KR101261029B1 - 칠면초를 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 칠면초를 유효성분으로 하는 당뇨병 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 상기 칠면초는 바람직하게는 보다 상세하게는 칠면초를 착즙기로 착즙하여 얻어진 착즙액에 덱스트란을 첨가하여 분무건조하여 제조한 칠면초 착즙 분말일 수 있다.
본 발명의 칠면초 분말은 CCK-1 유전자의 결함으로 인해 성장하는 동안 자발적으로 비만과 당뇨가 유발되는 OLEFT쥐에 섭취시킬 경우 혈당 상승 및 당화혈색소 생성을 억제시키고 포도당 부하 내성에 개선 효과를 나타냈으며 인슐린 감수성 개선 및 당 대사 기능의 회복에 관여하는 아디포넥틴이 혈중 매우 높게 유지되어 항당뇨활성, 구체적으로 당뇨 개선 또는 예방 효과가 우수할 뿐만 아니라, 천연물질을 유효성분으로 하는 것으로 내성이나 안전성과 관련된 문제가 발생되지 아니하므로, 상기 당뇨병 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물은 당뇨병의 치료, 예방 또는 완화를 위한 다양한 용도로 널리 사용될 수 있다.

Description

칠면초를 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 조성물{COMPOSITION FOR PREVENTING OR IMPROVING THE DIABETE CONTAINING SUAEDA JAPONICA}
본 발명은 칠면초를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
당뇨병은 체내 인슐린 감수성과 인슐린 분비의 균형이 깨어지는 경우, 즉 인슐린이 결핍되거나 인슐린 감수성이 저하되어 혈중의 당분을 이용하지 못해 혈당 조절이 되지 아니하여 소변에 포도당을 배출하는 질환을 의미한다.
상기 당뇨병은 크게 제1형 당뇨병과 제2형 당뇨병으로 구분된다. 상기 제1형 당뇨병 즉, '인슐린 의존형 당뇨병'은 인슐린을 분비하는 췌장 베타 세포(-cell)의 손상으로 인하여 인슐린의 생산과 분비가 감소하여 발생한다. 상기 제1형 당뇨병을 치료하기 위해서는 일반적으로 외부에서 인슐린을 투여하여 혈당을 낮추고 있다. 상기 제2형 당뇨병 즉, '인슐린 비의존형 당뇨병'은 혈당이 정상 이상으로 높아진 상태를 말하며, 근육, 지방 및 간 등의 말초조직에서 인슐린 작용의 저하와 췌장에서의 인슐린 분비의 균형이 깨어졌을 때 발생한다. 대부분의 당뇨병 환자는 제2형 당뇨병으로 진행되기 이전에 인슐린 저항성과 고인슐린 혈증을 나타낸다. 즉, 제2형 당뇨병은 초기 혈당을 낮추는 인슐린의 작용이 저하되어, 말초조직에서 당을 효과적으로 흡수하지 못하고 에너지로 활용하지 못하는 인슐린 저항성이 발생되며, 이로 인해 유발되는 고혈당을 낮추기 위해 인슐린 분비량이 증가되는 고인슐린 혈증이 나타난다. 이를 극복하지 못하면 결국 제2형 당뇨병으로 진행된다. 우리나라의 경우, 최근 10년 동안 제2형 당뇨병 환자의 수가 증가되고 있다.
당뇨병 유병률이 증가하는 원인은 산업화에 따른 경제성장과 식생활 및 생활습관의 변화, 인종이나 가족력 요소와 비만율 증가 등에 의한 것으로 해석되고 있다.
당뇨환자의 경우 식이나 약물을 통한 정상혈당의 유지가 중요하다. 그러나 제2형 당뇨의 경우 식이 및 운동을 통한 비 약물적 치료가 시행되더라도 혈당조절이 용이치 않은 경우가 있으며 이때는 경구용 혈당강하제나 인슐린의 투여가 요구된다. 그러나 많이 사용되고 있는 경구용 혈당강하제의 경우 베타세포의 탈진으로 인한 부작용으로 저혈당을 유발될 수 있고 유산증(lactic acidosis)과 같은 부작용이 발생하기도 한다. 또한 인슐린 주사는 사용이 불편하고 저혈당의 위험이 있으면 장기간 사용했을 때 비만이 촉진되어 장기적인 혈당 관리에 어려움을 줄 수 있다. 따라서, 제2형 당뇨병 환자에게 부작용이 적고 투약이 쉬운 천연유래 항당뇨 소재를 개발하고자 하는 요구가 증가되고 있다.
또한, 3면이 바다여서 해양자원이 풍부한 우리나라의 지리적 환경, 특히 염전이 풍부하게 분포되어 있는 서해안 지역, 구체적으로 전라남도 해안에 분포되어 있는 염전에 자생하는 염생식물 등의 해양 천연물질로부터 당뇨병 또는 당뇨병 합병증을 예방 또는 치료할 수 있는 조성물을 개발하고자 하는 요구가 증가되고 있다.
