KR20190111726A - 천연 혼합 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

천연 혼합 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 계지(Cinnamomi Twig) 혼합 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로는 계지(Cinnamomi Twig) 및 목단피(Moutan Root Bark) 혼합 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용, 약학적 조성물, 상기 조성물을 포함하는 비만 예방 또는 개선용 건강기능식품, 사료 조성물 및 상기 약학적 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 비만 예방 또는 치료방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 계지 및 목단피 혼합 추출물은 단 회 투여 시 비만을 유발하는 지방의 장관 내 흡수와 체중 증가를 억제할 수 있고, 장기 투여 시 혈액 지방 함량의 감소, 지방조직의 중량 및 크기를 감소시키며, 간 조직 내 지방의 축적을 효과적으로 억제하고, 또한 빈번한 설사 등의 제니칼의 치명적인 부작용을 완전히 해결하였으므로, 비만의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물 및 기능성식품 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.

Description

천연 혼합 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 조성물 {A composition for preventing or treating obesity comprising natural mixture extracts}
본 발명은 계지(Cinnamomi Twig) 혼합 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로는 계지(Cinnamomi Twig) 및 목단피(Moutan Root Bark) 혼합 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 계지(Cinnamomi Twig) 및 목단피(Moutan Root Bark) 혼합 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 개선용 건강기능식품, 사료 조성물 및 상기 약학적 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 비만 예방 또는 치료방법을 제공하는 것이다.
현대사회는 각종 기술의 발달로 인간은 풍족하고 편리한 생활을 유지하고 있다. 그에 따라 신체활동의 비율이 줄어, 섭취하는 칼로리에 비해 소모하는 칼로리 양 또한 줄어들고 있다. 이로 인해 과체중, 비만 등의 질환이 전 세계적으로 증가하고 있다. 국제보건기구(WHO)에 의하면 현재 전 세계적으로 약 16억 명이 비만 또는 과체중이며, 비만인구는 계속 증가할 것으로 전망하고 있다. 우리나라도 마찬가지로 점차 서구화되는 식습관 및 활동량 부족으로 비만 인구가 급격하게 늘어나는 추세이다. 우리나라는 2013년 기준 성인남성 비만율이 37.6%, 여성은 28.0%로 보고되었으며, 향후 더욱 증가할 것이라고 예상하고 있다. 비만은 심혈관계 질환, 고지혈증, 간기능 저하, 당뇨병, 내분비 장애, 폐기능 장애, 각종 암의 원인이 되는 등 합병증의 발병을 증가시키기도 하기 때문에 세계보건기구(WHO)는 비만을 단순한 미용 문제가 심각한 주요 보건의료 문제로 지정하였다 (2000년).
비만은 에너지 흡수와 소비의 불균형에 의해 발생하는데, 여분의 에너지를 지방세포에 저장하여 지방세포의 수와 크기를 증가시키는 효소인 지방분해효소의 억제를 통해 비만을 예방·치료하는 방법에 대한 연구가 세계적으로 활발히 진행되고 있다.
비만 치료제에 대한 대표적인 예로 췌장 지방분해효소 저해제인 제니칼
Figure pat00001
(Xenical, Orlistat)은 섭취된 지방의 약 30%를 저해할 정도로 효능이 우수하여, 장기투여용 약물로 승인(미국 FDA) 받아 세계적으로 가장 많이 판매되었으나, 임상실험에서(2년 장기투여) 다이어트만 실시한 실험군 보다 우수하지 못하고, 안면마비, 위장 장애, 과민증, 담즙분비장애, 지용성 비타민 흡수억제 등과 같은 부작용이 확인되었다. 특히 설사현상, 변비, 소화불량 등으로 일상생활에 치명적인 불편이 증명되었다. Reductil
Figure pat00002
(Sibutramine)의 경우에는 심혈관계 부작용이 확인되어 비만시장에서 퇴출되었다. 심혈관계 부작용이 리덕틸을 미복용자 보다 16%나 높은 것이 확인되었다. Acomplia
Figure pat00003
(Rimonabat)는 우울증 유발 등 정신과적 부작용으로 EU에서 승인이 박탈되었다. 콘트라브 (날트렉손/부프로피온)는 자살충동 및 자살경향성 사례가 보고되었다.
이와 같이 현재 시판되고 있는 비만 치료제가 상당히 문제가 많으므로 이러한 부작용이 없고 효능이 향상된 치료제 개발이 시급하다. 이것을 타개할 수 있는 방법으로 안전이 증명된 천연소재를 이용한 치료제의 개발이 주목 받고 있으며, 현재 천연 소재를 이용한 비만 치료제 및 예방 또는 개선을 위한 기능성 식품 개발이 활발하게 진행되고 있다.
