KR101577002B1 - 울금과 용암해수를 이용한 항콜레스테롤 또는 간기능 개선용 조성물과 기능성 식품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 울금으로부터 추출되는 울금추출물을 유효성분으로 함유하여 항콜레스테롤 또는 간기능 개선 효능을 갖도록 이루어진 울금과 용암해수를 이용한 항콜레스테롤 또는 간기능 개선용 조성물과 기능성 식품에 관한 것이다.
이러한 본 발명인 울금과 용암해수를 이용한 항콜레스테롤용 조성물은 알코올을 이용하여 추출되는 울금추출물과 용암해수를 혼합하여 이루어지는 울금추출물-용암해수를 포함한다.
상기 항콜레스테롤용 조성물을 포함하여 콜레스테롤 억제에 도움을 주도록 식품에 첨가하여 항콜레스테롤을 위한 기능성 식품을 제공할 수도 있다.
또 다른 발명인 울금과 용암해수를 이용한 간기능 개선용 조성물은, 알코올과 용암해수로 이루어진 추출용 혼합용매로 추출되어지는 울금추출물을 포함함을 특징으로 하며, 또는 알코올을 이용하여 추출되는 울금추출물과 용암해수를 혼합하여 이루어지는 울금추출물-용암해수를 포함함을 특징으로 한다.
상기 간기능 개선용 조성물을 포함하여 간기능 개선에 도움을 주도록 식품에 첨가하여 간기능 개선을 위한 기능성 식품을 제공할 수도 있다.

Description

울금과 용암해수를 이용한 항콜레스테롤 또는 간기능 개선용 조성물과 기능성 식품{Functional food materials and composition}

본 발명은 울금으로부터 추출되는 울금추출물을 유효성분으로 함유하여 항콜레스테롤 또는 간기능 개선 효능을 갖도록 이루어진 울금과 용암해수를 이용한 항콜레스테롤 또는 간기능 개선용 조성물과 기능성 식품에 관한 것이다.

한국의 정상인을 대상으로 혈중지질농도를 평가한 연구결과에 의하면 식품섭취의 패턴의 변화와 함께 혈중콜레스테롤 및 중성지방의 농도가 급격히 증가하는 추세에 있다. 1970년대 한국 성인의 혈중콜레스테롤의 농도가 154mg/dl로 보고되었으나, 1993년도에는 그 수치가 193mg/dl로 증가하여 20년 만에 20%가 증가하였다.

이러한 현상은 식생활 문화의 서구화와 외식의 증가에 따라 국민들의 영양불균형이 초래되고 있으며, 특히 어린이들의 편식이 건강을 위협하고 포화지방산의 과도한 섭취로 인해 LDL 콜레스테롤을 증가시켜 고지혈증, 동맥경화나, 관상심장병 등 여러 가지 질병이 발생하고 있어 콜레스테롤조절과 관련된 소재개발이 필요한 실정이다.

또한, 인구노령화와 과식, 음주, 흡연, 운동부족, 비만으로 인한 심혈관계 질환인 고콜레스테롤혈증, 고지혈증, 고혈압, 동맥경화와 같은 만성질환이 늘어나고 있으며, 우리나라의 경우도 심혈관질환이 사망원인의 30% 이상을 차지하고 있고, 특히 노인의 사망원인 중 암에 이어 두 번째를 차지하고 있음으로 고령화 사회로 진행하면서 급격히 증가할 것으로 예측되어지고 있다. 심혈관계 질환은 LDL 콜레스테롤이 산화되어 그 산화산물이 동맥 내 피하조직에 축적되고 여러 염증 반응이 증가 등으로 초래되는 만성질환으로써 혈중 콜레스테롤 함량과 밀접한 관계가 있으며, 이와 관련된 조절기능 물질로 니코틴산, 클로피브레이트, 네오마이신, 트리파라놀, D-티록신, 에스트로겐, 로바스타틴 등이 개발되어 사용되어 왔는데, 니코틴산의 경우 피부혈관확장, 발진, 위 장관 이상, 요산혈증, 고혈당증, 간기능 이상과 같은 부작용을 유발하고, 클로피브레이트는 대표적으로 사용되고 있는 콜레스테롤 저하제이지만 그 효과가 낮으며, 네오마이신은 메스꺼움, 설사와 같은 부작용이 있고, 트리파라놀은 백내장 등의 부작용, D-티록신은 부정맥, 협심증, 복합 경색과 같은 부작용이 있으며, 로바스타틴은 근병증, 횡문근분해, 자살충동의 증가, 노이로제 등과 같은 부작용을 유발한다고 알려져 있으며, 다른 소재의 경우에도 부작용사례와 기능적인 측면에서 효과적이지 못한 측면이 있다.

이러한 문제점을 해결하고 치료효과뿐만 아니라 예방적 차원에서도 지속적인 복용이 가능한 안전성과 효능을 겸비한 nutraceuticals 개발이 더욱더 필요하게 되었다.

