KR102599421B1 - 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 ENA를 유효성분으로 포함하는 근육 소모증 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 에나활성미네랄 A(ENA actimineral A)를 함유하는 근육소모증(sarcopenia) 예방 또는 개선용 식품 조성물, 근육소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물은 포유류에서의 노화의 진행을 억제하는 천연 물질로, 생체 노화를 방지 또는 억제하는 효과가 있으며, 노화의 증상인 근육의 감소 또는 소모를 방지함으로써, 전반적인 신체의 기능을 저하시키는 근본적인 원인을 해결하는 놀라운 효과가 있다.
Description
본 발명은 ENA를 유효성분으로 포함하는 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 근육 소모증 예방 또는 개선용 건강기능식품에 관한 것이다.
한국은 2010년 후반 고령 사회로 진입하고 있으며, 이로 인한 고령화로 인한 노화 진행과 관련된 산업의 성장이 가속화되고 있다. 노화는 자연스런 생명 현상인 것으로 완전히 막을 수는 없으나, 긴 삶을 영위하고자 하는 인간의 기본적인 바램으로 인해, 노화의 진행과 관련된 연구 또한 활발히 수행되고 있다.
노화로 인한 증상의 하나로 근육의 감소 또는 근육의 소모를 들 수 있으며, 인간의 경우 40세 이후부터 매년 1% 이상이 감소하며, 80세가 되면 최대 근육량의 50% 정도가 감소된다. 이와 같은 노년의 근육 감소는 전반적인 신체의 기능을 저하시키는 가장 중요한 요소로 인식되고 있다. 노화의 진행에 따라, 근육과 지방의 함량, 골격의 왜곡 등 체형의 변화를 인지할 수 있으며, 노년기 근육 감소에 따른 질병 발생률 또한 전 세계적으로 30% 이상의 수준에서 증가 추세에 있다. 이와 같은 근육 감소는 다양한 종류의 합병증을 유발할 수 있으며, 일예로 관절염, 허리통증, 만성통증, 요실금 증상의 증가 등을 들 수 있다.
즉, 근육 감소는 다양한 질환과 연관되어 삶의 질을 저하시키기 때문에, 근육 감소 증상의 예방 또는 치료를 통해 노화로 인한 신체 활동력의 감소를 억제할 수 있는 방안의 개발이 절실한 상황이다.
이와 관련하여, 국제특허공보 제2016-190689호에는 근육 질환 예방, 개선/치료 또는 근 기능의 개선을 위한 용도로 모자반(Sargassum fulvellum)과 톳(Sargassum fusiforme), 이들의 분쇄물, 및 이들의 추출물을 포함하는 조성물을 활용할 수 있음이 개시된 바 있고, 대한민국 공개특허공보 제2020-0008332호는 근력 강화 또는 근감소증의 예방 및 치료의 용도로 구멍쇠미역 추출물을 포함하는 조성물을 활용할 수 있음이 개시된 바 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 제1137396호에는 갑오징어(Sepia esculenta)의 가공 과정에서 부산물로 얻어지는 갑오징어뼈가 펙틴 및 단백질과의 결합을 통해 식품의 경도 개선이나, 세포 및 효소의 활성화를 통한 건강 기능성 개선제로 활용할 수 있음이 개시되어 있다.
그러나, 상기 문헌에 개시된 조성물은 근육감소증의 예방, 개선 또는 치료에 한계를 나타내며, 제조방법이 복잡하거나, 유해한 물질을 함께 포함할 수 있기 때문에, 근육감소증의 예방, 개선 또는 치료 효과가 우수하고, 인체에 안전한 성분으로 이루어지며, 대량 생산에도 적합한 물질의 개발이 절실한 상황이다.
본 발명의 에나활성미네랄 A는 대한민국 등록특허 제463825호에 골다공증의 예방 및 개선을 위한 용도와, 국제특허공보 제2010-032964호에 간 손상 방지 또는 간 기능 개선 용도로 활용될 수 있음이 개시된 바 있으나, 상기 에나활성미네랄 A가 생체 노화에 따른 근육 소모증의 예방 또는 치료하는 효과에 대해서는 전혀 알려진 바가 없다.
본 출원인은 근육감소증의 예방, 개선 또는 치료 효과가 우수하고, 인체에 안전한 성분으로 이루어지며, 대량 생산에도 적합한 물질의 개발을 위해 연구를 거듭한 결과, 오징어뼈와 홍조류를 이용하여 본 발명의 제조방법에 따른 조성물을 제조한 결과, 인체에 대한 유해성이 없고, 대량 생산에 용이하게 적용이 가능하며, 근육감소증의 예방, 개선 또는 치료 효과도 우수한 것을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.
Hong I. et al. Mar Biotechnol. (NY) 13(3):462-473 (2011.06).
Do SH et al. Mol Cell Biochem. 295(1-2):35-43 (2007.01).
상기와 같은 문제의 해결을 위해, 본 발명에서는 에나활성미네랄 A(ENA actimineral A)를 유효성분으로 함유하는 근육소모증(sarcopenia) 예방 또는 개선용 식품 조성물, 근육소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하고자 하였다.
본 발명에 따른 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물은 오징어뼈 분말 및 홍조류 분말을 포함한다.
본 발명의 일 예에 따른 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물에 있어서, 상기 약학 조성물은 오징어뼈 분말과 김, 우뭇가사리, 꼬시레기, 국수나물, 보라털, 지누아리, 돌가사리, 비단풀 및 홍조녹말로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 홍조류의 분말을 1000 내지 2000℃에서 가열 소성한 후, 냉각하여 미세 분말을 제조하는 단계; 및 상기 미세 분말에 80 내지 100℃의 물을 혼합하고 10 내지 30 기압의 압력을 가하여 분쇄한 후 여과하는 단계;를 포함하는 제조방법으로 제조된 용액을 유효성분으로 함유할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물에 있어서, 상기 오징어뼈 분말 100 중량부에 대해 홍조류의 분말은 200 내지 400 중량부의 비율로 혼합될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물에 있어서, 상기 분쇄는 미세 분말 입자가 낙차에 의해 부서지도록 하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물에 있어서, 상기 낙차는 10 내지 20 기압의 압력 차이에 의한 것 일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물에 있어서, 상기 약학 조성물의 제형은 캡슐제, 환제, 정제, 용액제, 현탁제, 분무제, 발포제, 주사제, 패치제 또는 페이스트제일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물에 있어서, 상기 약학조성물은 해독 작용을 갖는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 근육 소모증 예방 또는 개선용 식품 조성물은 오징어뼈 분말 및 홍조류 분말을 포함한다.
