비만은 건강을 해칠 수 있는 과도한 지방 축적으로 정의되는 만성 복합 질환이다1). 성인의 경우, 동반 질환의 위험을 고려하여 체질량지수(body mass index) 25 kg/m2 이상은 비만으로 진단하고, 허리둘레를 측정하여 남자에서는 90 cm 이상, 여자에서는 85 cm 이상 복부 비만으로 진단한다1). World Health Organization가 발표한 2024년 세계보건통계에 따르면, 비만 환자의 유병률은 1990년에 2억명 이상, 2022년에 8억 9천만 명이상으로 급격히 증가하고 있다. 세계비만연맹(World Obesity Federation)이 공개한 2023년 세계 비만 지도(World Obesity Atlas 2023)에 따르면, 이러한 추세가 계속될 경우 2035년까지 전세계적으로 과체중 또는 비만 인구는 40억 명 이상이 될 것으로 예측된다.
비만은 개인의 건강은 물론 지대한 사회경제적 부담을 초래한다. 비만은 제2형 당뇨병, 심혈관 질환, 골관절염 등 다양한 질병의 발생 가능성 증가와 관련된다2). 또한 비만 관련 질병은 전세계적으로 의료비 확대에 직접적인 영향을 미치고, 비만으로 인한 건강 문제로 직장 업무 활동이 제한되어 생산성이 손실되는 경우 간접 비용이 발생하여 상당한 경제적 부담을 야기한다3). 이에 따라 비만예방과 관리 및 치료에 대한 관심이 높아지고 있다. 2023년 대한민국 지역사회건강조사에 따르면 전국 연간 체중조절 시도율은 2014년에는 57.0% (중앙값)에서 2023년에는 66.9%로 증가하는 추세다.
비만 치료에 대한 기존의학적 접근의 경우, 약물치료를 위주로 하고 있다. 대표적으로 세마글루타이드(semaglutide), 리라글루타이드(liraglutide), 펜터민-토피라메이트(phentermine/topiramate) 등이 사용되고 있다. 하지만 오심, 두통, 변비 등 이러한 약물들의 장기복용 시 발생가능한 부작용은 여전히 보고되고 있다4). 또한 메타분석 결과에 따르면, 체중감량 5년 후 체중감량 유지율은 30% 미만으로, 비만은 장기적 관리가 필요하며, 이에 따라 약물 치료 시 장기간의 투여를 고려하여 최소한의 부작용과 더 나은 안전성 프로파일이 강조된다5).
천연물(natural products)이란 한약재, 한약, 생약 등의 약용 식물과 그 대사산물을 모두 포괄하는 개념으로, 오늘날 약물 발견의 중요한 원천으로 간주된다6). 합성 의약품에 비해 천연물은 일반적으로 부작용이 적고 안전한 것으로 간주되며, 이에 따라 한국에서는 천연물에 기반한 치료가 치료 선택지로 존재한다. 고대 한의학 문헌에서 비만을 肥, 肥胖, 肥人, 肉人, 肥貴人 등으로 표현하고 있고, 그 원인으로 <黃帝內經>에서는 기름진 음식을 과식하거나 오래 누워있는 것, 외부 사기에 의하거나 감정을 상하는 것으로 인한 기체(氣滯), 담탁(痰濁), 수습(水濕), 어혈(瘀血) 등으로 기록되어 있다7). 간울(肝鬱), 식적(食積), 양허(陽虛), 비허(脾虛), 담음(痰飮), 어혈(瘀血) 등의 병리를 바탕으로 진단 및 치료하고8), 그 중 인체 수액대사 실조와 정신적인 요인으로 인한 습담(濕痰)을 대표 원인으로 보며 체질적인 요인도 고려한다9). 비만 한의임상진료지침에 따르면 비만 환자에 대한 한의치료로 한약, 일반침, 전침, 약침, 뜸, 부항, 절식, 기공 등을 권고하고 있다. 한편, 비만 치료에 주로 사용되는 한약으로는 태음조위탕, 방풍통성산, 방기황기탕 등이 포함된다.
특허 조사는 합리적이라고 예상되는 새로운 아이디어들을 조사하여 기술을 예측하는데 적합하다. 현재 국내에서는 비만에 천연물 유래 성분을 활용한 특허가 출원되고 있지만 이에 대한 포괄적 검토가 존재하지 않은 상황이다. 연구에 선행 특허 분석 정보가 존재할 경우, 선행 특허 정보는 이후 제품 개발의 효율성 및 가격 경쟁력을 높이는데 기여한다. 또한 이 등의 연구에 따르면 기업의 66.7%와 대학 및 공공 연구기관의 60.3%에서 등록 후 5년 이상 지난 특허는 활용 가능성이 줄어든다는 것을 알 수 있다10). 이는 특허의 동향을 분석할 때 최근 5년 이내의 데이터를 중심으로 평가하는 것이 중요하다는 것을 시사한다.
따라서 본 연구에서는 비만의 예방 및 개선에 있어서 한 약재 등 천연물 추출물의 활용 가능성을 제고하기 위해, 최근 5년간의 데이터를 분석하여 비만 관련 천연물 특허의 동향을 파악하고, 향후 한약재 등 천연물을 활용한 비만의 예방 및 개선 제품의 개발에 대해 고찰하고자 하였다.
본 연구에서 비만과 관련된 추출물에 대한 특허정보를 검색하기 위하여 한국특허정보원이 운영하는 공공 특허정보 검색서비스인 Korea Intellectual Property Rights Information Service (http://www.kipris.or.kr/)의 특허정보 데이터베이스를 사용하였다.
