KR101201286B1 - 지방, 탄수화물 및 단백질 흡수억제, 지방 축적 억제 및 지방 분해 효과를 갖는 기능성 조성물과 이를 이용한 식품 - Google Patents
지방, 탄수화물 및 단백질 흡수억제, 지방 축적 억제 및 지방 분해 효과를 갖는 기능성 조성물과 이를 이용한 식품 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 지방, 탄수화물 및 단백질 흡수억제, 지방 축적 억제 및 지방 분해에 효과가 있는 다이어트 기능성 조성물과 이를 이용한 식품에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다이어트 기능성 조성물은 포도씨 추출물, 녹차 추출물, 상엽 추출물을 적정 비율로 혼합하여 유효성분을 극대화 한 것이다. 이에 의하여 본 발명의 기능성 개선 조성물은 여러 소화효소 억제를 통하여 영양소 과잉흡수를 억제하고, 지방 축적 억제 및 지방 분해촉진을 통한 체중 및 체지방 감소에 탁월한 효능을 나타내면서 인체에 무해하여 유용하게 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 지방 축적 억제 및 지방 분해 효과를 위한 포도씨, 녹차, 상엽 추출복합물을 포함하는 기능성 조성물 및 이를 이용한 식품에 관한 것으로, 구체적으로 지방, 탄수화물 및 단백질 흡수억제를 통한 지방 축적 억제 및 지방 분해 효과에 탁월한 효능을 갖는 다이어트 기능성 조성물의 조성 및 이를 이용한 식품에 관한 것이다.
서구화된 식습관에서 비롯된 비만은 다양한 질병을 유발하고 현대사회에 있어서 극복해야 할 가장 큰 과제로 나타나고 있다. 비만으로 인하여 고혈압, 동맥경화, 당뇨, 지방간 및 담석증, 통풍 등의 질병이 발생 하거나 악화된다. 특히 여성에게는 자궁내막암, 담낭암, 자궁경부암, 난소암, 유방암 등이 더 흔하게 발생되고 있으며, 사망률 또한 정상 체중자들 보다 1.3배 높은 것으로 보고되고 있다. 이 같은 비만은 육식을 주식으로 하는 서구에서 뿐 아니라 우리나라에서도 심각한 건강문제로 대두되면서 비만의 예방 및 치료를 위한 방법들이 다각적인 측면에서 연구되고 있고, 그 방법도 열량섭취를 제한하는 열량제한 식이요법, 운동요법, 순수요법 그리고 식욕억제제 혹은 에너지 대사 촉진제 등을 사용하는 약물요법 등이 제시되었으나 여러 가지 이유로 인하여 기대하는 만큼 효과적으로 사용되지는 못하고 있다.
이 중 식이요법은 비만의 예방과 치료에 있어서 가장 중요하고 근본적인 방법으로 알려져 있으며 어느 정도 체중감량 효과가 있기는 하지만 영양의 불균형으로 인하여 장의 기능 감소, 비타민 및 미네랄 공급 불충분으로 인한 신진 대사율 감소 등의 신체에 상당한 무리를 주기 쉽다. 또한 식이요법으로 인한 체중감소는 기초대사율의 감소를 동반하게 되는데 이러한 경우 감소된 기초 대사율 만큼의 칼로리를 여분의 지방으로 축적하게 되어 체중이 더 증가하는 요요현상이 발생되기도 한다.
또한 식욕억제제 혹은 에너지 대사 촉진제 등을 사용하는 약물요법은 약효능력이 지속적이지 못하며 일시적으로 두통, 불면증, 혈압상승, 초조, 긴장감, 환각증세, 현기증, 시력 저하 등의 부작용을 유발시키며 심하게는 구토 및 심장마비를 수반하는 부작용을 일으키는 문제점이 있다.
따라서 부작용이 없으면서도 효과가 충분히 나타나는 합성된 치료제의 형태가 아닌 식품의 형태로 공급할 수 있는 새로운 성분의 천연물의 개발이 절실히 요구되고 있다.
췌장 lipase는 췌장에서 분비되어 triglyceride의 ester결합을 가수분해하는 효소로서 글리세롤과 지방산을 생성한다. 분해된 글리세롤과 지방산은 소장의 점막세포에서 흡수되어 에너지원으로도 사용되지만 에너지원으로 못 쓰인 지방은 monoacylglycerol경로를 통해 다시 triacylglycerol로 합성되어 체내에 축적된다. 췌장 lipase 활성을 억제하면 triacylglycerol이 글리세롤과 지방산으로의 가수분해가 저해되어 소장점막을 통해서 지방흡수가 억제되어 체내에 축적되는 양이 줄어들어 비만을 예방할 수 있다.
Amylase는 녹말(아밀로오스 및 아밀로펙틴)이나 글리코겐과 같이 α-결합의 글루코오스로 되어 있는 다당에 작용한다. α-amylase는 녹말이나 글리코겐 등의 글루코오스 사슬을 안쪽에서부터 규칙성 없이 절단하여 섭취된 다당류를 말토오스가 주성분이 되도록 분해하여 소화되기 쉽게 한다. 따라서 α-amylase 활성을 억제하면 섭취된 다당류의 가수분해를 저해하므로 과잉으로 섭취한 탄수화물의 체내 흡수를 줄여주어 비만을 예방할 수 있다.
단백질 분해에 관여하는 단백질분해에 관여하는 효소 trypsin은 이자에서 활성이 없는 전구물질인 trypsinogen 형태로 만들어져 이자액 속에 분비된 후 소장에 운반되어 enterokinase 또는 trypsin 자체에 의해 활성화 되어 단백질을 분해하게 된다. 단백질 분해효소를 억제함으로서 과잉으로 섭취된 단백질의 체내 흡수를 억제하여 비만예방에 도움을 줄 수 있다.
