KR20120008409A

KR20120008409A - 대두 추출물 또는 대두 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 항비만용 조성물

Info

Publication number: KR20120008409A
Application number: KR1020100069240A
Authority: KR
Inventors: 강흔수; 이건호; 김용태; 허준영; 송하석
Original assignee: 메타볼랩(주); 강흔수
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2012-01-30

Abstract

본 발명은 대두 추출물 또는 대두 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 항비만용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 비만의 예방 및 치료에 유효하다. 본 발명은 환류 추출(열수 추출) 후 남아 있는 고형분에 추출 용매를 이용하여 추출함으로써, 환류 추출에 의하여 추출된 추출물을 제거하지 않고 직접 대두에 추출용매를 이용하여 추출된 대두 추출물보다 높은 함량의 제니스틴과 소야사포닌-Ⅰ, -Ⅱ 및 -Ⅲ을 포함하는 대두 추출물 제조가 가능하다. 또한, 본 발명의 조성물은 인체에 안전한 천연 한약재를 유효성분으로 포함하기 때문에 안전성이 매우 우수하다.

Description

대두 추출물 또는 대두 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 항비만용 조성물{Compositions for Anti?Obesity Comprising Soybean Extract or Fermented Soybean Extract as Active Ingredients}

본 발명은 대두 추출물 또는 대두 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 항비만용 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 소야사포닌-Ⅰ, -Ⅱ, -Ⅲ, -Ⅳ, 소야사포게놀B, 제니스틴, 제니스테인 및 다이드제인이 특정비율로 함유된 대두 추출물 또는 대두 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 항비만용 조성물에 관한 것이다.

대두(大豆, 학명: Glycine max) 내에는 크게 다이드제인(daidzein), 제니스테인(genistein), 글라이시테인(glycitein)이라는 세 종류의 이소플라본이 존재하며 주로 당류가 결합된 글리코시드 형태로 존재하게 된다. 당이 결합된 이소플라본은 각각 다이드진(daidzin), 제니스틴(genistin), 글라이시틴(glycitin)으로 불린다.

일반적으로 대두 1 그램(gram)에는 이들 이소플라본이 각각 1.66mg, 2.11mg, 0.20mg이 포함되어 있다(Korean J. Food Sci. Technol. Vol. 34(1):96-102, 2002).

소야사포닌은 크게 A그룹과 B그룹으로 나뉘게 되는데 대두에서 주로 발견되고 연구된 사포닌은 주로 B그룹의 사포닌이다. 세 개의 당이 올리고머 형태로 결합된 소야사포닌 Ⅰ, Ⅱ, Ⅴ가 존재하며 Ⅰ과 Ⅱ에서 말단 하나의 당이 제거된 형태를 각각 소야사포닌 Ⅲ과 Ⅳ라 구분한다. 아울러 소야사포닌 Ⅰ, Ⅱ, Ⅴ에 DDMP (2,3-dihydro-2,5-dihydroxy-6-methyl-4H-pyran- 4-one)이 결합된 형태도 존재한다. 하지만 소야사포닌 구조와 DDMP기 사이의 약한 결합은 가열 추출 과정 중 대부분 끊어져서 통상 소야사포닌 Ⅰ-Ⅴ만이 추출되어 나타나게 된다.

화학구조식 1

대두 내의 주된 기능성 성분인 B군 소야사포닌(Soyasaponin)의 경우, 소야사포닌-Ⅰ, -Ⅱ, -Ⅲ, -Ⅳ가 전체 B군 소야사포닌의 95% 이상을 차지한다(J. Agric. Food Chem. Vol. 54:2035-2044(2006).

비만은 섭취한 열량 중에서 소모되고 남은 부분이 지방으로 전환되어 체내에 과잉으로 축적된 상태를 말한다. 비만의 원인은 유전적, 심리적 요인도 있지만 환경적 요인 특히 잘못된 식생활과 생활습관과 운동부족에 의해 유발된다.

현재 비만을 치료하는 치료제로는 크게 중추 신경계에 작용하여 식욕에 영향을 주는 약제와 위장관에 작용하여 흡수를 저해하는 약물로 나누어 볼 수 있다. 중추 신경계에 작용하는 약물로는 각각의 기전에 따라 세로토닌 (5HT) 신경계를 저해하는 펜플루라민, 덱스펜플루라민 등의 약물, 노르아드레날린 신경계를 통한 에페드린 및 카페인 등의 약물 및 최근에는 세로토닌 및 노르아드레날린 신경계에 동시 작용하여 비만을 저해하는 시부트라민 등의 약물들이 시판되고 있다. 이외에도, 위장관에 작용하여 비만을 저해하는 약물로는 대표적으로 췌장에서 생성되는 리파제를 저해하여 지방의 흡수를 줄여줌으로써 최근 비만 치료제로 허가된 오를리스타트 등이 있다. 그러나 기존에 사용되어온 약물 중 펜플루라민 등은 원발성 폐고혈압이나 심장 판막병변과 같은 부작용을 일으켜 최근에 사용이 금지되었으며, 다른 약물들도 혈압감소나 유산산혈증 등의 문제점이 발생하여 심부전, 신질환 등의 환자에는 사용하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 부작용이 작으며 보다 우수한 비만 예방 또는 치료제에 대한 요구가 당업계에 대두되고 있다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

