KR20200141300A - 비만 예방 또는 치료용 바이탈 멜론 및 이의 추출물 - Google Patents

비만 예방 또는 치료용 바이탈 멜론 및 이의 추출물 Download PDF

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궈루
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Abstract

본 발명은 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)와 재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)를 교잡한 1세대 종자인 바이탈 멜론, 상기 바이탈 멜론 추출물을 포함하는 항비만용 조성물, 상기 항비만용 조성물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 상기 항비만용 조성물을 포함하는 항비만용 건강기능식품에 관한 것이다. 본 발명의 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)와 재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)를 교잡한 1세대 종자인 바이탈 멜론은 항비만 효과가 우수하고, 기존의 야생종 참외보다 과육이 커서 생산력이 우수하다. 또한 상기 바이탈 멜론을 추출한 추출물은 천연물을 이용하여 안전하며, 바이탈 멜론의 항비만 효과를 바탕으로 항비만용 약학적 조성물 또는 항비만용 건강기능식품에 사용될 수 있어, 의약업계 및 건강식품업계에 널리 활용 될 수 있다.

Description

비만 예방 또는 치료용 바이탈 멜론 및 이의 추출물 {A new variety of vital melon and its extracts for preventing or treating obesity}
본 발명은 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)와 재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)를 교잡한 1세대 종자인 바이탈 멜론, 상기 바이탈 멜론 추출물을 포함하는 항비만용 조성물, 상기 항비만용 조성물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물 및 상기 항비만용 조성물을 포함하는 항비만용 건강기능식품에 관한 것이다.
지방화(Adipogenesis)란 미성숙지방세포(preadipocyte)로부터 지방세포가 분화되어 지방을 축적하게 되는 과정으로서, 이는 비만(obesity), 당뇨병(diabetes), 지방간(steatosis), 심장 질환(coronary heart disease)과 같은 질병을 일으킬 수 있는 위험 요인으로 알려져 있다. 성숙한 지방 세포(adipocytes or fat cells)는 섬유아세포(fibroblast)와 같은 미성숙지방세포(preadipocytes)로부터 분화되어 궁극적으로 세포 내에 지방 방울(lipid droplet)을 형성하게 된다. 지방세포의 분화 과정은 3T3-L1과 같은 세포를 이용하여 연구되어 왔으며, 여러 종류의 전사인자 (transcription factor)들, 특히 지방화에 관여하는 것으로 알려진 전사인자, C/EBPs(CAAT enhancer binding proteins), PPARs(Peroxisome Proliferator Activated receptor)와 ADD/SREBPs(Adipocyte determination and differentiation dependent factor1/sterol response element binding proteins) 등이 시간의 차이에 따라 발현하며 그 과정을 조절한다는 것이 알려져 있다. MDI(isobutylmethylxanthin, dexamethasone and insulin)와 같은 호르몬의 자극이 주어질 때, C/EBP β와 δ가 가장 먼저, 일시적으로 발현되며, 지방세포로의 분화를 개시하게 한다. 이는 계속해서 C/EBP α와 PPARγ의 발현 증가를 유도하게 된다. PPARγ는 특히 지방세포 분화에 중요한 전사인자로 알려져 있으며, 레티논산 X 수용체(retinoic acid X receptor) 단백질(RXR)과 이합체(dimer)를 형성한 뒤, 다양한 지방세포 유전자의 프로모터 (promoter)에 존재하는 PPRE(peroxisome proliferator response elements)에 결합한다. PPARγ와 C/EBP α의 상호 작용이 성숙한 지방세포로의 분화에 매우 결정적인데, 지방산 결합 단백질 aP2와 같은 지방세포 특이적 단백질 및 지방 대사 효소의 발현을 조절한다. 더불어 ADD1/SREBPs는 지방 대사에도 중요한 역할을 하지만, 또한 분화과정에도 관여하는 것으로 알려졌다. 미성숙 지방세포에서 ADD1/SREBP1c가 발현되는 것은 PPARγ의 활성화에 기여하는 것으로 여겨진다. 분화과정을 마친 지방세포만이 지방산(fatty acid)을 합성하고 중성지질(trigly cerides)을 저장하게 된다.
반면, 지방대사의 항상성은 지방의 생성과 분해간의 균형에 의해서 유지된다. ADD1/SREBP1은 지방생성을 조절하는 전사인자로서, 지방산, 중성지질, 콜레스테롤, 인지질 등의 합성과 흡수를 조절한다. SREBPs는 소포체막에 결합한 불활성 전구체로 합성되고, N 말단이 잘려나간 후, 활성화되어 핵으로 이동하게 되고 조절 유전자 프로모터의 SRE(sterol regulatory elements)에 결합하게 된다. 그 이형질체 중 SREBP1c는 중성지질의 합성을 주로 조절하는 반면, SREBP2는 콜레스테롤 합성에 관여하는 것으로 알려졌다. SREBP1c에 의해 조절되는 유전자는 ACL(ATP citrate lyase), ACC(acetyl CoA carboxylase), FAS(fatty acid synthase) 및 SCD (stearoyl-CoA desarurase) 등이다. 지방 분해를 조절하는 데는 PPAR α가 중요한 조절을 하는 것으로 알려져 있다. 지방산의 흡수 및 지방산 분해에는 LPL(lipoprotein lipase), 아포프로테인 (apoproteins), ACO(Acyl-CoA oxidase), 티오레이즈(thiolase)등이 관여한다.
비만은 소모하는 열량에 비해 과다한 열량을 섭취함으로써 여분의 열량이 체내에 지방의 형태로 축적되어지는 현상을 말한다. 비만은 유전적 영향, 서구화되는 식생활에 의한 환경적인 영향, 스트레스에 의한 심리적인 영향 등 다양한 원인에 의해 유발되어지는 것으로 생각되고 있으나 아직 그 정확한 원인이나 기작에 관해서는 명확히 정립된 바가 없는 상황이다. 그러나 비만은, 비만 그 자체가 갖는 문제점뿐만 아니라, 심혈관계 질환이나 당뇨와 같은 질병의 원인으로도 작용할 수 있기 때문에 전 세계적으로 비만치료에 많은 관심이 모아지고 있다.
현재 비만치료 전략은 식사량 감소, 열량흡수의 억제, 발열반응 촉진, 에너지 대사 조절, 신경계를 통한 신호전달 조절과 같은 기전으로 비만을 치료하는 약물 치료 방법이 있으나, 심장질환, 호흡기 질환, 신경계질환 등의 부작용과 함께 그 효능의 지속성이 낮아, 더욱 효율적인 비만치료제의 개발이 필요하며, 아직까지 안전성과 효능을 동시에 갖고 있는 약물을 개발하는 것이 쉽지 않은 것이 현실이다.
