KR20210038099A - 귀뚜라미 추출물을 포함하는 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents

귀뚜라미 추출물을 포함하는 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 출원은 귀뚜라미 추출물, 특히 쌍별 귀뚜라미의 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물에 관한 것으로, 귀뚜라미 추출물이 나타내는 조골세포의 분화를 촉진하는 효과에 따라 상기 조성물을 골질환의 예방, 개선 또는 치료 용도나 조골세포 분화 촉진 용도로 이용할 수 있다.

Description

귀뚜라미 추출물을 포함하는 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물{Composition for preventing, improving or treating bone disease comprising cricket extracts}
본 출원은 귀뚜라미 추출물을 포함하는 조성물에 관한 것이다.
동물에서 기계적 지지, 주요 장기의 보호, 칼슘과 같은 미네랄의 저장 등 다양한 기능을 하는 '골(bone)'은, 이의 양(bone mass)이 생체 내에서 적절한 수준 이상으로 유지되어야 하는 특징이 있는데, 이는 골 형성에 관여하는 조골세포(osteoblast)와 골 흡수에 관여하는 파골세포(osteoclast)의 균형에 따라 조절된다. 상기와 같은 조골세포와 파골세포 사이의 균형이 무너져 정상적인 경우와 비교할 때 골의 양이 병적으로 감소될 경우 다양한 골질환이 발생할 수 있다. 고령화 사회가 진행되면서 골다공증(osteoporosis)을 포함한 다양한 골질환이 사회적 문제로 대두되고 있으며, 골질환을 앓는 고령의 환자는 골질환에 의한 골 건강의 손상으로 인해 골절 등이 발생하기 쉽고 이에 따라 많은 사회적 지출이 유발되고 있다.
상기와 같은 골질환은 조골세포의 분화를 촉진하여 골 형성을 유도하거나, 파골세포를 억제함으로써 골 흡수를 저해하여 개선 또는 치료 효과를 기대할 수 있다. 하지만, 현재까지 골질환의 치료에 주로 이용되는 약제의 경우, 대부분 골 흡수를 저해하는 기능을 하는 것이므로, 이미 진행된 골 소실을 완전하게 회복할 수 없어 궁극적이고 근본적으로 골질환을 예방하거나 치료할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 임상에서 많이 사용되는 대부분의 골질환 치료 약제는 부작용이 있는 것으로 알려져 있는바, 천연 물질 유래의 약제 개발을 통한 골질환의 예방, 개선 및 치료의 시도가 필요하다.
한편, 미래 식량으로 제안되고 있는 식용 곤충 중, 쌍별 귀뚜라미(Gryllus bimaculatus)는 양질의 영양 성분을 함유하는 것으로 알려져 있고, 국내에 식품 원료로 등록되어 있는 곤충이다. 이에, 귀뚜라미를 섭취의 용도나 식품 소재로 이용하고자 하는 시도가 있었으며, 귀뚜라미를 섭취했을 때의 기능적인 효과를 이용하고자 하는 시도가 있었다. 이와 관련하여, 쌍별 귀뚜라미에 함유된 영양 성분의 종류 및 함량에 대한 연구(한국 공개특허공보 제2016-0134939호)나, 발모 촉진, 탈모예방 등의 기능성 소재로 쌍별 귀뚜라미를 이용하고자 하는 연구(한국 등록특허공보 제1,702,851호) 결과가 있으나, 귀뚜라미를 골질환과 관련하여 이용하고자 하는 시도는 미흡한 실정이다. 특히 귀뚜라미가 골질환의 개선에 어떠한 도움을 줄 수 있는지에 대한 효능을 직접적으로 연구한 결과는 전무하다. 이에, 본 발명의 발명자는 귀뚜라미의 추출물이 나타내는 조골세포에 대한 효능을 실험으로 확인하여, 골질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 용도로 귀뚜라미를 이용할 수 있음을 새롭게 확인하였다.
본 출원은 골다공증, 골감소증 등의 골질환을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 용도로 이용될 수 있으며, 특히 조골세포의 분화를 촉진함으로써 골질환을 예방, 개선 또는 치료하는 용도로 이용될 수 있는 조성물을 제공하고자 한다. 또한, 고함량의 단백질을 비롯하여 다양한 영양 성분을 제공할 수 있으면서, 동시에 조골세포의 분화를 촉진하여 골 건강을 개선할 수 있는 효능이 있는 조골세포 분화 촉진용 조성물 및 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 출원의 일 측면은 귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는, 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다.
또한, 본 출원의 다른 측면은 귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는, 조골세포 분화 촉진용 조성물을 제공한다.
또한, 본 출원의 또 다른 측면은 귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는, 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 출원에서는 귀뚜라미 추출물을 이용함으로써, 조골세포의 분화를 촉진하고 조골세포의 세포 생존율을 높일 수 있음을 새롭게 확인하였는바, 이에 따른 본 발명의 조골세포 수 증가 및 조골세포 활성 증가 효과를 통해 골의 형성을 촉진하거나 이미 소실되었던 골 성분을 다시 회복시킬 수 있는 장점이 있다. 따라서, 골 형성의 감소에 기인하는 다양한 골질환에 대하여, 상기와 같은 효과가 있는 귀뚜라미의 추출물을 이용하는 경우 조골세포의 분화 및 활성 증가를 통해 상기 질환을 예방하거나 개선할 수 있는 효과가 있다. 나아가, 귀뚜라미 추출물에는 고함량의 단백질을 비롯하여 탄수화물, 지방 등 양질의 영양 성분이 함유되어 있으므로 이를 섭취하였을 때 영양 측면에서의 장점 역시 기대할 수 있다.
다만, 본 출원의 효과는 상기에서 언급한 효과로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 출원의 조성물 및 식품에 포함되는 귀뚜라미 추출물을 제조하기 위한 과정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 MC3T3-E1 세포에 쌍별 귀뚜라미 추출물을 농도 별(62.5 ppm, 125 ppm, 250 ppm)로 처리하고, Alkaline phosphate kit를 이용해 ALP(alkaline phosphate)의 활성을 확인한 결과이다. C는 귀뚜라미 추출물을 처리하지 않고 분화 유도 배지만을 처리한 대조구의 결과를 의미한다.
도 3은 MC3T3-E1 세포에 쌍별 귀뚜라미 추출물을 농도 별(63 ppm, 125 ppm, 250 ppm)로 처리하고 세포 생존율을 측정하여 비교한 그래프이다. CON은 귀뚜라미 추출물을 처리하지 않은 세포의 생존율을 의미한다.
