KR100483847B1

KR100483847B1 - 수족냉증 완화효과를 나타내는 키틴/키토산올리고당

Info

Publication number: KR100483847B1
Application number: KR10-2002-0040140A
Authority: KR
Inventors: 오천금; 박승림; 김선호
Original assignee: 주식회사 건풍바이오
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2005-04-20
Also published as: KR20040006161A

Abstract

본 발명은 수족냉증 완화 효과를 나타내는 키틴/키토산올리고당에 관한 것이다. 키틴올리고당은, 키틴을 증류수에 넣어 현탁액을 만들고, 콜로이드 상태가 되도록 분쇄한 다음, 키틴분해효소를 가하여 분해하여 키틴올리고당 용액을 제조하고 불용물을 여과제거한 다음, 동결건조하여 수득된 키틴올리고당 분말로서, N-아세틸-D-글루코사민의 중합도가 2 ~ 20 이고, 분자량이 5,000 이하이며, 이 키틴올리고당 분말을 성인 1 일 1 회 500 mg 씩 3 ~ 12 주 간 경구 투여시 수족냉증 완화 효과를 나타낸다.

키토산올리고당은, 키토산을 증류수에 넣어 현탁액을 만들고, 여기에 산을 가하여 교반 용해시킨 다음, 키토산분해효소를 가하여 분해시켜 키토산올리고당 용액을 제조하고 불용물을 여과제거한 다음, 동결건조시켜 얻은 키토산올리고당 분말로서, D-글루코사민의 중합도가 2 ~ 20 이며 분자량이 5,000 이하이며, 이 키토산올리고당을 성인 1일 1회 500 mg 씩 3 ~ 12 주 간 경구 투여시 수족냉증 완화 효과를 나타낸다. 본 발명의 키틴/키토산올리고당은 식품 또는 의약품에 단독 또는 첨가제로 사용된다.

Description

수족냉증 완화효과를 나타내는 키틴/키토산올리고당{THE CHITIN/CHITOSAN OLIGOSACCHARIDE WHICH MITIGATING THE COLD SYMPTOMS OF HANDS AND FOOT}

본 발명은 수족냉증 완화효과를 나타내는 키틴/키토산올리고당에 관한 것이다.

손과 발이 차가워지는 수족냉증은 여성뿐만 아니라 남성에게도 흔히 나타나는 증상의 하나이다.

현재까지 밝혀진 수족냉증의 원인으로는, 말초신경의 기능 감소에 의한 감각마비나, 자율신경 실조증상에 수반되는 혈액순환의 감소로 인한 신체의 체온조절장애, 또는 디스크나 척추관 협착증과 같은 만성 질환에 의한 증상발현 등이 원인으로 알려져 있다. 특히 여성에게 있어서는 초경, 출산 및 폐경 등 호르몬 분비의 현격한 변동이 있는 경우, 수족냉증 이 발현되는 양상을 보이기도 한다.

최근에는, 수족냉증을 호소하는 대부분의 환자들이 말초신경이나 혈관자체의 질병에 의한 경우보다는, 스트레스 및 과로 등에 의해 자율신경계인 교감신경이 비정상적으로 활동함에 따라 나타나는 것이 더 많다고 하며, 장시간의 정신적 노동을 요구하는 현대 산업사회에서 심각한 질병의 하나로 인식되고 있는 실정이다.

키틴(Chitin)은 N-아세틸-D-글루코사민 모노머가 β-(1,4) 중합결합된 고분자 다당이며, 천연에 존재하는 키틴에는 N-아세틸-D-글루코사민에서 아세틸기가 떨어져 나가 D-글루코사민이 부분적으로 중합결합되어 있다.

키틴에 알칼리 등을 가하여 N-아세틸-D-글루코사민에서 아세틸기가 떨어져 나가 생성된 D-글루코사민의 비율이 70 % 이상일 때 이것을 키토산(Chitosan)이라고 한다(대한민국 식품의약품안전청, 식품첨가물공정).(도 1 참조)

종래의 수족냉증을 완화시키는 약제를 사용하는 방법으로는, 혈관 확장제를 복용하거나, 교감신경차단제를 국소 부위에 도포하여 일시적으로 수족냉증 증상을 완화시키는 방법 등이 사용되고 있다.