따라서 항비만 효과가 있고 안전성이 입증된 천연물을 찾아 품종을 개량 또는 개발하고, 이를 이용하려는 시도는 합성 제제로부터 치료제를 개발하는 것에 비해 더욱 효율적인 접근방법이라 할 수 있을 것이다.
본 발명자들은 비만 치료에 효과가 있는 천연물을 찾기 위하여 다양한 식물을 검색하던 중 야생종 참외의 항비만 활성을 확인하였고, 야생종 참외의 낮은 생산성을 높이기 위해 재배 멜론과 교잡하여 신품종인 바이탈 멜론을 개발하고 바이탈 멜론의 항비만 효과와 높은 생산성을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 항비만 효과가 있는 신품종 바이탈 멜론, 상기 바이탈 멜론 추출물을 포함하는 항비만용 조성물, 상기 항비만용 조성물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 상기 항비만용 조성물을 포함하는 항비만용 건강기능식품을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)와 재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)을 교잡한 1세대 종자인 바이탈 멜론을 제공한다.
또한, 본 발명은 야생종 참외(Cucumis melo var.makuwa Makino)를 모본으로 하고, 재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)을 부본으로 하여 개화기에 인공수분을 시켜 얻어진 교잡 1세대 종자로써 하기 (1) 내지 (22)의 식물학적 특성을 가지는 바이탈 멜론을 제공한다.
(1) 식물체는 덩굴성으로 원줄기의 길이는 길다.
(2) 잎몸의 녹색 정도는 중간 정도이다.
(3) 잎몸 엽절의 발생은 약하다.
(4) 잎자루 길이는 중간이다.
(5) 성표현은 웅성양성동주이다.
(6) 암꽃은 마디마다 달린다.
(7) 어린과실의 과피색은 옅은 녹색이다.
(8) 과실 길이는 짧다.
(9) 과실 너비는 아주 짧다.
(10) 과실은 중간 타원형이다.
(11) 과실 표면의 주름은 없다.
(12) 과실의 코르크는 형성되지 않는다.
(13) 성숙기 이후 과피색의 변화속도는 느리다.
(14) 과실의 종단 시 과육이 차지하는 너비는 좁다.
(15) 과육의 주된 색은 백색이다
(16) 과육의 경도는 무르다.
(17) 종자의 길이는 짧다.
(18) 종자의 너비는 매우 짧다.
(19) 종자의 색은 크림 빛 황색이다.
(20) 수꽃 개화기는 늦다.
(21) 암꽃 개화기는 빠르다.
(22) 과실의 저장성은 길다.
또한, 본 발명은 상기 바이탈 멜론 추출물을 포함하는 항비만용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 항비만용 조성물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 항비만용 조성물을 포함하는 비만 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명의 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)와 재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)를 교잡한 1세대 종자인 바이탈 멜론은 항비만 효과가 우수하고, 기존의 야생종 참외보다 과육이 커서 생산력이 우수하다. 또한 상기 바이탈 멜론을 추출한 추출물은 천연물을 이용하여 안전하며, 바이탈 멜론의 항비만 효과를 바탕으로 항비만용 약학적 조성물 또는 항비만용 건강기능식품에 사용될 수 있어, 의약업계 및 건강식품업계에 널리 활용 될 수 있다.
도 1은 바이탈 멜론의 착과된 모습을 나타낸 도이다.
도 2는 채취 시기에 따른 바이탈 멜론 추출물의 항비만 효과를 비교한 도로써, 도 2A는 3T3-L1 세포를 oil-red O 염색 후 200배율 광학현미경으로 관찰한 도이며, 도 2B는 oil-red O 염색약을 이소프로파놀로 용해시킨 후 OD값을 측정한 도이다.
도 3은 건조 전 및 건조 후 야생종 참외와 바이탈 멜론의 무게를 비교한 도이다. (F1 : 바이탈 멜론, Wild : 야생종 참외)
도 4는 야생종 참외와 바이탈 멜론의 채취시기 별 쿠커비타신 A 및 B의 함량을 비교한 도이다. (F1 : 바이탈 멜론, Wild : 야생종 참외)
도 5는 추출 용매인 에탄올의 농도에 따른 바이탈 멜론 추출물의 지질 축적 억제 효과를 비교한 도로써, 도 5A는 3T3-L1 세포를 oil-red O 염색 후 200배율 광학현미경으로 관찰한 도이며, 도 5B는 oil-red O 염색약을 이소프로파놀로 용해시킨 후 OD값을 측정하여 DMSO 첨가군 대비 비율(%)을 나타낸 도이다.
도 6은 바이탈 멜론 추출물의 농도 의존적 지방세포생성 억제 효과를 확인한 도로써, 도 6A는 3T3-L1 세포를 oil-red O 염색 후 200배율 광학현미경으로 관찰한 도이며, 도 6B는 oil-red O 염색약을 이소프로파놀로 용해시킨 후 OD값을 측정한 도이다(** DMSO처리군 대비 P<0.01).
도 7은 바이탈 멜론 추출물의 처리 농도에 따른 3T3-L1 세포의 Glucose 소모량을 확인한 도이다(** DMSO처리군 대비 P<0.01).
도 8은 바이탈 멜론 추출물의 처리 농도에 따른 3T3-L1 세포의 세포 내 중성지방 농도를 확인한 도이다(* DMSO처리군 대비 P<0.05, ** DMSO처리군 대비 P<0.01).
도 9는 바이탈 멜론 추출물의 처리 농도에 따른 전사인자 PPARγ의 발현 수준을 확인한 도로써, 도 9A는 배양 1일째 측정결과를 나타낸 도이며, 도 9B는 배양 8일째 측정결과를 나타낸 도이다(* DMSO처리군 대비 P<0.05, ** DMSO처리군 대비 P<0.01).
도 10은 바이탈 멜론 추출물의 처리 농도에 따른 지방세포분화 관련 단백질 HMGCR, CD36, A-FABP, FAS, Glut4 및 LPL의 분화 수준을 확인한 도이다(* DMSO처리군 대비 P<0.05, ** DMSO처리군 대비 P<0.01).
본 발명은 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)와 재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)를 교잡한 1세대 종자인 바이탈 멜론을 제공한다.
본 발명의'야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa makino)'는 박목 박과 오이속 덩굴성 한해살이풀로써, 전국각처에서 재배한다. 엽액에 덩굴손이 있고 잎은 호생하며 엽병은 길고 장상으로 얕게 갈라지며 밑부분은 얕은 심장저이고 가장자리에 톱니가 있다. 꽃은 일가화로서 6-7월에 피며 단성화이고 화관은 5개로 갈라지며 황색이고 암꽃에 하위자방이 있다. 열매는 장과로서 원주상 타원형이고 황록색, 황색 및 그 밖의 여러가지 색으로 익으며 향기가 나고 단맛이 있다. 원줄기는 길게 옆으로 뻗으며 덩굴손으로 감으면서 다른 물체에 붙고 굽은 털이 있다.
