KR20100128668A - 붉나무 추출물을 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 붉나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물에 관한 것으로, 붉나무 추출물은 알파-글루코시다제 저해 효과가 우수할 뿐만 아니라, 프로틴 티로신 포스파타제(protein tyrosine phosphatase, PTP1B) 저해 효과와 인슐린 저항성 완화 효과가 우수하여, 당뇨병의 치료 또는 예방 효과가 우수하다.

붉나무, 분획물, 당뇨병

Description

붉나무 추출물을 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물{AN COMPOSITION FOR PREVENTING OR IMPROVING DIABETE COMPRISING AN EXTRACT OF RHUS CHINENSIS}

본 발명은 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물에 관한 것이다.

당뇨병은 혈액 중의 포도당(혈당) 농도가 정상인에 비하여 높아 소변으로 포도당이 배출되는 질환으로, 췌장내 랑게르한스 섬의 β-세포에서 비정상적인 인슐린 대사과정이나 인슐린의 이상 생리활성에 의하여 발병된다.

상기 당뇨병은 크게 제1형 당뇨병과 제2형 당뇨병으로 구분된다.

보다 구체적으로, 당뇨병은 인슐린의 분비와 작용여부에 따라 크게 인슐린 의존성 당뇨병 및 인슐린 비의존성 당뇨병으로 나누어진다. 인슐린 의존성 당뇨병(제1형 당뇨병)은 췌장의 베타세포가 파괴되어 인슐린을 분비해 내지 못하여 발병되는 것으로 외부에서 정기적으로 인슐린을 공급해주어야 한다. 또한 제1형 당뇨병은 주로 청소년기 이전에 발생하므로 소아 당뇨병이라고도 하며, 성인에서는 드물게 발생한다. 반면에, 인슐리 비의존성 당뇨병(제2형 당뇨병)은 췌장의 베타세포에서 인슐린을 분비해 내는 능력은 비교적 유지하고 있으나 인슐린의 역할이 원활히 수행되지 않아 발병되는 것으로 전체 당뇨병 환자의 90%이상이 이에 속한 다. 제2형 당뇨병의 경우 인슐린의 절대적인 결핍보다는 인슐린의 상대적인 결핍상태이므로, 그 치료요법으로 대부분 경구혈당강하제를 복용하면서 식이요법과 운동요법을 병행하여야 한다.

상기 제1형 당뇨병 즉, '인슐린 의존형 당뇨병'은 인슐린을 분비하는 췌장 베타 세포(β-cell)의 손상으로 인하여 인슐린의 생산과 분비가 감소하여 발생한다. 상기 제1형 당뇨병을 치료하기 위해서는 일반적으로 외부에서 인슐린을 투여하여 혈당을 낮추고 있다. 상기 제2형 당뇨병 즉, '인슐린 비의존형 당뇨병'은 혈당이 정상 이상으로 높아진 상태를 말하며, 근육, 지방 및 간 등의 말초조직에서 인슐린 작용의 저하와 췌장에서의 인슐린 분비의 균형이 깨어졌을 때 발생한다. 대부분의 당뇨병 환자는 제2형 당뇨병으로 진행되기 이전에 인슐린 저항성과 고인슐린 혈증을 나타낸다. 즉, 제2형 당뇨병은 초기 혈당을 낮추는 인슐린의 작용이 저하되어, 말초조직에서 당을 효과적으로 흡수하지 못하고 에너지로 활용하지 못하는 인슐린 저항성이 발생되며, 이로 인해 유발되는 고혈당을 낮추기 위해 인슐린 분비량이 증가되는 고인슐린 혈증이 나타난다. 이를 극복하지 못하면 결국 제2형 당뇨병으로 진행된다. 우리나라의 경우, 최근 10년 동안 제2형 당뇨병 환자의 수가 증가되고 있다.

세계보건기구(WHO)는 전세계 당뇨병환자의 수는 2000년의 경우 약 1억 5천만명이고, 2010년에는 약 2억 2천만명에 이를 것이라고 보고하였다. 우리나라의 경우, 부적절한 생활습관 및 비만인구의 증가로 인하여 당뇨병 환자가 현재 400만명에 당하여 전체 인구의 약 10%를 차지하고 있다.

