KR102594284B1 - 플로로탄닌을 유효성분으로 포함하는 운동 기능 개선용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경구 섭취를 통하여 근골격계의 기능을 종합적으로 개선시킴으로써 운동기능의 개선 효과가 있는 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 플로로탄닌 화합물을 유효성분으로 포함하는 조성물을 음료 형태로 섭취함으로써 골밀도, 근육량, 유연성 및 평형감각이 총체적으로 개선되어 근골격계의 원활한 기능이 필수적으로 필요한 생활, 스포츠 및 예술 활동의 질을 높여주는데 기여하는 용도의 조성물 및 관련 제품에 관한 것이다.

Description

플로로탄닌을 유효성분으로 포함하는 운동 기능 개선용 조성물 {COMPOSITIONS COMPRISING PHLOROTANNIN FOR IMPROVING MOTOR FUNCTION}

본 발명은 사람 특히 60세 이상 노인의 운동 기능 개선용 조성물 및 이를 포함하는 제품에 대한 것으로, 엑콜계 화합물의 특정한 조합으로 구성되어 저하된 운동 기능을 개선하는 효과를 갖는 조성물 및 이를 포함하는 제품에 관한 것이다.

인간의 근골격계(musculoskeletal system)는 인간의 움직임을 가능하게 하는 체계로서, 해부학적으로는 뼈, 근육, 연골, 인대등으로 구성되어 있으며, 혈관계, 신경계 및 면역계를 통하여 인체 전체에 통합된 시스템으로서 존재한다.

인체내 심장 등 각종 장기가 매우 중요하지만 근골격계가 없다면 지구 중력 등 물리적 힘을 극복할 수 없어서, 정상적인 작동에 필요한 구조적 체계의 형성이 불가능할 뿐 만아니라, 동물의 특권인 자유자재의 움직임과 이동이 불가능하다. 따라서, 근골격계의 건강은 인간이 독립적인 생활을 가능하게 하는 삶의 필수 요소이다. 건강한 근골격계를 통하여 사지의 움직임의 대소, 강약을 조절하고, 유연하고, 균형잡힌 동작을 함으로써 신체 보호, 동적 기능 및 아름다움을 가능하게 해 줄 수 있다. 즉, 근골격계의 정상적 기능은 생존 및 인간의 존엄성은 물론이고 육체적 아름다움, 체육 및 예술적 차원에서 절대적으로 중요하다.

외상에 의한 근골격계 기능 저하는 불구를 유발하는 경우를 제외하고는 많은 경우 적절한 외과수술 및 물리치료 과정에 의하여 회복된다. 그러나, 외상 후유증, 만성적 스트레스 및 노화에 의하여 근골격계를 구성하는 하나 이상의 요소가 만성적 악화과정에 돌입하게 되면 근골격계의 기능 범위가 감소하게 되고, 다시 근감소, 골밀도 저하, 말초혈류감소 등, 근골격계의 정상적 기능 구현에 필요한 구조적 요소의 악화가 일어나는 식으로 포지티브 피드백을 통하여 운동 기능이 점진적으로 악화되며, 결국 각종 위험에 노출되며 생활의 질이 크게 감소된다.

공개특허공보 10-2019-0044823

외상 후유증, 특정 질병 및 노화 등으로 인하여 만성적으로 악화되는 운동 기능을 개선하기 위한 기존 접근법으로는 운동요법, 식이요법, 약물요법 등이 있지만, 어떠한 방법도 효율성, 경제성, 및 부작용 대비 효과 측면에서 만족할 만한 해법을 제시하지 못하고 있다. 이는 저하된 운동기능을 효율적으로 회복하기 위해서는 근골격계의 원활한 기능에 필수적으로 연관된 근육량, 골밀도, 혈관계, 신경계 및 면역계에 대한 총체적인 회복이 필요하지만, 마땅히 이러한 차원의 해결책이 없기 때문이다.

이에 본 발명자들은 근골격계 기능의 회복을 통하여 운동기능을 개선하는 방법에 있어서 보다 통합적인 접근 방식의 필요성을 자각하여 도 1과 같은 근골격계 기능과 연동된 운동기능 개선 모델을 연구하였다. 도 1에 의하면 직립 보행능력을 포함한 인체의 원활한 운동기능을 위해 근골격계가 갖추어야할 필수 물리적 요소를 근골조직의 강도, 유연성 및 균형 감각의 세가지로 분석하였다. 이러한 세가지 요소 중 어느 하나라도 악화될 경우, 다른 요소에 악영향을 끼치는 방식으로 근골격계의 기능이 점진적으로 저하되어 운동기능이 빠르게 쇠퇴할 수 있다. 따라서 운동기능의 효율적인 회복을 위해서는 이 세가지 요소가 선순환적으로 개선될 수 있는 방법이 필요하다. 본 발명자들은 이 세가지 요소를 악화시키는 생리적 요소들을 면밀히 분석한 결과, 이 세가지 요소와의 직접적인 인과 관계가 가장 큰 요인으로서 신경전달기능 저하, 과도한 면역 및 혈행 악화의 3가지 요인과, 이 3가지 요인을 지속시키고 증폭시키는데 기여하는 보다 근원적인 요인인 세포스트레스 (Cellular Stress)를 도출하였다. 이 4가지 (1+3) 요인을 편리하고 안전한 방식으로 극복하는데 적합한 식용 가능한 조성물 및 그 섭취 방법의 개발이 필요하다는 결론에 도달하였다(도 2).

