KR20190048432A - 발효 모링가 올레이페라 추출물 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
발효 모링가 올레이페라 추출물 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 발효 모링가 올레이페라 추출물 제조 방법은 발효 물질을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 발효 물질을 이용하여 모링가 올레이페라를 발효시켜 발효 모링가 올레이페라 추출물을 제조하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 발효 모링가 올레이페라 추출물 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 지방을 감소시키고 포도당 과민증을 개선시킬 수 있는 발효된 모링가 올레이페라 추출물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
대사증후군은 인슐린 저항성(IR; insulin resistance)과 간지질축적과 관계되며, 당뇨병과 심혈관질환 그리고 암의 주요 위험 요인이다. 대사관련질병 위험을 감소시키기 위해서, 수많은 약리학의 물질이 고혈당과 지방간을 조절하기 위하여 사용된다. 하지만 이 방법들은 체중증가, 간독성, 젖산산증, 심부전과 같은 부작용을 갖고 있기 때문에 대체적인 치료법의 구실이 된다.
열대나무인 모링가 올레이페라(Moringa Oleifera)는 잘 알려진 전통적인 의학적 재료이다. 소염, 황산화, 항암을 포함한 모링가 올레이페라(Moringa Oleifera)의 의학적 장점에 관한 많은 기록이 있다.
최근 연구 역시 모링가 올레이페라(Moringa Oleifera) 추출물이 실험용 동물 모델에서 당뇨를 예방한다고 보고된바 있다. Olayaki 등은 모링가 올레이페라(Moringa Oleifera) 잎의 메탄올 추출물을 투여한 알록산 유발 당뇨병 쥐에게서 혈당저항성과 지질대사의 현저한 향상을 발표하였다.
이에 반해 모링가 올레이페라(Moringa Oleifera) 씨앗 추출물을 투여한 스트렙토조토신 유발 당뇨 쥐는 헤모글로빈A1c를 현저히 감소시켰다. 이와 더불어 고지방식단 유발 비만 쥐에 대한 모링가 올레이페라(Moringa Oleifera) 잎 추출물 투여는 인슐린 민감성과 글루코네제네시스를 현저히 향상시켰다.
발효는 많은 식품에 보전을 통한 안정성향상, 감칠맛, 품질 등의 추가적인 이익을 부여한다. 실제로 많은 발효식품들은 인간 건강에 그 식품들의 장점들을 널리 인정받고 있다. 젖산박테리아(LAB)와 같은 미생물 식품 배양균은 식품발효를 위해 광범위하게 사용되며, 플랜트 매트릭스 발효(Plant Matrix Fermentation)에 적용되는 젖산박테리아(LAB) 종균 배양 역시 유용하다.
본 발명은 유발 소포체(ER) 스트레스, 산화스트레스, 염증 감소에 의해 고지방식단 유발 비만 하에서의 혈당저항성, 비알콜성 지방간을 감소시킬 수 있는 발효 모링가 올레이페라 추출물을 제조할 수 있는 방법을 제안한다.
본 발명의 실시예들은, 유발 소포체(ER) 스트레스, 산화스트레스, 염증 감소에 의해 고지방식단 유발 비만 하에서의 혈당저항성, 비알콜성 지방간을 감소시킬 수 있는 발효 모링가 올레이페라 추출물을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발효 모링가 올레이페라 추출물 제조 방법은 발효 물질을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 발효 물질을 이용하여 모링가 올레이페라를 발효시켜 발효 모링가 올레이페라 추출물을 제조하는 단계를 포함한다.
상기 발효 물질을 추출하는 단계는 김치에서 락토바실러스를 추출하고, 상기 제조하는 단계는 상기 추출된 락토바실러스를 이용하여 상기 발효 모링가 올레이페라 추출물을 제조할 수 있다.
상기 발효 물질을 추출하는 단계는 김치에서 락토바실러스 사케이(lactobacillus sakei), 락토바실러스 플랜터룸(lactobacillus plantarum), 락토바실러스 브레비스(lactobacillus brevis) 중 적어도 하나 이상의 락토바실러스를 추출할 수 있다.
상기 제조하는 단계는 모링가 올레이페라 잎 파우더를 중량에 대해 1:3 부피 비율(w/v)로 증류수에 섞고, 상기 중량에 대해 1:3 부피 비율(w/v)로 증류수에 섞인 모링가 올레이페라 잎 파우더를 상기 추출된 발효 물질을 이용하여 발효시킴으로써, 상기 발효 모링가 올레이페라 추출물을 제조할 수 있다.