천연물을 활용한 항비만 소재 개발에 관한 결과를 살펴보면 작용기전에 따라 식욕 억제에 관여하는 물질로서 hydroxycitric acid(HCA), Oliibra, 치커리 이눌린 등의 식이섬유 등이 있으며, 지방의 소화 및 흡수를 저해하는 물질로서 키토산, 플라보노이드(flavonoids)등이 있다. 열 발생을 유도하여 지방 축적을 억제하는 물질로서 고추의 캡사이신(capsaisin), 녹차의 카테킨(catechin), 레티노익산 등이 있고, 지질대사를 조절하는 L-carnitine, 공익리놀렌산(CLA) 등이 보고되어 있다. 생약재로는 지실, 양하, 결명자, 소나무잎, 고화, 천궁, 오수유 등이 체중조절에 효과가 있다는 결과가 보고된바 있다.
그러나 이러한 천연물들이 어느 정도 체중감량 효과가 있기는 하지만 실제 그 효과가 미미한 실정에 이를 뿐이다. 본 발명을 통해 우리가 자주 섭취하는 천연물이며, 별도로 다이어트용 보조제를 섭취할 필요가 없을 뿐더러 체중감량을 위해 평소에 좋아하는 음식을 절식할 필요도 없어, 심리적으로도 만족감을 유지할 수 있는 다이어트 기능성 제품이 개발된다면 그 장점은 무궁무진할 것이다.
이에, 본 발명자들은 체중감량과 관련된 문제점을 갖지 않으면서 효과적으로 체중감량 효과를 나타낼 수 있는 다이어트 기능성 조성물을 제공하고자 광범위하게 연구하였으며, 그 결과 지방 축적 억제 및 지방 분해효과가 우수한 다이어트 기능성 조성물을 제조하게 되었다.
본 발명의 목적은 비만개선을 위한 시도로서 과잉의 지방, 탄수화물, 단백질의 흡수를 억제하며, 지방축적 억제 및 지방분해 능력을 갖는 다이어트 기능성 조성물을 제공하기 위하여 여러 소화효소에 대한 억제활성을 in vitro 상에서 확인하고, 지방세포를 통해 지방 축적 억제 및 지방 분해 능력을 확인 하며, 최종적으로 동물실험을 통해 체중감량 및 체지방 감소 효과를 확인하는데 있다.
상기한 목적은 포도씨 추출물, 녹차 추출물, 상엽 추출물을 혼합한 추출복합물을 주성분으로 포함하는 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 적용은 하기 발명의 상세한 설명란으로부터 당업자에게 명백하게 드러날 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 포도씨 추출물, 녹차 추출물, 상엽 추출물로 이루어진 군으로부터 선택된 조합을 주성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조성물은 포도씨 추출물, 녹차 추출물을 주성분으로 함유하며, 상엽 추출물을 부가성분으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조성물 중 주성분은 포도씨 추출물 30~70 중량%, 녹차 추출물 30~70 중량%, 상엽 추출물 10~30 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적으로서 본 발명에 따른 식품은, 포도씨 추출물, 녹차 추출물, 상엽 추출물으로 이루어진 군을 주성분으로하는 지방, 탄수화물 및 단백질 흡수억제, 지방 축적 억제 및 지방 분해 효과를 갖는 기능성 조성물에 더하여 식이섬유, 대두분리단백펩타이드, 카르니틴, 가르시니아 캄보지아를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 식품은, 분말, 과립, 정제, 캡슐, 액상 또는 음료 형태 중 어느 하나로 이루지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적으로서 본 발명에 따른 식품은, 포도씨 추출물, 녹차 추출물, 상엽 추출물로 이루어진 군을 주성분으로 하는 지방, 탄수화물 및 단백질 흡수억제, 지방 축적 억제 및 지방 분해 효과를 갖는 기능성 조성물에 더하여 식품학적으로 허용 가능한 비타민을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 식품은, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료 형태 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 과잉의 지방, 탄수화물, 단백질의 흡수를 억제하며, 지방축적 억제 및 지방분해 능력을 갖는 다이어트 기능성 조성물에 관한 것으로, 포도씨 추출물, 녹차 추출물, 상엽 추출물을 주성분으로 하는 체중감량 및 체지방 감소에 효과가 있는 다이어트 기능성 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물을 유효성분으로 함유하는 기능성 식품은 독성 및 부작용이 없는 식품 및 생약성분을 배합하여 편리하게 섭취하게 함으로써 체중 감량 외에 체지방감소에 우수한 효능을 얻을 수 있도록 하는 다이어트 기능성 조성물에 관한 것이다.
