KR101961560B1

KR101961560B1 - 감자 추출물을 유효성분으로 하는 근육감소 개선, 예방 또는 치료용 조성물

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Publication number: KR101961560B1
Application number: KR1020170122679A
Authority: KR
Inventors: 김성은
Original assignee: 김성은
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2019-03-22

Abstract

본 발명은 감자 추출물, 더욱 바람직하게는 감자의 용매 조추출물 또는 이의 용매 분획물을 유효성분으로 함유하는 근육감소 개선, 예방 및/또는 치료용 조성물, 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 감자 추출물은 다양한 근육감소의 개선, 억제 및/또는 치료에 유용한 약학적 조성물 또는 기능성식품, 의약품 조성물로 이용될 수 있다.

Description

감자 추출물을 유효성분으로 하는 근육감소 개선, 예방 또는 치료용 조성물{Composition for improving, prevention or treatment of muscular atrophy comprising Solanum tuberosum L. extract}

본 발명은 감자 추출물, 더욱 바람직하게는 감자의 용매 조추출물 또는 이의 용매 분획물을 유효성분으로 함유하는 근육감소 개선, 예방 또는 치료용 조성물, 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 감자 추출물은 다양한 근육감소의 개선, 예방 또는 치료에 유용한 약학적 조성물 또는 기능성 식품 조성물로 이용될 수 있다.

인간의 신체활동 감소는 현대 사회의 산업화로 인한 생활습관 변화의 결과이며 이에 따른 신체적, 정신적 건강 측면의 부정적 영향에 대한 심각성이 제기된 지 상당히 오래전부터의 일이다. 신체활동 감소에 따른 운동부족은 비만과 대사증후군을 비롯한 각종 생활습관병에 주요 원인이 되고, 그에 따른 근육량의 감소를 유발한다. 체내 근육량은 생존에 있어 그 역할이 매우 중요하며, 골격근 부피의 감소는 기초대사량의 감소, 근력의 감소 등으로 이어져 일상적인 신체활동을 유지하는데 상당한 어려움을 겪게 한다.

근위축(muscle atrophy)은 근부피가 감소하는 현상을 말하며, 이는 암이나 각종 면역 결핍성 질병을 겪는 환자들에 있어서 뚜렷하게 그 증상을 볼 수 있고, 장기간의 침상 생활로 인해 신체활동이 극히 제한된 환자나 움직임이 제한적인 신체장애인 그리고 노인들에게 있어서는 더욱 두드러지게 나타난다. 노화의 진행은 지속적인 근부피의 감소로 인해 근력이 감소하는 근감소증(sarcopenia) 현상을 야기하고, 이는 노인들에 있어서 각종 생활 사고에 노출될 수 있는 위험한 결과를 초래한다.

나이가 들면서, 남녀 모두 체성분의 변화가 발생하게 되고, 이와 같은 변화는 체중의 변화와는 무관하게 일어난다. 일반적으로 체성분의 변화는 체중증가에 따른 에너지 균형의 변화 때문으로 판단되며, 이때 나타나는 체성분의 변화는 체지방은 증가하지만, 근육량은 감소하게 된다. 또한, 근육량의 감소는 약 30대부터 서서히 진행되며, 노인에게서 근감소(sarcopenia)는 기능장애, 삶의 질, 의료비용 등에 심각한 영향을 미친다(Zamboni et al., 2003).

근육량의 감소와 함께 지방량이 증가하는 것을 가리켜 근감소성 비만이라고 한다. 체지방의 증가와 근감소 (muscle atrophy)가 상승적으로 작용하게 되면 체내 기능장애 및 대사 장애의 위험성이 더욱 상승할 것으로 추정된다(장학철, 2011).

임상에서의 접근 용이성으로 비만의 지표로 사용되는 체질량지수(BMI)와 허리둘레(WHR)는 연령이나 운동의 영향, 체중감소로 인한 신체구성 성분의 변화 등을 잘 반영하지 못한다는 제한점이 있다 (Wellens et al., 1996). 특히, 신체구성 중에서 근육량은 대사증후군과 관련이 있는 것으로 보고되고 있으며, 모든 사망률의 원인을 예측하는 인자로 제시되고 있다. 최근에는 건강과 관련해서 인슐린 저항성, 당대사, 지질농도 및 혈압에 보다 관련 있는 요인으로 체지방률 증가와 근손실에 관심을 가질 필요성이 대두되고 있다.

이에 본 발명자들은 근육감소 개선, 예방 또는 치료제를 개발하기 위해, 근육감소에 효력을 보일 가능성이 있는 생약 및 민간약들을 대상으로 스크리닝하였으며, 이중 감자(Solanum tuberosum L.)의 유의성 있는 근육감소 억제 활성을 발견하였고, 또한, 활성이 있는 분획을 분리하고 특정하였으며, 상기 분획물이 현재 사용되는 근육감소 치료제보다 활성이 월등히 우수한 것을 확인하였다.

