KR20080050478A

KR20080050478A - 근육 염증 감소용 유장 성장 인자 추출물의 조성물

Info

Publication number: KR20080050478A
Application number: KR1020087008517A
Authority: KR
Inventors: 마이클 로우니; 데이비드 카메론-스미스
Original assignee: 머레이 걸번 코-어퍼러티브 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2008-06-05
Also published as: KR101540412B1; US20130195990A1; CN101282736B; EP1940426A4; CN101282736A; JP2013166760A; EP1940426A1; US20090324733A1; JP5841556B2; WO2007028211A1; CA2621739A1; US9480717B2; NZ566691A; JP2009507045A

Abstract

본 발명은 영양 보조제로서 사용하기 위한 유제품을 함유하는 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 상세하게 말하자면, 유장 성장 인자 추출물 함유 조성물과 저항성 운동을 수행하는 개체의 근육 염증을 감소시키기 위한 방법에 있어서 이들의 사용에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 관점에 따르면, 운동 유발성 근육 염증을 감소시키기 위한 양이온 교환 크로마토그래피에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유장 성장 인자 추출물을 함유하는 조성물의 용도가 제공된다.

Description

근육 염증 감소용 유장 성장 인자 추출물의 조성물 {COMPOSITION OF WHEY GROWTH FACTOR EXTRACT FOR REDUCING MUSCLE INFLAMMATION}

본 발명은 영양 보조제로서 사용하기 위한 유제품(乳製品) 함유 조성물의 제조에 관한 것이다. 상세하게 말하자면, 본 발명은 유장(乳漿) 성장 인자 추출물(WGFE)을 함유하는 조성물과, 저항 운동 훈련을 수행하는 개체 중의 근육 염증을 감소시키기 위한 방법에 있어서의 이것의 용도에 관한 것이다.

본 발명은 관련 기술 분야에서 종래에 행하여진 기술에 비추어 이해될 것이다. 그러나, 이하의 논의가 인용된 어떠한 물질이 본원의 우선일을 기준으로 하여 호주에서 공개 또는 사용되었다거나 또는 통상의 일반적인 지식의 일부이었다는 사실을 인정하는 것은 아니다.

인간, 또는 심지어 동물에 의하여 일반적 건강을 향상시키기 위한, 또는 예컨대, 운동 수행 능력을 향상시키기 위한 영양 보조제의 용도는 알려져 있다. 영양 보조제는 완전한 음식을 위한 필수 영양분을 모두 제공하려는 것은 아니고, 대신 일반적으로 음식물 섭취를 보충하여 영양상 더 완벽하게 되도록 하려는 것이다. 비타민, 무기질 및 이들 보조제 중에서 발견되는 기타 물질들은 생리학상 중요한 역할을 하며, 일정한 비타민, 무기질 및/또는 보조제의 기타 성분이 부족하면 어떠한 질병의 진행, 일반적인 건강 저하 또는 운동 수행 능력 감소로 이어진다는 사실은 인정되어 있다.

반대로, 영양 보조제는 다양한 조건하에서 여러 가지 생리학적 상태를 강화시킨다고 알려져 있다. 영양 보조제에 대해서는 대상이 많이 있는데, 예컨대 병을 앓고 있는 환자, 회복 중인 환자, 노인 및 자신의 운동 수행 능력 및/또는 격렬한 운동으로부터의 회복을 향상시키기 원하여 격렬한 운동 요법을 수행 중인 사람이 있다.

보디빌더 및 격렬한 신체적 운동에 참여하는 사람의 필수 영양분은, 체지방을 감소시키고 빈약한 근육량을 증가시키려는 사람 또는 격렬한 운동으로부터 회복을 향상시키려는 사람의 여부에 관계없이 극히 특정되어 있다. 회복에는 운동 유발성 염증을 극복하는 능력이 포함되어 있다.

염증은 조직의 손상 또는 파괴에 대한 국부적인 반응이다. 급성형은 고통, 열, 홍조, 종창(腫脹) 및 기능 상실의 특징이 있다. 따라서, 근육 염증 감소는 근 육에 있어서 전술한 1개 이상의 증상의 감소를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 염증 반응은 근육 단백질 합성을 상쇄하고, 저항 운동 훈련을 비롯한 격렬한 운동에 참여한 1일 내지 2일 후의 사람들이 신체적 불편을 경험하는 데 크게 기여한다 (Maclntyre DL, et al., Sports Med. 1995; 20(1):24-40; Maclntyre DL, et al., Eur J Appl Physiol. 2001; 84(3);180-6). 염증이 심한 경우, 코르티코스테로이드 등의 항염증제가 처방될 수 있다. 그러나, 이들 약제의 사용은 해로운 부작용을 초래할 수 있고, 대다수의 경우에 시합 중의 선수들에게 금지되어 있 다.

중량을 지탱하는 운동 또는 저항성 훈련 운동은 활성화 근육 중에서 광범위한 반응을 초래한다. 근육의 확장 및 긴장에 의하여, 국부적으로 합성되고 혈류 중에 순환할 수 있는 성장 인자에 의하여 활성화하는 동화 작용 신호 발생 경로가 있다.

