KR20110092610A

KR20110092610A - 글리세올린을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물

Info

Publication number: KR20110092610A
Application number: KR1020100012125A
Authority: KR
Inventors: 김정상; 김효정
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2010-02-09
Filing date: 2010-02-09
Publication date: 2011-08-18

Abstract

본 발명은 글리세올린을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 본 발명은 식용 곰팡이를 접종한 콩으로부터 추출한 글리세올린을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 글리세올린 화합물은 항산화 활성을 나타내는 페놀을 다량 함유하고 있고, 라디칼 소거능 및 지질과산화 저해능이 우수할 뿐만 아니라 활성산소종을 제거하는 효과가 우수하며 체내에 대한 부작용도 없기 때문에 활성산소에 의해 야기되는 각종 질환들을 효과적이면서도 안전하게 예방 및 치료하기 위한 약제의 소재 및 건강 기능성 식품의 소재로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

글리세올린을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물{Antioxidative composition comprising glyceolin as an active ingredient}

본 발명은 글리세올린을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 본 발명은 식용 곰팡이를 접종한 콩으로부터 추출한 글리세올린을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물에 관한 것이다.

호흡을 통해 인체 내로 들어온 산소는 에너지 대사를 거치며 환원되는데, 산소의 95%이상은 일반적으로 세포의 대사과정에서 생성되는 전자 4개를 받아 완전히 환원되어 물 두 분자가 되나, 일부의 산소는 전자를 4개까지 받지 못하고 불완전하게 환원되어 프리라디칼(free radical) 상태가 된다. 프리라디칼은 제일 바깥쪽 전자각에 짝지어지지 않은 전자(unpaired electron)를 포함하는 화합물을 말하는 것으로, 전자를 채워 완전한 화합물이 되기 위해 주위의 물질로부터 전자를 받으려는 성질로 말미암아 높은 반응성을 나타내며 그 결과 다른 분자를 공격해 전자를 빼앗고 공격받은 분자 자체를 산화시켜 버린다. 프리라디칼 중 생체 내에서 가장 빈번히 출현하는 산소 라디칼(슈퍼옥사이드(0₂ ^-), 하이드록실라디칼(OH) 등)과 라디칼은 아니나 반응성이 강한 산소물인 과산화수소(H₂O₂)와 단일상태 산소(singlet oxygen)을 가리켜 흔히 활성산소(reactive oxygen)라 부르며 그중에서도 하이드록실라디칼과 단일상태 산소가 수용액 중에서 가장 강한 반응성을 나타낸다.

활성산소는 오존층의 파괴에 의한 유해 자외선, 대기오염, 의약품, 농약, 방사능, 식품 첨가제 뿐만 아니라 스트레스 등에 의해서도 증가한다. 따라서 현대 환경은 이런 유해물질을 다량 포함하고 있으므로 현대인들은 활성산소에 쉽게 노출되어 있어 질병발병률이 높다.

과잉 생성된 유해한 활성산소는 신체 내 불포화 지방산과 지질 및 콜레스테롤을 산화시켜, 신체 내 세포를 파괴시키는 과산화지질을 생성한다. 과산화지질로 인해 지질분자의 구조적 변화가 넓은 범위에 걸쳐 일어나면 생체막 유동성의 감소, 생체막 포텐셜(membrane potential)의 감소, 이온투과성의 증가, 세포 소기관 내용물의 누출 등이 일어나 결국은 세포기능의 저하와 세포의 죽음을 초래할 수 있다. 또한 과산화지질은 혈관 벽에 계속 부착되어 혈류를 심각하게 손상시킬 수 있어 조직상에 국소적인 장애가 생기면서 각종 질환이 유발되게 되는바 특히 당뇨병환자의 경우 산화적 스트레스 증가, 프리라디칼의 증가, 지질과산화 증가를 막기 위한 항산화제의 보충이 요구된다.

