KR20170024700A - 마가목 열매 추출물을 유효성분으로 하는 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 치료, 개선 또는 예방용 조성물 - Google Patents

마가목 열매 추출물을 유효성분으로 하는 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 치료, 개선 또는 예방용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마가목 열매 추출물을 유효성분으로 하는 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 상기 마가목 열매 추출물은 나타내는 중성지방 분해능, 지방조직 무게감소, 혈액성분 조절능 및 지방세포 분화조절 유전자 제어능과 관련 비만 억제를 위한 효능을 나타내고 또한, 간 내의 ALT, AST 및 TG 수치를 조절할 수 있는, 마가목 열매 추출물을 유효성분으로 하는 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물에 관한 것이다.

Description

마가목 열매 추출물을 유효성분으로 하는 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 치료, 개선 또는 예방용 조성물{Composition for treatment, improvement or prevention of obesity, Diabetes or nonalcoholic fatty liver disease comprising extract of fruit of Sorbus commixta as an effective component}
본 발명은 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물, 또는 비만 또는 비알코올성 지방간 질환 개선 또는 예방용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
비만은 에너지 발란스 조절기능의 이상 혹은 과영양으로 지방조직이 과다하게 축적되어 각종 질병의 이환율과 사망률을 높이는 만성 질환이다. 비만은, 비만 그 자체가 갖는 문제점뿐만 아니라, 고혈압, 고지혈증 및 심혈관계 질환이나 당뇨와 같은 질병의 원인으로 작용할 수 있고 비만환자의 약 80% 이상이 상기와 같은 질병을 함께 가지고 있으며(Mantzoros et al., J Clin Endocrinol Metab 2000;85:4000-2), 해마다 300,000명 정도가 비만에 기인하여 사망하는 것으로 보고되고 있다 (Allison et al.,JAMA 1999;282:1530-8). 몸무게 1kg의 증가는 심혈관질환 위험도를 3.1%, 당뇨 위험도를 4.5-9% 증가시키며, 약 11% 몸무게의 감소는 상기질환으로 인한 사망률을 25% 감소시키는 것으로 알려져 있어 비만의 효과적인 치료 방법이 긴급하게 요구되어 지고 있다 (Arbeeny et al ., Obes Res 2004;12:1191-6).
1893년 비만을 치료하기 위해 노르아드레날린과 아드레날린의 열대사 촉진작용을 이용한 갑상선호르몬제가 사용된 바 있었으나 이들 약제는 지방조직을 줄이는데 효과를 나타내기 보다는 제지방체중 (lean tissue mass)의 소실을 가속화하고 질소음균형 (negative nitriogen balance)을 초래하여 심장독성 등의 부작용을 나타내어 현재 갑상선저하증이 있는 경우에만 제한하여 사용하고 있다. 1930년대부터는 주로 식욕억제작용이 있는 암페타민 (amphetamine)이 사용되었으나 약물의존성이 있어 장기간 투여가 불허되었으며, 약물의존성이 없는 펜터민(phentermine), 디에틸프로피온(diethylpropion), 펜플루라민 (fenfluramine)등이 개발되어 비만환자에게 사용되었으나 대부분의 치료제가 심장질환과 고혈압, 부정맥, 페순환고혈압, 기억력 장애 같은 정신질환을 나타냄으로서 사용이 금지되었다.
현재 비만치료제의 개발 전략은 중추성 아드레날린 수용체를 흥분시키거나 세로토닌 재흡수를 억제시키는 식욕억제제, 아드레날린성 베타 3 효능제인 열대사 촉진제, 리파아제(Lipase)의 활성을 저해하는 소화 억제제, 그리고 렙틴(Leptin), PYY와 같은 호르몬 조절제들이다 (Dunstan et al ., Nature reviews drμg discovery 2006;5:919-931). 이중 리파아제 저해제인 올리스탓(orlistat)와 세로토닌 재흡수를 억제하여 식욕억제 효과를 일으키는 시부트라민(sibutramine), 단 두 약물만이 FDA 승인을 받아 처방되고 있으나 지방변, 두통 및 혈압상승 등의 부작용을 나타내고 있어, 아직까지 안정성과 효능을 동시에 갖고 있는 약물을 개발하는 것이 쉽지 않은 것이 현실이다.
