KR101065544B1

KR101065544B1 - 밤 유래의 당질 분해 효소 저해 물질 및 그의 용도

Info

Publication number: KR101065544B1
Application number: KR1020077008293A
Authority: KR
Inventors: 다까히로 쯔지따; 다께시 다까꾸
Original assignee: 가부시끼 가이샤 쥬온; 다께시 다까꾸; 다까히로 쯔지따
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2005-09-13
Publication date: 2011-09-19
Also published as: JP2008512345A; US20070202205A1; AU2005283330A1; SG155913A1; JP5408872B2; CN101018557A; WO2006030929A1; AU2005283330B2; CN100566723C; CN101043896A; KR20070052346A

Abstract

본 발명은 당뇨병의 예방, 완화 및 비만 예방에 효과적인, 식물-유래 당질 분해 효소 저해 물질 및 그것을 함유하는 식품, 음료 및 의약품을 제공한다. 본 발명은 에탄올 또는 에탄올 수용액을 이용하여 밤 속껍질로부터 추출되는 α-아밀라제 저해 물질, α-글루코시다제 저해 물질을 당질 분해 효소 저해 물질로 사용하여 수행된다. 본 발명은 또한, 상기 당질 분해 효소 저해 물질을, 당질의 소화 및 흡수 지연, 식후의 혈당 상승 또는 혈중 인슐린 상승 억제, 또는 비만 예방을 위한 유효 성분으로서 식품 조성물이나 의약 조성물에 첨가하여 수행될 수 있다.

당뇨병, 밤 속껍질, 당질 분해 효소, α-아밀라제, α-글루코시다제, 혈당, 인슐린, 비만

Description

밤 유래의 당질 분해 효소 저해 물질 및 그의 용도{CARBOHYDRASE INHIBITORS DERIVED FROM CHESTNUT AND USE THEREOF}

본 발명은 밤에서 유래하는 당질 분해 효소 저해 물질, 특히 α-아밀라제 또는 α-글루코시다제의 저해 물질에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 당질 분해 효소 저해 물질의 각종 용도, 구체적으로는 그의 생리학적 작용을 이용한 의약 조성물 및 식품 조성물에 관한 것이다.

생활 양식의 변화에 따라 당뇨병 발병률은 상승한다. 일본에서는, 당뇨병 환자는 그 예비군을 포함하면 1,500만명 이상이 된다고 추측되어 있다. 당뇨병 환자의 대부분은 II형 당뇨병을 앓고 있다. II형 진성 당뇨병은 비만과 밀접하게 관련되어 있으며, 인슐린 저항성 등에 의해 만성적인 고혈당을 초래한다. 또한, II형 당뇨병은 망막증, 신염 및 신경 장해 등 합병증을 유발시킨다. II형 당뇨병에서는 식사 요법과 운동 요법이 그의 예방과 치료의 기본이다. 식사 요법에서는 매일의 생활에서 혈당치의 조절이 특히 중요하다. 혈당치는 음식에 포함되는 당질(전분, 글리코겐, 당 등)에 의해 큰 영향을 받는다. 이들 당질은 소화 효소(당질 분해 효소)인 α-아밀라제와 α-글루코시다제의 작용에 의해 분해된다. α-아밀라제는 전분과 글리코겐의 α-1,4-글루코시드 결합을 가수분해하는 효소이다. 이 효 소는 동물의 타액이나 췌액 중에 포함되어 있으며 소화관내에서 전분 등을 말토스 등으로 변환시킨다.

이당류인 말토스나 수크로스 등은 소장 점막의 세포막에 존재하는 α-글루코시다제에 의해 가수분해되어 글루코스로 변환되어 흡수된다. 대표적인 α-글루코시다제로서는 말토스를 분해하는 말타제, 수크로스를 분해하는 수크라제가 있다. 소장에서 흡수된 글루코스는 혈액 중에 운반되어 혈당을 상승시킨다. 따라서, 과잉의 에너지 공급을 억제하거나 혈당을 조절하기 위해서, 즉 비만이나 당뇨병을 예방 또는 치료하는 데 있어서 α-아밀라제와 α-글루코시다제와 같은 효소 활성을 제어하는 것은 중요하다.

당질 분해 효소의 작용을 저해하는 물질에 관한 연구는 많이 행해졌고, 수많은 당질 분해 효소 저해 물질이 발견되었다. 예를 들면, 밀 유래의 단백성 물질(문헌 [O'Donnell MD and McGeeney KF.: Purification and properties of an alpha-amylase inhibitor from wheat. Biochim. Biophys. Acta, 422, 159-169 (1976)]), 대두로부터 추출된 다당(일본 특허 공개 1991-290187호 공보), 토란(Colocasia esculenta)으로부터 추출된 단백성 물질 NSA1-1, NSA1-II(일본 특허 공개 1991-294300호 공보), 월계수(Laurus nobillis L)로부터 추출된 조(租)추출물(일본 특허 공개 1992-27389호 공보), 구아바 잎으로부터 추출된 추출물(일본 특허 공개 1995-59539호 공보), 바나바(Laqerstroemia speciosa)의 열수 추출물(문헌 [Hosoyama H, Sugimoto A, Suzuki Y, et al.: Isolation and Quantitative Analysis of the alpha-amylase Inhibitor in Lagerstroemiaspeciosa (L.) Pers. (Banaba) J. Pharm. Soc. Jpn., 123, 599-605, (2003)]), 마황(Ephedra Herb)의 지상근 추출물(일본 특허 공개 1997-2963호 공보), 흑미의 추출물(일본 특허 공개 제2004-91462호 공보) 등이 있다. 또한, 미생물 유래의 당질 분해 효소 저해 물질로서는, 방선균이 생산하는 올리고당이 알려져 있다.

또한, α-글루코시다제 또는 α-아밀라제에 대한 저해 활성을 갖는, 시판되고 있는 의약품(항당뇨병약)으로서, 아카르보스(acarbose)(Glucobay; 바이엘 야꾸힝 사 제조) (문헌 [Jenkins DJ, Taylor RH, Nineham R. et al.: Combined use of guar and acarbose in reduction of postprandial glycaemia. Lancet 2(8149) 924-927(1979)])이나 보글리보스(voglibose)(Basen; 다케다 제약 주식회사 제조)(문헌 [Yoshio Goto, Shigeaki Baba, Masakazu Nakagawa, et al.: "Effectiveness of AO-128, an α-glucosidase inhibitor, for treating non-insulin dependent diabetes mellitus." IGAKU NO AYUMI 160 943-971(1992)])가 잘 알려져 있다. 또한, 스벤슨 등의 문헌 [Svensson B, Fukuoka K, Nielsen PK et al.: Proteinaceous amylase inhibitors. Biochim. Biophys. Acta, 1696, 145-156 (2003)] 및 우다니 등의 문헌 [Udani J, Hardy M and Madsen DC: "Blocking carbohydrate absorption and weight loss: A clinical trial using Phase 2 brand proprietary fractionated white bean extract", Alternative Medicine Review 9, 63-69 (2003)]에는 당질 분해 효소 저해 물질의 항비만 작용이 기재되었다.

이상과 같이, 많은 α-아밀라제 저해 물질 및 α-글루코시다제 저해 물질이 제안되었다. 그러나, 이들 물질을 당뇨병이나 비만에 대한 유효한 예방 또는 치료 제로서 실용화하기 위해서는, α-아밀라제나 α-글루코시다제에 대한 저해 활성의 강도는 물론, 생체에 대한 안전성 및 부작용의 유무, 및 원재료의 안정 공급면 등을 다면적으로 검토할 필요가 있다. 이러한 점에서, 종래의 공지된 저해 물질들은 반드시 만족스러운 것은 아니었다.

본 발명의 목적은 밤으로부터 얻어지는 당질 분해 효소 저해 물질, 구체적으로는 α-아밀라제나 α-글루코시다제에 대하여 저해 활성을 갖는 당질 분해 효소 저해 물질을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 생체에 안전하고, 또한 안정 공급 가능한 원료로부터 제조되는 당질 분해 효소 저해 물질을 제공하는 것이다.