특허출원 제2009-0003025호 특허출원 제2009-0099386호 특허출원 제2009-0124988호 특허출원 제2006-0062328호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하고, 당뇨병의 치료와 관련된 요구사항을 충족시키기 위하여 고안된 것으로, 본 발명은 혈중 인슐린 함량을 높게 유지할 뿐만 아나라 포도당 부하 내성에 대한 개선 효과 즉, 인슐린 저항성의 감소효과를 나타면서도, 부작용이 거의 없는 천연 물질을 함유하는 당뇨병 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물의 유효성분을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 칠면초를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 기능성 조성물 및 그 제조방법을 제공한다.
상기 당뇨병 예방 또는 개선용 기능성 조성물은 당뇨병 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물일 수 있다. 본 발명의 식품 조성물의 예로는 식품, 식품첨가제, 음료 또는 음료첨가제를 들 수 있다.
본 발명자들은 부작용이나 내성 등의 안정성에 대한 문제가 없는 천연물질 특히, 일반 작물의 재배가 어려운 염전에 자생하는 염생식물 유래의 당뇨병 치료를 위한 항당뇨 효과가 있는 물질을 연구하던 중, 칠면초가 우수한 혈중 인슐린 함량 증가효과 및 인슐린 감수성 개선 효과을 가진다는 것을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 칠면초를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 칠면초(Suaeda japonica)는 명아주과의 일년생 식물로, 우리나라의 서남해안 조간대에 자생하는 염색식물이다. 상기 칠면초는 성장시기에 따라 녹색에서 적색까지 다양한 색을 띠는데, 이러한 모양이 칠면조와 비슷하다고 하여 칠면초라고 불리어지게 되었다고 한다. 상기 칠면초는 적색을 띄고 있어 식물성 소금인 홍염과 천연 염료로써 이용되고 있으며, 한방에서는 지상부를 해열제로 사용하고 있다. 상기 칠면초는 고농도의 NaCl 함량과 마그네슘, 칼슘, 칼륨 등의 미네랄이 풍부한 것으로 알려져 있다. 상기 칠면초의 생리 활성에 대한 연구로는 항산화 효과가 있다고 보고되어 있을 뿐, 다양한 생리활성 및 유용성분에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 상기 칠면초는 수확량이 적은 함초를 비롯한 다른 염생식물들과 달리 갯벌 및 염습지 등의 조간대에 넓게 분포되어 있어 생물자원으로 활용할 경우 대량 원료 확보가 가능하다.
상기 칠면초는 칠면초 착즙, 칠면초 분말, 칠면초 착즙 분말 또는 칠면초 추출물일 수 있으며, 바람직하게는 칠면초 착즙 분말일 수 있다.
본 발명의 착즙(juice extraction)은 식품 제조 과정 등에서 사용되는 공정 또는 그 결과물로, 고체성 혹은 반유동성 원료로부터 분리된 액즙을 의미한다. 상기 착즙은 통상의 식물 착즙을 제조하는 일반적인 방법으로 제조된 것일 수 있으며, 일 예로, 피스톤 프레스식, 스크루 프레스식, 팽창식 프레스, 터블러식 및 원심 착즙기 등의 착즙기 등을 이용하거나 파쇄 및 착즙하는 방법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 분말(powder)은 잘게 부스러진 낟알의 총칭 또는 가루를 의미하며, 구체적으로 도 1에 개시된 방법에 의해 제조될 수 있다.
상기 분말은 통상의 식물 분말을 제조하는 일반적인 방법으로 제조된 것일 수 있으며, 일 예로, 식물을 건조한 후, 분쇄하거나 식물의 착즙을 스프레이 방식 등을 통하여 분사하면서 건조하는 방법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 추출물은 추출용매로 추출하거나 추출용매로 추출하여 제조한 조추출물에 분획용매를 가하여 분획하여 제조할 수 있다.
상기 추출용매는 물 및 유기용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 유기용매는 메탄올, 에탄올 등의 탄소수 1 내지 5의 알코올, 에틸아세테이트 또는 아세톤 등의 극성용매와 에테르, 클로로포름, 벤젠, 헥산 또는 디클로로메탄의 비극성용매 또는 이들의 혼합용매일 수 있다.
본 발명의 추출물은 통상의 육상 식물, 바람직하게는 잎 또는 씨앗을 추출대상으로 한 추출물의 제조방법에 따라 제조된 것일 수 있으며, 구체적으로는 냉침추출법, 온침추출법 또는 열 추출법 등일 수 있으며, 통상의 추출기기, 초음파분쇄 추출기 또는 분획기를 이용할 수 있다. 상기 제조된 추출물은 이후 여과하거나 농축 또는 건조과정을 수행하여 용매를 제거할 수 있으며, 여과, 농축 및 건조를 모두 수행할 수 있다. 구체적으로 상기 여과는 여과지를 이용하거나 감압여과기를 이용할 수 있으며, 상기 농축은 감압 농축기, 일예로 회전 증발기를 이용하여 감압 농축할 수 있으며, 상기 건조는 일예로 동결건조법이나 스프레인 건조법으로 수행할 수 있다.