한편, 본 발명에 사용된 울금은 생강과에 속한 여러해살이풀. 타원형의 잎이 뿌리에서 나고 줄기는 노란색을 띠며 여름과 가을에 입술 모양의 노란색 꽃이 핀다. 땅속줄기인 덩이뿌리는 양념이나 염료, 흥분제와 같은 의약품으로 이용된다. 황색 색소 쿠르쿠민 및 정유를 함유하며 간이나 담도질환 및 지혈제로 사용되는 열대 아시아에 자생하는 다년초 Curcuma longa L.의 근경이며, 우리나라의 경우 제주도 및 진도지방에서 생산 되어진다.

울금에 대한 연구로는 (KR)2011-0069975(공개, 경희대학교 산학협력단)은 강황 추출물을 포함하는 전립선 비대증의 치료 또는 예방을 위한 약제학적 조성물에 대한 연구, (KR)2011-0062231(공개, 군산시)은 강황에서 추출되는 정유를 함유한 구강청정제 및 그 제조 방법에 대한 연구, (KR)2011-0059189(공개, 한국생명공학연구원)은 온울금으로부터 추출된 정유를 유효성분으로 함유하는 염증성 질환의 예방 및 치료용 조성물에 대한 연구, (KR)2011-0053590(공개, 한국인스팜(주))은 발효울금 추출물을 함유한 알코올성 간질환의치료 및 예방용 조성물에 대한 연구, (KR)2011-0038531(공개, 서원대학교산학협력단 외)은 상황버섯 - 울금 발효액을 함유하는 숙취해소용 조성물에 대한 연구, (KR)2011-0004763(공개, 한국생명공학연구원)은 울금 추출물을 포함하는 인플루엔자 바이러스 감염의 예방 및 치료용 조성물 및 뉴라미니데이즈 활성의 억제용 조성물에 대한 연구, (KR)2010-0114266(공개, 전남대학교산학협력단)은 체중증가의 방지 및 혈중 중성지질의 감소를 위한 울금 메탄올 추출물을 함유하는 식이 조성물에 대한 연구, (KR)2010-0100455(공개, 한국콜마 외 1)은 피부 진균증에 유효한 온울금 오일과 이를 포함하는 화장료 조성물에 대한 연구, (KR)2010-0086411(공개, 김선옥 외1)은 혈행개선 및 혈관확장 기능을 가지는 피부 도포용 조성물에 대한 연구, (KR)2007-0022403(공개, (주)태영이앤티)은 유산균을 이용한 발효 강황 조성물 및 그 제조 방법에 대한 연구, (KR)2002-0073847(공개, (주)바이오시너젠)은 쿠르쿠민 또는 울금 추출물을 포함하는 치매 예방 및 치료용 조성물에 대한 연구, (KR)10-0824615(등록, 동국대학교 산학협력단)은 울금 추출물을 함유하는 동맥경화 및 고혈압의 예방 및 치료용 약학 조성물에 대한 연구, (KR)10-0506427(등록, (주)뉴로넥스)은 강황 추출물을 함유한 위염, 위궤양 예방을 위한 건강보조식품에 대한 연구 등이 이루어져 있다.

특히, 본 발명과 같이 울금을 이용한 콜레스테롤과 관련된 연구로는 커큐민의 콜레스테롤 저하 메커니즘 제시[Curcumin induces changes in expression of genes involved in cholesterol homeostasis(J Nutritional Biochemistry, 2007)], C, longa 알콜추출물이 LDL cholesterol, LDL triglycerides, LDL phospholipids level 감소시킴[Oral administration of a tumeric extract inhibits LDL oxidation and has hypocholesterolemic effects in rabbits with experimental atherosclerosis(Atherosclerosis, 1999)], 고콜레스테롤증 랫트에 커큐민 경구투여 한 결과 총 콜레스테롤 및 LDL 수치 감소[Curcumin attanuates diet-induced hypercholesterolemia in rats(Medical science moniotr, 2005)], 혈청의 lipid peroxide와 콜레스테롤 수치를 감소시킴[Effect of oral curcumin administration on serum peroxides and cholesterol levels in human volunteers( Indian J Physiol Pharmacol. 1992 Oct;36(4):273-5.)] 등이 있으나, 본 발명에서는 용암해수를 이용하여 추출조건을 달리함으로써 그 기능성을 증대시킨 연구로 다른 연구자들도 수행한 적이 없는 실정이다.

상기에서 언급한 바와 같이, 울금추출물을 유효성분으로 하는 항콜레스테롤 및 간 기능 개선 효능에 대한 연구로, 울금을 추출하는 방법에 있어서 용암해수를 활용하는 방법과 울금추출물을 용암해수와 혼합사용하는 조성물로 그 기능성이 증대되는 효능을 갖는 연구를 수행하였다.

