KR101391441B1 - 쌀발효 추출물을 포함하는 장기능 또는 변비 개선용 조성물 - Google Patents

쌀발효 추출물을 포함하는 장기능 또는 변비 개선용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 쌀발효 추출물을 포함하는 변비 또는 장기능 개선용 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 정상 동물모델 및 변비유발 실험모델에서 장기능 활성을 유도하고 장내의 점액 분비를 활성화하여 변비 개선에 우수한 효과를 보임으로써, 장 기능 개선 및 변비의 개선에 효과적인 식품 조성물 및 약학 조성물에 관한 것이다.

Description

쌀발효 추출물을 포함하는 장기능 또는 변비 개선용 조성물 {Composition for improving constipation or intestinal function comprising fermented rice extracts}
본 발명은 쌀발효 추출물을 포함하는 장기능 또는 변비 개선용 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 정상 동물모델 및 변비유발 동물모델에서 장기능 활성을 유도하고 장내의 점액 분비를 활성화하여 변비 개선에 우수한 효과를 보임으로써, 장 기능 개선 및 변비의 개선에 효과적인 식품 조성물 및 약학 조성물에 관한 것이다.
최근 식생활의 서구화로 인해 고지방과 고단백질이 함유된 육류와 인스턴트 식품 등의 고칼로리 식품의 섭취가 늘어나고 운동 부족이나 스트레스 누적이 빈번해지면서, 장 기능이 저하되고 변비 환자의 수가 증가하고 있다.
변비(Constipation)는 정상적으로 배변이 이루어지지 않는 증상을 뜻하며, 건강할 때에 비하여 변이 굳고 건조하며 배변의 횟수와 변의 양이 감소되어 불쾌감이나 생리적 장애를 수반하는 증상이 있는 경우를 말한다. 대개 배변 횟수가 주 2회 이하거나, 하루 배변량이 30 g 이하인 경우 변비로 진단할 수 있다. 변비가 있는 경우 늘 복부가 팽만한 상태에 있을 뿐 아니라 배설되지 못한 변의 독소가 장으로 흡수되어 혈액에 흡수됨으로써 피부노화를 촉진시키고 두통이나 여드름, 피부 발진 등이 나타나며, 심하면 배변시 치열의 파손과 치핵의 탈출 등 치질의 원인이 될 수 있다. 또한, 변비는 구취, 대장암 등의 대장질환, 동맥경화, 고혈압, 뇌졸중, 면역결핍 등 다양하고 심각한 2차 질환의 원인이 되므로 적극적인 예방과 치료가 필요하다.
이에 현재까지 장기능 활성화 및 변비 개선을 위한 다양한 의약품과 기능성 식품이 판매되고 있으나, 그 효과가 일시적이고 종류에 따라서 여러 가지 부작용을 유발하는 문제가 있다. 예컨대, 한방 하제로서 센나, 대황 등의 안트라퀴논 유도체 성분이 함유된 자극성 약제를 사용하는 경우 복통, 설사 등의 부작용이 있으며 임신 중 복용이나 지속적인 복용에 문제가 지적되고 왔다. 또한, 다시마, 야콘, 삼백초, 결명자차, 동규자차, 알로에, 해조류 등을 포함하는 다양한 기능성 식품의 경우 과학적으로 그 효과가 충분히 입증되지 못한 것이 대부분이어서 변비 개선의 근본적인 문제를 해결하지 못하고 있으며 제품의 신뢰성이 떨어지고 있는 실정이다.
이에, 본 발명자들은 장기능을 활성화하여 변비를 예방하거나 치료할 수 있는 조성물을 개발하기 위한 연구에 주력한 결과, 쌀발효 추출물이 장기능 활성화 및 변비에 우수한 개선 효과가 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 쌀발효 추출물을 포함하는 변비 또는 장기능 개선용 식품 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 쌀발효 추출물을 포함하는 변비의 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 쌀발효 추출물을 포함하는 변비 또는 장기능 개선용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에서 용어, "쌀발효 추출물" 이란 쌀을 발효시켜 얻은 쌀 발효물 또는 상기 발효물로부터 생기는 산물을 의미한다. 구체적으로, 본 발명에서 쌀발효 추출물이란 쌀 발효물 자체를 의미하거나, 또는 쌀 발효물을 용매(물 또는 에탄올 등 유기용매) 추출, 열수 추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 방법으로 추출한 농축물을 포함하는 의미이다. 상기 쌀발효 추출물은 여과 또는 원심분리하여 용액, 엑기스 또는 분말 형태로 제공될 수 있으며, 그 제공 형태에 제한이 있는 것은 아니다.
바람직하게, 본 발명의 쌀발효 추출물은 다음의 제조방법에 의해 제조될 수 있다:
1) 쌀을 물과 혼합하여 불리고 가열 호화시키는 단계,
2) 상기 호화한 쌀에 누룩을 0.05 내지 10 중량%로 첨가하여 20 내지 40℃에서 10 내지 30시간 동안 당화시키는 단계,
3) 15 내지 40℃ 에서 1일 내지 10일 동안 배양시키는 단계, 및
4) 살균 및 농축 단계.
상기 단계 1) 은 물과 혼합하여 쌀을 불리고 가열 호화시키는 단계이다. 이 때, 물은 쌀 100 중량%에 대해 100~500 중량%, 바람직하게는 200~300 중량%로 가하는 것이 바람직하다. 또한, 10 내지 40℃, 바람직하게는 15 내지 25℃에서 1 내지 24시간, 바람직하게는 2 내지 6시간 동안 불리는 것이 바람직하다. 쌀을 물에 불려 적당한 수분을 함유하게 한 뒤 열을 가하여 쌀을 찌게 되면, 쌀의 전분 입자가 겔(gel) 상태로 호화(gelatinization)되어 쌀의 미셀(micelle) 입자 사이가 넓게 형성되어 각종 효소의 작용을 용이하게 되므로, 이후 단계 3)의 배양 단계에서 발효를 촉진시킬 수 있다. 가열 호화 단계는, 50 내지 120℃, 바람직하게는 70 내지 90℃ 의 열을 가하여 대략 30 내지 120분간, 바람직하게는 40 내지 60분간 수행할 수 있으나, 상기 조건은 당업자에게 자명한 범위 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
단계 2)는 상기 호화한 쌀에 누룩을 첨가하여 당화시키는 단계이다. 본 단계는 쌀의 전분질을 당화시켜 단당류를 생성하고, 이러한 단당류에 의해 다음 단계에서의 발효를 더 쉽게 유도하기 위한 것이다. 또한, 누룩은 쌀의 전분질을 당화시킬 뿐 아니라 잡균의 오염을 방지할 수 있다. 본 당화 과정에는 누룩 곰팡이를 포함하는 조성물을 사용할 수 있으며, 통상적으로 누룩을 사용할 수 있다. 누룩은, 백국균(Aspergillus kawachii , Aspergillus shirousamii 등), 황국균(Aspergillus oryzae 등), 흑국균(Aspergillus niger , Aspergillus awamori, Aspergillus usamii 등) 및 리조푸스 속(Rhizopus sp.) 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 구체적인 실시예에서는 누룩으로 백국균을 사용하였다
누룩은 호화한 쌀 100 중량%에 대해 0.05 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1중량%로 첨가하는 것이 바람직하며, 누룩이 활성을 유지할 수 있는 온도인 10 내지 45℃, 바람직하게는 20 내지 40℃ 에서 10 내지 48시간, 바람직하게는 10 내지 30시간 정도 경과하면 여러 가지 효소들이 침출되어 쌀 전분에 작용하여 당화가 진행된다.
