Development of sleep health improvement functional material - UP165, standardized corn leaf extract = 수면 건강 개선을 위한 기능성 소재 개발 - 표준화된 옥수수 잎 추출물 UP165

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 UP165라는 옥수수 잎 추출물의 수면 개선 효과와 그 작용 기전을 규명하기 위한 연구를 수행하였다. 펜토바비탈 수면 유도 모델을 활용하여 UP165가 수면 지연 시간(입면 시간)을 줄이고, 총 수면 시간을 연장시키는 효과를 확인하였다. 특히, 정상 조건과 카페인으로 유도된 불면증 모델 모두에서 UP165의 수면 촉진 효과를 입증하였다. 수면의 질을 평가하기 위하여 뇌파(EEG) 분석을 실시하였으며, 그 결과 UP165는 비REM(NREM) 수면의 지속 시간을 유의미하게 증가시켰고, 특히 델타파 활동이 증가하여 깊고 회복적인 수면을 촉진하는 것으로 나타났다.
수면 관련 기전을 보다 명확히 하기 위해, UP165가 GABA, 세로토닌, 멜라토닌 등 주요 신경전달물질의 발현에 미치는 영향을 뇌 조직에서 mRNA 및 단백질 수준에서 분석하였다. 또한, 수용체 길항제 실험을 통해 UP165가 GABAA및 멜라토닌 수용체와 상호작용함을 확인하였으며, 이를 통해 UP165가 이러한 경로를 조절하여 수면을 개선하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 향후 인체적용시험의 기초 자료로 활용될 수 있으며, UP165를 수면 건강 개선을 위한 개별인정형 기능성 원료로 개발하는 데 중요한 근거 자료로 작용할 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This research explores the efficacy and underlying mechanisms of UP165, a novel sleep-enhancing ingredient derived from corn leaf extract, for improving sleep health. Utilizing a well-established pentobarbital-induced sleep model, we investigated the effects of UP165 on both sleep latency and total sleep duration in normal conditions and in a caffeine-induced insomnia model. The study demonstrated that UP165 significantly reduced sleep onset time and extended sleep duration, indicating strong sleep-promoting potential. To further evaluate sleep quality, EEG (electroencephalogram) analysis was conducted, revealing that UP165 enhances the duration of non-rapid eye movement (NREM) sleep, particularly through an increase in delta-wave activity, which is associated with deeper and more restorative sleep.

In addition to behavioral analysis, molecular studies were performed to elucidate the biochemical pathways involved in UP165’s sleep-enhancing effects. Changes in the expression of key neurotransmitters, including GABA, serotonin, and melatonin, were observed at both the mRNA and protein levels in brain tissues. Furthermore, receptor antagonist assays indicated that UP165 interacts with GABA

목차 (Table of Contents)

• 1. INTRODUCTION 15
• 1.1. The Market for Sleep-Functional Health Food Ingredients 17
• 1.2. Purpose of the study 19
• 2. MATERIALS AND METHODS 26
• 2.1. Materials 26
• 2.2. Experimental animals 29
• 2.3. Measurement of sleep latency and duration in pentobarbital-treated mice 29
• 2.4. EEG analysis 30
• 2.5. Identification of the sleep-promoting mechanism of UP165 by specific antagonist administration 30
• 2.6. Measurements of blood corticosterone levels, and neurotransmitters contents and melatonin receptor expression levels in the brain tissue 31
• 2.7. Western blotting of receptor protein expression in the brain tissue 34
• 2.8. Statistical analysis 35
• 3. RESULTS 36
• 3.1 Study on the Sleep-Enhancing Effects of Corn Leaf Extract (UP165) 36
• 3.1.1. UP165 increase in sleep duration in pentobarbital-treated mice 36
• 3.1.2. Effect of UP165 on the sleep EEG pattern in rats 38
• 3.1.3. Insomnia-alleviating effects of UP165 in caffeine-treated mice 40
• 3.1.4. Identification of UP165 binding receptors by treatment with GABA and melatonin receptor antagonists 42
• 3.1.5. UP165 on the gene and protein expression of sleep-related receptors 46
• 3.2. Study on the Sleep-Enhancing Effects of 6-MBOA 51
• 3.2.1. 6-MBOA increased sleep duration in pentobarbital-treated mice 51
• 3.2.2. Identification of 6-MBOA binding receptor by treatment with GABA and melatonin receptor antagonists 53
• 5. DISSCUSSION 57
• 6. CONCLUSION 69