이에, 본 발명의 목적은 감자 추출물을 유효성분으로 함유하는 근육감소 완화, 억제, 또는 치료용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 감자 추출물을 유효성분으로 함유하는 근육감소 완화 또는 억제용 식품 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 감자의 추출물의 근육감소의 개선, 예방 또는 치료 유효량으로 이를 필요로 하는 대상에 투여하여 근육감소 완화, 억제, 또는 치료하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 근육감소의 개선, 예방 또는 치료용도에 사용하는 감자 추출물의 용도에 관한 것이다.

본 발명은 감자의 추출물을 유효성분으로 함유하는 근육감소 완화, 억제 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 감자 추출물은 감자의 용매 조추출물, 및 이의 용매 분획물을 포함하며, 감자 추출물은 근육감소, 완화, 억제 및 치료 활성을 나타낸다.

이하 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다.

본 발명의 일 예는 감자(Solanum tuberosum L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 만성통증의 완화, 억제 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.

상기 용어 '추출물'은 용매 조추출물, 특정 용매 가용 추출물(용매 분획물), 및 용매 조추출물의 용매 분획물을 포함하며, 상기 감자 추출물은 용액, 농축물 또는 분말 상태일 수 있다.

상기 추출물은 열수추출 또는 초임계추출을 통해 추출된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 근육감소는 일차적으로 근원섬유 단백질의 유의적인 손실로부터 생기기 때문에 근력 및 운동능력도 감소하게 된다. 근력 및 운동능력 감소의 원인은 근육 속에 부분적으로 지질 성분이 침투해서 근육의 힘과 기능에 영향을 미친다. 더욱이 근섬유의 지질성분 축척은 근육의 단백질 합성 능력을 감소시키는 것으로 나타났다.

따라서 비만인들에게 감자 추출물을 섭취하고 체지방을 감소시키는 데 있어 근육의 감소를 유지시켜 주었다고 하는 것은 근위축증(Skeletal Muscle Atrophy, 비만, 질병 및 기계적 자극의 부재로 인한 근손실)과 근감소증(Sarcopenia, 노화로 인한 근손실)에 개선 효과가 있을 것으로 예측된다.

근위축증은 근육의 중량이 감소하는 것으로 정의된다. 환자가 병원에 입원했을 때와 같이 안정을 취하는 것이나, 움직임이 제한되는 경우 흔히 나타난다. 즉, 활동적이지 않거나, 암, AIDS, 울혈성 심부전, 만성페쇄성폐질환, 신부전, 극심한 화상 등과 같은 질환을 동시에 2개 이상 앓는 상태인 악액질(cachexia)에서 흔히 근위축증이 발생한다. 이는 넘어짐과 낙상의 위험을 증가시키고, 에너지 소비를 감소시켜 그 결과로 비만과 대사질환의 위험도를 증가시키는 것과 연관 있다고 알려져있다 (Hong & Choi, 2007).

근위축증의 원인 중 대사질환인 암과 같은 심각한 질환들의 결과가 근위축증의 원인이 되기도 하는데, 이는 염증성 사이토카인의 증가와 염증 신호경로의 활성화로 인해 유도되는 것으로 증명되었다 (Lecker et al., 2004; Doyle et al., 2011; Strassmann et al., 1992; Zamir et al., 1994)).

비만한 환경에서도 이와 유사하게 산화스트레스를 유도하는 활성산소증(reactive oxygen species)의 생성이 증가하고, 근육조직 내 지방산의 유입 증가 및 지방산 산화의 감소 등 대사적 변화가 발생하며, 미토콘드리아 생합성, 구조 및 기능에 장애가 발생한다. 이러한 근육 내 산화스트레스, 지방산의 유입 또한 염증을 유발하여 근위축증을 유발할 수 있다(Bonnard et al., 2008; Li et al., 2003; Bryner et al., 2012; Wang et al., 2014).

1989년에 로젠 보그는 근육감소에 근감소증(sarcopenia)라는 이름을 주어 이 현상에 집중시켰다. 근감소증의 어원은 그리스에서 기원한 근육을 뜻하는 "sarco"와 감소되어 있다는 뜻의 "penia"가 합성된 단어로서 노화와 연관된 근육량의 감소를 의미한다. 주로 사지에 분포한 골격근의 감소(loss of skeletal musclemass)를 의미하며, 노화와 연관되어 나타나는 점진적인 골격근 감소의 결과이다(박석원, 2007).

