KR20100040270A

KR20100040270A - 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물의 신규한 용도

Info

Publication number: KR20100040270A
Application number: KR1020090096452A
Authority: KR
Inventors: 황재관
Original assignee: (주)뉴트리
Priority date: 2008-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2010-04-19
Also published as: WO2010041908A3; WO2010041908A2; CN102176906B; JP5619752B2; US8653143B2; CN102176906A; KR101135132B1; US20120088840A1; JP2012505208A; EP2351559A2; EP2351559A4; EP2351559B1

Abstract

본 발명은 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타(Boesenbergia pandurata) 추출물의 신규한 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학식 1 내지 3으로 표시되는 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 및 당뇨병으로 이루어진 군에서 선택된 대사성 질환 예방 및 치료/개선용 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물의 새로운 용도를 제공한다. 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물은 체중, 체지방, 지질함량 등 대사성 질환에 밀접한 관련이 있는 요인을 감소시켜 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 및 당뇨병 등과 같은 대사성 질환에 우수한 효과를 보인다. 따라서, 본 발명은 천연물이므로 부작용 없이 안전하게 사용될 수 있으며, 체중감량 및 체지방감소 등을 통해 대사성질환 예방 및 치료/개선에 탁월한 효과를 보이는 새로운 수단을 제공한다.

판두라틴, 보에센베르기아 판두라타, 비만, 당뇨, 대사성 질환

Description

판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물의 신규한 용도{Novel use of panduratin derivatives or extract of Boesenbergia pandurata}

본 발명은 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타(Boesenbergia pandurata) 추출물의 신규한 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학식 1 내지 3으로 표시되는 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 및 당뇨병으로 이루어진 군에서 선택된 대사성 질환 예방 및 치료/개선용 조성물에 관한 것이다.

비만은 에너지 축적량과 소모량의 불균형으로 과다한 체지방을 가진 상태를 의미한다. 비만은 유전적 영향, 서구화되는 식생활에 의한 환경적인 영향, 스트레스에 의한 심리적인 영향 등 다양한 원인에 의해 유발되어지는 것으로 생각되고 있으나 아직 그 정확한 원인이나 기작에 관해서는 명확히 정립된 바가 없는 상황이다. 그러나 비만은 그 자체가 갖는 문제점뿐만 아니라, 고인슐린혈증, 동맥경화증, 심장 혈관 질환 등과 같은 많은 질병의 원인으로도 작용할 수 있기 때문에 전 세계 적으로 비만치료에 많은 관심이 모아지고 있다(Nature, 404: 635643, 2000; JAMA, 282: 15231529, 1999).

현재까지 알려진 비만치료제들 중에서 가장 대표적인 약물들로는 리덕틸 (Reductil^TM, 애보트사, 미국), 제니칼(Xenical^TM, 로슈제약회사, 스위스), 엑소리제(Exolise^TM, 아토파마, 프랑스) 등이 있으나 심장질환, 호흡기 질환, 신경계질환 등의 부작용과 함께 그 효능의 지속성이 낮아, 더욱 효율적인 비만치료제의 개발이 필요한 실정이다. 현재 비만치료제 개발 전략은 식사량 감소, 열량흡수의 억제, 발열반응 촉진, 에너지 대사 조절, 신경계를 통한 신호전달 조절과 같은 것들이다(Nature, 404: 635643, 2000). 이러한 전략에 대하여 어느 하나 이상의 기능을 할 수 있도록 약물을 개발함으로써 비만치료에 이용하고자 하는 시도는 오랫동안 이어져오고 있으나, 아직까지 안전성과 효능을 동시에 갖고 있는 약물을 개발하는 것이 쉽지 않은 것이 현실이다. 따라서 안전성이 입증된 천연물로부터 비만 치료 전략에 부합하는 성분을 찾아 약물로써 이용하려는 시도는 합성제제로부터 치료제를 개발하는 것에 비해 더욱 효율적인 접근방법이라 할 수 있을 것이다.

한편, SREBPs는 지방산과 콜레스테롤의 생합성 경로에 관련된 효소를 활성화하여 간과 지방세포에서 콜레스테롤 및 지방산의 합성을 조절하는 중요한 전사 활성인자인데 인슐린 저항성으로 인한 고인슐린 혈증은 간의 SREBP1의 발현을 증가시 킴으로써 결국 간, 지방조직에 중성지방 축적을 일으킨다.(Horton, J.D., 등,.Proc Nati Acad Sci USA, 95, 5987-5992, 1998) 따라서 이를 통해 인슐린 저항성으로 인하여 유발되는 지방간의 발생에 SREBP1이 중요한 역할을 담당함을 알 수 있다.

AMPK(5 AMP-activated protein kinase)는 간, 근육, 지방과 같은 에너지 대사와 관련된 조직에서 주로 발현되는 세포 내 에너지 대사에 중요한 역할을 하는 효소이다. AMPK는 운동이나 저산소증, 허혈 등으로 인해 세포내 에너지가 부족해지면 활성이 증가하여 대사 관련 효소들을 조절한다. 즉, 지방산 및 콜레스테롤 합성과 지방산 산화 및 해당작용을 조절함으로써 세포 내 에너지 균형을 정상적으로 회복시키기 때문에 당뇨병, 비만 등 여러 대사질환의 치료제 개발 표적 유전자로 큰 주목을 받아 왔다.

AMPK는 지방산 합성 효소인 Acetyl-CoA carboxylase를 인산화하여 불활성화시킴으로써 지방산 합성을 저해하며 미토콘드리아로 지방산을 전달하여 산화를 유도하는 carnitine parmitoyltransferase 1의 활성을 증가시켜 지방산의 산화를 촉진시키는 역할을 한다.(Winder WW, Hardie DG. Am J Physiol 270: E299-304, 1996)

또한, AMPK는 콜레스테롤의 생합성에 중요한 역할을 하는 효소인 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase(HMGR)의 활성을 억제하여 콜레스테롤의 합성을 억제한다. (Henin, N., M. F. Vincent, H. E. Gruber, and G. Van den Berghe. FASEB J. 9: 541-546, 1995)

AMPK는 인슐린 신호와 독립적인 방식으로 포도당 수송체인 GLUT4를 세포내에서 세포막으로 이동시킴으로써 세포 내 포도당 흡수를 촉진시키는 것으로 알려져 있으며 실제로 당뇨병 치료제인 Merformin의 경우 AMPK를 활성화시킴으로써 혈당저하 효과를 나타낸다. (Kurth-Kraczek EJ, Hirshman MF, Goodyear LJ, Winder WW Diabetes 48 (8): 166771 1999; Winder ww. Hardie DG. Am J Physiol 270 : E299-304, 1996)

이에, 본 발명자들은 우수한 항비만, 지질축적 억제, 항당뇨 활성을 가지며 안전하게 적용될 수 있는 천연물질을 탐색하는 연구를 수행하여, 생강과(Zingiberaceae family) 식물인 보에센베르기아 판두라타(Boesenbergia pandurata)의 추출물, 또는 이로부터 분리된 판두라틴 유도체(panduratin derivatives)가 탁월한 체중감량 및 체지방감소 효능을 갖는다는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물의 새로운 용도를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 판두라틴 유도체로 구성된 군으로부터 선택되는 판두라틴 유도체 또는 이들의 염을 유효성분으로 포함하는 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 및 당뇨병으로 이루어진 군에서 선택된 대사성 질환 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 보에센베르기아 판두라타(Boesenbergia pandurata) 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 및 당뇨병으로 이루어진 군에서 선택된 대사성 질환 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.

이하 본 발명의 내용을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 조성물은 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 판두라틴 유도체로 구성된 군으로부터 선택되는 판두라틴 유도체 또는 상기 판두라틴 유도체를 함유하는 보에센베르기아 판두라타(Boesenbergia pandurata) 추출물을 유효성분으로 포함하며, 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 또는 당뇨병 예방 및 치료, 개선에 뛰어난 효과가 있다.

