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WO2017082479A1 - 콩 발아배아 추출물을 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학 조성물 - Google Patents

콩 발아배아 추출물을 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학 조성물 Download PDF

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Publication number
WO2017082479A1
WO2017082479A1 PCT/KR2016/002069 KR2016002069W WO2017082479A1 WO 2017082479 A1 WO2017082479 A1 WO 2017082479A1 KR 2016002069 W KR2016002069 W KR 2016002069W WO 2017082479 A1 WO2017082479 A1 WO 2017082479A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
extract
composition
obesity
soybean
fat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2016/002069
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
서우덕
강현중
이미자
김선림
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Korea Rural Development Administration
Original Assignee
Korea Rural Development Administration
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Korea Rural Development Administration filed Critical Korea Rural Development Administration
Publication of WO2017082479A1 publication Critical patent/WO2017082479A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K36/00—Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
    • A61K36/18—Magnoliophyta (angiosperms)
    • A61K36/185—Magnoliopsida (dicotyledons)
    • A61K36/48—Fabaceae or Leguminosae (Pea or Legume family); Caesalpiniaceae; Mimosaceae; Papilionaceae

Definitions

  • the present invention relates to a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of obesity comprising soybean germination extract, specifically, a composition for the prevention or treatment of obesity comprising soybean germination extract or a fraction thereof, the composition except the human It relates to a method for preventing or treating obesity, comprising the step of administering to, a food composition for preventing or improving obesity, including a soybean germ extract or a fraction thereof, and a feed composition.
  • Obesity or obesity is a state in which fat is excessively accumulated in the body, which is a general term for a state in which fat is increased due to an increase in the number of adipocytes in adipocytes or an increase in the size of adipocytes.
  • Obesity itself may not be a problem, but the social complications caused and the secondary complications caused by excess fat are severe.
  • obesity causes diseases such as hypertension, hyperlipidemia, heart disease, diabetes, arteriosclerosis, fatty liver, joint abnormalities, arthritis, sexual dysfunction, and cancer.
  • fat cells are reduced in size, and because they are not naturally removed and remain in the body permanently, interest for the prevention and treatment of obesity is increasing.
  • the development of anti-obesity drugs with low toxicity and side effects are urgently required, and recently, alternative methods or preparation methods of various extracts using active ingredients derived from natural products such as herbal medicines and foods have been studied.
  • the composition for the prevention and treatment of obesity including the extract of the herbal medicine (Korean Patent Publication No. 2015-0105563) or the composition for the improvement, prevention or treatment of obesity, including garlic and Yeoju extract (Korea Patent Publication 2015- 0085543) has been developed.
  • the development of a natural pharmaceutical composition or its raw material which is superior to existing synthetic pharmaceutical compositions for obesity and has fewer side effects, has yet to be developed.
  • the present inventors have diligently researched to develop a therapeutic agent for obesity using natural-derived ingredients.
  • the extract of soybean germination embryos produced by germinating soybean embryos discarded in the manufacturing process of processed products using soybeans suppresses the differentiation of fat cells.
  • the present invention was completed.
  • One object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of obesity comprising soybean germ extract or fractions thereof.
  • Another object of the present invention is to provide a method for preventing or treating obesity, comprising administering the composition to a subject other than a human.
  • Another object of the present invention to provide a food composition for the prevention or improvement of obesity comprising soybean germ extract or fractions thereof.
  • Another object of the present invention is to provide a feed composition for the prevention or improvement of obesity comprising soybean germ extract or fractions thereof.
  • the soybean germ extract of the present invention inhibits the differentiation of adipocytes, reduces the size, and inhibits the accumulation of unnecessary fat in vivo by converting white adipocytes into brown adipocytes, and thus can be usefully used for the prevention or treatment of obesity. Can be.
  • 1 is a graph showing the toxicity of soybean germ extract to the fat precursor cell line 3T3-L1. Soybean germ extracts were treated at concentrations of 50, 100, 200, 300, 400 and 500 ⁇ g / mL.
  • soybean germ extracts were prepared at concentrations of 50, 100, 200, 300, 400 and 500 ⁇ g / mL and treated with the cells, and 100 ⁇ M of CLA (conjugated linoleic acid) as a positive control. ).
  • Control refers to undifferentiated control adipocytes
  • control + insulin refers to differentiated control adipocytes.
  • Soybean germination extract was prepared at a concentration of 500 ⁇ g / mL and treated to the cells.
  • FIG. 3 shows the effect of soybean germination extract (SA) and soybean germination extract (SG) on gene expression associated with adipocyte differentiation
  • A is a Western blot image showing the amount of gene expression
  • B is the expression amount
  • This graph shows the result of quantification.
  • PPAR ⁇ , SREBP-1c and CEBP ⁇ are genes that promote differentiation of adipocytes, and Actin gene was used as a control for comparing expression levels of the genes.
  • Figure 4 shows the effect of soybean germ extract on fat cell size
  • A is an image showing the size of fat cells
  • B is a graph showing the result of measuring the size.
  • Obesity-induced mice (OVX) were surgically removed and used as a negative control group. Soybean germination ingestion was administered to the mice with 0.1 mg / kg, 1 mg / kg and 5 mg / kg soybean germ extracts. Used as a group.
  • FIG. 5 shows the effect of soybean germ extract on white fat cells and brown fat cells
  • A is an image showing the size of white fat cells
  • B is a measure of the number of brown fat cells to the number of white fat cells
  • This graph shows the results.
  • Obesity-induced mice (OVX) were surgically removed and used as a negative control group. Soybean germination ingestion was administered to the mice with 0.1 mg / kg, 1 mg / kg and 5 mg / kg soybean germ extracts. Used as a group.
  • One aspect for achieving the above object provides a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of obesity comprising soybean germ extract or fractions thereof.
  • soybean germination embryo refers to a germinated embryo that germinates an embryo isolated from soybean.
  • the method for producing soybean germ has been known by the inventors' prior studies (Korean Patent Laid-Open No. 2013-0057173), and specifically, the soybean germ may be obtained by germinating embryos separated from soybeans. It is not limited to this.
  • the anti-obesity effect of the soybean germ extract was not known at all, and was first identified by the present inventors.
  • the soybean germ extract of the present invention may be obtained by extracting the soybean germ with water, a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms, or a mixed solvent thereof.
  • extract refers to an extract obtained by extracting soybean germ, a diluent or concentrate of the extract, a dried product obtained by drying the extract, a crude or purified product of the extract, or a mixture thereof. It includes the extract itself and extracts of all formulations that can be formed using the extract.
  • the method of extracting the soybean germination embryo is not particularly limited, and may be extracted according to a method commonly used in the art.
