KR20200123009A - Composition for treating Sarcopenia including alginate oligosaccharide as an active ingredient - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a composition for treating sarcopenia, containing alginic acid as an active component. More particularly, the present invention relates to: a composition for preventing or treating senile sarcopenia, containing, as an active component, low-molecular alginic acid (AOS), in which mannuronic acid and guluronic acid are mixed, having a high ratio of manneuronic acid, from among low-molecular alginic acids; and a method for preventing or treating senile sarcopenia by using the composition. According to the present invention, alginic acid enhances muscle mass and increases bone density without auxiliary exercise in an aging animal model (human age 80-year-old model) and, as a result, improves motor skills, thereby being usable as an agent for treating senile sarcopenia.

Description

알긴산을 유효성분으로 포함하는 근감소증 치료용 조성물 {Composition for treating Sarcopenia including alginate oligosaccharide as an active ingredient}Composition for treating sarcopenia including alginate oligosaccharide as an active ingredient}

본 발명은 알긴산을 유효성분으로 포함하는 근감소증 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 저분자 알긴산 중 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS, alginate oligosaccharide)을 유효성분으로 포함하는 근감소증 예방 또는 치료용 조성물 및 상기 조성물을 사용하여 근감소증을 예방 또는 치료하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a composition for treating sarcopenia comprising alginic acid as an active ingredient, and more specifically, the present invention relates to a composition for treating sarcopenia containing alginic acid as an active ingredient, and more specifically, the present invention includes low molecular weight alginic acid (AOS, alginate oligosaccharide) as an active ingredient. It relates to a composition for preventing or treating and a method of preventing or treating sarcopenia by using the composition.

척수신경, 운동신경 또는 골격근 섬유의 퇴행에 의해 유발되는 근감소증은 아직까지 발병원인이 규명되지 않은 대표적인 난치성 질환의 하나이다. 지금까지 연구된 바에 의하면, 골격근의 수축을 유도하는 운동신경이 퇴행되어 골격근의 수축이 진행되지 않거나 또는 골격근 내에서 근육의 수축에 관여하는 단백질의 발현이 감소되거나(근감소증) 상기 단백질이 변형되어 정상적인 골격근의 수축이 진행되지 않으며, 장기적으로는 상기 운동신경 또는 골격근이 섬유성 조직으로 변형되는 것으로 알려져 있다. Muscopenia caused by degeneration of the spinal nerve, motor nerve or skeletal muscle fibers is one of the representative refractory diseases for which the cause of the disease has not been identified. According to studies so far, the motor nerve that induces the contraction of the skeletal muscle is degenerated so that the contraction of the skeletal muscle does not proceed, or the expression of the protein involved in the contraction of the muscle in the skeletal muscle is reduced (myopenia), or the protein is modified. It is known that normal skeletal muscle contraction does not proceed, and in the long term, the motor nerve or skeletal muscle is transformed into a fibrous tissue.

근감소증 중 사코페니아(Sarcopenia)는 노화와 관련한 근육량의 감소로 정의된다. 이는 노년기에 삶의 질에 중요한 영향을 미치는 것으로 점차 인식되고 있고, 2016년 10월에 세계보건기구(WHO)가 새롭게 질병분류코드를 부여하여 정식으로 신종 노인성질환으로 분류되었다. Among sarcopenia, sarcopenia is defined as a decrease in muscle mass associated with aging. It is increasingly recognized as having an important effect on the quality of life in old age, and in October 2016, the World Health Organization (WHO) newly issued a disease classification code and was formally classified as a new type of senile disease.

사코페니아 유병률은 70세 이하의 사람들에게서 13~24%로 나타나나, 80세 이상에서는 50% 이상으로 발병이 증가한다. 근육감소와 연관된 근력저하는 피곤함, 작업수행능력의 감소, 대퇴골 골절과 같은 골절 위험의 증가와 관련이 있는 것으로 알려져 있다(J Gerontal A Biol Sci Med Sci. 2009 May; 64(5):509-609). 근감소증을 앓고 있는 환자는 골격근 지표가 기준치 이하이면서, 악력이나 보행속도가 떨어지는 등 일상생활에 어려움을 겪는다. 체성분상 근육의 양이 뚜렷하게 손실되는 반면, 체지방이 증가하는 경향을 나타낸다. The prevalence of sacopenia is 13 to 24% in people under the age of 70, but the incidence increases to more than 50% in people over 80. Muscle weakness associated with muscle loss is known to be associated with increased risk of fractures such as fatigue, decreased work performance, and femur fractures (J Gerontal A Biol Sci Med Sci. 2009 May; 64(5):509-609 ). Patients suffering from sarcopenia have difficulties in their daily life, such as lowering the skeletal muscle index and lowering their grip strength and walking speed. While body composition, muscle mass is clearly lost, body fat tends to increase.

이 같은 근감소증의 진행을 둔화시키는 방법으로는 주로 근감소증의 일종인 근육세포의 퇴행 또는 진행성 변이에 의해 유발되는 근위축증을 억제하는 방법이 사용되고 있다. 예를 들어, WO 2007/088123에는 니트록시 유도체를 유효성분으로 포함하는 근위축증 치료제가 개시되어 있고, WO 2006/081997에는 아트라릭산 또는 그의 유도체를 유효성분으로 포함하는 근위축증 치료제가 개시되어 있다. 그러나, 화합물을 유효성분으로 포함하는 이들 치료제는 근위축증이 발병된 골격근 뿐만 아니라, 근위축증과 관련되지 않은 내장근 또는 심근에도 작용하기 때문에, 크고 작은 다양한 부작용이 유발될 수 있어, 실질적인 치료에 사용되지 못하고 있다. 이러한 호르몬 제제는 부작용이 전혀 없지 않으나, 화합물 제제 보다는 부작용이 현저하게 감소되고, 호르몬 제제의 특성상 생체 친화적이기 때문에, 유사한 호르몬 제제의 개발이 가속화되고 있는 실정이다. 상기 외에도 근육감소증에 대한 치료법은 영양 접근법, 운동 훈련법이 연구되고 있다. 식욕자극제 및 테스토스테론과 같은 단백질 화합물을 이용한 치료가 제시되고 있으나, 그 치료 효과는 만족스러운 수준이 아니다. 운동 훈련법은 근감소증이 진행되고 있는 노인은 운동을 시도하는 것 조차 쉽지 않은 경우가 많기 때문에 적절한 대안으로 보기 어렵다. As a method of slowing the progression of such sarcopenia, a method of suppressing muscle atrophy caused by degeneration or progressive mutation of muscle cells, which is a type of sarcopenia, is mainly used. For example, WO 2007/088123 discloses a therapeutic agent for muscular dystrophy comprising a nitroxy derivative as an active ingredient, and WO 2006/081997 discloses a therapeutic agent for muscular atrophy comprising atlaric acid or a derivative thereof as an active ingredient. However, these therapeutic agents containing the compound as an active ingredient act not only on skeletal muscles in which muscular dystrophy has occurred, but also visceral muscles or myocardium that are not related to muscular dystrophy, and thus, various side effects such as small and large can be induced, and thus have not been used for practical treatment. . These hormone preparations do not have any side effects, but the side effects are significantly reduced compared to the compound preparations, and the development of similar hormone preparations is accelerating because of the nature of the hormone preparations and being bio-friendly. In addition to the above, nutritional approaches and exercise training methods are being studied as treatments for sarcopenia. Treatment using protein compounds such as appetite stimulants and testosterone has been proposed, but the therapeutic effect is not satisfactory. Exercise training method is difficult to see as an appropriate alternative because it is often not easy to even try exercise for the elderly with sarcopenia.

