KR101685876B1 - 길경추출물을 유효성분으로 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물 - Google Patents
길경추출물을 유효성분으로 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 길경추출물을 유효성분으로 포함하는, 비만의 예방, 개선, 또는 치료용 조성물 및 항비만 효과가 향상된 길경추출물의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 길경추출물은 식이성 비만 유도 마우스 모델에서 고지방식이에 의한 체중 및 체지방량의 증가를 억제하여 정상화시키고, 공복혈당 증가 및 에너지 대사율 감소를 억제시키는 효과가 있음을 확인하였다. 또한, 기연구된 추출방법으로 제조된 길경추출물과 비교하여 체중 및 체지방량 증가 억제, 공복혈당 증가 억제, 및 혈중 지질과 아디포카인 함량 증가 억제효과가 현저히 뛰어남을 관찰함으로써 항비만 효과가 우수함을 실험적으로 확인하였는바, 본 발명에 따른 추출방법으로 제조된 길경추출물은 비만뿐 만 아니라 체지방량 증가에 따라 유발될 수 있는 비만 관련 합병증의 예방 또는 치료 용도로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
Description
본 발명은 길경추출물을 유효성분으로 포함하는, 비만의 예방, 개선, 또는 치료용 조성물 및 항비만 효과가 향상된 길경추출물의 제조방법에 관한 것이다.
비만은 체내에 지방조직이 과다한 상태로, 섭취하는 열량이 소비하는 열량보다 많을 경우 발생하며, 또한 정신 및 사회적 요인, 유전, 질병, 약물 등의 다양한 원인으로 발생한다. 2010년 세계 보건기구(WHO)에 따르면, 과체중 성인 인구는 전 세계적으로 약 16억 명, 비만인은 약 4억 명으로 집계되었으며, 매년 260만 명이 비만과 과체중으로 사망한다고 보고되었다. 우리나라의 경우에도 보건복지부와 질병관리본부의 보고에 따르면 성인 비만율은 계속적으로 증가하고 있는 추세이며, 2010년을 기준으로 30.8%(남자 36.3%, 여자 24.8%)로 나타났다. 이처럼 비만 인구는 전 세계적으로 계속적으로 증가하고 있으며, 이에 따른 의료비 부담도 증가하고 있는 추세이다.
비만은 그 자체의 위험성보다 비만으로 인해 유발될 수 있는 여러 합병증 때문에 그 심각성이 더욱 크게 인식되고 있다. 비만은 고혈압, 고지혈증, 당뇨병 등의 대사증후군, 지방간, 관절 이상, 및 암 발병 위험을 증가시킨다고 알려져 있다. 2010년 세계보건기구에서 발표한 바에 따르면, 정상 체중인 사람에 비해 비만인 사람에게서 고혈압, 당뇨병, 이상지질혈증이 동반될 위험이 2배 이상(고혈압 2.5배, 당뇨병 2배, 고콜레스테롤혈증 2.3배, 고중성지질혈증 2.4배) 높게 나타났다. 상기 질환들 이외에도 여성의 경우 체지방이 과다하면 성호르몬의 균형이 깨져 심한 경우 불임증을 초래할 수 있고, 자궁내막암과 유방암의 위험성이 높아진다고 알려져 있다. 더불어 비만은 신체적인 질환뿐만 아니라 사회적 고립감이나 소외, 자신감 결여, 및 우울감과 같은 정신적 질환을 유발할 수 있으므로 비만의 예방 및 치료에 대한 필요성은 매우 중요하게 인식되고 있다.
비만은 식이요법, 규칙적인 운동과 더불어 행동요법과 같은 생활습관의 개선, 및 식욕억제제와 지방 흡수 억제제와 같은 약물을 통해 치료할 수 있다. 비만은 만성 질환이기 때문에 약물치료를 시도하는 경우 장기간의 사용이 필요하며, 현재 국내에서 3개월 이상 장기간 사용이 허가된 제품으로는 식욕억제제인 시부트라민(sibutramine)과 지방분해효소 억제제인 올리스타트(orlistat)가 있다. 그러나 이러한 비만 치료 약물들은 대부분 중추신경계에 작용하여 식욕을 조절하는 향정신성의약품들이므로 두통 및 구토 등의 부작용을 동반하며 남용 우려 등의 문제점이 있다. 따라서 상기 시판중인 항비만제의 부작용을 해결할 수 있는 안정성이 높고 항비만 효과가 우수한 소재를 개발하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
한편, 도라지로 잘 알려져 있는 길경(Platycodon grandiflorum)은 길경근으로도 불리며 초롱꽃과 도라지의 뿌리 또는 주피를 제거하여 만든 약재로서, 냄새가 약간 있고 맛은 쓰고 매우며 성질은 평하다고 알려져 있다. 길경은 폐에 작용하여 해수와 가래가 많고 호흡이 불편한 증상을 치료하며 기침을 멈추고 담을 없애는 효과가 있다. 또한, 소변을 잘 보지 못하여 전신부종이 있고 소변양이 적을 때도 사용한다. 따라서 인후통, 감기로 인한 기침, 가래, 코막힘, 천식, 기관지염증, 흉막염, 두통, 오한, 편도선염 등에 처방되어 사용한다. 약리작용으로는 거담작용, 콜레스테롤 강하작용, 및 개선균 억제작용 등이 보고되어있다.
종래에 길경은 비만의 예방 또는 치료를 위한 약재로써 연구되었으나, 다양한 비만 동물 모델을 이용한 실험결과 길경추출물 급여시 정상군 수준으로의 현저한 항비만 효과가 관찰되지 못하였다. 따라서 본 발명자들은 길경추출물 섭취에 의한 체중 및 체지방량 정상화 효과를 확인함으로써 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명자들은 식이성 비만 유도 마우스 모델에서 길경추출물을 고지방식이에 혼합하여 급여시키며 12주 동안 관찰한 결과, 고지방식이군에 비하여 체중 및 체지방량이 정상식이군과 거의 유사한 수준을 나타내었고, 공복혈당 수치 및 에너지 대사율이 정상식이군과 유사하게 유지됨을 확인하였으며, 본 발명에 따른 길경추출물은 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물에 비하여 현저히 향상된 항비만 효과를 나타냄을 확인하였는바, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명은 길경추출물을 유효성분으로 포함하며, 체중 및 체지방량을 정상화시키는 것을 특징으로 하는, 비만 예방, 개선, 또는 치료용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 항비만 효과가 향상된 길경추출물의 제조방법을 제공한다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 길경추출물을 유효성분으로 포함하며, 체중 및 체지방량을 정상화시키는 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 길경추출물을 유효성분으로 포함하며, 체중 및 체지방량을 정상화시키는 것을 특징으로 하는, 비만 개선용 건강기능성 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예로, 상기 길경추출물은 물, C1 내지 C4의 저급알코올, n-헥산, 에틸아세테이트, 아세톤, 부틸아세테이트, 1,3-부틸렌 글리콜, 메틸렌클로라이드, 및 이들의 혼합용매로 구성된 군으로부터 선택된 용매로 추출된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 길경추출물은 에탄올 용매로 추출된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 조성물은 체중 및 체지방량의 증가를 억제시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 조성물은 혈당 증가를 억제시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 조성물은 에너지 대사율 감소를 억제시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 조성물은 혈중 지질 함량 증가를 억제시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 조성물은 혈중 아디포카인(adipokine) 함량 증가를 억제시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 길경추출물은 조성물 총 중량에 대해 3~10 중량%를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 비만 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 조성물의 비만 예방 또는 치료 용도를 제공한다.
