KR102317197B1 - 서사향의 항비만 활성을 이용한 건강기능식품 조성물 및 그의 제조방법 - Google Patents
서사향의 항비만 활성을 이용한 건강기능식품 조성물 및 그의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 사향쥐(머스크랫)을 통해 얻어진 사향을 유효성분으로하여 항비만 활성을 갖되 간편하게 섭식 가능한 형태로 제조되는 서사향의 항비만 활성을 이용한 건강기능식품 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 서사향을 포함하는 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 자세하게는 사향쥐(머스크랫)을 통해 얻어진 사향을 유효성분으로하여 항비만 활성을 갖되 간편하게 섭식 가능한 형태로 제조되는 서사향의 항비만 활성을 이용한 건강기능식품 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
대사증후군이란 동맥경화와 고혈압, 당뇨, 고지혈증 등 생활습관병을 포함하는 질환군으로 비만이 주요 원인으로 지목되고 있으며, 복부비만, 중성지방, 고밀도 콜레스테롤, 공복혈당, 혈압 등의 기준에서 3가지 이상이 기준치를 초과하는 경우를 칭한다.
근래 환경오염과 사회적 스트레스의 증가, 노인인구의 증가 그리고 급격한 식생활 패턴의 변화 등의 이유로, 인체의 대사계가 비정상적인 사람들이 크게 늘고 있으며 이러한 대사계 이상은 염증반응을 통해 유발되어, 비만, 고지혈증, 당뇨와 같은 질환으로 대표되는 대사증후군을 유발한다.
국내 대사증후군 유병율은 연령의 증가에 따라 점차 증가하는 추세로,부모의 대사증후군 유병율이 자녀의 비만과 대사증후군 발병에 직결되는 것으로 알려져 있다.
더불어 경제적 발전에 따른 동물성 식품 섭취의 증가 등 서구화된 식습관으로 인해 비만 및 이로 인한 만성 질환도 늘고 있으며, 특히 전체 비만인구 중 아동이 차지하는 비율이 12%로 이는 성인기의 심장비대, 부정맥, 당뇨병 발병율을 30%이상 높이는 원인으로 장차 심각한 잠재 성인병군으로 인지되고 있다.
이러한 비만은 대사증후군으로 분류되는 대표적인 생활형 질환으로 대사계 뿐만 아니라, 심혈관계, 면역계, 뇌혈관계 질환의 발생과도 밀접하게 연관되어 있어 매우 유의해야 할 질병이다.
현재 시판되고 있는 비만치료제 중 대부분의 외국제품은 화학적으로 제조되고 있으나 근래 우리나라를 중심으로 천연물을 이용한 연구개발이 활발히 이루어지고 있으나 아직 비만치료제 시장은 외국기업이 주도권을 잡고 있는 실정으로 풍부한 천연물 관련 전통지식과 우수한 연구인프라 등을 통해 천연물을 기반으로 한 비만치료제 및 증상개선용 음료 및 식품의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 사향쥐(머스크랫)을 통해 얻어진 사향을 유효성분으로 하여 비만을 억제하되 타블렛 형태로 제조되어 매일 간편하게 섭식할 수 있는 서사향의 항비만 활성을 이용한 건강기능식품 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 위해 본 발명 서사향의 항비만 활성을 이용한 건강기능식품 조성물은 사향쥐로부터 얻어진 서사향에 코코넛 오일을 1:2.5 내지 1:3.5 비율로 혼합한 원료 100 중량부에 대하여 식물성 크림 20 내지 40중량부, 유청분말 5 내지 15중량부와, 탈지분유 5 내지 15중량부와, 덱스트린 33 내지 43 중량부와, 케르세틴 15 내지 25 중량부가 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 서사향의 항비만 활성을 이용한 건강기능식품 조성물의 제조방법은 사향쥐로부터 서사향에 코코넛 오일을 1:2.5 내지 1:3.5 비율로 혼합 원료를 얻는 단계; 상기 혼합 원료 100 중량부에 대하여 식물성 크림 20 내지 40중량부, 유청분말 5 내지 15중량부와, 탈지분유 5 내지 15중량부와, 덱스트린 33 내지 43 중량부와, 케르세틴 15 내지 25 중량부를 믹싱하여 혼합물을 만드는 단계; 상기 혼합물을 펀치에 넣어 타블렛으로 제조하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 타블렛으로 제조하는 단계에서는, 스테아린산마그네슘을 펀치의 상하면에 바르는 것이 바람직하다.
