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KR20200045036A - 식물 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 대사성 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents

식물 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 대사성 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 Download PDF

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KR20200045036A
KR20200045036A KR1020180124871A KR20180124871A KR20200045036A KR 20200045036 A KR20200045036 A KR 20200045036A KR 1020180124871 A KR1020180124871 A KR 1020180124871A KR 20180124871 A KR20180124871 A KR 20180124871A KR 20200045036 A KR20200045036 A KR 20200045036A
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extract
mixture
celery
green tea
bellflower
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KR1020180124871A
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조병옥
강현주
장선일
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주식회사 아토큐앤에이
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Publication date
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Abstract

본 발명은 식물 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 대사성 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물은 고지방 식이 동물모델에서 비만, 고지혈증, 동맥경화 및 심혈관 질환, 고인슐린혈증 및 지방간 개선효과가 우수하므로, 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 본 발명의 조성물은 대사성 질환의 치료제, 대사성 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물 또는 동물 사료의 소재로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

식물 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 대사성 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물{Composition for preventing, ameliorating or treating metabolic diseases comprising mixture of plant extract as effective component}
본 발명은 식물 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 대사성 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
최근 경제발전과 식습관의 변화에 따라 비만, 고지혈증, 고혈압, 동맥경화, 고인슐린혈증, 당뇨병 또는 간질환 등 다양한 질환을 포함하는 대사성 질환(Metabolic Disease, Metabolic Syndrome)의 발병이 급증하고 있다. 이와 같은 질환들은 각각 발생하기도 하지만 일반적으로는 서로 밀접한 관련을 맺고 있으면서 여러 증상들을 동반하여 발생되는 경우가 대부분이다.
비만은 지방간, 고혈압, 당뇨병, 심혈관계 질환 등의 만성질환을 유발하는 것으로 널리 알려져 있으며, 2007년 기준으로 전 세계인구의 약 25%에 해당하는 17억 명이 과체중(BMI> 25)이고, 어린이 5명 중 1명이 소아비만에 해당되며, 소아비만 수는 급속도로 증가하고 있어 심각한 사회문제로 대두되고 있는 상황이다. 국내외에서 판매되는 비만치료제로는 미 FDA에서 승인을 받은 오를리스타트(orlistat)를 주원료로 하는 '제니칼'이 있으나, 리파아제작용을 억제하는 제니칼은 지방변, 가스생성, 지용성비타민 흡수저하 등의 위장계 부작용이 있다.
고지혈증은 필요 이상으로 많은 지방성분 물질이 혈액 내에 존재하면서 혈관벽에 쌓여 염증을 일으키고, 그 결과 심혈관계 질환을 일으키는 상태이다. 혈중 콜레스테롤과 같은 지질성분이 증가하면서 혈액의 흐름이 원활하지 않게 되고, 동맥벽에 지질성분들이 부착되면서 만성적인 염증반응 및 동맥경화가 유발되고, 이로부터 생성된 혈전이 심장관상동맥이나 뇌혈관 등을 막아 심근경색, 뇌졸중이나 뇌경색 등을 일으키는 원인이 된다.
상기 동맥경화는 혈관 내막에 콜레스테롤, 인지질, 칼슘 등을 함유한 지방성 물질(plaque)이 축적되어 동맥의 탄력성을 감소시키고 단단하게 하며, 좁아진 동맥으로 인해 혈액공급이 저해되거나 압력이 높아져 파열, 박리 등이 일어나는 상태를 말한다.
현재 고지혈증치료 또는 동맥경화 치료제는 간에서의 콜레스테롤 합성과정에 중요한 역할을 하고 있는 HMG-CoA 환원효소(reductase)에 대한 억제활성을 갖는 '스타틴' 계열의 약물들이 사용되고 있는데, 장기간 사용할 경우 간 독성이나 근육 독성 등의 부작용이 있는 것으로 알려져 있다.
고인슐린혈증은 혈중 인슐린 수치가 높은 상태로서, 교감 신경 활성을 항진시키거나 신장의 나트륨 흡수를 촉진시키는 등 비만 또는 당뇨병 등에 수반되는 질병으로, 부작용이 적고 체중증가를 유발하지 않으면서, 동시에 효과적으로 인슐린 수치를 낮출 수 있는 치료제에 대한 개발의 필요성이 절실히 요구되고 있다.
간은 영양소 대사의 중심 역할을 하는 장기로, 간 기능에 이상이 초래되면 생체의 영양소 대사에 문제가 유발되어, 포도당을 글리코겐으로 만들거나 단백질을 알부민으로 전환하거나 불필요한 것을 분해하여 쓸개즙으로 전달하는 등의 간의 기능에 이상이 생긴다.