본 발명에 따른 감자(Solanum tuberosum L.)의 원산지는 남아메리카 안데스산맥 지역으로 알려져 있으며 온대지방에서 널리 재배한다. 높이는 60 내지 100cm이고 독특한 냄새가 난다. 땅속에 있는 줄기 마디로부터 기는줄기가 나와 그 끝이 비대해져　덩이줄기를 형성한다. 덩이줄기에는 오목하게 팬 눈 자국이 나 있고, 그 자국에서는 작고 어린 싹이 돋아난다. 땅위줄기의 단면은 둥글게 모가 져 있다. 잎은 줄기의 각 마디에서 나오는데 대개 3 내지 4쌍의 작은 잎으로 된 겹잎이고 작은 잎 사이에는 다시 작은 조각 잎이 붙는다. 6월경에 잎겨드랑이에서 긴 꽃대가 나와 취산꽃차례를 이루고 지름 2 내지 3cm 되는 별 모양의 5갈래로 얕게 갈라진 엷은 자주색 또는 흰색의 꽃이 핀다. 꽃이 진 뒤에 토마토 비슷한 작은 열매가 달린다.

성분은 덩이줄기에 수분 75%, 녹말 13 내지 20%, 단백질 1.5 내지 2.6%, 무기질 0.6 내지 1.0%, 환원당 0.03mg, 비타민C 10 내지 30mg이 들어 있다. 질소화합물의 절반을 차지하는 아미노산 중에는 밀가루보다 더 많은 필수 아미노산이 함유되어 있다. 그리고 날감자 100g은 열량 80cal에 해당한다. 덩이줄기의 싹이 돋는 부분은 알칼로이드의 1종인 솔라닌(solanine: C₄₅H₇₃O₁₅N)이 들어 있다. 이것에 독성이 있으므로 싹이 나거나 빛이 푸르게 변한 감자는 많이 먹지 않도록 주의해야 한다.

우리나라에는 순조 24년(1824년) 간도 지방으로부터 전래되었다고 한다(오주연문장전산고). 감자는 식물성 섬유질이 풍부하여 위 속에서 오랜 시간 머물러 공복을 적게 느끼게 하는 특성과 동시에 충분한 칼로리 제공을 통하여 구황작물로서의 역할을 해왔다. 이러한 감자는 식품공전 원재료 분류에서 서류로 분류(덩이줄기)되어 있으며(식약처 식품원재료검색), 감자의 섬유소와 단백질, 가공 단백질은 미국 FDA grass notice inventory GRN No. 310, 447, 86로 각각 등재되어 안전한 소재이다. (하기 표 1 참조)

영양성분	함량	단위	영양성분	함량	단위
열량	63.00	kcal	비타민C	8.00	mg
수분	82.70	g	이소루신	52.78	mg
단백질	2.40	g	루신	73.01	mg
지방	0.00	g	라이신	68.50	mg
탄수화물	13.90	g	메티오닌	17.24	mg
총식이섬유	0.70	g	시스테인	21.52	mg
불용성식이섬유	0.70	g	페닐알라닌	56.43	mg
수용성식이섬유	0.00	g	티로신	44.79	mg
회분	1.00	g	트레오닌	44.95	mg
칼슘	14.00	mg	발린	79.05	mg
인	117.00	mg	히스티딘	17.72	mg
철	4.20	mg	아르기닌	76.41	mg
나트륨	21.00	mg	알라닌	52.06	mg
칼륨	556.00	mg	아스파르트산	282.58	mg
비타민A	1.00	RE	글루탐산	229.70	mg
레티놀	0.00	ug	글리신	30.87	mg
티아민	0.26	mg	프롤린	35.82	mg
리보플라빈	0.04	mg	세린	34.30	mg
나이아신	0.40	mg	베타-카로틴	3.00	ug

운동 후 탄수화물과 단백질의 복합 섭취는 단백질 합성에 획기적인 효과를 나타내는데, 이는 단백질 합성의 가장 중요한 조절자인 인슐린을 자극하기 때문이며, 단백질이 충분한 상태에서 인슐린이 자극되면 새로운 단백질의 합성이 촉진된다고 하였다. 즉, 감자 추출물에 다량으로 함유되어 있는 당성분이 인슐린을 자극하여 감자 추출물속 여러 종류의 필수아미노산의 합성 과정을 촉진 시킬 수 있을 것으로 판단된다 (Ivy et al.(2002)).

또한, 감자 추출물의 전성분을 분석한 결과 클로로겐산(chlorogenic acid)이 함유되어 있는 것을 확인하였다(도 1). 클로로겐산의 화학식은 C₁₆H₁₈O₉이며, 물이나 알코올 등에 잘 녹으며 철(Fe)과 반응하면 검은색으로 변한다. 커피의 착색 현상 역시 클로로겐산이 원인이다. 감자의 껍질에도 함유되어 있으며 쓴맛을 낸다.

이러한 클로로겐산은 다른 폴리페놀처럼 인체 내에서 항산화 작용을 한다. 항산화 작용은 몸 안의 활성산소를 해가 없는 물질로 바꿔 산화를 방지하는 것으로 노화방지나 질병 예방에 관련이 있다고 알려졌다. 클로로겐산은 몸 안에서 콜레스테롤 합성을 억제하며, 식사 후 포도당 방출을 느리게 해 혈당수치를 감소시키는 등의 기능을 통해 체지방 개선에 효과적이다.

