KR20010052257A - 식욕과 신진대사를 조절하는 방법 - Google Patents

식욕과 신진대사를 조절하는 방법 Download PDF

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Abstract

동물, 더 나아가 인체의 체중을 조절하는 방법들과 조성물들로서, 본 방법들은 동물들에게 투여하기 이전의 함량에 비하여 신경펩타이드 Y (NPY)의 합성과 분비를 조절하여 바람직하게 감소시키고, 성장호르몬 방출 인자 (GRF)의 합성과 분비를 조절하여 바람직하게 증가시키는 식이 조성물들을 투여함을 의미한다. 이러한 식이의 투여는 감퇴된 식욕과 조절된 신진대사를 유도하여 체중유실과 비만 감소를 포함한 체중조절을 강화한다.

Description

식욕과 신진대사를 조절하는 방법{Method of regulating appetite and metabolism}
비만은 심장질환, 당뇨병 및 일부 암 질환에 관련되는 잘 알려진 건강 문제이다. 억제된 식이요법이 체중감량을 유도할 수 있다는 것은 잘 알려져 있지만, 이러한 체중감량은 식이와 관련한 두 가지 뚜렷한 징후에 의하여 장기간 지속되는 경우가 드물다. 이 징후들은 시장기 및 음식물 섭취욕구의 확연한 증가, 그리고 급식대상 개인의 기초신진대사율의 현저한 저하를 말한다. 따라서, 낮은 칼로리 섭취의 흔한 결과는 저칼로리 식이의 중단 후 시장감 증가와 이에 수반하는 기초신진대사율의 감소로 인하여 체중이 증가하거나 원래 식이요법 실시 이전으로 또는 그 이상으로 회귀하는 현상이다.
비만은 일반적으로 칼로리 섭취 (식음)와 칼로리 소비가 불균형하여 그 결과로 발생한다. 그러나, 비만이 되는 성향은 특정 유전자에 의하여 영향을 받을 수 있으며, 이에 더하여 예를 들어 성장호르몬 결핍 또는 갑상선 기능저하 등 특정한 신진대사장애가 체중증가의 직접적 원인이 될 수 있다. 비만의 생리학적 원인에 관계없이, 식욕의 조절이 체중증가의 조절과 체중유지의 핵심 요소이다.
세포분자내분비학, 신경생물학 및 생리학의 최근 과학적 발전은 체중 및 식욕을 조절하는 복잡한 호르몬 및 신경경로에 대한 이해를 크게 확장시켰다. 현재에는 신경 호르몬계가 실질적으로 섭취 포만감과 신진대사조절의 모든 단계와 상호작용을 한다는 사실이 명백해 졌다. 이러한 새로운 이해의 중심은 뇌, 특히 시상하부 (hypothalamus) 내에서 작용하는 핵심 신경계가 촉진하는 역할을 인식하는 일이다.
시상하부에서 작용하는 많은 작용계 중에서 식욕과 신진대사를 조절하는 신경펩타이드 (Neuropeptide Y; NPY)는 결정적인 역할을 하는 것으로 현재 알려져 있다. NPY는 시상하부 신경세포에서 분비되는 36개의 아미노산으로 구성된 펩타이드이며 현재까지 발견된 식욕 자극 물질 중 가장 강력한 (분자 단위 수준에서) 천연 생성물질이다. NPY는 췌장 중합펩타이드와 펩타이드 YY를 포함하는 신경내분비 펩타이드 부류에 속한다. 흥미롭게도, NPY의 아미노산 서열과 NPY를 발현하는 신경세포들의 뇌 상의 위치가 진화적으로 매우 확연히 고정되어 있어, 시상하부 NPY의 생리학적 역할이 척추동물들 간에 공통적임을 시사하고 있다 (D. Larhammar, "Evolution of neuropeptide Y, peptide YY and pancreatic polypeptide," Regulatory Peptides, 62 :1-11 (1996)). White가 논문 "Neuropeptide Y: a central regulator of energy homeostasis," Regulatory peptides, 49:93-107 (1993)에 정리한 바에 의하면, NPY가 뇌에 투여 되었을 때 음식 섭취의 지속적인 증가를 유발하며, 장기간 투여된 경우 비만으로 발전하게 된다. 마찬가지로, 비만한 동물들 (Sanacora 등, "Increased hypothalamic content of preproneuropeptide Y messenger ribonucleic acid in generally obese Zucker rats and its regulation by food deprivation,Endocrinology," 127:730-737 (1990); Sanacora 등, "Developmental aspect of differences in hypothalamic preproneuropeptide Y messenger ribonucleic acid content in lean and genetically obese Zucker rats," J. Neuroendocrinol., 4:353-357 (1990)) 또는 음식 섭취가 결핍 또는 제한된 동물들 (White and Kershaw, "Increased hypothalamic neuropeptide Y expression following food deprivation," Molec. Cell. Neurosci., 1:41-48 (1990); Sahu 등, "Hypothalamic preproNPY mRNA levels in rats subjected to a scheduled feeding regimen," Molecular Brain Research, 15:15-18 (1992))의 시상하부에 특이적으로 고농도의 NPY가 관찰된다. 이러한 연구들이 예시하듯이, 시상하부 NPY의 농도 감소가 음식섭취 감소와 관련이 있다.
요약하면, 시상하부 내 신경세포의 NPY 분비는 섭취의욕을 자극하며, 장기간 고농도 NPY 발현은 과식증과 비만을 초래한다. 고농도 NPY의 감축 능력은 섭취욕구를 축소시킨다. NPY 유전자의 조절과 생리는 여기에 그 발견을 참고문헌으로 삽입시킨 Berelowitz 등의 논문 "Regulation of hypothalamic neuropeptide expression by peripheral metabolism," TEM 3:127-133 (1992)에 정리되어 있다.
성장호르몬 방출요소 (growth hormone releasing factor; GRF)는 성장호르몬 방출호르몬 (GHRH)이라고도 불리며, 글루카곤-VIP-PHI 계열에 속하는 44 아미노산으로 구성된 펩타이드로서 시상하부, 특히 아치형 핵 (arcuate nucleus)과 매체 융기 (medium eminence)에 고농도로 존재한다. GRF는 뇌하수체 성장호르몬 (GH)의 합성과 분비를 조절하는 제일의 자극요소로서, 지질의 분해 (지질분해, lipolysis)와 단백질 합성을 조절하는 신진대사 촉발의 결정적 조절 호르몬이다. 따라서 지질분해 촉진 중에도 근육질을 보존하기 위해서는 GH의 적정 수준을 유지하기 위하여 적정 수준의 GRF가 요구된다 (Berelowitz 등 (1992), 상동).
시상하부 GRF 농도와 음식섭취 결핍의 관계는 NPY에서 관찰된 바와는 반대이다. 구체적으로, 시상하부의 GRF 농도는 음식섭취 결핍에 의하여 감소한다 (White 등, "Localization of prepro-growth hormone releasing factor mRNA in rat brain and regulation of its content by food deprivation and experimental diabetes," Molec. Cell. Neurosci., 1:183-192 (1990); Bruno 등, "Influence of food deprivation in the rat on hypothalamic expression of growth hormone-releasing factor and somatostatin," Endocrinology, 127:2111-2116 (1990)). 더욱이, GRF의 발현은 정상식이 섭취로 사육하여 비만하지 않은 동물에서 보다 고지질 식이섭취로 비만해진 동물에서 또한 감소된다 (Berelowitz 등 (1992), 상동).
어떤 사람이 식이조절을 할 때, 낮아진 칼로리 섭취에 따라 그 신체는 감소된 신진대사율로 이를 보완한다. 본질적으로, 그 신체는 음식에 대한 욕구를 자제하고, 이에 의하여 적은 양의 음식물로 생존한다. 식이조절이 계속되는 동안, 그 사람은 칼로리 섭취에 대한 감지도가 낮아진다. 식이조절이 끝나면, 낮아진 칼로리 섭취 감지도와 낮아진 기초신진대사율을 가진 상태에서 정상적인 식이섭취를 하게 되므로 일반적으로 그 사람은 체중이 증가하게 된다 (NIH Technology Assessment Conference Panel, "Methods for voluntary weight loss and control," Ann. Intern. Med., 116:942-949 (1992); Wadden, "Treatment of Obesity by moderate and severe caloric restriction," Ann. Intern. Med., 119:688-693 (1993)).
음식의 섭취를 중단한 쥐에 있어서 GRF 수준의 저하는 식이 단백질의 결핍에 원인이 있으며 (Bruno 등, "Regulation of rat hypothalamic prepro-growth hormone-releasing factor messenger ribonucleic acid by dietary protein," Endocrinology, 129:1226-1232 (1991)), 이러한 저하는 아미노산 히스티딘의 보충된 식이로써 일부 복구될 수 있다 (Bruno 등, "Regulation of hypothalamic preprogrowth hormone-releasing factor messenger ribonucleic acid expression in food-deprived rats: A role for histaminergic nerotransmission," Endocrinology, 133:1377-1381 (1993)).
Latham과 Blundell의 논문 "Evidence for the effect of tryptophan on the pattern of food consumption in free feeding and food deprived rats," Life Sciences, 24:1971-1978 (1979)은 L-트립토판을 정맥을 통하여 쥐들에게 투여하면 이 물질의 투여 후 4 시간 이내에 그 쥐들의 정상 칼로리 식이에 대한 전반적 섭취를 저하시킴을 보고하고 있다. 그 이후, 트립토판은 쥐에 있어서 음식 섭취에 영향이 없는 것으로 생각되어 졌다.
동물, 특히 인체의 체중감량 효과를 목표로 하는 매우 다양한 식이가 제시되어 있다. 그러나 이러한 식이들이 체중감소에 다소 성공적일 수도 있으나, 이 중 많은 경우에 장기적인 체중감소를 촉진하지 못한다. 그 이유는 이러한 방법들이 화학적 식욕 감퇴제의 섭취를 동반하지 않는 한 음식 섭취욕구를 효과적으로 감소시키지 못하기 때문이다.
본 발명은 칼로리 섭취의 감소와 음식 섭취욕구 또는, 더욱 좋게는 이와 동시에, 식이의 신진대사효과를 조절할 수 있도록 특이하게 고안된 식이를 제공함으로써 체중감량의 기술에 대한 오랜 요구를 충족 시킨다.
본 연구는 국립과학연맹 (National Science Foundation) 과제 BNS 9007573에 의해 일부 지원되었다. 미국 정부는 본 발명에 대하여 특정한 권리를 가질 수 있다.
본 발명은 식욕 및 신진대사의 조절을 통한 동물의 체중조절에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 저칼로리, 저 또는 무지방, 그리고 식욕을 조절하고 식이 중 변화된 신진대사효과를 조절하는 첨가 식용아미노산들이 부가된 조절된 양의 단백질을 함유한 식이를 사용하는, 인체 및 기타 동물들의 체중조절에 관한 것이다.
첨부한 도면들은 특정한, 본보기의, 제한 없는, 실험적 연구들을 참고로 하여 본 발명을 쉽게 설명하기 위하여 여러 자료를 도표화하여 예시한 것이다.
도 1은 핵산효소 보호 분석 (nuclease protection analysis)에서 얻은 상대적 평균 밀도치 (밀도)를 나타낸 히스토그램으로, 적시한 시간의 기간 동안 급식을 중단한 쥐를 희생시켜 얻은 시상하부 추출액의 preproNPY mRNA 농도를 측정하고 이를 자유 급식한 대조구 쥐에서 얻은 값을 1.0으로 가정하여 비교하였다. Fed, 자유 급식 (무제한) 대조구; FD, 급식 중단; *, one-way ANOVA, p 〈 0.05, 및 Fishers 최소 유의적 차이 (LSD) 시험에 의해 대조구와 유의성 차이를 보임.
도 2는 시상하부 preproNPY mRNA의 상대적 밀도를 나타낸 히스토그램으로, 적시한 기간 동안 급식 중단 또는 급식을 재개한 쥐에서 그 함량을 분석하였다. 약자와 기호는 도 1과 같으며, 그 외 RF는 급식 중단 후 재급식하여 적시한 시간에 측정한 것이다.
도 3은 시상하부 preproNPY mRNA의 상대적 밀도를 나타낸 히스토그램으로, 급식 중단 후 선별된 영양소를 재급식한 경우와 자유 급식 대조구, 급식 중단 후 정상 급식을 재개한 경우를 비교한 것이다. 약자와 기호는 도 1, 도 2와 같으며, 그 외 NRF, 정상 재급식; FFRF, 무지방 재급식; PFRF, 무단백질 재급식; CFRF, 무탄수화물 재급식.
도 4는 시상하부 preproNPY mRNA의 상대적 밀도를 나타낸 히스토그램으로, 급식 중단 후 단백질의 함량을 점진적으로 높여 재급식한 경우와 자유 급식 대조구 쥐 및 급식 중단 쥐의 분석치를 비교한 것이다. 약자와 기호는 도 1 내지 3과 같으며, 그 외 %PRF, 재급식한 단백질%.
도 5는 시상하부 preproNPY mRNA의 상대적 밀도를 나타낸 히스토그램으로, 대조구, 자유 급식, 급식 중단 쥐들을 다른 종류의 재급식 식이와 비교한 것이다. 약자와 기호는 도 1 내지 4와 같으며, 그 외 Tyr, 타이로신을 첨가한 무단백질 재급식; GA, 글루타민산을 첨가한 무단백질 재급식; His, 히스티딘을 첨가한 무단백질 재급식.
도 6은 LP(-) 또는 LP(+) 식이로 7 주일간 자유 급식한 비만한 쥐의 체중 변화의 집적치를 나타낸 그래프이다. LP(-), 대조구 아미노산 (페닐알라닌과 발린)을 첨가한 저단백질 식이; LP(+), 트립토판, 히스티딘 및 아르기닌을 첨가한 저단백질 식이.
