KR20100026600A - 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 유효성분으로 함유하는 지질대사 장애 및 당뇨 합병증 질환의 예방 및 치료용 조성물 - Google Patents

흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 유효성분으로 함유하는 지질대사 장애 및 당뇨 합병증 질환의 예방 및 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 유효성분으로 함유하는 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 본 발명의 흑마늘 건조분말이 함유된 식이 투여시, 혈장 총 콜레스테롤 및 중성지방의 농도를 감소시키는 효과를 확인하여, 상기 조성물이 지질대사 개선 효과에 의해 지질대사 장애 및 당뇨 합병증 질환의 예방 및 치료를 위한 약학조성물 및 건강기능식품으로 유용하게 이용될 수 있다.
흑마늘, 지질대사, 당뇨 합병증, 중성지방, 총콜레스테롤

Description

흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 유효성분으로 함유하는 지질대사 장애 및 당뇨 합병증 질환의 예방 및 치료용 조성물{Composition comprising the dried powder of black garlic or extract thereof for treating and preventing lipid metabolism disoder and diabetic complication disease}
본 발명은 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 유효성분으로 함유하는 지질대사 장애 및 당뇨 합병증의 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.
[문헌 1] Gonuth S.M., Ann . Intern . Med ., 79, pp812-822, 1973
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[문헌 3] Fuller J.H., Lancet , 1, pp1373-1376, 1980
[문헌 4] Harris M.I., Diabetes Care, 23, pp754-758, 2000
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[문헌 6] Reaven J.W., Am . J. Med ., 83, pp31-40, 1987
[문헌 7] Kazuyuki Hayashi et al., Diabetes Res . Clin . Pract ., 52 , pp85- 96, 2001
[문헌 8] Joshua P Klein and Stephen G Waxman, The Lancet Neurology, 2(9) , pp548-554, 2003
[문헌 9] Wills E.D., Biochem . J., 99, pp667-675, 1965
[문헌 10] Shweta Bhatiaa et al., Clinical Biochemistry, 36, pp557-562, 2003
[문헌 11] Joshua P Klein and Stephen G Waxman, The Lancet Neurology, 2(9), pp548-554, 2003
[문헌 12] Yarat A. et al., Free Rad . Biol . Med ., 31(9), pp1038-1042, 2001
[문헌 13] 정보섭 및 신민교, 향약대사전, 영림사, pp.158-161, 1998
[문헌 14] Buoccole G and David H., Clin . Chem ., 19, pp476, 1973
[문헌 15] Sale F.O. et al., Anal . Biochem ., 142, pp347-348, 1984
최근 주요한 사망원인이 되고 있는 질환이 고혈압, 동맥경화증, 당뇨병 등과 같은 성인병이다. 일반적으로 성인병의 주요원인은 내분비계 기능 및 지질대사 기능과 같은 내적 인자의 열화(劣化)에 의한 것으로 이들의 조절대사는 많은 부분이 아직 밝혀지지 않았다. 행동기전의 견지에서 고지질증의 치료를 위한 치료제의 범주는 콜레스테롤 또는 콜레인산의 흡수저해, 콜레스테롤 합성저해 및 최저밀도 단백질 대사(VLDL)상의 작용으로 분류된다. 고밀도(HDL)-콜레스테롤질병이 동반된 고지질증은 허혈성 심장질환, 고혈압, 허열성 뇌질환등을 포함한 동맥경화성질병의 중요한 위험인자이다. 고지질증의 치료를 위한 치료제의 약리학적 효과는 혈청지질을 감소시킬 뿐만 아니라 대사정체의 이동에 의해 고지질증이 동맥경화성 질병으로 진전되는 것을 방지하기 위해 고지질증 및 레시틴-콜레스테롤 아실전이제(LCAT)의 진행인자인 저 HDL-콜레스테롤을 개선한다. 그러나 지질대사를 개선하는 적절한 약학적 작용제는 아직 개발되지 않았다.
현재 임상적으로 사용되고 있는 비정상적인 지질대사의 치료를 위한 치료제로서, 혈청 지질상에 청정화 작용을 가진 크로피브레이트(clofibrate) 또는 효소를 환원하는 3-히드록시-3-메틸-글루타릴-조효소에이(3-hydroxy-3-methyl- glutaryl-CoA) 를 저해하는 프라바스타틴 나트륨염(Pravastatin sodium salt)이 고지질증에 예시되고 고칼로리 주입을 포함한 식이요법이 고지질증에 예시되어 있다.
