KR20230034144A - 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력강화, 근육증강 또는 근감소의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents

죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력강화, 근육증강 또는 근감소의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 Download PDF

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김미선
정재철
이정래
임가영
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한국 한의학 연구원
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Abstract

본 발명은 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력강화, 근육증강 또는 근감소의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 죽엽 및 황금 혼합 추출물은 근위축증 동물모델의 악력을 증가시키고, 근육조직의 근섬유를 증가시키는 효과가 있으며, 근육량 증가와 함께 골격근에서의 생체내 에너지대사 활성 조절 및 근력, 운동 수행 능력 향상, 지구력 유지에 주요 작용을 하는 유전자의 발현을 증가시킴으로써, 죽엽 및 황금 혼합 추출물은 근육관련 질환 예방 또는 치료, 근기능 개선 또는 운동수행능력 개선용 조성물에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력강화, 근육증강 또는 근감소의 예방, 개선 또는 치료용 조성물{Composition for muscle strengthening, muscle development or preventing, ameliorating or treating sarcopenia comprising mixed extract of Phyllostachys pubescens leaves and Scutellaria baicalensis as effective component}
본 발명은 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력강화, 근육증강 또는 근감소의 예방, 개선 또는 치료용 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 변화로 인해 체지방과 체단백질의 재분포가 일어나며, 사람의 근육은 40세 이후부터 점진적으로 감소하며, 80세가 되면 최대 근육량의 50% 수준이 감소되는 것으로 알려져 있다. 노년의 근육 감소는 전반적인 신체기능을 떨어뜨리는 가장 중요한 요소로 인식되고 있고, 노화가 진행될수록 근육과 지방의 함량, 골격 왜곡 등 체형이 변화되는 것을 인지하게 되는데, 노년기 근감소에 의한 비만 유병률은 전 세계적으로 30% 이상 수준에서 지속적인 증가 추세를 보이고 있다. 또한, 인슐린 분비 이상인 경우 세포에 에너지를 제대로 공급하지 못해 근육발달 장애를 일으킬 수 있어, 일반인보다 당뇨병 환자에게 근감소증이 증가한다. 근육의 감소는 관절염, 허리 통증, 만성통증을 증가시키는 원인이 되며, 복부비만에 의한 요실금 증세도 악화시킬 수 있고, 골절에 의한 부상은 노년의 우울증을 증가시켜 사망에 이를 수도 있기 때문에 노년기의 근감소는 정신건강을 해칠 뿐만 아니라, 노인성 만성질환으로 연계되어 삶의 질을 떨어뜨리는 주요 원인이 된다. 이와 같은 노인성 만성질환과도 밀접한 관계가 있으므로, 근력강화, 근육증강, 근육분화, 근육재생 또는 근감소의 예방, 개선 또는 치료를 통해 노화로 인한 신체 활동력의 감소를 억제할 수 있다.
세계의 진행성 운동실조증 및 근력약화 치료제 시장은 2011년 약 140억 달러 규모를 기록했으며 그 이후에는 94%의 연평균 복합 성장률로 성장해 2017년에는 약 235억 달러에 이를 것으로 전망되고 있다. 근감소의 치료법으로는 미토콘드리아 생성 증가, 근육 단백질 분해억제, 항염제 등이 제시되고 있으나 뚜렷한 치료약이 없는 실정이다. 또한, 노인의 근감소증을 예방하기 위하여 제시되고 있는 식사법으로는 식사마다 25~30g의 양질의 단백질을 섭취해야 하는 것으로 나타났다. 이는 달걀 4-5개 또는 닭 가슴살 약 120g을 식사마다 섭취해야만 하는 것으로 일상생활을 하는 일반인이 현실적으로 실천하기 어렵다. 따라서 최근 많은 사람이 단백질 보충제를 대안으로 선택하고 있지만 단백질 보충제는 단백질 과다 섭취의 원인이 되어 부작용의 가능성이 크다. 더욱이 신장질환이 있는 경우 고단백질 식이를 할 수 없고 노화에 따라 신장 기능 또한 감소되므로 근감소증 예방을 위해서 고단백질 섭취 이외의 다른 대안이 필요하다.