이하, 본 출원을 구체적으로 설명한다.
본 출원은 귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는, 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다.
본 출원의 "귀뚜라미 추출물"은 식용으로 섭취될 수 있는 메뚜기목 귀뚜라미과의 곤충으로부터 추출하여 얻어지는 물질로, 귀뚜라미 안의 성분을 포함하는 물질이라면 이의 추출 방법, 추출된 성분 또는 추출물의 형태를 불문하고, 모두 포함한다.
상기 귀뚜라미 추출물은 액상, 겔, 또는 분말 등 제한 없는 모든 형태를 포함할 수 있다.
상기 귀뚜라미 추출물의 귀뚜라미는 쌍별 귀뚜라미(쌍별이, Gryllus bimaculatus)일 수 있다.
상기 귀뚜라미 추출물의 추출방법은 제한 없이 이용될 수 있으며 용매를 이용한 추출일 수 있다.
상기 용매는 탄소수 1 내지 5의 알코올, 아세톤, 아세토니트릴, 에틸아세테이트, 클로로포름, 디클로로메탄, 에틸에테르, 크실렌 및 헥산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 유기용매, 물 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 탄소수 1 내지 5의 알코올은 탄소수 1 내지 4, 탄소수 1 내지 3, 탄소수 2 내지 5, 탄소수 2 내지 4, 탄소수 2 내지 3, 또는 탄소수 1 내지 2의 알코올일 수 있으며, 예컨대, 에탄올일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 에탄올은 식용 에탄올일 수 있으며, 상기 에탄올을 용매로 하여 추출할 경우 상업적으로 널리 사용되는 주정(酒精)을 이용할 수 있다.
상기 용매는 귀뚜라미 100 중량부에 대하여, 100 중량부, 120 중량부, 150 중량부, 170 중량부, 200 중량부, 250 중량부, 300 중량부, 350 중량부, 400 중량부, 450 중량부, 500 중량부, 550 중량부, 600 중량부, 650 중량부, 700 중량부, 750 중량부, 800 중량부, 850 중량부 및 900 중량부로부터 선택된 하나의 하한선 및/또는 9,900 중량부, 9,800 중량부, 9,700 중량부, 9,500 중량부, 9,300 중량부, 9,000 중량부, 8,800 중량부, 8,500 중량부, 8,000 중량부, 7,500 중량부, 7,000 중량부, 6,500 중량부, 6,000 중량부, 5,500 중량부, 5,000 중량부, 4,500 중량부, 4,000 중량부, 3,500 중량부, 3,000 중량부, 2,500 중량부, 2,000 중량부, 1,500 중량부, 1,300 중량부, 1,200 중량부, 1,100 중량부, 1,000 중량부 및 900 중량부로부터 선택된 하나의 상한선으로 구성된 범위의 양만큼 첨가할 수 있다. 일례로, 귀뚜라미 100 중량부에 대하여, 100 내지 9,900 중량부, 150 내지 9,000 중량부, 200 내지 8,000 중량부, 300 내지 7,500 중량부, 350 내지 7,000 중량부, 400 내지 9,900 중량부, 400 내지 9,000 중량부, 400 내지 7,000 중량부, 400 내지 5,000 중량부, 400 내지 2,500 중량부, 400 내지 2,000 중량부, 400 내지 1,500 중량부, 400 내지 1,000 중량부, 400 내지 900 중량부, 450 내지 9,900 중량부, 450 내지 9,000 중량부, 450 내지 8,500 중량부, 450 내지 7,000 중량부, 450 내지 5,000 중량부, 450 내지 2,500 중량부, 450 내지 2,000 중량부, 450 내지 1,500 중량부, 450 내지 1,300 중량부, 450 내지 1,100 중량부, 450 내지 1,000 중량부, 450 내지 900 중량부, 500 내지 9,900 중량부, 500 내지 9,000 중량부, 500 내지 8,500 중량부, 500 내지 7,000 중량부, 500 내지 5,000 중량부, 500 내지 2,500 중량부, 500 내지 2,000 중량부, 500 내지 1,500 중량부, 500 내지 1,300 중량부, 500 내지 1,100 중량부, 500 내지 1,000 중량부 또는 600 내지 1,000 중량부로 용매를 첨가하여 추출할 수 있다.
상기 범위의 양만큼 용매를 첨가하여 추출된 귀뚜라미 추출물은, 유효성분이 충분한 양으로 추출되어 포함되므로 조골세포의 분화 촉진 및 조골세포의 세포 생존율을 증가시키는 효능이 충분히 발휘될 수 있으면서도, 추출 과정의 경제성 및 효율성이 지나치게 감소되지 않는 장점이 있다.
또한, 상기 귀뚜라미 추출물은 추출 후 여과, 농축 및/또는 건조되어 제조된 것일 수 있다.
상기 여과는 추출물로부터 부유하는 고체 입자를 제거하여 침전물을 제외한 수용성의 상등액만을 얻는 것으로, 면, 나일론 등의 필터, 예컨대 0.2 ㎛ 내지 5 ㎛의 필터를 이용하여 입자를 걸러내거나 냉동여과법, 원심분리법 등을 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 농축은 추출물의 고형분 농도를 높이는 것으로 이를 통해 얻어진 추출물의 농축물은 식품 소재로 이용하기에 더 용이한 특징이 있다. 상기 농축은 진공농축, 판형농축, 박막농축 등에 의해 농축된 것일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 예컨대 공지의 농축기를 이용하여 40 ℃ 내지 60 ℃의 온도에서 수행할 수 있다.
본 출원의 brix는 용액(물) 100g에 들어있는 고형분의 양을 당류(설탕) 기준의 g수로 표현한 것으로, brix%, bx 등과 혼용되어 사용될 수 있다. 상기 brix는 공지된 방법으로 측정된 것일 수 있으며, 15 ℃내지 35 ℃등의 상온에서 측정된 것일 수 있다.
상기 농축은 귀뚜라미 추출물의 농도가 5 brix, 7 brix, 10 brix, 15 brix, 20 brix, 25 brix, 30 brix, 35 brix, 40 brix, 45 brix 및 50 brix로부터 선택된 하나의 하한선 및/또는 80 brix, 78 brix, 75 brix, 70 brix, 65 brix, 60 brix, 55 brix 및 50 brix로부터 선택된 하나의 상한선으로 구성된 범위가 되도록 농축하는 것일 수 있다. 일례로, 상기 귀뚜라미 추출물의 농도는 5 내지 80 brix, 10 내지 75 brix, 10 내지 65 brix, 10 내지 60 brix, 10 내지 55 brix, 10 내지 50 brix, 15 내지 70 brix, 15 내지 60 brix, 15 내지 55 brix, 15 내지 50 brix, 20 내지 60 brix, 20 내지 55 brix, 20 내지 50 brix, 25 내지 50 brix, 30 내지 50 brix, 35 내지 50 brix, 또는 40 내지 50 brix일 수 있다. 상기 농축물의 귀뚜라미 추출물 농도 범위 내에서는 귀뚜라미 추출물에 함유된 유효성분이 충분이 포함되면서도 농축 공정의 경제성이 감소하지 않는 장점이 있다.