상기 당질 분해 효소 저해 물질은, 소화관에서의 당류의 소화ㆍ흡수를 지연시킬 수 있다. 이에 의해 식후의 혈당 상승을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 소화관에서의 당류의 소화ㆍ흡수를 지연시킬 수 있기 때문에 항비만 작용도 기대된다. 따라서, 본 발명은 상기 당질 분해 효소 저해 물질이 갖는 이러한 생리적인 작용을 이용한 의약 조성물, 및 식품 조성물을 제공한다.

본 발명자들은 일반적으로 일상생활에서 버려지는 물질, 예컨대 감귤류의 착즙박(搾汁粕), 청즙의 착즙박(녹색, 잎형 채소의 즙), 각종 과일의 과피, 간수(bittern), 갑각류의 키틴, 키토산 및 어류의 정소나 내장 등에 대하여 신규 당질 분해 효소 저해 물질을 발견하기 위해 검토를 행하였다. 그 결과, 밤 속껍질(chestnut astringent skin)의 용매 추출물이 강한 α-아밀라제 저해 활성 및 α-글루코시다제 저해 활성을 갖는 것을 발견하였다. 또한 상기 용매 추출물이, 정상 및 당뇨병 래트 및 사람에 대하여 실제로 식후(또는 당질 섭취 후)의 혈당치 상승을 감소시키는 것을 확인하였다. 본 발명은 이러한 발견에 기초하여 완성한 것이다. 즉, 본 발명은 하기 특징을 포함하는 것이다.

항 1. 밤 속껍질 추출물을 포함하는 당질 분해 효소 저해 물질.

항 2. 제1항에 있어서, 밤 속껍질을 에탄올 또는 에탄올 수용액을 이용하여 추출함으로써 얻어지는 당질 분해 효소 저해 물질.

항 3. 제2항에 있어서, 에탄올 수용액이 5 내지 95 부피%의 에탄올을 함유하는 것인 당질 분해 효소 저해 물질.

항 4. 제2항에 있어서, 에탄올 수용액이 10 내지 90 부피%의 에탄올을 함유하는 것인 당질 분해 효소 저해 물질.

항 5. 제2항에 있어서, 에탄올 수용액이 15 내지 90 부피%의 에탄올을 함유하는 것인 당질 분해 효소 저해 물질.

항 6. 제2항에 있어서, 에탄올 수용액이 20 내지 90 부피%의 에탄올을 함유하는 것인 당질 분해 효소 저해 물질.

항 7. 제2항에 있어서, 에탄올 수용액이 25 내지 90 부피%의 에탄올을 함유하는 것인 당질 분해 효소 저해 물질.

항 8. 제2항에 있어서, 에탄올 수용액이 50 내지 90 부피%의 에탄올을 함유하는 것인 당질 분해 효소 저해 물질.

항 9. 제2항에 있어서, 에탄올 수용액이 50 내지 80 부피%의 에탄올을 함유하는 것인 당질 분해 효소 저해 물질.

항 10. 제2항에 있어서, 에탄올 수용액이 50 내지 75 부피%의 에탄올을 함유하는 것인 당질 분해 효소 저해 물질.

항 11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 저해되는 당질 분해 효소가 α-아밀라제, α-글루코시다제, 또는 둘 모두인 당질 분해 효소 저해 물질.

항 12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질을 유효 성분으로 포함하는, 당질의 소화 및 흡수 지연 조성물.

항 13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질을 유효 성분으로 포함하는, 식후의 혈당 상승 억제용 조성물.

항 14. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질을 유효 성분으로 포함하는, 과혈당 개선용 조성물.

항 15. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질을 유효 성분으로 포함하는, 항비만 조성물.

항 16. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질을 유효 성분으로 포함하는 식품 조성물.

항 17. 제16항에 있어서, 음료, 또는 국수류, 빵류 또는 과자류 등 당류가 풍부한 식품인 식품 조성물.

항 18. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질을 유효 성분으로 포함하는, 당질의 소화 및 흡수 지연용 식품 조성물.

항 19. 제18항에 있어서, 당질의 소화 및 흡수 지연 작용을 하며, 그의 패키지에 상기 식품 조성물이 당질의 소화 및 흡수 지연에 적합하다는 취지의 표시가 붙어있는 식품 조성물.

항 20. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질을 유효 성분으로 포함하는, 식후의 혈당 상승 억제용 또는 과혈당 개선용 식품 조성물.

항 21. 제20항에 있어서, 식후의 혈당 상승 억제 작용 및 과혈당 개선 작용을 하며, 그의 패키지에 상기 식품 조성물이 식후의 혈당 상승 억제 또는 과혈당 개선에 적합하다는 취지의 표시가 붙어있는 식품 조성물.

항 22. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질을 유효 성분으로 포함하는, 비만 예방용 식품 조성물.

항 23. 제21항에 있어서, 항비만 작용을 하며, 그의 패키지에 상기 식품 조성물이 비만 예방에 적합하다는 취지의 표시가 붙어있는 식품 조성물.

항 24. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질을 유효 성분으로 포함하는, 의약 조성물.

항 25. 제24항에 있어서, 당뇨병의 예방 또는 치료약인 의약 조성물.

항 26. 제24항에 있어서, 항비만약인 의약 조성물.

항 27. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질을 환자에게 주사 또는 다른 방법으로 투여하는 단계를 포함하는, 식후의 혈당 상승 억제 또는 과혈당 개선 방법.

항 28. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질을 환자에게 주사 또는 다른 방법으로 투여하는 단계를 포함하는, 비만의 예방 또는 치료 방법.

항 29. 당질의 소화 및 흡수 지연용 조성물의 제조를 위한, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질의 용도.

항 30. 식후의 혈당 상승 억제용 조성물의 제조를 위한, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질의 용도.

항 31. 과혈당 개선용 조성물의 제조를 위한, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질의 용도.

항 32. 항비만 조성물의 제조를 위한, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 당질 분해 효소 저해 물질의 용도.

도 1은 α-아밀라제 활성(％)에 대한 밤 속껍질의 100 부피% 에탄올 추출물(-△-), 75 부피% 에탄올 추출물(-■-), 50 부피% 에탄올 추출물(-□-), 25 부피% 에탄올 추출물(-●-), 및 물 추출물 (-○-)의 효과를 도시한다 (실험예 1).

도 2는 α-글루코시다제(말타제) 활성(％)에 대한 밤 속껍질의 100 부피% 에탄올 추출물(-△-), 75 부피% 에탄올 추출물(-■-), 50 부피% 에탄올 추출물(-□-), 25 부피% 에탄올 추출물(-●-), 및 물 추출물 (-○-)의 효과를 도시한다 (실험예 2(2)).

도 3은 α-글루코시다제(수크라제) 활성(％)에 대한 밤 속껍질의 100 부피% 에탄올 추출물(-△-), 75 부피% 에탄올 추출물(-■-), 50 부피% 에탄올 추출물(-□ -), 25 부피% 에탄올 추출물(-●-), 및 물 추출물 (-○-)의 효과를 도시한다 (실험 2(3)).

도 4는 정상 래트(-●-)에 밤 속껍질 추출물(75 부피% 에탄올)(300 mg/kg 체중)과 전분(2 g/kg 체중)을 투여한 후의 혈당치(mg/dl) 변화를 나타낸 도면이다(실험예 3). 대조군으로서, 정상 래트에 전분(2 g/kg 체중)만을 투여한 후의 혈중 글루코스의 변화를 함께 나타낸다(-○-).

도 5는 정상 래트(-●-)에 밤 속껍질 추출물(75 부피% 에탄올)(300 mg/kg 체중)과 전분(2 g/kg 체중)을 투여한 후의 혈중 인슐린 농도(ng/dl) 변화를 나타낸 도면이다(실험예 3). 대조군으로서, 정상 래트에 전분(2 g/kg 체중)만을 투여한 후의 혈중 인슐린 농도의 변화를 함께 나타낸다(-○-).

