본문에서는 항비만 소재에 관한 기술문헌 및 특허정보를 중심으로 조사하여 지난 20년간의 최근 기술동향, 저자, 출원인, 기관 분석을 통한 기술의 우의현황 및 분포도 등을 분석하여 관련 기술개발 방향을 파악하고자 하였다. 단, 본문은 비만관련 연구 전체조사가 아니며, 항비만 관련 신소재만을 조사하여 분석한 것으로 본 결과가 비만관련 연구의 전반적인 동향은 아니다.
본 연구는 감귤 가공공정 중에 발생하는 가공부산물인 감귤피의 산업적 이용성 및 유용성을 증대시키고자 효소적 추출법을 적용하여 추출물을 제조하고 항비만 활성을 측정하였다. 감귤피 효소적 추출물(MPCE)의 폴리페놀 함량은 이전의 연구에서 보고한 유기용매 추출물보다 높은 함량을 나타내었다. MPCE의 항비만 활성을 알아보기 위해 지방세포 분화억제에 미치는 영향을 확인한 결과 MPCE는 농도 의존적으로 지방세포의 분화 및 지방축적을 감소시켰으며 이는 세포독성에 의한 것이 아님을 세포생존율 측정을 통해 확인하였다. 또한 MPCE는 adipogenesis 관련 전사인자인 C/EBPα, SREBP-1, PPARγ, FABP4의 단백질 발현을 감소시켰다. 이러한 결과들을 통해 MPCE는 adipogenesis 관련 전사인자의 단백질 발현 억제하여 지방세포의 분화 및 지방축적을 억제하였으며, 이를 통해 항비만 효과를 나타낸다는 것을 확인하였다. 따라서 MPCE는 비만 예방 효능을 가진 기능성 식품 소재로서의 활용 가치가 있는 것으로 판단되며, 보다 명확한 항비만 효능을 확인하기 위해 추후 동물 실험 등에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
본 연구에서는 고지방식이(HFD)를 급식하여 제조한 비만마우스 모델을 사용하여 berberine (BBR)과 silibinin (SBN) 복합투여가 혈중 지질대사 및 항비만 개선 효능에 유의적인 시너지 효과가 있는지 조사하였다. HFD로 유도된 비만마우스를 8 주 동안 HFD의 지속적인 제공와 함께 BBR 및 SBN (BBR-SBN) 조합을 투여하였다. 실험이 진행되는 동안 체중과 식이량을 측정하였고 혈중 총 콜레스테롤, 중성지방 및 HDL 콜레스테롤 수준을 분석하였다. HFD를 제공한 마우스는 정상 대조군(NC) 그룹에 비해 체중과 총 콜레스테롤 및 중성지방 수치가 급격히 증가했다. 그러나 이러한 비만마우스에 BBR-SBN조합을 투여하였을 때 체중 증가가 현저하게 감소하였고 HDL 콜레스테롤 수치가 증가하였으며 총 콜레스테롤 및 중성지방 수치는 유의하게 억제되었다. HFD그룹의 복부지방 무게는 유의하게 증가했으며 부고환 지방조직 내의 지방세포의 크기가 NC 그룹에 비해 크게 확장된 것으로 나타났다. 그러나 BBR-SBN 그룹에서는 지방세포의 크기가 NC 그룹의 크기와 비슷했으며 복부지방 무게가 현저하게 감소하였다. 더불어, HFD 그룹에서 보이는 간 조직의 거대 소포성 지방구의 축적은 BBR-SBN 그룹에서 크게 감소되었다. 이러한 결과는 BBR-SBN 조합이 HFD 유발 비만마우스에서 체중 및 복부 지방 증가를 현저하게 감소시키는 경향이 있으며 혈청 내의 총 콜레스테롤 및 중성지방 수준을 낮추어 항비만 효능을 개선시킬 수 있는 가능성을 보여주는 것으로 앞으로 항비만 치료 및 개선제제로서의 잠재력을 가지고 있음을 시사한다.
