KR101485505B1

KR101485505B1 - 대황 추출물 또는 대황 분말을 유효성분으로 함유하는 변비 예방 또는 개선용 식품 조성물 및 약학 조성물

Info

Publication number: KR101485505B1
Application number: KR20130056197A
Authority: KR
Inventors: 김태완; 손건호; 홍정완; 배석재; 안주태
Original assignee: 울릉청정식품(주); 안동대학교 산학협력단
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2013-05-20
Publication date: 2015-01-28
Also published as: KR20140136126A

Abstract

본 발명은 대황 추출물 또는 대황 분말을 유효성분으로 함유하는 변비 예방 또는 개선용 식품 조성물 및 약학 조성물에 관한 것으로, 본 발명을 통해 대황 추출물 또는 대황 분말이 마우스에서 장 운동 촉진, 정장효과 및 변비개선 효과에 탁월하여 변비 등의 각종 장질환의 치료 및 예방에 유용함을 확인함으로써, 변비의 예방, 개선 또는 치료용 식품 또는 약학 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

대황 추출물 또는 대황 분말을 유효성분으로 함유하는 변비 예방 또는 개선용 식품 조성물 및 약학 조성물{Food and pharmaceutical composition for preventing or improving constipation comprising extracts or powder of Eisenia bicyclis as effective component}

산업이 고도화되고 인구의 고령화가 급속히 진행되고 그리고 자동차 문화가 점점 더 확산됨에 따라 신체의 물리적인 운동부족 현상이 심화되기 때문에 변비 환자 수는 크게 늘고 있는 실정이다.

변비라는 것은 대장의 아랫부분에서 노폐물의 통과가 늦어져서 수분이 적은 딱딱해진 대변이 항문으로 배출되는 것을 말한다. 변비가 생겼을 때 변비환자가 느끼는 증상으로는 만복감, 직장압박감, 잦은 배설욕구 등이 있다. 특히 만성변비일 경우 만성변비 환자는 상복부 팽만감, 트림, 멀미, 역류, 복부 불쾌감이 생기며, 만약 만성변비를 치료하지 않는 경우 만성변비 환자에게는 두통, 현훈, 식욕감퇴, 피부가 거칠어지는 등의 전신증상이 생긴다. 그러나 대부분의 변비 환자들은 대부분 수치심을 느끼거나 변비치료 그 자체가 매우 번거롭다고 생각하고 있다. 더욱이 변비환자가 변비치료를 신속히 하지 않는 경우가 많은데 변비환자들이 대부분 변비 그 자체를 심각한 질병이라고 생각하지 않기 때문이다. 변비를 치료하기 위한 방법으로서는 평상시 규칙적인 식사와 규칙적인 배변습관을 회복·유지하거나, 신선한 과일과 야채, 정제되지 않은 곡물류 등 수분함유량과 섬유질이 많은 식품과 수분의 섭취량을 늘리는 것이 바람직하다.

한편, 대황은 울릉도와 독도의 특산물인 해조식물로, 식용으로 이용되며 다시마 대용으로도 사용된다. 또한 대황은 알긴산의 원료로 이용되며 요오드, 칼륨 등의 무기질을 다량 함유하기 때문에 대황은 예로부터 울릉로 지역 주민들의 변비개선 소재로 이용되어 왔다. 대황의 효능은 성질이 몹시 차며, 맛은 쓰고 독은 없어서 어혈과 월경이 나오지 않는 것에 효과가 있고 대소변을 잘 통하게 하고 열을 식혀주는 등 적체변비(積滯便秘), 열결변비(熱結便秘)에 효과가 있다.

한국등록특허 제0344325호에서는 변비증상 개선 효과가 있는 차 및 이의 제조방법이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2007-0082296호에서는 변비 치료에 효과적인 한방 건강보조식품이 개시되어 있으나, 본 발명에서와 같이 대황 추출물 또는 대황 분말을 유효성분으로 함유하는 변비 예방 또는 개선용 식품 조성물 및 약학 조성물에 대해서는 밝혀진 바가 없다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명에서는 대황 추출물 또는 대황 분말을 포함하는 실험식이를 급여한 마우스에서 위장의 연동운동을 촉진시켜 분변개수를 증가시키고, 대황의 식이섬유로 인해 분변무게가 감소되고, 배설시간을 감소시켜, 배변을 부드럽게 하는 것을 확인함으로써, 본 발명의 대황 추출물 또는 대황 분말이 변비 개선, 예방 및 치료에 효과가 있는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 대황 추출물 또는 대황 분말을 유효성분으로 함유하는 변비 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 대황 추출물 또는 대황 분말을 유효성분으로 함유하는 변비 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

