KR20040070687A

KR20040070687A - 항당뇨 효능을 가지는 미생물을 함유한 당뇨병 예방 및치료용 조성물 및 이의 용도

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Publication number: KR20040070687A
Application number: KR1020030006867A
Authority: KR
Inventors: 최현우; 전영민
Original assignee: 최현우; 전영민
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-08-11
Also published as: KR100527104B1

Abstract

본 발명은 항당뇨 효능을 가지는 미생물을 함유하는 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 대두의 비지와 찹쌀과 쌀겨를 혼합한 배지에 유산균과 효모를 배양하여 수득한 미생물을 함유하는 당뇨병 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 미생물을 함유한 조성물을 당뇨 실험쥐에 투여한 결과, 체중의 변화 없이 혈당강하효과를 나타내어, 당뇨병의 예방 및 치료용 의약품 및 건강기능식품으로 사용될 수 있다.

Description

항당뇨 효능을 가지는 미생물을 함유한 당뇨병 예방 및 치료용 조성물 및 이의 용도 {Composition comprising microorganism having antidiabetic activity for prevention and treatment of diabetes and the use thereof}

본 발명은 대두의 비지, 찹쌀 또는 쌀겨를 혼합한 배지에 유산균과 효모를 배양하여 수득한 미생물을 함유하는 당뇨병 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

당뇨병은 인슐린 의존형 당뇨병 (type Ⅰ)과 인슐린 비의존형 당뇨병 (type Ⅱ), 그리고 영양실조성당뇨병 (MRDM)으로 분류하고 있다. 그러나 우리나라 당뇨병 환자의 84%가 인슐린 비의존형인 type Ⅱ 당뇨병으로 알려져 있다. 특히 type Ⅱ당뇨병은 40대 이후의 성인 중에서 비만형이고 활동량이 적은 사람 그리고 고혈압의합병증과 혈중 중성지질의 함량이 높은 사람에게 많이 발병하는 특징을 갖고 있다. 이러한 당뇨병에서 동맥경화증을 비롯한 심혈관성 장애가 빈발하는 주된 요인의 하나로는 당뇨병에서는 자유라디칼(free radical)의 반응으로 지질과산화가 촉진된다는 연구결과 [Bastar I,Res. Commun. Mol. Pathol. Pharmacol., 102(3), pp265-272, 1998]와 또한 당뇨환자에서는 산화적 스트레스에 대한 감수성이 높아 지질과산화가 쉽게 일어난다고 보고되어 있다 [Behrens WA, Madere R,Metabolism, 40(1), pp72-76, 1991].

인체 생리과정 중 발생하는 활성산소(O₂ ^-, H₂O₂, OH 및 O₂)는 반응성이 매우 강하여 이들에 의하여 야기되는 프리라디칼 반응은 지질을 포함한 주요 거대분자의 파괴효과를 나타낸다 [Davies KJ, Goldberg AL,J. Biol. Chem., 262(17), pp8220-8226, 1987]. 이들은 정상적인 대사과정, 광증감반응, 약물대사과정 및 기타 세포대사의 이상을 초래하는 여러 요인에 의해 그 생성이 증가하며, 따라서 생체는 이들에 의하여 일어나는 프리라디칼 반응의 유해효과에 항상 노출되어 있다고 볼 수 있다 [Aust SD, Morehouse LA, Thomas CE,J. Free. Radic. Biol. Med., 1(1), pp3-25, 1985]. 특히 세포가 나이가 들어감에 따라 이들의 유해 라디칼에 의한 유해작용이 계속적으로 누적될 경우 발암, 동맥경화, 심장질환 및 피부노화 등 연령증가에 따른 여러 성인병과 관련된 질환은 물론 전반적인 세포의 노화를 야기하여 인간의 질병발생과 노화의 원인으로 제시되고 있다 [Harman D. 2001. Aging: overview.Ann. N. Y. Acad. Sci., 928, pp1-21, 2001]. 따라서 반응성 산소대사물에 의해 생체내 프리라디칼 반응을 억제시키거나 인체에 누적되어 있는 유해 활성산소를 제거함으로써, 지질대사, 면역질환 및 암 등의 질환 치료에 유용할 것으로 예상되는 후보물질을 찾고자 하는 연구들이 계속되어 왔다. 따라서 당뇨병의 유발특성은 오늘날의 성인병 (chronic degenerative disease)의 발병인자와 같다는 사실에 착안하여 당뇨병 발병을 예방하고 합병증을 방지할 수 있는 락토바실러스 훼멘텀을 이용한 식물성 유산균 조성물을 개발하기에 이르렀다. 또한 우리나라 당뇨병 환자의 84%가 비인슐린형 당뇨병이기 때문에 인슐린요법보다는 생리활성이 높은 기능성을 가진 유산균 및 효모를 이용하면 당뇨병의 예방 또는 치료효과를 갖는 기능성 식품의 개발이 필요하다는 사실을 깨닫게 되었다.