한편, 비만치료제를 개발하기 위하여 다양한 식물추출물들이 활용되어 왔으며, 현재도 활발히 연구 중에 있다. 이에 현재까지 개발되지 않은 식물추출물을 이용한 비만치료제에 관한 관심도 증가하고 있다.
특히, 우리나라의 울릉도, 제주도, 강원도 등지에서 자생하는 낙엽소 교목이 마가목은 그 열매에 비타민 C, 플라보노이드, 카테킨, 카로틴, 당, 아미노산 등을 풍부하게 함유하고 있는 것으로 알려져 있으나, 주요 성분들을 추출 및 분리하는데에는 고비용이 소요되어 가공되지 아니한 채로 대부분은 채취되지 아니하고 산속에서 방치되어 자연에 의한 종자의 번식 역할 만을 담당하고 있을 뿐, 아직까지 산업적으로 활발하게 적용되지 않는 문제점이 있다.
한국공개특허 제2014-0032645호 한국등록특허 제0973195호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 마가목 열매 추출물을 이용하여 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 마가목 열매 추출물을 이용하여 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 개선 또는 예방용 건강기능식품 조성물을 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면은 마가목 열매 추출물을 유효성분으로 하는 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 다른 측면은 마가목 열매 추출물을 유효성분으로 하는 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 개선 또는 예방용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 마가목 열매 추출물이 중성지방 분해능, 지방조직 무게감소, 혈액성분 조절능 및 지방세포 분화조절 유전자 제어능이 우수하므로 비만, 치료, 개선 또는 예방을 위한 약학 및 식품 분야에서 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 마가목 열매 추출물은 간 내의 ALT, AST 및 TG 수치를 조절할 수 있으므로, 비알콜성 지방간 치료, 개선 또는 예방을 위한 약학 및 식품 분야에서 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 마가목 열매 추출물과 마가목 껍질 추출물을 비롯한 시료에 따른 지방세포 내 중성지방 분해능 효과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 마가목 열매의 고지방식으로 유도된 비만억제효능을 평가한 그래프이다.
도 3은 마가목 열매 열수추출물이 지방세포 분화조절 유전자 제어에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.
도 4는 고지방식이에 의해 비만이 유도된 마우스에서 마가목 열매 열수추출물에 의한 체중 변화량을 나타낸 그래프이다.
도 5는 고지방식이에 의해 비만이 유도된 마우스에 대해 마가목 열매 추출물에 의한 복부지방 축적 억제효과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 마가목 열매 추출물에 의한 혈액 내 아디포넥틴(adiponectin)과 렙틴(leptin)의 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 마가목 열매 추출물에 의한, 고지방식이로 비만이 유도된 마우스의 지방세포에 대하여 Histological analysis를 실시한 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 마가목 열매 추출물에 의한, 고지방식이로 비만이 유도된 마우스의 혈액 내 ALT 및 AST 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9는 마가목 열매 추출물에 의한, 고지방식이로 비만이 유도된 마우스의 혈액 내 트리글리세리드(triglyceride, TG) 변화를 나타낸 그래프이다.
도 10은 마가목 열매 추출물의 항당뇨 활성을 나타낸 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 측면은 마가목 열매 추출물을 유효성분으로 하는 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물에 관한 것이다.
일 구현예에 따르면, 상기 마가목 열매 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 그 혼합용매의 추출물일 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 마가목 열매 추출물은 상기 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 그 혼합용매의 추출물의 에틸아세테이트, 헥산 또는 톨루엔 분획물일 수 있다.
한편, 본 명세서에서 용어 '유효성분으로 포함하는'이란 본 발명의 마가목 열매 추출물을, 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 치료 또는 예방하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다. 본 발명의 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 마가목 열매 추출물을 0.1 내지 50 중량%로 포함하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 조성물은 약제의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화 하여 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.
제제 화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 본 발명의 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘(calcium carbonate), 슈크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(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, 글리세롤젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물은 경구 또는 비경구로 투여될 수 있으며, 비경구 투여법이라면 어느 것이나 사용 가능하고, 전신 투여 또는 국소 투여가 가능하나, 전신 투여가 더 바람직하며, 정맥 내 투여가 가장 바람직하다.
