KR101563577B1 - 갱년기 여성의 에스트로겐 저하증의 개선 및 예방용 기능성 조성물 - Google Patents

갱년기 여성의 에스트로겐 저하증의 개선 및 예방용 기능성 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엉겅퀴 추출물, 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물을 유효성분으로 포함하는 에스트로겐 저하증의 개선 및 예방용 식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 갱년기 여성의 에스트로겐 저하증을 완화시키고, 에스트로겐 저하로 인해 발생되는 안면홍조, 발한, 피로감, 불안감, 우울함, 기억력 장애, 불면증, 혈중 콜레스테롤 증가, 체중 증가, 골밀도 감소와 같은 증상들을 개선시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

갱년기 여성의 에스트로겐 저하증의 개선 및 예방용 기능성 조성물 {Functional composition for improving, preventing hypoestrogenism of women experiencing menopause}
본 발명은 엉겅퀴 추출물, 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물의 새로운 용도에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엉겅퀴 추출물을 유효성분으로 포함하여 여성의 갱년기에 따른 에스트로겐 저하증을 효율적으로 개선하기 위한 기능성 조성물에 관한 것이다.
여성은 나이가 들면서 난소의 기능이 저하되고, 이로 인해 에스트로겐의 분비가 크게 감소한다. 이에 따라, 난포자극호르몬(FSH) 및 황체형성호르몬(LH)에 대한 반응이 감소되고, 프로게스테론의 생성도 감소된다. 특히 40대 중후반부터는 난소의 기능이 완전히 멈추는 폐경이 발생할 확률이 매우 높아지는데, 폐경이 나타난 이후의 시기를 흔히 갱년기라 하고, 평균적으로 4 ~ 7년 정도 지속된다.
여성에게 갱년기가 올 경우, 여성 호르몬의 생산이 더 이상 이루어지지 않게 되어 안면홍조, 발한, 피로감, 불안감, 우울함, 기억력 장애, 불면증, 혈중 콜레스테롤 증가, 체중 증가, 골밀도 감소와 같이 다양한 증상들이 나타난다.
종래에는 위와 같은 여성질환을 치료하기 위해 호르몬 요법이나, 파이토 에스트로겐(Phytoestrogen)을 이용하려는 시도들이 있었는데, 참고적으로 파이토 에스트로겐은 생체 내 내분비계에서 생성되지 않고 식물로부터 분리된 제노에스트로겐으로서, 대부분의 식물에 함유된 것으로 알려져 있다. 파이토 에스트로겐은 구조적으로 에스트로겐과 유사하여 생체 내에서 에스트로겐과 경쟁적으로 에스트로겐 수용체에 결합되는 것으로 알려져 있다. 하지만 실제 그 결합으로 인한 효과에 대해서는 구체적으로 밝혀진 바 없으며, 결합되는 비율에 있어서도 그 수준은 미미한 것으로 알려져 있다.
여러 식물 중에서도 '특허문헌 1'에는 엉겅퀴를 이용하여 파이토 에스트로겐을 추출하는 구성이 개시되어 있다. 구체적으로 '특허문헌 1'에는 다음과 같은 내용이 개시되어 있다.
첫째, 토종 엉겅퀴에는 에스트로겐 수용체(Estrogen receptor)와 결합하는 물질이 존재한다. 구체적으로 '특허문헌 1'의 실시예 2에서 형질전환된 효모균주의 락오페론(Lac operon)을 이용하여 토종 엉겅퀴 추출물에 에스트로겐 수용체와 결합하는 물질이 존재한다는 것을 확인하였고, 그 결합의 수준이 파이토 에스트로겐으로 알려진 퀘르세틴에 준한다는 것을 확인하였다.
둘째, 토종 엉겅퀴에는 파이토 에스트로겐이 존재한다. '특허문헌 1'의 실시예 3에서 토종 엉겅퀴의 뿌리를 메탄올을 이용하여 추출물을 추출한 다음 그 추출물에 함유된 파이토 에스트로겐, 구체적으로는 제니스테인, 다이드제인, 퀘르세틴을 검출함으로써 이를 확인하였다.
그러나 종래의 엉겅퀴를 이용한 기능성 조성물에서 알 수 있는 것은 엉겅퀴 내에 에스트로겐 수용체와 결합하는 물질이 있다는 것일 뿐, 엉겅퀴 추출물이 어떠한 효능을 발휘하는지는 알 수 없다. 그리고 토종 엉겅퀴에서 검출된 제니스테인, 다이드제인, 퀘르세틴과 같은 파이토 에스트로겐은 그 구조적 유사성으로 인해 에스트로겐 리셉터와 결합할 가능성이 높으나, 위에서 설명한 바와 같이 실제 그 결합으로 인한 효과에 대해서는 구체적으로 밝혀지지 않았으며, 결합되는 비율에 있어서도 그 수준은 미미한 것으로 알려져 있다. 더욱이 파이토 에스트로겐은 대부분의 식물에 존재하는 것으로 알려져 있기 때문에 '특허문헌 1'에 기재된 엉겅퀴 조성물은 새로운 의미를 가지지 않는다.
근래에 들어서는 인체 내 에스트로겐의 농도 감소로 발생되는 안면 홍조와 같은 2차적인 증상 외에 에스트로겐 농도가 감소되는 현상을 질환으로 인식하게 됨에 따라 이를 직접적으로 치료하기 위한 목적으로 많은 연구들이 진행되고 있는데, 이와 같이 여성의 인체 내 에스트로겐 농도가 감소되는 질환을 에스트로겐 저하증(Hypoestrogenism)이라 한다. 그리고 성선 기능 저하증(Hypogonadism)의 경우 난소의 기능이 저하되어 성호르몬이 감소되는 것을 의미하므로, 에스트로겐 저하증의 범주 내에 포함된다 할 수 있다.
따라서 근본적으로 에스트로겐 저하증을 예방하거나 개선시킬 수 있고, 부작용을 최소화시키는 천연 물질에 대한 연구 및 개발이 필요한데, 본 발명자들은 엉겅퀴 추출물과 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물이 갱년기 여성의 인체 내 에스트로겐을 증가시키는 것을 확인하여 본 발명을 완성했다.