상기 화학식 1 내지 3의 판두라틴 유도체는 각각 판두라틴 에이, 이소판두라틴 에이 및 4히드록시판두라틴 에이를 나타내며, 공지의 방법을 이용하여 합성 또는 천연으로부터 분리, 정제될 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 판두라틴 유도체는 보에센베르기아 판두라타로부터 추출되어 분리된 것일 수 있다.

보에센베르기아 판두라타는 생강과(Zingiberaceae family)의 식물의 일종으로서 카엠페리아 판두라타(Kaempferia pandurata)라고도 불린다. 보에센베르기아 판두라타에는 피노셈브린 겔콘(pinocembrin chalcone), 카르다모닌(cardamonin), 피노셈브린(pinocembrin), 피노스트리빈(pinostribin), 4히드록시판두라틴 에이(4hydroxypaduratin A), 판두라틴 에이(panduratin A) 및 이소판두라틴 A(isopanduratin A) 등의 성분을 포함한다. 상기 성분들은 항암 효과(Trakoontivakorn, G.,등, J. Arig. Food Chem., 49, 30463050, 2001; Yun, J.M., 등, Carcinogenesis, 27(7), 14541464, 2006), 항염증효과(Yun, J.M., 등, Planta Medica, 69, 11021108, 2003), 항피부노화작용(Shim, J.S., 등, Planta Medica, 74, 239244, 2008) 또는 항균 효과(Hwang, J.K., 등, Int. J. Antimicrob. Agents, 23, 377381, 2004; Park, K.M., 등, Food Sci. Biotechnol., 14(2), 286289, 2005)를 갖는 것으로 보고되었으나, 본 발명의 이전에는 항비만 효과 및 대사성 질환에 대한 효과에 관해서 알려진 바 없었다.

본 발명의 조성물에 포함되는 판두라틴 유도체는 건조시킨 보에센베르기아 판두라타 근경(rhizome)을 식품가공에 적합한 정제수, 에탄올 및 아임계수 또는 초임계 이산화탄소를 이용하여 추출, 정제하여 얻을 수 있거나, 또는 보에센베르기아 판두라타 식물을 직접 압착하여 얻은 오일로부터 분리 정제하여 얻을 수 있다. 본 발명의 조성물에 포함되는 판두라틴 유도체 또는 상기 유도체를 함유하는 추출물을 수득하기 위해 추출 용매로서 상기 추출용매 이외에 메탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 아세톤, 에테르, 벤젠, 클로로포름, 에틸아세테이트, 메틸렌클로라이드, 헥산, 시클로헥산, 석유에테르 등의 각종 용매를 단독으로 혹은 혼합하여 사용할 수 있다.

보에센베르기아 판두라타의 추출물로부터 판두라틴 유도체의 분리 및 정제는 실리카겔(silica gel)이나 활성 알루미나(alumina)등의 각종 합성수지를 충진한 컬럼 크로마토그라피 및 고성능 액체 크로마토그라피(HPLC) 등을 단독으로 혹은 병행 하여 사용할 수 있으나, 판두라틴 유도체의 추출 및 분리정제 방법이 반드시 상기 방법에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에서는 보에센베르기아 판두라타의 추출물로 부터 각각 화학식 1 내지 3의 판두라틴 유도체를 추출, 분리하였다(실시예 1 내지 4 참조).

본 발명의 다른 실시예에서는 분리된 각각의 판두라틴 유도체를 고지방식이에 의해서 비만이 유도된 마우스에 섭취시킨 결과, 식이량 자체는 그다지 변화가 없었으나, 체중감량에 효과적일 뿐만아니라, 혈중 총 콜레스테롤, 중성지방, 총 지질 및 렙틴 농도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 아울러, 체내의 체지방, 지방 세포 크기 및 피하지방층 역시 감소하는 것을 확인할 수 있었다(실시예 5 내지 11 참조)

본 발명의 또다른 실시예에서는 본 발명의 판두라틴 유도체가 포함된 보에센베르기아 판두라타의 추출물에 대해서도 상기와 같이 확인한 결과, 체중 및 체지방이 감소하는 것을 확인할 수 있었다(실시예 12 및 13)

본 발명의 또다른 실시예에서는 본 발명의 판두라틴 유도체가 대서성 세포(간세포, 근육세포)에서 대사성 단백질 AMPK 활성을 증가시키고, 그의 기질인 지방생성 단백질 ACC의 비활성 형태를 감소시키며, 지방생성 단백질 전사인자 등을 감 소시켜, 비만 및 당뇨를 포함한 대사성 질환에 효과적임을 알 수 있었다(실시예 14 내지 16)

따라서, 본 발명은 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 판두라틴 유도체로 구성된 군으로부터 선택되는 판두라틴 유도체 또는 상기 판두라틴 유도체를 함유하는 보에센베르기아 판두라타(Boesenbergia pandurata) 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 및 당뇨병으로 이루어진 군에서 선택된 대사성 질환 예방 및 치료용 조성물을 제공하며, 본 발명의 조성물은 약학적 조성물 또는 식품조성물로 적용될 수 있다.

본 발명의 판두라틴 유도체는 그 자체 또는 염, 바람직하게는 약제학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용될 수 있다. 상기에서 '약학적으로 허용되는'이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 것을 말하며, 상기 염으로는 약제학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의하여 형성된 산 부가염이 바람직하다. 상기 유리산으로는 유기산과 무기산을 사용할 수 있다. 상기 유기산은 이에 제한되는 것은 아니나, 구연산, 초산, 젖산, 주석산, 말레인산, 푸마르산, 포름산, 프로피온산, 옥살산, 트리플로오로아세트산, 벤조산, 글루콘산, 메타술폰산, 글리콜산, 숙신산, 4-톨루엔술폰산, 글루탐산 및 아스파르트산을 포함한다. 또한 상기 무기산은 이에 제한되는 것은 아니나, 염산, 브롬산, 황산 및 인산을 포함한다.

본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체를 포함할 수 있다. 상기에서 "약학적으로 유효한 양"이란 음성 대조군에 비해 그 이상의 반응을 나타내는 양을 말하며 바람직하게는 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 또는 당뇨병을 치료 또는 예방하기에 충분한 양을 말한다. 본 발명의 약학적 조성물에 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물이 0.01 내지 99.99% 포함될 수 있으며, 잔량은 약학적으로 허용가능한 담체가 차지할 수 있다.

본 발명에 따른 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물의 약학적으로 유효한 양으로는 0.001 내지 100mg/day/체중kg, 바람직하게는 0.01 내지 10mg/day/체중kg이다. 그러나, 상기 약학적으로 유효한 양은 질환 및 이의 중증정도, 환자의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여 경로 및 치료기간 등과 같은 여러 인자에 따라 적절히 변화될 수 있다.

상기에서 "약학적으로 허용되는" 이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 활성성분의 작용을 저해하지 않으며 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 비독성의 조성물을 말한다. 상기 담체로는 모든 종류의 용매, 분산매질, 수중유 또는 유중수 에멀젼, 수성 조 성물, 리포좀, 마이크로비드 및 마이크로좀이 포함된다.

한편, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 투여 경로에 따라 적합한 담체와 함께 제형화될 수 있다. 상기 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여 경로로는 이에 한정되지는 않으나 경구적 또는 비경구적으로 투여될 수 있다. 비경구적 투여 경로로는 예를 들면, 경피, 비강, 복강, 근육, 피하 또는 정맥 등의 여러 경로가 포함된다.

