KR0162674B1 - 아미노산을 함유하는 알데히드성 장해를 예방 또는 치료하기 위한 조성물 - Google Patents

아미노산을 함유하는 알데히드성 장해를 예방 또는 치료하기 위한 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 새로운 용도를 제공한다. 본 발명에 따르면 이들 아미노산은 아세트알데히드를 비롯한 포름알데히드 또는 프로피온알데히드 등의 탄소수 1 내지 5의 저급 알데히드류를 효과적으로 제거할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기 아미노산들을 이용하여 생체내에서 여러 가지 독성의 큰 요인이 되는 알데히드를 효과적으로 제거하는 방법, 알데히드에 기인한 여러 장해를 예방 또는 치료하기 위한 조성물, 알데히드를 포함하고 있거나 알데히드를 발생할 수 있는 화학적 제품에의 첨가방법을 제공하며, 이러한 아미노산들이 정상적으로 체내에 존재하는 아미노산들임을 감안할 때 그 안전성, 안정성 및 효율성이 높을 것이며, 그 응용의 범위 또한 매우 클 것으로 예측된다.

Description

아미노산을 함유하는 알데히드성 장해를 예방 또는 치료하기 위한 조성물
제1도는 pH 7.4의 완충액내에서 포름알데히드를 각종 아미노산과 반응시킨 경우 시간 경과에 따른 포름알데히드의 양의 변화를 보여주는 그래프이다.
제2도는 pH 7.4의 완충액내에서 아세트알데히드를 각종 아미노산과 반응시킨 경우 시간 경과에 따른 아세트알데히드의 양의 변화를 보여주는 그래프이다.
제3도는 pH 7.4의 완충액내에서 프로피온알데히드를 각종 아미노산과 반응시킨 경우 시간 경과에 따른 프로피온알데히드의 양의 변화를 보여주는 그래프이다.
제4(a)도 내지 제4(c)도는 각종 아미노산을 각각 포름알데히드, 아세트알데히드 및 프로피온알데히드와 반응시킨 후 반응계내의 각 아미노산의 함량 변화를 보여주는 그래프이다.
제5도는 각종 아미노산 종류에 따른 아세트알데히드 제거효과를 보여주는 그래프이다.
제6도는 아스파라긴 농도에 따른 아세트알데히드 감소효과를 보여주는 그래프이다.
제7도는 아스파라긴에 의한 아세트알데히드 제거에 미치는 pH의 효과를 보여주는 그래프이다.
제8도는 아스파라긴과 아세트알데히드 혼합액 중의 아스파라긴과 아스파트산의 함량 변화를 보여주는 그래프이다.
본 발명은 히드티딘, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 아스파라긴 및 히스티딘 유도체(카노신) 중 하나 또는 그 이상 (이하 아미노산이라 한다) 아미노산을 함유하는 포름알데히드, 아세트알데히드 또는 프로피온알데히드 등의 알데히드성 물질(이하 알데히드라 한다)을 제거하기 위한 조성물 및 그 사용방법에 관한 것이다.
더욱 구체적으로는, 본 발명은 아미노산을 각종 발효식품, 주류, 음식물 및 각종 용액 등에 첨가하여 알데히드성 장해로부터의 보호기능을 부여하는 방법, 또는 아미노산 단독의 고형 또는 액상 또는 분말제 조성물 및 제조방법, 특히 알데히드성 물질들이 손상을 초래할 수 있는 간, 뇌 및 기타조직의 손상을 예방, 경감 또는 회복하는데 아미노산을 이용하는 방법과 여러 물질들을 알데히드성 장해로부터 보호하는 방법에 관한 것이다.
아세트알데히드는 정상적으로 메탄올이 발효되는 과정이나 생체내에서 대사되는 과정에서 생성되고 포름알데히드는 주류에 불순물로 포함된 메탄올이 대사되는 과정이나, 미생물의 발효과정에서 생성되어 여러 가지 부작용과 조직손상을 가져온다. 예를들면, 단백질의 리신(Lysine)잔기와 쉽게 쉬프 염기(Schiff base)를 형성하거나 또는 공유결합성 부가물(adduct)을 생성하여 단백질의 구조적 변경과 기능의 변조를 가져올 뿐 아니라, 생체내 특히 간조직의 경우 섬유화와 간경변의 요인이 되기도 한다. 더욱이, 뇌 조직의 경우에는 신경전도물질과 결합하여 모르핀 유사 물질을 만들어 신경정신반응에 영향을 미친다. 따라서 각종 주류에 함유되어 있는, 또는 이들을 음용하는 과정에서 대사적으로 생성되는 알데히드성 물질의 제거는 보건위생 측면에서도 매우 중요한다.