도 1은 기능성 조성물의 DPPH 라디칼 소거 효과
도 2는 기능성 조성물의 SOD 유사활성
도 3은 기능성 조성물의 hydroxyl radical 소거 효과
도 4는 기능성 조성물에 대한 지방세포(3T3-L1) 생존율
도 5는 지방세포(3T3-L1)의 지방 축적 감소
도 6은 지방세포(3T3-L1)로부터 방출된 지방산 비교
도 7은 지방세포(3T3-L1)로부터 방출된 글리세롤 조사
도 8은 실험동물로부터 분리한 부고환 지방조직, 복막후 지방조직, 장간막 지방조직의 무게
도 2는 기능성 조성물의 SOD 유사활성
도 3은 기능성 조성물의 hydroxyl radical 소거 효과
도 4는 기능성 조성물에 대한 지방세포(3T3-L1) 생존율
도 5는 지방세포(3T3-L1)의 지방 축적 감소
도 6은 지방세포(3T3-L1)로부터 방출된 지방산 비교
도 7은 지방세포(3T3-L1)로부터 방출된 글리세롤 조사
도 8은 실험동물로부터 분리한 부고환 지방조직, 복막후 지방조직, 장간막 지방조직의 무게
본 발명은 지방, 탄수화물 및 단백질 흡수억제 메카니즘을 활용한 지방 축적 억제 및 지방 분해 효과가 있는 다이어트 기능성 조성물에 관한 것으로, 포도씨 추출물, 녹차 추출물, 상엽 추출물을 혼합한 추출복합물을 주성분으로 하는 체중감량 및 체지방 감소에 효과가 있는 기능성 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 조성물을 유효성분으로 함유하는 기능성 식품은 독성 및 부작용이 없는 식품 및 생약성분을 배합하여 편리하게 섭취하게 함으로써 과잉으로 섭취된 지방, 탄수화물, 단백질의 흡수를 억제하며, 지방축적 억제 및 지방분해 효과가 우수한 다이어트 기능성 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 사용되는 주된 조성물들은 다음과 같다.
포도(Vitis vinifera)가 심혈관질환, 암, 고혈압 등의 질병을 예방하거나 개선하는 것으로 알려지면서 포도씨유, 포도주스, 포도주 등 포도를 이용한 가공식품의 선호도가 증가추세이다. 특히, 가공과정에서 폐기되는 포도씨는 단백질뿐만 아니라 올레산, 리놀렌산 등 불포화지방산과 항산화성 페놀성분들이 다량 함유되어 있어 새로운 기능성 식품소재로 각광받고 있다. 포도씨에 다량 함유되어 있는 (-)-catechin, (-)-epicatechin, (-)-epicatechin-3- O-gallate, procyanidin 등의 페놀성 화합물은 효과적으로 수소를 공여하고 비전자쌍을 비편재화(delocalization)하여 라디칼을 안정화하기 때문에 항산화력이 매우 강한 것으로 알려져 있다. 특히, 포도씨의 catechin류는 혈중 콜레스테롤 저하, 항고혈압, 항염증 등 다양한 생리적 기능이 있는 것으로 보고되고 있다.
녹차는 체열발생과 지방대사를 증가시키며, 위 및 췌장 리파제를 저해할 수 있다. 녹차추출물은 강력한 항산화제 작용을 제공하여 유리 라디칼(free radical) 손상으로부터 건전한 세포를 보호하고, 심장과 면역계 건강을 지지해 주며 체중관리에 도움을 줄 수 있다. 녹차는 특히 카테킨(catechin), EGCG(epigallocatechin gallate)등 폴리페놀류(polyphenols)의 풍부한 자원으로서 강력한 항산화작용을 제공하여 독소, 오염, 흡연 및 태양자외선에 의해 야기되는 유리기(free radical) 분자의 손상작용으로부터 건전한 세포를 보호해 준다. 또한 녹차는 신체의 대사를 촉진하는데 도움을 줌으로써 체중관리를 도울 수 있다. 녹차의 다른 잠재적 유익성은 간 건강의 촉진과 더불어 건전한 콜레스테롤 및 혈당 수준을 지지하는 것이다. 현재까지 알려진 녹차의 카테킨류는 (+)-catechin, (-)-epicatechin, (-)-epicatechin gallate, (-)-epigallocatechin, (-)-epigallocatechin-gallate, (-)-gallocatechin gallate, (+)-gallocatechin 등이며, alkaloid인 caffeine, theobromine, theophylline등을 함유하고 있다.
상엽은 상과에 속한 낙엽고목인 뽕나무(Moris alba L.) 및 그밖의 동속 식물(뽕나무과 Moraceae)의 잎을 건조한 것으로, 피의 열을 없애고 수분을 줄여주며, 풍기운을 없애고 눈을 맑게 해주며, 식은 땀을 없애주는 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 또한 당뇨병을 예방 및 치료하며 갈증을 해소시키는 것으로 보고되었다. 상엽에는 루틴(rutin), 퀘르세틴(quercetin), 이소퀘르세틴(isoquercetin), 몰라세틴(moracetin), 미량의 β-시토스테롤(β-sito- sterol), 캄페스테롤(campesterol), 루페올(lupeol), 인코스테론(inkosterone ), 미오인노시톨(myoinositol), 헤모리신(hemolysin)과 같은 flavones, ster- oids, triterpenes, amino acids, vitamines와 다량의 미네랄 성분이 존재하는 것으로 보고되어 있다.
본 발명자들은 현대인이 갖는 비만이라는 문제점에 대한 해결책으로서 과잉으로 섭취된 영양소의 흡수를 억제하며, 지방 축적 억제 및 지방 분해 능력을 갖는 천연 추출 복합물을 개발하였다. 이 조성물을 동물실험으로 체중감량 및 체지방 감소 효능을 입증하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 포도씨, 녹차, 상엽으로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 천연 추출물로서 지방 축적 억제 및 지방 분해 효능을 갖는 조성물을 제공한다. 바람직하게는 포도씨, 녹차, 상엽으로 이루어진 식물추출복합물을 함유하는 지방 축적 억제 및 지방 분해 효능을 갖는 조성물을 제공한다.
구체적으로 이 조성물은 포도씨추출물 30~70 중량%, 녹차추출물 30~70 중량%, 상엽추출물 10~30 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 추출물들은 하기와 같이 수득될 수 있다.
