KR101533191B1 - 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물 - Google Patents

알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알로에 베라 겔을 한외여과법으로 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물에 관한 것으로, 구체적으로 당뇨의 대표적인 동물모델인 BKS.Cg-m+/+Leprdb /J homozygous diabetic(db/db) 생쥐에서 고혈당증(fasting hyperglycemia)을 완화시키는 혈중 글루코오스를 억제할 뿐만 아니라 인슐린에 대한 저항성 효능에서 당뇨 및 혈행 개선 효능을 갖는다. 나아가 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 의약조성물은 제2형 당뇨병의 완화 또는 건강기능식품으로 사용할 수 있다.

Description

알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물{A pharmaceutical composition for the prevention and treatment of type 2 diabetes comprising fraction concentrated Aloe vera gel and Evening Primrose Seed Extract}
본 발명은 알로에 베라 겔을 한외여과법으로 농축하여 얻은 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물에 관한 것이다. 구체적으로는 알로에 베라 잎의 껍질을 제거하고 유 조직(parenchyma tissue)을 필레팅(filleting)한 후에 균질기에서 최대속도로 균질화한 다음, 원심분리하여 상징액을 취하여 막의 배제분자량을 50∼200 kDa으로 하고, 지르코늄 디옥사이드(ZrO2)관형 한외여과막을 사용하여 0.2∼2.25 bar의 막간압력차(transmembrane pressure drop, TMP), 15~25℃의 온도에서 240ℓ/hr의 공급액 속도로 한외여과하는 방법으로 알로에 베라 겔을 농축함으로써 유효성분인 다당체의 양과 질을 최대화 한 알로에 베라 겔 농축 고분자분획을 얻었다. 이어서 상기 고분자분획에 달맞이꽃 종자 추출물을 혼합한 후에 생쥐 존데(Sonde)를 이용하여 하루에 100㎎/㎏을 경구 투여함으로써 간독성이 나타나지 않을 뿐만 아니라 혈당강하 효과가 있는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물에 관한 것이다.
당뇨병은 크게 제1형 당뇨병과 제2병 당뇨병으로 구분되는데, 그 중 제1형 당뇨병은 인슐린 의존성 당뇨병으로 주로 30세 이전에 발병하고 보통 저체중으로 몸이 마른 편인 사람이 많으며 인슐린이 절대적으로 부족하여 생기는 당뇨병이다. 이 당뇨병은 11~12세의 어린이에게 가장 많이 생기지만 동양인에게는 구미인보다 드문 편이다. 제1형 당뇨병은 췌장에서 인슐린을 분비하는 세포가 파괴되어 인슐린이 절대적으로 부족하여 생기기 때문에 당뇨병의 치료에 인슐린 주사가 꼭 필요하다.
이에 비하여 제2형 당뇨병은 전 세계적으로 발병하는 당뇨병의 95%이상을 차지하며 연령 및 비만 정도가 증가함에 따라 발생률이 높아지며, 절반가량의 환자가 정상체중 이상으로 비만인 경우가 많다. 그래서 제2형 당뇨병 경우의 치료는 인슐린이 모자라기는 하나 췌장의 인슐린 분비 능력이 남아 있으므로 식사요법과 운동요법만으로도 혈중 글루코오스의 조절이 가능할 수가 있으며, 이와 같은 방법에 의해 혈중 글루코오스의 조절이 불가능할 경우에는 약물인 경구혈당강하제를 사용하거나, 인슐린 주사를 이용하여 혈중 글루코오스를 조절하게 된다. 세계 각국에서는 성인형 당뇨병에 대한 새로운 치료제 개발 및 병인연구에 연구를 집중하고 있으며, 현재 제2형 당뇨병 치료에 사용되는 경구용 및 주입형 치료제로서는 설포닐우레아(SU), 메트포민(metformin), 치아졸리딘디온(TZD), 인슐린 주입 등이 있다. 제2형 당뇨병 환자들이 생존을 위해 인슐린에 의지해야 하는 것은 아니지만, 혈중 글루코오스 조절을 위해서는 약 1/3에 달하는 환자들이 인슐린을 필요로 하였다. 또한 체중 증가, 저혈당증, 위장 부작용 등 안전 및 인성에 있어서 한계를 갖고 있어 목표치인 혈중 글루코오스에 도달하는 데에 장애요인이 되고 있다.
당뇨병의 적합한 동물모델로서 B6-Lep ob / ob (ob/ob)와 BKS-Lepr db / db (db/db)생쥐 모델이 가장 널리 알려져 있다. 이들은 선천적으로 렙틴(leptin) 또는 렙틴 수용체(leptin receptor)의 유전자변이로 인하여 식욕조절을 하지 못하고, 음식물을 초과 섭취하게 되어 체중이 지속적으로 증가되며, 결국은 비만 및 당뇨에 이르는 전형적인 제2형 당뇨병의 특징을 나타내기 때문에 당뇨병의 병인 연구 및 치료제 개발을 위하여 가장 적합한 모델로써 널리 활용되고 있다. 상기한 두 종류의 생쥐 계통이 비만 및 당뇨병 모델동물로서 널리 사용되고 있는데, ob / ob 생쥐는 혈중 글루코오스가 200-300㎎/㎗ 정도이고, db / db생쥐는 300-600㎎/㎗ 정도를 보이기 때문에 ob/ob 생쥐는 당뇨병 증상이 다소 약한 비만형 모델동물로서, db / db 생쥐는 당뇨병 증상이 좀 더 심한 모델로서, 각각 구분될 수 있으므로 당뇨병을 중심으로 연구하는 경우에는 db / db 생쥐를 보다 더 많이 사용하는 경향이 있다.
본 발명의 시험에서 비교약물로 사용된 메트포민(Metformin)은 1957년부터 제2형 당뇨병 치료제로 사용되어 왔으며, 현재 세계적으로 가장 많이 사용되고 있다. 메트포민은 혈중 글루코오스 수치를 낮추지만 저혈당증을 유발하지 않고 인슐린 분비를 촉진하지도 않으며, 더욱이 체중에 영향을 미치지 않거나 약간의 체중 감소 효과를 나타내고 혈장의 지질에도 좋은 효과를 나타낸다.