본 발명에 따른 길경추출물은 식이성 비만 유도 마우스 모델에서 고지방식이에 의한 체중 및 체지방량의 증가를 억제하여 정상화시키고, 공복혈당 증가 및 에너지 대사율 감소를 억제시키는 효과가 있음을 확인하였다. 또한, 기연구된 추출방법으로 제조된 길경추출물과 비교하여 체중 및 체지방량 증가 억제, 공복혈당 증가 억제, 및 혈중 지질과 아디포카인 함량 증가 억제효과가 현저히 뛰어남을 관찰함으로써 항비만 효과가 우수함을 실험적으로 확인하였는바, 본 발명에 따른 추출방법으로 제조된 길경추출물은 비만뿐 만 아니라 체지방량 증가에 따라 유발될 수 있는 비만 관련 합병증의 예방 또는 치료 용도로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 길경추출물의 항비만 효과를 평가하기 위하여 식이성 비만 유도 마우스 모델을 이용한 실험 디자인을 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 2는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH) 마우스들의 체중을 일주일 간격으로 12주 동안 측정하여 사육기간에 따른 체중변화를 비교하여 나타낸 것이다.
도 3은 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH) 마우스들을 12주 동안 사육한 후 간(liver), 신장(kidney). 및 총 근육(total muscle)을 적출하고 중량을 측정한 후 체중 100 g 당 중량으로 나타낸 것이다.
도 4a는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH) 마우스들을 12주 동안 사육한 후 내장지방 조직들을 적출하고 부고환 백색지방(Epididymal WAT), 신주위 백색지방(Perirenal WAT), 후복강 백색지방(Retroperitoneum WAT), 장간막 백색지방(Mesentric WAT), 및 총 내장지방(Visceral WAT)의 중량을 측정한 후 체중 100 g 당 중량으로 나타낸 것이다.
도 4b는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH) 마우스들을 12주 동안 사육한 후 피하지방을 적출하고 백색지방(Subcutaneous WAT), 견갑골간 백색지방(Interscapular WAT), 견갑골간 갈색지방(Interscapular BAT), 내장지방(Visceral WAT), 및 총 백색지방(Total WAT)의 중량을 측정한 후 체중 100 g 당 중량으로 나타낸 것이다.
도 5는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH) 마우스들의 공복혈당을 2주일 간격으로 12주 동안 측정하여 사육기간에 따른 혈당수치 변화를 비교하여 나타낸 것이다.
도 6a는 동물대사율 측정 장치를 이용하여 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH) 마우스들의 24시간 동안의 에너지 소비량을 측정하여 시간변화에 따른 에너지 대사율을 비교하여 나타낸 것이다.
도 6b는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH) 마우스들의 24시간 동안의 에너지 대사율을 낮과 밤으로 구분하여 정량적인 값으로 비교하여 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 길경추출물(PGE2)과 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물의 항비만 효과를 비교분석하기 위하여 식이성 비만 유도 마우스 모델을 이용한 실험 디자인을 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 8은 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1), 및 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2) 마우스들의 체중을 2주일 간격으로 12주 동안 측정하여 사육기간에 따른 체중변화를 비교하여 나타낸 것이다.
도 9는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1), 및 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2) 마우스들을 12주 동안 사육한 후 간(liver), 신장(kidney). 및 총 근육(total muscle)을 적출하고 중량을 측정한 후 체중 100 g 당 중량으로 나타낸 것이다.
도 10은 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1), 및 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2) 마우스들을 12주 동안 사육한 후 내장지방 조직들을 적출하고 부고환 백색지방(Epididymal WAT), 신주위 백색지방(Perirenal WAT), 후복강 백색지방(Retroperitoneum WAT), 장간막 백색지방(Mesentric WAT), 내장지방(Visceral WAT), 피하 백색지방(Subcutaneous WAT), 견갑골간 백색지방(Interscapular WAT), 총 백색지방(Total WAT)의 중량을 측정한 후 체중 100 g 당 중량으로 나타낸 것이다.
도 11은 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1), 및 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2) 마우스들을 12주간 사육시킨 후 12시간 절식시키고 공복 혈액을 채취하여 혈장 내 콜레스테롤(Total-cholesterol; Total-C), 중성지방(Triglyceride; TG), 유리지방산(Free fatty acid; FFA), 고밀도지질단백질-콜레스테롤(HDL-cholesterol; HDL-C), 및 비고밀도지질단백질-콜레스테롤(nonHDL-cholesterol; nonHDL-C) 함량을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1), 및 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2) 마우스들의 공복혈당을 2주일 간격으로 12주 동안 측정하여 사육기간에 따른 혈당수치 변화를 비교하여 나타낸 것이다.
도 13은 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1), 및 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2) 마우스들을 12주간 사육한 후 혈장 내 포도당, 인슐린 함량 및 HOMA-IR 수치를 측정하여 나타낸 것이다.
도 14는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1), 및 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2) 마우스들을 12주간 사육한 후 혈장 내 아디포카인(adipokine)인 렙틴(leptin), 레시스틴(resistin), 및 tumor necrosis factor-α(TNF-α)의 함량을 측정하여 나타낸 것이다.
도 2는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH) 마우스들의 체중을 일주일 간격으로 12주 동안 측정하여 사육기간에 따른 체중변화를 비교하여 나타낸 것이다.
도 3은 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH) 마우스들을 12주 동안 사육한 후 간(liver), 신장(kidney). 및 총 근육(total muscle)을 적출하고 중량을 측정한 후 체중 100 g 당 중량으로 나타낸 것이다.
도 4a는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH) 마우스들을 12주 동안 사육한 후 내장지방 조직들을 적출하고 부고환 백색지방(Epididymal WAT), 신주위 백색지방(Perirenal WAT), 후복강 백색지방(Retroperitoneum WAT), 장간막 백색지방(Mesentric WAT), 및 총 내장지방(Visceral WAT)의 중량을 측정한 후 체중 100 g 당 중량으로 나타낸 것이다.