상기 제조하는 단계는 상기 추출된 발효 물질을 이용하여 발효시켜 발효 모링가 올레이페라 추출액을 추출하고, 상기 추출된 발효 모링가 올레이페라 추출액을 원심 분리한 상층액을 여과하여 증발 및 동결 건조함으로써, 상기 발효 모링가 올레이페라 추출물을 제조할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 유발 소포체(ER) 스트레스, 산화스트레스, 염증 감소에 의해 고지방식단 유발 비만 하에서의 혈당저항성, 비알콜성 지방간을 감소시킬 수 있는 발효 모링가 올레이페라 추출물을 제조할 수 있다.
구체적으로, 본 발명은 발효 모링가 올레이페라를 보충함으로써, 식단 유발 비만 쥐의 지방 지질 축적을 감소시키고 지질 대사를 향상시키며, 유발 소포체(ER) 스트레스 및 산화 스트레스를 감소시키고, 염증을 억제하여 혈당 저항성을 향상 시킬 수 있다.
도 1은 고지방식단(HFD) 유도 비만 실험 군에서 모링가 올레이페라 추출물 보충제가 체중 증가 및 포도당 내성에 미치는 영향에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 2는 발효 모링가 올레이페라 추출물이 간 지질 축적 및 간 지질 대사에 관여하는 유전자의 발현에 미치는 영향을 분석한 결과에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 3은 골격근에서 유발 소포체 스트레스 및 지질 대사와 관련된 유전자에 대한 발효 모링가 올레이페라 추출물의 치료 효과를 분석한 결과에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 4는 프로인플래머토리 사이토카인에 대한 발효 모링가 올레이페라 추출물의 치료 효과를 분석한 결과에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 2는 발효 모링가 올레이페라 추출물이 간 지질 축적 및 간 지질 대사에 관여하는 유전자의 발현에 미치는 영향을 분석한 결과에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 3은 골격근에서 유발 소포체 스트레스 및 지질 대사와 관련된 유전자에 대한 발효 모링가 올레이페라 추출물의 치료 효과를 분석한 결과에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 4는 프로인플래머토리 사이토카인에 대한 발효 모링가 올레이페라 추출물의 치료 효과를 분석한 결과에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
비만, 혈당 저항성과 비알콜성 지방간(NAFLD)은 발생이 증가하고 있고, 이들은 총체적으로 주요 건강관리 부담으로 여겨진다. 많은 대사증후군에 대한 약품이 이미 개발되었지만, 체중증가와 간독성 또는 심부전과 같은 부작용이 이의 적용과 효능을 제한한다. 모링가 올레이페라는 열대와 아열대 지역에서 광범위하게 자라는 식물이며, 많은 부분의 모링가 올레이페라는 식용에 적합하다. 특히 잎은 비타민, 미네랄과 단백질이 풍부하고, 모링가 올레이페라는 전통적인 영양공급원 뿐만이 아니라 약용으로 사용된다. 올레이페라의 추출물은 항당뇨, 소염, 황산화뿐만이 아니라 항암효과가 있다고 증명되었고, 비만의 결과대사증후군 비만의 신진대사 후유증을 개선한다고 보인다.
본 발명은, 한국발효식품 김치에서 추출하고 메탄올 모링가 올레이페라의 발효에 이용된 락토바실러스 사케이(lactobacillus sakei), 락토바실러스 플랜터룸(lactobacillus plantarum), 락토바실러스 브레비스(lactobacillus brevis)라는 세 가지 품종의 젖산박테리아(LAB)를 선택하고, 선택된 젖산박테리아를 이용하여 발효 모링가 올레이페라 추출물을 제조하는 것을 그 요지로 한다.
재료와 방법
동물
동물 실험상 프로토콜은 한동글로벌대학의 동물 실험에 관한 기관동물보호 및 이용 위원회로부터 승인 받았으며(No. Handong Animal Ethics 20151022 005), 4년생 수컷 C57BL/6J 실험용 쥐는 한창생명과학(대구, 한국)에서 구입하였다.