여러가지 치료제가 일차적 질병에 관계없이 증상에 따라 사용되고 있으나, 지질 및 탄수화물 대사와 연계된 내분비계 역기능의 불균형에 의해 발생된 비정상적인 지질대사의 개선 및 치료를 위한 어떠한 치료제도 없었다. 여러 원인의 결과에 따라 당뇨병은 인슐린 및 글루카곤의 불균형과 간, 지질, 근육, 피부, 신장등의 대사성 질환을 유도하는 췌장 역기능을 포함한 내분비계 역기능을 유발하는 병리적 특성을 나타낸다. 지방조직의 역할은 여분의 에너지를 지방으로 저장하고 필요한 경우 지방을 분해하여 생체에 에너지원으로 공급한다. 당뇨병의 경우, 인슐린 결핍과 과잉의 글루카곤으로 인해 지방조직에서 합성은 방해되고 분해는 촉진된다. 이것은 인슐린 작용의 감소로 인해 지방조직에서 슈크로스 흡수가 감소하게 되고, a-글리세로인산(a-glycerophosphoric acid), NADH 및 NADPH의 생산을 감소시키는 결과로 지방산의 합성과 제에스테르화를 감소시킨다. 한편, 인슐린결핍과 과잉의 글루카곤은 지질을 분해하도록 호르몬 감응 리파제를 촉진시킨다. 지방간의 발단 메카니즘은 트리글리세리드 합성의 과정이던가 또는 간내의 VLDL의 합성 및 분비상에 일어나는 손상을 거친다.
간내 지방산합성의 자극, 주변 지방조직으로부터 간으로 지방산 이동의 증가, 지방산 산화능의 감소, 간내 지방단백질의 합성 및 분비의 감소는 상기 메카니즘의 예를 거친다. 예를들어, 비만과 연계된 지방간에 있어서, 주변 지방조직 함량의 증가로 인해 주변 지방조직으로부터 지방산의 이동이 증가된다. 최근 내장지질의 축적에 기인한 지방간의 발달과 문맥 혈관 내 지방산의 증가사이의 관계에 대해 관심이 집중되고 있다. 추가로, 간내 새로운 지방산 합성의 결정효소의 비율인 아세틸 조효소 에이 카르복실라제의 산성도는 비만에서 높아져 간내 지방산 합성이 높아진다. 한편, 비만에 있어서 고인슐린증은 주변 지방조직내 인슐린 내성의 증가를 보상하도록 유도된다.
특히, 정상인에 비해서 당뇨환자에 있어서는 동맥경화증, 뇌경색, 뇌혈전, 심근경색과 같은 심혈관계 질환의 발병율이 높다(Fuller, J.H., Lancet , 1, pp1373-1376, 1980). 당뇨병환자는 관상동맥질환이나 뇌혈관질환에 의한 사망 위험률이 높고, 이는 고혈압과 고지혈증, 비만 등에 의해 흔히 발병된다(허갑범. 한국영양학회, 초록발표논문집, pp15-18, 1984). 제 2형 당뇨환자 중 67%가 한 종류 또는 그 이상의 지질대사 이상을 가지고 있다고 보고되었다(Harris M.I., Diabetes Care, 23, pp754-758, 2000). 제 2형 당뇨환자는 중성지방 및 콜레스테롤 농도가 증가하고 및 HDL-콜레스테롤이 감소하는 지질대사의 이상이 일어나며(Goldberg R.B., Diabetes Care , 4, pp561-572, 1981), 이것은 당뇨 합병증인 관상동맥 질환의 원인이 된다(Reaven J.W., Am . J. Med ., 83, pp31-40, 1987).
