KR20080099362A - 가공인삼 추출물을 함유하는 비만의 예방 및 치료용조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 약효가 증강된 파낙스속 식물의 가공 추출물을 함유하는 비만의 예방 및 치료를 위한 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 의한 진세노사이드 (Rg3 + Rg5 + Rk1)/(Rb1 + Rb2 + Rc + Rd)의 비율이 1.0이상이 되도록 특수가공처리하여 수득한 인삼 추출물은 난소적출에 의한 에스트로겐 결핍으로 증가된 비만 래트의 체중을 감소시키고, 혈중 콜레스테롤, 저밀도 지단백(LDL) 및 중성지질(Triglyceride) 농도를 감소시키는 동시에 혈중 고밀도 지단백(HDL) 농도를 증가시키며, 꼬마 선충(C. elegan)의 지방 축적을 억제하므로 비만의 예방 및 치료용 조성물로 유용하게 이용될 수 있다.

파낙스속, 인삼, 비만, 에스트로겐, 총콜레스테롤, 중성지질, HDL, LDL, 약학 조성물, 건강기능식품.

Description

가공인삼 추출물을 함유하는 비만의 예방 및 치료용 조성물 {Composition comprising an extract of processed ginseng for preventing and treating obesity}

도 1은 SG 6주 투여에 따른 각 실험군별 래트의 몸무게의 변화를 나타낸 도이고,

도 2는 SG 투여에 따른 각 실험군별 래트의 혈청중 총콜레스테롤 함량을 나타낸 도이며,

도 3은 SG 투여에 따른 각 실험군별 래트의 혈청중 중성지질 함량을 나타낸 도이고,

도 4는 SG 투여에 따른 각 실험군별 래트의 혈청중 HDL 함량을 나타낸 도이며,

도 5는 SG 투여에 따른 각 실험군별 래트의 혈청중 LDL 함량을 나타낸 도이고,

도 6은 SG 투여에 따른 꼬마 선충(C. elegans)에서의 지방 과립(Lipid Droplet)의 생성 억제 여부를 나타낸 도이다.

본 발명은 약효가 증강된 파낙스속 식물의 가공 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

산업사회에서 비만은 가장 흔한 영양학적 문제인데, 미국 통계에 의하면 미국 국민의 1/3, 어린이의 20%가 비만 환자로 보고되고 있으며, 제2형 당뇨병 환자의 70% 이상이 비만하고, 이들에서 고혈압, 고지혈증 및 일부 암 발병 위험이 증가한다. 비만한 사람에서 탄수화물 대사 이상 및 인슐린 비 의존형 당뇨병이 흔히 동반되며, 체중증가가 기존의 당뇨병 상태를 악화시킨다는 것은 잘 알려져 있으나, 비만과 당뇨병의 상호관계의 정확한 특성에 관해서는 아직 논란이 많은 상태이다. 아주 심한 비만이 있는 사람이 모두 당뇨병이 있는 것은 아니므로, 비만 자체가 인슐린 비 의존형 당뇨병을 유발하기에는 충분치 않고 당뇨병에 대한 유전적 소인이나 환경 인자가 함께 관여함으로써 당뇨병이 발생 되는 것으로 여겨진다. 그러나 인슐린비의존형 당뇨병의 발생 빈도가 비만한 사람에서 훨씬 높으며, 또한 인슐린 비 의존형 당뇨병의 발생률은 과거의 비만 정도 및 기간과도 밀접한 관계가 있으므로 비만은 인슐린 비 의존형 당뇨병의 강력한 위험 인자이다.

한편, 단순한 비만 정도뿐 아니라 지방 분포가 비만과 관련된 질병위험과 밀접한 관련을 가지는 것으로 최근 알려지고 있는데, 복부 지방이 특히 문제시되고 있다.

인슐린 비 의존형 당뇨병 환자는 흔히 비만하거나 비만의 기왕력을 갖고 있다. 서구인의 경우 인슐린 비 의존형 당뇨병 환자의 60～90%가 비만하며, 우리나라에서도 인슐린 비 의존형 당뇨병 환자의 약 70%가 비만의 기왕력을 갖는 것으로 보고되었다(박중열 외 8명, 한국인 인슐린 비 의존형 당뇨병 환자의 체중변화 양상, 당뇨병 , 17, pp.51-57, 1993).

많은 전향적 연구를 통해서도 비만이 내당 능력 장애 및 인슐린 비 의존형 당뇨병에 선행한다는 사실이 관찰되었다(Carey VJ. et al., Body fat distribution and risk of non-insulin-dependent diabetes mellitus in women, The nurses' health study, Am J Epidemiol, 145, pp.614-619, 1997). 프라밍함(Framingham) 연구에서는 비만한 사람에서 내당 능력 장애가 빈발함이 관찰되었고, 대부분의 연구들에서 내당 능력 장애를 갖는 비만한 사람들은 인슐린 비 의존형 당뇨병 발생의 고위험군임이 관찰되었다.

