KR101439783B1 - 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물과 그 제조방법 - Google Patents
오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물과 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 본 발명은 오미자 추출물을 함유하는 근육질환 예방 및 개선용 조성물과 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물은 오미자(Maximowiczia Chinensis) 및 탄소수 1 내지 4개의 저급 알코올 또는 이들의 50 내지 200 부피% 알코올 수용액을 혼합하여 추출한 오미자 추출물을 포함하고, 근위축(Muscular Dystrophy) 예방 및 개선 효과를 가지는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 근위축 예방 및 개선 효과를 가지는 오미자 추출물은 근육 단백질 붕괴에 관여하는 mRNA의 활성을 저해하고, 근육 단백질 합성에 관여하는 mRNA 발현의 활성을 높여 근위축 예방 및 개선에 효과를 가진다.
특히 상기 근위축 증상에 대한 방지 및 개선시키는 오미자 추출물은 오미자 종자를 사용하는 경우 상기 근위축 개선 효과가 매우 탁월하고, 사용에 따른 부작용이 없다는 장점을 가진다.
본 발명에 따른 근위축 예방 및 개선 효과를 가지는 오미자 추출물은 근육 단백질 붕괴에 관여하는 mRNA의 활성을 저해하고, 근육 단백질 합성에 관여하는 mRNA 발현의 활성을 높여 근위축 예방 및 개선에 효과를 가진다.
특히 상기 근위축 증상에 대한 방지 및 개선시키는 오미자 추출물은 오미자 종자를 사용하는 경우 상기 근위축 개선 효과가 매우 탁월하고, 사용에 따른 부작용이 없다는 장점을 가진다.
Description
본 발명은 오미자 추출물을 함유하는 근육질환 예방 및 개선용 조성물과 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 근육 단백질 붕괴에 관여하는 mRNA를 분석하고, 상기 mRNA의 발현을 저해하면서 근육 단백질 합성에 관여하는 mRNA 발현의 활성을 높여 근위축 증상에 대한 방지 및 개선시키는 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물과 그 제조방법에 관한 것이다.
근위축(Muscular Dystrophy)은 노화, 기계적 자극의 부재, 기아 및 암 등의 다양한 원인으로 발생된다. 근육 퇴화는 일차적으로 근원섬유 단백질의 유의적인 손실로부터 생기기 때문에, 근력 및 운동 능력이 감소한다. 예컨대, 비록 운동 또는 다른 대응책들(예를 들어, 전기 자극)이 계속적으로 가해진다고 해도(예를 들어, 장기간 우주 비행 동안 우주비행사들에서 일주일마다 근력의 1 내지 3% 손실), 우주비행 또는 장애조건들과 같이 불가피하게 근육 퇴화가 진행된다. 따라서, 기계적 자극의 대안 또는 기계적 자극에 대한 부가안중 어느 것이든 우주 비행사를 돕거나 수행능력을 더 높이기 위한 장애 조건을 극복할 수 있는 다른 대응책에 대한 연구가 요구된다. 그러한 대응책에 대한 적당한 접근으로 근원섬유 단백질들의 위축을 유도하는 상태 하에서도 근육량을 유지하도록 도울 수 있는 천연물 유래 생물소재를 이용하는 것이 있다.
근육량은 근육 단백질의 합성 및 분해율의 균형의 결과인 것으로 입증되어 있다. 근육 단백질 합성의 경우, 포유동물 타켓 rapamycin (mTOR)에 대한 클래스 I phosphoinositide-3 kinase(PI3K)와 Akt/protein kinase B(PKB)과 관련된 신호전달경로는 합성대사 과정을 촉진하는 것으로 알려져 있다. 이 후, mTOR의 인산화가 그 하부 경로의 p70/S6K를 활성화하여 리보좀 단백질 성분(예를 들어, S6)의 인산화를 통해 mRNA 번역을 촉진한다.
다시 말해, 근육 단백질 분해는 forkhead box O (FoxO)와 유비퀴틴-프로테아좀 시스템으로 구성된 신호전달 경로에 의해 일차적으로 조절된다. 이 경로에서, Akt의 활성화가 감소되면 FoxO를 통해 atrogin-1/muscle atrophy F-box (MAFbx) 및 muscle RING Finger 1(MuRF1)를 포함하는 근특이적 E3 리가아제의 발현을 촉진시키고 이는 단백질 분해로 이어진다.
중요한 것은, 근육 분해 경로의 활성 정도가 근형질 및 핵에서 몇 개의 인자들에 의해 영향을 받을 수 있다고 보고 되어 있다. 첫째, 글루코코티코이드의 생합성 물질 중 하나인 덱사메타손(DEX)은 PI3K 및 Akt 활성을 억제하여 FoxO 및 E3 리가아제 활성을 증가시킴으로써 근위축을 촉진한다. 이들 저자들에 따르면, DEX에 의해 PI3K/Akt 경로가 억제되면 FoxO에서 MEK/ERK 경로에 이르는 상호 간섭에 의해 유비퀴틴 발현을 촉진한다. 이러한 간섭은 E3 리가아제(FoxO의 활성화에 의함) 및 유비퀴틴(MEK/ERK 경로에 의함)의 유전자 전사가 동시에 일어나 프로테아좀 시스템에서 불필요한 단백질들이 분해되도록 하는 주요 메커니즘인 것으로 생각되고 있다.
두번째, 열충격 단백질(heat shock protein, 또는 HSP)은 근조직이 위축될 때 발현이 감소되고, 반대로 HSP가 과발현되면 근위축을 완화하는 작용을 한다. 최근 연구들에 따르면, HSP70의 과다 발현은 FoxO3a 리포터 활성을 억제하여 유비퀴틴 E3 리가아제 프로모터 활성을 직접적으로 억제하는 것으로 밝히고 있다. HSP는 분자 쉐프런으로써 다양한 스트레스(예를 들어, 저산소증, 열사병, 기계적 스트레스)에 대해 세포 보호작용(cytoprotection)뿐만 아니라 단백질 접힘(protein folding) 및 수선(repairing)을 도와 단백질 품질 조절(quality control)에 기여하는 것으로 알려져 있다. 근육 세포에서, HSPs는 또한 근원섬유의 조직화 및 관리유지(housekeeping) 역할을 담당하여 근육 수축 기능에 필수적으로 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 따라서, HSP70의 위축 억제 효과를 염두에 두고, HSP를 유도하는 천연물을 찾는 것이 합리적이다.
오미자는 오미자는 해발이 200~1,600m에 걸쳐 분포하며 지리산, 속리산, 태백산에서 많이 자라는 덩굴성 낙엽 활엽수이다. 키는 6~9m이고, 잎은 길이가 7~10㎝, 폭이 3~5㎝로 뒷면 맥 위에 털이 있고 가장자리에 작은 치아상의 톱니가 있으며 넓은 타원형으로 어긋난다. 꽃은 약간 붉은빛이 도는 황백색이며 지름이 약 1.5㎝로 3~5송이가 새로 나온 짧은 가지의 잎겨드랑이에 한 송이씩 핀다. 열매는 신맛이 강하고 8~9월에 홍색으로 익으며 길이는 0.6~1.2㎝이고 여러 개가 포도 송이 모양으로 밑으로 처져 달린다. 관상용으로 쓰이며, 열매는 약용으로 쓰인다.