이러한 알데히드를 제거하기 위한 선행기술로는 Schubert M.P., Reactions of semimercaptals with amino cmpounds. J. Biol. Chem. 121, 539-548(1937); Cederbaum A.I., Rubin E. Protective effect of cysteine on the inhibition of mitochondrial functions by acetaldehyde, Biochem. Pharm. 25, 963-973(1976); Nielsen A.T., Atkins R.L., Moore D.W., Scott R., Mallory D., La Berge J.M., The structure and chemistry of the aldehyde ammonias, l-amino-l alkanols, 2,4,6-trialkyl-1,3,5-hexahydrotriazines and N,N1-dialkylidene-1,1-diaminoalkanes, J. Org. Chem. 38. 3288-3295(1973) 등이 있으나, 이들은 아세트알데히드를 제거하는 방법으로서 황함유 화합물이 알데히드와 결합하여 머캅탄(mercaptan) 구조를 형성하여 아세트알데히드를 제거하는 것과 암모니아가 알데히드들과 결합체를 형성하여 제거할 수 있는 것을 제시하였다.
또 발효 또는 합성 및 추출 방법으로 얻어지는 아미노산이 아세트알데히드와 반응하는 것에 관한 연구로는, 일부 염기성 아미노산과 아세트알데히드와의 쉬프 염기(Schiff's base)형성, 알데히드 물질과 황화합물과의 결합에 의한 티아졸리딘 카복실산의 생성[(Schubert M.P(1937), Reactions of semimercaptals with amino compounds. J. Biol. Chem. 121, 539-548]이 보고된 바 있고, 나아가 본 발명자들이 선행 연구에서 아스파트산이나 아스파라긴이 체내에 들어가면 알콜의 분해대사를 촉진할 수 있음을 구명하였고 결과적으로 아세트알데히드를 이들 아미노산이 대사적으로 처리하거나(한국특허 출원 93-11849호, 93-26324호), 아스파라긴의 직접작용에 의하여 아세트알데히드가 제거될 수 있음을 구명(한국특허 출원 94-9719호)하였을 뿐이다.
본 발명자들은 본 발명의 선행 연구(한국특허출원 94-9719호)에서 아스파라긴이 아세트알데히드를 제거하는데 유용하다는 것을 입증한 바 있다.
즉, 상기 출원에서 본 발명자들은 아스파라긴이 유효한 아세트알데히드 제거효과를 나타내며, 이러한 아세트알데히드 제거효과는 아스파라긴과의 반응시간 및 아스파라긴의 농도에 의존적으로 나타나며, 다른 아미노산들인 리신, 오르니틴, 타우린, 글리신, 또는 포도당, 시트르산, 알파 케토글루타레이트등과 달리 아세트알데히드는 아스파라긴과의 선택적 특이결합에 의하여 제거되고 있다는 것을 밝힌 바 있다.
본 발명자들은 그 이후에 계속된 연구의 결과에 의해, 아세트알데히드외에 포름알데히드나 프로피온알데히드 등의 탄소수 1 내지 5의 저급 알데히드류가 아스파라긴에 의해 효과적으로 제거되며, 나아가 아스파라긴 이외의 다른 특정 아미노산도 동일한 작용 효과를 나타낸다는 것을 밝혀내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 목적은 아스파라긴 뿐 아니라 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘이나, 히스티딘 유도체 등의 아미노산류가 아세트알데히드는 물론 포름알데히드, 프로피온알데히드 등 여러 가지 알데히드성 물질과 직접 결합을 생성하고 결과적으로 알데히드성 독성을 감소하거나, 예방할 수 있음을 최초로 규명하고 이를 이용하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물의 새로운 용도를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물을 알데히드류와 접촉시켜 알데히드를 제거하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물을 유효성분으로 하고, 섭취가능한 고형 또는 액체 부형제를 함유함을 특징으로 하는 알데히드성 장해를 예방 또는 치료하기 위한 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물을 알데히드 제거에 유효한 양으로 함유함을 특징으로 하는 알데히드 제거를 위한 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물을 알데히드성 화학적 변화방지에 유효한 양으로 함유함을 특징으로 하는 알데히드성 화학적 변화를 방지하기 위한 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 적용은 하기 발명의 상세한 설명란으로부터 당업자에게 명백해질 것이다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따르면, 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물(이하 본 발명의 아미노산류라고 하기도 한다)을 알데히드성 물질이 조직에 미치는 손상을 예방, 경감 또는 회복하기 위해서 뿐만 아니라, 여러 물질들에서 알데히드성 물질이 화학적으로 초래하는 여러 가지 변화를 방지하거나, 보호하는데 이용될 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면 선 출원(한국특허출원 94-9719호)에서 이미 아세트알데히드의 제거효과를 입증한 바 있는 아스파라긴 이외에 시스테인, 호모시스테인, 글루타민이나 히스티딘, 또는 히스티딘 유도체도 같은 효과를 나타낸다는 것이 입증된다. 또한 알데히드로서 아세트알데히드 뿐만 아니라 포름알데히드 또는 프로피온알데히드 등의 탄소수 1 내지 5의 다른 저급 알데히드류도 마찬가지로 상기 본 발명의 아미노산에 의해 제거될 수 있음이 입증된다.
