KR20130132167A

KR20130132167A - 프로타민 및 키토올리고당을 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 조성물

Info

Publication number: KR20130132167A
Application number: KR1020120056347A
Authority: KR
Inventors: 이원경; 박상기; 박형국
Original assignee: 주식회사 엘지생활건강
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2013-12-04
Also published as: KR101890853B1

Abstract

본 발명은 프로타민 및 키토올리고당을 유효성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 프로타민 및 키토올리고당을 유효성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것이다.

Description

프로타민 및 키토올리고당을 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 조성물{A composition for prevention or treatment of obesity comprising protamine and chitooligosaccharide}

최근 경제성장과 더불어 국민소득이 향상되고 식생활이 서구화되면서 각종 동물성 식품과 가공식품의 섭취량이 늘고 있다. 이러한 식생활은 과체중을 유도하는데, 실제로 WHO(World Health Organization)는 2005년 당시 우리나라의 여성 중 54%와 남성 중 45%는 과체중이며 2015년까지 여성과 남성 각각 67%와 66%로 그 비율이 증가할 것이라고 평가하였다. 이렇게 과체중이 증가한 원인 중 하나로 서구화된 식생활과 한국의 전통적인 사회문화를 들 수 있다. 즉, 무역과 교통의 발달로 인해 서양의 식료품과 서양의 식문화가 널리 알려지면서 패스트푸드와 빵 등의 고지방 함유식품을 쉽게 접할 수 있게 되었다. 또한, 한국의 전통적인 사회문화 중에 하나인 회식을 통해 육류 등의 고지방식품과 과음을 자주 하게 된다. 이러한 고지방 음식들을 자주 섭취하면서도 운동부족으로 인해 인체에 지방이 지속적으로 축적된다. 과도하게 축적된 지방은 과체중을 유도하며, 과체중은 심혈관계질환, 암, 고지혈증 당뇨병, 성기능 장애, 그리고 관절염 등의 질병을 야기하는 비만으로 발전하게 된다. 이러한 비만은 개인적인 생활습관의 문제일 뿐만 아니라 사회적 문제이며 나아가 전 세계적인 건강문제로 대두되고 있다. 이러한 이유로 비만을 예방하고 치료하기 위하기 위하여 많은 노력을 기울이고 있다.

췌장 리파아제(pancreatic lipase)는 지방흡수에 매우 중요한 효소로서, 체내에 들어온 지방을 가수분해시켜 체내로 흡수시키는 역할을 한다. 췌장 리파아제에 의해 가수분해된 지방은 간으로 이동하여 중성지방 및 콜레스테롤의 형태로 전신에 순환 및 축적된다. 이러한 점에서, 췌장 리파아제를 억제하여 항비만 효과를 가지는 물질을 찾기 위하여 많은 연구가 이루어지고 있다.

프로타민(protamine)은 척추동물의 성숙한 정자핵 중에 존재하는 염기성 단백질을 의미하며, 프로타민은 헤파린(heparin)의 해독제로 약품으로 사용되며, 또한 강력한 항균효과(antibacterial effect)때문에 천연 식품 보존제(food preservative)로 사용되고 있다. 상기 프로타민은 섭취된 지방의 흡수를 억제하여 지방축적을 감소시키고 나아가 몸무게를 감소시키는 것으로 알려져 있다.

키토올리고당(chitooligosaccharide)은 폴리키토산(polychitosan)을 가수분해하여 얻어지는 올리고당이다. 최근에는 키토올리고당이 물에 잘 녹는다는 특징과 여러 치료효과 때문에 새로운 생체의학 물질(biomedical material)로 주목 받고 있다. 키토올리고당의 치료효과 중에는 당뇨병 치료약(antidiabetic)의 섭취를 줄일 수 있게 하는 것과, 항암작용(anti-cancer), 항균성(anti-bacterial), 항진균성(anti-fungal), 항산화제(antioxidant) 및 항돌연병이성(anti-mutagenic)이 있다. 건강식품으로서 키토올리고당은 혈압을 회복시켜 주며 면역기능 향상과 알코올로 인한 간 질환을 예방해주는 효능이 있는 것으로 알려져 있다.

이에 본 발명자들은 항비만 효과를 지닌 조성물을 개발하기 위하여 예의 노력한 결과, 프로타민 및 키토올리고당을 유효성분으로 포함하는 조성물이 췌장 리파아제 활성을 효과적으로 저해하고 혈중 트리글리세라이드(triglyceride) 및 LDL-콜레스테롤(cholesterol)의 수준을 낮추며 HDL-콜레스테롤의 수준을 증가시켜 비만의 예방 또는 치료 효과가 있음을 확인하고, 프로타민 및 키토올리고당의 최적의 중량비를 규명하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 프로타민 및 키토올리고당을 유효성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 프로타민 및 키토올리고당을 유효성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 프로타민 및 키토올리고당을 유효성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명에서 용어, "프로타민(protamine)"은 연어(Oncorhynchus) 정소에서 유래한 염기성 단백질로서, 4,000 내지 5,000의 작은 분자량을 가지며 DNA 손상을 방지하는 역할을 하는 물질을 의미한다. 본 발명의 목적상 상기 프로타민은 항비만 효과를 지니는 물질을 의미할 수 있으며, 바람직하게는 췌장 리파아제의 효소 활성을 억제하는 물질을 의미할 수 있다. 본 발명의 프로타민은, 연어(Oncorhynchus), 청어(Clupea), 고등어(Scomber), 잉어(Cyprinus), 송어(Oncorhynchus)등의 정소 중에 핵산과 결합한 염기성 단백질을 산으로 분해한 다음, 중화한 것을 사용할 수 있다. 상기 프로타민은 원재료를 열수조건에서 산 가수분해를 거치고 중화한 다음, 염석하여 프로타민의 단백질 성분을 얻을 수 있으며, 바람직하게는 분말형태로 사용할 수 있다.

