KR20130000664A - 생약추출물을 함유하는 각성효과가 있는 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각성, 집중력향상, 운동수행능력향상 등의 효과가 있는 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로, 국화추출물, 민들레추출물, 두릅추출물, 냉이추출물, 석창포추출물, 과라나 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물에 관한 것이다.

Description

생약추출물을 함유하는 각성효과가 있는 조성물{Composition with stimulating effect, comprising the extract of medicinal plants}
본 발명은 생약추출물을 포함하는 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각성, 집중력향상 및 운동수행능력향상 효과가 있는 조성물에 관한 것이다.
현대사회는 운전자, 야간 근로자, 운동선수, 수험생 등과 같이, 장시간 동안 집중력 및 각성 상태를 유지하고, 정신적 피로를 경감시켜 활력을 보충하여야 할 필요가 있는 하는 경우가 많이 생긴다. 커피는 집중력이나 각성이 필요할 때 많이 이용되는데, 이러한 유효한 효과는 카페인에 의한 것으로 추정되고 있다(Seo HS등, J. Agric. Food Chem., 56:4665-4673, 2008).
카페인은 전 세계적으로 널리 이용되는 식물성 알칼로이드계의 약물 줄 하나로써 흥분제와 각성제로 알려져 있다(Lee HW. Culinary research. 6:343-355, 2000). 일반적으로 카페인은 중추신경계와 내분비계를 자극하여 집중력을 높이고 반응시간 감소 및 피로의 지연 등에 효과가 있는 것으로 보고되어 있다. 그러나 하루 300 mg 이상의 카페인을 섭취하면 산소 소모의 증가, 체내 에너지 손실 및 대사율 증가를 초래할 뿐만 아니라 비장의 DNA 합성 감소, 위액 분비 증가 및 위장 질환 유발, 점막의 비대를 초래하는 등의 각종 기형학적 변화를 가지고 올 수 있다(Leblanc J 등, J. Appl. Physiol. 59:832-837, 1985). 단기간의 카페인 섭취는 인슐린 민감성을 증가시키는 긍정적인 효과를 가지지만 만성적으로 섭취할 경우 제 2형 당뇨병 발생을 촉진시킨다고 보고된 바 있다(Thong FS 등, J. appl. Physiol., 92:2347-2352, 2002).
따라서, 장기 복용으로도 신체에 위해하지 않으면서 각성효과를 줄 수 있는 조성물을 찾는 것이 필요하다.
본 발명은 각성효과, 집중력향상 또는 운동수행능력향상 효과를 가지며, 장기복용으로도 인체에 이로운 효과를 줄 수 있는 조성물 및 이를 이용하는 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 국화(Chrysanthemum), 민들레(Dandleion), 두릅(Aralia elata), 냉이(Shepherd’s purse), 석창포(Acori graminei Rhizoma), 과라나(Guarana)의 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물 및 이를 사용하는 방법을 제공한다.
본 발명의 국화, 민들레, 두릅, 냉이, 석창포, 과라나의 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물은 각성, 집중력향상, 운동수행능력향상을 위하여 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 각성, 집중력향상, 운동수행능력향상을 위한 식품, 건강음료, 식품첨가제, 식품보조제, 의약품, 의약부외품, 사료 또는 사료용 첨가제에 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 조성물을 랫트에 투여하였을 때의 Open Field Test 결과를 나타낸 것이다. A: 단회투여 B: 만성투여(3주). 막대그래프에 표시된 알파벳이 다른 경우, Duncan′s multiple range test에 의하여, 다른 군과 통계학적으로 의미있게 다르다(P<0.05)는 것을 의미한다.
본 발명은 각성, 집중력향상 또는 운동수행능력향상 등의 효과가 있는 조성물에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 국화(Chrysanthemum), 민들레(Dandleion), 두릅(Aralia elata), 냉이(Shepherd’s purse), 석창포(Acori graminei Rhizoma), 과라나(Guarana)의 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서는 국화, 민들레, 두릅, 냉이, 석창포 및 과라나의 추출물을 포함하는 용액을 랫트에 단회 또는 3주간 장기 투여하고, 카페인을 단 회(1회) 또는 3 주간 장기 투여한 경우와 비교하였다.