신진대사조건 기준치는 일주일간 섭씨 22℃ ± 1℃와 습도 45% ± 10%하의 12시간 주야 싸이클에서의 정상적 식단으로 관리하면서 정상화하였으며, 그 다음 실험용 쥐는 같은 환경에서 정상적 식단(ND; normal chow diet) 또는 변경된 60% 열량이 증가된 고지방식 식단(D12492; Research Diets, Inc)으로 10주간 유지하였다. 고지방식단군 쥐는 각각 6-10마리씩 3그룹으로 구분되었다. 고지방식단군에는 증류수(DW; distilled water, 150㎕), 발효된 모링가 올레이페라 추출물(FM, 체중㎏당 250㎎이 포함된 150㎕ 증류수), 똑같은 량의 발효되지 않은 모링가 추출물이 포함된 증류수(NFM; nonfermented Moringa Oleifera extract)를 각각 그룹 군에 보충한다.
쥐는 죽이기 전 4시간 전 단식시키며, 부고환 지방, 간 그리고 사두근 근육조직은 신속히 절단되고 액체 질소로 급속 냉각하여 분석 시작 전까지 -75℃ 급속냉동고에 저장된다.
모링가
올레이페라(
Moringa
Oleifera
) 발효와 추출
LAB는 한국 전통 시장에서 얻은 배추김치에서 분리되었으며, Man, Rogosa, and Sharpe (MRS) 한천(Difco Co., NJ, USA) 플레이트에서 37℃로 24시간 배양한 뒤, 대표적인 집단들이 106 이상 집단 형성 유닛으로부터 선택된다. 세 가지 종균배양으로 선택된 유형은 bioMerieux API ZYM, 50 CH 미생물 식별 스트립 (Fisher Scientific, PA, USA) 및 16S rRNA 시퀀싱으로 확인한다. 사용되기 전 이 종류들은 MRS 배양액 안에서 37도인 상태로 2차 배양된다.
본 발명에서 선택된 젖산박테리아(LAB)는 락토바실러스 사케이(lactobacillus sakei), 락토바실러스 플랜터룸(lactobacillus plantarum), 락토바실러스 브레비스(lactobacillus brevis)라는 세 가지 품종의 젖산박테리아(LAB)를 포함할 수 있다.
발효된 추출물의 준비를 위하여, 모링가 올레이페라(Moringa Oleifera) 잎 파우더는 중량에 대해 1:3 부피 비율(w/v)로 증류수에 섞는다. 3 개의 혼합물에는 각 균주의 2.5 % 배양 배지에 주입하고 37 ℃에서 배양한다. pH는 Thermo Scientific Orion 2 Star pH Meter(Fisher Scientific)를 사용하여 측정하며, 발효 후 각 샘플을 Stomacher 400 블렌더(Seward Co., London, United Kingdom)를 사용하여 1 부피의 메탄올과 혼합하고 37 ℃에서 24 시간 동안 배양한다.
샘플을 4 ℃ 및 12,000 g에서 15 분간 원심 분리 하였으며, 상층액을 0.45-μM 공극 크기 Sartorius Minisart 흡입기 필터(Sartorius Corporate Administration GmbH, Gottingen, Germany)를 사용하여 여과 한 다음, 증발 및 동결 건조한다.
혈당 내성 검사
모링가 올레이페라(Moringa Oleifera) 추출물 또는 대조군 처리 8 주 후, 쥐(또는 마우스)를 16 시간 동안 단식시키고 포도당(2g / kg)으로 복강 내 주사한다. 주사 후 0, 15, 30, 60, 90 및 120 분에 꼬리 혈액 샘플로부터 Accu-Check Go(Roche Diagnostics GmbH, Basel, Switzerland)로 혈당치를 측정한다.
간 조직학
간 조직은 희생 직후에 격리되었으며, 헤마톡실린 및 에오신(H & E) 염색을 위해, 조직을 10 % 포르말린에 고정시키고 파라핀에 끼운 후 200 배의 배율로 현미경으로 화상을 얻는다.
