KR20060111561A - 해조 추출물 및 그것을 함유하는 당질 가수 분해 효소 저해제 - Google Patents
해조 추출물 및 그것을 함유하는 당질 가수 분해 효소 저해제 Download PDFInfo
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Abstract
갈조류의 일종인 아스코필럼 노도섬 (Ascophyllum nodsum) 의 추출물을 유효 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 당질 가수 분해 효소 저해제는, 당뇨병의 치료·예방을 목적으로 하는 유용한 건강 식품 또는 특정 보건용 식품으로서 이용할 수 있다.
Description
본 발명은 해조 추출물, 자세하게는 갈조류의 일종인 아스코필럼 노도섬 (Ascophyllum nodsum) 의 추출물을 유효 성분으로서 함유하는 당질 가수 분해 효소 저해제에 관한 것이다.
비만 및 당뇨병 등의 질환은, 과잉 칼로리 섭취가 주된 원인이 되어, 증가의 일로를 걷고 있다. 당뇨병에는, 인슐린 의존형 당뇨병 (1 형 당뇨병) 과 인슐린 비의존형 당뇨병 (2 형 당뇨병) 의 2 타입이 있는데, 전체의 90% 는 후자의 타입이다.
인슐린 비의존형 당뇨병에서의 식후 고혈당의 시정은, 경구 혈당 강하제나 인슐린을 사용해도 곤란한 것이 있다. 그 때문에 소화관에서의 당질의 급격한 흡수를 막는 수단으로서, 섭취한 당질의 소화에 관여하는 효소의 활성을 저해하는 물질 등이 사용된다.
당질 가수 분해 효소의 저해 물질은, 당질 가수 분해 효소를 특이적으로 저해하고, 당질의 가수 분해·흡수를 지연함으로써, 식후의 혈당치의 급상승 및 그에 이어지는 인슐린 값의 상승을 억제하는 것이 분명하게 되어 있다. 이러한 당질 가수 분해 효소 저해제로서, α-아밀라아제나 α-글루코시다아제를 저해하는 아카르보스 (상품명:글루코바이;바이엘 약품 주식회사) 나, α-글루코시다아제를 저해하는 보글리보스 (상품명:베이슨;다케다 약품 공업 주식회사) 가 실제로 의약품으로서 임상에 사용되고 있다. 그러나 이들의 의약품은 의사의 엄밀한 처방이 필요하고, 또한 말할 필요도 없이 식품에는 이용할 수 없다.
당질 가수 분해 효소 저해 물질 또는 그것을 첨가한 식품은, 상기 질환의 병 형상을 개선할 수 있으므로, 당질 가수 분해 효소에 관련되는 대사 이상의 환자에게 유용하고, 또한 일상의 식생활에서 받아들임으로써 당뇨병의 예방에도 적합하다. 그 때문에, 안전성이 높고 섭식 가능한 천연물로서, 해조류 (예를 들어, 특허문헌 1, 2, 3 참조.), 밀가루 (예를 들어, 특허문헌 4 참조.), 구아바 잎 (예를 들어, 특허문헌 5 참조.), 정향 (예를 들어, 특허문헌 6 참조.), 식용 버섯 (예를 들어, 특허문헌 7 참조.), 타마린드 종피 (예를 들어, 특허문헌 8 참조.) 등 유래의 당질 가수 분해 효소 저해 물질이 지금까지 제안되고 있다.
그러나, 종래의 천연물 유래의 당질 가수 분해 효소 저해 물질은 활성이 약하고, 충분히 만족할 수 있는 정도의 레벨에 이르지 않고 있다.
한편, 아스코필럼 노도섬 (Ascophyllum nodsum) 은, 갈조류 히바마타 목, 히바마타 과에 속하는 해조이고, 주로 노르웨이의 리어스식 해안의 암초 지대에 생육하고 있다. 아스코필럼 노도섬은 알긴산을 고농도로 함유하고 있기 때문에 알긴산 제조용 원료로서 이용되는 외에, 미네랄, 비타민류를 풍부하게 함유하고 있기 때문에, 원조 (原藻) 를 건조하여 분말로 가공된 제품이 사료 또는 비료·토양 개 량제로서 널리 사용되고 있는 것이다. 그러나, 아스코필럼 노도섬의 추출물 등이, 당질 가수 분해 효소 저해 작용을 갖는 것은 알려져 있지 않다.