해양생물은 지구상 생물종의 약 80%에 해당하는 약 50만 종의 생물이 서식하고 있는 것으로 추정되나, 이 가운 데 유용생물자원으로 개발되고 있는 것이 1% 미만으로 개발 잠재력이 매우 높다. 해조류 유래 기능성 소재로 서 대표적인 해조 다당류 알긴산(alginic acid)은 다시마, 미역등과 같은 갈조류에 15-35% 함유되어 있으며, β-D-만뉴론산(β-D-mannuronic acid; M)과 α-L-글루론산(α-L-guluronic acid; G)의 2종류의 우론산(uronic acid)이 각종 비율로 1, 4 글리코시드(glycoside) 결합을 한 폴리우로나이드(polyuronide)의 특징을 갖는다. 알긴산 유래 올리고당은 구성당에 따라 만뉴론산 올리고당(MOS, mannuro-oligosaccharide)과 글루론산 올리고당 (GOS, guluro-oligosaccharide) 및 만뉴론산 글루론산 혼합 올리고당(AOS, alginate oligosaccharide)으로 나눌 수 있으며 또한 당 말단의 이중결합에 따라 구분할 수 있다.It is estimated that about 500,000 species of marine organisms, which account for 80% of the species on the planet, are inhabited, but less than 1% of them are being developed as useful biological resources, which has a very high development potential. Alginic acid, a representative seaweed polysaccharide as a functional material derived from seaweed, is contained 15-35% in brown algae such as kelp and seaweed, and β-D-mannuronic acid (M) and α- Two types of uronic acid, α-L-guluronic acid (G), are characterized as polyuronides with 1 and 4 glycoside bonds in various ratios. Oligosaccharides derived from alginic acid can be divided into mannuro-oligosaccharides (MOS), guluro-oligosaccharides (GOS), and mixed oligosaccharides of gluronic acid (AOS) according to the constituent sugars. It can be classified according to the double bond.

해양 유래 다당류는 오래전부터 인간생활에 이용되어 왔으며, 세계적으로 해양생물 유래의 항암, 항산화, 항고 혈압 및 항균물질 등의 생리활성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 전세계적으로 생산되는 알긴산 원조 생산량은 약 10만 톤으로 이중 30% 가량이 식품첨가물로 이용되고 있으나 이를 고부가 의약품 원료로 개발 할 경우 그 가치를 배가 시킬 수 있다. 알긴산 유래 올리고당의 경우 구조적인 특정에 따라 고등식물의 뿌리 성장촉진, 비피도박테리움 에스피(Bifidobacterium sp.) 성장촉진, 항염증, 항산화, 항균작용 등의 생물학적 활성이 보고되는 등 가시적인 연구성과가 이루어짐에 따라 응용분야가 폭넓게 확산되고 있다.Marine-derived polysaccharides have been used in human life for a long time, and studies on physiological activities such as anti-cancer, antioxidant, antihypertensive, and antibacterial substances derived from marine organisms have been actively conducted worldwide. Alginic acid aid produced worldwide is about 100,000 tons, of which about 30% is used as food additives, but if it is developed as a high-value pharmaceutical ingredient, its value can be doubled. In the case of alginic acid-derived oligosaccharides, biological activities such as promotion of root growth of higher plants, growth promotion of Bifidobacterium sp., anti-inflammatory, antioxidant, and antibacterial activities are reported according to structural characteristics. As it is made, the application field is spreading widely.

이러한 배경 하에서, 본 발명자들은 근감소증을 효과적으로 치료할 수 있거나 또는 그의 진행을 효과적으로 둔화 시킬 수 있는 제제를 개발하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 해조류 올리고당의 일종인 만뉴론산 글루론산 혼합 올리고당(AOS)이 쇠퇴된 골격근 및 골밀도를 회복시키고 운동을 하기 어려운 노화마우스에서 운동 없이도 근육량을 증가시키는 것을 확인함으로써 근감소증을 효율적으로 개선할 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르렀다. Under this background, the present inventors have made intensive research efforts to develop an agent that can effectively treat sarcopenia or slow its progression, as a result of which manneuronic acid-gluronic acid mixed oligosaccharide (AOS), which is a kind of seaweed oligosaccharide, has declined. It has been confirmed that muscle sensitization can be effectively improved by recovering skeletal muscle and bone density and increasing muscle mass without exercise in aging mice, which are difficult to exercise, and came to the present invention.

본 발명의 하나의 목적은 근감소증 예방 또는 치료용 조성물을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a composition for preventing or treating sarcopenia.

본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 사용하여 근감소증을 예방 또는 치료하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for preventing or treating sarcopenia using the composition.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 유효성분으로 하는 근육기능 개선용 또는 운동기능 향상용 식품 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a food composition for improving muscle function or for improving motor function, using the composition as an active ingredient.

본 발명에서는 상기 목적을 달성하기 위하여, 알긴산을 유효성분으로 함유하는 근감소증 개선, 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제시한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a pharmaceutical composition for improving, preventing or treating sarcopenia containing alginic acid as an active ingredient.

상기 알긴산은 구체적으로는 저분자 알긴산 일 수 있다. Specifically, the alginic acid may be a low molecular weight alginic acid.

상기 저분자 알긴산은 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)인 것을 특징으로 할 수 있으며, 더 구체적으로는 만뉴론산 60% 이상, 글루론산 40% 이하를 포함하는 비환원성 말단의 불포화형 만뉴론산 올리고당인 것을 특징으로 할 수 있다. The low-molecular alginic acid may be characterized in that it is a mixed low-molecular alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluconic acid, and more specifically, unsaturated manneuronic acid oligosaccharide at a non-reducing terminal containing 60% or more and 40% or less of gluronic acid. It can be characterized by being.

또한 상기 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)의 지표성분은 펜타만누론산소듐염(Penta-mannuronic acid sodium salt)인 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the index component of the mixed low-molecular alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluconic acid may be characterized in that penta-mannuronic acid sodium salt.

