KR100709238B1 - 보라색 감자를 이용한 비만환자용 건강기능식품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비만 억제 활성 기능을 갖는 새로운 건강기능식품의 소재인 보라색 감자의 추출물 또는 생즙을 주·부원료로 이용하여 제조되거나 각종 기호성 식품에 첨가하여 제조된 건강기능식품에 관한 것이다.
본 발명에 따른 보라색 감자의 추출물은 비만세포가 분화되는 것을 차단하고 비만세포로 분화하는 렙틴(leptin) 단백질을 감소시킴으로써 비만억제 작용을 가지며 또한 고지혈증 유발인자인 유리지방산 및 혈중 콜레스테롤을 감소시키는 기능을 가지므로 본 발명의 보라색 감자의 추출물을 함유하는 건강기능식품은 청소년, 성인 및 노인층의 광범위한 계층까지 비만환자를 위한 건강기능식품으로 유용하게 이용될 수 있다.
보라색 감자, 비만

Description

보라색 감자를 이용한 비만환자용 건강기능식품{The healthy and funtional foods for the obesity patients using purple-colored potato}
도 1a는 보라색 감자의 에탄올 추출물을 농도별로 처리한 생쥐의 비만세포 유도 억제발현을 오일-레드 0(Oil-red 0)로 염색한 결과를 나타낸 사진이다.
도 1b는 보라색 감자의 에탄올 추출물을 농도별로 처리한 생쥐의 비만세포 유도 억제 발현을 오일-레드 0(Oil-red O)로 염색한 뒤 이소프로판올에 녹여 흡광도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 보라색 감자의 에탄올 추출물을 농도별로 처리한 후 비만세포에서의 렙틴 함량을 나타낸 그래프이다.
도 3은 보라색 감자의 에탄올 식이군의 내장지방, 간과 신장의 무게를 나타낸 그래프이다.
도 4는 보라색 감자의 에탄올 추출물 식이군을 자기공명영상장치로 복부를 촬영한 사진이다.
도 5는 보라색 감자의 에탄올 추출물 식이군의 혈중지질함량을 나타낸 그래프이다.
도 6은 보라색 감자의 에탄올 추출물 식이군의 혈중 렙틴 및 인슐린함량을 나타낸 그래프이다.
본 발명은 신품종인 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv. Bora valley) 추출물을 함유하며, 비만 억제 활성을 갖는 건강기능식품에 관한 것이다.
경제적 성장과 산업구조의 변화로 말미암아 식생활이 개선되고 활동량이 감소되면서 과체중과 비만체형의 발생빈도가 높아지고 있다.
비만이 우리나라 사람의 고민으로 등장한 것은 그렇게 오래되지 않았으며 과거에는 비만이 풍족한 생활의 상징이었으나 요즘은 당뇨병, 동맥경화, 심장병 등 성인병의 가장 큰 원인이라는 사실이 밝혀지면서 자랑에서 고민으로 바뀌게 되었으며 건강관리를 위한 가장 중요한 쟁점이 되고 있다.
비만이란 체내에 지방이 과도하게 축적되어 있는 상태로 체중에서 지방이 차지하는 비율이 높은 상태를 지칭한다. 남자는 체중의 20-50% 이상, 여자는 체중의 30-35% 이상이 지방인 경우를 비만으로 잡는데 이는 일반적으로는 표준체중에 대비하여 표준체중의 10-20%를 초과할 때 경한 비만증, 20-50%를 초과할 때 중등도 비만증, 50%를 초과하면 고도 비만증으로 나눈다.
비만의 분류는 원인별로 단순성 비만과 증후성 비만으로 나누며, 이외에 비대형, 증식형, 혼합형으로 분류하거나, 분포양상에 따라 배 부분에 과량의 지방에 축적된 중심성 비만과 엉덩이, 허벅지 및 어깨에 축적된 말초형 비만으로 분류한다. 중심성 비만은 허리둘레/엉덩이둘레(WHR)가 남성은 1.0이상, 여성은 0.9이상인 경우를 말하며, 체중이 많이 나가지 않더라도 복부를 중심으로 내장에 지방이 많이 끼어 있으면 각종 성인병의 온상이 된다.
그러나 포괄적으로 이러한 비만의 증상은 전부 비만조직의 발달로 이루어지고 궁극적으로 비만세포의 증식을 억제하는 것이 비만을 억제할 수 있는 가장 효과적인 방법이라고 할 수 있다.
