KR102612099B1 - 흑미 호분 추출물을 포함하는 스트레스 개선용 건강기능식품 - Google Patents
흑미 호분 추출물을 포함하는 스트레스 개선용 건강기능식품 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 흑미 호분 추출물을 포함하는 스트레스 개선용 건강기능식품에 관한 것으로, 상기 흑미 호분 추출물은 스트레스로 인한 체중감소 및 면역기능저하를 억제하며, 스트레스로 인해 증가하는 IL-6, TNF-α, MMP-2, MMP-3, MMP-7, MMP-13, lipocalin-2의 분비를 조절하는 효과가 우수한바, 스트레스 개선용 건강기능식품으로 유용하게 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 스트레스 개선용 건강기능식품에 관한 것으로, 구체적으로는 흑미 호분 추출물을 포함하는 스트레스 개선용 건강기능식품에 관한 것이다.
현대 사회에서는 각종 스트레스로 인한 불안 장애 및 정신질환을 호소하는 사람들이 증가하고 있다. 일반적으로 우리 생체는 스트레스에 대항하여 여러 반응을 일으키며, 이로 인해 내분비계, 자율신경계 등에도 변화가 일어나게 된다. 특히 지속적이거나 만성적인 스트레스는 우울, 불안, 분노 등의 심리적 변화를 수반하며, 정신 장애와 중추 신경계, 면역계 장애, 신경성 위궤양 등과 같은 소화기 장애, 협심증 등과 같은 심혈관 장애 등의 여러 질환들의 발병기전과도 밀접한 관련성이 있다.
만성적 심리적 스트레스는 결과적으로 우울증을 유발하게 되는데, 서구사회에서 우울증과 관련된 약물은 처방약 중에서 가장 높은 처방률을 보이는 약물군에 해당하며, 세계보건기구(WHO)는 2020년에 이르면 우울증이 미국 및 서구 유럽에서 가장 유병률이 높은 질환이 될 것으로 추정하고 있다. 우리나라에서도 도시화가 가속되면서 빈부격차, 소외감 등이 심화되어 우울증의 발병율이 급격히 증가하고 있으며 현재 우리나라는 OECD 국가 중 자살율이 가장 높은 나라에 속한다.
구체적으로, 우울증(또는 중증 우울 장애)은 슬픔과 무기력감 등의 주관적 정서와 함께 신체기능 및 인지기능이상을 동반하는 심각한 정신장애이다. 우울증의 가장 핵심적인 증상은 보편적인 자극에 대한 흥미와 즐거움의 상실로서, 우울증에 걸리게 되면 일상생활이 어려워져 사회, 경제적으로 막대한 손실을 가져오고, 자살원인의 60 내지 70%가 우울증인 만큼 죽음에 이르게 하는 병이기도 하다. 따라서 항우울제에 대한 수요 및 개발 필요성이 있기는 하나, 일부 항우울제에서는 심한 부작용이 있거나 기대에 미치지 못하는 효과가 나타나기도 한다.
항우울제 투여로 우울감의 개선 등 증상을 호전시키는 데에는 통상 2주 가량의 기간이 필요하고, 항우울제에 잘 반응하지 않거나, 우울증이 재발하는 경우도 많으며, 심한 부작용에 의해 약물복용이 불가능한 환자들도 많다. 구체적으로, 삼환계 항우울제인 이미프라민(imipramine), 데시프라민(desipramine) 등은 저혈압, 심장기능장애 등의 부작용이 심하게 나타나고, 가장 널리 쓰이는 플루옥세틴(fluoxetine)이나 설트랄린(sertraline) 등의 선택적 세로토닌 제흡수 억제제는 구역, 위장관 출혈 또는 성기능장애 등을 유발한다. 따라서 기존 항우울제보다 효과적이고 부작용이 적은 새로운 약물 개발이 지속적으로 시도되고 있으나, 개발 비용이 막대하여 제약회사에서 쉽게 개발에 나서지 못하는 실정이다.
따라서 상기 항우울제에서 나타나는 문제점이 없으면서 스트레스 자극이 정신질환으로 발전되는 것을 막아줄 수 있는 건강기능식품의 개발이 필요한데, 천연물은 여러 가지 알려져 있지 않은 성분들이 함유되어 있으며 비교적 안전성이 확보되어 있다는 장점이 있어, 스트레스 개선에 있어서 매우 높은 가능성을 지니고 있다. 이와 관련하여 구체적인 선행기술을 참조하면, 그레이프프루트 오일; 및 베르가못 오일을 함유하는 향료 추출물에 관한 특허(KR 10-2010-0106062 A)이 있는데, 스트레스 완화 및 진정 효과가 있고, 미용 및 화장품 분야 등에서 다양하게 활용할 수 있다고 한다. 다만 상기 특허에서 의미하는 스트레스는 순간적인 청량감을 제공하는 것으로 정신적인 스트레스를 실질적으로 완화하는 것이 아니다.
