KR20090017824A - 니가-이치고사이드 ｆ1을 포함하는 비만 억제, 및 당뇨병및 고지혈증의 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

니가-이치고사이드 ｆ1을 포함하는 비만 억제, 및 당뇨병및 고지혈증의 예방 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 니가-이치고사이드 F1을 포함하는 비만 억제, 및 당뇨병 및 고지혈증의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1은 고지방 식이로 사육된 흰쥐의 지방조직의 무게, 혈청 총지질 및 혈청 인지질을 감소시키고, 당뇨병이 유발된 흰쥐에서 체중 감소 및 식이 섭취량 증가를 억제하고, 혈당치를 감소시키며, 고지방 식이로 사육된 흰쥐 및 당뇨병이 유발된 흰쥐에서 혈청 중성지방, 혈청 총콜레스테롤 및 저밀도 지질단백질 콜레스테롤을 유의성 있게 감소시키고, 고밀도 지질단백질 콜레스테롤을 유의성 있게 증가시키며, 동맥경화 위험지수(A.I.)도 유의성 있게 감소시킴으로써, 비만 억제, 및 당뇨병 및 고지혈증의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

니가-이치고사이드 Ｆ1을 포함하는 비만 억제, 및 당뇨병 및 고지혈증의 예방 또는 치료용 조성물{Composition comprising niga-ichigoside F1 for inhibiting obesity, and preventing or treating diabetes mellitus and hyperlipidemia}
본 발명은 니가-이치고사이드 Ｆ1을 포함하는 비만 억제, 및 당뇨병 및 고지혈증의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
최근 경제성장과 생활방식의 변화에 따라 식습관에도 많은 변화가 있다. 특히, 바쁜 현대인들은 패스트푸드 등의 고열량 식이와 적은 운동량으로 인하여 체중 과다 및 비만이 증가하고 있다.
체중 과다는 체질량 지수(BMI, 체중을 키의 제곱으로 나눈 비만 척도)가 25 이상 30 미만을 의미하며, 비만은 체질량 지수가 30 이상일 때 해당된다.
미국 성인의 3분의 2는 체중 과다이거나 비만이며, 체중 과다는 혈압과 콜레스테롤 수치를 높여 심장 질환 등의 각종 성인병의 발병률을 증가시키고, 비만은 심장병과 당뇨병, 관절염 및 일부 암 위험성을 증가시키고 있다.
체중 과다 및 비만은 성인뿐만 아니라 어린이나 청소년들에서도 동맥경화, 고혈압, 고지혈증 또는 심장질환 등의 각종 성인병의 발병률을 증가시키는 한 요인이 되고 있다.
이와 같이 비만은 모든 연령층에 걸쳐 영향을 주고 있으나, 특히 장년층의 발생빈도가 높다. 동양에서는 채식 위주의 생활습관으로 인해 비만증이 그리 많지 않았던 것으로 알려져 있으나, 현대에 들어서 서양문물의 영향으로 식생활 습관이 바뀌고 주거환경이 바뀌면서 동양인에게서도 점차 비만증이 증가하기 시작하였다.
또한 현대인은 과로, 과음, 스트레스 등으로 인하여 체력이 저하되며, 약 30~40%가 비만증을 가지고 있고, 그 중 약 10% 정도는 심각하거나 병적인 비만증을 나타낸다고 보고된 바 있다.
비만은 체내에 지방이 과도하게 축적되어 있는 상태로 체중에서 지방이 차지하는 비율이 높은 상태를 나타내며, 단순성 비만과 2차성 비만(증후성 비만)으로 분류된다.
단순성 비만의 원인으로는 과식, 운동부족, 및 기초대사의 저하 등을 들 수 있다. 임상적으로 비만으로 판정되는 경우의 대부분은 단순성 비만이다. 단순성 비만이 발현하여 그 상태가 지속되면, 각종 건강 장해를 일으키는 원인이 된다.
2차성 비만은 임의의 기초질환이 원인이 되어 발생하는 비만으로, 내분비성 비만, 시상하부성 비만, 유전성 비만 또는 약제에 기인한 비만 등을 들 수 있다.
비만의 주요 원인은 지방세포의 과성장에 있으며, 이는 뇌에서 명령하여 분비되는 렙틴(leptin)이라는 호르몬의 결핍으로 일어난다. 이러한 렙틴 호르몬의 결 핍은 유전적으로 결핍이 일어난 경우를 제외하고는 과식, 노화로 인한 생체 내 물질대사의 약화, 체내에 과량 축적된 동물성 콜레스테롤에 의해 분비가 줄어든다.
비만은 그 자체가 고지혈증, 고혈압, 심혈관 질환, 가성 뇌종양(pseudotumor cerebri), 수면 무호흡증(sleep apnea), 암, 폐 고혈압(pulmonary hypertension), 담낭염(cholecystitis) 및 골관절염(osteoarthritis) 등의 각종 질환의 원인이 되거나, 또는 활동성의 저하 등의 문제를 야기한다. 또한, 비만은 여러 가지 질환이 원인이 되어 합병증으로 나타나는 경우도 있다.
비만에 의해 유발되는 성인병 중 가장 많이 발병되는 질환으로는 당뇨병 및 고지혈증이 있다.
당뇨병은 고혈당증을 특징으로 하는 탄수화물 대사장해로, 장래 혈관합병증으로 발생할 가능성이 높은 질환이다. 일반적으로, 당뇨병과 관련된 고혈당증은 절대적으로 또는 상대적으로 인슐린 결핍 또는 인슐린 내성 또는 두 가지 모두에 의해 유발된다. 인슐린은 췌장 내 랑겔한스섬의 β-세포에 의해 분비되는 호르몬으로, 포도당 대사를 조절하는데, 인슐린 분비시 혈당이 저하된다. 절대적인 인슐린 결핍은 췌장 내의 β-세포가 파괴되어 인슐린 생성에 장애가 온 상태이고, 상대적인 인슐린 결핍은 췌장에 의해 분비되는 글루카곤 대 인슐린의 비가 정상보다 더 클 때 발생한다. 인슐린 내성은 항 인슐린 수용체 항체, 환원된 인슐린 수용체 또는 기타 수용체 또는 후수용체 결합으로 인해 인슐린 작용이 손상되는 경우에 발생할 수 있다. 당뇨병은 크게 제 1형 당뇨병과 제 2형 당뇨병으로 나누어질 수 있으며, 제 1형 당뇨병은 인슐린 의존형이고, 제 2형 당뇨병은 인슐린 비의존형이다. 현재 당뇨병 환자의 85% 이상이 성인형의 제 2형 당뇨병을 앓고 있으며, 제 2형 당뇨병 환자는 노령화와 생활습관의 변화로 인해 꾸준히 증가하는 추세이다.
