KR102424724B1 - 노니 열매 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 숙취 해소용 조성물 - Google Patents

노니 열매 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 숙취 해소용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노니 열매 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 숙취 해소용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정 농도의 에탄올을 추출 용매로 하여, 우수한 숙취 해소 기능성을 갖는 8 kDa 내지 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체들을 다량 함유하도록 제조된 노니 열매 추출물 또는 이의 분획물을 제공한다.

Description

노니 열매 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 숙취 해소용 조성물 {COMPOSITION FOR RELIEVING HANG-OVER COMPRISING NONI FRUIT EXTRACT OR FRACTION THEREOF}
본 발명은 노니 열매 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 숙취 해소용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정 농도의 에탄올을 추출 용매로 하여, 우수한 숙취 해소 기능성을 갖는 8 kDa 내지 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체들을 다량 함유하도록 제조된 노니 열매 추출물 또는 이의 분획물을 제공한다.
숙취는 술을 마신 후에 나타나는 신체적, 정신적인 불쾌감을 총칭하는 것으로 객관적인 증상으로는 메스꺼움, 구토, 졸음, 두통, 운동 능력 저하, 혈액학적 변화, 호르몬의 변화 등의 현상을 말한다. 숙취 정도는 유전에 따른 개인의 편차, 환경상태(영양 상태, 운동 상태, 탈수 정도, 건강 상태)에 따라 정도의 차이가 매우 심하다.
음주 후 알코올은 3가지 경로를 통해 대사되는데, 에탄올의 농도가 낮을 때는 위장관 또는 간에 존재하는 알코올 탈수소효소 (Alcohol dehydrogenase, ADH)와 아세트알데하이드 탈수소효소 (Acetaldehyde dehydrogenase, ALDH)의 작용에 의해, 에탄올의 농도가 높을 때는 소포체에 존재하는 마이크로좀 에탄올 산화체계 (Microsomal ethanol oxidizing system, MEOS)에 의해 아세트알데하이드와 아세트산으로 대사되며, 이후 퍼옥시좀 (peroxisome)에 존재하는 카탈라아제 (catalase)의 작용 등을 거쳐 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)로 최종 분해된다.　 적당량의 알코올이 유입되면 상기 기술한 대사체계가 원활하게 작용하여 알코올 때문에 일어나는 제반 증상이 일어나지 않지만, 다량의 알코올 유입 시 대사체계의 균형이 파괴되어 생체 항상성을 유지하지 못하게 되어 단기적으로는 두통 또는 두중감, 집중력 감퇴, 속쓰림 및 소화불량 등이 초래되고 장기적으로는 간 기능 장애가 발생할 수 있다.
이에 따라, 숙취 해소를 위한 다양한 기능성 식품이나 음료들에 대한 연구와 실험이 여러 생약 소재들을 대상으로 진행되고 있다. 그 중에서도 헛개나무 열매 추출물을 이용한 다양한 숙취 해소 음료들이 개발되고 있으며 (대한민국 공개특허 제10-2020-0068817호), 현재 시판되는 대표적인 숙취해소용 드링크제인 컨디션 (CJ사) 또한 헛개나무 열매 추출물을 원료로 한다. 이외에도 시판되고 있는 대부분의 제품들이 생약 소재들을 비롯하여 효능이 우수한 다양한 물질을 이용하고 있으나, 사용량이 부족할 뿐만 아니라 최종 제품의 효능에 대해서도 객관적인 검증이 미흡하므로 제품에 대한 신뢰도가 전반적으로 낮다.
따라서, 객관적으로 숙취 해소 효능을 검증하고 소비자들의 신뢰를 확보할 뿐만 아니라 과다한 음주로 인한 사회적인 손실을 줄임으로써 건강한 생활에 도움을 줄 수 있는 제품의 개발이 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.
이에, 본 발명자들은 특정 농도의 에탄올을 추출 용매로 하여 노니 열매 추출물을 제조하는 경우, 체내에서 에탄올 분해에 관여하는 ADH 활성 증진 효과가 가장 우수한 8 kDa 내지 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체들이 함유되어 있어, 탁월한 숙취 해소 효능이 발휘될 수 있다는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 특정 농도의 에탄올을 추출 용매로 하여 제조된 노니 열매 추출물 또는 이의 분획물을 이용한 숙취 해소용 조성물 및/또는 숙취 해소용 식품 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 다음을 포함하는 숙취 해소용 조성물을 제공한다:
8 kDa 내지 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체; 또는
8 kDa 내지 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체를 포함하는 노니 열매 추출물 또는 이의 분획물.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 노니 열매 추출물은 10% 에탄올을 추출 용매로 하여 제조될 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 분획물은 10% 에탄올로 추출한 노니 열매 추출물의 정제수 분획물일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 조성물은 a) 알코올 탈수소효소 (Alcohol dehydrogenase)의 활성 증진; b) 알데하이드 탈수소효소 (Aldehyde dehydrogenase)의 활성 증진; c) 혈중 알코올 농도 감소 및/또는 d) 혈중 아세트알데하이드 감소 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명은 또한, 전술한 조성물을 포함하는 숙취 해소용 식품 조성물 및/또는 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 노니 열매 에탄올 추출물 및 이의 분획물은 8 kDa 내지 10kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체들을 구성으로 하여, 다른 평균 분자량을 갖는 다당체들로 구성된 추출물에 비해 우수한 ADH 및/또는 ALDH의 활성을 나타내어, 탁월한 숙취 해소 효능을 갖는다. 또한, 정제수와 에탄올을 추출 용매로 사용하기 때문에 식품 가공상 가장 친환경적이며 경제적이다.
도 1은 노니에 포함된 것으로 밝혀진 폴리페놀류 화합물인 클로로겐산 (chlorogenic acid), p-아니스산 (p-anisic acid), 갈산 (gallic acid), 에피카테킨 (epicathechin), 카페산 (caffeic acid) 및 4-하이드록시벤조산 (4-hydroxybenzoic acid)의 알코올 탈수소효소 (Alcohol Dehydrogenase, ADH) 활성 증진 효능 측정한 결과를 나타낸다.
도 2는 노니에 포함된 것으로 밝혀진 루틴, 스코폴레틴 및 3종의 이리도이드 화합물인 디아세틸아스페룰로사이드산 (Deacetylasperulosidic acid, DAA), 아스페룰로사이드산(Asperulosidic acid, ASPA) 및 아스페룰로사이드(Asperuloside, ASP)의 ADH 활성 증진 효능 측정한 결과를 나타낸다.
도 3은 추출 용매인 에탄올의 농도에 따른 노니 열매 추출물의 ADH 활성 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 10% 에탄올 노니 열매 추출물에 대한 정제수 분획물, 30% 에탄올 분획물 및 70% 에탄올 분획물의 ADH 활성을 측정하여 그래프로 나타낸 것이다.
도 5a 및 5b는 순서대로 다당체 표준품의 겔 침투 크로마토그래피 (Gel permeation chromatography, GPC) 결과와 검량선 (도 5a) 및 10% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물 (도 5b)에 대한 GPC 결과를 나타낸 것이다.