비만으로부터 당뇨병으로의 진행에 관한 정확한 기전은 알려져 있지 않으나 인슐린 저항성의 증가가 중요한 역할을 할 것으로 여겨지고 있다. 펠버(Felber) 등은 역학적 관찰들에 근거하여 비만한 사람을 경구 당 부하 검사 시 혈당과 인슐린 반응에 따라 정상 내당능군, 내당능 장애군, 고인슐린혈증을 보이는 당뇨군 및 저인슐린혈증을 보이는 당뇨군의 네 군으로 분류하였고, 비만에서 당뇨병으로의 진행도 이러한 과정을 거친다고 하였다(Golay A. et al., Obesity and NIDDMP, the retrograde regulation concept, Diabetes Rev, 5, pp.69-82, 1997).

비만증에 있어서 탄수화물 대사는 경부 당 부하에 대한 혈당 반응은 정상이나 인슐린 분비 반응이 정상보다 높게 나타나는 인슐린 저항성의 양상을 보이며, 인슐린 저항성은 비만과 비만한 인슐린 비 의존형 당뇨병 환자의 주된 병태생리 이상의 하나로 비만 초기부터 관찰된다. 비만증에서 어떤 기전에 의해 인슐린의 작용이 감소되는지에 관해서는 다양한 가설이 제시되고 있으나 아직 확실히 밝혀진 바는 없다. 즉, 인슐린 작용에 관련된 인슐린 수용체, 포도당 수송체, 당원 합성과 당 산화에 관련된 효소들 등의 기능 감소가 비만시 관찰되나 비만에 의한 이차적인 현상으로 이해되고 있다(Golay A. et al., Obesity and NIDDMP, the retrograde regulation concept, Diabetes Rev, 5, pp.69-82, 1997).

여러 정황적 증거들을 고려할 때 지방세포가 인슐린 저항성의 발생에 기여할 것으로 생각되는데, 즉 지방세포에서 분비되는 인자들 혹은 대사 전달자(metabolic messenger) 들이 근육 및 간에서 인슐린의 작용을 억제할 것으로 여겨진다. 이러한 인자로써 가장 먼저, 그리고 널리 인정받고 있는 것이 지방 조직에 저장된 중성 지방으로부터 가수분해되어 나오는 유리 지방산이다. 그 외에 최근 지방세포에서 분비되는 TNF- 및 렙틴(leptin)등도 비만에서 인슐린 저항성의 원인으로 제시된바 있다(Hotamisligil GS. et al., Tumor necrosis factor a, a key component of the obesity-diabetes link, Diabetes, 43, pp.1271-1278, 1994; Cohen B., Novick D., Rubinstein M., Modulation of insulin activities by leptin, Science, 274, pp.1185-1188, 1996).

비만증에서 에너지 대사는 지질이 주가 되며 지질 분해와 지질 합성이 모두 증가된다. 지질 분해의 증가와 그에 따른 유리 지방산의 이용 증가는 비만, 특히 복부 비만의 특징이며, 지방 용적과 지질 산화 간에 높은 상관관계가 관찰되어 지방 용적의 증가가 혈중 유리 지방산치 및 지질 산화 증가의 원인으로 생각된다. 지질 산화는 비만의 초기에도 증가되어 관찰되며, 공복시나 당 부하 후에도 증가되어 있다.

최근 우리나라에서는 식습관이 서구화되고, 문화수준이 향상됨에 따라 단순 비만자가 현저히 증가하고 있다. 비만은 고혈압, 동맥경화, 지방간 및 당뇨 등 각종 질병의 발생에 관여하거나 악화시키는 원인이 되고 있다. 따라서 비만은 미리 예방하는 것이 좋으며, 비만증이 된 경우에는 체지방의 감소와 지질대사의 개선을 통하여 신체대사가 원활하게 이루어지도록 조절하는 것이 각종 질병의 예방과 건강을 위하여 매우 중요하다.

특히, 갱년기 여성의 경우 비만의 발생이 증가하고 있는데, 이는 난소 기능저하로 인한 에스트로겐 결핍이 일차적 원인으로 알려져 있다(김상만 저, 폐경기비만. 대한비만학회지, 10(3), pp217-226, 2001).

에스트로겐은 지방세포에서 리포단백리파아제(lipoprotein lipase, LPL)의 작용을 억제하여 지방 축적을 억제한다(Hamosh M. et al., J Clin Invest ., 55, pp11321135, 1975). 에스트로겐이 결핍되면 리포단백리파아제의 작용이 증가하여 지방 세포내에 지방이 축적되고 체중이 증가되는데, 이러한 지방 축적은 에스트라디올(E2) 투여로 억제될 수 있다(Geary, N. et al., J. Physiol . Regul . Intergr . Comp . Physiol., 281, pp1290-1294, 2001). 이러한 에스트라디올(E2)의 작용은 호 르몬 민감성 리파아제(hormone sensitive lipase)를 유도하거나(Palin S.L. et al., Metabolism, 52, pp383388, 2003) 에피네프린(epinephrine)의 지방산 β 산화 작용을 증가시킴으로 지방 축적 억제로 나타난다(Ackerman G.E. et al., Endocrinology , 109, pp20842088, 1981). 또한, 골수 기질세포(bone marrow stromal cell)로부터의 지방세포 생성 억제작용을 나타내고(Heim M. et al., Endocrinology, 145, pp848859, 2004; Okazaki, R. et al., Endocrinology , 143, pp2349-2356, 2002; Homma, H. et al., J. Biol . Chem ., 275, pp5793-5796, 2000), 간의 지질 대사를 증가시켜 콜레스테롤 흡수와 분해를 촉진한다(Hewitt K.N., et al., Endocrinology, 145, pp18421848, 2004).

