KR20210074679A

KR20210074679A - 전처리된 콩의 발효물을 포함하는 골다공증 치료용 조성물

Info

Publication number: KR20210074679A
Application number: KR1020190165640A
Authority: KR
Inventors: 홍수영; 김율호; 손황배; 남정환; 김수정; 조광수
Original assignee: 대한민국(농촌진흥청장)
Priority date: 2019-12-12
Filing date: 2019-12-12
Publication date: 2021-06-22
Also published as: KR102315960B1

Abstract

본 발명은 전처리된 콩의 발효물을 포함하는 골다공증 치료용 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 수침 후 건조시키는 과정을 반복수행한 콩의 발효물을 유효성분으로 포함하는 골다공증 예방, 치료 또는 개선용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따라 전처리 수행된 콩의 발효물은 간단한 전처리 공정만을 수행함으로써 기존 콩의 발효물에 비하여 골다공증의 개선 및 치료효과가 유의적으로 향상되는바, 골다공증을 예방, 개선 또는 치료할 수 있다는 다양한 약학적 조성물 또는 건강기능식품에 유용하게 이용될 수 있다.

Description

전처리된 콩의 발효물을 포함하는 골다공증 치료용 조성물{The composition for treatment or prevention of osteoporosis comprising pretreated fermented soybean}

본 발명은 전처리된 콩의 발효물을 포함하는 골다공증 치료용 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 수침 후 건조시키는 과정을 반복수행한 콩의 발효물을 유효성분으로 포함하는 골다공증 예방, 치료 또는 개선용 조성물에 관한 것이다.

골다공증(osteoporosis)은 다발성 골수증, 골관절염 등의 골 관련 질병들 중 가장 흔한 골격계 질환으로서, 일반적으로 골절의 증가 및 골 강도의 감소로 특징된다. 정상적인 골의 기능을 위해서는 파골세포(osteoclast)에 의한 골 흡수(bone resoprtion)와 조골세포(osteoblast)에 의한 골 형성(bone formation)의 뼈의 항상성 작용에 의한 리모델링 과정(bone remodeling)이 필요하다.

그러나, 파골 세포의 지나친 활성이나 조골세포의 활성 저하는 리모델링 과정의 불균형을 초래하여, 골다공증과 같은 성인 골격계 질환을 유도한다. 이러한 불균형을 해소하기 위해서 일반적으로 파골세포의 지나친 활성을 억제하거나, 조골세포의 활성을 촉진시키거나, 또는 파골세포의 활성을 억제하고 조골세포의 활성을 촉진하는 방법이 사용되고 있으며, 이들은 골다공증의 치료에 대한 효과적인 치료적 접근 방법으로 여겨지고 있다.

한편, 콩은 대표적인 식물성 단백질(35 ~ 45%) 식품일 뿐만 아니라 지방질(10 ~ 15%), 탄수화물(10%) 및 무기질(5%)의 균형적인 급원으로 특히 한국인에게는 두부, 장류, 두유, 콩기름 등의 식품의 형태로 소비되고 있다. 콩은 영양학적 측면뿐만 아니라 사포닌, 이소플라본, 레시틴과 같은 생리활성 물질에 관한 연구가 활발해지면서 기능성 식품의 재료로서 각광받고 있다. 특히, 대두 이소플라본은 항산화활성 뿐만 아니라 유방암 및 전립선암 등에 효과적인 것으로 알려져 있다.

따라서, 콩의 효능을 증진시키기 위해, 콩 품종, 재배 환경, 발아, 가공 처리 비배당체 형태로의 전환 기술(한국등록특허 10-1161231호 참고)에 대한 연구가 시도되고 있으나, 아직 체계화된 방법이 존재하지 않고, 세밀하고 복잡한 과정을 거쳐야 하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명자들은 콩을 발효시키 전에 수침하여 건조시키는 전처리 과정을 수회 수행하는 간단한 방법을 통해, 이소플라본의 함량의 변화는 없음에도 불구하고 골다공증의 개선 및 치료 효능이 유의적으로 증진되는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.

이에, 본 발명은 수침 후 건조시킨 콩의 발효물을 유효성분으로 포함하는 골다공증 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 수침 후 건조시킨 콩의 발효물을 유효성분으로 포함하는 골다공증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수침 후 건조시킨 콩의 발효물을 유효성분으로 포함하는 골다공증 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 구현예로, 상기 수침 후 건조과정을 2 내지 3회 반복수행할 수 있다.