상기 건조는 동결건조, 진공건조, 열풍건조, 분무건조, 감압건조, 분무건조, 포말건조, 고주파건조, 적외선건조 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 귀뚜라미 추출물은 추출 전 귀뚜라미를 절식, 건조 및/또는 분쇄한 것일 수 있다.
상기 귀뚜라미의 절식은 귀뚜라미의 내장에 잔존하는 잔여 사료 및/또는 배설물을 배출시키기 위한 것으로, 절식 기간은 1시간, 2시간, 5시간, 7시간, 10시간, 12시간, 15시간, 17시간, 20시간, 22시간, 23시간, 24시간, 25시간, 27시간 및 30시간으로부터 선택된 하나의 하한선 및/또는 72시간, 70시간, 68시간, 65시간, 63시간, 60시간, 58시간, 55시간, 50시간, 45시간, 40시간, 36시간, 35시간 및 30시간으로부터 선택된 하나의 상한선으로 구성된 범위일 수 있다. 일례로, 1 내지 72시간, 2 내지 65시간, 5 내지 55시간, 7 내지 45시간, 10 내지 40시간, 12 내지 36시간, 15 내지 36시간, 20 내지 36시간, 22 내지 36시간, 23 내지 35시간 또는 24 내지 30시간일 수 있다. 귀뚜라미를 절식시킨 이후에 추출물을 수득하는 경우 잔여 사료 및 배설물에 의해 발생될 수 있는 강한 이미 및 이취를 감소시켜 절식시켜 추출한 귀뚜라미 추출물을 포함하는 조성물을 섭취하였을 때의 관능 측면에서의 거부감을 감소시키고 기호도를 높일 수 있는 장점이 있으며, 상기 절식 기간에 따라 절식시킨 귀뚜라미를 이용하는 경우 귀뚜라미의 생육을 지나치게 저하시키지 않으면서도 잔여 사료 및 배설물을 충분히 배출시킬 수 있다. 상기 귀뚜라미가 밀가루, 밀겨 등의 곡물 식이로 생육된 것일 경우 귀뚜라미 추출물을 포함하는 조성물의 이미 및 이취를 더욱 낮출 수 있다.
상기 건조는 귀뚜라미를 60 ℃내지 90 ℃의 온도 조건에서 건조하는 것일 수 있다. 상기 건조는 귀뚜라미 내 수분 함량을 귀뚜라미 100중량% 기준 70중량% 이하가 될 때까지 수행하거나, 24시간 이상 건조하는 것일 수 있다. 상기와 같이 건조된 귀뚜라미를 이용하여 추출하는 경우, 귀뚜라미의 분쇄가 더 용이해지고 추출 효율 역시 증가되는 장점이 있다. 상기 건조 온도 범위에서 건조를 수행하는 경우, 귀뚜라미의 수분이 충분히 제거되어 건조될 수 있으면서도 부패의 가능성은 적으며, 고온에 의해 발생할 수 있는 마이얄 반응이나 탄화물의 발생 가능성을 감소시킬 수 있다. 분쇄된 귀뚜라미를 대상으로 추출물을 추출하는 경우, 상기 분쇄된 귀뚜라미는, 귀뚜라미를 부위 별로 절단하여 분해하거나 별도의 절단 없이 귀뚜라미의 모든 부위를 분쇄한 것일 수 있으며, 분쇄된 귀뚜라미를 이용하여 추출하는 경우 추출 효율이 높아져 추출물에 함유된 유효성분의 함량이 증가될 수 있다.
상기 귀뚜라미 추출물은 탄수화물, 단백질, 지방, 나트륨, 및/또는 식이섬유 등을 함유할 수 있다.
상기 탄수화물은 귀뚜라미 추출물 고형분 100 중량부 기준, 5 중량부, 7 중량부, 10 중량부, 12 중량부, 12.5 중량부 및 12.7 중량부로부터 선택된 하나의 하한선 및/또는 20 중량부, 18 중량부, 16 중량부, 14 중량부, 13 중량부 및 12.6 중량부로부터 선택된 하나의 상한선으로 구성된 범위의 함량으로 함유될 수 있다. 일례로, 귀뚜라미 추출물 고형분 100 중량부 기준, 5 중량부 내지 20 중량부, 7 중량부 내지 18 중량부, 10 중량부 내지 16 중량부, 12 중량부 내지 14 중량부, 12.5 중량부 내지 13 중량부 또는 12.6 중량부 내지 13 중량부의 함량으로 함유될 수 있다.
상기 탄수화물은 당류를 포함할 수 있다. 상기 당류는 귀뚜라미 추출물 고형분 100중량부 기준, 1 중량부, 1.5 중량부, 2 중량부, 2.5 중량부, 3 중량부 및 3.1 중량부로부터 선택된 하나의 하한선 및/또는 7 중량부, 6 중량부, 5 중량부, 4 중량부, 3.5 중량부 또는 3.2 중량부로부터 선택된 하나의 상한선으로 구성된 범위의 함량으로 함유될 수 있다. 일례로, 귀뚜라미 추출물 고형분 100 중량부 기준, 1 중량부 내지 7 중량부, 1.5 중량부 내지 6 중량부, 2 중량부 내지 4 중량부, 2.5 중량부 내지 3.5 중량부, 2.5 중량부 내지 3.2 중량부 또는 3 중량부 내지 3.2 중량부의 함량으로 함유될 수 있다.
상기 단백질은 귀뚜라미 추출물 고형분 100 중량부 기준, 40 중량부, 42 중량부, 45 중량부, 47 중량부, 50 중량부 및 51.2 중량부로부터 선택된 하나의 하한선 및/또는 60 중량부, 58 중량부, 55 중량부, 53 중량부, 52 중량부 또는 51.4 중량부로부터 선택된 하나의 상한선으로 구성된 범위의 함량으로 함유될 수 있다. 일례로, 귀뚜라미 추출물 고형분 100 중량부 기준, 40 중량부 내지 60 중량부, 42 중량부 내지 58 중량부, 47 중량부 내지 55 중량부, 50 중량부 내지 53 중량부, 51.2 중량부 내지 52 중량부 또는 50 중량부 내지 51.4 중량부의 함량으로 함유될 수 있다.