당뇨병에 동반되는 지질대사 변화는 동맥경화증의 발생에 직접적인 관련성이 있는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 당뇨병에서 관찰되는 지질대사 이상 중 고중성지방혈증이 가장 특징적으로 나타나며, 동시에 혈중 콜레스테롤 증가, 고밀도 지질단백질(HDL, high density lipoprotein)의 감소, 저밀도 지질단백질(LDL, low density lipoprotein)의 증가 등이 관찰된다. 당뇨병에서의 고중성지방혈증의 발생 기전은 두 종류로 구분되며, 심한 인슐린의 결핍상태 또는 혈당 조절이 불량한 경우에는 혈중 중성지방 제거에 필수적인 지질단백질 리파제(Lipoprotein lipase) 활성도가 감소되어 고중성지방혈증이 초래된다. 반면 인슐린 비의존형 당뇨병의 경우 지질단백질 리파제의 활성도는 감소하지 않고 초저밀도 지질단백질-트리글리세라이드(Very low density lipoprotein-Triglyceride)의 과잉 생성이 고중성지방혈증의 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 초저밀도 지질단백질-트리글리세라이드의 과잉 생성기전은 아직 확실히 규명되지 않았지만, 여러 연구자들은 고열량 섭취, 고혈당증, 고인슐린혈증 또는 아포프로테인(Apoprotein) 구성 성분 변화 등이 관련된 것으로 시사하고 있다. 또한 고밀도 지질단백질의 감소 증상의 정확한 기전은 아직 구체적으로 규명되지는 않았으나 최근의 연구 결과에 의하면 인슐린 비의존형 당뇨병에 국한되어 발생되는 점을 고려할 때 고중성지방혈증과 관련성이 제시되고 있다. 상기한 바와 같이, 당뇨병에서 관찰되는 지질대사 이상 증상들은 모두 동맥경화증의 발생기전에 밀접한 관계가 있으므로, 지질대사 이상 정도는 혈당 조절이 불 량할수록 상태가 심화될 수 있다.
고지혈증(hyperlipidemia)은 동맥경화증의 지수로서, 소장에서 중성지질의 합성과 킬로마이크론(chylomicron)의 분비증가, 간장에서 중성지방의 합성 증가, VLDL,　LDL-콜레스테롤 합성 및 분비증가, HDL-콜레스테롤의 합성 감소 및 리파제의 활성 감소로 인한 말초조직에서의 중성지방의 제거 감소에 기인한 것이다(Miller, N.E. 1978. The evidence for the antiatherogenicity of high density lipoprotein in man. Lipid ., 13, 914~919.). 고콜레스테롤증은 결국 동맥경화를 일으키기 쉬운 것으로 알려져 있다. 또, LDL의 산화는 과산화지질(lipid peroxide)과 산소 자유 라디칼(oxygen free radical)을 증가시키고 이들 분자들은 내피세포 (endothelial cell)에 독성을 미치며, 산화된 LDL은 혈관벽에 쉽게 부착되어 혈관세포를 손상시켜 혈관조직을 변형시킴과 동시에 변형된 세포의 분열을 촉진시켜 주변의 산화 LDL, 혈소판 및 대식세포(macrophage)가 혈관벽에 더 쉽게 부착되도록 돕는다고 알려져 있다(Steinberg, D. 1997. Oxidative modification of LDL and atherogenesis. Circulation　95: 1062 - 1071.). 고지혈증은 일반적으로 혈중 콜레스테롤이 240 ㎎/㎗ 이상인 경우를 말하며, 정상 수치인 200 ㎎/㎗ 이하로 낮추어야 한다고 권장하고 있다. 고지혈증의 원인으로는 유전, 알콜의 섭취, 고지방 및 고칼로리 식사, 비만, 당뇨병, 간기능 장애, 갑상선 기능 장애 및 신증후군 등이 알려져 있다.
현재 사용되고 있는 비만증을 치료하기 위한 약물요법으로는 식욕억제제, 소화흡수 저해제, 비만축적 방해제 또는 대사촉진제 등이 있으나, 이들 비만 치료제 는 약물 의존성 등의 부작용을 일으킬 위험성이 있다. 또한, 투여한 환자에게 단기간에 내성이 생겨버리는 경우도 있기 때문에, 장기간 연속하여 사용할 수 없다는 문제점도 있다.
또한, 당뇨병 치료제로는 경구용 혈당강하제 중 설포닐 우레아계(sulfonyl urea)가 주로 사용되고 있으며, 클로르프로파미드(chlorpropamide), 글리벤클라미드(glibenclamide), 글리클라지드(gliclazide) 또는 글리메피리드(glimepiride) 등이 있다. 상기 약물은 췌장의 랑게르한스섬의 베타세포의 수용체와 결합하여 칼륨 이온의 세포 외 이동을 저해하여 탈분극을 유도해 칼슘 이온의 세포 내 이동을 증가시켜 인슐린 분비가 촉진되도록 작용한다. 따라서 상기 계열의 항-당뇨병 약물은 베타세포의 인슐린 분비기능이 유지되고 있는 경우에만 그 효과를 기대할 수 있으므로, 주로 식이요법과 운동요법으로 혈당이 적절히 조절되지 않는 경우에 사용된다.
또한, 당뇨병 환자에게서 나타나는 지질대사 이상에 기인한 동맥 경화증 및 혈관 합병증을 예방하기 위해서는 고지혈증 약물이 투여되어야 한다. 고지혈증을 치료하기 위해 일반적으로 사용되는 치료방법으로는 식이요법을 통한 치료가 우선되고 있으나, 이로 인해 개선되지 않을 경우 담즙산 결합수지, 니코틴산(nicotinic acid) 유도체류, 피브린산(fibric acid) 유도체류, 프로부콜(probucol) 등의 약제가 사용되고 있다. 최근 들어 가장 많이 사용되고 있는 HMG CoA 환원제 억제제(3-hydroxyl-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase inhibitor) 등이 치료제로 사용되고 있으나, 이러한 약제들은 아직까지 임상적으로 만족할만한 효과를 얻지 못하 고 있다.
따라서, 많은 연구자들은 장기간 사용하여도 인체에 독성이 없고 부작용이 적은 비만 억제제, 당뇨병 치료제 및 고지혈증 치료제를 개발하기 위하여 생약재를 이용한 연구를 진행하고 있다.
한편, 산딸기(Rubus crataegifolius)는 장미과(Rosaceae) 루부스속(Rubus)에 속하는 식물로, 가시가 많고, 줄기는 적갈색이며, 잎은 어긋나는 홑잎이다. 산딸기는 맛이 시며, 성질이 따뜻하고 독이 없다. 산딸기의 전초에는 플라보노이드, 뿌리에는 트리테르펜사포닌이 주성분으로 포함되어 있다. 그 외에 유기산, 말산(malic acid), 비타민 C 등도 포함되어 있다.
일반적으로 루부스속 식물은 과실(열매), 뿌리 및 잎이 약용으로 사용되어 왔으며, 특히 루부스 속 식물의 과실은 민간에서 강장, 청량, 지갈 및 당뇨병 치료에 사용되어 왔다. 또한, 잎은 천식에 효과가 있으며, 그 뿌리는 지혈, 조혈, 불임증, 월경 불순 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
복분자딸기(Rubus coreanus, Rosaceae)의 덜 익은 열매를 복분자(Rubi Fructus)라고 한다. 복분자는 강장, 음위, 지사, 명안의 목적으로 사용된다(Moon G.S: Constituents and Uses of Medicinal Herbs, Ilweolseogak, Seoul, 1991, pp. 310~311.). 또한, 본 발명자들은 복분자가 항염효과, 진통효과, 항관절염 효과를 가질 뿐 아니라, 장기 투여에서도 흰쥐의 위장 손상을 유발하지 않으며 위염을 유발한 흰쥐에서 위보호 작용을 나타내는 효과를 가진다고 이미 보고한 바 있다(Nam JH, Jung HJ, Choi J, Lee KT and Park HJ. 2006. The antigastropathic and anti- rheumatic effect of niga-ichigoside F1 and 23-hydroxytormentic acid isolated from the unripe fruits of Rubus coreanus in a rat model, Biol. Pharm. Bull. 29, 967-970.).
