KR20210062917A - 옻나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 근 분화 촉진용 조성물 - Google Patents
옻나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 근 분화 촉진용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 옻나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 근 분화용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 유효성분인 옻나무 추출물이 근아세포의 세포 생존률을 증진시킬 뿐만 아니라, 근아세포의 근세포로의 분화를 유도 및 촉진할 수 있으며, 근관세포의 두께를 증가시키며, 근세포분화 관련 단백질의 발현량을 조절하는 효과가 있는 것이다.
따라서 본 발명의 옻나무 추출물은 근 분화 촉진제, 근육질환에 대한 의약품 또는 근육증가 촉진 또는 노인성 근 손실의 예방 또는 개선용 건강기능성식품에 유용하게 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 옻나무 추출물은 근 분화 촉진제, 근육질환에 대한 의약품 또는 근육증가 촉진 또는 노인성 근 손실의 예방 또는 개선용 건강기능성식품에 유용하게 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 옻나무(Rhus verniciflua) 추출물을 유효성분으로 포함하는 근 분화 촉진용 조성물에 관한 것이다.
우리 몸의 근육은 뼈에 붙어 뼈를 보호하고 체형을 바르게 유지시켜 주는 등의 여러 가지 기능을 한다. 또한, 근육은 칼슘 유입을 촉진시켜 골 밀도를 높여 주기도 한다. 그러나 신체는 노화하면서 구성성분의 변화로써 체지방과 체단백질의 재분포가 일어나며, 약 50세가 되면 근 세포 내 단백질의 합성속도가 분해속도보다 느려져 근육이 급격하게 퇴화를 시작하게 되며, 근육 감소 질환에 노출될 수 있다.
근육 감소 질환의 하나인 근육 감소증은 평소 자기 체질량의 약 13~24%가 감소한 상태를 말하는 것으로, 근육 감소증이 있으면 행동량이 현격하게 줄어 정신건강을 해칠 뿐만 아니라 생활의 만족도도 떨어지며, 용이한 일상 생활에서도 쉽게 부상을 입고 심각한 중상에 이르기도 한다. 근육 감소증의 원인 중 하나는 노화가 진행됨에 따라 일어나는 골격근의 양과 질의 점진적 감소 및 부적절한 식이 에너지 섭취에 따른 지방과 체지방성분을 포함하는 체중감소 등을 원인으로 꼽을 수 있다.
전구세포(precursor cell)의 분열과 결정 과정을 통해 형성된 근아세포(myoblast)는 근세포(myocyte)로 분화하고, 인접한 세포들과 융합하여 근관세포(myotube)로 분화한다. 분화된 근관세포는 myofibril(근원섬유)를 형성하는 과정을 통해 근육이 형성된다. 근아세포의 일부는 줄기 위성세포(satellite cell)로서 정지 상태로 있다가, 근육조직이 외상 또는 근육위축병(muscular dystrophy)과 같은 질병에 노출되면, 위성세포로 알려진 근육 줄기세포들은 손상된 부위의 근육을 치유하고 재생시킨다. 근육위축병과 같은 질환에 있어서, 이들 세포들은 근육의 안정성과 치유에 있어 특히 중요하다.
한편, 옻나무는 높이 12m, 지름 40㎝까지 크며, 중국으로부터 도입되어 전국적으로 심고 있는데, 강원도 원주지역에 재배 흔적이 가장 많으며 그 밖의 지역에서는 단목으로 희귀하게 나타날 뿐이다. 꽃은 자웅잡가(雌雄雜家)로서 5월에 연한 녹황색 꽃이 피어 10월에 편구형(扁球形) 핵과가 결실한다. 바람을 막을 수 있는 동남향의 산록지·하안·밭둑 등이 적지이다. 옻나무는 수액을 채취하여 도료용으로 사용하는데, 옻칠 도료는 최고품으로 어떤 조건에서도 방부가 잘되고 변색 되지 않아 넓게 사용하던 것이 최근에는 석유화학 도료에 밀려서 옻나무 재배가 소극적으로 이루어지고 있다. 옻나무에는 유독물질인 우루시올(Urushiol)이 있어 옻을 유발시킨다. 우루시올은 락크효소(Laccase)의 작용에 의하여 공기 중의 산소를 흡수하여 검은 수지 모양이 된다. 한방에서는 옻칠(주로 乾漆)을 약재로 사용한다. 약성은 온(溫)하고 신(辛)하며 유독한데, 살균의 효능이 있다고 한다. 주로 어혈제증, 경폐, 심통, 충적 등에 사용하며, 주요 처방으로는 건칠환, 건칠산, 이성환 등이 있다. 옻나무는 발아시키기가 조금 어려운데 가을에 익은 열매에 붙은 납을 제거하여야 하며 열매를 절구에 넣고 가볍게 찧은 다음 다시 정미기에서 종피를 얇게 갈아서 노천매장하였다가 이듬해 봄에 파종한다.
