KR20130099467A - 호비수리 추출물을 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물 - Google Patents
호비수리 추출물을 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 호비수리 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 상기 호비수리 추출물의 유효성분은 50% 내지 90%의 메탄올 수용액 추출물일 수 있고, 상기 당뇨병은 제1형 당뇨병일 수 있으며, 상기 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물은 건강기능식품일 수 있다.
상기 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물의 유효성분인 호비수리 추출물은 인슐린의 분비와 관계된 췌장의 베타세포의 사멸을 억제하고, 인슐린 분비량을 증가시키며, 혈당량과 혈중 중성지방 저하 효과가 우수할 뿐만 아니라, 실험결과를 통하여 독성 결과를 확인한 결과 독성이 없는 것으로 확인되었으므로, 상기 당뇨병 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물은 당뇨병 또는 당뇨병 합병증의 치료, 예방 또는 개선을 위한 다양한 용도로 널리 사용될 수 있다.
상기 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물의 유효성분인 호비수리 추출물은 인슐린의 분비와 관계된 췌장의 베타세포의 사멸을 억제하고, 인슐린 분비량을 증가시키며, 혈당량과 혈중 중성지방 저하 효과가 우수할 뿐만 아니라, 실험결과를 통하여 독성 결과를 확인한 결과 독성이 없는 것으로 확인되었으므로, 상기 당뇨병 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물은 당뇨병 또는 당뇨병 합병증의 치료, 예방 또는 개선을 위한 다양한 용도로 널리 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 호비수리 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물에 관한 것이다.
당뇨병(Diabetes mellitus)이란 포도당의 세포 내 흡수에 관여하는 인슐린이 부족하거나 인슐린이 작용이상으로 포도당이 혈액 내에서 적절한 농도로 유지되지 못하는 만성 대사 질환을 말한다.
상기 당뇨병은 유전적 요인과 환경적 요인 등에 의해서 췌장의 베타세포에서 인슐린 분비가 일어나지 않는 제1형 당뇨병과 말초조직에서 인슐린 저항성이 일어나는 제2형 당뇨병 두 가지로 나뉜다.
췌장 베타세포가 죽거나 손상을 입는 것이 제1형 당뇨병의 근본적인 원인이며, 췌장 베타세포가 손상을 입는 원인 중 하나로 산화적 스트레스 (oxidative stress)가 알려져 있다. 또한 산화적 스트레스로 인한 점진적인 췌장 베타세포기능 이상은 제2형 당뇨병에서 인슐린 저항성을 더욱 증가 시킨다.
이런 산화적 스트레스는 체내 활성산소종(reactive oxygen species; ROS)이 많이 생성되거나 항산화 시스템의 기능이 저하되면서 체내 산화계와 항산화계의 불균형으로 일어나는 것으로 알려져 있는데, 당뇨병 발생으로 고혈당이 지속되면 활성산소(free radical (H2O2, O2-, HO-))가 생성되어 산화적 스트레스를 유발하여, 이로 인한 췌장 베타세포의 손상을 일으키게 됨으로써 당뇨병이 심화되거나 당뇨병성 망막증, 당뇨병성 신증, 말초 신경병증, 콜레스테롤 과잉혈증, 고중성 지방혈증 등과 같은 당뇨병성 합병증을 유발하게 된다.
당뇨병 치료에 있어서 가장 중요한 목표는 혈당치를 가능한 정상치에 가깝게 조절하는 것이며, 치료 방법으로 약물요법, 식이요법 및 운동요법을 실시하고 있다.
현재 제1형 및 제2형 당뇨병환자에게 사용되는 경구혈당강하제로 α-글리코시다아제(α-glucosidase) 억제제, 설포닐우레아(sulfonylurea) 제제 및 비구아니드(biguanide) 제제가 있다.
상기 α-글루코시다아제 억제제는 섭취한 식이 중의 탄수화물의 소화와 흡수를 지연시켜 식후 혈당 및 혈중 인슐린의 상승을 감소시킴으로써 당뇨병의 치료효과를 나타낸다. 상기 α-글루코시다아제 저해제는 고인슐린혈증이나 저혈당을 유발하지 않고, 인슐린분비를 촉진시키며 글루카곤 분비를 억제하는 글루카곤-유사-펩티드-1(glucagon-like peptide-1)의 소장에서의 분비를 촉진하는 장점을 가지고 있다.
현재 임상에서 사용하고 있는 것으로는 아카보스(acarbose), 보길리보스(voglibose) 및 미글리톨(miglitol) 등이 있다. 또한 췌장 조직을 자극해 인슐린 분비를 증가시키는 술포닐우레아제 중 하나인 톨부타미드(tolbutamide)가 인슐린 요법의 보조약으로 사용되기도 한다.
그러나, 당뇨병 치료를 위해 현재 시판되어 사용되고 있는 α-글리코시다아제 저해제는 장기 복용한 경우 일부 환자에 있어서 복부 팽만감, 구토 설사 등 부작용을 나타낼 수 있어 그 사용이 제한될 수 있다.
싸리 속(Lespedeza sp.) 식물에는 매우 다양한 종이 존재한다. 예를 들어, 호비수리(Lespedeza daurica (Laxm.) Schindl.), 검나무싸리(Lespedeza melanantha Nakai), 조록싸리(Lespedeza maximowiczii C.K.Schneid.), 참싸리(Lespedeza cyrtobotrya Miq.), 해변싸리(Lespedeza maritime Nakai), 땅비수리(Lespedeza juncea (L.f.) Pers.), 비수리(Lespedeza cuneata G.Don) 등이 있다.
상기 싸리속 식물은 우리나라 특히, 우리나라의 농촌에서는 다양한 용도로 사용되어 왔다. 상기 싸리속 식물의 잎은 사료로 사용되고, 줄기에서 벗긴 껍질은 섬유자원으로 이용하기도 하며, 새로 자란 줄기는 농촌에서 여러 가지 세공을 위한 원료 사용되거나 비나 빗자루와 같은 청소도구로 만들기도 한다. 또한, 상기 싸리속 식물은 우리나라에서는 겨울에 땔감으로 사용되어 왔다.
