KR20060020548A - Hypoglycemic effects of crude polysaccharides extracted from tremella fuciformis and the composts containing this extracts for antidiabetic effect - Google Patents
Hypoglycemic effects of crude polysaccharides extracted from tremella fuciformis and the composts containing this extracts for antidiabetic effect Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 흰목이버섯으로부터 분리된 조다당체 추출물을 포함하는 당뇨병 예방 및 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명을 통해 분리된 흰목이 버섯 조다당체 분획 추출물은 혈당강하 치료효과를 나타내어 당뇨병의 예방 및 치료에 유용한 약제 및 건강보조식품으로서 이용 할 수 있다.The present invention relates to a composition for the prevention and treatment of diabetes comprising the crude polysaccharide extract isolated from the baekryeok mushroom, the crude extract of the white-necked mushroom crude polysaccharide isolated through the present invention exhibits a therapeutic effect on hypoglycemia, preventing and treating diabetes It can be used as a medicine and health supplement food useful for.
흰목이버섯, 조다당체, 혈당강하효과Alder mushroom, crude polysaccharide, hypoglycemic effect
Description
도 1. 흰목이 버섯의 조다당체 추출물 제조 공정 모식도Figure 1. Schematic diagram of the preparation of crude polysaccharide extract of Albino mushroom
도 2. 흰목이 버섯의 조다당체 추출물의 Bio-LC로 부터 단당류 분석실험Figure 2. Monosaccharide Assay from Bio-LC of Crude Polysaccharide Extracts of Albinus Mushroom
도 3. Streptozotocin 당뇨 유발 흰쥐에서 흰목이 버섯 조다당체 추출물의 혈당 강하 효능실험Figure 3.Efficacy of hypoglycemic efficacy of the extract of Crude Mushroom Copolysaccharide in Streptozotocin-diabetic rats
A) 12주 동안의 각 군당 개체별 평균 식이 섭취량(g)A) Average dietary intake of individuals per group over 12 weeks (g)
B) 12주 동안의 각 군당 평균 체중 변화(g)B) Average weight change in each group over 12 weeks (g)
C) 12주 동안의 각 군당 평균 혈당량(mg/dL)C) Average blood glucose level (mg / dL) per group for 12 weeks
도 4. 유전적 당뇨 비만 모델인 KK/Ay 마우스에서 흰목이 버섯 조다당체 추출물의 혈당 강하 효능 실험Fig. 4. Experiment of hypoglycemic effect of white-headed mushroom copolysaccharide extract in KK / A y mice, a genetic diabetes obesity model
A) 7주 동안의 각 군당 개체별 평균 식이 섭취량(g)A) Average dietary intake of individuals in each group over 7 weeks (g)
B) 7주 동안의 각 군당 평균 체중 변화(g)B) Average weight change in each group over 7 weeks (g)
C) 7주 동안의 각 군당 평균 혈당량(mg/dL)C) Average blood glucose level (mg / dL) per group for 7 weeks
도 5. 유전적 당뇨 비만 모델인 KK/Ay 마우스에서 흰목이 버섯 조다당체 추출물을 포함하는 항당뇨 시제품의('PMO product) 혈당 강하 효능 실험Fig. 5. Experimental hypoglycemic effect of antidiabetic ('PMO product) containing an extract of mushroom copolysaccharide in KK / A y mice, a genetic diabetes obesity model
A) 12주 동안의 각 군당 평균 혈당량(mg/dL)A) Average blood glucose level (mg / dL) per group for 12 weeks
본 발명은 흰목이버섯(Tremella fuciformis)으로 부터 뛰어난 혈당강하 효능을 발휘하는 생리활성 분획물을 인체에 적절하게 적용 할 수 있도록 한 흰목이 조다당체 추출물 및 이를 포함하는 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a white polysaccharide copolysaccharide extract and a composition comprising the same so that the bioactive fraction exhibiting excellent hypoglycemic effect from tremella fuciformis can be appropriately applied to the human body.
당뇨병으로 인한 우리나라 국민의 사망률은 1990년 인구 십만명 당 11.8명에서 2000년 22.6명으로 최근 10년 사이에 크게 증가하여 당뇨병은 한국인 사망요인 중 제 5위를 차지 할 만큼 위험 질병군에 속하게 되었고 발병률 또한 급속한 증가 추세에 있다. 제 2형 당뇨(성인성 당뇨, Type 2 diabetes)는 전체 당뇨환자의 90% 이상을 차지하고 있으며 통계적으로 40세 이후의 비만인에게서의 발병률이 높다. 이러한 제 2형 당뇨는 인슐린 저항성(Insulin resistance)를 특징적으로 나타내는데 인슐린 저항성은 체내 인슐린을 과다하게 분비하게 함으로써 고인슐린 혈증을 일으키게 되고 종국에는 β 세포의 괴사를 일으키게 됨으로 인슐린 결핍증, 심한 고혈당, 체중 감소 등을 초래하게 된다(Defronzo R.A., Diabetes Rev. 5:177-269. 1997; Polonsky K. S. et al., New Engl.J.Med. 334:777-783, 1996; Reaven G.M.,Physiol.Rev. 75:473-486,1995).