본 발명을 통해 대황 추출물 또는 대황 분말이 마우스에서 장 운동 촉진, 정장효과 및 변비개선 효과에 탁월하여 변비 등의 각종 장질환의 치료 및 예방에 유용함을 확인함으로써, 변비의 예방, 개선 또는 치료용 식품 또는 약학 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 대황 추출물의 제조방법을 모식도로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 대황 추출물을 포함하는 실험식이를 마우스에 급여하여 변비 개선 효능을 조사한 실험 방법을 나타낸다.
도 3은 루퍼아미드로 유발된 변비 마우스에 대황 추출물 및 분말 처리에 따른 분변개수 변화를 나타낸다. (A) 실험 전기간 분변개수 변화 (B) 변비유발 전후, 실험식이 이후 분변개수 변화(약자: D(-1), 변비유발 전; D(0), 변비유발 후; D(1), 실험식이 1일차; Con, 대조구; NC, 음성 대조구; GF1, 차전자피 분말 1%; GF2, 차전자피 분말 5%; EE1, 대황 에탄올 추출물 0.5%; EE2, 대황 에탄올 추출물 1%; EB1, 대황 분말 1%; EB2, 대황 분말 5%)
도 4는 루퍼아미드로 유발된 변비 마우스에 대황 추출물 및 분말 처리에 따른 분변무게 변화를 나타낸다. (A) 실험 전기간 분변무게 변화 (B) 변비유발 전후, 실험식이 이후 분변무게 변화(D(-1), 변비유발 전; D(0), 변비유발 후; D(1), 실험식이 1일차; Con, 대조구; NC, 음성 대조구; GF1, 차전자피 분말 1%; GF2, 차전자피 분말 5%; EE1, 대황 에탄올 추출물 0.5%; EE2, 대황 에탄올 추출물 1%; EB1, 대황 분말 1%; EB2, 대황 분말 5%)
도 5는 루퍼아미드로 유발된 변비 마우스에 대황 추출물 및 분말 처리에 따른 체중 무게 변화를 나타낸다. (Con, 대조구; NC, 음성 대조구; GF1, 차전자피 분말 1%; GF2, 차전자피 분말 5%; EE1, 대황 에탄올 추출물 0.5%; EE2, 대황 에탄올 추출물 1%; EB1, 대황 분말 1%; EB2, 대황 분말 5%)
도 6은 루퍼아미드로 유발된 변비 마우스에 대황 추출물 및 분말 처리에 따른 장이동율 측정을 나타낸다. (A) 실험동물의 장이동율, (B) 실험동물의 소화관 전체 외관. (Con, 대조구; NC, 음성 대조구; GF1, 차전자피 분말 1%; GF2, 차전자피 분말 5%; EE1, 대황 에탄올 추출물 0.5%; EE2, 대황 에탄올 추출물 1%; EB1, 대황 분말 1%; EB2, 대황 분말 5%)
도 7은 루퍼아미드로 유발된 변비 마우스에 대황 추출물 및 분말 처리에 따른 대장 내 분변개수를 나타낸다. (Con, 대조구; NC, 음성 대조구; GF1, 차전자피 분말 1%; GF2, 차전자피 분말 5%; EE1, 대황 에탄올 추출물 0.5%; EE2, 대황 에탄올 추출물 1%; EB1, 대황 분말 1%; EB2, 대황 분말 5%)

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 대황 (Eisenia bicyclis) 추출물 또는 대황 분말을 유효성분으로 함유하는 변비 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.