본 발명의 '재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)'은 멜론의 한 종으로 과피에 그물 모양의 무늬를 가지고 있는 네트형 멜론에 속한다. 초록색 과육을 가진 칸탈로우스펜시스(cantaloupensis) 종의 하오겐(Ha'Ogen)과 네트형 멜론인 러시안 레티쿨라투스(russian reticulatus) 종의 크림카(Krimka) 사이의 이종 교배로 만들어졌다.
본 발명의 '쿠커비타신(Cucurbitacin)'은 일부 식물, 특히 일반적인 호박과 조롱박을 포함하는 쿠커비투과 (Cucurbitaceae)에서 생산되고 초식 동물에 대한 방어 작용을 하는 생화학 화합물의 일종이며, 박과작물에서 효능성분으로 알려져 있다. 쿠커비타신은 쿠커비타신 A 및 쿠커비타신 B와 같은 다양한 변이체가 존재하며, 이 중 쿠커비타신 B는 항비만 활성을 나타낸다.
본 발명의 '바이탈 멜론'은 신품종 식물로써, 야생종 참외와 재배 멜론을 교잡한 1세대 종자이다. 상기 바이탈 멜론은 착과 시 쿠커비타신(cucurbitacin) B의 함량이 30 μg/g DW-1(Dry weight,건물중) 내지 60 μg/g DW-1이며, 착과 후 시간이 경과함에 따라, 쿠커비타신 B의 함량이 낮아질 수 있다.
또한, 본 발명은 야생종 참외(Cucumis melo var.makuwa Makino)를 모본으로 하고, 재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)을 부본으로 하여 개화기에 인공수분을 시켜 얻어진 교잡 1세대 종자로써 바이탈 멜론의 식물학적 특성 중 주요 형태적 특성에 대해 대조품종인 ‘얼스엘리트’ 품종과 차이가 있는 특성을 정리하면 아래 (1) 내지 (22)와 같다.
(1) 식물체는 덩굴성으로 원줄기의 길이는 길다.
(2) 잎몸의 녹색 정도는 중간 정도이다.
(3) 잎몸 엽절의 발생은 약하다.
(4) 잎자루 길이는 중간이다.
(5) 성표현은 웅성양성동주이다.
(6) 암꽃은 마디마다 달린다.
(7) 어린과실의 과피색은 옅은 녹색이다.
(8) 과실 길이는 짧다.
(9) 과실 너비는 아주 짧다.
(10) 과실은 중간 타원형이다.
(11) 과실 표면의 주름은 없다.
(12) 과실의 코르크는 형성되지 않는다.
(13) 성숙기 이후 과피색의 변화속도는 느리다.
(14) 과실의 종단 시 과육이 차지하는 너비는 좁다.
(15) 과육의 주된 색은 백색이다
(16) 과육의 경도는 무르다.
(17) 종자의 길이는 짧다.
(18) 종자의 너비는 매우 짧다.
(19) 종자의 색은 크림 빛 황색이다.
(20) 수꽃 개화기는 늦다.
(21) 암꽃 개화기는 빠르다.
(22) 과실의 저장성은 길다.
또한, 상기 바이탈 멜론은 모본과 부본이 되는 야생종 참외 또는 재배 멜론과 비교하여 하기 (1) 내지 (6)의 식물학적 특성을 갖는다.
(1) 항비만 효과가 높다.
(2) 주지와 측지에 착과하는 습성이 있다.
(3) 주지와 측지 마디수만큼 착과한다.
(4) 수정 1주일 후 과실의 질량은 30g 내지 50g이며, 수확시 질량은 130g 내지 170g이다.
(5) 수정 후 10일간 쿠커비타신(cucurbitacin) B 함량이 30μg/g DW-1 내지 60μg/g DW-1 으로 매우 높다.
(6) 착과 후 착과 후 연속 수확이 가능하다.
또한, 본 발명은 상기 바이탈 멜론을 추출한 바이탈 멜론 추출물을 포함하는 항비만용 조성물을 제공한다.
본 발명에서의 용어 '비만'은 체내에 과다하게 많은 양의 체지방이 쌓여있는 상태로써, 섭취하는 영양분에 비해 에너지소비가 적을 때 여분의 에너지가 체지방의 형태로 축적됨으로서 발생한다.
본 발명에서 '항비만'이란 체지방의 감소 또는 체중의 감소를 의미한다. 따라서 비만의 예방, 비만의 치료를 포함하는 의미이며, 나아가 체중이 비만이나 과체중으로 분류되지 않지만 미용이나 건강목적으로 체중 또는 체지방을 감소시키는 것을 포함한다.
본 발명에서, '바이탈 멜론 추출물'의 추출 대상은 바이탈 멜론의 줄기, 잎, 열매, 꽃, 뿌리, 이들의 혼합물 등으로 할 수 있으며, 바람직하게는 바이탈 멜론의 열매로 할 수 있고, 더욱 바람직하게는 수정 2주 이내에 수확한 바이탈 멜론 열매를 추출한 것일 수 있으며, 더더욱 바람직하게는 수정 2주 이내에 수확한 바이탈 멜론 열매로써 질량이 30g 내지 50g인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서, '바이탈 멜론 추출물'은 상기 추출 대상을 물, 메탄올(methanol), 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 등의 C1-C4 알코올, 메틸렌클로라이드, 에틸렌, 아세톤, 헥산, 에테르, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, N,N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), 1,3-부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 이들의 혼합 용매를 사용하여 침출하여 얻어진 추출물, 이산화탄소, 펜탄 등 초임계 추출용매를 사용하여 얻어진 추출물 또는 그 추출물을 분획하여 얻어진 분획물을 의미하며, 추출 방법은 활성물질의 극성, 추출 정도, 보존 정도를 고려하여 냉침, 환류, 가온, 초음파 방사, 초임계 추출 등 임의의 방식이 적용될 수 있다. 분획된 추출물의 경우 상기 추출물을 특정 용매에 현탁시킨 후 극성이 다른 용매와 혼합·정치시켜 얻은 분획물, 상기 추출물을 실리카겔 등이 충진된 칼럼에 흡착시킨 후 소수성 용매, 친수성 용매 또는 이들의 혼합 용매를 이동상으로 하여 얻은 분획물을 포함하는 의미이다. 또한 상기 추출물의 의미에는 동결건조, 진공건조, 열풍건조, 분무건조 등의 방식으로 추출 용매가 제거된 농축된 액상의 추출물 또는 고형상의 추출물이 포함된다. 바람직하게는 추출용매로서 C1-C4 알코올을 사용하여 얻어진 추출물일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 추출용매로서 50% 내지 95%(v/v) 에탄올을 사용하여 얻어진 추출물을 의미한다.