지방세포는 자신의 성장과 발달을 스스로 조절할 뿐만 아니라 체내 에너지 항상성 유지를 위한 다양한 기능을 수행한다, 과거 오랫동안 단순한 에너지 저장 조직으로만 여겨져 왔던 지방조직은 최근 들어 에너지 균형과 비만을 포함한 대사성 질환에 그 역할이 중요시 되면서 많은 관심이 집중되고 있다. 과다한 지방세포의 분화와 불균형적인 에너지의 과잉공급에 의해 유발되는 비만은 최근 WHO에서 단순한 외형상의 문제가 아니라 질병의 하나로 규정하였다. 특히 비만은 고혈압, 고지혈증, 동맥경화, 심장질환 및 인슐린 비의존형 제2형 당뇨병(Non-Insulin Dependent Diabetes Mellitus: NIDDM)과 같은 성인성 질환을 유도하는 가장 중요한 위험인자로 작용하기 때문에 지방세포 분화에 대한 관심이 더욱 집중되고 있다.
간장은 지질대사에 있어서 중추적인 역할을 담당하고 있는 기관으로 지방산의 합성 및 산화 그리고 중성지방, 인지질, 콜레스테롤 및 지단백질 등의 합성을 위한 장소이다. 특히 여러 가지 이유에 의해 중성지방이 간장 내에 축적 될 수 있는데, 과도한 지방 축적은 병적상태로 간주되고, 간장 내에 만성적으로 축적이 일어나면 세포내에서 섬유성 변화가 일어나 점차 간경변과 간기능장애로 진전된다.
지방간이 발생하는 원인에는 여러 가지 이유가 있는데 크게 두 가지로 구분 할 수 있다. 지방조직으로부터의 지방동원이나 간장이외의 조직에서 리포단백질(lipoprotein) 또는 킬로미크론 트리아실글리세롤(chylomicron triacylglycerol)의 가수분해로 인해 상승한 혈장 유리지방산 수준과 관련이 있다. 결국, 유리지방산이 간장 내에 흡수되어 혈청 리포단백질(lipoprotein)의 생산이 이의 유입정도를 따르지 못하면 간장 내에 흡수되어 혈장 리포단백질(lipoprotein)의 생산이 이의 유입정도를 따르지 못하면 간장 내 중성 지방 축적이 일어나게 된다. 두 번째로는 간장 내의 정상적인 지방대사가 독성물질 등에 의해 단백질합성 등 간장에서 조직으로 중성지방을 운반하는데 필요한 아포단백질(apoprotein)이나 리포단백질(lipoprotein)의 합성을 억제하여 간장 내 지방을 축적시키는 결과를 초래한다. 이러한 간장내의 지방축적은 간장조직의 기능장애와 형태학적 변화를 일으키게 되어 체내의 에너지 공급등 주요대사의 중심기관인 간장의 정상적인 대사에 치명적인 영향을 미치는 요인으로 작용하게 된다.
종래 비만질환에 사용된 보조식품군은 고형 또는 액상 형태의 설사를 유발시켜 수분을 줄이거나 장청소로 숙변을 제거할 수 있으나, 비만조직의 형성 및 분화에는 개입하지 못하는 실정이다. 고도비만의 경우 천연물이 아닌 화학적 조합 구성의 약물을 투여하기도 하나 부작용이 많이 따르는 문제점이 있다.
감자는 생육기간이 짧고 단위 면적 당 생산량이 비교적 높고 환경적응성도 비교적 강하기 때문에 세계 130여개 나라에서 재배되고 있는 벼, 밀가루, 옥수수 다음으로 가는 세계 4대 식량작물 중의 하나이다. 감자는 쌀과 보리 같은 다른 작물에 비해 저 칼로리면서 비타민 C, B1, B2, 니아신 등의 영양소가 거의 채소에 가깝다. 따라서 감자의 일반적인 영양학적인 분석과, 항산화활성과 같은 생리활성에 대한 연구들이 많이 되었다.