본 발명의 대황 추출물은 물 또는 유기용매, 또는 이들의 혼합용매로서 추출한 것을 사용할 수 있다. 상기 유기용매는 통상 사용할 수 있는 모든 용매가 가능하며, 바람직하게는 물, C₁ _- ₄알콜(예: 메탄올, 에탄올 등) 등의 극성용매 또는 이들의 혼합용매를 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 대황 추출물은 에탄올 또는 물 추출물일 수 있고, 가장 바람직하게는 95% 에탄올 또는 물 추출물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 변비 예방 또는 개선의 효과를 목적으로 본 발명의 대황 추출물 또는 대황 분말을 식품 또는 음료에 첨가할 수 있다. 이때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물 또는 분말의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100㎖를 기준으로 0.02 내지 5 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다.

본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물 또는 분말을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물, 예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100㎖당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.

상기 외에 본 발명의 추출물 또는 분말은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 추출물 또는 분말은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 추출물 또는 분말 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

본 발명의 일 구현 예에 따른 약학 조성물에서, 상기 추출물은 상기 식품 조성물에 기재한 바와 같다.

본 발명의 변비 예방 또는 치료용 약학 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 추출물 또는 분말을 0.02 내지 80 중량%, 바람직하게는 0.02 내지 50 중량%로 포함할 수 있다.

본 발명의 추출물 또는 분말을 포함하는 약학조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하여 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 추출물 또는 분말의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용 가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 추출물 또는 분말을 포함하는 약학조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 추출물 또는 분말을 포함하는 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등을 포함한 다양한 화합물 혹은 혼합물을 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트 (calcium carbonate), 올리고당, 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 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, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 추출물 또는 분말의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 추출물 또는 분말은 1일 0.0001 내지 100 mg/kg으로, 바람직하게는 0.001 내지 100mg/kg으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 추출물 또는 분말은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내(intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실험방법

대황의 추출방법

대황 추출액은 대황에 95% 에탄올을 10배 첨가하여 24시간 교반 (150rpm)한 후 원심 분리하여 상등액을 회수하는 방법으로 2회 반복하여 얻은 액을 감압 농축하여 에탄올 추출물을 얻었고, 이러한 에탄올 추출과정이 종료된 후, 증류수를 첨가하여 24시간 동안 150rpm으로 교반한 후에 원심 분리하여 상등액을 회수하는 방법으로 2회 반복하여 물 추출액을 얻어 동결건조한 후에 시료로서 이용하였다(도 1). 또한 대황 분말은 대황을 수세하여 염분을 제거하고, 당업계에서 일반적으로 사용하는 열풍건조 또는 동결건조 방법으로 건조시켜 분쇄 후 시료로서 이용하였다.

일반성분

대황은 AOAC법에 준하여 분석하였다. 수분은 105℃ 상압건조법, 회분은 회화법, 지질은 Soxhlet 추출법, 단백질은 Kjeldahl법을 이용하고, 조섬유는 Henneberg-Stohmann법을 개량한 AOAC법으로 측정하였다. 당질 함량은 100g 중에서 수분, 단백질, 지질, 조섬유, 회분 함량을 감한 값으로 하였다.

대황의 영양성분 및 생리활성 성분 분석

유리 아미노산, 단백질

단백질 함량 분석은 Lowry법을 이용한 분광분석법을 활용하였다. 아미노산 분석을 위한 전처리는 분말화한 시료 0.2g을 6N HCl 5㎖로 125℃에서 14시간 분해하고 6N NaOH 5㎖로 중화한 후 0.45㎛ 멤브레인 필터로 여과하여 시료액을 조제하였다. AQC 시약 파우더(6-aminoquinolyl- N-hydroxysuccinimidyl carbonate)를 AQC 시약 희석제 1㎖에 용해하여 AQC 시약을 만들었다. 아미노산 표준액 및 시험용액 각 20㎕를 각각의 반응관에 넣은 후 AQC 0.2M 보레이트 버퍼 140㎖를 넣고 10초간 반응시킨 다음 AQC 시약 40㎕를 넣고 혼합, 밀봉한 후 2분간 정치하고 55℃에서 10분간 반응시킨 다음 냉각하여 분석시료로 하였다. 이 분석시료 5㎕를 HPLC에 주입하고 용액 A(아세테이트/포스페이트 버퍼, pH 5.02)와 용액 B(60% 아세토니트릴)를 순차 혼합하여 흘려 보내면서 형광검출기를 이용하여 검출하고 데이터 시스템으로 각 아미노산 함량을 확인하였다.