혈관확장제인 알프로스타딜(Alprostadil)은 말초혈행장애에 수반되는 지각증상의 개선을 통해 수족의 냉증을 회복시키는 약제이지만, 일시적인 증상의 개선이 관찰되어 근원적인 치료를 기대하기 힘들며, 주사제로 성인 1일 1회 수액에 혼합하여 지속 주사하여야 하는 불편함이 따르며, 또한 동맥관 의존성 선천성 질 환자, 심부전 환자, 녹내장, 위궤양 합병증 환자들에게는 부작용을 일으킬 수 있어 주의를 요하는 약제이다.

혈관확장제인 이펜프로딜(Ifenprodil), 칼리디노게나제(Kallidinogenase), 톨라졸린(Tolazoline) 등의 경우도, 말초순환장애 개선을 통한 수족 냉증 증상을 완화시키는 약제이나 일시적인 증상의 개선이 관찰되어 근원적인 치료를 기대하기 힘들며, 뇌경색질 환자, 저혈압, 고령자, 출혈 환자, 동맥경화증, 심질환 환자들에게는 금기 약제이다.

알파 교감 신경차단제(Alpha adrenergic blocking agent)는, 중추신경의 아드레날린성 신경세포의 신경 전달 물질의 합성, 저장 또는 유리를 억제하여 신경 충격파에 의해 방출되는 교감 신경 유출을 감소시켜 교감신경기능을 억제하는 기작을 가지며 이를 국소부위에 주입함으로써 수족 냉증 증상을 완화시키는 약제이다.

그러나, 일시적인 증상의 개선이 관찰되어 근원적인 치료를 기대하기 힘들며 반사성 빈맥 증상이 주요 부작용으로 관측된다.

페녹시벤자민 약제의 경우 체위상 저혈압, 전신 허약감과 피로감등이 부작용으로 관찰되며 임상적인 의미는 확실하지 않으나 실험적으로 돌연변이를 일으키며 발암성이 있는 것으로 알려져 있다.

말초성 신경장애 치료제인 메치코발은 핵산, 단백 및 지질 대사를 촉진하여 손상 받은 신경조직을 복구하여 저하된 신경 기능을 정상화시켜주는 역할을 하는 약제로, 일시적인 수족 냉증의 증상 완화는 관찰되나 근원적인 치료와는 거리가 멀며, 식욕부진, 구역, 설사 등의 부작용이 관찰되며 발진이 나타나는 경우도 있다.

본 발명은 기존 약제들이 갖고 있는 수족냉증 완화 효과를 제공하면서도, 부작용이 적으며, 근원적인 치료 및 예방이 가능한 물질을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명자들은 키틴/키토산과 키틴/키토산올리고당에 관한 연구 개발을 지속하여 오던 중, 키틴올리고당 및 키토산올리고당이 위와 같은 특성을 갖는 것을 발견하고, 수족 냉증 완화 효과가 우수하면서도 부작용이 적어 안전성이 높은 키틴올리고당 및 키토산올리고당을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 수족냉증 완화 효과를 나타내는 키틴/키토산올리고당에 관한 것이다.

본 발명의 키틴올리고당은, 키틴을 증류수에 넣어 5 % 현탁액을 만들고, 콜로이드 상태가 되도록 분쇄한 다음, 키틴분해 효소를 가하여 35 ~ 45 ℃에서 72 ~ 90 시간 분해하여 수용화된 키틴올리고당 용액을 제조한 다음, 불용물을 여과제거하고, 키틴올리고당 용액을 동결건조하여 수득된 키틴올리고당 분말로서, N-아세틸-D-글루코사민의 중합도가 2 ~ 20 이고, 분자량이 5,000 이하이며, 이 키틴올리고당 분말을 성인 1 일 1 회 500 mg 씩 3 ~ 12 주 간 경구 투여시 수족냉증 완화 효과를 나타낸다.