그 중 지방간은 간세포에 중성지방과 같은 지방이 이상 축적되어 간 기능 이상을 초래하는 질환이다. 초기 병태는 간세포에 지방 침착만 일어나는 단순성 지방간이며, 그 후에 간섬유증을 포함하는 지방간염, 간경변 등으로 병태가 진행되는 것이 알려져 있다.
지방간은 발생원인에 따라 알코올성 지방간 및 비알코올성 지방간으로 분류된다. 알코올성 지방간 질환은 초기의 단순성 지방간으로부터 진행성으로 지방간염, 간경변으로 이행하는 한편, 비알코올성 지방간 질환은 단순성 지방간에 머물며 병태는 진행되지 않는 것으로 생각되고 있었지만, 최근, 비알코올성 지방간 질환에 있어서도 단순성 지방간으로부터 지방간염이나 간경변으로 병태가 진행되는 경우가 있는 것으로 보고되고 있다.
비알코올성 지방간 질환을 앓고 있는 환자들 대부분은 인슐린 저항성, 비만, 당뇨병 및 고지혈증을 동반하고 있다. 특히, 비알코올성 지방간 환자의 69~100%는 비만 환자이고, 비만 환자의 20~40%는 비알코올성 지방간을 동반하며, 특히, 남성 비만 환자의 간질환 유병율이 여성 비만 환자에 비해 더 높게 나타난다. 현재까지 이들 환자에게 사용되고 있는 치료제는 크게 두 가지로, 첫 번째는 비만 치료제, 인슐린 저항성 치료제 또는 고지혈증 치료제 등과 같이 위험인자의 교정을 통해 지방간을 치료 및 개선하는 약제이고, 두 번째는 손상된 간세포를 회복시키는 기능을 담당하는 약물로서 간세포보호제, 항산화제 또는 영양지원 등이 해당된다. 그러나 현재까지는 비알코올성 지방간 질환에 대한 효과적인 약물치료는 없고, 다만 식사요법, 운동요법 등을 통한 체중감량 등의 기본적인 치료법만이 권고되고 있다. 특히, 비알코올성 지방간염은 간경변 또는 간세포암으로 진전될 가능성이 크기 때문에, 보다 적극적인 약물치료가 필수적이며, 비알코올성 지방간염의 병태 발증 및 진행에 중요하다고 생각되고 있는 산화 스트레스나 인슐린 저항성 등의 개선을 목표로 한 치료도 시도되고 있지만, 아직까지 충분한 과학적 근거가 확립된 치료법이 없기에 비알코올성 지방간 질환에 대해 유효성이 높은 치료약의 개발이 요구되고 있는 현실이다.
따라서 상기와 같은 요구에 의해, 발병이 급증하고 있는 상기 대사성 질환의 효과적인 예방 및 개선을 위해 안전성이 입증된 식물 추출물로부터 안전하고 대사성 질환의 예방 및 개선에 효과적인 제품의 생산에 대한 필요성이 있다.
한편, 한국공개특허 제2015-0027676호에는 포도 및 오미자 복합 추출물을 포함하는 대사증후군 관련 질환의 예방 또는 치료용 조성물이 개시되어 있지만, 본 발명의 식물 추출물, 특히 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 대사성 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관해 개시된 바 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로, 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 대사성 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공하고, 상기 조성물이 단독 추출물 또는 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물에 비해 고지방 식이 동물모델에서 비만, 고지혈증, 동맥경화 및 심혈관 질환, 고인슐린혈증 및 지방간 개선효과가 있다는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 대사성 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 대사성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 인간을 제외한 동물의 대사성 질환의 예방 또는 개선용 사료 첨가제를 제공한다.
본 발명은 식물 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 대사성 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물은 고지방 식이 동물모델에서 단독 추출물 및 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물에 비해 체중 증가율 및 간 조직의 무게를 감소시키고, 혈당 및 혈중 중성지방의 함량을 감소시키고, 혈중 인슐린 및 렙틴의 함량 감소 효과가 우수하였으며, 혈중 LDL-콜레스테롤(low density lipoprotein cholesterol)의 함량을 감소시켜 총 콜레스테롤 함량을 낮추고, 동맥경화지수 및 심혈관 질환 위험인자를 감소시켰다. 또한, 간 조직의 지방함량을 감소시키고, 간 조직에서 카탈라아제 활성을 증가시키고, GSH(glutathione)의 함량을 증가시키는 효과가 우수할 뿐만 아니라, 부고환 주위 지방조직의 크기를 감소시키는 효과가 있었다.