특히 이중 포름알데히드는 히스티딘, 아스파라긴, 글루타민 모두와 효율적으로 결합하여 제거되며, 아세트알데히드는 히스티딘이 가장 효율적으로 그라고 아스파라긴, 글루타민의 순으로 제거효과를 보였다. 한편 프로피온 알데히드에 대하여서는 이들의 반응효과가 높지는 않지만 유효하게 작용하고 있음을 발견하였다.
이러한 알데히드성 물질과의 결합은 아스파라긴의 경우 아세트알데히드와 4-히드록시 2-메틸테트라히드로 피리디민-6-카복실레이트를, 포름알데히드와는 4-히드록시테트라히드로피리미딘-6-카복실레이트를 생성함을 H1-NMR 분석결과 발견하였다.
본 발명에 의해 그의 새로운 용도가 제공되는 아미노산류는 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물이다.
본 발명에 따른 아미노산-함유 조성물은 본 발명의 아미노산류 단독 또는 다른 부형제와 혼합된 복합의 고형 및 액상 또는 분말제 조성물을 말하며, 이들을 음식물, 발효제제, 식품첨가물, 드링크류, 주류, 비타민 등에 섞어서 사용할 수 있다.
본 발명의 알데히드 제거제인 아미노산들은 각각 또는 복합처방으로 0.001~100중량%, 좋게는 0.01~10중량%의 아미노산을 섭취가능한 고형물로 하되 부형제를 함유한다.
본 발명에서 사용할 수 있는 섭취가능한 부형제는 액체 또는 고체일 수 있으며, 예를 들면 채소류 추출액, 과실류 추출액, 아미노산, 소금, 당류, 유기산 또는 비타민으로 구성된 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 제한없이 사용할 수 있다.
이중 채소류로는 특히 아스파라거스, 숙주나물 또는 콩나물이 바람직하게 사용되며, 과일류로는 복숭아, 배, 사과 또는 무화과 열매를 바람직하게 예시할 수 있다.
아미노산으로는 L-아스파테이트, 글루탐산, 루신, 발린, 및 이소루이신으로 구성된 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 그리고, 당류로는 과당, 설탕, 올리고당, 아스파탐 및 스테비오사이드로 구성된 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 예시할 수 있다. 유기산으로는 구연산, 사과산, 호박산 및 주석산으로 구성된 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물이 바람직하게 사용된다.
본 발명의 아미노산들을 주사제제, 예를 들면 정맥주사용 제제로 하는 경우 아미노산 단독 또는 그 혼합물의 양은 0.01~10중량%이다.
본 발명에 따라 제공되는 조성물이 액체상태인 액상 발효성제품, 스프, 소프트드링크, 건강음료 또는 주류(예를 들면 맥주, 막걸리, 소주, 위스키, 포도주, 과일주, 민속주 등)와 같은 경우 그 액체 조성물은 본 발명의 아미노산을 각각 또는 복합으로 미량~10중량%를 함유하며, 좋게는 0.001~10중량%의 양으로 함유한다.
알데히드성 물질에 의한 화학적 변화 또는 조직손상을 방지하기 위하여서는 알데히드성 물질이 생성될 수 있는 또는 함유할 가능성이 있는 용액중에 본 발명의 아미노산류를 첨가하여 알데히드를 제거할 수 있다.
본 발명에 따라 상기 아미노산들을 알데히드에 기인한 화학적 변화를 방지하기 위한 목적으로 사용하는 경우, 0.001~5중량%의 양으로 알데히드를 함유하거나 알데히드가 발생할 수 있는 화학제품 또는 화장품류에 첨가할 수 있다.
본 발명에 따라 제공되는 조성물이 우유 발효식품, 젓갈류, 장류 및 김치류로 구성된 발효식품군에서 선택된 제품으로 이루어진 조성물인 경우에는 0.001~5중량%의 본 발명에 따른 아미노산을 각각 또는 배합하여 함유할 수 있다.
본 발명에 따라 제공되는 조성물이 캡슐형 또는 정제 형태일 경우에는, 이들 아미노산을 각각 또는 복합으로 0.1~100중량%, 좋게는 20~50중량%의 양으로 함유하며, 나머지는 비타민, 당분 및 부형제 등으로 구성된다.
본 발명은 알데히드가 초래할 수 있는 여러 가지 조직의 손상 또는 화학적 변화를 예방, 경감 또는 회복할 수 있는 가능성을 보여주고 있다. 특히 반응성이 높은 아세트알데히드나 포름알데히드의 경우에 있어, 그 동안 이들이 초래하는 생체에의 위해는 물론, 이들이 높은 반응성을 갖기 때문에 물질들과의 결합을 통하여 초래되는 화학적인 변질이 문제되어 왔으면서도 구체적 대안이 없었던 점을 감안하면 본 발명에 의해 제공되는 효과는 더욱 의미가 크다.