구체적인 선행기술을 보면, 선행기술 1(KR 10-2010-0072390 A, 공개일자: 2010년 07월 01일)은 오미자 추출물을 포함하는 생막걸리에 대한 구성을 개시하고 있다. 그러나 이는 오미자가 가진 맛과 향에 기초한 것이고, 천연 열매 추출물이므로 오미자가 가진 유용한 성분이 건강을 증진할 수 있다고 할 뿐, 맛 이외에 구체적인 효과상 특징적 사항의 연구가 이루어진 것은 아니라고 볼 수 있다.
선행기술 2(KR 10-2006-0119081 A, 공개일자: 2006년 11월 24일)은 항균활성이 있는 오미자(Schizandra chinensis) 추출물에 관한 사항이 개시되어 있으나, 이는 단순히 오미자 추출물이 향균활성을 가진다는 정도에 불과하고, 상기 오미자 추출물을 활용한 근위축과 관련 효과에 대하여는 개시된 바 없다.
선행기술 3(KR KR 10-0854567 B1, 공고일자: 2008년 08월 26)는 오매, 황련과 함께 오미자를 포함하는 항균제 조성물에 관한 것으로, 동물 사료용 첨가제 조성물로서 향균효과가 높은 범위를 제시하고 있는데, 이는 오미자를 활용하여 근위축 관련 효과에 대한 인식이 없다.
따라서 종래의 선행기술은 오미자의 독특한 향미와 식감을 기초로 한 식품 조성물이거나, 상기 오미자가 가진 향균성에 기초하여 제조된 향균조성물로 활용되는 것이고, 오미자가 가진 새로운 효과에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 오미자의 새로운 효과상 특징을 연구하면서 오미자의 근위축 효과상 특징을 기초로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 근육 단백질 붕괴에 관여하는 mRNA를 분석하고, 상기 mRNA의 발현을 저해하면서 근육 단백질 합성에 관여하는 mRNA 발현의 활성을 높여 근위축 증상에 대한 방지 및 개선시키는 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물은 오미자(Maximowiczia Chinensis) 및 탄소수 1 내지 4개의 저급 알코올 또는 이들의 50 내지 200 부피% 알코올 수용액을 혼합하여 추출한 오미자 추출물을 포함하고, 근위축(Muscular Dystrophy) 예방 및 개선 효과를 가지는 것일 수 있다.
상기 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물은 Atrogin-1 mRNA, MuRF1 mRNA, Myostatin mRNA 및 SIRT1 mRNA로 이루어진 군에서 어느 하나 이상의 발현을 저해시키는 것일 수 있다.
상기 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물은 PI3K mRNA, Adenosine A1R mRNA, Akt1 mRNA 및 TRPV4 mRNA 로 이루어진 군에서 어느 하나 이상의 발현을 증가시키는 것일 수 있다.
상기 근위축은 불용성 근위축(disuse atrophy of muscle), 기계적 자극 부재 및 골격근의 탈신경지배(denervation) 중 어느 하나 이상에 의한 것일 수 있다.
상기 오미자는 150 내지 210℃에서 건조 후 동결건조한 것이고, 상기 오미자는 상기 탄소수 1 내지 4개의 저급 알코올과 1 : 3 내지 3 : 1의 부피비인 것일 수 있다.
상기 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물은 근섬유다발의 감소, 근육의 염증세포 침윤 및 국소섬유화에 대한 예방 및 개선효과를 가지는 것일 수 있다.
상기 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물은 상기 오미자 추출물을 0.1 내지 10 중량%로 포함되고, 식품학적으로 허용 가능한 식품보조첨가제를 더 포함하는 근위축 예방 또는 개선용 식품 조성물일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물의 제조방법은 오미자를 150 내지 210℃에서 건조하여 건조된 오미자를 제조하는 오미자 건조단계, 상기 건조된 오미자를 분쇄하여 오미자 분말을 제조하는 오미자 분쇄단계, 상기 오미자 분말을 동결 건조하여 동결건조 된 오미자 분말을 제조하는 동결건조 단계 및 상기 동결건조 된 오미자 분말을 탄소수 1 내지 4개의 저급 알코올 또는 이들의 50 내지 200 부피% 알코올 수용액과 1 : 3 내지 3 : 1의 부피비로 혼합하여 15 내지 35℃에서 10 내지 30 시간 동안 오미자 추출물을 제조하는 단계를 포함하는 것이고, 상기 오미자 추출물은 근위축(Muscular Dystrophy) 예방 및 개선 효과를 가지는 것일 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 이하의 내용으로 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물은 오미자(Maximowiczia Chinensis) 및 탄소수 1 내지 4개의 저급 알코올 또는 이들의 50 내지 200 부피% 알코올 수용액을 혼합하여 추출한 오미자 추출물을 포함하고, 근위축(Muscular Dystrophy) 예방 및 개선 효과를 가지는 것일 수 있다.
바람직하게 상기 오미자는 오미자 종자일 수 있다. 오미자는 그 향미가 독특하고, 우수한 향균력을 가지만, 실험결과 오미자를 사용한 추출물은 근위축의 개선효과가 크지 않았지만, 오미자 종자 추출물을 사용하는 경우 적은 사용량으로 다양한 원인에 의한 근위축 모델에서 근육 단백질 붕괴 방지하고, 근육 단백질 생성에 기여함으로써 근위축에 대하여 매우 우수한 치료효과를 나타내는 것으로 확인되었다. 이는 오미자 비하여 오미자 종자에 근위축 개선에 효과가 있는 유효성분이 다량으로 포함된 것으로 생각할 수 있다. 또한, 그 사용량이 적어 세포독성 등의 문제도 없으므로 오미자 종자 추출물이 본 발명의 목적에 따른 근위축 예방 및 개선효과를 위한 조성물로 사용하는 것이 더 바람직하다.
본 발명의 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물 다른 추출물 또는 근위축 관련 약물과 혼합하지 않고 오미자 자체로서 근위축에 대한 개선효과를 낼 수 있는 조성물 및 그 제조방법을 제공한 것으로 종래 근위축 조성물의 경우 추출물 내지 약물에 오미자 엑기스를 포함하는 경우가 있으나 이는 상기 오미자를 사용하여 조성물의 식감향상 내지 향균력 배가를 위한 것일 뿐 오미자 추출물 자체가 근위축 개선에 대한 효과를 나타내는 구성으로 제시하지 못하고 있다.
또한 탄소수 1 내지 4개의 저급 알코올은 70 내지 100 중량% 농도의 에탄올일 수 있다. 상기 에탄올을 사용하는 경우 오미자에 포함된 근위축 개선을 위한 유효성분이 효과적으로 추출될 수 있고, 에탄올 농도가 70 중량% 미만인 경우 오미자 추출물의 근위축 개선효과가 저하될 수 있다.
상기 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물은 Atrogin-1 mRNA, MuRF1 mRNA, Myostatin mRNA 및 SIRT1 mRNA로 이루어진 군에서 어느 하나 이상의 발현을 저해시키는 것일 수 있다.
상기 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물은 PI3K mRNA, Adenosine A1R mRNA, Akt1 mRNA 및 TRPV4 mRNA 로 이루어진 군에서 어느 하나 이상의 발현을 증가시키는 것일 수 있다.
이하의 실험예를 참조하면, 상기 오미자 추출물은 상기 Atrogin-1 mRNA, MuRF1 mRNA, Myostatin mRNA 및 SIRT1 mRNA로 이루어진 군에서 어느 하나 이상의 발현을 저해로서 근육 붕괴 단백질의 생성을 억제하며, PI3K mRNA, Adenosine A1R mRNA, Akt1 mRNA 및 TRPV4 mRNA 로 이루어진 군에서 어느 하나 이상의 발현을 증가시켜 근육 생성 단백질의 생성을 증가시킴으로써 근위축에 대한 개선효과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.
