KR101796034B1 - 증포발효 인삼열매 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만 치료용 조성물 - Google Patents
증포발효 인삼열매 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만 치료용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 증포 인삼열매 추출물을 Lactobacillus plantarum으로 발효시킨 발효 증포 인삼열매 추출물 또는 올레산을 유효성분으로 함유하는, 비만 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 비만 치료용 조성물에 관한 것으로서, 더 상세하게는 발효 증포 인삼열매 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만 치료용 조성물에 관한 것이다.
서구화 되어가는 식습관과 성인의 체중조절 실패는 비만율의 빠른 증가를 유도하고 우리의 건강과 삶의 질에 있어서 많은 부정적인 결과를 초래하며, 비만으로 인한 대사성 질환들이 점차 증가함에 따라 사회적 비용이 증가추세이다. 비만(obesity)은 유전적 원인 또는 생활습관상의 원인에 의한 체내 지방의 과잉축적 상태를 말하며, 성인병, 만성퇴행성질환 등의 질병을 유발하여 우리나라의 경우 보건의료체계 내외부에서 지출된 비만의 사회경제적 비용은 2005년 기준으로 직접비용 1조771억원, 간접비용 7152억원 등 총 1조7922억원에 달했고 특히 의료비 상승과 비만 인구의 꾸준한 증가 등을 고려해 2010년 이 후 한국인 성인 비만의 사회경제적 비용을 약 3조3000억원으로 추산되어 비만에 대해 적극적인 의약학적 치료법 개발이 시급하다. GBI Research의 보고서에 의하면 항비만제 시장은 2012년 7억 5000만달러에서 2019년 26억달러 규모로 연간 20.7%의 고성장이 예상되나 각종 부작용의 빈발로 최종개발에 이르는 항비만제제는 극히 제한되어있는 실정이고 특히 비만환자의 증가와 2형 당뇨등 유관질병의 다발은 사회적 부담을 가속시키고 있으며 향 후 보다 안전하고 효과적인 새로운 비만치료제의 개발이 절실한 상황이다. 이와 관련하여 대한민국 공개특허 제0877604호는 가공인삼 추출물을 함유하는 비만의 예방 및 치료용 조성물에 대해 개시하고 있다.
그러나 상기 선행기술의 경우, 지방세포 축적을 억제하기 위한 충분한 항비만 활성을 나타내지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 인삼열매에 특수 가공과정을 적용하여 안전하고 효능이 탁월한 비만 치료제를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 증포 인삼열매를 Lactobacillus plantarum으로 발효시킨 후 발효액으로부터 고형분을 제거한 후 건조한 발효 증포 인삼열매 추출물을 C1 내지 C4의 저급 알코올로 추가 추출한 발효 증포 인삼열매 저급 알코올 추출물을 유효성분으로 함유하는, 비만 예방 및 치료용 조성물이 제공된다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 올레산을 유효성분으로 함유하는, 비만 예방 및 치료용 약학적 조성물이 제공된다.
본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 증포 인삼열매를 Lactobacillus plantarum으로 발효시킨 후 발효액으로부터 고형분을 제거한 후 건조한 발효 증포 인삼열매 추출물을 C1 내지 C4의 저급 알코올로 추가 추출한 발효 증포 인삼열매 저급 알코올 추출물을 유효성분으로 함유하는, 비만 개선용 건강기능 식품이 제공된다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 증포 인삼열매를 Lactobacillus plantarum으로 발효시킨 후 발효액으로부터 고형분을 제거한 후 건조한 발효 증포 인삼열매 추출물을 C1 내지 C4의 저급 알코올로 추가 추출한 발효 증포 인삼열매 저급 알코올 추출물을 유효성분으로 함유하는, 체중조절용 건강기능식품이 제공된다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 올레산을 유효성분으로 함유하는, 비만 개선용 건강기능식품이 제공된다.
본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 올레산을 유효성분으로 함유하는, 체중조절용 건강기능식품이 제공된다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 인삼열매를 특수 가공과정을 거쳐 종래의 비만 치료제보다 더 안전하고 효능이 탁월하여 기존의 부작용이 많은 화학합성제제를 대체하는 효과가 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발효 증포 인삼열매 에탄올 추출물의 제조공정을 나타내는 개요도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 인삼열매 발효에 사용된 앵두 과육껍질로 부터 분리 동정된 Lactobacillus plantarum 균주 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 인삼열매 발효에 사용된 앵두 과육껍질로 부터 분리 동정된 Lactobacillus plantarum 균주의 염기서열 비교표이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 비발효 인삼열매 추출물(이하, 'SGB'로 약칭함)에 대한 GG/MS 크로마토그래피 결과를 나타내는 크로마토그램이다. 각 피크의 번호는 하기 표 1에 기재된 화합물을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 발효 인삼열매 추출물(이하, 'FSGB'로 약칭함)에 대한 GC/MS 크로마토그래피 결과를 나타내는 크로마토그램이다. 각 피크의 번호는 하기 표 1에 기재된 화합물을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 비발효 인삼열매 추출물의 에탄올 추출물(이하, 'SEE'로 약칭함)에 대한 GG/MS 크로마토그래피 결과를 나타내는 크로마토그램이다. 각 피크의 번호는 하기 표 2에 기재된 화합물을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 발효 인삼열매 추출물의 에탄올 추출물(이하, 'FEE'로 약칭함)에 대한 GC/MS 크로마토그래피 결과를 나타내는 크로마토그램이다. 각 피크의 번호는 하기 표 2에 기재된 화합물을 나타낸다.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 FEE를 이용하여 지방전구세포인 3T3-L1에 대한 세포생존도(A) 및 J774A.1 세포에 대한 세포독성(B)을 분석한 그래프이다.
도 9는 지방전구세포인 3T3-L1에 분화 유도제인 MDI 및 포도당 처리시 올레산 또는 FEE의 처리에 따른 PPARγ(A), FABP4(B) 및 렙틴(C)의 발현 변화를 측정한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 지방 분화 유도제인 MDI를 처리하여 3T3-L1 세포주의 분화를 유도하고 FEE의 농도별 처리에 따른 Acrp30 유전자의 발현수준을 분석한 그래프이다.
도 11은 지방전구세포인 3T3-L1에 분화 유도제인 MDI 및 FEE의 농도별 처리 후 PPARγ발현 수준을 형광염색을 통해 확인하고자 면역세포화학 분석을 수행한 사진이다.