도 1은 본 발명의 추출물을 섭취한 고지방 식이 동물모델의 혈당(A) 및 혈중 중성지방(B)의 함량 변화를 확인한 것이다. Control은 일반 식이군이고, HFD은 고지방 식이군이고, PGE는 고지방 식이 및 도라지 추출물 투여군이고, AGE는 고지방 식이 및 셀러리 추출물 투여군이고, GTE는 고지방 식이 및 녹차 추출물 투여군이고, PA mixture는 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 투여군이고, PAG mixture는 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 투여한 군이다. #, ###은 Control에 비해 HFD에서 값이 유의미하게 증가한다는 것을 의미하며, #은 p<0.05, ###은 p<0.001이다. *, **, ***은 PGE, AGE, GTE 및 PA mixture에 비해 PAG mixture의 값이 유의미하게 감소한다는 것을 의미하며, *은 p<0.05, **은 p<0.01, ***은 p<0.001이다.
도 2는 본 발명의 추출물을 섭취한 고지방 식이 동물모델의 혈중 총 콜레스테롤(A), HDL-콜레스테롤(B) 및 LDL-콜레스테롤(C) 함량을 나타낸 것이다. Control은 일반 식이군이고, HFD은 고지방 식이군이고, PGE는 고지방 식이 및 도라지 추출물 투여군이고, AGE는 고지방 식이 및 셀러리 추출물 투여군이고, GTE는 고지방 식이 및 녹차 추출물 투여군이고, PA mixture는 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 투여군이고, PAG mixture는 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 투여한 군이다. ###은 Control에 비해 HFD에서 값이 유의미하게 증가한다는 것을 의미하며, ###은 p<0.001이다. *, **, ***은 PGE, AGE, GTE 및 PA mixture에 비해 PAG mixture의 값이 유의미하게 감소한다는 것을 의미하며, *은 p<0.05, **은 p<0.01, ***은 p<0.001이다. n.s는 PGE, AGE, GTE 및 PA mixture와 PAG mixture 값에 유의미한 차이가 없다는 것을 의미한다.
도 3은 본 발명의 추출물을 섭취한 고지방 식이 동물모델의 동맥경화지수(A) 및 심혈관질환 위험인자(B)를 나타낸 것이다. Control은 일반 식이군이고, HFD은 고지방 식이군이고, PGE는 고지방 식이 및 도라지 추출물 투여군이고, AGE는 고지방 식이 및 셀러리 추출물 투여군이고, GTE는 고지방 식이 및 녹차 추출물 투여군이고, PA mixture는 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 투여군이고, PAG mixture는 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 투여한 군이다. ###은 Control에 비해 HFD에서 값이 유의미하게 증가한다는 것을 의미하며, ###은 p<0.001이다. *, ***은 PGE, AGE, GTE 및 PA mixture에 비해 PAG mixture의 값이 유의미하게 감소한다는 것을 의미하며, *은 p<0.05, ***은 p<0.001이다.
도 4는 본 발명의 추출물을 섭취한 고지방 식이 동물모델의 혈중 인슐린 농도(A) 및 렙틴 농도(B)를 나타낸 것이다. Control은 일반 식이군이고, HFD은 고지방 식이군이고, PGE는 고지방 식이 및 도라지 추출물 투여군이고, AGE는 고지방 식이 및 셀러리 추출물 투여군이고, GTE는 고지방 식이 및 녹차 추출물 투여군이고, PA mixture는 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 투여군이고, PAG mixture는 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 투여한 군이다. ###은 Control에 비해 HFD에서 값이 유의미하게 증가한다는 것을 의미하며, ###은 p<0.001이다. *, **, ***은 PGE, AGE, GTE 및 PA mixture에 비해 PAG mixture의 값이 유의미하게 감소한다는 것을 의미하며, *은 p<0.05, **은 p<0.01, ***은 p<0.001이다.
도 5는 본 발명의 추출물을 섭취한 고지방 식이 동물모델에서 간의 조직학적 변화를 현미경으로 확인한 것이다. Control은 일반 식이군이고, HFD은 고지방 식이군이고, PGE는 고지방 식이 및 도라지 추출물 투여군이고, AGE는 고지방 식이 및 셀러리 추출물 투여군이고, GTE는 고지방 식이 및 녹차 추출물 투여군이고, PA mixture는 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 투여군이고, PAG mixture는 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 투여한 군이다.