본 발명에서 용어, "키토올리고당(chitooligosaccharide)"은 폴리키토산 (polychitosan)을 가수분해하면 얻어지는 올리고당(oligosaccharide)을 의미한다. 상기 키토올리고당은 작은 분자량을 지니며 인체 내에서 흡수성이 좋고 점성이 낮은 것이 특징이다. 본 발명의 목적상 상기 키토올리고당은 항비만 효과를 가지는 올리고당을 의미할 수 있으며, 바람직하게는 췌장 리파아제의 효소 활성을 억제하는 물질을 의미할 수 있다.

본 발명에서 키토올리고당은 공지된 방법에 따라 갑각류(게, 새우 등)의 껍질, 연체류(오징어, 갑오징어 등)의 뼈를 탈단백, 탈칼슘화하여 얻은 키틴에 탈아세틸화 한 후, 여기에 효소처리 가수분해하여 제조한 것을 사용할 수 있다.

본 발명에서 용어, "비만의 예방 또는 치료용 약학적 조성물"은 체중 감소, 혈중 지질 농도 감소, 간조직 및 체지방 감소, 혈장 내 글루코스 농도 감소, 간 지질 개선, 및 렙틴 분비 억제 중 하나 이상의 효과를 나타내는 조성물을 의미하며, 상기 조성물을 이용하여 비만 관련 질환, 즉 비만 및 비만으로부터 파생되는 당뇨병, 고지혈증, 심장병, 뇌졸증, 동맥경화증, 지방간 등의 각종 대사성 질환을 개선, 예방, 또는 치료할 수 있다. 본 발명의 목적상 상기 조성물은 프로타민 및 키토올리고당을 유효성분으로 포함하는 조성물을 의미한다. 프로타민 또는 키토올리고당 각각을 포함하는 다이어트 음료 식품 및 건강기능식품 등이 최근 상업화되고 있으나, 상기 두 가지 성분을 일정 비율로 혼합한 혼합물을 유효성분으로 하는 조성물은 알려진바 없었다.

본 발명에 따른 조성물 내 프로타민 및 키토올리고당은 서로 시너지 작용을 일으킬 수 있는 다양한 중량비로 포함될 수 있다. 항비만 기능을 나타내는 각 성분에는 특유의 작용기전이 있는바, 그 작용기전에 다양한 성분이 일정한 비율로 혼합되어 작용하는 경우 길항 또는 상승작용이 있을 수 있어, 상승효과에 적합한 비율을 찾을 필요성이 있다.

상기 프로타민 및 키토올리고당은 바람직하게는 5 내지 92 : 8 내지 95의 중량비로 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 5 내지 88 : 12 내지 60의 중량비로 포함될 수 있으며, 더욱더 바람직하게는 1:3 내지 1:12의 중량비로 포함될 수 있고, 더욱 바람직하게는 1:6의 중량비로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

각 성분의 최소 권장량 이하를 사용할 경우에는 상호간의 상승효과에 의한 항비만 효과를 기대하기 어려우며, 각 성분의 권장 최대 사용량 이상의 양을 사용할 경우에는 사용 함량 증가와 정비례하여 항비만 효과가 증가하는 것이 아니므로 적합하지 않을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 프로타민 및 키토올리고당을 1:3 내지 1:12의 중량비로 혼합하여(실시예), 췌장 리파아제의 억제 활성을 측정한 결과, 프로타민 또는 키토올리고당 각각을 사용한 경우보다 지방분해효소 억제효과가 뛰어난 것을 확인하였으며, 특히 중량비가 1:6 내지 1:8인 경우, 그 효과가 가장 우수함을 확인하였다(실험예 1). 또한, 프로타민 및 키토올리고당을 유효성분으로 하는 조성물은 프로타민 또는 키토올리고당 각각을 사용한 경우에 비하여 지방을 섭취한 쥐의 혈중 트리글리세라이드 및 LDL-콜레스테롤 수준이 훨씬 낮음을 확인하였으며, 반면 HDL-콜레스테롤 수준을 증가시킴을 확인하였다(실험예 2).

상기 프로타민 및 키토올리고당을 일정비율로 혼합한 혼합물은 상기 각 성분을 단독을 사용하였을 때보다 지방분해효소 억제 작용과 체내 지방흡수를 저해하는 효과가 뛰어나므로, 상기 프로타민 및 키토올리고당을 유효성분으로 함유하는 본 발명의 조성물은 항비만용 조성물로 유용하다. 또한, 프로타민 및 키토올리고당은 천연적인 생리활성 물질이기 때문에 오르리스타트(orlistat)와 같은 종래의 지방분해효소 저해제와는 달리 인체 섭취시 부작용이나 독성 등의 우려가 없어 대량 투여시에도 문제없이 안전하게 사용할 수 있다.

본 발명에서 용어, "비만(obesity)"은 체내에 지방조직이 과다하게 축척된 상태를 의미한다. 상기 비만에는 신체 비만지수(Body mass index, BMI)가 25 이상인 경우를 포함한다.

