KR20200072952A - 새찰쌀보리 추출물을 포함하는 골다공증 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

새찰쌀보리 추출물을 포함하는 골다공증 예방 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 골다공증 예방 또는 치료용 약학 조성물, 상기 약학 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 골다공증의 예방 또는 치료 방법, 상기 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 골다공증 개선용 건강식품 조성물 및 사료조성물에 관한 것이다. 본 발명의 새찰쌀보리 추출물은 골 항상성 장애를 대표하는 파골세포의 분화를 억제할 뿐만 아니라 조골세포의 분화를 촉진하는 효과를 보이므로, 골다공증의 예방, 개선 또는 치료를 위한 또는 식품 및 의약품 등에 이용될 수 있다.

Description

새찰쌀보리 추출물을 포함하는 골다공증 예방 또는 치료용 조성물 {A composition for prevention and treatment of osteoporosis comprising extracts of Saechalssalbori}
본 발명은 새찰쌀보리 추출물을 포함하는 골다공증 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 골다공증 예방 또는 치료용 약학 조성물, 상기 약학 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 골다공증의 예방 또는 치료 방법, 상기 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 골다공증 개선용 건강식품 조성물 및 사료조성물에 관한 것이다.
골다공증은 골의 양이 감소하고, 골의 강도가 약해져서 작은 충격에도 골절이 일어나기 쉬워지게 되는 질환이다. 골다공증은 그 증세 자체보다는 골의 약화에 따라 초래되는 각종 골절, 특히 대퇴골 골절 또는 척추골절 등이 장기간 활동을 제한하여 문제가 되며, 노인층 사망의 15% 정도를 차지하는 것으로 알려져 있다.
골다공증의 원인으로는 노령, 운동 부족, 저체중, 흡연, 저칼슘 식이, 폐경, 난소 절제 등으로서, 특히 여성의 경우 30세 이후부터 골 감소가 지속적으로 진행되며, 폐경기에 이르면 호르몬 변화에 의해 골 감소가 급격히 진행된다. 즉, 폐경기에 이르면 에스트로겐 농도가 급속히 감소하는데, 이에 따라 파골 세포의 활성이 증가되어 골에 함유된 칼슘의 양이 감소하게 되고, 골 형태를 유지하는 구조가 약화되게 된다.
이러한 골다공증을 치료하기 위하여 호르몬, 알렌드로네이트(alendronate), 칼시토닌(calcitonin), 라록시펜(raloxifene), Na-F, 칼시트리올(calcitriol) 또는 비스포스포네이트(bisphosphonate) 제제 등을 투여하게 된다. 그러나, 골다공증의 치료는 장기적인 치료기간을 요구하는 질환이기 때문에 종래의 약물을 장기 복용하게 됨으로써 요로결석, 자궁내막암, 유방암 등과 같은 부작용이 초래될 가능성이 높아진다. 특히, 현재 골다공증 치료제로 널리 사용되는 에스트로겐이나 칼시토닌을 포함한 호르몬 요법의 경우 유방암, 심근경색, 정맥 혈전증 등의 부작용이 보고된 바 있다(JAMA 2002, 288, 872-881; J. Obstet. Bynaecol. Can. 2002, 24, 711-715). 또한, 비스포스포네이트는 파골세포를 억제하는 골흡수 억제제로서 새로운 대체 치료제로 주목받고 있으나, 흡수율이 낮다는 문제점이 있고, 올바르지 않은 경구 투여시에는 상기도(upper airway)에 병소가 관찰된다고 보고된 바 있다(Clin. Proc. 2002, 77, 1031-1043).
이에 따라, 독성 및 부작용이 적은 치료제의 개발이 절실히 요구되어, 최근에는 다른 부작용 없이 골손실을 최소화하면서 골형성을 촉진할 수 있는 한약재 및 식품 등의 천연물 유래 활성성분을 이용한 대체요법 연구와 다양한 추출물 제조방법이 개발되고 있다. 그러나, 골다공증 예방 및 개선에 대하여 우수한 효과를 가지며, 기존의 합성 약학적 조성물보다 부작용이 적은 천연 약학적 조성물 또는 그 원료에 대한 개발은 아직까지 미비한 실정이다.
