KR20110017313A

KR20110017313A - 발효 또는 효소처리된 복분자 추출물을 함유하는 혈당 상승 억제용 조성물

Info

Publication number: KR20110017313A
Application number: KR1020090074913A
Authority: KR
Inventors: 김정성; 전우진; 박명수; 지근억
Original assignee: 안양과학대학 산학협력단; 주식회사 비피도
Priority date: 2009-08-13
Filing date: 2009-08-13
Publication date: 2011-02-21
Also published as: KR101111601B1

Abstract

본 발명은 락토바실러스 람노서스 (Lactobacillus rhamnosus) GG, 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum) BGN4, 젖산균(Bifidobacterium sp .) SH5, 비피도박테리움 브레브(Bifidobacterium breve), 류코노스톡 파라메센테로이드(Leuconostoc paramescenteroides), 비피도박테리움 아돌레센티스(Bifidobacterium adolescentis) Int-57, 아스퍼질러스 우사미(Aspergillus usamii), 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis) 및 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger) 중 선택되는 어느 하나의 균을 배양한 후, 초음파 분해하고, 원심분리하여 상등액을 분리하는 단계; 및, 분리된 상등액을 복분자 열수 추출물에 첨가하여 최대 3시간 동안 반응시키는 단계;로부터 제조되는 반응물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 혈당 상승 억제용 조성물 또는 복분자 추출물에 유산균을 발효시킴으로써 수득된 복분자 발효물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 혈당 상승 억제용 조성물에 관한 것으로, 복분자의 혈당 상승 억제 기능성을 훼손시키지 않으면서 복분자를 다양한 식품에 적용하기 위해 효소 또는 발효 처리에 대한 조건을 확립함으로써 식품에 대한 선택성이 좁은 당뇨병 환자에게 다양한 식품 선택성을 제공하는 효과를 발휘한다.

당뇨, 미생물, 발효, 복분자, 혈당, 효소, α- 글루코시다제, α-아밀라제

Description

발효 또는 효소처리된 복분자 추출물을 함유하는 혈당 상승 억제용 조성물{Composition for inhibition against glucose level increase in blood containing fermented or enzyme-treated Rubus coreanus Miquel}

본 발명은 혈당 상승 억제용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발효 또는 효소처리된 복분자 추출물을 함유하는 혈당 상승 억제용 조성물에 관한 것이다.

당뇨병은 당대사, 지방 및 단백대사, 수분과 전해질 대사 등의 전반적인 장애에 의한 전신성 대사성 질병으로 이는 인슐린의 절대적인 결핍 또는 상대적인 부족과 후천적, 선천적 및 유전적 요소가 복잡하게 얽힌 다양한 병태의 집합이다.

당뇨병은 크게 인슐린에 의존형인 1형과 인슐린 분비장애나 인슐린 저항성에 의한 2형으로 구분한다. 1형 당뇨병은 다시 인체 면역계가 췌장 베타세포를 파괴해 인슐린 생성장애가 오는 면역매개성 1형 당뇨병과 아직 원인이 밝혀지지 않은 특발성 1형 당뇨병으로 구분되며 2형 당뇨병은 인슐린 저항성이 주된 역할을 하는 인슐 린 저항성 2형 당뇨병과 인슐린 분비장애가 주된 역할을 하는 인슐린 결핍성 2형 당뇨병으로 구분된다.

당뇨병의 초기 주요 증세는 다뇨(多尿), 갈증, 나른함, 다식(多食) 및 체중감소 등이 있는데, 만성적인 고혈당을 적절히 치료하지 않으면 대혈관합병증, 미세혈관합병증, 당뇨병성 신경병증 및 신장 질환과 같은 합병증을 야기하게 된다(Defronzo, R.A. Diabetologia 21, pp165-171, 1981; Steiner, G., et al.; American Journal of Physiology 246, pp187-192, 1984).