클로로겐산은 결장암, 간암의 발병을 저해하고 산화적 스트레스로부터 인 비보(in vivo) 보호작용을 확인하였다(Tanaka et al., 1993, Tsuchiya et al., 1996). 또한, 포도당 신생과정의 글루코오스-6-포스파타아제(glucose-6-phosphatase)를 조절하며, LDL-C의 산화와 총 콜레스테롤을 감소시킴으로써 심혈관 관련 질환 발병 위험을 감소시키는 나타났으며(Hemmerle et al., 1997). Hsu et al.(2006)에 연구에서는 지방세포 성장을 억제하여 비만을 개선한다고 보고하면서 클로로겐산의 항비만 기능성에 대한 관심이 높아지고 있다.

본 발명에 따른 감자는 감자의 뿌리, 줄기 및/또는 잎을 모두 사용할 수 있으며, 예를 들어, 덩이줄기, 보다 구체적으로는 덩이줄기의 껍질일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 감자 추출물은 감자의 잎, 줄기 및 뿌리로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을, 물, 및 탄소수 1 내지 4개의 직쇄 또는 분지형 알코올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 용매로 추출하여 얻어진 조추출물일 수 있다.

감자의 조추출물 제조에 사용되는 한 용매에 물과 알코올의 혼합물을 사용하는 경우에는 1 이상 내지 100 %(v/v) 미만, 10 이상 내지 100% (v/v)미만, 20 이상 내지 100 %(v/v) 미만, 30 이상 내지 100 %(v/v) 미만, 40 이상 내지 100 %(v/v) 미만, 50 이상 내지 100 %(v/v) 미만, 60 이상 내지 100 %(v/v) 미만, 또는 70 이상 내지 100 %(v/v) 미만의 탄소수 1 내지 4개의 직쇄 또는 분지형 알코올 수용액일 수 있다.

또한, 상기 알코올 수용액은 메탄올 수용액, 에탄올 수용액, 프로판올 수용액, 및 부탄올 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

본 발명에 따른 감자 추출물은 용매 조추출물을 추가의 용매로 분획한 용매 분획물일 수 있으며, 예를 들면 상기 용매 조추출물에 에틸에테르, 아세트산에틸, 및 부탄올로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 용매를 사용한 용매 분획물일 수 있다.

예를 들면, 상기 감자를 물 및 탄소수 1 내지 4개의 직쇄 또는 분지형 알코올로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 용매로 추출한 용매 조추출물을 에틸에테르, 아세트산에틸, 및 부탄올로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 용매를 사용한 용매 분획물일 수 있다.

본 발명의 다른 일 예는 근육감소 억제 활성을 갖는 감자 추출물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 감자 추출물은 감자의 잎, 줄기 및 뿌리로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을, 물, 및 탄소수 1 내지 4개의 직쇄 또는 분지형 알코올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 용매로 추출하여 얻어진 조추출물일 수 있다.

본 발명에 따른 감자 추출물의 제조 과정을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다:

감자를 절단하고 물로 세척하여 협착물을 제거하고 건조시킨 후, 상기 감자의 중량에 대하여 약 5 내지 20 부피배, 바람직하게는 7 내지 15 부피배의 추출용매로 환류 추출한다. 추출 후 여과하여 여과액을 모은다.

상기 추출 온도는 특별한 제한은 없지만 40 내지 110, 바람직하게는 55 내지 90인 것이 좋다.

추출공정은 1회 또는 수회 반복할 수 있으며, 본 발명의 한 바람직한 예에서는 1차 추출 후 다시 재추출하는 방법을 채택할 수 있는데, 이는 생약추출물을 대량 생산하는 경우 효과적으로 여과를 한다 하더라도 생약 자체의 수분 함량이 높기 때문에 손실이 발생하게 되어 1차 추출만으로는 추출효율이 떨어지므로 이를 방지하기 위함이다. 또한, 각 단계별 추출효율을 검증한 결과 2차 추출에 의해 전체 추출량의 80 내지 90% 정도가 추출되는 것으로 밝혀졌다.

본 발명의 일 예에서, 추출공정을 2회 반복하는 경우, 상기 얻어진 잔사에 다시 추출용매, 약 5 내지 15 부피배, 바람직하게는 8 내지 12 부피배로 환류 추출한다. 추출 후 여과하고 이전에 얻어진 여과액과 합쳐서 감압농축을 하여 감자 추출물을 제조한다. 이와 같이 2차에 걸친 추출 및 각각의 추출 후 얻어진 여과액을 혼합함으로써 추출 효율을 높일 수 있으나, 본 발명의 추출물이 추출 횟수에 한정되는 것은 아니다.

