KR20010034730A - 동맥경화 예방물질, 면역활성화물질, 이들 물질을섭식하는 포유동물, 및 그의 알 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동맥경화 예방물질, 면역활성화물질, 이들을 섭식한 포유동물 및 상기 포유동물의 알에 관한 것이다. 이와같은 물질들은 코지제조를 위하여 콩과작물에 코지곰팡이를 접종하고 상기 코지제조 작제물에 수분을 공급하여 코지제조 작제물에 포함된 단백질 및/또는 당류의 가수분해를 통해 제조되고, 개시물질에 자연적으로 포함된 유산균 및 상기 코지제조 작제물에 첨가된 유산균 활성을 이용하여 제조된다. 동맥경화 예방능을 보유한 동맥경화 예방물질, 포유동물의 건강유지에 효과적인 면역활성화능을 보유한 면역활성화물질, 이들 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질이 첨가된 사료를 급식하여 사육된 인간이외의 포유동물, 및 상기 포유동물의 알을 수득하였다. 필요량의 본 발명 작제물인 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질이 예를들면 식품, 사료등에 첨가되고 포유동물의 소화기관을 통하여 생채내로 흡수되어 동맥경화 예방능 및 면역활성화능이 발휘되고, 포유동물의 동맥경화 관련 질병의 개시를 억제하며 포유동물의 면역반응을 향상시켜 효과적으로 건강을 유지, 향상시키고 질병을 예방한다.

Description

동맥경화 예방물질, 면역활성화물질, 이들 물질을 섭식하는 포유동물, 및 그의 알{Arteriosclerosis-preventing material, immune-activating material, and vertebrate that has eaten such materials, and eggs thereof}
일반적으로, 개시물질이 콩과작물인 작제물이 강력히 요구되고 있으며, 많은 형태의 작제물들이 발표되고 있다.
콩 소스, 미소(miso)등은 개시물질이 콩과작물인 공지의 작제물들이며; 이와같은 작제물들은 코지 곰팡이(Koji mold)를 이용하여 제조된 발효작제물들이다. 코지 곰팡이는 종래의 발효 작제물들에 있어서 주로 전분 당화 및 단백질 분해에 사용된다. 또한, 코지 곰팡이만을 이용하여 상기 발효작제물로부터 목적하는 작제물을 제조하는 것이 쉽지 않다고 알려져 있으며, 따라서 이들 작제물은 유산균 및 효모등의 활성을 이용하여 제조된다. 이는 코지 곰팡이의 특성을 이용한다는 것을 의미한다.
그럼에도 불구하고, 상기 작제물중 거의 모든 작제물들은 고급식품들이며, 영양 및 건강 유지의 목적으로 대량으로 섭식할 수 있는 종래 식품이 없다고 말해도 과언이 아니다.
이에 본 발명의 발명자는 높은 이소플라본 어글리콘(isoflavone aglycone) 함량을 보유하고 대량으로 섭식가능하며, 코지 곰팡이를 사용하고 가수분해를 통하여 작제물을 완전 분해하고 피틴산(phytic acid)를 제거한 개시물질로서 콩과같은 콩과작물을 사용한 코지제법으로 제조한 식품, 사료등을 발표하였다(일본특허출원 공개번호 제 H7-23725호, 국제공개번호 WO95/16362 참조).
본 발명의 발명자는 개시물질이 야채인 콩과작물인 작제물이 현대인의 식습관 변화, 특히 콜레스테롤과 같은 지방 섭취의 증가에 따른 동맥경화와 같은 질병을 효과적으로 예방할 수 있음을 발견하고 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
현대인은 수 년동안 계속되어온 빈곤으로부터 해방되었으며, 의학 발전으로 인하여 야기된 생명연장의 시대에 진입하였다. 또한 선진국에서는 과식을 하고 있다. 그러므로, 식사 및 스트레스등에 의하여 생활습관과 연관된 질병으로 불리워 질 수 있는 만성질병의 위험이 증가하고 있다. 발명자는 동맥경화의 개시와 면역력 감소는 서로 밀접하게 관련되어 있음을 발견하였으며, 면역력이 감소되지 않으면서 심지어 스트레스 하에서 에스트로겐과 동일한 성분을 사용하여 동맥경화를 예방할 수 있는 식품을 개발하고자 하였다. 콩과 같은 콩과작물에 함유된 이소플라본이 약한 에스트로겐-유사 활성을 갖고 있다는 사실이 알려져 있다. 그러나, 높은 이소플라본 어글리콘 함량을 갖는 식품, 사료등을 사용한 동맥경화의 예방 및 치료 효과에 대한 연구보고는 없었다. 반면에, 콩과 같은 콩과작물을 사용한 코지 곰팡이 발효산물이 면역 활성화 능력을 갖고 있다는 보고 또한 없었다. 본 발명자는 상기 방법과 동일한 방법으로 수득한 작제물이 동맥경화 예방능 및 면역 활성화능을 갖고 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
보다 상세하게는, 45 내지 55세인 폐경기 전후 여성에 있어서, 총 콜레스테롤(이후 TC로 나타낸다)은 증가하고; 고밀도 지질단백질 콜레스테롤(이후 HDL-C로 나타낸다)의 점진적인 감소 및 저밀도 지질단백질 콜레스테롤(LDL-C)의 증가등과 같은 지방대사 이상(lipometabolism anomalies)이 발생한다. 국소빈혈성 심장질환에 의한 사망 위험성은 동일한 나이의 남자에 비하여 높아진다. 이와같은 이유는 폐경기 후의 여성호르몬(에스트로겐) 분비 감소에 기인한다. 결과적으로, 에스트로겐 대체 치료등을 통하여 동맥경화를 예방하려는 시도가 수행되었다. 그러나, 합성 에스트로겐 제법이 사용될 경우 과도한 호르몬활성으로 인하여 자궁암과 같은 부작용이 발생할 위험성이 있다.
에스트로겐 활성 메카니즘은 하기와 같이 기술될 수 있다. 에스트로겐이 사이토카인 인터류킨 1(cytokine interleukin 1; IL-1) 인터류킨 6(IL-6) 및 종양 괴사 인자(tumor necrosis factor; TNF)의 합성 및 분비를 억제하며, 형질전환 성장 인자(transforming growth factor; TGF-β)의 합성을 향상시킨다는 것은 분명하다(Eriksen, E. F. 등: Science, 241:84-85, 1988). 또한, 에스트로겐 분비 감소로 인하여 유도된 TNF 및 IL-1의 과다생산은 지방대사 이상과 연관되어 있는 것으로 보인다. 또한, 상기 사이토카인은 또한 스트레스에 기인한 면역능 변화와 관련되어 있다. 즉, 동맥경화 예방능 및 면역 활성화능 모두에 효과적인 식품을 개발할 필요가 있다.
동맥경화는 하기에서 보다 상세히 설명될 것이다. 육식을 하게 되면서 동물성 지방의 소비가 증가함에 따라 혈청 콜레스테롤 함량이 급격하게 증가하고; 이에 기인한 동맥경화가 문제가 되고 있다. 결과적으로, 동맥경화를 예방하는 일차적인 대책으로는 총 혈청 콜레스테롤 함량을 감소시키는 것이고; 더 나아가 혈청 콜레스테롤을 이루고 있는 HDL-C, LDL-C 및 초저밀도 지방단백질 콜레스테롤(이후 VHDL-C라고 나타냄), 특히 혈청 LDL-C를 감소시키는 것이 요구된다. 이는 산화된 LDL-C가 동맥경화를 향상시키는 요소이기 때문이며, 이는 동맥경화성 심장질환과 같은 질병의 발전을 촉진시킨다. 이와같은 사실은 소비된 콜레스테롤 양과 동맥경화 심장 질환에 기인한 사망률이 밀접하게 연관되어 있으며, 동양인과 비교할 때 유럽인 및 미국인들은 소비한 콜레스테롤 양에 기인한 국소빈혈성 심장질환-유도 사망률이 매우 높다고 보고한 세계의 여러 역학 연구보고들에 의해 뒷받침되고 있다. 그럼에도 불구하고, 최근에는 총 콜레스테롤 함량 연구에 있어서 일본인 특히, ??은 세대의 혈중 콜레스테롤 함량이 동일 나이의 미국인 보다 높다고 보고되고 있다. 그러므로, 미래에 일본인에게 있어서 이와같은 문제가 매우 심각해 질 것이라고 사료된다.
결과적으로, 일단 동맥경화가 발전되면, 효과적인 치료 방법이 없으며; 결국 혈전(thrombus)으로 불리는 치명적인 증상으로 발전한다. 이와같은 혈전 위험성은 젊은 세대보다는 중년에게 보다 높다고 보고되고 있다. 혈관내피(hemangioendothelium) 세포는 혈성분 및 조직사이의 물리적 방벽 역할을 할 뿐만 아니라 항혈전, 물질의 선택적 투과, 응집 및 지방대사 촉진 이외의 많은 생활성 물질을 생성 분비하여, 즉 신체 작용의 유지에 긍정적으로 참여한다.
아세틸콜린(acetyl choline) 및 프로스타시클린(prostacycline)은 상기 혈관내피에 영향을 주는 혈관이완물질이며, 스포스타시클린은 중년 및 노년 세대에 있어서 젊은 세대의 1/3 내지 1/4 수준으로 감소한다는 보고가 있다(Yanagisawa, M.등, (1988) 332, 411-415). 또한, 혈관수축신경인 내피조직(endothelin, ET)의 양은 젊은 세대 그룹과 비교할 경우 나이든 세대가 두배 이상 많다고 보고되고 있다(Tokunaga, O.등: Lab Invest(1992) 67, 210-217). LDL-C는 혈관내피 세포의 LDL-C 수용체를 통하여 세포내로 흡수된다. 산화된 LDL-C의 흡수는 높으며, 이는 동맥경화의 선행 진전에 중요한 역할을 한다. 상기 LDL-C 흡수는 젊은 세대보다는 나이든 세대의 혈관내피 세포에서 보다 높다고 보고되고 있다(Hashimoto, M.등: Exp Gerontology (1991) 26, 397-406). 즉, 혈관 내피 세포의 형태 및 능력은 한 사람의 일생동안 변화하며, 추가적으로 동맥경화와 같은 병적인 변화 위치에서의 강한 저하가 나이가 들어가면서 문제가 된다. 혈관내피 세포 수준에서의 변화를 억제하는 것은 동맥경화에 기인한 질병에 대한 대안으로서 매우 중요하다.
따라서, 젊은 세대 및 나이든 세대 모두에게 있어서 동맥경화를 예방하는 물질(예를 들면, 예방 식품)로서 우수한 활성을 갖는 동맥경화 예방 물질을 개발하는 것이 요구된다.