한편, 당뇨병 환자들은 주로 인슐린을 이용하지만 주사를 맞는 불편함이 있고, 단순히 부족해진 인슐린을 보충할 뿐 근본적인 문제를 해결하지는 못하는 문제점이 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 인슐린 분비를 촉진시키는 약물, 인슐린 수용체의 감수성을 증강시키는 약물 또는 당 분해를 억제하여 흡수를 억제하는 약물 등이 개발되었지만, 시간이 흐를수록 그 효능에 한계점이 나타나고 있다. 또한, 인슐린은 당뇨병 자체를 근본적으로 치유하는 것이 아니며, 일생을 통해 투여해야 하므로 매우 불편하고 삶의 질이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 근래에 와서는 천연식물 등의 약리물질을 이용한 식이요법 및 자연 요법이 시도되고 있는데, 상당수는 과학적 근거가 희박하여 실질적으로 항당뇨 효과가 있는지 의문점이 들고, 이를 여러 가지 식품에 적용하는데 한계점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 발효 또는 효소처리된 복분자 추출물에 실질적인 혈당 상승 억제 효과가 있는지를 입증하고 이를 조성물로 개발하여 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 락토바실러스 람노서스 (Lactobacillus rhamnosus) GG, 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum) BGN4, 젖산균(Bifidobacterium sp .) SH5, 비피도박테리움 브레브(Bifidobacterium breve), 류코노스톡 파라메센테로이드(Leuconostoc paramescenteroides), 비피도박테리움 아돌레센티스(Bifidobacterium adolescentis) Int-57, 아스퍼질러스 우사미(Aspergillus usamii), 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis) 및 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger) 중 선택되는 어느 하나의 균을 배양한 후, 초음파 분해하고, 원심분리하여 상등액을 분리하는 단계; 및, 분리된 상등액을 복분자 열수 추출물에 첨가하여 최대 3시간 동안 반응시키는 단계;로부터 제조되는 반응물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 혈당 상승 억제용 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 복분자 추출물에 유산균을 발효시킴으로써 수득된 복분자 발효물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 혈당 상승 억제용 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명의 과제 해결 수단에 대해 상세히 설명하고자 한다.

혈당 상승 억제 기능이 있는 여러 가지 천연 식품 소재들이 알려져 있지만, 각 소재들 중 혈당 상승 억제 기능성이 우수한 천연 식품 소재를 선별하는 과정에 대한 근거가 부족하고 선별된 천연 식품 소재가 어떠한 작용을 통해 혈당의 상승을 억제하는지 과학적인 근거가 미약한 것이 사실이다. 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 천연 식품 소재를 선별하는 단계적인 실험을 통해 복분자를 선별하였다.

당뇨병은 인슐린의 부족으로 혈액 중 포도당(혈당) 농도가 정상인에 비해 높아져 소변으로 포도당이 배출되는 만성질환으로, 본 발명은 이를 예방 및 치료할 수 있는 혈당 상승 억제용 조성물을 개발하여 제공하고자, α-글루코시다제(α-glucosidase)의 활성 억제 정도를 측정하여 혈당 상승 억제용 조성물의 소재를 선발하였다.

α-글루코시다제(α-glucosidase)는 탄수화물을 분해하여 포도당으로 전환시키는 효소로, 식후 혈당 상승에 크게 기여하는 효소이다. 따라서, α-글루코시다제의 활성을 저해시킴으로써, 식후 탄수화물의 소화와 흡수가 지연되어 혈당이 현저히 감소되고 이에 혈중 인슐린(insulin) 농도도 감소됨으로, 점차적으로 공복 시 혈당을 감소시키는 효과를 발휘한다.

측정 결과, 복분자는 알로에, 계피, 소엽, 산수유, 유근피에 비해 높은 α- 글루코시다제(α- Glucosidase) 저해 활성을 나타냈고, 약 0.8㎍/ml 수준의 IC₅₀ 값을 나타냈다.

한편, 본 발명은 복분자 열수 추출물, 복분자 씨앗 열수 추출물, 성숙과로 제조한 복분자주 및 복분자즙에 대한 α-글루코시다제(α-Glucosidase) 저해 활성을 측정한 결과, 복분자 열수 추출물 및 복분자 씨앗 열수 추출물에서 우수한 저해 활성이 나타났다.