비만은 대사증후군 중 가장 중요한 질병이므로, 이 비만의 억제를 통해 대사증후군의 개선효과를 기대할 수 있다. 특히 비만은 대사증후군 중에서도 생활습관(예로서, 식사조절, 운동 등)과 밀접하게 관련된 생활형 질환(life-style disease)의 대표적인 예로서, 혈관계 질환으로 불리는 고지혈증을 동반하게 된다.
따라서 본 발명을 통한 조성물은 매일 간편하게 섭취할 수 있는 기능성 제품형태로 제공됨에 따라 이러한 증상을 제어할 수 있으며, 매우 이상적인 예방 및 치료법으로 이용될 수 있다.0
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제조공정을 나타낸 순서도,
도 2는 본 발명의 실험을 위한 고지방 사료의 성분표,
도 3은 서사향에 의한 고지방식 유도 비만 마우스 체중증가 억제효과를 나타낸 그래프,
도 4는 비만 마우스의 복부 및 부고환 지방에 대한 서사향의 억제효과를 나타낸 그래프,
도 5는 부고환 지방 H&E 염색상을 나타낸 사진
도 6 및 도 7은 비만 마우스에서 서사향 투여에 의한 혈중지질의 감소효과를 나타낸 그래프,
도 8은 비만모델에서 간독성 및 신독성을 나타낸 그래프
도 9는 비만모델에서 장기 중량 변화를 나타낸 그래프,
도 10은 3T3-L1 지방전구세포의 지방세포 분화 억제효과를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 실험을 위한 고지방 사료의 성분표,
도 3은 서사향에 의한 고지방식 유도 비만 마우스 체중증가 억제효과를 나타낸 그래프,
도 4는 비만 마우스의 복부 및 부고환 지방에 대한 서사향의 억제효과를 나타낸 그래프,
도 5는 부고환 지방 H&E 염색상을 나타낸 사진
도 6 및 도 7은 비만 마우스에서 서사향 투여에 의한 혈중지질의 감소효과를 나타낸 그래프,
도 8은 비만모델에서 간독성 및 신독성을 나타낸 그래프
도 9는 비만모델에서 장기 중량 변화를 나타낸 그래프,
도 10은 3T3-L1 지방전구세포의 지방세포 분화 억제효과를 나타낸 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 서사향의 항비만 활성을 이용한 건강기능식품 조성물 및 그 제조방법을 구체적으로 설명한다.
일반적으로 사향의 약리적 작용으로는 발한과 이뇨를 촉진하고 중추신경계를 흥분시키며, 특히 호흡중추와 심장의 중추신경을 흥분시켜 정신이 혼미한 환자를 소생시키는 것을 돕는 작용이 있다. 그 외 염증은 초기에서 중기에 걸쳐 항염증, 항균작용이 있으며, 혈액순환계통에 대한 작용, 자궁흥분작용, 항암작용, 강심, 진정, 호흡개선, 혈압강하, 항스트레스 등이 있는 것으로 알려져 있다.
이러한 사향은 고급 한약의 필수적인 약재로서 우리나라에서는 우황청심원, 구심, 기응환, 사향소합원, 공진단 등에 사용되고 있다. 또한 약침요법에서도 사향은 소중한 약재로 경락약침액의 기제로 사용되고 있으며, 약침용법의 대중화로 최근 사향 관련 약침에 대한 논문도 보고되고 있다.
본 발명에서 주재료인 서사향 추출을 위해 활용되는 사향쥐(머스크랫, muskrat)은 포유류 쥐목 비단털쥐과로서 학명은 Ondatra zibethicus이다. 체형은 타원형이며 몸길이는 약 35㎝ 정도이고, 꼬리는 25㎝, 체중은 약 2㎏이다. 수컷의 하복부에 위치하는 향낭에서 부생식선을 통해 번식에 의한 발정증상으로 서사향을 분비함. 서사향은 살색의 액체로서 향긋한 향을 내며, 수컷 한 마리가 1년에 평균 4∼5g을 생산한다.
