KR101698201B1

KR101698201B1 - 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 포함하는 근육 증가 촉진, 항-피로 및 운동수행능력 향상용 조성물

Info

Publication number: KR101698201B1
Application number: KR1020100047369A
Authority: KR
Inventors: 황재관; 김도언
Original assignee: (주)뉴트리; (주)앗코스텍
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2017-01-19
Also published as: JP2013532133A; KR20110127879A; EP2572710B1; EP2572710A2; CN103037854A; US9198880B2; EP2572710A4; WO2011145909A3; JP5905874B2; US20150374777A1; WO2011145909A2; US9452193B2; CN103037854B; US20130344182A1

Abstract

본 발명은 판두라틴 유도체 또는 이의 염 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육 증가 촉진, 항-피로 및 운동수행능력 향상용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 4-히드록시판두라틴 A, 판두라틴 A 및 이소판두라틴 A로 이루어진 군에서 선택된 판두라틴 유도체 또는 이의 염 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육 증가, 피로 회복 및 운동량 증가 효과를 가지는 운동수행능력 향상용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물은 부작용 없이 안전하게 사용할 수 있고, 근육 내 PPARδ의 발현을 증가시켜 근육량 증가, 피로회복 및 운동성 증가 등 운동수행능력 향상에 우수한 효과를 가진다.

Description

판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 포함하는 근육 증가 촉진, 항-피로 및 운동수행능력 향상용 조성물{Composition for increasing muscle mass, anti-fatigue and enhancing exercise performance comprising panduratin derivatives or Boesenbergia pandurata extract}

본 발명은 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 포함하는 운동수행능력 향상, 근육 증가 촉진 및 항-피로용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 판두라틴 유도체 또는 이의 염 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 유효성분으로 포함하고, 근육 증강 및 피로 회복을 촉진하여 운동성을 증진시키는 운동수행능력 향상, 근육 증가 촉진 및 항-피로용 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 근육은 지속적으로 운동을 하지 않을 경우 노화에 의해 근육기능이 저하되고 근육량 및 근육신경연접(neuromuscular junction, motor unit)의 감소가 일어나 쉽게 피로를 느끼며 무기력해져서 생활의 활력이 감소되고 삶의 질이 급격히 떨어진다(J. Appl. Physiol. 2003, 95, p1717-1727). 이를 방지하기 위하여 저항력 운동(resistance training)과 같은 운동을 지속적으로 실시하고(대한민국공개특허 10-2009-0089815) 이와 더불어 적절한 식이요법을 함께 하는 것이 권장되고 있다. 이와 같이, 삶의 질을 향상시키기 위해서는 규칙적인 운동이 필요하고, 운동 선수 뿐만 아니라 일반인들도 일상 생활에서 보다 많은 에너지 및 지구력을 필요로 하게 되었다. 하지만 바쁜 생활에 쫓기는 현대인의 경우 대부분 운동 보다는 건강보조제(dietary supplement)에 의존하려는 경향이 있다. 따라서 육체적 운동수행능력을 향상시키기 위한 보조제, 기능성 식품, 식품 조성물 등의 연구가 오랫동안 지속되어 왔으며 실제로 스테로이드, 카페인 등의 화합물을 복용하면 운동 능력을 증가되는 것으로 알려져 있다. 그러나 이러한 약물은 치명적인 부작용을 동반할 수 있으므로 그 사용이 극히 제한된다.

골격근섬유는 일반적으로 제1형(Oxidative/slow)과 제2형(glycolytic/fast) 섬유로 분류되며 근섬유는 형태에 따라서 수축, 대사, 피로민감성(susceptibility to fatigue)에서 현저한 차이를 나타낸다. 제1형 섬유는 미토콘드리아가 많고, 주로 에너지 생성을 위해 산화적 대사(Oxidative metabolism)를 사용하므로, 장시간 안정적으로 ATP 공급을 할 수 있어 피로에 견딜 수 있다. 따라서, 제1형 섬유가 많은 골격근은 근육 소모가 일어나지 않는다(Muscle Nerve 2005, 31, p339-348). 제2형 섬유는 미토콘드리아와 산화효소가 적고, 주요한 에너지자원으로 글리콜리틱 대사(glycolytic metabolism)에 의존해서, 쉽게 피로하게 된다.