일 실시예의 의하면, open field test결과, 카페인 투여군은 대조군과 비교하여 보다 활동적으로 각성상태이었으며, 본 발명의 조성물 역시 카페인 투여군과 같은 수준의 활동 정도를 나타내는 것이 확인되었다. 이는 1회 투여 및 3주간 투여에서 모두 동일하였으며, 이로부터 본 발명의 조성물이 카페인과 유사하게 각성 효과가 있음을 알 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에서 Plus maze test 시험결과, 1회 또는 3주간 투여군 모두에서 카페인 투여군 및 본 발명의 조성물 투여군 모두 통계적으로 의미있는 차이를 보이지 않은 것으로 보아, 상기 open filed test에서 보여준 활동성의 증가(각성)는 조성물의 투여로 인하여 불안감(anxiety)이 증가되었기 때문이 아니라는 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시 예에서, 카페인 또는 본 발명의 조성물을 투여하였을 때, 총콜레스테롤, 중성지방, LDL-콜레스테롤 농도는 각 군 간의 유의적 차이가 나타나지 않았으나, 유익한 콜레스테롤인 HDL-콜레스테롤 농도의 경우 카페인 투여군에 비해 본 발명의 조성물을 투여한 군에서 유의적으로 높은 수준을 보였다. HDL-콜레스테롤은 몸에 유익한 성분으로서, 이의 저하는 비만, 고지혈증, 당뇨병, 담석증에서 흔히 나타나고 허혈성 심질환이나 뇌졸중의 risk factor가 된다. 본 발명의 조성물은 각성효과와 관련해서는 카페인과 유사하나 카페인 투여시 보다 HDL-콜레스테롤 농도를 높게 유지할 수 있어, 카페인 보다 우수한 효과를 갖는다.
본 발명의 조성물에 포함되는 각 생약의 추출물은 당업계에 공지된 방법에 의하여 제조될 수 있다. 예를 들어 용매추출법에 의하여 제조될 수 있는데, 물, 에탄올, 메탄올과 같은 알코올, 아세톤, 에틸아세테이트, 헥산 등과 같은 유기용매에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼합용매를 사용하여, 당업계에 공지된 온도 범위에서 추출할 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 추출물은 동결건조 혹은 분무건조 등에 의하여 건조된 건조분말 형태로 사용이 가능하다.
본 발명에 따른 조성물에 포함되는 각 생약의 추출물의 함량은, 예를 들어 국화 추출물 5~10 중량부, 민들레 추출물 5~10중량부, 두릅 추출물 1~2 중량부, 냉이 추출물 7~15 중량부, 석창포 추출물 1~2 중량부, 과라나 추출물 0.5~1.5 중량부를 포함하도록 제조될 수 있다.
본 발명의 국화, 민들레, 두릅, 냉이, 석창포, 과라나의 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물은 의약품, 의약부외품, 건강식품이나 건강음료, 식품첨가제, 식품보조제, 사료, 사료용 첨가제 등 다양한 용도로 사용할 수 있다. 상기 용도를 위하여 당 업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조될 수 있다. 예를 들어, 차, 주스, 음료, 과실음료, 젤리, 추잉껌, 초코렛, 아이스크림, 캔디, 비스켓 등의 과자류, 스낵, 빵, 케이크, 보충제 등의 형태로 제공이 가능하다. 또는 액상, 현탁액, 정제, 츄어블정, 분말, 과립, 당의정, 발포정, 캡슐, 트로키, 시럽, 구강내 용해필름, 스프레이제, 환제, 엑기스 등의 다양한 형태로 제공될 수 있으며, 이로 제한되지 않는다.
본 발명의 조성물을 포함하는 식품, 식품첨가제, 사료, 사료첨가제를 제조하는 경우, 통상 배합되는 물질, 예를 들어, 식품소재(과실이나 젤리 등을 포함), 유성분, 탄산, 부형제(조립제 포함), 희석제, 감미제, 향미제, 산미제, 천연색소, 소맥분, 전분, 당, 유지류, 각종 단백질, 비타민, 무기질, 카카오분말, 기타 생리활성성분, 호르몬, 영양성분 등으로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상을 첨가하여 제조될 수 있다.
본 발명의 조성물을 의약품 또는 의약부외품으로 제조하는 경우, 이에 적합한 제약상 허용가능한 담체, 보조제, 안정화제, 증점제, 착색제, 향료제, 결합제, 윤활제, 부형제와 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 국화, 민들레, 두릅, 냉이, 석창포, 과라나의 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물의 투여량은 목적에 따라 달라지며, 예를 들어, 100μg 내지 약 2g/체중 kg의 범위 또는, 약 1mg 내지 약 1g/체중 kg 범위로 투여할 수 있다.
실시예
이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다는 것은 당연하다.