그러나, 상기 싸리속 식물의 기능성에 대한 연구는 거의 진행되어 있지 아니하며, 한약재로 사용되어 야관문이라고도 불리우는 비수리 정도에 대해서만 그 기능성이 알려져 있다. 상기 비수리는 발기부전 등 남성 질환에 효과가 있는 것으로 민간의학에서 알려져 있으며, 항산화활성, 항균활성 및 항당뇨 활성 등 몇몇 기능성에 대해서 제한적으로 연구가 되어 있는 실정이다.
호비수리(Lespedeza daurica (Laxm.) Schindl.)는 상기 싸리속 식물에 속하는 목본성 다년초이다. 상기 호비수리는 높이가 1 m 내외로 줄이 있고 굵은 가지가 갈라져서 옆으로 비스듬히 선다. 잎은 3출엽이며 작은 잎은 긴 타원형으로 양끝이 둔하다. 꽃은 8월에 피고 백색이지만 기판의 중앙에 자주색 줄이 있으며 총상꽃차례로 달린다. 폐쇄화는 꽃줄기 밑에 모여 달린다. 꽃받침은 깊게 4개로 갈라지고 뒤쪽의 것은 다시 2개로 갈라진다. 꼬투리는 자줏빛이 돌고 그물맥이며 1개의 종자가 들어 있다.
현재까지 당뇨병의 완치법은 확립되어 있지 않고, 약물치료의 부작용 때문에 약물사용에 제한이 많아 천연물로부터 당뇨병치료제를 탐색하려는 연구가 활발히 진행되고 있으며, WHO에서도 당뇨병에 효과가 있으며 부작용이 적은 천연물의 이용을 적극 추천하고 있어, 당뇨병에 효능이 있는 천연식물 유래의 물질로부터 활성 성분을 찾으려는 노력이 진행 중에 있다.
본 발명은 당뇨 질환을 효과적으로 치료 또는 예방하고, 당뇨 질환을 억제할 뿐만 아니라 인체에도 무해한 천연식물의 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물 및 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일 실시예에 따른 호비수리 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물에 관한 것이다
상기 호비수리 추출물은 50% 내지 90% 농도의 탄소수 1 내지 5의 알코올 수용액으로 추출된 것일 수 있다.
본 발명은 다른 일 실시예에 따른 호비수리를 50% 내지 90% 농도의 탄소수 1 내지 5의 알코올 수용액으로 추출한 호비수리 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물에 관한 것이다.
상기 당뇨병 개선 또는 예방용 식품은 당뇨병 개선 또는 예방용 건강기능식품일 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 발명자들은 당뇨 효과가 있는 물질을 인체 안전성이 확보된 천연식물 유래의 물질로부터 연구하던 중, 호비수리 추출물이 당뇨질환과 관련된 췌장 베타세포의 보호 효과가 기존 당뇨병 치료와 관련되어 알려진 싸리류 추출물, 특히 비수리 추출물의 경우, 실제로 베타 세포의 보호 효과가 인정되지 아니한 반면, 호비수리 추출물은 다른 싸리 속 추출물에 비하여 현저하게 우수한 베타세포 보호 효과가 인정되어, 항당뇨 효과가 우수한 것이 확인되었고, 상기 호비수리 추출물과 관련하여, 일부 싸리 속 추출물에서 베타 세포 보호효과가 감소한 것과 달리 호비수리 추출물은 열수 추출물에 비하여 메탄올 수용액 추출물의 췌장 베타세포 보호 효과가 더 우수하다는 것을 확인하여, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 호비수리 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물에 관한 것이다.
상기 호비수리(Lespedeza daurica (Laxm.) Schindl.)는 콩과의 목본성 다년생 식물이다. 통상적으로 싸리류 식물에 대한 연구는 비수리 등에 대해서만 집중적으로 수행되어 왔으며, 상기 호비수리에 대한 연구는 국내외에서 거의 진행되지 않고 있는 실정이다.
상기 호비수리 추출물의 추출대상이 되는 식물체는 식물체 전체 또는 그 일부일 수 있고, 일 예로 지상부, 구체적으로 꽃, 줄기 및 잎으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 상기 지상부 중 잎일 수 있다. 본 발명의 호비수리 추출물은 상기 싸리 속에 속하는 식물의 각 추출물, 특히 비수리에 비하여 췌장 베타세포의 사멸을 억제하는 베타세포 보호효과가 현저하게 우수한 것으로 확인되어, 해당 속에 속하는 다른 식물에 비하여 항당뇨 효과가 우수한 것으로 확인되었다.
상기 본 발명의 추출물은 추출용매로 추출하거나 추출용매로 추출하여 제조한 추출물에 분획용매를 가하여 분획하여 제조할 수 있다.
상기 추출용매는 물 및 유기용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 일 수 있다. 상기 유기용매는 메탄올, 에탄올 등의 탄소수 1 내지 5의 알코올, 에틸아세테이트 또는 아세톤 등의 극성 용매와 벤젠, 헥산 또는 디클로로메탄의 비극성 용매 또는 이들의 혼합 용매 일 수 있으며, 바람직하게는 50% 내지 90%의 메탄올 등의 탄소수 1 내지 5의 알코올 수용액, 더욱 바람직하게는 80% 메탄올 수용액 일 수 있다.
싸리 속의 식물의 추출물 중 비수리 추출물은 열수 추출물의 경우에 비하여 메탄올 수용액 추출물의 항당뇨 효과, 구체적으로 췌장 베타세포주인 Rinm5F를 보호 효과가 감소하고, 일반적으로는 열수 추출물과 메탄올 수용액 추출물의 보호 효과가 거의 유사한 반면, 호비수리 추출물의 경우에는 열수 추출물에 비하여 메탄올 수용액 추출물이 췌장 베타세포 효과가 오히려 개선되는 것이 확인되었다. 따라서, 상기 추출용매는 바람직하게는 메탄올 수용액일 수 있고, 더욱 바람직하게는 70% 내지 90%의 메탄올 수용액일 수 있다.