도 7은 LP(-) 또는 LP(+) 식이로 7 주일간 자유 급식한 비만한 쥐의 주간 음식 소비를 나타낸 그래프이다. *, 통계적으로 유의성이 있는 p 〈 0.05 대 이에 상응하는 LP(-) 시점.
도 8은 LP(-) 또는 LP(+) 식이로 자유 급식한 비만한 쥐의 역복막 지질띠 중량을 나타낸 그래프이다.
도 9는 LP(-) 또는 LP(+) 식이로 자유 급식한 비만한 쥐의 주간 체중 유실의 집적치를 나타낸 그래프이다. *, 통계적으로 유의성이 있는 p 〈 0.05 대 이에 상응하는 LP(-) 시점.
도 10은 LP(-) 또는 LP(+) 식이로 급식한 비만한 쥐의 평균 음식 소비량을 표시한 그래프로, 음식 섭취량은 소등 후 2 시간 및 4 시간 동안 소비한 총 음식의 평균 ± SEM을 나타낸다. *, LP(-) 식이 2 시간 소비와의 비교에서 p 〈 0.05로 통계적으로 유의성이 있음; LP(-) 식이 4 시간 소비와의 비교에서 p 〈 0.001로 통계적으로 유의성이 있음.
도 11은 LP(-) 또는 LP(+) 식이로 제한 급식한 비만한 쥐의 역복막 지질띠 중량을 나타낸 그래프이다.
도 12는 다른 종류의 음식제한 식이를 급식한 비만 쥐의 시상하부 preproNPY mRNA의 상대적 흡광도를 나타낸 그래프이다.
도 13은 제한된 LP(-) 또는 LP(+) 급식한 비만 쥐의 시상하부 preproNPY mRNA의 상대적 흡광도를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 동물, 더 나아가 인체의 식욕을 조절하고 비만을 감소시킬 수 있는 방법과 조성물에 관한 것으로서, 그 방법과 조성물에는 이미 예시한 바와 같이 예를 들어 preproNPY의 유전 암호 mRNA ("preproNPY mRNA") 농도에 의한 신경펩타이드 Y의 합성과 분비, 그리고 예를 들어 preproGRF의 유전 암호 mRNA ("preproGRF mRNA") 농도에 의한 성장호르몬 방출요소의 합성 및 분비를 알맞고 정상적인 비만하지 않은 동물의 수준으로 조절하는 것을 포함한다.
따라서, 본 발명의 일면에는 동물에게 식이(diet)를 투여함으로서 동물의 음식 섭취 욕구를 감소시키는 방법을 포함하는데, 상기 식이는 저 칼로리, 저 단백질의 식이를 투여하기 전에 사전 투여된 식이(pre-administation diet)보다 더 낮은 양의 칼로리와 단백질을 함유하고 있으며, 사전 투여된 신경펩타이드 Y의 수준에 비해 동물의 신경펩타이드 Y의 수준을 감소시키기에 충분하도록 식욕감퇴를 유발할 수 있는 양의 트립토판이 첨가되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일면은 동물에게 식이를 투여함으로서 동물의 신진대사율을 안정화시키는 방법을 포함하는데, 상기 식이는 저 칼로리, 저 단백질의 식이를 투여하기 전에 사전 투여된 식이보다 더 낮은 양의 칼로리와 단백질을 함유하고 있으며, 사전 투여된 성장호르몬 방출요소 수준에 비해 동물에서 신진대사율을 안정화시킬 수 있는 양의 성장호르몬 방출요소를 증가시키도록 유도하기에 충분한 양의 히스티딘이 첨가되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일면은 동물에게 식이를 투여함으로서 동물의 신진대사율을 안정화시키는 방법을 포함하며, 상기 식이는 저 칼로리, 저 단백질의 식이를 투여하기 전에 사전 투여된 식이보다 더 낮은 양의 칼로리와 단백질을 함유하고 있으며, 사전 투여된 성장호르몬 방출요소 수준에 비해 동물에서 신진대사율을 안정화시킬 수 있는 양의 성장호르몬 방출요소를 증가시키도록 유도하기에 충분한 양의 히스티딘이 첨가되어 있는 것을 특징으로 한다.
또 하나의 본 발명의 다른 일면은 동물에게 식이를 투여함으로서 동물의 체중을 조절하는 방법을 포함하는데, 상기 식이는 저 칼로리, 저 단백질의 식이를 투여하기 전에 사전 투여된 식이보다 더 낮은 양의 칼로리와 단백질을 함유하고 있으며, 사전 투여된 성장호르몬 방출요소 수준에 비해 동물에서 신진대사율을 안정화시킬 수 있는 양의 성장호르몬 방출요소를 증가시키도록 유도하기에 충분한 양의 히스티딘이 첨가되어 있는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 또 하나의 다른 일면은 동물에게 식이를 투여함으로서 동물의 음식 섭취 욕구를 감소시키고 동물의 신진대사율을 증가시키는 방법에 관련된 것으로, 상기 식이는 저 칼로리, 저 단백질의 식이를 투여하기 전에 사전 투여된 식이보다 더 낮은 양의 칼로리와 단백질을 함유하고 있으며, 사전 투여된 신경펩타이드 Y의 수준에 비해 동물의 신경펩타이드 Y의 수준을 감소시키기에 충분하도록 식욕감퇴를 유발할 수 있는 양의 트립토판과, 사전 투여된 성장호르몬 방출요소 수준에 비해 동물에서 신진대사율을 안정화시킬 수 있는 양의 성장호르몬 방출요소를 증가시키도록 유도하기에 충분한 양의 히스티딘이 첨가되어 있는 것을 특징으로 한다.
또 하나의 본 발명의 다른 일면은 동물에게 식이를 투여함으로서 동물의 체중을 조절하는 방법에 관한 것으로, 상기 식이는 저 칼로리, 저 단백질의 식이를 투여하기 전에 사전 투여된 식이보다 더 낮은 양의 칼로리와 단백질을 함유하고 있으며, 사전 투여된 신경펩타이드 Y의 수준에 비해 동물의 신경펩타이드 Y의 수준을 감소시키기에 충분하도록 식욕감퇴를 유발할 수 있는 양의 트립토판과, 사전 투여된 성장호르몬 방출요소 수준에 비해 동물에서 신진대사율을 안정화시킬 수 있는 양의 성장호르몬 방출요소를 증가시키도록 유도하기에 충분한 양의 히스티딘이 첨가되어 있는 것을 특징으로 한다.
그리고 또 하나의 본 발명의 다른 일면은 동물의 신경펩타이드 Y의 분비를 조절하는 방법에 관한 것으로, 조절된 방류율로, 적어도 약 4 시간의 지속기간에 걸쳐 신경펩타이드 Y의 수준 감소를 유도하기에 충분하도록 신경펩타이드 Y 수준을 조절할 수 있는 양의 트립토판을 동물에 투여하는 것을 특징으로 한다.
이와 함께 또 하나의 본 발명의 다른 일면은 동물의 신경펩타이드 Y와 성장호르몬 방출요소의 분비를 조절하는 방법에 관한 것으로, 조절된 방류율로, 적어도 약 4 시간의 지속기간에 걸쳐 사전 투여된 신경펩타이드 Y와 성장호르몬 방출요소의 수준보다 신경펩타이드 Y의 수준은 감소시키고 성장호르몬 방출요소의 수준은 증가시키도록 각각 유도하기에 충분하도록 신경펩타이드 Y를 조절할 수 있는 양의 트립토판과 성장호르몬 방출요소의 수준을 조절할 수 있는 양의 히스티딘을 동물에 투여하는 것을 특징으로 한다.
위에 명기한 방법들에 부가하여, 본 발명은 또한 특히 인체에 있어서 체중을 조절할 수 있는 조성들을 제시하고 있다. 즉, 본 발명은 약 2,400이하의 칼로리 , 약 10 그램 (g) 내지 약 540 g의 단백질 및 단백질 g 당 약 5 mg 내지 약 125 mg의 트립토판으로 조성되어 있는 일상 식이가 함유되어 있는 인체용 식품 조성물에 관련한다.
본 발명은 또한 약 2,400이하의 칼로리, 약 10 그램 (g) 내지 약 36 g의 단백질 및 단백질 g 당 약 10 mg 내지 약 270 mg의 히스티딘으로 조성되어 있는 일상 식이가 함유되어 있는 인체용 식품 조성물에 또한 관련한다.
본 발명은 이에 더하여 약 2,400이하의 칼로리, 약 10 그램 (g) 내지 약 36 g의 단백질, 단백질 g 당 약 5 mg 내지 약 125 mg의 트립토판 및 단백질 g 당 약 10 mg 내지 약 270 mg의 히스티딘으로 조성되어 있는 일상 식이를 포함하며, 그리고 상기 식이의 약 10% 내지 25%의 칼로리는 단백질로부터, 상기 식이의 약 50% 내지 약 80%의 칼로리는 탄수화물로부터 그리고 상기 식이의 약 1% 내지 약 10%의 칼로리는 지방으로부터 유입되는 인체용 식품 조성물에 또한 관련한다.
본 발명은 동물, 특히 인체에 있어 체중을 조절할 수 있는 방법과 조성물에 관한 것이다. 여기에 사용한 "체중조절"이라는 용어와 이의 문법적 상당 어구들은 체중을 줄임으로써 또는 체중을 늘리지 않음으로써 비만을 줄이는 것을 의미한다.
본 발명자들은 동물에게 가급적 적은 칼로리, 저 또는 무지방 및 아미노산 L-트립토판이 첨가된 저단백질 식이의 투여가 시상하부 NPY의 합성 및 분비를 감소시키며, 또한 식욕을 감소시킨다는 사실을 발견하였다. 식욕감퇴는 체중조절로 이어질 것이다. 가급적 적은 칼로리, 저 또는 무지방 및 아미노산 L-히스티딘이 첨가된 저 또는 무단백질 식이의 투여가 시상하부 GRF의 합성과 분비를 유도하며, 이에 따라 급식 중 신진대사를 조절하는데, 이와 같이 낮아진 칼로리 감지점 또는 결정점이 알려진 바 없다. 이렇게 되면 식이가 종결될 시 체중증가를 방지하며, 따라서 체중을 조절한다. 본 발명에 따르면, NPY의 합성과 분비를 조절 (가급적 감소하는 방향으로)함으로써 식욕을 효과적으로 감퇴 시키기 위하여 트립토판을, 그리고 GRF의 합성과 분비를 조절 (가급적 증가하는 방향으로)함으로써 신진대사를 효율적으로 조절하기 위하여 히스티딘을, 모두 적정량 첨가한 식이를 투여함으로써 체중조절이 강화된다.
특히, 본 발명자들은 정량의 단백질을 함유한 식이와 함께 트립토판과 히스티딘을 동물에 투여하면 다음과 같은 효과를 갖는다는 사실을 발견하였다: 그 동물의 식욕은 감소한다; 그 동물은 체중을 유실한다; 그 동물의 체지방 백분율이 감소한다; 그리고 트립토판과 히스티딘을 투여하기 전의 NPY 및 GRF 수준에 비하여 NPY 수준이 감소하고 GRF 수준이 증가한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 저단백질 식이에 트립토판과 히스티딘을 첨가하면 전술한 바와 같이 동물의 섭취의욕을 감소시키고 신진대사를 조절하게 된다. 식욕조절에 대한 트립토판과 히스티딘의 효과는 동물에게 정상 단백질 함량 보다 낮은 함량의 단백질과 이에 트립토판과 히스티딘 중 하나 또는 가급적 모두를 첨가한 식이를 급식할 때 그 효과가 극대화 된다.
본 발명의 방법은 애완 동물 및 개, 고양이, 말, 돼지, 소, 그리고 양 등의 기타 동물들을 포함한 비만한 인체 및 동물들의 체중조절에 가장 효과가 있다. 일반적으로 인체 및 동물의 비만은 현재 규정된 표준보다 높은 특히 지방 조직의 중량 및 신체량으로 성격 지워진다. 인체의 비만은 현재 규정된 표준보다 높은 개인의 신체 중량 지수 (Body Mass Index, BMI) - Quetelet 지수라고 불리우기도 한다 - 를 가진 상태로 정의된다. BMI는 체중 (kg 단위)을 키2(미터2단위)으로 나누어 줌으로써 산출된다. 남자와 여자 모두에게 "정상"으로 규정된 BMI는 20-24.9 kg/m2이다. 등급 I 비만은 BMI 25-29.9 kg/m2에 해당되며; 등급 II 비만은 30-40 kg/m2에 해당되며; 등급 III 비만은 40 kg/m2이상에 해당된다 (E. Jequier, "Energy, obesity, and body weight standards," Am. J. Clin. Nutr., 45:1035-47 (1987)). 이상적인 체중은 키, 체격, 골격, 그리고 성별에 따라 인종 및 개인 간에 차이가 있다.
인체의 경우 정상적인 하루 식이는 일반적으로 다음과 같이 구성된다: 약 2,800 내지 이 보다 훨씬 높은 칼로리, 약 12 g 내지 약 45 g의 단백질, 약 120 g 내지 약 610 g의 탄수화물, 그리고 약 11 g 내지 약 90 g의 지방. 저칼로리 식이는 상기한 내용의 약 85%, 더욱 좋게는 약 70% 이하가 되는 정도를 말한다.
동물에 있어서, 칼로리의 요구는 각 동물의 종과 크기에 따라 다양하다. 예를 들어, 고양이의 경우, 파운드 당 총 칼로리 흡수는 단백질, 탄수화물 및 지방의 백분율과 함께 그 고양이의 연령과 생식 단계에 따라 다양하다. 그러나 고양이에 대한 일반적 기준은 40 칼로리/파운드/일 (cal/lb/day) (18.2 cal/kg/day)이다. 약 30% 내지 약 40%는 반드시 단백질이어야 하고, 약 7% 내지 10%는 탄수화물로부터 얻어야 하며, 그리고 약 50% 내지 약 62.5%는 지방 흡수에 의해 획득해야 한다.