본 발명의 다른 구현예로, 상기 조성물은 조골세포의 분화능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 조성물은 파골세포의 분화능을 억제시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 수침 후 건조시킨 콩의 발효물을 유효성분으로 포함하는 골다공증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 구현예로, 상기 식품은 콩제품, 유제품, 발효유, 발효식품 및 발효음료로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나의 형태일 수 있다.

본 발명에 따라 전처리 수행된 콩의 발효물은 간단한 전처리 공정만을 수행함으로써 기존 콩의 발효물에 비하여 골다공증의 개선 및 치료효과가 유의적으로 향상되는바, 골다공증을 예방, 개선 또는 치료할 수 있다는 다양한 약학적 조성물 또는 건강기능식품에 유용하게 이용될 수 있다.

도 1a는 본 발명에 따라 전처리된 콩 발효물의 조골세포 분화 증진능을 확인하기 위해 COL2A1 발현 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 1b는 본 발명에 따라 3회 전처리된 콩 발효물의 농도별 COL2A1 발현 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 2a는 본 발명에 따라 전처리된 콩 발효물의 조골세포 분화 증진능을 확인하기 위해 RUNX2 발현 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 2b는 본 발명에 따라 3회 전처리된 콩 발효물의 농도별 RUNX2 발현 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 3a는 본 발명에 따라 전처리된 콩 발효물의 조골세포 분화 증진능을 확인하기 위해 OSTEOCALCIN 발현 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 3b는 본 발명에 따라 3회 전처리된 콩 발효물의 농도별 OSTEOCALCIN 발현 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 4a는 본 발명에 따라 전처리된 콩 발효물의 파골세포 분화 억제능을 확인하기 위해 OPG(osteoprotegerin) 발현 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 4b는 본 발명에 따라 3회 전처리된 콩 발효물의 농도별 OPG(osteoprotegerin) 발현 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 5a는 전처리에 처리 유무에 따른 콩의 발효물 내 이소플라본 함량 변화를 확인한 1차(2017) 결과를 나타낸 것이다.
도 5a는 전처리에 처리 유무에 따른 콩의 발효물 내 이소플라본 함량 변화를 확인한 2차(2018) 결과를 나타낸 것이다.

본 발명자들은 콩을 발효시키 전에 수침하여 건조시키는 전처리 과정을 수행하는 경우, 골다공증의 개선 및 치료 효능이 유의적으로 증진됨을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 수침 후 건조시킨 콩의 발효물을 유효성분으로 포함하는 골다공증 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명에서 사용되는 용어, "예방"이란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 골다공증을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어, "치료"란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 골다공증에 대한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에서 콩을 전처리하는 과정은 콩을 물에 담궈서 수분을 제공하는 수침과정과 수침된 콩을 말리는 건조과정으로 이루어질 수 있다. 상기 수침과정은 콩 3배~4배의 물을 가하여 15~20℃에서 2-5시간 동안 수침할 수 있으며, 바람직하게는 16~17℃에서 2-3시간 동안 수침할 수 있으나, 콩에 충분한 수분을 제공한다면 수침의 조건이 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 건조과정은 35~45℃에서 2일 내지 4일간 건조시킬 수 있으며, 바람직하게는 40~41℃에서 3일간 건조시킬 수 있으나, 수침된 콩에서 수분을 모두 제거한다면 건조의 조건이 특별히 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 상기 수침 및 건조 공정은 수회 반복하여 실시하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 2 내지 3회, 가장 바람직하게는 3회 반복하여 실시할 수 있다.

본 발명에 있어서, 발효는 당 업계에서 통상적으로 수행되는 방식을 사용할 수 있으며, 예컨대 콩을 수침시켜 불린 후 삶아서 35℃ 내지 45℃에서 2일 내지 4일간 숙성시키는 단계를 통해 수행될 수 있다.

본 발명자들은 구체적인 실시예를 통해 수침과정 및 건조과정으로 이루어진 전처리 공정을 수행한 콩의 발효물의 경우 골다공증 치료 효능이 유의적으로 증진됨을 실험적으로 확인하였다.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서는, 본 발명에 따른 콩의 발효물의 조골세포 분화 증진능을 확인한 결과, 전처리를 수행하지 않은 콩의 발효물과 비교할 때, 전처리를 수행한 경우에 COL2A1, RUNX2 및 OSTEOCALCIN의 mRNA 발현을 유의적으로 증가시키는 것을 확인하였다(실시예 3 참조).

본 발명의 다른 실시예에서는, 본 발명에 따른 콩의 발효물의 파골세포 분화 억제능을 확인한 결과, 전처리를 수행하지 않은 콩의 발효물과 비교할 때, 전처리를 수행한 경우에 OPG(osteoprotegerin)의 mRNA 발현을 유의적으로 증가시키는 것을 확인하였다(실시예 4 참조).