이에 따라 본 발명자들은 누구나 안심하고 손쉽게 섭취함으로써 근골격계에 대한 총체적 개선 효과를 발휘함으로써 인간의 특히 60세 이상 노인의 운동기능 개선 효과를 기대할 수 있는 조성물 및 제품을 제공하고자 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 플로로탄닌 화합물을 유효성분으로 포함하는 운동 기능 증진 또는 개선용 조성물을 제공한다.

본 발명은 근골조직, 유연성 및 평형감각 중 하나 이상을 개선하여 운동 기능을 증진시키거나 개선하는 조성물을 제공한다.

본 발명은 근육량 및 골밀도를 개선하여 운동 기능을 증진시키거나 개선하는 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 포함하는 운동 기능 증진 또는 개선용 제품을 제공한다.

본 발명의 플로로탄닌을 유효성분으로 함유한 조성물 및 제품은 천연유래 소재로서 안전하며 사용이 간편하고, 미량 사용으로 근골격계의 원활한 기능에 필수적인 3가지 측면인 근골조직, 유연성 및 균형감각의 개선을 통해 운동기능을 증진시키고 개선하는 효과가 있다. 본 발명의 플로로탄닌을 유효성분으로 함유한 조성물 및 제품은 특히 근육량 및/또는 골밀도를 개선시키는 효과가 있다.

도 1은 근골격계 기능과 연동된 운동기능 개선 모델을 도시한 것이다.
도 2는 근골격계 기능 약화로 인한 운동기능 악화 과정 및 관련 요인들의 유기적 관계를 도시한 것이다.

이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 플로로탄닌 화합물을 유효성분으로 포함하는 운동 기능 증진 또는 개선용 조성물을 제공한다. 본 발명은 근골격계 기능의 회복을 통하여 운동기능을 증진시키거나 개선할 수 있는 조성물을 제공한다. 본 발명은 근골격계의 원활한 기능에 필수적인 3가지 측면인 근골조직, 유연성 및 균형감각의 개선을 통해 운동기능을 증진시키고 개선시키는 조성물을 제공한다.

외상후 후유증, 근골격계의 만성적 피로, 노화와 같은 요인들로 인해 근골격계를 구성하는 조직내 세포스트레스가 임계치 이상으로 증가하게 되면, 근골격계의 항상성에 가장 중요한 줄기세포 (근육의 경우 Satellite cells; 뼈의 경우 Mesenchymal stem cells) 내의 Redox-sensitive transcriptional factor 인 NFkB 가 활성화 됨에 따라, 줄기세포의 정상적인 분화를 통해 손상된 조직을 교체하는데 필요한 줄기세포 주변 미세환경 (Stem cell niche/microenvironment) 이 교란된다. 이로 인하여 근골격계 조직내 산화스트레스가 증가, 근육 및 골조직의 분해속도 대비 재생속도 감소, 혈류 감소, 세포의 탈수 등이 발생하게 되어 근골격계 기능 저하 및 퇴행화의 악순환에 들어가게 된다.

본 발명자들은 이러한 악순환을 효과적으로 끊고, 선순환을 발생시키기 위한 효과적인 방법을 모색하던 중, 근골격계 기능 저하의 악순환의 과정을, 원인제공 단계 (세포스트레스 증가)로부터, 생화학적 위험 증폭 단계 (면역활성의 과도한 증가) 및 생리학적 위험 발현 단계 (말초 혈류 저하) 및 물리적 기능 저하 발현 단계 (근육 감소, 골밀도 감소, 신경전달 기능 저하)의 4 단계로 분류하였으며, 각 단계를 모두 효과적으로 역전시키는 것을 저하된 근골격계의 기능을 회복시키기 위한 필수 요소로서 파악하였다.

본 발명자들은 인체에 무해한 천연 성분 중에서 이러한 효과를 갖는 성분을 모색하던 중, 다양한 구조와 활성을 갖는 플로로탄닌들을 유효성분으로 함유한 조성물이 이러한 목적을 달성할 수 있음을 발견하였다. 즉, 플로로탄닌을 유효성분으로 하는 조성물이 근골격계의 총체적 기능, 즉 운동기능을 개선시킬 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다. 특히 플로로탄닌을 유효성분으로 하는 조성물이 노인성 근 감소증을 해소할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 조성물은 세포스트레스 저감 활성, 면역 균형 조율 활성, 혈행촉진 활성 및 신경전달 촉진 활성이 최적화된 플로로탄닌 조성물로서 운동기능의 3 요소인 근골조직, 유연성 및 균형감각을 동시에 부작용 없이 빠른 시일내에 개선 시킬 수 있다. 본 발명의 조성물은 근육량 및 골밀도 중 하나이상, 특히 근육량 및 골밀도 모두를 개선시킴으로 근골계의 기능을 개선할 수 있고 그 결과 운동 기능을 개선시킬 수 있다. 본 발명의 조성물은 특히 60세 이상의 노인의 근육량 및 골밀도를 동시에 개선하여 노인의 운동 기능을 개선시킬 수 있다.

