KR20220153713A - 몰로키아 유래 다당 분획물을 포함하는 비만 또는 대사질환 개선, 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비만 또는 대사질환 개선, 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 몰로키아 유래 다당 분획물을 유효성분으로 함유함으로써 체중과 체지방의 증가를 감소시키며, 혈청 내 엔도톡신, 중성지방 및 LTB4 농도를 감소시키는 비만 또는 대사질환의 개선, 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.

Description

몰로키아 유래 다당 분획물을 포함하는 비만 또는 대사질환 개선, 예방 또는 치료용 조성물{A composition for improving, preventing or treating obesity and metabolic diseases comprising polysaccharide fraction isolated from molokhia leaves}
본 발명은 몰로키아 유래 다당 분획물을 유효성분으로 함유함으로써, 비만 또는 대사질환 개선, 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
서구화된 식단으로 인해, 현대사회는 지질 및 당질대사 이상에 의한 비만, 당뇨병, 고지혈증, 비알코올성 지방간, 이상지질혈증 등 대사질환의 발병이 급속하게 증가하였다.
상기 비만은 과다하게 체지방이 축적된 상태를 말한다. 현재 사용되고 있는 비만 치료제의 약리기전은 크게 1) 지방흡수 억제, 2) 지방 분해 및 열 발생 촉진, 3) 식욕 및 포만감의 조절, 4) 단백질 대사 저해 그리고 5)　음식물의 섭취와 관련된 정서 조절 등으로 나눌 수 있다. 대표적인 비만 치료제로는 지방 흡수를 억제하는 제니칼™(Xenical™), 교감신경계를 자극하여 식욕을 억제하는 리덕틸™(Reductil™)을 들 수 있다. 상기 비만 치료제는 일시적 체중감소, 신속한 체중손실, 약물들에 의한 심장, 혈압, 신경계에 대해 부작용을 일으키는 것으로 보고된 바 있다.
상기 당뇨병은 인슐린의 분비량이 부족하거나 정상적인 기능이 이루어지지 않아 발생하는 질병으로, 혈중 포도당의 농도가 높아지는 고혈당 및 소변으로 포도당이 배출되는 증상을 특징으로 한다. 현재 사용되고 있는 당뇨병 치료제로는 PPAR-γ 활성제, GLP-1 유도체, DPP-IV 저해제 등이 있으나, 이러한 종래의 약제들은 체중 증가 및 간, 신장, 근육, 심장 등에 독성을 나타내는 부작용이 있는 것으로 보고되고 있다.
상기 고지혈증은 필요 이상으로 많은 지방 성분 물질이 혈액 내에 존재하면서 혈관 벽에 쌓여 염증을 일으키고, 그 결과 심근경색, 뇌졸중이나 뇌경색 등과 같은 심혈관계 질환을 일으키는 원인이 되는 질병으로 알려져 있다. 현재 사용되고 있는 고지혈증 치료제로는 HMG-CoA 환원효소 억제활성을 갖는 '스타틴' 계열의 약물이 있으나, 이는 장기간 사용할 경우 간이나 근육 등에 독성을 나타내는 부작용이 있는 것으로 보고되고 있다.
상기 이상지질혈증은 혈중 총 콜레스테롤, LDL 콜레스테롤 또는 중성 지방이 증가된 상태, 또는 HDL 콜레스테롤이 감소된 상태를 의미하는 것으로, 심장마비, 뇌졸중 등 심혈관계 질환의 위험을 증가시키는 것으로 알려져 있다. 현재 이상지질혈증의 치료제로 이용될 수 있는 약물은 MTP (microsomal triglyceride transfer protein)의 활성을 억제시키는 약물인 Bayer 사의 BAY13-9952(implitapide) 등이 있으나, 이러한 약물은 세포 내에서의 작용 기작이 구체적으로 규명되어 있지 않아 부작용을 유발할 가능성이 있다는 문제가 있다.
현재 전반적인 비만 또는 대사성 질환에 대한 탁월한 치료제의 개발이 미비한 상태이고, 개개의 구체적인 질환에 대한 치료제들 역시 위와 같은 여러 부작용이 보고되고 있으므로, 비만 또는 대사성 질환에 대한 치료 효능이 우수하면서도 부작용이 없는 안전한 치료제의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0104692호
본 발명의 목적은 몰로키아 유래 다당 분획물을 유효성분으로 하는 비만 또는 대사질환 개선 또는 예방용 식품 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 몰로키아 유래 다당 분획물을 유효성분으로 하는 비만 또는 대사질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 몰로키아 유래 다당 분획물을 유효성분으로 하는 비만 또는 대사질환 개선 또는 예방용 식품 조성물을 제공한다.
상기 몰로키아 유래 다당 분획물은 전체 다당 분획물 대비 중성 다당(Neutral sugar)은 40 내지 60 중량%, 우론산(uronic acid)은 35 내지 55 중량%, KDO 유사물질(2-keto-3-deoxy-D-manno-octulosonic acid)은 1 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.
상기 몰로키아 유래 다당 분획물은 단백질 0.5 내지 5 중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 몰로키아 유래 다당 분획물은 폴리페놀을 1 내지 10 중량% 더 포함할 수 있다.
상기 중성 다당은 람노오스, 푸코오스, 아라비노오스, 자일로스, 만노오스, 갈락토오스, 글루코오스, 글루쿠로닉산(glucuronic acid) 및 갈락투로닉산(galacturonic acid)을 포함할 수 있다.
상기 중성 다당은 15 내지 25 몰%의 람노오스, 0.1 내지 1 몰%의 푸코오스, 1 내지 10 몰%의 아라비노오스, 0.5 내지 5 몰%의 자일로스, 0.1 내지 1 몰%의 만노오스, 10 내지 30 몰%의 갈락토오스, 0.5 내지 5 몰%의 글루코오스, 10 내지 30 몰%의 글루쿠로닉산(glucuronic acid) 및 20 내지 40 몰%의 갈락투로닉산(galacturonic acid)을 포함할 수 있다.
상기 몰로키아 유래 다당 분획물은 (a) 몰로키아 분말에 추출용매를 혼합하여 70 내지 110 ℃에서 1차 추출하는 단계; (b) 상기 1차 추출된 추출물을 C1 내지 C4의 알코올로 침전시켜 분획물을 회수하는 단계; 및 (c) 상기 분획물에서 분자량이 10 내지 20 kDa 이상의 분획물을 회수하는 단계;를 포함하는 제조방법에 의해 제조된 것일 수 있다.