도 6은 본 발명의 추출물을 섭취한 고지방 식이 동물모델의 간 조직에서 카탈라아제 활성(A) 및 GSH 농도(B)를 확인한 것이다. Control은 일반 식이군이고, HFD은 고지방 식이군이고, PGE는 고지방 식이 및 도라지 추출물 투여군이고, AGE는 고지방 식이 및 셀러리 추출물 투여군이고, GTE는 고지방 식이 및 녹차 추출물 투여군이고, PA mixture는 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 투여군이고, PAG mixture는 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 투여한 군이다. ###은 Control에 비해 HFD에서 값이 유의미하게 감소한다는 것을 의미하며, ###은 p<0.001이다. *, **, ***은 PGE, AGE, GTE 및 PA mixture에 비해 PAG mixture의 값이 유의미하게 증가한다는 것을 의미하며, *은 p<0.05, **은 p<0.01, ***은 p<0.001이다.
도 7은 본 발명의 추출물을 섭취한 고지방 식이 동물모델에서 부고환 주변 지방 조직의 조직학적 변화를 현미경으로 확인한 것이다. Control은 일반 식이군이고, HFD은 고지방 식이군이고, PGE는 고지방 식이 및 도라지 추출물 투여군이고, AGE는 고지방 식이 및 셀러리 추출물 투여군이고, GTE는 고지방 식이 및 녹차 추출물 투여군이고, PA mixture는 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 투여군이고, PAG mixture는 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 투여한 군이다.
본 발명은 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 대사성 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
상기 대사성 질환은 고지혈증, 비만, 동맥경화, 심혈관 질환, 고인슐린혈증 및 비알코올성 지방간 질환으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 질환을 의미하며, 상기 비알코올성 지방간 질환은 단순 지방간, 영양성 지방간, 기아성 지방간, 비만성 지방간, 당뇨성 지방간, 지방간염, 간섬유화 또는 간경화인 것이지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현 예에서, 상기 혼합물은 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물을 0.5~2:0.5~2:0.5~2 중량비로 혼합하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물을 1:1:1의 중량비 혼합하는 것이지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현 예에서, 상기 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물은 물, C1 내지 C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물을 용매로 이용하여 추출할 수 있으며, 바람직하게는 도라지 및 셀러리 추출물은 에탄올을 용매로 이용하여 추출하고, 녹차 추출물은 물을 용매로 이용하여 추출하는 것이지만, 이에 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 건강기능식품 조성물을 식품첨가물로 사용하는 경우, 상기 건강기능식품 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 양은 그의 사용 목적(예방 또는 개선)에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시 본 발명의 건강기능식품 조성물은 총 원료에 대하여 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가된다. 그러나 건강을 목적으로 하는 장기간의 섭취인 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로 사용될 수 있다.
상기 건강기능식품의 종류에 특별한 제한은 없다. 상기 건강기능식품 조성물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다.
또한, 본 발명의 건강기능식품 조성물은 식품, 특히 기능성 식품으로 제조될 수 있다. 본 발명의 기능성 식품은 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함하며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소 및 조미제를 포함한다. 예컨대, 드링크제로 제조되는 경우에는 유효성분 이외에 천연 탄수화물 또는 향미제를 추가 성분으로서 포함할 수 있다. 상기 천연 탄수화물은 모노사카라이드(예컨대, 글루코오스, 프럭토오스 등), 디사카라이드(예컨대, 말토스, 수크로오스 등), 올리고당, 폴리사카라이드(예컨대, 덱스트린, 시클로덱스트린 등) 또는 당알코올(예컨대, 자일리톨, 소르비톨, 에리쓰리톨 등)인 것이 바람직하다. 상기 향미제는 천연 향미제(예컨대, 타우마틴, 스테비아 추출물 등)와 합성 향미제(예컨대, 사카린, 아스파르탐 등)를 이용할 수 있다.
상기 건강기능식품 조성물 이외에 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 더 함유할 수 있다. 이러한 상기 첨가되는 성분의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 건강기능식품 조성물 100 중량부에 대하여, 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
또한, 본 발명은 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 대사성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 약학 조성물은 유효성분 이외에 약학적으로 허용되는 담체를 포함할 수 있으며, 이러한 담체는 제제 시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있으며, 비경구 투여의 경우, 정맥 내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 대사성 질환의 억제 및 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 방사선치료, 호르몬치료, 화학치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물에 포함되는 유효성분의 농도는 치료 목적, 환자의 상태, 필요기간 등을 고려하여 결정할 수 있으며 특정 범위의 농도로 한정되지 않는다.
본 발명의 약학 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약학적으로 허용되는 담체 또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 주사제, 크림, 분무제, 연고제, 경고제, 로션제, 리니멘트제, 파스타제 및 카타플라스마제 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조될 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 인간을 제외한 동물의 대사성 질환의 예방 또는 개선용 사료 첨가제에 관한 것이다.
