KR101226548B1

KR101226548B1 - 바실러스 속 ｋｈ-15의 콩 발효물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 치료용 조성물

Info

Publication number: KR101226548B1
Application number: KR1020110001900A
Authority: KR
Inventors: 최장원; 나경수; 서형주; 배송환
Original assignee: 대구대학교 산학협력단
Priority date: 2011-01-07
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2013-01-28
Also published as: KR20120089970A

Abstract

본 발명은 바실러스 속(Bacillus sp .) KH-15(수탁번호 KACC 91100)의 콩 발효물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방, 치료 및 개선용 조성물에 대한 것이다. 본 발명의 조성물은 CHP(cyclo-His-Pro) 함량이 높은 특징이 있다.

Description

바실러스 속 ＫＨ-15의 콩 발효물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 치료용 조성물{COMPOSITION FOR PREVENTION AND TREATMENT OF DIABETES WHICH INCLUDES SOYBEAN FERMENTATION PRODUCT OF BACILLUS SP. KH-15}

본 발명은 바실러스 속 KH-15의 콩 발효물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 치료용 약학적 조성물 및 당뇨병 예방 및 개선용 식품 조성물에 대한 것이다.

당뇨병은 잘 알려진 바와 같이 혈당을 조절하는 호르몬인 인슐린의 체내 생성 및 조절 능력에 이상이 온 것으로 제1형 (인슐린 의존형)과 제2형 (인슐린 비의존형) 당뇨병으로 구분된다. 제1형은 주로 어렸을 때 또는 청소년기에 발생하고 제2형은 보통 45세 이후에 발생한다. 제2형 당뇨는 주로 자동면역체계의 이상으로 면역체계가 공격을 받아 췌장의 인슐린 생성세포가 파괴되어 발생한다. 그러므로 신체는 더 이상 인슐린을 생성하지 못한다. 당뇨병 환자의 90% 이상은 제2형 (인슐린 비의존형) 환자로 이들은 심각한 자각증상이 있기까지 당뇨병인 것을 인식 못하는 경우가 많다.

또한 당뇨병 이전의 단계인 pre-diabetes상태에 있는 사람이 상당수에 이르므로 이를 근거로 향후 당뇨병 환자의 급격한 증가를 경고한바 있다. Pre-diabete는 아직 당뇨병은 아니지만 혈당치가 정상보다 높은 상태를 의미하며, 이들은 운동이나 식이조절없이 방치하였을 경우 10년 이내에 제2형 당뇨병으로 진행된다고 보고하고 있다. 이에 따라 국민들에게 더 많은 곡류, 시리얼 등의 탄수화물 식품, 과일, 채소 등을 섭취하고 지방 및 당류의 섭취를 줄일 것을 권고하고 있으며 당뇨병 환자 또는 pre-diabetes를 대상으로 다양한 건강 기능성 식품이 개발되어 있다.

당뇨예방개선식품으로는 당질흡수저해소재 (당질의 흡수에 관련된 transporter의 발현과 활성을 조절함으로써 당뇨를 예방 개선하는 소재), 혈당치억제소재 (혈액 중 당의 조직 내 유입 및 이용률을 향상시키는 소재)와 인슐린기능개선소재 (인슐린의 분비를 촉진시키거나 당의 이용률을 증가시키는 소재)들이 개발되어 있으며, 당질흡수저해소재에 대한 시장은 형성되어 있으나 나머지 두 개의 소재에 대한 개발이 진행 중이며 이 두 소재가 개발 시 당질흡수저해소재보다 2-3배의 시장성을 예측하고 있다.

Cyclo-His-Pro (CHP)는 제2형 당뇨환자의 혈당을 조절할 수 있는 인슐린 기능개선소재로 사람의 소화기관, blood, cerebrospinal fluid (CSF), semen, brain, spinal cord 등에서 발견된다. 현재 CHP가 함유된 소재로는 소의 전립선 분말 (약 1% 함유)이 사용되고 있으며, 그 외에 새우, 젓갈, 참치, non-dairy creamer, white bread, 국수 등에 CHP의 함량이 보고되고 있으나 그 양은 미미하여 ppm수준으로 보고되고 있다.