당뇨병 합병증은 당뇨로 인한 혈당농도 상승 및 자유라디칼(free radical)이 산화적 스트레스를 유발하여 발생하는 것으로 알려져 있다(Kazuyuki Hayashi et al., Diabetes Res . Clin . Pract ., 52 , pp85-96, 2001: Joshua P Klein and Stephen G Waxman, The Lancet Neurology, 2(9) , pp548-554, 2003). 당뇨병 상태에서는 포도당의 자가산화(autooxidation) 및 비효소적 단백 당화(non-enzymatic protein glycosylation) 등 고혈당에 의해 자유라디칼 생성이 증가되어 각종 자유라디칼에 의한 산화 손상에 매우 취약한 것(김응진 외, 당뇨병학, 대한당뇨병학회, 1998)으로 보고되어 있다. 정상적인 상황에서 생성된 과산화수소(hydrogen peroxide)는 세포내의 항산화 체계와 항산화 효소에 의하여 제거될 수 있으나 당뇨와 같은 비정상적인 상황에서의 지질과산화는 더욱 증가(Wills E.D., Biochem . J., 99, pp667-675, 1965; Shweta Bhatiaa et al., Clinical Biochemistry, 36, pp557-562, 2003)된다. 당뇨병 유병기간 동안 지속적인 고혈당증은 자동산화와 비효소적 단백질의 당화를 통해 산소 유리기의 생성을 증가시키게 된다.
당뇨환자에 있어서 자유라디칼은 만성합병증 발생에 관여하는 주요 기전 중 하나로 볼 수 있다. 당뇨병 환자는 자유라디칼 생성계가 촉진되어, 간 조직이나 심장근육 및 혈청에서의 지질과산화 값이 증가하여 뇌졸중이나 심근경색과 같은 심혈관계질환을 일으키기 쉽다(Joshua P Klein and Stephen G Waxman, The Lancet Neurology, 2(9), pp548-554, 2003). 당뇨환자에 있어서 관상동맥성 심장질환, 동맥경화증 등의 혈관성 질환의 발병율은 비 당뇨인의 2 내지 6배에 이르는 것으로 알려져 있으며, 심순환계 합병증은 당뇨환자의 주된 사망요인이 되고 있다. 또한 당뇨환자의 눈은 다른 기관들과 마찬가지로 당뇨병에 의한 대사적 장해에 의해 손상 받기 쉬운데, 당뇨병에서 증가되어진 비효소적 당화(glycosylation), 단백질과 지질의 산화, 그리고 환원형 글루타치온의 감소는 유해물질에 대한 피부의 저항성을 감소시키고 수정체의 혼탁과 백내장을 유발한다(Yarat A. et al., Free Rad . Biol. Med ., 31(9), pp1038-1042, 2001).
마늘(Allium sativum L.)은 전국에서 재배되는 다년생 초본으로서 그 인경을 약재 또는 식품 재료로 널리 사용하며, 그 구성 성분으로는 칼슘, 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 C 등의 성분이 알려져 있으며, 항암작용, 항진균 작용, 항원충작용, 항암작용 등이 보고된 바가 있다(정보섭 및 신민교, 향약대사전, 영림사, pp158-161, 1998년).
마늘(Allium sativum L.)은 전국에서 재배되는 다년생 초본으로서 그 인경을 약재 또는 식품 재료로 널리 사용하며, 그 구성 성분으로는 칼슘, 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 C 등의 성분이 알려져 있으며, 항암작용, 항진균 작용, 항원충작용, 항암작용 등이 보고된 바가 있다(정보섭 및 신민교, 향약대사전, 영림사, pp158-161, 1998년).
그러나 상기 문헌 어디에도 본 발명의 마늘을 가공한 흑마늘이 지질대사 장애 및 당뇨 합병증 질환의 예방 및 치료를 위한 조성물로서 사용가능하다고 교시되거나 개시된 바는 없다. 따라서, 흑마늘의 생리활성을 구체적으로 규명할 필요성이 있다고 사료된다.
이에 본 발명자들은 흑마늘 건조분말이 함유된 식이투여 시, 혈액 중 총콜레스테롤과 중성지질의 농도를 감소시키는 효과를 확인하여, 상기 조성물이 우수한 지질개선 효과로 인하여 지질대사 장애 및 당뇨 합병증 질환에 효과가 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 유효성분으로 함유하는 지질대사 장애 및 당뇨 합병증 질환의 예방 및 치료용 약학조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 유효성분으로 함유하는 지질대사 장애 및 당뇨 합병증 질환의 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본원에서 정의되는 흑마늘은 경상남도 남해군 지역에서 재배된 생마늘을 일정한 온도와 습도에서 자연숙성 및 발효시킨 가공 마늘로서, 구체적으로는, 생마늘을 1차 열풍 숙성, 자연건조 및 2차 열풍건조하는 가공공정, 보다 구체적으로는, 생마늘을 10 내지 120℃, 바람직하게는 40 내지 90℃에서 150 내지 500시간, 바람직하게는 280 내지 320시간 동안 열풍으로 1차 숙성하는 제 1단계; 상기 단계에서 숙성된 마늘을 10 내지 60시간, 바람직하게는 38 내지 42시간 동안 자연 건조하는 제 2단계; 상기 건조 마늘을 다시 10 내지 50℃, 바람직하게는 20 내지 30℃의 온도의 열풍으로 10 내지 100시간, 바람직하게는 30 내지 50시간 동안 숙성하는 2차 숙성 단계를 포함하는 제 3단계 공정을 통하여 수득한 흑색의 가공 마늘을 의미한다.
