KR100974433B1

KR100974433B1 - 해삼의 건조분말 또는 추출물을 유효성분으로 함유하는당뇨병의 예방 및 치료용 조성물

Info

Publication number: KR100974433B1
Application number: KR1020080015135A
Authority: KR
Inventors: 이기세; 김광우; 김옥선; 조순영
Original assignee: 강릉원주대학교산학협력단
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2010-08-05
Also published as: KR20090089954A

Abstract

본 발명은 해삼 (Stichpus japonicus)의 건조분말 또는 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 본 발명의 해삼 건조분말 또는 추출물은 스트렙토조토신 (STZ)으로 유발된 당뇨 동물모델의 혈당을 유의적으로 감소시킴으로써 항당뇨 효과를 나타내므로, 상기 조성물은 당뇨병의 예방 및 치료용 약학조성물 또는 건강기능식품으로 유용하게 이용할 수 있다.

해삼, 당뇨병, 스트렙토조토신

Description

해삼의 건조분말 또는 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병의 예방 및 치료용 조성물 {A composition comprising the powdered form or extract of sea cucumber (Stichpus japonicus) as an active ingredient showing anti-diabetic activity}

본 발명은 해삼의 건조분말 또는 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병의 예방 및 치료용 약학조성물 또는 건강기능식품에 관한 것이다.

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[문헌 2] 건강보험 심사평가원, 건강보험 심사통계지표, 2003

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[문헌 17] E. Rabbo et al ., Scandinav . J. Lab . Invest. 12, pp402-407, 1960

현대인은 산업의 발달로 풍요롭고 편리한 삶을 영위하게 되었다. 그로 인해 높은 수준의 의술이 평균수명의 연장을 이끌어 냈지만, 한 편에서는 생활습관병이라는 새로운 질병이 발생되기도 하였다. 생활습관병이란 우리가 일반적으로 알고 있는 성인병을 2003년 이후로 개칭하여 불리고 있는 질병인데, 고혈압, 알레르기, 비만, 당뇨, 간경변, 심장질환, 암등이 모두 여기에 속한다. 생활습관병이란 개념을 도입하게 된 이유는, 이들 질병이 식습관, 생활양식 및 환경적요인 등을 개선함으로서 치료가 가능한 질병이기 때문이다 (강진경, 생활습관병의 개념, 대한의사협회지, 3월호, pp188-190, 2004).

건강보험심사평가원에서 조사한 생활습관병 관련 자료를 보면 2000년 대비 의료기관이용 환자수 증가는 골다공증 (89.3%), 고콜레스테롤 (80.9%), 고혈압 (53.9%), 당뇨병 (45.5%), 심장병 (29.0%) 순으로 나타났다. 특히 진료건수의 연평균 증가률은 고콜레스테롤이 21.8%로 가장 높았고 당뇨는 3.4%로 나타났다 (건강보험 심사평가원, 건강보험 심사통계지표, 2003; 보건복지부, 국민건강영양조사, pp49-58, 2005). 이에, 현재 우리나라에서는 고지혈증 관련 질병과 당뇨 관련 질병에 대한 대책이 시급한 실정이다.

당뇨병은 대표적인 만성 성인병의 하나로, 우리나라의 당뇨병 환자는 전체 인구의 약 5% 정도, 최소 250만명으로 추정되고 있다. 선진국의 경우에 당뇨병 환자 수가 매년 급증하고 있으며, 우리나라도 생활수준의 향상과 더불어 생활양식이 서구화되면서 점차 환자의 수가 증가될 것으로 생각된다. 당뇨병은 신체 세포들이 글리코즈 (glucose)를 정상적으로 사용할 수 있는 능력에 장애가 생겨 혈당치가 증가하여, 글리코즈 (glucose)가 혈액 속에 점점 많이 쌓이게 됨에 따라 과량의 당분이 소변으로 배설되는 대사성 질환이다. 당뇨병은 인슐린의 부족으로 인하며, 인슐린의 부족은 인슐린의 절대량이 부족하거나, 인슐린 이외의 다른 호르몬이 많이 분비되어 상대적으로 부족되었을 때 발병한다. 폴리펩티드성 호르몬인 인슐린은 췌장에 있는 랑게르한스섬의 베타세포에서 만들어지며, 췌장 호르몬인 인슐린이 뇌하수체, 부신, 갑상선 등에서 분비되는 인슐린에 대항 작용을 하는 호르몬과 체내에서 균형이 이루어졌을 때 당조절 기능이 정상으로 유지된다.