도 6a 및 6b는 순서대로 다당체 표준품의 GPC 결과와 검량선 (도 6a) 및 30% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물의 GPC 결과 (도 6b)를 나타낸 것이다.
도 7a는 비교예 1의 숙성 노니 주스 원액의 조다당체의 ADH 활성을 나타낸 것이다.
도 7b는 노니 열매 추출물의 수포화 부탄올 분획물의 ADH 활성을 나타낸 것이다.
도 8a는 다당체 표준품의 GPC 결과와 검량선을 나타낸 것이다.
도 8b 내지 8d는 순서대로 노니 주스 원액 (도 8b), 노니 주스 원액의 조다당체 (도 8c) 및 수포화 부탄올 분획물 (도 8d)의 GPC 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 10% 에탄올 노니 열매 추출물로부터 다당체 사이즈별로 분획물을 제조하기 위한 방법을 개략도로 나타낸 것이다.
도 10은 도 9의 방법으로 수득된 총 10개의 분획물을 Brix와 성상 차이를 기준으로 그룹화한 것을 나타낸 것이다.
도 11a는 표준물질로 사용된 풀루란 (Agilent pullulan polysaccharide kit, PL2090-0101)의 GPC 결과 및 검량선을 나타낸 것이다.
도 11b 내지 도 11e는 도 10의 그룹화에 따라 분리된 4개의 분획물 (분획 1 내지 분획 4) 순서대로 GPC 결과를 나타낸 것이다.
도 11f는 평균 분자량이 9 ~ 11 kDa으로 알려진 덱스트란의 GPC 결과를 나타내었다.
도 12는 도 10의 각 4개의 분획물 (분획 1 내지 분획 4)에 포함된 다당체의 평균 분자량 및 덱스트란의 평균 분자량을 나타낸 것이다.
도 13은 도 10의 분획 1 내지 4 및 덱스트란의 ADH 활성을 나타낸 것이다.
도 14는 생체 내 (in vivo)에서의 에탄올 노니 열매 추출물의 숙취 해소 효능을 평가하기 위한 동물 실험 설계에 있어서 시료의 투여 스케줄을 나타낸 것이다.
도 15는 도 14의 투여 스케줄에 따른 시료 및 알코올 투여 후, 시간 경과에 따른 혈중 에탄올 농도를 측정하여 그래프로 나타낸 것이다.
도 16은 도 14의 투여 스케줄에 따른 시료 및 알코올 투여 후, 시간 경과에 따른 혈중 아세트알데하이드 농도를 측정하여 그래프로 나타낸 것이다.
도 17은 도 14의 투여 스케줄에 따른 시료 및 알코올 투여 후, 5시간째에 간을 적출하여 간에서의 ADH 및 ALDH의 활성을 측정하여 그래프로 나타낸 것이다.
상술한 바와 같이, 시판되고 있는 대부분의 제품들이 생약 소재들을 비롯하여 효능이 우수한 다양한 물질을 이용하고 있으나, 사용량이 부족할 뿐만 아니라 최종 제품의 효능에 대해서도 객관적인 검증이 미흡하여 제품에 대한 신뢰도가 전반적으로 낮다. 이에 따라, 객관적으로 숙취 해소 효능을 검증하고 소비자들의 신뢰를 확보할 수 있는 제품에 대한 개발이 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.
이에, 본 발명자들은 특정 농도의 에탄올을 추출 용매로 하여 노니 열매 추출물을 제조하는 경우, 체내에서 에탄올 분해에 관여하는 ADH 활성 증진 효과가 가장 우수한 8 kDa 내지 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체들이 함유되어 있어, 탁월한 숙취 해소 효능이 발휘될 수 있다는 것을 확인함으로써 상술한 문제의 해결방안을 모색하였다.
따라서, 본 발명의 제1 측면은 다음을 포함하는 숙취 해소 조성물에 관한 것이다:
8 kDa 내지 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체; 또는
8 kDa 내지 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체를 포함하는 노니 열매 추출물 또는 이의 분획물.
본 발명에서 사용되는 용어, "추출물"은 상기 노니 열매, 보다 바람직하게는 건조된 노니 열매의 추출처리에 의하여 얻어지는 추출액, 상기 추출액의 희석액이나 농축액, 상기 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 상기 추출액의 조정제물이나 정제물, 또는 이들의 혼합물 등, 추출액 자체 및 추출액을 이용하여 형성 가능한 모든 제형의 추출물을 포함한다.
본 발명의 조성물에서 사용된 노니 열매는 상업적으로 판매되는 것을 구입하거나, 자연에서 채취 또는 재배된 것을 사용할 수 있으며, 과육, 과피 및 씨를 모두 포함한 자연 또는 열풍건조 방법으로 건조된 노니 열매를 사용한다.
본 발명의 노니 열매 추출물은 해당 식물의 천연, 잡종 또는 변종 식물로부터 추출될 수 있고, 식물 조직 배양물로부터도 추출이 가능하다.
본 발명의 조성물에 있어서, 상기 노니 열매 추출물은 에탄올을 추출 용매로 하여 제조될 수 있다. 에탄올을 이용한 추출 (즉, 주정 추출)은 식품 가공상 가장 친환경적이며 경제적인 추출방법일 뿐만 아니라, 메탄올, 헥산, 에틸아세테이트, 메틸클로라이드 또는 아세톤과 같은 기타 다른 유기 용매를 추출 용매로 사용할 때보다 이리도이드를 효율적으로 추출할 수 있다.
본 발명의 조성물에 있어서, 상기 에탄올의 농도는 10% 내지 20%, 보다 바람직하게는 10% 내지 15%, 가장 바람직하게는 10%일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, "분획물"은 여러 다양한 구성 성분들을 포함하는 혼합물로부터 특정 성분 또는 특정 성분 그룹을 분리하기 위하여 분획을 수행하여 얻어진 결과물을 의미한다.
본 발명에서 상기 분획물을 수득하는 방법은 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 수행될 수 있다. 상기 분획 방법의 비제한적인 예로는, 건조된 노니 열매를 추출하여 얻은 추출물에 소정의 용매를 처리하여 상기 추출물로부터 분획물을 얻는 방법을 들 수 있다.
본 발명에서 상기 분획물을 수득하는데 사용되는 용매의 종류는 정제수인 것이 바람직하다. 정제수 이외의 다른 용매를 사용하는 경우, 숙취 해소 효능을 나타내는 생리활성물질의 함량이 급격하게 감소하여, 의도한 숙취 해소 효능이 미비하게 나타나거나 거의 나타나지 않을 수 있다.
음주로 인하여 체내에 흡수된 에탄올은 주로 간에서 대사되어 아세트알데하이드를 거쳐 아세테이트로 산화되어 체외로 배출되는데, 상기 에탄올로부터 아세트알데하이드로 산화되는 과정에는 ADH가 작용하고, 알코올 산화로 생성된 아세트알데하이드의 분해/산화 과정에는 ALDH가 작용하는 것으로 알려져 있다.
