KR20100061548A - 티몰 및/또는 ｐ-시멘 또는 식물 추출물을 함유하는 인지 개선용 신규 기능식품성 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 티몰 및/또는 p-시멘, 또는 티몰 또는 p-시멘을 함유하는 식물 추출물을 활성 성분으로서 함유하는 신규 기능식품성 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은 인지 기능 및 심리사회적 상태, 예컨대, 학습, 기억 및 민첩성, 정신적 안정성 및 유지의 개선에 유용하다.

Description

티몰 및/또는 Ｐ-시멘 또는 식물 추출물을 함유하는 인지 개선용 신규 기능식품성 조성물{NOVEL NUTRACEUTICAL COMPOSITIONS CONTAINING THYMOL AND/OR P-CYMENE OR PLANT EXTRACTS FOR COGNITION}

본 발명은 티몰 및/또는 p-시멘을 활성 성분으로서 함유하거나 티몰 및/또는 p-시멘을 포함하는 식물 추출물을 활성 성분으로서 함유하는, 인지 기능, 예컨대, 학습, 기억 및 민첩성을 개선시키고 심리사회적 압박을 경감시키기 위한 신규 기능식품성 조성물 또는 식품 첨가제에 관한 것이다. 티몰, p-시멘 및 농축된 티몰 추출물은 저산소증으로부터 기인한 증상을 치료하고 신경병증성 통증 및 정신병적 증상을 경감시키는 데에도 유용하다.

기억, 학습 및 민첩성은 중뇌, 특히 정보가 처리되고 기억이 통합되는 해마의 신경 회로에 의존한다. 정신적 수행 및 학습은 시냅스 가형성(synaptic plasticity), 즉 새로운 수용체들의 동원에 의한 신경 연결의 강화, 신규 시냅스 형성 및 궁극적으로 신규 신경 연결의 발생에 의존한다.

(장기) 기억의 형성 및 뇌의 효율적 기능수행은 신경 간의 정보교환력의 강화를 위한 새로운 단백질의 합성에 의존한다. 시냅스 강화에 기여하는 새로운 단백질의 생성은 신경 내의 화학적 및 전기적 신호에 의해 유발된다.

장기 상승작용(LTP)은 시냅스 전 전기 자극의 짧은 컨디셔닝 방출(약 1초 동안 100 Hz) 후 중추신경계(CNS) 내의 특정 시냅스에서 일어나는 시냅스 전달의 장기-지속 증강(시험관내에서 수 시간, 생체내에서 수 일 또는 수 주)을 지칭하는 데 사용되는 용어이다. 이 현상은 광범위하게는 기억이 뇌에서 형성되고 저장되는 주요 기작 중 하나인 것으로 간주된다. LTP는 시험관내 및 살아있는 동물 내에서 관찰된다. 실험 조건 하에서, 일련의 짧은 고-주파수 전기 자극이 시냅스에 인가되면 수 분 내지 수 시간 동안 화학적 시냅스의 강도가 상승될 수 있다. 가장 중요하게는, LTP는 고도로 적응가능한 신경계에 대한 기초를 제공하는, 살아있는 동물 내의 시냅스 가형성에 기여한다.

2종의 상이한 수용체, 즉 N-메틸-D-아스파테이트(NMDA) 수용체 착물 및 α-아미노-3-하이드록시-5-메틸-4-이속사졸 프로피온산(AMPA) 수용체가 LTP의 과정에 주로 관여한다. LTP 동안 주요 흥분 신경전달제인 글루타메이트가 시냅스 전 신경으로부터 방출되고 시냅스 후 막 상의 AMPA 수용체에 결합하여 상기 수용체를 활성화시킴으로써 그의 탈분극화를 야기한다. 휴지 막 전위에서, NMDA 수용체 채널은 마그네슘 이온에 의해 차단되지만, 시냅스 후 막의 탈분극화는 이 차단을 제거하여, NMDA 수용체가 활성화된 후 칼슘이 세포 내로 도입될 수 있게 한다. 이러한 세포내 칼슘의 상승은 단백질 카이네이즈를 활성화시키고, 단백질 카이네이즈의 활성화는 유전자 전사 및 강화 단백질의 구축을 유발하고(Neihoff 2005, Speak Memory 210-223) AMPA 수용체의 감수성을 증강시킴으로써, 신경전달 및 LTP의 유지를 더 촉진하는 것으로 추측된다.

NMDA 수용체는 NR1 서브유니트 및 NR2 서브유니트의 조립체로 구성되고, 글루타메이트 결합 도메인은 상기 서브유니트들의 접합부에서 형성된다. 글루타메이트 이외에, NMDA 수용체는 수용체 기능의 조절을 위해 보조-작용제(co-agonist)인 글리신을 필요로 한다. 글리신 결합 부위는 NR1 서브유니트 상에서 발견되지만, NR2 서브유니트는 NMDA 수용체의 기능수행을 조절하는 조절 분자인 폴리아민에 대한 결합 부위를 보유한다.

따라서, 아미노산 글리신은 NMDA 수용체 착물에서 글루타메이트와 함께 양성 알로스테릭 조절제이자 필연적 보조-작용제로서 작용하는 것으로 공지되어 있다(Danysz 1998, Pharmacol. Rev., 50 (4), 597-664). 글리신 수송제(GlyT)는 글리신을 시냅스 전 신경 말단 또는 신경아교 세포 내로 재흡수시킴으로써 시냅스 후 글리신 작용의 종결 및 낮은 세포외 글리신 농도의 유지에 있어서 중요한 역할을 수행한다. 따라서, 글리신의 작용 종결은 신속한 재흡수에 의해 주로 매개된다. 2종의 글리신 수송제, 즉 GlyT1 및 GlyT2가 공지되어 있고 12개의 잠정적 경막 영역을 가지고 있음을 특징으로 하며, 동일한 유전자로부터 코딩되는 GlyT1의 3종의 변이체(GlyT1a, GlyT1b 및 GlyT1c)가 동정되었다(Borowsky and Hoffman (1998), J. Biol. Chem., 273 (44), 29077-29085).

GlyT1은 전뇌 내에서 NMDA 수용체와 함께 동시 발현되는 유일한 염화나트륨-의존성 글리신 수용체이다. GlyT1은 상기 부위에서 시냅스에서의 글리신의 세포외 농도를 조절함으로써(Lopez-Corcuera (2001), Mol. Membr. Biol., 18 (1), 13-20) NMDA 수용체의 기능을 조절하는 역할을 담당하는 것으로 추측된다.

실제로, 선별적 GlyT1 길항제인 N-[3-(4'-플루오로페닐)-3-(4'-페닐페녹시)]프로필사코신(NFPS)의 존재 하에서, CA1 피라미드 세포에서의 증강된 NMDA 수용체 반응은 마우스 및 래트의 해마 슬라이스 표본에서 샤퍼 곁자극(Schaffer collateral stimulation)이 인가되었을 때 관찰되었다(Bergeron, et al (1998), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95 (26), 15730-15734). 생체 내에서, NFPS의 전신 투여는 치아이랑(dentate gyrus)에서 LTP를 증가시키고 성체 마우스에서 청각적 놀람 반응(accoustic startle response; ASR)의 맥박전(prepulse) 억제를 증강시켰는데, 이는 GlyT1의 억제가 거동-관련 방식으로 NMDA 수용체 기능에 영향을 미침을 입증한다(Kinney, et al (2003), J. Neurosci., 23 (20), 7586-7591).

이러한 데이터는, 정신병적 증후군을 예방하고 정상 개체에서 생리학적 인지 기능, 예컨대, 기억 및 학습을 유지하거나 강화시키는 데 있어서 시냅스 NMDA 수용체의 국소 미세환경 하에서 글리신의 세포외 농도를 상승시킴으로써 NMDA 수용체 시냅스 기능을 증강시킬 수 있는 화합물의 잠재적 유용성을 강조한다.

장년층 및 청년층, 특히 일상 업무에서 높은 기억 및 집중을 필요로 하는 개체(학생, 건설 노동자, 운전자, 파일럿, 의사, 판매원, 행정직원, 가정주부, "고능력 전문직", 및 정신적 스트레스를 받거나 매일 스트레스를 받는 사람들을 포함함)뿐만 아니라 정신병적 불안정, 예컨대, 정신분열증에 걸리기 쉬운 개체에서 학습, 기억 및 민첩성을 개선시키는 데 사용될 수 있는 화합물 및 기능식품성 조성물의 개발에 대한 관심이 증가하고 있다.

따라서, NMDA 수용체 기능을 증강시키고 학습, 기억 및 민첩성을 개선시킬 수 있는 화합물 또는 기능식품성 조성물이 특히 바람직할 것이다.

일본 특허출원 제2004002237호에는 항-노화 화합물의 많은 식물 공급원들 중 하나로서 로즈마리를 포함하는 항-노화 식품 또는 약품의 용도가 개시되어 있다. 이 조성물의 청구된 용도 중 하나는 모발 및 피부에 대한 유리한 효과, 및 눈-건강 및 뼈-건강에 대한 유리한 효과 이외에 학습 기능 및 기억의 개선이다.

