원지추출물의 항산화능과 유전적 당뇨동물모델에서 혈당강하에 미치는 영향

최만회 동덕여자대학교 비만과학대학원 2009 국내석사

본 연구의 목적은 원지추출물(Polygalae Radix Extract; PRE)의 항산화능 및 제 2형 당뇨동물에 4 주간 제공하여 원지추출물이 체중 및 식이섭취량 변화, 혈당강하, 그리고 내당능에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 먼저 원지추출물의 항산화능을 관찰하기 위해 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazy(DPPH), conjugated di-enoic acid(CDA), p-anisidine value(p-AV), and 3-(4,5- dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide(MTT) methods로 측정하였다. 실험동물은 일반 식이를 준 당뇨대조군(Control; CON)과 원지추출물 1, 3% 식이섭취군(Polygalae Radix Extract; PRE 1, 3%)으로 나누어 4주간 사육하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 원지추출물(PRE)의 DPPH 라디칼 소거율은 시료농도 0.1, 0.25, 0.5, 1mg/mL 시에 각각 14.66, 25.09, 41.46, 71.32%의 라디칼의 소거 활성을 보여 농도의존적인 것으로 나타났다. 1차 지질산화생성물 측정치인 CDA값은 0, 30, 60, 90분에 각각 lard의 경우 0.594, 0.749, 1.039, 1.124을 보인 반면 PRE를 첨가한 경우는 0.566, 0.715, 0.968, 1.091로 나타나 1차 지질산화생성물 생성이 유의적으로 감소함을 관찰할 수 있었다(p<0.05). 2차 지질산화생성물 측정치인 p-AV값은 0, 30, 60, 90분에 각각 lard의 경우는 18.4, 115.5, 174.1, 183.0인 반면 PRE를 첨가한 경우는 14.7, 131.3, 169.5, 180.0로 나타나 lard의 경우와는 30분후에만 유의적으로 억제능이 있었으나(p<0.05), 전반적으로 2차 지질산화생성물인 alkenal류 측정이 감소함을 관찰할 수 있었다. 또한 MTT 결과 alloxan대조군은 세포생존율이 56.8%인 반면, PRE 1, 25, 50 μg/mL를 처리한 경우에는 각각 세포생존율이 56.5, 71.0, 77.5%로 나타나 농도의존적으로 유의하게 세포생존율이 증가함을 관찰할 수 있었다(p<0.05). 이러한 항산화능을 갖는 원지추출물(PRE 1,3%)을 첨가한 사료를 제2형 당뇨동물에 4주간 섭취시킨 경우 각 군당 체중증가율은 CON군은 45.0%, PRE 1%군은 39.5%, PRE 3%군은 2.2% 증가한 것으로 나타나 PRE 3%군은 CON군에 비해 유의적으로 체중증가율이 감소하였다(p<0.05). 혈중 포도당의 변화의 경우는, CON군은 301.80±14.60 mg/dL, PRE 1%군은 322.89±42.42 mg/dL, PRE 3%군은 226.20±33.24 mg/dL로 나타나 PRE 3%군은 CON군에 비하여 유의적인 차이로 감소하였다(p<0.05). 또한, 고농도의 포도당에 대한 내당능 검사결과, PRE 1, 3%군은 각각 검사 시작 15분에는 최대 혈당을 보이고 시간이 지남에 따라 유의하게 감소함을 관찰할 수 있었다(p<0.05). 이상과 같은 결과로 원지추출물의 항산화능을 확인할 수 있었으며, 유전적인 당뇨실험쥐에서 원지추출물이 과다한 체중증가 감소, 혈당 감소 및 내당능 개선을 보여, 비만이 원인이 되는 제2형 당뇨병에 유효한 효과를 보일 것으로 사료된다. The objective of this study was to evaluate Hypoglycemic effect of Polygalae Radix extract(PRE) on in db/db mouse. The PRE was extracted with ethanol. The PRE was analyzed via 1,1-diphenyl-2- picrylhydrazy(DPPH), conjugated di-enoic acid(CDA), p-anisidine value (p-AV), and MTT methods, which can be to predict the antioxidative and anticytotoxic effects of PRE. The experimental animals were assigned with three groups with 10 mice per group: The control(CON) group was fed standard diet. The PRE 1% group was fed containing Polygalae Radix extract 1% diet. The PRE 3% group was fed containing Polygalae Radix extract 3% diet. The PRE were found to be sensitive to oxidation of radicals and cytotoxicity of alloxan, on basis of the DPPH, CDA, p-AV, and MTT measurements. The Weight gain was not significantly changed in PRE 1% group, but was significantly changed in PRE 3% group compared with the CON group(p<0.05). The PRE 3% group added diet significantly suppressed the CON group induced food intake amount(p<0.05). The blood glucose level was significantly decreased in the PRE 3% groups compared with the CON group by 0.69 fold(p<0.05). The