본 발명의 일 실시예에서는 알긴산을 유효성분으로 함유하는 근감소증 개선, 예방 또는 치료용 식품 조성물을 제시할 수 있다. In an embodiment of the present invention, a food composition for improving, preventing or treating sarcopenia containing alginic acid as an active ingredient may be provided.

상기 알긴산은 구체적으로는 저분자 알긴산 일 수 있다. Specifically, the alginic acid may be a low molecular weight alginic acid.

상기 저분자 알긴산은 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)인 것을 특징으로 할 수 있으며, 더 구체적으로는 만뉴론산 60% 이상, 글루론산 40% 이하를 포함하는 비환원성 말단의 불포화형 만뉴론산 올리고당인 것을 특징으로 할 수 있다. The low-molecular alginic acid may be characterized in that it is a mixed low-molecular alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluconic acid, and more specifically, unsaturated manneuronic acid oligosaccharide at a non-reducing terminal containing 60% or more and 40% or less of gluronic acid. It can be characterized by being.

또한 상기 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)의 지표성분은 펜타만누론산소듐염(Penta-mannuronic acid sodium salt)인 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the index component of the mixed low-molecular alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluconic acid may be characterized in that penta-mannuronic acid sodium salt.

본 발명의 또다른 실시예를 통해 알긴산을 유효성분으로 하여 근감소증을 개선, 예방 또는 치료하는 방법을 제시할 수 있다.Another embodiment of the present invention can provide a method for improving, preventing or treating sarcopenia using alginic acid as an active ingredient.

상기 알긴산은 구체적으로는 저분자 알긴산 일 수 있다. Specifically, the alginic acid may be a low molecular weight alginic acid.

상기 저분자 알긴산은 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)인 것을 특징으로 할 수 있으며, 더 구체적으로는 만뉴론산 60% 이상, 글루론산 40% 이하를 포함하는 비환원성 말단의 불포화형 만뉴론산 올리고당인 것을 특징으로 할 수 있다. The low-molecular alginic acid may be characterized in that it is a mixed low-molecular alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluconic acid, and more specifically, unsaturated manneuronic acid oligosaccharide at a non-reducing terminal containing 60% or more and 40% or less of gluronic acid. It can be characterized by being.

또한 상기 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)의 지표성분은 펜타만누론산소듐염(Penta-mannuronic acid sodium salt)인 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the index component of the mixed low-molecular alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluconic acid may be characterized in that penta-mannuronic acid sodium salt.

본 발명에서 알긴산은 해초산으로도 불리는 alginic acid(분자식(C6H8O6)n)를 의미한다. 알긴산은 다시마 등 해조류로부터 추출할 수 있다. 알긴산염(alginate)은 일반적으로 분자량이 32-400kDa으로 광범위한 분자량인 것으로 알려져 있다. 형태는 섬유질 또는 과립형태의 분말로서 보통은 '알긴산 나트륨'이나 '알긴산 칼륨' 등의 형태로 시판되고 있다. In the present invention, alginic acid means alginic acid (molecular formula (C6H8O6)n), also called seaweed acid. Alginic acid can be extracted from seaweed such as kelp. Alginate is generally known to have a molecular weight of 32-400kDa, which has a wide range of molecular weights. The form is a fibrous or granular powder, which is usually marketed in the form of'sodium alginate' or'potassium alginate'.

본 발명에서 알긴산은 구체적으로는 해초에서 추출하여 가수분해 후 건조한 것을 의미한다. 또한, 저분자 알긴산과 더 상세하게는 만뉴론산 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)를 포괄하는 의미로 사용된다. In the present invention, alginic acid specifically means extracted from seaweed and dried after hydrolysis. In addition, it is used in a sense encompassing low-molecular alginic acid and more specifically mixed low-molecular alginic acid (AOS).

본 발명에서 저분자 알긴산이라 함은 알긴산을 효소분해하여 얻어진 산물로 알긴산에 비하여 분자량이 낮은 물질들의 혼합물로 구성된 것을 의미한다. 더 구체적으로 본 발명에서 저분자 알긴산은 천연해초 중에서 뽑아낸 알긴산 나트륨을 원료로 가수분해하여 제조되며, 글루론산(G), 만누론산(M) 혹은 이 두개를 혼합하여 β-1,4글리코시드 결합으로 연결된 클리칸이다.In the present invention, the term "low molecular weight alginic acid" refers to a product obtained by enzymatic decomposition of alginic acid, which is composed of a mixture of substances having a lower molecular weight than alginic acid. More specifically, in the present invention, low-molecular alginic acid is prepared by hydrolyzing sodium alginate extracted from natural seaweed as a raw material, and β-1,4 glycosidic bonds by mixing glutonic acid (G), mannuronic acid (M) or the two It is a cliccan connected by.

본 발명에서 만뉴론산 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS) 알긴산을 기질로 하여 알긴산 라이아제(alinate lyase)에 의해 분해된 분자량 30 kDa 이하의 비환원성 말단의 불포화형 만뉴론산의 비율이 60% 이상인 알긴산 올리고당이다. 본 발명의 만뉴론산 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)은 1 당인 경우에 175, 2 당인 경우에 351, 3 당인 경우에 527, 4 당인 경우에 704, 5 당인 경우에 880, 6 당인 경우에 1056, 7 당인 경우에 1232의 Z-평균 분자량(m/z)을 갖으며, 아래 구조식 예로 표현될 수 있다. In the present invention, an alginic acid oligosaccharide having a ratio of 60% or more of unsaturated mannuronic acid at a molecular weight of 30 kDa or less decomposed by alginic acid lyase using AOS alginic acid as a substrate. to be. The low molecular weight alginic acid (AOS) mixed with mannuronate-gluronic acid of the present invention is 175 for 1 sugar, 351 for 2 sugars, 527 for 3 sugars, 704 for 4 sugars, 880 for 5 sugars, 1056 for 6 sugars, In the case of 7 sugar, it has a Z-average molecular weight (m/z) of 1232, and can be expressed as an example of the structural formula below.

Figure pat00001
Figure pat00001

본 발명에서 물질 M5는 알긴산올리고당의 지표성분으로 Penta-mannuronic acid sodium salt를 말하며, 아래 구조식 예로 표현될 수 있다. In the present invention, the substance M5 refers to Penta-mannuronic acid sodium salt as an indicator component of alginate oligosaccharide, and can be expressed as an example of the structural formula below.