검색 키워드는 ‘비만’, ‘과체중’, ‘추출물’, ‘천연물’, ‘조성물’, ‘한약’, ‘한약재’로 설정하여 2024년 9월 25일에 검색하였다. 구체적인 검색전략은 Appendix Table 1과 같다.
위의 데이터베이스에서 검색된 특허 정보 중 다음 기준을 충족하는 특허를 최종 분석대상으로 포함하였다.
대한민국 특허
2019년 4월 1일부터 2024년 4월 1일에 등록된 특허
공개 또는 등록 상태인 천연물 추출물 관련 특허
다만, 다음의 경우는 분석 대상에서 배제하였다.
한약재가 아닌 천연물을 추출한 특허
추출물의 주요 목적이 비만 관련이 아닌 특허
동물 용품 특허
식품제조 관련 특허
실험방법을 기재하지 않은 특허
천연물을 추출하지 않고 사용한 특허
추출방법을 기재하지 않은 특허
천연물을 추출목적이 아닌 다른 목적으로 사용한 특허
위와 같은 포함 및 배제기준을 사용하여, 데이터 선별과정은 3명의 독립된 연구자(SK, JR, SJH)에 의해 실시되었으며, 교차검토를 통해 불일치한 선별 내용을 확인하고 조정하였다. 이견이 발생할 경우 해당 연구자들 간의 논의를 통해 합의하였고, 논의를 통해 합의에 도달하지 못할 경우, 제3의 연구자(THL)가 중재하여 최종 포함 여부를 결정하여 최종 선별하였다.
포함된 특허를 대상으로 발명의 명칭, 등록 일자, 등록번호, 배제이유, 약재 종류, 주 한약재, 약재 구성(단독/복합), 약재 귀경, 성미, 실험 방법, 추출 방법, 출원인을 사전에 정의된 추출 양식에 추출하였다. 다양한 추출방법을 제시한 특허의 경우, 해당 특허의 실험에서 사용된 방식을 선정하였다.
최종 선별된 특허들의 출원 연도, 출원인을 정리하였고, 각 특허에서 사용한 추출방법을 정리하고 각 추출방법이 이용된 빈도를 분석하였으며 각 특허에서 실시한 실험 모델을 정리하였다. 또한 최종 선별된 특허에서 고안한 추출물에 이용된 약재의 개수, 이용된 약재의 빈도, 약재의 생물학적 분류를 분석하였다. 추출물의 원료로 사용된 한약재 수를 기준으로 단독과 복합을 분류하였고, 약재들 중 한약재의 경우 대한민국약전(Korean Pharmacopoeia, KP)및 대한 민국약전외한약(생약)규격집(Korean Herbal Pharmacopoeia, KHP)에의 포함 여부를 분석하였다. 더하여 이용된 한약재들을 대상으로 전국한의과대학 공동교재편찬위원회가 편찬한 본초학 교과서를 기준으로 귀경, 성미, 효능을 빈도별로 분석하였다. 단, 교과서에 실리지 않은 한약재의 경우 한국전통지식포탈(https://koreantk.com/ktkp2014/)을 기준으로 조사하였다.
총 618건의 특허가 검색되었다. 이 중 KP와 KHP에 검색되지 않는 한약재가 아닌 천연물을 추출한 특허(n=367), 추출물의 주요 목적이 비만 관련이 아닌 특허(n=83), 식품제조 관련 특허(n=18), 동물을 소비 대상으로 만들어진 특허(n=17), 실험방법을 기재하지 않은 특허(n=14), 천연물을 추출하지 않고 사용한 특허(n=6), 추출방법을 기재하지 않은 특허(n=4), 천연물을 추출 목적이 아닌 다른 목적으로 사용한 특허(n=1)를 제외하여 최종적으로 108건의 특허를 본 연구의 분석 대상으로 포함하였다(Fig. 1).
등록 연도는 2019년 4월 1일부터 12월 31일까지 13건, 2020년 30건, 2021년 26건, 2022년 17건, 2023년 18건, 2024년 1월 1일부터 4월 1일까지 4건이 등록되었다(Fig. 2). 한 달에 등록된 평균 특허 건수를 계산하면 2019년에는 1.44건, 2020년에는 2.5건, 2021년에는 2.17건, 2022년에는 1.42건, 2023년에는 1.5건, 2024년에는 1.33건 등록되었다.
비만 관련 천연물 추출물 특허를 출원인 별로 분류한 결과, 회사 등의 법인이 51건으로 가장 많았다. 대학교 산학협력단이 26건, 공공기관이 7건, 개인 출원 7건, 지방자치단체가 2건이었으며 공동으로 출원한 것은 15건으로 확인되었다(Table 1).
Number of Natural Product-Based Products for Obesity by Each Main Patentee
Main patentee | Number |
---|---|
Corporation, foundation | 51 |
Industry university research cooperation foundation | 26 |
Joint application | 15 |
Public institution | 7 |
Individual | 7 |
Local government | 2 |
특허의 실험예에 사용된 비만 관련 천연물 추출법을 정리하고 각 항목별 비율(%)을 소수점 셋째자리에서 반올림하여 계산했다. 알코올 추출(alcohol extraction)이 56건(43.75%), 열수 추출(hot water extraction)이 26건(20.31%), 물 추출(water extraction)이 18건(14.06%)으로 위 세가지 방법이 가장 많이 사용된 것으로 확인되었다. 이외에도 환류추출(reflux extraction) 6건(4.69%), 유기용매 추출(organic solvents extraction) 5건(3.91%), 초음파 추출(ultrasonics wave extraction) 5건(3.91%), 발효 추출(fermentation extraction) 4건(3.13%), 가압 및 압착 등 물리적 압력을 통한 추출(pressurised extraction) 4건(3.13%), 저온 추출(low temperature extraction) 3건(2.34%), 수증기 증류법(steam distillation) 1건(0.78%), 교반 추출(agitated extraction) 1건(0.78%)이 사용되었다(Table 2).