또한, 혈당 상승에 1차적으로 반응하여 전분(starch)내의 당들을 특정한 규칙없이 가수분해함으로써 덱스트린을 생성시키는 α-아밀라제(α-amylase)에 대한 복분자의 저해 활성을 측정한 결과, 100㎍/ml 수준의 IC₅₀ 값을 나타내어 우수한 혈당 상승 억제 기능성을 확인할 수 있었다.

한편, 본 발명은 상기와 같은 실험에서 복분자의 우수한 혈당 상승 억제 효과를 확인한 후, 식품에 대한 선택성이 좁은 당뇨병 환자에게 다양한 식품 선택성을 제공하기 위해 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) GG, 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum) BGN4, 젖산균(Bifidobacterium sp .) SH5, 비피도박테리움 브레브(Bifidobacterium breve), 류코노스톡 파라메센테로이드(Leuconostoc paramescenteroides), 비피도박테리움 아돌레센티스(Bifidobacterium adolescentis) Int-57, 아스퍼질러스 우사미(Aspergillus usamii), 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis) 및 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger) 중 선택되는 어느 하나의 균을 배양한 후, 초음파 분해하 고, 원심분리하여 상등액을 분리하고, 분리된 상등액을 복분자 열수 추출물에 첨가하여 시간대 별로 반응시켜 생성된 반응물의 반응시간에 따른 α-아밀라제(α-Amylase)저해 활성을 측정하였는데, 실험결과 최대 3시간까지 α-아밀라제의 저해 활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

한편, 복분자 추출물은 바람직하게 복분자 1중량부에 대해 물 8~12중량부를 첨가한 후, 80~100℃에서 2~4시간 동안 중탕하여 추출한 것이 좋다.

한편, 본 발명은 복분자 추출물에 유산균을 발효시킴으로써 수득된 복분자 발효물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 혈당 상승 억제용 조성물을 제공하는데, 복분자 발효물에 대한 동물 실험을 실시한 결과, 대조군은 혈당이 꾸준히 증가하는 반면, 복분자 발효물을 섭취한 실험군은 섭취 후 1주차에 혈당이 줄어드는 현상이 관찰되었다.

한편, 복분자 발효물 제조시 배지는 바람직하게 복분자 추출물을 중화시킨 다음, L-시스테인 HCl 0.02~0.08%(w/v)를 첨가하고 85~95℃에서 25~35분 동안 멸균시킴으로써 제조되는 것이 좋다.

한편, 복분자 발효물 제조시 사용한 복분자 추출물은 바람직하게 복분자 1중량부에 대해 물 8~12중량부를 첨가한 후, 80~100℃에서 2~4시간 동안 중탕하여 추출한 것이 좋다.

한편, 본 발명의 혈당 상승 억제용 조성물은 식품일 수 있으며, 식품의 제형 은 액상, 에멀젼, 분말상 및 과립상을 포함하는 가공 가능한 모든 제형일 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품은 예를 들면 각종 건강식품, 유아용 식품, 갱년기 및 노인성 식품, 미용식품, 빵, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제 등을 포함한다.

본 발명의 조성물은 독성 및 부작용이 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있는 소재이다. 식품에 첨가될 수 있는 본 발명 조성물의 양은 일반적으로 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%이나, 경우에 따라 이보다 더 첨가될 수 있다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 혈당 상승 억제용 조성물은 선발과정을 통해 복분자를 선정하고, 복분자의 혈당 상승 억제 기능성을 훼손시키지 않으면서 복분자를 다양한 식품에 적용하기 위해 효소 또는 발효 처리에 대한 조건을 확립함으로써 식품에 대한 선택성이 좁은 당뇨병 환자에게 다양한 식품 선택성을 제공하는 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명은 천연 소재를 함유함으로써 화학물질의 부작용에 대한 소비자의 거부감 및 불쾌감을 해소할 수 있다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용에 대해 하기 실시예에서 더욱 상세히 설명하 지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 이와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.