발명을 실시하기 위한 최적의 형태

(1) 당질 분해 효소 저해 물질

본 발명의 당질 분해 효소 저해 물질은 카스타네아(Castanea) 속에 속하는 밤(Castanea crenata)의 속껍질로부터 에탄올 또는 에탄올 수용액을 이용한 추출에 의해 얻어질 수 있다.

밤의 속껍질에는 탄닌, 갈산, 후라보노이드 등이 포함되어 있으며, 그의 소염 작용에 의해 땀띠나 화상 치료에 효과가 있다고 여겨지고 있다. 또한, 혈액 순환을 개선하고, 혈관내 콜레스테롤의 침착을 막아 동맥 경화증을 비롯한 생활 습관 관련병 예방에 효과가 있다고 여겨지고 있다. 그러나, α-아밀라제나 α-글루코시다제라는 당질 분해 효소를 저해하는 작용이나, 그에 기초하여 혈당 상승 억제 작 용을 갖는 것에 대해서는 아직 보고되지 않았다.

추출에 사용되는 밤 속껍질은 그 형태가 제한되는 것은 아니고, 미처리 상태, 건조 상태, 또는 물에 젖어 있을 수도 있으며, 또한 칩상이나 분말상이라는 소정의 형상으로 파쇄 또는 분쇄되어 있을 수도 있다.

추출에 사용되는 용매로서는 물, 유기 용매 또는 그의 혼합물을 사용할 수 있다. 바람직한 유기 용매는 에탄올이다.

추출 용매로서 물과 에탄올의 혼합 용매(에탄올 수용액)를 사용하는 경우의 에탄올의 함량은 제한되지 않지만, 5 내지 95 부피％, 바람직하게는 10 내지 90 부피％, 보다 바람직하게는 15 내지 90 부피％, 보다 더 바람직하게는 20 내지 90 부피％, 더욱 바람직하게는 25 내지 90 부피％, 더더욱 바람직하게는 50 내지 90 부피％, 특히 바람직하게는 50 내지 80 부피％, 매우 특히 바람직하게는 50 내지 75 부피％의 범위를 예시할 수 있다.

추출 방법으로서는 일반적으로 이용되는 방법을 채용할 수 있다. 제한되지는 않지만, 예를 들면 용매 중에 밤 속껍질을(그대로, 건조시킨 것 또는 파쇄 또는 분쇄한 것) 냉각 추출, 가열 추출 또는 가열하면서 용매 중에 침지하는 방법, 또는 여과법 등을 들 수 있다. 추출 온도는 특별히 제한되지 않고, 4 내지 100 ℃, 바람직하게는 25 내지 60℃의 범위에서 적절하게 선택하여 행할 수 있다. 밤 속껍질의 침지는 용매를 정치 상태로 하여 행할 수도 있고, 또한 교반 또는 진탕하면서 행할 수도 있다. 추출 시간도 특별히 제한되지 않고, 1 시간 내지 2 주간의 범위에서 적절하게 선택하여 행할 수 있다. 또한, 추출 용매의 용량도 특별히 제한되 지 않는다. 추출에 사용되는 밤 속껍질의 건조 중량을 기준으로 10 내지 30배(중량비) 비율의 용매를 사용하여 2 내지 3회 반복하여 행하는 것이 바람직하다.

또한, 초임계 상태 또는 아임계 상태의 용매를 이용하여 추출할 수도 있다(초임계 추출법 또는 아임계 추출법). 초임계 추출법 또는 아임계 추출법은 초임계 상태 또는 아임계 상태에서 유체 상태(온도, 압력 모두 임계값을 초과한 영역에서의 상태, 즉 액체와 기체의 중간적인 상태)가 된 용매를 이용하여 행하는 것이다. 추출 용매로서는 이산화탄소, 에틸렌, 에탄, 프로판, 물 등을 들 수 있지만, 안전성이나 독성을 고려하면 이산화탄소가 바람직하다.

추출 압력 및 추출 온도는 추출 용매가 초임계 상태 또는 아임계 상태가 되는 것과 같은 범위라면 특별히 제한되지 않고, 사용되는 추출 용매에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 구체적으로는, 추출 압력은 통상 3 내지 70 MPa의 범위에서 선택할 수 있고, 예를 들면 추출 용매로서 이산화탄소를 사용할 때는 5 내지 40 MPa인 것이 바람직하다. 또한, 추출 온도는 통상 25 내지 200 ℃의 범위에서 선택할 수 있고, 바람직하게는 25 내지 100 ℃이다. 제한되지는 않지만, 추출 용매의 용해도를 향상시키기 위해서 포집기를 이용할 수도 있다. 포집기로서는 물, 메탄올 또는 에탄올 등의 탄소수 1 내지 4 정도의 저급 알코올, 아세톤 또는 아세토니트릴 등을 예시할 수 있다. 포집기를 사용하는 경우, 추출 용매 중에 포집기가 0.00001 내지 50.0 중량％, 보다 바람직하게는 0.0001 내지 10 중량％ 첨가된 비율로 배합하는 것이 통상 바람직하다. 추출 시간은 제한되지 않지만, 2 시간 내지 2 주간의 범위에서 적절하게 선택할 수 있다.

필요에 따라서 여과, 원심 분리 및/또는 다른 고액 분리법에 의해 고형물을 제거한다. 사용 양태에 따라서 추출물을 그대로 이용하거나, 또는 용매를 증류 제거하여 일부 농축하거나 또는 건조시켜 밤 엑기스 또는 밤 엑기스 건조물의 상태로 사용할 수 있다. 이렇게 하여 얻어지는 밤 속껍질, 바람직하게는 에탄올 또는 에탄올 수용액으로 추출한 밤 속껍질로부터 얻은 추출물은 후술하는 실험예에 나타낸 바와 같이 α-아밀라제나 α-글루코시다제라는 당질 분해 효소에 대한 저해 활성을 가지고 있다. 따라서, 밤 속껍질 용매 추출물은 α-아밀라제, α-글루코시다제 및 유사한 당질 분해 효소의 활성을 저해하기 위한 식품, 의약품, 사료 또는 시약 등의 성분으로서 사용할 수 있다.

상기 밤 엑기스 또는 밤 엑기스 건조물은 또한 비용해성 용매로 세정하여 정제할 수 있다. 또한 이것을 적당한 추가 용매에 더 용해 또는 현탁시켜 이용할 수도 있다.

또한, 상기 밤 엑기스 또는 밤 엑기스 건조물은 또한 공지된 정제법을 사용하여 고도로 더욱 정제할 수도 있고, 이렇게 하여 얻어지는 정제물을 당질 분해 효소 저해 물질로서 사용하는 것도 가능하다. 정제법으로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 향류(向流) 분배법이나 크로마토그래피 등을 이용하여 당질 분해 효소 저해 활성(예컨대 α-아밀라제 저해 활성, α-글루코시다제 저해 활성)을 측정하고, 이들 활성 중 어느 하나 이상을 갖는 분획을 취득하는 것을 들 수 있다. α-아밀라제 저해 활성 및 α-글루코시다제 저해 활성의 여러 가지 측정 방법은 공지된 것이고, 어느 방법도 사용할 수 있다. 구체적으로는 정제는 후술하는 실험예에 기재되는 방법에 따라서 행할 수 있다. 또한, 이러한 각종 정제 처리에 의해 얻어진 추출 정제물은 감압 건조나 동결 건조 등의 통상적인 건조 방법에 의해 건조되어 당질 분해 효소 저해 물질로서 사용할 수도 있다.

(2) 당질 분해 효소 저해 물질의 용도

상술하는 본 발명의 당질 분해 효소 저해 물질은 그 α-아밀라제 저해 활성 또는 α-글루코시다제 저해 활성에 기초하여 α-아밀라제 저해제 또는 α-글루코시다제 저해제라는 시약(화학 약품)으로서 사용할 수 있다.

본 발명의 당질 분해 효소 저해 물질은 그 α-아밀라제 저해 활성 또는 α-글루코시다제 저해 활성에 기초하여 생체내(장관)에서의 당질의 소화ㆍ흡수를 지연시키는 작용, 및 식후의 혈당 상승(과혈당)을 억제하는 작용을 갖는다. 이 때문에, 본 발명의 당질 분해 효소 저해 물질은 당질의 소화 및 흡수 지연용 조성물(소화 및 흡수 지연제), 식후의 혈당 상승 억제용 조성물(혈당 상승 억제제), 또는 과혈당 개선용 조성물(과혈당 개선제)의 유효 성분으로서 사용할 수 있다.