한편, 가공된 알로에 베라 겔을 포함하는 제2형 당뇨병 치료용 의약조성물과 관련한 종래기술로서, 등록특허공보 제10-1127454호(2012. 3. 09.)에는 “가공된 알로에 베라 겔(PAG)을 유효성분으로 포함하며, 상기 가공된 알로에 베라 겔 중의 다당류의 함량은 증류수에 대하여 대량 투석시, 투석망 내의 잔류 프랙션의 건조량(중량 컷-오프, 3500달톤)에 기초하여 20% 내지 30%인 것을 특징으로 하는 제2형 당뇨병의 예방 또는 치료용 의약 조성물”이 개시되어 있다. 그러나 최종 8주령의 db/db 생쥐에서 혈중 글루코오스 수치 등의 감소효과가 충분치 않은 문제점이 발생하며, 당뇨병 치료제로서 현재 세계적으로 가장 많이 사용되고 있는 메트포민은 최종 8주령의 db / db 생쥐에서 혈중 글루코오스 수치 등의 감소효과는 높게 나타났으나, 간 기능시험에서 지표인 아스파르트산염 아미노기 전달효소(AST)와 알라닌 아미노기 전달효소(ALT) 수준이 상승하여 간독성이 나타나는 문제점이 발생한다.
또한 본 출원인이 출원한 특허출원 제10-2013-0094249호(2013. 8. 8.)에는 “알로에 베라 잎의 껍질을 제거하고 유 조직(parenchyma tissue)을 필레팅(filleting)한 후에 균질기에서 최대 속도로 균질화한 다음 이어서 원심분리하여 상징액을 취한 후에 막의 배제분자량을 50∼200kDa으로 하고, 지르코늄 디옥사이드(ZrO2) 관형 한외여과막을 사용하여 0.2∼2.25bar의 막간압력차(TMP), 15~25℃의 온도에서 240ℓ/hr의 공급액 속도로 한외여과하는 방법으로 투과시켜 얻어지는 알로에 베라 겔 농축액을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 알로에 베라 겔을 농축한 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물”이 개시되어 있으나, 생쥐에서 혈중 글루코오스 및 지방 항상성 향상에 의한 항당뇨 효과가 만족스럽지 못한 문제점이 있다.
따라서 위와 같은 부작용이 없고 효능이 증대된 새로운 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물의 개발이 절실히 필요한 실정이다.
본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 생쥐에서혈중 글루코오스 및 지방 항상성을 향상시키는 등의 항당뇨 효과가 우수한 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물의 제공을 그 과제로 한다.
본 발명은 알로에 베라 잎의 껍질을 제거하고 유 조직(parenchyma tissue)을 필레팅(filleting)한 후에 균질기에서 최대 속도로 균질화한 다음 이어서 원심분리하여 상징액을 취한 후에 막의 배제분자량을 50∼200kDa으로 하고, 지르코늄 디옥사이드(ZrO2) 관형 한외여과막을 사용하여 0.2∼2.25bar의 막간압력차(TMP), 15~25℃의 온도에서 240ℓ/hr의 공급액 속도로 한외여과하는 방법으로 투과시킨 후에 농축시켜 얻어지는 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 1 : 1의 중량비로 혼합하여 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 고분자분획이 고분자 다당체인 아세틸레이티드 폴리만노오즈(Accetylated Polymannose)를 10~30% 함유하는 것을 특징으로 하는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 달맞이꽃 종자 추출물이 PGG(Penta-O-galloyl beta-D-glucose)를 20~28㎎/g 함유하고 총폴리페놀을 60% 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 고분자분획이 만노오즈(mannose) 및 글로코즈(glucose)의 평균 몰비가 15~30 : 1인 것을 특징으로 하는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 1 : 1의 중량비로 혼합하여 유효성분으로 포함하며, 상기 고분자분획 중의 고분자 다당체인 아세틸레이티드 폴리만노오즈(Accetylated Polymannose)를 10~30% 함유하는 것을 특징으로 하는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병의 완화 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
마지막으로 본 발명은 상기 고분자분획 중의 만노오즈 및 글로코즈의 평균몰비가 15~30 : 1인 것을 특징으로 하는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병의 완화 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명에 따른 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물은 당뇨의 대표적인 동물모델인 BKS.Cg-m+/+Leprdb /J homozygous diabetic(db / db) 생쥐에서 고혈당증(fasting hyperglycemia)을 완화시키는 혈중 글루코오스를 억제할 뿐만 아니라 인슐린에 대한 저항성 효능에서 당뇨 및 혈행 개선 효능을 갖는다.
나아가 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 의약조성물은 제2형 당뇨병의 완화 또는 건강기능식품으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 제2형 당뇨 db / db 생쥐에서 공복 글루코오스 수준에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명에 의한 제2형 당뇨 db / db 생쥐에서 당화혈색소에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명에 의한 제2형 당뇨 db / db 생쥐에서 중성지방에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 의한 제2형 당뇨 db / db 생쥐에서 AST와 ALT 수준에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명에 의한 제2형 당뇨 db / db 생쥐에서 PPAR-γ mRNA 유전자 발현에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 의한 제 2형 당뇨 동물모델인 BKS.Cg-m+/+Leprdb /J 생쥐에서 아디포넥틴(adiponectin) mRNA 유전자 발현에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명은 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물을 특징으로 하며, 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명의 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획은 알로에 베라 잎의 껍질을 제거하고 유 조직(parenchyma tissue)을 필레팅(filleting)한 후에 균질기에서 최대속도로 균질화한다. 이어서 원심분리하여 상징액을 취한 후에 막의 배제분자량을 50∼200kDa으로 하고, 지르코늄 디옥사이드 관형 한외여과막을 사용하여 0.2∼2.25 bar의 막간압력차(TMP), 15~25℃의 온도에서 240ℓ/hr의 공급액 속도로 한외여과하는 방법으로 알로에 베라 겔을 농축함으로써 유효성분인 다당류의 양과 질을 최대화하면서도 안정적이고 경제적으로 알로에 베라 겔을 농축할 수 있다.
이어서 상기에서 얻은 알로에 베라 겔 농축액을 동결 건조 혹은 진공 건조하여 건조된 분말상태의 고분자분획을 수득할 수 있다.
나아가 상기에서 얻은 알로에 베라 겔을 농축한 분말 상태의 고분자분획에 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 본 발명의 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물을 제조할 수 있다.
상기 달맞이꽃 종자 추출물은 달맞이꽃 종자를 에탄올로 추출한 것으로서 PGG(Penta-O-galloyl beta-D-glucose)를 20~28㎎/g 함유하고 폴리페놀을 60% 이상의 고농도로 함유하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물은 물에 잘 섞이지 않으므로 0.5% 카복시메틸셀루로오스(CMC) 용액 10㏄에 1 : 1의 중량비인 각각 50㎎씩 혼합한 후에 잘 흔들어 분산시킴으로써 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물의 혼합물을 제조할 수 있다.