한편, 에스트로겐이 결핍된 환자에서 지질대사 이상과 이로 인해 유발되는 동맥경화 및 순환기계 질환이 증가되고 있다(Mendelsohn, M.E. et al., Circ . Res ., 87, pp956-960, 2000; Mendelsohn, M.E. et al., N. Engl . J. Med ., 340, pp1801-1811, 1999). 이는 에스트로겐이 혈관내피세포에서 IL-1 유도 혈관세포 접착분자(vascular cell adhesion molecule-1, VCAM-1), 내피-백혈구 부착분자(E-selectin) 및 세포간 접착분자(intercellular adhesion molecule-1, ICAM-1)의 과다발현을 억제하여(Caulin-Glaser, T. et al., J. Clin . Invest , 98, pp36-42, 1996) 단핵세포(monocyte)와 혈관내피세포의 상호작용을 억제 한다는 보고와 일치한다(Nathan, L. et al., Circ., 85, pp377385, 1999). 이와 함께, 에스트로겐은 혈중 콜레스테롤과 LDL을 낮추고(Hough, J.L. et al., Arteriosclerosis, 6, pp5763, 1986), HDL과 반응하여 콜레스테롤을 에스테르화 시킨다(Banka, C.L. et al., Harwood Academic Publishers, Amsterdam, pp91106, 1998; Abplanalp, W. et al., J. Endocrinol ., 142, pp7983, 2000). 또한 대식세포의 oxLDL 생성을 억제(Sack, M.N. et al., Lancet ., 343, pp269270, 1994)하는 동시에 대식세포의 혈관벽 비후 유발인자 발현을 억제하여 각종 순환기계 질병을 억제할 수 있다(Shanker, G., et al., Lymphokine Cytokine Res., 13, pp1-7, 1994; Shanker, G. et al., Life Sci ., 56, pp499507, 1995).

이상과 같이 갱년기 여성의 에스트로겐 결핍으로 나타나는 비만은 지질대사 이상으로 인한 고지혈증과 동맥경화 등을 유발하고 심혈관계 질환 및 각종 대사성질환을 유발할 수 있다. 따라서, 이러한 질병을 예방, 치료하기 위해서는 체중감소와 지방세포 기능을 억제하는 것이 매우 중요한 일이 될 수 있다.

인삼은 파낙스 (Panax)속에 속하는 다년생 식물로, 파낙스속 식물은 식물 분류학상 오가과 (Araliaceae)에 속하는 다년생 숙근초로서 지구상에 십여 종이 알려져 있다. 대표적인 종으로 고려인삼 (Panax ginseng), 화기삼 (Panax quinquefolia), 전칠삼 (삼칠, Panax notoginseng), 죽절삼 (Panax japonica), 삼엽삼 (Panax trifolia), 히말라야삼 (Panax pseudoginseng), 베트남삼 (Panax vietnamensis) 등이 있다 (고려삼의 이해, 고려인삼학회, p9, 1995; Advances in Ginseng Research, 고려인삼학회, pp127-137, 1998). 기타 파낙스속 식물로는 파낙스 엘레가티오르 (Panax elegatior), 파낙스 완지아누스 (Panax wangianus ), 파낙스 비핀라티푸스 (Panax bipinratifidus) 등이 있다.

이러한 파낙스속 식물에서 가장 중요한 성분은 사포닌이다. 특히 파낙스속 식물에는 다른 식물과는 달리 담마란 (dammarane) 골격에 1-4개의 당이 결합되어 있는 사포닌을 공통으로 함유하고 있다. 특히 고려인삼에 함량이 높은 사포닌은 진세노사이드 Rb1, Rb2, Rc, Rd, Rg1, Re 등이다. 이러한 사포닌 성분들은 다양한 약효를 나타내는데 그 구조에 따라 약효의 종류와 강도가 매우 다르다 (고려삼의 이해, 고려인삼학회, p9, 1995년).

예로부터 인삼은 피로회복이나 정력증강에 유효하다고 알려져 있다. 실제적으로 인삼은 탐색활동의 증가, 자발운동의 감소, 경련 역치의 상승, 기억력 증가, 진통효과 등이 있는 것으로 알려져 있다 (고려삼의 이해, 고려인삼학회, p9, 1995년). 또한 이러한 효과 외에도 불안신경증, 불면, 우울증상, 산전산후의 정신증상 개선에도 적용되어 왔다 (생약학, 학창사, 2003년)

그러나 인삼의 이러한 약효는 매우 미약하다는 단점이 있다.