상기 사료 첨가제는 20~90 중량%의 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 함유하는 고 농축액, 분말 또는 과립형태일 수 있다.
본 발명의 사료 첨가제는 구연산, 후말산, 아디픽산, 젖산, 사과산 등의 유기산이나 인산나트륨, 인산칼륨, 산성피로인산염, 폴리인산염(중합인산염) 등의 인산염이나 폴리페놀, 카테킨(catechin), 알파-토코페롤, 로즈메리 추출물(rosemary extract), 비타민 C, 녹차 추출물, 감초 추출물, 키토산, 탄닌산, 피틴산 등의 천연 항산화제 중에서 선택된 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 함유하는 동물사료 첨가제 및 이를 포함하는 사료는 보조성분으로 아미노산, 무기염류, 비타민, 항생물질, 항균물질, 항산화, 항곰팡이 효소, 소화 및 흡수향상제, 성장촉진제, 질병예방제 등과 같은 물질과 함께 사용될 수 있다.
상기 사료 첨가제는 동물에게 단독으로 식용 담체 중에서 다른 사료 첨가제와 조합되어 투여될 수 있다. 또한, 상기 사료첨가제는 탑 드레싱으로서 또는 이들을 동물 사료에 직접 혼합하거나 또는 사료와 별도로, 별도의 경구 제형으로, 주사 또는 경피로 또는 다른 성분과 조합하여 쉽게 투여할 수 있다. 통상적으로, 당 업계에 잘 알려진 바와 같이 단독 일일 투여량 또는 분할 일일 투여량을 사용할 수 있다. 상기 사료 첨가제를 동물 사료와 별도로 투여할 경우, 당 업계에 잘 알려진 바와 같이 추출물의 투여 형태는 이들을 비-독성 제약상 허용 가능한 식용 담체와 조합하여 즉석 방출 또는 서방성 제형으로 제조할 수 있다. 이러한 식용 담체는 고체 또는 액체, 예를 들어 옥수수 전분, 락토스, 수크로스, 콩 플레이크, 땅콩유, 올리브유, 참깨유 및 프로필렌 글리콜일 수 있다. 고체 담체가 사용될 경우, 추출물의 투여형은 정제, 캡슐제, 산제, 토로키제 또는 함당정제 또는 미분산성 형태의 탑 드레싱일 수 있다. 액체 담체가 사용될 경우, 연 젤라틴 캡슐제, 또는 시럽제 또는 액체 현탁액제, 에멀젼제 또는 용액제의 투여 형태일 수 있다. 또한, 투여 형태는 보조제, 예를 들어 보존제, 안정화제, 습윤제 또는 유화제, 용액 촉진제 등을 함유할 수 있다.
또한, 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물이 사료 첨가제로 포함되는 동물사료는 동물의 식이 요구를 충족시키는데 통상적으로 사용되는 임의의 단백질-함유 유기 곡분일 수 있다. 이러한 단백질-함유 곡분은 통상적으로 옥수수, 콩 곡분 또는 옥수수/콩 곡분 믹스로 주로 구성되어 있다. 상기의 사료 첨가제는 침지, 분무 또는 혼합하여 상기 동물사료에 첨가하여 이용될 수 있다. 본 발명의 수의학적 조성물 또는 사료첨가제는 반려동물의 식이에 적용할 수 있다.
이하, 제조예 및 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 제조예 및 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.
재료 및 방법
1. 추출물의 제조
도라지(Platycodon grandiflorus) 뿌리는 전라북도 진안군 지역 특산 농산품 매장에서 구입하여 잘게 자른 후 40℃에서 16시간 동안 건조하였다. 건조된 도라지 뿌리(100g)를 분쇄하여 50%(v/v) 에탄올(2,000㎖)에 첨가하여 3일 동안 추출한 후 0.45㎛ 필터를 사용하여 여과하였고, 여과액을 동결건조한 후 회수하여 -20℃에서 보관하면서 실험에 사용하였다.
셀러리(Apium graveolens)는 부산광역시 강서구 봉림동 덕성 셀러리농장에서 건조된 셀러리를 구입하여 셀러리(100g)을 분쇄하여 80%(v/v) 에탄올(2,000㎖)에 첨가하여 3일간 추출한 후 0.45㎛ 필터를 사용하여 여과하였고, 여과액을 동결건조한 후 회수하여 -20℃에서 보관하면서 실험에 사용하였다.
