KR101726736B1 - 메밀 싹을 유효성분으로 포함하는 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방, 치료 또는 개선용 조성물 - Google Patents
메밀 싹을 유효성분으로 포함하는 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방, 치료 또는 개선용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 메밀 싹을 유효성분으로 포함하는 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방, 개선 또는 치료용 식품 조성물 및 약제학적 조성물을 제공한다. 본 발명의 조성물은 폐경기에서 나타나는 피부 온도 증가, 몸무게 및 내장 지방 증가, 골밀도 감소를 억제하고, 에너지 소비를 증가시키는 등의 효과를 나타내어 갱년기 또는 폐경기에서 나타나는 다양한 증상을 효과적으로 예방, 개선 및 치료할 수 있다. 본 발명의 조성물은 여성의 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방, 개선 및 치료를 위한 식품 및 의약품 등에 유용하게 적용될 수 있다.
Description
본 발명은 메밀 싹을 유효성분으로 포함하는 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방, 치료 또는 개선용 조성물에 관한 것이다.
지난 25년에 걸쳐 여성의 장기적인 건강 및 웰빙 유지를 위한 중년의 사회적, 감정적, 신체적 변화의 중요성이 대두되어 왔다. 폐경기 여성에서 나타나는 다양한 질병들은 에스트로겐 감소와 관련되어 있으며, 기대 수명 및 삶의 질에 영향을 미친다. 에스트로겐 부족은 비만, 제2형 당뇨, 심혈관질환 및 골다공증과 같은 대사질환에 관여하는 에너지, 글루코오스, 지질 및 골 대사를 악화시킨다(Baet al. 2011; Lizcano et al. 2014). 폐경기 여성에서 나타나는 대사질환을 예방하기 위해 에스트로겐을 투여하는 방법(Baet al. 2011)이 이용되나, 이 방법은 유방암과 자궁내막암, 정맥혈전색전증 및 뇌졸중의 위험성을 높인다(Renoux and Suissa 2011; Rozenberg et al. 2013). 이러한 부작용 때문에 에스트로겐을 식물로부터 유래하며 에스트라디올과 유사한 구조 또는 기능을 갖는 천연물인 식물 에스트로겐으로 대체하는 연구가 이루어지고 있다.
메밀 및 메밀 싹은 음식으로 소비된다. 아시아에서 주로 콩류(beans) 유래 싹이 음식에 이용되며, 이들은 씨앗보다 비타민 c, 단백질 및 피토케미컬과 같은 영양소를 많이 포함한다. 최근 한국에서는 샐러드를 만드는데 메밀 싹이 널리 쓰이고 있다. 메밀에는 플라보노이드가 다량 함유되어 있으며, 메밀의 주요 생리활성 화합물은 루틴(quercetin-3-O-rutinoside)이다. 루틴은 염증조절복합체 활성을 개선시킴으로써 이상지질혈증, 과혈당 및 인지장애에 대하여 이로운 효과를 나타낸다고 알려져 있다. 염증반응은 비만 및 인슐린 저항성의 발병과 관련되어 있다.
병원균의 공격이 발생하면 식물의 방어 시스템이 활성화된다. 식물은 빠른 시간 내에 활성산소종을 제거하여 침입한 병원균을 죽인다. 장기적인 방어 방법은 재스몬산, 에틸렌, 아스코르브산 또는 살리실산과 같은 식물 호르몬을 이용하여 손상된 조직과 나머지 부분이 상호작용하는 과정을 포함한다. 이러한 식물 호르몬은 식물의 성장 조절 및 주로 폴리페놀인 파이토알렉신(phytoalexin)을 생산하는 내재성(endogenous) 및/또는 외재성(exogenous) 스트레스 시그널링에 대하여 중요한 역할을 한다. 또한, 식물 호르몬은 곰팡이 및 다른 미생물 병원체에 대한 식물 방어 역할을 한다. 레스베라트롤(resveratrol)과 같은 파이토알렉신은 대사질환을 개선하는 활성을 나타낸다. 식물 호르몬은 파이토알렉신의 생산을 유도하는 병원균의 감염 없이도 장시간 식물 방어를 하는 것처럼 보인다.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
본 발명자들은 폐경기 여성에 대한 호르몬 대체 요법에 사용되는 에스트로겐 대체제의 효능을 갖는 식물성 에스트로겐을 천연물(natural source)로부터 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 메밀 싹이 우수한 식물성 에스트로겐 활성을 보여, 다양한 여성의 갱년기 또는 폐경기 증상을 효과적으로 완화 또는 예방할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 메밀 싹을 유효성분으로 포함하는 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 메밀 싹을 유효성분으로 포함하는 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명 및 청구범위에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 메밀 싹을 유효성분으로 포함하는 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 본 발명은 메밀 싹을 유효성분으로 포함하는 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공한다.
본 발명자들은 폐경기 여성에 대한 호르몬 대체 요법에 사용되는 에스트로겐 대체제의 효능을 갖는 식물성 에스트로겐을 천연물(natural source)로부터 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 메밀 싹이 우수한 식물성 에스트로겐 활성을 보여, 다양한 여성의 갱년기 또는 폐경기 증상을 효과적으로 완화 또는 예방할 수 있음을 확인하였다.
본 발명자들은 MeJA(methyl jasmonate) 처리가 식물 성장에 변화를 가져오지는 않지만 정상 메밀 싹과 비교하여 MeJA 처리에 의해 메밀 싹에서 페놀성 화합물의 함량 및 항산화 활성이 현저히 증가된다는 것을 규명하였다. MeJA-처리 및 무처리 메밀 싹은 폴리페놀, 특히 플라보노이드를 포함하기 때문에 대사 조절장애를 예방 및/또는 감소시키는 식물성 에스트로겐으로서 작용할 수 있다. 이에, 본 발명자들은 MeJA-처리 및 무처리한 메밀 싹 분말을 장기간 경구 투여한 경우, 에스트로겐 결핍 동물 모델에서 에너지, 글루코오스, 지질 및 골 대사 장애를 개선시킬 것이라고 예상하였고, 고지방식이를 제공한 OVX(ovariectomized) 랫트에 메밀 싹을 경구 투여하여 MeJA-처리 및 무처리한 메밀 싹 분말이 다양한 폐경기 증상을 완화 및 개선시킨다는 것을 실험적으로 증명하였다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물에 포함되는 유효성분은 메밀을 배양하여 수득한 메밀 싹이며, 바람직하게는 배양 시 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA)를 분사하거나 분사하지 않고 배양한 메밀 싹이다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명에서 유효성분으로 이용되는 메밀 싹은 감압증류 및 동결 건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말 상태로 제조한 것이다.