최근의 국제농업환경의 변화로 종자전쟁에 대한 압박이 더욱더 가해지고 있으며, 식량이 미래의 무기가 될 것이기 때문에 각국은 식량작물과 관련된 품종권 보호에 총력을 기울이고 있는 상황이다. 이러한 상황에서 본 발명자들은 다양한 기능성 감자 신품종 개발하여 국가 품종으로 등록(국립종자관리소, 신품종 15종)하고 외국 감자 품종들(수미/미국품종 Superior, 대지/일본품종 大地, 대서/미국품종 Atlantic)을 대체하고 있는 중이다.
본 발명자들에 의하여 대한민국 등록특허공보 제628427호에 밸리감자 (보라밸리, 쥬스밸리, 다솜밸리, 고구밸리 등) 품종으로부터 추출된 인체 장기능 강화용 감자추출물 및 이를 이용한 기능성 식품이 공지되어 있으며, 대한민국 등록특허공보 제654231호에는 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)로부터 분리되는 펩타이드의 항균용 조성물 및 대한민국 등록특허공보 제654232호에는 골든밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Golden Valley)로부터 분리되는 펩타이드의 항균용 조성물이 공지되어 있으며, 대한민국 공개특허공보 제2005-110186호에는 보라밸리(Bora valley) 품종의 감자 추출물의 항산화제가 개시되어 있다.
본 발명에 따른 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv Bora valley)는 본 발명자에 의해 개발된 속살까지 보라색이며, 보라색 감자 칩을 위한 가공용 감자 신품종으로, 국립종자관리소에 품종보호출원(출원번호:2002-11)해서 2004년에 국가품종으로 등록(등록번호:1-5-2004-5)이 되었다. 이 품종은 A87spx14-4를 모본으로 하고 gurmeys purple를 부본으로 1996년에 유전자 조작 방법이 아닌 인공 교배법으로 진정종자를 획득 한 후 1997년 봄, 가을 두 번 걸쳐 실생 양성을 실시하였다. 1998년에 본 검정 및 1999-2001년에 생산력 검정시험과 지역적응성 시험(춘천서면, 김제광활면, 대관령횡계 등)을 실시하였다. 지역적응성 시험은 봄, 여름, 가을, 겨울하우스 재배 지역에서 실시하였다. 2002년에 신품종 권리보호 출원을 했고, 국립종자관리소에서는 2년간 3곳의 국가연구기관에 의뢰해서 검증을 거친 후 신품종의 우수성을 인정해서 2004년 국내 최초로 보라색 감자칩 가공용 품종이 탄생하게 되었다. 본 품종은 광택이 나는 자주색 표피와 짙은 자주색 육색으로 다양한 요리와 식품개발에의 응용 가능성을 보여 왔다.
본 발명자들은 상기 신품종 감자의 용도를 연구하던 중에 보라색 감자의 에탄올 추출물이 비만세포의 증식과 비만전세포가 비만세포로 변이를 일으키는 것을 억제하며, 뇌하수체로 전달되는 렙틴의 발현량을 조절할 수 있는 작용을 나타냄으로써 비만환자를 위한 건강기능식품으로 이용될 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 신품종 보라색 감자를 함유하는 건강기능식품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 보라색 감자(Solanum tuberosum L. cv. Bora valley) 추출물 또는 생즙을 함유하며, 비만환자를 위한 건강기능식품을 제공한다.
본 발명에서 비만 억제 활성 기능을 갖는 보라색 감자(Solanum tuberosum L. cv. Bora valley) 추출물은 보라색 감자에 물 또는 알코올을 첨가하여 추출한 보라색 감자의 조추출물을 함유하는 것을 의미한다.
상기 보라색 감자 추출물은 보라색 감자에 물을 첨가하여 열수추출하거나 알코올을 첨가하여 냉침 또는 저온 가열하여 추출함으로서 제조되는 것으로서 감압 건조하여 분말 형태로 제조될 수 있다. 바람직하게는 상기 보라색 감자 추출물을 추출하는데 첨가되는 알코올은 5 내지 100% 에탄올 또는 메탄올 중에서 선택하여 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 70% 에탄올을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에서는 보라색 감자를 에탄올에 3회 정도 추출한 다음 감압 농축하고, 동결 건조하여 얻어진 분말을 사용한다.
본 발명에 따른 보라색 감자의 에탄올 추출물은 프리-아디포시트(pre-adipocyte)가 아디포시트(adipocyte)로 변이되는 과정에서의 지방함유량을 유의적으로 줄여주는 비만세포의 지방조절 작용과 비만조직으로 발달하는 신생혈관과 튜브형성 억제, 그리고 비만조직 증식 억제에 의해 비만 억제효과를 갖는다.
