KR101509055B1 - 비만 및 지질관련 대사성 질환의 예방 및 치료용 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비만 및 지질관련 대사성 질환의 예방 및 치료용 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 분말화한 생약 성분을 포함하는 본 발명의 조성물은 지방세포의 분화 및 중성지방의 생성을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 관능성이 우수하면서도 지방세포분화 억제로 비만 유도 동물에서 체중 감소 및 혈중 지질농도 감소의 비만 억제 효능이 있는 바, 비만 및 지질관련 대사성 질환의 예방 및 치료하는데 크게 도움이 될 수 있다.
Description
본 발명은 비만 및 지질관련 대사성 질환의 예방 및 치료용 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지방세포를 감소시키고, 중성지방의 생성을 억제할 뿐만 아니라, 체중을 감소시키는 효과를 달성할 수 있는 인삼 추출물을 포함하는 비만 및 지질관련 대사성 질환의 예방 및 치료용 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현대는 식생활의 서구화와 활동량의 부족으로 비만이 크게 증가하고 있다. 비만은 고혈압, 당뇨병, 심장순환계질환 및 각종 암을 유발하는 원인이 되어, 전 세계적으로 비만치료에 많은 관심이 모아지고 있다.
비만의 주요 원인은 뇌에서 분비되는 렙틴(leptin)이라는 호르몬의 결핍으로, 지방세포의 과성장으로 인하여 발생한다. 이러한 렙틴 호르몬의 결핍은 유전적 원인을 제외하고는 과식, 노화로 인한 생체 내 물질대사의 약화, 체내에 과량 축적된 동물성 콜레스테롤에 의해 분비가 줄어든다.
비만은 대부분 섭취한 열량 중에서 소모되고 남는 부분이 지방세포(adipocyte)로 전환되어 체내의 피하조직과 복강 내에 축적되는 현상이다. 이러한, 지방세포의 크기에는 한계가 있으므로 과잉 에너지를 섭취할 때 에너지를 빨리 저장하기 위해서는 지방세포 수의 증가가 필요하게 되어 인체에서는 새로운 지방세포를 만든다. 새로운 지방세포는 전구지방세포(pro-adipocyte)로부터 분화되는데, 전구지방세포는 줄기세포(stem cell)로부터 분화되어 형성되고, 줄기세포가 전구지방세포를 거쳐 지방세포로 분화되는 과정에는 호르몬, 성장요소, 사이토카인 등의 생체조절자(regulator)들이 영향을 미친다.
지질 저하효과가 있는 성분으로는 사포닌, 필수 아미노산, 비타민 E, 비타민 C 등이 있으며. 최근에 약용식물(medicinal herb)의 치료효과에 대한 관심이 높아지면서 천연물에 대한 수요가 증대되고 있다. 최근에는 약용식물을 이용한 항비만제의 연구가 활발하다.
시판되고 있는 항비만제로는 티아졸리디네디온(thiazolidinediones, TZDs), 제니칼(한국로슈)과 시부트라민(sibutramine)이 있다. 상기 티아졸리디네디온(thiazolidinediones, TZDs)은 당생성을 저해하고, 제니칼(한국로슈)과, 시부트라민(sibutramine)은 지방흡수를 방해하며, 시냅스에서 세로토닌의 재흡수를 억제하여 포만감을 빨리 느끼게 하는 효과를 나타낸다.
하지만, 이 물질들은 원래 항우울제로 사용된 약물로서 심각한 부작용을 일으켰다. 이들 외에도 아디펙스라는 항비만제는 교감신경 흥분제 활성을 갖는 펜테르아민을 함유하는 식욕억제제로, 시상하부와 관련된 신경전달물질을 조절함으로써 부작용을 일으켰다.
이러한 약물들의 부작용으로는 심혈관작용, 중추작용, 간장장애 및 신장장애 등이 있는 것으로 보고되었다. 그러므로 향후 장기 섭취 등에 따른 부작용이 없고 비만 예방과 치료를 겸한 고부가가치의 다기능성 제품의 개발이 시급한 실정이다. 이에 심혈관작용, 중추작용, 간장장애 및 신장장애 등 여러 부작용을 최소화하는 다양한 종류의 생약추출물 들이 개시되어왔다.
그러나 이러한 생약추출물들은 지방세포를 감소시키고, 중성지방의 생성을 억제하는 효과가 미미하여 비만 및 지질관련 대사성 질환의 예방 및 치료용 조성물로 활용되기에는 한계가 있다.
나아가, 맛과 기능성에서 통상적으로 사용되는 열수추출법을 이용하여 제조된 생약추출물에서는 지방세포증가 억제 및 중성지질과 혈당 수치의 개선효과를 확인하기에는 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 심혈관작용, 중추작용, 간장장애 및 신장장애 등 여러 부작용을 해결할 수 있는 인삼 추출물 분말 등을 유효성분으로 함유하는 비만 및 지질관련 대사성 질환의 예방 및 치료용 조성물과 제조방법 및 이를 이용한 건강보조식품을 제공하는 것이다.
상술한 첫 번째 과제를 해결하기 위한 본 발명은 비만 및 지질관련 대사성 질환의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것으로써 인삼 추출물 분말 및 우방자 추출물 분말, 의이인 추출물 분말 및 귤피 추출물 분말로 구성되는 군으로부터 선택되는 2 이상을 포함하는 혼합분말을 유효성분으로 함유할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 혼합분말은 우방자 추출물 분말, 의이인 추출물 분말 및 귤피 추출물 분말을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 인삼 추출물 분말 100 중량부에 대하여 우방자 추출물 분말 90 ~ 360 중량부, 의이인 추출물 분말 50 ~ 200 중량부 및 귤피 추출물 분말 60 ~ 240 중량부를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 상기 인삼 추출물 분말 100 중량부에 대하여 우방자 추출물 분말 160 ~ 200 중량부, 의이인 추출물 분말 90 ~ 110 중량부 및 귤피 추출물 분말 110 ~ 130 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예 따르면, 상기 지질관련 대사성 질환은 당뇨, 고지혈증, 지방간, 동맥경화, 고혈압 또는 심혈관 질환일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 조성물은 70 ~ 90 % 지방분해율 및 55 ~ 95% 중성지방생성감소율을 가지고 있으며, 바람직하게는 80 ~ 90% 지방분해율 및 65 ~ 95% 중성지방생성감소율을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 태양은 건강보조식품에 관한 것으로써, 상기 조성물을 0.05 ~ 70 중량%를 포함할 수 있으며, 물 및 에탄올을 더 포함할 수 있다. 또한, 이러한 건강보조식품은 캡슐, 정제, 과립, 분말 또는 음료 형태일 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양은 비만 및 지질관련 대사성 질환의 예방 및 치료용 조성물의 제조방법에 관한 것으로써, 인삼 추출 농축액, 우방자 추출 농축액, 의이인 추출 농축액 및 귤피 추출 농축액 각각을 동결건조시킨 후, 분말화하여 동결건조분말을 제조한 다음, 동결건조된 분말 각각을 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 인삼 추출 농축액, 우방자 추출 농축액, 의이인 추출 농축액 및 귤피 추출 농축액은 인삼, 우방자, 의이인 및 귤피 각각을 초음파처리 및 열수처리하여 추출액을 제조하여, 상기 추출액 각각을 여과한 후, 감압농축하여 농축액을 동결건조 처리할 수 있다.