본 발명자들은 비만을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있는 조성물을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 특정 소야사포닌(예컨대, 소야사포닌-Ⅰ, -Ⅱ, -Ⅲ 및/또는 -Ⅳ) 및 특정 이소플라본(예컨대, 제니스틴, 다이드제인 및/또는 제니스테인)을 일정 비율로 포함하는 대두 추출물 또는 특정 소야사포닌 및 특정 이소플라본을 일정 비율로 포함하는 대두 발효 추출물이 지방 세포의 분화를 억제시켜 항비만 효능을 발휘한다는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 특정 소야사포닌 및 특정 이소플라본을 일정 비율로 함유된 대두 추출물을 포함하는 항비만용 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 특정 소야사포닌 및 특정 이소플라본을 일정 비율로 함유된 대두 발효 추출물을 포함하는 항비만용 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 양태에 따르면, 본 발명은 소야사포닌(soya saponin)-Ⅰ 100 중량부에 대하여 소야사포닌-Ⅱ 10-70 중량부, 소야사포닌-Ⅲ 5-40 중량부 및 제니스틴 5-50 중량부가 함유된 대두추출물을 유효성분으로 포함하는 항비만용 조성물을 제공한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 소야사포닌-Ⅰ 100 중량부에 대하여 다이드제인 3-40 중량부, 제니스테인 10-50 중량부, 소야사포닌-Ⅱ 50-95 중량부, 소야사포닌-Ⅲ 20-70 중량부, 소야사포닌-Ⅳ 10-40 중량부 및 소야사포게놀B 10-60 중량부가 함유된 상기 제1항의 대두추출물의 발효 결과물인 대두 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 항비만용 조성물을 제공한다.

본 발명자들은 비만을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있는 조성물을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 특정 소야사포닌(예컨대, 소야사포닌-Ⅰ, -Ⅱ, -Ⅲ 및/또는 -Ⅳ) 및 특정 이소플라본(예컨대, 제니스틴, 다이드제인 및/또는 제니스테인)을 일정 비율로 포함하는 대두 추출물 또는 특정 소야사포닌 및 특정 이소플라본을 일정 비율로 포함하는 대두 발효 추출물이 지방 세포의 분화를 억제시켜 항비만 효능을 발휘한다는 것을 확인하였다.

본 명세서에서 이용되는 대두 추출물은 열수로 추출된 추출물을 제거한 후 남아 있는 고형분에 추출용매를 처리하여 추출되는 것이 바람직하다. 예컨대, 대두 중량에 약 5-20배의 용량의 60-90℃ 물을 1-24시간 동안 가하여 1차로 추출된 대두 추출액을 제거하고, 그 다음 남겨진 대두 고형분에 추출용매를 첨가하여 대두로 부터 2차 추출물을 수득한다.

본 발명에서의 대두 추출물은 열수처리를 통해서 색소인 안토시아닌류를 제거한 후, 식용 가능한 주정 추출을 통해서 제니스틴과 소야사포닌의 함량을 높인 것이다.

종래 방법(열수 추출 또는 추출 용매만으로 추출하는 방법)을 사용할 경우 상당한 부분의 색소 성분과 다이드진이 추출되는데 비해서 본 발명에서 이용된 방법을 이용할 경우 생산시 식용 불가한 용매(예컨대, 부탄올)을 사용하지 않는다는 장점과 상대적으로 순수한 소야사포닌을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 특히 열수처리 외에 20%의 주정으로 1차 분획을 제거하면 더욱 순도 높은 소야사포닌을 얻을 수 있는 장점이 있다.

본 발명에서 이용되는 추출용매는 당업계에 공지된 통상적인 추출용매, 바람직하게는, (a) 물, (b) 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올 (예: 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 노말-프로판올, 이소-프로판올 및 노말-부탄올 등), (c) 상기 저급 알코올과 물과의 혼합용매, (d) 아세톤, (e) 에틸 아세테이트, (f) 클로로포름, (g) 1,3-부틸렌글리콜, (h) 헥산, (i) 디에틸에테르, 또는 (j) 부틸아세테이트를 이용되며, 보다 바람직하게는 물 또는 저급 알코올이고, 보다 더 바람직하게는 에탄올이며, 가장 더욱 더 바람직하게는 60-80% 에탄올이고, 가장 바람직하게는 65-75% 에탄올이다.

본 발명의 추출물은 상술한 용매를 이용하여 얻은 것뿐만 아니라, 여기에 정제과정을 추가적으로 적용하여 얻은 것도 포함한다. 예컨대, 상기 추출물을 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외 여과막을 통과시켜 얻은 분획, 다양한 크로마토그래피 (크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등, 추가적으로 실시된 다양한 정제 방법을 통해 얻어진 분획도 본 발명의 추출물에 포함되는 것이다.