effect of Polygalae Radix extract on the blood glucose level was the CON group 301.80±14.60mg/dL, the PRE 1% group 322.89±42.42mg/dL, and the PRE 3% group 226.20±33.24mg/dL during the experimental periods in db/db mice. Furthermore, the PRE 3% group were also effective in improving the glucose tolerance in db/db mice. That significantly reduced the glucose tolerance levels in db/db mice. These results indicate that PRE could increase the hypoglycemic effect and improve the glucose intolerance in db/db mice.

특허법에 의한 유전자 보호에 관한 고찰

최만회 경희대학교 국제법무대학원 2010 국내석사

유전공학과 IT 기술이 비약적으로 발전하면서 조직 및 세포와 같은 인체의 일부분을 사용하여 인간유전체를 연구하는 방법들이 끊임없이 개발되어, 마침내 21세기 들어서 휴먼게놈프로젝트(HGP; Human Genome Project)를 통하여 인간유전체지도를 완성하고 DNA를 서열화함으로써 유전공학 관련 기술에 대한 대중의 관심을 크게 증폭시켰다. 이는 유전공학기술이 의료, 식품, 환경문제 등에 산업상 이용 가능한 막대한 잠재적 이용가치를 가지고 신약개발 등과 같은 고부가가치를 창출할 수 있기 때문이다. 선진국들은 이미 고부가가치 지식산업으로서의 유전공학의 중요성을 깨닫고, 유전공학 분야에 집중적인 투자와 지원을 위한 제도적 장치를 마련함과 아울러, 보호의 수위를 높여 적극적으로 유전공학관련 산물들을 보호함으로써 자국의 유전공학 산업을 집중적으로 육성하려는 움직임을 보이고 있다. 이러한 상황에서 우리나라 특허청은 1998년 3월에「생명공학분야 특허심사기준」을 제정하고, 2000년, 2003년 및 2005년 3차례에 걸쳐 개정하는 등 유전자 기술을 포함하여 급속히 발전하고 있는 생명공학분야의 새로운 기술을 보호하고 관련 산업을 육성하기 위하여 노력해 왔지만, 실제로 유전공학 관련 기술을 둘러싼 지적재산권 보호에 대한 논의는 별로 활발하지 않았다고 판단된다. 그 이유는, 첫째로 유전공학 관련 기술을 화학기술의 연장으로 보고서 특허법상의 제도적 논의를 적극적으로 하지 않았기 때문이고, 둘째로 유전공학 관련 기술의 특허성을 선진국에서 먼저 인정하였기 때문에, 우리 특허법의 자생적인 논리에 따라서 인정하지 못하고 시대적 변화에 따라서 미국&#8228;EU(유럽연합)&#8228;일본 등의 제도를 모방하기에 급급하였기 때문이라고 사료된다. 유전공학 기술의 연구 개발을 위해서는 막대한 자본과 인력이 투입되기 때문에 투자를 회수하고 싶은 현실적 욕구가 커지게 되어서 일반적으로 특허권의 보호범위를 넓게 가지려 하는 경향이 강하게 나타난다. 게다가 유전공학의 기술특성상 장기간의 연구개발을 통해서 특허가 나오는데도 오히려 도용되기가 쉬운 점이 있으므로, 유전공학 관련 산물들의 지적재산권을 강도 높게 보호해 주어야 한다는 공감대가 국제적으로 형성되어 있어서, 특히 미국, 유럽, 일본 등 선진국은 보호수위를 높여 적극적으로 유전공학 관련 산물들을 보호함으로써 자국 유전공학 산업을 육성하려는 움직임을 보이고 있다. 또한, 특허권은 무형의 재산권이기 때문에 국경을 초월해 점점 국제적으로 뻗어나가는 성질을 가지고 있다. 이와 관련하여 세계지적소유권기구(WIPO; World Intellectual Property Organization)에서는 2000년 6월 실체특허법조약(SPLT; Substantive Patent Law Treaty)이 타결되었고, 2008년 1월 현재 16개국이 가입함으로, 그동안 일부 선진국에만 유리하게 작용하던 유전공학 관련기술의 보호수준은 점차 세계적으로 통일화되어 갈 것으로 보인다. 우리가 유전공학 관련 산업을 육성하여 21세기 국가경쟁력으로 연결시키기 위해서는 신기술을 창출하여 널리 이용시키는 것이 중요하다. 그렇게 하기 위한 방법으로는 지적재산권 보호에 의한 동기를 부여하여 창작적 연구 활동을 촉진시키는 사전 경쟁의 방법과, 일단 법적&#8228;제도적으로 보호받고 있는 새롭게 창출된 지식&#8228;기술을 널리 이용시키는 사후 경쟁의 방법이 있다. 하지만, 사전&#8228;사후 어느 쪽 경쟁이 정체되더라도 기술의 지속적인 혁신은 불가능하게 된다. 만일 유전공학 특허에 대해 너무 넓은 권리범위를 인정하게 되면 사전 경쟁은 촉진할 수 있으나 사후 경쟁이 억제되어서 개량발명의 촉진을 정체시킬 수 있기 때문이다. 유전공학 관련분야는 특히 기술의 누적성이 높은 개량발명을 산출하는 분야이기 때문에 사후경쟁을 촉진하는 것이 보다 중요하다. 따라서 유전자와 단백질을 비롯한 유전공학적 산물의 경우에는 과도하게 넓은 권리범위를 제한함으로써 사후경쟁을 보다 활성화시켜야 한다고 생각된다. 본 논문에서는 이러한 문제의식에서 출발하여 우리나라에서 유전자의 지적재산권에 대한 효율적인 보호방안을 고찰하였다. 본 논문은 다음과 같이 요약된다. 제1장에서는 연구의 목적과 연구의 범위 및 방법, 그리고 유전공학(Genetic Engineering) 용어(Terms)에 대해서 살펴보았다. 유전공학(Genetic Engineering)을 이해하기 위해서는 우선 게놈, DNA, 유전자, 단백질이란 무엇인지 그리고 이들은 어떠한 연관을 가지며 생체 내에서 작용하는지를 이해할 필요가 있다. 따라서 제2장에서는 이들의 개념과 유전공학기술의 발전에서 이들이 차지하는 위치와 역할을 알아봄으로써 휴먼게놈프로젝트(HGP)의 인간게놈지도 완성이후 유전공학 관련 기술의 개발동향 및 그 기술특성에 따른 지적재산권 보호에 대해 살펴보았다. 