단계 3)은 상기 당화가 진행된 쌀을 배양시켜 발효를 진행하는 단계이다. 본 단계에서는 상기 당화가 진행된 쌀을 15 내지 40℃, 바람직하게는 15 내지 25℃ 에서 1일 내지 10일 동안, 바람직하게는 2 내지 3일간 배양시킬 수 있다. 상기 배양 단계에 의하여 쌀의 미셀 입자 사이가 넓게 확산되어 각종 효소의 작용이 원활하게 이루어지면서 발효가 더욱 확실히 진행될 수 있다.
단계 4)는 발효가 완료된 쌀발효 추출물을 살균 및 농축하는 단계이다. 살균 및 농축은 당업계에 알려진 통상의 방법대로 수행할 수 있으며, 살균 및 농축된 쌀발효 추출물은 분무 건조 또는 동결 건조 등으로 분말화하여 식품 조성물 또는 약학 조성물로 사용할 수 있다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 쌀발효 추출물은, 지방(조지방, 포화지방 및 트랜스지방) 및 콜레스테롤이 없거나 거의 함유되지 않는 특징이 있다. 바람직하게, 본 발명의 쌀발효 추출물은 다음과 같은 영양 조성을 포함할 수 있다:
수분 0~10 중량%, 회분 0~3 중량%, 탄수화물 60~95 중량%, 당류 5~30 중량%, 조단백 0~10 중량%, 조지방 0~0.1 중량%, 포화지방 0~0.1 중량%, 트랜스지방 0~0.1 중량%, 콜레스테롤 0~0.1mg/100g, 및 나트륨 0~500mg/100g.
더욱 바람직하게, 상기와 같이 제조된 본 발명의 쌀발효 추출물은 다음과 같은 영양 조성을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
수분 7.0 중량%, 회분 1.1 중량%, 탄수화물 83.4 중량%, 당류 20.7 중량%, 조단백 8.5 중량%, 조지방 0.0 중량%, 포화지방 0.0 중량%, 트랜스지방 0.0 중량%, 콜레스테롤 0mg/100g, 및 나트륨 47.08mg/100g.
또한, 바람직하게 본 발명의 쌀발효 추출물은 베타-글루칸을 2 내지 4 중량% 로 포함할 수 있다.
본 발명의 쌀발효 추출물을 포함하는 조성물은 변비 또는 장기능을 개선, 예방 또는 치료하기 위한 용도로, 식품 조성물 또는 약학 조성물로 사용할 수 있다.
식품 조성물로 사용하는 경우, 본 발명의 쌀발효 추출물은 각종 식품류, 예를 들면, 음료, 스프, 국, 냉동식품, 기타 가공식품(빵, 쿠키, 쨈, 캔디, 껌, 차, 기능성 식품류) 등의 각종 음식품에 배합하여 건강기능식품으로 제공될 수 있다. 본원에서 정의되는 "건강기능식품"은 건강기능식품에 관한 법률에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
상기 각 건강기능식품에 있어서의 본 발명 조성물의 첨가량은 성인 1일당 유효 섭취량을 토대로 설정하면 되지만, 통상 1~50 중량%가 바람직하다. 또한, 첨가 방법은 특별히 제한은 없고, 각 음식품에 사용되는 다른 원료와 함께 처음부터 첨가하는 것도 가능하다. 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 일반적으로 본 발명의 식품 조성물 전체 중량의 0.01 내지 80 중량%로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 식품 조성물은 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게, 천연 탄수화물 또는 여러 가지 향미제 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 예컨대, 천연 탄수화물로서 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스, 올리고당 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜을 사용할 수 있다. 향미제로서는 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물, 예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다. 이 외에도, 본 발명의 식품 조성물은 여러가지 영양제, 비타민류, 전해질, 식이성분, 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 요쿠르트 등의 유산균 제제 음료 또는 페이스트 등의 혼합제로 사용할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
또 하나의 양태로서, 본 발명은 쌀발효 추출물을 포함하는 변비의 예방 또는 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 쌀발효 추출물을 포함하는 약학 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 액제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태인 주사제로 제형화하여 사용될 수 있으며, 추출물을 포함하는 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.
제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 수 종의 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트, 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구를 위한 액상제제로는 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. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함될 수 있다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜 (Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물의 사용량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 0.01 내지 3g/㎏의 양, 바람직하게는 1 내지 3g/㎏의 양을 일일 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있다. 또한 그 추출물의 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있으며, 따라서, 상기 투여량이 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 구체적인 실시예에서는, 본 발명에 따른 쌀발효 추출물의 장기능 및 변비 개선 효과를 확인하기 위하여, 인 비트로 및 동물모델에서의 실험을 수행하였다. 먼저, 본 발명의 쌀발효 추출물을 분자량 별로(50KD 이하, 50~150KD, 150KD 이상) 분획한 분획물및 분획 전의 혼합물에 대하여 장내 유산균의 증식능을 인 비트로에서 확인한 결과, 우수한 증식능을 확인할 수 있었으며 특히 분획물보다 혼합물에서 높은 활성도를 보여, 쌀발효 추출물이 가지고 있는 효모, 단백질, 필수아미노산, 비타민 B, 무기질 등의 유효인자들이 부분적인 형태보다 복합적인 형태로 존재할 때 그 장내 유익균 증식 효능이 상대적으로 더 높음을 알 수 있었다 (도 1 및 도 2 참조).
또한, 정상 랫트 모델 및 변비 유도 랫트 모델에서 각각 매체(증류수) 대조군과 사하 효과를 비교한 결과, 본 발명에 따른 쌀발효 추출물 투여군에서 분변 수, 분변내 수분함량, 결장내 잔존 분변의 수, 평균 직경 및 표면 점막 두께, 소장 내 탄말 이동률, 결장 점막의 두께 및 점액생산 세포의 수적 증가가 관찰되어 우수한 사하 효과를 확인할 수 있었다. 또한, 기존의 사하제인 피코황산나트륨 투여군에서는 과도한 사하효과에 의한 증체량의 유의성 있는 감소가 관찰된 반면, 본 발명의 쌀발효 추출물 투여군에서는 체중 및 증체량의 변화가 거의 없어 과도한 사하 효과에 의한 부작용의 가능성이 낮은 것으로 확인되었다.