상기 알로에 베라 겔 농축액은 한외여과방법으로 얻어지는 것으로 현재 상업적으로 입수할 수 없으며, 한외여과방법으로 얻어지는 알로에 베라 겔 농축액은 고분자 다당체인 아세틸레이티드 폴리만노오즈(Accetylated Polymannose)를 10~30% 함유하고 있다. 즉, 알로에 베라겔 농축액은 알로에 베라 다당의 핑거프린팅(fingerprinting) 영역인 아세틸기를 나타내는 2.0~2.2 ppm에서 주요 피크를 나타내었고, 3~4ppm에서 서로 다른 크기의 분자종을 나타내는 다당 피크를 보여 알로에 베라의 전형적인 상업용 다당인 아세만난(Acemannan) 혹은 알로버로즈(Aloverose)와 유사한 다당의 특성을 나타내었다. 따라서 국제알로에기준심의회(IASC) data base에 의한 화학적 이동(chemical shift)과 비교할 때, 말레인산(malic acid)을 소량 함유한 아세틸기를 갖는 다당 성분(polysaccharide moiety)임을 보였다. 또한 작용기 분석을 위한 FT-IR(Fourier transformed infra red) 분석결과에서도 IR(KBr) νmax로서 3381cm-1(OH), 2922cm-1 (COOH, -NH-), 1735cm-1(CH3COO), 1597cm-1(-NHCO-), 1245cm-1(-CHOH) 및 1033cm- 1(-CHOH)를 보여 전형적인 다당의 특성을 나타내었다. 특히, 카보닐 관능기 및 아세틸화 시료의 C-O-C stretch가 각각 1748∼1735 cm-1 및 1246∼1235cm-1에서 관찰되어 아세틸화 특성이 잘 관찰되었다.
아울러, HPGPC(High-performance gel permeation chromatography)에 의한 분자량 분포특성을 살펴본 결과, 용출시간 19.55~19.72분에서의 브로드(broad)한 고분자 영역(1 peak)과 용출시간 31.18~31.30분대에서의 저분자 영역(2 peak)이 관찰되었다. 고분자 영역의 중량평균분자량은 약 432 kDa(다분산성=1.24)인 반면, 저분자영역의 경우는 주로 멜로닐 글루칸(malonyl glucan)과 같은 올리고당 범위(830-838 Da)이었다.
또한 그 중에는 만노오스(mannose)와 글로코오스(glucose)의 평균몰비가 15~30 : 1로 함유되어 있다.
초기 알로에 시료는 알로에 베라 잎의 껍질을 제거하고 유 조직(parenchyma tissue)을 필레팅하여 얻은 후에 이를 균질기에서 최대속도로 균질화하고, 계속하여 원심분리기로 8000rpm, 30분간 원심분리한 다음 상징액을 취하여 알로에 베라 겔 농축액 시료로 하였다.
상기와 같이 제조한 시료의 초기 고형분 함량은 0.76%이었고, 콩고 레드(congo red)법으로 측정한 유효 다당 함량은 0.25∼0.31㎎/g(540㎚에서의 흡광도)로 생잎 알로에 겔보다 2.3배나 높았다. 보다 자세하게는 알로에 베라겔의 표식화합물인 글루코만난 함량이 약 1500 ㎎/ℓ로서 생잎 알로에 겔의 약 640㎎/ℓ보다 2.3배나 높아서 적정 조제되었음을 보였으며, 생잎 알로에 겔의 생물학적 특성을 잘 유지하고 향상된 특징을 나타내었다. 또한 본 고분자 분획은 콩고 레드와 결합하여 UV-Vis 흡수스펙크럼에서 흡수파장의 장파장 이동(red shift)을 보여 다당의 기능성 및 생물활성과 밀접하게 관련된 헬리칼(helical) 구조를 갖는 것으로 추정된다.
한외여과는 실험실 규모의 타미 한외여과 시스템(Tami UF system : Tami Industries S.A, France)을 사용하여 수행하였으며, 타미 한외여과 시스템은 1ℓ용량의 공급액조, 공급액 펌프, 여과 카트리지 및 공급액과 농축액에 대한 압력 게이지로 구성되어 있고, 외경 10㎜, 길이 250㎜, 면적 94㎡의 관형막(ZrO2, Tami Valisette module ; MWCO = 50∼200kDa)을 사용하였으며, 한외여과는 배치 콘센트레이션 모드(batch concentration mode)에 따라 실시하였다. 시료 용액은 펌프를 사용하여 막 모듈로 공급되었고, 15~25℃에서 1.8 /sec의 유속 및 0.2∼2.25bar의 막간압력차(TMP)에서 수행되었다.
본 발명에서 MWCO = 50~200kDa의 관형 막을 사용하여 알로에의 투과를 행하는 이유는 투과액 유속의 증가 기간이 길었고, 투과액 유속의 최대값이 더 높았으며, 최대값의 감소 폭이 크기 때문에 효과적이었다. 또한 지르코늄 디옥사이드 관형 한외여과막을 사용하여 투과시키는 것이 바람직하였으며, 평판형 한외여과막을 사용하였을 경우에는 알로에의 높은 점도로 인하여 투과유속이 저하되므로 효과적이지 못하였다.
본 발명의 다른 일 구체예는 한외여과방법으로 얻어지는 알로에 베라 겔 농축액을 건조한 분말상태의 고분자분획과 감마리놀렌산을 1 : 1의 중량비로 혼합하여 유효성분으로 포함하며, 상기 고분자분획 중의 고분자 다당체인 아세틸레이티드 폴리만노오즈(Accetylated Polymannose)를 10~30% 함유하는 것을 특징으로 하는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 감마리놀렌산을 혼합한 제2형 당뇨병의 완화 또는 개선용 건강기능식품이다.
본 발명의 다른 일 구체예는, 상기 한외여과방법으로 얻어지는 알로에 베라 겔 농축액은 만노오스 및 글루코오스의 평균몰비가 15~30 : 1인 것이다.
본 명세서에서 정의된 "당뇨병 관련 질환 또는 증상"에는 고혈당증, 고인슐린혈증, 고지혈증, 인슐린 내성, 글루코오스 대사장애, 비만, 당뇨성 망막증, 황반 변성, 백내장, 당뇨성 신병증, 사구체 경화증, 당뇨성 신경질환, 발기 불능, 피부 또는 결합 조직 질환, 족부 궤양, 대사성 산증 및 내당력 장애에 의한 증상이 포함되지만 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 경구용 조성물은 제약상 허용되는 담체, 희석제, 충진제, 가용화제 또는 유화제 및 당업계에 널리 공지된 염을 비롯한 불활성 성분을 추가로 포함할 수 있다.
