KR20160011756A - 여성 갱년기 또는 폐경기 증상 예방 및 개선 효과를 갖는 피토에스트로겐 함유 기능성 식품 조성물(pmo-pe3) - Google Patents

Abstract

본 발명은 대두 이소플라본 추출물, 홉 추출물, 감초 추출물을 유효성분으로 함유하는 여성 갱년기 또는 폐경기 증상 예방 및 개선 효과를 갖는 피토에스트로겐 함유 기능성 식품 조성물에 관한 것으로 종래로부터 식품으로 사용되어왔던 천연물 소재이기 때문에 갱년기 및 폐경 여성의 증상을 부작용 없이 완화시킬 수 있는 기능성 식품 조성물로 활용될 수 있다.

Description

여성 갱년기 또는 폐경기 증상 예방 및 개선 효과를 갖는 피토에스트로겐 함유 기능성 식품 조성물(PMO-PE3) {A functional food composition (PMO-PE3) containing phytoestrogens for menopausal symptoms}

본 발명은 여성의 갱년기 또는 폐경기 증상을 개선할 수 있는 피토에스트로겐 함유 기능성 식품 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대두 이소플라본 추출물, 홉(Humulus lupulus) 추출물, 감초(Glycyrrhizae Radix) 추출물을 주성분으로 함유하는 기능성 식품으로서 여성 갱년기 또는 폐경기 증상 개선에 우수한 효과를 갖는 기능성 식품 조성물에 관한 것이다.

여성 갱년기란 내분비 증후군의 일종으로 일반적으로 여성이 45세 전후에서 난소 기능이 저하되고 에스트로겐 호르몬의 분비가 급격히 감소되면서 다양한 생리적 기능 및 성기능이 감소 내지 소실되며 폐경이 되는 과정을 말한다. 갱년기 또는 폐경기에 이르면 많은 여성들에게서 안면홍조, 우울증, 수면장애, 질건조증, 골다공증 등과 같은 다양한 증상들이 나타나는데, 그 가장 큰 원인은 에스트로겐의 부족 때문인 것으로 알려져 있다(Maturitas 1996;25:1-10).

이러한 이유로 여성 갱년기 증상을 극복하기 위한 치료요법으로 에스트로겐 호르몬 대체요법이 가장 효과적이며 많이 시행되고 있는 것으로 알려져 있으나 장기적인 사용에서 자궁출혈, 뇌졸중, 고혈압, 유방암, 자궁암 등의 발생위험이 크게 증가되었다는 연구결과 및 부작용이 보고되면서 소비자의 거부감 및 장기적인 사용의 제한 등 여러 가지 문제점이 대두되었다(JAMA 2002;288:321-333, Lancet 2003;362:419-427).

이러한 문제점을 극복하기 위해 보다 안전한 생약성분이나 식품을 기반으로 한 여성 갱년기 증상 개선을 위한 건강기능식품 소재의 개발이 시도되고 있으며 이 중 대표적인 성분으로 피토에스트로겐이 알려져 있다.

상기한 피토에스트로겐은 식물체에 존재하면서 동물의 체내에서 에스트로겐의 효과를 발휘하는 화합물을 지칭하는 말로서 콩과 식물에 많이 함유되어 있는 이소플라본, 곡류 등에 많이 함유되어 있는 리그난 등이 잘 알려져 있다.

대표적으로 대두 이소플라본의 경우 피토에스트로겐 활성이 뛰어난 소재로 알려져 있고 현재 건강기능식품 고시형 원료로서 뼈 건강에 도움을 줄 수 있는 소재로 많은 건강기능식품에 사용되고 있다. 그러나 대두 이소플라본의 갱년기 증상 개선효과를 위해서는 대부분 임상연구에서 1일 60~100 mg 이상을 섭취토록 하고 있으나 현재 국내 대두 이소플라본의 경우 1일 섭취량이 비배당체로서 30 mg으로 제한되어 있어 대두 이소플라본 단독 사용으로는 전반적인 갱년기 증상 개선에 대한 충분한 효과를 기대할 수 없다.