(KR) 특허공개 2011-0069975 (KR) 특허공개 2011-0062231 (KR) 특허공개 2011-0059189 (KR) 특허공개 2011-0053590 (KR) 특허공개 2011-0038531 (KR) 특허공개 2011-0004763 (KR) 특허공개 2010-0114266 (KR) 특허공개 2010-0100455 (KR) 특허공개 2010-0086411 (KR) 특허공개 2007-0022403 (KR) 특허공개 2002-0073847 (KR) 특허등록 10-0824615 (KR) 특허등록 10-0506427

본 발명은 항콜레스테롤 효능과 간기능 개선 갖는 소재를 제공하되, 부작용이 적은 생약제 제공 및 추출조건을 개선함으로써 기능적으로 우수한 소재를 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 위하여 본 발명의 출원인은 다양한 생약제를 이용한 소재탐색을 통한 울금이 항콜레스테롤과 간기능 개선효과를 확인하였으며, 용암해수를 이용한 추출조건 확립하고자 하는 목적과, 이을 통하여 그 효능을 증대시키는 결과를 확인하고 본 발명을 완성하였다.

상기 목적을 달성하고자 본 발명의 울금과 용암해수를 이용한 항콜레스테롤용 조성물은 알코올을 이용하여 추출되는 울금추출물과 용암해수를 혼합하여 이루어지는 울금추출물-용암해수를 포함한다. 상기 용암해수는 용암해수 원수, 이온교환막(ED) 처리한 미네랄수, RO 염수, RO탈염수 중 어느 하나를 선택사용하며, 바람직하게는 ED미네랄수를 사용한다. 또한 상기 조성물에는 약학적으로 사용가능한 1종 이상의 담체를 포함할 수도 있다.

이러한 상기 항콜레스테롤용 조성물을 포함하여 콜레스테롤 억제에 도움을 주도록 식품에 첨가하여 항콜레스테롤을 위한 기능성 식품을 제공할 수도 있다.

또 다른 발명인 울금과 용암해수를 이용한 간기능 개선용 조성물은, 알코올과 용암해수로 이루어진 추출용 혼합용매로 추출되어지는 울금추출물을 포함함을 특징으로 하며, 또는 알코올을 이용하여 추출되는 울금추출물과 용암해수를 혼합하여 이루어지는 울금추출물-용암해수를 포함함을 특징으로 한다.

상기 추출용 혼합용매에 사용한 용암해수는, 용암해수 원수, ED미네랄수, RO 염수, RO탈염수 중 어느 하나를 선택사용한다.

상기 울금추출물과 혼합하여 사용하는 용암해수는, 용암해수원수, ED미네랄수, RO 염수, RO탈염수 중 어느 하나를 선택사용하며, 바람직하게는 ED미네랄수를 사용한다.

상기 간기능 개선용 조성물을 포함하여 간기능 개선에 도움을 주도록 식품에 첨가하여 간기능 개선을 위한 기능성 식품을 제공할 수도 있다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 울금 추출물을 유효성분으로 하는 항콜레스테롤 조성물은, 생체 내에서 콜레스테롤 합성을 저해하는 효능 및 생체 내로 유입된 콜레스테롤을 흡착하여 배출시킬 수 있는 효능 등 다양한 항콜레스테롤 효능을 가질 수 있음으로 콜레스토롤에 의하여 유발되는 다양한 질병을 예병을 예방할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 울금 추출물을 유효성분으로 하는 간기능 개선용 조성물과 이를 이용한 식품은 알코올, 약물 등으로 손상된 간의 기능을 개선시키는데 도움을 줄 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예로 획득된 울금 추출분말의 항콜레스테롤 효능 중 HMG-CoA reductase 활성 저해효능을 나타낸 그림.
도 2는 본 발명의 실시 예로 획득된 울금 추출분말의 항콜레스테롤 효능 중 총 콜레스테롤 흡착능을 나타낸 그림.
도 3은 본 발명의 실시 예로 획득된 울금 추출분말의 항콜레스테롤 효능 중 췌장지방분해효소의 활성 저해효능을 나타낸 그림.
도 4는 본 발명의 실시예로 얻어진 울금 추출분말의 동물실험으로 혈청(GOT) 측정을 통한 간기능 개선효과를 나타낸 그림.
도 5는 본 발명의 실시예로 얻어진 울금 추출분말의 동물실험으로 혈청(GPT) 측정을 통한 간기능 개선효과를 나타낸 그림.
도 6은 본 발명의 실시예로 얻어진 울금 추출분말의 동물실험으로 LDH 측정을 통한 간기능 개선효과를 나타낸 그림.
도 7은 본 발명의 실시예로 얻어진 울금 추출분말의 동물실험으로 LDL측정을 통한 항콜레스테롤효과를 나타낸 그림.
도 8은 본 발명의 실시예로 얻어진 울금 추출분말의 동물실험으로 토탈콜레스테롤 측정을 통한 항콜레스테롤 효과를 나타낸 그림.
도 9는 본 발명의 실시예로 얻어진 울금 추출분말의 동물실험으로 HMG-CoA Reductase측정을 통한 항콜레스테롤 효과를 나타낸 그림.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 울금으로부터 추출되는 울금 추출물을 유효성분하여 항콜레스테롤 효능 또는 간기능 개선을 갖는 조성물을 제공한다.

