KR20160001935A - 블랙 커런트 추출물을 유효성분으로 함유하는 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물 - Google Patents
블랙 커런트 추출물을 유효성분으로 함유하는 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 블랙 커런트 추출물을 유효성분으로 함유하는 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블랙 커런트의 생과를 열수 추출하여 수용성 활성성분이 다량 함유된 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만, 고혈압, 동맥경화, 당뇨병 및 고지혈증과 같은 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조성물은 고과당 식이에 의해 유발된 대사증후군 백서 모델에서 체중 감소, 상승된 혈압 강하, 혈관 이완 개선, 혈관 내막 손상 개선, 혈관 수축인자(ET-1)의 발현 억제, 혈중 인슐린 및 지질의 함량을 감소시키는 효능을 보유하고 있다.
본 발명에 따른 조성물은 고과당 식이에 의해 유발된 대사증후군 백서 모델에서 체중 감소, 상승된 혈압 강하, 혈관 이완 개선, 혈관 내막 손상 개선, 혈관 수축인자(ET-1)의 발현 억제, 혈중 인슐린 및 지질의 함량을 감소시키는 효능을 보유하고 있다.
Description
본 발명은 블랙 커런트 추출물을 유효성분으로 함유하는 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블랙 커런트의 생과를 열수 추출하여 수용성 활성성분이 다량 함유된 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만, 고혈압, 동맥경화, 당뇨병 및 고지혈증과 같은 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 조성물은 고과당 식이에 의해 유발된 대사증후군 백서 모델에서 체중 감소, 상승된 혈압 강하, 혈관 이완 개선, 혈관 내막 손상 개선, 혈관 수축인자(ET-1)의 발현 억제, 혈중 인슐린 및 지질의 함량을 감소시키는 효능을 보유하고 있다.
대사증후군은 만성적인 대사 장애로 인하여 내당능 장애, 고혈압, 고지혈증, 비만, 심혈관계, 동맥경화증 등의 여러 가지 질환이 한 개인에게서 한꺼번에 나타나는 것을 말한다.
원인은 명확하게 규명되지 않았지만 일반적으로 인슐린 저항성이 근본적인 원인으로 작용한다고 추정하고 있으며, 인슐린 저항성을 일으키는 요인으로는 유전적 요인 또는 비만, 운동 부족과 같은 생활 습관에 관련된 것이라고 알려져 있다.
비만으로 복강 내에 지방조직이 지나치게 많이 쌓이게 되면 이 지방조직에서 만들어진 지방산이 증가하고, 간으로 들어가 전신 혈액 중으로 퍼져가게 되는데, 증가한 지방산은 간과 근육에서 인슐린 이용률을 크게 떨어트린다.
세포는 포도당 대신 지방산을 받아들여 혈중 포도당 농도가 높아지며, 인체는 이러한 포도당을 소모하기 위해 췌장의 베타세포를 자극하여 더 많은 인슐린을 분비하게 한다.
이로 인해 고인슐린혈증이 발생하게 되고 췌장에서 인슐린 생산에 대한 부담을 견디지 못하게 되면 당뇨병이 발생하게 된다.
뿐만 아니라 혈중 인슐린이 증가하면 콩팥의 염분 배설을 억제하게 되어 몸 안의 염분과 수분이 증가하고 이로 인해 교감 신경을 자극함으로써 심장 박동이 빨라지고 혈관이 수축하여 고혈압이 나타난다.
또 인슐린이 증가하면 혈중 중성지방을 증가시키고, HDL-콜레스테롤을 감소시킴으로써 이상지혈증을 유발하기도 한다. 이러한 경우 심혈관내에 죽상동맥경화증을 일으키는데 이는 협심증과 심근경색증 및 뇌경색을 일으킬 수 있다.
이처럼 대사증후군은 심혈관질환의 발생 위험이 두 배 이상 높고 당뇨병이 발생할 확률도 10배 이상 증가한다고 알려져 있다. 즉, 대사증후군은 한 개의 질병이 아니라 포괄적인 대사 장애 증후군으로 해석되고 있다.
현재로서 대사증후군을 만족스럽게 치료하는 단일 치료법은 없고 각 구성 요소에 대한 개별적 치료를 해야 한다.
또한 식이요법, 운동요법을 포함한 생활습관 개선을 통해 적정 체중을 유지하는 것이 치료에 중요하다.