PPARδ(퍼옥시좀 증식자 활성화 수용체 δ(Peroxisome Proliferator Activated Receptor δ))는 골격근, 특히 제1형 섬유에 주로 많이 존재하고(PPARα의 10배, PPARγ의 50배) 장쇄 지방산의 베타 산화와 관련된 효소를 활성화하여 지방세포내의 지방을 연소시키는 주요한 전사 조절인자이며( Cell 2003, 113, p159-170), 제1형 섬유 형성을 촉진시키는 제1의 전사 인자이다. 이러한 PPARδ는 활성시 미토콘드리아의 생합성을 조절하며 운동 능력을 증진시키고 비만에 대한 저항성을 증진시키는 복잡한 경로에 관여하고 있는 것으로 알려져 있다(PLOS Biology 2004, 2, p1532-1539). 따라서 운동을 통해 적응적으로 만들어진 제1형 섬유는 피로에 강한 것으로 알려져 있다. 그러나 운동을 통하지 않고 근육 내에서 인위적으로 PPARδ을 과다 발현시켜도 동일한 효과를 가지는 것이 보고되었다. 생쥐의 근육에 인위적으로 PPARδ를 과다 발현시킨 결과, 미토콘드리아 생합성이 증가하였고, 또한 지방산 베타산화효소의 발현 및 제1형 근섬유가 증가하여 일반 쥐에 비해 지속적으로 달릴 수 있는 시간과 거리가 각각 67%, 92% 증가하였다.(PLOS Biology 2004, 2, p1532-1539). 따라서, PPARδ가 활성화되면 근육 섬유의 형태가 변화되고, 이에 따라 운동수행능력도 향상되는 결과를 가져올 수 있는 것이다.

이에 본 발명자들은 근육 내 PPARδ의 활성을 증가시키며 안전성이 우수한 천연물을 탐색하는 연구를 수행하여, 생강과(Zingiberaceae family) 식물인 보에센베르기아 판두라타(Boesenbergia pandurata)의 추출물 및 이로부터 분리된 판두라틴 유도체가 근육 내 PPARδ 단백질의 발현을 증가시키고, 근육 증강 및 피로회복을 촉진하여 운동 수행능력을 향상시키는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 판두라틴 유도체 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 운동수행능력 향상용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 보에센베르기아 판두라타(Boesenbergia pandurata) 추출물을 유효 성분으로 포함하는 운동수행능력 향상용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 판두라틴 유도체 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 근육 증가 촉진용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 보에센베르기아 판두라타 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육 증가 촉진용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 판두라틴 유도체 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 항-피로용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 보에센베르기아 판두라타 추출물을 유효성분으로 포함하는 항-피로용 조성물을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 판두라틴 유도체 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 운동수행능력 향상용 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 보에센베르기아 판두라타(Boesenbergia pandurata) 추출물을 유효성분으로 포함하는 운동수행능력 향상용 조성물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 판두라틴 유도체 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 근육 증가 촉진용 조성물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 보에센베르기아 판두라타 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육 증가 촉진용 조성물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 판두라틴 유도체 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 항-피로용 조성물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 보에센베르기아 판두라타 추출물을 유효성분으로 포함하는 항-피로용 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 조성물은 판두라틴 유도체 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하며, 이는 근육 세포의 PPARδ 발현을 증가시켜 근육량을 증가시키고, 피로를 회복시킴으로써 운동수행능력을 향상시키는 효과가 있다.

판두라틴 유도체는 하기 화학식 1로 표시되는 판두라틴 A(panduratin A), 화학식 2로 표시되는 4-히드록시판두라틴 A(4-hydroxypaduratin A) 및 화학식 3으로 표시되는 이소판두라틴 A(isopanduratin A)를 포함하는 물질이다. 판두라틴 A는 (2,6-디히드록시-4-메톡시페닐)[3-메틸-2-(3-메틸부트-2-에닐)-5-페닐시클로헥스-3-에닐]메타논이고, 분자식은 C₂₆H₃₀O₄이다. 4-히드록시판두라틴 A는 (2,4,6-트리히드록시페니[3-메틸-2-(3-메틸부트-2-에닐)-6-페닐시클로헥스-3-에닐]메타논이고, 분자식은 C₂₅H₂₈O₄ 이다. 이소판두라틴 A는 (2-메톡시-4,6-디하이드록시페닐)-[3-메틸-2-(3-메틸부트-2-에닐)-6-페닐시클로헥스-3-에닐]메타논이고, 분자식은 C₂₆H₃₀O₄이다.

