KR20140102887A - 베툴린산을 포함하는 체력 증진용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베툴린산 또는 그 유도체를 포함하는 체력 증진용 조성물에 대한 것이다. 본 발명의 조성물은 운동 수행능력 증진능, 지구력 증진능 및 피로 억제능을 갖는다.

Description

베툴린산을 포함하는 체력 증진용 조성물{SUPPLEMENTARY COMPOSITION INCLUDING BETULINIC ACID}

본 발명은 베툴린산을 포함하는 체력 증진용 조성물에 대한 것이다.

운동선수는 항상 새로운 기록을 세우기 위해 자신이 가진 체력과 기술을 최대로 발휘하고자 노력한다. 이를 위해서 운동 종목에 따른 과학적인 훈련, 식이요법, 기술, 장비의 개선 및 운동능력 향상 보조제(ergogenic aids) 등이 사용되고 있다. 이 중 운동능력 향상 보조제는 체력 증진 뿐만 아니라, 신체 활동 시 체내에 축적되어 피로를 발생시키는 피로요소의 제거에도 효과가 있기 때문에 운동선수들 뿐만 아니라 일반인에게도 흔히 사용되고 있다.

한편, 베툴린산은 항산화 및 면역 활성을 갖는 것으로 알려진 물질로, 최근 베툴린산의 항암 활성(한국등록특허 10-0618100 호) 등이 연구되고 있다.

본 발명자들은 체력증진제에 대하여 연구하던 중 베툴린산을 투여 시 지구력 및 운동수행능력이 증진되는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 체력 증진용 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 베툴린산을 포함하는 체력 증진용 조성물을 제공한다.

본 발명의 조성물은 운동수행 증진능 및 지구력 증진능을 갖는다.

도 1은 베툴린산 투여 시 마우스의 체력이 증진되는 것을 보여준다.
도 2는 베툴린산의 처리 시 근아세포의 AMPK 인산화 활성이 높으며(A), 베툴린산 및 베툴린산 유도체 모두 근아세포의 AMPK 인산화 활성이 높은 것을 나타낸다(B).
도 3은 마우스의 근아세포에 베툴린산을 처리 시 PGC-1α 발현이 증가하는 것을 나타낸다.
도 4는 베툴린산을 함유한 스포츠 음료를 투여한 마우스들이 순수 스포츠 음료를 투여한 마우스보다 체력이 더 증진된 것을 보여준다((A): G: 스포츠 음료 1 투여군, G+0.25mg/ml: 스포츠 음료 1 및 베툴린산 0.25 mg/ml 투여군, G+1mg/ml: 스포츠 음료 1 및 베툴린산 1 mg/ml 투여군, G+2 mg/ml: 스포츠 음료 1 및 베툴린산 2 mg/ml 투여군, (B): P: 스포츠 음료 2 투여군, P+0.25mg/ml: 스포츠 음료 2 및 베툴린산 0.25 mg/ml 투여군, P+1mg/ml: 스포츠 음료 2 및 베툴린산 1 mg/ml 투여군, P+2 mg/ml: 스포츠 음료 2 및 베툴린산 2 mg/ml 투여군, (C): P: 스포츠 음료 3 투여군, P+0.25mg/ml: 스포츠 음료 3 및 베툴린산 0.25 mg/ml 투여군, P+1mg/ml: 스포츠 음료 3 및 베툴린산 1 mg/ml 투여군, P+2 mg/ml: 스포츠 음료 3 및 베툴린산 2 mg/ml 투여군).

본 발명은 베툴린산 또는 그 유도체를 포함하는 체력 증진용 조성물에 대한 것이다.

이하, 본 발명을 자세히 설명한다.

베툴린산 또는 그 유도체

본 발명의 베툴린산은 하기 화학식 1의 구조를 갖는 화합물이다. 본 발명의 베툴린산은 천연물 유래이거나 화학적으로 합성되어 사용될 수 있다.

<화학식 1>

한편, 본 발명의 베툴린산 유도체는 베툴린산의 수산화기 또는 카르복실산기가 치환된 것이다. 본 발명의 베툴린산 유도체는 천연물 유래이거나 화학적으로 합성되어 사용될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 베툴린산 유도체는 하기 화학식 2의 구조를 갖는 화합물일 수 있으나 그 외 다소 다른 화학식을 갖는 화합물일 수도 있다.

