KR20240119469A

KR20240119469A - 도두꼬투리 추출물 함유 비만 예방 또는 치료용 조성물

Info

Publication number: KR20240119469A
Application number: KR1020230011555A
Authority: KR
Inventors: 황경아; 황유진
Original assignee: 대한민국(농촌진흥청장)
Priority date: 2023-01-30
Filing date: 2023-01-30
Publication date: 2024-08-06

Abstract

본 발명에 따른 도두꼬투리 추출물은 도두콩 추출물 처리시보다 비만유발군의 체중, 백색지방조직(WAT)의 무게 및 지방구의 사이즈가 현저하게 감소하였고, 렙틴(leptine) 분비량이 유의적으로 감소하고 아디포넥틴(adiponectine)이 유의적으로 증가하였고, 지방 분해 관련 유전자 AMPK, SIRT1, PGC1α, PPARα, UCP1의 발현이 증가하여 지방 분해 관련 단백질 p-AMPKα, PPARα, UCP1의 양이 증가하였음을 확인하여 실질적으로 지방 축적을 억제하는 효과를 확인한 바, 비만을 예방, 개선 또는 치료하는데 유용하게 이용될 수 있다.

Description

도두꼬투리 추출물 함유 비만 예방 또는 치료용 조성물{Composition for preventing or treating obesity containing sword bean pod}

본 발명은 도두꼬투리 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.

비만(obesity)은 칼로리 섭취와 에너지 소비 사이의 불균형으로 인해 지방 조직에 지방이 과도하게 축적되는 질환으로, 비만은 제2형 당뇨병, 심혈관 질환, 비알코올성 지방간 및 암 등을 포함하는 많은 인간 만성 질환의 발병과 관련성이 높다는 사실에 근거하여, 이제 세계적인 유행 질환이 되었다. 과도한 지방전구세포(preadipocyte)의 분화가 지방세포(adipocytes)에서 지방, 주로 트리글리세리드 (triglyceride, TG)의 형태의 지방의 과도한 축적을 초래하고, 결과적으로 비만이 발생한다고 보고되었다. 지방분해 (lipolysis)는 과도한 트리글리세리드(TG)가 분화된(또는 성숙한) 지방세포에서 글리세롤(glycerol)과 유리 지방산(free fatty acids)으로 가수 분해되는 생물학적 과정으로, 비만 및 관련 질환에 대한 치료 요법으로 간주된다. 따라서 지질 축적을 감소시키거나 지방세포에서 지방분해를 증가시키는 임의의 물질은 잠재적 항 비만제로 간주될 수 있다. 현재 비만에 대한 치료는 식이조절, 운동과 더불어 오르리스타트(orlistat) 및 시부트라민(sibutramine) 등과 같은 비만 치료제를 복용하는 것이 유일한 방법이다. 상기와 같은 비만 치료제는 식욕 억제, 소화 흡수 차단, 대사 촉진 등과 같은 작용을 하지만, 장기간 투여시 피로, 우울증, 망상, 환청과 같은 정신과 부작용과 약물 중독, 내성 등의 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 비만 치료제를 대체할 수 있으면서도 비만을 사전에 예방 및 개선하는데 효과적일 뿐만 아니라, 인체에 안전하게 적용할 수 있는 천연물에서 유래한 기능성 소재 발굴 및 건강기능식품의 개발이 필요하다.

도두(Canavalia gladiata)는 쌍떡잎식물 장미목 콩과에 속하는 덩굴성 일년생 식물로 주요 원산지는 동남아시아, 아프리카, 인도 열대지방에 분포한다. 콩깍지의 생김새가 작두와 닮았다하여 작두콩이라 하며, 도두(刀豆)라고도 한다.

