KR100749957B1 - 퀘세틴과 비타민 ｃ 함유 항산화 조성물 및 이를 함유한기능성 식품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 퀘세틴과 비타민 C를 함유하는 항산화 조성물 및 이를 함유하는 기능성 식품에 관한 것으로, 퀘세틴과 비타민 C 각각이 항산화제로서 사용될 수 있음은 공지되었으나, 이를 함께 사용함으로써 상승 효과를 얻을 수 있어 이를 통상의 유제품, 음료, 건강보조식품, 피부 미용 팩, 의료용 밴드, 껌 등에 적용할 경우 자유 라디컬의 소거제(항산화제)로써 건강 증진 및 노화 방지에 커다란 효과가 있다.

항산화, 퀘세틴, 비타민 C, 건강보조식품

Description

퀘세틴과 비타민 Ｃ 함유 항산화 조성물 및 이를 함유한 기능성 식품{Antioxidant composition comprising quercetin and vitamin C and functional food containing the same}

도1은 본 발명의 실시예 4의 실험에 따라 처리한 세포들의 컨포컬 현미경 관찰 사진(100배 확대)

도2는 도1의 현미경 사진의 형광데이터 그래프

도3은 본 발명의 실시예 4의 실험에 따라 처리한 유해산소 생성에 따른 세포손상 정도를 비교한 그래프.

본 발명은 퀘세틴과 비타민 C를 함유하는 항산화 조성물 및 이를 함유하는 기능성 식품에 관한 것이다.

최근 들어 유전공학의 발달로 현대인에게는 무병장수의 꿈이 현실로 다가오고 있다. 따라서, 어느 때보다도 건강과 관련된 노화 방지 대책들이 제안되고 있다. 노화를 촉진하는 요인들은 많으나 그 중에서도 활성산소계 (Reactive oxygen species: ROS)가 중요한 요인 중 하나이다. 따라서, 활성산소계의 형성을 억제하 거나, 형성된 활성산소계를 제거하는 항산화물질(자유라디컬 소거제)에 대한 관심이 날로 증가하고 있다.

자유라디컬에 대한 관심은 1950년대 중반 디 하만(D. Harman)에 의해 제기되었는데, 최근 들어 관련업계와 학회에서 더욱 주목을 받게 되었다. 자유라디컬은 여러 가지 원인에 의해 인체에 존재하게 되는데, 예를 들면 자유라디컬은 백혈구의 식작용, 미토콘드리아에서의 ATP 생산과정 중 전자 전달계, 미엘로퍼옥사이드(myeloperoxide)의 작용, 담배, 정상적인 대사 과정, 스트레스, 공해물질, 세균 등인 것으로 밝혀졌다.

이러한 자유라디컬은 세포를 파괴하거나 피부 진피층의 결합조직을 절단하거나 교차 결합을 일으키므로 주름형성, 피부암, 세포살상, 류마티스성 관절염, 아토피성 피부염, 여드름, 당뇨병 합병증, 동맥경화 발생 등 여러 가지 문제를 발생시킨다.

인체에는 항산화물질(자유라디컬 소거제)인 슈퍼옥사이드 디스뮤타제 (Superoxide dismutase), 카탈라아제(catalase), 글루타치온 퍼옥시다제(glutathione peroxidase), 비타민 E, 비타민 C, 기타 유리아나 치올기를 함유하는 아미노산(cysteine, methionine) 등이 있으나 형성되는 활성산소의 양이 상기한 개체의 항산화능력을 능가하거나 나이, 공해, 자외선, 스트레스 등에 의해 항산화능력이 약화되면 항산화 체계가 무력화되고, 자유라디컬이 점차로 증가하게 된다.

이러한 자유라디칼은 인체 내에서 과산화기와 결합하여 과산화지질이라고 하 는 해로운 물질을 만들기도 한다. 인간이 가지고 있는 질병 중 약 80% 이상이 바로 자유라디칼에 의한 산화 작용에 의한 것이며, 노화 또한 이 자유라디칼의 산화작용에 기인한 것으로 알려지고 있다. 노화는 주로 이러한 지질의 과산화에 의해 일어나게 되며, 과산화지질은 혈관에 작용하여 동맥경화나 혈전과 같은 각종 성인병을 유발시킨다.