본 발명의 키토산올리고당은, 키토산을 증류수에 넣어 10 % 현탁액을 만들고, 여기에 산을 가한 후 교반 용해시킨 다음, 여기에 키토산 분해효소를 가하여 35 ~ 45 ℃에서 24 ~ 30 시간 분해시켜 키토산올리고당 용액을 제조한 다음, 불용물을 여과제거하고, 키토산올리고당 용액을 동결건조시켜 얻은 키토산올리고당 분말로서, D-글루코사민의 중합도가 2 ~ 20 이며 분자량이 5,000 이하이며, 이 키토산올리고당을 성인 1일 1회 500 mg 씩 3 ~ 12 주 간 경구 투여시 수족냉증 완화 효과를 나타낸다.

본 발명의 키틴올리고당과 키토산올리고당은 식품 또는 의약품으로 단독으로 사용되거나 또는 첨가제로 사용될 수 있다.

키틴은 다당류로서, 갑각류, 곤충류, 패류, 균류 등의 세포벽이나 외피골격을 구성하는 주성분이며, 생물계에 있어서 년간 1000억 톤 가량이 생성되는 섬유소 다음의 지구상에 풍부한 자원으로 알려져 있다.

키틴과 그 분해물인 키토산올리고당의 안전성은 이미 증명되었으며, 혈중 콜레스테롤치의 저하, 고혈압 억제, 혈당 조절, 간지방치의 조절, 면역 활성화 효과 등을 지니고 있는 것으로 알려져 있다.

키틴올리고당과 키토산올리고당은, 키틴 또는 키토산을 화학적 방법 또는 효소적 방법으로 아세틸글루코사민 또는 글루코사민의 분자량이 5,000 이하가 되도록 분해시킨 올리고당이다.

키틴올리고당은 게, 새우껍질 등을 분쇄, 탈염, 단백질제거, 불순물제거 공정에 의해서 키틴으로 분리 정제한 다음, 무기산 또는 분해효소를 이용하여 분해시켜 제조한다. 또한, 키틴올리고당은 키토산올리고당을 아세틸화시켜 제조하기도 한다.

키토산올리고당은 게, 새우껍질 등을 분쇄, 탈염, 단백질제거, 불순물제거 공정에 의해서 키틴으로 분리 정제한 다음, 탈아세틸화 하여 키토산을 제조한 다음 키토산을 무기산 또는 분해효소를 이용하여 분해시켜 제조한다.

키틴과 키토산은 증류수에 대해 불용성이지만, 키틴올리고당과 키토산올리고당은 가용성이다.

키토산은 초산, 젖산, 비타민C, 피친산 등의 유기산과, 염산, 인산, 질산 등의 무기산과, 아스파라긴산, 글루탐산 등의 아미노산에 용해하며, 이들 산을 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 키토산을 용해하는 데 사용한다.

키틴올리고당이나 키토산올리고당의 제조는 염산을 이용한 화학적 분해방법과 효소를 이용한 분해방법이 있다.

본 발명에 사용되는 분해효소는, 바실러스속 세균이나, 스트렙토마이세스속과 같은 방선균에서 유래된 것이나, 시그마사에서 판매되고 있는 키틴아제(EC 3.2.1.14), 키토사나제(EC3.2.1.132) 등을 적의 선정하여 사용할 수 있다.

이하 실시예와 실험예를 들어 본 발명을 상세히 설명하나, 이들의 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

<실시예 1> 키틴올리고당의 제조

정제된 키틴 50 g을 증류수 1,000 ㎖ 에 넣고, 10 분간 교반하여 키틴 5 % 현탁액을 만들었다.

키틴 현탁액을 분쇄기로 12,000 RPM의 속도에서 현탁액의 온도가 30 ℃ 가 넘지 않도록 냉각시키면서 콜로이드 상태가 될 때까지 60 분간 분쇄시켰다.

콜로이드화된 키틴 용액의 pH를 6.0 으로 조절하고, 정제된 키틴아제(시그마사) 효소를 100 unit 첨가하여 37 ℃에서 72 시간 분해시켰다.

효소를 불활성화 시키기 위해 80 ℃에서 10 분간 열처리하고 불용물을 여과하여 키틴올리고당 용액을 얻었다.

키틴올리고당 용액을 -60 ℃에서 동결건조하여 키틴올리고당 분말 46 g 을 얻었다.

수득된 키틴올리고당을 분석한 결과 글루코사민 함량은 85 %이고, 중합도는 2 ~ 20 이상이었고, 단당인 아세틸글루코사민은 검출되지 않았다.