그러므로 이러한 제2형 당뇨의 예방과 치료를 위해서는 말초조직에서의 인슐린 민감성을 향상시키는 것이 필수적이며 대표적인 약물로는 트로그리타존 계열의 3종(troglitazone, rosiglitazone, pioglitazone)이 개발되어 있다. 그러나 이들 약물들은 아직 장기간 안정성(long-term safety)이 확보되지 않아 사용에 제한이 따르며 troglitazone의 경우 간 독성을 심하게 유발시킴이 밝혀져 현재 판매가 금지된 상태이다.따라서 이러한 약물의 한계를 극복하고자 천연물로부터 활성물질을 screening하는 연구가 국내뿐 아니라 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 기존의 연구를 통해 밝혀진 항당뇨 활성을 나타내는 천연물에 관한 연구에는 씀바귀(lxeris dentata Nakai), 산복사(Prunus davidiana Fr.) 및 갈대(Phragmites communis Trin)의 메탄올 추출 분획물이 alloxan 당뇨유발 흰쥐에서 유의적으로 혈당을 낮춘다는 보고(Choi JS et al.:Kor. J. Pharmacogn 21(2), 153-157 (1990))가 있고, streptozotocin(STZ) 당뇨 유발 흰쥐에서 닭의 장풀(Commeinae herba) 물 추출 분획물과 메탄올 추출 분획물(박수영: 석사학위논문, 덕성여자대학교대학원, 1992), 콩나물의 메탄올 추출물(Kim JI et al.:J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 32(6), 921-925 (2003))이 혈당강하효과를 나타낸다는 보고가 있다. 또한 버섯으로부터 분리한 다당체의 혈당강하효과에 대한 보고도 있는데 대표적인 예로 아가리쿠스 버섯의 β-glucan(Choi JM et al.:J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 32(6), 1418-1425(2000))이 db/db 마우스에서 혈당강하효과를 나타낸다는 보고와 잎새버섯의 SX-fraction(V. Manohar et al.: Diabetes, Obesity and metabolism, 4: 43-48 (2002))이 KK/Ay 마우스에서의 혈당강하 효과에 대한 보고가 있다. 이러한 버섯들의 혈당강하효과는 버섯내 β-glucan 형태로 존재하는 식이섬유에 기인하는 것으로 생각되어진다. 식이섬유는 사람의 소화효소에 의해 소화되지 않는 고분자물질의 총칭으로 수용성 및 불용성 식이섬유로 구분되며(Trowell, 1972), 칼로리가 낮아 다이어트에 효과가 있고, 담즙산 흡착능, 양이온교환능, 수분결합능 및 콜레스테롤 감소효능 및 혈당강하효능 등이 있는 것으로 알려져 있어 당뇨환자를 위한 식이요법에서는 식이섬유가 많이 함유되어 있는 식품을 권장하고 있다.The mortality rate of Korean people due to diabetes increased significantly from 11.8 per 100,000 population in 1990 to 22.6 in 2000 over the past 10 years. Diabetes has become the fifth most dangerous disease among Korean deaths. There is an increasing trend.
흰목이 버섯은 흰목이목(Tremellales), 흰목이과(Tremellaceae), 흰목이속(Tremella)에 속하는 식용버섯으로 우리나라를 비롯한 일본, 중국등지에 분포하며, 특별히 중국에서는 귀한 보건 식품으로 취급되어지고 있다(박완희, 이호득 한국약용버섯 도감: 632-63, 교학사, 서울). 이러한 흰목이 버섯의 생리활성에 관한 기존의 연구에는 항종양(Shigeo U et al.: Chem. Pharm. Bull., 20(10): 2293-2294,1972), 면역촉진(Qipin G et al.: 288(19): 135-142, 1996), 혈청 콜레스테롤 저하(Peter C. K. C.: Nutrition Research, 16(10):1721-1725,1996)에 관한 보고가 있지만 국내에서의 연구는 전무한 실정이다.The fungus is an edible mushroom belonging to the species Tremellales, Tremellaceae and Tremella, and is distributed in Korea, Japan, and China. (Park Wan-hee, Lee Ho-deuk Illustrated by Korean Medicinal Mushrooms: 632-63, Kyohaksa, Seoul). Existing studies on the biological activity of these white-eyed mushrooms include antitumor (Shigeo U et al .: Chem. Pharm. Bull., 20 (10): 2293-2294,1972), immunostimulation (Qipin G et al .: 288 (19): 135-142, 1996), serum cholesterol lowering (Peter CKC: Nutrition Research, 16 (10): 1721-1725,1996), but there are no studies in Korea.
흰목이 버섯의 큰 특징은 식이섬유 함량이 건조물 중 약 63.5%로 매우 높다는 것으로(Hsing-Hsien C et al.: J. Agric. Food Chem. 50: 7438-7443, 2002) 이러한 흰목이 버섯의 특징은 기존에 보고된 생리활성 이외에 항당뇨 효과를 기대하 게 한다. 이에 본 발명자들은 흰목이 버섯으로부터 조다당체를 추출 분리, 구성 단당류의 성분을 분석하였고 이를 streptozotocin 당뇨 유발 흰쥐와 유전적 비만 당뇨 모델인 KK-Ay 마우스에서 혈당강하 효과를 검증하여 당뇨병의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 밝힘으로 본 발명을 완성하였다.A great feature of the fungus is that the fiber content is very high, about 63.5% of the dry matter (Hsing-Hsien C et al .: J. Agric. Food Chem. 50: 7438-7443, 2002). In addition to the previously reported physiological activity, anti-diabetic effects are expected. The present inventors extracted and isolated crude polysaccharides from mushrooms, analyzed the components of constituent monosaccharides, and verified the hypoglycemic effect in streptozotocin-diabetic rats and KK-A y mice, a genetic obesity-diabetes model, to prevent and treat diabetes. The present invention has been completed by revealing that it can be usefully used.