본 발명의 조성물에서 이용되는 메밀 싹은 메밀 싹에 추출용매를 처리하여 추출물 형태로 제조할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 극성 용매 또는 비극성 용매를 이용할 수 있다. 극성 용매로서 적합한 것은, (i) 물, (ii) 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)를 포함한다. 비극성 용매로서 적합한 것은, 아세톤, 아세토나이트릴, 에틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 플루오로알칸, 펜탄, 헥산, 2,2,4-트리메틸펜탄, 데칸, 사이클로헥산, 사이클로펜탄, 디이소부틸렌, 1-펜텐, 1-클로로부탄, 1-클로로펜탄, o-자일렌, 디이소프로필 에테르, 2-클로로프로판, 톨루엔, 1-클로로프로판, 클로로벤젠, 벤젠, 디에틸에테르, 디에틸 설파이드, 클로로포름, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 어닐린,디에틸아민, 에테르, 사염화탄소 및 THF를 포함한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 추출용매는 (a) 물, (b) 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 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) 디에틸에테르를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 ‘추출물’은 상술한 바와 같이 당업계에서 조추출물(crude extract)로 통용되는 의미를 갖지만, 광의적으로는 추출물을 추가적으로 분획(fractionation)한 분획물도 포함한다. 즉, 메밀 싹 추출물은 상술한 추출용매를 이용하여 얻은 것뿐만 아니라, 여기에 정제과정을 추가적으로 적용하여 얻은 것도 포함한다. 예컨대, 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 메밀 싹 추출물에 포함되는 것이다.
본 명세서에서 용어 ‘유효성분으로 포함하는’이란 하기의 메밀 싹의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다. 본 발명은 천연식물재료인 메밀 싹을 유효성분으로 하는 조성물로서 과량 투여하여도 인체에 부작용이 없으므로 메밀 싹이 본 발명의 조성물에 포함된 양적 상한은 당업자가 적절한 범위 내에서 선택하여 실시할 수 있다.
본 명세서에서, 사용되는 용어 “갱년기 또는 폐경기 증상”은 폐경기 여성에게서 호르몬 생산의 감소로 인하여 발생하는 증상을 의미하고, 갱년기 또는 폐경기 증상은 일반적으로, 안면홍조, 발한, 피부건조, 질 건조증, 질 위축, 하부 요도 위축, 성교통, 질염, 방광염, 배뇨통, 급뇨, 체중증가, 내장지방증가, 피부노화, 운동능력 감소, 신경과민, 불안, 우울증, 현기증, 수면장애, 집중장애, 단기 기억장애, 활력저하, 성욕 감퇴, 근육통, 관통, 당뇨병 또는 골다공증 등이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 메밀 싹을 난소를 적출하여 폐경기를 유도한 랫트에 식이한 경우, 메밀 싹을 식이하지 않은 난소 적출 랫트에 비해 피부 온도 증가가 억제되며, 몸무게 및 내장 지방 증가가 억제되고, 에너지 소비가 증가되며, 폐경에 의해 나타나는 골밀도 감소가 억제되고, 인슐린 저항성을 감소될 뿐 아니라 지방산 산화에 관여하는 유전자인 CPT-1(carnitine palmitoyl transferase-1) 발현이 증가되고, SREBP-1c(Sterol regulatory element binding protein-1c) 및 FAS(fatty acid synthase) 발현이 감소되는 효과를 나타냈다. 이러한 효과로부터 본 발명의 조성물은 갱년기 또는 폐경기에서 나타나는 다양한 증상을 효과적으로 예방, 개선 및 치료할 수 있으며, 건강기능식품 및 약학적 조성물로서 활용이 가능하다.
본 발명의 식품조성물은 식품, 기능성 식품(functional food), 영양보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food) 및 식품 첨가제(food additives) 등의 모든 천연소재의 가공 형태를 포함한다. 상기 유형의 식품 조성물은 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다.
예를 들면, 건강식품으로는 메밀 싹 또는 메밀 싹 추출물 자체를 차, 주스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있다. 또한, 본 발명의 메밀 싹 또는 메밀 싹 추출물과 갱년기에 의해 유발되는 질환 또는 증상의 예방 또는 개선의 효과가 있다고 알려진 공지의 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물의 형태로 제조할 수 있다.
또한, 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, 치즈 등), 식용식물유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 메밀 싹 또는 메밀 싹 추출물을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 메밀 싹 또는 메밀 싹 추출물을 식품 첨가제의 형태로 사용하기 위해서는 분말 또는 농축액 형태로 제조하여 사용할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물 중 메밀 싹 또는 메밀 싹 추출물의 바람직한 함량은 식품 조성물 총 중량에 대하여 0.001 내지 50 중량%일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 30 중량% 범위로 함유될 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양의 메밀 싹 또는 메밀 싹 추출물을 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 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 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 또한 상기 약학 조성물은 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
상기에서 "약학적으로 유효한 양"이란 음성 대조군에 비해 그 이상의 반응을 나타내는 양을 말하며 바람직하게는 갱년기에 의해 유발되는 질환 또는 증상 예방 및 치료의 효과를 나타내기에 충분한 양을 말한다. 본 발명에 따른 메밀 싹 또는 메밀 싹 추출물의 약학적으로 유효한 양으로는 0.01 내지 100 mg/day/kg 체중이다. 그러나 상기 약학적으로 유효한 양은 질환의 종류 및 이의 중증정도, 환자의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여 경로 및 치료기간 등과 같은 여러 인자에 따라 적절히 변화될 수 있다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화될 수 있다. 제형은 분말, 과립, 정제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캡슐, 멸균 주사용액, 멸균 분말의 형태일 수 있다.
본 발명 조성물의 투여 경로로는 이에 한정되지는 않으나 경구적 또는 비경구적으로 투여 될 수 있다. 비경구적 투여 경로로는 예를 들면, 경피, 비강, 복강, 근육, 피하 또는 정맥 등의 여러 경로가 포함된다.