실제 사용에 있어서, 본 발명의 한외여과방법으로 얻어지는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 의약 조성물은 통상적인 제약 조제 기술에 따른 제약 담체와 조합될 수 있다. 담체는, 경구 또는 비경구 투여에 바람직한 제조에 따라 광범위하게 다양한 형태를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 한외여과방법으로 얻어지는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 혼합물을 식품에 첨가하여, 제2형 당뇨병이나 당뇨병 관련 질환 또는 증상의 완화용 건강기능식품을 제조할 수 있다. 이 경우 건강기능식품이라 함은 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 가능한 식품을 말한다.
이하에서 한외여과방법으로 얻어지는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 의약 조성물의 제2형 당뇨병에 대한 혈중 글루코오스의 조절 효능, 당뇨 및 혈행 개선효능에 대한 본 발명을 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 실시예 들은 본 발명을 예시하고, 구체적으로 설명하기 위해 제시된 것으로 본 발명의 범위가 이들로써 한정되는 것으로 이해되어서는 안 된다.
알로에 베라 잎의 껍질을 제거하고 유 조직(parenchyma tissue)을 필레팅(filleting)한 후에 균질기에서 최대속도로 균질화한다. 이어서 원심분리기로 8000rpm, 30분간 원심분리하여 상징액을 취한 후에 막의 배제분자량을 100kDa으로 하고, 지르코늄 디옥사이드(ZrO2) 관형 한외여과막을 사용하여 1.0bar의 막간압력차(TMP), 20℃의 온도에서 240ℓ/hr의 공급액 속도로 한외여과하는 방법으로 알로에 베라 겔 농축액을 제조하였다. 이어서 상기 알로에 베라 겔 농축액을 동결 건조하여 건조된 분말상태의 고분자 분획을 수득하였다.
한편, 달맞이꽃 종자 추출물은 PGG(Penta-O-galloyl beta-D-glucose)를 20~28㎎/g 함유하고 총폴리페놀을 60% 이상 함유한 것으로 시중에서 구입하여 사용하였다.
알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물은 물에 잘 섞이지 않으므로 0.5% 카복시메틸셀루로오스(CMC) 용액 10㏄에 1 : 1의 중량비인 각각 50㎎씩 혼합한 후에 잘 흔들어 분산시킴으로써 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물의 혼합물을 제조하였다.
<비교예 1>
알로에 베라 잎의 껍질을 제거하고 유 조직(parenchyma tissue)을 필레팅(filleting)한 후에 균질기에서 최대속도로 균질화한다. 이어서 원심분리기로 8000rpm, 30분간 원심분리하여 상징액을 취한 후에 막의 배제분자량을 100kDa으로 하고, 지르코늄 디옥사이드(ZrO2) 관형 한외여과막을 사용하여 1.0bar의 막간압력차(TMP), 20℃의 온도에서 240ℓ/hr의 공급액 속도로 한외여과하는 방법으로 알로에 베라 겔 농축액을 제조하였다. 이어서 상기 알로에 베라 겔 농축액을 동결건조하여 건조된 분말의 고분자분획을 수득하였다(본 출원인이 2013. 8. 8. 출원한 특허출원 제10-2013-0094249호의 실시예 1과 동일).
<비교예 2>
시중에서 PGG(Penta-O-galloyl beta-D-glucose)를 20~28㎎/g 함유하고 총폴리페놀을 60% 이상 함유하는 달맞이꽃 종자 추출물을 구입하여 사용하였다.
<비교예 3>
현재 세계적으로 가장 많이 사용되고 있는 메트포민(Metformin)을 비교 투여군으로 사용하였다.
제2형 당뇨병 치료 또는 예방용 의약 정제를 다음 조성으로 하여 이하의 방법에 의해 제조하였다.
Figure 112014036983772-pat00001

상기 조성물의 혼합물에 멸균 정제수를 적절하게 첨가하면서 균일하게 혼화한 후에 45℃에서 3시간동안 건조시켜 수득된 건조물에 다시 스테아르산마그네슘을 첨가하여 혼합하고 나서 통상적인 방법에 의해 타정하여 정제를 수득하였다.
제2형 당뇨병 또는 당뇨병 관련 질환 또는 증상의 완화 또는 개선용 건강기능식품을 다음 조성으로 하여 이하의 방법에 의해 제조하였다.
Figure 112014036983772-pat00002

알로에 베라 겔 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물, 아가믹스, 소르빈산칼륨 및 구연산을 정제수에 균일하게 교반하면서 용해시키고, 80℃로 가온한 후에 액상 건강기능식품을 수득하였다.
<시험물질 조제>
실험군으로서 상기의 실시예 1에서 수득한 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물의 혼합물, 비교예 1에서 얻은 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획, 비교예 3의 메트포민을 각각 시료로 하여 생리식염수에 현탁시켜 1일 최종 용량인 100㎎/㎏을 매일 오전 10시에 생쥐 존데를 이용하여 0.2㎖씩 나누어 경구 투여하였고, 비교예 2에서 얻은 PGG(Penta-O-galloyl beta-D-glucose)를 20~28㎎/g 함유하고 총폴리페놀을 60% 이상 함유하는 달맞이꽃 종자 추출물을 생리식염수에 현탁시켜 1일 최종 용량인 50㎎/㎏을 매일 오전 10시에 생쥐 존데를 이용하여 0.2㎖씩 나누어 경구투여하였다.
비교예 2에서 얻은 PGG(Penta-O-galloyl beta-D-glucose)를 20~28㎎/g 함유하고 총폴리페놀을 60% 이상 함유하는 달맞이꽃 종자 추출물은 그 투여량을 실시예 1, 비교예 1, 3의 100㎎/㎏/day와 달리 50㎎/㎏/day로 한 것은 식품의약품안전처 고시에 의하면, 달맞이꽃 종자 추출물의 일일섭취량이 성인기준 PGG로서 4~8.4㎎/60㎏/day으로 되어 있다. 달맞이꽃 종자 추출물은 PGG가 20~28㎎/g 정도 함유하고 있으므로, 달맞이꽃 종자 추출물 300㎎/성인 60㎏/day의 섭취량은 PGG로서 일일권장섭취량 한정범위 내에 있고, 동물실험용으로 계산하면 50㎎/㎏/day이므로 그에 따라 동일량으로 하였다.
