KR101061219B1 - 락토바실러스속 미생물로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 유효 성분으로 포함하는 당뇨병의 예방 및 치료용 약학적 조성물 - Google Patents

락토바실러스속 미생물로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 유효 성분으로 포함하는 당뇨병의 예방 및 치료용 약학적 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp .)을 이용한 돼지감자 발효 추출물을 포함하는 당뇨병의 예방, 개선 및/또는 치료 효과를 가지는 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp.)으로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 포함하는 당뇨병의 예방, 개선 및/또는 치료 효과를 가지는 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 발효시키진 않은 돼지감자 추출물 보다 항당뇨 효과가 월등하게 우수하여 새로운 당뇨병 예방, 개선 및/또는 치료용 조성물을 제공하는 목적으로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

락토바실러스속 미생물로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 유효 성분으로 포함하는 당뇨병의 예방 및 치료용 약학적 조성물 {Composition containing extract of Jerusalem artichoke fermented by Lactobacillus sp. for preventing and treating diabetes mellitus}
본 발명은 락토바실러스속 미생물을 이용한 돼지감자 발효 추출물을 포함하는 당뇨병 예방 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp.)으로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 포함하는 당뇨병의 예방, 개선 및/또는 치료 효과를 가지는 조성물에 관한 것이다.
최근 급속한 생활 수준의 향상으로 고칼로리 음식의 과다 섭취, 운동 부족 및 산업 사회의 고도화에 따른 스트레스로 인하여 질병 양상도 점차 서구화되고 있다. 성인병의 발병률이 증가하고 있는 추세이며, 대표적으로 고혈압, 당뇨병, 비만, 고지혈증 등이 이에 속하며, 특히 당뇨의 경우 모든 만성 질환의 원인이 되고 있다.
당뇨(diabetes mellitus)는 췌장의 베타세포에서 분비되는 인슐린이 부족하거나 그 기능을 제대로 발휘하지 못하여 체내에서 포도당이 에너지원으로 이용되지 못하고 혈액 내에 고농도로 남아 있다가 소변으로 배설되는 질환이다. 그러나 이러한 현상들은 당뇨병 발명 초기에 나타나는 급성 증상에 불과하며, 만성이 될 경우, 이로 인하여 혈액순환 장애, 만성 피로, 고혈압, 심근경색, 당뇨병성 신경병증, 망막병증(시력장애, 실명, 망막출혈), 백내장 등의 합병증을 유발하며, 인체의 전반적인 대사 기능 및 감각 기능이 저하되어 치명적인 결과를 가져온다.
현재 흔히 사용되는 당뇨병 치료제는 크게 경구 투여용 혈당강하제와 인슐린 주사제로 구분된다. 일반적으로, 체내에서 인슐린 분비가 없는 인슐린 의존형 당뇨병 환자나 임신성 당뇨병 환자, 경구용 혈당강하제로 혈당 조절이 제대로 안되는 인슐린 비의존성 당뇨병 환자에게는 식하용법과 운동 요법을 병행함에도 불구하고 적절한 혈당 조절이 되지 않는다. 따라서, 인슐린 비의존성 당뇨병 환자는 경구용 혈당강하제를 복용하게 하는 것이 통설이다.
돼지감자(Jerusalem artichoke)는 북아메리카가 원산지이며, 국화과의 다년초 식물로서, 야생작물이므로 비료를 주지 않아도 잘 자라며, 병충해에도 강하고 나쁜 기후조건에도 잘 자란다. 예로부터 한방의 중요 약재로 활용될 만큼 인체에 유익한 구근작물로 알려져 왔으며, 다량의 이눌린(inulin) 성분이 함유되어 있어, 체내에서 잘 분해되지 않아 섭취 후 혈당을 상승시키지 않고 오히려 떨어뜨려 췌장을 강화시킴으로써 인슐린 분비가 잘 되게 한다고 알려져 있다. 돼지감자와 같은 천연 식물소재는 다양한 생리활성 물질과 항산화 물질을 함유하고 있어 항당뇨, 항노화, 항암, 항염, 면역 기능 개선 등 다양한 효과를 보이지만, 추출된 이후에는 불안정하고 때론 자극적이어서, 인체에 독성을 띄는 경우로 종종 있다. 따라서 최근에는 천연 추출물을 안정화시키거나, 독성을 줄이거나, 안정한 유도체로 전환시켜 효과를 높이려는 시도가 많이 진행되고 있다. 또한 그 일환으로 미생물이나 효소를 이용한 생물학적 전환 방법이 개발되고 있으며, 대표적인 방법으로 발효를 예로 들 수 있다. 발효는 미생물이 가지고 있는 효소를 이용하여 유기물을 분해시켜 인간 생활에 유용하게 사용되는 물질을 제조하는 과정이다. 인체에 유용한 물질을 만들어 내는 대표적인 발효 미생물로는, 유산균, 효모 등이 있고, 다양한 식품들이 발효 과정에 의해서 생성된다. 유산균 및 효모 등의 미생물 발효에 의해서 천연 식물소재의 효능을 극대화시키거나 안전성 문제를 해결하기 위한 시도는 다양한 식품, 화장품, 약품 등의 개발에 있어서 중요한 의미를 갖는다.
돼지감자가 당뇨에 효과가 있다는 사실에 대하여는 이미 공지된 것이나, 유산균으로 발효시킨 돼지감자의 당뇨병 치료 효과에 대해서는 아직까지 보고된 바 없다.
이에 본 발명자들은 새로운 당뇨병 예방, 개선 및/또는 치료용 조성물에 대하여 연구를 수행하던 중, 돼지감자를 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp.)을 이용하여 발효 시, 알파글루코시다아제의 억제 활성이 월등히 증가되어, 당뇨병에 대한 예방 및 치료 효과가 뛰어난 발효물이 제조되는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp.)로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 유효 성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 치료용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp.)로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 유효 성분으로 포함하는 당뇨병의 예방 및 개선용 건강 식품 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp .)로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 유효 성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp .)로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 유효 성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 개선용 기능성 식품 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp .)로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 유효 성분으로 포함하는 당뇨병의 예방 및 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.