상기 대사질환은 이상지질혈증, 지방간, 인슐린 저항성 증후군 및 당뇨로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있고, 상기 이상지질혈증은 고지혈증, 고코콜레스테롤혈증 및 고중성지방혈증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이상일 수 있으며, 상기 지방간은 비알코올성 지방간일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 몰로키아 유래 다당 분획물을 유효성분으로 하는 비만 또는 대사질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물은 몰로키아 유래 다당 분획물을 포함하는 것으로써, 상기 조성물은 체중과 체지방의 증가를 감소시키며, 혈청 내 엔도톡신, 혈중 중성지방 및 총 콜레스테롤 농도를 낮추고, 혈청 내 LTB4 농도를 감소시키는 효과를 가지므로, 비만 뿐만 아니라 대사질환의 예방 및 치료에 효과적으로 사용될 수 있다.
도 1은 체성분분석기(dual-energy X-ray absorptiometry)를 이용하여 측정한 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분되는 동물모델의 평균 무게를 8주 동안 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 체성분분석기(dual-energy X-ray absorptiometry)를 이용하여 측정한 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분되는 동물모델의 체형 사진이다. 도 2에서 전체 체형 중에서 지방 부분은 적색으로 표시되었다.
도 3은 체성분분석기(dual-energy X-ray absorptiometry)를 이용하여 측정한 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분되는 동물모델의 체지방량 변화(%)를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 4는 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)로 구분되는 동물모델로부터 백색 부고환 지방 조직을 적출하여, 백색 부고환 지방 조직의 무게를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분된 동물모델의 혈중 중성지방 농도를 나타낸 그래프이다.
도 6은 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분된 동물모델의 LDL 콜레스테롤 농도를 나타낸 그래프이다.
도 7은 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분된 동물모델의 혈중 엔도톡신 농도를 나타낸 그래프이다.
도 8은 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분된 동물모델의 혈중 LTB4 농도를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 몰로키아 유래 다당 분획물을 유효성분으로 함유함으로써, 비만 또는 대사질환을 개선, 예방 또는 치료할 수 있는 조성물에 관한 것이다.
몰로키아(Molokhia-Corchorus olitorius L.)는 피나무과의 1년초 녹황색 야채로서 각종 영양이 풍부하여 "왕의 채소"라고 일컬어질 정도로 중동과 아프리카지역에서 영양가가 높고 성인병 예방에 효과적인 채소로 인식되어 있다. 일본에서는 1980년대부터 몰로키아를 재배하기 시작하였고, 우리나라는 그 보다 후인 1995년경부터 일부 농가에서 소규모로 재배되고 있다. 몰로키아는 식이섬유, 비타민, 칼슘 등의 미네랄과 폴리페놀, 카로테노이드 등을 풍부하게 함유하고 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 현재 몰로키아 잎에 대한 연구는 미비한 실정이다.
본 발명에서 '비만'이란, 단순히 체중이 많이 나가는 것이 아니라 체지방이 과도하게 축적된 상태를 말한다. 겉으로 정상체중으로 보여도 체지방 비율이 높으면 비만이라고 할 수 있다는 의미이다. 보통 비만을 판정하는 방법은 체질량지수 (BMI)를 이용하게 되는데 23~24.9인 경우에 과체중, 25~29.9까지를 경도비만으로 판정하며, 30~34.9는 중등도비만, 35 이상일 경우는 고도비만으로 판정하고 있다. 비만은 한가지 원인보다는 여러 원인이 복합적으로 작용하여 발생하는데, 서구화된 식습관을 포함하여 잘못된 식습관과 활동량 감소, 정서적 요인, 유전적 요인 등을 들 수 있으며 이렇게 발생한 비만은 결국 고지혈증, 당뇨병, 고혈압 등 만성질환의 발생 위험을 높이게 된다.
본 발명에서 '대사질환'이란, 비만과 밀접하게 연관성이 있거나, 비만에 기인하는 상태 또는 질환을 의미하며, 구체적으로 이상지질혈증, 비알코올성 지방간, 인슐린 저항성 증후군 및 당뇨로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 상기 이상지질혈증은 고지혈증(hyperlipidemia), 고콜레스테롤혈증(hypercholesteronemia) 및 고중성지방혈증(hypertriglyceridemia)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 상기 지방간(fatty liver)은 간의 지방대사 장애로 지방이 간세포에 과도한 양으로 축적되는 상태 또는 질환을 의미하며, 구체적으로 비알코올성 지방간일 수 있다.
본 발명에서 고지혈증은 혈액 중에 지방 성분, 특히 콜레스테롤(cholesterol) 또는 중성 지방(triglyceride)의 농도가 정상 수치에 비해 높은 상태 또는 질환을 의미하며, 혈액 중의 지질 농도를 저하시키는 것이 요구되는 모든 상태를 포함하는 광범위한 의미로 사용된다.
본 발명에서 고콜레스테롤혈증은 혈액 내 콜레스테롤이 과도하게 높은 상태 또는 질환을 의미하고, 고중성지방혈증은 혈액 내 중성지방의 농도가 과도하게 높은 상태 또는 질환을 의미한다.
구체적으로 상기 비만 또는 대사질환 개선, 예방 또는 치료용 조성물은 상기 다양한 원인에 의해 체중 또는 체지방이 증가되는 것을, 개선, 예방, 완화, 억제 및 치료하는 조성물이라고도 할 수 있다. 보다 바람직하게 고지방 식이에 의해 유발된 비만 또는 대사질환을 개선, 예방, 치료하는 효과를 갖는다.
본 발명의 실험결과에 의하면, 고지방 식이를 단기간 또는 장기간 투여하였을 때, 체중과 체지방이 유의하게 증가하였다. 이는 시간이 경과함에 따라 체중과 체지방 및 백색 부고환 지방 무게를 증가시키며, 혈중 중성지방, LDL 콜레스테롤 및 LTB4 농도뿐만 아니라 혈청 내 엔도톡신의 농도도 증가시켜, 비만 또는 대사질환을 유도하게 된다.
이때, 몰로키아 유래 다당 분획물을 투여하면 체중과 체지방 및 백색 부고환 지방 무게의 증가를 감소시키고, 혈중 중성지방, LDL 콜레스테롤 및 LTB4 농도의 증가도 감소시키며, 혈청 내 엔도톡신 농도의 증가를 억제하여 정상수준으로 낮추는 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 몰로키아 유래 다당 분획물을 유효성분으로 하는 조성물은 비만 또는 대사질환 개선, 예방 또는 치료 효과를 가짐을 알 수 있다.
본 발명의 몰로키아 유래 다당 분획물은 전체 다당 분획물 대비 중성 다당(Neutral sugar)은 40 내지 60 중량%, 우론산(uronic acid)은 35 내지 55 중량%, KDO 유사물질(2-keto-3-deoxy-D-manno-octulosonic acid)은 1 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 몰로키아 유래 다당 분획물은 단백질 0.5 내지 5 중량%를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 몰로키아 유래 다당 분획물은 폴리페놀을 1 내지 10 중량% 더 포함할 수 있다.
