KR100198159B1 - 체중 감량을 위한 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 체중조절용 조성물에 관한 것이고, 이 조성물은 1mg내지 3000mg의 카르니틴, 1mg내지 3000mg의 콜린, 1mg내지 5000mg의 하이드록시사이트레이트 및 1㎍내지 1000㎍의 크롬(피콜린산 크롬 형태)로 이루어진 군에서 선택된 2종 이상의 것을 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조성물은 체지방의 산화를 촉진시키는 한편 체지방의 생성을 억제하기 때문에 효과적으로 체중감량 및 체질변화를 달성할 수 있게 한다.
Description
제1도는 카르니틴에 의한 지방산의 미토콘드리아내 유입과정을 보여주는 도면.
제2도는 세포 내에서 아세틸-코엔자임에이(Acetyl-CoA)로부터 지방산이 생합성 되는 과정을 보여주는 도면.
본 발명은 체중 조절을 위한 조성물에 관한 것이고, 보다 상세하게는 카르니틴, 콜린, 하이드록시사이트레이트 및 피콜린산크롬을 함유하는 체중조절 조성물에 관한 것이다.
본 조성물은 체내에서 세포가 필요로 하는 에너지원을 효율적으로 이용할 수 있도록 함으로써 에너지 대사율을 증진시키고 세포를 활성화시키는 작용을 갖는다. 본 조성물의 투여로 체내에서 지방생합성이 억제됨과 동시에 체지방이 효율적으로 연소되므로 체지방이 감소되는 효과를 얻을 수 있다. 또한 본 조성물과 함께 저열량식이를 섭취하면 체단백질이 에너지원으로 소모되지 않으므로 저에너지 섭취에 의한 신체의 손상을 최소화하면서 체지방을 더욱 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한 이 과정에서 생성되는 대사 생성물은 공복시 식욕자극을 억제하는 작용이 있어 감량 식사에 따르는 식욕증가현상을 효과적으로 제어하므로 다이어트의 지속을 도와준다. 따라서 본 발명의 조성물은 신체의 손상을 최소화하면서 체지방을 감소시키는 목적과 체중조절 및 감소된 체중을 유지시키기 위한 목적으로 사용할 수 있다.
생활수준의 향상으로 에너지의 섭취는 늘고 활동을 통한 에너지 소비량은 감소됨에 따라 비만이 날로 증가하는 추세에 있다. 도시에 거주하는 어린이의 15-17%가 비만상태에 있다고 보고되고 있으며, 전 국민의 26.5%가 체중감량을 위한 식이요법을 시도한 적이 있다는 보고도 있다. 비만은 개인의 사회생활에 악영향을 미칠 뿐만 아니라 성인기를 지나면서 고지혈증, 고혈압, 당뇨병과 동맥경화 등의 성인병을 일으키는 원인이 되므로 사회적으로 큰 문제가 될 수 있다. 따라서 활기차고 적극적인 사회생활과 성년과 노년을 위해서는 비만을 예방하는 것이 가장 좋은 방법이라고 할 수 있다. 비만의 원인은 식욕조절기전이나 열발산(thermogenesis) 과정에 유전적인 이상이 있는 경우를 제외하고는, 소모하는 에너지에 비하여 과다한 에너지를 섭취하는 것이 일차적인 원인이라고 볼 수 있다. 한편 노화의 한 과정으로 이해되고 있는, 에너지대사에 직접적으로 영향을 미치는 호르몬을 포함하는, 내분비 계통의 변화는 성인기에서 시작하여 노년기를 거치면서 서서히 체지방을 축적시키는 원인으로 작용하기도 한다.
지금까지 체중을 감소시키기 위한 다양한 노력이 행해지고 있으며, 그 중 대표적인 것으로는 VLD(very low calorie diet)와 LCD(low calorie diet) 등 에너지 섭취량 저하와 운동을 통한 에너지 소비를 증가시키는 방법 등을 들 수 있다. 그러나 이러한 다이어트르 하게 되면 초기에는 체중이 감소되지만 지속적으로 진행하는 동안에 체단백조직이 감소되고, 신체는 저에너지 섭취 환경에 적응하게 도므로 결국에는 에너지대사량이 감소하게 되어 더 이상의 체중감소가 일어나지 않게 된다. 특히 최근에 많이 이용되고 있는 가용성 식이섬유는 포만감을 주면서 에너지가 전혀 없을 뿐만 아니라, 다른 식품과 함께 섭취시에는 에너지의 흡수를 차단하는 효과까지 있어 널리 이용되는 식이 요법의 보조제의 하나이다. 그러나 이러한 식이요법을 통하여 체중을 감량시켜도 2, 3년 이내에 혹은 그보다 더 빠른 기간내에 체중이 원상태로 회복되는 것이 일반적이다.