본 발명자들은 본 발명에 따라 하기 화학식 I의 화합물, 또는 이의 염, 유도체, 대사물질 또는 유사체가 LTP를 유도하는 그의 능력을 통해 해마 기능을 활성화시키는 활성화제임을 발견하였다:

[화학식 I]

상기 식에서,

R1은 H, OH 또는 OMe이고,

R2는 H, OH 또는 OMe이다.

본 발명의 화합물은 글리신 수송제인 GlyT1을 억제하여 글리신의 재흡수를 억제하거나 또 다른 경로를 활성화시키거나, 또는 상기 기작 둘다를 통해 작용할 수 있다. 이 생물학적 활성들은 기억 형성 및 기억 통합에 있어서 중요하므로 본 발명의 화합물은 인지 기능의 증강에 있어서 유용하다.

구체적으로, 본 발명자들은 본 발명에 따라 티몰 및 티몰을 함유하는 식물 추출물이 글리신 수송제인 GlyT1을 억제함으로써 글리신 재흡수를 억제하는 능력을 가짐을 발견하였다. 상기 능력으로 인한 세포외 글리신 농도의 증가는 다수의 유전자의 전사 활성화를 유도한 후 기억 형성 및 기억 통합에 관여하는 주요 세포 기작인 LTP를 유도하는 제1 단계인 NMDA 수용체의 추가 활성화를 유도한다.

또한, 본 발명자들은 식물 추출물에서 발견될 수 있는 또 다른 화합물인 p-시멘이 상이한 기작을 통해 LTP를 유도할 수 있음을 발견하였다. 상기 두 과정은 동일한 생물학적 효과를 나타내기 때문에, 즉 상기 두 과정은 해마 기능을 촉진하여 인지 기능을 증강시키기 때문에 본 발명의 또 다른 양태는 인지 기능을 증강시키기 위한 상기 두 활성 성분의 용도이다.

따라서, 본 발명의 한 양태는 인지 기능을 증강시키기 위한, 화학식 I의 화합물 또는 티모아세테이트를 포함하는 신규 기능식품성 조성물이다. 화학식 I의 특히 바람직한 화합물은 티몰 및 p-시멘이다.

화학식 I의 화합물은 공지된 방법을 이용하여 합성할 수 있거나, 공지된 추출 방법을 이용하여 식물과 같은 천연 공급원으로부터 추출할 수 있거나, 식물 추출물, 바람직하게는 해마 기능의 효과적인 증강제가 되기에 충분한 양의 티몰 및/또는 p-시멘을 함유하는 백리향 추출물의 한 성분으로서 사용할 수 있다.

[도 1]
GlyT1 억제 분석에서 티몰 및 농축된 백리향 추출물의 투여량-반응 곡선. 분석 결과는 세포 내로의 방사성 글리신의 내부이입 억제율(%)로서 표시된다. 도 1은 2종의 상이한 백리향 추출물 및 백리향의 가장 현저한 휘발성 성분인 티몰이 세포 분석에서 GlyT1의 작용을 특정하게 억제할 수 있음을 명확히 보여준다.
[도 1a]
ALX5407에 대한 IC₅₀이 6.46 nM임을 보여준다.
[도 1b]
사르코신에 대한 IC₅₀이 35.9 nM임을 보여준다.
[도 1c]
ORG 245698에 대한 IC₅₀이 0.02 μM임을 보여준다.
[도 1d]
티몰에 대한 IC₅₀이 13.6 μM임을 보여준다.
[도 1e]
백리향 추출물 1에 대한 IC₅₀이 48.2 ㎍/㎖임을 보여준다.
[도 1f]
백리향 추출물 2에 대한 IC₅₀이 45.1 ㎍/㎖임을 보여준다.
[도 2a]
오류 횟수로서 표시된, 계단-하강 거동 시험으로부터 얻은 결과를 보여준다. 백리향 추출물로 처리된 마우스는 그의 연령과 동일한 연령의 대조군 마우스보다 훨씬 더 우수한 수행능력을 보였고, 양성 대조군으로 처리된 마우스와 유사한 수행능력을 보였다. 임의의 시점에서 백리향-처리된 군의 능력과 은행나무 또는 롤리프램(rolipram)-처리된 군의 능력 사이에서 통계학적 차이는 관찰되지 않았다. a: 훈련 주기 동안 비히클-처리된 동일 연령의 한배 새끼들에 대한 유의한 차이, b: 시험 주기 동안 비히클-처리된 동일 연령의 한배 새끼들에 대한 유의한 차이, c: 세척 주기 동안 비히클-처리된 동일 연령의 한배 새끼들에 대한 유의한 차이.
[도 2b]
잠복기 동안의 계단-하강 거동 시험. 백리향 추출물로 처리된 마우스는 동일 연령의 대조군 마우스보다 훨씬 더 우수한 수행능력을 보였고 양성 대조군으로 처리된 마우스와 유사한 수행능력을 보였다. 임의의 시점에서 백리향-처리된 군의 능력과 은행나무 또는 롤리프램-처리된 군의 능력 사이에서 통계학적 차이는 관찰되지 않았다.
[도 3a]
물체가 제시되기 3시간 전 및 후에 각 모서리에의 방문 지속 시간. 채워진 원은 물체의 위치를 표시한다.
[도 3b]
각 모퉁이에의 방문 횟수는 물체 제시 전에 모든 4개의 모서리에서 보낸 총 시간으로 표준화되었다.
[도 3c]
대조군 및 은행나무 잎(biloba)(GBE)-처리된 동물과 비교할 때 백리향 추출물-처리된 군에 대한 활동 주기 동안의 학습 곡선. 모든 군들이 시간의 경과에 따라 더 우수한 수행능력을 보였고, 대조군과 처리군 사이의 차이는 발견할 수 없었다(p=0.44). 이 데이터는 모든 동물들이 과제를 학습할 수 있음을 보여준다.
[도 3d]
위치 학습의 반전:
제1 활동 주기 동안 오류가 기록되었다. 백리향 추출물의 경우 오류율은 100%로부터 약 20%로 감소하였고, 대조군의 경우 오류율은 약 60 내지 70%이었다(마지막 2개의 시간 상자의 경우 p는 0.011임). 1개의 시간 상자는 2시간에 상응한다.

식물 추출물

티몰 및/또는 p-시멘을 함유하며 식물 추출물의 공급원일 수 있는 다수의 식물 종이 있다. 바람직하게는, 상기 식물은 상기 두 화합물을 함유하기 때문에 티머스(Thymus) 속의 일원이지만 추출물의 공급원은 상기 두 화합물 중 어느 한 화합물을 함유하는 것으로 공지된 임의의 식물일 수 있다. 티몰/p-시멘을 함유하는 것으로 공지된 다른 식물의 예로는 호르세민트(Horsemint)[모나르다 펀크타타(Monarda punctata) 및 관련 모나르다 종, 예컨대, 모나르다 피스툴로사(M. fistulosa)], 아조완 카라웨이(Ajowan caraway)[트라키스페르뮴 암미(Trachyspermum ammi)], 딜(dill)[아네툼 그라베올렌스(Anethum graveolens)], 페누그리크(fenugreek)[트라이고넬라 포에늄-그래쿰(Trigonella foenum - graecum)], 윈터 세이보리(winter savory)[사투레자 몬타나(Satureja montana)], 셀러리(celery)[아피움 그라베올렌스(Apium graveolens)], 차나무[멜라레우카 알터니폴리아(Melaleuca alternifolia)] 및 트루 카다몸(true cardamom)[엘레타리아 카다모뮴(Elettaria cardamomum)]이 있다.

백리향 추출물은 티머스 속의 임의의 종, 예컨대, 티머스 불가리스(T. vulgaris), 티머스 자이기스(T. zygis), 티머스 풀레기오이데스(T. pulegioides), 티머스 세르필룸(T. serpyllum), 티머스 보우른뮤엘레리(T. bournmuelleri), 티머스 데카스사투스(T. decassatus), 티머스 롱기카울루스(T. longicaulus), 티머스 시리아쿠스(T. syriacus) 및 티머스 쉼프(T. schimp)로부터 제조될 수 있다. 바람직하게는, 티머스는 티머스 불가리스이다. 일반적으로, 백리향 추출물은 약 25 내지 80% 이상의 티몰, 바람직하게는 약 40 내지 65% 이상의 티몰, 더 바람직하게는 약 50 내지 60% 이상의 티몰을 함유해야 한다. 일반적으로, 백리향 추출물은 약 5 내지 55%의 p-시멘, 바람직하게는 약 10 내지 40%의 p-시멘을 함유해야 한다.