비만한 사람 또는 비만하지 않은 사람이라 하여도 감량을 원하거나 또는 체중을 조절하고자 할 때, 그 사람의 NPY 및/또는 GRF의 수준을 식욕을 감소시키면서도 급식 중단 이후 체중 증가를 유도할 수 있는 정도로 신진대사 감지도를 확연히 낮추지 않기에 충분하도록 조절할 수 있는 식이를 투여할 수 있다.
이러한 식이는 그 사람의 NPY 수준을 비만하지 않은 정상적 수준으로 낮출 수 있는, 따라서 그 사람의 섭취의욕을 조절할 수 있는 양의 트립토판이 함유된 저칼로리, 저단백질 식이로 구성된다. 인체에 있어서, 그 양은 개인 별로 차이가 있겠지만, NPY의 수준을 기본치 보다 최소한 15% 아래로 조절할 수 있는 트립토판의 적합한 양은 단백질 1 g 당 약 5 mg 내지 약 125 mg으로 추정하고 있다. NPY의 수준을 기본치 보다 최소한 15% 아래로 감소시킬 수 있는 트립토판의 보다 바람직한, 그리고 더욱 바람직한 요구량은 단백질 1 g 당 약 6 mg 내지 약 61 mg, 그리고 단백질 1 g 당 8 mg 내지 약 31 mg으로 각각 추정하고 있다.
저칼로리, 저단백질 식이에 그 사람의 GRF 수준을 높이기에 충분한 양의 히스티딘을 더 첨가할 수 있으며, 이에 의하여 억제된 혈청 성장호르몬의 수준을 복구시켜 기초신진대사율을 예측된 기초신진대사율과 같거나 더 높게 유도할 수 있다. 성인에 있어서, GH는 기본 신진대사 조절 호르몬으로서의 구실을 함으로써 지질분해를 촉진하고 단백질의 분해를 저해한다. GH의 분비는 시상하부 GRF에 의하여 조절되며 GRF 수준의 상승은 혈장 GH 수준의 증가와 상관관계가 있다. 비만한 사람들의 경우, 낮은 혈장 GH 수준이 신진대사율의 감소 그리고 지질분해 및 단백질 분해의 증가와 관련된다 (C. Dierguez, M.D. Page and M.F. Scalon, "Growth hormone neuroregulation and its alterations in disease states," Clinical Endocrinology, 28:109-143 (1988)). 따라서, 원하는 신진대사율의 조절 목표는 순육질 조직 보다는 지방을 연소시키는 부분에 맞춰지며, 지방조직의 양을 순육질에 비교함으로써 결정될 것이고, 식이의 시점과 종점에서 총 체중을 측정함으로써 확인할 수 있다. 동물시험의 결과 (Bruno 등 (1993), 상동)에 의하면, 비만한 사람에게서 GRF의 수준을 기준치 보다 최소한 15% 상승시킬 수 있는 히스티딘의 적정량은 단백질 g 당 약 10 mg 내지 약 270 mg으로 추정한다. 히스티딘의 바람직한 그리고 보다 더욱 바람직한 범위는 각각 단백질 g 당 약 15 mg 내지 135 mg, 그리고 단백질 g 당 약 17 mg 내지 약 68 mg이다.
지방조직을 순육질 조직으로 전환하는 이화작용 (이후 "지방/순육질 조직 이화작용"이라고 함)을 낮추데 관여하는 혈장 GH의 수준을 낮추는데 낮은 수준의 GRF가 기여한다고 믿고 있다. 그러므로, 혈장의 GH 수준이 높아지면 지방/순육질 조직 이화작용을 순조롭게 증가시키게 된다. 시상하부 GRF 수준은 혈장 GH를 높이는데 관여한다.
본 발명은 동물, 더 나아가 인체의 NPY와 GRF의 분비를 조절하는 방법을 포함하며, 이는 동물 및 인체에 조절된 방류율에 의해 투여 이전의 NPY와 GRF의 수준보다 감소시키는데 충분한, NPY를 조절할 수 있는 양의 트립토판과 GRF를 조절할 수 있는 양의 히스티딘을 최소한 약 4 시간 동안 지속적으로 투여하는 것을 의미한다. 지속 기간이 최소한 8 시간인 경우가 바람직하며, 더욱 바람직하기는 최소한 12 시간이다. 트립토판과 히스티딘의 양은 대상 동물의 식음행동을 관찰하거나 또는 사람들로부터 배고픔, 식욕 및 음식 소비량에 대한 회신을 받아 보면서 조절할 수 있다. 트립토판과 히스티딘의 방출 지속기간은 지금껏 사용해 온 그리고 현재 가능한 잘 알려진 여러 형태의 방출시간 조성을 참고하고 본 발명의 발표에 준하여 평상적으로 숙련된 기술의 하나로 다양하게 조제될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 구현에 관하여는 여기에서 더 이상 언급할 필요가 없다.
본 발명에 의하면, 체중을 감량하고자 하는 사람은 정상 식이에 트립토판과 히스티딘이 첨가된 저칼로리, 저단백질 식이를 투여하는 것이 바람직하다. 보편적으로, 본 발명에서의 보충된 저칼로리 저단백질 식이는 하루에 3 회 투여(즉, 세끼의 식사로 급식)하지만, 투여 및 소비의 빈도수는 일일 총 투여 또는 소비의 양 만큼 중요하지 않다. 따라서, 사람이나 동물의 식사 습관에 따라 하루에 섭취해야 할 총량을 한번의 식사 또는 하루 간 수 회에 걸쳐 투여할 수도 있다. 마찬가지로, 특정한 칼로리 요구량도 성별 골격, 활동도 등을 고려하여 개인 별로 조절할 수 있다.
본 발명은 약 2,400 칼로리 이하, 약 10 g 내지 약 540 g의 단백질, 그리고 (a)단백질 g 당 약 5 mg 내지 약 125 mg의 트립토판 또는 (b) 단백질 g 당 약 10 mg 내지 약 270 mg의 히스티딘중 최소한 하나로 조성되어 있는 일상 식이가 함유되어 있는 인체용 식품 조성물을 포함한다.
본 발명에 따른 바람직한 인체용 식품 조성물은 약 800 칼로리 이하, 약 10 g 내지 약 180 g의 단백질, 그리고 (a) 단백질 g 당 약 8 mg 내지 약 31 mg의 트립토판 또는 (b) 단백질 g 당 약 17 mg 내지 약 68 mg의 히스티딘 중 최소한 하나로 조성되어 있는 일상 식이로 이루어 진다.
본 발명의 더욱 바람직한 인체용 식품 조성물은 약 800 내지 약 1,200 칼로리, 약 10 g 내지 약 270 g의 단백질, 그리고 (a) 단백질 g 당 약 6 mg 내지 약 61 mg의 트립토판 또는 (b) 단백질 g 당 약 15 mg 내지 약 135 mg의 히스티딘 중 최소한 하나로 조성되어 있는 일상 식이로 이루어 진다.
본 발명의 또 다른 더욱 바람직한 인체용 식품 조성물은 약 2,400 칼로리 이하, 약 10 g 내지 약 540 g의 단백질, 약 60 g 내지 약 540 g의 탄수화물, 약 2 g 내지 약 240 g의 지방, 그리고 (a) 단백질 g 당 약 5 mg 내지 약 125 mg의 트립토판 또는 (b) 단백질 g 당 약 10 mg 내지 약 270 mg의 히스티딘 중 최소한 하나로 조성되어 있는 일상 식이로 이루어 진다.
이에 더한 본 발명의 또 다른 바람직한 인체용 식품 조성물은 약 800 칼로리 이하, 약 10 g 내지 약 180 g의 단백질, 약 20 g 내지 180 g의 탄수화물, 약 0.5 g 내지 약 80 g의 지방, 그리고 (a) 단백질 g 당 약 8 mg 내지 약 31 mg의 트립토판 또는 (b) 단백질 g 당 약 17 mg 내지 약 68 mg의 히스티딘 중 최소한 하나로 조성되어 있는 일상 식이로 이루어 진다.
본 발명의 또 다른 더욱 바람직한 인체용 식품 조성물은 약 800 내지 약 1,200 칼로리, 약 10 g 내지 약 270 g의 단백질, 약 30 g 내지 270 g의 탄수화물, 약 1 g 내지 120 g의 지방, 그리고 (a) 단백질 g 당 약 6 mg 내지 약 61 mg의 트립토판 또는 (b) 단백질 g 당 약 15 mg 내지 약 135 mg의 히스티딘 중 최소한 하나로 조성되어 있는 일상 식이로 이루어 진다.
전술한 각각의 인체용 식품 조성물에 있어서, 조성 단백질, 탄수화물 및 지방의 상대적인 양은 반드시 건강한 일상 식이에 영양적으로 인정할 만한 범위 이내 이어야 한다. 전술한 인체용 식품 조성물을 이러한 영양적으로 인정할 만한 범위에 맞추기 위해서는, 내용물들의 비율이 다음의 칼로리 백분율 이내에 있어야 하는데, 이는 단백질 조성에 부가된 트립토판, 히스티딘 또는 이 두 가지 모두를 함께 포함하며, 단백질 g 당 4 칼로리, 탄수화물 g 당 4 칼로리, 그리고 지방 g 당 9 칼로리로 하는 것이다. 따라서, 상기한 인체용 식품 조성물 내의 내용물 양들은 다음의 백분율에 준하여 조절되는데, 이 때 내용물의 양이 위에 기술한 절대 중량이 아닌 다음에 적시한 백분율 이내에 있어야 한다는 것이 더욱 중요하다.
본 발명에 따른 일상 식이의 인체용 식품 조성물 내용물은 칼로리의 약 10% 내지 약 25%는 단백질로부터, 그 식이 칼로리의 약 50% 내지 약 80%는 탄수화물로부터, 그리고 그 식이 칼로리의 약 1% 내지 약 10%는 지방으로부터 온다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 일상 식이의 인체용 식품 조성물 내용물은 칼로리의 약 10% 내지 약 20%는 단백질로부터, 그 식이 칼로리의 약 60% 내지 약 80%는 탄수화물로부터, 그리고 그 식이의 칼로리의 약 1% 내지 약 6%는 지방으로부터 얻도록 되어야 한다.
전술한 각각의 인체용 식품 조성물에 있어서, 각각 적시한 트립토판과 히스티딘의 양들이 함께 존재하는 것이 바람직한데, 이를 통하여 식욕감퇴와 두 성분의 기초신진대사율 조절 기능을 확보하여 본 발명의 요망 체중조절 효과를 한층 더 강화할 수 있다.
본 발명에 따라 현 시점에서 1 회에 약 250 칼로리를 공급하며 하루에 여러 번 급식하는 하나의 바람직한 식이 조성물은 칼로리의 약 16.6%를 단백질 (약 0.4 g의 트립토판과 약 0.6 g의 히스티딘 그리고 9.4 g의 단백질을 포함)로부터 공급하고, 칼로리의 약 80%를 탄수화물 (약 50 g)로부터 공급하며, 그리고 칼로리의 3.75%를 지방 (약 1 g)으로부터 공급하도록 한다. 본 식이를 하루에 3 회에 걸쳐 750 칼로리를 공급하면서 같은 백분율을 유지하기 위해서는 약 28.2 g의 단백질, 약 1.2 g의 트립토판, 약 1.8 g의 히스티딘, 약 150 g의 탄수화물, 그리고 약 3 g의 지방을 소비하게 된다. 하루에 본 식이를 4 회에 걸쳐 1,000 칼로리를 공급하면서 같은 백분율을 유지하기 위해서는 약 37.6 g의 단백질, 약 1.6 g의 트립토판, 약 2.4 g의 히스티딘, 약 200 g의 탄수화물, 그리고 약 4 g의 지방을 소비하게 된다.
본 발명에 따라 현 시점에서 1 회에 약 250 칼로리를 공급하며 하루에 여러 번 급식하는 또 다른 바람직한 식이 조성물은 칼로리의 약 17.5%를 단백질 (약 0.3 g의 트립토판과 약 0.65 g의 히스티딘, 그리고 10 g의 단백질을 포함)로부터 공급하고, 칼로리의 약 77%를 탄수화물 (약 48 g)로부터 공급하며, 그리고 칼로리의 약 5.4%를 지방 (약 1.5 g)으로부터 공급하도록 한다. 하루에 본 식이를 3 회에 걸쳐 750 칼로리를 공급하면서 같은 백분율을 유지하기 위해서는 약 30 g의 단백질, 약 0.9 g의 트립토판, 약 1.95 g의 히스티딘, 약 144 g의 탄수화물, 그리고 약 4.5 g의 지방을 소비하게 된다. 하루에 본 식이를 4 회에 걸쳐 1,000 칼로리를 공급하면서 같은 백분율을 유지하기 위해서는 약 40 g의 단백질, 약 1.2 g의 트립토판, 약 2.6 g의 히스티딘, 약 192 g의 탄수화물, 그리고 약 6 g의 지방을 소비하게 된다.
각 사람의 체중감소율은 비만의 실제적 발생 요인을 포함한 여러 가지 심리적 및 신체적 조건에 따라 다르겠지만, 본 식이요법을 준수하는 사람은 약 2 주일 이내 이후에 확연한 체중감소를 경험하게 될 것으로 기대된다.
인체의 비만에 대한 본 발명의 방법의 실제적 효과를 조사하기 위하여, 본 식이를 행한 각 개인 별로 체중, 체지방 및 식욕을 측정하였다. 인체의 체중은 가급적 자주 보정된 표준 저울을 사용하여 측정할 수 있는데, 저울의 보정은 매일 내지 며칠에 한번씩 또는 1 주일 내외로 자주 행하는 것이 바람직할 것이다.