본 발명의 약학적 조성물은 갱년기 또는 갱년기 관련 질환 또는 증상의 예방 및 치료의 효과를 가지는 공지의 화합물과 병행하여 투여할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 메밀 싹 또는 메밀 싹 추출물은 여성의 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방, 개선 및 치료를 위한 식품 및 의약품 등에 유용하게 적용될 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(ⅰ) 본 발명은 메밀 싹을 유효성분으로 포함하는 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방, 개선 또는 치료용 식품 조성물 및 약제학적 조성물을 제공한다.
(ⅱ) 본 발명의 조성물은 폐경기에서 나타나는 피부 온도 증가, 몸무게 및 내장 지방 증가, 골밀도 감소를 억제하고, 에너지 소비를 증가시키는 등의 효과를 나타내어 갱년기 또는 폐경기에서 나타나는 다양한 증상을 효과적으로 예방, 개선 및 치료할 수다.
(ⅲ) 본 발명의 조성물은 여성의 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방, 개선 및 치료를 위한 식품 및 의약품 등에 유용하게 적용될 수 있다.
도 1은 실험 개시 후 5주 및 10주차에 실험 동물의 꼬리 피부 온도를 측정한 결과이다. 대조군 및 OVX 랫트는 덱스트린을 포함하는 고지방식이; BWS, 고지방식이 + 3% 메밀 싹 파우더; MJ-BWS, 고지방식이 + 3% MeJA-처리 메밀 싹 파우더; 가장 수술 대조군(Sham-control), 덱스트린을 포함하는 고지방식이. 실험 개시 후 5주 및 10주차에 적외선 체온측정기를 이용하여 꼬리 피부 온도를 측정함. 각 막대는 평균 ± SD를 나타냄(n=12).
a, b, c P<0.05에서 모든 실험군간 유의적인 차이를 나타냄.
도 2는 실험 12주차에 DEXA를 통해 체성분을 측정한 결과이다.
대조군 및 OVX 랫트는 덱스트린을 포함하는 고지방식이; BWS, 고지방식이 + 3% 메밀 싹 파우더; MJ-BWS, 고지방식이 + 3% MeJA-처리 메밀 싹 파우더; 가장 수술 대조군(Sham-control), 덱스트린을 포함하는 고지방식이. 10주차에 DEXA를 통해 복부 및 다리에서 지방량 및 제지방량(lean mass)을 측정하였고, BMD는 요추부 및 대퇴골에서 측정함.
도 2a는 복부 및 우측 다리에서 지방제외체중(lean body mass)을 나타냄. 도 2b는 복부 및 우측다리의 지방량을 나타냄. 도 2c는 요추부 및 대퇴골에서 골중 미네랄 밀도를 나타냄. 도 2d는 요추부 및 대퇴골에서 골질량을 나타냄.
각 막대는 평균 ± SD를 나타냄(n=12).
a, b P<0.05에서 모든 실험군간 유의적인 차이를 나타냄.
†P<0.05에서 OVX 대조군 및 정상 대조군간의 유의적인 차이를 나타냄.
도 3은 OGTT(oral glucose tolerance test) 동안 혈청 글루코오스 레벨과 글루코오스 및 인슐린의 곡선하면적을 분석한 결과이다.
대조군 및 OVX 랫트는 덱스트린을 포함하는 고지방식이; BWS, 고지방식이 + 3% 메밀 싹 파우더; MJ-BWS, 고지방식이 + 3% MeJA-처리 메밀 싹 파우더; 가장 수술 대조군(Sham-control), 덱스트린을 포함하는 고지방식이. 몸무게(kg) 당 2 g의 글루코오스를 경구 투여하여 OGTT를 실시함.
도 3a는 OGTT 동안 혈청 글루코오스 레벨의 변화를 나타냄. 도 3b는 OGTT 의 첫 번째 단계(0-40분) 및 두 번째 단계(40-120분)에서 글루코오스의 평균 곡선하면적을 나타냄. 도 3c는 OGTT의 첫 번째 단계(0-40분) 및 두 번째 단계(40-120분)에서 인슐린의 평균 곡선하면적을 나타냄.
각 점 및 막대는 평균 ± SD를 나타냄(n=12).
†P<0.05에서 OVX 대조군 및 정상 대조군간의 유의적인 차이를 나타냄.
도 4는 간 글리코겐 및 트리아실글리세롤 함량과 지방산 이용에 관여하는 간 유전자의 발현을 측정한 결과이다.
대조군 및 OVX 랫트는 덱스트린을 포함하는 고지방식이; BWS, 고지방식이 + 3% 메밀 싹 파우더; MJ-BWS, 고지방식이 + 3% MeJA-처리 메밀 싹 파우더; 가장 수술 대조군(Sham-control), 덱스트린을 포함하는 고지방식이. 실험 종료 시점에 간을 수득하고 글리코겐 및 트리글리세리드 양을 측정함.
도 4a는 간 글리코겐 및 트리아실글리세롤 함량을 나타냄. 도 4b는 지방산 합성 및 산화에 관여하는 간 유전자의 mRNA 레벨을 실시간 PCR로 측정한 결과임. 도 4c는 면역블롯팅 어세이를 통해 간 인슐린 시그널링을 분석한 결과임.
각 막대는 평균 ± SD를 나타냄(n=5).
*P<0.05에서 처리군간의 유의적인 차이를 나타냄.
a, b, c P<0.05에서 OVX 군간 유의적인 차이를 나타냄(Tukey’s 검정법).
†P<0.05에서 OVX 대조군 및 정상 대조군간의 유의적인 차이를 나타냄.
a, b, c P<0.05에서 모든 실험군간 유의적인 차이를 나타냄.
도 2는 실험 12주차에 DEXA를 통해 체성분을 측정한 결과이다.
대조군 및 OVX 랫트는 덱스트린을 포함하는 고지방식이; BWS, 고지방식이 + 3% 메밀 싹 파우더; MJ-BWS, 고지방식이 + 3% MeJA-처리 메밀 싹 파우더; 가장 수술 대조군(Sham-control), 덱스트린을 포함하는 고지방식이. 10주차에 DEXA를 통해 복부 및 다리에서 지방량 및 제지방량(lean mass)을 측정하였고, BMD는 요추부 및 대퇴골에서 측정함.
도 2a는 복부 및 우측 다리에서 지방제외체중(lean body mass)을 나타냄. 도 2b는 복부 및 우측다리의 지방량을 나타냄. 도 2c는 요추부 및 대퇴골에서 골중 미네랄 밀도를 나타냄. 도 2d는 요추부 및 대퇴골에서 골질량을 나타냄.
