WO2010062136A2 - 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a composition for mitochondrial activation.
  • Mitochondria are intracellular organelles present in most eukaryotic cells and have their own mitochondrial DNA (mtDNA), which is separated from nuclear DNA.
  • mtDNA mitochondrial DNA
  • the main function of mitochondria is to produce ATP, an intracellular energy source. ATP is produced in the electron transport system using NADH, FADH2, which is produced through the TCA circuit in the mitochondrial substrate. The ATP thus produced is used to drive various energy-required biosynthesis and various metabolic activities.
  • mitochondria store calcium ions in the substrate, which play an important role in intracellular signal transduction, and also supply the cytoplasm when necessary. In addition, it is known to play a role in regulating cell death, proliferation, metabolism, and the like.
  • mitochondrial DNA unlike nuclear DNA of cells, does not have its own repair mechanism, and is relatively prone to damage because it lacks histone proteins that serve to protect DNA.
  • the damage of mitochondrial DNA is known to be closely related to the development of mitochondrial disease, leading to a decrease in the function of mitochondria, reducing the synthesis of ATP, an energy source necessary for cellular activities, and causes various diseases. .
  • chitosan is widely used in various fields such as wastewater treatment flocculant, heavy metal adsorbents, functional foods, ion exchangers, medical supplies, such functional properties are known to be greatly affected by the molecular weight and deacetylation of chitosan.
  • chitin and chitosan and its derivatives absorb decholesterol, which adsorbs or excretes harmful cholesterol accumulated in the body, anticancer action that inhibits the proliferation of cancer cells, and chloride ions that cause an increase in blood pressure. It is known that it acts to suppress blood pressure rise to be discharged to the outside of the body, to proliferate effective bacteria in the intestine and to activate cells.
  • many studies are being conducted as promising substances with high added value in the biomedical industry because they show various physiological activities such as blood sugar control, liver function improvement, and heavy metals and pollutants excretion effects.
  • Korean Patent Application Publication No. 2005-0104910 discloses the function of chitooligosaccharide effective in preventing atherosclerosis as an inhibitor of LOX-1 gene expression, which is an receptor of oxidized LDL in oxidized low density lipoprotein (oxLDL).
  • Korean Patent Application Publication No. 2005-0091354 discloses a function of inhibiting the expression of PPAR gene, which is involved in the synthesis of fat cells such as cholesterol homeostasis control and adipocyte differentiation, as a major factor of lipid metabolism of chitooligosaccharide.
  • an object according to an embodiment of the present invention is to provide a composition for activating mitochondria by increasing the activity of mitochondrial related enzymes and increasing the amount of mitochondrial DNA.
  • composition for mitochondrial activation according to the present invention for achieving this object contains chitooligosaccharide as an active ingredient.
  • the composition for mitochondrial activation according to the present invention can increase the activity of mitochondrial related enzymes and increase the amount of mitochondrial DNA, and consequently increase the activity and production of mitochondria. Through this, the composition according to the present invention can be effectively applied for the purpose of prevention and treatment of diseases, for example, degenerative diseases or Parkinson's disease, which are associated with a decrease in mitochondrial function.
  • diseases for example, degenerative diseases or Parkinson's disease, which are associated with a decrease in mitochondrial function.
  • FIG. 1 is a graph measuring the activity of SIRT1 protein by treatment with a composition according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a graph measuring PGC1 ⁇ promoter activity by treatment with a composition according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a graph quantifying the mitochondrial DNA replication number by the lactate chitooligosaccharide treatment with an average molecular weight of 1155 according to an embodiment of the present invention.
  • chito-oligosaccharide refers to low molecular weight polysaccharides hydrolyzed chitosan.
  • the low molecular weight has a relatively molecular weight range of, for example, less than 10000, preferably 9000 or less, the molecular weight of the chitooligosaccharide, the low molecular polysaccharide according to the present invention within the molecular weight range may be preferably 700 to 9000.
  • Chitooligosaccharide has higher absorption in the body than chitosan, immune enhancement, antioxidant (Shon Y, J. Chitin and chitosan, 2001, 6: 107-110) and cancer cell growth inhibitory activity (Nam MY, J. Chitin and chitosan, 1999, 4: 184-188, etc., and it has been found that it has the function of suppressing liver injury induced by carbon tetrachloride. Nevertheless, it has not been determined that a composition having at least one active ingredient selected from the group consisting of chitooligosaccharides and salts thereof has a direct effect on mitochondrial activation, and the inventors of the present application are indicative of promoting energy metabolism of chitooligosaccharides. It was confirmed that at least one selected from the group consisting of chitooligosaccharides and salts thereof can exert the effect of activating the mitochondria.
  • the method for preparing the chitooligosaccharide is not particularly limited, but the chitooligosaccharide is separated and purified by chitin by crushing, desalting, protein removal, and impurity removal processes, followed by deacetylation of chitosan to prepare chitosan.
  • the chitosan may be prepared by chemical decomposition or enzymatic digestion, and preferably, the chitosan may be prepared by enzymatic digestion.
  • the enzyme used for enzymatic degradation is not particularly limited, but may be prepared by enzymatically digesting chitosan through, for example, cellulase.
  • the production method is not particularly limited.
  • 2 to 3% of hydrochloric acid is added, and the mixture is stirred at a temperature of 40 to 60 ° C. to give 5 to 5 solid contents.
  • the at least one molecular weight selected from the group consisting of chitooligosaccharides and salts thereof may be, for example, 700 to 9000, and chitooligosaccharides in this molecular weight range may exhibit excellent mitochondrial activation effects.
  • the molecular weight may vary depending on the amount of cellulase added in the manufacturing process, based on the amount of the cellulase enzyme, the molecular weight of 1000 or less when 10% cellulase enzyme of chitosan is added, and the molecular weight 1500-2000 when 6% cellulase enzyme of chitosan is added.
  • chitooligosaccharides having a molecular weight of 7000-10000 can be obtained. Through this, it is possible to prepare a chitooligosaccharide having a molecular weight of 700 to 9000 produced by enzymatic decomposition of chitosan.
  • At least one selected from the group consisting of chitooligosaccharides and salts thereof is an active ingredient of the composition for mitochondrial activation, for example, to increase the activity of SIRT1 (sirtuin 1), or to increase the activity of PGC1 ⁇ (PPAR ⁇ coactivator 1 ⁇ ). Or increase the copy number of mitochondrial DNA.