한편, 흑미(Oryza sativa, black rice)는 원시벼의 일종으로 중국이 주요 산지이고, 유색미의 일종으로서 특유의 색과 향을 갖고 있다. 항산화, 항암 및 항궤양 효과가 있다고 알려진 안토시아닌이라는 수용성 색소가 있어 검은색을 띠게 되며, 흑미에는 안토시아닌이 검은콩보다 4배 이상 들어 있으며, 비타민 B군을 비롯하여 철, 아연, 셀레늄 등의 무기염류는 일반 쌀의 5배 이상 함유되어 있다. 이에 흑미는 노화와 여러 질병을 일으키는 체내의 활성산소를 효과적으로 중화시킬 뿐만 아니라 심장질병, 뇌졸중, 성인병, 암 예방에도 좋은 것으로 알려져 있다.
호분(aleurone)은 호분층(aleurone layer)을 일컫는 용어이기도 한데, 호분층은 호분립을 다량으로 함유한 세포층이다. 호분층은 양분 저장 외에 아밀라아제 등의 효소를 분비하여 배(胚)에 공급하는 역할을 하며, 단백질립 분해에 관련된 효소를 함유하고 있다. 호분층은 볏과, 댓과 식물 등의 종자 배유 가장 바깥층에서 볼 수 있고, 단백질, 지방, 비타민 등의 함량이 높다.
흑미 호분 추출물을 포함하는 스트레스 개선용 건강기능식품에 대한 종래기술은 없는 실정이었으므로, 이에, 본 발명자들은 천연 물질에서 스트레스 개선용 추출물을 찾기 위해 연구하던 중, 흑미 호분 추출물이 스트레스로 인한 체중감소를 억제하고, 사이토카인, MMP, 리포칼린의 분비를 조절하는 효과가 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 스트레스 개선용 건강기능식품을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 스트레스 개선용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해,
본 발명의 일 측면은 흑미 호분 추출물을 유효성분으로 함유하는 스트레스 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 흑미 호분 추출물을 유효성분으로 함유하는 스트레스 개선용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 흑미 호분 추출물은 스트레스로 인한 체중감소 및 면역기능저하를 억제하며, 스트레스로 인해 증가하는 IL-6, TNF-α, MMP-2, MMP-3, MMP-7, MMP-13, lipocalin-2의 분비를 조절하는 효과가 우수한바, 스트레스 개선용 건강기능식품으로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트 체중을 측정한 그래프이다.
도 2는 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트를 희생시키고 적출한 비장의 무게를 측정한 그래프이다.
도 3은 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트를 희생시키고 적출한 흉선의 무게를 측정한 그래프이다.
도 4는 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트에서 얻은 혈청을 분석하여, 혈중 IL-6 수준을 측정한 그래프이다.
도 5는 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트에서 얻은 혈청을 분석하여, 혈중 TNF-α 수준을 측정한 그래프이다.
도 6는 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트에서 얻은 혈청을 분석하여, 혈중 MMP-2 수준을 측정한 그래프이다.
도 7은 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트에서 얻은 혈청을 분석하여, 혈중 MMP-3 수준을 측정한 그래프이다.
도 8은 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트에서 얻은 혈청을 분석하여, 혈중 MMP-7 수준을 측정한 그래프이다.
도 9는 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트에서 얻은 혈청을 분석하여, 혈중 MMP-13 수준을 측정한 그래프이다.
도 10은 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트에서 얻은 혈청을 분석하여, 혈중 lipocalin-2 수준을 측정한 그래프이다.
도 2는 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트를 희생시키고 적출한 비장의 무게를 측정한 그래프이다.
도 3은 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트를 희생시키고 적출한 흉선의 무게를 측정한 그래프이다.
도 4는 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트에서 얻은 혈청을 분석하여, 혈중 IL-6 수준을 측정한 그래프이다.
도 5는 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트에서 얻은 혈청을 분석하여, 혈중 TNF-α 수준을 측정한 그래프이다.
도 6는 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트에서 얻은 혈청을 분석하여, 혈중 MMP-2 수준을 측정한 그래프이다.
도 7은 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트에서 얻은 혈청을 분석하여, 혈중 MMP-3 수준을 측정한 그래프이다.
도 8은 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트에서 얻은 혈청을 분석하여, 혈중 MMP-7 수준을 측정한 그래프이다.
