KR20060087846A - 빌베리추출물을 함유하는 시력보호용 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안토시아닌이 다량으로 함유되어 있는 빌베리추출물을 주성분으로 하는 시력보호용 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 빌베리 파쇄액의 떫은 맛을 제거하고 추출수율을 높이기 위하여 펙틴분해효소를 첨가하여 효소분해한 후, 에탄올을 첨가하여 얻은 빌베리추출물을 분무건조하여 빌베리 추출분말을 얻는다. 분리된 빌베리 추출분말을 눈보호에 좋은 비타민A, 결명자, 마리골드, 좁쌀풀, 천연토코페롤, 포도씨유, 타우린, 비타민B6염산염, 산화아연 및 대두레시틴과 혼합하여 시력보호용 기능성식품으로 제공할 수 있다.

본 발명은 STZ로 당뇨 유도 생쥐의 수정체 혼탁도가 크게 감소하여 백내장 손상억제 효과가 있고, 산화성 손상에 의한 수정체 손상를 억제하는 등 시력보호 효과가 우수하다.

Description

빌베리추출물을 함유하는 시력보호용 조성물 및 그 제조방법{Composition for Eye―sight Containing Extracts from Bilberry and Manufacturing Method Thereof}

도 1은 본 발명의 투여군에서 STZ 당뇨유도 생주의 수정체 투명도 변화를 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명의 투여군에서 STZ 당뇨유도 생쥐의 수정체에서 GSH 농도 감소 억제를 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명의 투여군에서 STZ 당뇨유도 생쥐의 수정체에서 MDA 생성 억제를 나타낸 것이다.

도 4는 수정체 조직배양에서 본 발명의 산화성 손상에 의한 백내장 생성 억제를 나타낸 것이다.

본 발명은 빌베리추출물을 주성분으로 하는 시력보호용 조성물 및 그 제조방 법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 안토시아닌이 다량으로 함유되어 있는 빌베리에서 빌베리 추출분말을 얻어 비타민A, 결명자, 마리골드, 좁쌀풀, 천연토코페롤, 포도씨유, 타우린, 비타민B6염산염, 산화아연 및 대두레시틴을 혼합하여 시력보호용 기능성식품으로 제공하는 데 있다.

빌베리(Bilberry)는 관목류의 다년생 식물로서 추운 지방의 북유럽국가와 북아메리카(카나다, 북미국), 서아시아 지역에서 재배되고 있다. 특히 빌베리는 안토시아닌(Anthocynin)을 많이 함유하고 있으며 그 밖에 나이아신, 비타민 A와 C 및 칼륨, 칼슘과 같은 무기염을 함유하고 있다. 안토시아닌은 수용성색소로서 배당체(Glycosides)로 존재하며 과일류의 색깔을 나타내는 것으로 알려져 있다.

빌베리는 오래전부터 식용으로 이용되어 왔던 기록이 있는 데, 빌베리 열매(Camire ME: Boca Raton, FL, CRC Press pp19-40, 2002)는 짙은 남색이며 신맛이 나는 데 유러피안 블루베리라는 이름으로 불린다. 식용으로 이용된 이 열매는 그 모양이 블루베리나 허클베리와 비슷하며 유럽에서는 오래 전부터 파이, 잼을 비롯한 여러 가지 음식의 재료로 이용되었다. 또한 적어도 수천년 전부터 이 식물의 열매와 잎은 설사, 이질, 괴혈병, 목과 코의 점막 감염, 비뇨기 감염, 담석등의 치료에 사용(Brill S. Heart Books pp.98-100, 1994)되었다. 현재도 유럽과 북아메리카에서는 빌베리 잎차, 추출물등 빌베리를 이용한 다양한 건강보조식품이 생산, 판매 중이다.