본 발명에서 용어, "예방"은 조성물의 투여에 의해 비만을 억제하거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미하며, "치료"는 조성물의 투여에 의해 비만에 의한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.

상기 프로타민 및 키토올리고당을 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 프로타민 및 키토올리고당의 총 함량이 0.2 중량% 내지 100 중량%일 수 있다.

상기 약학적 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 상기 조성물은 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 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 하나 이상의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용된다. 경구투여를 위한 액상제제로는 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. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테로 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.

상기 약학적 조성물은 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제 및 좌제으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있다.

상기 약학적 조성물은 비 경구, 피하, 복강 내, 폐 내, 및 비강 내로 투여될 수 있고, 국부적 면역억제 치료를 위해, 필요하다면 병변 내 투여를 포함하는 적합한 방법에 의해 투여된다. 비 경구 주입에는 근육 내, 정맥 내, 동맥 내, 복강 내 또는 피하투여가 포함된다. 바람직한 투여방식은 정맥 주사, 피하주사, 피내주사제, 근육주사 및 점적 주사이다.

본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 바람직하게는 경구투여의 경우 체중당 1 내지 500 mg, 바람직하게는 50 내지 100 mg을 1일 수회, 바람직하게는 1회 내지 3회에 나누어 투여하며, 주사투여의 경우에 있어서는 체중 1 kg 당 0.5 mg 내지 250 mg, 바람직하게는 1회 내지 3회로 나누어 투여할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 조성물은 비만의 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 호르몬 치료, 약물 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 지질복합체를 기본으로 프로타민 및 키토올리고당을 포함하는 조성물을 제조하였으며(실험예 2-4), 상기 조성물을 래트(rat)에 투여한 결과 혈중 트리글리세라이드 및 LDL-콜레스테롤을 낮추고, HDL-콜레스테롤의 수치를 높이는 것을 확인하여, 본 발명의 조성물을 비만의 예방 또는 치료에 사용할 수 있음을 확인하였다(실험예 2). 또한, 프로타민 및 키토올리고당이 1:6의 비율로 배합된 조성물을 인체에 투여한 결과, 위약 대조군에 비하여 체중, 체지방, 중성지방, 총콜레스테롤 및 HDL콜레스테롤 모두에서 개선된 효과를 보여주었는바, 상기 두 성분을 모두 포함하는 조성물이 비만 개선에 효과가 있음을 알 수 있었으며, 이러한 결과로부터 본 발명의 조성물이 비만의 예방 또는 치료에 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다(실험예 3).

또한, 본 발명은 프로타민 및 키토올리고당을 유효성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.

상기 프로타민 및 키토올리고당에 대해서는 상기에서 설명한 바와 같다. 보다 구체적으로, 본 발명의 프로타민 및 키토올리고당의 혼합물은 비만의 예방 또는 개선을 위한 목적으로 식품 조성물에 첨가할 수 있다.

본 발명의 프로타민 및 키토올리고당을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 프로타민 및 키토올리고당을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정할 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조 시에는 상기 프로타민 및 키토올리고당의 총 함량은 식품 조성물의 총 중량을 기준으로 0.2 내지 100 중량%로 조절할 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하로도 사용될 수 있다.

본 발명의 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 프로타민 및 키토올리고당을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 건강기능성 식품류, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합제 등이 있고, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함할 수 있으며, 동물을 위한 사료로 이용되는 식품을 포함한다. 또한, 상기 식품은 공지의 제조방법에 따라 정제, 과립, 분말, 캅셀, 액상의 용액 및 환 등의 제형으로도 제조될 수 있으며, 본 발명에 따른 프로타민 및 키토올리고당의 조성물 내의 함량은 식품 조성물의 총 중량을 기준으로 0.2 내지 100 중량%로 조절할 수 있다. 본 발명에 의한 프로타민 및 키토올리고당을 유효성분으로 포함하는 이외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며, 통상의 여러가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가성분으로서 포함할 수 있다.

상기 외에 본 발명의 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0 내지 20 중량부의 범위에서 선택될 수 있다. 이들 성분들은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 조성물 제조의 일례로써, 프로타민 및 키토올리고당 주성분에, 부형제로 일반적으로 사용되는 대두유, 밀납(황납), 레시틴 등을 혼합한 후 젤라틴 기제의 피막에 그 혼합물을 주입함으로써 통상의 연질캅셀을 제조하였다(제조예 1).

프로타민 및 키토올리고당을 일정비율로 포함하는 본 발명의 조성물은 천연적인 생리활성 물질을 포함하는바, 기존의 지방분해효소 저해제 등과 달리 인체에 부작용없이 안전하게 사용할 수 있다. 또한 프로타민 및 키로올리고당을 적절한 비율로 포함하는바, 체내 지방분해효소를 효과적으로 저해하여 과도한 지방흡수를 억제하고 그에 따라 체내 중성지질, 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤을 저하시키고 HDL 콜레스테롤을 증가시키는바, 체내의 지질 축적을 효과적으로 예방할 수 있어 비만의 치료 등에 유용하게 사용될 수 있다.

이하, 하기 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

실시예 : 프로타민 및 키토올라고당의 혼합물의 제조

프로타민 및 키토올리고당을 하기의 표 1에 기재된 중량비에 따라 혼합하여 하기 표 1의 혼합물을 제조하였다. 프로타민과 키토올리고당은 시판되고 있는 제품을 구입하여 사용하였다.

