KR20170142658A - 백출 추출물을 유효성분으로 함유하는 근육의 분화 및 발달 촉진용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 백출 추출물을 유효성분으로 함유하는 근육의 분화 및 발달 촉진용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 백출 추출물은, 근육 분화 조절인자(myogenic regulatory factors, MRF)인 MyoD의 발현을 증가시키고, 근육 구조 단백질인 마이오신중쇄(myosin heavy chain, MHC)의 생성을 촉진함으로써, 근육 분화를 촉진하는 효과가 확인된 바, 근육의 발달 및 분화를 목적으로 사용되는 조성물 및 근육 발달 및 분화용 건강기능식품으로 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 백출 추출물을 유효성분으로 함유하는 근육의 분화 및 발달 촉진용 조성물 조성물에 관한 것이다.
최근 비만 및 관련 대사 질환의 연구에 있어서 골격근이 중요하게 다뤄지고 있다. 골격근은 인슐린 저항성의 주된 원인으로 인슐린 저항성 조절을 위한 주요 기관이며, 동시에 에너지 생산, 열생산의 작용을 통한 생체에너지 조절의 핵심 기관이다. 또한 노화가 진행되면서 근육량 감소에 따른 근력 저하를 일컫는 근감소증(sacropenia) 및 비만도 증가로 인한 근육 내 지방축적이 근육의 단백질 대사를 저해시게 되므로 생기는 근육감소성 비만(sarciopenic obesity)이 최근 중요하게 다뤄지고 있다. 근감소증 혹은 근육감소성 비만은 신체 기능 저하 뿐만 아니라, 대사증후군의 위험을 증가시키게 된다.
따라서 상기 근육의 약화와 관련된 질환을 치료하기 위하여 근원세포의 분화를 촉진할 수 있는 약물의 개발이 필요한 실정이다.
골격근 세포는 근육분화(myogenesis) 과정을 통해 myoblast에서 myotube로 성숙됨에 따라 세포의 형태가 빠른 속도로 변화한다. 증식기에는 단핵 상태로 원형에서 크기가 커지면서 점차 방추형으로 변하며, 분화기에는 세포들이 점차 더 길이지면서 주위의 여러 개의 세포들이 서로 융합되어 관 형태의 다핵 세포인 myotube로 분화된다. 그리고 분화 종료 후 myotube는 직경과 길이를 증대시켜 근육을 비대시켜 나간다. 근육 분화는 MyoD, MRF 5 등과 같은 myogenic regulatory factors (MRFs)에 의해서 조절되며, 또한 분화후기에는 myotube의 주요 구조 단백질인 마이오신중쇄 (myosin heavy chain, MHC)의 발현량이 증가하는 것으로 알려져 있다. 따라서 MRFs 및 MHC를 근육 분화의 표지 인자로 사용하여 이들의 발현량 측정을 통해 근육 분화도를 확인할수 있다. 그리고 분화 종료 후에는 단백질 합성 경로를 통해 융합된 근관세포들에서 근관의 직경이 커지고 길이가 길어지게 되는 근육비대(muscle hypertrophy) 과정을 통해 근육의 크기를 증가시키게 된다.
한편, 백출(Atractylodes macrocphala Koidzumi, Atractylodis Rhizoma Alba, ARA, 국화과)의 뿌리는 위장 질환, 복통, 비만의 치료를 위해 한의학에서 사용된다. 상기 백출 추출물은 항염증, 항궤양, 및 항종양 효과를 보이는 것도 확인되었다(C.-Q. Li, L.-C. He, and J.-Q. Jin, Phytotherapy Research, vol. 21, no. 4, pp. 347353, 2007).
본 발명자들은 백출 추출물의 골격근 조절 작용에 대해 연구하던 중, 백출 추출물의 처리에 의해 근육이 분화된다는 것을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명의 목적은 백출 추출물을 유효성분으로 함유하는 근육의 분화 및 발달 촉진용 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 백출 추출물을 유효성분으로 함유하는, 근육의 분화 및 발달 촉진용 건강식품 조성물을 제공하는 것이다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 백출 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육의 분화 및 발달 촉진용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 백출 추출물은 물, C1 내지 C4의 저급알코올, n-헥산, 에틸아세테이트, 아세톤, 부틸아세테이트, 1,3-부틸렌 글리콜, 메틸렌클로라이드, 및 이들의 혼합용매로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 용매로 추출된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구현예로서, 상기 백출 추출물은 백출의 뿌리로부터 추출된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 조성물은 근육 분화 조절인자(myogenic regulatory factors, MRF)의 발현을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 근육 분화 조절인자는 MyoD인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 조성물은 근육 구조 단백질인 마이오신중쇄 (myosin heavy chain, MHC)의 발현을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 백출 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육의 분화 및 발달 촉진용 건강기능성 식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 백출 추출물을 피험자에게 투여하는 단계를 포함하는 근육의 분화 및 발달 촉진 방법을 제공하고자 한다.
