KR20130130411A

KR20130130411A - 개암나무 화분 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 및 지구력 증진용 조성물

Info

Publication number: KR20130130411A
Application number: KR1020120054209A
Authority: KR
Inventors: 김현우; 최선; 김윤정; 최명권; 김영주
Original assignee: 중국 길림 바이탈 바이오테크놀로지 그룹 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2013-12-02

Abstract

본 발명은 개암나무 화분 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 또는 지구력 향상 활성을 갖는 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명의 개암나무 화분 에탄올 추출물은 근력 및 지구력 향상 효과가 우수하여, 근력 및 지구력 향상을 위한 의약품 또는 기능성 식품 등에 유용하게 사용할 수 있다.

Description

개암나무 화분 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 및 지구력 증진용 조성물{Composition for enhancing muscular strength and stamina comprising extract of hazel pollen as effective component}

본 발명은 개암나무 화분 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 또는 지구력 향상 활성을 갖는 조성물, 약학조성물 및 건강기능식품에 관한 것이다.

고도 경제 사회 진입에 따른 환경, 의료, 복지 및 식생활 분야의 개선으로 인간의 평균 수명이 크게 연장되었다. 그러나 연령 증가에 따라 근육량 감소로 인하여 근력 및 지구력이 점차 저하되어 유연성과 민첩성이 떨어지게 되어 골절 등의 위험이 따르게 된다. 근육량의 감소는 근섬유 수와 근섬유 크기의 감소 때문이며 근섬유의 손실은 30세에서 80세 사이의 약 30%나 되는 것으로 알려져 있다. 이러한 근력의 감소는 20대 이후부터 조금씩 감소하다가 60대가 넘어서면서 급격히 떨어지며, 이는 노화 자체에 따른 것일 수 있으나 운동부족, 영양부족, 외상, 질병, 약물복용 등에 의한 외적 요인들도 복합적으로 작용한다.

골격근 섬유는 일반적으로 I형(산화성/서근) 또는 II형(당분해성/속근) 섬유로 분류된다. 이들은 농도, 대사 및 피로에 대한 감수성과 관련하여 현저한 차이를 나타낸다. I형 섬유는 미토콘드리아가 풍부하고, 에너지 생성에 주로 산화 대사를 이용하여 ATP의 안정하고 장기 지속되는 공급을 제공하므로 내피로성이다. II형 섬유는 3개의 아형: IIa, IIx 및 IIb를 포함한다. IIb형 섬유는 최저 수준의 미토콘드리아 함량 및 산화 효소를 가지며, 주 에너지 공급원으로 당분해 대사에 의존하고 피로에 민감한 반면, IIa 및 IIx형의 산화 및 수축 기능은 I형과 IIb형 사이이다. 성인의 골격근은 유연성을 나타내며, 운동 훈련 또는 운동뉴런 활성의 조절과 관련하여 상이한 섬유 유형 사이에서 전환될 수 있다.

운동 선수에서 근섬유 조성의 측정 결과 엘리트 지구력 운동선수들은 단련된 근육조직에서 II형 섬유보다 비교적 더 많은 I형 섬유를 갖는 것으로 나타났다. 마라톤 선수들은 또한 더 많은 I형 섬유를 갖는 경향이 있다. I형 섬유가 신체 지구력 능력을 통제하는 인자일 수도 있음이 제시되었다. 반대로, 노화 및 신체 활동저하는 I형 섬유, 산화 능력 및 인슐린 민감성의 감소와 관련되는 상태이다. 근육 산화 능력은 지구력 및 내피로성을 측정하는 결정적인 인자인 것으로 생각된다. 산화성 근섬유(I형 섬유)의 수를 제어함으로써 지구력 운동에 대한 골격근의 적합한 대사 반응이 있는 것으로 보인다.

IIb형 골격근 섬유의 IIa형 및 I형으로의 전환은 상이한 신호전달 경로에 의해 조절된다. 예를 들면, Ras/미토겐-활성화 단백질 키나제(MAPK), 칼시네우린, 칼슘/칼모듈린-의존성 단백질 키나제 IV 및 퍼옥시좀 증식제 γ 공활성화제 1(PGC-1) 화합물들은 상기 경로를 조절할 수 있으며, 골격근 섬유에 영향을 미칠 수 있다.