총당 및 환원당

총당 변화를 측정하기 위하여 페놀 황산법을 이용하여 측정하였다. 시약은 진한 황산과 5% 페놀을 사용하였다. 실험 방법은 튜브에 샘플 500㎕, 5% 페놀 500㎕, 2.5㎖ 진한 황산을 넣고 잘 섞은 후 끓는 물에 10분간 반응시킨 후 아이스에서 15분간 식힌 후 분광광도계(UV/VIS spectrometer, Jasco, Hachioji, Japan)를 사용하여 490nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 수크로스를 사용하여 정량하였다.

환원당 변화를 측정하기 위하여 DNS법을 응용하였는데, 시약은 DNS시약(디니트로살릭산 시약 용액 1%, 디니트로살릭산 10g, 페놀 2g (optional, see Note 1), 소듐 설파이트 0.5g, 소듐 히드록시드 10g, 총 1 리터가 되도록 물로 채움), 포타슘 소듐 타르트레이트(Potassium sodium tartrate) 용액 40%를 사용하였다. 실험 방법은 우선 튜브에 샘플 1㎖, DNS 3㎖를 넣은 후 40% 포타슘 소듐 타르트레이트 용액을 첨가하고 끓는 물에 5분간 반응을 시킨 후 꺼내어 얼음에 넣어서 급냉각시키고, 분광광도계(UV/VIS spectrometer, Jasco, Hachioji, Japan)를 사용하여 575nm에서 값을 확인하였다. 표준물질로는 글루코스(Dextrin)를 사용하여 정량하였다.

유리당 분석

유리당의 분석은 HPLC를 사용하여 분석하였다. 먼저 시료를 멤브레인 필터 (0.45um)로 여과한 후 분석시료로 이용하고 사용한 컬럼은 Shodex SUGAR KS-801 컬럼(8.0㎜ > 300㎜)을 장착한 LC-20A Prominence HPLC system(SHIMADZU, Japan)을 이용하고 컬럼 온도는 80℃로 유지하고 이동상은 H₂O를 이용하였으며 용매의 흐름 속도는 0.7㎖/분로 하여 40분간 분리하였다. 검출기는 RID-10A (SHIMADZU, Japan)로 측정하며 표준용액으로는 니스토스(Nystose), 케스토스(Kestose), 수크로스(Sucrose), 글루코스(Glucose), 프럭토스(Fructose) (Sigma, USA)을 사용하여 유리당의 정량에 이용하였다.

총 폴리페놀 성분 분석

Folin-Denis법을 이용하여 건조 시료 0.1g을 75% 메탄올 용액 20㎖로 3회 반복 추출하고 추출액을 혼합하여 40℃에서 감압 농축하였다. 다시 75% 메탄올 용액 20㎖로 정용하여 분석시료를 조제하고 제조한 시료 추출용액 1㎖에 증류수 5㎖와 10% Folin-Cioalteaus 2㎖를 넣고 3분간 방치하였다. 여기에 7.5% Na₂CO₃ 용액 2㎖를 가한 후 증류수로 희석하여 20㎖로 정용 후 실온에서 1시간 방치 후 760nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준품으로 탄닌산을 사용하여 표준곡선을 작성 후 총 페놀 함량을 구하였다. 추출된 폴리페놀성 물질의 정성 및 정량적 분석은 HPLC를 이용하여 표준품과 비교 분석하였다.

총 플라보노이드 물질 함량 측정

총 플라보노이드 함량은 시료 1㎖에 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol) 10㎖, 1N NaOH 1㎖를 넣고 강하게 진탕한 후 37℃ 항온기에서 1시간 정치한 후 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 플라보노이드 함량은 나린진(naringin, 0.5mg/㎖)을 표준물질로 사용하여 표준곡선을 통하여 계산하였다.