각 막대는 평균 ± SD를 나타냄(n=12).
a, b P<0.05에서 모든 실험군간 유의적인 차이를 나타냄.
†P<0.05에서 OVX 대조군 및 정상 대조군간의 유의적인 차이를 나타냄.
도 3은 OGTT(oral glucose tolerance test) 동안 혈청 글루코오스 레벨과 글루코오스 및 인슐린의 곡선하면적을 분석한 결과이다.
대조군 및 OVX 랫트는 덱스트린을 포함하는 고지방식이; BWS, 고지방식이 + 3% 메밀 싹 파우더; MJ-BWS, 고지방식이 + 3% MeJA-처리 메밀 싹 파우더; 가장 수술 대조군(Sham-control), 덱스트린을 포함하는 고지방식이. 몸무게(kg) 당 2 g의 글루코오스를 경구 투여하여 OGTT를 실시함.
도 3a는 OGTT 동안 혈청 글루코오스 레벨의 변화를 나타냄. 도 3b는 OGTT 의 첫 번째 단계(0-40분) 및 두 번째 단계(40-120분)에서 글루코오스의 평균 곡선하면적을 나타냄. 도 3c는 OGTT의 첫 번째 단계(0-40분) 및 두 번째 단계(40-120분)에서 인슐린의 평균 곡선하면적을 나타냄.
각 점 및 막대는 평균 ± SD를 나타냄(n=12).
†P<0.05에서 OVX 대조군 및 정상 대조군간의 유의적인 차이를 나타냄.
도 4는 간 글리코겐 및 트리아실글리세롤 함량과 지방산 이용에 관여하는 간 유전자의 발현을 측정한 결과이다.
대조군 및 OVX 랫트는 덱스트린을 포함하는 고지방식이; BWS, 고지방식이 + 3% 메밀 싹 파우더; MJ-BWS, 고지방식이 + 3% MeJA-처리 메밀 싹 파우더; 가장 수술 대조군(Sham-control), 덱스트린을 포함하는 고지방식이. 실험 종료 시점에 간을 수득하고 글리코겐 및 트리글리세리드 양을 측정함.
도 4a는 간 글리코겐 및 트리아실글리세롤 함량을 나타냄. 도 4b는 지방산 합성 및 산화에 관여하는 간 유전자의 mRNA 레벨을 실시간 PCR로 측정한 결과임. 도 4c는 면역블롯팅 어세이를 통해 간 인슐린 시그널링을 분석한 결과임.
각 막대는 평균 ± SD를 나타냄(n=5).
*P<0.05에서 처리군간의 유의적인 차이를 나타냄.
a, b, c P<0.05에서 OVX 군간 유의적인 차이를 나타냄(Tukey’s 검정법).
†P<0.05에서 OVX 대조군 및 정상 대조군간의 유의적인 차이를 나타냄.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 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 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
재료 및 방법
메밀 싹 배양 및 MeJA 처리
메밀(Fagopyrum esculentum Moench) 씨앗(40 g)을 세척하고, 25℃에서 4시간 동안 증류수에 담근 후, 트레이 위 면보(cheese cloth)에 놓아두었다. 4개의 트레이를 자동스프레이 시스템을 갖춘 싹 배양기(MikroFarm; EasyGreen)에 넣어 배양하였다. 싹은 12시간 마다 30분씩 물을 스프레이 하면서 18℃(2℃), 암조건에서 7일 동안 배양하였다. 싹에 MeJA를 적용하기 위해 0.1 mM 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA; 100 mL)를 0.25% 에탄올에 녹인 후, 매일 싹에 스프레이 하였다. 대조군으로는 0.25% 에탄올을 이용하였다. 싹은 배양 후 0일 및 7일차 수확하였다. 0일차 샘플은 MeJA를 처리하기 전 싹이다. 수확한 싹은 즉시 동결건조한 다음, 갈아서 파우더로 만들었다. 파우더는 -70℃에 보관하였다.
MeJA 처리 및 미처리에 따른 메밀의 총 페놀, 플라보노이드 및 루틴의 함량
2종류의 메밀 싹 파우더를 메탄올에 녹이고, FolinCiocalteu 시약을 이용하여 총 페놀성 화합물의 함량을 측정하였다. 총 페놀성 화합물의 함량은 갈산(gallic acid)을 표준물질로 하여 계산하였으며, 총 페놀성 화합물의 함량 단위는 mg 갈산 당량/g 메밀싹이다. 메밀 싹 파우더를 메탄올에 녹인 추출물을 에탄올에 녹이고, 종래 알려진 방법(Saleh ES, Hameed A. 2008. Food Chem, 114, 1271-1277)을 수정하여 총 플라보노이드 함량을 측정하였다. 루틴은 표준물질로 사용되었다.
MeJA를 처리한 메밀 및 정상 메밀 추출물에서 루틴 함량은 Luna C18 컬럼(4.6 × 250 mm, 5 ; Phenomenex, USA)을 이용하여 HPLC 장비(Agilent Technologies, USA)로 분석하였다. 이동상은 용매, 증류수(A) 및 아세토니트릴(B)로 구성된다. 다음의 농도 구배로 HPLC를 실시하였다: 0분, A:B 100:0 (v/v); 10분, A:B 88:12; 20분, A:B 80:20; 35분, A:B 60:40; 40분, A:B 10:90; 및 42분, A:B 0:100. 이동상의 유속은 1.0 mL/분이고, 컬럼 온도는 30℃, 인젝션 볼륨은 10 μL 및 UV 검출은 254 nm였다. 나르시신(1-600 μg/mL; Sigma, St. Loise, USA)을 표준물질로 이용하여 루틴 함량을 정량하였다.
실험동물
자성 SpragueDawley 랫트(무게 227±18 g)를 실험동물로 이용하였다. 실험동물을 스테인리스 케이지에 각각 넣고 23℃, 12시간 명/암 사이클의 조건 하에서 사육하였다. 모든 수술 및 실험 절차는 호서대학교 동물실험윤리위원회 가이드라인(2013-02)에 따라 실시하였다. 골형성 및 골흡수는 천천히 일어나기 때문에 관련실험은 적어도 12주에 걸쳐 진행하여야 한다(Bonucci et al., 2013; Ko et al., 2012). 실험동물은 12주의 실험 기간 동안 물 및 3% 메밀 싹 파우더를 포함하는 고지방식이를 자유식이하도록 하였다. 고지방식이는 변형된 AIN-93 배합(formulation)을 포함하는 반정제(semi-purified) 방법을 이용하여 준비하였다(Reeves et al., 1997). 상기 고지방식이는 탄수화물 40% 에너지(En%), 단백질 20 En% 및 지방 40 En%로 구성된다.