중국문헌과 북한보고서에 의하면 서사향은 사향노루의 사향과 약효가 비슷하여 대체사향으로 연구가 진행되고 있고, 약제로의 개발로 진행 중에 있는 것으로 알려져 있다. 대표적인 한방원료로 사용되는 사향노루의 사향은 사향노루 수컷의 배꼽과 생식기 중간 복부에 있는 향낭을 건조한 것으로, 난원형 혹은 타원형으로 직경이 약 3㎝만한 크기까지 이르러 30g 정도인 것도 있다.
본 발명에서 사용되는 머스크랫의 서사향과 사향노루의 사향은 주요 구성성분에 있어 유사한 부분도 있으나, 이들 간에는 부분적으로 성분의 차이가 있으며, 특히 사향노루 사향에 많이 들어 있는 muscone이라는 성분이 서사향에는 없고 대신 normuscone만이 함유되어 있음. 그 밖에도 사향노루 사향에 들어있지 않은 유효성분들이 포함되어 있는 것으로 알려져 있다.
또한, 사향노루는 Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora(CITES: 멸종 위기에 처한 동·식물의 국제 무역에 관한 조약; 일명 워싱턴 조약(Washington Convention))을 통하여 엄격하게 세계적 희귀동물로서 보호받고 있어서 도축을 통한 사향의 채취는 금지되어 있다.
이러한 사향노루를 통해 얻을 수 있는 사향 대체물질의 개발이 절실히 요구되어 합성 muscone을 개발하였으나, 2005년 미국에서는 합성 muscone이 환경호르몬 물질을 함유하여 인체에 악영향을 미친다는 연구가 보고되어 인공사향의 사용에 대한 논란이 있었다.
이러한 이유로 대체 사향의 개발은 아주 시급한 실정이며, 천연사향의 채취의 어려움과 인공합성 사향의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 새로운 사향 대체물질을 개발하는 방안으로 머스크랫 서사향을 사향의 대체물질로 개발하여 고부가가치 산업으로 발전시키기 위한 연구성과라 할 수 있다.
본 발명에서는 머스크랫의 서사향을 고부가가치 고기능성 바이오 소재로 활용하기 위한 목적으로, 아직까지 전혀 연구된 적이 없는 서사향의 대사증후군에 대한 효능을 규명하고, 식품으로서의 적합성을 조사하여 건강기능식품 소재로 개발하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제조공정을 나타낸 순서도이다.
먼저, 사향쥐로부터 서사향에 코코넛 오일을 1:2.5 내지 1:3.5 비율로 혼합 원료를 얻는 단계(S 110)로서, 본 발명의 실시예에 서는 서사향 2.5g에 코코넛오일 7.5g을 혼합하여 1:3의 비율로 혼합원료를 제조하였다. 물론 이외에도 다양한 식물성 오일을 사용할 수도 있으나 항암효과와 함께 100g당 22㎉로 저칼로리 특성을 갖는 코코넛 오일은 체내의 신진대사 및 칼로리 연소를 촉진하여 본 발명의 효과를 극대화할 수 있다.
다음은 상기 혼합 원료 100 중량부에 대하여식물성 크림 20 내지 40중량부, 유청분말 5 내지 15중량부와, 탈지분유 5 내지 15중량부와, 덱스트린 33 내지 43 중량부와, 케르세틴 15 내지 25 중량부를 믹싱하여 혼합물을 만드는 단계(S 120)이다.
식물성 크림으로는 실시예로 코코넛 크림을 사용하며, 이는 동남아 요리에 우유 대신 사용하는 재료로 맛이 달콤하여 제과 및 아이스크림 제조에 많이 사용되며, 본 발명에 따른 제품에 첨가되어 달콤한 맛을 내게 된다.
더불어 식물성 크림은 대두식이섬유를 포함할 수 있으며 이는 콜레스테롤 조절, 배변활동 원활, 식후혈당상승억제의 기능성이 인정된 재료로 대두를 탈지, 탈단백 등의 방법으로 처리하여 식이섬유를 분리하여 만든 것으로 식이섬유를 60% 이상 함유하고 있는 건강기능식품 기능성원료이다.
유청분말은 우유 또는 탈지유에 레넷이나 산을 가하여 생기는 커드를 제거한 후에 배출되는 액체를 분말로 만든 것으로 우유가 갖는 영양소의 50~70%를 갖고 있으며, 탈지분유는 우유에서 지방을 분리, 제거하여 건조시켜 분말로 만든 것으로 보관성을 높으며 고단백 저칼로리 특성이 있다.