녹차 추출 분말(카테킨함량 38%(w/w) 이상, 물 추출물)은 경기도 포천시 ㈜미래바이오텍에서 구매하여 -20℃에서 보관하면서 실험에 사용하였다.
도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물은 각각의 추출물을 1:1의 중량비로 혼합하여 제조하였고(PA mixture), 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물은 상기 각각의 추출물을 1:1:1의 중량비로 혼합하여 제조하였다(PAG mixture).
2. 실험 동물의 사육 및 식이
실험 동물은 4주령의 C57BL/6 수컷 마우스(18~20g)를 (주)오리엔트바이오에서 구입했으며, 1주일 동안 사육실 환경에 적응시켰다. 사육장의 온도는 18~24℃, 상대습도는 50~60%로 유지하였으며, 명암은 12시간 주기(09:00~21:00)로 조절하였다.
마우스는 일반 식이군(정상군, Control), 고지방 식이군(대조군, HFD), 고지방 식이 및 도라지 추출물 투여군(PGE 200mg/kg/day), 고지방 식이 및 셀러리 추출물 투여군(AGE 200mg/kg/day), 고지방 식이 및 녹차 추출물 투여군(GTE 200mg/kg/day), 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 투여군(PA mixture 200mg/kg/day), 고지방 식이를 유도하며, 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물 투여군(PAG mixture 200mg/kg/day)의 총 7군으로 나누어 실험을 진행하였으며, 각 실험군 당 5마리씩 무작위로 나누어 16주 동안 사육하였다.
각각의 추출물은 최종 200mg/kg의 농도로 하루에 한 번씩 경구로 투여하였다. 일반 사료는 D12450B(10% kcal fat), 고지방 사료는 D12492(60% kcal fat) 사료를 중앙실험동물(주)에서 구입하여 사용했다. 고지방 사료는 4℃에 냉장 보관하면서 급여하였고, 음수와 사료는 자유롭게 섭취하도록 했다. 사료 섭취량과 체중은 일주일 간격으로 측정하였다. 본 연구는 전주대학교 동물실험윤리위원회의 규정에 맞추어서 진행되었다.
3. 혈당 측정, 혈액 채취 및 보관
혈당은 실험이 종료되는 마지막 16주차에 12시간 동안 절식시키고, 꼬리 정맥 혈액을 채취하여 혈당측정기(cuu-Check, Roche Diagnostics Korea Co., Ltd, Seoul, Korea)를 이용하여 측정하였고, 생화학 분석에 사용할 혈액은 혈당 측정 후 마취한 다음 심장에서 채혈하였다. 채혈한 혈액은 4℃에서 3,000rpm으로 15분 동안 원심분리하여 혈청을 분리하였으며, 분리된 혈청은 분석 전까지 -80℃에 보관하면서 사용하였다.
4. 혈액의 생화학적 분석
혈청 중 중성지방, 총 콜레스테롤, HDL(High Density Lipoprotein)-콜레스테롤 함량은 측정용 키트(Asan)를 사용하여 분석했으며, LDL(Low Density Lipoprotein)-콜레스테롤 함량은 Friedewald 등(1972, Clin Chem)의 방법으로 하기 식 1과 같이 계산하였다.
[식 1]
(LDL-콜레스테롤)=[총 콜레스테롤-(HDL-콜레스테롤)]-총 중성지방/5
또한, 동맥경화지수 및 심혈관질환 위험인자는 하기 식 2 및 3과 같이 계산하였다.
[식 2]
동맥경화지수=[총 콜레스테롤-(HDL-콜레스테롤)]/(HDL-콜레스테롤)
[식 3]
심혈관질환 위험인자=총 콜레스테롤/(HDL-콜레스테롤)
5. 혈중 인슐린 및 렙틴 농도 측정
혈청 인슐린 농도와 렙틴 농도는 인슐린 ELISA 키트(ultra sensitive mouse insulin ELISA kit, Crysral Chem Inc., Elk Grove Village, IL, USA) 및 렙틴 ELISA 키트(mouse leptin Quantikine ELISA kit, R&D systems, Inc., Minneapolis, MN, USA)를 사용하여 제조업체의 프로토콜에 따라 측정하였다.
6. 간 조직의 무게측정, 지방 축적 및 생화학적 분석
실험이 종료되는 마지막 16주에 12시간 동안 절식시키고, 간 조직을 적출하여 정밀전자저울로 전체 무게를 측정한 다음, 추후 실험을 위해 간 조직의 일부는 급속으로 냉동(-40℃)시켰고, 조직 일부는 식염수로 세척한 후 물기를 제거하고, 4%(v/v) 파라포름알데히드(paraformaldehyde, pH 7.4)로 고정한 후 일련의 과정을 통하여 파라핀 블록으로 제작하였다.