본 발명의 약학적 조성물을 경구 투여하는 경우 본 발명의 약학적 조성물은 적합한 경구 투여용 담체와 함께 당 업계에 공지된 방법에 따라 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 현탁액, 웨이퍼 등의 형태로 제형화될 수 있다. 적합한 담체의 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨 및 말티톨 등을 포함하는 당류와 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분 및 감자 전분 등을 포함하는 전분류, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오즈 및 하이드록시프로필메틸-셀룰로즈 등을 포함하는 셀룰로즈류, 젤라틴, 폴리비닐피롤리돈 등과 같은 충전제가 포함될 수 있다. 또한, 경우에 따라 가교결합 폴리비닐피롤리돈, 한천, 알긴산 또는 나트륨 알기네이트 등을 붕해제로 첨가할 수 있다. 나아가, 상기 약학 조성물은 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.

또한, 비경구적으로 투여하는 경우 본 발명의 약학적 조성물은 적합한 비경구용 담체와 함께 주사제, 경피 투여제 및 비강 흡입제의 형태로 당 업계에 공지된 방법에 따라 제형화될 수 있다. 상기 주사제의 경우에는 반드시 멸균되어야 하며 박테리아 및 진균과 같은 미생물의 오염으로부터 보호되어야 한다. 주사제의 경우 적합한 담체의 예로는 이에 한정되지는 않으나, 물, 에탄올, 폴리올(예를 들어, 글리세롤, 프로필렌 글리콜 및 액체 폴리에틸렌 글리콜 등), 이들의 혼합물 및/또는 식물유를 포함하는 용매 또는 분산매질일 수 있다. 보다 바람직하게는, 적합한 담체로는 행크스 용액, 링거 용액, 트리에탄올 아민이 함유된 PBS(phosphate buffered saline) 또는 주사용 멸균수, 10% 에탄올, 40% 프로필렌 글리콜 및 5% 덱스트로즈와 같은 등장 용액 등을 사용할 수 있다. 상기 주사제를 미생물 오염으로부터 보호하기 위해서는 파라벤, 클로로부탄올, 페놀, 소르빈산, 티메로살 등과 같은 다양한 항균제 및 항진균제를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 주사제는 대부분의 경우 당 또는 나트륨 클로라이드와 같은 등장화제를 추가로 포함할 수 있다.

경피 투여제의 경우 연고제, 크림제, 로션제, 겔제, 외용액제, 파스타제, 리니멘트제, 에어롤제 등의 형태가 포함된다. 상기에서 "경피 투여"는 약학적 조성물을 국소적으로 피부에 투여하여 약학적 조성물에 함유된 유효한 양의 활성성분이 피부 내로 전달되는 것을 의미한다. 이들 제형은 제약 화학에 일반적으로 공지된 처방서인 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, 15th Edition, 1975, Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania)에 기술되어 있다.

흡입 투여제의 경우, 본 발명에 따라 사용되는 화합물은 적합한 추진제, 예를 들면, 디클로로플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 디클로로테트라플루오로에탄, 이산화탄소 또는 다른 적합한 기체를 사용하여, 가압 팩 또는 연무기로부터 에어로졸 스프레이 형태로 편리하게 전달 할 수 있다. 가압 에어로졸의 경우, 투약 단위는 계량된 양을 전달하는 밸브를 제공하여 결정할 수 있다. 예를 들면, 흡입기 또는 취입기에 사용되는 젤라틴 캡슐 및 카트리지는 화합물, 및 락토즈 또는 전분과 같은 적합한 분말 기제의 분말 혼합물을 함유하도록 제형화할 수 있다.

그 밖의 약학적으로 허용되는 담체로는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).

또한, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 하나 이상의 완충제(예를 들어, 식염수 또는 PBS), 카보하이트레이트(예를 들어, 글루코스, 만노즈, 슈크로즈 또는 덱스트란), 항산화제, 정균제, 킬레이트화제(예를 들어, EDTA 또는 글루타치온), 아쥬반트(예를 들어, 알루미늄 하이드록사이드), 현탁제, 농후제 및/또는 보존제를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 약학 조성물은 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화될 수 있다.

또한, 본 발명의 약학적 조성물은 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 또는 당뇨병 예방 또는 치료하는 효과를 가지는 공지의 화합물과 병행하여 투여할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따른 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물은 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 또는 당뇨병의 예방 또는 개선하기 위한 목적으로 식품 조성물의 형태로 제공될 수 있다. 본 발명의 식품 조성물은 기능성 식품(functional food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food), 식품 첨가제(food additives) 및 사료 등의 모든 형태를 포함하며, 인간 또는 가축을 비롯한 동물을 취식대상으로 한다. 상기 유형의 식품 조성물은 당 업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다.

예를 들면, 건강식품으로는 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물 자체를 차, 쥬스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있다. 또한, 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물과 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 또 는 당뇨병의 개선 및 예방효과가 있다고 알려진 공지의 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물의 형태로 제조할 수 있다.

또한, 기능성 식품으로는 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예: 과일통조림, 병조림, 잼, 마아말레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예: 햄, 소시지 콘비이프 등), 빵류 및 면류(예: 우동, 메밀국수, 라면, 스파게이트, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예: 버터, 치이즈 등), 식용식물유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 첨가하여 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 식품 첨가제의 형태로 사용하기 위해서는 분말 또는 농축액 형태로 제조하여 사용할 수 있다.

본 발명의 식품 조성물 중 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물의 바람직한 함유량으로는 식품의 전체 중량에 대해 약 0.01 내지 100 중량%를 포함할 수 있다.

한편, 비만/당뇨 마우스(ob/ob mouse)는 렙틴(leptin) 유전자의 결핍으로 식 욕이 조절되지 않아 지속적으로 음식을 과도하게 섭취하게 된다. 그 결과, 지방이 체내에 과도하게 축적되며 출생 후 약 3개월 정도가 되면 일반적인 마우스 체중의 2배에 달하는 50g 내외를 유지하게 된다. 또한 일반 마우스에 비하여 높은 혈당을 가지는 전형적인 제2형 당뇨병의 모델이 된다(Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes, 109: 307-319, 2001). 이러한 비만/당뇨 마우스는 항비만 및 항당뇨 예방 및 치료제를 탐색 하거나 항비만 및 항당뇨 효능을 평가하는데 쓰이는 대표적인 실험 동물모델이다. 따라서, 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물은 비만/당뇨 마우스 모델에서의 작용을 확인하였다. 그 결과 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물이 비만/당뇨 마우스 모델에서 유의 있게 효과를 보임을 확인함으로써 비만 뿐만 아니라 당뇨병, 특히 제2형 당뇨병 억제 효과가 있음을 시사하였다. 따라서, 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물는 당뇨병에 대해서 효과를 보이며, 본 발명에서의 당뇨병은 이에 한정되지는 않으나, 제2형 당뇨병을 나타낸다.

따라서, 본 발명은 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물의 새로운 용도를 제공한다. 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물은 체중, 체지방, 지질함량 등 대사성 질환에 밀접한 관련이 있는 요인을 감소시켜 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 및 당뇨병 등과 같은 대사성 질환에 우수한 효과를 보인다. 따라서, 본 발명은 천연물이므로 부작용 없이 안전하게 사용 될 수 있으며, 체중감량 및 체지방감소 등을 통해 대사성질환 예방 및 치료/개선에 탁월한 효과를 보이는 새로운 수단을 제공한다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다.

그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

판두라틴을 함유하는 보에센베르기아 판두라타 추출물의 제조

건조시킨 보에센베르기아 판두라타를 믹서로 분쇄한 다음, 분쇄한 보에센베르기아리아 판두라타 시료 100 g을 에탄올 500 mL에 넣고 50 ℃에서 30분간 교반하면서 추출하였다. 추출된 시료는 와트만 (Whatman) 2번 여과지로 여과하고, 여과된 추출액을 진공 회전 농축기로 농축하여 용매성분을 제거한 후, 동결건조하여 물성분을 제거함으로써 보에센베르기아 판두라타 추출물을 얻었다.