상기 중성 다당은 람노오스, 푸코오스, 아라비노오스, 자일로스, 만노오스, 갈락토오스, 글루코오스, 글루쿠로닉산(glucuronic acid) 및 갈락투로닉산(galacturonic acid)을 포함할 수 있고, 보다 구체적으로 상기 중성 다당은 15 내지 25 몰%의 람노오스, 0.1 내지 1 몰%의 푸코오스, 1 내지 10 몰%의 아라비노오스, 0.5 내지 5 몰%의 자일로스, 0.1 내지 1 몰%의 만노오스, 10 내지 30 몰%의 갈락토오스, 0.5 내지 5 몰%의 글루코오스, 10 내지 30 몰%의 글루쿠로닉산(glucuronic acid) 및 20 내지 40 몰%의 갈락투로닉산(galacturonic acid)을 포함할 수 있다.
본 발명의 몰로키아 유래 다당 분획물은 (a) 몰로키아 분말에 추출용매를 혼합하여 70 내지 110 ℃에서 1차 추출하는 단계; (b) 상기 1차 추출된 추출물을 C1 내지 C4의 알코올로 침전시켜 분획물을 회수하는 단계; 및 (c) 상기 분획물에서 분자량이 10 내지 20 kDa 이상의 분획물을 회수하는 단계;를 포함하는 제조방법에 의해 제조된 것일 수 있다.
먼저 (a) 몰로키아 분말에 추출용매를 혼합하여 70 내지 110 ℃에서 1차 추출한다. 상기 추출용매는 물, 탄소수 1 내지 4 개의 알코올 또는 이들의 혼합 용매일 수 있고, 바람직하게는 물일 수 있다.
본 발명에서 몰로키아는 몰로키아의 잎을 일정한 크기로 절단하여 그늘이나, 건조기를 사용하여 건조한 후, 파쇄시키거나 그대로 사용할 수 있다. 상기 건조 기간은 몰로키아 내에 수분함량이 20% 미만인 것이라면 특별히 한정되지 않는다.
바람직하게 상기 몰로키아 분말은 증류수로 5 내지 20배(w/v) 정도로 현탁하여 사용할 수 있다.
상기 (a) 단계 이후에 잔사를 제거하는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 상기 잔사를 제거하는 방법은 원심분리, 필터링 등 공지의 방법이라면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 바람직하게는 원심분리일 수 있다.
다음으로 (b) 상기 1차 추출된 추출물을 C1 내지 C4의 알코올로 침전시켜 분획물을 회수한다. 알코올 침전은 공지의 에탄올 침전법에 의할 수 있으며, 상기 에탄올 침전에 사용되는 에탄올은 물과 혼합하여 70% 내지 95%(v/v)의 농도를 가지는 에탄올이 바람직하다.
최종적으로 (c) 상기 분획물에서 분자량이 10 내지 20 kDa 이상의 분획물을 회수한다. 상기 분획물을 수득하는 방법은 분자량을 기준으로 정제하는 방법이라면 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 투석에 의한 방법이 바람직하다. 상기 투석은 0.5 내지 5일간 수행될 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 3일간 수행되는 것일 수 있다.
상기 수득된 몰로키아 유래 다당 분획물의 구성당을 HPAEC-PAD로 분석한 결과, 전체 다당 대비 중성 다당(Neutral sugar)은 47.1 중량%, 우론산(uronic acid)은 44.7 중량%, KDO 유사물질(2-keto-3-deoxy-D-manno-octulosonic acid)은 1.4 중량%, 폴리페놀은 3.6 중량%이며, 상기 중성 다당의 성분을 분석한 결과, 전체 중성 다당 대비 람노오스 22.4 mole%, 푸코오스 0.3 mole%, 아라비노오스 5.3 mole%, 자일로스 1.2 mole%, 만노오스 0.3 mole%, 갈락토오스 11.5 mole%, 글루코오스 2.1 mole%, 글루쿠론산 20.1 mole% 및 갈락투론산 28.5 mole%인 것을 확인하였다(표 1 참조).
상기 최종 다당 분획물을 동결건조하는 과정을 추가로 수행할 수 있다.
구체적으로 본 발명은 상기 몰로키아를 추출용매로 추출한 후, 탄소수 1 내지 4의 알코올 침전시켜 얻은 몰로키아 유래 분획물을 상기와 같은 방법을 이용하여 분자량 10 kDa 이상인 몰로키아 유래 다당 분획물을 수득하였다.
본 명세서에서 몰로키아를 언급하면서 사용되는 용어 '분획물'은 추출용매를 처리하여 얻은 추출물에 탄소수 1 내지 4의 알코올 침전시켜 얻은 분획물 뿐만 아니라 몰로키아 유래 다당 분획물의 가공물도 포함한다. 예를 들어 몰로키아 유래 다당 분획물은 감압 증류 및 동결 건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말 상태로 제조될 수 있다.
또한 본 발명의 몰로키아 유래 다당 분획물은 광의로는 몰로키아 유래 다당 분획물을 동물에게 투여할 수 있도록 제형화된 몰로키아 다당 가공물, 예컨대, 몰로키아 다당 분획물을 건조하여 얻은 분말도 포함하는 의미를 갖는다. 비록 본 발명에서 몰로키아 유래 다당 분획물로 실험을 진행하긴 하였으나, 몰로키아 다당 가공물과 같은 형태로도 목적하는 효과를 달성할 수 있음은 당업자라면 예상 가능할 것이다.
본 발명에서 '유효성분으로 하는' 또는 '유효성분으로 함유하는'이란 본 발명의 몰로키아 유래 다당 분획물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미하며, 구체적으로 비만 또는 대사질환을 개선, 예방 또는 치료하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다. 일예로 상기 몰로키아 유래 다당 분획물은 10 내지 15,000 ㎍/㎖, 바람직하게는 100 내지 10,000 ㎍/㎖의 농도로 사용될 수 있다. 상기 몰로키아 유래 다당 분획물은 천연물로서 과량 투여하여도 인체에 부작용이 없으므로 본 발명의 조성물 내에 포함되는 몰로키아 유래 다당 분획물의 양적 상한 및 하한은 당업자가 적절한 범위 내에서 선택하여 실시할 수 있다.
본 발명의 조성물은 식품 조성물로, 본 발명의 몰로키아 유래 다당 분획물을 유효성분으로 함유하는 비만 또는 대사질환 개선 또는 예방용 식품 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 식품 조성물은 후술하는 상기 약학 조성물과 동일한 방식으로 제제화되어 기능성 식품으로 이용하거나, 각종 식품에 첨가할 수 있다. 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 음료류, 알코올 음료류, 과자류, 다이어트바, 유제품, 육류, 초코렛, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류, 비타민 복합제, 건강보조식품류 등이 있다.