이와같이 본 발명에서 제안한 방법에 따라 포름알데히드, 아세트알데히드, 프로피온알데히드 등의 알데히드성 물질이 제거될 수 있다면, 과음시에 초래되는 아세트알데히드에 의한 또는 주류에 불순물로 함유된 메칸올의 산화에서 초래되는 포름알데히드에 의한 각종 신체조직의 손상이나 기능의 장애를 방지하거나 예방하는데 본 발명에 따른 아미노산 또는 이들을 함유하는 각종 조성물이 이용될 수 있다. 뿐만아니라 주류와 같은 알콜 발효 제품에 함유되어 있는 아세트알데히드와 포름알데히드의 직접 제거, 또는 여러 가지 화장품, 화학제품에 함유되어 있는 이러한 알데히드성 물질의 직접제거에 응용될 수도 있다. 따라서 본 발명은 여러 가지 음식물, 주류, 화장품, 화학제품에 함유되어 있는 이러한 알데히드성 물질의 직접제거에 응용될 수 있다.
따라서 본 발명은 여러 가지 음식물, 주류, 화장품, 화학제품의 품질을 개선하고 독성을 감소하는데 유의한 효과를 가져올 수 있다.
본 발명에 따른 아미노산의 염은 생리학적으로 허용가능하고, 의약 또는 식품 분야에서 통상 사용되는 종류의 염이면 무엇이든지 무방하며, 본 발명에 따른 아미노산들이 정상적으로 체내에 존재하는 아미노산들임을 감안할 때 그 안전성, 안정성 및 효율성이 높을 것이며, 그 응용의 범위 또한 매우 클 것으로 예측된다.
이하 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[실시예]
이하의 모든 실시예에서 사용한 아세트알데히드, 포름알데히드, 프로피온알데히드, 아스파트산, 아스파라긴, 글루타민, 히스티딘, 카노신, 호모시스테인, 시스테인, 호모호모시스테인, 시스테인, 글루타치곤, 트립토판, 트레오닌, 메치오닌, 세린, 호모세린, N-아세틸호모시스테인, 시스테인 등은 시그마(Monsanto, USA)사 제품을 구입하여 이용하였으며, 아미노산측정은 표준방법에 따라 고압액체 크로마토그라피(high performance liquid chromatography : HPLC) 방법을 이용하였고, 알데히드성 물질의 정량은 가스크로마토그라피(gas chromatography : GC)방법을 이용하였다.
[실시예 1]
아스파라긴, 글루타민 또는 히스티딘 각각 5mM과 포름알데히드 5mM을 섞어 pH를 7.4로 조정후 25℃에서 방치하였다. 1일, 2일, 3일 또는 4일 경과후에 반응액중의 포름알데히드의 함량 변화를 GC로 분석하였다.
그 결과를 제1도에 나타내었다. 제1도에서 종축은 포름알데히드의 함량을 나타내는데, 포름알데히드의 함량은 최초에 첨가된 포름알데히드의 양을 100%로 한 상대적인 양으로 표시하였다. 제1도에서, -◆-은 아스파라긴과 반응시킨 경우의 포름알데히드의 함량 변화곡선이고, -■-는 글루타민과 반응시킨 경우의 포름알데히드의 함량 변화곡선이며, -▲-는 히스티딘과 반응시킨 경우의 포름알데히드의 함량 변화곡선이다.
제1도로부터 알 수 있는 바와 같이, 포름알데히드는 아스파라긴, 글루타민 또는 히스티딘에 의해 1일 경과후에 최초 함량의 70 내지 98%가 제거된다. 각 아미노산별 포름알데히드 제거효과는 히드티딘 아스파라긴 글루타민의 순서를 나타내었다.
[실시예 2]
아스파라긴, 글루타민 또는 히스티딘 각각 5mM과 아세트알데히드 5mM을 섞어 pH를 7.4로 조정후 25℃에서 방치하였다. 1일, 2일 3일 또는 4일 경과후에 반응액중의 아세트알데히드의 함량 변화를 GC로 분석하였다.
그 결과를 제2도에 나타내었다. 제2도에서 종축은 아세트알데히드의 함량을 나타내는데, 아세트알데히드의 함량은 최초에 첨가된 아세트알데히드의 양을 100%로 한 상대적인 양으로 표시하였다. 제2도에서, -◆-은 아스파라긴과 반응시킨 경우의 아세트알데히드의 함량 변화곡선이고, -■-는 글루타민과 반응시킨 경우의 아세트알데히드의 함량 변화곡선이며, -▲-는 히스티딘과 반응시킨 경우의 아세트알데히드의 함량 변화곡선이다.