<화학식 2>

체력 증진용 조성물

본 발명의 체력 증진용 조성물은 운동 수행능력 증진능, 지구력 증진능, 피로 억제능을 갖는다. 그러므로 본 발명의 조성물을 섭취 시, 더 오랜 시간 동안 운동을 할 수 있으며, 쉽게 피로하지 않게 된다. 본 발명의 체력 증진용 조성물은 식품 조성물, 식품 첨가제, 자양 강장제일 수 있으며, 스포츠 음료 등에 첨가하여 섭취할 수도 있다.

식품 조성물

본 발명의 식품 조성물은 건강보조식품, 건강기능식품, 기능성 식품 등이 될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 천연식품, 가공식품, 일반적인 식자재 등에 본 발명의 조성물을 첨가하는 것도 포함된다.

본 발명의 식품 조성물은, 본 발명의 방법으로 제조된 가공인삼을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 조성물과 함께 사용될 수 있으며, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 그의 사용 목적(건강 개선 등)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 체력 증진용 조성물은 식품 또는 음료의 제조 시에 식품 또는 음료의 원료 100 중량부에 대하여 0.1 내지 99 중량부, 바람직하게는 2 내지 70 중량부 첨가될 수 있다. 그러나 상기 체력 증진용 조성물은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.

상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 식품 조성물은 정제, 경질 또는 연질 캅셀제, 액제, 현탁제 등과 같은 경구투여용 제제의 형태로 이용될 수 있으며, 이들 제제는 허용 가능한 통상의 담체, 예를 들어 경구투여용 제제의 경우에는 부형제, 결합제, 붕해제, 활택제, 가용화제, 현탁화제, 보존제 또는 증량제 등을 사용하여 조제할 수 있다.

상기 본 발명의 방법으로 제조된 체력 증진용 조성물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제, 기타 영양제 등을 들 수 있으나 이들 종류의 식품으로 제한되는 것은 아니다.

약학적 조성물

본 발명의 체력 증진용 조성물은 약학적 조성물일 수 있다. 상기 약학적 조성물은 만성 피로, 급성 피로 등의 예방, 개선 및 치료능을 갖는다.

본 발명의 약학적 조성물은 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 바람직한 약제학적 제제는 정제, 경질 또는 연질 캅셀제, 액제, 현탁제 등과 같은 경구투여용 제제가 있으며 이들 약제학적 제제는 약제학적으로 허용 가능한 통상의 담체, 예를 들어 경구투여용 제제의 경우에는 부형제, 결합제, 붕해제, 활택제, 가용화제, 현탁화제, 보존제 또는 증량제 등을 사용하여 조제할 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물의 투여 용량은, 환자의 상태, 연령, 성별 및 합병증 등의 다양한 요인에 따라 전문가에 의해 결정될 수 있지만 일반적으로는 성인 1 kg 당 0.1 mg 내지 10 g, 바람직하게는 10 mg 내지 1 g의 용량으로 투여될 수 있다. 또, 단위 제형당 상기 약학적 조성물의 1일 용량 또는 이의 1/2, 1/3 또는 1/4의 용량이 함유되도록 하며, 하루 1 내지 6 회 투여될 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 유효성분은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

재료 및 방법

마우스의 근아세포인 C2C12는 15%FBS, 1%penicillin/streptomycin, L-Glutamine, L-Glucose, Sodium Pyruvate가 함유된 DMEM/High Glucose media에서 배양 한 후 6well로 옮겨 2%Horse serum, 1% penicillin/streptomycin, L-Glutamine, L-Glucose, Sodium Pyruvate가 함유된 DMEM/High Glucose media를 이용, 분화 시켜 실험에 사용하였다

통계

실험 결과들은 실험군과 대조군의 집단별 t 검정을 실시하여 그 유의성을 검정하였다.

<실험예 1> 체력증진능

베툴린산에 의한 마우스의 체력 증진 효과를 평가하기 위하여 생후 7주된 체중 25± 5g의 ICR 계열 20마리를 사용하여 체력증진능 시험을 수행하였다. ICR 마우스는 중앙실험 동물(주)에서 구입하여 예비사육한 후 5마리씩 무작위로 네 그룹으로 나누었다. 먼저 1그룹은 인산완충식염수(Lonza사의 PBS)를 투여하여 대조군으로 설정하였으며, 2그룹은 베툴린산 250 ㎍/head 농도로 투여 하였으며, 3그룹은 베툴린산 500 ㎍/head 농도로 투여 하였으며, 4그룹은 베툴린산 1mg/head 농도로 투여 하였다. 투여 방법은 2주 동안 매일 각 농도로 베툴린산을 인산완충식염수에 용해시켜 200 ㎕씩 경구투여 하였다.