또한, 상기 초음파 처리는 50 ~ 80℃ 하에서 60 ~ 120 Hz의 초음파로 2 ~ 4시간 동안 2회 ~ 5회 반복할 수 있고, 상기 동결건조는 -80 ~ -60 ℃ 및 20 ~ 24 시간으로 처리할 수 있다. 그리고 열수출처리는 60 ~ 100℃ 하에서 2 ~ 6시간 처리할 수 있다.
본 발명의 조성물은 지방세포의 분화를 억제하고, 중성지방의 생성을 억제할 뿐만 아니라, 관능성이 우수하면서도 체중을 감소시키는 효과가 우수하며 혈액 중 중성지질 및 혈당의 수치를 개선하여 비만 또는 지질관련 대사성질환을 예방 또는 치료하는데 크게 도움이 될 수 있다.
도 1은 실시예 1 ~ 4의 지방분해율% 을 나타내는 그래프이다.
도 2는 실시예 4의 중성지방세포저해율(%)을 나타낸 그래프이다.
도 3은 실시예 5의 중성지방세포저해율(%)을 나타낸 그래프이다.
도 4은 실시예 7의 중성지방세포저해율(%)을 나타낸 그래프이다.
도 5은 실시예 4를 처리한 3T3-L1 지방세포의 렙틴 분비함량(%) 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 실시예 5를 처리한 3T3-L1 지방세포의 렙틴 분비함량(%) 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 실시예 7을 처리한 3T3-L1 지방세포의 렙틴 분비함량(%) 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8는 실시예 6을 처리한 3T3-L1 지방세포의 글리세롤 분비량(%)을 나타낸 그래프이다.
도 9는 실시예 6을 처리한 비만세포에서의 포도당 흡수능%를 측정한 그래프이다.
도 10은 실시예 9를 포함하는 군으로 체중증가 저해를 나타낸 그래프이다.
도 11는 실시예 9를 포함하는 군으로 처리한 복벽 지방세포의 크기의 변화를 나타낸 광학 현미경 사진이다.
도 2는 실시예 4의 중성지방세포저해율(%)을 나타낸 그래프이다.
도 3은 실시예 5의 중성지방세포저해율(%)을 나타낸 그래프이다.
도 4은 실시예 7의 중성지방세포저해율(%)을 나타낸 그래프이다.
도 5은 실시예 4를 처리한 3T3-L1 지방세포의 렙틴 분비함량(%) 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 실시예 5를 처리한 3T3-L1 지방세포의 렙틴 분비함량(%) 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 실시예 7을 처리한 3T3-L1 지방세포의 렙틴 분비함량(%) 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8는 실시예 6을 처리한 3T3-L1 지방세포의 글리세롤 분비량(%)을 나타낸 그래프이다.
도 9는 실시예 6을 처리한 비만세포에서의 포도당 흡수능%를 측정한 그래프이다.
도 10은 실시예 9를 포함하는 군으로 체중증가 저해를 나타낸 그래프이다.
도 11는 실시예 9를 포함하는 군으로 처리한 복벽 지방세포의 크기의 변화를 나타낸 광학 현미경 사진이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이 종래의 심혈관작용, 중추작용, 간장장애 및 신장장애 등 여러 부작용과 지방세포증가 억제 및 중성지질과 혈당 수치의 개선효과를 확인하기에는 어려운 문제가 있었다.
이에 본 발명의 한 측면에 따르면, 인삼 추출물 분말 및 우방자 추출물 분말, 의이인 추출물 분말 및 귤피 추출물 분말로 구성되는 군으로부터 선택되는 2 이상을 포함하는 혼합분말을 유효성분으로 함유하는 비만 및 지질관련 대사성 질환의 예방 및 치료용 조성물을 제공하여 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 이를 통해 지방세포분화 억제 및 지방세포를 감소시키고, 중성지방의 생성을 억제할 뿐만 아니라, 체중을 감소시키는 효과가 우수하며 혈액 중 중성지질 및 혈당의 수치를 개선하여 비만 및 지질관련 대사성 질환의 예방 및 치료하는데 크게 도움이 될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면 인삼 추출물 분말을 기본으로 하여, 나머지 3개의 추출물 분말 중 2이상을 포함하는 것이며, 보다 바람직하게는 인삼 추출물 분말을 비롯하여, 우방자 추출물 분말, 의이인 추출물 분말, 귤피 추출물 분말인 3개를 모두를 포함하는 것이며, 이것이 지방세포를 감소시키고, 중성지방의 생성을 억제하는 효과를 달성하는데 매우 유리하다.
먼저, 본 발명에 포함된 성분 중 인삼 추출물 분말에 대해 설명한다.
본 발명에서 인삼 추출물 분말을 제조하기 위해 이용되는 인삼은 특별하게 제한되지 않으며, 공지된 다양한 인삼을 사용할 수 있으며, 고려삼(Panax ginseng), 회기삼(P. quiquefolius), 전칠삼(P. notoginseng), 죽절삼(P. japonicus), 삼엽삼(P.trifolium), 히말라야삼(P. pseudoginseng) 및 베트남삼(P. vietnamensis)을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 본 발명에서 이용되는 인삼은 고려삼(Panax ginseng) 또는 전칠삼(P. notoginseng)이다. 또한, 본 발명에서 이용될 수 있는 인삼은 다양한 형태로 가공된 모든 인삼, 예컨대 수삼, 미삼, 백삼 및 홍삼을 포함할 수 있다. 상기 언급된 인삼을 인삼 추출물 분말을 제조하기 위해서, 인삼 추출물을 먼저 제조한다. 인삼 추출물은 물 또는 유기용매로 추출하여 얻을 수 있는데, 유기용매로는 저급 알코올, 아세톤, 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 에테르, 에틸아세테이트, 헥산 등을 사용할 수 있다. 상기 저급 알코올로는
탄소수 1 ~ 4인 알코올을 사용하는 것이 바람직하다.
다음으로 우방자 추출물 분말을 설명한다.
본 발명에서 우방자 추출물 분말을 제조하기 위해 이용되는 우방자 (ArctiumlappaLinne)는 국화과 (Compositae) 에 속하는 다년생 풀인 우엉의 여문 씨를 말린 것이다. 상기 언급된 우방자를 우방자 추출물 분말을 제조하기 위해서는 먼저 우방자 추출물을 제조한다. 우방자 추출물은 해당 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 생약재 추출방법에 의해 제조될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 우방자 추출물은 물 또는 유기용매로 추출하여 얻을 수 있는데, 유기용매로는 저급 알코올, 아세톤, 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 에테르, 에틸아세테이트, 헥산 등을 사용할 수 있다. 상기 저급 알코올로는 탄소수 1 ~ 4인 메탄올, 에탄올, 프로판올 및 부탄올을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 우방자 추출물 분말은 인삼 추출물 분말 100 중량부에 대하여 우방자 추출물 분말 90 ~ 360 중량부를 첨가할 수 있다. 만일 90 중량부 미만이면 효과가 없으며, 360 중량부를 초과하면 비효율적인 문제가 있다.
나아가, 바람직하게는 상기 우방자 추출물 분말은 160 ~ 200 중량부를 첨가할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 조성물은 우방자 추출물 분말을 도입함으로써 중성지방저하 효과를 얻을 수 있다.
다음 의이인 추출물 분말을 설명한다.