상기 근위축은 불용성 근위축(disuse atrophy of muscle), 기계적 자극 부재 및 골격근의 탈신경지배(denervation) 중 어느 하나 이상에 의한 것일 수 있다.
상기 불용성 근위축(disuse atrophy of muscle)은 노화, 질병 등에 의한 활동제한, 오랜 침상생활, 부목(cast)시행 등에 의해 근육의 두께가 감소하는 것을 의미한다. 상기 오미자 추출물은 불용성 근위축에 대한 개선효과가 우수하다.
상기 근위축은 말초신경 손상, 암 및 폐혈증 등의 다양한 임상 질환뿐만 아니라 장기간 침상안정, 사지의 석고 고정 그리고 노화과정 등과 같이 동반된다. 일반적으로 근 위축은 근육 단백질의 감소에 의한 생리학적, 조직화학적 및 생화학적 변화를 동반하며 골격근의 고유 기능의 장애를 초래한다.
상기 골격근의 탈신경지배 (denervation)는 근육 총량 및 근력의 감소, 근섬유 굵기의 감소, 지근섬유가 속근섬유로 바뀌는 근섬유형의 변환, 섬유성 및 지방결합조직 량의 증가 등을 특징으로 하는 근육위축을 유발한다.
이러한 근육위축의 기전은, 탈신경 지배된 근육세포에서 미토콘드리아가 수적으로 감소하고 기능이 상이 초래되어 미토콘드리아에서 ROS 생성이 증가하므로 산화적 손상에 의한 근육세포의 세포자연사 (apoptosis)가 증가한 결과로 설명될 수 있다.
상기 오미자는 150 내지 210℃에서 건조 후 동결건조한 것일 수 있다.
오미자를 건조시키는 경우 제품화에 유리한 장점이 있고, 바람직하게는 오미자 종자를 건조시키는 경우 근위축 개선에 효과를 가지는 유효성분이 보다 활성화 된다. 즉, 오미자 종자를 건조과정 없이 바로 동결 건조하여 추출물을 제조하는 경우보다 오미자 종자를 건조하여 추출하는 경우 오미자 종자를 동일한 농도로 사용하는 경우에도 오미자 종자를 건조하여 추출하는 경우가 보다 근위축 개선에 대하여 보다 유리한 효과가 나타난다.
특히 150℃ 미만의 온도로 건조시키는 경우 상기의 효과가 거의 없으며, 210℃를 초과하는 경우 오미자 종자 추출물의 근위축 방지효과가 오히려 감소하는데 상대적으로 고온에 의해 근위축 개선에 효과를 가지는 유효성분이 파괴되는 것으로 추정된다.
더 바람직하게는 상기 오미자 종자를 170 내지 190℃에서 건조 후 동결건조한 것일 수 있다. 상기 온도 범위에서 오미자 종자를 건조하는 경우 오미자 종자 추출물이 근위축 방지에 효과가 가장 우수하여 근위축 방지를 위한 유효성분이 가장 많이 함유될 수 있는 것으로 추정된다.
상기 오미자는 상기 탄소수 1 내지 4개의 저급 알코올과 1 : 3 내지 3 : 1의 부피비인 것일 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 근위축 개선에 효과가 있는 유효물질 추출에 유용하다.
바람직하게는 오미자 종자를 사용하는 것으로 상기 오미자 종자는 상기 탄소수 1 내지 4개의 저급 알코올과 1 : 2 내지 1 : 3의 부피비인 것일 수 있다. 오미자 종자를 사용하는 경우 근위축 개선 효과가 우수할 뿐만 아니라 상기 범위에 의하는 경우 근위축 개선에 효과가 있는 유효물질이 많이 추출될 수 있다. 상기 범위보다 알코올 함량이 적은 경우 상기 오미자 종자에 포함된 근위축 개선에 효과가 있는 유효물질의 추출량이 급감하고, 상기 범위 보다 알코올 함량이 많은 경우 여과 또는 농축 등 알코올이 휘발되는 과정에서 상기 오미자 종자의 추출물에 포함된 근위축 개선에 효과가 있는 유효물질이 손실되는 문제가 있다.
상기 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물은 상기 오미자 추출물을 0.1 내지 10 중량%로 포함되고, 식품학적으로 허용 가능한 식품보조첨가제를 더 포함하는 근위축 예방 또는 개선용 식품 조성물일 수 있다.
바람직하게는 상기 오미자 추출물을 0.1 내지 0.17 중량%로 포함하는 것일 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 세포독성이 없는 범위로서 다양한 환자군에서 근위축에 대한 개선효과를 나타내게 할 수 있다. 특히 상기 범위에 의하는 경우 상기 오미자 추출물의 흡수율이 가장 뛰어나기 때문에 근위축에 대한 개선효과가 가장 우수할 수 있다.
상기 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물은 근섬유다발의 감소, 근육의 염증세포 침윤 및 국소섬유화에 대한 예방 및 개선효과를 가지는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물의 제조방법은 오미자를 150 내지 210℃에서 건조하여 건조된 오미자를 제조하는 오미자 건조단계, 상기 건조된 오미자를 분쇄하여 오미자 분말을 제조하는 오미자 분쇄단계, 상기 오미자 분말을 동결 건조하여 동결건조 된 오미자 분말을 제조하는 동결건조 단계 및 상기 동결건조 된 오미자 분말을 탄소수 1 내지 4개의 저급 알코올 또는 이들의 50 내지 200 부피% 알코올 수용액과 1 : 3 내지 3 : 1의 부피비로 혼합하여 15 내지 35℃에서 10 내지 30 시간 동안 오미자 추출물을 제조하는 단계를 포함하는 것이고, 상기 오미자 추출물은 근위축(Muscular Dystrophy) 예방 및 개선 효과를 가지는 것일 수 있다.
상기 분쇄단계는 오미자 또는 오미자 종자를 분쇄물의 평균입경이 0.03mm 내지 1mm인 것일 수 있다. 평균입경이 0.03mm 미만인 경우 상기 분쇄물이 뭉쳐 유효성분의 추출효율이 저하되며, 1mm를 초과하는 경우 오미자의 내피에 존재하는 근위축 개선을 위한 유효성분의 추출효율이 떨어지는 문제가 있다.
상기 오미자 추출물을 제조하는 단계에서 15℃ 미만인 경우 오미자에 포함된 유효성분 중 근위축 개선에 대한 유효물질의 수득률이 저하될 수 있고, 35℃를 초과하는 경우 알코올이 일정 부분 휘발되면서 상기 오미자 종자의 추출물에 포함된 근위축 개선에 효과가 있는 유효물질이 손실되는 문제가 있다.
따라서 상기 온도 범위에서 10 내지 30 시간 동안 천천히 추출하여 오미자 추출물을 수득하는 것이 바람직하다.
더 바람직하게는 19 내지 28℃에서 20 내지 28시간 동안 추출하는 것일 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 상기 유효물질의 수득률이 가장 높아 근위축에 대한 효과가 가장 우수할 수 있다.
상기 오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물은 오미자 추출물을 제조하는 단계 이후에 170 내지 300℃에서 1 내지 5 시간 동안 수증기 증류법(hydrodistillation)에 이해 분리된 것일 수 있다.