<실시예 2>

판두라틴 에이의 분리 및 구조결정

<2-1> 판두라틴 에이의 분리

상기 실시예 1에서 얻은 농축된 보에센베르기아 판두라타 추출물과 에틸아세테이트를 혼합하여 에틸아세테이트 용해성 성분을 추출하고, 에틸아세테이트를 감압 하에서 제거하여 에틸아세테이트 용해성 성분을 농축하였다. 그 후, 실리카겔을 6x15cm로 충진한 컬럼에 상기 농축된 성분을 적재하고 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트를 15:5:1.5 (v/v/v)의 비율로 혼합한 용매시스템을 이용하여 분취하였다. 상기 분취 순서에 따라서 총 6개의 분획으로 나누어 각각의 분획을 농축 건조하였다. 6개의 분획 중 3번 분획(분획 3)을 헥산, 에틸아세테이트, 메탄올을 각각 18:2:1 (v/v/v)의 전개 용매로 이용하여 박층 크로마토그래피(TLC, silica gel 60F254, Merck)를 수행하여 분취한 순서에 따라서 총 3개의 분획으로 나누어 농축 건조하였다. 최종적으로 상기 3개의 분획 중 2번 분획(분획 32)을 이용하여 리사이클링 고성능 액체 크로마토그래피(recycling HPLC, column: W252, 20.0 mm IDㅧ 500 mm L)를 수행하고 분취 순서에 따라서 총 2개의 분획으로 나누어 각각의 분획을 농축 건조하였다. 최종적으로 상기 2개의 분획 중 2번 분획(분획 322)을 농축 건조시켜 순수한 단일 활성 물질을 분리하였다.

<2-2> 판두라틴 에이의 구조결정

상기 실시예 <2-1>에서 분리된 단일 활성물질의 구조결정을 위하여 ¹HNMR 스펙트럼과 ¹³CNMR 스펙트럼을 각각 500 MHz 와 125 MHz(용매: CDCl₃)에서 측정하였 다. 수득된 ¹³CNMR 스펙트럼과 ¹HNMR 스펙트럼의 결과를 토대로 ¹H¹H의 상관관계와 ¹H¹³C의 상관관계를 측정하기 위하여 ¹H¹H COSY 스펙트럼과 ¹H¹³C HSQC 스펙트럼을 측정하고, 탄소공명을 통해 나오는 파장으로 각각의 탄소 신호를 구별하여 그 결과를 측정하였다.

또한 상기 분리된 단일물질의 질량분석을 위해 EI/MS를 측정하였다. 본 화합물은 EI/MS에서 [M+H+]가 m/z 407에서 관측되어 분자량이 406로 판명되었고, 분자식은 C₂₆H₃₀O₄였다.

이상의 ¹HNMR, ¹³CNMR, ¹H¹H COSY, ¹H¹³C HSQC 및 EI/MS에 대한 결과와 기존에 발표된 연구보고(Woo, W.S. et al., Phytochemistry, 26: 15421543, 1987)를 비교 분석하여 동정한 결과, 상기 실시예 <2-1>에서 분리된 단일 물질은 (2,6-디히드록시-4-메톡시페닐)[3-메틸-2-(3-메틸부트-2-에닐)-5-페닐시클로헥스-3-에닐]메타논으로서, 하기 화학식 1로 표시되는 판두라틴 에이 (panduratin A) 화합물로 확인되었다.

[화학식 1]

<실시예 3>

이소판두라틴 에이의 분리 및 구조결정

<3-1> 이소판두라틴 에이의 분리

상기 실시예 1에서 얻은 농축된 보에센베르기아 판두라타 추출물과 에틸아세테이트를 혼합하여 에틸아세테이트 용해성 성분을 추출하고, 에틸아세테이트를 감압 하에서 제거하여 에틸아세테이트 용해성 성분을 농축하였다. 그 후, 실리카겔을 6x15cm로 충진한 컬럼에 상기 농축된 성분을 적재하고 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트를 15:5:1.5 (v/v/v)의 비율로 혼합한 용매시스템을 이용하여 분취하였다. 상기 분취한 순서에 따라서 총 6개의 분획으로 나누어 각각의 분획을 농축 건조하였다. 6개의 분획 중 4번 분획(분획 4)을 역상18(Rp18, LiChropep, 2540 m) 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 메탄올과 물을 각각 9:1 (v/v)의 비율로 혼합한 용매시스템으로 용출시켜 분취하였다. 상기 분취 순서에 따라서 총 2개의 분획을 얻었고, 얻어진 분획 중 2번 분획(분획 42)을 농축 건조한 후 클로로포름과 메탄올을 10:0.2 (v/v)의 비율로 혼합한 용매시스템을 이용하여 용출시켜 순서에 따라서 총 2개의 분획으로 나누어 각각의 분획을 농축 건조하였다. 최종적으로 상기 2개의 분획 중 2번 분획(분획 422)을 헥산과 에틸아세테이트를 10:3 (v/v)의 비율로 혼합한 용매시스템을 이용하여 용출시켜 순서에 따라서 총 2개의 분획으로 나누어 각각의 분획을 농축 건조하였다. 최종적으로 상기 2개의 분획 중 2번 분획(분획 4222)을 농축 건조시켜 순수한 단일 활성 물질을 분리하였다.

<3-2> 이소판두라틴 에이의 구조결정

상기 실시예 <3-1>에서 분리된 단일 활성 물질의 구조결정을 위하여 ¹HNMR 스펙트럼과 ¹³CNMR 스펙트럼을 각각 500 MHz 와 125 MHz(용매: CDCl₃)에서 측정하였다. 상기에서 측정된 ¹³CNMR 스펙트럼과 ¹HNMR 스펙트럼의 결과를 토대로 ¹H¹H의 상관관계와 ¹H¹³C의 상관관계를 측정하기 위하여 ¹H¹H COSY 스펙트럼과 ¹H¹³C HSQC 스펙트럼을 측정하고, 탄소 공명을 통해 나오는 파장으로 각각의 탄소 신호를 구별하여 그 결과를 측정하였다.

또한 상기 분리된 단일물질의 질량분석을 위해 EI/MS를 측정하였다. 본 화합물은 EI/MS에서 [M+H+]가 m/z 407에서 관측되어 분자량이 406로 판명되었고, 분자 식은 C₂₆H₃₀O₄였다.

이상의 ¹HNMR, ¹³CNMR, ¹H¹H COSY, ¹H¹³C HSQC 및 EI/MS에 대한 결과와 기존에 발표된 연구보고(Woo, W.S. et al., Phytochemistry, 26: 15421543, 1987)를 비교 분석하여 동정한 결과, 상기 실시예 <3-1>에서 분리된 단일 물질은 (4,6-디히드록시-2-메톡실페닐)[3-메틸-2-(3-메틸부트-2-에닐)-6-페닐시클로헥스-3-에닐]메타논으로서, 하기 화학식 2로 표시되는 이소판두라틴 에이 (isopanduratin A) 화합물로 확인되었다.

[화학식 2]

<실시예 4>

4히드록시판두라틴 에이의 분리 및 구조결정

<4-1> 4히드록시판두라틴 에이의 분리

상기 실시예 1에서 얻은 농축된 보에센베르기아 판두라타 추출물과 에틸아세테이트를 혼합하여 에틸아세테이트 용해성 성분을 추출하고, 에틸아세테이트를 감압 하에서 제거하여 에틸아세테이트 용해성 성분을 농축하였다. 그 후, 실리카겔을 6x15cm로 충진한 컬럼에 상기 농축된 성분을 적재하고 헥산, 클로로포름 및 에틸아세테이트를 15:5:1.5 (v/v/v)의 비율로 혼합한 용매시스템을 이용하여 분취하였다. 상기 분취한 순서에 따라서 총 6개의 분획으로 나누어 각각의 분획을 농축 건조하였다. 6개의 분획중 6번 분획(분획 6)을 메틸렌클로라이드와 메탄올을 19:1 (v/v)의 비율로 혼합한 용매시스템으로 용출시켜 분취한 순서에 따라서 총 3개의 분획을 얻고, 상기 3개의 분획 중 2번 분획(분획 62)을 다시 클로로포름과 메탄올을 20:1 (v/v)의 비율로 혼합한 용매시스템을 이용하여 분취한 순서에 따라서 총 2개의 분획을 얻었다. 최종적으로 상기 2개의 분획 중 2번 분획(분획 622)을 이용하여 리사이클링 고성능 액체 크로마토그래피(recycling HPLC, column: W252, 20.0 mm IDㅧ 500 mm L)를 수행하여 순수한 단일 활성 물질을 분리하였다.