한편 독성물질들도 활성산소를 유발하는 것이 많은데 대표적인 것이 제초제 혹은 살충제 등의 농약이다. 현대인은 채소, 과일 및 기타 음식물을 섭취함에 따라 소량일지라도 농약성분을 섭취할 수밖에 없는 실정이어서 형성된 활성산소의 제거를 위한 대책이 시급한 실정이다. 특히, 파라퀘트(Paraquat)는 세계에서 가장 흔히 쓰이는 제초제로서 이를 다량 섭취하는 경우 인체 내에서 활성산소를 다량으로 생성하여 인체 장기들의 세포벽과 원형질을 파괴시키는 것으로 알려져 있고, 이러한 인체의 장기들 중 신장 및 간장 등의 주요 장기들의 손상은 대부분 쉽게 호전될 수 있으나, 폐 손상만은 수일 내에 급속히 악화되어 결국 저산소증으로 사망하게 된다. 이처럼 파라퀘트는 독성이 매우 강한 농약으로써 적은 양이라도 인체에 흡수되면 치명적이어서 많은 희생자를 초래한다. 따라서, 파라퀘트 중독환자들 뿐만 아니라 소량일지라도 농약이 함유된 음식을 지속적으로 섭취할 수 밖에 없는 일반인들에게는 이의 해독하는 방법 및 수단이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

또한 최소한의 농약 일지라도 인체 내에서는 활성산소를 형성하여 순환기 질환(Am J Hypertens 11:1480-1485, Atherosclerosis 138: 375-381, 1998), 신장질환(Free Radic Res 29: 273-281, 1998), 심한 운동(Med Sci Sports Exer 30: 1603-1607, 1998), 패혈증(Free Radic Biol Med 23:768-774, 1997), 혈액 투석중인 말기신부전환자(Free Radic Res 29: 367-376, 1998), 당뇨(Atherosclerosis 137: S61-S64, 1998), 고지혈증(Br J Clin Pharacol 44:94-97, 1997) 등의 질환에도 상당한 영향을 주는 것으로 알려져 있어 이에 대한 대책 마련이 시급한 상황이다.

따라서, 근래에는 보다 인체에 안전하고, 값도 저렴하며, 항산화력이 뛰어난 항산화제를 개발하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 일반적으로 임상에서 사용중이거나 연구중인 항산화 물질로는 과일, 채소, 적포도주 등에 함유된 멜라토닌(melatonin), 알파-토코페롤(alpha-tolopherol), 비타민 C가 있으며, 비타민 C의 경우 주사가 가능하고 수용성이어서 비교적 많은 양을 짧은 기간 안에 안전하게 인체 내에 주입할 수 있는 장점이 있다. 또한 비타민 C는 항산화제로서의 용도 외에도 항암, 폴레이트, 아민, 글루코즈, 철, 환형 뉴클레오타이드, 콜레스테롤, 기타 여러 약제들의 대사에 관여하고, 그 외에도 백혈구의 기능을 증가시키고, 인터페론, 카르니틴 등의 합성을 촉진하며, 파라퀘트의 신장 내 축적을 방해하여 신장 조직 내에서 파라퀘트의 양을 감소시키는 것으로 알려져 있다.

파라퀘트 제초제를 해독하기 위한 최상의 방법으로 체내에서 세포막을 파괴하기 전에 활성산소계의 형성을 억제할 수 있도록 비타민 C를 투여하는 것이 공지이지만, 이를 과량 섭취할 경우에는 부작용으로 오심, 구토, 설사 등의 소화기 증세가 나타날 수 있으며 뇨중 옥살레이트의 배설이 증가하거나 신결석, 용혈 등을 초래할 수도 있는 것으로 알려져 있다. 그럼에도 불구하고, 현재까지는 파라퀘트 중독을 치료하기 위해 과량의 비타민 C를 인체 내에 투입하고 있는 실정이다. 그러 나, 비타민 C는 손상된 세포로부터 방출되는 2가 철이온과 같은 금속이온 존재하에서는 오히려 유해산소를 증가시키는 역할도 하는 것으로 알려져 있다 [Free Radic Res 1998 Jan; 28(1); 93-107]. 따라서, 비타민 C의 항산화 효과를 개선할 수 있는 새로운 접근 방법이 시급히 요구되고 있다.

한편, 퀘세틴(quercetin)은 양파 추출물에 포함되어 있는 성분으로 자유라디칼 소거제 또는 항산화제로 당해 기술 분야에 공지되어 있지만 이를 농약에 대한 중독 치료에 사용한 구체적인 예는 보고된 바가 없다.

최근 양파 추출액을 이용한 음료의 개발(대한민국 특허공개 2003-24040호, 2001-7675호) 및 양파 추출물을 포함한 슬리밍 화장품의 개발(대한민국 특허공개 1999-55308호)이 이루어지고 있지만, 퀘세틴을 이용한 항산화성 조성물에 대한 연구는 미흡한 실정이다.

