KR20230131387A - 히카마 추출물을 포함하는 항비만용 조성물 - Google Patents

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박대훈
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Abstract

본 발명은 히카마 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만의 예방, 개선, 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 히카마 추출물은 혈액 내 렙틴 및 아디포넥틴의 함량을 증가시켜 음식물의 섭취를 제한하지 않으면서도 지방 분해를 촉진시키며, 생체 내 갈색지방의 생성을 억제하고 함량을 감소시키고 LDL 함량을 감소하는 효과가 있으므로 비만의 예방, 개선, 또는 치료를 위한 약학적 조성물 또는 식품 조성물로 유용하게 사용할 수 있다.

Description

히카마 추출물을 포함하는 항비만용 조성물{Composition for antiobesity comprising the extracts of Pachyrhizus erosus}
본 발명은 히카마 추출물을 포함하는 비만의 예방, 개선, 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
비만은 에너지의 섭취와 소모의 불균형으로 인하여 체내에 에너지가 과잉으로 축적되어 지방조직이 비정상적으로 증가된 상태를 말한다. 세계보건기구(WHO)는 동양인 기준 BMI(Body Mass Index: 체질량지수)가 23∼25를 과체중, 25∼30을 비만, 30 이상을 고도비만으로 보고 있다.
비만의 원인으로는 고지방ㅇ고열량의 식생활, 바쁜 사회적 환경에 따른 운동 부족, 내분비 이상 등 환경적 요인과 유전적 요인을 들 수 있는데, 이 중 비만의 50 내지 70% 정도가 환경적 요인에 의한 것으로 알려져 있고, 나머지가 유전적 요인에 의한 것으로 알려져 있다.
그러나 대부분의 전문가들은 비만을 한 가지 원인으로 발생하는 질병이 아니라 유전적, 환경-사회적, 정신적인 여러 가지 요인들이 복합적으로 작용하여 발생한다고 보기 때문에 어느 한 가지 방법으로는 비만을 치료하기는 어렵다는 견해가 있다. 현재 비만을 치료하기 위한 방법은 식사요법, 운동요법, 행동요법 등 생활 습관을 교정하는 방법과 약물 치료 또는 수술적 치료 등으로 나눌 수 있다.
약물이나 수술적 치료에 앞서 생활습관을 교정하기 위한 적극적인 노력이 선행되어야 하지만, 생활습관을 교정하는 일이 쉽지 않을 뿐 아니라 생활습관 교정만으로 감소시킬 수 있는 체중은 한계가 있다. 따라서 많은 경우에 생활습관 교정과 함께 약물 치료가 필요하다. 이러한 비만의 약물 치료를 위해 매년 많은 항비만 제제들이 개발되고 있지만 현재 사용 가능한 비만 치료 약물은 많지 않으며, 대부분 소화나 식욕을 억제시키는 제제에 국한되어 있다. 소화나 식욕을 조절하는 제제의 경우, 습관성 때문에 향정신성 약물로 분류되며, 소화억제제는 설사, 변비 등의 부작용을 나타낸다.
한편, 멕시코 감자라고 불리우는 히카마(Pachyrhizus erosus, Jicama)는 콩과의 여러해살이 풀로 고대 잉카인들이 즐겨먹는 식품 중의 하나이다. 주로 중남미에서 자라며 섬유질이 풍부한 저칼로리 식품이며 비타민 C와 칼륨 등의 함량이 높아 미국의 암연구소에서는 히카마 뿌리의 바삭한 식감을 이용해 각종 칩 대신 간식용으로 추천하기도 하였다.
히카마와 관련하여 한국 등록특허 제10-1458887호는 히카마 이외에 콜리플라워, 말로우, 및 아이슬란드 이끼를 복합 추출한 추출물을 유효성분으로 하는 항산화, 보습, 피부 자극 완화 효과를 갖는 피부 개선용 화장료 조성물을 개시하고 있고, 한국 공개특허 제10-2019-0136803호는 희카마 잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 살충용 조성물을 개시하고 있고, 한국 공개특허 제10-2016-0089565호는 탄수화물 소화효소 저해 효과를 가지는 히카마 추출물의 제조 방법을 개시하고 있다.
이에 본 발명자들은 종래 개시된 히카마의 용도 이외에 새로운 히카마의 활용을 고민하던 중 풍부한 섬유질 및 성분에 주목하여 연구한 결과 비만의 개선에 매우 유용함을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 하나의 목적은 히카마 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 히카마 추출물을 포함하는 비만 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 히카마 추출물을 포함하는 조성물을 이용하여 비만을 예방, 개선 또는 치료하는 방법을 제공하는 것이다.