<4-2> 4히드록시판두라틴 에이의 구조결정

상기 실시예 <4-1>에서 분리된 단일 활성 물질의 구조결정을 위하여 ¹HNMR 스펙트럼과 ¹³CNMR 스펙트럼을 각각 500 MHz 와 125 MHz(용매: 메탄올)에서 측정하 였다. 상기에서 수득된 ¹³CNMR 스펙트럼과 ¹HNMR 스펙트럼의 결과를 토대로 ¹H¹H의 상관관계와 ¹H¹³C의 상관관계를 측정하기 위하여 ¹H¹H COSY 스펙트럼과 ¹H¹³C HSQC 스펙트럼을 측정하였다.

또한 상기 분리된 단일물질의 질량분석을 위해 EI/MS를 측정하였다. 본 화합물은 EI/MS에서 [M+H+]가 m/z 393에서 관측되어 분자량이 392로 판명되었고, 분자식은 C₂₅H₂₈O₄였다.

이상의 ¹HNMR, ¹³CNMR, ¹H¹H COSY, ¹H¹³C HSQC 및 EI/MS에 대한 결과와 기존에 발표된 연구보고(Woo, W.S. et al., Phytochemistry, 26: 15421543, 1987)를 비교 분석하여 동정한 결과, 상기 실시예 <4-1>에서 분리된 단일 물질은 (2,4,6-트리히드록시페니[3-메틸-2-(3-메틸부트-2-에닐)-6-페닐시클로헥스-3-에닐]메타논으로서, 하기 화학식 3으로 표시되는 4히드록시판두라틴 에이 (4hydroxypanduratin A) 화합물로 확인되었다.

[화학식 3]

< 실시예 5>

고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 판두라틴 에이 처리에 의한 체중감량 효과

상기 실시예 2에서 제조된 판두라틴 에이를 이용하여 비만 개선 효과를 조사하기 위해 고지방 식이로 유도된 비만마우스를 모델을 선정하여 실험하였다. 3주령된 C57BL/6마우스를 1주일간 적응시키고 비만을 유도하기 위해 고지방 식이(Product # D12492, Research Diet Inc., New Brunswick, NJ, USA)를 6주간 공급하여 비만을 유도시킨 다음, 각각 12마리씩 총 3군으로 임의적으로 나누어 실험에 이용하였다. 실험군으로는 판두라틴 에이를 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymetylcellulose)에 현탁하여 50 mg/kg체중의 투여농도로 1일 1회씩 8주간 동안 일정한 시간에 투여하였다. 이 때, 대조군으로는 실험군이 섭취하는 동일 한 양의 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스만을 투여한 군과 시부트라민을 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스에 현탁하여 5 mg/kg체중을 경구투여한 군을 사용하였다. 시료를 투여한 마우스의 식이량과 개체의 무게를 1주일 마다 측정하였다.

시료 투여후 8주일 동안 실험군과 대조군의 식이량을 측정한 결과 도 1에서 보는 바와 같이 실험군과 대조군 간에 차이가 없었다. 아울러, 실험군과 대조군간의 체중 증가율을 측정할 결과, 도 2에서 보는 바와 같이 시료투여 8주 후에 측정한 고지방 식이 대조군과 판두라틴 에이군의 체중 증가율이 각각 약 32%와 15%로서, 판두라틴 에이군의 체중 증가율이 고지방 식이 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 한편, 현재 항비만 치료제로 사용되고 있는 시부트라민 투여군의 체중증가율은 약 20%로서, 판두라틴 에이가 시부트라민 보다 더 우수한 체중감량 효과를 보였다. 따라서 판두라틴 에이가 체중감량에 효과적으로 작용하는 것을 확인할 수 있었다.

<실시예 6>

고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 판두라틴 에이 처리에 의한 혈중 총 콜레스테롤, 중성지방, 총 지질 및 렙틴 농도 변화

3주령된 C57BL/6마우스를 1주일간 적응시키고 비만을 유도하기 위해 고지방 식이(Product # D12492, Research Diet Inc., New Brunswick, NJ, USA)를 6주간 공 급하여 비만을 유도시킨 다음, 각각 12마리씩 총 3군으로 임의적으로 나누어 실험에 이용하였다. 실험군으로는 판두라틴 에이를 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymetylcellulose)에 현탁하여 50 mg/kg체중의 투여농도로 1일 1회씩 8주간 동안 일정한 시간에 투여하였다. 이 때, 대조군으로는 실험군이 섭취하는 동일한 양의 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스만을 투여한 군과 시부트라민을 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스에 현탁하여 5 mg/kg체중을 경구투여한 군을 사용하였다. 8주간 시료를 투여한 후 12시간 이상 절식시키고 나서 복부를 절개한 다음, 심장에서 혈액을 채취하였다. 채취된 혈액은 2,800 rpm, 4⁰C에서 30분간 원심분리 하여 혈장을 분리하고, 분리된 혈장은 -70℃에서 보관하였다.

혈장의 총 콜레스테롤 농도는 표준 효소법을 이용한 분석 키트(kit)로 500nm에서 흡광도를 측정하였다. 혈장의 중성지방은 인산 글리세롤 산화효소(glycerol phosphate oxidase) 효소법을 이용한 분석 키트로 546nm에서 흡광도를 측정하였다. 혈장의 총 지질 농도는 Frings법으로 분석하였으며 540nm에서 흡광도를 측정하였다. 혈장 렙틴은 Mouse Leptin Ria Kit(LINCO Reaearch, Inc. USA)을 사용하여 방사선면역측정법으로 측정하였다.

그 결과, 도 3에서 보는 바와 같이 혈장의 총 콜레스테롤 함량은 대조군에서 140.73±16.47(mg/dL), 시부트라민군에서 122.4±22.6(mg/dL)을 나타낸 반면 판두 라틴 에이에서는 108.8±21.8 (mg/dL)으로 유의하게 감소하였다(p<0.05). 혈장 중성 지방에서는 대조군에서 154.36±27.02(mg/dL), 시부트라민군에서 150.2±20.19(mg/dL), 판두라틴 에이군에서는 129±22.16(mg/dL)으로 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 혈장 총 지방도 대조군, 시부트라민군, 판두라틴 에이군에서 각각 555.18±80.86(mg/dL), 493.2±111.9(mg/dL), 439.6±88(mg/dL)으로 대조군에 비해 판두라틴 에이군이 21% 감소 수준을 보였다(p<0.05). 혈장 렙틴농도는 대조군에서 12±4.6(μg/mL), 시부트라민에서 10.1±3.4(μg/mL), 판두라틴 에이군에서 4.1±2 (μg/mL)으로 판두라틴 에이군에서 뚜렷하게 감소된 효과를 보여주었다(p<0.05). 따라서 판두라틴 에이는 혈중 지질의 개선효과가 우수한 것을 확인할 수 있었다.