상기 본 발명의 호비수리 추출물은 통상의 식물 추출물의 제조방법에 따라 제조된 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 불순물을 제거한 호비수리에 추출용매를 가하고 추출과정을 수행하는 방법으로 수행할 수 있다. 상기 추출과정은 냉침추출법, 온침추출법, 가압추출법 또는 초음파 분쇄 추출법일 수 있다.
상기 분획용매는 물, 부탄올, 에틸아세테이트, 클로로포름, 헥산 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 분획물은 상기 추출법으로 제조한 추출물, 구체적으로 조추출액에 분획과정을 더욱 실시한 분획물일 수 있다. 상기 분획용매는 에틸아세테이트, 에테르, 클로로포름, 벤젠, 헥산, 메틸렌클로라이드 및 이들의 혼합용매로 이루어진 군에서 선택된 용매일 수 있으며, 바람직하게는 헥산일 수 있다. 상기 분획과정은 구체적으로 상기 조추출액에 헥산, 플로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 및 물을 순서로 가한 후에, 층 분리한 헥산 분획물, 클로로포름 분획물, 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물 및 물 분획물을 순차적으로 수득하는 방법으로 수행할 수 있다.
상기 추출물 또는 분획물은 추출 또는 분획과정을 수행한 이후, 감압 여과 과정을 수행하거나 추가로 농축 및/또는 동결건조를 수행하여 농축하거나 용매를 제거할 수 있다. 상기 수득한 추출물은 사용시까지 급속 냉동 냉장고(deep freezer)에 보관할 수 있다.
본 발명에 있어서, 당뇨병은 체내 인슐린 감수성과 인슐린 분비의 균형이 깨어지는 경우, 즉 인슐린이 결핍되거나 인슐린 감수성이 저하되어 혈중의 당분을 이용하지 못해 혈당 조절이 되지 아니하여 소변에 포도당을 배출하는 질환을 의미한다. 또한, 상기 당뇨병은 당뇨합병증을 포함하는 것일 수도 있다.
상기 당뇨병은 크게 제1형 당뇨병과 제2형 당뇨병으로 구분되며, 상기 당뇨병은 바람직하게는 T-세포(T-cell), B-세포(B-cell) 및 대식세포(macrophage)가 활성 산소종 등을 방출하여 췌장 베타세포의 파괴와 기능이상을 유발하는 것으로 알려진 제1형 당뇨병 일 수 있다.
또한, 상기 당뇨합병증은 콜레스테롤과잉혈증(hypercholesteremia), 고중성지방혈증(hypertriglyceridemia) 또는 아테롬성 동맥경화증(atherosclerosis)과 같은 콜레스테롤 대사 이상 관련 질환, 혈전증, 죽상경화증, 미세혈관병증(micro angiopathy), 신장 질환, 심장 질환, 당뇨병성 망막증(diabetic retinopathy) 또는 백내장 등일 수 있다.
상기 콜레스테롤 대사 이상 관련 질환은 콜레스테롤 조절 기능에 이상이 생겨 체내 또는 혈관에 콜레스테롤이 적정수준 이상으로 축적되어 발생되는 질환 또는 이로 인해 유발되는 질환을 의미하며, 일 예로 고지혈증, 콜레스테롤과잉혈증, 고중성지방혈증 또는 아테롬성 동맥경화증과 같은 콜레스테롤 대사 이상 관련 질환 등일 수 있다. 상기 고지혈증이란 혈액 속의 지방 성분이 높아 질병을 유발할 수 있는 상태 또는 혈중 지방의 높은 함량에 의해 발병되는 질병을 의미한다.
본 발명의 호비수리 추출물은 시험관 내 실험(in vitro) 및 동물 실험((in vivo)을 통하여 확인한 결과 우수한 항당뇨 효과를 갖는 것으로 확인되었다.
또한, 쥐 췌장으로부터 수득한 베타세포주인 Rinm5F에 IL-1β 2 ng/ml 및 IFN-γ 100 Units/ml을 처리하여 세포 사멸을 유도한 후, 싸리 속에 속하는 여러 식물의 물 추출물 및 메탄올 80% 수용액 추출물을 처리하여 베타세포 생존 능력을 확인한 결과, 상기 호비수리 추출물이 다른 싸리 속 식물의 추출물에 비하여 현저하게 뛰어난 것으로 확인되었다.
상기 싸리 속 추출물의 일반적인 경향이 열수 추출물이 메탄올 수용액 추출물보다 베타세포 보호효과가 우수하거나 열수 추출물과 메탄올 수용액 추출물의 베타세포 보호효과가 유사한 반면, 호비수리 추출물의 경우 열수 추출물에 비하여 메탄올 수용액 추출물이 베타세포 보호효과가 더 우수한 것으로 확인되었다.
상기 호비수리 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 당뇨병 치료 또는 예방용 약학 조성물일 수 있다. 상기 약학 조성물은 인간을 포함한 동물의 질병을 진단, 치료, 경감, 처치 또는 예방을 목적으로 사용하는 약제를 의미한다.
상기 호비수리 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 조성물 총 중량에 대하여 상기 호비수리 추출물을 0.001 중량% 내지 99.9 중량% 또는 0.1 중량% 내지 99 중량% 또는 1 중량% 내지 20 중량% 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 조성물의 사용태양 및 사용방법에 따라 상기 호비수리 추출물의 함량은 약학적으로 유효한 양 또는 바람직한 양으로 적절히 조절하여 사용될 수 있다.
본 발명의 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 유효성분으로 상기 호비수리 추출물을 단독으로 포함할 수 있으며, 이외 제형, 사용방법 및 사용목적에 따라 약제학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 더욱 포함할 수 있다.
상기 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 인간을 포함한 동물에 직접 적용될 수 있다. 상기 동물은 식물에 대응하는 생물군으로 주로 유기물을 영양분으로 섭취하고, 소화기관, 배설기관 및 호흡기관이 분화되어 있는 것을 말하며, 바람직하게는 포유류, 더욱 바람직하게는 인간일 수 있다.
상기 호비수리 추출물은 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물 내에 유효성분으로 단독으로 사용될 수 있으며, 그 외 약리학적으로 허용되거나 영양학적으로 허용 가능한 담체, 부형제, 희석제 또는 부성분을 추가로 포함할 수 있다.