본 발명에서 의이인 추출물 분말을 제조하기 위해 사용되는 의이인은, 거습ㆍ거담작용에 의하여 체내에 노폐물을 제거하는 작용, 골격근 이완 작용, 항암 작용, 및 소염 작용을 가지는 재료이며, 체내의 나쁜 습을 제거하는 약성이 있기 때문에, 만성 신염, 단백뇨, 변비, 사마귀 등에도 사용되기도 한다.
본 발명의 의이인 추출물 분말은 인삼 추출물 분말 100 중량부에 대하여 의이인 추출물 분말 50 ~ 200 중량부를 첨가할 수 있다. 만일 50 중량부 미만이면 효과가 없으며, 200 중량부를 초과하면 비효율적인 문제가 있다.
한편, 바람직하게는 상기 의이인 추출물은 90 ~ 110 중량부를 첨가할 수 있
다. 이를 통해 본 발명의 조성물은 의이인 추출물 분말을 도입함으로써 렙틴 발생을 저해하는 효과를 얻을 수 있다.
다음 귤피 추출물 분말을 설명한다.
본 발명에서 귤피 추출물 분말을 제조하기 위해 사용되는 귤피는 진피라고도 하는 것으로서 귤껍질을 지칭하는 것이다. 귤피는 기의 흐름을 원활하게 해주면 폐기와 비기를 잘 통하게 하고, 구역질과 열이 나고, 갈증 및 기침이 있을 때 사용하면 효능이 있는 것으로 널리 알려져 있을 뿐 아니라 향이 좋고, 혈색을 좋게 하며, 또한 지방흡수를 억제하는 작용이 있어 천연다이어트제로서 유용한 재료이다.
본 발명의 귤피 추출물 분말은 인삼 추출물 100 중량부에 대하여 귤피 추출물 분말 60 ~ 240 중량부를 첨가할 수 있다. 만일 60 중량부 미만이면 효과가 없으며, 240 중량부를 초과하면 비경제적인 문제가 있다.
한편 바람직하게는 상기 귤피 추출물 분말은 110 ~ 130 중량부일 수 있다. 이를 통해 본 발명의 조성물은 귤피 추출물 분말을 도입함으로서 체중저하 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 인삼 추출물 분말 100 중량부에 대하여 우방자 추출물 분말 90 ~ 360 중량부, 의이인 추출물 분말 50 ~ 200 중량부 및 귤피 추출물 분말 60 ~ 240 중량부를 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 상기 인삼 추출물 분말 100 중량부에 대하여 우방자 추출물 분말 160 ~ 200 중량부, 의이인 추출물 분말 90 ~ 110 중량부 및 귤피 추출물 분말 110 ~ 130 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물이 건강보조식품에 이용될 때, 바람직하게는 건강보조식품 중량 대비 0.05 ~ 70 중량%가 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 ~ 40 중량%의 함량으로 포함하는 것이 좋다. 다만, 총 함량 대비 0.05 중량% 미만이면 지방세포분해 및 지방세포생성억제 효과가 미미하다는 문제가 있을 수 있으며, 70 중량% 초과하면 비경제적인 문제가 발생할 수 있으므로70 중량%까지만 넣는 것이 바람직하다.
다음 이온수에 대해 설명한다.
수돗물이나 지하수 등의 일반적인 물에 전기적인 힘을 가해서 얻어지는 물로, 산성 이온수와 알칼리 이온수가 있다. 물에 양극과 음극의 백금도금을 한 티탄을 넣어 직류의 전기를 통하면, (+)극 쪽에는 물에 녹아 있는 음이온이 모이게 되어 산성 이온수가 되고, (-)극 쪽에는 양이온이 모여 알칼리 이온수가 생긴다. 산성 이온수의 경우 수렴작용이 있어 피부를 수축시킨다. 따라서 약산성인 피부를 보호하여 미용에 뛰어난 효과가 있다. 알칼리 이온수의 경우 몸에 이로운 미네랄(무기염류)이 일반적인 물보다 많다. 또 물 분자를 작게 만들기 때문에 미네랄 등의 흡수력이 높아져 설사, 변비의 개선, 위의 작용을 도와준다.
다음은 동결건조에 대해 설명한다.
일반적으로, 건조 방법에는 열풍건조(AD), 냉풍건조, 진공건조(Vacuum Dry : VD), 프레이건조(Spray Dry : SD) 그리고 동결건조(Freeze Dry(FD))가 있는데, 본 발명에서는 동결건조 방법을 사용하여 건조 공정을 진행하는 것에 그 특징이 있다. 일반적으로, 동결건조란 건조의 한 종류로, 물질을 동결시키고, 수증기(water vapor)의 부분압을 낮춤으로써 얼음을 직접 증기로 만드는 승화에 의해 얻어진다. 여기서 부분압을 낮춘다는 의미는 물의 3중점 이하로 압력을 낮춘다는 것을 의미한다(6 mbar or 4.6 Torr). 낮은 압력 하에서 얼음의 형태를 가지는 수분은 열에너지를 공급함으로써 액체로 변하는 것이 아니라 수증기로 직접 승화한다. 승화된 얼음 결정체들은 공간을 남기기 때문에, 건조된 물질은 무수히 많은 틈을 포함하고 있어서, 수분 흡수가 용이해 재수화(re-hydration)시 완전하게 리솔루션(re-solution)된다. 이것이 동결건조의 가장 큰 특징 중에 하나이다. 동결건조의 이러한 고유 성질은 “용매를 잘 흡수한다”는 그리스어로부터 유래되어 "리오필라이제이션(Lyophilization)"으로 명명되어 쓰인다. 물질의 중요한 구성 성분들은 얼음 결정체에 의해 승화 건조 과정 동안 고정되어 유지되며 건조된 물질의 형태는 대체로 젖은 물질의 얼려진 형태와 같고 스킨(skin)을 형성하기 위한 표면으로의 분자 이동이 줄어든다. 낮은 온도에서의 건조는 손상을 최소화시키고, 휘발성의 구성 성분을 고정시키기 때문이다. 이와 같은 동결건조 방법은 열에 민감한 물질의 손상을 최소화하고 비활성화하며, 수분의 침투가 용이하고 부스러지기 쉬운 구조이며, 정밀하고 깨끗한 충진이 가능하며, 빠르고 완벽한 재수화(Re-hydration)가 가능하다는 장점이 있다.
오늘날 소비자들은 웰빙(Well- being) 시대를 맞이하여 단순한 맛 뿐 아니라 향, 고유의 색상, 영양(비타민 미네랄 효소 등), 감촉까지도 차별화된 제품을 선호하고 있다. 동결건조 방법은 이와 같이 소비자들이 선호하는 바를 만족시킬 수 있도록 단순한 맛이 아닌, 깊고 개운한 자연 그대로의 맛, 영양, 색상, 향을 최대한 유지한 상태로 가공식품을 얼마든지 만들 수 있다는 장점이 있다.
다음은 렙틴에 대해 설명한다.
지방세포는 오랫동안 에너지 저장고로서의 역할로만 생각되었다가,
지난 몇 년 동안 내분비 및 분비세포의 기능이 입증되었다. 렙틴은 지방세포의 이 새로운 분비 기능을 완벽하게 증명하는 것으로, 이 단백질은 특히 성숙한 지방세포에서 생성된다. 렙틴은 포만감 조절에 관여하며, 또한 지방 축적의 조절에도 관여하는 것으로 생각된다. 이렇듯 지방세포는 지방세포 조직의 생리 기능을 조절하는 내분비 및 측분비 활성을 가진 인자의 생산을 담당한다. 렙틴 합성의 억제는 지방세포 분화 과정의 차단에 있어 첫 번째 파라미터이다. 성숙한 지방세포에서만 생성되는 포만감 관련 호르몬인 렙틴의 생성 여부를 측정함으로써 생화학적으로 검출할 수 있는 세포질 내 지질 저장 소포의 출현 여부에 의해 형태학적으로 평가될 수 있다.