상기 파라핀 블록은 5㎛ 두께로 절단하여 탈파라핀(deparaffin)과 함수 과정을 거친 후 간 조직의 지방 축적은 H&E로 염색하여 현미경(×100, Olympus, Tokyo, Japan)으로 관찰하였다.
간 조직에서의 GSH(glutathione) 수준은 GSH 분석 키트(United States Biological., 미국)를 사용하여 제조업자의 프로토콜에 따라 측정하였으며,
간 카탈라아제 활성은 상업적으로 이용 가능한 분석 키트(Cayman Chemical., 미국)를 제조업자의 프로토콜에 따라 사용하여 측정하였다.
7. 부고환 주변 지방의 크기 관찰
실험 종료 후 부고환 주변 지방 조직을 적출하여 식염수로 세척한 후 물기를 제거한 후, 4%(v/v) 파라포름알데히드(paraformaldehyde, pH 7.4)로 고정하고 일련의 과정을 통하여 파라핀 블록을 제작하였다. 상기 파라핀 블록 조직은 5㎛ 두께로 절단하였으며, 절단된 조직 절편은 탈파라핀(deparaffin)과 함수 과정을 거친 후 H&E로 염색하여 현미경(×100, Olympus, Tokyo, Japan)으로 지방의 크기를 확인하였다.
실시예 1. 고지방 식이 동물모델에서 식물 추출물의 혼합물 투여에 의한 체중 증가 및 조직 무게 측정
본 발명의 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물이 고지방 식이에 의한 체중증가 및 조직에 미치는 효과를 확인하였다.
그 결과, 표 1에 나타난 바와 같이 고지방 식이에 의해 마우스의 체중이 증가하는 것을 확인하였고, 도라지 추출물(PGE), 셀러리 추출물(AGE), 녹차 추출물(GTE), 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물(PA mixture) 또는 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물(PAG mixture) 투여에 의해 체중의 증가량이 감소하였다. 특히 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물 투여시 체중 증가량의 감소효과가 가장 우수하였다.
고지방 식이에 의해 증가된 간 조직의 무게 또한 식물 추출물 투여에 의해 감소하였으며, 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물 투여시 감소효과가 가장 우수하였다.
그룹 체중(g) 획득 무게(g) 간 무게(g)
실험 전 실험 후
Control 19.68±1.27a 26.88±2.07c 7.20±2.07c 0.89±0.05d
HFD 19.54±0.79a 44.00±1.93a 24.46±1.93a 2.06±0.14a
HFD+PGE 19.60±0.90a 41.00±1.50a 21.40±1.50a 1.43±0.17b
HFD+AGE 19.46±1.02a 40.83±1.89a 21.37±1.89a 1.62±0.35b
HFD+GTE 19.88±0.93a 40.90±2.69a 21.02±2.69a 1.35±0.14b
HFD+PA mixture 20.13±0.57a 41.73±2.11a 21.60±2.11a 1.50±0.09b
HFD+PAG mixture 18.90±0.80a 36.07±1.25b 17.17±1.25b 1.08±0.11c
열 내의 문자 a 내지 d는 서로 유의미한 차이가 있음을 의미하며, p<0.05이다.
실시예 2. 고지방 식이 동물모델에서 식물 추출물의 혼합물 투여에 의한 혈액의 생화학적 분석
본 발명의 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물이 고지방 식이 동물모델의 혈당, 혈중 중성지방 및 콜레스테롤 함량에 미치는 영향을 확인하였다.
그 결과, 고지방 식이에 의해 증가된 혈당 및 중성지방의 함량이 도라지 추출물, 셀러리 추출물, 녹차 추출물, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 또는 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물 투여에 의해 감소하는 것을 확인하였고, 특히 3종의 추출물의 혼합물을 투여하였을 때 현저한 감소효과를 나타냈다(도 1).
또한, 혈중 총 콜레스테롤의 함량은 도라지 추출물, 셀러리 추출물, 녹차 추출물, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 또는 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물 투여에 의해 감소하였고, 특히 3종 추출물의 혼합물 투여에 의한 감소효과가 가장 우수하였다(도 2A).
또한, 총 콜레스테롤 중 HDL-콜레스테롤의 함량은 큰 변화가 없었으나(도 2B), LDL-콜레스테롤의 함량은 도라지 추출물, 셀러리 추출물, 녹차 추출물, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 또는 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물 투여에 의해 감소하였으며, 3종 추출물의 혼합물 투여시 현저한 감소효과를 확인하였다(도 2C).