아울러, 본 발명은 백출 추출물의 근육의 분화 및 발달 촉진 용도를 제공한다.
본 발명에 따른 백출 추출물은 근육 분화 조절인자(myogenic regulatory factors, MRF) 및 근육 구조 단백질(myosin heavy chain, MHC)의 발현을 증가시키는 것이 확인되어, 상기 백출 추출물을 포함하는 조성물은 근육의 분화 및 발달을 촉진하기 위한 용도로 사용될 수 있다. 또한 비만, 당뇨병을 포함하여 근육 기능 약화 및 근육 감소와 밀접하게 관련되는 질환의 예방 및 치료를 위한 용도로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예의 프로토콜을 나타낸 도면이다(DMEM: Dulbecco’s modified Eagle’s medium, FBS: fetal bovine serum, ARA: Atractylodis Rhizoma Alba , HS: horse serum, MRF: myogenic regulatory factor, MHC: myosin heavy chain).
도 2는 본 발명의 백출 추출물을 처리한 C2C12 세포의 증식기에서의 형태적인 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 3a는 본 발명의 백출 추출물을 처리한 C2C12 세포의 분화기에서의 형태적인 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 3b는 본 발명의 백출 추출물을 처리한 C2C12 세포의 분화기에서의 MyoD, 및 MHC의 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 4a는 본 발명의 백출 추출물을 처리한 C2C12 세포의 분화 후기에서 농도에 따른 Myotube 길이 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 4b는 본 발명의 백출 추출물을 처리한 C2C12 세포의 분화 후기에서 농도에 따른 MHC의 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 백출 추출물을 처리한 C2C12 세포의 증식기에서의 형태적인 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 3a는 본 발명의 백출 추출물을 처리한 C2C12 세포의 분화기에서의 형태적인 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 3b는 본 발명의 백출 추출물을 처리한 C2C12 세포의 분화기에서의 MyoD, 및 MHC의 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 4a는 본 발명의 백출 추출물을 처리한 C2C12 세포의 분화 후기에서 농도에 따른 Myotube 길이 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 4b는 본 발명의 백출 추출물을 처리한 C2C12 세포의 분화 후기에서 농도에 따른 MHC의 변화를 확인한 결과를 나타낸 것이다.
본 발명은 백출 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육의 분화 및 발달 촉진용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 백출 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육의 분화 및 발달 촉진용 건강기능성 식품 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 백출 추출물은, 마우스 근육 세포 (C2C12)에 백출을 처리한 결과, 근육 분화 조절인자(myogenic regulatory factors, MRF) 및 근육 구조 단백질인 마이오신중쇄 (myosin heavy chain, MHC)의 발현을 촉진한다는 것이 관찰되어, 상기 추출물에 근육의 분화 및 발달을 촉진하는 효과가 있다는 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명에 따른 백출 추출물은 근육의 분화 및 발달에 유용한 의약품과, 근육의 분화 및 발달 촉진용 건강기능식품 등으로 다양하게 사용될 수 있다.
본 발명의 백출 추출물은 당업계에 공지된 통상의 방법, 즉, 통상적인 온도와 압력의 조건하에서, 통상적인 용매를 사용하여 제조될 수 있다. 본 발명의 백출 추출물 제조에 사용될 수 있는 추출용매로는 예를 들면, 물, C1 내지 C4의 저급알코올, n-헥산, 에틸아세테이트, 아세톤, 부틸아세테이트, 1,3-부틸렌 글리콜, 메틸렌클로라이드, 및 이들의 혼합용매 등의 추출용매를 단독으로 또는 혼합하여 사용 가능하며, 바람직하게는 물이지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 추출 용매의 적합한 양은 백출 건조 중량의 1 내지 10배 정도이며, 추출방법으로는 열 추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출 및 초음파 추출 등을 사용할 수 있으며, 1회 또는 다수회 반복하여 추출시켜 사용할 수 있다. 또한, 추출온도는 백출 유용성분의 유효활성이 제거되지 않을 정도의 온도이면, 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 상온에서 침적시켜 추출한다.