돼지감자는 천연 인슐린식품으로 평가받고 있으며, 돼지감자에는 이눌린이라는 성분이 15 내지 20% 함유되어 있는데, 이는 전분을 함유하지 않고, 사람의 소화효소로 분해할 수 없는 성분이며, 혈중에 흡수되지 않고 그대로 배출된다. 또한, 함께 섭취한 식품의 소장에서 당질 흡수를 지연시키는 작용을 하여, 혈당 상승을 억제한다.
발효(fermentation)는 미생물이 자신이 가진 효소를 이용하여 유기물을 분해시키는 과정으로, 약용 성분을 가진 인삼 등의 한약재의 경우, 발효를 거치면 체내 흡수 효율이 증가된다고 알려져 있다. 본 발명에서 상기 락토바실러스속 미생물은 이에 한정되지는 않으나, 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 플라타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 카세이( Lactobacillus casei), 락토바실러스 락티스( Lactobacillus lactis), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토코커스 컨퓨서스(Lactococcus confusus), 락토바실러스 루트리(Lactobacillus reutri), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 델브루에키 (Lactobacillus delbruekii), 락토바실러스 존슨니(Lactobacillus johnsonii), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei) 또는 락토바실러스 부츠네리(Lactobacillus buchneri)일 수 있다. 바람직하게는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 또는 락토바실러스 플라타룸(Lactobacillus plantarum)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 발효에 의해 유효 성분의 변화가 일어나 약용 성분의 효과가 향상되는지 여부를 확인하기 위하여, 발효시키지 않은 돼지감자와 돼지감자를 아스퍼질러스 오리자에, 바실러스 리케니포미스, 락토바실러스 플란타룸, 락토바실러스 애시도필러스 및 바실러스 서브틸리스로 발효시킨 돼지감자 발효물의 알파-글루코시다제 억제 효과를 측정한 결과, 락토바실러스속 미생물으로 발효시킨 돼지감자 발효물이 발효시키지 않은 돼지감자 또는 다른 미생물로 발효시킨 돼지감자 발효물보다 효과가 월등히 우수한 것을 확인하였다.
또한 본 발명의 다른 실시예에서는 발효에 의해 유효 성분의 변화가 일어나 약용 성분의 효과가 향상되는지 여부를 확인하기 위하여, 발효시키지 않은 돼지감자와 발효시킨 돼지감자 발효물의 성분을 비교하여 박막크로마토그래피 및 프럭탄(fructan) 함량을 비교하는 실험을 하였다. 그 결과, 돼지감자 락토바실러스 플란타룸 발효물의 경우, 고-유동성 성분이 증가되었고, 이러한 결과로부터, 락토바실러스 플란타룸으로 돼지감자 발효 시, 일부 성분의 변화가 일어난다는 것을 알 수 있었다.
또한, 본 발명의 돼지감자의 락토바실러스 플란타룸 발효 추출물의 동물 모델에서의 당뇨병 치료 효과를 확인하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 당뇨병을 유발시킨 쥐에 본 발명의 돼지감자 락토바실러스 플란타룸 발효 추출물을 함유한 식이를 투여하여 혈중 글루코오스 양, 체중 변화량, 식후 혈당변화량, 소장 내 글루코시다아제 활성 및 혈액 분석 등을 시행하였다. 상기 실험의 결과로, 돼지감자 락토바실러스 플란타룸 발효 추출물은 당뇨병의 치료 효과를 가진다는 사실을 확인하였다.
따라서, 본 발명은 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp .)로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 유효 성분으로 포함하는 당뇨병의 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 돼지감자 락토바실러스속 미생물로 발효시킨 돼지감자 발효물은 그 자체 또는 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용될 수 있다. 상기에서 약학적으로 허용되는 이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때 통상적으로 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 것을 말하며, 상기 염으로는 약학적으로 허용가능한 유리산(free acid)에 의하여 형성된 산 부가염이 바람직하다. 상기 유리산은 유기산과 무기산을 사용할 수 있다. 상기 유기산은 이에 제한되는 것은 아니나, 구연산, 초산, 젖산, 주석산, 말레인산, 푸마르산, 포름산, 프로피온산, 옥살산, 트리플로오로아세트산, 벤조산, 글루콘산, 메타술폰산, 글리콜산, 숙신산, 4-톨루엔술폰산, 글루탄산 및 아스파르트산을 포함한다. 또한, 상기 무기산은 이에 제한되지 않으나, 염산, 브롬산, 황산 및 인산을 포함한다.
상기 약학적 조성물의 경우에는 상기 락토바실러스속 미생물로 발효시킨 돼지감자 발효물을 단독으로 포함하거나 또는 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 상기에서 '약학적으로 허용되는'이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 조성물을 말한다.
약학적으로 허용되는 담체로는 예컨대, 경구 투여용 담체 또는 비경구 투여용 담체를 추가로 포함할 수 있다. 경구 투여용 담체는 락토스, 전분, 셀룰로스 유도체, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 등을 포함할 수 있다. 또한, 비경구 투여용 담체는 물, 적합한 오일, 식염수, 수성 글루코스 및 글리콜 등을 포함할 수 있으며, 안정화제 및 보존제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 안정화제로는 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은 항산화제가 있다. 적합한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 메틸- 또는 프로필-파라벤 및 클로로부탄올이 있다. 그 밖의 약학적으로 허용되는 담체로는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).
본 발명의 당뇨병 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 인간을 비롯한 포유동물에 어떠한 방법으로도 투여할 수 있다. 예를 들면, 경구 또는 비경구적으로 투여할 수 있다. 비경구적인 투여방법으로는 이에 한정되지는 않으나, 정맥내, 근육내, 동맥내, 골수내, 경막내, 심장내, 경피, 피하, 복강내, 비강내, 장관, 국소, 설하 또는 직장내 투여일 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 약학적 조성물은 경피 투여될 수 있다. 상기에서 경피 투여'란 본 발명의 약학적 조성물을 세포 또는 피부에 투여하여 당뇨병의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 함유된 활성성분이 피부 내로 전달되도록 하는 것을 말한다. 예컨대, 본 발명의 약학적 조성물을 주사형 제형으로 제조하여 이를 30 게이지의 가는 주사 바늘로 피부를 가볍게 단자(prick)하는 방법, 또는 피부에 직접적으로 도포하는 방법으로 투여될 수 있다.