본 발명의 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 조성물은 1일 0.0001 내지 0.03 g/kg으로, 바람직하게는 0.001 내지 8 mg/kg으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 다른 측면은 마가목 열매 추출물을 유효성분으로 하는 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 개선 또는 예방용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
일 구현예에 따르면, 상기 마가목 열매 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 그 혼합용매의 추출물일 수 있다. 또흔 상기 마가목 열매 추출물은 열수추출물일 수 있다.
상기 건강기능식품 조성물에서, 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 드링크제, 육류, 소시지, 빵, 비스킷, 떡, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 알코올 음료 및 비타민 복합제, 유제품 및 유가공 제품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.
본 발명의 상기 마가목 열매 추출물은 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합량은 그의 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 건강식품 중의 상기 화합물의 양은 전체 식품 중량의 0.1 내지 90 중량부로 가할 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
음료를 제조하는 경우 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 마가목 열매 추출물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.
상기 외에 마가목 열매 추출물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 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. 그 밖에 마가목 열매 추출물은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 마가목 열매 추출물 100 중량부 당 0.1 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
실시예
이하에서 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만 이하에 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 또한, 이하의 실시예를 포함한 본 발명의 개시 내용에 기초한다면, 구체적으로 실험 결과가 제시되지 않은 본 발명을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있음은 명백하다.
제조예 1: 마가목 열매 에탄올 추출물 제조
마가목 열매 33.2kg을 에탄올을 사용하여 실온에서 3일간 추출하였으며, 추출액을 감압 농축하여 고형분 함량 266.668g을 얻었다.
제조예 2: 마가목 열매 열수추출물 제조
마가목 열매 33.2kg에 996kg의 물을 첨가한 다음 100℃에서 3시간 동안 열수 추출한 다음, 여액을 60mmHg로 감압농축하여 마가목 열매 열수추출물을 얻었다.
제조예 3 내지 5: 마가목 열매 추출물의 분획물 제조
상기 제조예 1의 마가목 열매 추출물 241.03g을 사용하여 에틸아세테이트, 헥산 및 톨루엔을 사용하여 순차적으로 분획하였다. 각 분획물은 감압 농축하여 에틸아세테이트 분획물(제조예 3) 30.653g, 헥산 분획물(제조예 4) 51.663g 및 톨루엔 분획물(제조예 5) 51.663g을 각각 얻었다.
실험예1 : 항비만 기능소재 선발 효능평가
31가지 산림식물자원 추출물 중 항비만 기능소재로 사용가능한 추출물을 선발하기 위한 항비만 기능소재 선발 효능평가를 실시하였다.
항비만 연구를 위하여 분화시킨 3T3-L1 지방세포에서 31가지 산림식물자원 추출물을 통해 항비만 효능 스크리닝을 실시하였다.
지방세포로 분화시킨 3T3-L1에 31가지 추출물을 24시간 농도별(50~500ug/ml) 처리시, 각각의 추출물이 축적된 트리글리세라이드의 분해를 유도하는지 배양액으로부터 글리세롤 생성량(glycerol release)으로 검정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다. 배양 방법은 20% 소태아혈청(fetal bovine serum, Wel GENE Inc., Korea)과 0.5% 항생제(streptomycin/penicillin)가 포함된 DMEM (glucose 1g/liter Wel GENE Inc.)을 배양액으로 이용하여 37℃, 5% CO2 조건에서 24시간 배양하였다.
표 1은 31가지 산림식물자원의 항비만 기능소재 선발 효능평가 결과를 나타낸 것으로, 31가지 추출물 중 마가목 열매가 지방세포로부터 트리글리세라이드를 분해시켜 배양액으로 글리세롤의 생성량을 증가시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과 값은 양성대조군으로 사용된 포스콜린(forskolin)과 유사한 결과 값으로 마가목 열매 추출물이 항비만 효능을 가짐을 확인할 수 있었다.
Figure pat00001
실험예2 : 마가목 열매 분획물의 지방세포 내 중성지방 분해능 평가
마가목 열매 분획물의 지방세포 내 중성지방 분해능을 평가하기 위해, 아래와 같은 방법으로 분획물을 처리한 지방세포 상층액으로부터 free glycerol을 평가하였다.
