KR20220071741A - 대두 추출물 및 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 함유하며 미토콘드리아의 활성을 촉진시키며 백색 지방세포로부터 갈색 지방세포로의 형성을 유도하는 항비만 조성물 - Google Patents

대두 추출물 및 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 함유하며 미토콘드리아의 활성을 촉진시키며 백색 지방세포로부터 갈색 지방세포로의 형성을 유도하는 항비만 조성물 Download PDF

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김민수
임서우
김완기
박미영
이윤희
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Abstract

본 개시는 대두 추출물 및 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 함유하는 항비만 조성물에 관한 것으로, 본 개시에 따르면, 대두 추출물 및 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 함유함으로써 항비만의 효능이 우수하다는 장점이 있다. 이에 따라 다각적인 연구를 통한 효과적인 비만 치료용 물질을 제공하는 효과가 있다.

Description

대두 추출물 및 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 함유하며 미토콘드리아의 활성을 촉진시키며 백색 지방세포로부터 갈색 지방세포로의 형성을 유도하는 항비만 조성물{Anti-obesity Composition for Promoting Mitochondrial Activity and Inducing Formation Brown Adipose from White Adipose Comprising Soybean Extracts and Enzymatically Modified Rutin Salts, Stereoisomers, Hydrates or Solvates Thereof}
본 명세서에는 대두 추출물 및 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 함유하는 항비만 조성물이 개시된다.
비만은 음식물로 섭취한 에너지와 신체 활동으로 소비한 에너지 간의 불균형에 의하여 과잉의 에너지가 체지방으로 축적된 상태로서, 지방조직 내 지방세포의 수가 증가하거나 지방세포의 크기가 늘어나 지방이 증가하게 된 상태를 지칭한다. 비만은 이 외에도 유전적 요인, 서구화된 식생활에 의한 환경적 요인, 심리적 요인, 에너지 대사 이상 등 다양한 원인이 작용한다고 알려져 있다. 이러한 비만 상태가 오랜 시간에 걸쳐 지속되면 당뇨병, 고지혈증, 심장병, 뇌졸중, 동맥경화증, 지방간 등의 각종 대사성 질환과 성인병이 유발된다.
바람직한 비만의 치료 방법으로는 운동을 통한 에너지 소비 촉진과 부작용이 적은 비만 치료용 약제를 병행하는 것이 가장 안전하고 효과적인 방법으로 제시되고 있다. 그러나 비만 치료용 약제의 경우, 지방변, 복부 통증, 구토, 가려움증, 간 손상, 두통, 식욕 부진, 불면, 변비 등의 심각한 부작용들이 보고되고 있으며 안전성에 대한 명확한 신뢰가 뒷받침되지 않고 있는 실정이다. 따라서, 인체에 대해서 항비만의 우수한 효능을 나타내면서도 100% 안전성이 보장되는 물질의 개발이 요구되고 있다. 일례로서 대한민국 공개특허 제10-2015-0105563호에서는 한약재의 추출물을 포함하는 비만의 예방 및 치료용 조성물을 개시한 바 있다. 그러나 여전히 생체 내의 지방 연소/분해 기전과 에너지 대사 증진 기전 등의 다각적인 연구를 통한 효과적인 비만 치료용 물질에 대한 개발은 미흡한 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0105563호
본 개시는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 개시의 목적은 대두 추출물 및 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 함유함으로써 항비만의 우수한 효능을 나타내는 조성물을 제공하는 것이다.
전술한 본 개시의 목적을 달성하기 위하여, 본 개시는 대두 추출물 및 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 함유하는 항비만 조성물을 제공한다.
본 개시에 따르면, 대두 추출물 및 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 함유함으로써 항비만의 효능이 우수하다는 장점이 있다. 이에 따라 다각적인 연구를 통한 효과적인 비만 치료용 물질을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 지방세포 내 지질의 양을 나타낸 이미지 및 그래프.
도 2는 지방세포 내 중성지방 및 글리세롤의 양을 나타낸 그래프.
도 3은 지방세포 내 발현되는 지방 분해 단백질의 양을 나타낸 이미지 및 그래프.
도 4는 지방세포 내 발현되는 미토콘드리아 단백질의 양을 나타낸 이미지 및 그래프.
도 5는 지방세포 내 산소 소비율을 나타낸 그래프.
도 6은 지방세포 내 미토콘드리아의 양을 나타낸 이미지 및 막 전위를 나타낸 그래프.
도 7은 지방세포 내 발현되는 미토콘드리아 단백질의 양을 나타낸 이미지 및 그래프.
도 8은 지방세포의 TTC 염색 이미지 및 흡광도를 나타낸 그래프.
도 9는 고지방 식이 동물 모델의 식이 과정을 나타낸 이미지.
도 10은 고지방 식이 마우스의 체지방 구성 및 체중을 나타낸 그래프.
도 11은 고지방 식이 마우스의 지방세포를 나타낸 이미지 및 지방세포의 직경을 도시한 그래프.
도 12는 고지방 식이 마우스의 지방세포 내 발현되는 미토콘드리아 단백질의 양을 나타낸 이미지 및 그래프.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당해 분야에 종사하는 기술자의 의도, 판례, 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함하여 여기에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 이해되는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일한 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
수치 범위는 본 개시에 정의된 수치를 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최대의 수치 제한은 낮은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 낮은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최소의 수치 제한은 더 높은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 높은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 수치 제한은 더 좁은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼, 더 넓은 수치 범위 내의 더 좋은 모든 수치 범위를 포함할 것이다.
이하, 본 개시에 대해서 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예 및 도면에 의하여 본 발명이 한정되지 아니함은 자명하다.
일 측면에서, 본 개시는 대두 추출물; 및 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물;을 유효성분으로 함유하는 항비만 조성물을 제공한다.
상기 “대두”는 콩으로 불리며 식용 또는 공업용으로 오랫동안 전세계적으로 널리 재배되어온 일년생 작물이다. 대두는 단백질과 지방 함량이 높으며, 다이드제인(daidzein), 제니스테인(genistain), 글리시테인(glycitein) 등 이소플라본을 다량 함유하고 있다. 대두 유래 이소플라본은 항산화 효과가 뛰어나고, 에스트로겐 수용체 활성화 효과가 있어 여성 갱년기 증상을 완화하고, 다양한 신호전달 기작을 통해 자외선으로 유도된 염증 반응과 DNA 손상을 억제하는 효과가 있는 것으로 알려져 있다(M Messina et al., Journal of medicinal food. 6(1): 1-11. 2005; Jiabin Liu et al., Journal of Agricultural and Food Chemistry. 53 (6):2333-2340. 2005; Barbara Iovine et al., International Journal of Molecular Sciences. 13(12):16444-16456. 2012). 대두는 두부, 된장, 간장, 콩기름 등 전통식품과 다양하게 제형화된 두유, 인조고기와 같은 가공식품 등 식용 뿐 아니라 사료, 비료, 비누, 방수제, 유화제, 살충제, 의약품 등 다양한 용도로 이용되고 있다.