특허문헌 1:일본 공개특허공보 평5-284937호
특허문헌 2:일본 공개특허공보 제2000-342224호
특허문헌 3:일본 공개특허공보 제2002-212095호
특허문헌 4:일본 공개특허공보 소57-140727호
특허문헌 5:일본 공개특허공보 평7-59539호
특허문헌 6:일본 공개특허공보 평12-072682호
특허문헌 7:일본 공개특허공보 제2000-063281호
특허문헌 8:일본 공개특허공보 평9-291039호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명의 목적은, 보다 활성이 강한 천연물 유래의 당질 가수 분해 효소 저해제를 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 반복한 결과, 갈조류의 일종인 아스코필럼 노도섬 (Ascophyllum nodsum) 의 추출물이 강력한 α-아밀라아제 저해 작용을 갖는 것을 발견하고, 이 지견에 기초하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은,
(1) 아스코필럼 노도섬 (Ascophyllum nodsum) 의 추출물을 유효 성분으로서 함유하는 것을 특징으로 하는 당질 가수 분해 효소 저해제,
(2) 상기 (1) 기재의 추출물의 정제물을 유효 성분으로서 함유하는 것을 특징으로 하는 당질 가수 분해 효소 저해제,
(3) 음식품인 상기 (1) 또는 (2) 기재의 당질 가수 분해 효소 저해제,
(4) 당뇨병의 치료·예방을 목적으로 하는 건강 식품 또는 특정 보건용 식품인 상기 (3) 기재의 당질 가수 분해 효소 저해제,
(5) 아스코필럼 노도섬 (Ascophyllum nodsum) 의 추출물을 포유 동물에게 투여하는 것을 특징으로 하는 당질 가수 분해 효소의 저해 방법,
(6) 아스코필럼 노도섬 (Ascophyllum nodsum) 의 추출물을 포유 동물에게 투여하는 것을 특징으로 하는 당뇨병의 치료 또는 예방 방법,
(7) 당질 가수 분해 효소를 저해하는 의약 또는 음식품을 제조하기 위한 아스코필럼 노도섬 (Ascophyllum nodsum) 의 추출물의 사용, 및
(8) 당뇨병의 치료 또는 예방을 위한 의약 또는 음식품을 제조하기 위한 아스코필럼 노도섬 (Ascophyllum nodsum) 의 추출물의 사용,
에 관한 것이다.
발명의 효과
본 발명에 사용되는 아스코필럼 노도섬로부터의 추출물은, 강한 α-아밀라아제 저해 작용을 갖고, 또한 α-글루코시다아제 저해 작용도 갖기 때문에, 상기 추출물을 함유하는 당질 가수 분해 효소 저해제는, 종래 알려져 있는 해조 유래의 당질 가수 분해 효소 저해 물질에 비해, 보다 효과적으로 당뇨병의 치료·예방을 행할 수 있다.
본 발명의 당질 가수 분해 효소 저해제는, 당질 가수 분해 효소에 관련하는 대사 이상 (예를 들어 당뇨병 등) 의 환자에게 유용하고, 음식품, 특히 건강 식품 또는 특정 보건용 식품으로서 일상의 식생활로 받아들일 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명에서, 아스코필럼 노도섬 (이하 아스코필럼으로 생략한다.) 은, 그 어느쪽의 조직, 부위도 사용할 수 있지만, 바람직한 조직, 부위는 전조 (全藻) 또는 엽경부이다. 아스코필럼으로부터의 추출시에, 바다에서 수확된 아스코필럼의 전조 또는 엽경부를 그대로, 또는 그들을 재단, 세단 또는 마세 (磨細) 한 것, 또는 그들을 건조한 것, 또는 전조 또는 엽경부를 건조 후에 재단, 세단 또는 분쇄한 것을 사용할 수 있다. 바람직하게는 생 아스코필럼의 전조 또는 엽경부를 건조하여, 분쇄한 것이다. 건조는, 자체 공지된 방법, 예를 들어 바람 건조, 천일 건조, 동결 건조 등 어떠한 방법이어도 된다.
추출 용제로서는, 물 또는 유기 용제, 또는 그들의 혼합액이 사용된다. 유기 용제로서는, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올 또는 tert-부탄올 등의 탄소수 1∼4 의 저급 알코올, 디메틸케톤, 메틸에틸케톤, 아세톤 또는 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류 등의 극성 유기 용제, 또는 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸 또는 디에틸에테르 등의 비극성 유기 용제를 들 수 있다. 이들 극성 유기 용제와 비극성 유기 용제는 적절히 조합시켜 사용할 수도 있다.