복분자의 열매는 익을 때 빨갛게 되다가 완전히 익을 때는 검게 되는데 비해, 산딸기의 열매는 빨갛게 익으며 검게 되지 않는다. 따라서, 한국에서는 복분자의 열매를 블랙베리(black berry)라고 하며, 산딸기의 열매는 레드 라즈베리(red raspberry)라고 한다.
본 발명자들은 루부스속 식물의 미숙과실과 숙성과실의 트리테르페노이드 (triterpenoid)의 성분을 비교한 결과, 미숙과실에는 상당히 많은 트리테르페노이드의 성분을 함유하지만 숙성과실에는 극미량만을 함유한다는 사실을 발견하였다. 또한, 루부스속 식물에는 19알파-히드록시우르산-타입 트리테르페노이드(19α-hydroxyursane-type triterpenoid) 성분이 다수 알려져 있으며, 이의 전형적인 화합물로는 유스카픽산(euscaphic acid), 니가-이치고사이드 F1(niga-ichigoside F1), 토르멘틴산(tormentic acid), 23-히드록시토르멘틴산(23-hydroxytormentic acid) 및 그 유도체들이 보고되어 있다. 상기 화합물들 중 니가-이치고사이드 F1과 23-히드록시토르멘틴산은 진통소염 효과를 나타냄으로써, 류마티스 관절염, 통증(급성 통증, 만성 통증, 염증성 통증, 신경병적 통증, 수술후 통증, 편두통, 관절통) 및 염증성 질환에 효과적이라고 알려져 있다.
상기한 바와 같이, 산딸기 및 복분자로부터 분리된 단일 화합물인 니가-이치 고사이드 F1에 대하여 다양한 생리활성 효과가 알려져 있지만, 이의 항비만, 항당뇨 및 항고지혈 효과에 대한 연구는 아직까지 전무한 상태이다.
이에, 본 발명자들은 니가-이치고사이드 F1의 항비만, 항당뇨 및 항고지혈 효과에 대해 연구하던 중, 니가-이치고사이드 F1을 고지방 식이로 사육된 흰쥐에 투여한 결과 흰쥐의 지방조직의 무게, 혈청 총지질 및 혈청 인지질을 감소시키고, 당뇨병이 유발된 흰쥐에 투여한 결과 체중 감소 및 식이 섭취량 증가를 억제하고, 혈당치를 감소시키며, 고지방 식이로 사육된 흰쥐 및 당뇨병이 유발된 흰쥐에서 혈청 중성지방, 혈청 총콜레스테롤 및 저밀도 지질단백질 콜레스테롤을 유의성 있게 감소시키며, 고밀도 지질단백질 콜레스테롤을 유의성 있게 증가시키고, 동맥경화 위험지수(A.I.)도 유의성 있게 감소시키는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 니가-이치고사이드 F1을 포함하는 비만 억제용 조성물을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 니가-이치고사이드 F1을 포함하는 당뇨병의 예방 또는 치료용 조성물을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 니가-이치고사이드 F1을 포함하는 고지혈증의 예방 또는 치료용 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 니가-이치고사이드 F1을 포함하는 비만 억제용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 니가-이치고사이드 F1을 포함하는 당뇨병의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 니가-이치고사이드 F1을 포함하는 고지혈증의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 조성물은 약학 조성물 및 식품 조성물을 포함한다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1은 하기와 같은 방법으로 추출·분리하여 제조된다. 먼저 산딸기의 잎 또는 복분자의 잎을 물, 알콜 또는 물과 알콜의 혼합용매에 첨가하여 환류추출한다(3회 반복). 추출액을 여과한 후 감압농축하고 동결 건조하여 분말 형태의 산딸기 잎 추출물 또는 복분자 잎 추출물을 얻는다. 상기 물과 알콜의 혼합용매는 10 내지 100%의 메탄올 또는 10 내지 100%의 에탄올 중에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 100%의 메탄올이다.
상기 산딸기 잎 추출물 또는 복분자 잎 추출물을 증류수에 현탁시키고, 헥산으로 2회 분배추출한다. 그 다음 남은 수층을 에테르로 2회 반복하여 분배추출하고, 남은 수층을 수포화 부탄올로 3회 분배추출한 다음, 부탄올층을 농축한다. 이 부탄올 분획을 증류수에 현탁시키고, 활성탄을 넣고 흔들어 준 다음 여과지로 여과한다. 상기 여과액을 Diaion HP-20(320g, 5×7 ㎝) 컬럼에 넣고 증류수로 전개하여 당 분획을 제거한 후, 계속하여 메탄올로 전개하여 유출액을 모은 후, 유출액을 감압농축하여 산딸기 잎 부탄올 분획물 또는 복분자 잎 부탄올 분획물을 얻는다.
루부스속 식물의 잎 중에는 트리테르페노이드 화합물 이외에 디테르펜 (diterpene), 탄닌, 플라보노이드 등의 성분들이 보고되어 있다. 그러나, 상기 기재한 본 발명에 따른 추출방법으로 추출하면 비극성 용매분획에 존재하는 비극성의 디테르펜의 제거가 가능하며, 활성탄 컬럼을 통과시켜 페놀성 물질의 제거가 가능하고, 또한 HP-diaion 컬럼을 통과시켜 염류 및 당류의 제거가 가능하여 고순도의 산딸기 잎 부탄올 분획물 또는 복분자 잎 부탄올 분획물의 제조가 가능하다.
상기 고순도의 산딸기 잎 부탄올 분획물 또는 복분자 잎 부탄올 분획물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 전개용매 CHCl3-MeOH (4:1)로 전개하여 4개의 분획으로 분리한다(HUT-F1 ~ HUT-F4 분획). 이 중 HUT-F3 분획을 실리카겔 컬럼크로마토그래피를 이용하여 전개용매 CHCl3-MeOH-H2O(75:25:10, 하층)을 이용하여 전개하고, TLC로 확인한 후 HUT-F3-1 및 HUT-F3-2의 분획을 얻는다. 이 두 분획을 각각 중압 액체크로마토그래피(Medium Pressure Liquid Chromatography, MPLC)를 이용하여 CHCl3-MeOH-H2O (10:1:1, 하층)의 전개용매로 정제하여 니가-이치고사이드 F1을 분리하여 얻는다.
본 발명에 따른 산딸기 잎 부탄올 분획물 또는 복분자 잎 부탄올 분획물에는 19알파-히드록시우르산-타입 트리테르페노이드 화합물들, 즉 포몰릭산 에스터 (pomolic acid ester; 28-O-formyl-3,19-dihydroxyurs-12-en-28-oate), 유스카픽산 (euscaphic acid), 토르멘틴산(tormentic acid), 23-히드록시토르멘틴산(23-hydroxytormentic acid), 카지-이치고사이드 F1(kaji-ichigoside F1), 로사물틴 (rosamultin), 니가-이치고사이드 F1 및 F2(niga-ichigosides F1 and F2), 수아비씨모사이드 F1(suavissimoside F1) 및 코레아노사이드 F1(coreanoside F1) 등 10 여종이 포함되어 있다.
