KR101458449B1 - 글루코만난, 잔탄검, 알기네이트 및 지질을 포함하는 식이섬유 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명의 한 양태는 약 48% 내지 약 90%(w/w)의 글루코만난, 약 5% 내지 약 20%(w/w)의 잔탄검, 및 약 5% 내지 약 30%(w/w)의 알기네이트, 및 적어도 하나의 지질 또는 이들의 블렌드를 포함하는 식이섬유 조성물을 제공하며, 이때 지질 또는 이들의 블렌드는 총 식이섬유 조성물의 적어도 20% w/w를 차지한다. 또한, 본 발명은 식이섬유 조성물의 유효량을 포함하는 식품을 제공한다. 다른 양태에서, 본 발명은 식이섬유 조성물 또는 식이섬유 조성물을 포함하는 식품의 제조 방법, 및 포유류에서 포만감을 촉진하거나, 체중감소를 촉진하거나, 혈중 글루코오스를 저하시키거나, 또는 혈중 콜레스테롤 수준을 저하시키는 방법을 제공한다.

Description

글루코만난, 잔탄검, 알기네이트 및 지질을 포함하는 식이섬유 조성물{DIETARY FIBER COMPOSITION COMPRISING GLUCOMANNAN, XANTHAN GUM, ALGINATE AND LIPID}

본 발명은 식욕억제, 체중감량 촉진 및 혈중 글루코오스와 콜레스테롤 수준 저하를 위한 식이섬유 조성물 및 이들의 사용에 관한 것이다.

비만 및 대사증후군, 2형 당뇨병의 발현을 유발할 수 있는 상태는 점점 일반적이 되고 있다. 이러한 상태는 세포의 인슐린 저항이 증가하기 때문인 것으로 발견되었다. 당뇨병 상태는 전통적으로 인슐린 주사 및 혈당을 조절하기 위한 다양한 의약품으로 관리된다. 그러나, 다이어트 및 체중감량은 당뇨병과 관련된 많은 대사이상을 바로잡는데 중요한 역할을 한다(Yip et al., Obesity Res. 9:341 S-347S (2001)). 높은 혈당 지수를 갖는 음식의 섭취는 과식과 비만을 야기하는 것으로 알려져 있다(Ludwig et al., Pediatrics 103(3):E26 (1999)). 그러므로, 당뇨병 상태 및 체중감량의 관리에 사용되는 임의의 물질은 혈당 지수가 낮은 것이 바람직하다. 만약 이러한 물질이 음식의 혈당 지수를 감소시킨다면 가장 바람직하다.

탄수화물 섭취의 감소가 또한 성공적인 당뇨병 상태의 관리에 필요하다. 다이어트 상담이 도움이 되지만, 그러나 당뇨병은 보다 빈번한 저혈당 상태를 경험하므로 더욱 음식 욕구를 경험한다(Strachan et al., Physiol. Behav. 80(5):675-S2 (2004)). 추가적으로, 당뇨병 환자에서 혈중 글루코오스 수준을 저하시키는 요법은 대개는 체중 증가라는 원하지 않는 부작용과 관련된다(Schultes et al., J. Clin. Endocrinol. Metabol. 88(3):1133-41(2003)). 가용성 섬유가 많은 음식물이 증가된 인슐린 민감성을 통해 당뇨병 위험을 감소시킬 수 있다는 것이 보고되었다(Ylonen et al., Diabetes Care 26:1979-85(2003)). 이것은 혈당 조절에서 식이섬유의 잠재적인 역할에 기인한 것일 수 있다. 또한, 높은 점도의 음식물은 낮은 점도의 음식물과 비교하여 더 큰 포만감을 생성한다는 것이 보고되었다(Marciani et al., Am. J. Physiol . Gastrointest . Liver Physiol . 280:G1227-33(2001)).

따라서, 혈당 수준을 저하시키고, 포만감을 촉진하여 당뇨병 상태의 관리를 보조하는 식이섬유 조성물에 대한 요구가 있다. 본 발명은 이 요구 및 그 밖의 것들을 다룬다.

본 발명의 한 양태는 식이섬유 조성물을 제공한다. 통상적으로, 식이섬유 조성물은 원하는 점도를 생성하기 위한 유효량의 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함한다. 일부 구체예에서, 식이섬유 조성물은 위 조건하에서 15분 후 적어도 2,000 센티포이즈의 점도를 갖는다. 일부 구체예에서, 식이섬유 조성물은 장 조건하에서 15분 후 적어도 10,000 센티포이즈의 점도를 갖는다. 식이섬유 조성물의 일부 구체예는 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함한다.

일부 구체예에서, 본 발명은 포유동물 피험자에서 약 1 내지 약 3,000 센티포이즈의 초기 점도 및 음식물 섭취 후 15분 이내에 3배의 점도 증가를 생성하기 위한 유효량의 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함하는 식이섬유 조성물을 제공한다.

일부 구체예에서, 본 발명은 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함하는 유효량의 식이섬유 조성물을 포함하는 식품을 제공한다. 예시적 식품은 식이보충식품 및 식사 대용품을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 일부 구체예에서, 식품은 약 2% 내지 약 10% (w/w)의 식이섬유 조성물을 포함하고, 식이섬유 조성물은 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함한다.

본 발명의 다른 양태는 식이섬유 조성물을 제조하는 방법을 제공한다. 일부 구체예에서, 상기 방법은 유효량의 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함하는 식이섬유 조성물을 제공하기 위해서 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 조합하는 단계를 포함한다. 일부 구체예에서, 상기 방법은 식이섬유 조성물을 과립화하는 단계를 더 포함한다. 본 발명의 방법에 따라 제조된 식이섬유 조성물은 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 식이섬유 조성물의 제조 방법은 조성물을 과립화하는 단계를 포함한다.

다른 양태에서, 본 발명은 식이섬유 조성물을 과립화하는 단계를 포함하는, 글루코만난을 포함하는 식이섬유 조성물의 초기 점도를 감소시키는 방법을 제공한다.

다른 양태에서, 본 발명은 조성물에 유효량의 알기네이트를 첨가하는 단계를 포함하는, 글루코만난 및 잔탄을 포함하는 식이섬유 조성물의 초기 점도를 감소시키는 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 양태는 포유동물에서 포만감 촉진, 체중감량 촉진, 혈중 글루코오스 수준 저하 또는 혈중 콜레스테롤 수준 저하를 위한 방법을 제공한다. 일부 구체예에서, 본 방법은 포유동물에서 포만감 촉진, 체중감량 촉진, 혈중 글루코오스 수준 저하 또는 혈중 콜레스테롤 수준 저하에 유효한 식이섬유 조성물의 양을 포유동물에 투여하는 단계를 포함하고, 이때 식이섬유 조성물은 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함한다. 이들 방법에 따라서 투여되는 식이섬유 조성물은 약 48% 내지 약 70% (w/w) 글루코만난, 약 11% 내지 약 13% (w/w) 잔탄검 및 약 9% 내지 약 17% (w/w) 알기네이트를 포함할 수 있다.

다른 양태에서, 본 발명은 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드 및 적어도 하나의 지질 또는 그것의 블렌드를 포함하는, 식이섬유 조성물을 제공하며, 이때 지질 또는 그것의 블렌드는 총 식이섬유 조성물의 적어도 20% w/w를 차지한다. 일부 구체예에서, 조성물은 약 50% 내지 약 80% (w/w) 글루코만난, 약 10% 내지 약 20 % (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드를 포함한다. 일부 구체예에서, 조성물은 약 60% 내지 약 80% (w/w) 글루코만난, 약 10% 내지 약 20 % (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드를 포함한다. 일부 구체예에서, 조성물은 약 60% 내지 약 80% (w/w) 글루코만난, 약 10% 내지 약 20 % (w/w) 잔탄검 및 약 9% 내지 약 17% (w/w) 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드를 포함한다. 한 구체예에서, 조성물은 약 40 메쉬 내지 약 60 메쉬의 크기 범위 내의 과립을 포함한다.

다른 양태에서, 본 발명은 (a) 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드; 및 (b) 적어도 하나의 지질 또는 그것의 혼합물을 포함하는 식이섬유 조성물을 제공하고; 이때 섬유 블렌드 및 적어도 하나의 지질은 각각 식이섬유 조성물이 5분 후 물에서 약 1 내지 약 3,500 센티포이즈의 점도 및 위 조건에 노출 후 15분 이내에 적어도 5배의 점도 증가를 나타내도록 하는데 충분한 양으로 존재한다. 일부 구체예에서, 조성물은 약 50% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난을 포함하는 섬유 블렌드를 포함한다. 한 구체예에서, 조성물은 약 40 메쉬 내지 약 60 메쉬의 크기 범위 내의 과립을 포함한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 식품의 가용 탄수화물 50 g 당 식이 혼합물을 포함하는 조성물을 2.5 g 내지 7.5 g 포함하는 식품을 제공하며, 이때 섬유 블렌드는 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함한다. 일부 구체예에서, 조성물은 약 60% 내지 약 90 % (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드를 포함한다. 일부 구체예에서, 조성물은 약 50% 내지 약 80 % (w/w) 글루코만난, 약 10% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 9% 내지 약 17% (w/w) 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드를 포함한다. 한 구체예에서, 조성물은 약 40 메쉬 내지 약 60 메쉬의 크기 범위 내의 과립을 포함한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 식품의 혈당 지수를 적어도 5 혈당 지수 단위 감소시키는데 유효한 양의 식이섬유 블렌드를 포함하는 조성물을 섭취 전에 식품에 첨가하는 것을 포함하는 식품의 혈당 지수를 감소시키는 방법을 제공하며, 이때 섬유 블렌드는 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함한다. 한 구체예에서, 조성물은 약 40 메쉬 내지 약 60 메쉬의 크기 범위 내의 과립을 포함한다.

다른 양태에서, 본 발명은 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드를 포함하는 조성물을 당 변동율 감소를 필요로 하는 피험자에 투여하는 것을 포함하는, 당 변동율 감소를 필요로 하는 피험자에서 당 변동율을 감소시키는 방법을 제공한다. 일부 구체예에서, 조성물은 약 50% 내지 약 80 % (w/w) 글루코만난, 약 10% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 9% 내지 약 17% (w/w) 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드를 포함한다. 한 구체예에서, 조성물은 약 40 메쉬 내지 약 60 메쉬의 크기 범위 내의 과립을 포함한다. 일부 구체예에서, 본 발명의 상기 양태는 (a) 지정된 시간 동안 연속 글루코오스 모니터링 시스템으로 피험자를 측정하여 피험자의 베이스라인 당 변동율을 결정하는 단계; 및 (b) 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드의 유효한 용량을 단계 (a)에서 측정한 베이스라인 당 변동율과 비교하여 피험자의 당 변동율을 감소시키는데 유효한 시간 동안 피험자에 투여하는 단계를 포함한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 (a) 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 혼합하는 단계; 및 (b) 약 20% 내지 약 70%의 지질 또는 이것의 혼합물을 첨가하고 혼합하여 식이섬유 조성물을 생성하는 단계를 포함하는, 식이섬유 조성물의 제조 방법을 제공한다. 일부 구체예에서, 방법은 단계 (b) 전에 단계 (a)의 혼합물을 과립화하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 상기 양태 및 수반하는 많은 이점은 첨부한 도면과 연관하여 하기 상세한 설명을 참조하여 더욱 잘 이해되는 정도로 보다 쉽게 인식할 수 있을 것이다:
도 1은 실시예 2에 설명된 바와 같이, 50 g 경구 글루코오스 부하에 대한 혈당 반응에 대한 가용성 섬유 및 점성 섬유 블렌드(VFB)의 상이한 공급원의 효과를 나타낸다;
도 2A는 실시예 2에 설명된 바와 같이, VFB 쿠키를 함유하는 테스트 아침식사가 제공된 피험자에서 0주 및 3주에 각 식사 및 야식 전 주관적 식욕 등급의 비교를 제공한다. 데이터는 평균±SD으로 표현된다. p<0.05의 유의한 차이는 별표로 표시된다;
도 2B는 실시예 2에 설명된 바와 같이, 대조군 아침식사가 제공된 피험자에서 0주 및 3주에 각 식사 및 야식 전 주관적 식욕 등급의 비교를 제공한다. 데이터는 평균±SD으로 표현된다. p<0.05의 유의한 차이는 별표로 표시된다;
도 3A는 실시예 2에 설명된 바와 같이, 연구 시작시 측정한 대조군 아침식사 및 테스트 아침식사가 제공된 피험자에서 급성 식후 글루코오스 반응을 그래프로 나타낸다;
도 3B는 실시예 2에 설명된 바와 같이, 연구의 세 번째 주 동안 측정한 대조군 아침식사 및 테스트 아침식사가 제공된 피험자에서 급성 식후 글루코오스 반응을 그래프로 나타낸다;
도 3C는 실시예 2에 설명된 바와 같이, 연구 시작시 측정한 대조군 아침식사 및 테스트 아침식사가 제공된 피험자에서 식후 인슐린 반응을 그래프로 나타낸다;
도 3D는 실시예 2에 설명된 바와 같이, 연구의 세 번째 주 동안 측정한 대조군 아침식사 및 테스트 아침식사가 제공된 피험자에서 식후 글루코오스 반응을 그래프로 나타낸다;
도 4는 실시예 2에 설명된 바와 같이, 대조군 및 VFB에 대한 0주 및 3주에서 식후 글루코오스 반응에 대한 곡선 아래 면적을 나타낸다. 모든 데이터 포인트는 평균±SD이다. p<0.05의 유의한 차이를 별표로 표시한다;
도 5는 실시예 2에 설명된 바와 같이, 대조군 및 VFB에 대한 0주 및 3주에서 식후 인슐린 반응에 대한 곡선 아래 면적을 나타낸다. 모든 데이터 포인트는 평균±SD이다. p<0.05에서의 유의한 차이를 별표로 표시한다;
도 6은 실시예 2에 설명한 바와 같이, 3주간 테스트 아침식사를 섭취한 피험자에서 체지방 퍼센트 변화를 대조군 아침식사를 소비한 피험자와 비교하여 나타낸다;
도 7은 실시예 8에 설명한 바와 같이, 증류수에서 시간 경과에 따른 다양한 섬유 블렌드의 점도 프로필을 그래프로 나타낸다;
도 8은 실시예 8에 설명한 바와 같이, 위 조건하에서 시간 경과에 따른 다양한 섬유 블렌드의 점도 프로필을 그래프로 나타낸다;
도 9는 실시예 8에 설명한 바와 같이, 장 조건하에서 시간 경과에 따른 다양한 섬유 블렌드의 점도 프로필을 그래프로 나타낸다;
도 1OA는 실시예 11에 설명한 바와 같이, 고형식(흰빵), 흰빵 + VFB1OO 또는 흰빵 + VFB3OO으로 복수의 피험자를 치료한 후 혈중 글루코오스의 증가 변화를 그래프로 나타낸다;
도 1OB는 실시예 11에 설명된 바와 같이, 도 10A에 나타낸 빵 치료체로 복수의 피험자를 치료한 후 식후 혈중 글루코오스의 점증적 곡선 아래 면적(IAUC)을 그래프로 나타낸다;
도 11A는 실시예 11에 설명한 바와 같이, 글루코오스 드링크 대조군, 글루코오스 드링크 + VFB100 또는 글루코오스 드링크 + VFB300를 사용하여 복수의 피험자를 치료한 후 혈중 글루코오스의 증가 변화를 그래프로 나타낸다;
도 11B는 실시예 11에 설명한 바와 같이, 도 11A에 나타낸 글루코오스 드링크 치료제로 복수의 피험자를 치료한 후 식후 혈중 글루코오스의 점증적 곡선 아래 면적(IAUC)을 그래프로 나타낸다;
도 12는 실시예 12에 설명한 바와 같이, 점증적 용량(2.5, 5.0, 7.5g)의 VFB를 함유하는 글루코오스 드링크 또는 흰빵을 섭취한 후 혈당 지수(GI) 변화를 그래프로 나타낸다;
도 13은 약 50 g의 가용 탄수화물 당 5.O g의 VFB가 존재 또는 부재하는 각 테스트 식사에 대한 혈당 지수를 그래프로 나타내며, 평균±SEM으로 표현된다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 콘프레이크, 밥, 칠면조 저녁 또는 요구르트에 VFB를 첨가하는 것은 각각 식사 GI를 26%, 45%, 24% 및 9% 감소시켰다. 실시예 13에서 설명한 바와 같이, VFB 첨가시 콘프레이크 및 밥 식사에 대하여 관찰된 GI 퍼센트 감소는 통계적으로 유의하였다(p<0.00001);
도 14는 VFB가 존재 또는 부재하는 각 테스트 식사에 대한 혈당 지수를 그래프로 나타내며, 평균±SEM으로 표현된다. 도 14에 나타낸 바와 같이, VFB의 첨가는 실시예 14에 설명한 바와 같이 사용한 그라놀라의 종류에 관계없이 모든 그라놀라의 혈당 지수를 감소시켰으며, 통계적으로 유의한 감소가 관찰되었다(p<O.OOO1);
도 15는 24시간의 기간 동안 비-비만, 비-당뇨병 피험자에서 정상 당 변동율을 측정한 대표적인 연속 글루코오스 모니터링 시스템(CGMS) 그래프를 나타낸다;
도 16A는 VFB 치료 전 24시간 동안 측정한 비만, 비-당뇨병 피험자(ID: 10)에 대한 CGMS 그래프를 나타낸다(베이스라인);
도 16B는 VFB 섭취 5주 후 도 16A에 나타낸 피험자(ID: 10)에 대한 CGMS 그래프를 나타낸다(10-15g/일);
도 17A는 VFB 치료 전 24시간 동안 측정한 비-당뇨병 피험자(ID: 90)에 대한 CGMS 그래프를 나타낸다(베이스라인);
도 17B는 VFB 섭취 5주 후 도 17A에 나타낸 동일한 피험자인 ID: 90에 대한 CGMS 그래프를 나타낸다(10-15g/일);
도 18A는 VFB 치료 전 24시간 동안 측정한 비-당뇨병 피험자(ID: 20)에 대한 CGMS 그래프를 나타낸다(베이스라인);
도 18B는 VFB 섭취 5주 후 도 18A에 나타낸 동일한 피험자인 ID: 20에 대한 CGMS 그래프를 나타낸다(10-15g/일);
도 19A는 저 혈당 지수 식단으로 치료하기 전의 비만 비-당뇨병 피험자(ID: 1098)의 24시간 동안 CGMS 그래프를 나타낸다(베이스라인);
도 19B는 6개월 동안 저 혈당 지수 식단 후(도 19A에 나타낸 동일한 비만 비-당뇨병 피험자로부터)의 24시간 동안 CGMS 그래프를 나타낸다;
도 19C는 저 혈당 지수 식단으로 치료하기 전의 비-당뇨병 피험자(ID: 1146)의 24시간 동안 CGMS 그래프를 나타낸다(베이스라인);
도 19D는 6개월 동안 저 혈당 지수 식단 후(도 19C에 나타낸 동일한 비만 비-당뇨병 피험자로부터)의 24시간 동안 CGMS 그래프를 나타낸다;
도 2OA는 VFB로 치료하기 전 인슐린에 대한 비만 당뇨병 피험자(ID: 60)로부터의 24시간 동안 CGMS 그래프를 나타낸다(베이스라인);
도 2OB는 4주 동안 VFB(10-15g/일)로 치료한 후 도 20A에 나타낸 것과 동일한 당뇨병 피험자로부터의 24시간 동안 CGMS 그래프를 나타낸다.