본 발명의 일예로, 상기 칠면초 착즙 분말은 도 1에 기재된 방법에 의해 수득될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 칠면초 착즙 분말은 칠면초를 유수에서 세척하여 갯벌과 이물질을 제거한 후, 세척한 칠면초를 착즙기로 착즙하여 착즙을 수득하고, 상기 착즙에 덱스트란을 첨가한 후, 분무건조하여 제조한 것일 수 있다.
본 발명은 칠면초, 바람직하게는 칠면초 착즙 분말을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 당뇨병은 체내 인슐린 감수성과 인슐린 분비의 균형이 깨어지는 경우, 즉 인슐린이 결핍되거나 인슐린 감수성이 저하되어 혈중의 당분을 이용하지 못해 혈당 조절이 되지 아니하여 소변에 포도당을 배출하는 질환을 의미한다. 상기 당뇨병은 크게 제1형 당뇨병과 제2형 당뇨병으로 구분되며, 상기 당뇨병은 바람직하게는 제2형 당뇨병일 수 있다.
본 발명의 칠면초를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 칠면초 착즙 분말을 0.001 내지 99.99중량%, 바람직하게는 0.1 내지 99 중량%로 포함할 수 있다.
상기 칠면초를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 상기 조성물의 유효성분이 천연물질, 구체적으로 천연물질, 천연물질의 착즙액, 천연물질의 분말 또는 천연물질의 추출물이라는 점에서 부작용의 문제가 발생되지 아니하고, 당뇨병의 개선 또는 예방 효과가 있다는 점에서 우수한 효과를 가진다.
본 발명의 칠면초를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 인간에 직접 적용될 수 있다.
상기 칠면초 착즙 분말을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 상기 칠면초 착즙 분말을 유효성분으로 단독으로 포함할 수 있고, 이외 제형, 사용방법 및 사용목적에 따라 추가성분 즉, 약제학적으로 허용되거나 영양학적으로 허용되는 담체, 부형제, 희석제 또는 부성분을 추가로 포함할 수 있다.
보다 상세하게는 상기 칠면초 착즙 분말을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 상기 유효성분 외에 추가로 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 중진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 추가로 함유할 수 있다. 또한, 상기 담체, 부형제 또는 희석제는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자이리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아키시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀루로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유, 덱스트린, 칼슘카보네이드, 프로필렌글리콜, 리퀴드 파라핀, 생리식염수로 이루어진 군에서 선택된 1이상 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 통상의 담체, 부형제 또는 희석제 모두 사용가능하다. 상기 성분들은 상기 유효성분인 칠면초 착즙 분말에 독립적으로 또는 조합하여 추가될 수 있다.
상기 칠면초를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 칠면초를 0.001 중량% 내지 99.9 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 99 중량%, 더욱 바람직하게는 1중량% 내지 50 중량% 포함할 수 있다. 또한, 상기 추가성분의 함량은 바람직하게는 상기 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물 100 중량부 당 0.1 내지 20 중량부 범위에서 추가할 수 있다.
또한, 상기 칠면초를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 약제화하는 경우, 통상의 충진제, 증량제, 결합제, 붕해제, 계면활성제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 또는 방부제 등을 더욱 포함할 수 있으며, 경구 또는 비경구 모두 사용 할 수 있다.
구체적으로 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 칠면초 착즙 분말에 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.
또한, 본 발명의 칠면초를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물의 제형은 사용방법에 따라 바람직한 형태일 수 있으며, 특히 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 채택하여 제형화할 수 있다. 구체적인 제형의 예로는 과립제, 산제, 시럽제, 액제, 현탁제, 정제, 주사제, 주정제, 카타플라스마제(cataplasma), 캅셀제, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀 등이 있다.
더 나아가 본 발명의 칠면초를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 당해 기술 분야의 공지된 적절한 방법을 사용하여 또는 레밍턴의 문헌(Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 바람직하게 제형화될 수 있다.
본 발명에 따른 칠면초를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물의 투여량은, 투여방법, 복용자의 연령, 성별 및 체중, 및 질환의 중증도 등을 고려하여 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 일예로, 본 발명의 칠면초를 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 상기 칠면초를 기준으로 할 때, 0.0001 mg/kg 내지 1000 mg/kg으로, 보다 효과적이기 위해서는 0.01 mg/kg 내지 100 mg/kg으로 투여할 수 있다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 칠면초, 바람직하게는 칠면초 착즙 분말을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은, 상기 칠면초 이외에 공지의 당뇨병 치료 또는 예방 효과를 갖는 화합물 또는 천연물에 대한 추출물을 더욱 포함할 수 있으며, 상기 칠면초 착즙 분말 100 중량부에 대하여 각각 5 중량부 내지 200 중량부로 포함될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 칠면초, 바람직하게는 칠면초 착즙 분말을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 명세서에서 식품이란 함은 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 건강기능식품, 음료, 식품 첨가제 및 음료 첨가제 등을 모두 포함하는 의도이다.