한편, 계지(Cinnamomi Twig)는 장나무과의 상록교목 식물인 계수나무(또는 계피나무)의 어린 가지로, 맵고 달며 성질은 따뜻하고 심과 폐와 방광에 작용한다. 위를 튼튼하게 하고, 중풍을 억제하며 진통, 강심작용이 있고 피부혈관을 확장시키고 한선을 자극하여 땀을 내어 해열작용을 하며 바이러스의 억제작용을 한다고 알려져 있으며, 오한, 발열, 두통, 몸의 통증, 땀이 나지 않는 경우나 심계항진 등에 사용한다. 긴 원주형으로 많은 가지가 있으며 길이는 30 내지 70 cm, 굵은 쪽의 지름은 0.3 내지 1 cm이다. 표면은 홍갈색이나 갈색으로 세로의 능선이 있고 가는 주름과 작은 덩어리 모양의 잎과 가지가 붙어있던 흔적이 있으며, 질은 단단하고 부서지기 쉬우며 절단하기 쉽고, 광서, 광동성이 주산지이며 월남, 스리랑카, 인도 등지에서도 재배된다. 계지의 약리실험 결과로 발한작용, 해열작용, 진통작용, 강심작용, 항알레르기작용 및 항바이러스작용 등이 밝혀졌다.
목단피(Moutan Root Bark)는 성질이 차서 소염성 구어혈약으로 사용되며, 그 약효는 하복부 장기의 혈관계의 염증, 울혈에 의한 동통, 발열, 화농, 출혈 등에 이용되고, 특히 부인과 영역에서 월경불순, 자궁 및 부속기의 염증, 울혈, 견인통에 대해 소염, 진통, 진경의 효과가 있으며, 치질, 충수염에도 응용되고 있다.
이에 본 발명자들은 계지 및 목단피의 혼합 추출물이 지방흡수 억제를 통해 과체중 및 비만을 치료할 수 있음과 상기 혼합 추출물은 이전 치료제가 가지는 부작용인 설사 현상을 방지하는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 계지 및 목단피 혼합 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 계지 및 목단피 혼합 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 계지 및 목단피 혼합 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 개선용 사료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 계지 및 목단피 혼합 추출물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 비만 예방 또는 치료방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 비만을 효과적으로 치료할 수 있는 치료제를 개발하고자, 다양한 연구를 수행하던 중, 계지 혼합 추출물, 그 중에서도 계지 및 목단피의 혼합 추출물이 비만을 치료하는 효과를 나타냄을 발견하였다. 구체적으로, 상기 계지 및 목단피의 혼합 추출물은 비만 예방 또는 치료 효능을 의미하는 생체 내 지방흡수를 유의하게 억제하며 기존 치료제의 부작용을 방지하는 것을 확인하였다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시양태는 계지 및 목단피의 혼합 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어, "계지 (Cinnamomi Twig)"는 장나무과의 상록교목 식물인 계수나무(또는 계피나무)의 어린 가지로, 맵고 달며 성질은 따뜻하고 심과 폐와 방광에 작용한다. 위를 튼튼하게 하고, 중풍을 억제하며 진통, 강심작용이 있고 피부혈관을 확장시키고 한선을 자극하여 땀을 내어 해열작용을 하며 바이러스의 억제작용을 한다고 알려져 있으며, 오한, 발열, 두통, 몸의 통증, 땀이 나지 않는 경우나 심계항진 등에 사용한다. 긴 원주형으로 많은 가지가 있으며 길이는 30 내지 70 cm, 굵은 쪽의 지름은 0.3 내지 1 cm이다. 표면은 홍갈색이나 갈색으로 세로의 능선이 있고 가는 주름과 작은 덩어리 모양의 잎과 가지가 붙어있던 흔적이 있으며, 질은 단단하고 부서지기 쉬우며 절단하기 쉽고, 광서, 광동성이 주산지이며 월남, 스리랑카, 인도 등지에서도 재배된다. 계지의 약리실험 결과로 발한작용, 해열작용, 진통작용, 강심작용, 항알레르기 작용 및 항바이러스 작용 등이 밝혀졌다.
본 발명에서 사용되는 용어, "목단피(Moutan Root Bark)"는 오래 전부터 사용한 중요한 약재로서 그 성질이 차서 소염성 구어혈약으로서 사용되며, 그 약효는 하복부 장기의 혈관계의 염증, 울혈에 의한 동통, 발열, 화농, 출혈 등에 이용되고, 특히 부인과 영역에서 월경불순, 자궁 및 부속기의 염증, 울혈, 견인통에 대해 소염, 진통, 진경의 효과가 있으며, 치질, 충수염에도 응용되고 있다.
상기 계지 및 목단피는 자연에서 채취 또는 재배하거나, 상업적으로 판매되는 것을 구입할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 용어, "추출물"은 하나 이상의 용매로 추출하여 수득한 추출물의 형태를 의미하는 것으로, 상기 추출물의 제조에 사용되는 용매로는 물, 탄소수 1(C1) 내지 탄소수 4(C4) 알코올, 바람직하게는 메탄올, 에탄올 또는 부탄올, 또는 이들의 혼합 용매를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 추출방법으로는 감압고온 추출, 열탕 추출, 환류 추출, 열수 추출, 냉침 추출, 상온 추출, 환류 냉각 추출, 초음파 추출, 또는 증기 추출 등의 방법을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 "혼합 추출물"은 계지 및 목단피를 각각 추출하여 혼합한 것일 수 있고, 계지 및 목단피를 먼저 혼합한 후 함께 추출한 것일 수 있다.