대황의 변비개선 효능

(가) 실험 방법 및 실험 동물

본 발명의 대황 추출물의 변비개선 효능을 분석하기 위한 실험 방법은 도 2에 나타내었다. 실험동물은 5주령 된 ICR 수컷 흰쥐 60마리를 오리엔트 바이오에서 구입하여 환경이 조절된 사육실(기온 20±2℃, 습도 55±15%, 12 hr 명/암 주기)에서 7일 동안 제조 일반식이와 물을 주면서 환경에 적응시켰다. 실험군은 변비를 유발한 후 변비가 유발되지 않은 수컷 흰쥐를 제외한 48마리의 실험동물을 평균 체중과 분변무게가 유사하도록 각각 6마리씩 (1) 대조군(C) (2) 음성대조군(NC) (3) 차전자피 분말 1%(GF1) (4) 차전자피 분말 5% (GF2) (5) 대황 추출물 0.5%(EE1) (6) 대황 추출물 1% (EE2) (7) 대황 분말 1% (EB1) (8) 대황 분말 5% (EB2)의 8개 군으로 나누었다. 실험식이는 1주간 공급시키며, 실험 전 기간 동안 식이와 물은 제한없이 섭취하도록 하였다.

(나) 실험식이

실험식이는 AIN-76 식이를 기본으로 하였다. 실험 군들은 표 1에 나타난 조성을 바탕으로 각 영양소의 함유비율이 동일하도록 하여 실험식이를 펠렛 제조 회사인 지-바이오에 주문 제작하였다. 실험식이의 식이섬유 함량은 한국인 영양섭취기준(2005년)에 제시된 식이섬유의 충분 섭취량(12g/1000kcal)을 참고로 하여 실험식이 100g(435 kcal) 당 약 5g의 식이섬유를 포함하도록 실험식이의 약 5%로 정하였다. 본 발명에서 사용한 대황은 울릉도 근해에서 서식하는 대황을 채취, 열풍 건조하여 분쇄한 후 펠렛 제조에 사용하였다.

양성 대조구로는 시중에 판매되고 있는 배변활동 건강기능 식품인 그린하이바 식이섬유로 정하였으며, 이는 차전자피 분말 100%로 구성되어 있으며, 표 1에 조성으로 펠렛으로 제조하였다. 대조구 식이의 경우 AIN-76A 식단을 기본구성으로 하였다.

(다) 변비 상태 유도

변비를 유발하기 위해 변비유발 물질인 루퍼아미드(Looperamide, 5mg/kg body weight suspend in 0.9% NaCl)를 하루 2회(10:00, 17:00) 경구투여하여 처음 4일 동안 변비를 유발하였으며, 이후 실험(treament) 식이 공급과 같게 실험 전기간 변비를 유발하였다. 변비유발 물질인 루퍼아미드는 SIGMA-ALDRICH에서 구입하였다.

(라) 분변 무게 측정

분변 무게는 전 사육기간 동안에 매일 24시간 동안 배설되는 분변을 일정한 시간에 수집하여 저울로 달아 무게를 측정하였다.

(마) 장 통과율(GIT) 측정 시험

실험동물을 16시간 이상 절식시키고 마커(Marker)로 카민(Carmine) 색소를 이용하여 0.1㎖의 카민(8mg suspended in 1㎖ of 0.5% Carboxymethylcellulose)을 경구투여하였다. 경구투여한 뒤 1시간 이후 희생하여 마우스 복부를 정중선을 따라 절개하고 위의 유문부에서부터 직장부까지 장이 끊어지지 않도록 적출하였다. 적출한 소화관은 절개하여 카민 색소의 최선단부를 확인하였다. 적출한 소화관은 측정하기 쉽도록 늘려서 유문부에서 카민 색소 선단부까지의 이동거리를 측정하였다. 그리고 유문부부터 직장부까지의 거리 (소화관 전체길이)를 측정하였다. 투여한 카민 색소의 소화관 이동률(T)을 구하기 위해 소화관 전체길이(A)와 카민 색소의 최선단부까지의 이동거리 (B)로부터 다음 식을 이용해 산출하였다.

(T)=(B/A) x 100(%)

(바) 채혈 및 희생

채혈의 경우 무마취를 원칙으로 하며, 안와 정맥 총채혈 방법을 이용하여 채혈하였다. 채혈시 파이펫(pasteur)을 이용하여 파이펫 끝을 눈 안와 아래쪽으로 밀어 넣었다. 이때 살짝 파이펫을 빼면 혈액이 따라온다. 혈액을 500㎕ 이상 채혈하여 3000rpm에서 20분간 원심분리해서 혈장을 분리하여 분석시까지 -80℃에서 냉동 보관하였다. 혈액을 채취한 다음 경추탈골하여 희생하였다.