8일 동안 분화시킨 지방세포(3T3-L1 adipocyte)를 배양하였다. 배양 방법은 20% 소태아혈청(fetal bovine serum, Wel GENE Inc., Korea)과 0.5% 항생제(streptomycin/penicillin)가 포함된 DMEM (glucose 1g/liter Wel GENE Inc.)을 배양액으로 이용하여 37℃, 5% CO2 조건에서 24시간 배양하였다. 배양 후 배양액을 제거한 후, PBS(Phosphate buffer saline)로 1회 세척하였다.
표 2에 나타난 바와 같은 농도로 각 시료를 준비한 후, 상기 지방세포와 20% 소태아혈청(fetal bovine serum, Wel GENE Inc., Korea)과 0.5% 항생제(streptomycin/penicillin)가 포함된 DMEM (glucose 1g/liter Wel GENE Inc.) 배양액을 이용하여 37℃, 5% CO2 조건 하에서 24시간 동안 배양하였다. 그 후, 상층액을 수득하여 원심분리로 펠렛을 제거하고, 배양액 0.1㎖와 글리세롤 반응물 0.1㎖를 넣고 10분 동안 상온에서 반응시켰다.
시료 농도(㎛/㎖)
Sc-(fruit) - - 10 - 50 100 500
Sc-(bark) - - 10 - 50 100 500
Sc-Hex - - - 20 50 100 -
Sc-Tol - - - 20 50 100 -
Sc-EA - - - 20 50 100 -
Sc-Res - - - - 50 100 500
가르시니아 캄보지아 껍질 추출물 - - 10 - 50 100 500
Forskolin 4 8 - - - - -
O.D. 570nm에서 흡광도를 측정하고 standard glycerol solution으로 표준곡선을 그려 시험군의 흡광도를 대입하여 free glycerol의 양을 정량화하였다.
도 1은 마가목 열매 추출물과 마가목 껍질 추출물을 비롯한 시료에 따른 지방세포 내 중성지방 분해능 효과를 나타낸 그래프로서, 마가목 열매 추출물(Sc-(fruit)); 마가목 껍질 추출물(Sc-(bark)); 마가목 열매 추출물의 헥산 분획물(Sc-Hex); 마가목 열매 추출물의 톨루엔 분획물(Sc-Tol); 마가목 열매 추출물의 에틸아세테이트 분획물(Sc-EA); 마가목 열매 추출물의 잔사(Sc-Res); 가르시니아 캄보지아 껍질 추출물(Garcinia cambogia); 및 포스콜린(forskolin)을 상기 표 2에 나타난 바와 같은 농도를 달리하여, 지방세포(3T3-L1 adipocyte) 내 중성지방 분해능을 평가한 그래프이다. 상기 가르시니아 캄보지아 껍질 추출물(Garcinia cambogia); 및 포스콜린(forskolin)은 양성 대조군으로 사용된 것이다.
도 1을 참조하면, 마가목 열매 추출물의 에틸아세테이트 분획물(Sc-EA), 헥산 분획물(Sc-Hex) 및 톨루엔 분획물(Sc-Tol)에서 글리세롤 분비를 유의적으로 증가시키는 것을 알 수 있으며, 이에 따라, 에틸아세테이트 분획물(Sc-EA), 헥산 분획물(Sc-Hex) 및 톨루엔 분획물(Sc-Tol)의 순으로 지방세포 내 중성지방 분해능의 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
실험예4: 동물실험
7주령 수컷 ICR 마우스를 Central Lab. Animal Inc., Korea에서 구입하여, 실험동물로 선정하였으며, 제조예 2에서 제조된 마가목 열매 열수추출물을 이용하여 실험을 실시하였다.
상기 마우스는 고지방식이에 의해 비만이 유도되었으며, 상기 고지방식이는 60% kcal, 34% 지방을 함유한 식이이다.
4-1: 마가목 열매 열수추출물에 의한 지방조직의 무게변화
7주령 수컷 ICR 마우스에 대하여 1주일간 고지방식이(High Fat Diet, HFD, 60% kcal, 34% 지방함유)를 급여한 다음, 시료를 1일 1회 4주간 연속 경구 투여하였다. 상기 시료는 ND(Normal Chow Diet), HFD(High Fat Diet), 마가목 열매의 열수추출물을 농도별로 구분한 시료(Sc200, Sc500), HCA(Hydroxycitric acid) 대조군을 사용하였다. 이때, 60% 고지방식이란 ND에 비해 칼로리(kcal)가 60% 더 많은 것을 의미한다.