상기 판두라틴 유도체는 일반적으로 구매 가능한 물질이거나, 공지의 합성 방법을 이용하여 제조될 수 있으며, 보에센베르기아 판두라타 추출물 또는 보에센베르기아 판두라타 식물을 압착하여 얻은 오일로부터 분리, 정제하여 수득할 수 있다.

본 발명의 조성물에 포함되는 판두라틴 유도체는 건조시킨 보에센베르기아 판두라타 근경(rhizome)을 식품가공에 적합한 정제수, 에탄올 및 아임계수 또는 초임계수 이산화탄소를 이용하여 추출, 정제하여 얻을 수 있거나, 또는 보에센베르기아 판두라타 식물을 직접 압착하여 얻은 오일로부터 분리 정제하여 얻을 수 있다. 본 발명의 조성물에 포함되는 판두라틴 또는 이의 염 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 수득하기 위해 추출 용매로서 상기 추출용매 이외에 메탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 아세톤, 에테르, 벤젠, 클로로포름, 에틸아세테이트, 메틸렌클로라이드, 헥산, 시클로헥산, 석유에테르 등의 각종 용매를 단독으로 혹은 혼합하여 사용할 수 있다.

보에센베르기아 판두라타의 추출물로부터 판두라틴 유도체의 분리 및 정제는 실리카겔(silica gel)이나 활성 알루미나(alumina)등의 각종 합성수지를 충진한 컬럼 크로마토그라피 및 고성능 액체 크로마토그라피(HPLC) 등을 단독으로 혹은 병행하여 사용할 수 있으나, 판두라틴 유도체의 추출 및 분리정제 방법이 반드시 상기 방법에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 조성물은 운동수행능력 향상 효과를 가지는 것을 특징으로 한다. "운동수행능력"이란 운동선수들의 경기력 및 기록 향상과 밀접하게 관계되는 것이고 심폐기능 개선, 에너지대사 촉진, 피로 회복 및 근력 증가를 통해 이를 향상시킬 수 있다. 즉, 장기적으로 트레이닝시 누적되는 피로를 빠르게 회복시키고, 운동시 지구력을 증가시키는 방법을 통해 운동 수행능력이 향상될 수 있다. 본 발명의 조성물은 골격근섬유 중 제1형 섬유에 다량 함유된 PPARδ의 발현을 증가시키는 기능을 한다. PPARδ는 상기 살펴본 바와 같이 제1형 섬유의 전사를 촉진시키는 인자로서, 제1형 섬유가 많은 근육에서는 지방을 에너지원으로 하기 때문에 젖산 생성이 되지 않아서 근육 내 피로가 누적되지 않으므로 결과적으로 운동수행능력이 향상되는 것이다.

또한, 본 발명은 보에센베르기아 판두라타(Boesenbergia pandurata) 추출물을 유효 성분으로 포함하는 조성물에 관한 것이다. 보에센베르기아 판두라타는 생강과(Zingiberaceae family)의 식물의 일종으로서 카엠페리아 판두라타(Kaempferia pandurata)라고도 불린다. 보에센베르기아 판두라타 추출물은 피노셈브린 겔콘(pinocembrin chalcone),카르다모닌(cardamonin), 피노셈브린(pinocembrin), 피노스트리빈(pinostribin), 4-히드록시판두라틴 A(4-hydroxypaduratin A), 판두라틴 A(panduratin A) 및 이소판두라틴 A(isopanduratin A) 등의 성분을 포함한다. 상기 성분들은 항암 효과(Trakoontivakorn, G.,등, J. Arig. Food Chem., 49, 30463050, 2001; Yun,J.M., 등, Carcinogenesis, 27(7), 14541464, 2006), 항염증효과(Yun, J.M., 등, Planta Medica, 69,11021108, 2003), 항피부노화작용(Shim, J.S., 등, Planta Medica, 74, 239244, 2008) 또는 항균 효과(Hwang,J.K., 등, Int. J. Antimicrob. Agents, 23, 377381, 2004; Park, K.M., 등, Food Sci. Biotechnol., 14(2),286289, 2005)를 갖는 것으로 보고되었으나, 본 발명의 이전에는 근육 증강 및 피로 회복을 촉진하여 운동 능력을 증진시키는 효과에 대해서 알려진 바 없었다.