도 9는 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트에서 얻은 혈청을 분석하여, 혈중 MMP-13 수준을 측정한 그래프이다.
도 10은 12주간의 사육 후 실험동물 모델에서 준비한 각 군의 랫트에서 얻은 혈청을 분석하여, 혈중 lipocalin-2 수준을 측정한 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 측면은 흑미 호분 추출물을 포함하는 스트레스 개선용 건강기능식품을 제공한다.
상기 흑미 호분 추출물은 액상 또는 분말의 형태로 제조될 수 있다.
상기 흑미 호분 추출물은 흑미 호분에 추출용매를 가하여 추출물을 제조하는 단계를 포함하는 제조방법에 의해 제조될 수 있다.
상기 흑미 호분 추출물은 필요에 따라, 여과, 감압농축, 건조의 1 이상을 포함하여 제조될 수 있다.
상기 흑미 호분 추출물은 흑미 호분에 추출용매를 가하여 추출물을 제조하고 여과, 감압농축, 동결건조하여 분말의 형태로 제조될 수 있다.
상기 제조방법에 있어서, 흑미는 재배한 것 또는 시판되는 것 등 제한 없이 사용할 수 있다.
또한, 상기 추출용매는 물, C1 내지 C3의 저급 알코올 또는 이들의 혼합 용매일 수 있고, 구체적으로 상기 C1 내지 C3의 저급 알코올은 에탄올일 수 있다. 나아가 상기 추출용매는 에탄올 또는 에탄올수용액일 수 있고, 에탄올수용액은 20 내지 90%(v/v), 30 내지 80%(v/v), 20 내지 80%(v/v), 30 내지 70%(v/v) 또는 40 내지 60%(v/v)일 수 있다.
여기서 추출방법은 침지, 진탕추출, 속실렛(Soxhlet) 추출 또는 환류추출일 수 있다. 이때, 추출 온도는 10 내지 70℃인 것이 바람직하며, 30 내지 50℃인 것이 더욱 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 이때, 추출시간은 10 내지 96시간; 20 내지 82시간; 30 내지 70시간; 또는 40 내지 56시간일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 추출은 1 내지 5회 반복 추출할 수 있다. 또한, 상기 추출용매는 추출에 사용되는 흑미 호분의 중량 대비 2 내지 20배로 첨가하여 추출하는 것이 바람직하고, 5 내지 15배로 첨가하여 추출하는 것이 더 바람직하며, 8 내지 12배로 첨가하여 추출하는 것이 특히 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 추출시간 또는 추출횟수의 조건을 벗어난 범위에서는 추출이 충분히 이루어지지 않아 흑미 호분 추출물 내에 유효성분의 함량이 미미할 수 있다. 또는 더이상 추출수율이 증가하지 않아 추출작업의 효율이 떨어질 수 있다.
한편, 상기 여과는 중력여과기, 진공여과기, 가압여과기, 압착여과기, 원심여과기 또는 막분리여과를 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않고, 상기 감압농축은 회전감압농축기, 진공감압농축기 또는 진공회전증발기를 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않고, 상기 건조는 감압건조, 진공건조, 비등건조, 분무건조 또는 동결건조일 수 있고, 구체적으로는 동결건조일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
아울러 본 발명의 상기 추출물은 상술한 추출 용매에 의한 추출물뿐만 아니라, 통상적인 다른 추출 방법을 통해 얻어진 추출물 내지 정제 및 발효 과정을 거친 추출물도 포함한다. 이산화탄소에 의한 감압, 고온에 의한 초임계 추출법에 의한 추출, 초음파를 이용한 추출법에 의한 추출물을 포함할 뿐만 아니라, 또는 조추출물을 대상으로 하여 용매극성차이를 이용한 분획과 같이 분획물을 포함한다. 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외 여과막을 이용한 분리, 다양한 크로마토그래피에 의해 분리하거나 자연 상태나 각종 미생물을 이용한 발효산물에 의한 추출물도 본 발명의 추출물에 포함된다.
상기 흑미 호분 추출물은 스트레스로 인한 체중감소를 억제할 수 있다.
본 발명의 구체적인 일실시예에서, 무릎 절개를 시행해 유발한 통증 스트레스로 인해 랫트의 체중이 감소하지만, 스트레스 유발 랫트에 흑미 호분 추출물을 급여하면 스트레스가 억제되어 체중감소가 억제된 것으로 나타났다(실험예 1 및 도 1 참조).