현재 당뇨병 및 당뇨성 합병증을 치료하기 위해 설폰요소제 등을 포함한 인슐린 분비 촉진제, 치아졸리딘다이온 등과 같은 인슐린 감작제 또는 알파-글루코시다아제 억제제의 처방이 주를 이루고 있으며, 이러한 경구용 약제의 효과가 없을 때 인슐린을 처방하고 있다. 이 중, 알파-글루코시다아제 억제제는 소장의 알파-글루코시다아제 및 췌장의 알파-아밀레이즈를 억제하여 복합 탄수화물의 소화를 감소시킴으로써 포도당의 흡수를 지연시켜 탄수화물 섭취에 의한 식후 혈당상승을 감소시킬 수 있고, 인슐린 분비를 증가시키지 않으므로, 저혈당의 위험이 없다는 장점이 있다. 즉, 알파-글루코시다아제를 억제할 수 있는 물질은 저혈당의 부작용 없이 당뇨병 또는 당뇨병 합병증의 치료 또는 예방에 응용될 수 있다.

상기한 다양한 당뇨병 치료제는 대부분 인공적으로 제조한 화합물에 해당하는 것으로서, 이들의 경우 부작용의 문제나 내성의 문제가 있으므로, 이를 대체할 수 있는 천연물질 유래 당뇨병 치료제의 개발이 요구되고 있다. 즉, 체중 증가 등의 부작용이 없고, 장기간 사용하여도 내성이나 안정성에 대한 문제가 대두되어지지 아니한 천연물질 유래의 당뇨병 또는 당뇨병 합병증 관련 질병 치료 또는 예방용 조성물을 개발하는 것이 시급한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 천연물질을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 붉나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 붉나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물을 제공한다. 본 발명의 식품 조성물의 예로는 식품, 식품첨가제 또는 음료를 들 수 있다.

본 발명자들은 다양한 천연물 유래 성분을 이용하여 당뇨병 치료 효과가 있는 물질에 대해 연구하던 중, 붉나무 추출물은 알파-글리코시다제 저해 활성이 뛰어나고, 프로틴 티로신 포스파타제(protein tyrosine phosphatase, PTP1B) 저해 활성이 뛰어날 뿐만 아니라, 인슐린 저항성 감소 효과가 우수하여, 붉나무 추출물은 당뇨병 치료 또는 예방 효과가 우수하다는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명은 붉나무(Rhus chinensis) 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물에 관한 것이. 또한, 본 발명은 붉나무(Rhus chinensis) 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물에 관한 것 이다.

본 발명에 있어서, 붉나무(Rhus chinensis)는 무환자나무목 옻나무과의 납역관목으로, 뿔나무 또는 염부목이라고도 한다. 상기 붉나무는 주로 한국, 일본, 중국 및 인도 등지에 분포한다. 옻나무에 속하지만, 다른 옻나무와 달리 독성이 없다. 굵은 가지는 드문드문 나오며 작은 가지에는 노란빛을 띤 갈색 털이 있다. 잎은 어긋나고 7 내지 13개의 작은 잎으로 된 깃꼴겹잎이며, 작은 잎은 달걀모양으로 굵은 톱니가 있고 뒷면에는 갈색 털이 있다. 꽃은 2가화로 줄기 끝 잎겨드랑이에서 원추꽃차례가 나와 달리고 노란빛을 띈 흰색이며 꽃이삭에 털이 있다. 열매는 편구형 핵과로서 노란빛을 띤 붉은색이며, 노란빛을 띤 갈색의 털로 덮이고 10월에 익는데 열매의 겉에는 흰색의 물질이 소금처럼 생긴다.

상기 붉나무 추출물은 추출용매를 이용한 식물 추출물일 수 있으며, 추출용매에 의해 수득된 추출물이거나 추출용매 및 분획용매를 이용하여 추출 및 분획하여 제조된 분획물일 수 있다.