상기 지방은 귀뚜라미 추출물 고형분 100 중량부 기준, 15 중량부, 17 중량부, 20 중량부, 22 중량부, 23 중량부 및 23.3 중량부로부터 선택된 하나의 하한선 및/또는 30 중량부, 27 중량부, 26 중량부, 25 중량부, 24 중량부 및 23.5 중량부로부터 선택된 하나의 상한선으로 구성된 범위의 함량으로 함유될 수 있다. 일례로, 귀뚜라미 추출물 고형분 100 중량부 기준, 15 중량부 내지 30 중량부, 17 중량부 내지 27 중량부, 20 중량부 내지 25 중량부, 22 중량부 내지 24 중량부, 23 중량부 내지 23.5 중량부 또는 23.3 중량부 내지 24 중량부의 함량으로 함유될 수 있다.
상기 지방은 포화지방, 트랜스지방, 콜레스테롤 등을 포함할 수 있다.
상기 포화지방은 귀뚜라미 추출물 고형분 100 중량부 기준, 5 중량부, 6 중량부, 7 중량부, 8 중량부, 8.5 중량부 및 8.7 중량부로부터 선택된 하나의 하한선 및/또는 12 중량부, 11 중량부, 10 중량부, 9.5 중량부, 9 중량부 및 8.9 중량부로부터 선택된 하나의 상한선으로 구성된 범위의 함량으로 함유될 수 있다. 일례로, 5 중량부 내지 12 중량부, 6 중량부 내지 10 중량부, 7 중량부 내지 9.5 중량부, 8 중량부 내지 9.5 중량부, 8.7 중량부 내지 9 중량부 또는 8.5 중량부 내지 8.9 중량부의 함량으로 함유될 수 있다.
상기 트랜스지방은 귀뚜라미 추출물 고형분 100 중량부 기준, 0.1 중량부, 0.2 중량부, 0.3 중량부, 0.4 중량부 및 0.45 중량부로부터 선택된 하나의 하한선 및/또는 1 중량부, 0.8 중량부, 0.7 중량부, 0.6 중량부 및 0.54 중량부로부터 선택된 하나의 상한선으로 구성된 범위의 함량으로 함유될 수 있다. 일례로, 0.1 중량부 내지 1 중량부, 0.2 중량부 내지 0.8 중량부, 0.3 중량부 내지 0.7 중량부, 0.4 중량부 내지 0.6 중량부, 0.45 중량부 내지 0.6 중량부 또는 0.4 중량부 내지 0.54 중량부의 함량으로 함유될 수 있다.
상기 콜레스테롤은 귀뚜라미 추출물 고형분 100 중량부 기준, 0.02 중량부, 0.05 중량부, 0.07 중량부, 0.09 중량부 또는 0.095 중량부로부터 선택된 하나의 하한선 및/또는 0.2 중량부, 0.18 중량부, 0.15 중량부, 0.12 중량부 또는 0.11 중량부로부터 선택된 하나의 상한선으로 구성된 범위의 함량으로 함유될 수 있다. 일례로, 0.02 중량부 내지 0.2 중량부, 0.07 중량부 내지 0.15 중량부, 0.09 중량부 내지 0.12 중량부, 0.09 중량부 내지 0.095 중량부 또는 0.11 중량부 내지 0.12 중량부의 함량으로 함유될 수 있다.
상기 귀뚜라미 추출물 내 나이아신의 함량은 귀뚜라미 추출물 고형분 100 중량부 기준 1 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 나이아신의 함량은 고형분 100 중량부 기준 0.8 중량부 이하, 0.6 중량부 이하, 0.5 중량부 이하, 0.4 중량부 이하, 0.3 중량부 이하, 0.2 중량부 이하, 0.1 중량부 이하, 0.05 중량부 이하, 0.01 중량부 이하, 또는 0 중량부일 수 있다. 상기 0 중량부는 귀뚜라미 추출물 내에 나이아신이 함유되지 않는 것 또는 나이아신이 통상의 검출/측정 방법을 통해 검출/측정되지 않는 함량으로 함유되는 것을 포함한다. 귀뚜라미 추출물 내 나이아신의 함량이 상기와 같을 경우, 귀뚜라미 추출물 또는 상기 귀뚜라미 추출물을 포함하는 조성물 내에서 나이아신이 유효성분으로 기능하거나 작용할 수 없을 수 있다.
상기 나이아신(niacin)은 니코틴산 또는 비타민 B3라고도 불리는 수용성 비타민의 일종이다.
본 출원의 "골질환"은 골다공증(osteoporosis), 골감소증(osteopenia), 골위축(bone atrophy), 골연화증(osteomalacia), 골관절염(osteoarthritis) 및 치주질환(periodontal disease)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있으나, 조골세포의 수, 조골세포의 활성의 감소 또는 골 형성의 감소로 인해 발생하거나 진행될 수 있는 골질환이라면 제한하지 않고 포함될 수 있다.
본 출원의 "예방"은 질환 또는 장애에 걸릴 위험을 감소시키는 것을 의미하며, 질환에 노출되거나 질환에 걸리기는 쉽지만 아직 질환에 걸리거나 질환의 증후를 나타내지 않는 대상에서 질병의 1종 이상의 임상적 증후가 진행되지 않도록 하여 질환의 발병을 억제하거나 지연시키는 모든 행위를 의미한다. 상기 골질환의 예방은 관절 또는 골 건강 유지일 수 있다.
본 출원의 "개선"은 질환 또는 장애의 증세가 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미한다. 상기 골질환의 예방은 관절 또는 골 건강의 호전일 수 있다.
본 출원의 "치료"는 질환 또는 장애를 경감시키는 것을 의미하며, 질환 또는 이의 1종 이상의 임상적 증후의 진행을 저지 또는 감소시켜 질환의 증세를 호전시키거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다.
본 출원의 조성물은 쥐, 마우스, 가축, 사람 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 상기 '투여'는 조성물을 대상의 시스템 내로 또는 대상 내 또는 위의 특정한 영역에 전달하는 방법을 포함한다. 투여는 예를 들면, 장내로, 비경구적으로, 정맥 내로, 근육 내로, 피하로, 피내로, 비강 내로, 경구로, 경피적으로, 자궁내 경막, 뇌혈관내(intracerebroventricular) 또는 점막으로 투여될 수 있다. 또한, 국소적으로 또는 전신적으로 투여될 수 있다.