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 전처리에 따른 콩의 발효물의 이소플라본 함량을 비교한 결과, 전처리 과정을 수행에 따른 총 이소플라본 함량의 변화에는 차이가 없음을 확인하였다(실시예 5 참조).

상기 실시예의 결과를 통해, 본 발명에 따라 전처리 수행된 콩의 발효물은 이소플라본의 함량의 변화가 없음에도 불구하고, 골다공증에 대한 치료 효능이 유의적으로 우수하다는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체를 더 포함할 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 사이클로덱스트린, 덱스트로즈 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 리포좀 등을 포함하지만 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액 등 다른 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제, 윤활제 등을 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 적합한 약학적으로 허용되는 담체 및 제제화에 관해서는 레밍턴의 문헌에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 제형에 특별한 제한은 없으나 주사제, 흡입제, 피부 외용제 등으로 제제화할 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 시간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 얄려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 다른 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.

구체적으로 본 발명의 약학적 조성물의 유효량은 환자의 연령, 성별, 상태, 체중, 체내에 활성 성분의 흡수도, 불활성율 및 배설속도, 질병종류, 병용되는 약물에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 1kg 당 0.001 내지 150mg, 바람직하게는 0.01 내지 100mg을 매일 또는 격일 투여하거나, 1일 1 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나 투여 경로, 비만의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감 될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 골다공증의 예방 또는 치료방법을 제공한다.

본 발명에서 "개체"란 질병의 치료를 필요로 하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로는, 인간 또는 비-인간인 영장류, 생쥐(mouse), 개, 고양이, 말, 및 소 등의 포유류를 의미한다.

본 발명의 다른 양태로서, 본 발명은 수침 후 건조시킨 콩의 발효물을 유효성분으로 포함하는 골다공증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

본 발명에서 사용되는 용어, "개선"이란 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미한다. 이때 상기 식품 조성물은 골다공증의 예방 또는 개선을 위하여 해당 질환의 발병 단계 이전 또는 발병 후, 치료를 위한 약제와 동시에 또는 별개로서 사용될 수 있다.

본 발명에서 '식품'은 콩제품 (두유, 두부, 콩고기, 콩스택, 콩과자), 유제품 (우유, 치즈), 발효유 (액상 요구르트, 호상 요구르트), 발효식품 (김치류, 장류, 피클), 발효 음료 등의 형태가 될 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.

상기 본 발명에 더 포함될 수 있는 첨가제로는, 천연 탄수화물, 향미제, 영양제, 비타민, 광물(전해질), 풍미제(합성 풍미제, 천연 풍미제 등), 착색제, 충진제, 팩트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 산화 방지제, 글리세린, 알코올, 탄산화제 및 과육으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 사용할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토오스, 수크로오스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상기 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아추출물 (예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 외에 본 발명에 따른 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제, 팩트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 상기 담체, 부형제, 희석제 및 첨가제의 구체적인 예로는 이에 한정하는 것은 아니나, 락토오스, 덱스트로즈, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 에리스리톨, 전분, 아카시아 고무, 인산칼슘, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 미세결정성 셀룰로즈, 폴리비닐키롤리돈, 셀룰로즈, 폴리비닐피로리돈, 메틸셀룰로즈, 물, 설탕시럽, 메틸 하이드록시 벤조에이트, 프로필하이드록시 벤조에이트, 활석, 스테아트산 마그네슘 및 미네랄 오일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상이 사용되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1. 실험준비 및 실험방법

1-1. MC3T3-E3의 세포배양

pre-osteoblast MC3T3-E1 세포주는 ATCC (Seoul, Republic of Korea)에서 구입하였다. 상기 세포를 10% FBS, penicillin (100 U/ml), 그리고 100μg/ml의 streptomycin을 첨가한 α-MEM 배지에서 37℃, 5% CO₂ incubator 조건하에 배양하였다.

1-2. MTT assay

MC3T3-E1 세포를 well 당 1×10⁴의 밀도로 96-well plate에 seeding하고, 다양한 농도의 실험소재를 세포에 처리하였다. 24시간 이후 3-(4, 5-Dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) 용액을 처리하였으며, 처리 4시간 이후 상층 부유물을 제거하고, dimethyl sulfoxide(DMSO)을 이용하여 비수용성 formazan product을 용해하였다. Cell viability는 Epoch® microvolume spectrophotometer system (BioTek Instruments Inc., Winooski, VT, USA)을 이용하여 570 nm 파장대에서 측정하였다.