본 발명에 사용한 녹차와 상엽은 상점 및 경동시장에서 구입하여 사용하였다. 녹차와 상엽을 각각 세척 후, 그늘에서 충분히 건조시키고 세절하거나 분쇄한 다음, 무게의 약 1배 내지 30배의 물, 에탄올과 같은 저급 알콜 또는 이들의 혼합용매, 바람직하게는 물로 20 내지 100℃, 바람직하게는 50 내지 95℃ 추출온도에서 1시간 내지 2일, 바람직하게는 2시간 내지 5시간 동안, 1회 내지 10회, 바람직하게는 2회 내지 5회 반복적으로 열수추출, 초음파 추출, 환류냉각 추출 등의 추출방법, 더욱 바람직하게는 열수추출 방법을 수행하여 추출물을 수득한 후 이를 여과하여, 감압농축 또는 진공 농축하여 추출농축액을 수득 할 수 있으며, 부가적으로 동결 건조 및 열풍건조를 통해 분말형태로 수득 가능하다.
본 발명에 사용한 포도씨 추출물은 원료보급회사로부터 구입하였다. 다이어트 기능성 조성물을 제조하기 위해 상기에서 수득한 포도씨추출물 30~70 중량%, 녹차추출물 30~70 중량%, 상엽추출물 10~30 중량%로 혼합하여 사용하였다.
본 발명은 상기한 바와 같이 포도씨, 녹차, 상엽 추출복합물을 제조하는 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 지방 축적 억제 및 지방 분해 통한 체중 및 체지방 감소에 탁월한 효능을 갖는 다이어트 기능성 조성물을 제공한다.
또한, 상기 원료들은 오랫동안 식품으로 사용되어 오던 것으로서 이들로부터 추출된 본 발명의 조성물 역시 독성 및 부작용 등의 문제가 없다.
상기와 같은 방법으로 얻어진 조성물의 항산화효능, 소화효소 억제효능, 지방 축적 억제 효능 및 지방 분해 효능을 확인하였다. 또한 체중감량 및 체지방 감소효과를 조사하기 위하여 동물실험을 실시한 결과 체중 및 체지방조직 감소에 탁월한 효과를 나타냄을 확인하였다.
본 발명의 지방 축적 억제 및 지방 분해를 통한 체중감량 및 체지방 감소에 효과적인 기능성 조성물 총 중량에 대하여 상기 다이어트 기능성 조성물을 0.1 내지 100 중량%로 포함한다.
본 발명의 조성물을 포함하는 기능성 식품조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함 할 수 있다.
본 발명에 따른 조성물을 포함하는 기능성 식품 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽 등의 경구형 제형으로 제형화하여 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물을 포함하는 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케니트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 꿀, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우 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 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트, 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
본 발명의 조성물의 바람직한 투여량은 대상자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 조성물은 1일 0.4 내지 3 g으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여 할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 조성물은 독성 및 부작용이 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물은 체중감량 및 체지방 감소를 위한 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다. 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 각종 식품류, 예를 들어, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류, 꿀제품류 등이 있으며, 환제, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있다. 이때, 식품 또는 음료 중의 상기 조성물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 mL 기준으로 0.02 내지 5 g 비율로 가할 수 있다.
상기 외에 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유 할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
이하, 본 발명의 구성에 대해 하기 실험 및 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실험 및 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예
1. 추출물의 제조
본 발명에 사용한 녹차, 상엽, 포도씨추출물은 원료보급회사로부터 구입하였다. 녹차추출물과 상엽추출물을 제조하기 위해 녹차와 상엽을 각각 1 kg 건조 후 마쇄하여 얻은 분말 300 g을 집기병에 담은 후 물 1,800 mL을 넣고 50℃에서 2시간으로 2회 반복 하여 추출한 후, 여과지(whatman No.1, England)로 감압여과한 다음, 여과추출물은 진공회전농축기로 40℃에서 감압 농축 후 건조하여 추출물을 수득하였다.
실시예
2. 기능성 조성물의 제조
상기 실시예 1의 포도씨추출물, 녹차추출물, 상엽추출물을 고형분 함량 무게기준으로 각각 30 g, 40 g, 10 g의 배합비로 배합하여 다이어트 기능성 조성물을 제조하였다.
실험예
1. 기능성 조성물의
DPPH
라디칼
소거 효과
실시예 2에서 제조한 기능성 조성물의 항산화 효능이 있는지 알아보기 위하여 DPPH 라디칼 소거효과를 측정하였다.
0.2 mM 농도가 되도록 ethanol에 용해한 DPPH를 1.5 mL, 각 농도별로 용해한 조성물 0.15 mL, 증류수 1.35 mL을 첨가하여 30분 동안 상온에서 반응시킨 후, 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거효과(%)는 (1-(시료를 첨가한 반응군의 흡광도/시료를 첨가하지 않은 대조군의 흡광도))*100 으로부터 구하였다. 그 결과는 50% radical 소거효과를 나타낼 때의 sample농도 즉, 50% scavenging concentration(SC50) 값으로 나타내었다. 양성대조군으로 EGCG(epigallocatechin gallate)와 항산화제로 알려진 vitamin C를 사용하였다.
기능성 조성물의 DPPH라디칼 소거효능은 도 1과 같이 나타났다. 기능성 조성물의 SC50값 측정결과 3.13±0.27 ppm을 나타냈고, 양성대조군으로 사용된 EGCG와 대표 항산화제인 vitamin C의 SC50값은 각각 2.47±0.12 ppm, 9.49±0.72 ppm으로 나타났다. 따라서 기능성 조성물은 EGCG보다 약 1.3배 낮은 DPPH 라디칼 포착효과를 나타냈지만 vitamin C보다는 약 3배 우수한 DPPH 라디칼 포작효과를 나타냈다.