다음은 포도당 흡수능에 대해 설명한다.
포도당은 몸속에서 혈당으로 존재하는데 공복 시에는 간, 근육 및 지방에 저장된 포도당이 다시 혈액으로 방출되고 식사를 하면 약 2 ~ 3 시간 동안 위장관에서 흡수된 다량의 포도당이 혈액을 거쳐서 간, 근육 및 지방에 저장된다. 이러한 체내 에너지 대사가 자동으로 조절되는 것은 바로 췌장 베타세포에서 분비되는 인슐린의 양을 조절함으로써 이루어지게 된다. 그러므로 지방 세포에서 포도당의 흡수능을 증가 시키는 효과가 확인되면, 인슐린 대체품으로 여겨진다.
본 발명의 조성물 또는 식품에 포함되는 추출물은 체지방 및 체중의
유의적인 감소효과를 보이며, 혈장에서의 글루코즈, GOT(Glutamic oxaloacetic transaminase), GPT(Glutamic-pyruvic transaminase), LDL(Low density lipoprotein)-콜레스테롤, LDL(Low density lipoprotein)/VLDL(Ver
y-low-density lipoprotein) 콜레스테롤의 농도를 낮추는 역할을 하므로, 본 발명의 조성물 또는 식품에 포함되는 추출물은 비만 또는 지질 관련 대사성 질환의 치료, 개선 또는 예방 용도를 제공한다.
본 발명의 조성물 또는 식품과 그에 포함되는 추출물은 인간을 포함한 포유류에게 투여하는 단계를 포함하는 비만 및 지질관련 대사성 질환의 치료, 개선 및 예방법을 제공한다.
본 발명의 조성물 또는 식품과 그에 포함되는 추출물은 환자의 나이, 성별, 체중, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중등도 등에 따라 다양한 범위에서 인간을 포함한 포유류에게 투여할 수 있으며, 성인기준으로 추출물 기준 10 ~ 10000mg을 1일 1회 내지 수회에 나누어 복용할 수 있다. 상기 투여량은 투여경로 등에 따라 증감될 수 있으며, 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 조성물과 그에 포함되는 추출물은 인간을 포함한 포유류에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들어 경구, 직장, 정맥, 근육, 피한, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내 주사에 의해 투여될 수 있다. 또한, 식품과 그에 포함되는 추출물은 경구로 섭취할 수 있다.
본 발명의 조성물은 약학적으로 허용가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있다. 상기 담체, 부형제 또는 희석제는 예를 들어 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 또는 광물유 등을 들 수 있다.
또한, 상기 조성물은 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균주사용액의 형태로 제제화할 수 있다. 제제화시 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 제제화할 수 있다. 경구 투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트 (calcium carbonate), 수크로스(sucrose), 락토오스 (lactose) 또는 젤라틴 등을 섞어 제제화할 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트 또는 탈크 같은 윤활제도 사용될 수 있다. 경구투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되며, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 건강보조식품은 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강기능식품 등을 포함하며, 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태를 가질 수 있다. 상기 건강기능식품은 인체에 유용한 기능을 갖는 원료를 사용하여 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 가공된 보조식품을 지칭한다.
본 발명의 건강보조식품은 조성물일 수 있으며, 추출물 이외에 식품학적으로 허용가능한 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 추출물은 액상(음료)의 경우 식품 100ml 기준으로 0.05 ~ 70g, 바람직하게는 1 ~ 40g의 비율로 첨가할 수 있고, 액상이 아닌 경우(정제, 분말 등)는 전체 식품 중량의 0.01 ~ 15 중량%, 바람직하게는 0.2 ~ 10 중량%의 비율로 첨가할 수 있다. 상기 첨가제는 향미제 또는 천연 탄수화물 등일 수 있으며, 상기 천연 탄수화물의 예로는 말토스, 수크로스 등 폴리사카라이드, 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 탕알콜이다. 상기 향미제는 예를 들어, 천연향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어, 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등)) 또는 합성향미제(사카린, 아스파르탐 등)이다. 상기 천연탄수화물은 바람직하게는 액상 식품 100ml당 1 ~ 20g, 더욱 바람직하게는 5 ~ 12g 포함한다. 또한, 본 발명의 식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 식품은 천연과일쥬스, 또는 과일 쥬스 음료 또는 야채음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 상기 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용가능하다. 상기 첨가제는 이로써 제한되는 것은 아니나, 식품 중 20 중량% 이내로 함유할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 초음파처리는 50 ~ 80℃ 하에서 60 ~ 120 Hz의 초음파로 처리할 수 있고, 상기 초음파 처리는 2 ~ 4시간 동안 2회 ~ 5회 반복할 수 있다. 만약, 50℃ 미만, 60 Hz 미만 및 2시간 미만에서 초음파 처리하면 일정량 이상의 추출수율을 얻을 수 없으며, 80℃를 초과, 120 Hz 및 4시간을 초과할 경우 인삼 추출물, 우방자 추출물, 의이인 추출물 및 귤피 추출물의 유효성의 파괴 및 손실이 발생할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 동결건조는 -80 ~ -60 ℃ 및 20 ~ 24 시간동안 처리할 수 있는데, 만약 동결건조를 -80℃ 및 20시간 미만으로 할 경우 유효성분의 추출량이 목표량에 이루지 못할 수 있고, 을 -60℃ 및 24시간을 초과할 경우 비경제적일 수 있다.
또한, 열수출처리는 60 ~ 100℃ 하에서 2 ~ 6시간 처리할 수 있고, 만약 열수출처리를 60℃ 및 2시간 미만으로 할 경우 유효성분의 추출량이 목표량에 이루지 못할 수 있고, 을 100℃ 및 6시간을 초과할 경우 비경제적일 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
[
실시예
]
[
실시예1
]
(1) 미리 선별하여 적절한 크기로 절단한 인삼, 우방자, 의이인 및 귤피를 각각의 약재들을 100g에 대해 각각 따로따로 10L 이온수와 혼합하고, 100℃에서 3시간 동안 이온수에 침지시키면서 3시간동안 120 Hz로 2회를 초음파하여 추출을 수행한 후, 여과하고(Whatman No. 2) 감압 농축하였다. 농축된 추출물을 -70 ℃에서 24시간 동결건조하여 최종 열수추출물을 수득하였다.
(2) 각각 수득된 인삼, 우방자, 의이인 및 귤피분말은 표 1에 기재된 중
량부로 혼합하여 HPLC 등급 H2O에 50ug/ml의 농도로 추출용액을 제조하였다.
[
실시예
2 ~ 9]
표 1의 수치를 만족하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 생약 추출혼합분말을 제조하였다.