상기 흑미 호분 추출물은 스트레스로 인한 면역기능 저하를 억제할 수 있다. 본 발명의 구체적인 일실시예에서, 무릎 절개를 시행해 유발한 통증 스트레스로 인해 랫트의 면역조직인 비장 및 흉선무게가 감소하지만, 스트레스 유발 랫트에 흑미 호분 추출물을 급여하면 스트레스가 억제되어 비장 및 흉선무게 감소가 억제된 것으로 나타났다(실험예 2, 도 2 및 도 3 참조).
상기 흑미 호분 추출물은 스트레스로 인해 증가된 사이토카인을 감소시킬 수 있다. 여기서 사이토카인은 IL-6 및 TNF-α로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
상기 흑미 호분 추출물은 스트레스로 인해 증가된 MMP(Matrix metallopeptidase)을 감소시킬 수 있다. 여기서 MMP는 MMP-2, MMP-3, MMP-7 및 MMP-13으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
상기 흑미 호분 추출물은 스트레스로 인해 증가된 lipocalin을 감소시킬 수 있다. 여기서 lipocalin은 lipocalin-2일 수 있다.
본 발명의 구체적인 일실시예에서, 무릎 절개를 시행해 유발한 통증 스트레스로 인해 랫트의 혈중 IL-6, TNF-α, MMP-2, MMP-3, MMP-7, MMP-13 및 lipocalin-2 수준이 증가하지만, 스트레스 유발 랫트에 흑미 호분 추출물을 급여하면 스트레스가 억제되어 혈중 IL-6, TNF-α, MMP-2, MMP-3, MMP-7, MMP-13 및 lipocalin-2 수준이 감소된 것으로 나타났다(실험예 3 내지 5 및 도 4 내지 10 참조).
이로부터, 본 발명의 흑미 호분 추출물은 스트레스 유발에 의한 체중감소 및 면역조직무게 감소 억제효과와 스트레스 유발에 의해 증가하는 혈중 IL-6, TNF-α, MMP-2, MMP-3, MMP-7, MMP-13 및 lipocalin-2을 감소시키는 효과가 있으므로, 스트레스 개선용 건강기능식품으로 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
본 명세서의 "건강기능식품"이란 일상 식사에서 결핍되기 쉬운 영양소나 인체에 유용한 기능을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조한 식품으로, 인체의 건강을 유지하는데 도움을 주는 식품을 의미하나 이에 한정되지 않으며 통상적인 의미의 건강식품을 모두 포함하는 의미로 사용한다.
건강기능식품의 형태 및 종류는 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 건강기능식품은 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상 및 환의 형태일 수 있다. 상기 건강기능식품은 추가성분으로서 여러 가지 향미제, 감미제 또는 천연 탄수화물을 포함할 수 있다. 상기 감미제는 천연 또는 합성 감미제일 수 있고, 천연 감미제의 예로는 타우마틴, 스테비아 추출물 등이 있다. 한편, 합성 감미제의 예로는 사카린, 아스파르탐 등이 있다. 또한, 상기 천연 탄수화물은 모노사카라이드, 디사카라이드, 폴리사카라이드, 올리고당 및 당알코올 등일 수 있다.
본 발명의 건강기능식품은 상기 서술한 추가성분 외에, 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙스탄 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올 등을 더 포함할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 상기 첨가제의 비율은 본 발명의 추출물의 100 중량부당 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택될 수 있다.
본 발명의 흑미 호분 추출물은 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있다. 이때, 첨가되는 유효성분의 함량은 목적에 따라 결정될 수 있다. 일반적으로, 건강기능식품 중의 함량은 전체 식품 중량의 0.01 내지 90 중량부일 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없다면 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 흑미 호분 추출물을 유효성분으로 함유하는 스트레스 개선용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 흑미 호분 추출물에 대한 설명은, 상기 건강기능식품에서의 흑미 호분 추출물에 대한 설명과 동일하다.
본 발명의 흑미 호분 추출물을 유효성분으로 함유하는 스트레스 개선용 약학적 조성물은, 투여를 위하여 조성물 총 중량에 대하여 본 발명의 추출물을 0.1 내지 99.9 중량%를 유효성분으로 함유하고, 약제학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 약제학적으로 허용 가능한 담체는 조성물을 생체 내 전달에 적합한 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로스 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤 및 에탄올로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 이용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한, 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주이용 제형, 산제, 정제, 캡슐제, 환, 과립 또는 주사액제로 제제화 할 수 있다. 더 나아가 당 분야의 적정한 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.