다양한 유전자 발현의 조절은 근육상(筋肉床) (위성 세포) 내부에 위치한 줄기 세포를 활성화시키고 (Anderson & Wozniak, Can J Physiol Pharmacol. 2004; 82(5):300-10), 성숙하기 전에 그리고 최종적으로 현존하는 근육 섬유와 융합 또는 함께 결합하여 새로운 근육 섬유를 생성하기 전에 신속하게 증식시키는 데 요구되는 일련의 세포 사건(cellular events)을 조절함에 있어서 필수적인 과정이다. 위성 세포의 활성화 조절자로서는 신데칸(Syndecan)-3 (위성 세포 증식에 필수적인 투과막 헤파린 술페이트 프로테어글리칸), 팍스(Pax)-7 (위성 세포 활성화에 필수적이고 근육 조직 회복에 필요한 단백질)을 들 수 있다 (Seal et al., Dev Biol. 2004; 275(2):287-300; Cornelison et al., Dev Biol. 2001; 239(1):79-94). 운동 유발성 근육 손상 및 염증 과정에 관련된 기타의 유전자로서는 저분자량의 케모카인 (CCL2 및 CCL4) 및 조기 반응 유전자, jun-B 및 c-fos를 들 수 있다.

운동 회복에 유익한 효과가 있는 우유로부터 유래된 제품 등의 천연 식품을 얻을 수 있다면, 이는 쉽게 구할 수 있고 안전한 치료 보조제로 될 것이다.

관절염, 피부염 및 종양성 질환을 비롯한 여러 가지 질병을 치료하는 데 사용될 수 있는 고용량의 항원을 충분히 함유하는 추가 예방 접종을 주기적으로 투여 함으로써 형성되는 특정의 과면역 상태로 유지되는 젖소로부터 유제품을 제조하는 것은 이 분야의 기술에서 알려져 있다 (유럽 특허 제0064103 A1호, Beck LR). 그러나, 보통의 젖소의 우유에도 기타의 저급 항염증 인자가 함유되어 있다고 믿어지고 있으나, 이 우유에는 전술한 과면역화된 동물로부터 생산된 우유에 존재하는 특정의 '항염증 인자'가 함유되어 있지 않다. 이 기술 분야의 숙련자는 유럽 특허 제0 064103 A1호에 따른 항염증성 유제품의 제조는 매우 고가이고 시간이 오래 걸린다는 사실을 인정할 것이다.

면역 글로불린이 풍부한 초유(初乳)를 함유하는 항염증성 유제품을 제조하는 것도 역시 이 기술 분야에 알려져 있다. 초유는 출산 직후에 가슴 분비물이 우유로 안정화되기 전에 생산되는 프리 밀크(pre-milk)이다. 젖소의 최고급 초유는 출산 후 최초 6 시간 이내에 얻게 되는데, 여기에는 동일한 소로부터 48 시간 이후에 얻게 되는 우유에서 발견되는 단백질보다 4배의 단백질이 함유되어 있다. 초유의 면역 글로불린 인자는 항체, 락토페린 및 면역 증강제와 함께 적재된다. 락토페린은 초유의 항염증 효과를 강화시킨다고 간주되는데, 이는 미국 특허 제6,475,511호 (Gohlke MB)의 주제이다. 면역 글로불린은 장에서 부분적으로 면역 기능을 수행한다고 간주된다.

단백질 보충은 근육 조직을 회복시키고 근육 성장을 용이하게 하기 위하여, 근육 단백질 합성을 촉진하는 저항성 운동 훈련을 시작한 사람들에 의하여 널리 이용되어 왔다. 영양 보충은 음료 또는 식품의 형태로 제공될 수 있는데, 이들에는 사용시 액체와 혼합되는 단백질 가루, 영양분 바(nutritional bar), 스넥 식품, 정 제(錠劑), 캡슐제 및 기타의 조제품이 포함된다. 시판되는 적절한 단백질 원료로서는 가수분해된 우유 단백질, 카세인염, 콩 단백질 단리물 및 한외 여과 탈지 우유로부터 제조된 우유 단백질 농축물을 들 수 있다. 유장 단백질 등의 기타의 단백질원에 기초한 영양 보조제도 역시 구득 가능하고, 과일 쥬스의 형태로 제공될 수 있지만, 역시 이들은 지질 원료를 제공하지 않기 때문에 불충분하다고 생각된다 (WO 02/15720). 그 밖에, 우유로부터 얻은 일부의 단백질은 장내에서 쉽게 흡수되지 못한다거나, 또는 소화계의 거친 환경에서 살아남아 치료학적 효과를 나타내지 못한다고 생각된다.

유장 성장 인자 추출물 (WGFE)은 일단 섭취되면 성장 인자 등의 분자가 분열되기 때문에 생물학적 활성이 최소한 일부라도 손실을 겪는다고 생각되는 유제품 중의 하나이다. 더욱이, 그의 단리 공정 때문에, WGFE는 전술한 바와 같이 중요한 항염증 인자라고 생각되는 면역 글로불린을 매우 소량밖에 함유하지 못한다.

그러나, 저항성 운동 훈련에 참여하는 사람들에게 이득을 제공하는 유장 단백질 보충 능력은 유익하다는 것이 보고되어 있다. 유장 단백질 성장 인자와 조성이 상이한 유장 단백질 단리물 (WPI) 및 우유 단백질 단리물 (MPI)은 체지방을 줄이면서 탈지방 근육량을 신속하게 얻는 데 있어서, 보디빌더에게 효율적이라고 보고되어 있다. WPI는 분지쇄상의 아미노산에 많고, 작용이 빠르다고 여겨지는 반면에, MPI는 주로 더욱 서서히 신진 대사되는 카세인이며, 근육 성장 촉진에 효율적이다. 근육 피로를 개선하기 위하여 쥐 모델에서 아미노산 글루타민, 류신, 이소류신 및 발린과 결합한 WPI 또는 유장 단백질을 사용하는 것이 국제 공보 제 WO2004/049830 A1호 (Tsuchita H et al .)의 주제이다. 이 저자는 피로의 표지로서 가자미근으로부터의 티로신(Tyrosine) 방출량을 측정하였다.