하나의 양태로서, 본 발명은 히카마 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에서 있어서, 히카마(Pachyrhizus erosus, Jicama)는 콩과의 여러해살이 풀로 멕시코 감자라고도 불리운다. 중앙아메리카 대륙이 원산지이며, 멕시코 등에 주로 분포한다. 히카마는 구근류로서 희색의 괴경을 가지고 있으며, 주로 덩이줄기를 뿌리채소로 먹는다. 상기 히카마의 크고 블록한 뿌리는 얇은 갈색 껍질이 있으며 아삭아삭하고 수분이 많은 편이고, 맛은 달콤하고 부드러운 견과류의 맛이다. 히카마는 주로 11월부터 다음해 5월까지 식용이 가능하다.
본 발명에 있어서, 용어 "추출물(extract)"은 목적하는 식물을 포함한 물질을 다양한 용매에 침지한 다음, 상온 또는 가온 상태에서 일정 시간 동안 추출, 분획하여 수득한 액상 성분, 상기 액상 성분으로부터 용매를 제거하여 수득한 고형분 등의 결과물을 의미한다. 뿐만 아니라, 상기 결과물에 더하여, 상기 결과물의 희석액, 이들의 농축액, 이들의 조정제물, 정제물 등을 모두 포함하는 것으로 포괄적으로 해석될 수 있다.
본 발명에 있어서, "히카마 추출물"은 히카마 식물의 뿌리로부터 추출된 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 "히카마 추출물"은 물 또는 다양한 유기용매 등으로 추출하여 수득할 수 있다. 이때, 사용되는 유기용매는 비만의 예방, 개선, 및 치료 효과를 갖는 추출물을 수득할 수 있는 한, 특별히 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 물, 극성용매 또는 비극성용매가 될 수 있고, 보다 바람직하게는 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올(에탄올, 메탄올, 프로판올 또는 부탄올 등), 이들의 혼합용매 등이 될 수 있으며, 가장 바람직하게는 물을 사용할 수 있다.
하나의 구체적 예로서, 상기 히카마 추출물은 히카마 건조 분말에 약 20배의 물을 용매로 하여 45℃에서 3 내지 10시간 동안 추출하여 히카마 물 추출물을 제조하였다.
상기 수득한 히카마 추출물은 이에 제한되지는 않으나, 진공감압농축기 또는 진공회전증발기를 이용하여 감압농축될 수 있다. 또한 감압농축 후 이에 제한되지는 않으나, 동결건조, 감압건조, 진공건조, 비등건조, 또는 분무건조를 통해 건조될 수 있다.
본 발명의 조성물의 유효성분인 히카마 추출물은 혈액 내 렙틴 및 아디포넥틴의 함량을 증가시켜 음식물의 섭취를 제한하지 않으면서도 지방 분해를 촉진시키며, 생체 내 갈색지방의 생성을 억제하고 함량을 감소시키고 LDL 함량을 감소하는 효과가 있다.
하나의 구체적 실시예에서, 히카마 추출물은 고지방식이 마우스에서 체중 감량 효과(도 1), 갈색지방 함량의 감소 효과(도 5), LDL 함량 감소 효과(도 9), 및 혈액 내 렙틴 및 아디포넥틴의 함량의 감소 효과(도 11 및 도 12 참조)를 나타내었다.
또 하나의 구체적 실시예에서, 본 발명에 따른 히카마 추출물은 가르시니아 캄보지아 추출물과 대비하여 고지방식이 마우스에서 체중 감량 효과, 갈색지방 함량의 감소 효과, LDL 함량 감소 효과, 및 혈액 내 렙틴 및 아디포넥틴의 함량의 감소 효과가 동등하거나 더 우수함을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명의 히카마 추출물을 포함하는 조성물은 비만의 예방, 개선, 및 치료 용도로서 매우 유용하다.
본 발명의 용어 "비만(obesity)"은 체내에 지방 조직이 과도한 상태로서 지방세포의 수가 평균 이상이며 지방세포에 지질이 과도하게 축적되어 있는 상태를 말한다.
상기 조성물에 포함되는 히카마 추출물의 함량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 조성물의 총 중량에 대하여 0.001 내지 100 중량%, 바람직하게 0.001 내지 15 중량%, 보다 바람직하게 0.01 내지 15중량%, 보다 더 바람직하게 0.01 내지 10중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 용어, "약학 조성물"은 질병의 예방 또는 치료를 목적으로 제조된 것을 의미하며, 각각 통상의 방법에 따라 다양한 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 예컨대, 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형으로 제형화할 수 있고, 윤활제, 습윤제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 비경구형 제형으로 제형화하여 사용될 수 있다. 또한, 외용제, 좌제, 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용할 수 있다. 하나의 구체적 예로, 본 발명의 조성물은 경구형 제형으로 경구 투여 방식으로 사용될 수 있다.
또한, 각각의 제형에 따라 약학적으로 허용가능한 담체, 예컨대 완충제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제, 기제 등 당업계에 공지된 담체를 추가로 포함하여 제조할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, "약학적으로 허용 가능한 담체"란 생물체를 자극하지 않으면서, 주입되는 유효성분의 생물학적 활성 및 특성을 저해하지 않는 담체 또는 희석제를 의미할 수 있다. 본 발명에 사용 가능한 상기 담체의 종류는 특별히 제한되지 아니하며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되고 약학적으로 허용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 상기 담체의 비제한적인 예로는, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사 용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 담체는 비자연적 담체 (non-naturally occuring carrier)일 수 있다.