<실험예 1> 당뇨병 모델동물 및 실험설계
본 발명에서는 가장 중요한 역할을 하는 제2형 당뇨병 모델동물로서 BKS.Cg-m+/+Leprdb/J 생쥐(db / db생쥐)가 전 세계적으로 가장 널리 쓰이고 있으므로 4주령의 수컷 db/db 생쥐를 실험군으로 사용하였다. db / db생쥐는 식욕을 조절하는 지방세포 유래 호르몬인 렙틴(leptin)의 신호전달을 매개하는 렙틴수용체가 변이되어 식욕조절을 할 수 없기 때문에 음식물을 과도하게 섭취하게 되어 점차적으로 비만해지면서 당뇨병이 수반되는 모델동물이다.
4주령의 수컷 db / db 생쥐는 온도 71±2℉, 습도 45±11.0% 및 12시간 간격의 명암으로 조절되는 특정균 부재(specific pathogen free) 사육환경 하에서 시험하였다. 수컷 db / db 생쥐 3주령을 분양받아 1주간 동물사육실에서 적응을 시킨 후에 각 실험군을 7마리씩 배정하고, 4주령에서 혈중 글루코오스 측정, 식이섭취량 및 체중변화를 1주일 간격으로 총 10주간 수행하였다.
그리고 실시예 1과 비교예 1 내지 3의 시료 투여는 매일 오전 10시와 오후 16시에 생쥐 존데를 이용하여 0.2㎖씩 경구투여 하였다. 주 1회의 혈중 글루코오스 측정은 매주 수요일 오전 09시에 식이(diet)를 제거하여 절식시킨다. 공복 6시간 후인 15시에 생쥐 꼬리 미정맥에서 휴대용 혈당계(OneTOUCH@Ultra, Johnson & Johnson Co., USA)로 측정하였다. 또한 최종 생화학분석을 위한 혈청은 12시간 이상 공복시 혈액을 채취하여야 하므로 실험동물의 부검은 10주간 사육 종료 후에 최종 10주차 혈중 글루코오스를 측정하고, 2일이 경과된 후에 실시하였다. 실험동물 부검시 모든 동물은 12시간 절식 후에 에테르로 마취하여 심장에서 혈액을 취해 혈청분리용 튜브에 담고, 혈청분리용 튜브의 혈액은 3000rpm에서 20분간 원심분리한 후에 혈청을 얻어 생화학적 지표 분석을 위한 시료로 이용하였다.
<실험예 2> 제2형 당뇨 db / db 생쥐의 체중 및 식이섭취량
3주령의 제2형 당뇨 db / db 생쥐를 1주간 기본사료(AIN-76A diet)로 적응시킨 후 4주령부터 실시예 1, 비교예 1 내지 3에서 얻은 시료를 10주간 경구 투여하였다. 식이섭취량 및 체중은 매주 수요일 09시에 측정하여 기록하였다.
- 체중 (body weight)
(1) 체중변화 : 매주 수요일 9시에 측정 및 기록
(2) 총 체중 증가량 : 최종 체중 ― 최초 체중
(3) 1일 평균 체중 증가량 : 총 체중증가량 ÷ 일수
- 식이섭취량 (food intake)
(1) 1일 평균 식이섭취량 : 총 식이섭취량 ÷ 일수
- 식이효율 (food efficiency ratio, FER)
(1) 식이효율(FER) : 총 체중증가량 ÷ 총 식이섭취량
<실험예 3> 제2형 당뇨 db / db 생쥐의 혈장중 지질생화학적 분석
실시예 1, 비교예 1 내지 3의 시료를 10주간 투여한 후에 각 실험동물로부터 생화학분석을 위한 혈장과 혈청은 12시간 이상 공복시 혈액을 채취하여야 하므로 실험동물의 부검은 10주간 사육 종료 다음 최종 10주차 혈중 글루코오스를 측정하고, 2일이 경과된 후에 실시하였다. 실험동물 부검시 모든 동물은 12시간 절식 후에 에테르로 마취하여 심장에서 혈액을 취해 혈청분리용 튜브에 담고, 혈청분리용 튜브의 혈액은 3000rpm에서 20분간 원심분리한 다음에 혈청을 얻어 생화학적 지표 분석을 위한 시료로 이용하였다. 분리한 혈장(plasma)에서 간 기능의 지표인 아스파르트산염 아미노기 전달효소(AST)와 알라닌 아미노기 전달효소(ALT)를, 혈장 중성지방(triglyceride)의 함량을 생화학자동 분석기(Hitachi-720, Hitachi Medical Co., Japan)를 이용하여 측정하였다.
<실험예 4> 제2형 당뇨 db / db 생쥐의 인슐린 저항지수(IRI) 분석
실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 시료를 10주간 투여한 후에 각 실험동물로부터 생화학분석을 위한 혈장과 혈청은 12시간 이상 공복시 혈액을 채취하여야 하므로 실험동물의 부검은 10주간 사육 종료 후 최종 10주차 혈중 글루코오스를 측정하고, 2일이 경과된 후에 실시하였다. 실험동물 부검시 모든 동물은 12시간 절식 후 에테르로 마취하여 심장에서 혈액을 취해 혈청분리용 튜브에 담고, 혈청분리용 튜브의 혈액은 3000rpm에서 20분간 원심분리 후 혈청을 얻어 생화학적 지표 분석을 위한 시료로 이용하였다. 분리한 혈청중 포도당과 인슐린을 분석하여 인슐린 저항지수(IRI)를 산출하였다.
o 인슐린 저항성 지수(HOMA-IR) = 공복시 혈중 인슐린(μU/㎖) × 공복시 혈중 포도당 농도(mM) ÷ 22.5
<실험예 5> 제2형 당뇨 db / db 생쥐의 부고환주위 지방조직 유전자 발현 분석
실험을 종료한 후에 각 실험동물로부터 적출한 부고환주위 지방조직에서 유전자 발현 양상을 실시간(real-time) PCR 증폭법을 사용하여 알아보았다. 부고환주위 지방조직(Visceral adipose tissue)은 RNAsolB(Tel-Test) 용액을 사용하여 각 조직으로부터 RNA를 추출한 뒤 One-step SYBR Green PCR kit(AB Science)를 사용하여 cDNA 및 실시간 PCR 분석을 하였다.