대부분의 사람들은 오랜 기간 동안 비교적 일정한 체중을 유지하는 것이 보통인데, 이는 신체의 항상성 유지기전(homeostatic mechanism)에 의하여 조절되는 세트 포인트(set point) 원리 때문으로, 열량섭취를 제한하는 동안에는 일시적으로 체중이 감소하였다가 이를 중단하면 체중이 다시 회복되게 되는데 이를 요요현상이라고 한다. 그러나 이때 증가되는 체중은 체단백조직이 아니라 체지방의 증가에 기인하므로 잘못된 식이요법을 반복하게 되면 생명현상을 유지하기 위하여 에너지를 주로 소모하는 조직인 체단백조직(LBM: Lean Body Mass)은 점점 감소되는 반면에, 에너지를 저장하는 체지방이 증가하게 되는 결과를 낳게 된다. 뿐만 아니라 단식이나 저열량의 섭취는 단시일에 많은 량의 체중을 감소시키는 효과는 있지만, 이때 체중감소의 대부분은 체지방의 감소가 아니라 수분의 손실과 함께 체단백질이 에너지원으로 소모된 결과이다. 따라서 체중을 감소시키고 감소된 체중을 유지시킬 수 있도록 체질변화와 함께 생활습관을 변화시키는 것이 가장 이상적인 체중조절 방법이라고 볼 수 있다. 또한 이때 체중의 감소는 체지방의 감소이어야 하며 체단백조직은 오히려 증가하거나 적어도 감소하지 않아야 한다. 체단백조직의 감소는 생명활동을 하는 대사조직의 감소를 의미하며, 대사조직이 감소하면 에너지소모가 그만큼 줄어 들게 되므로 조금만 먹어도 살이 찌는 체질이 되기 때문이다. 반면에 체지방의 감소는 저장 에너지의 감소이며, 실질적인 다이어트의 목표는 체지방의 감소이다.
따라서, 본 발명의 목적은 체질을 변화시켜 체단백조직을 증가시키거나 또는 유지하면서 체지방만을 감소시켜 효과적인 체중조절을 가능케 하는 체중조절 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 1 - 3000mg의 카르니틴, 1 - 3000mg의 콜린, 1 - 5000mg의 하이드록시사이트레이트 및 1 - 1000㎍의 크롬을 피콜린산크롬형태로 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물을 제공한다.
본 발명의 상기한 목적 및 그외 다른 목적, 그리고 특징과 적용은 하기 발명의 상세한 설명란으로부터 당업자에게 명백하게 드러날 것이다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 조성물은 1mg 내지 3000mg의 카르니틴(L-carnitine), 1mg 내지 3000mg의 콜린, 1mg 내지 5000mg의 하이드록시사이트레이트(브린달 베리 추출물 : Brindall berry extract) 및 1㎍ 내지 1000㎍의 크롬(피콜린산크롬의 형태)으로 이루어진 군에서 선택된 2종 이상의 것을 함유하는 것을 특징으로 한다. 특히, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 하루에 50mg 내지 600mg의 카르니틴, 50mg 내지 600mg의 콜린, 100mg 내지 600mg의 하이드록시사이트레이트와 100㎍내지 500㎍의 피콜린산크롬 형태의 크롬을 섭취하게 되면 일정시간의 경과 후에는 자연적으로 체지방의 감소에 의한 체중감량효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 조성물은 일일 1회 섭취하거나 2내지 3회로 나누어 섭취할 수도 있으며, 본 발명 조성물의 체중감량효과를 더욱 증대시키기 위하여는 하루에 3회로 나누어 섭취하는 것이 더욱 바람직하다. 본 발명의 조성물은 정제나 캡슐, 분말 형태 및 액상이나 사탕의 형태로 투여할 수 있으며, 탄수화물, 지방, 단백질 등 에너지 공급원과 섬유소, 비타민, 무기질 등의 필수영양소를 함유하는 식사대용물에 첨가하여 투여할 수도 있다.
본 발명의 조성물에 함유되어 있는 각 성분들은 아래에 상세히 기술하는 바와 같이 생체내에 존재하는 것이므로, 이들은 안전하게 생체에 투여될 수 있다.
본 발명 조성물의 특징은 단순히 에너지섭취량을 제한하거나 인위적으로 에너지소모량을 증가시켜 체중을 감량시키는 것이 아니라, 체내에서 일어나는 생화학적 에너지 대사과정의 조절을 통하여 지방의 생합성을 억제함과 동시에 지방의 산화를 촉진시킴으로 체지방을 특이적으로 감소시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은 대사조직 세포가 당이나 지방산을 에너지원으로 효과적으로 이용할 수 있도록 함으로써 세포가 생리생화학적으로 활성화되어 신체는 활력을 유지하면서 체지방을 감소시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은 당이나 아미노산 등으로부터 지방산의 생합성을 억제하며, 비단백물질로부터 당신생을 촉진시켜 혈당을 유지시킴으로써 간과 근육의 글리코겐 저장량을 증가시켜 공복시 대뇌의 식욕중추에 의한 공복감유발을 억제하는 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은 말초조직에서 인슐린작용성 증진을 통하여 에너지물질의 세포내 유입을 촉진시킴으로 에너지 대사율의 증가와 함께 근육단백질을 증가시키며, 동시에 지방산화를 촉진시켜 건강한 체질로 전환시키는 것이다.
또한 본 발명의 조성물을 섭취함으로써 지방산분해가 촉진되면 케톤체생성과 당신생이 촉진되는데, 이 과정은 많은 량의 에너지를 소모하는 과정이다. 이외에도 케톤체와 당신생의 증가는 식욕을 억제하는 작용을 하므로 자연히 에너지 섭취량이 감소되기 때문에 체지방이 더욱 효과적으로 감소될 수 있다.