본 발명자는 유장 성장 인자 추출물을 함유하는 조성물이 운동 유발성 근육 염증에 관련된 유전자의 발현을 변화시킨다는 사실을 발견하였다. 본 발명자에 의하여 수행된 별도의 연구에 따르면, 유장 성장 인자 추출물이 투여된 훈련 운동 선수는 운동 후 통증이 감소되었다고 보고하였다. 중요한 사실은, 본 발명의 용어에 있어서, 유장 성장 인자 추출물은 젖소를 과면역 상태에 유지시키거나 기타의 유제품에 비하여 공급이 제한적인 초유를 채취할 필요 없이 보통의 대량의 유제품으로부터 분리할 수 있다는 것이다.

발명의 요약

본 발명은 WGFE 조성물 및 저항성 운동 훈련을 행하는 사람들이 그들의 근육 염증 수준을 선행 기술의 조성물을 사용하여 얻은 것에 비하여 감소시킬 수 있는 상기 조성물의 사용 방법에 관한 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 선행 기술의 근육 염증 감소용 조성물보다 향상되고/더 유효한 조성물 및 그 조성물의 사용 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 한 가지 관점에 따르면, 양이온 교환 크로마토그래피에 의하여 유제품으로부터 분리한 유장 성장 인자 추출물을 함유하는 골격근 염증 감소용 조성물이 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 본 발명은,

a) 유제품을 에스피 세파로즈 (SP Sepharose) 양이온 교환 칼럼에 적용하는 단계와,

b) 상기 칼럼을 이온 강도가 낮은 완충액으로 세척하는 단계와,

c) pH 6.5에서 WGFE 분획을 0.4 내지 0.5M 범위 또는 이와 이온 강도가 동등한 NaCl을 함유하는 완충액으로 용출시키는 단계

를 포함하는 공정에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유장 성장 인자 추출물을 함유하는 근육 항염증 조성물이 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 본 발명은,

a) 유제품을 에스피 세파로즈 양이온 교환 칼럼에 적용하는 단계와,

b) 상기 칼럼을 0.008M 또는 그 이하의 완충액으로 세척하는 단계와,

c) WGFE 분획을 pH 6.5에서 0.4 내지 0.5M 범위의 NaCl을 함유하는 완충액 또는 이와 이온 강도가 동일한 완충액으로 용출시키는 단계

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 상기 유장 성장 인자 추출물은 전유(全乳), 치즈 유장, 레닛 카세인 유장, 산 카세인 유장 또는 이들의 농축물 또는 탈지 우유로부터 선택된 유제품으로부터 단리시킨 것인 전술한 조성물이 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 근육 항염증제로서 사용되는 경우 상기에 따른 조성물이 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 저항성 운동 훈련을 하는 개체에 유효량의 유장 성장 인자 추출물 함유 조성물의 투여를 포함하는 이들 개체에 있어서의 골격근 염증 감소 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 본 발명은,

를 포함하는 공정에 의하여 유제품으로부터 단리된 유장 성장 인자 추출물을 함유하는 조성물을 유효량으로 저항성 운동 훈련을 하는 개체에 투여하는 것을 포함하는 이들 개체에 있어서의 골격근 염증 감소 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 본 발명은,

c) 상기 WGFE 분획을 pH 6.5에서 0.4 내지 0.5M 범위의 NaCl을 함유하는 완충액 또는 이와 이온 강도가 동일한 완충액으로 용출시키는 단계

를 포함하는 공정에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유장 성장 인자 추출물을 함유하는 조성물을 유효량으로 저항성 운동 훈련을 하는 개체에 투여하는 것을 포함하는 이들 개체에 있어서의 골격근 염증 감소 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 상기 유장 성장 인자 추출물의 1일 투여량이 최소한 5 ㎎/㎏-체중 내지 12.5 ㎎/㎏-체중인, 저항성 운동 훈련을 하는 개체에 있어서의 골격근 염증 감소 방법이 제공된다. 좋기로는, 유장 성장 인자 추출물의 1일 투여량은 최소한 25 ㎎/㎏-체중이다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 골격근 염증 감소의 필요가 있는 개체의 치료용 약물을 제조하기 위한 양이온 교환 크로마토그래피에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유장 성장 인자 추출물의 용도가 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 골격근 염증 감소의 필요가 있는 개체의 치료용 약물을 제조하기 위한 앞에서 설명한 방법에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유장 성장 인자 추출물의 용도가 제공된다.

본 발명의 또 하나의 관점에 따르면, 양이온 교환 크로마토그래피에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유장 성장 인자 추출물 및 추가의 단백질원을 함유하는 골격근 염증 감소용 조성물이 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 추가의 단백질원으로는 유장 단백질, 좋기로는 유장 단백질 단리물 (WPI), 더 좋기로는 상기 유장 단백질 단리물은 다음을 함유하는 유장 단백질 단리물이다.

수분 5.0%

지방 0.5%

pH (5% 용액) 6.3

회분(灰分) 3.7%

락토스 0.5%

단백질 (TN x 6.38) 90.0%

나트륨 0.7%

인 0.3%

칼슘 0.15%

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 저항성 운동 훈련을 하는 개체에 유장 성장 인자 추출물 및 유장, 좋기로는 WPI 등의 추가의 단백질원을 함유하는 조성물을 유효량으로 투여하는 것을 포함하는 이들 개체에 있어서의 근육 염증 감소 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 저항성 운동 훈련을 하는 개체에 양이온 교환 크로마토그래피에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유효량의 유장 성장 인자 추출물 및 별도로 얻은 추가의 단백질원을 함유하는 조성물을 투여하는 것을 포함하는 이들 개체에 있어서 근육 염증 감소 방법이 제공된다.