추출대상인 상기 붉나무는 줄기, 잎, 뿌리, 꽃 및 열매로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 붉나무 껍질일 수 있다. 상기 붉나무 껍질을 이용하여 추출물을 제조하는 경우, 다른 부위에 비하여 인슐린 저항성 감소 효과가 우수할 뿐만 아니라, 제조된 추출물과 소금을 함께 사용하는 경우에 글루코시다제 저해 활성 및 인슐린 저항성 감소 효과가 현저하게 향상된다는 점이 확인되었다.

상기 추출용매는 물, 50% 내지 100%의 메탄올, 에탄올 등의 탄소수 1 내지 4 의 알콜, 에틸아세테이트 등의 극성용매와 헥산, 클로로포름, 메틸렌 클로라이드 또는 디클로로메탄과 같은 비극성용매 및 이들의 혼합용매일 수 있으며, 바람직하게는 50% 내지 100%의 메탄올, 에탄올 등의 탄소수 1 내지 4의 알콜, 더욱 바람직하게는 물일 수 있다.

상기 분획용매는 물 또는 메탄올, 에탄올 등의 탄소수 1 내지 5의 알코올, 에틸아세테이트 등의 극성용매와 헥산 또는 디클로로메탄의 비극성용매와 같은 유기용매 또는 이들의 혼합용매일 수 있다. 일 예로, 상기 극성 용매 또는 비극성 용매는 탄소수 1 내지 5의 알코올, 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 아세톤, 메틸렌 클로라이드, 이들의 희석수 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 분획용매는 바람직하게는 에틸아세테이트 또는 노르말 부탄올(n-butanol, n-BuOH)일 수 있으며, 가장 바람직하게는 에틸아세테이트일 수 있다. 상기 탄소수 1 내지 5의 알코올은 메탄올, 에탄올, 부탄올, 프로판올 및 이소프로판올일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 에틸아세테이트 분획물은 다른 분획용매에 비하여, 알파-글루코시다제 저해활성이 뛰어나, 항당뇨 효과가 우수할 것으로 예상되었다.

본 발명의 붉나무 추출물은 통상의 식물 추출물의 제조방법에 따라 제조된 것일 수 있으며, 구체적으로는 냉침추출법, 온침추출법 또는 열 추출법 등일 수 있으며, 통상의 추출기기, 초음파분쇄 추출기 또는 분획기를 이용할 수 있다.

또한, 상기 용매로 추출한 추출물은 이후, 헥산, 메틸렌클로라이드, 아세톤, 에틸아세테이트, 에틸에테르, 클로로포름, 물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 용매로 분획과정을 더욱 실시할 수 있다.

상기 제조된 추출물 또는 상기 분획과정을 수행하여 수득한 분획물은 이후 여과하거나 농축 또는 건조과정을 수행하여 용매를 제거할 수 있으며, 여과, 농축 및 건조를 모두 수행할 수 있다. 구체적으로 상기 여과는 여과지를 이용하거나 감압여과기를 이용할 수 있으며, 상기 농축은 감압 농축기, 일예로 회전 증발기를 이용하여 감압 농축할 수 있으며, 상기 건조는 일예로 동결건조법으로 수행할 수 있다.

본 발명의 일예로, 상기 붉나무 추출물은 붉나무 껍질을 건조하고 마쇄하여 건조시료를 제조한 후, 상기 건조시료를 열수에 첨가하고 추출하여 조추출액을 얻은 후에, 상기 조추출액을 감압 농축하여 제조할 수 있다. 또한, 상기 붉나무 열수 추출물에 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트 및 부탄올을 순차적으로 가하면서 분획과정을 수행하여 제조할 수 있다.