실험예
2. 기능성 조성물의
SOD
(
superoxide
anion
dismutase
)
유사활성
실시예 2에서 제조한 기능성 조성물의 항산화 효능이 있는지 알아보기 위하여 SOD(superoxide anion dismutase) 유사활성을 측정하였다.
각 농도별 기능성 조성물 0.05 mL, 발색액(0.4 mM xanthine, 0.1 M potassium phosphate buffer(pH 8.0), 0.24 mM nitro blue tetraxolium) 0.5 mL, 효소액(0.048 unit/mL xanthine oxidase, 0.1 M potassium phosphate buffer(pH 8.5)) 0.5 mL를 첨가하고 잘 혼합하여 37℃에서 20분동안 반응시킨 후, 70 mM SDS(sodium dodecyl sulfate) 1 mL을 첨가하여 효소반응을 정지시켜 560 nm에서 흡광도를 측정하였다. SOD 유사활성 측정 결과를 통해 superoxide anion radical 포착효과(%)를 다음과 같은 식으로부터 구하였으며, 그 결과는 SC50값으로 나타내었다.
기능성 조성물의 superoxide anion radical 포착효과는 도 2와 같이 나타났다. 기능성 조성물의 superoxide anion radical 포착효과에 대한 SC50값은 4.73±0.07 ppm이고, EGCG와 vitamin C는 각각 1.45±0.09 ppm, 9.57±1.12 ppm으로 나타났다. 따라서 기능성 조성물은 EGCG보다 약 3배 낮은 superoxide anion radical 포착효과를 나타냈지만 vitamin C보다는 약 2배 우수한 효과를 나타냈다.
실험예
3. 기능성 조성물의
hydroxyl
radical
소거 효과
실시예 2에서 제조한 기능성 조성물의 항산화 효능이 있는지 알아보기 위하여 hydroxyl radical 소거효과를 측정하였다.
농도별 기능성 조성물 0.15 mL, 10 mM FeSO4/EDTA 0.075 mL, 10 mM 2-deoxyribose 0.075 mL, 0.1 M sodium phosphate buffer(pH 7.0) 0.225 mL와 증류수 0.15 mL를 첨가하여 잘 혼합한 후 10 mM H2O2 0.075 mL를 첨가하여 37℃에서 1시간 반응시켰다. 반응 후 2.8%(w/v) TCA(terichloroacetic acid) 0.375 mL와 1%(w/v) TBA(thiobarbituric acid) 0.375 mL를 첨가하여 100℃에서 10분간 가열하고 충분히 냉각시켜 520 nm에서 흡광도를 측정하였다.
기능성 조성물의 hydroxyl radical 소거효과는 도 3에서 나타낸 바와 같이 기능성 조성물의 SC50값은 428.82±27.16 ppm이며, EGCG와 vitamin C는 각각 357.77±16.26 ppm, 188.78±3.93 ppm으로 확인 되었다. 따라서 기능성 조성물은 EGCG보다 약 1.2배, vitamin C보다는 약 2.3배 낮은 효과를 타나냈다.
상기의 결과들을 통해 기능성 조성물이 높은 항산화효능을 나타내고 있음을 확인 하였으며, 이는 향후 기능성 조성물의 항산화 성분 분석 및 분리 동정이 필요하며 동시에 항산화 가전 연구를 통해 천연 항산화제로서의 개발 가능성을 시사하고 있다.
실험예
4. 기능성 조성물의 여러 소화효소에 대한 억제활성 측정
실시예 2에서 제조한 기능성 조성물의 단백질 분해효소(trypsin), 탄수화물 분해효소(α-amylase), 지방 분해효소(lipase)에 대한 억제활성을 측정하였다.
실험예
4-1.
Trypsin
저해효과 측정
0.01%가 되도록 10 mM sodium acetate buffer(pH 7.5)에 용해한 trypsin 0.015 mL에 기능성 조성물 0.185 mL을 혼합하여 37℃에서 10분간 전처리 한다. 3% 농도가 되도록 50 mM potassium phosphate buffer(pH 7.5)에 용해한 azocasein 0.8 mL을 첨가하여 37℃에서 30분간 반응 시킨뒤 110 mM trichloroacetic acid regent(TCA) 1.0 mL를 첨가하여 반응을 정지시켰다. 상온에서 15분간 반응액을 정치하여 단백질을 침전시키고 10,000 ×g에서 20분간 원심분리한 뒤 상등액 1.2 mL에 1 N NaOH 1.4 mL를 혼합하여 440 nm에서 흡광도를 측정하였다. Trypsin 저해효과(%)는 (1-(시료를 첨가하지 않은 대조군의 흡광도-시료를 첨가한 반응군의 흡광도)/(시료를 첨가하지 않은 대조군의 흡광도))*100 식으로부터 구하였으며, 그 결과는 IC50(50% inhibitory concentration) 값으로 나타내었다.