이렇게 오랫동안 치료용 식물로 알려져 있던 빌베리에 시력 보호와 눈의 건강에 도움이 된다고 알려지기 시작한 것은 2차 세계 대전 중이다. 이 전쟁 기간 중 , 영국 황실 공군(British Royal Air Force)의 비행기 조종사들은 야간 작전 전에 빌베리로 만든 잼이나 젤리를 먹었다고 한다. 그랬을 때 조종사들은 평소보다 야맹증이 개선되고 시력이 좋아지는 경험을 했다는 보고(Muth E 외 2인: Alternative Medicine Review 5:164-73, 2000)가 있었다.

상기의 보고를 시작으로 연구자들이 빌베리와 눈 건강에 대한 상관 관계에 대한 연구를 본격적으로 시작했고 최근에 와서 빌베리가 눈 건강과 시력을 개선하는데 도움이 되며 백내장, 녹내장, 야맹증, 망막증과 같은 질병의 예방에 도움이 된다는 보고(Murray MT, Pizzorno JE Jr: A textbook of natural medicine pp.991-996,1993)가 있다.

빌베리가 오랜 기간동안 질병 치료와 눈 건강 유지를 위해 애용되었던 빌베리에는 지혈 작용에 효과가 있는 테닌, 모세혈관이 막히거나 파괴되는 것을 예방하는 데 관여하는 플라보노이드, 혈당 조절에 관여하는 글루코퀴닌등을 비롯한 다양한 성분들이 있다. 그러나 다양한 성분 중 최근 가장 관심을 받고 있는 성분은 안토시아노사이드(Anthocyanoside)로서 수용성 식물 색소로 천연 항산화제로 알려져 있다.

안토시아노사이드는 천연 빌베리에는 0.1-0.25% 정도로 함유되어 있다. 캐나다와 영국 등 유럽과 북미에서는 빌베리 추출물을 영양보조제로 많이 이용하고 있으며 국내에서도 몇몇 제약회사에서 빌베리 추출물을 비타민이나 루테인과 같은 성분과 배합한 영양보조제로 판매하고 있다.

그 동안 보고된 임상결과 및 실험결과는 안토시아노사이드가 야맹증과 어둠 에 대한 적응성을 향상시키는 것을 보여주고 있다. 실험용 쥐에 빌베리의 추출물을 주입했을 때 쥐의 눈 망막에 더 많은 안토시아노사이드가 집중되어 있는 것이 관찰되었고, 또 이 부분이 시력 유지와 눈의 노화에 있어 중요한 역할을 하는 부분인 것도 알 수 있었다. 또한 다른 실험 집단들은 빌베리의 안토시아노사이드가 어둠에 더 빨리 적응하는데 도움을 주는 것으로 보고(Jayle GE 외: Therapie 19:171-5, 1996. Cavallacci G, Marconcini C: Minerva Oftalmol 21:339, 1997)하였다. 또한 안토시아노사이드의 항산화작용은 당뇨성 망막증의 진행을 늦추는 데도 관여하는 것으로 보고(Trevithick JR, Mitton KP: Boca Raton, FL, CRC Press pp.545-565, 1999)되었다.

빌베리에 들어있는 안토시아노사이드가 시력 향상과 야맹증 등의 눈 건강에 영향을 미치는 메커니즘이 완벽히 밝혀진 것은 아니지만 학계에서는 이 물질이 ① 감광 색소인 로돕신의 재생(Alfieri R, Sole P: Social Biology Clermont-Ferrand 160:1590-3, 1966)을 돕고, ② 망막내의 효소 활성을 조절(Belleoud L 외 2인: Review of Medicine Aeronautique et Spatiale 18:45-50, 1966)하며, ③ 미세혈액순환을 개선시킨다는 가설을 제시(Muth E 외 2인: Alternative Medicine Review 5:164-73, 2000)하고 있다.

한편 Muth 등은 미국 플로리다의 Naval Air Station Pensacola에서 일하는 남자 직원 15명(25-47세)를 대상으로 한 실험에서 15명 중 8명을 대조군으로 하고 7명은 실험군으로 하였다. 실험군은 21일동안 하루에 3번씩, 한 번에 한 알씩의 빌베리 캡슐을 먹게 했고 대조군은 빌베리 캡슐(실험군이 먹은 빌베리 캡슐에는 160mg의 빌베리 추출물과 그 중 빌베리 추출물 중 25%가 안토시아노사이드가 함유)과 외형은 똑같지만 내용물이 전혀 다른 캡슐을 같은 방법으로 먹게 했다. 그 결과 어둠에 대한 민감도(1.0기준)에 있어서 대조군은 0.8을 나타냈고, 복용전은 0.83인 반면에 복용후 0.88을 나타냈다고 보고했다.