CHP의 동물투여 시 내분비계와 중추신경계(CNS: central nervous system)와 관련된 생물학적 활성을 나타내는 것으로 알려져 있으며, 그 예로는 알코올에서 유도된 저 체온증과 혼수상태에 대한 억제효과, 포만감, insulin과 glucagon 분비의 조절자(modulator), 고지방함유식품의 기호도 저하 등의 생리학적 효과들이 보고된 바 있다.

Cyclo(His-Pro)는 전립선 조직에 고농도로 포함되어 있으며, 전립선 조직 성분이 동물실험과 임상연구에서 항당뇨 작용(antidiabetic effect)을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다. 또한 동물실험에서 CHP를 분해하는 dipeptidase 억제 시 glucose 내성이 개선되었다. 이런 결과들로부터 CHP가 장내 그리고 세포 내로의 Zn transport mechanism을 조절함으로써 glucose의 이용을 조절하는데 관련되어 있음을 알 수 있다. CHP는 TRH의 대사산물로써 insulin 분비에 관련된 췌장 β-cell을 포함한 많은 기관들에 존재하며, 일반적으로 당뇨병환자나 췌장의 β-cell파괴 시 TRH의 양이 현저히 감소하고 TRH투여 시 insulin 분비가 증가했다. 그런데 이런 TRH는 생물학적 반감기가 매우 짧은데 반해 그 대사산물인 CHP는 생물학적 반감기가 길고 화학적, 효소적 파괴없이 장으로 쉽게 흡수되므로 TRH의 투여에 의한 효과는 CHP에 의한 것임을 알 수 있고, CHP가 소장과 세포막으로의 Zn 유입과정에서 Zn을 킬레이트할 가능성이 있다고 생각된다.

CHP의 인체 적용에 있어서는, 식품에 존재하는 CHP를 활용할 경우 인체에 부작용을 야기하지 않을 것으로 판단되므로 CHP가 함유된 단백질 가수분해물의 생산을 통해 이를 안전하면서도 효능을 가진 소재 개발이 가능하며, 아울러 이를 활용한 액상, 분말, 과립형의 소재 개발과, CHP의 함량에 따른 소재화가 가능할 것이다.

본 발명자들은 대두 내 CHP 함량을 증진시키는 방법을 연구하던 중 특정 바실러스 균주로 대두를 발효시킬 경우 발효물 내 CHP 함량이 증진되는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 당뇨병 예방 및 치료용 약학적 조성물 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 당뇨병 예방 및 개선용 식품 조성물 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 콩의 CHP 함량을 높이는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 바실러스 속(Bacillus sp.) KH-15(수탁번호 KACC 91100)의 콩 발효물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 바실러스 속(Bacillus sp .) KH-15(수탁번호 KACC 91100)의 콩 발효물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 개선용 식품 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 바실러스 속(Bacillus sp .) KH-15(수탁번호 KACC 91100)로 콩을 발효시키는 단계를 포함하는 상기 약학적 조성물, 식품 조성물 및 CHP 함량이 증가된 콩 발효물의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 약학적 조성물 및 식품 조성물은 CHP 함량이 높으며, 당뇨병의 예방, 치료 및 개선 효과가 있다.

도 1은 분리된 균주들의 형태학적 특성을 보여준다.
도 2는 균주들로 대두 발효 중 발효물 내 단백질 및 A-N 함량 변화를 나타낸다.
도 3은 균주에 따른 대두 발효 과정 중 대두 발효물 내 CHP 함량 변화를 나타낸다.
도 4는 Bacillus sp . KH-15 대두 발효물을 한외여과한 시료의 투여에 따른 당뇨병 1형 모델 마우스에서의 혈당 변화를 나타낸다.

본 발명은 바실러스 속(Bacillus sp .) KH-15(수탁번호 KACC 91100)의 콩 발효물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 자세히 설명한다.