한 양태에서, 본 발명은 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함하는 식이섬유 조성물을 제공한다. 본원에 사용된 "글루코만난"은 약 3:1 비의 β-(1,4)-결합-D-만노스 및 β-(1,4)-결합-D-글루코오스 잔기, 및 다양한 α-결합 갈락토스 말단기를 갖는 수용성 식이섬유를 말한다. 이것은 곤약 뿌리(Amorphophallus konjac)로부터 가장 일반적으로 분리되지만 다른 식물 공급원으로부터 분리될 수도 있다. 시중에서 이용가능한 글루코만난은 통상적으로 최대 약 10% (w/w) 물을 포함한다. "잔탄검"은 글루코오스, 만노스, 칼륨 또는 나트륨 글루쿠로네이트, 아세테이트 및 피루베이트를 함유하는 헤테로다당류를 말한다. 시중에서 이용가능한 잔탄검은 통상적으로 최대 약 13% (w/w) 물을 포함한다. "알기네이트"는 만누론산 및 글루론산의 혼합 고분자를 말한다. 시중에서 이용가능한 소듐 알기네이트는 통상적으로 최대 약 15% (w/w) 물을 함유한다.

본 발명의 식이섬유 조성물은 유효량의 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함한다. 본원에 사용된 "유효량"은 원하는 점도를 생성하는 양을 말한다. 유효량의 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트는 조합했을 때 원하는 점도를 생성하는 이들 성분의 각각의 비율에 따른 양을 말한다. 식이섬유 조성물의 유효량은 음식물을 섭취했을 때 원하는 점도를 생성하는 조성물의 양이다. 식이 조성물 중 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트의 비율은, 풍미가 좋은 초기 점도를 갖지만 위 또는 장 조건하에서 15-분 내지 60-분의 시간 동안 점도가 실질적으로 증가하고 점도가 유지되거나 증가하는 섬유 블렌드를 생성하도록 일반적으로 선택된다. 본원에 사용된 용어 "식감이 좋은 초기 점도"는 약 1 센티포이즈 내지 약 3,000 센티포이즈 점도 범위를 말한다. 약 3,000 센티포이즈보다 큰 점도를 갖는 액체는 섭취하기 어려우므로 식감이 좋지 않은 것으로 간주된다. 본원에 사용된 "초기 점도"는 약 4℃ 내지 약 25℃, 예컨대 약 16℃ 내지 약 25℃의 온도에서 100-배 (w/w) 과량의 물, 또는 동등한 조건에서 식이 조성물의 점도를 말한다. "위 조건하의 점도"는 약 16℃ 내지 약 25℃의 온도에서 70-배 (w/w) 과량의 위액, 또는 동등한 조건에서 식이 조성물의 점도를 말한다. "위액"은 2.0g의 NaCl 및 3.2g의 펩신을 7.OmL의 HCl 및 충분한 물에 용해하여 10OmL로 만들어서 제조되는 pH가 약 1.2인 용액을 말한다(United States Pharmacopoeia 참조). 위 조건은 10 방울의 인산을 200g의 증류수에 첨가하여 모사할 수 있다. "장 조건하의 점도"는 약 16℃ 내지 약 25℃의 온도 또는 동등한 조건에서 70-배 (w/w) 과량의 모사된 장액에서의 식이 조성물의 점도를 말한다. "모사된 장액"은 하기와 같이 만들어진 pH가 약 7.5 내지 약 8.0인 용액을 말한다: 6.8g의 일염기 인산칼륨을 250mL의 물에 용해하고 혼합하고; 190mL의 0.2N NaOH 및 400mL의 물을 첨가한다. 그 다음 10.0g의 판크레아틴을 첨가하고, 혼합하고, 0.2N NaOH로 pH 7.5±0.1로 용액을 조정하고, 물로 1,000mL까지 희석한다(United States Pharmacopoeia 참조).

일부 구체예에서, 식이섬유 조성물은 초기 점도가 약 1 센티포이즈 (cps) 내지 약 3,000 cps (예컨대 약 200 cps 내지 약 1,000 cps 또는 약 400 cps 내지 약 1,000 cps)이다. 일부 구체예에서, 식이섬유 조성물은 약 30분 후 약 600 cps 내지 약 5000 cps (예컨대 약 1,000 cps 내지 약 5,000 cps 또는 약 1,000 cps 내지 약 3,000 cps)의 위 조건하의 점도를 갖는다. 일부 구체예에서, 식이섬유 조성물은 약 30분 후 약 1,500 cps 내지 약 8,000 cps (예컨대 약 2,000 cps 내지 약 6,000 cps 또는 약 2,500 cps 내지 약 6,000 cps)의 장 조건하의 점도를 갖는다. 일부 구체예에서, 식이섬유 조성물은 실시예 1에 설명된 바와 같이, 약 1 내지 약 3,000 cps의 초기 점도 및 포유동물 피험자에 의한 음식물 섭취 후 15분 내에 적어도 3-배 점도 증가를 생성하기 위한 유효량의 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함한다.

식이섬유 조성물 중 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트의 비율은 약 48% 내지 약 90% 글루코만난 (예컨대 약 60% 내지 약 80%, 또는 약 60% 내지 약 90%, 또는 약 65% 내지 약 75%, 또는 약 50% 내지 약 80%, 또는 약 50% 내지 약 70%, 또는 약 70%), 약 5% 내지 약 20% 잔탄검 (예컨대 약 10% 내지 약 20% 또는 약 11% 내지 약 13%, 또는 약 13% 내지 약 17%, 또는 약 13%, 또는 약 17%) 및 약 5% 내지 약 30% 알기네이트 (예컨대 약 10% 내지 약 20% 또는 약 13% 내지 약 17%, 또는 약 13%, 또는 약 17%)일 수 있다. 일부 구체예에서, 식이 조성물 중 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트의 비율은 실시예 1 및 8에 설명된 바와 같이, 약 70% 글루코만난, 약 13% 내지 약 17% 잔탄 및 약 13% 내지 약 17% 알기네이트이다.

일부 구체예에서, 식이섬유 조성물은 과립화된다. 본원에 사용된 "과립화"는 작은 입자들이 보다 큰 영구적인 응집체로 함께 모이는 어떤 크기 확대 과정을 말한다. 과립화는 혼합 장치에서의 교반에 의해, 압축, 사출, 또는 구형화에 의해 달성될 수 있다. 식이섬유 조성물은 다양한 메쉬 크기를 사용하여 과립화될 수 있다. 용어 "메쉬"는 정의된 치수의 구멍을 갖는 스크린을 통과하는 능력에 의해 결정되는 입자 크기를 말한다. 본원에 사용된 메쉬 크기는 Chemical Engineers Handbook (51^thed., Perry & Chilton, eds.)의 표 21-12에 설명된 타일러(Tyler) 등량이다. 실시예 1에 나타낸 바와 같이, 식이섬유 조성물의 과립이 커질수록(즉 메쉬 크기가 작아질수록), 원하는 점도를 달성하는데 오랜 시간이 걸린다. 일부 구체예에서, 식이섬유 조성물은 과립화된 물질을 그들의 입자 크기로 분리한 다음, 입자-크기 분리된 과립을 재조합하여 원하는 점도 프로필을 제공함으로써 조합된 메쉬 크기를 사용하여 과립화된다. 예컨대, 30 내지 60의 조합된 메쉬 크기는 30 메쉬 (약 600 마이크론)의 과립, 약 40 메쉬 (약 400 마이크론)의 과립 및 약 60 메쉬 (250 마이크론)의 과립을 조합함으로써 얻어진다.

본 발명의 식이섬유 조성물은 경구 조성물의 제조에 대한 분야에서 알려진 어떤 방법에 따라 경구 사용에 적절한 형태로 제조된다. 예컨대, 식이섬유 조성물은 정제, 트로키, 로렌지, 수성 또는 유성 현탁액, 분산가능/분배가능 가루 또는 과립(예컨대, 음식에 뿌릴 수 있는 가루 및 과립), 에멀젼, 경질 또는 연질 캡슐, 시럽, 엘릭시르 또는 장관 제형, 또는 제어 방출 조성물로서 제조될 수 있다. 경구 섭취를 위해서, 식이 조성물은 음식 또는 음료수에 첨가될 수 있다. 예컨대, 식이 조성물의 가루 형태를 섭취가능한 액체와 혼합하여 수성 음료수를 형성하거나, 베이킹 전에 쿠키 반죽과 혼합할 수 있다. 식이섬유 조성물의 예시적 제형은 경질 젤라틴 캡슐이며, 각 캡슐은 약 500 mg의 식이섬유 조성물을 포함한다.

본 발명의 식이섬유 조성물은 추가의 성분을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 식이섬유 조성물은 마그네슘 스테아레이트, 쌀가루, 자일리톨, 레시틴, 중간쇄 트리글리세리드, 향료, 스테비아 및/또는 사이로이드 실리카를 추가로 포함할 수 있다. 예시적 식이 조성물은 약 48% (w/w) 글루코만난, 약 11% (w/w) 잔탄검, 약 9% (w/w) 알기네이트, 약 31% (w/w) 쌀가루 및 약 1% (w/w) 마그네슘 스테아레이트를 포함한다. 예시적 식이섬유 조성물은 실시예 1, 4 및 5에 설명된다.

일부 구체예에서, 식이섬유 조성물은 뽕나무 추출물을 포함할 수 있다. 뽕나무 잎은 저혈당에 치료적 효과를 보유한 것으로 나타났다(예컨대 Clin. Chim. Acta 314(1-2):47-53 참조). 그러므로, 뽕나무 추출물의 첨가는 혈중 당 수준 조절에서 식이섬유 조성물의 효과를 증진시킬 수 있다. 그러나, 뽕나무 추출물의 첨가는 조성물 중 식이섬유의 농도를 희석시키고 전체 조성물의 점도를 감소시킨다. 그러므로, 일부 구체예에서, 본 발명의 식이섬유 조성물은 뽕나무 추출물을 포함하지 않거나 3.5% 미만의 뽕나무 추출물을 함유한다.

본 발명의 식이섬유 조성물은 식사 전, 식사 도중, 또는 식사 후에 섭취할 수 있다. 본 발명의 식이섬유 조성물은 공복감을 조절하고, 위장관에서 높은 점도를 제공함으로써 포만감을 유도한다. 섬유의 블렌드는 위의 산성 조건과 장의 알칼리성 조건 모두에서 높은 점도를 유지한다. 본 발명의 식이섬유 조성물은 또한 혈중 글루코오스 수준을 저하시킴으로써 당뇨병 조건의 관리를 보조한다.

본 발명의 또 다른 양태는 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함하는 유효량의 식이섬유 조성물을 포함하는 식품을 제공한다. 본 발명의 식품은 식이 보충식품 또는 식사 대용품일 수 있다. 일부 구체예에서, 식품은 쉐이크 또는 스무디로서 제공된다. 통상적으로, 본 발명의 식품은 약 2% 내지 약 30% (예컨대 약 2% 내지 약 20%, 또는 약 5% 내지 약 15%, 또는 약 2% 내지 약 10%)의 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함하는 식이섬유 조성물을 포함한다. 통상적으로, 식품은 1인분 당 약 2 그램 내지 약 15 그램의 식이섬유를 포함한다(예컨대 1회 분량당 약 3 내지 8 그램 또는 약 3 내지 약 6 그램). 일부 구체예에서, 본 발명의 식품은 실시예 3 및 7에 설명된 바와 같이 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함하는 식이섬유 조성물 약 9% (w/w)를 포함한다.

본 발명의 식품은 단백질 또는 아미노산, 탄수화물, 지질, 비타민, 미네랄 및 보조인자, 천연 또는 인공 향료, 염료 또는 다른 착색 첨가제 및 보존제와 같은 추가 성분들을 더 함유할 수 있다. 용어 "비타민"은 티아민, 리보플라빈, 니코틴산, 팬토텐산, 피리독신, 비오틴, 엽산, 비타민 B12, 리포산, 아스코르브산, 비타민 A, 비타민 D, 비타민 E 및 비타민 K를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 용어 "비타민"에는 티아민 피로포스페이트 (TPP), 플라빈 모노뉴클레오티드 (FMM), 플라빈 아데닌 디뉴클레오티드 (FAD), 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 (NAD), 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 포스페이트 (NADP) 코엔자임 A (CoA) 피리독살 포스페이트, 비오시틴, 테트라히드로폴산, 코엔자임 B12, 리포일리신, 11-시스-레티날 및 1,25-디히드록시콜레칼시페롤과 같은 보조인자 및 조효소가 포함된다. 용어 "비타민"은 또한 콜린, 카르니틴 및 알파, 베타 및 감마 카로틴을 포함한다. 용어 "미네랄"은 칼슘, 철, 아연, 셀레늄, 구리, 요오드, 마그네슘, 인, 크롬, 망간, 칼륨 등 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 사람 음식물에 필요한 무기 물질, 금속 등을 말한다. 미네랄을 염, 산화물 또는 킬레이트 염의 형태일 수 있다.

착색제는 이산화티탄, 및 FD&C 염료로서 알려진 것과 같은 음식에 적합한 염료, 및 포도 껍질 추출물, 비트 레드 파우더, 베타-카로틴, 아나토, 카르민, 심황, 클로로필 및 파프리카와 같은 천연 착색제를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 사용되는 착색제의 양은 색의 채도에 따라서 총 조성물의 약 0.0% 내지 약 3.5% 건조 중량 범위일 수 있다.

조성물에 포함되는 향료는 합성향 오일 및 향기가 있는 향미제 및/또는 천연 오일, 나무, 잎, 꽃 및 과일로부터의 추출물, 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다. 이들은 시나몬 오일, 윈터그린 오일, 페퍼민트 오일, 클로브 오일, 베이 오일, 아니스 오일, 유칼립투스, 백리향 오일, 향나무 잎 오일, 육두구 오일, 세이지 오일, 감귤류 과일의 오일(레몬 및 오렌지를 포함하지만 이에 한정되지 않음), 비터 아몬드 오일 및 계피 오일을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 적합한 향은 바닐라, 초콜렛, 모카, 커피, 아이스크림, 감귤류(레몬, 오렌지, 포도, 라임 및 그레이프후르츠 포함), 사과, 배, 복숭아, 망고, 딸기, 라즈베리, 체리, 자두, 파인애플 및 아프리콧을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 향료의 양은 원하는 감각 효과를 포함하는 여러 요인에 따를 수 있다. 향료는 조성물의 건조 중량을 기준으로 약 0% 내지 약 10.0% 건조 중량 범위의 양으로 존재할 수 있다. 본 발명의 예시적 식품은 실시예 2, 3 및 7에 제공된다.

일부 구체예에서, 본 발명의 식품은 빌베리 추출물, 루테인 및/또는 타우린을 포함하지 않는다. 본 발명의 일부 구체예는 28 g 미만의 유청 단백질 또는 8.9 g 미만의 프룩토스를 함유하는 식품을 제공한다. 본 발명의 일부 구체예는 0.9 g 이상의 중쇄 트리글리세리드를 함유하는 식품을 제공한다.

다른 양태에서, 본 발명은 식이섬유 조성물의 제조방법 및 식이섬유 조성물을 포함하는 식품의 제조방법을 제공한다. 일부 구체예에서, 식이섬유 조성물의 제조방법은 약 1 내지 약 3,000 센티포이즈의 초기 점도 및 음식물 섭취 후 15분 이내에 적어도 3배 점도 증가를 생성하기 위한 유효량의 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 조합하는 단계를 포함한다. 일부 구체예에서, 식이섬유 조성물의 제조방법은 식이섬유 조성물을 과립화하는 단계를 더 포함한다.

일부 구체예에서, 식이섬유 조성물을 포함하는 식품의 제조방법은 식품에 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함하는 식이섬유 조성물의 유효량을 첨가하는 단계를 포함한다. 본 발명의 식품은 하루 한번 또는 여러 번 섭취할 수 있다.

다른 양태에서, 본 발명은 글루코만난을 포함하는 식이섬유 조성물의 초기 점도를 감소시키는 방법을 제공한다. 일부 구체예에서, 방법은 감소된 점도를 갖는 조성물을 생성하기 위해 글루코만난을 포함하는 식이섬유 조성물을 과립화하는 단계를 포함한다. 일부 구체예에서, 식이섬유는 잔탄검 및/또는 알기네이트를 더 포함한다. 일부 구체예에서, 방법은 조성물의 초기 점도를 감소시키는 한편 약 120분의 시간 후와 같이 시간이 경과함에 따라 조성물의 점도를 증가시키는데 유효한 알기네이트의 양을 글루코만난을 포함하는 조성물에 첨가하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태는 포유동물에서 포만감 촉진, 체중 감량 촉진, 혈중 글루코오스 수준 저하 또는 혈중 콜레스테롤 저하를 위한 방법을 제공한다. 일부 구체예에서, 방법은 포유동물에서 포만감을 촉진하는데 유효한 식이섬유 조성물의 양을 포유동물에 투여하는 것을 포함하고, 이때 식이섬유 조성물은 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함한다. 일부 구체예에서, 방법은 포유동물에서 체중 감량을 촉진하는데 유효한 식이섬유 조성물의 양을 포유동물에 투여하는 것을 포함하고, 이때 식이섬유 조성물은 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함한다. 일부 구체예에서, 방법은 포유동물에서 혈중 글루코오스 수준을 저하시키는데 유효한 식이섬유 조성물의 양을 포유동물에 투여하는 것을 포함하고, 식이섬유 조성물은 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함한다. 일부 구체예에서, 방법은 포유동물에서 혈중 콜레스테롤 수준을 저하시키는데 유효한 식이섬유 조성물의 양을 포유동물에 투여하는 것을 포함하고, 식이섬유 조성물은 글루코만난, 잔탄검 및 알기네이트를 포함한다.

본 발명의 방법에 사용하기 위한 예시적 식이섬유 조성물은 상기 설명된 바와 같다. 식이섬유 조성물은 임의의 형태로 투여할 수 있다. 예컨대, 이들은 캡슐로서 투여할 수 있거나 또는 이들은 식품으로 투여할 수 있다.

본 발명의 예시적 방법은 실시예 2 및 3에 설명된다. 실시예 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 방법은 현저한 인슐린 민감성의 증가, 체지방 감소 및 포만감과 체중 감량 촉진을 생성한다.

또 다른 양태에서, 본 발명은 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드 및 적어도 하나의 지질 또는 그것의 블렌드를 포함하는 식이섬유 조성물을 제공하며, 이때 지질 또는 그것의 혼합물은 식이섬유 조성물의 적어도 20% w/w를 포함한다.

실시예 9 및 10 및 표 28-31에 설명된 바와 같이, 본 발명의 식이섬유 조성물의 다양한 구체예에 대한 지질 또는 그것의 블렌드의 첨가는 물에서 섬유 블렌드의 점성 효과를 지연시키는데 효과적이며, 이것은 피험자에서 경구 투여 동안 목메임을 예방하는 한편 위 조건(섭취 후 생체내 조건)하에서 단시간 내에 높은 점도로 만드는데 유용하다.

약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드는 앞서 설명하였다.

본 발명의 구체예에 따라 사용함에 있어, 지질은 알콜에서는 용해되지만 물에서는 그렇지 않은 지방, 오일 또는 왁스와 같은 물질로서 정의된다. 본원에 사용되는 용어 "지방" 및 "오일"은 서로 교환적으로 사용되며 지방산을 포함한다.

일부 구체예에서, 조성물에 사용하기 위한 지질은 유제품 지방(예컨대 유지방, 버터 지방), 동물성 지방(예컨대 라드) 또는 식물성 지방(예컨대 코코넛 오일, 코코아 버터 또는 팜 오일)로 구성된 군에서 선택된 지방을 포함한다.

일부 구체예에서, 조성물에 사용하기 위한 지질은 식용 오일 또는 오일들의 혼합물을 포함한다. 이러한 오일은 식물성 오일(예컨대 카놀라유, 대두유, 야자인유, 올리브유, 홍화유, 해바라기씨유, 아마씨(아마인)유, 옥수수유, 면실유, 땅콩유, 호두유, 아몬드유, 포도씨유, 달맞이꽃유, 코코넛 오일, 보리지 오일 및 블랙커런트 오일); 해양 오일(예컨대 어유 및 어류 간유), 또는 이들의 혼합물을 포함한다.

일부 구체예에서, 조성물에 사용하기 위한 지질은 코코넛 오일, 야자인유 및 버터와 같은 중쇄 트리글리세리드 또는 정제된 형태의 중쇄 트리글리세리드를 함유하는 오일을 포함한다.