부고환주위 지방조직에 RNAzolB 500㎕를 넣고 호모게나이저(homogenizer)로 조직을 분쇄하여 여기에 클로로폼(CHCl3) 50㎕를 첨가한 후 15초간 다시 혼합하였다. 이를 얼음에 15분간 방치한 후에 13,000 rpm에서 원심분리한 다음 200㎕의 상등액을 회수하여 2-프로판올 200㎕와 동량 혼합한 후에 천천히 흔들고 나서 얼음에서 15분간 방치하였다. 이를 다시 13,000rpm에서 원심분리한 후에 80% 에탄올로 수세하고 3분간 진공펌프에서 건조하여 RNA를 추출하였다. 추출한 RNA는 디에틸 피로카보네이트(DEPC)를 처리한 20㎕의 증류수에 녹여 히팅블럭(heating block) 75℃에서 불활성화시킨 후에 first strand cDNA합성에 사용하였다. 역전사(reverse transcription) 반응은 준비된 total RNA 3 ㎍을 DNase I (10U/㎕) 2U/튜브를 37℃ 히팅블럭에서 30분간 반응한 후에 75℃에서 10분 동안 변성시키고, 이에 2.5㎕ 10mM dNTPs mix, 1㎕ random sequence hexanucleotides(25pmole/25㎕), RNA inhibitor로서 1㎕ RNase inhibitor (20U/㎕), 1㎕ 100mM DTT, 4.5㎕ 5×RT buffer(250mM Tris-HCl, pH 8.3, 375mM KCl, 15mM MgCl2)를 가한 후, 1㎕의 M-MLV RT(200U/㎕)를 다시 가하고 DEPC 처리된 증류수로서 최종 부피가 20㎕가 되도록 하였다. 이 20 ㎕의 반응 혼합액을 잘 섞은 뒤에 2,000 rpm에서 5초간 원심 침강하여 37℃ 히팅블럭에서 45분 동안 반응시켜 first-strand cDNA를 합성한 다음, 95℃에서 5분 동안 방치하여 M-MLV RT를 불활성화시킨 후에 합성이 완료된 cDNA를 중합연쇄반응(PCR)에 사용하였다. 실시간 정량(Real time quantitative) PCR은 Applied Biosystems 7500 Real-Time PCR system(Applied Biosystems, USA)를 이용하여 수행하였다.
Figure 112014036983772-pat00003
유전자 발현은 TaqMan probe(FAM dye-labeled, ABi, USA)를 내부표준물(internal standard)을 Mouse GAPDH probe set; Endogenous Control(VIC® / MGB Probe, Probe limited from Applied Biosystems, 4352339E)를 사용하였고, 프라이머(primer)의 최종농도가 200nM이 되게 반응시켰다. 실시간 정량 PCR의 조건은 초기 변성(pre-denaturation)은 2분간 50℃, 10분간 94℃, 그리고 40회를 0.15분간 95℃, 1분간 45℃에서 수행하였다. 실험군과 대조군은 내부표준물로 G3PDH(Glyceraldehyde-3-phosphate)를 사용하여 타겟 그룹(target group)의 정량 PCR
y = x(1+e)n
x = starting quantity
y = yield
n = number of cycles
e = efficiency로 계산하여 상대전량(RQ)을 측정하였다.
<통계처리>
다양한 실험으로부터 얻은 결과는 mean±standard error로 기록하였고, 유의성 검증은 Student's T-test 분석방법을 이용하여 결정하였다.
<실험결과 1> 제 2형 당뇨 동물모델인 BKS.Cg-m+/+Leprdb /J생쥐에서 항당뇨 효과
제 2형 당뇨모델인 4주령의 db / db 생쥐에 시험군으로 알로에 베라 고분자 분획(비교예 1)과 달맞이꽃 종자 추출물(비교예 2), 그리고 알로에 베라 고분자 분획과 달맞이꽃 종자 추출물의 혼합조성물(실시예 1)에 대한 항당뇨 상승효과를 관찰하였고, 비교군으로서는 양성대조군으로 메트포민(비교예 3)을 사용하였다. 실시예 1, 비교예 1 내지 3에 의한 시료를 일일 1회 6주간 경구투여 하였고, 주 1회 휴대용 혈당 측정기로 생쥐의 꼬리에서 혈액을 채혈하여 공복 혈중 글루코오스를 측정하였다.
그 실험결과인 [도 1]에서 보듯이 무처치 음성대조군의 혈중 글루코오스는 4주령 130.3㎎/㎗에서 10주령 746.0㎎/㎗로 7주 동안 혈중 글루코오스가 5.7배 증가를 나타내었다. 10주령에서 알로에 베라 고분자분획(비교예 1)과 달맞이꽃 종자 추출물(비교예 2) 투여군은 각각 465.0㎎/㎗, 424.7㎎/㎗로서 무처치 음성대조군에 비하여 혈중 글루코오스가 통계학적으로 유의성 있게 각각 37.7%과 43.1% 감소를 나타내었다(p<0.001).
또한 알로에 베라 고분자 분획과 달맞이꽃 종자 추출물의 혼합 조성물(실시예 1) 투여군은 360.3㎎/㎗로서 무처치 음성대조군에 비하여 혈중 글루코오스가 통계학적으로 유의성 있게 51.7% (p<0.001) 감소를 나타내었는바, 이는 알로에 베라 고분자분획(비교예 1)과 달맞이꽃 종자 추출물(비교예 2)을 각각 투여했을 때 보다 더 항당뇨 효능이 상승효과를 나타내었다. 그리고 메트포민(비교예 3)은 282.5㎎/㎗로서 무처치 음성대조군에 비하여 혈중 글루코오스가 통계학적으로 유의성 있게 62.1% 감소를 나타내었다(p<0.001).
<실험결과 2> 제 2형 당뇨 동물모델인 BKS.Cg-m+/+Leprdb /J생쥐에서 식이효율에 미치는 영향
시험을 종료한 후에 사료섭취량과 체중 증가량을 이용하여 7주간 식이효율(Food Efficiency Ratio, FER, %)을 산출해보았을 때, [표 2]에서 보듯이 식이효율은 무처치 음성대조군의 9.538%에 비하여 알로에 베라 고분자 분획(비교예 1)과 달맞이꽃 종자 추출물(비교예 2), 그리고 알로에 베라 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물의 혼합 조성물(실시예 1)이 각각 7.700%, 7.980%, 7.860%로서 통계학적으로 유의성 있게 감소하였다(p<0.05). 그러나 메트포민(비교예 3) 투여군은 9.917%로서 무처치 음성대조군과 식이효율이 차이가 없었다. 이러한 식이효율 변화는 알로에 베라 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물의 혼합조성물(실시예 1)이 체중감소를 통한 비만억제 효과에 기인한 것으로 생각된다.