또한 기존의 갱년기 증상 개선에 대한 식품 조성물 대한민국 등록 특허(제10-041921, 제10-0486365, 제10-0718559, 제10-1225566)를 살펴보면 혈중 에스트로겐 함량을 증가시키는 것으로 그 효능을 검증하였으나, 실제 혈중 에스트로겐 함량이 크게 증가시킬 경우 호르몬 요법과 마찬가지로 이로 인한 자궁 등에서의 이상 세포 증식 등의 부작용을 유발할 수 있기 때문에 안전성 측면에서 바람직하지 못하다.

따라서 본 발명자들은 대두 이소플라본과는 다른 성분의 피토에스트로겐을 활성성분으로 가지면서 저농도의 대두 이소플라본과 함께 처방시 상승작용을 나타낼 수 있는 피토에스트로겐 함유 생약추출물에 대한 연구를 통해, 홉 추출물과 감초 추출물을 첨가함으로써 저농도의 대두 이소플라본 농도하에서도 에스트로겐 활성을 나타냈고, 이의 조성물을 제조하여 난소절제를 통해 폐경 유도된 동물에 섭취시켰을 때 혈중 에스트로겐에 유의적인 변화없이 안전하게 갱년기 또는 폐경기 증상을 완화할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 부작용이 없으면서 여성 갱년기 또는 폐경기 증상에 대한 예방 및 개선효과가 우수한 기능성 식품 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 여성 갱년기 또는 폐경기 증상에 도움을 줄 수 있는 건강기능식품을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 조성물은 대두 이소플라본 추출물과 홉 추출물 및 감초 추출물을 함유하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

대두 이소플라본은 대표적인 피토에스트로겐으로서 알려져 있으며, 이소플라본의 섭취는 부작용 없이 폐경시의 증상을 완화시키고, 혈청지질 개선 및 골밀도 개선 효과, 항암효과 등 다양한 생리활성을 나타내고 있다고 보고된 바 있다(J Nutr. 2008;138:1244S-9S). 본 발명에 사용된 대두 이소플라본 추출물은 식용에 적합하게 제조되었고 대두 이소플라본의 함량이 3~50%인 대두 이소플라본 추출물 분말형태이다.

홉은 그 학명이 Humulus lupulus 이고, 유럽, 호주 및 북미 등지에서 자생하는 덩굴줄기 식물로서, 본 명세서에서 사용된 홉 추출물은 암꽃 이삭으로부터 얻은 추출물을 의미한다. 홉 추출물에 존재하는 여러 화합물들은 항암, 골다공증 개선, 항산화, 미백 등 다양한 생리활성을 나타내며, 이 중 8-프레닐나린제닌(8-prenylnaringenin)을 비롯한 이소잔토휴몰(isoxanthohumol) 등의 화합물이 에스트로겐 활성을 갖는 것으로 알려져 있다(Planta Med. 2013;79:576-579, Exp. Mol. Med. 2008;40:313-319). 홉의 피토에스트로겐 화합물을 함유하는 추출물을 얻기 위한 적절한 용매로는 물 또는 유기용매, 초임계유체를 사용할 수 있고 각종 용매를 단독으로 혹은 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 에탄올을 사용할 수 있다. 본 발명에 사용된 홉 추출물은 8-프레닐나린제닌의 함량이 0.01~5%인 홉 추출물 분말로서 바람직하게는 0.1% 이상 함유하고 있는 것을 사용한다.