또한 캔터(Peter H. Canter 외 1인: Survey of Ophthalmology 49:38-50, 2004)등은 안토시아노이드를 복용시켜 시야측정을 위하여 37명(평균 연령 32세의 정상 시력)을 대상으로 하루에 400mg의 안토시아노사이드를 먹게 하고 4시간 후에 실험대상자의 시야측정(visual field)변화를 관찰하였던바 뚜렷한 개선효과를 나타냈다고 보고하였다.

한편 비타민 A와 비타민 B6 염산염, 천연토코페롤, 타우린, 산화아연과 허브류 중에서 포도씨유, 결명자분말, 마리골드, 좁쌀풀 등이 눈보호에 좋은 성분이 함유되어 있어 본 발명의 조성물로 포함시킨다.

본 발명과 관련된 종래기술은 한국특허공개 1995-024766(안토시아노사이드를 고함량으로 함유하는 와일드 블루베리엑기스 건조분말의 제조방법)는 블루베리엑기스의 건조분말 제법에 관한 것이고, 한국특허공개 1998-77323(블루베리 과즙과 알파파 증진 음료용 조성물을 함유하는 음료)는 블루베리과즙과 알파파 증진용 조성물을 동시에 함유하는 기능성음료에 관한 것으로 본 발명과는 기술적 구성이 다른 것 들이다.

컴퓨터, TV 및 휴대폰 등 전자기기의 사용빈도가 증가함에 따라 유아, 청소년 및 중년층의 시력저하는 물론 노년층의 성인병으로 인한 시력저하로 인하여 안경을 쓰는 인구가 날로 증가하고 있는 것이 현실이다. 시력저하를 예방하기 위한 비타민이나 약물들이 개발되어 유통되고 있으나 의약품으로 분류되어 의사나 약사의 처방없이 손쉽게 구입하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 발명은 안토시아닌이 다량으로 함유되어 있는 빌베리추출물에 부형제로 비타민A, 결명자, 마리골드, 좁쌀풀, 천연토코페롤, 포도씨유, 타우린, 비타민B6염산염, 산화아연 및 대두레시틴을 혼합하여 시력보호용 조성물로 제공하는 데 있다.

본 발명은 빌베리 추출물 이외에 여러 식품들이 상호 보완적으로 시력을 보호해 주는 약리학적 효능을 동물실험을 통하여 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 빌베리 추출물을 제조하는 단계, 눈보호에 좋은 조성물의 혼합단계로 구성된다.

* 빌베리 추출물 제조단계

빌베리 유효성분의 변질을 방지하기 위하여 산지에서 수확한 빌베리 신선과를 -10∼30℃로 급속냉동시켜 저장한 후, 냉동된 빌베리를 30∼50℃의 온수에서 해동시키면서 마쇄한다. 마쇄액에 펙틴분해효소를 400-600ppm 첨가하여 30-60분간 효 소처리한 후 추출용매로 순품 에탄올을 50%(v/v) 첨가하여 60∼120분간 추출하여 여과한 후, 얻은 빌베리 추출물을 분무건조하여 빌베리 추출분말을 얻는다.

빌베리 추출물의 수율을 높이기 위하여 펙틴분해효소(Pectinase)는 Novozyme 사의 pectinex 100L (unit 5000 FDU55℃/ml)또는 Gist-brocades사의 rapidase press (180000 AVJP/g)를 동결 저장된 빌베리를 40-60℃ 항온기에서 해동시킨 후 일정량을 취하여 10∼30초간 마쇄(BLENDER 31BL91, WARING COMMERCIAL)한 후, 효소반응시켰다.