본 발명의 조성물은 조성물을 수용액의 형태로 특정 조건 (농도, 1회 섭취량, 섭취 시점) 으로 섭취함으로써 더욱 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 근골격계 기능을 회복하여 운동 기능을 개선하는 조성물에 포함되는 플로로탄닌은 통상적인 모든 방법에 의해 얻을 수 있고 시판되는 시약을 사용하여 합성할 수도 있으며 천연물, 특히 해조류로부터 추출 및 분리하여 얻을 수도 있다.

본 발명의 조성물의 유효성분인 플로로탄닌은 갈조류에서 추출할 수 있으며, 구체적으로 대황(Eisenia bicyclis), 아이세니아 아르보레아(Eisenia arborea), 아이세니아 데스마레스티오데스(Eisenia desmarestioides), 아이세니아 갈라파제니스(Eisenia galapagensis), 아이세니아 매소니(Eisenia masonii), 검둥감태(Ecklonia kurome), 감태(Ecklonia cava), 곰피(Ecklonia stolonifera), 바다대나무(Ecklonia maxima), 에클로니아 라디아타(Ecklonia radiata), 에클로니아 바이시클리스(Ecklonia bicyclis), 에클로니아 바이런시네이트(Ecklonia biruncinate), 에클로니아 부시날리스(Ecklonia buccinalis), 에클로니아 카에파에스팁스(Ecklonia caepaestipes), 에클로니아 엑사스퍼타(Ecklonia exasperta), 에클로니아 파스티기아타(Ecklonia fastigiata), 에클로니아 브레빕스(Ecklonia brevipes), 에클로니아 아라보레아(Ecklonia arborea), 에클로니아 라티폴리아(Ecklonia latifolia), 에클로니아 무라티(Ecklonia muratii), 에클로니아 라디코사(Ecklonia radicosa), 에클로니아 리타디아나(Ecklonia richardiana) 및 에클로니아 라이티(Ecklonia wrightii)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상으로부터 추출될 수 있다.

본 발명의 조성물의 유효성분인 플로로탄닌 화합물은 플로로탄닌 화합물 중 특히 하기 화학식 1-12의 엑콜계 화합물들이 바람직하다. 엑콜계 화합물들은 분자량이 비교적 작으며, 3개 또는 5개의 축합환 구조(fused ring system)을 가진 것으로 단단하면서 납작한 평면구조와 함께 디-히드록시페놀(di-hydroxyphenyl) 또는 트리-히드록시페놀(tri-hydroxyphenyl) 기의 자유로운 회전을 통한 다양한 conformation을 가질 수 있어서 인체의 다양한 조직에서 화합물별 특정 구조에 따라 다양한 생리활성을 나타낼 수 있다.

본 발명의 조성물의 유효성분인 플로로탄닌 화합물은 보다 바람직하게는 하기 화학식 1 내지 12 의 화합물 중 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

[화학식 12]

본 발명의 운동 기능 개선용 조성물은 상기 플로로탄닌 화합물을 0.001-100 중량%, 바람직하게는 0.1-100중량% 포함할 수 있다. 본 발명의 운동 기능 개선용 조성물은 물을 0-99.999중량% 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물은 특히 세포스트레스 저감 활성이 우수한 화학식 7, 및 면역균형촉진 및 혈행촉진 활성이 우수한 화학식 1 내지 6으로부터 선택되는 1종 이상의 플로로탄닌, 및 신경전달촉진 활성이 우수한 화학식 8 내지 12로부터 선택되는 1종 이상의 플로로탄닌이 조합될 때 더욱 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 운동 기능 개선용 조성물은 바람직하게는 화학식 7, 및 화학식 1 내지 6의 플로로탄닌으로부터 선택되는 1종 이상의 플로로탄닌, 및 화학식 8 내지 12의 플로로탄닌으로부터 선택되는 1종 이상의 플로로탄닌을 중량비로 각각 5~50%, 15~65% 및 10~50% 포함하는 경우 근골격계 기능 회복에 필요한 세포스트레스 저감 활성, 면역균형촉진 활성, 혈행촉진 활성 및 신경전달촉진 활성이 동시에 또한 시너지적으로 그 효과를 발휘하여 결과적으로 운동 기능의 개선 효과를 가져올 수 있다.

본 발명의 운동기능 개선용 조성물은 전체 중량에 대하여 화학식 2의 플로로탄닌 15~40중량%, 화학식 7의 플로로탄닌 5~50중량% 및 화학식 10의 플로로탄닌 10~50중량% 포함하는 경우 근골격계 기능 회복에 필요한 세포스트레스 저감 활성, 면역균형촉진 및 혈행촉진 활성 및 신경전달촉진 활성이 동시에 또한 시너지적으로 그 효과를 발휘하여 결과적으로 운동 기능의 개선 효과를 가져올 수 있다.

본발명의 운동기능 개선용 조성물은 전체 중량에 대하여 화학식 1의 플로로탄닌 1 ~ 35중량%, 화학식 2의 플로로탄닌 1 ~ 50중량%, 화학식 3의 플로로탄닌 1 ~ 50중량%, 화학식 4의 플로로탄닌 0.5 ~ 10중량%, 화학식 5의 플로로탄닌 0.5 ~ 10중량%, 화학식 6의 플로로탄닌 0.5 ~ 10중량%, 화학식 7의 플로로탄닌 15 ~ 65중량%, 화학식 8의 플로로탄닌 0.1 ~ 20중량%, 화학식 9의 플로로탄닌 0.1 ~ 20중량%, 화학식 10의 플로로탄닌 1 ~ 30중량%, 화학식 11의 플로로탄닌 1 ~ 20중량% 및 화학식 12의 플로로탄닌 0.1 ~ 20중량%를 포함하는 경우 운동 기능의 개선 효과를 가져올 수 있다.