이와 같은 옻나무 추출물 관련 기술로는 한국등록특허 제0481387호에 옻나무 추출물을 포함하는 성호르몬 분비촉진용 조성물이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2013-01083569호에 옻나무 추출물을 함유하는 골다공증의 예방 및 치료용 조성물이 개시되어 있으나, 본 발명의 옻나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 근 분화 촉진용 조성물은 개시된 바 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은 옻나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 근 분화 촉진용 조성물을 제공하고, 유효성분인 옻나무 추출물은 항산화 활성이 우수하며, 근아세포의 생존율을 현저하게 증가시킬 뿐만 아니라, 근 분화 관련 단백질의 발현량을 조절하고, 근아세포가 근 세포로 분화하는 것을 촉진하며, 성숙된 근관세포의 두께를 증가시키는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 옻나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 근아세포(myoblast)의 분화 촉진제를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 근아세포 분화 촉진제를 유효성분으로 함유하는 근육 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 근아세포 분화 촉진제를 유효성분으로 함유하는 근육증가 촉진 또는 노인성 근 손실의 예방 또는 개선용 건강기능성식품 조성물을 제공한다.
본 발명은 옻나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 근 분화용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 유효성분인 옻나무 추출물이 항산화 활성이 우수하며, 근아세포의 생존율을 현저하게 증가시킬 뿐만 아니라, 근 분화 관련 단백질의 발현량을 조절하고, 근아세포가 근세포로 분화하는 것을 촉진하며, 성숙된 근관세포의 두께가 증가하는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 옻나무 추출물의 ABTS 라디칼 소거 활성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 옻나무 추출물을 농도별로 처리하여 확인한 세포생존율의 결과이다.
도 3은 본 발명에 따른 옻나무 추출물을 근아세포에 처리한 후, 면역 블롯 분석으로 근분화 촉진과 관련된 단백질의 발현량 변화를 확인한 결과이다.
도 4는 본 발명에 따른 옻나무 추출물을 근아세포에 처리하고 48시간 후의 근아세포의 증식 및 분화 상태를 확인한 결과이다.
도 5는 본 발명에 따른 옻나무 추출물을 근아세포에 처리하고 48시간 후 성숙된 근관세포(myotube)의 두께를 확인한 결과이다. ***은 옻나무 추출물을 처리하지 않은 대조군에 비해 옻나무 추출물을 처리한 군에서의 근관세포 두께가 통계적으로 유의미하게 증가했다는 것으로, p<0.001이다.
도 2는 본 발명에 따른 옻나무 추출물을 농도별로 처리하여 확인한 세포생존율의 결과이다.
도 3은 본 발명에 따른 옻나무 추출물을 근아세포에 처리한 후, 면역 블롯 분석으로 근분화 촉진과 관련된 단백질의 발현량 변화를 확인한 결과이다.
도 4는 본 발명에 따른 옻나무 추출물을 근아세포에 처리하고 48시간 후의 근아세포의 증식 및 분화 상태를 확인한 결과이다.
도 5는 본 발명에 따른 옻나무 추출물을 근아세포에 처리하고 48시간 후 성숙된 근관세포(myotube)의 두께를 확인한 결과이다. ***은 옻나무 추출물을 처리하지 않은 대조군에 비해 옻나무 추출물을 처리한 군에서의 근관세포 두께가 통계적으로 유의미하게 증가했다는 것으로, p<0.001이다.
본 발명은 옻나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 근아세포(myoblast)의 분화 촉진제에 관한 것이다.
상기 옻나무 추출물은 하기의 단계를 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다:
(1) 옻나무에 추출용매를 가하여 추출하는 단계;
(2) 단계 (1)의 추출물을 여과하는 단계; 및
(3) 단계 (2)의 여과한 추출물을 농축하고 건조하여 추출물을 제조하는 단계.
상기 단계 (1)에서 추출용매는 물, C1~C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물 중에서 선택하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 물이지만 이에 한정하지 않는다. 상기 제조방법에 있어서, 추출방법은 여과법, 열수 추출, 침지 추출, 환류 냉각 추출 및 초음파 추출 등의 당 업계에 공지된 모든 통상적인 방법을 이용할 수 있다. 상기 추출용매는 옻나무 중량의 1~20배 첨가하여 추출하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 5~15배 첨가하는 것이고, 더욱더 바람직하게는 10배 첨가하는 것이다. 추출온도는 60~100℃인 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 또한, 추출시간은 1~48시간인 것이 바람직하며, 1~24시간이 더욱 바람직하고, 3시간이 가장 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 상기 방법에 있어서, 단계 (3)의 농축은 진공 회전 농축기 또는 진공회전증발기를 이용하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 또한, 건조는 감압건조, 진공건조, 비등건조, 분무건조 또는 동결건조하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 동결건조이나 이에 한정하지 않는다.