상기 계지 및 목단피는 1:1 내지 1:10 중량비율로 혼합할 수 있으며, 구체적으로는 1:1, 1:2, 1:4, 1:8, 2:1, 4:1, 또는 8:1의 중량비율로 혼합할 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 용어,"비만"은 체내에 지방조직이 과다한 상태를 의미한다. 진단 시 신체비만지수 (체질량 지수, Body mass index: 체중(kg)을 신장(m)의 제곱으로 나눈 값이 25 이상이면 비만으로 정의한다. 비만은 오랜 기간에 걸쳐 에너지 소비량에 비해 영양소를 과다 섭취할 경우 에너지 불균형에 의해 유발되며, 혈장으로부터 지방세포로 유입된 지방산과 포도당이 에스테르화하여 주로 중성지방의 형태로 축적된다.
본 발명에서 사용된 용어 "예방"이란, 본 발명에 따른 계지 및 목단피의 혼합 추출물을 포함하는 조성물의 투여로 비만을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 말한다.
본 발명에서 사용된 용어 "치료"란, 본 발명에 따른 계지 및 목단피의 혼합 추출물을 포함하는 조성물의 투여로 상기 비만의 증상이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 말한다.
본 발명에서 사용된 용어 "약학적 조성물"이란, 질병의 예방 또는 치료를 목적으로 제조된 것을 의미하며, 각각의 통상의 방법에 따라 다양한 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 예컨대, 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽 등의 제형으로 제형화할 수 있고, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 구체적으로, 점안투여하기 적합한 형태, 예를 들어, 점안제, 크림제, 연고제, 겔제 또는 로션제로 제형화하여 사용될 수 있다.
상기 본 발명의 조성물은, 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학 조성물의 형태로 제조될 수 있는데, 상기 담체는 비자연적 담체(non-naturally occuring carrier)를 포함할 수 있다.
본 발명에서, 상기 약학적 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 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 상기 상엽 추출물과 이의 분획물들에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는 데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물의 투여량은 사용목적, 질환의 중독도, 환자의 연령, 체중, 성별, 기왕력, 또는 유효성분으로서 사용되는 물질의 종류 등을 고려하여 당업자가 결정할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 약학 조성물은 성인 1인당 약 0.1 ng 내지 약 1,000mg/kg, 구체적으로 1 ng 내지 약 1,000mg/kg로 투여할 수 있고, 본 발명의 조성물의 투여빈도는 특별히 이에 제한되지 않으나, 1일 1회 투여하거나 또는 용량을 분할하여 수회 투여할 수 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서는, 계지 및 목단피 혼합 추출물을 투여하였을 때, 계지 또는 목단피 단독 추출물 대비 지방세포 분화 억제 효능이 현저히 우수한 것을 확인하였으며(도 1), 중성지방의 총량을 유의적으로 억제하고(도 2), 체중 증가는 유의적으로 억제되며(도 3), 복부지방과 지방무게의 변화가 유의적으로 억제되고 지방축적에 의한 지방세포의 비대를 억제하는 것을 확인하였다(도 4 내지 6). 또한, 계지 및 목단피의 혼합 추출물을 투여하였을 때, 총 콜레스테롤 농도, 중성지방 및 LDL 콜레스테롤, 유리 지방산 농도를 유의적으로 감소시키는 것을 확인하였으며(도 7), 간 무게의 중가 및 간세포 내 지방이 축적된 면적이 전체적으로 감소하고 간조직 내 중성지방 함량이 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다(도 8).
특히, 대조약물인 제니칼의 경우 치명적인 설사 증상을 가지는 부작용을 가지는 반면, 계지 및 목단피 혼합 추출물은 투여기간 동안 마우스의 털이 정상이었고 빈번한 설사가 없는 등, 제니칼의 치명적인 부작용을 해결하는 효과가 있음을 확인하였다(도 9).
본 발명의 다른 하나의 일 실시양태는 계지 및 목단피의 혼합 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 하나의 일 실시양태는 계지 및 목단피의 혼합 추출믈을 포함하는 비만 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에서 용어, "계지", "목단피", "혼합", "추출물", "비만", 및 "예방"은 상기에서 설명한 바와 같다.
본 발명의 건강기능식품 또는 식품 조성물은 식품학적으로 허용가능한 담체를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 "개선"은 상기 조성물을 경구투여하여 비만이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
또한 현재 치료제들의 부작용을 감소 및 약화시켜 정상적인 사회생활에 가능케 하는 모든 것도 의미한다.
본 발명의 계지 혼합 추출물을 포함하는 조성물을 첨가할 수 있는 식품의 종류에는 별다른 제한이 없으며, 예를 들어 각종 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있다. 상기 식품 조성물에는 비만 치료 효과에 방해가 되지 않는 다른 성분을 추가할 수 있으며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 통상의 식품과 같이 여러 가지 생약 추출물, 식품학적으로 허용가능한 식품보조첨가제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기 식품보조첨가제는 각 제형의 식품 조성물을 제조하는데 첨가되는 것으로서 당업자가 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등이 포함되지만, 상기 예들에 의해 그 종류가 제한되는 것은 아니다.