웨스턴블로트법
(단백질흡입법)
조직 단백질은 PRO-PREP 단백질 추출 용액(iNtRON Biotechnology, 성남, 한국)을 사용하여 추출하고, 원심 분리하며, 끓여서 10 % SDS-PAGE로 분리하고, PVDF 막으로 옮겼다. 멤브레인을 5 % 탈지유로 차단하고 TBS-T로 세척 한 다음, 50-AMPactivated protein kinase(AMPK), 인산화 AMPK, 결합 면역 글로불린 단백질 (BiP), 단백질 이황화물 이성화 효소(PDI) 및 글리세롤알데히드 3- 인산 탈수소 효소 (GAPDH)에 대한 1차항체와 함께 배양한다. 그런 다음 멤브레인을 세척하고 겨자무과산화효소(Cell Signaling Technology)에 접합된 anti-rabbit IgG로 배양한다. 신호는 강화된 화학 발광에 의해 검출되고 AlphaImager 2200(Protein Simple, Santa Clara, CA, USA)에 의해 분석된다.
정량 실시간
폴리메라아제
연쇄반응
총 RNA는 TRIzol 시약(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA)으로 분리하고 ImProm-II 역전사 시스템(Promega, Madison, WI)으로 역전사시킨다.
ABI 7500 Real-Time PCR 시스템(Applied Biosystems, Foster City, CA)에서 VeriQuest SYBR Green qPCR Master Mix(Affymetrix, Inc., Santa Clara, CA)를 사용하여 정량적 중합 효소 연쇄 반응(PCR)을 수행한다.
다음의 mRNA 발현정도는 유전자특정 primers(요청 시 이용 가능한 시퀀스)를 사용하여 탐지한다. Primer 서열은 아세틸조효소A카르복시화효소 (ACC), 에디포우즈 트리글리세리드 리파아제 (ATGL), BiP, 카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스1 (CPT1), CCAAT/증폭체결합단백질 a (C/EBPa), CCAAT-증폭체결합단백질 상동단백질(CHOP), 클러스터 오브 디퍼런시에이션 몰러큘 36(cluster of differentiation molecule 36, CD36), 지방산합성효소 (FAS), 호르몬감수성 지방질가수분해효소(HSL), 인터루킨-1b (IL-1b), IL-6, IL-12, 지방단백질리파아제 (LPL), 모노사이트 키모어트렉턴트 프로틴 1 (MCP1), 모노글리세리드 리파아제, 퍼옥시좀 아실조효소 산화효소 1(ACOX1), 페록시솜증식체활성화수용체 a (PPARa), PPARc, PDI, 스테롤 규정 성분 결합 단백질 1c (SREBP1c), 트리블스 호모로그3(tribbles homolog 3 , TRB3), 종양 괴사 인자 a (TNFa), 언커플링 프로틴 2 (UCP2), 그리고 UCP3와 같을 수 있으며, 결과는 DDCt법에 의한 GAPDH 표현에 의한 평균 표준분산으로 표시될 수 있다.
효소면역측정법
실험용 쥐의 TNFa and IL-1b 효소면역 측정기는 BioLegend (San Diego, CA)에서 구입하였으며, 모든 실험은 제조자의 지시에 따라 수행된다.
통계 분석
모든 데이터는 다른 그룹과 분산분석을 수행하여 평균 표준편차 비교로 표현되며, 통제와 실험 그룹간 중요한 차이는 GraphPad Prism version 7.0 for windows 소프트웨어를 이용한 터키 다중 비교테스트로 수행된다. 0.05 미만의 P 값은 중요한 것으로 고려될 수 있다.
결 과
발효된
모링가
올레이페라
추출물(FM)에 의한 고지방식 유발 비만 실험 군에서의 혈당 저항성 향상
본 발명은 고지방식단(HFD) 유도 비만 실험 군에서 모링가 올레이페라(M. oleifera) 추출물 보충제가 체중 증가 및 포도당 내성에 미치는 영향을 조사한다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 10주간 고지방식단을 공급한 후, 정상식단+증류수(ND+DW) 투여 쥐 실험 군(1-9주; P < .001, 2주; P < .01)과 비교하여 고지방 식단 조절 실험 군(고지방식단 + 증류수 투입)(HFD+DW)은 체중이 현저히 높은 것을 알 수 있고, 발효 모링가 올레이페라 추출물(FM), 비발효 모링가 올레이페라 추출물(NFM)을 투입한 고지방 식단 유발 실험 군과는 차이가 현저하지 않은 것을 알 수 있다.
그러나, 도 1b에 도시된 바와 같이, 고지방 식단(HFD) 쥐 실험 군(DW, NFM, and FM)에서는 부고환 지방조직(EAT)과 사두근(quadriceps) 무게에 현저한 차이가 없었고, 간(Liver) 무게는 발효 모링가 추출물 투여 고지방식당 실험군(HFD+FM)은 HFD+NFM과 HFD+DW실험군과 비교하여 현저하게 낮은 것을 알 수 있다.