엉겅퀴(Cirsium japonicum)는 쌍떡잎식물강 초롱꽃목 국화과의 여러해살이풀로, 가시나물이라고도 하며, 산이나 들에서 주로 자란다. 어린순은 식용으로 쓰이고, 잎, 줄기, 뿌리는 약용으로 이용된다.
백리향(Thymus vulgaris)은 쌍떡잎식물강 통화식물목 꿀풀과의 낙엽반관목으로, 우리나라 곳곳의 높은 산에 자라는 엉겅퀴과 바닷가 바위가 많은 곳에 자생하는 섬백리향, 흰꽃이 피는 흰백리향 등이 있다. 이러한 백리향은 음료, 살균제, 화장품 원료 또는 약용으로 이용된다.
한편, 본 발명의 엉겅퀴 추출물과 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물을 이용하여 에스트로겐 저하증을 개선시킬 수 있다는 구성이 '특허문헌 1'과 유사한 것으로 보일 수 있으나, 엉겅퀴 추출물이 에스트로겐 저하증에 효과가 있다는 구성은 '특허문헌 1'의 엉겅퀴에 파이토 에스트로겐이 존재한다는 사실로부터 도출될 수 있는 사항이 아니며, 기존에 발표된 연구결과에서도 파이토 에스트로겐이 인체 내 여성 호르몬의 조절과는 무관하다는 결과가 발표된 바 있다{Cheng, et al.(2007) Isoflavone treatment for acute menopausal symtoms. Menopause, 14, pp468-473}
KR 10-2011-0004994 A (2011. 1. 17.)
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 갱년기 여성의 에스트로겐이 감소하는 증상을 효과적으로 예방, 개선할 수 있고, 여성 갱년기와 관련하여 나타나는 증상들을 효율적으로 완화시킬 수 있으며, 천연성분으로 이루어져 신체에 거부반응을 줄일 수 있는 엉겅퀴를 이용한 에스트로겐 저하증 예방 및 개선용 기능성 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제 해결 수단은 엉겅퀴 추출물을 유효성분으로 포함하는 에스트로겐 저하증의 예방 및 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 과제 해결 수단은 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물을 유효성분으로 포함하는 에스트로겐 저하증의 예방 및 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 엉겅퀴 추출물, 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물은 갱년기 여성의 에스트로겐이 감소되는 증상인 에스트로겐 저하증을 완화시킬 수 있다.
또한, 갱년기 여성의 인체 내 에스트로겐 농도를 직접적으로 상승시킴으로써 에스트로겐 저하로 발생되는 안면홍조, 발한, 피로감, 불안감, 우울함, 기억력 장애, 불면증, 혈중 콜레스테롤 증가, 체중 증가, 골밀도 감소와 같은 증상들을 더욱 효율적으로 개선시킬 수 있다.
도 1 내지 도 8은 시험대상동물의 혈중 에스트라디올 농도 측정 결과를 나타낸 그래프
도 9는 시험대상동물의 체중 증가를 나타낸 그래프
도 10은 시험대상동물의 체중 변화량을 나타낸 그래프
도 11은 시험대상동물의 혈중 알칼리성 인산가수분해효소 증가량을 나타낸 그래프
도 12는 시험대상동물의 혈중 오스테오칼신 증가량을 나타낸 그래프
도 13은 KI 검사법으로 측정된 시험대상여성의 갱년기 증상 개선율을 나타낸 그래프
도 14는 MRS 검사법으로 측정된 시험대상여성의 MRS 점수를 나타낸 그래프
본 발명을 설명하기에 앞서 본 발명에서 사용되는 용어의 의미를 설명한다.
본 명세서에서 '추출물'은 당업계에서 조추출물(Crude extract)로 통용되는 의미이지만, 광의적으로는 추출물을 추가적으로 분획(Fractionation)한 분획물의 의미도 포함한다. 즉, 엉겅퀴 추출물은 상술한 추출용매를 이용하여 얻은 것뿐만 아니라, 여기에 정제과정을 추가적으로 적용하여 얻은 것도 포함한다. 예를 들어, 상기 추출물을 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외 여과막을 통과시켜 얻은 분획, 다양한 크로마토그래피(크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등 추가적으로 실시된 다양한 정제 방법을 통해 얻어진 분획도 본 발명의 엉겅퀴 복합 추출물에 포함되는 것이다.
본 명세서에서 '유효성분으로 포함하는'이란 엉겅퀴 추출물의 효능이나 활성을 달성하는데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다. 본 발명은 천연식물재료인 엉겅퀴로부터 추출한 조성물로서, 과량 투여하여도 인체에 부작용이 없으므로 엉겅퀴 추출물이 본 발명의 조성물에 포함된 양적 상한은 통상의 기술자가 적절한 범위 내에서 선택하여 실시할 수 있다.
아래에서 본 발명의 조성물에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 엉겅퀴 추출물은 유기용매를 이용하여 추출하는데, 추출용매로서 사용될 수 있는 것은 아래와 같다.
우선 극성 용매로서 적합한 것은, (i) 물, (ii) 탄소수 1 내지 6의 알코올(바람직하게는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 노말-프로판올, 이소-프로판올, 노말-부탄올, 1-펜탄올, 2-부톡시에탄올 또는 에틸렌글리콜), (iii) 아세트산, (iv) DMFO(Dimethyl-formamide) 및 (v) DMSO(Dimethyl sulfoxide) 등이 있다.