또한 활성산소에 의해 지질, 단백질, 당 및 DNA 등이 비가역적으로 파괴되므로 암을 비롯하여 간 질환, 뇌혈관 장해로 인한 뇌졸중, 심근경색, 당뇨병성 혈관장애, 고지혈증, 급성염증, 류마티스 질환, 소화기질환, 면역질환 등 각종 인체 질환이 야기된다고 알려져 있다. 그리하여 유해 산소를 억제시킬 수 있는 강력하면서도 독성이 없는 항산화 물질의 개발이 요구되는 실정이다. 이와 관련하여 지금까지 과산화지질 저해제로는 부틸 하이드록시 톨루엔(butylated hydroxy toluene:BHT) 및 부틸 하이드록시 아니솔(butylated hydroxy anisol:BHA)과 같은 합성 항산화제가 사용되어 왔으나, 이들 BHT나 BHA는 항산화활성은 우수하나 간 비대, 간장 중 microsomal 효소활성 증가, 체내 흡수물질의 독성화 및 발암 가능성 등의 부작용 때문에 계속적으로 사용할 수 없는 단점이 있었다. 따라서 항산화 활성을 지니되, 독성이나 부작용이 없는 산화제를 개발하기 위하여 최근 천연물질은 유용한 연구재료가 되고 있다.

글리세올린(glyceollins)은 이소플라본(isoflavone)과 같이 피토알렉신(phytoalexin) 중의 하나로, 식물체들이 미생물에 의한 감염이나 무기염류와 같은 물질에 의해 스트레스를 받을 경우 생산되는 저분자량의 물질이며, 피토알렉신은 항균 작용을 갖고 있으면서도 인체에는 무해한 것으로 알려져 있었다(Boue et. al., J Agric Food Chem . Jun., 48, 6, 2167-72, 2000). 그런데 최근 이와 더불어 항암 및 항염증 효과 등 까지 알려지면서 새로운 기능성 물질로 주목 받고 있다. 일예로 포도의 레스베라트롤(resveratrol)의 경우, 가장 대표적인 피토알렉신으로서 항산화 및 항암 효과 이외에도 인체의 뇌, 간, 신장 등 신체의 일부 조직에서 만들어지는 단백질 탈아세틸화효소인 시르투인(sirtuin)의 경로를 활성화하여 칼로리 섭취를 낮추고 수명을 연장시키는 효과가 있는 것으로 알려진 바 있다. 그러나 이 외에 피토알렉신이 가지고 있는 다른 기능에 대한 연구는 거의 되어 있지 않은 실정이다.

글리세올린(glyceollins)은 곰팡이가 감염된 콩에서 유도되는 물질로서 일반 콩에는 존재하지 않는바, 콩을 식용에 안전한 아스퍼질러스 소제(Asp . sogae), 아스퍼질러스 오리제(Asp . oryzae), 아스퍼질러스 플레이버스(Asp . flavus) 또는 리조푸스 올리고스포러스(R. oligosporus)와 같은 곰팡이로 처리할 경우, 글리세올린 및 옥소옥타데카노익산 (oxooctadecadienoic acids) 등 피토알렉신들의 생산을 유도할 수 있는 것으로 알려져 있다 (Boue et al., J Agric Food Chem . Jun . 48(6), 2167-72, 2000, Feng et. al., J Agric Food Chem . Oct., 17, 55(21), 8589-95, 2007). 최근에는 이러한 글리세올린이 유방암 및 난소암과 같은 암의 발병을 예방하고 진행을 억제하는 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 그러나 상기 기능 이외에 글리세올린이 가지고 있는 다른 기능들에 대해서는 전혀 밝혀진 바가 없다.