  • the active ingredient may be chitooligosaccharides including various various salts, and the type of salt is not particularly limited, but may be, for example, an average molecular weight of 1155 lactate chitooligosaccharide (L24), and various various types as demonstrated in the following examples.
  • the type of salt is not particularly limited, but may be, for example, an average molecular weight of 1155 lactate chitooligosaccharide (L24), and various various types as demonstrated in the following examples.
  • SIRT1 sirtuin 1
  • PGC1 ⁇ PPAR ⁇ coactivator 1 ⁇
  • SIRT1 (sirtuin 1) and PGC1 ⁇ (PPAR ⁇ coactivator 1 ⁇ ) may play an important role in mitochondria biogenesis.
  • SIRT1 is a NAD-dependent deacetylase, which may increase the production of mitochondria.
  • PGC1 ⁇ is a nuclear protein of 90 kDa, which is a transcriptional coactivator that regulates genes involved in energy metabolism.
  • PGC1 ⁇ activated by SIRT1 may increase expression of genes involved in ATP production and mitochondrial production.
  • at least one selected from the group consisting of chitooligosaccharides and salts thereof can significantly increase the activity of SIRT1 (sirtuin 1) and PGC1 ⁇ (PPAR ⁇ coactivator 1 ⁇ ) as demonstrated in the following examples. It was.
  • the composition according to the present invention comprises chitooligosaccharide as an active ingredient, various degenerative diseases, brain diseases, neurological diseases, heart diseases, liver diseases, kidney diseases, pancreatic diseases or It may be a composition for the prevention or treatment of muscle diseases.
  • the degenerative disease is not particularly limited, but may be, for example, degenerative arthritis, rheumatoid arthritis or osteoarthritis.
  • the above diseases may be caused by increased expression of inflammation-related factors such as COX-2 (Cyclooxygenase 2) in chondrocytes when mitochondrial activity is reduced.
  • COX-2 Cyclooxygenase 2
  • the brain disease is not particularly limited, but may be, for example, dementia, Parkinson's disease, stroke, developmental delay, neuropsychiatric disorders, migraines, autism, mental retardation, seizures or stroke. These disorders can occur when free radicals caused by a decrease in mitochondrial activity increase the production of amyloid- ⁇ , a major cause of brain disease, particularly dementia, and accumulate in the body.
  • the neurological disease is not particularly limited, but may be, for example, ptosis, optic nerve atrophy, strabismus, retinal pigmentosa, blindness, hearing loss, eye muscle palsy, decreased reflexes, fainting, nerve pain or autonomic ataxia.
  • the heart disease is not particularly limited, but may be, for example, heart attack or cardiomyopathy. These disorders can be caused by overloading of calcium ions or oxidative stress, which can lead to heart function problems when mitochondrial activity is reduced.
  • the liver disease is not particularly limited, but may be, for example, hypoglycemia or liver failure.
  • the kidney disease is not particularly limited, but may be, for example, renal tubuloacidosis.
  • the above diseases can be caused when the mitochondrial activity is reduced, if the mitochondrial respiratory system is damaged, the oxidative stress increases.
  • pancreatic disease is not particularly limited, but may be, for example, pancreatic exocrine dysfunction or parathyroid deficiency.
  • the muscle disease is not particularly limited, but may be, for example, irritable bowel syndrome, myalgia, muscular dystrophy, gastroesophageal reflux disease, hypotension, convulsions, dyskinesia, constipation or diarrhea.
  • irritable bowel syndrome myalgia
  • muscular dystrophy muscular dystrophy
  • gastroesophageal reflux disease hypotension
  • convulsions convulsions
  • dyskinesia constipation or diarrhea.
  • ATP which is an energy source in the body
  • the composition is not particularly limited, but may be, for example, a health food composition or a pharmaceutical composition.
  • the health food composition may be formulated in various forms such as powders, granules, tablets, capsules and drinks.
  • the pharmaceutical composition may further contain pharmaceutical aids such as preservatives, stabilizers, hydrating or emulsifying accelerators, salts for regulating osmotic pressure and / or buffers, and other therapeutically useful substances, and various oral agents in accordance with conventional methods. Or in parenteral dosage forms.
  • pharmaceutical aids such as preservatives, stabilizers, hydrating or emulsifying accelerators, salts for regulating osmotic pressure and / or buffers, and other therapeutically useful substances, and various oral agents in accordance with conventional methods. Or in parenteral dosage forms.
  • Formulations for oral administration include, for example, tablets, pills, hard and soft capsules, solutions, suspensions, emulsifiers, syrups, granules, etc. These formulations may contain diluents (e.g., lactose, dextrose, Sucrose, mannitol, sorbitol, cellulose and glycine), lubricants such as silica, talc, stearic acid and its magnesium or calcium salts and polyethylene glycols.
  • diluents e.g., lactose, dextrose, Sucrose, mannitol, sorbitol, cellulose and glycine
  • lubricants such as silica, talc, stearic acid and its magnesium or calcium salts and polyethylene glycols.
  • Tablets may also contain binders such as magnesium aluminum silicate, starch paste, gelatin, tragacanth, methylcellulose, sodium carboxymethylcellulose and polyvinylpyrrolidine, optionally starch, agar, alginic acid or its sodium salt Pharmaceutical additives such as disintegrants, absorbents, colorants, flavors, and sweeteners. Tablets may be prepared by conventional mixing, granulating or coating methods. Also representative of formulations for parenteral administration are injectable formulations, preferably aqueous isotonic solutions or suspensions.
  • Determination of the dosage of the active ingredient is within the level of those skilled in the art, and the daily dose of the drug according to the present invention depends on various factors such as less progression, onset time, age, health condition, complications, etc. of the subject to be administered. However, based on an adult, generally 1 to 500 mg / kg of the composition, preferably 30 to 200 mg / kg, which is combined in the above-mentioned weight ratio, may be administered once or twice in a divided manner. The amount does not limit the scope of the present invention in any way.
  • the content of the active ingredient is not particularly limited, but is preferably contained in the range of 10 to 90% by weight based on the total weight of the composition. This may be 10 to 60% of the content of the powder and functional ingredients in the manufacture of tablets and soft capsules, and 10 to 90% of the content of the powder and the functional ingredients in the manufacture of hard capsules. Health food composition or pharmaceutical composition containing 90% can be provided.