당뇨병 모델 동물은 크게 알록산(alloxan) [Matsuzaki T, Nagata Y, Kado S, Uchida K, Hashimoto S, Yokokura T,APMIS, 105(8), pp637-642, 1997]과 스트렙토조토신(streptozotocin) [Purves TD, Tomlinson DR,Ann. N. Y. Acad. Sci., 973, pp472-476, 2002] 등의 화학약품으로 처치하여 당뇨를 유발시킨 실험모델과 자연발생적으로 당뇨병이 발증되는 모델 kk-Ay [Yokokura T, Matsuzaki T, Yamazaki R, Hashimoto S,Endocr. J., 44(3), pp357-365, 1997], 발생 공학적 기법에 의해 창출되는 트란스제닉 동물(transgenic animal)을 이용하고 있다. 비만 마우스(obese mouse, ob/ob)는 자연발생적으로 당뇨병이 발증되는 모델에 속하며 1949년 잭슨 연구실(Jackson Laboratory)에서 발견되었고, 유전학적으로는 상염색체성 열성 유전을 하는 것으로 밝혀졌다 [Bartels ED, Lauritsen M, Nielsen LB,Diabetes, 51(4), pp1233-1239, 2002; Attele AS, Zhou YP, Xie JT, Wu JA, Zhang L, Dey L,Pugh W, Rue PA, Polonsky KS, Yuan CS,Diabetes, 51(6), pp1851-1858, 2002]. 이 개체는 비만 (obesity), 고혈당 (hyperglycemia)를 나타내고 그 중증도는 db/db와 마찬가지로 유전적 배경 (genetic background)에 많은 영향을 받는다. C57BL/6J-Lep^ob(ob mouse)는 10-14일째의 동물에서 비만증(adiposity)이나 지방세포(fat cell) 크기가 증가되어, 정상 마우스보다는 2-3배 정도 비만을 보이는 동물이다.

유산균은 정장작용 및 변비의 예방효과 [Mizutani T, Mitsuoka T,J. Natl. Cancer. Inst., 63(6), pp1365-1370, 1979; Reuter G,Zentralbl. Bakteriol. Mikrobiol. Hyg., 187(4-6), pp564-577, 1989], 면역증강효과 [Hosoi T, Ametani A, Kiuchi K, Kaminogawa S,Can. J. Microbiol., 46(10), pp892-897, 2000], 비피더스균의 산업화 [Roy DG, Klaenhammer TR, Hassan HM.Mol. Gen. Genet., 239(1-2), pp33-40, 1993] 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 본 연구에 이용된 락토바실러스 훼멘텀은 콜레스테롤 저하 효과 [Pereira DI, Gibson GR,Appl. Environ. Microbiol., 68(9), pp4689-4693, 2002], 지질과산화 억제 및 항산화 효소의 증가 [Kullisaar T, Zilmer M, Mikelsaar M, Vihalemm T, Annuk H, Kairane C, Kilk A,Int. J. Food Microbilol., 72(3), pp215-224, 2002; Gonzalez SN, Apella MC, Romero N, Pesce de Ruiz Holgado AA, Oliver G,Chem. Pharm. Bull., 37(11), pp3026-3028, 1989], 식후 혈당을 억제하는 물질인 아카보스(acarbose)의 분리 [Talamond P, Desseaux V, Moreau Y, Santimone M, Marchis-Mouren G,Comp. Biochem. Physiol. B. Biochem. Mol. Biol., 133(3), pp351-360, 2002; CalderonSantoyo M, Loiseau G, Rodriguez Sanoja R, Guyot JP,Int. J. Food. Microbiol., 80(1), 77-87, 2003] 등에 대한 연구가 다수 보고되어 있다. 그렇지만 유산균 조성물의 투여에 따른 당뇨병의 치료 및 예방에 대한 연구는 거의 되어 있지 않는 실정이다. 따라서 이미 최 등이 개발한 (특허출원 2002-69983호) 락토바실러스 훼멘텀(식물성 유산균 조성물) 즉 종래의 유산균과 달리 열과 산에 강하며 학설상 불가능하다고 하는 암모니아 성분을 분해하는 전혀 새로운 성질을 가지고 있는 균으로서 유산균의 장점과 효모의 장점을 공존시켜 배양한 균으로서 혈당강하 효과에도 탁월한 효능을 보인다는 점이다.