본 발명의 식품 조성물은 유효성분으로서 몰로키아 유래 다당 분획물 뿐만 아니라, 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 포함한다. 상술한 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스, 올리고당 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 사이클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 향미제로서 천연 향미제 [타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등]) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 식품 조성물이 드링크제와 음료류로 제조되는 경우에는 본 발명의 몰로키아 추출물 이외에 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 및 각종 식물 추출액 등을 추가로 포함시킬 수 있다.
본 발명은 상기 몰로키아 유래 다당 분획물을 유효성분으로 함유하는 비만 또는 대사질환 개선, 억제 또는 예방용 식품 조성물을 포함하는 건강기능식품을 제공한다. 건강기능식품이란, 몰로키아 유래 다당 분획물을 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 건강기능식품은, 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 매우 유용하다. 이와 같은 건강기능식품에 있어서의 몰로키아 유래 다당 분획물의 첨가량은, 대상인 건강기능식품의 종류에 따라 달라 일률적으로 규정할 수 없지만, 식품 본래의 맛을 손상시키지 않는 범위에서 첨가하면 되며, 대상 식품에 대하여 통상 0.01 내지 50 중량%, 바람직하기로는 0.1 내지 20 중량%의 범위이다. 또한, 환제, 과립제, 정제 또는 캡슐제 형태의 건강기능식품의 경우에는 통상 0.1 내지 100 중량% 바람직하기로는 0.5 내지 80 중량%의 범위에서 첨가하면 된다. 한 구체예에서, 본 발명의 건강기능식품은 환제, 정제, 캡슐제 또는 음료의 형태일 수 있다.
본 발명은 몰로키아 유래 다당 분획물을 유효성분으로 함유하는 비만 또는 대사질환 예방 또는 치료용 약학 조성물로 이용될 수 있다. 유효성분인 몰로키아 유래 다당 분획물 외에 약제학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등을 사용할 수 있다.
상기 약학 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효 성분 이외에 추가로 약제학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 약학 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다.
상기 약학 조성물의 제제 형태는 과립제, 산제, 정제, 피복정, 캡슐제, 좌제, 액제, 시럽, 즙, 현탁제, 유제, 점적제 또는 주사 가능한 액제 등이 될 수 있다. 예를 들어, 정제 또는 캡슐제의 형태로의 제제화를 위해, 유효성분은 에탄올, 글리세롤, 물 등과 같은 경구, 무독성의 약제학적으로 허용 가능한 불활성 담체와 결합될 수 있다. 또한, 원하거나 필요한 경우, 적합한 결합제, 윤활제, 붕해제 및 발색제 또한 혼합물로 포함될 수 있다. 적합한 결합제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 젤라틴, 글루코스 또는 베타-락토오스와 같은 천연 당, 옥수수 감미제, 아카시아, 트래커캔스 또는 소듐올레이트와 같은 천연 및 합성 검, 소듐 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 벤조에이트, 소듐 아세테이트, 소듐 클로라이드 등을 포함한다. 붕해제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 메틸 셀룰로스, 아가, 벤토니트, 잔탄 검 등을 포함한다.
액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용 가능한 약제학적 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다.
더 나아가 해당분야의 적절한 방법으로 Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구 투여인 경우에는 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있으며, 바람직하게는 경구 투여이다.
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 다양하며, 보통으로 숙련된 의사는 소망하는 치료 또는 예방에 효과적인 투여량을 용이하게 결정 및 처방할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 약학 조성물의 1일 투여량은 0.0001-10 g/㎏이며, 보다 바람직하게는 0.001 g/kg 내지 10 g/kg의 용량으로 투여되는 것일 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 비만 또는 대사질환의 개선, 예방 또는 치료용 의약 또는 식품의 제조를 위한 몰로키아 유래 다당 분획물의 용도를 제공한다. 상기한 바와 같이 몰로키아 유래 다당 분획물은 비만 또는 대사질환의 개선, 예방 또는 치료를 위한 용도로 이용될 수 있다.
또한, 본 발명은 포유동물에게 유효량의 몰로키아 유래 다당 분획물을 투여하는 것을 포함하는 비만 또는 대사질환의 개선, 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
여기에서 사용된 용어 "포유동물"은 치료, 관찰 또는 실험의 대상인 포유동물을 말하며, 바람직하게는 인간을 말한다.
여기에서 사용된 용어 "유효량"은 연구자, 수의사, 의사 또는 기타 임상의에 의해 생각되는 조직계, 동물 또는 인간에서 생물학적 또는 의학적 반응을 유도하는 유효 성분 또는 약학 조성물의 양을 의미하는 것으로, 이는 해당 증상의 완화를 유도하는 양을 포함한다. 본 발명의 유효 성분에 대한 유효량 및 투여횟수는 원하는 효과에 따라 변화될 수 있다. 그러므로, 투여될 최적의 투여량은 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있으며, 비만정도, 체중, 체지방, 혈청 내 중성지방 및 엔도톡신 농도, 조성물에 함유된 유효성분 및 다른 성분의 함량, 제형의 종류, 및 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자에 따라 조절될 수 있다. 본 발명의 예방, 치료 또는 개선 방법에 있어서, 성인의 경우, 몰로키아 유래 다당 분획물을 1일 1회 내지 수회 투여시, 0.0001 g/㎏ 내지 10 g/㎏의 용량으로 투여하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.001 g/kg 내지 10 g/kg의 용량으로 투여되는 것일 수 있다.
본 발명의 치료방법에서 몰로키아 유래 다당 분획물을 유효성분으로 포함하는 조성물은 경구, 직장, 정맥내, 동맥내, 복강내, 근육내, 흉골내, 경피, 국소, 안구내 또는 피내 경로를 통해 통상적인 방식으로 투여할 수 있고, 바람직하는 경구 내에 투여할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1. 몰로키아 유래 조다당 분획물(PML)
강원도 홍천에서 재배한 국내산 몰로키아를 구매하여 사용하였다. 몰로키아 잎을 50 ℃ 건조 오븐에서 24시간 건조한 다음 분쇄기로 1.0 ㎜ 이하가 되도록 분쇄하여 몰로키아 분말을 준비하였다.
몰로키아 분말 100 g에 20 배 부피에 해당하는 증류수를 가하고 80 ℃의 온도에서 3 시간 동안 환류 추출하여 열수 추출물을 수득하였다. 상기 열수 추출물을 여과한 다음, 회전 진공 증발기(rotary vacuum evaporator)를 이용하여 추출액의 1/10이 되도록 감압농축하고, 감압농축된 열수 추출물의 4배 부피(v/v)에 해당하는 80% 주정을 상기 열수 추출물에 가하여 24시간 침전시켰다. 이를 원심분리(6000 rpm, 635 ×g, 30분)하여 침전물을 얻었으며 여기에 소량의 증류수를 가하여 침전물을 재용해하고 투석막(MW cut off 12,000, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)을 이용하여 2~3일간 투석을 행하여 저분자물질을 제거하였으며 72 시간 동결건조하여, 몰로키아 유래 조다당 분획물(PML, polysaccharides from molokhia leaves)을 얻었다.