상기 마우스로부터 피부밑 지방조직(subcutaneous aipose tissue, Sc AT), 정소상체 지방조직(epididymal adipose tissue, Ep AT), 복부 지방조직(mesenteric adipose tissue, Me AT) 및 후복막 지방조직(retroperitoneal adipose tissue, Re AT)의 무게를 측정하여, 시료에 따른 각 지방조직의 무게를 비교하였다.
그 결과, 도 2에 나타난 바와 같이, 마가목 열매의 열수추출물을 투여한 경우 각 지방조직의 무게가 감소한 것을 알 수 있었다.
4-2: 마가목 열매 열수추출물에 의한 혈액성분 변화 분석
상기 마우스의 혈액을 분석한 결과, 표 3에 나타난 바와 같이, TCHO, LDL-C, ALT, AST, Glucose 수치가 비만 마우스에 비해 감소하며, TG 및 HDL-C는 변화가 없는 것으로 나타난 바, 마가목 열매 열수추출물이 비만억제효과가 있음을 알 수 있다.
혈액성분
(mg/dl)		 ND HFD Sc200 Sc500 HCA
TCHO(mg/dl) 178.1±14.76 237.2±45.8 485.8±24.5 184.2±19.4 219.6±36.3
TG(mg/dl) 152±25.3 135.1±27.4 153.8±34.9 117.7±24.8 112.7±33.5
LDL-C(mg/dl) 38.8±15.4 99.5±49.9 53.4±20.6 51±19.9 80.5±31.7
HDL-C(mg/dl) 108.9±1.52 108.8±3.79 110±0 109.6±1 108.3±5.38
ALT(U/L) 25.2±5.1 39.6±16.7 18.6±3.4 19.5±5.8 22.6±6.9
AST(U/L) 72.7±12 121±42.5 83.6±19.2 77.7±28.7 118.8±42.7
Glucose(mg/dl) 161.6±44.2 269.2±40 212.3±31.9 215.8±22.6 253±22.4
TCHO: Total cholesterol
TG: Triglyceride
LDL-C: low density lipoprotein cholesterol
HDL-C: high density lipoprotein cholesterol
ALT: alanine transaminase(SGPT)
AST: aspartate tansaminase(SGOT)
4-3: 마가목 열매 열수추출물의 지방세포 분화조절 유전자 제어능 평가
전구지방세포(pre-adipocyte)를 지방세포(Adipocyte)로 분화시키는 일련의 과정 동안 50㎍/㎖의 마가목 열매 열수추출물(Sc 50)을 세포에 처리하여 분화를 유도하였다. 이때, 양성대조군으로 가르시니아 캄보지아 껍질추출물과 포스콜린을 사용하였다. 상기 가르시니아 캄보지아 껍질추출물은 50㎍/㎖ 및 100㎍/㎖의 농도로 사용하였고(Garcinia cambogia 50, Garcinia cambogia 100), 상기 포스콜린은 4㎍/㎖ 및 8㎍/㎖의 농도로 사용하였다(Forskolin 4, Forskolin 8).
성숙한 지방세포에서 RNA를 추출하고 total mRNA를 정량화하여 cDNA를 합성하고 Real-time PCR로 PPARγ(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma)의 유전자 발현을 확인하였다.
도 3은 마가목 열매 열수추출물이 지방세포 분화조절 유전자 제어에 미치는 영향을 나타낸 그래프이다.
도 3을 참고하면, 전구지방세포(pre-adipocyte)가 지방세포(Adipocyte)로분화함에 따라 PPARγ 발현이 증가하는 것으로 나타나는 것을 알 수 있으며, 50㎍/㎖의 마가목 열매 열수추출물(Sc 50)을 처리할 경우 지방세포 분화초기의 PPARγ 발현을 감소시키는 것을 확인할 수 있다.
이로부터, 마가목 열매 추출물은 지방세포 분화를 조절함으로써 지방합성 및 지방축적을 저해할 수 있는 기능성 물질로 사용가능함을 알 수 있다.
