KR20120015206A - 폴리감마글루탐산을 유효성분으로 함유하는 비만예방 및 치료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리감마글루탐산을 유효성분으로 함유하는 비만예방 및 치료용 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 비만예방 및 치료용 조성물은 약제학적 또는 식품조성물로서 지방세포의 분화를 억제하여 비만예방 및 치료에 탁월한 효과를 발휘한다.

Description

폴리감마글루탐산을 유효성분으로 함유하는 비만예방 및 치료용 조성물{PREVENTING AND TREATING COMPOSITION FOR OBESITY COMPRISING POLYGAMMAGLUTAMIC ACID}

본 발명은 비만예방 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리감마글루탐산을 유효성분으로 함유하여 약제학적 또는 식품조성물로서 지방세포의 분화를 억제하여 비만예방 및 치료에 탁월한 효과를 발휘하는 비만예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

비만은 단순히 비만자체의 심각성 보다 이로 인해 유발되는 당뇨병, 동맥경화, 심혈관계 질환과 고지혈증 등과 같은 대사성질환이 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 최근 보건복지가족부가 발표한 자료에 따르면 최근 2년 사이 우리 국민의 신체활동량은 줄고 비만 관련 질환은 늘어난 것으로 나타났다. BMI 25 이상인 비만자의 경우 특히 남성에서 36.2 %로 1.5 % 증가했으며(10년간 11.1 % 증가) BMI 30 이상의 고도비만율도 4.1 %로 0.6 % 증가하였다. 비만은 체내 잉여 에너지가 중성지방 및 기타 지방대사물의 형태로 지방조직에 저장됨으로서 일차적으로 나타나며, 이러한 에너지대사의 불균형에 따른 종합적인 대사이상에 의해 유발되는 질병으로서 식이조절뿐만 아니라 식욕조절 호르몬 대사, 지방세포분화, 지방합성 및 분해과정 그리고 열생성반응 등 다양한 측면에서의 접근이 요구되고 있다. 또한 소아 청소년 비만 유병률도 증가추세였으며 비만과 관련된 고지혈증도 지속적으로 늘어 10.8 %로 2.7 % 증가된 것으로 조사되었다. 따라서, 항비만 소재개발 연구는 식욕억제 물질인 렙틴(leptin)의 저항성을 유도하는 사이토카인 시그날링 3 서프레서(cytokine signaling 3 suppressor), 시상하부에 존재하는 음식 섭취 조절에 관여하는 카나비노이드 리셉터 1 길항제(cannabinoid receptor 1 antagonist), 식욕 촉진을 일으키는 뉴로펩타이드 Y(neuropeptide Y) 길항제 등 식욕을 억제하여 체중을 감소시키는 것과 성장 호르몬 합성물 (AOD9604), 지방대사 촉진 및 대사율 증가 활성을 지닌 β3-adrenergic receptor agonist, UCP 과다발현을 통해 에너지 소비 촉진에 관여하는 PPARδ 등 에너지 소모를 증가시켜 체중을 감소시키는 방향으로 이뤄지고 있다.

그동안 비만 치료를 위해 개발된 약물들은 효과에 비해 부작용이 심각해 항비만 효과는 높고 부작용이 적은 천연소재의 새로운 작용기전을 가진 물질의 개발이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 폴리감마글루탐산을 유효성분으로 함유하여 약제학적 또는 식품조성물로서 지방세포의 분화를 억제하여 비만예방 및 치료에 탁월한 효과를 발휘하는 비만예방 및 치료용 조성물을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.

(1) 폴리감마글루탐산을 유효성분으로 함유하는 비만예방 및 치료용 조성물.

(2) 제 1항에 있어서,

상기 조성물은 약제학적 조성물인 것을 특징으로 하는 비만예방 및 치료용 조성물.

(3) 제 1항에 있어서,

상기 조성물은 식품첨가제용 조성물인 것을 특징으로 하는 비만예방 및 치료용 조성물.

(4) 제 1항에 있어서,

약리학적으로 허용되는 담체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비만예방 및 치료용 조성물.

(5) 폴리감마글루탐산을 유효성분으로 함유하는 비만예방 및 치료용 식품조성물.

(6) 폴리감마글루탐산을 유효성분으로 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비만예방 및 치료용 조성물의 제조방법.

본 발명에 따른 비만예방 및 치료용 조성물은 폴리감마글루탐산을 유효성분으로 함유하여 약제학적 또는 식품조성물로서 지방세포의 분화를 억제하여 비만예방 및 치료에 탁월한 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명에 따른 폴리감마글루탐산을 이용하여 지방세포 분화 억제 정도를 측정한 실험결과이다.
도 2는 본 발명에 따른 폴리감마글루탐산을 이용하여 FAS 활성화능을 측정한 실험결과이다.
도 3은 본 발명에 따른 폴리감마글루탐산을 이용하여 PPAR-감마의 전사활성화도를 측정한 실험결과이다.