본 발명의 식품은 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강기능식품 등이 있다. 추가로, 본 발명에서 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실,채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면스프 등)을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 식품, 건강기능식품, 음료, 식품 첨가제 및 음료 첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.
본 발명에서 건강기능식품이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미한다.
상기 건강기능식품에는 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 건강기능식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명에서 음료란 갈증을 해소하거나 맛을 즐기기 위하여 마시는 것의 총칭을 의미하며 건강기능음료를 포함하는 의도이다. 상기 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 칠면초 착즙 분말을 유효성분으로 포함하는 것 외에 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기의 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어 포도당, 과당 등 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 수크로스 등 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 상기한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 식품 조성물 100 당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 5 내지 12g일 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일 주스, 과일 쥬스 음료, 야채 음료의 제조를 위한 과육을 추가로 함유할 수 있다.
상기 외에 본 발명의 식품 조성물은 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, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분을 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하지 않지만, 본 발명의 칠면초 착즙 분말 100 중량부 당 0 내지 2,000 중량부 범위에서 선택될 수 있다.
본 발명에서 건강기능음료란 음료에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 음료의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 음료 군이나 음료 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 음료를 의미한다.
상기 건강기능음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 본 발명의 칠면초 착즙 분말을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어 포도당, 과당 등 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 수크로스 등 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 상기한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 5 내지 12 g이다.
또한, 칠면초, 바람직하게 칠면초 착즙 분말을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물에 있어서, 상기 칠면초 착즙 분말의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 포함할 수 있으며, 음료 조성물은 100 를 기준으로 0.02 내지 5 g, 바람직하게는 0.3 내지 1g의 비율로 포함할 수 있다.
본 발명의 칠면초는 혈중 혈당 변화, 포도당 부화 내성 및 혈중 아디포넥틴 함량을 통하여 확인한 결과, 혈당을 낮추고, 혈중 인슐린 분비량을 증가시키며, 포도당 부하 내성을 개선시키고, 혈중 아디포넥틴 함량을 증가시키는 것을 포함한 당뇨병 치료 또는 예방 효과를 보이는 것으로 확인되었다.
또한, 본 발명은 칠면초를 세척하여 이물질을 제거하는 단계; 상기 이물질이 제거된 칠면초를 착즙기를 이용하여 착즙하여 착즙액을 제조하는 단계; 상기 착즙액에 덱스트라을 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 분무건조하여 분말을 제거하는 단계를 포함하는 당뇨 개선 또는 예방 효과가 있는 칠면초 착즙 분말의 제조방법에 관한 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 칠면초, 구체적으로 칠면초 착즙 분말은 혈중 혈당 변화, 포도당 부화 내성 및 혈중 아디포넥틴 함량을 통하여 확인한 결과, 혈당을 낮추고, 혈중 인슐린 분비량을 증가시키며, 포도당 부하 내성을 개선시키고, 혈중 아디포넥틴 함량을 증가시키는 것을 포함한 당뇨병 치료 또는 예방 효과가 우수할 뿐만 아니라,, 본 발명의 당뇨병 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물의 유효성분인 칠면초는 식품으로 사용되는 것 즉, 천연물질 유래의 것으로 부작용 등의 문제가 발생되지 아니한다는 장점이 있다. 나아가, 우리나라 서해안 특히, 서남해안 조간대에서 광범위하게 자생하는 칠면초를 이용하는 것이므로 경제적, 산업적으로 그 효과가 매우 크다고 할 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 당뇨 예방 효과를 갖는 칠면초 착즙 분말을 제조하는 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 칠면초 착즙 분말을 OLEFT 쥐에 섭취시킬 경우 칠면초 착즙 분말이 혈당 상승을 억제시키는 효과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLEFT 쥐에 칠면초 착즙 분말을 12주 동안 섭취시킬 경우 칠면초 착즙 분말이 포도당 부하 내성을 개선시키는 효과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLEFT 쥐에 칠면초 착즙 분말을 12주동안 섭취시킬 경우 칠면초 착즙 분말이 혈중 인슐린 함량을 높게 유지하는 효과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLEFT 쥐에 칠면초 착즙 분말을 12주 동안 섭취시킬 경우 칠면초 착즙 분말이 고혈당로부터 오는 당혈색소 생성을 줄여 주는 것을 확인한 그래프이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLEFT 쥐에 칠면초 착즙 분말을 12주 동안 섭취시킬 경우 칠면초 착즙 분말이 비만과 당뇨를 억제하는 아디포넥틴의 생성을 촉진하는 효과를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 칠면초 착즙 분말의 제조
본 실시예에 사용한 칠면초는 2010년에 충천남도 태안군 해안가에서 자생한 것으로, 상기 칠면초로부터 도 1에 나타낸 방법을 이용하여 칠면초 착즙 분말을 제조하였다.