또한, 상기 수득한 붉나무 추출물 또는 분획물은 사용 시까지 급속 냉동고(deep freezer)에 보관할 수 있다. 또한, 상기 붉나무 추출물 또는 분획물은 상기 수득된 추출액을 농축 및 동결건조 등을 통하여 용매 성분을 완전히 제거시킨 것일 수 있으며, 상기 용매 성분을 완전히 제거시킨 붉나무 추출물은 분말형태로 사용하거나 상기 분말을 증류수 또는 통상의 용매에 녹여 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 당뇨병이란 이자에서의 인슐린 분비의 절대적 또는 상대적 부족이나, 세포들에 대한 인슐린의 생물학적 효과 감소로 인하여 즉, 인슐린이 결핍되거나 인슐린 감수성이 저하되어 발생되는 고혈당 상태 및 이에 수반되는 대사장애가 장기간 지속되는 상태로 특정지워지는 당대사 이상 질환을 의미한다. 상 기 당뇨병은 크게 제1형 당뇨병과 제2형 당뇨병으로 구분된다. 상기 제1형 당뇨병 즉, '인슐린 의존형 당뇨병'은 인슐린을 분비하는 췌장 베타 세포(β-cell)의 선택적인 손상으로 인하여 인슐린의 생산과 분비가 감소하여 발생한다. 상기 제2형 당뇨병 즉, '인슐린 비의존형 당뇨병'은 어떤 이유로든 말초조직(간육, 지방, 간장)에 인슐린 저항성이 증가하였을 때, 이것을 감당할 만큼 베타세포의 인슐린 분비능력이 발휘되지 못할 경우에 발생한다.

상기 붉나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 알파-글리코시다제 활성을 저해하여 장에서의 당분해 작용을 저해하고 조직으로의 당 흡수를 지연시킬 수 있을 뿐만 아니라, 프로틴 티로신 포스파타제(protein tyrosine phosphatase, PTP1B)를 저해하고, 인슐린 저항성을 감소시킬 수 있으므로, 제1형 당뇨병 및 제2형 당뇨병 모두에 대하여 작용할 수 있다.

본 발명의 붉나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 유효성분을 0.001 내지 99.99중량%, 바람직하게는 0.1 내지 99 중량%로 포함할 수 있다.

상기 본 발명의 당뇨병의 예방 또는 치료용 조성물은 상기 유효성분을 당뇨병에 대한 약리효과를 나타내는 약리성분으로 단독으로 포함할 수 있고, 이외 제형, 사용방법 및 사용목적에 따라 추가성분 즉, 약제학적으로 허용되거나 영양학적으로 허용되는 담체, 부형제, 희석제 또는 부성분을 더욱 포함할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 당뇨병의 예방 또는 치료용 조성물은 상기 유효성분 외에 추가로 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 중진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 추가로 함유할 수 있다. 또한, 상기 담체, 부형제 또는 희석제는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자이리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아키시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀루로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유, 덱스트린, 칼슘카보네이드, 프로필렌글리콜, 리퀴드 파라핀, 생리식염수로 이루어진 군에서 선택된 1이상 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 통상의 담체, 부형제 또는 희석제 모두 사용가능하다. 상기 성분들은 상기 유효성분에 독립적으로 또는 조합하여 추가될 수 있다.

본 발명의 당뇨병의 예방 또는 치료용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 유효성분을 0.001 중량% 내지 99.9 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 99 중량%, 더욱 바람직하게는 1중량% 내지 50 중량% 포함될 수 있다. 또한, 상기 추가성분의 함량은 바람직하게는 상기 유효성분 100 중량부 당 0.1 내지 20000 중량부 범위에서 추가할 수 있다.

또한, 본 발명의 당뇨병의 예방 또는 치료용 조성물은 약제화하는 경우, 통상의 충진제, 증량제, 결합제, 붕해제, 계면활성제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 또는 방부제 등을 더욱 포함할 수 있으며, 경구 또는 비경구 모두 사용 할 수 있다.

구체적으로 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 당뇨병의 예방 또는 치료용 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 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.

또한, 본 발명의 당뇨병의 예방 또는 치료용 조성물의 제형은 사용방법에 따라 바람직한 형태일 수 있으며, 특히 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 채택하여 제형화할 수 있다. 구체적인 제형의 예로는 경고제, 과립제, 로션제, 리니멘트제, 리모나데제, 산제, 시럽제, 안연고제, 액제, 에어로솔제, 엑스제(EXTRACTS), 엘릭실제, 연고제, 유동엑스제, 유제, 현탁제, 전제, 침제, 점안제, 정제, 좌제, 주사제, 주정제, 캅셀제, 크림제, 환제, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀 등이 있다.