최근 인삼에 여러 가공법을 적용하여 인삼의 약효를 강화시키려는 시도가 있었다. 그 중 가장 대표적인 방법은 박 등이 개발한 방법이다. 박 등은 인삼을 고온 고압 조건에서 특수 가공하는 방법을 개발하였다 (대한민국특허 제192678호, 미국특허 제5776460호). 이러한 가공과정에서 원래 인삼에 주로 함유되어 있는 사포닌 성분인 진세노사이드 Rb1, Rb2, Rc, Rd가 원래 인삼에는 없는 진세노사이드 Rg3, Rg5, Rk1 으로 변하고 또한 여러 가지 새로운 약효성분이 생성되어 항산화작용, 항암작용, 혈액순환개선작용 등이 매우 강화된다 (Kim WY et al., J. Nat . Prod ., 63(12), pp1702-1704 ; Kwon SW et al., J. Chromatogr A., 921(2), pp335-339, 2001). 특히 Rg3, Rg5, Rk1의 약효가 강한 것으로 알려져 있는데, 이들 성분은 도 1에 나타난 바와 같이 가공처리 과정 중 원래 인삼에 있던 진세노사이드 Rb1, Rb2, Rc 및 Rd 등의 담마란 배당체에서 당의 일부가 떨어져 나가거나, 계속해서 20번째 탄소 위치에서 탈수 반응이 일어나서 생성되는 것이다. 따라서 이들 성분은 담마란 배당체를 함유하고 있는 어떠한 식물이라도 가공하면 생성된다. 즉, 고려인삼(Panax ginseng), 미국삼(Panax quinquefolia), 전칠삼(삼칠, Panax notoginseng), 죽절삼(Panax japonica), 삼엽삼 (Panax trifolia), 히말라야삼 (Panax pseudoginseng), 베트남삼 (Panax vietnamensis), 파낙스 엘레가티오르(Panax elegatior), 파낙스 완지아누스(Panax wangianus ), 또는 파낙스 비핀라티피두스(Panax bipinratifidus) 등의 뿌리, 줄기, 또는 잎 등은 공통적으로 담마란 배당체를 함유하고 있으므로 박 등의 방법 (대한민국특허 제192678호, 미국특허 제5776460호)을 이용하여 Rg3, Rg5 및 Rk1이 강화된 추출물을 얻을 수 있다. 그러나 현재까지 이들 성분 및 상기의 방법으로 특수 가공된 인삼의 비만에 대한 효능에 대해서는 개시되거나 연구된 바가 없다.

이에 본 발명인들은 인삼을 특수 가공하여 진세노사이드 Rg3, Rg5 및 Rk1의 함량의 합이 진세노사이드 Rb1, Rb2, Rc 및 Rd의 함량의 합보다 더 많도록 한 특수가공인삼 추출물 및 Rg3, Rg5 및 Rk1을 함유하고 있는 분획이 비만에 대한 억제 효과가 탁월함을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 파낙스속 식물을 특수가공하여 진세노사이드 (Rg3 + Rg5 + Rk1)/(Rb1 + Rb2 + Rc + Rd)의 비율이 1.0 이상이 되도록 약효성분을 증가시킨 가공 파낙스속 식물의 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만의 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 진세노사이드 (Rg3 + Rg5 + Rk1)/(Rb1 + Rb2 + Rc + Rd)의 비율이 1.0이상이 되도록 약효성분을 증가시킨 가공 파낙스속 식물의 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만의 예방 및 치료용 약학 조성물을 제공한다.

본원에서 정의되는 Rg3는 (20-S)와 (20-R), 두 가지 이성질체를 포함한다.

본 발명은 파낙스속 식물 추출물을 70 내지 150℃의 고온에서 2 내지 6 시간동안 가열처리하여 제조된 인삼 가공 추출물을 함유한 비만의 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.

또한, 본원에서 정의되는 파낙스속 식물은 담마란 배당체를 함유하고 있는 고려인삼 (Panax ginseng), 미국삼 (Panax quinquefolia), 전칠삼 (삼칠, Panax notoginseng), 죽절삼 (Panax japonica), 삼엽삼 (Panax trifolia), 히말라야삼 (Panax pseudoginseng), 베트남삼 (Panax vietnamensis), 파낙스 엘레가티오르 (Panax elegatior), 파낙스 완지아누스 (Panax wangianus) 또는 파낙스 비핀라티피두스 (Panax bipinratifidus)의 전초, 뿌리, 줄기, 또는 잎 등의 식물을 포함한다.

상기 추출물은 물, C₁ 내지 C₄의 저급알콜 및 이들의 혼합용매, 바람직하게는 에탄올에 가용한 추출물을 의미한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 가공인삼 추출물은, 건조된 파낙스속 식물을 세절하여 가압멸균기에 넣고 70 ℃ 내지 150 ℃, 바람직하게는 100 ℃ 내지 130 ℃에서 약 2시간 내지 6시간, 바람직하게는 3시간 내지 5시간 동안 가열한 후, 무게 (㎏)의 약 1배 내지 20배, 바람직하게는 약 3배 내지 10배의 물, C₁ 내지 C₄의 저급 알콜 또는 이들의 혼합용매, 바람직하게는 에탄올로, 수욕상에서 약 3시간 내지 10시간, 바람직하게는 약 3시간 내지 6시간동안 환류 추출방법을 이용하여 수득한 추출액을 여과, 감압농축 또는 건조한 후, 수득한 추출물을 40 ℃ 내지 80 ℃, 바람직하게는 50 ℃ 내지 70 ℃에서 건조하여 본 발명의 가공인삼 추출물을 수득할 수 있다.