본 발명의 조성물은 수용액으로 섭취하는 경우 그 효과가 우수할 수 있다. 특히 본 발명의 조성물은 플로로탄닌을 0.1~100 ppm 농도, 바람직하게는 1-100ppm 농도의 20~50℃의 수용액으로 1회 10 내지 200mL, 바람직하게는 50~200mL 섭취하는 경우 식도, 소장, 대장 등 위장관 전체에서의 흡수가 촉진되어 근골격계 기능을 개선하여 운동 기능을 개선할 수 있다.

본 발명의 운동 기능 개선용 조성물은 공복시나 식음료와 함께 및 식후에 섭취할 수 있으나, 공복시 특히 아침기상 직후, 저녁 취침직전 등 인체 휴식기에 섭취함으로써 더욱 효과적이다.

본 발명은 상기 운동 기능 개선용 조성물을 포함하는 운동 기능 증진 또는 개선용 제품을 제공한다.

상기 플로로탄닌을 포함하는 운동 기능 개선용 제품은 액상, 분말, 발포정, 단백질바(bar), 캅셀 등의 형태로 제품화 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 특히 본 발명의 플로로탄닌을 포함하는 운동 기능 개선용 제품은 액상 형태로 제공되어 섭취되거나, 분말 또는 발포정의 형태로 제공되어 물에 용해시킨 형태로 섭취되는 경우 위장관에서의 흡수가 촉진되어 근골격계 기능을 개선하여 결과적으로 운동 기능을 개선할 수 있다. 또한 본 발명의 플로로탄닌을 포함하는 운동 기능 개선용 제품이 단백질바, 캅셀 등의 형태로 제공되는 경우 충분한 물과 함께 섭취하여 흡수를 촉진하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제품은 플로로탄닌을 0.1~100 ppm 농도, 바람직하게는 1-100ppm 농도의 20~50℃의 수용액으로 1회 10 내지 200mL, 바람직하게는 50~200mL 섭취하는 경우 식도, 소장, 대장 등 위장관 전체에서의 흡수가 촉진되어 근골격계 기능을 개선하여 운동 기능을 개선할 수 있다.

본 발명의 제품은 플로로탄닌을 포함하는 운동기능 개선용 조성물과 함께 보조성분으로 단백질, 글리코시달 사포닌, 이노시톨, 글루코마난, 덱스트린, 아미노산, 무기염류 및 비타민으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 경우 근골겨계 기능을 개선할할 수 있다.

본 발명의 운동 기능 개선용 조성물 및 제품에 포함되는 플로로탄닌의 1일 사용량은 50kg 성인 기준 0.1~100 mg 정도가 바람직하나 사용량이 상기의 범위에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 운동 기능 개선용 제품은 플로로탄닌 화합물이 1~100ppm 포함된 액상의 형태로 1일 10 ~2000mL, 바람직하게는 50-500mL 섭취하는 경우 근육량, 골밀도, 유연성 및 균형감각을 개선할 수 있다.

이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.

실시예 1. 플로로탄닌 화합물 제조

본 발명의 플로로탄닌을 유효성분으로 하는 조성물을 제조하기 위하여 제주도 근해에서 수집된 갈조류인 감태(Ecklonia cava)로부터 하기의 방법으로 추출하였다.

감태를 증류수로 세척하여 이물질을 제거하고 음지에서 건조한 후, 이를 파쇄하였다. 추출용기에 상기 감태 5kg을 담았으며, 상기 감태 중량 대비 20배의 30 중량% 주정 수용액을 첨가하고, 75 내지 80℃에서 4시간 동안 환류 추출하여 추출액을 얻었다. 상기 추출액을 10㎛의 여과망에 여과하고, 여과된 추출물을 55℃의 수욕에서 감압 농축하여 1차 추출농축액을 얻었다. 상기 1차 추출농축액을 70torr의 압력으로 90℃에서 8시간이상 진공건조기로 건조한 후, 분쇄하여 1차 추출물을 1700g 얻었다.

상기 1차 추출물을 50℃의 온수에 용해한 뒤, 흡착수지에 흡착시킨 후, 물로 세척하고 주정으로 용출하여 플로로탄닌 용출액을 얻었다. 상기 용출액을 1㎛의 여과망에 여과하고, 여과된 추출물을 55℃의 수욕에서 감압 농축하여 2차 추출농축액을 얻었다. 상기 2차 추출농축액을 70 torr의 압력으로 90℃에서 8시간이상 진공건조기로 건조한 후, 분쇄하여 2차 추출물을 300g 을 얻었다.

상기 2차 추출물을 주정에 용해하고 필터에이드(규조토 또는 벤토나이트)를 첨가 및 필터하여 용출액을 얻었다. 상기 용출액을 1㎛의 여과망에 여과하고, 여과된 용출물을 55℃의 수욕에서 감압 농축하여 농축액을 얻었다. 상기 농축액을 70 torr의 압력으로 90℃에서 8시간이상 진공건조기로 건조한 후, 분쇄하여 3차 추출물을 190g 얻었다.

