KR0181311B1 - 인슐린 분비를 억제하는 식품조성물 - Google Patents

Abstract

전분 및 번분의 가수분해물 중 1종을 황산, 염산 또는 질산과 같은 무기산으로 처리하거나 처리하지 않고 가열 분해하여 얻어지는 배소텍스트린의 정제물을 유효성분으로 함유하고 있는 인슐린 분비를 억제하는 식품조성물.

Description

인슐린 분비를 억제하는 식품조성물

제1도는 혈당값 및 인슐린 값을 측정한 결과를 표시한 그래프.

제2도는 혈당값을 측정한 결과를 표시한 그래프.

제3도는 인슐린 값을 측정한 결과를 표시한 그래프.

본 발명은 인슐린 분비를 억제하는 작용을 하며, 혈당값에 영향을 주지 않는 식품조성물에 관한 것이다.

음식을 섭취한 후 혈당의 상승은 인슐린의 분비를 동반한다. 구미제국에 있어서는 식품의 정제 기술이 발달하고, 기호식품의 섭취로 인해 당질, 지방 섭취량이 많으며, 영양의 과잉 섭취로 인한 인슐린의 과잉분비로 인하여 비만, 당뇨병 또는 동맥경화 등의 비 전염성 질환의 발생률이 매우 높다. 우리 나라에서도 식사가 서구화되어 상기 질환에 걸리는 확률이 급속히 상승하는 경향에 있다.

그리고, 종래부터 자율 신경에 작용하는 물질을 예로 들면 교감신경의 α수용기의 자극제로는 에피네프린, 노르에피네프린 등의 물질이 있고, 교감신경 β수용기의 차단제로는 프로프라놀(propranol)이나, 도파(dopa3,4-디히드록시 페닐알라닌의 약칭) 세로토닌(dopaserotonin)등의 물질이 있으며, 이들은 인슐린 분비억제 효과를 갖는 것으로 잘 알려져 있다.

이들 물질 이외에 2-데옥시 글루코오스 또는 마노헵투로오스 등의 당질대사 억제물질이나 소마토스타틴(somato statin)또는 ca²⁺길항제도 인슐린 분비억제 작용을 한다.

그러나, 이들 중 대부분은 약사법 상 극약에 속하는 물질이고, 식품으로 항상 사용되는 것은 아니다.

또, 이들 이외에는 구아검(guar gum)이나 펙틴으로 대표되는 수용성 식물섬유가 혈당상승을 억제함으로서 인슐린 분비를 줄인다지만, 이들은 점도가 높기 때문에 유용금속이 흡수되지 못하도록 한다. 그리고, 식품소재로는 점도가 높기 때문에 대량섭취가 곤란하고 용도가 한정된다는 결점도 있다.

또한, 국내에서는 상술한대로 식사의 서구화와 다양화가 진행되고 있다.

특히, 식품정제기술의 발달에 따른 영양분의 과잉섭취, 특히 당질대사의 이상에 기인한 비만, 당뇨병 또는 동맥경화증 등의 비 전염성 질환은 증가되고 있다. 종래 기술에서, 이들 질병의 예방, 치료의 목적에서 혈당저하 작용을 하는 물질, 예를 들면, 여러 가지 다당류 중에서 구아검, 콘약만난(devil's-tonguesmannan)나, α-글루코시디아제 저해제 등이 널리 사용되고 있다. 한편, 인슐린 분비의 증대는 초기 단계에서 혈당 값의 단위시간의 증가량에 대응하며, 후기에는 섭취한 당분이 총량에 대응하는 분비응답을 나타낸다고 알려져 있다. 또한, 당분의 최고의 혈당값인 섭취후 혈당값과 섭취 당분량과는 반드시 상관이 있는 것은 아니다. 그리고, 혈당값의 변화는 식사개시와 종료를 결정하는 중요한 인자의 하나이고 단기의 1회 식사량 조절에 깊은 관계가 있다고 생각된다.