한편, 블랙 커런트(black current, Ribes nigrum)는 장미목 범의귀과의 낙엽관목으로 서양까치밥나무라고도 한다.
유럽 및 중앙아시아가 원산지이며, 그늘에서 잘 자라고 추위에도 강하며 높이는 1~2 m에 달한다. 작은 가지에는 가시가 있고 잎의 길이는 2~3 cm로 둥글며 3~5개로 갈라지며 어긋난다. 깊고 둔한 거치가 있으며 양면에는 털이 많다. 꽃은 4~5월에 흰색의 총상화서에서 2~3개의 꽃이 핀다. 열매는 장과로 둥글고 지름 2 cm정도이며 털이 약간 나 있다.
열매는 잼, 디저트, 와인, 술 등을 만드는데 쓰이고, 잎은 차로 우려 마신다. 잎은 지혈용이나 혈압강하에 효과적이고, 잎으로 만든 차는 설사, 감기, 목이 붓거나 마를 때 마신다.
열매의 추출액은 목감염, 고혈압, 모세혈관이 약할 때 쓴다. 씨앗은 감마 리노레익산을 함유하고 있다.
또한 블랙 커런트에는 비타민 C, 폴리페놀성 화합물, 칼슘, 인, 철 등이 많이 함유되어 약용정제로 만들기도 한다.
한편, 블랙 커런트의 성분을 분석한 연구(정 외, 2012)에 따르면 "블랙 커런트 착즙액의 pH는 3.36, 가용성고형분은 15.11°Brix 및 총산도는 1.65%였으며, L값 18.20, a값 5.13 및 b값 1.08으로 나타났다.
일반성분은 수분 77.64%, 가용성 무질소물 17.41%, 조섬유 3.08%, 조단백 1.28%, 조회분 0.31% 및 조지방 0.28% 순이었다.
주요 무기성분은 K, P 및 Ca으로 그 함량은 각각 177.36 mg/100 g, 54.74 mg/100 g 및 26.45 mg/100 g이었다.
블랙 커런트의 주요 유리당은 glucose(7.71%) 및 fructose(5.88%)였으며, 가장 많이 함유되어 있는 아미노산은 glutamic acid(105.73 mg/100 g)이었고, 가장 적게 함유되어 있는 아미노산으로는 cystine(5.29 mg/100 g)이었다.
비타민 C 함량과 총페놀 함량은 각각 112.19 mg/100 g 및 34.48 mg/GAE g이었다.
블랙 커런트의 농도 10 및 1.25 mg/mL 일때 각각 99.48%와 89.03%의 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거활성을 보였으며, 또한 환원력과 FRAP은 농도의존적인 항산화 활성을 보였다.
따라서 블랙 커런트는 항산화제와 같은 기능성 식품소재로 활용가능성이 매우 높을 것으로 생각된다"고 하였다.
특히 위 연구에서는 블랙 커런트에는 지용성 항산화 화합물보다는 안토시아닌 화합물과 같은 수용성 항산화 화합물의 한량이 더욱 많이 함유되어 있는 것으로 판단하였다.
이에 본 출원인은 블랙 커런트의 생과를 증류수로 열수 추출함으로써, 다량의 수용성 활성성분을 추출하였고 이를 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물로 이용하는 본 발명을 완성하였다.
블랙 커런트의 대사증후군에 대한 효능을 기재한 종래기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1050429호 '캠펜을 유효성분으로 포함하는 비만, 이상지방혈증, 지방간 또는 인슐린 저항성 증후군의 예방 또는 치료용 조성물'이 있다.
상기 발명의 캠펜을 유효성분으로 포함하는 조성물은 지방세포 분화의 억제, 체지방량의 감소, 내장 지방량의 감소, 총콜레스테롤 농도의 감소, 혈장 중성지방 및 간조직 중성지방의 감소를 초래하여, 궁극적으로 비만, 고지혈증 또는 지방간의 예방 또는 치료 활성을 나타낸다.
또한 공복시 혈당 및 혈중 인슐린 농도의 유의한 감소를 초래하여 제2형 당뇨 또는 인슐린 저항성을 개선하는 효과 및 이와 밀접하게 관련된 대사질환을 개선하는 효능도 발휘한다.