또한 본 발명은 유전자 조작 작물(GMO)이 아닌 국가 품종으로 등록된 신품종 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv. Bora valley)의 에탄올 추출물에 의한 비 만세포의 분화 억제 및 비만을 유도하는 단백질 발현을 억제하는 것을 포함한다.
그리고 본 발명은 보라색 감자의 에탄올 추출물을 통상적인 기호성 식품 즉, 라면, 생면 등의 면류, 두부, 시리얼, 빵류, 츄잉 껌, 사탕, 과자류 중에 첨가하여 통상적으로 알려진 방법에 의하여 각종 식품을 제조할 수 있고, 또한 정제, 과립제, 환제, 경질캅셀제, 연질캅셀제 또는 액제 제형 등 일반적인 제형으로 제형화 될 수 있으며, 생즙, 파우치, 음료, 또는 다류로 제조될 수 있고, 상기한 성분 이외에 다른 성분은 제형에 따라 당업자가 적의하게 선택하여 배합 할 수 있다. 본 발명의 비만환자를 위한 건강기능식품은 상기 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv. Bora valley) 추출물 식품의 주·부원료로 하여 제조되거나 다른 식품에 첨가됨으로서 제조될 수 있다. 이 때 식품학적으로 허용되는 식품보조첨가제를 사용할 수 있다.
본 발명의 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv. Bora valley) 추출물을 랫드에 투여하여 비만세포에 축적된 지질의 측정(오일레드 염색법, 흡광도법)한 결과 지질함량의 억제에 유효한 효과가 있음을 보여주었다(도 1a 및 도 1b). 또한 본 발명에 따른 보라색감자의 에탄올 추출물은 렙틴의 함량 역시 농도 의존적으로 유의적인 감소율을 나타내므로 이를 함유한 건강기능식품은 비만 환자에게 유용하게 이용될 수 있다(도 2). 특히, 본 발명은 실험동물에서 식이지방과 보라색 감자 에탄올층 공급에 따른 복부 내장정도를 자기공명영상장치로 촬영한 결과 도 4에서 보 이는 것과 같이 고지방식이를 공급한 쥐의 복부 내장지방에 비해 보라감자 에탄올층의 식이군의 복부 내장 지방량이 현저히 감소한 것을 알 수 있어 복부 비만환자에 매우 유용하게 이용될 수 있다.
그러므로 본 발명의 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv. Bora valley) 추출물은 비만환자를 위한 새로운 건강기능식품의 소재로서 청소년, 성인 및 노인층의 광범위한 계층까지 유용하게 사용할 수 있어 비만의 예방 및 개선을 위한 건강기능식품으로 개발될 수 있다.
본 발명의 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv. Bora valley) 추출물은 급성독성 및 아급성 독성시험 결과 식품에 첨가하여 사용하기에 적합한 것이다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<제조예 1> 보라색 감자 에탄올 추출물의 제조
보라색 감자 37.8Kg을 에탄올 63L로 3회 추출하여 로터리 진공 증류기(Buchi 461)에서 감압 농축하고, 동결 건조하여 366g의 분말을 얻었다(수율 0.97%).
<제조예 2> 액제의 제조
제조예 1 에서 제조된 보라색 감자의 에탄올 추출물 분말을 유화제(DMSO)에 넣어 녹이고 액제를 제조하였다.
< 제조예 3> 생즙의 제조
보라색 감자 50Kg을 압축기로 압축시켜 보라색 감자 생즙 714g을 얻었다(수율 1.43%).
<실험예 1>
1. 생쥐의 비만 전 시험관 세포로부터 비만세포로의 유도
비만 세포주(STS-L1)를 6 웰 플레이트(6 well pate)에 106개씩 분주하고 웰에 가득 찰 때까지 하루 이상 키우고 0.5 mM 아이소부틸메틸잔틴, 1μM 덱사메타손, 1㎍/㎖ 인슐린을 DMEM 배양액(웰진(well-gene)사의 제품)과 함께 섞어 세포에 가하였다. 이틀 동안 분화를 유도하여 형태의 변화가 생기면 인슐린만 DMEM 배양액에 첨가하여 비만세포로 유지하였다.