이어서 제3장에서는 유전공학성과물의 지적재산권 보호방법에 대하여 특허법을 중심으로 기타법률 및 국제협약에 의한 보호를 살펴봄으로써 우리의 산업경쟁력을 고려한 유전공학성과물의 보호수준을 결정하기 위한 기초로 삼고자 하였다. 제4장에서는 우리 특허법상 유전자의 보호를 살펴보았다. 먼저 특허요건을 중심으로 유전공학성과물의 개별적 보호가능성에 대해 살펴보았다. 유전자는 ‘물’로서의 성질뿐만 아니라 ‘정보’로서의 성질도 함께 가지는 특징이 있다. 유전자로부터 생성되는 단백질은 일반적인 화학물질과는 전혀 다른 특성을 가지고 개별적 유전자나 단백질의 분석을 통해서는 설명할 수 없는 다양한 가능성을 지닌 하나의 생명활동 시스템을 형성하고 있어서 특허요건의 판단에 있어서도 그러한 특성을 고려하지 않으면 안 된다. 이어서 &#8988;인간게놈과 인권에 관한 세계선언&#8991;을 중심으로 유전자의 지적재산권에 대한 권리 귀속의 문제점과 그에 따른 해결방안을 살펴보았다. 마지막으로 제5장에서는 결론으로서 유전자 특허가 기술혁신에 미치는 영향으로서 넓은 권리범위와 그 영향, 학술계 및 산업계에 미치는 영향을 지적한 다음에, 국제적 조화를 이루면서도 유전공학산업의 경쟁력을 확보해 나갈 수 있는 방향을 제시하였다. 첫째, 유전공학 관련 특허에 명확한 법규 및 심사기준을 제시하여야 한다. 둘째, 유전자와 단백질 관련 발명에 대해서 심사기준을 보다 세밀하고 명확하게 제시하고 출원명세서에는 구체적인 기재를 요구하여야 할 것이다. 셋째, 단백질의 입체구조 등을 개발한 자에게는 일정한 권리를 부여하면서도 후속연구를 위한 도구로서 사용되는 것에 권리가 미치지 않도록 해야 한다. 우리나라는 21세기 프론티어 연구개발사업 등과 같은 국가 프로젝트를 통해 인간유전체의 기능연구와 단백질 연구에 집중적으로 투자하고 있다. 유전공학적 산물들의 특허를 국가 경쟁력으로 연결시키기 위해서는 앞을 내다보는 특허전략과 그에 부합하는 특허부여 환경이 필요하다. 우리나라가 유전공학 관련 산물들을 효율적으로 특허화할 수 있는 특허환경을 마련하기 위해서는 지적재산권의 국제협력 강화에 적극적으로 동참하면서 그를 통해 우리의 의견을 제시할 수 있는 국제적인 리더십을 확보해 나가야 할 것이다. Through continuous development of methods for research on human gene by using part of human body like tissues and cell along rapid progress of Genetic Engineering and IT technology, public interest on technologies concerning Genetic Engineering has been increased remarkably by obtaining human Genome chart and ranking DNA through HGP(Human Genome Project) finally in 21st century. This has been available because Genetic Engineering technology has tremendous potential and industrial utility value which can be applied to medical, food and environment, and can produce high additional values like developing medicine and etc. With understanding importance of Genetic Engineering as a high additional value knowledge industry already, developed countries, not only by arranging institutional devices for concentrated investment and support to Genetic Engineering field, but also through protecting properties related to the Genetic Engineering actively by upgrading the levels of protection, are trying to promote their own Genetic Engineering industry intensively. In this circumstance, although Korean Industrial Property Office, by enacting [Patent examination rule for biotechnology field] in March, 1998 and revised it 3 times in 2002, 2003 and 2005, has tried to protect new technology of bio-engineering sector which is in rapid progress including a gene technology and to promote related industry, it has been inactive in discussions on protection of intellectual property surrounding Genetic engineering related technology actually. The reason is that, first, we didn't have institutional discussion about Patent law by considering Genetic Engineering related technology as extension of chemical technology, and secondly, because developed countries acknowledged patent of genetic engineering related technology in advance, we have failed to approve our own patent law according to native logicality and tried