이에 본 발명자들은 부작용이 없으면서도 활성산소로 야기되는 각종 질병들을 예방하고 개선시킬 수 있는 효과가 우수한 새로운 조성물을 개발하던 중, 곰팡이를 접종한 콩에서 분리된 글리세올린이 우수한 항산화 활성을 가지고 있어 질병 개선에 효과가 기대되는바 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 글리세올린(glyceollin) 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 곰팡이균으로 접종한 콩을 물 또는 유기용매로 추출한 추출물을 유효성분으로 함유하고 있는 항산화 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 포함하는 항산화 식품을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 글리세올린(glyceollin) 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 글리세올린 화합물은 하기 화학식 I 내지 III으로 표시되는 글리세올린 I, II 및 III으로 이루어진 군중에서 선택될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 글리세올린 화합물은 활성산소로 야기되는 질환을 예방 또는 치료하는 활성이 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 활성산소로 야기되는 질환은 동맥경화증, 뇌졸중, 심근경색, 고지혈증, 암, 노화, 류마티스 관절염, 간염, 파킨슨씨병, 당뇨병, 신염, 위궤양, 십이지장궤양, 아토피성피부염, 백내장, 전립선암, 갱년기증상 및 고혈압으로 이루어진 군중에서 선택되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명은 곰팡이균을 접종한 콩에서 물 또는 유기용매를 이용해 추출한 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 곰팡이균은 아스퍼질러스 오리제(Asp . oryzae), 아스퍼질러스 소제(Aspergillus sojae), 아스퍼질러스 플레이버스(Asp . flavus) 및 리조푸스 올리고스포러스(Rhizopus oligosporus)로 이루어진 군중에서 선택될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 유기용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 아세톤, 에테르, 벤젠, 클로로포름, 에틸아세테이트, 메틸렌클로라이드, 헥산 및 시클로헥산으로 이루어진 군중에서 선택될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 추출물은 글리세올린(glyceollin) 화합물을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 항산화 조성물을 포함하는 항산화 식품을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 식품은 식품첨가제, 음료 또는 건강보조식품일 수 있다.

본 발명에 따른 글리세올린 화합물은 항산화 활성을 나타내는 페놀을 다량 함유하고 있고, 라디칼 소거능 및 지질과산화 저해능이 우수할 뿐만 아니라 활성산소종을 제거하는 효과가 우수하며 체내에 대한 부작용도 없기 때문에 활성산소에 의해 야기되는 각종 질환들을 효과적이면서도 안전하게 예방 및 치료하기 위한 약제의 소재 및 건강 기능성 식품의 소재로 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1는 본 발명에 따른 글리세올린 화합물의 총 페놀함량을 나타낸 것으로, 글리세올린 화합물의 농도에 따른 총 페놀함량의 변화와 상용되는 항산화제인 비타민 E의 농도에 따른 총 페놀함량의 변화를 비교해 볼 수 있는 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 글리세올린 화합물의 FRAP level과 비타민 E 유사물질인 Trolox의 FRAP level를 나타낸 그래프이다.
도 3는 본 발명에 따른 글리세올린 화합물의 DPPH 라디칼 소거능력과 비타민E의 DPPH 라디칼 소거능력을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 글리세올린 화합물의 ABTS 라디칼 cation 소거능과 비타민 E 유사물질인 Trolox의 ABTS 라디칼 cation 소거능을 비교해 볼 수 있도록 나타낸 그래프이다.
도 5a는 본 발명에 따른 글리세올린 화합물의 rat의 간 조직내 지질 과산화 저해능을 나타낸 것이다.
도 5b는 본 발명에 따른 글리세올린 화합물의 rat의 신장 조직내 지질 과산화 저해능을 나타낸 것이다.
도 5c는 본 발명에 따른 글리세올린 화합물의 rat의 뇌 조직내 지질 과산화 저해능을 나타낸 것이다.
도 6는 본 발명에 따른 글리세올린 화합물의 농도에 따른 hydroxy radical 저해능을 나타낸 그래프이다.

본 발명은 글리세올린(glyceollin) 화합물을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물을 제공함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따른 상기 글리세올린 화합물은 하기 화학식 I 내지 III으로 표시되는 글리세올린 화합물 I, II 또는 III일 수 있다.

[화학식 I]

[화학식 II]

[화학식 III]

또한, 본 발명에 따른 상기 글리세올린 화합물은 염, 바람직하게는 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용될 수 있다. 상기 염으로는 약학적으로 허용 가능한 유리산(free acid)에 의하여 형성된 산 부가염이 바람직하며, 상기 유리산으로는 유기산과 무기산을 사용할 수 있다. 상기 유기산은 이에 제한되는 것은 아니나, 구연산, 초산, 젖산, 주석산, 말레인산, 푸마르산, 포름산, 프로피온산, 옥살산, 트리플로오로아세트산, 벤조산, 글루콘산, 메타술폰산, 글리콜산, 숙신산, 4-톨루엔술폰산, 글루탐산 및 아스파르트산을 포함한다. 또한 상기 무기산은 이에 제한되는 것은 아니나, 염산, 브롬산, 황산 및 인산을 포함한다.