그리고 비극성 용매로서 적합한 것은, 아세톤, 아세토나이트릴, 에틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 플루오로알칸, 펜탄, 헥산, 2,2,4-트리메틸펜탄, 데칸, 시클로헥산, 시클로펜탄, 디이소부틸렌, 1-펜텐, 1-클로로부탄, 1-클로로펜탄, o-자일렌, 디이소프로필 에테르, 2-클로로프로판, 톨루엔, 1-클로로프로판, 클로로벤젠, 벤젠, 디에틸 에테르, 디에틸 설파이드, 클로로포름, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 어닐린, 디에틸아민, 에테르, 사염화탄소, 메틸렌클로라이드, 석유에테르 및 THF 등이 있다.
본 발명은 추출용매로서, (a) 물, (b) 탄소수 1 내지 4의 무수 또는 저급 알코올(메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등), (c) 상기 저급 알코올과 물과의 혼합용매, (d) 아세톤, (e) 에틸 아세테이트, (f) 클로로포름, (g) 부틸아세테이트, (h) 1,3-부틸렌글리콜, (i) 헥산 및 (j) 디에틸에테르 등을 사용하는 것이 바람직한데, 용이한 추출을 위해 물, 에탄올 또는 물과 에탄올의 혼합물을 엉겅퀴에 처리하여 추출하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명에서 이용되는 엉겅퀴 추출물은 감압 증류 및 동결 건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말 상태로 제조될 수 있다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 추출용매를 이용하여 추출물을 제조할 수 있는데, 아래에서는 엉겅퀴 추출물을 제조하는 방법을 설명한다.
1)엉겅퀴 추출물의 제조
①엉겅퀴를 선별하여 분쇄한 뒤, ②분쇄물 중량의 약 1 내지 25배의 부피량(v/w%), 바람직하게는 7 내지 15배의 부피량의 정제수를 포함한 물, 메탄올, 에탄올, 부탄올 등의 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매로부터 선택된 용매, 더 바람직하게는 물, 에탄올 또는 이들의 혼합용매로, ③0 내지 120℃, 바람직하게는 50 내지 100℃의 추출온도에서, ④약 1시간 내지 10일, 바람직하게는 약 3시간 내지 6시간 동안, ⑤냉침추출, 열수추출, 초음파 추출, 환류냉각 추출 또는 가열추출법 등의 추출방법으로, 바람직하게는 열수추출 또는 환류냉각 추출법으로 ⑥약 1 내지 10회, 바람직하게는 2 내지 8회 반복 추출한다. 그리고 ⑦상기 추출물을 여과포로 여과하고, ⑧여과액을 진공농축한 후, ⑨-①동결 건조하거나, ⑨-②배합비율에 따라 덱스트린을 혼합한 뒤 분무 건조하여 엉겅퀴 추출물을 획득한다.
또한, 엉겅퀴 추출물은 아임계 유체를 이용하여 추출하는 아임계 추출법이나 초임계 유체를 이용하여 추출하는 초임계 추출법을 통해 추출물을 제조하여도 무방하다.
후술할 시험에서 사용될 엉겅퀴 추출물은 열수 추출 및 유기용매 추출(에탄올, 메탄올)을 이용하여 제조한 추출물을 사용하고, 각 추출 조건은 아래와 같다.
엉겅퀴 추출물 1은 분쇄물 중량 대비 7배의 부피량의 정제수를 이용해 121℃에서 5시간 동안 1차 추출하고, 5배의 부피량의 정제수를 가해 2차 추출한 뒤, 진공농축한 후 추출물과 덱스트린을 1:1로 혼합하여 분무 건조함으로써 제조한다.
엉겅퀴 추출물 2는 분쇄물 중량 대비 7배의 부피량의 정제수를 이용해 100℃에서 5시간 동안 1차 추출하고, 5배의 부피량의 정제수를 가해 2차 추출한 뒤, 진공농축한 후 추출물과 덱스트린을 1:1로 혼합하여 분무 건조함으로써 제조한다.
엉겅퀴 추출물 3은 분쇄물 중량 대비 7배의 부피량의 정제수를 이용해 70℃에서 5시간 동안 1차 추출하고, 5배의 부피량의 정제수를 가해 2차 추출한 뒤, 진공농축한 후 추출물과 덱스트린을 1:1로 혼합하여 분무 건조함으로써 제조한다.
엉겅퀴 추출물 4는 분쇄물 중량 대비 7배의 부피량의 40% 에탄올을 이용해 70℃에서 5시간 동안 1차 추출하고, 5배의 부피량의 40% 에탄올을 가해 2차 추출한 뒤, 진공농축한 후 추출물과 덱스트린을 1:1로 혼합하여 분무 건조함으로써 제조한다.
엉겅퀴 추출물 5는 분쇄물 중량 대비 7배의 부피량의 90% 에탄올을 이용해 50℃에서 5시간 동안 1차 추출하고, 5배의 부피량의 90% 에탄올을 가해 2차 추출한 뒤, 진공농축한 후 추출물과 덱스트린을 1:1로 혼합하여 분무 건조함으로써 제조한다.
엉겅퀴 추출물 6은 분쇄물 중량 대비 7배의 부피량의 40% 메탄올을 이용해 70℃에서 5시간 동안 1차 추출하고, 5배의 부피량의 40% 메탄올을 가해 2차 추출한 뒤, 진공농축한 후 추출물과 덱스트린을 1:1로 혼합하여 분무 건조함으로써 제조한다.
엉겅퀴 추출물 7은 분쇄물 중량 대비 7배의 부피량의 90% 메탄올을 이용해 50℃에서 5시간 동안 1차 추출하고, 5배의 부피량의 90% 메탄올을 가해 2차 추출한 뒤, 진공농축한 후 추출물과 덱스트린을 1:1로 혼합하여 분무 건조함으로써 제조한다.
2)백리향 추출물의 제조
백리향 추출물 역시 엉겅퀴 추출물의 제조방법과 동일하다.
후술할 시험에서 사용될 백리향 추출물은 열수 추출 및 유기용매 추출(에탄올, 메탄올)을 이용하여 제조한 추출물을 사용하고, 각 추출 조건은 아래와 같다.