본 발명의 '바이탈 멜론 추출물'은 그 유효성분이 항비만 활성을 나타낼 수 있는 한 용도, 제형, 배합 목적 등에 따라 임의의 양(유효량)으로 포함될 수 있으며, 여기서 '유효량'이란 그 적용 대상인 포유동물 바람직하게는 사람에게 의료 전문가 등의 제언에 의한 투여 기간 동안 본 발명의 조성물이 투여될 때, 항비만 효과 등 의도한 기능적·약리학적 효과를 나타낼 수 있는, 본 발명의 조성물에 포함되는 유효성분의 양을 말한다. 이러한 유효량은 당업자의 통상의 능력 범위 내에서 실험적으로 결정될 수 있다.
본 발명의 항비만용 조성물은 유효성분 이외에, 항비만 활성의 상승·보강을 위하여 이미 안전성이 검증되고 항비만 활성을 갖는 것으로 공지된 임의의 화합물이나 천연 추출물을 추가로 포함할 수 있다.
이러한 화합물 또는 추출물에는 각국 약전(한국에서는 '대한민국약전), 각국 건강기능식품공전(한국에서는 식약처 고시인 '건강기능식품 기준 및 규격'임) 등의 공정서에 실려 있는 화합물 또는 추출물, 의약품의 제조·판매를 규율하는 각국의 법률(한국에서는 '약사법'임)에 따라 품목 허가를 받은 화합물 또는 추출물, 건강기능식품의 제조·판매를 규율하는 각국 법률(한국에서는 「건강기능식품에관한법률」임)에 따라 기능성이 인정된 화합물 또는 추출물이 포함된다.
예컨대 한국 「건강기능식품에관한법률」의 건강기능식품공전(식약처 고시 「건강기능식품 기준 및 규격」)상에서 항비만 기능성이 인정된 엽록소 함유 식물 분말 또는 착즙액, 클로렐라 분말, 스피루리나 분말, 녹차 추출물, 코엔자임Q10 등과, 「건강기능식품에관한법률」에 따라 항비만 기능성으로 개별인정을 받은 대나무 잎 추출물, 메론 추출물, 복분자 추출물(분말), 비즈왁스알코올, 유비퀴놀, 토마토 추출물, 포도 종자 추출물, 프랑스해안송 껍질 추출물 등을 들 수 있다. 이러한 화합물 또는 천연 추출물은 본 발명의 항비만용 조성물에 그 유효성분과 함께 하나 이상 포함될 수 있다.
본 발명의 항비만용 조성물은 농도 의존적으로 세포 내 지질축적을 억제하고, 지방세포생성(adipogenesis)을 억제하고, 세포의 글루코스 흡수를 억제하고, 세포 내 중성지방을 감소시키며, 지방세포분화 관련 유전자 발현을 억제할 수 있으며, 항비만 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상기 항비만용 조성물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 약학적 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. 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 본 발명의 추출물 또는 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 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, 폴리에틸렌글리콜, 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.
본 발명의 약학적 조성물의 투여량은 치료받을 대상의 연령, 성별, 체중과, 치료할 특정 질환 또는 병리 상태, 질환 또는 병리 상태의 심각도, 투여경로 및 처방자의 판단에 따라 달라질 것이다. 이러한 인자에 기초한 투여량 결정은 당업자의 수준 내에 있으며, 일반적으로 투여량은 0.01㎎/㎏/일 내지 대략 2000㎎/㎏/일의 범위이다. 더 바람직한 투여량은 1㎎/㎏/일 내지 500㎎/㎏/일이다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 약학적 조성물은 쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내 주사에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 화합물은 독성 및 부작용이 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있는 약제이다.
본 발명의 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 상기 항비만용 조성물의 유효성분 및 효과가 동일하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.
또한, 본 발명은 상기 항비만용 조성물을 포함하는 비만 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명의 건강기능식품은 식품 제조 시 통상적으로 첨가되는 성분을 포함하며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소 및 조미제를 포함한다. 예컨대, 드링크제로 제조되는 경우에는 유효성분으로서 바이탈 멜론 추출물 이외에 향미제 또는 천연 탄수화물을 추가 성분으로 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 천연 탄수화물은 모노사카라이드(예컨대, 글루코오스, 프럭토오스 등), 디사카라이드(예컨대, 말토스, 수크로오스 등), 올리고당, 폴리사카라이드(예컨대, 덱스트린, 시클로덱스트린 등),및 당알코올(예컨대, 자일리톨, 소르비톨, 에리쓰리톨 등)을 포함한다. 향미제로서 천연 향미제(예컨대, 타우마린, 스테비아 추출물 등) 및 합성 향미제(예컨대, 사카린, 아스파르탐 등)을 이용할 수 있다.
본 발명의 건강기능식품은 정제, 캡슐제, 환제 또는 액제 등의 형태를 포함하며, 본 발명의 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 드링크제, 육류, 소세지, 빵, 캔디류, 스넥류, 면류, 아이스크림, 유제품, 스프, 이온음료, 음료수, 알코올 음료, 껌, 차 및 비타민 복합제 등이 있다.
본 발명의 비만 예방 또는 개선용 건강기능식품은 상기 항비만용 조성물의 유효성분 및 효과가 동일하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.
본 발명을 이하 실시예를 통하여 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 오로지 발명을 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
실시예 1. 바이탈 멜론의 제작
1.1 아생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)와 재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)의 특성 검정 및 형질 고정
바이탈 멜론을 제작하기 위해, 출발 품종이 되는 야생종 참외와 재배 멜론의 특성을 검정하였다. 특성 검정 및 형질 고정을 위한 출발 품종으로써 야생종 참외는 경남 진주시 가좌동 야산에서 수집하였고, 재배 멜론은 국내 시판되는 스페인산 갈리아 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)을 구입하여 사용하였다. 특성 검정 결과, 야생종 참외는 과실의 크기가 작고, 양성화이며, 마디마다 암꽃이 착생하는 특성이 있음을 확인하였다. 재배 멜론은 소엽이며, 과실의 크기가 큰 특성이 있음을 확인하였다.
야생종 참외의 특성 중 마디마다 암꽃이 착생하는 특성 및 양성화 특성을 목적형질로 하고, 야생종 참외를 7회 자가수정하여 야생종 참외의 형질을 고정하였다.
재배 멜론의 특성 중 소엽 특성 및 과실이 큰 특성을 목적형질로 하고, 재배 멜론을 7회 자가수정하여 재배 멜론의 형질을 고정하였다.
1.2 야생종 참외와 재배 멜론의 교배를 통한 F1(자식 1세대) 종자 채종
목적형질을 고정한 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)와 재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)을 수집하여 포장에 식재 한 다음 개화를 유도하여 모본으로서 사용하였다. 수집한 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)를 모본으로 하고 재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)을 부본으로 하여 개화기에 인공수분을 시켜 얻어진 교잡 1세대 종자를 개발하였으며, 상기 교잡 1세대 종자를 바이탈 멜론으로 명명하였다. 바이탈 멜론이 착과된 모습을 도 1에 나타내었다.