따라서, 본 발명의 장기능 개선 및 변비 질환 예방 및 치료용 조성물은 장기능 저하 및 변비 환자에 이용될 수 있으며, 근본적인 치료를 제공할 수 있어 바람직하다.
본 발명의 쌀발효 추출물은 정상 동물모델 및 변비유발 실험모델에서 장기능 활성을 유도하고 장내의 점액 분비를 활성화하여 변비 개선에 우수한 효과를 보였으므로, 장기능 저하 및 변비 환자에게 이용되어 근본적인 치료를 제공할 수 있다.
도 1은 쌀발효 추출물의 Bifidobacterium lactis 에 대한 증식 유도 효과를 흡광도(OD600)로 확인한 결과를 나타낸다. Con1 은 대조군1, sample1 은 시료1, Con2 는 대조군2, sample2 는 시료2, Con3 은 대조군3, sample1 은 시료1, whole 은 분획 전, ~50K 는 50KD 이하 분획, 50K~150K 는 50~150 KD 분획, 150K~ 는 150 KD 이상 분획을 나타낸다.
도 2는 쌀발효 추출물의 Bifidobacterium longum 에 대한 증식 유도 효과를 흡광도(OD600)로 확인한 결과를 나타낸다. Con1 은 대조군1, sample1 은 시료1, Con2 는 대조군2, sample2 는 시료2, Con3 은 대조군3, sample1 은 시료1, whole 은 분획 전, ~50K 는 50KD 이하 분획, 50K~150K 는 50~150 KD 분획, 150K~ 는 150 KD 이상 분획을 나타낸다.
도 3은 정상 랫트 모델에서 분변(fecal pellet)을 포함하는 결장의 조직학적 프로파일을 알시안 블루(alcian blue) 염색으로 나타낸 것이다. (A) 및(B)는 매체 대조군, (C) 및 (D)는 약물 대조군, (E) 및 (F)는 FRe100군, (G) 및 (H)는 FRe200군, (I) 및 (J)는 FRe300군을 나타낸다. 화살표는 표면 점막 두께를 의미하며, M 은 결장 점막(colonic mucosa), F 는 분변(fecal pellet)을 나타낸다. 스케일 바(scale bar)는 150 μm 이다.
도 4는 로페라미드 유발 변비 랫트 모델에서 분변을 포함하는 결장의 조직학적 프로파일을 알시안 블루(alcian blue) 염색으로 나타낸 것이다. (A) 및 (B)는 매체 대조군, (C) 및 (D)는 로페라미드 대조군, (E) 및 (F)는 약물 대조군, (G) 및 (H)는 FRe100군, (I) 및 (J)는 FRe200군, (K) 및 (L)는 FRe300군을 나타낸다. 화살표는 표면 점막 두께를 의미하며, M 은 결장 점막(colonic mucosa), F 는 분변(fecal pellet)을 나타낸다. 스케일 바(scale bar)는 150 μm 이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 쌀발효 추출물의 제조
쌀을 15~25℃에서 2~6시간 불리고, 6배수의 물을 이용하여 불린 쌀을 80℃로 호화시킨 후 온도를 약 30℃로 낮추고 10%가 되게끔 누룩가루를 넣어 비볐다. 다음으로, 30℃ 에서 12시간 동안 두어 당화 과정을 진행하였고, 25℃ 에서 48시간 동안 두어 배양단계를 거친 후, 살균 및 여과 농축하여 분말화(분무건조 또는 동결건조)하였다. 상기 제조된 쌀발효 추출물에 대하여 지표물질로 베타-글루칸(beta-glucan)을 선정하여 "건강기능식품공전 II.3.4.3 베타글루칸"에 따라 분석한 결과, 쌀발효 추출물 내에 베타-글루칸이 2~4%, 정확하게는 3% 로 함유되어 있음을 확인하였다.
또한, 쌀발효 추출물 내 포함된 영양 성분은 다음과 같음을 확인하였다:
수분 7.0 중량%, 회분 1.1 중량%, 탄수화물 83.4 중량%, 당류 20.7 중량%, 조단백8.5 중량%, 조지방 0.0 중량%, 포화지방 0.0 중량%, 트랜스지방 0.0 중량%, 콜레스테롤 0mg/100g, 및 나트륨 47.08mg/100g, 열량 368kcal.
실시예 2. 쌀발효 추출물의 유산균 증식능 ( Bifidogenetic growth stimulator , BGS ) 시험
쌀발효 추출물이 장내 유익균인 비피도박테리아를 증식시키는지 확인하기 위하여, 쌀발효 추출물을 막 분리를 통해 분자량 별로 분획한 후 장내 미생물인 Bifidobacterium lactis 와 Bifidobacterium longum 에 대한 증식능을 확인하였다.
구체적으로, 50KD 이하, 50~150KD, 150KD 이상 샘플을 각각 HPLC용 water에 40mg/mL로 녹인 후, 0.45μm(PVDF) 실린지 필터로 여과하여 얻은 여액 및 여과하지 않은 액(분획 전)을 각각 비피도박테리아 증식능 측정용 시료로 사용하였다. 시료(분획 전, 150 KD 이상, 150~50 KD, 50KD 이하)는 실험 전에 3차 증류수에 10%로 녹여 100 μl를 취하여, 5mL RCM (Reinforced Clostridial Medium) 배지에 첨가한 후, B. lactis 와 B. longum을 각각 1%씩 접종하여 혐기적인 조건으로 37℃에서 배양한 후 샘플 간의 차이가 나타나는 시간대(16시간)에 흡광도(OD600)를 측정하여 그 증식능을 확인하였다. 실험은 3반복으로 수행하였으며 그 평균값과 표준편차를 그래프에 표시하였다. 대조군(control)으로 기본 배지인 RCM broth에 멸균 증류수를 첨가하여 측정하였다.
그 결과, 표 1에 나타낸 바와 같이, 쌀발효 추출물을 분획한 분자량 별로 증식능 효과가 서로 크게 다르지 않았다. 오히려 분자량 별로 분리하지 않은 시료 1, 2, 3에서 대조군 및 분자량 별로 분리한 그룹보다 높은 비피도박테리아 증식능을 보여 분획물 보다 혼합물에서 높은 BGS(Bifidogenic growth stimulator) 활성도를 보였다. 그 중에서도 시료 3의 BGS 활성이 가장 높았다. 이는 쌀발효 추출물이 가지고 있는 효모, 단백질, 필수아미노산, 비타민 B, 무기질 등의 유효인자들이 부분적인 형태보다 복합적인 형태로 존재할 때 그 장내 유익균 증식 효능이 상대적으로 더 높음을 의미한다 (도 1 및 도 2).