연구목적 항정신병약물 사용시 체중 증가 위험이 높고, 정신질환자의 비만 유병률도 높다. 비만은 다양한 합병증을 유발하고 치료 순응도와 삶의 질을 저하시키기 때문에 정신질환자의 비만 관리는 중요하다. 방 법 본 종설에서는 학술 검색을 통하여 항정신병약물 사용시 발생할 수 있는 비만의 관리 전략에 대해 정리해 보았다. 결 과 치료 초기부터 비만관련 위험 요인과 관련 지표(체중, 체질량지수, 허리둘레,공복혈당 및 공복지질, 혈압)에 대해 평가하고, 정기적인 모니터링을 시행한다. 항정신병약물을 사용하며 비만이 유발된 경우 대사성 위험이 적은 약제로 변경을 시도할 수 있다. 환자 및 가족에서 비만 관리 필요성과 식이 및 운동 조절 등에 대한 충분한 안내도 필요하다. 비약물적 치료를 통해 적절한 체중 감량이 이뤄지지 않는 경우 항비만약물들의 사용도 고려할 수 있다. 결 론 항정신병약물 사용시 유발되는 체중 증가와 비만 관리를 위하여 비약물적, 약물적 요법을 적용할 수 있다. 항비만약물을 사용할 경우에는 정신질환의 특성, 약물의 안정성, 약물 상호작용을 고려해야 한다.
본 연구에서는 P. sibiricum rhizome (황정)의 80% 알코올 추출물인 ID1216의 비만예방모델과 치료동물모델에서 비만 억제 효과를 입증하고 ID1216의 비만 억제 관련 조절인자를 밝히고자 하였다. ID1216은 비만예방동물모델에서 사료섭취량 감소 없이 유의적인 체중 증가 억제 효과를 보였으며, 비만치료동물모델에서도 대조약물인 지방흡수억제제인 orlistat과 동등한 복부 지방감소를 동반한 항비만 효과를 나타내었다. ID1216의 체중 증가 억제를 유도하는 조절인자를 확인하기 위해서 비만예방모델과 단회 투여 시험 후 부고환지방조직과 분화된 3T3-L1 지방세포주에서 관련 유전자 및 단백질의 발현 변화를 조사하였다. 이를 통해 ID1216의 항비만 효과가 SIRT1, $PGC1{\alpha}$와 $PPAR{\alpha}$의 발현 증가와 관련됨을 확인하였다. 또한 단회 투여만으로도 지방조직에서 SIRT1과 $PGC1{\alpha}$의 발현을 유도하는 것을 확인함으로써 ID1216이 이들 유전자 발현을 직접적으로 조절할 가능성을 제시하였다. ID1216은 P. sibiricum rhizome 추출물로 다양한 성분을 포함하고 있어 $PGC1{\alpha}$, $PPAR{\alpha}$와 SIRT1의 발현을 독립적으로 조절하거나 또는 주 조절 인자인 SIRT1의 발현 또는 활성을 증가시켜 순차적인 반응을 유도할 수 있을 것으로 예상되며, 이를 규명하기 위해서는 더욱 체계적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구는 ID1216에 의해 지방조직에서 지방산 산화 및 발열과 관련된 유전자 발현 증가를 통해 체중 및 지방 감소 효과가 있음을 보여줌으로써, ID1216이 향후 유용한 항비만 소재로 활용될 가능성을 제시하였다.