  • the effects of at least one selected from the group consisting of chitooligosaccharides and salts thereof were analyzed in vitro through mitochondrial production. That is, in order to examine whether one or more selected from the group consisting of chitooligosaccharides and salts increase mitochondria production, one or more selected from the group consisting of chitooligosaccharides and salts thereof is treated with C2C12 muscle cells, and then the degree of SIRT1 activity and PGC1 ⁇ The degree of promoter activity and mitochondrial DNA (mtDNA) copy number were measured.
  • SIRT1 Fluorimetric Drug Discovery Kit (BIOMOL, AK-555) was used to measure SRIT1 activity.
  • SIRT1 human recombinant protein and Fluor de Lys-SIRT1 and NAD + , the substrates of SIRT1 were used in the kit.
  • the chitooligosaccharides treated in the experiment were each treated with 500 ppm.
  • SIRT1 activity of L24 chitooligosaccharide the smallest average molecular weight among lactate chitooligosaccharide, was measured to be 3.1 times higher than that of the control group.
  • PGC1 ⁇ promoter activity experiments were performed using the transfected Huh7 cell line containing the PGC1 ⁇ promoter. 100 ⁇ M of resveratrol was used as a positive control, and as shown in Table 1, chitooligosaccharides containing various salts were divided into 5 groups based on average molecular weight, respectively, as shown in Table 2 below. Treated. After 24 hours of chitooligosaccharide treatment, washing with PBS (Phosphate buffered saline) solution was performed twice and luciferase activity was measured using a Luciferase Assay Kit (Steady Glo Luciferase assay system, Promega, E2520).
  • PBS Phosphate buffered saline
  • luciferase reagent (Steady Glo Reagent) was added to the culture dish containing cells and allowed to react for 5 minutes. After the reaction, each sample was transferred to a 96-well plate, and then fluorescence values were measured using a luminometer.
  • C2C12 is a mouse derived cell and was purchased from ATCC.
  • C2C12 cells were cultured in Dulbecco modified eagle's medium (DMEM) of 4.5 g / L glucose with 10% fetal bovine serum, 1% penicillin / streptomycin. When the cell density in the petri dish reaches 95-100%, the medium is exchanged with 4.5 g / L DMEM containing 2% horse serum and 1% penicillin / streptomycin to differentiate into muscle cells. It erupted for about 5 days.
  • DMEM Dulbecco modified eagle's medium
  • mtDNA mitochondrial DNA
  • mtDNA mitochondrial DNA
  • Primer Mtco1-F 5'-TATCCAACTCATCCCTTGACATCG- 3 ': SEQ ID NO: 1
  • Mtco1-R 5'-GAGTAGCGTCGTGGTATTCCTG-3': SEQ ID NO: 2
  • Mitochondrial DNA is determined by dividing the mitochondrial-specific genes into genes expressed in the nucleus to determine the copy number.
  • the nuclear gene was ⁇ -actin (TaqMan Gene Expression Assays, Applied Biosystems, NM_007393.3).
  • PCR reaction conditions were 10 ⁇ l of iQ TM SYBR Green Supermix (BioRad, 170-8880) and 5 pmole of primer in 95 ⁇ g 30 seconds in Mtco1 gene. The reaction was performed 50 times at 55 ° C. for 30 seconds and 72 ° C. for 20 seconds to measure fluorescence that was increased as the gene was amplified in real time using a Rotor-Gene: Corbett Research (RG3000).
  • ⁇ -actin PCR reaction conditions are full 20 ⁇ l reaction solution of the gene, QuantiTect TM Probe PCR Kit (Qiagen , 204343) 10 ⁇ l, 2 bun 50 °C using primers 1 ⁇ l once, 95 °C 10 minutes once, The reaction was carried out 50 times at 95 ° C. for 15 seconds and at 60 ° C. for 1 minute to measure fluorescence which increased as the gene was amplified.
  • FIG. 3 When 500 ppm of lactose chitooligosaccharide having an average molecular weight of 1155 was treated, the copy number of mitochondrial DNA (mtDNA) was increased by about 30% compared to the control group. Increasing mitochondrial DNA (mtDNA) copy number is a direct indicator of increased mitochondrial production, confirming that chitooligosaccharides increase mitochondrial activity and production through increased SIRT1 activity and PGC1 ⁇ promoter activity.
  • Chitooligosaccharide 80 mg, vitamin E 9 mg, vitamin C 9 mg, palm oil 2 mg, vegetable hardened oil 8 mg, lead 4 mg and lecithin 9 mg were mixed and mixed according to a conventional method to prepare a soft capsule filling solution. 400 mg per capsule was filled to prepare a soft capsule.
  • a soft capsule sheet was prepared at a ratio of 66 parts by weight of gelatin, 24 parts by weight of glycerine, and 10 parts by weight of sorbitol solution and filled with the filler to prepare a soft capsule containing 400 mg of the composition according to the present invention.
  • Chitooligosaccharide 80 mg, vitamin E 9 mg, vitamin C 9 mg, galactooligosaccharide 200 mg, lactose 60 mg and maltose 140 mg were mixed and granulated using a fluidized bed dryer, and then 6 mg of sugar ester was added. Tablets were prepared by compression of 504 mg of these compositions in a conventional manner.
  • Chitooligosaccharide 80mg, vitamin E 9mg, vitamin C 9mg, glucose 10g, citric acid 0.6g, and liquid oligosaccharide 25g was mixed and 300ml of purified water was added to each bottle to 200ml. After filling the bottle sterilized for 4-5 seconds at 130 °C to prepare a beverage.
  • Chitooligosaccharide 80mg, vitamin E 9mg, vitamin C 9mg, anhydrous glucose of 250mg and starch 550mg were mixed, molded into granules using a fluidized bed granulator and filled into sachets.

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Abstract

본 발명은 키토올리고당을 유효 성분으로 함유하는 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물에 관한 것이다. 상기 키토올리고당은 미토콘드리아 관련 효소의 활성을 증가시키고 미토콘드리아 DNA의 양을 증가시킬 수 있는 바, 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물의 유효 성분으로 적합하게 사용될 수 있다.

Description

미토콘드리아 활성화를 위한 조성물
본 발명은 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물에 관한 것이다.
미토콘드리아(mitochondria)는 세포 내 소기관으로 대부분의 진핵세포에 존재하며, 핵 DNA와 분리되는 자체적인 DNA인 미토콘드리아 DNA(mtDNA)를 가진다.