<통계처리>
모든 자료의 처리는 SPSS-PC+ 통계 package를 사용하여 처리하였다. 각 항목에 따라 백분율과 평균치±표준오차(SE)를 구하고 각 군 간의 평균차이에 대한 유의성 검정을 위해 one-way 분산분석(ANOVA)을 시행하여 Duncan's multiple range test를 이용하였으며 통계적 유의성은 5% 수준에서 평가하였다.
<시료의 제조>
민들레 추출물 분말은 ㈜바이오랜드(천안, 한국)에서 구입하였으며 과라나 분말은 Xi'an HuaRui Bio-Engineering Co., Ltd. (Shaanxi, 중국)에서 제공받았다. 냉이, 두릅, 국화, 석창포는 ㈜금강제약(창원, 한국)에서 제공 받아 각 30 배 분량의 물로 100℃에서 10분간 열수 추출하였으며 여과(Whatman No. 1)한 후 동결건조(Freeze Dryer FD 5512, (주) 일신랩, 한국) 하였다.
표1과 같은 조성으로 각 추출물을 포함하는 시료 용액을 제조하였으며 (시료-30), 이를 10배 희석한 용액 (시료-3)도 시험에 사용하였다.
Figure pat00001
<동물의 사육 및 시료의 투여>
5주령의 SD계 수컷 흰쥐 20마리를 ㈜코아텍사로 부터 구입하여 1주일간 lab-chaw 식이 (5057, ㈜애그리브랜드 퓨리나 코리아)를 제공하면서 적응시킨 후 체중에 따라 난괴법에 의하여 대조군, 카페인 투여군, 시료-30 투여군, 시료-3 투여군으로 나누었다. 실험동물은 동물실험실에서 개개의 케이지에서 사육하였으며 3주 동안 lab-chaw 식이와 증류수를 자유로이 섭취하도록 하였다.
사육기간 동안 사육실의 온도는 20℃, 습도는 55%를 유지하였으며 명암은 12시간(08:00~20:00)을 주기로 자동 조절하였다. 식이섭취량은 매일 기록하였고 7일마다 체중을 측정한 후, 사육일지의 자료를 분석하였다.
카페인 투여군은 매일 15 mg/kg의 카페인을 복강 내 주사 하였고, 시료-3투여군 및 시료-30투여군은 각 시료 1mL씩을 매일 경구 투여하였다. 각 시험군에 투여로 인해 유발되는 스트레스를 동일하게 하기 위하여, 대조군과 시료-3 투여군과 시료-30 투여군에 카페인 투여군에 투여된 카페인용액과 같은 양의 생리식염수를 복강 내 주사 하였으며, 대조군과 카페인 투여군에 시료-3 또는 시료-30 투여군과 같은 양의 생리식염수를 경구 투여 하였다.
<혈액 및 각종 장기의 채취>
상기와 같이 시료 또는 생리식염수를 투여하며3주간 사육 후, 실험동물들을 12시간 동안 절식시킨 다음 마취 후 복부하대정맥으로부터 혈액을 채취하였다. 혈액은 3000 rpm에서 30분간 원심분리 하여 혈장을 분리하였다. 분리한 혈장은 -80℃에서 냉동보관 한 후 분석에 이용하였다. 간, 신장, 심장, 비장, 뇌, 부신, 갑상선 등의 조직을 적출하여 남아있는 혈액 및 기타 부착물질을 생리식염수로 제거하고 수분 제거 후 무게를 측정 하였으며 간은 comet assay를 위하여 HBSS buffer (136.89 mM NaCl, 5.37 mM KCl, 0.33 mM Na2HPO4, 0.44 mM KH2PO4, 4.17 mM NaHCO3, 5.55 mM glucose, 20.14 mM HEPES)에 보관하였다.
< 실시예 1> Open field test ( OFT )
상기 동물의 사육 및 시료투여 방법에 따라 사육된 랫트에 대하여 Open field test를 실시하였다.
안정화 시킨 랫트를 25 구역으로 나누어진 상자(40×40×40 cm)에 넣고 30 초 간 적응 시킨 후 5분간 각 칸마다의 방문횟수를 측정하였다. 이때 머리, 몸 그리고 네 다리가 모두 한 칸에 들어간 것을 기준으로 측정 하였다.
시료의 단 회 투여 후와 만성적인 투여 후의 효과를 알아보기 위하여, 1회 투여 후와 3주 사육 후 같은 방법으로 시행하였다.