백리향 추출물 1은 분쇄물 중량 대비 6배의 부피량의 정제수를 이용해 121℃에서 6시간 동안 1차 추출하고, 6배의 부피량의 정제수를 가해 2차 추출한 뒤, 진공농축한 후 추출물과 덱스트린을 1:1로 혼합하여 분무 건조함으로써 제조한다.
백리향 추출물 2는 분쇄물 중량 대비 6배의 부피량의 정제수를 이용해 100℃에서 6시간 동안 1차 추출하고, 6배의 부피량의 정제수를 가해 2차 추출한 뒤, 진공농축한 후 추출물과 덱스트린을 1:1로 혼합하여 분무 건조함으로써 제조한다.
백리향 추출물 3은 분쇄물 중량 대비 6배의 부피량의 정제수를 이용해 70℃에서 6시간 동안 1차 추출하고, 6배의 부피량의 정제수를 가해 2차 추출한 뒤, 진공농축한 후 추출물과 덱스트린을 1:1로 혼합하여 분무 건조함으로써 제조한다.
백리향 추출물 4는 분쇄물 중량 대비 6배의 부피량의 40% 에탄올을 이용해 70℃에서 6시간 동안 1차 추출하고, 6배의 부피량의 40% 에탄올을 가해 2차 추출한 뒤, 진공농축한 후 추출물과 덱스트린을 1:1로 혼합하여 분무 건조함으로써 제조한다.
백리향 추출물 5는 분쇄물 중량 대비 6배의 부피량의 90% 에탄올을 이용해 50℃에서 6시간 동안 1차 추출하고, 6배의 부피량의 90% 에탄올을 가해 2차 추출한 뒤, 진공농축한 후 추출물과 덱스트린을 1:1로 혼합하여 분무 건조함으로써 제조한다.
백리향 추출물 6은 분쇄물 중량 대비 6배의 부피량의 40% 메탄올을 이용해 70℃에서 6시간 동안 1차 추출하고, 6배의 부피량의 40% 메탄올을 가해 2차 추출한 뒤, 진공농축한 후 추출물과 덱스트린을 1:1로 혼합하여 분무 건조함으로써 제조한다.
백리향 추출물 7은 분쇄물 중량 대비 6배의 부피량의 90% 메탄올을 이용해 50℃에서 6시간 동안 1차 추출하고, 6배의 부피량의 90% 메탄올을 가해 2차 추출한 뒤, 진공농축한 후 추출물과 덱스트린을 1:1로 혼합하여 분무 건조함으로써 제조한다.
3)엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물의 제조
각각의 조건에 대응되는 엉겅퀴 추출물과 백리향 추출물을 6:4의 비율로 혼합한다. 예를 들어 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물 1은 엉겅퀴 추출물 1과 백리향 추출물 1을 혼합하고, 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물 2는 엉겅퀴 추출물 2와 백리향 추출물 2를 혼합하는 방식으로 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물 7까지 제조한다. 그리고 추가적으로 엉겅퀴 추출물 1과 백리향 추출물 1을 2:8, 4:6, 8:2 비율로 혼합한 추출물을 제조한다.
본 발명에 따른 엉겅퀴 추출물은 식품 조성물로 제조된다. 즉, 엉겅퀴 추출물을 유효성분으로 포함하는 에스트로겐 저하증의 예방 및 개선용 식품 조성물로 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 엉겅퀴 추출물이 식품 조성물로 제조되는 경우, 식품 제조 시 통상적으로 첨가되는 성분을 포함하는데, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소 및 조미제가 이에 해당한다. 그리고 드링크제로 제조되는 경우에는 유효성분으로서 엉겅퀴 추출물 이외에 향미제 또는 천연 탄수화물 등이 추가 성분으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 천연 탄수화물은 모노사카라이드(글루코오스, 프럭토오스 등), 디사카라이드(말토스, 수크로오스 등), 올리고당, 폴리사카라이드(덱스트린, 시클로덱스트린 등) 및 당알코올(자일리톨, 소르비톨, 에리쓰리톨 등)을 포함한다. 향미제로는 천연 향미제(예컨대, 타우마린, 스테비아 추출물 등) 및 합성 향미제(예컨대, 사카린, 아스파르탐 등)를 이용할 수 있다.
한편, 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물이 식품 조성물로 제조되는 경우에도 위와 동일하다.
아래에서는 본 발명에 따른 엉겅퀴 추출물에 의한 효과를 시험예에 의해 상세히 설명한다.
시험예 1: 동물대상시험
<1-1> 시험 대상
체중이 200 내지 250g인 7주령의 암컷 랫트(Rat)를 대상으로 실험실에서 1주일간 적응시킨 뒤, 일부는 난소절제술을 실시하여 폐경 모델을 유도하고, 나머지는 복부 절개 후 봉합시키는 Sham-operation을 실시하여 비폐경 모델을 유도하였다. 그리고 각 모델을 1주일간 고형 사료를 주어 상처를 회복시킨 뒤, 난소가 절제되지 않은 대조군(이하 '정상대조군'이라 한다), 난소가 절제된 대조군(이하 '음성대조군'이라 한다)은 각각 5마리씩 분류하였고, 난소가 절제된 제1 실험군(이하 '제1 실험군'이라 한다)은 30마리를 분류하였으며, 난소가 절제된 제2 실험군(이하 '제2 실험군'이라 한다)은 21마리를 분류하였다.
제1 실험군은 3마리씩 7개의 그룹으로 나누어 각각의 그룹에 50mg/kg의 농도로 생리식염수에 용해시킨 엉겅퀴 추출물 1 내지 7을 경구 투여하였다. 제2 실험군은 3마리씩 10개의 그룹으로 나눈 뒤 7개 그룹에는 50mg/kg의 농도로 생리식염수에 용해시킨 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물 1 내지 7을 각각 경구 투여하였고, 나머지 3개 그룹에는 엉겅퀴 추출물 1 및 백리향 추출물 1을 2:8, 4:6, 8:2 비율로 섞은 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물을 경구 투여하였으며, 정상대조군과 음성대조군은 동일 양의 생리식염수를 경구 투여하였다. 참고로, 투여기간은 8주이고, 사육 조건은 온도 24±2℃, 습도 50 내지 55%, 물과 식이는 제한 없이 제공하였다.