미토콘드리아의 주요 기능은 세포 내 에너지원인 ATP를 생성하는 것이다. ATP는 미토콘드리아의 기질 내의 TCA 회로를 통해 생성되는 NADH, FADH2를 사용해 전자전달계에서 생성된다. 이렇게 생성된 ATP는 다양한 에너지-요구 생합성 및 여러 가지 대사 활성을 추진시키는 데 사용된다.
또한, 미토콘드리아는 세포 내 신호전달에 중요한 역할을 하는 칼슘이온을 기질 내에 저장하고 있다가 필요시에 세포질로 공급하는 역할을 하기도 한다. 이 밖에도 세포 사멸, 증식, 대사 등을 조절하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다.
더욱이, 미토콘드리아 DNA(mtDNA)는 세포의 핵 DNA와는 달리 자체적인 수선 기작(repair mechanism)이 없으며, DNA를 보호하는 역할을 하는 히스톤 단백질이 없기 때문에 상대적으로 손상되기 쉽다. 이러한 미토콘드리아 DNA(mtDNA)의 손상은 미토콘드리아 질환의 발병과도 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있으며, 미토콘드리아의 기능 저하로 연결되어 세포 활동에 필요한 에너지원인 ATP 합성이 감소하게 되고, 다양한 질환 발병의 원인이 된다.
한편, 키토산은 폐수처리용 응집제, 중금속 흡착제, 기능성 식품, 이온교환제, 의약용품 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있는데, 이러한 기능적 특성은 키토산의 분자량과 탈아세틸화에 크게 영향을 받는 것으로 알려져 있다.
최근 키틴, 키토산 및 그 유도체가 체내에 과잉 축적된 유해 콜레스테롤을 흡착 또는 배설하는 탈콜레스테롤 작용, 암세포의 증식을 억제하는 항암작용, 혈압상승의 원인이 되는 염화물 이온을 흡착하고 장에서의 흡수를 억제한 뒤 체외로 배출시키는 혈압상승 억제 작용을 하며, 장내의 유효세균을 증식시키고 세포를 활성화시킨다는 것이 알려져 있다. 그 밖에도 혈당조절과 간 기능 개선 작용, 체내 중금속 및 오염물질 배출효과 등 여러 가지 생리활성을 보이기 때문에 생의학 산업분야에서 높은 부가가치를 지닌 유망한 물질로 많은 연구가 진행되고 있다.
키토올리고당은 현재 건강식품 및 일반식품의 소재로 널리 사용되고 있음에도 불구하고 관련 기능에 대한 연구는 미흡한 편이다. 이와 관련하여, 한국 특허출원공개 제2005-0104910호는 산화된 저밀도지단백(oxLDL)에서 산화 LDL의 수용체인 LOX-1 유전자 발현억제물질로서 동맥경화예방에 효과적인 키토올리고당의 기능을 개시하였다. 또한, 한국 특허출원공개 제2005-0091354호는 키토올리고당의 지질대사의 주요 인자로 콜레스테롤 항상성 조절 및 지방세포분화 등 지방세포의 합성에 관여하는 PPAR 유전자의 발현 억제기능을 개시하고 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 목적은 미토콘드리아 관련 효소의 활성을 증가시키고, 미토콘드리아 DNA 양을 증가시킴으로써 미토콘드리아를 활성화시키는 조성물을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물은 키토올리고당을 유효 성분으로 함유한다.
본 발명에 따른 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물은 미토콘드리아 관련 효소의 활성을 증가시키고 미토콘드리아 DNA 양을 증가시킬 수 있는 바, 결과적으로 미토콘드리아의 활성 및 생성을 증가시킬 수 있다. 이를 통해, 본 발명에 따른 조성물은 미토콘드리아 기능 저하와 관련하여 발병하는 질환, 예를 들면 퇴행성 질환 또는 파킨슨병 등의 예방 및 치료의 목적으로 유효하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조성물 처리에 의한 SIRT1 단백질의 활성을 측정한 그래프이다;
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 조성물 처리에 의한 PGC1α 프로모터 활성을 측정한 그래프이다;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 평균분자량 1155인 젖산염 키토올리고당 처리에 의한 미토콘드리아 DNA 복제수를 정량화한 그래프이다.
본 명세서에 언급된 "키토올리고당(chito-oligosaccharide)"은 키토산을 가수분해시킨 저분자의 다당류를 의미한다. 상기 저분자는 상대적으로 분자량 범위가 예를 들어, 10000 미만, 바람직하게는 9000 이하인 것으로, 상기 분자량 범위 내에서 본 발명에 따른 상기 저분자 다당류인 키토올리고당의 분자량은 바람직하게 700 내지 9000일 수 있다.
키토올리고당은 체내 흡수가 키토산에 비해 높고, 면역 증강작용, 항산화작용(Shon Y, J. Chitin and chitosan, 2001, 6:107-110) 및 암세포 성장 저해 작용(Nam MY, J. Chitin and chitosan, 1999, 4:184-188) 등에 대한 선행연구가 있으며,또한 사염화탄소에 의해 유도된 간 상해를 억제하는 기능을 보유하고 있음이 밝혀지기도 하였다. 그럼에도 불구하고, 키토올리고당 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 유효성분으로 하는 조성물이 미토콘드리아 활성화에 직접적인 효과가 있음이 측정된 바 없으며, 본 출원의 발명자들은 키토올리고당의 에너지 대사촉진과 관련된 지표를 측정하여, 키토올리고당 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이 미토콘드리아를 활성화시키는 효과를 발휘할 수 있음을 확인하였다.
상기 키토올리고당을 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 상기 키토올리고당은 게, 새우껍질 등을 분쇄, 탈염, 단백질 제거 및 불순물 제거 공정에 의해 키틴으로 분리 정제한 후, 탈아세틸화하여 키토산을 제조한 다음, 상기 키토산을 화학적 분해 또는 효소분해하여 제조되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 상기 키토산을 효소분해하여 제조되는 것일 수 있다.
상기 키토산을 효소분해하여 키토올리고당을 제조하는 경우, 효소분해에 사용되는 효소는 특별하게 제한되지 않으나, 예를 들어 셀룰라아제(cellulase)를 통해 키토산을 효소분해하여 제조되는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 키토산을 효소분해하는 경우 제조방법은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 키토산에 정제수를 첨가한 후 염산을 2~3% 첨가하고, 40~60℃의 온도에서 교반하여, 고형분 5~10%의 염산이 함유된 키토산 분산액을 만든 다음, 완전히 용해된 후, pH를 4~6으로 조정하고 키토산 분해 효소인 셀룰라아제를 정제수에 용해하여 투입하고, 이후 40~60℃에서 14~20시간 가수분해한 후, 80℃에서 30분간 열처리하여 효소를 실활한 다음, 여과 건조과정을 거쳐 키토올리고당을 제조할 수 있다.