한편 본 발명 조성물의 섭취로 음식물의 섭취욕구가 감소되어 에너지섭취량이 감소됨에도 불구하고, 세포는 체내에 저장된 지방산의 산화를 통하여 충분한 에너지를 공급받게 되므로, 신체는 활력을 유지하기 때문에 목적하는 체중감량을 하는데 어려움이 없게 된다.
따라서 본 체중조절 조성물을 섭취하는 동안에 신체조성이 건강하게 변화되고 장기적으로는 체질화되므로 감소되었던 체중이 다시 증가하는 위험이 사라지게 되는데, 이는 본 발명의 조성물을 섭취하므로써 대사조직의 상대적인 증가로 휴식시 에너지대사량(RMR: Resting Metabolic Rate)이 증가되고, 이에 의하여 저장된 에너지의 소모가 촉진될 뿐만 아니라, 본 발명의 체중조절물질의 섭취를 중단한 후에도 체질의 변화로 대사저직에 의한 에너지소비의 증가가 지속적으로 유지되기 때문이다.
이하에서는 본 발명 조성물의 각 성분의 작용특성을 상세히 설명하겠다.
[지방산의 산화를 촉진하는 카르니틴]
카르니틴은 특히 골격근과 심장근육에 높은 농도로 자연적으로 존재하며, 지방의 분해산물인 활성화된 지방산(acyl-CoA)이 베타-산화(-oxidation)에 의하여 분해될 수 있도록 미토콘드리아 내막과 외막을 거쳐 원형질로부터 미토콘드리아 내로 운반해 주는 기능을 가지는 물질이다. 따라서 카르니틴이 결핍되면 지방세포에서 분해된 지방산이 산화되지 못하고 다시 중성지방으로 전환되어 체내에 축적된다. 제1도에서는 카르니틴에 의한 지방산의 미토콘드리아내 유입과정을 보여주고 있다. 카르니틴은 간과 신장에서 필수 아미노산인 라이신과 메티오닌으로 부터 생합성되며 혈액을 통하여 근육조직으로 운반된다. 나이아신, 비타민 B6, 비타민 C와 철분은 카르니틴의 생합성과정에 관여한다. 카르니틴은 사람을 포함하는 고등 동물의 체내에서 생합성되므로 오랜동안 비필수영양소로 간주되어 왔으나, 최근의 임상영양연구에서는 부분적 필수영향소(conditional essential nutrient)로 분류하고 있다. 카르니틴은 동물성식품에만 함유되어 있으며, 특히 붉은색을 띠는 근육단백질은 가장 좋은 카르니틴 공급원이다. 그러나 육류를 충분히 섭취하지 않거나 영양불균형으로 인하여 카르니틴 생합성의 전구물질 혹은 생합성에 관여하는 미량 영양소의 공급이 불충분하게 되면 혈액, 골격근, 심장 및 간조직의 카르니틴 함량이 저하되며, 이로 인한 지방산 산화의 장애는 지방의 축적을 유도한다. 카르니틴은 특히 지방산을 주 에너지 공급원으로 이용하는 근육이나 심장세포의 에너지대사에 중요한 물질이며, 카르니틴이 결핍되면 근육통(muscle pain), 근육무력감(muscle weakness), 심근이상(Cardiomyopathy) 간장애(liver abnomalities), 중추신경계이상(CNS abnormalitues) 등을 유발할 수 있다. 공복시 췌장에서 분비되는 글루카곤은 간조직의 카르니틴 농도를 증가시켜 식사 후 체내에 저장되었던 지방산의 분해를 촉진시키는 작용을 한다. 또한 이때 지방산으로부터 생성되는 케톤체는 뇌와 신경세포등에서 에너지원으로 이용될 수 있어 혈당이 일정한 수준 이하로 저하되지 않게 하는 작용을 한다. 체내에서 에너지원으로 소모되는 지방산의 45%정도가 간에서 분해된다. 한편 카르니틴을 투여하면 혈액과 간의 카르니틴 농도가 증가되며, 간에서는 지방산의 베타-산화가 촉딘되어 구연산회로가 활성화된다. 이때 구연산회로의 속도에 비하여 베타-산화가 더 빨리 일어나므로 과잉의 아세틸-코엔자임에이(Acetyl-coA)는 케톤체로 전환되어 혈액에 의하여 다른 조직으로 운반된다. 케톤체는 식용을 억제하는 기능을 가진 물이다. 한편 지방산 산화의 증가로 옥살산으로부터 당신생이 촉직되면 혈당의 증가로 대뇌의 식용중추에 의한 식욕자극이 억제되며, 단백질이 당신생에 이용되지 않으므로 단백질의 손실이 억제된다. 한편 근육이나 심장세포에서는 카르니틴의 투여로 세포내에 지방구 형태로 저장되어 있던 지방이 분해되어 에너지원으로 휴율적으로 이용되므로 체단백질이 에너지원으로 이용되지 않을 뿐 아니라 세포의 활성화와 함께 근력이 증가하게 된다. 또한 지방산 에너지의 이용으로 근육에 저장된 글리코겐이 절약되므로 체력이 증가되어 근육운동을 오랫동안 지속할 수 있게 된다. 카르니틴은 육상선수의 근력증강과 체력증진의 목적으로 이미 효과적으로 사용되고 있는 물질이다(마유로와 파스퀘일, Mauro and Pasquale, 1992, L-carnitine and Ketons, Drugs in Sports, pp 6-8). 따라서 카르니틴을 체지방감량을 위한 보조제로 투여하게 되면 지방의 연소를 촉진할 뿐만 아니라, 이 과정에서 생성되는 물진은 에너지를 소모하는 생화학적 반응을 통하여 케톤체로 전환되므로 대사에너지의 소비가 증가되며, 동시에 케톤체에 의하여 식욕이 억제되는 효과를 얻을 수 있다.