상기 감자 추출물 제조 시에 사용되는 용매의 양이 너무 적으면 교반이 어렵게 되고 추출물의 용해도가 낮아져 추출효율이 떨어지게 되고, 지나치게 많은 경우는 다음의 정제단계에서 사용되는 용매의 사용량이 많아져 경제적이지 못하여 취급상 문제가 발생할 수 있으므로, 용매의 사용량은 상기 범위로 하는 것이 좋다.

이와 같이 얻어진 여과된 추출물은 의약품 원료로 사용하기에 적합하도록 잔존하는 저급 알코올의 함량을 조절하기 위하여 농축물 총량의 약 10 내지 30배, 바람직하게는 15 내지 25배, 보다 바람직하게는 약 20 중량배의 물로 1 내지 5회, 바람직하게는 2 내지 3회 공비 농축하고 재차 동량의 물을 가하여 균질하게 현탁시킨 후 동결건조하여 분말상태의 감자 추출물로서 제조될 수 있다.

본 발명에 사용된 추출 방법은 통상적으로 사용되는 모든 방법일 수 있으며, 예컨대, 냉침, 열수추출, 초음파 추출, 또는 환류 냉각 추출법일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 조성물 내의 유효성분으로서의 추출물의 함량은 사용 형태 및 목적, 환자 상태, 증상의 종류 및 경중 등에 의하여 적절하게 조절할 수 있으며, 고형분 중량 기준으로 0.001 내지 99.9 중량%, 0.1 내지 99.9 중량%, 1 내지 90.9 중량%, 0.001 내지 99 중량%, 0.1 내지 99 중량%, 1 내지 99 중량%, 0.001 내지 90 중량%, 0.1 내지 90 중량%, 1 내지 90 중량%, 0.001 내지 80 중량%, 0.1 내지 80 중량%, 1 내지 80 중량%, 0.001 내지 70 중량% 또는 0.1 내지 70 중량%, 예를 들어, 1 내지 70 중량%일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 조성물은 인간을 포함하는 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여 방식은 통상적으로 사용되는 모든 방식일 수 있으며, 예를 들어, 경구, 피부, 정맥, 근육, 피하 등의 경로로 투여될 수 있으며, 바람직하게는 경구로 투여될 수 있다. 본 발명의 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 연고제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 또는 경피제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태의 비경구 제형 등으로 제형화하여 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물은 상기 혼합 추출물 이외에 약제학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 담체, 부형제 및 희석제 등의 보조제를 추가로 함유하는 것일 수 있다.

본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 덱스트린, 결정셀룰로오스, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.

제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용할 수 있다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다.

경구를 위한 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 연고제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 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, 동결건조제제, 좌제, 경피제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다.

좌제의 제제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물을 인간에게 적용하는 구체예에 있어서, 본 발명의 감자 추출물 조성물은 단독으로 투여될 수 있으나, 일반적으로 투여방식과 표준 약제학적 관행(standard phamaceutical practice)을 고려하여 선택된 약제학적 담체와 혼합되어 투여될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 감자 추출물 함유 조성물은 전분 또는 락토오즈를 함유하는 정제 형태로, 또는 단독 또는 부형제를 함유하는 캡슐 형태로, 또는 맛을 내거나 색을 띄게 하는 화학 약품을 함유하는 엘릭시르 또는 현탁제 형태로 경구, 구강 내 또는 혀 밑 투여될 수 있다.

이러한 액체 제제는 현탁제(예를 들면, 메틸셀룰로오즈, 위텝솔(witepsol)과 같은 반합성 글리세라이드 또는 행인유(apricot kernel oil)와 PEG-6 에스테르의 혼합물 또는 PEG-8과 카프릴릭/카프릭 글리세라이드의 혼합물과 같은 글리세라이드 혼합물)와 같은 약제학적으로 허용 가능한 첨가제와 함께 제형화 될 수 있다.

본 발명의 감자 추출물 함유 조성물의 투여 용량은 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태 및 질환 정도에 따라 달라질 수 있으며, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정 시간간격으로 1일 1회 내지 수회로 분할 투여할 수도 있다.

예를 들어, 유효성분 함량을 기준으로 1일 투여량이 0.1 내지 1000 ㎎/kg, 0.1 내지 900 ㎎/kg, 0.1 내지 800 ㎎/kg, 0.1 내지 700 ㎎/kg, 0.1 내지 600 ㎎/kg, 예를 들어, 0.5 내지 500 ㎎/kg일 수 있다. 상기한 투여량은 평균적인 경우를 예시한 것으로서 개인적인 차이에 따라 그 투여량이 높거나 낮을 수 있다.

본 발명의 감자 추출물 함유 조성물의 1일 투여량이 상기 투여 용량 미만이면 유의성 있는 효과를 얻을 수 없으며, 그 이상을 초과하는 경우 비경제적일 뿐만 아니라 상용량의 범위를 벗어나므로 바람직하지 않은 부작용이 나타날 우려가 발생할 수 있으므로, 상기 범위로 하는 것이 좋다.