구체적으로, 2010년 10월에 채취한 칠면초를 물로 세척하여 갯벌과 이물질을 제거하였다. 상기 세척한 칠면초를 착즙기로 착즙하여 얻어진 착즙액에 덱스트란을 첨가한 다음 이를 분무건조기로 이용하여 분무건조를 통하여 칠면초 착즙분말을 제조하였다. 도 1은 당뇨 예방 효과를 갖는 칠면초착즙분말을 포함하는 조성물의 제조를 개략적으로 나타낸 순서도이다.
실시예 2. 실험동물을 이용한 항당뇨 효과 확인
상기 실시예 1에서 제조된 칠면초 착즙분말의 항당뇨 효과를 평가하기 위해 사용한 쥐는 cholecystokinin (CCK-A) receptor 유전자가 선천적인 결함되어 있어 성장하는 동안 지속적인 다식에 의해 비만 및 제 2형 당뇨가 유발되는 OLEFT쥐로 하였다. 혈당억제효과의 확인은 보다 구체적으로 상기 칠면초 착즙 분말을 당뇨가 유발되는 시점인 26주령의 OLEFT쥐에 12주 동안 섭취시켜 혈당 변화 및 당뇨 관련 인자들의 분석을 통하여 칠면초 착즙분말의 당뇨 예방 효과를 평가하였다.
실시예 2-1. 실험동물의 사육
본 발명에 사용한 실험동물은 5주령의 OLEFT쥐를 오츠카사(도쿠시마, 일본)로부터 구입하였으며, 실험동물은 온도(25), 습도(50-60%) 및 12시간 주기의 조명(낮과 밤, 12시간 주기)이 조절된 사육실에서 26주령이 될 때까지 사육하였다. 이어 체중이 비슷하도록 난괴법에 의해 2개의 실험군(n=8)로 분류하였으며, 물과 식이는 자유롭게 섭취하도록 하였다. 상기 사육에 사용된 사료는 AIN-93G를 기본 조성에 상기 사료 전체의 3 중량%의 칠면초 착즙 분말을 첨가하여 제조하였으며, 상기 칠면초 착즙 분말이 첨가된 사료를 이용하여 12주 동안 식이를 실시하였다.
식이기간 동안 체중과 식이섭취량은 매주 1회 그리고 물 섭취량은 1일 1회를 행하였다.
실시예 2-2. 실험동물의 체중변화 확인
상기 실험동물에 대해 식이섭취량, 물 섭취량 그리고 체중 변화를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
연령(주)
(식이기간, 주)		 식이 섭취량
(g/day)		 물 섭취량
(mL/day)		 체중(g)
대조군 칠면초착즙분말식이군 대조군 칠면초착즙분말식이군 대조군 칠면초착즙분말식이군
26(0) 31.1 31.1 69.6 69.6 628.5 630.7
28(2) 29.6 29.0 73.3 50.9 652.7 651.5
30(4) 26.1 26.9 102.5 65.6 654.7 651.5
32(6) 28.2 27.6 108.4 80.99.3 624.1 653.9
34(8) 31.0 28.2 131.3 79.4 606.0 660.6
36(10) 32.4 27.7 191.3 115.0 586.0 657.9
38(12) 32.4 27.8 193.1 126.3 556.4 641.6
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 칠면초 착즙 분말이 혼합되지 아니한 사료를 식이로 이용시켜 사육한 대조군의 경우, 식이 섭취량은 30주령 째(식이 4주)까지 약간 감소하다가 이후 식이기간 동안 지속적으로 증가하였다. 또한, 물 섭취량은 식이기간 동안 지속적으로 증가하였다. 일반적으로, OLEFT쥐는 담낭즙의 농축, 췌장에서의 소화 효소 분비, 그리고 소장에서의 영양소 흡수 등의 작용에 관여하는 CCK-A가 선천적으로 결함되어 있어, 장시간 동안 다식으로 인해 비만이 되고 제 2형 당뇨가 유발된다고 알려져 있다. 따라서, 이 쥐는 보통 20주령 이상에서 당뇨로 인해 다식과 다음하는 경향을 보이는데, 본 결과와 유사한 경향을 보였다.
한편, 칠면초 착즙 분말 식이군의 경우 식이 섭취량은 식이기간 중 거의 변화없이 그대로 유지하였으며 물 섭취량은 식이기간 중 서서히 상승하였으나 대조군과 유의적으로 낮은 물 섭취량을 보였다. 상기와 같은 OLEFT쥐의 일반적인 경향을 고려하면, 칠면초 착즙분말식이군이 대조군에 비해 낮은 식이 및 물 섭취량을 나타내 당뇨로 인해 오는 다식 및 다음을 줄여주는 항당뇨 효과가 있을 것으로 시사되었다.