이러한 배경 하에, 본 발명자들은 천연물 유래 성분을 이용한 골다공증 치료제를 개발하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 새찰쌀보리 추출물이 파골세포의 분화를 억제할 뿐만 아니라, 조골세포의 활성을 촉진시킬 수 있어, 골다공증의 예방 및 치료제로 사용할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 골다공증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 약학 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 골다공증의 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 골다공증 개선용 건강식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 골다공증 개선용 사료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 천연물 유래 성분을 이용한 골다공증 치료제를 개발하기 위하여 다양한 연구를 수행하던 중, 새찰쌀보리의 추출물에 주목하게 되었다. 상기 새찰쌀보리의 물 추출물은 다른 쌀보리의 추출물 보다도 우수한 파골세포 분화억제 효과 및 조골세포 분화촉진 효과를 나타내었는데, 이러한 효과는 새찰쌀보리에 포함된 베타글루칸에 의한 것이 아님을 확인하였다.
이처럼, 새찰쌀보리 물 추출물이 파골세포의 분화억제 및 조골세포의 분화촉진 효과를 나타내어 골다공증을 예방 또는 치료할 수 있는 효과를 나타낸다는 점은 지금까지 전혀 알려지지 않았고, 본 발명자에 의하여 최초로 규명되었다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시양태로서, 본 발명은 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 골다공증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 새찰쌀보리 추출물은 파골세포 분화억제 효과 및 조골세포 분화촉진 효과를 나타내며, 이러한 효과는 새찰쌀보리에 포함된 베타글루칸에 의하여 나타나는 것이 아님을 확인하였다. 따라서, 본 발명에서 제공하는 새찰쌀보리 추출물은 골다공증을 예방, 치료 또는 개선하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 용어 "새찰쌀보리"란, 1985년에 찰성이며 키가 작고 내도복성이 강한 6조쌀보리 중간모본인 요네자와/SB71107*2/C108409를 모본으로 하고, 내한성이 강한 2조겉보리 계통 수원212호를 부본으로 인공교배한 후에 계통 육종법으로 우수한 850595-B-8-2-0을 선발하여, 생산력 검정시험, 지역적응시험, 농가실증시험을 통해, 찰성을 가지면서 알이 굵고 수확기가 빠를 뿐만 아니라 내재해성이 강하고 다수성으로 인정되어 1994년 종자심의회에서 최종 결정된 쌀보리 품종을 의미한다. 새찰쌀보리의 출수기는 4월 24일이고 성숙기는 5월 31일이다. 추위와 습기에는 보통 정도의 저항성을 가지며 보리호위축병과 보리흰가루병에는 어느 정도 잘 견딘다. 수확기가 빠르고 병해에 잘 견디기 때문에 경기도 북부, 충청북도, 강원도 등을 제외한 전국의 쌀보리 재배지대에서 재배한다.
본 발명에 있어서, 상기 새찰쌀보리의 추출물은 골다공증을 예방, 치료 또는 개선하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 용어 "추출물"이란, 목적하는 물질을 다양한 용매에 침지한 다음, 상온 또는 가온상태에서 일정시간 동안 추출하여 수득한 액상성분, 상기 액상성분으로부터 용매를 제거하여 수득한 고형분 등의 결과물을 의미한다. 뿐만 아니라, 상기 결과물에 더하여, 상기 결과물의 희석액, 이들의 농축액, 이들의 조정제물, 정제물 등을 모두 포함하는 것으로 포괄적으로 해석될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 추출물은 새찰쌀보리 추출물을 의미한다. 상기 새찰쌀보리 추출물은 상기 새찰쌀보리의 식물전체, 이의 건조물, 가공물 등을 단독으로 또는 조합하여, 물 또는 다양한 유기용매 등으로 추출하여 수득할 수 있다. 이때, 사용되는 유기용매는 특별히 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 물, 극성용매 또는 비극성용매가 될 수 있고, 보다 바람직하게는 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올(메탄올, 에탄올, 프로판올 또는 부탄올 등), 이들의 혼합용매 등이 될 수 있으며, 가장 바람직하게는 에탄올 또는 그의 혼합용매를 사용할 수 있다. 또한, 상기 추출물을 수득하기 위한 방법 역시 특별히 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 상기 새찰쌀보리의 식물전체, 이의 건조물, 가공물 등을 상기 용매에 침지하고, 10 내지 25℃의 상온에서 추출하는 냉침추출법, 40 내지 100℃로 가열하여 추출하는 가열추출법, 초음파를 가하여 추출하는 초음파추출법, 환류냉각기를 이용한 환류추출법 등의 방법을 사용할 수 있다.