실험예 1: α- 글루코시다제 (α- Glucosidase ) 저해 활성 측정 (선발과정)

알로에, 계피, 소엽, 산수유, 유근피 각각의 재료 50g씩을 10배 부피의 증류수에 침지하여 냉장고(4℃)에서 1일간 보관 후, 쉐이킹 워터 배스(shaking water bath)에서 3시간 동안 90℃, 120 rpm 조건으로 추출하였다. 얻어진 열수 추출물들을 'Whatman filter' p No.2와 No.4를 사용하여 걸렀으며, 40Hz에서 1시간 동안 초음파분해(sonication) 시킨 후 다시 필터링(filtering) 후 냉동 건조하였다(Kim, 2006).

복분자 열수 추출물(이하, '복분자 추출물'이라고 칭함)은 복분자를 90℃에서 3시간 중탕하여 추출하였으며, 'whatman no1 paper'로 감압 여과 후 동결 건조하였다.

다양한 추출물에 대한 α-글루코시다제(α-glucosidase) 저해 활성은 베이커 이스트(bakers yeast)로부터 추출한 SIGMA사의 α-글루코시다제(α-glucosidase, Cat-no: G-5003) 제품을 사용하였다. 100μl의 총(total) 반응물 속에 0.075units의 효소가 작용할 수 있도록 농도를 계산하여 100× 효소액을 준비하였으며, 이를 분취(aliquot)하여 보관 후 사용하였다.

'PNP-α-D-glucopyranoside'는 10mM 용액(solution)을 제조하여 냉동보관하며 사용하였고 반응시에는 최종 1mM이 되도록 하였다.

실험(assay) 방법은 다음과 같다.

먼저 96웰에 0.1~500μg/ml 농도의 각각의 추출물 50μl를 준비하였고, 100μl에서 반응할 글루코시다제(glucosidase) 40μl(0.0075 units/40μl, 준비한 효소액의 1/10× sol)를 분주하였다. 30분간 37℃에서 효소액과 추출물을 전배양(preincubation)한 다음, 405nm에서 OD를 측정하였다(PNP기질을 넣기 전에 OD를 측정하여 약식 blank로 활용하였다). 그리고 PNP 기질(final 1 mM) 10μl를 분주한 후, 30 분간 37℃에서 인큐베이션(incubation)하였고, 1M Na₂CO₃ 100μl 첨가한 후, 405nm에서 OD 측정하였다. OD값으로부터 대조군(control군)과의 상대적인 저해율(inhibition rate)을 계산하였다(수학식 1 참조)

저해율(inhibition rate)=(대조군의 OD-샘플의 OD)/대조군의 OD

각각의 소재들에 대한 α-글루코시다제(α- Glucosidase) 저해 활성을 측정한 결과(도 1), 100㎍/ml 이하 농도에서 복분자는 α-글루코시다제에 대한 높은 저해 활성을 나타냈는데, 약 0.8㎍/ml 수준의 IC₅₀ 값을 보였으며, 혈당 상승 억제용 물질로 알려진 아카보즈의 동일 질량에 비해 높은 저해 활성을 보였다.

상기와 같은 선발과정을 통해 가장 낮은 농도에서도 α-글루코시다제에 대한 저해 활성을 나타낸 복분자를 본 발명의 혈당 상승 억제용 조성물의 소재로 선택하 였다.

실험예 2: 복분자의 말토즈 ( maltose ) 분해 저해 정도 측정

TLC을 이용하여 복분자에 대한 α-글루코시다제(α-glucosidase)의 실제 기질인 말토즈(maltose)의 분해 정도를 측정하였다.

효소액과 추출물, 그리고 말토즈(maltose)를 튜브(tube)에 넣고 37℃에서 6 시간까지 반응시키면서 0, 2, 4, 6 시간의 반응액을 샘플링(sampling)하였다. 이들을 프로판-1-올(propan-1-ol), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), 물(water)의 혼합 전개 용매(45:35:20, v/v/v)로 전개시키고 요소용액(urea solution), 부탄올(butanol), 에탄올(ethanol), 인산(phosphoric acid) 혼합 발색제로 발색함으로써, 글루코스(glucose)의 유리되는 정도를 관찰하였다.