상세하게는, 상기 호비수리 추출물이 약제로 사용되거나, 의약 또는 약학적 용도로 사용되는 경우, 상기 호비수리 추출물은 통상적인 방법에 따라 약학적으로 허용되는 담체 또는 부형제와 혼합하거나 희석제로 희석하여 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 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.
상기 '약학적으로 허용되는' 이란 생리학적으로 허용되고 동물, 바람직하게는 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 것을 의미한다. 상기 약학적으로 유효한 양은 질환 및 이의 중증 정도, 환자의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여경로 및 치료기간 등에 따라 적절히 변화될 수 있다.
상기 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 소르비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유, 덱스트린, 칼슘카보네이트, 덱스트린, 칼슘카보네이드, 프로필렌글리콜, 리퀴드 파라핀 및 생리식염수로 이루어진 군에서 선택된 1 이상을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 통상의 담체, 부형제 또는 희석제 모두 사용가능하다.
상기 성분들은 상기 유효성분인 호비수리 추출물에 독립적으로 또는 조합하여 추가될 수 있다.
또한, 상기 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물은 통상의 충진제, 증량제, 결합제, 붕해제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, pH 조절제, 영양제, 비타민, 전해질, 알긴산 및 그의 염, 펙트산 및 그의 염, 보호성 콜로라이드, 글리세린, 향료, 유화제 또는 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다. 상기 성분들은 상기 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물에 독립적으로 또는 조합하여 추가될 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 상기 유효성분 이외에 공지의 당뇨병 치료 또는 예방용으로 사용되는 물질을 더욱 포함할 수 있다. 상기 추가되는 공지의 당뇨병 치료 또는 예방용으로 사용되는 물질은 바람직하게는 상기 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물 100 중량부 당 0.1 중량부 내지 20 중량부 범위 또는 상기 유효성분인 호비수리 추출물 100 중량부에 대하여 각각 5 중량부 내지 200 중량부 범위에서 추가될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물이 약제로 사용하는 경우 투여방법은 경구 또는 비경구 모두 가능하며, 일 예로는 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함한 여러 경로를 통해 투여될 수 있다.
또한, 상기 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물의 제형은 사용방법에 따라 달라질 수 있으며, 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 본 발명이 속하는 기술 분야에 잘 알려진 방법을 사용하여 제형화 될 수 있다. 상기 제형의 예로는 과립제, 산제, 시럽제, 액제, 현탁제, 정제, 주사제, 주정제, 카타플라스마제(cataplasma), 캅살제, 연질 젤라틴 캅셀 또는 경질 젤라틴 캅셀 등이 있다.
상기 제형을 위하여 부형제, 일 예로 통상의 충진제, 증량제, 결합제, 붕해제, 계면활성제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제, 감미제, 방향제 또는 보존제 등을 더욱 포함할 수 있다.
일반적으로는, 경구 투여를 위한 고형제제에는 정제(TABLETS), 알약, 연질 또는 경질 캅셀제(CAPSULES), 환제(PILLS), 산제(POWDERS) 및 과립제(GRANULES) 등이 포함되고, 이러한 제제는 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다.
또한, 경구 투여를 위한 액상제제에는 현탁제(SUSTESIONS), 내용액제, 유제(EMULSIONS) 및 시럽제(SYRUPS) 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물 또는 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제 예를 들면, 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 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 제형화될 수 있다.
상기 조성물의 투여량은 투여방법, 복용자의 연령, 성별 및 체중, 질환의 중증도, 상태, 체내에서 활성 성분의 흡수도, 불활성률 및 병용되는 약물 등을 고려하여 당업자에 의해 적절하게 결정할 수 있다. 일 예로 상기 조성물의 1일 유효성분을 기준으로 하였을 때, 상기 호비수리 추출물은 0.0001 mg/kg(체중) 내지 500 mg/kg(체중), 0.01 mg/kg(체중) 내지 400 mg/kg(체중) 또는 1 mg/kg(체중) 내지 300 mg/kg(체중)으로 투여될 수 있으며, 하루에 한번 또는 수회 나누어 투여될 수 있다. 다만 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 다른 일 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 호비수리 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물을 제공한다. 상기 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물은 당뇨병 개선 또는 예방용 건강기능식품일 수 있다.
상기 호비수리(Lespedeza daurica) 추출물은 바람직하게는 메탄올 등 탄소수 1 내지 5의 알코올 수용액, 더욱 바람직하게는 메탄올 수용액 추출물일 수 있다.
본 명세서에서 식품이라 함은 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서 건강기능식품, 음료, 식품 첨가제 및 음료 첨가제를 모두 포함하는 의도이다.
상기 식품은 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강기능식품 등일 수 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 및 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면스프 등)를 포함하나 이에 한정되지 않는다.
상기 식품, 건강기능식품, 음료, 식품 첨가제 및 음료 첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.
본 발명에서 건강기능식품이란 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 체조절 기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미한다.
상기 건강기능식품에는 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 건강기능식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명에서 음료란 갈증을 해소하거나 맛을 즐기기 위하여 마시는 것의 총칭을 의미하며, 건강기능음료를 포함하는 의도이다.
상기 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 호비수리 추출물을 유효성분으로 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 포도당이나 과당 등과 같은 모노사카라이드, 말토스, 수크로스 등과 같은 디사카라이드, 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 폴리사카라이드 또는 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올 등일 수 있다. 상기 향미제는 타우마틴이나 레바우디오시드 A 또는 글리시르히진과 같은 스테비아 추출물과 같은 천연 향미제 또는 사카린, 아스파르탐 등과 같은 합성 향미제일 수 있다.
상기 천연 탄수화물의 첨가량은 본 발명의 식품 조성물 100 ㎖ 당 일반적으로 약 1 g 내지 20 g, 바람직하게는 5 g 내지 12 g일 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일 주스, 과일 쥬스 음료, 야채 음료의 제조를 위한 과육을 추가로 함유할 수 있다.
상기 외에 본 발명의 식품 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 호비수리 추출물 100 중량부 당 0 내지 2,000 중량부 범위에서 선택될 수 있다.