구체적인 일 예로서, 본 발명의 새찰쌀보리 추출물은 냉침추출법으로 제조된 새쌀찰보리 물 추출물이 될 수 있다.
본 발명의 용어 "분획물"이란, 다양한 구성성분을 포함하는 혼합물로부터 특정성분 또는 특정 그룹을 분리하는 분획방법에 의하여 얻어진 결과물을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 분획물은 상기 새찰쌀보리 추출물을 다양한 분획방법에 적용하여 수득한 분획물로 해석될 수 있다. 상기 추출물의 분획물은 상기 추출물을 다양한 분획방법에 적용하여 수득할 수 있는데, 상기 분획방법은 특별히 제한되지 않으나, 다양한 용매를 처리하여 수행하는 용매 분획법, 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외 여과막을 통과시켜 수행하는 한외여과 분획법, 다양한 크로마토그래피(크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)를 수행하는 크로마토그래피 분획법 등이 될 수 있다. 특히, 상기 용매 분획법에 사용되는 용매는 특별히 이에 제한되지 않으나, 극성 용매 또는 비극성 용매를 사용할 수 있고, 바람직하게는 비극성 용매를 사용할 수 있다. 상기 용매 분획법은 비극성 수준이 높은 용매로부터 낮은 용매를 사용하여 상기 추출물을 순차적으로 분획하는 방식으로 수행될 수 있는데, 예를 들어 헥산 또는 에틸아세테이트를 이용하여 상기 추출물을 순차적으로 분획하는 방법을 사용할 수 있다.
본 발명의 용어, "골다공증"이란, 뼈의 양이 감소하고, 질적인 변화로 인해 뼈의 강도가 약해져서 골절이 일어날 가능성이 높은 상태를 의미한다.
본 발명에서 제공하는 새찰쌀보리 추출물은 상기 골다공증을 유발시키는 파골세포의 분화를 억제할 뿐만 아니라 조골세포의 분화를 촉진시켜서 골다공증의 예방 또는 치료에 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명에서 제공하는 새찰쌀보리의 물 추출물과 주정 추출물은 파골세포의 분화를 억제할 수 있고(도 1a 및 1b), 조골세포의 분화를 촉진할 수 있으며(도 2a 및 2b), 이러한 효과는 새찰쌀보리에 포함된 베타글루칸에 의한 것이 아님을 확인하였다(표 1).
상기 결과로부터, 새찰쌀보리 추출물은 골 항상성 장애를 대표하는 골다공증을 개선시키는 효과를 나타냄을 알 수 있었다.
본 발명의 용어, "예방"이란, 본 발명의 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 약학 조성물의 투여에 의해 골다공증의 발병을 억제시키거나 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 용어, "치료"란, 상기 약학 조성물의 투여에 의해 골다공증이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 약학 조성물은 총 조성물의 중량 대비 0.0001 내지 50 중량%로 포함할 수 있으며, 구체적으로 0.01 중량% 내지 10 중량%로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 본 발명의 약학 조성물은 약학 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 약학적으로 허용가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있고, 상기 담체는 비자연적 담체(non-naturally occuring carrier)를 포함할 수 있다.
본 발명의 용어, "약학적으로 허용가능한"이란, 상기 조성물에 노출되는 세포나 인간에게 독성이 없는 특성을 나타내는 것을 의미한다.
구체적으로, 상기 약학 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 본 발명에서, 상기 약학 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 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 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
다른 양태로서, 본 발명은 상기 약학 조성물을 골다공증이 발병되거나 또는 발병될 가능성이 있는 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 골다공증의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
이때, 상기 새찰쌀보리, 추출물, 분획물, 골다공증, 예방 및 치료의 정의는 상기에서 설명한 바와 같다.