본 발명의 일 예에 따른 근육 소모증 예방 또는 개선용 식품 조성물에 있어서, 상기 식품 조성물은 오징어뼈 분말과 김, 우뭇가사리, 꼬시레기, 국수나물, 보라털, 지누아리, 돌가사리, 비단풀 및 홍조녹말로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 홍조류의 분말을 1000 내지 2000℃에서 가열 소성한 후, 냉각하여 미세 분말을 제조하는 단계; 및 상기 미세 분말에 80 내지 100℃의 물을 혼합하고 10 내지 30 기압의 압력을 가하여 분쇄한 후 여과하는 단계;를 포함하는 제조방법으로 제조된 용액을 유효성분으로 함유할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 근육 소모증 예방 또는 개선용 식품 조성물에 있어서, 상기 식품 조성물의 제형은 고기, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디, 스넥, 과자, 피자, 라면, 껌 또는 아이스크림일 수 있다.
본 발명에 따른 조성물의 제조방법은 오징어뼈 분말과 김, 우뭇가사리, 꼬시레기, 국수나물, 보라털, 지누아리, 돌가사리, 비단풀 및 홍조녹말로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 홍조류의 분말을 1000 내지 2000℃에서 가열 소성한 후, 냉각하여 미세 분말을 제조하는 단계; 및 상기 미세 분말에 80 내지 100℃의 물을 혼합하고 10 내지 30 기압의 압력을 가하여 분쇄한 후 여과하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 예에 따른 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 오징어뼈 분말 100 중량부에 대해 홍조류의 분말은 200 내지 400 중량부의 비율로 혼합되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 분쇄는 미세 분말 입자가 낙차에 의해 부서지도록 하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 낙차는 10 내지 20 기압의 압력 차이에 의한 것일 수 있다.
본 발명은 상기 제조방법으로 제조된, 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 예에 따른 조성물에 있어서, 상기 조성물은 해독 작용을 갖는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 에나활성미네랄 A(ENA actimineral A)를 함유하는 근육소모증(sarcopenia) 예방 또는 개선용 식품 조성물, 근육소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물은 포유류에서의 노화의 진행을 억제하는 천연 물질로, 생체 노화를 방지 또는 억제하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 에나활성미네랄 A(ENA actimineral A)를 함유하는 근육소모증(sarcopenia) 예방 또는 개선용 식품 조성물, 근육소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물은 노화의 증상인 근육의 감소 또는 소모를 방지함으로써, 전반적인 신체의 기능을 저하시키는 근본적인 원인을 해결하는 놀라운 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 ENA 음용 모델의 체중 변화에 관한 결과이고,
도 2는 본 발명에 따른 각 모델의 근육 비복근 무게 측정에 관한 결과이고,
도 3은 본 발명에 따른 각 모델의 염색 기반 병리학적 소견에 관한 것으로, 비복근 조직의 H&E staining을 통해, 정상군에 비해 증가한 MDX 마우스 군의 염증세포 침착이 ENA 음용 모델에서 감소하는 경향을 나타낸 결과이고,
도 4는 본 발명에 따른 각 모델의 염색 기반 섬유화 소견에 관한 것으로, Masson's trichrome staining을 통해, 근조직의 섬유화를 분석한 결과이고,
도 5는 본 발명에 따른 각 모델의 근조직 내의 섬유화 범위 및 근섬유 크기 비교 결과이고,
도 6은 본 발명에 따른 각 모델의 qRT-PCR을 이용한 염증 관련 유전자 발현을 측정한 결과이고,
도 7은 본 발명에 따른 각 모델의 qRT-PCR을 이용한 근육 재생 관련 유전자 발현을 측정한 결과이고,
도 8은 본 발명에 따른 각 모델의 qRT-PCR을 이용한 근육 위축 관련 유전자 발현을 측정한 결과이고,
도 9는 본 발명에 따른 각 모델의 qRT-PCR을 이용한 수명 관련 유전자 발현을 측정한 결과이고,
도 10은 본 발명에 따른 각 모델의 염색 기반 횡경막 섬유화 소견에 관한 결과이고,
도 11은 본 발명에 따른 각 모델의 근조직 내의 섬유화 범위를 측정한 결과이고,
도 12는 본 발명에 따른 각 모델의 ENA 음용시 세포 독성에 관한 결과이고,
도 13은 본 발명에 따른 각 모델의 운동 신경 능력 및 근력 균형 기능 평가에 관한 결과이다.
도 2는 본 발명에 따른 각 모델의 근육 비복근 무게 측정에 관한 결과이고,
도 3은 본 발명에 따른 각 모델의 염색 기반 병리학적 소견에 관한 것으로, 비복근 조직의 H&E staining을 통해, 정상군에 비해 증가한 MDX 마우스 군의 염증세포 침착이 ENA 음용 모델에서 감소하는 경향을 나타낸 결과이고,
도 4는 본 발명에 따른 각 모델의 염색 기반 섬유화 소견에 관한 것으로, Masson's trichrome staining을 통해, 근조직의 섬유화를 분석한 결과이고,
도 5는 본 발명에 따른 각 모델의 근조직 내의 섬유화 범위 및 근섬유 크기 비교 결과이고,
도 6은 본 발명에 따른 각 모델의 qRT-PCR을 이용한 염증 관련 유전자 발현을 측정한 결과이고,
도 7은 본 발명에 따른 각 모델의 qRT-PCR을 이용한 근육 재생 관련 유전자 발현을 측정한 결과이고,
도 8은 본 발명에 따른 각 모델의 qRT-PCR을 이용한 근육 위축 관련 유전자 발현을 측정한 결과이고,
도 9는 본 발명에 따른 각 모델의 qRT-PCR을 이용한 수명 관련 유전자 발현을 측정한 결과이고,
도 10은 본 발명에 따른 각 모델의 염색 기반 횡경막 섬유화 소견에 관한 결과이고,
도 11은 본 발명에 따른 각 모델의 근조직 내의 섬유화 범위를 측정한 결과이고,
도 12는 본 발명에 따른 각 모델의 ENA 음용시 세포 독성에 관한 결과이고,
도 13은 본 발명에 따른 각 모델의 운동 신경 능력 및 근력 균형 기능 평가에 관한 결과이다.