Figure pat00002
Figure pat00002

본 명세서에서 용어 “비환원성”은 올리고당의 구조에 있어서, 아노머[단당류의 헤미아세탈(C-1과 C-5 사이의 고리 형성), 헤미케탈(C-2와 C-5 사이의 고리 형성)을 생성하는 고리화 반응에서 한 탄소에 붙은 수소원자와 수 산화기의 위치가 바뀐 부분입체 이성질체가 생기는 현상) 탄소를 갖지 못한 성질을 의미한다.In the present specification, the term "non-reducing" refers to an anomer [a hemiacetal of a monosaccharide (formation of a ring between C-1 and C-5) and a hemicetal (ring formation between C-2 and C-5) in the structure of an oligosaccharide. A phenomenon in which diastereomers are formed in which the positions of a hydrogen atom attached to a carbon and a hydroxyl group are changed in a cyclization reaction that generates )) It refers to a property that does not have carbon.

본 명세서에서 용어 “불포화형”은 수소원자의 탄소사슬(carbon chain)이 불포화된 형태를 의미하고, “포화형”은 수소원자의 탄소사슬이 포화된 형태를 의미한다.In this specification, the term "unsaturated" refers to a form in which the carbon chain of a hydrogen atom is unsaturated, and "saturated form" refers to a form in which the carbon chain of a hydrogen atom is saturated.

본 발명의 비환원성 말단의 불포화형 저분자 알긴산은 말단의 만뉴론산 또는 글루론산의 아노머 탄소를 갖지 못하고 수소원자의 탄소사슬이 불포화된 형태의 모든 저분자 알긴산을 의미한다.The unsaturated low-molecular alginic acid at the non-reducing terminal of the present invention refers to all low-molecular alginic acids in the form of unsaturated carbon chains of hydrogen atoms that do not have the anomeric carbon of manneuronic acid or gluconic acid at the terminal.

본 발명에서는 노령 마우스를 대상으로 16주간 저분자 알긴산(AOS)을 섭취시킨 결과, 운동능력이 향상되고 근육량이 증가하며 골밀도가 향상됨으로써 근감소증이 완화됨을 확인하였다. In the present invention, as a result of ingesting low-molecular alginic acid (AOS) for 16 weeks in elderly mice, it was confirmed that muscular dystrophy was alleviated by improving exercise capacity, increasing muscle mass, and improving bone density.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 동물모델로서 노화 마우스에 만뉴론산 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)을 먹인 결과, 대조군과 대비하여 체중이 증가되고, 골격근의 크기가 증가되며, 악력이 회복되고, 골미네랄이 증가함을 확인하였다. According to an embodiment of the present invention, as a result of feeding low-molecular alginate (AOS) mixed with gluronic acid mannuronate to aging mice as an animal model, weight is increased, the size of skeletal muscle is increased, and grip strength is restored, compared to the control group, It was confirmed that bone minerals increased.

이로부터, 본 발명자들은 상기 저분자 알긴산(AOS)이 근감소증의 예방 및 치료에 사용될 수 있음을 확인하였다. 특히, 운동을 하기 어려운 노화마우스에서 운동군과 대비하여서도 근육량과 골미네랄이 증가하는 것은 본 발명의 물질이 노인성 근감소증의 치료에 적합함을 확인한 것이다. From this, the present inventors confirmed that the low molecular weight alginic acid (AOS) can be used for the prevention and treatment of sarcopenia. In particular, the increase in muscle mass and bone minerals in aging mice, which are difficult to exercise, compared to the exercise group, confirms that the substance of the present invention is suitable for the treatment of senile sarcopenia.

본 발명의 용어 근감소증은 근육이 줄어들어 제 기능을 하기 어려운 상태로 노인성 근감소증인 사코페니아(sarcopenia)를 포함한다. The term sarcopenia of the present invention includes sarcopenia, which is an age-related sarcopenia, in a state in which muscles are reduced and thus it is difficult to function properly.

상기 본 발명의 조성물은, 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함하는 근위축증 또는 근감소증 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 형태로 제조될 수 있다. 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 약학적 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리 케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필 히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화 할 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 추출물과 이의 분획물들에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 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 글리 콜, 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.The composition of the present invention may be prepared in the form of a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of muscular dystrophy or sarcopenia disease, further comprising an appropriate carrier, excipient, or diluent commonly used in the manufacture of pharmaceutical compositions. Specifically, the pharmaceutical compositions are formulated in the form of powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, aerosols, and other oral formulations, external preparations, suppositories, and sterile injectable solutions, respectively, according to conventional methods. I can. In the present invention, the carriers, excipients and diluents that may be included in the pharmaceutical composition include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, acacia rubber, alginate, gelatin, calcium phosphate. , Calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propyl hydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, and mineral oil. In the case of formulation, it is prepared by using diluents or excipients such as commonly used fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants. Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, and the like, and these solid preparations include at least one excipient, such as starch, calcium carbonate, in the extract and its fractions, It is prepared by mixing sucrose, lactose, or gelatin. In addition, in addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc may also be used. Liquid preparations for oral use include suspensions, liquid solutions, emulsions, syrups, etc. In addition to water and liquid paraffin, which are commonly used simple diluents, various excipients such as wetting agents, sweetening agents, fragrances, and preservatives may be included. . Preparations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, and suppositories. As the non-aqueous solvent and suspending agent, propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, and injectable ester such as ethyl oleate may be used. As a base for suppositories, witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin, glycerogelatin, and the like may be used.

상기 본 발명의 약학 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있는데, 본 발명의 용어 "약제학적으로 유효한 양"이란 의학적 치료 또는 예방에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료 또는 예방하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 질환의 중증도, 약물의 활성, 환자의 연령, 체중, 건강, 성별, 환자의 약물에 대한 민감도, 사용된 본 발명 조성물의 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율 치료기간, 사용된 본 발명의 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 단독으로 투여하거나 공지된 근위축증 또는 근감소증 치료용 제제와 병용하여 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여 하는 것이 중요하다.The pharmaceutical composition of the present invention may be administered in a pharmaceutically effective amount, and the term "pharmaceutically effective amount" of the present invention is used to treat or prevent a disease at a reasonable benefit/risk ratio applicable to medical treatment or prevention. It means a sufficient amount, and the effective dose level is the severity of the disease, the activity of the drug, the patient's age, weight, health, sex, the patient's sensitivity to the drug, the time of administration of the composition of the present invention used, the route of administration and the rate of excretion. The duration, factors including drugs used in combination or co-use with the composition of the present invention used, and other factors well known in the medical field. The pharmaceutical composition of the present invention may be administered alone or may be administered in combination with a known agent for treating muscular dystrophy or sarcopenia. It is important to take into account all of the above factors and administer an amount capable of obtaining the maximum effect in a minimum amount without side effects.