시료 B. lactis 흡광도 B. longum 흡광도
대조군 1 0.172±0.009 0.153±0.028
시료 1 (whole) 0.618±0.013 0.688±0.001
시료 1 (~50KD) 0.210±0.022 0.230±0.010
시료 1 (50K~150KD) 0.315±0.036 0.431±0.031
시료 1 (150KD~) 0.249±0.029 0.183±0.011
대조군 2 0.172±0.010 0.153±0.011
시료 2 (whole) 0.351±0.030 0.443±0.012
시료 2 (~50KD) 0.327±0.034 0.409±0.018
시료 2 (50KD~150KD) 0.264±0.032 0.404±0.001
시료 2 (150KD~) 0.280±0.026 0.338±0.014
대조군 3 0.172±0.010 0.153±0.011
시료 3 (분획 전) 0.841±0.032 0.796±0.024
시료 3 (~50KD) 0.421±0.098 0.540±0.015
시료 3 (50KD~150KD) 0.355±0.027 0.488±0.029
시료 3 (150KD~) 0.196±0.004 0.235±0.011
실시예 3. 정상 랫트에서 쌀발효 추출물의 사하 ( 瀉下 ) 효과
쌀발효 추출물의 사하 효과를 정상 랫트를 이용하여 평가하였다. 100, 200 및 300mg/kg 의 복합 쌀발효 추출 조성물을 매일 1회씩 15일간 경구 투여하고, 체중, 분변 지표 (24시간 동안의 분변 수, 습중량, 건조중량 및 수분함량), 결장 내 분변(fecal pellet)의 수 및 평균 직경, 소장 내 탄말 이동률 및 결장 분변 및 점막의 조직병리학적 변화를 관찰하였으며, 그 결과는 현재 사하제로 사용되고 있는 피코황산나트륨(sodium picosulfate) 5mg/kg 투여군과 비교하였다.
6주령의 정상 SD 랫트(6주령 수컷, SLC, Japan)를 군 당 7마리씩 다음과 같이 총 5개군으로 준비하였다 (FRe는 쌀발효 추출물(fermented rice extracts)을 나타낸다):
매체 대조군: 멸균 증류수 투여 대조군
약물 대조군: 피코황산나트륨 5mg/kg 투여군
FRe 100군: 쌀발효 추출물 100mg/kg 투여군
FRe 200군: 쌀발효 추출물 200mg/kg 투여군
FRe 300군: 쌀발효 추출물 300mg/kg 투여군
쌀발효 추출물의 담체(vehicle)로 멸균 증류수를 사용하였으며, 매일 1회씩 15일간 경구투여 하였다. 투여 1일 전, 투여 시작일, 투여 시작 1, 7, 14 및 15일 후 체중을 각각 기록하였으며, 투여 1일전, 투여 7일 및 14일 후, 24 시간 동안 분변지표 (24시간 동안의 분변 수, 습중량, 건조중량 및 수분함량)를 각각 측정하였다. 또한 투여 시작 15일 후, 18시간 절식한 다음 소장 내 탄분 이동률을 측정하였으며, 결장 분변 및 점막의 조직병리학적 변화를 관찰하였다:
분변 수분함량 = [(분변 습중량 - 분변 건조중량)/분변 습중량] x 100
소장 내 탄분 이동률 = [(소장 전체 길이 - 소장내 탄분이동 거리)/소장 전체 길이] x 100
조직형태계측(Histomorphometry): 분변 표면 점막 두께 및 점막 mm2 당 점액생산 세포 수(alcian blue positive cells), 평균 점막 두께
3-1. 체중 및 증체량의 변화
매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.05) 증체량의 감소가 피코황산나트륨 투여군에서 관찰되었으나, 매체 대조군과 비교하여 의미 있는 체중 및 증체량의 변화는 모든 쌀발효 추출물 투여군에서 관찰되지 않았다 (표 2). 또한, 매체 대조군에 비해 투여기간 동안의 증체량이, 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서 각각 -33.60, 1.33, 8.53 및 4.27%의 변화를 나타내었다. 즉, 피코황산나트륨 투여군에서는 과도한 사하효과에 의한 증체량의 유의성 있는 감소가 관찰되었으나, 쌀발효 추출물 투여군에서는 매체 대조군과 유사한 체중 및 증체량의 변화를 나타내어, 과도한 사하효과에 의한 부작용은 유발하지 않는 것으로 관찰되었다.
군 체중 증체량
[B-A]
투여시작일[A] 투여 14일 후 [B] 마지막(15번째) 투여*
매체 대조군 323.57±12.96 377.14±17.19 347.57±14.23 53.57±7.68
약물 대조군 325.00±9.78 360.57±17.38 329.00±15.02 35.57±9.80a
FRe 100군 325.14±9.14 379.43±13.45 345.14±12.81 54.29±7.30
FRe 200군 322.86±14.11 381.00±29.48 345.86±26.68 58.14±18.93
FRe 300군 322.71±10.98 378.57±18.91 344.86±18.31 55.86±10.02
각 값은 7마리 랫트의 평균±표준편차를 나타낸다 (단위: g)
* Overnight fasted
a p<0.01, MW 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
3-2. 분변 지표의 변화
모든 투여군에서 매체 대조군과 유사한 분변 수, 습중량, 건조중량 및 수분함량이 투여 시작 전 인정되었으나, 투여 7 및 14일 후 매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01 또는 p<0.05) 분변 수 및 수분함량의 증가가 피코황산나트륨 및 3 용량의 모든 쌀발효 추출물 투여군에서 인정되었다 (표 3 내지 표 6).
매체 대조군에 비해 투여 7일 후, 24시간 동안의 분변 수가 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서 각각 58.31, 18.11, 18.36 및 18.36%의 변화를 나타내었으며, 14일 후 각각 44.42, 16.88, 17.66 및 20.26%의 변화를 나타내었다. 또한, 매체 대조군에 비해 투여 7일 후, 분변 수분함량은 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서 각각 93.59, 17.27, 24.97 및 23.90%의 변화를 나타내었으며, 14일 후 각각 105.49, 18.05, 31.72 및 32.90%의 변화를 나타내었다.
변비시 분변 배출이 현저히 감소하며 과도한 수분 흡수로 인해 분변 내 수분함량이 현저히 감소되는 것으로 알려져 있어, 분변의 수와 분변 내 수분함량과 같은 분변 지표는 다양한 약물의 사하 효과 평가에 이용되어 왔다 (Wintola OA, et al., BMC Gastroenterol. 10:95, 2010; Wu D. et al., J Ethnopharmacol. 134:406-13, 2011). 따라서, 쌀발효 추출물 투여에 의한 분변 수의 증가 및 분변 내 수분 함량의 증가는, 쌀발효 추출물의 사하 효과를 나타내는 직접적인 증거로 볼 수 있다.
