KR101636733B1 - 에키노크롬 a를 유효성분으로 함유하는 운동능력 증진용 건강식품 및 이를 이용한 운동능력 증진방법 - Google Patents
에키노크롬 a를 유효성분으로 함유하는 운동능력 증진용 건강식품 및 이를 이용한 운동능력 증진방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 에키노크롬 A를 유효성분으로 함유하는 체중감소용 건강식품조성물 및 이를 이용한 운동능력 증진방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 에키노크롬 A는 체중 감량 및 기관의 무게를 증가시키는 효과를 나타낼 수 있으며, 에키노크롬 A와 운동을 복합 처리할 경우, 향상된 운동능력을 나타내는 것을 확인함에 따라, 에키노크롬 A를 운동능력 증진용 건강식품 및 체중조절용 건강식품으로 사용할 수 있으며, 본 발명에 따른 운동능력 증진 방법은 운동능력 향상에 효과적으로 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 에키노크롬 A를 유효성분으로 함유하는 운동능력 증진용 건강식품조성물 및 이를 이용한 운동능력 증진방법에 관한 것이다.
운동과 적절한 식이를 통한 생리적인 변화 중 하나는 운동능력이 증가하는 것이다. 이러한 운동능력을 증가시킬 수 있는 것은 근력을 증가시키는 것이며, 이러한 근력 증가는 미토콘드리아 기능 향상과 호르몬 농도의 증가와 밀접한 관련이 있다. 최근 많은 연구자들은 새로운 식이 방법과 운동을 병행하여 미토콘드리아 기능향상 및 증가된 호르몬에 의해 운동능력을 향상시키는 것에 많은 노력을 하고 있다.
우리나라 연안 바다에서 가장 흔하게 보이는 바다 동물로 극피동물에 속하는 성게에서 추출되는 여러 가지 물질들 중 에키노크롬 A(Echinochrome A; Echi A)는 나프톨 고리에 수산화기를 가지는 화학 구조이며, 이러한 구조는 활성산소를 제거하는 항산화제의 기능을 가지게 함에 따라 Echi A는 항균성, 항염증성, 킬레이트제의 기능을 한다.
최근에는 러시아에서 Histochrome®이라는 이름의 약물로 안구 질환과 심근 경색의 치료제로 이용되고 있다. 그러나, Echi A가 운동능력을 증가시키는데 미치는 영향과 기전은 아직 밝혀진 바가 없다.
본 발명은 에키노크롬 A(Echinochrome A; Echi A)를 유효성분으로 함유하는 운동능력 증진용 건강식품 및 본 발명에 따른 건강식품과 유산소 운동을 복합 처리하여 운동능력을 증진시키는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 에키노크롬 A를 유효성분으로 함유하는 운동능력 증진용 건강식품을 제공한다.
본 발명은 인간을 제외한 개체에 에키노크롬 A를 투여하는 단계; 및 상기 에키노크롬 A 투여 후 유산소 운동을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동능력 증진 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 에키노크롬 A를 유효성분으로 함유하는 체중 감소용 건강식품을 제공한다.
본 발명에 따르면, 에키노크롬 A는 체중 감량 및 기관의 무게를 증가시키는 효과를 나타낼 수 있으며, 에키노크롬 A와 운동을 복합 처리할 경우, 향상된 운동능력을 나타내는 것을 확인함에 따라, 에키노크롬 A를 운동능력 증진용 건강식품 및 체중조절용 건강식품으로 사용할 수 있으며, 본 발명에 따른 운동능력 증진 방법은 운동능력 향상에 효과적으로 이용될 수 있다.
도 1은 에키노크롬 A의 화학구조이다.
도 2는 2주간 운동 및 에키노크롬 A(Echinochrome A; Echi A) 처리 후 실험동물의 기관 무게를 확인한 결과로, 도 2A는 대조군(Control Group; CG), 유산소운동군(Aerobic Exercise Group; AG), Echi A 투여군 (Echinochrome A injected Group; EG) 및 Echi A를 주입받고 유산소운동을 한 군(Aerobic Exercise with Echinochrome A injection Group; AEG)으로 구분된 4개의 실험군 동물의 체중을 확인한 결과이며, 도 2B는 4개의 실험군 동물의 심장 무게를 확인한 결과이며, 도 2C는 4개의 실험군 동물의 비복근(gastrocnemius) 무게를 확인한 결과이며, 도 2D는 4개의 실험군 동물의 족저근(soleus) 무게를 확인한 결과이다.