도 12는 다양한 실험군 마우스의 시간의 경과에 따른 먹이 섭취량을 측정한 그래프이다:
Ctrl: 대조군,
HFD: 고지방 식이군
+PTM: 양성대조군(PTM 투여 고지방 식이군)
+FEE: FEE 투여 고지방 식이군.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 실험군 마우스에 투여한 후 견갑골 부위에서 적출된 지방조직의 절편에 대한 현미경 촬영 사진이다:
Ctrl: 대조군
HFD: 고지방식이군
+PTM: 식욕억제제 PTM 투여 고지방식이군
+SEE: 비발효 증포인삼열매 에탄올 추출물 투여 고지방식이군
+FEE: 발효 증포인삼열매 에탄올 추출물 투여 고지방식이군.
도 14는 상기 도 13의 실험에서 지방면적을 측정하여 비교 분석한 그래프이다.
도 15는 SEE 및 FEE를 투여한 고지방식이군의 지방조직에서 측정된 leptin 유전자의 발현수준을 분석한 그래프이다.
도 16은 고 지방 식이 마우스를 대상으로 다양한 약물을 투여한데 따른 체중의 변화를 관찰한 그래프이다:
Ctrl: 음성대조군,
HFD: 고지방 식이군,
HFD-AD: 양성대조군(식욕억제제인 AD 처리 고지방 식이군),
HFD-FSGB Low: 저농도(100 mg/kg) FSGB 투여 고지방 식이군,
HFD-FSGB High: 고용량(200 mg/kg) FSGB 투여 고지방 식이군,
HFD-FEE: FEE(100 mg/kg) 투여 고지방 식이군.
도 17은 올레산 및 FEE의 알파글루코시데이즈 활성 억제능을 비교한 시험관내 시험결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 인삼열매 발효에 사용된 앵두 과육껍질로 부터 분리 동정된 Lactobacillus plantarum 균주 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 인삼열매 발효에 사용된 앵두 과육껍질로 부터 분리 동정된 Lactobacillus plantarum 균주의 염기서열 비교표이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 비발효 인삼열매 추출물(이하, 'SGB'로 약칭함)에 대한 GG/MS 크로마토그래피 결과를 나타내는 크로마토그램이다. 각 피크의 번호는 하기 표 1에 기재된 화합물을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 발효 인삼열매 추출물(이하, 'FSGB'로 약칭함)에 대한 GC/MS 크로마토그래피 결과를 나타내는 크로마토그램이다. 각 피크의 번호는 하기 표 1에 기재된 화합물을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 비발효 인삼열매 추출물의 에탄올 추출물(이하, 'SEE'로 약칭함)에 대한 GG/MS 크로마토그래피 결과를 나타내는 크로마토그램이다. 각 피크의 번호는 하기 표 2에 기재된 화합물을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 발효 인삼열매 추출물의 에탄올 추출물(이하, 'FEE'로 약칭함)에 대한 GC/MS 크로마토그래피 결과를 나타내는 크로마토그램이다. 각 피크의 번호는 하기 표 2에 기재된 화합물을 나타낸다.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 FEE를 이용하여 지방전구세포인 3T3-L1에 대한 세포생존도(A) 및 J774A.1 세포에 대한 세포독성(B)을 분석한 그래프이다.
도 9는 지방전구세포인 3T3-L1에 분화 유도제인 MDI 및 포도당 처리시 올레산 또는 FEE의 처리에 따른 PPARγ(A), FABP4(B) 및 렙틴(C)의 발현 변화를 측정한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 지방 분화 유도제인 MDI를 처리하여 3T3-L1 세포주의 분화를 유도하고 FEE의 농도별 처리에 따른 Acrp30 유전자의 발현수준을 분석한 그래프이다.
도 11은 지방전구세포인 3T3-L1에 분화 유도제인 MDI 및 FEE의 농도별 처리 후 PPARγ발현 수준을 형광염색을 통해 확인하고자 면역세포화학 분석을 수행한 사진이다.
도 12는 다양한 실험군 마우스의 시간의 경과에 따른 먹이 섭취량을 측정한 그래프이다:
Ctrl: 대조군,
HFD: 고지방 식이군
+PTM: 양성대조군(PTM 투여 고지방 식이군)
+FEE: FEE 투여 고지방 식이군.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 실험군 마우스에 투여한 후 견갑골 부위에서 적출된 지방조직의 절편에 대한 현미경 촬영 사진이다:
Ctrl: 대조군
HFD: 고지방식이군
+PTM: 식욕억제제 PTM 투여 고지방식이군
+SEE: 비발효 증포인삼열매 에탄올 추출물 투여 고지방식이군
+FEE: 발효 증포인삼열매 에탄올 추출물 투여 고지방식이군.
도 14는 상기 도 13의 실험에서 지방면적을 측정하여 비교 분석한 그래프이다.
도 15는 SEE 및 FEE를 투여한 고지방식이군의 지방조직에서 측정된 leptin 유전자의 발현수준을 분석한 그래프이다.
도 16은 고 지방 식이 마우스를 대상으로 다양한 약물을 투여한데 따른 체중의 변화를 관찰한 그래프이다:
Ctrl: 음성대조군,
HFD: 고지방 식이군,
HFD-AD: 양성대조군(식욕억제제인 AD 처리 고지방 식이군),
HFD-FSGB Low: 저농도(100 mg/kg) FSGB 투여 고지방 식이군,
HFD-FSGB High: 고용량(200 mg/kg) FSGB 투여 고지방 식이군,
HFD-FEE: FEE(100 mg/kg) 투여 고지방 식이군.
도 17은 올레산 및 FEE의 알파글루코시데이즈 활성 억제능을 비교한 시험관내 시험결과를 나타내는 그래프이다.
용어의 정의:
본 문서에서 사용되는 "인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)"는 오가피과 인삼속에 속하는 식물로 한국, 중국, 일본 등지에서 2,000여년 전부터 사용되어 온 생약으로, 경험적으로 질병을 예방하고 수명을 연장시킬 목적으로 사용되어 왔으며, 지금까지 알려진 인삼의 효능 및 효과는 중추신경계에 대한 작용, 항발암 작용, 항암활성 작용, 면역기능 조절 작용, 항당뇨 작용, 간기능 항진효능, 심혈관 장해개선, 항동맥경화 작용, 혈압조절 작용, 갱년기 장애 개선, 골다공증에 미치는 효과, 항스트레스 작용, 항피로 작용, 항산화 활성, 노화억제 효능 등이 알려져 있다.
