KR20040035985A - 성장 호르몬의 발현 및 증체량을 증가시키는 성장 촉진용조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 성장 촉진용 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 조성물은 코디셉스 속 버섯, 그리고 헤리시움 속 버섯 중 한 속 이상의 버섯 추출물을 함유함을 특징으로 한다.
본 발명의 조성물은 동물의 성장호르몬의 발현을 증가시키며, 증체량 또한 증가시킨다.
따라서, 본 발명의 조성물은 성장 촉진용 의약품 또는 식품으로 유용하게 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 성장 촉진용 조성물에 관한 것이다.
인간의 성장은 대개 유전적인 영향이 가장 크게 영향을 미치는 것으로 생각되고 있으나, 실제로 성장에 있어 유전적 영향은 23% 정도에만 해당된다. 성장에 영향을 미치는 나머지 77%는 후천적 요인에 의해 결정되며, 영양이 31%, 운동 20%, 환경이 16%, 기타 10% 정도라는 연구결과가 발표된 바 있다(가와하다 아이요시, '키가 크는 비결', 제일미디어, 개정판 1쇄).
성장을 촉진할 수 있는 성분 중 가장 대표적인 것은 성장호르몬(growth hormone)이다. 따라서 성장 촉진용 의약품 또는 식품은 대부분 성장호르몬의 발현을 촉진할 수 있는 성분에 촛점을 맞추고 있다.
성장호르몬은 뇌하수체에서 분비되어 체내 모든 세포의 단백질 합성 속도를 증가시키며, 탄수화물 이용 속도를 감소시키고, 지방산 및 유리 지방산을 에너지원으로서 사용하도록 함으로써, 체내 모든 조직의 성장을 촉진한다.
또한 성장호르몬은 간에서 인슐린유사 성장인자(insulin-like growth factor-1: 이하 'IGF-Ⅰ'이라 한다)의 생성을 촉진한다. 간으로부터 분비된 IGF-Ⅰ은 인체의 혈액을 따라 전신에 분포되어 작용하며, 성장호르몬과 연관하여 성장과 발생에 매우 중요한 효과를 나타낸다. 그 예로, IGF-Ⅰ은 연골세포를 자극하여 뼈 성장을 돕고, 운동근육세포를 활성화시켜 근육을 성장시키며, 신경성장인자와 함께 두뇌 발달을 돕는다.
이들 성장호르몬이 결핍되면, 어린이의 경우 왜소발육증(dwarfism)이 나타나며, 어른의 경우 체중의 심한 감소, 몸통을 비롯한 전체 체지방의 부수적 증가, 운동능력의 현저한 저하 및 골밀도 감소 등 심각하고 다양한 의학적 장애를 초래한다.
성장호르몬의 보충을 위해, 외인성 성장호르몬을 비롯한 다양한 성장촉진제를 투여하는 방법이 개발되기도 하였으나, 경제적으로 큰 부담이 되며, 기대한 만큼 효과도 높지 않고, 심각한 부작용이 나타나는 경우가 많다.
따라서 기존의 성장촉진제가 지닌 이러한 문제점을 해결할 수 있는 물질들의개발이 시급하다.
최근 약용으로 자주 사용되는 대표적인 천연물에는, 코디셉스(Cordyceps) 속 버섯과, 헤리시움(Hericium) 속 버섯이 있다.
코디셉스 속 버섯은 분류학적으로 자낭균강 맥각균목 맥각균과에 속하며, 그 중에서 코디셉스 밀리타리스(C. militaris), 코디셉스 시넨시스(C. sinensis)의 약리 효과가 가장 잘 알려져 있다.
특히 코디셉스 밀리타리스가 함유하는 조단백질 중에는 우리 몸에 필요한 17종의 아미노산이 포함되어 있으며, 조지방 중에는 포화지방산이 13%, 불포화지방산이 82.2% 정도 함유되어 있다. 또한 악성 빈혈, 정신집중 및 기억력 강화 등의 뇌활동에 관여하며, 신경계와 간장보호기능을 갖는 비타민 B12는 약 0.29㎎/100g이 함유되어 있다. 또한 항생물질인 코디세핀(cordycepin)이 약 7%, 그리고 면역력 증진 및 항암효과를 나타내는 것으로 알려진 충초다당체(polysaccharide)가 함유되어 있다. 체내면역력과 혈액순환을 원활하게 하며 각종 질환의 예방과 개선에 도움을 주는 것으로 알려져 있다.