[비교예 1 ~ 13]
표 1의 수치를 만족하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 생약 추출혼합분말을 제조하였다.
| 중량부 | a | b | c | d | 농도 | a : 인삼 추출물 분말 b : 우방자 추출물 분발 c: 의이인 추출물 분말 d : 귤피 추출물 분말 |
| 실시예 1 | 100 | 180 | 100 | 120 | 50ug/ml | |
| 실시예 2 | 100 | 180 | 100 | 120 | 100ug/ml | |
| 실시예 3 | 100 | 180 | 100 | 120 | 200ug/ml | |
| 실시예 4 | 100 | 180 | 100 | 120 | 400ug/ml | |
| 실시예 5 | 100 | 360 | 100 | 240 | 400ug/ml | |
| 실시예 6 | 100 | 90 | 100 | 60 | 200ug/ml | |
| 실시예 7 | 100 | 90 | 100 | 60 | 400ug/ml | |
| 실시예 8 | 100 | 240 | 100 | 240 | 400ug/ml | |
| 실시예 9 | 100 | 180 | 100 | 120 | 200mg/kg | |
| 비교예 1 | 100 | 0 | 0 | 0 | 200ug/ml | |
| 비교예 2 | 0 | 100 | 0 | 0 | 200ug/ml | |
| 비교예 3 | 0 | 0 | 100 | 0 | 200ug/ml | |
| 비교예 4 | 0 | 0 | 0 | 100 | 200ug/ml | |
| 비교예 5 | 100 | 0 | 0 | 0 | 200mg/kg | |
| 비교예 6 | 0 | 100 | 0 | 0 | 200mg/kg | |
| 비교예 7 | 0 | 0 | 100 | 0 | 200mg/kg | |
| 비교예 8 | 0 | 0 | 0 | 100 | 200mg/kg | |
| 비교예 9 | 100 | - | 100 | 120 | 400ug/ml | |
| 비교예 10 | 100 | - | 100 | 120 | 200mg/kg | |
| 비교예 11 | 100 | 360 | - | 240 | 400ug/ml | |
| 비교예 12 | 100 | 360 | - | 240 | 200mg/kg | |
| 비교예 13 | 100 | 90 | 100 | - | 400ug/ml |
[
실험준비예
1] 세포준비
(1) 지방세포 배양과 분화유도
쥐의 미분화 지방세포 3T3-L1(adipocyte, ATCC로부터 구매)를 DMEM(Dulbecco’s modified Eagle’s Medium, Lonza, 12-604F, USA) 배지에 송아지 혈청(bovine calf serum, Gibco co. USA)을 10% 첨가하여 배양하였다. 이틀에 한번씩 배지를 교환하면서, 80% 융합될 때까지 37℃, 5% CO2 배양기에서 배양하였다.
그런 다음, 10% 우태혈청(fetal bovine serum, Gibco co. USA), 0.5 mM 3-이소부틸-1-메틸산틴(3-isobutyl-1-methyxanthine, Sigma co. USA), 1 μM 덱사메타손(dexamethasone, Sigma co. USA), 및 167nM 인슐린(insulin, Sigma co. USA)을 포함한 배지에서 48 시간 배양 후, 그 배지를 10% 우태혈청(fetal bovine serum)과 167nM 인슐린을 포함한 DMEM 배지로 교환하고, 다시 48시간을 배양하였다.
마지막으로, 10% 우태혈청(fetal bovine serum) 만을 포함한 배지에서 48시간을 더 배양하여 분화된 지방세포를 얻었다.
(2) 분화된 지방세포에 약물처리
상기 분화된 지방세포를 배양액으로부터 분리하여 PBS(Phosphate buffered saline)로 세척한 후, 2% 유리지방산 우혈청 알부민(Free Fatty Acid Bovine Serum Albumin, Sigma Co. USA)을 저농도 글루코스 DMEM(With 1000 mg/L D-glucose, Without L-glutamine, Without phenol-red, LM001-04, Welgene, Korea)에 첨가한 배지로 교환하고 24시간 동안 5% CO2 배양기에서 배양하였다. 저농도 글루코스 DMEM 배지에, 양성 대조군에는 카페인(Sigma, USA), 음성 대조군에는 증류수를 실험군에는 실시예 1 ~ 4로 처리하여 37℃, 10% CO2 배양기에서 3개의 군을 약물처리한 지방세포를 배지에서 배양하였다.
[실험준비예 2] : 동물준비
본 실험을 진행하기 위하여 6 주령의 C57BI/ksJdb/db mouse) 수컷 생쥐를 사용하여 체중증가영향평가를 수행하였으며, 상기 생쥐는 당뇨실험모델(db/dbmouse)을 중앙실험 동물에서 수입해서 공급받았다. 당뇨실험모델은 4번 염색체 렙틴(leptin) 수용체에 렙터(lepter)에서 점 돌연변이(point mutation)가 일어나 DNA의 비정상적인 꼬임으로 신호전달능력이 감소하게 되어 비만형당뇨가 생긴 제2형 당뇨의 실험동물모델이다.
[
실험예
1] : 세포실험
(1) 완전 분화된 지방세포에 약물처리 후 지방분해능 측정
상기 3개의 군을 약물처리한 지방세포의 배지 각각을 수거하여 마이크로플레이트(microplate)에 각각 50 ul씩 샘플을 분주한 후, 유리지방산 측정 킷(Roche, Cat # 1-383-175, Germany)의 반응혼합물 A(포타슘 포스페이트 완충용액에 효소(ATP, coenzyme A, Acyl CS, peroxidase, ascorbate oxidase4-aminoantipyrine)가 섞인 반응용액)를 샘플과 같은 양인 50 ul씩을 각 칸에 분주하고, 25℃에서 10 분간 반응시킨 후, N-에틸-말레이미드 용액(N-ethyl-maleinimide solution) 5ul를 각 칸에 분주하고 초기 흡광도 546nm에서 측정하였다.
반응혼합물 B(acyl-CoA oxidase희석액과 고정액)를 각 칸에 5ul씩 분주하고 잘 섞어 주었다. 그런 다음, 25℃에서 15분간 반응시킨 후, 최종 흡광도를 측정하였다.
바탕검정(Blank)의 흡광도를 기준으로 최종값에서 초기값을 뺀 수를, 각 샘플의 차이값에서 제한 수치를 최종 유리산의 농도로 결정하였다.
도 1에서 보듯이, 실시예 1 ~ 4가 모두 지방분해효과가 양성대조군 과 음성대조군에 비해서 현저히 높았으며, 특히 100ug/ml에서는 그 중에서도 효과가 가장 높았다. 다만 200ug/ml에서 양성대조군과 음성대조군과 유사한 효과를 나타냈었으나, 그 외의 농도에서는 현저히 높은 효과를 나타내었다.
(2) 중성지방세포 저해효과
오일레드 오(Oil-red O) 염색 및 정량 분석은 분화가 완전히 끝난 뒤 유도 8일째 된 세포를 사용하여 세포의 세포질에 축적된 중성지방(Triglyceride)을 염색한 다음 ELISA 리더기(reader)로 490nm에서 흡광도를 측정하였다.
도 2는 실시예 4를 지방세포의 분화에 의한 지방생성에 미치는 영향을 살펴본 결과, 카페인과 실시예 4를 처리한 것은 음성대조군에 비해서 각각의 중성지방의 함량이 양성대조군이 23.1%, 실시예 4가 28.2% 유의적으로 감소한 것으로 관찰되었다. 따라서 실시예 4는 지방생성을 억제하는 효과를 가지는 것으로 확인되었다.
또한, 실시예 5를 나타낸 그림은 도 3이며 실시예 5로 처리한 것은 음성대조군에 비해서 중성지방의 함량이 각각 양성대조군이 23.1%, 실시예 5가 10.3% 유의적으로 감소한 것으로 관찰되었다.