본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어 "백리향 추출물"은 넓게 사용되고 통상적인 수단, 예컨대, 증기 증류, 초임계 CO₂(SF-CO₂) 추출, 수-기재 추출, 산화질소 추출, 알코올-기재 추출, 또는 유기 용매-기재 추출, 예컨대, 에탄올과 같은 개질제에 의해 개질되거나 개질되지 않은 에틸 아세테이트, 프로판 또는 아세톤-기재 추출에 의해 제조된 식물 추출물을 포함할 수 있다. 추출물은 인간 또는 동물 소비용이기 때문에 규제 관청에 의해 승인된 것이어야 한다.

백리향 추출물에 대한 유일한 임계 파라미터는 다음과 같다:

1) 백리향 추출물은 동물 또는 인간 소비용 기능식품성 조성물에서의 사용에 대해 허가받아야 한다. 따라서, 백리향 추출물의 제조에 사용되는 용매는 목적 용도를 위한 다양한 규제 관청에 의해 승인되어야 한다. 따라서, 바람직한 추출 방법은 증기 증류, SF-CO₂, C_{2 -4} 알코올-기재 추출 및 에틸 아세테이트-기재 추출이다.

2) 백리향 추출물은 원하는 효과, 예컨대, 인지 개선 및/또는 심리사회적 상태의 개선이 달성되기에, 즉 개체가 개선된 기억 기능을 나타내거나 스트레스를 받는 상황을 보다 생산적인 방식으로 대처할 수 있기에 충분한 양의 활성 화합물 티몰 또는 p-시멘 또는 이들 둘다를 함유해야 한다. 명세서 및 특허청구범위 전체에서 사용된 용어 "인지 기능을 개선시키는 양" 및 "심리사회적 상태를 개선시키는 양"은 상기 개념을 전달하기 위해 사용된 것이다. 다양한 상태의 개선을 위한 양은 표준화된 심리 평가 시험을 이용하여 평가할 수 있다.

본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어 "추출물"은 통상적인 추출물(즉, 총 추출물, 예컨대, 표준 친유성 추출물) 및 1종 이상의 추출 방법을 이용하여 제조한 추출물("농축된" 추출물, 이때 총 추출물은 원하는 성분을 농축하기 위해 종종 제2 추출을 이용하여 더 정련함)을 포함한다.

백리향 추출물은 전형적으로 생체활성 상태일 수 있고/있거나 활성 성분인 티몰 및/또는 p-시멘의 생체이용률을 증가시킬 수 있는 다른 화합물을 함유한다. 백리향 추출물에 존재하는 상기 활성 성분들의 양은 사용되는 티머스의 종, 식물의 생장 상태, 및 백리향 추출물을 제조하는 데 사용되는 방법을 비롯한 다수의 인자에 의거하여 달라질 것이다. 초임계 CO₂ 방법을 이용하여 제조한 전형적인 티머스 불가리스 추출물은 (티몰 및 p-시멘 이외에) 카르바크롤(carvacrol), 1,8-시네올(1,8-cineol), 보르네올(borneol), 제라니올(geraniol), 리날롤(linalool), 보르닐(bornyl), 리날릴 아세테이트(linalyl acetate), 티몰 메틸 에테르 및 a-피넨(a-pinene), 아피게닌(apigenin), 루테올린(luteolin), 티모닌(thymonin), 나린게닌(naringenin) 및 카리오필렌(caryophyllene)을 함유할 것이다.

티몰은 정신 상태에 유리한 영향을 미친다.

이미 공지되어 있는 바와 같이, 기억, 학습 및 정신 안정의 기초는 LTP, 또는 뇌, 특히 해마 내에서의 AMPA 및 NMDA 수용체의 활성화를 통해 일어나는 신경 연결의 강화이다.

글리신 재흡수 억제제는 GlyT1에서의 그의 활성을 통해 작용하기 때문에, 티몰 및 티몰 함유 백리향 추출물은 글리신이 NMDA 수용체의 근처에서 축적되게 함으로써 상기 수용체를 활성화시키고 궁극적으로는 기억 형성 및 기억 통합에 관여하는 주요 세포 기작인 LTP를 유도한다.

게다가, p-시멘은 LTP를 유도하는 동일한 생화학적 경로(티몰과는 상이한 단계임에도 불구하고)의 활성화를 유도하고 마찬가지로 기억 기능을 개선시키는 데 유리하다. 따라서, 티몰 및 p-시멘, 및 이들 중 하나 또는 둘다를 함유하는 추출물은 해마 기능을 활성화시킬 수 있고 기억 형성 및 기억 통합을 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 정신 건강을 개선시킬 수 있다.

본 발명에 의해 개선되는 증상

본 발명의 내용에 있어서, "치료"는 보조-치료 및 예방도 포함한다. 예방은 증상의 발달의 위험의 감소, 증상의 완화, 초기 중재, 및/또는 장래에 발생되는 증상의 심각도의 최소화를 의미할 수 있다.

본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어 "개선된 인지 기능"은 인지 호조 상태 및 균형을 지지하고 유지하는 상태, 예컨대, 하기 1) 내지 8)을 의미한다:

1) i) 언어 처리, ii) 문제 해결 및 iii) 지적 기능수행을 포함하는 증강된 학습;

2) 심리사회적 부담에 대처하는 능력;

3) 증강된 주의 및 집중;

4) 증강된 기억 및 기억 능력, 특히 단기 기억;

5) 증강된 정신적 민첩성 및 정신적 각성, 정신적 피로의 감소;

6) i) 산후 증상의 경감, ii) 배우자 또는 자식과의 분리, 사랑하는 사람의 사망 또는 결혼 문제로 인한 심리학적 부담의 경감, iii) 거주지 또는 직업의 변화 또는 유사한 사건과 관련된 문제점의 경감 및 iv) 교통 사고 또는 다른 부정적인 사회적 압박 후 스트레스 상태의 경감을 포함하는 정신 상태의 안정화;

7) i) 업무과다, 소모 및/또는 "쇠진"과 관련된 증상의 치료, 예방 및 완화, ii) 스트레스에 대한 증가된 내성 또는 허용성 및 iii) 정상적인 건강한 개체에서의 이완 촉진을 포함하는 스트레스 경감; 및

8) i) 자극성 및 피로의 감소, ii) 육체적 및 정신적 피로의 감소, 예방 또는 완화, iii) 불면증 및 수면 장애를 해소하고 보다 일반적인 관점에서 질환을 앓는 개체 또는 정상적인 건강한 개체에서 에너지를 증가시키는 양질의 수면의 촉진을 포함하는 "증상 개선".

본 발명의 바람직한 양태에서, 조성물은 특히, 증강된 인지 기능 및/또는 심리사화적 지지를 특별히 필요로 할 수 있는 사람들을 위한 기능식품성 보충제로서 사용될 수 있다. 증강된 인지 기능으로부터 이점을 얻을 사람들의 비-제한적 목록은 다음을 포함할 것이다:

장년층;

시험을 준비하는 학생 또는 개인;

많은 학습에 참여하는 아동, 즉 유아, 걷기 시작한 유아, 미취학 아동 및 취학 아동;

건설 노동자, 또는 잠재적으로 위험한 기구를 작동시키는 노동자;

트럭 운전자, 파일럿, 기차 운전자, 또는 다른 운송 전문가;

항공 교통 조절자;

판매원, 행정직원 및 다른 "고능력 전문직";

경찰관 및 군인;

가정주부; 및

일상 업무에서 과량의 스트레스에 노출된 사람들, 또는 일상 업무에서 특별히 높은 주의/집중/높은 정신 및 심리적 능력을 필요로 하는 사람들, 예컨대, 스포츠에 참여하는 사람들, 체스 선수, 골퍼, 전문적 공연자(배우, 음악가 등).

이러한 개선을 달성하기 위해, 수 일(예를 들어, 6일 또는 10일 이상)에 걸친 투여가 권장되고, 수 주에 걸친 매일 투여가 일반적으로 바람직하다.

인간에게의 적용과는 별도로, 본 발명의 조성물은 수의학 분야에서도 사용될 수 있다. 증강된 인지 기능으로부터 이익을 얻을 수 있는 동물은 스트레스를 받는 조건 하에 놓인 동물들을 포함한다. 이러한 조건은 예를 들어, 포획 또는 운송 후에 일어나거나 사육 환경(예컨대, 거주지 또는 소유자의 변경)으로 인해 일어날 수 있고, 이 경우 동물은 유사한 장애를 발생시키고 괴로워하거나 공격적이거나 전형적인 거동을 보이거나 불안증 또는 강박 거동을 보인다. 또한, 스트레스를 받는 동물은 경주 동물(예를 들어, 개, 말, 낙타) 또는 다양한 스포츠에 사용되는 동물, 공연 동물(예컨대, 서커스 동물, 및 무대, 텔레비젼 또는 영화에서 등장하는 동물) 및 마장마술 및 다른 고도로 훈련된 일과를 수행하는 말을 포함할 것이다.

바람직한 "동물"은 애완동물 또는 동반자 동물 및 사육 동물이다. 애완동물의 예로는 개, 고양이, 새, 수족관 어류, 기니아 피그, (수컷) 토끼, 산토끼 및 흰족제비가 있다. 사육 동물의 예로는 수족관 어류, 돼지, 말, 반추동물(소, 양 및 염소) 및 가금류가 있다.