일부 구체예에서, 식이섬유 조성물은 총 조성물 (w/w/)의 약 0.01% 내지 약 80%의 범위 내의 식이섬유 블렌드 (VFB)의 양 및 20% 내지 약 99.99% (w/w) 범위 내의 지질의 양을 포함한다. 예컨대, 특정 구체예에서 VFB 대 지질의 비율은 (중량 대 중량 비로) 5:95; 10:90; 20:80; 30:70; 40:60; 50:50; 60:40; 70:30; or 80:20을 포함한다.

일부 구체예에서, 식이섬유 조성물에 사용하기 위한 식이섬유 블렌드는 약 50% 내지 약 80% (w/w) 글루코만난, 약 10% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 10% 내지 약 20% (w/w) 알기네이트를 포함한다.

일부 구체예에서, 식이섬유 조성물에 사용하기 위한 식이섬유 블렌드는 약 60% 내지 약 80% (w/w) 글루코만난, 약 10% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 10% 내지 약 20% (w/w) 알기네이트를 포함한다.

일부 구체예에서, 식이섬유 조성물에 사용하기 위한 식이섬유 블렌드는 약 70% (w/w) 글루코만난, 약 13% 내지 약 17% (w/w) 잔탄검 및 약 13% 내지 약 17% (w/w) 알기네이트를 포함한다.

한 특정 구체예에서, 식이섬유 조성물은 70% 글루코만난, 13% 잔탄 및 17% 알기네이트를 포함하는 식이섬유 혼합물(VFB) 및 중쇄 트리글리세리드 (MCT)를 53:47 (w/w)의 비로 포함한다.

일부 구체예에서, 식이섬유 조성물은 실시예 9에 설명된 바와 같이 젤라틴, 글리세린 및 물의 조합을 포함하는 외부 연질 젤라틴 캡슐을 포함한다.

약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드 및 적어도 하나의 지질 또는 그것의 블렌드를 포함하는 식이섬유 조성물은 우선 본원에 설명된 방법을 사용하여 섬유 블렌드를 생성한 다음 오일(또는 그것의 혼합물)을 첨가하고 섬유 블렌드와 오일을 혼합함으로써 제조될 수 있다. 식이섬유 조성물의 예시적 제조방법은 실시예 9에 설명된다.

본원에 설명된 식이섬유 블렌드의 다양한 구체예는 액체 또는 고체의 식품에 포함되어 식품의 혈당 지수를 감소시킬 수 있다. 실시예 11 내지 14 및 도 12 내지 14에 설명한 바와 같이, 식이섬유 조성물의 이점은 식이섬유 조성물과 혼합된 드링크, 그라놀라, 빵, 밥, 요구르트, 콘프레이크, 칠면조, 마가린, 우유를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아닌 다양한 종류의 음식에서 실현된다. 실시예 13에서 설명한 바와 같이, 식이섬유 블렌드의 첨가는 시험된 테스트 식사 모두의 혈당 지수를 감소시켰다. 예컨대, 콘프레이크, 밥, 칠면조 또는 요구르트에 식이섬유 블렌드의 첨가는 테스트한 다양한 음식의 풍미를 감소시키지 않고 식사 혈당 지수를 각각 26%, 45%, 24% 및 9%로 감소시켰다.

상기에 따라 다른 양태에서, 본 발명은 식품의 가용 탄수화물 50 g 당 2.5 g 내지 7.5 g의 식이섬유 블렌드를 포함하는 식품을 제공하며, 이때 식이섬유 블렌드는 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함한다.

식이섬유 블렌드는 고체, 액체 또는 반고체 식품을 포함하는 임의의 종류의 식품과 함께 조합될 수 있다. 예시 고체 식품은 곡물(예컨대 쌀, 시리얼(뜨겁거나 차가운)), 그라놀라, 오트밀, 베이커리류(빵, 쿠키, 머핀, 케익 등), 파스타(쌀 또는 다른 곡물로 만들어진 누들 포함); 육류(예컨대 가금류, 소, 돼지, 어류), 유제품(예컨대 우유, 요구르트, 치즈, 아이스크림, 버터 및 마가린)을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 예시적 액체 또는 반액체 식품은 식사 대용 드링크, 과일 주스, 스프(건조 스프 믹스 포함), 식이 보충식품 및 스무디를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

식이섬유 블렌드는 어떤 적합한 방법을 사용하여 섭취 전에 식품에 첨가될 수 있다. 예컨대, 식이섬유 블렌드는 식품으로 구워질 수 있고, 식품과 함께 혼합될 수 있고, 또는 식품에 뿌려질 수 있다.

다른 양태에서, 본 발명은 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드를 당 변동율 저하를 필요로 하는 피험자에 투여하는 것을 포함하는, 당 변동율 저하를 필요로 하는 피험자에서 당 변동율을 저하시키는 방법을 제공한다.

당 변동율은 피험자에서 시간에 따라 측정시, 증가된 혈중 당 일탈 빈도의 집합, 혈중 당의 급속한 증감 현상, 및 (낮은 당 변동율을 갖는 정상 피험자와 비교하여) 증가된 당 변동율에 따른 이상적인 혈중 당 수준을 넘는 소모 시간의 양을 말한다. 당 변동율은 CGMS MiniMed, Medtronic, Inc와 같은 시중에서 이용가능한 연속 글루코오스 모니터링 시스템을 사용하여 측정할 수 있다.

정상 사람 피험자(비-비만, 비-당뇨병)에서 혈중 글루코오스 수준은 도 15에 나타낸 바와 같이 70 mmol/L 내지 120 mmol/L이고, 낮은 당 변동율(24시간 동안 평균으로부터 단지 매우 평범한 변동)을 갖는다. 반대로, 실시예 16에 나타낸 바와 같이, 과체중 피험자(25-30 BMI에 기반) 및 비만 피험자(30을 넘는 BMI에 기반)는 증가된 당 변동율을 나타낸다(정상 피험자와 비교하여). 도 16A, 17A 및 18A에 나타낸 바와 같이, 3개 상이한 비만 피험자의 베이스라인 당 변동율은 120 mmol/L을 초과하는 최대 혈중 글루코오스 수준을 갖는다. 실시예 16에서 설명하고 도 16B, 17B 및 18B에 나타낸 바와 같이, 본 발명자들은 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함하는 식이섬유 블렌드(VFB)로 증가된 당 변동율을 갖는 비만 피험자를 치료하는 것이, 치료전 베이스라인 당 변동율과 비교하여 비만 피험자의 당 변동율을 감소시키는데 유효하다는 것을 발견하였다. 예컨대, 도 16B, 도 17B 및 도 18B에 나타낸 바와 같이, 적어도 4주 기간(예컨대 적어도 5주 또는 적어도 6주) 동안 하루에 5g 내지 15g VFB로 처리한 후, 당 변동율은 120 mmol/L 미만으로 감소된 최대 글루코오스 수준으로 감소되었다. 실시예 16에서 더 설명되는 바와 같이, 놀랍게도 VFB는 효과적이며 낮은 혈당 지수 음식물보다 우수한 것으로 발견되었다.

당 변동율 (GV)은 하기 식에 의해 설명될 수 있다:

여기서

B _i 는 CGMS로 임의의 주어진 시점에서 측정한 혈중 글루코오스 수준이고,

t _i 는 B _i 를 측정한 시간이고,

t는 CGMS로 혈중 글루코오스 수준을 측정한 동안의 총 시간이고,

BL은 정상 피험자에서 최저 정상 혈중 글루코오스 수준이며, 대부분의 경우 70 mmol/L이고,

BU는 정상 피험자에서 최고 정상 혈중 글루코오스 수준이며, 대부분의 경우 120 mmol/L이다.

상기 보이는 Gv₁ 식(식 1)은 CGMS 그래프의 기울기를 나타내고, 주어진 시간동안 피험자에서 혈중 글루코오스 변동의 속도 및 빈도의 측정을 제공한다. 증가한 Gv₁값은 피험자에서 증가된 당 변동율의 지표이다. 방법의 일부 구체예에서, Gv₁을 하나 이상의 정상 개체(비-당뇨병 및 정상 체중)에 대하여 계산하여 Gv₁ 기준값을 얻고, Gv₁ 기준값을 테스트 피험자로부터의 Gv₁ 값과 비교할 수 있으며, 이때 기준값으로부터의 Gv₁ 값과 비교하여 증가된 테스트 피험자로부터의 Gv₁ 값은 테스트 피험자에서 증가된 당 변동율의 지표이다.

상기 보이는 Gv₂ 식(식 2)는 주어진 시간 동안 CGMS 그래프에서 정상 범위를 벗어난 (예컨대 120 mmol/L 초과 70 mmol/L 미만) 혈중 글루코오스 변동 정도의 측정이다. 증가된 Gv₂ 값은 증가된 당 변동율의 지표이다. 방법의 일부 구체예에서, Gv₂를 하나 이상의 정상 개체(비-당뇨병 및 정상 체중)에 대하여 계산하여 Gv₂ 기준값을 얻고, Gv₂ 기준값을 테스트 피험자로부터의 Gv₂ 값과 비교할 수 있으며, 이때 기준값으로부터의 Gv₂ 값과 비교하여 증가된 테스트 피험자로부터의 Gv₂ 값은 테스트 피험자에서 증가된 당 변동율의 지표이다.

일부 구체예에서, 본 발명의 양태는 (a) 지정된 시간 동안 연속 글루코오스 모니터링 시스템으로 피험자를 측정하여 피험자의 베이스라인 글리콜 변동율을 결정하는 단계; 및 (b) 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함하는 섬유 블렌드의 유효한 용량을, 단계 (a)에서 측정한 베이스라인 글리콜 변동율과 비교하여 피험자의 글리콜 변동율을 감소시키는데 유효한 시간 동안 피험자에 투여하는 단계를 포함한다. 베이스라인 글리콜 변동율 측정값은 상기 설명한 바와 같이 GO 식(식 1 및/또는 식 2)을 사용하여 연속 글루코오스 모니터링 시스템을 사용하여 결정할 수 있다.

연속 글루코오스 모니터링 시스템은 글리콜 변동율을 측정하는데 충분한 지정된 시간, 예컨대 적어도 12시간, 적어도 15시간, 적어도 24시간, 또는 그 이상 동안 사용할 수 있다. 섬유 블렌드로 처리 후 피험자의 글리콜 변동율은 또한 상기 설명한 바와 같이 GO 식(식 1 및/또는 식 2)를 사용하여 연속 글루코오스 모니터링 시스템을 사용하여 결정할 수 있다.

일부 구체예에서, 섬유 블렌드의 용량은 적어도 하루에 5.0 g 내지 15.0 g VFB 또는 그 이상, 예컨대 하루에 10.0 내지 15.0 g VFB(예컨대 5.0 g/일, 6.0 g/일, 7.0 g/일, 8.0 g/일, 9.0 g/일, 10.0 g/일, 11.0 g/일, 12.0 g/일, 13.0 g/일, 14.0 g/일 또는 15.0 g/일)이다. 섬유 블렌드는 본원에 설명된 바와 같이 액체로 교반된 가루로서, 캡슐로 투여되거나, 또는 식품에 뿌려지거나 구워지거나 또는 혼합된다.

본 발명의 양태의 방법에 따라서, VFB의 용량은 통상적으로 적어도 4주 동안, 예컨대 적어도 5주, 적어도 6주 또는 그 이상 동안 투여된다.

일부 구체예에서, 식이섬유 블렌드는 약 50% 내지 약 80% (w/w) 글루코만난, 약 10% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 10% 내지 약 20% (w/w) 알기네이트를 포함한다.

일부 구체예에서, 식이섬유 블렌드는 약 60% 내지 약 80% (w/w) 글루코만난, 약 10% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 10% 내지 약 20% (w/w) 알기네이트를 포함한다.

일부 구체예에서, 식이섬유 블렌드는 약 70% (w/w) 글루코만난, 약 13% 내지 약 17% (w/w) 잔탄검 및 약 13% 내지 약 17% (w/w) 알기네이트를 포함한다.

일부 구체예에서, 식이섬유 블렌드는 적어도 하나의 지질 또는 그것의 블렌드를 더 포함하며, 이때 지질 또는 그것의 블렌드는 총 식이섬유 조성물의 적어도 20% w/w을 차지한다.

하나의 특정 구체예에서, 식이섬유 블렌드는 70% 글루코만난, 13% 잔탄 및 17% 알기네이트와 중쇄 트리글리세리드 (MET)를 53:47 (w/w)의 비로 포함한다.

본원에 사용된 용어 "당 변동율 저하를 필요로 하는 피험자"는 동일한 종류의 정상(비-당뇨병, 비-비만 및 비-과체중) 피험자에 비하여 증가된 글리콜 변동율을 갖는 임의의 포유동물 피험자를 말하며, 예컨대 과체중 비-당뇨병 피험자(25-30 BMI 기준), 비만 비-당뇨병 피험자(30을 넘는 BMI 기준) 및 II형 당뇨병 피험자를 포함한다.

일부 구체예에서, 본 발명의 이 양태의 방법은 실시예 16에 설명되고 도 16A-18B에 나타낸 바와 같이, 120 mol/L을 초과하는 최대 글루코오스 수준을 갖는 기준 글리콜 변동율을 갖는 비-당뇨병 비만 피험자를 치료하는데 사용될 수 있으며, 이때 섬유 블렌드로의 처리는 글리콜 변동율을 120 mol/L 미만의 최대 글루코오스 수준으로 감소시킨다.

일부 구체예에서, 본 발명의 양태의 방법은 실시예 16에 설명되고 도 20A 및 도 20B에 나타낸 바와 같이, 220 mol/L을 초과하는 최대 글루코오스 수준을 갖는 기준 글리콜 변동율을 갖는 당뇨병 비만 피험자를 치료하는데 사용될 수 있으며, 이때 섬유 블렌드로의 치료는 글리콜 변동율을 220 mol/L 미만의 최대 글루코오스 수준으로 감소시킨다.

다음 실시예들은 본 발명의 실시를 위해 현재 고려된 최상의 방식을 예시하며, 본 발명을 제한해서는 안 된다.

실시예 1

이 실시예는 위와 장의 조건에서 바람직한 점도 프로필을 제공하는, 점성 섬유 블렌드(VFB)라고 하는 예시적인 식이섬유 조성물의 섬유 선택을 설명한다.

VFB를 조제하는데 있어서 주요 목적은 실질적으로 30분 내지 6-분의 시간 기간에 걸쳐서 점도가 증가하는 섬유 블렌드를 제조하는 것이었다. 식감을 개선하기 위해서는 섬유 블렌드의 초기 점도는 희석되고 피험자의 위와 장에서 섬유 블렌드의 농후도가 최대로 되는 것이 바람직하다. 따라서, 섬유를 선택하는데 있어서 블렌드는 또한 위(산성)와 장 조건 모두에서 점도를 유지하거나, 또는 더 바람직하게는 증가시켜야 한다. 소화계의 이 지점에서 높은 점도는 포만감에 기여하고, 또한 탄수화물 흡수를 조정함으로써 혈당 조절을 도울 것이다.

표 1은 개별 시험된 상이한 섬유들의 점도를 나타낸다: 갈락토만난(순도 80% 이상, 호로파 유래, Faunlike 제조), 글루코만난(순도 80% 이상, 곤약 뿌리 유래), 구아검(시중 공급되는 Cyanosis tetragonoloba의 갈락토만난 추출물), 잔탄검(시중 공급되는 Xanthomonas 박테리아 유래의 세포외 헤테로다당), 알기네이트(상업적으로 공급되는 Ascophyllum nodosum 유래의 중간 점도 나트륨 알기네이트), 및 시중 섬유(69% 글루코만난, 17% 잔탄, 9% 카라게난 및 8% 아가로 구성됨, Dr. Vuksan 제공됨, 미국 특허출원 공보 제2005/0020535호에 설명됨). 각 섬유 조성물 2g을 물 200g과 배합했다. 점도 측정치(센티포이즈)를 몇 시간 간격으로 기록했다.

[표 1]

알기네이트와 갈락토만난은 점성이 가장 낮았다. 잔탄과 구아검은 거의 즉시 최대 농후도에 도달했다. 글루코만난은 경시적으로 실질적인 점도 증가를 나타냈다. 그러나, 이것은 우리의 목적에 맞게 효과적으로 농후화된 것처럼 보였으므로, 우리는 다른 점성이 더 적은 섬유와의 조합에서 글루코만난이 어떻게 반응했는지 분석했다. 조합된 섬유 블렌드에 대한 점도 결과를 표 2에 나타낸다.

[표 2]

알기네이트, 잔탄 및 갈락토만난은 글루코만난과의 조합에서 강한 희석 효과를 가졌다. 글루코만난과 조합되었을 때는 최대 점도에 즉시 도달하는 잔탄의 특성이 이월되었다. 이 블렌드의 단점은 초기 점도가 너무 농후했고, 경시적으로 계속 농후화되지 않았다는데 있다. 알기네이트와 글루코만난의 블렌드는 경시적으로 계속 농후화되었다는 점에서 글루코만난의 특성을 유지했다. 그러나, 초기 점도가 약간 너무 물기가 많았고, 너무 빨리 농후화되었다. 구아검과 알기네이트의 블렌드는 충분한 점도를 생성하지 않았다.

이러한 결과로부터, 높은 점도 특성으로 인하여 글루코만난이 섬유 블렌드의 바람직한 성분으로서 결정되었다. 또한, 그것은 매우 매끄러운 질감을 가져서 식감이 개선되었다. 알기네이트는 글루코만난의 강한 농후화 특성을 완화하는데 도움이 되었으며, 또한 초기 소화 단계에서 더 식감이 좋은 점도를 달성했다. 점도 테스트(30-60분)를 종료할 때쯤 글루코만난을 억제하여 희석시키는 유일한 섬유였던 잔탄 역시 블렌드의 일부로서 선택되었다. 구아검과 갈락토만난은 VFB의 질에 기여하는 어떤 새로운 특성도 나타내지 않았으므로 섬유 블렌드의 일부로서 선택하지 않았다.

생성된 최종 VFB 조성물은 48%-90% 글루코만난, 5%-20% 잔탄검 및 5%-30% 알기네이트로 이루어졌다. 글루코만난, 잔탄 및 알기네이트를 이러한 비율로 조합하여 VFB를 제조한 경우, 이 조성물은 도 7에 도시되고 실시예 8에 설명된 대로 물과 배합되었을 때 120분 후에 예상치 않은 높은 점도 값을 나타낸다. 또한, 이 VFB는 도 8에 도시되고 실시예 8에 설명된 대로 위액과 배합되었을 때 10분 후에 예상치 않은 높은 점도 값을 나타낸다.

글루코만난 비율이 더 낮으면 제품은 바람직한 농후도에 도달하지 못할 것이다. 잔탄 비율이 더 높았을 때 제품은 또한 바람직한 농후도에 도달하지 않았다. 잔탄 비율이 더 낮았을 때 섬유 블렌드는 너무 빨리 농후화되었다. 알기네이트는 또한 상기 제품의 초기 단계 동안 점도를 감소시킴으로써 식감의 개선에 있어서 중요한 역할을 했다.

바람직한 구체예에서, 60%-80% 글루코만난, 10%-20% 잔탄검 및 10%-20% 알기네이트를 함유한 VFB 조성물을 제조했고, 이것은 상기 언급된 바람직한 특성을 가졌다. 예를 들어, 여기 설명된 바람직한 특성을 가진 70% 글루코만난, 13% 잔탄검 및 17% 알기네이트를 함유한 VFB 조성물을 제조했다. 유사한 바람직한 특성을 가진 70% 글루코만난, 17% 잔탄검 및 13% 알기네이트를 함유한 VFB 조성물을 제조했다.

VFB(70% 글루코만난, 13% 잔탄검 및 17% 알기네이트)의 점도 프로필을 시중의 경쟁 섬유와 비교하여 표 3에 나타낸다.

[표 3]

스무디 형의 VFB(70% 글루코만난, 13% 잔탄검 및 17% 알기네이트)의 점도 프로필을 시중의 경쟁 섬유와 비교하여 표 4에 나타낸다. 섬유 5g을 스무디 믹스(예시적인 스무디 조성물에 대한 실시예 6 참조)에 가한 다음 증류수 350g을 가했다.