(사) 대장내 분변 개수

희생 후 소화관 전체를 적출한 뒤 대장 내에 포함되어 있는 분변 개수를 카운팅하였다.

실시예 1. 대황의 일반성분 및 영양성분, 추출수율 분석

대황 분말의 수분함량, 조회분, 조단백, 조지방 함량을 측정하여 표 2에 나타내었다. 대황 분말의 수분함량은 4.72%, 조회분 함량은 2.15%, 조단백 함량은 11.54%, 조지방 함량은 28.05%로 나타났다.

대황 물 추출물의 추출 수율은 9.0%이고 에탄올 추출물의 추출 수율은 9.6% 이다. 영양성분 및 효능성분 분석으로 대황 물 추출물의 총당함량은 추출물 1g당 17.93mg/g으로 에탄올 추출물의 총당함량인 4.18mg/g 보다 높았으며, 폴리페놀 함량은 에탄올 추출물이 15.88mg/g으로 높았다(표 3).

실시예 2. 실험동물의 분변개수의 변화

변비 유발전인 D(-1)에는 실험동물 그룹간에 분변무게 차이가 없었지만, 변비를 유발한 D(0)에서는 대조구 그룹을 제외한, 다른 실험군 모두 변비 유발전인 D(-1) 보다 분변 개수가 줄어들었음 확인할 수 있었다(도 3A). 이를 통해 변비유발 물질인 루퍼아미드를 통해 실험동물의 변비가 유발되었음을 확인할 수 있었다. 루퍼아미드의 경우 설사약 성분으로 위장운동을 저하시켜 변비를 유발한다고 보고되었다. 변비유발 이후 각 실험군 별로 실험식이를 공급한 결과, D(1)에서 실험식이를 공급하지 않은 NC 그룹에 비해 분변개수가 증가하였으며, 대황 추출물 1%, 대황분말 5% 그룹에서는 실험식이 공급 2일째인 D(2)에서 정상그룹의 분변개수만큼 증가함을 확인할 수 있었다.

대황 추출물 및 대황분말 실험군에서 실험식이 전 기간 동안 NC 그룹보다 분변개수가 높았으며, 실험식이 D(13)에서 대황분말 5%을 섭취한 그룹은 대조구 그룹보다 분변개수가 2배 이상 증가함을 확인할 수 있었다. 이를 통해 대황의 섭취가 변비를 해소함을 알 수 있었다. 분변개수의 증가를 통해 대황이 위장의 연동운동을 촉진함을 확인할 수 있었다.

변비를 유발하기 전, 변비 유발 이후, 실험식이 마지막 분변개수를 확인해 보면(도 3B) 변비유발 전에는 실험군 간의 분변개수의 차이가 없었으며, 변비를 유발한 경우 대조구 그룹에 비해 분변개수가 50% 정도 감소함을 확인하였으며, 실험식이 15일 이후 분변개수를 살펴보면, 대황분말의 경우 농도 의존적으로 분변개수가 증가함을 확인할 수 있었으며, 이는 양성 대조구로 사용한 그린하이바보다 높은 분변개수 수치를 나타내었다. 그린하이바의 성분이 차전자피 100%인데, 차전자피의 경우 배변활동 개선 및 혈중 콜레스테롤 감소를 나타내었다.