본 발명의 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여할 수 있다. 상기 약학적으로 유효한 양은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 건강상태, 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 구체적으로 투여 개체의 몸무게 1㎏ 당 일반적으로 1일 0.01㎎ 내지 5000㎎이며, 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정 시간간격으로 1일 1회 내지 수회로 분할 투여할 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 단독으로 또는 비만의 예방 또는 치료 효과를 나타내는 기타 약학적 활성 화합물과 결합하여 또는 적당한 집합을 이루어 사용될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여할 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용을 유발하지 않으면서 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
일 예로, 이에 제한되지는 않으나, 본 발명의 히카마 추출물을 유효성분으로 포함하는 약학 조성물 외에 종래 중추신경계에 작용하여 식욕억제중추 활성화를 통해 식욕감소를 시키는 로카제인, 비중추신경계 비만치료제인 지방흡수억제제인 올리스타트 (orlistat), 식욕조절물질인 GLP-1 (Glucagon-Like Peptide 1) 유사체 비만치료제인 리라글루티드, 비만을 개선하는 효과가 있는 것으로 알려진 가르시니아 캄보지아 추출물 등의 식물 추출물 등 통상적으로 사용되는 비만치료제와 병행하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 용어, "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 개체에게 본 발명의 약학적 조성물을 도입하는 것을 의미하며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물의 투여 방식은 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방식에 따를 수 있다. 상기 투여 방식의 비제한적인 예로, 조성물을 경구 투여 또는 비경구 투여 방식으로 투여할 수 있다. 본 발명에 따른 약학 조성물은 목적하는 투여 방식에 따라 다양한 제형으로 제작될 수 있다.
본 발명의 조성물의 투여빈도는 특별히 이에 제한되지 않으나, 1일 1회 투여하거나 또는 용량을 분할하여 수회 투여할 수 있다.
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 히카마 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
상기 히카마 추출물 및 이의 비만의 예방 및 개선 효과는 전술한 바와 같다.
본 발명에서 "비만 개선"은 개체에서 지방세포 수의 증가 및 지방세포 내 지질의 과도한 축적을 억제, 경감, 제거하는 것을 의미한다.
본 발명의 조성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 히카마 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상의 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합량은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있으며, 식품학적으로 허용가능한 식품 보조 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물은 천연물로부터 유래한 추출물을 유효성분으로 하므로 안정성 면에서 문제가 없기 때문에 혼합량에 큰 제한은 없다.
본 발명의 식품 조성물은 통상적인 의미의 식품을 모두 포함할 수 있으며, 기능성 식품, 건강기능식품 등 당업계에 알려진 용어와 혼용 가능하다.
본 발명의 용어 "기능성 식품"은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
또한, 본 발명의 용어 "건강기능식품"은 건강보조의 목적으로 특정성분을 원료로 하거나 식품 원료에 들어있는 특정성분을 추출, 농축, 정제, 혼합 등의 방법으로 제조, 가공한 식품을 말하며, 상기 성분에 의해 생체방어, 생체리듬의 조절, 질병의 방지와 회복 등 생체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발휘할 수 있도록 설계되고 가공된 식품을 말하는 것으로서, 상기 건강식품용 조성물은 질병의 예방 및 질병의 회복 등과 관련된 기능을 수행할 수 있다
비만의 예방 또는 개선을 위한 본 발명의 조성물이 사용될 수 있는 식품의 종류에는 제한이 없다. 아울러 본 발명의 히카마 추출물을 활성성분으로 포함하는 조성물은 당업자의 선택에 따라 식품에 함유될 수 있는 적절한 기타 보조 성분과 공지의 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다. 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 본 발명에 따른 추출물 및 이의 분획물을 주성분으로 하여 제조한 즙, 차, 젤리 및 주스 등에 첨가하여 제조할 수 있다.
하나의 구체적 예로, 상기 캔디류는 젤리스틱의 제형일 수 있으며, 상기 젤리스틱은 히카마 추출물 이외에 석류 추출물, 피쉬콜라겐, 및 검믹스를 혼합하여 제조할 수 있다. 또한, 상기 캔디류는 비만 개선 효과가 알려진 식물 추출물, 예를 들어 가르시니아 캄보지아 추출물 등을 포함할 수 있다.
하나의 구체적 실시에서, 상기 젤리스틱은 히카마 추출물 5 내지 6 중량부, 석류농축액 84 내지 85 중량부, 피쉬콜라겐 4.5 내지 5.5 중량부, 및 검믹스 1 내지 2 중량부를 가열 혼합하여 제조할 수 있다.