도 3은 2주간 운동 및 에키노크롬 A(Echinochrome A; Echi A) 처리 후 상기 4개의 실험군 동물의 운동능력을 확인한 결과로, 도 3A는 운동시간을 나타낸 그래프이며, 도 3B는 운동 거리를 나타낸 그래프이다.
도 4는 2주간 운동 및 에키노크롬 A(Echinochrome A; Echi A) 처리 후 상기 4개의 실험군 동물의 근육에서 분리된 미토콘드리아의 기능을 확인한 결과로, 도 4A는 4개의 실험군 동물의 비복근(gastrocnemius) 근육에서 분리된 미토콘드리아를 확인한 전자현미경 사진이며, 도 4B는 100 μM ADP(adenosine diphosphate)처리에 따른 스테이트(state) 3의 산소소비량을 확인한 그래프이며, 도 4C는 5 mM 글루타메이트(glutamte) 및 2.5 mM 말레이트(malate) 처리에 따른 스테이트(state) 4의 산소소비량을 확인한 그래프이며, 도 4D는 도 4B와 도 4C의 결과를 비율로 환산 그래프이다.
도 2는 2주간 운동 및 에키노크롬 A(Echinochrome A; Echi A) 처리 후 실험동물의 기관 무게를 확인한 결과로, 도 2A는 대조군(Control Group; CG), 유산소운동군(Aerobic Exercise Group; AG), Echi A 투여군 (Echinochrome A injected Group; EG) 및 Echi A를 주입받고 유산소운동을 한 군(Aerobic Exercise with Echinochrome A injection Group; AEG)으로 구분된 4개의 실험군 동물의 체중을 확인한 결과이며, 도 2B는 4개의 실험군 동물의 심장 무게를 확인한 결과이며, 도 2C는 4개의 실험군 동물의 비복근(gastrocnemius) 무게를 확인한 결과이며, 도 2D는 4개의 실험군 동물의 족저근(soleus) 무게를 확인한 결과이다.
도 3은 2주간 운동 및 에키노크롬 A(Echinochrome A; Echi A) 처리 후 상기 4개의 실험군 동물의 운동능력을 확인한 결과로, 도 3A는 운동시간을 나타낸 그래프이며, 도 3B는 운동 거리를 나타낸 그래프이다.
도 4는 2주간 운동 및 에키노크롬 A(Echinochrome A; Echi A) 처리 후 상기 4개의 실험군 동물의 근육에서 분리된 미토콘드리아의 기능을 확인한 결과로, 도 4A는 4개의 실험군 동물의 비복근(gastrocnemius) 근육에서 분리된 미토콘드리아를 확인한 전자현미경 사진이며, 도 4B는 100 μM ADP(adenosine diphosphate)처리에 따른 스테이트(state) 3의 산소소비량을 확인한 그래프이며, 도 4C는 5 mM 글루타메이트(glutamte) 및 2.5 mM 말레이트(malate) 처리에 따른 스테이트(state) 4의 산소소비량을 확인한 그래프이며, 도 4D는 도 4B와 도 4C의 결과를 비율로 환산 그래프이다.
본 발명은 에키노크롬 A를 유효성분으로 함유하는 운동능력 증진용 건강식품을 제공할 수 있다.
보다 상세하게는 상기 에키노크롬 A은 성게로부터 추출되는 폴리하이드록시나프타퀴논(polyhydroxynaphthaquinone)계열의 항산화 퀴노이드 색소로 도 1과 같이 오쏘하이드록실 작용기와 케톤 구조로 구성되며, 에키노크롬 A의 모이어티(moiety)는 금속 이온 킬레이트 작용 및 항산화 능력을 갖는 것으로 알려져 있다.
상기 건강식품은 건강식품 100 중량부에 대하여 상기 에키노크롬 A는 0.01 내지 10 중량부로 함유될 수 있다.
본 발명은 인간을 제외한 개체에 에키노크롬 A를 투여하는 단계; 및 상기 에키노크롬 A 투여 후 유산소 운동을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동능력 증진 방법을 제공할 수 있다.