따라서 본 발명자는 유산균의 섭취에 따른 당뇨병의 치료 및 예방작용을 과학적으로 구명하기 위하여 본 식물성 유산균 조성물을 이용한 결과, 이 식물성 유산균이 당뇨병 치료에 효과가 있음을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 식물성 배지에 유산균과 효모를 배양하여 수득한 미생물을 함유하는 당뇨질환의 예방 및 치료에 효과적인 조성물을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 당뇨질환의 예방에 효과적인 건강기능식품으로서 식물성 유산균제품을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 미생물을 함유한 조성물을 당뇨 마우스에 3주간 투여한 후, 혈당 강하효과에 미치는 영향을 도시한 그래프이다,

상기의 목적을 수행하기 위하여, 본 발명은 대두의 비지, 찹쌀 또는 쌀겨를 혼합한 배지에 유산균 또는 효모를 배양하여 수득한 미생물을 함유한 당뇨질환의 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.

본 발명에서 상기 콩비지는 두부를 만들때 콩즙에서 두유를 뺀 나머지 찌꺼기를 사용한다. 즉, 대두유를 그대로 쓰는 것이 아니고 두유를 뺀 비지를 사용하므로 미생물 함유 조성물을 경제적인 방법으로 제공할 수 있다. 또한, 찹쌀에는 통상 멥쌀에 비하여 아미노 펙친을 많이 함유하고 있기 때문에 유산균과 효모의 발효율을 향상시킬 수 있으므로 찹쌀을 사용하는 것이 미생물 함유 조성물의 제조에 있어 더욱 효과적이다.

두부 제조시 생산되는 비지와 찹쌀과의 배합율은 전체 배지 조성물에 대하여 비지 약 70 중량 내지 약 95중량%, 찹쌀 약 30중량 내지 약 5중량%로 하여 전체 중량이 100% 되게 한다.

또한, 이 배지에는 쌀겨를 첨가할 수 있으며, 이 경우에는 전체 배지 조성물에 대하여 콩비지, 찹쌀 및 쌀겨의 질량 비율은 약 80중량% 내지 약 90중량%, 약 15중량% 내지 약 7중량% 및 약 5중량% 내지 약 3중량%로 전체 100중량%가 된다.