상기 덱스트린은 녹말을 산·열·효소 등으로 가수분해시킬 때 녹말에서 말토스에 이르는 중간단계에서 생기는 여러 가지 가수분해 산물로 부형제 역할을 하며, 상기 케르세틴은 식품이 변질되는 것을 방지하기 위하여 산화방지제 역할을 한다.
본 발명의 실시예에서는 서사향 원료 10%, 식물성 크림 30%, 유청분말 10%, 탈지분유 10%, 덱스트란 38%, 케르세틴 2%의 비율이 되도록 혼합물을 조성하였으며 이들을 하이스피트 믹서를 이용하여 혼합하였다.
다음으로, 상기 혼합물을 펀치에 넣어 타블렛으로 제조하는 단계(S 130)를 거쳐 쉽게 섭취할 수 있는 제품형태로 제조하게 된다. 바람직하게는 깊이가 150㎜인 펀치에 넣어 타블렛을 제조하되 스테아린산마그네슘을 펀치의 상하면에 발라 펀치에 혼합물이 달라붙지 않도록 하게 된다.
이와 같은 실시예를 통해 제조된 본 발명 서사향을 포함하는 조성의 대사증후군 억제활성 실험은 다음과 같이 이루어졌다.
동물실험 대상은 다음 [표 1]과 같다.
| Animal | ICR mouse, male |
| Age of the week | 3week |
| Group |
Normal High fat diet Fenofibrate + High fat diet OZM 20μg/mouse + High fat diet OZM 50μg/mouse + High fat diet |
- 실험용 시료의 제조
세포를 이용한 항염증 실험에서는 서사향을 DMSO로 녹인 후 세포에 첨가하여 실험을 실시하였다. 항당뇨 동물실험에서는, 본 발명에 따른 조성물 1g을 100㎖의 증류수에 현탁하였다. (1% 조성물 [10mg/ml], 서사향 0.025% 함유, 즉 서사향은 25 mg in 100ml DW임).
1% 조성물을 200 혹은 500㎕씩을 마우스에 경구투여하였다.
- 200㎕ 투여: 2mg 조성물/200 ul/mouse (서사향 50ug/mouse)
- 500㎕ 투여: 5mg 조성물/200 ul/mouse (서사향 120ug/mouse)
- HFD 급이를 통한 비만 유도실험
도 2는 본 발명의 실험을 위한 고지방 사료의 성분표로서, 비만을 유발하기 위하여 도 2와 같은 60.3 %(kcal)의 고지방 사료(high-fat diet; HFD)를 4주간 급이하며, 1주 간격으로 체중과 혈액성분을 분석하였다. 복부 지방은 4주간의 HFD급이가 종료한 후에 채취하여 중량을 계측하였다. 시료는 주 3회(월, 수, 금) 경구투여하였으며, 양성 대조군에는 2 mg/mouse의 fenofibrate를 경구투여하였다.
- 혈중 지질성분의 측정
마우스에서 채혈한 혈청을 이용하여 total cholesterol, HDL, LDL, glucose, TG 등 지질성분을 측정하며, 안전성 시험에서는 간독성(GOT 및 GPT)과 신독성(CRE 및 BUN)을 조사하였다. 모든 혈청성분 검사는 DryChem 3500i(Fuji Lab., Japan) 혈액분석장치를 이용하여 실시하였다.
- Alloxan 투여 당뇨마우스에서 항당뇨 활성 측정
50㎎/㎏의 양으로 ICR마우스(수컷)에 alloxan을 정맥 투여하여 당뇨를 유발하였다. 이 마우스에 alloxan 투여 5일 전부터 FA, IP6 및 Ino를 각각 1㎎ 혹은 3 ㎎/mouse의 양으로 1일 1회 총 5일간 경구투여한 후 혈중 glucose 농도를 계측하였다. 또한 혈액내 각종 성분을 측정하여 항당뇨 활성을 확인하였다.
- 식이량, 음수량, 식이효율 측정
식이량과 음수량은 일정한 간격(매주)으로 일정한 시간(오전 9시)에 측정하며, 식이 효율(feed efficacy ratio)은 실험기간 중의 증체량/실험기간 중의 식이량을 계산하였다.
- 지방세포 크기 측정
지방세포의 크기는 복부 및 부고환에서 적출한 지방을 이용하여 collagenase로 40분간 소화시켜 분리하고 HEPES buffer로 세정한 후 원심분리하여 채취한 상층액을 trypan blue와 1:1로 혼합하고 현미경에서 관찰하며 비교하였다.