헤리시움 속 버섯은 분류학적으로 담자균강 민주름버섯목 턱수염버섯과에 속하며, 그 중에서 특히 헤리시움 에리나세우스(H. erinaceus), 헤리시움 아비에티스(H. abietis), 헤리시움 라모아움(H. ramoaum) 및 헤리시움 코랄로이데스(H. coralloides) 등이 식용 또는 약용으로 널리 사용된다.
특히 헤리시움 에리나세우스는 지방 함량이 낮은 반면, 섬유질을 비롯하여 비타민 B, 비타민 D, 기타 무기물의 함량이 높아 식품으로 유용하게 사용될 수 있다. 또한 신경성장인자의 합성을 활성화시키는 헤리세논(Hericenon C,D,E,F,G,H)과 에리나신 C(Erinacin C)을 함유하므로 치매에 효과를 나타내며, 암 억제 효과를 나타내는 다당체를 함유하므로 항암효과를 나타낸다.
이와 같이, 상기에 기재된 버섯들은 약리 효과를 나타낼 뿐 아니라 생체에 대한 안전성이 입증되어 있어, 의약품 또는 식품의 유효성분으로 안전하게 사용될 수 있다.
본 발명자들은 상기 코디셉스 속 버섯과 헤리시움 속 버섯의 추출물이 성장 촉진 효과를 나타냄을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명에서는 코디셉스 속 버섯, 그리고 헤리시움 속 버섯의 추출물을 각각 단독으로 또는 함께 함유하며, 별도의 부작용 없이 성장을 촉진할 수 있는 조성물을 제공하고자 한다.
도 1은 본 발명의 조성물을 투여한 군 및 대조군에서 성장호르몬 IGF-Ⅰ의 발현을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 조성물이 성장호르몬 IGF-Ⅰ의 발현에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 조성물이 동물의 증체량에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
본 발명은 코디셉스 속 버섯의 추출물을 함유하는 성장 촉진용 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물은 상기 버섯 추출물을 유효성분으로 함유하는 성장 촉진용 약제학적 조성물 및 성장 촉진용 식품 조성물을 포함한다.
본 발명의 조성물에서 버섯 추출물은 코디셉스 밀리타리스 또는 코디셉스 시넨시스 중에서 선택된 하나 이상으로부터 얻은 열수추출물임을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 헤리시움 속 버섯의 추출물을 함유하는 성장 촉진용 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물은 상기 버섯 추출물을 유효성분으로 함께 함유하는 성장 촉진용 약제학적 조성물 및 성장 촉진용 식품 조성물을 포함한다.
본 발명의 조성물에서 버섯 추출물은 헤리시움 에리나세우스, 헤리시움 아비에티스, 헤리시움 라모아움 및 헤리시움 코랄로이데스 중에서 선택된 하나 이상으로부터 얻은 열수추출물임을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 코디셉스 속 버섯, 그리고 헤리시움 속 버섯의 추출물을 함께 함유하는 성장 촉진용 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물은 상기 두 종류의 버섯 추출물을 유효성분으로 함께 함유하는 성장 촉진용 약제학적 조성물 및 성장 촉진용 식품 조성물을 포함한다.
코디셉스 속 버섯과 헤리시움 속 버섯의 조성비는 각각 10∼50 중량부, 5∼50 중량부인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물은 IGF-Ⅰ과 같이 동물의 성장에 필수적인 성장호르몬의 발현을 증가시킨다.
또한 본 발명의 조성물은 동물의 체중 증가량, 즉 증체량을 현저하게 증가시킨다.
본 발명의 조성물의 버섯 추출물을 제조하는 방법은, 버섯 배양용 배지에 선택된 종의 버섯 종균을 접종하고, 일정기간 동안 배양한 후, 균사체를 수확하여 멸균 건조하고 열수추출하여 버섯 추출물을 얻는 과정으로 이루어진다.
버섯을 배양할 배지는 삶은 곡물을 사용하는 것이 바람직하며, 구체적으로보리쌀을 사용한다.
열수추출시, 건조된 균사체와 추출에 사용할 증류수의 사용비율은 완전 건조된 균사체 시료 80g에 대해 500㎖의 증류수를 사용하는 것이 바람직하며, 열수추출시간은 6∼10시간 정도인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물은 상기 버섯 추출물 뿐 아니라 이와 동일 또는 유사한 기능을 지닌 다른 유효성분을 추가로 함유할 수 있으며, 그 바람직한 예는 상기 버섯의 성장에 사용되었던 곡물 배지가 될 수 있다.
본 발명의 조성물은 상기 버섯 추출물과 상이한 기능을 지닌 다른 유효성분을 추가로 함유할 수 있다.