실시예 3. 실험동물의 분변무게 변화

실험동물에 변비유발 물질인 루퍼아미드를 경구투여하기 전인 D(-1)에서는 실험동물 그룹간에 분변무게가 약 0.40g 이였는데 변비를 유발한 D(0)에서는 대조구 그룹을 제외한 나머지 그룹의 분변무게가 변비를 유발하기 전에 비해 약 50% 이상 감소한 0.2g 이하였다(도 4). 이를 통해 루퍼아미드가 변비를 유발한다는 사실을 확인할 수 있었다. 실험동물의 변비유발 이후 실험식이를 공급한 결과 실험식이 공급 1일째인 D(1)에서 대황 추출물 1%가 정상대조군인 대조구 그룹과 같은 분변 양을 나타내었으며, 다른 실험식이 공급 그룹 역시 변비를 유발하고 실험식이를 공급하지 않은 NC 그룹에 비해 분변 양이 증가함을 확인할 수 있었다. 도 4의 분변 외관 형태를 살펴보아도 NC 그룹의 분변외관 형태는 대조구 그룹의 분변 외관에 비해 색이 연하며, 크기가 작은 것을 살펴볼 수 있었다. 그리고 대황 추출물 및 대황 분말의 경우에도 저 농도 군에 비해 고농도군의 분변 외관이 색이 진하며, 분변 크기가 큰 것을 확인할 수 있었다. 이는 대황의 식이 섬유소에 의한 것으로 기인할 수 있다. 식이 섬유소는 불용성 식이 섬유소와 수용성 식이 섬유소로 구분되는데 불용성 식이 섬유소의 경우 물과 친화력이 적으며, 장내 미생물에 의해서 쉽게 발효되지 않으므로, 변의 양을 증가시켜 장을 자극하기 때문에 연동작용을 도와주어 배변의 배설시간을 감소시키며, 배변을 부드럽게 한다. 수용성 식이 섬유소의 경우 장에서 쉽게 수분을 흡착, 팽윤하기 때문에 분변의 양을 증가시키며, 분변의 크기 및 수분함량을 증가시켰다.

실시예 4. 실험동물의 식이섭취량 변화

실험동물의 식이섭취량 변화를 변비유발 전, 변비유발, 실험식이 기간으로 나누어 살펴 본 결과는 표 4와 같다. 변비유발 전에 그룹 간에 식이 섭취량의 차이는 유의적으로 없었으며, 변비유발 기간 역시 대조구 그룹에 비해 NC 그룹의 식이섭취량이 감소하였지만 이는 통계적인 유의성 차이가 없었다. 이를 통해 식이 섭취량의 감소가 분변의 양을 감소시키지 않는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 루퍼아미드를 통해 변비가 유발되었다는 사실을 말해 주고 있다.

변비를 유발하며 실험식이를 공급한 기간에 식이 섭취량을 살펴보면 식이 섭취량이 각 그룹별로 유의적으로 차이를 보이지 않으므로 식이 섭취량의 차이가 분 변량에 크게 영향을 미치지 않음을 확인할 수 있었으며, 대황 분말 1%의 경우에는 일일섭취량이 5.37g으로 오히려 NC 그룹의 일일 식이 섭취량인 5.80g에 비해 작았으며, 이는 식이 섭취량의 증가에 따른 분변량의 증가가 아닌 실험식이 효과에 따른 분변 양의 증가라고 할 수 있다.

실시예 5. 실험동물의 체중변화

실험동물의 변비유발 전후, 실험식이 몸무게를 측정한 결과는 도 4B와 같다. 변비유발 전에는 실험군의 체중무게는 통계적인 유의적인 차이는 있었지만 그룹 간 확연한 차이가 아니었으며, 변비유발 이후 대조구 그룹과 변비를 유발한 그룹의 체중변화를 비교했을 때 NC를 제외한 나머지 그룹의 체중은 대조구로 통계적으로 몸무게가 같았으며, NC 그룹의 경우 대조구와 차이가 있었다. 이는 특별한 경향성을 나타내는 것이 아니므로 체중과 분변량과의 특별한 상호적인 관계가 없음을 알 수 있었다. 즉 체중이 많이 나가는 실험동물의 분변량이 많지 않다는 것을 의미한다.

시간경과에 따른 그룹별 체중변화를 살펴보면 대조구 그룹의 경우 변비유발전에 비해 실험식이 이후 체중이 증가함을 확인할 수 있었다. 이는 시간별에 따른 체중이 증가한 것이다. NC 그룹의 경우 변비유발 전에 비해 변비를 유발함으로서 체중이 계속 감소하였는데 이는 변비로 인한 포만감으로 인해 식이 섭취량이 감소함으로서 인한 결과로 분석되었다. 나머지 실험군의 경우 변비유발 전과 실험식이 이후 크게 차이가 없었지만, 대황 5%의 경우 변비유발 전에 비해 체중이 감소하였다.

실시예 6. 실험동물의 장 이동율 측정

희생 전 카민 색소를 경구 투여하여 투여 후 40분 뒤에 희생하여 소화관 전체를 적출한 뒤 색소의 최선단부 거리를 측정하여 소화관 이동률을 측정한 결과는 도 6과 같다. 대조구 그룹과 NC 그룹의 소화관 이동률을 비교해보면 대조구의 소화관 이동률은 약 85%이며, NC 그룹의 소화관 이동률은 약 49%로 통계적 유의성을 가지고 소화관 이동률이 줄어들었음을 확인할 수 있었다. 이는 루퍼아미드로 인해 변비가 유발되어 장의 연동운동이 느려진다는 것을 나타내었다.