이하 첨부한 표 또는 도면들을 참조하여 본 발명의 이엔에이를 유효성분으로 포함하는 근육 소모증 예방 또는 치료용 조성물에 대해 상세히 설명한다.
도면이 기재되어 있을 경우, 이는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 상기 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한 본 발명의 명세서에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
또한 본 발명의 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 단위는 중량을 기준으로 하며, 일 예로 % 또는 비의 단위는 중량% 또는 중량비를 의미한다.
또한 본 발명의 명세서에서, “포함한다”는 표현은 “구비한다”, “함유한다”, “가진다” 또는 “특징으로 한다” 등의 표현과 등가의 의미를 가지는 개방형 기재이며, 추가로 열거되어 있지 않은 요소, 재료 또는 공정을 배제하지 않는다. 또한 “실질적으로…로 구성된다”는 표현은 특정된 요소, 재료 또는 공정과 함께 열거되어 있지 않은 다른 요소, 재료 또는 공정이 발명의 적어도 하나의 기본적이고 신규한 기술적 사상에 허용할 수 없을 만큼의 현저한 영향을 미치지 않는 양으로 존재할 수 있는 것을 의미한다. 또한 “구성된다”는 표현은 기재된 요소, 재료 또는 공정만이 존재하는 것을 의미한다.
또한 본 발명의 명세서에서, “ENA”“에나활성미네랄 A”“에나활성미네랄 A 활성수” 등의 용어는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 용액을 지칭하는 것으로, 동등한 의미로 사용되었다.
본 발명에 따른 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물은 오징어뼈 분말; 및 김, 우뭇가사리, 꼬시레기, 국수나물, 보라털, 지누아리, 돌가사리, 비단풀 및 홍조녹말 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 홍조류의 분말을 1000 내지 2000℃, 좋게는 1000 내지 1700℃, 더욱 좋게는 1000 내지 1400℃에서 가열 소성한 후, 냉각하여 미세 분말을 제조하는 단계; 및 상기 미세 분말에 80 내지 100℃의 물을 혼합하고 10 내지 30 기압, 좋게는 10 내지 25 기압, 더욱 좋게는 10 내지 20 기압의 압력을 가하여 분쇄한 후 여과하는 단계;를 포함하는 제조방법으로 제조된 용액을 유효성분으로 함유할 수 있다.
상기 오징어뼈의 종류는 본 발명에 따른 근육 손실에 대한 예방, 개선 또는 치료 효과를 가져올 수 있는 경우 제한되지 않으며, 본 발명에 따른 일 구체예로부터 갑오징어뼈를 사용할 수 있다. 상기 홍조류의 종류는 상기 예시한 바에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 근육 손실에 대한 예방, 개선 또는 치료 효과를 가져올 수 있는 경우 제한되지 않고 도입하여 사용할 수 있다.
상기 오징어뼈 분말 100 중량부에 대해 홍조류의 분말의 함량비는 특별히 제한되는 것은아니나, 일예로 200 내지 400 중량부의 비율일 수 있으며, 좋게는 200 내지 350 중량부, 더욱좋게는 200 내지 300 중량부의 비율로 혼합될 수 있으며, 상기 범위에서 근육소모증 예방 및 치료 효과가 더욱 향상될 수 있어 바람직하다.
상기 분쇄는 미세 분말 입자가 낙차에 의해 부서지도록 하는 것으로, 미세 분말이 물과 혼합되어 거의 균질한 형태의 혼합물을 형성할 수 있다면 그 방법은 특별히 한정되지 않으며, 본 발명의 일 구체예에 따른 실시예로부터 압력펌프를 이용한 10 내지 30 기압, 좋게는 10 내지 25 기압, 더욱 좋게는 10 내지 20 기압의 높은 압력차에 의한 낙차를 구비하여, 물 속에 함유된 미세 분말 입자가 완전히 파쇄될 수 있도록 하는 방법을 들 수 있고, 이를 통해 본 발명의 에나활성미네랄 A 활성수의 제조가 가능하여 바람직하다.
상기 유효성분은 약학 조성물 총 중량에 대하여 0.001 내지 50 중량%, 더욱 좋게는 1 내지 30 중량%, 더욱 좋게는 3 내지 20 중량%로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 부작용을 일으키지 않는 범위에서 최대한의 예방 또는 치료 효과를 볼 수 있다면 적절히 조절하여 사용될 수 있음은 물론이다.
상기 약학 조성물은 상기 유효성분을 함유하는 것 이외에 통상적으로 약학 조성물에 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
상기 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제는 비제한적 으로 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 소르비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시 벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등이 있다. 상기 조성물을 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물은 통상의 방법에 따라 다양한 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 적합한 제형으로는 정제, 환제, 산제, 과립제, 당의정, 경질 또는 연질의 캡슐제, 용액제, 현탁제 또는 유화액제, 주사제, 에어로졸 등의 경구형 제형이 바람직하며 이 중에서도, 과립, 분말 펠렛의 제형이 가장 바람직하다. 이외의 제형으로, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 약학 조성물은 약학적으로 불활성인 유기 또는 무기 담체를 이용하여 적합한 제형으로 제조할 수 있다. 즉, 제형이 정제, 코팅된 정제, 당의정 및 경질 캡슐제인 경우 락토스, 수크로스, 전분 또는 그 유도체, 탈크, 칼슘 카보네이트, 젤라틴, 스테아르산 또는 그 염을 포함할 수 있다. 또한, 제형이 연질 캡슐제인 경우에는 식물성 오일, 왁스, 지방, 반고체 및 액체의 폴리올을 포함할 수 있다. 또한, 제형이 용액 또는 시럽 형태인 경우, 물, 폴리올, 글리세롤, 및 식물성 오일 등을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물은 상기의 담체 외에도 보존제, 안정화제, 습윤제, 유화제, 용해제, 감미제, 착색제, 삼투압 조절제, 산화방지제 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다.