도 4b는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH) 마우스들을 12주 동안 사육한 후 피하지방을 적출하고 백색지방(Subcutaneous WAT), 견갑골간 백색지방(Interscapular WAT), 견갑골간 갈색지방(Interscapular BAT), 내장지방(Visceral WAT), 및 총 백색지방(Total WAT)의 중량을 측정한 후 체중 100 g 당 중량으로 나타낸 것이다.
도 5는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH) 마우스들의 공복혈당을 2주일 간격으로 12주 동안 측정하여 사육기간에 따른 혈당수치 변화를 비교하여 나타낸 것이다.
도 6a는 동물대사율 측정 장치를 이용하여 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH) 마우스들의 24시간 동안의 에너지 소비량을 측정하여 시간변화에 따른 에너지 대사율을 비교하여 나타낸 것이다.
도 6b는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH) 마우스들의 24시간 동안의 에너지 대사율을 낮과 밤으로 구분하여 정량적인 값으로 비교하여 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 길경추출물(PGE2)과 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물의 항비만 효과를 비교분석하기 위하여 식이성 비만 유도 마우스 모델을 이용한 실험 디자인을 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 8은 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1), 및 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2) 마우스들의 체중을 2주일 간격으로 12주 동안 측정하여 사육기간에 따른 체중변화를 비교하여 나타낸 것이다.
도 9는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1), 및 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2) 마우스들을 12주 동안 사육한 후 간(liver), 신장(kidney). 및 총 근육(total muscle)을 적출하고 중량을 측정한 후 체중 100 g 당 중량으로 나타낸 것이다.
도 10은 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1), 및 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2) 마우스들을 12주 동안 사육한 후 내장지방 조직들을 적출하고 부고환 백색지방(Epididymal WAT), 신주위 백색지방(Perirenal WAT), 후복강 백색지방(Retroperitoneum WAT), 장간막 백색지방(Mesentric WAT), 내장지방(Visceral WAT), 피하 백색지방(Subcutaneous WAT), 견갑골간 백색지방(Interscapular WAT), 총 백색지방(Total WAT)의 중량을 측정한 후 체중 100 g 당 중량으로 나타낸 것이다.
도 11은 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1), 및 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2) 마우스들을 12주간 사육시킨 후 12시간 절식시키고 공복 혈액을 채취하여 혈장 내 콜레스테롤(Total-cholesterol; Total-C), 중성지방(Triglyceride; TG), 유리지방산(Free fatty acid; FFA), 고밀도지질단백질-콜레스테롤(HDL-cholesterol; HDL-C), 및 비고밀도지질단백질-콜레스테롤(nonHDL-cholesterol; nonHDL-C) 함량을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1), 및 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2) 마우스들의 공복혈당을 2주일 간격으로 12주 동안 측정하여 사육기간에 따른 혈당수치 변화를 비교하여 나타낸 것이다.
도 13은 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1), 및 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2) 마우스들을 12주간 사육한 후 혈장 내 포도당, 인슐린 함량 및 HOMA-IR 수치를 측정하여 나타낸 것이다.
도 14는 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1), 및 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2) 마우스들을 12주간 사육한 후 혈장 내 아디포카인(adipokine)인 렙틴(leptin), 레시스틴(resistin), 및 tumor necrosis factor-α(TNF-α)의 함량을 측정하여 나타낸 것이다.
본 발명자들은 식이성 비만 유도 마우스 모델에서 길경추출물을 고지방식이에 혼합하여 급여시키며 관찰한 결과, 길경추출물의 우수한 항비만 효과를 관찰함으로써 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명은 길경추출물을 유효성분으로 포함하며 체중 및 체지방량을 정상화시키는 것을 특징으로 하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 길경추출물을 유효성분으로 포함하는 체중 또는 체지방량 감소용 조성물을 제공한다.
본 발명의 예방 또는 치료 대상 질병인 “비만(obesity)”은 대사 장애로 인하여 체내에 지방세포가 증식 분화하고 이로 인하여 지방이 과잉으로 축적된 상태를 의미하며, 고혈압, 당뇨, 및 이상지질혈증 등을 동반하는 대사증후군을 포함하는 관련 합병증을 유발할 수 있다. 에너지 흡수량이 소비량에 비해 상대적으로 증가하는 경우, 지방세포의 수와 부피가 증가되는 과정을 거쳐 결과적으로 지방조직의 질량이 증가된다.
본 발명에서 사용되는 용어, “예방”이란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 비만을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어, “치료”란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 비만에 대한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어 “체지방”은 신체를 구성하는 지방조직을 의미하며 피하조직, 유선, 및 신장주위 등에 널리 분포하고, 저장지방으로 에너지에 이용되는 것 이외에 내장 보호와 체온 조절기능을 한다. 저장지방이 과잉으로 축적된 상태를 비만이라고 하며 비만에서는 합병증 예방 관점에서 체중보다 체지방의 양이 중요시된다. 피하지방보다 복강 내 내장지방의 축적이 당, 지질대사이상, 고혈압, 및 관상동맥질환과의 관련이 깊다고 알려져 있다. 본 발명에서 체지방은 피하지방과 내장지방을 모두 포함한다.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 항비만 효과가 향상된 길경추출물의 제조방법을 제공한다.
(a) 길경에 추출용매를 첨가한 후 30℃ 내지 70℃에서 추출하는 단계; 및
(b) 상기로부터 추출된 추출물을 감압농축한 후 동결건조 하는 단계.
상기 길경추출물은 물, 탄소 수 1 내지 4의 알코올, n-헥산, 에틸아세테이트, 아세톤, 부틸아세테이트, 1,3-부틸렌 글리콜, 메틸렌클로라이드, 및 이들의 혼합 용매로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 용매를 사용하여 추출할 수 있고, 바람직하게는 에탄올을 사용하여 추출할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 70% 에탄올을 사용하여 추출할 수 있다.
상기 단계 (a)에서, 추출은 4시간 내지 8시간 동안 수행될 수 있고, 보다 바람직하게는 5시간 내지 7시간 동안 수행될 수 있다.
상기 단계(b)에서, 감압농축은 40℃ 내지 60℃에서 수행될 수 있으며, 보다 바람직하게는 50℃에서 수행될 수 있다.