상기 추출물의 비만 억제 효과를 확인하기 위하여 에스트로겐 결핍성 비만유도 및 약물투약에 대한 실험 및 꼬마 선충(C. elegans)의 지방축적에 대한 실험을 실시한 결과, 본 발명의 추출물이 비만의 예방 및 치료 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

본 발명의 추출물은 독성 및 부작용이 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용 시에도 안심하고 사용할 수 있다.

본 발명은 상기의 제조방법으로 얻어진 가공인삼 추출물을 유효성분으로 함 유하는 비만의 예방 및 치료용 약학 조성물을 제공한다.

본 발명의 약학 조성물은 상기 추출물을 0.01 내지 99 % 함유하는 것이 바람직하고, 0.02 내지 50 % 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 함유량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 방법으로 수득한 추출물을 유효성분으로 포함하고, 약학적으로 허용되는 담체 또는 부형제를 함유하는 비만의 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.

본 발명의 추출물을 포함하는 약학조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 추출물을 포함하는 약학조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 본 발명의 추출물을 포함하는 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구 투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출액에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 추출물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 추출물은 1일 0.0001 내지 100 mg/kg으로, 바람직하게는 0.001 내지 100 mg/kg으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 추출물은 쥐, 마우스, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내(intracerebroventricular) 주사 에 의해 투여될 수 있다.

본 발명은 진세노사이드 (Rg3 + Rg5 + Rk1)/(Rb1 + Rb2 + Rc + Rd)의 비율이 1.0 이상이 되도록 약효성분을 증가시킨 가공 파낙스속 식물의 추출물을 함유하는 비만의 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다.

또한, 본 발명은 파낙스속 식물 추출물을 70 내지 150 ℃의 고온에서 2 내지 6 시간 동안 가열처리하여 제조된 인삼 가공 추출물을 함유한 비만의 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다.

본 발명의 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류 등이 있다.

본 발명의 상기 추출물은 비만의 예방 및 개선 효과를 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 5 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다.

본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.

상기 외에 본 발명의 추출물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 추출물은 천연 과일 주스 및 과일 주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 추출물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예, 참고예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.

참고예 1. 실험동물의 준비

실험동물은 대한바이오링크에서 5 주령의 암컷 S.D(Sprague-Dawley)계 래트(무게 190 ~ 210g)를 공급받아 실험실에서 1주일간 적응시킨 후, 사용하였다. 사육장은 인공조명설비에 의하여 조명시간을 오전 7:00 부터 오후 7:00 까지 12시간으 로 조절하였으며, 실내온도는 22℃ 내외, 습도는 60% 내외로 유지하였다. 사료는 粗단백 21%, 粗지방 3.5%, 粗셀룰로오즈 5.0%, 무기질 8.0%의 조성으로 된 고형사료(삼양사, 한국)를 급여하였고, 급수는 일반 상수도를 사용하였으며, 사료와 급수는 제한하지 않았다.

참고예 2. 통계처리

하기 각 실험결과에 대한 유의성 검증은 스튜던트 t-검정법(student's t-test)을 이용하였다.

실시예 1. 가공인삼 추출물의 제조

본 발명에 사용한 가공인삼 추출물은 진생사이언스(주)에서 공급한 것으로, 대한민국 특허출원 제 10-2005-0086650(혈관 손상에 의한 질환 예방 및 치료용 조성물)의 제조방법으로 제조된 가공인삼 추출물을 시료로 사용하였으며, 그 제조방법은 하기와 같다.

김 등의 방법 (Kim WY et al., J. Nat. Prod., 63(12), pp1702-1704 ; Kwon SW et al., J. Chromatogr A., 921(2), pp335-339, 2001)에 의하여 가공인삼을 제조하였다. 건조된 가공인삼 1 kg을 가압멸균기에 넣고 120 ℃에서 4시간 동안 수증기를 이용하여 가열하였다. 가열처리된 가공인삼에 에탄올 2 ℓ를 가하여 수욕상에서 4시간동안 환류추출하고 여과한 후, 용매를 증발건조시켜 본 발명의 가공인삼 추출물 300 g을 제조하였다(이하, SG라 명명함).

실시예 2. 가공인삼의 진세노사이드 함량 분석

본 발명에 따라 제조된 가공인삼과 가공하지 않은 백삼, 그리고 홍삼에 함유된 인삼사포닌 성분을 다음과 같은 방법에 의해 분석하였다.