이들의 추출 용제 중, 바람직하게는 극성 유기 용제 또는 극성 유기 용제와 물의 혼합액, 보다 바람직하게는 메탄올, 에탄올 또는 아세톤, 혹은 그들과 물의 혼합액이고, 특히 바람직하게는, 메탄올, 에탄올 또는 아세톤과 물의 혼합액이다. 극성 유기 용제와 물의 혼합액의 혼합 비율은, 극성 유기 용제의 종류에 따라 상이하지만, 통상 극성 유기 용제/물이 약 5/95∼100/0 (v/v) 의 범위 내이다. 예를 들어, 추출 용제로서 메탄올-물 혼합액 또는 에탄올-물 혼합액을 사용하는 경우, 그 비율로서는 약 5/95∼100/0 (v/v) 을 들 수 있고, 바람직하게는 약 30/70∼70/30 (v/v) 이다. 또한 아세톤-물 혼합액을 사용하는 경우, 그 비율로서는 약 5/95∼100/0 (v/v) 을 들 수 있고, 바람직하게는 약 30/70∼80/20 (v/v) 이다. 이들의 비율은, 추출 효율, 추출 물량 및 추출물의 효소 저해 활성 등을 고려하여 정해지는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 추출물을 얻기 위한 추출 방법에 제한은 없고, 예를 들어 침지에 의한 추출, 가열 추출, 연속 추출 혹은 초임계 추출 등, 자체 공지된 방법을 사용할 수 있다. 아스코필럼과 추출 용제의 비율은, 특별히 제한되지 않지만, 아스코필럼 건조물/용제비가 약 1/100∼1/2 (w/v) 가 바람직한 범위이고, 약 1/10∼1/5 (w/v) 가 보다 바람직한 범위이다. 구체적으로는, 추출은, 예를 들어 아스코필럼을 건조하여, 분쇄한 추출 원료 약 100g 에 대하여 추출 용제 약 20OmL∼10L, 바람직하게는 약 500mL∼1L 를 사용하여, 정치 또는 부드럽게 교반하면서 행해지는 것이 바람직하다. 추출 온도는 실온 내지 상압 하에서의 용제의 비점 이하의 범위로 하는 것이 작업상 편리하고, 또한 유출 시간은 유출 온도 등에 따라 상이하지만, 수 분 내지 약 7 일 간의 범위이고, 약 30 분∼24 시간으로 하는 것이 바람직하다.
추출 조작 종료 후, 여과 혹은 원심 분리 등 자체 공지된 방법으로 고형물 (추출 잔사물) 이 제거되어, 추출액을 얻을 수 있다. 추출액은 자체 공지된 방법으로 농축되어, 흑∼갈색 오일 형상 또는 페이스트 형상으로 농축된 추출물 (이하, 간단히 농축물이라고도 함.) 을 얻을 수 있다. 또한, 추출액 또는 농축물은, 예를 들어 온열 건조, 동결 건조 등 자체 공지된 방법으로 건조함으로써, 고형의 추출물로 할 수도 있다. 추출액, 농축물, 또는 농축물을 물 및/또는 유기 용제에 용해한 용액은, 예를 들어 한외 여과, 흡착 수지 처리, 분자 크로마토그래피, 분배 크로마토그래피 혹은 액-액 추출 등의 방법에 의해 정제되어도 된다. 정제된 추출물은, 정제물로서 본 발명에 사용할 수 있다.
본 발명에 관련된 추출물은 강한 α-아밀라아제 저해 작용을 갖고, 또한 α-D-글루코시다아제 저해 작용을 가지므로 당질 가수 분해 효소 저해제로서 유용하다.
또한, 상기 당질 가수 분해 효소로서는, 가수 분해에 의해 당 만을 발생하는 단순 당질을 가수 분해하는 효소와, 당 이외의 물질도 발생하는 복합 당질을 가수 분해하는 효소로 나누어지는데, 본 발명에서의 당질 가수 분해 효소란, 당만으로 이루어지는 O-글리코실 화합물을 가수 분해하는 효소를 말한다. 이러한 당질 가수 분해 효소로서, 예를 들어 α-아밀라아제, α-D-글루코시다아제, β-D-글코시다아제, 수크라아제, 말타아제, 이소말타아제, 락타아제 또는 트레할라제 등을 들 수 있다.