본 발명에 따른 근위축 예방 및 개선 효과를 가지는 오미자 추출물은 근육 단백질 붕괴에 관여하는 mRNA의 활성을 저해하고, 근육 단백질 합성에 관여하는 mRNA 발현의 활성을 높여 근위축 예방 및 개선에 효과를 가진다.
특히 상기 근위축 증상에 대한 방지 및 개선시키는 오미자 추출물은 오미자 종자를 사용하는 경우 상기 근위축 개선 효과가 매우 탁월하고, 사용에 따른 부작용이 없다는 장점을 가진다.
따라서 본 발명에 따른 근위축 증상에 대한 방지 및 개선시키는 오미자 추출물을 사용하는 경우 종래의 오미자의 향균 효과 내지 오미자 그 자체의 향미에 기초한 식감 향상에서 벗어나 상기 근위축 효과의 개선을 위한 용도로서 기능성 식품 내지 약학적 제재 등 다양한 제형을 제조하여 오미자를 폭넓게 활용할 수 있다는 장점을 가진다.
도 1은 NTX(대퇴신경절단술)로 유발된 근위축모델에서 오미자종자추출물을 투여 후 노출된(피부제거) 장딴지 근의 두께변화에 관한 것이다.
도 2는 NTX(대퇴신경절단술)로 유발된 근위축모델에서 오미자종자추출물을 투여한 후의 장딴지근의 무게변화에 관한 것이다.
도 3은 HS(하지거상법)로 유발된 근위축모델에서의 체중변화에 관한 것이다.
도 4은 HS(하지거상법)로 유발된 근위축모델에서의 장딴지근 두께 변화에 관한 것이다.
도 5는 HS(하지거상법)로 유발된 근위축모델에서의 근노출후의 비복근 두께변화에 관한 것이다.
도 6은 HS(하지거상법)로 유발된 근위축모델에서의 비복근 두께의 변화에 관한 것이다.
도 7은 HS(하지거상법)로 유발된 근위축모델에서의 비복근의 조직학적 변화에 관한 것이다.
도 2는 NTX(대퇴신경절단술)로 유발된 근위축모델에서 오미자종자추출물을 투여한 후의 장딴지근의 무게변화에 관한 것이다.
도 3은 HS(하지거상법)로 유발된 근위축모델에서의 체중변화에 관한 것이다.
도 4은 HS(하지거상법)로 유발된 근위축모델에서의 장딴지근 두께 변화에 관한 것이다.
도 5는 HS(하지거상법)로 유발된 근위축모델에서의 근노출후의 비복근 두께변화에 관한 것이다.
도 6은 HS(하지거상법)로 유발된 근위축모델에서의 비복근 두께의 변화에 관한 것이다.
도 7은 HS(하지거상법)로 유발된 근위축모델에서의 비복근의 조직학적 변화에 관한 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
[제조예: 오미자 추출물의 제조]
오미자 종자를 경북 문경 일대에서 수거한 다음, furnace (대한과학, Korea)를 이용하여, 180℃에서 완전 건조한 다음 평균입경 기준으로 0.15 내지 0.2mm로 분쇄하고, 동결건조기 (Freezone 1; Labconco Corp., MO, USA)로 완전 동결건조한 다음 100% 주정에 실온에서 24시간 동안 침전시킨 다음 여과하고, 여과액을 rotary vacuum evaporator (Buchi Rotavapor R-144, Switzerland) 농축한 다음 190℃ 3시간 동안 hydrodistillation을 통해 분리하였다.
[실험예 1: 신경절단에 의한 근위축 개선 효과 시험]
1. 시험방법
- 실험동물
60마리의 건강한 SPF 6 주령 수컷 ICR 마우스를 입수하여, 7일간 순화시킨 다음 NTX(대퇴신경절단술) 2주후 체중 (위수술 대조군: 41.11±3.71g, 33.00~47.10g; NTX 근육위축 유발군: 41.51±3.54g, 34.30~49.50g) 및 종아리 두께 (위수술 대조군: 4.50±0.41mm, 4.03~5.28mm; NTX 근육 위축 유발군 3.26±0.18mm, 3.00~3.60mm)가 일정한 실험동물을 군당 10마리씩 선정하여 실험에 사용하였다. 모든 실험동물은 NTX 수술일, 약물 투여시작일 및 최종 부검일에 각각 18시간 정도 절식을 실시하였으며(이 기간에도 음수는 자유롭게 공급하였다), picric acid로 개체를 식별하였다.
- 군 분리 (총 6개군; 군 당 10마리)
(1) Sham vehicle control: 위수술 매체 대조군
(2) NTX control: 좌골신경 절단 및 멸균 증류수 투여 대조군
(3) Oxymetholone: 좌골신경 절단 및 oxymetholone 50mg/kg 투여 대조 약물군
(4) 오미자종차추출물(SSE) 300: 좌골신경 절단 및 오미자 종자 추출물 300mg/kg 투여 대조 약물군
(5) 오미자종차추출물(SSE) 150: 좌골신경 절단 및 오미자 종자 추출물 150mg/kg 투여 대조 약물군
(6) 오미자종차추출물(SSE) 75: 좌골신경 절단 및 오미자 종자 추출물 75mg/kg 투여 대조 약물군.
- 근육 위축의 유발
이전의 방법들 [Ogawa et al., 2005; Nagpal et al., 2012]에 따라, 아래와 같은 순서로 우측 대퇴부의 근육을 가로로 절개하여, 좌골신경을 노출시킨 다음 약 5mm 정도의 좌골 신경을 절단 및 절제하였다(하기의 도 2 참조). 위수술 대조군에서는 좌골 신경을 노출시킨 다음 절제를 실시하지 않고, 창강을 폐쇄하였다.
-약물투여
오미자 종자 추출물을 멸균 증류수에 현탁시켜 동물 체중 kg 당 10ml의 용량으로 NTX 2주 후부터, 매일 1회씩 28일간 금속제 zonde가 부착된 1ml 주사기 (syringe)를 이용하여 강제 경구투여 하였으며, oxymetholone 역시 오미자 종자 추출물과 동일하게 멸균 증류수에 현탁시켜 경구투여하였고, 위수술 및 NTX 대조군에서는 오미자 종자 추출물 또는 oxymetholone 대신 동일한 용량의 멸균 증류수만을 경구 투여하였다. 본 실험에 사용한 oxymetholone 투여용량은 이전의 동물 실험 결과를 바탕으로 50 mg/kg [Pavlatos et al., 2001; Isaacs et al., 2011]을 투여용량으로 선정하였으며, 오미자 종자 추출물은 300, 150 및 75mg/kg으로 선정하였다.
- 관찰항목
체중, 종아리 두께, 종아리 근육 중량 변화를 관찰하여, 근육 위축에 미치는 오미자 종자 추출물의 효과를 평가하였다.
- 체중측정
체중은 전자저울(Precisa Instrument, Moosmattstr, Switzland) 로 측정하였다.
- 장딴지근 두께 및 중량 측정
장딴지근의 측정은 NTX시행일, 약물투여 하루전, 투여일, 투여후 1, 7, 14, 21, 27일과 희생일에 전자캘리퍼(Mytutoyo, Tokyo, Japan)로 측정하였다. 또한 희생일에 근육을 노출한 후 장딴지근의 두께를 측정하였다. 한편, 장딴지근의 두께측정 변화는 아래의 식으로 계산하였다.
4주간의 장딴지근 변화량(mm) = 희생시 장딴지근 두께 - 첫 투여일의 장딴지근 두께
장딴지근의 중량은 희생일에 장딴지근을 경골에서 조심스럽게 분리한 후 전자저울로서 측정하였다. 또한 상대적 중량을 측정하기 위하여 체중으로 나누어 상대적 중량을 나타내었다.