  • the kind of the extraction solvent used to extract the soybean germ in the present invention is not particularly limited, and any solvent known in the art may be used.
  • Non-limiting examples of the extraction solvent may include water, alcohol or a mixed solvent thereof, these may be used alone or may be used in combination of one or more.
  • alcohol specifically, the C1-C4 alcohol can be used.
  • fraction refers to the result obtained by performing fractionation to separate a specific component or a specific component group from a mixture comprising various various components.
  • the fractionation method of obtaining the fraction in the present invention is not particularly limited, and may be performed according to a method commonly used in the art.
  • a method of obtaining a fraction from the extract by treating the extract obtained by extracting the soybean germination of the present invention with a predetermined solvent is not particularly limited, and may be performed according to a method commonly used in the art.
  • the kind of the fractionation solvent used to obtain the fraction in the present invention is not particularly limited, and any solvent known in the art may be used.
  • Non-limiting examples of the fractionation solvents include polar solvents such as water and alcohols; And nonpolar solvents such as hexane, ethyl acetate, chloroform, dichloromethane, and the like. These may be used alone or in combination of one or more.
  • polar solvents such as water and alcohols
  • nonpolar solvents such as hexane, ethyl acetate, chloroform, dichloromethane, and the like. These may be used alone or in combination of one or more.
  • alcohol in the fractionation solvent an alcohol having 1 to 4 carbon atoms may be used.
  • Soybean germination extract of the present invention may be to inhibit the differentiation of fat cells.
  • the term "differentiation of adipocytes” means the conversion of adipocytes into adipocytes, and for the purposes of the present invention, means adipocytes accumulate fat in cells.
  • soybean germination extract was confirmed to reduce fat contained in fat cells to a similar degree as the experimental group treated with CLA (conjugated linoleic acid), which is also used as a dietary supplement It was confirmed that the effect is better than the extract obtained by germinating itself (Fig. 2). This suggests that the extract has an effect of removing excess accumulated fat and thus can be effectively used for treating obesity.
  • CLA conjugated linoleic acid
  • soybean germination extract of the present invention may be to reduce the size of fat cells.
  • the term "size of fat cells” means the diameter of fat cells. Since the size of the cell is determined by the amount of fat accumulated in the cell, the decrease in the size of the adipocyte may be a decrease in the amount of fat in the cell.
  • soybean germination extract of the present invention may be to convert white fat cells into brown fat cells.
  • white adipocyte refers to a fat cell that stores fat and is a cell that causes adult diseases such as diabetes and obesity.
  • brown adipocyte refers to a cell that burns fat into energy and is a cell that plays an important role in thermoregulation and energy production.
  • the extract has an effect of inhibiting the accumulation of fat by converting white fat cells into brown fat cells, and thus can be effectively used for treating obesity.
  • the term "obesity” means a state in which adipose tissue is excessive in the body. Men are said to be obese when their body fat is more than 25% of their body weight, and women are more than 30% of their body weight, and obesity occurs when the amount of calories consumed by food is greater than the calories they consume. Obesity can appear fat and seem easy to breathe, joint pain, diabetes, hypertension and other symptoms can be accompanied.
  • prevention means any action that inhibits or delays obesity by administration of a pharmaceutical composition comprising the extract of the present invention.
  • treatment refers to any action by which administration of the pharmaceutical composition improves or advantageously alters the symptoms of a suspected and obese individual.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may include 0.0001 to 50% by weight of the extract relative to the total weight of the composition, and may specifically include 0.01 to 10% by weight, but is not limited thereto.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may further include a pharmaceutically acceptable carrier, excipient or diluent commonly used in the manufacture of the pharmaceutical composition, and the carrier may include a non-naturally occuring carrier. Can be.
  • pharmaceutically acceptable in the present invention means to exhibit properties that are not toxic to cells or humans exposed to the composition.
  • the pharmaceutical composition may be formulated in the form of oral dosage forms, external preparations, suppositories, and sterile injectable solutions, such as powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, and aerosols, respectively, according to conventional methods.
  • sterile injectable solutions such as powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, and aerosols, respectively, according to conventional methods.
  • carriers, excipients and diluents that may be included in the pharmaceutical composition include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, acacia rubber, alginate, gelatin, calcium phosphate, Calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil.
  • Solid form preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules and the like, and such solid form forms at least one excipient such as starch, calcium carbonate, sucrose or lactose. (lactose), gelatin, etc. are mixed and prepared.
  • lubricants such as magnesium styrate and talc are also used.
  • Oral liquid preparations include suspensions, solvents, emulsions, and syrups, and may include various excipients, such as wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives, in addition to commonly used simple diluents such as water and liquid paraffin.
  • Formulations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, suppositories.
  • the non-aqueous solvent and suspending agent propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, injectable ester such as ethyl oleate and the like can be used.
  • As the base of the suppository witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin butter, glycerogelatin and the like can be used.
  • One aspect for achieving the above object provides a method for preventing or treating obesity comprising administering the composition to a subject other than a human.
  • administration means introducing a certain substance into an individual in a suitable manner.
  • the term "individual" of the present invention means all animals, such as rats, mice, livestock, and the like, including humans who may or may develop obesity. As a specific example, it may be a mammal including a human.
  • the method for preventing or treating obesity may include administering a pharmaceutical composition for preventing or treating obesity, including a soybean germination extract or a fraction thereof, to an individual except a human in a pharmaceutically effective amount. have.
  • the term “pharmaceutically effective amount” means an amount sufficient to treat the disease at a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical treatment and that does not cause side effects, and the effective dose level is the sex, age of the patient.
  • other medical fields including body weight, health status, type of disease, severity, drug activity, drug sensitivity, method of administration, time of administration, route of administration, and rate of release, duration of treatment, combination or drug used It can be easily determined by those skilled in the art according to factors well known in the art.
  • composition of the present invention may be administered at 0.0001 to 100 mg / kg body weight per day, more specifically at 0.001 to 100 mg / kg body weight, based on solids. Dosing may include administering the recommended dose once daily, or in divided doses.
  • the route of administration and the mode of administration of the composition are not particularly limited, and any route of administration and administration can be achieved as long as the composition comprising the composition can reach the desired site. You can follow the way.
  • the composition may be administered through various routes, oral or parenteral, and non-limiting examples of the route of administration include oral, rectal, topical, intravenous, intraperitoneal, intramuscular, intraarterial, transdermal, nasal What is administered through intralateral or inhalation etc. are mentioned.
  • One aspect to achieve the above object provides a food composition for the prevention or improvement of obesity comprising soybean germ extract or fractions thereof.
  • improvement means any activity in which obesity is improved or advantageously changed by administration of the composition.