군 투여일(24시간) 후 분변 수
투여 1일 전~투여시작일 투여 6~7일 후 투여 13~14일 후
매체 대조군 58.43±6.19 57.57±6.95 55.00±5.80
약물 대조군 58.86±6.44 91.14±11.23a 79.43±12.22a
FRe 100군 59.71±7.87 68.00±4.93b 64.29±7.43b
FRe 200군 60.71±9.05 68.14±6.47b 64.71±7.13b
FRe 300군 59.14±9.89 68.14±4.45b 66.14±4.38b
각 값은 7마리 랫트의 평균±표준편차를 나타낸다 (단위: 개)
ap<0.01 및 bp<0.05, LSD 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
군 투여일(24시간) 후 분변 습중량
투여 1일 전~투여시작일 투여 6~7일 후 투여 13~14일 후
매체 대조군 10.144±1.128 10.061±1.744 10.249±0.736
약물 대조군 10.273±0.979 28.673±3.226a 27.973±2.850c
FRe 100군 10.247±1.139 13.217±1.303 12.594±1.802c
FRe 200군 10.366±0.733 13.362±1.437 13.768±2.526c
FRe 300군 10.465±1.626 13.462±2.261b 13.423±2.693c
각 값은 7마리 랫트의 평균±표준편차를 나타낸다 (단위: g)
ap<0.01 및 bp<0.05, LSD 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
cp<0.01, MW 테스트에 의해 약물 대조군과 비교했을 때.
군 투여일(24시간) 후 분변 건조중량
투여 1일 전~투여시작일 투여 6~7일 후 투여 13~14일 후
매체 대조군 6.094±0.337 6.934±0.653 6.599±0.362
약물 대조군 6.182±0.440 8.288±0.793a 7.614±0.736a
FRe 100군 6.230±0.609 7.510±0.656 7.307±0.836
FRe 200군 6.291±0.350 7.193±0.709 7.201±0.812
FRe 300군 6.182±0.793 7.263±1.039 6.889±1.202
각 값은 7마리 랫트의 평균±표준편차를 나타낸다 (단위:g)
ap<0.01, LSD 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
군 투여일(24시간) 후 분변 수분함량
투여 1일 전~투여시작일 투여 6~7일 후 투여 13~14일 후
매체 대조군 39.581±3.801 36.671±5.276 35.372±5.073
약물 대조군 39.592±4.275 70.992±1.967a 72.685±2.442c
FRe 100군 38.981±4.310 43.003±4.092b 41.758±2.678d
FRe 200군 39.101±4.716 45.828±5.728a 46.592±8.476c
FRe 300군 40.550±4.868 45.433±6.911a 47.009±11.797d
각 값은 7마리 랫트의 평균±표준편차를 나타낸다 (단위: %)
ap<0.01 및 bp<0.05, LSD 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
cp<0.01, dp<0.05 MW 테스트에 의해 약물 대조군과 비교했을 때.
3-3. 결장 내 분변의 변화
매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 결장 내 잔존 분변 수의 감소가 피코황산나트륨 및 3용량의 모든 쌀발효 추출물 투여군에서 관찰되었으며, 결장내 잔존 분변의 평균 직경 역시 매체 대조군과 유사한 평균 직경의 변화를 나타낸 쌀발효 추출물 100mg/kg 투여군을 제외하고, 모든 투여군에서 유의성 있는 (p<0.01 또는 p<0.05) 감소를 각각 나타내었다 (표 7).
매체 대조군에 비해 결장내 잔존 분변 수가 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서 각각 -68.75, -40.63, -46.88 및 -43.75%의 변화를 나타내었으며, 결장내 잔존 분변의 평균 직경은 각각 -34.44, -2.29, -9.96 및 -11.96%의 변화를 나타내었다.
군 결장 내 잔존 분변
개수 평균 직경(um)
매체 대조군 4.57±0.98 4.93±0.31
약물 대조군 1.43±0.98a 3.24±0.48a
FRe 100군 2.71±1.11a 4.82±0.40
FRe 200군 2.43±1.27a 4.44±0.41b
FRe 300군 2.57±0.79a 4.34±0.41b
각 값은 7마리 랫트의 평균±표준편차를 나타낸다
ap<0.01 및 bp<0.05, LSD 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
3-4. 소장 내 탄분 이동률의 변화
피코황산나트륨 투여군은 매체 대조군과 유사한 탄분 이동률이 관찰되었으나, 3용량의 모든 쌀발효 추출물 투여군에서는 매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01 또는 p<0.05) 소장 내 탄분 이동률의 증가를 각각 나타내었다 (표 8).
매체 대조군에 비해 소장내 탄분 이동률이 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서 각각 2.81, 10.99, 16.10 및 14.13%의 변화를 나타내었다.
물질의 소화관내 통과는 전체 위장관의 운동성을 대변하는 것으로, 소장 내 탄분 이동률의 측정은 변비를 진단하는데 매우 유용한 것으로 알려져 있다 (Wintola et al., BMC Gastroenterol. 10:95, 2010). 따라서 소장 내 탄분 이동률의 감소는 변비 상태를 의미한다 (Sagar et al., BMC Complement Altern Med. 5:18, 2005; Meite et al., BMC Complement Altern Med. 10:7, 2010).
따라서 본 실험의 결과 인정된 쌀발효 추출물의 소장 내 탄분 이동률의 증가는 쌀발효 추출물의 사하 효과를 간접적으로 나타내는 증거로 볼 수 있다.
군 위장 모이어티 (30분 동안)
총 소장 길이(cm) 탄분 이동 길이(cm) 소장 내 탄분 이동률(%)
매체 대조군 105.19±4.99 73.57±7.20 69.88±5.31
약물 대조군 104.57±4.73 75.14±7.55 71.85±6.55
FRe 100군 105.57±5.63 81.64±4.86b 77.56±6.82b
FRe 200군 105.07±4.77 85.21±8.14a 81.14±7.29a
FRe 300군 105.93±2.73 84.43±7.55a 79.76±7.45b
각 값은 7마리 랫트의 평균±표준편차를 나타낸다
ap<0.01 및 bp<0.05, LSD 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
3-5. 조직병리학적 변화
매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 결장 내 분변 표면 점막 두께 및 결장점막 내 단위 면적당 점액생산세포의 수적 증가가 피코황산나트륨 및 3용량의 모든 쌀발효 추출물 투여군에서 인정되었으며, 결장 점막의 두께 역시 매체 대조군과 유사한 점막 두께를 나타낸 쌀발효 추출물 100mg/kg 투여군을 제외하고, 모든 투여군에서 각각 유의성 있는 (p<0.01 또는 p<0.05) 증가를 나타내었다 (표 9 및 도 3).
매체 대조군에 비해 결장 내 분변 표면 점막 두께가 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서 각각 238.85, 47.69, 106.86 및 105.41%의 변화를 나타내었다. 변비 시 결장 내 잔존 분변량이 현저한 증가와 함께 분변 표면의 점액 감소가 관찰되는 것으로 알려져 있으므로 (Yang ZH et al., PLoS One. 3:e3348, 2008; Wu D. et al., J Ethnopharmacol. 134:406-13, 2011), 쌀발효 추출물 투여에 의한 결장 내 분변 표면 점액의 두께 증가 역시 쌀발효 추출물의 사하 효과를 나타내는 직접적인 증거로 볼 수 있다.