2. 시험결과
- 체중 및 증체량의 변화
본 실험의 결과, 실험 전 기간인 6주 동안 NTX 또는 투여물질과 관련된 의미있는 체중 및 증체량의 변화는 인정되지 않았다. NTX 대조군에서는 약물투여 4주 동안의 증체량이 위수술 매체 대조군에 비해 -8.99%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 300, 150 및 75mg/kg 투여군에서는 각각 NTX 대조군에 비해 24.42, -5.81, 13.95 및 -2.33%의 변화를 나타내었다.
NTX 로 유발된 근위축모델에서 오미자종자추출물을 투여한 후의 체중변화은 하기의 표 1에 나타내었다.
| Groups | Body weights (g) | Body weight gains during test article treated periods (g) [B-A] | ||
| At NTX | At 21 days after NTX, first administration [A] | Sacrifice [B] |
||
| Controls | ||||
| Sham | 30.58±0.95 | 36.05±2.91 | 39.83±3.67 | 3.78±1.18 |
| NTX | 30.84±1.58 | 36.38±3.06 | 39.82±2.91 | 3.44±1.23 |
| Oxymetholone | 31.00±1.70 | 36.71±3.30 | 40.99±4.62 | 4.28±1.79 |
| SSE treated | ||||
| 300mg/kg | 30.26±2.31 | 35.74±3.96 | 38.98±5.52 | 3.24±2.19 |
| 150mg/kg | 30.55±1.01 | 35.70±1.62 | 39.62±1.72 | 3.92±0.88 |
| 75mg/kg | 31.06±1.49 | 35.91±3.02 | 39.27±4.06 | 3.36±1.51 |
(수치는 평균 ±표준편차, SSE =오미자종자추출물; NTX = 대퇴신경절단술)
- 종아리 두께의 변화
NTX 2주후 종아리 두께의 감소가 유발된 동물만 선정하여 사용하였으므로, 약물 투여 시작 1일 전부터 NTX 대조군에서는 위수술 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 종아리 두께의 감소가 인장되기 시작하여, 실험 전 기간동안 인정되었고, 결과적으로 4주간의 투여기간 동안의 종아리 두께의 변화 역시 위수술 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 감소를 나타내었다. 한편 oxymetholone, 오미자 종자 추출물 300 및 150mg/kg 투여군에서는 투여 시작7일후부터 NTX 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01 또는 p<0.05) 종아리 두께의 증가가 인정되었으며, 결과적으로 투여 기간 동안의 종아리 두께의 변화량 역시 NTX 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 증가를 각각 나타내었다. 또한 오미자 종자 추출물 75mg/kg 투여군에서도 NTX 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 종아리 두께의 증가가 투여시작 14일 후부터 인정되었고, 투여기간 동안의 종아리 두께 변화량 역시 NTX 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 증가를 나타내었다.
NTX 대조군에서는 약물투여 4주 동안의 종아리 두께 변화량이 위수술 매체 대조군에 비해 -304.05%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 300, 150 및 75mg/kg 투여군에서는 각각 NTX 대조군에 비해 76.20, 85.52, 79.77 및 69.45%의 변화를 나타내었다.
- 근육 노출 후 종아리 두께의 변화
NTX 대조군에서는 위수술 매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 근육 노출 후 종아리 두께의 감소가 인정되었으나, oxymetholone 및 모든 오미자 종자 추출물 투여군에서는 각각 NTX 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 근육 노출 후 종아리 두께의 증가가 인정되었다.
NTX 대조군에서는 근육 노출 후 종아리 두께가 위수술 매체 대조군에 비해 -43.71%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 300, 150 및 75mg/kg 투여군에서 각각 NTX 대조군에 비해 21.31, 22.95, 15.25 및 14.79%의 변화를 나타내었다.
- 종아리 근육 중량의 변화
NTX 대조군에서는 위수술 매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 종아리 근육 절대 및 상대 중량의 감소가 각각 인정되었으나, oxymetholone 및 모든 오미자 종자 추출물 투여군에서는 각각 NTX 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 종아리 근육 중량의 증가가 인정되었다.
NTX 대조군에서는 절대 종아리 근육 중량이 위수술 매체 대조군에 비해 -57.83%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 300, 150 및 75mg/kg 투여군에서 각각 NTX 대조군에 비해 75.69, 78.00, 63.69 및 44.55%의 변화를 나타내었다.
NTX 대조군에서는 체중에 대한 종아리 근육 상대 중량이 위수술 매체 대조군에 비해 -58.42%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 300, 150 및 75mg/kg 투여군에서 각각 NTX 대조군에 비해 72.56, 81.93, 65.26 및 47.22%의 변화를 나타내었다.
하기의 표2는 NTX 로 유발된 근위축모델에서 오미자종자추출물을 투여한 후의 장딴지근 두께 변화에 관한 것이다.
| Groups | Calf thicknesses (mm) | Changes after test article treated periods (mm) [B-A] |
||
| At NTX | At 21 days after NTX, first administration [A] | Sacrifice [B] |
||
| Controls | ||||
| Sham | 3.31±0.15 | 4.46±0.28 | 4.71±0.22 | 0.25±0.28 |
| NTX | 3.34±0.17 | 3.21±0.14a | 2.71±0.07a | - 0.50±0.11a |
| Oxymetholone | 3.30±0.13 | 3.24±0.16a | 3.12±0.13ab | - 0.13±0.22ab |
| SSE treated | ||||
| 300mg/kg | 3.27±0.14 | 3.23±0.14a | 3.15±0.17ab | - 0.08±0.24ab |
| 150mg/kg | 3.30±0.13 | 3.25±0.17a | 3.14±0.17ab | - 0.11±0.17ab |
| 75mg/kg | 3.27±0.12 | 3.27±0.17a | 3.11±0.18ab | - 0.16±0.17ab |
(수치는 평균± 표준편차, SSE = 오미자 종자추출물, NTX = 대퇴신경절단술, ap<0.01 as compared with sham control by ANOVAtest; bp<0.01 as compared with NTX control by ANOVA test)
도 1을 참조하면, 현저한 노출된 장딴지근 두께의 감소가 NTX 유발군에서 정상대조군과의 비교시 관찰된다. 그러나 oxymetholone과 오미자종자추출물의 투여군에서는 NTX 대조군에 비하여 현저하게 두께의 증가가 일어난다는 것을 알 수 있다.(ap<0.01 as compared with sham control by ANOVAtest, bp<0.01 as compared with NTX control by ANOVA test)
도 2를 참조하면 NTX대조군에서는 정상대조군 대비 현저한 절대/상대적 장딴지근의 무게 감소가 발생하였다. 그러나 oxymetholone투여군과 오미자종자추출물 투여군에서는 NTX대조군 대비 현저한 장딴지근의 무게 증가가 일어났다는 것을 알 수 있다. (ap<0.01 as compared with sham control by ANOVAtest, bp<0.01 as compared with NTX control by ANOVA test)
[실험예 2: 하지거상법에 의한 근위축 개선 효과 시험]
1. 시험방법
- 실험동물
60마리의 7개월령 SPF ICR 암컷 마우스를 입수하여, 37일간 순화시킨 다음 체중 (정상 매체 대조군: 53.131±5.24g, 48.00~61.40g; HS 근육위축 유발군: 52.77±5.83g, 43.50~64.70g) 및 종아리 두께 (정상 매체 대조군: 3.42±0.17mm, 3.13~3.64mm; HS(hind-limb suspension; 하지거상법, 근육위축 유발군: 3.42±0.14mm, 3.16~3.68mm)가 일정한 실험동물을 군당 6마리씩 선정하여 실험에 사용하였다. 모든 실험동물은 약물 투여시작일 및 최종 부검일에 각각 18시간 정도 절식을 실시하였으며, picric acid로 개체를 식별하였다
- 실험군 (총 6개군; 군 당 6마리)
(1) Intact vehicle control: 정상 매체 대조군
(2) HS control: HS 및 멸균 증류수 투여 대조군
(3) Oxymetholone: HS 및 oxymetholone 50mg/kg 투여 대조 약물군
(4) SSE 150: HS 및 오미자 종자 추출물 150mg/kg 투여군
(5) SSE 100: HS 및 오미자 종자 추출물 100mg/kg 투여군
(6) SSE 50: HS 및 오미자 종자 추출물 50mg/kg 투여군
- 실험모델
이전의 방법들 [Desaphy et al., 2010; Onda et al., 2011]에 따라, 꼬리의 끝부분에 elastic tape를 이용하여, 가느다란 실을 부착시킨 다음 반대쪽 끝을 마우스 케이지의 상단 철망에 클립을 이용하여 고정시켜, 후지를 수평에서 30-40° 정도 상향되도록 위치시켰다. HS는 투여시작일에서부터 28일간 실시하여 후지 근육의 불용성 위축을 유발하였고, 정상 매체 대조군에서는 HS를 실시하지 않고, 후지의 움직임을 자유롭게 하였다.