당뇨병 (Diabetes mellitus)은 두 가지 유형으로 특징지워지는데, 인슐린 의존형인 제 1형 당뇨병 (type 1 diabetes mellitus)은 혈액 내의 글리코스 조절 호르몬인 인슐린의 분비 결핍으로 야기되며, 주로 10 내지 20대의 젊은 연령층에서 발병되기 때문에 소아당뇨병 (juvenile diabetes)이라 불리기도 한다. 제 2형 당뇨병 (type 2 diabetes mellitus)은 주로 40대 이후에 발병되며, 우리나라 당뇨병 환자의 대부분을 차지한다. 제 1형과는 달리 성인형 당뇨병이라 불리며, 발병 원인은 아직 명확히 밝혀져 있지 않으나, 유전적인 요인과 환경적인 요소가 함께 관여되어 발생하는 것으로 알려졌다. 제 2형 당뇨병의 병인으로 췌장 베타 세포에서 인슐린 분비의 장애와 표적 세포에서 인슐린 작용의 결함 (인슐린 저항성)이 모두 관찰되는데, 이중 어떠한 변화가 일차적 중요성을 갖는지는 아직 확실하지 않다.

스트렙토조토신 (STZ)은 포유동물의 인슐린 생성을 억제하는 화합물로서 실 험용 동물에게 제 1형 당뇨병을 유발하는 용도로 사용된다. 미국 FDA에서는 스트렙토조토신을 췌장암 치료용으로 사용을 허가하고 있는데, 해당 환자에게 이 약물 투여시에는 암세포의 크기가 작아지거나 암으로 인한 각종 증상의 완화가 가능하다 (R. Brentjens et al ., Surg Clin North Am . 81(3), pp527-542, 2001). 하지만, 이 물질의 독소로 인한 문제가 있으며, 심지어는 암을 일으키기도 하기에, 제한적으로 사용되고 있다. 당뇨유발의 용도로 사용하는 양은 보통 500 mg/m²/day를 정맥주사를 통해 5일간 주입하며, 이를 4~6주간 반복한다. 스트렙토조토신의 IUPAC 명칭은 1-메틸-1-니트로소-3-[2,4,5-트리하이드록시-6-(하이드록시메틸)옥산-3-일]-우레아 (1-methyl-1-nitroso-3-[2,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl) oxan-3-yl]-urea)로서, 글루코사민-니트로소우레아 (glucosamine-nitrosourea) 화합물이다. 다른 알킬화제들과 마찬가지로 니트로소 우레아 (nitrosourea) 화합물들은 DNA 손상을 일으킬 뿐만 아니라, 다른 유해한 화학반응을 일으키기도 한다 (Z. Wang et al ., Diabetes . 47(1), pp50-56, 1998; W.J. Schnedl et al ., Diabetes . 43(11), pp1326-33, 1994). 그 중 하나가 췌장 베타-세포의 파괴이다. 스트렙토조토신을 투여하고 7시간이 경과하면 혈당이 급격히 감소하고 인슐린의 농도가 상승하나 베타-세포의 파괴로 인슐린의 분비가 감소되어 혈당이 점차 상승하고, 24시간이 경과하면 고혈당 상태가 된다고 보고되고 있다 (A. Junod et al., J. Clin . Invert. 48, pp2129-2139, 1969).

