TWI410249B - 一種薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途 - Google Patents

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一種薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途
本發明係關於一種薑萃取物之用途，特別係一種可以抑制脂肪細胞蓄積油滴之用途。
脂肪細胞是指細胞質內含有脂肪油滴的細胞，依照功能可分為代謝型的多房性脂肪細胞(棕色脂肪細胞)，以及儲藏型的單房性脂肪細胞(又稱白色脂肪細胞)。
棕色脂肪細胞係用於儲存中型或小型脂肪油滴的細胞，其內部含有大量的粒線體以提供熱量，大多存在於頭部及頸部；白色脂肪細胞係用於儲存大型脂肪油滴的細胞，其細胞核及粒線體被壓迫到脂肪細胞邊緣，代謝作用較低。
脂肪細胞除了能夠儲存過多的三酸甘油酯之外，也能用於調節能量及血糖，脂肪細胞堆積於各種臟器之外圍，以減少臟器的震動及臟器間的摩擦，達到保護臟器的功能。然而，一旦攝取過多熱量，脂肪細胞儲存大量脂肪油滴內，便容易造成肥胖。
一般成年人體內平均有三百億個白色脂肪細胞，主要係用來儲存三酸甘油酯，在生理條件正常的情況下，一般人於青春期後，其體內脂肪細胞的數目將不再有所增減，因此，對於成年的個體而言，「肥胖」係指個體內脂肪細胞累積油滴，進而造成脂肪細胞增大的情形。
目前市面上常用的減肥成藥包含諾美婷(Meridia，學 名Sibutramine)、羅氏鮮(Xenical，學名Orlistat)、甲殼素或習用瀉藥(氧化鎂)等。
1、諾美婷主要係使腦部的正腎上腺素及血清促進素作用時間延長，使生物體的新陳代謝率增加，以加速脂肪消耗，達到減肥的效果。
2、羅氏鮮係作用於小腸，用以抑制脂肪分解酵素的活性，減少脂肪被脂肪分解酵素分解成脂肪酸的量，使小腸無法吸收脂肪，進而降低生物體攝取過多脂肪。
3、甲殼素主要係增加服用者的飽足感，且具有吸收少許脂肪的作用。
4、習用瀉藥，如氧化鎂等，主要係在餐後將所有食物強制性地全部排出體外，係早期減肥手段中較為激烈的一種，由於此種方式傷身，故不建議使用。
然而，習用減肥成藥伴隨著許多令服用者不適之副作用，而使服用者不願意持續使用該習用減肥成藥。例如：長期服用諾美婷者容易產生口乾、失眠、頭痛或便秘等副作用，使服用者的日常作息受到影響而不願意持續使用。羅氏鮮之作用機制係阻止小腸吸收脂肪，服用者常於解便時排出大量油脂，甚至於排氣時不慎漏出，因此，對於服用者的日常生活作息造成很大的不便。雖然甲殼素係能夠預先增加服用者的飽足感，使服用者不會吃進過多食物以減少脂肪吸收，然而，甲殼素的減肥效果卻不及其他三種來得好。
因此，如能提供一種醫藥組合物係包含來自於天然草本植物之活性成分，且該活性成分係有助於直接抑制生物 體內的脂肪細胞蓄積油滴，能夠達到確實控制體重，減緩肥胖發生的目的，又能夠讓使用者不須忍受習用減肥成藥所伴隨的副作用，實為減肥患者的一大福音。
本發明之主要目的係提供一種薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途，係藉由抑制生物體內的脂肪細胞蓄積油滴，進而減緩個體產生肥胖的情形。
為達到前述發明目的，本發明所運用之技術內容包含有：一種薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途，係將有效劑量之一薑萃取物投藥至一所需個體，其中，該薑萃取物係藉由下列步驟而製得：一乾燥步驟，將一南薑及紅球薑之根部或莖部進行乾燥，使該南薑及紅球薑的根部或莖部之含水量降至10%以下，得到一南薑乾燥物及一紅球薑乾燥物；一萃取步驟，係將以重量百分比為25~75%之南薑乾燥物及以重量百分比為25~75%之紅球薑乾燥物混合成一薑乾燥混合物，並以一溶劑萃取該薑乾燥混合物，得到一薑萃取液；及一濃縮步驟，係將該薑萃取液進行濃縮，得到該薑萃取物。
本發明之薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途中，該萃取步驟之溶劑可以選擇為水、甲醇、乙醇、丙酮、乙烷、丙烷、丁烷或己烷。