Figure 112014036983772-pat00004
<실험결과 3> 제 2형 당뇨 동물모델인 BKS.Cg-m+/+Leprdb /J생쥐에서 당화혈색소(HbA1c)에 미치는 영향
10주령에서 실험을 종료한 후 전날에 다이어트를 제거하여 공복상태(16시간)에서 에틸에테르로 마취하고, 3㎖ 주사기로 심장에서 혈액을 채혈한 후 실온에서 1시간 방치한 후 3000rpm에서 10분간 원심분리하여 혈청을 분리하고 이지에이원씨 당화혈색소 측정기로 HbA1c 빈도를 측정하였다. [도 2]는 혈중 글루코오스 변화 수준에 비례하여 나타나는 당화혈색소(HbA1c) 빈도를 측정한 결과이다. 무처치 음성대조군의 당화혈색소 빈도는 7.467%이었고, 알로에 베라 고분자분획(비교예 1) 투여군은 5.567%로서 무처치 음성대조군에 비하여 25.4% 통계학적으로 유의성 있는 감소를 나타내었다(p<0.01). 그리고 알로에 베라 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물의 혼합 조성물(실시예 1) 투여군의 당화혈색소 빈도는 4.900%로서 무처치 음성대조군에 비하여 34.4% 통계학적으로 유의성 있게 감소하였다(p<0.001).
그러나 달맞이꽃 종자 추출물(비교예 2) 투여군은 6.533%로서 무처치 음성대조군에 비하여 12.5% 감소하였으나 유의성은 없었다. 이러한 결과는 혈장 수준과 거의 일치하는 결과이고, 실시예 1이 비교예 1과 비교예 2를 각각 투여했을 때보다도 당화혈색소 빈도 감소에 상승효과로 나타내었다.
<실험결과 4> 제 2형 당뇨 동물모델인 BKS.Cg-m+/+Leprdb /J생쥐에서 중성지방에 미치는 영향
10주령에서 실험을 종료한 후 전날에 다이어트를 제거하여 공복상태(16시간)에서 에틸에테르로 마취하고, 3㎖ 주사기로 심장에서 혈액을 채혈한 후 실온에서 1시간 방치한 후 3000rpm에서 10분간 원심분리하여 혈청을 분리하고 혈청자동측정기로 혈청 중 중성지방(TG)변화를 측정하였다.
[도 3]은 무처치 음성대조군의 중성지방 수준은 171.0±21.0㎎/㎗이었고, 비교예 1과 비교예 2 투여군은 각각 97.3±12.3㎎/㎗, 42.2±5.4㎎/㎗로서 무처치 음성대조군에 비하여 43.1%(p<0.01)와 75.3%(p<0.001) 통계학적으로 유의성 있는 감소를 나타내었고, 실시예 1의 혈청 중 중성지방 수준이 75.8±14.3㎎/㎗로서 무처치 음성대조군에 비하여 55.7% 통계학적으로 유의한 감소를 나타내었다. 또한 실시예 1이 비교예 1과 비교예 2를 각각 투여했을 때보다도 상승효과를 나타내었다.
<실험결과 5> 제 2형 당뇨 동물모델인 BKS.Cg-m+/+Leprdb /J생쥐에서 ALT와 AST 변화에 미치는 영향
10주령에서 실험을 종료한 후 전날에 다이어트를 제거하여 공복상태(16시간)에서 에틸에테르로 마취하고, 3㎖ 주사기로 심장에서 혈액을 채혈한 후 실온에서 1시간 방치한 후 3000rpm에서 10분간 원심분리하여 혈청을 분리하고 혈청자동측정기로 혈청 중 ALT와 AST 수준을 측정하였다.
[도 4]에서와 같이 AST와 ALT 수준이 비교예 1 투여군에서는 각각 118.3U/L, 93.1U/L로서 무처치 음성대조군의 101.0U/L, 85.7U/L과 차이가 미미하므로 간독성이 나타나지 않았다.
비교예 2와 비교예 3 투여군에서는 각각 161.3U/L, 91.4U/L 및 178.2U/L, 115.2U/L로서 무처치 음성대조군에 비하여 AST와 ALT 수준이 증가를 나타내었으나, AST 수준이 250U/L 이상에서 간독성이 나타나는 것으로 알려져 있고, 161.3U/L, 178.2U/L은 250U/L보다 낮은 수준이고, ALT 수준은 음성대조군의 수준보다 약간 상승에 불과하여 미미한 간독성이 나타났다.
이에 비하여 실시예 1 투여군에서는 AST와 ALT 수준이 158.3U/L, 73.2U/L로서 무처치 음성대조군에 비하여 AST 수준은 약간 증가하였으나, 간독성이 나타나는 것으로 알려진 250U/L 보다 적은 수준이고, ALT 수준은 음성대조군의 수준인 85.7U/L보다 적으므로 결국 간독성이 나타나지 않았다.
<실험결과 6> 제 2형 당뇨 동물모델인 BKS.Cg-m+/+Leprdb /J생쥐에서 인슐린 저항지수에 미치는 영향
10주령에서 실험을 종료한 후 전날에 다이어트를 제거하여 공복상태(16시간)에서 에틸에테르로 마취하고, 3㎖ 주사기로 심장에서 혈액을 채혈한 다음 실온에서 1시간 방치한 후 3000rpm에서 10분간 원심분리하여 혈청을 분리하여 혈중 글루코오스 수준을 측정하고, 인슐린 수준은 mouse insulin ELISA kit(SHIBAYAKI, Japan)로 측정하여 인슐린 저항지수를 분석하였다(표 3).
Figure 112014036983772-pat00005
[표 3]은 혈중 글루코오스와 인슐린 수준을 적용하여 인슐린저항지수 (Indexes of insulin resistance, IRI)를 산출한 결과로 무처치 음성대조군의 인슐린저항지수 수준은 5,960±209.3 (IRI)이었고, 비교예 1 투여군은 936.0±97.7 (IRI)로 무처치 음성대조군에 비하여 84.3% 통계학적으로 유의성 있는 감소를 나타내었다(p<0.001).
그리고 비교예 2와 비교예 3 투여군의 인슐린저항지수 수준은 각각 4,986±72.9 (IRI)과 1,402±62.1 (IRI)로서 무처치 음성대조군에 비하여 16.3%, 76.5% 통계학적으로 유의성 있게 감소하였다(p<0.001). 또한 실시예 1은 3,429±200.4 (IRI)로서 비교예 2를 투여했을 때보다도 42.5%나 현저하게 인슐린저항지수 수준을 감소시켜 두 혼합 조성물의 상승효과를 나타내었다.
따라서 연구결과 실시예 1 투여군이 혈중 글루코오스의 억제 효능과 더불어 제 2형 당뇨병의 문제점인 인슐린에 대한 저항성을 개선 효능이 나타났다.