반면에, 선진국에서는 영양 상태는 우수하지만, 감염에 대한 면역능은 향상되지 않았으며; 식품 알레르기 및 건초 열(hay fever)등이 최근에 심각한 문제가 되고 있다. 또한, 동물들은 어렸을 때부터 경제적인 목축 생산성을 얻기 위하여 과량의 목초 존재하에서 사육된다. 이는 스트레스 및 면역능 감소를 유발하며, 감염에 의한 사망률도 저하되지 않았고; 종종 항생제를 투약하였다.
또한, 면역 활성화능은 포유동물의 건강 유지에 매우 중요하며, 이와같은 목적으로 항박테리아제가 개발되었다. Asano등(Asano등, Chikusan no Kenkyu, 48(11): 63-65(1994))은 편성혐기성균인 클로스트리듐 부티리쿰(Clostridium butyricum)의 생포자 및 세포벽 조합제의 투약이 면역반응에 미치는 영향을 조사하였을 때, 몇 종류의 면역강화 효과가 있다고 보고하고 있다. Tanaka등은 상기 박테리아를 무균 조류(germ-free quail)에 투약했을 경우, 락토오스가 첨가된 사료를 급식한 조류에 있어서 맹장염 및 기종등을 수반한 이상현상이 관찰되었다고 보고하고 있다(Tanaka등, "Mukin Seibutsu"(J. germfree life gnotobil.), vol.21, No.2, 80-82 (1991)). 또한, 상기 클로스트리듐 부티리쿰은 장내세균이지만 장염과 관련되어 신생아를 사망하게 한다는 보고도 있으므로 상기 박테리아도 문제가 된다.
결론적으로, 이와 같은 종류의 포유동물에게 해로운 영향을 주지 않는 유산균을 보유한 면역 촉진 활성을 획득하는 것이 보다 안전하고 보다 효과적이라고 말할 수 있다.
그러므로, 인체장내세균인 유산균(엔테로코코스 속, Enterococcus)을 이용한 면역강화가 일본 특허출원 공개(Kokai) 번호 제 7-238024호 및 8-99887호에 개시되어 있다.
그럼에도 불구하고, 상기 공개출원에 기술된 면역 활성화 물질은 오직 유산균 배양물이며, 따라서 유산균의 특성만을 이용한다.
한편, 면역체계는 둘로 나뉜다: 즉 일반 면역체계 및 국소면역체계이며; 구강 감염에 대한 국소면역체계로서 장내 점액성 면역체계에 초점이 맞추어져 있다. 상기 면역체계에 있어서, 이뮤노글로불린 A(IgA) 항체를 증가시킬 필요성이 있으며, IgA 항체를 효과적으로 증가시키는 항원을 탐색하는 것이 중요하다. 효과적인 비독성 항체를 사용하여 면역 저항성을 유도하는 방법을 통하여 IgA 항체를 증가시키고 일반 면역체계의 IgE 항체를 감소시키는 것이 가능하다는 보고가 있다. 이는 장내 점액성 면역체계를 향상시켜 식품알레르기 및 건초열의 원인이 되는 IgE 항체의 감소와 관련되어 있다고 예상할 수 있다.
본 발명은 동맥경화 예방물질, 면역활성화물질, 콩과작물인 개시물질, 상기 물질을 섭식하는 포유동물, 및 상기 포유동물의 알에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 인간, 동물류, 가금류, 및 물고기류등을 포함한 포유동물에서의 순환계 동맥경화 및 이와 관련된 질병을 예방하는 동맥경화 예방능력을 보유한 동맥경화 예방물질, 포유동물의 면역능을 향상시키는 면역활성화능을 보유한 면역활성화물질, 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질을 부분적으로 함유한 사료를 먹이로 하여 사육한 인간 이외의 포유동물 및 상기 포유동물의 알에 관한 것이다.
본 발명에서 사용된 "콩과작물(pulse crop)"은 콩등의 콩과작물 및 콩과류 가공품을 의미한다.
본 발명은 상기에서 기술한 관점에 기초한다. 본 발명의 목적은 개시물질인 콩과작물에서 코지 곰팡이의 배양 및 증식 후 유산균과의 공존을 통하여 발휘된 활성을 이용하여 수득한 생성물, 동맥경화 예방능을 보유한 동맥경화 예발 물질 및 포유동물의 건강을 유지하는데 효과적인 면역 활성화능을 보유한 면역 활성화 물질을 제공하고; 사료에 동맥경화 예방 물질 및 면역 활성화 물질을 첨가하여 사육한 인간 이외의 포유동물을 제공하고; 또한 상기 포유동물의 알을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 식품 및 사료등에 필요량의 상기 물질을 첨가하여 동맥경화 예방능 및 면역활성화능을 발휘하는 동맥경화 예방 물질 및 면역 활성화 물질을 제공하는 데 있다.
본 발명의 발명자는 상기 기술한 목적을 달성하기 위하여 연구를 수행하였으며, 결과적으로 본 발명을 완성하였다. 본 발명은 포유동물의 건강을 향상시키는데 우수한 능력들인 동맥경화 예방능, 콜레스테롤 수준 감소능, 및 면역활성화능을 보유한 작제물; 코지 곰팡이를 콩과작물에 접종하여 효과적으로 코지 제조물을 제조하고 이후 코지 제조물에 포함된 단백질 및/또는 당에 물을 첨가하여 가수분해하여 생성된 작제물, 또는 코지 제조물에 포함된 유산균 및/또는 가수분해중 코지 제조물에 포함된 유산균의 증식을 향상시키고 상기의 방법으로 제조한 작제물등의 발견에 기초하고 있다.
본 발명을 완성한 방법은 하기에 보다 상세하게 설명되어 있다. 동맥경화 예방능은 상기에 기술한 작제물이 포유동물의 혈청 콜레스테롤 함량을 감소하고, 동맥경화에 해로운 영향을 주는 LDL-C의 산화를 억제하며, 산화된 LDL-C 흡수시 발생한 거품 셀(cell)내 콜레스테롤 에스테르를 마크로파아지(macrophage) 분해하는 것으로부터 예상할 수 있다. 또한, 상기에서 기술한 방법으로 제조된 작제물이 혈압강하에 효과가 있으므로 상기 작제물이 동맥경화 예방능을 보유하고 있다고 예상할 수 있다. 또한, 상기 기술한 방법으로 제조된 작제물이 면역 활성화능을 보유하고 있으므로 면역 활성화능을 예상할 수 있다.
이와같은 효과들은 하기에 보다 상세히 기술될 것이다.
미합중국 식품의약품안전청(FDA)은 이소플라본을 함유한 대두단백질이 혈청콜레스테롤 함량 증가를 억제하는 능역을 갖고 있다는 사실을 인식했으며, 대두 단백질을 소비하는 것이 건강을 증진시킨다는 주장에 근거하여 미국인의 심장질환 예방을 향상시키기 위한 연구를 수행하고 있다고 발표하였다. 한편으로, Sugano 등(Sugano, M., Goto, S., Yamada, Y., Yoshida, K., Hashimoto, Y., Matsuo, T., and Kimoto, M. (1990), J. Nutr., 120:977-985)은 담즙산의 장내 흡수가 미분해 또는 비흡수 펩티드 대두단백질의 개입으로 인하여 방해받으므로, 미생물 유래 단백질 분해효소를 이용하여 분리 대두 단백질을 처리한 후 잔여 고분자량 분획(HMF)이 담즙산과의 결합력 및 혈청 콜레스테롤 함량 감소가 분리 대두 단백질 자체보다 우수하다고 보고하였다. 또한, Anthony 등(Anthony, M., Clarkson, T.B., Hugbes, C.L., Jr., Morgan, T.M. and Burke, G.L., (1996) J. Nutr. 126:43-50)은 원숭이에 있어서 대두 이소플라본의 과콜레스테롤에 효과가 있다고 보고하였다. 즉, 본 발명에서 기술한 작제물이 총혈청 콜레스테롤을 감소시키는 능력이 있음은 분명하다. 반면에, 배양한 유산균이 콜레스테롤 및 중성 지방을 감소하는 효과가 있다는 보고도 있다(일본특허출원 공고(Kokoku) 번호 제 4-73984, 5-26768, 1-42280, 및 3-65362). 이는 유산균의 세포벽 성분이 콜레스테롤 및 중성지방 감소에 관하여 활성이 있다는 것을 나타낸다.
항산화제의 동맥경화 예방능이 하기에 추가로 기술될 것이다. 본 발명의 동맥경화 예방능을 보유한 작제물을 섭식하였을 경우 혈액흐름을 통하여 이동하며, 여기서 본 작제물의 항산화 효과를 갖는 성분들이 흡수되어 혈액내 지질성분, 특히 LDL-C의 산화를 억제한다. 그러므로, 동맥경화의 효과적인 예방을 기대할 수 있다. 이와같은 항산화 효과는 활성산소 제거능 및 지질산화효소의 파괴능에 기초하여 평가할 수 있다.
폴리페놀 항산화제는 일반적으로 야채 식품에 포함된다. 예를 들면, 후라보노이드(flavonoids)는 차, 붉은 와인, 양파, 사과등에 포함되어 있다. 이와같은 후라보노이드 성분이 혈액 LDL-C의 산화를 억제한다는 보고가 있다(Ishikawa, T., Suzukawa, M., Ito, T., Yoshida, H., Ayaori, M., Bishiwaki, M., Yonemura, A., Hara, Y., 및 Nakamura, H.: Am, J. Clin. Nutr., 66, 261(1997)). Luiz da Silva는 LDL-C의 산화에 참여하는 효소인 15-리폭시지나제(lipoxygenase)가 양파에 포함된 후라보노이드인 쿼서틴(quercetin)에 의해 파괴되므로, 이는 후라보노이드 성분이 LDL-C 산화억제에 효과적이라는 것을 의미한다.
그럼에도 불구하고, 콩과작물, 특히 대두에 함유된 이소플라보노이드의 혈액 LDL-C의 산화억제효과에 대하여 아직까지 보고된 사실이 없다. 그러나, 본 발명의 발명자는 이전에 발표하였던 대두 발효물이 혈액 LDL-C의 산화를 억제할 수 있다는 사실에 초점을 맞추었다.
보다 상세하게는, Cai 등(Cai, Q., Wei, H.,: Nutr. Cancer (1996) 25,1-7)은 제니스타인(genistein)이 사료에 첨가되고 SENCAR 마우스에 투여되었을 때, 카탈라제(catalase)가 소장에 주입되고, SOD(superoxide dismutase)가 피부에 주입되고, 피부, 소장, 간, 신장 및 폐에서 글루타치온-S-트랜스퍼라제 활성이 증가하였다. 이는 이소플라본 어글리콘의 효과를 설명하는 것이다. 결과적으로, 본 발명 작제물은 이소플라본 어글리콘을 포함하며, 저자가 기술한 결과를 기대할 수 있다.