상기 키토올리고당 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 분자량은 예를 들어, 700 내지 9000일 수 있으며, 이러한 분자량 범위의 키토올리고당은 우수한 미토콘드리아 활성화 효과를 나타낼 수 있다. 상기 분자량은 제조공정 중 셀룰라아제의 첨가량에 따라 변화할 수 있으며, 셀룰라아제 효소의 투입량을 기준으로 키토산의 10% 셀룰라아제 효소 투입시에는 분자량 1000이하로, 키토산의 6% 셀룰라아제 효소 투입시에는 분자량 1500-2000으로, 키토산의 3% 셀룰라아제 효소 투입시에는 분자량 7000-10000의 키토올리고당을 얻을 수 있다. 이를 통해, 키토산을 효소분해하여 제조되는 분자량이 700 내지 9000인 키토올리고당을 제조할 수 있다.
상기 키토올리고당 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상은 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물의 유효 성분으로서, 예를 들어 SIRT1(sirtuin 1)의 활성을 증가시키거나, PGC1α(PPARγ coactivator 1α)의 활성을 증가시키거나, 또는 미토콘드리아 DNA의 복제수(copy number)를 증가시키는 것일 수 있다.
상기 유효 성분은 각종 다양한 염을 포함하는 키토올리고당일 수 있으며, 염의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 평균 분자량 1155 젖산염 키토올리고당(L24)일 수 있으며, 하기 실시예에 입증된 바와 같이 각종 다양한 염을 포함하는 키토올리고당 중에서 평균 분자량 1155 젖산염 키토올리고당(L24)을 처리한 실험군에서 현저한 SIRT1(sirtuin 1)의 활성 증가, PGC1α(PPARγ coactivator 1α)의 활성 증가 또는 미토콘드리아 DNA의 복제수(copy number) 증가가 나타남을 확인하였다.
상기 SIRT1(sirtuin 1)과 PGC1α(PPARγ coactivator 1α)는 미토콘드리아 생성(mitochondria biogenesis)에 중요한 역할을 할 수 있다. 상기 SIRT1은 NAD-의존성(NAD-dependent) 탈아세틸화효소로, 미토콘드리아의 생성을 증가시킬 수 있다. 상기 PGC1α는 90 kDa의 핵 단백질로, 에너지 대사에 관여하는 유전자들을 조절하는 전사 보조활성인자이다. 상기 SIRT1에 의해 활성화되는 PGC1α는 ATP 생성과 미토콘드리아 생성에 관여하는 유전자들의 발현을 증가시킬 수 있다. 이와 관련하여, 하기 실시예에 입증된 바와 같이 키토올리고당 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상은 SIRT1(sirtuin 1)의 활성 및 PGC1α(PPARγ coactivator 1α)의 활성을 현저하게 증가시킬 수 있음을 확인하였다.
또한, 상기 미토콘드리아 DNA(mtDNA)의 손상 정도를 측정하거나 미토콘드리아 DNA(mtDNA)의 카피 수 측정에 의해 미토콘드리아의 생성 정도를 직접적으로 알아볼 수 있으며, 하기 실시예에 입증된 바와 같이 키토올리고당 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상은 미토콘드리아 DNA의 복제수(copy number)를 현저하게 증가시킬 수 있음을 확인하였다.
상기 미토콘드리아의 활성화와 관련하여, 본 발명에 따른 조성물은 키토올리고당을 유효성분으로 포함함으로써 미토콘드리아의 활성 저하와 관련된 각종 퇴행성 질환, 뇌 질환, 신경 질환, 심장 질환, 간 질환, 신장 질환, 췌장 질환 또는 근육 질환의 예방 또는 치료용 조성물일 수 있다.
상기 퇴행성 질환은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 퇴행성관절염, 류마티스성 관절염 또는 골성관절염 일 수 있다. 위 질환들은 미토콘드리아의 활성이 저하되는 경우, 연골세포에서 COX-2(Cyclooxygenase 2)와 같은 염증 관련 인자 발현의 증가를 통해 발병할 수 있다.
상기 뇌 질환은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 치매, 파킨슨병, 뇌졸증, 발달지연, 신경정신장애, 편두통, 자폐증, 정신지체, 발작 또는 중풍 일 수 있다. 위 질환들은 미토콘드리아의 활성이 저하에 의해 발생한 활성산소가 뇌질환 특히, 치매의 주 원인인 아밀로이드-β(amyloid-β)의 생성을 증가시키고, 체내 축적되면서 발병할 수 있다.
상기 신경 질환은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 안검하수, 시신경위축, 사시, 망막색소변성증, 실명, 청력손실, 눈근육마비, 반사작용 저하, 실신, 신경 통증 또는 자율신경실조증 일 수 있다.
상기 심장 질환은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 심장마비 또는 심장근육병증 일 수 있다. 위 질환들은 미토콘드리아의 활성이 저하되는 경우, 심장 기능에 문제를 일으킬 수 있는 칼슘 이온의 과부하, 또는 산화 스트레스를 통해 발병할 수 있다.
상기 간 질환은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 저혈당증 또는 간부전일 수 있다.
상기 신장 질환은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 신세뇨관산증 일 수 있다. 위 질환들은 미토콘드리아의 활성이 저하되는 경우, 미토콘드리아의 호흡 시스템이 손상을 받으면 산화 스트레스가 증가하면서 발병의 원인이 될 수 있다.
상기 췌장 질환은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 췌장외분비기능부족증 또는 부갑상선부족증일 수 있다.
상기 근육 질환은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 과민성 장 증후군, 근육통, 근이영양증, 위식도역류질환, 저혈압, 경련, 운동장애, 변비 또는 설사일 수 있다. 위 질환들은 미토콘드리아의 활성이 저하되는 경우, 체내 에너지원인 ATP의 생성이 억제되면서 근육의 정상적인 움직임에 영향을 주어 발병할 수 있다.
상기 조성물은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 건강식품 조성물 또는 약학 조성물일 수 있다.
상기 건강식품 조성물은 분말, 과립, 정제, 캡슐제 및 드링크 등과 같은 각종 형태로 제형화될 수 있다.