인체의 체지방율은 Katch와 McArdle: Nutrition, Weight Control, and Exercise, 3rd ed., Leah Ferbiger, Philadelphia (1988)에 기술되어 있는 바와 같은 표준 기술을 사용하여 측정할 수 있다.
체지방율을 측정하기 위하여 일반적으로 사용되는 몇 가지 방법은:
1) 수압 계측 (수중 계측이라고도 함): 이 방법은 대기 중에서 측정한 신체중량과 수중에 침지한 상태로 측정한 신체중량의 차이를 가지고 개인의 신체부피를 산출하는 것으로써, 즉 신체의 부피는 수중에서 감소되어 나타나는 (물의 밀도에 대한 적절한 온도 보정을 고려하면서) 체중 감소치와 같다. 개인의 신체밀도는 신체중량을 여기에서 얻은 신체부피로 나누어 줌으로써 계산한다. 이 계산된 결과를 가지고, 인체의 상대적 지방함량은 신체밀도를 대입한 간단한 등식에 의해서 계측될 수 있다:
지방율 = 495/밀도 - 450
이 등식은 총 체지방에 큰 변화가 있어도 지방 및 비지방 조직의 밀도는 상대적으로 불변이라는 이론적 전제로부터 유도되었다.
2) 신체질량 지수 (Body Mass Index, "BMI"), 또는 Quetelet 지수, 전술한 바와 같음.
3) 지방 층 기법 (fat fold technique)에 의한 피하지방의 측정: 이 방법에서는 집게형 캘리퍼를 사용하여 대표적 신체 부위들의 피부 층 두께를 계측하여 피하지방을 측정한다. 여러 번의 측정에서 얻은 수치를 종합하여 이 피부 층 측정에서 얻은 값을 개인 간 상대적 지방도의 지수로 사용하거나 신체 지방율을 예측하기 위하여 개발된 산술 등식에 대입함으로써 신체지방을 산출하는 것이다.
4) 초음파: 이 방법에서는, 초음파 탐지기를 사용하여 피부와 지방육층 간의 거리 및 지방육층과 뼈 간의 거리를 측정한다. 탐지기에서 분사되는 고주파 음속 파장은 지방조직을 투과하여 근육층에 이르며 여기에서 파장은 지방근육의 표면으로부터 반사되어 다시 탐지기로 회귀하는 반사음파를 만들게 되는데, 이를 거리 값으로 환산한다. 파장이 비행한 거리는 지방의 두께를 나타낸다. 측정은 신체의 여러 부위에서 이루어 지고 산술적 공식에 대입하여 신체 지방율을 계산한다.
5) 생물전기적 도체저항 시험: 이 방법에서는 전극들을 개인의 한 손과 한 발에 부착하고 무선주파수의 짧은 충동이 신체를 통과하도록 하여 수분 함량을 측정하고 이 결과를 신체지방의 지표로 삼는다.
이에 더하여, 인체의 식욕은 섭취한 음식물의 양을 측정하거나 그 개인의 섭취의욕을 평가하여 측정한다. 식욕 (즉, 시장기)은 보편적으로 각 개인에게 짧은 설문을 일주일에 수 회에 걸쳐 조사함으로써 측정한다. 일반적으로, 문항들은 이들의 시장기, 음식에의 집착, 더 많은 양과 다른 종류의 음식을 먹고자 하는 욕구 등을 물어 1 [전혀]부터 5 [매우]까지의 수치로 등급을 정한다.
지금부터 본 발명을 아래와 같이 참고자료와 함께 제시한 특정 실시예를 통하여 서술되지만, 결코 이 실시예들에만 고정되어 제한되지 않는다. 여기에 사용한 바, 내용물에 대한 내용물들의 모든 백분율은, 그 백분율을 쓴 문장에 확연히 다르게 표기되지 않은 한, 전체 조성에 대한 중량의 비율이다.
실시예 1
이 장에 제시한 실험 결과들은 말초 신진대사의 상태가 시상하부의 NPY 유전자 발현을 어떻게 조절하는지를 이해하고자 기획한 사전 실험으로부터 얻은 것이다. 여러 연구실로부터 집약된 실험 증거는 시상하부 NPY가 섭취의 조절에 연관됨을 직접적으로 시사한다. 말초 신호들에 의하여 식욕 및 체중이 조절되는 기작은 매우 복잡하지만 이러한 조절은 반드시 말초 신진대사 상태와 뇌의 상호작용을 수반하여야 한다. 시상하부는 말초 영양소 및 신진대사 신호들의 인지와 함께 시장기 및 포만감 반응의 조절에 중심으로서 오래 전부터 인식되어 왔기 때문에, 말초 및 중추 신경계의 조절과 그 상호작용을 이해하는 것을 목표로 하는 연구의 초점이 되기에 타당한 부위로 여겨졌다.
급식중단은 이탈된 신진대사 촉발의 상태로서 이러한 연구들의 실험적 범례였다. 이 모델의 사용에 대한 이론적 배경은 다음과 같다:
NPY는 식욕조절의 중요한 조절 인자이므로, NPY의 발현은 신진대사 이탈 즉 급식 중단의 실험적 상태에서 반드시 변화되어야 한다. 따라서, 급식을 중단한 동물들은 급식 대조구에 비하여 NPY의 발현이 증가(섭취 의욕에 대한 지속적 자극)하며 급식 재개는 NPY의 수준을 정상적 포만감을 가진 동물의 수준으로 회귀시킬 것이라는 것이 본 발명자들의 추론이다. 더욱이, 급식중단 모델은 NPY 발현의 조절인자로 작용하는 중요한 신진대사 신호들, 즉 영양소 (지방, 단백질 및 탄수화물)의 상세한 평가를 가능케 하기 위하여 사용되었다.
동물 및 실험 과정
체중이 200-250 g 되는 수컷 Sprague-Dawley 쥐들을 두 실험군으로 나누어 항온 (22oC)에서 12 시간 명조건, 12 시간 암조건의 순환 (07:00 시에 점등) 하에서 키우면서 쥐 사료 (Ralston-Purima, St. Louis, MO)와 식수에 자유롭게 접근할 수 있도록 하였다. 동물들은 모든 실험에 앞서 5-7 일간 적응시켰다.
급식중단 시간 경과.
영양 결핍에 의한 시상하부 preproNPY mRNA의 변화를 시간 경과에 따라 측정하기 위하여, 동물들을 음식에 자유롭게 접근할 수 있게 하거나 급식 중단 24, 48, 또는 72 시간 경과 후에 희생시켰다 (n=6/실험군). 모든 동물들이 식수에 자유롭게 접근하도록 하였으며, 체중을 급식 중단 이전 또는 희생시에 기록하였다. 그 결과를 도 1에서 볼 수 있으며 다음에 논하였다.
급식중단 72 시간 후 급식 재개
급식의 재개가 시상하부 preproNPY mRNA 함량의 증가에 미치는 효과를 음식에 자유롭게 접근하도록 허용한 실험군의 쥐들 또는 72 시간 동안 급식이 중단 되었다가 24, 48, 또는 72 시간 동안 무제한으로 재급식 받도록 허용한 쥐들로부터 측정하였다 (n=6/실험군). 모든 실험군들은 식수에 자유롭게 접근하도록 하였으며 급식중단의 전후와 재급식한 후 다시 한번 체중을 측정하였다. 그 결과를 도 2에 나타내었으며 다음에 논하였다.
선별 영양소의 급식 재개
이 실험들을 위하여, 동물들을 3-5 일 간 우리에서 적응시키면서 모든 실험 시작 전 3 일간 무제한으로 American Institute of Nutrition (AIN) 76A Sumipurified Diet (이후 "정상" 식이로 표기 함)로 사육하였다. 정상 식이와 모든 다른 등칼로리 시험 (isocaloric test) 식이는 ICN Biochemicals (Cleveland, Ohio)에서 구입하였다. 이 식이들의 영양 조성은 표 1 내지 3에 제시하였다.
시험 식이들의 영양 조성 (중량 백분율)
단백질 탄수화물 지방
정상 18.3 67 5
무지방 18.3 78.2 0
무단백질 0 83.1 5
무탄수화물 18.3 0 34
4% 단백질 4 79.6 4.95
8% 단백질 8 76.2 4.9
12% 단백질 12 72.7 4.86
모든 식이에는 3.5% AIN 무기염류 혼합물 (표 2)과 1% AIN(표 3)을 첨가하였다. 비영양 첨가제 Alphacel을 ICN Biochemicals (Cleveland, Ohio)로부터 구하여 모든 식이의 칼로리 농도 (약 386 칼로리/ 100 g)가 비슷하도록 첨가하였다.
AIN-76A Rodent Diet의 무기염류 혼합*; kg 식이 당 35 g 또는 4000 칼로리 소화 에너지 당 35 g의 농도로 사용.
내용물 g 35g 중 함량
Calcium Phosphate, Dibasic (인산칼슘, 2 염)29.5% Ca (칼슘), 22.8% P (인) 500 Ca, 5.2 gP 4.0 g
Magnesium Oxide (산화 마그네슘)60.3% Mg (마그네슘) 24 Mg 0.5 g
Potassium Citrate, 1 H2O (구연산 칼륨, 1물) 36.2% K (칼륨) 220 K 3.6 g
Potassium Sulfate (황화 칼륨) 44.9% K (칼륨), 18.4% S (황) 52 S 0.33 g
Sodium Chloride (염화 나트륨)39.3% Na (나트륨), 60.7% Cl (염소) 74 Na 1.0 gCl 1.6 g
Chromium Potassium Sulfate, 12 H2O(황화 칼륨 크롬, 12 물 분자 함유), 10.4% Cr (크롬) 0.55 Cr 2.0 mg
Cupric Carbonate (탄산 동)57.5% Cu (동) 0.3 Cu 6.0 mg
Potassium Iodate (요오드화 칼륨)59.3% I (요오드) 0.01 I 0.2 mg
Ferric Citrate (구연산 철)21.2% Fe (철) 6.0 Fe 45 mg
Manganous Carbonate (탄산 망간)47.8% Mn (망간) 3.5 Mn 59 mg
Sodium Selenite (셀레닐 나트륨)45.7% Se (셀레늄) 0.01 Se 0.16 mg
Zinc Carbonate (탄산 아연)Sucrose (설탕) 1.6118.03 Zn 29 mg
합 계 1000
* J. Nutr. 107:1340-1348 (1977)
AIN-76A Rodent Diet의 비타민 혼합*; kg 식이 당 10 g 또는 4000 칼로리 소화가능 에너지 당 10 g의 농도로 사용.
내용물 g 10 g 중 함량
Vitamin A Palmitate (비타민 A 팔미틴산염)500,000 IU/g 0.9 4,000 IU
Vitamin D3(비타민 D3)100,000 IU/g 1.0 1,000 IU
Vitamin E Acetate (비타민 E 초산염)500 IU/g 10.0 50 IU
Menadione Sodium Bisulfite (이황화 나트륨 메나디온)62.5% Menadione 0.08 0.5 mg
Biotin (바이오틴, 비타민 H), 1.0 % 2.0 0.2 mg
Cyancocobalamin (시안코코발라민), 0.1 % 1.0 10 ㎍
Folic Acid (엽산) 0.2 2 mg
Nicotinic Acid (니코친산) 3.0 30 mg
Calcium Pantothenate (판토테인 칼슘) 1.6 16 mg
Pyridoxine-HCl (비타민 B6-염산) 0.7 7 mg
Riboflavin (비타민 B2) 0.6 6 mg
Thiamin HCl (비타민 B1-염산) 0.6 6 mg
Sucrose (설탕) 978.42
합 계 1000
* J. Nutr. 107:1340-1348 (1977); J. Nutr. 110:1726 (1980)
급식이 중단된 (FD) 쥐들에게 선별된 영양소들이 결핍된 식이로 재급식하였을 경우의 시상하부 preproNPY mRNA 수준에 미치는 효과를 측정하기 위하여, 쥐들을 음식물에 자유롭게 접근하도록 허용 (Fed)하였는데, 72 시간 FD, 또는 72 시간 FD 후 정상 (normal fed = NF; normal refed = NRF) 식이 또는 지방이 결여된 (fat free = FF; fat free refed = FFRF), 단백질이 결여된 (protein free = PF; protein free refed = PFRF) 및 탄수화물이 결여된 (carbohydrate free = CF, carbohydrate free refed = CFRF) 등칼로리 식이로 72 시간 급식을 재개하였다. 결과를 도 3에 제시하였다. 급식중단은 시상하부 preproNPY mRNA를 2 배 증가 시키는 것으로 나타났다. 급식을 재개함에 따라서, preproNPY mRNA 수준은 NRF, FFRF 및 CFRF에 의해서는 정상 수준으로 회귀 되었으나, 이에 반하여 PF 식이는 효과가 없었다. 그러므로 식이 단백질의 NPY 유전자 발현 조절 능력을 조사하기 위하여 계속 실험을 수행하였다.
단계적 단백질 급식 재개
단백질의 함량을 달리한 급식 재개가 시상하부의 preproNPY mRNA 농도에 미치는 효과를 음식에 자유롭게 접근할 수 있도록 한 실험군의 쥐 또는 72 시간 FD 후 각각 4%, 8% 및 12%의 단백질을 함유한 등칼로리 식이로 급식을 재개한 실험군의 쥐로부터 측정하였다. 그 결과는 도 4에서 볼 수 있으며 다음에 논하였다.