본 발명에서 감초(Glycyrrhizae Radix)는 만주감초(Glycyrrhiza uralensis), 유럽감초(Glcyrrhiza glabra) 및 창과감초(Glycyrrhiza inflata) 등의 뿌리 및 뿌리줄기가 이용될 수 있고, 감초는 독특한 감미를 가지며 해독, 소염 등의 작용이 뛰어나 위궤양 치료 등에 널리 이용되어 왔고 특히 약의 독성을 중화시키고 약효를 상승시켜주는 것으로 알려져 있다. 그러나 주 감미 및 항궤양 성분으로 알려져 있는 글리시리진(glycyrrhizin)은 장복시 고혈압, 부종, 저칼륨혈증 등의 부작용을 유발하는 것으로 알려져 있어(Phytother Res. 2008;22:709-724), 본 발명에 사용한 감초추출물은 열수에 잘 추출되는 글리시리진의 함량을 낮추기 위해 95% 이상의 에탄올 또는 초임계 유체를 이용한 추출법을 사용하여 추출물을 수득하였다. 본 발명의 감초추출물은 글리시리진이 3% 이하로 함유되며 플라보노이드 함량이 1~50%인 감초추출물을 사용한다.

본 발명의 일실시예에서 인체 유방조직 유래 세포주인 MCF-7을 이용한 에스트로겐 활성 세포모델에서 홉 추출물과 감초 추출물은 저농도의 대두이소플라본 추출물과 함께 처리시 세포의 생장을 더욱 촉진하는 효과가 관찰되었다.

본 발명의 다른 일실시예에서 난소절제를 통해 폐경 유도된 랫트에 대두 이소플라본, 홉, 감초 추출물로 이루어진 조성물 40 mg/kg을 12주간 투여하였을 때, 혈중 에스트로겐 농도에는 유의적인 영향을 미치지 않으면서 꼬리피부온도의 감소, 강제수영시 부동시간의 감소 및 골밀도의 유의적인 증가가 관찰되어 안전하게 갱년기 및 폐경기의 대표적인 증상인 안면홍조, 우울증, 골밀도를 개선할 수 있음을 알 수 있었다.

따라서 본 발명에서는 대두 이소플라본 추출물, 홉 추출물, 감초 추출물을 주성분으로 하는 조성물이 여성 갱년기 및 폐경기 증상 완화에 우수한 효과가 있음을 확인하였으며, 이에 이를 유효성분으로 포함하는 여성 갱년기 또는 폐경기 증상 예방 및 개선용 기능성 식품 조성물을 제공한다.

또한 본 발명의 조성물은 여성 갱년기 또는 폐경기 증상 개선에 효과가 있다고 알려진 공지의 물질 또는 활성 성분과 함께 혼합하거나 다양한 식품에 첨가되어 여성 갱년기 또는 폐경기 증상 개선효과를 나타내는 식품의 형태로 제조될 수 있다. 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 차, 캔디, 비타민 복합제, 건강기능식품류 등이 있고 통상의 제조방법에 따라 분말, 과립, 캡슐, 산제, 정제, 환, 탕제, 엑기스, 음료 등의 형태로 제형화 될 수 있다.

일반적으로, 본 발명의 조성물은 건강기능식품에는 0.01 내지 99.9% 함유하는 것이 바람직하고, 바람직하게는 5 내지 30%의 비율로 함유될 수 있다.

상기한 바와 같이 대두 이소플라본 추출물, 홉 추출물, 감초 추출물을 주성분으로 함유하는 본 발명의 조성물은 여성 갱년기 또는 폐경기 증상에 대한 개선 효과가 우수하므로 이를 정제, 캡슐제, 환제, 과립제, 드링크제 등으로 제형화하여 갱년기 및 폐경 여성의 증상 예방 및 개선을 위한 안전한 기능성 식품으로 사용할 수 있다.