본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1은 고지방 식이로 사육된 흰쥐의 지방조직의 무게, 혈청 총지질 및 혈청 인지질을 감소시키고, 당뇨병이 유발된 흰쥐에서 체중 감소 및 식이 섭취량 증가를 억제하고, 혈당치를 감소시키며, 고지방 식이로 사육된 흰쥐 및 당뇨병이 유발된 흰쥐에서 혈청 중성지방, 혈청 총콜레스테롤 및 저밀도 지질단백질 콜레스테롤을 유의성 있게 감소시키고, 고밀도 지질단백질 콜레스테롤을 유의성 있게 증가시키며, 동맥경화 위험지수(A.I.)도 유의성 있게 감소시킨다. 따라서, 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1은 비만 억제, 및 당뇨병 및 고지혈증의 예방 또는 치료에 유용한 의약품 및 건강식품으로 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물은 니가-이치고사이드 F1과 함께 비만 억제, 및 당뇨병 및 고지혈증의 예방 또는 치료 효과를 갖는 공지의 유효성분을 1종 이상 함유할 수 있다.
본 발명의 조성물은, 투여를 위해서 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 약학적으로 허용가능한 담체를 1종 이상 포함하여 제조할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체는 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다. 더 나아가 당분야의 적정한 방법으로 또는 Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다.
본 발명의 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있으며, 투여량은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하다. 상기 니가-이치고사이드 F1의 일일 투여량은 약 300~1500 ㎎/㎏, 바람직하게는 약 300~900 ㎎/㎏이며, 하루 일회 내지 수회에 나누어 투여하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 조성물은 비만 억제, 및 당뇨병 및 고지혈증의 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 호르몬 치료, 약물 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물은 비만 억제, 및 당뇨병 및 고지혈증의 개선을 목적으로 건강식품에 첨가될 수 있다. 본 발명의 니가-이치고사이드 F1을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 니가-이치고사이드 F1을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에는 본 발명의 니가-이치고사이드 F1은 원료에 대하여 15 중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이하의 양으로 첨가된다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다.
본 발명의 건강음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토오스, 수크로오스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 시클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제 나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100㎖당 일반적으로 약 0.01~0.04g, 바람직하게는 약 0.02~0.03g 이다.
상기 외에 본 발명의 조성물은 여러가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0.01~0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 산딸기 잎 추출물의 제조
6월 중 강원도 원주시 산야에서 자생하는 산딸기 잎을 채집하고, 채집한 잎을 음건하고 세절하였다. 세절된 산딸기 잎 100g을 둥근 바닥 플라스크에 넣고, 메탄올 1ℓ를 가한 후 환류 하에 5시간씩 3회 추출하였다. 추출액을 여과하고 진공농축기를 사용하여 감압 하에 농축하고 동결건조하여 분말 형태의 산딸기 잎 메탄올 추출물을 얻었다. 상기 산딸기 잎 메탄올 추출물을 500㎖의 증류수에 현탁시키고, 각 800㎖의 헥산으로 2회 분배추출하였다. 그 다음 남은 수층을 각 800㎖의 에테르 로 2회 분배추출하였다. 남은 수층을 각 800㎖의 수포화 부탄올로 3회 분배추출한 다음, 부탄올층을 농축하였다. 이 부탄올 분획을 증류수 500㎖에 현탁시키고, 활성탄 70g을 넣고 흔들어 준 다음 여과지로 여과하였다. 상기 여과액을 Diaion HP-20 (320g, 5×7 ㎝) 컬럼에 넣고 증류수 200㎖로 전개하여 당 분획을 제거한 후, 계속하여 메탄올 2.0ℓ로 전개하여 유출액을 모았다. 유출액을 감압농축하여 산딸기 잎 부탄올 분획물(19α-HUT 분획)을 얻었다. 상기 산딸기 잎 부탄올 분획물은 TLC에서 사포닌 이외의 반점을 거의 확인할 수 없었다.
실시예 2 : 복분자 잎 추출물의 제조
6월 중 강원도 원주시 산야에서 자생하는 복분자 잎을 채집하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 추출하여 복분자 잎 부탄올 분획물을 얻었다. 상기 복분자 잎 부탄올 분획물은 TLC에서 사포닌 이외의 반점을 거의 확인할 수 없었다.
실시예 3 : 산딸기 잎 추출물로부터 니가 - 이치고사이드 F 1 의 분리
내경 5㎝의 컬럼을 이용하여 실리카겔 280g을 충전한 다음, 상기 실시예 1에서 제조한 산딸기 잎 부탄올 분획물(19α-HUT 분획) 15g을 전개용매 CHCl3-MeOH (4:1)로 전개하였다. 0.50~0.75ℓ에서 얻어진 분획을 농축하여 HUT-F1 분획(1.1g)으로 하였으며, 마찬가지로 0.90~1.2ℓ, 1.4~1.75ℓ, 2.2~2.5ℓ에서 얻어진 분획을 각각 농축하여 HUT-F2 분획(1.1g), HUT-F3 분획(2.9g), HUT-F4 분획(4.2g)으로 하 였다. HUT-F3 분획 2g을 내경 3㎝의 실리카겔 컬럼크로마토그래피에서 CHCl3-MeOH-H2O (75:25:10, 하층)을 이용하여 전개하고, TLC로 확인한 후 HUT-F3-1 및 HUT-F3-2의 분획을 얻었다. 이 두 분획을 각각 중압 액체크로마토그래피(Medium Pressure Liquid Chromatography, MPLC)를 이용하여 CHCl3-MeOH-H2O (10:1:1, 하층)의 전개용매로 정제하여 순수한 화합물(1.62 g)을 분리하였다. 상기 화합물은 융점, 선광도, 1H-NMR 및 13C-NMR 스펙트럼을 측정하여 니가-이치고사이드 F1(niga-ichigoside F1)으로 동정하였다(Kim, Y. H., Kang, S. S., Triterpenoids from Rubi Fructus (Bogbunja), Arch. Pharm . Res ., 16, 109~113 (1993).).
산딸기 잎 부탄올 분획물 대신에 상기 실시예 2에서 제조한 복분자 잎 부탄올 분획물을 이용하여도 니가-이치고사이드 F1이 분리되었음을 확인하였다.
- 성상 : 무정형 분말,
- 녹는점(mp) : 233~236℃,
- [a]D 26 +11.2°(c=0.021, MeOH).
실험예 1 : 항비만 및 항고지혈 효과 측정
본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1이 항비만 및 항고지혈 효과에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
1. 실험동물
실험동물은 체중 190±10g의 Sprague-Dawley계 웅성 흰쥐를 효창사이언스로부터 분양받아 동물사의 일정한 조건(온도 : 20±2℃, 습도 : 40~60%, 명암 : 12시간 낮과 밤의 명암 주기(light/dark cycle)) 하에서 2주 정도 충분하게 적응시켜 사육하였다. 실험 시작 전 24시간 동안 물만 주고 절식하였다. 이때 효소 활성의 일중 변동을 고려하여 실험동물을 일정시간(오전 10:00~12:00) 내에서 처치하였다. 실험동물은 8개의 군으로 나누어 1군 당 6마리씩 할당하였다.