<실시예 7>

고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 판두라틴 에이 처리에 의한 체지방 함량의 변화

3주령된 C57BL/6마우스를 1주일간 적응시키고 비만을 유도하기 위해 고지방 식이(Product # D12492, Research Diet Inc., New Brunswick, NJ, USA)를 6주간 공급하여 비만을 유도시킨 다음, 각각 12마리씩 총 3군으로 임의적으로 나누어 실험에 이용하였다. 실험군으로는 판두라틴 에이를 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymetylcellulose)에 현탁하여 50 mg/kg체중의 투여농도로 1일 1회씩 8주간 동안 일정한 시간에 투여하였다. 이 때, 대조군으로는 실험군이 섭취하는 동일 한 양의 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스만을 투여한 군과 시부트라민을 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스에 현탁하여 5 mg/kg체중을 경구투여한 군을 사용하였다. 8주간 시료를 투여한 후 12시간 이상 절식시키고 나서 복부를 절개하였다. 신장 주위 지방과 부고환지방을 적출하여 생리식염수로 씻어 수분을 제거한 후 무게를 측정하였다.

그 결과, 도 5에서 보는 바와 같이, 판두라틴 에이군은 시부트라민군과 고지방 식이 대조군과 비교하여 복부 지방량이 크게 감소한 것을 육안으로도 관찰할 수 있었다. 또한, 도 4에서 보는 바와 같이, 판두라틴 에이군은 고지방 식이 대조군에 비하여 신장주위지방과 부고환지방의 무게가 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 이때 동일 조건에서 실험군이 시부트라민군보다 지방 조직의 무게 감소에 우수한 효과를 나타냈다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때 판두라틴 에이는 체지방 감소에 효과가 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

<실시예 8>

고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 판두라틴 에이 처리에 의한 지방 세포 크기의 변화

3주령된 C57BL/6마우스를 1주일간 적응시키고 비만을 유도하기 위해 고지방 식이(Product # D12492, Research Diet Inc., New Brunswick, NJ, USA)를 6주간 공 급하여 비만을 유도시킨 다음, 각각 12마리씩 총 3군으로 임의적으로 나누어 실험에 이용하였다. 실험군으로는 판두라틴 에이를 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymetylcellulose)에 현탁하여 50 mg/kg체중의 투여농도로 1일 1회씩 8주간 동안 일정한 시간에 투여하였다. 이 때, 대조군으로는 실험군이 섭취하는 동일한 양의 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스만을 투여한 군과 시부트라민을 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스에 현탁하여 5 mg/kg체중을 경구투여한 군을 사용하였다. 8주간 시료를 투여한 후 12시간 이상 절식시키고 나서 복부를 절개한 다음, 신속하게 피하지방을 적출하여 4% 포오름알데히드(formaldehyde) 용액에 담가 고정하였다. 고정한 다음 수세와 탈수과정을 거친 후 파라핀(paraffin) 용액으로 처리하여 파라핀 블락(paraffin block)을 만들고 4μm두께로 박절하여 헤마토시린(hematoxylin)과 에오신(eosin)으로 염색한 뒤 광학현미경으로 관찰하였다.

그 결과, 도 6에서 보는 바와 같이, 판두라틴 에이군은 고지방 식이 대조군에 비하여 지방세포의 크기가 정상군과 같은 수준으로 크게 감소하였다. 이때 동일 조건에서 시부트라민군과 비교하였을 때 판두라틴 에이군이 시부트라민군보다 지방세포의 크기 감소에 우수한 효과를 나타냈다. 따라서 판두라틴 에이는 지방세포의 크기 감량에 효과가 우수한 것을 확인할 수 있었다.

< 실시예 9>

고지방 식이로 유도된 비만 마우스에서 판두라틴 에이 처리에 의한 피하 조 직의 형태학적 변화

3주령된 C57BL/6마우스를 1주일간 적응시키고 비만을 유도하기 위해 고지방 식이(Product # D12492, Research Diet Inc., New Brunswick, NJ, USA)를 6주간 공급하여 비만을 유도시킨 다음, 각각 12마리씩 총 3군으로 임의적으로 나누어 실험에 이용하였다. 실험군으로는 판두라틴 에이를 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymetylcellulose)에 현탁하여 50 mg/kg체중의 투여농도로 1일 1회씩 8주간 동안 일정한 시간에 투여하였다. 이 때, 대조군으로는 실험군이 섭취하는 동일한 양의 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스만을 투여한 군과 시부트라민을 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스에 현탁하여 5 mg/kg체중을 경구투여한 군을 사용하였다. 8주간 시료를 투여한 후 12시간 이상 절식시키고 나서 복부를 절개한 다음, 신속하게 피하조직을 적출하여 4% 포오름알데히드(formaldehyde) 용액에 담가 고정하였다. 고정한 다음 수세와 탈수과정을 거친 후 파라핀(paraffin) 용액으로 처리하여 파라핀 블락(paraffin block)을 만들고 4μm두께로 박절하여 헤마토시린(hematoxylin)과 에오신(eosin) 염색한 뒤 광학현미경으로 관찰하였다.

그 결과, 도 7에서 보는 바와 같이, 판두라틴 에이군은 고지방식이대조군에 비하여 피하지방층이 크게 감소하였다. 이때 동일 조건에서 비교군인 시부트라민 군과 비교하였을 때 시부트라민군보다 판두라틴 에이군이 피하지방층 감소에 우수한 효과를 나타냈다. 따라서 판두라틴 에이는 피하지방층 감소에 효과가 우수한 것 을 확인할 수 있었다.

<실시예 10>

고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 이소판두라틴 에이 처리에 의한 체중감량 및 체지방감소 효과

상기 실시예 3에서 제조된 이소판두라틴 에이를 이용하여 상기 실시예 5와 실시예 6과 동일한 방법으로 체중감량 및 체지방감소효과를 측정하였다. 시료 투여후 8주일 동안 이소판두라틴 에이를 투여한 실험군과 대조군의 식이량을 측정한 결과 실험군과 대조군 간에 차이가 없었다. 시료투여 8주 후에 측정한 고지방 식이 대조군과 이소판두라틴 에이군의 체중 증가율이 각각 약 32%와 17%로서, 이소판두라틴 에이군의 체중 증가율이 고지방식이 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 또한 이소판두라틴 에이군은 고지방식이대조군에 비하여 신장주위지방과 부고환지방의 무게가 각각 25%와 32% 감소하였다(p<0.05). 이러한 결과를 종합하여 볼 때 이소판두라틴 에이는 체중감량 및 체지방 감소에 효과가 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

<실시예 11>

고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 4히드록시판두라틴 에이 처리에 의한 체중감량 및 체지방감소 효과

상기 실시예 4에서 제조된 4히드록시판두라틴 에이를 이용하여 상기 실시예 5와 실시예 6과 동일한 방법으로 체중감량 및 체지방감소효과를 측정하였다. 시료 투여후 8주일 동안 4히드록시판두라틴 에이를 투여한 실험군과 대조군의 식이량을 측정한 결과 실험군과 대조군 간에 차이가 없었다. 시료투여 8주 후에 측정한 고지방 식이 대조군과 4히드록시판두라틴 에이군의 체중 증가율이 각각 약 32%와 13%로서, 4히드록시판두라틴 에이군의 체중 증가율이 고지방식이 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 또한 4히드록시판두라틴 에이군은 고지방식이대조군에 비하여 신장주위지방과 부고환지방의 무게가 각각 33%와 46% 감소하였다(p<0.05). 이러한 결과를 종합하여 볼 때 4히드록시판두라틴 에이는 체중감량 및 체지방 감소에 효과가 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

<실시예 12>

고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 보에센베르기아 판두라타 추출물 처리에 의한 체중감량 효과

상기 실시예 1에서 제조된 보에센베르기아 판두라타 추출물를 이용하여 비만 개선 효과를 조사하기 위해 고지방 식이로 유도된 비만마우스를 모델을 선정하여 실험하였다. 4주령된 C57BL/6마우스를 1주일간 적응시키고 비만을 유도하기 위해 고지방 식이(Product # D12492, Research Diet Inc., New Brunswick, NJ, USA)를 6 주간 공급하여 비만을 유도시킨 다음, 각각 8마리씩 총 3군으로 임의적으로 나누어 실험에 이용하였다. 실험군으로는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymetylcellulose)에 현탁하여 200 mg/kg체중의 투여농도로 1일 1회씩 8주간 동안 일정한 시간에 투여하였다. 이 때, 대조군으로는 실험군이 섭취하는 동일한 양의 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스만을 투여한 군과 시부트라민을 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스에 현탁하여 5 mg/kg체중을 경구투여한 군을 사용하였다. 시료를 투여한 마우스의 식이량과 개체의 무게를 1주일 마다 측정하였다.