<1-2> 체내 에스트로겐 측정
에스트로겐의 감소는 여성 갱년기 증상이 발생하는 대표적인 원인이다. 따라서 본 발명은 엉겅퀴 추출물이 에스트로겐에 미치는 영향을 확인하기 위하여 약물 투여 후 혈중 에스트라디올(Estradiol)-17β 농도를 측정하였다. 참고로, 에스트라디올은 대표적인 에스트로겐으로 에스트론(Estron)이나 에스트리올(Estriol)에 비해 활성이 매우 높아 에스트로겐 측정 대상으로 이용된다.
구체적으로, 상기 <1-1> 시험 대상에서 투여가 완료된 각 군의 혈액을 채취하여 원심분리(1,000g, 15min, 4℃)를 하고, 분석 전까지는 -80℃의 초저온냉동고(Deep freezer)에서 보관하였다. 그리고 Rat estradiol(E2) ELISA Kit(Cayman, Ann Arbor, MI, USA)을 이용하여 혈중 에스트라디올을 측정하였다. 시험결과는 통계프로그램 SPSS(version 12.0)로 통계 처리하여 p<0.05 수준으로 유의성을 검증하였고, 각 추출물에 대한 혈중 에스트라디올 측정 결과는 도 1 내지 8에 도시되어 있다. 즉, 엉겅퀴 추출물 1과 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물 1에 따른 결과는 도 1에 도시되어 있고, 엉겅퀴 추출물 2와 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물 2에 따른 결과는 도 2에 도시되어 있으며, 엉겅퀴 추출물 3과 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물 3에 따른 결과는 도 3에 도시되어 있고, 엉겅퀴 추출물 4와 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물 4에 따른 결과는 도 4에 도시되어 있으며, 엉겅퀴 추출물 5와 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물 5에 따른 결과는 도 5에 도시되어 있고, 엉겅퀴 추출물 6과 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물 6에 따른 결과는 도 6에 도시되어 있으며, 엉겅퀴 추출물 7과 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물 7에 따른 결과는 도 7에 도시되어 있고, 엉겅퀴 추출물 1과 백리향 추출물 1의 혼합 비율에 따른 결과는 도 8에 도시되어 있다.
참고적으로 원활한 비교를 위해 도 1 내지 도 7에는 정상대조군(Sham) 및 음성대조군(OVX-Con)의 결과가 각각 포함되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 음성대조군(OVX-Con)은 정상대조군(Sham)에 비해 혈중 에스트라디올 농도가 현저하게 낮은 점을 미루어보아 폐경으로 인해 에스트로겐의 활성도가 감소하는 것을 알 수 있다. 그리고 음성대조군(OVX-Con)에 비해 제1 실험군(OVX-Cirs)의 혈중 에스트라디올 농도가 높게 나타난 점을 미루어 보면, 엉겅퀴 추출물이 폐경 후 에스트로겐의 농도가 급격하게 떨어지는 것을 완화시키는데 효과가 있는 것을 알 수 있다. 그리고 제2 실험군(OVX-CT)은 제1 실험군(OVX-Cirs)에 비해 에스트라디올의 농도가 더 높게 측정된 것을 미루어 보면, 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물이 혈중 에스트로겐 농도 상승에 더욱 효과적인 것을 알 수 있다.
도 2 내지 도 7 역시 도 1과 미세한 차이만 있을 뿐, 유사한 패턴으로 결과가 나온 것을 미루어보아 추출용매 또는 온도로 인한 엉겅퀴 추출물, 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물의 효능에는 큰 영향이 없는 것을 알 수 있다.
그리고 도 8은 엉겅퀴 추출물 1과 백리향 추출물 1의 혼합 비율에 따른 에스트라디올 농도를 측정한 결과로서, 그 비율은 엉겅퀴 추출물 1의 비율이 높은 8:2 비율로 혼합하여 투여 했을 시 가장 높은 농도의 에스트라디올이 측정된 것을 알 수 있다.
<1-3> 체중 측정
체중 증가는 여성 갱년기의 대표적인 증상 중 하나이다. 따라서 본 발명은 엉겅퀴 추출물이 체중에 미치는 영향을 확인하기 위하여 투여 기간에 따른 체중 변화를 측정하였다.
구체적으로, 약물 투여 전부터 8주간의 약물 투여를 마친 후 1주일까지 총 9주간 각 군{제1 실험군의 경우 엉겅퀴 추출물 1이 투여된 그룹, 제2 실험군의 경우 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물 1(6:4비율)이 투여된 그룹}의 체중을 측정하였다. 시험결과는 통계프로그램 SPSS(version 12.0)로 통계 처리하여 정상대조군 대비 p<0.05 수준으로 유의성을 검증하였고, 그 결과는 도 9 및 도 10에 도시되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이 음성대조군(OVX-Con)은 정상대조군(Sham)에 비해 체중이 현저하게 증가한다는 점을 미루어 보아 폐경이 체중 증가에 어느 정도 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 그리고 제1 실험군(OVX-Cirs)은 음성대조군(OVX-Con)에 비해 체중이 상대적으로 덜 증가하는 것을 알 수 있다. 또한, 도 10에 도시된 바와 같이 9주 후에는 제1 실험군(OVX-Cirs)이 정상대조군(Sham)과 비교했을 때에 체중 증가에 큰 차이가 없는 것을 알 수 있다. 따라서 엉겅퀴 추출물이 폐경 후 체중이 증가되는 것을 완화시키는데 효과가 있다는 것을 알 수 있다.