<실시예 2> 키토산올리고당의 제조

정제된 키토산 100 g을 증류수 1,000 ㎖ 에 넣고, 10 분간 교반하여 키토산 10 % 현탁액을 만들었다.

초산(순도 99 % 이상) 250 ㎖를 가하여 초산농도가 2.5 % 되도록 하였다.

120 분간 교반하여 용해시킨 다음 pH를 5.0 으로 조절하였다.

키토사나제(시그마사) 효소를 200 unit 첨가하고, 37 ℃에서 24 시간 분해시켰다.

효소를 불활성화 시키기 위해 80 ℃에서 10 분간 열처리하고 불용물을 여과하여 키토산올리고당 용액을 제조하였다.

키토산올리고당 용액을 -60 ℃에서 동결건조 하여 키토산올리고당 분말 95 g을 수득하였다.

수득된 키토산올리고당을 분석한 결과, 중합도는 2 ~ 20, 글루코사민 함량은 55 % 였고, 단당인 글루코사민은 검출되지 않았다.

< 키틴/키토산올리고당의 안전성>

키틴올리고당과 키토산올리고당은 단독 또는 다른 성분들과 함께 식품으로 이용되고 있으며, 대단히 낮은 세포독성, 급성독성 및 아급성 독성을 지니고 있어 매우 안전한 것으로 알려져 있다.

본 발명의 실시예 1과 실시예 2에서 수득한 키틴올리고당과 키토산올리고당을 시료로, 마우스에 아급성 독성 실험을 한 결과 아급성 독성이 매우 낮아, 안전한 것으로 나타냈다.

<실험예 1> 본 발명의 키틴/키토산올리고당의 수족냉증 완화효과 실험

평소 심한 수족냉증을 호소하고 있는 20 대, 30 대, 40 대 및 50 대 여성 36인을 키틴올리고당 실험군과 키토산올리고당 실험군 및 대조군 별로 3 인씩 선정하였다.

키틴올리고당 실험군은 실시예 1에서 제조한 키틴올리고당 분말 500mg 캅셀을 1일 1 회 경구 투여 하였다.

키토산올리고당 실험군은 실시예 2에서 제조한 키토산올리고당 분말 500mg 캅셀을 1일 1 회 경구 투여 하였다.

대조군은 플라체보로써 전분분말 500mg 캅셀을 1일 1 회 경구 투여하였다.

주 1 회씩 3 개월 동안 증상 완화에 대한 검사를 실시하여 결과를 얻었다.

검사가 수행된 3 개월이 종료한 시점에서 모든 검사원들에 대해 일괄적으로 투여를 중지하고 3 개월 동안 증상 완화에 대하여 주 1회씩 검사하였다.

모든 검사에 사용된 캅셀은 동일한 크기 및 색상으로 사용하였으며 전 시험원에게는 모든 시험 재료가 동일한 키틴올리고당을 함유하고 있다고 주지시켰다.

실험결과를 아래 표 1, 표 2, 표 3 에 나타냈다.

< 표 1 > 키틴올리고당 실험군

구분

키틴올리고당 투여기간

키틴올리고당 무투여기간

週數

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

30대

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50대

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< 표 2 > 키토산올리고당 실험군

구분

키토산올리고당 투여기간

키토산올리고당 무투여기간

週數

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

20대

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40대

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M

< 표 3 > 플라체보(전분) 대조군

구분

플라체보(전분) 투여기간

週數

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

20대

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30대

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40대

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50대

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H

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H: 완화효과 매우 우수 M: 완화효과 우수 L: 완화효과 다소 감지

위의 표 1, 표 2, 표 3과 같이 36 명의 시험원에 대하여 6 개월에 걸친 검사결과는 아래와 같다.

첫째, 30대 및 50대의 각 3 인씩의 키틴올리고당 투여 시험원에 있어서, 투여 2 주차부터 수족냉증 완화 효과가 매우 우수하게 나타났다.

또한, 키틴올리고당의 투여를 중지한 13 주차부터 24 주차까지도 수족냉증 완화효과가 우수하거나 다소 감지되는 것으로 나타났다.