  • the term "food” of the present invention meat, sausage, bread, chocolate, candy, snacks, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gum, dairy products including ice cream, various soups, drinks, tea, drinks, alcoholic beverages , Vitamin complexes, nutraceuticals and health foods, and includes all foods in the usual sense.
  • the functional food is the same term as a food for special health use (Food for special health use, FoSHU), in addition to the nutritional supply, the processed food, so that the bioregulatory function appears efficiently, high medical effect Means food.
  • Food for special health use Food for special health use, FoSHU
  • the term 'function' means to obtain useful effects on health use such as nutrient control or physiological action on the structure and function of the human body.
  • the food of the present invention may be prepared by a method commonly used in the art, and the preparation may be performed by adding raw materials and ingredients commonly added in the art.
  • the formulation of the food may also be prepared without limitation as long as the formulation is recognized as a food.
  • Food composition of the present invention can be prepared in various forms of formulation, unlike the general medicine has the advantage that there is no side effect that can occur when taking a long-term use of the drug as a raw material, and excellent portability, the present invention Foods can be taken as a supplement to enhance the effect of preventing or improving obesity.
  • the health food refers to foods having active health maintenance or promotion effect as compared to general foods
  • the health supplement food refers to foods for health supplementation purposes.
  • nutraceutical, health food, dietary supplement are used.
  • the health functional food is a food prepared by adding the extract of the present invention to food materials such as beverages, teas, spices, gums, confections, or the like, encapsulated, powdered, suspensions, etc.
  • food materials such as beverages, teas, spices, gums, confections, or the like, encapsulated, powdered, suspensions, etc.
  • the food composition of the present invention can be consumed on a daily basis, since a high effect can be expected for the prevention or improvement of obesity, it can be very usefully used.
  • the food composition may further include a physiologically acceptable carrier, and the type of carrier is not particularly limited and may be any carrier that is commonly used in the art.
  • the food composition may include additional ingredients that are commonly used in food compositions to improve the smell, taste, time and the like.
  • additional ingredients may include vitamins A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, niacin, biotin, folate, panthotenic acid, and the like.
  • minerals such as zinc (Zn), iron (Fe), calcium (Ca), chromium (Cr), magnesium (Mg), manganese (Mn), copper (Cu) and chromium (Cr) may be included. It may also contain amino acids such as lysine, tryptophan, cysteine, valine and the like.
  • the food composition is a preservative (potassium sorbate, sodium benzoate, salicylic acid, sodium dehydroacetic acid, etc.), fungicides (bleaching powder and highly bleaching powder, sodium hypochlorite, etc.), antioxidants (butylhydroxyanisol (BHA), butylhydride) Oxytoluene (BHT), etc.), colorant (such as tar pigment), colorant (sodium nitrite, sodium nitrite, etc.), bleach (sodium sulfite), seasoning (MSG glutamate, etc.), sweetener (ducin, cyclate, saccharin Foods such as sodium, etc.), fragrances (vanillin, lactones, etc.), swelling agents (alum, potassium D-tartrate, etc.), reinforcing agents, emulsifiers, thickeners (foils), coatings, gum herbicides, foam inhibitors, solvents, modifiers It may include food additives.
  • the additive may be selected according to
  • the extract of the present invention may be added as it is or used with other food or food ingredients, and may be appropriately used according to conventional methods.
  • the mixed amount of the active ingredient can be suitably determined according to the purpose of use (prevention, health or therapeutic treatment).
  • the food composition of the present invention may be added in an amount of 50 parts by weight or less, specifically 20 parts by weight or less based on the food or beverage in the manufacture of food or beverage.
  • the active ingredient may be used in an amount above the above range.
  • An example of the food composition of the present invention may be used as a health beverage composition, in which case it may contain various flavors or natural carbohydrates and the like as additional ingredients, such as a general beverage.
  • the above-mentioned natural carbohydrates include monosaccharides such as glucose and fructose; Disaccharides such as maltose and sucrose; Polysaccharides such as dextrin, cyclodextrin; Sugar alcohols such as xylitol, sorbitol, and erythritol.
  • Sweeteners include natural sweeteners such as taumartin, stevia extract; Synthetic sweeteners such as saccharin and aspartame;
  • the ratio of the natural carbohydrate may generally be about 0.01 to 0.04 g, specifically about 0.02 to 0.03 g, per 100 mL of the health beverage composition of the present invention.
  • the health beverage composition includes various nutrients, vitamins, electrolytes, flavors, colorants, pectic acid, salts of pectic acid, alginic acid, salts of alginic acid, organic acids, protective colloid thickeners, pH regulators, stabilizers, preservatives, glycerin, Alcohol or carbonation agent and the like.
  • Others may contain fruit flesh for the production of natural fruit juices, fruit juice drinks, or vegetable drinks. These components can be used independently or in combination. Although the ratio of such an additive is not critical, it is generally selected from the range of 0.01 to 0.1 parts by weight per 100 parts by weight of the health beverage composition of the present invention.
  • Food composition of the present invention may include a variety of weight percent if it can exhibit the effect of preventing or improving obesity, specifically, the extract of the present invention to 0.00001 to 100% by weight or 0.01 to 80% by weight relative to the total weight of the food composition It may include, but is not limited thereto.
  • One aspect for achieving the above object provides a feed composition for the prevention or improvement of obesity comprising soybean germ extract or fractions thereof.
  • feed means any natural or artificial diet, meal, or the like or component of such meal for the animal to eat, ingest, and digest.
  • the feed may comprise feed additives or feed supplements.
  • the kind of the feed is not particularly limited, and may be used a feed commonly used in the art.
  • Non-limiting examples of the feed may include plant feeds such as cereals, fruits, food processing by-products, algae, fibres, pharmaceutical by-products, oils, starches, gourds or grain by-products; And animal feeds such as proteins, minerals, fats and oils, minerals, fats and oils, single cell proteins, zooplankton or foods. These may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • soybean germ was prepared according to the previous study of the present inventors. Specifically, soybean embryos were immersed in running water to germinate, and soybean germ embryos were harvested and lyophilized at about 24 hours, and powdered to obtain soybean germ powder. Fermented alcohol was added to the soybean germination powder thus obtained, followed by filtration to obtain a liquid component, and the liquid component was lyophilized to obtain a soybean germination extract.
  • the cytotoxicity of the extract against the cells was evaluated. Specifically, the progenitor cell lines 3T3-L1 were counted at 2 ⁇ 10 2 cells / well in 96 well plates, and the soybean germ extracts of 50, 100, 200, 300, 400 and 500 ⁇ g / mL concentrations were divided into the cells. Treated and incubated for 24 or 72 hours. After completion of the incubation, the water-insoluble formazan formed by the addition of the MTT solution was dissolved in a dimethyl sulfoxide solution, and the absorbance of the dissolved formazan was measured at 595 nm (optical density; OD value). Relative cell activity (%) was evaluated by measuring.