또한, 상기 건강식품 조성물에는 필요에 따라서 하기의 첨가제의 1종 또는 2종 이상을 첨가 배합할 수도 있다. 상기 첨가제로는, 예를 들어 그레이프프루트, 사과, 오렌지, 레몬, 파인애플, 바나나, 배 등의 각종 과즙(농축 과즙, 분말 과즙 등이어도 좋다); 비타민류(팔미트산 레티놀, 리보플라빈, 피리독신, 시아노코발아민(cyanocobalamine), 아스코르빈산 나트륨, 니코틴산 아미드, 판토텐산 칼슘, 엽산, 비오틴, 콜레칼시페롤(cholecalciferol), 중주석산 콜린, 토코페롤, β-카로틴 등의 수용성 및 지용성 비타민류); 향미료(레몬플레이버, 오렌지플레이버, 딸리플레이버, 그레이프프루트플레이버, 바닐라 에센스 등); 아미노산, 핵산 및 그들의 염류(글루탐산, 글루탐산나트륨, 글리신, 알라닌, 아스파라긴산, 아스파라긴산 나트륨, 이노신산 등); 식물 섬유(폴리덱스트로오즈, 펙틴, 크산탄 고무, 글루코만난, 알긴산 등); 또는 미네랄류(염화 나트륨, 초산 나트륨, 황산 마그네슘, 염화 칼륨, 염화 마그네슘, 탄산 마그네슘, 염화 칼슘, 인산 2칼륨, 인산 1나트륨, 글리세로 인산 칼슘, 구연산제1철 나트륨, 구연산철 암모늄, 구연산철, 황산망간, 황산구리, 요오드화나트륨, 솔빈산칼륨, 아연, 망간, 구리, 요오드, 코발트 등) 등이 포함될 수 있다.
상기 약학 조성물에는 방부제, 안정화제, 수화제 또는 유화 촉진제, 삼투압 조절을 위한 염 및/또는 완충제 등의 약제학적 보조제 및 기타 치료적으로 유용한 물질을 추가로 함유할 수 있으며, 통상적인 방법에 따라 다양한 경구 또는 비경구 투여 형태로 제형화할 수 있다.
경구 투여용 제형으로는 예를 들면, 정제, 환제, 경질 및 연질 캅셀제, 액제, 현탁제, 유화제, 시럽제, 과립제 등이 있는데, 이들 제형은 유효성분 이외에 희석제(예: 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로즈 및 글리신), 활택제(예: 실리카, 탈크, 스테아르산 및 그의 마그네슘 또는 칼슘염 및 폴리에틸렌 글리콜)를 함유하고 있다. 정제는 또한 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분 페이스트, 젤라틴, 트라가칸스, 메틸셀룰로즈, 나트륨 카복시메틸셀룰로즈 및 폴리비닐피롤리딘과 같은 결합제를 함유할 수 있으며, 경우에 따라 전분, 한천, 알긴산 또는 그의 나트륨 염과 같은 붕해제, 흡수제, 착색제, 향미제, 및 감미제 등의 약제학적 첨가제를 함유할 수 있다. 정제는 통상적인 혼합, 과립화 또는 코팅 방법에 의해 제조될 수 있다. 또한, 비경구 투여용 제형의 대표적인 것은 주사용 제형으로 등장성 수용액 또는 현탁액이 바람직하다.
상기 유효 성분의 투여량 결정은 당업자의 수준 내에 있으며, 본 발명에 따른 약물의 1일 투여 용량은 투여하고자 하는 대상의 미만 진행 정도, 발병 시기, 연령, 건강상태, 합병증 등의 다양한 요인에 따라 달라지지만, 성인을 기준으로 할 때 일반적으로는 상기 언급된 중량비로 조합된 조성물 1 내지 500mg/kg, 바람직하게는 30 내지 200 mg/kg을 1일 1 내지 2회 분할하여 투여할 수 있으며, 상기 투여량은 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
상기 유효 성분의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 조성물 총 중량에 대하여 10 ~ 90 중량% 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 이는 정제 및 연질캡슐 제조시, 분말 및 기능성 성분의 함량이 10 ~ 60%, 하드캡슐의 제조시, 분말 및 기능성 성분의 함량이 10 ~ 90%일 수 있는 점을 고려하여, 키토올리고당을 10 ~ 90%로 함유하는 건강식품 조성물 또는 약학 조성물을 제공할 수 있다.
이하, 하기 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서는 in vitro 실험을 통해서 키토올리고당 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이 미토콘드리아 생성에 미치는 영향을 분석하였다. 즉, 키토올리고당 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이 미토콘드리아 생성을 증가시키는지 검토하기 위해 키토올리고당 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 C2C12 근육세포에 처리한 뒤, SIRT1 활성 정도와 PGC1α의 프로모터 활성 정도, 및 미토콘드리아DNA(mtDNA) 카피 수를 측정하였다.
[시험예 1] SIRT1 활성화에 미치는 영향
SRIT1 활성 측정에는 'SIRT1 Fluorimetric Drug Discovery Kit'(BIOMOL, AK-555)를 사용하였다. SIRT1 인간 재조합(SIRT1 human recombinant) 단백질과 SIRT1의 기질인 Fluor de Lys-SIRT1과 NAD+는 키트에서 제공하는 것을 사용하였다. 전체 반응 부피 50㎕ 중, SIRT1 단백질은 1U을 사용하였고, 기질 [Fluor de Lys-SIRT1 : NAD+ = 50μM : 100μM]의 농도로 사용하였다. 실험에 처리한 키토올리고당은 각각 500 ppm으로 처리하였다. SIRT1 단백질과 기질, 실험 물질을 우선 처리하여 45분 반응시킨 후, Fluor de LysTM Developer Ⅱ/2 mM 니코틴 아마이드(nicotinamide)를 첨가한 후, 37℃에서 30분간 반응시켰다. 반응 결과는 형광 측정 기기인 플렉스스테이션 3(Flexstation 3: Molecular Devices, Ex. 360 nm, Em. 460 nm)을 사용하여 클린-볼륨 96-웰 마이크로플레이트(clean-volume 96-well microplates: Corning Costar사)에서 측정하였다. 대조군은 SIRT1 단백질이 따로 첨가되지 않은 블랭크(blank) 값을 사용하였다. 또한, 양성 대조군은 레스버러트롤(resveratrol) 100 μM을 사용하였고, 음성대조군으로는 니코틴아마이드(nicotinamide) 100 μM을 사용하였다. 하기 표 1에 나타난 바와 같이 다양한 염을 포함하는 키토올리고당을 이용하여 SIRT1 활성을 측정한 결과를 도 1에 나타내었으며, 도 1에 나타난 바와 같이, 대부분의 키토올리고당이 SIRT1의 활성을 증가(대조군 대비 약 1.5~3 배 증가)시키는 것으로 나타났다.