실험동물에 변비를 유발한 이후 실험식이를 15일 동안 공급한 뒤에 장 이동률을 측정한 결과 NC 그룹에 비해 실험군 모두 장의 이동률이 증가함을 확인할 수 있었다. 이는 대황의 불용성 식이섬유에 의한 것으로 기인된다. 불용성 식이섬유는 물과 친화력이 적으며, 장내 미생물에 의해서 쉽게 발효되지 않는다. 따라서 변의 양을 증가시켜 장을 자극하기 때문에 연동작용을 도와주어 장의 이동율을 증가시켰다. 따라서 대황 추출물 및 분말은 장의 연동을 증가시켜 변비를 개선할 수 있다는 결론을 얻을 수 있었다.

실시예 7. 실험동물의 장기무게 변화

실험동물의 장기무게를 측정한 결과는 표 5와 같다. 실험동물의 심장무게를 측정한 결과는 측정한 실험군 모두 통계적인 유의적인 차이는 없었다. 이는 샘플 의 실험식이가 독성이 없음을 나타내며, 신장무게, 간 무게의 경우 그룹간의 통계적인 유의성 차이는 있었지만, 대조구 그룹과 NC 그룹, 샘플 실험식이 그룹 간에 일정한 경향성을 나타내지 않으므로 샘플의 실험식이에 따른 신장무게, 간 무게의 증가, 감소는 나타내지 않았다. 하지만 실험동물의 맹장무게를 측정한 결과 대조구 그룹에 비해 NC 그룹의 맹장무게는 통계적인 유의성 차이로 무게가 감소함을 보였다.

실시예 8. 실험동물의 대장 내 분변개수

실험동물을 희생 후 소화관 전체를 적출한 후 대장 내 분변개수를 측정한 결과는 도 7과 같다. 대장내 분변개수를 측정한 이유는 대장의 연동운동의 촉진을 측정하기 위함이다. 변비시 장의 연동운동이 느려지기 때문에 분변의 이동이 느려져 대장 내에 머무르는 분변이 증가하게 된다. 장의 연동운동이 촉진되면 대장 내에 머무르게 되는 분변이 적게 되며, 분변이 적을수록 장의 연동운동이 촉진됨을 확인할 수 있다. 대장내의 분변개수를 측정한 결과 NC 그룹의 분변개수는 약 9개로서 대조구 그룹의 분변개수보다 통계적인 유의적인 차이로 증가함을 확인할 수 있었다. 이를 통해 루퍼아미드가 장의 연동운동을 저하시켜 대장 내에 머무르는 분변을 증가시킨다는 것을 확인할 수 있었다.

실시예 9. 실험동물의 혈중 중성지방 함량 및 총 콜레스테롤 함량

실험동물을 변비유발 물질인 루퍼아미드를 경구투여하며, 실험식이를 공급하여 희생 후 혈중 지질함량(TG) 및 총 콜레스테롤 함량(TC)을 측정한 결과는 표 6과 같다. 변비 상태가 지속될 경우 혈중 콜레스테롤 함량 및 중성지방 수치가 증가한다는 보고가 있는데, 이번 실험의 경우 변비유발 물질인 루퍼아미드를 투여하여 변비를 유발한 시험기간이 총 15일로 짧았기 때문에 대조구 그룹과 NC 그룹의 차이는 경향성이 나타나지 않았지만, 중성지방 함량의 대황 추출물 및 대황 분말의 경우 농도의존적으로 감소하였다. 이는 대황의 항비만 효능과 관련이 있는 것으로 사료되며, 대황의 식이 섬유소가 중성지방의 함량을 낮추는 것으로 분석된다.

Claims

대황 (Eisenia bicyclis) 에탄올 추출물을 유효성분으로 함유하는 변비 예방 또는 개선용 식품 조성물.
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대황 (Eisenia bicyclis) 에탄올 추출물을 유효성분으로 함유하는 변비 예방 또는 치료용 약학 조성물.
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