(3) 당질의 소화 및 흡수 지연용 조성물, 식후의 혈당 상승 억제용 조성물, 내혈당 개선용 조성물 및 항당뇨병 조성물

상기로부터, 본 발명은 당질의 소화 및 흡수 지연용 조성물, (식후의) 혈당 상승 억제용 조성물 또는 과혈당 개선용 조성물을 제공한다.

당질의 소화 및 흡수 지연용 조성물에는, 상기 당질 분해 효소 저해 물질을 소화관에서의 당질의 소화 및 흡수를 지연할 수 있는 유효량으로 함유할 수 있다. 혈당 상승 억제용 조성물 또는 과혈당 개선용 조성물에는 상기 당질 분해 효소 저 해 물질을 식후의 혈당 상승을 억제할 수 있는 유효량으로 함유할 수 있다. 통상, 당질의 소화 및 흡수 지연용 조성물, 식후의 혈당 상승 억제용 조성물 또는 과혈당 개선용 조성물은 그의 100 중량부 중에 본 발명의 당질 분해 효소 저해 물질을 0.1 내지 100 중량부의 범위로 포함할 수 있다. 당질의 소화 및 흡수 지연용 조성물, 식후의 혈당 상승 억제용 조성물 또는 과혈당 개선용 조성물은 상기 당질 분해 효소 저해 물질과 더불어, 식품에 첨가하는 것이 허용되는, 제약상 허용 가능한 담체 및 첨가제 및/또는 담체 및 첨가제를 포함할 수 있다.

본 발명의 당질 분해 효소 저해 물질은 식품 중에 포함되는 전분이나 당 등의 당질의 소화를 억제하여 에너지로서 흡수되는 것을 막는 작용을 갖기 때문에, 과식에 따른 비만을 억제하는 항비만 조성물(항비만제)의 유효 성분으로서 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 당질 분해 효소 저해 물질을 유효 성분으로 포함하는 항비만 조성물을 제공한다. 상기 조성물에는, 상기 당질 분해 효소 저해 물질을 비만을 해소 또는 억제할 수 있는 유효량으로 함유할 수 있다. 통상, 항비만 조성물 100 중량부 중에 본 발명의 당질 분해 효소 저해 물질을 0.1 내지 100 중량부의 범위로 포함할 수 있다. 항비만 조성물은 상기 당질 분해 효소 저해 물질과 더불어, 식품에 첨가하는 것이 허용되는, 제약상 허용 가능한 담체 및 첨가제 및/또는 담체 및 첨가제를 포함할 수 있다.

(4) 식품 조성물 및 의약 조성물

보다 구체적이면서 실용적인 형태로서, 본 발명의 당질 분해 효소 저해 물질은 식품 조성물 또는 의약 조성물의 유효 성분으로서 사용할 수 있고, 각각 식품 또는 의약품으로서 제조할 수 있다. 본 발명의 식품 조성물 또는 의약 조성물은 α-아밀라제 저해 활성 또는 α-글루코시다제 저해 활성에 기초하여 생체내(장관)에서의 당질의 소화ㆍ흡수를 지연시키는 작용, 식후의 혈당 상승을 억제하는 작용, 과혈당 상태를 개선하는 작용 및 항비만 작용를 갖는다.

따라서, 본 발명은 당질 분해 효소 저해 물질을 포함함으로써 상기한 각 효과를 갖는 식품 조성물 또는 의약 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 여기서 식품 조성물 또는 의약 조성물은, 그의 대상을 특히 사람으로 한정하는 것은 아니고, 동물, 특히 포유류를 광범위하게 대상으로 하는 것이다. 따라서, 식품 조성물에는 개나 고양이 등의 애완 동물 사료가, 또한 의약 조성물에는 동물(사람을 제외함)용 의약 조성물이 포함된다.

(4-1) 식품 조성물

본 발명의 식품 조성물은 상기와 같이 당질의 소화ㆍ흡수를 지연시키는 작용, 식후의 혈당 상승을 억제하는 작용, 및/또는 과혈당 상태를 개선하는 작용을 가지기 때문에, 그 작용에 기초하여 당뇨병 및/또는 그의 진전을 예방하는 효과 또는 식후의 과혈당에 기인하는 질환의 예방 효과를 갖는다. 이 때문에, 본 발명의 식품 조성물은 혈당치가 비교적 높아 혈당치를 우려하는 환자(인간 환자를 포함)에 대한 건강 식품이나 기능성 식품으로서 유용하다. 이러한 식품 조성물은 상기 당질 분해 효소 저해 물질을, 소화관에서의 당질의 소화 및 흡수를 지연할 수 있는 유효량, 식후의 혈당 상승을 억제할 수 있는 유효량, 또는 과혈당 상태를 개선할 수 있는 유효량으로 포함하는 한 제한되지 않는다. 조성물은 필요에 따라서 식품 상 배합이 허용되어 있는 담체 및/또는 그 밖의 첨가제를 함유할 수도 있다.

본 발명의 식품 조성물은 그 생체내(장관)에서의 당질의 소화ㆍ흡수를 지연시키는 작용을 가지기 때문에, 이 작용에 기초하여 먹어도 살이 찌기 어려운, 즉 항비만성 식품으로서 제공할 수 있다. 이러한 식품 조성물은, 상기 당질 분해 효소 저해 물질을, 소화관에서의 당질의 소화 및 흡수를 지연할 수 있는 유효량으로 포함하는 한 제한되지 않으며, 조성물은 필요에 따라서 식품에 첨가하는 것이 허용되는 담체 및/또는 그 밖의 첨가제를 배합할 수도 있다.

이들 식품 조성물의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 상기 당질 분해 효소 저해 물질을, 필요에 따라서 식품상 배합이 허용되는 담체 및/또는 다른 첨가제와 동시에, 정제, 환제, 캡슐제, 과립제, 산제, 분말제, 트로치제, 또는 용액(드링크) 등의 형태를 갖는 서플리먼트(기능성 식품)로 제조할 수도 있다.

본 발명의 식품 조성물에는 상기 당질 분해 효소 저해 물질을 포함함으로써, α-아밀라제 저해 활성 또는 α-글루코시다제 저해 활성에 기초하는 각종 효과를 갖는 식품(예를 들면 특정 보건용 식품, 영양 보조 식품, 기능성 식품 등)도 포함된다. 본 발명이 대상으로 하는 특정 보건용 식품 중에는, 상기 당질 분해 효소 저해 물질을 함유함으로써 당질의 소화ㆍ흡수를 지연시키는 작용, 식후의 혈당 상승을 억제하는 작용, 및/또는 과혈당 상태를 개선하는 작용을 가지고, 이 때문에 당질의 소화 및 흡수 지연, 식후의 혈당 상승(과혈당) 억제, 및/또는 과혈당 개선을 위해 이용되는 취지가 상품 패키지 등에 표시된 식품이 포함된다. 구체적인 표시로서, 제한되지 않지만, "혈당치가 신경쓰이는 분에게 적합", "혈당치가 높은 분 에게 적합" 또는 "당의 흡수를 절제하는" 등의 표시를 예시할 수 있다.

본 발명이 대상으로 하는 특정 보건용 식품 중에는 상기 당질 분해 효소 저해 물질을 포함함으로써 당질의 소화ㆍ흡수를 지연시키는 작용을 가지고, 이 때문에 비만을 해소 또는 억제(즉, 체중 감소)하기 위해 이용되는 취지가 상품 패키지 등에 표시되어 제조되는 식품이 포함된다. 구체적인 표시로서, 제한되지는 않지만, "비만이 신경쓰이는 분에게 적당" 또는 "비만한 분에게 적당" 등의 표시를 예시할 수 있다.

