KR20030091178A

KR20030091178A - 복분자 추출물과 그를 함유한 혈당강하용 조성물

Info

Publication number: KR20030091178A
Application number: KR1020020029033A
Authority: KR
Inventors: 김정인; 김정상; 김종원; 임화재
Original assignee: 김정인; 김정상; 김종원; 임화재
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2003-12-03

Abstract

본 발명에서는 복분자(Rubus coreanus) 메탄올 추출물을 제조하여,in vitro실험에서 추출물의 알파아밀라제 및 알파글루코시다제 저해활성이 우수함을 확인하였다. 정상쥐와 당뇨쥐에 있어서 복분자 추출물(500mg/kg)을 전분(1g/kg)과 함께 경구 투여한 경우, 전분만 투여한 경우에 비해 식후혈당증가 곡선의 면적을 유의적으로 감소시켰다. 따라서 복분자 추출물은 식후 혈중 포도당 농도의 급격한 상승을 억제하여 인체나 동물의 당뇨병 예방 및/또는 치료에 이용할 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Description

복분자 추출물과 그를 함유한 혈당강하용 조성물{Plant extract from Rubus coreanus and composition containing the same with hypoglycemic activity}

최근 산업사회의 발달과 생활수준의 향상에 따른 식생활 양상의 변화로 당뇨인구가 증가하고 있으며, 통계청 자료에 의하면 당뇨병은 현재 한국 성인의 사망요인 중 제 6위를 차지하고 있다(통계청, http://www.nsn.go.kr (2002)). 당뇨병 치료에 있어서 혈당의 조절은 가장 중요한 목표 중 하나인데, 공복혈당 뿐 아니라 식후 혈당조절의 중요성이 점차 강조되고 있다(Jenkins, D.J.A., Wolever, T.M.S. :Starchy foods and glycemic index.Diabetes Care.,11, 149-159; Menendez, C.M, Stoecker, B.J. : The role of diet in improving glycemic control.In Nutrition and Diabetes: Javanovic, L. and Peterson, C.M. (ed.), Alan R. Liss Inc, New York, p15-36 (1995)). 특히, 우리의 고유식품이며 전통적으로 질병치료에 이용되어오던 야생 식용식물의 효능에 대해 적극적으로 과학적 연구가 이루어져, 씀바귀(Ixeris dentata Nakai), 산복사(Prunus davidiana Fr.) 및 갈대(Phragmites communis Trin)의 메탄올 추출물이 alloxan 당뇨유발 흰쥐에서 유의적으로 혈당을 낮춘다고 보고(Choi JS et al.: Kor. J. Pharmacogn 21(2), 153-157 (1990))된 바 있으며, 스트렙토조토신 당뇨 유발 흰쥐에서 닭의 장풀(Commeinae herba) 물추출물과 메탄올 추출물이 혈당강하효과를 보였다고 보고(박수영: 석사학위논문, 덕성여자대학교대학원, 1992)하였다. 그 외 두릅나무를 비롯한 여러 가지 국내 자생 야생식용식물의 혈당강하효과에 대한 연구가 이루어져 왔다.

우리는 식이 중의 탄수화물 중 대부분을 전분 형태로 섭취하게 되는데, 전분은 알파아밀라제 및 알파글루코시다제에 의해 소화된 후 흡수된다. 따라서 알파아밀라제 또는 알파글루코시다제 저해활성을 가진 물질은 식후 혈당조절 효과를 기대할 수 있다. 실제로 알파글루코시다제 저해제인 아카보스는 경구혈당강하제로 시판되고 있다.

본 발명에서는 복분자 추출물을 제조하고, 추출물의 알파아밀라제 및 알파글루코시다제 저해활성을 평가한 결과, 복분자 추출물의 식후혈당 저하효과가 뛰어난 것을 확인하였다.

상기와 같이 본 발명자들은 생체에 부작용이 없으면서 식후혈당 억제작용이 우수한 물질을 제공하고자 복분자로부터 메탄올로 추출하여 수득되는 추출물에 대해 약리학적 효과를 시험한 결과, 정상쥐 및 당뇨쥐에 있어서 식후혈당 저하효과가 뛰어난 것을 확인하였다.

즉, 본 발명 방법에 의한 복분자 추출물은 알파글루코시다제 및 알파아밀라제 효소의 활성을 억제하여 혈중 포도당 농도를 현저히 감소시키는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 혈당강하작용을 나타내는 복분자 추출물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 복분자 추출물을 유효성분으로 함유하는 조성물을 제공하는 것이다.