더 나아가 본 발명의 당뇨병의 예방 또는 치료용 조성물은 당해 기술 분야의 공지된 적절한 방법을 사용하여 또는 레밍턴의 문헌(Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 방법을 이용하여 바람직하게 제형화될 수 있다.

본 발명인 상기 의약 조성물의 바람직한 투여량은 상태 및 체중, 질병의 정 도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 조성물의 유효성분을 기준으로 1일 0.0001 내지 12g/kg으로, 보다 효과적이기 위해서는 0.01 내지 10g/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.

또한, 본 발명은 상기 붉나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다. 상기 식품 조성물은 유효성분으로 붉나무소금을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 식품이란 함은 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 식품, 식품 첨가제, 건강 기능성 식품 및 음료를 모두 포함하는 의도이다.

본 발명의 유효성분을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 본 발명에서 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실,채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등)을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 식품, 음료 또는 식품첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.

본 발명에서 기능성 식품이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미한다. 상기 기능성 식품에는 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.

본 발명에서 음료란 갈증을 해소하거나 맛을 즐기기 위하여 마시는 것의 총칭을 의미하며 기능성 음료를 포함하는 의도이다. 상기 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 유효성분을 포함하는 것 외에 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기의 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 수크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상기한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖ 당 일반적으로 약 0.01 내지 15 g, 바람직하게는 0.05 내지 10 g이다. 그밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일 주스, 과일 쥬스 음료, 야채 음료의 제조를 위한 과육을 추가로 함유할 수 있다.

상기 외에 본 발명의 조성물은 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, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 이러한 성분을 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하지 않지만, 본 발명의 유효성분 100 중량부 당 0 내지 20000 중량부 범위에서 선택될 수 있다.

본 발명에서 기능성 음료란 음료에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 음료의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 음료 군이나 음료 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 음료를 의미한다.

상기 기능성 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 본 발명의 유효성분을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 수크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상기한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유 리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100㎖ 당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 5 내지 12 g이다.

또한, 당뇨병의 예방 또는 치료를 목적으로 하는 식품 조성물에 있어서, 상기 유효성분의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 포함할 수 있으며, 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 5 g, 바람직하게는 0.3 내지 1g의 비율로 포함할 수 있다.

본 발명의 붉나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물의 경우, 프로틴 티로신 포스파타제(protein tyrosine phosphatase, PTP1B)을 저해하고, 인슐린 저항성을 현저하게 감소시킬 뿐만 아니라 알파-글루코시다제를 저해하여 세포 내 인슐린의 작용성을 증가시키고, 장에서 당 소화와 포도당 흡수를 저해할 수 있어, 당뇨병 질환을 갖는 환자 또는 이러한 위험성이 있는 경우에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

본 발명의 붉나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 알파-글루코시다제 저해활성, 프로틴 티로신 포스파타제(protein tyrosine phosphatase, PTP1B) 저해활성 및 인슐린 저항성 감소 활성을 갖고 있으므로, 당뇨병 치료 또는 예방 효과가 있을 뿐만 아니라, 기존의 당뇨병 치료물질과는 달리 천연물질인 붉나무 추출물을 유효성분으로 포함하고 있으므로, 부작용 등이 문제되지 아니하고, 우리나라에서 서식하는 붉나무를 이용하는 것이므로 경제적으로도 유리하여 산업적으로 그 효과가 매우 크다 할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 붉나무 추출물 및 분획물의 제조

실시예 1-1. 붉나무 추출물의 제조

실험에 사용한 붉나무는 전라남도 소재 한약시장에서 2008년에 구매하여 사용하였다. 상기 구입한 붉나무는 붉나무껍질을 분리한 후, 마쇄기를 이용하여 잘게 분쇄하였다. 상기 분쇄한 붉나무 줄기에 추출용매를 첨가하여 추출물을 제조하였다.

보다 상세하게는, 상기 분쇄한 붉나무껍질 분쇄물 1 kg에 정제수 10 L를 가하여, 95℃로 2시간 동안 가열하고 추출하여 여과하는 방법으로 열수추출액을 수득하였다. 상기 수득한 추출물은 사용 시까지 급속 냉동고(deep freezer)에서 -20℃로 보관하였다.