본 발명의 콩은 식용으로 사용하는 일반적인 콩이다. 바람직하게는 본 발명의 콩은 대두, 검정 방콩, 강낭콩, 완두, 울타리콩, 작두콩, 콩나물콩, 쥐눈이콩, 밤콩 및 청태로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 본 발명의 콩은 대두이다.

본 발명의 콩 발효물은 바실러스 속(Bacillus sp .) KH-15(수탁번호 KACC 91100)으로 콩을 발효시킨 것이다. 본 발명의 바실러스 속(Bacillus sp .) KH-15(수탁번호 KACC 91100)의 콩 발효물은 바실러스 속 KH-15로 콩을 발효한 후, 산 처리, 활성탄 처리 및/또는 한외 여과 처리를 추가로 수행하여 제조할 수도 있다.

본 발명의 콩 발효물은 발효를 통하여 원래의 콩보다 CHP(cyclo-His-Pro) 함량이 증진되어 있다.

본 발명의 당뇨병은 일반적인 구분에 따른 인슐린 의존형 제1형 당뇨병과 인슐린 비의존형 제2형 당뇨병을 모두 포함하며, 나아가 영양 실조로 인한 당뇨병과 임신성 당뇨병을 포함한다.

본 발명의 약학적 조성물은 조성물 100 중량부에 대하여 본 발명의 콩 발효물을 0.01 내지 80 중량부 포함할 수 있으며, 바람직하게는 0.02 내지 65 중량부 포함할 수 있다. 그러나 이는 투약자의 필요에 따라 증감할 수 있으며, 식생활, 영양 상태, 당뇨병의 진행 정도 등 상황에 따라 적절히 증감할 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 바람직한 약제학적 제제는 정제, 경질 또는 연질 캅셀제, 액제, 현탁제 등과 같은 경구투여용 제제가 있으며 이들 약제학적 제제는 약제학적으로 허용 가능한 통상의 담체, 예를 들어 경구투여용 제제의 경우에는 부형제, 결합제, 붕해제, 활택제, 가용화제, 현탁화제, 보존제 또는 증량제 등을 사용하여 조제할 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물의 투여 용량은, 환자의 상태, 연령, 성별 및 합병증 등의 다양한 요인에 따라 전문가에 의해 결정될 수 있지만 일반적으로는 성인 1kg 당 0.1㎎ 내지 10g, 바람직하게는 10 mg 내지 5g의 용량으로 투여될 수 있다. 또, 단위 제형당 상기 약학적 조성물의 1일 용량 또는 이의 1/2, 1/3 또는 1/4의 용량이 함유되도록 하며, 하루 1 내지 6 회 투여될 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 유효성분은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.

또한 본 발명은 바실러스 속(Bacillus sp .) KH-15(수탁번호 KACC 91100)의 콩 발효물을 포함하는 식품 조성물을 제공한다. 상기 식품이란 건강보조식품, 건강기능식품, 기능성 식품 등이나 이에 제한되는 것은 아니며, 천연식품, 가공식품, 일반적인 식자재 등에 본 발명의 콩 발효물을 첨가한 것도 포함된다.

본 발명의 식품 조성물은, 상기 콩 발효물을 그대로 사용하거나 다른 식품 또는 식품 조성물과 함께 사용될 수 있으며, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 바실러스 속(Bacillus sp.) KH-15(수탁번호 KACC 91100)의 콩 발효물을 포함하는 식품 또는 음료의 제조 시에, 식품 또는 음료의 원료 100 중량부에 대하여 본 발명의 콩 발효물을 0.1 내지 70 중량부, 바람직하게는 2 내지 50 중량부 첨가될 수 있다. 상기 콩 발효물의 유효용량은 상기 약학적 조성물의 유효용량에 준해서 사용할 수 있으나, 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 유효성분은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.