도 1은 대두 이소플라본 추출물, 홉 추출물, 감초 추출물의 농도에 따른 MCF-7 세포의 생장 촉진 효과를 나타내는 그래프이다.
*: P<0.05 vs control
**: P<0.01 vs control
도 2는 조성물의 농도에 따른 MCF-7 세포의 생장 촉진 효과를 나타내는 그래프이다.
S: 대두 이소플라본 추출물(0.05 ㎍/mL)
H : 홉 추출물
G : 감초 추출물
*: P<0.05 vs S(대두 이소플라본 추출물, 0.05 ㎍/mL)
**: P<0.01 vs S(대두 이소플라본 추출물, 0.05 ㎍/mL)
도 3은 조성물 투여에 의한 실험동물의 꼬리피부온도 변화를 나타내는 그래프이다.
*: P<0.05 vs 난소절제군
도 4는 조성물 투여에 의한 실험동물의 강제수영부하시 부동시간의 변화를 나타내는 그래프이다.
*: P<0.05 vs 난소절제군
도 5는 조성물 투여에 의한 실험동물의 대퇴골 골밀도 변화를 나타내는 그래프이다.
*: P<0.05 vs 난소절제군
도 6은 조성물 투여에 의한 실험동물의 혈중 에스트로겐 농도를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

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

<실시예 1> 혼합분말의 제조

본 발명에 사용된 대두 이소플라본 추출물은 대두 혹은 대두를 발효 후 물이나 주정 또는 그 혼합물로 추출하여 여과 또는 정제한 후 식용에 적합하도록 한 추출물로서, 대두 이소플라본 비배당체(배당체(Daidzin, Genistin, Glycitin)에 전환계수를 적용한 것과 비배당체(Daidzein, Genistein, Glycitein)의 합)로서 10% 이상 함유하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 이소플라본을 30% 중량 이상 함유한 대두 추출물이 좋다. 본 발명에 사용된 대두 이소플라본 추출물은 비배당체로서 40% 이소플라본이 함유된 추출물을 사용하였다.

홉 추출물은 건조된 홉(암꽃 이삭) 또는 1차 초임계추출에 사용된 홉에 중량의 5~20배수 에탄올 또는 순수주정을 첨가하여 추출하고 이를 여과, 농축, 분무건조하여 얻은 분말을 사용하였다.

감초 추출물은 감초를 2~10배수 주정에 24시간 침지 후 초임계 유체 추출기에 충진하고 초임계 이산화탄소로 추출하였다. 300 bar, 45℃ 조건에서 총 3~6시간 추출을 진행한 후 감초 초임계 추출물을 회수하고, 회수한 추출액을 농축 건조하여 얻은 분말을 사용하였다.

이때, 감초 추출물 추출시 물이 첨가되면 첨가된 물에 비례하여 글리시리진의 추출 함량이 증가되므로 물을 배제한 순수주정 또는 에탄올을 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용된 상기 대두 이소플라본 추출물, 홉 추출물, 감초 추출물로 구성된 조성물의 바람직한 중량비는 1:0.5~10:0.1~10이며, 바람직하게는 1:1~2:0.5~2이며 가장 바람직한 중량비는 1:2:1이다.

상기와 같이 수득한 대두 이소플라본 추출물, 홉 추출물, 감초 추출물의 혼합 조성물은 PMO-PE3라 명명하였다.

<실시예 2> 인체 유방조직 유래 세포주 MCF-7 세포의 생장 촉진 활성

상기 <실시예 1>에서 제조한 대두 이소플라본 추출물, 홉 추출물, 감초 추출물을 대상으로 에스트로겐 활성을 인체 유래 유방암 세포주 MCF-7을 이용하여 측정하였다. MCF-7 세포를 활성탄 처리한 FBS 함유 배지에서 배양시 세포 생장이 억제되는데 이에 에스트로겐 또는 에스트로겐 활성을 갖는 물질을 첨가하면 세포의 생장이 촉진된다. 이러한 원리를 이용하여 본 발명에서는 각 추출물 또는 복합 조성물이 에스트로겐 활성을 나타내는지 평가하였다.

96-well plate에 5% 활성탄 처리한 FBS 및 1% 항생제가 첨가된 DMEM (phenol red free, Hyclone) 배지 조건의 MCF-7 세포 3×10³ 세포액을 분주하고 추출물 시료를 0.01~10 ㎍/mL 농도로 첨가하여 6일간 배양하였다. 대조군으로는 17β-에스트라디올(E2, Sigma)을 첨가하여 동일한 조건으로 배양하였다.