측정된 총 콜레스테롤, 중성지방 및 HDL-콜레스테롤 수치를 이용하여 식 2 및 식 3을 통해 동맥경화지수 및 심혈관질환 위험인자를 계산한 결과, 도라지 추출물, 셀러리 추출물, 녹차 추출물, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 또는 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물 투여에 의해 값이 감소하였으며, 3종 추출물의 혼합물 투여시 현저한 감소효과를 나타냈다(도 3).
실시예 3. 고지방 식이 동물모델에서 식물 추출물의 혼합물 투여에 의한 혈중 인슐린 및 렙틴 함량 변화
본 발명의 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물이 고지방 식이 동물모델의 혈중 인슐린 및 렙틴 함량에 미치는 영향을 확인하였다.
혈중 인슐린 함량은 고지방 식이에 의해 증가되었으며, 도라지 추출물, 셀러리 추출물, 녹차 추출물, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 또는 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물 투여에 의해 감소하는 경향을 나타내었고, 특히 3종 추출물의 혼합물 투여시 가장 우수한 인슐린 감소효과를 확인하였다(도 4A).
또한, 혈중 렙틴의 함량도 고지방 식이에 의해 증가되었으며, 도라지 추출물, 셀러리 추출물, 녹차 추출물, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 또는 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물 투여에 의해 감소하는 경향을 나타내었고, 특히 3종 추출물의 혼합물 투여시 가장 우수한 렙틴 감소효과를 확인하였다(도 4B).
실시예 4. 고지방 식이 동물모델에서 식물 추출물의 혼합물 투여에 의한 간 조직의 병리학적 분석
고지방 식이 및 식물 추출물 투여가 간 조직에 미치는 영향을 병리학적으로 분석하였다.
적출한 간 조직을 H&E 염색하여 100배율로 관찰한 결과, 고지방 식이에 의해 간 조직 내 증가된 지방 함량이 도라지 추출물, 셀러리 추출물, 녹차 추출물, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 또는 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물 투여에 의해 감소하는 것을 확인할 수 있었고, 특히 3종 추출물의 혼합물 투여시 지방함량 감소효과가 가장 우수하여 일반 식이군과 비슷한 형태를 나타내었다(도 5).
실시예 5. 고지방 식이 동물모델에서 식물 추출물의 혼합물 투여에 의한 간 조직의 생화학적 변화 분석
간의 과산화반응을 알아보기 위해 카탈라아제 효소 활성을 측정하였다. 고지방 식이에 의해 감소된 카탈라아제 효소 활성은 도라지 추출물, 셀러리 추출물, 녹차 추출물, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 또는 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물 투여에 의해 증가하였으며, 특히 3종 추출물의 혼합물 투여시 카탈라아제 효소의 활성 증가가 현저하였다(도 6A).
또한, 고지방 식이에 의해 감소한 GSH 농도는 도라지 추출물, 셀러리 추출물, 녹차 추출물, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 또는 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물 투여에 의해 증가하였으며, 특히 3종 추출물의 혼합물 투여시 가장 우수한 증가효과를 나타냈다(도 6B).
실시예 6. 고지방 식이 동물모델에서 식물 추출물의 혼합물 투여에 의한 부고환 주변 지방 조직의 변화 분석
고지방 식이 및 추출물 투여가 부고환 주변 지방 조직에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과, 고지방 식이에 의해 확대된 지방조직 내 지방세포의 크기는 도라지 추출물, 셀러리 추출물, 녹차 추출물, 도라지 추출물 및 셀러리 추출물의 혼합물 또는 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물 투여시 축소되었으며, 3종 추출물의 혼합물 투여시 축소효과가 가장 우수하였다(도 7).

Claims (7)

  1. 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 대사성 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 대사성 질환은 고지혈증, 비만, 동맥경화, 심혈관 질환, 고인슐린혈증 및 비알코올성 지방간 질환으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 대사성 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 비알코올성 지방간 질환은 단순 지방간, 영양성 지방간, 기아성 지방간, 비만성 지방간, 당뇨성 지방간, 지방간염, 간섬유화 및 간경화로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 대사성 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 혼합물은 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물을 0.5~2:0.5~2:0.5~2 중량비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 대사성 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물은 물, C1~C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물을 용매로 이용하여 추출한 것을 특징으로 하는 대사성 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
  6. 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 대사성 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  7. 도라지 추출물, 셀러리 추출물 및 녹차 추출물의 혼합물을 유효성분으로 함유하는 인간을 제외한 동물의 대사성 질환의 예방 또는 개선용 사료 첨가제.
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