	프로타민	키토올리고당
실시예 1	1	0
실시예 2	1	3
실시예 3	1	5
실시예 4	1	6
실시예 5	1	8
실시예 6	1	12
실시예 7	0	1
대조군	0	0

실험예 1: 프로타민 및 키토올리고당의 혼합물의 지방분해 효소 억제

상기 실시예 1 내지 7 및 대조군이 지방분해효소 억제에 있어서 효과를 지니는지를 확인하기 위하여 하기와 같이 실험을 진행하였다.

췌장 리파아제(pancreatic lipase) 억제 활성 측정 실험은 섭취된 지질(lipid)이 트리글리세라이드와 같은 지방산으로 가수분해된 다음, 장에서 흡수되는 것을 얼마나 방지하는지를 평가하는 방법이다. 즉, 췌장 리파아제를 억제하는 경우, 지방산으로 가수분해되는 것을 막아 장을 통하여 체내로 흡수되는 것을 막으므로, 췌장 리파아제 억제 활성이 큰 경우 비만에 있어서 좋은 효과를 가질 것을 유추할 수 있다. 실험에 사용된 췌장 리파아제는 돼지 췌장 리파아제(Porcine pancreatic lipase, Sigma-Aldrich)이며, 상기 리파아제의 기질로는 4-MU(4-methylumbelliferyl oleate, Sigma-Aldrich)를 사용하였다.

구체적으로, 96 웰 플레이트 위에 상기 실시예 1 내지 7 및 대조군 각각을 5 μL 넣고, 여기에 기질인 0.1 mM 4-MU 용액(0.1 mM 4-MU, 13 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl, 및 1.3 mM CaCl₂, pH 8.0) 50 μL와, 돼지 췌장 리파아제(Porcine pancreatic lipase) 25 μL를 첨가한 다음, 37℃에서 30분간 배양하였다. 배양 후 0.1 M 시트르산나트륨(sodium citrate, pH 4.2)을 넣어 반응을 멈추게 하였다. ELISA 리더(ELISA reader, VERSA man, Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)를 사용하여 450 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 하기 표 2의 지방 분해 효소 활성은 대조군을 100%로 보았을때의 상대적 효소 활성을 %로 나타낸 것이다.

	지방 분해 효소 활성(%)
실시예 1(1:0)	60
실시예 2(1:3)	53
실시예 3(1:5)	50
실시예 4(1:6)	40
실시예 5(1:8)	43
실시예 6(1:12)	48
실시예 7(0:1)	70
대조군	100

상기 표 2와 같이, 지방분해효소 활성은 프로타민 또는 키토올리고당을 단독으로 사용하는 경우에 비하여 프로타민과 키토올리고당을 혼합하는 경우에 보다 더 우수하였다. 프로타민과 키토올리고당의 비율이 1:3 내지 1:6인 경우(실시예 2 내지 4)에는 지방 분해 효소 활성이 계속 감소하다가 키토올리고당의 혼합비가 그 이상 증가하면 어느 정도 회복되는 것을 보였으나, 전반적으로 두 성분을 혼합한 경우에는 1:3 내지 1:12의 모든 중량비에서 단독으로 사용한 경우에 비하여 지방 분해 효소 억제 효과가 뛰어남을 보였다.

실험예 2: 프로타민 및 키토올리고당의 혼합물의 지방흡수 억제 확인 동물실 험

2-1: 동물실험용 물질의 제조

실험물질과 함께 경구 투여되는 지질복합체는 옥수수 기름(corn oil), 콜산(cholic acid), 콜레스테릴올레이트(cholesteryloleate) 및 마가린(margarine)으로 제조하였다. 옥수수 기름, 콜린산(cholic acid) 및 콜레스테릴올레이트는 모두 Sigma-Aldrich 사 제품을 사용하였고, 마가린은 ㈜서울우유의 제품을 사용하였다. 옥수수 기름은 올레산, 리놀레산, 팔미트산 등으로 구성되어 있으며, 이들 지방산은 삼겹살 등의 육류지방에 함유되어 있다. 콜린산은 담즙으로 지질을 유화시키는 작용을 하며, 콜레스테릴올레이트는 콜레스테롤과 올레에시드의 에스터를 의미한다. 마가린은 트랜스지방산(trans fatty acid)을 함유하고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 이유로 지방복합체를 선정하였으며, 이를 구성하였다. 옥수수 기름을 함유함으로써 육류를 섭취했을 때를 가정할 수 있고 여기에 콜레스테릴올레이트를 첨가함으로써 콜레스테롤이 포함된 식품을 섭취했을 때를 가정해볼 수 있었다. 또한 마가린을 소량 첨가함으로써 다양한 지질을 섭취하였을 때의 프로타민 및 키토올리고당의 영향에 대해 예상할 수 있었다.

2-2: 실험동물의 준비

실험동물은 ㈜중앙실험동물의 제품으로 7주령의 SD-래트(rats) 수컷을 사용하였다. 이를 CA(conventional area) 시스템의 동물실험실에서 일주일 동안 적응기간을 거쳐 8주령의 SD-래트로 실험하였다. 각각의 래트들을 케이지당 네 마리씩 수용하였으며, 온도 23.0±1℃, 습도 40±60%, 그리고 조도 150~300 Lux로 조절되는 환경에서 사육하였다. 사육하는 동안 모든 실험동물들에게 고형사료를 자유롭게 섭취하도록 하였으며, 음수로는 수돗물을 섭취시켰다.