또 하나의 구체적 실시에서, 상기 젤리스틱은 히카마 추출물 5 내지 6 중량부, 석류농축액 84 내지 85 중량부, 피쉬콜라겐 4.5 내지 5.5 중량부, 및 검믹스 1 내지 2 중량부 이외에 비만 개선 효과가 알려진 식물 추출물, 예를 들어 가르시니아 캄보지아 추출물 3 내지 5 중량부를 가열 혼합하여 제조할 수 있다.
이외에도, 본 발명에 적용될 수 있는 식품에는 예컨대, 특수영양식품(예: 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예: 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예: 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예:스낵류), 유가공품(예: 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예: 과실, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면스프 등) 등 모든 식품을 포함할 수 있다.
상기 조성물에 포함되는 히카마 추출물의 함량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 조성물의 총 중량에 대하여 0.00001 내지 100 중량%, 바람직하게 0.0001 내지 15 중량%, 보다 바람직하게 0.001 내지 15중량%, 보다 더 바람직하게 0.001 내지 10중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 건강기능식품 조성물이 음료의 형태로 사용될 경우에는 통상의 음료와 같이 여러 가지 감미제, 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기 외에 본 발명의 건강기능식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 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. 그밖에 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 히카마 추출물을 포함하는 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 비만의 예방, 개선 또는 치료 방법을 제공한다.
상기 히카마 추출물 및 이의 비만 예방, 개선 및 치료 효과는 전술한 바와 같다.
본 발명에서 사용되는 용어, "개체"란, 비만이 발생하였거나 발생할 가능성이 있는 인간을 포함한 모든 동물을 의미할 수 있다. 상기 동물은 인간뿐만 아니라 이와 유사한 증상의 치료를 필요로 하는 소, 말, 양, 돼지, 염소, 낙타, 영양, 개, 고양이 등의 포유동물일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 상기 예방, 개선 또는 치료 방법은 구체적으로, 비만이 발생하였거나 발생할 위험이 있는 개체에 상기 조성물을 약학적으로 유효한 양으로 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 투여하는 방법은, 상기에 전술한 바와 같다.
상기 예방은 본 발명에 따른 비만의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 개체에 투여하여 비만의 발병을 억제시키거나 지연시키는 모든 행위를 의미할 수 있다.
또한, 상기 개선 또는 치료는 본 발명의 상기 조성물을 비만의 발병 의심 개체에 투여하여 비만의 증세가 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미할 수 있다.
상기 히카마 추출물을 포함하는 약학적 또는 식품 조성물에 대해서는 전술한 바와 같다.
본 발명의 조성물은 투여를 위하여, 상기 기재한 유효성분 이외에 약학적/식품학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 소르비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로오스, 폴리비닐피 롤리돈, 셀룰로오스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로오스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일을 들 수 있다.
본 발명에 따른 히카마 추출물은 혈액 내 렙틴 및 아디포넥틴의 함량을 증가시켜 음식물의 섭취를 제한하지 않으면서도 지방 분해를 촉진시키며, 생체 내 갈색지방의 생성을 억제하고 함량을 감소시키고 LDL 함량을 감소하는 효과가 있으며, 종래 비만 개선 효과가 있는 것으로 알려진 가르시니아 캄보지아 추출물과 동등하거나 그 이상의 비만 개선 효과를 나타내었다. 따라서, 본 발명에 따른 히카마 추출물은 비만의 예방, 개선, 및 치료를 위한 유효성분으로서 약학적 조성물 또는 식품 조성물에 효과적으로 사용 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고지방식이를 투여한 마우스의 히카마 추출물, 가르시니아 추출물, 및 히카마 추출물과 가르시니아 추출물의 혼합물의 투여에 따른 체중 변화를 나타낸 그림이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고지방식이를 투여한 마우스의 히카마 추출물, 가르시니아 추출물, 및 히카마 추출물과 가르시니아 추출물의 혼합물의 투여에 따른 사료 섭취량 변화를 나타낸 그림이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마우스에 고지방식이를 투여한 마우스의 히카마 추출물, 가르시니아 추출물, 및 히카마 추출물과 가르시니아 추출물의 혼합물의 투여에 따른 간 조직의 무게 변화를 나타낸 그림이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마우스에 고지방식이를 투여한 마우스의 히카마 추출물, 가르시니아 추출물, 및 히카마 추출물과 가르시니아 추출물의 혼합물의 투여에 따른 지방조직의 무게 변화를 나타낸 그림이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마우스에 고지방식이를 투여한 마우스의 히카마 추출물, 가르시니아 추출물, 및 히카마 추출물과 가르시니아 추출물의 혼합물의 투여에 따른 갈색지방의 무게 변화를 나타낸 그림이다.