그러나 위 종래기술은 캠펜(camphene)이라는 모노테르펜류의 식물성 정유성분을 유효성분으로 하고 있으며 캠펜을 함유하는 식물의 한 종류로 블랙 커런트를 언급하고 있어, 블랙 커런트 열수 추출물의 효능을 알 수 없는 문제점이 있다.
블랙 커런트의 대사증후군 예방, 개선 또는 치료 효과에 관한 또 다른 종래기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0039726호 및 제10-2004-0052904호가 있다.
상기 종래기술들은 블랙 커런트를 이용하여 당뇨병, 과지질혈증, 동맥경화, 고혈압 등 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 내용이 기재되어 있다.
그러나, 위 기술들은 모두 블랙 커런트 종자의 오일을 사용하고 있는바, 수용성 항산화 성분이 다량 함유되어 있다고 보기 어려우며, 열수 추출한 블랙 커런트 추출물의 효능을 알 수 없다는 문제점이 있다.
정창호 외. "블랙 커런트의 화학성분 및 항산화 활성". 한국식품저장유통학회. 2012. 19(2), pp.263-270
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 블랙 커런트의 생과를 열수 추출하여 수용성 활성성분이 다량 함유된 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만, 고혈압, 동맥경화, 당뇨병 및 고지혈증과 같은 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물을 제공하는 데에 있다.
또한 본 발명의 목적은 고과당 식이에 의해 유발된 대사증후군 백서 모델에서 체중 감소, 상승된 혈압 강하, 혈관 이완 개선, 혈관 내막 손상 개선, 혈관 수축인자(ET-1)의 발현 억제, 혈중 인슐린 및 지질의 함량을 감소시키는 효능을 보유하는 블랙 커런트 추출물을 유효성분으로 함유하는 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명은 블랙 커런트의 생과를 열수 추출하여 수용성 활성성분이 다량 함유된 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만, 고혈압, 동맥경화, 당뇨병 및 고지혈증과 같은 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
또한 본 발명은 고과당 식이에 의해 유발된 대사증후군 백서 모델에서 체중 감소, 상승된 혈압 강하, 혈관 이완 개선, 혈관 내막 손상 개선, 혈관 수축인자(ET-1)의 발현 억제, 혈중 인슐린 및 지질의 함량을 감소시키는 효능을 보유하는 블랙 커런트 추출물을 유효성분으로 함유하는 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명에 따른 조성물은 블랙 커런트의 생과를 열수 추출하여 수용성 활성성분이 다량 함유된 추출물을 유효성분으로 함유하는 효능을 보유하고 있다.
본 발명에 따른 조성물은 고과당 식이에 의해 유발된 대사증후군 백서 모델에서 체중을 감소시키는 효능을 보유하고 있다.
본 발명에 따른 조성물은 고과당 식이에 의해 유발된 대사증후군 백서 모델에서 상승된 혈압을 강하하는 효능을 보유하고 있다.
본 발명에 따른 조성물은 고과당 식이에 의해 유발된 대사증후군 백서 모델에서 아세틸콜린 또는 SNP에 대한 혈관 이완반응이 개선된 효능을 보유하고 있다.
본 발명에 따른 조성물은 고과당 식이에 의해 유발된 대사증후군 백서 모델에서 혈관 내막 및 중막의 비후도가 감소하는 효능을 보유하고 있다.
본 발명에 따른 조성물은 고과당 식이에 의해 유발된 대사증후군 백서 모델에서 혈관 수축인자(ET-1)의 발현을 억제하는 효능을 보유하고 있다.
본 발명에 따른 조성물은 고과당 식이에 의해 유발된 대사증후군 백서 모델에서 혈중 인슐린 및 지질의 함량을 감소시키는 효능을 보유하고 있다.
도 1은 블랙 커런트 추출물 투여시 실험동물에서 체중 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 블랙 커런트 추출물 투여시 실험 동물에서 혈압의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 블랙 커런트 추출물 투여시 ACh(A) 또는 SNP(B)에 대한 혈관 이완반응 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 고과당 식이로 유발한 대사증후군 백서 모델에서 블랙커런트 투여 후 혈관의 조직학적 분석 결과를 나타낸 사진(A) 및 그래프(B)이다.
도 5는 고과당 식이로 유발한 대사증후군 백서 모델에서 블랙커런트 투여 후 혈관 수축인자(ET-1)의 발현 정도를 나타낸 사진(A) 및 그래프(B)이다.