본 발명가는 SOD가 본 발명 작제물에 의해 제조된다는 것을 확신한다. 즉, 코지곰팡이로서 아스페러질러스 오라이제(Aspergillus oryzae)를 사용하여 본 발명의 방법으로 제조된 대두배아 발효물 및 탈지대두 발효물의 SOD 유사활성은 두 종류의 개시물질, 즉 대두배아(조리된) 및 탈지대두(조리된)와 비교되었다. 비교결과 대두배아(조리된) 및 탈지대두(조리된)인 두 종류의 개시물질에서는 SOD 유사활성이 관찰되지 않았으며, 본 발명의 대두배아 발효물 및 탈지대두 발효물은 각각 570 유니트/g 및 370 유니트/g에서 우수한 SOD 유사활성을 나타내었다(검출한계 30 유니트/g).
혈액내 LDL-C의 산화는 과산화물이 LDL-C와 반응하여 일어난다. SOD는 활성산소를 분해하는 효과를 갖고 있다. 그러므로, 높은 SOD 유사활성을 갖고 있는 본 발명의 대두발효물을 주입하여 LDL-C 산화 억제효과를 기대할 수 있다. LDL-C의 산화는 동맥경화를 유발한다. 즉, LDL-C의 산화가 최대한 억제되기 때문에 동맥경화가 예방할 수 있다고 사료된다.
추가로, LDL-C 산화물이 마크로파아지(macrophage)에 포획되었을 때 상기 이소플라본 어글리콘의 동맥경화 억제능력이 발휘되는 것으로 사료된다. 다시 말하면, 마크로파아지의 중성콜레스테롤 에스터라제(N-CEase)가 활성화 될 경우, 축적된 거품세포(foam cell)내 콜레스테롤이 분해 및 제거된다. 즉, 이와같은 N-CEase 활성은 동맥경화를 예방한다. 예를 들면, Tomita등(Tomita, T. 등(1996) Biochim. Biophys. Acta, 1300, 210-218)은 세포수준에서 여성호르몬인 에스트라디올(17β-estradiol (E2))이 N-CEase 활성을 유도한다고 보고하였다. 결과적으로, 이소플라본 어글리콘은 여성호르몬 유사 활성 및 수용체와 결합하여 동맥경화를 예방하는 E2와 동일한 활성을 갖고 있다.
마크로파아지를 논의할 경우, 마크로파아지에서 방출되는 사이토카인(cytokine) 자체가 혈관긴장저하(vasorelaxation) 효과를 갖고 있는 것으로 사료된다. 보다 상세하게는 활성인자로서의 사이토카인인 IL-6과 같은 인터류킨(이하 IL이라 칭한다)은 혈전형성을 증진시키는 능력을 갖고 있다. 이와같은 형태의 IL 활성화는 더욱 문제가 되며, IL-1 및 IL-2는 혈관긴장저하효과를 갖는 프로스타시클린(prostacycline, PG12)의 생성을 증가시킨다. 이는 비록 아라키돈산(arachidonic acid) 대사에 있어서 속도조절 효소가 시클록시지나아제(이하 COX로 칭한다)이지만, IL-1이 COX의 출현을 유도하고 또한 IL-2가 COX의 출현을 유도한다는 것을 의미한다(Maruo등, "Igaku no Ayumi," (1994) vol. 170, No. 6, 426-429 참조). 결과적으로, 본 발명의 작제물을 통하여 제조된 사이토카인은 헬퍼 T 세포형 1(Th 1)의 세포면역에 대한 효과를 갖고 있다고 사료되며, 즉 IL-2를 생성하고 프로스타시클린 생성을 유도하고 혈관긴장을 완화시킬 것으로 사료된다. 결과적으로, 동맥경화에 의해 유발된 혈전형성에 대한 예방효과를 기대할 수 있다.
추가로, 본 발명가는 처리하지 않은 탈지대두와 비교할 경우, 본 발명의 작제물이 마우스의 간에서 시토크롬 P-450의 효소활성을 유도한다고 보고하였다. Toda등(Toda, Noboru, Okamura, Tomio: Nihon Yakuri Zasshi (Soutou) (1990) 95, 295-376)은 아라키돈산 대사물로 알려진 시토크롬 P-450이 내피세포 유래 긴장완화 요소(EDRF)의 생성에 참여한다고 보고하였다. 결과적으로, 본 발명의 작제물은 상기 EDRF에 의해 유도된 혈관긴장환화 효과 및 혈소판 응집 억제능, 및 이와같은 효과를 통한 단괴 동맥경화에 대한 항혈전 활성등을 갖고 있다고 사료된다.
상기에서 기술한 바와 같이, 동맥경화 예방능을 보유한 본 발명의 작제물은 동맥경화에 의해 유발된 다양한 질병예방에도 유용할 것으로 사료된다.
상기에서 기술한 바와 같이, 대두단백질은 장에서 담즙산 흡수를 방해하는 능력을 보유하고 있으므로 혈청콜레스테롤 ??량을 감소시키는 효과를 기대할 수 있다. 그러나, 이와같은 효과를 실현하기 위해서는 대랑의 대두단백질을 소비해야 한다. 또한, 플라보노이드는 LDL-C의 산화를 억제하는 능력을 갖고 있지만 에스트로겐 활성을 보유하고 있지 않기 때문에 오직 산화억제력만을 기대할 수 있으며 동맥경화 예방효과는 매우 미약하다. 본 발명의 동맥경화 예방물질은 주로 코지 곰팡이를 사용한 발효를 통하여 제조된 이소플라본 어글리콘을 함유한 발효물이다. 특히, 주로 이소플라본 어글리콘 다이드제인(daidzein)인 본 발명의 작제물은 약한 에스트로겐 유사효과를 갖고 있으며, 간에서 에스트로겐 수용체와의 결합능 및 LDL-C 수용체 활성의 증진효과등이 있다고 보고되었다. 이와같은 동맥경화 예방능은 대두단백질 및 플라보노이드에서는 관찰되지 않는다. 또한, 이소플라본 어글리콘 및 발효산물은 강력한 항산화능을 갖고 있으며, 그러므로 충분한 동맥경화 예방활성을 기대할 수 있다고 확신하고 있다. 동맥경화 유발질병인 과지질혈증의 예방을 포함한 에스트로겐 효과, LDL-C 산화 예방, 당대사 향상, 혈관벽의 혈관확장, 중막평활근세포(tunica media smooth muscle cells)의 증식억제등을 기대할 수 있다.
또한, 본 발명의 작제물은 대량의 유산균을 동시에 증식시키면서 코지 제조 및 개시물질로서 콩과작물의 가수분해를 통하여 수득된다. 대량의 유산균증식에 의한 면역활성화능이 기대된다. 본 발명의 작제물에 의해 생산된 이소플라본 어글리콘이 쉽게 혈관으로 흡수되어 마크로파아지를 자극하고 결국 면역능력을 향상시키기 때문에 매우 우수한 면역활성화능이 기대될 수 있다.
본 발명의 구조, 효과 및 결과는 추가로 기술될 것이다.
이와같은 형태의 본 발명의 동맥경화 예방물질은 동맥경화 예방능을 보유하고 있으며 코지 제조물을 얻기 위하여 콩과작물에 코지곰팡이를 접종하고 이로서 얻어진 생산물에 수분을 공급하고, 즉 코지생산물에 포함된 단백질 및/또는 당류들을 가수분해하여 생산된 제조물로 특징지워진다. 이와같은 동맥경화 억제물질은 동맥경화 억제능을 갖고 있으며, 인간, 가금류, 생선류등과 같은 포유동물의 소화기관을 통해 흡수될 경우 포유동물내 동맥경화 개시가 효과적으로 억제될 수 있으며, 건강증진 및 유지, 질병 예방등이 이루어진다.
또한, 본 발명의 또다른 동맥경화 예방물질은 동맥경화 예방능을 보유하고 있으며 코지제조물을 수득하기 위하여 콩과작물에 코지 곰팡이를 접종하고 수분을 공급하여 코지제조물을 얻고, 즉, 상기 제조물에 포함된 단백질 및/또는 당류를 가수분해하고; 추가로 코지제조물에 포함된 유산균 및/또는 코지제조물에 첨가된 유산균의 증식을 향상시켜 제조된 제조물로 특징지워진다. 이와같은 동맥경화 예방물질은 동맥경화 예방능을 보유한다. 그러므로, 이들이 인간, 가금류, 생선등과 같은 포유동물의 생체내에서 소화기관을 통하여 흡수될 경우 포유동물내 동맥경화 개시가 효과적으로 억제될 수 있으며, 건강증진 및 유지, 질병 예방등이 이루어진다. 또한, 포유동물의 생체내에서 소화기관을 통하여 증식된 유산균이 흡수될 경우 유산균에 의하여 전체 콜레스테롤 함량이 감소할 것이며, 결과적으로 동맥경화 예방능이 보다 향상된다.
상기 기술한 유산균은 엔테로코코스(Enterococcus), 특히 한 종 이상의 엔테로코코스 페시움(Enterococcus faesium) 및 엔테로코코스 페컬리스(Enterococcus faecalis)이다. 상기 유산균들을 사용하여 동맥경화 예방능을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 기술한 동맥경화 예방물질은 상기 기술한 동맥경화 예방능을 갖는 작제물이 농축형인 것을 특징으로 한다. 동맥경화 예방능을 보유한 작제물이 농축되었기 때문에 이의 동맥경화 예방능이 보다 향상되었으며, 동맥경화증을 유도하는 요소들이 보다 확실하게 감소될 수 있다.
추가로 상기 기술한 동맥경화 예방능은 항산화 활성, LDL-C 감소 활성, 내피세포 유래 긴장완화 요소(EDRF) 유도 혈관긴장완화 활성 및 혈소판응집 억제 활성, 산화된 LDL-C를 섭식한 마크로파아지에 의한 내부관 표면에 축적된 거품세포로부터 콜레스테롤 에스테르를 분해 제거하는 능력, IL-1 및 IL2 유도 혈관긴장완화 활성, 전술한 이소플라본 어글리콘을 대량으로 함유한 본 발명 작제물의 유산균에 의한 콜레스테롤 감소효과등과 같은 하나 또는 여러가지 영향등의 결과로 실현된다.
또한, 본 발명의 면역활성화물질은 면역활성화능을 보유하고 있으며 코지제조물을 수득하기 위하여 콩과작물에 코지 곰팡이를 접종하고 수분을 공급하여 코지제조물을 얻고, 즉, 상기 제조물에 포함된 단백질 및/또는 당류를 가수분해하고; 추가로 코지제조물에 포함된 유산균 및/또는 코지제조물에 첨가된 유산균의 증식을 향상시켜 제조된 제조물로 특징지워진다. 이와같은 면역활성화물질은 면역활성화능을 보유하고 있으며, 그러므로 생체내에서 포유동물의 소화기관을 통하여 흡수될 경우 본 발명의 면역활성화능을 통하여 포유동물의 면역력이 향상되며, 건강 증진과 유지 및 질병예방등이 실현된다. 특히, 우수한 면역활성화능은 대량으로 포함된 이소플라본 어글리콘 및 유산균의 면역활성화능을 통하여 실현된다.