기능식품성 용도/제제/투여량

본원에서 사용된 용어 "기능식품성"은 영양 분야 및 제약 분야에서 유용함을 의미한다. 따라서, 신규 기능식품성 조성물은 식품 및 음료에의 보충물, 및 캡슐제 또는 정제와 같은 고체 제제 또는 용액 또는 현탁액과 같은 액체 제제일 수 있는 장 또는 비경구 투여용 약학 제제로서 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 기능식품성 조성물은 하이드로콜로이드(예컨대, 검, 단백질, 개질된 전분), 결합제, 막-형성제, 캡슐화제/캡슐화 물질, 벽/외피 물질, 매트릭스 화합물, 코팅물, 유화제, 계면활성제, 가용화제(오일, 지방, 왁스, 레시틴 등), 흡착제, 담체, 충전제, 보조-화합물, 분산제, 습윤화제, 가공 보조제(용매), 유동 촉진제, 맛-차폐제, 중량 증가제, 젤화제, 겔-형성제, 항산화제 및 항균제를 추가로 함유할 수 있다.

뿐만 아니라, 일부 정규식에서 누락될 수 있는 적정량의 필수 영양분을 수득하기 위해 멀티-비타민 및 미네랄 보충물이 본 발명의 기능식품성 조성물에 첨가될 수 있다. 멀티-비타민 및 미네랄 보충물은 질환 예방, 및 생활 패턴으로 인한 영양 손실 및 결핍으로부터의 보호에 유용할 수도 있다.

본 발명에 따른 기능식품성 조성물은 신체에 투여하기에 적합한 임의의 생약 제제, 특히 경구 투여를 위한 통상적인 임의의 제제, 예를 들어, 식품 또는 사료(를 위한 첨가제/보충물), 식품 또는 사료 예비혼합물, 강화된 식품 또는 사료, 정제, 환제, 과립제, 당의정, 캡슐제 및 발포 제제, 예컨대, 산제 및 정제와 같은 고체 제제; 또는 용액, 유화액 또는 현탁액, 예를 들어, 음료, 페이스트 및 유성 현탁액과 같은 액체 제제일 수 있다. 페이스트는 경질 또는 연질 외피 캡슐에 혼입될 수 있고, 이때 캡슐은 예를 들어, (어류, 돼지, 가금류, 소) 젤라틴, 식물 단백질 또는 리그닌설포네이트로 구성된 매트릭스를 특징으로 한다. 다른 투여 제제의 예로는 경피, 비경구 또는 주사 투여용 제제가 있다. 식이 약학 조성물은 조절된(지연된) 방출 제제의 형태일 수 있다.

식품의 예로는 예를 들어, 마가린, 스프레드, 버터, 치즈, 요구르트 또는 우유-드링크를 포함하는 유제품이 있다.

강화 식품의 예로는 시리얼 바(bar), 제과 제품, 예컨대, 케이크 및 쿠키, 및 감자 칩 또는 크리스프가 있다.

음료는 비-알코올성 드링크 및 알코올성 드링크뿐만 아니라 식수 및 액체 식품에 첨가되는 액체 제제를 포함한다. 비-알코올성 드링크는 예를 들어, 소프트 드링크, 스포츠 드링크, 과일 쥬스, 레모네이드, 차 및 우유-기재 드링크이다. 액체 식품은 예를 들어, 스프 및 유제품이다. 티몰 및/또는 농축된 백리향 추출물 또는 p-시멘을 함유하는 기능식품성 조성물은 성인이 인지 기능을 개선시키는 양, 즉 1일 당 약 10 내지 1,000 mg, 바람직하게는 1일 당 약 50 내지 750 mg, 더 바람직하게는 1일 당 약 100 내지 500 mg의 티몰 또는 백리향-함유 식물 추출물을 소비하도록 소프트 드링크, 에너지 바 또는 캔디에 첨가될 수 있다. p-시멘의 경우, 인지 기능을 개선시키는 양은 1일 당 약 5 내지 500 mg, 바람직하게는 1일 당 약 25 내지 375 mg, 더 바람직하게는 1일 당 약 50 내지 250 mg이다.

기능식품성 조성물이 약학 제제인 경우, 상기 조성물은 약학적으로 허용가능한 부형제, 희석제 또는 보조제를 추가로 함유한다. 제제화에 이용되는 표준 기법은 예를 들어, 문헌(Remington's Pharmaceutical Sciences, 20th edition Williams & Wilkins, PA, USA)에 개시되어 있다. 경구 투여의 경우, 적절한 결합제, 예를 들어, 젤라틴 또는 폴리비닐 피롤리돈, 적절한 충전제, 예를 들어, 락토스 또는 전분, 적절한 윤활제, 예를 들어, 스테아르산마그네슘, 및 임의로 추가 첨가제를 함유하는 정제 및 캡슐제를 사용하는 것이 바람직하다. 1일 투여량은 식품 제제에 대해 전술한 투여량과 실질적으로 동일하지만, 투여의 용이함을 위해 투여 유니트(unit) 당 보다 적은 투여량으로 분할될 수 있고, 다회 투여 유니트(예컨대, 1 내지 4개의 캡슐)가 매일 섭취될 수 있다. 함께 섭취되는 경우 10 내지 1,000 mg의 1일 투여량, 더 바람직하게는 50 내지 750 mg의 1일 투여량, 훨씬 더 바람직하게는 100 내지 500 mg의 1일 투여량을 제공하는 티몰 및/또는 농축된 백리향-함유 식물 추출물 유도체가 바람직하다. p-시멘의 경우, 바람직한 1일 투여량은 약 5 내지 500 mg, 바람직하게는 25 내지 375 mg, 훨씬 더 바람직하게는 50 내지 250 mg이다.

인간을 제외한 동물의 경우, 본 발명의 목적을 위한 백리향 또는 백리향 추출물의 적절한 1일 투여량은 1일 당 체중 1 kg 당 0.001 내지 약 1,000 mg일 수 있다. 체중 1 kg 당 약 0.1 내지 약 500 mg의 1일 투여량이 더 바람직하고, 체중 1 kg 당 약 1 내지 100 mg의 1일 투여량이 특히 바람직하다.

[실시예]

하기 비-제한적 실시예는 본 발명을 더 잘 설명하기 위해 제공된다.

실시예 1

백리향 추출물의 제조 및 조성

적절한 백리향 추출물의 시판 공급처는 엠디이데아(MDidea)(중국 와이씨 엔테즈 더블유비에스에스 넘버 9에 소재하는 엠디이데아 엑스포팅 디비젼(MDidea Exporting Division)), 플라벡스(FLAVEX)(독일 데-66780 레흘링겐 노르드스트라쎄 7에 소재하는 플라벡스 네어처엑스트라크테 게엠베하(FLAVEX Naturextrakte GmbH)) 및 미국 워싱톤주 98362-6612 포트 엔젤레스 알더 스트리트 602 에스에 소재하는 화이트 로투스 아로매틱스(White Lotus Aromatics))를 포함한다.

이하 실시예에서, "-se"는 페놀계 백리향 추출물 1을 지칭하고, "-to"는 테르피네올계 백리향 추출물 2를 지칭하며, 이들 둘다 플라벡스(독일 소재)로부터 입수하였다. 백리향의 건조된 잎을 분쇄하고 초임계 이산화탄소로 추출하였다. 추출 파라미터는 다음과 같았다: 온도 45℃; 작업 압력 300 bar(-to) 내지 100 bar(-se); 식물성 물질 1 kg 당 17 kg(-to) 및 15 kg(-se)의 이산화탄소가 필요함; 30℃에서 압력을 60 bar로 조절함으로써 분리기 내에서 추출물을 수득하였다. 25 kg(-to) 또는 50 kg(-se)의 식물성 물질로부터 각각 1 kg의 추출물을 수득하였다.

추출물 1(-se)의 조성은 다음과 같다(기체 크로마토그래피로 분석함): 필수 오일의 총 함량은 65.3%이었다(남은 부분은 식물성 왁스임). 휘발성 성분들은 다음과 같다:

티몰 53%

p-시멘 34%

리날롤 2.2%

카리오필렌 2%

카르바크롤 1.7%

추출물 2(-to)는 47.8%의 필수 오일을 함유하였다. 휘발성 화합물의 조성은 다음과 같다:

티몰 52.0%

p-시멘 18.7%

감마 테르피넨 7.2%

카르바크롤 3.7%

카리오필렌 3.7%

리날롤 3.7%

보르네올 1.5%

베타 미르센 1.2%

1,8-시네올 1.1%

알파 피넨 0.6%

리모넨 0.3%

실시예 2

세포 분석에서 글리신 수송제 1( GlyT1 )의 억제

인간 글리신 수송제 1b cDNA(GlyT1)를 안정하게 발현하는 CHO 세포를, 10%의 투석된 태아소 혈청, 페니실린, 스트렙토마이신, 프롤린 및 항생제 G418이 함유된 둘베코스 변형 이글스 배지(미국 칼스바드에 소재하는 인비트로겐으로부터 구입) 중에서 통상적으로 생장시켰다. 분석 1일 전 트립신처리를 수행하여 세포를 수거하고 수거된 세포를 상기 배지 중에 시딩하였다. 분석 직전, 배지를 150 mM NaCl, 1 mM CaCl₂, 2.5 mM KCl, 2.5 mM MgCl₂, 10 mM 글루코스 및 10 mM N-2-하이드록시에틸피페라진-N'-2-에탄설폰산이 함유된 흡수 완충제("헤페스" 완충제)로 교체하였다.