본 문서에서 사용되는 "인삼 열매(ginseng berry)"는 인삼 열매는 인삼을 재배한 지 4년만에 딱 한 번만 열리는 붉은 열매로, 인삼 뿌리보다 높은 영양소를 함유하고 있는 항산화 식품으로 알려져 있고 4년생 인삼에게서 7월 중순경 일주일간만 열리는 희귀한 열매로 기존에는 단순히 인삼 씨앗으로만 인식되어 왔으나 미국, 일본, 한국 등 의학계의 임상실험 및 연구 결과를 통해 인삼 뿌리보다 뛰어난 효능을 지닌 것이 밝혀졌다.
본 문서에서 사용되는 "올레산(oleic acid)"은 동물과 식물에 널리 존재하는 오메가-9 지방산이며 탄소원자 간 1개의 이중결합을 가지는 불포화 지방산으로 상처치료, 면역 및 염증 질환에 효과가 있고 최근 항암효과가 있는 것으로 보고되고 있다.
본 문서에서 사용되는 "PPARγ(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma)"은 지방조직에서 발현이 가장 높으며, 지방분화에 관계된 전사 연쇄반응(transcriptional cascade)을 조절하는 것으로 알려져 있을 뿐만 아니라 지방산을 섭취(uptake) 또는 포획하는(trapping) 유전자의 활성을 증가시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있다.
본 문서에서 사용되는 "FABP4 (Fatty acid binding protein 4)"은 지방 세포가 분화하는 동안 지방산과 결합하여 세포내의 지방 축적과 지방산 산화에 주로 작용하는 결합 단백질로 알려져 있어 이를 억제하는 경우 지방세포 내 지방의 축적을 조절할 수 있다.
본 문서에서 사용되는 "Acrp30(adipocyte complement-related protein of 30kD)"은 포도당 조절 및 지방산 산화 등 많은 대사과정을 조절하는 단백질 호르몬이며 지방세포로 분화하는 동안 급격히 증가하여 혈액으로 분비된다. 특히 Acrp30은 지방세포 특이적으로 합성되는 단백질로 알려져 지방세포 분화인자로 사용될 수 있다.
본 문서에서 사용되는 "GLUT4(glucose transporter 4)"는 전지방세포가 분화하여 성숙하는 단계에서 요구되는 단백질이며 포도당 대사에 중요한 역할을 한다. 따라서 3T3-L1과 같은 전구지방세포에서 GLUT4의 조절은 비만세포 분화 여부를 확인하는 인자로 사용될 수 있다.
본 문서에서 사용되는 "렙틴(leptin)"은 포만호르몬이자 지방세포 유래 호르몬으로서 배고픔을 억제하여 에너지 균형을 조절하는 호르몬이며 GLUT4와 함께 지방세포가 분화하는 동안 합성되며 지방세포 형태 변화 및 지방세포 내 중성지방(triglyceride)의 축적을 유도하므로 렙틴 발현의 수준을 관찰하여 지방세포로의 분화여부를 확인할 수 있는 인자이다.
발명의 상세한 설명:
본 발명의 일 관점에 따르면, 증포 인삼열매를 Lactobacillus plantarum으로 발효시킨 후 발효액으로부터 균주 및 고형분을 제거한 후 건조한 발효 증포 인삼열매 추출물을 C1 내지 C4의 저급 알코올로 추가 추출한 발효 증포 인삼열매 저급 알코올 추출물을 유효성분으로 함유하는, 비만 예방 및 치료용 조성물이 제공된다.
상기 비만 예방 및 치료용 조성물에 있어서, 상기 발효 증포 인삼열매 추출물은 ⅰ) 인삼열매를 증포하는 단계; ⅱ) 증포 인삼열매를 열수 추출하는 단계; ⅲ) 증포 인삼열매 추출물에 L. plantarum을 접종하여 발효시키는 단계; 및 ⅳ) 증포 인삼 열매 발효액에서 고형분을 제거한 후, 건조하는 단계를 통해 제조될 수 있다.
상기 비만 예방 및 치료용 조성물에 있어서, 상기 저급 알코올은 에탄올일 수 있다.
상기 비만 예방 및 치료용 조성물에 있어서, 상기 발효 증포 인삼열매 저급 알코올 추출물은 지표물질로 올레산을 적어도 25% 이상, 26% 이상, 27% 이상, 28% 이상, 29% 이상 또는 바람직하게는 30% 이상 포함할 수 있다. 상기 발효 증포 인삼열매 저급 알코올 추출물은 지표물질로 올레산을 25 내지 41%, 27 내지 39%, 29 내지 37% 또는 31 내지 35% 포함할 수 있다.
상기 비만 예방 및 치료용 조성물에 있어서, 상기 인삼은 고려인삼(Panax ginseng), 미국삼(Panax quinquefolia), 전칠삼(Panax notoginseng), 죽절삼(Panax japonica), 삼엽삼 (Panax trifolia), 히말라야삼(Panax pseudoginseng), 베트남삼(Panax vietnamensis), 파낙스 엘레가티오르(Panax elegatior), 파낙스 완지아누스(Panax wangianus) 또는 파낙스 비핀라티피두스(Panax bipinratifidus)일 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 올레산을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 및 치료용 약학적 조성물이 제공된다.
본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 허용가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있다. 상기 담체, 부형제 또는 희석제는 예를 들어 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 또는 광물유 등을 들 수 있다. 또한, 상기 조성물은 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균주사용액의 형태로 제제화할 수 있다. 제제화시 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 제제화할 수 있다.
경구 투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose), 락토오스 (lactose) 또는 젤라틴 등을 섞어 제제화할 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트 또는 탈크 같은 윤활제도 사용될 수 있다.
경구투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당하며, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 좌제가 포함된다.
비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 비만 예방 및 치료용 약학적 조성물은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으나, 유효성분을 기준으로 일반적으로 0.01 내지 50 ㎎/㎏의 양, 바람직하게는 0.1 내지 10 ㎎/㎏의 양을 일일 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다. 또한 상기 약학적 조성물의 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 증포 인삼열매를 Lactobacillus plantarum으로 발효시킨 후 발효액으로부터 고형분을 제거한 후 건조한 발효 증포 인삼열매 추출물을 C1 내지 C4의 저급 알코올로 추가 추출한 발효 증포 인삼열매 저급 알코올 추출물을 유효성분으로 함유하는, 비만 개선용 건강기능 식품이 제공된다.