2. 고지혈증 유발 및 시료 투여
실험동물의 1주일간의 적응기간을 거친 후, 1개의 군은 정상군으로 하여 일반식이 사료를 공급하였으며, 7개의 실험군에는 우지를 첨가한 조제 시료를 6주간 동안 자유 공급하였다. Wout 등의 방법에 따라 시료의 마지막 투여일에 폴록사머-407(300 ㎎/㎏)을 얼음욕조(ice bath)에서 생리식염수에 용해하여 복강 내에 투여하여 고지혈증을 유도하고, 24시간 후에 치사하였다. 조제 시료는 표 1에 나타내었다.
정상군 및 1개의 고지방 식이군에는 각각 1㎖의 생리식염수를 투여하였고, 2개의 고지방 식이군에는 상기 실시예 1에서 제조한 산딸기 잎 부탄올 분획물을 각각 100 ㎎/㎏ 및 200 ㎎/㎏, 2개의 고지방 식이군에는 상기 실시예 2에서 제조한 복분자 잎 부탄올 분획물을 각각 100 ㎎/㎏ 및 200 ㎎/㎏, 및 2개의 고지방 식이군 에는 상기 실시예 3에서 제조한 니가-이치고사이드 F1을 각각 10 ㎎/㎏ 및 20 ㎎/㎏을 1㎖의 생리식염수에 용해하여 경구 존데(oral jonde)를 사용하여 실험동물에 4주간 경구투여하였다.
실험에서 얻어진 결과의 통계처리는 평균치±표준편차로 표시하였으며, 통계적 유의성 검증은 Duncan's multiple rage test를 이용하여 그 유의성을 나타내었다.
성분 일반 식이(%) 고지방 식이(%)
카제인 20.0 20.0
DL-메티오닌 0.3 0.3
옥수수 전분 15.0 15.0
수크로오스 50.0 34.5
셀룰로오스 5.0 5.0
옥수수 오일 5.0 -
AIN-미네랄 혼합물1 ) 3.5 3.5
AIN-비타민 혼합물2 ) 1.0 1.0
콜린 비타르트레이트(choline bitartrate) 0.2 0.2
우지(beef tallow) - 21.5
※ 1) AIN-미네랄 혼합물(g/㎏ 식이) : 제2인산칼슘(calcium phosphate dibasic) 500.0, NaCl 74.0, 구연산칼륨(potassium citrate monohydrate) 220.0, 황산칼륨(potassium sulfate) 52.0, 산화마그네슘(magnesium oxide) 24.0, 탄산마그네슘(magnesium carbonate) 3.5, 구연산철(ferric citrate) 6.0, 탄산아연(zinc carbonate) 1.6, 탄산구리(cupuric carbonate) 0.3, 요오드화칼륨(potassium iodate) 0.01, 황산크롬칼륨(chromium potassium sulfate) 0.55, 수크로오스, 미세 분말로 하여 1,000이 되게 함.
2) AIN-비타민 혼합물(g/㎏ 식이) : 티아민 HCl 0.6, 비오틴 0.02, 리보플라빈 0.6, 시아노코발아민(cyanocobalamine) 0.001, 피리독신(pyridoxine) HCl 0.7, 레티닐 아세테이트(retinyl acetate) 0.8, 티코틴산 3.0, DL-토코페롤 3.8, Ca-판토테네이트 1.6, 7- 데히드로콜레스테롤(7-dehydrocholesterol) 0.0025, 엽산 (folic acid) 0.2, 메티오닌 0.005, 수크로오스, 미세 분말로 하여 1,000이 되게 함.
3. 지방조직의 무게 측정
상기 고지방 식이로 사육된 흰쥐의 후복강(Retroperitoneal) 지방조직, 부고환(Epididymal) 지방조직, 총복강(Total-abdomonal) 지방조직을 절개한 후, 무게를 측정하였다.
결과는 표 2에 나타내었다.
용량 (㎎/㎏) 후복강 지방조직 부고환 지방조직 총복강 지방조직
㎎/g 체중
정상군 5.87±0.23e 7.48±0.33f 13.12±0.42e
고지방식이군 12.13±0.77b 13.49±0.45ab 24.97±1.56b
고지방식이군 + 산딸기 잎 부탄올 분획물 100 13.43±0.68a 13.78±0.41a 28.03±0.85a
200 11.23±0.38c 12.98±0.45b 23.86±0.58b
고지방식이군 + 복분자 잎 부탄올 분획물 100 10.68±0.43c 11.21±0.39d 20.43±0.84c
200 8.79±0.31d 10.20±0.35e 17.21±0.72d
고지방식이군 + 니가-이치고사이드 F1 10 10.98±0.31c 11.92±0.38c 21.67±0.43c
20 9.12±0.29d 9.97±0.21e 17.63±0.51d
※ 같은 활자가 뒤이어 오는 값은 유의적으로 차이가 없다(p<0.05).
표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1(10 ㎎/㎏ 또는 20 ㎎/㎏)을 고지방 식이로 사육된 흰쥐에 경구투여한 경우, 후복강 지방조직, 부고환 지방조직 및 총복강 지방조직의 무게를 유의성 있게 감소시켰다.
4. 혈청 지질 측정
상기 고지방 식이로 사육된 흰쥐에서 고지혈증이 유도되었는지 확인하기 위하여 안와정맥에서 채혈하였고, 실험이 완료된 후에는 흰쥐의 복부 대동맥으로부터 혈액을 채혈하였다. 채혈 시 12시간 동안 금식시키고 37℃에서 2시간 응고시킨 후 혈청을 15000rpm으로 원심분리하여 상등액을 사용하였다.
4-1. 혈청 총지질의 측정
혈청 총지질은 Richmond 등의 효소법에 의해 조제된 kit(AM 202-K, Asan)를 사용하여 측정하였다.
4-2. 혈청 인지질의 측정
혈청 인지질은 Chen 등의 효소법에 의해 조제된 kit(Iatron Chem. Co.)를 사용하여 측정하였다. 즉, 빙냉상에서 효소시약(phospholipase 3.9U, choline oxidase 5.6U, peroxidase 3.6U, 4-aminoantipyrine 0.3252㎎ 함유)을 효소시약 용해액[tris(hydroxy-methyl)-aminomethane 6.057㎎ 함유]에 용해한 후 시료 20㎕에 조제한 효소시액 3.0㎖를 첨가한 후, 37℃에서 20분간 배양하여 파장 500㎚에서 흡광도를 측정하였다. 표준 검량선에 준해 그 함량을 ㎎/㎗로 표시하였다.