또한, 도 1c에 도시되 바와 같이, 혈당 저항성에 대한 M. oleifera의 영향을 검사하기 위하여, 혈당 저항성 시험(GTT) 결과를 정상식당 실험 군과 고지방식단 실험 군을 비교한 결과, 8주의 식단 공급후, HFD+DW (60 min; P < .05, 90 min; P < .001, 120 min; P < .01)와 HFD+NFM 실험 군(60 min; P < .05, 90 min; P < .01, 120 min; P < .05, )에 비해 HFD+FM 실험군은 현저한 혈당 저항성을 나타낸 것을 알 수 있다.
발효
모링가
추출물(FM)에 의한 지방간과 지질 생성 제한
도 2a에 도시된 바와 같이, 간지질 축적에 대한 FM의 영향을 측정하기 위하여, 간 조직을 H & E 염색으로 시각화하고, HFD로 통제된(HFD + DW) 쥐는 정상식+증류수 투입(ND + DW) 실험 군에 비해 간 지방 함량이 현저히 증가한 반면, 고지방식단으로 유도된 지질 축적은 FM에 의해 거의 완전히 반전되었지만 NFM에 의해서는 부분적으로만 역전된 것을 알 수 있다. 이러한 염색 결과는 도 2b에 도시된 바와 같이, 간 지방 함량을 측정함으로써 확인될 수 있으며, 대조군(P< .001)과 비발효 모링가 투입군(NFM, P< .001) 그리고 NFM(P< .001)에 의한 부분적 감소와 비교하여 FM에 의한 간 지방 함량이 현저히 감소한 것을 알 수 있다.
또한, 도 2c에 도시된 바와 같이, 추출물 처리에 의한 간 지방 축적 억제의 분자 메커니즘을 밝히기 위해, 정량적 실시간 중합 효소 연쇄 반응(qRT-PCR)을 이용하여 지질 대사와 관련된 간 유전자 발현을 분석한 결과, 지방 생성 유전자인 ACC(P < .01), FAS(P < .001) 및 SREBP1c(P <. 01)는 FM 투여 실험 군에서 하향 조절되고, LPL(P < .01)은 HFD + DW 실험 군 쥐와 비교하여 NFM 투여된 고지방식단(HFD) 실험 군 쥐에서만 현저하게 감소된 것을 알 수 있다.
또한, 도 2d에 도시된 바와 같이, HFD 실험 군에서 C / EBPa와 PPARc에 대한 유의한 유전자 발현 변화는 없었지만, CD36 (P < .001), ACOX1 (P = .07), ATGL (P < .05), HSL (P = .07) 등 지질 섭취, 산화 및 지방 분해 활성과 관련된 유전자의 발현은 DW투여, HFD + DW 투여 실험 군에 비해 HFD + FM 실험 군 쥐에서만 현저하게 증가한 것을 알 수 있다.
그리고, 도 2e에 도시된 바와 같이, HFD 군 간에 CPT1과 PPARα 발현에는 차이가 없지만, AMPK와 pAMPK의 간 단백질 발현 수준은 NFM과 FM 제공 고지방식단(HFD) 실험 군 쥐에서 현저히 증가하였으며, FM 제공 실험 군에서 더 높은 pAMPK 발현을 보인 것을 알 수 있다.
FM에 의한 지질 대상 조정을 통한 근골격에서의 소포체 스트레스 감소
유발 소포체(ER) 스트레스는 IR 발생의 주요한 요인으로 드러나는데, FM에 의한 혈당 저항성의 향상이 골격근에서의 유발 소포체(ER) 스트레스 감소에 기인하는지 알아보기 위하여 BiP, PDI, CHOP 및 TRB3를 포함하는 ER 스트레스와 관련된 유전자의 발현을 측정한다.
도 3a에 도시된 바와 같이, BiP 및 CHOP 유전자 발현은 FM투여 실험 군에서 감소하였고 (P < .01), HFD 실험군의 NFM (P < .05) 및 FM 투여에 의해 PDI mRNA 발현이 실질적으로 감소된 것을 알 수 있다.