도 6은 고과당 식이로 유발한 대사증후군 백서 모델에서 블랙커런트 투여 후 혈중 인슐린 농도(A) 및 중성지방(B)의 함량을 나타낸 그래프이다.
도 2는 블랙 커런트 추출물 투여시 실험 동물에서 혈압의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 블랙 커런트 추출물 투여시 ACh(A) 또는 SNP(B)에 대한 혈관 이완반응 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 고과당 식이로 유발한 대사증후군 백서 모델에서 블랙커런트 투여 후 혈관의 조직학적 분석 결과를 나타낸 사진(A) 및 그래프(B)이다.
도 5는 고과당 식이로 유발한 대사증후군 백서 모델에서 블랙커런트 투여 후 혈관 수축인자(ET-1)의 발현 정도를 나타낸 사진(A) 및 그래프(B)이다.
도 6은 고과당 식이로 유발한 대사증후군 백서 모델에서 블랙커런트 투여 후 혈중 인슐린 농도(A) 및 중성지방(B)의 함량을 나타낸 그래프이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실험예와 참고예는 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과한 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
실험예
1. 블랙
커런트
추출물의 체중 감소 효과
1-1. 실험 준비
1) 블랙 커런트 추출물
실험에 사용할 블랙 커런트 추출물을 제조하기에 앞서, 블랙 커런트의 활성성분을 조사함으로써 적절한 추출 방식과 추출 용매를 알아보고자 하였다.
블랙 커런트에 대한 기존의 성분분석(정창호 외, 2012)에 따르면, 블랙 커런트에는 매우 많은 양의 안토시아닌류(250 mg/100 g fresh fruit)들이 함유되어 있으며, 대표적인 안토시아닌들로는 cyanidin 3-O-rutinoside, delphinidin 3-O-rutinoside, cyanidin 3-O-glucoside 및 delphinidin 3-O-glucoside이며, 그외의 안토시아닌들이 매우 소량 함유되어 있다고 알려져 있다.
또한 그외에도 hydroxybenzoic acid와 hydroxycinnamic acid와 같은 페놀릭산과 myricetin, quercetin 및 kaempferol과 같은 플라보놀화합물도 함유되어 있다고 알려져 있다.
이러한 안토시아닌류 또는 플라보놀화합물은 수용성 색소 성분으로, 유기 용매보다는 물에 더 잘 용해되기 때문에 본 실험예 및 이후의 모든 실험예에서 블랙 커런트를 증류수로 열수 추출한 추출물을 사용하였다. 추출 방법은 아래와 같다.
1) 블랙커런트는 생과를 정읍 국민농원에서 구입한 후 800 g씩을 삼각플라스크에 증류수 6000 mL를 넣고 100℃에서 120 분간 동안 가열하였다.
2) 추출된 전탕액을 3000 rpm에서 30분간 원심 분리한 후 여과, 동결 건조하여 102.22 g을 얻었으며 실험 전까지 4℃에 보관하였다.
2) 실험동물
실험은 7주령의 수컷 Sprague-Dawley male rat (n=36)을 샘타코사 (Samtaco Bio,. Korea)에서 제공받아 실험에 사용하였다.
대조군에 제공된 식이는 rodent diet에 10 kcal% Fat (D12450B)를 기본으로 하였고, 고과당 식이군은 rodent diet 에 10 kcal% fat와 함께 60 kcal% fructose (D02022704)를 함유하는 식이를 8주간 섭취시켰다.
적응기를 거친 후 아래와 같이 9 마리씩 4개 그룹으로 무작위로 구분하였다.
1군: 대조군 (SD rat, 일반식이), 2군: 대사증후군 유발군 (SD Rat, 고과당식이), 3군: 블랙커런트 저농도 투여군 (SD Rat, 고과당식이, 100 mg/kg/day) 투여), 4군: 블랙커런트 고농도 투여군 (SD Rat, 고과당식이, 300 mg/kg/day).
동물은 플라스틱 케이지에서 사육하였고, 실험기간 동안 식이와 식수는 자유롭게 섭취할 수 있도록 하였다.
사육실의 온도 및 습도는 각각 22±2℃ 및 50~60%로 유지하였으며, 12시간 간격으로 점등 및 소등하였다.
1-2. 실험 과정
체중은 실험기간 동안 매주 1회 일정한 시각에 측정하였다.