본 발명의 일 실시예에서는 보에센베르기아 판두라타 추출물로부터 판두라틴 A를 추출, 분리하였다. (실시예 1 내지 2 참조)

본 발명의 다른 실시예에서는 분리된 각각의 판두라틴 및 보에센베르기아 판두라타 추출물을 고지방식이에 의해서 비만이 유도된 마우스에 섭취시킨 결과, 근육 세포의 PPARδ의 발현량, 근육량 및 운동성이 증진된 것을 확인할 수 있었다. (실시예 3 내지 5 참조)

본 발명의 판두라틴 유도체는 그 자체 또는 염 또는 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용될 수 있다. 상기에서 '약학적으로 허용 가능한'이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 것을 말하며, 상기 염으로는 약제학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의하여 형성된 산 부가염이 바람직하다. 상기 유리산으로는 유기산과 무기산을 사용할 수 있다. 상기 유기산은 이에 제한되는 것은 아니나, 구연산, 초산, 젖산, 주석산, 말레인산, 푸마르산, 포름산, 프로피온산, 옥살산, 트리플로오로아세트산, 벤조산, 글루콘산, 메타술폰산, 글리콜산, 숙신산, 4-톨루엔술폰산, 글루탐산 및 아스파르트산을 포함한다. 또한 상기 무기산은 이에 제한되는 것은 아니나, 염산, 브롬산, 황산 및 인산을 포함한다.

본 발명의 조성물은 근육 증가 촉진 효과를 가지는 것을 특징으로 한다. "근육 증가"는 신체 성분 중에서도 특히 근육의 성능을 향상시키는 것으로, 육체적 운동 및 지구력 향상을 통해 근육량을 증가시킬 수 있고, 근육 증가 효과를 가지는 물질을 체내에 투여하는 방식으로 근육량을 증가시킬 수 있다. 근육은 그 종류에 제한되지 않으나, 본 발명의 조성물은 특히 제1형 골격근섬유의 증가를 촉진시키는 효과를 가진다.

본 발명의 조성물은 항-피로 효과를 가지는 것을 특징으로 한다. "피로"는 정신적 피로와 육체적 피로로 나누어지는데, 본 발명에서 "피로"는 운동 수행 후 근육에 누적되는 육체적 피로를 의미하며, 이는 근육 내 리코겐 농도, 젖산 디하이드로게나제 활성 및 구연산 합성효소 활성에 의해 유발되는 것이다. 본 발명의 조성물은 산화적 대사를 하여 ATP를 충분히 합성할 수 있는 제1형 골격근섬유의 전사를 촉진하는 PPARδ의 발현을 증가시켜 근육에 피로가 덜 쌓이게 하는 효과를 가진다.

본 발명의 조성물은 약학적 조성물 또는 식품 조성물의 형태로 제공될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체를 포함할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물에 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물이 0.01 내지 99.99% 포함될 수 있으며, 잔량은 약학적으로 허용 가능한 담체가 차지할 수 있다.

본 발명에 따른 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물의 약학적으로 유효한 양으로는 0.001 내지 300mg/day/체중kg, 바람직하게는 0.01 내지 200mg/day/체중kg이다. 그러나, 상기 약학적으로 유효한 양은 질환 및 이의 중증정도, 환자의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여 경로 및 치료기간 등과 같은 여러 인자에 따라 적절히 변화될 수 있다.

상기에서 "약학적으로 허용되는" 이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 활성성분의 작용을 저해하지 않으며 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 비독성의 조성물을 말한다. 상기 담체로는 모든 종류의 용매, 분산매질, 수중유 또는 유중수 에멀젼, 수성 조성물, 리포좀, 마이크로비드 및 마이크로좀이 포함된다.

한편, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 투여 경로에 따라 적합한 담체와 함께 제형화 될 수 있다. 상기 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여 경로로는 이에 한정되지는 않으나 경구적 또는 비경구적으로 투여될 수 있다. 비경구적 투여 경로로는 예를 들면, 경피, 비강, 복강, 근육, 피하 또는 정맥 등의 여러 경로가 포함된다.

본 발명의 약학적 조성물을 경구 투여하는 경우 본 발명의 약학적 조성물은 적합한 경구 투여용 담체와 함께 당업계에 공지된 방법에 따라 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 현탁액, 웨이퍼등의 형태로 제형화될 수 있다. 적합한 담체의 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨 및 말티톨 등을 포함하는 당류와 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분 및 감자 전분 등을 포함하는 전분류, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오즈 및 하이드록시프로필메틸-셀룰로즈 등을 포함하는 셀룰로즈류, 젤라틴, 폴리비닐피롤리돈 등과 같은 충전제가 포함될 수 있다. 또한, 경우에 따라 가교결합 폴리비닐피롤리돈, 한천, 알긴산 또는 나트륨 알기네이트 등을 붕해제로 첨가할 수 있다. 나아가, 상기 약학 조성물은 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.