신체 근력 및 지구력 향상을 위해서는 식이요법과 과학적 트레이닝뿐만 아니라, 기술, 장비 등을 모두 포함한 운동능력 향상보조물(ergogenic aid)의 도움이 필요하며 특히, 영양학적 에너지 보충제는 필요한 영양소와 에너지를 빠르고 효율적으로 얻을 수 있게 해주며, 운동에 따른 피로의 누적과 에너지의 고갈을 지연시킴으로써 운동수행력을 향상시킬 수 있다는 긍정적인 요인으로 작용한다. 그러나 이러한 영양 보충제라고 소개된 제품을 이용하더라도, 때로는 근력 및 지구력 향상에 영향을 미치지 않거나 오히려 해로운 것일 수도 있다. 근력 및 지구력 향상을 위한 영양 보조물인 스테로이드 등을 일정량 이상 복용하면 운동 수행능력을 현저히 증가시키는 효력을 나타낼 수 있으나 건강에 서서히 치명적인 부작용을 미치게 되어 심근경색, 간기능 저하 등을 초래하게 되는 위험성이 있어 IOC도 도핑리스트에 포함시켜 복용을 금지시키고 있다.

국내의 경우 스포츠 생리학 분야에서 근력, 지구력 및 운동 수행 능력 향상에 대한 보조제에 관한 연구는 주로 단백질 보충제가 신체 근력에 미치는 영향, 신체 대사에 대한 아미노산 함유 음료의 영향, 크레아틴의 구강 섭취가 근육, 근력 및 지구력 증강에 미치는 영향 등에 관한 연구 등이 있으며 주로 선수들의 운동 능력 향상을 위한 보조제의 인체 내의 영향에 관한 것이다. 그러나 이러한 단백질 보충 섭취가 운동 시 근력 및 지구력 향상에 영향을 주지 못하며, 과도한 아미노산이 에너지로 산화되거나 체내 저장되어 체중증가, 소변을 통한 칼슘의 다량배출 등의 부작용이 있으며 극도의 고단백 식이는 신장에 무리를 줄 수 있다고 보고되고 있다.

현재 대부분의 운동능력향상 보조제는 주로 에너지 식품 또는 스포츠 음료의 형태로 시판되고 있으나 이들 운동능력향상 제품들은 대부분 단편적 원리에 근거한 제품이며 임상적 효능 평가 하에 개발된 제품이 아니며 연구 결과도 일부 부작용이 보고되고 있어 많은 문제를 안고 있다. 즉, 아직까지는 임상시험을 거쳐 근력향상 능력 및 안전성이 입증된 제품은 없다고 판단된다. 반면, 식품가공 원료로 허가된 생약재는 부작용없이 안전하게 모든 사람이 섭취할 수 있다는 점에서 근력 및 지구력 향상 효능을 기준으로 한 기능성 식품으로의 개발에 그 중요성이 있다.

한국공개특허 제2008-0055903호에는 우유 유래 조성물 및 근육량 또는 근력을 강화하기 위한 용도가 개시되어 있고, 한국공개특허 제2012-0005111호에는 감초 추출물을 유효성분으로 함유하는 지구력 내지 운동능력 증진용 조성물 및 그 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 개암나무 화분 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 및 지구력 증진용 조성물과는 상이하다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명에서는 개암나무 화분에 에탄올을 첨가하여 추출한 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 및 지구력 향상 활성이 우수한 조성물을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 개암나무 화분 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 또는 지구력 향상 활성을 갖는 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 개암나무 화분 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 또는 지구력 증진용 약학조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 개암나무 화분 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 또는 지구력 증진용 건강기능식품을 제공한다.