세포증식은 6일간 배양한 무처리구를 대상으로 CCK-8 키트를 이용하여 세포생장을 측정하였다.

상기 실험 결과를 도 1과 도 2에 나타내었다.

도 1에 나타난 바와 같이 대두 이소플라본 추출물, 홉 추출물, 감초 추출물은 0.1~1, 1~10 ㎍/mL에서 농도의존적인 에스트로겐 활성을 나타냈다.

이에 이소플라본 추출물의 에스트로겐 활성이 나타나는 가장 낮은 농도인 0.05 ㎍/mL 농도하에서 홉과 감초 추출물 혼합물의 농도를 달리하여 처리한 결과를 도 2에 나타내었다. 이를 통해 홉/감초 혼합물에서 홉의 비율이 높아질수록 세포 생장 촉진 효과가 높아졌고 특히 홉:감초 추출물 조성비가 2~4:1인 경우 홉이나 감초를 단독으로 처리시보다 또는 감초 추출물이 홉 추출물 대비 동등 이상일 경우와 비교하여 에스트로겐 활성에 의한 세포 생장 촉진 효과가 가장 뛰어남을 알 수 있었다. 이는 대두 이소플라본의 유효성분과는 다른 홉과 감초의 피토에스트로겐 활성성분들이 작용하여 단독으로 사용시 효과가 미미한 저농도에서도 서로 통합적으로 에스트로겐 활성을 증가시킨 것으로 볼 수 있다.

<실시예 3> 난소절제 암컷 랫트를 이용한 폐경 동물 모델에서의 갱년기 증상 개선 효과

<3-1> 난소절제 동물 모델의 준비

실험은 생후 7~8주령의 SD 암컷 랫트를 구입하여 일정한 온도(23±1℃)와 습도(50±5%)하에서 1주일간 적응시킨 후 인체 폐경을 모방한 갱년기 증상 유발 모델을 만들기 위해 마취하에서 양쪽 난소 절제 수술을 실시하였고 대조군에는 난소는 그대로 둔 채, 모의수술만 실시한 후 3주간 회복기를 두었다.

<3-2> 시험군 선정 및 시료 처리

표 1에 제시한 실험군에 따라 난소절제군은 난소절제 대조군, 복합물 투여군, E2 투여군의 세 군으로 나누어 모의수술군과 함께 총 4군으로 구성하고, 모의수술군과 난소절제 대조군에는 0.5% CMC (carboxymethylcellulose)용액을, E2 투여군에는 17β-에스트라디올을, 복합물 투여군에는 대두 이소플라본의 섭취 상한량과 실시예 2에서 높은 활성을 나타냈던 홉/감초 추출물의 조성비를 고려하여 최종 대두이소플라본 추출물:홉 추출물:감초 추출물 조성비로 1:2:1의 조성비를 갖는 3종 복합 조성물을 랫트 체중 kg 당 40 mg의 농도로 12주간 경구투여 하였다. 랫트에 투여한 40 mg/kg의 용량은 중년 여성을 기준으로 1일 섭취량 환산하면 약 270 mg의 섭취수준에 해당된다.

[표 1]

<3-3> 꼬리피부온도 평가

12주간 조성물 섭취 후 갱년기의 대표증상인 안면홍조의 지표로서 랫트의 꼬리피부온도를 측정하였다. 랫트를 고정대에 고정하고 안정시킨 후 적외선 온도측정기(Bioseb)를 이용하여 총 5회 측정하여 그 평균값으로 꼬리피부온도를 결정하였다.

그 결과 도 3에서 보는 바와 3종 복합 조성물의 투여는 난소절제로 인해 상승되었던 꼬리피부온도를 유의적으로 감소시켰다(P<0.05). 이는 본 발명의 조성물이 갱년기의 대표증상인 안면홍조 증상을 개선시키는 효과가 있음이 확인되었다.