본 발명의 용어, "투여"란, 적절한 방법으로 개체에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미한다.
본 발명의 용어, "개체"란, 골다공증이 발병하였거나 발병할 수 있는 인간을 포함한 쥐, 생쥐, 가축 등의 모든 동물을 의미한다. 구체적인 예로, 인간을 포함한 포유동물일 수 있다.
본 발명의 골다공증의 예방 또는 치료 방법은 구체적으로, 인간을 제외한 개체에 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 골다공증의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 약학적으로 유효한 양으로 투여하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 용어, "약학적으로 유효한 양"이란, 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 성별, 연령, 체중, 건강상태, 질병의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로, 및 배출 비율, 치료 기간, 배합 또는 동시에 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
구체적으로 본 발명의 조성물은 고형분을 기준으로 1일 0.0001 내지 100 mg/체중 kg으로, 더욱 구체적으로 0.001 내지 100 mg/체중 kg으로 투여할 수 있다. 투여는 상기 권장 투여량을 하루에 한 번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다.
본 발명의 골다공증의 예방 또는 치료 방법에서, 상기 조성물을 투여하는 투여 경로 및 투여 방식은 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 해당 부위에 상기 조성물을 포함하는 조성물이 도달할 수 있는 한 임의의 투여 경로 및 투여 방식에 따를 수 있다. 구체적으로, 상기 조성물은 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있으며, 그 투여 경로의 비제한적인 예로는, 구강, 직장, 국소, 정맥내, 복강내, 근육내, 동맥내, 경피, 비측내 또는 흡입 등을 통하여 투여되는 것을 들 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명은 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 골다공증의 예방 또는 개선용 건강식품 조성물을 제공한다.
이때, 상기 새찰쌀보리, 추출물, 분획물, 골다공증 및 예방의 정의는 상기에서 설명한 바와 같다.
본 발명의 용어, "개선"이란, 본 발명의 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 조성물의 투여로 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 용어 "식품"이란, 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료, 비타민 복합제, 건강 기능 식품 및 건강 식품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.
본 발명의 식품 조성물은, 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 우수한 골다공증 개선 효과를 기대할 수 있으므로, 건강 증진 목적으로 매우 유용하게 사용될 수 있다.
상기 건강 기능(성) 식품(functional food)이란, 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)과 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 여기서 '기능(성)'이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 식품은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조시에는 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 식품용 조성물은 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 식품은 골다공증 개선 효과를 증진시키기 위한 보조제로 섭취가 가능하다.
상기 건강 식품(health food)은 일반식품에 비해 적극적인 건강유지나 증진 효과를 가지는 식품을 의미하고, 건강보조식품(health supplement food)은 건강보조 목적의 식품을 의미한다. 경우에 따라, 건강 기능 식품, 건강식품, 건강보조식품의 용어는 호용된다.
구체적으로, 상기 건강 기능 식품은 본 발명의 화합물을 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품 소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용이 없는 장점이 있다.
상기 식품 조성물은 생리학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있는데, 담체의 종류는 특별히 제한되지 않으며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다.
또한, 상기 식품 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예들 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), 크륨(Cr) 등의 미네랄; 및 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다.
또한, 상기 식품 조성물은 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 포함할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물의 일 예로 건강음료 조성물로 사용될 수 있으며, 이 경우 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드; 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드; 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드; 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜일 수 있다. 감미제는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제; 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 건강음료 조성물 100 mL 당 일반적으로 약 0.01 내지 0.04 g, 구체적으로 약 0.02 내지 0.03 g이 될 수 있다.
상기 외에 건강음료 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산, 펙트산의 염, 알긴산, 알긴산의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올 또는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 천연 과일주스, 과일주스 음료, 또는 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 건강음료 조성물 100 중량부당 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
또 다른 양태로서, 본 발명은 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 골다공증의 예방 또는 개선용 사료 조성물을 제공한다.
이때, 상기 새찰쌀보리, 추출물, 분획물, 골다공증, 예방 및 치료의 정의는 상기에서 설명한 바와 같다.
본 발명의 용어 "사료"란 가축이 먹고, 섭취하며, 소화시키기 위한 또는 이에 적당한 임의의 천연 또는 인공 규정식, 한끼식 등 또는 상기 한끼식의 성분을 의미한다.