본 발명의 또 다른 일 예는 감자 추출물을 함유하는 근육감소 개선, 억제 및/또는 치료용 건강 기능성 식품에 관한 것이다.

상기 건강 기능성 식품은 각종 식품, 음료, 식품 첨가제 등일 수 있다.

상기 건강 기능성 식품은 캡슐, 정제, 환, 액상제 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 식품은 통조림류, 레토르트류, 냉동식품류, 과자류, 빵류, 잼류, 어육가공품, 커피류, 음료류, 장류, 드레싱류 또는 주류일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 식품 첨가제는 영양강화제, 향미증진제또는 향료 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 건강 기능성 식품에 함유된 유효성분으로서의 감자 추출물의 함량은 식품의 형태, 소망하는 용도 등에 따라 적절하게 특별한 제한이 없으며, 예를 들어, 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ml를 기준으로 0.02 내지 10 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다.

본 발명의 건강 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 함유하는 것 외에 액체성분에는 특별한 제한 점은 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.

상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등의 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등의 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다.

상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다.

상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ml당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g이다.

상기 외에 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

특히, 본 발명의 감자 조성물을 인체에 투여하는 경우 천연추출물의 일반적 특성에 비추어 볼 때 다른 합성 의약품에 비해 부작용의 염려가 없을 것으로 사료되며, 실제로 규격화된 감자 조성물에 대한 독성 시험 결과 생체에 아무런 영향이 없는 것으로 판명되었다.

본 발명은 감자 추출물, 더욱 바람직하게는 감자의 용매 조추출물 또는 이의 용매 분획물을 유효성분으로 함유하는 근육감소 개선, 예방 또는 치료용 조성물, 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 감자 추출물은 다양한 근육감소의 완화, 억제 및 치료에 유용한 약학적 조성물 또는 기능성 식품 조성물로 이용될 수 있다. 따라서, 감자 추출물의 근육감소 개선 효과는 사회적으로 문제가 되고 있는 비만, 대사증후군 및 노인인구 증가 등으로 야기되는 문제점들에 긍정적 영향을 미쳐 건강한 사회로 가는 밑거름이 될 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 감자 추출물의 성분 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임상시험 설계를 보여주는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 DEXA (Dual-energy X-ray absorptiometry)를 통해 체지방과 근육량을 측정하는 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 12주간 체중의 변화를 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 12주간 체지방량의 변화를 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 12주간 근육량(Muscle Mass)의 변화를 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 감자 추출물 및 약 제조

1-1. 감자 추출물 준비

감자 100kg을 잘게 분쇄한다. 분쇄된 감자에 8배의 정제수(800L)를 투입한 후, 1시간 동안 교반시켰다. 교반시킨 용액을 25℃에서 3N NaOH를 이용하여 pH를 10으로 조정하고 1시간 동안 교반하여 단백질을 추출하였다. 감자추출 단백질과 불용성 섬유질을 분리하기 위하여 용액을 30분간 3,500 rpm로 원심분리하고, 원심분리 후 얻어진 상등액은 25℃에서 묽은 염산으로 pH 4.0로 조정하고 다시 원심분리하여 감자 단백질을 침전시켰다. 침전된 감자 단백질 용액에 5배의 정제수를 첨가하고 원심분리(3,500 rpm, 30 min)의 방법으로 수차례 수세하고, 1N NaOH를 이용하여 pH 7.0으로 조정하여 감자 단백질을 추출하였다. 추출된 감자 단백질은 동결건조하였다. 수율은 0.58%(580g)로 나타났다.

1-2. 감자 추출물의 전성분 분석

시료로부터 추출한 클로로겐산(chlorogenic acid)을 고속액체크로마토그래프 분석하는 방법으로 자외부 흡광광도검출기를 이용하여 정성 및 정량분석을 한하였다.

구체적으로, 분석장비는 고속액체크로마토그래피, 분광광도계, 자외부흡광광도검출기, 및 Capcell Pak C18, 5 um, 4.6 X 250mm(Shiseido) 또는 이와 동등한 것을 사용하였으며, 표준물질로 클로로겐산(chlorogenic acid, 분자식: C₁₆H₁₈O₉, 분자량: 354.31, CAS No.:327-97-9)을 사용하였으며, 일반시약으로 아세토니트릴(Acetonitrile) 및 인산(Phosphoric acid)을 사용하였다.

표준용액은 클로로겐산 표준품 3.2mg 정밀하게 달아 80% 메탄올 50ml을 첨가하여 용해시킨 다음 80% 메탄올을 이용하여 1000ml로 정용하여 표준원액을 제조한 후 표준원액 10ml과 80% 메탄올 10ml을 혼합하였다.