단백질 분해에 관여하는 효소 trypsin에 대한 저해효과를 알아본 결과를 표 1에 나타내었다. 기능성 조성물과 EGCG의 trypsin에 대한 IC50값은 각각 92.84±4.5 ppm, 2129.34±183.14 ppm으로 나타났다. 이 같은 결과를 통해 기능성 조성물은 EGCG보다 우수한 단백질 분해효소 저해효과를 갖고 있음을 알 수 있다. 따라서 기능성 조성물을 섭취했을 때 단백질 분해효소를 저해함으로써 체내에서 분해되는 단백질의 양을 감소시켜 과잉으로 흡수되는 단백질의 양을 제한함으로서 체중조절 및 비만 방지에 영향을 줄 것으로 생각된다.
| sample | IC50 (ppm) | ||
| trypsin | α-amylase | lipase | |
| 기능성 조성물 | 92.84±4.5 | 12.07±0.30 | 519.9±33.21 |
| EGCG | 2129.34±183.4 | 106.72±6.40 | 184.31±52.73 |
실험예
4-2. α-
amylase
저해효과 측정
기능성 조성물 20 μL에 1 unit/mL porcine pancrease 기원의 α-amylase 5 μL와, 50 mM potassium phosphate buffer(pH 6.9) 25 μL를 혼합하여 37℃에서 20분간 전처리 한 후 0.5% starch를 25 μL 첨가하여 37℃에서 20분간 반응시켰다. 그 반응액에 48 mM 3,5-dinitrosalicylic (DNS) 발색시약을 100 μL 넣고 100℃에서 10분간 끓여 발색 시킨 후 충분히 냉각시킨다. 이 반응액에 1 mL의 증류수를 가하여 잘 교반한 후 540 nm에서 흡광도를 측정하였다.
표 1에서와 같이 기능성 조성물과 EGCG의 α-amylase 저해효과를 측정한 결과 각각 IC50값이 12.07±0.30 ppm, 106.72±6.40 ppm으로 나타났다. 이 결과를 통해 기능성 조성물은 α-amylase에 대한 저해효과가 EGCG보다 8.8배 우수한 것으로 확인되었다. 보통 체내에서 과량의 당질은 체중증가를 유발하는 지방으로 전환된다. 그러나 기능성 조성물을 이용하여 탄수화물 분해효소의 활성을 억제할 경우 과잉으로 섭취된 체내의 탄수화물의 분해 및 흡수율을 줄여줌으로서 비만 예방에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.
실험예
4-3.
lipase
저해효과 측정
농도별 기능성 조성물 0.25 mL, 800 unit/mL lipase 0.5 mL과 0.05 M potassium phosphate buffer(pH 6.5) 0.5 mL를 혼합하여 37℃에서 15분간 전처리 한 후 10%로 isooctane에 용해시킨 olive oil 1.25 mL를 첨가하여 37℃에서 20분간 진탕배양하였다. Acetone 5 mL로 반응을 정지시킨 후 5% copric acetate 1 mL을 첨가하여 혼합한 뒤 상온에서 정치하여 상층액 1 mL을 720 nm에서 흡광도를 측정하였다.
표 1에서와 같이 기능성 조성물의 IC50값은 519.9±33.21 ppm으로 EGCG의 IC50값인 184.31±52.73 ppm보다 약 2.8배 낮은 효과를 나타냈지만, 이전의 항비만 기능성 식품 소재 탐색을 위한 연구에서 총 155종류의 식물 추출물을 탐색한 결과 26종의 식물 추출물만이 lipase 저해효과가 확인되었다. 이중에서도 10종의 식물 추출물에서만 확실한 lipase 저해효과가 확인 된 것에 비교하면 기능성 조성물은 효과적으로 lipase를 저해하고 있음을 알 수 있다. 또한 일반적으로 천연 식물추출물의 경우 순수하게 정제된 후에는 활성이 더욱 높아지는 경향을 보이므로 이 후 기능성 조성물의 유효성분의 분리 정제 과정이 추가되면 EGCG만큼 효과적으로 lipase를 억제할 수 있을 것으로 생각된다.
실험예
5. 지방세포(3
T3
-
L1
)를 이용한 세포독성, 지방축적억제 및 지방분해 효과 측정
실험예
5-1. 3
T3
-
L1
지방세포 배양
3T3-L1 지방세포는 10% fetal bovine serum(FBS)을 함유하는 DMEM(Dulbecco's modified Eagle's medium) 배양액(100 mM HEPES, 50 IU penicillin, 50 μg streptomycin/mL)을 사용하여 37℃, 5% CO2 조건하에서 배양하고 배양액은 3일마다 교환하였다. 3T3-L1 지방세포의 분화를 위하여 3T3-L1 지방세포가 약 60%의 confluency를 나타낼 때 10 μg/mL insulin, 0.25 μM dexameghasone, 0.5 mM 1-methyl-3-isobutyl wanthine을 첨가시킨 DMEM 배양액으로 2일간 지방세포 분화를 유도한 다음 10% FBS를 함유하는 DMEM 배양액에서 9일간 배양하여 80% 이상 지방 입자 축적을 확인하였다.
실험예
5-2. 세포독성 확인
기능성 조성물의 세포독성을 알아보기 위해 지방세포(3T3-L1)를 사용하여 MTT assay를 실시하였다. 3T3-L1 세포 90 μL(2×105 cells)에 농도별 기능성 조성물 10 μL 를 처리한 후 37℃에서 24시간 배양한 다음 MTT용액 (5 mg/mL) 10 μL를 첨가하여 37℃에서 3시간 배양하였다. 그 후 상층액을 제거한 뒤 DMSO를 well당 200 μL씩 넣고 20분간 반응시킨 다음 595 nm에서 흡광도를 측정하여 생존율을 계산한다. 생존율(%)는 ((대조군의 흡광도-실험군의 흡광도)/대조군의 흡광도)*100식으로부터 구하여 도면 4에 나타내었다.
실험 결과 도면 4에서 나타낸 바와 같이 기능성 조성물은 200 ppm까지 세포독성이 없는 것으로 타나났다.