본 발명에서는 생체에 부작용이 없으며, 혈당강하 효과가 뛰어난 새로운 생리활성 소재를 제공하고자 흰목이 버섯으로 부터 조다당체를 추출 분리하여 수득되는 분획물에 대해 약리학적 효과를 시험하여, Streptozotocin을 이용한 당뇨 유발 흰쥐와 유전적 비만 당뇨 모델인 KK/Ay마우스에 있어서 혈당강하 효과가 뛰어남을 확인하였다. 따라서 본 발명의 목적은 제2형 당뇨 모델 동물에서 혈당강하 효과를 나타내는 흰목이 조다당체 분리, 추출물을 제공하는 것이며 다른 목적은 상기 흰목이 버섯으로부터 추출한 조다당체 분획물을 유효성분으로 함유하는 조성물을 제공함으로써 혈당조절용 건강 기능성 식품으로 섭취할 수 있도록 하는 것이다.In the present invention, the pharmacological effect of the fraction obtained by extracting and separating crude polysaccharides from mushrooms in order to provide a new physiologically active material having no adverse effects on the living body and having an excellent hypoglycemic effect, by testing the pharmacological effect, diabetic rats using Streptozotocin It was confirmed that the hypoglycemic effect was excellent in KK / A y mice, which is a model of genetic obesity and diabetes. Therefore, an object of the present invention is to provide a crude polysaccharide isolated, extract from the white neck showing a hypoglycemic effect in
이하, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated concretely.
본 발명은 제2형 당뇨병에 대하여 혈당강하효과를 나타내어 당뇨병의 예방 및 치료에 유효한 흰목이 조다당체 추출물과 상기 추출물을 유효성분으로 하는 혈당조절용 건강 기능성 식품에 관한 것이다.The present invention exhibits a hypoglycemic effect on
본 발명에서는 흰목이 버섯 조다당체 추출물의 in vivo 실험을 통한 혈당강 하효과를 보고하고자 하며, 본 발명에서 수득한 흰목이 버섯 조다당체 추출물은 Streptozotocin을 이용한 당뇨 유발 흰쥐 모델과 유전적 비만 당뇨 모델인 KK/Ay마우스에서 뛰어난 혈당강하효과를 나타내었다.In the present invention, to report the hypoglycemic effect of the white-necked mushroom crude polysaccharide extract through in vivo experiments, the white-necked mushroom crude polysaccharide extract obtained in the present invention is a diabetes-induced rat model using Streptozotocin and genetic obesity diabetes model KK / A y mice showed excellent hypoglycemic effect.
본 발명 흰목이 버섯 조다당체 추출물의 효능검증을 위해 실험동물에게 장기간 식이(12주)시킨 후 혈액을 채취하여 간독성을 확인한 결과, 조다당체 추출물을 식이한 실험군의 간독성 측정 인자인 GPT, GOP 수치가 대조군의 수치와 차이를 나타내지 않아 흰목이 버섯 조다당체 추출물의 안전성은 입증되었다고 사료된다. 이와같이 흰목이 버섯 조다당체 추출물은 뛰어난 혈당강하효과와 기타 부작용이나 독성 등의 문제가 없는 천연제재물로 당뇨병 유발로 인한 합병증 예방 및 치료에 임상적으로 사용할 수 있으리라 판단된다. 다시 말해서 혈당 조절을 위한 건강기능식품 원료 및 유효성분으로 사용 될 수 있을 것이다.In order to verify the efficacy of the mushroom crude polysaccharide extract of the present invention, as a result of confirming the hepatotoxicity after a long-term diet (12 weeks) to the test animals, the hepatotoxicity of GPT, GOP values of the experimental group dietary crude polysaccharide extract It was concluded that the safety of mushroom crude polysaccharide extract was proven to be different from the control group. As such, the extract of cotyledon mycobacterium is a natural product with no hypoglycemic effect and other side effects or toxicity, and thus it can be used clinically for the prevention and treatment of complications caused by diabetes. In other words, it can be used as a functional food ingredient and active ingredient for blood sugar control.
1. 본 발명에 사용된 원료1. Raw materials used in the present invention
본 발명에 사용된 흰목이버섯은 중국 복건성(福建省)으로 부터 수입하여 사용하였다. 당뇨 유발 실험동물로는 streptozotocin을 수컷 Sprague-Dawley 흰쥐의 복강내에 주사하여 당뇨를 유발시킨 당뇨모델과 유전적 비만 당뇨 모델인 KK/Ay 마우스를 사용하였다.The white mushrooms used in the present invention were imported from Fujian, China. Diabetes-induced diabetic rats were injected with streptozotocin intraperitoneally in male Sprague-Dawley rats and KK / A y mice, a genetic model of obese diabetes, were used.
2. 흰목이 버섯 조다당체 추출물의 제조2. Preparation of Crude Mushroom Copolysaccharide Extract
흰목이 버섯 조다당체 추출물의 추출방법은 다음과 같이 시행하였다. 건조된 흰목이 버섯은 분쇄기로 마쇄하고, 20배 가수하여 하룻동안 냉장상태에서 침지한 뒤 1차 여과하였다. 여과 후 다시 30배 가수하여 95℃에서 6시간동안 열수추출을 진행하였다. 여기에 동량을 다시 가수하고 5,000rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액을 회수하였다. 회수된 상등액에 다시 3배의 주정(95%, 대한주정판매(주))을 넣고 흰목이 조다당체를 침전시킨 후 6,000rpm에서 10분간 원심분리하여 침전된 조다당체만을 분리하였다. 분리된 조다당체는 동결건조하여 동물실험용 식이 조제에 사용하였다.[도1]Extraction method of crude white polysaccharide extract was performed as follows. Dried white-wood mushrooms were ground with a grinder, 20 times hydrolyzed and soaked in refrigerated state for one day, followed by primary filtration. After filtration, the solution was further heated 30 times, followed by hot water extraction at 95 ° C. for 6 hours. The same amount was added to the mixture again and centrifuged at 5,000 rpm for 10 minutes to recover the supernatant. Three times the alcohol (95%, Daehan Alcohol Co., Ltd.) was added to the recovered supernatant, and white wood precipitated the crude polysaccharide, followed by centrifugation at 6,000 rpm for 10 minutes to separate only the precipitated crude polysaccharide. The isolated crude polysaccharide was lyophilized and used for the preparation of animal experiments.