1.3 바이탈 멜론의 식물학적 특성
상기 실시예 1.2에서 제작한 바이탈 멜론의 식물학적 특성을 조사하였다. 바이탈 멜론의 특성조사는 대조품종을 시판 멜론 품종인 ‘얼스엘리트'를 이용하여 농림축산식품부 국립종자원의 2008년도 멜론에 대한 신품종 심사를 위한 작물 별 특성조사 요령 종자(18)-37-1에 따랐으며, 상기 요령에 따라 확인되는 바이탈 멜론의 특성을 대조품종인 ‘얼스엘리트’ 품종과 대조하여 정리하면 아래 (1) 내지 (22)와 같다.
(1) 식물체는 덩굴성으로 원줄기의 길이는 길다.
(2) 잎몸의 녹색 정도는 중간 정도이다.
(3) 잎몸 엽절의 발생은 약하다.
(4) 잎자루 길이는 중간이다.
(5) 성표현은 웅성양성동주이다.
(6) 암꽃은 마디마다 달린다.
(7) 어린과실의 과피색은 옅은 녹색이다.
(8) 과실 길이는 짧다.
(9) 과실 너비는 아주 짧다.
(10) 과실은 중간 타원형이다.
(11) 과실 표면의 주름은 없다.
(12) 과실의 코르크는 형성되지 않는다.
(13) 성숙기 이후 과피색의 변화속도는 느리다.
(14) 과실의 종단 시 과육이 차지하는 너비는 좁다.
(15) 과육의 주된 색은 백색이다
(16) 과육의 경도는 무르다.
(17) 종자의 길이는 짧다.
(18) 종자의 너비는 매우 짧다.
(19) 종자의 색은 크림 빛 황색이다.
(20) 수꽃 개화기는 늦다.
(21) 암꽃 개화기는 빠르다.
(22) 과실의 저장성은 길다.
바이탈 멜론의 상기 형태학적 특성 이외에 본 발명의 출발 종자인 야생종 참외 또는 재배 멜론과 비교하여 확인한 특성을 정리하면 아래의 (1) 내지 (6)과 같다.
(1) 항비만 효과가 높다.
재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)은 항비만 효과가 없으며, 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)는 항비만 효과가 높다.
(2) 주지와 측지에 착과하는 습성이 있다.
재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)은 측지에만 착과하며, 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)는 주지와 측지에 착과한다.
(3) 주지와 측지 마디수만큼 착과한다.
재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)은 1 내지 2개 정도 착과하며, 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)는 주지와 측지 마디수만큼 착과한다.
(4) 수정 1주일 후 과실의 질량은 30g 내지 50g이며, 수확시 질량은 130g 내지 170g이다.
재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)은 수확시 질량이 1Kg이며, 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)는 수확시 질량이 3.4g이다.
(5) 수정 후 10일간 쿠커비타신(cucurbitacin) B 함량이 30μg/g DW-1 내지 60μg/g DW-1 으로 매우 높다.
재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)은 쿠커비타신 함량이 낮으며, 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)는 쿠커비타신 함량이 매우 높다.
(6) 착과 후 연속 수확이 가능하다.
재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)은 연속 착과가 어려우며, 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)는 연속 착과 후에 연속 수확이 가능하다.
실시예 2. 바이탈 멜론의 채취 시기별 항비만 효과
본 실시예의 바이탈 멜론은 바이탈 멜론 열매로 실시하였다. 바이탈 멜론의 채취 시기별 항비만 효과를 조사하였다. 구체적으로, 바이탈 멜론을 수정 후 일주일 간격으로 채취하고, 채취한 바이탈 멜론을 70%에탄올(v/v)을 용매로 추출하여 추출물을 제작하였다. 수정 7일 후 채취한 바이탈 멜론으로 제작한 추출물은 KM1E70, 수정 10일 후 채취한 바이탈 멜론으로 제작한 추출물은 KM2E70, 수정 20일 후 채취한 바이탈 멜론으로 제작한 추출물은 KM3E70, 수정 30일 후 채취한 바이탈 멜론으로 제작한 추출물은 KM4E70, 수정 40일 후 채취한 바이탈 멜론으로 제작한 추출물은 KM5E70, 수정 50일 후 채취한 바이탈 멜론으로 제작한 추출물은 KM6E70, 수정 60일 후 채취한 바이탈 멜론으로 제작한 추출물은 KM7E70 으로 명명하여 실험군으로 사용하였다. 실험 세포주로 3T3-L1 세포주를 사용하였다. 배양배지(culture medium)로 10% FBS (Welgene사, S001-01), 25mM NaHCO3, 25mM HEPEs가 첨가된 DMEM (Gibco사, 11995-040) 배지를 사용하였고, 분화배지(differentiation medium)로 상기 배양배지에 10μM rosiglitazone (Sigma사, R2408-50MG), 10 μg/ml 인슐린 (Sigma사, I0516-5ML) 및 1μM 덱사메사손 (Sigma사, D4902-10MG)이 첨가된 배지를 사용하였으며, 실험군은 분화배지에서 배양하여 지방세포생성(adipogenesis)을 유도하였다. 수정 1주 후 채취한 바이탈 멜론 추출물은 3T3-L1 세포에 25㎍/ml 및 50㎍/ml로 지방세포생성 유도기간(induction period)동안 처리하고, 그 이후 채취한 바이탈 멜론 추출물은 3T3-L1 세포에 200㎍/ml 및 100㎍/ml로 지방세포생성 유도기간동안 처리하였으며, 3T3-L1 세포의 지방세포생성을 확인하기 위해 oil red O 염색시켜 200배 광학 현미경으로 관찰하여, 그 결과를 도 2A에 나타내었다. 또한, 광학 현미경으로 관찰 후 oil red O를 이소프로파놀(iso-propanol)로 용해시킨 후 OD값을 측정하였으며 그 결과를 도 2B에 나타내었다.
도 2A 및 도 2B에 나타난 바와 같이, 수정 후 7일경에 수확한 바이탈 멜론의 70% 에탄올 추출물의 경우, 25㎍/ml의 낮은 농도로 처리한 군에서도 지방세포생성효과가 현저히 감소하여 우수한 항비만 효과를 확인하였으나, 수정 후 2주경에 수확한 바이탈 멜론의 70% 에탄올 추출물의 경우, 200㎍/ml의 높은 농도로 처리한 군에서도 지방세포생성효과가 거의 감소하지 않음을 확인하였다.
실시예 3. 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)와 바이탈 멜론의 비교
3.1 항비만 효과가 나타나는 시기에 수확한 야생종 참외와 바이탈 멜론의 질량 비교
본 실시예의 바이탈 멜론은 바이탈 멜론 열매로 실시하였다. 실시예 2에서 수정 1주일 후 채취한 바이탈 멜론에서 항비만 효과가 우수한 것으로 확인하였으므로, 수정 1주일 후 채취한 바이탈 멜론과 수정 50일 후 채취한 야생종 참외의 질량을 건조 전과 건조 후로 나누어 비교하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에 나타난 바와 같이, 건조 전 바이탈 멜론의 질량은 39.62g으로, 야생종 참외의 질량은 3.43g으로 나타났으며, 건조 후 바이탈 멜론의 질량은 2.36g으로, 야생종 참외의 질량은 0.19g으로 나타나, 건조 전과 후 모두 바이탈 멜론의 질량이 현저히 높음을 확인하였다.
