에 비하여 통계학적으로 유의하게 증가하였음을 확인하였다(p＜0.05).
좌측 고환의 무게(g)
정상 대조군 1.858±0.125
정계정맥류 유도군 1.475±0.04
40mg/kg 안토시아닌 투여군 1.628±0.042
80mg/kg 안토시아닌 투여군 1.818±0.025
2. 정자 수 및 운동성
부고환의 평균 정자 수와 운동 정자율을 표 3에 나타내었다. 각 군의 정자 수는 통계적으로 의미있는 차이가 관찰되지 않았다(p＞0.05). 비록 정계정맥류 유도군과 40mg/kg 안토시아닌 투여군 간에 정자 운동성에 있어서 유의적인 차이가 관찰되지 않았으나(p＞0.05), 정상 대조군 및 80mg/kg 안토시아닌 투여군의 경우 정계정맥류 유도군에 비하여 통계적으로 유의한 증가를 나타내었다(p＜0.05).
좌측 고환의 정자 수
(x106/g of cauda)		 좌측 고환의 정자 운동성
(운동 정자의%)
정상 대조군 259.1±17.8 78.7±2.9
정계정맥류 유도군 213.7±11.5 55.9±2.7
40mg/kg 안토시아닌 투여군 231.2±27.3 62.9±1.3
80mg/kg 안토시아닌 투여군 245.9±12.4 74.9±2.3
3. 정모세포 밀도 (정모 세포층의 두께/ 정세관의 직경 )
정상 대조군에서는 여러 층의 정자가 정모 세포층을 형성하였다. 그러나 정계정맥류 유도군에는 정자가 감소하고 정모 세포층에 세포괴사(necrosis)가 관찰되었다. 안토시아닌 투여군에서는, 정계정맥류 유도군에 비하여 정자 수 및 정모세포층 두께가 증가하였다. 특히, 80mg/kg 안토시아닌 투여군의 경우 정계정맥류 유도군에 비하여 정모세포층이 더 두껍고 균일하였으며, 정상 대조군과 유사한 양상을 나타내었다 (도 1).
좌측 고환의 정모세포 밀도를 표 4에 나타내었다. 정상 대조군과 비교하여, 정계정맥류 유도군의 정모세포 밀도는 유의하게 감소하였음을 확인하였다(p<0.05). 정계정맥류 유도군과 40mg/kg 안토시아닌 투여군 간에는 정모세포 밀도에 있어서 통계학적으로 의미 있는 차이가 관찰되지 않았다 (p＞0.05). 그러나, 80mg/kg 안토시아닌 투여군은 정계정맥류 유도군에 비하여 좌측 고환의 정모세포 밀도가 유의하게 증가하였음을 확인하였다(p＜0.05).
정모세포 밀도
(정모 세포층의 두께/정세관의 직경)
정상 대조군 0.342±0.027
정계정맥류 유도군 0.274±0.048
40mg/kg 안토시아닌 투여군 0.312±0.046
80mg/kg 안토시아닌 투여군 0.345±0.042
4. 세포자멸사 확인 및 평가
도 2에 나타난 바와 같이, 세포자멸사가 발생한 세포는 세포고사체를 형성하여 TUNEL 분석에서 검정색 또는 짙은 갈색으로 관찰되었다 (도 2). 정계정맥류 유도군의 경우 세포고사체의 수가 정상 대조군보다 많았다(p<0.05). 또한, 40mg/kg 안토시아닌 투여군 및 80mg/kg 안토시아닌 투여군의 경우 세포고사체의 수가 정계정맥류 유도군에 비해 유의적으로 감소하였다(p<0.05).
좌측 고환 내 세포고사체의 수를 표 5에 나타내었다. 정계정맥류 유도군과 비교하여, 정상 대조군 및 안토시아닌 투여군에서 TUNEL 분석 양성 세포수가 통계적으로 유의하게 감소하였음을 확인할 수 있다 (p<0.05).
좌측 고환의 세포고사체 수(n)
정상 대조군 4.93±1.10
정계정맥류 유도군 15.63±8.30
40mg/kg 안토시아닌 투여군 8.85±2.55
80mg/kg 안토시아닌 투여군 6.23±0.43
5. 고환 조직에서 산화스트레스의 측정
고환 조직에서 산화 스트레스는 고환 조직의 8-OHdG를 ELISA를 이용하여 정량적으로 측정하여 농도를 구하였다. 좌측 고환의 8-OHdG 농도를 표 6에 나타내었다. 정상 대조군과 비교하여, 정계정맥류 유도군에서 산화적 스트레스의 유의한 증가가 관찰되었다(p<0.05). 정계정맥류 유도군과 40mg/kg 안토시아닌 투여군 간에는 통계학적으로 의미 있는 차이가 관찰되지 않았다 (p＞0.05). 그러나, 80mg/kg 안토시아닌 투여군은 정계정맥류 유도군에 비하여 산화적 스트레스가 유의하게 감소하였음을 확인하였다 (p＜0.05).
좌측 고환의 8-OHdG 농도(ng/ml)
정상 대조군 0.719±0.107
정계정맥류 유도군 1.526±0.257
40mg/kg 안토시아닌 투여군 1.087±0.199
80mg/kg 안토시아닌 투여군 0.585±0.161

Claims (10)

  1. 델피니딘-3-O-글루코사이드(delphinidin-3-O-glucoside), 시아니딘-3-글루코사이드(cyanidin-3-O-glucoside) 및 피투니딘-3-O-글루코사이드(petunidin-3-O-glucoside)를 포함하는, 정계정맥류에 의해 유도되는 남성의 불임 치료용 약학적 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 델피니딘-3-O-글루코사이드 15 내지 35 중량%, 시아니딘-3-글루코사이드 55 내지 75 중량%, 및 피투니딘-3-O-글루코사이드 1 내지 10 중량%를 포함하는 것인 약학적 조성물.
  3. 검정콩 추출물을 포함하는, 정계정맥류에 의해 유도되는 남성의 불임 치료용 약학적 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 검정콩 추출물은 델피니딘-3-O-글루코사이드, 시아니딘-3-글루코사이드 및 피투니딘-3-O-글루코사이드를 포함하는 것인 약학적 조성물.
  5. 제3항에 있어서, 상기 검정콩 추출물은 델피니딘-3-O-글루코사이드 15 내지 35 중량%, 시아니딘-3-글루코사이드 55 내지 75 중량%, 및 피투니딘-3-O-글루코사이드 1 내지 10 중량%를 포함하는 것인 약학적 조성물
  6. 제3항에 있어서, 상기 검정콩 추출물은 검정콩 종피로부터 추출된 것인 약학적 조성물.
  7. 델피니딘-3-O-글루코사이드, 시아니딘-3-글루코사이드 및 피투니딘-3-O-글루코사이드를 포함하는, 정계정맥류에 의해 유도되는 남성의 불임 개선용 식품 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 델피니딘-3-O-글루코사이드 15 내지 35 중량%, 시아니딘-3-글루코사이드 55 내지 75 중량%, 및 피투니딘-3-O-글루코사이드 1 내지 10 중량%를 포함하는 것인 식품 조성물.
  9. 검정콩 추출물을 포함하는, 정계정맥류에 의해 유도되는 남성의 불임 개선용 식품 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 검정콩 추출물은 델피니딘-3-O-글루코사이드, 시아니딘-3-글루코사이드 및 피투니딘-3-O-글루코사이드를 포함하는 것인 식품 조성물.
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