또한, 도 3b에 도시된 바와 같이, TRB3 수준은 추출물에 의해 변하지 않았지만, BiP와 PDI 단백질 수준 또한 HFD + DW 실험 군과 비교하여 NFM과 FM에 의해 유의하게 감소된 것을 알 수 있다.
유발 소포체(ER) 스트레스가 포화 비에스테르화 지방산 유도 염증과 IR(insulin resistance) 사이의 연관성에 관여한다는 몇몇 연구가 있다.
HFD + FM 실험군의 유발 소포체(ER) 스트레스 감소를 확인하기 위해, 골격근에서 지질 합성 및 산화와 관련된 유전자의 발현을 분석한 결과, 도 3c에 도시된 바와 같이 지방 생성 유전자인 ACC (NFM; P < .01), FAS, LPL, C / EBF 및 SREBP1c (NFM; P < .05)의 발현은 HFD + DW 실험 군과 비교하여 NFM 투여 및 FM 투여 고지방식단 실험 군 모두에서 감소한 것을 알 수 있으며 유사하게, 도 3d에 도시된 바와 같이 지질 산화 유전자 CD36, ACOX1, CPT1 (NFM) 및 HSL과 산화 스트레스 유전자 UCP2와 UCP3의 발현은 NFM과 FM에 의해 감소된 것을 알 수 있다.
FM에 의한 만성 저 등급 염증의 억제
만성 저 등급 염증은 비만 유발 포도당 과민증의 또 다른 주요 원인이다.
본 발명에서 간, EAT 및 사두근에서 프로인플래머토리 사이토카인(proinflammatory cytokines)의 발현을 측정한 결과, 도 4a에 도시된 바와 같이 간에서의 프로인플래머토리 사이토카인 (proinflammatory cytokines) TNFα, IL-6 및 IL-6의 mRNA 발현은 FM에 의해서 현저히 줄어든 것을 알 수 있고, 도 4c에 도시된 바와 같이 사두근에서의 TNFα (P <.01), IL-1b 및 IL-6 (NFM 및 FM) 역시 FM에 의해 현저하게 감소된 것을 알 수 있다.
또한, 도 4b에 도시된 바와 같이 지방 조직에서 MCP1 (NFM; P < .05, FM; P < .01)을 포함한 모든 프로인플래머토리 사이토카인 (proinflammatory cytokines) 유전자의 발현은 FM에 의해 하향 조절된 것을 알 수 있으며, 도 4d에 도시된 바와 같이 부고환 지방 조직(EAT)과 사두근에서의 TNFa의 단백질 발현 수준((NFM; P < .01 and FM; P < .05)은 FM과 NFM에 의하여 감소되었지만, IL-1b의 발현수준은 EAT에서만 감소한 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 메탄올 모링가 올레이페라 잎으로부터의 추출물을 준비하고, 이를 세 가지 종류 락토바실러스에 의해 발효함으로써, 발효 모링가 올레이페라 추출물을 제조하였으며, 고지방식단과 함께 발효된 모링가 추출물 보충은 체중증가 감소는 줄이지 못했지만, 고지방식단 유발 지방 실험 군에서 간 부피 증가, 지방함량, 부분적인 혈당저항성에 대한 결과를 나타냈다.
고지방식당 유발 간지질 축적 감소는 비발효 모링가 추출물 투여 실험군보다 발효추출물 투여 실험 군에서 컸으며, 이는 발효의 추가적인 이익으로 추측될 수 있다. 발효 모링가 추출물에 의해 다양한 지질 합성 유전자 발현은 감소한 반면, 지질산화에 관한 유전자 발현은 상향 조절되었으며, pAMPK 발현은 통제된 고지방식단 실험 군에 비하여 발효추출물의 경우 증가하였다.
추가적으로, 단백질 그리고 유발 소포체(ER) 및 산화 스트레스와 관련된 유전자의 발현이 발효추출물 투여 실험 군 쥐의 사두근에서 감소되었고, 간과 부고환지방조직 그리고 사두근에서의 염증 유전자 발현을 감소시켰다.
NAFLD는 간지질 축적에 의해서 시작되고 악화되는데, 본 발명에서는 HFD를 먹인 생쥐는 ND를 먹인 생쥐에 비해 체중이 유의하게 증가하였으며(도 1a), NFM와 FM 모두 체중 증가에 아무런 영향을 미치지 않았다.