실험예
5-3. 지방축적 억제 효과
3T3-L1 세포 90 μL(2×105 cells)에 농도별 기능성 조성물 10 μL 를 처리한 후 37℃에서 24시간 배양 후 PBS로 세척하고 10% formalin/PBS(pH 7.4)에서 세포를 고정한 후, 0.6% oil red O dye를 이용하여 축적된 지방을 염색하였다. 염색된 지방 함량을 측정하기 위해서 4% Nonidet P-4가 포함된 용액으로 용해한 후 분광광도계를 이용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 지방 함량은 대조군의 평균 흡광도 값을 구하여 평균 흡광도 값에 대한 백분율로 나타내어 도면 5에 나타내었다.
농도별로 기능성 조성물을 처리한 지방세포 내 지방함량은 10, 50, 100, 200 ppm 처리하였을 때 대조군에 비해 각각 10%, 13%, 15%, 18% 유의적으로(p<0.05) 감소하였으나, 0.1, 1 ppm 낮은 농도에서는 유의적인 차이가 없었다. 이와 같은 실험결과로부터 기능성 조성물이 지방세포에서 지방 축적 억제를 통해 지방함량을 저하시킨다는 것을 추측할 수 있다.
실험예
5-4. 지방 분해 효과
분화된 3T3-L1 지방세포는 2%(w/v) fatty acid-free bovine serum albumin(BSA)가 포함된 DMEM에서 16시간 배양한 후, 기능성 조성물을 0.1, 1, 10, 50, 100, 200 ppm 농도로 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 세포로부터 방출된 배양액을 65℃에서 8분 동안 열을 가하여 세포로부터 방출된 효소의 활성을 정지시켰다. 글리세롤 함량은 glycerol analysis kit(Roche Molecular Biochemicals)를 이용하여 측정하였고 유리지방산은 acyl-CoA oxidase-based colorimetric kit(NEFA-C; WAKO Pure Chemicals)를 이용하여 분석하였다. 세포양의 표준화를 위한 단백질 함량은 BCA protein assay(Pierce, Rockford, IL)에 의해 측정하였다.
기능성 조성물의 지방 분해 효과를 알아보기 위하여 측정한 유리지방산과 글리세롤의 함량을 각각 도면 6과 도면 7에 나타내었다. 지방세포 배양액으로 방출된 유리지방산 함량은 기능성 조성물 100, 200 ppm 처리하였을 때 대조군에 비해 각각 45%, 60% 유의적으로(p<0.05) 증가하였으며, 글리세롤 함량 또한 기능성 조성물 10, 50, 100, 200 ppm 처리하였을때 대조군에 비해 약 80~90% 유의적으로 (p<0.05) 증가하였으나 1 ppm 이하의 낮은 농도에서는 유의적인 차이가 없었다. 이와 같은 결과는 기능성 조성물이 지방세포에 저장되어 있던 중성지방을 유리지방산과 글리세롤로 가수분해시켜 세포 밖으로 방출 시켰음을 시사하고 있다.
실험예
6. 체중감량 효능에 대한 기능성 조성물을 동물실험
실시예 2에서 제조한 기능성 조성물의 체중감량 효능이 있는지 알아보기 위하여 동물실험을 수행하였다.
ICR계 마우스(웅성, 6주령)는 (주)오리엔트 바이오(경기도 가평)에서 구입하여 1주간 적응시킨 뒤 실험에 사용하였다. 실험 기간 중에 물과 사료는 자유로이 섭취시켰으며, 사육실 온도는 22±2℃, 습도는 55±5% 및 명암은 12시간 주기로 자동 조절하였다. 실험군은 표 2와 같이 정상식이군(ND군), 고지방식이 대조군(HFD군), 고지방식이와 기능성 조성물 10 g/kg 즉 1% 투여군(기능성조성물군)으로 구분하였다.
| 그룹 | 식이 | 동물수 |
| ND | 일반식 | 10 |
| HFD | 고지방식 | 10 |
| 기능성조성물 | 고지방식+기능성조성물 | 10 |
시험군은 고지방식이로 6주간 비만을 유도하였고, 체중은 시험물질 투여 개시 직전 및 투여 개시 후 주 2회, 식이섭취량은 주 2회씩 측정하였다. 실험에 사용된 식이는 샘타코에서 판매하는 일반 분말사료 가루식이를 변형하여 조제하였으며, 표 3과 같다.
| 조성 | ND | HFD | 기능성조성물 |
| 일반 분말사료 | 85 | 68 | 68 |
| Lard | - | 20 | 20 |
| Corn starch | 15 | 12 | 11 |
| 기능성 조성물 | - | - | 1 |
| Total | 100 | 100 | 100 |
기능성 조성물의 체중감량 효능은 표 4와 같이 나타났다. 실험동물의 체중변화는 HFD군이 8.77±0.52 g 증가한 반면 ND군은 4.24±0.42 g 증가하여 고지방식 공급으로 체중이 현저히 증가함을 알 수 있었다. 기능성 조성물 군에서는 4.81±0.48 g의 체중이 증가하여 ND군과 유사한 수준인 통계적으로 유의하게(p<0.05) 낮은 체중증가량을 나타내었다.