이하, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.

도 1은 스트렙토조토신으로 당뇨병을 유발한 흰쥐에서 복분자 추출물(500mg/kg)을 전분과 함께 투여한 경우, 전분만 투여한 경우에 비해 식후혈당증가를 현저히 감소시키는 것을 나타낸 것이다.

도 2는 정상쥐에 있어서 복분자 추출물 섭취 후 식후혈당 상승억제효과를 나타내는 그림이다.

본 발명은 인체와 동물에서 당질 대사를 조절함으로써 식후 탄수화물의 소화흡수를 억제하여 당뇨병을 억제하는데 유효한 복분자 및 이의 제조방법 그리고 상기 추출물을 유효성분으로 하여 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학적 조성물 및 당뇨치료 기능성 식품에 관한 것이다.

본 발명의 당뇨억제용 약리학적 조성물 또는 기능성(건강보조)식품에서 주성분으로 사용되는 복분자(Rubus coreanus)는 콜레라균의 생장을 억제하며, 여성호르몬유사 활성이 있는 것으로 알려져 있다. 또한 여성의 성선(性腺)쇠약으로 인한 불임치료에도 응용된다고 보고되고 있다(이상인, 김호철: 대한본초과학회지 6(1):3-14, 1991).

본 발명의 혈당강하용 약리학적 조성물 또는 기능성(건강보조)식품에서 주성분으로 사용되는 복분자(Rubus coreanus Miq)는 장미과 (Rosaceae)에 속하며, 산지에서 자라는 나무의 열매로서 지역에 따라 복분자딸기, 단풍딸기, 나무딸기, 수리딸기, 굵은 딸기 및 산딸기 등의 이름으로 불려지고 있다.

본 발명 복분자 추출물의 제조방법으로는 공지방법을 사용하는 것이 가능하다. 예컨대 복분자를 채취하여 생 또는 건조된 상태의 것을 잘게 마쇄한 후 물, 메탄올, 에탄올 등의 극성 용매 및 에테르, 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트 등의 비극성 용매들을 가한 후 실온에서 침적 추출하거나 가온 추출할 수 있다.

본 발명의 바람직한 한 실시 예에 있어서 복분자를 물 또는 메탄올 용매하에서 얻은 추출물이 혈당강하효과가 특히 뛰어났다.

본 발명 복분자 추출물은 흰쥐에 아주 많은 양을 경구투여하여도 전혀 급성 독성을 나타내지 않았다. 이와 같이 본 발명 복분자 추출물은 부작용이나 독성 등의 문제가 없어 스트레스, 지방과다섭취, 당 과다 섭취 및 운동부족 등으로 인한 당뇨병 유발을 임상적으로 예방 또는 치료할 수 있는 치료제로 이용하거나 기능성 식품의 유효성분으로도 이용할 수 있는 것으로 판단되었다.

본 발명 복분자 추출물은 당뇨병을 예방 또는 치료하기 위하여 임상적으로이용시 투여량은 당뇨병의 중증도, 환자의 상태, 연령, 합병증 등의 다양한 요인에 따라 전문가에 의해 결정될 수 있으며, 효과적인 약물요법이 이행되기 위해서는 환자의 생활스타일과 같은 환자의 요소와 약리학적 요소 등을 분석 종합하여 환자에게 제공하여야 한다.

본 발명에 따른 복분자 추출물은 실질적으로 부작용이나 독성이 없이 안전하게 투여할 수 있는 약제로 판단되며, 약학적 조성물을 임상적으로 이용시 약제학적 분야에서 통상적인 방법에 따라 통상적인 약제학적 제제로 제형화시켜 이용할 수 있다.

또한, 본 발명 복분자 추출물은 음료수, 아이스크림, 양념, 인스턴트 식품 등의 식품이나 가축사료 등에 혼합하여 고상, 액상 또는 젤리 형태로 혈당을 강하시킬 수 있는 기능성 식품의 제조에 이용될 수도 있으며, 필요에 따라 식용색소, 식용향료, 생약초, 과일, 올리고당, 키토산, 구연산 등의 통상적인 성분을 적량 가하여 좋은 맛과 향을 나타내게 할 수 있다.

본 발명 조성물 또는 기능성 식품에는 필요에 따라 복분자 추출물 이외에 인체의 당흡수를 억제하여 당뇨병을 예방 및/또는 치료하는데 사용되는 공지 물질 또는 새로운 물질을 추가로 포함하여 상승작용을 발휘할 수도 있다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용효과를 실시예를 통하여 보다 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 목적일 뿐 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않는다.