본 발명의 조성물은 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 약제학적 또는 식품에서 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 제제화할 수 있다.
약제학적 또는 식품에서 허용 가능한 담체는 식염수, 멸균수, 링거액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1성분 이상을 혼합하여 사용할 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 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 더 나아가 당분야의 적정한 방법으로, 또는 Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라, 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.
본 발명의 조성물의 제제 형태는 과립제, 산제, 과립제, 피복정, 정제, 캡슐제, 탕제, 엑기스제, 좌제, 시럽, 즙, 현탁제, 유제 및 활성 화합물의 서방출형 제제 등이 될 수 있다.
본 발명의 조성물의 투여량 또는 섭취량은 코디셉스 속 버섯 추출물만을 함유하는 조성물의 경우 1일 50 ∼900㎎, 헤리시움 속 버섯 추출물만을 함유하는 조성물의 경우 1일 50 ∼900㎎, 두 속의 버섯 추출물을 함께 함유하는 조성물의 경우 50 ∼ 900㎎의 범위 내에서 조절하는 것이 바람직하다. 투여량 또는 섭취량은 조성물에 함유된 유효성분 및 다른 성분의 종류 및 함량, 제형의 종류 및 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자에 따라 조절될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물에는 필요에 따라 다양한 보조성분을 추가할 수 있다. 이들 보조성분은 본 발명의 버섯 추출물에 의한 성장호르몬 생성에 필요한 촉매 또는 골격 및 육질의 형성을 돕고 강화하는 각종 미네랄, 비타민, 인지질, 불포화 지방 성분을 모두 사용할 수 있다. 그 예로 비타민 A, 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B3, 비타민 B6, 비타민 B12, 엽산(folic acid), 비타민 C, 비타민 D3, 비타민 E 등의 비타민(Vitamin) 류와, 구리, 칼슘, 철, 마그네슘, 칼륨, 아연 등의 미네랄 또는 유산균 등이 있다.
본 발명의 식품 조성물 중, 건강음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 향미제로는타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 들 수 있다. 천연 탄수화물로는 포도당, 과당 등의 단당류, 말토스, 수크로오스 등의 이당류, 덱스트린, 사이클로덱스트린 등의 다당류, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올류 등이 들 수 있다.
본 발명의 조성물은 인체에 투약하는 경우 천연 추출물인 관계로 다른 합성 의약품에 비하여 부작용의 우려가 없으며, 실제 이들 추출물에 대한 독성 시험 결과 생체에 아무런 영향이 없는 것으로 판명되었다.
이와 같이 하여 제조된 본 발명의 조성물은 우수한 성장 촉진 효과를 나타내면서도, 동물에 투여시 별도의 부작용을 나타내지 않기 때문에, 일반 어린이 또는 성인을 비롯하여, 성장호르몬 결핍에 의한 터너증후군이나 가족성 왜소증 등의 질환을 앓고 있는 환자들을 대상으로 하는 성장 촉진용 의약품 또는 식품으로서 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 실시예에서 본 발명을 보다 상세히 설명하되, 하기 실시예에 의해 본 발명의 범위가 국한되는 것은 아니다.
[실시예 1] 본 발명의 조성물에 의한 IGF-Ⅰ의 발현 증가
1) 본 발명의 조성물 제조
본 발명의 조성물을 다음과 같이 제조하였다.
버섯 배지로 사용할 곡물로 보리쌀을 택하여, 보리쌀을 2∼3회 세척한 후 물기를 제거하고, 끓는 물에서 5분∼15분 동안 삶았다. 그 후 채반을 이용하여 물기를 제거하고, 증식용 병에 삶은 보리쌀을 200g씩 넣은 후, 멸균기에서 121∼130℃, 15분∼1시간의 조건으로 멸균하여 각 버섯의 접종 및 증식을 위한 배지를 제조하였다.
버섯 종균은 코디셉스 밀리타리스 균주와 헤리시움 에리나세우스 균주를 각각 액상 배양하여 준비하였다.
각 버섯 종균을 상기와 같이 제조한 배지에 5∼10㎖ 씩 접종하고, 접종된 액상배양액이 곡물에 충분히 퍼져 자랄 수 있도록 골고루 흔들어준 후 20∼25℃의 온도에 60∼80%의 습도가 유지되는 배양실에서 배양하였다.