Model of Experiment and Method of Extraction of Included Patents
Registration number | Natural product | Model of experiment | Method of extraction |
---|---|---|---|
1022686700000 | Glycinis Semen Praeparatum, Gardeniae Fructus, Phellodendri Cortex, Hirudonis Caro | CT | HW |
1024932860000 | Zizyphi Fructus | C | A |
1022883660000 | Phlomis Radix | AT | U |
1025713130000 | Saururi Herba seu Rhizoma | C, AT | A |
1023222760000 | Laminariae Thallus, Citri Pericarpium, Angelicae Gigantis Radix, Cnidii Rhizoma, Phaseoli Semen, Phragmitis Rhizoma, Nelumbinis Folium, Rehmanniae Radix Preparat, Zizyphi Fructus, Angelicae Pubescentis Radix, Nelumbinis Semen | C, AT | R |
1023726660000 | Hordei Fructus Germinatus | C, CT | U |
1024167860000 | Capsici Fructus | C, AT | HW |
1024114340000 | Raphani Semen | C, AT | HW |
1022317130000 | Menthae Herba | AT | U |
1022323300000 | Zingiberis Rhizoma Recens | AT | U |
1021188660000 | Platycodi Radix | C, CT | A |
1022255740000 | Ligustici Sinense Radix | AT | P |
1020940010000 | Gelidii Herba | AT | W |
1025905870000 | Cirsii Herba | C, AT | A |
1024909290000 | Curcumae Aromaticae Rhizoma, Puerariae Radix, Sargassum | C, AT | A |
1024382760000 | Sargassum | C | HW |
1024465150000 | Artemisiae Capillaris Herba C P P , U | S | S |
1023717410000 | Bistortae Rhizoma | C | A |
1022036570000 | Acanthopanacis Cortex, Puerariae Radix, Poria(Hoelen), Zizyphi Fructus | CT | L |
1021700900000 | Puerariae Radix, Acanthopanacis Cortex, Schizandrae Fructus, Lycii Fructus, Corni Fructus, Zizyphi Fructus | CT | L |
1022815890000 | Nelumbinis Folium | AT | W |
1021894160000 | Inulae Flos | C | A |
1021781990000 | Eucommiae Cortex, Lacca Sinica Exsiccata | AT | L, HW |
1021535160000 | Akebia quinate | C, AT | A |
1020341830000 | Capsici Fructus | C | P |
1022434130000 | Chrysanthemi Flos | C, AT | A, U |
1021300440000 | Cinnamomi Ramulus, Moutan Cortex | C, AT | HW, A |
1021677890000 | Ginseng Radix | C | W, A |
1022013130000 | Ginseng Radix, Glycyrrhizae Radix | AT | W, A |
1020430560000 | Mori Ramulus | C, AT | A |
1020054230000 | Salviae Miltiorrhizae Radix | AT | HW, A |
1025566210000 | Curcumae Radix, Syzygii Flos | C | W |
1022497950000 | Inulae Flos | AT | A |
1020991470000 | Cnidii Fructus | C | A |
1020885690000 | Cnidii Rhizoma C S (EA/PE), | SD | |
1025179480000 | Zedoariae Rhizoma, Salviae Miltiorrhizae Radix, Achyranthis Radix, Leonuri Herba, Laminariae Thallus, Eucommiae Cortex, Ginseng Radix | C | HW, A |
1025024450000 | Albizziae Cortex | C | W |
1020834720000 | Raphani Semen | C | A |
1022810390000 | Celosiae Cristatae Flos | C | A |
1022002600000 | Sanguisorbae Radix | C, AT | W, A |
1021125990000 | Granati Pericarpium | AT | HW |
1021723710000 | Aloe, Chaenomelis Fructus, Maydis Stigmata | AT, C | A |
1020166460000 | Cnidii Fructus | C | A |
1019768390000 | Laminariae Thallus, Rhei Rhizoma | C | HW |
1020082140000 | Ginseng Radix | C, AT | A |
1025232110000 | Curcumae Aromaticae Rhizoma | C | A |
1024495300000 | Cinnamomi Cortex Spissus, Atractylodis Rhizoma Alba Puerariae Radix, Paeoniae Radix Alba, Hirudonis Caro | C | HW |
1023126750000 | Artemisiae Apiaceae Herba, Magnoliae Cortex | C | W |
1019726940000 | Allii Tuberosi Semen | C | HW |
1024458200000 | Sargassum | C | A |
1025342100000 | Vespae Nidus | C, AT | OS |
1021802230000 | Sargassum | C | A |
1021576620000 | Crataegii Fructus, Lycopi Herba | C, AT | HW |
1023783960000 | Hordei Fructus Germinatus | C, AT | P |
1021824640000 | Ginseng Radix | C, AT | HW |
1026038240000 | Alpiniae Officinarum Rhizoma, Phyllostachydis Folium, Trigonellae Semen, Platycodi Radix | C, AT | A |
1024967510000 | Acanthopanacis Cortex | AT | A |
1020072760000 | Glycyrrhizae Radix | C, AT | HW |
1025827560000 | Saposhnikovia Radix, Phaseoli Semen, Chrysanthemi Flos | C, AT | HW |
1023711120000 | Cirsii Herba | C | A |
1022508150000 | Astragali Radix | AT | HW |