선별된 아미노산의 급식 재개
몇 가지 가능한 기작으로써 식이 단백질의 결핍이 시상하부 NPY 유전자 발현에 주는 영향을 설명할 수 있을 것이다. 하나의 가능성은 단백질의 결핍이 신경전달물질/신경펩타이드의 합성에 필요한 아미노산들을 감소 또는 차단했을 수 있다. 본 실험은 신경 신호전달에 직접 관여하거나 신경전달물질의 전구체가 되는 각 아미노산을 첨가한 PF 식이를 급식 재개한 FD 쥐들의 시상하부 preproNPY mRNA를 측정함으로써 이 가설을 시험해 보았다. 쥐들을 3-5 일 간 우리에서 적응시키면서 모든 실험 시작 전 3 일간 무제한으로 AIN 76A Sumipurified Diet로 사육하였다. 이 쥐들을 체중이 고르게 분포 되도록 몇 개의 실험군으로 나누었다. 무단백질 식이에 각 아미노산을 첨가하였는데, 각 아미노산의 농도를 정상 식이의 수준, 즉 1.26%의 타이로신, 0.30%의 트립토판, 4.72%의 글루타민산, 그리고 0.60%의 히스티딘을 함유하도록 하였다. 모든 실험군은 자유롭게 물을 섭취할 수 있도록 하였고 급식 중단 전후 그리고 급식 재개 후 한번 더 체중을 측정하였다. 음식 소비량은 총 공급 음식량에서 남긴 음식량을 제하여 산출하면서 매일 조사하였다.
무단백질 식이에 부가한 선별 아미노산의 급식 재개가 시상하부의 preproNPY mRNA 농도에 미치는 효과를 FD 후 72 시간 동안 정상 (NF) 식이, 단백질이 없는 (PF) 등칼로리 식이, 또는 타이로신 (Try), 트립토판 (Trp), 글루타민산 (GA) 또는 히스티딘 (His)이 첨가된 PF 식이로 급식을 재개한 실험군의 쥐들로부터 측정하고, 자유롭게 급식한 (Fed) 또는 FD 실험군 쥐들과 비교하였다. 이 실험의 결과는 도 5에서 볼 수 있으며 다음에 논하였다.
조직의 조작
기존에 발표된 논문 (M. Berelowitz 등, "Effects of growth hormone excess and deficiency on hypothalamic somatostatin content and release and on tissue somatostatin distribution," Endocrinology 109:714-719 (1981))에 서술되어 있는 대로, 쥐들은 목을 절단하여 희생시켰으며 시상하부를 척도로 신속히 절개하여 20-25 mg의 토막이 되도록 하였고, 얻은 조직은 차후 RNA 추출을 위하여 즉시 드라이 아이스로 냉동 시켰다.
RNA의 추출
총 시상하부 RNA는 기존의 개발된 방법 (J.D. White 등, "Measurement of neuroendocrine peptide mRNA in discrete brain regions," Methods in Enzymology, P.M. Conn (Ed.), Academic Press, Orlando, FL, 124:548-560 (1986))을 이용하여 절개된 시상하부 조직 토막으로부터 분리하였다. RNA의 농도는 260 nm에서의 흡광도를 기준으로 산출하였고, 동량의 RNA를 함유한 각 시료를 핵산분해효소 보호 (nuclease protection)에 사용하였다. 총 RNA의 일정량 (3-4 mg)을 1% 아가로우스 젤 (agarose gel)로 전기영동하고, 에티디움 브로마이드 (ethidium bromide)로 염색한 후, 육안으로 그 순도와 양을 확인하여 RNA 추출 시료를 정량 하였다.
탐침의 제조
32P (인의 방사성 동위 원소)로 표지된 preproNPY cRNA 탐침은 NPY cDNA를 PvuII로 절단하여 선형으로 만들고 여기에서 얻은 511 염기쌍의 EcoRI 조각을 T3 RNA 중합효소를 사용하여 전사하였다 (H. Higuchi 등, "Rat neuropeptide Y precursor gene expression," J. Biol. Chem. 263:6288-6295 (1988)).
핵산분해효소 보호 (nuclease protection) 시험
액상 결인 (hybridization)/ 핵산분해효소 보호 (nuclease protection) 시험은 각 시상하부로부터 추출한 5 mg의 총 RNA를 기존의 방법 대로 수행하였다 (J.D. White 등, "Measurement of neuroendocrine peptide mRNA in discrete brain regions," Methods in Enzymology, P.M. Conn (Ed), Academic Press, Orlando, FL, 124:548-560 (1986); J.F. Bruno 등, "Influence of food deprivation in the rat on hypothalamic expression of growth hormone-releasing factor and somatostatin," Endocrinology 127:2111-2116 (1990); J.F. Bruno 등, "Regulation of rat hypothalamic preprogrowth hormone-releasing factor messenger ribonucleic acid by dietary protein," Endocrinology 129:1226-1232 (1991)). 안정된 결인체 (hybrids)를 8% polyacrylamide-8 M urea 젤에서 분리한 후, 그 젤을 건조시키고 Kodak (Rochester, NY) X-Omat x-ray 필름에 노출하여 방사선 사진을 만들었다; 노출 시간은 24-72 시간이었다. 방사선 사진상의 영상체 농도는 LKB (Rockville, MD) 레이저 밀도측정계를 사용하여 이차원 정밀 방법으로 모든 방사선 사진상의 영상체 (band)에 대한 밀도측정 계수값을 산출하여 정량하였다.
실험결과의 분석
결과들은 적시한 바와 같이 평균 ± SEM 또는 SD로 표시하였다. 밀도측정 계수값은 대조구 실험에서 얻은 값을 임의로 1로 하여 일반화 하였다. 실험군들 간의 결과 비교는 일방 변이 분석을 한 후 Fisher의 최소 유의성 편차 시험을 이용하여 수행하였다.
결 과
시간 경과
급식 중단 후 총 시상하부 RNA를 24, 48, 72 시간 경과 후에 실험군 쥐에서 분리하고 액상 결인 (hybridization)/ 핵산분해효소 보호 (nuclease protection) 시험을 이용하여 preproNPY mRNA의 함량을 측정하였다. 도 1에서 보는 바와 같이, 시상하부 preproNPY mRNA는 급식중단 직후 24 시간 만에 30%가 증가하여 48 시간 후에는 최고 2.5 배 까지 증가하였다.
급식 재개
도 2는 급식의 재개가 시상하부 preproNPY mRNA 함량에 미치는 효과를 나타낸 것이다. 72 시간 동안 급식이 중단된 동물들은 2 배 이상의 preproNPY mRNA 함량 증가를 보였다. 재급식함에 따라, preproNPY mRNA의 수준은 24 시간 후 급식 수준의 약 1.5 배 수준으로 회귀하였으며 48 시간 후에는 fed (급식 대조구) 값으로 완전히 회귀하였다.
선별 영양소의 급식 재개
지방, 단백질, 또는 탄수화물이 결핍된 식이로 재급식하여 72 시간 동안 FD를 행한 쥐들에게 있어 시상하부 preproNPY mRNA 함량에 미친 효과를 도 3에 나타내었다. 보는 바와 같이, 72 시간 FD 쥐들은 예상대로 2 배의 preproNPY mRNA 증가를 보였다. 72 시간 FD 쥐들을 NRF, FFRF, 또는 CFRF 식이로 재급식한 경우 preproNPY mRNA 수준이 fed 대조구 수준으로 완전히 회귀하였다. 그러나 PFRF로 재급식한 쥐들의 preproNPY mRNA 수준은 72 시간 FD 쥐들의 수준과 유의성 있는 차이를 보이지 않았다.
단계적 단백질 급식 재개
식이 단백질의 시상하부 preproNPY mRNA 조절 효과를 더 조사하기 위하여 72 시간 FD 실험군 쥐들을 각각 4%, 8% 및 12% 의 단백질을 함유한 식이 (PRF)로 재급식하였다. 도 4에서 볼 수 있듯이, 72 시간 FD 쥐에서 시상하부 preproNPY mRNA 수준이 2 배 증가하였다. 급식을 재개함에 따라, PFRF 식이로 급식한 쥐에서는 preproNPY mRNA의 수준이 증가된 상태를 그대로 유지한 반면, 여러 함량의 단백질 식이로 급식한 경우 preproNPY mRNA 수준이 Fed 값으로 회귀 되었다.
아미노산의 급식 재개
FD 쥐들에게 선발된 아미노산을 첨가하여 급식 재개한 PF 식이가 시상하부 preproNPY mRNA 함량에 주는 효과는 도 5에서 볼 수 있다. 나타난 바와 같이, preproNPY mRNA 수준이 FD 쥐들에게서는 2 배 증가되었다가 정상식이 (NRF)로 재급식한 경우 대조구 수준으로 회귀 되었다. 그러나, PF 식이 (PFRF) 만으로 또는 Try, His 및 GA가 첨가된 PFRF 식이로 재급식한 경우에는 효과가 없었다. 이에 반하여, Trp를 첨가한 PFRF식이는 preproNPY mRNA의 수준을 fed 값으로 회귀시켰다.
토론 및 중요성
본 연구의 결과는 급식을 중단한 쥐들의 시상하부 preproNPY mRNA 수준이 식이 단백질의 제한에 의하여 극적으로 증가함을 증명하였다. 72 시간 동안 급식 중단 (FD)한 쥐들은 시상하부 preproNPY mRNA 수준이 급식 대조구에 비하여 2 배 이상 증가함을 증명하였다. 재급식한 FD 쥐들은 48 시간 후에 preproNPY mRNA 수준을 대조구 수준으로 회귀시켰다.
이에 더하여, 본 실험 결과들은 FD 쥐들에게 있어서 증가한 시상하부 preproNPY mRNA 발현이 식이 단백질 결핍 때문에 유도된 것임을 시사하고 있다. FD 쥐들을 정상 (NRF) 식이, 또는 단백질 함유 무지방 (FFRF) 또는 무탄수화물 (CFRF) 식이로 재급식한 경우 시상하부 preproNPY mRNA 수준이 정상화 되었으나 무단백질 (PFRF) 식이로 재급식한 쥐들은 preproNPY mRNA 수준이 FD 쥐들과 비슷함을 증명하였다. 4%, 8% 또는 12%의 단백질을 함유한 등칼로리 식이를 FD 쥐에게 급식한 경우 preproNPY mRNA 수준이 fed 값으로 회귀하였다.
그 뿐만 아니라, 본 발명자들은 트립토판이 NPY 유전자 발현에 관여하는 식이 단백질의 주요 성분임을 밝혀냈다. 본 사례의 연구에서 얻은 결과는 FD 쥐들이 신경전달물질 또는 신경전달물질의 전구체의 역할을 하는 각 아미노산이 첨가된 PF 식이로 재급식 하였을 때, 오직 트립토판 만이 preproNPY mRNA 수준을 대조구 수준으로 회귀시킨다는 것을 명확히 보여주고 있다. Try, His 또는 His를 함유한 PF 식이는 위에서 서술된 PF 만의 효과에서 관찰된 것 이상의 수준 회귀를 보이지 않았다 (즉, 수준이 FD 쥐들에 비하여 현저히 다르지 않았다).
따라서, 본 연구의 결과는 시상하부 GRF의 발현이 아미노산 히스티딘에 의해 조절된다는 기존의 발견과, 다음 사례 2에서 새로이 발견된 사실과 함께, 여기에서 찾아낸 바람직한 식이의 조성, 즉 저칼로리의, 섭취의욕을 조절할 수 있는 트립토판과 GRF를 조절하고 혈장 성장호르몬을 복원시킬 수 있는, 그리하여 지질분해 즉 근육 단백질이 아닌 지방의 분해를 촉진하는 수준의 히스티딘이 첨가된 저단백질 식이를 도출하게 하였다.
실시예 2
본 연구에 사용한 동물들
체중이 273 ± 10 g 되는 30 마리의 수컷 Sprague-Dawley 쥐들에게 고칼로리, 고지방 식이 (4.8 cal/gm, 46%의 칼로리가 지방에서 공급됨)를 적용하여 쥐들이 비만해 지도록 하였다. 본 비만 유도 방법은 인체의 일반적 천연 비만 형태를 가장 잘 답습하고 있어 다른 유전학적 모델에 우선하여 선택되었다.
비만을 유발하기 위하여, 체중이 268 ± 13 g 되는 대조구 쥐들을 같은 생활 조건 하에서, 그러나 대조군은 표준 실험용 쥐 사료 (Ralston-Purima, St. Louis, MO)로 급식하면서, 키웠다. 16 주 후에 대조군의 평균 체중은 521 g, 표준편차는 24 g 이었다. 쥐에 있어서 비만은 대조군의 평균 체중 보다 최소한 두 표준편차 이상 높은 체중이라고 정의한다. 따라서, 본 실험에 있어서 쥐는 그 체중이 대조군 쥐들의 평균 체중 보다 최소한 50 g 이상일 때 비만하다고 판정하였다. 이 대조군은 고지방 식이를 급식하지 않은 실험 과정에서 동물들의 체중을 측정하는데 사용되었다. 따라서, 비만한 Sprague-Dawley 쥐들은 최소한 571 g이 되어야 한다. 이 정의를 적용하면, 고칼로리, 고 지방 식이로 키운 30 마리의 Sprague-Dawley 쥐들 중 20 마리가 평균 체중 615 ± 38 g로 비만하였다. 이들을 시험군 동물로 선발하였다.
식이
표준 실험용 쥐 사료는 약 20%의 단백질, 65%의 탄수화물, 5%의 지방, 5%의 섬유소, 그리고 5%의 비타민 및 첨가 무기염류로 구성되어 있다. 이 식이를 기본으로 하여 6.7%의 단백질, 76.6%의 탄수화물, 5%의 지방, 5%의 섬유소 (cellulose), 그리고 5%의 비타민 및 첨가 무기염류를 함유하도록 수정된 두 가지 등칼로리 실험 식이를 제조하였다. 같은 기본 식이를 모든 동물에게 급식하였는데, 즉 모든 동물들에게 비타민들과 무기염류들이 주어졌다. 이 저단백질 식이를 특정한 아미노산 트립토판과 히스티딘을 첨가하는 저단백질의 바탕으로 삼았다. 표 4는 이 식이의 조성을 나타낸 것이다.