本發明之薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途中，該薑乾燥混合物與該溶劑之重量比例較佳為1：8 至1：12。
本發明之薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途中，該萃取步驟較佳係以超音波震盪進行萃取。
本發明之薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途中，該乾燥步驟可以選擇為冷凍乾燥處理、噴霧乾燥處理、蒸發處理或加熱乾燥處理。
本發明之薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途中，該濃縮步驟可以選擇為減壓濃縮處理、蒸發處理或加熱乾燥處理。
本發明之薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途中，該薑萃取物物較佳係以口服方式投予個體。
本發明之薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途中，較佳係以每公斤體重之個體投予300~600毫克之薑萃取物。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第1圖所示，本發明抑制脂肪細胞蓄積油滴的薑萃取物係經由下列方式製備，該薑萃取物之製備方法係包含一乾燥步驟S1、一萃取步驟S2及一濃縮步驟S3。
該乾燥步驟S1係將南薑及紅球薑之根部或莖部進行乾燥，使該南薑及紅球薑的根部或莖部之含水量降至10%以下，得到一南薑乾燥物及一紅球薑乾燥物。更詳言之， 該乾燥步驟S1可選擇但不限定以冷凍乾燥處理、噴霧乾燥處理、蒸發處理或加熱乾燥處理方式進行乾燥。本發明所指之南薑(Alpinia galanga )，又稱高良薑、蘆葦薑或蠻薑，其味性甘、苦及溫，入脾及胃經，具有抗菌、改善消化不良及抗過敏之功用；而紅球薑(Zingiber zerumbet )，又稱球薑，其性味辛且溫，具有抑制癌細胞增生及改善過敏體質之功用。本實施例係以乾淨之南薑及紅球薑進行冷凍乾燥，得到該南薑乾燥物及該紅球薑乾燥物。藉此，濃縮該南薑及紅球薑中的活性成分，以提升該萃取步驟S2之萃取效率。
該萃取步驟S2係將以重量百分比為25~75%之南薑乾燥物及以重量百分比為25~75%之紅球薑乾燥物混合成一薑乾燥混合物，並以一溶劑萃取該薑乾燥混合物，得到一薑萃取液。舉例而言，該溶劑可以選擇但不限定為水、甲醇、乙醇、丙酮、乙烷、丙烷、丁烷或己烷等，其中，該薑乾燥混合物與該溶劑之重量比例較佳為1：8至1：12。本實施例係以95%乙醇做為溶劑對該薑乾燥混合物進行萃取，特別以超音波震盪萃取該薑乾燥混合物之活性成分，萃取時間為8小時，去除南薑及紅球薑的萃餘物後，得到該薑萃取液。藉此，可將南薑及紅球薑的活性成分萃取至該薑萃取液中，以便於將該薑萃取液製備成一具有抑制脂肪細胞蓄積油滴之醫藥組合物。
該濃縮步驟S3係將該薑萃取液進行濃縮，得到一具有抑制脂肪細胞蓄積油滴之薑萃取物。舉例而言，該濃縮步驟S3係可選擇但不限定以減壓濃縮處理、蒸發處理或加 熱乾燥處理方式進行濃縮。本實施例係以減壓濃縮處理去除該薑萃取液之溶劑，而得到該薑萃取物。藉此，使該薑萃取物具有較高濃度的活性成分，提升本發明該薑萃取物抑制脂肪細胞蓄積油滴的效果。
為證實本發明薑萃取物具有抑制脂肪細胞蓄積油滴之功效，以上述方法製備不同重量百分比的南薑及紅球薑之薑萃取物進行下列試驗，藉以說明該薑萃取物對抑制脂肪細胞蓄積油滴之作用。
「製備含有不同重量百分比之南薑及紅球薑的薑萃取物」
本實施例之薑萃取物係分別以如第1表所示之南薑乾燥物及紅球薑乾燥物之重量百分比萃取而得。更詳言之，該薑乾燥混合物係由該南薑乾燥物及該紅球薑乾燥物混合而成，本實施例係取總重為6公斤之薑乾燥混合物，並以60~65公升之95%酒精進行萃取。請參照第1表所示，第1組之薑乾燥混合物為紅球薑乾燥物；第2組之薑乾燥混合物為南薑乾燥物；第3組之薑乾燥混合物包含重量百分比為50%之南薑乾燥物，及重量百分比為50%之紅球薑乾燥物；第4組之薑乾燥混合物包含重量百分比為66.7%之南薑乾燥物，及重量百分比為33.3%之紅球薑乾燥物；第5組之薑乾燥混合物包含重量百分比為75.0%之南薑乾燥物，及重量百分比為25.0%之紅球薑乾燥物；第6組之薑乾燥混合物包含重量百分比為33.3%之南薑乾燥物，及重量百分比為66.7%之紅球薑乾燥物；第7組之薑乾燥混合物包含重量百分比為25.0%之南薑乾燥物，及重量百分比為75.0%之紅球薑乾燥物。由上述各組別所示之比例萃取 且濃縮後，得到該薑萃取物，並以第1至7組不同劑量的薑萃取物進行(A)細胞存活率試驗及(B)油紅染色試驗。