이러한 식품으로서, 예를 들면 유음료, 유산균 음료, 과즙 함유 청량 음료, 청량 음료, 탄산 음료, 과즙 음료, 야채 음료, 야채ㆍ과실 음료, 알코올 음료, 분말 음료, 커피, 홍차, 녹차, 보리차 등의 음료류; 카스타드 푸딩, 밀크 푸딩, 수플레 푸딩, 과즙 함유 푸딩 등의 푸딩류, 젤리, 바바로아 및 요구르트 등의 디저트류; 아이스크림, 아이스밀크, 락토아이스, 밀크 아이스크림, 과즙 함유 아이스크림 및 소프트 아이스크림, 아이스캔디, 샤베트, 빙과 등의 빙과류; 츄잉껌이나 풍선껌 등의 껌류(판(板) 형상 껌, 당의상 알(粒) 형상 껌 등); 마블 초콜릿 등의 코팅 초콜릿 외, 딸기 초콜릿, 블루베리 초콜릿 및 멜론 초콜릿 등의 풍미를 부가한 초콜릿 등의 초콜릿류; 하드 캔디(봉봉(bonbon), 버터볼, 마블 등을 포함함), 소프트 캔디(캬라멜, 누가(nougat), 구미(gummy) 캔디, 마쉬멜로우 등을 포함함), 드롭, 타피(toffee) 등의 캬라멜류; 케익, 하드 비스킷, 쿠키, 쌀과자, 전병 등의 구운 과자류(이상, 과자류); 빵류; 콘소메 스프, 포타지(potage) 스프 등의 스프류; 된장, 간장, 드레싱, 케찹, 소스, 후리카케(쌀밥에 뿌리는 조미 분말) 등의 각종 조 미료; 스트로베리잼, 블루베리잼, 마아말레이드, 사과잼, 살구잼, 프리저브(preserve) 등의 잼류; 적색 와인 등의 과실주; 시럽에 절인 체리, 살구, 사과, 딸기, 복숭아 등의 가공용 과실; 햄, 소시지, 구운 돼지 고기 등의 축육 가공품; 어육 햄, 어육 소시지, 어육 수리미(반죽한 생선 고기), 가마보코(퓨레로 만든 생선 덩어리), 지쿠와(퓨레로 만들어 찐 생선 덩어리), 한펜(빻은 생선 덩어리), 사쯔마아게(satsumaage)(충분히 튀긴 생선 반죽), 다떼마끼(datemaki)(단 맛의 오믈렛을 곁들인 생선 반죽), 고래 베이컨 등의 수산 가공 식품; 우동(두꺼운 백색 밀 국수), 냉국수, 소면, 메밀국수, 중화 국수, 스파게티, 마카로니, 비훈(bifun)(쌀 베르미첼리), 하루사메(얇은 감자 전분 국수) 및 원탕(wonton) 등의 국수류 등의 다양한 가공 식품을 들 수 있다. 바람직한 예로는 음료, 및 국수류, 빵류 및 과자류 등 당류가 풍부한 음식을 들 수 있다.

상기 식품 조성물 중에 함유되는 당질 분해 효소 저해 물질의 양 또는 섭취량은 특별히 한정되지 않고, 식품 조성물의 종류, 목적으로 하는 기능ㆍ효능, 및 그 밖의 각종 조건 등에 따라서 광범위하게 적절하게 선택된다. 섭취량은 식품 조성물의 종류에 의해서도 다르지만, 체중 60 kg의 사람에 대하여 1회 섭취당 당질 분해 효소 저해 물질의 양(예를 들면, 밤(Castanea)의 속껍질 건조 중량에 기초하여)으로서, 약 10 내지 200,000 mg/(60 kg 체중)의 범위에서 적절하게 선택할 수 있다.

(4-2) 의약 조성물

당질 분해 효소 저해 물질을 유효 성분으로서 포함하는 본 발명의 의약 조성 물은 그 생체내(장관)에서의 당질의 소화ㆍ흡수를 지연시켜, 식후의 혈당 상승(과혈당)을 억제하는 작용에 기초하여 항당뇨병약로서 효과적으로 이용할 수 있다.

항당뇨병약이란, 당뇨병에 대하여 예방 또는 개선 효과를 갖는 것을 넓게 의미하는 것이다. 구체적으로는, 본 발명에서 말하는 항당뇨병약에는, 당뇨병을 발증할 수 있는 피험자(인간이나 동물을 포함함)에 대하여, 식후의 혈당 상승을 억제하는 작용에 기초하여 당뇨병의 발증을 억제하는 작용을 갖는 것이 포함된다. 또한, 본 발명에서 말하는 항당뇨병약에는, 피험자(인간이나 동물을 포함함)의 고혈당 상태를 개선하는 작용을 갖는 것이 포함된다. 또한, 본 발명에서 말하는 항당뇨병약에는, 고혈당 상태를 억제ㆍ개선하여(고혈당 상태의 혈당치를 강하시켜) 당뇨병의 합병증 등, 고혈당에서 기인하는 질병을 예방하여 개선하는 작용을 갖는 것이 포함된다. 또한, 본 발명이 대상으로 하는 당뇨병에는, 적합하게는 인슐린 비의존성의 II형 당뇨병이 포함된다.

당뇨병 합병증이란, 당뇨병을 직접 또는 간접적인 요인으로 하여 병발하는 전신성 또는 국소성 질환이다. 구체적으로는 당뇨병 산성증, 당뇨병성 황색종, 당뇨병성 근위축증, 당뇨병성 케토시스, 당뇨병성 혼수, 당뇨병성 위 장해, 당뇨성 괴저, 당뇨병성 궤양, 당뇨병성 설사증, 당뇨병성 세소 혈관증, 당뇨병성 자궁체 경화증, 당뇨병성 심근증, 당뇨병성 신경 장애, 당뇨병성 신증, 당뇨병성 수포, 당뇨병성 백내장, 당뇨병성 피부 장해, 당뇨병성 부종성 경화증, 당뇨병성 망막증, 당뇨병성 리포이드류 회사증, 당뇨병성 혈류 장해 등을 예시할 수 있다.

상술하는 당질 분해 효소 저해 물질은 그것 단독으로 항당뇨병약(의약 조성 물)으로서 사용할 수 있지만, 바람직하게는 혈당 상승을 억제하는 유효량의 당질 분해 효소 저해 물질과 약학적으로 허용되는 담체 및/또는 첨가물을 포함하여 항당뇨약(의약 조성물)으로서 사용되는 것이 바람직하다.

당질 분해 효소 저해 물질을 유효 성분으로서 포함하는 본 발명의 의약 조성물은 그 생체내(장관)에서의 당질의 소화ㆍ흡수를 지연시키는 작용에 기초하여 항비만약로서 효과적으로 이용할 수 있다. 상기 당질 분해 효소 저해 물질은 그것 단독으로 항비만약(의약 조성물)으로서 사용할 수 있지만, 바람직하게는 비만을 억제할 수 있는 유효량의 당질 분해 효소 저해 물질과 약학적으로 허용되는 담체 및/또는 첨가물을 포함하여 항비만약(의약 조성물)으로서 사용되는 것이 바람직하다.

의약 조성물의 투여 형태(의약 제제 형태)는 투여 경로에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 의약 조성물은 일반적으로 크게 경구제, 경비제, 경질제, 좌제, 설하제 및 비경구제(주사제, 점적제) 등으로 분류된다. 본 발명에서는 경구적으로 투여되는 조성물이 바람직하다. 이들은 통상법에 따라서 정제, 환제, 산제, 분말제, 과립제, 트로치제 및 캡슐제 등의 고체 투여 형태; 용액, 현탁제, 유제, 시럽 및 엘릭시르 등의 액제 투여 형태로 성형 또는 제조할 수 있다.

이들 의약 제제의 제조에 있어, 제제의 투여 형태에 따라서 부형제, 희석제, 결합제, 부습제, 붕해제, 붕해 억제제, 흡수 촉진제, 활택제, 용해 보조제, 완충제, 유화제, 현탁제 등의 담체를 통상 사용할 수 있다. 첨가제로서는 제제의 투여 형태에 따라서 통상 사용되는 안정화제, 보존제, 완충제, 등장화제, 킬레이트제, pH 조정제, 계면 활성제, 착색제, 향료, 풍미제, 감미제 등을 예시할 수 있다.