본 발명에서 건강기능음료란 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 건강기능음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 본 발명의 호비수리 추출물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기의 천연 탄수화물의 예는 포도당이나 과당 등과 같은 모노사카라이드, 말토스, 수크로스 등과 같은 디사카라이드, 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 폴리사카라이드 또는 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올 등일 수 있다. 상기 향미제는 타우마틴이나 레바우디오시드 A 또는 글리시르히진과 같은 스테비아 추출물과 같은 천연 향미제 또는 사카린, 아스파르탐 등과 같은 합성 향미제일 수 있다.
상기 천연 탄수화물의 첨가량은 본 발명의 식품 조성물 100 ㎖ 당 일반적으로 약 1 g 내지 20 g, 바람직하게는 5 g 내지 12 g일 수 있다.
그밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일 주스, 과일 쥬스 음료, 야채 음료의 제조를 위한 과육을 추가로 함유할 수 있다.
상기 외에 본 발명의 식품 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 호비수리 추출물 100 중량부 당 0 내지 20 중량부 범위에서 선택될 수 있다.
본 발명에서 건강기능음료란 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 건강기능음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 본 발명의 흰색 감국 추출물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기의 천연 탄수화물의 예는 포도당이나 과당 등과 같은 모노사카라이드, 말토스, 수크로스 등과 같은 디사카라이드, 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 폴리사카라이드 또는 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올 등일 수 있다. 상기 향미제는 타우마틴이나 레바우디오시드 A 또는 글리시르히진과 같은 스테비아 추출물과 같은 천연 향미제 또는 사카린, 아스파르탐 등과 같은 합성 향미제일 수 있다.
상기 천연 탄수화물의 첨가량은 본 발명의 식품 조성물 100 ㎖ 당 일반적으로 약 1 g 내지 20 g, 바람직하게는 5 g 내지 12 g일 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일 주스, 과일 쥬스 음료, 야채 음료의 제조를 위한 과육을 추가로 함유할 수 있다.
또한, 당뇨병 예방 또는 개선의 효과를 목적으로 하는 식품 조성물에 있어서, 상기 호비수리 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있으며, 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 g 내지 5 g, 바람직하게는 0.3 g 내지 1 g의 비율로 포함될 수 있다.
본 발명의 조성물의 유효성분인 호비수리 추출물은 시험관내 실험 및 동물 실험을 통하여 확인한 결과, 우수한 항당뇨 효과가 있음이 확인되었고, 기존에 항당뇨 효과가 알려진 비수리 추출물과 비교한 결과, 세포 사멸을 유도한 쥐의 췌장의 베타세포의 생존능력을 향상시키는 세포 보호효능에 있어서, 다른 싸리 속 추출물에 비하여 현저히 우수한 항당뇨 효과를 나타냄을 확인하였다.
상기 호비수리 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물에 있어서, 상기 호비수리 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 중량% 내지 15 중량%일 수 있다. 또한, 상기 호비수리 추출물 음료 조성물 100 ㎖를 기준으로 0.02 g 내지 5 g 또는 0.3 g 내지 1 g의 비율로 포함될 수 있다.
본 발명의 당뇨병 치료 또는 예방용 조성물 또는 당뇨병 개선 또는 예방용 식품 조성물의 유효성분인 호비수리 추출물은 인슐린의 분비와 관련된 췌장의 베타세포의 사멸을 억제하고, 인슐린 분비량을 증가시키며, 동물실험을 통한 결과 혈당을 감소시키고, 중성지방 수치를 낮추는 효과가 뛰어나며, 싸리 속 추출물과 비교한 결과 기존의 잘 알려진 비수리 추출물을 비롯한 다른 싸리류 추출물에 비하여 개선된 세포사멸 억제 효과, 특히 메탄올 수용액 추출물의 경우 현저하게 개선된 세포사멸 억제 효과가 뛰어난 것이 확인되었다.
본 발명의 호비수리 추출물은 인슐린의 분비와 관련된 췌장의 베타세포의 사멸을 억제하고, 인슐린 분비량을 증가시키며, 동물실험을 통한 결과 혈당을 감소시키고, 중성지방 수치를 낮추는 효과가 뛰어나며, 싸리 속 추출물과 비교한 결과 기존의 잘 알려진 비수리 추출물을 비롯한 다른 싸리류 추출물에 비하여 당뇨병에 영향을 미치는 췌장의 베타세포의 사멸을 효과적으로 예방하고, 억제할 수 있으며, 특히 메탄올 수용액 추출물의 경우 세포사멸 억제 효과가 현저하게 뛰어나므로, 당뇨병의 치료, 예방 또는 개선에 유용하게 사용될 수 있을 뿐만 아니라 인공 화합물질과 달리 부작용도 문제되지 않고, 세포독성실험을 통하여 확인한 결과 안전성도 인정되므로, 건강기능식품을 비롯한 식품 조성물에 널리 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RINm5F세포에서 세포사멸을 유도하는 사이토카인에 대한 조록싸리, 참싸리, 해변싸리, 비수리, 호비수리 및 땅비수리 추출물의 세포사멸 억제 효과를 나타내는 그래프로, 가로축의 정상군은 아무 처리도 하지 않은 경우이고, control(대조군)은 Rinm5F세포에 IL-1β(2 ng/ml) 및 IFN-γ(100 Units/ml)를 처리한 경우이며, LMCS는 조록싸리 추출물, LCM은 참싸리 추출물, LM은 해변사리 추출물, LC는 비수리 추출물, LD는 호비수리 추출물, LJ는 땅비수리 추출물을 각각 IL-1β(2 ng/ml) 및 IFN-γ(100 Units/ml)와 함께 Rinm5F세포에 처리한 경우이고, 세로축은 Rinm5F세포의 생존율(Viability)을 정상군에 대한 상대값(%)으로 나타낸 것이다. 