또한, 상기 약학적 조성물은 상술한 바와 같은 투여 경로에 따라 경구 투여용 또는 비경구 투여용 제제로 제형화 할 수 있다.
경구 투여용 제제의 경우에 본 발명의 조성물은 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 슬러리제, 현탁액 등으로 당업계에 공지된 방법을 이용하여 제형화될 수 있다. 예를 들어, 경구용 제제는 활성 성분을 고체 부형제와 배합한 다음 이를 분쇄하고 적합한 보조제를 첨가한 후 과립 혼합물로 가공함으로써 정제 또는 당의정제를 수득할 수 있다. 적합한 부형제의 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨 및 말티톨 등을 포함하는 당류와 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분 및 감자 전분 등을 포함하는 전분류, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오즈 및 하이드록시프로필메틸-셀룰로즈 등을 포함하는 셀룰로즈류, 젤라틴, 폴리비닐피롤리돈 등과 같은 충전제가 포함될 수 있다. 또한, 경우에 따라 가교결합 폴리비닐피롤리돈, 한천, 알긴산 또는 나트륨 알기네이트 등을 붕해제로 첨가할 수 있다. 나아가, 본 발명의 약학적 조성물은 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
비경구 투여용 제제의 경우에는 주사제, 크림제, 로션제, 외용연고제, 오일제, 보습제, 겔제, 에어로졸 및 비강 흡입제의 형태로 당업계에 공지된 방법으로 제형화할 수 있다. 이들 제형은 모든 제약 화학에 일반적으로 공지된 처방서인 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, 15th Edition, 1975. Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania 18042, Chapter 87: Blaug, Seymour)에 기재되어 있다.
본 발명의 돼지감자 락토바실러스 플란타룸 발효물의 총 유효량은 단일 투여량(single dose)으로 환자에게 투여될 수 있으며, 다중 투여량(multiple dose)으로 장기간 투여되는 분할 치료 방법(fractionated treatment protocol)에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 질환의 정도에 따라 유효성분의 함량을 달리할 수 있다. 바람직하게 본 발명의 락토바실러스속 미생물로 발효시킨 돼지감자 발효물의 바람직한 전체 용량은 1일당 환자 체중 1 당 약 0.01 내지 1,000 mg, 가장 바람직하게는 0.1 내지 100 mg일 수 있다. 그러나 상기 돼지감자 락토바실러스 플란타룸 발효물의 용량은 약학적 조성물의 투여 경로 및 치료 횟수뿐만 아니라 환자의 연령, 체중, 건강 상태, 성별, 질환의 중증도, 식이 및 배설율등 다양한 요인들을 고려하여 환자에 대한 유효 투여량이 결정되는 것이므로, 이러한 점을 고려할 때 당 분야의 통상적인 지식을 가진 자라면 상기 락토바실러스속 미생물로 발효시킨 돼지감자 발효물을 당뇨병의 예방 또는 치료제로서의 특정한 용도에 따른 적절한 유효 투여량을 결정할 수 있을 것이다. 본 발명에 따른 약학적 조성물은 본 발명의 효과를 보이는 한 그 제형, 투여 경로 및 투여 방법에 특별히 제한되지 아니한다.
나아가, 상기 약학 조성물은 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
비경구 투여용 제제의 경우에는 주사제의 형태로 당업계에 공지된 방법으로 제형화 할 수 있다. 이들 제형은 모든 제약 화학에 일반적으로 공지된 처방서인 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, 15th Edition, 1975. Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania 18042, Chapter 87: Blaug, Seymour)에 기재 되어 있다.
또한, 본 발명은 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp .)로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 유효 성분으로 포함하는 당뇨병의 예방 및 개선용 건강 식품 조성물에 관한 것이다.
상기 본 발명의 식품 조성물은 기능성 식품(functional food), 영양보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food) 및 식품 첨가제(food additives) 등의 모든 형태를 포함한다.
상기 유형의 식품 조성물은 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다. 이에 한정되지 않지만 예를 들면, 건강식품으로는 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp .)로 발효시킨 돼지감자 발효물을 차, 쥬스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용할 수 있도록 액상화, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있다. 또한, 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp .)로 발효시킨 돼지감자 발효물과 당뇨병에 효과가 있다고 알려진 공지의 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물의 형태로 제조할 수 있다. 또한, 기능성 식품으로는 이에 한정되지 않지만 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예: 과일통조림, 병조림, 잼, 마아말레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예: 햄, 소시지 콘비이프 등), 빵류 및 면류(예: 우동, 메밀국수, 라면, 스파게티, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예:버터, 치즈 등), 식용식물유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp .)로 발효시킨 돼지감자 발효물을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp .)로 발효시킨 돼지감자 발효물을 식품 첨가제의 형태로 사용하기 위해서는 분말 또는 농축액 형태로 제조하여 사용할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물 중 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp .)로 발효시킨 돼지감자 발효물의 바람직한 함유량으로는 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 최종적으로 제조된 식품 중 0.1 내지 90 중량%이다. 더 바람직하게는, 본 발명의 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp .)로 발효시킨 돼지감자 발효물을 유효성분으로 함유하는 식품 조성물은 특히, 당뇨병에 효과가 있는 것으로 알려진 활성 성분과 함께 혼합하여 건강식품의 형태로 제조될 수 있다.