좋기로는 추가의 단백질원의 1일 투여량은 최소한 225 ㎎/㎏-체중 (건조 중량), 좋기로는 최소한 435 ㎎/㎏-체중 (건조 중량)이다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 본 발명 조성물의 투여는 2일 또는 3일에 1회 내지 최소한 1일에 1회이고, 좋기로는 저항성 운동 훈련 전 및/또는 직후, 더욱 좋기로는 저항 운동을 한 직후, 가장 좋기로는 운동 후 20분 내지 2시간 사이이다.

본 발명의 또 하나의 관점에 있어서, 골격근 염증 감소의 필요가 있는 개체의 치료용 약물의 제조를 위한 양이온 교환 크로마토그래피에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유장 성장 인자 추출물 및 추가의 단백질원의 용도가 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 저항성 운동 훈련을 하는 개체에 있어서 골격근 염증을 감소시키기 위한 방법에 사용되는 본 발명의 조성물을 포함하는 식품 또는 음료가 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 저항성 운동 훈련을 하는 개체에 있어서 골격근 염증을 감소시키기 위한 식품 또는 음료의 제조를 위한 본 발명 조성물의 용도가 제공된다.

발명의 상세한 설명

본 발명은 WGFE 함유 조성물과 저항성 운동 훈련을 행하는 개체가 근육 염증도를 선행 기술의 조성물을 사용한 경우보다 크게 감소시킬 수 있도록 하는 상기 조성물의 용도에 관한 것이다.

본 발명의 한 가지 관점에 따르면, 양이온 교환 크로마토그래피에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유장 성장 인자 추출물을 함유하는 골격근 염증 감소용 조성물이 제공된다.

본 발명에서 사용하기 위한 상기 유장 성장 인자 추출물은 우유, 탈지 우유, 우유 유도제, 유장, 초유 및 초유 유도제로부터, 예컨대 본 명세서에 참고로 포함시킨 호주 특허 제645589호 (PCT/AU91/00303)에 기재되어 있는 방법에 의하여 단리시킬 수 있다. 이 방법은 유장 성장 인자 추출물을 구성하는 출발 물질로부터 염기성 단백질을 선택적으로 추출하는 강한 양이온 교환 크로마토그래피에 본질적으로 의존한다.

WGFE 분획의 제조 방법

본 발명에서 사용하기 위한 양호한 WGFE 제조 방법은 에스피(SP (술포프로필)) 세파로즈로 채워진 칼럼을 사용하는 것이다. 상기 칼럼에 유제품, 좋기로는 탈지 우유의 흐름을 적용된 우유의 부피가 그 칼럼에 채워놓은 수지 부피의 최대 1000배로 될 때까지 적용한다. 칼럼 중에 잔류하는 우유를 이온 강도가 작은 (<0.008M NaCl 또는 이와 등가) 완충액으로 10분간 제거한다. 0.4~0.5M NaCl, 가장 좋기로는 0.4M의 NaCl과 등가의 나트륨 이온을 함유하는 완충액을 사용하여 칼럼으로부터 상기 WGFE 분획을 용출시킨다.

이동층의 pH는 4.5~9.0 등의 넓은 범위일 수 있는데, 5.5~7.5가 좋고, 약 6.5가 가장 좋다. 상한과 하한 모두에서 단백질 안정성 및 단백질의 양이온 교환 수지에 대한 결합력이 영향을 받게 된다. 5.5~7.5 범위의 pH에서 WGFE의 수율이 가장 높다.

WGFE 분획의 흡착에 적합한 양이온 교환 수지의 종류로서는 세파로즈 양이온 교환 수지 비드 등의 수지를 들 수 있다. 예컨대, 술포프로필 작용기 및 카르복시메틸기를 각각 함유하는 SP Sepharose Big Beads 및 CM Sepharose beads (GE Healthcare의 제품)이 적절하다. 양이온 교환 수지 비드의 크기는 45~300 ㎛가 좋다. 45~165 ㎛ 범위 및 100~300 ㎛ 범위의 SP Sepharose 비드 모두 본 발명에 따른 WGFE 정제에 적합하다.

WGFE 분획이 겪을 수 있는 추가의 처리법 중의 하나는, 예컨대 투석 또는 한외 여과에 의한 탈염이다.

따라서, 본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 상기 유장 성장 인자 추출물은 유장 또는 탈지 우유로부터 단리시킨 것인 전술한 조성물이 제공된다. 출발 물질로서 사용되는 유장은 치즈 유장, 레닛 카세인 유장, 산 카세인 유장 또는 이들의 농축물일 수 있다. 유장 성장 인자 추출물 및 본 발명에 따라 사용되는 단백질원의 양은 근육 염증을 감소시키거나 또는 치료 효과를 나타내는 데 충분하여야 한다.

본 발명의 또 하나의 관점에 있어서, 유장 성장 인자 추출물의 1일 투여량은 최소한 5 ㎎/㎏-체중 내지 12.5 ㎎/㎏-체중인 복용 방법이 제공된다. 좋기로는, 유장 성장 인자 추출물의 1일 투여량은 최소한 25 ㎎/㎏-체중이다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 저항 운동 훈련을 하는 개체에 유장 성장 인자 추출물을 함유하는 조성물을 유효량으로 투여하는 것을 포함하는 이들 개체에 있어서의 골격근 염증 감소 방법이 제공된다.