상기에서 얻은 3차 추출물을 액체 크로마토그래피에 로딩(loading)하여 화합물 분리를 진행하여 플로로탄닌 분획 I, II 및 분획 III를 각각 104g, 18g 및 33g을 얻었다. 이때 얻어진 세개의 분획을 각각 60% 메탄올에 용해시킨 후 0.2㎛ 막여과지로 여과하여 고속 액체 크로마토그래피에 로딩(loading)하였다. 고속 액체 크로마토그래피에서, 컬럼은 HP ODS Hypersil, 용매는 증류수와 메탄올을 사용하였으며, 용매의 공급은 1.0㎖/분의 유속으로 메탄올 15%에서 70%까지 30분간에 걸쳐 선형구배(linear gradient)를 걸어, 화학식 1 내지 12의 화합물을 얻고 이를 NMR 등으로 동정하였다. 분리한 화합물의 건조 중량을 하기 표 1 에 나타내었다.

	화학식 1	화학식 2	화학식 3	화학식 4	화학식 5	화학식 6	화학식 7	화학식 8	화학식 9	화학식 10	화학식 11	화학식 12
중량	20.0	26.1	17.9	14.8	9.0	8.4	13.9	4.4	4.7	14.8	3.7	3.2

실시예 2. 플로로탄닌 화합물 포함 조성물의 제조

화학식 1~12의 화합물에 대한 세포스트레스저감 활성, 면역균형조율 활성, 혈행촉진 활성 및 신경전달촉진 활성을 아래와 같이 측정하였다.

세포스트레스저감 활성: 세포 차원에서의 스트레스를 지칭하는 ER Stress 에 끼치는 효과를 측정하였다. 10μM 농도의 화학식 1~12의 화합물로 각각 1시간 동안 처리한 SH-SY5Y 세포주에, ER stress 에 의한 세포사멸을 일으키는 것으로 잘 알려진 Thapsigargin 1000nM 을 더하고 24시간 동안 처리한 후 MTT (3-(4, 5- dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) 용액 처리 (2h, 37℃, 5% CO2)를 하여 540nm에서 formazan 생성을 측정하여 각 화합물 별 세포 사멸이 완화된 정도를 측정하였다.

면역균형조율 활성: 노화는 만성염증을 수반하여 면역균형을 깨뜨린다. 생화학적으로는 염증유발성 전사인자인 NFkB가 만성적으로 활성화되어 근골조직의 퇴행화를 유도하게 되므로, NFkB 의 활성화도를 측정하였다. RAW 264.7 대식세포주에 NFkB-Luc reporter plasmid (Clontech, Shiga, Japan) 를 transfection 시킨후 화학식 1-12의 화합물 각 10 μM 를 1시간 동안 처리한후, LPS (1μg/mL)을 처리하여 24시간 후에 luciferase 활성을 측정하여 NFkB 활성화도를 측정하였다.

혈행촉진활성: 노화는 혈액의 과응고 경향을 초래하여 생리학적으로 혈행을 저하시킴으로써 근골 조직의 항상성을 저하시키고 퇴행화에 기여하게 된다. 따라서 혈액 응고속도의 지표중 대표적인 aPTT 를 측정하였다. 구연산 처리된 정상적인 인체 혈장 (90 μL)에 100 μM 농도의 화학식 1~12의 화합물 각 10μL 를 혼합한 후 37℃에서 1분간 방치하였다. 이어서 aPTT assay reagent (Fisher Diagnostics, USA) 100μL를 추가한 후 37℃에서 1분간 방치한 후 20mM CaCl2 (100μL)를 더하여 응고되는데 걸리는 시간(초)을 측정하였다.

신경전달촉진활성: 근골조직의 운동작용을 촉발시키기 위해서는 신경전달물질인 아세틸콜린 (Acetylcholine)이 필요하며, 노화조직의 신경에서는 아세틸콜린이 부족한 현상이 나타난다. 따라서 아세틸콜린을 분해하는 아세틸콜린 가수분해 효소 (AChE)에 대한 저해 활성을 측정하였다. DTNB (5,5'-dithiobis(2-nitrobenzoic acid) 용액 (900μL of 5.55mM DTNB in 50mM potassium phosphate buffer, pH 7.4)에 ATCh (Acetylthiocholine chloride) 용액 (2mM ATCh, 25μL) 및 1mM 농도의 화학식 1~12의 화합물 각 20μL를 혼합한 후, AChE (0.005 unit in 75μL buffer) 를 더하여 효소 반응을 일으키고 412nm 에서 흡광도 변화를 60초 동안 측정하여 AChE 에 대한 저해 활성을 측정하였다.

각 항목에 대하여 측정된 활성에 있어서 가장 낮은 정도에서 높은 정도를 1 에서 10까지의 스케일로 표준화하여 표 2에 나타내었다. 화학식 1~6은 면역균형조율 활성 및 혈행촉진 활성에서, 화학식 7은 세포스트레스저감 활성에서, 화학식 8~12는 신경전달 촉진활성에서 각각 높은 스코어를 나타내었으며, 이 결과를 토대로 화학식1~12의 화합물을 다양한 비율로 혼합하여 조성물 1 내지 9를 제조하였다 (표 3).