한편, 제2 실험군(OVX-CT)은 제1 실험군(OVX-Cirs)보다 더 낮은 비율로 체중이 증가한 것을 미루어보아 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물이 갱년기 체중 증가율에 보다 효과적으로 작용하는 것을 알 수 있다.
<1-4> 체내 콜레스테롤 측정
신체 건강한 젊은 여성은 동일 연령의 남성에 비해 혈중 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤 및 중성지방은 낮고, HDL-콜레스테롤은 높다. 그러나 폐경기가 되면 중성지방과 HDL-콜레스테롤은 대체로 변화가 없으나, 총 콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤은 증가되며, 이러한 변화는 여성의 폐경기 이후 혈관성 질환의 발병률을 높이는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 발명은 엉겅퀴 추출물, 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물이 혈중 콜레스테롤에 미치는 영향을 확인하기 위하여 약물 투여 후 혈중 콜레스테롤의 농도를 측정하였다.
구체적으로, 상기 <1-1> 시험대상에서 투여가 완료된 각 군{제1 실험군의 경우 엉겅퀴 추출물 1이 투여된 그룹, 제2 실험군의 경우 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물 1(6:4비율)이 투여된 그룹}의 혈액을 채취하였다. 그리고 혈청을 분리하여 혈청 중 중성지방, 총 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤 농도를 자동 측정용 Slide(Fiji Film, Japan)를 이용하여 Dry chemistry analyzer 3500i(Fuji, Japan)로 400 내지 600nm의 파장에서 측정하였다. HDL-콜레스테롤의 경우, 침전제를 이용하여 유미지립, 저밀도 지단백 및 초저밀도 지단백을 침전시켜 상층액에 있는 HDL-콜레스테롤을 측정하였다. LDL-콜레스테롤은 다음과 같은 Friedewald 공식에 의해 산출하였다.
LDL 콜레스테롤 = {총 콜레스테롤 - (HDL-콜레스테롤 - 중성지방/5)}
연구결과는 평균±표준편차로 나타내었으며, 통계프로그램 SPSS(version 12.0)로 통계 처리하여 p<0.05 수준으로 유의성을 검증하였고, 그 결과는 표 1에 도시되어 있다.
구 분 총 콜레스테롤 중성지방 HDL-콜레스테롤 LDL-콜레스테롤
정상대조군 84.86±5.67* 63.92±4.59* 50.80±5.64* 46.84±5.75*
음성대조군 117.36±8.25 89.80±8.93 40.60±4.18 94.72±13.28
제1 실험군 94.80±4.44* 71.24±4.15* 48.40±4.18* 60.65±6.75*
제2 실험군 89.92±11.80* 67.23±3.61* 49.60±2.06* 53.77±11.39*
(단위: mg/dl)
실험 결과, 표 1과 같이 음성대조군은 정상대조군에 비해 혈중 총 콜레스테롤, 중성지방, LDL-콜레스테롤이 유의하게 증가하였고, HDL-콜레스테롤은 감소하였다. 반면, 제1 실험군과 제2 실험군은 음성대조군(OVX-Con)에 비해 혈중 총 콜레스테롤, 중성지방, LDL-콜레스테롤이 유의하게 낮았고, HDL-콜레스테롤은 증가하였다.
따라서 본 시험예의 결과를 통해 본 발명의 조성물인 엉겅퀴 추출물, 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물이 폐경기 상황에서 혈중 지질함량과 이로 인해 나타나는 고지혈증 등을 개선하는데 효과가 있다는 것을 알 수 있다.
<1-5> 골지표 측정
골밀도 감소는 갱년기 여성에 나타나는 증상 중 하나로, 골다공증과 같은 질환이 유발되는 원인이다. 따라서 본 발명은 엉겅퀴 추출물, 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물이 골 밀도에 미치는 영향을 확인하기 위하여 약물 투여 후 혈중 알칼리성 인산가수분해효소(Alkaline phosphatase, 이하 'ALP'라 한다) 농도와 오스테오칼신 (Osteocalcin, 이하 'OC'라 한다) 농도를 측정하였다.
구체적으로, 상기 <1-1> 시험대상에서 투여가 완료된 각 군{제1 실험군의 경우 엉겅퀴 추출물 1이 투여된 그룹, 제2 실험군의 경우 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물 1(6:4비율)이 투여된 그룹}의 혈액을 채취하였다. 혈중 ALP 농도는 자동분석기 (ADVIA 1650, Bayer, Tokyo, Japan)를 이용하여 분석하였고, 혈중 OC 농도는 ELISA kit (Metra OC, Quidel Corporation, San diego, CA, USA)를 이용하여 분석하였다.
시험결과는 통계프로그램 SPSS(version 12.0)로 통계 처리하여 정상대조군 대비 p<0.05 수준으로 유의성을 검증하였고, 그 결과는 도 11 및 도 12에 도시되어 있다.