상기 제조된 추출물은 이후 여과하거나 농축 또는 건조과정을 수행하여 용매를 제거할 수 있으며, 여과, 농축 및 건조를 모두 수행할 수 있다. 예컨대, 여과는 여과지를 이용하거나 감압여과기를 이용할 수 있으며, 농축은 감압 농축기, 건조는 동결건조법 등을 수행할 수 있으나, 이것으로 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 용매로 추출한 추출물은 이후 부탄올, n-헥산, 메틸렌클로라이드, 아세톤, 에틸아세테이트, 에틸에테르, 클로로포름, 물, 및 이들의 혼합용매로 이루어진 군으로부터 선택된 용매로 분획과정을 추가로 실시할 수도 있다. 상기 분획 시 온도는 4℃ 내지 120℃일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 일실시예에서는 상기 방법으로 추출한 길경추출물의 항비만 효과를 평가하기 위하여, 식이성 비만 유도 마우스 모델을 이용하여 실험을 진행하였다.
본 발명의 일실시예에서는, 수컷 C57BL/6J 마우스를 정상식이군, 고지방식이군, 및 길경추출물 급여군으로 분류하여 12주 동안 사육하며 체중을 측정한 결과 고지방식이군은 정상식이군에 비하여 체중이 급격히 증가하는데 반해 길경추출물 급여군의 경우에는 정상식이군과 유사한 수준으로 체중이 증가하는 것을 관찰함으로써 길경추출물이 체중 정상화 효과가 있음을 확인하였다(실시예 2-1 참조).
또한, 상기 각 군의 마우스들을 동일한 방법으로 12주 동안 사육시킨 후 희생시켜 간, 신장, 근육, 및 다양한 부위에서 내장지방과 피하지방을 적출하여 중량을 측정한 결과 고지방식이군의 경우 간 중량이 증가하였고, 신장과 근육 중량이 감소한 반면 길경추출물 섭취군에서는 정상식이군과 유사한 중량을 나타내었고(실시예 2-2 참조), 각 부위의 내장지방과 피하지방의 중량을 측정한 결과 길경추출물 섭취군의 경우 모든 지방조직의 중량이 정상식이군과 유사함을 확인함으로써 길경추출물의 체지방량 정상화 효과를 확인하였다(실시예 2-3 참조).
본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 각 마우스 군에서 12주의 사육기간 동안 2주일 간격으로 공복혈당을 측정한 결과 길경추출물 급여군의 경우 정상식이군과 유사하게 공복혈당 수치가 낮은 수준으로 유지됨을 확인하였으며(실시예 3 참조), 24시간 동안의 에너지 소비량을 측정하여 각 군 간의 에너지 대사율을 비교한 결과 고지방식이군의 경우 에너지 대사율이 유의적으로 낮은 반면 길경추출물 급여군에서는 정상식이군과 유사한 에너지 대사율 패턴이 나타남을 확인하였다(실시예 4 참조).
따라서 본 발명의 실시예 결과를 통하여 길경추출물이 체중 및 체지방량 증가 억제를 통한 정상화 효과가 있음을 알 수 있었다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 본 발명에 따른 길경추출물이 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물과 비교하여 항비만 효과가 우수함을 확인하였다.
본 발명의 일실시예에서는, 정상식이군, 고지방식이군, 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군, 본 발명에 따른 길경추출물 급여군으로 분류하여 12주 동안 사육하며 체중변화를 측정한 결과, 본 발명에 따른 길경추출물의 체중 증가 억제효과가 더욱 뛰어남을 확인하였고(실시예 5-2 참고), 12주간의 사육 후 각 그룹의 마우스로부터 간, 신장, 및 총 근육, 다양한 백색 지방조직을 분리하여 중량을 측정한 후 비교한 결과 본 발명에 따른 길경추출물이 간 중량 증가 및 신장과 근육의 중량 감소 억제효과가 더 우수하며(실시예 5-3 참고), 체지방량 증가 억제 효과 역시 정상군 수준으로 감소시켜 항비만 효과가 우수함을 확인하였다(실시예 5-4 참고).
본 발명의 다른 실시예에서는, 본 발명에 따른 길경추출물과 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물이 혈중 지질 함량, 공복혈당 및 인슐린 저항성, 및 혈중 아디포카인 함량에 미치는 영향을 분석하여 비교한 결과 본 발명에 따른 길경추출물이 더욱 우수한 효과를 나타내는 것을 확인하였다(실시예 6 및 실시예 7 참고).
이에, 우수한 항비만 효과를 가지는 본 발명에 따른 길경추출물은 조성물 총 중량에 대해 3~10 중량%를 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 5 중량%를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 길경추출물을 유효성분으로 포함하며, 약학적으로 허용 가능한 담체를 더 포함할 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 사이클로덱스트린, 덱스트로즈 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 리포좀 등을 포함하지만 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액 등 다른 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 또한, 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제, 윤활제 등을 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제화에 관해서는 레밍턴의 문헌에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 제형에 특별한 제한은 없으나 주사제, 흡입제, 피부 외용제 등으로 제제화할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서 “약학적으로 유효한 양”은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 다른 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
구체적으로 본 발명의 약학적 조성물의 유효량은 환자의 연령, 성별, 상태, 체중, 체내에 활성 성분의 흡수도, 불활성률 및 배설속도, 질병종류, 병용되는 약물에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 1 ㎏ 당 0.001 내지 150 ㎎, 바람직하게는 0.01 내지 100 ㎎을 매일 또는 격일 투여하거나, 1일 1 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나 투여 경로, 비만의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 길경추출물을 유효성분으로 포함하며 체중 및 체지방량을 정상화시키는 것을 특징으로 하는 비만 개선용 건강기능성 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어, “개선”이란 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미한다. 이때 상기 건강기능성 식품 조성물은 비만의 예방 또는 개선을 위하여 해당 질환의 발병 단계 이전 또는 발병 후, 치료를 위한 약제와 동시에 또는 별개로서 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, “건강기능성 식품 조성물”은 담체, 희석제, 부형제 및 첨가제 중 하나 이상을 포함하여 정제, 환제, 산제, 과립제, 분말제, 캡슐제 및 액제 제형으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 제형된 것을 특징으로 한다. 본 발명의 추출물에 첨가할 수 있는 식품으로는, 각종 식품류, 분말, 과립, 정제, 캡슐, 시럽제, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류 등이 있다. 상기 본 발명에 더 포함될 수 있는 첨가제로는, 천연 탄수화물, 향미제, 영양제, 비타민, 광물(전해질), 풍미제(합성 풍미제, 천연 풍미제 등), 착색제, 충진제, 팩트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 산화 방지제, 글리세린, 알코올, 탄산화제, 및 과육으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 사용할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토오스, 수크로오스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 상기 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 외에 본 발명에 따른 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제, 팩트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명에 다른 조성물은 천연 과일 주스 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 상기 담체, 부형제, 희석제 및 첨가제의 구체적인 예로는 이에 한정하는 것은 아니나, 락토오스, 덱스트로즈, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 에리스리톨, 전분, 아카시아 고무, 인산칼슘, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 미세결정성 셀룰로오스, 폴리비닐키롤리돈, 셀룰로오스, 폴리비닐피로리돈, 메틸셀룰로오스, 물, 설탕시럽, 메틸 하이드록시 벤조에이트, 프로필하이드록시 벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘, 및 미네랄 오일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상이 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 비만의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
본 발명에서 “개체”란 질병의 치료를 필요로하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로는, 인간 또는 비-인간인 영장류, 생쥐(mouse), 개, 고양이, 말, 및 소 등의 포유류를 의미한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1. 길경추출물 제조 및 유효성분 분석
길경은 옴니허브회사에서 구입하여 사용하였고, 추출이 용이하도록 분쇄한 후 길경 3 ㎏ 당 70% 에탄올(ethanol) 30 L를 가하여 50℃에서 6시간 동안 추출하였으며, 추출횟수는 1회로 하였다. 추출액은 50℃에서 감압농축한 후 동결건조시켜 사용하였으며, 길경 추출물의 수율은 13.3%로 산출되었다.