	세포스트레스 저감 활성	면역균형조율 활성	혈행촉진 활성	신경전달 촉진 활성
화학식 1	2	8	10	1
화학식 2	4	10	9	1
화학식 3	4	10	9	1
화학식 4	5	10	7	1
화학식 5	4	8	7	1
화학식 6	3	7	8	1
화학식 7	10	5	5	5
화학식 8	4	5	3	7
화학식 9	4	3	3	9
화학식 10	5	2	3	10
화학식 11	2	1	3	8
화학식 12	3	1	3	8

	조성물1	조성물2	조성물3	조성물4	조성물5	조성물6	조성물7	조성물8	조성물9
화학식 1				30	20			10	15
화학식 2		50		20	15		30	10	15
화학식 3		50			10			10	10
화학식 4					5			5
화학식 5								5
화학식 6								5
화학식 7	100			50		50	40	25	30
화학식 8						10		5
화학식 9						10		5
화학식 10			100		30	20	30	10	30
화학식 11					20	10		5
화학식 12								5
합계	100	100	100	100	100	100	100	100	100

실시예 3. 플로로탄닌이 포함된 제품의 제조

제조된 각 조성물과 덱스트린을 1:99의 중량비로 혼합하여 조성물 1~9 가 각각 1% 함유된 제품예 1~9를 제조하였다. 모든 조성물이 특별한 맛이 없으나 연한 노랑의 색을 띄므로 덱스트린에 카라멜 색소를 미량 추가하여 걷보기와 맛이 조성물과 구별되지 않는 플라시보 제품 (비교 제품예 1)을 제조하였다.

실험예 1. 노인의 운동 기능 개선 효과

65세 이상 노인 100명을 대상으로 제품예 및 비교예 제품이 용해된 음료를 4주간 매일 500mL 씩 섭취하도록 하고, 섭취 전 후의 골밀도 (T-Score), 근육량(%FFMI: Fat-Free Muscle Index), 하지 유연성(좌전굴) 및 균형능력(외발서기) 를 측정하였다.

대상자들의 골밀도(T-score), 근육량(%FFMI)의 변화를 알아보기 위해 신장 및 체중을 측정한 후, 이중에너지 방사선 측정법(DEXA: Dual Energy X-ray Absorptiometry)을 이용하여 측정하였다. 장비는 Lunar prodigy(GE medical systems, Waukesha, Wisconsin, U.S.A)를 이용하였다.

하지 유연성 (좌전굴: Sit & Reach Flexibility Test)은 다음과 같은 방법으로 측정하였다. 40 cm 높이의 측정대에 양발 끝을 5cm 정도 벌린 상태로 대고 앉아서, 측정기 (Trunk Flexion Tester) 를 최대로 밀어내도록 하였다. 상체를 흔들어 그의 반동으로 몸을 앞으로 굽히지 않도록 하였으며, 측정시 무릎이 펴져 있도록 하였다. 또한 한쪽 손 끝이 다른 손끝과 같은 선상에 있도록 하고, 상체를 앞으로 굽혔을 때 머리는 양팔 사이에 있도록 하였다. 단위는 0.1cm로 하여, 3회 측정 결과 가장 좋은 기록을 선택하였다.

균형능력을 측정하기 위해 외발서기 검사를 실시하였다. 외발서기 검사는 자세균형을 양적으로 측정 할 수 있으며, 간편하게 측정 할 수 있는 방법이다 (Rossiter-Fornoff, Wolf, Wolfson, Buchner & FICSIT Group, The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences, 50(6), M291 -M297 (1995)로서, 본 연구에서는 다리를 후방으로 들고 무릎 관절을 90도로 구부리게 하고, 두 눈을 뜬 채로 진행 하였으며, 든 다리의 발이 지면에 닿기 전까지의 시간을 측정하였다. 총 2회 측정하여 가장 높은 기록을 사용하였다.

시험음료의 제조 및 섭취 방법: 매일 저녁, 500 mL 용량의 보온병에 제품예 1~9 또는 비교제품예 1 을 미리 지급된 플라스틱 숫가락 (700mg 용량) 한개의 양에 해당하도록 넣고, 40~50℃의 생수 500mL 을 더하여 뚜껑을 닫고 흔들어 완전히 용해시켰다. 다음날 기상 직후, 공복에 150mL 을 섭취하고, 식간에 총 200mL 을 자유롭게 섭취하고, 취침전 공복에 나머지 150mL 을 섭취하도록 하였다. 섭취시의 용액의 온도는 25~40℃ 범위내에 있었다. 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

시험 결과, 제품예 1~9 을 섭취한 경우 모두에서 비교 제품예 대비 근육량, 골밀도, 좌전굴 및 외발서기의 모든 항목에서 개선 효과를 나타냄을 확인하였다. 특히 조성물 7, 8, 9 (제품예 7, 8, 9)에서 가장 우수한 효과를 나타냄을 확인함으로써, 특정 플로로탄닌의 조합에 의하여 운동기능의 3요소인 근골조직, 유연성 및 균형감각의 개선 효과에 있어서 시너지 효과가 나타남을 확인하였다.