또한, 비경구적으로 투여하는 경우 본 발명의 약학적 조성물은 적합한 비경구용 담체와 함께 주사제, 경피 투여제 및 비강 흡입제의 형태로 당 업계에 공지된 방법에 따라 제형화 될 수 있다. 상기 주사제의 경우에는 반드시 멸균되어야 하며 박테리아 및 진균과 같은 미생물의 오염으로부터 보호되어야 한다. 주사제의 경우 적합한 담체의 예로는 이에 한정되지는 않으나, 물, 에탄올, 폴리올(예를 들어, 글리세롤, 프로필렌 글리콜 및 액체 폴리에틸렌 글리콜 등), 이들의 혼합물 및/또는 식물유를 포함하는 용매 또는 분산매질일 수 있다. 보다 바람직하게는, 적합한 담체로는 행크스 용액, 링거 용액, 트리에탄올 아민이 함유된 PBS(phosphate buffered saline) 또는 주사용 멸균수, 10% 에탄올, 40% 프로필렌 글리콜 및 5% 덱스트로즈와 같은 등장 용액 등을 사용할 수 있다.

상기 주사제를 미생물 오염으로부터 보호하기 위해서는 파라벤, 클로로부탄올, 페놀, 소르빈산, 티메로살 등과 같은 다양한 항균제 및 항진균제를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 주사제는 대부분의 경우 당 또는 나트륨 클로라이드와 같은 등장화제를 추가로 포함할 수 있다.

경피 투여제의 경우 연고제, 크림제, 로션제, 겔제, 외용액제, 파스타제, 리니멘트제, 에어롤제 등의 형태가 포함된다. 상기에서 "경피 투여"는 약학적 조성물을 국소적으로 피부에 투여하여 약학적 조성물에 함유된 유효한 양의 활성성분이 피부 내로 전달되는 것을 의미한다. 이들 제형은 제약 화학에 일반적으로 공지된 처방서인 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, 15th Edition, 1975, Mack Publishing Company, Easton,Pennsylvania)에 기술되어 있다.

흡입 투여제의 경우, 본 발명에 따라 사용되는 화합물은 적합한 추진제, 예를 들면, 디클로로플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 디클로로테트라플루오로에탄, 이산화탄소 또는 다른 적합한 기체를 사용하여, 가압 팩 또는 연무기로부터 에어로졸 스프레이 형태로 편리하게 전달 할 수 있다. 가압 에어로졸의 경우, 투약 단위는 계량된 양을 전달하는 밸브를 제공하여 결정할 수 있다. 예를 들면, 흡입기 또는 취입기에 사용되는 젤라틴 캡슐 및 카트리지는 화합물, 및 락토즈 또는 전분과 같은 적합한 분말 기제의 분말 혼합물을 함유하도록 제형화 할 수 있다.

그 밖의 약학적으로 허용되는 담체로는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다(Remington'sPharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).

또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 하나 이상의 완충제(예를 들어, 식염수 또는 PBS), 카보하이트레이트(예를 들어, 글루코스, 만노즈, 슈크로즈 또는 덱스트란), 항산화제, 정균제, 킬레이트화제(예를 들어, EDTA 또는 글루타치온), 아쥬반트(예를 들어, 알루미늄 하이드록사이드), 현탁제, 농후제 및/또는 보존제를 추가로 포함할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따른 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물은 근육 증강 및 피로 회복을 촉진하여 운동수행능력을 증진시키는 식품 조성물의 형태로 제공될 수 있다. 본 발명의 식품 조성물은 기능성 식품(functional food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food), 식품첨가제(food additives) 및 사료 등의 모든 형태를 포함하며, 인간 또는 가축을 비롯한 동물을 취식대상으로 한다. 상기 유형의 식품 조성물은 당 업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다.

예를 들면, 건강식품으로는 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물 자체를 차, 쥬스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있다. 또한, 본 발명의 판두라틴 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물과 근육 증강 및 피로 회복을 촉진하여 운동 능력을 증진시키는 효과가 있다고 알려진 공지의 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물의 형태로 제조할 수 있다.