4-4: 마가목 열매 추출물에 의한 마우스의 체중변화
7주령의 수컷 ICR 마우스에 대하여 표 4에 기재된 바와 같이 시험구를 설정하였다.
시험구 시료
Group 1 Normal 정상식이 + PBS treatment
Group 2 HFD 60% 고지방식이 + PBS treatment
Group 3 HFD + Sc 500 60% 고지방식이 + 마가목 열매 열수추출물 500mg/kg
Group 4 HFD + fenofibrate 60% 고지방식이 + fenofibrate(양성 대조군)
각 시험구별 개체수는 7개체이고, 고지방식이(60% kcal, 34% 지방함유)를 1주간급여 후, 각 시험구의 시료를 1일 1회 4주간 연속 경구 투여하면서 매주 체중을 측정하였다.
도 4는 고지방식이에 의해 비만이 유도된 마우스에서 마가목 열매 열수추출물에 의한 체중 변화량을 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 실험종료 시점에서 마가목 열매 열수추출물 투여에 의한 체중증가 억제효과를 관찰할 수 있다. 또한, 구강투여를 개시한 1주일 째부터 체중증가 억제효과가 관찰되는 바, 비교적 초기부터 체중증가 억제효과가 나타나는 것을 알 수 있다.
결국, 마가목 열매 추출물을 투여함으로써 고지방식이에 의한 체중증가를 억제할 수 있으며, 식이 초기단계부터 억제효과가 있음을 확인할 수 있었다.
4-5: 마가목 열매 추출물에 의한 복부지방 축제 억제효과
7중령 수컷 ICR 마우스에 대하여 정상식이(Normal), 고지방식이(HFD), 마가목 열매 열수추출물(Sc 500, 500mg/kg) 및 Fenofibrate(양성 대조군)를 5주 동안 식이한 후 복강 내의 복부 지방조직(mesenteric adipose tissue)을 측정하였다.
도 5는 고지방식이에 의해 비만이 유도된 마우스에 대해 마가목 열매 추출물에 의한 복부지방 축적 억제효과를 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하면, 마가목 열매 추출물(Sc 500)을 투여한 그룹이 복부지방 축적 억제효과를 나타내는 것을 알 수 있다.
이로부터, 마가목 열매 추출물은 복강보다는 복부지방의 감소에 효과적이라는 것을 알 수 있다.
4-6: 마가목 열매 추출물에 의한 혈액 내 아디포넥틴(adiponectin)과 렙틴(leptin)의 변화
혈액 내 아디포넥틴(adiponectin)과 렙틴(leptin)의 농도는 비만 여부를 알 수 있는 중요한 척도 중 하나이다. 아디포넥틴(adiponectin)은 지방세포에서 특이적으로 분비되는 교질유사 분비단백질로서, 비만함에 따라 혈중농도가 저하된다. 렙틴(leptin)은 지방조직에서 분비하는 체지방을 일정하게 유지하기 위한 호르몬으로서, 비만함에 따라 혈중농도가 증가된다.
7주령 수컷 ICR 마우스에 대하여 1주일간 고지방식이(60kcal, 34% 지방함유)를 급여한 다음, 시료를 1일 1회 4주간 연속 경구 투여하였다. 상기 시료는 ND(Normal Chow Diet), HFD(High Fat Diet), 마가목 열매의 열수추출물을 농도별로 구분한 시료(Sc200, Sc500), HCA(Hydroxycitric acid) 대조군을 사용하였다.
도 6은 마가목 열매 추출물에 의한 혈액 내 아디포넥틴(adiponectin)과 렙틴(leptin)의 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6을 참조하면, 마가목 열매 추출물이 혈액 내 아디포넥티의 농도를 증가시키고, 렙틴의 농도를 감소시키는 바, 비만억제에 효과가 있음을 알 수 있다.
4-7: 마가목 열매 추출물에 의한 지방구(adipocyte)의 형태변화
7주령 수컷 ICR 마우스에 대하여 1주일간 고지방식이(60kcal, 34% 지방함유)를 급여한 다음, 시료를 1일 1회 4주간 연속 경구 투여하였다. 상기 시료는 ND(Normal Chow Diet), HFD(High Fat Diet), 마가목 열매 열수추출물을 농도별로 구분한 시료(Sc200, Sc500, Sc1000), HCA(Hydroxycitric acid) 대조군을 사용하였다.