4-3. 혈청 중성지방의 측정
혈청 중성지방은 McGown 등의 방법에 준하여 조제된 kit(AM 157S-K, Asan)를 사용하여 측정하였다(McGowan, M.W., J.D. Artiss, D.R. Strandbergh and B. Zak. 1983. A peroxidase-coupled method for the colorimetric determination of serum triglycerides. Clin. Chem. 29: 538-542.). 즉, 빙냉상에서 효소시약(lipoprotein lipase 10800U, glycerol kinase 5.4U, peroxidase 135000U, L-α-glycero phosphooxidase 160U 함유)을 효소시약 용해액[N,N-bis(2-hydroxyethyl)-2-aminomethane sulfonic acid 0.427g/㎗ 함유]에 용해한 후 시료 20㎕에 조제한 효소시액 3.0㎖를 첨가한 후 37℃에서 10분간 배양하여 파장 550㎚에서 흡광도를 측정하였다. 표준 검량선에 준해 혈중 함량은 ㎎/㎗로 표시하였다.
결과는 표 3에 나타내었다.
용량 (㎎/㎏) 총지질 인지질 중성지방
㎎/㎗
정상군 272.4±21.8c 123.1±16.8d 81.9±8.24e
고지방식이군 487.2±40.1a 154.9±21.0ab 198.6±11.3a
고지방식이군 + 산딸기 잎 부탄올 분획물 100 491.1±31.9a 159.3±11.4a 201.4±9.98a
200 476.6±22.9a 149.4±14.3abc 187.3±7.46ab
고지방식이군 + 복분자 잎 부탄올 분획물 100 473.2±17.9a 131.2±11.6bcd 180.3±8.42b
200 418.7±20.3b 129.0±13.9cd 160.4±6.44cd
고지방식이군 + 니가-이치고사이드 F1 10 476.8±15.7a 133.9±12.7abcd 173.9±7.46ab
20 430.1±18.3b 130.3±13.7bcd 153.5±5.78d
※ 같은 활자가 뒤이어 오는 값은 유의적으로 차이가 없다(p<0.05).
표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1(10 ㎎/㎏ 또는 20 ㎎/㎏)을 고지방 식이로 사육된 흰쥐에 경구투여한 경우, 혈청 총지질, 인지질 및 중성지방을 유의성 있게 감소시켰다.
5. 혈청 콜레스테롤 측정
5-1. 혈청 총콜레스테롤 함량 측정
혈청 총콜레스테롤 함량은 Richmon의 효소법에 의해 조제된 kit(AM 202-K, Asan)를 사용하여 측정하였다(Richmond, W. 1976. Use of cholesterol oxidase for assay of total and free cholesterol in serum by continuous flow analysis. Clin. Chem. 22: 1579-1588.). 즉, 빙냉상에서 효소시약(cholesterol esterase 20.5U/ℓ, cholesterol oxidase 10.7U/ℓ, sodium hydroxide 1.81g/ℓ함유)을 효소시약 용해액(potassium phosphate monobasic 13.6g/ℓ, phenol 1.88g/ℓ 함유)에 용해한 후 시료 20㎕에 조제한 효소시액 3.0㎖를 첨가한 후 37℃에서 5분간 배양하여 파장 500㎚에서 흡광도를 측정하였다. 표준 검량선에 준해 혈중 함량은 ㎎/㎗로 표시하였다.
5-2. 혈청 고밀도 지질단백질 콜레스테롤 함량 측정
고밀도 지질단백질 콜레스테롤(HDL-C) 함량은 Noma 등의 효소법에 의해 조제된 kit(AM 203-K, Asan)를 사용하여 측정하였다(Noma, A.,K. Nezu-Nakayama, M. Kita and H. Okabe. 1978. H Simultaneous determination of serum cholesterol in high- and low-density lipoproteins with use of heparin. Ca2 +, and an anion-exchange resin. Clin. Chem. 24: 1504-1508.). 즉, 혈청 20㎕에 침강시약 (dextran sulfate 0.1%, magnesium chloride 0.1M 함유) 0.2㎖를 가하고 잘 혼합한 후 실온에서 10분간 방치하고 3000rpm에서 10분간 원심분리하였다. 그 다음 상층액을 0.1㎖ 취하여 효소시액 3.0㎖와 잘 혼합하여 37℃에서 5분간 배양하여 파장 500㎚에서 흡광도를 측정하였다. 표준 검량선에 준해 그 함량을 ㎎/㎗로 표시하였다.
5-3. 혈청 저밀도 지질단백질 콜레스테롤 함량 측정
저밀도 지질단백질 콜레스테롤(LDL-C) 함량은 Fridewald 등의 방법 (Friedewald, W.T., R.I. Levy and D.S. Fredrickson. 1972. Estimation of the concentration of low-density lipoprotein cholesterol in plasma, without use of the preparative ultracentrifuge. Clin. Chem. 24: 499-502.)에 따라 하기 수학식 1에 따라 산출하였다.
저밀도 지질단백질 콜레스테롤(LDL-C) = 총콜레스테롤 - [고밀도 지질단백질 콜레스테롤(HDL-C) + (중성지방/5)]
결과는 표 4에 나타내었다.
용량 (㎎/㎏) 콜레스테롤(㎎/㎗) 동맥경화지수(AI)
총콜레스테롤 HDL LDL
정상군 79.8±6.45d 38.8±1.49a 49.9±4.12e 1.09±0.12e
고지방식이군 179.3±10.2a 24.6±1.13e 140.5±9.45a 6.12±0.93a
고지방식이군 + 산딸기 잎 부탄올 분획물 100 189.1±5.27a 25.6±2.02de 143.2±10.2a 6.25±0.61a
200 167.3±4.54b 26.4±1.36de 123.9±8.45b 5.38±0.54ab
고지방식이군 + 복분자 잎 부탄올 분획물 100 162.3±5.48b 28.1±1.92cd 119.3±5.10b 4.67±0.66bc
200 145.2±7.11c 30.2±1.55bc 91.2±4.47d 3.79±0.43cd
고지방식이군 + 니가-이치고사이드 F1 10 158.3±6.61b 27.6±2.11cd 103.6±4.56c 4.72±0.36bc
20 139.5±5.46c 31.5±1.93b 83.2±3.49d 3.54±0.41d
※ 같은 활자가 뒤이어 오는 값은 유의적으로 차이가 없다(p<0.05).
표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1(10 ㎎/㎏ 또는 20 ㎎/㎏)을 고지방 식이로 사육된 흰쥐에 경구투여한 경우, 혈청 총콜레스테롤 및 저밀도 지질단백질 콜레스테롤을 유의성 있게 감소시켰고, 고밀도 지질단백질 콜레스테롤을 유의성 있게 증가시켰으며, 동맥경화 위험지수(artherogenic index, A.I.)도 유의성 있게 감소시켰다.
실험예 2 : 항당뇨 및 항고지혈 효과 측정
본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1이 항당뇨 및 항고지혈 효과에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
1. 실험동물
실험동물은 체중 200±10g의 Sprague-Dawley계 웅성 흰쥐를 (주) 대한 바이오링크(충북 음성)로부터 분양받아 동물사의 일정한 조건(온도 : 22±1℃, 습도 : 55±3%, 명암 : 12시간 낮과 밤의 명암 주기(light/dark cycle)) 하에서 1주 동안 고형 사료로 적응시켜 사육하였다. 실험동물은 8개의 군으로 나누어 1군 당 6마리씩 할당하였다.