본원에서 정의되는 상기 지질대사 장애는 고콜레스테롤증, 저지질증 또는 경고밀도 지방단백질증임을 특징으로 한다.
또한, 본원에서 정의되는 상기 당뇨 합병증은 지질대사 질환, 고콜레스테롤증, 관상동맥성 심장질환, 동맥경화증, 심근경색 등의 심혈관 질환, 피부 감염, 세소혈관증, 신경병증, 치료약제에 의한 피부반응 등에 의한 피부 증상 및 수정체의 혼탁과 백내장, 당뇨병성 망막증, 당뇨병성 신증 또는 당뇨병성 신경병증이며, 바람직하게는 지질대사 질환 또는 고콜레스테롤증임을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물은 하기와 같이 수득될 수 있다.
본 발명의 흑마늘은 국내산으로 경상남도 남해군 지역에서 재배된 것으로 생마늘을 10 내지 120℃, 바람직하게는 40 내지 90℃에서 150 내지 500시간, 바람직하게는 280 내지 320시간 동안 열풍으로 1차 숙성하는 제 1단계; 상기 단계에서 숙성된 마늘을 10 내지 60시간, 바람직하게는 38 내지 42시간 동안 자연건조하는 제 2단계; 상기 건조 마늘을 다시 10 내지 50℃, 바람직하게는 20 내지 30℃의 온도의 열풍으로 10 내지 100시간, 바람직하게는 30 내지 50시간 동안 숙성하는 2차 숙성 단계를 포함하는 제 3단계 공정을 통하여 본 발명의 흑마늘을 제조할 수 있다.
본 발명의 흑마늘 건조분말은 상기 공정으로부터 수득한 흑마늘을 동결건조하고 이를 분쇄함으로서 본 발명의 기능성 흑마늘 건조분말을 수득할 수 있다.
또한, 추가적으로 상기 건조분말을 당업계의 통상적인 추출방법, 예를 들어 주정 또는 정제수로 온침 또는 냉침 추출하는 방법을 통하여 엑기스 형태로 얻은 후 이를 동결건조와 같은 건조방법을 수행하여 건조추출물 형태를 얻음으로써 본 발명의 조성물에 사용될 수 있다.
본 발명은 상기의 제조방법으로 얻어진 기능성 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 유효성분으로 함유하는 지질대사 장애 및 당뇨 합병증의 예방 및 치료를 위한 약학조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 상기 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 0.1 내지 50 중량%로 포함한다.
본 발명의 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 포함하는 약학조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 흑마늘 건조분말 또는 추출물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 포함하는 약학조성물은, 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. 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 포함하는 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 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 목초액에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네 슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물은 1일 0.0001 내지 100mg/kg으로, 바람직하게는 0.001 내지 100mg/kg으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내(intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.
본 발명은 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 유효성분으로 함유하는 지질대사 장애 및 당뇨 합병증 질환의 예방 및 개선용 건강기능식품을 제공한다. 본 발명의 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류 등이 있다.
또한 지질대사 장애 및 당뇨 합병증 질환의 예방 및 개선 효과를 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 5g, 바람직하게는 0.3 내지 1g의 비율로 가할 수 있다.
본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 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 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 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g이다.