본 발명의 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp .)로 발효시킨 돼지감자 발효추출물은 돼지감자 분말에 증류수 및 락토바실러스속 미생물을 첨가하고 20 내지 40에서 1 내지 60 시간 동안 발효하여 제조한다. 이에 한정되지는 않지만, 바람직하게는 상기 발효 추출물은 돼지감자 분말에 증류수 및 락토바실러스속 미생물, 구체적으로 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus Plantarum)을 첨가하고 35 내지 40에서 12 내지 60 시간동안 발효하는 단계; 상기 발효된 돼지감자를 100 내지 150에서 10 내지 20분간 살균하여 동결 건조하는 단계; 상기 살균 처리한 발효 돼지감자에 물을 가하여 소니케이터를 이용하여 추출 후, 원심 분리하는 단계; 및 상기 원심 분리 후, 상층액을 취하여 건조하는 단계를 포함하는 과정에 의하여 제조된다.
본 발명에서는 돼지감자의 유산균 발효물 중에서도 알파글루코시다아제 활성이 가장 높게 나타난 균주인 락토바실러스속 미생물, 특히 락토바실러스 플란타룸 또는 락토바실러스 애시도필러스를 이용하여 발효물을 제조하였다. 바람직하게는 락토바실러스 플란타룸, 보다 바람직하게 본 발명의 락토바실러스 플란타룸은 KCTC3103을 이용하였다.
락토바실러스 플란타룸은 간균이고 그람 양성균인 젖산균의 일종이다. 우유, 치즈, 버터, 곡물, 빵 등의 식품 발효에 널리 사용되며, 특히 김치의 발효에 중요한 역할을 하는 균주이다.
상기 락토바실러스 속 미생물로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물은 소니케이터를 이용하여 추출한다. 돼지감자를 락토바실러스 속 미생물로 발효시킨 후, 발효물을 동결 건조하고, 상기 건조된 발효물에 증류수를 첨가하여 소니케이터로 추출한다. 상기 추출은 이에 제한되지는 않으나 40℃ 내지 50℃에서 30 내지 90분간 추출하는 것이 바람직하며, 본 발명의 일 실시예에서는 45℃에서 1시간 동안 추출하였다.
상기 추출물을 원심 분리하여 돼지감자 발효물의 수용성 성분만을 취한 후, 이를 동결 건조하는 과정을 거친다. 수용성 성분만을 취하기 위하여 원심 분리하는 과정을 포함하며, 이에 제한되지는 않으나 상기 원심분리는 2℃ 내지 5℃의 온도에서 10 내지 20분간 하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에서는 4℃에서 15분간 분리하였다. 동결 건조 과정은 일반적인 동결 건조 과정에 따라 수행하며, 이에 제한되지는 않으나, 상기 돼지감자 락토바실러스 속 미생물 발효물의 동결 건조와 동일한 방법으로 수행될 수 있다.
이상 살펴본 바, 본 발명은 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp.)으로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 포함하는 당뇨병의 예방, 개선 및/또는 치료 효과를 가지는 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 발효시키진 않은 돼지감자 추출물 보다 항당뇨 효과가 월등하게 우수하여 새로운 당뇨병 예방, 개선 및/또는 치료용 조성물을 제공하는 목적으로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 발효 전 돼지감자 추출물 및 락토바실러스 플란타룸으로 발효한 돼지감자 추출물의 박막 크로마토그래피의 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 정상군(Lean)과 당뇨병 유발군(C), 아카보스(acarbose) 투여군(AB), 돼지감자 락토바실러스 플란타룸 발효 추출물 투여군(LJA1, LJA2)의 공복 혈당량을 측정한 결과를 나타낸 것이며, 각 처리군은 다음과 같다. Lean: 무처리군, C: 당뇨병 군, AB: 당뇨 + acarbose 0.5 g/kg 포함 식이, LJA1: 당뇨 + LJA 1.5 g/kg 포함 식이, LJA2: 당뇨 + LJP 3 g/kg 포함 식이군.
도 3은 정상군(Lean)과 당뇨병 유발군(C), 아카보스(acarbose) 투여군(AB), 돼지감자 락토바실러스 플란타룸 발효 추출물 투여군(LJA1, LJA2)의 7주간의 체중 변화량을 나타낸 것으로, 각 처리군은 다음과 같다. Lean: 무처리군, C: 당뇨병 군, AB: 당뇨 + acarbose 0.5 g/kg 포함 식이, LJA1: 당뇨 + LJA 1.5 g/kg 포함 식이, LJA2: 당뇨 + LJP 3 g/kg 포함 식이군.
도 4는 정상군(Lean)과 당뇨병 유발군(C), 아카보스(acarbose) 투여군(AB), 돼지감자 락토바실러스 플란타룸 발효 추출물 투여군(LJA1, LJA2)의 식후 혈당량을 식 후 30분, 60분, 90분 및 120분에 각각 측정한 결과를 나타낸 것으로, 각 처리군은 다음과 같다. Lean: 무처리군, C: 당뇨병 군, AB: 당뇨 + acarbose 0.5 g/kg 포함 식이, LJA1: 당뇨 + LJA 1.5 g/kg 포함 식이, LJA2: 당뇨 + LJP 3 g/kg 포함 식이군.
도 5는 상기 도 4의 각 처리군별 곡선하 면적(AUC)을 비교하여 나타낸 것이다.
도 6은 소장의 proximal, middle, distal 부분의 글리코시다아제(말타아제(maltase), 락타아제(lactase), 수크라아제(sucrase)) 활성을 측정한 결과를 각각 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
돼지감자 발효물의 제조
(1) 각 유산균 종류별 발효물의 제조
실험 재료는 자색 돼지감자 분말 10 내지 20g 혹은 15kg에 증류수 90 내지 180mL 혹은, 150L을 첨가하고, 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae), 바실러스 리체니포미스(Bacillus licheniformis), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus Plantarum, KCTC3103), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtillis, KCTC1666)를 2 내지 3% 첨가하여 12 내지 60시간 발효하였다. 발효 후 80℃ 내지 125℃에서 10 내지 20분간 살균하여 동결 건조하여 분말을 얻었다.
발효하여 얻어진 분말과 발효하지 않은 원재료 5g에 증류수 500mL을 넣고 45℃에서 1시간 소니케이터(Sonicator)를 이용하여 추출한 후 4℃, 10,000rpm에서 15분간 원심 분리하여 얻어진 상층액을 동결 건조하여 하기 표 1과 같은 분말시료를 얻었다. 발효시키지 않은 돼지감자 추출물과 발효물의 추출물 사이의 수율에는 거의 차이가 없었다.