본 발명의 의약 조성물 중에 포함되는 당질 분해 효소 저해 물질의 양은 의약 조성물의 제제 형태 또는 투여 경로에 따라서 각각 다르고, 일률적으로 규정할 수는 없지만, 최종 제제 중에 당질 분해 효소 저해 물질이 0.001 내지 100 중량％, 바람직하게는 0.01 내지 80 중량％의 비율로 포함되도록 적절하게 선택할 수 있다.

상기 의약 조성물 중에 함유되는 당질 분해 효소 저해 물질의 양 및 그의 투여량은 한정되지 않고, 원하는 치료 효과, 투여법, 치료 기간, 피험자의 연령, 성별, 그 밖의 조건 등에 따라서 광범위하게 적절하게 선택된다. 투여량은 투여 경로에 따라서도 다르지만, 체중 60 kg의 사람에 대하여 1회 투여당 당질 분해 효소 저해 물질의 양으로서, 약 10 내지 200,000 mg/(60 kg 체중)의 범위에서 적절하게 선택할 수 있다.

이하에 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예만으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 특별히 언급하지 않는 한 하기 실시예에서 「％」는 「w/w％」를 의미하는 것으로 한다.

[제조예 1]

밤 속껍질 추출물 (추출물 중 에탄올 농도: 100 부피%)

밤 속껍질 50 g에 100 부피%의 에탄올 100 ml를 첨가하고, 35℃에서 15 시간 동안 교반하였다. 이어서, 혼합물을 3,000 g으로 15 분간 원심 분리하고, 얻어진 상청을 회전 증발기를 이용하여 농축시키고, 그 후 동결 건조시켜 1.59 g의 밤 속껍질 에탄올 추출물을 얻었다 (동결건조 생성물).

[제조예 2]

밤 속껍질 추출물 (추출물 중 에탄올 농도: 75 부피%)

100 부피%의 에탄올이 아닌 75 부피%의 에탄올 수용액을 추출물로 사용하여, 밤 속껍질 50 g에 제조예 1과 동일한 방법을 실시하여 2.45 g의 밤 속껍질 에탄올 추출물을 얻었다 (동결건조 생성물).

[제조예 3]

밤 속껍질 추출물 (추출물 중 에탄올 농도: 50 부피%)

100 부피%의 에탄올이 아닌 50 부피%의 에탄올 수용액을 추출물로 사용하여, 밤 속껍질 50 g에 제조예 1과 동일한 방법을 실시하여 2.70 g의 밤 속껍질 에탄올 추출물을 얻었다 (동결건조 생성물).

[제조예 4]

밤 속껍질 추출물 (추출물 중 에탄올 농도: 25 부피%)

100 부피%의 에탄올이 아닌 25 부피%의 에탄올 수용액을 추출물로 사용하여, 밤 속껍질 50 g에 제조예 1과 동일한 방법을 실시하여 2.59 g의 밤 속껍질 에탄올 추출물을 얻었다 (동결건조 생성물).

[제조예 5]

밤 속껍질 추출물 (추출물 중 에탄올 농도: 0 부피%)

100 부피%의 에탄올이 아닌 물을 추출물로 사용하여, 밤 속껍질 50 g에 제조예 1과 동일한 방법을 실시하여 1.85 g의 밤 속껍질 에탄올 추출물을 얻었다 (동결건조 생성물).

[비교 제조예]

구아바 잎 열수 추출물

구아바 잎의 건조물을 세분하여 구아바 잎 분말을 제조하였다. 100 g의 구아바 잎 분말에 2 L의 물을 첨가하여 100 ℃로 가열하면서 1 시간 교반하였다. 이어서, 혼합물을 3,000 g으로 15 분간 원심 분리하고, 얻어진 상청을 회전 증발기를 이용하여 농축하고, 그 후 동결 건조시켜 17.6 g의 구아바 잎 열수 추출물을 얻었다.

[실험예 1]

α-아밀라제 저해 활성 시험

(1) 상기 제조예 1 내지 5에서 제조한 밤 속껍질 추출물 및 비교 제조예에서 제조한 구아바 잎 열수 추출물에 대하여 α-아밀라제에 대한 저해 활성을 조사하였다. 또한, 시험에 있어서 피검 저해제로서 사용하는 상기 각 추출물은 각각 200 mM 인산 완충액(pH 7.0)에 용해시키고, 최종 농도로 2.7, 5.5, 22, 55 및 110 μg/ml의 농도가 되도록 제조하였다.

구체적으로는 1.0 ml의 버퍼(200 mM 인산 완충액 pH 7.0), 0.5 ml의 염화나트륨 수용액(1 ％), 2.5 ml의 0.25 ％의 가용성 전분 용액(200 mM 인산 완충액 pH 7.0) 및 0.5 ml의 상기 농도 중 하나의 피검 저해제를 혼합하고, 이것에 50 μl(약 1.6 U, 1 U는 20 ℃, pH 6.8에서 전분으로부터 1 mg의 말토스를 3 분간에 유리시키는 값)의 돼지 췌장의 α-아밀라제(시그마사)를 첨가하여 37 ℃에서 30 분간 반응시켰다. 이어서, 이 반응액에 0.5 ml의 수산화나트륨 수용액(8 ％)을 첨가하여 반 응을 정지시키고, 0.5 ml의 디니트로살리실산 시약[50 ml의 타르타르산나트륨 칼륨 용액(30 g/50 ml 순수한 물)과 20 ml의 3,5-디니트로살리실산 용액(1 g/20 ml 8 ％ 수산화나트륨 수용액)을 혼합하여 순수한 물로 100 ml로 만들어 제조함]을 첨가하였다. 생성 혼합물을 100 ℃에서 5 분간 가열 후, 냉각시켜 540 nm의 흡광도를 측정하였다. 이 흡광도를 B라 하였다. 블랭크 시험으로서, 상기에서 사용한 돼지 췌장의 α-아밀라제 50 μl 대신에 순수한 물 50 μl를 첨가하여 동일한 조작을 행하고, 540 nm의 흡광도를 측정하였다. 이 때의 흡광도를 D라 하였다. 또한, 상기에서 사용한 피검 저해제 0.5 ml 대신에 순수한 물 0.5 ml를 첨가하여 동일한 조작을 행하고, 540 nm의 흡광도를 측정하였다. 이 때의 흡광도를 A라 하였다. 또한, 상기에서 사용한 피검 저해제 0.5 ml와 α-아밀라제 50 μl 대신에 순수한 물 0.55 ml를 첨가하여 동일한 조작을 행하고, 540 nm의 흡광도를 측정하였다. 이 때의 540 nm의 흡광도를 C라 하였다.

이상의 조작으로 얻어진 흡광도 A, B, C 및 D로부터 각 반응계에서의 α-아밀라제 활성(％)을 하기 식에 의해 구하였다:

α-아밀라제 활성(％)=(B-D)/(A-C)×100

피검 저해제로서 사용한 각 추출물의 농도(μg/ml)를 횡축으로 하고, 각 반응계의 α-아밀라제 활성(％)을 나타낸 그래프를 도 1에 나타내었다. 도 1로부터 알 수 있듯이, 밤 속껍질의 100 부피% 에탄올 추출물(-△-), 75 부피% 에탄올 추출물(-■-), 50 부피% 에탄올 추출물(-□-), 25 부피% 에탄올 추출물(-●-), 및 물 추출물 (-○-)은 모두 농도 의존적으로 α-아밀라제 활성을 저해하고, α-아밀라제 저해 활성을 가지고 있었다.

얻어진 저해 활성으로부터 각 추출물에 대하여 50 ％ 저해 농도를 구하였다. 그 결과를, 상기 (1)에서 측정한 밤 속껍질 추출물(제조예 1 내지 5) 및 구아바 잎 열수 추출물(비교 제조예)의 50 ％ 저해 농도와 함께 표 1에 기재하였다. 구아바 잎의 열수 추출물에 α-아밀라제 저해 활성이 있는 것은 공지되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 1995-59539호 공보).