상기 사료는 사료 첨가제 또는 보조사료를 포함할 수 있다.
상기 사료의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 사료를 사용할 수 있다. 상기 사료의 비제한적인 예로는, 곡물류, 근과류, 식품 가공 부산물류, 조류, 섬유질류, 제약 부산물류, 유지류, 전분류, 박류 또는 곡물 부산물류 등과 같은 식물성 사료; 단백질류, 무기물류, 유지류, 광물성류, 유지류, 단세포 단백질류, 동물성 플랑크톤류 또는 음식물 등과 같은 동물성 사료를 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 새찰쌀보리 추출물은 골 항상성 장애를 대표하는 파골세포의 분화를 억제할 뿐만 아니라 조골세포의 분화를 촉진하는 효과를 보이므로, 골다공증의 예방, 개선 또는 치료를 위한 또는 식품 및 의약품 등에 이용될 수 있다.
도 1a는 새찰쌀보리 물 추출물과 새찰쌀보리 주정 추출물의 농도에 따른 파골세포의 분화에 미치는 영향을 비교한 결과를 나타내는 현미경 사진으로서, 새찰쌀보리(water)는 새찰쌀보리 물 추출물을 나타내고, 새찰쌀보리(Pretanol)은 새찰쌀보리 주정 추출물을 나타낸다.
도 1b는 본 발명의 새찰쌀보리 추출물과 다른 종류의 쌀보리 추출물이 나타내는 파골세포 분화억제 효과를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2a는 새찰쌀보리 물 추출물과 새찰쌀보리 주정 추출물의 농도에 따른 조골세포의 분화에 미치는 영향을 비교한 결과를 나타내는 현미경 사진으로서, 새찰쌀보리(water)는 새찰쌀보리 물 추출물을 나타내고, 새찰쌀보리(Pretanol)은 새찰쌀보리 주정 추출물을 나타낸다.
도 2b는 본 발명의 새찰쌀보리 추출물과 다른 종류의 쌀보리 추출물이 나타내는 조골세포 분화촉진 효과를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 새찰쌀보리 추출물의 수득
먼저, 새찰쌀보리 맥강 1kg에 증류수 2L를 가하고 실온에서 24시간 동안 교반하여 추출한 후 여과지로 여과하는 과정을 3회 반복하여, 각각의 여과액을 수집하였다. 수집한 모든 여과액을 모아서 감압농축장치를 이용하여 농축하여 새찰쌀보리 물 추출물을 수득하였다.
다음으로, 상기 증류수 대신에 주정을 사용하는 것을 제외하고는, 동일한 공정에 의하여 새찰쌀보리 주정 추출물을 수득하였다.
실시예 2: 새찰쌀보리 추출물의 파골세포 분화억제 효과
실시예 2-1: 새찰쌀보리 물 추출물과 새찰쌀보리 주정 추출물의 효과비교
실시예 1에서 수득한 새찰쌀보리 추출물이 파골세포의 분화 억제능을 나타내는지 확인하였다.
대략적으로, 파골 전구세포에 실시예 1에서 수득한 새찰쌀보리 추출물을 다양한 농도(3, 10, 30 또는 100 ㎍/㎖)로 처리한 다음, 파골세포 분화 유도 싸이토카인인 RANKL (10 ng/ml)을 첨가하여 분화를 유도시키고, 4일 후에 파골세포의 분화 관련 분자마커인 Tartrate resistant acid phosphatase (TRAP)를 염색하여 광학현미경으로 관찰하였다(도 1a). 이때, TRAP의 활성은 Sigma aldrich사의 Tartrate resistant acid phosphatase Reagents를 이용하여 405 nm에서 흡광도를 측정하는 방법으로 수행하였다.
도 1a는 새찰쌀보리 물 추출물과 새찰쌀보리 주정 추출물의 농도에 따른 파골세포의 분화에 미치는 영향을 비교한 결과를 나타내는 현미경 사진으로서, 새찰쌀보리(water)는 새찰쌀보리 물 추출물을 나타내고, 새찰쌀보리(Pretanol)은 새찰쌀보리 주정 추출물을 나타낸다.