본 발명의 근위축증 또는 근감소증 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 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 비내 투여, 직장내 투여 등의 경로를 통해 투여 될 수 있다. The route of administration of the pharmaceutical composition for the treatment of muscular atrophy or sarcopenia of the present invention may be administered through any general route as long as it can reach the target tissue. The pharmaceutical composition of the present invention is not particularly limited thereto, but may be administered through a route such as intraperitoneal administration, intravenous administration, intramuscular administration, subcutaneous administration, intradermal administration, oral administration, intranasal administration, rectal administration, etc. I can.

본 발명에서 제공하는 근감소증 예방 또는 치료용 약학 조성물을 근감소증이 발병 된 개체에 투여하면, 근감소증으로 인하여 감소된 체중, 골격근의 중량을 보조적인 운동 없이도 정상상태로 회복시킬 수 있으므로, 효과적인 근감소증의 치료제 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다. When the pharmaceutical composition for preventing or treating sarcopenia provided by the present invention is administered to an individual suffering from sarcopenia, the weight of the reduced body weight and skeletal muscle due to sarcopenia can be restored to a normal state without auxiliary exercise. It could be widely used in the development of treatments for hypothyroidism.

도 1은 실험 대상 물질의 분자량을 분석한 것을 표시한 것이다.
도 2는 저분자 알긴산에서 만뉴론산(M)과 글루론산(G)의 성분비를 표시한 것이다.
도 3은 16주간 실험동물의 체중 변화기록(A)과 실험군별 최종 체중 변화량(B)을 표시한 것이다.
도 4는 16주간 실험동물의 음식물 섭취량 변화(A)와 실험군별 평균 음식물 섭취량(B)을 표시한 것이다.
도 5는 16주간 실험동물의 물 섭취량 변화(A)와 실험군별 평균 물 섭취량(B)을 표시한 것이다.
도 6은 실험군별 노화 마우스 다리의 근육량(A)과 다리뼈의 미네랄 함량 변화(B)를 표시한 것이다.
도 7은 근육질량과 BMC 개선 효율을 AOS 섭취량에 대비하여 표시한 것이다.
도 8은 실험 14주차에 실행한 로타로드 테스트 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 C2C12 세포의 근위축유도 후 M5를 처리한 결과 근육위축 마커 유전자의 변현 변화를 나타낸 것이다.
1 shows the analysis of the molecular weight of the substance to be tested.
Figure 2 shows the component ratio of manneuronic acid (M) and gluronic acid (G) in low molecular alginic acid.
3 shows the weight change record (A) of the experimental animals for 16 weeks and the final weight change amount (B) for each experimental group.
4 shows the change in food intake of experimental animals for 16 weeks (A) and the average food intake for each experimental group (B).
Figure 5 shows the change in water intake (A) of the experimental animals for 16 weeks and the average water intake by experimental group (B).
6 shows the change in muscle mass (A) and mineral content of the leg bones (B) of aging mouse legs for each experimental group.
Figure 7 shows the muscle mass and BMC improvement efficiency compared to the AOS intake.
8 shows the results of the rotarod test performed in the 14th week of the experiment.
9 shows changes in the expression of muscle atrophy marker genes as a result of treatment with M5 after induction of muscle atrophy in C2C12 cells.

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.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these examples are for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예 1: AOS 물질의 특성 규명Example 1: Characterization of AOS material

본 발명의 유효물질인 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)의 분자량은 gel filtration chromatography analysis 방법으로 분석하였다. 시료는 Ultrahydrogel 120, 250, 500, 1000 (1.8 × 300 nm)의 총 4종류의 컬럼을 이용하여 고성능 크로마토그래피 시스템(e2695 Separations Module, Waters, 0.6 mL/min)에서 0.1M 인산나트륨 완충액(pH7.0)을 용리액으로 사용하여 분석하였다. 보정곡선은 poly ethylene glycol(PEG)을사용하여 작성하여 표준 및 샘플의 보유 시간을 비교하여 상대 분자량을 계산하였다. 분해 전의 출발 물질인 알긴산 나트륨의 분자량은 gel permeation chromatography analysis 방법으로 분석하였다. 시료는 Shodex SB-804 HQ 및 SB-802.5 HQ OHPak(Showa Denko, Japan) 컬럼을 이용하여 고성능 크로마토그래피 시스템(HPLC-YL9100, Young Lin instruments, 0.6 mL/min)에서 0.1M 인산나트륨 완충액(pH7.0)을 용리액으로 사용하여 분석하였다. 보정곡선은 말토올리고당과 Pullulan Kit(P-82)을 사용하여 G2 내지 G7 크기 단당류와 다당류 사이즈를 각각 계산하였다. 상대 분자량은 표준 및 샘플의 보유 시간을 비교하여 계산하였다.The molecular weight of low-molecular alginic acid (AOS) mixed with manneuronic acid and gluronic acid, which is an active substance of the present invention, was analyzed by gel filtration chromatography analysis. Samples were prepared in a high-performance chromatography system (e2695 Separations Module, Waters, 0.6 mL/min) using a total of 4 columns, Ultrahydrogel 120, 250, 500, 1000 (1.8 × 300 nm), in 0.1M sodium phosphate buffer (pH7. 0) was used as the eluent for analysis. The calibration curve was prepared using polyethylene glycol (PEG), and the relative molecular weight was calculated by comparing the retention time of the standard and the sample. The molecular weight of sodium alginate, the starting material before decomposition, was analyzed by gel permeation chromatography analysis. Samples were prepared using Shodex SB-804 HQ and SB-802.5 HQ OHPak (Showa Denko, Japan) columns in a high-performance chromatography system (HPLC-YL9100, Young Lin instruments, 0.6 mL/min) in 0.1M sodium phosphate buffer (pH7. 0) was used as the eluent for analysis. The calibration curve was calculated by using Maltooligosaccharide and Pullulan Kit (P-82) to calculate the sizes of G2 to G7 monosaccharides and polysaccharides, respectively. Relative molecular weight was calculated by comparing the retention times of standards and samples.

도 1에 나타낸 바와 같이, 분해 전의 출발 물질인 알긴산 나트륨의 중량평균분자량(Mw)은 GPC 분석 결과 484,039 Da로 측정되었다. 분해된 알긴산 나트륨은 GPC 분석 결과 중량평균분자량(Mw)이 각각 30,962 Da, 841 Da 및 222 Da인 3개의 주요 피크를 나타냈다.As shown in FIG. 1, the weight average molecular weight (Mw) of sodium alginate, which is the starting material before decomposition, was measured as 484,039 Da as a result of GPC analysis. The decomposed sodium alginate showed three main peaks with a weight average molecular weight (Mw) of 30,962 Da, 841 Da and 222 Da, respectively, as a result of GPC analysis.