60 nM의 방사성-표지된 [³H] 글리신(영국 슬로우에 소재하는 아머샴 바이오사이언시스 지이 헬쓰케어)을 첨가하고 실온에서 30분 동안 항온처리함으로써 세포 내로의 글리신 흡수를 측정하였다. 상기 완충제로 약하게 3회 세척하여 흡수되지 않은 표지를 제거한 후, 흡수된 글리신을 액체 신틸레이션 카운팅(liquid scintillation counting)으로 정량하였다.

GlyT1 수송제를 통한 글리신 흡수는 백리향 추출물 또는 티몰을 투여량-의존적 방식으로 첨가함으로써 억제하였다. 사르코신, ORG24598 및 ALX5407(모두 미국 세인트 루이스에 소재하는 시그마로부터 입수함)을 GlyT1의 공지된 억제제로서 사용하였다. 글리신 흡수의 억제에 대해 측정된 IC₅₀ 값 및 대표적인 투여량-반응 곡선은 각각 표 1 및 도 1a 내지 1f에 표시되어 있다.

도 1은 2종의 상이한 백리향 추출물 및 백리향의 가장 현저한 휘발성 성분인 티몰이 세포 분석에서 GlyT1의 작용을 특정하게 억제할 수 있음을 명확히 보여준다.

도 1a는 ALX5407에 대한 IC₅₀이 6.46 nM임을 보여준다.

도 1b는 사르코신에 대한 IC₅₀이 35.9 nM임을 보여준다.

도 1c는 ORG245698에 대한 IC₅₀이 0.02 μM임을 보여준다.

도 1d는 티몰에 대한 IC₅₀이 13.6 μM임을 보여준다.

도 1e는 백리향 추출물 1에 대한 IC₅₀이 48.2 ㎍/㎖임을 보여준다.

도 1f는 백리향 추출물 2에 대한 IC₅₀이 45.1 ㎍/㎖임을 보여준다.

백리향 추출물 및 이의 휘발성 성분인 티몰, p-시멘, 리날롤, 카리오필렌 및 카르바크롤에 의한 CHO 세포 내로의 글리신 흡수의 억제에 대해 측정된 IC₅₀ 값(데이터는 평균 ± s.e.m.으로서 표시되고, 이때 IC₅₀은 순수한 화합물의 경우 μM로서 표시되고 추출물의 경우 ㎍/㎖로서 표시됨).

물질	삼중수소로 표지된 글리신의 흡수에 대한 IC50
백리향 추출물 1	48.2 ± 9.8 ㎍/㎖
백리향 추출물 2	45.1 ± 4.95 ㎍/㎖
티몰(시그마, 카달로그 번호 T0501)	13.6 ± 0.095 μM
p-시멘(플루카, 카달로그 번호 T3039)	불활성
리날롤(플루카, 카달로그 번호 62140	불활성
카리오필렌(시그마 알드리치, 카달로그 번호 W225207)	불활성
카르바크롤(시그마, 카달로그 번호 W224502)	184 μM

실시예 3

해마 슬라이스 배양

7일령 위스타(Wistar) 래트를 귈로틴(guillotine)을 사용하여 마취하였다. 1분 미만 내에 두개골을 개방하고, 뇌 반구를 분리하여 옮기고, 양쪽 해마를 절개하고 137 mM NaCl, 5 mM KCl, 0.85 mM Na₂HPO₄, 1.5 mM CaCl₂, 0.66 mM H₂PO₄, 0.28 mM MgSO₄, 1 mM MgCl₂, 2.7 mM NaHCO₃, 1 mM 키누렌산(Kynurenic acid) 및 0.6% D-글루코스가 함유된 빙냉 완충제 내로 옮겼다.

횡단 해마 슬라이스(400 ㎛)를, 동일한 완충제 중에서 진동 블레이드 마이크로톰(vibrating blade microtome)(VT1200S; 스위스 헤에르브루그에 소재하는 레이카 마이크로시스템스(슈베이즈) 아게)을 이용하여 준비하였다. 해마 슬라이스를 막 삽입물(밀리셀 컬쳐 플레이트 인서츠(Millicell Culture Plate Inserts), 0.4 ㎛) 상에 개별적으로 배치하고, 25% 열-불활성화된 말 혈청, 1x 글루타맥스(GlutaMAX), 1x 페니실린/스트렙토마이신, 0.6% 글루코스 및 1 mM 키누렌산이 함유된, BME와 MEM(둘다 인비트로겐으로부터 입수함)의 1:1 혼합물을 함유하는 배지 중에서 35℃, 5% CO₂ 및 95% 습도의 조건 하에서 배양하였다(Stoppini, Buchs and Muller (1991), J. Neurosci. Methods, 37(2), 173-82).

48시간 동안 배양한 후, 백리향 추출물 또는 그의 성분들을 140 mM NaCl, 5 mM KCl, 1.3 mM CaCl₂, 25 mM HEPES(pH 7.3), 33 mM D-글루코스 및 0.02 mM 비쿠쿨린 메티오다이드(bicuculline methiodide)에 15분 동안 첨가함으로써 시냅스 NMDA 수용체를 활성화시켰다. 사르코신(100 μM) 및 ALX5407(20 nM)을 양성 대조군으로서 관용적으로 사용하였다. 추가 양성 대조군은 200 μM의 글리신을 시스터(sister) 배양물에 첨가함으로써 수득하였다. 처리 후, 절편을 세척하고 면역조직화학적 분석을 위해 고정시켰다. 학습 및 기억의 생체외 모델을 대표하는, 장기 증강과 통상적으로 관련된 증강된 시냅스 활성의 마커들을 정량하였다(하기 표 2 참조).

완충제로 처리된 시스터 배양물과 비교된, 백리향 추출물 또는 이의 성분 화합물(티몰, p-시멘, 리날롤, 카리오필렌 및 카르바크롤)로 처리된 후 시냅스 마커의 상대적 활성화(이 마커들 중 임의의 마커(또는 이들의 조합물)의 활성화는 고전적 LTP 실험에서 관찰됨).

물질	pCREB	pMAPK	GluR1
백리향 추출물 1	±	++	320%
백리향 추출물 2	±	++	221%
티몰	++++	+++	250 내지 767%
p-시멘	++	++++	±
리날롤	±	±	±
카리오필렌	±	±	수행하지 않음
카르바크롤	±	±	±
++++는 정량적 최대 활성화를 표시하는 반면, ++는 절반-최대 활성화를 표시하고, ±는 면역반응성의 변화가 없음을 표시한다.

백리향 추출물을 사용한 해마 배양물의 처리 및 p-시멘 및 티몰을 사용한 해마 배양물의 처리는 LTP에 대해 전형적인 생화학적 마커를 유도하였다(pCREB: cAMP 반응 요소 결합 단백질의 활성화된 형태; pMAPK: 미토겐-활성화된 단백질 카이네이즈의 활성화된 형태; GLUR1: AMPA 수용체 1의 세포 표면 존재).

실시예 4

청각적 놀람 반응(ASR) 분석에서 백리향 추출물 1의 효과

제브라피쉬(Zebrafish)의 비-연상 학습 및 기억 모델

습관은 반복된 자극에 대한 반응의 감소를 초래하는, 비-연상 학습 및 기억의 가장 단순한 형태 중 하나이다(Thompson and Spencer (1966), Psychol. Rev., 73 (1), 16 - 43). 척추동물에서 연구된 현저한 거동들 중 하나는 단순한 신경 회로에 의해 매개되는 갑작스런 청각적, 촉각적 또는 시각적 자극에 의해 야기되는 신체 근육의 빠른 수축인 놀람 반응이다(Koch (1999), Prog. Neurobiol, 59 (2), 107 - 128).