또한, 도 4도 실시예 7의 결과를 나타내었다. 실시예 7을 처리한 것은 음성대조군에 비해서 중성지방의 함량이 각각 양성대조군이 23.1%, 실시예 7이 7.5% 유의적으로 감소한 것으로 관찰되었다.
결론적으로 중성지방세포생성을 억제하는 효과가 가장 높은 것은 실시예 4에서 제조한 추출물 용액인 것으로 보여졌다.
(3)
렙틴
(
Leptin
) 분비량 측정
실험준비예 1에서 분비된 지방세포의 렙틴 양은 ELISA(Enzyme-linked
immunosorbentassay)법으로 측정하였다. 우선 100ul의 래빗 항-마우스 렙틴 IgG(Immunoglobulin G)를 ELISA 플레이트에 분주하여 4℃에서 배양시킨 후 TPBS(PBS +0.05% 트윈20)로 3회 세척 후 수집된 배지 100ul를 넣어 1시간 동안 실온에서 배양하였다. 다시 TPBS(Tween Phosphate buffer saline)로 3회 세척한 후 2차 항체를 넣고 1시간 상온에서 배양한 후 TPBS로 3회 세척하고 알카라인 컨쥬게이트 기질 키트(Alkaline phosphate conjugate substrate kit)로 발색하여 ELISA 리더기(SUNRISE TECAN, Austria)를 이용하여 490nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료처리 후 수집된 배지의 렙틴 함량을 측정한 결과, 도 5는 전 처리군에서 음성대조군에 비해 렙틴분비량이 감소하였음을 확인하였다. 음성대조군에 비해 양성대조군이 13.4%, 실시예 4가 11.8%로 높은 억제율을 나타내었다.
또한 복합물의 합성비율이 다른 실시예 5로 나타낸 그림은 도 6이며 음성대조군에 비해 양성대조군이 13.4% 실시예 5가 8.9%로 억제율을 나타내었다.
도 7도 실시예 7의 결과를 나타내었다. 음성대조군에 비해 양성대조군이 13.4%, 실시예 7이 9.2% 로 억제율을 나타내었다.
(4) 글리세롤 정량
글리세롤은 유리글리세롤시약(Free glycerol reagent : Sigma, USA)을 이용하였다. 37℃에서 가온된 유리글리세롤 시약 0.8ml에 분화 후 24시간동안 시료를 첨가 뒤 수집된 배지 10ul를 넣어 37℃의 수조에서 5분 동안 반응시켰다. 표준은 표준 글리세롤(Standard glycerol : Sigma) 25ul/ 10ul를 동일한 방법으로 반응시켜 540nm에서 흡광도를 측정하였다. 지방 분해에 따른 글리세롤의 함량측정 결과를 하기 수학식 1로 계산하여 도 8에 나타내었다.
[수학식 1]
글리세롤 함량식 : {(A시료-A블랭크)/(A표준품-A블랭크)}x표준품 농도
도 8을 살펴보면, 양성대조군의 글리세롤 분비량은 1.69ug/ml, 비교예 1은 1.84ug/ml, 비교예 2는 1.2ug/ml, 비교예 3은 1.62ug/ml 이며, 비교예 4는 1.74ug/ml인데, 실시예 6의 글리세롤 분비량은 2.61ug/ml로 다른 시료에 대한 글리세롤 분비량에 비해 가장 높은 함량을 나타내었다.
즉, 각 시료의 투여는 음성대조군에 비하여 글리세롤의 분비를 증가
시켰으며, 특히 양성대조군과 실시예 6은 글리세롤의 분비를 유의적으로 증
가시켰다.
(5) 3
T3
-
L1
지방세포에서 인삼복합물의 포도당 흡수 효과
3T3-L1 fibroblasts를 35mm culture dish에 배양하여, 세포를 25mM 포도당을 포함하는 DMEM에 10% calf ser㎛(CS)을 혼합한 배지에 confluence에 이르도록 37℃, 5% CO2의 조건으로 배양한 후, 25mM 포도당을 포함하는 DMEM에 0.5mM isobutylmethylxanthine, 0.25 ㎛ dexamethacone, 1ug/㎖ 인슐린 및 10%RBS를 첨가하여 제조한 디퍼렌티에이션 메디(ditferentiation medi)㎛에서 2일간 배양하며 분화시키고, 분화된 세포는 25 mM 포도당, 10 Pg/㎖ 인슐린, 10% FBS를 포향하는 DMEM에 2일간 더 배양하였다. 이 시점부터는 DMEM(25 mM 포도당 + 10% FBS)에서 3일 간격으로 배지를 교환해주면서 유지시키고, 분화 후 6일 이내에 실험에 사용하였다. 3T3-L1 지방세포에 18시간 동안 음성대조군, 양성대조군, 실시예 6 및 인슐린을 처리하여 포도당 업테이크(uptake) 촉진 정도를 측정하여 비교하였다. 음성대조군, 양성대조군, 실시예 6 및 인슐린의 처리가 끝난 접시에 배지를 제거하고 37℃로 유지되는 판상체 위에서 KRP(+0.1%BSA+5 mM 포도당)로 3 ㎖*3회 세척 과정을 2분 간격으로 3회 반복하여 잔여 인플린 및 시료를 세척하였다. 이어서 1㎖의 KRP를 주입하고 37℃ 에서 100nM 급성 인슐린을 가하여 10분 동안 자극한 다음 표시되지 않은 2-DOG와 [3UH]2-D0G(Amersham Pharmacia)를 함께 KRP에 녹인 용액을 가하여 정확히 10분간 인큐베이팅하였다. cold PBS 3㎖로 세척하여 업테이크반응을 중지시키고, PBS로 2회(x3 ㎖)더 세척하였다. 세포를 1시간 정도 통풍 건조시킨 후 0.1% SDS 1 ㎖을 가하여 용해 시키고 용해물 300 ㎕를 취하여 방사능을 측정하여 포도당 흡수에 대한 효과를 조사하였다.
도 9를 살펴보면, 본 발명의 실시예 6은 100 nM 인슐린과 유사한 정도로 포도당 흡수를 증가시키는 것으로 관찰되어 포도당 흡수 효능이 우수한 것으로 나타났다.
(6) 종합비교
하기 표 2는 실시예 4, 5 및 7과 비교예 9 ~ 11을 비교하여 본 발명을 비교한 것이다.
| 지방분해율(%) | 중성지방세포저해율 ( % ) |
렙틴분비함량(%) | 포도당흡수능 ( % ) |
|
| 실시예4 | 65 | 87 | 59 | 73 |
| 실시예5 | 68 | 83 | 54 | 75 |
| 실시예7 | 62 | 82 | 38 | 49 |
| 비교예9 | 31 | 9 | 39 | 32 |
| 비교예11 | 28 | 14 | 49 | 28 |
| 비교예13 | 39 | 17 | 58 | 42 |
측정결과 실시예 4 , 5 및 7은 비교예 9, 11 및 13에 비해 우수한 지방분해율 및 중성지방세포 저해율을 나타내며, 포도당 흡수능도 우수한 것으로 나타났다.