본 발명의 추출물은 감압 증류 및 동결 건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말 상태로 제조될 수 있다.

본 발명의 조성물은 대두 추출물을 포함한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서의 대두추출물은 소야사포닌(soya saponin)-Ⅰ 100 중량부에 대하여 소야사포닌-Ⅱ 20-60 중량부, 소야사포닌-Ⅲ 8-30 중량부 및 제니스틴 10-40 중량부를 함유하고, 보다 바람직하게는 소야사포닌(soya saponin)-Ⅰ 100 중량부에 대하여 소야사포닌-Ⅱ 30-50 중량부, 소야사포닌-Ⅲ 10-20 중량부 및 제니스틴 15-30 중량부를 함유한다.

또한, 본 발명의 조성물은 상기 대두 추출물이 발효된 대두 발효 추출물을 포함한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서의 대두 발효 추출물은 소야사포닌-Ⅰ 100 중량부에 대하여 다이드제인 5-30 중량부, 제니스테인 20-40 중량부, 소야사포닌-Ⅱ 60-90 중량부, 소야사포닌-Ⅲ 30-60 중량부, 소야사포닌-Ⅳ 15-35 중량부 및 소야사포게놀B 20-50 중량부를 함유하고, 보다 바람직하게는 소야사포닌-Ⅰ 100 중량부에 대하여 다이드제인 8-15 중량부, 제니스테인 25-35 중량부, 소야사포닌-Ⅱ 70-85 중량부, 소야사포닌-Ⅲ 40-50 중량부, 소야사포닌-Ⅳ 20-30 중량부 및 소야사포게놀B 30-40 중량부를 함유한다.

가장 바람직하게는, 본 발명에서의 대두 발효 추출물은 소야사포닌-Ⅰ 100 중량부에 대하여 다이드제인 8-15 중량부, 제니스테인 25-35 중량부, 소야사포닌-Ⅱ 70-85 중량부, 소야사포닌-Ⅲ 40-50 중량부, 소야사포닌-Ⅳ 20-30 중량부 및 소야사포게놀B 30-40 중량부가 함유된 대두 발효 추출물에 가르시니아 캄보지아(garcinia cambogia) 껍질 추출물을 추가적으로 포함한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서의 조성물에 포함 또는 이용하는 대두 추출물은 대두로부터 환류 추출 후 남아 있는 고형분에 추출용매를 이용하여 추출된다.

본 발명에서 대두 추출물의 발효 처리는 당업계에 공지된 다양한 발효 방법에 따라 실시할 수 있다.

발효 처리는 (i) 발효 미생물을 추출물에 직접 접종하여 실시하거나, (ⅱ) 발효 미생물을 배양한 배지(예컨대, 조효소액)를 이용하여 실시하거나 또는 (ⅲ) 또는 목적하는 다당체의 구조 변화를 야기할 수 있는 효소를 직접 이용하여 실시할 수 있다.

본 발명에서의 대두 발효 추출물은 목적하는 다당체의 구조 변화를 야기할 수 있는 효소를 직접 이용하여 발효시켜 제조되는 것이 바람직하다.

상기 효소는 특별히 제한되지 않지만, “아스퍼질러스속”으로 표현하면 제일 좋겠고 아니면 아스퍼질러스 나이거(Aspergilus niger) 혹은 아스퍼질러스 오리재(Aspergilus orygae) 혹은 아스퍼질러스 소재(Aspergilus sojae)에서 분리한 (ⅰ) 펙티나아제(pectinase) 및 (ⅱ) α- 또는 β-글루코시다아제(glucosidase)를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서의 대두 발효 추출물은 대두로부터 대두 추출액을 얻은 후 다당체의 구조 변화를 야기할 수 있는 효소를 직접 첨가하여 발효시켜 제조되며, 보다 바람직하게는 (ⅰ) 펙티나아제 및 (ⅱ) α- 또는 β-글루코시다아제를 대두 추출물에 첨가하여 발효시켜 제조된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음 단계를 포함하는 대두추출물의 제조 방법을 제공한다:

(a) 대두 중량의 5-15배수의 물을 첨가한 후 70-100 ℃로 가열하여 환류 추출시키는 단계; 및

(b) 상기 단계 (a)에 의하여 추출된 추출물을 제거한 후 남아 있는 고형분에 추출 용매를 첨가하여 대두 추출물을 추출하는 단계.

본 발명에서 단계 (a)는 대두 중량의 5-15배수의 물을 첨가하여 70-100 ℃로 가열하여 1차 대두 추출물이 수득된다.

바람직하게는, 상기 대두에 첨가하는 물은 양은 대두 중량의 8-12배의 양이며, 가열 온도는 80-90 ℃이다.