상기 외에 본 발명의 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물은 여러 가지 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 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물의 천연 과일 주스 및 과일 주스 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 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명의 흑마늘 건조분말이 함유된 식이 투여 시, 혈장 총콜레스테롤 및 중성지방의 농도가 감소됨을 확인함으로서, 상기 조성물은 지질대사 개선 효과에 의해 지질대사 장애 및 당뇨 합병증 질환의 예방 및 치료를 위한 약학조성물 및 건강기능식품으로 유용하게 이용될 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 참고예, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 참고예, 실시예, 비교예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
참고예 1. 제2형 당뇨 동물모델 준비 및 통계처리
흑마늘의 생체 내(In vivo) 지질대사 장애 및 당뇨 합병증 개선효과를 측정하기 위해 제 2형 당뇨동물 모델인 4주령의 db/db 마우스를 평균혈당이 비슷하도록 난괴법으로 분리하여 두 군으로 나누었다. 식이와 식수는 자유롭게 섭취할 수 있도록 하였으며, 사육실의 온도 및 습도는 각각 20~25 ℃, 50~60 %로 유지하였고, 명암은 12시간 간격으로 점등 및 소등을 하였다. 동물 체중과 식이 섭취량은 일주일에 2회 측정하였다. 동물실험은 인제대학교 동물자원센터의 규정에 따라 실시하였다.
제2형 당뇨 동물의 식이 섭취는 대조군의 경우 하기 표 1에 나타난 AIN-93G 기초식이를 섭취하게 하였으며, 실험군인 식이 섭취군의 경우는 하기 실시예 1 및 비교예 1의 방법으로 수득한 기능성 흑마늘 건조분말 및 생마늘 건조분말을 기초식이에 10% 함유시킨 식이를 6주 동안 섭취시켰다.
조성 대조군 식이(%)
옥수수 녹말1 ) 39.7
카제인(casein)2 ) 20.0
덱스티리나이즈드 전분 13.2
수크로오스3 ) 10.0
α-셀룰로오스4 ) 5.0
미네랄 혼합물5 ) 3.5
비타민 혼합물5 ) 1.0
L-시스틴5 ) 0.3
콜린 바이타르트레이트3 ) 0.25
Tert-부틸하이드로퀴논 0.0014
콩 오일6 ) 7.0
1) 대상사, 한국 2) 머리고울번사(Murry goulburn Co.), 오스트레일리아 3) 삼양사, 한국 4) 시그마사, 미국 5) ICN 바이오케미컬, 미국 6) 제일제당, 한국
참고예 2. 시료 채취
상기 참고예 1의 방법으로 실험한 실험동물을 식이 섭취 6주째에 시료채취를 실시하였다. 실험동물은 희생하기 전 14시간 절식시킨 후 이산화탄소 가스로 질식시켜 EDTA(ehylene diamine tetra acetic acid)를 10 ㎎씩 넣은 주사기로 심장에서 채혈하였다. 혈액은 3,000 rpm에서 15분간 원심분리하여 혈장을 수집한 후 -70 ℃에서 보관하였고, 간 조직은 적출하여 -70℃에서 보관하였다.
참고예 3. 통계처리
모든 결과는 평균 ± 표준편차로 나타내었으며, 대조군과 상기 흑마늘 건조분말이 함유된 식이 섭취군 사이의 유의성 검정은 스튜던트 T -검정(Student's t-test)을 사용하여 실시하였다(α = 0.05).
실시예 1. 흑마늘 건조분말의 제조
경상남도 남해군에서 재배된 국내산 생마늘 500g을 40 ∼ 90℃에서 280 ∼ 320시간 열풍으로 숙성하고, 이를 38 ∼ 42시간 동안 자연건조한 후, 다시 20 ∼ 30℃의 열풍으로 30 ∼ 50시간 숙성하여 흑마늘 347.5g을 수득하였다. 상기의 흑마늘 300g을 동결 건조기(Clean-Vac 24T, 바이오트론)로 동결건조 하여 분쇄한 기능성 흑마늘 건조분말 224g을 획득할 수 있다.
비교예 1. 생마늘 분말의 제조
국내 경상남도 남해군에서 재배된 생마늘을 상기 실시예 1의 가공 과정을 거치지 않고, 생마늘 80g을 동결 건조기(Clean-Vac 24T, 바이오트론)로 동결건조 하여 분쇄한 생마늘 건조분말 36.5g을 획득할 수 있다.
실험예 1. 식이섭취량 및 체중증가량측정
상기 참고예 1에 나타난 바와 같이, 대조군에게는 상기 표 1에 나타낸 AIN-93G 기초식이를, 섭취군에게는 기초식이에, 상기 실시예 1 및 비교예 1의 방법으로 수득된 흑마늘 건조분말과 생마늘 건조분말을 10% 함유한 식이를 6주 동안 섭취시켰다.