[
실험예
2]: 동물실험
(1) 체중증가 영향평가
실험준비예 2를 1 주간의 적응기간을 가진 후, 개별 우리에 분리하여
12시간 간격의 낮과 밤의 주기에 따라 관리하였다. 실험방법은 1) 일반사료군(일반사료, 200mg/kg), 2) 고지방식이군(대조군, 200mg/kg), 3) 고지방식이 및 실시예 9 투여군(200mg/kg), 4) 고지방식이 및 아디펙스(1mg/kg, 광동제약, 서울,(양성대조군))총 4개 군으로 나뉘어 1 일 1 회씩 8 주 동안 일정한 시간(오전 10시)에 경구투여 하였으며, 대조군인 고지방식이군의 10 마리에는 동일량의 물을 투여하였다. 그리고 체중은 매주 1 회(오전 11시) 측정을 실시하였다.
고지방식 사료(Diets#101556, 중앙실험동물사 제조, 서울)는 기본사료(AIN-76A)에 40 중량%의 우지(Beef Tallow)가 들어간 사료로서 생쥐가 자유롭게 섭취하도록 하였다. 위 사료는 지방함량이 높아서 펠렛 형태로는 만들지 못하고 밀가루 반죽덩어리 형태로 제공하였다. 표 3은 고지방식 사료의 영양소 함유량을 나타낸 것이다.
| 영양소 | 영양소 함유량(%) | 영양소 | 열량(kcal/g) |
| 단백질 | 17.7 | 단백질 | 0.732 |
| 지방 | 40.0 | 지방 | 3.6 |
| 섬유소 | 5.0 | 탄수화물 | 1.210 |
| 재(ash) | 4.0 | - | - |
| 수분 | 3.3 | - | - |
| 탄수화물 | 31.4 | 총열량 | 5.542 |
투여시작 8주 후에 총 4개의 군의 최종 체중을 측정하여 분석한 결과는 도 10에 나타내었다. 8주 후에 생쥐의 심장에서 혈액을 채취하는 방법으로 혈액을 모으고 생쥐의 각 조직을 적출하여 무게를 측정하고 분석실험에 사용하였다.
도 10은 각 개체군별로 체중의 변화과정을 나타내었다. 도 10을 참조하면, 4)군의 체중은 시작시 20.46 ± 4.10g에서 8 주후에는 30.1± 0.60 g로 증가하여 2)군에 비하여 특별히 체중감소 효과를 통계적으로 확인하지 못하였으며 3)군의 체중은 시작 시 19.72± 2.64g에서 8주후에는 30.19± 3.82g으로 체중이 증가하였다.
결론적으로 본 발명에 따른 실험준비예 2는 통계적으로 3)군과 4군)이 유사하게 체중증가를 억제하는 효과가 있음을 확인하였다.
(2) 조직무게분석
실험준비예 2의 체중측정 후에 심장에서 혈액을 채취하고 각 조직을 적출하여 무게를 재고 분석실험에 사용하였다. 혈액 지표 분석을 위하여 혈액채취는 전일(12시간) 절식 후에 심장 정맥에서 얻은 전혈을 1,500rpm에서 30분간 원심분리한 후에 혈장을 사용하였고 아산셋트 중성지방(triglycerides), 포도당(glucose), 콜레스테롤(cholesterol) 킷트를 구입하여 ELISA 리더로 측정하였다.
다음 표 4는 8주 후 생쥐의 복부지방, 간, 신장, 비장을 적출하여 무게를 측정하였다.
| 그룹 | 용량(mg/kg) | 지방조직(g) | 간(g) | 신장(g) | 비장(g) |
| 1)군 | 200 | 0.56± 0.04 | 1.3± 0.05 | 0.37± 0.1 | 0.1± 0.02 |
| 2)군 | 200 | 4.75± 0.69 | 1.75± 0.34 | 0.58± 0.05 | 0.20± 0.04 |
| 3)군 | 200 | 3.28± 0.09 | 1.42± 0.2 | 0.46± 0.08 | 0.10± 0.02 |
| 4)군 | 1 | 3.43± 0.15 | 1.7± 0.1 | 0.51± 0.02 | 0.13± 0.02 |
측정결과, 1)군에 비해 2)군의 경우 복부지방이 크게 증가하였고 간과 신장 무게도 유의하게 증가하였으며, 그 외의 장기들의 무게는 큰 변화가 없었다. 지방조직의 경우 2)군의 그룹이 4.75± 0.69g인데 반해 3)군을 투여한 경우 각각 3.28± 0.09g로 평균 31%가량 복부지방 감소 효과를 나타내었다.
상기의 표 4에 나타난 바와 같이 지방조직의의 무게 증가량은 2)군 4.75± 0.69g, 1)군은 0.56± 0.04g, 3)군은 3.28± 0.09g으로, 4)군은 3.43± 0.15g으로 3)군과 4)군이 유사하게, 2)군에 비해서 상당히 낮은 무게 증가량을 나타내었으며, 간, 신장, 비장의 무게에서도 마찬가지로 비만 억제에 효과로 인한 상대적으로 낮은 무게 증가량을 확인하였다.
(3) 혈액 분석
비만환자의 대부분은 인슐린 저항성이 증가하여 당대사 부진을 호소한다. 또한 비만생쥐에서 과다한 식이 섭취와 호르몬 분비는 간세포들의 증식과 활성화로 혈중 포도당, 콜레스테롤, 그리고 중성지방 단백질을 증가시켜 간기능장애를 초래한다. 이러한 간기능의 장애는 혈중 간독성 지표인 GPT(aspartate transaminase, AST), GOT(alanine transaminae, ALT), 그리고 크레아티닌(Creatinine)의 증가를 가져오고, 과잉작용에 대한 피드백(feedback)이 억제되어 비만의 정도가 계속적으로 증가하게 된다. 상기의 동물세포의 조직무게분석 실험 8주 경과 후, 각 생쥐의 혈액을 채취하여 혈청검사를 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
| 그룹 | 용량(mg/kg) | 중성지질(mg/dl) | 혈당(mg/dl) | 콜레스테롤(mg/dl) |
| 1)군 | 200 | 121.9± 1.16 | 186.4± 11.05 | 158.83± 5.0 |
| 2)군 | 200 | 144.85± 3.77 | 259.8± 5.31 | 262.08± 15.01 |
| 3)군 | 200 | 124.57.± 3.68 | 208.66± 6.52 | 270.99± 15.01 |
| 4)군 | 1 | 125± 1.93 | 210.5± 5.31 | 278.67± 15.95 |
상기의 표 5는 고지방식이로 유도된 비만 쥐(Diet-induced obesity)에 8주 동안 인삼복합물을 경구 투여 후 밤새(8시간) 절식 후 심장에서 얻은 생쥐의 혈액을 원심분리하여 혈장을 모으고 중성지질, 혈당 및 콜레스테롤을 분석한 것이다. 중성지질의 경우 2)군은 144.85± 3.77 mg/㎗로 1)군에 비해 크게 증가한 반면, 3)군에서 124.57.± 3.68mg/㎗로 2)군과 비교시 중성지질 감소효과를 나타내었다. 혈당의 경우, 2)군은 259.8± 5.31mg/㎗로 1)군에 비해 크게 증가한 반면 3)군에서 208.66± 6.52mg/㎗을 나타내어 2)군과 비교하여 혈당 감소효과를 나타내었다.
중성지질과 혈당의 경우는 체중과 비슷하게 2)군에 비해 효능이 있음을 보였으나 콜레스테롤의 경우는 전체적으로 체중과 상관관계가 적어 시료들이 콜레스테롤에 미치는 효과는 상대적으로 중요하지 않은 것으로 사료되었다. 그리하여 본 발명에 의한 3)군은 체중감소 뿐만 아니라 중성지질과 혈당의 감소에도 효과적으로 사용 될 수 있음을 알 수 있었다.