추출물의 α-아밀라제에 대한 50 ％ 저해 농도
제조예	밤 속껍질 추출물	50% 저해 농도
1	100 부피% 에탄올	5.1 μg/ml
2	75 부피% 에탄올	4.4 μg/ml
3	50 부피% 에탄올	6.5 μg/ml
4	25 부피% 에탄올	7.3 μg/ml
5	물	21.0 μg/ml
비교	구아바 잎 추출물	25.0 μg/ml

이 결과로부터 알 수 있듯이, 참나무과 식물의 추출물 중에서도, 특히 밤의 속껍질 추출물은, α-아밀라제에 대한 그의 50 ％ 저해 농도가 구아바 잎 열수 추출물에 비해 약 1/3 내지 1/5이며, 매우 강한 α-아밀라제 저해 활성이 확인되었다.

[실험예 2]

α- 글루코시다제 저해 활성 시험

상기 각 제조예에서 제조한 밤 속껍질 추출물(제조예 1 내지 5) 및 비교 제조예에서 제조한 구아바 잎 열수 추출물에 대하여 α-글루코시다제(말타제, 수크라제)에 대한 저해 활성을 조사하였다. 시험에서 피검 저해제로서 사용되는 상기 각 추출물은 각각 80 mM 인산 완충액(pH 7.0)에 용해시키고, 최종 농도로 0.13, 0.25, 0.5 및 1.0 mg/ml의 농도가 되도록 제조하였다.

(1) α-글루코시다제 효소액의 제조

우선, α-글루코시다제 효소액을 문헌[Anal. Biochem. 7 18-25, (1964)]을 참조하여 제조하였다. 구체적으로는, 래트로부터 소장을 적출하여 생리 식염수로 세정 후, 반전하였다. 빈 장점막 세포를 슬라이드 글래스로 긁어내어 80 mM 인산 완충액(pH 7.0)을 넣은 테플론(등록 상표) 균질기에 넣고, 얼음 중에서 균질화하였다. 래트 4 마리분의 빈 장점막 세포에 대하여 40 ml의 비율의 인산 완충액을 이용하였다. 균질화된 세포를 4 ℃에서 원심 분리(1,000 g, 10 분)하여 상청을 α-글루코시다제 효소액으로서 이용하였다.

(2) 말타제 저해 활성의 측정

(2-1) 50 mM 말토스의 인산 완충액 용액 400 μl(기질 용액)과 각 피검 저해제 50 μl의 혼합 용액에 (1)에서 제조한 α-글루코시다제 효소액 50 μl를 첨가하고, 생성 혼합물을 30 분간 37 ℃로 유지하였다. 그 후, 끓는 수욕 중(2 분간)에서 반응을 정지시키고, 반응 혼합물을 빙냉하였다. 반응액 중에 유리된 글루코스를 글루코스 측정 키트(글루코스 C-II 테스트 와꼬, 와코 준야쿠 고교 가부시끼가이샤)로 측정하였다. 이 반응에서 측정된 글루코스량을 B라 하였다. 블랭크로서, 상기에서 사용한 α-글루코시다제 효소액 50 μl 대신에 순수한 물 50 μl를 첨가하고, 동일한 조작을 행하여 유리 글루코스량을 측정하였다. 이 때의 글루코스량을 D라 하였다. 또한, 상기에서 사용한 피검 저해제 50 μl 대신에 순수한 물 50 μl를 첨가하고, 동일한 조작을 행하여 유리 글루코스량을 측정하였다. 이 때의 글루코스량을 A라 하였다. 또한, 피검 저해제 50 μl와 α-글루코시다제 효소액 50 μl 대신에 순수한 물 100 μl를 첨가하고, 동일한 조작을 행하여 유리 글루코스량을 측정하였다. 이 때의 글루코스량을 C라 하였다.

이상의 조작으로 얻어진 글루코스량 A, B, C 및 D로부터 각 반응계에서의 말타제 활성(％)을 하기 식에 의해 구하였다:

말타제(％)=(B-D)/(A-C)×100

(2-2) 피검 저해제로서 사용한 밤 속껍질 추출물(제조예 1 내지 5)의 농도(mg/ml)를 횡축으로 하여, 각 반응계의 말타제 활성(％)을 나타낸 그래프를 도 2에 나타내었다. 도 2로부터 알 수 있듯이, 밤 속껍질의 100 부피% 에탄올 추출물(-△-), 75 부피% 에탄올 추출물(-■-), 50 부피% 에탄올 추출물(-□-), 25 부피% 에탄올 추출물(-●-), 및 물 추출물 (-○-)은 모두 농도 의존적으로 말타제 활성을 저해하고, α-글루코시다제(말타제) 저해 활성을 가지고 있었다.

(2-3) 표 2에 밤 속껍질 추출물(제조예 1 내지 5) 및 구아바 잎 열수 추출물(비교 제조예)에 대하여, 말타제 활성(％)에 대한 50 ％ 저해 농도(mg/ml)를 나타낸다. 구아바 잎의 열수 추출물에 α-글루코시다제(말타제) 저해 활성이 있는 것은 공지되어 있다(문헌 ["Food Science & Business", offprint from Nikkei Biotechnology & Business, pp.108-111, 2003]).

추출물의 말타제에 대한 50 ％ 저해 농도
제조예	밤 속껍질 추출물	50% 저해 농도
1	100 부피% 에탄올	0.44 mg/ml
2	75 부피% 에탄올	0.46 mg/ml
3	50 부피% 에탄올	0.47 mg/ml
4	25 부피% 에탄올	0.67 mg/ml
5	물	0.99 mg/ml
비교	구아바 잎 추출물	0.56 mg/ml

표 2로부터 알 수 있듯이, 밤 속껍질 추출물에서 구아바 잎의 열수 추출물과 동등하거나 또는 그보다 높은 α-글루코시다제(말타제) 저해 활성이 확인되었다.

(3) 수크라제 저해 활성의 측정

(3-1) 기질 용액으로서, 50 mM 말토스(맥아당)의 인산 완충액 용액 400 μl 대신에 50 mM 수크로오스의 인산 완충액 용액 400 μl를 이용하는 것 이외에는, 상기 (2-1)과 동일한 방법으로 반응액 중의 유리 글루코스량을 측정하였다.

얻어진 글루코스량 A, B, C 및 D로부터 각 반응계에서의 수크라제 활성(％)을 하기 식에 따라서 구하였다:

수크라제(％)=(B-D)/(A-C)×100

(3-2) 피검 저해제로서 사용한 밤 속껍질 추출물(제조예 1 내지 5)의 농도(μg/ml)를 횡축으로 하여, 각 반응계의 수크라제 활성(％)을 나타낸 그래프를 도 3에 나타내었다. 도 3으로부터 알 수 있듯이, 밤 속껍질의 100 부피% 에탄올 추출물(-△-), 75 부피% 에탄올 추출물(-■-), 50 부피% 에탄올 추출물(-□-), 및 25 부피% 에탄올 추출물(-●-)은 모두 농도 의존적으로 수크라제 활성을 저해하고, α-글루코시다제 (수크라제) 저해 활성을 가지고 있었다.

(3-3) 표 3에 밤 속껍질 추출물(제조예 1 내지 5) 및 구아바 잎 열수 추출물(비교 제조예)에 대하여, 수크라제 활성(％)에 대한 50 ％ 저해 농도(mg/ml)를 나타낸다. 구아바 잎의 열수 추출물에 α-글루코시다제 (수크라제) 저해 활성이 있는 것은 공지되어 있다(문헌 ["Food Science & Business", offprint from Nikkei Biotechnology & Business, pp. 108-111, 2003]).

추출물의 수크라제에 대한 50 ％ 저해 농도
제조예	밤 속껍질 추출물	50% 저해 농도
1	100 부피% 에탄올	0.69 mg/ml
2	75 부피% 에탄올	0.65 mg/ml
3	50 부피% 에탄올	0.83 mg/ml
4	25 부피% 에탄올	0.86 mg/ml
5	물	1 mg/ml 이상
비교	구아바 잎 추출물	0.43 mg/ml

표 3으로부터 알 수 있듯이, 밤 속껍질 추출물에서 구아바 잎의 열수 추출물과 동등하거나 또는 그보다 높은 α-글루코시다제 (수크라제) 저해 활성이 확인되었다.