<3-4> 강제수영부하시 부동시간 평가

우울증의 지표로서 강제수영부하모델에서 부동시간을 측정하여 비교하였다. 투명 원형 수욕조에 40 cm 높이로 물을 채우고 강제로 랫트를 빠뜨려서 4분간 관찰한다. 랫트가 물 위에 머리를 내밀고 움직임이 없이 떠 있는 상태를 부동시간으로 하며 관찰 4분 중 1분 경과 후 3분 동안의 부동시간만을 기록하여 실험군간 부동시간을 비교하였다. 부동시간이 대조군 대비 현저하게 감소한 경우 항우울 효과가 있는 것으로 평가될 수 있다.

그 결과 도 3에 제시한 바와 같이 3종 복합 조성물의 투여는 난소절제시 증가되었던 부동시간을 유의하게 감소시켜(P<0.05), 우울증상에 대한 개선효과가 있음을 나타내었다.

<3-5> 대퇴골의 골밀도 평가

12주의 실험기간 종료 후 절식하여 희생하고 혈액을 채취하였다. 골밀도는 대퇴골을 발골하여 이중에너지 방사선 흡수계측 골밀도 측정기(DEXA, LUNAR)를 사용하여 측정하였다.

그 결과, 도 5에 나타난 바와 같이 복합 조성물의 투여는 난소절제로 인해 현저히 감소되었던 골밀도를 유의적으로 증가시키는 것으로 관찰되어(P<0.05), 폐경 이후 지속적으로 여성 건강을 위협하는 골다공증 개선에 도움을 줄 수 있는 것으로 평가되었다.

<3-6> 혈중 에스트로겐 농도 평가

12주간의 3종 복합 조성물의 섭취가 혈중 에스트로겐 농도에 미치는 효과는 채취한 혈액으로부터 혈청을 분리하여 에스트라디올 ELISA 키트(Calbiotech)를 사용하여 측정하였다. 많은 갱년기 증상 개선 특허에서 단기간의 섭취를 통해 나타나는 혈중 에스트로겐의 증가를 갱년기 증상 개선 효과로서 제시하였으나, 실제 건강기능식품 원료로서 혈중 에스트로겐에의 영향이 큰 원료는 식품원료의 안전성 측면에서 문제의 소지가 있다. 본 실험에서는 3종 복합 조성물이 꼬리피부온도, 부동시간, 골밀도 개선 등의 갱년기 및 폐경 증상의 우수한 효과가 나타났음에도 혈중 에스트로겐에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타나 오히려 본 발명의 조성물이 더욱 안전한 여성 갱년기 또는 폐경기 증상 예방 및 개선을 위한 건강 기능 식품에 사용될 수 있음을 보여주었다.

없음

Claims (4)

1. 대두 이소플라본 추출물, 홉 추출물, 감초 추출물을 유효성분으로 함유하는 여성 갱년기 또는 폐경기 증상 예방 및 개선용 조성물.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 대두 이소플라본 추출물은 활성성분으로 대두 이소플라본 3~50% 함유한 추출물이고, 홉 추출물은 8-프레닐나린제닌을 0.01~5% 함유한 추출물이며, 감초 추출물은 3% 이하의 글리시리진과 1~50%의 플라보노이드를 함유한 추출물로서 각 추출물의 조성비는 1:0.5~10:0.1~10인 것을 특징으로 하는 여성 갱년기 또는 폐경기 증상 예방 및 개선용 조성물.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 갱년기 또는 폐경기 증상은 안면홍조, 발한, 피부 건조, 질 건조증, 질염, 성욕감퇴, 방광염, 배뇨통, 급뇨, 집중장애, 단기 기억장애, 불안, 우울증, 신경과민, 기억력 감소, 근육통, 관절통 또는 골다공증인 것을 특징으로 하는 갱년기 또는 폐경기 증상의 예방 및 개선용 식물성 에스트로겐 함유 조성물.
   
4. 상기 제 1 항의 조성물을 5~30 중량%를 포함하는 여성 갱년기 또는 폐경기 예방 및 증상 개선용 건강기능식품.
   
   
   

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