상기 방법으로 추출된 길경 추출물의 유효성분을 분석하기 위하여, HPLC와 MS 분석을 수행하였으며, 하기 표 1에 분석 조건을 나타내었다.
분석 결과, 총 18종류의 유효성분이 분석되었으며 성분명과 함량을 하기 표 2에 나타내었다.
| No. | Saponin name |
Content
(μg/mg) |
Content
(%) |
| 1 | Deapioplatycoside E | 0.49 | 0.05 |
| 2 | Platycoside E | 0.56 | 0.06 |
| 3 | Deapioplatycodin D3 | 0.51 | 0.05 |
| 4 | Platycodin D3 | 1.87 | 0.19 |
| 5 | Platyconic acid B Lactone | 0.01 | 0.00 |
| 6 | Polygalacin D3 | 0.56 | 0.06 |
| 7 | Platycoinc acid A | 0.88 | 0.09 |
| 8 | 3''-O-acetylplatyconic acid A | 3.50 | 0.35 |
| 9 | Platycodin D2 | 1.84 | 0.18 |
| 10 | Platycodin D | 1.71 | 0.17 |
| 11 | 3''-O-acetylplatycodin D2 | 1.56 | 0.16 |
| 12 | Polygalacin D2 | 0.59 | 0.06 |
| 13 | Polygalacin D | 0.27 | 0.03 |
| 14 | 3''-O-acetylplatycodin D | 10.25 | 1.03 |
| 15 | Platycodin V | 1.61 | 0.16 |
| 16 | Platycodin A | 10.28 | 1.03 |
| 17 | 2''-O-acetylpolygalacin D2 | 2.34 | 0.23 |
| 18 | 2''-O-acetylpolygalacin D | 1.28 | 0.13 |
실시예 2. 길경추출물에 의한 체중변화 및 장기 중량 변화 분석
2-1. 체중 변화 분석
식이성 비만 유도 마우스 모델에서 길경추출물 섭취가 체중 증가에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 도 1에 나타낸 모식도와 같이 실험을 디자인하여 진행하였다. 구체적으로, 4주령의 수컷 C57BL/6J 마우스(n=30)를 미국 잭슨사로부터 구입하여 일주일 동안 Lab chow로 적응사육시키고, 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 및 길경추출물 급여군(PGH, 5%의 길경추출물+고지방식이)으로 각각 10마리씩 분류하여 12주 동안 사육하며 일주일 간격으로 체중을 측정하였다.
그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 고지방식이군(HFD)의 경우 정상식이군(ND)과 비교하여 체중이 급격하게 증가한 것에 반해 길경추출물 급여군(PGH)의 경우 급여 일주일 후부터 정상식이군(ND)과 비슷한 수준으로 체중이 증가하는 것을 관찰하였다. 또한, 상기 결과를 수치화하여 각 군을 비교한 결과 하기 표 3에 나타낸 바와 같이, 길경추출물 급여군(PGH)은 고지방식이군(HFD)과 하루 동안의 사료섭취량은 거의 유사한 반면 체중 증가량은 약 절반으로 나타나 길경추출물 급여에 의해 체중 증가가 억제되었음을 확인하였다. 상기 결과를 통해, 길경추출물이 체중을 정상화시키는 효과가 있음을 알 수 있었다.
| Initial Body weight(g) | Final Body weight(g) | Body weight gain(g) | Food intake(g/day) | |
| ND | 18.19±0.54 | 27.43±0.49 | 10.26±0.46 | 2.60±0.06 |
| HFD | 18.81±0.84 | 44.76±1.38*** | 31.33±4.16*** | 2.78±0.05 |
| PGH | 17.67±0.29 | 27.37±0.28### | 14.55±3.55### | 2.51±0.11 |
2-2. 장기 중량 분석
상기 실시예 2-1의 체중 변화 분석에 더하여 식이성 비만 유도 마우스 모델에서 길경추출물 섭취가 장기 중량에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해, 실시예 2-1의 방법으로 12주간 사육한 각 군의 마우스들을 12시간 동안 절식시키고 이소플루란(isoflurane)(Baxter, USA) 흡입을 통해 마취한 후 희생시키고 장기들을 적출하였다. 적출한 각 마우스의 간, 신장, 및 근육 조직을 인산완충액(PBS; phosphate buffered saline)으로 여러 번 헹구고 물기를 제거하여 중량을 측정한 후 체중 100 g 당 중량으로 나타내어 비교하였다.
그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 간의 경우 정상식이군(ND)에 비하여 고지방식이군(HFD)의 중량이 유의하게 증가하였고, 길경추출물 급여군은 간 중량이 유의적으로 감소하였다. 신장과 근육의 경우에는 정상식이군에 비하여 고지방식이군의 경우 중량이 유의하게 감소하였고, 길경추출물 급여군의 경우 신장과 근육 중량이 정상식이군과 유사한 수준으로 나타났다. 상기 결과를 통해, 길경추출물이 간 중량 증가 및 신장과 근육의 중량 감소를 억제함을 알 수 있었다.
2-3. 지방조직의 중량 분석
길경추출물 섭취에 의한 지방조직의 중량 변화를 분석하기 위하여, 상기 실시예 2-2와 같은 방법으로 각 마우스로부터 지방조직 즉, 내장지방(Visceral white adipose tissue; Visceral WAT)인 부고환 백색지방(Epididymal WAT), 신주위 백색지방(Perirenal WAT), 후복강 백색지방(Retroperitoneum WAT), 장간막 백색지방(Mesentric WAT)과 피하 백색지방(Subcutaneous WAT), 견갑골간 백색지방(Interscapular WAT), 및 견갑골간 갈색지방(Interscapular brown adipose tissue; Interscapular BAT) 조직을 적출하여 중량을 측정한 후 체중 100 g 당 중량으로 나타내어 비교하였다.