1023888750000 | Phaseoli Semen, Poria (Hoelen), Arctii Radix, Maydis Stigmata, Atractylodis Rhizoma Alba, Angelicae Gigantis Radix, Cnidii Rhizoma | C, AT | HW |
1021933170000 | Agrimoniae Herba | AT | A |
1021430840000 | Maydis Stigmata | AT | W |
1021425620000 | Ginkgonis Folium, Cannabis Fructus | AT | HW |
1022830930000 | Zingiberis Rhizoma Recens | C | A |
1020134570000 | Drynariae Rhizoma, Hydnocarpi Semen, Omphalia Polyporus, Cibotii Rhizoma, Spirodelae Herba, Zedoariae Rhizoma, Veratri Nigri Rhizoma et Radix, Artemisiae Apiaceae Herba, Carpesii Fructus, Meliae Cortex, Crassirhizomae Rhizoma, Farfarae Flos, Ligustri Lucidi Fructus, Spatholobi Caulis, Euonymi Caulis Suberatum, Arecae Semen, Forsythiae Fructus, Amomi Fuctus, Chinensis Galla, Uncariae Ramulus et Uncus, Polygoni Avicularis Herba | C, AT | A |
1020015570000 | Artemisiae Capillaris Herba, Citri Pericarpium | AT | W, A |
1021371360000 | Curcumae Aromaticae Rhizoma | C | HW |
1026362000000 | Hordei Fructus Germinatus, Dioscoreae Rhizoma, Cordyceptis Vermis | C | W, A |
1022423280000 | Astragali Radix, Cudraniae Cortex | AT | R |
1022313830000 | Erythrinae Cortex | C, AT | HW |
1022390660000 | Platycodi Radix | AT | A |
1021180590000 | Zingiberis Rhizoma Recens | AT | A |
1022145320000 | Granati Pericarpium | C | W, A |
1024614310000 | Foeniculi Fructus, Cnidii Fructus | C | A |
1022965390000 | Ulmi Cortex | C | A |
1020304950000 | Corni Fructus | C, AT | A, W |
1023748770000 | Hirudonis Caro, Hordei Fructus Germinatus, Citri Pericarpium, Liriopes Radix | CT | HW |
1021211530000 | Hirudonis Caro, Hordei Fructus Germinatus, Citri Pericarpium, Liriopes Radix , Cervi Pantotrichum Cornu | CT | HW |
1025672630000 | Menthae Herba, Citri Pericarpium, Coicis Semen | C | H |
1025152260000 | Aurantii Semen, Raphani Semen | C | F, A |
1021088660000 | Curcumae Aromaticae Rhizoma | AT | HW, A |
1026233700000 | Aurantii Semen | C | W, A |
1020526100000 | Citri Pericarpium, Kaki Calyx | AT | W |
1022473080000 | Coicis Semen | C, AT | F |
1026454370000 | Ginseng Radix | C | A |
1026063840000 | Phaseoli Semen | C | A |
1024089080000 | Aurantii Fructus Pericarpium, Crataegii Fructus, Eucommiae Cortex | AT, C | A |
1025614530000 | Acanthopanacis Cortex, Poria (Hoelen) | AT | A |
1019707510000 | Scutellariae Radix | AT | A |
1021988020000 | Polygonati Odorati Rhizoma, Coicis Semen, Angelicae Gigantis Radix, Lycii Fructus, Dioscoreae Rhizoma | C | A |
1022035500000 | Lacca Sinica Exsiccata, Geranium Herba | C, AT | R |
1025013100000 | Cynanchi Bungei Radix, Phlomis Radix, Angelicae Gigantis Radix | AT | HW |
1025140710000 | Granati Pericarpium | C, CT | F |
1021394430000 | Chrysanthemi Flos | C | A |
1024701550000 | Taraxaci Herba | AT | W, A |
1022848510000 | Angelicae Gigantis Radix | C | A |
1026440560000 | Paeoniae Radix Alba | AT | W |
1020790650000 | Zingiberis Rhizoma Recens | AT | A |
1021202200000 | Glycyrrhizae Radix, Citri Pericarpium | C | W, A, AE |
1024481120000 | Lycii Fructus, Angelicae Gigantis Radix, Dioscoreae Rhizoma, Eriobotryae Folium | AT | HW |
1024147930000 | Allii Bulbus | AT, CT | P |
1021639930000 | Oryzae Semen, Hordei Fructus Germinatus, Glycinis Semen Nigra, Tritici Cimmatri Semen, Coicis Semen | AT | F |
1021297070000 | Polygoni Cuspidati Rhizoma | C | A |
1021973520000 | Lacca Sinica Exsiccata | AT | A |
1022320770000 | Hirudonis Caro | CT | P |
1022320760000 | Hirudonis Caro | CT | P |
CT: clinical trial, HW: hot water, C: cellular experiment, A: alcohol extraction, AT: animal testing, U: ultrasonics wave extraction, R: reflux extraction, P: pressurised extraction, W: water extraction, PS: polar solvent extraction, L: low temperature extraction, S: solvent extraction, EA: ethyl acetate, PE: petroleum ether, SD: steam distillation, OS: organic solvents extraction, H: hexane extraction, F: fermentation extraction, AE: agitated extraction.