또한, 본 발명은 개암나무 화분에 70~90% 에탄올을 첨가하여 4~6시간 동안 추출하여 제조하는 것을 특징으로 하는 근력 또는 지구력 향상 활성을 갖는 개암나무 화분 추출물의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 조성물은 개암나무 화분 에탄올 추출물을 유효성분으로 포함함으로써, 근력 및 지구력 향상 효과가 우수하며, 식물 원료를 이용하기 때문에 부작용이 없고 안전성이 입증되어, 근력 및 지구력 향상을 위한, 의약품, 식품 등에 유용하게 사용할 수 있다.

도 1은 각각의 처리군에 따른 실험동물의 근력을 비교분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 각각의 처리군에 따른 실험동물의 주행 능력을 비교분석한 결과를 나타낸 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 개암나무 화분 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 또는 지구력 향상 활성을 갖는 조성물을 제공한다.

본 발명의 조성물에서, 상기 개암나무 화분 추출물은 개암나무 화분 에탄올 추출물일 수 있는데, 구체적으로는 개암나무 화분에 70~90% 에탄올을 첨가한 후 4~6시간 동안 추출하여 수득할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 개암나무 화분에 80% 에탄올을 첨가한 후 5시간 동안 추출하여 수득할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 본 발명의 조성물에서, 상기 개암나무 화분 추출물은 조성물 내에 0.1~5 중량% 함유될 수 있는데, 개암나무 화분 추출물 함량이 0.1 중량% 미만이면 효과가 미미하고, 5 중량%를 초과하면 조성물의 쓴맛이 증가하여 음용이 부적합하고, 경제성이 현저히 감소하는 문제점이 있다.

본 발명은 또한, 개암나무 화분 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 또는 지구력 증진용 약학조성물을 제공한다.

본 발명의 추출물을 포함하는 약학조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 추출물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용 가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 추출물을 포함하는 약학조성물은, 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. 추출물을 포함하는 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등을 포함한 다양한 화합물 혹은 혼합물을 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 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트 (calcium carbonate), 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 단순 희석제인 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 발명의 추출물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 추출물은 1일 0.0001 내지 100 mg/kg으로, 바람직하게는 0.001 내지 100 mg/kg으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 추출물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내(intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.

본 발명은 또한, 개암나무 화분 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 또는 지구력 증진용 건강기능식품을 제공한다.

또한, 본 발명은 근력 또는 지구력 증진 효과를 나타내는 상기 개암나무 화분 추출물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조첨가제를 포함하는 건강기능식품을 제공한다. 상기 개암나무 화분 추출물은 바람직하게는 에탄올 추출물이다. 상기 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류 등이 있다.

또한, 근력 또는 지구력 증진 효과를 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 물 100 중량부에 대하여 상기 추출물 2~13 중량부, 산미제 또는 감미제 0.5~4 중량부로 이루어질 수 있다.

본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 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, 에리트리톨 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 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.

상기 외에 본 발명의 추출물은 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 추출물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 추출물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

본 발명은 또한, 개암나무 화분에 70~90% 에탄올을 첨가하여 4~6시간 동안 추출하여 제조하는 것을 특징으로 하는 근력 또는 지구력 향상 활성을 갖는 개암나무 화분 추출물의 제조방법을 제공한다. 상기 개암나무 화분 추출물의 제조방법은 바람직하게는 개암나무 화분에 80% 에탄올을 첨가하여 5시간 동안 추출하여 제조할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

재료 준비

본 발명의 원료인 개암나무(Corylus heterophylla var. thunbergii) 화분을 (주)길림배달생물과학기술유한회사로부터 5시간 동안 80% 주정으로 추출하였다. 상기 추출물은 Whatman No.1 여과지를 이용하여 여과 후 회전감압농축기를 사용하여 농축하였다. 이를 동결건조 후 분말로 만들어 100 mesh 체로 쳐서 본 실험에 사용하였다. 또한, 본 소재와의 효능비교 평가를 위하여 근력 강화 보조제로 시중에 유통되는 글루타민(L-glutamine, (주)대상, Korea)을 선정하여 대조구로 사용하였다.