본 발명은 폴리감마글루탐산(PGA)을 활성성분으로 비만예방 및 치료용 조성물을 제공한다.

이하 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 비만예방 및 치료용 조성물은 지방세포의 분화를 억제하고, 또 항비만활성의 타겟으로 잘 알려진 AMPK(5'AMP-activated protein kinase)를 활성화하여 항비만 활성을 발휘한다.

상기 비만예방 및 치료용 조성물에 사용되는 폴리감마글루탐산의 분자량은 100kDa ~ 15,000kDa인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1,000kDa ~ 15,000kDa의 폴리감마글루탐산을 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 폴리감마글루탐산을 유효성분으로 함유하는 비만예방 및 치료용 조성물은, 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.

상기 비만예방 및 치료용 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오즈, 덱스트로오즈, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 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. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calciumcarbonate), 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 발명에서 폴리감마글루탐산의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 본 발명의 경우 1일 0.0001 내지 100mg/kg으로, 바람직하게는 0.001 내지 100mg/kg으로 투여하는 것이 좋으며, 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 폴리감마글루탐산을 포함하는 식품조성물을 포함한다. 상기 화합물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 화합물의 양은 일반적으로 본 발명의 건강보조식품 조성물의 경우는 전체 식품 중량의 0.1 내지 20 중량%, 바람직하게는 1 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물에는 100 ㎖를 기준으로 1 내지 25 g, 바람직하게는 2 내지 15 g의 비율로 가할 수 있다. 본 발명의 건강 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 화합물들을 함유하는 외에는 액체성분에는 특별한 제한은 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, 에리스리톨 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 외에 본 발명의 조성물은 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, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 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 조성물 100 중량부당 0 내지 약 30 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

이하 본 발명의 내용을 실시예를 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 하나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 제시된 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것으로 해석되어져서는 아니될 것이다.

[실시예 1] 지방세포 분화 억제능 평가

폴리감마글루탐산의 지방세포 분화 억제능을 평가하기 위하여 3T3-L1 지방전구세포를 American Type Culture Collection (ATCC; Manassas, VA, USA)로부터 구입하였다. Fetal bovine serum (FBS)과 Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM)은 웰진 (Daegu, South Korea)에서 구입하였다. AMPK activity assay kit는 Millipore (Danvers, MA, USA)로부터 구입하였다. 인슐린, 3-아이소부틸-1-메틸잔틴 (IBMX), 덱사메타존 (DEX)은 Sigma-Aldrich (St. Louis, Mo, USA)에서 구입하였다.

본 발명에서는 폴리감마글루탐산의 항비만 활성을 검증하기 위하여, 지방세포분화 억제분석 및 Oil-Red O염색을 실시하였다.

지방세포분화억제 모델로서, 3T3-L1 지방전구세포를 DMEM에 10 % FBS를 첨가하여 이틀 동안 배양하였다. 세포가 완전히 confluent해졌을 때 세포의 분화를 hormonal cocktail (10 ㎍/ml 인슐린, 0.5 mM IBMX, 및 0.5 uM DEX)을 이용하여 시작하였다.

그 후에 매 이틀마다 DMEM에 10 ㎍/ml 인슐린이 포함된 배지로 갈아주고 8일 후에 지방분화를 종료하였다. 폴리감마글루탐산은 최초 hormonal cocktail과 함께 각각 50, 100, 200, 400 ㎍/㎖의 농도로 첨가하였다. 이때 AICAR 1mM을 지방세포 분화 억제의 양성대조군으로 사용하였다

지방세포 분화가 끝난 후 지방분화 정도를 Oil Red O 염색법을 통하여 측정하였는데, 세포를 인산완충식염수 (PBS)로 두 번 세척한 후 3.7 % 포름알데히드 함유 PBS에서 10분 동안 고정하였다.

그 후 포름알데히드를 버린 후 다시 PBS 두 번 세척하였다. 다시 0.2 % Oil Red O 용액을 1시간 동안 상온에 노출 시키고 염색된 지방 모습은 현미경으로 관찰하거나 또는 이소프로판올로 염색된 Oil Red O 염료를 세포로부터 분리 시킨 후 microplate enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) reader 로 510 nm에서 흡광도를 측정하였다(Versa MaxTM Microplate Reader, Molecular Devices, 콩코드, 온타리오, 캐나다).

표 1 및 도 1 에 나타낸 바와 같이, hormonal cocktail (분화유도)를 처리하지 않은 세포는 현미경 상에서 지방 세포가 분화되지 않았으나 hormonal cocktail (Diff)을 처리한 세포는 Oil-red O상의 지방세포의 수가 크게 증가되는 것을 알 수 있다. 이들의 결과는 도 1의 현미경상의 사진으로도 확인할 수 있다.