ASR에 대한 백리향 추출물 1의 효과는 수정 후 20일이 경과된 시점에서 포유동물의 기능적 혈관-뇌-장벽(blood-brain-barrier)과 유사한 기능성 혈관-뇌-장벽을 보유하는 것으로 공지되어 있는 제브라피쉬에서 평가하였다. 시험 제브라피쉬를 웰 당 1마리씩 48웰 플레이트(영국 와트포드에 소재하는 밀리포어) 내에서 수영하게 하고 상기 수영 물 중에 용해된 다양한 농도의 시험 화합물에 노출시켰다. 24시간이 경과된 후, 상기 제브라피쉬를 소니(Sony) XC EI50 CE 카메라(영국 노팅검에 소재하는 트랙시스 리미티드(Tracksys Ltd.)) 및 에토비젼 소프트웨어(Ethovision software)(네덜란드 와게닌겐에 소재하는 놀두스(Noldus))가 포함된 자동화된 라이브 트랙킹 시스템(automated live tracking system) 내에 배치하였다. 익숙해진 지 15분 후, 상기 제브라피쉬를 에토비젼 소프트웨어에 의해 동시에 발생되는 일련의 청각적 신호음에 노출시켰다. 상기 48 웰 플레이트에 배치된 NM 102 노이즈 미터(Noise Meter)(영국 버톤 플레밍에 소재하는 노이즈미터 리미티드(NoiseMeter Ltd.))를 이용하여 측정하였을 때 0.6초 동안 지속되는 200 Hz 주파수 및 113 데시벨(decibel)의 청각적 신호음은 델(Dell) 컴퓨터에 연결된 측면-장착된 스피커(벨 팩커드(Bell Packard); 48웰 플레이트의 측면으로부터 10 cm 떨어져 배치됨)로부터 생성되었고 1초 간격(시험간 간격(ITI)으로 지칭됨)으로 제공되었다. 청각적 신호음 세션(session)은 50 이하의 신호음으로 구성되었고, 이들 중 2 세션에는 각각의 청각적 자극 사이에 15분의 회복 주기가 주어졌다. ASR은 각각의 청각적 자극에 대한 반응으로 이동한 거리를 측정하여 개개의 제브라피쉬에 대해 분석하였고, 이것은 놀람 반응의 정량적 판독치를 제공하였고 청각적 자극의 개시로부터 1초 동안 제브라피쉬가 이동한 거리로서 정의되었다. 결과는 하기 표 3에 제시되어 있다.

농도( mg /㎖)	실험 1	실험 2
0.003	*	*
0.001	*	유의한 차이 없음
0.0003	*	유의한 차이 없음
2개의 독립적인 실험에서 ASR에 대한 백리향 추출물 1의 효과가 시험되었다. 제브라피쉬의 환경에의 백리향 추출물의 첨가는 넓은 농노 범위에 걸쳐 제브라피쉬의 인지 능력에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. *는 비히클에 노출된 동일 연령의 대조군과 비교된 유의한 학습 차이를 나타낸다.

실시예 5

학습 및 기억의 고전적 설치류 모델에서 백리향 추출물의 효과

백리향 추출물을 경구 투여한 후 설치류에서 연상 학습 및 기억 거동을 조사하였는데, 상기 거동은 생체외 LTP 분석에 의해 확인되었고 제브라피쉬 모델에서 효능이 입증되었다. 이를 위해, 마우스가 연상 학습 및 기억 페러다임을 경험하게 하였다. 마우스를 바닥이 36 V 전기 격자로 피팅된 반응 상자 내에 개별적으로 배치하였다. 동물이 전기 충격을 받은 경우, 그들의 정상적 반응은 통증 자극을 피하기 위해 절연된 플랫폼 상으로 점프하여 이동하는 것이다. 격자 상으로 점프하여 돌아온 동물들의 대다수는 전기 충격을 받았을 때 플랫폼 상으로 다시 신속히 점프하여 돌아왔다. 동물들은 5분 동안 훈련받았고, 마우스 각각이 충격을 받은 횟수 또는 오류가 발생된 횟수를 기록하였다. 이 데이터는 학습 데이터를 구성하였다. 24시 및 48시에서 재시험을 수행하였고, 이 시험들은 기억 시험으로서 사용하였다. 각 군에서 충격을 받은 동물의 수, 플랫폼으로부터 점프하여 내려오기 전의 시간, 및 처음 3분 내에서의 오류 수를 기록하였다. 훈련을 종결한 후 5일 동안의 세척 시간이 경과된 후, 기억 감퇴를 시험하였다.

연구는 6개의 시험 군(군 당 12마리)을 포함하였다. 백리향, 은행나무 및 비히클을 연구 기간 동안 매일 경구 위관영양을 통해 시험 물질 또는 비히클로서 투여하였다. 은행나무 잎에 대한 투여량은 100 mg/kg BW이었고, 백리향 추출물은 3회 투여분(40(낮은 투여량), 120(중간 투여량), 360(높은 투여량) mg/kg BW)에서 시험하였다. 시험 30분 전에 롤리프램을 복강내 주사로 투여하였다(체중 1 kg 당 0.1 mg). 비히클-처리된 한배 새끼(음성 대조군)와 비교할 때, 백리향-처리된 동물들은 훈련 주기 및 기억 주기 동안 및 세척 주기 후 훨씬 더 우수한 학습 및 기억 능력을 보였고, 은행나무 잎 또는 롤리프램으로 처리된 마우스(양성 대조군)만큼 잘 수행하였다.

도 2는 오류의 수로서 표시된 계단-하강 거동 시험 결과의 그래프를 보여준다. 알 수 있는 바와 같이, 백리향 추출물로 처리된 마우스는 동일 연령의 대조군보다 훨씬 더 우수한 수행능력을 보였고 양성 대조군 화합물로 처리된 마우스와 유사한 수행능력을 보였다. 임의의 시점에서 백리향으로 처리된 군의 능력과 은행나무 또는 롤리프램으로 처리된 군의 능력 사이의 통계학적 차이는 관찰되지 않았다. 도 2에서, "a"는 훈련 주기 동안 비히클-처리된 동일 연령의 한배 새끼들에 대한 유의한 차이를 표시하고, "b"는 시험 주기 동안 비히클-처리된 동일 연령의 한배 새끼들에 대한 유의한 차이를 표시하며, "c"는 세척 주기 동안 비히클-처리된 동일 연령의 한배 새끼들에 대한 유의한 차이를 표시한다.

실시예 6

학습 및 기억의 전체적으로 자동화된 새로운 설치류 모델에서 백리향 추출물의 효과

본 발명자들은 은행나무 잎 및 백리향 추출물로 처리된 마우스의 인지 능력을 시험하여, 거주지에서 동물들의 거동이 연장된 시간 동안 자동적으로 모니터링될 수 있게 하는 인텔리케이지(IntelliCage(등록상표)) 시스템(스위스 취리히에 소재하는 뉴비헤이비어 아게(NewBehavior AG)로부터 입수가능함)에서 비히클-처리된 동일 연령의 대조군과 비교하였다. 인텔리케이지(등록상표)는 사회적 고립 및 빈번한 시험 환경으로 인한 과도한 스트레스가 없는 사회적 군에서 인지 및 자극 패러다임에 대해 실험 동물들을 시험하는 것에 대해 처음으로 인가받았다(Galsworthy et al., 2005, Behav. Brain Res. 157: 211-217; Onishchenko et al., 2007, Toxicol. Sci. 97: 428-437). 뿐만 아니라, 인텔리케이지(등록상표) 시스템은 대조군과 함께 수용된, 다양한 정도의 해마 손상을 가진 동물들을 신속히 구별하였는데(Lipp et al. 2004, FENS annual meeting), 이는 인텔리케이지(등록상표)가 해마-의존적 거동의 시험에 적합함을 의미한다.

시험 군 및 처리

본 연구는 3개의 시험 군(군 당 12 내지 14마리; 군 1 = 비히클-처리된 마우스(대조군); 군 2 = 은행나무 잎(GBE); 및 군 3 = 백리향 추출물(백리향))을 포함하였다. 모든 마우스는 8주간의 연구 기간 동안 매일 경구 위관영양(10 mg/kg)을 통해 시험 물질 또는 비히클을 투여받았다. 은행나무 잎에 대한 투여량은 100 mg/kg BW이었고, 백리향 추출물에 대한 투여량은 300 mg/kg BW이었다.

인텔리케이지 (등록상표)

인텔리케이지(등록상표)는 거주지-유사 환경 하에서 자동무선을 보유하는 마우스의 자발적인 학습 거동의 자동화된 모니터링을 가능하게 하는 시스템이다(스위스 취리히에 소재하는 뉴비헤이비어 아게). 인텔리케이지(등록상표)는 각각 본질적으로 4개의 기록(작동) 챔버를 포함하는, 금속 틀 내에 배치된 큰 래트 우리(37.5 x 55 x 20.5 cm)이다. 기록 챔버는 바닥 공간의 우측으로 각진 삼각형 영역(15 x 15 x 21 cm)을 각각 커버하는 우리의 모서리 내로 피팅되어 있다. 우리 내의 안테나는 개개의 마우스가 모서리를 방문하는 것을 자동적으로 모니터링할 수 있게 하고, 각 모서리 내의 광선은 물병 입구의 개개의 코-밀어넣기(nosepoke) 및 핥기의 자동화된 기록을 가능하게 한다. 4개의 삼각형 마우스 은신처를 우리의 중심에 배치하고, 상기 은신처 위에 음식 상자(hopper)를 배치하여 마우스가 음식에 자유롭게 접근할 수 있게 하였다.