상기 도 1a는 각 식물의 수 추출물을 100 mg/ml 농도로 Rinm5F세포에 처리한 경우 Rinm5F세포의 생존능력을 나타낸 것이고, 도 1b는 각 식물의 80% 메탄올 추출물을 100 mg/ml 농도로 Rinm5F세포에 처리한 경우 Rinm5F세포의 생존능력을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호비수리 열수 추출물과 호비수리 메탄올 수용액 추출물의 Rinm5F세포의 생존능력을 비교하기 위하여, 상기 호비수리 추출물을 각각 50 mg/ml 농도로 처리한 경우 Rinm5F세포의 생존능력을 확인한 그래프로, 가로축의 Normal(정상군)은 아무 처리도 하지 않은 것, Control(대조군)은 Rinm5F세포에 IL-1β(2ng/ml) 및 IFN-γ(100Units/ml)를 처리한 것, LD(H)는 IL-1β(2ng/ml) 및 IFN-γ(100Units/ml)와 호비수리 열수 추출물을 처리한 것 및 LD(M)은 IL-1β(2ng/ml) 및 IFN-γ(100Units/ml)와 호비수리 메탄올 수용액 추출물을 처리한 것을 나타내고, 세로축은 Rinm5F세포의 생존율(Viability)을 정상군에 대한 상대값(%)으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 호비수리 열수 추출물과 호비수리 메탄올 수용액 추출물이 Rinm5F세포에서 NO(일산화질소)형성을 유도하는 사이토카인에 미치는 영향을 나타내는 그래프로, 가로축의 Normal(정상군)은 아무 처리도 하지 않은 것, Control(대조군)은 Rinm5F세포에 IL-1β(2ng/ml) 및 IFN-γ(100Units/ml)를 처리한 것, LD(H)는 IL-1β(2ng/ml) 및 IFN-γ(100Units/ml)와 호비수리 열수 추출물을 100 mg/ml 농도로 처리한 것 및 LD(M)은 IL-1β(2ng/ml) 및 IFN-γ(100Units/ml)와 호비수리 메탄올 수용액 추출물을 처리한 것을 나타내고, 세로축은 NO의 생산 정도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 호비수리 메탄올 수용액 추출물이 인슐린 분비에 미치는 영향을 나타내는 그래프로, 가로축의 “-”는 해당 물질을 처리하지 않았음을 나타내고, “+”는 해당 물질을 처리한 것을 나타내며, LD는 호비수리 메탄올 수용액 추출물을 나타내고, TLB는 톨부타미드를 나타내며, 각각 50 또는 100은 각각 호비수리 메탄올 추출물 또는 톨부타미드의 처리농도를 나타내고, 세로축은 인슐린의 농도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 호비수리 메탄올 수용액 추출물이 iNOS 발현에 대해 미치는 영향을 보여주는 그래프로, 도 5a는 iNOS의 단백질 발현 정도를 나타낸 그래프이고, 도 5b는 iNOS의 mRNA 생성 정도를 나타낸 그래프이며, 가로축의 “-”는 해당 물질을 처리하지 않았음을 나타내고, “+”는 해당 물질을 처리한 것을 나타내며, LD는 호비수리 메탄올 수용액 추출물을 나타내고, IL-1β 및 IFN-γ은 처리된 사이토카인을 나타내며, 각각 50 또는 100은 각각 호비수리 메탄올 추출물의 처리농도를 나타내고, 세로축은 사이토카인만 처리한 경우의 β-actin에 대한 iNOS의 발현 정도를 기준으로 그 발현량을 배수(fold)로 표시한 것을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 호비수리 메탄올 수용액 추출물이 NF-kB의 세포질에서 핵으로의 자리 이동 관련 효과를 확인한 사진 및 그래프로, 도 6a는 핵 내의 NF-kB의 함량을 확인한 그래프이고, 도 6b는 세포질 내의 NF-kB의 함량을 확인한 그래프이며, 가로축의 “-”는 해당 물질을 처리하지 않았음을 나타내고, “+”는 해당 물질을 처리한 것을 나타내며, 각각 50 또는 100은 각각 호비수리 메탄올 추출물의 처리농도를 나타내고, 세로축은 사이토카인만 처리한 경우의 β-actin에 대한 NF-kB의 함량 정도를 기준으로 그 발현량을 배수(fold)로 표시한 것을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 혈청 인슐린의 함량을 측정한 결과를 나타낸 그래프로, 세로축은 혈청인슐린(serum insulin) 함량의 농도(ng/ml)를 나타낸 것이며, 가로축의 Normal은 정상군을 의미하고, Control은 대조군을 의미하며, LD는 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, DP는 인슐린 감작제인 D-피니톨(D-pinitol, (주)아미코젠)을 처리한 실험군을 의미하며, TLB는 톨부타미드를 처리한 실험군을 의미한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험동물의 혈청 DPP-IV의 함량 변화를 측정한 결과를 나타낸 그래프로, 세로축은 혈청 DPP-IV 함량을 대조군 대비 상대적인 함량(%)으로 나타낸 것이며, 가로축의 Normal은 정상군을 의미하고, Control은 대조군을 의미하며, LD는 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, DP는 인슐린 감작제인 D-피니톨(D-pinitol, (주)아미코젠)을 처리한 실험군을 의미하며, TLB는 톨부타미드를 처리한 실험군을 의미한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 실험동물의 췌장 조직을 나타내는 사진으로, HE는 H&E로 염색한 췌장의 사진이고, Insulin은 췌장을 인슐린 항체와 퍼록시다아제로 표지된 안티-래핏 IgG로 표지 한 사진이며, Normal은 정상군을 의미하고, Control은 대조군을 의미하며, LD는 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, DP는 인슐린 감작제인 D-피니톨(D-pinitol, (주)아미코젠)을 처리한 실험군을 의미하며, TLB는 톨부타미드를 처리한 실험군을 의미한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험동물의 혈청지질을 측정한 결과를 나타낸 그래프로, 도 10a는 혈청 중성지방 함량에 대한 그래프이고, 도 10b는 혈청 콜레스테롤 함량에 대한 그래프이며, 도 10의 가로축의 Normal은 정상군을 의미하고, Control은 대조군을 의미하며, LD는 