3. 흰목이 버섯 조다당체 추출물의 단당류 분석3. Monosaccharide Analysis of Crude Mushroom Polysaccharide Extract
상기와 같이 흰목이 버섯으로부터 제조한 조다당체의 단당류는 Bio-LC를 이용하여 분석하였다. 조다당체의 단당류 분석조건은 [표 1]에서 보는 바와 같다.As described above, monosaccharides of crude polysaccharides prepared from mushrooms were analyzed using Bio-LC. Monosaccharide analysis conditions of the crude polysaccharide are as shown in [Table 1].
4. 생리활성실험4. Biological activity test
1) Streptozotocin을 이용한 당뇨 유발 모델1) Diabetes Induction Model Using Streptozotocin
가) 당뇨의 유발Induced Diabetes
16시간 절식시킨 10주령의 수컷 Sprague-Dawley 흰쥐의 복강 내에 pH 4.5의 0.01M citrate buffer에 용해시킨 streptozotocin 45mg/kg을 1회 주사하고 자유급식을 하면서 1주간 적응시킨 뒤 일주일 후 미정맥으로 부터 채혈하여 혈당을 측정한 뒤, 혈당값이 200mg/dL이상의 개체만을 선별하여 실험에 사용하였다.Sixteen-week-old male Sprague-Dawley rats were injected once with 45 mg / kg of streptozotocin dissolved in 0.01 M citrate buffer at pH 4.5 and adapted for 1 week with free feeding. After measuring the blood glucose, only individuals with a blood sugar value of 200 mg / dL or more were used for the experiment.
(나) Streptozotocin을 이용한 당뇨 유발 흰쥐에 있어서 혈당강하 효과 검증(B) Verification of hypoglycemic effect in diabetic rats using Streptozotocin
실험의 설계는 흰목이로부터 추출한 조다당체를 식이하지 않은 대조군과 흰목이로부터 추출한 조다당체를 체중 1kg당 1g을 식이하도록 조절하여 음용수에 녹여 섭취 시킨 실험군 간의 혈당과 몸무게 및 혈중 지질대사관련 주요 인자간의 차이를 통해 흰목이 조다당체의 항당뇨 효능을 관찰하고자 하였고 실험기간은 총 12주 동안 실시하였다. 각 군당 실험동물은 6마리로 설계하였다.The design of the experiment was carried out between the control group of the non-dietary crude polysaccharide extracted from white agar and the experimental group in which the crude polysaccharide extracted from albino was fed to 1g per 1 kg of body weight and dissolved in drinking water, and the major factors related to blood glucose, weight and blood lipid metabolism. Through the difference, the white neck was intended to observe the antidiabetic effect of the crude polysaccharide, and the experimental period was conducted for a total of 12 weeks. Six experimental animals were designed for each group.
2) 유전적 비만당뇨 모델2) Genetic obesity diabetes model
10주령의 수컷 KK-Ay/Ta Jcl 마우스를 Clea(Tokyo, Japan)사에서 분양받아 사용하였으며, 사육실의 온도는 22±2℃가 유지되는 공조시스템에서 사육하였고 12시간 간격으로 명암주기(light:08:00~20:00)를 유지하였다. 실험동물은 자유급식을 하면서 1주간 적응시킨 뒤 체중과 혈당이 비슷하도록 하여 8마리씩 2군으로 나누었다. 실험의 설계는 STZ 당뇨 유발동물에서와 동일하게 흰목이 조다당체를 식이하지 않은 대조군과 흰목이 조다당체를 체중 1kg당 1g을 식이하도록 조절하여 음용수에 녹여 섭취 시켰으며 실험군간의 혈당과 몸무게 및 당화혈색소의 농도, 혈장내 insulin 농도 차이를 통해 흰목이 조다당체의 항당뇨 효능을 관찰하고자 하였다.A 10-week-old male KK-A y / Ta Jcl mouse was used by Clea (Tokyo, Japan). The temperature of the breeding room was raised in an air conditioning system maintained at 22 ± 2 ° C. : 08: 00 ~ 20: 00). The animals were acclimated for 1 week with free feeding, and then divided into two groups of eight animals with similar weight and blood sugar. The design of the experiment was similar to that of STZ-diabetic animals, and the control group did not feed the copolysaccharides on the whites and the whites were fed to drink 1 g per 1 kg of body weight and dissolved in drinking water, and the blood sugar, weight and glycated hemoglobin between the experimental groups. The purpose of this study was to investigate the antidiabetic effect of crude polysaccharides on white polysaccharides.