또한, 본 발명의 흑미 호분 추출물을 유효성분으로 함유하는 스트레스 개선용 약학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 비경구 투여시 피하주사, 정맥주사, 근육내 주사 또는 복강내 주사 주입방식을 선택하는 것이 바람직하다. 비경구 투여용 제형으로 제제화하기 위해서는 상기 조성물과 함께 물에서 혼합하여 현탁액으로 제조하고 이를 앰플 또는 바이알의 단위 투여형으로 제제한다.
본 발명의 흑미 호분 추출물을 유효성분으로 함유하는 스트레스 개선용 약학적 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서, "약제학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자 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. 상기 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.
이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 흑미 호분 추출물의 제조
흑미(진도검정쌀 영농법인, 진도)(Oryza sativa, black rice)의 호분층(aleurone layer)을 분쇄하여, 이의 중량대비 10배의 50%(v/v) 주정으로 40℃에서 48시간 동안 추출하였다. 추출물을 여과지로 거른 후에 농축하고 동결건조하며 분말화하여, 이를 하기의 실험에 사용하였다.
<실험준비>
1. 실험동물 모델의 준비
흑미 호분 추출물의 스트레스 개선 효과를 확인하기 위해, 스트레스 유발 랫트(rat) 모델을 준비하였다. 정상군 랫트 모델은 스프래그-돌리(Sprague-Dawley, SD)종 수컷 흰색 랫트를 사용하였고, 스트레스 유발 랫트 모델은 상기 랫트에 무릎 절개(Anterior cruciate ligament transaction)를 시행하여 통증 스트레스를 갖고 있다. 정상군 랫트 및 스트레스 유발 랫트의 사육기간 중 식이는, 일반 고형사료(중앙실험동물, Seoul, Korea)와 물을 자유섭취시켰고, 사육환경의 온도는 23±2℃이고 습도는 50±10%이며 명암주기는 12시간 단위로 조절하였다.
상기 실시예 1에서 제조한 흑미 호분 추출물을 용매(Phosphate Buffer Saline, PBS)에 녹여, 흑미 호분 1군에는 스트레스 유발 랫트 체중 1 kg당 흑미 호분 추출물 150 mg을 급여하고, 흑미 호분 2군에는 스트레스 유발 랫트 체중 1 kg당 흑미 호분 추출물 300 mg을 급여하였고, 대조군은 스트레스 랫트에 동량의 PBS만 급여하였다. 즉, 정상군, 대조군, 흑미 호분 1군 및 흑미 호분 2군으로 나누어 실험을 진행하였다.
이를 총 12주간 사육하였고, 사육이 종료된 후에는 체중을 측정하고 CO2로 마취하여 채혈하였다. 채혈된 혈액은 원심 분리용 시험관에 담아 2000 rpm, 4℃에서 15분간 원심 분리하여 혈청을 얻었으며, 혈액이 채집된 랫트는 CO2로 마취하여 안락사시킨 후에 비장과 흉선을 적출하였고, 화학천평을 이용하여 그 무게를 측정하였다.
<실험예 1> 스트레스 유발에 의한 체중감소 억제효과 분석
본 발명에 따른 흑미 호분 추출물이 스트레스 억제 효과가 있는지 확인하기 위해, 하기의 방법으로 스트레스 유발에 의한 체중감소 억제효과를 분석하는 실험을 수행하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.
상기 실험동물 모델과 같이 준비한 정상군, 대조군, 흑미 호분 1군 및 흑미 호분 2군에 대해, 체중을 12주간 일주일마다 일정한 시간에 측정하였고, 실험 기간이 종료되는 12주째의 체중을 도 1에 나타내었다. 랫트의 체중은 소수점 1자리까지 측정할 수 있는 저울에서 수치가 안정화된 상태에서 측정하여 기록하였다.
정상군에 비해 대조군은 체중이 8.4% 감소하였다. 그리고 흑미 호분 1군은 대조군에 비하여 체중이 0.4% 높았고, 흑미 호분 2군은 대조군에 비해 체중이 7% 높았다(도 1 참조).
상기 결과는, 무릎 절개를 시행해 유발한 통증 스트레스로 인해 랫트의 체중이 감소하지만, 스트레스 유발 랫트에 흑미 호분 추출물을 급여하면 스트레스가 억제되어 체중감소가 억제된 것을 나타낸다. 이로부터, 본 발명의 흑미 호분 추출물은 스트레스 유발에 의한 체중감소 억제효과가 있으므로, 스트레스 개선용 건강기능식품으로 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
<실험예 2> 스트레스 유발에 의한 면역조직무게 감소 억제효과 분석
본 발명에 따른 흑미 호분 추출물이 스트레스 억제 효과가 있는지 확인하기 위해, 하기의 방법으로 스트레스 유발에 의한 면역조직무게 감소 억제효과를 분석하는 실험을 수행하였고, 그 결과를 도 2 및 도 3에 나타내었다. 스트레스가 유발되면 면역조직인 비장 또는 흉선의 기능이 저하되고 면역력에 이상이 생기므로, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
상기 실험동물 모델의 준비에 따라 정상군, 대조군, 흑미 호분 1군 및 흑미 호분 2군을 사육하고, 12주간의 사육이 종료된 후 안락사시키고 면역장기인 비장 및 흉선을 적출하여 화학천평으로 무게를 측정하였다.