상기 울금 추출물을 유효성분으로 하는 항콜레스테롤 또는 간기능 개선 조성물은 약학 조성물 및 식품 조성물을 포함한다.

이러한 본 발명에 대하여 상세하게 설명하면,

본 발명에 따른 조성물의 유효성분인 울금 추출물은 하기와 같은 방법으로 제조된다.

먼저, 울금을 C₁~C₄ 알콜 또는 C₁~C₄ 알콜과 용암해수 혼합추출용매에 첨가하여 추출한다.

상기 추출액을 여과한 후 감압농축하고 동결건조시켜 분말 형태의 울금 추출물을 얻는다.

상기 C₁~C₄ 알콜은 1 ~ 100% 메탄올, 1 ~ 100% 에탄올(주정) 중에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 1 ~ 100% 에탄올(주정), 더욱 바람직하게는 70 내지 95% 에탄올(주정)을 사용한다.

추출용매로 사용되는 상기 용암해수는 용암해수 원수, 용암해수를 이온교환막(ED(Electrodialysis)) 처리한 미네랄수, RO염수, RO탈염수 중에서 선택되어질 수 있으나, 바람직하게는 ED(Electrodialysis) 미네랄수를 사용하며, 더욱 바람직하게는 혼합추출용매의 총중량 중 3 내지 15중량%을 사용한다.

상기와 같이 추출되는 본 발명의 울금 추출물은 항콜레스테롤 효과가 우수하다. 따라서, 본 발명에 따른 울금 추출물은 항콜레스테롤 효능에 유용한 의약품 및 건강기능식품으로 사용될 수 있다.

본 발명인 울금 추출물을 유효성분으로 하는 항콜레스테롤 조성물은, 울금 추출물과 함께 항콜레스테롤 효과를 갖는 공지의 유효성분을 1종 이상 함유할 수도 있다.

본 발명의 항콜레스테롤 조성물은, 투여를 위해서 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 약학적으로 허용가능 한 담체를 1종 이상 포함하여 제조할 수 있다.

상기 약학적으로 허용 가능한 담체는 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로오스 용액, 말토덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 중 선택되는 1성분 또는 이들 성분 중 선택되는 2성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수도 있다.

또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수도 있다.

더 나아가 당 분야의 적정한 방법으로 또는 Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수도 있다.

본 발명의 항콜레스테롤 조성물은, 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하다.

상기 울금 추출물의 일회 투여(섭취)량은 약 1~1,000㎎이며, 하루 일회 내지 수회에 나누어 투여할 수도 있다.

본 발명의 항콜레스테롤용 조성물은 단독으로 사용될 수 있으며, 또는 수술, 호르몬 치료, 약물 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 항콜레스테롤용 조성물은, 콜레스테롤 조절용으로 건강기능식품 및 건강식품에 첨가될 수 있다.

본 발명의 울금 추출물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 울금 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정됨이 당연할 것이다.

상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없으며, 상기 물질인 울금 추출물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림 류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있다. 즉, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.

본 발명의 건강음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당 및 과당과 같은 모노사카라이드, 말토오스 및 수크로오스와 같은 디사카라이드, 덱스트린 및 시클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 및 자일리톨, 소르비톨 및 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다.

상기 외에 본 발명의 간기능 개선용 조성물은, 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 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 간기능 개선용 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.

이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다.

그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 일 실시 예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아님을 다시 한번 강조한다.

실시예 1 : 울금의 70% 에탄올(주정) 추출분말 제조

울금 1kg을 잘 세척한 다음 세절하여 70% 에탄올(주정) 20L를 넣고 25℃에서 각각 4시간, 12시간, 24시간 동안 추출한 다음, 여과, 농축, 동결건조 하는 단계를 거쳐서 분말형태의 건조된 울금-70% 주정추출분말 22g, 24g, 25g을 얻었다.

실시예 2 : 울금 85% 에탄올(주정) 추출분말 제조

울금 1kg을 잘 세척한 다음 세절하여 85% 에탄올(주정) 20L를 넣고 25℃에서 각각 4시간, 8시간, 12시간 동안 추출한 다음, 여과, 농축, 동결건조 하는 단계를 거쳐서 분말형태의 건조된 울금-85% 주정추출분말 31g, 30g, 29g을 얻었다.

실시예 3 : 울금 95% 에탄올(주정) 추출분말 제조

울금 1kg을 잘 세척한 다음 세절하여 95% 에탄올(주정) 20L를 넣고 25℃에서 각각 4시간, 12시간, 24시간 동안 추출한 다음, 여과, 농축, 동결건조 하는 단계를 거쳐서 분말형태의 건조된 울금-95% 주정 추출분말 1.0g, 1.1g, 1.1g을 얻었다.