[카르니틴의 작용을 보장하는 콜린]
콜린은 레시틴, 스핑고미엘린 등 세포막을 구성하는 인지질의 구성성분일 뿐만 아니라 신경전달물질인 아세틸콜린의 전구체로 중요한 생리적 기능을 가진 물질이다. 사람은 매일 매일의 음식물을 통하여 유리콜린(free cholin)이나 포스파티딜콜린 혹은 스핑고미엘린 형태의 콜린을 600-1000mg 정도 섭취하고 있다. 식이를 통하여 섭취하는 것 이외에도 콜린은 메티오닌, 엽산 및 비타민 B12가 관여하는 일련의 생화학적 합성 과정을 통하여 체내에서 생합성되므로 지금까지 콜린의 요구량은 정확히 알려지지 않고 있다. 그러나, 최근의 많은 연구에 의하면 사람에게서도 콜린이 결핍될 수 있으며, 특히 나이가 증가함에 따라 나타나는 기억력상실 등의 증세가 콜린 혹은 레시틴의 투여로 개선될 수 있음을 보고하고 있다. 또한 콜린이 결핍되면 간세포내에 중성지방이 축적된다. 콜린은 세포내에서 위에서 기술한 지방산 산화과정의 열쇠 역할을 하는 물질인 카르니틴의 생합성 및 이용 과정에도 직접적으로 관여하고 있다. 체내에서 카르니틴 생합성의 첫 단계는 콜린의 대사 중간생성물인 아데노실메티오닌(s-adenosylmethionine)으로부터 메틸기가 라이신으로 전이되어 트리메틸라이신으로 전환되는 과정으로, 콜린이 결핍되면 메틸그룹공여체(methyl group doner)의 결여로 카르니틴의 생합성이 저해된다. 카터와 프랭켈(Carter and Frenkel, 1978)은 콜린결핍 사료를 섭취시킨 동물에서 간, 심장, 및 근육조직의 카르니틴 농도가 현저히 저하되었다고 보고하고 있다. 뿐만 아니라 콜린은 간이나 신장에서 생합성된 카르니틴이 혈액을 통하여 심장 및 근육 조직으로 운반된 후 카르니틴 운반체(carnitine carrier)의 도움을 받아 세포내로 유입되는 과정에도 필수적인 기능을 가지고 있다. 따라서 콜린이 충분하지 못하면 카르니틴이 세포내로 유입되지 못하므로 혈액의 카르니틴 수준이 높음에도 불구하고 근육조직의 카르니틴 농도는 낮게 유지된다. 차이젤 등은 건강한 남자지원자에게 콜린결핍식이를 3주간 섭취시켰을 때 조직내 콜린저장이 고갈되었으며, 결과로 간기능장애가 초래되었다고 보고하고 있다(차이젤 등, Zeisel et al, 1991). 실험동물에게 콜린결핍 사료를 섭취시키면 몇 시간 이내에 콜린결핍으로 인하여 간세포내에 중성지방의 축적이 관찰된다. 최근에는 콜린을 필수영양소로 보는 영양학자들이 늘고 있으며, 특히 체중감량을 위한 식이요법을 실시하게 되면 음식물을 통한 콜린의 섭취량과 함께 체내에서 생합성되는 콜린의 량도 감소하게 되므로 콜린을 함께 투여하므로써 카르니틴의 투여효과를 보장하는 것이 본 발명에서 콜린투여의 목적이다.