또한, 본 발명은 상기 근아세포 분화 촉진제를 유효성분으로 함유하는 근육 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 약학 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 담체는 제제 시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로즈 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 락토스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 성분들 이외에 항산화제, 완충액, 정균제, 희석제, 계면활성제, 결합제, 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제 또는 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 본 발명의 근육질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 일반적으로 허용되는 어떠한 경로를 통하여도 투여될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 특별히 이에 제한되지 않으나, 목적하는 바에 따라 근육 내 투여, 점안 투여, 복강 내 투여, 정맥 내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경피 패치 투여, 경구 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장 내 투여 등의 경로를 통해 투여될 수 있고, 구체적으로 근육 내 투여의 경로를 통해 투여될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 근아세포 분화 촉진제를 유효성분으로 함유하는 근육증가 촉진 또는 노인성 근 손실의 예방 또는 개선용 건강기능성식품 조성물에 관한 것이다.
상기 건강기능성식품 조성물은 분말, 과립, 환, 정제, 캡슐, 캔디, 시럽 및 음료 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조되는 것이 바람직하지만 이에 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 건강기능성식품 조성물은 옻나무 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 혼합하여 제조될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 제조될 수 있다. 상기 옻나무 추출물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 카라멜, 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 수프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합제 중에서 선택된 어느 하나의 형태일 수 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능성식품을 모두 포함한다. 즉, 상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 건강기능성식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 및 천연 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 함유할 수 있다. 또한, 천연 과일 주스 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 상기의 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 건강기능성식품 조성물은 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있으며, 상기 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 단당류, 말토스, 슈크로스와 같은 이당류, 덱스트린, 사이클로 덱스트린과 같은 다당류, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당 알코올이다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 크게 중요하지 않지만, 본 발명의 조성물 100g에 대하여, 0.01~0.04g인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.02~0.03g을 포함하는 것이지만 이에 한정하지 않는다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다.
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.
실시예
1. 옻나무 추출물의 제조
본 발명에서 사용한 옻나무(Rhus verniciflua) 추출물은 옻나무 가지 200g에 대하여, 2,000㎖의 증류수를 첨가하여 2시간 동안 끓여 추출액을 얻었다. 획득한 추출액은 동결건조기를 이용하여 건조한 분말 형태의 옻나무 추출물을 제조하였다. 이후, 본 발명의 실시예에서는 건조분말의 옻나무 추출물을 물에 녹여 사용하였다.
실시예
2. 세포 배양
본 발명의 실시예에서 사용된 세포주는 마우스 일차 근아세포(mouse primary myoblast)로 생후 3일 된 마우스의 뒷다리로부터 근육 조직을 분리하여 얻었다. 상기 세포주는 Ham's F-10 영양 혼합(F-10) 배지에 10% 코스믹 송아지 혈청(cosmic calf serum), 10ng/㎖의 염기성 섬유모세포생장인자(basic fibroblast growth factor), 1% 항생제를 첨가하여 표준 세포 배양법인 37℃, 5% CO2 조건에서 폴리-L-오르니틴(poly-L-ornithin)과 콜라겐(collagen)으로 코팅한 배양 디쉬(culture dish)에서 배양하였다.
실시예
3. 항산화 효능 평가
ABTS(2,2'-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) 어세이를 이용하여 옻나무 추출물의 항산화 효능을 측정하였다.
2.4mM의 과황화칼륨(Potassium persulfate)과 7mM의 ABTS를 1:1 부피비로 혼합하고 24 시간 동안 실온에서 차광된 상태로 반응시켜 ABTS 자유 라디칼을 생성하였다. 그 후 ABTS 자유 라디칼을 증류수로 희석하여 650nm에서 흡광도가 0.7 부근이 되도록 ABTS 반응 용액을 제조하였다. 96웰 플레이트의 각 웰에 80㎕의 ABTS 반응 용액과 20㎕의 시료 혹은 증류수를 혼합하고, 4분 동안 차광된 상태로 반응시킨 후 마이크로플레이트 리더로 650nm에서 흡광도를 측정하였다.
항산화 활성은 하기 식(1)을 이용하여 계산하였다.
식(1)
ABTS 라디칼 소거능(%)={1-[(시료의 흡광도-시료 자체의 흡광도)/대조군의 흡광도]}×100
그 결과, 양성대조군인 레스베라트롤(resveratrol)의 농도 증가에 따른 항산화 효능을 확인함으로써, ABTS 어세이 시스템이 잘 구축된 것을 하였고, 본 발명의 옻나무 추출물이 농도 의존적으로 ABTS 라디칼을 소거하여 우수한 항산화 활성이 있다는 것을 확인하였다(도 1).