그러나 간 중량(EAT 또는 대퇴사 두근 중량이 아님)은 FM에 의해 감소되었다(도 1b).
또한, 본 발명은 지질 합성 및/또는 지질 산화의 변화로 인해 간 중량 감소가 있었는지 여부를 측정하였으며, HFD와 관련된 간 지방 축적은 FM에 의해 현저히 감소되고(도 2a), 더욱이 비 지방화 지방산의 주요 공급원인 LPL 발현과 마찬가지로 지질 발생 유전자 ACC와 FAS의 발현뿐만 아니라 전사 인자 SREBP1c19와 C / EBPa,20의 발현도 감소하였다.
반대로 지방산 섭취 (CD36), 지방산 산성 산화 (ACOX1), 지방 분해 및 지방 분해 (ATGL 및 HSL)와 관련된 유전자의 발현은 FM에 의해 간에서 상향 조절되었다(도 2c, 도 2d). AMPK은 에너지 센서 역할을 하며 NAFLD 및 관련 대사 질환의 치료 타깃으로 암시했다. AMPK 인산화는 FM 투여 실험 군 쥐에서 증가하였다(도 2e).
종합적으로, FM에 의한 지방 생성 감소, 지방 분해 증가 및 AMPK 활성화가 FM 처리 된 HFD 투여 실험 군 쥐의 간지질 축적 감소에 기여했다고 할 수 있다. 따라서, FM의 보충이 NAFLD의 진행의 속도를 줄일 수 있다.
혈당내성은 대사 증후군의 또 다른 주요 특징이다. 발효된 모링가 추출물(FM) 제공은 8주후 고지방식단 실험 군(HFD) 쥐의 혈당 저항성을 향상시켰다(도 1c).
M. oleifera의 항당뇨 효과를 측정한 이전 연구와는 달리, 본 발명은 체중에 대한 FM과 NFM의 영향을 발견하지 못했으며, 제2형 당뇨병 치료를 위한 몇 가지 약물은 체중 증가와 관련이 있으며, 반면 FM을 보충하면 생쥐에서 그러한 효과가 나타나지 않았다.
몇 가지 연구에서는 혈당 저항성의 향상은 강화된 인슐린 신호 전달 활동과 동시에 일어난다고 보고되었는데, FM 투여로 인한 인슐린 신호의 활동을 모니터링하기 위해서, 본 발명은 간, 부고환지방조직(EAT) 그리고 사두근에서의 AKt 인산화 수준을 측정하였으며, AKt 인산화는 HFD 공급 실험 군에서 FM 및 CM에 의해 변하지 않았다.
또한, 소포체(ER) 샤페론 단백질 BiP와 이황 결합 레귤레이터 PDI는 비발효 추출물(NFM) 투여군과 발효 추출물(FM) 투여군에서 줄어든 반면, 전사요인 CHOP와 세포괴멸관련 TRB3는 FM 투여 실험군 쥐에서만 감소하하였으며(도 3a), NFM 및 FM 투여 실험군에서의 감소된 BiP와 PDI의 발현(도 3b)은 감소된 유발 소포체(ER) 스트레스와 일치한다.
기존 몇몇의 연구는 팔미트산납 유도 IR이 골격근에서의 소포체 스트레스에 영향 받는다고 증명하였는데, Akt는 근육 세포의 팔미틴산 직접 노출에 의해 비활성화된다. 본 발명은 지질산화 매개체 CD36, ACOX1, CPT1 및 HSL뿐만 아니라(도 3d), 지방형성 효소 ACC와 LPL의 감소된 발현을 관측하였다(도 3c).
지방산에서 변화된 디아실글리세롤(diacylglycerol), 세라미드(ceramides) 및 지방산아실 -CoAs(fatty acyl-CoAs)와 같은 지방 화합물은 세포의 기능을 손상할 수 있고, 이는 간독성으로 알려져 있다. 골격근에서는 지질 수치와 인슐린 감수성 사이에는 음의 상관관계가 있으며, 지질 수치의 증가는 IR의 지표로 간주되며 비만 관련 IR의 원인 인자로도 간주된다. 일부 연구에는 증가된 UCP2와 UCP3의 발현을 증거로, 당뇨병 상태에서의 골격근에서의 지방 독성 유발 산화 스트레스는 소포체(ER) 스트레스에 의해 발생한다고 밝혔으며, 이는 미토콘드리아에서의 반응 활성산소 생성물을 감소시킨다. 또한, 증가된 산화 스트레스는 전사 인자를 활성화시킴으로써 염증 유발 유전자의 발현을 활성화시킨다. 이 개념과 일치하게, 본 발명은 FM 투여 실험 군 쥐의 골격근에서 UCP2 및 UCP3 mRNA 발현 수준의 감소를 발견하였으며, 따라서 NFM 및 FM을 보충하면 ER 스트레스, 지방 독성 및 산화 스트레스를 경감시켜 혈당 저항성을 향상시킬 수 있다.