정상적인 알코올 대사과정은 섭취된 알코올이 위장 또는 소장에서 흡수되어 혈관 내로 들어가서 간장으로 옮겨지게 되는데, 간세포에서는 알코올 분해 효소의 작용으로 알코올이 아세트알데하이드로 산화되고, 다시 아세트알데하이드 분해 효소가 작용하여 아세트알데하이드가 아세테이트로 분해되어 체외로 탄산가스, 물로 분해되어 배출될 수 있다.
숙취의 원인은 아직 확실히 밝혀지지는 않았으나, 탈수, 알코올 및 알코올 대사물(아세트알데하이드, 포름알데하이드, 아세톤 등)의 독성 작용이나, 영양소 들의 흡수 장애로 인한 영양소 결핍 등의 다수 학술이 있는데, 최근에는 알코올의 대사 산물인 아세트알데하이드, 아세톤 등에 의한 것이라고 보고된 바 있다(Tomita Y, Haseba T, Kurosu M, Watanabe T(1990). Arukoru Kenkyut Yakubutsu Ison. 25(2). 116-128)(Tsukamoto S, Muto T. Nagoya T, Shimamura M, Saito T, Tainaka H.(1989). Alcohol Alcohol. 24(2).101~108).
따라서, 본 발명의 구체적인 일실시예에서는 노니의 다양한 생리활성성분 중 숙취 해소 효능을 나타내는 실질적인 유효성분을 확인하고, 이의 함량을 높인 추출물 또는 분획물을 제조하고자 하였다. 노니에는 클로로겐산 (chlorogenic acid), p-아니스산 (p-anisic acid), 갈산 (gallic acid), 에피카테킨 (epicathechin), 카페산 (caffeic acid) 및 4-하이드록시벤조산 (4-hydroxybenzoic acid)과 같은 다양한 폴리페놀류 화합물, 디아세틸아스페룰로사이드산 (Deacetylasperulosidic acid, DAA), 아스페룰로사이드산 (Asperulosidic acid, ASPA) 및 아스페룰로사이드 (Asperuloside, ASP)와 같은 이리도이드 화합물, 루틴, 스코폴레틴 등이 함유되어 있는 것으로 공지되어 있으므로, 각 개별 성분에 대한 ADH 활성을 평가하였으나, 도 1 및 2에서 확인되는 바와 같이 실험된 모든 개별 성분은 대조군 대비 ADH 활성 증가를 나타내지 않아, 실질적인 유효성분이 아님을 알 수 있었다.
노니 열매에 함유된 것으로 밝혀진 다양한 개별 성분이 알코올 분해에 영향을 미치지 않는 것으로 확인됨에 따라, 본 발명의 구체적인 다른 일실시예에서는 노니 열매를 다양한 추출물 형태로 제조하여 각 추출물에 대한 ADH 활성 증진 효능을 확인하였다. 도 3에서 확인되는 바와 같이 ADH 활성은 노니 열매 열수 추출물 < 50% 에탄올 노니 열매 추출물 < 30% 에탄올 노니 열매 추출물 < 10% 에탄올 노니 열매 추출물의 순서로 높게 나타났다.
본 발명의 또 다른 구체적인 일실시예에서는 가장 우수한 ADH 활성을 나타낸 10% 에탄올 노니 열매 추출물을 대상으로 명확한 유효성분을 확인하기 위해 추가 분획물을 제조하여 선별하였고, 그 결과, 도 4에 나타난 바와 같이 10% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물에서 가장 높은 ADH 활성이 나타나, ADH 활성 상승 인자가 대부분 정제수 분획물에 포함되어 있음을 확인하였고, GPC 분석 결과 도 5에 나타난 바와 같이 정제수 분획물에 함유된 실질적인 유효성분은 8 kDa 내지 10 kDa의 분자량을 갖는 다당체들임을 확인하였다.
추가로, 본 발명의 또 다른 구체적인 일실시예에서는 10% 에탄올 노니 열매 추출물과 30% 에탄올 노니 열매 추출물의 효능 차이가 주요 구성성분의 차이에 기인한 것인지 확인하기 위해, 30% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물에 대해 GPC를 수행하였으며, 분석 결과, 도 6에 나타난 바와 같이 30% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물 내에는 평균 분자량이 10 kDa 이상인 다당체들이 주로 포함되어 있음을 확인하였다.
도 5a 내지 5b 및 도 6a 내지 6b의 결과를 비교하면, 10% 에탄올 노니 열매 추출물의 주요 구성성분은 평균 분자량이 8 ~ 10 kDa인 다당체들인 반면, 30% 에탄올 노니 열매 추출물의 주요 구성성분은 평균 분자량이 10 kDa 이상인 다당체들인 것으로 확인되어, 다당체의 평균 분자량에 따라 ADH 활성 증진 효능이 달라지는 것으로 판단하였다.
본 발명의 또 다른 구체적인 일실시예에서는 다당체의 평균 분자량에 따라 ADH 활성이 달라지는지 확인하기 위해, 숙성 노니 주스 원액, 숙성 노니 주스 원액의 조다당체 및 10% 에탄올 추출물의 수포화 부탄올 분획물을 제조하고, 이들의 알코올 분해 능력 및 다당체의 평균 분자량을 확인하였다.
비교예 1의 숙성 노니 주스 원액은, 도 4에서 확인되는 바와 같이, 시료를 처리하지 않은 대조군에 비해 ADH 활성 증가를 나타내지 않았으며, 10% 에탄올 노니 열매 추출물 및 이의 정제수, 30% 에탄올 및 70% 에탄올 분획물에 비해 현저히 낮은 ADH 활성을 보여주었다. GPC 분석 결과, 도 8b에 나타난 바와 같이 노니 주스 원액에는 평균 분자량이 1.0 kDa인 다당체들이 주로 포함되어 있었다.
숙성 노니 주스 원액의 조다당체는, 도 7a에서 확인되는 바와 같이, 10% 에탄올 노니 열매 추출물 및 이의 정제수 분획물의 동일 용량 대비 여전히 낮은 ADH 활성을 보여주었다. GPC 분석 결과, 도 8c에서 확인되는 바와 같이 숙성 노니 주스 원액의 조다당체에는 평균 분자량이 13.2 kDa인 다당체들이 주로 포함되어 있었다.
10% 에탄올 노니 열매 추출물의 수포화 부탄올 분획물은, 도 7b에서 확인되는 바와 같이, 10% 에탄올 추출물 및 이의 정제수 분획물에 비해 현저히 낮은 ADH 활성을 나타내었다. GPC 분석 결과, 도 8d에서 확인되는 바와 같이 수포화 분획물에는 평균 분자량이 1.1 kDa인 다당체들이 주로 포함되어 있었다.
상기와 같은 결과를 통해, 다른 평균 분자량에 비해 8 ~ 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체들이 우수한 알코올 분해 능력을 나타내는 것으로 판단하였다.