본 발명의 당질 가수 분해 효소 저해제는, 상기 추출물 또는 정제물을 그대로, 혹은 추출물 또는 정제물에 제약학적으로 허용되는 첨가물, 혹은 식품 소재, 식품 원료, 또는 필요에 따라 식품 첨가물 등을 적절히 혼합하여, 자체 공지된 방법으로 액제, 산제, 과립제, 정제, 마이크로캡슐, 소프트캡슐 혹은 하드캡슐 등의 제제로서 제조되는 것이 바람직하다. 또한, 음식품으로서, 고형 식품, 크림 형상 또는 잼 형상의 반유동 식품, 겔 형상 식품, 음료 등 모든 식품 형태로 하는 것이 가능하다. 이러한 음식품으로서는, 예를 들어, 청량 음료, 커피, 홍차, 유음료, 유산균 음료, 드롭스, 사탕, 츄잉껌, 초컬릿, 구미, 요구르트, 아이스크림, 푸딩, 연양갱, 젤리 과자 또는 쿠키 등을 들 수 있다. 이들 각종 제제 또는 음식품은, 당뇨병의 치료·예방을 목적으로 하는 건강 식품 또는 특정 보건용 식품으로서 유용하다.
상기 제제 및 음식품의 제조에 사용되는 첨가물, 식품 소재, 식품 원료 혹은 식품 첨가물로서는, 예를 들어 부형제 (유당, 옥수수 녹말, 백당, 포도당, 전분, 결정 셀룰로오스 등), 활택제 (스테아르산 마그네슘, 자당 지방산 에스테르 등), 붕괴제 (전분, 카르멜로스나트륨, 탄산 칼슘 등), 결합제 (전분 풀액, 히드록시프로필셀룰로오스액, 아라비아 고무액 등), 유화제·용해 보조제 (아라비아 고무, 폴리소르베이트 80, 포피돈 등), 감미료 (백당, 과당, 단 시럽, 벌꿀 등), 착색료 (식용 타르 색소, 산화철 등), 보존료 (파라옥시벤조산 메틸, 파라옥시벤조산 프로필, 소르브산 등), 증점제 (히드록시에틸셀룰로오스, 폴리에틸렌글리콜, 알긴산 나트륨 등), 산화 방지제 (아황산 수소나트륨, 에데트산 나트륨, 아스코르브산 등), 안정화제 (티오황산 나트륨, 에데트산 나트륨, 시트르산 나트륨 등), 산미료 (레몬 과즙 등), 조미료 (글루타민산 나트륨 등) 또는 향료 (박하, 딸기 향료 등) 등을 사용할 수 있다.
상기 각종 제제 및 음식품에 대한 상기 추출물 또는 정제물의 첨가량으로서는, 추출물 또는 정제물에 포함되는 당질 가수 분해 효소의 저해 활성 성분의 함유량에 따라 상이하여 한결같지는 않지만, 추출물 (고형분 환산) 로서, 예를 들어 약 0.0001∼50 질량%, 바람직하게는 약 0.001∼20 질량%, 보다 바람직하게는 약 0.01∼10 질량% 이다.
이들 각종 제제 및 음식품을 경구적으로 섭취하는 경우, 상기 추출물 또는 정제물의 하루 당 사용량은 고형물로 환산하여, 체중 1kg 에 대해 약 O.O1∼1OOOmg, 바람직하게는 약 0.1∼500mg, 더욱 바람직하게는 약 1∼300mg 의 범위이다. 이 사용량을, 하루 당, 1 회 또는 수 회로 나눠 섭취하면 된다. 단, 실제의 사용량은, 목적이나 섭취자의 상황 (성별, 연령, 체중, BMI 등) 을 고려하여 정해져야 한다.
이하에 본 발명에서 바람직한 실시예에 대해 서술하는데, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
아스코필럼 건조 분말 약 50.0g 을 정밀하게 재고, 표 1 의 비율의 에탄올-물 혼합액 500mL 를 첨가하여, 부드럽게 교반하면서 실온에서 1 시간 추출하였다. 추출액을 원심관에 옮기고, 원심 분리에 의해 상청액과 침전물로 나눠, 침전물에 에탄올-물 혼합액 500mL 를 첨가하여, 1 회째와 동일하게 하여 1 시간 추출하였다. 추출액을 1 회째와 동일하게 하여 상청액과 침전물로 나눠, 1 회째와 2 회째의 상청액을 합쳐서 흡인 여과하여, 여과액으로서 합계 약 1L 의 추출액을 얻었다. 이 추출액을, 로터리 증발기를 사용하여 감압 하, 약 60℃ 에서 농축하고, 다음으로 농축물을 동결 건조하여 흑갈색 분말 형상의 추출물 1∼6 을 얻었다. 각 수량 (收量) 을 표 1 에 나타낸다.