그 결과, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 고지방식이군(HFD)의 경우 부고환 백색지방, 신주위 백색지방, 후복강 백색지방, 장간막 백색지방, 및 총 내장지방 모두 정상식이군(ND)에 비하여 현저히 중량이 증가한 반면 길경추출물 급여군(PGH)의 경우 정상식이군과 유사한 수준임을 확인하였다.
또한, 피하 백색지방, 견갑골간 백색지방, 견갑골간 갈색지방, 총 내장지방, 및 총 백색지방 중량을 비교한 결과, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 내장지방 중량 분석 결과와 동일하게 길경추출물 급여군의 경우 상기 지방조직들의 중량이 정상식이군과 유사한 수준임을 확인하였다. 상기 결과를 통해, 길경추출물이 신체 각 부위별 지방량을 정상식이군 수준으로 현저하게 감소시킴으로써 정상화시키는 효과가 있음을 알 수 있었다.
실시예 3. 길경추출물이 혈당변화에 미치는 영향 분석
상기 실시예 2의 결과를 통하여 길경추출물 섭취가 체중 및 체지방량을 정상화시키는 효과가 있음을 확인하였으므로, 이에 더하여 혈당변화에도 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 이를 위해, 상기 실시예 2-1의 방법으로 12주의 사육기간 동안 2주에 한 번씩 마우스를 12시간 동안 절식시키고 꼬리에서 채혈하여 공복혈당을 측정하였다.
그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이, 고지방식이군(HFD)의 경우 식이급여 8주차에 최대 혈당수치를 나타내었고, 6주차부터 정상식이군(ND)에 비해 유의적으로 증가된 혈당 수치를 유지하였다. 반면 길경추출물 급여군(PGH)의 경우에는 사육기간 전반에 걸쳐 정상식이군과 유사한 혈당수치를 유지하는 것을 확인하였다. 상기 결과를 통해, 길경추출물이 탁월한 혈당강하 효과가 있음을 알 수 있었다.
실시예 4. 길경추출물이 에너지 대사율에 미치는 영향 분석
길경추출물 섭취가 체중과 체지방량 정상화 및 혈당강하 효과와 더불어 에너지 대사율(energy expenditure, EE)에도 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 이를 위해, 상기 실시예 2-1의 방법으로 12주의 사육기간 동안 동물대사율 측정장치(Oxylet; Panlab, Cornella, Spain)를 이용하여 마우스의 에너지 소비량을 측정하였다. 보다 구체적으로, 산소와 탄소로 측정기기를 캘리브레이션(calibration) 한 후 케이지 내 유량 속도를 3 L/min로 조절하였다. 이후 각 마우스를 분리된 대사 케이지에 넣고 24시간 동안의 에너지 소비량(산소섭취량)을 측정하였으며, 하기 수학식 1에 대입하고 계산하여 에너지대사율을 도출하였다.
[수학식 1]
EE(kcal/day/body weight0.75) = Vo2×1.44×[3.815+(1.232×Vo2/Vco2)]
그 결과, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 고지방식이군(HFD)의 경우 정상식이군(ND)에 비하여 에너지 대사율이 유의적으로 낮게 나타난 반면, 길경추출물 급여군(PGH)의 경우 정상식이군과 유사한 에너지 대사율 패턴을 나타냄을 확인하였다. 특히, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 낮과 밤의 에너지 대사율을 각각 정량적으로 비교한 결과 길경추출물 급여군이 낮보다 밤에 에너지 대사율이 더 높게 나타남을 알 수 있었다. 상기 결과를 통해, 길경추출물이 에너지 대사율을 증가시킴을 알 수 있었다.
실시예 5. 추출방법에 따른 길경추출물의 체중변화 및 장기 중량 비교분석
5-1. 길경 추출물 제조
현재까지 길경추출물을 이용하여 체중 및 체지방을 정상화시키는 현저한 항비만 효과를 확인한 연구 결과는 없었는바, 상기 실시예 1의 방법으로 제조한 본 발명의 길경추출물의 항비만 효과를 기연구된 길경추출물의 효과와 비교분석함으로써 본 발명에 따른 길경추출물의 항비만 효과가 우수함을 검증하고자 하였다.
이를 위해, 상기 실시예 1의 방법에 따라 본 발명에 따른 길경추출물(이하, PGE2)을 준비하였고, 기연구된 방법으로 길경추출물(이하, PGE1)을 제조하기 위해, 본 발명에서와 같은 양의 길경과 추출용매를 이용하되 추출방법을 달리하여 길경추출물을 제조하였다. 보다 구체적으로, 길경 3 kg에 추출용매인 70% 에탄올(ethanol) 30 L를 가한 후 실온에서 24시간 동안 추출하였다. 2회 반복 추출 후 얻어진 추출물을 40℃에서 감압농축한 후 동결건조하여 사용하였고, 상기 추출물의 수율은 20%로 나타났다.
5-2. 체중 변화 비교분석
본 발명에 따른 길경추출물(PGE2)과 기연구된 추출방법을 이용해 제조한 길경추출물(PGE1)이 체중 증가에 미치는 영향을 비교하기 위해, 식이성 비만 유도 마우스 모델을 이용하여 체중 변화를 분석하였다.
보다 구체적으로, 도 7에 나타낸 바와 같이, 4주령의 수컷 C57BL/6J 마우스(n=40)를 미국 잭슨사로부터 구입하여 일주일 동안 Lab chow로 적응사육시키고, 정상식이군(ND), 고지방식이군(HFD), 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1, 5%의 길경추출물+고지방식이), 및 본 발명의 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE2, 5%의 길경추출물+고지방식이)으로 각각 10마리씩 분류하여 12주 동안 사육하며 2주일 간격으로 체중을 측정하였다.
그 결과, 도 8에 나타낸 바와 같이, 고지방식이군(HFD)의 경우 정상식이군(ND)에 비하여 시간이 지남에 따라 체중이 현저하게 증가한 반면, 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1)의 경우 고지방식이군에 비하여 체중이 유의하게 감소하였다. 또한, 본 발명의 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE2)의 경우에는 사육 12주 동안 지속적으로 정상식이군과 유사한 체중 증가를 나타내었다. 상기 결과를 통해, 본 발명에 따른 길경추출물은 기연구된 길경추출물과 비교하였을 때 탁월한 체중 증가 억제 효과를 나타내는 것을 알 수 있었다.