3) 혈액시료 채취와 체중 및 혈당치의 측정3) Collection of blood samples and measurement of body weight and blood sugar level
STZ 당뇨유발 모델의 경우, 7일에 1회 일정한 시간에 체중과 혈당량을 측정하였다. 혈당량 측정은 16시간동안 절식 시킨 후 꼬리정맥으로부터 혈액을 채취하여 glucose oxidase의 반응을 이용한 혈당 측정기(Rochu, Germany)를 이용하여 측정하였다. 식이투여를 종결하는 12주째에는 절식 16시간 후 척추분리법을 통해 실험동물을 희생시키고 심장채혈을 통하여 다량의 혈액을 확보하였다. 채취된 혈액은 5,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액인 혈장을 취하여 분석용 시료로 사용하였다. 유전적 비만 당뇨 모델인 KK-Ay/Ta Jcl 마우스의 경우에도 STZ 당뇨유발 모델의 경우와 동일하게 7일에 1회 일정한 시간에 혈당과 체중을 측정하였다. 혈당량 측정은 공복시간 없이 미정맥으로부터 채혈하여 혈당측정기(Rochu, Germany)를 이용하여 측정하였고 투여실험을 종결하는 식이 6주째에 실험동물을 희생시켜 다량의 혈액을 확보한 뒤 당화혈색소 분석을 위한 전혈(全血)과 insulin 분석을 위한 혈장을 분리하여 분석용 시료로 사용하였다.In the STZ diabetes-induced model, body weight and blood glucose were measured at a constant time once every 7 days. Blood glucose measurement was measured using a blood glucose meter (Rochu, Germany) using glucose oxidase reaction after fasting for 16 hours and collecting blood from the tail vein. At 12 weeks after the end of the diet, 16 hours after the fasting, the animals were sacrificed by spinal separation and a large amount of blood was obtained through heart blood collection. The collected blood was centrifuged at 5,000 rpm for 10 minutes to take the supernatant plasma and used as analytical sample. KK-Ay / Ta Jcl mice, a genetic obesity diabetic model, were measured for blood glucose and body weight at a constant time once every 7 days as in the case of STZ-diabetic model. The blood glucose measurement was measured using a blood glucose meter (Rochu, Germany) without the fasting time and the blood glucose measurement (Rochu, Germany) at the end of the dosing experiment to sacrifice a large amount of blood at the end of the diet to obtain a large amount of blood for analysis of glycated hemoglobin And plasma for insulin analysis were separated and used as analytical samples.
4) 생화학적 측정4) Biochemical Measurement
STZ 당뇨유발 모델로부터 채취한 혈장으로부터 지질대사와 관련하여 중요한 인자인 혈중 중성지방과 총 콜레스테롤 및 HDL-콜레스테롤의 농도를 측정하여 흰목이 조다당체의 지질대사에 관한 영향을 관찰하고자 하였다. 혈중 중성지방, 총 콜레스테롤 및 HDL-콜레스테를 함량은 아산제약의 분석용 kit를 각각 사용하여 비색정량법으로 구하였다.We measured the concentration of triglycerides, total cholesterol and HDL-cholesterol, which are important factors related to lipid metabolism, from plasma collected from STZ-induced diabetic model. The levels of triglyceride, total cholesterol and HDL-cholesterol in blood were determined by colorimetric method using analytical kits of Asan Pharmaceutical.
유전적 비만 당뇨 모델인 KK-Ay/Ta Jcl 마우스로부터 채취한 전별로부터는 당화혈색소(glycosylated hemoglobin) 농도를 친화 크로마토그래피를 이용한 kit(BioSystem, Spain)로 정량하였고 혈장 내 insulin 농도는 ELISA Insulin kit(LINCO Research, USA)을 이용하여 측정하였다.Glycosylated hemoglobin concentration was quantified by kit (BioSystem, Spain) using affinity chromatography from the starch from KK-Ay / Ta Jcl mice, a genetic obesity diabetes model. LINCO Research, USA).
5. 통계처리5. Statistical Processing
본 실험결과는 평균값(mean)과 표준편차(standard deviation)로 표시하였고, 각 실험군 사이의 평균값들에 대한 통계적 유의성은 student t-test를 이용하여 검증하였다.The experimental results were expressed as mean and standard deviation, and the statistical significance of the mean values between the groups was verified by student t-test.
(실시예 1):(흰목이 버섯 조다당체 분획물의 Bio-LC로 부터 단당류 분석)(Example 1): (Analysis of monosaccharides from Bio-LC of angiosperm mushroom polysaccharide fraction)
도 1에서 기술한 공정과 같이 흰목이 버섯으로부터 제조한 조다당체를 Bio-LC를 이용하여 단당류 구성성분을 분석하였다.As in the process described in Figure 1, the crude polysaccharide prepared from the mushrooms were analyzed using the Bio-LC monosaccharide components.
도 2에서 나타난 결과, 12.04분대에 glucose, 12.83분대에 mannose, 13.34분대에 xylose 피크가 나타남을 확인할 수 있었으며 구성비율은 5.9%, 27.7%, 60.4% 였다. 즉 xylose가 가장 많이 함유 되어 있으며 그다음 mannose, glucose의 순으로 이루어져 있슴을 알 수 있었다. 일반적으로 버섯 유래 조 다당류의 경우 glucose의 함량이 가장 많은 함유되어 있는 것으로 알려져 있으나 이와는 다른 결과를 나타내었으며 본 조다당체 성분의 특징이라 사료된다.As shown in FIG. 2, glucose was found in 12.04 components, mannose in 12.83 components, and xylose peaks in 13.34 components. The composition ratios were 5.9%, 27.7%, and 60.4%. In other words, xylose was the most abundant, followed by mannose and glucose. In general, mushroom-derived crude polysaccharides are known to have the highest content of glucose, but they showed different results and are considered to be the characteristics of this crude polysaccharide component.