| 추출물 | 에탄올-물 혼합액〔에탄올:물(v/v)〕 | 수량 (질량%) |
| 추출물 1 | 10:90 | 24.2 |
| 추출물 2 | 20:80 | 24.3 |
| 추출물 3 | 30:70 | 24.3 |
| 추출물 4 | 50:50 | 22.0 |
| 추출물 5 | 70:30 | 17.0 |
| 추출물 6 | 100:0 | 2.2 |
실시예 2
실시예 1 에서 얻은 추출물의 α-아밀라아제, 말타아제 및 슈크라아제 저해 활성을 측정하였다.
1) α-아밀라아제 저해 활성의 측정
실시예 1 에서 얻은 추출물을 단계 희석하여 5, 10, 15, 20, 25ppm 으로 조제한 시료 용액 각각 1mL 와, 4 질량% 전분 용액 (0.1M 인산 완충액 (pH 7.0) 에 용해하였다.) 1mL 를 잘 혼합하여, 37℃ 에서 5 분간 가온하였다. 다음으로 α-아밀라아제 (시그마사 제) 용액 0.02mL (4.25units/0.02mL) 를 첨가하여 잘 혼합하고, 37℃ 에서 60 분간 반응한 후, 비등 탕욕에서 10 분간 유지하고 반응을 정지하여 반응액을 얻었다. 대조구 1 은, 미리 비등 탕욕에서 10 분간 유지하여 실활시킨 α-아밀라아제 용액을 첨가하여 행하고, 대조구 2 는 시료 용액 대신에 물을 첨가하여 행하였다.
시료구와 대조구 1 은 반응액을 40 배로 희석하고, 대조구 2 는 반응액을 4 배로 희석하여, 얻어진 각 희석액 0.8mL 에, 0.01N 요오드 용액 (0.02N 요오드 용액 (와코준야쿠 공업 제조) 을 증류수로 2 배 희석하였다.) 0.8mL 와 증류수 4mL 를 첨가하고 잘 교반하여 시험 용액으로 하였다. 다음으로, 증류수를 대조로 하고, 액층의 길이 1cm 이고 파장 660nm 에서의 시험 용액의 흡광도를 측정하였다.
별도로, 1mL 중에 전분 50∼800μg 을 포함하는 표준액 0.8mL 씩을 사용하고, 상기와 동일하게 발색시킨 액에 의한 흡광도 값으로부터, 검량선을 작성하였다. 시험 용액의 흡광도와 검량선으로부터, 반응액의 잔존 전분량을 구하여, 다음 식에 의해 저해율을 산출하였다.
분해율(%)=(B'-S')/B'×100
S' :시료구 반응액의 잔존 전분량 (μg/mL)
B' :대조구 1 반응액의 잔존 전분량 (μg/mL)
저해율(%)=(C-S)/C×100
S:시료구의 분해율(%)
C:대조구 2 의 분해율(%)
2) 말타아제 저해 활성의 측정
〔조효소 용액의 조제〕
래트 장관 아세톤 분말 (시그마사 제조) 에 18 배량 (질량) 의 0.1M 말레산 완충액 (pH6.0) 을 첨가하여 빙랭하면서 호모게나이즈하고, 원심 분리 (약 0℃, 3000rpm, 10 분간) 에 의해 얻은 상청액을 0.1M 말레산 완충액 (pH 6.0) 으로 10 배 (용량) 희석하여, 조효소 용액으로 하였다.
〔저해 활성의 측정〕
실시예 1 에서 얻은 추출물을 단계 희석하여 0.05, 0.1, 0.2, 0.4 질량% 로 조제한 시료 용액 각각 0.2mL 와, 2 질량% 말토스 용액 (0.1M 말레산 완충액 (pH 6.0) 에 용해한다.) 0.2mL 를 잘 혼합하여, 37℃ 에서 5 분간 가온하였다. 다음으로 조효소 용액 0.2mL 를 첨가하여 잘 혼합하고, 37℃ 에서 60 분간 반응 후, 비등 탕욕에서 10 분간 유지하여 반응을 정지하였다. 반응액을 실온까지 방랭후 원심 분리 (약 20℃, 3000rpm, 10 분간) 하여, 상청액을 얻었다. 대조구 1 은, 미리 비등 탕욕에서 10 분간 유지하여 실활시킨 조효소 용액을 첨가하여 행하고, 대조구 2 는, 시료 용액 대신에 물을 첨가하여 행하였다.