*Indicates cases where parts other than those specified in the pharmacopoeia are used.
특허 제품의 유효성을 입증하기 위해 실시된 실험에서 사용된 모델을 분석하고 각 항목별 비율(%)을 소수점 셋째자리에서 반올림하여 계산했다. 세포실험을 단독으로 사용한 경우가 39건(36.11%)으로 가장 많았다. 동물실험을 단독으로 사용한 경우가 31건(28.7%), 세포실험과 동물실험을 병행한 경우는 25건(23.15%)이었다. 임상연구 만을 시행한 경우는 7건(6.48%), 세포실험과 임상연구를 병행한 경우는 3건(2.78%)이었다. 세포실험과 동물실험, 임상연구를 모두 실시한 경우는 2건(1.85%), 동물실험과 임상연구를 병행한 경우는 1건(0.93%)이었다(Table 2).
비만 관련 천연물 특허의 원료로 1가지의 재료를 단독으로 사용한 특허는 41건, 2가지 이상의 재료를 사용한 경우는 67건이었다(Table 2).
비만 관련 천연물 특허에 사용된 약재는 총 130가지였고, 진피가 8번으로 가장 많이 사용되었으며 당귀와 맥아가 7번씩 사용되었다. 그 다음으로는 마황이 6번, 대조와 옥촉서예가 5번, 강황, 의이인 등이 4번으로 사용빈도가 비교적 높았다(Table 3).
Frequency of Constituents Used for Patents
Frequency | Constituents |
---|---|
8 (n=1) | Citri Pericarpium |
7 (n=2) | Angelicae Gigantis Radix, Hordei Fructus Germinatus |
6 (n=1) | Hirudonis Caro |
5 (n=2) | Maydis Stigmata |
4 (n=13) | Acanthopanacis Cortex, Cnidii Rhizoma, Coicis Semen, Curcumae Aromaticae Rhizoma, Eucommiae Cortex |
3 (n=12) | Artemisiae Capillaris Herba, Astragali Radix, Chrysanthemi Flos, Cnidii Fructus, Crataegii Fructus, Dioscoreae Rhizoma, Ginseng Radix |
2 (n=20) | Allii Bulbus |
1 (n=80) | Achyranthis Radix, Adenophorae Radix, Agrimoniae Herba, Akebia quinate, Albizziae Cortex, Allii Tuberosi Semen, Aloe, Alpiniae Officinarum Rhizoma, Angelicae Pubescentis Radix, Arctii Radix, Arecae Semen, Bistortae Rhizoma, Cannabis Fructus, Capsici fructus |
*Indicates cases where parts other than those specified in the pharmacopoeia are used. †Indicates cases where both parts specified in the pharmacopoeia and other parts are used.
특허에 사용된 130가지의 약재를 분석한 결과 식물, 동물, 균류, 동물과 균류가 합쳐진 경우로 총 4가지가 이용되었다. 식물이 총 124가지로 대부분을 차지하였고, 동물은 3가지 (Vespae Nidus, Cervi Pantotrichum Cornu, Chinensis Galla), 균류는 2가지(Poria [Hoelen], Omphalia Polyporus), 동물과 균류가 합쳐진 경우는 1가지(Cordyceptis Vermis) 있었다.
비만 관련 특허에 사용된 약재 130가지 중 대한민국약전에 포함된 한약재가 46.92% (n=61) 포함되었고, 대한민국약전외한약(생약)규격집에 포함된 한약재가 51.54% (n=67) 포함되었다. 본초학 교과서11)에 수록되어 있지만 KP와 KHP에 등록되지 않은 주요 약재가 1.54% (n=2) 포함되었다(Table 4).
Classification of Constituents Used for Patents
Classification | Constituents |
---|---|
Herbal medicine in KP (n=61) | Acanthopanacis Cortex, Achyranthis Radix, Alpiniae Officinarum Rhizoma, Amomi Fuctus, Angelicae Gigantis Radix, Angelicae Pubescentis Radix, Arecae Semen, Astragali Radix, Atractylodis Rhizoma Alba, Capsici Fructus |
Herbal medicine in KHP (n=67) | Adenophorae Radix, Agrimoniae Herba, Akebia quinate, Albizziae Cortex, Allii Bulbus |
Use only in textbook of herbology | Paeoniae Radix Alba, Phyllostachydis Folium |
KP: Korean Pharmacopoeia, KHP: Korean Herbal Pharmacopoeia.
*Indicates cases where parts other than those specified in the pharmacopoeia are used. †Indicates cases where both parts specified in the pharmacopoeia and other parts are used.
특허에 사용된 128가지 한약재의 귀경을 조사한 결과, 간(肝)이 68회, 비(脾) 44회, 폐(肺) 44회, 위(胃) 42회, 신(腎) 38회, 심(心) 22회 순으로 많았으며 대장(大腸), 방광(膀胱), 담(膽), 소장(小腸), 심포(心包), 삼초(三焦)는 각각 17회, 17회, 10회, 4회, 3회, 1회씩 나온 것으로 분석하였다(Table 5).