본 발명에 따른 글리세올린은 천연으로부터 분리되거나 당업계에 공지된 화학적 합성법으로 제조할 수 있다.

바람직하게, 본 발명의 글리세올린은 종래의 물질을 추출 및 분리하는 방법을 사용하여 곰팡이가 접종된 콩으로부터 수득될 수 있다. 이때, 상기 콩은 목적하는 추출물을 획득하기 위해 적절히 탈수하여 침연(macerated)하거나 또는 단지 탈수하여 사용할 수 있고, 바람직하게는 탈수하여 침연한 후 분쇄한 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 곰팡이로는 식용 가능한 곰팡이를 사용할 수 있으며, 이러한 곰팡이의 종류로는 이에 제한되지는 않으나, 아스퍼질러스 소제(Asp . sogae), 아스퍼질러스 오리제(Asp . oryzae), 아스퍼질러스 플레이버스(Asp . flavus) 또는 리조푸스 올리고스포러스(R. oligosporus)를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아스퍼질러스 소제(Aspergillus sojae )를 사용할 수 있다. 상기 기술한 바와 같이, 곰팡이로 접종한 콩은 일정시간 동안 발효시킨 다음, 적절한 용매로 추출하고, 목적하는 추출물은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 알려진 정제 방법을 이용하여 정제될 수 있다.

상기 추출을 위한 적절한 용매로는 물 또는 유기용매를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 정제수, 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 프로판올(propanol), 이소프로판올(isopropanol), 부탄올(butanol), 아세톤(acetone), 에테르(ether), 벤젠(benzene), 클로로포름(chloroform), 에틸아세테이트(ethyl acetate), 메틸렌클로라이드(methylene chloride), 헥산(hexane) 및 시클로헥산(cyclohexane) 등의 각종 용매를 단독으로 혹은 혼합하여 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 에탄올을 사용할 수 있다.

또한, 곰팡이가 접종된 콩 추출물로부터 본 발명의 글리세올린의 분리 및 정제는 실리카겔(silica gel)이나 활성 알루미나(alumina)등의 각종 합성수지를 충진한 컬럼 크로마토그라피(column chromatography) 및 고속액체크로마토그라피(HPLC) 등을 단독으로 혹은 병행하여 사용할 수 있다. 그러나 글리세올린 성분의 추출 및 분리정제 방법은 반드시 상기한 방법에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 글리세올린 화합물은 순수하게 분리 및 정제된 화합물의 형태로 사용될 수 있으며, 또한 이를 함유하는 추출물의 형태로도 사용될 수 있다. 상기 추출물은 상기한 바와 같이 곰팡이에 접종된 콩을 물 또는 유기용매로 추출하여 얻을 수 있다.

한편, 글리세올린은 이소플라본(isoflavone)과 같이 피토알렉신(phytoalexin) 중의 하나로서, 항암활성을 가지고 있는 것으로 밝혀진 바 있으나(Payton Stewart F, et. al., Mol Carcinog. Mar., 4, 2009, Salvo VA, et. al., Clin Cancer Res ., 12, 7159-64, 2006), 상기 정제된 글리세올린이 항산화 활성을 가지고 있는지에 대해서는 전혀 보고된 바가 없다.

반면, 본 발명에서는 본 발명의 정제된 글리세올린이 항산화활성을 가지고 있다는 사실을 최초로 규명하였다.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 본 발명의 정제된 글리세올린을 당업계에 공지된 항산화활성을 확인하는 방법인 총 페놀함량 측정, DPPH 라디칼 소거능 정도 측정, FRAP(ferric reducing ability of plasma) 방법, 지질과산화(lipid peroxidation) 정도 측정, cation 라디칼 소거능 및 hydroxy radical 저해능 정도 측정을 통해 항산화 활성도를 측정한 결과, 본 발명자들은 글리세올린의 월등히 우수한 항산화 활성을 확인할 수 있었다(도 1-5 참조).