도 6 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마우스에 고지방식이를 투여한 마우스의 히카마 추출물, 가르시니아 추출물, 및 히카마 추출물과 가르시니아 추출물의 혼합물의 투여에 따른 혈액 내 총콜레스테롤, 트리글리세라이드, HDL, LDL, 및 글루코스의 함량 변화를 각각 나타낸 그림이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 마우스에 고지방식이를 투여한 마우스의 히카마 추출물, 가르시니아 추출물, 및 히카마 추출물과 가르시니아 추출물의 혼합물의 투여에 따른 혈액 내 렙틴의 함량 변화를 나타낸 그림이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 마우스에 고지방식이를 투여한 마우스의 히카마 추출물, 가르시니아 추출물, 및 히카마 추출물과 가르시니아 추출물의 혼합물의 투여에 따른 혈액 내 아디포넥틴의 함량 변화를 나타낸 그림이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 마우스에 고지방식이를 투여한 마우스의 히카마 추출물, 가르시니아 추출물, 및 히카마 추출물과 가르시니아 추출물의 혼합물의 투여에 따른 조직병리학적 분석 결과를 나타낸 그림이다. (a; CON, b; HFD, c; 히카마 250 mg/kg, d; 히카마 500 mg/kg; e; 가르시니아 250 mg/kg, f; 가르시니아 500 mg/kg , g; 히카마 250 mg/kg + 가르시니아 250 mg/kg, scale bar 100 ㅼm, x200)
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1: 히카마 추출물의 제조
히카마 뿌리를 깨끗이 세척하고 건조한 후 분말화하였다. 히카마 분말 1kg에 20배 중량의 증류수를 넣고 45℃에서 4시간 동안 가열하여 히카마 물 추출물을 제조하였다.
한편, 하기 실시예에 사용한 가르시니아 추출물은 젤존바이오에서 추출분말을 구입하고 이를 증류수에 용해하여 사용하였다.
실시예 2: 비만 유도 모델을 이용한 히카마의 항비만 효과
C57BL/6 mouse를 60 % high fat diet로 비만을 유도하고 상기 실시예 1의 히카마 추출물, 가르시니아 추출물(젤존바이오에서 추출분말을 구입하고 증류수에 용해하여 사용), 상기 실시예 1의 히카마 물 추출물과 가르시니아 추출물의 혼합물을 투여하여 체중 및 지방량 무게, 혈중 생화학 등을 분석함으로써 히카마 추출물의 항비만 효능을 평가하였다.
2-1. 실험 방법
1) 시험계
종 및 계통 C57BL/6 mouse
공 급 원 Samtako Korea
성별 수컷
동물 수 42
주령 6
2) 시험군 구성, 투여량 설정 및 투여
(1) 시험군 구성
군 성별 동물수 동물번호 High Fat Diet (HFD) 농도 투여물질(농도) 투여액량 (uL/g)
G1 M 6 01 - 06 control N/S 28
G2 M 6 07 - 12 HFD 60 % N/S 28
G3 M 6 13 - 18 HFD 60 % 히카마 250 mg/kg 28
G4 M 6 19 - 24 HFD 60 % 히카마 500 mg/kg 28
G5 M 6 25 - 30 HFD 60 % 가르시니아 250 mg/kg 28
G6 M 6 31 - 36 HFD 60 % 가르시니아 500 mg/kg 28
G7 M 6 37 - 42 HFD 60 % 히카마 250 mg/kg + 가르시니아 250 mg/kg 28
3) 체중 측정 및 사료섭취량 측정
실험동물의 체중 및 사료섭취량 측정은 7일 간격(D1, D8, D15, D22, D29, D36, D43, D50, D57)으로 측정하였다. 사료는 G1은 일반 사료를 입고하며 나머지 그룹은 60 % 고식이 식단(high fat diet)을 1회당 100 g 입고하였다.
4) 투여물질 투여
투여물질은 생리식염수로 녹여 56일간 매일 경구투여하였으며 투여용량은 체중 측정 후 체중 평균에 맞춰 용량을 증가시켰다.
5) 부검
부검 4시간 전에 절식 후 부검을 진행하였으며, 혈액 채취 후 liver와 지방을 채취하여 무게를 측정하였다.
6) 분석
(1) 혈액분석
얻어진 혈액을 15분간 12,000 rpm으로 원심분리하여 혈청을 분리한 후 분석에 사용하였다. 혈중 지질 대사 및 간독성에 관련된 인자들을 분석하기 위하여, 총 콜레스테롤(total cholesterol), 트리글리세라이드(triglycerides), HDL, LDL, 및 글루코스(glucose), 상업용 크레아틴 진단 시약(Creatinine commercial diagnostic reagents) (Bayer, USA)를 활용하여 생화학분석기(DRI-CHEM NX500i, FUJIFILM, Japan)로 측정하였다.