시료를 1회 투여 하였을 경우, frequency of crossing(각 칸에 방문횟수) 가 대조군은 35.20± 3.992회, 카페인 투여군은 60.20± 2.538회, 시료-3 투여군은 38.00± 5.657회, 시료-30 투여군은 53.80± 5.571회이었다. 카페인 투여군은 대조군과 비교하여 유의하게 frequency of crossing 가 증가하였으며, 시료-30투여군 역시 카페인 투여군과 같은 정도로 frequency of crossing 가 증가하였다 (도1의 A).
시료의 3주간 만성적 투여 시, frequency of crossing가 대조군은 27.80± 4.116회, 카페인 투여군은 47.20± 2.437회, 시료-3 투여군은 31.00± 4.347회, 시료-30 투여군은 55.60± 9.821회로서, 카페인 투여군은 대조군과 비교하여 유의하게 frequency of crossing이 증가하였으며, 시료-30 투여군에서도 유의적인 증가효과를 보였다(도 1의 B).
카페인은 기저전뇌 아데노신 수용체의 작용을 차단하고, 피질에서 서파 활동의 감소를 야기하는 것으로 알려져 있으며(Friedwald 등, Clin. Chem. 18:499-502, 1972), 권 등의 연구에서는 카페인의 투여가 각성 기간, 특히 활동 각성 기간의 증가에 영향을 미치며 이는 카페인 용량에 의존적이라는 연구 결과를 보고한 바 있다(Kwon 등, J Korean Soc. Biol. Ther. Psychiatry 12:252-267, 2006). 본 실험의 결과로, 본 발명의 생약식물의 추출물을 함유하는 조성물이 단기 및 장기적으로 투여되면 각성, 집중력향상, 운동수행능력향상의 효과를 나타내는 것으로 사료된다.
< 실시예 2> Plus maze test ( PMT )
상기 동물의 사육 및 시료투여 방법에 따라 사육된 랫트에 대하여 plus maze test를 실시하였다.
중앙에 7.5 cm×7.5 cm의 사각 플랫폼이 있고, 그 플랫폼을 둘러싸고 길이 40 cm, 폭 8 cm의 네 개의 통로가 십자모양으로 붙어있는 상자를 이용하였다. 서로 마주하고 있는 두 개의 통로를 28.5 cm 높이의 벽으로 막힌 폐쇄형 공간으로 설계하였으며 나머지 마주하는 두 개의 통로는 동물이 떨어지지 않도록 1 cm 높이의 턱이 있는 개방된 공간으로 설계하였다. 바닥에서 50 cm 높이에 위치하도록 한 기구에 동물을 중앙의 플랫폼에서 개방형 통로 쪽을 향하게 놓은 후 개방형 통로에 출입한 횟수와 머문 시간을 5분간 기록하였다. 시료를 1회 투여하였을 때와 3주간 투여하였을 때 각각 측정하였다.
Figure pat00002
Open arms에 출입한 빈도수와 머문 시간을 측정한 plus-maze test결과, 1회 투여와 3 주간의 만성적 투여 모두 각 그룹간의 유의성이 나타나지 않았다. 우울증 증세를 가진 동물들의 행동양상은 closed arms에 방문하는 시간이 길어지며 반면 항우울제 투여 시는 open arms에 방문하는 횟수 및 방문시간이 길어지는 결과를 보이는 것으로 보고된 바 있다. 그러나 본 연구에서는 그러한 행동양상의 차이를 보이지 않았다. 이는 실시예 1의 open field test에서의 frequency of crossing의 증가는 조성물의 투여로 인하여 불안감(anxiety)이 증가되었기 때문이 아니라는 것을 알 수 있다. (Neuroscience research 60:372-379, 2008)
< 실시예 3> 시료의 3주 투여 후의 체중증가량 및 장기 무게에 미치는 영향
상기와 같이, 3주간 시료를 투여하며 사육한 랫트의 체중증가량은 대조군, 카페인투여군, 시료-3 투여군, 시료-30투여군 사이에서 유의적 차이를 보이지 않았다. 간, 뇌, 부신, 비장, 갑상선, 신장의 무게 역시 유의적 차이가 없었으며, 체중에 따른 장기무게 역시 차이가 없는 것으로 나타났다. 심장 무게에서만 대조군에 비해 카페인투여군과 시료-30군 투여군에서 유의적으로 낮은 것으로 나타났으나 체중 증가량에 따른 심장의 무게(상대적인 중량)는 유의적 차이가 없었다 (표 3).