도두콩의 잎은 잎자루가 길고 3개의 작은 잎으로 구성되어 있는데 달걀 모양의 긴 타원형으로 끝이 뾰족하고 길이 10cm 정도이며 가장자리는 물결 모양이다. 꽃은 7~8월 사이에 피며 연한 홍자색 또는 흰색이고, 여름에 잎겨드랑이에서 긴 꽃줄기가 자라서 총상으로 달린다. 도두 꼬투리는 끝이 굽어 있거나 갈고리 모양을 하고 있고 길이 20∼30cm, 넓이 5cm 내외이며 10~14개 내외의 콩이 들어 있다. 도두콩은 지름 3cm 정도로 일반적인 콩보다 크기가 크며, 한쪽에 긴 좌(座)가 있으며 붉은색 또는 흰색이다.

예로부터 도두콩을 먹으면 치질, 축농증, 중이염, 위염, 대장염 등 염증 완화에 효과가 탁월하여 차로 음용해 왔으며, 어혈을 풀어주어 혈액순환을 촉진 시키고 후비(喉痺), 후선(喉癬) 등 기관지 치료에 사용되어 왔고, 콩깍지는 만성 설사, 월경중단, 식체(食滯) 등에 도움이 된다고 알려져 약용으로 쓰였다.

항비만 효과가 있는 기능성소재에 관한 종래의 선행기술로서 대한민국 공개특허 제 10-2021-0114664 호는 작두콩 발효 추출물이 지방세포의 분화를 억제시켜 항비만 효능이 있음을 확인하였다. 또한, 대한민국 공개특허 제 10-2012-0071780 호는 작두콩 발효물과 작두콩 추출물이 비만 실험동물의 체중을 감소한 결과를 확인하여 작두콩의 비만 개선 활성을 확인하였다.

도두콩이나 도두콩 추출물 또는 발효물의 항비만 효과에 대한 선행문헌은 있으나, 도두꼬투리의 비만 예방 및 개선 효능에 대해서는 현재까지 확인된 바가 없다. 이에 본 발명자들은 도두꼬투리가 도두콩보다 비만을 예방 또는 개선하는 효과가 우수함을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 도두꼬투리 추출물을 비만의 개선, 예방 또는 치료의 용도로 사용하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 도두꼬투리 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 도두꼬투리 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

도 1은 도두꼬투리 및 도두콩 종실을 나타낸 이미지이다.
도 2는 도두꼬투리(SBP) 및 도두콩(SB) 추출물의 급여에 의한 체중 변화를 나타낸 도이다.
도 3은 도두꼬투리(SBP) 추출물의 급여에 의한 지방구 사이즈의 감소를 나타낸 도이다.
도 4a는 도두꼬투리(SBP) 및 도두콩(SB) 추출물의 급여에 의한 혈중 렙틴(leptin) 분비 조절을 분석한 도이다.
도 4b는 도두꼬투리(SBP) 및 도두콩(SB) 추출물의 급여에 의한 혈중 아디포넥틴(adiponectine) 분비 조절을 분석한 도이다.
도 5a는 도두꼬투리(SBP) 및 도두콩(SB) 추출물의 급여에 의한 지방 분해 관련 유전자의 발현에 관한 도이다.
도 5b는 도두꼬투리(SBP) 및 도두콩(SB) 추출물의 급여에 의한 지방 분해 관련 단백질의 양에 관한 도이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 도두꼬투리 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

도두콩(Canavalia gladiata)은 칼처럼 생겼다는 의미로 도두(刀豆)라고 불리며, 기다란 꼬투리 모양이 작두처럼 생겨서 작두콩이라고도 불린다. 도두콩은 콩과의 한해살이 덩굴성 식물로서, 7~8월에 꽃이 피며, 8~10월에 꼬투리를 맺고 늦가을에 열매가 익는다. 작두콩은 아시아 열대지방과 아열대 지역에서 식용으로 이용되기 시작하였다.

상기 도두꼬투리 추출물은 전 생육 기간의 도두꼬투리를 이용할 수 있으나, 더 바람직하게는 미성숙 도두꼬투리를 이용할 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 미성숙 도두꼬투리는 꼬투리에서 콩알이 부풀어 오르기 전의 상태로 수확한 것으로, 식품원료로 사용할 수 있다.