실시예 1에서 제조한 가공인삼을 분쇄기를 이용하여 분말로 분쇄한 후, 각각 1 g을 취하여 50 mL 플라스크에 넣고 70% 에탄올 20 mL 씩으로 3시간, 3회 환류추출하여 추출액을 모았다. 각각의 추출액을 감압으로 증발 농축한 다음 남은 잔사를 메탄올에 녹여 20 mL로 한 액을 가공인삼 검액으로 하였다.

따로 시중에서 구입한 백삼과 홍삼을 동일한 방법으로 추출하여 각각 백삼과 홍삼 검액으로 하였다.

진세노사이드 Rb1과 Rg3 표준액을 대조로 하여 문헌의 방법(권 등, Journal of Chromatography A, 921권, pp 335-339)에 의하여 HPLC로 각각의 사포닌 성분을 분석한 결과는 하기 표 1과 같다.

표 1에 나타난 바와 같이, 진세노사이드 상대피크면적에서 가공인삼의 경우, (Rg3+Rg5+Rk1)의 합이 (Rb1+Rb2+Rc+Rd)의 합보다 함량이 더 높음을 알 수 있다.

	Rb1	Rb2	Rc	Rd	Rg3	Rg5	Rk1	(Rg3+Rg5+Rk1)/(Rb1+Rb2+Rc+Rd)
가공인삼	1.46	3.91	3.11	0.59	34.2	8.94	12.5	6.1
백삼	18.5	12.1	14.3	6.66	0	0	0	0
홍삼	16.3	9.05	11.4	5.34	1.05	0.55	0.34	0.046

실험예 1. 에스트로겐 결핍성 비만유도 및 약물투약 실험

래트에 케타민(ketamine; 유한양행)을 1㎖/kg 용량으로 근육 주사하여 전신마취를 시킨 다음, 복부 털을 제거하였다. 70% 에탄올(EtOH)로 수술부위를 소독한 다음, 1cm 정도로 피부, 복근 및 복막을 절개하고 난소를 노출시킨 후, 적출수술을 시행하고 다시 봉합하였다. 정상군은 래트의 복막 절개까지만 난소절제수술과 같은 방법으로 시행하고, 난소적출은 하지 않은 채로 다시 봉합하는 모의수술(Sham Operation)을 시행하였다.

실험은 실험동물을 4개군으로 나누어 시행하였다. 즉, 복막 절개 후, 난소를 적출하지 않은 모의수술 정상군(NC), 난소적출 수술 후, 약물을 투여하지 않은 실험대조군(OC), 난소 적출 수술 후, 상기 실시예 1에서 수득한 SG를 200mg/kg 씩 경구 투여한 군(SGH) 및 난소 적출 수술 후, 상기 실시예 1에서 수득한 SG를 100mg/kg 씩 경구 투여한 군(SGL)으로 나누었다. 실험에 사용한 동물은 모의 수술군 및 대조군은 10마리, 대용량 및 소용량 투여군은 8마리씩으로 하였다. 투여약물은 동결건조한 SG를 생리식염수에 녹인 후, 1일 1회씩 6주간 투여하였다.

약물 투여 24시간 후, 채혈하고 3,000rpm 으로 10분간 원심분리시켜 상층을 20㎕씩 취한 다음, 총콜레스테롤(TC, Total cholesterol), 고밀도 지단백(HDL, high density lipoprotein) 및 중성지질(TG, triglyceride) 함량을 키트(kit; 영동제약)를 사용하여 측정하였다.

저밀도 지단백(LDL, Low density lipoprotein) 함량은 하기 수학식 1의 프리데발트(Friedewald) 공식에 의해 계산하였다.

저밀도 지단백(LDL)

= 총콜레스테롤(Total cholesterol) - 고밀도 지단백(HDL)- 1 / 5 중성지질(Triglyceride)

1-1. 몸무게변화

하기 표 2 및 도 1에 나타낸 바와 같이, 약물 투여 6주후에 체중을 측정한 결과, 정상군은 약 224.4g이었고 대조군은 276.8g, 고용량 SG 투여군(SGH)에서 263.1g 및 저용량 SG 투여군(SGL)에서 259.3g으로 측정되었다.

대조군은 정상군에 비해서 유의성 있는 체중의 증가를 보였으며, 실험군인 고용량 투여군(SGH)과 저용량 투여군(SGL)은 대조군에 비해 체중이 감소되었다.

SG 투여에 따른 각 실험군별 래트의 몸무게의 변화(g)
	NC	OC	SGH	SGL
1주 차	195.3	196.4	203.7	200.5
2주 차	202.8	220.3	215.3	219.2
3주 차	208.1	243.2	231.3	236.2
4주 차	215.4	260.9	235.2	243.2
5주 차	215.4	265.3	250.4	252.1
6주 차	224.4	276.8	263.1	259.3

1-2. 총콜레스테롤 함량

하기 표 3 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 혈청 중 총콜레스테롤(total cholesterol) 함량은 정상군에서 52.7± 14.5 mg/dl 이었으며, 대조군에서 79.4± 11.4 mg/dl로 정상군보다 유의성 있게 증가하였다.