1-3. Real-Time PCR

표적 분자의 유전자를 증폭하기 위해 올리고핵산 primer 염기서열은 NCBI data base에 보고된 것을 기초로 Primer3 software를 이용하여 primer를 디자인하였다. 일반 PCR 반응을 통해 디자인한 primer들의 특이성을 확인하고, annealing temperature와 MgCl₂ 농도를 변화시켜 PCR 조건을 최적화하였다. 이어 증폭된 DNA가 목적하는 산물인지를 확인하기 위하여 PCR product의 DNA sequencing을 실시하였다. mRNA는 Syber-green RT-PCR을 통하여 정량하고, standard curve는 total RNA (200pg ~ 320pg)의 5배 희석액을 사용하여 정립하였다. 해리곡선 (dissociation curve)은 non-specific amplification이 없음을 확인한 후, Syber-green assay를 수행하였으며, 모든 결과는 housekeeping gene인 GAPDH로 표준화하였다 Real-time PCR 결과는 Sequence Detection System software을 사용하여 분석하였다.

실시예 2. 전처리된 콩의 발효물 제조

2-1. 콩의 준비

본 연구에 사용된 콩 품종은 '대풍'은 백운콩과 신팔달콩2호의 교배조합으로 2002년에 품종등록 되었으며, 주로 두부 및 장류용으로 이용된다. '대풍' 콩의 재배는 고령지농업연구소 진부포장(해발고도 540m)에서 2016 ~ 2018년에 재배·정선하여 준비하였다.

2-2. 전처리 과정

상기 실시예 1-1에서 준비한 콩에 대하여 하기의 조건으로 수침 및 건조 과정을 수행하였다.

1회 : 16~17℃의 물에 2시간 담근 후 40~41℃의 건조기에서 72시간 충분히 건조

2회 : 1회 건조된 콩을 다시 16~17℃의 물에 2시간 담근 후 40~41℃의 건조기에서 72시간 충분히 건조

3회 : 2회 건조처리된 콩을 다시 16~17℃의 물에 2시간 담근 후 40~41℃의 건조기에서 72시간 충분히 건조

상기 전처리된 콩은 i) 1회 전처리만 수행한 그룹 ii) 1차 및 2차 전처리만 수행한 그룹 iii) 3차까지 모두 수행한 그룹으로 분류하여 실험을 진행하였다.

2-3. 콩 발효

상기 실시예 2-2에서 준비된 콩(무처리, 수침 및 건조 처리 1회, 2회, 3회)을 16~17℃의 물에 3시간 30분 담근 후 끓어 넘치지 않게 3시간 30분간 삶고 삶아진 콩은 발효실로 옮겼다. 채반에 짚을 깔고 그 위에 면보를 덮은 후 면보 위에 삶은 콩은 펼쳐 놓고 면보를 덮어 42℃에서 72시간 발효하여 최종 콩 발효물을 얻었다.

실시예 3. 전처리된 콩의 발효물의 조골세포 분화 증진 효능 확인

MC3T3-E1 세포주에 상기 실시예 2를 통해 준비된 각각의 콩 발효물(무처리, 수침 및 건조 처리 1회, 2회, 3회)을 처리한 후, 하기 유전자의 mRNA 발현을 확인하였다.

3-1. COL2A1 발현 증감 확인

콜라겐 합성유전자인 collagen type II alpha 1 chain (Col2a1)에 대하여 발효콩의 mRNA 발현을 확인하였다.

그 결과, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 1000ug/ml 농도를 처리할 때, 전처리 과정을 수행한 콩의 발효물을 처리한 경우에서 COL2A1의 mRNA 발현이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 1회 및 2회 전처리를 수행한 경우보다 3회 전처리를 수행한 경우에 COL2A1의 mRNA 발현이 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 3회 전처리를 수행한 콩의 발효물에 대하여 농도별로 처리한 결과, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 전처리를 수행하지 않은 콩의 발효물(control)과 비교할 때, 250ug/ml 농도에서 12배, 500ug/ml에서 22배, 1000ug/ml에서 89배 증가되어, 농도 의존적으로 COL2A1의 mRNA 발현이 증가함을 확인할 수 있었다.

3-2. RUNX2 발현 증감 확인

조골세포의 분화와 골형성에 필수 역할을 하는 전사인자로 잘 알려진 RUNX2의 mRNA 발현을 확인하였다.