이 저단백질의 두 가지 조성을 만들어 Low Protein + [LP(+)와 Low Protein - [LP(-)]로 명명하였다. LP(+)에는 0.5%의 L-트립토판, 0.83%의 L-히스티딘 및 0.6%의 L-아르기닌을 첨가하였다. LP(-)에는 페닐알라닌과 발린을, LP(+) 식이에 함유된 트립토판, 히스티딘 및 아르기닌의 총량과 유사한 수준으로, 즉 0.9%의 각 아미노산을, 첨가하여 정상 생리적 수준을 초과하지 않도록 하였다.
LP(+)와 LP(-) 식이의 조성
LP(+) 식이 LP(-) 식이
%(g) %(cal) %(g) %(cal)
단백질 8.7 8.8 8.1 8.3
탄수화물 77.6 79.6 78.2 80.2
지방 5.0 11.5 5.0 11.5
합계 91.3 100.0 91.3 100.0
cal/gm 3.90 3.90
성분: gm cal gm cal
카제인, 80 메쉬 66.7 266.8 66.7 266.8
DL-메타이오닌 1 0 1 0
말토덱스트린 10 150 600 150 600
옥수수 전분 616 2464 617 2469
설탕 0 0 0 0
셀룰로스, BW200 50 0 50 0
옥수수 유 50 450 50 450
염류 혼합 V10001 35 0 35 0
비타민 혼합 V10001 10 40 10 40
이주석산 콜린 2 0 2 0
L-트립토판 5 20 0 0
L-히스티딘 8.3 33.2 0 0
L-아르기닌 6 24 0 0
L-페닐알라닌 0 0 9 36
L-발린 0 0 9 36
FD＆C 적색 색소 #40 0 0 0.1 0
FD＆C 청색 색소 #1 0.1 0 0 0
FD＆C 황색 색소 #5 0 0 0 0
합 계 1000.1 3898 1000.1 3898
동물 시험군
20 마리의 비만한 시험 동물들을 무작위로 다음과 같이 4 개의 군으로 나누었다:
A 군은 LP(-) 식이를 무제한 급식하는 5 마리의 동물로 구성되었다.
B 군은 LP(+) 식이를 무제한 급식하는 5 마리의 동물로 구성되었다.
C 군은 칼로리를 제한할 목적으로 LP(-) 식이를 18 g/쥐/일 양으로 제한하여 급식한 5 마리의 동물로 구성되었는데, 이 칼로리는 표준 실험용 쥐 사료로 무제한 급식한 대조군의 정상 칼로리 섭취량의 약 70%에 해당한다.
D 군은 칼로리를 제한할 목적으로 LP(+) 식이를 18 g/쥐/일 양으로 제한하여 급식한 5 마리의 동물로 구성되었는데, 이 칼로리는 표준 실험용 쥐 사료로 무제한 급식한 대조군의 정상 칼로리 섭취량의 약 70%에 해당한다.
물의 체중, 음식 소비량, 식욕 및 체지방의 측정
A, B, C, 그리고 D 군 동물의 체중은 작은 동물들의 줄량을 잴 수 있는 표준 실험실 저울을 사용하여 매 주일 측정하였다.
LP(-)와 LP(+) 식이를 무제한 급식한 동물들이 소비한 음식량 (g/쥐/일)은 매 주일 단위로 조사하였다.
쥐들의 식욕 측정은 추가로 공급되는 음식에 대한 섭취의욕을 관찰함으로써 수행하였다. 추가 음식물에 대한 거부반응은 포만감과 시장기의 결여를 의미한다. 여기에서 시험 동물이 주어진 시간 내 소비한 음식의 중량이 대조군 동물에 비하여 통계적으로 확연히 증가하였을 때 이를 과식증으로 정의한다.
식욕은 C와 D 군의 동물을 대상으로 음식을 공급한 후 주어진 시간 내에 소비한 음식량을 산출하여 측정하였다. 모든 동물들은 정량 (18 g)의 해당 LP 식이를 하루에 한번 09:00 시 (소등)에 급식하였다. 동물에게 급식한 지 두 시간 후에, 먹지 않은 음식의 양을 측정하였다. 이 후 동물들은 추가로 두 시간 동안 더 음식을 계속 소비할 수 있도록 하였는데, 이 때 음식의 남은 양을 다시 측정하였다. 따라서, 식욕은 동물에게 음식을 제공한 이 후 4 시간 후에 음식 소비량과 소비율을 측정하여 산출하였다.
동물의 신진대사율은 식이 기간의 경과 후 그 동물이 이화시킨 순육질 조직과 지방 조직의 양을 측정함으로써 산출하였다. 따라서, 총 체중과 지방 함량을 식이 기간의 끝 무렵에 측정하였다. 쥐들에게 있어서, 총 체지방을 측정하는데 빈번히 사용되는 방법은 역복막에 위치한 지방 덩어리인 역복막 지방띠를 외과적으로 제거하여 중량을 재는 것이다. 그 띠의 중량은 그 동물의 체지방율과 직접적인 상관관계가 있는 것으로 생각된다. 쥐에게 있어서 체중과 체지방의 관계는 직선적이므로, 비만한 동물들은 상응하는 체지방율과 역복막 지방띠 중량을 갖는다.
시상하부 토막의 분리와 RNA 추출
동물들을 희생시킨 후, 시상하부를 척도로 신속히 절단하여 20-25 mg의 토막으로 만들고 Berelowitz 등 (1981), 상동,과 White 등 (1986), 상동,이 발표한 기존의 방법에 준하여 총 시상하부 RNA를 구아니딘 아이소치오시아네이트 (guanidine isothiocyanate)로 추출하였다. RNA의 농도는 260 nm에서의 흡광도를 기준으로 산출하였고, 동량의 RNA를 함유한 각 시료를 핵산분해효소 보호 (nuclease protection)에 사용하였다. 총 RNA의 일정량 (3-4 mg)을 1% 아가로우스 젤 (agarose gel)로 전기영동하고, 에티디움 브로마이드 (ethidium bromide)로 염색한 후, 육안으로 그 순도와 양을 확인하여 RNA 추출 시료를 정량 하였다.
탐침의 제조
pGEM 3에 넣은 GRF cDNA와 pBS M13(-)에 넣은 NPY cDNA를 사용하여32P (인의 방사성 동위 원소)로 표지된 역염기서열 (antisense) RNA를 만들고 이를 핵산분해효소 보호 (nuclease protection) 시험에 사용하였다. preproGRF cRNA 탐침은 Kelly E. Mayor (Northwestern University)으로 부터 제공 받은 cDNA를 EcoRI으로 선형화 한 다음 SP6 중합효소의 존재하에 215 염기쌍 (bp)의 EcoRI-HidIII 조각으로부터 전사하였다 (K.E. Meyor 등, "Characterization of cDNA and genomic clones encoding the precursor of rat hypothalamic growth hormone-releasing factor," Nature 314:464-467 (1985)).32P로 표지된 preproNPY cRNA 탐침은 cDNA를 PvuII로 절단하여 선형으로 만들고 여기에서 얻은 511 염기쌍의 EcoRI 조각을 T3 RNA 중합효소를 사용하여 전사하여 제조하였다 (H. Higuchi 등, 상동).
핵산분해효소 보호 시험
액상 결인 (hybridization)/ 핵산분해효소 보호 (nuclease protection) 시험은 각 시상하부로부터 추출한 5 mg의 총 RNA를 기존의 방법 대로 수행하였다 (White 등 (1986), 상동, Bruno 등 (1990), 상동, Bruno 등 (1991), 상동). 안정된 결인체 (hybrids)를 8% polyacrylamide-8 M urea 젤에서 분리한 후, 그 젤을 건조하고 Kodak (Rochester, NY) X-Omat x-ray 필름에 노출시켜 방사선 사진을 만들었다; 노출 시간은 24-72 시간이었다. 방사선 사진상의 영상체 농도는 LKB (Rockville, MD) 레이저 밀도측정계를 사용한 이차원 검색법으로 모든 방사선 사진상의 영상체 (band)에 대한 밀도측정 계수값을 산출하여 정량하였다.
실험결과의 분석
결과들은 적시한 바와 같이 평균 ± SEM 또는 SD로 표시하였다. 밀도측정 계수값은 대조구 실험에서 얻은 값을 임의로 1로 하여 일반화 하였다. 실험군들 간 결과의 비교는 Student's T-test 또는 일방 변이분석을 한 후 Fisher의 최소 유의성 편차 시험을 이용하여 수행하였다.
결 과
A군과 B군, 무제한 급식한 쥐들
체중의 변화
비만한 Sprague Dawley 수컷 쥐들을 무작위로 두 군 중 하나로 나누어 놓았다. 원래 체중이 625 ± 16 g인 A군의 쥐들은 LP(-) 식이로 급식한 반면, 체중이 591 ± 10 g인 B군의 쥐들은 LP(+) 식이로 급식하였다. 두 군 모두 식이를 무제한 급식 받았으며 체중의 변화를 일주일 단위로 점검 받았다. 도 6에서 보는 것과 같이, 두 군의 체중은 시간에 따라 기복을 보였지만, A군의 7 주일 간 체중 변화와 원래 체중이 모두 B군과 뚜렷한 차이가 없었다.
음식 소비
A군과 B군의 음식 소비 실험 결과는 도 7에 표시하였다. 전체적으로, B군이 A군에 비하여 음식을 적게 소비하는 경향이 있었다. 연구의 6 주째 주간에, 두 군의 음식 소비량이 확연히 달랐는데, A군은 평균 23.4 g/쥐/일, B군은 평균 21.3 g/쥐/일, p〈0.05 이었다.
역복막 지방띠
LP(-)와 LP(+) 식이를 무제한 급식한 비만한 쥐들의 역복막 지방띠 중량을 도 8에 제시하였다. A군의 지방띠는 B군 보다 1.2 g 더 중량이 높았으나 (A군은 18.3 ± 0.5 g; B군은 17.1 ± 0.5 g), 이 차이는 유의성이 없다.
C군과 D군, 제한 급식 군
체중 변화
이 일련의 실험에서, 쥐 군들은 급식을 제한하여 인체가 저칼로리 식이를 섭취하는 것과 같은 상황을 모식화 하였다. 따라서, 쥐들을 10 마리씩 두 군으로 나누어 놓았다. C군의 쥐들은 원래 체중이 620 ± 20 g인 반면, D군의 쥐들은 체중이 625 ± 20 g이었다. C군의 쥐들은 LP(-) 식이로 급식한 반면, D군의 쥐들은 LP(+) 식이로 급식하면서, 7 주일 동안 18 g/쥐/일 량으로 제한하였는데, 이는 표준 실험용 쥐 사료를 무제한 급식한 대조군의 정상 칼로리 섭취량의 약 70%에 해당한다. 도 9에서 보는 바와 같이, 두 군 모두의 동물들은 제한 급식 2 주일 후에 두 군이 비슷하게 30 g의 체중 감량으로 급격한 체중 감소를 보였다. 그러나, 3 주 시점에서, D군의 체중 감소가 C군 보다 빠른 속도로 상승하기 시작하였다. 실제적으로, 6 주 및 7 주 째의 D군의 총 체중감소는 C군의 감소와 확연히 달랐다. 전체적으로, 제한 급식 7 주일 후에는, D군은 총 69 g의 체중이 감소한데 비하여 C군은 53 g 감소였다 (p〈0.05).
식욕
식욕, 즉 음식에 대한 섭취의욕을 측정하기 위하여, 음식을 공급한 후 주어진 시간 내에 소비한 음식량을 산출하여 C군과 D군의 소비를 측정하였다. 동물들은 18 g의 해당 LP 식이를 하루에 한번 09:00 시에 (소등) 급식하고 두 시간 및 네 시간 후에 먹지 않은 음식의 양을 14 일 동안 측정하였다. 즉, 식욕은 동물에게 음식을 제공한 이 후 4 시간 후에 음식 소비량과 소비율을 측정하여 산출하였다. 도 10에서 보는 것처럼, 급식 두 시간 및 네 시간 후, LP(+) 식이를 급식한 동물들이 LP(-) 식이를 급식한 동물들 보다 현저히 적은 양의 음식을 먹었다. 급식 두 시간 후, LP(+) 식이로 급식한 쥐들은 평균 8.9 ± 1.3 g의 음식을 먹은 반면 LP(+) 식이로 급식한 쥐들은 평균 11.1 ± 2.3 g의 음식을 먹어 2.2 g의 차이를 보였다 (p〈0.001).
총 체지방의 측정
C 및 D군 쥐들의 역복막 지방띠 중량은 도 11에 나타내었다. 보는 바와 같이, LP(-) 식이로 급식한 쥐들의 지방띠가 평균중량 16.4 g으로 LP(+) 식이로 급식한 쥐들의 평균 지방띠 14.8 g 보다 1.6 g의 차이를 보이며 더 높은 경향을 보였다.
시상하부 preproGRF mRNA와 preproNPY mRNA의 발현
LP(-)와 LP(+)의 쥐에 대한 급식이 preproGRF mRNA와 preproNPY mRNA의 함량에 미치는 효과는 도 12와 13에 각각 제시하였다. 보는 바와 같이, preproGRF mRNA의 수준은 LP(-) 식이로 급식한 쥐들이 LP(+) 식이로 급식한 쥐들 보다 상대적으로 감소하였다 (도 12). 그러나 preproNPY mRNA의 수준은 LP(-) 식이로 급식한 쥐들이 LP(+) 식이로 급식한 쥐들 보다 상승하였다 (도 13).