2. 비만세포에 축적된 지질의 측정
가. 오일레드 염색법
오일레드 오(Oil Red O) 염색과 흡광도를 측정하여 본 발명에 따른 지질함량 억제효과를 확인하였다. 오일레드 염색법은 세포내 지질만 붉게 염색하는 방법으로 비만에 의한 지질축적 억제효과를 가늠하여 볼 수 있다. 도 1a는 생쥐의 비만세포주 STS-L1을 인슐린과 덱사메타손으로 비만을 유도시킨 다음, 보라색 감자 에탄올 추출물을 농도별로 가하고 72시간 안에 포름알데히드로 고정하고 비만세포가 지질을 만들어내는 과정을 억제하는 정도를 오일레드 O 로 염색하여 측정한 것이다. 도 1a로부터 양성대조군은 지질함량이 높아 세포전체가 붉은색으로 보이는 반면 보라색 감자의 에탄올 추출물을 첨가한 배양액에서의 비만세포들은 지질함량이 거의 없어 염색이 되지 않았음을 확인할 수 있다.
나. 흡광도법
또한 상기 DMEM 배양액을 걷어낸 후 인산생리식염수로 가볍게 세척하고 오일레드 염색액을 1㎖ 씩 웰 마다 가했다. 염색이 되면 다시 인산생리식염수로 세척하고 사진을 찍어 염색정도를 판정하고 이소프로판올(isopropanol) 400㎕을 가해 세포들을 녹여낸 후 96 웰 플레이트에 100㎕ 씩 담고 450nm 의 파장에서 흡광도를 재었다. 지질염색이 많이 될 수록 흡광도 값은 높게 나타난다. 지질의 함량을 정량화하기 위하여 이소프로판올에 녹여 정량한 결과는 도 1b와 같이 농도의존적으로 흡광도가 낮아져 지질함량의 억제에 유효한 효과가 있음을 보여주었다.
3. 비만세포의 렙틴 함량의 측정
상기 처리된 비만세포주의 상층액을 걸러내어 13,000 rpm에서 1분 동안 원심분리하여 맑은 상층액을 얻어내고 -80℃에서 하루정도 보관한 다음, 효소성 면역 반응 분석(Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay)에 의한 렙틴 측정을 하고 도 2에 나타내었다(농도는 pg/㎖ 이다).
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 렙틴의 함량 역시 농도 의존적으로 유의적인 감소율을 나타내므로 본 발명에 따른 보라색감자의 에탄올 추출물을 함유한 건강기능식품은 비만 환자에게 유용하게 이용될 수 있다.
<실험예 2>
1. 실험동물의 사육 및 시료 채취
실험동물은 대한바이오링크로부터 분양받아 동물사의 일정한 조건(온도 : 20±2℃, 습도 : 40-60%, 명암 : 12시간 light/dark cycle)하에서 2주 가량 충분하게 적응시켜 사육한 체중 130-150g의 Sprague-Dawley계 암컷 흰쥐를 사용하였고, 두 군으로 나누어 정상 식이군과 고지방 식이군을 두었다. 실험식이를 공급하기 전 4주령의 쥐 4마리를 희생하여 기준선으로 하였다. 실험식이는 표 1에 제시된 바와 같이 정상식이군은 AIN 76A 식이로 식이 총열량의 11.7%를 지방으로 공급하였고, 고지방식기군은 지방급원으로 beef tallow를 사용하여 총열량의 40%를 지방으로 공급하여 사용하였다. 이유기가 끝난 시기인 실험동물 4주령부터 실험식이를 공급하였고 10주간 사육하면서 성장기와 성장기 이후의 기간별 변화 양상을 관찰하기 위 해 실험식이 공급 2주 후인 6주령, 4주 후인, 8주령, 6주 후인 10주령에 각각 사육기간에 따른 정상식이군과 고지방식이군 간의 차이를 관찰하였다. 보라색 감자의 에탄올층을 생리식염수로 용해한 2 % 메틸셀룰로오스를 사용하여 각각 100, 200 mg/kg을 경구로 실험동물에 10 주간 투여하였다.