식이섭취량은 HFD군이 ND군에 비해 섭취량이 적은 반면 식이효율은 높게 나타났는데, 이는 고지방식의 칼로리가 높아서 나타난 현상인 것으로 보인다. 일일 섭취량은 ND군, HFD군, 기능성 조성물군이 각각 3.12±0.07 g, 2.71±0.12 g, 3.01±0.07 g으로 나타났으며, 1일 체중증가량을 1일 식이섭취량으로 나눈 후 계산한 식이효율은 정상식이군이 0.16±0.01을 나타내었는데 기능성 조성물군이 0.16±0.01으로 HFD군의 0.21±0.02에 비하여 약 23.8% 낮은 수준의 식이효율을 나타내어 기능성 조성물군의 체중증가를 억제하는 효과가 높았다.
| 그룹 | 초기 체중(g) | 후기 체중(g) | 체중변화 (g) | 사료섭취량 (g/day) | 식이효율 |
| ND | 33.99±0.41 | 38.23±0.74 | 4.24±0.42 | 3.12±0.07 | 0.16±0.01 |
| HFD | 30.85±0.59 | 39.24±0.68 | 8.77±0.52 | 2.71±0.12 | 0.21±0.02 |
| 기능성 조성물 | 33.51±0.14 | 38.31±0.44 | 4.81±0.48 | 3.01±0.07 | 0.16±0.01 |
실험예
7. 기능성 조성물의 콜레스테롤 및 중성지방 감소효능
기능성 조성물의 혈액내 콜레스테롤과 중성지방 감소효능을 알아보기 위하여 6주간의 실험이 끝난 후 실험동물을 에틸에테르로 마취한 후 심장 채혈하여 얻은 혈액을 상온에서 20분간 방치한 뒤 3000 ×g에서 20분간 원심분리하여 혈청을 분리하였다. 분리한 혈청은 -20℃에서 보관하며, 콜레스테롤과 중성지방은 아산제약의 측정용 kit를 사용하여 측정하였다. 결과는 표 5와 같다.
| 그룹 | 함량 (mg/dL) | ||
| 총콜레스테롤 | 중성지방 | LDL-콜레스테롤 | |
| ND | 176.57±5.73 | 65.69±6.12 | 149.14±4.71 |
| HFD | 227.57±7.18 | 87.68±10.98 | 193.3±4.98 |
| 기능성 조성물 | 216.71±5.71 | 43.18±3.79 | 170.89±4.22 |
실험동물의 혈청 중의 총 콜레스테롤과 중성지방 함량은 ND군에 비하여 HFD군에서 유의적으로 높았다. 중성지방의 농도는 ND군의 경우 65.69±6.12 mg/dL이었다. HFD군에서는 87.68±10.98 mg/dL로 유의적으로 증가하였고, 기능성 조성물군에서는 43.18±3.79 mg/dL 수준으로 HFD군에 비하여 49.2% 수준의 현저한 저하를 보였다. 총콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤농도는 ND군에 비하여 HFD군에서 증가하였고, 고지방식이와 함께 기능성 조성물을 투여한 군은 다소 감소하는 경향으로 통계적으로 유의성있게(p<0.05) 감소하였다. 이 같은 결과를 통해 기능성 조성물 섭취는 비만에 의해 유발되는 심혈관계의 위험성을 줄여 줄 것으로 추정된다.
실험예
8. 기능성 조성물의 지방조직 감소효능
기능성 조성물의 혈액내 콜레스테롤과 중성지방 감소효능을 알아보기 위하여 6주간의 실험이 끝난 후 실험동물을 에틸에테르로 마취한 후 부고환주위지방(좌/우), 내장지방(장간막지방), 복막후지방 조직을 조심스럽게 적출하여 생리식염수로 세척한 다음 여과지로 수분을 제거한 후 지방조직의 중량을 측정하여 도 8에 나타내었다.
부고환주위 지방량(g/10g body weight)은 HFD군에서 0.32±0.01 g으로 ND군의 0.20±0.02 g에 비하여 160% 증가하므로 식이 중 지방으로부터 에너지 섭취비율이 높았던 고지방식이 대조군(HFD)이 정상식이군(ND)에 비하여 부고환주위지방과 복막후지방조직의 무게가 모두 증가된 결과를 나타내었다. 그러나 고지방식이에 의하여 증가된 지방조직의 무게는 기능성 조성물을 섭취한 실험군의 경우 0.22±0.01 g으로 HFD군의 68.8% 수준의 유의성 있게 감소하는 경향을 나타내었고, 복막후지방의 경우에도 통계적으로 유의성있는(p<0.05) 감소 결과를 나타내었다. [표 6]에서와 같이 전체 지방량으로 비교시에도 기능성조성물의 섭취에 의한 지방증가량 감소가 더욱 뚜렷함을 확인하였다. 따라서 기능성 조성물의 섭취로 체지방 축적을 대표하는 부고환지방, 복막후지방의 감소가 매우 효과적으로 나타나고 있음을 확인 할 수 있다.
| 그룹 | 총 지방조직의 무게(g/10g body weight) |
| ND | 0.45±0.04 |
| HFD | 0.66±0.03 |
| 기능성 조성물 | 0.51±0.03 |
Claims (7)
- 삭제
- 삭제
- 포도씨 추출물과 녹차 추출물을 주성분으로 함유하며, 상엽 추출물을 부가성분으로 함유하되,
상기 주성분으로 포도씨 추출물 30~70 중량%, 녹차 추출물 30~70 중량%, 상기 부가성분으로 상엽 추출물 10~30 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 다이어트용 기능성 식품 조성물. - 상기 청구항 3 기재의 다이어트용 기능성 식품 조성물에 식이섬유, 대두분리단백펩타이드, 카르니틴, 가르시니아 캄보지아를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이어트용 기능성 식품.
- 제 4항에 있어서, 분말, 과립, 정제, 캡슐, 액상 또는 음료 형태 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이어트용 기능성 식품.
- 상기 청구항 3 기재의 다이어트용 기능성 식품 조성물에 식품학적으로 허용 가능한 비타민을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이어트용 기능성 식품.
- 제 6항에 있어서, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료 형태 중 임의의 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이어트용 기능성 식품.
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