상기 조성물은 동일 또는 유사한 기능을 나타내는 유효성분 1종 이상과 함께 투여될 수 있다. 투여를 위해서는 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 추가로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함할 수 있다. 상기 '허용 가능한'의 의미는 유효성분의 활성을 억제하지 않으면서 적용(처방) 대상이 적응 가능한 이상의 독성을 지니지 않는다는 의미이다. 상기 '담체'는 세포 또는 조직 내로의 화합물의 부가를 용이하게 하는 화합물로 정의된다. 상기 조성물은 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기내에 내입시켜 제조될 수 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다. 또한, 상기 조성물이 포함하는 상기 유효성분은 콜로이드 현탁액, 분말, 식염수, 지질, 리포좀, 미소구체(microspheres), 또는 나노 구형입자와 같은 담체에 운반될 수 있다. 이들은 운반 수단과 복합체를 형성하거나 관련될 수 있고, 지질, 리포좀, 미세입자, 금, 나노입자, 폴리머, 축합 반응제, 다당류, 폴리아미노산, 덴드리머, 사포닌, 흡착 증진 물질 또는 지방산과 같은 당업계에 공지된 운반 시스템을 사용하여 생체 내 운반될 수 있다. 이 외에도, 상기 담체는 제제시 통상적으로 이용되는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아, 고무, 인산칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세 결정성 셀룰로스, 폴리비닐 피로리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필 히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 상기 담체는 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로스 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 이용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다.
또한, 본 출원의 조성물을 식품에 사용할 경우, 상기 조성물에 포함되는 유효성분(귀뚜라미 추출물)을 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 상기 조성물은 상기 유효성분을 포함하는 것 외에 특별한 제한없이 다른 성분들을 필수 성분으로서 포함할 수 있다. 예를 들면, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 포함할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당 알코올일 수 있다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어, 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등)) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 통상의 기술자의 선택에 의해 적절하게 결정될 수 있다. 상기 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 증진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 포함할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제의 비율 또한 통상의 기술자에 의해 적절히 선택될 수 있다.
본 출원의 조성물을 약학적으로 사용할 경우, 실제 임상 투여시에 경구 및 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 생약 추출물 또는 생약 발효물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 상기 산제는 본 출원의 유효성분과 유당, 전분, 미결정셀룰로오스 등 약학적으로 허용가능한 적당한 담체를 단순 혼합함으로써 제조될 수 있다. 과립제는 본 출원의 상기 유효성분, 약학적으로 허용 가능한 적당한 담체 및 폴리비닐피롤리돈, 히드록시프로필셀룰로오스 등의 약학적으로 허용 가능한 적당한 결합제를 혼합한 후, 물, 에탄올, 이소프로판올 등의 용매를 이용한 습식과립법 또는 압축력을 이용한 건식과립법을 이용하여 제조될 수 있다. 또한 정제는 상기 과립제를 마그네슘스테아레이트 등의 약학적으로 허용 가능한 적당한 활택제와 혼합한 후, 타정기를 이용하여 타정함으로써 제조될 수 있다. 경구 투여를 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, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로골, 트윈 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
상기 유효성분(귀뚜라미 추출물)은 예방, 개선 또는 치료해야 할 질환 및 개체의 상태에 따라 경구제, 주사제(예를 들어, 근육주사, 복강주사, 정맥주사, 주입(infusion), 피하주사, 임플란트), 흡입제, 비강투여제, 질제, 직장투여제, 설하제, 트랜스더말제, 토피칼제 등으로 투여될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 투여 경로에 따라 통상적으로 사용되고 비독성인, 약학적으로 허용 가능한 운반체, 첨가제, 비히클을 포함하는 적당한 투여 유닛 제형으로 제제화될 수 있다. 상기 투여시 유효성분인 귀뚜라미 추출물의 양은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여 방법, 배설율, 목적 부위 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하다. 상기 조성물 내의 상기 유효성분은 30 μM 이상, 예컨대 32 μM 이상, 35 μM 이상, 37 μM 이상 또는 40 μM 이상의 농도로 포함될 수 있다. 또한, 상기 유효성분은 0.05 ㎎, 0.1 ㎎, 0.15 ㎎, 0.2 ㎎, 0.3 ㎎, 0.5 ㎎, 1 ㎎, 2 ㎎, 3 ㎎, 5 ㎎, 10 ㎎, 20 ㎎, 30 ㎎, 50 ㎎ 및 100 ㎎로부터 선택된 하나의 하한선 및/또는 500 ㎎, 450 ㎎, 400 ㎎, 350 ㎎, 320 ㎎, 300 ㎎, 280 ㎎, 250 ㎎, 200 ㎎, 150 ㎎ 및 100 ㎎로부터 선택된 하나의 상한선으로 구성된 범위의 양으로 함유될 수 있으며, 일례로, 0.05 내지 500 ㎎, 0.05 내지 450 ㎎, 0.05 내지 400 ㎎, 0.05 내지 350 ㎎, 0.05 내지 300 ㎎, 0.05 내지 250 ㎎, 0.1 내지 500 ㎎, 0.1 내지 450 ㎎, 0.1 내지 400 ㎎, 0.1 내지 350 ㎎, 0.1 내지 300 ㎎, 0.1 내지 250 ㎎, 0.1 내지 200 ㎎, 0.2 내지 500 ㎎, 0.2 내지 400 ㎎, 0.2 내지 300 ㎎, 0.5 내지 300 ㎎, 1 내지 300 ㎎, 5 내지 300 ㎎, 10 내지 300 ㎎의 양으로 함유될 수 있다.
또한, 상기 조성물을 약학적으로 사용하는 경우, 상기 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있다. 본 출원에 있어서 '약학적으로 유효한 양'은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 상기 유효 용량은 투여 개체의 몸무게 1kg 당 일반적으로 1일 0.01mg 내지 5000mg이며, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정 시간간격으로 1일 1회 내지 수회로 분할 투여할 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 조성물은 개별 치료제로 투여하거나, 다른 오염물질에 의해 유발되는 질환의 치료제 또는 피부 노화 개선을 위한 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 동시에, 별도로, 또는 순차적으로 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소들을 모두 고려하여 부작용없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 통상의 기술자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 구체적으로 상기 조성물의 유효량은 환자의 연령, 성별, 상태, 체중, 체내에 활성 성분의 흡수도, 불활성율, 배설 속도, 질병 종류, 병용되는 약물에 따라 달라질 수 있으며, 투여 경로, 비만의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라 증감될 수 있으며, 치료하고 있는 상태의 심각성 등에 따라 다양할 수 있다. 필요에 따라 편리성을 위하여 1일 총 투여량을 하루 동안 여러 번 나누어 투여될 수 있다. 일례로 일일 투여량은 매일 약 0.0001 mg/kg 내지 약 10 g/kg으로, 예컨대 약 0.001 mg/kg 내지 약 1 g/kg의 양을 1일 1회 투여할 수 있다. 아울러, 투여 기간은 1일 내지 2개월일 수 있으나, 질환의 예방, 개선 또는 치료 효과가 나타날 때까지 제한 없이 투여될 수 있다. 또한, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정 시간 간격으로 1일 수회, 예컨대 하루 2회 내지 3회 분할 투여될 수 있다.