실시예 1-2. 붉나무 분획물의 제조

상기 실시예 1-1에서 제조된 붉나무 추출물을 극성에 따라 분획하기 위해 유기용매를 이용한 계통분획을 수행하였다.

구체적으로, 붉나무껍질 분쇄물 150 g에 정제수 3 L를 가하여, 90℃로 2시간 동안 가열하여 추출하고, 여과하는 방법으로 열수추출액을 수득하였다. 상기 수득 한 붉나무 열수 추출액에 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트 및 n-부탄올을 각각 100 mL씩 순차적으로 첨가하고, 각 층을 분리하여 각각의 분획물을 수득하였으며, 이 과정을 전체적으로 3회 반복하였다. 상기 분획과정은 상온에서 수행하였고, 각 분획은 5시간 동안 정치하는 과정으로 수행하였다. 상기 수득된 분획물은 여과하고 감압농축하였다.

실시예 2: 붉나무 추출물의 항당뇨 활성 측정 I

상기 실시예 1에서 제조된 붉나무 추출물의 항당뇨 활성을 분석하였다.

일반적으로 알파-글루코시다제를 가역적으로 저해하는 경우, 장에서 당 소화와 포도당 흡수 지연을 통한 혈당저하 효과가 기대되므로, 알파-글루코시다제를 통하여 붉나무소금의 항당뇨 활성을 분석하였다. 붉나무소금의 알파-글루코시다제 효소 저해활성의 측정은 효모(Saccharomyces cerevisiae) 유래의 알파-글루코시다제(Sigma, USA)를 이용하여 측정하였다.

보다 상세하게는, 붉나무 열수추출물 50μl을 반응용액(100mM phosphate, pH 7.0), 2g/L BSA(bovine serum albumin) 및 0.2g/L NaNO₃ 340μL와 혼합하고, 효소 용액(최종농도 0.024 U) 10 μl을 가하여 혼합용액을 제조하였다. 상기 혼합용액에 파라-니트로페닐 알타-디-글루코사이드(p-nitrophenyl α-D-glucoside, 5 mM) 100 μl를 가하고, 37℃의 배양기에서 15분간 효소반응을 시킨 후, 405nm에서 흡광도를 측정하여, 저해활성을 측정하였다.

상기 측정한 결과, 최종 수득된 붉나무껍질 열수추출물과 투여된 붉나무껍질의 양을 비교하여, 붉나무껍질 1mg에 상응하는 붉나무껍질 열수추출물 투여시에, 약 71%의 알파-글루코시다제 효소 저해 활성을 나타내는 것으로 확인되었다.

상기 결과로부터, 붉나무 추출물을 섭취하는 경우, 장에서의 당 분해 작용과 조직으로의 당 흡수를 지연시킴으로써, 당뇨 유발 효과를 제어하거나 당뇨를 예방 또는 개선할 수 있을 것으로 예상되었다.

실시예 3: 붉나무 추출물의 항당뇨 활성 측정 II

상기 실시예 1에서 제조된 붉나무 추출물의 항당뇨 활성을 확인하기 위해, 프로틴 티로신 포스파타제(protein tyrosine phosphatase, PTP1B)에 대한 효소 저해 검정법을 수행하였다. 상기 PTP1B 효소는 인슐린 리셉터(insulin receptor, IR)의 자동 탈인산화작용에 관여하는 효소로 알려져 있으며, 이를 저해함으로서 세포내 인슐린의 감작성 증가와 IR 자동 탈인산화 작용의 지연 효과가 기대된다.

구체적으로, 붉나무껍질 열수추출물의 PTP1B에 대한 효소 저해활성은 열수 추출물을 포함하는 시료 용액 30μL에 반응용액(50 mM citrate pH 6.0, 0.1 M NaCl, 1.0 mM EDTA 및 1.0 mM dithiorthreitol) 100μL과 효소 용액(최종농도 1 U) 20μL를 가한 다음, 물 800μL과 20 mM의 파라-나이트로페닐포스페이트(p-nitrophenylphosphate) 20μL를 가하여 37℃의 배양기에서 30분간 효소반응을 시켜 405nm에서 흡광도를 측정하였다. 상기 붉나무 열수추출액의 농도는 총 시료액이 붉나무껍질 30 mg에 상응하는 양이 되도록 조절하였다.