도 3은 서사향에 의한 고지방식 유도 비만 마우스 체중증가 억제효과를 나타낸 그래프로서, 고지방식 급이를 통해 비만을 유도하는 마우스 모델에서 서사향의 항비만 효과를 검토하였다. 서사향은 20㎍ 또는 50㎍/mouse의 양으로 경구투여하였으며 그 결과 비만 마우스의 체중증가를 유의하게 억제하는 것으로 확인되었다.
도 4는 비만 마우스의 복부 및 부고환 지방에 대한 서사향의 억제효과를 나타낸 그래프, 도 5는 부고환 지방 H&E 염색상을 나타낸 사진으로, 비만 마우스에서 복부지방과 부고환 지방에 대한 억제효과를 측정한 결과, 서사향 투여 마우스에서 이들 조직의 지방 축적을 억제하는 효과가 관찰되었다.
도 6 및 도7은 비만 마우스에서 서사향 투여에 의한 혈중지질의 감소효과를 나타낸 그래프로서, 비만 마우스 혈중지질에 대한 억제효과를 관찰한 결과, 서사향의 투여에 의해 콜레스테롤과 중성지방의 농도가 현저하게 감소되는 것을 확인하였다.
도 8은 비만모델에서 간독성 및 신독성을 나타낸 그래프, 도 9는 비만모델에서 장기 중량 변화를 나타낸 그래프, 도 10은 3T3-L1 지방전구세포의 지방세포 분화 억제효과를 나타낸 사진이다.
이는 3T3-L1 preadipocyte(지방전구세포)를 이용하여 지방세포로의 분화와 triglyceride(중성지방)의 세포 내 축적에 대한 억제효과를 테스트한 것이다.
3T3-L1세포를 6 well plate에 1x105/well로 넣고 분화배지(1 μM insulin, 1 μM dexamethasone, and 0.5 mM isobutyl methyl xanthine 포함)에서 3일간 배양 후, 인슐린(1 uM)을 처리하여 3일간 지방세포로 유도하였다.
이후 DMEM 세포배지에서 4일간 추가 배양하였으며, 이 추가배양시 서사향을 1ug 혹은 2ug/ml의 농도로 처리하여 억제효과를 관찰하였다. 또한, 4일간 지방세포 유도 후, 10% formalin으로 세포를 고정한 후, O Red O 염색액(0.3%)으로 처리하였다.
이상의 결과로부터 서사향은 당뇨에 있어 제1형 당뇨는 물론 제2형 당뇨까지도 억제하는 항당뇨 활성을 지니고 있으며, 또한 비만 마우스 모델에서도 비만을 억제하는 효과를 확인할 수 있었다. 이러한 대사증후군의 억제효과는 염증반응에 대한 억제와 더불어 간과 근육 조직 내 대사관련 유전자의 발현증가에 있는 것으로 확인되었다.
Claims (3)
- 사향쥐로부터 얻어진 서사향에 코코넛 오일을 1:2.5 내지 1:3.5 중량 비율로 혼합한 원료 100 중량부에 대하여 식물성 크림 20 내지 40중량부, 유청분말 5 내지 15중량부와, 탈지분유 5 내지 15중량부와, 덱스트린 33 내지 43 중량부와, 케르세틴 15 내지 25 중량부가 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 서사향의 항비만 활성을 이용한 건강기능식품 조성물.
- 사향쥐로부터 서사향에 코코넛 오일을 1:2.5 내지 1:3.5 중량 비율로 혼합 원료를 얻는 단계(S 110);
상기 혼합 원료 100 중량부에 대하여 식물성 크림 20 내지 40중량부, 유청분말 5 내지 15중량부와, 탈지분유 5 내지 15중량부와, 덱스트린 33 내지 43 중량부와, 케르세틴 15 내지 25 중량부를 믹싱하여 혼합물을 만드는 단계(S 120);
스테아린산마그네슘을 상하면에 바른 펀치에 상기 혼합물을 넣어 타블렛으로 제조하는 단계(S 130); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 서사향의 항비만 활성을 이용한 건강기능식품 조성물의 제조방법. - 삭제
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| 한방비만학회지, 제11권 제2호, pp. 41-68(2011) |
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