이에 본 발명자들은 파라퀘트와 같은 농약에 중독되거나, 소량일지라도 매일 섭취하는 일반인에 있어서, 퀘세틴(quercetin)과 비타민 C를 함께 투여할 경우 항산화제로서 상승작용(synergistic effect)이 있음을 발견하게 되어 본 발명에 이르게 되었다.

즉, 퀘세틴과 비타민 C 모두 자유라디칼 제거제 또는 항산화제로서 당 기술분야에 공지되어 있지만, 이를 함께 사용했을 때 각각을 사용한 경우보다 부작용 없이 항산화제로서 상승작용이 있음을 밝혀 내게 되었고, 이러한 항산화성 조성물을 음료, 식품, 껌, 화장료, 의료용 밴드 등에 적용할 경우 항산화성 기능이 보강될 수 있음을 밝혔다.

본 발명은 퀘세틴과 비타민 C를 함유하는 항산화성 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 항산화성 조성물이 일정량 함유된 음료, 식품, 껌, 화장료, 의료용 밴드 등을 제공하는데 있다.

삭제

본 발명은 퀘세틴 0.1∼99.99 중량% 및 비타민 C 0.01∼99.9 중량%를 함유한 항산화 조성물을 그 특징으로 한다.

본 발명은 상기 항산화성 조성물을 우유, 요쿠르트, 치즈 등의 유제품, 인삼, 홍삼, 버섯 또는 이들의 추출물 등의 건강보조식품, 쥬스, 탄산음료, 전통 차, 기타 기호 음료 등의 음료제품 및 껌 조성물 등에 0.01-50중량% 함유시킨 건강보조식품을 그 특징으로 한다.

본 발명은 상기 항산화성 조성물을 통상의 화장품 조성물 또는 통상의 의료용 밴드 조성물 등에 0.01-20중량% 함유시킨 기능성 화장품 조성물과 의료용 밴드 조성물을 그 특징으로 한다.

삭제

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 퀘세틴을 시중 제품을 구입하여 사용하거나, 양파로부터 추출하여 사용하였는데, 그 추출 방법은 양파의 초산 추출물을 감압증류후 다시 에틸아세테이트에 용해시켜 실리카 겔 칼럼 크로마토 그래피를 실시하되, 노말 헥산과 에틸아세테이트의 비율이 1:2로 된 혼합용매를 이용하여 퀘세틴을 얻었다. 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 작업 후 얻은 퀘세틴 용액에서 초록색의 침상결정이 침전되어 있는 것을 확인하고, 상온에서 계속적으로 서서히 농축하였다. 이 결정을 계속해서 재결정하여 퀘세틴을 얻을 수 있었다.

또한 본 발명에서는 비타민 C를 시중에서 판매하는 제품, 예를 들어 한독제약회사(분자량 176.1)에서 구입하여 사용하였다.

상기 퀘세틴과 비타민 C를 통상의 방법으로 혼합하여 퀘세틴 0.1∼99.99 중량% 및 비타민 C 0.01∼99.9 중량%를 함유하는 항산화 조성물을 제조한다.

이와 같이 얻은 항산화 조성물은 우유, 요구르트, 치즈 또는 기타 유산균 발효 제품 등의 유제품 또는 과일 쥬스, 탄산 음료, 전통 차 음료, 기타 기호성 음료에 0.01∼50중량% 로 첨가하여 항산화성 기능을 갖는 유제품 또는 음료를 제조할 수 있다.

그리고 이와 같이 얻은 항산화 조성물 5-77 중량%를 인삼분말 및 추출액, 홍삼분말 및 추출액 또는 버섯 분말 및 추출액 등의 건강보조식품 3∼75 중량%, 기타 첨가제 (예를 들어, 감미제 및 향미제) 1∼20 중량%와 혼합하여 건강보조식품으로 제조할 수도 있다.

또한 상기 항산화 조성물 0.01∼20 중량%를 화장품 화합물에 첨가할 수 있다. 화장품 화합물의 제조 방법은 당업자에게 공지되어 있다. 화장품 조성물은 예를 들면, 스킨, 로션, 크림, 젤, 팩 또는 고체, 즉 스틱 형태를 포함하는 국부적인 용도에 적합한 형태를 취할 수 있다. 화장품 조성물은 특정한 용도의 제제 비율 및 예정된 조성물의 용도에 따라 좌우되는 함량으로 본 발명의 항산화 화합물을 함유한다. 예를 들면, 특정한 용도의 제제가 미용팩인 경우, 본 발명의 항산화 화합물은 조성물의 0.01∼20중량%이며, 바람직하게는 0.1∼10 중량% 함유시켜 항산화 효과를 갖게 할 수 있다.