실험군인 고용량 투여군(SGH)에서 66.1± 8.1 mg/dl로 대조군에 비해 감소하였으며, 저용량 투여군(SGL)군에서 71.6± 6.4 mg/dl로 대조군에 비해서 감소하였다.

SG 투여에 따른 각 실험군별 래트의 혈청중 총콜레스테롤함량
실험군(Group)	총콜레스테롤(Total cholesterol; mg/dl)
NC	52.7±14.5*
OC	79.4±11.4
SGH	66.1±8.1
SGL	71.6±6.4
A) 평균±표준편차 오차(Mean±Standard Error) *: 에스트로겐-결핍 대조군과 통계적으로 명확한 차이를 나타냄. (*: p<0.05 vs OC)

1-3. 중성지질 함량

하기 표 4 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 혈청 중 중성지질(triglyceride) 함량은 정상군에서 69.2± 7.5 mg/dl 이었으며, 대조군에서 111.2± 34.2 mg/dl로 정상군에 비해 유의성 있게 증가하였다.

실험군인 고용량 투여군(SGH)에서 97.6± 16.3 mg/dl로 유의적으로 감소하였다.

SG 투여에 따른 각 실험군별 래트의 혈청중 중성지질 함량
실험군(Group)	중성지질(Triglyceride; mg/dl)
NC	69.2±7.5*
OC	111.2±34.2
SGH	97.6±16.3*
SGL	128.5±30.0
A) 평균±표준편차 오차(Mean±Standard Error) *: 에스트로겐-결핍 대조군과 통계적으로 명확한 차이를 나타냄. (*: p<0.05 vs OC)

1-4. HDL-콜레스테롤 함량

하기 표 5 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 혈청 중 HDL-콜레스테롤(Cholesterol) 함량은 정상군에서 46.58± 8.22 mg/dl 이었으며, 대조군에서 37.75± 5.44 mg/dl로 정상군에 비해 유의성 있게 감소하였다.

실험군인 고용량 투여군(SGH)에서 46.15± 6.06 mg/dl로 대조군에 비해 증가하였고, 저용량 투여군(SGL)에서는 35.80± 5.67 mg/dl로 대조군에 비해 감소하였다.

SG 투여에 따른 각 실험군별 래트의 혈청중 HDL 콜레스테롤 함량
실험군(Group)	HDL-콜레스테롤(HDL-Cholesterol; mg/dl)
NC	46.58±8.22*
OC	37.75±5.44
SGH	46.15±6.06*
SGL	35.80±5.67
A) 평균±표준편차 오차(Mean±Standard Error) *: 에스트로겐-결핍 대조군과 통계적으로 명확한 차이를 나타냄. (*: p<0.05 vs OC)

1-5. LDL -콜레스테롤 함량

하기 표 6 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 혈청 중 LDL-콜레스테롤(Cholesterol) 함량은 정상군에서 17.8± 7.02 mg/dl 이었으며, 대조군에서 17.8± 7.02 mg/dl로 정상군에 비해 유의성 있게 증가하였다.

실험군인 고용량 투여군(SGH)에서 16.5± 10.74 mg/dl로 대조군에 비해 유의성 있게 감소하였고, 저용량 투여군(SGL)에서도 19.1± 16.50 mg/dl로 대조군에 비해 감소하였다.

SG 투여에 따른 각 실험군별 래트의 혈청중 LDL 콜레스테롤 함량
실험군(Group)	LDL-콜레스테롤(LDL-Cholesterol; mg/dl)
NC	17.8±7.02**
OC	17.8±7.02
SGH	16.5±10.74**
SGL	19.1±16.50**
A) 평균±표준편차 오차(Mean±Standard Error) *: 에스트로겐-결핍 대조군과 통계적으로 명확한 차이를 나타냄. (*: p<0.05 vs OC)

실험예 2. 꼬마 선충( C. elegans )의 지방축적에 대한 실험

상기 실시예 1에서 수득한 SG에 의한 꼬마 선충(C. elegans)에서의 지방 과립(Lipid Droplet)의 생성 억제 여부를 확인하기 위해 기존 문헌에 기재된 방법을 응용하여 하기와 같은 과정으로 나일 레드(Nile Red) 염색을 실시하였다(Greenspan P. et al., J Cell Biol ., 100(3), pp965-73, 1985). 나일 레드(Nile Red)는 오일 레드(Oil Red)와 함께 지방 과립을 염색하여 지방 과립의 축적 정도를 확인할 수 있는 염색 물질이다.

L4 스테이지(stage)의 꼬마 선충을 플레이트(plate)당 1마리씩 옮기고 대조군과 처리군으로 나눈 후, 처리군에는 SG를 각각 10 ㎍/㎖로 처리하였다. 다음 날, P0 세대를 제거하고 플레이트(plate)에 나일 레드액(Nile red solution)을 처리한 후, 3일 동안 배양하였다. 각 플레이트(plate)의 꼬마 선충을 아지드화나트륨(NaN₃)으로 고정시킨 후, 형광 현미경을 이용하여 RFP 길이(628 nm), × 400에서 관찰하여 사진을 찍었다.