[지방 생합성을 억제하는 하이드록시사이트레이트]
체지방의 증가는 에너지대사 장애가 원인이 되어 에너지원이 체세포에 의하여 연소되지 못하고 지방으로 전환되어 축적되는 과정에 발생한다. 식사를 하게 되면 음식물을 통하여 체내로 유입되는 포도당 중에서 일부만이 즉시 에너지원으로 소모되고, 나머지는 글리코겐이나 지방과 같은 저장에너지 형태로 전환되었다가 공복시에 호르몬의 작용으로 분해되어 에너지원으로 이용되게 된다. 그러나 체내에서 저장된 에너지원이 이용될 때에는 글리코겐과 단백질이 우선 순위로 분해되며 지방은 마지막으로 이용되는 에너지원이다. 특히 지방은 혈당으로 전환될 수 없으므로 근육운동을 하지 않는 동안에는 거의 분해되지 않는다고 볼 수 있다. 따라서 비만을 예방하기 위하여는 매끼 식사때마다 섭취되는 에너지가 최대한 연소되도록 함으로써 지방으로 전환되는 것을 최소화하는 것이 중요하다. 제2도에는 세포내에서 Acetyl-CoA로부터 지방산의 생합성과정을 표시하였다. 하이드록 시사이트레이트(Hydroxy citrate)는 인도에서 자생하는 브린달베리(Brindall Berry) 식물에서 발견되는 사이트레이트 유도체로, 사이트레이트 리아제(citate lyase) 효소의 활성을 저해하는 물질이다. 본 발명에서는 현재 입수가 가능한 브린달베리 식물의 추출물을 하이드록시사이트레이트 공급원으로 사용하였지만, 합성된 것이나 또 다른 공급원도 사용 가능하다. 식사 후 미토콘드리아내에서 Acetyl-CoA의 생성이 구연산 회로의 처리능력보다 더 많아지면 구연산회로의 출발물질인 사이트레이트는 미토콘드리아내로부터 원형질로 운반되어 나간다. 원형질에서 사이트레이트는 사이트레이트 리아제의 작용으로 다시 아세틸-코엔자임에이와옥살산으로 분해되고 2개의 아세틸-코엔자임에이로부터 말로닐-코엔자임에이(malonyl-CoA)가 생성되며, 여기에 Acetyl-CoA가 차례로 결합하여 지방산이 생합성된다. 그러나 하이드록시사이트레이트를 투여하게 되면 사이트레이트 리아제의 활성이 저해되므로 지방산생합성에 요한 사이트레이트가 미토콘드리아내에서 원형질로 운반하는 과정이 차단되므로 지방산생합성이 억제되며 동시에 구연산 회로를 활성화시켜 에너지대사가 촉진된다. 또한 하이드록시사이트레이트의 작용으로 사이토졸(Cytosol) 내의 말로닐-코엔자임에이(Malonyl-CoA) 농도가 감소되면 알로스테릭 조절기전 (allosteric regulation)에 의하여 지방산산화를 촉진하는 아실-카르니틴 트란스페라제 I(acyl carnitine transferase I)이 활성화된다(제1도 참조). 따라서 하이드록시사이트레이트의 투여에 의하여 지방생합성이 저해됨으로써 유도되는 지방산산화의 증가를 보장하기 위하여는 반드시 세포내에 충분한 량의 카르니틴이 있어야 한다. 한편 지방산산화의 촉진은 케톤체와 당신생을 촉진하므로 에너지소모가 증가되고 식욕이 억제된다.
[피콜린산크롬]
3가 크롬을 활성부분으로 함유하는 생리활성물질인 내당성인자(GTF, glucose tolerance factor)는 인슐린이 세포막에서 인슐린수용체(insulin receptor)에 결합하는데 중요한 기능을 가짐으로 인슐린작용성을 증진시켜 에너지대사를 활성화시키는 작용을 한다. 말초조직에서 인슐린의 작용성이 저하되면 혈당이 높아지고, 췌장에서는 이에 대응하기 위하여 더 많은 량의 인슐린이 분비되므로 혈중 인슐린수준이 증가하게 된다. 그럼에도 불구하고 말초조직에서 인슐린이 효과적으로 작용하기 못하게 되면 혈당증가, 혈중지방농도 및 콜레스테롤의 증가와 함께 체단백조직의 감소와 체지방의 축적이 일어나게 되며, 그 결과로 휴식시 에너지 대사량(RMR)이 감소하므로 살이 쉽게 찌는 체질이 된다. 이러한 과정을 인슐린저항성(insulin resistance)이라고 하며, 나이가 들면서 서서히 진행되는 노화과정으로 알려져 있지만, 비만인은 특히 인슐린저항성을 나타내는 경우가 많으며, 일부에서는 성인형 당뇨로 발전되기도 한다. 인슐린저항성은 크롬결핍과 깊은 연관이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 적절한 량의 생리적 활성형태의 크롬을 투여하게 되면 세포에서 인슐린작용성이 증가되므로 적은 량의 인슐린으로도 당이 에너지원으로 효율적으로 연소될 수 있게 된다. 생리적 활성형 크롬을 사료에 첨가하여 가축에게 투여한 많은 연구에서 크롬은 등지방을 감소시키고 근육고기의 량을 증가시켰다고 보고하고 있다. 이는 인슐린의 효과적인 작용으로 당의 이용성이 증가되기 때문에 단백질의 분해가 억제됨과 동시에 단백질의 생합성이 촉진되었기 때문이다. 한편 인슐린에 의하여 당이 에너지원으로 잘 소모되면 지방으로 전환되는 당이 적어지며, 지방생합성저하는 지방산화을 촉진하는 작용을 한다. 체력단련 하는 학생들에게 피콜린산크롬을 투여함으로써 근육이 더욱 증대되는 반면에 체지방이 감소되었다는 연구결과도 보고되어 있다.