또한, 이와같은 면역활성화물질은 동맥경화 예방 활성을 보유하고 있다. 따라서, 본 발명의 면역활성화능 및 동맥경화 예방능이 길항적으로 발휘된다.
또한, 상기기술한 유산균은 엔테로코코스이어야 하며, 특히 엔테로코코스 페시움 및 엔테로코코스 페칼리스중에서 선택된 하나 이상의 균종이어야 한다. 이와같은 형태의 유산균을 사용하여 우수한 면역활성화능이 실현될 수 있다.
또한, 본 발명의 인간이외의 포유동물은 동맥경화 예방물질 또는 면역활성화 물질을 사료에 첨가, 급식하여 사육됨을 특징으로 한다. 다시말하면, 본 발명의 인간 이외의 포유동물은 동맥경화 예방물질 또는 면역활성화 물질이 첨가된 사료를 소비시켜 사육된다. 이들 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질이 생체내에서 포유동물의 소화기관을 통하여 흡수될 경우, 포유동물의 동맥경화 발전이 동맥경화 예방능의 발휘를 통하여 예방될 것이며, 건강 유지와 향상 및 질병예방등이 이루어질 것이며; 포유동물의 면역력이 면역활성화능의 발휘를 통하여 향상될 수 있으며, 건간의 유지와 향상 및 질병예방등이 또한 달성될 것이다. 또한, 상기방법으로 사육된 포유동물이 식품으로 사용될 경우, 매우 건강한 조건하에서 사육된 포유동물이 식용고기등으로 사용된다.
또한, 본 발명의 인간이외의 포유동물의 알은 상기기술한 동맥경화 예방물질 또는 상기 기술한 면역활성화물질로 사육된 포유동물의 알이라는 것으로 특징지워진다. 본 발명의 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질이 첨가된 사료를 급식한 가금 및 어류들의 알은 이들물질이 첨가되지 않은 공지의 사료를 급식한 달걀과 비교하여 콜레스테롤 함량이 낮고 이소플라본 어글리콘 함량이 높다. 이는 가금 및 어류가 배우 건강하며, 본 발명의 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질을 급식하였기 때문이며 결과적으로 이들 알이 보다 건강한 성분들로 구성되어 있다.
도면의 간략한 설명
도 1은 한 종류의 콩과작물인 대두밀로부터 본 발명에 의해 동맥경화 예방물질 또는 면역활성화물질을 제조하는 생산방법의 한 구현예를 도시한 공정흐름도이다.
도 2는 동맥경화 예방물질의 동맥경화 예방능을 조사하는 동안 랫트의 무게변화를 도시한 그래프이다.
도 3은 동맥경화 예방물질의 동맥경화 예방능을 조사하는 동안 랫트가 소비한 사료량의 변화를 도시한 그래프이다.
도 4는 동맥경화 예방물질의 동맥경화 예방능을 조사하는 동안 랫트의 혈액내 TL, LDL-C, HDL-C 및 중성지방(이하 TG라 칭함)의 변화를 도시한 그래프이다.
도 5는 동맥경화 예방물질의 동맥경화 예방능을 조사하는 동안 랫트의 평활근세포 증식능 및 첨가된 농축물 양과의 관계를 도시한 그래프이다.
도 6은 동맥경화 예방물질의 동맥경화 예방능을 조사하는 동안 랫트의 평활근세포 증식능 및 첨가된 농축물 양과의 관계를 도시한 또 다른 그래프이다.
바람직한 구현예 및 본 발명을 실행하기 위한 최선방법
본 발명의 구현예는 도 1 내지 도 6과 연관지어 하기에 기술될 것이다.
도 1의 실선은 한 종류의 콩과작물인 대두밀로부터 본 발명에 의해 동맥경화 예방물질 또는 면역활성화물질을 제조하는 생산방법의 한 구현예를 나타낸다. 쇄선은 본 발명의 제조방법의 또 다른 구현예를 나타낸다.
첫 번째로, 도 1의 실선으로 도시된 공정에 따른 본 발명의 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질 생산방법이 기술될 것이다.
첫 번째로, 대두밀을 조리한다. 대두밀의 증식은 조리하지 않은 경우보다는 조리한 경우가 보다 유리하다. 생산목적에 따라서 대두밀 조리는 회분방법(batch method)으로 수행되며, 조리 및 코지제조는 각각 수행되거나 또는 조리 및 코지제조를 연속적으로 수행하는 코지제조장치를 사용하여 연속방법에 의해 수행된다.
일단 조리가 완성되면, 대두밀의 수분함량은 코지 곰팡이증식이 이루어질 수 있는 수분함량으로 조정된다(예를 들면, 약 36중량%).
본 발명의 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질은 상기에서 기술된 수분함량으로 조정된 대두밀을 사용하여 하기와 같이 생산된다.
보다 상세하게는, 코지 곰팡이를 죽이지 않도록 40℃ 이하의 온도로 조리된 대두밀을 냉각시킬 경우, 코지곰팡이로 구성된 코지 스타터(starter)를 특정한 중량비로 대두밀에 접종한 후, 이들이 잘 섞이도록 혼합한다.
코지 스타터 증식을 통하여 혼합물온도를 상승시키기 위하여, 코지제조장치내 혼합물온도를 1회 감소시키고 혼합물온도를 약 32℃로 유지시키면서 혼합물을 방치한다. 결과적으로, 코지곰팡이가 대두밀을 발효시키고 그 결과 온도가 38℃로 상승하며, 코지곰팡이 증식으로 인하여 생성된 균사로 인하여 작제물이 단단해지고 경화된다. 이후, 코지 제조가 진행됨에 따라서, 코지제조장치를 회전 및 교반시켜 경화된 작제물을 방출시킨다. 공기를 내부에 균일하게 공급하고 온도를 조절하기 위하여 환기장치를 제공하여 작제물온도를 약 33 내지 35℃로 감소하였다. 코지제조는 추가로 환기를 계속하면서 진행된다. 결과적으로 코지 곰팡이의 사멸은 쉽게 억제되며, 코지곰팡이의 증식은 만족스럽게 달성된다. 이후, 환기를 계속하면서 코지제조장치 내부 작제물의 단단함 정도에 따라서 코지제조장치 내부 작제물을 충분한 시간동안 회전 및 교반한다.
코지제조에 사용되는 코지곰팡이는 수년동안 일본의 전통발효식품 및 "템페(tempe)"에 사용된 코지곰팡이이다. 식품에 안전하게 사용되는 아스페러질러스 우사미(Aspergillus usamii), 아스페러질러스 가와치(Aspergillus kawachii), 아스페러질러스 아와모리(Aspergillus awamori), 아스페러질러스 사이토이(Aspergillus saitoi), 아스페러질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 아스페러질러스 나이저(Aspergillus niger)등을 포함한 아스페러질러스 종 및 리조프스(Rhizops)종등이 바람직하게 사용된다.
발효시간은 적어도 24시간이거나 또는 보다 길며, 사용된 코지곰팡이 종에 따라서 달라진다. 발효시간은 코지를 충분히 증식시킬 수 있고 대두밀내 특정량의 단백질 및/또는 당류를 분해하기에 충분한 시간이어야 한다.
본 발명의 구현예에 있어서, 코지제조 작제물에 대하여 단백질 및/또는 당류의 가수분해를 추가로 수행한다. 여기서, 당류라는 용어는 설탕 및 전분과 같은 당류를 포함한다. 코지제조 이후에 조각형태의 기질로 가수분해한다.
보다 상세하게는, 본 구현예에 있어서, 코지제조가 완료된 후 작제물의 수분함량이 예를 들면 50중량%가 되도록 수분을 첨가하고, 이후 작제물을 30 내지 55℃로 가열한 후, 코제제조물에 포함된 단백질 및/또는 당류를 가수분해할 수 있는 시간동안 위의 온도를 유지시킨다. 이와같은 방법으로 단백질 및/또는 당류를 가수분해한 결과 동맥경화 예방능 및/또는 면역활성화능을 보유한 이소플라본 어글리콘을 대량으로 제조한다.
또한, 108cfu/g 이상의 유산균을 생산하기에 충분히 코지제조가 지속되는 한, 본 발명의 작제물을 상기기술한 구현예의 가수분해방법으로 수득할 수 있다. 본 구현예에 있어서, 유산균은 코지제조물에 자연적으로 포함된 유산균이다. 즉, 본 구현예에서 공생이 이용되며, 유산균 및 코지곰팡이는 대두개시물질로 제조된 작제물으로 이루어진 동일한 기질을 이용하여 활발히 증식한다.
본 구현예에 있어서, 유산균은 코지곰팡이로서 미소(miso)제조용 코지곰팡이인 아스페러질러스 오리제(Aspergillus oryzae)를 사용한 본발명의 제조방법에 따라서 제조된 대두밀 발효물에서 분리되었으며, 표 1에 기재된 시험항목으로 테스트하여 동정하였다.
시험 항목 시험 결과
형상 원형 *1
그램 염색 + *1
포자 - *1
운동성 - *1
산소 특성 통성혐기성 *1
카탈라제 - *1
유산 생성 L(+) *1
포도당으로부터 가스생성 - *1
10℃에서의 생존력 +
45℃에서의 생존력 +
50℃에서의 생존력 +
6.5% NaCl 존재하의 생존력 +
pH 9.6에서의 생존력 +
40% 담즙존재하에서의 생존력 +
황색색소 생성 -
용혈성(소혈) α 용혈반응
아르기닌 디하드롤라제 +
말 요산 가수분해 +
에스쿨린 가수분해 +
0.1% 메틸렌블루 우유존재하의 생존력 +
산생성
D-자일로스 -
L-람노스 + *2, *3
수크로스 +
락토스 +
멜리비오스 +
라피노스 + *2
멜레지토스 -
글리세롤 - *2, *3
아도니톨 -
소비톨 + *2
마니톨 +
L-아라비노스 +
박테리아 세포벽내 DNA의 GC함량(몰%) *4 40
*1: 선행 보고서 결과(실험보고서 번호 598010212-001)
*2: 이형 특성
*3: 엔테로코코스 페시움 JCM5804T(참조균주), 그러나 분리된 박테리아 a와 동일한 반응을 보임.
*4: HPLC 방법으로 측정
표 1에 도시된 특성을 기초로하여, 분리된 유산균은 엔테로코코스중 엔테로코코스 페시움(Enterococcus faesium)으로 동정되었다. 상기 유산균은 엔테로코코스라고 불리는 장내균총으로 확인되었다.
상기 기술한 구현예에 있어서 발효시간, 가수분해 시간, 및 가수분해 온도등은 콩과작물의 형태, 상태, 특성 및 사용량; 코지 곰팡이의 형태, 상태, 특성 및 사용량; 유산균의 형태, 상태, 특성 및 사용량; 및 동맥경화 예방물질 또는 면역활성화물질의 형태, 특성등에 따라서 조정되어져야 한다.