(2) 혈청(Serum) 분석(adiponectin, Leptin)
아디포넥틴(adiponectin) 분석은 ELISA를 이용하였다. 구체적으로, 표준시료와 샘플을 각각 희석하여 웰(well)에 100 uL를 넣고, 플레이트 커버(Plate cover)를 덮은 다음 37℃에서 1 hr 동안 배양하였다. 웰(Well)에 있는 액체를 제거하고 3번 세척하였다. 각 웰(well)에 Adiponectin Detection Antibody solution 100 uL를 추가하였다. 레이트 커버(Plate cover)를 덮고 1 hr 동안 배양하였다. 다시 웰에 있는 액체를 제거하고 3번 세척하였다. 각 웰(well)에 HRP 100 uL를 추가하고, 플레이트 커버를 덮은 후 1 hr 배양하였다. 웰에 있는 액체를 제거하고 5번 세척한 후 Substrate Solution을 100 uL씩 각 웰(well)에 넣었다. 플레이트 커버를 덮고 20 min 동안 암상태에서 배양한 후 각 웰(well)에 stop solution을 100 uL 넣고 450 nm에서 측정하였다.
렙틴(Leptin) 분석도 ELISA를 이용하였다. 구체적으로, 표준시료와 샘플을 희석하여 준비하고 Assay diluent RD 1W를 50 uL씩 각 웰(well)에 넣었다. 표준시료, 대조군, 샘플 50 uL씩 각 웰에 추가로 넣었다. 플레이트 커버를 덮고 37℃ 에서 2 hr 동안 배양하였다. 각 웰에 있는 액체를 제거하고 5번 세척한 후 Mouse/rat Leptin conjugate을 100 uL씩 각 웰(well)에 넣었다. 다시 플레이트 커버를 덮고 37℃ 에서 2 hr 동안 배양하였다. 웰에 있는 액체를 제거하고 5번 세척한 후 Substrate Solution을 100 uL씩 각 well에 넣었다. 플레이트 커버를 덮고 30 min 동안 암상태로 배양한 후 각 웰에 stop solution을 100 uL 넣고 450 nm에서 측정하였다.
(3) 조직병리학적 분석
마우스의 간 조직을 H&E 염색하여 조직병리학적 분석을 수행하였다. 구체적으로, 마우스의 간 조직을 포르말린으로 고정한 후, 일반적인 조직처리 과정에 따라 단계별로 alcohol과 xylene으로 탈수 후 파라핀에 포매하였다. 파리핀 제거 및 수화과정으로 xylene 15 min, 80% 알코올 1 min, 90% 알코올 1 min, 100% 알코올 3 min의 과정을 실시하였다. 탈수과정 후 1차 증류수에 5 min 동안 수세를 실시한 후 heamatoxylin에 10 min 동안 담가 염색하였다. 염색 후 조직이 파랗게 보일 때까지 1차 증류수에 3 min 동안 수세하였다. 청명과정 및 탈수과정으로 95% 알코올 1 min, Eosin 10 min, 95% 알코올 1 min, 95% 알코올 1 min, 100% 알코올 1 min, xylene 6 min 실시 한 후 mounting 과정으로 조직봉입을 실시하고, 현미경으로 관찰하였다.
2-2. 체중 및 사료섭취량 측정 결과
체중 측정 결과, 60 % HFD 그룹에서 CON 그룹과 비교하여 유의하게 증가하여 고지방식이로 인한 체중 증가가 유도되었으며, 히카마 250, 500 mg/kg, 가르시니아 250, 500 mg/kg, 히카마 250 mg/kg + 가르시니아 250 mg/kg를 섭취한 5 그룹에서 60 % HFD 그룹과 비교하여 유의성 있게 체중이 감소하였다(도 1 참조).
사료섭취량 측정 결과, 60 % HFD를 섭취한 그룹에서 큰 차이를 보이지 않았다(도 2).
2-3. 간 조직의 무게 측정 결과
간 조직의 무게 측정 결과, 60 % HFD 그룹에서 CON 그룹과 비교하여 무게가 유의성 있게 증가하였으며 히카마 250, 500 mg/kg, 가르시니아 250, 500 mg/kg, 히카마 250 mg/kg + 가르시니아 250 mg/kg를 섭취한 5 그룹에서 60 % HFD 그룹과 비교하여 유의하게 감소하였다(도 3).
2-4. 지방 조직 및 갈색지방의 무게 측정 결과
지방 조직의 무게 측정 결과, 60 % HFD 그룹에서 CON 그룹과 비교하여 무게가 유의성 있게 증가하였으며, 히카마 250, 500 mg/kg, 가르시니아 250, 500 mg/kg, 히카마 250 mg/kg + 가르시니아 250 mg/kg를 섭취한 그룹에서 60 % HFD 그룹과 비교하여 감소하지 않았다(도 4). 갈색지방의 무게 측정 결과에서는 60 % HFD 그룹에서 CON 그룹과 비교하여 유의성 있게 증가하였고 히카마 250, 500 mg/kg, 가르시니아 250, 500 mg/kg, 히카마 250 mg/kg + 가르시니아 250 mg/kg를 섭취한 그룹에서 60 % HFD 그룹과 비교하여 유의하게 감소하였다(도 5).