(이반스, Evans G.W., Int J Biosocial Med Res 1989: 163-180). 그러나 무기크롬염이나 대부분의 식품에 함유된 크롬은 생채이용성이 아주 낮기 때문에 크롬공급원으로 적합하지 않다. 한편 트립토판의 체내 대사과정에서 생성되는 피콜린산과 3가 크롬의 복합물인 피콜린산크롬은 그 자체로 크롬의 생리활성을 가질 뿐만 아니라, 생체 이용성이 높아 구강으로 투여 할 수 있는 장점이 있다. 이미 많은 연구에서 피콜린산크롬의 투여가 혈중지방감소, 콜레스테롤 감소, 체지방을 감소 및 체단백질을 증기사키는 작용을 한다고 보고되어 있다. 뿐만 아니라 피콜린산크롬은 체내에 저장된 일반 지방조직과는 다른 특이한 지방인 갈색지방(brown fat)의 연소를 증진시키고, 갑상선기능을 항진시키며, 체세포내의 나트륨-펌프(sodium-pump)를 활성화시키는 등의 작용을 통하여 대사에너지의 소모를 증가시켜 체지방을 감소시키는 작용도 가진다. 즉 피콜린산크롬은 체단백조직 증가와 에너지대사율 증가를 통하여 카르니틴이나 하이드록시사이트레이트에 의한 체지방감소가 더욱 효과적으로 일어나도록 해 준다. 뿐 만 아니라 인슐린의 작용성이 높아지면 아세틸코엔자임에이로 부터 말로닐-CoA의 생성이 억제되고 결과로 카르니틴-아실 트란스페라제의 컨포메이션(conformation)이 변화되어 효소의 활성이 높아지게 되므로 피콜린산크롬을 카르니틴, 하이드록시사이트레이트와 함께 투여하므로써 하이드록시사이트레이트에 의한 지방생합성억제와 함께 카르니틴에 의한 지방산산화도 더욱 촉진된다.
본 발명 조성물은 체지방의 분해촉진, 데 노보(de novo) 지방 생합성 억제, 대사에너지율 증가, 체내 에너지대사 변화에 의한 공복시 식욕억제 등의 4가지 생리생화학적인 기능을 통하여 체질을 변화시킴으로 다시 체중이 증가되는 악순환을 예방할 수 잇으며, 체중감소과정에서 무력감, 의욕상실, 피로감 등을 유발하지 않으므로 체중감소 프로그램을 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한 비만인들에게서 특징적인 증세인 과다한 탄수화물 섭취 욕구나 지질 섭취 욕구의 원인이 제거되므로 체질이 변화되어 식이요법을 중단한 이후에도 건강한 식사생활이 유지될 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 발명의 조성물은 체지방 및 체중을 감소시킬 목적이나 휴식시 대사율을 증가시킴으로 섭취한 에너지가 체지방으로 전환되어 축적되는 것을 막기 위한 목적으로 이용될 수 있다. 또한 본 발명의 조성물은 운동선수들의 체력증진을 위하여 근력을 더욱 강화시키면서 동시에 체지방을 에너지원으로 휴율적으로 이용되도록 하는 목적으로 사용할 수도 있다. 이외에도 본 발명의 조성물은 식이요법 후 감량된 체중이 다시 증가되지 않고 유지되도록 하는 목적으로 사용될 수도 있으며, 다른 체중감량 프로그램의 보조제로 이용할 수도 있다. 본 발명의 조성물은 비만으로 인한 고혈당, 고콜레스테롤혈증 및 고지혈증을 정상으로 회복하기 위한 목적으로 사용할 수도 있다. 본 발명 조성물은 체단백비율을 증가시키고 체지방비율은 낮추어 주는 효과가 있으므로 신체의 조성을 건강하고 젊게 유지하는 목적으로 이용할 수도 있다.
이하에서는 본 발명 조성물을 사료에 첨가하는 경우 실험동물의 체중증가에 미치는 영향에 관한 실험예를 나타내었다.
[실험예 1]
본 실험에서는 카르니틴, 하이드록시사이트레이트 및 피콜린산크롬의 투여가 간조직의 지방생합성에 미치는 영향을 시험관적 실험(in vitro test)방법으로 알아보기 위하여 시행하였다. 체중 약 120g의 스프라그 도울리종 암쥐를 4마리씩 8개의 처리군으로 나누어 각각의 실험식이를 12일간 섭취시킨 다음 희생시켜 빈드뮬러와 슈페트(Windmueller and Spaeth, J. Biol. Chem. 241, 2981, 1966)의 방법에 따라 간조직의 지방산 생합정도를 측정하였다. 실험사료의 카르니틴, 하이드록시사이트레이트 및 피콜린산크롬의 첨가수준은 각각 300, 500 및 1.6ppm이었다.
각각의 실험식이를 일정기간동안 섭취시킨 후 절취한 간조직의 지방산생합성 정도를 시험관적으로 측정한 결과에 의하면 카르니틴과 피콜린산크롬의 단독 처리구는 대조군과 차이가 없었으며, 하이드록시사이트레이트 단독처리구와 카르니틴 + 하이드록시사이트레이트 처리구 및 카르니틴 + 피콜린산크롬 처리구는 대조군에 비하여 지방산생합성이 낮은 경향을 나타내었다. 하이드록시사이트레이트 + 피콜린산크롬을 투여한 처리구의 지방산생합성은 대조구에 비하여 유의적으로 낮았으며(p0.1), 카르니틴 + 하이드록시사이트레이트 + 피콜린산크롬을 투여한 군에서 가장 낮은 지방생합성이 관찰되었다.(p0.05). 따라서 본 실험의 결과는 카르니틴, 하이드록시사이트레이트 및 피콜린산크롬이 체내에서 에너지대사과정에 상호작용을 함으로써 지방생합성을 더욱 저하시키게 됨을 보여준다.