실험 결과는 스튜던트 t-test 및 일원분산 분석(one-way ANOVA test)를 통하여 p가 0.05 이하인 경우 유의한 차이로 판정하였고, 실험치의 표현은 mean±SE로 하였다.
이후의 실험 결과 통계 처리 역시 위와 동일한 방법으로 수행되었다.
1-3. 실험 결과
비만은 당뇨병, 관상동맥질환 등 대사증후군을 유발할 가능성을 증가시키므로, 체중 조절을 통한 비만의 예방 및 치료가 대사증후군을 예방, 개선 또는 치료할 수 있는 기본적인 방법이다.
따라서 본 실험예에서는 블랙 커런트 추출물의 투여에 따른 체중 변화를 측정함으로써, 비만 및 대사증후군에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
도 1은 블랙 커런트 추출물 투여시 실험동물에서 체중 변화를 나타낸 그래프이다.
고과당 식이에 의해 유발된 대사증후군 백서 모델에서 블랙 커런트 섭취에 따른 체중 변화를 측정한 결과, 약물 투여 7주 후부터 블랙 커런트 1그룹 (100 mg/kg/day) 및 블랙 커런트 2그룹 (300 mg/kg/day)이 고과당 식이를 투여한 군에 비해 체중이 감소하는 것으로 나타났다.
따라서 블랙 커런트 추출물은 체중 감소 효과를 통해 대사증후군을 예방, 개선 또는 치료할 수 있음을 확인할 수 있다.
실험예
2. 블랙
커런트
추출물의 혈압강하 효과
2-1. 실험 과정
블랙 커런트 추출물 및 실험 동물의 준비는 실험예 1의 실험 준비와 동일한 과정으로 수행되었다. 이후 실험예의 실험 준비 또한 동일한 과정으로 수행되었음을 밝혀둔다.
혈압은 혈압측정기 (MK2000; Muromachi KiKai, Tokyo, Japan)를 이용하였다.
정확한 혈압을 얻기 위하여 실험동물은 보정틀에 고정하고 마사지 후 tail-cuff법으로 수축기 및 이완기 혈압을 측정하였다.
2-2. 실험 결과
고과당 식이에 의한 대사증후군 유발 백서 모델에서 블랙 커런트에 의한 혈압의 변화에 미치는 영향을 알아보았다.
도 2는 블랙 커런트 추출물 투여시 실험 동물에서 혈압의 변화를 나타낸 그래프이다.
실험 결과, 고과당 식이를 실시한 군에서 수축기 혈압은 일반 식이를 실시한 군과 비교했을 때 식이 투여 2주 후부터 시간 의존적으로 유의성 있는 증가를 보였다.
식이 투여 8주 때 블랙 커런트 1군과 2군 모두에서 고과당 식이를 투여한 군에 비해 현저하게 낮아짐을 볼 수 있었다.
따라서 블랙 커런트 추출물은 혈압강하 효능을 보유함으로써, 고혈압, 동맥경화 등과 같은 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료에 효능이 있는 것을 확인할 수 있다.
실험예
3. 블랙
커런트
추출물의 혈액이완 개선 효과
3-1. 실험 과정
블랙 커런트 추출물의 혈액이완 개선 효과를 알아보기 위해 실험동물의 흉부대동맥을 분리하여 혈관 장력을 측정하였다.
1) 약물 투여 8주 후 실험 동물을 희생시켰으며 흉부 대동맥을 분리하였다.
2) 분리된 흉부 대동맥을 118 mM NaCl, 4.7 mM KCl, 1.1 mM MgSO4, KH2PO4, 1.5 mM CaCl2, 25 mM NaHCO3, 10 mM glucose가 들어있는 차가운 Krebs 용액 (pH 7.4)에 넣고 연결 조직과 지방을 제거한 후 약 3 mm의 길이의 절편으로 만들었다.
3) 흉부 대동맥 절편에 95% O2-5% CO2 기체로 포화시킨 37℃의 Krebs 용액으로 고정시킨 후 force-displacement transducer (Grass FT 03, GRASS Instrument, MA, USA)가 장착된 생리 기록계 (Grass Model 7E, Grass Instrument, MA, USA)를 이용하여 isometric tension을 측정하였다.
4) 실험에 사용된 혈관은 내피세포가 손상되지 않도록 주의하여 분리하였으며, Krebs 용액에서 1 g 휴지기 장력을 유지하면서 1 시간 동안 안정화시켰다.