비교예 1. 몰로키아 열수 추출물
강원도 홍천에서 재배한 국내산 몰로키아을 구매하여 사용하였다. 몰로키아 잎을 50 ℃ 건조 오븐에서 24시간 건조한 다음 분쇄기로 1.0 ㎜ 이하가 되도록 분쇄하여 몰로키아 분말을 준비하였다.
몰로키아 분말 100 g에 20 배 부피에 해당하는 증류수를 가하고 80 ℃ 에서 3 시간 동안 환류 추출하여 열수 추출물을 수득하였다. 상기 열수 추출물을 여과한 후, 회전 진공 증발기(rotary vacuum evaporator)를 이용하여 감압농축하고, 72 시간 동안 동결건조하였다. 상기 방법으로 수득한 몰로키아 열수 추출물은 WEML(water-soluble extract from molokhia leaves)로 기재하였다.
<시험예>
시험예 1. 실시예 1의 몰로키아 유래 조다당 분획물의 수율, 당과 단백질 함량 분석
구성당 분석은 Albersheim 등의 방법을 일부 변형하여 가수분해 후 각 구성당을 알디톨 아세테이트(alditol acetate)와 aldonolactone로 유도체화 하여 GC(Gas Chromatography ACME-6100, Young-Lin Co. Ltd. Anyang, Korea)를 이용하여 분석하였다. 시료를 2 M TFA(trifluroacetic acid) 중에서 121℃, 1.5 hr 반응시켜 가수분해한 후, 1 ㎖의 1 M NH4OH (ammonia solution)에 용해하여 10 ㎎의 NaBH4로 4 시간 동안 환원시켰다. 아세트산(Acetic acid)을 적당량 가하여 잔존 NaBH4를 제거한 후, 메탄올을 가하며 반복 건조함으로써 과량으로 가해진 아세트산을 제거하여 알디톨(alditol)로 전환하였다. 중성당의 구성을 알기 위하여 상기 알디톨(alditol)에 1 ㎖의 아세트산 무수물(acetic anhydride)을 가하여 121℃에서 30 분 동안 반응시켜 알디톨 아세테이트(alditol acetate)로 전환시켰으며 이를 클로로포름/H2O 2상 용매계로 분리하여 추출하고, 추출물은 건조 후 소량의 아세톤에 용해하여 분석용 시료로 사용하였다.
단백질 정량은 Bradford법에 따라 측정하였으며, BSA(Bovine Serum Albumin, sigma aldrich)를 표준품으로 사용하여 1 ㎎/㎖를 최고 농도로 하여 일정배수로 희석하였다. Bradford시약 980 ㎕에 표준품과 시료를 각각 20 ㎕를 가하여 반응시킨 후 microplate reader를 이용하여 595 nm에서 흡광도를 측정하였다. 단백질 정량은 BSA에 대한 양으로 환산하였다.
총당은 페놀황산법(phenol-sulfuric acid)에 따라 측정하였으며, 시료용액 0.5 mL에 동량의 5 % phenol 용액을 첨가하여 교반한 후 진한 황산(98%, v/v) 2.5 mL를 가하여 상온에서 20분간 반응시켜 microplate reader를 이용하여 470 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총당의 정량은 glucose 표준품(sigma aldrich)을 사용하여 검량선을 작성하여 이에 대한 양으로 환산하였다.
총 폴리페놀 함량은 gallic acid(sigma aldrich)를 이용하여 Folin Denis법에 따라 분석하였다.
구성당의 경우, 시료의 당사슬을 단당으로 가수분해 한 후 HPAEC-PAD(high-performance anion-exchange chromatography-pulsed amperometric detector)를 사용하였으며, 데이터는 Chromelon 6.80 소프트웨어(Dionex)를 이용하여 분석하였다. 표준용액으로 단당류(fucose, rhamnose, arabinose, galactose, glucose, xylose)를 사용하였다.
실시예 1로부터 제조된 몰로키아 유래 조다당 분획물과 비교예 1의 몰로키아 열수 추출물에 대한 주요성분 함량 등 이화학적 특성을 분석하였고, 그 결과 하기 표 1과 같았다.
비교예 1(WEML) 실시예 1(PML)
Extraction yield (%) 29.98 1.9
Chemical composition (%)
Protein(단백질) 2.8 ± 0.1 3.2 ± 0.7
Neutral sugar(중성당) 67.6 ± 2.0 47.1 ± 1.3
Uronic acid(우론산) 18.8 ± 0.8 44.7 ± 1.3
KDO-liked material(KDO 유사물질) 0.5 ± 0.3 1.4 ± 1.0
polyphenol(폴리페놀) 12.2 ± 0.2 3.6 ± 0.8
Component sugar (PMP) (mole%)
Rhamnose(람노오스) 10.1 ± 0.1 22.4 ± 0.5
Fucose(푸코오스) - 0.3 ± 0.1
Arabinose(아라비노오스) 4.0 ± 0.0 5.3 ± 0.0
Xylose(자일로스) 1.2 ± 0.1 1.2 ± 0.0
Mannose(만노오스) 2.2 ± 0.0 0.3 ± 0.0
Galactose(갈락토오스) 8.5 ± 0.0 11.5 ± 0.2
Glucose(글루코오스) 40.9 ± 0.1 2.1 ± 0.0
Glucuronic acid(글루쿠론산) 9.0 ± 0.1 20.1 ± 0.1
Galacturonic acid(갈락투론산) 10.9 ± 0.0 28.5 ± 0.7
* 상기 chemical component의 함량비(%)는 건조 샘플 내의 중량%를 나타낸 것이다.
* 상기 mole%는 검출된 총 중성당의 양으로부터 계산한 것으로 몰%와 혼용하여 사용하였다.
표 1에 나타난 바와 같이, 비교예 1로부터 제조된 몰로키아 열수 추출물은 수율이 29.98%로 나타났으며, 단백질 함량은 2.8 중량%, 중성당 함량은 67.6 중량%인 것으로 확인되었다. 또한, 비교예 1로부터 제조된 몰로키아 열수 추출물은 중성 다당의 대부분이 글루코오스(40.9 mole%)이고, 나머지는 미량 포함되어 있으며, KDO 유사물질은 아주 미량 존재하고, 푸코오스는 존재하지 않는 것으로 확인되었다.