[표 1]
Figure PCTKR2009007040-appb-I000001
특히, 젖산염 키토올리고당 중 평균 분자량이 가장 작은 L24 키토올리고당에서 SIRT1 활성이 대조군 대비 약 3.1 배로 가장 높게 측정되었다. 이러한 결과는 키토올리고당이 미토콘드리아 생성에 중요한 역할을 하는 단백질인 SIRT1의 활성을 증가시켜 미토콘드리아 활성을 증가시킬 수 있는 가능성을 보여준다.
[시험예 2] PGC1α프로모터 활성에 미치는 영향
PGC1α프로모터 활성 실험은 PGC1α 프로모터를 함유하는 형질감염 Huh7 세포주를 이용하여 수행하였다. 양성 대조군으로는 레스버러트롤(resveratrol) 100 μM을 사용하였고, 시험예 1과 마찬가지로 하기 표 2에 나타난 바와 같이 다양한 염을 포함한 키토올리고당을 평균 분자량을 기준으로 각각 5 그룹으로 나누어 500 ppm을 세포주에 처리하였다. 키토올리고당 24 시간 처리 후, PBS(Phosphate buffered saline) 용액으로 2회 세척하고 루시퍼라제 분석 키트(Steady Glo Luciferase assay system, Promega, E2520)를 이용하여 루시퍼라제 활성을 측정하였다. 구체적으로, 루시퍼라제 시약(Steady Glo Reagent) 100 ㎕를 세포가 들어있는 배양접시에 첨가하여 5분 동안 반응 시켰다. 반응이 끝난 후에, 96-웰 플레이트(96-well plate)로 각 샘플을 옮긴 다음, 형광 측정기(Luminometer)를 이용하여 형광발색 값을 측정하였다.
[표 2]
Figure PCTKR2009007040-appb-I000002
도 2에서 보는 바와 같이, 아스코르빈산염 키토올리고당을 제외한 대부분의 키토올리고당은 PGC1α프로모터 활성을 약 1.2~2 배 정도 증가시키는 것을 확인하였다. 특히, 평균 분자량 1155 젖산염 키토올리고당(L24)은 시험예 1의 SIRT1 활성 측정 실험에서와 마찬가지로 PGC1α프로모터에도 가장 큰 활성을 보였다. SIRT1과 같이 미토콘드리아 생성에 중요한 역할을 하는 PGC1α가 키토올리고당에 의해 그 프로모터의 활성이 증가했다는 것은 키토올리고당이 미토콘드리아 생성 및 활성화를 증가시킴을 시사한다.
[시험예 3] 미토콘드리아 카피 수에 미치는 영향
(1) C2C12 세포의 배양 및 분화
C2C12는 생쥐 유래 세포이며, ATCC에서 구입하였다. C2C12 세포를 10 % 우혈청(fetal bovine serum), 1 % 페니실린/스트렙토마이신을 포함한 포도당 4.5 g/L의 DMEM(Dulbecco modified eagle's medium)에서 배양하였다. 배양 접시 내의 세포 밀도가 95~100 %에 이르게 되면, 근육세포로 분화할 수 있도록 2 % 호스 세럼(horse serum), 1 % 페니실린/스트렙토마이신을 포함한 포도당 4.5 g/L의 DMEM으로 배양액을 교환하여 약 5일 정도 분화시켰다.
(2) 미토콘드리아 카피 수에 미치는 영향
시험예 3의 방법으로 근육세포로 분화시킨 C2C12 세포에 표 3에서와 같이 양성대조군인 레스버라트롤(resveratrol) 50μM과 시험예 1과 2에서 가장 뛰어난 효과를 보인 평균분자량 1155인 젖산염 키토올리고당 500 ppm을 24 시간 처리하였다. PBS 용액으로 1회 세척하고 DNA 분리 키트(DNeasy Blood & Tissue Kit, Qiagen, 69504)를 사용하여 총 DNA를 분리하였다.
[표 3]
Figure PCTKR2009007040-appb-I000003
그 후, 미토콘드리아 DNA(mtDNA)의 카피 수를 결정하기 위해, 다음과 같이 정량적 PCR을 수행하였다. 공지된 생쥐의 미토콘드리아 DNA 염기서열(Xiao-Rui cheng, Neurobiol Aging, 2007, 28:297-506)에 기초하여 Mtco1 유전자의 일부분을 증폭하는(250 bp 크기) 프라이머 Mtco1-F(5'-TATCCAACTCATCCCTTGACATCG-3': 서열번호 1)와 Mtco1-R(5'-GAGTAGCGTCGTGGTATTCCTG-3': 서열번호 2)을 합성하였다. 미토콘드리아 DNA는 미토콘드리아 고유의 유전자를 핵에서 발현되는 유전자로 나누어 보정하여 카피 수를 결정하게 되는데 핵 유전자는 β-actin(TaqMan Gene Expression Assays, Applied Biosystems, NM_007393.3)을 사용하였다. PCR 반응 조건은 Mtco1 유전자의 경우, 전체 20 ㎕ 반응용액 중, iQTM SYBR Green Supermix(BioRad, 170-8880) 10 ㎕, 프라이머 각 5 pmole을 사용하여 95℃ 3분 1회 후, 95℃ 30초, 55℃ 30초, 72℃ 20초 동안 반응시키는 과정을 50회 실시하여 유전자가 증폭됨에 따라 증가하는 형광을 실시간으로 로토-진(Rotor-Gene: Corbett Research, RG3000)기기를 통해 측정하였다. β-actin 유전자의 PCR 반응 조건은 전체 20 ㎕ 반응 용액 중, QuantiTectTM Probe PCR Kit(Qiagen, 204343) 10 ㎕, 프라이머 1 ㎕를 사용하여 50℃ 2분 1회, 95℃ 10분 1회 후, 95℃ 15초, 60℃ 1분 동안 반응시키는 과정을 50회 실시하여 유전자가 증폭됨에 따라 증가하는 형광을 측정하였다.