또한, 매체 대조군에 비해 결장점막 내 단위 면적당 점액생산세포의 수가 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서 각각 128.45, 50.29, 103.43 및 99.58%의 변화를 나타내었다. 또한, 매체 대조군에 비해 결장 점막의 두께가 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서 각각 56.65, 5.88, 32.49 및 20.03%의 변화를 나타내었다. 조직병리학적으로, 결장 내 점액의 분비 감소는 변비와 직결되고 (Yang ZH et al., PLoS One. 3:e3348, 2008), 변비 시 결장 내 점막의 현저한 위축과 점액 생산세포의 감소가 인정된다 (McCullogh et al., Gut. 42:799-806, 1998).
따라서, 쌀발효 추출물에 의한 결장 점막의 두께 및 점액생산 세포의 수적 증가는 쌀발효 추출물의 사하 효과를 직접적으로 나타내는 증거로 볼 수 있다.
군 조직형태계측 (희생시)
분변 표면 점막 두께 (um) 점액생산세포의 수 (cells/mm2) 결장 점막 두께 (um)
매체 대조군 74.36±7.83 593.50±105.70 473.52±54.78
약물 대조군 251.95±60.20a 1355.83±247.79a 741.78±119.48a
FRe 100군 109.81±24.96a 892.00±214.31b 501.35±36.65
FRe 200군 153.81±40.18a 1207.33±340.83a 627.36±74.65a
FRe 300군 152.73±33.26a 1184.50±226.62a 568.35±60.15b
각 값은 6개 시료의 평균±표준편차를 나타낸다.
ap<0.01 및 bp<0.05, MW 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
3-6. 결론
이상에서, 쌀발효 추출물은 정상 매체 대조군에 비해 현저한 분변 수, 분변 내 수분함량, 결장내 잔존 분변의 수, 평균 직경 및 표면 점막 두께, 소장 내 탄말 이동률, 결장 점막의 두께 및 점액생산 세포의 수적 증가가 관찰되었으므로, 우수한 사하 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다. 또한 100 및 200mg/kg 투여군에서는 확실한 투여 용량 의존성이 관찰되어, 쌀발효 추출물의 최적 유효용량은 200mg/kg 전후로 생각된다. 또한, 피코황산나트륨 투여군에서는 과도한 사하효과에 의한 증체량의 유의성 있는 감소가 관찰되었으나, 쌀발효 추출물 투여군에서는 매체 대조군과 유사한 체중 및 증체량의 변화를 나타내어, 과도한 사하효과는 유발하지 않는 것으로 관찰되었으므로, 과도한 사하효과에 의한 부작용의 가능성은 낮을 것으로 판단된다.
실시예 4. 로페라미드 ( Loperamide ) 유발 변비 랫트 모델에서 쌀발효 추출물의 사하 효과
쌀발효 추출물의 사하효과를 로페라미드(loperamide) 유발 변비 랫트 모델을 이용하여 평가하였다. 100, 200 및 300mg/kg 의 복합 쌀발효 추출 조성물을 로페라미드 3mg/kg 투여 1시간 후, 매일 1회씩 6일간 경구 투여하고, 체중, 분변 지표 (24시간 동안의 분변 수, 습중량, 건조중량 및 수분함량), 결장내 분변 수 및 평균 직경, 소장 내 탄말 이동률 및 결장 분변 및 점막의 조직병리학적 변화를 관찰하였으며, 그 결과는 현재 사하제로 사용되고 있는 피코황산나트륨 5mg/kg 투여군과 비교하였다.
6주령의 SD 랫트(6주령 수컷, SLC, Japan)를 군 당 6마리씩 다음과 같이 총 6개군으로 준비하였다(FRe는 쌀발효 추출물(fermented rice extracts)을 나타낸다:
매체 대조군: 생리식염수 및 멸균 증류수 투여 대조군
로페라미드 대조군: 로페라미드 3mg/kg + 멸균증류수 투여군
약물 대조군: 로페라미드 3mg/kg + 피코황산나트륨 5mg/kg 투여군
FRe100군: 로페라미드 3mg/kg + 쌀발효 추출물 100mg/kg 투여군
FRe200군: 로페라미드 3mg/kg + 쌀발효 추출물 200mg/kg 투여군
FRe300군: 로페라미드 3mg/kg + 쌀발효 추출물 300mg/kg 투여군
Bustos 등 (Bustos D, et al., Acta Gastroenterol Latinoam. 21:3-9, 1991) 과 Wintola 등 (Wintola OA, et al., BMC Gastroenterol. 10:95, 2010)의 방법에 따라 로페라미드 3mg/kg을 생리식염수에 용해시켜, 매일 1회씩 6일간 경구 투여하여, 변비를 유발하였다. 또한, 쌀발효 추출물은 담체(vehicle)로 생리식염수 또는 멸균 증류수를 사용하였으며, 매일 1회씩 6일간 경구투여 하였다. 투여 1일 전, 투여 시작일, 투여 시작 1, 2, 3, 4, 및 5일 후 체중을 각각 기록하였으며, 투여 4일 후, 24 시간 동안 분변지표 (24시간 동안의 fecal pellet 수, 습중량, 건조중량 및 수분함량)를 측정하였고, 또한 투여 시작 5일 후, 18시간 절식한 다음 소장내 탄분 이동률을 측정하였으며, 결장 분변 및 점막의 조직병리학적 변화를 관찰하였다:
분변 수분함량 = [(분변 습중량 - 분변 건조중량)/분변 습중량] x 100
소장 내 탄분 이동률 = [(소장 전체 길이 - 소장내 탄분이동 거리)/소장 전체 길이] x 100
조직형태계측(Histomorphometry): 분변 표면 점막 두께 및 점막 mm2 당 점액생산 세포 수(alcian blue positive cells), 평균 점막 두께
4-1. 체중 및 증체량의 변화
매체 및 로페라미드 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01 또는 p<0.05) 체중 및 증체량의 감소가 피코황산나트륨 투여군에서 인정되었으나, 쌀발효 추출물 투여와 관련된 체중 및 증체량의 변화는 인정되지 않았다 (표 10).
정상 매체 대조군에 비해 투여기간 동안의 증체량이 로페라미드 대조군에서는 7.77%의 변화를 나타내었으며, 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서는 로페라미드 대조군에 비해 각각 -81.08, -0.90, -1.80 및 -6.31%의 변화를 나타내었다. 즉, 피코황산나트륨 투여군에서는 과도한 사하효과에 의한 증체량의 유의성 있는 감소가 인정되었으나, 쌀발효 추출물 투여군에서는 매체 대조군과 유사한 체중 및 증체량의 변화를 나타내어, 과도한 사하효과는 유발하지 않는 것으로 관찰되었다.