[실험예 3]

정상 래트에의 당부하 시험

체중 150 g의 위스터(Wister)계 웅성 래트(재팬 클레어사)를 1 주간 예비 사육 후, 체중 180 g 내지 230 g의 것을 하기 당부하 시험에 이용하였다(n=군당 8마리). 구체적으로는 래트를 12 시간 절식시키고, 전분(2 g/Kg 체중) 및 제조예 2에서 제조한 밤 속껍질 추출물(75 부피% 에탄올 수용액)(300 mg/Kg 체중 -●-)을 동시에 위 튜브로 투여하였다. 시료 투여 후의 혈당치의 변화를 조사하기 위해서, 시료 투여 후 0 분, 20 분, 40 분, 60 분, 90 분, 120 분, 180 분 후에 꼬리 혈관으로부터 채혈하여 혈당치(mg/dl)를 측정하였다. 혈당치는 글루코가드(다이아미터 α, 아크레이(ARKRAY) 사)를 이용하여 측정하였다. 시료의 혈중 인슐린 농도(ng/dl)는 모리나가 인슐린 키트(모리나가 사)를 사용하여 혈중 인슐린 농도의 변화를 검사하여 측정하였다. 대조군 실험으로서, 12 시간 절식시킨 래트에 밤 속껍질 추출물을 첨가하지 않은 전분(2 g/Kg 체중)을 위 튜브로 투여하고, 상기와 동일한 조건에서 시료 투여 후의 각 시점에서의 혈당치(mg/dl)를 측정하였다(-○-). 결과를 도 4 및 도 5에 나타내었다. 도 4의 종축은 시료 투여 전의 혈당치에 대하여 증가한 증가분의 혈당치(mg/dl)를 나타내었다. 도 5의 종축은 시료 투여 전의 혈중 인슐린 농도에 대하여 증가한 증가분의 혈중 인슐린 농도(mg/dl)를 나타내었다.

대조군 래트의 경우에는 혈당치 및 혈중 인슐린 농도가 60 분까지 급격히 상승하는 데 대하여, 밤 속껍질 추출물을 투여한 래트의 경우에는 밤 속껍질 추출물의 첨가 농도에 의존하여 혈당치 및 혈중 인슐린 농도의 상승이 현저히 억제되었다. 이것은 밤 속껍질 추출물이 체내에서의 α-아밀라제 및 α-글루코시다제의 작용을 저해하고, 그 결과 당질의 분해가 지연되어, 당질의 흡수가 억제되고 식후의 혈당 상승이 억제되기 때문이라고 추측되었다. 이러한 식후 혈당증의 감쇄 및 완화의 결과, 글루코스-자극성 인슐린 분비가 감소한다.

[실시예 1]

국수

밀가루(중력분) 500 g, 소금 30 g, 제조예 2, 3 또는 4에서 제조한 밤 속껍질 추출물(에탄올 수용액 추출물) 500 mg, 물 200 g을 이용하여 국수를 제조하였다.

[실시예 2]

햄버거 패티

다진 쇠고기 22.5 g, 다진 돼지고기 20.0 g, 양파 20.0 g, 빵가루 7.5 g, 물 23 g, 식염 2 g, 당 1 g, 향신료 1 g 및 백교유(白絞由) 2 g에 제조예 2, 3 또는 4에서 제조한 밤 속껍질 추출물(에탄올 수용액 추출물) 1 g을 첨가하여 햄버거 패티를 제조하였다.

[실시예 3]

청량 음료수

홍차잎 10 g에 열수 1,000 ml를 첨가하여 추출액을 얻었다. 벌꿀 100 g, 레몬즙 50 g, 제조예 2, 3 또는 4에서 제조한 밤 속껍질 추출물(에탄올 수용액 추출물) 1 g을 첨가하여 청량 음료수를 제조하였다.

본 발명의 당질 분해 효소 저해 활성을 갖는 물질(당질 분해 효소 저해 물질)은 α-아밀라제나 α-글루코시다제에 대하여 우수한 저해 활성을 가지고 있다. 그 중에서도, 밤의 속껍질 등으로부터 얻어지는 당질 분해 효소 저해 물질은 오랜 세월의 식경험에 기초하여 생체에 안전하다는 특징을 가지고 있다.

이 때문에, 본 발명의 당질 분해 효소 저해 물질은 소화관에서의 당질의 소화 및 흡수를 억제함으로써 비만 해소나 예방에 유용하다. 또한, 본 발명의 당질 분해 효소 저해 물질은 당질의 소화 및 흡수를 지연시켜 식후의 혈당치 상승을 억제할 수 있고, 이 때문에 당뇨병의 고혈당 상태를 개선하거나, 당뇨병 환자의 과혈 당에 의한 장해 발생을 예방하기 위해서 효과적으로 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 당질 분해 효소 저해 물질을 함유하는 식품 조성물은 식품 중에 포함되는 전분이나 당의 소화를 억제하여 에너지로서 흡수되는 것을 막고, 비만 등의 과식에 따른 질병 발생을 억제하는 것을 기대할 수 있다. 또한, 당질의 소화 및 흡수를 지연시켜 식후의 혈당치 상승을 억제할 수 있어, 당뇨병 예방이나 개선 효과를 기대할 수 있다. 예를 들면 전분이 많은 식품에 본 발명의 당질 분해 효소 저해 물질을 섞는 것 등에 의해 혈당치가 높은 사람이나 비만이 신경쓰이는 사람에게 적합한 음식품을 제공할 수 있다.

최근에는, 밤 껍질의 제조가 증가하고 있으며, 상당량의 밤 종피(testa)가 산업 쓰레기로 버려진다. 본 발명에 의하면, 이러한 밤 종피(속껍질)가 효과적으로 사용될 수 있다. 특히, 구운 밤 및 마론 글라세(marron glace) 내에 함유된 밤 속껍질은 먹을 수 있으며, 따라서 생체 내에서의 그의 안전성은 의심할 필요가 없다.

Claims

밤 속껍질을 에탄올 또는 에탄올 수용액을 이용하여 추출함으로써 얻어지는 밤 속껍질(chestnut astringent skin) 추출물을 유효 성분으로서 포함하는 당질 분해 효소 저해용 조성물.
제1항에 있어서, 에탄올 수용액이 5 내지 95 부피%의 에탄올을 함유하는 것인 조성물.
제1항에 있어서, 저해되는 당질 분해 효소가 α-아밀라제, α-글루코시다제, 또는 둘 모두인 조성물.
제1항에 있어서, 식품 조성물인 조성물.
제4항에 있어서, 음료 또는 당류 식품인 조성물.
삭제
제4항에 있어서, 당질의 소화 및 흡수 지연 작용을 하는 조성물.
제7항에 있어서, 그의 패키지에 상기 식품 조성물이 당질의 소화 및 흡수 지연에 적합하다는 취지의 표시가 붙어있는 조성물.
제4항에 있어서, 식후의 혈당 상승 또는 혈중 인슐린 상승 억제 작용을 하는 조성물.
제9항에 있어서, 그의 패키지에 상기 식품 조성물이 식후의 혈당 상승 또는 혈중 인슐린 상승 억제에 적합하다는 취지의 표시가 붙어있는 조성물.
제4항에 있어서, 항비만 작용을 하는 조성물.
제11항에 있어서, 그의 패키지에 상기 식품 조성물이 비만 예방에 적합하다는 취지의 표시가 붙어있는 조성물.
제1항에 있어서, 활성 성분으로서의 밤 속껍질 추출물 이외에, 제약상 허용 가능한 담체, 첨가제 또는 이들 둘 모두를 포함하는 의약 조성물인 조성물.
제13항에 있어서, 당뇨병의 예방 또는 치료 작용을 하는 조성물.
제13항에 있어서, 항비만약인 조성물.
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