본 발명에 의하여 제조된 대두 추출물은 상기 단계 (a)를 통하여 제니스틴을 기준으로 하여 친수성이 상대적으로 더 높은 이소플라본, 특히 다이드진과 색소인 안토시아닌류가 매우 효과적으로 제거된 추출물이다.

본 발명은 상기 단계 (a)에 의하여 추출물을 제거한 후 남아 있는 고형분에 추출 용매를 이용하여 추출함으로써, 환류 추출(열수 추출)에 의하여 추출된 추출물을 제거하지 않고 직접 대두에 추출용매를 이용하여 추출된 대두 추출물보다 높은 함량의 제니스틴과 소야사포닌-Ⅰ, -Ⅱ 및 -Ⅲ을 포함하는 대두 추출물 제조가 가능하다.

본 발명은 상기 조성물을 제조하는 방법과 동일하기 때문에, 이 둘 사이의 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.

본 발명의 조성물을 약제학적 조성물 및 식품 조성물로 제조될 수 있다.

본 발명의 조성물이 약제학적 조성물로 제조되는 경우, 본 발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다. 본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 바람직하게는 경구 투여 방식으로 적용된다.

본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물의 투여량은 바람직하게는 성인 기준으로 0.001-100 ㎎/kg이다.

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액, 시럽제 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 산제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물이 식품 조성물로 제조되는 경우, 유효성분으로서 대두 추출물 및 인삼 추출물뿐만 아니라, 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함하며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 포함한다. 상술한 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스, 올리고당 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 사이클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 향미제로서 천연 향미제 [타우마틴, 스테비아 추출물 (예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등]) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다.

예컨대, 본 발명의 식품 조성물이 드링크제로 제조되는 경우에는 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 두충 추출액, 대추 추출액, 감초 추출액 등을 추가로 포함시킬 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:

(ⅰ) 본 발명의 조성물은 특정 소야사포닌 및 특정 이소플라본을 일정 비율로 함유된 대두 추출물 또는 대두 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 항비만용 조성물을 제공한다.

(ⅱ) 본 발명의 조성물은 비만의 예방 및 치료에 유효하다.

(ⅲ) 본 발명은 환류 추출(열수 추출) 후 남아 있는 고형분에 추출 용매를 이용하여 추출함으로써, 환류 추출에 의하여 추출된 추출물을 제거하지 않고 직접 대두에 추출용매를 이용하여 추출된 대두 추출물보다 높은 함량의 제니스틴과 소야사포닌-Ⅰ, -Ⅱ 및 -Ⅲ을 포함하는 대두 추출물 제조가 가능하다.

(ⅳ)또한, 본 발명의 조성물은 인체에 안전한 천연 한약재를 유효성분으로 포함하기 때문에 안전성이 매우 우수하다.

도 1a-1b는 대두추출물과 대두 발효 추출물에서의 이소플라본과 소야사포닌의 변화 양상을 고성능액체크로마토그래피(HPLC, Waters, Inc. USA)를 이용하여 확인한 결과이다. 도 1a는 대두추출물에서의 이소플라본과 소야사포닌을 고성능액체크로마토그래피를 이용하여 확인한 결과이며, 도 1b는 대두 발효 추출물에서의 이소플라본과 소야사포닌을 고성능액체크로마토그래피(HPLC, Waters, Inc. USA)를 이용하여 확인한 결과이다(가로축: 흡광도, 세로축: 분석시간).
도 2a-2e는 3T3-L1 지방 세포 분화 유도에 있어서 다양한 이소플라본을 배지에 처리한 후 오일레드 염색을 통하여 촬영한 3T3-L1 지방 세포 이미지이다. 도 2a는 3T3-L1 지방 세포 분화 유도 배지에 비교군으로 디메틸설폭사이드(DMSO, Sigma-Aldrich Co., USA)만을 첨가시킨 후 오일레드 염색을 통하여 촬영한 3T3-L1 지방 세포 이미지이며, 도 2b는 3T3-L1 지방 세포 분화 유도 배지에 다이드진을 첨가시킨 후 오일레드 염색을 통하여 촬영한 3T3-L1 지방 세포 이미지이고, 도 2c는 3T3-L1 지방 세포 분화 유도 배지에 다이드제인을 첨가시킨 후 오일레드 염색을 통하여 촬영한 3T3-L1 지방 세포 이미지이며, 도 2d는 3T3-L1 지방 세포 분화 유도 배지에 제니스틴을 첨가한 후 오일레드 염색을 통하여 촬영한 3T3-L1 지방 세포 이미지이고, 도 2e는 3T3-L1 지방 세포 분화 유도 배지에 제니스테인을 첨가시킨 후 오일레드 염색을 통하여 촬영한 3T3-L1 지방 세포 이미지이다.
도 3은 520 nm에서 흡광도를 측정하여 지방세포에서의 분비되는 트리글리세라이드의 양을 측정한 결과이다. 소야사포닌-Ⅰ, -Ⅱ, -Ⅲ 및 -Ⅳ는 농도 비례적으로 지방세포의 분화의 척도인 트리글리세라이드의 분비를 억제시켰다.
도 4는 (ⅰ) 정상식이, (ⅱ) 고지질식이, (ⅲ) 대두추출물(발효 전)식이, (ⅳ) 대두 발효 추출물식이 및 (ⅴ) 대두 발효 추출물식이 + 0.5% 가르시니아캄보지아 껍질추출물식이로 각각 섭취시키기 전후의 마우스 체중 증가량과 변화율을 나타낸 결과이다.
도 5는 (ⅰ) 정상식이, (ⅱ) 고지질식이, (ⅲ) 대두추출물(발효 전)식이, (ⅳ) 대두 발효 추출물식이 및 (ⅴ) 대두 발효 추출물식이 + 0.5% 가르시니아캄보지아 껍질추출물식이로 섭취시킨 후 마우스의 부고환 지방 조직의 무게를 측정하여 마우스 체중대비 부고환 지방비율을 분석한 결과이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실시예