상기 기술된 방법으로 제조된 본 구현예의 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질은 코지 제조물에 의한 대두내 단백질 및/또는 당류의 완전문해 및 후속 가수분해처리 결과 고함량 이소플라본을 갖는 작제물이다. 이와같은 이소플라본 어글리콘은 동맥경화 예방능 또는 면역활성화능을 보유하고 있으며, 포유동물의 장관벽을 통하여 혈중으로 쉽게 흡수되어 동맥경화 예방능 또는 면역활성화능의 실현을 제공한다.
보다 상세하게는, 동맥경화 예방능은 대량의 이소플라본 어글리콘을 포함한 본 발명작제물의 하나 또는 여러 효과들의 결과로 실현되며, 상기 효과들은 항산화 활성, LDL-C 감소 활성, 내피세포 유래 긴장완화 요소(EDRF) 유도 혈관긴장완화 및 혈소판응집 억제활성, 산화된 LDL-C를 섭식한 마크로파아지에 의하여 혈관내부 표면에 축적된 거품세포로부터 콜레스테롤 에스테르를 분해 및 제거하는 능력, IL-1 및 IL-2 유도 혈관긴장완화 활성, 및 유산균의 콜레스테롤 감소효과등을 포함한다.
반면에, 면역활성화능에 관하여서 유산균, 특히 본 발명 작제물의 기질에서 많은 수로 증식하는 엔테로코코스 종에 속하는 엔테로코코스 페시움은 우수한 면역활성화능을 보유한다. 따라서, 곰팡이로부터 생산된 면역활성화제가 생체내에서 인간, 가금, 어류등을 포함한 포유동물의 소화기관을 통하여 흡수될 경우, 면역활성화능이 실현되어 동물의 면역력이 향상되며 건강유지 및 질병예방등이 달성된다.
본 발명의 콜레스테롤 감소능은 하기의 이유로 사료된다:
콜레스테롤 함량감소는 대량으로 증식한 유산균 자체의 효과와 코지 곰팡이 제조에 의해 생산된 효소인 단백질분해효소에 의해 분해되지 않는 작제물의 활성사이의 길항작용에 기인한다고 사료될 수 있다.
또한, 상기기술한 동맥경화 예방능, 면역활성화능, 및 콜레스테롤 감소능 사이에 길항작용이 있으며, 결과적으로, 건강이 유지 및 향상되고 질병이 예방된다.
또한, 상기 포유동물을 사육하는 동안 필요량의 본 발명 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질을 조류, 가금류, 어류등의 사료에 첨가한다. 즉, 포유동물을 상기 기술한 동맥경화 예방물질 및 면역활성화 물질이 첨가된 사료를 이용하여 사육하였을 경우, 동맥경화 예방물질 및 면역활성화 물질은 포유동물의 소화기관을 통하여 생체내에서 흡수된다. 동맥경화 예방활성으로 인하여 포유동물의 동맥경화 개시가 억제되고, 건강이 유지 및 향상되며, 질병이 예방된다. 또한, 면역활성화능을 통하여 포유동물의 면역력이 향상되고, 건강이 유지 및 향상되며, 질병이 예방된다. 추가로, 상기와 같은 방법으로 사육된 포유동물을 식품으로 사용할 경우, 매우 건강한 조건하에서 사육된 포유동물은 식용고기로 사용된다.
또한, 본 구현예의 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질을 소비한 가금 및 어류에 의해 생산된 알 성분은 이들 물질이 첨가된 공지식품으로 사육한 가금등의 알성분과 비교하여 저콜레스테롤 함량 및 고이소플라본 어글리콘 함량을 갖고 있다. 이는 본 발명의 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질로 인하여 가금 및 어류가 건강을 유지하기 때문이며, 결과적으로 상기 가금 및 어류로부터 생산된 알은 건강한 성분들을 포함한다. 즉, 다양한 포유동물을 사육하는 효과적인 방법은 사료에 본 발명의 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질을 첨가하고 제공하는 것이다.
이후, 도 1에 사슬선으로 도시된 본 발명의 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질을 생산하는 또 다른 방법이 기술될 것이다.
본 구현예에 있어서, 코지 제조에 의해 생산된 작제물의 가수분해 기간동안 공존하는 코지 곰팡이 및 유산균의 증식이 향상된다.
다시 말하자면, 코지제조가 완료될 때까지 상기 기술한 구현예와 동일한 방법으로 수행하며; 이후 가수분해중 작제물에 유산균을 첨가하거나 콩과작물 개시물질에 자연적으로 포함된 유산균을 사용하여 코지제조 작제물에 유산균을 포함시킨다.
이와같은 유산균은 엔테로코코스 종, 특히 엔테로코코스 페시움이어야 한다.
이와같은 방법으로 코지제조 작제물에 유산균을 첨가하고 가수분해를 개시하였을 경우, 코지제조시 증식한 코지곰팡이와 유산균이 가수분해중 동일한 기질로 사용되는 상기 기술한 작제물에 동시에 존재한다. 즉, 유산균은 작제물으로부터 영양분을 제공받으며 자신의 증식을 향상시키고, 코지곰팡이 및 유산균이 작제물내에서 함께 배양된다. 특히, 코지제조 작제물내에 비타민 B가 생산되며, 유산균에게 쉽게 흡수되는 성분 및 고영양가치 성분이 생산된다. 결과적으로, 영양원인 이와같은 성분들을 사용하여 유산균 증식이 향상된다. 또한, 코지곰팡이 효소에 의한 다양한 성분에 대한 가수분해는 소화효소에 의한 대두밀 분해에 해당하며, 구현예 작제물중에서 소화된 작제물 및 소화되지 않은 작제물이 분리된다. 코지곰팡이 효소에 의해 가수분해된 분리작제물(소화된 작제물)은 인간 및 조류가 섭식하였을 경우 직접 흡수되지만, 분해되지 않은 작제물은 흡수되지 않고 장내에 정착한 유산균의 유용한 영양원이 되며, 인간 및 조류에 유용한 단쇄 지방산 생성을 증가시킨다.
또한, 상기 기술한 작제물은 유산균이 활발히 증식할 수 있는 배양배지가 될 수 있기 때문에, 증식유산균은 영양원으로 본 작제물에 포함된 효소 미분해물을 이용하여 가금류의 장내에서 일정하게 존재할 수 있다. 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질은 결국 유산균증식을 향상시키는 능력을 보유하고 동일기질로서 제공되는 작제물중에서 배양된 코지곰팡이 및 유용한 미생물에 의한 공생효과를 이용하는 콩과작물 개시물질로부터 제조된다.
이와같은 방법으로 제조된 본 구현예의 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질은 전술한 구현예에 기술된 것과 동일하게 우수한 능력을 보유한다.
다음으로, 본 발명의 동맥경화 예방물질 및 면역활성화물질을 구체적인 예를 사용하여 설명할 것이다.
코지곰팡이로서 아스페러질러스 오리제를 사용하여 본 발명에 의해 제조된 동맥경화증 예방물질 및 면역활성화물질로 전환되는 대두밀 발효물은 전술한 바와같이 이소플라본 화합물을 완전히 분해시킨다. 다시 말하면, 대두밀은 어글리콘 일종인 다이드제인(daidzein) 및 제니스테인(genistein) 함량과 비교하여 글리코사이드의 일종인 다이진(daizin) 및 제니스틴(genistin)등의 함량이 매우 높다. 그러나, 본 발명의 방법에 의해 제조된 대두밀 발효물은 분해로 인하여 매우적은 다이드진 및 제니스틴 형태의 글리코사이드를 포함하며, 분해되어 발생된 다이드제인 및 제니스테인 형태의 어글리콘을 고함량으로 보유한다.
보다 상세하게는 대두밀을 사용할 경우 코지제조는 35℃로 온도를 조정하기 위하여 환기하에 48시간동안 수행되며, 약 50% 수분함량이 되도록 수분을 첨가하고, 대두성분 및 코지곰팡이 성분을 코지곰팡이 효소를 사용하여 24시간 또는 그 이상동안 45℃에서 가수분해한 후, 수득된 대두밀의 이소플라본 화합물 함량이 표 2에 도시되어 있다. 이소플라본 화합물의 어글리콘 형태로 수득되는 다이드제인 및 제니스테인 함량이 높은 것은 확실하다.
대두 배아에 관하여는 대두배아를 미리 조리한 후 수분함량이 약 37%가 되도록 수분을 첨가하고, 결과물을 조리, 멸균 및 냉각시키고; 이후 대두배아 및 코지곰팡이의 혼합물비를 고려하여 400 kg 대두배아 당 8×107코지곰팡이 포자/g(씻은 쌀로 조정된)로 조정된 200g의 코지 스타터를 혼합하였다. 또한, 작제물의 온도를 32℃로 냉각시킨 후 코지제조를 개시하였으며, 작제물의 온도가 40℃가 될 때까지 환기를 하지 않고 코지제조를 진행하였으며; 온도가 40℃에 다다랐을 때 환기를 시켜 온도상승을 억제하면서 코지제조를 수행하였다. 일차 교반(모리(mori) 공정)은 개시후 약 17시간동안 수행하였다. 대두 배아 덩어리를 파쇄하고 환기시키면서 온도를 조정하여 교반후 작제물의 온도는 약 35℃가 된다. 이후, 이차 교반(나카(naka) 공정)을 이후 약 8시간동안 수행하였으며, 덩어리들은 파쇄분리되었다. 삼차 교반(시마이(shimai) 공정)은 재차 환기를 시켜 약 35℃로 작제물 온도를 조정하면서 16시간동안 추가로 수행하였다. 이후 작제물 온도가 약 38℃가 되도록 환기를 통하여 온도를 조절하면서 개시 후 약 48시간동안 코지제조를 실시하여 코지제조를 완성하였다. 일단 코지제조가 완성되면 작제물의 수분함량이 50%가 되도록 교반하면서 조정하였으며 작제물을 50℃로 가열하였다. 이후, 대두배아내 다수의 이소플라본 화합물을 48시간이상 코지곰팡이 효소를 사용하여 어글리콘형으로 가수분해하였다. 표 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방법으로 생산된 대두배아의 이소플라본 화합물은 주로 대부분이 어글리콘형인 다이드제인으로 대량으로 수득되었다.
다이드진 다이드제인 제니스틴 제니스테인
검출안됨 70 103 64
단위: mg/100g
성분 본 발명 처리되지 않은
글리코시드 다이드진 70 840
제니스틴 40 170
글리시틴(glycitin) 130 620
전체 240 1630
어글리콘 다이드진 680 10
제니스틴 130 2.4
글리시틴 240 2.0
전체 1050 14.4
단위: mg/100g
즉, 본 발명에 따라서, 매우 높은 생산비율로 강력한 제약학적 활성을 갖는 대두밀내 이소플라본 화합물인 어글리콘을 제조하는 것이 가능하다.