실험방법

1. 실험동물 식이

수컷 5주령 마우스(mouse: ICR) 84마리를 (주)중앙실험동물로부터 분양받아 고형배합사료((주) 퓨리나 사료)로 1주일간 예비사육한 후 무작위로 10마리씩 8 군(대조군: CON-Control group, 글루타민 섭취군: GT-Glutamine treated group, 물 추출물 섭취군: DW 25, 50 및 100 mg/kg-DW 추출물 섭취군 그리고 주정 추출물 섭취군: EtOH 25, 50 및 100 mg/kg-EtOH 추출물 섭취군)으로 나누고 시험물질은 6주동안 1일 1회 투여하였으며, 물과 사료는 자유롭게 섭취하도록 공급하였다.

동물 사육실의 환경은 온도 23±1℃, 습도 50±5%, 12시간 간격으로 낮과 밤의 사이클(12-hour light-dark cycle)을 유지하였으며, 식이 섭취량과 체중 증가량은 1주일에 1회 일정한 시간에 측정하였다. 실험에 이용된 식이는 AIN-93G를 기준으로 하였으며, 식이의 총 중량은 전분 및 단백질량에서 조정하였다.

2. 실험동물 근력측정

모든 처리군은 2주일에 1회 근력 측정을 실시하였다. 측정방법은 Smith 등의 방법을 수정하여 실시하였다. 최대근력 판정은 마우스(mouse)가 철봉(horizontal bar)을 놓는 시점으로 하였으며, 그때의 수치를 디지털 인장 측정기(digital force gauge)를 통하여 나타내었다.

3. 실험동물 주행 능력 측정

모든 처리군은 시험물질 투여 후 4, 5, 6주에 트레드밀(treadmill)을 이용하여 주행 능력을 측정하였다. 측정방법은 트레드밀 시험의 경우 투여 후 4, 5 및 6주에 트레드밀(Rota-rod, Ugobasil) 상에서 떨어질 때까지의 주행시간을 측정하였다. 20 rpm의 운동강도에서 운동을 시작하여 분당 2.5 rpm씩 속도를 증가시켜 가면서 최종 50 rpm의 속도에서 떨어질 때까지의 운동지속시간을 측정하였다.

4. 실험동물의 생화학적 분석

6주간의 실험기간 후 18시간 절식을 시켰으며, 그 후 에테르로 실험동물을 마취시켰다. 분석에 필요한 혈액은 안와총정맥으로부터 취하였으며, EDTA(ethylenediaminetetra acetic acid)를 첨가하여 응고를 방지한 후, 3,000 rpm에서 10분 동안 원심분리한 후에 혈장을 취하여 분석 시까지 -70℃에서 보관하였다.

채혈 후 간장 및 골격근을 적출하여 무게 측정 후 분석 시까지 -70℃에 보관하였다. 혈중 포도당 농도는 혈당측정기(Precision QID, Medisense, USA)를 이용하여 분석하였으며, 무기인산은 몰리브덴 색소법을 이용한 키트(Bio Clinical System Co., Korea), 암모니아는 인도페놀(indophenol)법을 이용한 키트(아산제약(주), Korea)로 분석하였다. 또한, 크레아틴은 자페 반응(Jaffe reaction)법을 이용하여 분석하였으며, 젖산탈수소 효소 농도 분석은 락테이트 디하이드로게나아제 키트(Lactate dehydrogenase kit: Roche, Switzerland)를 이용해 자동생화학분석기(Cobas Integra, Roche, Switzerland)를 이용하여 분석하였다.

근육의 글리코겐 농도는 안스론(Anthrone)법을 이용하여 분석하였다. 즉, 일정량의 근육을 취하여 30% KOH 용액에 용해시키고, 100℃의 끓는 물에서 20분간 중탕 후, 실온에서 20분간 방치하였다. 여기에 95% 에탄올을 가하여 2,000 xg에서 10분간 원심분리 하였다. 침전물을 증류수로 세척한 후, 증류수와 안스론(Anthrone) 시약을 가하여 끓는 물에서 20분간 반응시킨 후, 표준 포도당 용액을 이용하여 620㎚에서 비색정량을 실시하고, 표준곡선으로부터 글리코겐 농도를 산출하였다.