실험동물은 두 마리씩 분리 사육하였고, 물과 식이는 제한없이 공급하였다. 실험기간 동안 식이 섭취량과 체중은 일주일에 2회 측정하였다. 식이효율(FER)은 실험식이 공급일로부터 희생일까지를 총 실험기간으로 하여 실험기간동안의 체중 증가량을 실험기간 동안의 식이섭취량으로 나누어 산출하였다. 4주령부터 12주간 실험식이로 사육하면서 6주령, 8주령, 10주령이 된 시기에 각 실험군에서 4 마리씩 무작위 추출하여 혈액과 장기를 추출하였다. 갈색지방조직(intercellular brown adipose fat), 내장 지방(visceral fat)을 분리하여 중량을 측정하였고, 추출 즉시 액체질소로 동결하였다. 혈액은 희생시 heart puncture 방법으로 채취한후 3,000 rpm에서 15분간 원심분리하여 혈청을 얻었으며 이들 시료는 분석시까지 -70 ℃에서 보관하였다.
2. 시료수집 및 분석방법
가. 시료수집
4주령, 6주령, 8주령, 10주령이 된 시기에 각 실험군에서 4마리씩 무작위 추출하여 혈액과 장기를 채취하였다. 갈색지방조직(intercellular brown adipose fat), 내장 지방(visceral fat), 신장(kidney), 간(Liver)을 분리하여 중량을 측정 하였고, 추출 즉시 액체질소로 동결하였다. 혈액은 희생시 heart puncture 방법으로 채취한 후 3,000 rpm에서 15분간 원심 분리하여 혈청을 얻었으며 이들 시료는 분석 시까지 -70 ℃에서 보관하였다.
나. MRI를 이용한 복부지방 분포 분석
16주령의 실험동물에서 희생 전일 자지공명 영상장치 (Magnetic Resonance Imaging system)를 이용하여 복부를 촬영하여 복부의 체지방 분포양상을 관찰하였다.
다. 혈중 지질함량 분석
혈청의 총 콜레스테롤 및 HDL 콜레스테롤, 중성지방의 함량을 서울의과학센터에 의뢰하여 측정하였다.
라. 혈중 렙틴 및 인슐린 함량 분석
혈청의 렙틴 및 인슐린의 함량을 서울의과학센터에 의뢰하여 측정하였다.
마. 자료의 처리
정상식이군과 고지방식이군 간의 평균간의 유의성을 시험자에 의한 시험(Student′s t-test)으로 검정하였고, 주령에 따른 변화를 1-way ANOVA에 의하여 검정하고 α= 0.05 수준에서 Duncan′s multiple range test를 실시하였다. 또한 식이지방수준과 주령에 의한 영향의 요인분석을 2-way ANOVA에 의하여 실시하였다. 유의성은 α=0.05, α= 0.01 수준에서 검정하였고, 모든 통계분석은 SAS program을 이용하여 처리하였다. 결과는 평균 ± 표준편차를 표시하였다.
Figure 112007005068268-pat00001
1) 정상식이군: AIN-76A (Dyets Inc., Bethlehem, PA USA)
2) 고지방식이군: AIN-76 (Dyets Inc., Bethlehem, PA USA)
3. 결과
가. 식이섭취, 체중증가량 및 식이효율
실험동물의 식이섭취량, 체중증가량, 식이효율의 결과는 표 2 와 같다, 식이섭취량은 정상식이군와 고지방 식이군 간에 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 체중증가량은 지방섭취수준의 영향을 받아 실험식이를 공급 2주와 12주 후에 고지방 식이군이 정상식이를 공급산 군에 비해 유의적으로 높았다(P< 0.05). 식이 효율 또한, 식이지방의 수준의 영향을 받아 에너지밀도가 높은 고지방 식이군에서 높았고, 고지방 식이를 공급할수록 그룹 간 차이가 커져 실험식이를 12주간 공급한 16주령에서는 고지방 식이군이 유의적으로 식이 효율이 높았다(P<0.01). 식이섭취량은 각 실험군간에 차이를 보이지 않았고, 체중증가량과 식이효율은 정상 대조군에 비해 고지방 식이군에서 높은 경향을 보였으나 보라색 감자 에탄올층의 영향은 통계적 유의성을 보이지 않았다.
Figure 112007005068268-pat00002
나. 지방조직의 무게
식이지방과 보라색 감자 에탄올층 공급에 따른 갈색지방조직, 내장지방무게를 비교하였다. 도 3 에서 보이는 것과 같이 갈색지방 조직의 무게는 고지방 식이를 공급한 쥐에서 정상식이를 공급한 쥐보다 증가하였고 이러한 증가는 보라감자 에탄올층의 식이공급에 의해 감소하였다.