(실시예 2):(흰목이 버섯 조다당체 분획물의 Streptozotocin을 이용한 당뇨유발 흰쥐에 있어서 혈당강하 효과 검증)Example 2 (Verification of Hypoglycemic Effect in Diabetic-Induced Rats Using Streptozotocin of Mushroom Crude Polysaccharide Fraction from Albinus)
가) 식이섭취량 및 체중변화A) Dietary Intake and Weight Change
실험 사육 12주 동안의 식이 섭취량을 관찰한 결과는 도3의 (A)와 같고 이를 살펴보면, 흰목이 버섯 조다당체 분획물을 식이한 실험군은 대조군에 비해 초기 1주와 2주차에서는 식이섭취량이 많았지만, 3주차 이후부터 식이 섭취량이 계속적으로 감소하여 실험 종료 12주차까지 지속되었다. 이는 흰목이 조다당체를 첨가한 음용수의 섭취가 위에 주는 포만감이 대조군에 비해 상대적으로 컸기 때문으로 생각되어지며 두 군간의 음용수 섭취에는 차이가 없었다. 한편 체중의 변화는 대조군과 실험군 모두 실험 종료 12주차까지 지속적으로 감소하는 경향을 보여주었다. 이는 STZ에 의해 당뇨를 유발시킨 실험동물에서 나타나는 대표적인 증상으로 STZ 투여에 따른 체장내 β-세포의 파괴로 인한 인슐린 생성의 부족과 작용이 저하되므로 당 대사에 의한 에너지 생산 부족을 초래하고 이로 인해 체중이 감소하게 되는 것으로 설명된다. 도3의 (B)에서 보는 바와 같이 대조군과 실험군 간의 체중 변화를 좀 더 자세히 살펴보면, 실험기간 내내 대조군이 실험군에 비하여 다소 높은 체중을 나타내나 유의적 차이는 없었고, 이는 두 실험군 간의 평균 식이 섭취량의 차이에 의한 것으로 판단되어진다.The results of observing the dietary intake during the 12 weeks of breeding were as shown in (A) of FIG. 3, which shows that the experimental group fed the white crude mushroom copolysaccharide fraction had higher dietary intake in the first and second weeks than the control group. In addition, dietary intake continued to decrease from
나)혈당량의 변화B) changes in blood glucose
실험군과 대조군 내 STZ에 의해 당뇨가 유발된 실험개체의 혈당량 변화는 도3의 (C)에 나타내었다. 대조군과 실험군의 초기 평균혈당은 각각 301.75 mg/dL과 316.12mg/dL로 군 간의 유의적 차이가 없었다. 그러나 대조군의 경우 실험 시작일로부터 종료 시까지 혈당상승이 지속되어 실험종료시 개체간 평균혈당은 462.3mg/dL을 기록하였다. 반면 실험군의 경우 식이를 시작한 9주차부터 뚜렷한 혈당 강하 효과가 관찰되어 실험종료 시까지 계속되었고 실험종료 시 개체간 평균혈 당은 362mg/dL로 대조군에 비해 유의적으로 낮은 혈당치를 나타내었다(p<0.05).Changes in blood glucose levels of the test subjects with diabetes induced by STZ in the experimental group and the control group are shown in FIG. The initial mean blood glucose levels of the control and experimental groups were 301.75 mg / dL and 316.12 mg / dL, respectively. However, in the case of the control group, the blood glucose increase continued from the start of the experiment to the end of the experiment, and thus the average blood sugar of the individual was 462.3 mg / dL. On the other hand, in the experimental group, a clear hypoglycemic effect was observed from the 9th week of the start of the diet and continued until the end of the experiment. At the end of the experiment, the average blood glucose level was 362 mg / dL, which was significantly lower than the control group (p < 0.05).
다) 혈중 중성지방 및 콜레스테롤 농도C) blood triglyceride and cholesterol concentration
흰목이 조다당체를 12주간 투여한 STZ 유발 당뇨 흰쥐의 혈액 내 중성지방 및 콜레스테롤 농도에 미치는 영향은 [표2]에서 보는 바와 같다. 혈중 중성지방 함량은 대조군이 125.9±11.8 mg/dL이였고, 흰목이 조다당체를 식이한 실험군은 70±24.5 mg/dL로 대조군에 비하여 유의적으로 감소하였다(p<0.5). 일반적으로 당뇨환자에게서 나타나는 지질 대사 이상 중 가장 높은 빈도로 나타나는 증상이 고중성지방혈증이고 이는 당뇨병의 심혈관계 합병증의 발생을 가속화시킨다. 따라서 혈중 중성지방 함량을 낮추는 것 또한 당뇨병의 치료에 있어 중요한 요소라 하겠으며, 흰목이 조다당체는 이러한 고중성지방혈증의 예방과 치료에 도움이 될 것으로 생각된다. 혈중 총 클레스테롤 농도도 대조군은 103.4±11.9mg/dL, 실험군은 92±10.4mg/dL로 나타나 감소하는 경향을 보여주었고, HDL 콜레스테롤의 농도는 대조군은 48.9±8.1mg/dL, 실험군은 50.5±5.4mg/dL을 나타내어 실험군에서 증가하는 경향을 보여주었다.The effect of white neck on triglyceride and cholesterol concentrations in blood of STZ-induced diabetic rats treated with crude polysaccharide for 12 weeks is shown in [Table 2]. Serum triglyceride content was 125.9 ± 11.8 mg / dL in the control group and 70 ± 24.5 mg / dL in the experimental group fed with white polysaccharides (p <0.5). In general, the most common symptom of lipid metabolism in diabetic patients is hypertriglyceridemia, which accelerates the development of cardiovascular complications of diabetes. Therefore, lowering triglyceride content in blood is also an important factor in the treatment of diabetes mellitus, and the white polysaccharide is thought to be helpful for the prevention and treatment of hypertriglyceridemia. The total cholesterol level in the control group was also 103.4 ± 11.9mg / dL in the control group and 92 ± 10.4mg / dL in the experimental group, showing a tendency to decrease.HDL cholesterol concentration was 48.9 ± 8.1mg / dL in the control group and 50.5 ± in the experimental group. 5.4 mg / dL was shown to increase in the experimental group.