본 발명에 있어서, "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 따른 약학 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
본 발명의 조성물은 근육 소모증의 예방 또는 치료에 효과가 있는 것으로 당업자에게 인식될 수 있는 각종 치료법 및 다른 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물 등과 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 필요시 하나 이상의 기타 제제와 조합하여 사용될 수 있다. 일예로, 본 발명의 약학 조성물은 다른 치료제, 예컨대 진통제, 마취제, 항협심증제, 항진균제, 항생제, 항암제(예를 들어, 비-비소 항암제, 예컨대 미토마이신 C, 시스플라틴, 파클리탁셀 및 도세탁셀), 항염증제(예를 들어, 이부프로펜 및 인도메타신), 구충제, 항우울제, 해독제, 진토제(antiemetics), 항히스타민제, 항고혈압제, 항말라리아제, 미세소관 억제제(예를 들어, 콜히친 또는 빈카 알칼로이드), 항편두통제, 항균제, 항정신병제(antiphsychotics), 해열제, 방부제, 항신호제(anti-signalling agent)(예를 들어, 단백질 키나제 C 억제제 또는 세포내 칼슘 동원 억제제), 항관절염제(antiarthritics), 항트롬빈제, 항결핵제, 진해제, 항바이러스제, 식욕 억제제, 심장 활성 약물, 화학 의존성 약물, 하제, 화학 요법제, 관상동맥, 뇌 또는 말초혈관 확장제, 피임제, 억제제(depressant), 이뇨제, 거담제, 성장 인자, 호르몬제, 최면제, 면역억제제, 마약 길항제, 부교감신경흥분제(parasympathomimetics), 진정제, 각성제, 교감신경흥분제, 독소(예를 들어, 콜레라 독소), 신경안정제(tranquilliser) 및 비뇨기 항감염제 등으로 이루어진 군에서 선택되는 제제와 함께 투여될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 약학 조성물은 개체에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 방식은, 예를 들면, 경구 복용될 수 있다. 피하, 정맥, 근육 또는 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내 주사에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 치료할 질환, 투여 경로, 환자의 연령, 성별 및 체중 및 질환의 중등도 등의 여러 관련 인자와 함께, 활성성분인 약물의 종류에 따라 결정된다.
본 발명의 약학 조성물은 해독 작용을 갖는 것일 수 있으며, 해독 대상으로는 신체 내 대사 활동을 통해 독성을 나타내는 물질로, 염증, 장기 손상, 이온 대사 등과 관련된 화합물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 예에 따른 의약용 제제에 있어서, 상기 의약용 제제는 고상 투여형 또는 액상 투여형일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 의약용 제제에 있어서, 상기 의약용 제제는 경구, 비경구, 비내, 구소, 구강, 설하, 기도 분사 또는 직장 투여용일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 의약용 제제에 있어서, 상기 의약용 제제는 캡슐제, 환제, 정제, 용액제, 현탁제, 분무제, 발포제, 패치제 또는 페이스트제의 제형일 수 있다.
본 발명에 따른 근육 소모증 예방 또는 개선용 식품 조성물은 오징어뼈 분말; 및 김, 우뭇가사리, 꼬시레기, 국수나물, 보라털, 지누아리, 돌가사리, 비단풀 및 홍조녹말 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 홍조류의 분말을 1000 내지 2000℃, 좋게는 1000 내지 1700℃, 더욱 좋게는 1000 내지 1400℃에서 가열 소성한 후, 냉각하여 미세 분말을 제조하는 단계; 및 상기 미세 분말에 80 내지 100℃의 물을 혼합하고 10 내지 30 기압, 좋게는 10 내지 25 기압, 더욱 좋게는 10 내지 20 기압의 압력을 가하여 분쇄한 후 여과하는 단계;를 포함하는 제조방법으로 제조된 용액을 유효성분으로 함유할 수 있다.
상기 오징어뼈의 종류는 본 발명에 따른 근육 손실에 대한 예방 또는 개선 효과를 가져올 수 있는 경우 제한되지 않으며, 본 발명에 따른 일 구체예로부터 갑오징어뼈를 사용할 수 있다. 상기 홍조류의 종류는 상기 예시한 바에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 근육 손실에 대한 예방 또는 개선 효과를 가져올 수 있는 경우 제한되지 않고 도입하여 사용할 수 있다.
상기 오징어뼈 분말 100 중량부에 대해 홍조류의 분말의 함량비는 특별히 제한되는 것은아니나, 일예로 200 내지 400 중량부의 비율일 수 있으며, 좋게는 200 내지 350 중량부, 더욱좋게는 200 내지 300 중량부의 비율로 혼합될 수 있으며, 상기 범위에서 근육소모증 예방 및 치료 효과가 더욱 향상될 수 있어 바람직하다.
상기 분쇄는 미세 분말 입자가 낙차에 의해 부서져 더 작은 크기의 입자가 되도록 하는 것으로, 미세 분말이 물과 혼합되어 거의 균질한 형태의 혼합물을 형성할 수 있다면 그 방법은 특별히 한정되지 않으며, 본 발명의 일 구체예에 따른 실시예로부터 압력펌프를 이용한 10 내지 30 기압, 좋게는 10 내지 25 기압, 더욱 좋게는 10 내지 20 기압의 높은 압력차에 의한 낙차를 구비하여, 물 속에 함유된 미세 분말 입자를 부서지도록 하는 방법을 들 수 있고, 이를 통해 본 발명의 에나활성미네랄 A 활성수의 제조가 가능하여 바람직하다.
본 발명의 일 예에 따른 근육 소모증 예방 또는 개선용 식품 조성물에 있어서, 상기 유효성분은 조성물 총 중량에 대하여 0.001 내지 50 중량%, 더욱 좋게는 1 내지 30 중량%, 더욱 좋게는 3 내지 20 중량%로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 부작용을 일으키지 않는 범위에서 최대한의 예방 또는 치료 효과를 볼 수 있다면 적절히 조절하여 사용될 수 있음은 물론이다.
본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 유효성분을 포함하는 근육 소모증 예방 또는 개선용 식품에 관한 것이다.
근육 소모증의 예방 또는 개선용 식품은 근육의 감소 또는 소모를 방지함으로써, 전반적인 신체의 기능을 저하시키는 근본적인 원인을 해결하는 효과를 통해 근육의 감소 또는 소모를 예방하거나, 증상을 개선하는 활성을 갖는 건강기능식품인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 용어 "식품" 또는 “식품조성물”은 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료, 비타민 복합제, 건강기능식품 및 건강식품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.