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, DP는 인슐린 감작제인 D-피니톨(D-pinitol, (주)아미코젠)을 처리한 실험군을 의미하며, TLB는 톨부타미드를 처리한 실험군을 의미하며, 도 10a의 세로축은 혈청 중성지방 함량(mg/dl)을 나타낸 것이고, 도 10b의 세로축은 혈청 콜레스테롤 함량(mg/dl)을 나타내는 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험동물의 혈청 AGEs 및 혈청 TBARs을 측정한 결과를 나타낸 그래프로, 도 11a는 혈청 AGEs 함량에 대한 그래프이고, 도 11b는 혈청 TBARS 함량에 대한 그래프이며, 도 11의 가로축의 Normal은 정상군을 의미하고, Control은 대조군을 의미하며, LD는 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, DP는 인슐린 감작제인 D-피니톨(D-pinitol, (주)아미코젠)을 처리한 실험군을 의미하며, TLB는 톨부타미드를 처리한 실험군을 의미하며, 도 11a의 세로축은 혈청 AGEs 함량(%)을 나타낸 것이고, 도 11b의 세로축은 혈청 TBARS 함량(nmol/ml)을 나타내는 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 실험동물의 간의 글리코겐 및 간의 TBARs을 측정한 결과를 나타낸 그래프로, 도 12a는 간의 글리코겐 함량에 대한 그래프이고, 도 12b는 간의 TBARS 함량에 대한 그래프이며, 도 12의 가로축의 Normal은 정상군을 의미하고, Control은 대조군을 의미하며, LD는 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, DP는 인슐린 감작제인 D-피니톨(D-pinitol, (주)아미코젠)을 처리한 실험군을 의미하며, TLB는 톨부타미드를 처리한 실험군을 의미하며, 도 12a의 세로축은 간의 글리코겐(Liver glycogen, ug/mg protein)을 나타낸 것이고, 도 12b의 세로축은 간의 TBARS(Liver TBARS, nmol/mg protein)을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호비수리 열수 추출물과 호비수리 메탄올 수용액 추출물의 Rinm5F세포의 생존능력을 비교하기 위하여, 상기 호비수리 추출물을 각각 50 mg/ml 농도로 처리한 경우 Rinm5F세포의 생존능력을 확인한 그래프로, 가로축의 Normal(정상군)은 아무 처리도 하지 않은 것, Control(대조군)은 Rinm5F세포에 IL-1β(2ng/ml) 및 IFN-γ(100Units/ml)를 처리한 것, LD(H)는 IL-1β(2ng/ml) 및 IFN-γ(100Units/ml)와 호비수리 열수 추출물을 처리한 것 및 LD(M)은 IL-1β(2ng/ml) 및 IFN-γ(100Units/ml)와 호비수리 메탄올 수용액 추출물을 처리한 것을 나타내고, 세로축은 Rinm5F세포의 생존율(Viability)을 정상군에 대한 상대값(%)으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 호비수리 열수 추출물과 호비수리 메탄올 수용액 추출물이 Rinm5F세포에서 NO(일산화질소)형성을 유도하는 사이토카인에 미치는 영향을 나타내는 그래프로, 가로축의 Normal(정상군)은 아무 처리도 하지 않은 것, Control(대조군)은 Rinm5F세포에 IL-1β(2ng/ml) 및 IFN-γ(100Units/ml)를 처리한 것, LD(H)는 IL-1β(2ng/ml) 및 IFN-γ(100Units/ml)와 호비수리 열수 추출물을 100 mg/ml 농도로 처리한 것 및 LD(M)은 IL-1β(2ng/ml) 및 IFN-γ(100Units/ml)와 호비수리 메탄올 수용액 추출물을 처리한 것을 나타내고, 세로축은 NO의 생산 정도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 호비수리 메탄올 수용액 추출물이 인슐린 분비에 미치는 영향을 나타내는 그래프로, 가로축의 “-”는 해당 물질을 처리하지 않았음을 나타내고, “+”는 해당 물질을 처리한 것을 나타내며, LD는 호비수리 메탄올 수용액 추출물을 나타내고, TLB는 톨부타미드를 나타내며, 각각 50 또는 100은 각각 호비수리 메탄올 추출물 또는 톨부타미드의 처리농도를 나타내고, 세로축은 인슐린의 농도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 호비수리 메탄올 수용액 추출물이 iNOS 발현에 대해 미치는 영향을 보여주는 그래프로, 도 5a는 iNOS의 단백질 발현 정도를 나타낸 그래프이고, 도 5b는 iNOS의 mRNA 생성 정도를 나타낸 그래프이며, 가로축의 “-”는 해당 물질을 처리하지 않았음을 나타내고, “+”는 해당 물질을 처리한 것을 나타내며, LD는 호비수리 메탄올 수용액 추출물을 나타내고, IL-1β 및 IFN-γ은 처리된 사이토카인을 나타내며, 각각 50 또는 100은 각각 호비수리 메탄올 추출물의 처리농도를 나타내고, 세로축은 사이토카인만 처리한 경우의 β-actin에 대한 iNOS의 발현 정도를 기준으로 그 발현량을 배수(fold)로 표시한 것을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 호비수리 메탄올 수용액 추출물이 NF-kB의 세포질에서 핵으로의 자리 이동 관련 효과를 확인한 사진 및 그래프로, 도 6a는 핵 내의 NF-kB의 함량을 확인한 그래프이고, 도 6b는 세포질 내의 NF-kB의 함량을 확인한 그래프이며, 가로축의 “-”는 해당 물질을 처리하지 않았음을 나타내고, “+”는 해당 물질을 처리한 것을 나타내며, 각각 50 또는 100은 각각 호비수리 메탄올 추출물의 처리농도를 나타내고, 세로축은 사이토카인만 처리한 경우의 β-actin에 대한 NF-kB의 함량 정도를 기준으로 그 발현량을 배수(fold)로 표시한 것을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 실험동물의 혈청 인슐린의 함량을 측정한 결과를 나타낸 그래프로, 세로축은 혈청인슐린(serum insulin) 함량의 농도(ng/ml)를 나타낸 것이며, 가로축의 Normal은 정상군을 의미하고, Control은 대조군을 의미하며, LD는 