시료 투여후 8주일 동안 보에센베르기아 판두라타 추출물을 투여한 실험군과 대조군의 식이량을 측정한 결과 도 8에서 보는 바와 같이 실험군과 대조군 간에 차이가 없었다. 시료투여 8주 후에 측정한 고지방 식이 대조군과 보에센베르기아 판두라타 추출물군의 체중 증가율이 각각 약 33%와 13%로서(도 9 참조), 보에센베르기아 판두라타 추출물군의 체중 증가율이 고지방식이 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 한편, 현재 항비만 치료제로 사용되고 있는 시부트라민 투여군의 체중증가율은 약 27%로서, 보에센게르기아 판두라타 추출물이 시부트라민보다 더 우수한 체중감량 효과를 보였다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때 보에센게르기아 판두라타 추출물은 체중 감량에 효과가 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

<실시예 13>

고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 보에센게르기아 판두라타 추출물 처 리에 의한 체지방 함량의 변화

4주령된 C57BL/6마우스를 1주일간 적응시키고 비만을 유도하기 위해 고지방 식이(Product # D12492, Research Diet Inc., New Brunswick, NJ, USA)를 6주간 공급하여 비만을 유도시킨 다음, 각각 8마리씩 총 3군으로 임의적으로 나누어 실험에 이용하였다. 실험군으로는 보에센베르기아 판두라타 추출물을 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymetylcellulose)에 현탁하여 50 mg/kg체중의 투여농도로 1일 1회씩 8주간 동안 일정한 시간에 투여하였다. 이 때, 대조군으로는 실험군이 섭취하는 동일한 양의 0.25% 카르복시메틸셀룰로오스만을 투여한 군과 시부트라민을0.25% 카르복시메틸셀룰로오스에 현탁하여 5 mg/kg체중을 경구투여한 군을 사용하였다. 8주간 시료를 투여한 후 12시간 이상 절식시키고 나서 복부를 절개하였다. 신장 주위 지방과 부고환지방, 등 주위 피하지방을 적출하여 생리식염수로 씻어 수분을 제거한 후 무게를 측정하였다.

도 11에서 보는 바와 같이, 보에센게르기아 판두라타 추출물군은 시부트라민군과 고지방 식이 대조군과 비교하여 복부 지방량이 크게 감소한 것을 육안으로도 관찰할 수 있었다. 도 10에서 보는 바와 같이, 보에센게르기아 판두라타 추출물군은 고지방 식이 대조군에 비하여 등 주위 피하지방의 무게가 유의적으로 감소하였다(p<0.01). 이때 동일 조건에서 시부트라민군보다 지방 조직의 무게 감소에 우수한 효과를 나타냈다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때 보에센게르기아 판두라타 추출 물은 체지방 감소에 효과가 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.

<실시예 14>

대사성 세포(간세포)에서 판두라틴 에이 처리에 의한 대사성 단백질 AMPK의 활성화(인산화)와 그의 기질인 지방생성 단백질 ACC 의 불활성화(인산화) 효과

상기 실시예 2에서 제조된 판두라틴 에이를 이용하여 간세포 내에서 AMPK 단백질의 활성화와 ACC단백질의 불활성화를 보기 위해 HepG2(간세포, ATCC HB-8065)세포를 이용하여 실험하였다. HepG2 세포를 10% fetal bovine serum(FBS)가 포함된 Dulbecco's modified Eagle's high glucose(DMEM)배지로 배양하였다. 판두라틴 에이 처리를 위해 HepG2 세포를 serum free DMEM 에 3시간 동안 Starvation 시킨 뒤 판두라틴 에이를 처리하고 30분 뒤에 단백질을 수확하여 western blot을 시행하였다. 도 12에서 보듯이 판두라틴 에이 처리에 따라 지방생성 억제, 에너지 소비 핵심 단백질인 AMPK의 활성형태 (인산화, p-AMPK)가 증가를 볼 수 있었고, 반면 지방 생성 핵심 단백질인 ACC의 비활성형태 (인산화, p-ACC)가 증가도 볼 수 있었다. 따라서 판두라틴 에이 처리로 인해 간세포 내에서 에너지 대사가 활발해져 지방 생성을 억제하고 에너지 소비를 증가시키는 항 비만 효과 유도과정이 활발해 지는 것을 확인할 수 있었다.

<실시예 15>

대사성 세포(근육세포)에서 판두라틴 에이 처리에 의한 대사성 단백질 AMPK의 활성화(인산화)와 그의 기질인 지방생성 단백질 ACC 의 불활성화(인산화) 효과

상기 실시예 2에서 제조된 판두라틴 에이를 이용하여 근육세포 내에서 AMPK 단백질의 활성화와 ACC단백질의 불활성화를 보기 위해 L6(근육세포, ATCC CRL-1458)세포를 이용하여 실험하였다. L6 세포를 10% fetal bovine serum(FBS) 가 포함된 Dulbecco's modified Eagle's high glucose(DMEM)배지로 배양하였다. 근육세포인 L6 를 근육섬유로 분화시키기 위해 2% Horse serum 이 포함된 DMEM 배지로 이틀 마다 배지 교환을 해주었다. 배지 교환 시작 4~8일 뒤에 현미경으로 L6의 분화가 확인 되면 판두라틴 에이 처리를 위해 L6 세포를 serum free DMEM 에 3시간 동안 Starvation 시킨 뒤 판두라틴 에이를 처리하고 30분 뒤에 단백질을 수확하여 western blot을 시행하였다. 도 13에서 보듯이 판두라틴 에이 처리에 따라 지방생성 억제, 에너지 소비 핵심 단백질인 AMPK의 활성형태 (인산화, p-AMPK)가 증가를 볼 수 있었고, 반면 지방 생성 핵심 단백질인 ACC의 비활성형태 (인산화, p-ACC)가 증가도 볼 수 있었다. 따라서 판두라틴 에이 처리로 인해 분화된 L6 내에서 에너지 대사가 활발해져 지방 생성을 억제하고 에너지 소비를 증가시키는 항 비만 효과 유도과정이 활발해 지는 것을 확인할 수 있었다.

<실시예 16>

HepG2 (간세포)에서 판두라틴 에이 처리에 따른 지방생성 단백질 전사인자 감소와 그 신호전달의 다음 단계인 지방생성 단백질 발현 감소 효과

상기 실시예 2에서 제조된 판두라틴 에이를 이용하여 간세포 내에서지 지방생성 관련 단백질의 발현 감소를 알아보기 위해 HepG2(간세포, ATCC HB-8065)세포를 이용하여 실험하였다. HepG2 세포를 10% fetal bovine serum(FBS)가 포함된 Dulbecco's modified Eagle's high glucose(DMEM)배지로 배양하였다. 판두라틴 에이를 24시간 동안 같은 배지로 처리한 후 24시간 뒤에 단백질을 수확하여 western blot을 시행하였다. 도 14에서 보듯이 판두라틴 에이 처리에 따라 지방생성 과정 핵심 전사인자(SREBP1)과 지방생성 관련 효소 단백질(FAS)의 발현이 감소한 것을 확인할 수 있었다. 따라서 판두라틴 에이 처리로 인해 HepG2 (간세포)내에서 지방생성 과정 신호전달이 억제됨을 확인할 수 있었고, 그 결과 비만에 중요한 지방생성이 억제됨을 예상할 수 있었다.