도 1a에서 보듯이, 새찰쌀보리 물 추출물과 주정 추출물의 경우, 3 ㎍/㎖를 처리하는 경우에도 파골세포 활성 억제 효과를 확인하였다. 특히, 30 ㎍/㎖ 이상의 새찰쌀보리 추출물을 처리한 경우, 파골세포의 활성을 대부분 억제하는 효과를 보여 다른 보리 추출물과 비교하여 새찰쌀보리 추출물의 우수한 파골세포 활성 억제 효과를 확인할 수 있었다.
실시예 2-2: 새찰쌀보리 추출물과 다른 쌀보리 추출물의 효과비교
실시예 1에서 수득한 새찰쌀보리 추출물이, 다른 쌀보리 추출물에 비하여 어느 정도의 파골세포의 분화 억제능을 나타내는지 확인하였다.
먼저, 영백찰, 흰찰쌀보리 및 새쌀보리를 각각 실시예 1의 방법에 적용하여, 영백찰 주정 추출물(영백찰(P)), 흰찰쌀보리 물 추출물(W), 흰찰쌀보리 주정 추출물(P) 및 새쌀보리 주정 추출물(P)을 각각 수득하였다.
다음으로, 상기 수득한 영백찰 주정 추출물(영백찰(P)), 흰찰쌀보리 물 추출물(W), 흰찰쌀보리 주정 추출물(P) 및 새쌀보리 주정 추출물(P)을 실시예 2-1의 방법에 적용하여, 이들 각각의 추출물이 나타내는 파골세포 분화억제 활성을 각각 측정하고, 이를 새찰쌀보리 추출물의 것과 비교하였다(도 1b).
도 1b는 본 발명의 새찰쌀보리 추출물과 다른 종류의 쌀보리 추출물이 나타내는 파골세포 분화억제 효과를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 1b에서 보듯이, 본 발명에서 제공하는 새찰쌀보리 추출물은 농도의존적으로 파골세포 분화억제 효과가 증가됨을 확인하였으나, 다른 쌀보리 추출물은 처리농도가 증가하여도 파골세포 분화억제 효과를 나타내지 않거나, 파골세포 분화억제 효과가 크게 증가되지 않음을 확인하였다.
실시예 3: 새찰쌀보리 추출물의 조골세포 분화촉진 효과
실시예 3-1: 새찰쌀보리 물 추출물과 새찰쌀보리 주정 추출물의 효과비교
실시예 1에서 수득한 새찰쌀보리 추출물이 조골세포의 분화 촉진능을 나타내는지 확인하였다.
대락적으로, 조골 전구세포인 C2C12세포에 다양한 농도(3, 10, 30 또는 100 ㎍/㎖)의 실시예 1에서 수득한 새찰쌀보리 추출물과 조골세포 분화 유도 싸이토카인인 BMP-2 (100 ng/ml)를 동시에 처리하여 조골세포로의 분화를 유도하였다. 조골세포의 형성 및 분화 능력을 확인하기 위해 조골세포의 분화 관련 분자마커인 ALP(Alkaline phosphatase)를 염색하여 광학현미경으로 관찰하였다(도 2a). 이때, ALP의 활성은 Thermo Fisher Scientific사의 Alkaline Phosphatase Reagents 이용하는 방법으로 측정하였다.
도 2a는 새찰쌀보리 물 추출물과 새찰쌀보리 주정 추출물의 농도에 따른 조골세포의 분화에 미치는 영향을 비교한 결과를 나타내는 현미경 사진으로서, 새찰쌀보리(water)는 새찰쌀보리 물 추출물을 나타내고, 새찰쌀보리(Pretanol)은 새찰쌀보리 주정 추출물을 나타낸다.
도 2a에서 보듯이, 새찰쌀보리 물 추출물은 처리농도에 비례하여 조골세포의 분화를 촉진시키는 효과를 나타내는 반면, 새찰쌀보리 주정 추출물은 처리농도가 증가하여도 조골세포 분화를 촉진시키지 못함을 확인하였다.