정상군에 비해 대조군은 비장무게가 13% 감소하였다. 그리고 흑미 호분 1군은 대조군에 비하여 비장무게가 10% 높았고, 흑미 호분 2군은 대조군에 비해 체중이 12% 높았다(도 2 참조).
또한, 정상군에 비해 대조군은 흉선무게가 23% 감소하였다. 그리고 흑미 호분 1군은 대조군에 비하여 흉선무게가 2% 높았고, 흑미 호분 2군은 대조군에 비해 흉선무게가 19% 높았다(도 3 참조).
상기 결과는, 무릎 절개를 시행해 유발한 통증 스트레스로 인해 랫트의 비장 및 흉선의 무게가 감소하지만, 스트레스 유발 랫트에 흑미 호분 추출물을 급여하면 스트레스가 억제되어 비장 및 흉선의 무게 감소가 억제된 것을 나타낸다. 이로부터, 본 발명의 흑미 호분 추출물은 스트레스 유발에 의한 면역조직무게 감소 억제효과가 있으므로, 스트레스 개선용 건강기능식품으로 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
<실험예 3> 스트레스 유발에 의해 증가하는 혈중 IL-6, TNF-α의 조절효과 분석
본 발명에 따른 흑미 호분 추출물이 스트레스 억제 효과가 있는지 확인하기 위해, 하기의 방법으로 스트레스 유발에 의해 증가하는 혈중 IL-6(Interleukin-6), TNF-α(Tumor necrosis factor-α)의 조절효과를 분석하는 실험을 수행하였고, 그 결과를 도 4 및 도 5에 나타내었다. 스트레스가 유발되면 체내에서 사이토카인인 IL-6, TNF-α가 분비되므로, 이들은 대표적인 혈중 스트레스 지표로 잘 알려져있다.
상기 실험동물 모델의 준비에 따라 정상군, 대조군, 흑미 호분 1군 및 흑미 호분 2군을 사육하고, 12주간의 사육이 종료된 후 채혈을 하고, 채혈된 혈액을 원심분리하여 혈청을 얻었고, 이를 시료로 하였다.
정량 분석은 mouse enzyme-linked immnunosorbent assay(ELISA) kit 이용하여 수행하였다. 단일클론항체가 코팅된 플레이트에 시료를 넣고, 400 rpm 회전식 배양기에 150분 동안 실온 반응시킨 후, 제공된 washing buffer로 3회 이상 세척하였다. 이어 다중클론성 항체를 넣어 IL-6(abcam, ab119548)을 plate에 부착시키고, 400 rpm으로 1시간 동안 실온에서 반응시키며, 제공된 washing buffer로 3회 이상 세척 후, IL-6의 conjugate 용액을 넣고 400 rpm으로 상온에서 30분 동안 반응시켰다. 반응시킨 plate를 washing buffer로 3회 이상 세척하고 substrate solution으로 실온에서 발색시킨 후, stop solution을 넣어 발색반응을 정지시키고 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 또한, 이와 동일한 방법으로 TNF-α(abcam, ab46070)에 대한 실험을 수행하였다.
정상군에 비해 대조군은 혈중 IL-6(pg/mL) 수준이 25% 증가하였다. 그리고 흑미 호분 1군은 대조군에 비하여 혈중 IL-6(pg/mL) 수준이 8% 감소하였고, 흑미 호분 2군은 대조군에 비하여 혈중 IL-6(pg/mL) 수준이 11% 감소하였다(도 4 참조).
또한, 정상군에 비해 대조군은 혈중 TNF-α(pg/mL) 수준이 31.1% 증가하였다. 그리고 흑미 호분 1군은 대조군에 비하여 혈중 TNF-α(pg/mL) 수준이 7% 감소하였고, 흑미 호분 2군은 대조군에 비하여 혈중 TNF-α(pg/mL) 수준이 24% 감소하였다(도 5 참조).