본 명세서에서, 상기 "비만"이란, 그것이 유전적 요인에 의한 비만이든 또는 환경적 요인에 의한 비만이든 지방조직이 비정상적으로 증가된 상태를 의미하며, 체질량지수의 구분에 따른 비만(BMI이 30.0 이상인 경우)과 과체중(BMI이 25~30인 경우)을 포함하는 의미이다. 본 발명에서 사용되는 용어, “예방”이란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 비만을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어, “치료”란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 비만에 대한 증세가 호전 되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.

상기 도두꼬투리 추출물은 당업계에 공지된 방법에 의해 추출될 수 있으며, 그 방법은 특별히 한정되지 않는다.

상기 도두꼬투리 추출물은 물, 알코올 또는 이들의 혼합물로 추출할 수 있다.

상기 도두꼬투리 추출물은 20 내지 40 % 주정 추출물일 수 있으며, 바람직하게는 25 내지 35% 주정 추출물일 수 있으며, 더 바람직하게는 28 내지 32% 주정 추출물일 수 있다.

바람직하기로는 상기 도두꼬투리 추출물은 도두꼬투리를 물 및/또는 유기용매로 추출하여 수득한 추출물을 사용할 수 있으며, 상기 유기용매는 극성 유기용매, 비극성 유기용매 또는 이들의 혼합용매일 수 있다. 상기 극성 유기용매는 탄소수 1 내지 5의 저급 알코올, 에틸아세테이트 또는 아세톤일 수 있으며, 비극성 유기용매는 에테르, 클로로포름, 벤젠, 헥산 또는 디클로로메탄일 수 있다. 예를 들어, 상기 탄소수 1 내지 5의 저급 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 또는 이소프로판올일 수 있다. 또한, 추출물을 추출하는 방법은 열수 추출, 냉침 추출, 환류 추출, 초음파 추출 등의 다양한 방법을 통하여 추출할 수 있지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서, 상기 제조된 추출물에 대해 여과하거나 농축 또는 건조과정을 수행하여 용매를 제거할 수 있으며, 상기 여과, 농축 및 건조를 모두 수행할 수 있다. 구체적으로 상기 여과는 여과지를 이용하거나 감압여과기를 이용할 수 있고, 농축은 감압 농축기 등을 이용하여 감압 농축할 수 있으며, 건조는 동결건조법을 수행할 수 있다.

본 발명의 조성물은 본 발명의 도두꼬투리 추출물의 약학적 유효량 및 약학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약학적 조성물이다. 본 명세서에서 용어 “약학적 유효량”은 상술한 도두꼬투리 추출물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 의미한다.

본 발명의 조성물이 약학적 조성물로 제조되는 경우, 본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 허용되는 담체를 포함한다. 본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 조성물은, 투여를 위해서 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 약제학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 제조할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체는 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 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 당 분야의 적정한 방법으로 또는 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 약학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 바람직하게는 경구 투여 방식으로 적용된다.

경구 투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 본 발명의 의약 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트(Calcium carbonate), 수크로스(Sucrose) 또는 락토오스(Lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다.

단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.

비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌 글리콜(Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 약학적 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 약학적 조성물의 일반적인 투여량은 성인 기준으로 0.001-100 ㎎/kg 범위 내이다.

본 발명의 도두꼬투리 추출물은 체중을 감소시키고, 백색지방조직의 무게와 사이즈를 감소시킨다.

또한, 상기 추출물은 혈중 렙틴(leptin)의 양을 감소시키고, 혈중 아디포넥틴(adiponectin)의 양을 증가시킨다.

또한, 상기 추출물은 지방 분해 관련 유전자의 발현과 단백질의 양을 증가시킨다.

상기 지방 분해 관련 유전자는 AMPK, SIRT1, PGC1α, PPARα 및 UCP1로 구성된 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

AMPK는 세포 내 에너지대사와 신체 에너지 균형을 조절하는 주요 인자로서, AMPK는 SIRT1과 매개하여 PGC1α의 발현을 높이며 미토콘드리아 생합성을 활성화하고, 이렇게 활성화된 PGC1α에 의해 UCP1이 활성화되어 에너지대사가 증가하여 지방을 분해하게 된다.