본 발명의 추가의 구체적인 일실시예에서는 노니 추출물 유래 8 ~ 10 kDa의 평균 분자량 다당체 분획물의 숙취 해소 유효성을 검증하기 위해 10% 에탄올 노니 열매 추출물 내 다당체를 분자량 사이즈별로 분리하여 이들의 ADH 분해 능력을 확인하였다. 그 결과, 도 13에서 확인되는 바와 같이 노니에서 유래한 다당체, 특히 8 ~ 10 kDa 사이즈의 다당체가 가장 우수한 숙취 효능을 나타내는 유효성분임을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명의 조성물에 있어서, 상기 노니 열매 에탄올 추출물 및 이의 정제수 분획물은 숙취 해소 효능을 갖는 유효성분으로서 8 kDa 내지 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체들을 주요 구성으로 포함한다.
본 발명자들은 본 발명의 추가의 구체적인 일실시예에서 8 kDa 내지 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체들을 주요 구성으로 포함하는 10% 에탄올 노니 열매 추출물의 생체 내 (in vivo) 숙취 해소 효능을 확인하기 위해 도 14에 따른 시료 투여 스케줄로 노니 열매 에탄올 추출물과 알코올 (에탄올)을 투여한 후, 시간 경과에 따른 혈중 에탄올 농도, 혈중 아세트알데하이드 농도, 간에서의 ADH 및 ALDH 활성을 측정하였다.
그 결과, 도 15 내지 17에 나타난 바와 같이 노니 열매 에탄올 추출물 투여군에서 농도 의존적으로 혈중 에탄올 농도 (도 15) 및 혈중 아세트알데하이드 농도 (도 16)가 유의적으로 감소하였고, 간 조직에서의 ADH 및 ALDH 활성 (도 17)은 증가함을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 8 kDa 내지 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체들을 주요 구성으로 포함하는 노니 열매 추출물 및 이의 분획물은 ADH 및/또는 ALDH 활성을 증진시켜 숙취 원인 물질을 효과적으로 제거함으로써, 구토, 메스꺼움, 현기증, 갈증, 무기력함, 두통, 근육통, 기억단절, 속쓰림 등의 숙취현상을 개선시킬 수 있다.
본 발명의 제2 측면은 전술한 숙취 해소용 조성물을 이용한 식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 식품 조성물은 통상적인 기능성 식품 또는 건강기능식품을 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
상기 건강기능(성)식품 (functional food)이란, 특정보건용 식품 (food for special health use, FoSHU)과 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 여기서 "기능(성)"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 식품은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조 시에는 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 건강기능식품 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있다.
본 발명의 건강기능식품은 숙취 개선을 목적으로, 전체 중량 대비 1.0 내지 10.0 중량%의 노니 열매 에탄올 추출물 및/또는 이의 분획물을 포함할 수 있다. 노니 열매 에탄올 추출물 및/또는 이의 분획물이 1.0 중량% 미만이면 숙취의 개선 효과가 충분히 구현되지 않을 수 있고 10.0 중량% 초과이면 제품 본연의 품질이 구현되지 않거나 비용 효율이 저하될 수 있다.
상기 기능성 식품은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, 상기 식품 첨가물은 다른 규정이 없는 한 식품의 약품안전처에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 적합성 여부를 판단할 수 있다.
상기 식품 첨가물 공전에 기재된 품목은 예컨대 케톤류, 글리신, 구연산칼륨, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성물, 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고량색소, 구아검 등의 천연첨가물, L-글루타민산나트륨 제제, 면류첨가알칼리제, 보존료제제, 타르색소제제 등의 혼합제제류를 들 수 있다.
본 발명의 건강기능식품 조성물은 정제, 과립, 분말, 캅셀, 액상의 용액 및/또는 환 등의 형태를 포함하며, 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 예를 들어, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있다.
구체적으로, 상기 정제 형태의 기능성 식품은 노니 열매 에탄올 추출물 및/또는 이의 분획물, 부형제, 결합제, 붕해제 및 다른 첨가제와의 혼합물을 통상의 방법으로 과립화한 다음, 활택제 등을 넣어 압축 성형하거나, 상기 혼합물을 직접 압축 성형하여 제조할 수 있다. 또한, 상기 정제 형태의 기능성 식품은 필요에 따라 교미제 등을 함유할 수 있으며, 필요에 따라 적당한 제피제로 제피할 수도 있다.
상기 캅셀 형태의 기능성 식품 중 경질캅셀제는 통상의 경질캅셀에 가지 추출물 및 부형제 등의 첨가제와의 혼합물 또는 그의 입상물 또는 제피한 입상물을 충진하여 제조할 수 있으며, 연질캅셀제는 노니 열매 에탄올 추출물 및/또는 이의 분획물 및 부형제 등의 첨가제와의 혼합물을 젤라틴 등 캅셀기제에 충진하여 제조할 수 있다.
상기 연질캅셀제는 필요에 따라 글리세린 또는 솔비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다.
상기 환 형태의 기능성 식품은 노니 열매 에탄올 추출물 및/또는 이의 분획물, 부형제, 결합제, 붕해제 등의 혼합물을 적당한 방법으로 성형하여 조제할 수 있으며, 필요에 따라 백당이나 다른 적당한 제피제로 제피를, 또는 전분, 탈크 또는 적당한 물질로 환의를 입힐 수도 있다.
상기 과립 형태의 기능성 식품은 노니 열매 에탄올 추출물 및/또는 이의 분획물, 부형제, 결합제, 붕해제 등의 혼합물을 적당한 방법으로 입상으로 제조할 수 있으며, 필요에 따라 착향제, 교미제 등을 함유할 수 있다.
또한, 상기 부형제, 결합제, 붕해제, 활택제, 교미제, 착향제 등에 대한 용어 정의는 당업계에 공지된 문헌에 기재된 것으로 그 기능 등이 동일 내지 유사한 것들을 포함할 수 있다.
본 발명의 건강기능식품 조성물에 포함될 수 있는 필수 성분으로 상기 노니 열매 에탄올 추출물 또는 이의 분획물을 함유하는 것 외에는 다른 성분에는 특별히 제한이 없으며 통상의 식품과 같이 여러 가지 생약추출물, 식품 보조 첨가제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
또한, 상기 식품 보조 첨가제는 당업계에 통상적인 식품 보조 첨가제, 예를 들어 향미제, 풍미제, 착색제, 충진제, 안정화제 등을 포함한다.
상기 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 이외에 향미제로서 천연 향미제(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다.
상기 외에 본 발명의 건강기능식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 천연 과일 주스 및 과일 주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
[제조예 1]
10 (v/v)% 에탄올을 이용한 노니 열매 추출물의 제조
가공 및 건조된 노니 열매에 혼입된 이물질 등이 있는지 확인 및 선별한 후 추출 효율성을 높이기 위해 건조된 노니 열매를 40 내지 100 메쉬(mesh)로 분쇄하였다. 분쇄된 분쇄물의 중량 대비 10배수의 10 (v/v)% 에탄올을 추출기에 넣은 후 원료인 건조된 노니 열매 분쇄물을 서서히 투입하였다. 원료 투입이 완료된 후 온도를 80 ℃에서, 4시간 동안 교반 추출하였다. 이후 와트만 (Whatman) No.4 종이필터 여과지를 사용하여 여과를 진행하였다. 여과가 완료된 추출액을 60 ~ 70 ℃에서 감압 농축 과정을 거쳐 농축액을 제조한 다음 동결 건조하여 분말 형태로 제조하였다.