고지방식이로 비만을 유도한 ICR 생쥐를 동물 모델로 하여 7종의 Aspergillus속 미생물로 발효시킨 발효비지의 항비만 효과를 조사하였다. 수컷 ICR 생쥐에 5주간 고지방 식이를 실시하여 비만을 유도하고 고지방식이에 발효비지 2%를 첨가하여 6주 동안 사육하였으며, 체중, 섭취량, 혈청 총콜레스테롤, 중성지질, Alanine transaminase과 high-density lipoprotein cholesterol, 간성 glutathione과 lipid peroxide를 측정하였다. 체중의 경우에 AE4 발효 비지를 식이한 군에서 가장 많이 감소 (31.33%, P<0.05)하였고 간성 GSH와 ALT증가로 고지방혈증이 저해되었다. 이상의 결과로부터 Aspergillus속 미생물로 발효시킨 발효비지는 항비만 효과가 있는 것으로 나타났으며, 나아가 인체에서도 유의한 비만개선 작용을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
최근 비만이 전 세계적인 문제로 대두되면서 임상 연구의 해석에 필요한 중요 자료를 제시해 줄 수 있는 동물 모델을 이용한 생리학적 기전 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 인삼은 많은 동물 실험에서 항비만 또는 항당뇨 효과가 보고되었으나 인체의 임상에서 비만을 연구한 논문은 거의 없는 실정이다. 이 연구에서는 신체계측치수와 대사지표를 활용한 동물 모델에서의 인삼의 항비만 효과의 근거수준을 평가하고자 한다. 전임상 단계에서 비만에 대한 인삼의 효과를 연구한 대조군 연구, 비교 연구를 포함시키고자 한다. 실험적으로 비만을 유도하는 도중 혹은 이후에 인삼을 투여하고, 일차평가변수는 신체계측치수, 이차평가변수는 지방조직의 무게, 섭취음식의 총량, 대사지표 등을 포함한다. 언어, 출판일 등 특별한 제한 없이 MEDLINE, Embase, PubMed, Web of Science, Scopus를 통해 논문 검색을 시행한다. 본 연구에서의 자료 수집은 개인 정보를 포함하지 않으며, 사생활 침해의 우려가 없으므로 윤리적 승인 대상에서 제외된다. 연구의 전체과정을 수행한 후 연구결과는 연관 저널에 출간하거나 관련 학회에 발표할 예정이다. 본 연구 프로토콜은 the Collaborative Approach to Meta-Analysis and Review of Animal Data from Experimental Studies (CAMARADES) website (http://www.camarades.info)에 등록되었다.
본 실험은 고지방식이로 유발된 비만마우스에서 산마늘 잎 메탄올 추출물의 항비만 효과를 알아보고자 체중변화, 사료섭취량변화, 렙틴과 아디포넥틴 수치변화, 난소주위 지방무게 변화 측정과 지방세포의 조직병리학적 검사를 실시하였으며, 메트포민을 체중당 250 mg 투여한 약물대조군과 비교평가 하였다. 비만유발을 위하여 고지방식이를 13주간 공급하였으며, 고지방식이 공급 7일째에 증류수(비만대조군), 메트포민(약물대조군), 산마늘 잎 메탄올 추출물을 투여하였다. 비만대조군은 확연한 비만이 유발되었으며, 산마늘 잎 메탄올 추출물(62.5, 125, 250 mg/kg) 투여군에서는 이러한 비만이 유의적으로 감소하였다. 결론적으로 산마늘 잎 메탄올 추출물은 비만유발 마우스에서 비만개선작용을 나타내었으며, 나아가 인체에서도 유의한 비만개선작용을 할 것으로 생각된다.
고령화 사회에서 비만을 예방하는 것에 대한 관심이 높아지는 추세에 따라, 남성과 여성 모두 비만 관리에 상당한 비용과 노력을 지불하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 항비만 효과를 증명하기 위해서는 3T3-L1 지방전구세포를 이용한 연구가 필수적으로 수행되기 때문에, 3T3-L1 지방전구세포에서 항비만 효과를 지닌 천연물에 조사하였다. 70% 에탄올을 이용한 사상자(Torilis Japonica Decandolle) 추출물이 3T3-L1 지방전구세포에서 성숙한 지방세포로의 분화에 미치는 효과를 Oil red O assay, western blot을 통해 확인하였다. 대조군에 비해 사상자 추출물의 $100{\mu}g/ml$ 농도에서 지방세포 분화와 세포 내 triglyceride (TG) 수준을 효과적으로 억제하였다. TG 함량 감소 메커니즘을 규명하기 위해, peroxisome-proliferatorsactivated-receptor-${\gamma}$ ($PPAR{\gamma}$) 및 CCAAT enhancer-binding-proteins-${\alpha}$ ($C/EBP{\alpha}$), acetyl-CoA carboxylase (ACC)의 인산화 등 항비만 관련 단백질의 표현 수준을 확인하였다. 그 결과, 사상자 추출물은 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, ACC 인산화 단백질의 발현 정도를 현저하게 감소시켰다. 종합하자면, 사상자 추출물이 비만 예방에 가장 효과적인 후보임을 명백하게 보여준다. 더 나아가서, 천연물인 사상자의 항비만 효과에 핵심적인 역할을 수행하는 활성 화합물을 탐색 및 분리하기 위한 추가 연구가 필요하다고 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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