한편, 활성산소는 호흡을 통해 체내에 흡수되어 세포 안에서 에너지를 생성하는 역할을 하는 산소의 일부가 체내에서 화학반응을 일으켜 독성을 갖는 성분으로 변성된 것을 말하는 것으로, 활성산소는 세포와 염색체까지도 변질시키는 강력한 산화력을 가지고 있어 질병유발을 촉진시키게 된다. 잘 알려진 활성산소종 (Reactive Oxygen Species)에는 단일상태 산소(singlet oxygen), 슈퍼옥사이드(superoxide), 퍼하이드록시 라디칼(perhydroxy radical), 과산화수소(hydrogen peroxide), 수산화 라디칼(hydroxy radical) 등이 있으며 각 활성산소종을 측정하는 방법에는 차이가 있다.

본 발명의 글리세올린은 인체 내 질병을 일으키는 원인 중 하나인 상기의 활성산소를 제거하는 항산화 활성을 가지고 있으므로, 활성산소로 인해 발생하는 질환들을 예방, 개선 및 치료하는데 사용될 수 있다.

본 발명의 글리세올린 화합물이 예방 또는 치료할 수 있는 상기 활성산소로 야기되는 질환의 종류로는 이에 제한되지는 않으나, 동맥경화증, 뇌졸중, 심근경색, 고지혈증,암, 노화, 류마티스 관절염, 간염, 파킨슨씨병, 당뇨병, 신염, 위궤양, 십이지장궤양, 아토피성피부염, 백내장, 전립선암, 갱년기증상 및 고혈압 등이 포함될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 항산화 조성물은 약학적으로 유효한 양의 글리세올린을 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기에서 “약학적으로 유효한 양”이란 활성산소 관련 질환의 예방, 개선 및 치료하기에 충분한 양을 말한다.

본 발명에 따른 글리세올린의 약학적으로 유효한 양은 0.5~100 mg/day/체중kg, 바람직하게는 0.5 ~ 5 mg/day/체중kg이다. 그러나 상기 약학적으로 유효한 양은 활성산소 관련 질환 증상의 정도, 환자의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여 경로 및 치료기간 등에 따라 적절히 변화될 수 있다.

또한, 상기에서 약학적으로 허용되는이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 조성물을 말한다. 상기 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있으며 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화될 수 있다. 제형은 분말, 과립, 정제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 멸균 주사용액, 멸균 분말의 형태일 수 있다.

본 발명에 따른 활성산소로 인해 야기되는 질환의 예방 또는 치료용 조성물은 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함한 여러 경로를 통해 투여될 수 있으며, 활성 성분의 투여량은 투여 경로, 환자의 연령, 성별, 체중 및 환자의 중증도 등의 여러 인자에 따라 적절히 선택될 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 활성산소로 야기되는 질환 증상을 예방, 개선 또는 치료하는 효과를 가지는 공지의 화합물과 병행하여 투여할 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 글리세올린(glyceollin) 화합물을 함유하는 조성물은 활성산소로 야기되는 질병들의 예방 또는 치료용 약제로 활용될 수 있다.

나아가 본 발명에 따른 조성물은 약물에 대한 독성 및 부작용도 없어 장기간 복용 시에도 안심하고 사용할 수 있으며, 본 발명에서 글리세올린을 포함하는 콩 추출물을 수득하기 위해 사용한 곰팡이, 즉, 아스퍼질러스 소제 또한 식품 등급으로 사용할 수 있는 것이므로 상기 본 발명의 조성물은 체내에 대해 매우 안정한 특징이 있다.

따라서 본 발명의 조성물은 항산화 식품에 첨가할 수 있으므로, 상기 본 발명의 조성물을 활성산소로 야기되는 질병의 예방 또는 치료를 위한 식품용 조성물로도 사용할 수 있다.

그러므로 본 발명의 조성물은 항산화 식품, 예컨대 식품의 주원료, 부원료, 식품 첨가제, 기능성 식품 또는 음료로 용이하게 활용할 수 있다.