상기 건강기능(성) 식품(functional food)이란, 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)과 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 여기서 "기능(성)"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 식품은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조시에는 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있 다. 또한 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있으며, 본 발명에 따른 건강기능식품은 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료의 형태일 수 있다.
상기 건강식품(health food)은 일반식품에 비해 적극적인 건강유지나 증진 효과를 가지는 식품을 의미하고, 건강보조식품(health supplement food)은 건강보조 목적의 식품을 의미한다. 경우에 따라, 건강 기능 식품, 건강식품, 건강 보조식품의 용어는 혼용된다.
상기 식품조성물은 생리학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있는데, 담체의 종류는 특별히 제한되지 않으며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다.
또한, 상기 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예들 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신(niacin), 비오틴(biotin), 폴레이트(folate), 판토텐 산(panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu), 크륨(Cr) 등의 미네랄을 포함할 수 있다. 또한, 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다.
또한, 상기 조성물은 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨류엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 등), 감미료(둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물(food additives)을 포함할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 유효성분과 함께 식품학적으로 허용가능한 식품 보조 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법은 오징어뼈 분말과 김, 우뭇가사리, 꼬시레기, 국수나물, 보라털, 지누아리, 돌가사리, 비단풀 및 홍조녹말로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 홍조류의 분말을 1000 내지 2000℃, 좋게는 1000 내지 1700℃, 더욱 좋게는 1000 내지 1400℃에서 가열 소성한 후, 냉각하여 미세 분말을 제조하는 단계; 및 상기 미세 분말에 80 내지 100℃의 물을 혼합하고 10 내지 30 기압, 좋게는 10 내지 25 기압, 더욱 좋게는 10 내지 20 기압의 압력을 가하여 분쇄한 후 여과하는 단계;를 포함한다.
상기 오징어뼈 분말 100 중량부에 대해 홍조류의 분말의 함량비는 특별히 제한되는 것은아니나, 일예로 200 내지 400 중량부의 비율일 수 있으며, 좋게는 200 내지 350 중량부, 더욱좋게는 200 내지 300 중량부의 비율로 혼합될 수 있으며, 상기 범위에서 근육소모증 예방 및 치료 효과가 더욱 향상될 수 있어 바람직하다.
상기 분쇄는 미세 분말 입자가 낙차에 의해 부서지도록 하는 것으로, 미세 분말이 물과 혼합되어 거의 균질한 형태의 혼합물을 형성할 수 있다면 그 방법은 특별히 한정되지 않으며, 본 발명의 일 구체예에 따른 실시예로부터 압력펌프를 이용한 10 내지 30 기압, 좋게는 10 내지 25 기압, 더욱 좋게는 10 내지 20 기압의 높은 압력차에 의한 낙차를 구비하여, 물 속에 함유된 미세 분말 입자가 완전히 파쇄될 수 있도록 하는 방법을 들 수 있고, 이를 통해 본 발명의 에나활성미네랄 A 활성수의 제조가 가능하여 바람직하다.
본 발명은 상기 제조방법으로 제조된, 조성물을 제공한다.
상기 조성물은 제한되지는 않으나, 해독 작용을 갖는 것일 수 있으며, 해독 작용의 대상으로는 신체 내 대사 활동을 통해 독성을 나타내는 물질을 들 수 있고, 일예로, 염증, 장기 손상, 이온 대사 등과 관련된 화합물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 내용을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
[시약, 재료 및 실험 프로토콜]
- 갑오징어뼈 및 각종 홍조류는 인근 수산시장에서 구입하여 사용하였다.
- 34주령 C57BL/10J 마우스: 특정 병원체 부재(SPF) 동물시설에서 지속적으로 계통이 유지되고 있는 마우스를 입수하여 사용하였다.
- MDX 마우스: spontaneous Dmd mdx 돌연변이 마우스는 Jackson Laboratory(ME, USA)에서 공급받아 자체 유전자 검정을 거친 후 사용하였다.
- 마우스를 사용한 실험은 경북대학교 실험동물센터 동물윤리위원회로부터 승인(승인번호 2020-0014)받아 진행하였다.
[실시예 1] 에나활성미네랄 A 활성수(ENA)의 제조
갑오징어뼈 및 홍조류 혼합물 분말 제조
깨끗이 씻어 건조한 갑오징어뼈와, 동일한 중량비로 혼합된 김, 우뭇가사리, 꼬시레기, 국수나물, 보라털, 지누아리, 돌가사리, 비단풀 및 홍조녹말을 포함하는 홍조류 혼합물을 각각 분쇄하여 분말 형태로 제조하였다.
이후, 상기 갑오징어뼈 분말 및 홍조류 혼합물 분말을 1100℃ 고온에서 1시간 동안 가열하여 소성하였다.
소성된 분말을 실온에서 완전히 냉각시킨 후, 각각 분쇄하여 미세한 분말로 제조하였다.
에나활성미네랄 A 활성수의 제조
물 500 L에 상기 과정을 통해 제조한 갑오징어뼈 미세 분말 1,500g과 홍조류 혼합물의 미세 분말 4,000g을 첨가하여 교반한 후, 90℃의 온도에서 양수기로 15기압의 낙차를 부여하여 입자를 2시간 동안 더 작은 크기의 입자가 되도록 분쇄시켰다.
이어서, 24시간 정치하여 침전물이 가라앉도록 하고, 맑은 상등액을 필터로 여과하여 미네랄 성분이 함유된 활성수를 제조하였으며, 이를 에나활성미네랄 A 활성수(ENA)라 명명하였다(이하 에나활성미네랄 A 활성수 및 이와 동등한 의미로 사용되는 용어를 통칭하여, ENA라 칭함).
상기 에나활성미네랄 A 활성수의 성분은 전문적인 성분 분석 기관에 의뢰하여, 포함된 성분의 종류 및 함량을 분석하였으며, 그 결과를 표 1에 도시하였다.
| 성분 (항목) | 함량 |
| 철 | 0.252 mg |
| 칼슘 | 16.473 mg |
| 아연 | 0.100 mg |
| 마그네슘 | 0.098 mg |
| 나트륨 | 7.878 mg |
| 칼륨 | 0.953 mg |
| 구리 | 0.012 mg |
| 망간 | 0.003 mg |
| 요오드 | 0.001275 mg |
| 인 | 0.062 mg |
| pH | 12.85 |
상기 검사 결과로부터, 본 발명에 따른 에나활성미네랄 A 활성수는 pH 12.85의 염기성 용액이며, 다양한 금속 이온을 함유하고 있는 것을 확인하였다.에나활성미네랄 A 활성수 원액은 상온에서 보관하였고, 음용수로 공급 시마다 새롭게 희석하여 사용하였다.