본 발명에서 사용하는 유산균으로는, 예를 들어, 락토바실러스 훠멘텀(Lactobacillus Fermentum), 락토바실러스 아시도휠러스(Lactobacillus Acidophilus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus Casei), 락토바실러스 델브루에키(Lactobacillus Delbrueckii), 락토바실러스 아라비노수스(LactobacillusArabinosus), 락토바실러스 카우카시커스(Lactobacillus Caucasicus), 락토바실러스 락티스(Lactobacillus Lactis), 락토바실러스 레이시매니(Lactobacillus Leishmanni), 락토바실러스 무시커스(Lactobacillus Musicus), 락토바실러스 테르모휠러스(Lactobacillus Thermophilus), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus Plantarum), 스트렙토코커스 테르모휠러스(Streptococcus Thermophillus), 스트렙토코커스 훼칼리스(Streptococcus Faecalis), 스트렙토코커스 랙티스 (Streptococcus Lactis), 스트렙토코커스 불가리커스(Streptococcus Bulgaricus), 및 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc Mesenteroides)의 속에서 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 유산균으로는 보통의 방법보다 동결 건조하여 제조한 것 혹은 냉장 보관한 것을 사용할 수 있다. 또한 일반적인 동물성 유산균은 열이나 산에 약하기 때문에 식물성 유산균, 예를 들어, 락토바실러스 훠멘텀 (Lactobacillus Fermentum)을 사용하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 사용하는 효모는, 예를 들어 피치아 크루이베리(Pichia Kluyveri), 사카로마이세스 세리비시에(Saccharomyces Cerevisiae), 사카로마이세스 파스토리아누스(Saccharomyces Pastorianus), 사카로마이세스 인터메디우스 (Saccharomyces Intermdius), 사카로마이세스 발리더스(Saccharomyces Validus), 사카로마이세스 엘립소이듀스(Saccharomyces Ellipsoideus), 사카로마이세스 말리시슬러(Saccharomyces Malisisler), 사카로마이세스 멘드슈리커스(Saccharomyces Mandshuricus), 사카로마이세스 보르데르만니(Saccharomyces Vordermannii), 사카로마이세스 페카(Saccharomyces Peka), 사카로마이세스 삿싱(Saccharomyces Shasshing), 사카로마이세스 피리훠미스(Saccharomyces Piriformis), 사카로마이세스 아나멘시스(Saccharomyces Anamensis), 사카로마이세스 카틸라지노서스 (Saccharomyces Cartilaginosus), 사카로마이세스 아와모리(Saccharomyces Awamori), 사카로마이세스 바타테(Saccharomyces Batatae), 사카로마이세스 코리너스(Saccharomyces Coreanus), 사카로마이세스 로버스투스(Saccharomyces Robustus), 사카로마이세스 칼스버젠시스(Saccharomyces Carlsbergensis), 사카로마이세스 모나센시스(Saccharomyces Monacensis), 사카로마이세스 마시안너스 (Saccharomyces Marxianus), 지고 사카로마이세스 메저(Zygo Saccharomyces Major), 사카로마이세스 랙티스(Saccharomyces Lactis), 사카로마이세스 루시 (Saccharomyces Rouxii), 그리고 한세누라 아노마라(Hansenula Anomala)로 이루어진 군에서 하나 이상을 선택하여 사용할 수가 있으며, 피치아 크루이베리(Pichia kluyveri)를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 배지에서 식균할 때 유산균과 효모와의 균수 비율은 약 1:10 내지 10:1의 범위에서 설정할 수가 있다.

배지에서 유산균과 효모를 식균한 후에는 비교적 저온, 예를 들어, 약 10℃ 내지 20℃에 두어 수일 내지 수십일, 예를 들어 10일 내지 50일간 배양시킨다.

이렇게 하여 배양된 유산균과 효모와의 공존물을 본 명세서 중에서 모균이라고 한다. 모균(배지를 포함)에는 1g 중에 약 10⁸개 정도의 균체가 함유되어 있다.상기 모균은 약 4℃에 두면 장기간에 걸쳐 보존할 수가 있다. 그리고 이 경우에는 공기(혹은 산소)를 뺀 상태로 다시 말해서 진공팩(혹은 탈산소팩) 중에서 보존하여 두는 것이 좋다. 또한 모균에는 적당한 산소(예를 들면, 파파야 산소 등)를 함유시켜 두기도 한다.

하기에 기술하는 바와 같이 모균은 대단히 유용한 조성물이므로 용도에 따라서는 반드시 모균을 그대로 사용할 필요가 없는 경우가 많다.

여기서 모균을 이차적으로 배양하여 원균을 제조하여 그 원균을 이용할 수가 있다, 모균의 중량 1에 대하여 물 약 5 내지 20배 중량만큼, 바람직하게는 약 8 내지 12 배 중량을 첨가한 상태에서 휘저은 후 혼합액을 약 35℃ 내지 45℃, 바람직하게는 약 38℃ 내지 42℃, 가장 바람직하게는 약 40℃에서 약 2일간 내지 5일간, 바람직하게는 약 3일간 내지 4일간 배양한다. 이렇게 하여 얻은 균을 1차 원균이라 한다. 1차 원균에는 수 종류의 균이 포함되어 있으므로 그 균명을 한정하지 않고 1차 원균이라고 한다. 1차 원균에는 1㎖당 약 2×10⁷개의 유산균이 함유되어 있다.