	제품예1	제품예2	제품예3	제품예4	제품예5	제품예6	제품예7	제품예8	제품예9
T-Score	3.0	4.0	2.2	5.9	8.6	5.2	15.0	16.1	14.2
%FFMI	3.0	7.0	5.0	8.7	7.3	7.7	10.3	14.3	13.0
좌전굴	2.7	4.6	4.2	5.4	6.4	6.0	7.5	8.6	8.6
외발서기	6.6	3.7	11.9	7.3	17.0	14.1	25.9	26.8	25.0
개선도 총합	15.3	19.3	23.3	27.2	39.3	33.0	58.7	65.8	60.8

실험예 2. 섭취 방법 (용액 및 캅셀) 에 따른 체간 근기능 개선 효과

19~22 세의 대학교 남자 역도 선수 20명을 대상으로 조성물 8을 3가지 농도의 수용액 (1ppm, 20ppm 및 100ppm, 1회 200mL 섭취, 수용액 온도 15~25℃) 및 캅셀 (캅셀당 90mg, 1회 2 캅셀을 200mL의 상온수 (15~25℃)와 함께 섭취) 형태로 7일간 매일 기상 직후 및 취침 직전에 섭취하도록 한 후, 섭취 전과 비교했을 때의 체간 근기능 개선도를 평가하였다.

체간 근기능(Trunk muscle function) 측정은 Humac NORM(CSMi Co., U.S.A)을 이용하였으며, 측정에 앞서 보다 정확한 값을 얻기 위해 연구 대상자들에게 측정방법을 사전에 숙지 할 수 있도록 충분히 설명하고 측정 전 5~10분간 자유롭게 준비운동을 실시하였다. 측정시 신체의 부적절한 움직임을 방지하기 위해 스트랩(Strap), 벨트(Belt) 및 고정패드(Fixed pad)를 이용하여 가슴(Chest), 골반(Pelvic), 무릎(Knee)을 단단히 고정시켰다. 측정시 신체 질량에 의한 중력이 반영되지 않도록 중력보정(Gravity reduction)을 실시하였으며, 측정시 관절가동범위(Range of motion, ROM) 는 폄(Extension) -10°¡Æ에서부터 굽힘(Flexion) 60°로 설정하였다. 체간의 굽힘 및 폄 근력은 30°/sec 4회, 60°/sec 4회, 90°/sec 4회 실시하였으며, 체중 당(Percent body weight, %BW) 최대우력(Peak torque, Nm)을 측정하였다. 각각의 각속도 당 4회씩 적응 연습을 실시하였으며, 측정간 휴식시간은 20초로 설정하였다.

측정 결과를 표 5에 나타내었다. 용액으로 섭취할 경우, 캅셀 형태로 섭취하는 경우보다 우수한 효과를 보였으며, 조성물 사용량 측면에서 볼때, 900 배 적은 양을 사용하여도 더욱 우수한 효과가 나타났다. 또한 용액 섭취시에 조성물의 농도가 증가함에 따라 개선도가 증가하였으나, 20 ppm 이후에는 개선도 증가가 둔화되는 경향을 보였다. 따라서 본 발명의 조성물은 1~100 ppm 내외의 농도의 수용액으로 섭취하는 것이 캅셀 형태로 섭취하는 것에 비해 효과 뿐만 아니라 경제성 면에서 월등히 우수함을 알 수 있다.

섭취 제품	1ppm용액, 400mL	20ppm용액, 400mL	100ppm용액, 400mL	90mg캅셀 x 4
조성물 9의 1일 섭취량	0.4 mg	8 mg	40mg	360mg
체간 굽힘 최대 우력 @30도/sec	19.7	25.3	27.4	15.3
체간 폄 최대 우력 @30도/sec	18.8	23.1	24.9	14.2
체간 굽힘 최대 우력 @60도/sec	19.1	24.7	22.2	13.4
체간 폄 최대 우력 @60도/sec	10.8	17.4	21.3	9.2
체간 굽힘 최대 우력 @90도/sec	22.6	27.9	29.0	15.3
체간 폄 최대 우력@90도/sec	21.5	29.3	31.3	16.4
개선도 총점	112.5	147.7	156.1	83.8

실험예 3. 섭취 방법에 따른 유연성 개선 효과

19~23세의 남자 대학생 40명을 대상으로 조성물 9 을 일일 총 섭취량 10mg이 되는 4가지 다른 방법 (3가지 다른 용량 및 농도의 수용액 및 캅셀형태)으로 3일간 아침 기상 직후 및 저녁 취침 직전에 섭취 하였을 때, 섭취하지 않았을 때와 대비한 하지 유연성 (좌전굴) 개선효과를 비교하였다.

결과를 하기 표 6에 나타내었다. 측정 결과, 캅셀로 섭취했을 경우에는 같은 양을 섭취하여도 효과가 거의 없었다. 용액 섭취 방법간 비교했을 때, 25~50 ppm 농도로 1회 섭취시 100~200 mL 의 용량으로 섭취했을 때 고농도로 소량 섭취 (100ppm, 50mL) 하는 경우에 비해 월등히 우수한 효과를 나타내었다. 따라서, 조성물 섭취시 최대 효과를 주기 위해서는 조성물이 위장관내에 고농도로 국부적으로 투여되는 것 보다는 조성물이 위장관내 전체에 고루 분포 되는 것이 더욱 효과적임을 알 수 있었다.