상기 비만 개선용 건강기능 식품에 있어서, 상기 발효 증포 인삼열매 추출물은 ⅰ) 인삼열매를 증포하는 단계; ⅱ) 증포 인삼열매를 열수 추출하는 단계; ⅲ) 증포 인삼열매 추출물에 Lactobacillus plantarum을 접종하여 발효시키는 단계; 및 ⅳ) 증포 인삼 열매 발효액에서 고형분을 제거한 후, 건조하는 단계를 통해 제조될 수 있다.
상기 비만 개선용 건강기능 식품에 있어서, 상기 저급 알코올은 에탄올일 수 있다.
상기 비만 개선용 건강기능 식품에 있어서, 상기 발효 증포 인삼열매 저급 알코올 추출물은 지표물질로 올레산을 적어도 25% 이상, 26% 이상, 27% 이상, 28% 이상, 29% 이상 또는 바람직하게는 30% 이상 포함할 수 있다. 상기 발효 증포 인삼열매 저급 알코올 추출물은 지표물질로 올레산을 25 내지 41%, 27 내지 39%, 29 내지 37% 또는 31 내지 35% 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 증포 인삼열매를 Lactobacillus plantarum으로 발효시킨 후 발효액으로부터 고형분을 제거한 후 건조한 발효 증포 인삼열매 추출물을 C1 내지 C4의 저급 알코올로 추가 추출한 발효 증포 인삼열매 저급 알코올 추출물을 유효성분으로 함유하는, 체중조절용 건강기능식품이 제공된다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 올레산을 유효성분으로 함유하는, 비만 개선용 건강기능식품이 제공된다.
본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 올레산을 유효성분으로 함유하는, 체중조절용 건강기능식품이 제공된다.
본 발명자들은 사전연구로부터 인삼열매가 뿌리에 비해 다량의 진세노사이드(ginsenoside)를 함유함을 확인하였고 이 추출물이 항당뇨, 뇌신경전달물질 분비촉진, 항치매 및 간기능개선에 유효한 효능이 있음을 밝혔으나 동물실험을 통해 비만쥐(db/db) 모델에서 상기 인삼열매 추추물 투여 시 체중 증가가 느리게 진행되는 점에 착안하여 예의 노력한 결과, 탁월한 항비만 활성을 나타내는 발효 증포(fermented steam-dried) 인삼열매 저급알코올 추출물이, 비만을 억제하고 체중을 적절한 수준으로 조절하는데 매우 유용하며, 상기 발효 증포 인삼열매의 저급알코올 추출물에 다량 함유되어 있는 올레산이 비만 억제에 효율적인 유효성분이자 지표성분임을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1: 증포 인삼열매 추출물(SGB)의 제조
본 발명의 일 실시예에 따라 인삼 열매를 가공공정을 거쳐 진세노사이드 조성별 함량을 관찰하였다. 구체적으로, 경기도 연천에 위치한 인삼특작부에서 재배한 인삼의 미성숙 열매 1 kg을 재취하고 정제수로 세척하여 이물질을 제거하였다. 그 후, 상기 열매를 채반에 정렬하여 증숙기(steamer)에 넣고, 가온하여 평균온도 100℃를 유지시키면서 2시간 동안 1차 증숙하였다. 상기 증숙된 인삼열매를 건조기(dryer)에 넣고, 온도 50℃ 범위를 유지하도록 가열하면서 24시간동안 1차 건조하였다. 상기 1차 건조가 완료된 인삼열매를 다시 증숙기에 넣고 가온하여 평균온도 100℃를 유지시키면서 2시간동안 2차 증숙하였고 다시 건조기에 넣고, 온도 50℃ 범위를 유지하도록 가열하면서 24시간 동안 2차 건조하였다. 상기 증포 공정을 4회 내지 9회를 실시한 인삼열매를 건조한 후 진세노사이드 함량의 변화 및 조성을 비교 분석하였다. 그 결과, 증포 회수를 더할수록 진세노사이드 Rf, Rh1, Rg3, M1 및 Rh2가 증가하는 것이 관찰되었으나, Re, Rc, Rd의 경우 4회 증포에서 가장 높은 함량을 나타내다가 증포 횟수를 더할수록 함량이 감소하는 것으로 나타났다. 각 증포 회수별 진세노사이드 조성별 함량을 비교한 결과를 하기 표 1에 표시하였다.
| 함량 (%W/W) | 4회 증포 | 5회 증포 | 6회 증포 | 7회 증포 | 8회 증포 | 9회 증포 |
| Ginsenoside Re | 7.46 | 3.64 | 2.82 | 1.64 | 1.07 | 0.58 |
| Ginsenoside Rf | 7.25 | 8.25 | 7.74 | 9.25 | 9.25 | 9.01 |
| Ginsenoside Rh1 | 3.48 | 3.84 | 3.32 | 4.04 | 3.87 | 3.83 |
| Ginsenoside Rg2 | 2.33 | 2.26 | 1.74 | 1.22 | 0.96 | 1.78 |
| Ginsenoside Rb1 | 2.43 | 2.03 | 1.57 | 1.49 | 1.13 | 0.97 |
| Ginsenoside Rc | 4.62 | 3.54 | 2.85 | 2.41 | 1.82 | 0.94 |
| Ginsenoside Rd | 11.68 | 10.04 | 9.04 | 8.78 | 7.95 | 7.06 |
| Ginsenoside Rg3 | 24.92 | 27.87 | 28.82 | 29.7 | 28.79 | 29.12 |
| Ginsenoside M1 | 8.26 | 8.83 | 9.62 | 9.02 | 9.98 | 10.07 |
| Ginsenoside Rh2 | 8.52 | 9.75 | 10.99 | 10.73 | 11.19 | 12.18 |
이에, 본 발명자들은 Re, Rg2, Rb1, Rc 및 Rd가 최고함량을 나타내는 4회 증포 인삼열매와 총진세노사이드 함량이 가장 높은 7회 증포 인삼열매를 혼합하여 분쇄한 후, 2시간 동안 열수추출한 후 No. 2 여과지로 한 차례 여과하여 침전물을 제거함으로써 증포 인삼열매 추출물(SGB)를 제조하였다.