2. 당뇨병 유발 및 시료 투여
스트렙토조토신(Streptozotocin, STZ) 50㎎/㎏을 0.05M 구연산 완충액 (citrate buffer; pH 4.5)에 녹여 7개의 실험군에 있는 흰쥐의 꼬리정맥으로 투여하여 당뇨병을 유발하였다. 투여 48시간 후에 눈의 정맥으로부터 혈당을 측정하여 300~400㎎/㎗의 범위에 들어오는 흰쥐를 선별하여 실험동물로 사용하였다.
정상군 및 1개의 당뇨병 유발군에는 각각 1㎖의 생리식염수를 투여하였고, 2개의 당뇨병 유발군에는 상기 실시예 1에서 제조한 산딸기 잎 부탄올 분획물을 각각 100 ㎎/㎏ 및 200 ㎎/㎏, 2개의 당뇨병 유발군에는 상기 실시예 2에서 제조한 복분자 잎 부탄올 분획물을 각각 100 ㎎/㎏ 및 200 ㎎/㎏, 및 2개의 당뇨병 유발군에는 상기 실시예 3에서 제조한 니가-이치고사이드 F1을 각각 10 ㎎/㎏ 및 20 ㎎/㎏을 1㎖의 생리식염수에 용해하여 경구 존데(oral jonde)를 사용하여 실험동물에 4주간 경구투여하였다.
동물의 처치는 처치일 마지막 날 7시간 동안 절식한 후 CO2로 가볍게 마취한 후 복부대동맥에서 채혈한 후 약 1시간 동안 빙수 중에 방치하여 3,000rpm에서 15분간 원심분리하여 혈청을 취하여 실험에 사용하였다.
실험에서 얻어진 결과의 통계처리는 평균치±표준편차로 표시하였으며, 통계적 유의성 검증은 Duncan's multiple rage test를 이용하여 그 유의성을 나타내었다.
3. 혈당치, 체중변화 및 사료 섭취량 측정
3-1. 혈당치 측정
혈당치는 포도당 산화효소(glucose oxidase)법에 따라 조제된 kit(Exactech)를 사용하였다.
3-2. 체중변화 측정
체중변화는 실험동물을 처리하기 24시간 전에 측정하고 실험개시일로부터 1주일마다 측정하여 최초 무게에 대한 체중변화를 산출하였다.
3-3. 사료 섭취량 측정
사료 섭취량은 실험동물 처치 24시간 전의 하루 동안의 량을 측정하였다.
혈당치 측정 결과는 도 1에 나타내었으며, 체중변화 및 사료 섭취량 측정 결과는 표 5에 나타내었다.
용량(㎎/㎏) 체중(g) 사료 섭취량 (g/day/rat)
정상군 68.9±7.23a 23.8±5.47b
당뇨병 유발군 -30.7±6.47e 35.9±4.26a
당뇨병 유발군 + 산딸기 잎 부탄올 분획물 100 -22.4±5.11d,e 33.4±4.16a
200 13.2±3.97b,c 30.5±3.48a,b
당뇨병 유발군 + 복분자 잎 부탄올 분획물 100 -17.3±5.43d 30.7±5.11a,b
200 20.6±4.97b 28.4±3.56a,b
당뇨병 유발군 + 니가-이치고사이드 F1 10 -25.6±4.56d,e 33.9±5.10a
20 7.35±3.42c 31.3±4.18a,b
※ 같은 활자가 뒤이어 오는 값은 유의적으로 차이가 없다(p<0.05).
표 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1(10 ㎎/㎏ 및 20 ㎎/㎏)을 투여한 당뇨병 유발 흰쥐에서 체중 감소 및 식이 섭취량 증가를 억제함을 확인하였다.
또한 도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1(10 ㎎/㎏ 및 20 ㎎/㎏)을 투여한 당뇨병 유발 흰쥐에서 혈당치가 감소함을 확인하였다. 따라서, 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1은 혈당치 증가를 현저히 억제함으로써 당뇨병에 효과가 있음을 알 수 있다.
4. 당내성 검사( Oral glucose tolerance test )
스트렙토조토신으로 유도한 당뇨성 흰쥐에 상기 실시예 1에서 제조한 산딸기 잎 부탄올 분획물을 각각 100 ㎎/㎏ 및 200 ㎎/㎏, 상기 실시예 2에서 제조한 복분자 잎 부탄올 분획물을 각각 100 ㎎/㎏ 및 200 ㎎/㎏, 및 상기 실시예 3에서 제조한 니가-이치고사이드 F1을 10 ㎎/㎏ 및 20 ㎎/㎏ 투여하고 약 10~14시간 정도 절식시킨 후 포도당(1.5g/㎏)을 경구로 투여하였다. 그 다음 0분, 30분, 60분, 120분 간격으로 혈액을 채취하여 혈당을 측정하였다.
결과는 도 2에 나타내었다.
도 2에 나타난 바와 같이, 포도당 1.5 g/kg을 투여한 당뇨성 흰쥐는 0분에서 120분까지 혈당치를 측정한 결과, 혈당치가 점점 증가하다가 120분에 최고의 혈당치를 보였다. 그러나, 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1은 10 ㎎/㎏ 및 20 ㎎/㎏의 용량으로도 당뇨병 흰쥐에서 당내성이 회복되고 있음을 보여주었다. 이는 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1이 스트렙토조토신으로 유도된 감소된 혈당의 세포내 수송을 회복시키고 있는 것으로 판단된다.
5. 혈청 지질 및 혈청 콜레스테롤 측정
일반적으로 스트렙토조토신으로 당뇨병을 유도하면 혈당의 증가 이외에도 고지혈증이 함께 수반되므로, 본 실험에서는 혈청 중성지방, 총콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, LDL-콜레스테롤의 농도 변화를 관찰하였다.
5-1. 혈청 중성지방의 측정
혈청 중성지방은 McGown 등의 방법에 준하여 조제된 kit(AM 157S-K, Asan)를 사용하여 상기 실험예 1의 4-3의 방법과 동일하게 하여 측정하였다.
5-2. 혈청 총콜레스테롤 함량 측정
혈청 총콜레스테롤 함량은 Richmon의 효소법에 의해 조제된 kit(AM 202-K, Asan)를 사용하여 상기 실험예 1의 5-1의 방법과 동일하게 하여 측정하였다.
5-3. 혈청 고밀도 지질단백질 콜레스테롤 함량 측정
고밀도 지질단백질 콜레스테롤(HDL-C) 함량은 Noma 등의 효소법에 의해 조제된 kit(AM 203-K, Asan)를 사용하여 상기 실험예 1의 5-2의 방법과 동일하게 하여 측정하였다.
5-4. 혈청 저밀도 지질단백질 콜레스테롤 함량 측정
저밀도 지질단백질 콜레스테롤(LDL-C) 함량은 Fridewald 등의 방법에 따라 상기 실험예 1의 5-3의 방법과 동일하게 하여 측정하였다.
결과는 표 6에 나타내었다.