이때, 상기 식품에 포함되는 추출물의 함량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 식품 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 내지 100 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 80 중량%로 포함될 수 있다.
식품이 음료인 경우에는 100 ㎖를 기준으로 1 내지 30g, 바람직하게는 3 내지 20g의 비율로 포함될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신 (niacin), 비오틴 (biotin), 폴레이트 (folate), 판토텐산 (panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연 (Zn), 철 (Fe), 칼슘 (Ca), 크롬 (Cr), 마그네슘 (Mg), 망간 (Mn), 구리 (Cu) 등의 미네랄을 포함할 수 있다. 또한, 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다. 또한, 방부제 (소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제 (표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제 (부틸히드록시아니졸 (BHA), 부틸히드록시톨류엔 (BHT) 등), 착색제 (타르색소 등), 발색제 (아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제 (아황산나트륨), 조미료 (MSG 글루타민산나트륨 등), 감미료 (둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료 (바닐린, 락톤류 등), 팽창제 (명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제 (호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물 (food additives)을 첨가할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용된다.
본 발명의 건강기능식품은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조 가능하며, 상기 제조 시에는 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 상기 건강기능식품의 제형 또한 건강기능식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 건강기능식품은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고 휴대성이 뛰어나므로, 본 발명의 건강기능식품은 비만의 예방 또는 개선의 효과를 증진시키기 위한 보조제로 섭취가 가능하다.
본 발명의 또 다른 하나의 실시양태는 계지 및 목단피 혼합 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 개선용 사료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에서 용어, "계지", "목단피", "혼합", "추출물", "비만", 및 "예방"은 상기에서 설명한 바와 같다.
상기 사료 조성물은 사료학적으로 허용가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 계지 혼합 추출물을 포함하는 조성물을 첨가할 수 있는 사료의 종류에는 별다른 제한이 없으며, 예를 들어 각종 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조류 등이 있다. 상기 조성물에는 비만 치료 효과에 방해가 되지 않는 다른 성분을 추가할 수 있으며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 통상의 사료와 같이 여러 가지 생약 추출물, 사료학적으로 허용가능한 사료보조첨가제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기 사료보조첨가제는 각 제형의 사료 조성물을 제조하는데 첨가되는 것으로서 당업자가 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등이 포함되지만, 상기 예들에 의해 그 종류가 제한되는 것은 아니다.
이때, 상기 사료에 포함되는 추출물의 함량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 사료 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 내지 100 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 80 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 또 다른 하나의 실시양태는 상기 약학적 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 비만 예방 또는 치료방법을 제공한다.
본 발명에서 용어, "계지", "목단피", "혼합", "추출물", "비만", 및 "치료"는 상기에서 설명한 바와 같다.
본 발명에서 사용된 용어 "개체"란 비만이 발병된 쥐, 가축 등을 포함하는 포유동물 등을 제한 없이 포함할 수 있다.
상기 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 단일 또는 다중 투여될 수 있다.
본 발명의 비만의 예방 또는 치료용 약학 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여도 투여될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 특별히 이에 제한되지 않으나, 목적하는 바에 따라 점안 투여, 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경피패치투여, 경구 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장내 투여 등의 경로를 통해 투여 될 수 있고, 구체적으로 경구 투여의 경로를 통해 투여될 수 있다.
본 발명의 계지 및 목단피의 혼합 추출물은 비만과 밀접한 연관이 있는 생체 내 지방흡수와 지방세포의 크기를 억제할 수 있고, 콜레스테롤, 중성지방 등 관련 인자들의 비정상적인 증가를 억제 또는 치료하며, 기존 치료제의 치명적인 부작용인 설사현상을 방지하므로, 본 소재는 비만의 예방 또는 치료를 위한 약학 조성물의 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.
도 1은 계지 및 목단피 혼합 추출물(CMO1), 목단피 추출물, 계지 추출물이 지방세포주(3T3L1)에서 미치는 지방세포 분화억제 효능을 나타낸 그래프이다. ** P<0.01 vs. control, ##P<0.01 vs. vehicle, #P<0.05 vs. vehicle.
도 2는 계지 및 목단피 혼합 추출물(CMO1)의 생체 내 지방흡수 억제효능을 나타낸 그래프이다. Mean±SEM. *p<0.05 vs. control, #p<0.05 vs. oil emersion.
도 3은 고지방식이로 섭취된 마우스에서, 계지 및 목단피 혼합 추출물(CMO1)이 체중변화에 미치는 변화를 나타낸 그래프이다. NOR: 일반 지방식이 그룹, HFD: 고지방식이 그룹, CMO1-0.1%: HFD plus 0.1% CMO1 (w/w; 70mg/kg/day), CMO1-0.25%: HFD plus 0.25% CMO1 (w/w; 190mg/kg/day), Xenical-0.1%: HFD plus 0.1% Xenical (w/w; 210mg/kg/day). Means±SEM. *p<0.05 vs HFD group.