또한, 기능성 식품으로는 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예:과일통조림, 병조림, 잼, 마아말레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예: 햄, 소시지 콘비이프 등), 빵류 및 면류(예: 우동, 메밀국수,라면, 스파게티, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예: 버터, 치이즈 등), 식용식물유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 첨가하여 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 식품 첨가제의 형태로 사용하기 위해서는 분말 또는 농축액 형태로 제조하여 사용할 수 있다.

본 발명의 식품 조성물 중 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물의 바람직한 함유량으로는 식품의 전체 중량에 대해 약 0.01 내지 100 중량%를 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명은 판두라틴 유도체 또는 이의 염 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 포함하는 근육 증가 촉진, 항-피로 및 운동수행능력 향상용 조성물을 제공한다. 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물은 부작용 없이 안전하게 사용할 수 있고, 근육 내 PPARδ의 발현을 증가시켜 근육량 증가, 피로회복 및 운동성 증가 등 운동수행능력 향상에 우수한 효과를 가진다.

도 1은 고지방 식이 대조군, 보에센베르기아 판두라타 추출물 100mg/kg/day(KPE 100), 보에센베르기아 판두라타 추출물 200mg/kg/day(KPE 200), 판두라틴 A 투여군(PAN 50)의 PPARδ 단백질의 발현량을 측정한 결과이다.
도 2는 고지방 식이 대조군, 보에센베르기아 판두라타 추출물 100mg/kg/day(KPE 100), 보에센베르기아 판두라타 추출물 200mg/kg/day(KPE 200), 판두라틴 A 투여군(PAN 50)의 근육량 증가 효과를 측정한 결과이다.
도 3은 고지방 식이 대조군, 보에센베르기아 판두라타 추출물 100mg/kg/day(KPE 100), 보에센베르기아 판두라타 추출물 200mg/kg/day(KPE 200), 판두라틴 A 투여군(PAN 50)의 탈진 시간을 비교한 것으로, 운동성 증진 효과를 측정한 결과이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

판두라틴을 포함하는 보에센베르기아 판두라타 추출물의 제조

건조시킨 보에센베르기아 판두라타 추출물을 믹서로 분쇄한 다음, 분쇄한 보에센베르기아 판두라타 시료 100g을 에탄올 500mL에 넣고 50℃에서 30분간 교반하면서 추출하였다. 추출된 시료는 와트만(Whatman) 2번 여과지로 여과하고, 여과된 추출액을 진공 회전 농축기로 농축하여 용매성분을 제거한 후 동결 건조하여 물성분을 제거함으로써 보에센베르기아 판두라타 추출물을 얻었다.

<실시예 2>

판두라틴 A의 분리 및 구조결정

<2-1>판두라틴 A의 분리

상기 실시예 1에서 얻은 농축된 보에센베르기아 판두라타 추출물과 에틸아세테이트를 혼합하여 에틸아세테이트 용해성 성분을 추출하고, 에틸아세테이트를 감압 하에서 제거하여 에틸아세테이트 용해성 성분을 농축하였다. 그 후, 실리카겔을 6ㅧ15cm로 충진한 컬럼에 상기 농축된 성분을 적재하고 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트를 15:5:1.5 (v/v/v)의 비율로 혼합한 용매시스템을 이용하여 분취하였다. 상기 분취 순서에 따라서 총 6개의 분획으로 나누어 각각의 분획을 농축 건조하였다. 6개의 분획 중 3번 분획(분획 3)을 헥산, 에틸아세테이트, 메탄올을 각각 18:2:1 (v/v/v)의 전개 용매로 이용하여 박층 크로마토그래피(TLC, silica gel 60F254, Merck)를 수행하여 분취한 순서에 따라서 총 3개의 분획으로 나누어 농축 건조하였다. 최종적으로 상기 3개의 분획 중 2번 분획(분획 32)을 이용하여 리사이클링 고성능 액체 크로마토그래피(recycling HPLC, column: W252, 20.0 mm IDㅧ500 mm L)를 수행하고 분취 순서에 따라서 총 2개의 분획으로 나누어 각각의 분획을 농축 건조하였다. 최종적으로 상기 2개의 분획 중 2번 분획(분획 322)을 농축 건조시켜 순수한 단일 활성 물질을 분리하였다.