3.2 야생종 참외와 바이탈 멜론의 cucurbitacin A 및 cucurbitacin B의 채취 시기별 함량 비교
본 실시예의 바이탈 멜론은 바이탈 멜론 열매로 실시하였다. 채취 시기를 달리한 야생종 참외와 바이탈 멜론의 동결 건조한 샘플의 cucurbitacin A와 cucurbitacin B의 함량을 LC-MS/MS를 이용하여 비교하였다. 구체적인 실험방법은 다음과 같다. 실험 샘플로 동결 건조된 100mg의 수정 0일 후 바이탈 멜론, 수정 10일 후 바이탈 멜론, 수정 20일 후 바이탈 멜론, 수정 30일 후 바이탈 멜론, 수정 40일 후 바이탈 멜론, 수정 50일 후 바이탈 멜론, 수정 60일 후 바이탈 멜론, 수정 0일 후 야생종 참외, 수정 10일 후 야생종 참외, 수정 20일 후 야생종 참외, 수정 30일 후 야생종 참외, 수정 40일 후 야생종 참외, 수정 50일 후 야생종 참외, 수정 60일 후 야생종 참외 샘플을 준비하였다. 표준물질로 표준품 cucurbitacin A 및 표준품 cucurbitacin B를 정확히 칭량한 후 HPLC (high performance liquid chromatography)급 에탄올에 녹여 농도가 1mg/ml이 되도록 준비하였다. 쿠커비타신 A에 대한 HPLC 이동상 용매를 0.1% 포름산을 포함하는 3차 증류수로 하여 사용하였고, 쿠커비타신 B에 대한 HPLC 이동상 용매를 0.1% 포름산을 포함하는 메탄올로 하여 사용하였다. 2 mL e-튜브에 동결건조 한 샘플 약 100 mg을 넣고 암모늄 버퍼(ammonium buffer, Sigma-Aldrich, Korea) 100μL와 1.2mL의 디클로로메탄(Dichloromethane, HPLC급, Merch, Germany)을 첨가 후 2분간 볼텍싱하고 10분간 초음파분쇄(ultrasonicate) 추출을 하였다. 그 후, 14,000 rpm으로 5분간 원심분리하여 층 분리하였으며, 유기층을 다른 2mL e-튜브에 800μL를 분리하였다. e-튜브에 분리한 샘플을 건조하였으며 완전히 건조한 다음 메탄올 (Methanol, HPLC 급, Merck, Germany) 150μL을 이용하여 다시 녹여 HPLC-MS에 주입하여 cucurbitacin A 와 cucurbitacin B의 함량을 측정하였다. 본 실시예에서 사용한 장비를 표 1에 나타내었으며, MASS의 최적화 분석조건을 표 2에 나타내었고, MASS 및 HPLC 분석 조건을 표 3에 나타내었으며, 쿠커비타신 A와 쿠커비타신 B의 측정 결과를 도 4에 나타내었다.
[표 1]
Figure pat00001
[표 2]
Figure pat00002
[표 3]
Figure pat00003
도 4에 나타난 바와 같이, 야생종 참외의 cucurbitacin B의 함량은 착과시부터 수정 10일까지 약 40μg/g DW-1(Dry weight,건물중)으로서 유사한 함량이었으나 20일 째에 급격하게 증가하였으며 그 후에는 급격하게 감소하는 경향을 나타내었다. 그러나 바이탈 멜론은 착과시에 cucurbitacin B의 함량이 50 μg/g DW-1으로서 매우 높았으나, 항비만 효과가 우수한 수정 10일 후에는 약 30 μg/g DW-1으로서 착과시보다 감소하였으나 높은 수준을 유지하였고, 그 후에는 급격하게 감소하여 수정 50일 후에는 거의 검출되지 않을 정도로 낮았다. Cucurbitacin A는 야생종 참외와 바이탈 멜론 모두 채취시기에 따른 변화가 거의 없었다.
실시예 4. 바이탈 멜론 추출물의 에탄올 용매 농도 선정
본 실시예의 바이탈 멜론은 바이탈 멜론 열매로 실시하였다. 에탄올 농도에 따른 바이탈 멜론 추출물의 지질 축적 억제효과를 비교하였다. 구체적으로, 실험 세포주로 3T3-L1 세포주를 사용하였다. 배양배지(culture medium)로 10% FBS, 25mM NaHCO3, 25mM HEPEs가 첨가된 DMEM 배지를 사용하였고, 분화배지(differentiation medium)로 상기 배양배지에 10μM rosiglitazone, 10 μg/ml 인슐린 및 1μM 덱사메사손이 첨가된 배지를 사용하였으며, 실험군을 분화배지에 배양하여 지방세포생성(adipogenesis)을 유도하였다. 95%, 70%, 50%, 25% 에탄올 및 물을 추출 용매로 하여 제작한 바이탈 멜론 추출물을 3T3-L1 세포에 지방세포생성 유도기간(induction period)동안 처리하고, 3T3-L1 세포의 지방세포생성을 확인하기 위해 oil red O 염색시켜 200배 광학 현미경으로 관찰하였으며, 그 결과를 도 5A에 나타내었다. 또한, 광학 현미경으로 관찰 후 oil red O를 이소프로파놀(iso-propanol)로 용해시킨 후 OD값을 측정하였으며 그 결과를 도 5B에 나타내었다.
도 5에 나타난 바와 같이, 지질축적율이 최저값(약 60%)으로 수렴하는 바이탈 멜론 추출물의 최소농도는 95% 에탄올 추출물의 경우 1μg/ml, 70% 에탄올 추출물은 0.5μg/ml, 50% 에탄올 추출물은 2μg/ml, 25% 에탄올 추출물은 5μg/ml, 물 추출물은 10μg/ml인 것으로 확인되어, 70% 에탄올 추출물이 가장 낮은 농도에서 지질축적율이 최저로 수렴하는 것을 확인하였다. 따라서 70% 에탄올을 추출용매로 추출한 바이탈 멜론 추출물을 이하 실시예에서 사용하였다.