현재 당뇨병 치료에 사용되는 제제로는 5 종류의 화합물 군, 즉 비구아니드 (biguanides), 티아졸리딘디온 (thiazolidinediones), 설포닐우레아 (sulfonylureas), 벤조산 (benzoic acid) 유도체 화합물 및 α-글루코시다제 저해제 (α-glucosidase inhibitor) 등이 사용되고 있으며, 이중 메트포민 (metformin)과 같은 비구아니드 화합물은 과도한 혈액 내 당신생 (gluconeogenesis)를 예방하는 것으로 알려져 있다. 티아졸리딘디온 화합물은 말초 조직에서 글루코즈 유입을 증가시키는 작용을 하는 것으로 생각되며, 톨부타미드 (tolbutamide) 및 글리부리드 (glyburide)와 같은 설포닐우레아, 레파글리니드 (repaglinide) 화합물과 같은 벤조산 유도체들은 인슐린 분비를 자극하고 한편 아카보스 (acarbose)와 같은 α-글루코시다아제 저해제는 소장에서 탄수화물의 소화를 억제하여 혈장 글루코즈를 낮추는 작용을 한다.

그러나 상기와 같은 화합물을 함유한 제제들은 투여 초기에 구역질, 구토, 설사 및 발진 등을 야기하는 부작용을 가지고 있으므로, 낮은 부작용 및 높은 안전성을 갖는 탁월한 혈당강하제가 필요한 실정이다. 현재까지 당뇨병의 완치법은 확립되어 있지 않고, 약물 치료의 부작용 때문에 약물 사용에 제한점이 많아 천연물로부터 당뇨병 치료제를 탐색하려는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 1990년 세계보건기구 (WHO)에서도 당뇨병에 효과가 있으며 부작용이 적은 천연물의 이용을 적극 추천하였다 (Grover J.K. et al., J. Ethnopharmacol ., 73, pp461-470, 2000).

식용 해삼은 한중일 3국에 널리 분포하며, 극피동물문 (Phylum Echinodermata), 해삼강 (Class Holothuroidea), 순수목 (Order Aspidochirotida), 돌기해삼과 (Family Stichopodidae)의 돌기해삼 (Stichopus japonicus Selenka) 등 이 있다 (홍성윤, 한국해양척추동물도감, pp442-452, 2006). 해삼에 대한 연구는 영양학적 연구 외에도, 분석화학적 연구가 진행된 바 있는데, Tanikawa가 화학적 구성성분이 사후경직에 미치는 영향에 관해 연구한 바 있고, Motohiro가 당단백질을 분리하였다는 보고가 있었다. 또한 다당류 및 당유도체 등을 분리 했다는 보고도 있다 (E. Tanikawa, Bull . Fac . Fish . Hokkaido Univ . 5, pp338, 1953; T. Motohiro, Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries . 26, pp1171, 1960; P.A. Mourao et al., European Journal of Biochemistry . 166, pp639, 1987; R.P. Viera et al ., Biochemistry . 32, pp2254, 1992).

수산물의 기능성은 한약재와 마찬가지로 단독성분이 아닌 복합성분으로써 작용가능성이 매우 높다 (芦己勝朗. 水産食品成分の機能性について.月刊 Food Chemical. 1989-2, pp52-56, 1989). 그런 복합성분계에 의해서 기능성이 발현될 것이라는 가정이 설사 맞지 않다 하여도, 실제 수산물 중의 기능성 식품 소재의 분리공정을 보면 잘 알려져 있는 기능성 소재를 제거해 버리는 잘못을 행하고 있다. 예를 들어, 건강기능식품소재로 잘 알려져 있는 키틴 기능성 소재의 경우, 홍게의 껍질로부터 최종 키틴질 성분만을 얻어내기 위해 먼저 강한 HCl 전처리를 통해 골다공증예방효과가 있는 CaCO₃ 등 무기질을 제거하고, 더욱이 이어서 강한 NaOH 처리를 행하여 항산화능을 가진 아스타크산틴 (astaxanthin)과 대표적인 기능성 영양성분인 수산 단백질을 제거해 버린다.