(실시예 3):( 흰목이 버섯 조다당체 분획물의 유전적 비만 당뇨모델 마우스(KK/AExample 3 Genetic Obesity Diabetic Model Mice of Crude Mushroom Copolysaccharide Fraction (KK / A yy )에 있어서 혈당강하 효과 )Hypoglycemic effect in
가) 식이섭취량 및 체중변화A) Dietary Intake and Weight Change
실험 사육 7주 동안의 식이 섭취량은 도4의 (A)에 나타내었고 전반적으로 대조군과 실험군에서 뚜렷한 차이는 보이지 않았으나, 실험군의 식이 섭취량이 다소 낮은 경향으로 나타났다. 도4의 (B)에서 보는 바와 같이 체중의 변화에서도 식이 섭취량의 변화와 유사한 경향으로 진행되었다. 이를 좀더 자세히 살펴보면, 초기 대조군과 실험군의 평균체중은 각각 41.6±1.8g과 42±1.8g로 유의적 차이가 없었고, 실험이 종료된 7주후의 평균체중 역시 44.7±2g과 43.8±3g으로 유의적인 차이를 찾아볼 수 없었다.The dietary intake for 7 weeks of experiment breeding is shown in (A) of FIG. 4, and there was no significant difference between the control group and the experimental group. However, the dietary intake of the experimental group was rather low. As shown in FIG. 4B, the change in body weight was similar to the change in dietary intake. In detail, the mean weights of the initial control group and the experimental group were 41.6 ± 1.8g and 42 ± 1.8g, respectively, and there was no significant difference, and the mean weight of 7 weeks after the experiment was also 44.7 ± 2g and 43.8 ± 3g. There was no difference.
나) 혈당량의 변화B) changes in blood glucose levels
KK-Ay/Ta Jcl마우스에 대한 흰목이 조다당체 투여실험 결과는 도4의 (C)와 같다. 그림에서 보는 바와 같이 대조군의 경우, 초기 혈당 농도가 475.5mg/dL 이던 것이 실험종료 시까지 지속적으로 증가하여 실험종료 7주차에는 544.4mg/dL 로 상승한 반면, 흰목이 조다당체를 식이한 실험군은 초기 혈당 농도가 516.75mg/dL에서 실험기간 내내 감소하였고 5주차부터 대조군에 비하여 유의적으로 낮은 혈당수치를 나타내었고(p<0.01), 실험종료 7주차에는 평균혈당 농도가 409.25mg/dL로 유의적으로 크게 감소하였다(p<0.001). 결과적으로 흰목이 조다당체를 식이한 식이군의 혈당 농도는 대조군에 비하여 5주차와 6주차 그리고 실험종료 7주차에 각각 20.9%와 27.34%, 24.9% 감소하여 흰목이 조다당체가 혈당을 유의적으로 감소시키는 효능 이 있음을 알 수 있었다(p<0.01, p<0.001).Experimental results of the white polysaccharide administration of KK-A y / Ta Jcl mice are shown in FIG. 4 (C). As shown in the figure, the initial blood glucose level of 475.5 mg / dL in the control group increased continuously until the end of the experiment, and rose to 544.4 mg / dL at the 7th week of the experiment, whereas the experimental group in which the white tree was fed the crude polysaccharide The blood glucose level decreased from 516.75mg / dL throughout the experimental period and significantly lower blood glucose level than the control group from the 5th week (p <0.01), and the mean blood glucose level was 409.25mg / dL at the 7th week of the experiment. Significantly decreased (p <0.001). As a result, the blood sugar level of the diet group fed with the white polysaccharide was decreased by 20.9%, 27.34%, and 24.9% at the 5th, 6th, and 7th week of the experiment, respectively, compared to the control group. It was found that there was an effect of reducing (p <0.01, p <0.001).
다) 혈중 인슐린 및 당화혈색소 농도C) blood insulin and glycated hemoglobin concentration
대부분의 제 2형 당뇨환자는 고인슐린 혈증을 동반하는데 고인슐린 혈증은 당뇨환자에게서 흔히 발생하는 지질대사장애, 고혈압 및 관상동맥경화증의 병인에 중요한 공통요소이다. 따라서 인슐린의 감소는 당뇨합병증의 예방과 치료에 있어 매우 중요한 인자이다. KK-Ay/Ta Jcl마우스의 혈중 인슐린 농도를 측정한 결과는 [표3]에서 나타난 것과 같이 대조군과 실험군에서 각각 2.02±0.73ng/mL, 1.22±0.59ng/mL로 유의적 차이를 나타내었다(p<0.05). 이러한 결과는 흰목이 조다당체 식이에 따른 혈당 강하 효과로 인슐린 분비 자극이 감소한 것에 기인된 것으로 판단된다. 당뇨병 환자의 경우 고혈당이 지속됨에 따라 혈액내 단백질의 비특이적 당화반응이 촉진되고 헤모글로빈 역시 비특이적인 당화반응을 겪게 되므로 당화 헤모글로빈의 수치가 증가한다. 따라서 당화 헤모글로빈 수치는 당뇨병 환자에게 있어서 장기간 혈당 조절의 지표로서 사용되므로 본 연구에서도 흰목이 조다당체의 혈당 강하 효과를 확인하는 지표로써 혈중 당화 헤모글로빈의 농도를 KK-Ay/Ta Jcl마우스로부터 측정하였다. 흰목이 조다당체를 6주동안 식이한 후 대조군과 실험군의 당화 헤모글로빈 농도를 측정한 결과, 대조군은 6.5±0.3%, 실험군은 5.8±0.6%을 나타내었다. 이러한 결과는 앞서 혈당 수치를 통한 흰목이 조다당체의 혈당 강하효과와 동일한 경향으로 흰목이 조다당체의 혈당강하 효과를 더욱더 뒷받 침 한다Most patients with
(실시예 4):(흰목이 조다당체 분획물을 포함하는 혈당 강하 조성물의 제조)(Example 4): (Preparation of hypoglycemic composition comprising a white polysaccharide fraction)
흰목이 조다당체 분획물을 주원료로 포함하는 혈당 강하 조성물을 제조하였다. 제조된 조성물의 배합비는 [표4]와 같다. 배합비 내 잎새버섯 열수추출물과 냉수 추출물의 혈당 강하 효과 역시 본 발명자들이 기존의 연구를 통하여 검증한 바 있다. 흰목이 조다당체 분획물을 포함하는 혈당 강하 조성물은 [표4]에 제시된 배합비에 맞게 정량한 후 실험용 교반기를 이용하여 혼합하였고, 이를 105℃에서 30분간 끓여 살균함으로 혈당 강하 조성물의 제조를 완성하였다.To prepare a blood sugar lowering composition comprising the crude polysaccharide fraction as a main ingredient. The compounding ratio of the prepared composition is shown in [Table 4]. Hypoglycemic effect of the leaf water mushroom hot water extract and cold water extract in the compounding ratio has also been verified by the present inventors. The blood glucose lowering composition comprising a crude polysaccharide fraction of white neck was quantified according to the blending ratio shown in Table 4, and then mixed using an experimental stirrer, and sterilized by boiling at 105 ° C. for 30 minutes to complete the preparation of the blood glucose lowering composition.