실험 결과, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 음성대조군(OVX-Con)은 정상대조군(Sham)에 비해 혈중 ALP 및 OC 농도가 증가하였다. 이와 같은 결과는 난소절제 시술로 인한 골밀도 감소로 골 재형성 과정이 증가하게 되고, 이 과정에서 골교체 지표들이 향상되는 과정으로 볼 수 있다. 따라서 이 과정에서 대표적인 골교체 지표인 혈중 ALP 농도가 증가하고, 골 재흡수 및 골 형성 지표인 OC가 증가하게 되는 것이다(Hertrampf T., Schleipen B., Offermanns C., Velders M., Laudenbach U., Diel P., Comparison of the bone protective effects of an isoflavone-rich diet with dietary and subcutaneous administrations of genistein in ovariectomized rats. Toxicol. Lett. 2009, 184, 198-203.). 반면, 제1 실험군(OVX-Cirs)에서는 혈중 ALP 및 OC 농도가 음성대조군(OVX-Con)에 비해 감소하였다. 또한, 제2 실험군 (OVX-CT)은 혈중 ALP 및 OC 농도가 이보다 더 감소하여 정상대조군(Sham)에 가장 가까운 수치가 나왔다.
따라서 위와 같이 혈중 ALP 및 OC 농도가 상대적으로 덜 증가하는 것을 미루어 보면, 엉겅퀴 추출물, 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물은 폐경으로 인해 골밀도가 감소되는 것을 완화시키는데 효과가 있다는 것을 알 수 있다.
시험예 2: 인체대상시험
<2-1> 시험 대상
본 검사에 동의한 만45세 이상 중년 여성 60명 중 위약을 섭취한 대조군(Placebo), 엉겅퀴 추출물을 섭취한 제1 실험군(Cirs), 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물(CT)을 섭취한 제2 실험군으로 각 20명씩 임의로 분류하여 12주간 위약 또는 엉겅퀴 추출물 또는 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물이 포함된 실험약을 일일 400mg씩 섭취하도록 하였다.
<2-2> 한글판 KI( Kupperman's index )
1953년 Kupperman의 임상적 갱년기 장애 치료 경험을 바탕으로 표 2와 같이 갱년기 대표적인 증상 11개를 문항으로 설정하여 갱년기 장애의 정도 및 특징을 파악하여 발표한 검사법으로 현재까지 여성 갱년기 증상과 관련한 연구에서 증상 평가 척도로서 가장 많이 사용되고 있는 자가 설문 검사 방식이다. 갱년기 각 증상의 정도 및 특징을 파악, 문항별로 배점을 곱한 것을 합산하여 20점 이하는 경증, 20~40점은 중등, 40~60점은 중증, 60점 이상은 위급한 상태로 판정한다.
섭취 후의 개선율이 계산된 결과가 도 13에 도시되어 있고, 통계프로그램 SPSS(version 12.0)로 통계 처리하여 p<0.05 수준으로 유의성을 검증하였다.
증상 전혀
그렇지 않다		 이따금
그렇다		 자주
그렇다		 항상
그렇다
1. 안면홍조
2. 발한
3. 불면증
4. 신경질
5. 우울증
6. 어지럼증
7. 피로감
8. 관절통, 근육통
9. 두통
10. 가슴 두근거림
11. 질 건조, 분비물 감소
도 13에 도시된 바와 같이 위약을 섭취한 대조군(Placebo)에서는 3개월의 섭취 후 4.2%의 증상 개선율을 보인 반면, 제1 실험군(Cirsium)에서는 KI로 평가한 여성 갱년기 증상이 30% 감소하여 대조군(Placebo)과 비교하여 유의하게 갱년기 증상이 개선되었다. 또한, 제2 실험군(C+Thyme)은 여성 갱년기 증상이 45% 이상 감소된 것을 알 수 있다.
따라서 본 결과를 통해 엉겅퀴 추출물, 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물이 안면 홍조, 발한, 불면증, 신경질, 우울증, 어지럼증, 피로감, 관절통 및 근육통, 가슴 두근거림, 질 건조 및 분비물 감소 등의 복합적인 여성 갱년기 증상을 효과적으로 개선시킬 수 있음을 확인하였다.
<2-3> 한글판 MRS( Menopause Rating Scale )
MRS 검사법은 1992년 Hildich 등이 Kuppermanindex를 보완하여 만든 MENQOL(the MENopause-specific Quality Of life Questionnaire) 검사법을 1996년에 새롭게 보완하여 만든 검사방법이다. MRS는 전세계적으로 많은 연구들에 인용되면서 신뢰도와 타당성이 인정되고 있다. 신체증상, 정신증상, 비뇨생식기증상 등 총 11개 문항으로 구성되어 있으며 문항수가 적고 간편하여 편리하다는 장점을 가지고 있다. 이와 같은 MRS는 아래의 표 3과 같은 기준으로 증상을 평가한다.
총점을 계산하여 0~4점은 양호한 갱년기 상태로서 원만한 갱년기를 이야기하며, 5~8점은 경미한 갱년기 상태로서 관리가 필요함을 보여준다. 9~15점은 중증도 갱년기 상태로서 갱년기 장애가 있으므로 전문가의 진단가 치료가 필요하다. 16점 이상은 심한 갱년기 상태로서 장기적인 계획과 치료가 매우 필요함을 나타내는 수치이다.
결과는 도 14에 도시되어 있고, 통계프로그램 SPSS(version 12.0)로 각 실험군의 섭취 전과 후의 점수를 통계 분석하여 p<0.05 수준으로 유의성을 검증하였다.