(2) 발효물 내 프럭탄(Fructan) 함량 측정
본 실험은 Megazyme Fructan assay procedure kit를 이용하였다. Sample Blank는 용매 200㎕에 0.1M 아세트산나트륨 버퍼(pH 4.5) 100㎕를 섞은 후 PAHBAH Working Reagent를 5mL 섞어 80에서 6min 반응 후 18 내지 20℃ 온도에서 5분간 식힌 후 410nm에서 측정하였다. D-프럭토오스 스탠다드 측정은 D-프럭토오스 스탠다드(1.5mg/ml) 200㎕와 0.1M 아세트산 나트륨 버퍼(pH 4.5) 900㎕를 혼합하였다. 혼합한 시료 일부 200㎕에 0.1M 아세트산 나트륨(pH 4.5) 100㎕를 섞은 후 PAHBAH Working Reagent 5mL 섞어 80에서 6분 간 반응 후 18 내지 20℃ 온도에서 5분간 식힌 후 410nm에서 측정하였다. 4개의 시료 처리는 200㎕에 수크라아제 200㎕ 넣고 40℃에서 30분 간 반응 시키고, 수소화 붕소 나트륨 버퍼(10mg/mL)를 200㎕넣어 40℃에서 30분 반응시킨다. 이 반응 중에 생긴 환원당을 당 알코올로 전환한다. 반응 후 0.2M 아세트산을 500㎕ 첨가하였고, 이 용액 200㎕에 프럭타나아제(Fructanase) 100㎕를 넣고, 0.1M 아세트산 나트륨 버퍼(pH 4.5) 100㎕를 넣어 40℃에서 20분 반응하면 시료 자체 내에 들어 있는 프럭탄(fructan)이 D-프럭토오스와 D-글루코오스로 가수분해된다. 반응 후 상기 물질에 PAHBAH Working Reagent 5mL 섞어 80℃에서 6분 반응 후 18~20℃ 온도에서 5분 식힌 후 410nm에서 흡광도를 측정하였다.
계산법 (Fructan % w/w as is) = ΔA × F × V/W × 2.48
ΔA = 샘플 흡광도 - 샘플 블랭크 흡광도
F = D-fructose의 흡광도 변화 인자(㎍)
= (54.5㎍ D-fructose) / (absorbance for 54.5㎍ D-fructose)
V = 사용한 용매의 부피(mL) (50 or 100mL)
W = 샘플 추출물의 무게(mg)
그 결과, 하기 표 1에서 보듯이, 프럭탄의 함량은 유산균 발효를 하지 않은 돼지감자와 비교하여, 락토바실러스 플란타룸으로 발효한 경우, 프럭탄의 양이 조금 감소하였고, 아스파질러스 오리재, 바실러스 리체니포미스 및 바실러스 서브틸리스 발효물의 경우, 거의 변화가 없는 것을 확인하였다.
(3)-글루코시다아제(-glucosidase) 저해 활성 측정
동물의 소장 점막에서 분비되는 탄수화물소화효소의 일종인 알파글루코시다아제(α-glucosidase)는 기질로서 p-니트로페닐-α-D-글루코피라노사이드(p-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside)를 사용한다. 알파글루코시다아제(α-glucosidase)를 이용하여 용매만을 넣은 대조군과 일정 농도의 시료 추출액을 넣어 반응시킨 처리구의 흡광도 변화를 관찰하여 시료의 효소 저해활성 정도를 평가하였다. 즉, PBS에 0.4mg/ml BSA(bovine serum albumin), 0.04 mg/ml NaN3의 농도로 용해한 다음 0.5 U/ml의 알파글루코시다아제 효소를 용해시켜 효소용액을 만들고, p-니트로페닐-α-D-글루코피라노사이드를 PBS에 2mM 농도로 용해하여 기질 용액을 만들어 사용하였다. 효소액 300㎕에 시료 50㎕를 넣은 후 물 650㎕를 첨가하여 405nm에서 시료의 흡광도를 측정한 후, 효소액과 시료를 동일 양으로 넣은 후 물 500㎕를 첨가하고, 기질 150㎕를 가하여 실온에서 3분간 반응시킨 후 405nm에서 흡광도를 측정하였다. 효소활성의 저해정도는 다음 식에 의하여 산출하였다.
효소활성 저해도(%) = (1-(S/C)) × 100
S: 시료첨가후 흡광도 변화
C: 시료를 첨가하지 않은 대조군의 흡광도 변화
그 결과, 하기 표 1에서 보듯이, 락토바실러스 플란타룸으로 발효시킨 돼지감자 발효물의 경우, 알파글루코시다아제 억제 활성이 다른 균주에 비하여 크게 증가된 것을 확인하였다. 특히, 발효 시간이 짧을수록 억제 효과가 크게 증가되는 것을 알 수 있었다. 그러나, 다른 균주의 경우, 발효 시, 락토바실러스 플란타룸으로 발효한 경우에 비하여 알파글루코시다아제 억제 활성이 크게 증가되지 않으며, 그 활성의 정도에 있어 차이가 있는 것으로 나타나, 돼지감자를 유산균으로 발효시킨 경우라도 모두 알파글루코시다아제 억제 활성이 높아지는 것은 아니라는 사실을 알 수 있었다.