따라서 본 발명자들은 우선 복합 성분계로써 항당뇨 효능을 약에 가깝게 해 주는 소재를 수산물에서 찾아보고자 해삼을 선택하여, 특정한 기능성 성분을 분리하지 않은 그 자체로서 기능 활성을 발현해주는지를 검토해 이들 자료를 비교할 수 있도록 같은 조건에서 기능성 검증을 위한 스트렙토조토신으로 유발된 당뇬 동물실험을 통하여 혈당을 감소시키는 효과를 확인하여 본 발명을 완성하였다.

또한, 본 발명은 해삼의 건조분말 또는 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병의 예방 및 개선용 건강기능성 식품을 제공한다.

본원에서 정의되는 해삼은 극피동물문 (Phylum Echinodermata), 해삼강 (Class Holothuroidea), 순수목 (Order Aspidochirotida) 또는 돌기해삼과 (Family Stichopodidae)의 돌기해삼 (Stichopus japonicus Selenka)에 속하는 한국, 일본 등에 서식하는 해삼을 포함한다.

본원에서 정의되는 추출물은 정제수를 포함한 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매로부터 선택된 용매, 바람직하게는 물, 에탄올 또는 이들의 혼합용매를 포함한다.

본원에서 정의되는 당뇨병은 제 1형 또는 제 2형 당뇨병, 바람직하게는 제 1형 당뇨병을 포함한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 해삼 건조분말은 하기와 같이 제조될 수 있다. 해삼을 절단하여, 체액 및 내장을 포함하여 -100℃ 내지 0℃, 바람직하게는 -50℃에서 6시간 내지 24시간, 바람직하게는 12시간 동안 급냉하는 제 1단계; 감압동결 시키는 제 2단계의 제조방법을 통해 본 발명의 해삼 건조분말을 수득할 수 있다.

또한 본 발명의 해삼 추출물은 하기와 같이 제조될 수 있다. 해삼을 절단하여, 체액 및 내장을 포함하여 동결 건조시키는 제 1단계; 이를 정제수를 포함한 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매로부터 선택된 용매, 바람직하게는 물, 에탄올 또는 이들의 혼합용매로 0℃ 내지 100℃, 바람직하게는 20℃ 내지 50℃에서 10분 내지 1시간, 바람직하게는 30분 동안 추출하는 제 2단계; 이를 감압농축 및 동결 건조시키는 제 3단계를 포함하는 제조방법을 통해 본 발명의 해삼 추출물을 수득할 수 있다.

본 발명은 상기의 제조방법으로 얻어진 해삼의 건조분말 또는 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병의 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기의 제조방법으로 얻어진 해삼의 건조분말 또는 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병의 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다.

본 발명의 해삼의 건조분말 또는 추출물을 함유하는 당뇨병의 예방 및 치료를 위한 약학조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 해삼을 0.1 내지 50 중량% 포함한다.

본 발명의 해삼의 건조분말 또는 추출물을 함유하는 약학조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 해삼을 함유하는 약학조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 화합물을 함유하는 조성물에 함유될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트 (calcium carbonate), 수크로스 (sucrose) 또는 락토오스 (lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사 용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔 (witepsol), 마크로골 (macrogol), 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 해삼 사용량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으나, 0.1 내지 100 mg/kg을 일일 1회 내지 수회 투여할 수 있다. 또한 그 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있다. 따라서 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

상기 약학조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내 (intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.

본 발명은 해삼의 건조분말 또는 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병의 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다. 이를 첨가할 수 있는 식품으로는 각종 식품류, 분말, 과립, 정제, 캡슐, 시럽제, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강기능성 식품류 등이 있다.