2-3: 식이조절 및 절식 단계

실험이 시작되기 12시간 전부터 음수를 제외한 절식에 들어갔다. 실험이 시작되면서 마리당 12 g의 사료를 제공하였다. 본 실험에서는 실험이 시작되기 삼일 전부터 동물의 식이를 조절하였다. 3일 전부터 자유급식으로 사육하되 케이지 당 60 g의 사료만을 제공하였고 실험이 시작되기 전 18시간부터 음수는 공급하면서 사료는 절식하였다. 실험이 진행되는 동안 케이지당 한 마리씩 분리하였고 24시간 동안 마리당 12 g의 사료를 제공하였는데 이는 동물들 간의 오차를 줄이기 위함이다.

2-4: 실험식이의 제조

실험식이는 지질복합체를 기본으로 프로타민 및 키토올리고당을 농도별로 첨가하여 제조하였다. 지질복합체는 옥수수기름 6 ml, 콜린산 80 mg, 콜레스테릴올레이트 2 mg, 마가린 1 mg, 및 살린 용액(saline solution) 6 ml로 구성하였다. 이렇게 제조된 지질 복합체에 프로타민 및 키토올리고당은 실험 농도별로 그 양을 측정하여 튜브에 각각 담았다.

2-5: 혈중 트리글리세라이드 ( triglyceride ) 및 콜레스테롤( total -cholesterol) 측정

혈중 트리글리세라이드 및 콜레스테롤 등을 측정하기 위하여, SD-래트의 꼬리정맥에서 혈액을 채취하였다. 이때, 실험식이를 경구 투여한 시간을 기준으로 0, 3, 9, 그리고 24시간 후에 꼬리정맥에서 혈액을 700 cc씩 채취하였다. 채취된 혈액 700 cc는 SST 튜브(Serum Separation Tube, 녹십자)에 넣어 상온에서 1 내지 2시간 동안 방치하였다가, 3000 rpm, 4℃에서 20분 동안 원심 분리하였다. 그 다음, 상층액인 혈청을 분리하였고, 상기 분리된 혈청을 -20℃에서 보관하였다. 그 다음, 혈액 자동분석기 Hitachi 7080(Hitachi sciene system Lad.)를 사용하여 혈중 트리글리세라이드(triglyceride), 총 콜레스테롤(total-cholesterol), HDL(high density lipoprotein)-콜레스테롤 및 LDL(low density lipoprotein)-콜레스테롤을 측정하였다. 트리글리세라이드와 총 콜레스테롤을 측정함으로써 경구 투여한 지질복합체의 대사 정도를 확인할 수 있었으며, 프로타민 및/또는 키토올리고당이 콜레스테롤을 낮추고, 혈관 벽에 축적되어 동맥경화를 유발하는 것으로 알려진 LDL-콜레스테롤은 낮추면서, 말단 조직까지 콜레스테롤을 운송해주며 혈관 벽에 콜레스테롤이 축적되는 것을 방지해주는 HDL-콜레스테롤은 높여주는지를 관찰한 다음, 그 결과를 하기 표 3 내지 6에 나타내었다.

하기 표 3의 혈중 중성지질 함량(%)은 섭취 전을 100% 보았을 때의 비율을 나타내는 것이다.

시료	혈중 중성지질 함량(%)
시료	섭취전	3시간	24시간
실시예 1(1:0)	100	275	150
실시예 2(1:3)	100	220	120
실시예 3(1:5)	100	205	90
실시예 4(1:6)	100	200	50
실시예 5(1:8)	100	210	86
실시예 6(1:12)	100	210	100
실시예 7(0:1)	100	250	200
대조군	100	420	250

상기 표 3과 같이, 대조군의 혈중 중성지방 함량은 지방부하 후 초기 대비 3시간, 24시간 후에 420%, 250%으로 변화하였으나, 프로타민, 키토올리고당, 또는 프로타민 및 키토올리고당 혼합물을 투여한 군에서는 대조군보다 그 함량이 낮게 나타났다. 그 중에서도 프로타민 및 키토올리고당의 혼합물의 경우, 프로타민 및 키토올리고당을 각각 투여한 경우에 비하여 그 함량이 더욱 낮게 나타나는 것을 보여, 프로타민 및 키토올리고당을 혼합하는 경우, 혈중으로 중성지방이 흡수되는 것을 막는 효과가 더 좋다는 것을 나타내었다. 이때, 프로타민 및 키토올리고당의 비율이 1:3 내지 1:6인 경우(실시예 2 내지 4)에는, 혈중 중성지질 함량이 계속 감소하다가, 키토올리고당의 혼합비가 그 이상으로 증가하면 혈중 지방 수준도 어느정도 다시 증가하는 것을 보였으나, 이때도 프로타민, 키토올리고당을 각각 사용한 경우보다 그 함량이 훨씬 낮았다.

하기 표 4의 혈중 총 콜레스테롤 함량(%)은 섭취 전을 100%로 보았을 때의 비율을 나타내는 것이다.