한편, 50대 시험원의 경우, 키틴올리고당의 투여를 중지한 17 - 20 주차부터 증상 완화 효과가 30 대에 비교하여 약간 떨어지는 경향을 보이고 있으나, 통계학적 유의성은 보이지 않았다.

둘째, 20대 및 40대의 각 3인씩의 키토산올리고당 실험구 투여 시험원에 있어서는, 공히 투여 2 주차부터 수족냉증 완화 효과가 매우 우수하게 나타났다.

또한, 키토산올리고당의 투여를 중지한 13 주차부터 24 주차까지도 통계학적으로 유의성을 가진 수족냉증 완화효과가 우수하거나 다소 감지되는 현상을 보였다. 일부 20대 시험원의 경우에는 투여 시작 1 주차부터 수족냉증 완화 효과가 매우 우수하게 나타나기 시작하는 현상도 관측되었다.

셋째, 20 대 30 대 40 대 50 대의 각 3 인씩의 대조군 투여 시험원에 있어서는 공히 플라체보 투여의 전체 13 주에 걸쳐서 수족냉증 완화 효과가 관측되지 않았다.

한편, 40 대 및 50 대 시험원의 일부에서, 투여 후 1 - 3 주차에 걸쳐 통계학적으로 다소 유의성이 있는 수족냉증 완화 효과가 관측되었는데 이는 플라체보 효과에 기인한 일시적 현상으로 보이며, 4 주차 이후부터는 이러한 플라체보 효과도 관측되지 않았다.

이상과 같이 본 발명의 키틴/키토산올리고당은 수족냉증 완화에 매우 우수하거나 우수한 효과를 나타냈다.

본 발명에 의해 수족냉증을 완화하는 효과를 나타내면서도 부작용이 적은 키틴올리고당과 키토산올리고당이 제공된다.

또한, 본 발명의 키틴/키토산올리고당은 식품 또는 의약품으로 단독으로 사용하거나 첨가제로 사용될 수 있다.

도 1은 D-글루코사민과 N-아세틸-D-글루코사민의 구조 및 이들을 중합단위로 하는 키토산의 구조.

도 2는 갑각류 껍질로부터 키틴 및 키토산의 제조공정도

도 3은 본 발명의 키틴올리고당의 제조 공정도.

도 4는 본 발명의 키토산올리고당의 제조 공정도,

Claims

키틴을 증류수에 넣어 5 % 현탁액을 만들고, 콜로이드 상태가 되도록 분쇄한 다음, 키틴분해 효소를 가하여 35 ~ 45 ℃에서 72 ~ 90 시간 분해하여 수용화된 키틴올리고당 용액을 제조한 다음, 불용물을 여과제거하고, 동결건조하여 제조되어, N-아세틸-D-글루코사민의 중합도가 2 ~ 20 이고, 분자량이 421 ~ 5,000 인 키틴올리고당이 포함된,

수족냉증 완화 효과를 나타내는 식품첨가용 조성물.
키틴을 화학적 방법 또는 효소를 이용한 방법으로 분해하여 제조되거나, 키토산올리고당을 아세틸화 하여 제조되어, N-아세틸-D-글루코사민의 중합도가 2 ~ 20 이고, 분자량이 421 ~ 5,000 인 키틴올리고당이 포함된,

수족냉증 완화 효과를 나타내는 식품첨가용 조성물.
키토산을 증류수에 넣어 10 % 현탁액을 만들고, 여기에 초산, 젖산, 비타민C, 피친산에서 선택된 1 종의 유기산을 가하고 교반 용해시킨 다음, 키토산 분해효소를 가하여 35 ~ 45 ℃에서 24 ~ 30 시간 분해시켜 키토산올리고당 용액을 제조한 다음, 불용물을 여과제거하고, 동결건조시켜 제조되어, D-글루코사민의 중합도가 2 ~ 20 이고, 분자량이 333 ~ 5,000 인 키토산올리고당이 포함된,

수족냉증 완화 효과를 나타내는 식품첨가용 조성물.
키토산을 화학적 방법 또는 효소를 이용한 방법으로 분해하여 제조되어, D-글루코사민의 중합도가 2 ~ 20 이고, 분자량이 333 ~ 5,000 인 키토산올리고당이 포함된,

수족냉증 완화 효과를 나타내는 식품첨가용 조성물.