그 결과, 베툴린산 투여군은 인산완충식염수를 투여한 대조군에 비하여, 농도 의존적으로 달리는 시간 및 거리가 현저히 증가하였는바, 베툴린산에 의하여 마우스의 체력이 증진되는 것을 확인 할 수 있었다(각각 도 1A 및 B).

<실험예 2> 근아세포의 AMPK 인산화 작용 측정

마우스 근아세포(C2C12 cell line)를 이용하여, 베툴린산 및 그 유도체의 AMPK의 인산화를 통한 대사 촉진에 효능을 평가하였다.

베툴린산과 그 유도체를 각각 분화 배지(2% Horse serum, 1% Penicillin/streptomycinmedia, L-Glutamine, L-Glucose, Sodium Pyruvate이 함유 되어 있는 Hyclone사, DMEM/High Glucose media)에 용해 시켜, 각각 100ug/ml 농도로 근아세포에 처리하였다. 그리고 인산화 된 AMPK에 특이성을 갖는 항체를 이용하여 western blotting하여, 30분, 1시간, 3시간, 6시간 후의 인산화 정도를 측정하였다. 구체적으로, 앞서 6 well로 옮긴 마우스 근아세포에 각각의 시료를 처리한 후, 해당 time point에 맞추어서 Protein extraction solution(Pro-Prep)을 사용, 세포에서 단백질 성분들만을 따로 추출 해 낸 후, stacking gel과 separating gel을 만들어 이 gel에 앞서 얻어 낸 단백질 성분들을 로딩한 후, 125V의 전압을 꾸준히 1시간 30분 동안 TG-SDS 버퍼를 채워 둔 전기영동 키트 안에서 흘려주어 반응 시켜 단백질들을 크기 별로 구분 해 낸 후, transfer buffer를 채운 transfer용 전기영동 키트를 사용, 200mA의 전류를 꾸준히 2시간 흘려 반응시킴으로 Nitrocellulose transfer membrane으로 단백질 성분들을 이동시킨 후에 p-AMPK에 대한 항체(Cell signal사)를 사용하여, firm에 현상하여 단백질양의 변화를 확인하였다.

그 결과, 베툴린산은 AMPK의 인산화 활성이 높았으며(도 2의 A), 베툴린산과 그 유도체를 비교한 결과, 둘 다 AMPK 인산화 활성이 높았다(도 2의 B).

<실험예 3> AMPK 활성체의 PGC-1α 발현에 미치는 영향

베툴린산이 피로 억제와 연관이 있는 PGC-1α 발현에 미치는 영향을 평가하였다. 마우스의 근아세포에 베툴린산 및 양성 대조군으로 기존에 체력 증진 또는 피로 억제에 효과가 있다고 알려진 시료들을 처리하고, PGC-1α의 발현량을 조사하였다. 구체적으로는 AICAR(Toronto research chemicals) 2 mM, 레스베라트롤(resveratrol)(Sigma사) 50 uM, 겨우살이 물 추출물(겨우살이의 잎과 줄기 100g을 세절하여 이온교환수지를 통과한 증류수 1L를 첨가 한 후, 16시간 교반시킨 후, 원심분리를 통해 얻은 상등액의 동결건조물)을 클로로포름으로 다시 한 번 추출한 겨우살이 클로로포름 추출물 1 ml (농도: 10 ug/ml)을 양성 대조군으로 이용하였다.

그 결과, 베툴린산을 처리한 실험군은 기존에 PGC-1α 발현 증진능이 있다고 알려진 AICAR 및 레스베라트롤 처리군보다 PGC-1α 발현이 증가한 것으로 확인되었다(도 3).

<실험예 4>

베툴린산을 시판 중인 3종의 스포츠 음료에 첨가하고, 이를 마우스에 투여하여 체력 증진 여부를 평가하였다. 상기 시험은 생후 7주된 체중 25± 5g의 ICR 계열 마우스에 시료들을 경구투여 후 트레드밀 시험을 통하여 수행하였다.