본원에서 상기 “식품”이란, 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 의미하고 통상적인 의미로서 식품, 식품 첨가제, 기능성 식품 및 음료를 모두 포함하는 것을 말한다.

본원발명에 따른 항산화 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 본원발명에서 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 빵류, 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 캔디류, 쵸코렛류, 껌류, 아이스크림류, 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실 음료, 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.

또한, 상기 “기능성 식품”이란 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 체내조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미하며, 구체적으로는 건강 기능성 식품일 수 있다. 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.

또한, 본원발명에서 상기“음료”란 갈증을 해소하거나 맛을 즐기기 위하여 마시는 것의 총칭을 의미하며 기능성 음료를 포함한다. 상기 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 활성산소로 야기되는 질병의 예방 및 개선용 조성물을 포함하는 것 외에 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.

나아가 상기 기술한 것 이외에 본원발명의 항산화 식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제(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 있으며, 상기 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.

본원발명의 항산화 식품에 있어서, 상기 본 발명에 따른 항산화 조성물의 양은 전체 식품 중량의 0.001중량% 내지 90중량%로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 0.1중량% 내지 40중량%로 포함할 수 있고, 음료의 경우, 100ml를 기준으로 0.001g 내지 2g, 바람직하게는 0.01g 내지 0.1g의 비율로 포함할 수 있으나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 건강 조절을 목적으로 하는 장기간 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 유효성분은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로 사용될 수 있으므로 상기 범위에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1>

본 발명에 따른 글리세올린 화합물의 총 페놀함량 측정

글리세올린 화합물, 즉, 글리세올린 I, II 및 III을 함유하고 있는 화합물의 항산화 활성을 조사하기 위하여 Folin-Ciocalteu 어세이 방법(Get al., J Agric Food Chem . Mar 23;53(6):1927-33, 2005)을 수행하였다. 상기 Folin-Ciocalteu 어세이는 항산화 활성을 갖는 페놀 화합물의 양을 측정하는 당업계에 잘 알려진 방법으로서, 알칼리 용액(5~10%의 수용성 소듐 카보네이트)에서 텅스텐산염 및 몰리브덴산염의 혼합물을 이용하여 페놀계 화합물을 산화시키게 된다. 산화된 페놀게 화합물은 O₂ ^-를 형성하고, 이는 몰리브덴산염과 반응하여 산화 몰리브데늄(MoO₄ ^-)을 형성하게 되는데, 이렇게 형성된 물질의 흡광도를 750nm에서 측정하여 이를 갈릭산 당량가(gallic acid equivalent: GAE)로서 나타내는 방법이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 그 결과는 글리세올린 화합물이 상당량의 페놀을 함유하고 있는 것으로 나타났다. 상용되는 항산화제인 비타민 E와 비교해 볼 때, 글리세올린 화합물이 동일 농도에서 비타민 E보다는 낮은 페놀함량을 나타내나, 농도 의존적으로 증가된 페놀함량을 나타냄으로써 글리세올린 화합물이 항산화력을 보유하고 있음을 보여주었다.

< 실시예 2>

본 발명에 따른 글리세올린 화합물의 FRAP level 측정

또한, 본 발명에 따른 글리세올린의 항산화 활성 측정은 FRAP(ferric reducing ability of plasma) 방법을 이용하여 수행하였는데(Parker L. Method in Enzymology, 293. 15-27, 1999), 상기 FRAP 방법은 페릭-2,4,6-트리피리딜-에스-트리아진(ferric-2,4,6-tripyridyl-s-triazine)(TPTZ) 시약의 산화반응에 의해 2가의 철이 3가로 산화되면서 발색 산물로 전환되는 원리를 이용한 것으로서, 황산제일철을 사용하여 1mM 용액(0.278g FeSO₄7H₂O/L)을 제조 후 이를 표준용액으로 사용하였으며, FRAP 용액은 300mM 아세테이트 버퍼(pH 3.6) 200mL, 10mM TPTZ 용액 20mL, 20mM의 FeCl₃ 용액 20mL 및 24mL의 멸균수를 섞어 제조한 다음 37℃를 유지시켜 사용하였다. 상기와 같이 어세이 용액이 준비된 후, 96-웰 플레이트에 각 웰 당 170μL의 멸균수, 상기 표준용액과 콩 추출물의 분획물 7μL 및 30μL의 FRAP 용액을 섞어준 다음, 4분 후 593nm에서 흡광도를 측정하였으며, FRAP 정도는 흡광도 값의 표준용액에 대한 선형회귀분석을 통해 산출하였다.