효소처리방법은 각 효소별로 Pectinex 100 및 Rapidase press를 사용하였고, 빌베리 마쇄액에 500∼1,000ppm 농도(w/w)로 첨가하여 30∼50℃의 수조에서 30∼90분간 처리한 후 착즙 수율을 비교하였다.

효소처리를 하지 않은 빌베리(대조구)에서 안토시아닌 함유 수율은 대부분 25%정도이며, 효소처리에 의하여 최대 15%까지 수율을 증대시킬 수 있었다. 각 효소처리구에 대해 처리농도가 500ppm일 때가 가장 높을 수율을 나타냈다. 수율증가량은 Pentinex 100L 의 처리구에서 500ppm의 농도로 50℃에서 120분 반응시킨 경우 약 15%의 수율증가로 가장 높은 증가율을 나타내고, Rapidase Press의 처리구에서 500ppm의 농도로 50℃에서 120분 동안 반응시킨 경우 약 10%의 수율이 증가하는 경향을 보였다. 또한 동일한 조건에서 Pentinex 100L으로 50℃에서 60분간 500ppm으로 효소반응시키면 약 13%의 수율증가를 얻을 수 있다.

* 조성물의 혼합단계

빌베리 추출분말 17∼23%에 비타민 A 0.01∼0.1%, 미세하게 분쇄한 결명자 5∼15%, 마리골드 1∼3%, 좁쌀풀 3∼9%와 천연토코페롤 1∼5%, 포도씨유 50∼55%, 타우린 0.2%, 비타민B6염산염 0.2%, 산화아연 0.3%, 대두레시틴 1∼3%, 정제팜 경화유 1.5% 및 황납 1.5%를 넣고 파우치 또는 연질캅셀에 충진하여 제품으로 한다.

본 발명의 빌베리 추출물을 함유하는 시력보호용 조성물은 제형을 분말 또는 캡슐로 하여 시력보호용 기능성식품 또는 시력보호용 약품으로 사용할 수 있다.

이때 시력보호용 기능성식품 또는 시력보호용 약품은 본 발명의 빌베리추출물 이외에도 공지의 식품학적 또는 약학적으로 허용된 첨가제를 첨가할 수 있다. 본 발명에서 이러한 첨가제는 발명의 필수 구성성분이 아니므로 보다 자세한 내용은 생략하기로 한다.

이하 본 발명을 하기의 실시예, 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명의 일실시예의 하나로서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하는 예시일뿐 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

급속냉동된 빌베리를 30℃의 온수에서 해동시켜 마쇄한다. 마쇄액에 펙틴분해효소를 400ppm 첨가하여 90분간 효소반응시킨 후, 추출용매로 순품 에탄올을 50%(v/v) 첨가하여 추출 여과한 후, 얻은 빌베리 추출물을 분무건조하여 빌베리 추 출분말을 얻었다.

빌베리 추출분말 17%(v/w)에 비타민 A 0.01%(w/w), 미세하게 분쇄한 결명자 5%(w/w), 마리골드 1%(w/w), 좁쌀풀 9%(w/w), 황납 1.5%(w/w)와 천연토코페롤 5%(w/w), 포도씨유 56.29%(v/w), 타우린 0.2%(w/w), 비타민B6염산염 0.2%(w/w), 산화아연 0.3%(w/w), 대두레시틴 3%(w/w) 및 정제팜 경화유 1.5%(w/w), 황납 1.5%(w/w)를 믹서에 넣고 혼합한 후, 연질캡슐에 충진하여 눈보호 건강기능식품을 제조하였다.

<실시예 2>

급속냉동된 빌베리를 40℃의 온수에서 해동시켜 마쇄한다. 마쇄액에 펙틴분해효소를 500ppm 첨가하여 60분간 효소반응시킨 후, 실시예 1과 같이 하여 빌베리 추출분말을 얻었다.