- 약물투여
오미자 종자 추출물을 멸균 증류수에 현탁시켜 동물 체중 kg 당 10ml의 용량으로 HS 시작일에서부터, 매일 1회씩 28일간 금속제 zonde가 부착된 1ml 주사기 (syringe)를 이용하여 강제 경구투여 하였으며, oxymetholone 역시 오미자 종자 추출물과 동일하게 멸균 증류수에 현탁시켜 경구 투여하였고, 정상 매체 및 HS 대조군에서는 오미자 종자 추출물 또는 oxymetholone 대신 동일한 용량의 멸균 증류수만을 경구 투여하였다. 본 실험에 사용한 oxymetholone 투여용량은 이전의 동물 실험 결과를 바탕으로 50 mg/kg [Pavlatos et al., 2001; Isaacs et al., 2011]을 투여용량으로 선정하였으며, 오미자 종자 추출물은 150, 100 및 50mg/kg으로 선정하였다.
- 관찰항목
체중, 종아리 두께, 비복근 중량, 두께, 조직학적 변화를 관찰하여, 근육 위축에 미치는 오미자 종자 추출물의 효과를 평가하였으며, 근육 단백질의 붕괴 및 합성에 관여하는 것으로 알려진 mRNA 발현 양상 역시 비복근에서 평가하였다.
근육 단백질의 붕괴 및 합성에 관여하는 mRNA 발현: Atrogin-1, muscle RING-finger protein-1 (MuRF1), PI3k p85α, adenosine A1 receptor (A1R), transient receptor potential cation cannel subfamily V member 4 (TRPV4), myostatin and Sirtulin 1 (SIRT1)
- 일반조직병리학적 관찰
평균 근육 섬유 직경, 근육 다발 내 침윤 염증세포 수 및 collagen fiber가 차지 하는 비율을 고려하였다.
- 통계
수치는 평균±표준편차로 나타내었으며, ANOVA test로서 유의성을 검증하였다.
2. 시험결과
- 체중 및 증체량의 변화
본 실험의 결과, HS 대조군에서는 HS 시작 7일후부터 정상 매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01 또는 p<0.05) 체중의 감소가 인정되기 시작하여, 실험 전 기간인 4주 동안의 증체량 역시 정상 매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 현저한 감소를 나타내었다. 한편 oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150 및 100mg/kg 투여군에서는 각각 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01 또는 p<0.05) 체중의 증가가 투여 21일 후부터 인정되기 시작하여 28일간의 투여기간 동안의 증체량 역시 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 증가를 각각 나타내었다. 오미자 추출물 50mg/kg 투여군에서도 투여 시작 27일후부터 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.05) 체중의 증가가 인정되기 시작하여 28일간의 투여기간 동안의 증체량 역시 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.05) 증가를 나타내었다
HS 대조군에서는 약물투여 4주 동안의 증체량이 정상 매체 대조군에 비해 -2364.58%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서는 각각 HS 대조군에 비해 45.16, 61.26, 47.64 및 36.60%의 변화를 나타내었다.
- 종아리 두께의 변화
HS 시작 7일 후부터HS 대조군에서는 정상 매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 종아리 두께의 감소가 인장되기 시작하여, 실험 전 기간동안 인정되었고, 결과적으로 4주간의 투여기간 동안의 종아리 두께의 변화 역시 정상 매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 감소를 나타내었다. 한편 oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서는 각각 투여 시작7일후부터HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01 또는 p<0.05) 종아리 두께의 증가가 인정되었으며, 결과적으로 투여 기간 동안의 종아리 두께의 변화량 역시 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 증가를 각각 나타내었다.
HS 대조군에서는 약물투여 4주 동안의 종아리 두께 변화량이 정상 매체 대조군에 비해 -1357.38%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서는 각각 HS 대조군에 비해 30.86, 53.02, 28.64 및 16.78%의 변화를 나타내었다.
- 근육 노출 후 비복근 두께의 변화
HS 대조군에서는 정상 매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 근육 노출 후 비복근 두께의 감소가 인정되었으나, oxymetholone 및 모든 오미자 종자 추출물 투여군에서는 각각 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 근육 노출 후 종아리 두께의 증가가 인정되었다.
HS 대조군에서는 근육 노출 후 종아리 두께가 정상 매체 대조군에 비해 -37.38%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서 각각 HS 대조군에 비해 22.68, 30.69, 23.92 및 10.30%의 변화를 나타내었다.
- 비복근 중량의 변화
HS 대조군에서는 정상 매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 비복근 근육 절대 중량의 감소가 각각 인정되었으나, oxymetholone 및 모든 오미자 종자 추출물 투여군에서는 각각 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 비복근 중량의 증가가 인정되었다. 한편 비복근의 상대중량은 HS 대조군을 포함한 모든 실험군에서 의미 있는 변화를 나타내지 않았다.
HS 대조군에서는 비복근 절대 중량이 정상 매체 대조군에 비해 -40.76%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서 각각 HS 대조군에 비해 21.90, 33.14, 22.29 및 13.11%의 변화를 나타내었다.
HS 대조군에서는 체중에 대한 비복근 상대 중량이 정상 매체 대조군에 비해 -1.00%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서 각각 HS 대조군에 비해 -7.80, -3.51, -4.88 및 -7.33%의 변화를 나타내었다.
- 비복근 Atrogin-1 mRNA 발현의 변화
정상 매체 대조군에 비해 HS 대조군에서는 유의성 있는 (p<0.01) 비복근 Atrogin-1 mRNA 발현의 증가가 인정되었으나, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서는 각각 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) Atrogin-1 mRNA 발현의 감소가 인정되었다.
HS대조군에서는 비복근 Atrogin-1 mRNA 발현이 정상 매체 대조군에 비해 290.67%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서 각각 HS 대조군에 비해 -40.96, -53.11, -42.66 및 -34.98%의 변화를 나타내었다.