[표 4]

VFB와 시중 섬유의 차이점 중 하나는 모사된 소화 조건에서 이들이 반응하는 방식이다. 표 5 및 6에 나타낸 대로, VFB는 위 조건에서 농후도를 증가시키는 능력을 가진다. 표 5는 섬유 2g을 인산 10방울을 첨가한 증류수 200g에 가한 경우, 시중 섬유와 VFB(70% 글루코만난, 13% 잔탄검 및 17% 알기네이트)의 점도 프로필을 비교한다.

[표 5]

표 6은 위 조건에서 스무디 제품 형의 시중 섬유와 VFB(70% 글루코만난, 13% 잔탄검 및 17% 알기네이트)의 점도 프로필을 비교한다. 시중 섬유 5g 또는 VFB 4g을 스무디 믹스(예시적인 스무디 조성물에 대한 실시예 6 참조)에 가한 다음 위액 350g을 가한다.

[표 6]

표 7은 장 조건에서 시중 섬유와 VFB(70% 글루코만난, 13% 잔탄검 및 17% 알기네이트)의 점도 프로필을 비교한다. 섬유 2g을 장액 200g에 가했다. 장액은 물 250mL에 모노베이직 칼륨포스페이트 6.8g을 녹여 혼합한 다음, 0.2N NaOH 190mL와 물 400mL를 가하여 제조했다. 췌액소 10g을 가하여 혼합하고, 0.2N NaOH를 사용하여 pH를 7.5±0.1로 조정했다. 이 용액을 물로 1,000mL까지 희석했다(미국약전).

[표 7]

표 8은 장 조건에서 시중 섬유와 VFB(70% 글루코만난, 13% 잔탄검 및 17% 알기네이트)의 점도 프로필을 비교한다. 시중 섬유 5g 또는 VFB 4g을 스무디 믹스(예시적인 스무디 조성물에 대한 실시예 6 참조)에 가한 다음 장액 350g을 가했다.

[표 8]

이들 테스트 결과는 모사된 위 및 장 조건에서 VFB 섬유 블렌드가 시중 섬유 블렌드보다 더 농후화되었음을 나타내며, 이는 VFB가 위에서 시중 섬유보다 더 높은 점도를 가지고, 이것은 장 조건에서의 농후화에 기여할 수 있다는 것을 시사한다.

소비자에게 더 어필하는 제품을 만들고자 초기 소화 단계 동안 점도를 더 지연시키기 위해 과립화된 VFB를 사용했다. 과립화는 VFB 블렌드에 30-60%(w/w) 물을 가한 다음, 첨가된 물을 건조시켜 없앰으로써 달성된다. 이 과정은 전형적으로 기계 과립화기, 유동층 과립화기/건조기, 기계 집괴화기, 또는 간단한 혼합 후 오븐 또는 진공 건조를 통해 수행된다.

비-과립화된 VFB는 아주 미세하여 물을 가했을 때 응집하려는 경향이 있다. 그것은 수분을 너무 빠르게 흡수하기 때문에 물이 실제로는 가루를 캡슐화하게 된다. 그러나, 과립화된 VFB는 물에 젖었을 때도 큰 과립들이 서로 분리되어 유지되므로 이런 문제를 피할 수 있다. VFB 과립이 물에 점진적으로 녹기 때문에 서서히 슬러리가 농후화된다.

VFB의 적합한 메쉬 크기를 결정하는 것이 과립화 과정에서 중요하다. 30 메쉬 입자는 직경이 약 600 마이크론이고, 40 메쉬 입자는 직경이 약 400 마이크론이며, 50 메쉬 입자는 직경이 약 300 마이크론, 60 메쉬 입자는 직경이 약 250 마이크론, 그리고 80 메쉬 입자는 직경이 약 180 마이크론이다. 점도 증가는 느리지만 과립화된 VFB 제품은 여전히, 포만감을 느끼게 하고, 또한 장에서 탄수화물의 흡수를 지체시킴으로써 혈당 수준을 조절할 수 있게 하는 바람직한 농후도까지 증가한다. 표 9에 나타낸 대로 과립이 클수록(즉, 메쉬 크기가 작을수록) 점도의 증가가 더욱 지연된다.

[표 9]

30-, 40-, 및 60-메쉬 크기 과립의 1:1:1 조합으로 구성된 30- 내지 60-메쉬 크기 과립화된 VFB 제품의 조합이 바람직하다. 작은 메쉬의 비율이 클수록 점도의 증가는 더더욱 지연될 것이다.

실시예 2

이 실시예는 본 발명의 예시적인 식이섬유 조성물(VFB)의 소비가 인슐린 민감성의 개선과 체지방의 감소를 가져온다는 것을 설명한다.

체지방의 5%-10% 감소는 대사증후군과 관련된 위험 인자들을 감소시킬 수 있다(Krauss et al., Circulation 1(18):2284-99 (2000)). 약물 치료, 저칼로리 식단, 및 유행 다이어트와 같은 대중적인 체중감소 전략은 식욕을 목표로 하지 않으며, 유지가 어렵고 비용이 많이 들며, 비만 및 2형 당뇨병과 관련된 많은 대사이상을 다루지 않고, 중단시에는 체중이 다시 증가하고 동반이환이 다시 생긴다.

전향적 연구들은 고 식이섬유가 체중, 포만감, 및 에너지 섭취와 역으로 강하게 관련된다는 것을 증명한다(Stevens et al., Am. J. Clin. Nutr. 46(5): U2-1 (1987); Blundell & Burley, Int. J. Obes. 11(Suppl. 1):9-25(1987); Howarth et al., Nutr. Rev. 59(5):129-39(2001)). 또한, 고 가용성 섬유의 섭취가 인슐린 민감성 및 혈당의 개선과 관련된다는 것을 제시하는 증거들이 있다(Salmeron et al., Diabetes Care 20(4):545-50(1997); Salmeron et al., JAMA 277(6):462-77(1997); Jenkins et al., Lancet 2 (7999):1251(1967); Doi et al., Lancet 1 (8123):987-8 (1979); Shima et al., Nutr. Rep. Int. 25:297-302 (1982)). 구아검(Jenkins et al., Lancet 2(8042):779-80(1977); Aro et al., Diabetologia 21(1):29-33(1981)) 및 글루코만난(Vuksan et al., Diabetes Care 23(1):9-14(2000))과 같은 정제된 고 점성 섬유의 소비(Brand et al., Diabetes Care 74(2):95-101(1991); Wolever et al., Diabet. Med. 9(5):451-8(1992))는 인슐린 저항성, 2형 당뇨병 및 대사증후군을 가진 피험자에서 인슐린 민감성을 개선했다(Chiasson et al., Diabetes Care 19 (11):1190-3(1996); Frost et al. Metabolism 47(10):1245-51(1998)).

점성 섬유는 소화 및 흡수가 느리고, 급성 및 장기 혈당조절에 영향을 미치며, 이로써 식욕을 조절하고(Meyer, Ann. NY Acad. Sci. 63:15-32(1955); Penicaud et al., Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care 5(5):539-43(2002)), 인슐린 민감성을 증가시킨다고 생각된다. 인슐린은 지방대사의 조절을 돕는 한편 당뇨병에서 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 또한, 인슐린 수준이 낮아지면 사람이 공복감을 덜 느끼게 되고, 이것은 체중감소와 연결된다고도 설명될 수 있다.

본 연구는 고 점성 식이섬유의 블렌드로 보충된 대사 조절형 저지방 식단이 체중 및 체지방 퍼센트를 감소시킴으로써 식후 혈당조절 및 인슐린 분비를 개선할 수 있다는 가설을 시험했다. 이 가설에 따르면, 고 점성 식이섬유는 기계적 효과(예를 들어, 위 팽창, 위 공복, 위장 이동시간, 영양물 흡수율, 및 영양물과 위장관의 접촉에 영향을 미침으로써)와 대사적 효과(예를 들어, 호르몬 분비, 혈당 및 인슐린 반응, 단쇄 지방산, 및 배변의 에너지 배설에 영향을 미침으로써)를 제공한다.

방법

1. 피험자

11명이 연구에 참가했다. 포함 기준을 표 10에 나타내고, 참가자들의 베이스라인 프로필을 표 11에 나타낸다.

[표 10]

[표 11]

2. 디자인

무작위 이중-맹검 위약-대조군 크로스오버 디자인. 6주의 수행 기간 동안에 참가자들은 미 국가 콜레스테롤 교육 프로그램 치료적 생활습관 개선(TLC) 식단을 섭취했다. 이 연구의 실험 단계는 2주의 중단 기간(TLC 식단 사용)을 사이에 둔 2번의 연속된 3주 치료기간으로 구성되었다. 1차 치료기간 동안 피험자는 무작위로 점성 섬유 블렌드(VFB)가 첨가된 TLC 식단을 배정받거나, 또는 대조군으로서 밀기울(WB)만이 첨가된 TLC 식단을 배정받았다. 2차 치료기간에는 참가자들을 크로스오버하였다. 0주 및 3주에 참가자들은 클리닉을 방문하여 테스트 또는 대조군 아침식사를 하였고, 체중 및 체지방 %와 함께 식후 글루코오스 및 인슐린을 평가받았다. 각 실험기간의 시작 및 종료시에 참가자들을 테스트 또는 대조군 아침식사 후 O, 30, 45, 60, 90, 120 및 180분에 글루코오스 및 인슐린 농도에 대해 테스트하였다. 인슐린 민감성은 앞서 설명된 대로 계산하였다(Matsuda & DeFronzo, Diabetes Care 22:1462-70(1999)). 체지방은 제0주 및 제3주에 적외선 측정기(Futrex-5000)에 의해 결정되었다.

3. 테스트 아침식사

크로스오버 디자인에서 인슐린 민감성과 대사증후군이 감소한 참가자들은 2주의 중단 기간을 사이에 둔 2번의 3주 기간에 걸쳐서 0.5g/100kcal의 고 점성 식이섬유(VFB, 테스트 아침식사) 또는 대응하는 밀기울 대조군(대조군 아침식사)으로 강화된 대사 조절형 식단을 섭취하도록 배정되었다. 대조군 아침식사는 49g 밀기울 쿠기, 52g 밀기울 플레이크, 250mL 2% 우유 및 8g 버터로 구성되었다. 테스트 아침식사는 58g VFB 쿠키(약 10% VFB 섬유, 25% 수크로오스를 함유, 영양물 프로필 약 6% 단백질, 14% 지방, 60% 가용 탄수화물, 1.5% 애쉬, 및 2.8% 수분), 69g 밀기울 플레이크, 250mL 2% 우유, 및 8g 버터로 구성되었다. 두 가지 아침식사는 같은 칼로리이고 외형과 맛은 동일했다. 두 아침식사의 영양물 프로필은 섬유 타입에만 차이가 있었으며, 이것을 표 12에 나타낸다.

[표 12]

결과

1. 유동성

표 13은 점성 섬유 블렌드(VFB)와 비교한 5개의 상이한 점성 가용성 섬유 출처의 점도를 나타낸다. 샘플의 측정치는 24시간째에 1% 용액에 대해 초당 30 회전의 전단속도로 "F" 스핀들을 사용하여 Brookfield 점도계(매사추세츠 미들보로)에 의해 구했다. 데이터는 3회 이상 반복한 것의 평균이다(cps = 센티포이즈).

[표 13]

2. 혈당 반응

도 1과 표 14는 50g 경구 글루코오스 로드에 대한 혈당 반응에 대한 다양한 출처의 가용성 섬유 및 VFB를 3g 투여한 것의 효과를 나타낸다. 대조군은 50g 경구 글루코오스 로드만 투여한 것이다.

[표 14]

3. 식욕조절

도 2a-b와 표 15는 VFB를 첨가한 테스트 아침식사(도 2a) 및 대조군 아침식사(도 2b)를 제공받은 피험자에서 0주 및 3주에 각 식사 및 야식 전에 느끼는 주관적인 식욕 점수를 비교한 것을 나타낸다. 데이터는 평균±SD로 표시된다. p<0.05의 유의한 차이에 별표로 표시한다.

[표 15]

4. 글루코오스

도 3a-b와 표 16은 대조군 아침식사 및 테스트 VFB 아침식사를 제공받은 피험자에서 급성 식후 글루코오스 반응을 비교한 것을 나타낸다. 피험자에게 대조군 아침식사 또는 테스트 아침식사를 3주간 매일 제공했다. 연구 시작(0주) 및 연구 종료(3주)시에 혈중 글루코오스 반응을 측정했다. 모든 데이터 포인트는 평균±SD이다. p<0.05의 유의한 차이에 별표로 표시한다.

도 4는 대조군 및 VFB에 대한 0주 및 3주째의 식후 글루코오스 반응의 곡선 아래 면적(AUC)을 나타낸다. 모든 데이터 포인트는 평균±SD이다. p<0.05의 유의한 차이에 별표로 표시한다.

[표 16]

5. 인슐린

도 3c-d와 표 17은 대조군 아침식사 및 테스트 VFB 아침식사를 제공받은 피험자에서 식후 인슐린 반응을 비교한 것을 나타낸다. 피험자에게 대조군 아침식사 또는 테스트 아침식사를 3주간 매일 제공했다. 연구 시작(0주) 및 연구 종료(3주)시에 혈중 인슐린 반응을 측정했다. 모든 데이터 포인트는 평균±SD이다. p<0.05의 유의한 차이에 별표로 표시한다.

도 5는 대조군 및 VFB에 대한 0주 및 3주째의 식후 인슐린 반응의 곡선 아래 면적(AUC)을 나타낸다. 모든 데이터 포인트는 평균±SD이다. p<0.05의 유의한 차이에 별표로 표시한다.

[표 17]

6. 체지방 퍼센트

적외선 측정기 Futrex-5000® 시스템(Futrex Inc., 메릴랜드 게더스버그)을 사용하여 체조성을 평가했다. 도 6과 표 18은 참가자가 테스트 아침식사를 섭취한 기간과 비교하여 참가자가 대조군 아침식사를 섭취한 기간 동안의 0주에서 3주째에 걸친 체지방 퍼센트의 변화를 나타낸다. 데이터는 평균으로 표시된다. p<0.05의 유의한 차이에 별표로 표시한다.

[표 18]

결론

대조군에 비하여 VFB에서는 혈당(-23.13.5% 대 0.42.3%, P=0.000022) 및 인슐린혈증(-40.54.5% 대 2.02.9%, p=0.000012)에 대한 곡선 아래 면적이 상당히 감소했다. 이런 감소는 대조군과 비교하여 VFB의 섭취 후에 인슐린 민감성의 상당한 증가로 이어졌다(55.99.2% 대 9.74.5%, P=O.00056). 이에 더하여, 체지방이 1.4% 감소한 대조군 그룹과 비교하여 VFB를 섭취한 3주 기간 후에는 체지방이 베이스라인으로부터 2.8%까지 감소했다(p<0.05). 우리는 VFB의 연장된 섭취가 대사증후군의 손상된 인슐린 민감성을 가진 개체에서 체지방을 감소시킨다고 결론내렸다. 가능한 설명은 인슐린 민감성의 개선을 포함한다.

실시예 3

이 실시예는 본 발명의 식이섬유 조성물을 포함하는 식사 대용품의 예시적인 구체예를 제공한다.

예시적인 식이섬유 블렌드(VFB)를 글루코만난(순도 80% 이상, 곤약 뿌리 유래), 잔탄검(시중 공급되는 Xanthomonas 박테리아 유래의 세포외 헤테로다당), 및 알기네이트(시중 공급되는 Ascophyllum nodosum 유래의 중간 점도 나트륨 알기네이트)를 조합하여 제조했다. 예시적인 식이섬유 블렌드(VFB)의 조성을 표 19에 나타낸다.

[표 19]

표 20에 나타낸 대로 VFB 섬유 블렌드를 사용하여 식사 대용품을 조제했다.

[표 20]

표 21은 이 식사 대용품의 1회 분량당 제공되는 비타민 및 미네랄을 나타낸다(RE = 레티놀 등가 단위, NE = 니아신 등가 단위, mcg = 마이크로그램, mg = 밀리그램).

[표 21]

이 식사 대용품의 풍미는, 제한되지는 않지만 초콜릿, 딸기, 바닐라, 파인애플, 망고, 복숭아, 오렌지, 모카 및 체리 중 어느 것을 포함할 수 있다. 이 식사 대용품은 가루 형태이다. 각 1회 분량은 57g이며, 물 한 컵과 혼합된다. 1회 분량씩 정규 식사를 대신하여 아침 및 점심 식사로 섭취한다.

실시예 4

이 실시예는 본 발명의 식이섬유 조성물(VFB)를 포함하는 식사 대용품을 섭취한 지원자에 대한 효과를 나타낸다.

중년 남성 지원자가 9개월의 시험기간 동안 하루 2번 실시예 3에 설명된 식사 대용품을 섭취했다. 시험 시작시에 지원자는 체중 247.2 파운드, BMI 36, 허리둘레 45.25 인치, 엉덩이둘레 47.25 인치 그리고 체지방 27.7%였다. 9개월의 시험 종료시에 지원자는 체중 223.75 파운드, 허리둘레 43 인치, 엉덩이둘레 45.5 인치, 그리고 체지방 25.7%였다. 지원자는 위통, 묽은 변, 그리고 식사 대용품을 섭취하지 않았을 때는 저녁에 공복감을 호소했다.

중년 여성 지원자가 9개월의 시험기간 동안 하루 2번 실시예 3에 설명된 식사 대용품을 섭취했다. 시험 시작시에 지원자는 체중 170 파운드, BMI 30.3, 허리둘레 36.5 인치, 엉덩이둘레 43 인치 그리고 체지방 46.6%였다. 9개월의 시험 종료시에 지원자는 체중 156 파운드, 허리둘레 33.5 인치, 그리고 엉덩이둘레 41 인치였다. 지원자는 시험의 처음 2일간 설사를 호소했으나, 갈증 때문에 물을 더 많이 마신 것으로 판명되었다.

중년 여성 지원자가 9개월의 시험기간 동안 하루 2번 실시예 3에 설명된 식사 대용품을 섭취했다. 시험 시작시에 지원자는 체중 162.5 파운드, BMI 27.9, 허리둘레 37 인치, 엉덩이둘레 43 인치, 그리고 체지방 41.9%였다. 9개월의 시험 종료시에 지원자는 체중 141 파운드, 허리둘레 34 인치, 엉덩이둘레 41 인치, 그리고 체지방 35.3%였다. 지원자는 시험의 처음 2주간 경미한 두통을 호소했다.

중년 여성 지원자가 9개월의 시험기간 동안 하루 2번 실시예 3에 설명된 식사 대용품을 섭취했다. 시험 시작시에 지원자는 체중 172 파운드, BMI 21.1, 허리둘레 35.75 인치, 엉덩이둘레 43 인치 그리고 체지방 41.6%였다. 9개월의 시험 종료시에 지원자는 체중 143 파운드, 허리둘레 31 인치, 그리고 엉덩이둘레 38.25 인치였다. 이 지원자는 적당하고 융통성 있는 식이요법 계획을 찾았다.

실시예 5

이 실시예는 젤라틴 캡슐로서 조제된 본 발명의 식이섬유 조성물(VFB)의 예시적인 구체예를 제공한다.

예시적인 식이섬유 조성물을 2개의 경질-젤라틴 캡슐로서 조제했으며, 각 캡슐은 표 22에 나타낸 조성물을 500mg 함유한다.

[표 22]

실시예 6

이 실시예는 식욕조절 가루로서 조제된 본 발명의 식이섬유 조성물의 예시적인 구체예를 제공한다.

예시적인 식이섬유 조성물을 식욕조절 가루로서 조제했다. 각 병에는 182g이 담기며, 이것은 26회 분량이다. 이 식욕조절 가루 1회 분량당 함량을 표 23에 나타낸다.

[표 23]

실시예 7

이 실시예는 식사 대용 스무디로서 조제된 본 발명의 식이섬유 조성물(VFB)의 예시적인 구체예를 제공한다.