상기 결과는, 무릎 절개를 시행해 유발한 통증 스트레스로 인해 랫트의 혈중 IL-6 및 TNF-α 수준이 증가하지만, 스트레스 유발 랫트에 흑미 호분 추출물을 급여하면 스트레스가 억제되어 혈중 IL-6 및 TNF-α 수준이 감소된 것을 나타낸다. 이로부터, 본 발명의 흑미 호분 추출물은 스트레스 유발에 의해 증가하는 혈중 IL-6, TNF-α의 조절효과가 있으므로, 스트레스 개선용 건강기능식품으로 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
<실험예 4> 스트레스 유발에 의해 증가하는 혈중 MMP의 조절효과 분석
본 발명에 따른 흑미 호분 추출물이 스트레스 억제 효과가 있는지 확인하기 위해, 하기의 방법으로 스트레스 유발에 의해 증가하는 혈중 MMP(Matrix metallopeptidase)의 조절효과를 분석하는 실험을 수행하였고, 그 결과를 도 6 내지 9에 나타내었다. 스트레스가 유발되면 체내에서 MMP 수준이 증가되는 것으로 잘 알려져 있으므로, 하기와 같이 혈중 MMP-2, MMP-3, MMP-7 및 MMP-13에 대한 실험을 수행하였다.
상기 실험동물 모델의 준비에 따라 정상군, 대조군, 흑미 호분 1군 및 흑미 호분 2군을 사육하고, 12주간의 사육이 종료된 후 채혈을 하고, 채혈된 혈액을 원심분리하여 혈청을 얻었다.
랫트의 혈청을 MMP-7 ELISA kit(abcam, ab213910)의 96 well plate에 있는 각 well에 100 μL씩 각각 분주하고, 120분간 37℃에서 반응시킨 후, 각 well에 wash buffer를 250 μL씩 분주하여 1분 내지 2분간 세척이 되도록 두고, 멸균 티슈에 털어내는 과정을 5회 이상 반복한다. 100 μL의 biotinylated antibody를 각 well에 적용하고, 60분간 37℃에서 반응시킨 후, wash buffer를 250 μL씩 분주하여 1분 내지 2분간 세척이 되도록 두고, 멸균 티슈에 털어내는 과정을 5회 이상 바복한 후에, 5분 이상 건조(dry) 상태로 방치한다.
Streptavidin peroxidase를 각 well에 100 μL씩 분주하고 37℃에서 30분간 반응시킨 후, wash buffer로 250 μL씩 분주하여 1분 내지 2분간 세척이 되도록 두고, 멸균 티슈에 털어내었다. 각 well에 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine 기질 100 μL씩 분주하고 37℃에서 20분간 둔 후, 100 μL의 stopping solution을 분주하였다. 청색에서 황색으로 변화되는 stopping reaction을 확인한 후, 30분 내에 microwell plate reader(Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)에서 450 nm로 각 well의 흡광도(optical density)를 측정하였고, 대조군에 대한 각 농도군 흡광도의 백분율을 구하여 MMP-7의 상대적 활성도(relative activity)로 평가하였다. 또한 각 MMP에 해당하는 ELISA kit를 사용하는 것을 제외하고는, 이와 동일한 방법으로 MMP-2, MMP-3, MMP-13의 정량실험을 수행하였다
정상군에 비해 대조군은 혈중 MMP-2(ng/mL) 수준이 3.4% 증가하였다. 그리고 흑미 호분 1군은 대조군에 비하여 혈중 MMP-2(ng/mL) 수준이 8% 감소하였고, 흑미 호분 2군은 혈중 MMP-2(ng/mL) 수준이 6% 감소하였다(도 6 참조).
또한, 정상군에 비해 대조군은 혈중 MMP-3(ng/mL) 수준이 42% 증가하였다. 그리고 흑미 호분 1군은 대조군에 비하여 혈중 MMP-3(ng/mL) 수준이 31% 감소하였고, 흑미 호분 2군은 혈중 MMP-3(ng/mL) 수준이 20% 감소하였다(도 7 참조).
그리고, 정상군에 비해 대조군은 혈중 MMP-7(ng/mL) 수준이 7.8% 증가하였다. 그리고 흑미 호분 1군은 대조군에 비하여 혈중 MMP-7(ng/mL) 수준이 20% 감소하였고, 흑미 호분 2군은 혈중 MMP-7(ng/mL) 수준이 18% 감소하였다(도 8 참조).
마지막으로, 정상군에 비해 대조군은 혈중 MMP-13(ng/mL) 수준이 40.6% 증가하였다. 그리고 흑미 호분 1군은 대조군에 비하여 혈중 MMP-13(ng/mL) 수준이 22% 감소하였고, 흑미 호분 2군은 혈중 MMP-13(ng/mL) 수준이 26% 감소하였다(도 9 참조).