다시 1차 원균의 중량 1에 대하여 물 약 2 내지 8배 중량만큼, 바람직하게는 약 4 내지 6배 중량만큼을 첨가한 상태에서 휘저은 후, 이 혼합액을 약 35℃ 내지 45℃, 바람직하게는 약 38℃ 내지 42℃, 가장 바람직하게는 약 40℃에서 약 2일간 내지 5일간, 바람직하게는 약 3일간 내지 4일간 배양한다. 이렇게 하여 얻은 균을 2차 원균이라고 한다. 상기 2차 원균에는 1㎖당 약 1.5 ×10⁷개의 유산균이 함유되어 있다.

모균을 2회 배양하게 되면 모균에 함유되어 있는 콩비지, 찹쌀 및 쌀겨의 탁도가 엷어져 투명도가 향상되므로 사용범위를 넓힐 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제조과정으로 제조된 미생물 (모균 또는 원균)을 유효성분으로 함유하는 당뇨 예방 및 치료용 약학 조성물을 제공한다.

본 발명에 의해 제조된 미생물을 함유한 조성물의 항당뇨 효능을 구명하기 위한 수단으로서, 혈당강하 능력을 동물 실험에 의해 확인한 결과, 혈당강하 능력이 대조군 및 동물성 유산균 조성물보다 뛰어난 결과를 얻었다.

본 발명의 미생물 함유 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 트레할로스, 폴리덱스트로스(폴리덱스트린) 및 광물유를 들 수 있다.

본 발명의 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물의 사용량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으나, 10 내지 500 ㎖의 양을 일일 1회 내지 수회 투여할 수 있다. 또한 그 조성물의 투여량은 투여경로, 질병의 정도, 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있다. 따라서, 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

또한 본 발명의 조성물은 기타 식품의 주, 부원료 및 식품첨가물로서 사용이 가능하다.

본 발명은 대두의 비지와 찹쌀을 혼합한 배지에 유산균 및 효모를 배양하여 얻어진 미생물을 주성분으로 함유하는 식품첨가물을 제공하며, 상기 식품첨가물을 식품소재(부원료)로 사용하는 것을 특징으로 하는 식품첨가물의 이용방법을 제공한다.

또한 본 발명은 당뇨병의 예방 및 치료을 위한 상기 미생물 함유 조성물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 건강기능식품을 제공한다.

또한 본 발명은 혈당 강하 또는 당뇨병 예방을 위한 상기 미생물 함유 조성물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 건강기능식품을 제공한다.

본 발명의 조성물은 당뇨병의 예방 및 치료를 위한 약제, 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다. 본 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강기능 식품류 등이 있다.

본 발명의 유산균 자체는 독성 및 부작용은 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있는 약제이다.

본 발명의 상기 조성물은 당뇨병 질환의 예방을 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 조성물의 양은 일반적으로 본 발명의 건강 식품 조성물은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 % 중량으로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 10 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다.

본 발명의 건강 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 조성물을 함유하는 외에는 액체성분에는 특별한 제한점은 없으며, 통상의 음료와 같이 여러가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린, 트레할로스 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.

상기 외에 본 발명의 조성물은 여러가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

본 발명은 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명되나, 본 발명이 이에 의해 제한되지는 않는다.

실시예 1. 모균의 제조 (1)

콩비지 180kg과 찹쌀 20kg을 포함한 배지에 유산균(Lactobacillus fermentum) 0.2g과 효모(Pichia kluyveri) 0.2g을 접종하였다. 유산균과 효모와의 균수는 합계로 약 10⁵~10⁷개로 적의 변경하여 그 균수비는 약 1:10 내지 10:1의 사이로 적당히 설정하였다.

상기 유산균과 효모를 접종한 배지를 약 10℃ 내지 20℃ 사이에 설정한 저온실에 넣어 약 30일 동안(배양일수는 배지의 상태에 따라 약 10일 내지 50일 사이에서 적당히 변경하였다.) 배양하여 모균 200kg을 제조하였다. 상기 모균은 공기의 통과를 차단하는 진공팩에 밀봉한 다음 약 4℃에 보존하면 장기간, 예를 들어, 수개월 내지 수년에 걸쳐 보존할 수가 있다.