2-6. 혈액의 생화학 분석 결과
혈액에서의 생화학 분석을 진행하여 총콜레스테롤(total cholesterol), 트리글리세라이드(triglyceride), HDL, LDL, Glucose의 결과를 얻었다. 총 콜레스테롤(total cholesterol), HDL, LDL, Glucose의 결과, 60 % HFD 그룹에서 CON 그룹과 비교하여 유의성 있게 증가하였으며, 히카마 250, 500 mg/kg, 가르시니아 250, 500 mg/kg, 히카마 250 mg/kg + 가르시니아 250 mg/kg를 섭취한 그룹에서 60 % HFD 그룹과 비교하였을 때 LDL의 양이 감소하였다(도 6 내지 10).
2-7. 렙틴 및 아디포넥틴의 분석 결과
혈액을 이용하여 렙틴(leptin)과 아디포넥틴(adiponectin)을 분석하였다. 렙틴(leptin)의 경우, 60 % HFD 그룹에서 CON 그룹과 비교하여 유의성 있게 증가하였고 히카마 250, 500 mg/kg, 가르시니아 250, 500 mg/kg, 히카마 250 mg/kg + 가르시니아 250 mg/kg에서 60 % HFD 그룹과 비교하여 감소하였다(도 11). 아디포넥틴(adiponectin)의 경우, 60 % HFD 그룹에서 CON 그룹과 비교하여 유의성 있게 증가하였고 히카마 250 mg/kg, 가르시니아 250 mg/kg 보다 히카마 500 mg/kg, 가르시니아 500 mg/kg에서 감소하였고, 히카마 250 mg/kg + 가르시니아 250 mg/kg에서도 감소하였다(도 12).
2-8. 조직병리학적 분석
조직병리학적 염색은 Liver를 이용하여 Haematoxylin & eosin (H&E) stain의 결과를 얻었다. H&E의 결과, 60 % HFD 그룹에서 CON 그룹과 비교하여 간에 지방이 관찰되었다. 60 % HFD 그룹에서 히카마 500 mg/kg, 가르시니아 500 mg/kg, 히카마 250 mg/kg + 가르시니아 250 mg/kg에서 간에 지방이 감소함을 확인할 수 있었다(도 13).
실시예 3: 히카마 추출물을 포함하는 젤리스틱의 제조
상기 실시예 1의 히카마 물 추출물을 포함하는 캔디류의 젤리스틱을 제조하고자 하였다. 구체적으로 석류농축액 84.09 중량부, 히카마 농축액 5.71 중량부, 피쉬콜라겐 5 중량부, 가르시니아 캄보지아 추출물 분말 3.4 중량부, 검믹스 1.8 중량부, 및 정제수 5 중량부로 혼합하고 85℃에서 15분 정도 가열한 후 여과한 후 용기에 충진하여 젤리스틱을 제조하였다.
비교예 1: 히카마 추출물을 포함하는 젤리스틱의 제조
상기 실시예 3과 동일한 방법으로 젤리스틱을 제조하되, 제조 성분을 석류농축액 83.98 중량부, 히카마 농축액 5.71 중량부, 피쉬콜라겐 5 중량부, 가르시니아 3.4 중량부, 참바늘버섯 분말 0.05 중량부, 진생베리 농축액 0.06 중량부, 및 정제수 잔량으로 구성하였다.
비교예 2: 히카마 추출물을 포함하는 젤리스틱의 제조
상기 실시예 3과 동일한 방법으로 젤리스틱을 제조하되, 제조 성분을 석류농축액 83.94 중량부, 히카마 농축액 5.71 중량부, 피쉬콜라겐 5 중량부, 가르시니아 3.4 중량부, 참바늘버섯 분말 0.05 중량부, 진생베리 농축액 0.1 중량부, 및 정제수 잔량으로 구성하였다.
실시예 4: 히카마 젤리스틱의 관능 평가
상기 실시예 3 및 비교예 1과 2의 히카마 젤리스틱에 대하여 세종특별자치시에 소재하고 있는 식품환경연구센터에 의뢰하여 관능평가를 하였다.
구체적으로, 세종시에 거주하는 20~40대 여성 30명을 대상으로 9점 평점법을 사용하였다. 기호도 평가속성으로 '단맛', '신맛', '석류맛', '식감', '후미', '이취', '전체적인 기호도'를 검사하여 평균ㅁ표준편차 값으로 하기 표 3에 결과를 나타내었으며, 정도 평가속성으로 '단맛', '신맛', '석류맛', '식감', '후미', '이취'를 검사하여 평균ㅁ표준편차 값으로 하기 표 4에 결과를 나타내었다.