검액은 검체 약 1g에 80% 메탄올을 가하여 25ml 용량플라스크에 정용한 후 시험용액으로 사용하였으며, 시험용액을 0.45 um 필터로 여과하여 하기 표 1 및 2의 조건으로 고속액체크로마토그래프로 분석하였으며, 하기의 계산식으로 계산하였다.

[계산식]

검체 중 함량(㎎/100g) = (시험용액의 농도값^가) X 시험용액 총량^나) X 희석배수) / 검체 채취량^다 ⁾

^가) 시험용액의 농도값(단위: ㎎/100ml)

^나) 검체(액상)를 80% 메탄올로 용해시킨 후 시험용액 총량(ml)

^다) 검체 채취량(g)

항목	조건
칼럼온도	상온
이동상	이동상 A : 0.1% phosphoric acid in Water 이동상 B : 0.1% Phosphoric acid in Acetonitrile
검출기 파장	230 nm
유속	1 ml/분

Time	Mobile phase A(%)	Mobile phase B(%)
0	100	0
30	75	25
33	75	25
35	0	100
40	0	100
50	0	100

도 1에서 확인할 수 있듯이, 감자 추출물의 전성분을 분석한 결과 클로로겐산(chlorogenic acid)이 함유되어 있는 것을 확인하였다.

1-3. 시험약 및 위약 제조

시험약은 감자 추출물을 단순 타정한 300mg/정을 1일 2회, 1회 1정, 12주간 복용하였으며 위약은 동량의 셀룰로오스를 사용 동일한 방법으로 복용하였다.

실시예 2. 피험자 선정 및 임상실험 설계

피험자는 연구의 목적과 방법에 대해 자세한 설명과 자발적으로 참여하고자 하는 대상자로 두 집단으로 구분하였다. 집단 구성은 감자 추출물(n=10), 위약(n=12)으로 총 22명으로 진행하였다. 연구대상자의 신체적 특성은 하기 표 4와 같다.

	신장	체중	나이	BMI
감자 추출물 (n=10)	164.3±8.84	72.1±11.57	33.6±5.21	26.5±2.21
위 약 (n=12)	169.9±13.17	77.5±16.84	34.3±9.67	26.5±2.24

선정기준은 스크리닝 검사 당시 연령이 만 19 내지 60세인 피험자, BMI 수치가 23 내지 30 kg/m²인 피험자, 본 임상시험에 대해 자세한 설명을 듣고 완전히 이해한 후, 자의로 참여를 결정하고 주의사항을 준수하기로 서면 동의한 피험자를 기준으로 하였다.

제외기준은 BMI 수치가 30kg/m² 초과인 피험자, 심부전, 심근경색, 뇌졸중 등의 급성 중증 심혈관계 질환을 가진 피험자, 스크리닝 검사 전 2개월 이내에 타 임상시험에 참여한 자, 스크리닝 검사 전 2개월 이내에 항정신병 약물치료를 받은 경험이 있는 피험자, 약물 또는 알코올 남용 병력이 있는 피험자, 임신 혹은 수유 중인 여성, 임신 가능성이 있는 가임 여성 중 적절한 피임법의 시행을 수용하지 않은 경우 (단, 불임수술을 받은 여성은 제외), 기타 사유로 인하여 연구책임자가 연구 참여에 부적합하다고 판단한 자를 기준으로 하였다.

2-2. 임상시험 설계

스크리닝 방문 시에 BMI 등 스크리닝 검사를 시행하여 본 임상시험에 적합하다고 판단되는 피험자를 선정한 후, 1차 방문 시에 피험자에게 무작위배정을 실시하였다. 모든 피험자를 대상으로 무작위 배정된 투여군에 따라 시험약 또는 위약을 인체시험 일정에 따라 1일 2회 섭취하게 함으로서 임상시험을 수행하였다. 이후 12주 후 2차 방문(84일) 방문 시 제품의 순응도 검사를 실시하였다 (도 2).

2-3. 체중, 체지방 및 근육량 측정( DEXA : Dual-energy X-ray absorptiometry)

체중은 방문일에 체중 저울에서 측정하였으며, 체지방과 근육량은 DEXA로 측정을 하였다. DEXA 측정은 검사에 방해가 되지 않도록 속옷을 제외한 모든 옷을 탈의하고 검사용 가운을 입은 상태로 검사 테이블에 눕는다. 천장을 바라보는 자세로 똑바로 누운 자세를 1 내지 2분가량 유지하면 촬영 장비가 이동하면서 검사가 진행되며, 검사 중 움직이지만 않는 것 이외에 특별한 유의사항은 없다.

2-4. 통계분석

수집된 자료는 SPSS(SPSS 21.0 for window, SPSS Inc., Chicago, IL., USA) 프로그램을 이용하여 분석하였으며, 통계적 유의성 판정을 위한 유의수준은 5%로 설정하였다. 시험약 투여 전과 투여 후 임상지표의 변화량에 대해, 각 측정변수의 특성에 따라 2way-ANOVA를 통해 상호작용을 확인하였다.