  • the soybean germ extract of the present invention is a safe substance without harm to the human body.
  • soybean germination extract In order to confirm the anti-obesity effect of the extract, the effect of soybean germination extract on the degree of adipocyte differentiation was analyzed.
  • 3T3-L1 cells (Korean Cell Line Bank, Korea) were purchased as 10% FBS (fetal bovine serum) and 1% antibiotic (antibiotics; 100 U / ml of penicillin and 0.1 mg / mL of steeptomycin). ) was incubated at 37 ° C. under 5% CO 2 (95% air) using DMEM (Dulbecco's modified eagle medium) medium.
  • FBS fetal bovine serum
  • antibiotic antibiotics
  • soybean germ extract prepared in the cultured 3T3-L1 cells was treated to the cells at concentrations of 50, 100, 200, 300, 400 and 500 ⁇ g / mL, and differentiated derivatives (FBS, IBMX, dexanmethasone and Insulin) was cultured in a medium containing 72 hours for differentiation into adipocytes.
  • differentiated derivatives FBS, IBMX, dexanmethasone and Insulin
  • the control group was used as an adipocyte not treated with any substance
  • the comparison group was used as an adipocyte treated with the same concentration of CLA (conjugated linoleic acid).
  • the insulin-differentiated control adipocytes (control + insulin) was confirmed to increase the fat accumulated in the cells.
  • the soybean germination extract was confirmed to reduce the fat contained in the differentiated fat cells to a similar degree as the experimental group treated with CLA (conjugated linoleic acid), which is also used as a dietary supplement. It was confirmed that the fat reduction effect of the better the higher the concentration of the extract.
  • the soybean germination extract of the present invention when compared with the extract obtained by germinating the beans themselves, it was confirmed that the effect of inhibiting adipocyte differentiation is more excellent, and thus also the effect of inhibiting fat accumulation.
  • Example 2-2 Effect of Soybean Germination Extract on Adipocyte Differentiation
  • PPAR ⁇ , SREBP-1c and CEBP ⁇ which are genes that promote the differentiation of adipocytes.
  • the ovarian was removed using 8-week-old female C57BL / 6 mice to prepare a postmenopausal osteoporosis disease animal. After removal of the skin from the lower abdomen by 1-2cm, the ovary was used by forceps. ovary and oviducts were towed and excised. After one week of ovarian removal, randomized grouping was divided by weight measurement, and oral administration of soy germination embryo extract 0.1, 1 and 5 mg / kg 6 times a week using Sonde.
  • 10% formalin fixation was performed by removing the adipose tissue around the uterine tissue, and the adipose tissue was sectioned to 4 ⁇ m through paraffin immobilization. Then, the microscope was performed with an optical microscope through HE (Hematoxylin and Eosin) staining. Specifically, the fat cells were observed at 400 times magnification, and the long and short axis lengths were measured for 10 cells in one field of view. The mean value of the major and minor axis observed at 3 o'clock per individual was calculated, and the average value of the group was calculated.
  • HE Hematoxylin and Eosin
  • the obesity-induced obesity-induced negative control compared to the normal control (con) it was confirmed that both shortening and long axis length of fat cells increased.
  • the experimental group administered with the extract was confirmed that the diameter of the adipocytes decreased compared to the negative control, this effect was better as the concentration of the extract was higher, the higher concentration of the extract (5mg / kg / day) In the experimental group administered, it was confirmed that the size of the adipocytes decreased to a level similar to the normal control group.
  • Example 3-2 Effect of Soybean Germination Extract on White Adipocytes and Brown Adipocytes
  • White fat cells are the cause of adult diseases such as diabetes or obesity, whereas brown fat cells play a role of preventing fat by burning fat with energy, so to evaluate the therapeutic effect of the extract, soybean germination embryo extract The effect of this ovary removal on white fat cells or brown fat cells in the obese animal model was analyzed.
  • the bean germination embryo extract was administered to the obesity-induced animal model by the method according to Example 3-1, and the number of white fat cells and brown fat cells of the animal was investigated.
  • Fatty tissue cells undergo immunohistochemical staining using UCP1 (Mitochondrial uncoupling protein 1) protein involved in fatty acid oxidation, and then brown fat cells showing UCP1 positive response at 3 visual fields per microscope at 200-fold magnification. The number of was measured using LAS image analysis software.
  • UCP1 Mitochondrial uncoupling protein 1
  • the negative control group (OVX) and the normal control group (con) induced by obesity due to menopause confirmed that the number of cells showing UCP1 positive response in and around gonadal fat was small.
  • the experimental group administered with the extract was confirmed to increase the number of cells showing a UCP1 positive response compared to the negative and normal control, it was confirmed that the size of the white adipocytes decreases at the same time. This effect was better as the concentration of the extract was higher, the experimental group administered the high concentration of the extract (5mg / kg / day), the number of brown fat cells compared to the control group did not receive about 3.2 times the increase was confirmed It was.
  • the soybean germ extract has an effect of inhibiting the accumulation of fat by reducing the size of the white fat cells and browning the cells.

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Abstract

본 발명은 콩 발아배아 추출물을 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 콩 발아배아 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학 조성물, 상기 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 비만의 예방 또는 치료 방법, 콩 발아배아 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물, 및 사료 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 콩 발아배아 추출물은 지방세포의 분화를 억제시키고, 크기를 감소시키며, 백색지방세포를 갈색지방세포로 전환시킴으로써 생체 내 불필요한 지방의 축적을 억제하므로, 비만의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

콩 발아배아 추출물을 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학 조성물
본 발명은 콩 발아배아 추출물을 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 콩 발아배아 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학 조성물, 상기 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 비만의 예방 또는 치료 방법, 콩 발아배아 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물, 및 사료 조성물에 관한 것이다.
비만(Obesity) 또는 비만증은 체내에 지방이 과도하게 축적된 상태로서, 지방조직 내 지방세포(Adipocyte)의 수가 증가하거나 지방세포의 크기가 늘어나 지방이 증가하게 된 상태를 통칭한다. 비만 그 자체는 문제가 되지 않을 수도 있으나, 이로 인해 야기되는 사회적 장애 및 과다한 지방으로 유발되는 2차 합병증이 심각하다. 예를 들어, 비만은 고혈압, 고지혈증, 심장질환, 당뇨병, 동맥경화, 지방간, 관절이상, 관절염, 성기능장애, 암 등의 질환을 유발한다. 특히, 한 번 만들어진 지방세포는 그 크기가 감소할 뿐, 자연적으로 제거되지 않아 체내에 영구적으로 남아있게 되므로, 비만의 예방 및 치료를 위한 관심이 높아지고 있다.