실시예 2: 발효 증포 인삼열매 추출물(FSGB) 수득
본 발명의 실시예 1에서제조된 증포 인삼열매 추출물(SGB)에 앵두 과육껍질로부터 자체 동정한 생체친화성 균주인 Lactobacillus plantarum을 1x107 CFU/mL로 접종한 뒤 30℃에서 72시간동안 발효시켰다. 상기 L. plantarum 균주는 16s RNA 유전자 분석 결과 L. plantarum 공시균주와 99% 상동성을 갖는 균주임을 확인하였다(도 2 및 3). 상기 발효공정 후 3,500 rpm에서 1분간 원심분리하고 No. 2 여과지를 이용한 여과공정을 통해 균주를 제거하였고, 121℃에서 15분간 추가 멸균을 수행한 후 상층액을 배양하여 균주의 잔존 여부를 확인하였다. 만일 잔존 균주가 있는 것으로 확인되면 여과 및 멸균 과정을 반복하였다. 균주가 제거되었음이 확인된 발효물을 동결건조함으로써 발효 증포 인삼열매 추출물을 확보하였으며, 이를 편의상 'FSGB'로 명명하였다.
그 결과, 도 1에 나타난 바와 같이, 100 g의 인삼열매로부터 상기 증포 및 발효 공정을 통해 확보된 발효 증포 인삼열매 추추물(FSGB)의 수율은 평균 28.01 g으로 이는 천연물을 소재의 연구에서 상당히 높은 수준인 최초 인삼열매의 중량 대비 약 28%에 해당하는 것이다.
실시예 3: 발효 증포 인삼열매 에탄올 추출물(FEE) 수득
아울러, 상기 FSGB 100 g을 에탄올 100%에 침지한 후 실온에서 6시간 씩 3회 교반 추출한 후, 잔사를 제거하고 에탄올을 증발시킴으로써 발효 증포 인삼열매 에탄올 추출물을 수득하였으며(47.08 g), 이를 편의상 'FEE'로 명명하였다. 상기 FEE의 최종 건조수율은 47.1%로 매우 높게 나왔으며 저장용액으로서 100% 에탄올에 용해하여 실험에 사용하기 전까지 -20℃에 보관하였다. 대조군으로서 발효를 하지 않은 상기 실시예 1에서 제조된 동결건조된 SGB는 동일한 방법으로 에탄올 100% 추출함으로써 비발효 증포 인삼열매 에탄올 추출물을 20.2%의 건조수율로 수득하였으며, 이를 편의상 'SEE'로 명명하였다.
실험예 1: 성분분석
본 발명자들은 상기 실시예 1 내지 3에서 제조된 다양한 증포 인삼열매 추출물(SGB, FSGB, FEE 및 SEE) 내에 포함된 주요 성분을 가스크로마토그래피(GC/MS chromatography)로 분석하였다. 구체적으로, 성분분석을 위해 CTC CombiPAL autosampler system(Palo Alto, CA, USA)이 장착되어있는 GC-MS(Agilent Technologies 5975C)를 사용하였고 1 ㎕의 시료를 HP-5 컬럼(Agilent Technologies, 250 μm×0.25 μm×30 m)을 이용하여 분석하였다. 분사기 온도(injector temperature)는 250℃이며 GC oven은 50℃에서 2분 정지 후 분당 3℃ 간격으로 310℃까지 측정하였다. 또한 용매 피크를 고려하여 5분 후부터 데이터를 수집하여 분석하였으며 Wiley7N library data를 사용하여 SGB, FSGB, FEE 및 SEE의 주요 성분분석을 수행하였다(표 2, 3 및 도 4 내지 7 참조).
그 결과, 표 2 및 도 4에 나타난 바와 같이, SGB에 존재하는 주성분은 octadecyl dimethylallyl ether로서 13.77% 정도의 함량을 나타냈고, 다음으로 많은 성분은 cycloheptasiloxane, tetradecamehyl-로서 7.03% 정도의 함량을 나타냈으며, 올레산(9-octadecenoic acid)는 전혀 검출되지 않았다. 반면, 상기 SGB를 Lactobacillus plantarum으로 발효시킨 FSGB의 경우 표 2 및 도 5에 나타난 바와 같이, SGB에 전혀 존재하지 않았던 올레산이 14.13%의 함량으로 검출되었으며, 이 외에도 SGB에서 검출되지 않았던 octadecanoic acid, butyl ester 등이 검출되었다. 이는, 발효공정에 따른 생물변환(bioconversion)에 따른 성분변화로 판단된다.
한편, 상기 SGB 및 FSGB를 각각 에탄올로 추가 추출한 SEE 및 FEE의 성분을 분석한 결과, SEE의 경우 표 3 및 도 6에 나타난 바와 같이, 주요 성분이 Hexadecanoic acid(10.88%), 올레산(18.67%), 및 9,12-Octadecadienoic acid(Z,Z, 19.71%)인 것으로 나타났는데, SGB에서 검출되지 않았던 올레산의 함량이 18.67%나 증가되는 점이 흥미롭게 나타났다. 아울러, FEE의 경우 표 2 및 도 7에 나타난 바와 같이, 올레산 함량이 무려 33.17%에 이르는 고함량임이 확인되어, FSGB에 대하여 올레산 함량이 2배 이상 증가하였음을 알 수 있었다. 그러나, Hexadecanoic acid의 함량은 큰 변화가 없었고, FSGB에서 검출되지 않던 성분들도 다수 확인되었다. 따라서, FEE는 단순히 FSGB의 주요성분을 농축시킨 것이 아님을 알 수 있다.