실시예
4. 세포 생존율 분석 및 세포 분화에 미치는 영향 확인
옻나무 추출물이 근아세포(myoblast)의 세포 생존율에 미치는 영향을 확인하기 위해 MTS(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium, inner salt) 어세이를 실시하였다.
96웰 플레이트에 근아세포(myoblast)를 2×104 개의 세포/웰로 분주하고 24시간 동안 배양한 후, 각각의 웰에 농도별로 시료를 처리하였다. 24시간 후 MTS 시약을 첨가하고 마이크로 플레이트 리더를 이용하여 490nm에서 흡광도를 측정하였다. 옻나무 추출물을 처리하지 않은 대조군 대비 옻나무 추출물을 처리한 군의 세포의 생존율을 백분율로 표시하여 상대적인 세포 독성을 측정하였다.
식(2)
세포독성(%)=[(옻나무 추출물 첨가군의 흡광도-옻나무 추출물 자체의 흡광도)/옻나무 추출물을 처리하지 않은 대조군의 흡광도] × 100
옻나무 추출물을 농도별로 24시간 동안 근아세포에 처리한 후 MTS 어세이를 수행한 결과, 옻나무 추출물은 세포 독성이 거의 없다는 것을 확인하였다(도 2).
실시예
5.
면역블롯
분석(
Immunoblot
analysis)
근아세포(myoblast)를 PBS로 세척 후 분해 완충용액(lysis buffer)[10mM Tris-HCl (pH 7.5), 100mM NaCl, 1mM EDTA, 10% 글리세롤(glycerol), 1% Triton X-100]를 이용해 분해물(lysate)을 추출하였다. 로딩버퍼(Laemmi sample buffer)에 같은 양의 단백질 분해물(protein lysate)를 혼합하고, SDS-PAGE를 통해 단백질 분해물을 크기별로 분리시킨 후, anti-pax3/7, anti-myh3 및 anti-GAPDH를 이용하여 면역블롯을 실시하였다.
그 결과 도 3에 개시한 바와 같이, 옻나무 추출물에 의해 pax3/7의 단백질의 발현이 감소하고, myh3 단백질의 발현이 증가하는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 토대로, 옻나무 추출물이 근아세포의 분화를 유도하는 것으로 판단하였다.
실시예
6. 옻나무 추출물의 처리에 따른 근원세포의 증식과 분화 확인
옻나무 추출물의 처리에 의한 근아세포(myoblast)에서의 myh3 단백질 발현량 증가를 면역형광 어세이(immunofluorescence assay)를 통해 시각화하였다.
옻나무 추출물을 처리하지 않은 대조군(control)과 비교하였을 때, 48시간 동안 분화 배지(differentiation media)로 분화를 유도한 근아세포(myoblast)인 대조군에서는 myh3 발현의 증가와 함께 세포융합(cell fusion) 현상이 일어나 myotube가 형성된 것을 관찰할 수 있었고, 0.05, 0.1mg/㎖의 옻나무 추출물을 48시간 동안 처리해준 근아세포(myoblast)에서는 분화를 유도하지 않았음에도 myh3의 발현량의 증가와 함께 근세포(myocyte)의 형태로 세포의 형태가 변하며 분화가 유도된 것을 확인할 수 있었다(도 4).
또한, 성숙된 근관세포(myotube)의 두께를 측정한 결과, 옻나무 추출물을 처리하지 않은 대조군에 비해 옻나무 추출물을 처리한 군의 근관세포(myotube)의 두께가 통계적으로 유의미하게 증가한 것을 확인하였다(도 5).
Claims (5)
- 옻나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 근아세포(myoblast)의 분화 촉진제.
- 제1항에 있어서, 상기 옻나무 추출물의 추출용매는 물, C1~C4의 저급 알코올 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 근아세포(myoblast)의 분화 촉진제.
- 제1항 또는 제2항의 근아세포 분화 촉진제를 유효성분으로 함유하는 근육 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 제3항에 있어서, 상기 근육 질환은 긴장감퇴증(atony), 근위축증(muscular atrophy), 근이영양증(muscular dystrophy), 근육 퇴화, 근경직증, 근위축성 축삭경화증, 근무력증, 악액질(cachexia) 및 근육감소증(sarcopenia) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 근육 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 제1항 또는 제2항의 근아세포 분화 촉진제를 유효성분으로 함유하는 근육증가 촉진 또는 노인성 근 손실의 예방 또는 개선용 건강기능성식품 조성물.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| KR1020190151147A KR20210062917A (ko) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | 옻나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 근 분화 촉진용 조성물 |
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-
2019
- 2019-11-22 KR KR1020190151147A patent/KR20210062917A/ko not_active Application Discontinuation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E601 | Decision to refuse application |