본 발명의 조성물은 백출 추출물과 함께 근육 분화 및 발달 촉진 효과를 갖는 공지의 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다.
본 발명의 조성물은, 투여를 위해서 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 약학적으로 허용가능한 담체를 1종 이상 포함하여 제조할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체는 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로오스 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 더 나아가 당분야의 적정한 방법으로, 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.
본 발명의 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하다. 상기 백출 추출물의 일일 투여량은 약 0.0001-500 ㎎/㎏, 바람직하게는 약 0.001-300 ㎎/㎏이며, 하루 일회 내지 수회에 나누어 투여하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물은 근육의 분화 및 발달을 위하여 단독으로, 또는 수술, 호르몬 치료, 약물 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물은 대사성 질환의 예방 또는 개선과, 대사촉진을 목적으로 건강기능식품에 첨가될 수 있다. 본 발명의 백출 추출물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 백출 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시 본 발명의 백출 추출물은 원료에 대하여 15 중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이하의 양으로 첨가된다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.
본 발명의 건강음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당 및 과당과 같은 모노사카라이드, 말토오스 및 수크로오스와 같은 디사카라이드, 덱스트린 및 시클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 및 자일리톨, 소르비톨 및 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100㎖당 일반적으로 약 0.01-0.20g, 바람직하게는 약 0.04-0.10g 이다.
상기 외에 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0.01-0.20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
또한, 본 발명은 백출 추출물을 피험자에게 투여하는 단계를 포함하는 근육의 분화 및 발달 촉진 방법을 제공한다.
상기 피험자는 인간 또는 비-인간을 포함하는 포유류이며, 비-인간 포유류는 마우스, 랫트, 개, 고양이, 말, 소, 양, 염소, 돼지, 토끼 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예
1: 실험 준비 및 방법
1.1. 백출(
Atractylodes
macrocephala
Koidzumi
) 추출물의 제조
백출은 (주)광명당제약(Ulsan, Korea)으로부터 표준약재를 구입하여 동국대학교 한의과대학 본초학교실에서 감별한 후 정선하여 시료로 사용하였다. 백출 200 g에 정제수 2L를 가하여 열탕 추출기에서 3시간씩 2회 가열하여 얻은 추출물을 여과지(Whatman NO. 1; Sigma-Aldrich, St.Louis, MO, USA)로 여과한 후 회전식 감압농축기로 감압 농축하여 동결 건조하여서 물 추출물을 제조하였다. 이때 수득률은 26%였다.
1.2. 세포 배양
마우스 유래 C2C12 세포주는 American Type Culture Collection (ATCC, CRL-1772; Manassas, VA, USA)으로부터 분양받아 사용하였으며, 37℃ 5% CO2 상태에서 배양하였다. 분화 전 세포의 증식기에는 penicillin/streptomycin 1%를 함유한 고농도 포도당 Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM)과 10% fetal bovine serum (FBS) 배지를 사용하였으며, 분화 유도 시에는 FBS를 2% horse serum (HS)으로 변경하였다. 약물 처치 시기 및 횟수는 Montesano 등(Montesano A, Luzi L, Senesi P, Mazzocchi N, and Terruzzi I. Resveratrol promotes myogenesis and hypertrophy in murine myoblasts. J Transl Med 2013;11:310.)의 실험 방법을 참고로 하여 실험 목적에 따라 달리하였다(도 1).
1.3. 형태 관찰
디지털 카메라 시스템(Olympus C7070; Olympus, Tokyo, Japan)이 장착된 광학현미경(Olympus CKX41; Olympus)을 이용하여 세포의 형태를 관찰하였다. 또한 myotube의 길이, 직경 측정은 Yeh 등(Yeh TS, Hsu CC, Yang SC, Hsu MC, and Liu JF. Angelica Sinensis promotes myotube hypertrophy through the PI3K/Akt/mTOR pathway. BMC Complement Altern Med 2014;14:144)의 실험 방법을 참고하여, 군별로 각각 3개씩 배양하고, 각각의 well을 9개의 사각형으로 등분하여 각 구역당 10개 myotube의 직선 길이 및 직경을 Leica application suite version 4.2 (Leica Microsystems, Heerbrugg, Swizerland)를 이용하여 측정하고 평균값을 산출하였다.