세포수준에서 PPARα 표적 유전자(target gene)들은 대부분 지질 대사에 관여한다. 즉, 지방산 유입을 촉진하고, 유입된 지방산을 아세틸-CoA 에스터(acyl-CoA ester)로 활성화시키며, 마이크로솜, 퍼옥시좀, 미토콘드리아에서 유입된 지방산 산화 관련 유전자들을 조절하고, 지단백질의 합성과 운반을 조절한다. PPARα는 일차적으로 간과 같이 지방산의 분해작용이 활발한 조직에서 발현되며, 이외에도 갈색지방, 신장, 근육, 심장, 부신, 췌장, 대식세포 등의 조직에서 발견된다

본 발명은 도두꼬투리 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

본 발명의 구체적인 실시예와 실험예에 의하면, 본 발명은 도두꼬투리 및 도두콩 30% 주정 추출물을 제조하고(실시예 1 및 비교예 1 참조), 도두꼬투리는 미성숙 도두꼬투리를 채취한 것을 이용하였다(도 1). 비만 유발 동물 모델을 구축하기 위해서 고지방식이를 급식하였고, 총 7그룹의 실험동물을 준비하였다. 실험동물은 정상식이를 급여한 정상군(NC), 비만유발군(HFD), 도두꼬투리(SBP) 추출물 100mg/kg 처리군, 도두꼬투리(SBP) 추출물 200mg/kg 처리군, 도두콩(SB) 추출물 100mg/kg 처리군, 도두콩(SB) 추출물 200mg/kg 처리군 및 오르리스타트(Orlistat) 처리군이다(표 1). 도두꼬투리 추출물 200mg/kg 처리군은 비만유발군(HFD) 대비 체중이 유의적으로 감소하였고(도 2), 도두꼬투리 추출물 200mg/kg 처리군은 백색지방조직(WAT)의 무게도 비만유발군(HFD) 대비 유의적으로 감소하였으나 도두콩 추출물은 투여농도에 따른 변화가 유의적이지 않음을 확인하였다(표 2). 또한, 도두꼬투리 추출물 200mg/kg 처리군은 지방구 사이즈가 정상군(NC)과 비슷한 사이즈로 현저하게 감소하였음을 확인하였다(도 3). 비만유발군(HFD)에서 렙틴 분비량이 높게 나타났으나 도두꼬투리 추출물 처리시 렙틴(leptin) 분비량이 유의적으로 감소하였다(도 4a). 또한, 비만 유발시 감소되었던 아디포넥틴(adiponectine)은 도두꼬투리 추출물 처리군이 도두콩 추출물 처리군보다 아디포넥틴의 양이 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다(도 4b). 지방 분해 관련 유전자 AMPK, SIRT1, PGC1α, UCP1의 발현이 증가하여 지방 분해 관련 단백질 p-AMPKα, PPARα, UCP1의 양은 도두꼬투리 추출물 200 mg/kg 처리군에서 도두콩 추출물 처리군보다 유의적으로 증가하였음을 확인하였다(도 5a 및 도 5b).

이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해서 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 실험예에 의해서 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 도두꼬투리 주정 추출물 제조

본 발명은 도두꼬투리를 주정 추출물로 제조하였으며, 도두꼬투리는 미성숙 도두꼬투리를 채취한 것을 이용하였다(도 1). 건조된 도두꼬투리(SBP) 분말에 각각 30% 주정을 넣고 상온에서 24시간 교반하여 1차 추출하였다. 1차 추출 후, 추출액을 회수하고, 잔여물에 30% 주정을 추가로 넣어 상온℃에서 24시간동안 2차 추출을 진행하였다. 추출물을 여과 및 감압 농축하고 동결 건조하였다. 도두꼬투리 추출물은 도두꼬투리의 추출분말을 최종 처리농도 100, 200 mg/kg이 되도록 PBS에 용해하여 준비하였다.