상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 식품 조성물은 정제, 경질 또는 연질 캅셀제, 액제, 현탁제 등과 같은 경구투여용 제제의 형태로 이용될 수 있으며, 이들 제제는 허용 가능한 통상의 담체, 예를 들어 경구투여용 제제의 경우에는 부형제, 결합제, 붕해제, 활택제, 가용화제, 현탁화제, 보존제 또는 증량제 등을 사용하여 조제할 수 있다.

상기 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제, 기타 영양제 등을 들 수 있으나 이들 종류의 식품으로 제한되는 것은 아니다.

이하, 본 발명을 다음의 실시예 및 실험예에 의해 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<재료 및 방법>

재료

CHP(Cyclo (His-Pro))는 Sigma Chemical Co.에서 구입하여 CHP분석에 표준물질로 사용하였다. 쥐눈이콩, 대두, 대두박은 새롬 바이오(군포, 한국)으로부터 제공받아 실험에 사용하였다. 그 외에 분석에 필요한 시약은 일급 이상의 시약을 사용하였다.

CHP 분석

CHP는 HPLC를 이용하여 다음과 같은 조건에서 분석하였다. Hamilton PRP-1 RP 10 μm(250 mm × 4.1 mm ID, Hamilton Co.) column과 pre-column Hamilton PRP 10 μm(25 mm × 1.3 mm ID)에 시료를 20 μl 주입하여 유속 0.5 ml/min으로 elutent(acetonitrile : 0.75 g/l 1-heptanesulfonic acid in 0.004 M aqueous TFA = 10:90 v/v)로 용출하여 206 nm 파장을 가지는 UV 검출기를 이용하여 시료 내 CHP 함량을 측정하였다.

분리 균주들의 특성 분석

분리한 균주들은 Bergey’s Manual(Claus and Berkeley, 1986)에 따라 형태학적, 생리학적 특성을 검토하기 위해, 세포형태, 운동성, 그람 염색, 포자 염색과 catalase 활성을 분석하였다. 분리 균주들의 생장곡선 측정은 LB 액체배지 50 ml에 균을 접종하고 37℃에서 58시간 동안 배양하면서 600 nm에서 UV-VIS Spectrophotometer(Beckman Du? 650, USA)를 사용하여 흡광도를 측정하였다.

균주에 의한 대두 발효 중 성분 변화 측정

발효과정 중의 성분 변화량을 측정하기 위해A-N(amino nitrogen), DH(degree of hydrolysis)와 dry weight를 각각 측정하였다. A-N은 TNBS(trinitrobenzensulfonate)를 사용하여 다음과 같이 측정하였다(Adler-Nissen, 1979). 적당량 희석한 시료 0.125 ml을 취하고 1 ml phosphate buffer(pH 8.2, 0.212 M)와 1 ml 0.1% TNBS를 가하여 50℃에서 1시간 반응 후 2 ml 100 mM HCl를 가하여 20분간 반응하였다. 반응액에 4 ml 증류수를 가한 후 10분간 방치 후에 340 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 이때 표준물질로 leucine을 사용하였다.

<실험예 1> 된장 및 청국장 내 CHP 함량 측정

시중에서 유통되는 대두 관련 제품인 청국장과 된장을 구입하여 CHP 함량을 측정한 결과(표 1), 청국장이 된장에 비해 다소 높은 함량인 3.2-5.7 μg/ml 함량을 보인 반면, 된장은 비교적 낮은 수준의 함량을 보였다. 따라서 청국장에 함유된 균주를 분리하여 대두 발효물을 제조하여 CHP 함량의 증진 여부를 확인하기로 하였다.