또한, 체중 변화의 경우, 대조군의 체중은 30주령 째까지 증가하다가 이후 지속적으로 감소하는 경향을 나타냈다. 이는 OLEFT쥐가 비만이 된 후 25주령 이상에서 오는 당뇨로 인해 체중이 급격히 감소하는 경향을 보인 것으로 판단되었다. 칠면초 착즙 분말 식이군의 경우 체중은 28주령까지 증가하다가 이후 거의 변함없이 38주령가지 그대로 유지하였다. 이는 칠면초 착즙 분말 식이군이 대조군보다 체중 변화가 거의 없었던 점을 고려해 볼 때 칠면초 착즙분말이 OLEFT쥐가 성장하는 동안 자발적으로 유발되는 당뇨를 지연시켜 체중 감소가 적었던 것으로 해석되었다.
실시예 2-3. 혈당 상승 억제 효과 확인
상기 실시예2-1의 26주령의 OLEFT에 대해 2주 간격으로 혈당 변화를 측정하였다. 상기 혈당은 1일 동안 절식시킨 다음 실험동물의 꼬리 정맥으로부터 채혈하였으며 혈당측정기(ACCU-Check Active, Roche Diasnotics, Germany)를 이용하여 측정하였다. 상기 측정 결과를 도 2에 나타내었다.
상기 도 2에 나타낸 바와 같이, 대조군의 경우 혈당은 28주령째에 118.6 mg/dL로 상승하였으며 이후 식이기간 동안 점진적으로 상승하였으며 38주령째에는 혈당이 163.6 mg/dL이었다. OLEFT 쥐는 28주령째부터 혈당이 급속히 상승하였던 점으로 보아 28주령 전에 인슐린 저항성으로 인한 당뇨가 유발되어 조직내 당 이용율이 낮아져 혈당이 높아진 것으로 확인되었다. 상기 칠면초착즙분말식이군은 34주령째까지 110.1 mg/dL이하로 혈당을 유지하다가 36주령째부터 혈당이 상승하였으며 최종 38주령째에는 143.6 mg/dL의 혈당을 나타냈다. 칠면초착즙분말식이군은 대조군에 비해 낮은 혈당 상승을 나타냈다. 그러므로 칠면초착즙분말은 대조군보다 낮은 혈당을 유지했던 것으로 보아 칠면초 착즙분말이 췌장 -cell에서 인슐린 분비를 촉진하였거나 조직 내로의 당 이용성을 높여 주어 혈당을 낮추었던 것으로 해석되었다. 그러나 칠면초착즙분말식이군은 38주령째부터 당뇨로 인해 췌장 -cell에서의 인슐린 분비 촉진 혹은 조직에서의 당 이용성이 급속히 감소하여 혈당 상승을 나타내 칠면초착즙분말이 36주령 이상의 OLEFT쥐의 혈당 상승을 억제하는데 한계가 있는 것으로 판단된다.
실시예 2-4. 포도당 부하 내성 검사 결과
상기 실시예 2-1에서 사육한 OLEFT쥐의 칠면초 착즙 분말의 식이전인 26주령과 식이 후인 38주령째에 포도당 부하 내성 검사를 행하였다. 각 식이군들은 상기 구분된 사료를 12주간 섭취시킨 다음, 1일 동안 절식하여 쥐 kg 당 포도당 2 g를 경구투여한 후 30, 60, 120 및 180 분 간격으로 실험동물의 꼬리정맥으로부터 채혈한 혈액을 조사하여 경구 포도당 부하검사를 실시하였다. 채혈한 혈액에서의 당 농도는 혈당측정기(ACCU-Check Active, Roche Diasnotics, Germeny)를 이용하여 측정하였다. 상기 방법으로 측정한 각 식이군 별 평균 혈당량을 구하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다.
상기 도 3에 나타낸 바와 같이, 대조군의 경우 칠면초착즙분말의 식이전인 26주령째에서는 포도당 경구투여 시 60분 후 최고 혈당 농도(348.6 mg/dL)를 나타낸 다음 180분 후 136 mg/dL로 낮아져 일반쥐의 포도당 부하 내성 실험 결과를 유사한 경향을 나타냈다. 그러나 일반식이한 38주령째의 대조군에서는 포도당 경구투여 시 60분 후 최고 혈당 수준(455.1 mg/dL)을 보인 다음 180분 후 279.3 mg/dL로 나타나 혈당이 서서히 감소하는 경향을 보였다. 상기의 결과로부터 OLEFT쥐는 38주령이 26주령보다 당뇨로 인해 조직 내 포도당 이용성이 낮아짐을 확인하였다. 칠면초착즙분말을 12주 동안 섭취시킨 38주령째에 칠면초착즙분말식이군의 경우 포도당을 투여한 60분 후에 415.9 mg/dL로 가장 높게 증가한 다음 180분이 경과된 시점에서는 약 233.3 mg/dL로 나타났다. 칠면초착즙분말를 12주 동안 섭취시킨 칠면초착즙분말식이군은 26주령의 대조군에 비해 포도당 이용성이 낮았으나 38주령의 대조군에 비해 포도당 이용성이 높았다. 이는 칠면초 착즙분말이 자발적으로 당뇨가 유도되는 OLEFT쥐의 조직내로 당 이용성을 높이는 개선 효과가 있음을 알 수 있었다. 따라서 상기의 결과로부터 칠면초착즙분말은 인슐린 저항성과 관련된 당뇨병 예방에 유익한 것으로 예상되었다.