돼지감자에 유산균처리 발효조건 결과
발효조건 살균조건
균주명 발효온도
(℃) 		발효시간
(hr.) 		발효액 pH 살균온도
(℃) 		살균시간
(min.) 		추출
수득율
(%) 		Fructan

(%, W/W) 		알파글루코시다제 억제효과 (%)
control(무처리) 37 12 6.10 121 20 77.0 15.94 12.01
Aspergillus oryzae 37 12 6.05 85 15 77.5 15.73 3.06
Bacillus licheniformis 37 12 6.00 105 10 67.5 15.70 -0.22
Lactobacillus plantarum 37 12 5.52 121 20 73.0 12.14 65.28
Lactobacillus acidophilus 37 12 5.52 121 20 81.4 5.86 63.54
Bacillus subtillis 37 12 4.24 121 20 79.0 15.64 15.50
(4) 박막 크로마토그래피( Thin Layer Chromatography , TLC ) 확인
돼지감자의 발효 시 성분을 비교, 분석하기 위하여 발효 전 및 유산균 발효물 각각의 시료를 대상으로 박막 크로마토그래피(Thin Layer Chromatography) 분석을 하였다. 유산균 미처리군, 락토바실러스 플란타룸 발효군, 바실러스 서브틸리스 KCTC-1666 발효군 및 바실러스 서브틸리스 KFCC11492P 발효군의 시료를 10mg/mL농도로 10㎕를 TLC하였다. 전개용매는 Acetonitrile과 H2O을 9 : 1 비율로 섞은 용매를 이용하였다. 발색 시약으로는 solution A(0.2 g each of aniline and diphenylamine per 20ml of 96% ethanol) 20mL과 solution B(85% phosphoric acid) 2mL을 섞은 것을 이용하였다. 황산발색으로는 황산 10%농도의 메탄올을 분사하고, 고온으로 탄화시켰다.
그 결과, 도 1에서 보듯이, 발효 시, 구성 성분의 분해로 인하여 과당(fructose)를 포함한 고-유동성 물질(high-mobility materials)이 생성되었음을 확인할 수 있었다.
< 실시예 2>
발효시간에 따른 돼지감자 발효물의 제조
상기 실시예 1에서 알파글루코시다아제 억제 활성이 우수한 락토바실러스 플란타룸을 이용하여 돼지감자를 발효시간에 따른 알파글루코시다아제 억제 활성의 변화를 측정하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
돼지감자에 유산균처리 발효조건 결과
발효조건 살균조건
균주명 발효온도
(℃) 		발효시간
(hr.) 		발효액 pH 살균온도
(℃) 		살균시간
(min.) 		추출
수득율
(%) 		Fructan

(%, W/W) 		알파글루코시다제 억제효과 (%)
Lactobacillus plantarum
LP-1 37 12 5.52 121 20 73.0 12.14 65.28
LP-2 37 24 5.54 121 20 76.8 11.78 52.40
LP -3 37 36 6.47 121 20 78.5 13.58 49.34
LP -4 37 48 6.24 121 20 79.0 13.46 43.67
LP -5 37 60 5.88 121 20 78.0 14.53 29.26
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 락토바실러스 플란타룸으로 발효시킨 돼지감자 발효추출물은 발효 시간에 따라 알파글루코시다아제 억제 효과가 변화하기는 하나, 12 내지 60시간 까지는 알파글루코시다아제 억제 효과가 우수하여 당뇨병 치료 효과가 우수한 것으로 나타났다.
< 실험예 1>
돼지감자 발효물의 당뇨병 치료 효과
<1-1> 실험 동물 및 사료 관리
당뇨실험동물은 (주)중앙실험동물로부터 6주령의 웅성 C57BLKS/J-db/db mouse(30~35 g) 19마리와 정상대조군 C57BLKS/J-db/m+ mouse 5마리를 분양 받아 1주일간 적응시킨 후 실험에 이용하였다.
동물실험의 사육환경은 온도 23℃, 습도 60%, 소음 60 phone 이하, 취기 20 ppm 이하, 조명 150-300 lux, 조명시간 12시간 light/dark cycle을 유지하도록 하였다. 사료(퓨리나, 한국)와 물은 자유 급여하였다. 동물실험 사육관리는 for the Care and Use of Laboratory Animals을 기준으로 하였으며 실험은 한림대학교 실험동물 윤리위원회의 승인 하에 진행되었다.
<1-2> 실험 설계
실험 동물을 16시간 절식시킨 다음 혈당측정기 (Accucheck, Germany)를 사용하여 꼬리 정맥으로부터 혈당을 측정하였다. 공복혈당 250mg/dL이상을 보이는 동물을 당뇨병이 유발된 것으로 간주하고 실험에 사용하였다. 시료의 항 당뇨 활성을 알아보기 위하여 시료를 사료에 첨가하여 급여하였다. 당뇨가 유발된 동물을 무작위로 4개의 실험군으로 나누어 C(diabetic control) 3마리, AB(아카보스(acarbose) 200 mg/kg) 6마리, LJA1(락토바실러스 플란타룸(KCTC3103) 발효 돼지감자 1.5 g/kg 포함 식이) 7마리, LJA2(락토바실러스 플란타룸(KCTC3103) 발효 돼지감자 3 g/kg 포함 식이 7마리 등으로 처리하였으며, 정상 대조군으로 C57BLKS/J-db/m+ mouse 5마리(Lean)를 사용하여 10주간 공복 혈당 및 체중 변화를 측정하였다. 락토바실러스 플란타룸 발효 돼지감자는 상기 실시예 1에서 락토바실러스 플란타룸으로 36시간 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 사용하였다.
그 결과, 도 2에서 보듯이, 급여 1주차에 일반 사료만 급여한 control 그룹이 급격한 혈당 상승이 일어났으나, 돼지감자 발효 추출물 및 아카보스(acarbose)를 급여한 군에서는 완만한 상승을 나타냈다. 전체 급여 기간 동안 돼지감자 발효 추출물을 급여한 그룹이 control 그룹보다 혈당이 낮은 경향을 보였으며, 마지막 7주차에는 LJA1 그룹의 혈당이 더 낮아졌고, 다른 그룹에서는 그렇지 않았다.
또한, 체중 변화에 대하여, 도 3에서 보듯이, 7주간의 실험 기간 동안의 체중 변화는 정상쥐와 비만 당뇨 쥐 사이의 체중 차이만이 있을 뿐, 각 처리구간의 체중에는 큰 차이가 나타나지 않았다.