5) 혈관이 안정화된 후 페닐레프린(phenylephrine)으로 수축시켰고 이어서 ACh(acetylcholine, 아세틸콜린) 및 SNP(Sodium nitroprusside, 소디움 니트로프루시드)에 대한 혈관 이완 반응을 측정하였다.
3-2. 실험 결과
실험예 2에서는 블랙 커런트 추출물 투여시 혈압의 변화를 측정함으로써, 고혈압, 동맥경화 등 대사증후군에 대한 블랙 커런트 추출물의 혈압 강하 효과를 확인하였다.
더 나아가 본 실험예에서는 혈관의 이완 반응을 조사하여, 블랙 커런트 추출물의 혈관기능 개선 효과를 확인하였다.
실험은 고과당 식이를 실시한 군 및 블랙 커런트를 농도별로 투여한 군의 경동맥을 이용하여 ACh 및 SNP에 대한 혈관 이완 반응을 조사하였다.
도 3은 블랙 커런트 추출물 투여시 ACh(A) 및 SNP(B)에 대한 혈관 이완반응 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
실험 결과, 고과당 식이를 실시한 군의 경동맥에서 내피세포 의존성 혈관 이완 인자인 ACh에 대한 혈관 이완 반응은 일반 식이를 투여한 군에 비해 현저히 감소하였다 (P<0.05).
그러나, 블랙 커런트 1군 (100 mg/kg/day)과 2군 (300 mg/kg/day) 모두에서 고과당 식이에 의해 감소된 ACh에 대한 혈관 이완 반응이 유의성 있게 개선됨이 나타났다.
NO donor인 SNP에 대한 혈관 이완 반응 역시, 고과당 식이를 실시한 군에서 혈관 이완능이 대조군에 비해 감소하는 것을 확인할 수 있으며, 블랙 커런트 추출물 투여군 모두에서 혈관 이완 반응이 개선되는 것을 확인할 수 있다.
블랙 커런트를 100 mg/kg/day의 농도로 투여한 군에서 유의성 있는 이완 효과를 나타내었으며, SNP의 누적 농도가 증가할수록 블랙 커런트 추출물을 투여한 군과 그렇지 않은 군의 혈관 이완능의 차이가 큰 것을 알 수 있다.
따라서 고과당 식이 투여에 의해 유발된 대사증후군 백서 모델에서 블랙 커런트에 의한 혈관 이완 개선 효과를 확인하였다.
실험예
4. 혈관 조직의 조직학적 관찰
4-1. 실험 과정
고과당 식이로 유발된 대사증후군 백서 모델의 혈관 조직을 관찰하여 블랙 커런트 추출물의 혈관 손상에 대한 개선 효과를 확인하였다.
1) 약물 투여 8주 후에 각 군의 실험동물의 동맥을 분리하여 10% 중성 포르말린 용액 (pH 7.4)에 12시간 고정시킨다.
2) 그 후에 알코올 농도 구배 순(70, 80, 90, 95, 100%)으로 탈수 시키고 alcohol:xylene의 비율을 각각 2:1, 1:1, 1:2로 1시간씩 처리하여 투명화 과정을 실시하였다.
3) 이후 paraffin:xylene의 비율을 각각 1:2, 1:1, 1:2로 처리한 후 paraffin 속에서만 2시간 동안 두어 paraffin이 침투되도록 한 다음 포매 (embedding) 시킨다.
4) 포매된 혈관 조직을 6 m 두께로 박절하고 hematoxylin (Zymed, CA, USA) 속에서 5분 동안 두어 핵을 염색하고, acid alcohol 속에 넣어 과도하게 염색된 것을 제거해준다.
5) Ammonia water 속에서 핵을 푸르스름하게 한 후 eosin 용액으로 3분간 세포질 염색한다.
6) 염색이 끝나면 각 절편을 광학현미경 (Olympus, Tokyo, Japan) 을 사용하여 400배의 배율로 관찰하였다.
4-2. 실험 결과
고과당 식이로 유발한 대사증후군 백서 모델에서 블랙커런트 투여에 의한 혈관병변 억제효과를 분석하기 위하여 흉부대동맥을 적출한 후, hematoxylin & eosin (H-E) staining을 실시하였다.