상기 “대두 추출물”은 추출 방법, 추출 용매 또는 추출물의 형태를 불문하고, 대두로부터 얻어지는 성분, 물질을 모두 포함한다. 당업계에 공지된 다양한 방법으로 다양한 용매를 사용하여 대두 추출물을 제조할 수 있으며, 정제수, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 에틸아세테이트, 아세톤으로 구성된 군중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 용매를 혼합하여 추출할 수 있다. 추출 방법은 특별히 제한되지 않고, 유효 성분이 파괴되지 않거나 최소화된 조건에서 실온 또는 가온하여 추출할 수 있다. 당 분야에서 공지되는 바와 같은 냉침 추출, 가열 추출, 초음파 추출, 냉각 추출 등 다양한 추출 방법에 따라 추출할 수 있다. 상기 추출 방법은 열, 산(acid), 염기(base), 효소 등으로 처리하는 공정을 포함할 수 있으며, 또한 대두로부터 얻어지는 성분, 물질이 추출된 후 다른 방법으로 가공 또는 처리하는 공정을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 다른 방법의 가공 또는 처리는 대두 추출물을 추가적으로 발효 또는 효소처리 등을 하는 것일 수 있다. 따라서 본 개시에서의 대두 추출물은 발효물, 농축물, 건조물을 포함하는 광범위한 개념이다. 아울러, 당 분야에서 공지된 바와 같이 열풍 건조, 동결 건조, 진공 건조 등 다양한 건조법에 따라 건조할 수 있다. 또는 상업적으로 제조된 상품을 이용할 수도 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 대두 추출물은 천연, 잡종, 변종 식물의 다양한 기관으로부터 추출될 수 있고, 예를 들어 배아뿐만 아니라 식물 조직 배양물로부터 추출될 수 있다. 본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 대두 추출물은 대두 배아 추출물이다. 상기 “대두 배아”는 식물성 단백질 및 식물 섬유가 풍부하며, 불포화 지방산을 포함하고 있기 때문에 영양적 가치가 뛰어나며, 비만증, 동맥경화, 고혈압, 항지방 혈증 작용, 신장병 등에 이용되고 있다. 또한 상기 대두 배아는 다이드진(daidzin), 다이드제인(daidzein), 제니스틴(genistin), 제니스테인(genistein), 글리시틴(glycitin), 글리시테인(glycitein), 비오차닌 A(biochanin A), 포르모노네틴(formononetin)과 같은 이소플라본을 포함한다. 상기 이소플라본은 플라보노이드(flavonoid)계 물질로서 여성호르몬이 에스트로겐과 화학 구조가 비슷하며 생물학적 작용이 유사하여 식물성 에스트로겐(phytoestrogen)이라고도 알려져 있다.
본 개시의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 대두 분획물을 포함한다. 상기 “분획물”은 여러 다양한 구성 성분들을 포함하는 혼합물로부터 특정 성분 또는 특정 성분 그룹을 분리하기 위하여 분획을 수행하여 얻어진 결과물을 의미한다. 상기 분획물을 얻는 분획 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 수행될 수 있다. 상기 분획 방법의 비제한적인 예로는, 본 개시의 추출물에 소정의 용매를 처리하여 상기 추출물로부터 분획물을 얻는 방법을 들 수 있다. 상기 분획물을 얻는 데 사용되는 분획 용매의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 용매를 사용할 수 있다. 상기 분획 용매의 비제한적인 예로는 물, 알코올 등의 극성 용매; 헥산(Hexan), 에틸 아세테이트(Ethyl acetate), 클로로포름(Chloroform), 디클로로메탄(Dichloromethane) 등의 비극성 용매 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 1종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 분획 용매 중 알코올을 사용하는 경우에는 구체적으로 탄소수 1 내지 4의 알코올을 사용할 수 있다.
본 개시의 조성물은 “효소적으로 처리된 루틴”을 포함한다. “루틴(Rutin)”은 플라보놀 배당체(글리코시드)의 하나로 화학식 C27H30O16을 가지며, 퀘르세틴(quercetin)의 3번 탄소에 루티노오스(글루코오스와 람노오스로 되는 2당류)가 결합한 배당체이다. 운향과의 루타속 식물에서 발견된 것으로, 후에 콩과의 회화나무(Sophora japonica L.)의 꽃봉오리, 마디풀과의 메밀(Fagopyrum esculentum) 등 많은 종류의 식물로부터도 분리되었다.
상기 “효소적으로 처리된 루틴(Enzymatically Modified Rutin)”은 폴리페놀의 일종으로 식품첨가물로 사용하기 시작하였으며, ‘식품첨가물공전’ 상의 정의에 따르면, 루틴을 글리코실 트랜스퍼라제(glycosyl transferase) 등 부분 가수분해효소로 처리하여 람노오스를 제거하여 얻어지거나, 또는 루틴에 시클로덱스트린 글루카노트랜스퍼라제(cyclodextrin glucanotransferase) 당전위효소를 작용시켜 글루코오스를 부가 반응시켜 얻어진다. 그 성분은 α-글리코루틴(α-glycorutin)(또는, 글루코실루틴)이다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 효소 처리 루틴은 하기 화학식 1로 표시되는 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴(Enzymatically Modified Isoquercitrin, EMIQ)이다.
[화학식 1]
Figure pat00001
여기서 상기 n은 1 내지 7이다.
상기 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴은 퀘르세틴에 1 내지 7개의 당이 결합한 퀘르세틴 배당체 혼합물이며, 일본(Japanese Ministry of Health and Welfare, 1996), 미국(Food and Drug Administration, 2007) 및 한국(식품의약품안전처, 2005)에서 식품첨가물로 인정받았다.
상기 “염”은 모 화합물(parent compound)의 바람직한 약리 활성을 갖는 본 개시의 일 측면에 따른 염을 의미하며, 화합물이 적용되는 유기체에 심각한 자극을 유발하지 않고 화합물의 생물학적 활성과 물성들을 손상시키지 않는 염일 수 있다. 본 개시의 조성물이 특히 약제학적 조성물일 경우 상기 “염”은 “약제학적으로 허용 가능한 염”일 수 있다. 상기 “약제학적으로 허용 가능”이란 통상의 의약적 복용량(medicinal dosage)으로 이용할 때 상당한 독성 효과를 피함으로써, 동물, 더 구체적으로는 인간에게 사용할 수 있다는 정부 또는 이에 준하는 규제 기구의 승인을 받을 수 있거나 승인 받거나, 또는 약전에 열거되거나 기타 일반적인 약전으로 인지되는 것을 의미한다.
상기 “염” 또는 “약제학적으로 허용 가능한 염”은 화합물의 무기산염, 유기산염, 또는 금속염의 부가염을 말한다. 상기 무기산염은 염산염, 브롬산염, 인산염, 황산염, 또는 이황산염일 수 있다. 상기 유기산염은 포름산염, 초산염, 아세트산염, 프로피온산염, 젖산염, 옥살산염, 주석산염, 말산염, 말레인산염, 구연산염, 푸마르산염, 베실산염, 캠실산염, 에디실염, 트리클로로아세트산염, 트리플루오로아세트산염, 벤조산염, 글루콘산염, 메탄술폰산염, 글리콜산염, 숙신산염, 4-톨루엔술폰산염, 갈룩투론산염, 엠본산염, 글루탐산염, 메탄술폰산염, 에탄술폰산염, 벤젠술폰산염, p-톨루엔술폰산염, 또는 아스파르트산염일 수 있다. 상기 금속염은 칼슘염, 나트륨염, 마그네슘염, 스트론튬염, 또는 칼륨염일 수 있다.
상기 “이성질체”란 화학식은 같으나 성질이 동일하지는 않은 화합물의 관계를 의미하며, 이러한 이성질체의 종류에는 구조 이성질체, 입체 이성질체가 있다. 상기 “입체 이성질체”는 동일한 화학적 구성을 갖지만 공간 중에서 원자 또는 기의 배열의 측면에서 상이한 화합물을 의미하며, 이는 광학 이성질체(optical isomers)(예를 들면, 본래 순수한 거울상 이성질체(essentially pure enantiomers), 본래 순수(essentially pure)한 부분 입체 이성질체(essentially pure diastereomers) 또는 이들의 혼합물)뿐만 아니라, 형태 이성질체(conformation isomers)(즉, 하나 이상의 화학 결합의 그 각도만 다른 이성질체), 위치 이성질체(position isomers)(특히, 호변이성체(tautomers)) 또는 기하 이성질체(geometric isomers)(예컨대, 시스-트랜스 이성질체)를 포함하는 개념이다.