시판되는 청국장/된장 내 CHP 함량

<실험예 2> 청국장으로부터 균주 분리 및 유단백 분해능

청국장은 Bacillus sp .에 의해서 발효되는 식품으로 이 균주들은 내생포자를 생성한다. 시판되는 청국장으로부터 수집된 시료를 5 g씩 시험관에 넣고, 멸균수 10 ml를 가한 후 80℃에서 15분간 물중탕하였다. 이 후 상등액을 LB agar 배지에 희석하여 도말하고 호기적 조건하 37℃ 에서 2~3일간 배양한 후 colony 색상과 형태 등을 기준으로 균주들을 분리하였다. 이들을 배양하여 대두 가수분해 활성을 보일 수 있는 단백질 분해활성을 측정한 결과(표 2), 단백 분해능을 갖는 균주를 11개 분리하였다. 또한, 실험실에서 보유하고 있는 된장 유래 균주인 바실러스 에스피 KH-15(Bacillus sp . KH-15, 수탁번호 KACC91100, 2004년 4월 10일 농업생명공학연구원에 기탁)도 준비하였다(strain 12). 이들 12개 균주에 대한 분리 균주의 유단백 분해능은 표 2와 같다. 12개의 균주 중 10 unit이상의 활성을 보이는 균주는 1, 4, 5과 12번 균주로 이들은 각각 14.3, 10.8, 10.9, 12.4 unit의 활성을 보였다.

청국장 또는 된장으로부터 분리한 균주의 유단백 분해능

<실험예 3> 균주의 특성

상기 실험예 2에서 유단백 분해능이 높았던 균주 1번, 4번, 5번 및 12번 균주에 대하여 형태학적 및 생화학적 특성을 조사하였다.

균주의 형태학적 특성

1번(도 1a), 4번(도 1b), 5번(도 1c) 및 12번 균주(도 1d)의 Morphology는 도 1과 같다.

균주의 생화학적 특성

분리한 균주들의 탄수화물의 이용성을 비교한 결과(표 3), 4번 균주와 5번 균주 비교 시 xylose, trehalose, maltose, palatinose, salicin 의 이용성에 차이를 보였으며, 1번과 12번 균주도 inolsitiol, arabinose, salicin, sorbitol의 이용성에 차이를 보임에 따라 이들 4 개 균주들은 각각 서로 다른 균주로 판단된다.

<실험예 3> 균주에 따른 대두 발효물의 성분 변화

상기 1번, 4번, 5번 및 12번 균주들을 각각 전배양하고, 대두 10% 용액에 상기 전배양한 균주들을 각각 2%씩 접종한 후에 30℃에서 6일간 배양하면서 발효 과정 중 단백질, 아미노태질소(A-N, amino nitrogen)과 CHP의 성분 변화를 측정하였다.

단백질의 함량 변화

단백질의 함량 변화는 발효가 진행될수록 점차 감소하는 경향을 보였으며, 균주에 따라 단백질 함량간에 다소 차이는 있었으나 뚜렷한 경향 차이는 없었다. 대두에 함유된 단백질은 발효가 진행될수록 가수분해되어 아미노태질소로 전환되는 것을 확인할 수 있었다. A-N의 함량은 배양 시간이 증가할수록 점차 증가하는 경향을 보였다(도 2). 단백질이나 A-N의 함량 변화는 배양 3일 후에 점차 변화 폭이 줄어드는 경향으로 보아 청국장에서 분리한 균주는 3-4일 정도 발효를 하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

CHP 함량 변화

발효과정 중의 CHP함량 변화를 측정한 결과, 발효초기에 CHP는 검출되지 않았으나, 발효가 진행될수록 함량에 변화를 보였다. 5번 균주의 경우 발효 2일째 CHP함량이 가장 높았으나 발효가 진행될수록 약간 감소하는 경향을 보였고, 12번 균주(Bacillus sp . KH-15)는 발효시간이 경과할수록 증가하는 경향을 보였다. 반면 1번 및 4번 균주는 발효시간이 증가할수록 CHP 함량이 약간 증가하다가 다시 감소하는 경향을 보였다(도 3). 발효 과정에 따라 CHP 함량의 변화는 있지만 균주에 의한 CHP생산을 확인할 수 있었으며, 4개의 균주 중 12번 균주를 이용한 대두 발효 시, 발효물의 CHP 함량이 제일 높았다. 그러므로 대두 발효물 제조에 적합한 균주로 12번을 선정하였다.