측정결과(도 2), 대조구에 비하여 복분자 추출물은 말토즈(maltose)에서 유리되는 글루코스(glucose)의 양이 적음을 확인하였다.

실험예 3: 복분자 시료별 저해 활성 측정

복분자 열수 추출물, 복분자 씨앗 열수 추출물, 성숙과로 제조한 복분자주와 복분자즙을 이용하여 어떤 종류의 복분자 시료가 효모의 α-글루코시다제(α-glucosidase)에 대해 저해 활성이 높은지를 알아보았다.

측정 방법은 상기 실험예 1과 동일하게 실시하였다.

측정결과(도 3), 복분자 열수 추출물이 가장 높은 저해 효과를 가지며 그 다 음은 복분자 씨앗에서도 비슷한 저해결과를 보였으며, 성숙과로부터 제조된 복분자주와 복분자즙은 상대적으로 낮은 활성을 보였다.

상기의 결과로부터 미성숙 복분자의 성분이 효모의 α-글루코시다제를 저해하는 유효 성분을 지니고 있음을 추측할 수 있었다.

실험예 4: 복분자 추출물의 α-아밀라제(α- Amylase ) 저해 활성 측정

혈당의 상승은 α-아밀라제(α-amylase)의 1차적인 작용이 필요하기 때문에 돼지 췌장의 α-아밀라제(α-amylase)를 이용하여 복분자 추출물의 α-아밀라제(α-Amylase) 저해 활성 측정하였다.

복분자 추출물의 α-아밀라제(α-Amylase) 저해 활성은 DNS 시약을 이용하여 측정하였다. 상기 실험예 1에서와 동일한 방법으로 제조된 복분자 추출물을 동결건조하여 수득한 분말을 농도별로 준비한 뒤에 돼지 췌장의 α-아밀라제와 프리인큐베이션(preincubation)한 후 전분(strarch)을 기질로 37℃에서 30분 반응시켰다. 이후 시료 속에 생성된 환원당을 DNS 시약과 반응시키고, 540nm에서 흡광도를 측정함으로써, α-아밀라제(α-Amylase) 저해 활성을 측정하였다.

측정결과(도 4), 복분자는 혈당 상승 억제용 성분으로 알려진 아카보즈(acarbos)의 동일 질량보다 약한 활성을 지녔지만, 약 100㎍/ml의 Ic50 값을 가지고 있는 것으로 나타났다.

실시예 1: 복분자 반응물 제조(복분자 추출물에 효소처리)

상기 실험예 1과 동일한 방법으로 제조된 복분자 열수 추출물 200㎍/ml과 표 1의 여러 가지 프로바이오틱스의 조효소액을 동량 반응시켜 복분자 시료의 생물전환을 시도하였다. 반응시 온도를 25℃, 37℃, 45℃로 하였다. 조효소액은 프로바이오틱스 균주를 17시간 MRS 배지에서 배양한 후 초음파분해(sonication)하여 상등액만을 얻어서 냉장보관하면서 사용하였다.

Labeling	효소액을 얻은 균 명	기탁번호 또는 입수처
A	락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) GG	ATCC53103
B	비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum) BGN4	Journal of Food Protection, Vol. 63, (2000) 1133-1136/ International Journal of Food Microbiology Vol. 46 (1999) 231-241; 판매처, (주)비피도, 강원도 홍천군 홍천읍 상오안리 688-1
C	젖산균(Bifidobacterium sp .)SH5	(주)비피도, 강원도 홍천군 홍천읍 상오안리 688-1
D	비피도박테리움 브레브(Bifidobacterium breve)	(주)비피도, 강원도 홍천군 홍천읍 상오안리 688-1
E	류코노스톡 파라메센테로이드(Leuconostoc paramescenteroides)	(주)비피도, 강원도 홍천군 홍천읍 상오안리 688-1
F	비피도박테리움 아돌레센티스(Bifidobacterium adolescentis) Int-57	(주)비피도, 강원도 홍천군 홍천읍 상오안리 688-1
G	아스퍼질러스 우사미(Aspergillus usamii)	(주)비피도, 강원도 홍천군 홍천읍 상오안리 688-1
H	비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis)	(주)비피도, 강원도 홍천군 홍천읍 상오안리 688-1
I	아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger)	KCTC 6906