Attributive Channel Theory of Constituents
Attributive channel theory | Number | Rate (%) |
---|---|---|
Liver | 68 | 21.94 |
Spleen | 44 | 14.19 |
Lung | 44 | 14.19 |
Stomach | 42 | 13.55 |
Kidney | 38 | 12.26 |
Heart | 22 | 7.1 |
Large intestine | 17 | 5.48 |
Bladder | 17 | 5.48 |
Gallbladder | 10 | 3.23 |
Small intestine | 4 | 1.29 |
Pericardium | 3 | 0.98 |
Triple energizer | 1 | 0.32 |
특허에 사용된 한약재 중 약전이나 약전외한약규격집에 포함된 128가지의 한약재의 약성을 분석한 결과 온성(溫性) 약재가 46가지로 가장 많았고, 한성(寒性) 약재가 40가지로 그 뒤를 이었다. 평성(平性) 약재는 25가지, 량성(凉性) 약재는 12가지, 열성(熱性) 약재는 3가지 순으로 많았다(Fig. 3). 약미를 분석한 결과 고(苦)한 성미가 있는 약재가 71가지, 감(甘)한 성미가 있는 약재는 53가지, 신(辛)한 성미가 있는 약재가 49가지 순으로 많았다. 산(酸), 삽(澁), 함(鹹), 담(淡) 한 성미가 있는 약재가 각각 12가지, 10가지, 8가지, 2가지 있었다(Fig. 4).
본 연구는 최근 5년간의 비만 관련 천연물 특허의 동향을 분석하기 위해 106건의 특허를 분석 대상으로 선정하였다. 특허 등록 연도 분석 결과, 2020년(30건)과 2021년(27건)에 상대적으로 높은 등록 건수를 보였다. 출원인 분석에서는 법인이 49건으로 가장 많은 특허를 출원하고 있으며, 추출 방법 분석에서는 알코올 추출(56건)과 열수추출(26건)이 가장 많이 사용된 것으로 나타났다. 실험방법 분석에서는 세포실험이 39건로 가장 많았고, 포함된 특허에서 사용된 130종의 약재 중 진피가 8회로 가장 빈번하게 사용된 약재였다. 또한, 포함된 한약재의 귀경을 분석한 결과, 간(68건)이 가장 많았으며, 약성 분석에서는 온성(溫性) 약재(46건)가, 약미 분석에서는 고미(苦味) 약재(71건)가 가장 흔했다.
비만 관련 천연물 특허 건수의 연도별 변화 추이를 살펴보면 2020년과 2021년에 특허 등록 건수가 증가하였는 데, 직접적으로 이를 설명할 수 있는 관련 연구는 부족하지만, 코로나19의 유행과의 관련성이 제기될 수 있다. 즉, 코로나19의 유행으로 자가격리의 증가 및 사회적 활동감소와 이에 따른 식습관의 변화 및 신체 활동의 감소로 비만 환자가 증가하였다는 연구12)가 존재하며, 이는 비만의 예방 또는 치료를 위한 특허를 촉진하는데 영향을 미쳤을 가능성이 있다. 한국건강기능식품협회의 국내 산업현황 발표에 따르면, 건강기능식품 국내 시장 규모는 2018년 이후 계속해서 성장하고 있으며, 특히 2021년의 전년대비 성장률이 두드러진다.
비만과 관련된 천연물 추출물 특허에서는 알코올 추출이 가장 빈번하게 이용된 것으로 나타났다. 이는 선행연구13,14)와 유사한 결과로 천연물을 추출할 때 알코올 추출법을 다용하는 것을 알 수 있다. 알코올 추출은 식물체의 생리활성 물질 추출에 가장 많이 이용되는 방법으로, 소수성 및 친수성 물질 모두를 추출할 수 있어 원재료의 유효 성분 추출방법으로 자주 사용된다15). 알코올 추출 다음으로 빈번하게 사용된 열수 추출과 물 추출은 유기용매의 독성으로 인한 문제가 발생하지 않는다는 장점이 있다16). 공통적으로 물을 용매로 사용했지만, 물 온도 및 시간별로 주요 성분의 농도가 달라지는 연구결과17)가 있어 천연물별 최적의 추출 온도를 고려하여 분석했다는 의의가 있다. 본 연구에서 분석된 특허에서 가장 많이 사용된 약재는 진피였고, 그 뒤로 당귀, 맥아, 마황, 대조, 옥촉서예, 강황, 의이인 등이 많은 빈도로 사용되었다. 선행연구를 비교해보면 2015년부터 2019년까지의 비만 치료 한약에 대한 국내외 연구 동향을 분석한 연구18)에서 빈용 약재로 마황, 감초, 의이인, 인삼, 길경, 진피, 백출, 복령, 황금 등을 언급하였고, 2004년에 발표된 연구19)에서 감초, 생강, 백출, 대조, 택사, 마황, 황금, 반하, 진피, 길경, 의이인 등을 언급하고 있어 진피, 마황, 의이인 등의 한약재는 이전부터 임상연구 환경에서도 빈용되어 온 것을 확인하였다. 하지만 최근 특허에서는 기존 임상연구에서의 사용과 달리, 다양한 추출 방법이 도입되고 있다는 점이 주목할 만한데, 예를 들어, 저온 추출, 발효 추출 등 새로운 기술들이 특허에 적용되고 있으며, 이는 천연물을 유효 성분으로 보다 효과적으로 추출하고 부작용을 최소화하려는 노력의 일환으로 해석될 수 있을 것으로 사료된다.