제2도로부터 알 수 있는 바와 같이, 아세트알데히드는 히스티딘에 의해 1일 경과후에는 최초 함량의 75%, 2일 경과후에는 95% 이상이 제거된다. 또 아스파라긴에 의해서는 1일 경과후에 약 40% 정도가 제거되며, 글루타민에 의해서는 1일 경과후에 약 20%가, 그리고 4일 경과후에는 40% 정도가 제거된다. 각 아미노산별 아세트알데히드 제거효과는 히스티딘 아스파라긴 글루타민의 순서를 나타내었으며, 이중 글루타민의 아세트알데히드 제거 효과는 다른 아미노산에 비해 상대적으로 약하였다.
[실시예 3]
아스파라긴, 글루타민 또는 히스티딘 각각 5mM과 프로피온 5mM을 섞어 pH를 7.4로 조정후 25℃에서 방치하였다. 1일, 2일 3일 또는 4일 경과후에 반응액중의 프로피온알데히드의 함량 변화를 GC로 분석하였다.
그 결과를 제3도에 나타내었다. 제3도에서 종축은 프로피온알데히드의 함량을 나타내는데, 프로피온알데히드의 함량은 최초에 첨가된 프로피온알데히드의 양을 100%로 한 상대적인 양으로 표시하였다. 제3도에서, -◆-은 아스파라긴과 반응시킨 경우의 프로피온알데히드의 함량 변화곡선이고, -■-는 글루타민과 반응시킨 경우의 프로피온알데히드의 함량 변화곡선이며, -▲-는 히스티딘과 반응시킨 경우의 프로피온알데히드의 함량 변화곡선이다.
제3도로부터 알 수 있는 바와 같이, 프로피온알데히드는 아스파라긴, 글루타민 또는 히스티딘에 의해 1일 경과후에 약 15%가 제거된다.
[실시예 4]
실시예 1 내지 3과 동일하게 반응을 실시한 후, 5시간, 24시간, 48시간 또는 120시간 경과후에 반응계내 존재하는 각 아미노산의 함량 변화를 HPLC로 분석하였다.
그 결과를 아미노산별로 정리하여 제4(a)도 내지 제4(c)도에 나타내었다. 제4(a)도는 아스파라긴과 포름알데히드, 아세트알디히드 또는 프로피온알데히드와의 반응 후 잔존하는 아스파라긴의 양을, 제4(b)도는 글루타민과 포름알데히드, 아세트알데히드 또는 프로피온알데히드와의 반응 후 잔존하는 글루타민의 양을, 그리고 제4(c)도는 히스티딘과 포름알데히드, 아세트알데히드 또는 프로피온알데히드와의 반응 후 잔존하는 히스티딘의 양을 나타낸다.
제4(a)도 내지 제4(c)도에서 종축은 각 아미노산의 함량을 나타내는데, 최초 아미노산의 양을 1.0으로 한 상대적인 양으로 표시하였다. 제4(a)도 내지 제4(c)도에서, -○-은 포름알데히드를 각 아미노산과 반응시킨 경우의 아미노산의 함량 변화곡선이고, -□-는 아세트알데히드를 각 아미노산과 반응시킨 경우의 각 아미노산의 함량 변화곡선이며, -■-는 프로피온알데히드를 각 아미노산과 반응시킨 경우의 아미노산의 함량 변화곡선이다.
제4도에 따르면, 아스파라긴을 각 알데히드류와 반응시킨 경우 24시간후에 포름알데히드에 의하여서는 78%가, 아세트알데히드에 의하여서는 38%가, 그리고 프로피온알데히드에 의하여서는 30%가 감소되었다. 한편 글루타민은 각 알데히드와 반응후 24시간후에 포름알데히드에 의하여 72%, 아세트알데히드에 의하여 31%, 그리고 프로피온알데히드에 의하여 18% 감소되었다.
그리고 히스티딘은 마찬가지로 알데히드류와 반응후 24시간후에 포름알데히드에 의하여 94%, 아세트알데히드에 의하여 78%, 프로피온알데히드에 의하여 33% 감소되었다.
제4(a)도 내지 제4(c)도로부터 알 수 있는 바와 같이, 각각의 아미노산들을 알데히드성 물질과 반응시키는 경우, 포름알데히드아세트알데히드프로피온알데히드의 순으로 아미노산 함량을 저하하였다.
[실시예 5]
아스파라긴-포름알데히드 결합체 생성
아스파라긴과 포름알데히드를 메탄올중에서 pH 7.4에서 반응시킨후, 고압액체 크로마토그라피를 통해여 분리정제한 결합체를1H-NMR 분석한 결과는 다음과 같았다.