한편, 본 발명에서 사용한 죽엽은 맹종죽의 잎으로, 맹종죽은 호남죽, 죽순죽 또는 모죽이라고도 하며, 높이가 10~20미터 정도로 굵은 것이 특징이다. 산지는 한반도 남부지역으로 죽피에 흑갈색의 반점이 있으며, 윤기가 적고 매우 단단하다. 탄성력이 적어 부러지기 쉬운 단점이 있어 주로 동공을 그대로 사용하는 일이 많다. 규산, 테르펜, 탄닌이 함유되어 있어 살균능력이 있고, 음이온을 발생하고 있어 혈액정화, 식욕증진, 신경안정, 피로회복에 도움을 주며, 죽순은 숙취해소, 스트레스 및 불면증을 해소하며, 이뇨작용과 변비 예방에 도움을 준다고 알려져 있고, 항암작용, 고혈압, 동맥경화, 만성간염을 예방할 수 있고, 섬유질이 풍부하여 장의 연동운동에 도움을 주는 것으로 알려져 있다.
황금(Scutellaria baicalensis)은 순형과(Labiatae)에 속하는 것으로서 뿌리를 사용하며, 주요 성분 중에서 플라보노이드류는 바이칼린(baicalin), 오고닌(wogonin), 7-메톡시 바이칼레인(7-methoxy baicalein), 오록실린-A(oroxylin-A) 및 스쿨캡플라본(skullcapflavone) I, II 등이 함유되어 있고, 스테롤류는 베타-시토스테롤(beta-sitosterol), 캠페스테롤(campesterol), 당류는 슈크로즈(sucrose), D-글루코즈(D-glucose) 등이 포함되어 있으며, 기타 성분으로 수지 및 정유 등이 포함되어 있다.
황금의 약리 효과로는 심장 및 폐의 열을 내리게 하거나, 기침 및 피를 멈추게 하는 효과를 갖고 있으며, 항알레르기, 항산화, 항염 및 항균 효과를 가지고 있어, 아토피 피부염, 여드름과 같은 세균성 피부염 또는 피부 미백 등에 사용되는 화장료의 활성 성분으로 사용되며(한국등록특허 제0723370호, 한국등록특허 제0949926호 및 한국등록특허 제1266180호), 유해 산소 제거 효과가 알려져 있다.
본 발명의 근력강화, 근육증강 또는 근감소 관련 기술로는 한국등록특허 제1771680호에 DMBQ를 유효성분으로 포함하는 근감소증의 개선, 예방 또는 치료용 조성물이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2021-0036293호에 유청단백 가수분해물을 유효성분으로 함유하는 근감소증의 개선, 예방 또는 치료용 조성물이 개시되어 있으나, 아직까지는 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력강화, 근육증강 또는 근감소의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 대해 개시된 바 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력강화, 근육증강 또는 근감소의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공하고, 본 발명의 유효성분인 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 식이한 군이 고지방식이군에 대비하여 근육의 무게가 증가하였고, 근육 조직을 이용하여 미토콘드리아 합성 및 근력, 지구력 유지 관련 주요 유전자의 발현량을 증가시켰고, 근분화 마커의 발현량을 증가시킬 뿐만 아니라, 근위축증 동물모델의 악력을 증가시키고, 근육조직의 근섬유를 증가시키는 효과가 있다는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 근력강화, 근육증강 또는 근감소의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육질환의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물을 제공한다.
또한, 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 근력강화, 근육증강, 근육분화, 근육재생 또는 근감소의 예방 또는 개선용 사료 첨가제를 제공한다.
본 발명은 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력강화, 근육증강 또는 근감소의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 유효성분인 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 식이한 군이 고지방식이군에 대비하여 근육의 무게가 증가하였고, 근육 조직을 이용하여 미토콘드리아 합성 및 근력, 지구력 유지 관련 주요 유전자의 발현량을 증가시켰고, 근분화 마커의 발현량을 증가시킬 뿐만 아니라, 근위축증 동물모델의 악력을 증가시키고, 근육조직의 근섬유를 증가시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 투여 7주 후의 실험군별 최종체중(g)을 확인한 결과이다. NFD는 정상식이군이고, HFD는 고지방식이군이다. ###는 정상식이군(NFD)에 비해 고지방식이군(HFD)의 체중이 통계적으로 유의미하게 증가하였다는 것으로, p<0.001이고, **, ***는 고지방식이군(HFD)에 비해 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물 투여군의 체중이 통계적으로 유의미하게 감소하였다는 것으로, **는 p<0.01이고, ***는 p<0.001이다.