상기 항산화 조성물을 통상의 의료용 밴드 조성물에 0.01∼20중량% 함유시켜서 항산화 기능이 우수한 기능성 의료용 밴드 조성물을 제조할 수 있다.

상기 항산화 조성물을 통상의 껌 조성물에 0.01∼50중량% 함유시켜서 항산화 효과를 갖는 껌으로도 제조할 수 있다.

삭제

또한 본 발명의 항산화성 조성물을 건강 보조식품으로 이용시에는 건강보조 제품 분야에서 통상적인 담체들과 배합하여 사용할 수 있다.

이하 본 발명을 다음의 실시예를 통하여 설명하나 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 퀘세틴의 추출 및 분리

양파 200g을 잘게 썰은 후, 초산 500ml를 첨가하여 감압증류시킨 후 다시 에틸아세테이트 500ml에 용해시켜 실리카 겔 칼럼 크로마토 그래피를 실시하되, 노말 헥산과 에틸아세테이트의 비율이 1:2로 된 혼합용매를 이용하여 퀘세틴을 얻었다. 실리카 겔 칼럼 크로마토그래피 작업 후 얻은 퀘세틴 용액에서 초록색의 침상결정이 침전되어 있는 것을 확인하고, 상온에서 계속적으로 서서히 농축하였다. 이 결정을 계속해서 재결정하여 퀘세틴 110mg을 얻을 수 있었다.

실시예 2 : 항산화 조성물의 제조

비타민 C (분자량 176.1 한독제약회사)와 상기 실시예 1에서 추출한 퀘세틴 (분자량 338.3)을 아래 표1과 같은 조성으로 처방하였다.

그룹	퀘세틴(mg/kg/IV)	비타민(mg/kg/IV)
A B C	0 0 0	0 10 100
D E F G H I	10 10 10 100 100 100	0 10 100 0 10 100

실시예 3: 항산화 조성물의 상승효과

실험용 쥐(rat, 200g) 90마리를 상기 표 1과 같이 10마리씩 9개 그룹으로 나누어 각각 25 mg/kg의 파라퀘트를 복강내에 주입한 후, 상기 표1에 기재된 조성으로 각 그룹에 투여하였다. 상기 그룹 A에서 I까지 날짜별로 희생되는 쥐의 수를 기록한 결과를 다음 표 2와 같이 나타냈다.

그룹	주사	1일	2일	3일	4일	5일	6일	7일	8일	9일	10일	11일
A					6	2	2
B						6	4
C						4	6
D						6	4
E						2	4	4
F						2	4		2	2
G						2	4	4
H							2	2	4		2
I							2	2	2		2	2

상기 표2로부터 비타민 C와 퀘세틴을 전혀 투여하지 않은 군(A군)은 파라퀘트 중독 후 4일되는 시점부터 죽기 시작하여 6일 되는 시점에 모두 희생되었지만, 비타민 C만 투여한 군(B, C군)과 퀘세틴만 투여한 군(D, G군)의 경우 5일되는 시점부터 희생되어 각각을 투여한 경우에도 중독증을 치료하는데 효과가 있음을 알 수 있다. 그러나 비타민 C와 퀘세틴을 함께 투여한 군(E, F, H, I군)의 경우 각각을 투여한 군 보다 초기에 희생되는 쥐의 수가 감소하고, 특히 I군의 경우에는 희생되는 일자를 11일까지 지연시킬 수 있음을 확인하여, 비타민 C와 퀘세틴을 함께 투여하는 경우 중독증 치료에 각각을 투여한 경우에 비해 상승 효과가 있음을 확인 할 수 있다.

실시예 4 : 항산화 활성 측정

파라퀘트 500μM을 쥐의 복강내에 투여한 후, 다양한 농도의 퀘세틴과 비타민 C를 함유한 시약을 쥐에 투여하여 측정한 결과를 도 1 내지 도3에 나타내었다.

ROS는 세포의 컨포컬 현미경 관찰을 통해 다음과 같은 방법으로 측정하였다(Cell Signal 1999;11(9);67783). 셀(cells)을 상기한 바와 같은 조건으로 노출시킨 상태로 라운드 커버스립(round coverslips) 위에서 24시간 무혈청 매체에서 배양한 후 1시간 가량 안정화시키고 2 g/ml LPA(Lysophosphatidic acid)에 다시 30분 노출시킨 후 3.7 % (v/v) 포름알데히드가 함유된 인산염 완충액으로 20 분간 고정시킨다. 0.165 M의 로다민 팔로이딘(rhodamine phalloidin)으로 실온에서 1시간동안 염색한다. 이 세포들을 겔마톨(gelvatol) 처리하여 레이저 스캐닝 컨포컬 현미경 (LSM 410, Carl Zeiss)으로 판독한다. 검체는 543 nm HeNe 레이저로 자극하고 롱패스(long pass) 580 nm 필터를 통하여 상을 얻는다.