상기 에키노크롬 A는 0.01 내지 10 mg/kg으로 유산소 운동 10 내지 40분 전에 투여될 수 있다. 보다 바람직하게는 에키노크롬 A 0.1 mg/kg을 유산소 운동 30분 전에 투여할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 유산소 운동은 30 내지 90 분간 수행되어질 수 있으며, 보다 바람직하게는 주 5회, 20 미터(meters)/분(minutes)으로 60분간 수행되어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 대조군(Control Group; CG), 유산소운동군(Aerobic Exercise Group; AG), Echi A 투여군 (Echinochrome A injected Group; EG) 및 Echi A를 주입받고 유산소운동을 한 군(Aerobic Exercise with Echinochrome A injection Group; AEG)으로 구분된 4개의 실험군의 동물에 각각의 실험조건 또는 본 발명에 따른 운동능력 증진 방법으로 2 주간 처리한 후, 각 실험군의 동물들을 15도 경사의 트레드밀 운동을 수행시켜 운동능력을 확인한 결과, 도 3과 같이 에키노크롬 A를 주입받고 유산소운동을 한 실험군(Aerobic Exercise with Echinochrome A injection Group; AEG)의 운동능력이 대조군보다 유의하게 증가한 것을 확인할 수 있었다.
또한 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 본 발명에 따른 운동능력 증진 방법으로 처리된 4개의 실험군의 동물의 혈중 호르몬 농도 변화 및 근육내 미토콘드리아 산소 소비도를 확인한 결과, 표 1 및 도 4와 같이 혈중 호르몬 농도 및 미토콘드리아 산소 소비도의 유의한 변화가 나타나지 않았다.
상기 결과들로부터 유산소 운동과 에키노크롬 A(Echi A) 복합 처리 방법은 생체내 호르몬 및 미토콘드리아의 기능 변화 없이도 운동능력을 향상시키는데 효과적인 것이 확인되었다.
또한, 본 발명은 에키노크롬 A를 유효성분으로 함유하는 체중감소용 건강식품을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 도 2와 같이 Echi A 투여한 실험군 (Echinochrome A injected Group; EG)의 경우, 다른 실험군들보다 체중이 감소하고, 심장 및 비복근(gastrocnemius)의 무게는 증가된 것을 확인할 수 있었다.
상기 건강식품은 분말, 과립, 정제, 캡슐, 시럽 또는 음료의 형태로 제공될 수 있으며, 상기 건강식품은 유효성분인 본 발명에 따른 에키노크롬 A 이외에 다른 식품 또는 식품 첨가물과 함께 사용되고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 그의 사용 목적 예를 들어 예방, 건강 또는 치료적 처치에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
상기 건강식품에 함유된 에키노크롬 A의 유효용량은 상기 약학조성물의 유효용량에 준해서 사용할 수 있으나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 유효성분은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있음은 확실하다.
상기 건강식품의 종류에는 특별한 제한이 없고, 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등을 들 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<
실시예
1> 유산소 운동과
에키노크롬
A(
Echinochrome
A;
Echi
A) 복합 처치에 따른 운동능력향상 확인
1. 유산소 운동과
에키노크롬
A(
Echinochrome
A;
Echi
A) 복합 처치
Sprague-Dawley 계통의 수컷 래트 24 마리를 Orient Bio Laboratory Animals (Dae jeon, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 동물들은 22 ± 2℃의 온도와 45% ± 5%의 습도에서 12시간 단위의 불빛/어둠 사이클로 사육되었으며, 사료와 물을 자유로이 공급받았다.
에키노크롬 A(Echi A)는 러시아 해양연구소(Pacific Institute of Bioorganic Chemistry, Far East Branch of the Russian Academy of Science)에서 수령하여 사용하였다.
래트들을 6마리씩 총 4개의 그룹으로 구분하였다. 4개의 그룹은 대조군(Control Group; CG), 유산소운동군(Aerobic Exercise Group; AG), Echi A 투여군 (Echinochrome A injected Group; EG) 및 Echi A를 주입받고 유산소운동을 한 군(Aerobic Exercise with Echinochrome A injection Group; AEG)으로 구분되었다.
AG군와 AEG군은 주 5회, 20 미터(meters)/분(minutes)으로 60분 동안 트레드밀 운동을 하였다. EG군과 AEG군은 0.1 mg/kg 농도의 Echi A 1ml을, CG군과 AG군은 PBS 1ml을 운동 시작 30분 전에 복강에 주입하였다.
상기 방법으로 2 주간의 유산소 운동과 에키노크롬 A(Echi A) 복합 처리한 후, 운동능력 향상 효과를 확인하였다.
2. 기관 무게 확인
상기 방법과 같이 2 주간 유산소 운동과 에키노크롬 A(Echi A) 복합 처리한 후, 각 실험군 래트의 체중, 심장, 족저근(soleus) 및 비복근(gastrocnemius)의 무게를 측정하였다.