도 2는 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 투여 7주 후의 실험군별 근육무게를 확인한 결과로, 마우스 1g을 기준으로 환산하여 나타낸 것이다. NFD는 정상식이군이고, HFD는 고지방식이군이다. ##는 정상식이군(NFD)에 비해 고지방식이군(HFD)의 근육무게가 통계적으로 유의미하게 감소하였다는 것으로, p<0.01이고, *는 고지방식이군(HFD)에 비해 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물 투여군의 근육무게가 통계적으로 유의미하게 증가하였다는 것으로, p<0.05이다.
도 3은 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 투여 7주 후의 실험군별 근육관련 유전자 PGC-1α(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma co-activator alpha), SIRT1(Sirtuin 1) 및 FNDC5(Fibronectin type III domain-containing protein 5)의 발현량을 확인한 결과이다. *, **는 고지방식이군 대비 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물 투여군의 PGC-1α, SIRT1 또는 FNDC5 유전자 발현량이 통계적으로 유의미하게 증가하였다는 것으로, *는 p<0.05이고, **는 p<0.01이다.
도 4는 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 투여에 따른 근분화 및 근위축 마커(MyoD, MuRF-1, Myogenin 및 Atrogin-1)의 발현량 변화를 확인한 결과이다. #은 정상식이군(NFD) 대비 고지방식이군(HFD)의 근분화 및 근위축 마커 MyoD 및 Myogenin의 발현량이 통계적으로 유의미하게 감소하였고, MuRF-1 및 Atrogin-1의 발현량이 통계적으로 유의미하게 증가하였다는 것으로, p<0.05이고, *은 고지방식이군(HFD) 대비 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물 투여군의 근분화 및 근위축 마커 MyoD 및 Myogenin의 발현량이 통계적으로 유의미하게 증가하였고, MuRF-1 및 Atrogin-1의 발현량이 통계적으로 유의미하게 감소하였다는 것으로 p<0.05이다.
도 5는 덱사메타손으로 유도된 근위축증 동물 모델 설계에 대한 모식도이다.
도 6은 덱사메타손으로 유도된 근위축증 동물 모델에 죽엽 및 황금 혼합 추출물의 투여에 따른 악력(Grip strength)을 확인한 결과이다. ***은 정상군 대비 대조군의 악력이 통계적으로 유의미하게 감소하였다는 것으로, p<0.001이고, ##은 대조군 대비 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물 투여군의 악력이 유의미하게 증가하였다는 것으로, p<0.01이다.
도 7은 덱사메타손으로 유도된 근위축증 동물 모델에 죽엽 및 황금 혼합 추출물의 투여에 따른 비복근(Gastrocnemius; GASTROC), 비장근(Soleus), 전경골근(Tibialis anterior; TA), 장지신근(Extensor digitorum longus; EDL) 및 대퇴사두근(Quadriceps; QUAD) 형태 변화(A) 및 이들 근육의 습윤중량(wet weight)(B)을 확인한 결과이다. #은 정상군 대비 대조군의 비복근(Gastrocnemius; GASTROC) 및 대퇴사두근(Quadriceps; QUAD) 무게가 유의미하게 감소하였다는 것으로, p<0.05이다. *은 대조군 대비 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물 및 양성대조군의 비복근 또는 대퇴사두근 무게가 유의미하게 증가하였다는 것으로, p<0.05이다.
도 8은 덱사메타손으로 유도된 근위축증 동물 모델에 죽엽 및 황금 혼합 추출물의 투여에 따른 비복근(GASTROC) 조직 단면의 H&E 염색 사진(A) 및 이로부터 비복근의 근섬유 크기(B)를 확인한 결과이다. #은 정상군 대비 대조군의 근섬유 크기가 통계적으로 유의미하게 감소하였다는 것으로 p<0.05이고, *은 대조군 대비 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물 투여군의 근섬유 크기가 통계적으로 유의미하게 증가하였다는 것으로, p<0.05이다.