실시예 1 : 복분자 추출물의 제조

복분자를 마쇄한 후, 중량의 10배에 해당하는 100% 메탄올을 첨가하여 12시간동안 자석교반기를 이용하여 추출하였다. 감압여과하여 추출액과 잔사를 분리하였다. 잔사에 추출 시작 당시의 복분자 중량의 5배에 해당하는 100% 메탄올을 첨가하여 6시간동안 자석교반기를 이용하여 추출하였다. 감압여과한 후 잔사에. 추출 시작 당시의 복분자 중량의 3배에 해당하는 100% 메탄올을 첨가하여 3시간동안 자석교반기를 이용하여 추출한 후, 감압여과하였다. 메탄올 추출액을 감압농축하여 최총 추출액을 얻었으며, 이 경우 복분자 추출액의 수율은 27.9% 이었다.

실시예 2 : 복분자 추출물 알파글루코시다제 저해 활성 측정

본 실험에 사용한 효모 알파글루코시다제와 돼지 췌장 알파아밀라제는 시그마사(St Louis, MO, USA)에서 구매하였다. 알파글루코시다제 효소기질은 파라-니트로페닐알파-디-글루코피라노사이드(para-nitrophenyl-alpha-D-glucopyranoside)를 사용하였으며, 알파아밀라제 기질로서는 파라-니트로페닐-알파-디-말토페타오사이드(para-nitrophenyl-alpha-D-maltopentaoside)를 사용하였다. 한편, 양성대조구로는 혈당상승억제제로 임상적으로 사용되고 있는 아카보스(Bayer-Korea)를 사용하였다.

복분자의 알콜(메탄올) 추출물을 건조시킨 후, 디메틸설폭사이드 또는 물에 일정 농도로 용해시켜 용액을 제조하고, 이를 쥐의 소장에서 추출한 다음 알파글루코시다제를 함유한 효소반응액에 넣어 알파글루코시다제의 저해정도를 살펴본 결과, 0.5 mg/ml에서 복분자 알콜추출물은 효소활성을 각각 81%저해하는 것으로 나타났으며, 이는 임상적으로 사용하고 있는 아카보스와 높은 수준이었다(표 1).

복분자 추출물의 알파글루코시다제 저해활성(%)

농도(mg/ml)	복분자 메탄올 추출물	아카보스
0.10	6	-
0.25	42	26
0.50	81	34

*측정은 3회 반복하였으며, 결과는 평균값±표준편차로 나타냄.

실시예 3 : 복분자 추출물의 알파아밀라제 효소 저해활성

복분자의 알콜추출물을 디메틸설폭사이드 또는 증류수에 용해시킨 다음, 돼지 췌장에서 분리한 알파아밀라제 용액에 첨가하여 효소활성 저해정도를 측정한 결과, 복분자의 메탄올 추출물은 0.25 및 0.5 mg/ml 농도에서 아밀라제 효소활성을 각각 23 및 50%를 저해하였다 (표 2).

복분자 추출물의 알파아밀라제 저해활성(%)

농도(mg/ml)	복분자 메탄올 추출물	아카보스
0.01	-	50
0.05	-	93
0.10	22	100
0.25	23	100
0.50	50	100

실시예 4 : 당뇨쥐에 있어서 식후 혈당 저하효과

체중 250-300g의 수컷 Sprague-Dawley 흰쥐 12마리에게 0.1M 구연산완충용액에 용해시킨 스트렙토조토신을 대퇴부 근육에 1회 주사(75 mg/kg 체중)하여 당뇨병을 유발하였다. 1주일 후 동물을 12시간 절식시키고 꼬리에서 채혈하여 간이혈당계(Glucotrend)로 측정한 혈당이 200 mg/dl 이상으로 나타나 당뇨병이 유발되었음을 확인하였다. 동물을 체중이 평균체중이 유사하게 두군으로 나누었다(대조군 266.7+3.9 g, 복분자군 262.7+4.1 g, 평균+표준오차). 동물에게 투여하는 용액은 대조군의 경우 가용전분(Sigma, St. Louis, MO) 2.0g, 포도당(Sigma, St. Louis, MO) 0.29g, 트윈 80(Shinyo) 1ml, 생리적 식염수 13 ml를 혼합하였고, 복분자군의 경우 가용전분 2.0g, 복분자 추출물 1.0g, 트윈 80 1ml, 생리적 식염수 13 ml를 혼합하였다. 포도당은 복분자 추출물에 포함되어 있는 당의 함량(29.0%) 만큼 첨가하였다. 12시간 절식한 동물에게, 체중 1kg 당 7.0ml 해당하는 양의 튜빙액을 위장으로 투여(gastric tubing)하여, 대조군의 경우 1.0g/kg의 전분을, 복분자군의 1.0g/kg의 전분 및 0.5g/kg의 복분자 추출액을 섭취시켰다. 식후 0, 30,60, 90, 120, 180, 240, 360분에 꼬리정맥에서 채혈하여 간이혈당계(Glucotrend)로 혈당을 2-3회 측정하였다.