상기 “본래 순수(essentially pure)”란, 예컨대 거울상 이성질체 또는 부분 이성질체와 관련하여 사용한 경우, 거울상 이성질체 또는 부분 이성질체를 예로 들 수 있는 구체적인 화합물이 약 90% 이상, 바람직하게는 약 95% 이상, 보다 바람직하게는 약 97% 이상 또는 약 98% 이상, 보다 더 바람직하게는 약 99% 이상, 보다 더욱 더 바람직하게는 약 99.5% 이상(w/w) 존재하는 것을 의미한다.
상기 “수화물(hydrate)”은 물이 결합되어 있는 화합물을 의미하며, 물과 화합물 사이에 화학적인 결합력이 없는 내포 화합물을 포함하는 광범위한 개념이다.
상기 “용매화물”은 용질의 분자나 이온과 용매의 분자나 이온 사이에 생긴 고차의 화합물을 의미한다.
본 발명자들은 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물에 있어서, 대두 추출물과 병용 처리 시 항비만에 대한 상승 효과를 나타내는 것을 지견하였다. 상기 “병용 처리”는 둘 이상의 성분을 동시 또는 순차적으로 사용하여 처리함을 의미한다.
상기 “유효성분”은 목적하는 활성을 나타내는 성분 또는 그 자체는 활성이 없는 담체와 함께 활성을 나타낼 수 있는 성분을 의미한다.
상기 “유효성분으로 포함하는”은 비만, 지방간 및 고지혈증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 예방, 개선 또는 치료 효능을 나타내는 성분으로서 포함하는 것을 의미할 수 있다.
상기 “항비만 조성물”은 체중 감소, 혈중 지질 농도 감소, 간조직 및 체지방 감소, 혈장 내 글루코스 농도 감소, 간 지질 개선, 및 렙틴 분비 억제 중 하나 이상의 효과를 나타내는 조성물을 말하며, 상기 항비만 조성물을 이용하여 비만 관련 질환, 즉 비만 및 비만으로부터 파생되는 당뇨병, 고지혈증, 심장병, 뇌졸증, 동맥경화증, 지방간 등의 각종 대사성 질환을 개선, 예방, 또는 치료할 수 있다.
상기 “비만”은 체내에 지방조직이 과다한 상태를 의미한다. 남자는 체지방이 체중의 25% 이상일 때, 여자는 체중의 30% 이상일 때 비만이라고 하며, 음식으로 섭취하는 열량이 몸을 움직이며 소비하는 열량보다 많을 때 비만이 생긴다. 비만이 생기면 외형적으로 뚱뚱해 보이며, 숨이 쉽게 차고, 관절 통증, 당뇨병, 고혈압 등의 증상이 동반되기도 한다.
상기 “지방간”은 과도한 지방이나 알코올 섭취, 간의 지방합성 증가, 중성지방 배출 및 연소 감소 등으로 인하여 간에 지방이 축적되어 발생하며 일반적으로 간에서 축적된 지방의 비중이 5% 이상일 때 지방간으로 정의한다. 지방간에서 축적된 지방의 대부분은 중성지방(triglyceride, TG, 트리글리세라이드)이다. 상기 지방간은 크게 과음으로 인한 알코올성 지방과 간과 비만, 당뇨병, 고지혈증 또는 약물 등으로 인한 비알코올성 지방간으로 나눌 수 있다. 알코올성 지방간은 알코올을 과다 섭취하여 간에서 지방 합성이 촉진되고 정상적인 에너지 대사가 이루어지지 않아 발생하게 된다. 반면 비알코올성 지방간은 비만, 인슐린 과민증, 당뇨병 등을 앓고 있는 사람들에게서 많이 발생한다. 이러한 현상은 인슐린 저항성이나 과도한 지방 분해에 의해 혈액 내 유리 지방산의 농도가 높아지는 것에 의하여 비알코올성 지방간이 발생될 수 있음을 시사한다(A. B.Mayerson et al., Diabetes, 51: 797-802 (2002);K. F. Petersen et al., Diabetes, 54:603-608 (2005)). 상기 지방간은 알코올성 지방간, 비알코올성 지방간, 영양성 지방간, 기아성 지방간, 비만성 지방간, 당뇨병성 지방간으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 “고지혈증”은 혈액 속에 콜레스테롤이나 중성지방 등과 같은 지질이 많은 상태로 정의한다. 본 개시의 고지혈증에는 혈중 콜레스테롤이 240mg/dl 이상일 때를 지칭하는 고콜레스테롤혈증, 및 혈중 중성지방이 200mg/dl 이상일 때를 지칭하는 고중성지질혈증을 모두 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 개시의 조성물은 특히 항비만 조성물로서, 고중성지질혈증인 것이 바람직하다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 대두 추출물의 1일 적용량은 10 mg/kg 내지 2000 mg/kg이다. 보다 구체적으로 1일 적용량은 10 mg/kg 이상, 20 mg/kg 이상, 25 mg/kg 이상, 50 mg/kg 이상, 75 mg/kg 이상, 100 mg/kg 이상, 125 mg/kg 이상, 150 mg/kg 이상, 175 mg/kg 이상, 200 mg/kg 이상, 225 mg/kg 이상, 250 mg/kg 이상, 275 mg/kg 이상, 300 mg/kg 이상, 325 mg/kg 이상, 350 mg/kg 이상, 375 mg/kg 이상, 400 mg/kg 이상; 2000 mg/kg 이하, 1750 mg/kg 이하, 1500 mg/kg 이하, 1250 mg/kg 이하, 1000 mg/kg 이하, 975 mg/kg 이하, 950 mg/kg 이하, 925 mg/kg 이하, 900 mg/kg 이하, 875 mg/kg 이하, 850 mg/kg 이하, 825 mg/kg 이하, 800 mg/kg 이하, 775 mg/kg 이하, 750 mg/kg 이하, 725 mg/kg 이하, 700 mg/kg 이하, 675 mg/kg 이하, 650 mg/kg 이하, 625 mg/kg 이하, 600 mg/kg 이하, 575 mg/kg 이하, 550 mg/kg 이하, 525 mg/kg 이하, 500 mg/kg 이하, 475 mg/kg 이하, 450 mg/kg 이하, 425 mg/kg 이하, 400 mg/kg 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 적용은 1일 1회 내지 수회 나누어 적용할 수도 있다. 예를 들면, 1일 2회 내지 24회, 3일 1회 내지 2회, 1주일 1회 내지 6회, 2주일 1회 내지 10회, 3주일 1회 내지 15회, 4주일 1회 내지 3회, 또는 1년에 1회 내지 12회 적용될 수 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물의 1일 적용량은 10 mg/kg 내지 1000 mg/kg이다. 보다 구체적으로 1일 적용량은 10 mg/kg 이상, 20 mg/kg 이상, 25 mg/kg 이상, 50 mg/kg 이상, 75 mg/kg 이상, 100 mg/kg 이상; 1000 mg/kg 이하, 900 mg/kg 이하, 800 mg/kg 이하, 700 mg/kg 이하, 600 mg/kg 이하, 500 mg/kg 이하, 400 mg/kg 이하, 300 mg/kg 이하, 200 mg/kg 이하, 100 mg/kg 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 적용은 1일 1회 내지 수회 나누어 적용할 수도 있다. 예를 들면, 1일 2회 내지 24회, 3일 1회 내지 2회, 1주일 1회 내지 6회, 2주일 1회 내지 10회, 3주일 1회 내지 15회, 4주일 1회 내지 3회, 또는 1년에 1회 내지 12회 적용될 수 있다.