실시예 4 : 울금 85% 에탄올-3.0% 이온교환막(ED) 미네랄수 추출분말 제조

울금 1kg을 잘 세척한 다음 세절하여 85% 에탄올(주정) 97.0중량%와 이온교환막(ED) 미네랄수 3.0중량%를 혼합한 용매 20L를 넣고, 25℃에서 8시간 추출한 다음 여과-농축-동결건조 하는 단계를 거쳐서 85% 에탄올(주정)- 3.0% ED미네랄수을 사용하여 획득한 분말형태의 건조된 울금-85% 주정- 3.0% ED미네랄수 추출분말 3.2g을 얻었다.

실시예 5 : 울금 85% 에탄올-7.5% 이온교환막(ED) 미네랄수 추출분말 제조

울금 1kg을 잘 세척한 다음 세절하여 85% 에탄올(주정) 92.5중량%와 이온교환막(ED) 미네랄수 7.5중량%를 혼합한 용매 20L를 넣고, 25℃에서 8시간 추출한 다음 여과-농축-동결건조 하는 단계를 거쳐서 85% 에탄올(주정)- 7.5% ED미네랄수을 사용하여 획득한 분말형태의 건조된 울금-85% 주정- 7.5% ED미네랄수 추출분말 3.6g을 얻었다.

실시예 6 : 울금 85% 에탄올-15.0% 이온교환막(ED) 미네랄수 추출분말 제조

울금 1kg을 잘 세척한 다음 세절하여 85% 에탄올(주정) 85중량%와 이온교환막(ED) 미네랄수 15.0중량%를 혼합한 용매 20L를 넣고, 25℃에서 8시간 추출한 다음 여과-농축-동결건조 하는 단계를 거쳐서 85% 에탄올(주정)- 15.0% ED미네랄수을 사용하여 획득한 분말형태의 건조된 울금-85% 주정- 15.0% ED미네랄수 추출분말 4.4g을 얻었다.

실험예 1 : 본 발명에 사용한 용암해수 및 이온교환막(ED) 미네랄수 주요성분분석

본 발명에 추출방법에 사용한 용암해수에 대하여 주요성분을 분석하는 실험을 수행하였다.

실험방법 : 시료의 전처리는 고농도 성분들과 저농도 성분들의 분석을 위하여 정밀저울을 사용하여 시료들을 칭량 후 용기에 넣고, 2% HNO₃를 이용하여 10배~1000배 희석하여 조제하였으며, 분석은 전처리를 거친 시료 용액을 사용하여 ICP-MS법으로 분석하였다. 이때 ICP 분석용 100ppm 표준용액을 적절한 농도로 희석하여 조제하여 사용하였다. 또한 희석에 사용한 용매는 매질(matrix) 보정을 위하여 시료 전처리 과정에서 사용한 매질(2% HNO₃)과 동일한 조건이 되도록 조절하였으며, 검정곡선 작성 시 사용한 표준용액은 시료의 농도에 따라 고농도 성분들은 0.1~10ppm, 저농도 성분들은 0.001~0.1ppm 범위로 조제하여 사용하였다.

실험결과 : 본 발명에 사용한 용암해수의 주요성분은 [표 1]과 같다.

단위 : ppm

시 료 명	Na	Mg	K	Ca
용암해수	11114±232	1333±99	553±12	444±15
E.D 미넬랄수	540±9	1253±39	13.59±0.24	308±13
R.O 염수	18459±1419	2026±98	961±68	701±37
R.O 탈염수	1.37±0.22	<0.05	<0.05	<0.05

실험예 2 : 실시예로 얻어진 울금시료의 커큐민 함량분석

실험방법 :

㉮ 표준용액제조 : Curcumin, Demethoxycurcumin, Bisdemethoxycurcumin의 표준품을 에탄올(HPLC급)을 가하여 표준원액을 만들고(1mg/mL), 표준용액은 표준원액에 에탄올을 가하여 각 각 250ppm, 100ppm, 50ppm, 10ppm, 5ppm, 1ppm 농도로 희석하여 조제하였다.

㉯ 시험용액제조 : 정밀저울에 울금추출물을 100mg의 무게을 칭량 후 에탄올1/3가량 넣은 25mL Volume flask에 넣어 15분간 초음파 처리 후 Volume flask의 마킹선까지 에탄올을 채움. 잘 섞이도록 흔들어 준 후 0.45μm syngine filter에 여과한 것을 시험용액으로 사용하였다.

실험결과 : 실시예 1(8HR), 실시예 4, 실시예5 및 실시예6으로 얻어진 울금분말소재의 커큐민함량을 분석한 결과는 아래 [표 2]와 같다.

단위 : mg/g

추출방법 ＼ 커큐민	85% EtOH	85% EtOH + 3% ED미네랄수	85% EtOH + 7.5% ED미네랄수	85% EtOH + 15% ED미네랄수
Curcumin	20.21	16.10	15.83	9.16
Demethoxycurcumin	5.92	3.95	4.21	2.46
Bisdemethoxycurcumin	2.55	1.64	1.71	1.09
합 계	28.68	21.45	21.75	12.71

실험예 3 : 울금 추출물의 항콜레스테롤 효과(1) : HMG - CoA reductase 저해활성

실시예 2과 실시예 5에 따라 얻어진 울금 추출물의 항콜레스테롤 효과 중 HMG-CoA reductase 저해활성에 대한 실험을 수행하였다.