[제조예 2]
10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 분획물 제조
제조예 1의 10 (v/v)% 에탄올 추출물을 60 ~ 70 ℃에서 감압농축한 10 ~ 20 Brix 농축액을 HP-20 수지가 충진된 오픈 컬럼에 투입하고, 용출액으로 정제수, 30% 에탄올 및 70% 에탄올 조건으로 각 구획 별로 분획 및 정제하였다.
[비교예 1]
숙성 노니 주스 원액의 준비
6.5 Brix 이상의 인도네시아산 발효숙성 노니원액 (UD.Herbali, 수입처 아셀)을 온라인으로부터 입수하여 사용하였다.
[비교예 2]
열수를 이용한 노니 열매 추출물의 제조
추출 용매를 열수로 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 노니 열매 추출물을 제조하였다.
[비교예 3]
30 (w/w)% 에탄올을 이용한 노니 열매 추출물의 제조
추출 용매를 30 (w/w)% 에탄올을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 노니 열매 추출물을 제조하였다.
[비교예 4]
30 (w/w)% 에탄올 노니 열매 추출물의 분획물 제조
제조예 2의 30 (w/w)% 에탄올 추출물을 60 ~ 70 ℃에서 감압농축한 10 ~ 20 Brix 농축액을 HP-20 수지가 충진된 오픈 컬럼에 투입하고, 용출액으로 정제수를 사용하여 분획 및 정제하였다.
[비교예 5]
50 (v/v)% 에탄올을 이용한 노니 열매 추출물의 제조
추출 용매를 50 (v/v)% 에탄올을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 노니 열매 추출물을 제조하였다.
[비교예 6]
70 (v/v)% 에탄올을 이용한 노니 열매 추출물의 제조
추출 용매를 70 (v/v)% 에탄올을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 노니 열매 추출물을 제조하였다.
[비교예 7]
95 (v/v)% 에탄올을 이용한 노니 열매 추출물의 제조
추출 용매를 95 (v/v)% 에탄올을 사용한 것을 제외하고, 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 노니 열매 추출물을 제조하였다.
[비교예 8]
헛개나무 열매 추출물의 준비
㈜새롬비앤에프에서 헛개나무 열매 추출 분말 SR-23853을 입수하여 사용하였다. 해당 제품은 헛개나무 열매 농축액 (고형분 11%) : 덱스트린이 80 : 20으로 함유되어 있다.
제조예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 8에서 수득된 물질을 표 1에 정리하여 나타내었다.
제조예/비교예 수득된 물질
제조예 1 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물
제조예 2 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수,30% 에탄올
및 70% 에탄올 분획물
비교예 1 숙성 노니 주스 원액
비교예 2 노니 열매 열수 추출물
비교예 3 30 (w/w)% 에탄올 노니 열매 추출물
비교예 4 30 (w/w)% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물
비교예 5 50 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물
비교예 6 70 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물
비교예 7 90 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물
비교예 8 덱스트린 함유 헛개나무 열매 추출물
노니 추출물 내 유효성분의 확인
본 발명자들은 노니 추출물 내 다양한 성분 중 숙취 해소 효능을 나타내는 실질적인 유효성분을 확인하고, 이의 함량을 높인 추출물을 제조하고자 하였다. 노니에는 다양한 폴리페놀류 화합물을 비롯하여, 이리도이드, 루틴, 스코폴레틴 등이 함유되어 있는 것으로 공지되어 있으므로, 본 실시예에서는 노니로부터 분리된 개별 성분에 대한 ADH 활성을 평가하였다.
1-1. 폴리페놀류 화합물의 알코올 분해 능력 측정
이를 위해, 노니에 포함된 것으로 밝혀진 폴리페놀류 화합물인 클로로겐산 (chlorogenic acid), p-아니스산 (p-anisic acid), 갈산 (gallic acid), 에피카테킨 (epicathechin), 카페산 (caffeic acid) 및 4-하이드록시벤조산 (4-hydroxybenzoic acid)의 알코올 탈수소효소 (Alcohol Dehydrogenase, ADH) 활성 증진 효능을 측정하였다.
ADH 활성은 문헌 [Bergmeyer, H. U. 1974. Methods of enzymatic analysis. Academic Press, New York. pp. 28]을 참고하여, 이에 제시된 방법에 따라 측정하였다. 모든 시료는 10 μM로 처리하였으며, 시료를 처리하지 않은 대조군 (CTL)의 활성을 100% 기준으로 하여, 대조군에 대한 상대 활성(%)으로 각 시료의 ADH 활성을 표시하였다.
그 결과, 도 1에서 확인되는 바와 같이, 모든 시료의 ADH 활성은 대조군 대비 증가를 나타내지 않았으며, 이에 따라 노니의 다양한 폴리페놀류 화합물들은 숙취 해소 효능을 나타내는 실질적인 유효성분이 아님을 알 수 있었다.
1-2. 루틴, 스코폴레틴 및 이리도이드의 알코올 분해 능력 측정
노니에 포함된 것으로 밝혀진 루틴, 스코폴레틴 및 3종의 이리도이드 화합물인 디아세틸아스페룰로사이드산 (Deacetylasperulosidic acid, DAA), 아스페룰로사이드산(Asperulosidic acid, ASPA) 및 아스페룰로사이드(Asperuloside, ASP)의 ADH 활성 증진 효능을 실시예 1-1과 동일한 방법으로 측정하였다. 모든 시료는 10 μM로 처리하였으며, 시료를 처리하지 않은 대조군 (CTL)의 활성을 100% 기준으로 하여, 대조군에 대한 상대 활성(%)으로 각 시료의 ADH 활성을 표시하였다.
그 결과, 도 2에서 확인되는 바와 같이 루틴, 스코폴레틴 및 3종의 이리도이드 화합물 모두 대조군 대비 ADH 활성 증가를 나타내지 않았으며, 이에 따라 노니의 루틴, 스코폴레틴 및 3종의 이리도이드 화합물들 또한 숙취 해소 효능을 나타내는 실질적인 유효성분이 아님을 알 수 있었다.
노니 열매 추출물의 알코올 분해 능력 측정
노니 열매에 함유된 것으로 밝혀진 다양한 개별 성분이 알코올 분해에 영향을 미치지 않는 것으로 확인됨에 따라, 본 실시예에서는 노니 열매를 다양한 추출물 형태로 제조하여 각 추출물에 대한 ADH 활성 증진 효능을 확인하였다.
이를 위해, 본 실시예에서는 상기 제조예 1 및 비교예 2, 3 및 5 내지 7에서 제조된 각 추출물의 ADH 활성 증진 효능을 실시예 1-1과 동일한 방법으로 측정하였고, 모든 시료는 100μg/ml, 200μ/ml로 처리하여 노니 열매 추출물을 첨가하지 않은 것을 대조군 (CTL)으로 하여, 시료의 ADH의 활성은 대조군에 대한 상대 활성 (%)으로 표시하였다.