시료구, 대조구 1 및 대조구 2 의 상청액의 글루코스량은, 글루코스옥시다아제법에 의한 측정 키트 (글루코스 CII-테스트 와코; 와코쥰야쿠 공업 제조) 를 사용하여 측정하고, 다음 식에 의해 저해율을 산출하였다.
저해율(%)= (C-(S-B))/C×100
S:시료구 상청액의 글루코스량 (mg/100mL)
C:대조구 2 상청액의 글루코스량 (mg/100mL)
B:대조구 1 상청액의 글루코스량 (mg/100mL)
3) 슈크라아제 저해 활성의 측정
〔조효소 용액의 조제〕
래트 장관 아세톤 분말 (시그마사 제) 에 18 배량의 0.1M 말레산 완충액(pH6.0) 을 첨가하여 빙랭하면서 호모게나이즈하고, 원심 분리 (약 0℃, 3000rpm, 10 분간) 에 의해 얻은 상청액을 조효소 용액으로 하였다.
〔저해 활성의 측정〕
실시예 1 에서 얻은 추출물을 단계 희석하고 0.05, 0.1, 0.2, 0.4 질량% 로 조제한 시료 용액 각각 0.2mL 와, 2 질량% 수크로오스 용액 (0.1M 말레산 완충액 (pH 6.0) 에 용해한다.) 0.2mL 를 잘 혼합하여, 37℃ 에서 5 분간 가온하였다. 다음으로 조효소 용액 0.2mL 를 첨가하여 잘 혼합하고, 37℃ 에서 60 분간 반응 후, 비등 탕욕에서 10 분간 유지하여 반응을 정지하였다. 반응액을 실온까지 방랭 후 원심 분리 (약 20℃, 3000rpm, 10 분간) 하여, 상청액을 얻었다. 대조구 1 은, 미리 비등 탕욕에서 10 분간 유지하여 실활시킨 조효소 용액을 첨가하여 행하고, 대조구 2 는, 시료 용액 대신에 물을 첨가하여 행하였다.
시료구, 대조구 1 및 대조구 2 의 상청액의 글루코스량은, 글루코스옥시다아제법에 의한 측정 키트 (글루코스 CII-테스트 와코;와코쥰야쿠 공업 제) 를 사용하여 측정하고, 다음식에 의해 저해율을 산출하였다.
저해율(%)=(C-(S-B))/C×100
S:시료구 상청액의 글루코스량 (mg/100mL)
C:대조구 2 상청액의 글루코스량 (mg/100mL)
B:대조구 1 상청액의 글루코스량 (mg/100mL)
저해 활성은, 각 효소 활성을 50% 저해할 때의 농도 (IC50) 로 나타내었다. 추출물의 α-아밀라아제 저해 활성, 말타아제 저해 활성 및 슈크라아제 저해 활성의 결과를, 표 2 에 나타낸다.
| 추출물 | 저해 활성 (IC50) | ||
| α-아밀라아제 | 말타아제 | 슈크라아제 | |
| 추출물 3 | 128.5 | 987.5 | 1723.7 |
| 추출물 4 | 170.4 | 1119.7 | 1896.5 |
| 추출물 5 | 173.8 | 1284.0 | 1765.3 |
| 추출물 6 | 42.8 | 723.4 | 923.2 |
(단위:㎍/mL)
표 2 로부터, 상기 실시예 1 에서 얻은 추출물 3∼6 은 α-아밀라아제 저해 활성 및 α-D-글루코시다아제 저해 활성을 갖고, 특히 α-아밀라아제 저해 활성이 강한 것을 알 수 있다.
실시예 3
각종 해조의 건조 분말 약 50.0g 을 정밀하게 재고, 에탄올-물〔30:70 (v/v)〕혼합액 500mL 를 첨가하여, 부드럽게 교반하면서 실온에서 1 시간 추출하였다. 추출액을 원심관에 옮겨, 원심 분리에 의해 상청액과 침전물로 나눠, 침전물에는 에탄올-물〔30:70 (v/v)〕혼합액 500mL 를 첨가하여, 1 회째와 동일하게 하여 1 시간 추출하였다. 추출액을 1 회째와 동일하게 하여 상청액과 침전물로 나눠, 1 회째와 2 회째의 상청액을 합쳐서 흡인 여과하고, 여과액으로서 합계 약 1L 의 추출액을 얻었다. 이 추출액을, 로터리 증발기를 사용하여 감압 하, 약 60℃ 에서 농축하고, 다음으로 농축물을 동결 건조하여 분말 형상의 추출물 (추출물 7, 비교예 1∼8) 을 얻었다.