5-3. 장기 중량 비교분석
본 발명에 따른 길경추출물(PEG2)과 기연구된 추출방법을 이용해 제조한 길경추출물(PEG1)이 장기 중량에 미치는 영향을 비교하기 위해, 상기 실시예 5-2의 방법으로 12주간 사육한 각 군의 마우스들에 대하여 실시에 2-2에 기재된 방법에 따라 간, 신장, 및 근육 조직을 적출하여 중량을 측정한 후 체중 100 g 당 중량으로 나타내어 비교하였다.
그 결과, 도 9에 나타낸 바와 같이, 간 조직의 경우 고지방식이군(HFD)에서 정상식이군에 비해 중량이 현저히 증가하였고, 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1)의 경우 고지방식이군과 간 중량의 유의한 차이가 나타나지 않았다. 이에 반하여 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2)의 경우 간 중량이 정상식이군과 유사한 수준으로 나타났다. 다음으로, 신장 및 총 근육 중량을 측정한 결과 고지방식이군(HFD)에서는 유의하게 감소하였고, 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1)에서 다소 증가한 것을 확인하였으나, 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2)의 경우 PGE1군에 비하여 신장 및 총 근육 중량이 정상식이군과 유사한 정도까지 유의하게 증가하였다. 상기 결과를 통해, 본 발명에 따른 길경추출물은 기연구된 길경추출물과 비교하여 간 중량 증가 및 신장과 근육의 중량 감소 억제효과가 뛰어남을 알 수 있었다.
5-4. 지방조직 중량 비교분석
상기 실시예 5-2 및 5-3의 결과에 더하여, 지방조직 중량 변화를 분석하기 위해 상기 실시예 5-2의 방법으로 12주간 사육한 각 군의 마우스들로부터 실시에 2-3에 기재된 방법에 따라 부고환 백색지방(Epididymal WAT), 신주위 백색지방(Perirenal WAT), 후복강 백색지방(Retroperitoneum WAT), 장간막 백색지방(Mesentric WAT), 내장지방(Visceral white adipose tissue; Visceral WAT), 피하 백색지방(Subcutaneous WAT), 및 견갑골간 백색지방(Interscapular WAT) 조직을 적출하여 각각 및 총 백색지방의 중량을 측정한 후 체중 100 g 당 중량으로 나타내어 비교하였다.
그 결과, 도 10에 나타낸 바와 같이, 고지방식이군(HFD)에서는 상기 모든 백색지방 조직의 중량이 현저하게 증가한 반면, 길경추출물 급여군(PGE1 및 PGE2)에서는 모든 지방조직의 중량이 유의하게 감소한 것으로 나타났다. 더욱이, 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2)의 경우 모든 백색지방조직에서 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1)에 비해 중량 감소 효과가 높게 나타났으며, 특히 총 내장지방, 피하 백색지방, 및 견갑골 백색지방 조직에서도 정상식이군과 유사한 수준으로 감소하였다. 상기 결과를 통해 본 발명에 따른 길경추출물 급여군은 기연구된 길경추출물에 비하여 체중뿐만 아니라 체지방량도 정상군 수준으로 감소시켜 항비만 효과가 뛰어남을 확인하였다.
실시예 6. 추출방법에 따른 길경추출물의 혈중 지질변화에 미치는 영향 비교분석
상기 실시예 5의 결과를 통해 본 발명에 따른 길경추출물이 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물에 비하여 뛰어난 체중 증가 억제 및 체지방 증가 억제효과를 나타냄을 확인하였는바, 나아가 혈중 지질 함량에 미치는 영향을 비교분석하고자 하였다.
이를 위해, 먼저 상기 실시예 5-2의 방법으로 12주간 사육한 각 군의 마우스들을 12시간 동안 절식시키고, 이소플루란(isoflurane, Baxter, USA) 흡입을 통해 1차 마취시킨 후 복부 하대정맥(inferior vena cava)으로부터 공복 혈액을 채취하여 혈장에 존재하는 총 콜레스테롤(Total-cholesterol; Total-C), 중성지방(Triglyceride; TG), 유리지방산(Free fatty acid; FFA), 고밀도지질단백질-콜레스테롤(HDL-cholesterol; HDL-C), 및 비고밀도지질단백질-콜레스테롤(nonHDL-cholesterol; nonHDL-C)의 양을 측정하였다. 상기 각 지질의 양은 하기와 같은 방법에 따라 측정하였다.
혈장 총 콜레스테롤 정량은 측정용 시액(아산제약 kit)을 사용하였다. 혈장 콜레스테롤은 콜레스테릴 에스터(cholesteryl ester; CE) 및 유리콜레스테롤 두 형태로 존재하므로, 이들 전체를 정량하기 위하여 콜레스테롤 에스테라아제(cholesterol esterase)를 이용해 CE를 지방산과 유리 콜레스테롤로 전환되도록 하였다. 이렇게 전환된 유리콜레스테롤은 콜레스테롤 산화효소(cholesterol oxidase)를 이용해 H2O2와 △4-cholestenon으로 전환시키고, 이 중 H2O2를 페록시다아제(peroxidase), 페놀(phenol), 4-amino-antiptrine과 혼합하여 적색으로 발색시킨 후, 500 nm에서 흡광도를 측정하여 콜레스테롤 표준용액(300 mg/dL)과 비교하여 정량하였다.
혈장 내 중성지질은 중성지방 측정용 시약(아산제약 kit)을 사용하여 측정하였다. 혈장 내 중성지질은 지단백질지방분해효소(lipoprotein lipase; LPL)에 의해 글리세롤과 지방산으로 분해되고, 이 중 글리세롤은 ATP와 글리세롤 키나아제(glycerol kinase; GK)의 작용으로 L-α-glycerophosphate를 형성하며, 이것은 O2 및 glycerophosphooxidase(GPO)와 반응하여 H2O2를 발생시킨다. 여기에 peroxidase와 4-amino-antipyrin을 처리하여 적색으로 발색시킨 후 550 nm에서 흡광도를 측정하여 글리세롤 표준곡선과 비교하여 정량하였다.
혈장 내 유리지방산은 유리지방산 측정용 시액(Non-esterified fatty acid, NEFA kit, Wako, Osaka, Japan)을 사용하여 측정하였다. 우선 혈장 유리지방산에 acyl coenzyme A synthetase를 작용시켜 Acyl-CoA, AMP, 및 pyrophosphoric acid를 생성시킨 후, acyl coenzyme A oxidase를 첨가하여 2,3-Trans-enoyl-CoA 및 과산화수소가 생성되도록 하였다. 이를 peroxidase와 4-아미노안티피린 및 N-ethyl-N-(2-hydroxy-3-sulfo-oropyl)-m- toruidine으로 처리하여 적색으로 발색시킨 후 555 nm에서 흡광도를 측정하여 유리지방산 표준곡선과 비교하여 정량하였다.