상기 결과는, 무릎 절개를 시행해 유발한 통증 스트레스로 인해 랫트의 혈중 MMP-2, MMP-3, MMP-7 및 MMP-13 수준이 증가하지만, 스트레스 유발 랫트에 흑미 호분 추출물을 급여하면 스트레스가 억제되어 혈중 MMP-2, MMP-3, MMP-7 및 MMP-13 수준이 감소된 것을 나타낸다. 이로부터, 본 발명의 흑미 호분 추출물은 스트레스 유발에 의해 증가하는 혈중 MMP의 조절효과가 있으므로, 스트레스 개선용 건강기능식품으로 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
<실험예 5> 스트레스 유발에 의해 증가하는 혈중 lipocalin-2의 조절효과 분석
본 발명에 따른 흑미 호분 추출물이 스트레스 억제 효과가 있는지 확인하기 위해, 하기의 방법으로 스트레스 유발에 의해 증가하는 혈중 lipocalin-2의 조절효과를 분석하는 실험을 수행하였고, 그 결과를 도 10에 나타내었다. 스트레스에 의해 체내에서 lipocalin-2가 증가(upregulated)되는 것이 잘 알려져 있으므로, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
상기 실험동물 모델의 준비에 따라 정상군, 대조군, 흑미 호분 1군 및 흑미 호분 2군을 사육하고, 12주간의 사육이 종료된 후 채혈을 하고, 채혈된 혈액을 원심분리하여 혈청을 얻었다. 이후, lipocalin-2 ELISA kit를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실험예 4와 동일한 방법으로 정량실험을 수행하였다.
정상군에 비해 대조군은 혈중 lipocalin-2(ng/mL) 수준이 2.6% 증가하였다. 그리고 흑미 호분 1군은 대조군에 비하여 혈중 lipocalin-2(ng/mL) 수준이 7% 감소하였고, 흑미 호분 2군은 혈중 lipocalin-2(ng/mL) 수준이 10% 감소하였다(도 10 참조).
상기 결과는, 무릎 절개를 시행해 유발한 통증 스트레스로 인해 랫트의 혈중 lipocalin-2 수준이 증가하지만, 스트레스 유발 랫트에 흑미 호분 추출물을 급여하면 스트레스가 억제되어 혈중 lipocalin-2 수준이 감소된 것을 나타낸다. 이로부터, 본 발명의 흑미 호분 추출물은 스트레스 유발에 의해 증가하는 혈중 lipocalin-2의 조절효과가 있으므로, 스트레스 개선용 건강기능식품으로 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
Claims (9)
- 40 내지 60%(v/v) 에탄올로 추출된 흑미 호분 추출물을 유효성분으로 포함하는 스트레스로 인한 증상 개선용 건강기능성식품이며,
상기 스트레스로 인한 증상의 개선은
1)체중감소를 억제하고
2)면역기능 저하를 억제하고
3)IL-6, TNF-α, MMP (Matrix Metallopeptidase) 또는 리포칼린(lipocalin)발현을 억제하는 것을 특징으로 하는, 스트레스로 인한 증상 개선용 건강기능성식품.
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- 제1항에 있어서,
상기 MMP는 MMP-2, MMP-3, MMP-7 및 MMP-13으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 스트레스로 인한 증상 개선용 건강기능성식품.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 lipocalin은 lipocalin-2인 것을 특징으로 하는 스트레스로 인한 증상 개선용 건강기능성식품.
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220083552A KR102612099B1 (ko) | 2019-11-14 | 2022-07-07 | 흑미 호분 추출물을 포함하는 스트레스 개선용 건강기능식품 |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| KR1020190145830 | 2019-11-14 | ||
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| KR1020200174500A Division KR20210058741A (ko) | 2019-11-14 | 2020-12-14 | 흑미 호분 추출물을 포함하는 스트레스 개선용 건강기능식품 |
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|---|---|---|---|---|
| KR101827256B1 (ko) | 2015-05-27 | 2018-02-09 | 농업회사법인 잠(유) | 흑미 미강 추출 분말의 제조방법 및 그에 따른 흑미 미강 추출 분말 |
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2020
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2022
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Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR101827256B1 (ko) | 2015-05-27 | 2018-02-09 | 농업회사법인 잠(유) | 흑미 미강 추출 분말의 제조방법 및 그에 따른 흑미 미강 추출 분말 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 정수정. 유산균 발효에 의한 흑미 호분세포층의 이화학적 특성 분석. 을지대학교 대학원 식품산업외식학과 석사학위논문. 2018년 2월 1부.* |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20210058741A (ko) | 2021-05-24 |
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