이후로, 상기 기술한 특징을 갖는 본 발명의 면역활성화물질의 면역활성화능이 닭 및 마우스 사육을 기초로하여 기술될 것이다.
면역활성화능에 관한 연구 1
연구목적
본 연구의 목적은 닭을 사육하는 동안 사멸수에 기초한 면역활성화능을 조사하는 것이다.
연구방법
부화된 즉시 6,200마리의 병아리를 비교그룹 및 연구그룹으로 분리하였다. 비교그룹은 0.1중량%의 바실러스 서브틸러스(Bacillus subtilus)가 첨가된 공지의 사료로 사육하였으며, 연구그룹은 본 발명의 콩과작물에 유용한 미생물인 유산균(엔테로코코스 페시움) 증식물 0.1중량%를 첨가한 사료로 사육하였으며, 1주, 2주, 3주, 및 4주령의 병아리 사멸수를 비교하였다.
연구결과
1주령 병아리의 사멸수는 비교그룹에서는 40마리이고 연구그룹에서는 25마리였다.
2주령 병아리의 사멸수는 비교그룹에서는 60마리이고 연구그룹에서는 50마리였다.
3주령 병아리의 사멸수는 비교그룹에서는 125마리이고 연구그룹에서는 60마리였다.
4주령 병아리의 사멸수는 비교그룹에서는 170마리이고 연구그룹에서는 75마리였다.
사멸수는 비교그룹에 있어서 3주 후부터 매우 높았으며, 따라서 항생제인 암피실린을 즉시 주사하였지만 사멸 증가율이 억제되지 않았다.
이와같은 결과를 기초로하여, 4주령 병아리의 결과와 비교할 경우 본 발명의 면역활성화 물질을 첨가한 사료를 제공한 병아리의 사멸수는 오늘날 바실러스 서브틸러스(Bacillus subtilis)에 대하여 가장 강력하고 인기가 높은 대안인 주어진 항생물질이 투여된 병아리의 사멸수에 대하여 45% 이하로 유지하는 것이 가능하다. 이는 가장 질병에 약한시기인 병아리에게 본 발명의 면역활성화물질의 면역활성화능으로 인하여 병아리의 면역력을 향상시킴으로서 사멸수가 억제되었기 때문이다.
면역활성화능에 관한 연구 2
연구 목적
스트레스 조건하에서 사육된 마우스의 일반적인 면역활성화능을 비장(spleen) 특성(IL-5, IL-2, INF-γ, NK 활성) 변화에 기초하여 조사하였으며, 장, 식도, 항문등과 같은 특정 점액성의 면역활성화능을 Peyer 패치(IL-5, IL-2, INF-γ, IgA 항체) 특성의 변화에 기초하여 조사하였다. 비장 특성(IL-5, IL-2, INF-γ, NK 활성)을 나타내는 각각의 요인들은 스트레스하에서 감소한다. 반면에, Peyer 패치(IL-5, IL-2, INF-γ, IgA 항체) 특성을 나타내는 각각의 요인들도 스트레스하에서 역시 감소한다.
연구 방법
1) 4주령 암컷 마우스를 비교그룹과 각각 6마리씩 연구그룹 1 및 2로 두 그룹으로 나누었다. 비교그룹은 공지의 사료를 공급하였으며, 연구그룹 1은 본 발명의 콩과작물에 유용한 미생물인 유산균(엔테로코코스 페시움) 증식물로부터 수득된 작제물(0.1중량%)를 첨가한 공지의 사료를 공급하였으며, 연구그룹 2는 본 발명의 콩과작물에 유용한 미생물인 유산균 증식으로 수득된 작제물(1.0중량%)를 첨가한 공지의 사료를 공급하였다. 동물들은 정상적인 사육환경 온도인 26+1℃와 비교하여 38+1℃ 사육온도의 높은온도 스트레스하에서 28일동안 사육되었다. 29일째에 동물을 해부하였으며, 하기에 기술된 방법을 사용하여 비장 특성 및 Peyer 패치를 조사하였다.
2) 비장처리 방법 및 Peyer 패치처리 방법
비장에 있어서(SPL) 일단 각 동물의 비장을 절개하고 슬라이드 글래스로 분쇄한 후 세포를 회수하였다. 배양액으로 세포를 세척한 후 스테인레스 스틸 매쉬를 사용하여 분쇄하여 세포현탁액을 제조하였다.
또한, Peyer 패치에 있어서, 소장으로부터 Peyer 패치를 절개한 후, 슬라이드 글래스로 분쇄하고 매쉬필터로 여과하였다. 이후 원심분리하고 IgA 측정을 위하여 혈청을 사용하였다. 침전물은 퍼콜(percol)을 사용하여 특이적 중력원심분리하였다. 표면에 잔류한 세포를 회수하고 세척하였다. 이들 세포들은 5×108세포/ml 농도로 조정하였다. 96홀 플레이트에 한 홀당 200μl 세포용액을 첨가하여 37℃에서 배양하였다.
3) 각 측정항목을 측정하는 방법
(비장의) NK 활성 측정
상기에서 제조된 세포현탁액을 1,600rpm으로 5℃에서 2분동안 원심분리하고 10% FCS가 첨가된 RPMI 1640 배양배지에 현탁한 후51Cr 유리방법으로 NK활성을 측정하였다.
(Peyer 패치의) IgA 항체 측정
본 측정에 마이크로플레이트 판독기(MTP-32)를 사용하였다. 형광효소항체방법(형광 ELISA 방법)을 사용하여 IgA 항체역가를 측정하였다. 이와같은 형광 ELISA 방법은 일차로 0.1M 인산완충액을 사용하여 2mg/ml 농도로 희석한 항마우스 IgA 항체를 96홀 블랙플레이트에 첨가하여 코팅시키는 단계를 포함한다. 일단 코팅이 완성되면, PBS에 0.05% Tween 20이 용해된 세척완충액(PBS/Tween)으로 3회 세척하였으며, PBS에 1% BSA가 용해된 차단완충액을 각 홀에 100μl씩 첨가하여 실온에서 1시간동안 차단(blocking)단계를 수행하였다. 이후 원심분리를 통하여 얻어지 혈청을 0.45μm 시린지필터를 사용하여 여과하여 첨가하고 비오틴화된 항마우스 IgA 항체 및 β-D-갈락토시다아제 결합 스트렙타비딘(streptavidin)으로 각각 1시간동안 처리하였다. 세척후 0.1mM 4-MU-β-D-갈락토시드 100μl를 첨가하고 37℃에서 2시간동안 배양하였다. 0.1M 글리신-NaOH 100μl를 첨가하여 반응을 정지시키고 마이크로플레이트 판독기로 측정하여 결과를 형광단위(FU)로 나타내었다.
시토카인(cytokine) 측정
IL-2 경우
0.5% 동종의 실활정상마우스혈청(NMS) 및 5×10-5M 2-머캡토에탄올(2ME: Wako Junyaku 브랜드네임)을 포함한 RPMI-1640 배양배지(sigma)를 사용한 응답제로서 나일론 울 컬럼을 통과한 마우스의 비장 및 Peyer 패치 세포를 5×108세포/ml가 되도록 제조하였다. 이와같이 제조한 세포용액을 V형 마이크로플레이트(Flow Laboratories, Inc. 제조)의 96홀에 각각 100μl씩 주입하고 5% CO2존재하에 37℃에서 5일동안 배양하였다. 배양 상등액을 IL-2 시료로 사용하였다. 시료를 CTLL-2 세포(2.5×103 세포)에 첨가하고 Gillis등의 이익분석법에 따라 동일물질의3H-TdR 섭취를 통하여 IL-2 단위를 계산하였다.
IL-5 및 INF-γ 경우
상기 기술한 비장처리방법 및 Peyer 패치처리방법으로 제조한 세포를 10% FCS가 첨가된 RPMI-1640 배양배지와 함께 24홀 플레이트에 주입하여 2×108세포/ml를 수득하였다. 이후 50μg/ml ConA 100μl를 첨가하여 최종농도가 5μg/ml가 되도록 하였으며 5% CO2존재하에 배양기에서 37℃에서 24시간동안 배양하였다. 배양후 각 홀내 세포현탁액을 0.45 μm 시린지 필터로 여과하고 여과물을 IL-5 및 INF-γ 생산능을 측정하는 시료로 사용하였다. 항마우스 IL-5 및 INF-γ 항체가 코팅된 96홀 플레이트에 세포배양 상등액을 50 ml씩 첨가하고 각각의 비오틴화된 항마우스 시토카인 항체를 이차항체로서 첨가하였다. 실온에서 1시간동안 배양한 후, 스트렙타비딘 β-갈락토시다아제를 첨가하고 다시 1시간동안 배양하였다. 4-메틸 펀베리(funberi) β-갈락토시다아제를 첨가하고 반응시켰다. 반응을 정지시킨 후 MTP-32로 측정하였다.
연구결과
연구그룹 1, 2 및 비교그룹의 비장(IL-5, IL-2, INF-γ, NK 활성) 특성의 변화 및 Peyer 패치(IL-5, IL-2, INF-γ, IgA 항체)특성변화가 표 4에 도시되어 있다. 측정치는 ± 표준편차로 나타내었으며, 유의차는 5% 차이로 표에 별표(*)로 나타내었다.
각 비장 측정 항목
측정 항목 연구그룹 1 연구그룹 2 비교그룹
IL-5(ng/ml) 0.90±0.30* 1.0±0.4* 0.3±0.1
IL-2(유니트/ml) 0.09±0.22* 0.08±0.02 0.07±0.01
INF-γ(pg/ml) 123.5±12.1 143.6±10.5* 102.5±8.3
NK 활성(%) 20.6±4.1 23.6±3.9* 18.5±4.3
*유의차(5%)
각 Peyer 패치 측정 항목
측정 항목 연구그룹 1 연구그룹 2 비교그룹
IL-5(ng/ml) 0.8±0.4* 0.9±0.4* 0.2±0.1
IL-2(유니트/ml) 0.05±0.02 0.06±0.02* 0.04±0.01
INF-γ(pg/ml) 94.1±6.1 99.1±5.5* 80.3±7.3
IgA(FU) 525.5±19.6* 623.5±15.3* 425.5±16.3
유의차(5%)
본 발명의 면역활성화물질로 인하여 보유하게 된 우수한 면역활성화능은 일반적인 면역활성화능 및 특정점액조직의 면역활성화능을 향상시킨다는 것은 표 4 및 5를 통하여 확실하게 나타나고 있다.