이들 추출물의 α-아밀라아제 저해 활성을, 상기 실시예 2 를 기준으로 하여 측정하였다. 시료 용액의 농도는 10μg/mL, 100μg/mL, 1000μg/mL 의 3 점으로 하였다. 결과는 표 3 에 저해율(%) 로 나타낸다.
| 해조의 종류 | 저해률 (%) | |||
| 10μg/mL | 100μg/mL | 1000μg/mL | ||
| 추출물 7 | 아스코필럼 (갈조) | 25.4 | 94.4 | 95.3 |
| 비교예 1 | 구멍갈파래 (녹조) | 0 | 0 | 0 |
| 비교예 2 | 큰실말 (갈조) | 0 | 0 | 0 |
| 비교예 3 | 다시마 (갈조) | 0 | 8.2 | 95.8 |
| 비교예 4 | 대황 (갈조) | 0 | 0 | 0 |
| 비교예 5 | 미역 (갈조) | 0 | 0 | 8.9 |
| 비교예 6 | 모자반 (갈조) | 0 | 0 | 4.6 |
| 비교예 7 | 톳 (갈조) | 0 | 0 | 0 |
| 비교예 8 | 석화채 (홍조) | 0 | 0 | 0 |
표 3 으로부터, 아스코필럼의 추출물은 다른 해조류에 비해 강한 α-아밀라아제 저해 활성을 갖고, 더구나 저농도여도 그 활성이 발현하는 것을 알 수 있다.
실시예 4
래트당부하 시험
상기 실시예 1 에서 얻은 추출물 1, 추출물 3 및 추출물 4 를 시료로서, 쥐를 사용한 당부하 시험을 행하였다. 하룻밤 절식한 9 주령의 Wistar계 쥐를 대조군, 시료 투여군 각각 5 마리씩 사용하였다. 쥐의 꼬리 정맥으로부터 헤파린 함유 채혈관에 약 O.5mL 채혈하였다. 채혈 후, 대조군에는 전분 1g/체중kg 을, 시료 투여군에는 전분으로서 1g/체중kg, 시료로서 1g/체중kg 이 되도록 혼합·조제한 것을, 각각 위 존데를 사용하여 경구 투여하였다. 투여 후, 30, 60 및 120 분 후에 약 O.5mL 채혈하였다. 채혈한 피는 원심 분리로 혈장 획분을 분획하여, 분석에 제공될 때까지 -40℃ 에서 저장하였다.
혈장 글루코스량은, 글루코스옥시다아제법에 의한 측정 키트 (글루코스 CII-테스트 와코;와코쥰야쿠 공업 제조) 를 사용하여 측정하였다. 혈장 글루코스량의 경시 변화를 표 4 에 나타낸다.
| 경시 시간 (분) | 혈장 글루코스량 (mg/100mL) (수치는 평균치±표준 편차) | |||
| 대조군 | 투여군 (1) | 투여군 (2) | 투여군 (3) | |
| 0 | 117±17 | 120±9 | 119±17 | 118±9 |
| 30 | 166±11 | 138±14* | 138±14* | 144±7* |
| 60 | 154±8 | 130±10* | 136±26 | 145±13 |
| 120 | 121±15 | 121±2 | 127±12 | 121±6 |
* 대조군에 대해 위험율 1% 로 유의차 있음．
투여군 (1):실시예 1 의 추출물 1 을 시료로서 투여
투여군 (2):실시예 1 의 추출물 3 을 시료로서 투여
투여군 (3):실시예 1 의 추출물 4 를 시료로서 투여
본 발명의 추출물은, 전분 투여 후 30 분내에 대조군과 비교하여, 유의하게 혈장 중의 글루코스량의 상승을 억제하는 것을 알 수 있다.