본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 “%“는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량) %, 고체/액체는 (중량/부피) %, 그리고 액체/액체는 (부피/부피) %이다.

실험재료 및 실험방법

대두추출물의 제조 및 농축

대두 140kg에 10배수의 물을 가한 후, 5시간씩 2회, 80-90℃로 환류 추출하였다. 상기 추출물을 배수시킨 후 남은 고형분에 주정(70% 에탄올)을 가한 후, 60-70℃로 가열하여 6시간 동안 추출하는 방법으로 최종적으로 에탄올 추출물을 얻었다. 상기의 방법과 같이 추출된 추출물을 감압 농축하여 에탄올을 제거한 후 동결건조하여 대두 추출물 분말을 얻었다.

대두추출물의 발효

상기 대두추출물 분말 2500 g에 15 내지 20배수의 정제수를 넣고 혼합한 후 멸균하였다. 멸균된 대두추출물에 펙티나아제(pectinase; Genencor, 미국), α- 또는 β-글루코시다아제(galactosidase; Genencor, 미국)가 포함된 효소혼합물을 첨가하여 3-5일 동안 45-55℃에서 발효시켰다.

대두추출물과 대두추출물 발효물의 이소플라본과 소야사포닌 성분 분석

대두추출물과 대두추출물 발효물의 이소플라본과 소야사포닌의 발효 전후 변화 양상을 고성능액체크로마토그래피(HPLC, Waters, Inc. USA)를 이용하여 확인하였다.

검출기로는 증발광산란검출기(ELSD2000, Alltech co.)와 자외선 검출기(205 nm)를 이용하고, 이동상으로 HPLC용 용매인 물과 아세토나이트릴에 0.05% 트라이플루오릭 초산(trifluoric acetic acid: TFA)을 넣어 분석에 사용하였다. 4.6 x 250 mm 크기의 C₁₈ 역상 컬럼을 이용하여 물과 아세토나이트릴의 농도구배를 통해 각 물질들을 분리 및 검출하였다. 이소플라본의 표준물질은 미국 시그마사의 제품, 소야사포닌의 경우에는 자체 분리한 것과 크로마덱스사의 표준폼을 이용하였다.

세포실험

2 x 10⁵개의 3T3-L1세포(American Type Culture Collection, USA)를 배양플라스크에 세포의 밀도가 100%정도 되도록 37℃ 세포배양기에서 배양하였다. 세포의 밀도가 100%가 됐을 때 3T3-L1세포를 2일간 추가적으로 배양시킨 후(D-0), 지방세포 분화 배지(1 μM 덱사메타손(Dexamethasone; Sigma-Aldrich Co. USA), 0.5 mM 3-이소부틸-1-메틸잔틴(3-Isobutyl-1-methylxanthine; Sigma-Aldrich Co. USA), 10 ㎍/㎖ 인슐린(Sigma-Aldrich Co. USA), 10% FBS(Fetal Bovine Serum; Gibco-BRL, Grand Island, NY)에 다이드진, 다이드제인, 제니스틴 및 제니스테인(LC Laboratories, USA)을 각각 50 μM 하였으며, 50 μM DMSO(Sigma-Aldrich Co. USA)를 배지에 첨가한 세포를 대조군으로 이용하였다. 지방 세포 분화 배지에서 지방 세포 분화를 2일간 유도시킨 후(D-2), 3T3-L1세포의 배지를 10 ㎍/㎖ 인슐린과 10% FBS가 첨가된 분화 배지로 교환하였다. 분화 유도 4일째(D-4)에는 3T3-L1세포의 배지에 10% FBS만 첨가된 분화 배지로 교환하였으며, 8일(D-8) 동안 지방 세포 분화를 유도하였다. 지방 세포 분화 유도 8일째가 되면 3T3-L1세포에 지방구가 나타나며, 이 지방구를 오일 레드 오 염색법을 이용하여 첨가물질 및 농도별 지방구의 증감을 확인하였다.