시료	혈중 총 콜레스테롤 함량(%)
시료	섭취전	3시간	24시간
실시예 1(1:0)	100	120	115
실시예 2(1:3)	100	115	118
실시예 3(1:5)	100	105	110
실시예 4(1:6)	100	80	100
실시예 5(1:8)	100	100	105
실시예 6(1:12)	100	110	115
실시예 7(0:1)	100	115	120
대조군	100	140	140

상기 표 4와 같이, 대조군의 혈중 총 콜레스테롤 함량은 지방부하 후 초기 대비 3시간, 24시간 후에 140%, 140%으로 증가하였으나, 프로타민, 키토올리고당 각각 또는 프로타민 및 키토올리고당 혼합물을 투여한 군에서는 대조군보다 혈중 총 콜레스테롤 함량이 낮게 나타났다.

그 중에서도 프로타민 및 키토올리고당의 혼합물의 경우, 프로타민 또는 키토올리고당을 각각 투여한 경우에 비하여 그 함량이 낮게 나타나는 것을 보여, 프로타민 및 키토올리고당을 혼합하는 경우, 혈중으로 혈중 총 콜레스테롤 함량이 증가되는 것을 막는 효과가 더 좋다는 것을 나타내었다. 이때, 프로타민 및 키토올리고당의 비율이 1:3 내지 1:6인 경우(실시예 2 내지 4)에는, 혈중 콜레스테롤 함량이 계속 감소하다가, 키토올리고당의 혼합비가 그 이상으로 증가하면 혈중 콜레스테롤 수준도 어느정도 다시 증가하는 것을 보였으나, 프로타민, 키토올리고당을 각각 사용한 경우보다는 그 함량이 낮았다. 특히, 중량비가 1:6인 경우(실시예 4)에는 가장 낮은 혈중 총 콜레스테롤 함량을 나타내었다.

하기 표 5의 혈중 LDL 콜레스테롤 함량(%)은 섭취 전을 100%로 보았을 때의 비율을 나타내는 것이다.

시료	혈중 LDL 콜레스테롤 함량(%)
시료	섭취전	3시간	24시간
실시예 1(1:0)	100	102	110
실시예 2(1:3)	100	60	90
실시예 3(1:5)	100	75	85
실시예 4(1:6)	100	90	80
실시예 5(1:8)	100	100	94
실시예 6(1:12)	100	125	100
실시예 7(0:1)	100	103	108
대조군	100	140	130

상기 표 5와 같이, 대조군의 혈중 LDL 콜레스테롤은 지방부하 후 초기 대비 3시간, 24시간 후에 140%, 130%으로 변화하였으나, 프로타민, 키토올리고당 각각 또는 프로타민 및 키토올리고당 혼합물을 투여한 군에서는 대조군보다 낮은 혈중 LDL 콜레스테롤 함량을 나타내었다.

그 중에서도 프로타민 및 키토올리고당의 혼합물의 경우, 3시간 후에 대체적으로 혈중 LDL 콜레스테롤 함량이 프로타민 또는 키토올리고당 각각을 투여한 군에 비하여 낮았으며, 특히 비율이 1:3 내지 1:6인 경우 그 함량이 낮았다. 24시간 후에는 모든 프로타민 및 키토올리고당의 혼합물이 대조군, 실시예 1 및 7에 비하여 낮은 LDL 콜레스테롤 함량을 나타내었다. 또한, 프로타민 및 키토올리고당의 비율이 1:3 내지 1:6인 경우, LDL 콜레스테롤의 함량이 계속적으로 감소하다가 혼합비가 그 이상으로 증가하면 혈중 콜레스테롤 수준도 어느 정도 다시 증가하는 경향을 보였으나, 대조군에 비하여 확실히 낮은 결과를 나타내었다.

하기 표 6의 혈중 HDL 콜레스테롤 함량(%)은 섭취 전을 100%로 보았을 때의 비율을 나타내는 것이다.

시료	혈중 HDL 콜레스테롤 함량(%)
시료	섭취전	3시간	24시간
실시예 1(1:0)	100	120	135
실시예 2(1:3)	100	130	150
실시예 3(1:5)	100	123	175
실시예 4(1:6)	100	110	190
실시예 5(1:8)	100	137	180
실시예 6(1:12)	100	145	150
실시예 7(0:1)	100	125	140
대조군	100	115	120

상기 표 6과 같이, 대조군의 혈중 HDL 콜레스테롤은 지방부하 후 초기 대비 3시간, 24시간 후에 115%, 120%으로 변화하였으나, 프로타민, 키토올리고당 각각 또는 프로타민 및 키토올리고당 혼합물을 투여한 군에서는 대조군보다 시간이 지남에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 또한, 프로타민, 키토올리고당을 각각 투여한 경우보다 프로타민 및 키토올리고당의 혼합물을 투여한 경우 HDL 콜레스테롤의 함량이 보다 더 높았는바, 상기 혼합물을 사용하는 경우, 그 효과가 더 좋음을 알 수 있었다. 24시간 이후, 프로타민 및 키토올리고당의 비율이 1:3 내지 1:6인 경우(실시예 2 내지 4)에는 혈중 HDL 콜레스테롤의 함량이 계속 증가하다가 키토올리고당의 혼합비가 그 이상으로 증가하면 혈중 지방 HDL 콜레스테롤 수준도 어느 정도 다시 감소하는 현상을 나타내었다.