체중 및 식이 섭취량 측정결과, 하기 표 2에 나타난 바와 같이 대조군, 생마늘 건조분말 함유 식이 및 흑마늘 건조분말 함유 식이를 6주간 공급한 섭취군의 체중은 각각 47.4 ± 3.7 g, 48.1 ± 2.9 g 및 46.7 ± 3.8 g 이었으며, 식이 섭취량은 대조군, 생마늘 건조분말 함유 식이 섭취군 및 흑마늘 건조분말 함유 식이 섭취군이 각각 4.8 ± 0.5 g/일, 4.6 ± 0.3g/일 및 4.6 ± 0.4g/일로 유의적인 차이를 나타내지는 않았다.
대조군 생마늘 건조분말 함유 식이 섭취군 흑마늘 건조분말 함유 식이 섭취군
체중(g) 47.4 ± 3.7 48.1 ± 2.9 46.7 ± 3.8
식이 섭취량(g/일) 4.8 ± 0.5 4.6± 0.3g 4.6± 0.4
* 평균 ± S.D.
실험예 2. 혈장 중성지방의 농도 측정
혈장 중성지방은 부오콜의 방법(Buoccole G. et al., Clin . Chem ., 19, pp476, 1973)에 의하여 측정하였다.
구체적으로, 트리글리세라이드는 리파아제에 의해서 글리세롤과 지방산으로 분해되고, 글리세롤은 다시 글리세롤-1-포스페이트로 변화되고, 글리세롤-1-포스페이트는 GPO에 의해 분해되어 H2O2가 생성된다. 생성된 H2O2는 아미노아티피린 및 TOOS와 반응하여 산화적 축합반응으로 적색의 퀴논을 생성하며, 이를 비색하여 중성지방을 정량하는 것이 부오콜의 방법이다. 37 ℃에서 5 분간 반응시킨 후 546 nm에서 검체 및 표준으로 흡광도를 측정하여 정량하였다.
실험결과, 도 1에서 나타낸 바와 같이, 대조군, 생마늘 건조분말 함유 식이 섭취군 및 흑마늘 건조분말 함유 식이 섭취군의 혈장 중성지방 농도는 각각 179.9 ± 20.3 mg/dL, 168.1 ± 18.1 mg/dL, 145.4 ± 14.4 mg/dL로 나타나, 생마늘 건조분말 및 흑마늘 건조분말이 함유된 식이 섭취로 인해 중성지방의 농도가 대조군에 비해 유의적으로 감소된 바, 생마늘 건조분말 함유 식이 및 흑마늘 건조분말 함유 식이의 장기간 섭취는 당뇨동물에 있어서 중성지방의 농도를 유의적으로 감소시킴을 확인할 수 있었다.
또한, 생마늘 건조분말 함유 식이보다 흑마늘 건조분말 함유 식이가 당뇨동물에 있어 중성지방의 농도 감소효과가 더 우수함을 나타낸 바, 흑마늘 건조분말의 섭취는 우수한 지질개선 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
실험예 3. 혈장 총콜레스테롤의 농도 측정
혈장 총콜레스테롤은 살레의 방법(Sale, F.O. et al., Anal . Biochem ., 142, pp347-348, 1984)에 의해 측정하였다.
구체적으로는 혈청 중에는 유리형 및 에스테르형 콜레스테롤이 존재하며 에스테르형 콜레스테롤에 콜레스테롤에스테르 가수분해효소(hydrolase)를 반응시키면 유리형과 지방산으로 분해되고 유리형에 콜레스테롤 산화효소를 반응시키면 H2O2와 δ-콜레스테논(Cholestenone)이 생성된다. 생성된 H2O2에 과산화효소와 4-아미노안티피린 및 페놀을 동시에 반응시키면 산화적 축합반응으로 퀴논이 생성되며 이를 비색하여 콜레스테롤을 정량하는 것이 살레의 방법이다. 37 ℃에서 5분간 반응시킨 후 500 nm에서 검체 및 표준으로 흡광도를 측정하여 정량하였다.