빌베리 추출분말 20%(v/w)에 비타민 A 0.05%(w/w), 미세하게 분쇄한 결명자 10%(w/w), 마리골드 1.5%(w/w), 좁쌀풀 6%(w/w), 황납 1.5%(w/w)와 천연토코페롤 3%(w/w), 포도씨유 53.75%(v/w),타우린 0.2%(w/w), 비타민B6염산염 0.2%(w/w), 산화아연 0.3%9w/w), 팜유 1.5%(v/w), 대두레시틴 2%(w/w)를 믹서에 넣고 실시예 1과 같이 하여 눈보호 건강기능식품을 제조하였다.

<실시예 3>

급속냉동된 빌베리를 50℃의 온수에서 해동시켜 마쇄한다. 마쇄액에 펙틴분 해효소를 600ppm 첨가하여 30분간 효소반응시킨 후, 실시예 1과 같이 하여 빌베리 추출분말을 얻었다.

빌베리추출물 23%(v/w)에 비타민 A 0.1%(w/w), 미세하게 분쇄한 결명자 15%(w/w), 마리골드 3%(w/w), 좁쌀풀 3%(w/w), 황납 1.5%(w/w)와 천연토코페롤 1%(w/w), 포도씨유 50.2%(v/w), 타우린 0.2%(w/w), 비타민B6염산염 0.2%(w/w), 산화아연 0.3%(w/w), 팜유 1.5%(v/w), 대두레시틴 1%(w/w)를 믹서에 넣고 실시예 1과 같이 하여 눈보호 건강기능식품을 제조하였다.

<실험예 1>; In Vivo 테스트

본 발명의 빌베리추출물을 주성분으로 하는 조성물을 대상으로 시력보호 효과를 알아보기 위하여 당뇨병성 백내장 생성에 미치는 영향을 검토하였다. 백내장은 수정체가 혼탁해져서 투명성을 잃는 질병으로 시력 감퇴를 초래할 뿐만 아니라 실명의 가장 높은 빈도를 차지하는 원인이다. 산화성 스트레스, 자외선 노출, 노화 등 백내장을 유발하는 여러 위발인자가 알려져 있으며, 그 중 당뇨병 역시 중요한 위험 인자로 알려져 있다. 또 다른 요인으로는 기계적인 변화, 생화학적인 변화 및 생물학적인 변화 등이 있다. 이러한 백내장 생성 과정에서 free radical이며 매우 불안정하고 반응성이 강한 화학물질인 NO가 관여할 것으로 생각되는데 NO가 생성시 함께 발생한 superoxide와 반응하여 peroxynitrate가 형성되면서 수정체 단백질의 지질 과산화가 발생하여 백내장 형성에 중요한 역할을 하였을 것으로 보인다.

백내장 발생 빈도는 당뇨병의 유병기간과 그 정도에 비례하여 증가하게 된다 고 보고되어 있다. 본 발명의 연구에서 사용된 유효성분인 안토시아닌은 빌베리에서 추출한 천연산물로 폴리페놀계(Polyphenolic compound)의 일종이며, 빌베리 딸기 등의 과일이나 채소의 강한 색을 나타내게 하는 물질이다. 따라서 본 연구에서는 강력한 항산화 능력을 나타내는 빌베리 추출물의 조성물을 투여한 당뇨병성 백내장 유발 쥐에서 백내장의 발생 및 진행이 억제되는지를 다음과 같은 방법으로 실험하였다.

(1) 당뇨병성 백내장 유도 및 실험식이

생후 6주된 Sprague-Daweley종 rats를 일반 고형사료와 물을 주면서, 온도 20-25℃, 습도는 55±1% 가 유지되도록 사육환경을 맞추고 2주간 사육하며 환경에 적응시켰다. STZ 은 선택적으로 췌장의 베타세포를 파괴하여 인슐린 결핍을 유도하여 당뇨병을 유발시키는 화학물질(Mordes and Tossini, 1981)로 본 실험에서는 이를 이용하여 당뇨를 유도하였다.