<실험예 4> Bacillus sp . KH-15 대두 발효물의 CHP 함량 증진

<4-1> Bacillus sp . KH-15 대두 발효물의 알코올 분획물의 CHP 함량

Bacillus sp . KH-15에 의한 대두 발효물에 들어있는 CHP는 펩타이드로 알콜에 의해 정제가 가능하므로 이를 확인하고자, Bacillus sp . KH-15 대두 발효물의 알콜 분획을 실시하였다(표 4). 그 결과, 60-80% 분획에서 32.9 μg/g의 CHP가 함유되어 있었으며, 상징액에는 1345.7 μg의 함량을 보였다. 알콜 80% 첨가 시까지 침전으로 회수가 되지 않는 것으로 보아 상당히 작은 펩타이드로 구성되어 있는 것을 확인할 수 있었으며, 알콜에 의하여 분획되지 않는 것으로 확인되었다.

<4-2> Bacillus sp . KH-15 대두 발효건조물의 CHP 함량

Bacillus sp . KH-15 대두 발효물에 함유된 CHP의 함량을 높이기 위해, 상기 Bacillus sp . KH-15 대두 발효물에 산 처리, 활성탄 처리 및 한외여과를 각각 실시하였다. 산처리는 5% 발효물 용액에 구연산을 가하여 pH를 3.5로 조정 후 30분간 방치하여 생긴 침전을 여과하여 제거한 다음 NaOH로 pH를 7.0으로 중화 처리하여 건조하여 수행하였다. 활성탄 처리는 5% 발효물 용액 100 ml에 활성탄 1 g을 가하여 30분간 진탕한 후 여과하여 여액을 제거하여 얻은 활성탄에 0.3% 암모니아수를 70 ml를 가하여 30분간 진탕 후에 여과하여 얻은 여액의 pH를 7.0으로 조정하여 건조하여 수행하였다. 한편 한외여과 처리는 5% 효모 가수분해물 용액을 한외여과막(PM -10)을 이용하여 분자량 10,000 이하인 여과액을 모아 이를 건조하여 수행하였다.

상기 산 처리에 의한 침전을 회수한 침전물(Acid precipitate), 상기 활성탄 처리(Active carbon) 및 상기 한외 여과 처리(Ultrafiltration)를 실시하여 얻은 건조물들의 CHP 함량을 측정한 결과(표 5), 한외여과(5 kDa 이하 회수)가 71.3%, 산처리가 13.5% 수율을 보였으며, CHP 함량은 한외여과가 2.15 mg/g로 가장 높은 함량을 나타냈고, 활성탄 처리 시 1.21 mg/g로 비교적 높은 CHP의 함량을 보였다. 이상의 결과에 의하면 CHP의 함량과 수율이 가장 높은 한외여과가 가장 바람직한 정제과정으로 판단된다.

<실험예 5> 한외여과 처리 대두발효물의 당부하 검사

제1형 당뇨 모델로는 중앙실험동물(Central Lab Amimal Inc., Korea)에서 공급받은 10주령의 웅성 Sprague-Dawley 래트(160±10 g)를 이용하였다. 실험동물은 당뇨를 유발시키기 전 7일간 적응시키고 당뇨 유발 전 12시간 동안 절식 시킨 후 0.1 M citrate buffer(pH 4.5)에 streptozotocin(Sigma-Aldsich, USA)을 녹여 55 mg/kg(body weight) 농도로 복강 내에 주입하였다. 당뇨 유발 다음날은 24 시간 동안 5% glucose 용액을 물 대신 주어 일시적인 저혈당 현상을 방지하도록 하였으며 당뇨 유발 72 시간 후에 혈당을 측정하여 250 mg/dl 이상인 개체를 선별하고 이를 제1형 당뇨 모델로 이용하였다. 경구 당부하 검사는 사육 7주째에 실험 동물을 12시간 절식시킨 후 공복 시 혈당을 측정하고 경구로 시료를 투여한 다음 30분 후에 glucose 2 g/kg(body weight)을 경구로 투여하고 이후 30분 간격으로 혈당을 측정하였다.