비만을 예방 또는 치료하고, 적정 체중을 유지하기 위해서는 균형 잡힌 식사와 규칙적인 운동이 필요하다. 최근에는 지방흡수를 감소시키는 약물 등을 복용함으로써 비만을 치료하는 경우가 있는데, 이러한 다이어트 약은 고혈압 등의 심혈관계질환 및 뇌졸중과 같은 부작용을 유발할 수 있으며, 복용을 중단할 경우 다시 체중이 증가하는 경우가 종종 발생한다. 중증 비만의 경우에는 지방을 제거하는 수술이나 몸이 소화할 수 있는 음식량을 제한하기 위한 위성형술 또는 위밴드삽입술 등의 수술요법이 시행되고 있지만, 수술의 부작용 또는 그로 인한 합병증이 발생하는 경우가 보고되고 있으며, 심지어 사망하는 경우도 보고되고 있다.
이에 따라, 독성 및 부작용이 적은 비만 치료제의 개발이 절실히 요구되어, 최근에는 한약재 및 식품 등의 천연물 유래 활성성분을 이용한 대체요법 또는 다양한 추출물의 제조방법이 연구되고 있다. 그 예로, 한약재의 추출물을 포함하는 비만의 예방 및 치료용 조성물(한국공개특허 제2015-0105563호) 또는 마늘 및 여주 추출물을 포함하는 비만의 개선, 예방 또는 치료용 조성물(한국공개특허 제2015-0085543호) 등이 개발된 바 있다. 그러나, 비만에 대하여 기존의 합성 약학적 조성물보다 치료 효과가 우수하며, 부작용이 적은 천연 약학적 조성물 또는 그 원료에 대한 개발은 아직까지 미비한 실정이다.
본 발명자들은 천연물 유래 성분을 이용한 비만의 치료제를 개발하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 콩을 이용한 가공제품 제조 과정에서 버려지는 콩 배아를 발아시켜 제조한 콩 발아배아의 추출물이 지방세포의 분화를 억제시키고, 지방세포의 크기를 감소시키며, 백색지방세포를 갈색지방세포로 전환시켜 생체 내 불필요한 지방의 축적을 억제함을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 콩 발아배아 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 비만의 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 콩 발아배아 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 콩 발아배아 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 사료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 콩 발아배아 추출물은 지방세포의 분화를 억제시키고, 크기를 감소시키며, 백색지방세포를 갈색지방세포로 전환시킴으로써 생체 내 불필요한 지방의 축적을 억제하므로, 비만의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 지방전구세포주 3T3-L1에 대한 콩 발아배아 추출물의 독성을 보여주는 그래프이다. 콩 발아배아 추출물은 50, 100, 200, 300, 400 및 500 ㎍/mL의 농도로 처리하였다.
도 2는 지방세포 분화에 대한 콩 발아배아 추출물의 영향을 보여주는 그래프이다. 지방세포의 분화를 유도한 후, 콩 발아배아 추출물을 50, 100, 200, 300, 400 및 500 ㎍/mL의 농도로 제조하여 상기 세포에 처리하였으며, 양성 대조군으로서 100 μM의 CLA(conjugated linoleic acid)를 처리하였다. Control은 분화되지 않은 대조군 지방세포, control+insulin은 분화된 대조군 지방세포를 의미한다. 콩 자체 발아 추출물은 500 ㎍/mL의 농도로 제조하여 상기 세포에 처리하였다.
도 3은 지방세포 분화와 관련된 유전자 발현에 대한 콩 발아배아 추출물(SA) 및 콩 자체 발아 추출물(SG)의 영향을 보여주며, A는 유전자 발현양을 보여주는 웨스턴블롯 이미지이고, B는 상기 발현양을 정량한 결과를 보여주는 그래프이다. PPARγ, SREBP-1c 및 CEBPα는 지방세포의 분화를 촉진하는 유전자이며, Actin 유전자는 상기 유전자들의 발현양을 비교하기 위한 대조군으로 사용하였다.
도 4는 지방세포 크기에 대한 콩 발아배아 추출물의 영향을 보여주며, A는 지방세포의 크기를 보여주는 이미지이고, B는 상기 크기를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다. 외과적으로 난소를 제거하여 비만을 유발한 마우스(OVX)를 음성대조군으로 사용하였고, 상기 마우스에 0.1mg/kg, 1mg/kg 및 5mg/kg의 콩 발아배아 추출물을 투여한 것을 콩 발아배아 섭취군으로 사용하였다.
도 5는 백색지방세포 및 갈색지방세포에 대한 콩 발아배아 추출물의 영향을 보여주며, A는 백색지방세포의 크기를 보여주는 이미지이고, B는 백색지방세포 수에 대한 갈색지방세포의 수를 측정한 결과를 보여주는 그래프이다. 외과적으로 난소를 제거하여 비만을 유발한 마우스(OVX)를 음성대조군으로 사용하였고, 상기 마우스에 0.1mg/kg, 1mg/kg 및 5mg/kg의 콩 발아배아 추출물을 투여한 것을 콩 발아배아 섭취군으로 사용하였다.
상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태는 콩 발아배아 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어, "콩 발아배아"란, 콩에서 분리한 배아를 발아시킨 발아배아를 의미한다. 콩 발아배아의 제조방법은 본 발명자들의 선행연구에 의하여 공지된 바 있으며(한국공개특허 제2013-0057173호), 구체적으로 상기 콩 발아배아는 콩으로부터 분리된 배아를 발아시켜 수득하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 콩 발아배아 추출물의 비만 치료 효과는 지금까지 전혀 알려져 있지 않았고, 본 발명자들에 의하여 최초로 규명되었다.
본 발명의 콩 발아배아 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 또는 이들의 혼합용매로 상기 콩 발아배아를 추출하여 수득하는 것일 수 있다.
본 발명의 용어, "추출물"이란, 콩 발아배아를 추출 처리하여 얻어지는 추출액, 상기 추출액의 희석액이나 농축액, 상기 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 상기 추출액의 조정제물이나 정제물, 또는 이들의 혼합물 등, 추출액 자체 및 추출액을 이용하여 형성 가능한 모든 제형의 추출물을 포함한다.
본 발명의 콩 발아배아 추출물에 있어서, 상기 콩 발아배아를 추출하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 추출할 수 있다. 상기 추출 방법의 비제한적인 예로는, 열수 추출법, 초음파 추출법, 여과법, 환류 추출법 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 수행되거나 2종 이상의 방법을 병용하여 수행될 수 있다.