확인 방법은 분화 유도 8일째에, 분화된 3T3-L1세포의 배지를 모두 제거하고, 1 x PBS(phosphate buffered saline)로 세척한 후, 10% 포르말린을 첨가하여 5분간 실온에 방치하였다. 5분 후, 포르말린을 모두 제거 하고 다시 한번 10% 포르마린을 첨가하여 1시간동안 실온에 방치하였다. 한 시간 후 실온에 방치한 세포의 포르말린을 모두 제거하고 60% 아이소프로판올(Sigma-Aldrich Co. USA)로 세척을 한 후 완벽하게 실온에서 건조시켰다. 완벽히 건조된 세포에 오일 레드 오 워킹 용액(오일 레드 오 0.7 g을 200 ㎖ 100% 아이소프로판올에 녹인 후 물과 6:4 비율로 희석해 놓은 용액)을 10분간 처리하였다. 10분간 처리 한 후, 즉시 증류수로 4번 세척을 해준 다음 현미경을 이용해 다이드진, 다이드제인, 제니스틴 및 제니스테인으로 각각 처리했을 때 3T3-L1세포내의 지방구의 증감이 어떻게 변하였는지를 확인하였다. 또한, 더 정확한 지방구의 증감을 살펴보기 위해서 흡광도 측정 실험을 함께 실시하였다. 오일 레드 오로 염색된 지방구에 100% 아이소프로판올을 처리해 주면 지방구에서 오일 레드 오가 아이소프로판올에 희석되는데 이때, 이 용액을 1 ㎖ 큐벳에 옮겨 스펙트로포토메터(Spectronic Genesys 5(Milton Roy, Co., USA)의 520 nm에서 흡광도를 측정하여 지방구의 증감을 정량화하였다.

동물실험

주령의 C57BL/6J 웅성 마우스를 (주)중앙동물실험(대한민국)에서 분양받아 1주간 본사 실험 동물실 환경에 적응시켜 실험 준비를 하였다. 동물실 사육조건으로는 온도 21± 2℃, 상대습도 55± 5%, 환기횟수 10~20회/시간, 형광등 조명 12시간/하루(오전 8시 40분 점등-오후 8시 40분 소등), 조도 150-300 Lux 로 하였으며, 실험동물은 1군에 4-5 마리씩 폴리카보네이트 사육상자에 넣고 사육하였다.

정상군에는 열량의 15%를 지방으로부터 얻게 하는 일반식이(AIN-93G)를 섭취시켰으며, 고지질식이 실험군은 열량의 50%를 지방으로부터 섭취하게 하는 고지질식(45% Cal HFD)을 Feedlab사로부터 구입하여 실험기간 동안 섭취시켰다. 일반식이 및 고지질식이 조성은 하기 표 1에 나타내었다.

실험군은 일반식이를 섭취하면서 생리식염수를 경구투여한 정상군(normal)과 고지질식이를 섭취하면서 생리식염수를 투여한 대조군(control), 고지질식이에 발효 전 대두추출물(before) 또는 발효 후 대두추출물(after) 또는 발효 후 대두추출물-가르시니아캄보지아(garcinia cambogia) 껍질추출물(IBT Inc., Korea) 복합물(mixture)을 경구 투여 한 실험군으로 구분하였다.

물과 식이는 자유롭게 섭취하게 하였고, 7주간 일주일에 6회 경구 투여 하였으며, 주 3회 체중 및 식이소비량을 측정하였다. 실험종료 후 부고환 지방조직을 적출하여 무게를 측정하였다.

실험 결과

대두추출물과 대두추출물 발효물에서의 이소플라본과 소야사포닌 성분 분석

발효 전 대두추출물에서 다이드진(daidzin)과 제니스틴(genistin)이 컬럼을 먼저 통과하였으며, 머무름 시간(retention time)은 다이디진이 8.1분에, 제니스틴이 10.5분으로 나타났다. 또한, 대두추출물 발효물에서는 다이드제인이 14.9분, 제니스테인이 19.0분으로 나타났다. 대두사포닌의 경우 23.1분에 대두사포닌-Ⅰ(soyasaponin-Ⅰ)이 나타나고 있고, 24.7분에 대두사포닌-Ⅱ(soyasaponin-Ⅱ), 25.2분에 대두사포닌-Ⅲ(soyasaponin-Ⅲ), 26.4분에 대두사포닌-Ⅳ(soyasaponin-Ⅳ)가 나타나며 끝으로 33.2분에 소야사포게놀B가 컬럼을 용출되어 나온다.

대두에 70% 에탄올을 처리하여 수득된 대두추출물(제니스틴/다이드진 = 237%)과 비교하여, 대두에 열수를 처리한 후 주정 추출(제니스틴/다이드진 = 313%)을 하는 경우 제니스틴을 기준으로 친수성이 상대적으로 더 높은 이소플라본, 특히 다이드진(-76%)과 색소인 안토시아닌류가 제거되었으며, 열수 처리하여 수득된 추출물을 제거하고 남아 있는 대두에 식용 가능한 70% 에탄올(주정 추출)을 처리하여 추출한 경우에는 제니스틴과 소야사포닌-Ⅰ, -Ⅱ 및 -Ⅲ의 함량이 상대적으로 증가하였다.