그 결과, 도 3에서 확인되는 바와 같이 ADH 활성은 노니 열매 열수 추출물 < 50 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물 < 30 (w/w)% 에탄올 노니 열매 추출물 < 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 순서로 높게 나타났다.
10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 분획물에 대한 알코올 분해 능력 측정 및 이의 유효성분 확인
3-1. 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 분획물에 대한 알코올 분해 능력 측정
가장 우수한 ADH 활성을 나타낸 제조예 1의 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물에서 명확한 유효성분을 확인하기 위해, 상기 제조예 2와 같이 추가적으로 분획물을 제조하여 선별하였다.
10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물 (fractionation), 30% 에탄올 분획물 및 70% 에탄올 분획물 각각에 대한 알코올 분해 능력은 실시예 1-1과 동일하게 ADH 활성을 측정하여 평가하였고, 추가 비교군으로 비교예 1의 인도네시아산 숙성 노니 주스의 ADH 활성도 함께 평가하였다. 모든 시료는 100μg/ml로 처리하였다.
그 결과, 도 4에서 확인되는 바와 같이 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물에서 가장 높은 ADH 활성이 나타나, ADH 활성 상승 인자가 대부분 정제수 분획물에 포함되어 있음을 확인하였다.
3-2. 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물에 대한 GPC 분석
대부분의 ADH 활성 증진 효능이 확인된 정제수 분획물에서 실질적으로 효능을 나타내는 물질을 확인하기 위해, GPC (Gel Permeation Chromatography) 분석을 진행하였다. 표 2에는 분석 조건을 나타내었다.
구분 상세내용
기기 Tosh사 EcoSEC HLC-8320 GPC
검출기 RI-검출기
컬럼 Tskgel guard PWxl+ 2 x TSKgel GMPWxl + TSKgel G2500PWxl (7.8 x 300mm)
이동상 0.1M NaNo3
유속 1.0ml/분
주입 용량 200㎕, 3mg/ml
오븐 온도 40 ℃
표준물질로 사용된 풀루란 (Agilent pullulan polysaccharide kit, PL2090-0101) 및 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물의 GPC 결과는 각각 도 5a 및 5b에 나타내었다. 도 5a 및 5b에서 확인되는 바와 같이 정제수 분획물 내에 평균 분자량이 8 ~ 10 kDa인 다당체들이 포함되어 있으며, 이들 다당체들이 ADH 활성을 증진시키는 실질적인 유효성분임을 확인하였다.
30 (w/w)% 에탄올 노니 열매 추출물의 구성성분 확인
도 2에서 확인된 제조예 1의 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물과 비교예 3의 30(w/w)% 에탄올 노니 열매 추출물의 효능 차이가 주요 구성성분의 차이에 기인한 것인지 확인하기 위해, 실시예 3-2와 동일한 방법으로 30(w/w)% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물에 대해 GPC 분석을 수행하였다. 30(w/w)% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물은 비교예 4에 기재된 바와 같다.
표준물질로 사용된 풀루란 (Agilent pullulan polysaccharide kit, PL2090-0101) 및 30 (w/w)% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물의 GPC 결과는 각각 도 6a 및 6b에 나타내었다. 도 6a 및 6b에 나타난 바와 같이, 30(w/w)% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물 내에는 평균 분자량이 10 kDa 이상인 다당체들이 주로 포함되어 있음을 확인하였다.
도 5a 내지 5b 및 6a 내지 6b의 결과를 비교하면, 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 주요 구성성분은 평균 분자량이 8 ~ 10 kDa인 다당체들인 반면, 30 (w/w)% 에탄올 노니 열매 추출물의 주요 구성성분은 평균 분자량이 10 kDa 이상인 다당체들인 것으로 확인되어, 다당체의 평균 분자량에 따라 ADH 활성 증진 효능이 달라지는 것으로 판단하였다.
숙성 노니 주스 원액의 구성성분 확인
도 4에서 확인된 제조예 1의 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물과 비교예 1의 숙성 노니 주스 원액의 효능 차이가 주요 구성성분의 차이에 기인한 것인지 확인하기 위해, 마찬가지로 실시예 3-2와 동일한 방법으로 숙성 노니 주스 원액에 대해 GPC 분석을 수행하였다.
표준물질로 사용된 풀루란 (Agilent pullulan polysaccharide kit, PL2090-0101) 및 숙성 노니 주스 원액의 GPC 결과는 각각 도 8a 및 8b에 나타내었다. 도 8a 및 8b에 나타난 바와 같이 노니 주스 원액에는 평균 분자량이 1.0 kDa인 다당체들이 주로 포함되어 있었다.
도 5a 내지 5b, 도 6a 내지 6b 및 도 8a 내지 8b의 결과를 비교하면, 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 주요 구성성분은 평균 분자량이 8 ~ 10 kDa인 다당체들이고, 30 (w/w)% 에탄올 노니 열매 추출물의 주요 구성성분은 평균 분자량이 10 kDa 이상인 다당체들인 반면, 노니 주스 원액의 주요 구성성분은 평균 분자량이 1.0 kDa인 다당체들인 것으로 확인되어, 다당체의 평균 분자량에 따라 ADH 활성 증진 효능이 현저하게 달라진다는 실시예 3의 결과와 일치함을 확인하였다.
다양한 평균 분자량의 다당체를 함유하는 노니 추출물 또는 분획물의 알코올 분해 능력 측정
실시예 4 및 5의 결과를 통해, 노니 추출물 내에서 숙취 해소 효능을 나타내는 주요 유효성분은 다당체이지만, 다당체의 평균 분자량에 따라 알코올 분해 능력이 현저하게 달라진다는 것을 알 수 있었다. 이에 따라, 본 실시예에서는 다당체를 고농도로 함유하는 다양한 형태의 노니 추출물 또는 분획물을 제조하고, 이들의 알코올 분해 능력 및 다당체의 평균 분자량을 확인하고자 하였다.
6-1. 숙성 노니 주스 원액의 조다당체 제조
비교예 1의 숙성 노니 주스 원액을 95% 에탄올로 4℃에서 12시간 동안 침전시켜 숙성 노니 주스 조다당체를 제조하였다.
6-2. 숙성 노니 주스 원액의 조다당체의 알코올 분해 능력 측정
실시예 6-1에서 제조된 숙성 노니 주스 원액의 조다당체의 알코올 분해 능력을 측정하기 위해 실시예 1-1와 동일한 방법으로 ADH 활성을 측정하였고, 비교군으로 제조예 1의 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물, 제조예 2의 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물 및 비교예 1의 인도네시아산 숙성 노니 주스의 ADH 활성도 함께 평가하였다.
도 7a에서 확인되는 바와 같이, 10(v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물 및 이의 정제수 분획물은 동일 용량 대비 노니 주스에 비해 5 ~ 7배, 노니 주스 조다당체에 비해 약 1.2 ~ 1.7배 높은 ADH 활성을 나타내었다.