본 발명에서 상기 콩 발아배아를 추출하는데 사용되는 추출 용매의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 용매를 사용할 수 있다. 상기 추출 용매의 비제한적인 예로는 물, 알코올 또는 이들의 혼합 용매 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 사용되거나 1종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 알코올을 용매로 사용하는 경우에는 구체적으로 탄소수 1 내지 4의 알코올을 사용할 수 있다.
본 발명의 용어, "분획물"이란, 여러 다양한 구성 성분들을 포함하는 혼합물로부터 특정 성분 또는 특정 성분 그룹을 분리하기 위하여 분획을 수행하여 얻어진 결과물을 의미한다.
본 발명에서 상기 분획물을 얻는 분획 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 수행될 수 있다. 상기 분획 방법의 비제한적인 예로는, 본 발명의 콩 발아배아를 추출하여 얻은 추출물에 소정의 용매를 처리하여 상기 추출물로부터 분획물을 얻는 방법을 들 수 있다.
본 발명에서 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 발명의 콩 배아발아 추출물은 지방세포의 분화를 억제시키는 것일 수 있다.
본 발명의 용어, "지방세포의 분화"란, 지방전구세포가 지방세포로 전환되는 것을 의미하고, 본 발명의 목적상, 지방세포가 세포 내에 지방을 축적하는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 콩 배아발아 추출물은 체중조절 건강기능식품으로도 사용되는 CLA(conjugated linoleic acid)를 처리한 실험군과 비슷한 정도로 지방세포가 함유하고 있는 지방을 감소시키는 것을 확인하였으며, 콩 자체를 발아시켜 수득한 추출물보다 그 효과가 더욱 우수함을 확인하였다(도 2). 이는, 상기 추출물은 과잉 축적된 지방을 제거하는 효과를 나타내므로, 비만 치료에 효과적으로 사용될 수 있음을 시사하는 것이다.
또한, 본 발명의 콩 배아발아 추출물은 지방세포의 크기를 감소시키는 것일 수 있다.
본 발명의 용어, "지방세포의 크기"란, 지방세포의 직경을 의미한다. 상기 세포의 크기는 세포 내 축적된 지방의 양에 의해 결정되므로, 지방세포의 크기가 감소하는 것은 세포 내 지방의 양이 감소하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 폐경으로 인하여 비만이 유발된 동물 모델에 상기 추출물을 투여한 결과, 지방세포의 단축 및 장축 길이를 포함한 직경이 감소하는 것을 확인하였다(도 4). 이는, 상기 추출물은 지방세포 내 지방의 양을 감소시키는 효과를 나타내므로, 비만 치료에 효과적으로 사용될 수 있음을 시사하는 것이다.
또한, 본 발명의 콩 배아발아 추출물은 백색지방세포를 갈색지방세포로 전환시키는 것일 수 있다.
본 발명의 용어, "백색지방세포"(white adipocyte)란, 지방을 저장하는 지방세포를 의미하며, 당뇨, 비만 등의 성인병의 원인이 되는 세포이다.
본 발명의 용어, "갈색지방세포"(brown adipocyte)란, 지방을 에너지로 연소시키는 세포를 의미하며, 체온조절 및 에너지 생산에 중요한 역할을 수행하는 세포이다.
백색지방세포가 갈색지방세포로 전환되면 체내에 저장되는 지방보다 연소되는 지방의 양이 증가하므로, 같은 열량의 음식을 섭취하더라도 체중을 유지하기가 쉬워진다.
본 발명의 일 실시예에서는, 폐경으로 인하여 비만이 유발된 동물 모델에 상기 추출물을 투여한 결과, 갈색지방세포의 수가 증가하는 것을 확인하였으며, 동시에 백색지방세포의 크기가 감소함을 확인하였다(도 5). 이는, 상기 추출물은 백색지방세포를 갈색지방세포화 시킴으로써 지방의 축적을 억제하는 효과를 나타내므로, 비만 치료에 효과적으로 사용될 수 있음을 시사하는 것이다.
본 발명의 용어, "비만"이란, 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.
본 발명의 용어, "예방"이란, 본 발명의 추출물을 포함하는 약학 조성물의 투여에 의해 비만을 억제시키거나 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 용어, "치료"란, 상기 약학 조성물의 투여에 의해 비만의 의심 및 발병 개체의 증상이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 약학 조성물은 총 조성물의 중량 대비 상기 추출물을 0.0001 내지 50 중량%로 포함할 수 있으며, 구체적으로 0.01 중량% 내지 10 중량%로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 본 발명의 약학 조성물은 약학 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 약학적으로 허용가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있고, 상기 담체는 비자연적 담체(non-naturally occuring carrier)를 포함할 수 있다.
본 발명의 용어 "약학적으로 허용가능한"이란 상기 조성물에 노출되는 세포나 인간에게 독성이 없는 특성을 나타내는 것을 의미한다.
구체적으로, 상기 약학 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 본 발명에서, 상기 약학 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. 제제화할 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 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트, 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, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태는 상기 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 비만의 예방 또는 치료 방법을 제공한다.
본 발명의 용어 "투여"란 적절한 방법으로 개체에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미한다.
본 발명의 용어 "개체"란 비만이 발병하였거나 발병할 수 있는 인간을 포함한 쥐, 생쥐, 가축 등의 모든 동물을 의미한다. 구체적인 예로, 인간을 포함한 포유동물일 수 있다.
본 발명의 비만의 예방 또는 치료 방법은 구체적으로, 인간을 제외한 개체에 콩 발아배아 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 약학적으로 유효한 양으로 투여하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 용어 "약학적으로 유효한 양"이란 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 성별, 연령, 체중, 건강상태, 질병의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로, 및 배출 비율, 치료 기간, 배합 또는 동시에 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
구체적으로 본 발명의 조성물은 고형분을 기준으로 1일 0.0001 내지 100 mg/체중 kg으로, 더욱 구체적으로 0.001 내지 100 mg/체중 kg으로 투여할 수 있다. 투여는 상기 권장 투여량을 하루에 한 번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다.
본 발명의 비만의 예방 또는 치료 방법에서, 상기 조성물을 투여하는 투여 경로 및 투여 방식은 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 해당 부위에 상기 조성물을 포함하는 조성물이 도달할 수 있는 한 임의의 투여 경로 및 투여 방식에 따를 수 있다. 구체적으로, 상기 조성물은 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있으며, 그 투여 경로의 비제한적인 예로는, 구강, 직장, 국소, 정맥내, 복강내, 근육내, 동맥내, 경피, 비측내 또는 흡입 등을 통하여 투여되는 것을 들 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태는 콩 발아배아 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어, "개선"이란, 상기 조성물의 투여로 비만이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 용어, "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 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. 본 발명의 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.