실시예 5. 바이탈 멜론 추출물의 농도 의존적 항비만 효과 확인
5.1 바이탈 멜론 추출물의 농도 의존적 지방세포생성 억제 효과 확인
본 실시예의 바이탈 멜론은 바이탈 멜론 열매로 실시하였다. 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물의 농도 의존적 지방세포생성 억제효과를 검증하기 위하여 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물 0.1, 0.2 및 0.5μg/ml의 농도로 처리한 세포를 oil red O로 염색한 후 지방 분화정도를 확인하였다. 구체적으로, 실험 세포주로 3T3-L1 세포주를 사용하였다. 배양배지(culture medium)로 10% FBS (Welgene, S001-01), 25mM NaHCO3, 25mM HEPEs가 첨가된 DMEM 배지를 사용하였고, 분화배지(differentiation medium)로 상기 배양배지에 10μM rosiglitazone, 10 μg/ml 인슐린 및 1μM 덱사메사손이 첨가된 배지를 사용하였으며, 실험군을 분화배지에 배양하여 지방세포생성(adipogenesis)을 유도하였다. 수정 7일 후 수확한 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물을 0.1, 0.2 및 0.5μg/ml의 농도로 3T3-L1 세포에 지방세포생성 유도기간(induction period)동안 처리하고, 3T3-L1 세포의 지방세포생성을 확인하기 위해 oil red O 염색시켜 200배 광학 현미경으로 관찰하였으며, 그 결과를 도 6A에 나타내었다. 또한, 광학 현미경으로 관찰 후 oil red O를 이소프로파놀(iso-propanol)로 용해시킨 후 OD값을 측정하였으며 그 결과를 도 6B에 나타내었다.
도 6A와 도 6B에 나타난 바와 같이, 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물이 농도 의존적으로 지방의 분화를 억제시키는 것을 확인하였다.
5.2 바이탈 멜론 추출물의 농도 의존적 글루코스 흡수 억제 효과 확인
본 실시예의 바이탈 멜론은 바이탈 멜론 열매로 실시하였다. 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물의 농도 의존적 글루코스 흡수 억제 효과를 검증하기 위하여, 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물 0.1, 0.2 및 0.5μg/ml의 농도로 처리한 세포의 배지 내 글루코스 농도를 측정하였다. 구체적으로, 실험 세포주로 3T3-L1 세포주를 사용하였다. 배양배지(culture medium)로 10% FBS, 25mM NaHCO3, 25mM HEPEs가 첨가된 DMEM 배지를 사용하였고, 분화배지(differentiation medium)로 상기 배양배지에 10μM rosiglitazone, 10μg/ml 인슐린 및 1μM 덱사메사손이 첨가된 배지를 사용하였으며, 실험군은 분화배지에 8일 간 배양하여 지방세포생성(adipogenesis)을 유도하였다. 수정 7일 후 수확한 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물을 0.1, 0.2 및 0.5μg/ml의 농도로 3T3-L1 세포에 지방세포생성 유도기간(induction period)동안 처리하고, 배양 8일째 배지 내 글루코스 함량을 측정하였으며 그 결과를 도 7에 나타내었다.
도 7에 나타난 바와 같이, 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물의 처리 농도가 높은 군일수록 배지 내 잔존하는 글루코스가 높은 것을 확인하여, 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물이 농도 의존적으로 글루코스의 흡수를 억제하는 것을 확인하였다.
5.3 바이탈 멜론 추출물의 농도 의존적 세포 내 중성지방 감소 효과 확인
본 실시예의 바이탈 멜론은 바이탈 멜론 열매로 실시하였다. 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물의 농도 의존적 세포 내 중성지방 감소 효과를 검증하기 위하여, 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물 0.1, 0.2 및 0.5μg/ml의 농도로 처리한 지방 세포의 세포 내 중성지방(Triglyceride) 농도를 측정하였다. 구체적으로, 실험 세포주로 3T3-L1 세포주를 사용하였다. 배양배지(culture medium)로 10% FBS, 25mM NaHCO3, 25mM HEPEs가 첨가된 DMEM 배지를 사용하였고, 분화배지(differentiation medium)로 상기 배양배지에 10μM rosiglitazone, 10μg/ml 인슐린 및 1μM 덱사메사손이 첨가된 배지를 사용하였으며, 실험군은 분화배지에 8일 간 배양하여 지방세포생성(adipogenesis)을 유도하였다. 수정 7일 후 수확한 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물을 0.1, 0.2 및 0.5μg/ml의 농도로 3T3-L1 세포에 지방세포생성 유도기간(induction period)동안 처리하였다. 배양 8일째에 5% triton X-100(Bioshop, Burlington, Ontario, canada)를 사용하여 중성지방을 추출하고 3T3-L1 세포 내 중성지방의 함량(㎍/well)을 상업적인 TG 키트(아산 약품, 서울, 대한민국)을 사용한 효소분석법으로 측정하였으며, 그 결과를 도 8에 나타내었다.
도 8에 나타난 바와 같이, 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물의 처리 농도가 높은 군일수록 3T3-L1 세포 내 중성지방의 함량이 감소하는 것을 확인하여, 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물이 농도 의존적으로 세포 내 중성 지방의 함량을 감소시키는 것을 확인하였다.
5.4 바이탈 멜론 추출물의 농도 의존적 지방세포분화 관련 전사인자 PPARγ 발현 억제 효과
본 실시예의 바이탈 멜론은 바이탈 멜론 열매로 실시하였다. 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물의 농도 의존적 지방세포분화 관련 특이지표단백질이자 전사인자인 PPARγ의 발현 억제 효과를 검증하기 위하여, 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물 0.1, 0.2 및 0.5μg/ml의 농도로 처리한 지방 세포의 PPARγ의 발현을 측정하였다. 구체적으로, 실험 세포주로 3T3-L1 세포주를 사용하였다. 배양배지(culture medium)로 10% FBS, 25mM NaHCO3, 25mM HEPEs가 첨가된 DMEM 배지를 사용하였고, 분화배지(differentiation medium)로 상기 배양배지에 10μM rosiglitazone, 10μg/ml 인슐린 및 1μM 덱사메사손이 첨가된 배지를 사용하였으며, 실험군은 분화배지에 8일 간 배양하여 지방세포생성(adipogenesis)을 유도하였다. 수정 7일 후 수확한 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물을 0.1, 0.2 및 0.5μg/ml의 농도로 3T3-L1 세포에 지방세포생성 유도기간(induction period)동안 처리하고, 배양 1일째와 8일째, 항 PPAR-γ 항체(Santa cruz사, Sc-271392) 및 항 α-tubulin 항체(Santa cruz사, Sc-23948)를 이용한 웨스턴 블롯으로 지방세포로의 분화 특이 지표 단백질이자 전사인자인 PPAR-γ의 발현을 측정하였다. 배양 1일째 결과를 도 9A에 나타내었고 배양 8일째 결과를 도9B에 나타내었다.
도 9A 및 도 9B에 나타난 바와 같이, 배양 1일째와 8일째 모두 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물의 처리 농도가 높은 군일수록 PPARγ의 발현이 감소하는 것을 확인하여, 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물이 농도 의존적으로 지방세포분화 관련 전사인자의 발현을 감소시키는 것을 확인하였다.