6-3. 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 수포화 부탄올 분획물 제조
제조예 1의 10 (v/v)% 에탄올 추출물을 60 ~ 70 ℃에서 감압농축한 10 ~ 20 Brix 농축액을 분별 깔대기에 넣은 후 농축액 부피의 1 ~ 2배 되는 수포화 부탄올을 투입하여 격렬하게 흔들어 혼합시킨 다음 약 30분간 두 용매가 분리되도록 정치시킨다. 이후 두 층으로 분리되어 있는 용매 중에 다당체들이 녹아들어간 윗층의 수포화 부탄올만 따로 분리 / 농축한 것을 분획물로 사용하였다.
6-4. 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 수포화 부탄올 분획물의 알코올 분해 능력 측정
실시예 6-3에서 제조된 에탄올 10 (v/v)% 노니 열매 추출물의 수포화 부탄올 분획물의 알코올 분해 능력을 측정하기 위해 실시예 1-1과 동일한 방법으로 ADH 활성을 측정하였고, 비교군으로 제조예 1의 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물 및 제조예 2의 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물의 정제수 분획물의 ADH 활성도 함께 평가하였다.
도 7b에서 확인되는 바와 같이, 수포화 부탄올 분획물은 10 (v/v)% 에탄올 추출물 및 이의 정제수 분획물에 비해 현저히 낮은 ADH 활성을 나타내었다.
6-5. 구성성분의 확인
실시예 6-1에서 제조된 숙성 노니 주스 원액의 조다당체 및 실시예 6-3에서 제조된 에탄올 10 (v/v)% 노니 열매 추출물의 수포화 부탄올 분획물의 주요 구성성분을 확인하기 위해 실시예 3-2와 동일한 방법으로 GPC 분석을 수행하였다. 표준물질에 대한 GPC 분석 결과는 도 8a이다.
GPC 분석 결과, 도 8c에서 확인되는 바와 같이 숙성 노니 주스 원액의 조다당체에는 평균 분자량이 13.2 kDa인 다당체들이 주로 포함되어 있었고, 도 8d 에서 확인되는 바와 같이 수포화 분획물에는 평균 분자량이 1.1 kDa인 다당체들이 주로 포함되어 있었다. 상기와 같은 결과를 통해, 다른 평균 분자량에 비해 8 ~ 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체들이 우수한 알코올 분해 능력을 나타내는 것으로 판단하였다.
노니 추출물 유래 8 ~ 10 kDa의 평균 분자량 다당체 분획물의 숙취 해소 유효성 확인
7-1. 다당체 분자량 사이즈별 분획물 분리
실시예 1 내지 6의 결과를 종합해 볼 때, 본 발명자들은 노니 내 다양한 성분 중 다당체가 숙취 해소 효능에 영향을 미치는 것으로 판단되나, 다당체의 평균 분자량에 따라 효능이 현저하게 달라질 수 있으며, 특히 8 ~ 10 kDa의 평균 분자량의 다당체들이 알코올 분해에 탁월한 효능을 나타내는 것으로 판단하였다.
이와 같은 실험 결과에 착안하여, 본 발명자들은 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물 내 다당체를 분자량 사이즈별로 분리하고, 각 분획물의 알코올 분해 능력을 확인하고자 하였다.
이를 위해, 도 9에 나타난 바와 같이 10 (v/v)% 에탄올 추출물을 60 ~ 70℃에서 감압농축한 10 ~ 20 Brix 농축액을 HP-20 수지가 충진된 오픈 컬럼에 투입하고, 용출액으로 정제수를 사용하여 50ml씩 분획하였다. 수득된 총 10개의 분획물을 도 10에 나타난 바와 같이 Brix 및 성상별 차이를 기준으로 그룹화하여 동결건조를 진행하였다. 4개로 그룹화된 분획물에 대한 세부 설명은 표 3과 같다.
시료명 예상 성분 기타
분획 1 조다당체 분리 1~2번 플라스크 분획물
분획 2 3~5번 플라스크 분획물
분획 3 6~8번 플라스크 분획물
분획 4 9~10번 플라스크 분획물
각 시료에 포함된 다당체의 평균 분자량을 확인하기 위해 표 4의 조건으로 GPC를 수행하였으며, 도 11a에는 표준물질로 사용된 풀루란 (Agilent pullulan polysaccharide kit, PL2090-0101)의 GPC 결과와 검량선을 나타내었고, 도 11b 내지 도 11e에는 표 3의 4개의 시료 순서대로 GPC 결과를 나타내었으며, 도 12에는 4개의 시료 (분획 1 내지 4)에 포함된 다당체의 평균 분자량을 덱스트란과 비교하여 나타내었다.
구분 상세내용
기기 Tosh사 EcoSEC HLC-8320 GPC
검출기 RI-검출기
컬럼 Tskgel guard PWxl+ 2 x TSKgel GMPWxl + TSKgel G2500PWxl (7.8 x 300mm)
이동상 0.1M NaNo3
유속 1.0ml/분
주입 용량 100㎕, 3mg/ml
오븐 온도 40 ℃
도 11b 내지 도 11e 및 도 12에서 확인되는 바와 같이, 분획 1에서 분획 4으로 갈수록 분획물 내 포함된 다당체의 평균 분자량이 감소하였으며, 분획 3에 평균 분자량이 8.4 kDa인 다당체가 포함되어 있음을 확인하였다.
7-2. 다당체 분자량 사이즈별 알코올 분해 능력 측정
표 3의 4개의 시료에 대해 실시예 1-1과 동일한 방법으로 ADH 활성을 측정하였다.
도 13에서 확인되는 바와 같이, 평균 분자량이 8 ~ 10 kDa인 다당체가 포함되어 있는 분획 3에서 가장 높은 ADH 활성이 나타났다. 따라서, 노니 추출물의 다당체에서 가장 우수한 숙취 해소 효능을 보이는 성분이 8 ~ 10 kDa의 다당체임을 확인할 수 있었다.
노니 추출물 내 8 ~ 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체들의 숙취 해소 효과 특이성 확인
8 ~ 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 모든 다당체가 우수한 숙취 해소 효능을 나타내는지 확인하기 위해, 평균 분자량이 9 ~ 11 kDa으로 알려진 덱스트란을 비교군으로 하여 실시예 1-1과 동일한 방법으로 ADH 활성을 측정하였다. 덱스트란의 ADH 활성은 도 13에 나타내었고, 덱스트란의 평균 분자량을 확인할 수 있는 GPC 결과는 도 11f에 나타내었다. 표준물질에 대한 GPC 분석 결과는 도 11a 이다.
도 13에서 확인되는 바와 같이, 다당체의 사이즈가 8 ~ 10 kDa에 근접하더라도 모든 다당체에서 숙취 해소 효능이 나타나는 것은 아니며, 노니에서 유래한 다당체, 특히 8 ~ 10 kDa 사이즈의 다당체가 가장 우수한 숙취 효능을 나타내는 유효성분임을 확인할 수 있었다.