또한, 대두에 열수 처리 및 70% 에탄올(주정추출)을 이용하여 추출된 대두추출물에 펙티나아제(pectinase), α- 또는 β-글루코시다아제(galactosidase) 및 람노시다아제(α-L-rhamnosidase)를 첨가하여 발효시킨 경우, 다이드제인, 제니스테인, 소야사포닌-Ⅳ 및 소야사포게놀B 성분이 인리치먼트(enrichment)되었다.

대두추출물의 발효 전 후에 있어서의 이소플라본과 소야사포닌의 변화를 하기 표 2에 나타내었다.

세포실험

대두 내 이소플라본의 90% 이상을 차지하는 다이드진과 다이드제인, 제니스틴과 제니스테인을 대상으로 지방 세포 분화에 있어서 어떠한 영향을 미치는지 실험을 하였다.

3T3-L1 지방세포주에 대조군(DMSO; Sigma-Aldrich Co. USA), 다이드진, 다이드제인, 제니스틴 및 제니스테인을 각각 배양액에 첨가하여 배양한 결과, 상기 이소플라본류는 구조가 매우 유사하나 지방 세포의 분화를 유도시키는 양상에는 차이가 있었다.

검토되는 물질이 지방세포주의 분화를 촉진시키는 경우 지방세포주가 분화하며 그에 따라 해당하는 세포 내의 지방구가 커지게 된다. 이렇게 커진 지방구를 오일레드 오 염색법(Oil Red O staining)으로 확인하여 현미경 상에서 확인할 수 있다(도 2a).

그 결과, 제니스틴과 제니스테인의 경우에는 알려진 바대로 지방 세포의 분화를 억제하였다(도 2d-2e). 그러나 장내 세균에 의해서 쉽게 다이드제인으로 변하는 다이드진과 다이드제인 경우 지방 세포의 분화를 억제하는 효과가 대조군과 대비할 때 미미하였다.

또한, 520 nm에서 흡광도를 측정하여 지방세포에서의 분비되는 트리글리세라이드의 양을 측정하였다. 그 결과, 소야사포닌-Ⅰ, -Ⅱ, -Ⅲ 및 -Ⅳ는 농도 비례적으로 지방세포의 분화의 척도인 트리글리세라이드의 분비를 억제시키는 것을 확인할 수 있었다(도 3).

동물실험

일반식이를 공급한 정상식이군과 고지질식이를 공급한 실험군과의 체중 차이가 시간이 지남에 따라 현저하게 나타났다.

12주의 실험 기간 후, 정상식이군의 평균 체중과 비교하여 고지질식이군 마우스의 평균 체중이 약 33.73% 정도 증가하였다. 고지질식이군의 마우스 체중 변화율을 0으로 설정하고, 각 실험군의 실험 결과와 비교해 보면 대두추출물(발효 전) 식이군은 고지식이군에 비해 평균 -10.8% 체중 감소를 보였고, 대두추출 발효물식이군은 고지식이군에 비해 평균 -27.9% 체중 감소를 보였으며, 대두추출 발효물 및 0.5% 가르시니아캄보지아 껍질추출물 식이군은 고지질식이군에 비해 평균 -32.4% 체중 감소를 나타내었다.

또한, 놀랍게도 대두 발효 추출물 식이군과 대두추출 발효물 및 0.5% 가르시니아캄보지아 껍질 추출물 식이군(27.0 g)에서 마우스 평균 체중이 고지질식이군(31.2 g)보다 낮게 측정되었을 뿐만 아니라 정상식이군(28.6 g)보다 낮게 측정되었다. 이러한 결과는 통상적으로 동물실험시 사육상자 내에서 자유식으로 식이를 공급할 경우 실험동물은 대부분 비만 상태에 빠지게 되지만, 대두 발효 추출물 및 0.5% 가르시니아캄보지아 껍질 추출물 복합물을 투여하는 경우에는 자연상태에 가까운 체중으로 유도되기 때문이다.

이러한 결과를 통하여, 본 연구자들은 열수 처리 및 70% 에탄올(주정 추출법)을 이용하여 추출된 (ⅰ) 대두추출물과 (ⅱ) 상기 대두 추출물에 효소를 처리하여 발효시킨 대두 발효 추출물은 각각 유의적으로 지방을 감소시킬 뿐 만 아니라 지방 감소 효과를 통하여 비만을 억제시킬 수 있음을 확인하였다.