<2-2> 판두라틴 A의 구조결정

상기 실시예 <2-1>에서 분리된 단일 활성물질의 구조결정을 위하여 ¹H-NMR 스펙트럼과 ¹³C-NMR 스펙트럼을 각각 500 MHz 와 125 MHz(용매: CDCl3)에서 측정하였다. 수득된 ¹³C-NMR 스펙트럼과 ¹H-NMR 스펙트럼의 결과를 토대로 ¹H-¹H의 상관관계와 ¹H-¹³C의 상관관계를 측정하기 위하여 ¹H-¹H COSY 스펙트럼과 ¹H-¹³C HSQC 스펙트럼을 측정하고, 탄소공명을 통해 나오는 파장으로 각각의 탄소 신호를 구별하여 그 결과를 측정하였다.

또한 상기 분리된 단일물질의 질량분석을 위해 EI/MS를 측정하였다. 본 화합물은 EI/MS에서 [M⁺H⁺]가 m/z 407에서 관측되어 분자량이 406로 판명되었고, 분자식은 C₂₆H₃₀O₄였다.

이상의 ¹H-NMR, ¹³C-NMR, ¹H-¹H COSY, ¹H-¹³C HSQC 및 EI/MS에 대한 결과와 기존에 발표된 연구보고(Woo, W.S. et al., Phytochemistry, 26: 15421543, 1987)를 비교 분석하여 동정한 결과, 상기 실시예 <2-1>에서 분리된 단일 물질은 (2,6-디히드록시-4-메톡시페닐)[3-메틸-2-(3-메틸부트-2-에닐)-5-페닐시클로헥스-3-에닐]메타논으로서, 하기 화학식 1로 표시되는 판두라틴 A(panduratin A) 화합물로 확인되었다.

[화학식 1]

<실시예 3>

보에센베르기아 판두라타 추출물과 판두라틴 A의 PPARδ 단백질 발현 효과

3주령된 C57BL/6 마우스를 1주간 적응시키고 비만을 유도하기 위해 고지방 식이(Product#D12492, Research Diet Inc., New Brunswick, NJ, USA)를 7주간 공급하여 비만을 유도시킨 다음, 체중을 기초로 무작위적으로 군 배치하여 각각 8마리씩 총 3군으로 임의적으로 나누어 실험에 이용하였다. 실험군으로는 판두라틴 A 및 보에센베르기아 판두라타 추출물을 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose)에 현탁하여 판두라틴 A는 50mg/kg체중(PAN 50), 보에센베르기아 판두라타 추출물은 100mg/kg체중(KPE 100), 200mg/kg(KPE 200)체중의 2가지 농도로 1일 1회씩 8주간 일정한 시간에 투여하였다. 이때, 대조군으로는 실험군이 섭취하는 동일한 양의 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스에 고지방식이를 투여한 군을 사용하였다. 8주간 시료를 투여한 후 12시간 이상 절식시키고 나서 복부를 절개한 다음 근육 조직을 적출하여 실험 전까지 -70℃에서 보관하였다. 각 군의 각 쥐에서 분리한 100mg의 근육을 용해버퍼(lysis beffer)를 이용하여 균질화한 후 PPAR-δ 항체를 이용한 웨스턴 블럿 실험을 이용하여 검출하였다.

그 결과, 도 1에서 보듯이, 대조군과 비교하여 판두라틴 A 및 보에센베르기아 판두라타 추출물을 투여한 군에서 PPARδ의 발현량이 증가하였다. PPARδ는 제1형 골격근섬유의 전사인자로 작용하는 것이어서, PPARδ의 발현량이 증가하면 제1형 골격근섬유의 양이 증가될 것이라는 것을 예측할 수 있다. 또한, KPE 200 투여군에서 KPE 100 투여군에 비해 PPARδ의 발현량이 높은 것으로 보아, 보에센베르기아 판두라타 추출물의 PPARδ 발현량 조절 기작은 농도 의존적임을 알 수 있다.

<실시예 4>

판두라틴의 근육량 증가 효과

3주령된 C57BL/6 마우스를 1주간 적응시키고 비만을 유도하기 위해 고지방 식이(Product #D12492, Research Diet Inc., New Brunswick, NJ, USA)를 7주간 공급하여 비만을 유도시킨 다음, 체중을 기초로 무작위적으로 군 배치하여 각각 8마리씩 총 3군으로 임의적으로 나누어 실험에 이용하였다. 실험군으로는 판두라틴 A 및 보에센베르기아 판두라타 추출물을 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose)에 현탁하여 판두라틴 A는 50mg/kg체중(PAN 50), 보에센베르기아 판두라타 추출물은 100mg/kg체중(KPE 100), 200mg/kg(KPE 200)체중의 2가지 농도로 1일 1회씩 8주간 일정한 시간에 투여하였다. 이때, 대조군으로는 실험군이 섭취하는 동일한 양의 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스에 고지방식이를 투여한 군을 사용하였다. 8주간 시료를 투여한 후 마이크로-CT(Micro-computed tomography)를 이용해 쥐의 총 부피 및 조직별 부피를 측정하였다.