실험물질 : 울금추출농축분말(실시예 2, A), 울금/ED 추출농축분말(실시예 5, B)

실험방법 : HMG-CoA reductase 저해활성은 HMG-CoA Reductase Assay Kit(Sigma, St. Louis, USA)를 사용하였다. 1X assay buffer 181μL, NADPH 4μL, HMG-CoA 12μL, HMG-CoA reductase 2μL, 실험물질 또는 HMG-CoA reductase inhibitor(Pravastatin) 1μL를 96 well plate에 분주하고, Microreader기를 이용하여 37℃, 340nm에서 20초 단위로 측정하여 흡광도 변화를 계산하고, HMG-CoA 대신 증류수를 가한 blank로 반응시킨 흡광도의 변화를 비교하여 활성을 계산하였다.

실험결과 : 콜레스테롤 합성반응은 acetyl CoA를 시작으로 하여 20여개의 효소반응을 거치게 되며, 초기 연구들에서는 콜레스테롤의 생합성을 억제하기 위하여 생합성 마지막 경로에 관여하는 desmosterol 환원효소에 의해 촉매 생성되는 sterol로의 전환을 저해하는 trilaranol 등이 연구되어졌으나, 이 경우 중간 대사산물들에 의한 문제가 나타나게 되었다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 생합성경로 중 desmosterol 환원 효소보다 앞선 단계인 HMG-CoA reductase가 관여하는 반응을 저해하는 것으로, 중간 대사산물에 대한 문제를 해결할 수 있는 방법이 제시되고 있다.

HMG-CoA reductase 저해물질로는 lovastatin, compactin, simvastatin, pravastatin이 대표적으로 알려져 있으며, 실험물질(A, B)의 HMG-CoA reductase에 대한 활성 저해효능을 검토하였다. 그 결과 실험물질-A 50, 100, 200μg/mL의 농도에서 각각 23.67, 28.34, 48.91%, 실험물질-B 50, 100, 200μg/mL의 농도에서 32.46, 43.45, 68.19%의 HMG-CoA reductase 활성 저해효능을 보이고 있었으며, 양성대조군인 pravastatin은 59.05%의 HMG-CoA reductase 활성 저해효능을 보였다. 특히, 실험물질-B는 농도 의존적으로 실험물질-A보다 HMG-CoA reductase 활성 저해효능이 우수한 것으로 나타나고 있으며, 200μg/mL의 농도에서는 pravastatin보다 우수한 HMG-CoA reductase 활성 저해효능을 나타내었다.

실험예 4 : 울금 추출물의 항콜레스테롤 효과(2) 총콜레스테롤 흡착능

실시예 2과 실시예 5에 따라 얻어진 울금 추출물의 항콜레스테롤 효과 중 총콜레스테롤 흡착능에 대한 실험을 수행하였다.

실험물질 : 울금추출농축분말(실시예 2(실험물질-A)), 울금/ED 추출농축분말(실시예 5(실험물질-B))

실험방법 : 실험물질(A, B) 1mL(50, 100, 200μg/mL)에 30μg의 콜레스테롤을 첨가하여 25℃에서 20분 동안 잘 섞어준 다음, 0.1M hexadecyltrimethy lammonium bromide를 50μL를 첨가하여 섞이게 한 뒤 15,000 rpm으로 4℃에서 10분간 원심 분리하여 상층액을 효소법에 의한 kit(Asan Pharm., Seoul, Korea)를 사용하여 흡광도를 측정하였다.

실험결과 : 실험물질-A와 B에 대하여 총 콜레스테롤을 흡착하여 제거하는 효능이 있는지를 검토하였다. 그 결과, 실험물질-A 200μg/mL의 농도에서 19.01%, 실험물질-B 200μg/mL의 농도에서 22.77%의 총 콜레스테롤 흡착능을 보이고 있었으며, 이러한 효능은 실험물질-B가 실험물질-A 보다 소폭 높은 것으로 나타났으며, 실험물질-A, B 모두 200μg/mL의 농도에서 생체내로 유입된 콜레스테롤을 흡착하여 배출시킬 수 있는 효능을 가질 것으로 기대할 수 있다.

실험예 5 : 울금 추출물의 항콜레스테롤 효과(3) : 췌장지방분해효소 저해활성

실시예 2과 실시예 5에 따라 얻어진 울금 추출물의 항콜레스테롤 효과 중 췌장지방분해효소 저해활성에 대한 실험을 수행하였다.