하기 표 3은 각 그룹 간 일일 사료 섭취량과 사료 효율을 계산한 결과를 나타낸 것이다. 도 3에서 보여준 결과와 마찬가지로 표 4에서 보듯이, 정상군과 비만 당뇨 유발 쥐 사이의 차이만 있을 뿐, 그룹 간 차이가 나타나지 않았다.
Initial body weight(g) Final body weight(g) Food intake
(g/day/mouse)		 FER
정상군 24.10 1.24 b 32.68 1.76 b 3.19 0.22 b 0.077 0.024 b
당뇨군 33.48 1.21 a 47.73 5.15 a 6.98 0.50 a 0.058 0.035 a
AB 32.48 0.87 a 47.73 1.93 a 6.97 0.63 a 0.062 0.028 a
LLJA1 33.80 0.99 a 49.53 3.37 a 7.34 0.40 a 0.061 0.031 a
LLJA2 34.00 0.85 a 48.34 1.37 a 6.82 0.50 a 0.060 0.025 a
AB: 당뇨 + acarbose 0.5 g/kg 포함 식이
LJA1: 당뇨 + LJA 1.5 g/kg 포함 식이
LJA2: 당뇨 + LJP 3 g/kg 포함 식이
a, b, 는 동일한 행에 포함된 서로 다른 문자는 명백히 다른 것임을 의미함. (P < 0.05); 각각의 수치±S.D, FER, food efficiency ratio = body weight gain (g)/food intake (g)
<1-3> 식후 혈당 변화 측정
시료의 식후혈당강하 효과를 측정하기 위하여 실험 8주차에 6시간 공복 후 C군과 Lean군은 가용성 녹말(2 g/kg, Sigma Co., USA)을, 아카보스 투여군은 가용성 녹말과 아카보스(20mg/kg)를 경구 투여 하였으며, 돼지감자 발효물은 저농도(LJA1, 200mg/kg), 고농도(LJA2, 400mg/kg)을 경구 투여 하였다. 투여 전 0 분과 투여 후 30, 60, 120분에 각각 꼬리 정맥으로부터 혈당을 측정하였다.
그 결과, 도 4에서 보듯이, 당뇨병 군에서는 정상군에 비하여 식후 30분의 혈당량이 크게 증가된 것을 알 수 있으며, 아무것도 투여하지 않은 당뇨병 군에 비하여 돼지감자 발효 추출물 투여군에서는 농도 의존적으로 혈당의 상승률이 감소한 것을 확인하였다. 보다 구체적으로 도 5에서는 도 3의 그래프의 곡선하 면적(AUC)을 비교하여 나타내었다. 그 결과, 당뇨병 군인 C에서는 그 면적이 15000이상으로 크게 증가하였으나, 돼지감자 투여군인 LJA1 및 LJA2는 15000을 넘지 않고, 10000에 가까운 값을 가지는 것으로 나타났다. 상기 결과로부터 LJA 투여군에서 식후 혈당 상승률이 비교적 적은 것을 알 수 있었다.
<1-4> 소장의 알파글루코시다아제 활성 검색
상기 실험 대상 마우스의 소장을 적출하여 얼음 위에서 생리식염수로 세척하고 십이지장 부분을 같은 길이로 세 등분하여 각각을 proximal, middle, distal로 구분하여 생리식염수로 세척한 후 균질화 완충액(0.5 M NaCl, 0.5 M KCl, 5 mM EDTA, pH 7.0)을 가하여 균질화 후 20000g에서 30분간 원심 분리하여 얻은 침전물에 생리식염수를 가한 후 3000rpm에서 40분간 원심분리하여 얻은 상등액을 효소액으로 사용하였다.
기질(10mM sucrose, 2mM maltose, 1% starch in 0.1M phosphate buffer, pH 7) 0.1ml에 각 부분별로 분리한 효소액 0.1ml과 0.1M 인산 버퍼(pH 7) 0.2ml와 혼합하여 37℃에서 수크로오스는 180분, 말토오스는 40분, 전분은 120분 동안 반응시킨 후 100℃의 열로 5분간 처리하여 반응을 정지시켰다. 각각의 시료를 3000rpm에서 5분간 원심분리 하여 얻은 상등액 0.1ml를 글루코오스 시약 0.75ml와 37℃에서 30분간 반응시킨 후 1N HCl 0.5ml로 반응 정지 후 492nm에서 흡광도 값을 측정 하였다.
그 결과, 도 6에서 보듯이, 돼지감자 추출물의 급여로 인해 말타아제의 활성이 control에 비해 proximal에서 다소 낮게 나타났으며, 다른 부위에서는 차이가 없었다. 반면 락타아제의 억제 활성은 소장 전 부위에서 나타났다. 특히, middle, distal에서 특징적으로 나타났으며, 돼지감자 발효 추출물의 농도 증가에 따라 억제 활성이 증가되었다. 본 발명의 발효물은 수크라아제의 활성에는 큰 영향을 미치지 않았으나, distal 부위에서 LJA1, LJA2 처리군 모두 control보다 유의적으로 낮은 활성을 나타냈다.
<1-5> 혈액분석
실험종료 후 대상 마우스로부터 안와채혈 하여 혈액을 채혈하였다. 혈액으로부터 장기간 유지 혈당 수준을 확인하기 위하여, 당화혈색소 측정기(HLCr-723GHb G7, Tosoh, Denmark)를 이용하여 HbA1c를 측정하였다. 또한, 혈중 글루코오스 농도를 혈액으로부터 4℃에서 3,000rpm으로 15분간 원심분리하여 얻은 혈장을 혈액생화학측정기(Thermo, USA)를 사용하여 측정하였다. 혈중 인슐린 및 아디포넥틴(adiponectin) 함량은 각각 Mouse insulin ELISA kit (Shibay, japan), Mouse Adiponectin/Acrp30 kit (R&D systems, UK)를 이용하여 측정하였다.