실험 결과는 도 3에 나타내었다. 도 3을 참조하면, 평균분자량 1155인 젖산염 키토올리고당 500 ppm을 처리한 경우, 미토콘드리아 DNA(mtDNA)의 카피 수가 대조군 대비 약 30 % 정도 증가하였다. 미토콘드리아 DNA(mtDNA) 카피 수의 증가는 미토콘드리아 생성이 증가되었음을 직접적으로 보여주는 지표로 키토올리고당이 앞서 실험한 SIRT1 활성과 PGC1α 프로모터 활성 증가를 통해 미토콘드리아의 활성을 증가시키고 생성 또한 증가시킨다는 것을 확인하였다.
하기에 상기 조성물의 제형예를 설명하나, 본 발명을 한정하고자 함이 아니라 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
[제형예 1] 연질 캡슐의 제조
키토올리고당 80mg, 비타민 E 9mg, 비타민 C 9mg, 팜유 2mg, 식물성 경화유 8mg, 황납 4mg 및 레시틴 9mg을 혼합하고, 통상의 방법에 따라 혼합하여 연질캡슐 충진액을 제조하였다. 1 캡슐당 400㎎씩 충진하여 연질캡슐을 제조하였다. 그리고, 상기와 별도로 젤라틴 66 중량부, 글리세린 24 중량부 및 솔비톨액 10 중량부의 비율로 연질캡슐시트를 제조하고 상기 충진액을 충진시켜 본 발명에 따른 조성물 400mg이 함유된 연질캡슐을 제조하였다.
[제형예 2] 정제의 제조
키토올리고당 80mg, 비타민 E 9mg, 비타민 C 9mg, 갈락토올리고당 200㎎, 유당 60㎎ 및 맥아당 140㎎을 혼합하고 유동층 건조기를 이용하여 과립한 후 당 에스테르(sugar ester) 6㎎을 첨가하였다. 이들 조성물 504mg을 통상의 방법으로 타정하여 정제를 제조하였다.
[제형예 3] 드링크제의 제조
키토올리고당 80mg, 비타민 E 9mg, 비타민 C 9mg, 포도당 10g, 구연산 0.6g, 및 액상 올리고당 25g을 혼합한 후 정제수 300㎖를 가하여 각 병에 200㎖씩 되게 충진하였다. 병에 충진한 후 130℃에서 4~5 초간 살균하여 음료를 제조하였다.
[제형예 4] 과립의 제조
키토올리고당 80mg, 비타민 E 9mg, 비타민 C 9mg, 무수결정 포도당 250㎎ 및 전분 550㎎을 혼합하고, 유동층 과립기를 사용하여 과립으로 성형한 후 포에 충진하여 제조하였다.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (17)

  1. 키토올리고당 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 유효 성분으로 함유하는 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 키토올리고당 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상은 분자량이 700 내지 9000인 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 키토올리고당 및 이의 염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상은 키토올리고당 젖산염을 포함하는 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유효 성분은 SIRT1(sirtuin 1)의 활성을 증가시키는 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유효 성분은 PGC1α(PPARγ coactivator 1α)의 활성을 증가시키는 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유효 성분은 미토콘드리아 DNA의 복제수(copy number)를 증가시키는 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 퇴행성 질환, 뇌 질환, 신경 질환, 심장 질환, 간 질환, 신장 질환, 췌장 질환 또는 근육 질환의 예방 또는 치료용 조성물인 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 퇴행성관절염, 류마티스성 관절염 또는 골성관절염의 예방 또는 치료용 조성물인 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 치매, 파킨슨병, 뇌졸증, 발달지연, 신경정신장애, 편두통, 자폐증, 정신지체, 발작 또는 중풍의 예방 또는 치료용 조성물인 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 안검하수, 시신경위축, 사시, 망막색소변성증, 실명, 청력손실, 눈근육마비, 반사작용 저하, 실신, 신경 통증 또는 자율신경실조증의 예방 또는 치료용 조성물인 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 심장마비 또는 심장근육병증의 예방 또는 치료용 조성물인 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 저혈당증 또는 간부전의 예방 또는 치료용 조성물인 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 신세뇨관산증의 예방 또는 치료용 조성물인 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 췌장외분비기능부족증 또는 부갑상선부족증의 예방 또는 치료용 조성물인 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 과민성 장 증후군, 근육통, 근이영양증, 위식도역류질환, 저혈압, 경련, 운동장애, 변비 또는 설사의 예방 또는 치료용 조성물인 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은 건강식품 조성물 또는 약학 조성물인 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 유효 성분은 조성물 전체 중량에 대하여 10~90 중량%로 포함되는 미토콘드리아 활성화를 위한 조성물.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3747449A4 (en) * 2018-02-02 2021-10-20 Paean Biotechnology Inc. PHARMACEUTICAL COMPOSITION WITH ISOLATED MITOCHONDRIA FOR THE PREVENTION OR TREATMENT OF RHEUMATOID ARTHRITIS
CN112471515A (zh) * 2020-11-27 2021-03-12 江南大学 壳寡糖在制备缓解酒精性神经损伤的功能性食品中的应用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1190347B (it) * 1986-06-16 1988-02-16 Franco Conti Processo per la preparazione dell'n-dimetilchitosano e suoi impieghi farmacologici
KR20020073696A (ko) * 2001-03-15 2002-09-28 장태순 키토산을 이용하여 뇌세포 손상을 억제하는 방법 및 그억제를 위한 키토산 함유 식품 조성물
IS6085A (is) * 2001-09-26 2003-03-27 Genis Ehf. Lyfjablanda með kítósan óligómerum
KR20050043432A (ko) * 2003-11-06 2005-05-11 주식회사 키토라이프 체내흡수가 되는 키토산 조성물
KR100518265B1 (ko) 2004-03-12 2005-09-30 주식회사 건풍바이오 키틴올리고당 및 키토산올리고당을 이용한 피피에이알유전자의 발현억제물질
KR100602948B1 (ko) 2004-04-30 2006-11-23 학교법인 한림대학교 키틴올리고당 및 키토산올리고당을 이용한 엘오엑스-1유전자의 발현억제물질
CN100386345C (zh) * 2006-06-05 2008-05-07 孝感学院 一种壳寡糖盐酸盐的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120129803A1 (en) * 2009-07-28 2012-05-24 Amorepacific Corporation Composition containing chitooligosaccharide for recovering from fatigue

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