1.4. Real time polymerase chain reaction (
PCR
) analysis
MyoD, 및 MHC의 mRNA 발현량을 측정하기 위해 reverse transcription-PCR을 수행하였다. 각 세포를 수거하여 5,000 rpm에서 5분간 원심 분리한 후 TRIzol 시약을 이용하여 total RNA를 분리하였다. 분리된 RNA에 oligo-(dT) primer와 Improm-IITM reverse transcriptase를 넣어 25℃에서 10분, 42℃에서 60분, 70℃에서 15분 조건으로 mRNA로부터 cDNA를 합성하였다. PCR을 수행하기 위해서 mRNA로부터 합성된 cDNA 1 μg에 mouse MyoD primers [sense; 5'-CAA CGC CAT CCG CTA CA-3', antisense; 5'-GTC TGG GTT CCC TGT TCT GT-3'], mouse MHC primers [sense; 5'-TGA ACT GGA GGG TGA GGT AG-3', antisense; 5'-TTC GGT CTT CTT CTG TCT GG 3']와 mouse GDPAH primers [sense; 5'-ATT CAA CGG CAC ACT CAA GG-3', antisense; 5'-CAG TGT AGC CCA AGA TGC CCT-3'] 및 10× PCR buffer (10 mM Tris-HCl, pH 8.3, 50 mM KCl, 0.1% Triton X-100), 250 μM dNTP, 1U Tag polymerase 등을 혼합한 후 denaturation 을 위해 94℃에서 30초, annealing을 위해 55℃~60℃에서 30초 및 extension을 위해 70℃에서 60초 조건에서 30 cycles을 수행하였다. PCR 반응물은 EtBr이 포함된 1% agarose gel을 이용하여 전기 영동한 후 ultraviolet lamp를 이용하여 확인하였으며, Image-J 프로그램(public domain)을 이용하여 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase에 대한 발현 비율로 표시하였다.
1.5. 면역세포화학염색법(
Immunocytochemistry
)
0.1 % 젤라틴이 코팅된 덮개 유리에서 C2Cl2 세포를 분화시킨 후, 백출을 농도별로 처리하였다. 24시간 후, 세포를 1 X PBS로 세척한 후, 3.7 % 파라포름알데하이드(paraformaldehyde)로 상온에서 15분간 고정시킨 후, 1 X PBS로 3번 세척한 후, 투과용 버퍼(permeabilization buffer)를 넣고 상온에서 15분간 반응시켰다. 다시 1 X PBS로 3번 세척한 후 1% BSA가 들어 있는 PBST(blocking uffer, 0.5 % Tween 20이 포함된 PBS)로 30 분간 반응시켜 불특정한 항체 결합을 억제하였다. MHC에 대한 1차 항체 (SC-20641, Santa Cruz Biotechnology)를 블로킹 버퍼(blocking buffer)에 1:500로 희석하여 첨가한 후, 상온에서 1 시간 동안 반응시켰다. 1 X PBS로 3번 세척한 후 블로킹 버퍼(blocking buffer)에 1:5000로 희석한 2차 항체(Goat anti-Rabbit IgG-HRP)를 첨가하여 상온에서 1시간 동안 반응시킨 후, 1 X PBS로 3번 세척하였다. 덮개 유리를 슬라이드 유리에 올리고 형광 현미경(Leica Microsystems, Heerbrugg, Swizerland)으로 결과를 분석하였다.
1.6. 통계분석
GraphPad Prism (GraphPad Software Inc., San Diego, CA, USA)을 이용하여 통계처리하였다. 각 2회의 반복 실험의 결과를 mean±standard errors of mean으로 나타내고, analysis of variance (Tukey's test)를 사용하여 분석하였으며, 통계적인 유의성은 P-value가 0.05 이하인 경우에 인정하였다.
실시예
2: 결과
2.1. 증식기의 형태학적인 변화 관찰
40% confluence 상태에서 백출을 농도별로 24시간 처리한 후 형태학적인 변화를 관찰하였다. 그 결과 대조군에서 보이는 증식기 myoblast 상태에서의 둥근 형태의 세포 모양에 비해 백출 처치군에서 고농도일수록 보다 길어진 형태의 myocyte로 성장하였음을 확인할 수 있었다(도 2).
2.2. 분화기의 형태학적인 변화 및 분화
표지인자
증가 확인
70% confluence 상태에서 2% HS가 포함된 분화용 배지로 교환한 후 24시간 간격으로 백출을 96시간 동안 처리하였다. 형태학적인 변화에서는 백출 1.0 mg/ml군에서 분화 후기의 myotube의 형태를 보다 분명하게 나타낸 것을 확인할 수 있었다(도 3a). 또한 분화 표지인자로 MRFs 중 MyoD, 및 MHC의 mRNA 발현량을 분석하였는데, 백출 1.0 mg/ml에서 MyoD의 mRNA 발현량이 대조군에 비해서 증가하였으며, 분화후기의 근관 세포 형성도를 보다 특이적으로 나타낼 수 있는 MHC의 mRNA 발현량 역시 백출 1.0 mg/ml에서 대조군에 비해서 유의하게 증가한 것으로 나타났다(P<0.05; 도 3b).