도 4는 고지방식이로 섭취된 마우스에서 계지 및 목단피 혼합 추출물(CMO1)이 미치는 매일 음식 섭취를 나타낸 그래프이다. NOR: 일반 지방식이 그룹, HFD: 고지방식이 그룹, CMO1-0.1%: HFD plus 0.1% CMO1 (w/w; 70mg/kg/day), CMO1-0.25%: HFD plus 0.25% CMO1 (w/w; 190mg/kg/day), Xenical-0.1%: HFD plus 0.1% Xenical (w/w; 210mg/kg/day).
도 5는 고지방식이로 섭취된 마우스에서 계지 및 목단피 혼합 추출물(CMO1)이 body fat weight에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다. NOR: 일반 지방식이 그룹, HFD: body fat weight, CMO1-0.1%: HFD plus 0.1% CMO1 (w/w; 70mg/kg/day), CMO1-0.25%: HFD plus 0.25% CMO1 (w/w; 190mg/kg/day), Xenical-0.1%: HFD plus 0.1% Xenical (w/w; 210mg/kg/day). Means±SEM, *P<0.05 vs NOR group, #p<0.05 vs HFD group.
도 6은 백색지방조직의 모폴로지와 지방세포의 크기 및, 헤마톡실린-에오진 염색으로 염색된 지방조직의 파라핀 절편을 나타낸 도면이다. NOR: 일반 지방식이 그룹, HFD: 고지방식이 그룹, CMO1-01%: HFD plus 0.1% CMO1 (w/w; 70mg/kg/day), CMO1-0.25%: HFD plus 0.25% CMO1 (w/w; 190mg/kg/day), Xenical-0.1%: HFD plus 0.1% Xenical (w/w; 210mg/kg/day). Means±SEM, *P<0.05 vs NOR group, #p<0.05 vs HFD group.
도 7은 계지 및 목단피 혼합 추출물(CMO1)의 혈액지질농도에 미치는 영향을 나타낸 도면이다. NOR: 일반 지방식이 그룹. HFD: 고지방식이 그룹, CMO1-0.1%: HFD plus 0.1% CMO1 (w/w; 70mg/kg/day), CMO1-0.25%: HFD plus 0.25% CMO1 (w/w; 190mg/kg/day), Xenical-0.1%: HFD plus 0.1% Xenical (w/w; 210mg/kg/day). Means±SEM, *P<0.05 vs NOR group, #p<0.05 vs HFD group.
도 8은 고지방식이로 섭취된 마우스에서 계지 및 목단피 혼합 추출물(CMO1)이 지방간에 미치는 영향을 나타낸 도면이다. 간세포에서의 지방은 oil red O 염색으로 확인하였다. HFD: 고지방식이 그룹, CMO1-01%: HFD plus 0.1% CMO1 (w/w; 70mg/kg/day), CMO1-0.25%: HFD plus 0.25% CMO1 (w/w; 190mg/kg/day), Xenical-0.1%: HFD plus 0.1% Xenical (w/w; 210mg/kg/day). Means±SEM, *P<0.05 vs NOR group, #p<0.05 vs HFD group.
도 9는 제니칼의 치명적인 부작용인 설사 증상 유무를 검증한 도면이다.
실시예 1. 계지(Cinnamomi Twig) 및 목단피(Moutan Root Bark) 혼합 추출물의 제조
계지 및 목단피를 아래와 같이 실시예를 수행하였으며, 한국한의학연구원 당뇨합병증 연구팀의 저온실에 보관하였다.
1-1. 계지 및 목단피(1:1) 추출물(CMO1)의 제조
계지 및 목단피 추출물(CMO1)은 계지 12 g과 목단피 12 g을 1:1로 혼합하여 총 24 g을 50% 에탄올 144 ml에 넣어 50℃ 정도에서 약 3시간 동안 2회 반복 환류추출하여 제조하였다.
1-2. 계지 및 목단피(1:1) 열수 추출물(CMO1-1)의 제조
계지 및 목단피 열수 추출물(CMO1-1)은 계지 90 g과 목단피 90 g을 1:1로 혼합하여 총 180 g을 정제수 1080 ml에 넣어 약탕기에서 약 2시간 동안 열수 추출하여 제조하였다.
1-3. 계지 및 목단피(1:2) 추출물(CMO2)의 제조
상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로, 계지 및 목단피 추출물(CMO2)은 계지 10 g과 목단피 20 g을 1:2로 혼합하여 총 30 g을 50% 에탄올 180 ml에 넣어 50℃ 정도에서 약 3시간 동안 2회 반복 환류추출하여 제조하였다.
1-4. 계지 및 목단피(1:2) 열수 추출물(CMO2-1)의 제조
상기 실시예 1-2와 동일한 방법으로 계지 및 목단피 열수 추출물(CMO2-1)은 계지 60 g과 목단피 120 g을 1:1로 혼합하여 총 180 g을 정제수 1080 ml에 넣어 약탕기에서 약 2시간 동안 열수 추출하여 제조하였다.