상기 조성물이 WPI 등의 소비용으로 적합한 임의의 단백질원일 수 있는 추가의 단백질원을 함유하는 경우, 단백질원을 단독으로 투여한 개체에 비하여 운동후 염증이 감소하였다. 상기 단백질원은 전유, 좋기로는 유장 단백질, 더 좋기로는 유장 단백질 단리물 (WPI)로부터 얻을 수 있다. 그러한 유장 단백질 단리물은 나트라프로™(NatraPro™)라는 상품명으로 머레이 걸번사(Murray Goulburn Co-Op Company Ltd)에 의하여 시판되고 있다. 나트라프로™ WPI의 일반적인 조성물은 다음 성분들을 함유한다.

수분 5.0%

지방 0.5%

pH (5% 용액) 6.3

회분 3.7%

락토스 0.5%

단백질 (TN x 6.38) 90.0%

나트륨 0.7%

인 0.3%

칼슘 0.15%

또한 본 발명에 따른 조성물은 단백질원을, 투여 방식에 있어서, 추가의 단백질원의 1일 투여량을 최소한 225 ㎎/㎏-체중 (건조 중량), 좋기로는 최소한 435 ㎎/㎏-체중 (건조 중량)으로 역시 함유하는 것이 좋다. 추가의 단백질원은 WGFE 조성물과 함께 제제될 수도 있고 또는 WGFE 조성물에 대하여 별도로 투여되도록 제제될 수도 있다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 골격근의 염증을 감소시킬 필요가 있는 개체의 치료용 약물의 제조를 위한 유장 성장 인자 추출물의 용도가 제공된다. 예컨대, 운동 선수는 자신의 성적을 향상시키기 위하여 근력을 증강시키거나 또는 근육 소모를 유발시켜 온 쇠약성 손상을 극복하기 위하여 저항성 운동 훈련을 요하는 수가 있다. 근육 염증은, 예컨대 '코르크화' 대퇴(大腿) 또는 파열 근육에 의하여 발생한다. 본 발명의 조성물을 함유하는 의약은 자신의 훈련 요법에 복귀하기 위하여 및/또는 경기에 참가하기 위하여 더욱 빠르게 회복하려는 개체에 역시 도움을 줄 수 있다. 근육 염증은 장년층 등의 타박상을 입기 쉬운 사람들에게 역시 일어날 수 있다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 저항성 운동 훈련을 수행하는 개체들에 유장 성장 인자 추출물 및 추가의 단백질원을 함유하는 조성물을 유효량으로 투여하는 것을 포함하는 이들 개체에 있어서의 골격근 염증을 감소 방법이 제공된다.

본 발명의 조성물은, 투여 방식이 골격근 염증을 감소시키는 경우라면, 훈련 당일 또는 훈련 당일 및/또는 기타의 날에도 투여될 수 있다는 사실은 이 기술 분야의 숙련자에게 자명할 것이다. 운동 당일에 투여하는 것이 좋은데, 운동 직전 및/또는 직후에 투여하는 것이 더욱 좋다. 운동 후 20분 내지 2 시간 사이에 투여하는 것은 더욱 좋다. 따라서, 본 발명의 양호한 관점에 있어서, 상기 투여는 운동 직후에 투여하는 것인 위에서 설명한 방법이 제공된다. 저항 운동 직후에 1ｇ의 WGFE와 20ｇ의 WPI 또는 2ｇ의 WGFE와 20ｇ의 WPI를 투여한 개체는 WPI를 단독으로 투여한 개체에 비하여 염증에 관련된 유전자 발현의 적응능의 증가를 나타내었다 (실시예 및 결과 참조). 그 밖에, WGFE가 투여된 개체는 운동후 근육 염증을 감소시킴에 있어서 WGFE의 역할을 지지하면서, WPI를 투여한 개체에 비하여 운동후 고통이 감소되었다고 보고하였다.

더욱이, 본 발명의 조성물은 말, 그레이하운드 및 근육 염증을 감소시킬 필요가 있는 기타의 인간을 제외한 포유 동물 중에서 근육 염증을 감소시키는 데 사용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 저항성 운동 훈련을 수행하는 개체에 있어서 골격근 염증을 감소시키는 방법에 사용하기 위한 본 발명의 조성물을 함유하는 식품 또는 음료가 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 있어서, 저항성 운동 훈련을 수행하는 개체 중의 골격근 염증을 감소시키기 위한 식품 또는 음료의 제조에 있어서 본 발명의 조성물의 용도가 제공된다.

WPI는 일반적으로 약 90% w/v의 단백질을 함유하므로, 20ｇ의 WPI에는 18ｇ의 단백질이 영양원으로서 함유되어 있다.

유장 성장 인자 추출물은 일반적으로 약 85% w/v의 단백질을 함유하므로, 2ｇ의 유장 성장 인자 추출물은 약 1.7ｇ의 단백질을 영양원으로서 함유한다.

본 명세서에 기재되어 있는 발명은 개시된 특징의 특정한 실시예들에 한정되는 것은 아니라는 사실을 인식하게 될 것이다.

도 1: 휴지기와, 시험 개시시 [훈련 전] 및 20ｇ WPI (A군), 1ｇ WGFE + 20ｇ WPI (B1군), 2ｇ WGFE + 20ｇ WPI (B2군)에 의하여 12주 처치 후 [훈련 후]에 수행된 저항성 운동 훈련 3 시간 후의 성인 개체의 외측광근(外側廣筋) 중의 미오 디(Myo D), 미오제닌 및 미오스타틴 유전자 (mRNA) 발현의 기복(起伏) 변화. 결과를 평균 ± SEM(SEM)으로서 나타내었다.