STZ을 투여하기 전 16시간 동안 실험동물을 금식시킨 후, 50 mM citrate buffer(pH 4.5)에 streptozotocin(Sigma, chemical CO. USA, 이하 STZ)을 60mg/kg이 되도록 녹인 뒤 10분 이내에 복강에 1회 주사하여 당뇨를 유도하였다. 당뇨가 유도되었다는 것을 STZ 주사 3일 후, 꼬리에서 정맥혈을 채취하여 비공복시 혈당이 250ㅁ10mg/dl 이상임을 통해 확인하였다.

실험식이는 증류수에 녹여 경구투여하였고, 당뇨가 유도된 쥐들에 표 1과 같이 A군 (아무런 처치를 하지 않은 군), B군 (STZ로 당뇨를 유도한 군), C군 (STZ로 당뇨를 유도한 후 본 발명의 빌베리추출물을 투여한 군) 으로 분류하였으며 각 군 은 쥐 20마리로 실시하였다.

표 1. 각 실험군에 대한 빌베리추출물의 조성물 투여용량

Group	Dose (mg/kg B.W)
A (control)	None
B (only STZ injection)	None
C (STZ with 조성물)	5mg/kg B.W (조성물)

(2) 실험동물의 가검물 채취 및 생화학적 분석

빌베리추출물 투여 후 2, 4, 12주에 각 군에 포함된 실험동물을 5마리씩 희생시켜 안구를 적출하고 수정체를 분리한 후, 생화학적인 분석을 시행하였다. GSH의 함량은 GSH assay kit(Cayman chemical. Catalog No. 703002)를 이용하여 측정하였고, MDA 함량은 lipid hydroperoxid assay kit(Cayman chemical. Catalog No.705002)를 이용하여 측정하였다. 총 단백질의 함량은 Bradford method에 따라 정량하였고 이 때 standard는 BSA(Bovine Serum Albumin)를 이용하였다.

(3) 수정체의 투명도 및 변화양상을 관찰하기 위한 photodocumentation

각각의 대조군과 실험군에서 백내장 발생과 진행 양상을 조사하기 위해, 각각 3일, 1주, 2주, 4주, 8주, 12주에 세극등 현미경(Takagi, SM-50F)으로 관찰하고 30배의 배율로 사진촬영을 시행하였다. 이때 관찰된 수정체의 백내장의 정도는 다음의 표 2의 grading system을 이용하여 분류하였다.

표 2. Grade of Lens Opacity

Grade	Lens Opacity
0	No Lens opacity
1	Dimly visible Y suture
2	Distinct visible Y suture
3	Distinct visible Y suture with surrounding anterior capsular opacity
4	Severe anterior capsular opacity invisible Y suture

(4) 백내장 발생 및 변화 양상

백내장이 grade 3 이상으로 진행한 경우는 B군에서는 총 20안 (100%), C군에서는 총 6안(30%)으로 빌베리추출물을 투여한 군에서 백내장의 발생이 통계학적으로 유의하게 억제되었으며, 그 진행정도도 낮았다.

도 1에서 나타난 바와 같이 STZ로 당뇨를 유도한 군(Group B)에서는 3일째부터 lens opacity grade 로 평균 1.6이상의 Y-봉합선 모양의 수정체 혼탁이 발생하였으며, 1주 이후에는 grade가 평균 2.8 이상으로 증가하는 양상이 관찰되었다. 반면에 빌베리추출물을 투여한 군(Group C)에서는 평균 7주 이후에야 grade가 2 이상으로 증가하였다. 당뇨를 유도하지 않은 대조군 (Group A)에서는 실험기간 동안, 어떠한 수정체 혼탁도 관찰되지 않았다.

(5) 생화학적 분석

1) Glutathione 측정 (GSH 함량, uM)

GSH는 체내의 비효소적 항산화 방어계로 산화성 스트레스에 의한 세포손상을 억제에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 또한 과다한 산화성 스트레스는 GSH함량 감소와 GSH의 산화를 유발함으로써 GSH에 의한 산화성 손상으로부터의 방어기전이 손상을 받게 된다고 알려져 있다. 당뇨병에서 역시 산화성 손상이 유도되며 조직내의 GSH에 의한 산화성 손상의 방어기전의 손상을 발생한다고 보고되고 있다.