| 피크 | 증포 인삼열매 추출물(SGB) | 발효 증포 인삼열매 추출물(FSGB) | ||||||
| 머무름 시간 (min) |
화합물 | 면적 (%) |
품질 (%) |
머무름 시간 (min) |
compound | 면적 (%) |
품질 (%) |
|
| 1 | 17.722 | Cycloheptasiloxane, tetradecamethyl- | 7.03 | 93 | 17.838 | Cycleheptasiloxane, tetradecamethyl- | 1.50 | 93 |
| 2 | 23.061 | Hexadecanoic acid | 4.44 | 99 | 23.061 | Hexadecanoic acid | 12.79 | 99 |
| 3 | 24.651 | 9,12-Octadecadienoic acid (Z,Z)- | 2.79 | 95 | ||||
| 4 | 24.680 | 9-Octadecenoic acid (oleic acid) | 14.13 | 90 | ||||
| 5 | 24.960 | Hexadecanoic acid, 1,1-dimethylethyl ester | 2.37 | 90 | ||||
| 6 | 25.065 | 9-Octadecenamide, (Z)- | 1.81 | 86 | ||||
| 7 | 26.607 | Octadecanoic acid, butyl ester | 10.85 | 93 | ||||
| 8 | 33.922 | Stigmast-5-en-3-ol | 6.70 | 72 | ||||
| 9 | 33.353 | Octadecyl dimethylsilyl ether | 13.77 | 87 | ||||
| 피크 | SGB 에탄올 추출물(SEE) | FSGB 에탄올 추출물(FEE) | ||||||
| 머무름 시간 (min) |
화합물 | 면적 (%) |
품질 (%) |
머무름 시간 (min) | 화합물 | 면적 (%) |
품질 (%) |
|
| 1 | 22.608 | Hexadecanoic acid | 10.88 | 99 | 22.724 | Hexadecanoic acid | 12.75 | 99 |
| 2 | 24.661 | 9-Octadecenoic acid (oleic acid) | 18.67 | 99 | 24.391 | 9-Octadecenoic acid (oleic acid) | 33.17 | 99 |
| 3 | 24.979 | 9,17-Octadecadienal | 2.09 | 97 | 24.989 | 9-17-Octadecadienal | 3.55 | 93 |
| 4 | 27.205 | Benzene, (3-nitropropyl) | 3.41 | 46 | ||||
| 5 | 27.504 | (2R,5E)-caryophyll-5-en-12-al | 2.33 | 43 | ||||
| 6 | 28.978 | 9,12-Octadecadienoic acid (Z,Z) | 19.71 | 90 | ||||
| 7 | 29.836 | 2,6,10,14,18,22-Tetra-cosahexaene | 4.52 | 98 | ||||
| 8 | 30.231 | otochilone | 2.90 | 43 | ||||
| 9 | 31.185 | 2-(Acetoxymethyl)-3- (methoxycarbonly) biphenylene | 2.25 | 55 | ||||
| 10 | 31.908 | 4,14-Bis(hydroxymethyl)-[2,2]metacyclophane | 0.94 | 46 | ||||
| 11 | 32.023 | D-α-Tocopherol | 1.44 | 95 | ||||
| 12 | 33.845 | γ-Sitosterol | 3.93 | 99 | 33.854 | γ-Sitosterol | 4.44 | 97 |
실험예 2: 세포 독성 시험
상기 실시예 3에서 제조된 FEE의 약물독성정도를 파악하기 위해 각각 세포 생존율 측정법(cell viability, 3T3-L1)과 세포독성 시험법(cytotoxicity assay, J774A)을 수행하였다.
구체적으로 지방전구세포인 3T3-L1은 ATCC(American Type Culture Collection, USA)에서 구입하였고 DMEM(containing 10% Bovine Serum, 100units/ml penicillin, 100 μg/ml streptomycin)배지로 계대배양하여 분화를 유도하였고 상기 세포를 이용하여 FEE의 농도별 처리에 따른 세포생존율을 분석하였다. 세포생존률은 세포 내 미토콘드리아의 효소활성을 분석하는 방법으로서 포르마잔이라는 발색물질을 최종물질로 측정하는 방법이 사용되었다. 분석에는 Cell Counting Kit-8(CCK-8, Dojindo, Japan)을 사용하였으며, 관찰된 발색수준은 반응종료 후 각 플레이트웰에 CCK용액:세포배양액을 1:10으로 첨가하고 2시간 반응 종료 시 스펙트로포토메트리로 450 nm 파장에서 흡광도를 측정하여 비교하였다.
그 결과, 도 8A에 나타난 바와 같이, 3T3-L1의 경우 100 ㎍/mL의 농도에서 세포활성이 다소 낮아지는 것이 확인되었으나 IC50에 미치지 못하는 농도로써 실험농도 내 세포독성은 관찰되지 않았다. 세포활성과 함께 분석된 세포독성여부는 세포막 손상에 의해 배양배지로 유출되는 락테이트 이하이드로게나제(LDH)량을 측정하는 LDH release assay(CytoTox 96 Kit, Promega, USA)를 사용하여 측정하였다. 도 8B에 나타난 바와 같이 세포활성에서 관찰된 결과와 유사하게 FEE 고농도(100 ㎍/mL) 처리 시 약간의 세포독성을 나타냈으나 양성대조군인 과산화수소 처리군에 비해 매우 낮은 독성인 것으로 확인되었다.
실험예 3: 지방세포(3T3L-1) 분석
본 발명의 일 실시예에 따라 3T3-L1 세포주의 분화를 유도하고 FEE 처리에 따른 유전자의 발현수준을 관찰하였다. 구체적으로, 지방세포 분화를 위해 3T3-L1 미분화 지방세포주를 플레이트에 분주하여 세포가 100%가 될 때 분화유도물질 MDI(methyllisobutylxanthine, dexamethasone, insulin, Adipogenesis Kit, #10006908;Cayman, Ann Arbor, MI, USA)를 10% FBS DMEM 배양액에 첨가 후 3일 동안 배양하고 새 배지에 인슐린만 첨가(2일 간격 총 7일간)하여 분화를 유도하였다. 3T3-L1 세포는 미분화 지방세포로서 mehyllysobutylxanthine, dexamethasone 및 insulin 등에 의해 지방세포로 분화하게 되며, 지방세포의 분화에는 핵 내에서 신호를 전달하여 전사를 유도하는 PPARγ, C/EBPα와 같은 인자들의 활성화 되면서 지방세포내 축적이 일어나고 GLUT4(glucose transporter4), adiponectin, FABP4(fatty acid binding protein4), 렙틴(leptin) 등 다양한 지방세포 특이유전자의 발현이 동반된다.
이에, 본 발명자들은 지방세포 분화 유도제인 MDI(methylisobutylxanthine, dexamethasone, insulin)를 처리한 지방전구세포인 3T3-L1 세포에 FEE 50 μg/mL 또는 상기 FEE에 가장 많이 함유된 성분인 올레산 10 μM 또는 50 μM(14.123 μg/mL에 상응)을 처리하여 분화유도 기간을 거쳐 지방세포 분화 관련 유전자의 발현 수준을 RT-PCR과 면역세포화학 분석법을 이용하여 분석하였다.