결론 및 중요성
음식의 섭취, 체중 및 신진대사는 궁극적으로 중추신경계의 작용을 통하여 조절되는 일련의 상호 관련된 복잡한 과정의 지배를 받는다. 그러나, 이러한 행위와 심리적 변수들에 대한 뇌의 조절은 뇌가 인지하고 이에 적절히 반응하는 말초신경 신호들의 상호작용에 의하여 결정된다. 따라서, 음식 섭취 및 신진대사를 조절하는 신경계와 이 신경계가 반응하는 신호들을 밝히는 것은 섭취와 대상의 조절을 이해하는데 결정적 중요성을 갖고 있다. 이 기작을 조절할 것으로 보이는 두 신경 시스템이 밝혀졌다. 첫번째의 시스템은 섭취를 촉발할 수 있는 가장 강력한 물질 중 하나인 NPY이다. 두번째 시스템은 GRF이다. 이 펩타이드는 성인에 있어 지질분해를 촉진하고 단백질 분해를 저해하는 주요 신진대사 조절물질로서 작용하는 성장호르몬의 분비를 조절한다. 과식증에 관련하여 이탈된 신진대사촉발의 실험적 모델, 즉 인체 비만과 흡사한 모델에서는 NPY와 GRF가 함께 그러나 반대의 방향으로 조절을 받는다. 따라서, NPY 수준은 상승하여 섭취의욕을 자극하고 GRF의 수준은 감소하여 혈장 성장호르몬 수준의 감소와 지질분해 및 신진대사율의 저하와 연관된다. 본 발명자들은 이 두 신경전달물질들이 특정 아미노산에 의하여 조절될 수 있음을 증명하였다. NPY에 대해서는 결정적 아미노산이 트립토판임에 비하여, GRF에 결정적인 아미노산은 히스티딘이다.
본 발명을 뒷받침하는 주요 가설은 현재의 모든 식이들이 NPY의 상승을 통하여 중추신경계로부터 기인하는 섭취의욕을 효율적으로 제거하지 못하기 때문에 실패로 끝난다는 것이다. 더욱이, 현재의 식이들은 GRF와 같은 내부 호르몬을 효율적으로 사용하지 못하여 지질분해의 촉진과 성장호르몬의 조절을 통한 질소 균형 유지에 실패한다. 본 발명의 식이 조성은 아미노산을 첨가한 영양소의 독특한 조합을 통하여 이러한 두 결점을 극복하도록 하고 있다. 본 식이는 현재 이용되는 다른 식이들처럼 체중감량을 가능하게 할 뿐만 아니라, 본 발명의 독특한 조성은 또한 식욕을 조절하고 저칼로리 섭취에 있어서도 양호한 질소 균형을 유지하도록 할 것이다.
여기에 제시한 실험 결과들은 LP(+) 식이, 즉 아미노산 트립토판과 히스티딘을 첨가한 저칼로리, 저단백질 식이를 쥐들에게 급식함으로써 이러한 첨가물이 없는 동일 식이로 급식한 동물들에 비하여 식욕 및 신진대사에 극적인 효과를 갖는다는 결론을 뒷받침하고 있다.
LP(+) 식이를 무제한 급식한 동물들은 체중이 적게 늘고, 적게 먹으며, 적은 지방을 갖는 경향을 보였다. 그러나, 주요하고 가장 극적인 발견은 동물들에게 두 시험 식이를 제한된 방식으로 급식하였을 때 관찰되었다. 즉, LP(+) 식이를 18 g/쥐/일로 급식한 동물들이 같은 양 (즉 같은 칼로리 수)의 LP(-) 식이로 급식한 쥐들에 비하여 많은 체중을 감량하였다. 이 놀라운 발견에 대한 가장 가능한 설명은 LP(+) 식이가 예상한 바 동물들의 신진대사율에 주요한 영향을 주었다는 것이다. 즉, 높아진 기초 신진대사율이 더욱 많은 칼로리를 요구하게 하고 시간이 경과함에 따라 더 높은 체중감량을 유발하였을 것이다.
주어진 시간 내에 소비하는 음식의 양을 측정한 바에 의하면, LP(+) 식이로 급식한 동물들은 섭취의욕이 감소하였는데, 이는 트립토판이 시상하부 NPY 수준의 조절에 기여할 수 있었기 때문이며, 따라서 본 발명의 또 다른 주요한 일면을 확인시켰다.
본 발명의 또 하나의 다른 주요한 일면은 히스티딘의 첨가가 GRF 수준을 조절하고 형장 성장호르몬의 수준을 정상화 하며, 이에 따라 지질분해 및 단백질 분해를 저해한다는 것이다. LP(+) 식이로 급식한 쥐들은 역복막 지방띠 중량을 측정하여 본 결과 총 체지방이 적었다.
본 발명의 효용성에 관하여 가장 결정적인 증거는 아마도 시상하부 preproGRF mRNA와 preproNPY mRNA 수준을 측정한 핵산분해효소 보호시험의 결과일 것이다. 이 실험의 결과는 체중, 식욕, 및 총 체지방이 이들 신경전달물질들에 의하여 조절되고 있다는, 말하자면 LP(+) 식이를 급식한 동물들에서 시상하부의 preproGRF mRNA 수준이 감소하고 preproNPY mRNA 수준은 증가한 사실에 의해 밝혀진 바와 같이, LP(+) 식이에 첨가된 아미노산에 의해 조절된다는 결론을 뒷받침한다.
따라서, 비만한 쥐들을 NPY와 GRF 신경계를 조절하는 아미노산을 첨가한 독특한식이로 급식하였을 때, 이러한 핵심 아미노산이 결여된 같은 칼로리의 유사한 식이로 급식한 다른 군의 비만한 동물들과 비교해 보면, 그들은 더 큰 체중감량을 경험하게 되고, 그들의 식욕이 더 잘 조절되며, 더 적은 총 체지방을 갖게 된다.
식욕을 조절하고 근육의 소모를 최소화하면서 효율적 장기간 체중 조절을 이루어 낼 수 있는 우수한 식이요법의 개발은 임상학적으로 그 중요성이 명백하다. 이러한 식이는 많은 비만한 사람들에게 그 결과로 그들의 건강, 행복, 생산성 및 사회적 고충의 감소를 주어 매우 유익할 것이다. 이 식이는 일반적 단백질-고칼로리 식이를 사용함으로써 신장 병발이 악화될 수 있는 Type II 진성 당뇨병을 앓는 비만한 환자의 치료에 있어서 매우 중요한 것으로 밝혀질 것이다.
본 발명은 그 개념과 필수적 속성을 떠나지 않는 범주에서 다른 특정한 형태로 구체적으로 표현될 수 있으며, 이에 따라, 발명의 범위로 적시하는 바를 더 열거하기 보다는 첨부된 청구범위를 참고하여야 할 것이다.

Claims (29)

  1. 동물에게 식이(diet)를 투여함으로서 동물의 음식 섭취 욕구를 감소시키는 방법에 있어서,
    상기 식이는 저 칼로리, 저 단백질의 식이를 투여하기 전에 사전 투여된 식이(pre-administation diet)보다 더 낮은 양의 칼로리와 단백질을 함유하고 있으며, 사전 투여된 신경펩타이드 Y의 수준에 비해 동물의 신경펩타이드 Y의 수준을 감소시키기에 충분하도록 식욕감퇴를 유발할 수 있는 양의 트립토판이 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 동물의 음식 섭취 욕구를 감소시키는 방법.
  2. 동물에게 식이를 투여함으로서 동물의 체중을 조절하는 방법에 있어서,
    상기 식이는 저 칼로리, 저 단백질의 식이를 투여하기 전에 사전 투여된 식이보다 더 낮은 양의 칼로리와 단백질을 함유하고 있으며, 사전 투여된 신경펩타이드 Y의 수준에 비해 동물의 신경펩타이드 Y의 수준을 감소시키기에 충분하도록 식욕감퇴를 유발할 수 있는 양의 트립토판이 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 동물의 체중을 조절하는 방법.
  3. 동물에게 식이를 투여함으로서 동물의 신진대사율을 안정화시키는 방법에 있어서,
    상기 식이는 저 칼로리, 저 단백질의 식이를 투여하기 전에 사전 투여된 식이보다 더 낮은 양의 칼로리와 단백질을 함유하고 있으며, 사전 투여된 성장호르몬 방출요소 수준에 비해 동물에서 신진대사율을 안정화시킬 수 있는 양의 성장호르몬 방출요소를 증가시키도록 유도하기에 충분한 양의 히스티딘이 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 동물의 신진대사율을 안정화시키는 방법.
  4. 동물에게 식이를 투여함으로서 동물의 체중을 조절하는 방법에 있어서,
    상기 식이는 저 칼로리, 저 단백질의 식이를 투여하기 전에 사전 투여된 식이보다 더 낮은 양의 칼로리와 단백질을 함유하고 있으며, 사전 투여된 성장호르몬 방출요소 수준에 비해 동물에서 신진대사율을 안정화시킬 수 있는 양의 성장호르몬 방출요소를 증가시키도록 유도하기에 충분한 양의 히스티딘이 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 동물의 체중을 조절하는 방법.
  5. 동물에게 식이를 투여함으로서 동물의 음식 섭취 욕구를 감소시키고 동물의 신진대사율을 증가시키는 방법에 있어서,
    상기 식이는 저 칼로리, 저 단백질의 식이를 투여하기 전에 사전 투여된 식이보다 더 낮은 양의 칼로리와 단백질을 함유하고 있으며, 사전 투여된 신경펩타이드 Y의 수준에 비해 동물의 신경펩타이드 Y의 수준을 감소시키기에 충분하도록 식욕감퇴를 유발할 수 있는 양의 트립토판과, 사전 투여된 성장호르몬 방출요소 수준에 비해 동물에서 신진대사율을 안정화시킬 수 있는 양의 성장호르몬 방출요소를 증가시키도록 유도하기에 충분한 양의 히스티딘이 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 동물의 음식 섭취 욕구를 감소시키고 동물의 신진대사율을 증가시키는 방법.
  6. 동물에게 식이를 투여함으로서 동물의 체중을 조절하는 방법에 있어서,
    상기 식이는 저 칼로리, 저 단백질의 식이를 투여하기 전에 사전 투여된 식이보다 더 낮은 양의 칼로리와 단백질을 함유하고 있으며, 사전 투여된 신경펩타이드 Y의 수준에 비해 동물의 신경펩타이드 Y의 수준을 감소시키기에 충분하도록 식욕감퇴를 유발할 수 있는 양의 트립토판과, 사전 투여된 성장호르몬 방출요소 수준에 비해 동물에서 신진대사율을 안정화시킬 수 있는 양의 성장호르몬 방출요소를 증가시키도록 유도하기에 충분한 양의 히스티딘이 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 동물의 체중을 조절하는 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 저 칼로리, 저 단백질의 식이는 사전 투여된 식이보다 약 85% 이하의 칼로리 및 단백질을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항 내지 제 6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 저 칼로리, 저 단백질의 식이는 사전 투여된 식이보다 약 70% 이하의 칼로리 및 단백질을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 동물의 신경펩타이드 Y의 분비를 조절하는 방법에 있어서,
    조절된 방류율로, 적어도 약 4 시간의 지속기간에 걸쳐 신경펩타이드 Y의 수준 감소를 유도하기에 충분하도록 신경펩타이드 Y 수준을 조절할 수 있는 양의 트립토판을 동물에 투여하는 것을 특징으로 하는 동물의 신경펩타이드 Y의 분비를 조절하는 방법.
  10. 동물의 신경펩타이드 Y와 성장호르몬 방출요소의 분비를 조절하는 방법에 있어서,
    조절된 방류율로, 적어도 약 4 시간의 지속기간에 걸쳐 사전 투여된 신경펩타이드 Y와 성장호르몬 방출요소의 수준보다 신경펩타이드 Y의 수준은 감소시키고 성장호르몬 방출요소의 수준은 증가시키도록 각각 유도하기에 충분하도록 신경펩타이드 Y를 조절할 수 있는 양의 트립토판과 성장호르몬 방출요소의 수준을 조절할 수 있는 양의 히스티딘을 동물에 투여하는 것을 특징으로 하는 동물의 신경펩타이드 Y와 성장호르몬 방출요소의 분비를 조절하는 방법.