2-6: 동물의 분변의 트리글라이세라이드 ( Triglyceride ) 및 콜레스테롤( Total - cholesterol ) 측정

분변은 1주일의 적응기간 동안 분비된 분변(nomal)과 실험 시작 후 0, 3, 9, 그리고 24시간이 지난 뒤의 분변을 채취하였다. 18시간의 절식과 최소한의 사료를 공급하였기 때문에 분변이 많이 발생되지 않아, 그룹당 시간별로 분변을 채취하였다. 분변은 시간별로 5g 이상 채취하였다. 채취된 분변은 -20℃에서 보관하였다. 이렇게 보관된 분변은 뢰제-고트리법(Rose-Gottlieb method)을 이용하여 조지방을 추출하고 트리글리세라이드와 콜레스테롤을 측정할 수 있는 키트(kit)를 이용하여 측정하였다.

상기와 같은 방법으로 채취한 분변을 지방 분석법 중에 하나인 뢰제-고트리브법을 이용하여 조지방을 추출하였고, 추출된 조지방은 트리글리세라이드와 콜레스테롤을 측정할 수 있는 키트를 이용하여 측정하였다. 분변 5g을 잘게 잘라 마조니아관에 넣고 진한 암모니아수, 95% 알코올, 디에틸 에테르(diethly ether), 석유 에테르(petroleum ether)를 이용하여 조지방을 추출하였다. 조지방은 트리글라이세라이드 어세이 키트(Triglyceride Assay kit, Cayman chemical company), 엔지크롬 콜레스테롤 어세이(Enzychrome Cholesterol Assay, Enzychrome)을 이용하였고, 각각의 실험방법을 통해 트리글리세라이드와 콜레스테롤을 분석하였다. 분석 결과를 하기 표 7 및 8에 나타내었다.

하기 표 7의 분변 중 중성지방은 대조군을 100%로 보았을 때의 결과를 나타낸 것이며, 하기 표 8의 분변 중 총 콜레스테롤은 섭취 전을 100%로 보았을 때의 상대비율을 나타낸 것이다.

시료	분변 중 중성지방(%)
시료	섭취전	24시간
실시예 1(1:0)	100	200
실시예 2(1:3)	100	300
실시예 3(1:5)	100	230
실시예 4(1:6)	100	200
실시예 5(1:8)	100	210
실시예 6(1:12)	100	250
실시예 7(0:1)	100	250
대조군	100	150

시료	분변 중 총 콜레스테롤(%)
시료	섭취전	24시간
실시예 1(1:0)	100	185
실시예 2(1:3)	100	150
실시예 3(1:5)	100	130
실시예 4(1:6)	100	120
실시예 5(1:8)	100	130
실시예 6(1:12)	100	140
실시예 7(0:1)	100	130
대조군	100	90

상기 표 7 및 8에서 분변 중의 중성지방과 콜레스테롤 함량의 경우, 프로타민 및 키토올리고당의 혼합비에 의존적인 특별한 경향성은 나타내지 않았으나, 대조군 대비 증가하는 양상을 보여주었다. 특히 중성지방의 경우, 대조군 대비 프로타민. 키토올리고당 각각 또는 프로타민 및 키토올리고당 복합물 투여시 분변 중 배출량이 유의적으로 증가함을 보여주었다.

실험예 3: 인체시험을 통한 체지방 개선 효과 확인

프로타민 및 키토올리고당 복합물의 체지방 개선 효과를 확인하기 위하여 신체비만지수(BMI) 23 이상이고, 혈중 중성지방 1.65 mmol/L, 혈중 콜레스테롤이 5.2 mmol/L인 사람들을 대상으로 하여 인체적용 시험을 실시하였다. 프로타민 및 키토올리고당의 혼합 비율은 위의 실시예 4에 따라 결정하였고, 복합물의 일일 섭취량을 500 mg으로 하여 500 mg 정제로 하루 2알씩 8주간 섭취하게 하였다. 섭취군과 위약 대조군을 각각 20명씩으로 하였으며, 운동이나 식사는 조절하지 않았고, 시험 식품을 하루 식사중 고지방식을 할 때 함께 섭취하도록 하였다.

8주 후, 측정지표로서체성분 측정기(Inbody)를 사용하여 체중, 체지방량을 측정하였고, 혈액 자동화 분석기를 사용하여 혈중 콜레스테롤, 중성지방, LDL 콜레스테롤, HDL 콜레스테롤 등을 분석하였고 그 결과는 하기 표 9와 같았다.

시료	체중 (kg)	체지방 (kg)	중성지방 (mmol/L)	총 콜레스테롤 (mmol/L)	HDL콜레스테롤 (mmol/L)
위약 대조군	-1.1	- 1.8	0.14	0.5	0.03
복합물 섭취군	-2.2	- 2.2	-1.5	-0.9	1.05

상기 표 9와 같이, 복합물을 8주간 복용했을 때 체중 2.2 kg, 체지방 2.2 kg 이 감소하였고, 혈중 중성지방은 1.5 mmol/L, 총 콜레스테롤은 0.9 mmol/L은 감소, HDL 콜레스테롤은 1.05 mmol/L 증가하였다. 즉, 프로타민 및 키토올리고당이 체중과 체지방을 감소시키는바 비만 개선효과를 나타냄을 확인하였다.

따라서 본 발명에 따른 프로타민 및 키토올리고당을 일정 비율로 함유하는 조성물을 이용할 경우 비만을 효과적으로 예방 또는 억제할 수 있음을 확인할 수 있었다.