실시예 1: 최대 근력 분석

최대 근력 측정의 결과는 도 1과 같다. 실험물질 투여 후 2주차 측정 결과, 대조군(CON군)에 비하여 주정 추출물(p<0.01)과 글루타민(p<0.05) 투여 군에서 유의적으로 높은 근력을 보여주었으며, 4주차 결과에서는 주정 추출물 25, 100 mg/kg(EtOH 25, 100군) 투여군과 글루타민 투여군(GT군)이 대조군(CON군)에 비하여 유의하게 높은 최대근력을 보였다(p<0.05). 6주차 측정 결과 대조군(CON군)에 비하여 주정 추출물 50, 100 mg/kg(EtOH 50, 100군, 각각 p<0.01, p<0.05) 투여군과 글루타민 투여군(GT군, p<0.05)에서 평균적으로 높은 최대 근력 측정치를 보였다.

이는 본 발명에 사용한 개암나무 화분 추출물이 대조군에 비하여 근력향상에 도움을 주는 것으로 판단되며, 현재 시중에 유통하는 근력강화 보조제로 알려진 글루타민에 비하여 근력 향상에 관한 효능이 유사하거나 우수하다는 것을 보여주는 결과를 보여주었다.

실시예 2: 실험동물 주행 능력 측정

주행 능력 측정 결과는 도 2와 같다. 시험물질 투여 후 4, 5 및 6주차에 측정 결과, 대조군(CON군)에 비하여 주정 추출물(EtOH 25, 50 및 100군)과 글루타민(GT군) 투여 군에서 유의적으로 증가된 주행 시간을 보여주었다(p<0.01). 이는 본 발명에 사용한 개암나무 화분 추출물이 대조군에 비하여 지구력 증강에 상승 효과가 있는 것으로 판단되며, 특히 주정 추출물이 지구력 증강에 더 효과적이었다.

실시예 3: 생화학적 요인 분석

가. 간장 및 골격근의 무게

실험식이 마우스 각 군 간의 단위 중량에 따른 간장의 무게 및 골격근의 무게는 표 1에 나타내었다. 각 군 간의 간장의 무게는 유의적인 차이를 보이지 않았으며 비복근의 무게 측정 결과 이 역시 각 군 간의 유의적인 차이를 보이지 않았다. 그러나 지구력 운동에 관여하는 것으로 알려진 가자미근(soleus muscle)의 평균값이 대조군에 비하여 주정 추출물 100 및 50 mg/kg 투여군에서 유의성있게 증가하였으며(p<0.05), 이는 실험군이 최대 근력을 측정할 때 철봉(horizontal bar)을 더 장시간 잡고 견디게 할 수 있었을 것으로 생각된다. 이와 같은 결과를 바탕으로 장기간 실험물질 섭취와 근력측정을 병행할 경우 근육의 단위면적을 유의적인 차이로 높여 근력 향상을 야기할 것으로 예상된다.

간장 무게 및 골격근의 무게(*: p<0.05)

Group¹⁾	Liver (g)	Muscle (g)
Group¹⁾	Liver (g)	Soleus	Gastrocnemius
CON	2.92±0.928	0.053±0.0037	0.55±0.057
DW 100 mg/kg	2.20±0.642	0.057±0.0114	0.58±0.080
DW 50 mg/kg	2.62±0.949	0.056±0.0087	0.62±0.087
DW 25 mg/kg	2.37±0.861	0.055±0.0072	0.60±0.105
EtOH 100 mg/kg	2.36±0.639	0.061±0.0105^*	0.62±0.078
EtOH 50 mg/kg	3.04±0.735	0.058±0.0053^*	0.60±0.106
EtOH 25 mg/kg	2.13±1.025	0.058±0.0084	0.61±0.085
GT	2.63±0.742	0.058±0.0093	0.60±0.598