그 결과, 도 9에 나타난 바와 같이, 본 발명의 FEE는 대표적인 지방분화 관련 유전자인 PPARγ, FABP4 및 렙틴의 유전자의 발현을 유의하게 억제하는 것이 관찰되었고. 한편, Acrp30 발현에 대한 억제활성을 분석한 결과, FEE는 농도 의존적으로 Acrp30 발현을 억제하였는데 특히 100 μg/mL의 농도에서는 음성대조군보다 더 낮은 발현을 나타냈다(도 10). 아울러, 도 9에 나타난 바와 같이, 상기 FEE의 주요성분인 올레산 역시 농도의존적으로 PPARγ, FABP4 및 렙틴의 발현 수준을 낮추었다. 그러나, FEE 50 μg/mL에 비해서는 그 감소 수준이 뛰어나지는 않았다. 어째됐든, 상기 결과는 올레산 역시 비만의 예방 및 치료에 사용될 수 있음을 입증하는 것이다.
실험예
4: 면역세포화학(
Immunocytochemistry
) 분석
본 발명의 일 실시예에 따라 분화된 3T3-L1 세포주에서 지방세포 분화관련 인자인 PPARγ발현 수준을 형광염색을 통해 확인하고자 면역세포화학 분석을 수행하였다. 구체적으로, 3T3-L1 세포주를 4-웰 챔버슬라이드에 파종, 배양하고 상기 세포에 최초 MDI를 2일간 처리 후 비만세포분화 유도기간에 인슐린 및 FEE(50, 100 ㎍/mL)를 72시간 동안 처리하고 4% 파라포름알데하이드로 고정하였으며 0.1 % Triton X-100에서 30분 동안 투과(permeabilize )를 실시하였다. 이 후, 1차 항체(1:500; Cell signaling Beverly, USA)를 첨가하여 4℃에서 밤새도록 반응시키고 2차 항체(항-토끼 IgG-Alexa Fluora 488, 1:1000; Cell signaling, Beverly, USA)는 상온에서 2시간동안 반응시켰다. 상기 세포의 핵은 Hoechst 33342를 이용하여 교차염색하였고 염색된 세포는 현미경(AX-70, Olympus, Tokyo, Japan)으로 관찰하였다.
그 결과, MDI만 처리한 실험군의 경우 세포질 내에서 PPARγ의 발현수준이 급격하게 증가하는 것이 확인된 반면 FEE 처리군에서는 PPARγ의 발현이 억제되고 있는 것을 관찰하였다. 따라서 FEE는 PPARγ의 mRNA 전사 및 단백질 발현을 모두 조절하여 효과적인 지방세포 분화 및 지방체 축적을 억제하는 것으로 사료된다(도 11).
실험예 5: 동물 효능평가
본 발명의 일 실시예에 따라 고 지방 식이 마우스를 대상으로 FEE 투여에 따른 항비만 활성 효능을 관찰하였다. 구체적으로, 5주령 C57BL/6J 마우스 수컷을 대상으로 1주일 동안 순화 기간을 거친 뒤 혈당을 측정하고, 8주 동안 고지방식 (high fat diet, 60 kcal%)을 자유급식 하였다. 실험군은 일반 사료 급여군 (Ctrl), 고지방 급여군(HFD), 식욕억제제(anorectic drug)인 PTM(Phentermine, 0.625 mg/kg) 투여군(AD), 저용량 FSGB 투여군(HFD-FSGB Low, 100 mg/kg), 고용량 FSGB 투여군(HFD-FSGB High, 200 mg/kg), SEE 및 FEE 투여군(HFD-SEE/HFD-FEE, 100 mg/kg)으로 설정하여 매일 동일 시간대에 경구투여하였다. 실험기간 동안 주기적으로 사료 섭취량, 체중, 혈당의 변화를 측정하였고 이중 혈당은 순화과정을 거친 뒤 고지방식을 공급하기 직전에 측정한 것을 기본 값으로 설정하였으며, 이후 3일 간격으로 측정하였다. 8주간 비만을 유도한 뒤 무게 측정을 통해 비대 여부를 관찰하였고 각각의 시험물질을 섭취한 후 지방의 형성 정도의 차이를 파악하기 위해 견갑골(anterior/interscapular) 주변 부위에서 지방을 적출하였으며, 각 실험군 별 중량을 측정하여 비교하였다. 상기 동물실험은 강릉원주대학교 실험동물운영위원회(Approval no.: GWNU-2015-40)에 의해 승인되었으며, 실험의 절차는 IACUC 표준운영가이드라인(식품의약안정처·농림수산검역검사본부, 2011)에 의거하여 수행하였다.
우선 사료섭취량을 비교한 결과, 도 12에서 나타난 바와 같이, 음성대조군은은 먹이 섭취량에 큰 변화가 없었으나, 고지방식이군의 경우에는 시간이 경과할수록 사료섭취량이 증가하는 것으로 나타났다. 반면, PTM 투여 고지방식이군과 본 발명의 FEE 투여 고지방식이군의 경우 대조군에 비해 먹이 섭취량이 감소하는 양상을 나타냈으며, 시간이 경과할수록 먹이 섭취량이 더 떨어지는 것으로 확인되었다. 이는, 본 발명의 FEE가 비만 환자의 식욕을 억제할 수 있음을 보여주는 것이다.
한편, 각 실험군으로부터 수득된 견갑골 부근 지방조직 절편에 대하여 현미경 촬영을 하고 이를 바탕으로 지방면적을 계산한 결과, 도 13 및 14에서 나타난 바와 같이, 고지방식이군의 경우 지방면적이 증가하였으나, 본 발명의 FEE 투여군의 경우 양성대조군인 PTM 보다도 더 지방면적을 축소시키며 거의 대조군 수준으로 지방면적을 감소시키는 것으로 나타났다. 반면 SEE는 고지방식이군에 비해서는 지방면적을 감소시켰으나 PTM에 비해서는 그 효과가 적은 것으로 나타났다.
아울러, 각 실험군의 지방조직에서의 렙틴 유전자의 발현정도를 RT-PCR로 정량한 결과, 도 15에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 FEE는 렙틴 유전자의 발현을 매우 현저하게 낮추는 것으로 나타났다. 한편, PTM과 SEE의 경우 고지방식이군과 비교시 렙틴 유전자의 발현을 감소시켰으나, 그 효율은 FEE에 미치지 못하였다.