[실시예 2] ENA의 근육 소실 억제 효능 관련 실험
상기 실시예 1에서 제조한 에나활성미네랄 A 활성수가 포함되지 않은 대조군과, 각각 5%, 10%로 희석한 실험군에 대하여, 질병모델(MDX 마우스) 및 야생형 모델(C57BL/10J 마우스)을 이용하여 근육 소실 억제 효능 관련 실험을 수행하였다.
구체적인 실험군의 구성, 마우스 사육, 시료의 채취 및 분석 방법에 대해 이하 상세히 설명한다.
1. 실험군의 구성
각 실험군은 실험적 적합성을 만족할 수 있도록 군당 8마리를 이용하여 구성하였으며, 최종 선발된 동물의 수가 통계학적 유의성을 확보할 수 있는 최소한의 수치를 기준으로 하여 설계하였다.
본 발명에서 실험 동물의 개체 식별은 발가락 절단을 통한 표식으로 실시하였으며, 각 실험 그룹의 구분은 그룹 식별 카드를 케이지에 부착하여 진행하였다.
각 실험군 구성에 대해 요약하여 하기 표 2에 도시하였다.
| 그룹 번호 | 마우스 | 음용수 | 음용 방식 | 마우스 개체수 | |
| 종류 | 농도(%, w/v) | ||||
| 1 (음성대조군, 정상 모델) |
C57BL/10J (야생형) |
정수 상수도 | - | 자유음용 | 8 |
| 2(양성대조군, MDX 마우스 모델) |
MDX | 정수 상수도 | - | 자유음용 | 8 |
| 3 | MDX | ENA | 5 | 자유음용 | 8 |
| 4 | MDX | ENA | 10 | 자유음용 | 8 |
2. 개체 사육 및 관리
22±3℃의 온도 및 50±5%의 상대습도가 자동 조절되어 유지되고, 명암주기 12시간/일(오전 9시~오후 9시)로 150 내지 300 룩스(lux)의 조도가 조절되는 사육실에서, 공기압을 1 내지 5 mmHg의 양압으로 유지한 채 1000W x 1400L x 900H mm의 케이지(사육상자)에 케이지당 8 마리의 마우스를 사육하였다.
그룹 번호 1 내지 4의 모든 그룹의 마우스에 대해, 멸균된 마우스 사료(Orient Bio사, 5L79)를 자유 섭취가 가능하도록 하였으며, 정수 상수도는 역삼투 방식으로 정수된 대구광역시 상수도(tap water)를 공급하여 자유음용이 가능하도록 하였다.
상기 표 2의 실험군에 대하여, 44주간 마우스 사료와 음용수를 음용하도록 하고, 매주 화요일 오전 9시에 개체의 체중을 측정하였고, 실험 진행 43주차에 근력 효능 평가를 위해, 3일 동안 로타로드 행동 실험(rotarod performance test)를 실시하였다.
3. 체중 변화 측정
각 실험군에 대하여 실험기간 동안 체중을 측정한 결과를 도 1에 도시하였다.
이로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 정상(야생형) 마우스(C57BL/10J)가 양성대조군인 MDX 마우스 대비 안정적으로 체중을 유지하는 것을 확인하였으며, 5% ENA를 음용 시, 근육소모 질병에 있어 효과적인 근육 재생 영향을 주는 것으로 판단된다.
이는 만성 염증으로 인한 근육 내 결합 조직인 지방, 염증세포, 및 콜라겐 섬유성 조직이 양성 대조군에 비해 위 비대 증상이 감소하는 것을 의미하며, 이로부터, 본 발명에 따른 ENA가 근육의 위축 및 소실의 억제(예방)에 효과가 있는 것을 확인하였다.
4. 비복근(gastrocnemius) 중량 측정
각 실험군에 대하여 비복근(gastrocnemius)의 중량 측정을 위해, 실험군 별로 마우스를 흡입 마취시키고, 복부를 일정 크기로 절제하였다.
육안으로 장기의 형태 및 색상을 확인한 후 혈액을 채취하고, 비복근/사두근/횡경막 및 기타 장기를 절제하였다.
절제한 비복근의 중량을 측정한 결과를 도 2에 도시하였다.
이로부터 확인할 수 있는 바와 같이, MDX 마우스의 비복근 중량은 정상(야생형) 모델(C57BL/10J) 대비 약 20% 감소하였으며, 5% ENA를 음용한 모델에서 양성대조군 대비 10% 증가하였고, 10% ENA를 음용한 모델에서 양성대조군 대비 20% 증가하여, MDX 마우스의 비복근 중량은 ENA의 농도가 증가함에 따라 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였다.
5. 비복근(gastrocnemius) 조직의 병리학적 분석 및 섬유화 분석
상기 과정으로 채취한 비복근을 4% 파라포름알데히드(PFA) + 5% 수크로스 혼합 용액에 담가 하루 동안 보관하고, 다음 날에는 PBS(phosphate buffered saline, pH7.4) + 30% 수크로스 혼합 용액으로 옮겨 4℃에 보관하였다.
이후, 비복근 샘플을 파라핀 블록으로 고정한 뒤 4 um의 두께로 구획하였다.
일정한 크기로 구획된 각 샘플에 대해, 당업자에게 잘 알려진 H&E(hematoxylin and eosin) 염색을 통해 조직 분석을 수행하였으며, Masson's trichrome 염색을 통해 조직의 섬유화 여부를 분석하였다.
각각의 분석 결과를 도 3 내지 도 5에 도시하였다.
도 3으로부터 확인할 수 있는 바와 같이, MDX 마우스 모델의 경우, 염증 세포의 침착이 정상 모델(C57BL/10J; 도 3a) 대비 현저히 증가하였으며(도 3b), ENA 음용을 통해 염증세포의 침착이 감소하는 효과가 있음을 확인하였으며(도 3c~3e), 이로부터 MDX 마우스 모델에서의 근육 손실이 ENA 음용을 통해 억제되기 때문인 것으로 추정된다.