¹⁾CON: 대조군, DW: 열수 추출물 투여군, EtOH: 주정 추출물 투여군, GT: 글루타민 투여군

나. 혈중 생화학적 요소 분석

실험동물의 근력 관련 혈중 요소 분석 결과는 표 2에 제시하였다. 18시간 절식 후 실험동물의 혈중 포도당 농도는 각 군간의 유의적인 차이를 보이지 않았다. 혈중 크레아틴의 농도는 대조군(CON군)에 비하여 주정 추출물 100 mg/kg 투여군(EtOH 100군)과 글루타민 투여군(GT군)이 유의적으로 낮은 혈중 크레아틴(creatine) 농도를 보였으며(p<0.05), 혈중 암모니아(ammonia) 농도 분석 결과 주정 추출물 50 및 100 mg/kg 투여군(EtOH 100군)과 글루타민 투여군(GT군)이 대조군(CON군)에 비하여 유의적으로 낮은 농도를 나타내었다(p<0.05). 무기인산(inorganic phosphate) 분석 결과 주정 추출물 50 및 100 mg/kg 투여군(EtOH 50 및 100군, p<0.05)과 글루타민 투여군(GT군, p<0.01)이 대조군(CON군)에 비하여 유의적으로 낮은 농도를 나타내었다. 또한, 혈중 젖산 탈수소 효소 활성 분석 결과 대조군(CON군)에 비하여 주정 추출물 50 및 100 mg/kg 투여군(EtOH 50 및 100군, p<0.05)과 글루타민 투여군(GT군, p<0.01)이 대조군(CON군)에 비하여 유의적으로 낮은 활성을 나타내었다.

혈중 생화학적 요소 분석(*: p<0.05, **: p<0.01)

Group¹⁾	Glucose (mg/dl)	Creatine (mg/dl)	Ammonia (ug/dl)	Inorganic phosphate (mg/dl)	Lactate dehydrogenase (umol/g)
CON	120.4±63.66	0.68±0.128	315.8±50.61	8.91±1.040	99.0±17.72
DW 100 mg/kg	100.7±53.59	0.64±0.052	270.9±76.50	7.74±2.212	89.8±13.35
DW 50 mg/kg	105.9±55.98	0.66±0.163	285.3±39.43	7.79±1.363	91.4±22.36
DW 25 mg/kg	119.9±48.81	0.68±0.095	292.8±94.41	7.95±1.816	94.2±16.55
EtOH 100 mg/kg	103.0±31.61	0.50±0.158^*	232.8±98.03^*	7.42±1.369^*	63.6±16.44^**
EtOH 50 mg/kg	103.6±41.53	0.53±0.217	297.5±73.94	7.61±1.648^*	70.4±18.72^**
EtOH 25 mg/kg	102.6±32.42	0.61±0.250	271.5±63.86	7.63±2.189	88.1±20.00
GT	109.4±37.37	0.51±0.211^*	244.9±91.51^*	7.48±1.105^**	69.6±34.95^*

Williams 등은 합성된 크레아틴은 주로 골격근에 저장되며 이 중에서 약 60%는 인산 크레아틴 형태로 존재하면서 단시간 무산소성 운동 시 크레아틴-인산-셔틀(creatine-phosphate shuttle)을 통해 ATP를 생성, 공급하는 역할을 한다고 하였다. 김 등은 크레아틴 인산의 농도가 높다면 ATP 농도 또한 증가되어 근수축력을 향상시킬 수 있다고 보고하였다.

가장 낮은 최대 근력 측정치를 보였던 대조군(CON군)은 6주간의 근력 측정기간 동안 체내 근육 합성 및 무산소 운동 시 에너지원으로 사용하기 위해 근육 내 저장되어있는 크레아틴(creatine)을 사용하였으나 측정기간 동안의 축적된 젖산을 효율적으로 제거하지 못함으로써, 피로관련 요소 분석 결과 부정적인 경향을 보였으며, 글루타민 투여군(GT군), 개암나무 화분 주정 추출물 투여군(EtOH 군)에서 낮은 암모니아 농도와 낮은 무기인산 농도 및 유의적으로 낮은 젖산 탈수소 효소 활성 등의 긍정적인 결과를 야기한 것으로 생각된다.