실시예 2-5. 인슐린 함량 및 당화혈색소 ( HbA1c ) 생성 억제 효과
상기 칠면초착즙분말을 OLEFT쥐에 12주 동안 섭취시킨 다음 혈액 내 인슐린 함량 변화를 알아보기 위하여 채취된 혈액을 원심분리하여 혈청을 얻었다. 얻어진 혈청에서의 인슐린 함량은 혈청 10 L를 Mouse Insulin Elisa Kit(TMB; Shibayagi, Japan)에 가하여 반응시킨 다음 450 nm와 620 nm로 설정된 ELISA reader를 이용하여 측정하였다. 상기 측정 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 26주령째 OLEFT쥐의 인슐린 함량은 3.54mg/mL이었으나 38주령째 대조군과 칠면초착즙분말식이군의 인슐린 함량은 각각 1.98mg/mL와 2.98mg/mL로 낮아졌다. OLEFT쥐는 다식에 의해 비만 및 당뇨가 유발되는데, 당뇨 초기에는 체내 혈당이 높아져 췌장의 -세포에서 인슐린 분비가 보통 증가하는 경향을 보인다. 그러나 당뇨가 지속될 경우 췌장 -세포의 기능이 저하되어 인슐린 분비량이 점차 감소하고 혈액내 인슐린 함량도 줄어든다. OLEFT쥐의 경우 26주령째의 인슐린 함량이 38주령째의 그 함량보다 낮았던 것은 췌장 -세포의 기능이 저하로 인해 인슐린 분비량이 감소하여 혈액 내 인슐린 함량도 낮아진 것으로 보인다. 그러나 칠면초착즙분말을 12주 동안 섭취한 칠면초착즙분말식이군은 38주령째의 대조군보다 높은 혈중 인슐린 농도를 나타냈다. 칠면초착즙분말식이군은 대조군에 비해 혈중 인슐린 함량이 높고 칠면초착즙분말를 섭취하는 동안 혈당 수치는 대조군에 비해 낮게 나타났다. 이는 칠면초착즙분말 섭취가 OLEFT쥐의 췌장 -세포에서 기능 저하가 줄여 주고 혈중 인슐린 분해를 지연시킨 것으로 추측된다.
당화혈색소는 우리 몸에서 산소를 운반하는 역할을 하는 헤모글로빈과 혈액 내의 포도당과 비가역적으로 결합하여 형성된다. 당화혈색소 함량(%)은 적혈구가 포도당에 노출된 기간과 혈액 내 포도당 농도에 의존하는데, 당뇨환자는 정상인보다 고혈당으로 그 수치가 매우 높다고 알려져 있다. 특히 혈당은 음식 조절 등의 채혈 환경에 따라 그 함량 변화의 폭이 매우 크나 당화혈색소는 단시간의 외부 요인에 의해 변화하지 않다. 그러므로 당화혈색소(HbAlc) 농도는 장기간의 혈당 변화를 예측할 수 있어 당뇨와 그로 인한 유발되는 합병증을 진단하는데 널리 이용되고 있다.
또한, 칠면초착즙분말을 OLEFT에 섭취시켜 전인 26주령째와 12주 동안 섭취시킨 38주령째에 당화혈색소 함량 변화를 조사하였다. 당화혈색소는 실험동물 꼬리정맥으로부터 혈액을 채취한 다음 NycoCard kit (AXIS-SHIELD PoC AS, Norway)를 이용한 NycoCard reader에 의해 측정하였다. 상기 측정 결과를 도 5에 나타내었다.
상기 도 5에 나타낸 바와 같이, 칠면초착즙분말을 섭취시키기 전인 26주령의 OLEFT쥐의 당화혈색소 함량은 정상쥐보다 약간 높게 나타났으나 5.1%로 정상 수치이었다. 38주령째인 대조군의 당화혈색소 함량은 8.7%로 26주령보다 높아져 혈액 내 높은 포도당 농도로 인해 헤모글로빈과 가역적으로 결합하여 당화혈색소 함량이 높아진 것으로 판단되었다. 칠면초착즙분말을 12주 동안 섭취한 식이군의 당화혈색소 함량은 38주령인 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났다. 이는 앞서 설명한 바와 같이 혈당 상승 억제 효과의 결과와 일치하였다. 혈액내의 높은 당화혈색소 함량은 당뇨로 인해 유발될 수 있는 신장병증과 망막병증 등과 같은 당뇨 합병증의 유발과 관련이 있다고 알려져 있다. 혈중 1%의 당화혈색소를 줄임으로써 심근경색, 백내장, 미세혈관질환, 그리고 말초혈관질환 등의 질병을 감소시키고 최종적으로 당뇨로 인한 사망률이 감소하였다고 보고된 바 있다. 그러므로 칠면초 착즙분말 섭취는 당뇨로 인해 형성되는 당화혈색소 생성을 억제하는 효과가 있음을 알 수 있었다.