하기 실시예 3의 원균을 제조하는 경우에는, 장기간에 걸쳐 저온 보존한 모균을 사용하였다. 역시 이 모균에는 1g 당 약 10⁸개의 유산균과 효모가 포함되어 있다.

실시예 2. 모균의 제조 (2)

콩비지 170kg과 찹쌀 22kg 및 쌀겨 8kg을 합한 배지에 유산균(Lactobacillus fermentum)과 효모(Pichia kluyveri)를 접종하였다. 유산균과 효모와의 균수비는 상기 모균의 제조(1)에서와 같다.

이렇게 하여 식균한 배지를 상기 모균의 제조(1)에서와 같이 처리하여 모균 200kg을 제조하였다. 그리고 이 모균에는 상기와 같이 1g당 약 10⁸개의 유산균과 효모가 함유되어 있다.

실시예 3. 1차 원균의 제조

상기한 바와 같이 제조한 모균에 1kg에 대하여 지하수를 질량의 약 8 내지 12배를 첨가하여 휘저어 혼합한 물을, 약 40℃에서 3일 내지 4일간 배양하였다. 이렇게 하여 얻어진 1차 원균의 1㎖ 중 유산균수 약 10⁷개와효모수 10⁶개의 양으로 미생물을 수득하였다.

실시예 4. 2차 원균의 제조

위에서와 같이 제조한 1차 원균의 질량 1에 대하여 지하수를 질량의 약 4 내지 6배를 첨가한 상태에서 휘저어 혼합한 물을 40℃에서 3일 내지 4일간 배양하였다.

이렇게 하여 얻어진 2차 원균의 1㎖ 중에는 약 1.5×10⁷개의 유산균이 함유되어 있다.

실험예 1. 당뇨병 치료 효과 실험

본 발명의 대두의 비지와 찹쌀을 혼합한 배지에 유산균 및 효모를 배양하여 얻어진 미생물을 함유하는 조성물의 당뇨병 치료 효능을 확인하기 위하여 하기와 같은 동물 실험을 수행하였다.

1-1. 실험동물의 준비

본 동물실험에서 사용한 실험동물은 C57BL/6J-Lep^ob(ob mouse)는 비만형 당뇨연구실험에 사용되는 동물로써 미국 잭슨 연구실(The Jackson Laboratory, JAX)에서 구입하였으며, 실험동물사육시설은 SPF 배리어 시스템(barrier system)에서 행하여졌으며, 본 실험에 이용한 시험동물의 경우는 3-4주령이 되면 비만을 나타내는 동물을 선별하여 사용하였으며, 시험동물의 연령은 9주령의 수컷을 이용하였다. 시험 직전에 체중과 혈당(basal blood glucose)를 측정하여 평균 수치가 각 군마다 비슷하게 조정하여 사용하였는데, 이 때의 평균 혈당치는 380~430mg/㎗ 내외로 하였다.

1-2. 미생물 함유 조성물 준비 및 투여

본 실험에 이용한 미생물 함유 조성물 1 (Lac.F-100)은 실시예 3의 원균 100%로 된 것이고, 원균 1㎖당 유산균수는 약 2 ×10⁷개이다.

미생물 함유 조성물 1 (Lac.F-100), 조성물 1 을 두 배로 묽힌 미생물 함유 조성물 2 (Lac.F-50), 시판중인 동물성 유산균 음료 (HYW-100, 한국야구르트(주) 발효유 윌(will)), 그리고 이 음료를 두배로 묽힌 동물성 유산균 음료 (HYW-50)를 자유로이 섭취할 수 있도록 물병에 넣어 3주동안 투여하였다. 또한 대조군(Control group)은 물만을 물병에 넣어 자유로이 섭취할 수 있도록 투여하였다.

1-3. 식이섭취량 및 식이효율 측정

실험기간중 식이는 자유 섭식(ad libitum)시켰으며 물은 물병으로 매일 일정시간에 공급하여 자유섭취케 했다. 식이섭취량은 매일 일정시간 측정하였으며, 체중은 실험기간동안 2, 4, 8, 12, 16, 21일에 측정하였다. 식이효율은 전체중증가량을 같은 기간동안의 식이섭취량으로 나누어 줌으로써 계산하였다.