본 발명에 사용한 개암나무 화분은 단백질 합성에 관여하여 근육량을 직접적으로 증가시키지는 못하지만 강한 항산화력과 항스트레스 인자들을 바탕으로 고강도의 근력 운동시 체내 단백질 분해 및 체조직 손상 등을 억제 또는 예방해 주는 근력 및 지구력 향상 보조물로서의 응용가치가 매우 높다고 여겨진다.

유산소 운동 시 주된 에너지원은 지방과 포도당이지만, 단시간의 무산소 운동 등의 근수축과 같은 신체운동은 근육에 저장되어 있는 adenosine triphosphate(ATP) 및 phospho-creatine(PC)과 같은 고에너지 인산결합이 분해될 때 생기는 에너지를 이용한다. 또한, 운동 중에 산소가 부족하면 먼저 ATP-PC 시스템에 의해 에너지가 이용되고 다음으로 당질(glycogen)의 무산소성 대사에 의한 젖산 시스템으로 생성되는 ATP에 의해서 에너지가 공급된다.

실험동물의 근육 내 글리코겐 함량 분석 결과는 표 3과 같다. 본 발명에 의하면 대조군(CON군)에 비하여 주정 추출물 50 및 100 mg/kg 투여군(EtOH 50 및 100군, p<0.05)과 글루타민 투여군(GT군, p<0.01)이 유의적으로 높은 근육 내 글리코겐 함량을 보였다. 6주간의 근력 측정기간 동안 대조군(CON군)은 ATP-PC 시스템에 의해 에너지를 얻고 간장 내 글리코겐은 젖산 시스템(lactic acid system)에 관여하여 에너지를 공급받았을 것으로 여겨지며 그 결과, 에너지 생성 후 무기인산의 혈중 농도는 상승하여 힘 생성능의 저하를 야기하였으며 체내 축적된 피로요소를 감소시키지 못하여 최대 근력 측정 결과 가장 낮은 최대 근력을 나타낸 것으로 여겨진다. 또한, 각각의 실험군이 높은 근육 내 글리코겐 농도를 보이는 것은 실험군에 투여한 소재의 항산화능과 체조직 손상 억제 및 예방 기작으로 인하여 체내 축적된 피로요소를 감소시켜 에너지를 생성시키기 위한 근육 내 글리코겐을 상대적으로 적은 양 이용한 것으로 생각된다.

근육 내 글리코겐 함량 분석(*: p<0.05, **: p<0.01)

Group¹⁾	Glycogen concentration (mg/g)
CON	0.29±0.059
DW 100 mg/kg	0.33±0.237
DW 50 mg/kg	0.32±0.062
DW 25 mg/kg	0.30±0.067
EtOH 100 mg/kg	0.37±0.091^*
EtOH 50 mg/kg	0.36±0.075^*
EtOH 25 mg/kg	0.35±0.083
GT	0.41±0.114^**

Claims

개암나무 화분 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 또는 지구력 향상 활성을 갖는 조성물.
제1항에 있어서, 상기 개암나무 화분 추출물은 조성물 내에 0.1~5 중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 근력 또는 지구력 향상 활성을 갖는 조성물.
제1항에 있어서, 상기 개암나무 화분 추출물은 개암나무 화분 에탄올 추출물인 것을 특징으로 하는 근력 또는 지구력 향상 활성을 갖는 조성물.
제3항에 있어서, 상기 개암나무 화분 에탄올 추출물은 개암나무 화분에 70~90% 에탄올을 첨가 후 4~6시간 동안 추출하여 수득하는 것을 특징으로 하는 근력 또는 지구력 향상 활성을 갖는 조성물.
개암나무 화분 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 또는 지구력 증진용 약학조성물.
개암나무 화분 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력 또는 지구력 증진용 건강기능식품.
개암나무 화분에 70~90% 에탄올을 첨가하여 4~6시간 동안 추출하여 제조하는 것을 특징으로 하는 근력 또는 지구력 향상 활성을 갖는 개암나무 화분 추출물의 제조방법.