to imitate the systems of the United States, EU and that of Japan only. For research and development of the genetic engineering technology it needs huge investment and man power, and there used to be practical desire to collect reward from investment, and there will be strong tendency to have broad range of protection for patent right. Furthermore, due to its technical characters of genetic engineering, though patent right could be permitted through long term research and development but still it might be stolen easily, and because international consensus has been established in which intellectual property of genetic engineering related properties should be protected very intensively, developed countries like U.S.A, EU and Japan are trying to promote their own genetic engineering industry by protecting genetic engineering related property actively through raising protection level. Also, because patent right is invisible property right, it has extending nature to international community over national boundary. In relation to this, WIPO(World Intellectual Property Organization) enacted SPLT(Substantive Patent Law Treaty) on June in 2000, and 16 countries joined to this currently on Jan. 2008, so protection level of genetic engineering related technology which has been applied to developed countries only seems to be unified at global basis. If we'd like to connect Genetic Engineering related industry into national competitiveness through promotion of Genetic Engineering related industry, it is important to produce new technology and to utilize those in broad basis. As a method to do that, there is method of prior competition which promotes creative research activity by giving motive through protection of intellectual property, and method of after competition which utilizes newly produced knowledge and technology those are under legal and institutional protection. However, either side of competition as before or after would be congested, continuous renovation of technology might be impossible. If we allow too much broad range of right to patent right of genetic engineering, it might promote prior competition but it restricts after competition and it might delay to enhance invention for improvement. Due to genetic engineering is the field that produces improving invention which is high in accumulation of technology, it is important to implement after competition. Accordingly once it is a matter of genetic engineering properties including a gene and protein, it needs after competition more effectively by restricting excessive broad range of rights. In this treatise effective protecting methods have been examined on intellectual property of gene in our country which was begun in this subject of issues. In chapter 1, it has been observed aims, range and methods of study, and terms of genetic engineering. To understand Genetic Engineering we have to know about what is Genome, DNA, Gene and Protein, and what kinds of relationship they