[실험예 2]
카르니틴, 피콜린산크롬, 하이드록시사이트레이트 및 콜린의 첨가가 쥐의 체중 증가 및 체지방비율에 미치는 영향을 평가하기 위하여 개시 체중 150 - 160g의 스프라그 도울리종 숫쥐 45마리를 5마리씩 9개의 군으로 나누어 각각의 실험사료를 3주 간 섭취시킨 후 체중을 측정하고 듀알 에미션 흡수계(Dual emission X-ray absorptiometry)로 체지방비율을 측정한 결과를 표2에 나타내었다. 실험사료의 카르니틴, 하이드록시사이트레이트, 피콜린산크롬 및 콜린의 첨가수준은 각각 300, 500, 1.6 및 300ppm이었다.
위 표에서 알 수 있는 바와 같이 카르니틴이나 피콜린산크롬을 단독으로 첨가한 군에서는 중체량이나 체지방율에서 대조구와 유의적인 차이가 없었다. 그러나 하이드록시사이트레이트 단독 첨가구에서는 중체량은 대조구에 비하여 약간 낮은 경향을 나타내었으며 체지방비율은 대조구에 비하여 유의적으로 낮았다. 한편 두가지 성분을 함께 첨가한 군에서는 카르니틴과 피콜린산크롬을 첨가한 군 외에는 대조군에 비하여 중체량과 체지방비율이 유의적으로 낮았으며, 세가지 성분을 동시에 함유하는 군에서 가장 낮은 중체량을 나타내었다. 한편 세가지 성분과 함께 추가로 콜린을 첨가한 군에서는 세가지 성분만을 첨가한 군과 비교하였을 때 증체량은 차이가 없었으나 체지방비율은 더욱 낮았다. 따라서 본 실험의 결과는 각각의 성분을 한가지만 섭취시킬 때에는 체지방감소효과가 미약하지만 동시에 두가지 혹은 세가지를 첨가함으로써 각 성분에 의한 에너지대사활성화의 상승작용으로 체지방이 더욱 효과적으로 감소될 수 있음을 보여준다.
[실험예3]
본 실험은 콜린의 첨가가 카르니틴에 의한 지방산분해에 미치는 영향을 알아보기 위하여 시행하였다. 체중 약 50g의 스프라그 도울리종 숫쥐에게 2주간 콜린결핍사료를 섭취시킨 후 각각 5마리씩 4개의 군으로 나누어 체중 100g당 100μ㏖의 콜린 혹은 카르니틴을 복강주사하였다. 대조군의 동물에게는 동일한 량의 생리식염수를 주사하였으며 두시간 후에 희생시켜 간을 적출한 다음 브레슬러와 프리드베르그(Bressler와 Friedberg, J. Biol. Chem., 239, 1364, 1964)의 방법에 따라(I- C)팔미틴산 산화 정도를 측정한 결과를 표3에 표시하였다.
표3에서는 콜린을 결핍시킨 동물에서 콜린과 카르니틴의 첨가는 지방산산화를 촉진하는 작용을 하며, 콜린과 카르니틴을 동시에 투여하므로써 카르니틴에 의한 지방산산화가 더욱 촉진됨을 보여준다.
[실험예 4]
본 실험에서는 실험2와 실험3의 결과를 기초로 하여 콜린의 첨가가 카르니틴, 하이드록시사이트레이트 및 피콜린산크롬에 의한 체지방감소에 미치는 영향을 평가하기 위하여 시행하였다. 이를 위하여 체중 50 ± 7g의 스프라그 도울리종 숫쥐에게 콜린을 첨가하지 않은 사료를 일주일 간 섭취시킨 다음 각각 10마리씩 3개의 군으로 나누어 대조식이, 카르니틴 + 하이드록시사이트레이트 + 피콜린산크롬첨가식이(실험식이 1) 및 카르니틴 + 하이드록시사이트레이트 + 피콜린산크롬 + 콜린 첨가식이(실험식이 2)를 섭취시켰다. 실험기간동안 사료와 물은 무제한 섭취시켰으며, 10주 후에는 듀알 에미션 엑스-레이 흡수계(Dual emission X-ray absorptiometry)를 이용하여 체단백(LBM: lean body mass) 및 체지방비율을 측정하였다. 표4에는 결과를 요약하였다.