본 발명은 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 근력강화, 근육증강 또는 근감소의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
상기 죽엽 및 황금 혼합 추출물은 하기의 단계를 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다:
(1) 건조 죽엽 또는 황금에 추출용매를 가하여 추출하는 단계;
(2) 단계 (1)의 추출액을 여과하는 단계; 및
(3) 단계 (2)의 여과한 추출액을 건조하여 추출물을 제조한 후 혼합하는 단계.
상기 단계 (1)에서 추출용매는 물, C1~C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물 중에서 선택하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 물 또는 에탄올이지만 이에 한정하지 않는다. 상기 제조방법에 있어서, 추출방법은 열수 추출, 침지 추출, 환류 냉각 추출 및 초음파 추출 등의 당 업계에 공지된 모든 통상적인 방법을 이용할 수 있다. 상기 추출용매는 죽엽 또는 황금 중량의 1~20배 첨가하여 추출하는 것이 바람직하다. 추출온도는 60~100℃인 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 또한, 추출시간은 1~5시간인 것이 바람직하며, 2~4시간이 더욱 바람직하고, 3시간이 가장 바람직하나 이에 한정하지 않는다. 상기 단계 (3)에서, 건조는 감압건조, 진공건조, 비등건조, 분무건조 또는 동결건조하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 동결건조이나 이에 한정하지 않는다.
상기 죽엽 및 황금 혼합 추출물은 죽엽 추출물과 황금 추출물을 혼합한 것으로, 바람직한 혼합 비율은 죽엽 추출물:황금 추출물을 중량비로 1~10:1~10인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 1~5:1이며, 더욱더 바람직하게는 2:1이지만 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에서의 "죽엽"은 대나무과의 왕대, 맹종죽, 솜대, 조릿대의 잎사귀인 것이 바람직하지만 이에 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 죽엽 및 황금 혼합 추출을 유효성분으로 포함하는 근육 양(muscle mass) 증가 또는 근육 생성 촉진용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
상기 건강기능식품 조성물은 분말, 과립, 환, 정제, 캡슐, 캔디, 시럽 및 음료 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조되는 것이 바람직하지만 이에 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 건강기능식품 조성물은 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 혼합하여 제조될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 제조될 수 있다. 상기 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 캐러멜, 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 건강기능식품을 모두 포함한다. 즉, 상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 건강기능식품 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 건강기능식품 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.
또한, 본 발명은 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
상기 근육질환은 근 기능 저하, 근육 위축, 근육 소모 또는 근육퇴화로 인한 근육질환인 것이며, 더 바람직하게는 긴장감퇴증(atony), 근위축증(muscular atrophy), 근이영양증(muscular dystrophy), 근경직증(myotonia), 경직성 척추 증후군(rigid spinesyndrome), 근위축성 축삭경화증(amyotrophic lateral sclerosis), 샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease), 폼페병(Pompe Disease), 카나반병(Canavan disease), 근육긴장이상(dystonia), 근육퇴화증, 근무력증, 악액질(cachexia), 근육감소증(sarcopenia) 및 근피로 중에서 선택되는 어느 하나인 것이지만 이에 한정하는 것은 아니다.
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, 규산칼슘, 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 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육질환의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 수의학적 조성물은 통상의 방법에 따른 적절한 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 수의학적 조성물에 포함될 수 있는 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, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 세탄올, 스테아릴알콜, 유동파라핀, 솔비탄모노스테아레이트, 폴리소르베이트 60, 메칠파라벤, 프로필파라벤 및 광물유를 들 수 있다. 본 발명에 따른 수의학적 조성물은 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향신료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있는데, 본 발명에 따른 수의학적 조성물은 동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 잘 알려진 방법을 사용하여 제형화될 수 있고, 제형은 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 용액, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 좌제, 멸균 주사용액, 멸균 외용제 등의 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 수의학적 조성물의 유효한 양은 동물의 개체에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 질환 내지 상태의 중증도, 개체의 연령, 체중, 건강상태 또는 성별에 따른 본 발명의 유효성분에 대한 민감도, 투여 경로, 투여 기간, 상기 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 다른 조성물을 포함한 요소 및 기타 생리 내지 수의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.
또한, 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 근력강화, 근육증강, 근육분화, 근육재생 또는 근감소의 예방 또는 개선용 사료 첨가제를 제공한다.