(실시예 5):(흰목이 조다당체 분획물을 포함하는 혈당 강하 조성물( 'PMO-product')의 KK/AExample 5 KK / A of Hypoglycemic Composition ('PMO-product') yy 마우스에서 혈당강하 효능 검증) Hypoglycemic efficacy in mice)
PMO-product의 혈당 강하 효과를 KK/Ay 마우스를 이용하여 검증하였다. 실험의 설계는 일반 사료만을 식이하는 대조군과 PMO product을 식이량의 1%로 첨가하여 식이하는 1% 식이군으로 나누고 이들 2군간의 혈당차와 혈장내 인슐린 및 당화혈색소 농도 차이를 비교하여 PMO product의 혈당강하효과를 검증하고자 설계하였다. 실험에 사용된 실험 동물은 수컷 4주령의 KK-Ay/Ta Jcl(유전적 비만 2형 당뇨모델)마우스로 Clea(Tokyo, Japan)사에서 분양 받아, 2주간 적응시킨 뒤 6주령에 체중과 혈당이 비슷하도록 10마리씩 2군으로 나누었다. 체중과 식이섭취량은 매주 측정하였고, 혈당은 공복 없이 꼬리정맥으로부터 채취하여 매주 혈당 변화를 측정하였다. 도5에서 보는 바와 같이 12주 동안의 PMO-product 섭취에 의한 혈당 변화를 보여주고 있으며, 본 연구 결과 PMO product의 섭취는 식이 5주차에서부터 1% 식이군에서 대조군과 비교하여 유의적(p<0.05)인 혈당 상승 억제 효과가 나타났으며, 총 12주간의 식이 섭취 결과 유의적(p<0.05)인 혈당 상승 억제 효과가 나타났다.The hypoglycemic effect of PMO-product was verified using KK / A y mice. The design of the experiment was divided into 1% dietary group by adding 1% of dietary control and PMO product, and comparing the difference in blood glucose and the difference in plasma insulin and glycated hemoglobin concentration between these two groups. The purpose of this study was to verify the hypoglycemic effect of. The experimental animals used in this experiment were male KK-A y / Ta Jcl (
초기 혈당은 약 213mg/dl로 높지 않았으나 점차적으로 혈당이 상승하여 대조군의 경우 식이 5주차에서 부터 혈당이 500mg/dl 이상으로 고혈당을 유지 혹은 상승하는 결과를 나타낸 반면, 1% 식이군에서는 7주차에 가서 혈당이 500mg/dl 수준에 이르고 이후 감소하는 경향을 나타내었다.The initial blood sugar level was not high at about 213 mg / dl, but the blood sugar level gradually increased, resulting in the maintenance or elevation of hyperglycemia from the 5th week in the control group to 500 mg / dl or higher in the control group, while the 1% dietary group at 7th week. Going on, blood sugar levels reached 500 mg / dl and then decreased.
실험식이 종료 후 혈장인슐린 농도 및 당화혈색소를 분석한 결과는 [표 5]에 나타내었고 그 결과를 자세히 살펴보면, 1%식이군에서 혈장 인슐린 농도와 당화혈색소 농도가 대조군과 비교시 유의적인(p<0.05) 감소 효과를 나타내어 PMO product의 혈당강하 효과를 뒷받침하였다.The results of analysis of plasma insulin concentration and glycated hemoglobin after the conclusion of the empirical formula are shown in [Table 5]. In detail, the plasma insulin concentration and glycated hemoglobin concentration in the 1% diet group were significant (p < 0.05) showed a decreasing effect to support the hypoglycemic effect of the PMO product.
상기의 실시예를 통하여 살펴본 바와 같이, 흰목이버섯으로부터 분리한 조다당체는 당뇨병 예방 및 치료에 이용할 수 있는 뛰어난 효과가 있음으로 본 발명은 당뇨병 예방 및 치료를 위한 건강식품산업에 있어 매우 유용한 발명인 것이다.As described through the above embodiment, the crude polysaccharide isolated from the white agar mushroom has an excellent effect that can be used for the prevention and treatment of diabetes, the present invention is a very useful invention in the health food industry for the prevention and treatment of diabetes. .
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