한편, 대두 발효 추출물과 0.5% 가르시니아캄보지아 껍질추출물을 혼합된 복합 조성물일 경우 가장 높은 체중감소효과를 나타내었다. (ⅰ) 정상식이, (ⅱ) 고지질식이, (ⅲ) 대두추출물(발효 전)식이, (ⅳ) 대두 발효 추출물식이 및 (ⅴ) 대두 발효 추출물식이 + 0.5% 가르시니아캄보지아 껍질추출물식이로 각각 섭취시키기 전후의 마우스 체중 증가량과 변화율을 하기 표 3 및 도 4에 나타내었다.

또한, 마우스를 졸레틸(Zoletil; Virbac Laboratories, Carros, France)으로 마취하여 개복한 후, 마우스 부고환 지방 조직의 무게를 측정하여 마우스 체중대비 부고환 지방비율을 분석하였다(도 5).

정상식이군 마우스에 비해 고지질식이군 마우스의 체중대비 부고환 지방 비율은 증가 되었으나, 대두 추출물식이군에서는 고지질식이군과 비교하여 체중대비 부고환 지방 비율이 약 10% 감소되었으며, 대두 발효 추출물 식이군에서는 고지질식이군 마우스와 비교하여 체중대비 부고환 지방 비율이 약 27%정도 감소되었다. 특히, 대두 발효 추출물식이 + 0.5% 가르시니아캄보지아 껍질추출물식이를 섭취시킨 마우스의 체중대비 부고환 지방 비율은 고지질식이군 마우스보다 약 30% 감소되었다.

결론적으로, 본 연구자들은 열수 및 70% 에탄올(주정 추출법)로 추출한 소야사포닌 함량이 증가된 (ⅰ) 대두 추출물, (ⅱ) 대두 발효 추출물, 그리고 (ⅲ) 대두 발효 추출물 및 가르시니아캄보지아 껍질추출물이 함유된 혼합물이 체내에서 지방을 매우 유의적으로 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

소야사포닌(soya saponin)-Ⅰ 100 중량부에 대하여 소야사포닌-Ⅱ 10-70 중량부, 소야사포닌-Ⅲ 5-40 중량부 및 제니스틴 5-50 중량부가 함유된 대두추출물을 유효성분으로 포함하는 항비만용 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 대두추출물은 소야사포닌(soya saponin)-Ⅰ 100 중량부에 대하여 소야사포닌-Ⅱ 20-60 중량부, 소야사포닌-Ⅲ 8-30 중량부 및 제니스틴 10-40 중량부가 함유된 것을 특징으로 하는 항비만용 조성물.
제 2 항에 있어서, 상기 대두추출물은 소야사포닌(soya saponin)-Ⅰ 100 중량부에 대하여 소야사포닌-Ⅱ 30-50 중량부, 소야사포닌-Ⅲ 10-20 중량부 및 제니스틴 15-30 중량부가 함유된 것을 특징으로 하는 항비만용 조성물.
소야사포닌-Ⅰ 100 중량부에 대하여 다이드제인 3-40 중량부, 제니스테인 10-50 중량부, 소야사포닌-Ⅱ 50-95 중량부, 소야사포닌-Ⅲ 20-70 중량부, 소야사포닌-Ⅳ 10-40 중량부 및 소야사포게놀B 10-60 중량부가 함유된 상기 제1항의 대두추출물의 발효 결과물인 대두 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 항비만용 조성물.
제 4 항에 있어서, 상기 대두 발효 추출물은 소야사포닌-Ⅰ 100 중량부에 대하여 다이드제인 5-30 중량부, 제니스테인 20-40 중량부, 소야사포닌-Ⅱ 60-90 중량부, 소야사포닌-Ⅲ 30-60 중량부, 소야사포닌-Ⅳ 15-35 중량부 및 소야사포게놀B 20-50 중량부가 함유된 것을 특징으로 하는 항비만용 조성물.
제 5 항에 있어서, 상기 대두 발효 추출물은 소야사포닌-Ⅰ 100 중량부에 대하여 다이드제인 8-15 중량부, 제니스테인 25-35 중량부, 소야사포닌-Ⅱ 70-85 중량부, 소야사포닌-Ⅲ 40-50 중량부, 소야사포닌-Ⅳ 20-30 중량부 및 소야사포게놀B 30-40 중량부가 함유된 것을 특징으로 하는 항비만용 조성물.
제 4 항에 있어서, 상기 대두 발효 추출물은 (ⅰ) 펙티나아제 및 (ⅱ) α- 또는 β-글루코시다아제를 상기 제1항의 대두 추출물에 첨가하여 발효시킨 발효 추출물인 것을 특징으로 하는 항비만용 조성물.
제 4 항에 있어서, 상기 항비만용 조성물은 가르시니아 캄보지아(garcinia cambogia) 껍질 추출물을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 항비만용 조성물.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 대두 추출물은 대두로부터 환류 추출 후 남아 있는 대두 고형분에 추출용매를 이용하여 추출된 추출물인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 조성물은 약제학적 조성물인 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 조성물은 식품 조성물인 것을 특징으로 하는 조성물.