SG를 10 ㎍/㎖ 농도로 꼬마 선충에 처리하여 지방 과립(Lipid Droplet)을 나일 레드 염색(Nile red staining)하여 광학현미경과 형광현미경으로 측정하였다. A, C는 광학현미경, B, D는 형광현미경 지방과립으로 측정한 군이다.

그 실험결과, 도 6에 나타낸 바와 같이, A, B는 대조군, C, D는 SG 처리군으로 지방이 감소됨을 알 수 있었다.

하기에 상기 약학조성물 및 건강기능식품의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.

제제예 1. 산제의 제조

실시예 1의 SG 20 mg

유당 100 mg

탈크 10 mg

상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.

제제예 2. 정제의 제조

실시예 1의 SG 10 mg

옥수수전분 100 mg

유당 100 mg

스테아린산 마그네슘 2 mg

상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.

제제예 3. 캅셀제의 제조

실시예 1의 SG 10 mg

결정성 셀룰로오스 3 mg

락토오스 14.8 mg

마그네슘 스테아레이트 0.2 mg

통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.

제제예 4. 주사제의 제조

실시예 1의 SG 10 mg

만니톨 180 mg

주사용 멸균 증류수 2974 mg

Na₂HPO₄,12H₂O 26 mg

통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당(2㎖) 상기의 성분 함량으로 제조한다.

제제예 5. 액제의 제조

실시예 1의 SG 20 mg

이성화당 10 g

만니톨 5 g

정제수 적량

통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체 100㎖로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.

제제예 6. 건강 식품의 제조

실시예 1의 SG 1000 ㎎

비타민 혼합물 적량

비타민 A 아세테이트 70 ㎍

비타민 E 1.0 ㎎

비타민 B₁ 0.13 ㎎

비타민 B₂ 0.15 ㎎

비타민 B₆ 0.5 ㎎

비타민 B₁₂ 0.2 ㎍

비타민 C 10 ㎎

비오틴 10 ㎍

니코틴산아미드 1.7 ㎎

엽산 50 ㎍

판토텐산 칼슘 0.5 ㎎

무기질 혼합물 적량

황산 제1철 1.75 ㎎

산화아연 0.82 ㎎

탄산마그네슘 25.3 ㎎

제1인산칼륨 15 ㎎

제2인산칼슘 55 ㎎

구연산칼륨 100 ㎎

염화마그네슘 24.8 ㎎

상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.

제제예 7. 건강 음료의 제조

실시예 1의 SG 1000 ㎎

구연산 1000 ㎎

올리고당 100 g

매실농축 2 g

타우린 1 g

정제수를 가하여 전체 900 ㎖

통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 ℓ용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다.

본 발명의 가공인삼 추출물은 난소적출에 의한 에스트로겐 결핍으로 증가된 비만 래트의 체중을 감소시키고, 혈중 콜레스테롤, 저밀도 지단백(LDL) 및 중성지질(Triglyceride) 농도를 감소시키는 동시에 혈중 고밀도 지단백(HDL) 농도를 증가시키며, 꼬마 선충(C. elegan)의 지방 축적을 억제하므로 비만의 예방 및 치료용 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (7)

1. 진세노사이드 (Rg3 + Rg5 + Rk1)/(Rb1 + Rb2 + Rc + Rd)의 비율이 1.0이상이 되도록 약효성분을 증가시킨 가공 파낙스속 식물의 추출물을 함유하는 비만의 예방 및 치료용 약학 조성물.
2. 파낙스속 식물 추출물을 70 내지 150 ℃의 고온에서 2 내지 6 시간동안 가열처리하여 제조된 인삼 가공 추출물을 함유한 비만의 예방 및 치료용 약학 조성물.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 파낙스속 식물이 고려인삼(Panax ginseng), 미국삼(Panax quinquefolia), 전칠삼(삼칠, Panax notoginseng), 죽절삼(Panax japonica), 삼엽삼 (Panax trifolia), 히말라야삼 (Panax pseudoginseng), 베트남삼 (Panax vietnamensis), 파낙스 엘레가티오르(Panax elegatior), 파낙스 완지아누스(Panax wangianus), 또는 파낙스 비핀라티피두스(Panax bipinratifidus)의 전초, 뿌리, 줄기, 또는 잎 임을 특징으로 하는 약학 조성물.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 추출물은 물, C₁ 내지 C₄의 저급알콜, 또는 이들의 혼합용매에 가용한 것인 약학 조성물.
5. 진세노사이드 (Rg3 + Rg5 + Rk1)/(Rb1 + Rb2 + Rc + Rd)의 비율이 1.0이상이 되도록 약효성분을 증가시킨 가공 파낙스속 식물의 추출물을 함유하는 비만의 예방 및 개선용 건강기능식품.
6. 파낙스속 식물 추출물을 70 내지 150 ℃의 고온에서 2 내지 6 시간동안 가열처리하여 제조된 인삼 가공 추출물을 함유한 비만의 예방 및 개선용 건강기능식품.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 정제, 캡슐제, 환제 또는 액제인 건강기능식품.

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