생체 내 (in vivo)에서의 노니 열매 추출물 및 이의 분획물의 숙취 해소 능력 확인
본 실시예는 생체 외 (in vitro) 실험에서 가장 우수한 ADH 활성을 나타내는 8 ~ 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체들을 포함하는 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물을 대상으로 생체 내 (in vivo)에서의 숙취 해소 능력을 평가하였다.
9-1. 실험 설계
5주령의 SD 랫트 (㈜두열바이오텍에서 구입)를 1주일 동안 검역 및 적응과정을 거친 후 무작위로 10마리씩 각 그룹에 배정하여 하기 표 5와 같이 시료를 처리하였다.
그룹 랫트의 처리
정상 대조군 (Normal control) -
알코올 투여군 (Control) 40% 희석한 에탄올 3g/kg b.w. 투여
노니 열매 추출물 +
알코올 투여군		 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물 50 mg/kg b.w.+ 40% 희석한 에탄올 3g/kg b.w. 투여
10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물 100 mg/kg b.w. + 40% 희석한 에탄올 3g/kg b.w. 투여
헛개나무 열매 추출물 +
알코올 투여군		 헛개나무 열매 추출물 250 mg/kg b.w. + 40% 희석한 에탄올 3g/kg b.w. 투여
시료의 투여 스케줄은 도 14에 나타내었다. 구체적으로, 노니 열매 추출물 투여군 + 알코올 투여군에는 제조예 1의 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물을 각각 50 mg 및 100 mg 경구 투여하고, 30분 후에 알코올 (40% 발효 주정, 3g/kg)을 경구 투여하였다. 동일한 투여 스케줄로 헛개나무 열매 추출물 + 알코올 투여군에는 비교예 8의 덱스트린 함유 헛개나무 열매 추출물 250 mg을 경구 투여하였다. 알코올 투여 후 각각 1시간, 3시간 및 5시간째에 각 그룹의 랫트로부터 혈액을 채취하였다.
9-2. 혈중 알코올 및 아세트알데하이드 농도 측정
실시예 8-1에서 채취된 혈액에서 혈중 알코올 및 아세트알데하이드의 농도를 각각 다음과 같은 방법으로 측정하였다.
먼저 혈액으로부터 혈청을 분리한 후, 혈청 내의 에탄올 농도를 에탄올 측정 키트 (Abcam)를 사용하여 제조사에서 제시한 방법에 따라 측정하였다. 혈청을 어세이 버퍼 (assay buffer)를 사용하여 적절하게 희석하여 0.05ml 취한 다음, 반응 믹스 조제 물질 (reaction mix preparation)을 0.05ml 첨가하여 1시간 반응한 후 570nm에서 흡광도를 측정하였다. 에탄올 표준용액을 사용하여 작성한 표준 곡선을 사용하여 혈청 내 에탄올 함량을 산출 하였다. 또한, 시간에 따른 혈청 에탄올 농도의 관계를 평가하기 위해 농도-시간 곡선하 면적(Area under the curve. AUC)을 사다리꼴 공식 (trapezoid rule)에 따라 계산하였다.
혈청 내 아세트알데하이드 농도는 아세트알데하이드 측정 키트 (Megazyme)를 사용하여 제조사에서 제시한 방법에 따라 측정하였다. 0.05ml 혈청에 0.02ml 버퍼와 0.02ml NAD+ 용액을 혼합하고 2분간 반응시킨 후 340nm에서 흡광도를 측정(A1)하였다. 여기에 알코올 탈수소효소를 0.005ml 첨가한 다음 4분간 반응한 후 340nm에서 흡광도를 측정(A2)하였다. 아래의 식으로 혈청 내 아세트알데하이드 함량을 산출하였다.
[식]
C(g acetaldehyde/L)=(ΔAsample/ΔAstandard) x g/L standard x F
ΔAsample = Sample (A2-A1)
ΔAstarndard = Standard (A2-A1)
F = Dilution factor
또한, 시간에 따른 혈청 아세트알데하이드 농도의 관계를 평가하기 위해 농도-시간 곡선하 면적(AUC)을 계산하였다.
그 결과, 도 15 및 16에 나타난 바와 같이 노니 열매 추출물 투여군 + 알코올 투여군에서 노니 열매 추출물의 농도 의존적으로 혈중 에탄올 및 아세트알데하이드 농도가 유의적으로 감소함을 확인하였다. 또한, 노니 열매 추출물 투여군 + 알코올 투여군은 헛개나무 열매 추출물 + 알코올 투여군에 비해 시료의 투여량이 적었음에도 불구하고, 혈중 알코올 및 아세트알데하이드 감소 효과는 더 우수한 것으로 나타났다.
9-3. 알코올 탈수소효소 및 알데하이드 탈수소효소 활성 측정
도 14의 투여 스케줄에서 알코올 투여 후 5시간째에 랫트를 희생시켜 간 조직을 적출하였다. 적출된 간 조직 내에서 각각 알코올 탈수소효소 (ADH) 및 알데하이드 탈수소효소 (Aldehyde dehydrogenase, ALDH)의 활성을 측정하였다.
ADH 활성은 실시예 1-1과 동일하게 측정하였고, ALDH 활성은 알데하이드 탈수소효소 활성 비색 분석 키트 (Aldehyde dehydrogenase activity colorimetric assay kit) (BioVision)를 사용하여 프로토콜에 따라 측정하였다.
도 17에서 확인되는 바와 같이, 간 조직 내 ADH 및 ALDH 활성은 노니 추출물의 처리 농도에 의존적으로 증가하였다. 마찬가지로, 노니 열매 추출물 투여군 + 알코올 투여군은 헛개나무 열매 추출물 + 알코올 투여군에 비해 시료의 투여량이 적었음에도 불구하고, ADH 및 ALDH 활성 증진 효과는 더 우수한 것으로 나타났다.
이에 따라, 평균 분자량이 8 ~ 10 kDa인 다당체들을 주요 구성으로 포함하는 10 (v/v)% 에탄올 노니 열매 추출물은 체내 알코올 분해 대사에 전반적으로 작용하여 탁월한 숙취 해소 능력을 나타냄을 확인하였다.

Claims (6)

10% 에탄올로 추출한 노니 열매 추출물 유래 8 kDa 내지 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체; 또는
8 kDa 내지 10 kDa의 평균 분자량을 갖는 다당체를 포함하는 10% 에탄올로 추출한 노니 열매 추출물 또는 이의 정제수 분획물을 포함하는, 숙취 해소용 조성물.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 조성물은 다음의 (a) 내지 (d)의 효과를 나타내는 것인 숙취 해소용 조성물:
(a) 알코올 탈수소효소 (Alcohol dehydrogenase)의 활성 증진;
(b) 알데하이드 탈수소효소 (Aldehyde dehydrogenase)의 활성 증진;
(c) 혈중 알코올 농도 감소; 및
(d) 혈중 아세트알데하이드 농도 감소.
제1항 또는 제4항의 조성물을 포함하는 숙취 해소용 식품 조성물.
제5항에 있어서, 상기 식품 조성물은 건강기능식품 조성물인, 숙취 해소용 식품 조성물.
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