have, and how it functions in the organism. Accordingly by taking a look at their definition, and their position and roles in the developing process of Genetic Engineering, we,ve surveyed developing movement of Genetic Engineering related technology after completion of human genome chart in HGP(Human Genome Project) and protection of intellectual property by its technological perspective. In 3rd chapter, by observing protection by general rule and international treaty about the protecting methods of intellectual property on outcome of the genetic Engineering, I,d like to use as basis to decide protection level of Genetic Engineering outcome considering our industrial competitiveness. In chapter 4, I,ve looked into protection of gene in our patent law. Primarily I,ve surveyed possibilities of individual protection of Genetic engineering results by considering requirement for patent. A gene has not only an element of 'water' but also has a character of 'Information'. Because protein produced from a gene has absolutely different peculiarity from general chemical agents, and it forms a system of bio-activity that has various possibility which can not be explained by individual gene or analysis of protein, and it needs be considered such peculiarity in judgement of patent requirement. Furtherly we,ve studied problems on jurisdiction of rights about intellectual property right of gene by considering <International Declaration of Human Genome and Human Rights> and its method of resolution. Finally in 5th chapter, as conclusion, after pointing out broad range of right and its effects, and its influence on academic circles and industry as influence of gene to technical renovation, a direction has been suggested to energize competitiveness of Genetic Engineering industry as long as making international harmony. First, clear regulation and investigating criteria on patent authorization regarding Genetic Engineering. Secondly, more detailed and clear examining standard for invention of gene and concerning protein should be suggested, and it should be required to provide detailed mention on application specifications. Thirdly, while providing particular right for those who developed solid structure of protein, but it should be restricted not to used as tool for further research. Our country is making investment on functional research of human gene and study on protein through national project like 21st Century Frontier R&D Project. It is required to establish prospective patent strategy and environment for corresponding patent authorization policy to connect patent of Genetic Engineering products into national competitiveness. To guaranty patent environment in which our country could authorize patent rights for Genetic Engineering properties, we have to participate actively in strengthening international cooperation on intellectual property rights as well as we have to enhance our global leadership which we can suggest our opinion through it.