도 4는 고과당 식이로 유발한 대사증후군 백서 모델에서 블랙커런트 투여 후 혈관의 조직학적 분석 결과를 나타낸 사진(A) 및 그래프(B)이다.
실험 결과, 일반 식이를 실시한 군에서는 정상적인 혈관 형태를 보이고 있으나 고과당 식이를 실시한 군에서는 혈관 내막의 비후도가 증가하는 경향이 나타났다.
반면 블랙 커런트를 투여한 군에서 혈관 내막 및 중막의 비후도가 다소 감소하는 경향을 보이고 있으며, 내피 층 표면의 손상 정도 역시 고과당 식이를 실시한 군에 비해 그 정도가 감소함이 관찰되었다.
혈관 내막 및 중막의 길이를 측정한 그래프에서도 마찬가지로, 대조군에 비해 고과당 식이를 실시한 군에서 혈관 내막 및 중막의 두께가 증가하였으며, 블랙 커런트 추출물 투여시 유의하게 감소하는 것을 확인할 수 있다.
따라서 블랙 커런트 추출물 투여시 혈관 내막 및 중막의 비후도를 감소시켜 혈액순환을 원활하게 하며 혈압을 감소시키는 것을 알 수 있다.
실험예
5. 블랙
커런트
추출물의 혈관
수축인자
(ET-1) 발현 억제 효과
5-1. 실험 과정
고과당 식이로 유발된 대사증후군 백서 모델의 혈관 조직에서 혈관 수축인자(ET-1)의 발현 정도를 측정하여 블랙 커런트 추출물의 혈관 수축에 대한 개선 효과를 확인하였다.
1) 적출된 흉부대동맥 조직을 4% paraformaldehyde 용액에 담가 4℃에서 5시간 고정하고, 30% sucrose 용액에 조직을 침적시킨다.
2) 조직을 OCT compound (Tissue-Tek, Sakura Finetek, Torrance)에 넣고 영하 20℃에서 동결한 후 cryotome SME (Thermo Electron Corporation, Pittsburg, PA, USA)를 이용하여 4 m의 두께로 평행하게 횡단절편을 만들어 poly-L-lysine 용액으로 코팅한 슬라이드글라스 위에 부착시켰다.
3) 실온에서 하룻밤 충분히 건조시킨 다음 영하 70℃에서 보관하였다.
4) HISTO-STAIN-SP Kits (Invitrogen Inc, USA)를 사용하여 [strept]Avidine-biotin 방법을 이용하여 염색을 진행하였다.
5) 절편이 붙어 있는 슬라이드를 실온에 1시간 정도 건조하고 PBS로 3번 세척한 후 내인성 과산화효소 (endogenous peroxidase)의 활성을 방지하기 위해 3% hydrogen peroxide 용액에 넣어 1분간 실온에 방치하였다.
6) 이후 조직을 PBS로 3번 세척한 다음 10% non-immune goat serum을 사용하여 20분 동안 반응시켜 항체의 비특이적 결합을 방지하였다.
7) Blocking antibody를 제거한 뒤 ET-1에 결합하는 mouse monoclonal IgG 및 Goat polyclonal anti-mouse IgG (1:200, Santa Cruz Biotechnology, Inc, USA)을 습윤 상자에 넣고 4℃에서 하룻밤 동안 방치하였다.
8) 슬라이드를 세척한 다음 이차항체인 biotinylated secondary antibody에 20분 동안 실온에서 반응시킨 후 PBS로 5분씩 세 번 세척하였다.
9) Horseradish peroxidase-conjugated streptavidin에 30분 동안 반응시킨 후 PBS로 세 번 세척하였다.
10) 3-amino-9-ethylcarbazole(AEC) chromogen과 hWMAtoxylin (zymed, CA, USA)을 이용하여 일정시간 동안 발색시킨 다음 슬라이드를 흐르는 물에 씻어 반응을 중지시킨 후 봉입제로 봉입하였다.
11) 각각의 발현 정도는 광학현미경으로 1,000배 시야에서 관찰한 후 사진을 촬영하였다 (BX41, Olympus, Japan).
5-2. 실험 결과
고과당 식이로 유발한 대사증후군 백서 모델에서 블랙 커런트 투여에 의한 혈관 수축인자의 발현 변화를 직접적으로 확인하기 위하여, 혈관 수축인자인 ET-1의 발현 정도를 면역화학염색법을 이용하여 확인하였다.