상기 “적용”은 임의의 적절한 방법으로 적용 대상에 상기 조성물을 제공하는 것을 의미하며, 투여, 도포, 흡수 및 섭취 등을 포함하는 의미이다. 이때, 적용 대상은 상기 조성물을 적용할 수 있는 인간, 원숭이, 개, 염소, 돼지 또는 쥐 등 모든 동물을 의미한다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 대두 추출물의 함량은 제형, 용도, 적용 횟수 및 적용 경로에 따라 다를 수 있다. 특히, 본 개시의 조성물의 제형에 있어서 주사제 등 비경구 제형으로 제조될 경우, 또는 식품, 알약 및 시럽 등 경구 제형으로 제조될 경우, 본 개시의 상기 유효성분의 함량은 조성물의 장 내 흡수율, 소화율 등에 따라 다를 수 있다. 본 개시의 조성물의 1일 적용량을 고려하면, 체중이 60 kg인 적용 대상에 대하여 600 mg 내지 120,000 mg로 적용될 수 있다. 1일 적용량을 150 g으로 가정하면 본 개시의 상기 대두 추출물의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 0.4 중량% 내지 80 중량%의 함량으로 포함되는 것일 수 있다. 본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 0.4 중량% 내지 40 중량%의 함량으로 포함되는 것일 수 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 대두 추출물; 및 상기 효소 처리 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물;을 1 내지 6 : 1의 중량비로 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 중량비는 1 이상 : 1, 1.5 이상 : 1, 2 이상 : 1, 2.5 이상 : 1, 3 이상 : 1, 3.5 이상 : 1, 4 이상 : 1; 6 이하 : 1, 5.5 이하 : 1, 5 이하 : 1, 4.5 이하 : 1, 4 이하 : 1일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 지방세포 내 중성지방(triglyceride, TG, 트리글리세라이드) 분해 촉진용 조성물이다. 중성지방을 글리세롤 및 유리 지방산으로 분리시킴으로써 비축된 지방이 분해될 수 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 지방세포 내 미토콘드리아의 활성 촉진용 조성물이다. 비만인 경우, 지방세포에서 지방이 분해되더라도, 분해 산물인 유리 지방산 등이 에너지 대사를 통하여 적절히 소비되지 않으면, 이들이 다른 세포 및 조직으로 이동하여 다시 지방 축적이 일어나는 등의 지질 조절이상(lipid dysregulation) 작용이 일어나 대사질환의 원인이 될 수 있다. 따라서, 지방세포 내에서 분해된 지방이 소비되어 ATP로 전환될 수 있어야 항비만 효능을 달성할 수 있으므로, 미토콘드리아의 활성이 촉진되어 에너지 대사가 활성화 되어야 한다. 즉 지방세포 내 중성지방 분해 촉진 및 미토콘드리아의 활성 촉진이 병행되어야 최적의 항비만 효능이 발휘될 수 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 지방세포의 크기를 감소시키는 것이다. 상기 “지방세포의 크기”는 지방세포의 직경을 의미한다. 상기 지방세포의 크기는 세포 내에 축적된 지방의 양에 의해 결정되므로, 지방세포의 크기가 감소하는 것은 세포 내의 지방의 양이 감소하는 것일 수 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 백색 지방세포로부터 갈색 지방세포로의 형성을 유도하는 것이다. 상기 “백색 지방세포(white adipocyte)”는 지방을 저장하는 지방세포를 의미하며, 당뇨, 비만 등의 성인병의 원인이 되는 세포이다.
상기 백색 지방세포는 에너지를 중성지방(triglyceride, TG, 트리글리세라이드)으로 저장하고 전신 사용을 위해 에너지가 필요할 때 유리 지방산을 동원한다. 유리 지방산의 해방은 중성지방의 분해(TG의 가수 분해)를 필요로 하며, 이는 주로 지방 트리글리세라이드 리파아제(adipose triglyceride lipase, ATGL) 및 호르몬 민감성 리파아제(hormone sensitive lipase, HSL)를 포함하는 세포질 리파아제의 cAMP 의존성 단백질 인산화 효소 A(cAMP dependent protein kinase A)의 활성화에 의해 조절된다.
상기 “갈색 지방세포(brown adipocyte)”는 지방을 에너지로 연소시키는 세포를 의미하며, 갈색 지방세포에서는 ATP합성에서 미토콘드리아의 경사도를 끌어내리는 양자(protons)의 짝풀림(uncoupling)이 유도되어 비(非) 떨림 열이 발생한다. 따라서, 갈색 지방세포는 체온조절 및 에너지 생산에 중요한 역할을 수행하는 세포이다.
백색 지방세포가 갈색 지방세포로 전환되면 체내에 저장되는 지방보다 연소되는 지방의 양이 증가하므로, 같은 열량의 음식을 섭취하더라도 체중을 유지하기가 쉬워지고 비만을 개선할 수 있게 된다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 지방세포에서 HSL(hormone sensitive lipase, 호르몬 민감성 리파아제), PLIN1(perilipin1, 페리리핀1)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단백질의 인산화를 촉진시켜, P-HSL(phosphorylated-hormone sensitive lipase, 인산화 호르몬 민감성 리파아제) 및/또는 P-PLIN1(phosphorylated-perilipin1, 인산화 페리리핀1)의 생성을 증가시킨다. HSL(호르몬 민감성 리파아제)는 인산화됨으로써 중성지방의 분해 활성이 증가하게 된다. PLIN1(페리리핀1) 단백질은 지방세포를 보호하는 역할을 하며, 본 개시의 조성물에 의하여 PLIN1 단백질의 인산화가 촉진됨으로써 HSL 단백질의 작용을 유도하여 중성지방의 분해 활성이 증가하게 된다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 지방세포에서 UCP1(uncoupling protein 1, 짝풀림 단백질 1), ATP5A(ATP synthase subunit alpha, ATP 합성효소 서브유닛 알파), MTCO1(mitochondrial cytochrome c oxidase subunit, 미토콘드리아 시토크롬 c 산화효소 서브유닛 1), UQCRC2(ubiquinol-cytochrome c reductase core protein 2, 유비퀴놀-시토크롬 c 환원효소 복합체 코어 단백질 2), SDHB(succinate dehydrogenase complex iron sulfur subunit B, 숙시네이트 탈수소효소 복합체 철 황 서브유닛 B) 및 NDUFB8(NADH dehydrogenase [ubiquinone] 1 beta subcomplex subunit 8, NADH 탈수소효소 [유비퀴논] 1 베타 서브콤플렉스 서브유닛 8)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단백질의 발현을 증가시킨다.
상기 UCP1은 갈색 지방세포 내의 미토콘드리아 내막에 존재하며 산화와 인산화의 결합을 막는 작용을 한다. UCP1은 백색 지방세포 등 다른 세포에서는 발현되지 않아 갈색 지방세포의 분자 마커로 사용된다. UCP1은 광인산화반응이 ATP 합성으로 이어지지 못하게 하고 에너지를 열로 방출되게 한다.
상기 ATP5A, MTCO1, UQCRC2, SDHB 및 NDUFB8는 미토콘드리아 단백질, 보다 구체적으로 미토콘드리아 전자전달계 단백질로서, ATP 생산 및 세포 호흡에 필수적인 기능을 한다. 상술한 바와 같이, 지방세포에서 지방이 분해되더라도, 분해 산물인 유리 지방산 등이 에너지 대사를 통하여 적절히 소비되지 않으면, 이들이 다른 세포 및 조직으로 이동하여 다시 지방 축적이 일어나는 등의 지질 조절이상(lipid dysregulation) 작용이 일어난다. 따라서, 지방세포 내에서 분해된 지방이 소비되어 ATP로 전환될 수 있어야 항비만 효능을 달성할 수 있으므로, 미토콘드리아의 활성이 촉진되어 에너지 대사가 활성화 되어야 한다. 상기 미토콘드리아 단백질은 미토콘드리아의 활성 촉진의 마커로 사용된다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 백색 지방세포에서 ATP5A, MTCO1, UQCRC2, SDHB 및 NDUFB8로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단백질의 발현을 증가시킨다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 갈색 지방세포에서 UCP1, MTCO1, UQCRC2 및 NDUFB8로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단백질의 발현을 증가시킨다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 비만, 지방간 및 고중성지질혈증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물이다.