예시적인 식이섬유 조성물을 식사 대용 스무디로서 조제했다. 이 식사 대용 스무디 1회 분량당 함량을 표 24에 나타낸다.

[표 24]

실시예 8

이 실시예는 다양한 조건에서 예시적인 섬유 블렌드(VFB)와 다른 섬유 블렌드들의 점도 프로필을 비교한 것을 설명한다.

방법

실시예 1에 설명된 대로 70% 글루코만난(곤약), 13% 잔탄 및 17% 알기네이트를 포함하는 점성 섬유 블렌드(VFB)의 조제물을 만들었다. 이 VFB를 다음과 같이 증류수, 위 조건 및 장 조건에서 곤약/잔탄(70:30) 섬유 블렌드 및 곤약/알기네이트(70:30) 섬유 블렌드와 비교했다.

테스트된 조성물:

(1) VFB: 곤약(70%)/잔탄(13%)/알기네이트(17%)

(2) KX: 곤약(70%)/잔탄(30%)

(3) KA: 곤약(70%)/알기네이트(30%)

점도 프로필 실험:

테스트 물질 5g을 유체(증류수, 위액 또는 장액) 350g과 혼합했다. 이 샘플을 Proctor/Silex 블렌더에서 저속 2에서 30초간 배합했다. 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 및 120분에서 점도를 판독했다. 위액과 장액은 일반 샘플 제조(USP) 방법에 따라서 제조했다.

결과

표 25와 도 7은 정상 조건(증류수)에서 KX 및 KA와 비교한 VFB의 점도 프로필을 나타낸다. 표 26과 도 8은 위 조건에서 KX 및 KA와 비교한 VFB의 점도 프로필을 나타낸다. 표 27과 도9는 장 조건에서 KX 및 KA와 비교한 VFB의 점도 프로필을 나타낸다. 도 7, 8 및 9에 나타낸 대로, KA(곤약/알기네이트 70:30) 섬유 블렌드는 일관적으로 테스트된 3개 섬유 블렌드 중 가장 낮은 점도를 가진다. 중성 조건과 위 조건에서 KX(곤약/잔탄 70:30)은 빠르게 최대 점도에 도달한다(예를 들어, 약 15-20분 이내). VFB 블렌드(곤약(70%)/잔탄(13%)/알기네이트(17%))는 중성 조건에서 KA와 대략 동일한 점도에서 시작해서 위와 장 조건 모두에서 경시적으로 점도가 증가하다가, 마침내는 중성 조건과 위 조건에서 KX보다 큰 점도에 도달한다. 이 조합은 또한 위액과 배합되었을 때 10분 후에 예상치 않은 높은 점도 값을 나타낸다. 따라서, 예상치 않게도 KX 조합에 알기네이트의 첨가는 중성 조건에서 VFB의 점도의 감소를 제공하고, 경시적으로 KX 단독보다 더 높은 점도를 가져온다.

[표 25]

[표 26]

[표 27]

실시예 9

이 실시예는 중쇄 트리글리세리드와 혼합된 점성 섬유 블렌드를 함유하는 연질 젤라틴(소프트겔) 캡슐의 제조를 설명한다.

방법

점성 섬유 블렌드를 함유하는 연질 젤라틴 캡슐의 제조

내부 충전물:

점성 섬유 블렌드(곤약/잔탄/알기네이트(70:13:17))와 오일(예를 들어, 중쇄 트리글리세리드(MCT)를 0.01:99.99에서 최대 80:20(w/w VFB:MCT)까지 포함하는 내부 충전물을 사용하여 연질 젤라틴 캡슐을 제조했다. 52.7:47.3 w/w의 VFB:MCT의 비율의 예를 아래 표 28에 나타낸다. MCT는 대두유, 야자인유, 어유, 및 카놀라유 중 어느 것으로 대체될 수 있다.

[표 28]

외부 캡슐 외피:

외부 캡슐 외피는 젤라틴, 글리세린 및 물의 혼합물을 포함한다.

예시적인 소프트겔 캡슐을 다음과 같이 제조했다:

내부 충전물:

790mg VFB

710mg MCT

외부 캡슐 외피:

젤라틴, 글리세린 및 물로 구성된 혼합물 2,130mg을 사용했다. 내부 충전물에 대한 외부 캡슐 외피의 비율은 표 28에 나타낸 대로 다양한 캡슐 크기를 수용할 수 있도록 다양할 수 있다.

중쇄 트리글리세리드와 혼합된 VFB를 함유하는 소프트겔 캡슐은 물에서 VFB 점성 효과를 지연시키는데 효과적인 한편, 위 조건에서 VFB의 최대 점도를 허용하는데, 이것은 실시예 10에서 증명된다.

실시예 10

이 실시예는 오일계 소프트겔 캡슐에 캡슐화된 VFB가 물에서 그것의 점성 효과를 지연시킴으로써 잠재적 질식 위험을 감소시키는데 효과적이며, 동시에 위 조건에서 최대 점도에 빠르게 도달한다는 것을 증명한다.

방법

오일계 소프트겔 캡슐에 캡슐화된 VFB의 점도 프로필을 증류수 및 위액에서 비교했다.

오일과 혼합된 VFB를 함유하는 연질 젤라틴 캡슐을 실시예 9에 설명된 대로 제조했다. 각 캡슐은 790mg VFB(곤약/잔탄/알기네이트(70:13:17))를 함유했다. 6개의 캡슐(총 4.74g VFB)을 총 부피 331.8 증류된 H2O 또는 위액(USP 가이드라인에 따라서 제조)에 5g VFB:350g H2O 비율로 녹였다.

샘플을 25℃ 수조에 놓인 용기 안의 액체 매질에 넣었다. 액체에서 15분 후 연질화된 캡슐을 스푼을 사용하여 부숴서 열었다. 다음에, 혼합물을 5분간 손으로 혼합한 다음, 블렌더에 넣고 30초간 4,000rpm에서 기계 혼합하고, 이어서 8,000rpm에서 30초 더 혼합했다. 3시간 기간에 걸쳐 시간 간격을 두고 점도를 판독했다.

결과

증류수에서 VFB 소프트겔 캡슐의 점도 프로필을 아래 표 29에 나타낸다.

[표 29]

위액에서 VFB 소프트겔 캡슐의 점도 프로필을 아래 표 30에 나타낸다.

[표 30]

[표 31]

표 30-31에 나타낸 대로, 위 조건에서 소프트겔 캡슐에서 나온 오일계 VFB는 배합 후 빠르게(5분 이내) 농후화되어 90,000 센티포이즈 이상의 점도에 도달했다. 반면에, 표 29 및 31에 나타낸 대로, 소프트겔 캡슐에서 나온 오일계 VFB는 증류수에서는 서서히 농후화되어 배합 5분 후에는 3,500의 점도 수준에 도달하고, 점진적으로 증가하여 배합 160분 후에 최대 65,000 센티포이즈에 도달했다. 표 29에 나타낸 대로, 소프트겔 캡슐에서 나온 VFB는 증류수에서 19,630cps의 점도에 도달하는데 60분이 걸렸으며, 이것은 3시간이 지난 후에도 90,000cps에 도달하지 못했다. 이 결과는 여기 실시예 1, 표 9에 나타낸 120분에 90,000cps에 도달했던 물과 섞인 VFB(비-과립화, 오일계 캡슐 무)에 대해 관찰된 거동과는 상당히 달랐다. 사실 소프트겔 캡슐에서 나온 VFB에 대해 최대 점도에 도달하는데 있어서 관찰된 시간 지연은 각각 120분에서 90,000cps에 도달했던(표 9 참조) 과립화된 VFB 메쉬 크기 40 및 메쉬 크기 60에 대해 관찰된 것보다 훨씬 더 분명하다. 이런 결과는 VFB에 오일을 첨가하는 것이 물과 혼합되었을 때 그것의 점성 효과를 지연시키는데 효과적임을 시사한다. 따라서, VFB만으로는 물에서 매우 빠르게 점성으로 되어 큰 덩어리가 형성될 수 있다는 것이 관찰되었으므로 개체에게 VFB를 투여하는 동안 잠재적인 질식 위험을 피하기 위하여 VFB와 오일의 조합이 사용될 수 있다.

더욱이, 물에서 관찰된 지연된 점도와는 달리, 소프트겔 캡슐에서 나온 VFB는 표 30 및 31에 나타낸 대로 위 조건과 접촉한 후 5분 이내에 90,000cps에 도달했다. 이 높은 점도는 경시적으로 유지되었다(데이터 나타내지 않음). VFB와 오일의 조합이 위 조건에서 이와 같은 단시간 내에 90,000cps에 도달할 수 있었다는 것은 놀라운 점이었다. 소프트겔 캡슐에서 VFB에 대한 이러한 점도 프로필은 60분 후에도 이러한 높은 점도에 도달하는 것이 관찰되지 않았던 위 조건에서 VFB만에 대해 관찰된 것(표 6에 나타냄)과는 매우 상이했다. 표 6에 나타낸 대로, VFB만으로는 60분 후에 단지 3,600cps에 도달했을 뿐이었다.

따라서, 물에서 점도가 지연되고 위 조건에서는 높은 점도 수준에 빠르게 도달하는 것을 비롯한, 소프트겔 캡슐 내의 VFB에 대해 관찰된 이 실시예에서 설명된 결과는 VFB와 오일의 조합을 사용함으로써 섭취 동안 질식의 위험을 줄이면서 개체에게 위 포만감의 바람직한 효과를 야기할 수 있고 공복감을 줄일 수 있다는 것을 증명한다.

이론에 결부시키고 싶지는 않지만, VFB와 오일의 조합에 대해 이 실시예에서 설명된 유리한 결과는 섬유 위의 오일 코팅으로 인한 것일 수 있다. 물에서 관찰된 지연된 점도와 관련하여, 오일이 입자를 코팅하여 입자들을 분리함으로써 물에 의한 입자들의 덩어리 형성과 분산 제한이 방지되는 것 같다. 그러나, 위 조건에서는 산도 및 위 효소가 오일 코팅의 적어도 일부를 벗겨내어 VFB 섬유가 빨리 최대 점도에 도달할 수 있도록 하는 것 같다. 더욱이, 덩어리를 일부 형성하면서 물에서 VFB(오일 코팅 무)가 분산되는 것과는 달리, VFB와 오일의 조합은 물에서 덩어리가 형성되는 것을 피할 수 있으며, 이것은 물에서 전체적인 초기 점도를 저하시키고, 이로써 VFB와 오일 조합이 더 균일하게 분산됨으로써 더 많은 섬유 입자가 덩어리를 형성하는 대신 물과 반응할 수 있기 때문에 경시적으로 마지막의 점도가 더 높아질 수 있다.

실시예 11

이 실시예는 건강한 개체에서 식후 혈당 반응에 대한 고형식 또는 유동식으로 투여된 과립화된 점성 섬유 블렌드의 다양한 입자 크기의 효과를 설명한다.

원리

이 연구의 목적은 두 가지 상이한 과립 크기의 점성 섬유 블렌드(곤약/잔탄/알기네이트(70:13:17))인 VFB100(더 작은 메쉬 크기로 과립화)과 VFB300(더 큰 메쉬 크기로 과립화)의 고형 형태(흰빵)와 유동 형태(글루코덱스)로 투여되었을 때의 혈당 지수를 결정하는 것이었다. The VFB1OO은 40 메쉬보다 미세한 입자만을 함유한다. VFB300은 20 메쉬보다 미세한 입자만을 함유한다. 과립화되지 않은 VFB(곤약/잔탄/알기네이트(70:13:17))는 약 200 메쉬의 크기를 가진다.

방법

무작위 크로스오버 디자인된 연구로서, 10명의 건강한 개체(5명은 남성, 5명은 여성, x ± SEM 연령: 21 ± 2y)가 이 연구에 포함되었다. 당뇨병, 고혈압 및 비만과 같은 어떤 기지의 건강 상태를 가진 피험자들은 연구에서 제외되었다. 각 연구 참가자는 무작위 이중-맹검 크로스오버 디자인으로 총 8회 치료제를 받았다. 상이한 음식 형태의 VFB100 및 VFB300의 효과를 시험하기 위해 흰빵과 글루코오스 드링크(글루코덱스)를 다음과 같이 제조했다. VFB100 및 VFB300은 실시예 1에 설명된 대로 제조했다. 5개의 흰빵 치료제는 VFB100, VFB300를 넣고 구운 것, 또는 표준화된 대조군으로서 포함된 VFB 없이 구운 것을 포함했다. 3개의 드링크 치료제는 VFB100, VFB300를 넣고 혼합한 것, 또는 VFB 없이(대조군) 혼합한 것을 포함했다. 다양한 VFB 과립 크기를 가진 흰빵의 모든 제조와 굽는 과정은 테스트 샘플 간의 변동성을 최소화하기 위해 한 사람이 수행했다. 빵과 음료수 형태에서 섬유를 구별할 수 없었고 이들을 암호화했기 때문에 연구 참가자들은 위약인지 VFB 치료제인지 알지 못했다. 안정성을 확보하기 위해 VFB100과 VFB300을 연구 과정 내내 서늘하고 건조한 장소에 보관했다. 각 피험자는 다음과 같이 8번 치료제를 받았다:

VFB 없는 흰빵 대조군 50g, 물 300mL와 함께 섭취(고형식 대조군은 피험자마다 3번 반복되었다)

VFB100 3g이 첨가된 흰빵 50g, 물 300mL와 함께 섭취

VFB300 3g이 첨가된 흰빵 50g, 물 300mL와 함께 섭취

글루코덱스(유동식 대조군) 50g, 물 300mL와 함께 섭취

VFB100 3g이 첨가된 300mL에 희석된 글루코덱스 50g

VFB300 3g이 첨가된 300mL에 희석된 글루코덱스 50g

연구 참가자들은 10 내지 12시간 하룻밤 금식 후 8번의 다른 아침에 8번 치료제를 제공받았다. 연구는 2개월 기간에 걸쳐 수행되었다. 이월 효과를 최소화하기 위해 각 치료 사이에는 적어도 3일의 간격을 두었다. 각 참가자에게는 매 치료 전날 저녁에 동일한 식단과 운동 패턴을 유지하고, 매 치료 전 3일간 매일 최소한 150g의 탄수화물을 섭취하도록 지시하였다. 이 지시를 따랐는지 확인하기 위해 참가자들은 내원시마다 참가자들의 식단 및 생활습관 패턴에 대한 세부정보를 자세히 기록한 질문지를 완성했다. 연구 참가자들 중 아무도 부작용은 보고하지 않았다.

각 치료 시작시에 Monoejector 란셋 장치(Owen Mumford Ltd., 영국 옥슨 우드스탁)에 의해 채혈되는 250μL 핑거프릭 캐필러리를 사용하여 공복 상태에서 각 참가자들로부터 혈액 샘플을 얻었다. 다음에, 8회 치료제 중 하나를 5분의 기간에 걸쳐서 투여했다. 치료 시작(t=0) 후 15, 30, 45, 60, 90, 및 120분에 추가의 핑거프릭 혈액 샘플을 얻어서, 매 치료마다 참가자당 총 7개의 채혈관을 얻었다.

혈중 글루코오스 분석:

모든 혈액 샘플은 불화 옥살레이트를 함유한 시험관에 채혈했으며, -20℃로 즉시 냉동하여 분석시까지 유지하고, 채혈 후 3일 내에 분석했다. 글루코오스 농도는 글루코오스 옥시데이트법에 의해 측정했는데, YSI 2300 Stat 글루코오스/L-락테이트 분석기, 모델 115(Yellow springs, 오하이오)를 사용했다. 2개의 샘플 풀에 대한 이 방법의 분석간 CV는 3.3%(3.99±0.013 mmol/L; n=91) 및 1.8%(14.35± -/26 mmol/L; n=89)였다.

통계적 분석:

식후 혈청 혈중 글루코오스 곡선을 플롯팅하여 각 참가자에 대해 기하적으로 시간에 따른 혈중 글루코오스의 점증적 변화와 양의 값으로 증가하는 곡선 아래 면적(AUC)을 계산했다. 혈중 글루코오스 농도를 사용하여 치료 사이의 금식을 차등적으로 조절할 수 있다. 수치 크런처 통계 시스템(NCSS 통계 소프트웨어, 유타 케이스빌)을 통계 분석 목적에 사용했다. 투-웨이 변수분석(ANOVA) 측정을 반복하여 AUC에 대한 치료 용량 및 식사의 독립적 효과 및 상호적 효과를 평가했다. 투-웨이 ANOVA의 반복적인 측정에 의해서 다음과 같이 두 인자의 각각의 각 쌍의 상호적 효과 및 독립적 효과를 평가했다; 치료 x 투여 시간, 치료 x 샘플링 시간, 및 투여 시간 x 샘플링 시간. 상호적 항목이 유의했던 경우, 추가의 투-웨이 ANOVA에 의해서 매 식후 샘플링 포인트(15, 30, 45, 60, 90, 120분)에서의 점증적 혈당 및 AUC에 대한 치료 및 투여 시간의 상호적 효과 및 독립적 효과를 평가했다. 투키-크레이머 테스트에 의해 두 치료 용량 및 투여 시간 사이의 평균을 대조하여 다중 비교를 제어하기 위한 보정을 행했다. 원-웨이 ANOVA의 반복적인 측정에 의해서 테스트의 각 시간 포인트(15, 30, 45, 60, 90, 및 120분)에서 AUC 및 점증적 혈당의 치료 간 차이를 폐어 방식으로 측정했다. 결과는 평균±SD로서 표시되고, p<0.05가 통계적으로 유의한 것으로 고려된다.

결과

투-웨이 ANOVA는 점증적 혈당에 대한 치료(p<0.001) 및 시간(p<0.001)의 상당한 효과와 이들의 상당한 상호작용(p<0.0001)을 나타냈다. 투-웨이 ANOVA의 상호적 항목이 유의했기 때문에, 매 식후 샘플링 시간 포인트에서 치료 효과를 평가하고, AUC도 평가하였다.

고형식(흰빵):

도 10a는 고형식(흰빵), 흰빵 + VFB100 또는 흰빵 + VFB300을 사용한 각 치료군에 대한 혈중 글루코오스의 점증적 변화를 그래프로 나타낸다. 이들 데이터에 적용된 투-웨이 변수분석(ANOVA)의 반복적인 측정은 시간 및 치료의 상당한 효과뿐만 아니라 상당한 상호작용(p=0.0007)을 증명했다. 도 10a에서 "*" 기호는 특정 시간 포인트에서 치료군과 대조군 간 혈중 글루코오스 수준의 유의한 차이(p<0.05)를 나타낸다. 도 10a에 나타낸 대로, 30, 45, 및 60분에서 VFB300의 혈중 글루코오스 수준은 대조군보다 상당히 낮았다(p<0.05). 0, 90, 및 120분 시간 포인트에서는 VFB100 및 VFB300과 흰빵 대조군(VFB 무) 간에 유의한 차이는 없었다. 이에 더하여, 15, 30, 45, 및 60분 시간 포인트에서도 VFB100과 VFB300 빵 치료군 간에 유의한 차이는 없었다. 30분 시간 포인트에서 VFB100과 VFB300 빵 치료군은 모두 흰빵 대조군보다 상당히 낮았다((p<0.05). 도 10b는 고형식(흰빵), 흰빵 + VFB100 또는 흰빵 + VFB300을 사용한 치료 후 복수의 피험자에서 식후 혈중 글루코오스의 점증적 곡선 아래 면적(IAUC)을 그래프로 나타낸다. 도 10b에서 "*" 기호는 치료군과 대조군 간 혈중 글루코오스 수준의 유의한 차이(p<0.05)를 나타낸다. 도 10b에 나타낸 대로, VFB300 치료군에서 IAUC는 평균 흰빵 대조군과 비교했을 때 상당히 낮았지만(p<0.05), VFB100 치료군과 흰빵에서는 IAUC가 유의한 차이를 나타내지 않았다. 이에 더하여, 빵 형태의 VFB100과 VFB300 치료군 사이에도 유의한 차이가 검출되지 않았다.