상술한 종래 기술을 고려할 때, 인슐린 분비를 줄이는 것은 혈당 수준에 영향을 미치지 않는다. 즉, 식습관의 생리를 흩트리지 않고 인슐린 분비를 줄이는 것은 비만 예방 뿐 아니라 높은 인슐린 혈증을 동반한 당뇨병 전기 단계에서, 발현 당뇨병으로 이행되는 것을 저지하거나 동맥경화증에 있어서는 인슐린에 의한 지방 침착을 억제하는 이상의 이의가 있으며, 그 외에 인슐린에 의한 부작용을 줄일 필요가 있는 질병에 대한 예방의 효과를 기대할 수 있는 것이다.

이와 같이 새로운 관점에서, 사람 및 동물에 대하여 혈당값에 영향을 주지않고 인슐린 분비가 줄어드는 효과가 있는 물질, 특히 식품용 물질을 개발한다는 새로운 발상을 하였다.

이러한 발상에 근거하여 본 발명자들은 종래에 식품재료로는 거의 생각할 수 없었던 베소덱스트린에 대하여 상기 인슐린 분비 억제 작용을 하는 새로운 식품조성물을 개발한다는 새로운 발상을 하였다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 목적은 상기 새로운 발상에 근거하여 배소덱스트린에서 인슐린 억제작용을 하며, 또한 혈당값에 영향을 주지 않는 식품조성물을 개발하려는 것이다. 상기 목적은 전분 및 번분의 가수분해물 중 1종을 무기산의 부가여부와 관계없이 가열분해 하여 얻은 배소텍스트린의 정제물을 인슐린 억제 작용을 하는 식품조성물의 주성분으로 함으로써 해결된다.

본 발명은 상술한 대로 전분 및 전분의 가수분해물 중의 적어도 1종을 무기산을 가하거나, 가하지 않고 가열 분해하여 얻어진 배소덱스트린의 정제물이 혈당에 영향을 주지 않고도 인슐린 억제 작용을 하는 것이라는 새로운 발견에 근거한다.

우선, 본 발명의 배소덱스트린의 제법에 관하여 아래에서 설명한다.

본 발명에서 사용하는 전분, 즉 생전분으로는 특별히 제한할 필요는 없으며 여러 가지 종류의 것을 사용한다. 예를 들면, 감자, 옥수수, 카사바 등 어떠한 것을 사용하여도 좋고 또 식품용 가공전분으로 시판되는 것을 사용해도 좋다. 이때, 가공전분으로 사용되는 것을 예를 들면 가용성 전분, 에스테르화 전분, 에테르화 전분, 가교전분이며, 구체적으로는 인신전분, 히드록시 프로필 전분이다.

나아가, 본 발명에 있어서 원료로 상기 생전분 이외에 전분 가수분해물이 사용된다. 상기 전분 가수분해물이란 전분을 물에 가볍게 가수분해한 것이고, 이때 산 또는 효소를 사용하는 것도 좋다. 가수분해 정도는 DE 3-40이고, 또 사용하는 산은 통상적으로, 옥살산, 염산이며 그 사용량은 전분에 대하여 0.01~0.1중량%정도이다. 또, 효소로는 α-아밀라아제가 사용된다.

본 발명에 있어서 상기 원료는 상압하에서 가열분해하는 것이 바람직하다. 이 가열분해는 150-220°C의 온도 전후에서 1-5시간 동안 행한다. 가열할 때의 압력은 특별히 감압 내지 가압할 필요는 없고 상압 하에서도 행할 수 있다. 또, 가열할 때 산을 첨가하는 것도 좋다.

이 산은 열분해를 위한 촉매로 사용되며, 산으로는 황산, 염산, 질산 등의 무기산이 사용되며 바람직하게는 염산을 특히 그 농도를 1중량% 정도로 하여 원료에 대해 수 중량%의 양을 첨가하여 사용한다. 바람직하게는 산을 분무하여 균일하게 잘 혼합하여 첨가한다. 그리고나서 혼합물을 100-120°C 정도의 온도로 수분이 5중량% 전후가 되도록 예비 건조한다.

이렇게 해서 얻어진 본 발명의 덱스트린, 즉 배소덱스트린을 정제한다. 정제는 아래에 표시하는 (가)와 (나)의 처리 중 하나를 선택한다.

(가). α-아밀라아제 처리후에 또는 α-아밀라아제 처리에 이어서 글루코 아밀라아제 처리후, 필요에 따라 통상적인 방법으로 여과, 탈취, 탈염한다.