상기 “약제학적 조성물”은 질병의 예방 또는 치료를 필요로 하는 개체에 투여하기에 적합한 조성물을 의미한다.
상기 “개체”는 질병의 예방 또는 치료를 필요로 하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로 인간 또는 비-인간인 영장류, 생쥐(mouse), 쥐(rat), 개, 고양이, 말 및 소 등의 포유류를 의미한다.
상기 “예방”은 본 개시의 조성물의 투여에 의해 비만, 지방간 및 고중성지질혈증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 억제시키거나 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다. 상기 “치료”는 본 개시의 조성물의 투여에 의해 비만, 지방간 및 고중성지질혈증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 의심 및 발병 개체의 증상이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 개시에 따른 추출물들이 약제학적 조성물에 포함되는 경우, 본 개시에 따른 추출물들 이외에 약학적으로 허용 가능한 담체 즉 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 사이클로덱스트린, 덱스트로즈 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올, 리포좀 및 이들 성분 중 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액 등 다른 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및/또는 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다.
상기 약제학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 상기 “약학적으로 유효한 양”은 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 예방 또는 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 질환의 종류, 질환의 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 약학적으로 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.
상기 약제학적 조성물은 경구 투여 제형(예를 들면, 분말, 정제, 캡슐, 시럽, 알약, 또는 과립), 또는 비경구 제형(예를 들면, 주사제)으로 제형화될 수 있고, 전신 제형, 또는 국부 제형으로 제조될 수 있다.
상기 약제학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의하여 용이하게 결정될 수 있다. 또한, 상기 약제학적 조성물은 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용될 수 있다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 비만, 지방간 및 고중성지질혈증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 개선용 식품 조성물이다.
상기 “개선”은 상기 조성물의 투여로 비만, 지방간 및 고중성지질혈증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
상기 “식품”은 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료, 비타민 복합제, 건강 기능(성) 식품 및 건강 식품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.
상기 건강 기능(성) 식품(functional food)이란, 특정보건용 식품(food for special health use, FOSHU)과 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 여기서 기능(성)이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 상기 건강 식품(health food)은 일반식품에 비해 적극적인 건강유지나 증진 효과를 가지는 식품을 의미하고, 건강보조식품(health supplement food)은 건강보조 목적의 식품을 의미한다. 경우에 따라, 건강 기능 식품, 건강 식품, 건강 보조 식품의 용어는 혼용된다.
상기 식품은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조시에는 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 식품용 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나, 본 발명의 식품은 비만의 예방 또는 개선의 효과를 증진시키기 위한 보조제로 섭취가 가능하다.
본 개시의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 비만, 지방간 및 고중성지질혈증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 개선용 사료 조성물이다.
상기 “사료”는 가축이 먹고, 섭취하며, 소화시키기 위한 또는 이에 적당한 임의의 천연 또는 인공 규정식, 한끼식 등 또는 상기 한끼식의 성분을 의미한다. 상기 사료는 사료 첨가제 또는 보조사료를 포함할 수 있다. 상기 사료의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 사료를 사용할 수 있다. 상기 사료의 비제한적인 예로는, 곡물류, 근과류, 식품 가공 부산물류, 조류, 섬유질류, 제약 부산물류, 유지류, 전분류, 박류 또는 곡물 부산물류 등과 같은 식물성 사료; 단백질류, 무기물류, 유지류, 광물성류, 유지류, 단세포 단백질류, 동물성 플랑크톤류 또는 음식물 등과 같은 동물성 사료를 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다.
다른 하나의 양태로서, 본 개시는 항비만 조성물을 제조하는 데 있어서의 대두 추출물; 및 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물의 용도를 제공한다.
다른 하나의 양태로서, 본 개시는 대두 추출물; 및 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 함유하는 조성물을 이를 필요로 하는 개체에 적용하는 단계를 포함하는, 항비만 방법을 제공한다.
다른 하나의 양태로서, 본 개시는 항비만에 사용하기 위한 대두 추출물; 및 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 제공한다.
{실시예}
이하, 본 개시를 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 개시의 전반적인 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 본 개시의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<참고예 1> 지방세포의 배양 및 면역블롯 분석
1. 지방세포의 배양
C3H10T1/2 세포주(American Type Culture Collection, ATCC, 미국)를 10 % 소 태아 혈청(FBS, Gibco Thermo Fisher Scientific, 월섬, 매사추세츠주, 미국) 및 1% 페니실린/스트렙토마이신(P/S, Thermo Fisher, 월섬, 매사추세츠주, 미국)을 함유하는 DMEM 배지(Dulbecco’s Modified Eagle's Medium, Sigma, 세인트루이스, 미주리주, 미국)에서, 표준 조건(37℃, 5% CO2) 하에서 배양하였다. 플레이트에 C3H10T1/2 세포가 가득 차면 10% FBS, 1% P/S, 20 ng/ml 골형성 단백질 4(bone-morphogenetic protein 4, BMP4; R&D Systems), 0.125 mM 인도메타신(Indometacin, Cayman Chemical), 2.5 mM 3-이소부틸-1-메틸잔틴(IBMX; Cayman Chemical), 1 μM 덱사메타손(Cayman Chemical), 10 μg/ml 인슐린(Sigma Aldrich), 1 nM 트리아이오도티로닌(triiodothyronine, T3; Cayman Chemical)이 포함된 DMEM 배지로 교환하여 3일간 유지한 후, 추가 3일동안 10% FBS, 10 μg/ml 인슐린, 1 nM T3이 포함된 DMEM 배지로 배양하여 분화를 완료하였다.
2. 면역블롯 분석
단백질의 발현 정도는 웨스턴블롯을 통하여 측정하였다. 블롯은, 인산화 호르몬 민감성 리파아제(phosphorylated hormone-sensitive lipase, p-HSL Ser660, 토끼, Cell Signaling), 호르몬 민감성 리파아제(hormone-sensitive lipase, HSL, 토끼, Cell Signaling), 인산화 페리리핀1(phosphorylated-perilipin1, p-PLIN1 Ser522, 마우스, VALA science), 페리리핀1(perilipin1, PLIN1, 토끼, Santacruz), 베타-액틴(beta-actin, 마우스, Santacruz), 인산화-세린/트레오닌 단백질 인산화 효소 A 기질(phosphor-(Ser/Thr) protein kinase A substrates, p-PKA substrates, 토끼, Cell Signaling), 시르투인 1(sirtuin 1, SIRT1, 토끼, Cell Signaling), 에스트로겐 수용체 알파 항체 A300-498A(Estrogen Receptor Alpha Antibody A300-498A, Estrogen receptor alpha (ER), 토끼, Bethyl laboratories INC.), 지방 트리글리세라이드 리파아제(adipose triglyceride lipase, ATGL, 토끼, Cell Signaling), 인산화-cAMP-결합인자 반응 단백질(phosphor-cAMP-response element binding protein, p-CREB ser133, 토끼, Cell Signaling), cAMP-결합인자 반응 단백질(cAMP-response element binding protein, CREB, 토끼, Cell Signaling), 짝풀림 단백질 1(uncoupling protein 1, UCP1, 토끼, Alpha Diagnostic International), 총 산화인산 로덴트 WB 항체 칵테일(total oxphos rodent WB antibody cocktail, 마우스, Abcam: ATP5A, SDHB, NDUFB8, UQCRC2), 및 튜불린(tubulin, 토끼, Cell Signaling)에 대한 1 차 항체를 사용하여 수행되었다. 블롯들은 슈퍼 시그널 웨스트 듀라 서브스트레이트(Super Signal West Dura Substrate, Pierce, Invitrogen)로 시각화되었다.