실시예 3. 체중 변화 결과

도 4 및 표 5에서 확인할 수 있듯이, 본 인체적용시험 12주 간의 체중의 변화량을 분석한 결과 시험약의 경우는 복용 전(72.08±11.57kg)에 비하여 복용 12주 후(71.78±11.84kg)로 변화량은 -0.30±1.88kg 감소하였고, 위약의 경우는 복용 전(77.52±16.84kg)에 비하여 복용 12주 후(77.29±16.74kg)로 변화량은 -0.22±1.14kg 감소하는 것으로 나타났다.

variable	group	visit 1(n=22)	visit 2(n=22)	difference	F(p)
variable	group	mean±SD	mean±SD	mean±SD	F(p)
체중 (kg)	시험약 (n=10)	72.08±11.57	71.78±11.84	-0.30±1.88	0.013(0.099)
	위 약 (n=12)	77.52±16.84	77.29±16.74	-0.22±1.14	0.013(0.099)
	t(p)	-0.864(0.398)	-0.873(0.393)

실시예 4. 체지방량의 변화 결과

도 5 및 표 6에서 확인할 수 있듯이, 본 인체적용시험 12주간의 체지방량의 변화를 분석한 결과 시험약의 경우는 복용 전(25.78±4.75kg)에 비하여 복용 12주 후(25.11±4.90kg)로 변화량은 -0.67±1.96kg 감소하였고, 위약의 경우는 복용 전(23.66±7.25kg)에 비하여 복용 12주 후(24.31±7.23kg)로 0.65±0.85kg 증가하였다. 그룹과 반복간에 유의한 상호작용 효과가 나타났다(p=0.047).

variable	group	visit 1(n=22)	visit 2(n=22)	difference	F(p)
variable	group	mean±SD	mean±SD	mean±SD	F(p)
체지방량 (kg)	시험약 (n=10)	25.78±4.75	25.11±4.90	-0.67±1.96	4.478(0.047)
	위 약 (n=12)	23.66±7.25	24.31±7.23	0.65±0.85	4.478(0.047)
	t(p)	0.793(0.437)	0.298(0.769)

실시예 5. 근육량(Muscle mass) 변화 결과

도 6 및 표 7에서 확인할 수 있듯이, 본 인체적용시험 12주간의 근육량의 변화를 분석한 결과 시험약의 경우는 복용 전(42.65±8.96kg)에 비하여 복용 12주 후(42.97±9.25kg)로 변화량은 0.32±1.23kg 증가하였다. 위약의 경우는 복용 전(50.28±1.43kg)에 비하여 복용 12주 후(49.31±1.42kg)로 변화량은 -0.97±1.02kg 감소하는 것으로 나타났다. 그룹과 반복 간에 유의한 상호작용 효과가 나타났다(p=0.014).

variable	group	visit 1(n=22)	visit 2(n=22)	difference	F(p)
variable	group	mean±SD	mean±SD	mean±SD	F(p)
Muscle Mass (kg)	시험약 (n=10)	42.65±8.96	42.97±9.25	0.32±1.23	7.237(0.014)
	위 약 (n=12)	50.28±1.43	49.31±1.43	-0.97±1.02	7.237(0.014)
	t(p)	-1.522(0.145)	-1.256(0.224)

결론

결론적으로, 감자 추출물과 플라세보 간의 유효성 평가변수에서는 체지방량, 근육량에서 통계적 유의성을 나타내었다. 시험약은 위약 대비 근육량이 유의하게 유지되며, 체지방량은 유의하게 낮아졌다. 따라서 시험약인 감자 추출물이 근조직에서 지방의 축적을 억제함으로서 근감소(muscle atrophy, sarcopenia)를 억제하는 것으로 확인하였다.

Claims

감자(Solanum tuberosum L.)의 덩이줄기 추출물을 유효성분으로 함유하는 근육감소 개선, 억제 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 감자의 덩이줄기 추출물은 물, 및 탄소수 1 내지 4개의 직쇄 또는 분지형 알코올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 용매로 추출하여 얻어진 조추출물인 것인, 근육감소 개선, 억제 또는 치료용 약학적 조성물.
제2항에 있어서, 상기 용매는 물인 것인, 근육감소 개선, 억제 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 근육감소는 근위축(muscle atrophy) 또는 근감소증(sarcopenia)인 것인, 근육감소 개선, 억제 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 연고, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 경피제, 좌제, 액제, 또는 멸균 주사용액으로 제형화된 것인, 근육감소 개선, 억제 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물의 1일 투여량은 유효성분 함량 기준으로 0.1 내지 1000mg/kg인 것인, 근육감소 개선, 억제 또는 치료용 약학적 조성물.
감자(Scutellaria baicalensis)의 덩이줄기 추출물을 유효성분으로 함유하는 근육감소 완화 또는 억제용 식품 조성물.