또한, 본 출원은 귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는, 조골세포 분화 촉진용 조성물을 제공한다.
상기 귀뚜라미 추출물은 상기 '골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물'과 관련하여 설명한 바와 동일하고, 사용될 수 있는 귀뚜라미 종, 귀뚜라미 추출물의 추출 방법, 수득 방법, 효과, 성분 및 함량 등 역시 상기와 동일하다. 특히, 상기 귀뚜라미 추출물은 에탄올을 용매로 추출되는 것일 수 있다.
본 출원의 상기 조성물은 조골세포의 분화를 촉진하기 위한 용도로 이용될 수 있다. 상기 조골세포(osteoblast)는 골의 합성, 분비에 관여하여 골의 신생을 유도하는 세포로, 상기 조성물은 조골세포의 분화를 촉진함으로써 최종적으로 골의 신생을 촉진할 수 있다. 상기 조골세포의 분화 촉진은, 조골세포의 생성 증가, 조골세포의 전구세포 또는 조골세포의 세포 생존율 증가, 조골세포의 활성 증가 및/또는 ALP(alkaline phosphatase)의 발현, 활성 증가일 수 있다.
상기 조골세포 분화 촉진용 조성물은, 이의 조골세포 분화 촉진 효과 및 조골세포 생존율 증가 효과에 따라, 골질환의 예방, 개선 또는 치료를 위한 약제에 포함되거나, 식품에 포함되어 이용될 수 있다. 상기 골질환의 예방, 개선 또는 치료를 위한 용도는 상기 '골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물'과 관련하여 설명한 바와 동일하다. 상기 조골세포 분화 촉진용 조성물을 포함하는 식품은 귀뚜라미 추출물이 보유한 고함량의 단백질을 비롯하여 양질의 영양 성분을 포함하면서, 귀뚜라미 추출물의 조골세포의 분화 촉진 효과를 통해 골 건강의 개선 효과까지 기대할 수 있다. 상기 식품의 종류는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료, 비타민 복합제, 기능성 식품, 건강 식품 등이 있고, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함하며, 예컨대 식품의 가공, 조리 과정 등에서 상기 조골세포 분화 촉진용 조성물에 포함된 유효성분이 파괴되거나 기능을 상실하지 않는 것일 수 있다.
나아가, 본 출원은 귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는, 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
상기 귀뚜라미 추출물은 상기 '골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물'과 관련하여 설명한 바와 동일하고, 사용될 수 있는 귀뚜라미 종, 귀뚜라미 추출물의 추출 방법, 수득 방법, 효과, 성분 및 함량 등 역시 상기와 동일하다. 또한, 골질환, 예방, 개선에 관한 사항도 상기에서 설명한 바와 동일하며, 이하에서는 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품의 특유한 구성에 대해서만 설명하도록 한다.
상기 건강기능식품은 조골세포의 분화를 촉진함으로써, 골 형성을 유도하여 골질환을 예방하거나 개선할 수 있는 것으로, 조골세포의 분화 및 활성을 증가시키고 조골세포 생존율을 증가시키는 귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는 건강기능식품은 골질환의 예방 또는 개선에 유용하게 사용될 수 있다.
상기 건강기능식품은 영양 공급 이외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품으로, 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 수 있다. 상기 건강기능식품은 본 출원의 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조할 수 있으며, 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 건강기능식품의 제형도 건강기능식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 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 뛰어난 장점이 있어, 골질환의 예방 또는 개선을 위하여 해당 질환의 발병 단계 이전 또는 발병 후, 치료를 위한 약제와 동시에 또는 별개로서 사용될 수 있다. 상기 건강기능식품은 일반식품에 비해 적극적인 건강유지나 증진 효과를 가지는 건강 식품(health food)과, 건강보조 목적의 건강보조식품(health supplement food)을 포함하며, 경우에 따라, 건강기능식품, 건강식품, 건강보조식품의 용어는 혼용될 수 있다.
상기 건강기능식품에서, 유효성분(귀뚜라미 추출물)을 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 상기 유효성분의 혼합량은 그의 사용 목적(골질환의 예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 상기 유효성분은 골질환의 예방 또는 개선 효과를 가지는 한 건강기능식품에 다양한 함량으로 포함될 수 있으며, 건강기능식품 총 중량에 대하여 15 중량부 이하, 14 중량부 이하, 13 중량부 이하, 12 중량부 이하, 11 중량부 이하 또는 10 중량부 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있다. 상기 건강기능식품은 상기 유효성분을 포함하는 것 외에 특별한 제한없이 다른 성분들을 필수 성분으로서 포함할 수 있다. 예를 들면, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 포함할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당 알코올일 수 있다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어, 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등)) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 통상의 기술자의 선택에 의해 적절하게 결정될 수 있다.
상기 건강기능식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 포함할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제의 비율 또한 통상의 기술자에 의해 적절히 선택될 수 있다.
이하, 본 출원을 실험예에 의하여 상세히 설명한다.
단, 하기 실험예는 본 출원을 구체적으로 예시하는 것이며, 본 출원의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되지 아니한다.
[제조예]
쌍별 귀뚜라미 추출물의 제조
(1) 쌍별 귀뚜라미를 절식시키는 단계
밀겨 식이로 생육한 40-45일령의 쌍별 귀뚜라미를 24 시간 동안 절식시키면서 배설물을 배출한 다음, 세척하여 냉동 보관하였다.
(2) 쌍별 귀뚜라미를 분쇄하는 단계
상기 절식시켜 냉동 보관한 쌍별 귀뚜라미를 다시 세척한 다음, 90 ℃에서 24 시간 동안 건조하였다. 건조된 쌍별 귀뚜라미 원료를 호모게나이저를 이용하여 6,000 rpm으로 10분 동안 분쇄하여 이후의 추출 단계가 용이하게 수행될 수 있도록 분말 형태로 제조하였다.