용량 (㎎/㎏) 중성지방(㎎/㎗) 총콜레스테롤(㎎/㎗) HDL-콜레스테롤 (㎎/㎗) LDL-콜레스테롤 (㎎/㎗) 동맥경화지수(AI)
정상군 74.3±6.25g 64.8±5.49e 38.9±4.17c 12.1±2.42f 0.71±0.07f
당뇨병 유발군 140.8±9.27a 151.3±8.97a 42.9±2.49b,c 80.3±5.53a 2.53±1.18a
당뇨병 유발군 + 산딸기 잎 부탄올 분획물 100 128.8±7.28b,c 144.6±4.25a,b 43.8±3.09b,c 74.3±5.11a,b 2.31±0.19a,b
200 103.8±6.25e,f 123.9±4.86c 47.6±3.11a,b 53.5±4.18d 1.61±0.17d
당뇨병 유발군 + 복분자 잎 부탄올 분획물 100 120.4±5.69c,d 136.4±4.53b 45.3±3.17b 65.1±4.25c 2.01±0.21b,c
200 96.8±3.11f 108.7±5.17d 51.4±2.13a 39.7±3.97e 1.12±0.33e
당뇨병 유발군 + 니가-이치고사이드 F1 10 135.2±6.43a,b 150.9±3.45a 43.1±2.25b,c 79.8±4.25a 2.51±0.20a
20 112.4±8.20d,e 137.9±4.21b 46.5±2.10a,b 68.9±3.27b,c 1.96±0.51c
※ 같은 활자가 뒤이어 오는 값은 유의적으로 차이가 없다(p<0.05).
표 6에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1(10 ㎎/㎏ 또는 20 ㎎/㎏)을 당뇨병성 흰쥐에 경구투여한 경우, 혈청 중성지방, 혈청 총콜레스테롤 및 저밀도 지질단백질 콜레스테롤을 유의성 있게 감소시켰고, 고밀도 지질단백질 콜레스테롤을 유의성 있게 증가시켰으며, 동맥경화 위험지수(artherogenic index, A.I.)도 유의성 있게 감소시켰다. 따라서, 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1이 당뇨병에서 수반되는 고지혈증 또는 동맥경화 위험지수를 크게 감소시키는 효과가 있음을 알 수 있다.
하기에 본 발명의 조성물을 위한 제제예를 예시한다.
제제예 1 : 약학적 제제의 제조
1. 산제의 제조
니가-이치고사이드 F1 2g
유당 1g
상기의 성분을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.
2. 정제의 제조
니가-이치고사이드 F1 100㎎
옥수수전분 100㎎
유 당 100㎎
스테아린산 마그네슘 2㎎
상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.
3. 캡슐제의 제조
니가-이치고사이드 F1 100㎎
옥수수전분 100㎎
유 당 100㎎
스테아린산 마그네슘 2㎎
상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.
제제예 2 : 식품의 제조
1. 조리용 양념의 제조
니가-이치고사이드 F1 20~95 중량%로 건강 증진용 조리용 양념을 제조하였다.
2. 토마토 케찹 및 소스의 제조
니가-이치고사이드 F1 0.2~1.0 중량%를 토마토 케찹 또는 소스에 첨가하여 건강 증진용 토마토 케찹 또는 소스를 제조하였다.
3. 밀가루 식품의 제조
니가-이치고사이드 F1 0.5~5.0 중량%를 밀가루에 첨가하고, 이 혼합물을 이용하여 빵, 케이크, 쿠키, 크래커 및 면류를 제조하여 건강 증진용 식품을 제조하였다.
4. 스프 및 육즙(gravies)의 제조
니가-이치고사이드 F1 0.1~5.0 중량%를 스프 및 육즙에 첨가하여 건강 증진용 육가공 제품, 면류의 수프 및 육즙을 제조하였다.
5. 그라운드 비프(ground beef)의 제조
니가-이치고사이드 F1 10 중량%를 그라운드 비프에 첨가하여 건강 증진용 그라운드 비프를 제조하였다.
6. 유제품(dairy products)의 제조
니가-이치고사이드 F1 5~10 중량%를 우유에 첨가하고, 상기 우유를 이용하여 버터 및 아이스크림과 같은 다양한 유제품을 제조하였다.
제제예 3 : 음료의 제조
1. 탄산음료의 제조
설탕 5~10%, 구연산 0.05~0.3%, 카라멜 0.005~0.02%, 비타민 C 0.1~1%의 첨가물을 혼합하고, 여기에 79~94%의 정제수를 섞어서 시럽을 만들고, 상기 시럽을 85~98℃에서 20~180초간 살균하여 냉각수와 1:4의 비율로 혼합한 다음 탄산가스를 0.5~0.82%를 주입하여 본 발명의 니가-이치고사이드 F1을 함유하는 탄산음료를 제조하였다.
2. 건강음료의 제조
액상과당(0.5%), 올리고당(2%), 설탕(2%), 식염(0.5%), 물(75%)과 같은 부재료와 니가-이치고사이드 F1을 균질하게 배합하여 순간 살균을 한 후 이를 유리병, 패트병 등 소포장 용기에 포장하여 건강음료를 제조하였다.
3. 야채쥬스의 제조
니가-이치고사이드 F1 5g을 토마토 또는 당근 쥬스 1,000㎖에 가하여 건강 증진용 야채쥬스를 제조하였다.
4. 과일쥬스의 제조
니가-이치고사이드 F1 1g을 사과 또는 포도 쥬스 1,000㎖에 가하여 건강 증진용 과일쥬스를 제조하였다.
본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1은 고지방 식이로 사육된 흰쥐의 지방조직의 무게, 혈청 총지질 및 혈청 인지질을 감소시키고, 당뇨병이 유발된 흰쥐에서 체중 감소 및 식이 섭취량 증가를 억제하고, 혈당치를 감소시키며, 고지방 식이로 사육된 흰쥐 및 당뇨병이 유발된 흰쥐에서 혈청 중성지방, 혈청 총콜레스테롤 및 저밀도 지질단백질 콜레스테롤을 유의성 있게 감소시키고, 고밀도 지질단백질 콜레스테롤을 유의성 있게 증가시키며, 동맥경화 위험지수(A.I.)도 유의성 있게 감소시킨다. 따라서, 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1은 비만 억제, 및 당뇨병 및 고지혈증의 예방 또는 치료에 유용한 의약품 및 건강식품으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1이 당뇨병 유발 흰쥐에서 혈당치에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 니가-이치고사이드 F1이 당뇨병 유발 흰쥐에서 당내성에 미치는 영향을 나타낸 도이다.

Claims (7)

  1. 니가-이치고사이드 F1을 포함하는 비만 억제용 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 니가-이치고사이드 F1은 산딸기 잎 또는 복분자 잎으로부터 추출·분리된 것을 특징으로 하는 비만 억제용 조성물.
  3. 니가-이치고사이드 F1을 포함하는 당뇨병의 예방 또는 치료용 조성물.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 니가-이치고사이드 F1은 산딸기 잎 또는 복분자 잎으로부터 추출·분리된 것을 특징으로 하는 당뇨병의 예방 또는 치료용 조성물.
  5. 니가-이치고사이드 F1을 포함하는 고지혈증의 예방 또는 치료용 조성물.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 니가-이치고사이드 F1은 산딸기 잎 또는 복분자 잎으로부터 추출·분리된 것을 특징으로 하는 고지혈증의 예방 또는 치료용 조성물.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서, 상기 고지혈증은 당뇨병에 동반된 고지혈 증인 것을 특징으로 하는 고지혈증의 예방 또는 치료용 조성물.
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