	처리 농도	Mean (%) ± SD
분화유도		100
폴리감마글루탐산	50 ㎍/ml	108.3± 6.4
	100 ㎍/ml	98.3± 5.7
	200 ㎍/ml	60.2± 2.8
	400 ㎍/ml	50.3± 4.5

상기와 같은 과정을 통해 폴리감마글루탐산을 이용하여 지방세포의 분화억제능을 평가한 결과 AICAR (positive control)와 마찬가지로 농도의존적으로 지방세포의 분화를 억제하는 것으로 확인되었다.

[실시예 2] PGA의 FAS 발현 억제능 평가

FAS의 발현에 대한 폴리글루탐산의 효능을 분석하기 위하여 웨스턴 블롯을 실행하였다. Fatty acid synthase (FAS)는 Cell Signaling Technology (Danvers, MA, USA)로부터 구입하였다. β-액틴 항체는 Sigma-Aldrich (St. Louis, Mo, USA)로부터 구입하였다. Horseradish peroxidase-conjugated 2차 항체는 Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA, USA)로부터 구입하였다.

지방세포분화 (PGA (-), (+))를 마친 후에 배지를 버린 후 세포를 PBS로 두 번 세척하였다. 그 후 라이시스버퍼 (50 mM Tris-HCl, 1 % Tritol X-100, 0.5 % 소듐데옥시콜레이트, 150 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1 mMPMSF, 1 mM 소듐 오르토바나데이트, 1 mM NaF, 및 0.2% 프로테아제 저해제 칵테일, pH 7.2)를 넣고 약 5분간 얼음에 배양시킨 후 14000 rpm에서 5분 동안 원심분리하고 상등액을 취해서 SDS 샘플완충액을 넣은 후 100 ℃에서 5분 동안 끓여서 단백질의 변성을 유도하였다.

그 후 10 % SDS PAGE를 이용하여 단백질을 분리 한 후 나이트로셀룰로오즈막에 옮긴 후 웨스턴 블롯 분석을 각각의 FAS 또는 베타 액틴 항체를 이용하여 실시하였다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 지방세포 분화의 유도 (induction none)에 의해 FAS의 발현이 증가되나 폴리글루탐산은 지방산합성의 대표적인 마커인 FAS의 발현을 농도 의존적으로 억제함을 확인하였다.

[실시예 3] PGA의 PPAR-감마 전사활성에 대한 영향평가

PPAR-γ 전사활성 측정하기 위하여 다음과 같은 실험을 실시하였다. HEK293 (ATCC) 세포를 1㎍의 총 DNA (300 ng PPAR-γ를 위한 발현벡터, 300 ng RXRα, PPAR-response element (PPRE)를 함유한 루시퍼라제 리포터 벡터 300 ng, 및 β-갈락토시다제 100 ng)를 각각 슈퍼펙트 트렌스펙션 시약(Superfect Transfection Reagent) (Qiagen, 발렌시아, CA, 미국)를 이용하여 transiently transfection하였다. 18시간 지난 후, 세포에 로지글리타존 (a PPAR-γ 아고니스트) 단독 또는 PGA와 함께 24시간동안 처리하였다. 이때 로지글리타존은 양성대조군으로 사용하였다.

루시퍼라제 에세이 시스템 (프로메가, 메디슨, WI, 미국)을 가지고 그 후 세포를 라이시스한 후 루시퍼라제 리포터 유전자 분석을 루미네슨스 마이크로플레이트 리더 (LMaxⅡ384; Molecular Devices, 콩코드, 온타리오, 캐나다)를 이용하여 측정하였다. β-갈락토시다제 활성을 이용하여 정규화하였다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 폴리감마글루탐산은 항비만의 타겟인 PPAR-감마의 전사활성도 측정결과 양성대조구인 로지글리타존과 비슷한 수준으로 농도의존적으로 PPAR-감마의 전사활성을 증가시키는 것으로 확인되어 PGA가 항비만제로서 유용할 것임을 확인할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

1. 폴리감마글루탐산을 유효성분으로 함유하는 비만예방 및 치료용 조성물.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 조성물은 약제학적 조성물인 것을 특징으로 하는 비만예방 및 치료용 조성물.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 조성물은 식품첨가제용 조성물인 것을 특징으로 하는 비만예방 및 치료용 조성물.
4. 제 1항에 있어서,
   약리학적으로 허용되는 담체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비만예방 및 치료용 조성물.
5. 폴리감마글루탐산을 유효성분으로 함유하는 비만예방 및 치료용 식품조성물.
6. 폴리감마글루탐산을 유효성분으로 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비만예방 및 치료용 조성물의 제조방법.

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