오리지널 및 MeJA 처리 메밀 싹의 조성 분석 결과에 기초하여(표 1), 폴리페놀을 제외하고 각 식이 조성이 동일하도록 하기 위해 고지방식이에서 탄수화물, 카제인, 콩기름 및 셀룰로오스를 제거하였다. 탄수화물, 단백질 및 지방의 주요 공급원은 각각 전분있는 설탕, 카제인(우유 단백질) 및 라드(CJ Co., Seoul, Korea)이다. 각 실험군의 식이 조성은 표 2와 같다.
| 동결건조한 일반 메밀 식품성분 | ||
| (%) | 일반 메밀싹 | 0.1 mM MeJA처리 메밀싹 |
| 수분 | 3.03±0.3 | 2.76±0.07 |
| 총 식이섬유소 | 9.41±1.23 | 7.31±1.34 |
| 조단백질 | 17.42±0.12 | 17.09±0.05 |
| 조지방 | 3.71±0.06 | 3.26±0.68 |
| 회분 | 3.17±0.19 | 3.08±.012 |
| 당질 | 63.26 | 66.5 |
| 성분/군 | 대조군 | 일반 메밀싹 식이 | MeJA처리 메밀싹 식이 |
| 카제인 | 200 | 195 | 195 |
| 메티오닌 | 3 | 3 | 3 |
| 옥수수 전분 | 300 | 281 | 280 |
| 수크로오스 | 200 | 200 | 200 |
| 셀룰로오스 | 34 | 31 | 32 |
| 옥수수 오일 | 50 | 49 | 49 |
| 쇼트닝 | 150 | 150 | 150 |
| 미네랄 | 35 | 34 | 34 |
| 비타민 | 10 | 10 | 10 |
| 콜린 | 2 | 2 | 2 |
| 메밀싹 | - | 30 | 30 |
| 합계 | 984 | 985 | 985 |
실험 디자인
케타민 및 자일라진 혼합물(100 및 10 mg/kg 몸무게, 각각)을 랫트의 근육 내 주사하여 마취한 다음 난소 적출 또는 가장 수술(sham operation)을 실시하였다. 배 가운데 부분을 절개하고, 난관의 가장 몸쪽 부분을 묶어 난소를 분리하였다. 이 과정을 반대쪽에서도 실시하였다. 가장 수술군(sham group)에서는 난소 적출을 제외하고 동일한 수술을 실시하였다(Somjen et al., 2008; Ko et al., 2012). 30마리의 난소적출(OVX) 랫트를 다음과 같이 세 개 그룹으로 분류하였다: 고지방 식이에 1) 3% 메밀 싹 파우더(buckwheat sprout powder, BWS), 2) 3% MeJA-처리 메밀 싹(MeJA-treated buckwheat sprout, MJ-BWS) 또는 3) 덱스트린(플라시보; 대조군) 포함. 10마리의 가장 수술 랫트는 고지방식이만을 제공하였다(Sham-control). 공복 혈청 글루코오스 레벨, 음식 및 물 섭취량 및 몸무게는 매주 화요일 오전 10시에 측정하였다. 인슐린 저항성은 HOMA-IR(homeostasis model assessment estimate of insulin resistance)을 이용하여 측정하였다[HOMA-IR = 공복 인슐린 (/ml) × 공복 글루코오스 (mM) / 22.5].20
11주차에 몸무게(kg) 당 2 g의 글루코오스를 경구 투여한 공복 랫트를 이용하여 OGTT(oral glucose tolerance test)를 실시하였다. 혈액 샘플은 글루코오스 로딩 후 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 및 120분에 꼬리로부터 채취하였고, 혈청 글루코오스 및 인슐린은 각각 Glucose Analyzer II (Beckman, Palo Alto, CA) 및 radioimmunoassay kit(Linco Research, Billerica, MA)를 이용하여 측정하였다. 혈청 글루코오스 및 인슐린에 대한 총 곡선하면적의 평균은 사다리꼴 방식으로 계산하였다. OGTT 후 3일차에 6시간 동안 금식하게 한 다음 ITT를 실시하였다. 혈청 글루코오스 레벨은 인슐린(0.75 U/kg 몸무게)을 복강 내 주사한 후 90분 동안 15분마다 측정하였다.
ITT 2일 후, 케타민 및 자일라진(100 및 10 mg/kg 몸무게, 각각)을 이용하여 랫트를 마취하였다. 부고환 및 복막후 지방 및 자궁을 분리하고 무게를 측정하였다. 혈청을 분리하기 위해 복부 심장천자를 통해 혈액 샘플을 수득하였다. 혈액 수득 후, 간에서의 인슐린 시그널링을 조사하기 위해 하대정맥을 통해 인간 인슐린(5 U/kg 몸무게)을 주입하였다. 소변 및 혈청 샘플은 생화학적 분석을 위해 -70℃에 보관하였다.
간접적 열량 측정법을 통한 에너지 소비 분석
11주간 시험물질을 처리한 다음, 6시간 공복 후 명/암 사이클에서 암 주기가 시작되는 시점에 에너지 소비를 측정하였다. 열량측정 파라미터를 분석하기 위해 컴퓨터로 조절되는 O2 및 CO2 측정 시스템(BIOPAC Systems, Inc., Goleta, CA)을 갖춘 대사 챔버(기류 = 800 ml/분)에 랫트를 넣었다. RQ(respiratory quotient) 및 REE(resting energy expenditure)는 방정식(Lusk, 1924; Ko et al., 2012)을 이용하여 계산하였다. 평균 산소 섭취량(VO2) 및 평균 이산화탄소 배출량(VCO2)은 30분에 걸쳐 측정하였다. 실험 후 데이터는 1분 간격으로 평균을 냈으며, VO2 및 VCO2 값은 몸 크기(kg0 .75)로 교정하였다. 탄수화물 및 지방 산화는 비-단백질 산소 섭취량, 즉, 상대적인 산화 비율 및 산화된 기질의 그램(g) 당 소비된 산소량으로 계산되었다(Lusk, 1924; Ko et al., 2012).