(나). (가)의 처리후 다시 이온 교환수지 크로마토 그래피로 성분을 분리하는 처리를 한다.

이들 (가)-(나)의 처리에 대하여 아래에서 설명한다.

(가)의 처리에 있어서 배소덱스트린은 물에 용해하여 30-50중량%의 용액으로 하고 중화하여 산도를 PH 5.5-6.5호 하며, 바람직하게는 PH 5.8로 하고 시판되는 α-아밀라아제(곰팡이에서 유래한 것,세균에서 유래한 것 등 어느 것이라도 좋다)를 배소덱스트린에 0.05-0.2 중량% 첨가하여 그 아밀라아제의 작용온도는 85-100°C 전후로 하고, 30분 내지 2시간 동안 유지한다. 그리고, 온도를 120°C까지 높여 α-아밀라아제의 효소작용을 종료시킨다. 이후, 용액온도를 내리고 PH를 조정하여 이후 용액온도를 55°C전후로 내리고 산도를 PH 5.5정도로 조정하여 일반적으로 사용되는 글루코-아밀라아제를 본래의 배소덱스트린에 대하여 0.05-0.2 중량%를 첨가하고 용액온도를 유지하여 24-48시간 동안 작용시킨다. 이 반응은 용액 중에 존재하는 올리고당과 같은 작은 분자를 포도당까지 분해시키는 것이다. 이어서, 예를 들면 80°C 전후의 온도에서 글루코 아밀라아제 작용을 종료시킨다.

또, 상기 (나)의 처리에 있어서, 이온교환수지 크로마토 분리를 한다. 이 경우 시판되는 일반적인 강산성 양이온 교환수지를 사용할 수 있다.

바람직하고 구체적인 예로는 앰버라이트 IR-116, 도야IR-118, 동 IR-120B, 동XT-471F(이상 상품명,일본국 오르가노사 제품), 다이야 이온 SK-1B, 동 SK-102, 동 SK-104, 동 SK-106, 동 SK-110, 동 SK-112, 동 SK-116, 동 PR-01(이상 상품명,일본국 미쓰비시 가세이사제품), XFS-43281, 00, 동 43280, 00, 동 43279, 00, 동 43278, 00(이상 상품명,일본국 다우 케미칼 니뽄사 제품)가 있다.

그리고, 이들 수지는 통상 사용하기 전에 알칼리 금속형 또는 알칼리 토금속형으로 사용하는 것이 바람직하다.

고분자 덱스트린과 포도당의 분리를 좋게 하기 위해서는 사용하는 수지에 따라 칼럼통과시의 유속을 조절하는 것이 바람직하며, 유속은 SV = 0.1 - 0.6의 범위가 바람직하다. 이 유속 범위 밖에서는 공정성이 저하되고, 분리가 어려운 경향이 있다. 컬럼통과시의 온도는 20-70°C가 바람직하고, 이보다 낮으면 분리되기 어려우며 용액의 점도가 높아져서 수지에 장애를 주며, 이보다 높은 온도에서는 용액이 갈색으로 변하고, 그 외의 품질이 저하된다.

이들 배소덱스트린에서 정제한 덱스트린을 살펴보면, 그 결합양식은 포도당을 구성 당으로 1→4, 1→6 결합한 것 이외에 1→2, 1→3 결합이 보이고 또 환원 말단기의 일부가 1-6 무수 포도당으로 되어 있다.

이 배소덱스트린은 점도가 10cps정도(30%,30°C에서)로 낮고, 약간 단맛이 나는 무취의 것으로 1→2, 1→3 결합부는 10중량%이하 정도이다. 따라서, 각종 음료나 식품 가공원료로도 사용하기 용이하고 또 원료가 전분이기 때문에 분말조청과 동일한 형태로 안전하게 먹을 수 있다.

본 발명의 식품소재인 정제한 배소덱스트린은 다양한 종류의 식품재료로 두루 사용할 수 있으며, 식품재료로 사용할 수 있는 것이면 어느 식품에도 사용될 수 있다. 대표적인 식품을 예로 들면 음료, 디저트, 캔디 등이다.

아래에 실시예를 표시하고 본 발명을 상세하게 설명한다.