마지막으로 각 실험군 별 체중의 변화를 비교한 결과, 도 16에서 나타난 바와 같이, HFD는 상대적으로 빠른 체중의 증가를 보인 반면 대조군(ctrl)을 비롯한 다른 실험군들은 일반적인 C57BL/6 마우스의 체중과 큰 차이를 보이지 않았다. 한편, AD, SGB 및 FSGB를 투여한 실험군의 경우 HFD 투여군보다 체중 증가 속도가 완만함을 알 수 있었다, 반면 FEE 투여군의 경우 고지방식이임에도 불구하고 36일 경과후에는 체중 증가가 거의 없는 것으로 나타나 가장 현저한 효과를 나타냄을 알 수 있었다. 더구나, FEE 투여군은 100 mg/kg이라는 상대적으로 낮은 투여량에도 불구하고 FSGB 투여군(HFD-FSGB High, 200 mg/kg)보다 더 뛰어난 체중조절 효과를 나타내었다. 이는, 본 발명의 발효 증포 인삼열매 에탄올 추출물이 공급 에너지 과잉 상태의 식습관을 유지하는 경우에도 체중 증가를 억제함으로써 비만의 치료 및 개선에 매우 유용함을 입증하는 것이다.
실험예 6: FEE 및 올레산의 기전 분석
상기 실험결과 본 발명자들은 본 발명의 FEE 및 그에 포함된 주요성분 중의 하나인 올레산이 고지방식이 동물의 체중 증가 및 비만의 억제에 효과적임을 확인하였다.
췌장에서 생성 분비되는 인슐린의 혈 중 농도는 비만의 주요원인 중 하나로 인식되고 있다. 혈중 인슐린 농도는 음식물 섭취 후 혈액으로 흡수되는 포도당에 의해 조절된다. 따라서 소장에서 분해되어 생성되는 포도당을 절대농도를 조절하여 당뇨병 뿐 아니라 비만도 조절할 수 있다. 따라서 당분해효소 활성억제능이 높을수록 바람직한 항비만/항당뇨 소재로 개발이 용이하다. 이에 본 발명자들은 FEE 및 올레산이 당분해효소의 활성억제능을 갖는지 조사하기 위해, FEE 및 올레산의 알파글로코시데이즈 활성 억제능을 조사하였다. 구체적으로 알파글루코시데이즈 활성억제능은 67 mM 포탸슘 인산 완충용액, 알파글루코시데이즈 0.15 unit/mL과 올레산(100 μg/mL) 또는 FEE(100 μg/mL)를 혼합하여 37℃에서 30분 반응 후 10 mM p-Nitrophenyl α-glucoside solution와 기질반응을 유도하고 흡광도 405 nm에서 5분 간격으로 60분간 측정하였다.
실험결과 도 17에서 나타난 바와 같이, 올레산 표준시약은 당분해효소의 활성을 매우 효과적으로 억제하였으며 FEE 역시 측정 30분 이후 당분해효소의 활성을 완전히 방해하는 결과를 나타내어 FEE의 당분해 억제능은 올레산에 의한 작용임을 확인하였다. 따라서, 이러한 결과는 도 9의 결과를 뒷받침하는 것으로서 올레산 역시 당분해활성을 억제함으로써 혈당의 조절 및 비만의 억제에 효과적임을 보여주는 것이다.
한편, 다른 실험결과들을 고려하여 종합적으로 검토할 때, 동량으로 처리된 올레산이 FEE에 비하여 알파글로코시데이즈 억제 활성은 더욱 높긴 하지만, 지방분화 관련 유전자의 발현 억제능의 경우 상응량의 올레산을 포함하고 있는 FEE가 더 뛰어난 억제능을 보여줬기 때문에, 올레산 외에도 FEE 내의 다른 성분에 의한 상승작용이 나타난 것으로 판단된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 발효 증포 인삼열매 저급 알코올 추출물은 시험관내 실험 및 동물실험에서 매우 강력한 항비만 효과를 나타냈기 때문에, 비만 치료제 및 비만 개선을 위한 건강기능식품으로 개발될 가능성이 매우 높다.
본 발명은 상술한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
Claims (10)
- 증포 인삼열매를 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)으로 발효시킨 후 발효액으로부터 균주 및 고형분을 제거한 후 건조한 발효 증포 인삼열매 추출물을 C1 내지 C4의 저급 알코올로 추가 추출한 발효 증포 인삼열매 저급 알코올 추출물을 유효성분으로 함유하는, 비만 예방 및 치료용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 발효 증포 인삼열매 추출물은
ⅰ) 인삼열매를 증포하는 단계;
ⅱ) 증포 인삼열매를 열수 추출하는 단계;
ⅲ) 증포 인삼열매 추출물에 락토바실러스 플란타룸(L. plantarum)을 접종하여 발효시키는 단계; 및
ⅳ) 증포 인삼 열매 발효액에서 고형분을 제거한 후, 건조하는 단계를 통해 제조되는, 비만 예방 및 치료용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 저급 알코올은 에탄올인, 비만 예방 및 치료용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 발효 증포 인삼열매 저급 알코올 추출물은 지표물질로 올레산을 25% 이상 포함하는, 비만 예방 및 치료용 조성물. - 삭제
- 증포 인삼열매를 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)으로 발효시킨 후 발효액으로부터 균주 및 고형분을 제거한 후 건조한 발효 증포 인삼열매 추출물을 C1 내지 C4의 저급 알코올로 추가 추출한 발효 증포 인삼열매 저급 알코올 추출물을 유효성분으로 함유하는, 비만 개선용 건강기능식품.
- 제6항에 있어서,
상기 발효 증포 인삼열매 추출물은
ⅰ) 인삼열매를 증포하는 단계;
ⅱ) 증포 인삼열매를 열수 추출하는 단계;
ⅲ) 증포 인삼열매 추출물에 락토바실러스 플란타룸(L. plantarum)을 접종하여 발효시키는 단계; 및
ⅳ) 증포 인삼 열매 발효액에서 고형분을 제거한 후, 건조하는 단계를 통해 제조되는, 비만 개선용 건강기능식품. - 제6항에 있어서,
상기 저급 알코올은 에탄올인, 비만 개선용 건강기능식품. - 삭제
- 삭제
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