상기 마우스의 피부밑 지방조직(subcutaneous aipose tissue, Sc AT) 및 정소상체 지방조직(epididymal adipose tissue, Ep AT)에 대하여 Histological analysis를 실시하여 지방세포를 관찰하였다.
도 7은 마가목 열매 추출물에 의한, 고지방식이로 비만이 유도된 마우스의 지방세포에 대하여 Histological analysis를 실시한 결과를 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 마감목 열매 추출물에 의하여 지방구(adipocyte)가 커지는 것이 방지되는 것을 확인할 수 있다.
4-8: 마가목 열매 추출물에 의한 혈액 내 ALT, AST 및 TG 변화
7주령 수컷 ICR 마우스에 대하여 1주일간 고지방식이(60kcal, 34% 지방함유)를 급여한 다음, 시료를 1일 1회 4주간 연속 경구 투여하였다. 상기 시료는 ND(Normal Chow Diet), HFD(High Fat Diet), 마가목 열매 열수추출물을 농도별로 구분한 시료(Sc200, Sc500), HCA(Hydroxycitric acid) 대조군을 사용하였다.
상기 마우스의 혈액을 분석하여 ALT(Alanine Aminotrnasferase), AST(Aspartate Aminotransferase) 및 트리글리세리드(triglyceride, TG)의 수치를 분석하였다.
도 8은 마가목 열매 추출물에 의한, 고지방식이로 비만이 유도된 마우스의 혈액 내 ALT 및 AST 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8을 참조하면, 마가목 열매 추출물을 식이한 마우스의 경우 혈액 내 ALT 및 AST의 수치가 감소되어 비알콜성 지방간을 개선하는데 효과가 있음을 알 수 있다.
도 9는 마가목 열매 추출물에 의한, 고지방식이로 비만이 유도된 마우스의 혈액 내 트리글리세리드(triglyceride, TG) 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9를 참조하면, 마가목 열매 추출물을 식이한 마우스의 경우 혈액 내 TG의 수치가 감소되어 비만을 억제하는데 효과가 있을 것임을 알 수 있다.
실험예5: 동물실험-마가목 열매 추출물에 의한 혈당(blood glucose) 변화 관찰
5-1: 마가목 열매 추출물 투여에 따른 혈당 변화
7주령 수컷 ICR 마우스를 Central Lab. Animal Inc., Korea에서 구입하여, 실험동물로 선정하였다.
정상 대조군(NONE), Alloxan으로 당뇨를 유발한 당뇨 유발모델인 Alloxan 투여 실험군(Alloxan), 상기 Alloxan 투여 실험군에 제조예1의 마가목 열매 에탄올 추출물을 투여한 실험군(마가목 EA) 및 상기 Alloxan 투여 실험군에 제조예2의 마가목 열매 열수 추출물을 투여한 실험군(마가목)을 각 실험군으로 하여, Alloxan 투여 당일(0day), 3 day, 6 day 및 9 day 에 각각 혈당을 측정하여 그 결과를 도 10에 나타내었다.
실험군 시료
정상 대조군 NONE 정상식이 + PBS treatment
Alloxan 투여 실험군 Alloxan 60% 고지방식이 + PBS treatment
마가목 열매 열수 추출물 투여 실험군 마가목 제조예2의 마가목 열매 열수 추출물
마가목 열매 에탄올 추출물 투여 실험군 마가목 EA 제조예1의 마가목 열매 에탄올 추출물
그 결과, 도 10에 나타난 바와 같이, 제조예 1 및 제조예 2에서 각각 제조된 마가목 열매 에탄올 추출물 및 마가목 열매 열수 추출물은 모두 Alloxan 투여 실험군에 대하여 항당뇨 활성을 나타내는 것을 확인 할 수 있었으며, 특히, 제조예 1의 마가목 열매 에탄올 추출물의 항당뇨 활성이 더 높게 나타났다.
5-2: 독성 실험
상기 7주령 수컷 ICR 마우스에 대하여, 제조예 1 및 제조예 2에서 각각 제조된 마가목 열매 에탄올 추출물 및 마가목 열매 열수 추출물울 1mg/mouse로 1일 1회 총 5일간 투여한 결과, 약간의 독성이 관찰되었다.