실험결과, 도 2에서 나타낸 바와 같이, 혈장 총콜레스테롤 농도는 대조군, 생마늘 건조분말 함유 식이 섭취군 및 흑마늘 건조분말 함유 식이 섭취군이 각각 194.7 ± 20.8 mg/dL, 163.6 ± 20.3mg/dL, 154.9 ± 19.2mg/dL로 나타나, 생마늘 건조분말 함유 식이 및 흑마늘 건조분말 함유 식이의 섭취에 의해 총콜레스테롤 농도가 대조군에 비해 유의적으로 감소된 바, 상기 생마늘 함유 식이 및 흑마늘 함유 식이의 장기간 섭취는 당뇨동물에 있어서 혈장 총콜레스테롤 농도를 유의적으로 감소시킴을 확인할 수 있었다.
또한, 생마늘 건조분말 함유 식이에 비해 흑마늘 건조분말 함유 식이가 혈장 총콜레스테롤 감소 효과가 더 우수함을 확인한 바, 흑마늘 건조분말의 섭취는 지질개선에 대한 우수한 효과를 확인할 수 있었다.
본 발명의 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 함유하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1. 산제의 제조
흑마늘 건조분말 20 mg
유당 100 mg
탈크 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.
제제예 2. 정제의 제조
흑마늘 건조분말 10 mg
옥수수전분 100 mg
유당 100 mg
스테아린산 마그네슘 2 mg
상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.
제제예 3. 캅셀제의 제조
흑마늘 건조분말 10 mg
결정성 셀룰로오스 3 mg
락토오스 14.8 mg
마그네슘 스테아레이트 0.2 mg
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.
제제예 4. 주사제의 제조
흑마늘 건조분말 10 mg
만니톨 180 mg
주사용 멸균 증류수 2974 mg
Na2HPO4·12H2O 26 mg
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당(2㎖) 상기의 성분 함량으로 제조한다.
제제예 5. 액제의 제조
흑마늘 건조분말 20 mg
이성화당 10 g
만니톨 5 g
정제수 적량
통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100㎖로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.
제제예 6. 건강 기능 식품의 제조
흑마늘 건조분말 1000 ㎎
비타민 혼합물 적량
비타민 A 아세테이트 70 ㎍
비타민 E 1.0 ㎎
비타민 B1 0.13 ㎎
비타민 B2 0.15 ㎎
비타민 B6 0.5 ㎎
비타민 B12 0.2 ㎍
비타민 C 10 ㎎
비오틴 10 ㎍
니코틴산아미드 1.7 ㎎
엽산 50 ㎍
판토텐산 칼슘 0.5 ㎎
무기질 혼합물 적량
황산제1철 1.75 ㎎
산화아연 0.82 ㎎
탄산마그네슘 25.3 ㎎
제1인산칼륨 15 ㎎
제2인산칼슘 55 ㎎
구연산칼륨 90 ㎎
탄산칼슘 100 ㎎
염화마그네슘 24.8 ㎎
상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.
제제예 7. 건강 음료의 제조
흑마늘 건조분말 100 ㎎
비타민 C 15 g
비타민 E(분말) 100 g
젖산철 19.75 g
산화아연 3.5 g
니코틴산아미드 3.5 g
비타민 A 0.2 g
비타민 B1 0.25 g
비타민 B2 0.3g
물 정량
통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2ℓ 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다.
상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만 수요계층이나, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.
도 1은 흑마늘 건조분말이 함유된 식이를 섭취한 당뇨동물 모델에서 혈장 중성지방 농도를 측정한 도이고,
도 2는 흑마늘 건조분말이 함유된 식이를 섭취한 당뇨동물 모델에서 혈장 총콜레스테롤 농도를 측정한 도이다.

Claims (5)

  1. 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 유효성분으로 함유하는 지질대사 장애 및 당뇨 합병증 질환의 예방 및 치료용 약학조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 지질대사 장애는 고콜레스테롤증, 저지질증 또는 경고밀도 지방단백질증인 약학조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 당뇨 합병증 질환은 지질대사 질환, 고콜레스테롤증, 관상동맥성 심장질환, 동맥경화증, 심근경색 등의 심혈관 질환, 피부 감염, 세소혈관증, 신경병증, 치료약제에 의한 피부반응 등에 의한 피부 증상 및 수정체의 혼탁과 백내장, 당뇨병성 망막증, 당뇨병성 신증 또는 당뇨병성 신경병증인 약학조성물.
  4. 흑마늘 건조분말 또는 그 추출물을 유효성분으로 함유하는 지질대사 장애 및 당뇨 합병증 질환의 예방 및 개선용 건강기능식품.
  5. 제 5항에 있어서, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 건강기능식품.
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