도 5는 고과당 식이로 유발한 대사증후군 백서 모델에서 블랙커런트 투여 후 혈관 수축인자(ET-1)의 발현 정도를 나타낸 사진(A) 및 그래프(B)이다.
실험 결과, 고과당 식이를 실시한 군은 일반 식이를 투여한 군에 비해 ET-1의 단백발현 정도가 확연하게 증가하였으나, 블랙 커런트를 투여한 군에서는 혈관 유착분자의 발현 정도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
따라서 블랙 커런트 추출물 투여시 혈관의 수축이 감소하여, 고혈압, 동맥경화 등과 같은 대사증후군에 효과가 있음을 알 수 있다.
실험예
6. 블랙
커런트
추출물의 혈장 내 인슐린 농도 및 지질 대사에 미치는 영향
6-1. 실험 과정
고과당 식이로 유발된 대사증후군 백서 모델에서 혈중 인슐린 농도 및 중성지방의 함량을 측정하여 블랙 커런트 추출물의 대사증후군에 대한 효과를 확인하였다.
1) 실험 기간 (8주)이 끝난 후 공복 시 혈청을 수집하여 3,000 rpm으로 20분 동안 원심분리한 혈장을 이용하여 인슐린 및 중성지방 (TG)의 농도를 분석하였다.
2) 혈장 내 인슐린의 농도는 (Rat Insulin ELISA kit; ALPCO Co., Windham) 키트를 이용하였으며 중성 지방의 분석은 Hitachi 7080(Hitachi, Japan) 분석 장비를 사용하였다.
6-2. 실험 결과
블랙 커런트 추출물이 대사증후군의 하나인 당뇨병과 지질대사 질환에 미치는 영향을 알아보기 위해, 혈장 내 인슐린 농도와 중성지방 함량을 측정하였다.
도 6은 고과당 식이로 유발한 대사증후군 백서 모델에서 블랙커런트 투여 후 혈중 인슐린 농도(A) 및 중성지방(B)의 함량을 나타낸 그래프이다.
공복 시의 혈장 내 인슐린 농도를 측정한 결과, 고과당 식이를 투여한 군의 인슐린 농도는 고과당 식이를 투여한 군에서 유의한 증가를 나타내었으며, 이는 불랙 커런트 300 mg/kg/day를 8주간 투여한 군에서 현저한 감소를 나타내었다(P<0.01).
또한 혈장 내 중성지방의 함량 정도를 생화학 측정기를 이용하여 측정 한 결과, 일반 식이를 투여한 군(99.29±14.77)에 비해 고과당 식이 (160±21.50)를 투여한 군에서 현저한 증가를 보였다.
블랙 커런트를 투여했을 때 중상지방의 함량은 블랙 커런트 1군 (100 mg/kg/day)의 경우는 유의한 감소는 보이지 않았으나, 블랙 커런트 2군 (300 mg/kg/day)에서 유의한 감소를 나타내었다 (P<0.05).
따라서 위와 같은 결과를 토대로 본 발명에 따른 조성물이 혈중 인슐린 농도와 중성지방의 함량을 감소시켜 당뇨병, 비만, 동맥경화 등과 같은 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료 효과를 가짐을 확인할 수 있다.
Claims (5)
- 블랙 커런트 추출물을 유효성분으로 포함하는 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 블랙 커런트 추출물은 블랙 커런트의 생과를 열수 추출하여 제조되는 것을 특징으로 하는 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 대사증후군은 비만, 고혈압, 동맥경화, 당뇨병 및 고지혈증인 것을 특징으로 하는 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물.
- 청구항 1에 있어서,
상기 블랙 커런트 추출물은 마우스 경구투여 기준으로 100 내지 300 mg/kg/day인 것을 특징으로 하는 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물.
- 블랙 커런트 추출물을 유효성분으로 포함하는 대사증후군의 예방 또는 개선를 위한 건강기능식품 조성물.
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|---|---|---|---|
| KR1020140080437A KR20160001935A (ko) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | 블랙 커런트 추출물을 유효성분으로 함유하는 대사증후군의 예방, 개선 또는 치료를 위한 조성물 |
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| KR20160001935A true KR20160001935A (ko) | 2016-01-07 |
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|---|---|
| KR (1) | KR20160001935A (ko) |
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