그 결과, 도 2와 같이 Echi A만 투여된 실험군(Echinochrome A injected Group; EG)에서는 대조군보다 체중이 감소하였으나, 심장 및 비복근(gastrocnemius)의 무게는 증가된 것을 확인할 수 있었다.
3. 운동능력 확인
상기 방법과 같이 2 주간 유산소 운동과 에키노크롬 A(Echi A) 복합 처리한 후, 각 실험군의 동물들을 15도 경사의 트레드밀 운동을 수행시켜 운동능력을 확인하였다.
먼저, 각 실험군의 동물들은 5분 동안은 10 m/min으로 트레드밀 운동을 수행하고, 그 후 매 2분마다 2 m/min씩 속도를 증가시켰으며, 실험동물이 지쳐 더 이상 운동을 지속할 수 없을 때, 그때의 운동 시간 및 달린 거리를 측정하였다.
그 결과, 도 3과 같이 Echi A만 투여된 실험군의 운동능력이 대조군보다 증가하였으며, Echi A를 주입받고 유산소운동을 한 실험군(Aerobic Exercise with Echinochrome A injection Group; AEG)의 운동능력이 다른 실험군보다 유의하게 증가한 것을 확인할 수 있었다.
4. 호르몬 변화 확인
상기 방법과 같이 2 주간 유산소 운동과 에키노크롬 A(Echi A) 복합 처리한 후, 각 실험군 래트의 혈액에서 TC(total cholesterol), TG(triglyceride), HDL-C(high lipoprotein cholesterol), LDL-C(low lipoprotein cholesterol), CRP(C-reactive protein), GH(growth hormone), IGF-1, 코르티솔(Cortisol), 테스토스테론(Testosterone)에 대한 혈액생화학 검사를 Seegene Medical Foundation (Seoul, Korea)에 의뢰하여 수행하였다.
그 결과, 표 1과 같이 각 실험군 래트의 혈중의 호르몬 농도 변화 및 미토콘드리아 기능 변화는 유의한 차이를 나타내지 않았다.
| CG | AG | EG | AEG | |
| TC(mg/dL) | 66.00±9.53 | 42.00±3.51 | 56.66±6.35 | 48.66±4.25 |
| TG(mg/dL) | 75.66±26.66 | 43.66±3.84 | 120.00±51.17 | 113.33±32.77 |
| LDL-C(mg/dL) | 23.66±10.17 | 11.00±1.15 | 14.00±6.08 | 9.33±2.40 |
| HDL-C(mg/dL) | 40.33±8.41 | 36.00±3.21 | 43.00±4.93 | 37.33±5.36 |
| GH(ng/dL) | 0.04±0.00 | 0.03±0.00 | 0.03±0.01 | 0.03±0.01 |
| CRP(mg/dL) | 0.10±0.00 | 0.16±0.03 | 0.10±0.0 | 0.10±0.00 |
| 코르티솔(μg/dL) | 1.95±0.51 | 2.92±0.44 | 2.77±0.19 | 2.25±0.64 |
| 테스토스테론(μg/dL) | 0.64±0.25 | 3.45±0.38 | 2.86±1.29 | 3.63±1.02 |
5. 미토콘드리아 기능 확인
상기 방법과 같이 2 주간 유산소 운동과 에키노크롬 A(Echi A) 복합 처리한 후, 실험동물의 비복근(Gastrocnemius)에서 미토콘드리아를 분리하여, 미토콘드리아 산소 소비도를 확인하였다.
실험동물의 비복근을 500 mg 분리한 후, 4℃ PBS 또는 NT에서 혈액을 제거하였다. 혈액이 제거된 비복근은 MIBⅠ버퍼(180mM KCl, 0.5mM Na2EDTA, 10mM Tris) 20 ml을 50 ml 튜브에 넣어서 잘게 자른 후, 정치하여서 상층액을 버리고, MIB Ⅱ(MINⅠ+ BSA 1g/l)를 비복근량의 3배량으로 추가하여 균질기(Homogenizer; meditum-fitting glass-teflon Potter-Elvehjem)로 비복근을 잘게 균질화하였다.