2.3. 분화 후기의 형태학적인 변화 및 분화 표지 인자 증가 확인
70% confluence 상태에서 72시간 동안 분화용 배지를 교환하면서 분화시킨 후, 24시간 동안 약물을 처리하여 백출이 근관세포의 비대에 대한 효능을 형태학적인 관찰을 통해 평가하였다. 근관세포의 길이 및 직경 모두 백출 1.0 mg/ml에서 대조군에 비해 유의하게 증가하였다(P<0.01; 도 4a).
또한 면역세포화학염색법을 이용하여 분화 후기의 대표적인 분화 표지 인자인 근육구조단백질 MHC의 발현도를 통해 평가하였다. 백출 1.0 mg/ml에서 대조군에 비해 MHC의 발현도가 매우 높음을 확인할 수 있었다 (도 4b).
2.4. 결과 확인
본 발명에서 중식기, 분화기, 분화 후기에서 형태학적인 변화를 확인한 결과, 백출이 대조군에 비해서 눈에 띄는 형태학적인 변화를 일으키는 것을 확인할 수 있었다. 증식기에는 약물 투여 24시간 뒤 원형 상태의 대조군에 비해서 방추형의 상태로 보다 빠르게 증식하였으며, 분화기에는 세포 융합 및 myotube 형성이 보다 두드러지게 관찰되었다. 또한 분화 후기 myotube의 형태를 길이와 직경 측정을 통해 비교하였을 때, 저농도의 0.2 mg/ml에서는 대조군과 차이가 없었지만, 백출 1.0 mg/ml에서는 유의하게 증가한 것으로 나타났다.
또한, 분화표지인자로 본 발명에서는 MyoD와 MHC를 이용하여 발현량 측정을 통해 분화도를 평가하였고 유의한 결과를 얻을 수 있었다. 근육분화조절인자는 MyoD, myogenin, MRF 4 및 MRF 5가 있으며, 이들은 myoblast의 융합을 촉진시키는 공통 작용을 한다. 그 중 분화기에 MyoD의 mRNA 발현량을 측정하였으며, 백출의 농도가 높을수록 발현량이 증가하는 것으로 나타났다.
아울러, myotube의 주된 구조 단백질인 MHC의 발현량을 측정하였는데, MyoD 에 비해서 MHC가 보다 특이적으로 분화 후기의 상태를 평가할 수 있는 장점이 있다. 분화기에 MHC의 mRNA 발현량 역시 농도가 높을수록 증가하였으며, 백출 1.0 mg/ml에서 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 또한 분화후기의 면역세포화학염색법을 이용한 실험에서도 백출 1.0 mg/ml에서 MHC의 발현량이 두드러지게 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명의 조성물은 근육을 분화시킴으로써, 근육을 발달시키는 효과가 있다는 것을 확인하였다.
하기에 본 발명의 조성물을 위한 제제예를 예시한다.
제제예
1 : 약학적 제제의 제조
1. 산제의 제조
백출 추출물 200㎎
유당 100㎎
상기의 성분을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.
2. 정제의 제조
백출 추출물 200㎎
옥수수전분 100㎎
유당 100㎎
스테아르산 마그네슘 2㎎
상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.
3. 캡슐제의 제조
백출 추출물 200㎎
옥수수전분 100㎎
유당 100㎎
스테아르산 마그네슘 2㎎
상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.
4. 주사제의 제조
백출 추출물 200㎎
만니톨 100㎎
Na2HPO412H2O 2㎎
주사용 멸균 증류수 적량
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당(2㎖) 상기의 성분을 혼합하여 주사제를 제조하였다.
제제예
2 : 식품의 제조
본 발명의 백출 추출물을 포함하는 식품들을 다음과 같이 제조하였다.
1. 조리용 양념의 제조
백출 추출물 20-95 중량%로 건강 증진용 조리용 양념을 제조하였다.
2. 토마토 케찹 및 소스의 제조
백출 추출물 0.2-1.0 중량%를 토마토 케찹 또는 소스에 첨가하여 건강 증진용 토마토 케찹 또는 소스를 제조하였다.