그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 글리세올린 화합물의 3가철 환원력이 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였다.

따라서 상기 결과를 통해 본 발명의 글리세올린 화합물이 우수한 항산화 활성을 가지고 있음을 알 수 있었다.

< 실시예 3>

본 발명에 따른 글리세올린 화합물의 DPPH 라디칼을 이용한 전자 공여능의 측정

글리세올린 화합물이 DPPH 라디칼 소거능이 있는지를 확인하기 위해 다음과 같은 실험을 수행하였다. 이 분석방법의 원리는 2,2-디페닐-1-피크릴히드라질(2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼에 대한 항산화제의 환원능력을 측정하는 데 근거하고 있다(Hantano et al., Chem Pharm Bull, 36: 2090-2097, 1988). 515nm에서 DPPH의 색깔이 소실되는 정도를 측정하여, 남아있는 DPPH의 함량은 다음과 같이 계산하였고, 이것은 항산화제 농도와 비례한다 (% DPPH*_REM = 100 [DPPH*]_REM/[DPPH*] _T= ₀).

도 3에 나타낸 바와 같이, 글리세올린 화합물은 총 페놀함량과 FRAP level에서 보여주었던 결과와 동일하게 농도 의존적으로 증가된 DPPH 라디칼 소거능을 나타내었다.

< 실시예 4>

본 발명에 따른 글리세올린 화합물의 cation 라디칼을 이용한 라디칼 소거능 측정

글리세올린 화합물이 cation 라디칼 소거능이 있는지를 확인하기 위해 다음과 같은 실험을 수행하였다. 이 분석방법의 원리는 2-2'-아지노비스(3-에틸벤조티아졸린-6-술포닉산)(2-2'-azinobis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid (ABTS)) 라디칼 cation (ABTS(*)(+))에 대한 항산화제의 환원능력을 측정하는 데 있다 (Re et al., Free Radic Biol Med . May;26(9-10):1231-7, 1999). 7mM ABTS 용액과 2.45mM 과황산칼륨(potassium persulfate) 용액 (final conc.)을 섞어 상온과 빛을 차단한 채로 12시간~16시간 반응시킨다. (Shaking incubator 20℃, 50rpm에서 O/N 했을 때 가장 색깔이 진해짐). 또한 EtOH로 734nm에서 흡광도가 0.7± 0.02가 되도록 100% EtOH로 희석한다. 900μl ABTS 용액과 100μl sample을 섞고 상온에서 3분~6분 동안 반응시킨 후, 흡광도를 측정하고 아래의 계산식을 이용하여 저해능을 분석하였다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 글리세올린 화합물은 cation 라디칼을 농도 의존적으로 소거하였다. 따라서 상기 결과를 통해 본 발명의 글리세올린 화합물이 우수한 항산화 활성을 가지고 있음을 알 수 있었다.

< 실시예 5>

본 발명에 따른 글리세올린 화합물의 rat 조직내 lipid peroxidation (지질과산화)의 저해능 측정

글리세올린의 항산화능을 측정하기 위한 방법으로써, 지질과산화 저해능이 시도되었다 (Rao et al., J Agric Food Chem. Jun 28;54(13):4593-9, 2006). 정상 Rat은 마취 후 희생되었다. 관류된 간조직, 신장 및 뇌조직을 rat으로부터 분리하고 각 무게를 재었다. 각 조직은, cold-PBS에서 균질화하고, 10,000xg에서 5분간 원심분리한 후 상층액은 in vitro 지질과산화 어세이를 위해 단백질 정량을 하였다. 각 농도별 글리세올린 화합물(50μL), 0.15M 염화칼륨(potassium chloride) 용액(0.5mL)과 rat 간조직 현탁액(0.5mL, 간조직:6mg, 신장조직:1mg, 뇌조직:0.3mg), 100mM H₂O₂ (100μL)를 혼합한 후, 37℃에서 30분간 보관하였다. 반응의 종결은 0.25N ice-cold HCl, 15% TCA, 0.38% TBA, 0.5% BHT 혼합액의 1mL를 첨가함으로써 이루어졌다. 혼합액은 90℃에서 30분간 보관 후 식혀, 10,000xg에서 5분간 원심분리한 후 532nm에서 흡광도를 측정하였다 (% of lipid peroxidation inhibitory activity = 1-(sample OD/blank OD)x100).