실험은 4개의 실험군으로 구성되었는데, control(정상 실험모델), DM-control(당뇨 유발 모델), 실시예 1(Bacillus sp . KH-15 대두 발효물을 한외여과 처리한 시료를 0.5 g/kg으로 당뇨 유발 모델에 경구투여) 및 실시예 2(Bacillus sp. KH-15 대두 발효물을 한외여과 처리한 시료를 1.0 g/kg으로 당뇨 유발 모델에 경구투여)그룹으로 구분하였으며, 각 군당 8마리에 해당하는 실험모델을 사용하였다.

포도당을 투여하고 30분 후에 모든 실험군에서 최고의 혈당치를 나타냈으며 투여 전(0시간)에 비해 30분에서 혈당이 당뇨대조군인 DM-control군은 247.6±26.7 mg/dL, 실시예 1은 157.3±68.2 mg/dL, 실시예 2는 117.7±45.6 mg/dL, 정상 래트군인 control군은 173.3±22.9 mg/dL로 상승하였다. 그 후 시간이 경과할수록 대두 발효물 경구 투여군인 실시예 1과 실시예 2는 혈당의 상승폭이 점차 감소하여 2시간 경과 후 84.3±37.8과 85.3±35.2 mg/dL로 상승억제 효과를 보였다. 반면 정상군인 control 군은 6.3±9.7 mg/dL의 혈당 상승폭만을 보였다. 실시예 1과 실시예 2는 3시간 경과 후 정상군인 control군과 유사한 혈당 변화를 보였는바(도 4), Bacillus sp . KH-15 대두 발효물을 한외여과 처리한 시료는 항당뇨 활성을 가지고 있음을 확인하였다.

농업생명공학연구원

KACC91100

20040410

Claims

바실러스 속(Bacillus sp.) KH-15(수탁번호 KACC 91100)로, 콩을 발효시키고, 상기 콩 발효물을 한외 여과하여 수득한, CHP(cyclo-His-Pro) 함량이 증진된 분자량 10,000 이하의 여과액을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 치료용 약학적 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 콩은 대두, 검정 방콩, 강낭콩, 완두, 울타리콩, 작두콩, 콩나물콩, 쥐눈이콩, 밤콩 및 청태로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
바실러스 속(Bacillus sp.) KH-15(수탁번호 KACC 91100) 로, 콩을 발효시키고, 상기 콩 발효물을 한외 여과하여 수득한, CHP(cyclo-His-Pro) 함량이 증진된 분자량 10,000 이하의 여과액을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 및 개선용 식품 조성물.
제 3항에 있어서,
상기 콩은 대두, 검정 방콩, 강낭콩, 완두, 울타리콩, 작두콩, 콩나물콩, 쥐눈이콩, 밤콩 및 청태로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
바실러스 속(Bacillus sp.) KH-15(수탁번호 KACC 91100)로 콩을 발효시키고, 상기 콩 발효물을 한외여과하여 분자량 10,000 이하의 여과액을 수득하는 단계를 포함하는 CHP(cyclo-His-Pro) 함량이 증가된 콩 발효물의 제조 방법.
제 5항에 있어서,
상기 콩은 대두, 검정 방콩, 강낭콩, 완두, 울타리콩, 작두콩, 콩나물콩, 쥐눈이콩, 밤콩 및 청태로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 제조 방법.
바실러스 속(Bacillus sp.) KH-15(수탁번호 KACC 91100)로 콩을 발효시키고, 상기 콩 발효물을 한외여과하여 분자량 10,000 이하의 여과액을 수득하는 단계를 포함하는 CHP(cyclo-His-Pro) 함량이 증가된 식품 조성물의 제조 방법.
제 7항에 있어서,
상기 콩은 대두, 검정 방콩, 강낭콩, 완두, 울타리콩, 작두콩, 콩나물콩, 쥐눈이콩, 밤콩 및 청태로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 제조 방법.