유동식(글루코오스 드링크):

글루코오스 대조군 드링크, 글루코오스 드링크 + VFB100 또는 글루코오스 드링크 + VFB300을 사용한 각 치료에 대한 혈중 글루코오스의 점증적 변화를 도 11a에 나타낸다. 도 11a에서 "*" 기호는 특정 시간 포인트에서 치료군과 대조군 간 혈중 글루코오스 수준의 유의한 차이(p<0.05)를 나타낸다. 나타낸 대로, 투-웨이 변수분석(ANOVA)의 반복적인 측정은 시간 및 치료의 상당한 효과뿐만 아니라 상당한 상호작용이 있음을 밝혔다(p=0.0007). 0, 90, 및 120분 포인트에서 VFB100 및 VFB300과 글루코오스 드링크(글루코덱스) 대조군 간에 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 30, 45, 및 60분에서 VFB1OO은 대조군과 비교하여 혈중 글루코오스 수준을 상당히 저하시키는 것으로 판명되었다(p<0.05). 15, 45, 및 60분 시간 포인트에서 VFB100과 VFB300 드링크 치료군 간에는 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 15 및 60분 시간 포인트에서 VFB100과 VFB300 드링크 치료군은 모두 대조군과 비교하여 혈중 글루코오스를 상당히 저하시키는 것이 관찰되었다(p<0.05). 또, 30분 시간 포인트에서 VFB100 드링크는 VFB300 드링크 치료군보다 상당히 낮았다(p=0.003). 45분 시간 포인트에서 VFB100 드링크는 대조군보다 상당히 낮았지만(p=0.025), 이 시간 포인트에서는 VFB300과 대조군 사이에 유의한 차이가 관찰되지 않았다.

도 11b는 글루코오스 대조군 드링크, 글루코오스 드링크 + VFB100 또는 글루코오스 드링크 + VFB300으로 치료한 후 식후 혈중 글루코오스에 대한 IAUC를 그래프로 나타낸다. 도 11b에서 "*" 기호는 치료군과 대조군 간 혈중 글루코오스 수준의 유의한 차이(p<0.05)를 나타낸다. 도 11b에 나타낸 대로, VFB100 및 VFB300 치료군에서 IAUC는 대조군과 비교하여 상당히 낮았지만(p<0.05), VFB100 드링크 치료군과 VFB300 드링크 치료군의 IAUC에서 유의한 차이는 관찰되지 않았다.

요약 및 결론:

빵 형태에서는 VFB100과 VFB300이 모두 혈장 혈중 글루코오스를 저하시키는 것이 관찰되었다. VFB가 없는 빵 대조군과 비교했을 때, 더 큰 VFB300 과립이 더 미세한 VFB100 과립보다 식후 혈중 글루코오스에 대해 더 큰 효과를 야기하는 경향이 관찰되었다. 이론과 결부시키고 싶지는 않지만, 더 큰 입자(VFB300)에는 빵을 굽는 과정 전에 물 분자가 덜 접근하게 되고, 이로써 더 많은 입자를 빵의 섭취 후에 물 분자와의 결합에 이용할 수 있는 반면, 더 작은 입자(VFB100)는 섭취하기 전에 굽는 과정에서 물 분자의 결합으로 포화될 가능성이 있다. 따라서, 큰 입자 크기(예를 들어, 300)의 VFB가 점성 겔화를 더 많이 나타내고, 흰빵으로 섭취했을 때 GI 관에서 글루코오스를 붙잡는데 있어서 작은 입자 크기(예를 들어, 100)의 VFB보다 더 잘 작동한다.

드링크에 혼합되었을 때, VFB100과 VFB300은 모두 빵에서 관찰된 것보다 대조군과 비교하여 더 큰 식후 혈당 반응을 생성했는데, 이것은 빵과 비교하여 드링크를 섭취했을 때의 글루코오스의 직접 흡수로 인한 것 같다. 그러나, 더 작은 입자 크기(VFB100)는 더 큰 입자(VFB300)에 비해서 드링크 형태에서 혈중 글루코오스를 더 많이 감소시켰다. 이론과 결부시키고 싶지는 않지만, 드링크 형태에서 글루코오스의 더 빠른 흡수 속도가 이 결과에 기여한 것으로 생각되는데, 이것은 입자가 작을수록 물 분자와 더 쉽게 결합할 수 있고, 이로써 겔 혈성이 더 잘 되기 때문이다. 이 메커니즘은 빵 형태의 메커니즘과 다른 것 같으며, 이 때문에 드링크 형태의 VFB는 어떤 가공 과정을 겪지 않아도 물 분자와 직접 상호작용하여 글루코오스를 붙잡을 수 있다.

결론

이러한 결과는 더 작은 입자 크기의 VFB(예를 들어, VFB100)는 드링크 형태로 투여하는 것이 건강한 피험자의 혈당 반응을 개선하는데 가장 좋다는 것을 시사한다. 더 큰 입자 크기의 VFB(예를 들어, VFB300)는 고형식 형태(예를 들어, 빵)로 투여하는 것이 건강한 피험자의 혈당 반응을 개선하는데 가장 좋다.

실시예 12

이 실시예는 섭취 전 유동식 및 고형식 조제물에 첨가된 다양한 용량의 VFB의 혈당 지수 저하 가능성을 결정하기 위한 용량 반응 연구를 설명한다.

방법

유동식(글루코오스 드링크) 및 고형식(흰빵 + 마가린) 조제물에 첨가되었을 때 VFB100 및 VFB300의 혈당 지수 감소 가능성을 측정하였다. 세 가지 상이한 용량을 투여했고, 각 용량에 대해 혈당 지수를 계산했다. 건강한 피험자가 다른 날에 치료제들을 받았으며, 각 피험자는 한 주에 최대 2가지 테스트를 수행했고, 테스트 사이에는 최소한 1일의 간격을 두었다. 각 테스트 당일에 피험자는 10 내지 14시간 하룻밤 금식한 후 아침에 테스트 장소에 도착했다. 체중을 재고 공복 상태에서 핑거프릭법으로 샘플을 얻은 후, 피험자에게 10분 이내에 테스트 식사를 섭취하게 하고, 테스트 식사를 시작하고 15, 30, 45, 60, 90, 및 120분 후에 추가의 혈액 샘플을 얻었다. 또한, 피험자는 물, 차 또는 커피를 1컵 내지 2컵 선택하여 제공받았으며 우유를 첨가할 수 있었다. 각 피험자에게 매 테스트 일마다 동일한 음료를 섭취하도록 하였다.

글루코오스 시리즈:

피험자:

5명은 남성이고 5명은 여성인 35.6±13.2세의 10명의 건강한 피험자에서 글루코오스 시리즈를 테스트했으며, 아래 표 32에 나타낸 대로 체질량 지수는 24.6±2.1 kg/㎡이었다.

[표 32]

테스트 식사(글루코오스 시리즈):

글루코오스 시리즈에서 테스트 식사는 물 200mL와 혼합된 50g 글루코오스로 구성되었고, 여기에 작은 핸드믹서를 이용하여 VFB를 첨가하였다. 테스트 음식에 더하여, 글루코오스 시리즈에서 각 피험자는 또한 3번에 걸쳐 탄수화물 함량이 일치하는 표준 글루코오스 대조군 식사를 받았다.

[표 33]

흰빵 시리즈:

피험자:

3명의 남성과 7명의 여성을 포함하는 33.5±11.1세의 10명의 건강한 피험자에서 흰빵 시리즈를 테스트했으며, 아래 표 34에 나타낸 대로 체질량 지수는 26.3±5.2 kg/㎡였다.

[표 34]

테스트 식사(흰빵 시리즈):

흰빵 시리즈는 50g 가용 탄수화물(총 탄수화물 - 식이섬유로 정의됨)을 함유하는 흰빵 분량으로 구성되었다. 흰빵은 250g 가용 탄수화물을 함유하는 덩어리로 제빵기에서 구웠다. 각 덩어리의 원료(250mL 온수, 340g 다목적 밀가루, 7g 설탕, 4g 소금 및 6.5g 드라이 이스트)를 설명서에 따라 제빵기에 넣고 기계를 가동시켰다. 빵 덩어리가 만들어진 후, 한 시간 동안 식힌 다음, 중량을 재고, 끝의 딱딱한 껍질을 버린 다음, 나머지를 50g 가용 탄수화물을 함유하는 분량 크기로 나누었다. 이 분량들을 사용하기 전에는 냉동시켰고, 마이크로파로 재가열한 다음 섭취하였다.

VFB의 손실을 피하고 식감을 개선하기 위해서 VFB를 위에 뿌린 흰빵에 Becel 마가린 10g을 첨가하였다. 내당능에 대해 마가린이 가질 수 있는 어떤 효과를 제어하기 위하여 마가린만을 바른 여분의 흰빵을 또한 섭취하였다. 모든 테스트 식사는 무작위 순서로 제공되었다. 마가린을 바른 여분의 테스트 식사도 역시 VFB와 함께 제공된 마가린과 짝을 이루도록 흰빵 시리즈로서 제공되었다.

[표 35]

분석 방법:

공복시 그리고 테스트 식사 후 15, 30, 45, 60, 90, 및 120분에 혈중 글루코오스를 측정했다. 사다리꼴 법칙에 의해 혈중 글루코오스 반응 곡선 아래 점증적 면적(IAUC)을 계산했고, 이때 베이스라인 아래의 면적은 무시했다. 각 테스트 음식의 섭취 후 각 피험자의 IAUC를 동일한 피험자에 의해 섭취된 세 가지 흰빵 대조군의 평균 IAUC의 퍼센트로서 표시했다.

테스트 음식에 대한 각 피험자의 글루코오스 IAUC를 기준 흰빵 후 동일한 피험자의 평균 반응의 퍼센트로서 표시함으로써 혈당 지수를 계산했다. 얻어진 값들의 평균이 글루코오스 스케일(즉, 글루코오스의 GI=100)에 기초한 음식의 GI였다. 각 시간 및 IAUC 값에서 혈중 글루코오스 농도에 대해 변수분석(ANOVA) 측정을 반복하여 테스트 식사의 효과를 시험했다.

유의한 이질성의 증명 후, 다중 비교를 조정하기 위해 각 평균 간 차이의 유의성을 투키의 테스트를 사용하여 평가했다. 이에 더하여, 각 테스트 음식과 흰빵에 대한 혈중 글루코오스 농도 및 증분 간 차이의 유의성을 페어드 t-테스트에 의해 평가했다. 1g의 VFB의 GI-저하 가능성을 추정하기 위하여 각 개별 용량에 대한 GI 변화를 평균을 내어 VFB 1g에 대해 계산했다.

피험자내 변동성:

흰빵 대조군의 3번의 테스트 후 혈중 글루코오스 반응 곡선 아래 점증적 면적(IAUC)을 계산했다(데이터 나타내지 않음). 피험자 간 IAUC에는 매우 상당한 차이가 있었지만, ANOVA 통계 방법을 사용했을 때 순서의 효과는 없었다. 글루코오스 및 흰빵 시리즈에서 IAUC에 대한 평균 피험자내 변동성 계수(CV)는 각각 21.7±4.9% 및 26.5±5.2%이었고, 이것은 정상 피험자들의 평균이다. 이 연구에서는 30% 미만의 값을 만족스러운 것으로 고려했다.

한쪽 끝에는 "매우 좋지 않은 식감"이, 다른 한쪽 끝에는 "매우 좋은 식감"이 고정된 100mm 비쥬얼 아날로그 스케일 상에서 식감을 평가했다. 따라서, 수치가 높다는 것은 피험자가 더 좋은 식감의 제품으로서 인식한다는 의미이다.

결과

글루코오스 테스트 식사에 대한 혈중 글루코오스 반응:

글루코오스 테스트 식사 연구의 결과를 아래 표 36에 요약한다. "*" 기호는 나타낸 시간 포인트에서 테스트 조건과 글루코오스 대조군 간의 통계상 유의한 차이를 나타낸다.

[표 36]

상기 표 36에 나타낸 대로, 글루코오스 대조군과 비교하여 글루코오스 + VFB 2.5g은 15분 시간 포인트에서 혈중 글루코오스 수준의 통계상 유의한 감소를 나타냈다(p=0.0001). 글루코오스 대조군과 비교하여 글루코오스 + VFB 5.0g은 테스트 식사 섭취 후 15분(p=0.026), 30분(p=0.009), 45분(p=0.023), 및 120분(p=0.014)에서 혈중 글루코오스 수준의 통계상 유의한 감소를 나타냈다. 글루코오스 대조군과 비교하여 글루코오스 + VFB 7.5g은 15분(p=0.016), 30분(p=0.010), 45분(p=0.011), 및 120분(p=0.003)에서 혈중 글루코오스 수준의 통계상 유의한 감소를 나타냈다.

흰빵 테스트 식사에 대한 혈중 글루코오스 반응:

흰빵 테스트 식사의 결과를 아래 표 37에 요약한다. "*" 기호는 나타낸 시간 포인트에서 테스트 조건과 글루코오스 대조군 간의 통계상 유의한 차이를 나타낸다.

[표 37]

상기 표 37에 나타낸 대로, 흰빵 + 마가린 대조군과 비교하여 흰빵만의 대조군을 섭취한 후 혈중 글루코오스 농도에는 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 그러나, 흰빵 대조군과 비교하여 흰빵 + 마가린 + VFB 2.5g은 테스트 식사 섭취 후 30분(p=0.008), 45분(p=0.002), 및 60분(p=0.018)에서 통계상 유의한 차이를 나타냈다. 흰빵 대조군과 비교하여 흰빵 + 마가린 + VFB 5.0g은 15분(p=0.006), 30분(p= 0.0001), 45분(p=0.001), 60분(p=0.001), 및 90분(p=0.0001)에서 통계상 유의한 차이를 나타냈다. 흰빵 대조군과 비교하여 흰빵 + 마가린 + VFB 7.5g은 15분(p= 0.029), 30분(p=0.0001), 45분(p=0.0001), 60분(p=0.0001), 및 90분(P=O.OO1)에서 통계상 유의한 차이를 나타냈다.

식감 및 혈당 지수:

글루코오스 및 빵 시리즈에 대한 식감 점수 및 GI 값을 상기 설명된 대로 계산했고, 아래 표 38에 나타낸다. 식감과 관련하여, 모든 테스트 식사는 잘 받아들여졌지만, 세 가지 용량 모두에 대해 VFB가 첨가된 글루코오스의 식감 점수는 대조군 글루코오스와 비교하여 상당히 낮았는데, 이것은 글루코오스의 겔화(VFB의 첨가 후)가 전부 섭취되기 전에 일어났기 때문인 것 같다.

[표 38]

[표 39]

혈당 지수와 관련하여, 글루코오스 시리즈에서는 7.5g VFB의 GI 값이 대조군 글루코오스 테스트 식사보다 상당히 낮았지만(표 38 참조), 빵 시리즈에서는 세 용량의 VFB(2.5, 5.0, 7.5g)가 모두 흰빵 및 흰빵과 마가린 대조군 모두보다 상당히 낮았다(표 39 참조).

다음에, 유동식(글루코오스) 및 고형식(흰빵 + 마가린) 조제물에 첨가되었을 때의 VFB의 혈당 지수 감소 가능성을 측정했다. VFB의 각 용량(2.5, 5.0, 7.5g)에 대해 혈당 지수를 계산했다. 혈중 글루코오스 반응 곡선 아래 점증적 면적(IAUC)을 상기 설명된 대로 계산했다. 각 테스트 음식의 섭취 후 각 피험자의 IAUC를 동일한 피험자에 의해 섭취된 세 가지 흰빵 대조군의 평균 IAUC의 퍼센트로서 표시했다. 얻어진 값들의 평균이 글루코오스 스케일(즉, 글루코오스의 GI=100)에 기초한 음식의 GI였다. 또한, 각 조제물의 혈당 지수 저하 가능성을 추정했다. 혈당 지수 및 VFB 1g 당 혈당 지수의 변화(ΔGI/gVFB)가 글루코오스 드링크 테스트 식사에 대해서는 아래 표 40에 제공되고, 흰빵 테스트 식사에 대해서는 아래 표 41에 제공된다.

[표 40]

[표 41]

요약 및 결론

이 실시예의 결과는 VFB의 첨가가 VFB를 첨가한 해당 식사의 종류와 무관하게 모든 식사의 혈당 지수를 감소시켰음을 증명한다. 도 12는 증가된 용량의 VFB를 함유하는 글루코오스 드링크 또는 흰빵의 섭취 후 혈당 지수의 변화를 그래프로 나타낸다. 도 12에 나타낸 대로 VFB 용량 증가는 비록 그 관계가 선형은 아니지만 GI 값에 상응하는 감소를 일으킨다.

VFB의 GI 저하 가능성의 추정치를 얻기 위해 각 용량 수준에서 VFB 1g 당 관찰된 감소 값의 평균을 계산했고, 그 결과를 상기 표 40 및 표 41에 나타낸다. 표 40에 나타낸 대로 유동식(글루코오스 드링크)에 첨가되었을 때 VFB의 혈당 지수 저하 가능성은 글루코오스 시리즈에서 -4.9±0.9이다. 표 41에 나타낸 대로 고형식(흰빵 + 마가린)에 첨가되었을 때 VFB의 혈당 지수 저하 가능성은 흰빵 시리즈에서 -7.0±1.3이다. 마가린 첨가시 관찰된 GI에는 유의한 변화가 없었으므로(표 37 참조) 흰빵 시리즈의 GI 저하 가능성을 대조군 흰빵 GI 값을 이용하여 계산했다. 따라서, 2.5-7..5g의 용량 범위로 유동식에 VFB를 첨가하는 것은 액체형 식품에 대해서는 약 5 GI 유닛까지, 그리고 고체형 식품에 첨가되었을 때는 7 GI 단위까지 식품의 GI의 감소를 가져올 것이다.

실시예 13

이 실시예는 다양한 식품에 VFB의 첨가가 VFB가 첨가된 해당 식품의 혈당 지수를 감소시키는데 효과적임을 증명한다.

방법

피험자:

체질량 지수가 23.8±1.3 kg/㎡인 37.3±3.6세의 10명의 건강한 피험자(남성 4명 여성 6명)을 연구하였다. 각 세부사항을 아래 표 42에 나타낸다.

[표 42]

테스트 식사:

다음의 음식 종류가 이 연구에 포함되었다.

연구 1: 콘플레이크, 밥, 구운 칠면조, 요구르트, 흰빵

연구 2: 그라놀라 1B, 1C, 2B, 3B, 슬림패스트

모든 테스트 식사는 50g 가용 탄수화물(총 탄수화물 - 식이섬유로 정의됨)을 함유하는 각 음식 분량으로 구성되었다. 5g의 VFB300(과립화(곤약/잔탄/알기네이트(70:13:17))를 섭취 직전에 콘플레이크, 밥, 구운 칠면조 저녁, 또는 요구르트의 1회 분량에 첨가했다. 콘플레이크는 우유 125mL와 함께 섭취했다.

내당능에 대해 우유가 가질 수 있는 어떤 효과를 제어하기 위하여 여분의 흰빵을 우유와 함께 또한 섭취했다. 흰빵은 제빵기에서 250g 가용 탄수화물을 함유하는 덩어리 형태로 구웠다. 각 덩어리의 원료(250mL 온수, 340g 다목적 밀가루, 7g 설탕, 4g 소금 및 6.5g 드라이 이스트)를 설명서에 따라 제빵기에 넣고 기계를 가동시켰다. 빵 덩어리가 만들어진 후, 한 시간 동안 식힌 다음, 중량을 재고, 끝의 딱딱한 껍질을 버린 다음, 나머지를 50g 가용 탄수화물을 함유하는 분량 크기로 나누었다. 이 분량들을 사용하기 전에는 냉동시켰고, 마이크로파로 재가열한 다음 섭취하였다.