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, 건강식품, 건강보조식품의 용어는 호용된다.
구체적으로, 상기 건강 기능 식품은 본 발명의 추출물을 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품 소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져 오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용이 없는 장점이 있다.
본 발명의 식품 조성물은, 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 비만의 예방 또는 개선에 대하여 높은 효과를 기대할 수 있으므로, 매우 유용하게 사용될 수 있다.
상기 식품 조성물은 생리학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있는데, 담체의 종류는 특별히 제한되지 않으며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다.
또한, 상기 식품 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예들 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신(niacin), 비오틴(biotin), 폴레이트(folate), 판토텐산(panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu), 크륨(Cr) 등의 미네랄을 포함할 수 있다. 또한, 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다.
또한, 상기 식품 조성물은 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨류엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 글루타민산나트륨 등), 감미료(둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물(food additives)을 포함할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 추출물은 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명의 식품 조성물은 식품 또는 음료에 대하여 50 중량부 이하, 구체적으로 20 중량부 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 장기간 섭취할 경우에는 상기 범위 이하의 함량을 포함할 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물의 일 예로 건강음료 조성물로 사용될 수 있으며, 이 경우 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드; 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드; 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드; 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜일 수 있다. 감미제는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제; 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 건강음료 조성물 100 mL 당 일반적으로 약 0.01 ～ 0.04 g, 구체적으로 약 0.02 ～ 0.03 g이 될 수 있다.
상기 외에 건강음료 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산, 펙트산의 염, 알긴산, 알긴산의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올 또는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 천연 과일주스, 과일주스 음료, 또는 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 건강음료 조성물 100 중량부당 0.01 ~ 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명의 식품 조성물은 비만의 예방 또는 개선 효과를 나타낼 수 있다면 다양한 중량%로 포함할 수 있으나, 구체적으로 본 발명의 추출물을 식품 조성물의 총 중량 대비 0.00001 내지 100 중량% 또는 0.01 내지 80 중량%로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태는 콩 발아배아 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 사료 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어 "사료"란 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.
이하, 하기 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 콩 발아배아 추출물의 세포독성 평가
콩 발아배아 추출물을 제조하기 위하여 본 발명자의 선행 연구에 따라 제조한 콩 발아배아를 이용하였다. 구체적으로, 콩 배아를 흐르는 물에 침지하여 발아시키고 24시간 정도 경과한 시점에서 콩 발아배아를 수확하여 동결건조 시켰으며, 이를 분말화하여 콩발아배아 분말을 수득하였다. 상기 수득한 콩 발아배아 분말에 발효주정을 가하여 추출하고, 이를 여과하여 액상성분을 수득하고, 상기 액상성분을 동결건조시켜 콩 발아애바 추출물을 수득하였다.
이후, 콩 발아배아 추출물의 안전성을 확인하기 위하여, 세포에 대한 상기 추출물의 세포독성을 평가하였다. 구체적으로, 96 웰 플레이트에 지방전구세포주 3T3-L1을 2×102 세포/웰로 계수하여 분주하였고, 50, 100, 200, 300, 400 및 500 ㎍/mL 농도의 콩 발아배아 추출물을 상기 세포에 처리하여 24시간 또는 72시간 동안 배양하였다. 배양 완료 후, MTT 용액의 추가에 의하여 형성된 비수용성의 포르마잔(formazan)을 디메틸술폭시드(dimethyl sulfoxide) 용액으로 용해시켰으며, 595nm에서 상기 용해된 포르마잔의 흡광도를(optical density; O.D. value) 측정함으로써 상대적인 세포 활성능(%)을 평가하였다.
그 결과, 도 1에서 볼 수 있듯이, 콩 발아배아 추출물은 모든 농도에서 세포독성을 나타내지 않음을 확인하였다. 이를 통해, 본 발명의 콩 발아배아 추출물은 인체에 해가 없는 안전한 물질임을 알 수 있었다.
실시예 2. 지방세포 분화에 대한 콩 발아배아 추출물의 영향 분석
실시예 2-1. 콩 발아배아 추출물의 지방 감소 활성 분석
상기 추출물의 비만 치료효과를 확인하기 위하여, 콩 발아배아 추출물이 지방세포 분화 정도에 미치는 영향을 분석하였다.
구체적으로, 지방전구세포인 3T3-L1 세포(Korean Cell Line Bank, Korea)를 구입하여 10% FBS(fetal bovine serum) 및 1% 항생제(antibiotics; 페니실린 100 U/ml 및 스테렙토마이신 0.1 mg/mL)을 첨가한 DMEM(Dulbecco's modified eagle medium) 배지를 이용하여 37℃에서 5% CO2(95% air) 조건 하에 배양하였다.
이후, 상기 배양된 3T3-L1 세포에 제조한 콩 발아배아 추출물을 50, 100, 200, 300, 400 및 500 ㎍/mL의 농도로 상기 세포에 처리하였고, 분화유도물질(FBS, IBMX, dexanmethasone 및 인슐린)이 포함된 배지에서 72시간 동안 배양하여 지방세포로 분화시켰다. 이때, 대조군으로는 아무 물질도 처리하지 않은 지방세포를 사용하였고, 비교군으로는 CLA(conjugated linoleic acid)를 동일한 농도로 처리한 지방세포를 사용하였다.
그 결과, 도 2에서 볼 수 있듯이, 분화되지 않은 대조군 지방세포(control)에 비하여, 인슐린을 처리한 분화된 대조군 지방세포(control+insulin)는 세포 내 축적된 지방이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 콩 발아배아 추출물은 체중조절 건강기능식품으로도 사용되는 CLA(conjugated linoleic acid)를 처리한 실험군과 비슷한 정도로 분화된 지방세포가 함유하고 있는 지방을 감소시키는 것을 확인하였으며, 이러한 콩 발아배아 추출물의 지방 감소 효과는 상기 추출물의 농도가 높아질수록 더욱 우수함을 확인하였다. 아울러, 본 발명의 콩 발아배아 추출물은 콩 자체를 발아시켜 수득한 추출물과 비교하였을 때, 지방세포 분화 억제 효과가 더 우수하며, 이에 따른 지방 축적 억제 효과도 더욱 우수함을 확인할 수 있었다.
실시예 2-2. 지방세포 분화에 대한 콩 발아배아 추출물의 영향 분석
콩 발아배아 추출물이 지방세포의 분화에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 상기 추출물이 지방세포 분화와 관련된 바이오마커의 발현에 미치는 영향을 조사하였다.
구체적으로, 지방세포의 분화를 촉진하는 유전자인 PPARγ, SREBP-1c 및 CEBPα의 단백질 발현 정도를 웨스턴블롯(Western blot) 방법을 사용하여 확인하였다.