3. 통계 분석
그래프패드 프리즘 5 소프트웨어(GraphPad Software, 라호이아, 캘리포니아주, 미국)를 통계 분석에 사용했다. 모든 데이터는 6회 이상의 독립적인 실험으로 나타내었고, 그 결과는 평균 ± 평균의 표준 오차(standard error of the mean, SEM)로 표현되었다. 대조군과 다른 처리군들 간의 유의한 차이는 t-검정(t-test)을 사용하여 계산하였다(***P < 0.001, ** P < 0.01, * P < 0.05). 0.05 미만의 P 값을 통계적으로 유의 하다고 간주하였다. 여러 그룹 간의 비교는 p 값을 결정하기 위해 본페로니(Bonferroni) 사후 테스트와 함께 양방향 분산 분석(analysis of variance, ANOVA)을 사용하여 수행되었다.
<시험예 1> 세포 실험: 대두 배아 추출물의 지방세포 내 중성지방 분해 촉진 효능 평가 1
1. 평가 방법
분화된 C3H10T1/2 지방세포에 대두 배아 추출물(Soybean Embryo Extract, SEE, 아모레퍼시픽, 서울, 한국)을 각각 80 μg/ml 및 160 μg/ml의 농도로 24시간 처리한 후, 지질을 염색할 수 있는 형광단(fluorophore)인 BODIPY(4,4-difluoro-1,3,5,7,8-pentamethyl-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene, Invitrogen) 493/503을 이용하여 지방구를 염색하였다. 대조군(CTL)으로서 비히클(증류수)을 처리하였다. 그 이미지(BODIPY 및 광학(Bright Field) 이미지) 및 지질의 양을 정량화 한 그래프를 도 1에 나타내었다(***P < 0.001, ** P < 0.01, * P < 0.05).
2. 평가 결과
도 1로부터, 대두 배아 추출물의 처리는 지방세포 내 지질 함량을 현저히 감소시키는 것을 알 수 있다.
<시험예 2> 세포 실험: 대두 배아 추출물의 지방세포 내 중성지방 분해 촉진 효능 평가 2
1. 평가 방법
분화된 C3H10T1/2 지방세포에 대두 배아 추출물(아모레퍼시픽, 서울, 한국)을 각각 80 μg/ml 및 160 μg/ml의 농도로 24시간 처리한 후, TG 비색 분석 키트(TG colorimetric assay kit, Cayman Chemical, 앤아버, 미시간주, 미국)를 사용하여 세포 내 중성지방의 함량을 측정했다. 한편, 감소한 중성지방이 SEE에 의한 지방분해 촉진의 효과인지 확인하기 위하여 배지로 분비된 글리세롤(Glycerol)의 양을 글리세롤 시약(glycerol reagent, Sigma, 세인트루이스, 미주리주, 미국)을 이용하여 측정하였다. 대조군으로서 비히클(증류수)을 처리하였다. 중성지방(TG) 및 글리세롤(Glycerol)의 양을 정량화 한 그래프를 도 2에 나타내었다(***P < 0.001, ** P < 0.01, * P < 0.05).
2. 평가 결과
도 2로부터, 대두 배아 추출물의 처리는 지방세포 내 중성지방의 함량을 현저히 감소시키고, 글리세롤의 함량을 증가시키는 것을 알 수 있다. 이로부터 대두 배아 추출물의 처리로 인하여 지방 분해 효능이 상승하는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 3> 세포 실험: 대두 배아 추출물의 지방세포 내 중성지방 분해 촉진 효능 평가 3
1. 평가 방법
분화된 C3H10T1/2 지방세포에 대두 배아 추출물(아모레퍼시픽, 서울, 한국)을 각각 80 μg/ml 및 160 μg/ml의 농도로 24시간 처리한 후, 지방세포에서 지방 분해에 관여하는 단백질인 호르몬 민감성 리파아제(hormone sensitive lipase, HSL)의 단백질 활성을 측정하였다. 대조군으로서 비히클(증류수)을 처리하였다. 활성화된 HSL 단백질, 즉 P-HSL(phosphorylated-hormone sensitive lipase, 인산화 호르몬 민감성 리파아제)의 양을 정량화 한 그래프를 도 3에 나타내었다(***P < 0.001, ** P < 0.01, * P < 0.05).
2. 평가 결과
도 3으로부터, 대두 배아 추출물의 처리는 지방세포에서 지방 분해에 관여하는 단백질인 HSL 단백질을 활성화시키는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 4> 세포 실험: 대두 배아 추출물의 지방세포 내 에너지 대사 활성 촉진 효능 평가 1
대두 배아 추출물이 비단 지방 분해만을 촉진시키는 것이 아니라 지방 연소(유리 지방산의 분해)까지 조절함으로써 에너지 대사를 활성화시킬 수 있는지 알아보기 위하여, 다음과 같은 실험을 수행하였다.
1. 평가 방법
분화된 C3H10T1/2 지방세포에 대두 배아 추출물(아모레퍼시픽, 서울, 한국)을 160 μg/ml의 농도로 24시간 처리한 후, 미토콘드리아 단백질인 ATP5A, MTCO1, UQCRC2, SDHB 및 NDUFB8의 발현을 확인하였다. 대조군으로서 비히클(증류수)을 처리하였다. 미토콘드리아 단백질이 발현된 양을 정량화 한 그래프를 도 4에 나타내었다(***P < 0.001, ** P < 0.01, * P < 0.05).
2. 평가 결과
도 4로부터, 대두 배아 추출물의 처리는 지방세포에서 미토콘드리아 단백질, 보다 구체적으로 미토콘드리아 전자전달계 단백질의 발현을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 5> 세포 실험: 대두 배아 추출물의 지방세포 내 에너지 대사 활성 촉진 효능 평가 2
시험예 4로부터 확인된 바와 같이 발현량이 증가된 미토콘드리아 전자전달계 단백질이, 실제로 세포의 산소 호흡을 증가시킬 수 있는지 알아보기 위하여, 다음과 같은 실험을 수행하였다.
1. 평가 방법
분화된 C3H10T1/2 지방세포에 대두 배아 추출물(아모레퍼시픽, 서울, 한국)을 160 μg/ml의 농도로 24시간 처리한 후, XF 분석기(XF Analyzer, Agilent, 산타클라라, 캘리포니아주, 미국)를 이용하여 산소 농도 및 산소 소비율(oxygen consumption rate, OCR)을 측정하였다. 보다 구체적으로, 올리고마이신(oligomycin) 1.5μM, 카르보닐 시아나이드 p-(트리플루오로메톡시)페닐히드라존(carbonyl cyanide p-(trifluoromethoxy)phenylhydrazone, FCCP) 1.5μM, 및 로테논/안티마이신 A(rotenone/antimycin A) 각 0.5μM을 A, B, C 각 시점에 차례로 주입하였다. 대조군으로서 비히클(증류수)을 처리하였다. OCR은 단백질 농도에 따라 표준화되었다. 시간에 따른 OCR, ATP 생성량(ATP production), 기초 호흡량(basal respiration) 및 최대 호흡량(Maximal respiration)을 나타낸 그래프를 도 5에 나타내었다(***P < 0.001, ** P < 0.01, * P < 0.05).