또한, 당뇨병의 예방 효과를 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이때 식품 또는 음료 중의 해삼의 건조분말 또는 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 기능성 음료 조성물은 100 ml 기준으로 0.02 내지 5 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다.

본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 건조분말 또는 추출물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며, 통 상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에르트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제 (타우마틴, 스테비아 추출물) 및 합성 향미제 (사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ml 당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.

상기 외에 본 발명의 건조분말 또는 추출물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제 (치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 건조분말 또는 추출물은 천연 과일주스 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하지는 않지만 본 발명의 건조분말 또는 추출물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

본 발명은 해삼의 건조분말 또는 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 본 발명의 해삼 건조분말 또는 추출물은 스트렙토조토신으로 유발된 당뇨병 동물모델의 혈당을 유의적으로 감소시킴으로써 항당뇨 효과를 나타내므로, 상기 조성물은 당뇨병의 예방 및 치료용 약학조성물 또는 건강기능식품으로 유용하게 이용될 수 있다.

이하 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 시료의 제조

1-1. 시료 준비

해삼 (Stichpus japonicus)은 강원도 주문진 근해에서 채집한 자연산으로, 2006년 12월 5에 주문진 수산시장에서 총 245마리를 구입하였다. 해삼의 평균 무게는 47.1±22.0g, 평균 직경은 40.3±6.4 mm이며, 평균 길이는 126.3±9.5 mm로 나타났으며, 하기 실험의 시료 (이하 “SC-1”이라 명명함)로 사용하였다.

1-2. 해삼 에탄올 가용 추출물의 제조

상기 실시예 1-1에서 수득한 해삼 250 g을 100 mm 간격으로 절단하여, 절단 과정 중에 흘러나온 체액 및 내장을 포함한 시료를 진공동결 건조시켜 70% 에탄올 1 L를 가하여 25℃에서 30분 동안 3회 추출한 다음, 진공농축기로 농축하고 동결건 조하여 해삼 에탄올 가용 추출물 7.8 g (이하 "SC-2"라 명명함)을 수득하였다.

1-3. 해삼 건조분말의 제조

상기 실시예 1-1에서 수득한 해삼 250 g을 10 mm 간격으로 절단하여, 절단 과정 중에 흘러나온 체액 및 내장을 포함한 시료를 트레이 (tray)에 평평하게 얇게 깔리도록 하였다. 이때 트레이 내에 있는 시료의 중간 두께쯤에, 온도센서를 꽂은 채 -50℃에서 12시간 동안 급속동결기 (한국 일신사, DFS520) 내에 방치하여 완전히 동결시킨 뒤, 감압동결건조기 (한국 일신사, PVIFD30A)에 넣었다. 갑압동결 건조기의 원리는 트레이를 서서히 가열할 때, 시료는 거의 진공 상태에 있기 때문에, 수분이 고체에서 기체로 상이 변하게 된다. 이때 이 수증기를 다시 냉각 시켜서 포집함으로서 시료의 수분은 점점 줄어들게 만드는 것이다. 실험에 사용한 감압동결건조기의 조건은 진공은, 5 mili torr까지 가능하며, 온도는 30℃까지 올릴 수 있다. 시료가 급격한 온도 상승에 의해 버블링 (끓어서 트레이 밖으로 넘치는 현상)을 막기 위해, 시료를 가열하는 온도는 0℃에서부터 서서히 올렸으며, 약 42시간 후 시료 및 트레이의 온도가 30℃가 되면 건조를 중단하여 해삼의 건조분말 (이하 “SC-3”라 명명함)을 수득하였다 (수율 5.3%).