도 2에서 볼 수 있듯이, 아무런 처리를 하지 않은 군과 비교할 때, STZ를 처리한 수정체에서는 GSH함량이 크게 감소하는 것을 관찰할 수 있었다. 하지만 STZ를 처리 후 빌베리추출물의 조성물을 투여한 수정체의 GSH함량 함량이 12주까지 계속 유의적으로 증가하였다. 이 결과는 빌베리추출물은 당뇨병으로 인한 GSH같은 항산화 시스템의 활성을 높여서 산화적 스트레스로부터 수정체를 보호한 결과라고 유추할 수 있다.

2) Malondialdehyde(MDA) 측정 (Hydroperoxide 함량, uM)

산화성 세포 손상은 단백질, 핵산, 지질등과 같은 거대분자들의 변형을 유도하여그 효과를 나타낸다. 특히 산화성 손상에서의 지질의 산화는 세포막의 변형을 가져오게 되며 이로 인해 다시 ROS를 생성하는 증폭과정을 유발한다. 따라서 산화성 세포손상의 중요지표로 세포막의 lipid peroxidation을 측정한다.

MDA의 측정치는 lipid hydroperoxide의 측정치와 동일함으로, MDA는 체내에서 산화적 손상의 지표로 사용되고 있다. 그림 4에서와 같이, 당뇨군인 B군에 비해 빌베리추출물을 투여한 C군에서 상대적으로 정상에 가까운 MDA 측정치를 나타내었다. 이 결과는 빌베리추출물의 강력한 항산화 작용이 당뇨병에 의한 산화성 손상을 억제할 수 있음을 보여주는 것이라 할 수 있겠다.

<실험예 2>; Ex Vivo

(1) 수정체 조직배양

생후 12주된 Sprague-Daweley종 rats를 10㎎/㎏ ketamine HCl-100㎎/㎏ Xylazine HCl로 마취시킨 후 눈을 적출하였다. 수정체를 posterior approach 방법을 통해서 dissection한 후, 100U/㎖ penicillin, 100㎎/㎖ streptomycin, 50㎎/㎖ gentamicin를 첨가한 bicarbonate--buffered MEM 배지에서 24시간 동안 배양하였다.

24시간 동안 배양하는 동안 수정체를 관찰하면서 손상이 있거나 혼탁도를 보이는 수정체는 실험에서 제외시켰다. 수정체에 산화성 손상을 유도하기 위해서, 1-2mM H₂O₂를 배지에 첨가하였다 A군 (아무런 처치를 하지 않은 군), B군 (1-2mM H ₂O₂로 산화성 손상을 유도한 군), C군 (1-2mM H₂O₂로 산화성 손상을 유도한 후 빌베리추출물로 분류하여 각 군마다 5개 수정체를 포함시켜 조직배양을 실시하였다.

실험 기간 동안, 3일, 6일, 9일별로 수정체를 사진 촬영하여 수정체의 투명도를 조사하였으며, 배지는 2일마다 새로 교체하였다.

실험결과는 통계처리(SAS general linear models procedure)를 이용하여 각 실험군의 평균과 표준편차로 계산하고, P<0.05 수준에서 one-way ANOVA test 후 Tukey's studentized range test 에 의해 각 실험군 간의 유의차를 검증하였고 변 수간의 상관관계를 검증하였다.

이상의 실험으로부터 백내장 발생 및 변화양상, 생화학적분석(GSH, MDA), 수정체의 조직배양을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다.