[표 43]

분석 방법:

각 피험자는 다른 날에 치료제들을 받았으며, 각 피험자는 한 주에 최대 2가지 테스트를 수행했고, 테스트 사이에는 최소한 1일의 간격을 두었다. 각 테스트 당일에 피험자는 10 내지 14시간 하룻밤 금식한 후 아침에 도착했다. 체중을 재고 공복 상태에서 핑거프릭법으로 샘플을 얻은 후, 피험자에게 10분 이내에 테스트 식사를 섭취하게 하고, 테스트 식사를 시작하고 15, 30, 45, 60, 90, 및 120분 후에 추가의 혈액 샘플을 얻었다. 또한, 피험자는 물, 차 또는 커피를 1컵 내지 2컵 선택하여 제공받았으며 우유를 첨가할 수 있었다. 각 피험자에게 매 테스트 일마다 동일한 음료를 섭취하도록 하였다.

혈액 샘플을 소량의 불화나트륨/칼륨 옥살레이트를 함유하는 5mL 폴리프로필렌 시험관에 채혈하고 시험관을 격하게 회전시켜 혼합한 다음, 냉장고에 보관했다. 마지막 채혈 후에 자동분석기(Model 2300 STAT, Yellow Springs Instruments, 위스콘신 메디슨)를 사용하여 글루코오스를 분석하기 전까지 시험관을 -20℃에 보관했다. 모든 혈액 샘플은 채혈하고 1주 이내에 분석했다. 공복시 그리고 테스트 식사 후 15, 30, 45, 60, 90, 및 120분에 혈중 글루코오스를 측정했다. 사다리꼴 법칙에 의해 혈장 글루코오스 곡선 아래 점증적 면적(IAUC)을 계산했고, 이때 베이스라인 아래의 면적은 무시했다. 테스트 음식에 대한 각 피험자의 글루코오스 IAUC를 기준 흰빵 후 동일한 피험자의 평균 반응의 퍼센트로서 표시함으로써 혈당 지수를 계산했다. 얻어진 값들의 평균이 글루코오스 스케일(즉, 글루코오스의 GI=100)에 기초한 음식 혈당 지수(GI)였다. 각 시간 포인트 및 IAUC 값에서 혈중 글루코오스 농도에 대해 변수분석(ANOVA) 측정을 반복하여 테스트 식사의 효과를 시험했다. 유의한 이질성의 증명 후, 다중 비교를 조정하기 위해 각 평균 간 차이의 유의성을 투키의 테스트를 사용하여 평가했다. 이에 더하여, 각 테스트 음식과 흰빵에 대한 혈중 글루코오스 농도 및 증분 간 차이의 유의성을 페어드 t-테스트에 의해 평가했다. 또한, VFB를 첨가한 각 식사에 대해 GI의 감소 퍼센트를 계산했다.

한쪽 끝에는 "매우 좋지 않은 식감"이, 다른 한쪽 끝에는 "매우 좋은 식감"이 고정된 100mm 비쥬얼 아날로그 스케일 상에서 식감을 평가했다. 따라서, 수치가 높다는 것은 피험자가 더 좋은 식감의 제품으로서 인식한다는 의미이다.

결과

다양한 테스트 음식에 대한 혈중 글루코오스 테스트 결과를 아래 표 44에 요약한다. "*" 기호는 나타낸 시간 포인트에서 테스트 조건과 흰빵 대조군 간의 통계상 유의한 차이를 나타낸다.

[표 44]

상기 표 44에 나타낸 대로, 콘플레이크 섭취 후 혈중 글루코오스 농도는 흰빵 대조군보다 높았으며, 45분에서 통계적 차이가 관찰되었다(p=0.001). 콘플레이크 + VBF 섭취 후 혈중 글루코오스 농도는 콘플레이크만 섭취한 것과 비교하여 감소했고, 흰빵 대조군 섭취 후 관찰된 것과 매우 유사했다.

표 44에 나타낸 대로, 밥 섭취 후 혈중 글루코오스 농도는 흰빵 대조군 섭취 후 관찰된 것과 매우 유사했다. 그러나, 밥 + VFB 섭취 후에 혈중 글루코오스 농도는 흰빵 대조군과 비교하여 테스트 식사 섭취 후 30분(p=0.049), 45분(p=0.005), 및 60분(p=0.002)에서 통계적으로 유의한 낮은 수준으로 감소했다.

표 44에 나타낸 대로, 구운 칠면조 섭취 후 혈중 글루코오스 농도는 흰빵 대조군에서 관찰된 것보다 처음에는 더 높았고, 유의한 높은 수준이 30분(p=0.025)에서 관찰되었지만, 그 뒤 저하되는 경향이 있었고, 60분(p=0.037), 90분(p=0.001), 및 120분(0.011)에서 통계적으로 유의한 낮은 수준이 관찰되었다. VFB를 첨가하여 구운 칠면조를 섭취한 후에 초기 혈중 글루코오스 수준은 흰빵 대조군과 유사했고, 그 뒤로는 흰빵에서 관찰된 것보다 저하되는 경향이 있었으며, 흰빵 대조군과 비교하여 45분(p=0.006), 60분(p=0.001), 및 90분(p=0.012)에서 통계적으로 유의한 낮은 수준이 관찰되었다.

마지막으로, 표 44에 나타낸 대로, 요구르트 섭취 후 혈중 글루코오스 농도는 흰빵 대조군에서 관찰된 것보다 처음에는 더 높았지만, 그 뒤 저하되는 경향이 있었고, 흰빵 대조군과 비교하여 45분(p=0.021), 60분(p=0.00), 및 90분(p=0.001)에서 통계적으로 유의한 낮은 수준이 관찰되었다. VFB를 첨가하여 요구르트를 섭취한 후에 혈중 글루코오스 농도는 처음에는 흰빵 대조군과 동일했지만, 그 뒤로는 저하되는 경향이 있었고, 흰빵 대조군과 비교하여 45분(p=0.007), 60분(p=0.00), 90분(p=0.00), 및 120분(p=0.00)에서 통계적으로 유의한 낮은 수준이 관찰되었다.

식감 및 혈당 지수:

테스트 식사에 대한 식감 점수 및 혈당값을 아래 표 45에 나타낸다.

[표 45]

표 45에 나타낸 대로, VFB의 첨가는 VFB를 첨가한 해당 식사의 종류에 무관하게 모든 테스트 식사의 혈당 지수(GI)를 감소시켰다. 특히, 콘플레이크에 VFB의 첨가가 콘플레이크의 GI를 고 GI 범주에서 중간 범주로 감소시켰고, 밥에 VFB의 첨가가 밥의 GI를 고 GI 범주에서 저 GI 범주로 감소시켰다는 것이 주목된다.

도 13은 약 50g 가용 탄수화물 당 VFB 5.0g을 첨가했을 때와 첨가하지 않았을 때 각 테스트 식사에 대한 혈당 지수를 그래프로 나타내며, 혈당 지수는 평균±SEM으로 표시된다. 도 13에 나타낸 대로 콘플레이크, 밥, 칠면조 저녁 또는 요구르트에 VFB의 첨가는 식사의 GI를 각각 26%, 45%, 24%, 및 9% 감소시켰다. VFB를 첨가했을 때 콘플레이크와 밥 식사의 GI에서 관찰된 감소 퍼센트는 통계적으로 유의했다(p<0.00001).

식감과 관련하여 모든 테스트 식사는 잘 받아들여졌다. 다양한 음식 종류에 VFB를 첨가하는 것이 특정 식품의 식감을 그다지 저하시키지 않았다는 것이 주목된다. 따라서, 이러한 결과는 VFB의 첨가가 VFB를 첨가한 해당 식사의 종류에 무관하게 모든 테스트 식사의 GI를 감소시켰으며, 테스트 식사의 식감에는 그다지 영향을 미치지 않았음을 증명한다.

실시예 14

이 실시예는 다양한 종류의 그라놀라에 VFB의 첨가가 VFB를 첨가한 그라놀라의 혈당 지수를 감소시키는데 효과적임을 증명한다.

방법

피험자:

체질량이 23.8±1.3 kg/㎡인 37.3±3.6세의 10명의 건강한 피험자(남성 4명 여성 6명)가 연구되었다. 이 연구에 참가한 피험자의 개별 세부사항은 실시예 13의 표 42에 설명된다.

테스트 식사:

모든 테스트 식사는 50g 가용 탄수화물(총 탄수화물 - 식이섬유로 정의됨)을 함유하는 각 음식 분량으로 구성되었다. 흰빵 대조군은 실시예 13에 설명된 대로 만들었다. VFB(곤약/잔탄/알기네이트(70:13:17))와 건조 및 액상 그라놀라 원료를 선택 배합한 다음, 전체 혼합물을 굽거나 다른 건조 방법으로 처리하여 그라놀라에 VFB를 혼입시킬 수 있다. 그라놀라에 VFB를 넣고 구워서 다음의 테스트 그라놀라 식사를 준비하였다:

그라놀라 1C = 크렌베리 그라놀라, 60g 분량당 2.5g VFB 첨가(50g 가용 CHO)

그라놀라 1B = 블루베리 그라놀라, 60g 분량당 2.5g VFB 첨가(50g 가용 CHO)

그라놀라 2B = 블루베리 그라놀라, 60g 분량당 5.0g VFB 첨가(50g 가용 CHO)

그라놀라 3B = 블루베리 그라놀라 대조군(VFB 무), 60g 분량(50g 가용 CHO)

[표 46]

분석 방법:

각 피험자는 다른 날에 치료제들을 받았으며, 각 피험자는 한 주에 최대 2가지 테스트를 수행했고, 테스트 사이에는 최소한 1일의 간격을 두었다. 각 테스트 당일에 피험자는 10 내지 14시간 하룻밤 금식한 후 아침에 도착했다. 체중을 재고 공복 상태에서 핑거프릭법으로 샘플을 얻은 후, 피험자에게 10분 이내에 테스트 식사를 섭취하게 하고, 테스트 식사를 시작하고 15, 30, 45, 60, 90, 및 120분 후에 추가의 혈액 샘플을 얻었다. 또한, 피험자는 물, 차 또는 커피를 1컵 내지 2컵 선택하여 제공받았으며 우유를 첨가할 수 있었다. 각 피험자에게 매 테스트 일마다 동일한 음료를 섭취하도록 하였다.

공복시 그리고 테스트 식사 후 15, 30, 45, 60, 90, 및 120분에 실시예 13에 설명된 방법을 사용하여 혈중 글루코오스를 측정했다. 실시예 13에 설명된 방법을 사용하여 식감을 측정했다.

결과

다양한 그라놀라 테스트 식사 및 대조군에 대한 혈중 글루코스 테스트 결과를 아래 표 47에 요약한다. "*" 기호는 나타낸 시간 포인트에서 시험 조건과 흰빵 대조군 간의 통계상 유의한 차이를 나타낸다.

[표 47]

표 47에 나타낸 대로, 그라놀라 3B(대조군)의 섭취 후 혈중 글루코오스 농도는 흰빵 섭취 후 글루코오스 농도와 유사했고, 테스트 식사 섭취 후 30분(p=0.034)에서 통계적으로 유의한 감소가 관찰되었다. 그라놀라 1B(2.5g VFB)의 섭취 후 혈중 글루코오스 농도는 흰빵 대조군에서 관찰된 것보다 상당히 낮았고, 테트스 식사 섭취 후 45분(p=0.001)에서 통계적으로 유의한 차이가 관찰되었다. 그라놀라 2B (5.0g VFB)의 섭취 후 혈중 글루코오스 농도는 흰빵 대조군과 비교하여 더욱 감소되었고, 테스트 식사 섭취 후 30분(p=0.002), 45분(p=0.0001), 60분(p=0.0001), 및 90분(p=0.036)에서 통계적으로 유의한 감소가 관찰되었다. 그라놀라 1C(2.5g VFB)의 섭취 후 혈중 글루코오스 농도 역시 흰빵 대조군에서 관찰된 것보다 상당히 저하되었고, 테스트 식사 섭취 후 30분(p=0.034), 45분(0.001), 60분(0.001), 및 90분(0.022)에서 통계적으로 유의한 감소가 관찰되었다.

식감 및 혈당 지수:

식감 및 혈당 지수를 상기 실시예 13에 설명된 대로 분석했다. 결과를 아래 표 48에 나타낸다. 식감과 관련하여 모든 테스트 식사는 잘 받아들여졌다. 그러나, 5g VFB를 첨가한 블루베리 그라놀라(Gran2B)의 식감 점수는 흰빵 대조군에 비하여 상당히 낮았다.

[표 48]

혈당 지수와 관련하여, VFB를 함유한 모든 그라놀라는 흰빵 대조군 또는 그라놀라 대조군보다 상당히 낮았다. 도 14는 VFB를 첨가했을 때와 첨가하지 않았을 때의 각 테스트 식사에 대한 혈당 지수를 그래프로 나타내며, 혈당 지수는 평균±SEM으로 표시된다. 도 14에 나타낸 대로, VFB의 첨가는 모든 그라놀라의 혈당 지수를 감소시켰으며, 사용된 그라놀라의 종류에 무관하게 통계적으로 유의한 감소가 관찰되었다(p<0.0001). 대조군 그라놀라(블루베리)와 비교했을 때, 크렌베리 그라놀라(2.5g VFB), 블루베리 그라놀라(2.5g VFB) 및 블루베리 그라놀라(5.0g VFB)는 각각 31%, 45%, 및 64%까지 GI가 감소되었다.

이 연구는 중간 또는 고 혈당 지수를 가진 음식을 섭취한 후 혈중 글루코오스 수준의 급격한 충격을 완화하기 위한 식감 좋은 효과적인 방법으로서 VFB가 그라놀라 및 다른 음식에 혼입될 수 있다는 것을 증명한다. VFB의 첨가는 용량-의존적 방식으로 GI를 감소시킬 뿐만 아니라, 그라놀라의 혈당 지수 범주를 중에서 저로 낮추었다. 중간 또는 고 혈당 지수 범주에 속하는 다른 음식에 VFB를 첨가해도 유사한 효과를 가질 것으로 예상될 수 있다.

실시예 15

이 실시예는 매일 투여되었을 때 점성 섬유 블렌드(VFB)가 체중감소, 콜레스테롤 수준 저하, 및 공복시 글루코오스 감소에 효과적임을 증명한 과체중 및 비만인 사람 피험자에 대한 14주 연구를 설명한다.

원리

이 관찰적 소급 임상분석의 목적은 과체중 및 비만 성인에서 14주 동안 체중감소, 체질량 지수, 허리둘레, 허리-엉덩이 비율과 총 콜레스테롤 및 LDL 콜레스테롤, 트리글리세리드, 공복 인슐린, 공복 글루코오스 및 2시간 내당능 테스트를 포함하는 연구실 측정값에 대한 VFB 마이크로-과립(VFB100)(과립화된 곤약/잔탄/알기네이트(70:13:17))의 효능을 시험하는 것이었다.

피험자

약 23 kg/㎡ 내지 36 kg/㎡ 범위의 체질량 지수(BMI)를 가진 20-65세의 주로 앉아서 일하는 총 29명의 성인(여성 23명, 남성 6명, 일반적으로 양호한 건강상태)이 지역신문에 낸 광고 시리즈를 통해서 참가하였다. 피험자들은 프로그램 참가에 대해 서면동의서를 제출했고, 최대 14주 동안 연구 책임자 중 한 명이 제공하는 일반 건강, 식이요법, 및 운동에 대한 그룹강연에 2주마다 참석해야 했다.

방법

피험자의 선별 및 평가는 신장(인치), 체중(파운드), 및 허리-엉덩이 둘레에 대해서 내과의사나 자연요법 의사에 의해 격주로 수행되었다. 체지방 퍼센트는 생체전기 임피던스 테스트를 이용하여 베이스라인을 측정하고, 이후 2주마다 측정했다. 또한, 모든 피험자에 대해 컴퓨터 분석(RJR 시스템)을 사용하여 BMI와 체지방 퍼센트를 측정했다. 프로그램에 등록된 모든 피험자를 베이스라인에서 HDL, LDL, 총 콜레스테롤, 트리글리세리드, 공복 글루코오스, 공복 인슐린, 2시간 공복 인슐린, 및 75g 내당능 테스트에 대해 처음에 평가하였고, 비정상적 위험 인자들을 가진 피험자들만 14주에 후반 연구실 파라미터를 사용하여 다시 테스트했다. 이 시간틀 동안 지원자들은 하루 내내 용량을 나누어서 물 12-16 온즈와 함께 최대 10g의 VFB 마이크로-과립(VFB100)을 섭취해야 했다.

브리티쉬 컬럼비아 대학 통계학과의 Short Term Consulting Service의 도움을 받아 페어드 T-테스트 분석을 이용하여 유의성을 결정했다.

결과

체중감소 및 다른 파라미터:

VFB를 사용한 14주 동안 그룹 체중(-12.78±7.84 파운드), 허리둘레(-4.75±2.19 인치), 체지방 %(-2.43±2.39%), 및 BMI(-2.26 ± 1.24 kg/㎡)에 유의한 감소가 있었다. 아래 표들에서 주목된 대로, 유사하게 이런 후반 성과와 연관되어 두 성별 모두 개별적으로 시험된 체중의 편차에 있어서 유의한 감소를 나타냈다.

[표 49]

[표 50]

[표 51]

[표 52]

지질 수준:

베이스라인 값과 비교하여, 14주 연구 기간 동안 VFB 마이크로-과립을 사용한 피험자들은 총 콜레스테롤 및 LDL 콜레스테롤이 각각 19.26%(n=17; p<0.05) 및 25.51%(n= 16; p<0.05)로 유의하게 감소했다. 트리글리세리드는 감소하고 HDL 콜레스테롤 값은 증가하는 경향이 있었지만 결과적인 변화는 통계적으로 유의하지 않았다.

공복 인슐린 및 글루코오스:

연구 기간의 종료시까지 VFB를 사용한 참가자들은 그룹별로 베이스라인에 비하여 공복 글루코오스 6.96% 감소(n=20; p<0.05), 2시간 내당능 12.05% 감소(n=21; p<0.05), 및 공복 인슐린 수준 27.26% 감소(n=17; p<0.05)를 경험했다(그래프 2 참조). 2시간 공복 인슐린 수준은 감소하는 경향이 있었지만 그 결과는 통계적으로 유의하지 않았다.

표 53은 VFB 마이크로-과립을 사용한 14주 시험 동안 획득된 전체적인 연구실 데이터의 요약이다.

[표 53]

자체-기록 등급을 이용한 효능 분석:

연구 종료시에 참가자들에 의해서 완성된 자체-기록 등급에서 VFB 사용자의 97.7%가 식욕과 공복감을 억제하는데 있어서 모두 제품에 대해 긍정적인 대답을 했다는 것이 주목되었다.

테스트 제제의 부작용:

VFB는 일반적으로 참가자들에 의해 잘 받아들여졌으며, 위장(GI) 증상이 모든 보고된 불만사항의 대부분을 차지한다. 가스, 팽창, 장 경련, 변비 및 설사와 같은 증상이 지원자들에게 나타났다. 68%는 VFB를 시작하고 약 3주 이내에 GI 증상이 해결되었다. 참가자의 32%에서는 전부 연구 내내 경증의 GI 부작용이 나타났지만 사용을 중단할 만큼 심각한 것은 아니었던 것으로 판명되었다.

고찰

이 소급적 분석의 결과는 14주 시간 기간에 걸쳐 식단과 신체 활동에 일반적인 변화를 주면서 VFB 마이크로-과립(VFB100)을 사용하는 것이 과체중 및/또는 비만인 사람들에 있어서 대사 및 심혈관 위험 인자들을 조절하는데 유리하다는 것을 분명히 증명한다. 전체적으로, 그룹 체중(-12.78±7.84 파운드), 허리둘레(-4.75±2.19 인치) 및 체지방 %(-2.43%±2.39%)가 상당히 감소하였다. 더욱이, 이러한 후반의 변화는 14주의 비교적 짧은 시간 범위에 걸쳐 공복 LDL(-25.51%), 공복 글루코오스(-6.96%) 및 공복 인슐린(-27.26%) 수준에 있어서의 유의한 감소와도 상응하였다. VFB 마이크로-과립에 의해 제공된 이런 광범위한 임상적 유리함은 대사조절을 개선하는데 있어서 그것의 독특한 생리학적 이점을 반영하는 것이다.