증 상 		상태 정도

없음(0)
약간(1)
보통(2)
심함(3) 		매우
심함(4)

안면홍조, 발한
(얼굴이 화끈거리거나 열이 나는 경험, 갑작스럽게 땀이 나는 경험)

심장 불편감
(갑자기 가슴 두근거림, 맥박이 빨라지거나 건너 뜀)

수면 문제
(잠들기 어렵거나 잘깸, 수면을 지속하기 어려움)

우울한 기분
(기분이 처짐, 슬픔, 쉽게 눈물이 남, 의욕 없음)

과민성
(신경이 날카로워지는 느낌, 공격적인 느낌, 긴장감)

불안감
(내적인 초조감, 공황상태가 되는 느낌)

신체 및 정신적 피로
(피로, 무기력함, 기억력 감퇴, 집중력 감소, 건망증)

성적인 문제
(성적 욕구 변화, 성행위의 변화, 성적 만족감의 변화)

배뇨 문제
(배뇨 어려움, 소변이 자주 마려움, 요실금)

질 건조감
(질 부위의 건조감 또는 화끈한 느낌, 성교시 불편감)

관절 및 근육 불편감
(관절 통증, 류마티스와 유사한 증상)
총 점
시험 결과, 도 14에 도시된 바와 같이 대조군(Placebo)에서는 3개월의 섭취 후 MRS 점수에서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 반면, 제1 실험군(Cirsium)에서는 3개월의 섭취 후, MRS 점수가 30% 가량 감소하여 여성 갱년기 증상이 유의하게 감소한 것을 확인하였다. 또한, 제2 실험군(C+Thyme)은 3개월의 섭취 후 결과가 제1 실험군(Cirsium)보다 더 큰 차이를 보이며 감소한 것으로 미루어보아 더욱 효과적으로 갱년기 증상을 개선시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 엉겅퀴 추출물을 유효성분으로 포함하는 갱년기 여성의 에스트로겐 저하증 개선 및 예방용 식품 조성물.
  2. 엉겅퀴 및 백리향 복합 추출물을 유효성분으로 포함하는 갱년기 여성의 에스트로겐 저하증 개선 및 예방용 식품 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 엉겅퀴 추출물은 물, 탄소수 1 내지 6의 유기용매, 아임계 또는 초임계 유체 중 적어도 어느 하나의 용매에 의해 추출된 것임을 특징으로 하는 갱년기 여성의 에스트로겐 저하증 개선 및 예방용 식품 조성물.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 엉겅퀴 추출물 및 상기 백리향 추출물은 물, 탄소수 1 내지 6의 유기용매, 아임계 또는 초임계 유체 중 적어도 어느 하나의 용매에 의해 추출된 것임을 특징으로 하는 갱년기 여성의 에스트로겐 저하증 개선 및 예방용 식품 조성물.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 탄소수 1 내지 6의 유기용매는 탄소수 1 내지 6의 알코올(Alcohol), 아세톤(Acetone), 에테르(Ether), 벤젠(Benzene), 클로로포름(Chloroform), 에틸아세테이트(Ethyl acetate), 메틸렌클로라이드(Methylene chloride), 헥산(Hexane), 시클로헥산(Cyclohexane) 및 석유에테르(Petroleum ether)로 이루어진 군 중 하나인 것을 특징으로 하는 갱년기 여성의 에스트로겐 저하증 개선 및 예방용 식품 조성물.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 엉겅퀴 추출물 및 상기 백리향 추출물의 중량비는 2:8 내지 8:2인 것을 특징으로 하는 갱년기 여성의 에스트로겐 저하증 개선 및 예방용 식품 조성물.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 에스트로겐 저하증은 성선 기능 저하증인 것을 특징으로 하는 갱년기 여성의 에스트로겐 저하증 개선 및 예방용 식품 조성물.
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