또한, 비복근 샘플의 섬유화 분석 결과, 도 4로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 정상 모델(C57BL/10J; 도 4a) 대비 양성대조군인 MDX 마우스에서 현저한 섬유화가 진행된 것을 확인하였으며(도 4b), ENA를 음용한 MDX 마우스 모델에서는 섬유화가 다소 감소하는 것을 확인하였다(도 4c-4d).
또한, 도 5로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 근섬유 크기에 있어 MDX 마우스 모델의 경우, 정상 모델(C57BL/10J) 대비 약 40% 가량 현저히 감소되었으며, 10% ENA를 음용한 모델에서 양성대조군 대비 근섬유의 직경이 약 16% 가량 현저히 증가하는 효과가 있음을 확인하였다. 이는 5% ENA 대비하여, 10% ENA에서 이유는 알 수 없으나, 근섬유 유지 효과가 급격히 상승하여, 근육의 기능 향상에 영향을 주었기 때문인 것으로 추정된다.
6. 비복근(gastrocnemius) 조직에서 염증, 근육재생 및 근육위축 관련 유전자 발현 분석
상기로부터 채취한 비복근 세포로부터, 통상적으로 알려진 유전자 조작 및 발현 분석 기법을 사용하여, RNA를 추출한 후 cDNA를 합성하였다. 이 때 정량적 역전사-중합효소연쇄반응(quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction; qRT-PCR) 분석을 통해 염증, 근육재생, 근육 위축 및 수명 관련 유전자의 발현량을 비교 분석하였다.
각각의 분석 결과를 도 6 내지 도 9에 도시하였다.
도 6은 염증 관련 유전자인 TNF-α 및 IL-6에 대한 발현량을 측정한 것이다. TNF-α 유전자는 염증 인자로서의 역할뿐만 아니라, 근 재생의 유도와 관련된 기능을 가진 것으로 알려져 있으며, 상기 결과로부터, ENA 음용을 통해 MDX 마우스 모델에서, 근육의 TNF-α의 발현을 농도 의존적으로 약 100 내지 280% 증가시키는 것을 확인하였다.
또한, 대식세포에 의해 분비되는 염증 인자인 IL-6의 발현량이 ENA 음용을 수행한 MDX 마우스 모델에서 약 60 내지 80% 감소하는 것을 확인하였으며, 이는 상기 H&E 염색을 통해 확인한 염증 세포 침착의 감소 효과와 부합되는 결과이다.
도 7은 근육 재생 관련 유전자인 Nogo-A, PGC-1α 및 CHOP에 대한 발현량을 측정 비교한 결과이다. 본 연구진은 대한민국 특허출원 제2020-0073444호 등에서 소포체 스트레스(endoplasmic reticulum stress) 마커인 Nogo-A 유전자가 인간 및 마우스의 근육 질병 발생시 및 근육 파괴에 이은 근육의 재생시 증가 인자임을 최초로 공개한 바 있다. 상기 결과로부터, 정상 모델(C57BL/10J) 대비 양성대조군인 MDX 마우스 모델의 근육에서 그 발현량이 현저히 증가한 것을 확인하였고, ENA 음용 MDX 마우스 모델에서 MDX 마우스의 Nogo-A 발현량이 약 50% 정도로 감소된 것으로부터, 근육 파괴가 감소하였으며 이로 인해 근육 재생 촉진이 양성대조군 대비 감소한 것으로 추정할 수 있다. 즉, ENA 음용을 통해 근육 파괴가 현저히 감소하는 효과가 있음을 확인하였다.
또한, 미토콘드리아 손상 염증 인자이며 소포체 스트레스 마커인 CHOP는 근육 조직의 손상시 발현량이 증가하게 되는데, 정상 모델(C57BL/10J) 대비 양성대조군인 MDX 마우스 모델에서 발현량이 약 200% 현저히 증가한 것을 확인할 수 있다. ENA 음용을 통해 상기 유전자의 발현량이 약 50% 감소한 것으로부터, 근육 조직의 손상이 현저히 감소한 것을 확인하였다.
또한, 소포체 스트레스 발생시 발현이 증가하는 PGC-1α의 경우, 5% ENA 음용을 통해 약 75% 유의적으로 감소함으로써, 근육 조직의 손상이 현저히 감소한 것을 확인하였다.
도 8은 근육 위축 인자인 Atrogin-1, MuRF1 및 대표적 염증 발현 인자인 NF-kB에 대한 발현량을 측정 비교한 결과이다. 이로부터, 상기 Atrogin-1 및 MuRF1 유전자들의 발현이 양성대조군 MDX 마우스 모델에서 약 50 내지 300% 증가하였고, ENA 음용 MDX 마우스 모델에서는 양성대조군 대비 약 200% 유의적으로 감소한 것을 확인할 수 있으며, 이를 통해 본 발명에 따른 ENA 음용을 통해 근 위축이 현저히 감소하였음을 추정할 수 있다.
또한, NF-kB는 위축 신호(atrophy signaling)에서 근위축성 마커인 MuRF1의 상위 조절자로서, ENA 음용시, 약 400% 정도 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다.
도 9는 수명 관련 인자인 FOXO3에 대한 발현량을 측정 비교한 결과이다. FOXO3은 수명 연장(longevity)에 영향을 주는 인자로, ENA 음용 MDX 마우스 모델의 근육에서 FOXO3 인자의 발현이 최소 300% 이상 증가한 결과로부터, ENA 음용이 수명 연장에도 매우 긍정적인 효과를 주는 물질임을 확인하였다.
7. 횡경막(diaphragm) 조직의 섬유화 분석 및 근섬유 범위 분석
상기 과정으로 채취한 횡경막에 대해 Masson's trichrome 염색을 통해 조직의 섬유화 여부및 근섬유 범위를 분석하여 그 결과를 도 10 내지 도 11에 도시하였다.
이로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 양성대조군 MDX 마우스 모델의 경우, 정상 모델(C57BL/10J; 도 10a-10c) 대비 현저한 섬유화가 진행된 것을 확인하였으며(도 10d-10f상부), 10% ENA 음용을 통해 근조직 내에서 섬유화 범위가 양성대조군 MDX 마우스 모델 대비 약 15% 감소하는 것을 확인하였다(도 10f하부-10i 및 도 11).
8. 혈청 분석을 통한 ENA 음용시 세포 독성 분석
통상적인 혈청 분석 방법을 이용하여, 채취한 혈액에 대한 혈청 분석을 수행하여 그 결과를 도 12에 도시하였다.