참조예 1. 실험동물 및 실험식이의 준비

실험동물은 (주)대한 바이오링크 (충북 음성)로부터 분양 받아 본 대학의 동물 사육실에서 일정한 조건 (온도: 22±1℃, 습도: 55±3%, 명암: 12시간 light/dark cycle)으로 1주일 동안 고형 사료로 적응시킨 체중 200±10 g의 Sprague-Dawley계 웅성 흰쥐를 한 군당 9마리씩 3군으로 나누어, 일반 사료를 섭취한 대조군, 스트렙토조토신으로 당뇨 유발된 음성 대조군 및 SC-3 투여 시험군으로 분류되었다. SC-3를 10% tween80에 현탁시켜 실험동물 kg당 100, 200 mg을 경구존대를 사용하여 하루에 한번 씩 2주 및 4주간 섭취시켰다.

실험예 1. 일반성분 분석

상기 실시예 1에서 수득한 해삼의 일반성분을 분석하기 위해 AOAC법을 이용하여 하기와 같이 실험을 수행하였다 (AOAC. Offical Methods of Analysis. 16th ed. Association of Official Analytical Chemists, Washington DC., pp69-74, 1995).

구체적으로 수분은 상압가열건조법, 조지방은 속실렛 (Soxthlet)법, 회분은 건식회화법으로 측정하였으며, 조단백질은 세미마이크로 킬달 (Semimicro Kjedahl)법으로 질소를 정량한 후 질소계수 (6.25)를 이용하여 계산하였다.

실험결과, 표 1 및 표 2에 나타난 바와 같이, 상기 실시예 1-1에서 수득한 SC-1은 93.4%가 수분으로써 대부분이고, 조단백질 및 조회분이 전체 조성의 큰 몫을 차지함을 확인할 수 있었다. 상기 실시예 1-2에서 수득한 SC-3은 확연하게 고형물 중의 일반성분 함량이 무기질 및 단백질이 대부분을 차지하는 반면에, 조지방 함량은 매우 낮음을 확인할 수 있었다.

성분	SC-1의 총비율(%)
수분	93.4±0.1
조단백질	2.6±1.4
조지방	0.1±0.03
조회분	3.4±0.1
다당	0.5±0.01

성분	SC-3의 총비율(%)
조단백질	38.8±21.5
조지방	1.7±0.5
조회분	52.0±1.7
다당	7.6±0.2

실험예 2. 휘발성 염기질소 ( VBN ) 함량 측정

상기 실시예 1-1에서 수득한 SC-1의 휘발성 염기질소 함량을 분석하기 위해 콘웨이 유니트 (Conway unit)를 사용하는 미량 확산법을 하기와 같이 실험을 수행하였다 (日本厚生省. 食品衛生指針-I. 日本厚生省出版. 東京. 30, 1960).

휘발성 염기질소의 분석비커에 SC-1 2 g을 취해 증류수 16 ml를 가해 유리봉으로 잘 저어주었다. 단백질 침전을 위해 20% TCA용액 2 mL를 넣고 잘 마쇄한 다음 10분간 방치하여 원심분리하여 상징액을 취한 후 시료용액으로 하였다. 콘웨이 유니트의 내실에 붕산흡수제 1 mL, 외실에 시료용액 1 mL를 넣을 다음 뚜껑을 2/3정도 덮고 다시 외실에 포화탄산칼륨 용액을 1 mL넣은 후 재빨리 콘웨이 유니트 뚜껑을 밀어서 덮었다. 내실과 외실액이 서로 섞이지 않도록 클립을 끼워 천천히 유니트를 회전시키면서 외실액 즉, 포화탄산칼륨과 시료용액을 혼합하였다. 그 후 37℃에서 80분간 방치한 후 0.01 N HCl용액으로 적정하였다. 액의 색조가 녹색에서 무색을 거쳐 미홍색으로 변할 때까지 적정한다. 공시험 (Black test)은 상기 조건의 방법에 시료 대신에 20% TCA용액을 외실에 가하였다. 이 때 사용한 0.01 N HCl 용액 1 mL는 0.14 mg의 휘발성 염기질소에 해당한다. 휘발성 염기질소의 함량은 하기의 수학식에 따라 산출하였다.