<비교예1> 도두콩 주정 추출물 제조

건조된 도두콩(SB) 분말에 각각 30% 주정을 넣고 상온℃에서 24시간 교반하여 1차 추출하였다. 1차 추출 후, 추출액을 회수하고, 잔여물에 30% 주정을 추가로 넣어 상온℃에서 24시간동안 2차 추출을 진행하였다. 추출물을 여과 및 감압 농축하고 동결 건조하였다. 도두콩 추출물은 도두콩의 추출분말을 최종 처리농도 100, 200 mg/kg이 되도록 PBS에 용해하여 준비하였다.

<실험예 1> 비만 유발 마우스 모델의 구축 및 실험동물의 준비

<1-1> 비만 유발 마우스 모델의 구축

6주령 수컷 C57BL/6 마우스를 ㈜샘타코에서 공급받아 사료 및 물을 충분히 공급하고, 실온은 22±2℃, 습도는 50~60% 상태를 유지하며 1주간 실험실 환경에 적응하도록 한 후 실험에 사용하였다. 본 실험은 국립농업과학원 동물실험 윤리규정을 준수하여 시행하였다.

정상군(Normal Control, NC)은 정상식이를 급여하면서 인산완충생리식염수(phosphate-buffered saline, PBS)를 경구투여하였다. 비만 유발 동물모델을 구축하기 위해서 60% 지방이 함유된 고지방식이를 급식하였으며, 비만유발군(High Fat Diet, HFD)은 고지방식이 급식을 통해 비만을 유도하면서 도두꼬투리 추출물을 투여하지 않고 PBS를 경구투여하였다.

<1-2> 실험동물의 준비

실험동물은 7그룹으로 나누어 실험을 진행하였다. 비만 유발 동물 모델에 도두꼬투리 추출물과 도두콩 추출물을 100mg/kg, 200mg/kg 농도로 경구투여하여 도두꼬투리(SBP) 추출물 100mg/kg 처리군, 도두꼬투리(SBP) 추출물 200mg/kg 처리군, 도두콩(SB) 추출물 100mg/kg 처리군, 도두콩(SB) 추출물 200mg/kg 처리군을 준비하였다. 양성대조군은 비만을 유도하면서 비만치료제인 오르리스타트(orlistat)를 30mg/kg 농도로 경구투여하였다(표 1).

군(group)	식이	처리(mg/kg)
정상군(NC)	정상식이	인산완충생리식염수(PBS)
비만유발군(HFD)	고지방식이(HFD)	인산완충생리식염수(PBS)
오르리스타트(Orlistat)		오르리스타트(30mg/kg)
SB100		도두콩 추출물(100mg/kg)
SB200		도두콩 추출물(200mg/kg)
SBP100		도두꼬투리 추출물(100mg/kg)
SBP200		도두꼬투리 추출물(200mg/kg)

<실험예 2> 실험동물의 체중, 백색지방조직의 무게 및 지방구 사이즈 분석

<2-1> 체중의 감소

정상식이를 급여한 정상군(NC) 대비 고지방식이를 급여한 모든 군에서 체중이 유의적으로 증가되었다. 비만 유발 마우스 모델에 8주동안 도두꼬투리 추출물과 도두콩 추출물을 투여한 결과, 고지방식이를 급여한 비만유발군(HFD) 대비 도두꼬투리 추출물 200mg/kg 처리군과 오르리스타트(orlistat)군에서 체중이 유의적으로 감소하는 결과를 나타내었고, 다른 군에서는 체중의 감소가 유의적이지 않았다(도 2).

<2-2> 백색지방조직의 무게 및 지방구 사이즈 분석

8주간의 실험기간 동안 체중과 사료섭취량은 일주일 간격으로 측정하였고, 각 군의 비만 정도를 비교하기 위해서 실험이 종료된 후 장기 조직(간, 부고환지방)을 적출하여 간의 무게와 부고환지방의 백색지방조직의 무게를 측정하였다. 또한, 부고환 지방의 지방구사이즈를 비교하였으며 부고환 지방조직을 일정 크기로 잘라 10 % 포르말린(formalin)으로 48시간 동안 고정하여 동결절편기로 18 μm으로 절편한 후 헤마톡실린과 애오신(H & E) 염색을 실시하였다.