본 발명의 사료 첨가제는 사료관리법상의 보조사료에 해당한다. 본 발명에서 용어 '사료'는 동물이 먹고, 섭취하며, 소화시키기 위한 또는 이에 적당한 임의의 천연 또는 인공 규정식, 한끼식 등 또는 상기 한끼식의 성분을 의미할 수 있다. 상기 사료의 종류는 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 사료를 사용할 수 있다. 상기 사료의 비제한적인 예로는, 곡물류, 근과류, 식품 가공 부산물류, 조류, 섬유질류, 제약 부산물류, 유지류, 전분류, 박류 또는 곡물 부산물류 등과 같은 식물성 사료; 단백질류, 무기물류, 유지류, 광물성류, 유지류, 단세포 단백질류, 동물성 플랑크톤류 또는 음식물 등과 같은 동물성 사료를 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상을 혼합하여 사용될 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. 죽엽 및 황금 혼합 추출물의 제조
분쇄한 죽엽과 절단된 황금뿌리를 각각 물에 1~2회 세척하였다. 세척된 죽엽(맹종죽 잎)과 황금뿌리를 각각 부직포에 담은 후, 죽엽은 원료 무게의 10배, 황금은 원료 무게의 13배 기준으로 추출용매(70%(v/v) 에탄올)를 탱크에 투여한 후, 80℃에서 3시간 동안 추출하였다.
이후 100 Mesh의 체망으로 추출액을 여과한 후, 여과액을 농축, 건조하여 죽엽 추출물 및 황금 추출물을 획득하였고 이들을 2:1의 중량비로 혼합하여 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 제조하였다.
실시예 2. 비만성 근감소 동물모델에서의 근감소 개선 효과 확인
(1) 체중 및 근육량 측정
C57bl/6 마우스를 2주 동안 기본사료(AIN-76A diet)로 적응시킨 후 체중이 약 24g 이상되는 10주령부터 Diet Induced Obesity Diet Formulas (D12492) 60 kcal% HFD 식이섭취와 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 경구 투여를 7주 동안 병행하였다.
식이섭취량 및 체중은 매주 일정한 시간에 측정하여 기록하였으며, 사육이 끝난 실험동물은 희생 전 3시간 동안 절식시킨 후 혈액을 채취하여 동일한 방법으로 처리하였고, 각 실험동물의 근육조직(대퇴사두근, quandricep muscle)은 혈액 채취 후 즉시 적출하였다. 각각의 근육량은 부검시 체중을 기준으로 상대장기중량(mg/g)으로 나타내었다.
그 결과 도 1에 개시한 바와 같이, 고지방식이군의 체중이 정상식이군에 비해 통계적으로 유의미하게 증가하였으며, 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 식이한 군은 고지방식이군에 비해 체중이 감소한 것을 확인하였다.
한편, 도 2에 개시한 바와 같이 정상식이군에 대비한 고지방식이군의 근육의 무게는 통계적으로 유의미하게 감소하였으며, 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 식이한 군은 고지방식이군에 비해 근육의 무게가 증가한 것을 확인하였다.
(2) PGC-1α, SIRT-1 및 FNDC5 유전자 발현량 분석
본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물의 투여에 따른 근력강화, 근육증강 또는 근기능에 대한 효과를 확인하기 위하여, 고지방식이 비만 유도 마우스에서 근육 조직을 이용하여 미토콘드리아 합성 및 근력, 지구력 유지 관련 주요 유전자인 SIRT1(Sirtuin 1), PGC-1α(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma co-activator alpha) 및 FNDC5(Fibronectin type III domain-containing protein 5) 유전자의 발현량을 실시간 중합효소연쇄반응(real time PCR)으로 확인하였다. 타겟 유전자의 발현량은 GAPDH로 표준화하였으며, 고지방식이 비만 유도군의 유전자 발현량과 비교하여 fold 값으로 나타내었다.