말초 조직에서의 만성 저 등급 염증은 대사 장애를 초래하고 대사성 질환을 악화시키는 것으로 보고되었으며, 복합 프로인플래머토리 시토카인(multiple proinflammatory cytokines)은 고지방식단 비만 실험 군 쥐의 간, EAT, 사두근에서 증가 하였다. 그러나 본 발명은 이 모든 조직에서, TNGa와 프로인플래머토리 시토카인(multiple proinflammatory cytokines) IL-1b, IL-6 그리고 IL-12의 증가는 FM에 의해서 현저히 바뀌었다(도 4a 내지 도 4c).
비만환자는 마른 사람과 비교하여 증가된 지방조직에서 마이그로파지 (macrophages)의 침윤의 증가를 보인다. 마이크로파지 유인 물질 MCP-142의 발현은 FM 투여 실험 군 쥐의 지방 조직에서 현저하게 감소하였으며, 따라서 FM은 몸 전체에 만성 저급 염증을 감소시키는 것으로 나타났다.
결론적으로, 본 발명은 식단유발비만(DIO) 쥐의 FM 보충이 지방 지질 축적을 감소시키고 지질 대사를 향상시키고, ER 및 산화 스트레스를 감소시키고, 염증을 억제함으로써 혈당 저항성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Claims (7)
- 발효 물질을 추출하는 단계; 및
상기 추출된 발효 물질을 이용하여 모링가 올레이페라를 발효시켜 발효 모링가 올레이페라 추출물을 제조하는 단계
를 포함하는 발효 모링가 올레이페라 추출물 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 발효 물질을 추출하는 단계는
김치에서 락토바실러스를 추출하고,
상기 제조하는 단계는
상기 추출된 락토바실러스를 이용하여 상기 발효 모링가 올레이페라 추출물을 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 모링가 올레이페라 추출물 제조 방법.
- 제2항에 있어서,
상기 발효 물질을 추출하는 단계는
김치에서 락토바실러스 사케이(lactobacillus sakei), 락토바실러스 플랜터룸(lactobacillus plantarum), 락토바실러스 브레비스(lactobacillus brevis) 중 적어도 하나 이상의 락토바실러스를 추출하는 것을 특징으로 하는 발효 모링가 올레이페라 추출물 제조 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 제조하는 단계는
모링가 올레이페라 잎 파우더를 중량에 대해 1:3 부피 비율(w/v)로 증류수에 섞고, 상기 중량에 대해 1:3 부피 비율(w/v)로 증류수에 섞인 모링가 올레이페라 잎 파우더를 상기 추출된 발효 물질을 이용하여 발효시킴으로써, 상기 발효 모링가 올레이페라 추출물을 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 모링가 올레이페라 추출물 제조 방법.
- 제4항에 있어서,
상기 제조하는 단계는
상기 추출된 발효 물질을 이용하여 발효시켜 발효 모링가 올레이페라 추출액을 추출하고, 상기 추출된 발효 모링가 올레이페라 추출액을 원심 분리한 상층액을 여과하여 증발 및 동결 건조함으로써, 상기 발효 모링가 올레이페라 추출물을 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 모링가 올레이페라 추출물 제조 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 발효 모링가 올레이페라 추출물을 포함하는 건강보조제.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 발효 모링가 올레이페라 추출물을 포함하는 의약품.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102330828B1 (ko) * | 2021-08-04 | 2021-11-24 | 김대현 | 모링가 잎의 추출방법 및 그 추출물을 포함하는 식품 조성물 |
| WO2023014037A1 (ko) * | 2021-08-04 | 2023-02-09 | 김대현 | 모링가 잎의 추출방법 및 그 추출물을 포함하는 식품 조성물 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102109234B1 (ko) | 2020-05-11 |
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