(A)細胞存活率
為證實本發明之薑萃取物對細胞不具有細胞毒殺作用，本實施例係藉由MTT細胞活性染色法(MTT assay)測定細胞活性。本實施例係利用活細胞粒線體中之琥珀酸去氫酶(Dehydrogenase)於一定反應時間內代謝培養液中的黃色MTT〔3-(4,5-cimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide，簡稱MTT〕，將MTT中的tetrazolium轉為一藍色formazan堆積在細胞中，以0.1% DMSO將formazan溶解，並以分光光度計測得formazan於波長550nm處之吸光值，當活細胞數越多(其粒線體呼吸作用越旺盛)，則琥珀酸去氫酶活性越高，MTT被代謝成formazan的量越高，則550nm之吸光值越高，故測量550nm之吸光值可用以估計細胞存活率，以證實本發明之薑萃取 物不具有細胞毒殺性。
請參照第2表所示，本實施例係以一前脂肪細胞株3T3-L1進行細胞存活率試驗，該前脂肪細胞株3T3-L1係購自台灣新竹食品工業發展研究所菌種中心，細胞編號為BCRC 60159。本實施例係將42組前脂肪細胞3T3-L1(各組細胞數為1x104 cells/ml)於溫度37℃及5%二氧化碳氣體之條件下共同培養24小時後，分別加入如第2表所示之不同南薑與紅球薑比例(根據第1表而來)，以及不同劑量(0、31.25、62.5、125、250及500微克/毫升)之薑萃取物，共計42組脂肪細胞。分別添加如第2表所示之薑萃取物於該42組脂肪細胞後，各組脂肪細胞於溫度37℃、5%二氧化碳氣體再培養24小時後，進行MTT assay並測量550nm之吸光值，得到各組別之細胞存活率。
請參照第3表所示，係各組別之細胞存活率。各第A1 至A7組分別以未添加薑萃取物之組別所測得之吸光值為基準(即第A1-0組、第A2-0組、第A3-0組、第A4-0組、第A5-0組、第A6-0組及第A7-0組之細胞存活率分別為各組之100%)，其餘添加薑萃取物之組別(第A1-1至A1-5組、第A2-1至A2-5組、第A3-1至A3-5組、第A4-1至A4-5組、第A5-1至A5-5組、第A6-1至A6-5組及第A7-1至A7-5組)的細胞存活率分別與各組之基準相較皆高於90%以上，且不具有顯著差異(p <0.05)。因此，由本實施例細胞活性染色法顯示本發明之薑萃取物不會造成細胞毒殺作用。
(B)油紅染色試驗
為證實本發明之薑萃取物確實能夠抑制脂肪細胞蓄積油滴，本實施例係取1組未分化之前脂肪細胞3T3-L1作為控制組，及42組已分化成脂肪細胞之細胞株3T3-L1做為實驗組進行油紅染色試驗(Oil-red O stain)。
請參照第4表，本實施例係將該前脂肪細胞株3T3-L1以含有10%牛血清(Bovine serum)之DMEM培養基進行培養，以一脫附劑(Trypsin-EDTA)將細胞自培養皿上脫附後，加入一適當量之分化培養基I均勻懸浮細胞，經細胞計數後，取1×106 cells/ml前脂肪細胞置入6孔平底細胞培養盤，培養於溫度為37℃，5%二氧化碳氣體之條件中，培養2日後將該分化培養基I更換為分化培養基Ⅱ，續培養3日後，再改以分化培養基Ⅲ進行培養7~15日，此期間係每2日更換新鮮的分化培養基Ⅲ，各組至少有70%以上之細胞出現油滴，表示脂肪細胞分化完成。
本實施例係將未分化之前脂肪細胞3T3-L1(控制組)，及已分化成脂肪細胞之42組細胞株(實驗組)於溫度37℃及5%二氧化碳氣體之條件下共同培養，各組之初始培養細胞數為1x104 cells/ml，待培養24小時後，該42組細胞株分別加入如第5表所示之不同組別(根據第1表所示之第1至7組)、不同劑量(0、31.25、62.5、125、250及500微克/毫升)之薑萃取物，該42組脂肪細胞於溫度37℃、5%二氧化碳氣體再培養24小時後，該控制組及實驗組進行油紅染色試驗。