표 4의 결과에서 볼 수 있는 바와 같이 카르니틴 +하이드록시사이트레이트 +피콜린산크롬을 첨가한 사료(실험사료1)를 섭취시킨 군에서 대조구에 비하여 체중, 체지방량 및 체지방율이 유의적으로 낮았으며, 카르니틴 +하이드록시사이트레이트 +피콜린산크롬 + 콜린을 첨가한 실험식이(실험사료2)를 섭취한 군에서는 종료체중은 실험식이1을 섭취시킨 군과 비교하여 약간 낮았으나 체지방량 및 체지방율은 절반으로 감소하였다. 한편 체단백조직(LBM)은 실험군과 대조군간에 차이가 없었다. 따라서 본 실험의 결과는 콜린의 첨가는 카르니틴 +하이드록시사이트레이트 +피콜린산크롬에 의한 체중감소및 체지방감소를 더욱 더 효과적으로 유도시킬 수 있음을 보여주고 있다.
[실험예 5]
본 실험은 카르니틴 +하이드록시사이트레이트 +피콜린산크롬 + 콜린을 첨가한 사료를 섭취시켜 체중을 감소시킨 동물과 에너지 섭취량을 제한하여 체중을 감소시킨 동물에게 일정기간 동안 대조구 사료를 섭취시켰을 때, 체중의 증가 및 체조성(體組成)의 변화를 알아보기 위하여 실시하였다. 체중 약 250-300g의 스프라그-도울리종 숫쥐는 10마리씩 3개의 군으로 나누어 대조구와 본 발명의 조성물을 첨가한 실험2구는 자유급식 시키고, 에너지 섭취를 제한하는 실험1구는 대조구와 동일한 사료를 대조구 평균사료 섭취량의 90%로 제한하여 섭취시켰다.
각각의 사료를 6주동안 섭취시킨 다음 체중과 체조성을 분석하였으며, 이어서 모든 군의 동물에게 대조구 사료를 6주동안 자유급식시킨 후 체중 및 체지방을 재측정하였다. 결과를 표5에 요약하였다.
상기 표5의 결과에서 볼 수 있는 바와 같이, 사료섭취를 대조구의 90%로 제한한 실험구 동물(실험구1)의 증체량과 체지방율은 대조구에 비하여 각각 28%와 20% 낮았으나, 체단백 조직(LBM)의 양은 차이가 없었으며, 카르니틴 +하이드록시사이트레이트 +피콜린산크롬 + 콜린 첨가구(실험구2)의 평균 증체량과 체지방율은 저에너지식 섭취구에 비하여 각각 40%와 50% 낮았으며, 체단백 조직은 오히려 약간 증가하였다.
한편 에너지 섭취를 제한하였던 동물에게 대조구 사료를 6주동안 자유 급식시킨 후에는 증체량 및 체지방율이 대조구 식이를 전기간에 걸쳐 자유급식시킨 대조군과 차이가 없었다. 그러나, 카르니틴 +하이드록시사이트레이트 +피콜린산크롬 + 콜린을 첨가한 사료를 섭취시킨 다음 대조구 사료를 6주동안 자유급식 시킨 군에서는 저에너지식 섭취구에 비하여 증체량과 체지방율이 각각 35%와 49% 더 낮았다.
따라서, 본 실험의 결과는 저에너지식 섭취에 의하여 일시적으로 감소된 체중이나 체지방이 일정기간이 경과된 후에는 정상으로 회복되는 반면에 카르니틴, 하이드록시사이트레이트, 피콜린산크롬 및 콜린으로 이루어진 군에서 선택된 2종 이상의 것을 함유하는 본 발명의 체중조절 조성물에 의하여 감소된 체지방은 적어도 본 실험의 기간 동안에는 증가되지 않았음을 보여준다.
이하, 본 발명에 따른 조성물의 제형을 나타내지만, 본 발명이 이들 예에만 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
를 부형제와 함께 정제나 캡 캡슐로 만들어 복용한다.
[실시예 2]
를 부형제와 함께 정제나 캡슐로 만들어 복용한다.
[실시예 3]
을 부형제와 함께 정제나 캡슐로 만들어 복용한다.
[실시예 4]
식이단백질(탈지유단백농축물, 칼슘카에지네이트, 대두단백분해물), 식이섬유소(셀룰로스 검, 아라빅 검, 카르복시메틸셀루로스, 펙틴, 오트브렌, 옥수수브렌, 글루코만난) 및 과당을 주성분으로 하는 식이대용물에 향미성분, 비타민, 미네랄등의 필수영양소와
를 첨가한 식사대용물을 충분한 량의 물에 녹여 섭취한다.
[실시예 5]
를 함유하는 체중감소용 음료를 만들어 섭취한다.
Claims (4)
- 카르니틴 1내지 3,000mg, 하이드록시사이트레이트 1내지 5,000mg, 크롬(피콜린산 크롬 형태) 1내지 1,000㎍의 양으로 함유하는 것을 특징으로 하는 체중조절 조성물.
- 제1항에 있어서, 콜린을 1내지 3,000mg의 양으로 더 함유하는 것을 특징으로 하는 체중조절 조성물.
- 제2항에 있어서, 카르니틴은 50내지 500mg, 콜린은 50내지 500mg, 하이드록시사이트레이트는 100내지 1,000mg, 크롬(피콜린산 크롬 형태)은 50내지 500㎍의 양으로 함유되는 것을 특징으로 하는 체중조절 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 정제, 캡슐, 분말, 사탕형태 혹은 액상의 제형을 갖거나 식사대용물에 첨가하여 사용되는 것을 특징으로 하는 체중조절 조성물.
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