휘발성염기질소 ( mg %) = 0.14×(A-B)×20×f×100/S

S : 시료채취량

A : 시료의 적정량 ( mL )

B : Blank 의 적정량 ( mL )

f : 0.01 N HCl 용액의 factor

VBN (Volatile basic nitrogen) 즉, 휘발성 염기질소란 어패류 등의 신선도를 측정하기 위한 자료로서 특히, 수산물의 초기부패의 기준으로 이용하는데, 이는 수산물별로 다소의 차이가 있다. 냉동시킨 어류의 경우는 30 mg%이고 상어나 홍어는 50 mg%, 명태와 대구류는 20 mg%, 패류와 갑각류는 20 mg%, 그 외 기타수산물은 30 mg%이다.

실험결과, 상기 실시예 1-1에서 수득한 SC-1의 VBN 값은 7.7 mg% 수준으로서, 모두 초기부패 기준에 크게 미치지 않는 것으로 보아 매우 신선한 상태임을 확인할 수 있었다.

실험예 3. 스트렙토조토신 ( STZ )로 유발된 당뇨 동물실험

당뇨병을 유발하기 위하여 Wang 등의 방법에 의하여 스트렙토조토신 (STZ) 50 mg/kg을 0.05 M 구연산 완충액 (citrate buffer, pH 4.5)에 녹여 꼬리정맥으로 투여한 후 48시간 후에 눈의 정맥으로부터 혈당을 측정하여 300-400 mg/㎗의 범위에 들어오는 흰쥐를 선별하여 하기 실험의 실험동물로 사용하였다 (Z. Wang et al ., Diabetes . 47(1), pp50-56, 1998).

3-1. 혈당 측정 방법

혈당을 측정하기 위해 Rabbo 등의 방법에 따라 글루코즈 산화제법 (glucose oxidase)에 따라 조제된 킷트 (Exactech)를 사용하여 측정하였다 (E. Rabbo et al., Scandinav . J. Lab . Invest. 12, pp402-407, 1960).

3-2. 통계처리

본 실험에서 얻어진 결과는 표 5에 나타낸 바와 같이, 평균치±표준편차로 표시하였으며 PC-STAT 프로그램으로써 각 실험군 간의 차이를 보는 던칸 다른 범위 시험법 (Duncant's multiple range test)를 적용하여 유의차 검정을 시도하였다. 이 PC-STAT 프로그램으로는 유의차검정처리구가 최소 2개에서 최대 50개까지 가능하며, 실험수치는 150개까지 입력처리가 가능하다. 즉, 여러 샘플들의 최대 150개 실험치를 한몫에 입력하여 2군 이상 50군까지 상호 2구간 비교 통계처리를 동시에 하여 상호간의 유의성을 비교 판단해 내는 것이다.

실험결과, 표 3에 나타난 바와 같이 투여 2주째에는 SC-3 투여 시험군은 음 성 대조군과 유의적 차이를 보이지 않았으나, 투여 4주째에는 SC-3 투여 시험군의 혈당수치가 음성 대조군에 비해 유의적으로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 특히, SC-3 200 mg/kg 투여 시험군은 투여 4주째에 음성 대조군에 비해 혈당이 30.1% 감소함을 확인할 수 있었다.

시험군	투여량 (mg/kg)	농도 (mg/dl)
시험군	투여량 (mg/kg)	2 주	4 주
대조군		93.5±10.7^b	98.7±9.57^d
음성 대조군 (STZ)		380.2±45.2^a	379.8±25.4^a
SC-3	100	389.2±36.4^a	330.8±25.3^b
SC-3	200	376.2±29.3^a	265.4±21.6^c

본 발명의 건조분말 또는 추출물을 포함하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.