(3) 쌍별 귀뚜라미로부터 추출물을 추출하는 단계
상기와 같은 방법으로 전처리된 쌍별 귀뚜라미 분말에 주정(酒精)을 첨가하여 쌍별 귀뚜라미의 추출물을 추출하였다. 상기 주정은 쌍별 귀뚜라미 분말 100 중량부에 대하여, 900 중량부의 양만큼 첨가하였으며, 추출 과정은 25 ℃, 100 rpm의 조건으로 교반하면서 24 시간 동안 수행하였다.
(4) 쌍별 귀뚜라미의 추출물을 여과하는 단계
상기 쌍별 귀뚜라미의 추출물을 1㎛ 유리섬유여과지에 통과시켜 감압 여과한 후 여과액만 수득하였다.
(5) 쌍별 귀뚜라미의 추출물을 농축하는 단계
상기 여과된 쌍별 귀뚜라미 추출물을 감압 농축기를 이용하여 60 ℃, 30 내지 100 bar의 조건으로 농축하였다. 농축 이후의 농축물이 10 brix 이상이 되도록 농축물을 제조하였고, 상기와 같이 농축된 쌍별 귀뚜라미 추출물을 이용하여, 이후의 실험을 수행하였다.
[실험예 1]
쌍별 귀뚜라미 생물 원료 및 쌍별 귀뚜라미 추출물의 영양 성분 분석
쌍별 귀뚜라미의 생물 원료와, 쌍별 귀뚜라미의 추출물에 함유된 영양 성분의 종류 및 함량을 분석하여 확인하였다. 상기 쌍별 귀뚜라미 생물 원료는, 밀겨 식이로 생육한 40-45일령의 쌍별 귀뚜라미를 24 시간 동안 절식시켜 배설물을 배출시키고 냉동 보관하였다가 세척한 것을 이용하였고, 쌍별 귀뚜라미의 추출물은 상기 제조예에서 제조된 10 brix의 추출물을 이용하였다. 상기 쌍별 귀뚜라미 생물 원료 및 쌍별 귀뚜라미의 추출물을 대상으로, 식품공전에 따라 각 영양소의 함량을 분석하여 그 결과를 고형분 함량으로 하기 표 1에 나타내었다. 나이아신의 함량은 액체 크로마토그래피를 이용해 측정하였다. 구체적으로, 상기 제조예에서 제조된 쌍별 귀뚜라미 추출물을 5 mM sodium hexanesulfonate/0.1% 아세트산 용액과 혼합하였다. 30분 동안 초음파를 처리한 다음 0 ℃, 9,000 rpm으로 원심분리한 상층액을 membrane syringe filter(pore size 0.2 ㎛, 25 mm)로 여과하여 이용하였다. 분석 과정에서 컬럼은 Capcellpak UG120V(4.66Х250 mm, 5 ㎛)를 사용하였고, 주입량은 10 μL, 유속은 1 mL/min, 이동상은 A: '5 mM sodium hexanesulfonate/0.1% 아세트산', B: '5 mM sodium hexanesulfonate/0.1% 아세트산 : 메탄올(35:65)'로 하여 40 ℃ 조건으로 분석하였다. 자외부(UV) 검출기(260 nm)로 표준 용액과 비교하여 나이아신 함량을 분석하였다.
그 결과, 상기 제조예에서 제조된 쌍별 귀뚜라미 추출물의 경우, 추출 과정을 거치지 않은 쌍별 귀뚜라미 생물 원료와 비교할 때, 탄수화물과 당류의 비율이 증가하였고, 콜레스테롤, 나트륨, 식이섬유 함량이 감소하였다. 또한, 상기 쌍별 귀뚜라미의 추출물에는 나이아신 성분이 검출되지 않았다.
시험항목 단위
(고형분)		 시험방법 쌍별 귀뚜라미
생물 원료		 제조예의 쌍별 귀뚜라미 추출물
탄수화물 g/100g 식품공전 7.7 12.7
단백질 g/100g 식품공전, Protein Analyzer 63.3 51.3
지방 g/100g 식품공전 24.2 23.4
당류 g/100g 식품공전, HPLC/RI 0.0 3.1
포화지방 g/100g 식품공전, GC/FID 8.5 8.8
트랜스지방 g/100g 식품공전, GC/FID 0.2 0.5
콜레스테롤 g/100g 식품공전, GC/FID 0.3605 0.1
나트륨 g/100g 식품공전, ICP/OES 0.4357 1.9
회분 g/100g 식품공전 4.8 12.6
식이섬유 g/100g 식품공전 6.8 0.1
나이아신 g/100g 액체 크로마토그래피 0 0
[실험예 2]
쌍별 귀뚜라미 추출물 처리에 따른 조골세포 분화 촉진 효과 확인
쌍별 귀뚜라미 추출물에 의하여, 조골세포의 분화가 촉진되는지 여부를 확인하기 위하여, 조골세포로 분화될 수 있는 특징이 있는 것으로 알려진 MC3T3-E1 세포를 대상으로 쌍별 귀뚜라미 추출물을 농도를 달리하여 처리하고 'ALP (alkaline phosphatase)'를 염색하여 이를 측정하였다. 상기 ALP는 조골세포의 분화 마커로 사용되는바, ALP 효소를 염색하여 측정함으로써 조골세포의 분화 여부 및 활성 정도의 확인에 이용할 수 있다.
구체적으로, MC3T3-E1 세포를 100 unit/㎖의 페니실린-스트렙토마이신(penicillin-streptomycin)과 10%의 소태아혈청(fetal bovine serum, Gibco, MD, USA)이 함유된 배지(Modified Eagle Medium, Gibco, MD, USA)에서 37 ℃의 온도 및 5% CO2의 조건으로 인큐베이터(Thermo Scientific, IL, USA)를 이용해 14일 동안 배양하였고, 계대배양은 2일 간격으로 수행하였다. 상기와 같이 배양된 MC3T3-E1 세포를 5 × 104 cells/well 만큼 24웰 플레이트(well plate)에 분주한 다음, 24 시간 경과 후 상기 제조예에 따라 제조된 쌍별 귀뚜라미 추출물을 처리하였다. 쌍별 귀뚜라미 추출물은 각각 62.5 ppm, 125 ppm, 250 ppm의 농도로 분화 유도 배지(10 mM β-glycerophosphate, 50 ㎍/㎖ ascorbic acid)와 함께 각 웰에 처리하였다. 이 후에 4%의 포름알데히드(formaldehyde)를 이용하여 15분 동안 세포를 고정시켰다. 귀뚜라미 추출물은 처리하지 않고 상기 분화 유도 배지만 처리한 군을 대조구로 이용하였다. ALP 효소의 염색은 AP 키트(alkaline phosphatase kit)를 통해 측정하였으며, 고정시킨 MC3T3-E1 세포에 대해 디아조늄 용액(diazonium solution; sodium nitrite : FRV-alakline : naphthol AS-BI alkaline solution = 1 : 1 : 1)을 첨가하여 15분 반응시킨 뒤 세척한 다음, 헤마톡실린 용액을 처리하여 2분 동안 염색하여 세척한 후 현미경을 통해 적색으로 염색된 것을 확인하였다. 상기 키트에 포함된 기질은 ALP에 의해 가수분해되어 적색으로 염색될 수 있는바, ALP의 활성에 따라 적색을 확인할 수 있다.