분석된 특허에 포함된 약재 중 가장 높은 빈도로 사용된 진피는 운향과에 속한 귤나무 및 근연식물의 성숙한 과피11)로 껍질의 주요 flavonoid 성분인 naringin과 hesperidin이 혈중지질 농도를 낮추고, 고지혈증과 비만 개선에 긍정적인 영향을 준다고 발표되고 있다20). 진피를 열수추출하여 추출물을 제조한 후, 항산화 및 항비만 활성을 평가한 연구에서 해당 추출물의 처리에 의해 농도 의존적으로 지방구의 크기와 수가 감소하여, 그 항비만 활성이 높음을 확인할 수 있었다21). 한의학적으로도 진피는 이기건비(理氣健脾), 조습화담(燥濕化痰)의 효능이 있어 막혀 있는 기운을 운행시키고 한습(寒濕)을 제거하여 체내의 담(痰)을 제거하므로11) 비만의 주요 병리인 습담(濕痰)을 없애는 데에 작용할 수 있다. 본 연구 결과에 따르면, 진피를 원료로 한 특허들 중 특허 등록번호 1020526100000은 지질대사를 개선하지만 비만의 원인인 지질의 흡수를 차단하지 못하는 문제점을 가진 이전 특허를 개선하기 위해 진피를 사용하였으며, 특허 등록번호 1021202200000에서는 경구용 제품이 아닌 외용제를 개발하여 편리성과 안전성을 더한 점이 신규성으로 부각되었다. 이러한 연구들은 과거부터 사용되어온 약재가 새로운 기전을 통해 항비만 효과를 발휘하거나 편리성을 더하는 방식으로 출원 및 등록되고 있음을 보여준다. 또한 체중감량용 한약환제조법 특허에서는 기능과 편리성을 고려하여 우선적으로 특허 등록번호 1021211530000를 등록한 후, 체중감량으로 인한 체력 저하 및 기운 저하 등의 부작용을 해소하기 위해 녹용을 추가한 특허 등록번호 1023748770000이 존재한다. 이러한 방식으로 환자의 상태에 따라 선택적으로 녹용을 추가할 수 있도록 특허를 추가로 등록하여 개인의 건강 상태를 고려한 선택이 가능하도록 구분하는 등 이전 특허에 이어 추가로 개선된 특허도 존재했다. 즉, 진피를 포함한 천연물 추출물 특허들은 건강 기능 식품이나 양방의 약물요법, 수술요법의 안전성을 보완할 수 있는 장점이 있었다. 따라서 부작용이 적고 보다 안전하게 비만을 개선하거나 예방하는 데 중요한 역할을 할 수 있으며, 비만뿐만 아니라 고지혈증, 고콜레스테롤증 등 다양한 대사성 질환의 예방과 치료에서도 중요한 약재로 활용됨을 확인했다. 또한 진피를 활용한 비만 관련 의약품, 기능성 식품, 외용제 등 다양한 제형으로의 특허가 출원 및 등록되며 신규성을 확보하며 발전하고 있음을 확인할 수 있었다.
마황과 의이인도 과거부터 비만 치료에 빈용된 약재로, 사상체질로 분류하면 태음인(太陰人) 약재에 해당한다. 최근 항비만에 사용되는 한약 치료 경향을 분석한 연구에서 사상체질처방 중 태음인 처방인 태음조위탕이 가장 다빈용 처방으로 나타났는데18), 이는 태음조위탕의 약물 구성 중 마황(麻黃), 의이인(薏苡仁), 나복자(蘿葍子) 등이 거담(祛痰), 거습(祛濕) 및 소식(消食)의 작용을 하여 체내의 불필요한 담탁(濕濁)을 제거하는 효과22)가 뛰어나기 때문으로 설명할 수 있다. 그러나 마황은 미국 FDA가 2002년 마황의 주성분인 에페드린에 대한 건강식품에의 사용을 금지한 이후 안전성에 대한 긍정적 또는 부정적인 연구들이 발표되었다23). 마황은 추출 방법과 시간에 따라 에페드린 함량 차이가 커서 표준화하기 힘들고24), 지속적으로 마황으로 유발된 약인성 간손상 사례가 보고되기 때문에, 이를 방지하기 위해서는 비만 치료 시 한의원에서 혈액검사를 활용할 수 있도록 허용하는 것이 제도적으로 필요하며, 마황을 포함한 의약품의 사용은 관련 전문가인 한의사의 관리 감독 하에 이루어져야 할 것으로 사료된다25).
한편 당귀(當歸)는 선행 연구에서 빈용 약재로 언급되지 않았으나 본 연구에서는 두 번째로 빈용된 것으로 나타났다. 당귀는 보혈화혈(補血和血) 효과가 있어 심혈관계, 중추신경계, 항암 효과에 관한 연구가 다수 존재하나26), 항비만 효과에 대한 연구는 상대적으로 적은 편이다. 하지만 당귀 추출물이 중성지방과 콜레스테롤 등 지방 대사와 관련하여 비만 개선 효능이 있다는 임상 연구27)와 동물실험연구28)가 존재하며, 심혈관계, 중추신경계 등의 연구가 활발한 점에서 비만의 합병증을 예방 및 관리하는 측면에서도 사용될 수 있는 약재로 사료된다.