다. 복부의 자기공명 영상장치의 촬영
식이지방과 보라색 감자 에탄올층 공급에 따른 복부 내장정도를 자기공명영상장치로 촬영하였다. 도 4에서 보이는 것과 같이 고지방식이를 공급한 쥐의 복부 내장지방에 비해 보라감자 에탄올층의 식이군의 복부 내장 지방량이 현저히 감소한 것을 알 수 있다.
라. 혈중지질 함량
혈중 총 콜레스테롤 함량은 실험군간 차이가 없었으나, 고밀도(HDL) 콜레스테롤은 고지방 대조군이 정상대조군보다 낮았고, 보라색 감자 에탄올층의 식이군이 고지방 대조군보다 유의적으로 증가하였다. 혈중 중성지방은 고지방대조군이 정상대조군에 비해 상당히 증가한 반면, 보라색 감자 에탄올층을 공급한 군에서는 유의적으로 감소하여 고지방대조군의 50%에 그쳤다.
마. 혈중 렙틴 및 인슐린 함량
혈중 렙틴 함량은 고지방대조군에 비해 보라색 감자 에탄올층이 유의적으로 낮은 값을 보였으며 거의 정상대조군 수준을 보였다. 혈중 인슐린 함량도 보라색 감자 에탄올층 식이군은 낮은 값을 보였는데 역시 정상대조군과 비슷한 수치를 나타냈다.
<실험예 3> 아급성 독성시험
가. 실험재료 및 실험동물
상기 제조예 2에서 제조된 액제를 실험재료를 사용하였고, 실험동물은 대한바이오링크로부터 분양받아 동물사의 일정한 조건(온도 : 20±2℃, 습도 : 40-60%, 명암 : 12시간 light/dark cycle)하에서 2주 가량 충분하게 적응시켜 사육한 체중 130-150g의 Sprague-Dawley계 암컷 흰쥐 10마리를 준비하였다.
나. 실험방법
실험동물에 2주동안 2g/kg bw/day의 투여량으로 경구 투여하여 평균체중 변화를 관찰하였다.
다. 실험결과
실험동물의 평균체중 증가량의 범위에서 변화가 관찰되지 않았으며, 모두 생존하였다.
이러한 안전성 실험을 통하여 본 발명의 보라색 감자 추출물은 인체에 악영향을 미치지 않을 것으로 판단된다.
이하 본 발명에 따른 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv Bora valley) 추출물을 츄잉 껌, 라면 등의 면류, 사탕, 과자류, 시리얼, 빵류 등 각종 고상 식품에 첨가하여 비만환자를 위한 건강기능식품을 제조할 수 있고, 또한 차 및 음료로도 제조할 수 있다.
<실시예 1> 비스켓의 제조
박력 1급 19.59 중량%, 중력 1급 22.22 중량%, 정백당 4.80 중량%, 식염 0.73 중량%, 포도당 0.78 중량%, 팜쇼트닝 11.15 중량%, 암모 1.54 중량%, 중조 0.17 중량%, 중아황산나트륨 0.16 중량%, 쌀가루 1.45 중량%, 비타민 B1 0.0001 중량%, 비타민 B2 0.0001 중량%, 밀크향 0.04 중량%, 물 21.3298 중량%, 전지분유 1.16 중량%, 대용분유 0.29 중량%, 제일인산칼슘 0.03 중량%, 살포염 0.29 중량% 및 분무유 7.27 중량%와 상기 제조예 1에서 제조된 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv Bora valley) 추출물 7 중량%를 배합하여 통상의 방법으로 비스켓을 제조하였다.
<실시예 2> 츄잉 껌의 제조
껌베이스 20 중량%, 설탕 70 중량%, 향료 1 중량% 및 물 2 중량%와 상기 제조예 1에서 제조된 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv Bora valley) 추출물 7 중량%를 배합하여 통상의 방법으로 츄잉껌을 제조하였다.
<실시예 3> 캔디의 제조
설탕 50 중량%, 물엿 39.8 량% 및 향료 0.2 중량%와 상기 제조예 1에서 제조된 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv Bora valley) 추출물 10 중량%를 배합하여 통상의 방법으로 캔디를 제조하였다.