실시예 3-2: 새찰쌀보리 추출물과 다른 쌀보리 추출물의 효과비교
실시예 1에서 수득한 새찰쌀보리 추출물이, 다른 쌀보리 추출물에 비하여 어느 정도의 조골세포의 분화 촉진능을 나타내는지 확인하였다.
대략적으로, 실시예 2-1에서 수득한 영백찰 주정 추출물(영백찰(P)), 흰찰쌀보리 물 추출물(W), 흰찰쌀보리 주정 추출물(P) 및 새쌀보리 주정 추출물(P)을 실시예 3-1의 방법에 적용하여, 이들 각각의 추출물이 나타내는 조골세포 분화촉진 활성을 각각 측정하고, 이를 새찰쌀보리 추출물의 것과 비교하였다(도 2b).
도 2b는 본 발명의 새찰쌀보리 추출물과 다른 종류의 쌀보리 추출물이 나타내는 조골세포 분화촉진 효과를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2b에서 보듯이, 본 발명에서 제공하는 새찰쌀보리 물 추출물은 다른 어떠한 쌀보리 추출물 보다도 우수한 조골세포 분화촉진 효과를 나타내었고, 30 ㎍/㎖ 이상의 농도로 처리할 경우, 조골세포 분화촉진 효과가 급격히 향상됨을 확인하였다. 이에 반하여, 새찰쌀보리 주정 추출물을 비롯한 다른 쌀보리 추출물은 처리농도를 증가시켜도 조골세포 분화촉진 효과를 나타내지 않음을 확인하였다.
실시예 4: 베타글루칸의 함량 측정
베타 글루칸은 곡물에 풍부하게 함유되어 있고, 다양한 생리 활성을 가지고 있는데, 파골세포의 분화억제 및 조골세포의 분화촉진 효과를 나타낸다고 알려져 있다.
이에, 상기 새찰쌀보리 물 추출물이 나타내는 파골세포 분화억제 효과와 조골세포 분화촉진 효과가 상기 베타글루칸에 의한 것인지를 확인하고자, 다양한 품종의 쌀보리에 포함된 베타글루칸의 함량을 비교하였다(표 1).
다양한 품종의 쌀보리에 포함된 베타글루칸의 함량
쌀보리 품종 베타글루칸 함량(%) 쌀보리 품종 베타글루칸 함량(%)
조아찰
동한찰
흰찰
새한찰
자수정
진미찹쌀
풍산찰
흑누리
호반찰
보석찰
두원찹쌀
새찰
강호청
다한
영백찰		 9.00
7.64
7.61
7.17
6.86
6.79
6.70
6.63
6.56
6.25
5.91
5.86
5.53
5.51
5.30 		춘추쌀
대호
재강
광활
강호
백동
송학
흑나래
새쌀
다송
진주찰
재안찹쌀
다풍
동호
대안찰		 5.11
5.10
4.99
4.98
4.93
4.87
4.87
4.79
4.78
4.66
4.50
4.28
4.23
4.16
2.41
상기 표 1에서 보듯이, 총 30개 품종의 쌀보리 중에서 새찰쌀보리의 베타글루칸 함량은 12위에 불과함을 확인하였다.
반면, 새찰쌀보리 물 추출물의 파골세포 분화억제 효과 및 조골세포 분화촉진 효과 보다도 현저히 낮은 효과를 나타내는 흰찰쌀보리의 베타글루칸 함량은 3위를 나타냄을 확인하였다.
따라서, 새찰쌀보리 물 추출물의 파골세포 분화억제 효과 및 조골세포 분화촉진 효과는 쌀보리에 포함된 베타글루칸 함량과 무관함을 알 수 있었다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는, 골다공증 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 새찰쌀보리 추출물은 새찰쌀보리를 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 및 이들의 혼합 용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 용매로 추출하여 수득한 것인, 약학 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물은 파골세포의 분화를 억제하는 것인, 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물은 조골세포의 분화를 촉진하는 것인, 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함하는 것인, 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항의 약학 조성물을 골다공증이 발병되거나 또는 발병될 가능성이 있는 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는, 골다공증의 예방 또는 치료방법.
  7. 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는, 골다공증 개선용 건강식품 조성물.
  8. 새찰쌀보리 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는, 골다공증 개선용 사료 조성물.
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