일정기간 배양 후, 증식된 버섯의 균사체를 수확하여 다시 121∼130℃에서 15분∼1시간 동안 멸균하고, 60∼80℃의 건조기에서 골고루 펼쳐 하루동안 건조시켰다. 완전 건조가 이루어진 각 샘플 80g에 대해, 500㎖의 증류수를 넣은 후 추출기를 이용하여 6∼10시간 동안 열수추출한 결과, 약 300㎖의 추출액을 얻었다.
상기와 같이 제조한 본 발명의 조성물은 각각 코디셉스 밀리타리스 또는 헤리시움 에리나세우스를 각각 유효성분으로 함유하고 있으며, 각 조성물을 소량 분주하여 냉동상태에서 보관하다가 실험 전에 필요한 양만큼 해동시켜 사용하였다.
2) 본 발명의 조성물에 의한 인슐린 유사 성장인자 I의 발현 증가
본 발명의 조성물에 의한 인슐린 유사 성장인자 I의 발현 증가를 다음과 같이 확인하였다.
실험동물로 몸무게 20 ±2g 정도의 ICR계 마우스를 사용하였으며, 사료는 항생제가 첨가되지 않은 펠렛 사료를 사용하였고, 실험 중 부족하지 않게 충분히 공급하였다.
상기 실시예 1에서 제조한 본 발명의 조성물을 미리 해동시킨 후, 1㎖ 주사기와 경구투여 기구를 이용하여, 각 군당 10 마리의 마우스에게 1일 200㎕씩, 7일간 투여하였다. 이때 대조군으로, 물만을 투여하는 군도 따로 준비하였다.
경구투여 7일째 되는 날, 각 군의 생쥐의 심장으로부터 혈액을 채취하여 실온에서 약 1시간 가량 방치한 후, 1,000rpm에서 10분간 원심 분리하여 혈청을 분리하였다.
또한 마우스 복강으로부터 마크로파지(macrophage)를 분리하고, 대퇴골의 양끝부분을 절단하여 골형성 세포(osteoblast)를 수집한 후, PBS로 원심분리하고 세척하여 세포만을 수집하였다. 각 실험 샘플은 모두 -70℃ 냉동고에 보관하며 실험에 사용하였다.
반보존적(semiconservative) RT-PCR 분석을 수행하기 위해, 각 군의 생쥐로부터 간조직을 얻어 균질분쇄기(homogenizer)로 분쇄한 후, SV total RNA kit(Promega)를 사용하여 RT-PCR에 사용할 전체 RNA를 준비하고, IGF-Ⅰ특이적인 프라이머를 제작하였다.
역전사 반응을 위한 반응액에 상기 RNA 1㎎, 랜덤 프라이머(random primer) 250ng, 반응완충액(reaction buffer), 2 mM dNTPs, MMLV 역전사 효소 10 U (Promega)를 첨가하여 혼합한 후, 40℃에서 1시간 동안 반응시켜 cDNA를 합성하였다.
이후 PCR 단계에서는 상기에서 합성된 cDNA의 20분의 1에 해당하는 양을 주형으로 사용하고, 반응액에 반응완충액, 0.5 mM의 각 프라이머 쌍, 1U Taq DNA 중합효소를 첨가하여 혼합하였다. 이때 프라이머는 IGF-Ⅰ유전자를 특이적으로 증폭할 수 있는 것과(정방향 프라이머: 서열번호 1, 역방향 프라이머: 서열번호 2), DNA 양을 정량하기 위한 대조군인 액틴(actin) 유전자를 특이적으로 증폭할 수 있는 것(정방향 프라이머: 서열번호 3, 역방향 프라이머: 서열번호 4)을 각각 사용하였다.
PCR 반응조건은 92℃에서 45초, 59℃에서 1분, 72℃에서 45초를 한 주기로 하여, 36 주기를 실행하였다. 증폭된 DNA를 2% 아가로스 젤(agarose gel)을 이용하여 전기영동하고 그 결과를 도 1에 나타내었다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 코디셉스 밀리타리스 추출물을 투여한 군(2열) 및 헤리시움 에리나세우스의 추출물을 투여한 군(3열)은 물만을 투여한 대조군(1열)과 마찬가지로 IGF-Ⅰ을 발현하는 것으로 나타났다.
각 군에서 발현된 IGF-Ⅰ의 양을 비교하기 위해, 각 군의 DNA 밴드 밀도를 BioCapture 프로그램으로 분석하여, 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 조성물을 투여한 군은 아무것도 투여하지 않은 대조군에 비해 현저하게 IGF-Ⅰ의 발현이 증가하였다.