실험물질 : 울금추출농축분말(실시예 2(실험물질-A)), 울금/ED 추출농축분말(실시예 5(실험물질-B))

실험방법 : 췌장 지방분해효소 저해활성을 측정하기 위해 4-nitrophenyl palmitate(pNPP)를 아세토니트릴에 용해시켜 10mM 용액으로 제조한 후, 에탄올을 첨가하여 최종농도가 3.33mM인 기질용액을 제조하였으며, 50mM Tris-HCl buffer(pH 8.5) 162μL, 실험물질 16μL 또는 pancreatic lipase inhibitor(Orlistat) 25μg/mL, 5mg/mL의 효소용액(type II crude porcine pancreatic lipase) 12μL, 기질용액 10μL로 된 반응용액을 37℃에서 25분간 반응하고, 반응이 끝난 후 microreader기를 이용하여 405nm에서 흡광도를 측정하였다.

실험결과 : 췌장 지방분해효소는 지방의 물질대사에 관여하는 효소로, 지방의 소화를 진행하고 장내 상피세포가 분해산물을 흡수하도록 도움을 주는 것으로, 지방은 췌장 지방분해효소에 의해 분해되어 흡수되기 때문에 지방분해효소의 활성을 저해할 경우 혈중의 지방흡수를 저하시킬 수 있다. 지방분해효소가 없을 시, 중성지방은 흡수되지 않고 대변으로 배출되고, 췌장 지방분해효소에 의해 생성되는 이러한 중성지방은 체내에 과다 축적시 LDL-콜레스테롤의 생성을 돕고, HDL-콜레스테롤의 분해는 촉진된다. 따라서, 체내에서 LDL-콜레스테롤 생성을 돕는 췌장 지방분해효소의 활성에 대한 실험물질의 저해효능을 검토하였다. 그 결과 실험물질-A 50, 100, 200μg/mL의 농도에서 각각 13.15, 22.10, 31.40%, 실험물질-B 50, 100, 200μg/mL의 농도에서 18.43, 35.52, 50.47%의 췌장 지방분해효소 활성 저해효능을 보이고 있었으며, 양성대조군인 orlistat(25μg/mL)는 61.64%의 췌장 지방분해효소 활성 저해효능을 보이고 있었으며, 특히, 실험물질-B는 농도 의존적으로 실험물질-A보다 췌장 지방분해효소 활성 저해효능이 우수한 것으로 나타났다. 이에 따라 실험물질-A, B 모두 생체 내에서 췌장 지방분해효소 저해하는 효능을 가질 것으로 기대할 수 있으며, 이로 인하여 중성지방의 생성을 억제하여 LDL-콜레스테롤 생성을 낮출것으로 기대할 수 있으며, 실험물질-B가 실험물질-A보다 그 효능이 우수할 것으로 판단된다.

실험예 6 : 울금 추출물 및 용암해수의 항콜레스테롤 및 간기능 개선효과

실시예 2과 실시예 5에 따라 얻어진 울금 추출물과 용암해수의 항콜레스테롤 효과 및 간 기능개선효과에 대한 실험을 수행하였다.

실험물질 : 울금추출농축분말(실시예 2(실험물질-A)), 울금/ED 추출농축분말(실시예 5(실험물질-B)), 용암해수(ED 미네랄수-희석, 경도 200~300)

실험방법 : 1주간의 순화기간을 거친 실험동물(SD Rat)를 6주간 동안 실험을 수행하였다. 실험군은 Group 1[= Normal diets + 음용수: 8 마리], Group 2[= High fat diets (HFD) + 음용수: 8 마리], Group 3[= HFD + 양성대조군 (ex) Lovastatin) + 음용수: 8 마리], Group 4[= HFD + 실험물질-A 250mg/kg + 음용수: 8 마리], Group 5[= HFD + 실험물질-A 500mg/kg + 음용수: 8 마리], Group 6[= HFD + 실험물질-A 250mg/kg + 용암해수: 8 마리], Group 7[= HFD + 실험물질-A 500mg/kg + 용암해수: 8 마리], Group 8[= HFD + 실험물질-B 250mg/kg + 음용수: 8 마리], Group 9[= HFD + 실험물질-B 500mg/kg + 음용수: 8 마리]로 실험군을 구성하였다. 사료는 60% High fat diet [HFD: Match paigen's atherogenic diet (Research Diet # D12492)], 10% Normal diets [ND, 정상사료 : Low fat low cholesterol control diet (Research Diet # D12450J)]를 사용하였다. 실험물질투여는 주 시료를 경구투여법 중 위내강제투여법을 이용하여 3회/주 투여하였으며, 용암해수 급여군은 음용수를 해수로 하였다. 투여량은 각각 250, 500 mg/kg로 하였다. 실험종료 후에 시료채취방법은 절식 없이 에테르 마취 및 방혈 방법으로 안락사 시킨 다음 시료를 채취하였으며, 채취부위는 혈액, 간, 신장, 부고환지방이었으며, 검사항목은 총 콜레스테롤(T-CHO), 중성지방(TG), HDL-콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, HMG-CoA reductase, AST, ALT, LDH, 부고환 지방 무게 측정 및 장기(간, 신장) 무게 등을 측정하여 기능성을 확인하였다.