5.5 바이탈 멜론 추출물의 농도 의존적 지방세포분화 관련 단백질의 발현 억제 효과
본 실시예의 바이탈 멜론은 바이탈 멜론 열매로 실시하였다. 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물의 농도 의존적 지방세포분화 관련 단백질 발현 억제 효과를 검증하기 위하여, 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물 0.1, 0.2 및 0.5μg/ml의 농도로 처리한 지방 세포의 HMGCR, CD36, A-FABP, FAS, Glut4 및 LPL의 발현을 측정하였다. 구체적으로, 실험 세포주로 3T3-L1 세포주를 사용하였다. 배양배지(culture medium)로 10% FBS, 25mM NaHCO3, 25mM HEPEs가 첨가된 DMEM 배지를 사용하였고, 분화배지(differentiation medium)로 상기 배양배지에 10μM rosiglitazone, 10μg/ml 인슐린 및 1μM 덱사메사손이 첨가된 배지를 사용하였으며, 실험군은 분화배지에 8일 간 배양하여 지방세포생성(adipogenesis)을 유도하였다. 수정 7일 후 수확한 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물을 0.1, 0.2 및 0.5μg/ml의 농도로 3T3-L1 세포에 지방세포생성 유도기간(induction period)동안 처리하고, 배양 8일째, 웨스턴 블롯으로 HMGCR, CD36, A-FABP, FAS, Glut4 및 LPL의 발현을 측정하였으며, 웨스턴 블롯에 사용한 항체를 표 4에 나타내었고, 측정 결과를 도 10에 나타내었다.
[표 4]
Figure pat00004
도 10에 나타난 바와 같이, 배양 8일째 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물의 처리 농도가 높은 군일수록 HMGCR, CD36, A-FABP, FAS, Glut4 및 LPL의 발현이 모두 감소하는 것을 확인하여, 바이탈 멜론 70% 에탄올 추출물이 농도 의존적으로 지방세포분화 관련 단백질의 발현을 감소시키는 것을 확인하였다.
이하, 본 발명의 항비만용 조성물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명을 한정하고자 함이 아니고 단지 이를 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1. 산제의 제조
본 발명의 바이탈 멜론 추출물 100 ㎎
유당 1 g
상기의 성분을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.
제제예 2. 정제의 제조
본 발명의 바이탈 멜론 추출물 100 ㎎
옥수수전분 100 ㎎
유 당 100 ㎎
스테아린산 마그네슘 2 ㎎
상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.
제제예 3. 캡슐제의 제조
본 발명의 바이탈 멜론 추출물 100 ㎎
옥수수전분 100 ㎎
유 당 100 ㎎
스테아린산 마그네슘 2 ㎎
상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.
제제예 4. 환의 제조
본 발명의 바이탈 멜론 추출물 100 ㎎
유당 1.5 g
글리세린 1 g
자일리톨 0.5 g
상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 방법에 따라 1환 당 4 g이 되도록 제조하였다.
제제예 5. 과립의 제조
본 발명의 바이탈 멜론 추출물 100 ㎎
대두추출물 50 ㎎
포도당 200 ㎎
전분 600 ㎎
상기의 성분을 혼합한 후, 30% 에탄올 100 ㎎을 첨가하여 섭씨 60 ℃에서 건조하여 과립을 형성한 후 포에 충진하였다.
제제예 6. 정제형 건강기능식품
옥타코사놀분말 15중량%, 유당가수분해물분말 15중량%, 분리대두단백분말 15중량%, 키토올리고당 15중량% 효모추출물분말 10중량%, 비타민미네랄혼합제재 10중량%, 스테아린산 마그네슘 4.6중량%, 이산화티타늄 0.2 중량%, 및 글리세린지방산에스테르 0.2중량%와 본 발명의 바이탈 멜론 추출물 20중량%를 배합하여 통상의 방법으로 정제형 건강기능식품을 제조한다.
제제예 7. 건강 음료
꿀 5중량%, 과당 3중량%, 염산리보플라빈나트륨 0.0001중량%, 염산피리독신 0.0001중량%, 물 86.9998중량% 및 본 발명의 바이탈 멜론 추출물 5중량%를 배합하여 통상의 방법으로 건강 음료를 제조한다.

Claims (10)

  1. 야생종 참외(Cucumis melo var. makuwa Makino)와 재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)을 교잡한 1세대 종자인 바이탈 멜론.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바이탈 멜론은 착과시 쿠커비타신(cucurbitacin) B의 함량이 30 μg/g DW-1(Dry weight,건물중) 내지 60 μg/g DW-1인 것을 특징으로 하는 바이탈 멜론.
  3. 야생종 참외(Cucumis melo var.makuwa Makino)를 모본으로 하고, 재배 멜론(Cucumis melo var. reticulatus)을 부본으로 하여 개화기에 인공수분을 시켜 얻어진 교잡 1세대 종자로써 하기 (1) 내지 (22)의 식물학적 특성을 가지는 바이탈 멜론.
    (1) 식물체는 덩굴성으로 원줄기의 길이는 길다.
    (2) 잎몸의 녹색 정도는 중간 정도이다.
    (3) 잎몸 엽절의 발생은 약하다.
    (4) 잎자루 길이는 중간이다.
    (5) 성표현은 웅성양성동주이다.
    (6) 암꽃은 마디마다 달린다.
    (7) 어린과실의 과피색은 옅은 녹색이다.
    (8) 과실 길이는 짧다.
    (9) 과실 너비는 아주 짧다.
    (10) 과실은 중간 타원형이다.
    (11) 과실 표면의 주름은 없다.
    (12) 과실의 코르크는 형성되지 않는다.
    (13) 성숙기 이후 과피색의 변화속도는 느리다.
    (14) 과실의 종단 시 과육이 차지하는 너비는 좁다.
    (15) 과육의 주된 색은 백색이다
    (16) 과육의 경도는 무르다.
    (17) 종자의 길이는 짧다.
    (18) 종자의 너비는 매우 짧다.
    (19) 종자의 색은 크림 빛 황색이다.
    (20) 수꽃 개화기는 늦다.
    (21) 암꽃 개화기는 빠르다.
    (22) 과실의 저장성은 길다.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 바이탈 멜론의 추출물을 포함하는 항비만용 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 바이탈 멜론은 수정 후 약 2주 이내에 수확한 것을 특징으로 하는, 항비만용 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 바이탈 멜론은 질량이 30g 내지 50g인 것을 특징으로 하는, 항비만용 조성물.
  7. 제4항에 있어서, 상기 바이탈 멜론 추출물은 C1-C4 알코올을 용매로 추출한 것을 특징으로 하는 항비만용 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 C1-C4 알코올은 50% 내지 95% (v/v) 에탄올인 것을 특징으로 하는 항비만용 조성물.
  9. 제4항의 항비만용 조성물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  10. 제4항의 항비만용 조성물을 포함하는 비만 예방 또는 개선용 건강기능식품.
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