특성 비교예 1 비교예 2 실시예 3
기
호
도		 단맛 5.27±1.11a 5.23±1.36a 5.73±1.36a
신맛 4.80±1.40b 4.97±1.71b 5.80±1.42a
석류맛 5.47±1.63a 5.23±1.72a 5.97±1.38a
식감 5.53±1.59b 6.13±1.59ab 6.73±1.26a
후미 5.40±1.35a 5.17±1.51a 5.87±1.36a
이취 5.13±1.33ab 4.83±1.32b 5.63±1.33a
전체적인 기호도 5.20±1.54b 5.60±1.57ab 6.37±1.47a
*유의적 확률: 확률값 p가 0.05보다 작을 때 유의적 차이가 있음
*PASWStatistics18 program을 이용하여 일원배치 분산분석 후 Duncan의 사후검정을 실시하였으며, 신뢰수준 95%로 나타냄(p<0.05)
상기 표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 단맛, 석류맛, 후미의 기호도는 세 제품 모두 5.00점 이상으로 '좋지도 싫지도 않다'로 평가되었다. 유의적 확률은 세 제품간 차이가 없는 것으로 나타났다.
신맛의 기호도는 비교예 1 및 2가 4.00점 이상으로 '약간 싫다'로 평가되었으며, 실시예 3이 5.00점 이상으로 '좋지도 싫지도 않다'로 평가되었다. 유의적 확률은 실시예 3이 비교예 1 및 2보다 차이가 있게 좋은 것으로 나타났다.
식감의 기호도는 비교예 1 및 실시예 3이 6.00점 이상으로 '약간 좋다'로 평가되었으며, 비교예 2가 5.00점 이상으로 '좋지도 싫지도 않다'로 평가되었다. 유의적 확률은 실시예 3이 비교예 1보다 차이가 있게 좋은 것으로 나타났으며, 비교예 2와는 차이가 없는 것으로 나타났다.
이취의 기호도는 비교예 1이 4.00점 이상으로 '약간 싫다'로 평가되었으며, 비교예 2 및 실시예 3이 5.00점 이상으로 '좋지도 싫지도 않다'로 평가되었다. 유의적 확률은 실시예 3이 비교예 2보다 차이가 있게 좋은 것으로 나타났으며, 비교예 1과는 차이가 없는 것으로 나타났다.
전체적인 기호도는 실시예 3이 6.00점 이상으로 '약간 좋다'로 평가되었으며, 비교예 1 및 2가 5.00점 이상으로 '좋지도 싫지도 않다'로 평가되었다. 유의적 확률은 실시예 3이 비교예 1보다 차이가 있게 좋은 것으로 나타났으며, 비교예 2와는 차이가 없는 것으로 나타났다.
특성 비교예 1 비교예 2 실시예 3
기
호
도		 단맛 4.43±1.43a 4.43±1.36a 5.17±1.49a
신맛 6.13±1.55a 5.83±1.56a 5.80±1.37a
석류맛 5.17±1.44a 5.00±1.41a 5.57±1.57a
식감 6.10±1.58a 6.23±1.07a 6.53±1.14a
후미 5.43±1.61a 5.63±1.17a 5.67±1.47a
이취 4.70±2.14a 4.23±1.85a 4.17±2.28a
*유의적 확률: 확률값 p가 0.05보다 작을 때 유의적 차이가 있음
*PASWStatistics18 program을 이용하여 일원배치 분산분석 후 Duncan의 사후검정을 실시하였으며, 신뢰수준 95%로 나타냄(p<0.05)
단맛의 정도는 비교예 1 및 2가 4.00점 이상으로 '약간 약하다'로 평가되었으며, 실시예 3이 5.00점 이상으로 '약하지도 강하지도 않다'로 평가되었다. 유의적 확률은 세 제품간 차이가 없는 것으로 나타났다.
신맛의 정도는 비교예 2 및 실시예 3이 5.00점 이상으로 '약하지도 강하지도 않다'로 평가되었으며, 비교예 1이 6.00점 이상으로 '약간 강하다'로 평가되었다. 유의적 확률은 세 제품간 차이가 없는 것으로 나타났다.
석류맛, 후미의 정도는 세 제품 모두 5.00점 이상으로 '약하지도 강하지도 않다'로 평가되었다. 유의적 확률은 세 제품간 차이가 없는 것으로 나타났다.
식감의 정도는 세 제품 모두 6.00점 이상으로 '약간 탱탱하다'로 평가되었으며, 유의적 확률은 세 제품간 차이가 없는 것으로 나타났다.
이취의 정도는 세 제품 모두 4.00점 이상으로 '약간 약하다'로 평가되었으며, 유의적 확률은 세 제품간 차이가 없는 것으로 나타났다.
이외에 실시예 3 및 비교예 1과 2에 대한 선호도를 조사한 결과, 실시예 3이 1순위로 선호도가 좋았으며, 2순위로 비교예 2, 3순위로 비교예 1로 나타났다.

Claims (4)

  1. 히카마 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  2. 히카마 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  3. 히카마 추출물 5 내지 6 중량부, 석류농축액 84 내지 85 중량부, 피쉬콜라겐 4.5 내지 5.5 중량부, 및 검믹스 1 내지 2 중량부를 혼합 가열하여 제조한 젤리스틱.
  4. 제3항에 있어서, 상기 젤리스틱은 가르시니아 캄보지아 추출물 3 내지 5 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 젤리스틱.
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