Figure pat00003
Figure pat00004

< 실시예 4> 시료의 3주 투여가 혈중 지질농도에 미치는 영향
　상기와 같이, 3주간 시료를 투여하며 사육한 랫트에서 채취한 혈액에서의 총콜레스테롤, 중성지방, HDL-콜레스테롤의 양을 비씨에스 진단키트 (Bioclinical system, 한국)를 이용하여 비색 측정 방법을 이용하였다. LDL-콜레스테롤의 양은 Friedewald's 공식(Clin. Chem.. 18:499-502, 1972)을 이용하여 산출하였다.
총콜레스테롤, 중성지방, LDL-콜레스테롤 농도의 경우 각 군 간의 유의적 차이가 나타나지 않았다. 그러나 유익한 콜레스테롤인HDL-콜레스테롤 농도의 경우 카페인 투여군에서 34.7 mg/dL인데 반해, 시료-30투여군에서는 42.1 mg/dL로 유의적으로 높은 수준을 보였다. 본 발명의 조성물이 HDL-콜레스테롤을 증가시킴으로써 지질대사에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 사료된다 (표 4).
Figure pat00005
국화, 민들레, 두릅, 냉이, 석창포, 과라나 추출물을 유효성분으로 함유하는 조성물을 사용한 다양한 형태의 제제를 하기와 같이 제조하였으며, 이로 발명의 범위가 제한되는 것은 아니고 필요에 따라 다양한 형태의 제제를 만들 수 있다.
< 제조예 1> 드링크제
국화, 민들레, 두릅, 냉이, 석창포, 과라나 추출물 5중량%
(각 조성비 7.5:7.5:1.5:9:1.5:1)
비타민 C 1중량%
비타민 B1 0.1 중량%
비타민 B2 0.1 중량%
L-아르기닌 3 중량%
과당 40 중량%
과즙 1 중량%
향료 0.1 중량%
물 잔량
위의 성분 및 조성으로 혼합하여 통상의 음료제조 방법으로 제조하였다.
< 제조예 2> 츄잉껌
국화, 민들레, 두릅, 냉이, 석창포, 과라나 추출물 10g
(각 조성비 5:5:1:9:1:1)
껌베이스 200g
설탕 500g
물엿 80g
연화제 3g
보습제 2g
유화제 1g
솔비톨 3g
천연색소 0.1g
위 성분을 예비가열한 믹서에서 혼합한 후, 향료 10g을 첨가하여 혼합하고 압연하여 추임껌을 제조하였다.
<제조예 3> 발포정
국화, 민들레, 두릅, 냉이, 석창포, 과라나 추출물 10중량%
(각 조성비 7.5:7.5:1.5:9:1.5:1)
비타민 C 5중량%
비타민 B1 1 중량%
비타민 B2 1 중량%
L-아르기닌 5 중량%
과당 40 중량%
과즙 5 중량%
향료 2 중량%
탄산수소나트륨 3 중량%
물 잔량
위의 성분 및 조성으로 혼합하여 통상의 발포정 제조 방법으로 제조하였다.

Claims (5)

  1. 국화 추출물 5~10 중량부, 민들레 추출물 5~10중량부, 두릅 추출물 1~2 중량부, 냉이 추출물 7~15 중량부, 석창포 추출물 1~2 중량부 및 과라나 추출물 0.5~1.5 중량부를 유효성분으로 포함하는 각성효과, 집중력향상 또는 운동수행능력향상 효과가 있는 식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 국화 추출물 7.5 중량부, 민들레 추출물 7.5 중량부, 두릅 추출물 1.5 중량부, 냉이 추출물 9 중량부, 석창포 추출물 1.5 중량부 및 과라나 추출물 1 중량부을 유효성분으로 포함하는 각성효과, 집중력향상, 또는 운동수행능력향상 효과가 있는 식품 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항의 조성물을 포함하는 식품 또는 식품 보조제.
  4. 제3항에 있어서, 차, 주스, 음료, 과실음료, 젤리, 추잉껌, 초코렛, 아이스크림, 캔디, 비스켓, 과자, 스낵, 빵, 케이크, 보충제, 액상, 현탁액, 정제, 츄어블정, 분말, 과립, 당의정, 발포정, 캡슐, 트로키, 시럽, 구강내 용해필름, 스프레이제, 환제 및 엑기스로 구성된 군으로부터 선택되는 형태로 제조되는 것인 식품 또는 식품보조제.
  5. 국화 추출물 5~10 중량부, 민들레 추출물 5~10중량부, 두릅 추출물 1~2 중량부, 냉이 추출물 7~15 중량부, 석창포 추출물 1~2 중량부 및 과라나 추출물 0.5~1.5 중량부를 유효성분으로 포함하는 각성효과, 집중력 향상, 또는 운동수행능력향상 효과가 있는 의약조성물.
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