프라이머 서열정보
명칭 방향 서열(5'->3') 서열번호
PGC-1alpha 정방향 5'-GCACCAGAAAACAGCTCCAA-3' 1
역방향 5'-TTACTGAAGTTGCCATCCCG-3' 2
SIRT1 정방향 5'-AGGGAACCTCTGCCTCATCT-3' 3
역방향 5'-GAGGTGTTGGTGGCAACTCT-3' 4
FNDC5 정방향 5'-ATGAAGGAGATGGGGAGGAA-3' 5
역방향 5'-GCGGCAGAAGAGAGCTATAACA-3' 6
GAPDH 정방향 5'-ACCACAGTCCATGCCATCAC-3' 7
역방향 5'-TCCACCACCCTGTTGCTGTA-3' 8
그 결과, 도 3에 개시한 바와 같이 정상군(ND) 및 고지방식이 비만 유도군(HFD)에 비해 본 발명의 죽엽 및 황금 추출물을 투여한 군에서 유전자 발현량이 통계적으로 유의미하게 증가하였다.
(3) 근분화 및 근위축 마커 발현 분석
죽엽 및 황금 혼합 추출물의 투여에 따른 체력증진 및 근기능 개선 효과를 확인하기 위해 고지방식이 비만 유도 마우스에서 근육 조직을 이용하여 근분화, 근위축에 주요한 마커(MyoD, MuRF-1, Myogenin 및 Atrogin-1) 유전자의 발현양을 real time PCR을 통해 측정하였다. 타겟 유전자의 발현량은 β-actin로 표준화하였으며, 고지방식이 비만 유도군의 유전자 발현량과 비교하여 fold값으로 나타내었다.
그 결과, 도 4에 개시한 바와 같이 정상군 대비 대조군의 근분화 및 근위축 마커인 MyoD 및 Myogenin의 발현량은 통계적으로 유의미하게 감소하였고, MuRF-1 및 Atrogin-1의 발현량은 통계적으로 유의미하게 증가하였다. 이에 대비되는 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물 투여군은 통계적으로 유의미하게 각각의 근분화 및 근위축 마커 MyoD 및 Myogenin의 발현량이 통계적으로 유의미하게 증가하였고, MuRF-1 및 Atrogin-1의 발현량이 통계적으로 유의미하게 감소하였다.
실시예 3. 덱사메타손(DEX) 유도 근감소 개선 효과
(1) 실험동물 및 근위축증 동물 모델 설계
동물실험을 수행하기 위하여 한국한의학연구원 동물실험윤리위원회에서 승인(22-034)을 받았으며, 모든 동물실험 과정은 동물실험에 관한 윤리 과정을 준수하여 연구를 진행하였다.
실험동물은 중앙실험동물에서 구입한 21~23g 무게의 7주령 수컷 C57BL/6 마우스를 사용하였다. 실험동물은 23±2℃, 상대습도는 55±10%, 조도 150~300lux, 12시간 간격의 명암 주기 환경에서 일주일 동안 적응시킨 후 실험에 사용하였다.
실험동물은 정상군(Normal), 덱사메타손을 투여한 대조군(Control), 덱사메타손+100mg/kg의 죽엽 및 황금 혼합 추출물 투여군(BS21-100), 덱사메타손+200mg/kg의 죽엽 및 황금 혼합 추출물 투여군(BS21-200), 덱사메타손+200mg/kg의 오미자 추출물 투여군(OMJ-200)으로 나누어 각 8마리씩 무작위로 분류하였다.
근위축증이 유도된 동물 모델은 도 5에 개시한 바와 같이 설계하였다. 정상군을 제외한, 마우스에 덱사메타손(dexamethasone)을 20mg/kg/day의 용량으로 12일 동안 복강에 주사하였다. 죽엽 및 황금 혼합 추출물은 각 100mg/kg/day와 200mg/kg/day의 용량으로 덱사메타손 복강투여 7일전부터 존데를 이용하여 19일 동안 경구 투여하였다. 같은 기간 동안 오미자 추출물은 200mg/kg/day 용량으로, 정상군에는 동일한 부피의 식염수를 경구 투여하였다.
(3) 악력 측정
실험 종료 날 악력을 측정하기 위해 grip strength test를 실시하였다. Grip strength는 Grip Strength Meter(47200UB; Ugo Basile, Gemonio, Italy)를 이용하여 측정하였다. 각 그룹의 동물모델의 꼬리를 잡고 장치의 막대를 잡을 수 있게 하고, 각 그룹의 마우스의 그립이 해제될 때까지 꼬리를 수평으로 일정한 속도(2cm/sec)로 잡아당겼을 때 제시된 최대 힘을 악력(grip strength)로 간주하였다. 각 마우스에 대해 5회 측정값을 얻은 후 평균값을 계산하였다.