점성 가용성 섬유가 풍부한 음식을 5-10g을 소비하면 혈청 LDL 콜레스테롤과 CVD가 차례로 10% 내지 15%까지 감소한다고 보고되었다(Shamliyan et al., J. Fam. Pract. 55:761-9(2006)). 이 연구로부터 얻어진 결과에 기초하면, VFB는 더욱 효과적으로 LDL 콜레스테롤을 25.1%까지 감소시키는 것으로 나타났다. 비교하여, 연구는 최소 3개월 동안 콜레스테롤-저하 식품의 "포트폴리오"를 채택한 사람들이 약 14%(p<0.001)까지 안정한 LDL 콜레스테롤 감소를 가진다는 것을 나타냈다(Jenkins et al., Am. J. Clin. Nutr. 83:582-91(2006)).

더욱이, 당해 조사에서 나타난 LDL 콜레스테롤 값의 감소는 VFB를 사용하여 얻어진 감소 퍼센트가 스타틴-형 의약에 대해 보고된 유효성(20-55%) 범위 내에 들어가기 때문에 주목할 만하다(Ritishauser, Swiss Med. Wkly 136:41-9(2006)).

이 연구의 결과는 VFB가 14주 시간 기간에 걸친 단기간의 체중감량을 촉진하는데 효과적임을 증명한다. 얻어진 결과(-12.78 파운드; 5.81kg)는 비만방지 약물인 오를리스타트를 복용한 사람들과 유사하다. 대조군 연구에서 12주 시간 기간에 걸쳐 하루 3번 120mg 용량의 오를리스타트 약물을 사용한 과체중(BMI > 25 kg/㎡)인 2형 당뇨병 환자들은 위약군의 0.4kg과 비교하여 2.5kg을 감량했다(p<0.05)(Kuo et al., Int. J. Clin. Pract. 60(8):906-10(2006)). 시부트라민 및 오를리스타트를 포함하는 처방 체중감량 약물에 대한 확대 연구(12개월)의 결과, 위약과 비교하여 각각 4.5kg 및 2.9kg의 평균 체중감량이 있었다(Dixon, Australian Fam. Phys. 35:576-79(2006)).

당해 14주 조사에서는 남성(-18.32±6.15 파운드)은 여성(-11.34±7.69 파운드)보다 평균적으로 더 많은 체중을 감량했다는 점이 흥미롭다. 이런 변화는 휴식 상태의 에너지 소비량에서 나타난 기본적 성별 차이에 원인이 있을 수 있다. Dr. Robert Ferraro와 그의 연구원들에 의한 연구는 주로 앉아 있는 경우 24시간 에너지 소비량이 성별, 활동, 및 신체 조성에 대한 통계적 조정 후에 남성과 비교하여 여성에서 약 5-10% 더 적다는 것을 나타냈다(Ferraro, et al., J. Clin. Invest. 90:780-784(1992)).

이 연구에서는 휴대용 간접 열량계(HealtheTech의 MedGem 장치)를 사용하여 연구를 개시할 때 남성(2346.67 칼로리)과 비교하여 여성이 더 적은 평균 휴식기/기본 대사율(1841.18 칼로리) 점수를 가진다고 결정했었다.

또한, 이 연구는 VFB를 섭취한 피험자에서 체중의 감소와 나란히 BMI 점수도 베이스라인(p<0.05)으로부터 2.26±1.24%까지 유의한 방식으로 저하되었음을 증명했다. BMI는 과체중/비만도와 그것의 건강 위험에 대한 전반적인 영향을 평가하기 위해 공통적으로 채택되는 척도이다(usda.gov/cnpp/Insights/msightl6b.pdf). 예를 들어, 남성과 여성 모두에서 BMI가 30 이상이면 과체중(25 kg/㎡ 내지 29.9 kg/㎡의 BMI)으로 분류되는 사람들보다 사망 위험이 더 높다(Villareal, et al., Am. J. Clin. Nutr. 52:923-34(2005)).

체중 및 콜레스테롤 수준을 조절하는 것에 더하여, 이 연구의 결과는 VFB가 공복 글루코오스, 2시간 글루코오스 및 공복 인슐린의 수준을 상당히 감소시켰음을 나타내며, 이는 VFB가 혈당조절을 개선하는데 있어서 큰 가치가 있음을 증명한다. 특히, 당해 연구의 결과는 전체적인 공복 인슐린 수준이 14주 조사 동안에 89.41±44.84pmol/L에서 65.04±33.21pmol/L까지 감소했음을 나타낸다. 이런 후반의 발견은 과체중이거나 비만인 개체들에서는 인슐린 분비의 베이스라인 및 4시간 식후 비율이 정상 체중을 가진 사람들보다 더 높다는 것을 확인시켜 준다. 이 결과는 정상 및 비만 피험자에서 24시간 인슐린 분비 프로필을 측정한 다른 연구와도 일치한다(Polansky et al., J. Clin. Investig. 2S(suppl 2):3-6(1998)).

더욱이, 이런 결과들은 또한 VFB 과립의 섭취와 함께 생활습관을 바꾸는 것이 인슐린 내성을 치료하는데 도움이 되리라는 것을 시사한다. 비만은 인슐린 내성에서 중요한 역할을 하며, 인슐린 내성의 증가 또는 감소는 각각 체중증가 또는 체중감소와 직결된다(Lamounier-Zepter et al., Best Pract. Res. Clin. Endocrin. Metabol. 20:355-367(2006)).

이런 후반의 성과들은 함께 VFB의 치료적 사용이 과체중, 비만 및/또는 대사증후군으로 고통받는 사람들에게 실제로 도움이 될 것임을 암시한다.

실시예 16

이 실시예는 비만 비-당뇨병 및 당뇨병 사람 피험자를 대상으로 이들 피험자에 점성 섬유 블렌드(VFB)의 투여가 이들의 당 변동율을 감소시키는데 효과적임을 증명하는 연구를 설명한다.

원리

12명의 비-당뇨병 비만 피험자 및 다수의 당뇨병 피험자를 연속 글루코오스 모니터링 시스템(MiniMed® CGMS, Medtronic Inc.)을 사용하여 연구하고 정상 체중 대조군 피험자와 비교하였다. CGMS는 복부 지방 조직으로 의사에 의해 삽입된 마이크로전자 센서에 연결된 최대 1주 동안 사용하는 휴대용 전자장치이다. 이 장치는 인슐린-의존 당뇨병에서 혈당을 모니터하기 위해 FDA 승인되었고, 통상적으로 당뇨병 전문 기관에서 더 정확하게 24시간 동안 당뇨병 환자의 혈당을 관찰하는데 사용되어 더 정밀하게 그들의 인슐린을 조정할 수 있다. 하루에 적은 횟수로 혈당을 샘플링하는 것이 아니라, 핑거스틱 글루코오스 모니터와 마찬가지로, CGMS는 하루에 수백 번 혈당을 샘플링한다. 수일 후, 환자를 의사에게 되돌려 보내고 혈당 데이터를 의사의 컴퓨터에 다운로드한다. 다음에, 데이터가 그래프로 표시되고 정량적으로 분석하여 저혈당 증세 및 혈당값의 평균 및 최대치와 같은 파라미터를 평가한다. 본 발명자 및 장치 제조자가 알고 있는 한, 본 발명자들이 비-당뇨병, 비만 개체의 평가에 CGMS를 사용한 최초의 그룹이다. 본 발명자들은 증가된 혈당 이탈 빈도, 급속한 혈당 증감의 현상, 및 증가된 당 변동율과 같은 이상적인 혈당 수준을 넘기까지 소비된 시간의 양을 총체적으로 언급한다.

방법

연속 글루코오스 모니터링 시스템(CGMS MiniMed, Medtronic, Inc.)을 사용하여 12명의 비만 비-당뇨병 피험자 및 여러 당뇨병 피험자에 대한 당 변동율을 베이스라인에서 평가하고, 다시 5주 연구 후에 평가하였다. 5주 동안, 각 피험자는 하루 10-15g VFB(곤약/잔탄/알기네이트(70:13:17))를 섭취하였다. 또한, 연구 기간 동안 주관적인 공복감 및 음식 욕구에 대하여 평가하였다.

두 번째 연구에서, 여러 비만 비-당뇨병 피험자를 6개월의 기간 동안 저 혈당 지수 식단(VFB 부재)으로 치료하고, 당 변동율을 저 혈당 지수 식단 전의 베이스라인에서 평가하고, 다시 6개월 식단 후에 평가하였다.

세 번째 연구에서, 인슐린 치료를 한 여러 당뇨병 피험자를 하루 10-15g VFB (곤약/잔탄/알기네이트(70:13:17))로 4주 동안 치료하였다. 피험자를 연속 글루코오스 모니터링 시스템(CGMS MiniMed, Medtronic, Inc.)을 사용하여 베이스라인에서 평가하고, 다시 4주 연구 후 평가하였다.

결과

정상 피험자:

도 15는 24시간 동안 비-비만, 비-당뇨병 피험자에서 정상 당 변동율을 측정한 대표적인 연속 글루코오스 모니터링 시스템(CGMS) 그래프를 나타낸다. 도 15에 나타낸 대로, 정상 피험자의 혈중 글루코오스 수준은 70 내지 120mmol/dL의 이상적인 값이고, 당 변동율은 24시간 동안 매우 보통이고, 약 100mmol/dl의 평균 혈중 글루코오스 수준으로부터 드문 일탈을 보여서, 상당히 균일한 전체 당 변동율을 나타낸다. 도 15에 나타낸 데이터는 테스트된 몇몇 정상 피험자의 것이다.

비만, 비-당뇨병 피험자(VFB 치료 전후):

정상 피험자에서 얻어진 결과와는 반대로, 아래 더 상세히 설명된 대로 비만 개체는 상응하는 연령의 대조군과 비교하여, 혈당 수준이 빠르게 변동하고, 일반적으로 매우 빈번한 고혈당 및 저혈당 이탈을 나타내는 것으로 밝혀졌다.

도 16A는 VFB 치료 전 24시간 동안 측정한 비만, 비-당뇨병 피험자(ID: 10)에 대한 CGMA 그래프를 나타낸다(베이스라인). 도 16A에 나타낸 결과는 VFB로 치료하기 전에 이 피험자에서 5연속 24시간 동안 측정한 결과를 나타낸다. 도 16A에 나타낸 대로, 이 피험자(ID: 10)는 정상 피험자(도 15)와 비교하여 증가된 당 변동율을 갖고, 빈번한 혈중 글루코오스 이탈과 함께 최대 혈중 글루코오스 수준이 180 mg/dL을 초과하며, 정상 개체(도 15)에 비하여 전체 당 변동율이 증가하였다. 도 16B는 VFB(10-15g/일) 섭취 5주 후 도 16A에 나타낸 것과 동일한 피험자 ID: 10에 대한 CGMS 그래프를 나타낸다. 도 16B에 나타낸 대로, VFB로 치료 후 피험자 ID: 10에서 현저한 당 변동율 감소가 관찰되었고, 정상 피험자(도 15)에서 관찰된 것과 유사하게 약 100mmol/dL의 평균 혈중 글루코오스 수준이 24시간 동안 유지되었다.

도 17A는 VFB 치료 전 24시간 동안 측정한 두 번째 비만, 비-당뇨병 피험자(ID: 90)에 대한 CGMS 그래프를 나타낸다(베이스라인). 도 17A에 나타낸 결과는 VFB로 치료하기 전에 이 피험자에서 5연속 24시간 동안 측정한 결과를 나타낸다. 도 17A에 나타낸 대로, 이 피험자(ID: 90)는 정상 피험자(도 15)와 비교하여 증가된 당 변동율을 갖고, 빈번한 혈중 글루코오스 이탈을 나타내며, 정상 개체(도 15 참조)에 비하여 전체 당 변동율이 증가하였다. 도 17B는 VFB(10-15g/일) 섭취 5주 후 도 17A에 나타낸 것과 동일한 피험자 ID: 90에 대한 CGMS 그래프를 나타낸다. 도 17B에 나타낸 대로, VFB로 치료 후 피험자 ID: 90에서 현저한 당 변동율 감소가 관찰되었고, 정상 피험자(도 15)에서 관찰된 것과 유사하게 약 100mmol/dL의 평균 혈중 글루코오스 수준이 24시간 동안 유지되었다. 도 17B에 나타낸 결과는 VFB로 치료한 후 이 피험자에서 5연속 24시간 동안 측정한 결과를 나타낸다.

도 18A는 VFB 치료 전 24시간 동안 측정한 세 번째 비만, 비-당뇨병 피험자(ID: 20)에 대한 CGMS 그래프이다(베이스라인). 도 18A에 나타낸 결과는 VFB로 치료하기 전에 이 피험자에서 5연속 24시간 동안 측정한 결과를 나타낸다. 도 18A에 나타낸 대로, 피험자(ID: 20)는 정상 피험자(도 15)와 비교하여 증가된 당 변동율을 갖고, 빈번한 혈중 글루코오스 이탈을 나타내며, 정상 개체(도 15 참조)에 비하여 전체 당 변동율이 증가하였다. 도 18B은 VFB(10-15g/일) 섭취 5주 후 도 18A에 나타낸 것과 동일한 피험자 ID: 20에 대한 CGMS 그래프를 나타낸다. 도 18B에 나타낸 대로, VFB로 치료 후 피험자 ID: 20에서 현저한 당 변동율 감소가 관찰되었고, 정상 피험자(도 15)에서 관찰된 것과 유사하게 약 100mmol/dL의 평균 혈중 글루코오스 수준이 24시간 동안 유지되었다. 도 18B에 나타낸 결과는 VFB로 치료한 후 이 피험자에서 5연속 24시간 동안 측정한 결과를 나타낸다.

상기 설명된 3명의 피험자(ID: 10, 20, 90)의 결과는 이 연구에 포함되는 다른 피험자(데이타는 나타내지 않음)를 대표한다. 이러한 결과는 VFB가 비만 피험자에서 관찰된 당 변동율을 현저히 감소시키는데 효과적임을 입증한다. 또한, 이 연구의 비만, 비-당뇨병 피험자는 5주의 연구 과정 동안 주관적인 공복감 및 음식 욕구가 상당히 감소되었다는 것이 주목되었다.

비만, 비-당뇨병 피험자(낮은 혈당 지수 음식물 전후):

저 혈당 지수 식단(VFB 부재)으로 치료하기 전후에 여러 비만, 비-당뇨병 피험자로부터 CGMS 데이터를 얻었다. 중요한 것은 VFB에서 관찰된 결과와는 반대로, 저 혈당 지수 식단이 이들 피험자에서 당 변동율을 현저히 감소시키지 않은 것으로 관찰되었다는 점이다. 도 19A는 저 혈당 지수 치료 전 비만 비-당뇨병 피험자(ID: 1098)의 24시간 동안 CGMS 그래프를 나타낸다(베이스라인). 도 19B는 6개월 동안 저 혈당 지수 식단 후(도 19A에 나타낸 것과 동일한 비만 비-당뇨병 피험자로부터)의 24시간 동안 CGMS 그래프를 나타낸다. 나타낸 대로, 이 식단 전에 피험자에서 나타난 당 변동율(도 19A)은 저 혈당 지수 식단에 의해 현저히 감소하지 않았다(도 19B). 다른 실시예들과 마찬가지로, 도 19C는 저 혈당 지수 식단 치료 전 두 번째 비만, 비-당뇨병 피험자(ID: 1146)의 24시간 동안 CGMS 그래프를 나타낸다(베이스라인). 도 19D는 6개월 동안 저 혈당 지수 식단 후(도 19C에 나타낸 것과 동일한 비만 비-당뇨병 피험자로부터)의 24시간 동안 CGMS 그래프를 나타낸다. 나타낸 대로, 이 식단 전에 피험자에서 나타난 당 변동율(도 19C)은 저 혈당 지수 식단에 의해 현저히 감소하지 않았다(도 19D). 따라서, 이러한 결과는 저 혈당 지수 식단이 비만 피험자에서 관찰된 당 변동율을 감소시키는 데는 효과적이지 않았음을 증명한다.

당뇨병 피험자(VFB 치료 전후):

VFB(4주 동안 10-15g/일)로 치료하기 전후에 인슐린 치료를 받은 여러 당뇨병 피험자로부터 CGMS 데이터를 얻었다. 도 2OA는 VFB 치료 전 인슐린에 대한 비만 당뇨병 피험자(ID: 60)로부터의 24시간 동안 CGMS 그래프를 나타낸다(베이스라인). 도 2OA에 나타낸 대로, 이 피험자에서는 혈당이 거의 조절되지 않고, 빈번한 혈중 글루코오스 이탈과 함께 최대 혈중 글루코오스 수준이 300mg/dL를 초과하며, 최소 혈중 글루코오스 수준은 70mg/dL 미만이고, 정상 피험자에 비하여 전체 당 변동율이 증가하였다. 도 20A에 나타낸 결과는 VFB 치료 전 이 피험자에서 5연속 24시간 동안 측정한 결과를 나타낸다.

도 2OB는 4주 동안 VFB(10-15g/일)로 치료 후 도 20A에 나타낸 것과 동일한 당뇨병 피험자로부터의 24시간 동안 CGMS 그래프를 나타낸다. 도 20B에 나타낸 대로, 혈당은 VFB 치료로 매우 잘 조절되며, 중요한 것은 인슐린 요구량이 VFB 치료 전에 앞서 요구된 용량의 1/2 미만이었다는 점이다. 도 20A에 나타낸 결과는 VFB 치료 후 이 피험자에서 5연속 24시간 동안 측정한 결과를 나타낸다. 다른 당뇨병 피험자에서도 유사한 효과가 관찰되었다.

결론

요약하면, 이런 결과들은 비만 비-당뇨병 피험자에서 저 혈당 지수 식단만으로 치료한 것에 대해, VFB 치료의 당 변동율에 대한 상당하고 예상하지 않은 효과 및 VFB 치료의 우세함을 증명한다. 이 연구에서 분석한 모든 비만 비-당뇨병 피험자는 연구 개시 전 24시간 동안 측정했을 때(베이스라인) VFB 치료 후 현저히 감소한 정상 대조군 피험자에 비하여 증가된 당 변동율을 갖는 것으로 관찰되었다. 또한, VFB 치료는 비만, 인슐린 의존 당뇨병 피험자에서 혈당 조절을 현저히 개선하는데 효과적임이 증명되었다.

본 발명의 바람직한 구체예를 예시하고 설명하였지만, 본 발명의 본질 및 범위에서 벗어나지 않고 그 안에서 여러 가지 변화가 이루어질 수 있다는 것이 인정될 것이다.

Claims (13)

1. 식품의 혈당 지수를 적어도 5 혈당 지수 단위 감소시키는데 유효한 식품의 50g 가용 탄수화물 당 식이 섬유 조성물 약 2.5g 내지 약 7.5g의 양으로 식이 섬유 조성물을 섭취 전에 식품에 첨가하는 것을 포함하며, 식이 섬유 조성물은 약 48% 내지 약 90% (w/w) 글루코만난, 약 5% 내지 약 20% (w/w) 잔탄검 및 약 5% 내지 약 30% (w/w) 알기네이트를 포함하는, 식품의 혈당 지수를 감소시키는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 식이 섬유 조성물을 식품에 넣어 굽는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 식이 섬유 조성물을 섭취 전에 식품과 혼합하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 식이 섬유 조성물을 섭취 전에 식품에 뿌리는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 식품은 밥, 시리얼, 그라놀라, 베이커리류, 파스타 및 육류로 구성된 군에서 선택된 고체 식품인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 식품은 우유, 요구르트, 치즈, 버터, 및 아이스크림으로 구성된 군에서 선택된 유제품인 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 식이 섬유 조성물은 약 40 메쉬 내지 약 60 메쉬의 크기 범위 내의 과립을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항에 있어서, 식품은 마가린인 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 5 항에 있어서, 육류는 가금류, 소고기, 돼지고기 및 어류로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
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