1H-NMR(in D2O) 4.5~4.2(m, 2H, H-2), 3.7(m, 1H, H-4), 2.7(m, 2H, H-5)
상기 NHR 데이터를 기초로 하여 규명한 결합체는 4-히드록시테트라히드로피리미딘-6-카복실레니트로서 다음의 구조식을 갖는 새로운 화합물이다.
아스파라긴과 포름알데히드가 반응하여 피리미딘 화합물을 생성하여 평형상태를 이루는 과정을 반응도로 나타내면 다음과 같다:
[실시예 6]
다른 아미노산과 아세트알데히드와의 반응
아세트알데히드 2mM과 하기 표 1에 나타낸 각종 아미노산 20mM을 각각 섞어 pH 7.4의 인산 완충액에서 5시간동안 반응시켰다. 반응후 5시간 뒤 반응계내에서 잔류한 아세트알데히드의 함량을 분석한 결과는 표1과 같다.
표 1의 결과로부터, 호모시스테인, 시스테인, 글루타치온, 아스파라긴, 히스티딘, 히스티딘의 유도체(카노신)등이 유효하게 아세트알데히드 함량을 저하하는 것이 확인되었다.
이상의 실험결과를 중심으로 종합하여 볼 때 아스파라긴, 호모시스테인, 시스테인, 글루타민, 히스티딘 및 그 유도체들은 포름알데히드, 아세트알데히드 및 프로피온알데히드와 같은 알데히드성 물질과 결합하여 알데히드를 선택적으로 제거하는 효과를 가지고 있다는 것이 입증된다.
[실시예 7]
아세트알데히드 1mM과 하기 표1에 나타낸 각종 아미노산 단독 또는 혼합물 1mM을 각각 섞어 pH 7.4의 인산 완충액에서 4시간동안 반응시켰다.
반응후 4시간 뒤 반응계내에서 잔류한 아세트알데히드의 함량을 분석한 결과는 표 2와 같다. 표2의 결과로부터, 아스파라긴과 시스테인과의 혼합물 또는 아스파라긴과 히스티딘과의 혼합물이 효과적으로 아세트알데히드를 제거하는 것이 확인되었다.
[실시예 8]
본 실시예에서는 반응계에 아세트알데히드와 각종 아미노산 또는 분석용 시료를 혼합하고, pH를 필요에 따라 조정한 다음 25℃에 방치하여 시간경과에 따라 혼합액 중의 아세트알데히드 함량, 아미노산 함량을 분석하였다.
첫 번째 실험에서는 아세트알데히드(1mM)와 각각의 아미노산, 즉 글리신(Gly), 타우린(Tau), 오르니틴(Orn), 리신(Lys), 글루타민(Gln), 글루타메이트(Glu), 아스파테이트(Asp), 아스파라긴(Asn), 아르기닌(Arg)을 1mM씩 혼합하여 pH 7.4로 조정한 다음 25℃에서 12시간 방치 후 혼합액 중의 아세트 알데히드 함량 변화를 분석하였다.
두 번째 실험에서는 아스파라긴의 농도에 따른 아세트알데히드 제거 효과를 구명하기 위하여 1mM의 아세트 알데히드에 0.5mM, 1mM, 5mM, 10mM 또는 50mM의 아스파라긴을 각각 첨가후 4시간 동안 25℃에서 방치후 아세트알데히드 함량의 변화를 분석하였다.
세 번째 실험에서는 아스파라긴에 의한 아세트알데히드 제거 효과와 pH에 의한 영향을 분석하기 위하여 아세트알데히드 1mM용액에 아스파라긴을 여러 가지 농도로 섞은 다음 pH를 6.0, 7.4 또는 9.0으로 각각 조정하여 25℃ 4시간 동안 방치후 혼합액 중의 아세트알데히드 농도 변화를 분석하였다.
네 번째 실험으로는 아스파라긴과 아세트알데히드 혼합액 중 아스파라긴과 아스파트산의 함량변화를 분석하고자 아스파라긴 1mM과 아세트알데히드 1mM을 각각 혼합한 다음 pH 7.4, 8.0 또는 10.0으로 각각 조정한 다음 1, 3 또는 5일 경과 뒤 혼합액 중의 아스파라긴과 아스파트산의 함량 변화를 HPLC로 분석하였다.
결과를 아래에 설명한다.
1. 아미노산 종류에 따른 아세트알데히드 함량의 변화
아세트알데히드 용액 내에 첨가된 여러 가지 아미노산이 아세트알데히드와 반응하여 아세트알데히드 함량을 변화시키는 양상은 제5도에 도시된 바와 같다. 즉, 아세트알데히드 1mM과 각종 아미노산을 1mM씩 첨가한 용액(pH 7.4)을 25℃에서 12시간 방치 후 아세트알데히드를 측정한 경우, 완충액 자체, 글리신(Gly), 타우린(Tau), 오르니틴(Orn), 리신(Lys), 아르기닌(Arg), 아스파트산(Asp) 및 글루타메이트(Glu)를 첨가한 혼합액중의 아세트알데히드 함량은 변화하지 않았으나, 아스파라긴의 경우 59%가 감소되었다.