그 결과, 도 6에 개시한 바와 같이 정상군 대비 대조군의 악력이 감소하였고, 이에 대비하여 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 투여한 군은 통계적으로 유의미하게 악력이 증가하였다.
(4) 근육의 습윤 중량(wet weight) 측정
대조군 및 실험군은 실험 종료일에 안락사 후 비복근(Gastrocnemius; GASTROC), 비장근(Soleus), 전경골근(Tibialis anterior; TA), 장지신근(Extensor digitorum longus; EDL) 및 대퇴사두근(Quadriceps; QUAD)을 분리하여 근육의 습윤중량(wet weight)을 측정하였다.
그 결과, 도 7에 나타난 바와 같이, Control군 및 추출물 투여군의 비장근(Soleus), 전경골근(TA) 및 장지신근(EDL)의 무게가 Normal군과 비교하여 유의적인 차이가 없었고, 정상군에 대비한 대조군의 비복근(GASTROC)과 대퇴사두근(QUAD)의 무게는 통계적으로 유의미하게 감소하였다. 이에 대비하여 본 발명의 200mg/kg의 죽엽 및 황금 혼합 추출물 투여군(BS21-200) 또는 양성대조군인 오미자 추출물 투여군(OMJ-200)의 비복근(GASTROC) 또는 대퇴사두근(QUAD)의 무게는 유의미하게 증가하였다.
(5) 근육조직의 H&E 염색 및 근섬유 면적 측정
실험 종료 후 근위축증 동물 모델의 비복근(gastrocnemius)을 분리한 뒤 10% 포르말린에 넣어 고정하고 파라핀으로 임베딩(embedding)을 진행하였다. 제조된 파라핀 블록을 5μm 두께로 절편하여 슬라이드를 만들고 헤마톡실린-에오신(hematoxylin and eosin, H&E) 염색을 진행하였다. 염색된 조직은 슬라이드 당 400X 배율로 무작위로 3부위를 촬영 후, 각 사진마다 무작위로 5개의 근섬유를 NIS-Elements BR(5.11.01 64-bit) 프로그램을 이용하여 근섬유의 단면적(cross-sectional area, CSA)을 측정하였다.
그 결과 도 8에 나타난 바와 같이, 동일한 마우스 모델에서 비복근 조직을 H&E 염색하여 확인한 근섬유의 크기가 정상군 대비 덱사메타손을 투여한 대조군에서 유의미하게 감소하였다. 반면에, 본 발명의 죽엽 및 황금 혼합 추출물의 투여군의 근섬유 크기가 유의미하게 증가하였다는 것을 알 수 있었다.

Claims (8)

  1. 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 근력강화, 근육증강 또는 근감소의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 죽엽 및 황금 혼합 추출물의 추출용매는 물, C1~C4의 저급 알코올 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 근력강화, 근육증강 또는 근감소의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 죽엽 및 황금 혼합 추출물은 죽엽추출물 및 황금 추출물을 1~10:1~10의 중량비로 혼합한 것을 특징으로 하는 근력강화, 근육증강 또는 근감소의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  4. 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 근육질환은 근 기능 저하, 근육 위축, 근육 소모 또는 근육퇴화로 인한 근육질환인 것을 특징으로 하는 근육질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 근육질환은 긴장감퇴증(atony), 근위축증(muscular atrophy), 근이영양증(muscular dystrophy), 근경직증(myotonia), 경직성 척추 증후군(rigid spinesyndrome), 근위축성 축삭경화증(amyotrophic lateral sclerosis), 샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease), 폼페병(Pompe Disease), 카나반병(Canavan disease), 근육긴장이상(dystonia), 근육퇴화증, 근무력증, 악액질(cachexia), 근육감소증(sarcopenia) 및 근피로 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 근육질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  7. 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육질환의 예방 또는 치료용 수의학적 조성물.
  8. 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 포함하는 근력강화, 근육증강, 근육분화, 근육재생 또는 근감소의 예방 또는 개선용 사료 첨가제.
KR1020220100373A 2021-08-30 2022-08-11 죽엽 및 황금 혼합 추출물을 유효성분으로 함유하는 근력강화, 근육증강 또는 근감소의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 KR20230034144A (ko)

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