상기 측정한 결과, 붉나무 열수추출물은 약 96%의 높은 PTP1B 저해 활성을 나타냈다. 상기 붉나무 열추출물을 섭취하는 경우, 체내 조직의 인슐린 신호전달과정에서 탈인산화 작용에 관여하는 PTP1B 효소를 저해함으로써 인슐린의 작용을 높이고 당흡수를 지연시켜, 당뇨병을 예방 또는 개선 효과를 얻을 수 있을 것으로 예상되었다.

실시예 4: 붉나무 분획물의 분획용매에 따른 항당뇨 활성 측정

상기 실시예 1에서 제조된 붉나무 추출물의 분획물의 분획용매에 따른 항당뇨 활성을 실시예 2의 알파-글루코시다제 저해 활성을 측정하는 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 도 1에 나타내었다.

상기 도 1에 나타낸 바와 같이, 붉나무 추출물의 분획물의 알파-글루코시다제 효소 저해 활성은 농도 의존적으로 증가하였다. 특히, 에틸아세테이트 분획물이 가장 우수한 활성을 나타내는 것으로 확인되었다.

보다 구체적으로, 에틸아세테이트 분획물은 클로로포름 분획물이나 헥산 분획물의 경우와 비교하여 약 400%에 해당하는 저해 활성을 나타내었고, 부탄올 분획물에 비해서도 약 2배에 가까운 저해 활성을 나타내었다.

상기 결과에 따르면, 붉나무열수추출물의 다른 분획물의 경우에도 일정 수준의 알파-글루코시다제 효소 저해활성이 있으나, 에틸아세테이트 분획물의 경우에 다른 분획물에 비하여 현저하게 향상된 저해 활성을 가지는 것으로 확인되었다. 이러한 결과로부터, 상기 에틸아세테이트 분획을 이용할 경우, 매우 우수한 항당뇨 효과가 있을 것을 예상되었다.

따라서, 상기의 결과로부터 천연물질인 붉나무 열수추출물의 에틸아세테이트 분획물을 이용하는 경우, 인슐린 저항성을 오히려 감소시킬 있고, 프로틴 티로신 포스파타제(protein tyrosine phosphatase, PTP1B) 저해할 수 있을 뿐만 아니라, 알파-글루코시다제 효소를 효과적으로 저해할 수 있어, 현저하게 우수한 당뇨병의 예방 또는 치료 효과가 있는 것으로 인정되고, 이러한 붉나무는 식자재로 사용된 천연물로부터 수득한 것이므로, 기존의 당뇨병 치료제가 가지는 부작용과 관련된 문제도 발생되지 아니하므로, 당뇨병의 치료, 예방 또는 개선을 위한 다양한 용도로 사용될 수 있을 것으로 예상되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분획용매에 따른 붉나무 추출물에 대한 분획물의 알파-글루코시다제 저해 활성을 비교하여 나타낸 그래프이다.

Claims (5)

1. 붉나무(Rhus chinensis) 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물.
2. 제1항에 있어서,

   붉나무 추출물은 붉나무를 물, 50% 내지 100%의 탄소수 1 내지 4의 알콜, 에틸아세테이트, 헥산, 클로로포름, 메틸렌 클로라이드 및 디클로로메탄으로 이루어진 군 중에서 1종 이상 선택된 추출용매로 추출한 것인 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물.
3. 제2항에 있어서,

   상기 붉나무 추출물은 상기 추출용매로 추출한 것에 물, 탄소수 1 내지 4의 알콜, 에틸아세테이트, 헥산 및 디클로로메탄으로 이루어진 군 중에서 1종 이상 선택된 분획용매로 분획한 것인 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물.
4. 붉나무(Rhus chinensis) 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물.
5. 제4항에 있어서, 상기 붉나무 추출물은 붉나무 열수 추출물에 에틸아세테이 트를 분획용매로 이용하여 분획한 것인 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물.

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