식이 섭취량 및 식이효율에 미치는 영향은 표 1과 같다. 식이 섭취량은 대조군과 미생물 함유 조성물을 공급하는 군에서 섭취하는 사료의 양 (1일 사료 섭취량)을 나타낸 것으로, 통계적인 유의차는 보이지 않았다. 또한 사료 섭취(g)에 대한 체중 증가(g)의 지표로 사용되는 사료 효율비를 비교하여 보면 체중 변화와 거의 일치하고 있다.

각 실험군간의 체중변화에 미치는 영향은 표 1에서 제시된 바와 같이 유의성있는 차이를 보이지 않았다. 즉 당뇨 실험동물모델인 C57BL/6J-Lep^ob(ob mouse)을 이용한 당뇨군들 간의 비교에서는, 본 발명의 미생물 함유 조성물의 투여가 대조군으로 이용한 물의 투여와 함께 체중증가를 나타냄으로서 비록 투여기간이 3주간이었으나 체중 변화에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 사료된다. 따라서 미생물 함유 조성물의 투여는 체중변화에 크게 변화를 주지는 않을 것으로 판단된다. 따라서 미생물 함유 조성물의 투여는 체중변화가 대조군과 같은 패턴을 보임으로써 부작용은 전혀 없는 것으로 판단된다.

미생물 함유 조성물의 투여에 의한 식이섭취량, 체중증가량 및 식이효율비(FER)에 미치는 영향

실험군	식 이 섭 취 량	체 중 증 가 량	FER^*
	(g/day)	(g/21 days)
대조군	5.20±0.70^**	7.36±1.40	0.07±0.01
Lac.F-100	5.40±0.60	7.12±0.58	0.06±0.01
Lac.F-50	5.40±0.60	7.62±0.58	0.07±0.01
HYW-100	5.30±0.50	7.14±0.69	0.06±0.01
HYW-50	5.10±0.50	7.40±0.69	0.07±0.01
^식이효율비(FER)= 체중증가량(g)/식이섭취량(g) 비율.^*평균치±S.E. (n=5).

1-4. 혈당농도의 측정

채혈은 안와 채혈법을 사용하여 14:00에 시작하여 전체 동물을 채혈하는데 30분 이상이 걸리지 않도록 하였다. 모든 개체의 혈당의 농도를 원터지 베이직(onetouch basic, Lifescan사, 미국)를 사용하여 측정하였다.혈당은 2, 4, 8, 12, 16, 21일 후에 동일한 방법으로 측정하였다.

본 발명의 미생물 함유 조성물의 혈당량의 변화에 대한 효과를 관찰하기 위하여 실험군은 각각 6마리씩 5군으로 나누어 대조군(Control group)은 물로서, 당뇨 억제효과를 구명하기 위하여 매일 미생물 함유 조성물 (Lac.F-100, 50) 및 동물성 유산균 음료 (HYW-100, 50)를 각각 자유롭게 섭취토록 하면서 약 3주간의 혈당 억제효과는 그림 1과 같다. 그림 1에서 보는 바와 같이 Lac.F-100, 50은 대조군에 비해 4일 이후부터 유의적인 혈당 강하효과가 나타나기 시작하였고, 21일째 마지막날 혈당치를 비교하면 대조군 대비 각각 약 47%, 37%의 현저한 혈당 강하효과가 나타났다. 또한 HYW-100, 50 군 역시 4일 이후부터 혈당 수치가 떨어지기 시작하였고, 21일째 마지막날 혈당치는 대조군 대비 각각 약 17%, 20%의 혈당 강하효과가 나타났다.

따라서 락토바실러스 훼멘텀을 이용한 식물성 유산균 음료는 식물성이며 종래의 유산균과 달리 열과 산에 강하며 학설상 불가능하다고 하는 암모니아 성분을 분해하는 전혀 새로운 성질을 가지고 있는 균으로서 유산균의 장점과 효모의 장점을 공존배양되는 균으로서 혈당강하효과에도 특이한 균의 개발은 매우 놀라운 발견이라 할 수 있다. 특히 장기간 투여로 인한 락토바실러스 훼멘텀을 이용한 유산균 음료의 혈당강하 작용은 만성적 당뇨인구가 늘어나는 현재의 추세를 감안한다면, 이는 당뇨병 환자들에게 약물이 가져다주는 부작용을 감소시킬 수 있는 천연재료에서도 추출이 가능할 수 있다는 결실로서 매우 획기적인 연구결과이다. 따라서 간편하고 휴대하기 편리하며 쉽게 구할 수 있는 음료 타입으로 이러한 뛰어난 효능의 물질은, 높은 혈당으로 고통받는 당뇨인구에게 지속적으로 섭취가 가능할 것으로 기대된다.