(5) 간기능 개선 활성 시험
양성대조군에는 카페인, 음성대조군은 고지방식이를 실험군에는 실시예 9 및 비교예 5 ~ 8을 실험준비예 2에 8주간 투여한 후, 실험준비예의 심장에서 혈액을 채취하여 GOT, GPT를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
| GOT(IU/L) | GPT(IU/L) | |
| 양성대조군 | 86.4± 5.3 | 31.3± 3.5 |
| 음성대조군 | 160.4± 8.3 | 79.3± 4.2 |
| 실시예 9 | 109.1± 7.9 | 46.3± 9.0 |
| 비교예 5 | 136.2± 7.9 | 62.2± 7.8 |
| 비교예 6 | 122.7± 7.1 | 64.3± 6.5 |
| 비교예 7 | 125.4± 5.9 | 54.7± 7.6 |
| 비교예 8 | 137.0± 16.5 | 51.6± 6.0 |
상기의 표 6에 나타낸 바와 같이, GOT함량이 양성대조군이 86.4± 5.3(IU/L)이고 음성대조군은 160.4± 8.3IU/L이며, 실시예 9는 109.1± 7.9IU/L로서 비교예 5 ~ 8보다 감소되었음을 알 수 있었다. 또한 GPT는 양성대조군이31.3(IU/L)이며 음성대조군은 79.3± 4.2IU/L이며 실시예 9는 46.3± 9.0IU/L로서 비교예 5 ~ 8보다 감소되었음을 알 수 있었다.
(6) 지방세포 크기 변화
실험준비예 2의 복벽 지방세포의 크기를 현미경(Micros, MCXI600)으로 측정하였다. 결과는 도 11에 기재되어 있다. 음성대조군의 경우, 정상 에 비해 복벽 지방 세포 크기가 증가하였으나 양성대조군에서는 음성대조군에 비해 현저한 복벽지방세포의 수가 감소하였고 실시예 9 투여군에서는 양성대조군 보다 더욱 지방세포의 크기가 감소하였다.
결론적으로, 본 발명에 의한 실시예 1 ~ 9 에서 제조한 추출 용액은 세포실험을 통해 지방세포의 분화를 억제하고 지방세포에서의 포도당 흡수능을 증가시킴을 확인하였고 동물실험을 통해 체중증가 억제, 지방세포증가 억제 및 중성지질과 혈당 수치의 개선효과를 확인하였다. 이에 의해, 본 발명에 의한 실시예 1 ~ 9 에서 제조한 추출 용액은 비만 및 대사증후군과 연관된 질병의 치료 및 예방에 유용하게 적용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
상기 실시예, 실험준비예 및 실험예를 통하여 본 발명이 제시하는 조성물이 지방세포의 분화 억제, 중성지방세포생성억제, 지방세포의 렙틴 분비함량감소, 지방세포의 글리세롤 분비량 증가, 비만세포에서의 포도당 흡수능 증가, 체중 증가 저해 및 복벽 지방세포의 크기 감소 등의 효과가 있는 것을 확인 할 수 있었다.
이러한 본 발명의 조성물은 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강기능식품 등 다양한 형태의 건강보조식품으로 활용할 수 있으며, 나아가 비만 예방제 및 치료제 등으로도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
Claims (16)
- 인삼 추출물 분말, 우방자 추출물 분말, 의이인 추출물 분말 및 귤피 추출물 분말을 포함하는 비만, 당뇨, 고지혈증 또는 지방간의 예방 및 치료용 조성물.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
인삼 추출물 분말 100 중량부에 대하여 우방자 추출물 분말 90 ~ 360 중량부, 의이인 추출물 분말 50 ~ 200 중량부 및 귤피 추출물 분말 60 ~ 240 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비만, 당뇨, 고지혈증 또는 지방간의 예방 및 치료용 조성물. - 제1항에 있어서,
인삼 추출물 분말 100 중량부에 대하여 우방자 추출물 분말 160 ~ 200 중량부, 의이인 추출물 분말 90 ~ 110 중량부 및 귤피 추출물 분말 110 ~ 130 중량부를 포함하는 것을 특징으로 비만, 당뇨, 고지혈증 또는 지방간의 예방 및 치료용 조성물. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 조성물은 80 ~ 95% 지방분해율 및 65 ~ 95% 중성지방 생성감소율을 특징으로 하는 비만, 당뇨, 고지혈증 또는 지방간의 예방 및 치료용 조성물. - 제1항, 제3항, 제4항 및 제6항 중에서 선택된 어느 한 항의 조성물을 포함하는 비만, 당뇨, 고지혈증 또는 지방간의 예방 및 개선용 건강보조식품.
- 제7항에 있어서,
상기 건강보조식품은 캡슐, 정제, 과립, 분말 또는 음료 형태인 것을 특징으로 하는 비만, 당뇨, 고지혈증 또는 지방간의 예방 및 개선용 건강보조식품. - 제7항에 있어서,
상기 조성물을 0.05 ~ 70 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 비만, 당뇨, 고지혈증 또는 지방간의 예방 및 개선용 건강보조식품. - 제7항에 있어서,
물 및 에탄올을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비만, 당뇨, 고지혈증 또는 지방간의 예방 및 개선용 건강보조식품. - 인삼 추출 농축액, 우방자 추출 농축액, 의이인 추출 농축액 및 귤피 추출 농축액 각각을 동결건조시킨 후, 분말화하여 동결건조분말을 제조한 다음, 동결건조된 분말 각각을 혼합하는 것을 특징으로 하는 비만, 당뇨, 고지혈증 또는 지방간의 예방 및 치료용 조성물의 제조방법.
- 제11항에 있어서,
상기 동결건조는 -80 ~ - 60 ℃ 및 20 ~ 24 시간동안 처리하는 것을 특징으로 하는 비만, 당뇨, 고지혈증 또는 지방간의 예방 및 치료용 조성물의 제조방법. - 제11항에 있어서, 상기 인삼 추출 농축액, 우방자 추출 농축액, 의이인 추출 농축액 및 귤피 추출 농축액은
인삼, 우방자, 의이인 및 귤피 각각을 초음파처리 및 열수처리하여 추출액을 제조하는 단계; 및
상기 추출액 각각을 여과한 후, 감압농축하여 농축액을 제조하는 단계;
를 수행하여 제조한 것을 특징으로 하는 비만, 당뇨, 고지혈증 또는 지방간의 예방 및 치료용 조성물의 제조방법. - 제13항에 있어서,
상기 초음파처리는 50 ~ 80℃ 하에서 60 ~ 120 Hz의 초음파로 처리하는 것을 특징으로 하는 비만, 당뇨, 고지혈증 또는 지방간의 예방 및 치료용 조성물의 제조방법. - 제13항에 있어서,
상기 초음파처리는 2 ~ 4시간 동안 2회 ~ 5회 반복하는 것을 특징으로 하는 비만, 당뇨, 고지혈증 또는 지방간의 예방 및 치료용 조성물의 제조방법. - 제13항에 있어서,
상기 열수처리는 60 ~ 100℃ 하에서 2 ~ 6시간 처리하는 것을 특징으로 하는 비만, 당뇨, 고지혈증 또는 지방간의 예방 및 치료용 조성물의 제조방법.
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