실험예 5: 효소처리 반응시간에 따른 실시예 1에 대한 α-아밀라제(α-Amylase)저해 활성 측정

상기 실시예 1에서 수득된 복분자 반응물의 제조시 효소처리 반응시간에 따른 α-아밀라제(α-Amylase)저해 활성을 측정하였다.

측정결과(도 5), 초기 3시간까지는 α-아밀라제 저해 활성이 증가하였지만, 3시간 이후에는 저해 활성이 감소하는 것을 확인할 수 있었고, 20시간 후에는 활성이 사라지는 것을 확인할 수 있었다.

실시예 2: 복분자 발효물 제조

상기 실험예 1과 동일한 방법으로 제조된 복분자 추출물을 준비하였다. 복분자 추출물을 NaOH로 pH 7까지 중화시킨 후, L-시스테인 (L-cysteine) HCl 0.05% 첨가하고 90℃에서 30분간 멸균하여 복분자 배지를 준비하였다. 복분자 배지에 표 2의 유산균을 접종하여 배양함으로써 복분자 발효물을 제조하였다.

연번	균주명	기탁번호 또는 입수처
1	락토바실러스 플란타룸(L. plantarum)	주)비피도, 강원도 홍천군 홍천읍 상오안리 688-1
2	락토바실러스 카세이(L. casei)	주)비피도, 강원도 홍천군 홍천읍 상오안리 688-1
3	락토바실러스 아시도필러스(L. acidophilus)	주)비피도, 강원도 홍천군 홍천읍 상오안리 688-1
4	비피도박테리움 락티스(B. lactic)	주)비피도, 강원도 홍천군 홍천읍 상오안리 688-1
5	비피도박테리움 아돌레센티스 Int-57(B. Int-57)	주)비피도, 강원도 홍천군 홍천읍 상오안리 688-1

복분자 배지에서 균의 성장을 확인하기 위해 pH를 측정하였는데(도 6), 24시간 발효시 락토바실러스 플란타룸 균주가 복분자 배지에서 MRS 배지에서와 비슷하게 pH를 떨어뜨리는 것을 확인할 수 있었다.

실험예 6: 혈당 상승 억제 효과 측정

2형 당뇨가 유발된 6주령의 db/db mouse에게 2주간의 적응(adaptation)기간을 주어 물과 사료를 자유롭게 섭취하도록 하였다. 이 후 8주령부터 복분자 추출물(상기 실험예 1에서 제조한 동일한 추출물)과 복분자 발효물(상기 실시예 2)이 각각 0.5% 첨가된 사료를 공급하였으며, 매주 혈당, 몸무게 등의 지표를 확인하였다.

먼저, 혈당을 측정한 결과(도 7), 대조군은 혈당이 꾸준히 증가한 반면, 복분자 추출물과 복분자 발효물 섭취군은 초기보다 혈당치가 낮아진 것을 확인할 수 있었다.

그리고 몸무게를 측정한 결과(도 8), 복분자 추출물과 복분자 발효물 섭취군은 대조군에 비해 체중이 증가하는 경향이 있음을 확인하였다.

실험예 7: 복분자의 α-아밀라제(α- amylase ) 저해 활성 물질의 분석

McDougall et al.(2005)의 연구에 따르면 적채, 딸기, 블루베리, 라스베리 등의 소프트 프룻(soft fruit)의 α-아밀라제(α-amylase) 저해 활성 물질은 그 과일의 탄닌류(tannin fraction)였다. 복분자 또한 라스베리와 유사한 특성을 지니므로 탄닌(tannin)이 α-아밀라제(α-amylase) 저해의 활성물질이라는 가정하에 'tannin chemistry handbook'에 의거해 탄닌을 분리하였다.