1일 총 섭취량 (mg)	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0
수용액 내의 조성물의 농도 (ppm)	100	50	33.3	25	5mg 포함된 캅셀
조성물 수용액 1회 섭취량 (mL)	50	100	150	200	물 150mL과 함께 섭취
섭취전 대비 좌전굴 개선율 (%)	12.8	22.7	27.5	20.8	2.3

실험예 4. 섭취시점에 따른 운동 기능 개선 효과

65세 이상 여성 노인들을 대상으로 일주일의 wash-out 기간을 두고 제품예 7 음료(25ppm 농도, 총 300mL)를 각각 일주일간 2가지 방식 - (1) 낮 시간 총 2회 (아침-점심 식간 1회, 점심-저녁 식간 1회) 및 (2) 아침기상직후+저녁취침직전 총 2회 - 으로 1회 150mL 씩 섭취하게 하고, 섭취전과 비교했을 때의 운동기능 개선도를 평가하였다. 결과를 표 7에 나타내었다. 결과적으로 방식 (2)의 경우가 월등이 우수한 개선 효과를 나타내었다. 따라서 인체 휴식기의 위장관 내에 조성물이 투입되는 것이 활동 시간에 투입되는 것 보다 더욱 효과적임을 알 수 있었다.

개선도%	섭취 방식 1	섭취 방식 2
근력 (악력)	4.6	12.1
유연성(좌전굴)	5.8	9.6
균형능력 (눈뜨고 외발서기)	3.7	8.8
개선도 총합	14.1	30.5

Claims (17)

1. 유효성분으로 하기 화학식 7, 및 화학식 1 내지 6의 플로로탄닌으로부터 선택되는 1종 이상의 플로로탄닌, 및 화학식 8 내지 12의 플로로탄닌으로부터 선택되는 1종 이상의 플로로탄닌을 중량비로 각각 5~50%, 15~65% 및 10~50% 포함하고,
   플로로탄닌 화합물을 0.1~100 ppm 농도의 20~50℃의 수용액으로 1회 10~200mL 섭취하고, 근골조직, 유연성 및 균형감각을 개선시키는 것을 특징으로 하는 운동 기능 개선용 조성물.
   [화학식 1]
   
   [화학식 2]
   
   [화학식 3]
   
   [화학식 4]
   
   [화학식 5]
   
   [화학식 6]
   
   [화학식 7]
   
   [화학식 8]
   
   [화학식 9]
   
   [화학식 10]
   
   [화학식 11]
   
   [화학식 12]
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 근육량 및 골밀도 중 하나 이상을 개선시키는 것을 특징으로 하는 운동 기능 개선용 조성물.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 조성물은 총 플로로탄닌 화합물을 0.001-100중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 운동 기능 개선용 조성물.
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서, 상기 플로로탄닌 화합물이 대황(Eisenia bicyclis), 아이세니아 아르보레아(Eisenia arborea), 아이세니아 데스마레스티오데스(Eisenia desmarestioides), 아이세니아 갈라파제니스(Eisenia galapagensis), 아이세니아 매소니(Eisenia masonii), 검둥감태(Ecklonia kurome), 감태(Ecklonia cava), 곰피(Ecklonia stolonifera), 바다대나무(Ecklonia maxima), 에클로니아 라디아타(Ecklonia radiata), 에클로니아 바이시클리스(Ecklonia bicyclis), 에클로니아 바이런시네이트(Ecklonia biruncinate), 에클로니아 부시날리스(Ecklonia buccinalis), 에클로니아 카에파에스팁스(Ecklonia caepaestipes), 에클로니아 엑사스퍼타(Ecklonia exasperta), 에클로니아 파스티기아타(Ecklonia fastigiata), 에클로니아 브레빕스(Ecklonia brevipes), 에클로니아 아라보레아(Ecklonia arborea), 에클로니아 라티폴리아(Ecklonia latifolia), 에클로니아 무라티(Ecklonia muratii), 에클로니아 라디코사(Ecklonia radicosa), 에클로니아 리타디아나(Ecklonia richardiana) 및 에클로니아 라이티(Ecklonia wrightii)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상으로부터 추출되는 것을 특징으로 하는 운동 기능 개선용 조성물.
8. 삭제
9. 청구항 1에 있어서, 상기 수용액을 공복에 섭취하는 것을 특징으로 하는 운동 기능 개선용 조성물.
10. 청구항 1에 있어서, 플로로탄닌 화합물의 1일 사용량은 50kg 성인 기준 0.1~100 mg 인 것을 특징으로 하는 운동 기능 개선용 조성물.
11. 청구항 1의 운동 기능 개선용 조성물을 포함하는 운동 기능 개선용 제품.
12. 청구항 11에 있어서, 상기 제품은 액상, 분말 또는 발포정 형태인 것을 특징으로 하는 운동 기능 개선용 제품.
13. 삭제
14. 청구항 11에 있어서, 제품에 포함되는 플로로탄닌 화합물의 1일 사용량은 50kg 성인 기준 0.1~100 mg 인 것을 특징으로 하는 운동 기능 개선용 제품.
15. 청구항 11에 있어서, 플로로탄닌 화합물이 1~100 ppm 포함된 액상의 형태로 1일 10 ~2000mL 섭취하는 것을 특징으로 하는 운동 기능 개선용 제품.
16. 청구항 15에 있어서, 상기 액상을 공복에 섭취하는 것을 특징으로 하는 운동 기능 개선용 제품.
17. 청구항 11에 있어서, 근육량 및 골밀도 중 하나 이상을 개선시키는 것을 특징으로 하는 운동 기능 개선용 제품.