그 결과, 귀뚜라미 추출물을 처리하지 않은 대조구에 비해, 귀뚜라미 추출물을 처리한 군에서는 적색으로 염색된 결과가 나타났으며, 귀뚜라미 추출물의 농도가 증가할수록 염색된 부분의 양이 증가함을 확인하였다(도 2). 상기와 같은 결과는, 귀뚜라미 추출물을 MC3T3-E1 세포에 처리할 경우 ALP의 활성이 증가함을 의미하는 것이고, 이는 조골세포로의 분화가 이루어짐에 따라 나타나는 결과이므로, 귀뚜라미 추출물이 조골세포의 분화를 촉진하는 효과가 있는 것임을 알 수 있다.
[실험예 3]
쌍별 귀뚜라미 추출물 처리에 따른 MC3T3-E1의 세포 생존율 증가 효과 확인
쌍별 귀뚜라미 추출물을 처리하는 경우, MC3T3-E1 세포의 생존율이 증가하는 효과가 있는지 여부를 확인하기 위하여, 쌍별 귀뚜라미 추출물을 농도 별로 처리하여 MC3T3-E1 세포의 수를 측정하였다.
구체적으로, 먼저 MC3T3-E1 세포를 100 unit/㎖의 페니실린-스트렙토마이신(penicillin-streptomycin)과 10%의 소태아혈청(fetal bovine serum, Gibco, MD, USA)이 함유된 배지(Modified Eagle Medium, Gibco, MD, USA)에서 37 ℃의 온도 및 5% CO2의 조건으로 인큐베이터(Thermo Scientific, IL, USA)를 이용해 14일 동안 배양하였고, 계대배양은 2일 간격으로 수행하였다. 상기와 같이 배양된 MC3T3-E1 세포를 1 × 104 cells/well 만큼 96웰 플레이트(well plate)에 분주한 다음, 상기 제조예에 따라 제조된 쌍별 귀뚜라미 추출물을 농도 별로 처리하였다. 쌍별 귀뚜라미 추출물은 각각 63 ppm, 125 ppm, 250 ppm의 농도로 각 웰에 처리하였고, 37 ℃의 온도 및 5% CO2의 조건으로 인큐베이터에서 72시간 동안 배양하여 세포의 생존율을 확인하였다. 상기와 같이 쌍별 귀뚜라미 추출물을 처리하여 배양한 MC3T3-E1 세포의 각 웰에 Cell proliferation assay를 수행하기 위한 용액(CellTiter 96® aqueous non-radioactive cell proliferation assay reagent, Promega, WI, USA)을 첨가한 다음, 37 ℃의 온도 및 5% CO2의 조건으로 인큐베이터에서 96시간 동안 배양하여 반응시켰다. 그 다음, 마이크로 플레이트 리더기(microplate reader, Beckman Coulter, CA, USA)를 이용하여 490 nm 파장에서의 흡광도를 측정하여 세포의 생존율을 확인하였다.
그 결과, 귀뚜라미 추출물을 처리하지 않은 대조구의 MC3T3-E1 세포 생존율 100%를 기준으로 비교하였을 때, 63 ppm의 귀뚜라미 추출물을 처리한 경우에는 세포 생존율이 134%, 125 ppm 처리한 경우 125%, 250 ppm 처리한 경우 139%로 나타나, MC3T3-E1 세포의 생존율이 증가한 것으로 나타났다(도 3).
상기와 같은 실험예의 결과를 종합하여 볼 때, 조골세포로 분화할 수 있는 특징이 있는 MC3T3-E1 세포에 상기 쌍별 귀뚜라미 추출물을 처리하는 경우, MC3T3-E1의 세포 생존율이 증가하고 조골세포의 분화 시에 나타나는 마커인 ALP의 활성이 증가함을 확인할 수 있는바, 쌍별 귀뚜라미 추출물은 조골세포의 분화를 유도하거나 촉진할 수 있는 효능이 있음을 알 수 있었다. 이에 따라 상기 쌍별 귀뚜라미 추출물을 조골세포 분화 촉진의 용도로 이용하거나, 상기와 같은 효능에 의해 방지되거나 개선될 수 있는 다양한 골질환을 예방 또는 치료하기 위한 용도로 이용할 수 있는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
상기에서는 본 출원의 대표적인 실험예를 예시적으로 설명하였으나, 본 출원의 범위는 상기와 같은 특정 실험예에만 한정되지 아니하며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 출원의 청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

Claims (10)

  1. 귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는, 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 귀뚜라미는 쌍별 귀뚜라미(Gryllus bimaculatus)인, 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 귀뚜라미 추출물은 탄소수 1 내지 5의 알코올, 아세톤, 아세토니트릴, 에틸아세테이트, 클로로포름, 디클로로메탄, 에틸에테르, 크실렌 및 헥산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 유기용매, 물 또는 이들의 혼합물로 추출되는 것인, 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 알코올은 에탄올인, 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 귀뚜라미 추출물은 단백질을 상기 귀뚜라미 추출물 고형분 100 중량부기준 30 중량부 내지 60 중량부로 함유하는, 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물.
  6. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 귀뚜라미 추출물 내 나이아신 함량이 상기 귀뚜라미 추출물 고형분 100 중량부 기준 1 중량부 이하인, 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물.
  7. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 골질환은 골다공증(osteoporosis), 골감소증(osteopenia), 골위축(bone atrophy), 골연화증(osteomalacia), 골관절염(osteoarthritis) 및 치주질환(periodontal disease)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인, 골질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물.
  8. 귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는, 조골세포 분화 촉진용 조성물.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 귀뚜라미 추출물은 에탄올을 용매로 추출되는 것인, 조골세포 분화 촉진용 조성물.
  10. 귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는, 골질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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