  11. 제 1항 내지 제 6항, 제 9항 및 제 10항의 어느 한 항에 있어서, 상기 동물은 인간인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 인체용 식품 조성물에 있어서,
    상기 조성물은 약 2,400이하의 칼로리, 약 10 g 내지 약 540 g의 단백질 및 단백질 g 당 약 5 mg 내지 약 125 mg의 트립토판으로 조성된 일상 식이를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 조성물은 약 800 내지 약 1,200의 칼로리, 약 10 g 내지 약 270 g의 단백질 및 단백질 g 당 약 6 mg 내지 약 61 mg의 트립토판으로 조성된 일상 식이를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 조성물은 약 800이하의 칼로리, 약 10 g 내지 약 180 g의 단백질 및 단백질 g 당 약 8 mg 내지 약 31 mg의 트립토판으로 조성된 일상 식이를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  15. 제 12항에 있어서, 상기 조성물은 약 2,400이하의 칼로리, 약 10 g 내지 약 540 g의 단백질, 약 60 g 내지 약 540 g의 탄수화물, 약 2 g 내지 약 240 g의 지방, 및 단백질 g 당 약 5 mg 내지 약 125 mg의 트립토판으로 조성된 일상 식이를 포함하며, 상기 식이의 약 10% 내지 약 25%의 칼로리는 단백질로부터, 상기 식이의 약 50% 내지 약 80%의 칼로리는 탄수화물로부터 그리고 상기 식이의 약 1% 내지 약 10%의 칼로리는 지방으로부터 유입되는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  16. 제 12항에 있어서, 상기 조성물은 약 800 내지 약 1,200의 칼로리, 약 10 g 내지 약 270 g의 단백질, 약 30 g 내지 약 270 g의 탄수화물, 약 1 g 내지 약 120 g의 지방, 및 단백질 g 당 약 6 mg 내지 약 61 mg의 트립토판으로 조성된 일상 식이를 포함하며, 상기 식이의 약 10% 내지 약 20%의 칼로리는 단백질로부터, 상기 식이의 약 60% 내지 약 80%의 칼로리는 탄수화물로부터 그리고 상기 식이의 약 1% 내지 약 6%의 칼로리는 지방으로부터 유입되는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  17. 제 12항에 있어서, 상기 조성물은 약 800이하의 칼로리, 약 10 g 내지 약 180 g의 단백질, 약 20 g 내지 약 180 g의 탄수화물, 약 0.5 g 내지 약 80 g의 지방, 및 단백질 g 당 약 8 mg 내지 약 31 mg의 트립토판으로 조성된 일상 식이를 포함하며, 상기 식이의 약 10% 내지 약 20%의 칼로리는 단백질로부터, 상기 식이의 약 60% 내지 약 80%의 칼로리는 탄수화물로부터 그리고 상기 식이의 약 1% 내지 약 6%의 칼로리는 지방으로부터 유입되는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  18. 인체용 식품 조성물에 있어서,
    상기 조성물은 약 2,400이하의 칼로리, 약 10 g 내지 약 540 g의 단백질 및 단백질 g 당 약 10 mg 내지 약 270 mg의 히스티딘으로 조성된 일상 식이를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 조성물은 약 800 내지 약 1,200의 칼로리, 약 10 g 내지 약 270 g의 단백질 및 단백질 g 당 약 15 mg 내지 약 135 mg의 히스티딘으로 조성된 일상 식이를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 조성물은 약 800이하의 칼로리, 약 10 g 내지 약 180 g의 단백질 및 단백질 g 당 약 17 mg 내지 약 68 mg의 히스티딘으로 조성된 일상 식이를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  21. 제 18항에 있어서, 상기 조성물은 약 2,400이하의 칼로리, 약 10 g 내지 약 540 g의 단백질, 약 60 g 내지 약 540 g의 탄수화물, 약 2 g 내지 약 240 g의 지방, 및 단백질 g 당 약 10 mg 내지 약 270 mg의 히스티딘으로 조성된 일상 식이를 포함하며, 상기 식이의 약 10% 내지 약 25%의 칼로리는 단백질로부터, 상기 식이의 약 50% 내지 약 80%의 칼로리는 탄수화물로부터 그리고 상기 식이의 약 1% 내지 약 10%의 칼로리는 지방으로부터 유입되는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  22. 제 18항에 있어서, 상기 조성물은 약 800 내지 약 2,400의 칼로리, 약 10 g 내지 약 270 g의 단백질, 약 30 g 내지 약 270 g의 탄수화물, 약 1 g 내지 약 120 g의 지방, 및 단백질 g 당 약 15 mg 내지 약 135 mg의 히스티딘으로 조성된 일상 식이를 포함하며, 상기 식이의 약 10% 내지 약 20%의 칼로리는 단백질로부터, 상기 식이의 약 60% 내지 약 80%의 칼로리는 탄수화물로부터 그리고 상기 식이의 약 1% 내지 약 6%의 칼로리는 지방으로부터 유입되는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  23. 제 18항에 있어서, 상기 조성물은 약 800이하의 칼로리, 약 10 g 내지 약 180 g의 단백질, 약 20 g 내지 약 180 g의 탄수화물, 약 0.5 g 내지 약 80 g의 지방, 및 단백질 g 당 약 17 mg 내지 약 68 mg의 히스티딘으로 조성된 일상 식이를 포함하며, 상기 식이의 약 10% 내지 약 20%의 칼로리는 단백질로부터, 상기 식이의 약 60% 내지 약 80%의 칼로리는 탄수화물로부터 그리고 상기 식이의 약 1% 내지 약 6%의 칼로리는 지방으로부터 유입되는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  24. 인체용 식품 조성물에 있어서,
    상기 조성물은 약 2,400이하의 칼로리, 약 10 g 내지 약 540 g의 단백질, 및 단백질 g 당 약 5 mg 내지 약 125 mg의 트립토판과 단백질 g 당 약 10 mg 내지 약 270 mg의 히스티딘으로 조성된 일상 식이를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 조성물은 약 800 내지 약 1,200의 칼로리, 약 10 g 내지 약 270 g의 단백질, 단백질 g 당 약 6 mg 내지 약 61 mg의 트립토판 및 단백질 g 당 약 15 mg 내지 약 135 mg의 히스티딘으로 조성된 일상 식이를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  26. 제 24항에 있어서, 상기 조성물은 약 800이하의 칼로리, 약 10 g 내지 약 180 g의 단백질, 단백질 g 당 약 8 mg 내지 약 31 mg의 트립토판 및 단백질 g 당 약 17 mg 내지 약 68 mg의 히스티딘으로 조성된 일상 식이를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  27. 제 24항에 있어서, 상기 조성물은 약 2,400이하의 칼로리, 약 10 g 내지 약 540 g의 단백질, 약 60 g 내지 약 540 g의 탄수화물, 약 2 g 내지 약 240 g의 지방, 단백질 g 당 약 5 mg 내지 약 125 mg의 트립토판 및 단백질 g 당 약 10 mg 내지 약 270 mg의 히스티딘으로 조성된 일상 식이를 포함하며, 상기 식이의 약 10% 내지 약 25%의 칼로리는 단백질로부터, 상기 식이의 약 50% 내지 약 80%의 칼로리는 탄수화물로부터 그리고 상기 식이의 약 1% 내지 약 10%의 칼로리는 지방으로부터 유입되는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  28. 제 24항에 있어서, 상기 조성물은 약 800 내지 약 1,200의 칼로리, 약 10 g 내지 약 270 g의 단백질, 약 30 g 내지 약 270 g의 탄수화물, 약 1 g 내지 약 120 g의 지방, 단백질 g 당 약 6 mg 내지 약 61 mg의 트립토판 및 단백질 g 당 약 15 mg 내지 약 135 mg의 히스티딘으로 조성된 일상 식이를 포함하며, 상기 식이의 약 10% 내지 약 20%의 칼로리는 단백질로부터, 상기 식이의 약 60% 내지 약 80%의 칼로리는 탄수화물로부터 그리고 상기 식이의 약 1% 내지 약 6%의 칼로리는 지방으로부터 유입되는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
  29. 제 24항에 있어서, 상기 조성물은 약 800이하의 칼로리, 약 10 g 내지 약 180 g의 단백질, 약 20 g 내지 약 180 g의 탄수화물, 약 0.5 g 내지 약 80 g의 지방, 단백질 g 당 약 8 mg 내지 약 31 mg의 트립토판 및 단백질 g 당 약 17 mg 내지 약 68 mg의 히스티딘으로 조성된 일상 식이를 포함하며, 상기 식이의 약 10% 내지 약 20%의 칼로리는 단백질로부터, 상기 식이의 약 60% 내지 약 80%의 칼로리는 탄수화물로부터 그리고 상기 식이의 약 1% 내지 약 6%의 칼로리는 지방으로부터 유입되는 것을 특징으로 하는 인체용 식품 조성물.
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6558708B1 (en) 1995-05-17 2003-05-06 Cedars-Sinai Medical Center Methods for manipulating upper gastrointestinal transit, blood flow, and satiety, and for treating visceral hyperalgesia
US6861053B1 (en) * 1999-08-11 2005-03-01 Cedars-Sinai Medical Center Methods of diagnosing or treating irritable bowel syndrome and other disorders caused by small intestinal bacterial overgrowth
US7048906B2 (en) * 1995-05-17 2006-05-23 Cedars-Sinai Medical Center Methods of diagnosing and treating small intestinal bacterial overgrowth (SIBO) and SIBO-related conditions
US6306430B1 (en) 1998-04-16 2001-10-23 The Iams Company Process for decreasing adiposity using vitamin a as a dietary supplement
US6610496B1 (en) * 1998-07-08 2003-08-26 University Of Maryland, College Park Prediction of growth performance and composition in animals, including cattle, from response to growth hormone releasing hormone
CA2342861C (en) * 1998-09-02 2009-06-09 Heska Corporation Method and composition to protect an obligate carnivore from a disease of abnormal carbohydrate metabolism
US7745216B2 (en) * 1999-02-10 2010-06-29 Curis, Inc. Methods and reagents for treating glucose metabolic disorders
EP1189629B1 (en) 1999-02-10 2010-09-29 Curis, Inc. Peptide yy (pyy) for treating glucose metabolic disorders
JP2003528051A (ja) * 2000-02-16 2003-09-24 ザ ジョンズ ホプキンス ユニバーシティー スクール オブ メディシン ニューロペプチドｙレベルの減少によって誘導される体重減少
US7115297B2 (en) * 2000-02-22 2006-10-03 Suzanne Jaffe Stillman Nutritionally fortified liquid composition with added value delivery systems/elements/additives
US8178150B2 (en) 2000-02-22 2012-05-15 Suzanne Jaffe Stillman Water containing soluble fiber
US7892586B2 (en) 2001-02-22 2011-02-22 Suzanne Jaffe Stillman Water containing soluble fiber
US6410063B1 (en) * 2000-06-13 2002-06-25 Hill's Pet Nutrition, Inc. Composition and method
US6384087B1 (en) * 2000-09-01 2002-05-07 University Of Tennesseee Research Corporation, Inc. Materials and methods for the treatment or prevention of obesity
US7704979B2 (en) * 2000-09-01 2010-04-27 The University Of Tennessee Research Foundation Materials and methods for the treatment or prevention of obesity
US20030082647A1 (en) * 2000-12-12 2003-05-01 Reenan Robert A. Transporter protein
WO2002059310A2 (en) 2000-12-12 2002-08-01 University Of Connecticut Polynucleotides encoding cellular transporters and methods of use thereof
EP1349563B1 (en) 2000-12-14 2009-12-02 Amylin Pharmaceuticals, Inc. Peptide pyy[3-36] for treatment of metabolic disorders
DE10125961A1 (de) * 2001-05-29 2002-12-12 Boehringer Ingelheim Int Carbazolderivate und deren Verwendung zur Herstellung einer Arzneimittelzusammensetzung zur Behandlung von im Zusammenhang mit NPY stehenden Leiden
WO2003105763A2 (en) * 2002-06-14 2003-12-24 Amylin Pharmaceuticals, Inc. Prevention and/or treatment of inflammatory bowel disease using pyy or agonists thereof
EP2277527A3 (en) 2003-01-17 2011-08-31 Ipsen Pharma Peptide YY analogs
ES2350310T3 (es) * 2003-02-07 2011-01-21 Campina B.V. Uso de péptidos ricos en triptófano del hidrolizado de proteínas de lactosuero para tratar el sobrepeso y la obesidad.
RU2358441C2 (ru) * 2003-06-03 2009-06-20 Хилл`С Пет Ньютришн, Инк. Кормовая композиция для домашних животных с высоким содержанием протеина, низким содержанием углеводов, содержащая неферментируемую клетчатку
JP5638177B2 (ja) * 2004-02-11 2014-12-10 アミリン・ファーマシューティカルズ, リミテッド・ライアビリティ・カンパニーAmylin Pharmaceuticals, Llc 膵臓ポリペプチドファミリーモチーフおよびそのモチーフを含むポリペプチド
US20050240434A1 (en) * 2004-04-26 2005-10-27 Healthport Corp. System and method of implementing multi-level marketing of weight management products
JP4534579B2 (ja) * 2004-04-28 2010-09-01 味の素株式会社 リジン含有抗肥満または抗高脂血症用食品、飼料またはサプリメント
WO2005112906A2 (en) * 2004-05-21 2005-12-01 Duke University Method for augmenting the effects of serotonin reuptake inhibitors
AU2005284830A1 (en) * 2004-09-13 2006-03-23 Lipomics Technologies, Inc. Metabolite markers for weight management
SG158141A1 (en) 2004-12-13 2010-01-29 Amylin Pharmaceuticals Inc Pancreatic polypeptide family motifs, polypeptides and methods comprising the same
US8080534B2 (en) 2005-10-14 2011-12-20 Phigenix, Inc Targeting PAX2 for the treatment of breast cancer
WO2012054815A1 (en) 2010-10-22 2012-04-26 Duke University Slow-release formulations of 5-hydroxytryptophan as an adjunct to pro-serotonergic therapies
CN113749247B (zh) * 2020-06-03 2024-02-02 中国科学院上海营养与健康研究所 调控饮食限制及再摄入后脂质过度合成的方法及制剂
CN113018441B (zh) * 2021-02-26 2023-12-19 中国科学院深圳先进技术研究院 一种基于宏量营养素成分改变和mTOR信号抑制剂的饥饿干预方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3867539A (en) * 1973-04-27 1975-02-18 Us Health Method of producing anorexia as a treatment for obesity
US4042687A (en) * 1975-11-24 1977-08-16 Control Drug, Inc. Method of treating obesity by the oral administration of a predigested protein composition
WO1987001590A1 (en) * 1985-09-20 1987-03-26 Stephen Neil Kreitzman A composition and pack for use in the treatment of obesity

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2169485B (en) * 1985-01-15 1988-07-13 Abneycrest Limited A formulation for use in treating obesity
US5126324A (en) * 1990-06-07 1992-06-30 Genentech, Inc. Method of enhancing growth in patients using combination therapy
US5480865A (en) * 1994-02-25 1996-01-02 Parkinson's Charitable Trust Nutritional composition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3867539A (en) * 1973-04-27 1975-02-18 Us Health Method of producing anorexia as a treatment for obesity
US4042687A (en) * 1975-11-24 1977-08-16 Control Drug, Inc. Method of treating obesity by the oral administration of a predigested protein composition
WO1987001590A1 (en) * 1985-09-20 1987-03-26 Stephen Neil Kreitzman A composition and pack for use in the treatment of obesity

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JP2002511392A (ja) 2002-04-16
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WO1999052363A1 (en) 1999-10-21
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