헤리시움 에리나세우스를 투여한 군의 경우 대조군에 비해 IGF-Ⅰ의 발현이 13% 증가하였고, 코디셉스 밀리타리스를 투여한 군의 경우 대조군에 비해 IGF-Ⅰ의 발현이 20% 증가하였다.
따라서, 본 발명의 조성물은 성장호르몬의 발현을 우수한 효율로 증가시킴을 알 수 있다.
[실시예 2] 본 발명의 조성물에 의한 동물의 증체량 증가 효과
본 발명의 조성물의 증체량 증가 효과를 다음과 같이 확인하였다.
상기 실험예 2과 마찬가지의 방법에 의해 실험동물을 사육하여, 본 발명의 조성물을 각각 7일간 투여하였다. 매 투여시마다 각 마우스의 무게를 전자저울로 측정하여 중량을 측정하고, 중량 변화를 도 3에 나타내었다.
도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 조성물을 투여한 군은 아무것도 투여하지 않은 대조군에 비해 현저하게 증체량이 증가하였다. 헤리시움 에리나세우스를 투여한 군의 경우 대조군에 비해 증체량이 11.6 % 높았고, 코디셉스 밀리타리스를 투여한 군의 경우 대조군에 비해 증체량이 34.9 % 높았다. 이러한 증체량의 증가는 본 발명의 조성물에 의해 근육 및 뼈가 성장했기 때문이다.
따라서, 본 발명의 조성물은 동물에서 우수한 효율로 체중을 증가시킴을 알 수 있다.
본 발명의 조성물은 별도의 부작용 없이, 성장호르몬의 발현을 증가시키며, 동물에서 실제로 증체량을 증가시키는 효과가 있다.
따라서, 본 발명의 조성물은 성장 촉진용 의약품 또는 건강보조식품으로서 유용하게 사용될 수 있다.
Claims (18)
- 코디셉스(Cordyceps) 속 버섯의 추출물을 함유하는 성장 촉진용 조성물
- 제 1항에 있어서, 버섯 추출물은 열수 추출물임을 특징으로 하는 성장 촉진용 조성물
- 제 2항에 있어서, 버섯은 코디셉스 밀리타리스(C. militaris) 또는 코디셉스 시넨시스(C. sinensis) 중 선택된 하나 이상을 사용함을 특징으로 하는 성장 촉진용 조성물
- 제 3항에 있어서, 동물의 성장호르몬의 발현을 증가시킴을 특징으로 하는 성장 촉진용 조성물
- 제 3항에 있어서, 동물의 증체량을 증가시킴을 특징으로 하는 성장 촉진용 약제학적 조성물
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 버섯 추출물을 유효성분으로 함유하는 성장 촉진용 약제학적 조성물
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 버섯 추출물을 함유하는 성장 촉진용 식품 조성물
- 헤리시움(Hericium) 속 버섯의 추출물을 함유하는 성장 촉진용 조성물
- 제 8항에 있어서, 버섯 추출물은 열수 추출물임을 특징으로 하는 성장 촉진용 조성물
- 제 9항에 있어서, 버섯은 헤리시움 에리나세우스(H. erinaceus), 헤리시움 아비에티스(H. abietis), 헤리시움 라모아움(H. ramoaum) 및 헤리시움 코랄로이데스(H. coralloides) 중 선택된 하나 이상을 사용함을 특징으로 하는 성장 촉진용 조성물
- 제 10항에 있어서, 동물의 성장호르몬의 발현을 증가시킴을 특징으로 하는 성장 촉진용 조성물
- 제 10항에 있어서, 동물의 증체량을 증가시킴을 특징으로 하는 성장 촉진용 약제학적 조성물
- 제 8항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 버섯 추출물을 유효성분으로 함유하는 성장 촉진용 약제학적 조성물
- 제 8항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 버섯 추출물을 함유하는 성장 촉진용 식품 조성물
- 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 헤리시움 속 버섯의 추출물을 추가로 함유함을 특징으로 하는 성장 촉진용 조성물
- 제 15항에 있어서, 헤리시움 속 버섯 추출물은 열수 추출물임을 특징으로 하는 성장 촉진용 조성물
- 제 16항에 있어서, 헤리시움 속 버섯은 헤리시움 에리나세우스, 헤리시움 아비에티스, 헤리시움 라모아움 및 헤리시움 코랄로이데스 중 선택된 하나 이상을 사용함을 특징으로 하는 성장 촉진용 조성물
- 제 17항에 있어서, 코디셉스 속 버섯의 추출물 10∼50 중량부, 헤리시움 속버섯의 추출물 5∼50 중량부를 함유함을 특징으로 하는 성장 촉진용 약제학적 조성물
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