하기에 본 발명의 약학적 조성물을 위한 제제예를 예시한다.

< 제조예1 >

과립제의 제조

본 발명의 판두라틴 유도체 또는 이들의 염 10 mg, 유당 700 mg, 옥수수전분 274 mg 및 저점도 히드록시프로필셀룰로오스 16 mg을 혼합하여 통상의 과립제 제조방법에 따라 과립제를 제조하였다.

< 제조예2 >

산제의 제조

본 발명의 판두라틴 유도체 또는 이들의 염 10 mg, 유당 79 mg, 옥수수전분 10 mg 및 스테아린산 마그네슘 1 mg을 혼합하고 기밀포에 충진하여 통상의 산제 제조방법에 따라 산제를 제조하였다.

< 제조예3 >

정제의 제조

본 발명의 판두라틴 유도체 또는 이들의 염 10 mg, 유당 90 mg, 미결정 셀룰로오스 30 mg, 스테아린산 마그네슘 5 mg 및 카복실메틸셀룰로오스 나트륨염 15 mg을 혼합하고 그 혼합물을 직타하여 정제를 제조하였다.

< 제조예4 >

주사제의 제조

본 발명의 판두라틴 유도체 또는 이들의 염 100 mg에 포화지방산 글리세리드 1000 ml을 혼합하여 정맥내 투여가 가능한 주세제를 제조하였다.

상기 주사제는 1분간 1 ml의 속도로 환자의 정맥내에 투여할 수 있다.

하기에 본 발명의 식품 조성물을 위한 제제예를 예시한다.

< 제조예 5>

밀가루 식품의 제조

본 발명의 판두라틴 유도체 또는 이들의 염 0.1 ~ 10.0 중량부를 밀가루에 첨가하고, 이 혼합물을 이용하여 통상의 방법으로 빵, 케이크, 쿠키, 크래커 및 면류를 제조하여 건강 증진용 식품을 제조하였다.

< 제조예 6>

스프 및 육즙( gravies )의 제조

본 발명의 판두라틴 유도체 또는 이들의 염 0.1 ~ 1.0 중량부를 스프 및 육즙에 첨가하여 통상의 방법으로 건강 증진용 육가공 제품, 면류의 수프 및 육즙을 제조하였다.

< 제조예 7>

그라운드 비프(ground beef)의 제조

본 발명의 판두라틴 유도체 또는 이들의 염 10 중량부를 그라운드 비프에 첨가하여 통상의 방법으로 건강 증진용 그라운드 비프를 제조하였다.

< 제조예 8>

유제품( dairy products )의 제조

본 발명의 판두라틴 유도체 또는 이들의 염 0.1 ~ 1.0 중량부를 우유에 첨가하고, 상기 우유를 이용하여 통상의 방법으로 버터 및 아이스크림과 같은 다양한 유제품을 제조하였다.

< 제조예 9>

건강식품의 제조

1일 복용 기준으로, 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 이들의 염 100 mg, 인삼 추출물 100 mg, 녹차 추출물 100 mg, 비타민 C 100 mg, 분말비타민 E 120 mg, 젖산철 2 mg, 산화아연 2 mg, 니코틴산 아미드 20 mg, 비타민 A 5 mg, 비타민 B1 2 mg, 비타민 B2 2 mg, 옥수수전분 200 mg, 및 마그네슘 스테아레이트 20 mg을 혼합하여 제조하였다.

< 제조예 10>

건강음료의 제조

액상과당(0.5%), 올리고당(2%), 설탕(2%), 식염(0.5%), 물(75%)과 같은 부재료와 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 이들의 염을 균질하게 배합하여 순간 살균을 한 후 이를 유리병, 패트병 등 소포장 용기에 포장하여 건강음료를 제조하였다.

< 제조예 11>

야채주스의 제조

본 발명의 판두라틴 유도체 또는 이들의 염 5g을 토마토 또는 당근 주스 1,000 ㎖에 가하여 건강 증진용 야채주스를 제조하였다.

< 제조예12 >

과일주스의 제조

본 발명의 판두라틴 유도체 또는 이들의 염 1g을 사과 또는 포도 주스 1,000 ㎖에 가하여 건강 증진용 과일주스를 제조하였다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물의 새로운 용도를 제공한다. 본 발명의 판두라틴 유도체 또는 보에센베르기아 판두라타 추출물은 체중, 체지방, 지질함량 등 대사성 질환에 밀접한 관련이 있는 요인을 감소시켜 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 및 당뇨병 등과 같은 대사성 질환에 우수한 효과를 보인다. 따라서, 본 발명은 천연물이므로 부작용 없이 안전하게 사용될 수 있으며, 체중감량 및 체지방감소 등을 통해 대사성질환 예방 및 치료/개선에 탁월한 효과를 보이는 새로운 수단을 제공한다.

도 1은 고지방 식이 대조군, 시부투라민 투여군, 판두라틴 에이 투여군의 식이량을 측정한 결과이다.

도 2는 고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 판두라틴 에이 처리에 의한 체중 변화를 측정한 결과이다.

도 3은 고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 판두라틴 에이 처리에 의한 혈중 총 콜레스테롤, 중성지방, 총 지방 및 렙틴 농도를 측정한 결과이다.

도 4는 고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 판두라틴 에이 처리에 의한 체지방 함량의 변화를 측정한 결과이다.

도 5는 고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 판두라틴 에이 처리에 의한 체지방 외형의 변화를 도시한다.

도 6은 고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 판두라틴 에이 처리에 의한 지방세포의 변화를 도시한다.

도 7은 고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 판두라틴 에이 처리에 의한 피하조직의 형태학적 변화를 도시한다.

도 8은 고지방 식이 대조군, 시부트라민 투여군, 보에센게르기아 판두라타 추출물 투여군의 식이량을 측정한 결과이다.

도 9는 고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 보에센베르기아 판두라타 추출물 처리에 의한 체중 변화를 측정한 결과이다.

도 10은 고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 보에센베르기아 판두라타 추 출물 처리에 의한 체지방 함량의 변화를 측정한 결과이다.

도 11은 고지방 식이로 유도된 비만마우스에서 보에센베르기아 판두라타 추출물 처리에 의한 체지방 외형의 변화를 도시한다.

도 12는 간세포에서 에너지 대사 단백질 AMPK의 활성화와 그 기질인 지방생성 단백질 ACC의 비활성화를 측정한 결과이다.

도 13은 근육세포에서 에너지 대사 단백질 AMPK의 활성화와 그 기질인 지방생성 단백질 ACC의 비활성화를 측정한 결과이다.

도 14는 간세포에서 지방생성 단백질 전사인자 SREBP1과 지방생성 핵심단백질 FAS의 감소를 측정한 결과이다.

Claims

하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 판두라틴 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 판두라틴 유도체 또는 이들의 염을 유효성분으로 포함하는 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 및 당뇨병으로 이루어진 군에서 선택된 대사성 질환 예방 및 치료용 조성물.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]
제1항에 있어서, 상기 판두라틴 유도체는 보에센베르기아 판두라타(Boesenbergia pandurata)로부터 추출된 것임을 특징으로 하는 조성물.
화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 판두라틴 유도체로 이루어진 군으로부 터 선택되는 판두라틴 유도체 또는 이들의 염 또는 보에센베르기아 판두라타(Boesenbergia pandurata) 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 및 당뇨병으로 이루어진 군에서 선택된 대사성 질환 예방 및 개선용 식품 조성물.
보에센베르기아 판두라타 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 및 당뇨병으로 이루어진 군에서 선택된 대사성 질환 예방 및 치료용 조성물.
보에센베르기아 판두라타 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증 및 당뇨병으로 이루어진 군에서 선택된 대사성 질환 예방 및 개선용 식품 조성물.