AOS에서 M/G 비의 조성을 분석하기 위해 J-1500 spectrometer (JASCO, Tokyo, Japan)로 원편광이색성(CD) 실험을 수행 하였다. PBS 용액 (2.5mg/mL)에 용해 된 AOS의 흡광도를 1mm 경로 셀을 사용하여 25℃에서 190-260nm에서 측정 하였다. 구체적인 조건은 대역폭 1nm; 시간 상수, 1초; 스캐닝 속도 200nm/min 이다. 배경에 대해 보정 된 3 개의 스펙트럼을 샘플별로 평균화 하였다. 발효액의 CD 스펙트럼은 201nm에서 피크를 보였으며 214nm에서 최저점을 보였다. M/G 비율은 mdeg 값에 기초하여 1.97로 측정되었고, AOS는 66.29% 만누론산과 33.71% 글루론산으로 구성된 것으로 확인하였다. 불포화 저분자 알긴산(AOS)의 특징적인 피크가 234nm부터 관찰되었다(그림 2). 이것은 알지네이트 리아제로 분해된 불포화형 알긴산의 특성으로 설명 할 수 있다.In order to analyze the composition of the M/G ratio in AOS, circular dichroism (CD) experiments were performed with a J-1500 spectrometer (JASCO, Tokyo, Japan). The absorbance of AOS dissolved in PBS solution (2.5mg/mL) was measured at 190-260nm at 25°C using a 1mm path cell. Specific conditions are bandwidth 1nm; Time constant, 1 second; The scanning speed is 200 nm/min. The three spectra corrected against the background were averaged by sample. The CD spectrum of the fermentation broth showed a peak at 201 nm and the lowest point at 214 nm. The M/G ratio was measured to be 1.97 based on the mdeg value, and AOS was confirmed to be composed of 66.29% mannuronic acid and 33.71% glutonic acid. The characteristic peak of unsaturated low molecular alginic acid (AOS) was observed from 234 nm (Fig. 2). This can be explained by the properties of unsaturated alginic acid decomposed with alginate lyase.

AOS의 지표물질 확인 결과 Penta-mannuronic acid sodium salt임을 확인하여, 이를 M5로 명명하였다.As a result of confirming the indicator substance of AOS, it was confirmed that it was Penta-mannuronic acid sodium salt, and this was named M5.

실시예 2: 노화동물모델의 준비Example 2: Preparation of an aging animal model

17개월 된 C57BL/6J의 암컷 마우스는 한국기초과학연구원의 노화 과학 시설(광주, 대한민국)에서 구입 하였다. 실험동물은 통제된 온도와 광주기(10시간의 암조건, 14시간의 광조건(06:00 - 20:00))가 있는 방에 그룹으로 수용되었다. 동물들은 음식과 물을 자유롭게 섭취 할 수 있도록 하였다. 체질량, 음식 섭취량, 물 소비량은 월요일에 09:00-11:00 시간 사이에 측정되었다. 모든 동물은 전남 대학교 기관 동물 보호 및 사용위원회의 승인을 받아 실험동물의 관리 및 사용을 위한 국립 보건원 지침에 따라 유지되고 치료되었다.17-month-old C57BL/6J female mice were purchased at the Korean Basic Science Research Institute's Aging Science Facility (Gwangju, Korea). Experimental animals were housed in groups in a room with controlled temperature and photoperiod (10 hours of dark conditions, 14 hours of light conditions (06:00-20:00)). Animals were allowed free intake of food and water. Body mass, food intake, and water consumption were measured on Monday between 09:00-11:00 hours. All animals were maintained and treated according to the guidelines of the National Institutes of Health for the care and use of laboratory animals with the approval of the Chonnam National University Institutional Animal Care and Use Committee.

실시예 3: 노화마우스를 이용한 운동군과 AOS 치료군의 비교 방법Example 3: Comparison method between exercise group and AOS treatment group using aging mice

만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)에 대한 생체 내 효능에 대한 영향을 조사했다. 실험 시작 전, 고령(17개월) 암컷 마우스를 3개의 그룹으로 나눈 다음, 적응을 위해 1주간 유지했다. 실험 시작시, 한 그룹은 일일 식수로 멸균 수(sDW)로 AOS(200ppm)를 녹여 섭취하기 시작했다. 대조 그룹과 운동 그룹은 16 주 동안 멸균수만을 섭취했다. 운동 그룹은 활동을 실행하기 위해 자발적으로 운영되는 바퀴에 자유롭게 접근 할 수 있었다. 운동 그룹의 경우, 마우스를 12.7cm 직경의 주행 휠 (Automated Wheel Monitor, LaFayette Instruments, LaFayette, IN)이 들어있는 더 큰(23.62 × 35.3 × 19.56cm) 케이지에 넣고 각 활동 휠에는 기계적 카운터를 장착하여 마우스가 움직이거나 걸을 때 어느 방향으로든 회전 수를 기록했다.The effect on the in vivo efficacy of low-molecular alginic acid (AOS) mixed with manneuronic acid and gluconic acid was investigated. Before the start of the experiment, elderly (17 months) female mice were divided into 3 groups and maintained for 1 week for adaptation. At the start of the experiment, one group began taking AOS (200 ppm) dissolved in sterile water (sDW) as drinking water per day. The control group and the exercise group consumed only sterile water for 16 weeks. The athletic group had free access to voluntarily running wheels to carry out the activity. For the exercise group, the mice were placed in a larger (23.62 × 35.3 × 19.56 cm) cage containing a 12.7 cm diameter driving wheel (Automated Wheel Monitor, LaFayette Instruments, LaFayette, IN) and equipped with a mechanical counter on each activity wheel. The number of rotations in either direction was recorded when the mouse was moving or walking.

실시예 4: 노화마우스의 체중에 미치는 AOS의 효과Example 4: Effect of AOS on the weight of aged mice

그림 3~5에서 보듯이, 운동 그룹과 AOS 급이 그룹은 대조 그룹보다 음식과 물의 소비량이 적었다. 또한, 운동 그룹은 16주 동안 체중이 감소한 것으로 나타났으나, AOS 그룹은 대조군과 마찬가지로 체중이 증가한 것으로 나타났다. 이는 골밀도 및 근육량 증가가 그 원인이다. As shown in Figures 3-5, the exercise group and the AOS fed group consumed less food and water than the control group. In addition, the exercise group showed a weight loss for 16 weeks, but the AOS group showed an increase in body weight like the control group. This is due to an increase in bone density and muscle mass.