이로부터, 본 발명에 따른 ENA를 음용시, 마우스 개체의 신체 전반적인 지질, 염증, 신장 손상, 이온 대사(ionic metabolism) 및 간 손상에 있어, 별다른 영향을 나타내지 않으며, 세포 독성이 미미하여, 의약용 성분으로서 활용이 가능한 것을 확인하였다.
9. 로타로드 행동 실험(rotarod performance test)
상기 2에서의 일정에 따라, 43주차에 운동 신경 능력 및 근력 균형 기능의 평가를 위해, 로타로드 행동 실험을 수행하였다.
각 실험군에 대해, 5분간 4 내지 40 rpm으로 가속되는 회전 막대에 위치한 마우스가 바닥으로 낙하하기까지의 시간을 측정하여, 실험군 개체 간의 운동 능력을 평가하였다. 이 때, 실험군 개체의 환경 적응을 위해 행동 실험 실시 2주 전, 전체 마우스에 대해 1주에 2회씩 적응 훈련을 진행하였다.
1회 실험 수행 시, 5마리를 대상으로 평가를 진행하였고, 모든 마우스가 회전 막대에서 낙하하면, 마우스를 원래의 케이지로 옮긴 후, 70% 에탄올로 소독하여 건조시킨 후, 다음 실험을 진행하였다.
3일 간 동안 하루 2회 평가를 실시하였으며, 실험은 주변 환경의 동일성을 위해 동일한 위치와 시간을 지정하여 수행하였다.
행동 평가 결과를 도 13에 도시하였다.
이로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 정상 모델(C57BL/10J) 대비 MDX 마우스 모델의 운동 능력이 약 80% 저하된 것을 확인할 수 있으며, ENA 음용 마우스 모델의 경우, 낙하까지의 시간이 양성대조군 대비 약 25 내지 100% 유의적으로 증가하여, 운동 신경 능력이 크게 향상된 것을 확인하였다.
[제형예 1] 의약용 정제
본 발명을 통해 제조한 에나활성미네랄 A 활성수 100 mg, 갈락토올리고당 250 mg, 유당 70 mg 및 맥아당 150 mg을 혼합하고, 유동층 건조기를 이용하여 과립화한 후, 당 에스테르(sugar ester) 6 mg을 첨가한 후, 타정기로 타정하여 정제 의약품으로 제조하였다. 이 때 1정의 최종 중량은 650 mg으로 일정하게 하였다.
[제형예 2] 건강기능성 드링크 음료
본 발명을 통해 제조한 에나활성미네랄 A 활성수 100 mg, 포도당 15 mg, 구연산 0.65 g 및 액상 올리고당 30g을 혼합한 후, 정제수 400 mL을 가하여 드링크용 병에 220 mL씩 되도록 충진하였다.
충진이 완료된 후, 140℃에서 4 내지 5초간 살균한 후 봉인하여 건강기능성 드링크 음료를 제조하였다.
요약하면, 유전적 근육 손실 동물 모델인 MDX 마우스 모델에 10개월간 ENA 음용을 실시한 결과, ENA 농도에 의존적으로 근육 손상의 진행이 둔화된 것을 확인하였다. 또한, 근육 조직의 병리학적, 분자생물학적 분석 결과, ENA 음용을 통해, 근섬유 다발의 축소를 저해함으로써 근육 위축 억제에 중요한 영향을 주는 메커니즘으로 작용한 것으로 추정할 수 있었다.
또한, 로타로드 행동 실험을 통해, ENA 음용 실험군은 양성대조군 MDX 마우스 모델 대비 ENA 농도 의존적으로 운동 신경 및 근력의 유지 균형이 향상된 것을 확인하였다.
이로부터, 본 발명에 따른 ENA 음용을 통해 근육 감소를 억제하고, 이를 예방할 수 있으며, 근육 기능의 유지에도 현저한 효과를 나타내는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
이상으로 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (16)
- 갑오징어뼈 분말과 김, 우뭇가사리, 꼬시레기, 국수나물, 보라털, 지누아리, 돌가사리, 비단풀 및 홍조녹말을 모두 포함하는 홍조류의 분말을 1000 내지 2000℃에서 가열 소성한 후, 냉각하여 미세 분말을 제조하는 단계; 및
상기 미세 분말에 80 내지 100℃의 물을 혼합하고 10 내지 30 기압의 압력을 가하여 분쇄한 후, 정치하여 침전물이 가라앉도록 하고, 맑은 상등액을 필터로 여과하는 단계;
를 포함하는 제조방법으로 제조된 용액을 유효성분으로 포함하는, 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 갑오징어뼈 분말 100 중량부에 대해 홍조류의 분말은 200 내지 400 중량부의 비율로 혼합되는 것인, 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물. - 제 1항에 있어서,
상기 분쇄는 미세 분말 입자가 낙차에 의해 부서지도록 하는 것인, 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물. - 제 4항에 있어서,
상기 낙차는 10 내지 20 기압의 압력 차이에 의한 것인, 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물. - 제 1항에 있어서,
상기 약학 조성물의 제형은 캡슐제, 환제, 정제, 용액제, 현탁제, 분무제, 발포제, 주사제, 패치제 또는 페이스트제인, 근육 소모증 예방 또는 치료용 약학 조성물. - 삭제
- 갑오징어뼈 분말과 김, 우뭇가사리, 꼬시레기, 국수나물, 보라털, 지누아리, 돌가사리, 비단풀 및 홍조녹말을 모두 포함하는 홍조류의 분말을 1000 내지 2000℃에서 가열 소성한 후, 냉각하여 미세 분말을 제조하는 단계; 및
상기 미세 분말에 80 내지 100℃의 물을 혼합하고 10 내지 30 기압의 압력을 가하여 분쇄한 후, 정치하여 침전물이 가라앉도록 하고, 맑은 상등액을 필터로 여과하는 단계;
를 포함하는 제조방법으로 제조된 용액을 유효성분으로 포함하는, 근육 소모증 예방 또는 개선용 식품 조성물. - 삭제
- 제 8항에 있어서,
상기 식품 조성물의 제형은 고기, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디, 스넥, 과자, 피자, 라면, 껌 또는 아이스크림인, 근육 소모증 예방 또는 개선용 식품 조성물. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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