혈장 내 고밀도지질단백질-콜레스테롤 정량은 HDL-C 측정용 시액(아산제약 kit)을 사용하여 측정하였다. 혈장 100 ㎕를 취하여 인텅스텐 나트륨 500 μg과 염화마그네슘 1 ㎎을 처리하면 인텅스텐산과 마그네슘 양이온의 작용으로 지질단백질 중 apo B를 포함하는 LDL 및 VLDL이 침전된다. 이를 원심분리한 후 상층액에 남은 HDL 중의 총콜레스테롤과 같은 방법으로 발색 반응시켜 500 nm에서 흡광도를 측정하고, 콜레스테롤 표준용액(50 mg/dL)과 비교하여 정량하였다.
마지막으로, 비고밀도지질단백질-콜레스테롤은 총 콜레스테롤 농도에서 HDL-cholesterol 농도를 제외하여 계산하였다.
상기와 같은 방법에 따라 혈장 내 다양한 지질의 함량을 측정한 결과, 도 11에 나타낸 바와 같이, 고지방식이군(HFD)의 경우 상기 5가지 지질의 함량이 모두 정상식이군(ND)에 비해 증가하였다. 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1)의 경우에는 고지방식이군에 비해 TG, Total-C 및 FFA의 함량이 다소 감소하였으나 유의적인 차이는 나타나지 않았고, HDL-C는 고지방식이군과 유사한 수준을 보였으며, nonHDL-C의 함량만이 유의하게 감소하였다. 이에 반하여, 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2)의 경우, TG 및 Total-C의 함량이 정상식이군과 유사한 수준으로 감소하였고 유리지방산 함량 역시 감소하였다. 또한, HDL-C 함량은 고지방식이군에 비하여 증가하였으며, nonHDL-C의 함량은 유의적으로 감소하여 정상식이군과 유사한 수준을 나타내었다. 상기 결과를 통해, 항비만 효과가 강화된 본 발명에 따른 길경추출물은 정상식이군과 유사한 혈장 지질함량을 나타냄을 확인함으로써 우수한 항비만 효과가 있음을 알 수 있었다.
실시예 7. 추출방법에 따른 길경추출물의 혈당 조절에 미치는 영향 비교분석
7-1. 공복혈당 및 인슐린 저항성 수치 비교분석
본 발명에 따른 길경추출물(PGE2)과 기연구된 추출방법을 이용해 제조한 길경추출물(PGE1)이 혈당 조절에 미치는 영향을 비교분석하기 위하여, 먼저 상기 실시예 5-2의 방법에 따라 각 군의 마우스들을 12주간 사육하는 동안 2주일 간격으로 12시간 동안 절식시키고, 꼬리로부터 혈액을 채취하여 공복혈당을 측정하였다.
그 결과, 도 12에 나타낸 바와 같이, 고지방식이군(HFD)은 실험 2주차부터 정상식이군(ND)에 비해 유의적으로 증가된 상태를 유지하였으며 8주차에 최대 수치를 나타내었다. 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1)의 경우에는 4주째부터 고지방식이군에 비해 유의적으로 낮은 혈당수치를 나타내었으며, 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2)은 12주 동안의 사육기간 전반에 걸쳐 정상식이군과 유사한 혈당수치를 나타내었다. 이를 통해, 본 발명에 따른 길경추출물이 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물보다 헐당강하 효과가 우수함을 확인하였다.
나아가, 혈장 포도당 농도, 인슐린 농도, 및 인슐린 저항성 정도를 나타내는 지표인 HOMA-IR을 측정한 결과, 도 13에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2)은 혈장 포도당, 인슐린, 및 HOMA-IR 수치가 정상식이군과 유사한 수준으로 나타났으며, 이는 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1)의 경우보다 더 감소된 결과임을 확인하였다. 상기 결과를 통해, 본 발명에 따른 길경추출물이 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물에 비하여 인슐린 저항성 개선에도 탁월한 효과가 있음을 알 수 있었다.
7-2. 혈장 adipokine 함량 측정
상기 결과에 더하여, 혈장 아디포카인(adipokine)의 함량을 측정하여 비교하고자 하였다. 렙틴(leptin), 레시스틴(resistin), 및 tumor necrosis factor-α(TNF-α)와 같은 adipokine은 지방대사, 에너지 항상성, 및 인슐린 감수성을 조절하면서 비만 관련 대사질환의 발생에 중요한 영향을 미친다. 상기 혈장 adipokine의 함량을 측정하기 위해 Multiplex detection kit (Bio-Rad, USA) 및 Luminex 200 Labmap system(Bio-Rad, USA)을 사용하였으며, 데이터 분석은 Bio-Plex manager software version 5.0(Bio-rad)를 이용하였다.
측정 결과, 도 14에 나타낸 바와 같이, 고지방식이군(HFD)의 경우 adipokine의 함량이 유의적으로 증가한 반면, 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물 급여군(PGE1)의 경우 고지방식이군에 비하여 leptin과 resistin의 함량은 유의적으로 감소한 것으로 나타났으나, TNF-α 함량은 유의적인 차이가 없었다. 이에 반하여, 본 발명에 따른 길경추출물 급여군(PGE2)의 경우 leptin, resistin, 및 TNF-α의 함량이 모두 정상식이군과 유사한 수준으로 나타났다. 상기 결과를 통해 본 발명에 따른 길경추출물은 기연구된 추출방법으로 제조한 길경추출물에 비하여 혈장 adipokine 함량 증가 억제효과가 더 뛰어남을 알 수 있었다.
상기 진술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (14)
- (a) 길경에 에탄올을 첨가한 후 40℃ 내지 60℃에서 4시간 내지 8시간 동안 추출하는 단계; 및
(b) 상기로부터 추출된 추출물을 감압농축한 후 동결건조 하는 단계를 포함하는, 항비만 효과가 향상된 길경추출물의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 (b)에서, 감압농축은 40℃ 내지 60℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 제조방법.
- 제1항 또는 제2항의 방법에 의해 제조된 길경추출물을 유효성분으로 포함하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 조성물은 체중 및 체지방량의 증가를 억제시키는 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 조성물은 혈당 증가를 억제시키는 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 조성물은 에너지 대사율 감소를 억제시키는 것을 특징으로 하는, 비만예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 조성물은 혈중 지질 함량 증가를 억제시키는 것을 특징으로 하는, 비만
예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 조성물은 혈중 아디포카인(adipokine) 함량 증가를 억제시키는 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 길경추출물은 조성물 총 중량에 대해 3-10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
- 제1항 또는 제2항의 방법에 의해 제조된 길경 추출물을 유효성분으로 포함하는, 비만 개선용 건강기능성 식품 조성물.
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