실시예 5: 노화마우스의 신체구성성분 변화에 미치는 AOS의 효과Example 5: Effect of AOS on body composition changes in aged mice

전신 스캐너(InAlyzer dual X-ray absorptiometry, Medikors, Gyeonggi, Korea)를 사용하여 AOS를 섭취한 노화 마우수의 16 주 전후의 신체 구성성분을 이중 에너지 X선 흡수 측정법(DXA)을 적용하여 측정 하였다. 측정하기 전에 마우스를 Alfaxan 80mg/kg-1 및 Rompun 10mg/kg-1로 마취시켰다. InAlyzer 소프트웨어를 사용하여 쥐의 몸무게와 뼈 미네랄 함량(BMC, Bone mineral contents)의 신체 조성 매개 변수를 측정했다. 효율 계산 방법은 사료 섭취량 및 물 소비 계수를 계산 한 후 백분율로 표시하였다. 사료 섭취량과 물 소비량은 가장 낮은 체중 그룹에 맞게 조정되어 체중 별 소비량을 결정했다. 계수는 각 표준화 된 사료 섭취량과 물 소비량을 근육중량(lean mass) 증가량 및 뼈 미네랄 함량 증가량으로 나누어 계산했다.Body composition before and after 16 weeks of aging Mausu who ingested AOS using a full-body scanner (InAlyzer dual X-ray absorptiometry, Medikors, Gyeonggi, Korea) was measured by applying the dual energy X-ray absorption assay (DXA). Prior to measurement, mice were anesthetized with Alfaxan 80mg/kg-1 and Rompun 10mg/kg-1. InAlyzer software was used to measure the body composition parameters of the rats' body weight and bone mineral contents (BMC). The efficiency calculation method was expressed as a percentage after calculating the feed intake and water consumption coefficient. Feed intake and water consumption were adjusted for the lowest weight group to determine consumption by weight. The coefficients were calculated by dividing each standardized feed intake and water consumption by lean mass increase and bone mineral content increase.

그림 6에서 알 수 있듯이, 운동 그룹은 초기 실험과 동일한 수준을 유지하는 반면, 대조 그룹의 lean mass와 BMC는 꾸준히 16 주 동안 감소했다. AOS 그룹은 운동하지 않았더라도 운동 그룹과 동일한 효과를 나타낸 것으로 판단할 수 있다. 특히 BMC 측정값에서는 AOS군에서 운동군 보다 골 미네랄 함량이 더 증가하는 것으로 나타났다.As can be seen from Figure 6, the exercise group maintained the same level as the initial experiment, while the control group's lean mass and BMC steadily decreased over the course of 16 weeks. Even if the AOS group did not exercise, it may be determined that it exhibited the same effect as the exercise group. In particular, the BMC measured value showed that the AOS group increased the bone mineral content more than the exercise group.

그림 7에서 볼 수 있듯이, 노화 마우스는 음식 섭취량과 물 소비량에 비례하여 모든 실험군에서 근육량 효율성이 낮게 나타났다. 그러나, 근육량 효율은 AOS군이 운동군보다 높게 나타났으며, BMC의 효능은 대조군과 운동군 모두에서 감소되었지만, AOS군에서만 탁월하게 증가 하였다.As can be seen in Figure 7, the aging mice showed low muscle mass efficiency in all experimental groups in proportion to food intake and water consumption. However, the muscle mass efficiency was higher in the AOS group than in the exercise group, and the efficacy of BMC decreased in both the control group and the exercise group, but increased remarkably only in the AOS group.

실시예 6: 노화마우스의 운동능력에 미치는 AOS의 효과Example 6: Effect of AOS on exercise capacity of aged mice

실험 시작 14주 후 가속 로타로드(B.S. Technolab Inc., Korea)를 사용하여 로타로드 테스트를 수행했다. 노화 마우스(그룹당 3 마리)를 3회에 거쳐 로타로드에 올렸고, 각 시험 사이에 15분의 휴식을 취했다. 로타로드 가속도는 2분 동안 4-20rpm으로 설정되었으며 마우스가 떨어지는 데 걸린 시간을 기록하였다. 결과는 3회의 시험에서 마우스가 떨어지는 시간을 평균하여 분석했다. 14 weeks after the start of the experiment, a rotarod test was performed using an accelerated rotarod (B.S. Technolab Inc., Korea). Aged mice (three per group) were placed on the rotarod through three times, and a 15-minute rest was taken between each trial. Rotarod acceleration was set to 4-20 rpm for 2 minutes and the time it took for the mouse to fall was recorded. The results were analyzed by averaging the time the mice fell in three tests.

그림 8에서 볼 수 있듯이, 운동 그룹과 AOS 그룹 모두 대조 그룹과 비교할 때 유의한 결과를 보였다. 그러나 운동군과 AOS군 간에 유의한 차이는 없었다. 운동군과 AOS군은 대조군에 비해 로타로드에서 오래 버틸 수 있었다. 기계에서 떨어지는 속도는 대조군에서 10rpm 이하로 떨어졌지만 운동군과 AOS군이 15rpm 이상으로 확인되었다. AOS 그룹은 운동 능력이 운동 그룹만큼 좋음을 확인할 수 있었다.As can be seen in Figure 8, both the exercise group and the AOS group showed significant results when compared to the control group. However, there was no significant difference between the exercise group and the AOS group. The exercise group and the AOS group were able to withstand the rotarod longer than the control group. The speed dropping from the machine dropped below 10 rpm in the control group, but it was confirmed that the exercise group and the AOS group were 15 rpm or more. It was confirmed that the AOS group had as good exercise ability as the exercise group.

실시예 7: 세포수준에서 효과분석Example 7: Analysis of effects at the cellular level

2C12 세포를 horse serum 조건으로 4일간 배양하여 myotube가 형성된 것을 확인하였다. 이후 근육위축 유도 배양조건 (glucose-free DMEM media + dexamethasone(DEX)에서 추가 2일 배양하여 mytotube가 감소하는 근육 위축 상황을 모사하였다. Glucocorticoid에 의한 근육 위축유도 현상을 재현하기 위해 glucocorticoid의 합성 유사체인 dexamethasone (DEX)을 활용하였다. 2C12 cells were cultured for 4 days in horse serum conditions to confirm the formation of myotubes. After that, the muscle atrophy situation was simulated by culturing the muscle atrophy-inducing culture condition (glucose-free DMEM media + dexamethasone (DEX) for an additional 2 days.) A synthetic analogue of glucocorticoid to reproduce the phenomenon of muscle atrophy induced by glucocorticoid. dexamethasone (DEX) was used.

Alginate Oligosaccharide(AOS) (1ug/mL) 혹은 AOS의 지표물질 중 하나인 Penta-mannuronic acid sodium salt, M5(1ug/mL)를 DEX(10uM)와 48시간 동시 처리한 후, myotube의 지름을 측정하거나 대표적인 근육위축 marker 유전자인 MuRF1, atrogin-1의 유전자 발현을 q-RT-PCR을 통해 확인하였다. Alginate Oligosaccharide (AOS) (1ug/mL) or Penta-mannuronic acid sodium salt, M5 (1ug/mL), one of the indicators of AOS, was treated with DEX (10uM) for 48 hours at the same time, and then the diameter of the myotube was measured or The gene expression of MuRF1 and atrogin-1, which are representative muscle atrophy marker genes, was confirmed by q-RT-PCR.