기록 챔버는 각각 하기 (1) 내지 (7)을 함유한다: (1) 챔버 내로 들어가는 입구로서 사용되며 모서리 방문을 기록하는 원형 안테나를 수용하는 플라스틱 고리(30 mm 내부 직경); (2) 마우스가 챔버 내로 들어갔을 때 앉는 격자 바닥; (3) 물병 입구에 접근할 수 있게 하는 2개의 원형 개구(13 mm 직경)로서, 코-밀어넣기를 기록하는 광선이 교차하는 개구; (4) 물병 입구로의 접근을 허용하거나(문 개방) 또는 금지하는(문 폐쇄), 엔진이 장착된 2개의 문; (5) 2개의 물병; (6) 회피 자극으로서 공기-퍼프를 전달할 수 있는 튜빙(tubing); 및 (7) 컨디셔닝 실험에서 사용될 수 있는 다양한 색채의 광 다이오드.

실험 주기

4 내지 5일 간의 적응 주기 동안 마우스는 모든 모서리, 물 및 음식에 자유롭게 접근하였고 우리를 자유롭게 탐사할 수 있었다. 다음 모듈(코-밀어넣기 적응, 3일)에서, 마우스는 코-밀어넣기에 몰두하도록 훈련받았다. 이 주기 동안 모든 문은 처음에는 폐쇄되어 있었다. 따라서, 마우스는 문을 개방하여 물병 입구에 도달하기 위해 코-밀어넣기를 수행해야 했다. 모아진 데이터는 순화 주기 동안과 동일한 파라미터를 포함하였고, 특히 개개의 마우스의 최소-바람직한 모서리(즉, 가장 방문하지 않는 모서리)는 다음 모듈을 프로그래밍하기 위해 기록되었다.

물체 인식

마우스의 고유의 탐사 활동을 시험하기 위해, 2개의 동일한 물체를 모서리 1 및 2에 각각 배치하거나 모서리 3 및 4에 각각 배치하였다. 동물은 우리를 탐사할 기회를 가졌고 물 및 음식에 자유롭게 접근할 수 있었다. 물체를 제시하기 3시간 전 및 3시간 후에 방문 횟수를 기록하였다. 도 3a는 물체 인식 시험의 결과를 보여준다. 은행나무 군의 경우, 모서리 4로의 방문 시간에 대한 유의한 증가가 관찰되었다. 백리향 추출물의 경우, 모서리 3에서 방문 시간의 명확한 증가가 관찰되었다.

도 3a는 물체가 제시되기 3시간 전 및 3시간 후에 각 모서리에서의 방문 지속 시간을 보여준다. 채워진 원은 물체의 위치를 나타낸다. 모서리 3에서 백리향 추출물의 경우 p는 0.001이고, 모서리 4에서 은행나무 잎의 경우 p는 0.004이다.

위치 학습(학습 능력의 척도)

위치 학습 거동을 조사하기 위해, 마우스를 이 모듈에서 시험하였다. 코-밀어넣기 적응 주기 동안 측정된 최소-바람직한 모서리는 개개의 마우스에 대한 "정확한" 모서리로서 지정되었고, 이 모서리 내에서의 코-밀어넣기만이 엔진이 장착된 문의 개방을 유도하여 물병으로의 접근을 허용할 것이고, 모든 다른 모서리에서의 코-밀어넣기는 "부정확"하였으며 공기-퍼프(1초)의 형태로 회피 자극을 발생시켰다.

도 3b는 대조군 및 은행나무 잎(GBE)-처리된 동물과 비교할 때 백리향 추출물-처리된 군에 대한 활동 주기 동안의 학습 곡선을 보여준다. 대조군과 처리군 사이의 차이는 발견될 수 없었지만(p=0.44) 모든 군은 시간에 따라 더 잘 수행하였다. 이 데이터는 모든 동물들이 과제를 성공적으로 학습함을 보여준다.

위치 학습의 반전

이 모듈에서, "정확한" 모서리는 전 시험 모듈의 "정확한" 모서리와 대각선 방향으로 대향하는 모서리로서 지정되었다. "부정확한" 모서리로의 방문은 다시 음성 강화(negative reinforcement)(공기-퍼프)를 겪게 하였다. 예측된 바와 같이, 초기 오류율은 이 모듈의 초기에 높았지만 모든 군은 과제를 신속히 학습하였다. 처음 10시간 동안 군 사이의 차이는 없었다. 뿐만 아니라, 백리향-처리된 군은 시험 주기의 말기까지 다른 두 군들보다 훨씬 더 잘 수행하였다.

도 3c는 위치 학습의 반전을 보여주는 그래프이다. 오류는 제1 활동 주기 동안 기록되었다. 백리향 추출물의 경우 오류율은 100%로부터 약 20%로 감소하였고, 대조군 및 GBE-처리된 동물의 경우 오류율은 약 60 내지 70%이었는데, 이는 백리향-처리된 동물들이 이 거동 시험에서 은행나무-처리된 마우스보다 더 잘 수행함을 암시한다(마지막 2개의 시간 상자의 경우 p는 0.011임). 1개의 시간 상자는 2시간에 상응한다.

실시예 7

연질 젤라틴 캡슐의 제조

하기 성분들을 포함하는 연질 젤라틴 캡슐제를 제조할 수 있다:

3개월 동안 1일 당 2개의 캡슐제를 성인에게 투여할 수 있다. 인지 기능, 민첩성 및 일에 대한 집중력이 개선되는 것이 관찰된다.

실시예 8

즉석 방향성 연질 드링크의 제조

모든 성분들을 블렌딩하고 500 ㎛ 체(sieve)를 통해 체질하였다. 생성된 분말을 적절한 용기 내에 넣고 관모양의 블렌더 내에서 20분 이상의 시간 동안 혼합하였다. 드링크를 제조하기 위해, 125 g의 수득된 혼합된 분말을 충분한 물과 혼합하여 1 ℓ의 음료를 제조하였다.

바로 마실 수 있는 드링크는 제공량(250 ㎖) 당 약 30 mg의 농축된 백리향 추출물을 함유한다. 일반적인 건강을 위한 강화제로서 사용하기 위해서는 1일 당 2회 제공량(500 ㎖)을 마실 수 있다.

실시예 9

티몰 및/또는 p-시멘 또는 백리향 추출물을 함유하는 건조된 개 사료

개에게 제공할 목적으로 시판되는 기초 정규식(예를 들어, 메라 도그 "브로켄"(Mera Dog "Brocken"), 독일 데-47625 케벨라에르-베텐 마리엔스트라쎄 80-84에 소재하는 메라-티에르나룬그 게엠베하(MERA-Tiernahrung GmbH))을, 항산화제, 예를 들어, 비타민 C[예를 들어, 스위스 카이저아우구스트에 소재하는 디에스엠 뉴트리셔날 프로덕츠 리미티드(DSM Nutritional Products Ltd.)로부터 입수가능한 로비믹스(ROVIMIX)(등록상표) C-EC] 및 이의 유도체, 즉 소듐 아스코르빌 모노포스페이트[예를 들어, 디에스엠 뉴트리셔날 프로덕츠 리미티드로부터 입수가능한 STAY-C(등록상표) 50] 또는 소듐/칼슘 L-아스코르베이트의 트라이-포스페이트 에스터, 다이-포스페이트 에스터 및 모노-포스페이트 에스터의 혼합물[예를 들어, 디에스엠 뉴트리셔날 프로덕츠 리미티드로부터 입수가능한 로비믹스(등록상표) STAY-C(등록상표) 35]과 함께 티몰 및/또는 p-시멘 또는 백리향 추출물이 함유된 옥수수유의 현탁액과 함께 체중 1 kg 당 50 mg의 티몰 및/또는 p-시멘 또는 백리향 추출물이 개에게 매일 투여되기에 충분한 양으로 분무하였다. 사료 조성물은 약 90 중량%의 건조 물질을 함유하도록 건조되었다. 1일 당 약 200 g의 건조 사료를 소비하는 평균 체중 10 kg의 개의 경우, 상기 개의 사료는 사료 1 kg 당 약 2,500 mg의 티몰 및/또는 p-시멘 또는 백리향 추출물을 함유한다. 더 무거운 개의 경우, 사료 혼합물을 상응하게 제조하였다. 개의 스트레스, 공포 및 공격성을 감소시키기 위해, 동물 보호 농장에서 개에게 사료를 정기적으로 제공할 수 있다. 수의사가 방문하거나 동물 병원에 머무르기 전 또는 휴일 분리가 있기 전에, 적어도 스트레스를 주는 사건의 발생 1주일 전에, 스트레스를 주는 사건의 발생 도중에 및 스트레스를 주는 사건의 발생 1주일 후에 사료를 제공하였다.