本實施例之油紅染色試驗操作步驟如下：將各組脂肪細胞的培養基吸除後，再以PBS緩衝溶液清洗脂肪細胞， 加入2毫升固定溶液(含10%福馬林之PBS)並靜置1小時使該脂肪細胞固定，去除該固定溶液後，加入0.2毫升油紅染劑(50毫克油紅溶於10毫升之異丙醇)並靜置1小時，利用油紅染劑對脂肪細胞內的脂肪染色，去除多餘之油紅染劑後，並測量波長510nm之吸光值，各組別中的第B1-0、B2-0、B3-0、B4-0、B5-0、B6-0及B7-0組係作為對照組(其油滴百分比為100%)，將各組實驗組與該對照組比較脂肪細胞內所含之油滴百分比。
本實施例之未分化的前脂肪細胞3T3-L1，其油滴蓄積率僅為分化成脂肪細胞者之5.26±0.18%，由此證實本實施例之脂肪細胞分化成功，且確實具有蓄積油滴之功能。
請參照第6表所示，係本實施例各組之油滴蓄積率。各第B1至B7組分別以未添加薑萃取物之組別所測得之吸光值為基準(即第B1-0組、第B2-0組、第B3-0組、第B4-0組、第B5-0組、第B6-0組及第B7-0組之油滴蓄積率分別為各組之100%)，本實施例之油滴蓄積率以第B7-0組為最低，其次依序為第B6-0組、第B5-0組、第B4-0組、第B3-0組、第B2-0組及第B1-0組，其中，各組內之油滴蓄積率又與各組薑萃取物之劑量呈反比。
由上述可知，本發明薑萃取物係具有抑制脂肪細胞蓄積油滴之功效，且以重量百分比為25%之南薑萃取物及重量百分比為75%之紅球薑萃取物具有較佳之抑制效果。
(C)食源性肥胖動物模式
本實施例係以購自國家實驗動物繁殖及研究中心的Wistar雄性大鼠(8週大，體重約200~250克)進行試驗，其中，該大鼠係飼養於溫度(25±1℃)、光照(日照時間 12小時)皆維持於正常範圍之環境，使大鼠自由進食及飲水，其中，餵食大鼠之飼料為高脂飼料(60 kcal% fat diet,TestDiet® Formula 58Y1)，飼養4週後，挑選體重增加為初始飼養體重的40%以上者，作為本實施例之食源性肥胖大鼠(High-fat diet-induced obesity rat，簡稱HD大鼠)，餵食本發明之薑萃取物持續12週，以觀察該HD大鼠藉由本發明之薑萃取物所能達到抑制脂肪細胞蓄積油滴之效用，且本發明之薑萃取物能夠控制該HD大鼠之體重不會因攝取高脂飼料而持續上升。
請參照第7表所示，本實施例係取第7組之薑萃取物(南薑乾燥物及紅球薑乾燥物之重量百分比分別為25.0%及75.0%)，並每日以給藥管分別餵食不同劑量(150、300及600毫克/公斤體重/天)之薑萃取物予第D1、D2及D3組之HD大鼠，測量餵食期間該HD大鼠之體重，並於第12週後犧牲各組別之HD大鼠，取副睪旁的白色脂肪細胞製作組織切片，以觀察HD大鼠脂肪細胞的油滴蓄積情形。
第8表：本實施例各組HD大鼠之體重
請參照第8表所示，第D0-1至D0-4組係以未餵食本發明薑萃取物之HD大鼠，在飼養至第12週後，該D0組之HD大鼠體重增加為第0週的116%，而第D1、D2及 D3組係分別餵食150、300及600毫克/每公斤體重/每天之薑萃取物，其中，第D2及D3組之HD大鼠在飼養至第12週後，該D2-4組之HD大鼠體重減少為第0週的96.5%，該D3-4組之HD大鼠體重減少為第0週的94.2%；由此證實，每日予每公斤個體餵食本發明薑萃取物300~600毫克，具有抑制生物體因攝取高脂食物而體重增加之功效。
請參照第2至5圖所示，分別係第D0-4、D1-4、D2-4及D3-4組之HD大鼠副睪旁白色脂肪細胞的HE染色切片圖(放大倍率為200×)。本實施例係將HD大鼠之副睪旁白色脂肪細胞取出後，以10%中性福馬林溶液固定後，以石蠟包埋後進行切片，再以蘇木紫與伊紅染色法(Hematoxylin and eosin stain)進行細胞染色以供鏡檢。
與第2圖相較，第3至5圖中單位面積下的脂肪細胞數目較多，且細胞體積較小，其中，第D3-4組的細胞數目大於第D2-4組；更詳言之，請參照第9表所示，以服用本發明薑萃取物12週之實驗組別(第D3組)進行單位面積下的脂肪細胞數目之計數，該第D3-2、D3-3及D3-4組皆比該第D3-1組要少，且具有顯著差異(p <0.05)。由此證實，本發明薑萃取物確實具有抑制脂肪細胞蓄積油滴之功 效，且藉由服用本發明薑萃取物而抑制脂肪細胞蓄積油滴，該HD大鼠體重亦獲得控制，不會因為攝取高脂飼料而持續增加體重。