실험예 2. 급성독성 실험

ICR계 마우스와 스프라그 도올리(Sprague Dawley, 대구효창사이언스)를 각각 10마리씩 4군으로 나누어 본 발명의 실시예 3의 미생물을 함유한 조성물을 각각 500, 725, 1000 및 5000 mg/kg의 용량으로 경구투여한 후 2주간 독성여부를 관찰한 결과 4군 모두에서 사망한 예가 한 마리도 없었고 외견상 대조군과 별다른 증상을 찾아볼 수 없었다.

이상의 결과에서 본 발명의 조성물은 급성독성이 거의 없음이 확인되었다.

하기에 상기 약학조성물의 제제예를 설명하나, 이는 본 발명을 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.

제제예 1. 정제의 제조

실시예 3의 원균 건조물 200mg

유당 100mg

전분 100mg

스테아린산 마그네슘 적 량

상기의 성분을 혼합하고 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.

제제예 2. 캡슐제의 제조

실시예 3의 원균 건조물 100mg

유당 50mg

전분 50mg

탈크 2mg

스테아린산 마그네슘 적 량

상기의 성분을 혼합하고 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.

제제예 3. 액제의 제조

실시예 3의 원균 건조물 1000mg

설탕 20g

이성화당 20g

레몬향 적량

정제수를 가하여 전체 100㎖으로 맞추었다.

상기의 성분을 통상의 액제의 제조방법에 따라서 혼합하고 100㎖의 갈색병에 충전하고 멸균시켜서 액제를 제조하였다.

제제예 4. 건강음료의 제조

실시예 3의 원균 0.1 ∼ 80%

설탕 5 ~ 10%

구연산 0.05 ~ 0.3%

캬라멜 0.005 ~ 0.02%

비타민C 0.1 ~ 1%

여기에 정제수 79 ~ 94%를 섞어서 시럽을 만들고, 상기 시럽을 85~98 ℃에서 20~180초간 살균하여 냉각수와 1 : 4의 비율로 혼합한 다음 탄산가스를 0.5~0.82%를 주입하여서 제조되는 식물성 유산균 조성물 함유하는 탄산음료를 제조하였다.

액상과당 (0.5%), 올리고당 (2%), 설탕 (2%), 식염 (0.5%), 물 (75%)와 같은 부재료와 실시예 3의 원균을 균질하게 배합하여 순간살균을 한 후 이를 유리병, 패트병 등 소포장 용기에 포장하여 건강음료를 제조하였다.

상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만 수요계층이나, 수요국가, 사용 용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.

본 발명의 조성물은 대두의 비지와 찹쌀 및 쌀겨를 혼합한 배지에 배양한 미생물을 함유하는 것으로, 순수한 식물성 유산균으로서 현재 시중에 나와있는 동물성 유산균 음료보다 혈당강하에 효과를 보여, 당뇨병의 치료 및 예방에 뛰어나 효과가 있으므로 생물의약 산업상 및 건강기능식품으로 매우 유용한 발명이다.

Claims

대두의 비지와 찹쌀을 혼합한 배지에 유산균 및 효모를 배양하여 얻어진 미생물을 함유하는 당뇨병 예방 및 치료용 약학조성물.
제 1항에 있어서, 상기 배지에 쌀겨를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 약학조성물.
제 1항에 있어서, 유산균은 락토바실러스 훠멘텀(Lactobacillus fermentum)이고, 효모는 피치아 크루이베리(Pichia kluyveri)인 약학조성물.
혈당강하 또는 당뇨병 예방을 위한 대두의 비지와 찹쌀을 혼합한 배지에 유산균 및 효모를 배양하여 얻어진 미생물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 건강기능식품.
제 4항에 있어서, 건강음료인 건강기능식품.