그 결과, 도 2에서 보듯이, 대조군과 비교하여 판두라틴 A 및 보에센베르기아 판두라타 추출물을 투여한 군에서 근육의 부피가 증가하였다. 보에센베르기아 판두라타 추출물을 투여한 군은 대조군에 비하여 2배 이상의 근육량이 증가된 것을 보여주는데, 이는 근육내 PPARδ의 발현의 증가와 관련된 것으로 보인다. 판두라틴 A를 투여한 군도 1.88배의 근육량이 증가하였다.

<실시예 5>

트레드밀(treadmill) 실험

3주령된 C57BL/6 마우스를 1주간 적응시키고 비만을 유도하기 위해 고지방 식이(Product #D12492, Research Diet Inc., New Brunswick, NJ, USA)를 7주간 공급하여 비만을 유도시킨 다음, 체중을 기초로 무작위적으로 군 배치하여 각각 8마리씩 총 3군으로 임의적으로 나누어 실험에 이용하였다. 실험군으로는 판두라틴 A 및 보에센베르기아 판두라타 추출물을 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose)에 현탁하여 판두라틴 A는 50mg/kg체중(PAN 50), 보에센베르기아 판두라타 추출물은 100mg/kg체중(KPE 100), 200mg/kg(KPE 200)체중의 2가지 농도로 1일 1회씩 8주간 일정한 시간에 투여하였다. 이때, 대조군으로는 실험군이 섭취하는 동일한 양의 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스에 고지방식이를 투여한 군을 사용하였다. 8주간 시료를 투여한 후 Exer-3R 트레드밀을 이용하여 10% 기울기에서 11m/min 속도로 운동 능력을 측정하였다.

전기자극 유도에 따른 운동시간을 측정한 결과, 도 3에서 보듯이, 보에센베르기아 판두라타 추출물 200mg/kg체중(KPE 200)을 투여한 군의 쥐가 고지방식이의 대조군에 비해 4.38 배의 운동성 증진 효과를 보였다. 또한, 보에센베르기아 판두라타 추출물 100mg/kg체중(KPE 100)을 투여한 군의 쥐는 2.92 배, 판두라틴 A(PAN 50)을 투여한 군의 쥐는 2.77배의 운동성이 증진되어 운동성의 증진 정도가 KPE 200에 비해 다소 낮음을 알 수 있다. 이는 근육 내 PPARδ의 발현량 실험과 유사한 결과로, 보에센베르기아 판두라타 추출물의 농도에 의존적으로 운동성이 증가하는 것을 보여준다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 판두라틴 유도체 또는 이의 염 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 포함하는 근육 증가 촉진, 항-피로 및 운동수행능력 향상용 조성물을 제공한다. 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물은 부작용 없이 안전하게 사용할 수 있고, 근육 내 PPARδ의 발현을 증가시켜 근육량 증가, 피로회복 및 운동성 증가 등 운동수행능력의 향상에 우수한 효과를 가진다.

Claims

하기 화학식 1의 판두라틴 A(panduratin A), 화학식 2의 4-히드록시판두라틴 A(4-hydroxypaduratin A) 및 화학식 3의 이소판두라틴 A(isopanduratin A)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 판두라틴 유도체 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 운동수행능력 향상용 기능성 식품 조성물.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]
삭제
제1항에 있어서, 상기 판두라틴 유도체는 보에센베르기아 판두라타(Boesenbergia pandurata)로부터 추출된 것임을 특징으로 하는 운동수행능력 향상용 기능성 식품 조성물.
보에센베르기아 판두라타 추출물을 유효성분으로 포함하는 운동수행능력 향상용 기능성 식품 조성물.
삭제
제1항의 판두라틴 유도체 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 근육 증가 촉진용 기능성 식품 조성물.
보에센베르기아 판두라타 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육 증가 촉진용 기능성 식품 조성물.
제1항의 판두라틴 유도체 또는 이의 염을 유효성분으로 포함하는 피로회복용 기능성 식품 조성물.
보에센베르기아 판두라타 추출물을 유효성분으로 포함하는 피로회복용 기능성 식품 조성물.