비만 예방 및 치료 천연물 추출물 특허에서 사용된 한 약재의 한의학적 성질을 확인하기 위해 귀경을 분석한 결과 간(肝)이 가장 많았고, 비(脾), 폐(肺), 위(胃) 순으로 많았다. Cho 등29)의 연구에서, 한방비만변증 설문지 결과 간울과 식적이 가장 높은 빈도를 보여 비만의 원인과 한 약재의 귀경이 빈도가 일치하는 것을 확인하였다. 고대 한의학 문헌에서는 주로 비만의 원인을 고량후미(膏梁厚味)와 습담(濕痰). 기허(氣虛) 등으로 보고 있으며, 특히 비위(脾胃)의 중요성이 강조된다30). 또한 폐(肺)는 기(氣)를 주관하는 장부이므로, 습담(濕痰), 기체(氣滯) 등으로 인한 비만에 사용할 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 포함된 약재들의 성미는 온성(溫性), 한성(寒性) 약재가 많았고, 고미(苦味)와 감미(甘味), 신미(辛味) 순으로 많았다. 온성(溫性) 약재는 주로 감신(甘辛)한 약미가 많고, 한성(寒性) 약재는 주로 고미(苦味)한 약미가 많다. 고미(苦味)한 약미는 진정(鎭靜), 강화(降火)하는 효과가 있어 간울(肝鬱) 등 심리적 요인으로 인한 비만에 도움을 줄 것으로 사료된다. 또한 조습(燥濕)하여 습을 마르게 하는 효능이 있어 습(濕)으로 인한 비만에 효과가 있을 것으로 생각된다. 고미의 성질이 두드러지는 한약재를 대상으로 맛과 효능 간의 상관관계를 연구한 논문에서31), 고미가 강한 한 약재가 혈액순환을 원활하게 할 가능성이 있다는 경향이 나타났다. 고지혈증, 비만, 고혈압, 당뇨병 등으로 인해 혈관 내막이 손상되면 혈액순환이 저하되어 혈전이 형성될 수 있다32). 이러한 이유로 비만뿐만 아니라 이와 관련된 합병증인 혈전 형성의 예방 및 치료에도 세계적으로 많은 관심이 집중되고 있다32). 따라서 고미가 강한 한약재의 사용은 원활한 혈액순환을 통해 비만 예방 및 관련 합병증의 예방에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
최근 2030세대를 중심으로 ‘헬시 플레저(healthy pleasure)’ 개념이 급부상하여 즐거움을 포기하지 않고 다이어트를 한다. 식품산업의 발전으로 다양한 형태의 식품이 개발되어 다이어트시 식품 선택의 폭이 넓어져 맛의 즐거움을 놓치지 않는 다이어트가 가능해진 것이다33). 본 연구에서는 비만 관련 의약품에 초점을 맞추었기에 식품관련 특허를 배제했지만, 이후 연구에서는 식품관련 특허도 포함하면 천연물 추출물을 더 다양하게 사용하는 근거를 마련할 수 있다. 한의약 산업을 보호하면서 한의약 제품을 세계적으로 보급하기 위해 힘써야 한다. 이를 위해 경쟁력 있는 분야에 연구개발을 집중하고 한의약 제품의 보급이 원활히 될 수 있는 환경을 조성해야 한다34). 그러니 특허등록 및 분석이 더 활발히 이루어져야 한다.
본 연구의 한계점 및 향후 연구를 위한 제안은 다음과 같다. 첫째, 특허 중 사용된 재료의 학명이나 한자명을 명확하게 제시하지 않아 구분이 어려웠다. 길경과 도라지, 옥촉서예와 옥미수와 같이 동일한 약재를 다른 이름으로 특허를 낸 경우가 있어 특허 정보를 활용하는데 어려움을 겪을 수 있다. 특허 등록 시 약속된 학명을 사용하는 가이드라인의 개발이 필요할 것으로 사료된다. 둘째, 분석에 포함된 특허의 근거 연구들은 세포실험과 동물실험이 대다수였기에, 임상적 활용을 위한 그 근거 수준이 낮은 것으로 사료된다. 따라서 천연물 추출물을 임상에서 활용하기 위해서는 임상시험 과정을 포함한 추가 연구를 통해 근거수준을 높일 필요가 있다. 셋째, 비만 예방 및 개선을 위한 식품 관련 개발 특허가 다수 존재했으나, 본 연구에서는 의약품이 아닌 개별 식품 제조 레시피로 등록된 특허는 배제하였으므로 해당 특허에 사용된 한약재의 종류와 빈도는 포함되지 않았다. 넷째, 본 연구에서는 국내 특허만 포함하여 분석, 고찰하였다. 향후 비만 관련 국외 특허에 대한 포괄적인 조사, 분석 및 국내 특허와의 비교분석이 필요하다.
2019년 4월 1일부터 2024년 4월 1일까지 등록된 비만 관련 천연물 추출물에 대한 특허 106건을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
비만 관련 천연물 추출물 특허는 매년 등록되었고, 2020년(30건, 2.5건/월)에 가장 많이 등록되었다.
특허는 법인, 대학교 산학협력단, 공공기관, 개인, 지방자치단체가 등록하였고 법인(49건)이 가장 많이 등록하였다.
비만 관련 천연물 추출물 특허 중 1가지의 약재를 단독으로 사용한 경우가 41건, 2가지 이상 약재로 구성된 경우가 65건이었다. 다빈도 사용 약재는 진피(Citri Pericarpium)가 8번, 당귀(Angelicae Gigantis Radix)와 맥아(Hordei Fructus Germinatus)가 7번씩 사용되었다.
비만 관련 천연물 추출물 특허에 사용된 한약재의 약성은 온성(溫性), 한성(寒性), 평성(平性), 량성(凉性), 열성(熱性) 순으로 많이 사용되었고, 약미는 고미(苦味), 감미(甘味), 신미(辛味) 순으로 많이 사용되었다. 사용된 한약재의 귀경은 간(肝), 비(脾), 폐(肺), 위(胃), 신(腎), 심(心) 순으로 나타났다.
이 논문은 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 정보통신기획평가원의 지원을 받아 수행된 지역지능화혁신인재양성사업임(IITP-2024-RS-2020-II201791).
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.