다시 말하면, 정상적인 마우스 사육온도보다 10℃정도 높은온도에서 사육된 결과 마우스가 스트레스를 받았다. 비교그룹에서는 비장 및 Peyer 패치 특성을 나타내는 각 요소들이 감소한 반면에, 본 발명의 면역활성화물질을 첨가한 사료로 사육된 연구그룹 1 및 2의 비장 및 Peyer 패치특성을 나타내는 각 요소들은 비교그룹보다 훨씬 높은 결과를 얻었다. 표 4에서와 같이 특히 비장 특성을 잘 나타내주는 NK 활성의 경우, 비교그룹은 18.54±4.3인데 반하여 연구그룹 1은 23.6±3.9로 현격하게 향상되었다. 그러므로 본 발명의 물질에 의하여 일반적인 면역활성화능이 현격하게 향상된다는 것은 분명하다. 또한, 표 5에서와 같이 Peyer 패치 특성을 잘 나타내주는 IgA 항체의 경우 연구그룹 1은 525.5±19.6이고, 연구그룹 2는 623.5±15.3인데 반하여 비교그룹은 425.5±16.3으로 연구그룹 1 및 2의 IgA 항체가 현격하게 향상되었다. 그러므로, 장내 점액성 면역체계의 IgA 항체를 증가시키는 항원이 본 발명의 물질에 존재한다고 확신할 수 있다. 면역체계는 일반면역체계와 국소면역체계로 구분될 수 있으며, 국소장내점액성 면역체계는 구강감염에 대한 면역체계로서 최근 이목이 집중되고 있다. 본 면역체계의 구강 과점액성 면역내성이 항원에 의해 생겼을 경우, 일반면역체계에 의한 IgE 항체 분비가 억제된다고 보고되고 있다. IgE 항체는 식품 알레르기 및 건초열등과 관련된 항체로 알려져 있으며, 장내 점액성 면역반응을 활성화시켜서 최근에 문제가 되고 있는 식품 알레르기 및 건초열을 예방할 수 있다. 그러므로, 장내 점액성면역체계를 활성화시키는 비독성이고 안전한 항원이 요구되고 있다. 본 발명의 물질이 적어도 장내점액성 면역체계에 대한 안전한 항원을 포함하고 있다고 확신한다. 추가로, TGF-β의 생성이 IgA 항체 활성화와 관련되어 있다는 보고가 있으며(Sonoda, E., Matsumoto, R.등: Exp. Med., 170:1415-1420, 1989), 장내면역 활성화는 동맥경화예방과 관련되어 있다는 것을 나타낼 가능성이 있다. 또한, 본 발명의 물질에 의하여 장내 점액성 면역체계와 일반면역체계가 동시에 활성화되어 NK 활성을 증가시킨다는 사실은 암예방 효과등도 기대할 수 있다는 것을 의미한다.
한편, 표 5에 도시된 바와 같이 IgA 항체를 향상시키는 공지의 식품은 없다.
상기 기술한 특징들을 갖고 있는 본 발명의 동맥경화 예방물질의 동맥경화 예방능은 랫트연구를 기초로하여 기술될 것이다.
동맥경화 예방능에 관한 연구 1
연구 목적
난소적출술을 받은 랫트를 카제인이 첨가된 사료를 공급하여 사육하였으며(표 6), 이로 인하여 랫트는 동맥경화에 감염되기 쉽게 되었다. 이와같은 랫트에 본 발명 동맥경화 예방물질의 추가적인 농축으로 수득된 동맥경화 예방물질(이하 농축물이라고 칭함)을 5주 연속으로 구강투약하였다. 이기간 동안 랫트의 식품소비변화와 체중변화 및 구강투약이 종료되었을 때 혈액의 TC, LDL-C, HDL-C 및 TG값등에 기초한 동맥경화 예방능을 조사하였다.
다이드제인은 코지곰팡이 효소에 의해 대두배아내 이소플라본이 어글리콘형으로 전환된 작제물인 본 발명의 콩과작물 작제물의 약 70%를 차지한다. 제니스테인과 비교할 경우 다이드제인이 강력한 에스트로겐 유사활성을 보유하고 있기 때문에, 난소적출술을 받은 랫트에서 예외적인 지질대사 향상효과가 기대된다. 본 연구에 사용된 이소플라본 어글리콘의 농축추출물을 핵산으로 탈지한 후 용매(예를 들면 에탄올)를 사용하여 약 30중량%(다이드제인 23.4중량%, 글리시테인 8.0중량%, 및 제니스테인 1.5중량%)로 추출 및 농축하여 제조하였다. 이의 이소플라본 어글리콘 조성이 표 7에 도시되어 있다.
사료조성표
조성
사료 조성 카제인 22.7%
수크로즈 41.5%
옥수수 전분 20.0%
셀룰로오스 분말 5.6%
옥수수 오일 5.7%
무기물 화합물(AIN-76) 3.5%
비타민 화합물(AIN-76) 1.0%
전체 100.0%
무기물 화합물(100g중) CaHPO4 50g
NaCl 7.4g
K3C6H5O7·H2O 22g
K3SO4 5.2g
MgO 2.4g
MNCO3 0.35g
Fe.시트레이트(Fe17%) 0.6g
ZnCO3 0.16g
ZnCO3·Cu(OH)2·H2O 0.03g
Na2SeO3·5H2O 0.001g
KIO3 0.001g
CrK(SO4)2·12H2O 0.055g
수크로즈를 사용하여 100g으로 조정
비타민 혼합물(100g 중) 비타민 A·아세테이트 40000IU
비타민 D3 40000IU
비타민 E·아세테이트 500mg
비타민 K3 0.5mg
비타민 B1 염화수소 60mg
비타민 B3 60mg
비타민 B6 염화수소 70mg
비타민 B12 0.1mg
D-비오틴 2mg
폴릭산 20mg
칼슘 펜토세네이트 160mg
니코틴산 300mg
콜린 비타트레이트 20g
수크로즈를 사용하여 100g으로 조정
본 발명의 농축물 조성
분석 항목 표준값 분석값
특성 무향, 무미의 불순물이 없는 엷은 갈색 분말 통과
건조시 중량손실 5% 이하 2.8%
발화 잔류물 3% 이하 0.1%
비소 2 ppm 이하 통과
중금속 20 ppm 이하 통과
잔류살충제 검출안됨 검출안됨
생균수 3,000 박테리아/g 이하 3,000 박테리아/g 이하
대장균 그룹 음성 음성
이소플라본 어글리콘 함량다이드진글리시테인제니스테인 30% 이상 32.9%23.4%8.0%1.5%
연구 방법
1) 난소적출술 수행여부에 기초한 차이점을 평가하기 위하여, 난소적출술을 수행한 랫트(9주령) 및 난소를 적출하지 않고 수술을 수행한 유사수술 랫트(9주령)을 이용하였다. 암컷 랫트를 일주일 이상 순응시킨 후 건강한 랫트를 동일체중그룹에서 시료로서 사육하였다.
2) 랫트투약 물질로서 물(Japan Pharmacopoeia사 제조)에 염화카멜로스(carmelose sodium; Japan Pharmacopoeia사 제조)가 용해된 0.5중량% 농도로 주입되는 배지 및 공지농도의 2종류 농축물 표준량 희석액 및 이소플라본 글리코시드가 상기 배지에 혼합된 혼합액을 사용하였다.
3) 8마리의 유사수술 랫트를 비교그룹 1에 위치시키고, 8마리의 난소적출랫트를 각각 비교그룹 2 및 3, 및 연구그룹 1 및 2에 위치시키고, 표 8에 도시된 투약물질을 가장최근의 체중에 대하여 10ml/kg 비율로 하루에 한번씩 각그룹의 랫트에 구강 투약하였다. 물질이 제조되었으며 이로인하여 투약용 어글리콘으로 전환되는 이소플라본의 양은 비교그룹 3 및 연구그룹 1 및 2에 있어서 동일표에서의 투약량이 된다.
투약 그룹 투약물질 투약량(mg/kg) 동물수
비교그룹 1 유사수술 배지 - 8
비교그룹 2 난소적출 배지 - 8
비교그룹 3 난소적출 배지+이소플라본 글리코시드 80 8
연구그룹 1 난소적출 배지+농축물질 200 8
연구그룹 2 난소적출 배지+농축물질 50 8
4) 체중 측정
모든 랫트의 체중은 투약을 시작한 날과 이후 일주일에 한번씩 측정하였다.
5) 사료 소비량
일주일에 한번씩 전체 랫트의 이틀동안의 사료소비량을 측정하였으며 이를 토대로 하루평균 사료소비량을 계산하였다.
6) 혈액 생화학
투약 5주후 에테르 마취를 실시하여 복부동맥에서 채취한 혈액의 TC, LDL-C, HDL-C 및 TG값을 모든 랫트에 대하여 측정하였다.
7) 데이터의 통계학적 처리
각 그룹의 정량적 데이터에 대하여 Bartletts 방법에 의한 등분산 검정을 실시하였으며, 등분산이 존재할 경우에는 일차원 레이아웃 방법으로 분산 분석을 수행하였다. 만일 유의차가 존재한다면, Dunnett 방법으로 대조그룹과의 그룹비교를 수행하였다. 반면에 만일 등분산이 존재하지 않는다면, Kruskal-Wallis 검정을 실시하였으며, 유의차가 존재할 경우 rank-sum Dunnett 방법으로 대조그룹과의 그룹비교를 실사하였다. 검정은 모두 두가지 방법 검정이었으며, 유의수준은 5 내지 1%이었다.
연구결과
1) 체중측정결과는 도 2에 도시되어 있다.
2) 사료소비 측정결과는 도 3에 도시되어 있다.
3) 혈액의 TC, LDL-C, HDL-C 및 TG값은 표 9 및 도 4에 도시되어 있다.
측정항목 비교그룹1 비교그룹2 비교그룹3 연구그룹1 연구그룹2
전체 콜레스테롤 44.8±6.0 50.1±3.1 24.4±5.7** 15.0±7.0** 6.6±5.1**
LDL 콜레스테롤 3.6±0.74 3.88±0.64 1.88±0.35** 1.75±0.89** 0.50±0.76**
HDL 콜레스테롤 36.9±3.6 39.8±1.6 19.0±4.9** 10.6±7.5** 3.1±2.7**
TG값 27.6±17.1 41.1±15.0 43.4±24.4 24.0±15.6 10.8±2.1**
**P＜0.01(유의차)
본 발명의 동맥경화 예방물질이 우수한 동맥경화 예방능을 보유하고 있으며, 랫트의 체중증가 및 동맥경화 심화를 예방한다는 것은 도 2에 도시된 체중변화를 통하여 명백하다.