1-5. 계지 및 목단피(1:4) 추출물(CMO3)의 제조
상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로, 계지 및 목단피 추출물(CMO3)은 계지 6 g과 목단피 24 g을 1:4로 혼합하여 총 30 g을 50% 에탄올 180 ml에 넣어 50℃ 정도에서 약 3시간 동안 2회 반복 환류추출하여 제조하였다.
1-6. 계지 및 목단피(1:4) 열수 추출물(CMO3-1)의 제조
상기 실시예 1-2와 동일한 방법으로 계지 및 목단피 열수 추출물(CMO3-1)은 계지 36 g과 목단피 144 g을 1:4로 혼합하여 총 180 g을 정제수 1080 ml에 넣어 약탕기에서 약 2시간 동안 열수 추출하여 제조하였다.
1-7. 계지 및 목단피(1:8) 추출물(CMO4)의 제조
상기 실시예 1-1과 동일한 방법으로, 계지 및 목단피 추출물(CMO4)은 계지 3.5 g과 목단피 28 g을 1:8로 혼합하여 총 31.5 g을 50% 에탄올 190 ml에 넣어 50℃ 정도에서 약 3시간 동안 2회 반복 환류추출하여 제조하였다.
1-8. 계지 및 목단피(1:8) 열수 추출물(CMO4-1)의 제조
상기 실시예 1-2와 동일한 방법으로, 계지 및 목단피 열수 추출물(CMO4-1)은 계지 20 g과 목단피 160 g을 1:8로 혼합하여 총 180 g을 정제수 1080 ml에 넣어 약탕기에서 약 2시간 동안 열수 추출하여 제조하였다.
실시예 2. 계지 및 목단피 혼합 추출물(CMO1), 목단피 추출물, 계지 추출물 각각의 세포주에서 지방세포 분화억제 효능 비교
2-1. CMO1, 목단피, 계지의 처리에 따른 지방세포 분화 억제효능 비교
3T3-L1 지방 분화 세포를 96 웰 플레이트에 4일 간 배양하였다. IBMX, 인슐린과 덱사메타손 혼합용액을 처리하고 (음성대조군), 계지 및 목단피 혼합 추출물(CMO1 10), 목단피 추출물(목단피 5), 계지추출물 (계지 5)을 각각 처리하였다 (Day 0). 3일 후 인슐린 용액을 교체하였다 (Day 3). 이후 2~3일 마다 인슐린 용액을 교체하면서 Day 14까지 배양하였다.
지방세포 분화 정도를 측정하기 위하여 Adipogenesis Assay Kit (Cayman chemical, Ann Arbor, MI, USA)를 이용하였다. 세포를 고정 후 Oil Red O 용액으로 약 20분 간 염색한 후 추출 용액(extraction solution)을 이용하여 Oil Red O 를 용출 후 492 nm에서 흡광도를 측정하였다.
2-2. 연구결과
그 결과, 음성 대조군은 정상군에 비하여 지방분화가 4배 촉진되었으나, 계지 및 목단피 혼합 추출물(CMO1) 처리군은 음성 대조군에 비해 56%가 억제되는 우수한 효능을 보였다. 그러나 계지 및 목단피 혼합 추출물(CMO1)의 구성 약재인 목단피와 계지를 단독으로 처리한 군은 각각 41%와 10%의 억제를 보였다. 즉, 계지 단독 투여보다 혼합물인 CMO1 투여로 46%의 효능이 강화되었으며, 단피 단독 투여보다 혼합물인 CMO1 투여로 15% 효능이 증가하였다. 이로써 목단피나 계지 단독 투여보다 혼합하여 투여하였을 때 현저히 우수한 시너지 효과가 있음을 확인할 수 있다 (도 1).
실시예 3. 생체 내 지질 로딩 테스트(In vivo lipid loading test)
실험동물의 생체 내 지방흡수 억제능력을 분석하기 위하여 다음 실험을 실시하였다.
3-1. 연구방법
6주령의 수컷 Sparague Dawley(SD) 랫 (DBL, Eumseong, Korea)을 1주일 동안 순화 후 16시간 절식하였다. 6ml 옥수수 오일 (Sigma, MO, USA), 80mg 콜산 (Sigma,MO, USA), 2mg 콜레스테릴 올레이트 (Sigma, MO, USA), 6ml 멸균식염수 (JW Choongwae Pharm, Korea)를 혼합한 후 초음파 처리시켜 지질 에멀젼을 만든다. 이후 시험약물인 계지 및 목단피 혼합 추출물(CMO1 100 mg/kg), 양성대조군인 제니칼(Xenical, orlistat, 10mg/kg)을 혼합하여 준비하였다. 약물의 투여는 5ml/kg의 부피로 경구투여 하며, 음성대조군은 동량의 멸균식염수를, 양성대조군은 약물이 포함되지 않은 지질 에멀젼만 동량 투여하였다. 시험약물 투여 전 및 투여 후 각각 0, 30, 60, 120, 180분에 미정맥으로부터 혈액을 채취하여 5000 rpm에서 10분간 원심하여 혈장을 분리한 후 트리아실글리세리드 (TG) 분석 키트 (Asan pharm, Korea)를 이용하여 혈액 내 트리아실글리세리드 농도를 분석하였다.