실시예 2-6. 아포디넥틴 생성 촉진 효과
아디포넥틴은 지방조직에 생성되는 아디포사이토가인으로, 혈당 조절 및 지방의 이화 작용에 관여한다고 알려져 있다. 아디포넥틴은 비만, 당뇨, 동맥경화 및 비알코올성 지방간 질병 등을 억제하는 것으로 밝혀지고 있다. 특히 혈중 아디포넥틴 농도의 증가는 인슐린 감수성 개선 및 당 대사 기능의 회복을 기대할 수 있다. 그래서 칠면초착즙분말을 OLEFT쥐에 12주 동안 섭취시킨 다음 혈액 내 아디포넥틴 함량을 알아보기 위하여 혈장를 대상으로 Rat High Molecular Weight Adiponectin ELISA KIT (Shibayagi Co. Ltd., Japan)를 이용하여 측정하였다.
구체적으로, 50배로 희석한 혈장 50 L을 anti-adiponectin-coated ELISA plate에 각각 넣은 다음 상온에서 2시간동안 진탕 반응시키고 이어 HRP-conjugated anti-adiponectin 50 L를 첨가한 후 동일조건에서 90분간 반응시켰다. 이 반응용액에 chromogenic substrate reagent 50 L를 가하여 30 분간 반응을 행한 다음 1M H2SO4 50 L로 반응을 정지시켰다. 최종 반응 용액은 spectrophotometer를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정되었으며, 혈중 아디포네틴 함량은 표준물질로 작성한 표준곡선을 이용하여 구하였다. 상기 측정 결과를 도 6에 나타내었다.
상기 도 6에 나타낸 바와 같이, 26주령째 OLEFT쥐의 혈중 아디포넥틴 함량은 1.7g/mL이었으나 38주령째에는 0.81g/mL으로 두배 이상 낮아졌다. OLEFT쥐는 비만과 당뇨가 진행되면서산화적 스트레스로 인해 지방조직에서 아디포네틴과 길항물질로 알려진 TNF-의 생성량이 증가하여 상대적으로 아디포넥틴 생성이 감소한 것으로 시사되었다. 흥미롭게도 칠면초착즙분말을 12주동안 섭취한 칠면초착즙분말식이군은 38주령째의 대조군보다 매우 높은 혈중 아디포넥틴 수치를 보였을 뿐만 아니라 칠면초착즙분말을 섭취시키기 직전인 26주령의 대조군보다도 더 높은 수치를 나타냈다. 이는 칠면초착즙분말이 지방조직에서 산화적 스트레스를 적게 주어 TNF- 생성을 억제하고 아디포넥틴 분비를 촉진하였거나 혈중 아디포넥틴 분해를 지연시켜 높은 아디포넥틴 수치를 보인 것으로 해석되었다. 따라서 칠면초착즙분말은 혈중 아디포넥틴 함량을 높게 유지하는 것으로 보아 인슐린 감수성 개선 및 당 대사 기능의 회복에 효과가 있음을 알 수 있었다.
상기의 결과를 종합해 보면, 칠면초착즙분말 섭취가 OLEFT 쥐가 성장하는 동안 자발적으로 유발되는 비만과 당뇨로 인해 상승하는 혈당을 감소시키는 효과가 있음을 확인하였다. 또한 칠면초착즙분말식이군이 대조군에 비해 당화혈색소, 혈중 인슐린 및 아디포넥틴 함량이 높고 포도당 부하 내성에 개선 효과를 나타냈다. 그러므로 칠면초착즙분말가 인슐린 저항성과 관련된 당뇨병 등의 질병 예방 효과를 나타낸 것으로 보아 칠면초착즙분말에 함유된 인슐린 신호전달 개선 등의 당뇨 예방에 효과가 있는 유기화합물에 기인한 것으로 판단되었다.

Claims (4)

  1. 칠면초를 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 칠면초는 칠면초 분말인 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 칠면초 분말은 칠면초 착즙액의 분무건조물인 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  4. 칠면초를 세척하여 이물질을 제거하는 단계; 상기 이물질이 제거된 칠면초를 착즙기를 이용하여 착즙하여 착즙액을 제조하는 단계; 상기 착즙액에 덱스트라을 첨가하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물을 분무건조하여 분말을 제거하는 단계
    를 포함하는 당뇨 개선 또는 예방 효과가 있는 칠면초 착즙 분말의 제조방법.
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