(2) 수정체 조직배양 결과

생화학적 분석을 통하여 알 수 있듯이 빌베리추출물의 백내장 억제 효능은 강력한 항산화 능력에 있음을 확인할 수 있다. 이를 증명하기 위해, 수정체 조직 배양에서 H₂O₂를 통하여 산화성 손상 모델을 이용하였다. 도 4에서 볼 수 있듯이 H₂O₂를 처리한 B군의 수정체들은 3일부터 cortical opacity를 나타내고 그 정도는 계속 진행되어 6일 부터는 수정체 전체의 opacity를 관찰할 수 있었다. 이에 반해 빌베리추출물을 H₂O₂와 동시에 처리한 C군의 수정체들은 6일이 지나야 cortical opactiy가 관찰되었으며, 그 진행 정도가 B군보다 현저히 감소돼 있음을 확인하였다. 실험기간 동안 A군에서는 어떠한 수정체 opacity도 관찰되지 않았다. 이 결과를 통하여 빌베리추출물의 강력한 항산화 작용은 산화성 손상에 의한 백내장 생성을 억제할 수 있음을 확인할 수 있었다.

본 발명의 빌베리추출물은 효소처리에 의하여 추출수율이 약 15% 증대되어 생산성을 증가시켜 주며, 또한 빌베리 추출물의 조성물은 In Vivo(당뇨유도 생쥐실 험)을 통하여 당뇨로 인한 백내장의 예방과 억제에 탁월한 효과가 있다. 실험대상 생쥐의 수정체 혼탁 정도가 크게 감소하고, GSH의 농도가 감소된다. 특히 Ex Vivo( 수정체 조직배양 실험)에서 cortical opacity 진행 정도가 현저히 감소되고, 산화적 손상에 의한 백내장 생성을 억제함으로써 산화성 세포손상 지표인 MDA의 생성을 억제하고 그 효능을 나타낸다.

따라서 본 발명의 빌베리추출물은 시력보호 및 눈보호용 기능성식품으로써 수험생, 직장인, 노인 등 눈을 많이 사용하는 사람들에게 손 쉽게 제공하여 안질환을 에방하는 데 효과가 있다.

Claims (9)

1. 빌베리추출물을 함유하는 시력보호용 조성물
2. 제 1항에 있어서, 조성물은 빌베리추출물, 비타민A, 비타민B6염산염,타우린, 아연, 대두레시틴, 토코페롤, 결명자, 마리골드, 좁쌀풀, 포도씨유, 팜유, 황납으로 구성됨을 특징으로 하는 빌베리추출물을 함유하는 시력보호용 조성물
3. 제 1항에 있어서, 조성물은 빌베리 추출분말 17∼23%, 비타민A 0.01∼0.1%, 비타민B6염산염 0.2%, 타우린 0.2%, 아연 0.3%, 대두레시틴 1∼3%, 천연토코페롤 1∼5%, 결명자 5∼15%, 마리골드 1∼3%, 좁쌀풀 3∼9%, 포도씨유 50∼57%, 팜유 1.5%, 황납 1.5%으로 구성됨을 특징으로 하는 빌베리추출물을 함유하는 시력보호용 조성물
4. 냉동된 빌베리를 온수로 해동시켜 마쇄하는 단계와, 마쇄액에 펙틴분해효소로 처리하는 단계와, 전기의 빌베리용액에 추출용매로 에탄올을 첨가하여 추출 및 여과한 후 분무건조하여 빌베리 추출분말을 얻는 단계와, 빌베리추출물에 전기의 조성물을 혼합하여 포장하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 빌베리추출물을 함유하는 시력보호용 조성물 제조방법
5. 제 4항에 있어서, 빌베리의 해동 및 마쇄액의 효소처리는 pectinex 100L 또는 rapidase press의 효소를 30∼50℃에서 30-90분간 400-600ppm 첨가하여 효소처리하는 것을 특징으로 하는 빌베리추출물을 함유하는 시력보호용 조성물 제조방법
6. 제 4항에 있어서, 추출용매는 에탄올 40-60%(v/v)사용함을 특징으로 하는 빌베리추출물을 함유하는 시력보호용 조성물 제조방법
7. 제 1항의 방법으로 제조된 빌베리 추출물을 시력보호용 기능성식품으로 사용하는 방법
8. 제 1항의 방법으로 제조된 빌베리 추출물을 약제학적으로 허용하는 범위내에서 시력보호용 약품으로 사용하는 방법
9. 제7항 또는 제8항에서, 빌베리 추출물의 제형은 분말 또는 캡슐로 하는 방법

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