Xenical 투여 농도의 설정은 60kg 성인기준 투여농도인 120mg을 랫의 체표면적을 기준으로 환산한 인체동등용량 전환 인수(human equivalent dose conversion factor)인 6.2를 적용하면 약 12mg/kg 체중으로 계산되어 본 시험에는 10mg/kg으로 랫에 적용하였다.
3-2. 연구결과
도 2에 나타낸 바와 같이, 음성 대조군인 oil emersion 투여군은 투여 2시간까지 혈중으로 흡수된 중성지방의 농도가 상승 하며, 이후 약간 감소하는 경향을 보였다. 하지만, 혼합물인 CMO1 (250mg/kg)을 투여한 군은 지방 흡수를 지연시켜 혈중 중성지방의 상승을 억제하였으며, 3시간 동안 혈중 중성지방의 총량 (TG AUC)을 분석한 결과에서도 혼합물 CMO1 고농도 군의 경우 중성지방의 총량을 유의적으로 억제하였다. 본 시험을 통해 혼합물 CMO1은 장관 내 지방흡수 억제기전을 통해 혈중 내 중성지방 상승 억제함을 확인하였다.
실시예 4: 고지방식이로 유도하는 비만 모델에서 8주 반복투여에 의한 항비만 효과 실험
4-1. 실험방법
(1) 실험동물 사육 및 실험
디자인 생후 6주령 Male C57BL/6 mouse (오리엔트바이오)를 1주일 적응시킨 후 사용하였다. 비만을 유도하기 위하여 고지방식 식이를 급이했고, 고지방 식이는 Research Diets, Inc.의 D12451 (칼로리 구성: 지방 45%, 탄수화물 35%, 단백질 20%)를, 정상식이는 Purina Rodent Chow를 각각 사용했다. 사료와 음용수는 자유급식하였다. 혼합물 CMO1은 D12541사료에 중량비 0.1%, 0.25%(w/w)로 혼합·조제하여 사료와 함께 투여했다. 대조약물 제니칼 (orlistat, Sigma, MO, USA)를 D12541사료에 중량비로 0.1%(w/w)가 혼합·조제하여 투여하였다. 혼합물 CMO1의 1일 투여량은 1일 평균 사료섭취량을 기준으로 환산하면 0.1%는 70 mg/kg/day, 0.25%는 190 mg/kg/day 이며, 제니칼은 210 mg/kg/day 이였다. 매주 체중 및 사료섭취량을 측정했으며, 8주 후 부검 시 장기를 적출하여 무게를 측정했고, 장기는 -80℃에 보관하였다.
(2) 혈액생화학 분석
부검 시 깊은 마취 하에 개복 후 복대정맥으로부터 혈액을 채취하였다. 혈액은 분석조건에 맞게 초저온 냉장보관을 한 뒤 실험 시작 직전에 녹여 사용하였다. 총 콜레스테롤, 중성지방, HDL 콜레스테롤, LDL 콜레스테롤 등은 자동혈액생 화학분석기 (Hitachi, Japan)을 이용하여 분석하였다.
(3) 지방세포의 형태학적 크기변화 측정
지방 축적에 의한 지방세포(adipocyte) 및 간세포 (hepatocyte)의 크기변화 분석을 위하여, 채취한 장기를 10% neutralized formlin (Microme, USA)에 24시간 동안 고정 후 일반적인 조직처리 과정을 거쳐 파라핀에 포매한 후, 4㎛의 두께로 절단(section)한 후 함수과정을 거쳐 H&E 염색하였다. 염색된 조직은 광학현미경 (BX51, Olympus, Japan) 하에 관찰 후 세포의 크기를 측정하였다.
(4) Oil red O 염색
부검 시 간 조직을 채취하여 20% sucrose가 포함된 Bouin's solution으로 고정한 다음 인산염완충식염수에 수세 후 건조하고 동결조직 포매제인 optical cutting temperature compound (Finetek, CA, USA)에 고정시켜 동결조직 블록을 만들고 조직 절편기로 절단하였다. 간 조직 절편은 free floating method를 이용하여 Oil red O 염색을 시행하여 광학현미경으로 관찰한 후 촬영하였다.
(5) 통계분석
각 실험의 모든 측정값은 평균 ± 표준오차 (mean ± standard error)로 표시하였고 통계적 분석은 GraphPad Prism program ver 5.0 (GraphPad, CA, USA)을 이용하여 ANOVA test 및 Tukey Multiple Comparison test로 사후검증을 실시해 각 군 간유의성을 측정하였다. P값이 0.05 미만인 경우 통계적으로 유의한 것으로 판정하였다.