탄닌(Tannin)은 에탄올(ethanol)이 이동상일 때 'sephadex LH20 column'에 바인딩(binding)되고, 아세톤(acetone)에 용출되는 성질이 있다. 복분자의 탄닌류(tannin fraction)를 'tannin chemistry handbook( http://www.users.muohio.edu/hagermae/tannin.pdf )'의 방법에 의거해 분리를 시도하였다.

그 결과, 'ephadex LH-20' 레진(resin)에 바인딩(binding)된 분획(fraction)과 바인딩 되지 않은 분획(unbound fraction)의 α-아밀라제(α-amylase)저해 활성을 비교하였을 때 바인드 분획(bound fraction)의 활성이 높은 것으로 보았을 때 복분자의 α-아밀라제(α-amylase) 저해 활성도는 탄닌(tannin)류의 물질로부터 비롯됨을 추측할 수 있었다.

도 1은 혈당 상승 억제 기능성이 우수한 소재를 선별하기 위해 알로에, 계피, 소엽, 산수유, 유근피 및 복분자의 α-글루코시다제(α-Glucosidase) 저해 활성을 나타낸 도이다.

도 2는 복분자 추출물의 α-글루코시다제(α-glucosidase)의 실제 기질인 말토즈(maltose)의 분해 정도를 나타낸 도이다.

도 3은 복분자 열수 추출물, 복분자 씨앗 열수 추출물, 성숙과로 제조한 복분자주와 복분자즙의 α-글루코시다제(α-glucosidase) 저해 활성을 나타낸 도이다.

도 4는 복분자 추출물의 α-아밀라제(α-Amylase) 저해 활성을 나타낸 도이다.

도 5는 복분자 반응물의 제조시 효소처리 반응시간에 따른 α-아밀라제(α-Amylase) 저해 활성을 나타낸 도이다.

도 6은 복분자 배지에서 균의 성장을 확인하기 위해 pH를 나타낸 도이다.

도 7은 복분자 발효물을 동물실험에 적용하여 혈당 변화를 나타낸 도이다.

도 8은 복분자 발효물을 동물실험에 적용하여 몸무게 변화를 나타낸 도이다.

Claims

락토바실러스 람노서스 (Lactobacillus rhamnosus) GG, 비피도박테리움 비피둠(Bifidobacterium bifidum) BGN4, 젖산균(Bifidobacterium sp .) SH5, 비피도박테리움 브레브(Bifidobacterium breve), 류코노스톡 파라메센테로이드(Leuconostoc paramescenteroides), 비피도박테리움 아돌레센티스(Bifidobacterium adolescentis) Int-57, 아스퍼질러스 우사미(Aspergillus usamii), 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis) 및 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger) 중 선택되는 어느 하나의 균을 배양한 후, 초음파 분해하고, 원심분리하여 상등액을 분리하는 단계; 및,

분리된 상등액을 복분자 열수 추출물에 첨가하여 최대 3시간 동안 반응시키는 단계;로부터 제조되는 반응물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 혈당 상승 억제용 조성물
제1항에 있어서,

복분자 추출물은,

복분자 1중량부에 대해 물 8~12중량부를 첨가한 후, 80~100℃에서 2~4시간 동안 중탕하여 추출한 것을 특징으로 하는 혈당 상승 억제용 조성물
복분자 추출물에 유산균을 발효시킴으로써 수득된 복분자 발효물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 혈당 상승 억제용 조성물
제3항에 있어서,

배지는,

복분자 추출물을 중화시킨 다음, L-시스테인 HCl 0.02~0.08%(w/v)를 첨가하고 85~95℃에서 25~35분 동안 멸균시킴으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 혈당 상승 억제용 조성물
제3항에 있어서,

복분자 추출물은,

복분자 1중량부에 대해 물 8~12중량부를 첨가한 후, 80~100℃에서 2~4시간 동안 중탕하여 추출한 것을 특징으로 하는 혈당 상승 억제용 조성물