2. 아스파라긴 농도별 아세트알데히드 감소 효과
아스파라긴의 농도에 따른 아세트알데히드 제거 효과를 비교하기 위하여 아세트알데히드 1mM에 아스파라긴을 각각 0.5mM, 1mM, 5mM, 10mM 또는 50mM씩 각각 첨가하여 25℃에서 4시간 방치 후 측정해 본 아세트알데히드 함량은 아스파라긴 0.5mM의 경우 5%, 1mM은 8%, 5mM은 35%, 10mM은 59%, 50mM은 85%씩 각각 저하되었다.(제6도 참고)
3. 아스파라긴에 의한 아세트알데히드 제거 효과에 미치는 pH의 영향
아스파라긴과 아세트알데히드 간의 결합에 의한 아세트알데히드 제거효과를 분석하기 위하여 아세트알데히드 농도를 1mM로 고정하고, 아스파라긴의 농도를 각각 0.5mM, 1mM, 5mM 또는 50mM씩 첨가한 다음 용액중의 pH를 각각 6.0, 7.4 또는 9.0으로 조정하고 25℃에서 4시간 방치후 용액중의 아세트알데히드 함량 변화를 측정하였다. 결과는 제7도에 도시된 바와 같다. 즉, 아스파라긴과 아세트알데히드의 상호작용에 의한 아세트알데히드의 제거는 아스파라긴의 농도에 의존적으로 일어나며, 이러한 반응은 pH가 높을수록 더 잘 일어나고 있음을 보여주고 있다.
4. 아스파라긴과 아세트알데히드 혼합액 중 아스파라긴과 아스파트산의 함량변화
아스파라긴과 아세트알데히드의 혼합액에서의 아세트알데히드 함량변화기전을 구명하고자 아스파라긴과 아세트알데히드 혼합액 중의 아스파라긴과 아스파트산의 함량을 시간경과에 따라 HPLC로 분석해 본 결과는 제8도에 도시된 바와 같다. 즉 증류수 조건과 용액의 pH를 7.4, 8.0 또는 10.0으로 각각 조정하여 방치 후 시간 경과에 따른 아스파라긴과 아세트알데히드 혼합액 중의 아스파라긴 함량은 증류수나 산성용액에서는 크게 저하되지 않았으나, pH 7.4이상의 염기성 용액속에서는 아스파라긴 함량이 시간경과에 따라 저하되었다. 그러나, 아스파라긴의 분해산물로 추정되는 아스파트산의 생성은 극히 적었다.
이상의 실험결과를 중심으로 종합하여 볼 때 아스파라긴은 pH가 중성 내지 염기성인 용액상태에서 농도 의존적 및 시간 의존적으로 아세트알데히드와 결합하여 아세트알데히드를 선택적으로 제거할 수 있음을 알 수 있고, 나머지 본 발명에 따라 알데히드류에 대한 제거효과가 입증된 아미노산 들도 비슷한 양상을 나타내리라고 예측된다.
따라서 이들 아미노산을 식품, 주류, 음료, 화장품, 의약품 또는 기타 용액에 첨가하거나 단독으로 사용하여 알데히드를 선택적으로 제거하거나 또는 알데히드로 인한 장해를 예방 또는 치료할 수 있음이 명백하며, 본 발명에 따른 아미노산을 적용한 예는 다음과 같다.
[첨가예 1]
아스파라긴, 호모시스테인, 시스테인, 글루타민, 히스티딘, 또는 그의 염 또는 유도체를 막걸리, 민속주, 소주, 위스키, 맥주, 청주, 포도주, 과실주 등의 주류에 용해하여 각각 또는 복합하여 0.001~1중량%로 첨가한다.
[첨가예 2]
요구르트를 비롯한 각종 우유 발효식품, 된장, 고추장, 젖갈류, 김치 등의 발효식품에 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 또는 그의 염 또는 유도체를 각각 또는 복합하여 0.001~5중량%로 첨가한다.
[첨가예 3]
비타민 캡슐제 또는 정제에 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘 또는 그의 염 또는 유도체를 각각 또는 복합하여 1~95% 중량%가 되도록 첨가하여 정제 또는 캡슐로 만든다.
[첨가예 4]
아스파트산, 글루탐산, 분지 아미노산과 같은 아미노산류와 과당, 시트르산과 같은 당류들과 혼합하고, 이에 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘 또는 그의 염 또는 유도체를 각각 또는 복합하여 1~95중량%가 되도록 첨가하여 정제 또는 캡슐로 만든다.
[첨가예 5]
아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘 또는 카노신을 각각 또는 복합하여 알콜이 함유된 각종 화장품 또는 화학제품에 0.001~5중량%의 양으로 첨가한다.