<제제예 1> 약학적 제제의 제조
1-1. 산제의 제조
제조예 3의 에틸아세테이트 분획물 500 ㎎
유당 100 ㎎
탈크 10 ㎎
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
1-2. 정제의 제조
제조예 3의 에틸아세테이트 분획물 500 ㎎
옥수수전분 100 ㎎
유당 100 ㎎
스테아린산 마그네슘 2 ㎎
상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.
1-3. 캅셀제의 제조
제조예 3의 에틸아세테이트 분획물 500 ㎎
옥수수전분 100 ㎎
유당 100 ㎎
스테아린산 마그네슘 2 ㎎
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.
1-4. 주사제의 제조
제조예 3의 에틸아세테이트 분획물 500 ㎎
주사용 멸균 증류수 적량
pH 조절제 적량
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당(2 ㎖) 상기의 성분 함량으로 제조한다.
1-5. 액제의 제조
제조예 3의 에틸아세테이트 분획물 100 ㎎
이성화당 10 g
만니톨 5 g
정제수 적량
통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬 향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100 ㎖로 조절한 후 갈색 병에 충진하여 멸균시켜 액체를 제조한다.
<제제예2> 건강기능식품(분말형)의 제조
제조예 3의 에틸아세테이트 분획물 1000 ㎎
비타민 혼합물 적량
비타민 A 아세테이트 70 ㎍
비타민 E 1.0 ㎎
비타민 0.13 ㎎
비타민 B2 0.15 ㎎
비타민 B6 0.5 ㎎
비타민 B12 0.2 ㎍
비타민 C 10 ㎎
비오틴 10 ㎍
니코틴산아미드 1.7 ㎎
엽산 50 ㎎
판토텐산 칼슘 0.5 ㎎
무기질 혼합물 적량
황산제1철 1.75 ㎎
산화아연 0.82 ㎎
탄산마그네슘 25.3 ㎎
제1인산칼륨 15 ㎎
제2인산칼슘 55 ㎎
구연산칼륨 90 ㎎
탄산칼슘 100 ㎎
염화마그네슘 24.8 ㎎
상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.
<제제예 3> 건강기능식품(음료형)의 제조
제조예 3의 에틸아세테이트 분획물 1000 ㎎
구연산 1000 ㎎
올리고당 100 g
매실농축액 2 g
타우린 1 g
정제수를 가하여 전체 900 ㎖
통상의 건강 음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간 동안 85에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2l 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 건강 음료 조성물 제조에 사용하였다.
상기 조성비는 비교적 기호 음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만 수요계층이나, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호 도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.
<제제예 4> 건강기능식품(츄잉검)의 제조
껌베이스 20 %
설탕 76.36~76.76 %
제조예 3의 에틸아세테이트 분획물 0.24~0.64 %
후르츠향 1 %
물 2 %
상기 조성 및 함량으로 하여 통상적인 방법을 사용하여 츄잉껌을 제조하였다.
<제제예 5> 건강기능식품(밀가루 식품)의 제조
제조예 3의 에틸아세테이트 분획물 0.5 내지 5 중량부를 밀가루 100 중량부에 첨가하고, 이 혼합물을 이용하여 빵, 케이크, 쿠키, 크래커 및 면류를 제조하여 건강 증진용 식품을 제조하였다.
<제제예 6> 건강기능식품(유제품)의 제조
제조예 3의 에틸아세테이트 분획물 5 내지 10 중량부를 우유 100 중량부에 첨가하고, 상기 우유를 이용하여 버터 및 아이스크림과 같은 다양한 유제품을 제조하였다.

Claims (5)

  1. 마가목 열매 추출물을 유효성분으로 하는 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마가목 열매 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올, 그 혼합용매의 추출물 및 열수추출물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 마가목 열매 추출물은 상기 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 그 혼합용매의 추출물의 에틸아세테이트, 헥산 또는 톨루엔 분획물인 것을 특징으로 하는 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물.
  4. 마가목 열매 추출물을 유효성분으로 하는 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 개선 또는 예방용 건강기능식품 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 마가목 열매 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 그 혼합용매의 추출물인 것을 특징으로 하는 비만, 당뇨 또는 비알코올성 지방간 질환 개선 또는 예방용 건강기능식품 조성물.
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