실시예 10

티몰 및/또는 p-시멘 또는 백리향 추출물을 함유하는 수분-함유 고양이 사료

고양이에게 제공할 목적으로 시판되는 기초 정규식(예를 들어, 해피 캐트 "어덜트"(Happy Cat "Adult"), 독일 데-86517 베링겐 슈들리흐 하우프트스트라쎄 38에 소재하는 티에르페인나룬그(Tierfeinnahrung))을, 항산화제, 예를 들어, 비타민 C[예를 들어, 디에스엠 뉴트리셔날 프로덕츠 리미티드로부터 입수가능한 로비믹스(등록상표) C-EC] 및 이의 유도체, 즉 소듐 아스코르빌 모노포스페이트[예를 들어, 디에스엠 뉴트리셔날 프로덕츠 리미티드로부터 입수가능한 STAY-C(등록상표) 50] 또는 소듐/칼슘 L-아스코르베이트의 트라이-포스페이트 에스터, 다이-포스페이트 에스터 및 모노-포스페이트 에스터의 혼합물[예를 들어, 디에스엠 뉴트리셔날 프로덕츠 리미티드로부터 입수가능한 로비믹스(등록상표) STAY-C(등록상표) 35]과 함께 티몰 및/또는 p-시멘 또는 백리향 추출물이 함유된 옥수수유의 현탁액과 함께 체중 1 kg 당 100 mg의 티몰 및/또는 p-시멘 또는 백리향 추출물이 고양이에게 매일 투여되기에 충분한 양으로 혼합하였다. 약 400 g의 수분-함유 사료를 소비하는 평균 체중 5 kg의 고양이의 경우, 상기 고양이의 사료는 사료 1 kg 당 약 1,250 mg의 티몰 및/또는 p-시멘 또는 백리향 추출물을 함유한다. 사료 조성물은 약 90 중량%의 건조 물질을 함유하도록 건조되었다. 고양이의 스트레스, 공포 및 공격성을 감소시키기 위해, 동물 보호 농장에서 고양이에게 사료를 정기적으로 제공할 수 있다. 수의사가 방문하거나 동물 병원에 머무르기 전에, 적어도 스트레스를 주는 사건의 발생 1주일 전에, 스트레스를 주는 사건의 발생 도중에 및 스트레스를 주는 사건의 발생 1주일 후에 사료를 제공하였다.

실시예 11

티몰 및/또는 p-시멘 또는 백리향 추출물을 함유하는 개 간식

시판되는 개 간식[예를 들어, 독일 47625 케벨라에르-베텐 마리엔스트라쎄 80-84에 소재하는 메라-티에르나룬그 게엠베하에 의해 공급되는 개용 메라 도그 "비스킷(Biscuit)"]을, 항산화제, 예를 들어, 비타민 C[예를 들어, 디에스엠 뉴트리셔날 프로덕츠 리미티드로부터 입수가능한 로비믹스(등록상표) C-EC] 및 이의 유도체, 즉 소듐 아스코르빌 모노포스페이트[예를 들어, 디에스엠 뉴트리셔날 프로덕츠 리미티드로부터 입수가능한 STAY-C(등록상표) 50] 또는 소듐/칼슘 L-아스코르베이트의 트라이-포스페이트 에스터, 다이-포스페이트 에스터 및 모노-포스페이트 에스터의 혼합물[예를 들어, 디에스엠 뉴트리셔날 프로덕츠 리미티드로부터 입수가능한 로비믹스(등록상표) STAY-C(등록상표) 35]과 함께 티몰 및/또는 p-시멘 또는 백리향 추출물이 함유된 옥수수유의 현탁액과 함께 간식 1 g 당 5 내지 50 mg의 티몰 및/또는 p-시멘 또는 백리향 추출물이 투여되기에 충분한 양으로 분무하였다. 사료 조성물은 약 90 중량%의 건조 물질을 함유하도록 건조되었다. 공포 및 긴장을 감소시키기 위해, 상기 간식을 하루 동안 사료와 함께 제공할 수 있거나, 사료 제공이 보장되지 않는 경우, 즉 이동하는 경우, 상기 간식을 하루 동안 5회 이하로 제공할 수 있다.

실시예 12

티몰 및/또는 p-시멘 또는 백리향 추출물을 함유하는 고양이 간식

시판되는 고양이 간식[예를 들어, 독일 27283 베르덴/알더 에이처 스트라쎄 215에 소재하는 위스카스 마스터푸즈 게엠베하(Whiskas, Masterfoods GmbH)에 의해 공급되는 고양이용 위스카스 덴타비츠(Whiskas Dentabits)]을, 항산화제, 예를 들어, 비타민 C[예를 들어, 디에스엠 뉴트리셔날 프로덕츠 리미티드로부터 입수가능한 로비믹스(등록상표) C-EC] 및 이의 유도체, 즉 소듐 아스코르빌 모노포스페이트[예를 들어, 디에스엠 뉴트리셔날 프로덕츠 리미티드로부터 입수가능한 STAY-C(등록상표) 50] 또는 소듐/칼슘 L-아스코르베이트의 트라이-포스페이트 에스터, 다이-포스페이트 에스터 및 모노-포스페이트 에스터의 혼합물[예를 들어, 디에스엠 뉴트리셔날 프로덕츠 리미티드로부터 입수가능한 로비믹스(등록상표) STAY-C(등록상표) 35]과 함께 티몰 및/또는 p-시멘 또는 백리향 추출물이 함유된 옥수수유의 현탁액과 함께 간식 1 g 당 5 내지 50 mg의 티몰 및/또는 p-시멘 또는 백리향 추출물이 투여되기에 충분한 양으로 분무하였다. 사료 조성물은 약 90 중량%의 건조 물질을 함유하도록 건조되었다. 공포 및 긴장을 감소시키기 위해, 상기 간식을 하루 동안 사료와 함께 제공할 수 있거나, 사료 제공이 보장되지 않는 경우, 즉 이동하는 경우, 상기 간식을 하루 동안 5회 이하로 제공할 수 있다.

Claims (20)

1. 동물 또는 인간에서 인지 기능 및/또는 심리사회적 상태를 개선시키는 방법으로서, 인지 기능을 개선시키거나 심리사회적 상태를 개선시키는 양의 티몰(thymol) 및/또는 p-시멘(p-cymene)을 투여하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   티몰을 투여하는 단계를 포함하는 방법.
3. 제2항에 있어서,
   티몰이 식물 추출물의 한 성분인, 방법.
4. 제2항에 있어서,
   식물 추출물이 티머스(Thymus) 추출물인, 방법.
5. 제4항에 있어서,
   티머스 추출물이 약 25 내지 80% 이상의 티몰을 함유하는, 방법.
6. 제1항에 있어서,
   p-시멘을 투여하는 단계를 포함하는 방법.
7. 제6항에 있어서,
   p-시멘이 식물 추출물의 한 성분인, 방법.
8. 제7항에 있어서,
   식물 추출물이 티머스 추출물인, 방법.
9. 제8항에 있어서,
   백리향(thyme) 추출물이 약 5 내지 55% 이상의 p-시멘을 함유하는, 방법.
10. 제1항에 있어서,
    인지 기능 및/또는 심리사회적 상태가 인지 호조 상태 및 균형의 유지, 학습, 언어 처리, 문제 해결, 지적 기능수행, 심리사회적 부담에 대처하는 능력, 주의 및 집중, 기억, 기억 능력, 정신적 민첩성, 정신적 각성, 정신적 피로, 정신적 상태의 안정화, 스트레스 경감, 업무-과다 스트레스, 스트레스-관련 소모 및/또는 쇠진, 및 이완 촉진으로 구성된 군으로부터 선택되는, 방법.
11. 동물 또는 인간에서 인지 기능 또는 심리사회적 상태를 개선시키기 위한 기능식품 또는 약제의 제조에 사용되는 조성물로서, 인지 기능을 개선시키거나 심리사회적 상태를 개선시키는 양의 티몰 및/또는 p-시멘을 포함하는 조성물.
12. 제11항에 있어서,
    티몰을 포함하는 조성물.
13. 제12항에 있어서,
    티몰이 식물 추출물의 한 성분인, 조성물.
14. 제13항에 있어서,
    티머스 추출물인 조성물.
15. 제14항에 있어서,
    티머스 추출물이 약 25 내지 80% 이상의 티몰을 함유하는, 조성물.
16. 제11항에 있어서,
    p-시멘을 포함하는 조성물.
17. 제16항에 있어서,
    p-시멘이 식물 추출물의 한 성분인, 조성물.
18. 제16항에 있어서,
    티머스 추출물인 조성물.
19. 제18항에 있어서,
    티머스 추출물이 약 5 내지 55% 이상의 p-시멘을 함유하는, 조성물.
20. 제11항에 있어서,
    인지 기능 또는 심리사회적 상태가 인지 호조 상태 및 균형의 유지, 학습, 언어 처리, 문제 해결, 지적 기능수행, 심리사회적 부담에 대처하는 능력, 주의 및 집중, 기억, 기억 능력, 정신적 민첩성, 정신적 각성, 정신적 피로, 정신적 상태의 안정화, 스트레스 경감, 업무-과다 스트레스, 스트레스-관련 소모 및/또는 쇠진, 및 이완 촉진으로 구성된 군으로부터 선택되는, 조성물.
    

Images