제조예 1: 연질캅셀의 제조

프로타민 및 키토올리고당을 주성분으로 함유하고, 연질 캅셀 제형에 통상적으로 사용되는 부형제인 대두유, 밀납(황납) 및 레시틴을 사용하여 하기 표 10과 같은 함량으로 연질 캅셀을 제조하였다.

	원료명	배합비(%)	함량(mg)
혼합 내용물 (500 mg)	프로타민	7.1	35.5
	키토올리고당	42.9	214.5
	대두유	45.0	225
	밀납(황납)	4.0	20
	레시틴	1.0	5
	(총계)	100.0	500
연질캅셀 기제 (185 mg)	젤라틴	68.850
	글리세린	21.862
	마나톨 7070	8.197
	에틸바닐린	0.164
	이산화티타늄	0.344
	식용색소 청색1호	0.004
	식용색소 청색3호	0.028
	식용색소 적색40호	0.551
	총계	100.000

상기 표 10과 같이, 혼합 내용물을 혼합하여 교반기에서 잘 섞이도록 한 후 연질 캅셀 기제에 주입하여 통상의 연질 캅셀을 제조하였다. 상기의 제조예는 본 항비만 효과를 가지는 조성물을 함유하는 통상의 연질 캅셀을 제조하기 위한 제조예로써 본 발명의 제형 및 원료 등을 한정하는 것은 아니다.

제조예 2: 경질 캡슐의 제조

프로타민 및 키토올리고당을 주성분으로 함유하고, 경질 캅셀에 통상적으로 사용되는 부형제를 사용하여 하기 표 11과 같은 함량으로 경질 캡슐을 제조하였다.

원료명	배합비(%)	함량(mg)
프로타민	9.9	49.5
키토올리고당	59.1	295.5
결정 셀룰로오스	27.0	135
스테아린산 마그네슘	1.0	5.0
총계	100	500

상기 표 11과 같이, 혼합 내용물을 혼합하여 교반기에서 잘 섞어 과립화를 한 후 경질 캅셀 기제에 주입하여 통상의 경질 캅셀을 제조하였다. 상기의 제조예는 본 항비만 효과를 가지는 조성물을 함유하는 통상의 경질 캅셀을 제조하기 위한 제조예로써 본 발명의 제형 및 원료 등을 한정하는 것은 아니다.

제조예 3: 정제의 제조

프로타민 및 키토올리고당을 주성분으로 함유하고, 정제에 통상적으로 사용되는 부형제인 활탁제 및 감미제, 향미제 등을 사용하여 하기 표 12와 같은 함량으로 정제를 제조하였다.

원료명	배합비(%)	함량(mg)
프로타민	7.1	35.5
키토올리고당	42.9	214.5
자일리톨	15.0	75
유당	10.0	50
사과맛 분말	14.0	70
사과향 분말	9.4	47
HPMC	0.6	3
스테아린산 마그네슘	1.0	5
총	100	500

상기 표 12와 같이 혼합 내용물을 혼합하여 교반기에서 잘 섞어 과립화를 한 후 타정기에 주입하여 통상의 정제를 제조하였다. 상기의 제조예는 본 발명의 항비만효과를 가지는 조성물을 함유하는 통상의 정제를 제조하기 위한 제조예로 본 발명의 제형 및 원료 등을 한정하는 것은 아니다.

제조예 4: 음료의 제조

이상의 프로타민 및 키토올리고당을 주성분으로 함유하고, 음료에 통상적으로 사용되는 부형제인 감미제, 향미제, 보존제, 산도조절제, 증점제 등을 사용하여 하기 표 13과 같은 함량으로 음료를 제조하였다.

원료명	함량(%)	함량(mg)
프로타민	0.7	3.5
키토올리고당	4.1	20.5
감미제(자일리톨)	2.0	10
감미제(D-솔비톨액)	1.5	7.5
향미제(사과향)	0.1	0.5
향미제(결정과당)	1.0	5
보존제(안식향산나트륨)	0.06	0.3
산도조절제(구연산)	0.1	0.5
증점제(아라비아검)	0.2	1.0
증류수	90.24	451.2
총계	100.00	500

상기 표 13과 같이, 혼합 내용물을 고속 교반기를 사용하여 증류수에 균일하게 혼합하였으며, 이를 고온 살균을 한 후 병 또는 캔에 투입하여 통상의 음료를 제조하였다. 상기의 제조예는 본 항비만효과를 가지는 조성물을 함유하는 통상의 음료를 제조하기 위한 제조예로써 본 발명의 제형 및 원료 등을 한정하는 것은 아니다.

Claims

프로타민 및 키토올리고당을 유효성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 프로타민 및 키토올리고당의 중량비가 1:3 내지 1:12인 조성물.
제2항에 있어서, 상기 프로타민 및 키토올리고당의 중량비가 1:6인 조성물.
제1항에 있어서, 상기 약학적 조성물 총 중량에 대하여 상기 프로타민 및 키토올리고당의 총 함량이 0.2중량% 내지 100중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.
프로타민 및 키토올리고당을 유효성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
제5항에 있어서, 상기 프로타민 및 키토올리고당의 중량비가 1:3 내지 1:12인 조성물.
제6항에 있어서, 상기 프로타민 및 키토올리고당의 중량비가 1:6인 조성물.
제5항에 있어서, 상기 식품 조성물 총 중량에 대하여 상기 프로타민 및 키토올리고당의 총 함량이 0.2중량% 내지 100중량%인 것을 특징으로 하는 조성물.