2. 평가 결과
도 5로부터, 대두 배아 추출물의 처리는 지방세포에서 실제로 산소 호흡을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 6> 세포 실험: 대두 배아 추출물의 지방세포 내 에너지 대사 활성 촉진 효능 평가 3
1. 평가 방법
분화된 C3H10T1/2 지방세포에 대두 배아 추출물(아모레퍼시픽, 서울, 한국)을 160 μg/ml의 농도로 24시간 처리한 후, 적색 형광의 미토콘드리아 특이적 프로브 MitoTracker 레드 CMXRos(MitoTrackerTM Red CMXRos, Thermo Fisher, 월섬, 매사추세츠주, 미국)를 사용하여, 미토콘드리아를 염색하였다. 상기 프로브는 미토콘드리아 막 전위(mitochondrial membrane potential, MMP)에 의존적으로 축적된다. 대조군으로서 비히클(증류수)을 처리하였다. 미토콘드리아의 양을 나타낸 이미지 및 막 전위를 나타낸 그래프를 도 6에 나타내었다(***P < 0.001, ** P < 0.01, * P < 0.05).
2. 평가 결과
도 6으로부터, 대두 배아 추출물의 처리는 지방세포에서 미토콘드리아의 양을 증가시키며, 미토콘드리아 막 전위를 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 7> 세포 실험: 대두 배아 추출물의 지방세포 내 에너지 대사 활성 촉진 효능 평가 4
대두 배아 추출물에는 다이드제인(daidzein), 제니스테인(genistain), 글리시테인(glycitein) 등 이소플라본이 약 10% 가량 함유되어 있다. 또한 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴에는 약 70%의 α-glucosyl-isoquercetin(quercetin-3-O-β-glucoside; isoquercitrin, Q3G)이 함유되어 있다. 이에 이소플라본 혼합물이 이소플라본 단일 성분에 비하여 Q3G와의 더욱 우수한 상승 효과를 발휘하는 지 여부를 확인하기 위하여 다음과 같은 시험을 수행하였다.
1. 평가 방법
분화된 C3H10T1/2 지방세포에 대두 배아 추출물(아모레퍼시픽, 서울, 한국)을 100 μg/ml의 농도(상기 이소플라폰 3종 약 36.5 μM 함유)로 처리하고, Q3G를 25 μg/ml의 농도로 처리(군 1)한 후, MitotrackerTM Green FM 시약(Mitotracker; Invitrogen by Thermo Fisher Scientific)을 이용하여 미토콘드리아의 양을 측정하였다. MitotrackerTM에 의해 염색된 미토콘드리아는 Tecan Multiplate Reader(Tecan)의 형광 모드를 이용하여 ex/em 490/516 nm 파장에서 측정하여 정량하였다. 대조군으로서 Q3G를 처리하지 아니하고 대두 배아 추출물만을 처리한 군(군 2), 대두 배아 추출물 대신 제니스테인(36.5 μM)을 처리하고 Q3G를 처리한 군(군 3) 및 Q3G를 처리하지 아니하고 제니스테인만을 처리한 군(군 4)을 사용하였다. 미토콘드리아의 양을 하기 표 1에 나타내었다(&&P < 0.01 vs. 음성대조군 (1.00 fold; data not shown), &P < 0.05 vs. 음성대조군 (1.00 fold), **P < 0.01 vs. (-), *P < 0.05 vs. (-), #P < 0.05 vs. 제니스테인/Q3G).
구분 (-) Q3G
제니스테인 (군 4) 1.29±0.08& (군 3) 2.07±0.23*
대두 배아 추출물 (군 2) 1.73±0.16&& (군 1) 2.94±0.33**#
2. 평가 결과
상기 표 1로부터, 이소플라본 혼합물을 함유하는 대두 배아 추출물의 처리는 이소플라본 단독 성분인 제니스테인에 비하여 지방세포에서 미토콘드리아의 양 및 활성을 증가시키며, 나아가 Q3G와의 병용 처리는 미토콘드리아의 양 및 활성을 증가시키는 데에 상승 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
참고예 2> 동물 실험 프로토콜 및 동물 모델
동물 연구의 모든 프로토콜은 서울대학교 동물 실험 및 사용위원회(SNU-200408-1, SNU-191025-2)의 검토 및 승인을 받았다. 모든 동물 실험은 실험 동물의 인도적 관리 및 사용 지침(식품의약품안전처)에 따라 수행되었다. 생체 내 실험은 서울대학교에서 수행되었으며, 마우스는 22 ± 1 ℃, 12시간 빛/12시간 어두운 주기 조건에서 음식과 물에 자유롭게 접근할 수 있는 조건에서 수용되었다. 실험 동물로 사용된 C57BL/6 마우스(6주령, 수컷)는 Joongah Bio(경기도 수원)에서 구입했다.
<시험예 8> 동물 실험: 대두 배아 추출물 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴의 지방세포 내 에너지 대사 활성 촉진 효능 평가 1
1. 평가 방법
C57BL/6 마우스(정상 CHOW 식이)에게 대두 배아 추출물 400 mg/kg, 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴 100 mg/kg 및 그 조합(대두 배아 추출물 400 mg/kg 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴 100 mg/kg)을 2주 동안 투여한 후, 서혜부 백색 지방세포 조직(inguinal white adipose tissue, iWAT) 및 갈색 지방세포 조직(brown adipose tissue, BAT)을 분리하였다. 이후 미토콘드리아 단백질인 ATP5A, MTCO1, UQCRC2, SDHB 및 NDUFB8의 발현을 확인하였다. 갈색 지방세포에서는 추가적으로 UCP1의 발현을 확인하였다. 대조군으로서 비히클(증류수)을 처리하였다. 미토콘드리아 단백질 및 UCP1 단백질이 발현된 양을 정량화 한 그래프를 도 7에 나타내었다(***P < 0.001, ** P < 0.01, * P < 0.05).
2. 평가 결과
도 7로부터, 대두 배아 추출물 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴의 처리는 마우스로부터 분리된 지방세포에서 미토콘드리아 단백질의 발현을 증가시키며, 또한 갈색 지방세포에서 UCP1 단백질의 발현을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 대두 배아 추출물 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴의 병용 처리는 백색 지방세포에서 ATP5A, MTCO1, UQCRC2, SDHB 및 NDUFB8 단백질의 발현, 갈색 지방세포에서 UCP1, MTCO1, UQCRC2 및 NDUFB8 단백질의 발현을 현저히 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 9> 동물 실험: 대두 배아 추출물 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴의 지방세포 내 에너지 대사 활성 촉진 효능 평가 2
1. 평가 방법
C57BL/6 마우스에게 대두 배아 추출물 400 mg/kg, 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴 100 mg/kg 및 그 조합(대두 배아 추출물 400 mg/kg 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴 100 mg/kg)을 2주 동안 투여한 후, 서혜부 백색 지방세포 조직(inguinal white adipose tissue, iWAT) 및 갈색 지방세포 조직(brown adipose tissue, BAT)을 분리하였다. 이후 분리된 조직을 전자 수용체 염료 TTC(2,3,5-triphenyl-2H-tetrazolium chloride, 2,3,5-트리페닐-2H-테트라졸륨 클로라이드, Sigma, 세인트루이스, 미주리주, 미국)로 염색하였다. 절편을 나타낸 이미지, 상기 절편을 용해시킨 용액을 나타낸 이미지 및 용액에서의 흡광도를 나타낸 그래프를 도 8에 나타내었다(***P < 0.001, ** P < 0.01, * P < 0.05).