本發明之薑萃取物係藉由抑制脂肪細胞分化(hyperplasi)，減少脂肪細胞數量的增加，而能夠抑制脂肪細胞蓄積油滴，進而達到控制生物體的體重之功效，特別係將一有效劑量之薑萃取物用於製備抑制脂肪細胞蓄積油滴之藥物或保健食品，該薑萃取物與醫藥學上可接受之載劑或賦形劑組合形成一醫藥組合物，其中，該薑萃取物係可以製備成任何方便食用之型式，如錠劑、膠囊、粉劑、粒劑或液劑等，或者將該薑萃取物與其他食品或飲料組合，以一適於食用之樣態供生物體以口服方式服用。該醫藥組合物中，該薑萃取物之劑量較佳係每單位體重之個體投予300~600毫克/公斤體重，且該薑萃取物中的南薑萃取物之重量百分比較佳為25~75%，及紅球薑萃取物之重量百分比較佳為25~75%，且其施予時間可持續12週，以達到控制個體體重之功效。
本發明提供一種薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途，該薑萃取物係藉由抑制生物體內的脂肪細胞蓄積油滴，進而減緩個體產生肥胖的情形，具有幫助個體控制體重之功效。
並且，該薑萃取物係來自天然草本植物-南薑及紅球薑所萃取得到，讓服用者不須忍受習用減肥成藥所伴隨之副作用，具有提升服用者繼續使用該薑萃取物意願之功效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
S1‧‧‧乾燥步驟
S2‧‧‧萃取步驟
S3‧‧‧濃縮步驟
第1圖：本發明抑制脂肪細胞蓄積油滴的薑萃取物之製備步驟方塊圖。
第2圖：本實施例第D0-4組HD大鼠之副睪旁白色脂肪細胞HE染色切片圖。
第3圖：本實施例第D1-4組HD大鼠之副睪旁白色脂肪細胞HE染色切片圖。
第4圖：本實施例第D2-4組HD大鼠之副睪旁白色脂肪細胞HE染色切片圖。
第5圖：本實施例第D3-4組HD大鼠之副睪旁白色脂肪細胞HE染色切片圖。
S1‧‧‧乾燥步驟
S2‧‧‧萃取步驟
S3‧‧‧濃縮步驟

Claims (7)

  1. 一種薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途，係將有效劑量之一薑萃取物投藥至一所需個體，其中，該薑萃取物係藉由下列步驟而製得：一乾燥步驟，將一南薑及紅球薑之根部或莖部進行乾燥，使該南薑及紅球薑的根部或莖部之含水量降至10%以下，得到一南薑乾燥物及一紅球薑乾燥物；一萃取步驟，係將以重量百分比為25~75%之南薑乾燥物，及以重量百分比為25~75%之紅球薑乾燥物，混合成一薑乾燥混合物，並以一95%乙醇溶劑萃取該薑乾燥混合物，得到一薑萃取液；及一濃縮步驟，係將該薑萃取液進行濃縮，得到該薑萃取物。
  2. 依申請專利範圍第1項所述之薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途，其中，該薑乾燥混合物與95%乙醇之重量比例為1：8至1：12。
  3. 依申請專利範圍第1項所述之薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途，其中，該萃取步驟係以超音波震盪進行萃取。
  4. 依申請專利範圍第1項所述之薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途，其中，該乾燥步驟係冷凍乾燥處理、噴霧乾燥處理、蒸發處理或加熱乾燥處理。
  5. 依申請專利範圍第1項所述之薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途，其中，該濃縮步驟係減壓濃縮處 理、蒸發處理或加熱乾燥處理。
  6. 依申請專利範圍第1項所述之薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途，其中，該薑萃取物係以口服方式投予個體。
  7. 依申請專利範圍第1項所述之薑萃取物用以抑制脂肪細胞蓄積油滴的用途，其中，係以每公斤體重之個體投予300~600毫克之薑萃取物。
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