그 결과, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 1회 및 2회 전처리를 수행한 경우보다 3회 전처리를 수행한 경우에 RUNX2의 mRNA 발현이 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 보다 구체적으로, 전처리를 수행하지 않은 콩의 발효물(control)과 비교할 때, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 250ug/ml 농도에서 2.3배, 500ug/ml에서 2.1배 증가함을 확인할 수 있었다.

3-3. OSTEOCALCIN 발현 증감 확인

ALP, Col2a1와 함께 대표적 조골세포 생성 표지인자 중 하나인 OSTEOCALCIN의 mRNA 발현을 확인하였다.

그 결과, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 500ug/ml 농도를 처리할 때, 전처리 과정을 수행한 콩의 발효물을 처리한 경우에서 OSTEOCALCIN의 mRNA 발현이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 1회 및 2회 전처리를 수행한 경우보다 3회 전처리를 수행한 경우에 OSTEOCALCIN의 mRNA 발현이 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 3회 전처리를 수행한 콩의 발효물에 대하여 농도별로 처리한 결과, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 전처리를 수행하지 않은 콩의 발효물(control)과 비교할 때, 250ug/ml에서 18배, 500ug/ml에서 112배, 1000ug/ml에서 100배 증가함을 확인할 수 있었다.

실시예 4. 전처리된 콩의 발효물의 파골세포 생성 및 분화 억제 효능 확인

MC3T3-E1 세포주에 상기 실시예 2를 통해 준비된 각각의 콩 발효물(무처리, 수침 및 건조 처리 1회, 2회, 3회)을 처리한 후, RANKL에 결합하는 soluble decoyreceptor로서 RANKL signal을 차단하고 성숙한 파골세포로의 분화를 저해하는 OPG(osteoprotegerin)의 mRNA 발현을 확인하였다.

그 결과, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 전처리 과정을 수행한 콩의 발효물을 처리한 경우에서 OPG의 mRNA 발현이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 1회 및 2회 전처리를 수행한 경우보다 3회 전처리를 수행한 경우에 OPG의 mRNA 발현이 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 보다 구체적으로, 전처리를 수행하지 않은 콩의 발효물(control)과 비교할 때, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 250ug/ml에서 36.2배, 500ug/ml에서 73.2배, 1000ug/ml에서 90.5배 증가함을 확인할 수 있었다.

실시예 5. 전처리에 따른 이소플라본 함량 비교

전처리된 콩의 발효물의 골다공증 효과 증진이 상기 발효물 내 이소플라본 함량의 증가에 따른 것인지 확인하기 위해, 전처리에 따른 이소플라본 함량을 비교하였다.

보다 구체적으로, 발효된 콩을 동결건조 후 각각의 시료 1g을 취하여 70% 에탄올 25ml를 넣고 30분간 교반하였고 이를 여과지(Whatman No.2)를 이용하여 필터링하였다. 얻어진 용액을 50ml로 정량하고 syringe filter로 다시 필터링하여 준비하였다. 이소플라본 분석기기는 UPLC(Waters, Acquity UPLC I-Class, USA)로 분석하였다. 컬럼은 BEH C18(2.0×50mm, 17㎛)을 이용하였으며, 시료 주입량은 1㎕였다. 유속은 0.2㎖/min이었고 260nm 파장에서 검출하였다. 이동상 A는 0.1% acetic acid(in water), 이동상 B는 acetonitrile를 이용하였다.

상기 실험방법에 따라 상기 실시예 2를 통해 준비된 콩 (무처리, 건조처리 1회, 2회, 3회)에 대하여 이소플라본 성분을 분석하였고, 실험은 2번(2017년, 2018년) 수행하였으며, 분석 결과를 도 5a 및 도 5b에 나타내었다.

상기 도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이, 전처리 과정을 수행에 따른 총 이소플라본 함량의 변화에는 차이가 없음을 확인할 수 있었다.

상기 결과로부터, 전처리 과정 수행에 따른 콩 발효물의 골다공증 효과 증진이 이소플라본 함량 증가에 의한 것은 아님을 알 수 있었다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims

수침 후 건조시킨 콩의 발효물을 유효성분으로 포함하는, 골다공증 치료용 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 수침 후 건조과정을 2 내지 3회 반복수행하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 조골세포의 분화능을 향상시키는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 파골세포의 분화능을 억제시키는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
수침 후 건조시킨 콩의 발효물을 유효성분으로 포함하는, 골다공증 개선용 건강기능식품 조성물.
제5항에 있어서, 상기 식품은 콩제품, 유제품, 발효유, 발효식품 및 발효음료로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 하는, 건강기능식품 조성물.