이에 반해 실시예 1로부터 제조된 몰로키아 유래 조다당 분획물의 추출수율은 1.9%에 불과하나, 단백질 함량은 3.2 중량%이고, 중성당 함량은 47.1 중량%이며, 우론산 함량은 44.7 중량%로 당 함량이 높은 것으로 확인되었다. 실시예 1의 몰로키아 유래 조다당 분획물은 몰로키아 열수 추출물과 달리 중성 다당이 람노오스(22.4 mole%), 글루쿠로닉산(20.1 mole%), 갈락투로닉산(28.5 mole%)에서 가장 높았고, 다음으로 갈락토오스이 11.5 mole% 차지하고 있었으며, 푸코오스, 아라비노오스, 자일로스, 만노오스 및 글루코오스(각각 0.3, 5.3, 1.2, 0.3, 2.1 mole%)가 미량 존재하고 있음을 확인하였다.
시험예 2. 동물실험
실험동물
무균 환경에서 사육된 6주령의 수컷 C57BL/6J계 마우스를 (주)중앙실험동물에서 구입하여 사용하였으며, 실험전 마우스는 2주간 순화과정을 거쳤다. 마우스는 실험동안 온도 22 ± 2 ℃, 습도는 40-60%로 유지되는 사육실에서 자유식이로 사육되었으며, 명암 주기(Light and dark cycle)는 12시간 간격으로 조절하였다. 모든 동물실험은 한국식품연구원 동물실험운영규정에 준하여 수행하였다.
시료의 투여 및 샘플링
시료의 투여를 위하여 마우스는 무작위로 9마리씩 네 그룹으로 나누어 진행하였다. NC(normal group)은 정상식이를 먹은 음성대조군이고, HFD(high fat diet group)과 시료 투여 그룹은 Lard를 첨가하여 열량을 60 cal%를 증가시킨 고지방 사료(Modified AIN 76A purified rodent diet(60 cal% fat))를 자율적으로 급여하였다. 시료 PML4는 실시예 1의 몰로키아 유래 조다당 분획물 4 mg/kg를 매일 경구투여하였고, 시료 WEML50은 비교예 1의 몰로키아 열수 추출물 50 mg/kg을 매일 경구투여하였으며, NC와 HF 그룹은 같은 양의 증류수를 같은 기간동안 경구투여하였다. 총 8주 동안 매주 오전 10시에 체중을 측정하였다.
실험의 통계분석을 위하여 one-way ANOVA(Dunnett's test vs. HFD)를 사용하여 그룹 간 평균수치 유의차를 확인하였으며, 0.05보다 낮은 p 값을 가질 경우에는 *, 0.01보다 낮은 p 값을 가질 경우에는 **, 0.001보다 낮은 p 값을 가질 경우에는 ***로 유의적 차이를 표기하였다.
5개 군의 동물모델
1군(NC, 음성대조군) : 정상식이 섭취, 증류수 경구 투여
2군(HFD) : 고지방식이 섭취, 증류수 경구 투여
3군(PML4) : 고지방식이 섭취, 실시예 1의 몰로키아 유래 조다당 분획물 4 mg/kg 경구 투여
4군(WERG50) : 고지방식이 섭취, 비교예 1의 몰로키아 열수 추출물 50 mg/kg 경구 투여
시험예 2-1. 동물모델의 체중 측정
도 1은 체성분분석기(dual-energy X-ray absorptiometry)를 이용하여 측정한 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분되는 동물모델의 평균 무게를 8주 동안 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 몰로키아 유래 조다당 분획물(PML4)을 8주간 매일 경구투여한 실험군(3군)에서 고지방식이 섭취 하에서 유의적인 체중 감소 효능이 있음을 확인하였다.
고지방식이만 섭취한 HFD 그룹과 대비하여 정상식이를 먹은 NC 그룹은 체중이 현저히 높아지며, 실시예 1에 따라 제조된 몰로키아 유래 조다당 분획물(PML4)을 투여하면 체중이 HFD 그룹 대비 8.42% 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다.
또한, 비교예 1에 따라 제조된 몰로키아 열수 추출물(WEML50) 50 mg/kg 투여 실험군은 유의적인 체중 감소를 확인할 수 없었다.
따라서 본 발명의 몰로키아 유래 조다당 분획물은 체중 감소 효과를 갖는 것을 알 수 있다. 비교예 1에 따라 제조된 몰로키아 열수 추출물(WEML4) 4 mg/kg 투여 그룹도 실험하였으나, 50 mg/kg과 결과가 동일하였다. 즉 비만 또는 대사질환에 효과가 없는 것으로 판단되어 이후 실험에서는 이용되지 않았다.
시험예 2-2. 동물모델의 체성분 및 체지방 측정
도 2는 체성분분석기(dual-energy X-ray absorptiometry)를 이용하여 측정한 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분되는 동물모델의 체형 사진이고, 도 3은 체성분분석기(dual-energy X-ray absorptiometry)를 이용하여 측정한 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분되는 동물모델의 체지방량 변화(%)를 측정하여 나타낸 그래프이다. 도 2에서 전체 체형 중에서 지방 부분은 적색으로 표시되었다.
도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 몰로키아 유래 조다당 분획물(PML4)을 8주간 매일 경구투여한 실험군(3군)에서 고지방식이 섭취 하에서 유의적인 체지방 감소 효능이 있음을 확인하였다.
고지방식이만 섭취한 HFD 그룹과 대비하여 정상식이를 먹은 NC 그룹은 체지방이 현저히 높아지며, 실시예 1에 따라 제조된 몰로키아 유래 조다당 분획물(PML4)를 투여하면 체지방 함량이 HFD 그룹 대비 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다.
또한, 비교예 1에 따라 제조된 몰로키아 열수 추출물(WERG4) 50 mg/kg 투여 실험군은 모두 유의적인 체지방 감소를 확인할 수 없었다.
따라서 본 발명의 몰로키아 유래 조다당 분획물은 체중 감소 효과뿐만 아니라 체지방 감소에도 효능을 갖는 것을 알 수 있다.
시험예 2-3. 동물모델의 백색 부고환 지방 측정
도 4는 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)로 구분되는 동물모델로부터 백색 부고환 지방 조직을 적출하여, 백색 부고환 지방 조직의 무게를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4에 도시된 바와 같이, NC 그룹은 HFD 그룹에 대비하여 백색 부고환 지방조직 무게가 유의미하게 증가하였다. 실시예 1의 몰로키아 유래 조다당 분획물 4 mg/kg을 투여한 그룹(PML4)는 HFD 그룹 대비 백색 부고환 지방조직의 무게가 유의미하게 감소하였다. 한편 비교예 1의 몰로키아 열수 추출물을 투여한 그룹의 경우(WEML50), NC 그룹대비 백색 부고환 지방조직의 무게가 크게 증가하였으며, HFD 그룹과 비교하여 유의미한 차이를 보이지 않았다.