군 체중 증체량
[B-A]
투여시작일[A] 투여 4일 후 마지막(6번째) 투여[B]*
매체 대조군 250.50±11.67 294.33±14.38 267.67±12.44 17.17±1.94
로페라미드 대조군 248.33±8.41 291.17±9.02 266.83±8.52 18.50±2.43
약물 대조군 250.33±9.35 277.50±12.36ab 253.83±12.27a 3.50±3.56cd
FRe 100군 252.17±5.42 292.00±5.97 270.50±7.06 18.33±6.74
FRe 200군 250.17±9.06 290.83±13.48 268.33±13.02 18.17±6.88
FRe 300군 247.33±10.27 286.00±10.64 264.67±12.16 17.33±6.65
각 값은 6마리 랫트의 평균±표준편차를 나타낸다 (단위: g)
* Overnight fasted
a p<0.05, LSD 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
b p<0.05, LSD 테스트에 의해 로페라미드 대조군과 비교했을 때.
c p<0.01, MW 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
d p<0.01, MW 테스트에 의해 로페라미드 대조군과 비교했을 때.
4-2. 분변 지표의 변화
정상 매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 분변 수 및 수분함량의 증가가 로페라미드 대조군에서 인정되었으나, 로페라미드 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 분변 수 및 수분함량의 증가가 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 200 및 300mg/kg 투여군에서 각각 인정되었다.
한편, 쌀발효 추출물 100mg/kg 투여군에서도 로페라미드 대조군에 비해 현저한 분변 수 및 수분함량의 증가가 인정되었으나, 유의성 있는 (p<0.01) 변화는 수분함량에 국한되었다 (표 11).
정상 매체 대조군에 비해 투여 4일 후, 24시간 동안의 분변 수가 로페라미드 대조군에서는 -21.97%의 변화를 나타내었으며, 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서는 로페라미드 대조군에 비해 각각 67.87, 24.91, 34.30 및 58.12% 변화를 나타내었다.
정상 매체 대조군에 비해 투여 4일 후, 24시간 동안의 분변에 대한 수분함량은 로페라미드 대조군에서는 -32.29%의 변화를 나타내었으며, 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서는 로페라미드 대조군에 비해 각각 182.65, 72.14, 97.73 및 91.23% 변화를 나타내었다.
군 4번째 투여일(24시간)의 분변 파라미터
분변 수 분변 습중량
(g/24hr/rat)		 분변 건조중량
(g/24hr/rat)		 수분 함량(%)
매체 대조군 59.17±3.19 10.006±0.954 5.855±0.496 41.311±4.106
로페라미드 대조군 46.17±6.40a 7.673±1.110b 5.560±0.270 26.320±10.426a
약물 대조군 77.50±23.45c 25.991±5.432ac 6.575±1.072 74.394±2.769ac
FRe 100군 57.67±9.18 9.964±1.976 5.392±0.748 45.307±4.113c
FRe 200군 62.00±7.90c 13.134±2.721bc 6.265±1.153 52.042±1.885ac
FRe 300군 73.00±5.87ac 13.651±1.791ac 6.725±0.597bc 50.332±4.768ac
각 값은 6마리 랫트의 평균±표준편차를 나타낸다
a p<0.01 및 b p<0.01, MW 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
c p<0.01, MW 테스트에 의해 로페라미드 대조군과 비교했을 때.
4-3. 결장 내 분변의 변화
정상 매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 결장 내 잔존 분변 수 및 평균 직경의 증가가 로페라미드 대조군에서 인정되었으나, 로페라미드 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 결장 내 잔존 분변 수 및 평균 직경의 감소가 피코황산나트륨 및 3용량의 모든 쌀발효 추출물 투여군에서 각각 인정되었다 (표 12).
정상 매체 대조군에 비해 결장내 잔존 분변 수가 로페라미드 대조군에서는 115.79%의 변화를 나타내었으며, 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서는 로페라미드 대조군에 비해 각각 -80.49, -73.17, -87.80 및 -78.05% 변화를 나타내었다.
정상 매체 대조군에 비해 결장내 잔존 분변의 평균직경이 로페라미드 대조군에서는 30.70%의 변화를 나타내었으며, 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서는 로페라미드 대조군에 비해 각각 -40.24, -28.40, -36.17 및 -31.57% 변화를 나타내었다.
군 결장 내 잔존 분변
개수 평균 직경 (um)
매체 대조군 3.17±1.47 4.86±0.59
로페라미드 대조군 6.83±0.98a 6.35±0.50d
약물 대조군 1.33±1.21ac 3.80±0.47ef
FRe 100군 1.83±1.17bc 4.55±0.75f
FRe 200군 0.83±0.75ac 4.05±0.35bf
FRe 300군 1.50±0.84bc 4.35±0.25f
각 값은 6마리 랫트의 평균±표준편차를 나타낸다
a p<0.01 및 bp<0.05, LSD 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
c p<0.01, LSD 테스트에 의해 로페라미드 대조군과 비교했을 때.
d p<0.01 및 ep<0.05, MW 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
f p<0.01, MW 테스트에 의해 로페라미드 대조군과 비교했을 때.
4-4. 소장 내 탄분 이동률의 변화
정상 매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01) 탄분 이동률의 감소가가 로페라미드 대조군에서 인정되었으나, 피코황산나트륨 및 3용량의 모든 쌀발효 추출물 투여군에서는 매체 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01 또는 p<0.05) 소장 내 탄분 이동률의 증가를 각각 나타내었다 (표 13).
정상 매체 대조군에 비해 소장내 탄분 이동률이 로페라미드 대조군에서는 -20.87%의 변화를 나타내었으며, 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서는 로페라미드 대조군에 비해 각각 15.10, 16.40, 22.65 및 18.74% 변화를 나타내었다.
군 위장 모이어티 (30분 동안)
총 소장 길이 (cm) 탄분 이동 길이 (cm) 소장 내 탄분 이동률 (%)
매체 대조군 113.17±11.00 78.40±10.66 69.25±6.42
로페라미드 대조군 112.07±4.67 61.15±5.61a 54.80±7.01a
약물 대조군 111.83±5.45 70.58±9.41c 63.07±7.27c
FRe 100군 110.58±7.51 70.42±4.75c 63.79±4.07c
FRe 200군 111.75±5.18 74.75±6.12a 67.21±8.81b
FRe 300군 112.08±5.15 72.83±6.73c 65.07±6.44c
각 값은 6마리 랫트의 평균±표준편차를 나타낸다
ap<0.01, LSD 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
b p<0.01 및 cp<0.05, LSD 테스트에 의해 로페라미드 대조군과 비교했을 때.
4-5. 조직병리학적 변화
정상 매체 대조군에 비해 결장 내 분변 표면 점막 두께, 결장점막 내 단위 면적당 점액생산세포 및 결장 점막 두께의 유의성 있는 (p<0.01) 감소가 로페라미드 대조군에서 인정되었으나, 로페라미드 대조군에 비해 유의성 있는 (p<0.01 또는 p<0.05) 결장 내 분변 표면 점막 두께, 결장점막 두께 및 단위 면적당 점액생산세포의 수적 증가가 피코황산나트륨 및 모든 쌀발효 추출물 투여군에서 인정되었다 (표 14 및 도 4).
정상 매체 대조군에 비해 결장 내 분변 표면 점막 두께가 로페라미드 대조군에서는 -73.71%의 변화를 나타내었으며, 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서는 로페라미드 대조군에 비해 각각 813.54, 478.17, 677.89 및 506.38% 변화를 나타내었다.