도 2: 휴지기와, 시험 개시시 [훈련 전] 및 20ｇ WPI (A군), 1ｇ WGFE + 20ｇ WPI (B1군), 2ｇ WGFE + 20ｇ WPI (B2군)에 의하여 12주 처치 후 [훈련 후] 저항성 운동 훈련 3 시간 후의 성인 개체의 외측광근 중의 Pax 7 및 Syndecan 3 유전자 (mRNA) 발현의 기복 변화. 결과를 평균 ± SEM로서 나타내었다.

도 3: 시험 개시시 [훈련 전] 및 20ｇ WPI (A군), 1ｇ WGFE + 20ｇ WPI (B1 군), 2ｇ WGFE + 20ｇ WPI (B2군)에 의하여 12주 처치 후 [훈련 후] 저항성 운동 훈련 3 시간 후에 면역조직화학 염색에 의하여 분석한 성인 개체의 외측광근으로부터 조직 절편 중의 Pax 7 양성 핵의 백분율.

도 4: 휴지기와, 시험 개시시 [훈련 전] 및 20ｇ WPI (A군), 1ｇ WGFE + 20ｇ WPI (B1군), 2ｇ WGFE + 20ｇ WPI (B2군)에 의하여 12주 처치 후 [훈련 후] 저항성 운동 훈련 3 시간 후의 성인 개체의 외측광근 중의 IGF-1 Binding Protein 4 및 5 유전자 (mRNA) 발현의 기복 변화. 결과를 평균 ± SEM로서 나타내었다.

도 5: 휴지기와, 시험 개시시 [훈련 전] 및 20ｇ WPI (A군), 1ｇ WGFE + 20ｇ WPI (B1군), 2ｇ WGFE + 20ｇ WPI (B2군)에 의하여 12주 처치 후 [훈련 후] 저항성 운동 훈련 3 시간 후의 성인 개체의 외측광근 중의 jun B 및 c-fos 유전자 (mRNA) 발현의 기복 변화. 결과를 평균 ± SEM로서 나타내었다.

도 6: 휴지기와, 시험 개시시 [훈련 전] 및 20ｇ WPI (A군), 1ｇ WGFE + 20ｇ WPI (B1군), 2ｇ WGFE + 20ｇ WPI (B2군)에 의하여 12주 처치 후 [훈련 후] 저항성 운동 훈련 3 시간 후의 성인 개체의 외측광근 중의 CCL2, 4 및 7 유전자 (mRNA) 발현의 기복 변화. 결과를 평균 ± SEM로서 나타내었다.

도 7: 리포폴리사카라이드 (LPS)에 노출시켜, 초유 (시료 2BC), 100 ㎎/㎖의 WPI (시료 4BC), 100 ㎎/㎖의 WGFE (시료 6BC) 및 각종 우유 성분 또는 LPS 단독 (대조군)의 존재하에 배양시킨 RAW 세포에 의한 TNF-알파 생성 (nｇ/㎖). WGFE 및 LPS 역시 동시에 배양액에 가하였다 (시료 WGFE + LPS). 좌표에 기입된 값들은 3회의 독립적인 실험으로 얻은 평균 반응의 산술 평균 ± SEM를 나타낸다.

도 8: 리포폴리사카라이드에 노출시켜, 100 ㎎/㎖의 WPI 또는 100 ㎎/㎖의 WGFE의 존재하에 배양시킨 RAW 세포에 의한 TNF-알파 생성의 비교.

실시예 1: 임상 시험

3 개월의 무작위형 이중 맹검 저항성 훈련 프로그램에 참여시킨 20명의 젊은 남성을 대상으로 하여 임상 시험을 수행하였다. 유장 성장 인자 추출물을 호주 특허 제645589호 (PCT/AU91/00303)에 개략적으로 설명되어 있고, 앞에서 더욱 상세하게 설명된 방법에 따라 제조하였다. 각 유장 단백질 제제는 인공 감미료 (Nutrasweet™, Nutrasweet Company, USA)를 함유하였다. 매주 3회의 감독받는 운동을 완수한 각 개체에게, 매 운동 기간 직후에 유장 단백질 제제를 섭취시켰다.

개체들을 3개군의 보충군 중의 1군에 무작위 배정하였다.

A군: 매 투여당 20ｇ의 나트라프로 (WPI), 7명

B1군: 매 투여당 20ｇ의 나트라프로 (WPI) 및 1ｇ의 WGFE, 6명

B2군: 매 투여당 20ｇ의 나트라프로 (WPI) 및 2ｇ의 WGFE, 7명

NatraPro™ WPI의 일반적인 조성물은 다음의 성분을 함유한다.

수분 5.0%

지방 0.5%

pH (5% 용액) 6.3

회분 3.7%

락토스 0.5%

단백질 (TN x 6.38) 90.0%

나트륨 0.7%

인 0.3%

칼슘 0.15%

근육 분석

경피적(經皮的) 바늘 생검 기술을 사용하여 우측 다리의 외측광근으로부터 근육 시료를 수집하였다. 절개된 근육 조직을 육안으로 조사하고, 임의의 지방 또는 연결 조직이 없도록 절개하여 과량의 혈액 오염을 제거하고, 후속되는 분석을 위하여 액화 질소 중에서 즉시 냉동시켰다. 근육 조직의 일부를 수용성 봉입제(封入劑) 중에서 표본 제작하고 후속되는 면역 조직 화학 분석을 위하여 액화 질소 중에서 냉각시킨 이소펜탄 중에서 냉동시켰다.

면역 조직 화학

각 시료의 연속 절편 (10 ㎛)을 미오신 중쇄 섬유 타입의 분석을 위하여 현미경 슬라이드 위에서 표본 제작하였다. 미오신의 고속 및 저속 이소형(isoform)에 기초한 면역 조직 화학 기법을 이용하여 섬유 타입 분포 및 베한(Behan) 프로토콜에 기초한 근육 단면적을 조사하였다. 표준 면역 조직 화학 기법 및 관련 단백질에 대하여 발생하는 항체를 이용하여 단백질의 세포성 국소화를 수행하였다.