도1은 상기 실험에 따라 처리한 세포들의 컨포컬 현미경 관찰 사진으로서 퀘세틴과 비타민 C를 함께 투여한 경우 각각 투여한 경우보다 세포 손상이 현격히 치유되었음을 알 수 있다.

도2는 이들의 형광데이터 그래프로써, 퀘세틴 0.01μM에서 100μM 사이와 비타민 C 1μM과 10μM 사이의 농도에서는 파라퀘트에 의해 형성되는 활성산소가 각각의 농도에 비례하여 억제된다. 이때 퀘세틴 0.01μM과 비타민 C 1μM을 함께 처 리하면 각각을 따로 처리하였을 때 보다 활성산소 억제 능력이 더 상승한다. 이는 퀘세틴 0.1μM과 비타민 C 10μM을 함께 처리하였을 때도 마찬가지이다.

도3에서 나타난 바와 같이 파라퀘트 500μM을 처리하여 활성산소를 발현시키고 퀘세틴과 비타민 C를 다양한 농도로 조합하여 동시에 처리하였더니, 퀘세틴과 비타민 C를 각각 처리한 세포군에 비하여 둘을 동시에 처리한 조건에서 활성산소의 생성이 현저하게 억제됨을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 퀘세틴과 비타민C 함유 조성물을 투여하여 ROS를 측정한 결과, 퀘세틴 0.1μM과 비타민 C 10μM로도 상승효과 발현으로 인하여 우수한 항산화 효과를 나타나게 됨을 알 수 있다.

실시예 5: 기능성 유제품

우유 200ml에 실시예 2의 I군 항산화성 조성물을 1.5 중량% 넣고, 균일하게 혼합하여 본 발명에 따른 우유 제품을 제조하였다.

실시예 6: 기능성 음료 제품

과일 쥬스 180ml에 실시예 2의 I군 항산화성 조성물을 0.5 중량% 넣고, 균일하게 혼합하여 본 발명에 따른 기능성 음료 제품을 제조하였다.

실시예 7: 건강보조식품

인삼분말 50 중량%에 실시예 2의 I군 항산화성 조성물 30중량% 및 감미제, 향미제 20중량%를 넣고, 균일하게 혼합하여 본 발명에 따른 건강 보조 식품을 제조하였다.

실시예 8: 껌

실시예 2의 I군 항산화성 조성물 1중량%를 껌베이스 25중량%, 설탕 39중량%, 포도당 21중량%, 물엿 7중량%와 향신료 7중량%를 혼합하여 본 발명에 따른 항산화 효과를 갖는 껌을 제조하였다.

실시예 9: 황토팩

실시예 2의 I군 항산화성 조성물 1중량%를 황토 94.8중량%, 로즈워터 0.2중량%, 콜라겐 0.4중량%, 알라토인 2.0중량%, 알로에 0.5중량%, 세라마이드 0.2중량%, 알부틴 0.2중량%, 초산토코페럴 0.2중량%, 스쿠알란 0.2중량%, 위치하렐 0.2중량% 및 바이오팩타이드 0.1중량%를 혼합하여 본 발명에 따른 항산화효과를 갖는 황토팩을 제조하였다.

실시예 10: 의료용 밴드

거즈에 무색투명의 흡수성이 있는 점착성 물질을 도포한 후 그 위에 10cm ×10cm당 아크리놀 (약전) 0.5 중량%, 아미모안식향산에칠 35.1 중량%, 염산리도카인(약전) 5.9 중량%, 산화아연 58.0 중량%, 실시예 2의 I군 항산화성 조성물 0.5 중량%를 혼합하여 만든 산제를 가한 의료용 밴드를 제조하였다.

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상기에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 따른 퀘세틴과 비타민 C 함유 항산화성 조성물은 유제품, 음료, 건강보조식품, 껌, 화장료, 의료용 밴드 등에 적용하여 항산화성 기능 부여로 인한 건강 증진 및 노화 방지에 도움이 될 수 있다.

Claims (13)

1. 양파 분쇄물의 초산 추출물을 감압증류후 다시 에틸아세테이트에 용해시켜 실리카 겔 칼럼 크로마토 그래피를 실시하여 얻은 퀘세틴 0.1-99.99 중량%와 비타민 C 0.01-99.9중량%를 함유하는 항산화 조성물.
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