실험결과 1 : GOT, GPT 측정을 통한 간 기능개선 효과

GOT (glutamic oxaloacetic transaminase)와 GPT (glutamic pyruvate transaminase)는 간세포 내에 존재하는 효소들로 주로 간세포가 손상을 받는 경우에 혈중으로 방출되어 혈중 수치가 증가하게 된다. 즉 간 독성을 판단하는 기준으로서 약물복용, 알코올, 지방간, 비만에 의해 수치가 올라간다. 도 4와 도 5에서와 같이 정상사료나 HFD 만을 먹인 실험군 모두 장기간 무제한 급여에 의해 비만에 의한 높은 수치의 GOT, GPT를 나타내었다. 그러나 실험물질을 투여한 군에서는 GOT, GPT 수치가 감소되는 결과를 얻었다.

실험결과 2 : LDH 측정을 통한 간 기능개선 효과

LDH (lactate dehydrogenase) 수치는 심장, 간의 독성 여부를 검토하기 위한 수치이며 간혹 종양의 진단에 이용되기도 한다. 도 6의 결과와 같이 LDH 수치 또한 실험물질의 투여에 의해 감소되었다.

실험결과 3 : LDL 측정을 통한 항콜레스테롤 효과

LDL (low-density lipoprotein)은 혈액을 통해 콜레스테롤을 운반하는 분자 중 하나이다. LDL은 간에 저장되어 있는 콜레스테롤을 핏속을 거쳐 세포로 옮기는 일을 한다. 결국 혈관에 콜레스테롤이 많이 쌓이게 되고 원활해야 할 피 흐름에 방해가 된다.

도 7의 결과에서 LDL 수치는 정상사료를 섭취한 실험군 보다 HFD를 섭취한 실험군이 약 20% 정도 증가시켰으며 실험물질을 투여한 실험군에서 전반적으로 감소되는 결과를 얻었다.

실험결과 4 : T-CHO 측정을 통한 항콜레스테롤 효과

혈액 중 총 콜레스테롤(total cholesterol, T-CHO) 수치는 LDL과 유사한 양상을 보였다. 도 8에서 보는바와 같이 정상사료에 비해 HFD의 섭취에 의해 증가된 T-CHO는 실험물질의 투여에 의해 감소되는 것을 확인할 수 있었다.

실험결과 5 : HMG-CoA Reductase 측정을 통한 항콜레스테롤 효과

HMG-CoA Reductase는 생체 내에서 Coenzymer Q10과 콜레스테롤의 합성을 조절하는데 효소로서, 특히 콜레스테롤의 합성하는 과정에서 HMG-CoA를 mevalonate로 변환하는 역할을 하게 된다. 이 과정은 콜레스테롤 합성과정을 조절하는 rate-limiting step이기 때문에 콜레스테롤의 수치를 낮추기 위해서 HMG-CoA Reductase의 체내 생산을 억제하는 약(statin 계열의 약물)을 투여하기도 한다. 본 실험의 양성대조군 약물인 lovastatin도 HMG-CoA Reductase inhibitor 중 하나이다.

도 9의 결과와 같이 정상사료를 급여한 실험군과 비교하여 HFD 만을 급여한 실험군의 HMG-CoA Reductase 수치가 월등히 높았으며 양성대조군인 lovastatin (HFD+Lova)을 투여한 실험군은 HMG-CoA Reductase가 거의 검출되지 않았으며 실험물질을 투여한 군들도 HFD만 투여한 실험군과 비교하여 현저하게 감소하는 결과를 얻어 항콜레스테롤 효과를 확인하였다.

A : 실시예 1로 획득된 울금-85% 주정추출분말(실험물질-A)
B : 실시예 5로 획득된 울금-85% 주정-7.5% ED미네랄수 추출분말(실험물질-B)

Claims (8)

1. 울금을 알코올과 용암해수를 이용하여 추출하되,
   울금 1kg 중량대비,
   알코올 85.0~97.0중량%와 용암해수를 이온교환막(ED) 처리한 미네랄수 3.0~15중량%를 혼합한 추출용매 20L를 이용하여 25℃에서 8시간 추출되어지는 울금추출물을 포함하는 울금과 용암해수를 이용한 항콜레스테롤용 조성물.
2. 울금을 알코올과 용암해수를 이용하여 추출하되,
   울금 1kg 중량대비,
   알코올 85.0~97.0중량%와 용암해수를 이온교환막(ED) 처리한 미네랄수 3.0~15중량%를 혼합한 추출용매 20L를 이용하여 25℃에서 8시간 추출되어지는 울금추출물을 포함하는 울금과 용암해수를 이용한 간기능 개선용 조성물.
3. 제2항에 기재된 간기능 개선용 조성물을 포함하여 간기능 개선에 도움을 주도록 이루어짐을 특징으로 하는 간기능 개선을 위한 기능성 식품.
4. 제1항에 기재된 항콜레스테롤용 조성물을 포함하여 콜레스테롤 억제에 도움을 주도록 이루어짐을 특징으로 하는 항콜레스테롤을 위한 기능성 식품.
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