정상 매체 대조군에 비해 결장점막 내 단위 면적당 점액생산세포의 수가 로페라미드 대조군에서는 -69.84%의 변화를 나타내었으며, 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서는 로페라미드 대조군에 비해 각각 100.10, 42.27, 92.06 및 74.12% 변화를 나타내었다.
정상 매체 대조군에 비해 결장 점막의 두께가 로페라미드 대조군에서는 -53.68%의 변화를 나타내었으며, 피코황산나트륨, 쌀발효 추출물 100, 200 및 300mg/kg 투여군에서는 로페라미드 대조군에 비해 각각 110.91, 50.39, 86.91 및 85.38% 변화를 나타내었다.
군 조직형태계측 (희생시)
분변 표면 점막 두께 (um) 점액생산세포의 수 (cells/mm2) 결장 점막 두께 (um)
매체 대조군 64.71±14.09 643.20±117.17 499.08±102.84
로페라미드 대조군 17.27±2.97d 194.00±14.73d 231.16±42.32a
약물 대조군 157.77±48.75df 388.20±55.56df 487.54±95.24b
FRe 100군 99.85±12.08df 276.00±51.35df 347.64±54.21ac
FRe 200군 134.34±44.04ef 372.60±89.34df 432.08±74.44b
FRe 300군 104.72±14.41df 337.80±60.41df 428.53±102.52b
각 값은 6마리 랫트의 평균±표준편차를 나타낸다
ap<0.01, LSD 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
bp<0.01 및 cp<0.05, LSD 테스트에 의해 로페라미드 대조군과 비교했을 때.
dp<0.01 및 ep<0.05, MW 테스트에 의해 매체 대조군과 비교했을 때.
fp<0.01, MW 테스트에 의해 로페라미드 대조군과 비교했을 때.
4-6. 결론
이상에서, 쌀발효 추출물은 로페라미드 대조군에 비해 현저한 분변 수, 분변내 수분함량, 결장내 잔존 fecal pellet의 수, 평균 직경 및 표면 점막 두께, 소장 내 탄말 이동률, 결장 점막의 두께 및 점액생산 세포의 수적 증가가 관찰되어, 로페라미드 유발 변비 랫트에서도 매우 우수한 사하 효과를 나타내었다. 한편 100 및 200mg/kg 투여군에서 확실한 투여 용량 의존성이 관찰되어, 쌀발효 추출물의 최적 유효용량은 200mg/kg 전후로 판단된다. 또한, 피코황산나트륨 투여군에서는 과도한 사하효과에 의한 증체량의 유의성 있는 감소가 인정되었으나, 쌀발효 추출물 투여군에서는 매체 대조군과 유사한 체중 및 증체량의 변화를 나타내어, 과도한 사하효과는 유발하지 않는 것으로 관찰되었으므로, 과도한 사하효과에 의한 부작용의 가능성은 낮을 것으로 판단된다.

Claims (10)

1) 쌀을 물과 혼합하여 불리고 가열 호화시키는 단계,
2) 상기 호화한 쌀에 누룩을 0.05 내지 10 중량%로 첨가하여 20 내지 40℃ 에서 10 내지 30시간 동안 당화시키는 단계,
3) 15 내지 40℃ 에서 1일 내지 10일 동안 배양시키는 단계, 및
4) 살균 및 농축 단계에 의하여 제조된 쌀발효 추출물을 유효성분으로 포함하는,
변비 또는 장기능 개선용 식품 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 쌀발효 추출물은
수분을 포함하지 않거나, 수분을 0 초과 내지 10 중량%을 포함하고;
회분을 포함하지 않거나, 회분을 0 초과 내지 3 중량%을 포함하고;
탄수화물을 60 내지 95 중량%을 포함하고;
당류를 5 내지 30 중량%을 포함하고;
조단백을 포함하지 않거나, 조단백을 0 초과 내지 10 중량%을 포함하고;
조지방을 포함하지 않거나, 조지방을 0 초과 내지 0.1 중량%을 포함하고;
포화지방을 포함하지 않거나, 포화지방을 0 초과 내지 0.1 중량%을 포함하고;
트랜스지방을 포함하지 않거나, 트랜스지방을 0 초과 내지 0.1 중량%을 포함하고;
콜레스테롤을 포함하지 않거나, 콜레스테롤을 0 초과 내지 0.1mg/100g을 포함하고; 및
나트륨을 포함하지 않거나, 나트륨을 0 초과 내지 500mg/100g을 포함하는 것인 식품 조성물.
제1항에 있어서, 상기 쌀발효 추출물은 베타-글루칸을 2 내지 4 중량% 포함하는 것인 식품 조성물.
제1항에 있어서, 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 추가로 포함하는 식품 조성물.
1) 쌀을 물과 혼합하여 불리고 가열 호화시키는 단계,
2) 상기 호화한 쌀에 누룩을 0.05 내지 10 중량%로 첨가하여 20 내지 40℃ 에서 10 내지 30시간 동안 당화시키는 단계,
3) 15 내지 40℃ 에서 1일 내지 10일 동안 배양시키는 단계, 및
4) 살균 및 농축 단계를 포함하는,
제1항의 변비 또는 장기능 개선용 식품 조성물을 제조하는 방법.
1) 쌀을 물과 혼합하여 불리고 가열 호화시키는 단계,
2) 상기 호화한 쌀에 누룩을 0.05 내지 10 중량%로 첨가하여 20 내지 40℃ 에서 10 내지 30시간 동안 당화시키는 단계,
3) 15 내지 40℃ 에서 1일 내지 10일 동안 배양시키는 단계, 및
4) 살균 및 농축 단계에 의하여 제조된 쌀발효 추출물을 유효성분으로 포함하는,
변비의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
삭제
제7항에 있어서, 상기 쌀발효 추출물은
수분을 포함하지 않거나, 수분을 0 초과 내지 10 중량%을 포함하고;
회분을 포함하지 않거나, 회분을 0 초과 내지 3 중량%을 포함하고;
탄수화물을 60 내지 95 중량%을 포함하고;
당류를 5 내지 30 중량%을 포함하고;
조단백을 포함하지 않거나, 조단백을 0 초과 내지 10 중량%을 포함하고;
조지방을 포함하지 않거나, 조지방을 0 초과 내지 0.1 중량%을 포함하고;
포화지방을 포함하지 않거나, 포화지방을 0 초과 내지 0.1 중량%을 포함하고;
트랜스지방을 포함하지 않거나, 트랜스지방을 0 초과 내지 0.1 중량%을 포함하고;
콜레스테롤을 포함하지 않거나, 콜레스테롤을 0 초과 내지 0.1mg/100g을 포함하고; 및
나트륨을 포함하지 않거나, 나트륨을 0 초과 내지 500mg/100g 을 포함하는 것인 약학 조성물.
제7항에 있어서, 상기 쌀발효 추출물은 베타-글루칸을 2 내지 4 중량% 포함하는 것인 약학 조성물.
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