도 5에 나타낸 바와 같이, rat의 간조직(a), 신장조직(b), 뇌조직(c) 모두에서 지질과산화를 억제하는 활성을 나타내었다. 따라서 상기 결과를 통해 본 발명의 글리세올린 화합물이 우수한 항산화 활성을 가지고 있음을 알 수 있었다.

< 실시예 6>

본 발명에 따른 글리세올린 화합물의 hydroxy radical 저해능 측정

활성산소종의 하나인 hydroxy radical의 소거능은 글리세올린 화합물의 항산화능을 측정하는 방법으로써 이용하였다 (Fayaz et al., J Agric Food Chem. 9;53(3):792-7, 2005). 총 0.5mL의 반응혼합액(100mM potassium phosphate buffer, 167μL iron:EDTA mixture (1:2.w/w), 0.1mM EDTA, 2mM ascorbic acid, 33mM Me₂SO)과 각 농도별 글리세올린 혼합물 50μL를 37 ℃에서 30분 동안 보관하였다. 17.5% TCA (150μL)와 Nash reagent (350μL = 1.1g ammonium acetate + 45μL glacial acetic acid + 30μL acetyl acetone + 1.4mL H₂O)로 반응을 종결시킨 후, 30분간 상온에서 보관하고 412nm에서 흡광도를 측정하였다.

도 5에 나타낸 바와 같이, rat의 간조직, 신장조직, 뇌조직 모두에서 지질과산화를 억제하는 활성을 나타내었다. 따라서 상기 결과를 통해 본 발명의 글리세올린 화합물이 우수한 항산화 활성을 가지고 있음을 알 수 있었다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

글리세올린(glyceollin) 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물.
제1항에 있어서,
상기 글리세올린 화합물은 하기 화학식 I 내지 III으로 표시되는 글리세올린 I, II 및 III으로 이루어진 군중에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 항산화 조성물.
제1항에 있어서,
상기 글리세올린 화합물은 활성산소로 야기되는 질환을 예방 또는 치료하는 활성이 있는 것을 특징으로 하는 항산화 조성물.
제3항에 있어서,
상기 활성산소로 야기되는 질환은 동맥경화증, 뇌졸중, 심근경색, 고지혈증,암, 노화, 류마티스 관절염, 간염, 파킨슨씨병, 당뇨병, 신염, 위궤양, 십이지장궤양, 아토피성피부염, 백내장, 전립선암, 갱년기증상 및 고혈압으로 이루어진 군중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 항산화 조성물.
곰팡이균을 접종한 콩에서 물 또는 유기용매를 이용해 추출한 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물.
제5항에 있어서,
상기 곰팡이균은 아스퍼질러스 오리제(Asp . oryzae), 아스퍼질러스 소제(Aspergillus sojae), 아스퍼질러스 플레이버스(Asp . flavus) 및 리조푸스 올리고스포러스(Rhizopus oligosporus)로 이루어진 군중에서 선택된 것을 특징으로 하는 항산화 조성물.
제5항에 있어서,
상기 유기용매는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 아세톤, 에테르, 벤젠, 클로로포름, 에틸아세테이트, 메틸렌클로라이드, 헥산 및 시클로헥산으로 이루어진 군중에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 항산화 조성물.
제5항에 있어서,
상기 추출물은 글리세올린(glyceollin) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 항산화 조성물.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 항산화 식품.
제9항에 있어서,
상기 식품은 식품첨가제, 음료 또는 건강보조식품인 것을 특징으로 하는 항산화 식품.