BMD
측정
농도계(densitometer)는 제조사로부터 공급된 팬텀을 이용하여 매일 보정하였다. 케타민 및 자일라진(100 및 10 mg/kg 몸무게, 각각)을 이용하여 랫트를 마취시키고, 엎드려 놓은 후 테이프를 이용하여 뒷다리가 외회전(external rotation) 상태를 유지하도록 하였다. 엉덩이, 무릎 및 발목 관절은 90° 구부리게 하였다. 소동물에서 골밀도를 측정하는데 적합한 소프트웨어가 장착된 흡광계(pDEXA Sabre; Norland Medical Systems Inc., Fort Atkinson, WI, USA)를 이용하여 듀얼-에너지 X-선 흡광분석법(dual-energy X-ray absorptiometry, DEXA)을 통해 실험 실시 후 11주차에 우대퇴골 및 요추부(lumbar spine)에서 BMD를 측정하였다. 유사한 방법으로 복부 지방 및 제지방(lean mass)을 DEXA를 통해 측정하였다.
간 RNA 분리 및 실시간
PCR
실험 종료 시점에 간을 수득하였다. 도검(cold steel) 막자사발 및 막자를 이용하여 간 조직을 파우더로 만든 다음, 총 RNA를 분리하기 위해 제조사의 지시에 따라 페놀 단상성(monophasic) 용액 및 구아니딘 이소티오시안염과 혼합하였다. 슈퍼스크립트 Ⅲ 역전사효소를 이용하여 총 RNA로부터 cDNA를 합성한 다음, Taq DNA 합성효소를 이용하여 PCR을 실시하였다. cDNA를 SYBR 그린 믹스(Bio-Rad, Richmond, CA)에 넣은 다음, 실시간 PCR 장비(Bio-Rad)를 이용하여 증폭시켰다. 관심 유전자의 발현 레벨은 하우스키핑 유전자 β-액틴으로 표준화하였다. 간에서 지방산 산화 및 합성을 평가하기 위해 종래에 알려진 프라이머(표 3)를 이용하여 랫트 CPT-1, SREBP-1c, 및 FAS 유전자의 발현을 측정하였다. 실험군 당 최소 4회 PCR 반응을 실시하였다.
| 타겟 유전자 | 프라이머 | 서열 |
| 랫트 β-액틴 | 정방향 | 5`-AGCGTGGCTACAGCTTCACC-3’ |
| 역방향 | 5`-AAGTCTAGGGCAACATAGCACAGC-3’ | |
| r-FAS | 정방향 | 5`-AGGTGCTAGAGGCCCTGCTA3` |
| 역방향 | 5`-GTGCACAGACACCTTCCCAT3’ | |
| SREBP-1c | 정방향 | 5`-GGCACTAAGTGCCCTCAACCT-3’ |
| 역방향 | 5`-TGCGCAGGAGATGCTATCTCCA-3’ | |
| CPT-1 | 정방향 | 5`-CCCAGAGCCCTGTGCCAAAG-3’ |
| 역방향 | 5`-TAGACACCACTGGCCGCATGTC-3’ |
면역블롯
분석
인슐린 자극을 주고 10분 후 랫트의 간을 적출하고 액체 질소를 이용하여 급속 냉동시켰다. 냉동시킨 조직은 2 mM EDTA, 137 mM NaCl, 1% NP40, 10% 글리세롤 및 12 mM α-글리세롤 포스페이트를 포함하는 20 mM Tris 버퍼(pH 7.4) 및 단백질분해효소 억제제로 용해시켰다. 얼음 위에 30분간 정치시킨 다음, 용해물을 4℃에서 12,000 rpm으로 10분간 원심분리하고 단백질 어세이 키트(Bio-Rad)로 단백질 농도를 측정하였다. 같은 단백질 레벨을 갖는 용해물 샘플(면역침강 시 600 μg, 면역블롯팅 시 30-50 μg)을 항-IRS2 항체(UBI, Waltham, MA)를 이용하여 면역침강을 실시하거나 SDS-PAGE에 전기영동하였다. 종래에 알려진 방법[24]으로 IRS2, py 20, 단백질 키나아제 B(PKB 또는 Akt), 인산화 PKBSer473, 글리코겐 합성효소 키나아제-3β(GSK-3β), 인산화 GSK-3βser9, 및 β-액틴(Cell Signaling Technology, Beverly, MA)에 특이적인 항체를 이용하여 면역블롯팅을 실시하였다. 면역블롯팅에서 단백질 발현 강도는 Imagequant TL(Amersham Biosciences, Piscataway, NJ)을 이용하여 측정하였다. 본 실험은 각 실험군에 대하여 3회 반복되었다.
통계학적 분석
통계학적 분석은 SAS, version 7.0을 이용하여 실시하였다. 결과값은 평균 ± 표준편차로 기재하였다. 대조군, BWS 및 MJ-BWS의 항-골다공증 효과는 일원분산분석으로 비교하였다. 실험군 간의 유의적인 차이는 Tukey's 검정법으로 분석하였다. OVX 및 가장 수술군은 이표본 t 검정법을 이용하여 비교하였다. P<0.05는 통계학적으로 유의성이 있는 것으로 판단하였다.
실험결과
총 페놀성 화합물 및 플라보노이드
BWS 및 MJ-BWS에 포함된 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 측정한 결과는 표 4와 같다.
| - | BWS | MeJA-BWS |
| 총 페놀성 화합물(mg/g 건조중량) | 13.1±1.0 | 20.2±0.7 |
| 총 플라보노이드(mg/g 건조 중량) | 34.8±1.6 | 56.2±0.9 |
| 이소오리엔틴(mg/g 건조 중량) | 6.08±0.21 | 7.33±0.34 |
| 오리엔틴(mg/g 건조 중량) | 2.68±0.07 | 3.15±0.13 |
| 루틴(mg/g 건조 중량) | 0.61±0.03 | 0.78±0.02 |
| 비텍신(mg/g 건조중량) | 14.3±0.09 | 16.8±0.45 |
MJ-
BWS
에 의한 피부 온도 변화
난소 적출(폐경기 여성과 유사한 동물 모델) 후 5주(29.4±0.9) 및 10주(29.6±1.0)에 인간에서 열감(hot flushes) 지수에 해당하는 랫트의 꼬리 온도를 측정한 결과, 가장 수술 랫트(27.5±0.9 및 27.8±0.7) 및 정상 대조군과 비교하여 난소 적출 랫트에서 꼬리 온도가 증가하였다. BWS 및 MJ-BWS는 OVX 랫트에서 피부 온도 증가를 예방하며, 처리 10주차 피부 온도는 가장 수술 랫트와 유사한 수준이었다(도 1).