흰쥐를 이용한 혈당상승억제 효능 실험을 위한 시료투여액의 조성

성분	대조군	복분자군
Soluble starch	2.0 g	2.0 g
복분자 추출물	-	1.0 g
Glucose	0.29 g	-
Tween80	1 ml	1 ml
증류수	13 ml	13 ml

대조군과 복분자군의 공복 혈당은 290.6+19.0 mg/dl, 294.0+17.0 mg/dl이었다. 대조군의 경우 혈당증가치가 식후 60분에 123.6+9.6 mg/dl로, 복분자군의 경우 70.4+6.1 mg/dl로 최고치에 도달한 후 감소하였다(도 1). 복분자군의 경우 혈당증가치가 식후 30, 60, 90(P < 0.001), 120, 180분(P < 0.05)에 대조군에 비해 유의적으로 낮았다. 복분자군의 식후혈당증가곡선의 면적(Area under the curve, AUC)은 3,518 ± 1,316 mg·min/dl(대조군의 47.7%)로 대조군(7,377 ± 557 mg·min/dl)에 비해 유의적으로 작았다(P < 0.001). 따라서 복분자 추출물의 섭취는 당뇨쥐에 있어서 뚜렷한 식후혈당 상승억제 효과를 나타내었다.

실시예 5 : 정상쥐에 있어서 식후 혈당 저하효과

체중 110-130g의 수컷 Sprague-Dawley 흰쥐 16마리를 체중이 평균체중이 유사하게 두 군으로 나누었다(대조군 118.0+2.3 g, 복분자군 120.0+2.5 g, 평균+표준오차). 동물에게 투여하는 용액은 당뇨쥐의 경우와 동일하게 제조하였고, 12시간 절식한 동물에게, 7.0ml/체중kg 에 해당하는 양의 튜빙액을 위장으로 투여(gastric tubing)하였다. 식후 0, 30, 60, 90, 120, 180, 240분에 꼬리정맥에서 채혈하여 간이혈당계(Glucotrend)로 혈당을 2-3회 측정하였다.

대조군과 복분자군의 공복 혈당은 각각 80.6+1.1 mg/dl, 81.3+1.7 mg/dl이었다. 복분자군의 경우 혈당증가치가 식후 30분에 32.3+3.9 mg/dL로, 대조군(63.1+5.9 mg/dl)에 비해 유의적으로 낮았다(P < 0.001). 복분자군의 경우 혈당증가치가 식후 120, 180분에도 대조군에 비해 유의적으로 낮았다(P < 0.05). 복분자군의 식후혈당증가곡선의 면적(AUC)은 2,961 ± 191 mg·min/dl(대조군의 58.5%)로 대조군(5,064 ± 296 mg·min/dl)에 비해 유의적으로 작았다(P < 0.001). 이렇듯 복분자 추출물의 섭취는 정상쥐에 있어서 식후혈당 증가를 현저히 낮추었다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명 복분자 추출물은 알파글루코시다제 효소활성을 억제하여 식후 탄수화물의 소화를 저해함으로서 혈당의 급격한 상승을 억제하고, 당뇨병을 예방 및/또는 치료에 이용할 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있어 본 발명은 의약식품산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

복분자를 물 또는 유기용매로 추출하여 혈당강하 효과를 갖는 복분자 추출물을 제조하는 것을 특징으로 하는 혈당강하용 복분자 추출물의 제조방법.
상기 제1항 방법에 의해 제조된 혈당강하 효과를 갖는 복분자 추출물.
제2항의 복분자추출물을 유효성분으로 함유하는 혈당강하용 약학적 조성물.
제2항의 복분자추출물을 유효성분으로 함유하는 혈당강하용 식품.