시험예 2-4. 간 무게 측정
8주후, 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분되는 동물모델을 12시간 절식시킨 후 아이프란액을 이용하여 마취하고 복부와 흉강을 절개하여 간을 적출한 후, 무게를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 간무게(liver weight, g)
NC 0.81 ± 0.06 g
HFD 1.52 ± 0.09 g
PML4 0.93 ± 0.1 g
WEML50 1.51 ± 0.06 g
표 2에 나타난 바와 같이, 정상식이를 섭취한 NC 그룹과 대비하여 고지방 식이를 먹은 HFD 그룹은 간 무게가 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있으며, 실시예 1의 몰로키아 유래 조다당 분획물 4 mg/kg 투여시에는 이러한 증가가 유의미하게 감소하는 것을 확인할 수 있다. 비교예 1의 몰로키아 열수 추출물 50 mg/kg 투여시에는 유의적인 차이가 확인되지 않았다.
시험예 2-5. 혈중 지질 및 콜레스테롤 측정
8주후, 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)로 구분되는 동물모델을 12시간 절식시킨 후 아이프란액을 이용하여 마취하고 복부와 흉강을 절개하여 간문맥에서 혈액을 채취한 후, 응고시킨 뒤 혈청을 분리하여 중성지방 및 저밀도 지단백 콜레스테롤(LDL cholesterol) 농도를 분석하는데 이용하였다.
상기 혈청으로부터 혈중 중성지방(TG, Triglyceride) 분석을 위해 Triglyceride Colorimetric Assay Kit(Cayman)을 이용하여 제조사의 프로토콜대로 수행하였다. 상기 혈청으로부터 LDL 콜레스테롤 분석을 위해 enzyme-linked immunosorbent assay kit (Cell Biolabs, Inc., Beverly, MA, USA)를 이용하여 제조사의 프로토콜대로 수행하였다.
실험의 통계분석을 위하여 one-way ANOVA(Dunnett's test vs. HFD)를 사용하여 그룹 간 평균수치 유의차를 확인하였으며, 0.05보다 낮은 p 값을 가질 경우에는 *, 0.01보다 낮은 p 값을 가질 경우에는 **, 0.001보다 낮은 p 값을 가질 경우에는 ***로 유의적 차이를 표기하였다.
도 5는 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분된 동물모델의 혈중 중성지방 농도를 나타낸 그래프이다. 도 6은 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분된 동물모델의 LDL 콜레스테롤 농도를 나타낸 그래프이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 정상식이를 섭취한 NC 그룹과 대비하여 고지방 식이를 먹은 HFD 그룹은 혈중 중성지방과 LDL 콜레스테롤 모두 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있으며, 실시예 1의 몰로키아 유래 조다당 분획물 4 mg/kg 투여시에는 HFD 그룹과 비교하여 각각 23.14%, 25.22%로 유의미하게 감소하는 것을 확인할 수 있다.
한편 비교예 1의 몰로키아 열수 추출물 50 mg/kg을 투여한 그룹은 PML4 대비 용량이 12.5배 증가하였음에도 혈중 중성지방과 LDL 콜레스테롤 모두 유의미한 감소를 보이지 않았다. 본 실험 결과, 몰로키아 유래 조다당 분획물은 평상시의 혈중 중성지방을 낮춰주고, LDL 콜레스테롤을 감소시키는 효과가 있음을 확인하였다.
시험예 2-6. 혈중 엔도톡신 및 염증 관련 지표 측정
8주후, 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분되는 동물모델을 12시간 절식시킨 후 아이프란액을 이용하여 마취하고 복부와 흉강을 절개하여 간문맥에서 혈액을 채취한 후, 응고시킨 뒤 혈청을 분리하여 엔도톡신의 농도를 분석하는데 이용하였다. 상기 혈청으로부터 엔도톡신 농도를 분석하기 위하여 Pierce™ LAL Chromogenic Endotoxin Quantitation Kit(Thermo scientific)를 이용하여 제조사의 프로토콜대로 수행하였다. 상기 혈청으로부터 LTB4(leukotriene B4) 농도를 분석하기 위하여 R&D systems(Minneapolis, MN, USA)사의 키트를 이용하여 제조사의 프로토콜대로 수행하였다.
실험의 통계분석을 위하여 one-way ANOVA(Dunnett's test vs. HFD)를 사용하여 그룹 간 평균수치 유의차를 확인하였으며, 0.05보다 낮은 p 값을 가질 경우에는 *, 0.01보다 낮은 p 값을 가질 경우에는 **, 0.001보다 낮은 p 값을 가질 경우에는 ***로 유의적 차이를 표기하였다.
도 7은 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분된 동물모델의 혈중 엔도톡신 농도를 나타낸 그래프이고, 도 8은 1군(NC, 음성대조군), 2군(HFD), 3군(PML4) 및 4군(WEML50)으로 구분된 동물모델의 혈중 LTB4 농도를 나타낸 그래프이다.
도 7 및 8에 도시된 바와 같이, NC 그룹 대비 고지방 식이를 먹인 HFD 그룹에서 엔도톡신과 LTB4 농도가 유의적으로 크게 증가하는 것으로 확인되었다. 실시예 1의 몰로키아 유래 조다당 분획물이 투여된 그룹(PML4)의 경우 HFD 그룹과 대비하여 유의적으로 감소하였으며, NC 그룹과 동일한 수준으로 혈중 엔도톡신 농도와 LTB4 농도를 낮춰주는 효과가 있음을 확인하였다. 한편 PML4보다 12.5배 용량이 더 높음에도 불구하고, 비교예 1의 몰로키아 열수 추출물을 투여한 그룹(WEML50)은 HFD 그룹 대비 유의적 차이가 나타나지 않았다.
LTB4는 면역세포에서 염증반응을 유발하여 염증성 세포의 활성에 관여하는 강력한 염증 매개체이다. 또한, 엔도톡신(endotoxin)은 그람음성 세균의 외벽을 구성하는 성분으로 문맥혈관을 통해 간으로 직접 유입되어 비알코올성 지방간 환자에서 염증의 진행과정에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 특히 고지방 식이에 의해 비만이 유도되면, 엔도톡신이 증가하고, 이로 인해 간손상과 섬유화 및 염증을 유도 및 촉진되어 비알코올성 지방간의 진행에 관여하는 것이 밝혀진바 있다.
본 발명의 몰로키아 유래 조다당 분획물은 엔도톡신 뿐만 아니라 LTB4의 농도를 유의적으로 감소시키는 것으로 확인된 바, 고지방 식이에 의한 비만을 억제 및 감소시키고, 지방간과 관련된 대사질환을 감소시키며, 이로 인해 유도된 염증 반응을 완화하는 효과를 나타낸다.
실시예 1의 몰로키아 유래 조다당 분획물은 앞선 결과들을 종합하였을 때, 몰로키아 열수 추출물과 달리 1 mg/kg 이상, 바람직하게는 4 mg/kg 이상 사용되면 비만 또는 대사질환 개선, 예방 또는 치료효과를 나타내는 것을 확인하였다. 이는 몰로키아 열수 추출물 대비 12.5배 저용량임에도 몰로키아 열수 추출물보다 예측할 수 없는 현저한 효과를 달성하고 있는 것이다.