그 결과, 표 4에서 보듯이, 혈액 내 글루코오스 양은 각각의 처리군과 control 사이에 큰 차이는 없었으나, HbA1c의 경우에는 돼지감자 발효 추출물을 급여한 그룹인 LJA1 및 LJA2에서 모두 유의적으로 낮은 수준을 유지하였음을 확인하였다. 또한 혈장 내 인슐린의 함량에 있어서도, 돼지감자 발효물(LJA1, LJA2)을 급여한 그룹이 control보다 특징적으로 높게 나타나면서, 인슐린 분비 촉진 또는 인슐린 분비 기관의 손상이 억제되었음을 알 수 있었다.
Glucse (mg/dl) HbA1c (%) Insulin (ng/ml) Adiponectin (ug/ml)
정상 군 130.52 12.50d 3.62 0.08d 9.25 1.66bc 5.03 0.15a
당뇨 군 746.76 8.08ab 10.85 0.35a 7.51 0.57c 4.04 0.14b
AB 713.10 49.80b 8.33 0.34c 12.35 4.08ab 4.10 0.08b
LJA1 815.02 41.46a 9.73 0.17b 9.84 1.65bc 4.07 0.13b
LJA2 695.39 76.76b 9.50 0.20b 15.11 6.67a 4.17 0.14b
AB: 당뇨 + acarbose 0.5 g/kg 포함 식이
LJA1: 당뇨 + LJA 1.5 g/kg 포함 식이
LJA2: 당뇨 + LJP 3 g/kg 포함 식이
a, b, c, d는 한 행에 포함된 서로 다른 문자는 명백히 다른 것임을 의미함. (P < 0.05); 각각의 수치
또한, 혈장 내 Triglyceride(TG), T-CHOL의 양은 혈액으로부터 4℃에서 3,000 rpm으로 15분간 원심 분리하여 얻은 혈장을 혈액생화학측정기 (Thermo, USA)를 사용하여 측정하였다. HDL-CHO와 혈청 내 유리지방산(Nonesterified fatty acid, NEFA)은 각각 HDL-Cholesterol Kit, NEFA-HR2 kit (Asan, Korea)를 이용하여 측정하였다. HTR은 HDL-CHO과 T-CHOL의 비율 HDL-CHO/T-CHOL로 나타내어 전체 콜레스테롤 중에서 HDL 콜레스테롤의 비율을 파악 할 수 있도록 표시해 주었다.
그 결과, 표 5에서 보듯이, 혈액 내 트리글리세라이드(Triglyceride)의 양은 LJA1 및 LJA2를 투여한 군이 control에 비하여 현저히 감소 되었음을 알 수 있으며, LJA1과 LJA2 사이의 유의적 차이는 없는 것으로 확인되었다. NEFA의 혈청 내 수준도, control과 비교하여 LJA1 및 LJA2 투여군에서 각각 14%, 16% 감소하였음을 알 수 있었다. 또한 혈액 내 총 콜레스테롤 양은 각 그룹별로 차이가 거의 없으나, HDL-총 콜레스테롤 비율(HTR)은 control에 비하여 LJA 투여 군에서 더 높은 것으로 나타났다. 특히 kg당 3g의 돼지감자 발효물을 투여한 LJA2군에서 가장 HTR이 높은 것으로 확인되어, control의 HDL-콜레스테롤 수준의 138.9%인 것으로 측정되었다.
TG (mg/dl) NEFA (mEq/L) T-CHOL (mg/dl) HDL-C (mg/dl) HTR (%)
Lean 133.28 14.76 c 0.521 0.031c 125.24 8.22 b 66.34 9.44 ab 52.97 5.21 a
Control 457.97 45.02 a 1.461 0.076a 186.57 0.92 a 60.30 10.41 b 32.32 4.25 c
AB 214.00 12.46 b 1.352 0.103ab 200.31 26.48 a 70.72 15.23 ab 35.30 2.75 bc
LJA1 159.01 16.01 c 1.252 0.179b 200.50 29.96 a 72.68 11.70 ab 36.25 3.42 bc
LJA2 158.67 43.97 c 1.218 0.129b 211.03 26.53 a 83.75 14.05 a 39.69 2.93 b
Lean, C: 당뇨병 군,
AB: 당뇨 + acarbose 0.5 g/kg 포함 식이,
LJA1: 당뇨 + LJA 1.5 g/kg 포함 식이,
LJA2: 당뇨 + LJP 3 g/kg 포함 식이
a, b, c, 는 한 행에 포함된 서로 다른 문자는 명백히 다른 것임을 의미함(P<0.05); 각각의 수치; HTR (%) = (HDL-cholesterol/total cholester) 100
본 발명은 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp.)을 이용한 돼지감자 발효 추출물을 포함하는 당뇨병의 예방, 개선 및/또는 치료 효과를 가지는 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp.)으로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 포함하는 당뇨병의 예방, 개선 및/또는 치료 효과를 가지는 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 발효시키진 않은 돼지감자 추출물 보다 항당뇨 효과가 월등하게 우수하여 새로운 당뇨병 예방, 개선 및/또는 치료용 조성물을 제공하는 목적으로 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (5)

  1. 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp.)로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 유효 성분으로 포함하는 당뇨병의 예방 및 치료용 약학적 조성물.
  2. 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp .)로 발효시킨 돼지감자 발효 추출물을 유효 성분으로 포함하는 당뇨병의 예방 및 개선용 건강 식품 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 락토바실러스속 미생물은 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 플라타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 락티스(Lactobacillus lactis), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토코커스 컨퓨서스(Lactococcus confusus), 락토바실러스 루트리(Lactobacillus reutri), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 델브루에키(Lactobacillus delbruekii), 락토바실러스 존슨니(Lactobacillus johnsonii), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei) 및 락토바실러스 부츠네리(Lactobacillus buchneri)로 이루어진 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제2항에 있어서, 상기 락토바실러스속 미생물은 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus Plantarum) 또는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus Acidophilus)인 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제2항에 있어서, 상기 돼지감자 발효 추출물은 돼지감자 분말에 증류수 및 락토바실러스속 미생물(Lactobacillus sp.)을 첨가하고 20℃ 내지 40℃에서 1 내지 60 시간동안 발효하여 제조하는 것을 특징으로 하는 조성물.
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