- 비복근 MuRF1 mRNA 발현의 변화
정상 매체 대조군에 비해 HS 대조군에서는 유의성 있는 (p<0.01) 비복근 MuRF1 mRNA 발현의 증가가 인정되었으나, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서는 각각 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) MuRF1 mRNA 발현의 감소가 인정되었다.
HS대조군에서는 비복근 MuRF1 mRNA 발현이 정상 매체 대조군에 비해 220.67%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서 각각 HS 대조군에 비해 -30.93, -53.69, -28.90 및 -22.56%의 변화를 나타내었다.
- 비복근 PI3K mRNA 발현의 변화
정상 매체 대조군에 비해 HS 대조군에서는 유의성 있는 (p<0.01) 비복근 PI3K mRNA 발현의 증가가 인정되었으나, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서는 각각 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) PI3K mRNA 발현의 증가가 인정되었다. 한편 oxymetholone 투여군에서는 HS 대조군에 비해 의미 있는 PI3K mRNA 발현의 변화는 인정되지 않았다.
HS대조군에서는 비복근 PI3K mRNA 발현이 정상 매체 대조군에 비해 195.67%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서 각각 HS 대조군에 비해 4.11, 34.67, 21.87 및 9.24%의 변화를 나타내었다.
- 비복근 Akt1 mRNA 발현의 변화
정상 매체 대조군에 비해 HS 대조군에서는 유의성 있는 (p<0.01) 비복근 Akt1 mRNA 발현의 증가가 인정되었으나, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서는 각각 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01 또는 p<0.05) Akt1 mRNA 발현의 증가가 인정되었다. 한편 oxymetholone 투여군에서는 HS 대조군에 비해 의미 있는 Akt1 mRNA 발현의 변화는 인정되지 않았다.
HS대조군에서는 비복근 Akt1 mRNA 발현이 정상 매체 대조군에 비해 90.50%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서 각각 HS 대조군에 비해 4.20, 65.97, 48.12 및 32.63%의 변화를 나타내었다.
- 비복근 Adenosine A1R mRNA 발현의 변화
정상 매체 대조군에 비해 HS 대조군에서는 유의성 없는 비복근 Adenosine A1R mRNA 발현의 증가가 인정되었으나, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서는 각각 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) Adenosine A1R mRNA 발현의 증가가 인정되었다. 한편 oxymetholone 투여군에서도 HS 대조군에 비해 유의성은 인정되지 않았으나, 경미한 Adenosine A1R mRNA 발현의 증가가 인정되었다.
HS대조군에서는 비복근 Adenosine A1R mRNA 발현이 정상 매체 대조군에 비해 42.67%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서 각각 HS 대조군에 비해 27.45, 375.70, 231.07 및 188.32%의 변화를 나타내었다.
- 비복근 TRPV4 mRNA 발현의 변화
정상 매체 대조군에 비해 HS 대조군에서는 유의성 없는 비복근 TRPV4 mRNA 발현의 증가가 인정되었으나, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서는 각각 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) TRPV4 mRNA 발현의 증가가 인정되었다. 한편 oxymetholone 투여군에서도 HS 대조군에 비해 유의성은 인정되지 않았으나, 경미한 TRPV4 mRNA 발현의 증가가 인정되었다.
HS대조군에서는 비복근 TRPV4 mRNA 발현이 정상 매체 대조군에 비해 37.50%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서 각각 HS 대조군에 비해 36.12, 160.48, 117.45 및 85.21%의 변화를 나타내었다.
- 비복근 Myostatin mRNA 발현의 변화
정상 매체 대조군에 비해 HS 대조군에서는 유의성 있는 (p<0.01) 비복근 Myostatin mRNA 발현의 증가가 인정되었으나, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서는 각각 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01 또는 p<0.05) Myostatin mRNA 발현의 감소가 인정되었다.
HS대조군에서는 비복근 Myostatin mRNA 발현이 정상 매체 대조군에 비해 607.00%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서 각각 HS 대조군에 비해 -41.37, -56.01, -42.48 및 -39.46%의 변화를 나타내었다.
- 비복근 SIRT1 mRNA 발현의 변화
정상 매체 대조군에 비해 HS 대조군에서는 유의성 있는 (p<0.01) 비복근 SIRT1 mRNA 발현의 증가가 인정되었으나, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서는 각각 HS 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01 또는 p<0.05) SIRT1 mRNA 발현의 감소가 인정되었다.
HS 대조군에서는 비복근 SIRT1 mRNA 발현이 정상 매체 대조군에 비해 503.83%의 변화를 나타내었으며, oxymetholone, 오미자 종자 추출물 150, 100 및 50mg/kg 투여군에서 각각 HS 대조군에 비해 -39.53, -60.25, -40.82 및 -28.43%의 변화를 나타내었다
하기의 표 3은 HS로 유발된 근위축모델에서의 비복근내의 근단백질 관련 mRNA 변화에 관한 것이다.
| Groups Targets |
Controls | SSE treated mice (mg/kg) | ||||
| Intact | HS | Oxymetholone | 150 | 100 | 50 | |
| Atrogin-1 | 1.00±0.00 | 3.91±0.52a | 2.31±0.37ab | 1.83±0.16ab | 2.24±0.38ab | 2.54±0.44ab |
| MuRF 1 | 1.00±0.00 | 3.21±0.30a | 2.22±0.26ab | 1.49±0.18ab | 2.28±0.47ab | 2.48±0.25ab |
| PI3K p85α | 1.00±0.00 | 2.96±0.13a | 3.08±0.55a | 3.98±0.20ab | 3.60±0.38ab | 3.23±0.15ac |
| Akt 1 | 1.00±0.00 | 1.91±0.48a | 1.99±0.69a | 3.16±0.54ab | 2.82±0.17ab | 2.53±0.22ac |
| Adenosine A1R | 1.00±0.00 | 1.43±0.61 | 1.82±0.69a | 6.79±0.97ab | 4.72±0.99ab | 4.11±1.23ab |
| TRPV4 | 1.00±0.00 | 1.38±0.55 | 1.87±0.61a | 3.58±0.68ab | 2.99±0.79ab | 2.55±0.48ab |
| Myostatin | 1.00±0.00 | 7.07±1.71a | 4.15±1.19ab | 3.11±0.66ab | 4.07±0.84ab | 4.92±0.71ac |
| SIRT1 | 1.00±0.00 | 6.04±1.17a | 3.65±0.87ac | 2.40±0.72ab | 3.57±0.59ab | 4.32±0.66ac |
(수치는 평균±표준편차, relative expressions/18s ribosomal RNA, SSE = 오미자종자추출물, HS = 하지거상법; MuRF1 = muscle RING-finger protein-1; PI3k = phosphatidylinositol 3-kinase; A1R = A1 receptor; TRPV4 = transient receptor potential cation cannel subfamily V member 4; SIRT1 = Sirtulin 1; ap<0.01 as compared with intact control by ANOVA test; bp<0.01 and cp<0.05 as compared with HS control by ANOVA test)
하기의 표4는 HS로 유발된 근위축모델에서의 비복근의 조직형태학적 변화에 관한 것이다.