RNA 추출 & 유전자 발현 분석

ToTALLY RNA 키트 및 시약 (암비온사(Ambion Inc.))을 사용하여 제조사의 설명서에 따라 골격근 시료로부터 RNA를 추출하였다. Agilent 2100 Bioanalyzer (Agilent Technologies, Inc.)을 이용하여 총 RNA 농도 및 질을 측정하였다. 이어서, AMV 역전사 효소 키트 프로토콜 및 시약 (Promega)을 사용하여 RNA를 cDNA로 역전사하였다. Primer Express 2.0 소프트웨어를 사용하여 설계된 유전자 특이 프라이머를 사용하여 Applied Biosystems 7500 Real-Time PCR System 위에서 유전자 발현 분석을 수행하였다.

단백질 발현 분석

표준 웨스턴 블로팅 기술 및 미오신 중쇄 단백질 이소형 (Zymed)의 일반적인 절편에 접속된 항체를 사용하여 미오신 중사슬 단백질 총함량을 조사하였다.

결과

결과를 평균 ± SEM으로서 나타내고, 유의성(有意性)을 본포로니 포스트 호크(Bonforoni post hoc) 시험을 사용하여 이원(二元) 아노바(two-way ANOVA)에 의하여 산출하였다. 운동 전과 후 모두에서 연령, 체중, 신장 또는 BMI 값에 따른 유의차는 없었다.

표 1 - 개체 특성

개체 특성	NatraPro WPI (A) (n=7)	NatraPro WPI (B1) (n=6)	NatraPro WPI (B2) (n=7)
나이	20.4±0.6	19.5±0.6	19.0±0.4
키	182.7±3.3	180±5.2	182.3±4.1
체중
훈련 전	79.9±4.0	80.3±4.6	79.3±6.0
훈련 후	80.1±3.2	80.0±4.7	80.9±5.9
BMI
훈련 전	24.5±0.8	24.3±1.0	23.9±1.1
훈련 후	24.07±1.1	24.2±1.0	24.4±1.0

유전자 발현 분석

근육 LIM 단백질 (MLP)의 경우, 훈련이 이들 단백질의 발현을 현저하게 증가 시킨 반면에, 미오디(MyoD) 및 미오제닌의 경우, 훈련 또는 처치가 이들의 발현에 대하여 일관된 효과를 나타내지 못하였음이 관찰되었다 (도 1). 팍스(Pax) 7 및 신데칸(Syndecan) 3, 즉 위성 세포 보충 및 증식에 대한 2개의 표지들의 발현은 훈련 12 주 후에 각각 2배 및 7배 증가하였는데, 이는 단백질 발현 데이터에 의하여 지지된다 (도 2 및 도 3). 격렬한 운동에 반응하여 12주에 B1군에 있어서 IGFBP4 및IGFBP5의 발현이 뚜렷하게 증가하였다 (도 4). 근육 염증에 관련된 유전자 jun-B 및 c-fos의 조기 반응의 일반적인 운동 후 상향 조절 (Chen YW et al ., J. App. Physiol. 2003; 95(6):2485-94)은 B1 및 B2 보충군의 양군에서 감쇄되는데, 이는 양 보충군 중에서의 긴장 반응의 감소를 시사한다 (도 5). 대조군 A에 비하여 B1군 및 B2군에 있어서의 (현저하게) 12주 후에 CCL4 및 CCL7의 휴지기 및 운동후 발현 수준이 모두 증가되었다 (도 6).

실시예 2: 원세포( raw cell )에 있어서 WGFE 가 LPS 유도성 TNF -알파에 미치는 영향.

각종 우유 제품의 분획이 원세포에 의하여 LPS 유도성 전구(前驅) 염증성 TNF-알파의 발현에 미치는 영향을 시험하기 위하여 시험관내 실험을 수행하였다. 원세포를 LPS의 존재하에 생장시킨 다음, 초유(시료 2BC), WPI (시료 4BC) 100 ㎎/㎖, WGFE (시료 6BC) 100 ㎎/㎖, 각종 우유 분획들을 가하였다. 한 가지 시료에 있어서, LPS 자극에 이어서 아무런 우유 제품도 가하지 않았다 ('+ve' 대조군). 상기 배지에 WGFE 및 LPS도 역시 가하여 동시에 배양하였다 (시료 WGFE + LPS). 좌표 값들은 3번의 독립적인 실험으로 얻은 평균 반응의 산술 평균 ± SEM을 나타낸다 (도 7). WGFE 및 WPI가 LPS 유발 TNF-알파 발현의 억제에 미치는 영향 사이의 비교를 수행하였다 (도 8).

유장 성장 인자 추출물을 실시예 1과 같이 제조하였다.

상기 데이터는 WGFE가 저항성 운동 훈련 후의 근육 중에서의 염증 반응을 감소시킨다는 사실을 뒷받침해 주고 있다. 시험관내 데이터는 WGFE가 TNF-알파 발현을 억제함으로써 염증을 감소시킨다는 사실을 시사한다. 이 데이터는 WPI 등의 추가의 단백질원과 결합한 WGFE가 저항성 운동을 훈련을 수행하는 개체들에 의하여 사용되는 것으로 알려져 있는 단백질원 WPI에 비하여 운동 후 염증 반응을 더 큰 폭으로 감소시킨다는 사실도 역시 뒷받침해 주고 있다.