3. 밀가루 식품의 제조
백출 추출물 0.5-5.0 중량%를 밀가루에 첨가하고, 이 혼합물을 이용하여 빵, 케이크, 쿠키, 크래커 및 면류를 제조하여 건강 증진용 식품을 제조하였다.
4. 스프 및 육즙(gravies)의 제조
백출 추출물 0.1-5.0 중량%를 스프 및 육즙에 첨가하여 건강 증진용 육가공 제품, 면류의 수프 및 육즙을 제조하였다.
5. 그라운드 비프(ground beef)의 제조
백출 추출물 10 중량%를 그라운드 비프에 첨가하여 건강 증진용 그라운드 비프를 제조하였다.
6. 유제품(dairy products)의 제조
백출 추출물 5-10 중량%를 우유에 첨가하고, 상기 우유를 이용하여 버터 및 아이스크림과 같은 다양한 유제품을 제조하였다.
제제예
3 : 음료의 제조
1. 탄산음료의 제조
백출 추출물 10-15%, 설탕 5-10%, 구연산 0.05-0.3%, 카라멜 0.005-0.02%, 비타민 C 0.1-1%의 첨가물을 혼합하고, 여기에 75-80%의 정제수를 섞어서 시럽을 만들었다. 상기 시럽을 85-98℃에서 20-180초간 살균하여 냉각수와 1:4의 비율로 혼합한 다음 탄산가스를 0.5-0.82%를 주입하여 백출 추출물을 함유하는 탄산음료를 제조하였다.
2. 건강음료의 제조
백출 추출물(고형분 2.5%, 97.16%), 대추 엑기스(65 brix, 2.67%), 과체복합 추출물(고형분 70%, 0.12%), 비타민 C(0.02%), 판톤텐산칼슘 (0.02%), 감초 추출물(고형분 65%, 0.01%)을 균질하게 배합하여 순간 살균을 한 후 이를 유리병, 패트병 등 소포장 용기에 포장하여 건강음료를 제조하였다.
3. 야채쥬스의 제조
백출 추출물 0.5g을 토마토 또는 당근 쥬스 1,000㎖에 가하여 건강 증진용 야채쥬스를 제조하였다.
4. 과일쥬스의 제조
백출 추출물 0.1g을 사과 또는 포도 쥬스 1,000㎖에 가하여 건강 증진용 과일쥬스를 제조하였다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (9)
- 백출 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육의 분화 및 발달 촉진용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 백출 추출물은 물, C1 내지 C4의 저급알코올, n-헥산, 에틸아세테이트, 아세톤, 부틸아세테이트, 1,3-부틸렌 글리콜, 메틸렌클로라이드, 및 이들의 혼합용매로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 용매로 추출된 것을 특징으로 하는, 근육의 분화 및 발달 촉진용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 백출 추출물은 백출의 뿌리로부터 추출된 것을 특징으로 하는, 근육의 분화 및 발달 촉진용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 조성물은 근육 분화 조절인자(myogenic regulatory factors, MRF)의 발현을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 근육의 분화 및 발달 촉진용 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 근육 분화 조절인자는 MyoD인 것을 특징으로 하는, 근육의 분화 및 발달 촉진용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 조성물은 근육 구조 단백질인 마이오신중쇄(myosin heavy chain, MHC)의 발현을 증가시키는 것을 특징으로 하는, 근육의 분화 및 발달 촉진용 조성물.
- 백출 추출물을 유효성분으로 포함하는 근육의 분화 및 발달 촉진용 건강기능성 식품 조성물.
- 제7항에 있어서,
상기 백출 추출물은 물, C1 내지 C4의 저급알코올, n-헥산, 에틸아세테이트, 아세톤, 부틸아세테이트, 1,3-부틸렌 글리콜, 메틸렌클로라이드, 및 이들의 혼합용매로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 용매로 추출된 것을 특징으로 하는, 근육의 분화 및 발달 촉진용 건강기능성 식품 조성물.
- 제7항에 있어서,
상기 백출 추출물은 백출의 뿌리로부터 추출된 것을 특징으로 하는, 근육의 분화 및 발달 촉진용 건강기능성 식품 조성물.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220030370A (ko) * | 2020-08-28 | 2022-03-11 | 한국과학기술연구원 | 백출 및 배초향 혼합 추출물을 포함하는 피로 개선 또는 운동수행능력 증진용 조성물 |
-
2016
- 2016-06-20 KR KR1020160076497A patent/KR101828155B1/ko active IP Right Grant
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