MJ-
BWS
에 의한
체성분
변화
난소 적출 후 12주차에 OVX 랫트의 몸무게 및 내장지방은 가장 수술 랫트와 비교하여 현저히 증가하였다. 복부 및 다리의 지방제외체중(lean body mass)을 DEXA를 이용하여 분석한 결과, OVX 및 가장 수술 랫트에서 현저한 차이가 나타나지는 않았으나, 복부 지방량은 가장 수술 랫트보다 OVX 랫트에서 높게 나타났다. MJ-BWS는 OVX 랫트에서 몸무게와 자궁주위 및 복막후 지방을 포함하는 내장지방의 증가를 억제하였으며, 그 억제 정도는 가장 수술 랫트와 유사한 수준이었으나 BWS에서는 내장 지방 증가 억제가 나타나지 않았다(표 5). DEXA 측정 결과, 복부 지방은 OVX, BWS, MJ-BWS 및 가장 수술 랫트 순으로 현저히 감소하였으며, 다리 지방은 MJ-BWS에서만 감소하였다(도 2A). 복부 및 다리의 제지방량은 OVX 및 가장 수술 랫트에서 큰 차이가 나타나지 않았고, MJ-BWS군에서 복부 및 다리 제지방량은 증가하였으나 BWS군에서는 증가하지 않았다(도 2B).
12주간의 실험 종료 시점에 OVX 랫트의 요추부 및 우대퇴골 BMD는 가장 수술 랫트보다 낮았다(P<0.01)(도 2c). BWS 및 MJ-BWS는 요추부에서 BMD의 감소를 억제시켰으며, BWS만이 OVX 랫트에서 대퇴골 BMD를 증가시켰다(도 2c). BMD 및 골중량을 곱하여 골질량(bone mass)을 계산한 결과, 가장 수술 랫트보다 OVX 랫트에서 더욱 낮게 나타났으며, BWS 및 MJ-BWS는 대조군보다 골질량이 높은 것으로 나타났다(도 2d).
| - | 대조군 (n=12) |
BWS (n=12) |
MJ-BWS (n=12) |
Sham (n=12) |
| 몸무게(g) | 452±25.4a | 428±27.3ab | 405±22.6b* | 368±21.4† |
| 증가 몸무게(g) | 144±11.5a | 123±10.9b | 108±10.3c* | 71±6.9† |
| 자궁 주위 지방(g) | 15.2±1.4a | 14.6±1.2a | 12.5±1.3b* | 13.2±1.3† |
| 후복막강 지방(g) | 17.0±1.6a | 15.8±1.6a | 13.3±1.5b* | 10.4±1.1† |
| 내장지방(g) | 32.2±3.0a | 30.4±2.8a | 25.8±2.7b | 23.6±2.4† |
| 자궁무게(g) | 0.25±0.06 | 0.28±0.07 | 0.24+0.08 | 0.77+0.11† |
| 칼로리 섭취량 (Kcal/day) |
113.1±13.7 | 114.1±12.9 | 107.4±11.8 | 104.4±11.5 |
| 공복 렙틴 레벨(ng/mL) | 4.8±0.7a | 4.5±0.6ab | 4.1±0.5b | 4.2±0.6† |
| 에너지 소비 (kcal/ kg0 .75/day) |
106±12c | 115±13b | 130±14a | 138±15† |
| 탄수화물 산화 (mg/ kg0 .75/min) |
6.0±0.8 | 5.5±0.7 | 6.1±0.8 | 5.5±0.7 |
| 지방 산화(mg/ kg0 .75/min) | 5.3±0.7c | 6.8±0.9b | 7.8±1.0a | 9.2±1.2* |
공복 렙틴 레벨은 가장 수술 랫트와 비교하여 OVX 랫트에서 현저히 높았으며, MJ-BWS는 가장 수술 랫트와 유사한 수준으로 공복 렙틴 레벨 증가가 억제되었다(표 5). 자궁은 가장 수술 랫트와 비교하여 OVX 랫트에서 3.1배 축소되었고, MJ-BWS는 자궁 무게 감소를 막지 못했다(표 5).
MJ-
BWS
에 의한 에너지 대사 변화
몸무게 및 내장지방량은 에너지 섭취량 및 에너지 소비량의 균형에 의해 조절된다. 에너지 섭취량은 OVX 랫트보다 가장 수술 랫트에서 약간 낮았으나, 현저한 차이를 나타내지는 않았으며, BWS 및 MJ-BWS에서도 에너지 섭취량이 크게 다르지 않았다(표 5). 그러나 간접적 열량 측정법으로 에너지 소비량을 측정한 결과, 가장 수술 랫트와 비교하여 OVX 랫트에서 에너지 소비량이 감소하였으며, BWS 및 MJ-BWS 순으로 에너지 소비량 감소가 억제되었다(표 3). 탄수화물 및 지방으로부터 에너지 소비량은 현저한 차이를 나타냈다: 탄수화물 산화는 OVX 랫트 및 가장 수술 랫트에서 큰 차이가 없었으나, 지방 산화는 가장 수술 랫트보다 OVX 랫트에서 약 58% 낮았다(표 5). OVX 랫트에서 BWS 및 MJ-BWS 처리는 탄수화물 산화를 변화시키지 않지만, 대조군, BWS 및 MJ-BWS 순으로 지방 산화 감소가 현저히 억제되었다(표 5). 이러한 결과로 볼 때, MJ-BWS는 지방 산화를 통해 에너지 소비를 증가시킴으로써 OVX 랫트에서 지방 축적을 효과적으로 억제시킨다.