ICR 마우스는 중앙실험 동물(주)에서 구입하여 예비사육한 후 농도별 그룹당 5마리씩 무작위로 나누었다. 먼저 1그룹은 인산완충식염수를 투여하여 대조군으로 설정하였으며, 2그룹은 시판 스포츠 음료(그 성분은 하기 표 1과 같음)들을 각각 경구투여 하였으며 3그룹은 각각의 스포츠 음료에 베툴린산을 250ug/ml의 농도로 첨가하고 이를 투여 하였으며, 4그룹은 스포츠 음료에 베툴린산을 1mg/ml 농도로 첨가하고 이를 투여하였으며, 5그룹은 스포츠 음료에 베툴린산을 2mg/ml 농도로 첨가하고 이를 투여하였다. 투여 방법은 각 시료들을 2주 동안 매일 각 농도로 200ul씩 경구투여 하였다.

상기 트레드밀 시험은 하기의 방법으로 수행되었다. 먼저, 시험 전날 5도의 경사에서 16.2 미터/분으로 10분간 적응 훈련을 실시하였다. 시험 2 시간 전에 마우스들을 금식시키고, 5도의 경사에서 15 미터/분으로 20분, 5도의 경사에서 18 미터/분으로 20분, 5도의 경사에서 19.6 미터/분으로 20분, 5도의 경사에서 21.6 미터/분으로 15분, 10도의 경사에서 22.8 미터/분으로 15분, 10도의 경사에서 24.6 미터/분으로 운동을 시켰다. 이 때, 트레드밀 기계 하부의 전기 충격기에 10초 이상 반응하지 않고 가만히 있을 경우 지친 것으로 판단하였으며, 이 경우 전기 충격기를 끄고 실험을 종료하였다.

그 결과, 인산완충생리식염수 투여군 및 순수 스포츠 음료 투여군과 비교했을 때, 베툴린산을 함유한 스포츠 음료를 투여한 군이 더 높은 체력 증진 효과를 보이는 것을 확인할 수 있었다(도 4).

시판제품	성분
스포츠 음료 1	정제수, 백설탕, 함수결정포도당, 구연산, 구연산나트륨, 제일인산칼륨, 정제염, 합성착향료(라즈베리향, 커피향) 혼합제제B(프로필렌글리콜, 변성전분, 유화제, 구연산), 합성착색료(식용색소청색1호)
스포츠 음료 2	정제수, 액상과당, 백설탕, 구연산, 합성착향료(딸기향, 패션후르츠향,파인애플향) 구연산 칼륨 정제소금 아라비아검, 폴리인산나트륨,정제가공유지, 제삼인산칼슘, d-토코페롤, 합성착색료(식용색소 청색 1호)
스포츠 음료 3	정제수, 백설탕, 액상과당, 구연산, 그레이프후르츠 농축과즙, 합성착향료(그레이프후르츠향, 구연산나트륨, 정제소금, 비타민C, 염화칼슘, 젖산칼슘, L-글루타민산나트륨, 염화마그네슘

Claims (10)

1. 베툴린산 또는 그 유도체를 포함하는 체력 증진용 조성물.
   
2. 제 1항에 있어서,
   운동 수행능력 증진능을 갖는 것을 특징으로 하는 체력 증진용 조성물.
   
3. 제 1항에 있어서,
   지구력 증진능을 갖는 것을 특징으로 하는 체력 증진용 조성물.
   
4. 제 1항에 있어서,
   피로 억제능을 갖는 것을 특징으로 하는 체력 증진용 조성물.
   
5. 제 1항에 있어서,
   식품 조성물인 것을 특징으로 하는 체력 증진용 조성물.
   
6. 제 1항에 있어서,
   자양 강장제인 것을 특징으로 하는 체력 증진용 조성물.
   
7. 제 1항에 있어서,
   식품 첨가제인 것을 특징으로 하는 체력 증진용 조성물.
   
8. 제 1항에 있어서,
   스포츠 음료에 첨가되는 것을 특징으로 하는 체력 증진용 조성물.
   
9. 제 1항에 있어서,
   만성피로의 예방 및 개선용 약학적 조성물인 것을 특징으로 하는 체력 증진용 조성물.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 베툴린산 유도체는 하기 화학식 2의 화합물인 것을 특징으로 하는 체력 증진용 조성물
    
    <화학식 2>
    
    

    

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