하기에 본 발명의 분말을 함유하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1. 산제의 제조
실시예 1에서 얻은 몰로키아 유래 조다당 분획물 500 ㎎
유당 100 ㎎
탈크 10 ㎎
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
제제예 2. 정제의 제조
실시예 1에서 얻은 몰로키아 유래 조다당 분획물 300 ㎎
옥수수전분 100 ㎎
유당 100 ㎎
스테아린산 마그네슘 2 ㎎
상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.
제제예 3. 캅셀제의 제조
실시예 1에서 얻은 몰로키아 유래 조다당 분획물 200 ㎎
결정성 셀룰로오스 3 ㎎
락토오스 14.8 ㎎
마그네슘 스테아레이트 0.2 ㎎
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.
제제예 4. 주사제의 제조
실시예 1에서 얻은 몰로키아 유래 조다당 분획물 600 ㎎
만니톨 180 ㎎
주사용 멸균 증류수 2974 ㎎
Na2HPO4,12H2O 26 ㎎
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플 당 상기의 성분 함량으로 제조한다.
제제예 5. 액제의 제조
실시예 1에서 얻은 몰로키아 유래 조다당 분획물 4 g
이성화당 10 g
만니톨 5 g
정제수 적량
통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100g으로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.
제제예 6. 과립제의 제조
실시예 1에서 얻은 몰로키아 유래 조다당 분획물 1,000 ㎎
비타민 혼합물 적량
비타민 A 아세테이트 70 ㎍
비타민 E 1.0 ㎎
비타민 B1 0.13 ㎎
비타민 B2 0.15 ㎎
비타민 B6 0.5 ㎎
비타민 B12 0.2 ㎍
비타민 C 10 ㎎
비오틴 10 ㎍
니코틴산아미드 1.7 ㎎
엽산 50 ㎍
판토텐산 칼슘 0.5 ㎎
무기질 혼합물 적량
황산제1철 1.75 ㎎
산화아연 0.82 ㎎
탄산마그네슘 25.3 ㎎
제1인산칼륨 15 ㎎
제2인산칼슘 55 ㎎
구연산칼륨 90 ㎎
탄산칼슘 100 ㎎
염화마그네슘 24.8 ㎎
상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 과립제에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 과립제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강기능식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.
제제예 7. 기능성 음료의 제조
실시예 1에서 얻은 몰로키아 유래 조다당 분획물 1,000 ㎎
구연산 1,000 ㎎
올리고당 100 g
매실농축액 2 g
타우린 1 g
정제수를 가하여 전체 900 ㎖
통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1 시간 동안 85 ℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 L 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 기능성 음료 조성물 제조에 사용한다.
상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 수요계층, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.

Claims (15)

  1. 몰로키아 유래 다당 분획물을 유효성분으로 하는 비만 또는 대사질환 개선 또는 예방용 식품 조성물
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몰로키아 유래 다당 분획물은 전체 다당 분획물 대비 중성 다당(Neutral sugar)은 40 내지 60 중량%, 우론산(uronic acid)은 35 내지 55 중량%, KDO 유사물질(2-keto-3-deoxy-D-manno-octulosonic acid)은 1 내지 10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 비만 또는 대사질환 개선 또는 예방용 식품 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 몰로키아 유래 다당 분획물은 단백질 0.5 내지 5 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비만 또는 대사질환 개선 또는 예방용 식품 조성물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 몰로키아 유래 다당 분획물은 폴리페놀을 1 내지 10 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비만 또는 대사질환 개선 또는 예방용 식품 조성물.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 중성 다당은 람노오스, 푸코오스, 아라비노오스, 자일로스, 만노오스, 갈락토오스, 글루코오스, 글루쿠로닉산(glucuronic acid) 및 갈락투로닉산(galacturonic acid)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비만 또는 대사질환 개선 또는 예방용 식품 조성물.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 중성 다당은 15 내지 25 몰%의 람노오스, 0.1 내지 1 몰%의 푸코오스, 1 내지 10 몰%의 아라비노오스, 0.5 내지 5 몰%의 자일로스, 0.1 내지 1 몰%의 만노오스, 10 내지 30 몰%의 갈락토오스, 0.5 내지 5 몰%의 글루코오스, 10 내지 30 몰%의 글루쿠로닉산(glucuronic acid) 및 20 내지 40 몰%의 갈락투로닉산(galacturonic acid)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비만 또는 대사질환 개선 또는 예방용 식품 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 몰로키아 유래 다당 분획물은 (a) 몰로키아 분말에 추출용매를 혼합하여 70 내지 110 ℃에서 1차 추출하는 단계; (b) 상기 1차 추출된 추출물을 C1 내지 C4의 알코올로 침전시켜 분획물을 회수하는 단계; 및 (c) 상기 분획물에서 분자량이 10 내지 20 kDa 이상의 분획물을 회수하는 단계;를 포함하는 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 비만 또는 대사질환 개선 또는 예방용 식품 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 대사질환은 이상지질혈증, 비알코올성 지방간, 인슐린 저항성 증후군 및 당뇨로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 비만 또는 대사질환 개선 또는 예방용 식품 조성물.
  9. 몰로키아 유래 다당 분획물을 유효성분으로 하는 비만 또는 대사질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 몰로키아 유래 다당 분획물은 전체 다당 분획물 대비 중성 다당(Neutral sugar)은 40 내지 60 중량%, 우론산(uronic acid)은 35 내지 55 중량%, KDO 유사물질(2-keto-3-deoxy-D-manno-octulosonic acid)은 1 내지 10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 비만 또는 대사질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 몰로키아 유래 다당 분획물은 단백질 0.5 내지 5 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비만 또는 대사질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 몰로키아 유래 다당 분획물은 폴리페놀을 1 내지 10 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비만 또는 대사질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 중성 다당은 람노오스, 푸코오스, 아라비노오스, 자일로스, 만노오스, 갈락토오스, 글루코오스, 글루쿠로닉산(glucuronic acid) 및 갈락투로닉산(galacturonic acid)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비만 또는 대사질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 중성 다당은 15 내지 25 몰%의 람노오스, 0.1 내지 1 몰%의 푸코오스, 1 내지 10 몰%의 아라비노오스, 0.5 내지 5 몰%의 자일로스, 0.1 내지 1 몰%의 만노오스, 10 내지 30 몰%의 갈락토오스, 0.5 내지 5 몰%의 글루코오스, 10 내지 30 몰%의 글루쿠로닉산(glucuronic acid) 및 20 내지 40 몰%의 갈락투로닉산(galacturonic acid)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비만 또는 대사질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 대사질환은 이상지질혈증, 비알코올성 지방간, 인슐린 저항성 증후군 및 당뇨로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 비만 또는 대사질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
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