비만유발군에서 간의 무게는 1.647±0.185g으로 정상군 1.269±0.099g보다 증가하였으나, 도두꼬투리 추출물 200mg/kg 처리군은 1.347±0.109g으로 간의 무게가 도두콩 추출물 처리군 100mg/kg 처리군 1.630±0.146g 및 200mg/kg 1.462±0.094g 처리군에 비해서 유의적으로 감소하였다.

백색지방조직(white adipose tissue, WAT)의 무게는 도두꼬투리 추출물 200mg/kg 처리군이 1.664±0.252g로 측정되어 비만유발군(HFD) 2.951±0.119g 대비 유의적으로 감소하였고(표 2), 도두꼬투리 추출물 200mg/kg 처리군은 지방구 사이즈가 현저하게 줄어들어서 정상식이를 급여한 정상군(NC)과 비슷한 사이즈를 나타내는 것을 확인하였다(도 3). 반면, 도두콩 추출물 처리군(SB)는 투여농도가 증가할수록 지방구 사이즈가 감소하는 경향을 보였으나(도 3), 백색지방조직(WAT)의 무게는 도두콩 추출물의 투여농도에 따른 유의적인 변화가 없는 것으로 나타났다(표 2).

도두콩(SB)과 도두꼬투리(SBP) 추출물의 급여에 의한 조직 무게 변화

군(group)	간(g)	백색지방조직(WAT)(g)
정상군(NC)	1.269±0.099	0.129±0.068^*
비만유발군(HFD)	1.647±0.185	2.951±0.119
오르리스타트(Orlistat)	1.165±0.032	0.486±0.219^*
SB100	1.630±0.146	2.634±0.073
SB200	1.462±0.094	2.505±0.278
SBP100	1.670±0.078	2.450±0.131^*
SBP200	1.347±0.109	1.664±0.252^*

<실험예 3> 도두꼬투리 추출물 급여시 혈중 아디포카인(adipokine) 분비 조절 분석

실험이 종결되는 8주에 마우스를 절식 및 마취한 후 복부 대동맥에서 채혈하고 원심분리(4℃, 2,000 rpm, 15 분)하여 혈장을 얻어 아디포카인(adipokine) 중에서 렙틴(leptin)과 아디포넥틴(adiponectin)을 측정하였다. 렙틴과 아디포넥틴의 생성량 측정은 kit 제조사 사용법에 따라 수행되었으며, 마이크로플레이트 리더기(microplate reader)를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 렙틴과 아디포넥틴의 함량은 각 표준물질의 표준곡선을 이용하여 계산하였다.

식욕억제 호르몬인 렙틴은 지방세포에서 분비되어 뇌 시상하부의 수용체에 작용하며 식욕을 조절하는 아디포카인으로, 비만 시 렙틴은 저항성으로 인해 체내 분비량이 증가하는 것으로 보고되어 있다. 비만유발군(HFD)의 경우, 정상군(NC) 대비 렙틴의 분비량이 117±3.913ng/mL으로 유의적으로 높게 분비되었으나, 도두꼬투리 추출물 100mg/kg 처리군과 200mg/kg 처리군에서 렙틴 저항성이 개선되어 혈중 분비량이 유의적으로 감소되는 것을 확인하였다(도 4a). 도두꼬투리 100mg/kg 처리군에서는 렙틴 분비량이 104.6±2.154ng/mL, 200mg/kg 처리군에서는 80.3±11.062ng/mL로 도두콩 추출물 100mg/kg과 200mg/kg 처리군의 렙틴 분비량인 109.6±3.513ng/mL, 87.3±5.626ng/mL 보다 유의적으로 감소되는 것을 확인하였다(도 4a).

지방 분해 호르몬인 아디포넥틴(adiponectine)은 비만 유발시 정상군(NC)에 비해서 그 분비량이 감소되었다가 도두꼬투리 추출물과 도두콩 추출물을 급여 시 아디포넥틴의 분비량이 농도의존적으로 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다(도 4b). 특히, 도두꼬투리 추출물 100mg/kg 처리군과 200mg/kg처리군의 아디포넥틴 분비량은 3.5±0.171μg/mL, 4.0±0.255μg/mL로 도두콩 추출물 100mg/kg 처리군과 200mg/kg처리군의 생성량인 3.1±0.417μg/mL, 3.5±0.253μg/mL보다 아디포넥틴의 양이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(도 4b).