보다 상세하게는, 유사수술을 받은 비교그룹 1과 비교할 경우, 비교그룹 2 및 3 및 연구그룹 1 및 2의 난소적출 랫트에 있어서 투약물질을 투약하기 이전에 사육단계중에 난소적출로 인하여 체중이 25g 증가하였다. 투약물질이 투약되었을 경우 랫트의 체중이 증가하며, 비교그룹 2 및 3에 있어서는 투약물질이 불충분한 동맥경화 예방능을 유도하기 때문에 체중이 변함없이 증가하는 경향을 보이지만; 그러나 연구그룹 1 및 2에 있어서 어글리콘 형태의 농축투약물인 본 발명의 농축물이 충분한 동맥경화 예방능을 발휘하였으며, 처음 1주 동안에는 체중감소가 있었으며 비교그룹 1의 유사수술 랫트에서도 동일한 체중변화경향, 즉 체중 증가억제효과가 관찰되었다.
본 발명의 동맥경화예방물질이 우수한 동맥경화 예방능을 보유하고 있고 이로써 랫트의 사료소비 증가속도가 낮게 유지되며, 동맥경화증의 악화가 억제된다는 사실은 도 3에 도시된 사료소비의 변화로부터 명백하다.
보다 상세하게는, 비록 비교그룹 1 내지 3에 있어서 랫트의 사료소비정도가 매우 높지만, 농축 어글리콘형인 본 발명의 농축물이 투약된 연구그룹 1 및 2에 있어서 랫트의 사료소비정도가 낮게 유지되고 동맥경화의 악화가 억제된다는 것은 명백하다.
본 발명의 동맥경하 예방물질이 우수한 동맥경화 예방능을 보유하고 있다는 것은 표 9 및 도 4에 도시된 식품소비 혈액내 TC, LDL-C, HDL-C 및 TG값 변화로부터 명백하다.
다시 말하면, 에스트로겐 분비의 갑작스런 감소에 기인하여 비교그룹 1의 유사수술 랫트와 비교할 때 비교그룹 2의 난소적출 랫트의 TC, LDL-C, HDL-C 및 TG값이 증가한다. 또한, 비교그룹 3의 이소플라본 글리코시드가 투약된 랫트의 TC, LDL-C, 및 HDL-C 값이 비교그룹 1과 비교할 경우 비교그룹 1의 값의 약 1/2수준으로 감소하였다. 그러므로, 효과적인 동맥경화 예방능이 발휘되지 않는다.
이와는 대조적으로, 농축 어글리콘형인 본 발명의 농축물이 투약된 연구그룹 1 및 2의 랫트에 있어서 TC, LDL-C, HDL-C 및 TG값이 근폭으로 감소하였다. 가장 중요한 동맥경화 개시인자인 LDL-C로부터 판단할 경우, 낮은 어글리콘 함량을 갖는 연구그룹 1에 있어서 어글리콘 함량은 비교그룹 1의 함량의 1/2 이하수준으로 감소하는 반면에, 높은 어글리콘 함량을 갖고 있는 연구그룹의 어글리콘 함량은 비교그룹의 1/5 이하수준으로 감소하였다. 즉, 효과적인 동맥경화 예방활성이 완전히 발휘되었음이 명백하다. 또한, 낮은 어글리콘 함량을 갖는 연구그룹 1에 있어서는 각 TC 및 HDL-C 값이 비교그룹의 1/3 이하로 감소하였으며, 반면에 높은 어글리콘 함량을 갖고 있는 연구그룹 2에 있어서는 비교그룹 1의 1/7 및 1/11이하로 감소하였다. 도한, 높은 어글리콘 함량을 갖는 연구그룹 2에 있어서 TG값은 비교그룹 1의 약 2/3 이하로 감소하였으며 낮은 어글리콘 함량을 갖는 연구그룹 1에 있어서는 비교그룹1보다 낮은 TG값을 보였다. 결론적으로, 본 발명의 동맥경화 예방물질은 랫트에 있어서 각 값들이 낮게 유지되고 동맥경화의 악화가 억제되면서 우수한 동맥경화 예방능을 갖고 있다는 것을 이들 결과들로부터 명백하게 알 수 있다.
난소적출 랫트는 폐경기 암컷모델 동물이다. 즉, 지질대사 이상 및 과지질혈증에 걸리기 쉽도록 유도하는 호르몬 분비에 기인하여 동맥경화의 위험성이 폐경기후의 여성에게 증가한다. 그러나, 본 연구결과에 따르면 본 발명의 물질(이소플라본 어글리콘 농축물)이 폐경기 여성의 지질대사를 향상시키리라고 예상된다. 비록 대두단백질이 음식을 통한 콜레스테롤 섭식을 억제하는 능력을 보이고 있지만, 이와같은 경우 식품을 통하여 대두단백질을 섭식하는 것이 필요하다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 작제물은 음식물내 단백질을 대두단백질로 대체하지 않으면서 보충물로서 소비할 수 있다. 즉, 혈중 콜레스테롤은 어떠한 음식스트레스 없이 조절된다.
동맥경화능에 관한 연구 2
연구 목적
본 연구의 목적은 동맥경화의 한 요인인 혈관중막 평활근세포의 증식을 억제하는 본 발명 농축물의 효과를 조사하는 것이다.
연구 방법
1) 자발적 고혈압성 뇌졸중 랫트(SHRSP)의 대동맥중막 유래의 평활근세포(SMC)를 외식방법으로 제조하였으며 5세대를 배양하였다.
2) 24-웰(well) 플레이트에 10,000 웰 SMC를 접종한 후, 서브융합상태에서 세포를 37℃에서 5% CO2존재하에 10% FBS를 포함한 DMEM 배지로 세척하였다. 0.4% 알부민(페놀레드 무존재)을 포함한 DMEM 배지로 배지를 교환하고 48시간동안 배양하였다.
3) 10% FBS(숯 처리한)를 포함한 DMEM 배양배지(페놀레드 무존재)에 제니스테인(이하 Gen), 다이드제인(이하 Dai), 글리시테인(이하 Gly) 및 본 발명의 농축물을 각각 0.1 내지 30μmol/l 농도로 첨가하고 5일동안 배양하였다. 이후 세포계수기(coulter counter)를 사용하여 세포수를 측정하였다(이하 A 측정이라고 칭함).
4) 상기 기술한 방법 3에 20ng/ml의 PDGF를 첨가하여 세포수를 측정하였다(이하 B 측정이라고 칭함).
연구 결과
1) A 측정결과를 도 5에 도시하였다.
2) B 측정결과를 도 6에 도시하였다.
도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 대조구와 비교할 경우 이소플라본 농도가 증가함에 따라 평활근세포의 증식능력이 감소하였다. 특히, 본 발명의 농축물에 의한 세포감소효과가 Gen만을 사용하거나 Dai만을 사용하여 획득한 세포감소효과와 거의 동일한 효과를 보인다는 것이 명백하게 입증되었다. 결론적으로, 본 발명의 농축물은 동맥경화의 발병원인중 하나인 혈관중막 평활근세포 증식을 억제하는 효과를 갖고 있으며, 그러므로 우수한 동맥경화 예방능을 보유하고 있다고 사료된다.
동맥경화시, 마크로파아지에 의한 산화된 LDL-C 섭식시 혈관내에 지방필라멘트(lipofilament)가 형성되며, 동맥경화 최종단계중 혈관중막 평활근세포의 진행 및 증식이 일어나고, 결국 혈관이 막히는 현상이 발생하기 쉽다. 그러나, 본 발명 작제물에 농축된 이소플라본 어글리콘을 비교적 낮은 농도로 사용하여 평활근세포의 증식을 억제하는 효과를 관찰하였다. 이는 동맥경화가 이미 진전된 환자에 있어서 동맥경화가 더욱 악화되는 것이 중지될 수 있다는 것을 의미하며, 결국 본 발명의 작제물이 동맥경화 예방에 있어서 매우 효과적인 물질이라는 것을 의미한다.
또한, 상기 기술한 바와같이 제조된 대두밀을 사료등에 사용할 경우 상기기술한 구현예와 같이 수득한 대두밀을 건조하고 분쇄한 대두밀을 사용할 수 있다. 또한, 유산균 세포벽을 이용하는 면역활성화물질의 경우에 있어서, 면역활성화능은 박테리아의 생존과 관계없이 발휘되기 때문에 작제물을 가열하고 멸균할 수 있다.
또한, 본 발명은 공지의 코지제조장치를 사용할 수 있다. 즉, 따로 장치를 제조할 필요가 없다. 그러므로, 본 발명은 일반적인 목적의 용도로 매우 유용하다.
또한, 본 발명은 상기 기술한 구현예에 제한되지 않으며, 필요시 변형될 수 있다.

Claims (11)

  1. 코지제조를 위하여 콩과작물에 코지곰팡이를 접종하고 상기 코지제조 작제물에 수분을 공급하여 코지제조 작제물에 포함된 단백질 및/또는 당류의 가수분해를 통해 제조된 동맥경화 예방능을 보유함을 특징으로 하는 동맥경화 예방물질.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 코지제조 작제물에 포함된 및/또는 상기 코지제조 작제물에 첨가된 유산균 증식이 가수분해중 향상됨을 특징으로 하는 동맥경화 예방물질.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 유산균이 엔테로코코스(Enterococcus)속에 속하는 것을 특징으로 하는 동맥경화 예방물질.
  4. 제 3항에 있어서, 엔테로코코스 속이 하나이상의 엔테로코코스 페시움(Enterococcus faesium) 및 엔테로코코스 페칼리스(Enterococcus faecalis)종인 것을 특징으로 하는 동맥경화 예방물질.
  5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서, 동맥경화 예방능을 보유한 상기 작제물이 농축상태인 것을 특징으로 하는 동맥경화 예방물질.
  6. 코지제조를 위하여 콩과작물에 코지곰팡이를 접종하고 상기 코지제조 작제물에 수분을 공급하여 코지제조 작제물에 포함된 단백질 및/또는 당류의 가수분해를 통해 제조되고, 추가로 상기 가수분해과정중 상기 코지제조 작제물에 포함된 및/또는 상기 코지제조 작제물에 첨가된 유산균 증식을 향상시켜 제조된 면역활성화능을 보유함을 특징으로 하는 면역활성화물질.
  7. 제 6항에 있어서, 면역활성화물질이 동맥경화 예방능을 함께 보유함을 특징으로 하는 면역활성화물질.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 유산균이 엔테로코코스속에 속하는 것을 특징으로 하는 면역활성화물질.
  9. 제 8항에 있어서, 엔테로코코스속이 하나 이상의 엔테로코코스 페시움 및 엔테로코코스 페칼리스인 것을 특징으로 하는 면역활성화물질.
  10. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항의 동맥경화 예방물질 또는 제 6항 내지 제 9항중 어느 한 항의 면역활성화물질을 섭식한 인간이외의 포유동물.
  11. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항의 동맥경화 예방물질 또는 제 6항 내지 제 9항중 어느 한 항의 면역활성화물질을 섭식한 인간이외의 포유동물의 알.
KR1020007011000A 1999-02-04 2000-02-04 동맥경화 예방물질, 면역활성화물질, 이들 물질을섭식하는 포유동물, 및 그의 알 KR20010034730A (ko)

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