Claims

양이온 교환 크로마토그래피에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유장(乳漿) 성장 인자 추출물을 함유하는 근육 항염증 조성물.
a) 유제품을 에스피 세파로즈(SP Sepharose) 양이온 교환 칼럼에 적용하는 단계와,

b) 상기 칼럼을 이온 강도가 약한 완충액으로 세척하는 단계와,

c) WGFE 분획을 pH 6.5에서 0.4 내지 0.5M 범위의 NaCl을 함유하는 완충액 또는 이와 이온 강도가 동등한 완충액으로 용출(溶出)시키는 단계

를 포함하는 방법에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유장 성장 인자 추출물을 함유하는 근육 항염증 조성물.
a) 유제품을 에스피 세파로즈 양이온 교환 칼럼에 적용하는 단계와,

b) 상기 칼럼을 0.008M 이하의 NaCl의 완충액으로 세척하는 단계와,

c) WGFE 분획을 pH 6.5에서 0.4M의 NaCl을 함유하는 완충액으로 용출시키는 단계

를 포함하는 방법에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유장 성장 인자 추출물을 함유하는 근육 항염증 조성물.
제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 근육 항염증 조성물은 추가의 단백질원을 더 포함하는 것인 조성물.
제4항에 있어서, 상기 단백질원은 유장 단백질인 것인 조성물.
제5항에 있어서, 상기 유장 단백질은 유장 단백질 단리물 (WPI)인 것인 조성물.
제6항에 있어서, 상기 유장 단백질 단리물은 다음의 성분을 함유하는 것인 조성물.

수분 5.0%

지방 0.5%

pH (5% 용액) 6.3

회분(灰分) 3.7%

락토스 0.5%

단백질 (TN x 6.38) 90.0%

나트륨 0.7%

인 0.3%

칼슘 0.15%
제1항 내지 제7항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 유장 성장 인자 추출물은 치즈 유장, 레닛 카세인 유장, 산 카세인 유장 또는 탈지 우유로부터 단리시킨 것인 조성물.
제8항에 있어서, 상기 유장 성장 인자 추출물은 탈지 우유로부터 단리시킨 것인 조성물.
제1항 내지 제9항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 조성물은 근육 항염증제로서 사용되는 것인 조성물.
유장 성장 인자 추출물을 유효량으로 함유하는 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 따른 조성물을 저항성 운동 훈련을 수행하는 개체에 투여하는 것을 포함하는 이들 개체의 근육 염증을 감소시키는 방법.
제11항에 있어서, 상기 조성물을 최소한 5 ㎎/㎖-체중 내지 12.5 ㎎/㎖-체중의 유장 성장 인자 추출물, 좋기로는 최소 25 ㎎/㎖-체중의 유장 성장 인자 추출물을 1일 투여량으로 하여 투여하는 것인 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 조성물은 추가의 단백질원을 포함하는 것인 방법.
양이온 교환 크로마토그래피에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유효량의 유장 성장 인자 추출물과 별도로 얻은 추가의 단백질원을 함유하는 조성물을 저항성 운동 훈련을 수행하는 개체에 투여하는 것을 포함하는 개체 중의 근육 염증을 감소시키는 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 조성물을 최소한 5 ㎎/㎖-체중에서 12.5 ㎎/㎖-체중의 유장 성장 인자 추출물, 좋기로는 최소 25 ㎎/㎖-체중의 유장 성장 인자 추출물 및 최소 225 ㎎/㎖-체중의 추가의 단백질원을 1일 투여량으로 하여 투여하는 것인 방법.
제15항에 있어서, 상기 추가의 단백질원은 제5항 내지 제7항 중의 어느 하나의 항에 기재되어 있는 것인 방법.
제11항 내지 제16항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 개체에 대한 상기 투여는 2일 또는 3일에 1회 내지 1일에 최소 1회인 것인 방법.
제11항 내지 제16항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 개체에 대한 상기 투여는 저항성 운동 훈련 이전 및/또는 직후인 것인 방법.
제11항 내지 제16항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 투여는 저항성 운동 훈련 직후인 것인 방법.
제18항에 있어서, 상기 투여는 운동 후 20분 내지 2 시간 사이인 것인 방법.
양이온 교환 크로마토그래피에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유장 성장 인자 추출물의 저항성 운동 유발성 근육 염증 치료용 의약의 제조를 위한 용도.
제2항 또는 제3항에 따른 방법에 의하여 유제품으로부터 단리시킨 유장 성장 인자 추출물의 저항성 운동 유발성 근육 염증 치료용 의약의 제조를 위한 용도.
제1항 내지 제10항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 저항성 운동 유발성 근육 염증의 치료용 의약의 제조를 위한 상기 조성물의 용도.
제11항 내지 제20항 중의 어느 하나의 항에 따른 방법에 사용하기 위한 제1항 내지 제10항 중의 어느 하나의 항의 조성물을 함유하는 식품, 음료, 정제 또는 캡슐제.
제24항에 있어서 상기 식품은 영양 바(nutritional bar) 또는 스낵 식품의 형식인 것인 식품.
저항성 운동 훈련을 수행하는 개체의 근육 염증을 감소시키기 위한 식품, 음료, 정제 또는 캡슐제의 제조를 위한 제1항 내지 제10항 중의 어느 하나의 항의 조성물의 용도.
실시예와 관련하여 본 명세서에 실질적으로 기재된 근육 항염증 조성물.
실시예와 관련하여 본 명세서에 실질적으로 기재된 유장 성장 인자 추출물의 용도.
실시예와 관련하여 본 명세서에 실질적으로 기재된 저항성 운동 훈련을 수행하는 개체의 근육 염증을 감소시키는 방법.