분석결과 DEX 단독 처리군과 비교했을 때 MuRF1, atrogin1의 발현이 현저히 감소함(p>0.01)을 확인하여 알긴산 또는 알긴산 올리고당은 노인성근소실증의 예방 또는 치료효과가 있는 것을 증명하였다. As a result of the analysis, it was confirmed that the expression of MuRF1 and atrogin1 was significantly reduced (p>0.01) compared to the DEX-only treatment group, demonstrating that alginic acid or alginic acid oligosaccharides were effective in preventing or treating senile muscle loss.

Claims (18)

알긴산을 유효성분으로 함유하는 근감소증 개선, 예방 또는 치료용 약학 조성물.A pharmaceutical composition for improving, preventing or treating sarcopenia containing alginic acid as an active ingredient. 제1항에 있어서, 상기 알긴산은 저분자 알긴산인 것을 특징으로 하는 근감소증 개선, 예방 또는 치료용 약학 조성물. The pharmaceutical composition for improving, preventing or treating sarcopenia according to claim 1, wherein the alginic acid is a low-molecular alginic acid. 제2항에 있어서, 상기 저분자 알긴산은 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)인 것을 특징으로 하는 근감소증 개선, 예방 또는 치료용 약학 조성물. The pharmaceutical composition for improving, preventing or treating sarcopenia according to claim 2, wherein the low-molecular alginic acid is a mixed low-molecular alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluconic acid. 제3항에 있어서, 상기 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)은 만뉴론산 60% 이상, 글루론산 40% 이하를 포함하는 비환원성 말단의 불포화형 만뉴론산 올리고당인 것을 특징으로 하는 근감소증 개선, 예방 또는 치료용 약학 조성물.The method of claim 3, wherein the mixed low-molecular alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluconic acid is a non-reducing terminal unsaturated manneuronic acid oligosaccharide containing 60% or more of manneuronic acid and 40% or less of glutonic acid. , Prophylactic or therapeutic pharmaceutical composition. 제3항에 있어서, 상기 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)의 지표성분은 펜타만누론산소듐염(Penta-mannuronic acid sodium salt)인 것을 특징으로 하는 근감소증 개선, 예방 또는 치료용 약학 조성물. The pharmaceutical for improving, preventing or treating sarcopenia according to claim 3, wherein the index component of the mixed low-molecular alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluconic acid is penta-mannuronic acid sodium salt. Composition. 제1항에 있어서, 상기 근감소증은 노인성 근감소증인 것을 특징으로 하는 근감소증 개선, 예방 또는 치료용 약학 조성물.The pharmaceutical composition for improving, preventing or treating sarcopenia according to claim 1, wherein the sarcopenia is senile sarcopenia. 알긴산을 유효성분으로 함유하는 근감소증 개선, 예방 또는 치료용 식품 조성물.A food composition for improving, preventing or treating sarcopenia containing alginic acid as an active ingredient. 제7항에 있어서, 상기 알긴산은 저분자 알긴산인 것을 특징으로 하는 근감소증 개선, 예방 또는 치료용 식품 조성물. The food composition for improving, preventing or treating sarcopenia according to claim 7, wherein the alginic acid is a low-molecular alginic acid. 제8항에 있어서, 상기 저분자 알긴산은 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS) 것을 특징으로 하는 식품 조성물. The food composition according to claim 8, wherein the low-molecular alginic acid is a mixed low-molecular alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluconic acid. 제9항에 있어서, 상기 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)은 만뉴론산 60% 이상, 글루론산 40% 이하를 포함하는 비환원성 말단의 불포화형 만뉴론산 올리고당인 것을 특징으로 하는 근감소증 개선, 예방 또는 치료용 식품 조성물.The method of claim 9, wherein the mixed low-molecular alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluconic acid is a non-reducing terminal unsaturated manneuronic acid oligosaccharide containing 60% or more of manneuronic acid and 40% or less of glutonic acid. , Food composition for prevention or treatment. 제9항에 있어서, 상기 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)의 지표성분은 펜타만누론산소듐염(Penta-mannuronic acid sodium salt)인 것을 특징으로 하는 근감소증 개선, 예방 또는 치료용 식품 조성물. The food for improving, preventing or treating sarcopenia according to claim 9, wherein the index component of the mixed low-molecular alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluconic acid is penta-mannuronic acid sodium salt. Composition. 제7항에 있어서, 상기 근감소증은 노인성 근감소증인 것을 특징으로 하는 근감소증 개선, 예방 또는 치료용 식품 조성물. The food composition for improving, preventing or treating sarcopenia according to claim 7, wherein the sarcopenia is senile sarcopenia. 알긴산을 유효성분으로 하여 근감소증을 개선, 예방 또는 치료하는 방법.A method of improving, preventing or treating sarcopenia using alginic acid as an active ingredient. 제13항에 있어서, 상기 알긴산은 저분자 알긴산인 것을 특징으로 하는 근감소증을 개선, 예방 또는 치료하는 방법. The method of claim 13, wherein the alginic acid is a low molecular weight alginic acid. 제13항에 있어서, 상기 저분자 알긴산은 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)인 것을 특징으로 하는 근감소증을 개선, 예방 또는 치료하는 방법. 14. The method of claim 13, wherein the low-molecular alginic acid is a mixed low-molecular alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluronic acid. 제15항에 있어서, 상기 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)은 만뉴론산 60% 이상, 글루론산 40% 이하를 포함하는 비환원성 말단의 불포화형 만뉴론산 올리고당인 것을 특징으로 하는 근감소증을 개선, 예방 또는 치료하는 방법.The method of claim 15, wherein the mixed low-molecular weight alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluconic acid is a non-reducing terminal unsaturated manneuronic acid oligosaccharide containing 60% or more of manneuronic acid and 40% or less of glutonic acid. How to improve, prevent or treat. 제15항에 있어서, 상기 만뉴론산과 글루론산 혼합 저분자 알긴산(AOS)의 지표성분은 펜타만누론산소듐염(Penta-mannuronic acid sodium salt)인 것을 특징으로 하는 근감소증을 개선, 예방 또는 치료하는 방법 The method of claim 15, wherein the index component of the mixed low-molecular alginic acid (AOS) of manneuronic acid and gluconic acid is penta-mannuronic acid sodium salt, which improves, prevents, or treats sarcopenia. Way 제13항에 있어서, 상기 근감소증은 노인성 근감소증인 것을 특징으로 하는 근감소증을 개선, 예방 또는 치료하는 방법.The method of claim 13, wherein the sarcopenia is senile sarcopenia.
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