실시예 5
아스코필럼 건조 분말 약 800g 에, 에탄올-물〔50:50 (v/v)〕혼합액 8L 를 첨가하고, 부드럽게 교반하면서 실온에서 1 시간 추출하였다. 추출액을 원심관에 옮겨, 원심 분리에 의해 상청액과 침전물로 나눠, 침전물에는 에탄올-물 혼합액 8L 를 첨가하여, 1 회째와 동일하게 하여 1 시간 추출하였다. 추출액을 1 회째와 동일하게 하여 상청액과 침전물로 나눠, 1 회째와 2 회째의 상청액을 합쳐서 흡인 여과하고, 여과액으로서 합계 약 16L 의 추출액을 얻었다. 이 추출액을, 분획 분자량 10,000 의 한외 여과막 (제품명:FBO2-VC-FUSO181;다이센 멤브레인 시스템스사) 을 사용하여 한외 여과하고, 농축액량이 5L 가 된 시점에서 물 5L 를 첨가하여 여과를 계속하여, 농축액량이 다시 5L 가 된 시점에서 한외여과를 종료하였다. 농축액을, 로터리 증발기를 사용하여 감압 하, 약 60℃ 에서 농축하고, 다음으로 농축물을 동결 건조하여 흑갈색 분말 형상의 추출물 (추출물 8) 약 73g 을 얻었다.
실시예 6
유당 50 질량부, 옥수수 전분 38 질량부, 레몬 향료 1 질량부 및 자당 지방산 에스테르 1 질량부에, 상기 실시예 5 의 추출물 8 을 10 질량부 첨가하여 혼합후, 타정기를 사용하여 타정하여, 서플리먼트를 제작하였다.
실시예 7
표 5 에 나타내는 배합의 음료 용액을 약 65℃ 에서 10 분간 가열 처리하고, 실온까지 냉각한 후 멸균 용기에 무균적으로 충전하여, 사과 과즙 음료를 제작하였다.
| 성분 | 배합량 (질량%) |
| 과당 포도당 액당 | 14 |
| 사과 투명 과즙 | 10 |
| 향료 | 0.2 |
| 산미료 | 0.15 |
| 비타민 C | 0.03 |
| 색소 | 0.01 |
| 실시예 5 의 추출물 8 | 1.00 |
| 물 | 74.61 |
| 합계 | 100 |
실시예 8
이하의 순서로 커피 젤리를 제작하였다.
(1) 가루 젤라틴 15g 을 약 45mL 의 물에 넣고, 불려 놓는다.
(2) 냄비에 물 600mL, 인스턴트 커피 3g, 정제당 80g 을 넣어 끓어 오르게 한다. 정제당이 녹으면 불을 끄고, 실시예 5 의 추출물 8 약 7g 과 (1) 을 첨가하여 잘 녹인다.
(3) 센 불에서 브랜디 약 10mL 를 첨가하고, 식혀서 약간 걸쭉하게 되면 안쪽을 적신 젤리형에 흘려 넣고, 식혀서 굳힌다.
본 발명에서 얻어지는 아스코필럼 노도섬으로부터의 추출물은, 강한 당질 가수 분해 효소 저해 작용을 갖기 때문에, 아스코필럼 노도섬로부터의 추출물을 함유하는 당질 가수 분해 효소 저해제는, 종래 알려져 있는 해조 유래의 당질 가수 분해 효소 저해 물질에 비해서도, 보다 효과적인 당뇨병의 치료·예방 효과를 얻을 수 있다. 또한 상기 추출물을 함유하는 음식품은 당뇨병의 치료·예방용 건강 식품 또는 특정 보건용 식품으로서 유용하다.
Claims (8)
- 아스코필럼 노도섬 (Ascophyllum nodsum) 의 추출물을 유효 성분으로서 함유하는 것을 특징으로 하는 당질 가수 분해 효소 저해제.
- 제 1 항에 기재된 추출물의 정제물을 유효 성분으로서 함유하는 것을 특징으로 하는 당질 가수 분해 효소 저해제.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,음식품인 당질 가수 분해 효소 저해제.
- 제 3 항에 있어서,당뇨병의 치료·예방을 목적으로 하는 건강 식품 또는 특정 보건용 식품인 당질 가수 분해 효소 저해제.
- 아스코필럼 노도섬 (Ascophyllum nodsum) 의 추출물을 포유 동물에게 투여하는 것을 특징으로 하는 당질 가수 분해 효소의 저해 방법.
- 아스코필럼 노도섬 (Ascophyllum nodsum) 의 추출물을 포유 동물에게 투여하는 것을 특징으로 하는 당뇨병의 치료 또는 예방 방법.
- 당질 가수 분해 효소를 저해하는 의약 또는 음식품을 제조하기 위한 아스코필럼 노도섬 (Ascophyllum nodsum) 의 추출물의 사용.
- 당뇨병의 치료 또는 예방을 위한 의약 또는 음식품을 제조하기 위한 아스코필럼 노도섬 (Ascophyllum nodsum) 의 추출물의 사용.
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