[제1 실시예]

8주 된 SD계 숫쥐 (체중 234-444g)를 이용하여 이것들을 약 20시간 굶기고, 포도당(1.5/kg 체중)만을 경구투여하거나, 포도당(1.5/kg 체중)에 PF(0.6/kg 체중) 및 PF-C(0.6/kg 체중)를 각각 첨가한 수용액을 경구 투여한 후, 시간마다 채혈하여 효소법으로 혈당값을 측정하고, RIA법으로 인슐린 양을 각각 측정하였다. 그리고, 각 부하시험은 1주 간격을 두고 교환하였다. 그 결과를 제1도에 표시하낟. 단, 제1도(a)는 혈당값, (b)는 인슐린의 측정값이고, 각각의 ●표시는 포도당 단독을 △표시는 포도당에 PF를 첨가한 경우를, ○표시는 포도당에 PF-C를 첨가한 경우를 표시한다. 그리고, 상술한 PF-C와 PF는 이하에 기재된 바와 같이 정의되는 것이다.

PF-C : 배소덱스트린을 α-아밀라아제, 글루코 아밀라아제로 가수분해한 후, 생겅된 포도당을 관크로마토 그래피법으로 제거한 물질.

PF : 배소덱스트린을 α-아밀라아제에 가수분해한 후, 활성탄으로 탈색, 이온 교환수지로 탈염 공정하고 정제한 것.

제1도의 결과에서 각 측정점에서의 혈당값 및 인슐린 값의 총합(ΣBG, ΣIRI 및 ΣIRI/ΣBG)를 산정한 제1표를 표시한다.

제1도 및 제1표에서 밝혀진 것처럼 각 측정점에서의 혈당값 및 ΣBG는 포도당 단독부하와 PF-C 동시 부하의 양군사이에 차이가 나타나지 않는다. 한편, 인슐린 양은 포도당 단독 부하군에 비하여 포도당+PF 및 포도당+PF-C부하군이 명백히 낮은 값이었다. 나아가, ΣIRI 및 ΣIRI/ΣBG가 저하됨을 알게 되었다.

[제2 실시예]

건강한 성인남자 6명을 24시간 굶긴 후 포도당 50g, 포도당 50g과 PF-C 20g을 각각 경구 투여하고, 시간별로 혈당값과 인슐린 양을 측정하였다. 각 부하시험은 1주간의 간격을 두고 교환하였다. 결과를 제2도(혈당값) 및 제3도(인슐린)에 표시한다. 또, ΣBG, ΣIRI 및 ΣIRI/ΣBG 를 제2표에 표시한다.

단, 제2 및 제3도에 있어서, 각각의 기호는 아래의 것을 표시한다.

● : 포도당

○ : PF-C 20g

△ : PF-C 50g

제2도에서 밝혀진 것처럼 PF-C는 단독으로는 혈당값에 영향을 주지 않았다. 또, 포도당과 PF-C의 동시 투여에 의한 혈당상승은 포도당을 단독투여한 것과 차이가 없었다.

제3도에서 밝혀진 것처럼 PF-C 단독투여는 인슐린 분비를 유발하지 않았다.

한편, 인슐린 분비는 포도당과 PF-C의 동시 투여에서는 포도당 단독투여와 비교할 때 60분에 의미있는 저하를 나타냈다. 그리고, 제2표에서 밝혀진 것처럼 포도당 단독 부하군와 포도당+PF-C 부하군에서는 ΣBG는 차이를 인지하지 못했지만 ΣIRI는 후자인 포도당+PF-C 부하군에 있어서 저하되는 경향을 발견하였다. 또, 단위량의 혈당변화에 대한 인슐린량의 변화지표로 산출한 ΣIRI/ΣBG는 후자에 있어서 의미있는 저하를 나타냈다.

Claims (2)

1. 전분 및 전분의 가수분해물 중의 1종을 황산, 염산 또는 질산과 같은 무시간의 존재하에 가열분해하여 얻어지는 배소덱스트린을 α-아밀라아제로 처리한 후 다시 글루코 아밀라아제로 처리하고 여과, 탈취 및 탈염을 행하여 얻은 정제물을 유효성분으로 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인슐린 분비를 억제하는 식품조성물.
2. 제1항에 있어서, 가열분해는 무기산의 존재없이 이루어 지는 것을 특징으로 하는 인슐린 분비를 억제하는 식품조성물.

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