MJ-
BWS
에 의한 글루코오스 대사 변화
OVX 랫트는 정상 대조군과 비교하여 글루코오스 항상성에 있어서 장애를 나타낸다: 글루코오스 및 인슐린의 공복 혈청 레벨은 가장 수술 랫트보다 OVX 랫트에서 높게 나타났다(표 6). 공복 혈청 글루코오스 및 인슐린 레벨을 측정한 결과에 따르면, HOMA-IR은 정상 대조군 랫트와 비교하여 OVX 랫트에서 현저히 증가하였다. MJ-BWS는 공복 혈청 글루코오스 및 인슐린 레벨 증가를 현저히 억제하였으나 가장 수술 랫트 수준만큼은 아니었다(표 6). 인슐린 저항성 지수인 HOMA-IR은 대조군, BWS 및 MJ-BWS = 정상대조군 순으로 감소되었다. 또한, 공복 혈청 트리글리세리드 레벨은 가장 수술 랫트보다 OVX 랫트에서 높게 나타났으며, MJ-BWS는 OVX 랫트에서 공복 혈청 트리글리세리드 증가를 억제시켰다(표 6).
| - | 대조군 (n=12) |
BWS (n=12) |
MJ-BWS (n=12) |
Sham (n=12) |
| 글루코오스 레벨(mg/dL) | 123±13a | 114±13.3ab | 109±15.1b | 83.6±11.7† |
| 인슐린 레벨(ng/mL) | 1.43±0.23a | 1.07±0.18b | 0.87±0.15c* | 1.08±0.16† |
| HOMA-IR | 9.8±1.3a | 6.8±1.2b | 5.3±0.9c | 5.0±0.7† |
| 트리글리세리드 레벨(mg/dL) | 72.3±6.6a | 63.6±5.7ab | 61.4±5.4b | 62.5±5.6† |
OGTT에서 글루코오스 챌린지 후 50분에 혈청 글루코오스 레벨이 최대치에 도달하였고, 혈청 글루코오스 레벨은 정상 대조군 랫트보다 OVX 랫트에서 높았으며, OVX 랫트에서 보다 느리게 감소되었다(도 3A). 이러한 결과는 OVX에서 당불내성(glucose intolerance)이 나타난다는 것을 보여준다. BWS는 OVX 랫트와 유사한 패턴을 보였으나, OVX 랫트와 다르게 혈청 글루코오스 레벨이 30분에 최대치에 도달했고 OVX 랫트보다 조금 빠르게 감소하였으나 감소 정도에 있어서는 큰 차이가 없었다.
MJ-BWS는 혈청 글루코오스의 최대치 레벨을 감소시켰으며, 최대치에 도달한 후 OVX 랫트에 비해 빠르게 감소되었다(도 3A). OGTT 동안 첫 번째 단계(0-40분) 및 두 번째 단계(40-120분)에서 글루코오스의 곡선하면적(area under the curve, AUC)은 정상 대조군 랫트와 비교하여 OVX 랫트에서 높게 나타났다(도 3B). MJ-BWS는 부분적으로 OGTT의 두 부분에서 글루코오스의 곡선하면적의 증가를 억제시킨 반면, BWS는 그렇지 않았다. 첫 번째 및 두 번째 단계에서 인슐린의 곡선하면적은 정상 랫트보다 OVX 랫트에서 더 높았으며, OVX, BWS, MJ-BWS 및 가장 수술 랫트의 순으로 낮게 나타났다(도 3C).
OGTT는 인슐린 저항성 상태를 직접적으로 나타내지 않기 때문에 ITT를 측정하였다. 금식 6시간 후 혈청 글루코오스 레벨은 가장 수술 랫트보다 OVX 랫트에서 높게 나타났으며, MJ-BWS는 OVX 랫트에서 혈청 글루코오스의 증가를 억제하였다(도 4).
인슐린을 주사한 후, 혈청 글루코오스 레벨은 모든 실험군의 랫트에서 낮게 나타났으나, OVX 랫트에서 혈청 글루코오스 레벨은 천천히 감소하였으며, 두드러지는 감소는 30분에 멈췄으나 가장 수술 랫트에서는 45분까지 혈청 글루코오스 레벨이 뚜렷하게 감소되었다. MJ-BWS에서 혈청 글루코오스 레벨의 변화는 가장 수술 랫트에서의 패턴과 유사하였다. 이러한 결과는 MJ-BWS가 부분적으로 OVX 랫트에서 인슐린 저항성을 감소시킴으로써 당내성(glucose tolerance) 장애를 억제한다는 것을 나타낸다.
간 인슐린 저항성
간 글리코겐 함량은 가장 수술 랫트보다 OVX 랫트에서 낮았다; BWS 및 MJ-BWS는 간 글리코겐 함량 감소를 억제하였다. 간에서의 트리아실글리세롤 함량은 가장 수술 랫트보다 OVX 랫트에서 높게 나타났으며, MJ-BWS에서만 낮게 나타났다(도 5a). 지방산 산화의 주요 조절자인 CPT-1의 발현은 가장 수술 랫트보다 OVX 랫트에서 낮았으며, MJ-BWS는 OVX 랫트에서 CPT-1의 발현 감소를 억제하였다(도 5b). 지방산 합성을 조절하는 SREBP-1c 및 FAS는 가장 수술 랫트와 비교하여 OVX 랫트에서 발현이 증가되었다. BWS 및 MJ-BWS는 OVX 랫트에서 SREBP-1c 발현 증가를 억제하였다(도 5b). MJ-BWS 만 FAS 발현 증가를 억제하였다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (10)
- 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA)를 처리한 메밀 싹(buckwheat sprout)을 유효성분으로 포함하는 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방 또는 개선용 식품 조성물로서 상기 갱년기 또는 폐경기 증상은 안면홍조, 당뇨병 또는 골다공증인 것을 특징으로 하는 조성물.
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- 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 피부 온도 증가를 억제하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 몸무게 또는 내장 지방 증가를 억제하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 에너지 소비를 증가시키는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 골밀도 감소를 억제하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 인슐린 저항성을 감소시키는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 CPT-1(carnitine palmitoyl transferase-1)을 발현을 증가시키고, SREBP-1c(Sterol regulatory element binding protein-1c) 및 FAS(fatty acid synthase)의 발현을 감소시키는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA)를 처리한 메밀 싹(buckwheat sprout)을 유효성분으로 포함하는 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물로서 상기 갱년기 또는 폐경기 증상은 안면홍조, 당뇨병 또는 골다공증인 것을 특징으로 하는 조성물.
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| KR1020150047362A KR101726736B1 (ko) | 2015-04-03 | 2015-04-03 | 메밀 싹을 유효성분으로 포함하는 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방, 치료 또는 개선용 조성물 |
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