2. 평가 결과
도 8로부터, 대두 배아 추출물 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴의 처리는 마우스로부터 분리된 지방세포에서 미토콘드리아 전자 수송이 상향 조절되어, 미토콘드리아 활성화 및 에너지 생성이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 특히, 대두 배아 추출물 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴의 병용 처리는 상승 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
<참고예 3> 고지방 식이 동물 모델
C57BL/6 마우스(6주령, 수컷, Joongah Bio, 경기도 수원)를 2주 간 적응시킨 후 8주 동안 60%의 고지방 식이(high-fat diet, HFD, Research Diets # D12492, 단백질: 20% kcal, 지방: 60% kcal, 탄수화물: 20% kcal, 에너지 밀도: 5.21 kcal/g)를 시행하여 비만을 유도하였다. 이후 4주 동안 고지방 식이와 함께 대두 배아 추출물 400 mg/kg, 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴 100 mg/kg 및 그 조합(대두 배아 추출물 400 mg/kg 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴 100 mg/kg)을 2주 동안 투여하였다. 그 과정을 도 9에 나타내었다.
<시험예 10> 동물 실험: 고지방 식이 동물의 체지방 구성 및 체중 감소 효과 평가
1. 평가 방법
참고예 3의 고지방 식이 마우스의 체지방 구성 및 체중을 측정하였다. 그 결과를 도 10에 나타내었다.
2. 평가 결과
도 10으로부터, 고지방 식이 마우스의 체지방 구성 및 체중은 대두 배아 추출물 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴을 처리에 의하여 감소한 것을 있었다. 특히, 특히, 대두 배아 추출물 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴의 병용 처리는 상승 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 11> 동물 실험: 고지방 식이 동물의 지방세포 크기 감소 효과 평가
1. 평가 방법
참고예 3의 고지방 식이 마우스로부터 서혜부 백색 지방세포 조직(inguinal white adipose tissue, iWAT) 및 갈색 지방세포 조직(brown adipose tissue, BAT)을 분리하였다. 이후 분리된 조직에 헤마톡실린과 에오신(Hemtoxylin & Eosin) 염색을 진행하였다. 이어서 염색되지 않은 염료를 제거하고, 슬라이드 건조 후 광학현미경으로 지방세포를 관찰하였다. 지방세포를 나타낸 이미지 및 지방세포의 직경을 도시한 그래프를 도 11에 나타내었다.
2. 평가 결과
도 11로부터, 고지방 식이 마우스의 지방 축적량 및 지방세포 크기는 대두 배아 추출물 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴을 처리에 의하여 감소한 것을 있었다. 특히, 특히, 대두 배아 추출물 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴의 병용 처리는 상승 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 12> 동물 실험: 고지방 식이 동물의 지방세포 내 에너지 대사 활성 촉진 효능 평가
1. 평가 방법
참고예 3의 고지방 식이 마우스로부터 서혜부 백색 지방세포 조직(inguinal white adipose tissue, iWAT) 및 갈색 지방세포 조직(brown adipose tissue, BAT)을 분리하였다. 이후 미토콘드리아 단백질인 ATP5A, MTCO1, UQCRC2, SDHB 및 NDUFB8의 발현을 확인하였다. 갈색 지방세포에서는 추가적으로 UCP1의 발현을 확인하였다. 대조군으로서 비히클(증류수)을 처리하였다. 미토콘드리아 단백질 및 UCP1 단백질이 발현된 양을 정량화 한 그래프를 도 12에 나타내었다(***P < 0.001, ** P < 0.01, * P < 0.05).
2. 평가 결과
도 12로부터, 대두 배아 추출물 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴의 처리는 마우스로부터 분리된 지방세포에서 미토콘드리아 단백질의 발현을 증가시키며, 또한 갈색 지방세포에서 UCP1 단백질의 발현을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 대두 배아 추출물 및 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴의 병용 처리는 백색 지방세포에서 ATP5A, MTCO1, UQCRC2, SDHB 및 NDUFB8 단백질의 발현, 갈색 지방세포에서 UCP1, MTCO1, UQCRC2 및 NDUFB8 단백질의 발현을 현저히 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
이하, 본 발명에 따른 조성물의 제형예를 설명하나, 약제학적 조성물 및 식품 조성물은 여러 가지 제형으로 응용 가능하며, 이는 본 발명을 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
[제형예 1] 환제의 제조
하기 표 2에 기재된 조성에 따라 통상적인 방법으로 환제를 제조하였다.
성분 함량(중량%)
대두 배아 추출물 24
효소적으로 처리된 이소퀘르세틴 6
옥수수전분 30
글리세린 20
솔비톨 분말 20
[제형예 2] 정제의 제조
하기 표 3에 기재된 조성에 따라 통상적인 방법으로 정제를 제조하였다.
성분 함량(중량%)
대두 배아 추출물 24
효소적으로 처리된 이소퀘르세틴 6
유당 20.5
덱스트린 20
말티톨 분말 20
자일리톨 분말 7
슈거 에스테르(sugar ester) 2.5
[제형예 3] 과립제의 제조
하기 표 4에 기재된 조성에 따라 통상적인 방법으로 과립제를 제조하였다.
성분 함량(중량%)
대두 배아 추출물 24
효소적으로 처리된 이소퀘르세틴 6
자일리톨 5
이소말트 65
[제형예 4] 주사제의 제조
하기 표 5에 기재된 조성에 따라 통상적인 방법으로 주사제를 제조하였다.
성분 함량(mg)
대두 배아 추출물 8~40
효소적으로 처리된 이소퀘르세틴 2~10
주사용 멸균 증류수 적량
pH 조절제 적량
[제형예 5] 드링크제의 제조
하기 표 6에 기재된 조성에 따라 통상적인 방법으로 드링크제를 제조하였다.
성분 함량(g)
대두 배아 추출물 0.08
효소적으로 처리된 이소퀘르세틴 0.02
포도당 10
구연산 2
정제수 188
본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 청구범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형이 포함될 것이다.

Claims (12)

  1. 대두 추출물; 및
    효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물;을 유효성분으로 함유하는 항비만 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대두 추출물은 대두 배아 추출물인, 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 효소적으로 처리된 루틴은 하기 화학식 1로 표시되는 효소적으로 처리된 이소퀘르세틴인, 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00002

    여기서 상기 n은 1 내지 7이다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대두 추출물; 및 상기 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물;을 1 내지 6 : 1의 중량비로 포함하는, 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 지방세포 내 중성지방 분해 촉진용 조성물인, 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 지방세포 내 미토콘드리아의 활성 촉진용 조성물인, 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 지방세포의 크기를 감소시키는, 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 백색 지방세포로부터 갈색 지방세포로의 형성을 유도하는, 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 백색 지방세포에서 ATP5A, MTCO1, UQCRC2, SDHB 및 NDUFB8로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단백질의 발현을 증가시키는, 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 갈색 지방세포에서 UCP1, MTCO1, UQCRC2 및 NDUFB8로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단백질의 발현을 증가시키는, 조성물.
  11. 1항 내지 제8항 중 한 항에 있어서, 상기 조성물은 비만, 지방간 및 고중성지질혈증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물인, 조성물.
  12. 제1항 내지 제8항 중 한 항에 있어서, 상기 조성물은 비만, 지방간 및 고중성지질혈증으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 개선용 식품 조성물인, 조성물.
KR1020200159206A 2020-11-24 2020-11-24 대두 추출물 및 효소적으로 처리된 루틴, 이의 염, 이의 입체 이성질체, 이의 수화물 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 함유하며 미토콘드리아의 활성을 촉진시키며 백색 지방세포로부터 갈색 지방세포로의 형성을 유도하는 항비만 조성물 KR20220071741A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150105563A (ko) 2014-03-07 2015-09-17 동의대학교 산학협력단 한약재의 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 조성물

Patent Citations (1)

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KR20150105563A (ko) 2014-03-07 2015-09-17 동의대학교 산학협력단 한약재의 추출물을 유효성분으로 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 조성물

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