[첨가예 6]
다른 아미노산 또는 비타민 제제와 혼합하여 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 카노신을 각각 또는 복합하여 0.1~5중량% 용액으로 한 다음 정맥주사용 주사제로 만든다.
이상 본 발명의 상세하고도 바람직한 예를 설명하였지만, 본 발명이 이들예에만 한정되지 않고 동일한 많은 변형예가 있다는 것은 명백하다. 그러한 변형에는 본 발명의 정신과 요지로부터 이탈되는 것으로 간주되지 않으며, 당 발명자에게 명백한 그런 변형예는 다음의 특허청구범위에 포함되는 것으로 간주된다.

Claims (23)

  1. 아스파라긴(asparagine), 글루타민(glutamine), 호모시스테인(homocysteine), 시스테인(cystenine), 히스티딘(histidine), 히스티딘 유도체, 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물을 알데히드와 pH 7.4 이상의 중성 또는 염기성하에서 접촉시킴을 특징으로 하는 알데히드를 제거하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물을 알데히드와 직접 접촉시켜 알데히드를 직접 제거함을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 알데히드는 포름알데히드(formaldehyde), 아세트알데히드(actaldehyde), 또는 프로피온알데히드(propionaldehyde) 등의 저급 알데히드임을 특징으로 하는 방법.
  4. 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물을 유효성분으로 하고, 섭취 가능한 고형 또는 액체 부형제를 함유함을 특징으로 하는 알데히드성 장해를 예방 또는 치료하기 위한 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물을 0.001~100중량%를 함유함을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 알데히드성 장해는 알데히드가 초래하는 생체의 조직손상 또는 기능 저하임을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제4항에 있어서, 알데히드는 포름알데히드, 아세트알데히드 또는 프로피온알데히드 등의 저급알데히드임을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제4항에 있어서, 부형제는 채소류 추출액, 과실류 추출액, 아미노산, 소금, 당류, 유기산 또는 비타민으로 구성된 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상임을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 채소류는 아스파라거스, 콩나물 또는 숙주나물이고, 과실류는 복숭아, 배, 사과 또는 무화과 열매임을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제8항에 있어서, 아미노산은 L-아스파테이트, 글루탐산, 루신, 발린, 이소루이신으로 구성된 군에서 선택된 1종 또는 2종이상임을 특징으로 하는 조성물.
  11. 제8항에 있어서, 당류는 과당, 설탕, 올리고당, 아스파탐 및 스테비오사이드로 구성된 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상임을 특징으로 하는 조성물.
  12. 제8항에 있어서, 유기산은 구연산, 사과산, 호박산 및 주석산으로 구성된 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상임을 특징으로 하는 조성물.
  13. 제4항에 있어서, 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물 0.001~10중량% 및 섭취가능한 액체 성분을 함유함을 특징으로 하는 조성물.
  14. 제4항에 있어서, 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물을 0.001~10중량% 함유하는 정맥주사용 제제임을 특징으로 하는 조성물.
  15. 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물을 알데히드 제거에 유효한 양으로 함유함을 특징으로 하는 알데히드 제거를 위한 조성물.
  16. 제15항에 있어서, 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물을 0.001~100중량%의 양으로 함유함음 특징으로 하는 조성물.
  17. 제15항에 있어서, 알데히드는 포름알데히드, 아세트알데히드 또는 프로피온 알데히드 등의 저급알데히드임을 특징으로 하는 조성물.
  18. 제15항에 있어서, 맥주, 막걸리, 소주, 위스키, 포도주, 과실주, 및 민속주로 구성된 주류군에서 선택된 1종을 첨가함을 특징으로 하는 조성물.
  19. 제15항에 있어서, 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물의 농도가 0.001~5중량%로 되도록 우유 발효식품, 젓갈류, 장류 및 김치류로 구성된 발효식품군에서 선택된 1종에 첨가함을 특징으로 하는 조성물.
  20. 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물을 알데히드성 화학적 변화의 방지에 유효한 양으로 함유함을 특징으로 하는 알데히드성 화학적 변화를 방지하기 위한 조성물.
  21. 제20항에 있어서, 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물의 농도가 0.001~5중량%로 되도록 화장품에 첨가함을 특징으로 하는 조성물.
  22. 제20항에 있어서, 아스파라긴, 글루타민, 호모시스테인, 시스테인, 히스티딘, 히스티딘 유도체 또는 그의 염의 단독 또는 그들의 혼합물의 농도가 0.001~5중량%로 되도록 알데히드를 함유하거나 알데히드가 발생할 수 있는 화학제품에 첨가함을 특징으로 하는 조성물.
  23. 제20항에 있어서, 알데히드는 포름알데히드, 아세트알데히드 또는 프로피온 알데히드 등의 저급 알데히드임을 특징으로 하는 조성물.
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