<실시예 4> 음료의 제조
꿀 0.26 중량%, 치옥토산아미드 0.0002 중량%, 니코틴산아미드 0.0004 중량%, 염산리보플라빈나트륨 0.0001 중량%, 염산피리독신 0.0001 중량%, 이노시톨 0.001 중량%, 오르트산 0.002 중량% 및 물 89.7362 중량%와 상기 제조예 1에서 제조된 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv Bora valley) 추출물 10 중량%을 배합하여 통상의 방법으로 음료를 제조하였다.
<실시예 5> 정제의 제조
제조예 1에서 제조된 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv Bora valley) 추출물의 분무 건조물 200mg, 비타민 B1 15mg, 비타민 B2 15mg, 비타민 C 25mg, 비타민 B6 25mg, 니코틴산아미드 15mg을 혼합하고, 타블렛의 제형화를 위해 락추로오스 분말 200mg, 실리코알루민산나트륨 25mg, 자당지방산에스테르 25mg, 히드록시프로필메틸셀룰로오스 25mg, 글리세린지방산에스테르 15mg, 산화아연 15mg, 베타-시클로덱스트린 15mg을 첨가한 후 혼합하여 타정기로 정제를 제조하였다.
<실시예 6> 경질캡슐의 제조
제조예 1에서 제조된 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv Bora valley) 추출물 100mg, 비타민 B1 15mg, 비타민 B2 15mg, 비타민 C 25mg, 비타민 B6 25mg, 니코틴산아미드 15mg, 구연산 25mg, 유당 400mg에 정제수 500mg을 혼합하였다. 그 후 상기 혼합물을 과립기에 넣어 과립상으로 성형하고, 상기 성형된 과립을 40~50℃의 열풍건조기에서 건조시킨 후, 12~14 메쉬의 체를 통과시켜 균일한 과립을 제조하였으며, 이를 경질캡슐에 충전하였다.
본 발명은 보라색 감자(Solanum tuberosum L., cv Bora valley)의 에탄올 추출물이 비만세포의 지질함량을 억제하며, 렙틴 발현량의 감소를 나타내므로 비만세포로의 분화를 억제하는 데 유효한 효과가 있음을 알 수 있으며, 또한 고지방식이 투여를 유도한 후 중성지방 및 콜레스테롤의 함량을 조사한 결과 농도 의존적으로 유의적인 감소를 보였으며 혈중 내 고밀도 콜레스테롤(HDL)을 높이는 데 유효한 효과가 있음을 알 수 있다.
그러므로 본 발명은 비만 환자를 위한 건강기능식품으로 유용하게 이용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 보라색 감자(Solanum tuberosum L. cv. Bora valley)에 물 또는 알코올 수용액을 첨가하여 추출한 보라색 감자 추출물을 함유하는 비만 억제 활성을 위한 건강기능식품.
  2. 제 1 항에 있어서, 보라색 감자 추출물은 보라색 감자에 5 내지 100% 에탄올 수용액을 첨가하여 추출되는 것을 특징으로 하는 비만 억제 활성을 위한 건강기능식품.
  3. 제 1 항에 있어서, 건강기능식품은 정제, 과립제, 환제, 경질캅셀제, 연질캅셀제 또는 액제 제형 중에서 선택됨을 특징으로 하는 비만 억제 활성을 위한 건강기능식품.
  4. 제 1 항에 있어서, 건강기능식품은 생즙, 파우치, 음료, 또는 다류 임을 특징으로 하는 비만 억제 활성을 위한 건강기능식품.
  5. 보라색 감자(Solanum tuberosum L. cv. Bora valley) 추출물인 비만 억제 활성을 위한 식품첨가제.
  6. 츄잉 껌, 사탕, 과자류 중에서 선택되는 기호성 식품에 제 5 항에 기재된 보라색 감자(Solanum tuberosum L. cv. Bora valley) 추출물인 식품첨가제를 함유하는 것을 특징으로 하는 비만환자를 위한 건강기능식품.
  7. 라면, 생면 등의 면류, 두부, 시리얼, 빵류 중에서 선택되는 식품에 제 5 항에 기재된 보라색 감자(Solanum tuberosum L. cv. Bora valley) 추출물인 식품첨가제를 함유하는 것을 특징으로 하는 비만환자를 위한 건강기능식품.
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