<실험예 4> 도두꼬투리 추출물 급여시 지방 분해 관련 유전자 및 단백질 발현 조절 분석

지방 분해 관련 유전자 발현을 평가하기 위해, Real time RT-PCR를 실시하였다. 즉, 부고환 지방조직으로부터 Rneasy Plus Mini Kit를 이용하여 총 RNA를 추출하고, 추출한 RNA는 M-mLV Reverse Transcriptase를 이용하여 cDNA를 합성하였다. Real time RT-PCR은 SYBR Green mix를 사용하여 수행하였고, 표적 유전자(target gene)인 AMPK, SIRT1, PGC1α, UCP1의 유전자 발현 정도를 측정하였다.

지방 분해 관련 단백질 발현을 평가하기 위해, 부고환 지방조직에 cold lysis buffer(0.5% NP-40, 0.5% Triton X-100, 0.1% 소듐 디옥시콜레이트(sodium deoxycholate), 50 mM Tris-HCl, 150 mM 소듐 클로라이드(sodium chloride), and 1 mM EDTA))를 첨가하여 균질화(homogenization)하였다. 10,000 rpm에서 3분 동안 원심분리한 후 얻은 상등액을 40분간 아이스 배양(ice incubation) 시킨 후, 12,000 g, 4°C에서 20분간 원심분리하였다. Bicinchoninic acid assay kit를 이용하여 단백질 정량한 후 실험에 사용하였다. 10 μg 단백질을 SDS-PAGE로 분리하고, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 멤브레인에 이동시켰다. 이후, 5% 탈지유(skim milk)로 1시간 동안 블로킹(blocking) 하였고, 1차 항체반응 (overnight, 4℃), 2차 항체반응 (1시간, 상온)을 실시하였다. 항체반응이 끝난 후 증강 화학발광 키트(enhanced chemiluminescence kit)를 이용하여 단백질 발현 정도를 관찰하였다.

정상군(NC) 대비 비만유발군(HFD)에서 지방 분해 관련 유전자 AMPK, SIRT1, PGC1α, UCP1 의 발현과 지방 분해 관련 단백질 p-AMPKα, PPARα, UCP1 의 양이 현저하게 감소되었음을 확인하였다(도 5a 및 도 5b). 하지만, 도두꼬투리 추출물과 도두콩 추출물 급여시, 감소되었던 지방 분해 관련 유전자와 단백질이 증가되는 것을 확인하였다. 특히, 도두꼬투리 추출물 200 mg/kg 처리군은 도두콩 추출물 처리군 대비 지방 분해 바이오마커인 AMPK, SIRT1, PGC1α, UCP1의 유전자의 발현 및 p-AMPKα, PPARα, UCP1 단백질의 양을 유의적으로 증가시키는 것을 확인하였다(도 5a 및 도 5b). 상기와 같은 결과에 의해 도두꼬투리 추출물은 도두콩 추출물과 비교하여 지방 분해 유전자의 발현과 단백질 양을 유의적으로 증가하는 것으로, 비만을 예방 및 개선하는데 효과적인 것을 확인하였다.

Claims

도두꼬투리 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 추출물은 미성숙 도두꼬투리를 이용하는 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 추출물은 물, 알코올 또는 이들의 혼합물로 추출하는 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 추출물은 20 내지 40 % 주정 추출물인 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 추출물은 체중을 감소시키는 것을 특징으로 하는,
비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 추출물은 백색지방조직의 무게와 사이즈를 감소시키는 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 추출물은 혈중 렙틴(leptin)의 양을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 추출물은 혈중 아디포넥틴(adiponectin)의 양을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 추출물은 지방 분해 관련 유전자의 발현과 단백질의 양을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
제 9항에 있어서, 상기 지방 분해 관련 유전자는 AMPK, SIRT1, PGC1α, PPARα 및 UCP1로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
도두꼬투리 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는, 비만 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.