제제예 1. 산제의 조제

SC-3 20 mg

유당 100 mg

탈크 10 mg

상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 조제한다.

제제예 2. 정제의 제조

SC-2 10 mg

옥수수 전분 100 mg

유당 100 mg

스테아린산 마그네슘 2 mg

상기의 성분들을 혼합한 후 통상 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.

제제예 3. 캅셀제의 제조

SC-3 10 mg

결정성 셀룰로오스 3 mg

락토오스 14.8 mg

마그네슘 스테아레이트 0.2 mg

통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충진하여 캡슐제를 제조한다.

제제예 4. 주사제의 제조

SC-2 10 mg

만니톨 180 mg

주사용 멸균 증류수 2974 mg

Na₂HPO₄·12H₂O 26 mg

통상 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당 (2 ml) 상기의 성분 함량으로 제조한다.

제제예 5. 액제의 제조

SC-3 20 mg

이성화당 10 g

만니톨 5 g

정제수 적정량

통상 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100 ml로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.

제제예 6. 건강기능식품의 제조

SC-2 1000 mg

비타민 혼합물 적량

비타민 A 아세테이트 70 ㎍

비타민 E 1.0 mg

비타민 B1 0.13 mg

비타민 B2 0.15 mg

비타민 B6 0.5 mg

비타민 B12 0.2 ㎍

비타민 C 10 mg

비오틴 10 ㎍

니코틴산아미드 1.7 mg

엽산 50 ㎍

판토텐산 칼슘 0.5 mg

무기질 혼합물 적량

황산제1철 1.75 mg

산화아연 0.82 mg

탄산마그네슘 25.3 mg

제1인산칼륨 15 mg

제2인산칼슘 55 mg

구연산칼륨 90 mg

탄산칼슘 100 mg

염화마그네슘 24.8 mg

상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강기능식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강기능식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강기능식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.

제제예 7. 건강 음료의 제조

SC-3 1000 mg

구연산 1000 mg

올리고당 100 g

매실농축액 2 g

타우린 1 g

정제수 전체 900 ml

통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 L 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다.

상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 수요계층, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.

Claims

한국산 돌기해삼 (Stichopus japonicus Selenka)을 절단하여, 체액 및 내장을 포함하여 -100 내지 0℃에서 6시간 내지 24시간 동안 급냉하는 제 1단계; 이를 감압 동결시키는 제 2단계의 제조방법을 통해 수득된 건조분말을 유효성분으로 함유하는 당뇨병의 예방 및 치료용 약학조성물.
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한국산 돌기해삼 (Stichopus japonicus Selenka)을 절단하여, 체액 및 내장을 포함하여 -100 내지 0℃에서 6시간 내지 24시간 동안 급냉하는 제 1단계; 이를 감압 동결시키는 제 2단계의 제조방법을 통해 수득된 건조분말을 유효성분으로 함유하는 당뇨병의 예방 및 개선용 건강기능식품.
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한국산 돌기해삼 (Stichopus japonicus Selenka)을 절단하여, 체액 및 내장을 포함하여 -100 내지 0℃에서 6시간 내지 24시간 동안 급냉하는 제 1단계; 이를 물 및 에탄올 혼합용매로 0 내지 100℃에서 10분 내지 1시간 동안 추출하는 제 2단계; 이를 감압농축 및 동결건조시키는 제 3단계의 제조방법을 통하여 수득된 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병의 예방 및 치료용 약학조성물.
한국산 돌기해삼 (Stichopus japonicus Selenka)을 절단하여, 체액 및 내장을 포함하여 -100 내지 0℃에서 6시간 내지 24시간 동안 급냉하는 제 1단계; 이를 물 및 에탄올 혼합용매로 0 내지 100℃에서 10분 내지 1시간 동안 추출하는 제 2단계; 이를 감압농축 및 동결건조시키는 제 3단계의 제조방법을 통하여 수득된 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병의 예방 및 개선용 건강기능식품.