과도한 식이섭취, 신체활동 부족, 그릇된 생활 습관, 내분비 기능 이상 질환, 유전적인 소인 등이 결국 지방축적을 일으켜 비만을 발생시키게 된다. 때문에 체중을 감소시키려면 운동, 식이요법, 약물투여, 외과적 수술 등이 가능하며 그 가운데 식이요법은 비만의 예방과 치료에 가장 근본적이며, 중요한 방법이다. 따라서 비만을 억제하는 가장 효과적인 치료 방법은 지방생성기전을 조절하는 것이다. 현재 비만을 치료하기 위한 연구가 전 세계적으로 수행되고 있는 가운데 현재 시판 중인 비만 치료제에 대한 부작용들이 보고되면서 여러 논란이 일고 있는 가운데 우수한 효능과 안전성이 높은 물질의 개발이 절실하게 요구되고 있다.
<h1>서 론</h1> <p>비만은 신체 에너지 소비량보다 과잉으로 에너지를 섭취하였을 때 점차적으로 체지방이 피하조직이나, 장간막에 축적되어 체중이 증가하는 상태로 유전적, 영양적, 환경적 및 사회적 요인 등 다양한 원인들이 관여하는 복합증후군이다. 비만의 발생 원인으로는 과도한 식이섭취, 신체활동 부족, 그릇된 생활 습관, 내분비 기능 이상 질환 및 유전적인 소인 등이 있으며 비정상적인 지방세포의 크기 및 숫자 증가로 지방축적을 일으키게 된다. 이는 adipokine의 생산과 분비를 통하여 adipogenesis 과정으로 분화가 일어나게 하며 지방세포의 크기 증가(hypertrophy)와 숫자 증가 (hyperplasia)는 비만뿐만 아니라 염증, 당뇨 등 만성대사 질환에 영향을 미치게 된다. 따라서, 체중 감소를 위해서는 운동, 식이요법, 약물투여, 외과적 수술 등의 방법이 수행되고 있으며 이중 식이요법은 비만의 예방과 치료에 가장 근본적이며, 중요한 방법이다.</p> <p>비만은 지방전구세포의 분화 및 지방생성과정에 의하여 지방세포의 세포 내 중성지방(triglyceride, TG)의 축적으로 발생하므로 이러한 지방생성기전을 조절하는 것이 비만 억제의 효과적인 치료 방법으로 알려져 있다. 잘 알려진 대표적인 비만 치료제인 orlistat의 경우 췌장 및 위장에서 분비되는 지방 분해 효소인 lipase의 활성을 억제하여 섭취한 지방 중 약 \( 30 \% \)의 흡수를 차단 함으로서 체중의 감소에 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 이에 최근 천연물을 이용한 유용 비만 소재 개발의 많은 연구가 천연 유래 lipase 활성 저해제로서의 작용 가능성 탐색에 초점을 맞추고 있다.</p> <p>지방세포의 분화는 세포 형태 및 유전자 발현의 다양한 변화가 동반되는 복합적인 과정을 통하여 일어나게 된다. 지방세포는 몸에 필요한 에너지를 축적하여, 필요시 중성지방을 분해시켜 이용한다. 하지만 최근 연구에 의하여 지방조직은 에너지 축적의 기능뿐만 아니라, 내분비 기관으로 지방대사, 당 대사를 포함한 체내 에너지대사를 조절하는 기능을 수행하는 역할을 하는 것으로도 알려져 있다. 지방세포는 mesenchymal precursor에서 preadipocyte를 거쳐 지방세포로 분화되며, 분화과정 동안 형태적, 생화학적 변화를 통하여 체내 지방을 축적하며, 지방 조직은 크기의 증가, 새로운 preadipocyte로부터 분화되고 이는 지방 조직세포에 특징적으로 발현되는 유전자들의 조절부위에 작용하는 transcription factor들이 지방세포로 분화되는 과정에서 발현된다.</p> <p>3T3-L1 지방전구세포가 지방세포로 분화될 때 cytidine-cytidine-adenosine-adenosine-thymidine (CCAAT)/enhancer binding protein의 종류인 C/EBP\(\beta\), C/EBP\( \delta \)가 insulin, dexamethasone (DEX), 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMX)와 같은 호르몬 자극으로부터 초기 분화가 시작되며 이는 상호 작용 또는 단독으로 peroxisome proliferator-activated receptor \( \gamma\)(PPAR\( \gamma) \) 및 C/EBP\( \alpha \)의 발현을 조절하게 된다. C/EPB\( \alpha \)는 PPAR\(\gamma \)와 분화 초기에 발현이 유도되어 분화 후기가 되면 다양한 adipogenic 유전자들의 발현을 유도하여, 분화된 지방세포에서 발현 양이 현저하게 증가되는 양상을 나타낸다.</p> <p>한편 전 세계적으로 비만 치료제의 개발을 위한 다양한 연구가 수행되고 있는 가운데 현재 시판되고 있는 비만 치료제들의 부작용들이 보고되면서 사용 기준이 강화되는 등의 논란이 일고 있어 우수한 효능과 함께 안전성이 높은 물질의 개발이 요구되고 있다. 이에 특히 천연 유래 소재로부터 독성 및 부작용이 없는 항비만 효능 보유 소재를 발굴하기 위한 많은 노력이 집중되고 있다.</p> <p>백두구(Amomum cardamomum L.)는 생강과에 속하는 다년생 초본인 백두구와 자바백두구의 과실을 지칭하는 것으로, 다골(多骨), 백구(白寇), 각박(叕泊)이라고도 불리며 주로 성숙한 과실의 과피를 제거한 것을 백두구라고 한다. 백두구의 과실은 길이 \( 1-2 \mathrm{cm} \), 지름 \( 5-10 \mathrm{mm} \) 크기로 거의 원구형을 이루고 있으며 바깥면은 엷은 황백색 내지 황갈색이고 3줄의 둔한 능과 여러 개의 세로줄이 있으며, 윗쪽은 움푹 들어갔고 아랫쪽은 과병이 붙었던 흔적이 있다. 가을에 황녹색을 띤 성숙한 과실을 채취하여 과병과 과피를 제거하고 햇빛에 말려 사용한다. 백두구는 캄보디아, 베트남, 태국이 주산지이며, 자바백두구는 인도네시아가 주산지이나, 상기 2종 모두 중국의 남부지방에서 재배한다. 소화기계 질환에 자주 쓰이며, 몸안의 습을 없애고 몸을 따뜻하게 하여 기를 잘 통하게 하고 구토를 멈추는 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 또한 위액분비를 촉진하고 위장의 운동을 강화하여 장내 이상발효를 억제하고 가스를 잘 나가게 하여 입맛을 돋구고 소화불량 및 식적 등을 없앤다. 만성위염으로 인한 위통이나 트림, 구토 등의 증상에 좋으며, 술독을 제거하는 작용이 있다. 보고된 생리활성으로는 항암 및 항산화 효과 등이 있으나 백두구의 항비만 활성에 대해서는 보고된 바 없다.</p> <p>이에 본 연구에서는 한방에서 약재로 사용되고 있는 백두구 추출물의 항비만 효과 및 그 기전을 알아보고 기능성 소재로서의 활용 가능성을 확인해 보고자 하였다.</p>