4-2. 연구결과
(1) 체중변화
8주 간 매주 체중변화는 도 3과 같이 고지방 식이군은 1주 후부터 정상 식이군에 비하여 꾸준히 체중이 증가되었고, 혼합물 CMO1 0.25% 투여군은 4주 후부터 고지방 식이군에 비하여 체중 증가가 유의적으로 억제되었다.
(2) 사료섭취량 변화
8주 간 사료섭취량 변화는 혼합물 CMO1투여군은 변화는 관찰되지 않았다 (도 4).
(3) 복부지방 및 지방무게 변화
정소상체 지방(epididymal fat), 콩팥주위 지방(perirenal fat), 및 피하지방(subcutaneous fat) 각 부위별 무게는 고지방 식이군에서 전반적으로 3~4배 증가한 반면 CMO1-0.25% 투여군은 유의적으로 억제되었다 (도 5).
(4) 지방세포의 크기
고지방 식이군의 지방세포의 크기는 1.6배 이상 증가하였으며, CMO1 0.25% 투여군은 유의적으로 지방축적에 의한 지방세포의 비대를 억제하였다 (도 6).
(5) 혈액 내 지질성분의 변화
고지방 식이군은 정상군에 비하여 상당히 증가하였으나, 혼합물 CMO1 0.25% 투여군은 총 콜레스테롤 농도, 중성지방 및 LDL 콜레스테롤, 유리지방산 (FFA) 농도를 유의적으로 감소시켰다(도 7).
(6) 지방간 변화
고지방 식이군은 간조직 내 지방이 유의적으로 축적하였으며, oil red O 염색 분석에서도 간세포 (hepatocyte) 내에 지방 면적이 증가하는 결과를 보였다. 그러나 혼합물 CMO1 0.25% 투여군은 간 무게의 증가 및 간세포 내 지방이 축적된 면적이 유의적으로 감소하였다. 또한 간조직 내 중성지방 (Triglyceride, TG) 함량도 유의적으로 감소하였다 (도 8).
(7) 제니칼의 치명적인 부작용인 설사 증상 유무 검증
계지 및 목단피 혼합 추출물(CMO1) 투여군은 제니칼의 치명적인 부작용인 설사 증상이 전혀 없었다. 투약기간 동안 각 군의 마우스들의 털을 관찰하면 제니칼 투여군은 설사증상으로 인해 온 몸에 기름을 뒤집어 쓴 것같이 뭉치고 반들거렸으나, 다른 모든 군의 마우스 털은 정상이었다. 부검 시 마취 후 옆모습과 배를 위로 향하게 누였을 때에도 같은 증상을 확인하였다. 또한 대변을 비교한 결과 제니칼 투여군의 변은 매우 물렸으나, 그 외 모든 군의 변은 정상적인 경도를 보였다. 이는 본 소재가 지용성 비타민 흡수억제, 위장장애 및 빈번한 설사 등의 제니칼의 심각한 부작용을 해결하였음을 검증되었다 (도 9).
이러한 결과를 종합하면, 계지 및 목단피 혼합 추출물은 비만에 대하여 현저히 우수한 예방 또는 치료 효과가 있음을 알 수 있으며, 특히, 기존 약물인 제니칼의 치명적인 부작용을 해소함으로써, 안전하게 사용될 수 있는 치료제임을 확인할 수 있다.
본 명세서는 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자이면 충분히 인식하고 유추할 수 있는 내용은 그 상세한 기재를 생략하였으며, 본 명세서에 기재된 구체적인 예시들 이외에 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 구성을 변경하지 않는 범위 내에서 보다 다양한 변형이 가능하다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 구체적으로 설명하고 예시한 것과 다른 방식으로 실시될 수 있으며, 이는 본 발명의 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자이면 이해할 수 있는 사항이다.

Claims (11)

  1. 계지 및 목단피 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 계지 및 목단피는 1:1 내지 1:10 중량비율로 혼합하는 것인, 약학적 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 추출물은 물, 에탄올, 메탄올 또는 이들의 혼합물을 용매로 하여 추출하는 것인, 약학적 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 추출물은 감압고온 추출, 열탕 추출, 환류 추출, 열수 추출, 냉침 추출, 상온 추출, 초음파 추출 또는 증기 추출방법으로 추출한 것인, 약학적 조성물.
  5. 계지 및 목단피 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만 예방 또는 개선용 건강기능식품.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 계지 및 목단피는 1:1 내지 1:10 중량비율로 혼합하는 것인, 건강기능식품.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 추출물은 물, 에탄올, 메탄올 또는 이들의 혼합물을 용매로 하여 추출하는 것인, 건강기능식품.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 추출물은 감압고온 추출, 열탕 추출, 환류 추출, 열수 추출, 냉침 추출, 상온 추출, 초음파 추출 또는 증기 추출방법으로 추출한 것인, 건강기능식품.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 약학적 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 비만 예방 또는 치료방법.
  10. 계지 및 목단피 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만 예방 또는 개선용 사료 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 계지 및 목단피는 1:1 내지 1:10 중량비율로 혼합하는 것인, 건강기능식품.
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