| Groups | Histomorphometry of the gastrocnemius muscle bundles | ||
| Mean muscle fiber diameters (μm/fiber) | Infiltrated inflammatory cell numbers (cells/mm2) | Collagen fiber occupied regions (%/mm2) | |
| Controls | |||
| Intact | 55.43±10.63 | 8.00±2.10 | 3.58±2.14 |
| HS | 20.91±1.82a | 224.83±98.05a | 31.59±2.45a |
| Oxymetholone | 31.43±3.76ab | 72.67±34.11ab | 21.07±3.79ab |
| SSE treated | |||
| 150mg/kg | 39.61±2.36ab | 34.00±7.75 ab | 8.82±2.26ab |
| 100mg/kg | 31.47±5.13ab | 78.33±24.29ab | 19.63±2.69ab |
| 50mg/kg | 28.84±8.87ab | 107.33±27.07ab | 24.68±4.59ab |
(수치는 평균±표준편차; SSE = 오미자종자추출물; HS = 하지거상법, ap<0.01 as compared with intact control by ANOVA test; bp<0.01 as compared with HS control by ANOVA test)
하기의 표 5는 HS로 유발된 근위축모델에서 비복근의 myostatin의 변화에 관한 것이다.
| Groups | Myostatin(fibers/mm2) |
| Controls | |
| Intact | 7.17±1.83 |
| HS | 78.83±2.19a |
| Oxymetholone | 30.674±.59ab |
| SSE treated | |
| 150mg/kg | 21.33±6.12ab |
| 100mg/kg | 33.00±5.66ab |
| 50mg/kg | 54.50±7.92ab |
(수치는 평균 ±표준편차, relative expressions/18s ribosomal RNA
SSE = 오미자종자추출물; HS = 하지거상법, ap<0.01 as compared with intact control by ANOVA test; bp<0.01 as compared with HS control by ANOVA test)
하기의 도 3을 참조하면, HS유발군에서 7일째에 정상대조군에 비하여 체중감소가 발생하였다(화살표 day 7). 그러나 oxymetholone 투여군과 SSE, 100mg/kg 투여군에서는 유의한 체중증가가 투여후 21일째부터 HS대조군 대비 유의한 증가를 나타내었으며, SSE50mg/kg 투여군에서는 27일째부터 HS투여군 대지 현저한 체중증가를 나타내었다.(수치는 평균±표준편차, SSE = 오미자종자추출물; HS = 하지거상법; Day -1: 투여 1일 전날 또는 하지거상일; Day 0: 첫 투여일; Day 28: 투여28일째 또는 희생일; † 절식일 (밤샘절식); ap<0.01 as compared with intact control by ANOVAtest; bp<0.01 and c p<0.05 as compared with HS control by ANOVA test)
도 4를 참조하면, HS 대조군에서는 정상대조군 대비 day 7일에 현저한 장딴지근의 감소를 나타내었다(화살표). 그러나 oxymetholone투여군과 오미자종자투여군에서는 HS대조군 대비 day 7 일째부터 현저한 장딴지근 두께의 증가가 나타났다.(수치는 평균±표준편차, SSE = 오미자종자추출물; HS = 하지거상법; Day -1: 투여1일전날 또는 하지거상일; Day 0: 첫 투여일; Day 28: 투여28일째 또는 희생일; † 절식일 (밤샘절식); ap<0.01 as compared with intact control by ANOVA test; bp<0.01 as compared with HS control by ANOVA test)
도 5를 참조하면, HS 대조군에서는 정상대조군 대비 절대적 비복근무게의 현저한 감소를 나타내었다. 그러나 oxymetholone투여군과 오미자종자추출물 투여군에서는 HS대조군 대비 현저한 절대 비복근 무게의 증가를 나타내었다. (수치는 평균±표준편차, SSE : 오미자종자추출물, HS = 하지거상법, ap<0.01 as compared with intact control by ANOVA test, bp<0.01 as compared with HS control by ANOVA test
도 6을 참조하면, HS 대조군에서는 정상대조군 대비 절대적 비복근무게의 현저한 감소를 나타내었다. 그러나 oxymetholone투여군과 오미자종자추출물 투여군에서는 HS대조군 대비 현저한 절대 비복근 무게의 증가를 나타내었다.(수치는 평균±표준편차, SSE : 오미자종자추출물, HS = 하지거상법, ap<0.01 as compared with intact control by ANOVA test, bp<0.01 as compared with HS control by ANOVA test)
도 7을 참조하면, HS대조군에서는 전형적인 근위축병변인 근섬유다발의 감소(평균 근섬유직경 감소), 염증세포침윤(평균 염증세포수증가), 국소섬유화(콜라겐섬유의 점유영역증가; sirus red stain에서 붉은색)가 정상대조군에 비하여 증가하였다. 그러나 이러한 근위축병변이 오미자종자추출물의 투여로 용량의존적으로 현저하게 감소하였다.(A - C = 정상대조군; D - F = HS 대조군; G - I = Oxymetholone 투여군; J - L = SSE 150mg/kg; M - O = SSE 100mg/kg ; P - R = SSE 50mg/kg, SSE = 오미자종자추출물; HS = 하지거상법; Scale bars = 40μm)
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Claims (8)
- 오미자(Maximowiczia Chinensis) 및 탄소수 1 내지 4개의 저급 알코올 또는 이들의 50 내지 200 부피% 알코올 수용액을 혼합하여 추출한 오미자 추출물을 포함하고,
근위축(Muscular Dystrophy) 예방 및 개선 효과를 가지는 것인
오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물. - 제 1항에 있어서
상기 조성물은 Atrogin-1 mRNA, MuRF1 mRNA, Myostatin mRNA 및 SIRT1 mRNA로 이루어진 군에서 어느 하나 이상의 발현을 저해시키는 것인
오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물. - 제 1항에 있어서
상기 조성물은 PI3K mRNA, Adenosine A1R mRNA, Akt1 mRNA 및 TRPV4 mRNA 로 이루어진 군에서 어느 하나 이상의 발현을 증가시키는 것인
오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물. - 제 1항에 있어서
상기 근위축은 불용성 근위축(disuse atrophy of muscle), 기계적 자극 부재 및 골격근의 탈신경지배(denervation) 중 어느 하나 이상에 의한 것인
오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물. - 제 1항에 있어서,
상기 오미자는 150 내지 210℃에서 건조 후 동결건조한 것이고,
상기 오미자는 상기 탄소수 1 내지 4개의 저급 알코올과 1 : 3 내지 3 : 1의 부피비인 것인
오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물. - 제 1항에 있어서,
상기 조성물은 근섬유다발의 감소, 근육의 염증세포 침윤 및 국소섬유화에 대한 예방 및 개선효과를 가지는 것인
오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물. - 제 1항에 있어서,
상기 오미자 추출물을 0.1 내지 10 중량%로 포함되고,
식품학적으로 허용 가능한 식품보조첨가제를 더 포함하는 근위축 예방 또는 개선용 식품 조성물. - 오미자를 150 내지 210℃에서 건조하여 건조된 오미자를 제조하는 오미자 건조단계,
상기 건조된 오미자를 분쇄하여 오미자 분말을 제조하는 오미자 분쇄단계,
상기 오미자 분말을 동결 건조하여 동결건조 된 오미자 분말을 제조하는 동결건조 단계 및
상기 동결건조 된 오미자 분말을 탄소수 1 내지 4개의 저급 알코올 또는 이들의 50 내지 200 부피% 알코올 수용액과 1 : 3 내지 3 : 1의 부피비로 혼합하여 15 내지 35℃에서 10 내지 30 시간 동안 오미자 추출물을 제조하는 단계를 포함하는 것이고,
상기 오미자 추출물은 근위축(Muscular Dystrophy) 예방 및 개선 효과를 가지는 것인
오미자 추출물을 포함하는 근위축 예방 및 개선용 조성물의 제조방법.
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