<실험결과 7> 제 2형 당뇨 동물모델인 BKS.Cg-m+/+Leprdb /J생쥐에서 PPAR-γ mRNA 유전자 발현에 미치는 영향
PPAR-γ는 주로 지방조직과 평활근세포에 분포하여 adipocyte differentiation에 관여하는 전사인자로 작용하여 PPAR-γ리간드인 15-deoxy-△12,14-prostaglandin J2와 thiazolidinediones를 인슐린 저항성이 있는 실험동물과 제2형 당뇨병환자에게 투여하여 인슐린 감수성이 증가하여 지방세포에서의 TNF-a 생성감소, 혈중 렙틴, 유리지방산 농도의 감소, 포도당 수용체(GLUT-4)의 증가 등으로 보고되고 있다. 그러나 다른 인슐린 저항성 개선제인 메트포민은 영향이 없는 것으로 보고되었다.
[도 5]는 10주령에서 실험 db / db 생쥐에서 각 실험동물의 부고환주위(periepididymal) 지방조직을 적출하여 PPAR-γ mRNA 유전자 발현 변화를 분석한 결과로서, 무처치 음성대조군에 대한 PPAR-γ mRNA 유전자 발현의 상대전량(RQ)값을 1로 했을 때, 알로에 베라 고분자분획(비교예 1)와 달맞이꽃 종자 추출물(비교예 2) 투여군은 각각 4.803±0.829 (RQ)와 2.995±0.891
(RQ)로서, 무처치 음성대조군에 비하여 4.3배(p<0.001)와 2.6배(p<0.05) 이상 통계학적으로 유의성 있는 증가를 나타내었다.
그리고 알로에 베라 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물의 혼합조성물(실시예 1) 투여군의 PPAR-γ mRNA 유전자 발현 변화은 5.507±1.495 (RQ)로서, 무처치 음성대조군에 비하여 4.9배 (p<0.01) 통계학적으로 유의성 있게 증가하였다. 그러나 메트포민(비교예 3) 투여군의 PPAR-γ mRNA 유전자 발현변화는 1.475±0.149 (RQ)로서 무처치 음성대조군에 비하여 1.3배 이상 증가하였지만 유의성은 없었다.
따라서 실시예 1 투여군의 상승효과로 PPAR-γ 유전자 발현을 증가시켜 제 2형 당뇨병의 문제점인 인슐린에 대한 저항성을 개선 효능이 나타났다.
<실험결과 8> 제 2형 당뇨 동물모델인 BKS.Cg-m+/+Leprdb /J생쥐에서 아디포넥틴(adiponectin) mRNA 유전자 발현에 미치는 영향
아디포넥틴은 PPAR-γ와 관여하여 인슐린 감수성을 증가시켜 지방세포에서의 TNF-a 생성감소, 혈중 렙틴, 유리지방산 농도의 감소, 포도당 수용체(GLUT-4)를 증가시킨다고 보고되었다.
[도 6]은 10주령에서 실험 db/db 생쥐에서 각 실험동물의 부고환주위 (periepididymal) 지방조직을 적출하여 아디포넥틴 mRNA 유전자 발현변화를 분석한 결과로서, 무처치 음성대조군에 대한 아디포넥틴 mRNA 유전자 발현의 상대전량(RQ)값을 1로 했을 때, 알로에 베라 고분자분획(비교예 1)과 달맞이꽃 종자 추출물(비교예 2) 투여군은 각각 6.542±1.128 (RQ)와 3.020±0.789(RQ)로서 무처치 음성대조군에 비하여 4.3배(p<0.001)와 3.1배(p<0.05) 통계학적으로 유의성 있는 증가를 나타내었다.
그리고 알로에 베라 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물의 혼합조성물(실시예 1) 투여군의 아디포넥틴 mRNA 유전자 발현 변화은 7.240±2.177 (RQ)로서, 무처치 음성대조군에 비하여 7.5배 (p<0.01) 통계학적으로 유의성 있게 증가하였다.
그러나 메트포민(비교예 3) 투여군의 아디포넥틴 mRNA 유전자 발현 변화는 1.543±0.519 (RQ)로서, 무처치 음성대조군에 비하여 1.6배 이상 증가하였지만 유의성은 없었다.
따라서 실시예 1의 혼합 조성물 투여군의 상승효과로 아디포넥틴 유전자 발현을 증가시켜 제 2형 당뇨병의 문제점인 인슐린에 대한 저항성을 개선 효능이 나타났다.

Claims (6)

  1. 알로에 베라 잎의 껍질을 제거하고 유 조직(parenchyma tissue)을 필레팅(filleting)한 후에 균질기에서 균질화한 다음, 이어서 원심분리하여 상징액을 취한 후에 막의 배제분자량을 50∼200kDa으로 하고, 지르코늄 디옥사이드(ZrO2) 관형 한외여과막을 사용하여 0.2∼2.25bar의 막간압력차(TMP), 15~25℃의 온도에서 240ℓ/hr의 공급액 속도로 한외여과하는 방법으로 투과시킨 후에 농축시켜 얻어지는 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 1 : 1의 중량비로 혼합하여 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고분자분획은 고분자 다당체인 아세틸레이티드 폴리만노오즈(Accetylated Polymannose)를 10~30중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고분자분획은 만노오즈(mannose) 및 글로코즈(glucose)의 평균 몰비가 15~30 : 1인 것을 특징으로 하는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 달맞이꽃 종자 추출물은 총폴리페놀을 60중량% 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 의약조성물.
  5. 알로에 베라 잎의 껍질을 제거하고 유 조직(parenchyma tissue)을 필레팅(filleting)한 후에 균질기에서 균질화한 다음, 이어서 원심분리하여 상징액을 취한 후에 막의 배제분자량을 50∼200kDa으로 하고, 지르코늄 디옥사이드(ZrO2) 관형 한외여과막을 사용하여 0.2∼2.25bar의 막간압력차(TMP), 15~25℃의 온도에서 240ℓ/hr의 공급액 속도로 한외여과하는 방법으로 투과시킨 후에 농축시켜 얻어지는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 1 : 1의 중량비로 혼합하여 유효성분으로 포함하며, 상기 고분자분획 중의 고분자 다당체인 아세틸레이티드 폴리만노오즈(Accetylated Polymannose)를 10~30중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병의 완화 또는 개선용 건강기능식품.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고분자분획 중의 만노오즈 및 글로코즈의 평균몰비가 15~30 : 1인 것을 특징으로 하는 알로에 베라 겔을 농축한 고분자분획과 달맞이꽃 종자 추출물을 포함하는 제2형 당뇨병의 완화 또는 개선용 건강기능식품.
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