그 결과, 도 3에서 보듯이, DMSO를 처리한 대조군 세포에 비하여, 상기 추출물을 처리한 실험군에서는 상기 추출물의 농도가 높아질수록 PPARγ, SREBP-1c 및 CEBPα의 발현이 감소하는 것을 확인하였다. 상기 결과를 통해, 콩 발아배아 추출물은 지방세포의 분화를 억제함으로써 지방세포가 지방을 축적하는 것을 억제할 수 있음을 알 수 있었다. 아울러, 본 발명의 콩 발아배아 추출물은 콩 자체를 발아시켜 수득한 추출물(SG)과 비교하였을 때, 상기 유전자의 발현 억제 효과가 더 우수하며, 이에 따른 지방 축적 억제 효과도 더욱 우수함을 확인할 수 있었다.
실시예 3. 생체 내 지방세포에 대한 콩 발아배아 추출물의 영향 분석
실시예 3-1. 지방세포 크기에 대한 콩 발아배아 추출물의 영향 분석
상기추출물의 비만 치료효과를 평가하기 위하여, 콩 발아배아 추출물이 외과적으로 난소를 제거하여 비만을 유발한 동물모델의 지방세포 크기에 미치는 영향을 분석하였다. 폐경 후에는 호르몬 분비량이 감소됨에 따라 기초대사량이 감소하고, 지방분해가 감소됨에 따라 비만발생 가능성이 높아진다.
구체적으로, 8주령의 암컷 C57BL/6 mice를 이용하여 난소를 제거하여 폐경기 골다공증 질환동물을 제작하였으며, 난소 제거를 위해 복부 아래쪽 가운데 구역에 1-2cm정도 피부 절개 후 포셉(forcep)을 이용하여 난소(ovary)와 난관(oviduct) 등을 견인하여 절제하였다. 난소 제거 1주일 후, 체중 측정을 통하여 무작위적으로 그룹(randomized grouping)을 나누었으며, 존데(Sonde)를 이용하여 콩 발아배아 추출물 0.1, 1 및 5mg/kg 용량으로 주 6회 경구 투여하였다.
투여 종료 후, 자궁 조직 주위 지방조직을 적출하여 10% 포르말린 고정을 실시하였으며, 파라핀 고정(embedded) 과정을 거쳐 상기 지방조직을 4μm로 섹션(section)하였다. 이후, HE(Hematoxylin and Eosin) 염색을 통해 광학 현미경으로 검경을 실시하였으며, 구체적으로 현미경 400배 배율로 지방세포를 관찰하여 한 시야에서 10개의 세포에 대해 각각 장축과 단축의 길이를 측정하고, 한 개체당 3시야에서 관찰한 장축과 단축의 평균값을 계산하여, 그룹의 평균값을 계산하였다.
그 결과, 도 4에서 보듯이, 폐경으로 인하여 비만이 유발된 음성 대조군(OVX)은 정상 대조군(con)에 비하여 지방세포의 단축 및 장축 길이가 모두 증가한 것을 확인하였다. 반면, 상기 추출물을 투여한 실험군은 음성 대조군에 비하여 지방세포의 직경이 감소하는 것을 확인하였으며, 이러한 효과는 상기 추출물의 농도가 높아질수록 더 우수하였고, 고농도의 상기 추출물(5mg/kg/day)을 투여한 실험군의 경우, 정상 대조군과 비슷한 수준으로 지방세포의 크기가 감소함을 확인하였다.
실시예 3-2. 백색지방세포 및 갈색지방세포에 대한 콩 발아배아 추출물의 영향 분석
백색지방세포는 당뇨 또는 비만 등과 같은 성인병 발생의 원인인 반면, 갈색지방세포는 지방을 에너지로 연소시켜 비만을 예방하는 역할을 수행하므로, 상기추출물의 비만 치료효과를 평가하기 위하여, 콩 발아배아 추출물이 외과적으로 난소를 제거하여 비만을 유발한 동물모델의 백색지방세포 또는 갈색지방세포에 미치는 영향을 분석하였다.
구체적으로, 상기 실시예 3-1에 따른 방법으로 비만 유발 동물 모델에 콩 발아배아 추출물을 투여하였으며, 상기 동물의 백색지방세포 및 갈색지방세포의 수를 조사하였다. 지방조직 세포에 지방산 산화에 관련하는 UCP1(Mitochondrial uncoupling protein 1) 단백질을 이용한 면역조직화학적염색(immunohistochemistry)을 진행한 후, 현미경 200배 배율에서 한 개체당 3 시야에서 UCP1 양성반응을 나타내는 갈색지방 세포의 수를 LAS image analysis software를 이용하여 측정하였다.
그 결과, 도 5에서 보듯이, 폐경으로 인하여 비만이 유발된 음성 대조군(OVX) 및 정상 대조군(con)은 성선 지방(gonadal fat) 주위 및 내부에 UCP1 양성 반응을 나타내는 세포의 수가 적은 것을 확인하였다. 반면, 상기 추출물을 투여한 실험군은 음성 및 정상 대조군에 비하여 UCP1 양성 반응을 나타내는 세포의 수가 증가하는 것을 확인하였으며, 동시에 백색지방세포의 크기가 감소함을 확인하였다. 이러한 효과는 상기 추출물의 농도가 높아질수록 더 우수하였고, 고농도의 상기 추출물(5mg/kg/day)을 투여한 실험군의 경우, 투여하지 않은 대조군에 비하여 갈색지방세포의 수가 약 3.2배 증가하는 것을 확인하였다.
상기 결과를 통해, 콩 발아배아 추출물은 백색지방세포의 크기 감소와 더불어 상기 세포를 갈색지방세포화 시킴으로써 지방의 축적을 억제하는 효과를 나타냄을 알 수 있었다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

  1. 콩 발아배아 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 비만의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 콩 발아배아는 콩으로부터 분리된 배아를 발아시켜 수득하는 것인, 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 또는 이들의 혼합용매로 상기 콩 발아배아를 추출하여 수득하는 것인, 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 분획물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 비극성 용매, 또는 이들의 혼합용매로 상기 추출물을 분획하여 수득하는 것인, 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 추출물은 지방세포의 분화를 억제시키는 것인, 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 추출물은 지방세포의 크기를 감소시키는 것인, 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 추출물은 백색지방세포를 갈색지방세포로 전환시키는 것인, 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함하는 것인, 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항의 조성물을 인간을 제외한 개체에 투여하는 단계를 포함하는 비만의 예방 또는 치료 방법.
  10. 콩 발아배아 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  11. 콩 발아배아 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 비만의 예방 또는 개선용 사료 조성물.
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