핵을 제거하기 위한 원심분리하기 전 50 ml 튜브에 MIB Ⅱ를 반으로 채운 후 4℃에서 1000×g로 10분간 원심분리한 후, 상층액을 깨끗한 원심분리 튜브(centrifuge tube)에 옮기고, 바로 4℃에서 10,000×g로 10분간 원심분리 하였다. 이때, 상층액 제거 후 5 ml MIB Ⅱ에 잘 섞어준 후, 다시 4℃에서 10,000×g로 10분간 원심분리하여 미토콘드리아 펠렛을 얻었다. 미토콘드리아 산소 소모량은 OROBOROS O2K 기기(OROBOROS, Austria)를 이용하여 측정하였다.
분리된 미토콘드리아의 스테이트 4는 5 mM 글루타메이트(glutamate) 및 2.5 mM 말레이트(malate)를 이용하였으며, 스테이트 3는 100 μM ADP(adenosine disphosphate)를 이용하여 분석하였다. 산소 소비 비율(RCI)은 스테이트 3와 4의 비율로 환산하였으며, 미토콘드리아의 단백질 농도는 Bradford의 방법으로 측정(Bio-Rad Protein Assay)하였다.
또한, 실험동물의 비복근을 JEOL 100SX 투과 전자 현미경(JEOL Ltd., Akishima, Tokyo, Japan)으로 이미지화하고, 사진 이미지를 캡쳐(Kodak 4489, Eastman Kodak Company, Rochester, NY)하였다.
그 결과, 도 4와 같이 각 실험군 래트의 근육의 미토콘드리아 기능 변화는 유의한 차이를 나타내지 않았다.
상기 결과들로부터 유산소 운동과 에키노크롬 A(Echi A) 복합 처리 방법은 호르몬 및 미토콘드리아의 기능 변화없이 생체에 안전하게 운동능력을 향상시키는데 효과적인 것이 확인되었다. 또한, 에키노크롬 A는 기관의 근육량 손상 없이 체중 감소에 효과적인 것을 확인할 수 있었다.
이하, 본 발명에 따른 에키노크롬 A(Echi A)를 이용한 건강식품 제조예를 설명하나, 이는 본 발명을 한정하고자 함이 아니라 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
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제조예
1> 건강식품의 제조
에키노크롬 A 10 mg, 비타민 혼합물 적량(비타민 A 아세테이트 70 ㎍, 비타민 E 1.0 ㎎, 비타민 B 1 0.13 ㎎, 비타민 B 2 0.15 ㎎, 비타민 B 6 0.5 ㎎, 비타민 B 12 0.2 ㎍, 비타민 C 10 ㎎, 비오틴 10 ㎍, 니코틴산아미드 1.7 ㎎, 엽산 50 ㎍, 판토텐산 칼슘 0.5 ㎎), 무기질 혼합물 적량(황산제1철 1.75 ㎎, 산화아연 0.82 ㎎, 탄산마그네슘 25.3 ㎎, 제1인산칼륨 15 ㎎, 제2인산칼슘 55 ㎎, 구연산칼륨 90 ㎎, 탄산칼슘 100 ㎎, 염화마그네슘 24.8 ㎎)을 혼합한 다음 과립을 제조하고 통상의 방법에 따라 건강식품을 제조하였다.
<
제조예
2>
건강음료의
제조
에키노크롬 A 10 mg, 구연산 1000 ㎎, 올리고당 100 g, 매실농축액 2 g, 타우린 1 g 및 정제수를 가하여 전체 900 ㎖가 되도록 하며, 통상의 건강음료제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간 동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 L 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관하였다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (7)
- 에키노크롬 A를 유효성분으로 함유하는 운동능력 증진용 건강식품.
- 청구항 1에 있어서, 상기 건강식품은 건강식품 100 중량부에 대하여 상기 에키노크롬 A는 0.01 내지 10 중량부로 함유되는 것을 특징으로 하는 운동능력 증진용 건강식품.
- 인간을 제외한 개체에 에키노크롬 A를 투여하는 단계; 및
상기 에키노크롬 A 투여 후 유산소 운동을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동능력 증진방법. - 청구항 3에 있어서, 상기 에키노크롬 A는 0.01 내지 10 mg/kg으로 투여되는 것을 특징으로 하는 운동능력 증진방법.
- 청구항 3에 있어서, 상기 에키노크롬 A는 유산소 운동 10 내지 40분 전에 투여되는 것을 특징으로 하는 운동능력 증진방법.
- 청구항 3에 있어서, 상기 유산소 운동은 30 내지 90분간 수행되어지는 것을 특징으로 하는 운동능력 증진방법.
- 에키노크롬 A를 유효성분으로 함유하는 체중감소용 건강식품.
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|---|---|---|---|
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ID=56500020
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