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, DP는 인슐린 감작제인 D-피니톨(D-pinitol, (주)아미코젠)을 처리한 실험군을 의미하며, TLB는 톨부타미드를 처리한 실험군을 의미한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험동물의 혈청 DPP-IV의 함량 변화를 측정한 결과를 나타낸 그래프로, 세로축은 혈청 DPP-IV 함량을 대조군 대비 상대적인 함량(%)으로 나타낸 것이며, 가로축의 Normal은 정상군을 의미하고, Control은 대조군을 의미하며, LD는 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, DP는 인슐린 감작제인 D-피니톨(D-pinitol, (주)아미코젠)을 처리한 실험군을 의미하며, TLB는 톨부타미드를 처리한 실험군을 의미한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 실험동물의 췌장 조직을 나타내는 사진으로, HE는 H&E로 염색한 췌장의 사진이고, Insulin은 췌장을 인슐린 항체와 퍼록시다아제로 표지된 안티-래핏 IgG로 표지 한 사진이며, Normal은 정상군을 의미하고, Control은 대조군을 의미하며, LD는 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, DP는 인슐린 감작제인 D-피니톨(D-pinitol, (주)아미코젠)을 처리한 실험군을 의미하며, TLB는 톨부타미드를 처리한 실험군을 의미한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험동물의 혈청지질을 측정한 결과를 나타낸 그래프로, 도 10a는 혈청 중성지방 함량에 대한 그래프이고, 도 10b는 혈청 콜레스테롤 함량에 대한 그래프이며, 도 10의 가로축의 Normal은 정상군을 의미하고, Control은 대조군을 의미하며, LD는 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, DP는 인슐린 감작제인 D-피니톨(D-pinitol, (주)아미코젠)을 처리한 실험군을 의미하며, TLB는 톨부타미드를 처리한 실험군을 의미하며, 도 10a의 세로축은 혈청 중성지방 함량(mg/dl)을 나타낸 것이고, 도 10b의 세로축은 혈청 콜레스테롤 함량(mg/dl)을 나타내는 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험동물의 혈청 AGEs 및 혈청 TBARs을 측정한 결과를 나타낸 그래프로, 도 11a는 혈청 AGEs 함량에 대한 그래프이고, 도 11b는 혈청 TBARS 함량에 대한 그래프이며, 도 11의 가로축의 Normal은 정상군을 의미하고, Control은 대조군을 의미하며, LD는 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, DP는 인슐린 감작제인 D-피니톨(D-pinitol, (주)아미코젠)을 처리한 실험군을 의미하며, TLB는 톨부타미드를 처리한 실험군을 의미하며, 도 11a의 세로축은 혈청 AGEs 함량(%)을 나타낸 것이고, 도 11b의 세로축은 혈청 TBARS 함량(nmol/ml)을 나타내는 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 실험동물의 간의 글리코겐 및 간의 TBARs을 측정한 결과를 나타낸 그래프로, 도 12a는 간의 글리코겐 함량에 대한 그래프이고, 도 12b는 간의 TBARS 함량에 대한 그래프이며, 도 12의 가로축의 Normal은 정상군을 의미하고, Control은 대조군을 의미하며, LD는 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 실험군을 의미하고, DP는 인슐린 감작제인 D-피니톨(D-pinitol, (주)아미코젠)을 처리한 실험군을 의미하며, TLB는 톨부타미드를 처리한 실험군을 의미하며, 도 12a의 세로축은 간의 글리코겐(Liver glycogen, ug/mg protein)을 나타낸 것이고, 도 12b의 세로축은 간의 TBARS(Liver TBARS, nmol/mg protein)을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예
1. 싸리 속 식물의 추출물의 제조
호비수리, 비수리, 조록싸리, 해변싸리, 참싸리 및 땅비수리의 지상부(잎 및 줄기)를 각각 세수하고 건조한 후, 분쇄한 분쇄물 각 200 g에 1000 ml 물을 첨가하고, 100℃로 2시간 열수 추출하여, 각각의 열수 추출물을 제조하였다. 또한, 상기 분쇄한 싸리 속 식물의 분쇄물 각 200 g에 80% 메탄올 1000ml를 넣고 실온에서 24시간 동안 추출하는 방법으로 메탄올 수용액 추출물을 제조하였다. 상기 제조한 80% 메탄올 추출물과 열수 추출물을 여과를 한 후, 감압농축기를 사용하여 농축하였다. 상기 농축된 추출물은 동결건조기를 이용하여 건조시킨 후, 약사발을 사용하여 빻아서 용기에 담아 데시케이트에 보관하여 실험에 사용하였다.
상기 추출물들의 독성 안전성을 확인하기 위하여, 쥐의 췌장의 베타세포주 Rinm5F를 이용하여 세포 독성검사(MTT Test)를 수행한 결과, 상기 제조된 모든 싸리 속 식물 추출물은 농도 100 mg/ml까지 세포독성(cytotoxicity)을 일으키지 않는 것으로 확인되었다.
실시예
2.
호비수리
추출물의 당뇨병 예방 또는 개선 효과 확인
2-1. 싸리 속의 식물 각 추출물의 췌장 베타세포 보호효과 확인
싸리 속 식물 추출물의 췌장 베타세포 보호효과를 확인하기 위하여, 쥐의 췌장의 베타세포를 이용한 베타세포 보호효과를 확인하였다.
보다 구체적으로, 쥐의 췌장의 베타세포주 Rinm5F를 컨플루언스(confluence)에 가까운 상태까지 배양하였다. 정상군(Normal)은 상기 배양한 Rinm5F 세포에 아무런 시료를 투여하지 않고, 48시간 동안 배양하였고, 대조군(control)는 상기 배양한 Rinm5F 세포에 IL-1β 2 ng/ml 및 IFN-γ 100U nits/ml을 처리하고 48시간 동안 배양하였으며, 실험군은 IL-1β 2 ng/ml 및 IFN-γ 100U nits/ml와 함께 각각의 싸리 속(Lespedeza sp.) 식물 추출물 100 mg/ml을 함께 첨가하여 48시간 동안 배양하였다.
각각 처리 후 얻어진 세포는 MTT법을 이용해서 생존능력을 측정하는 방법으로 상기 각 추출물들의 베타세포의 사멸 억제 효과를 확인하여, 그 결과를 도 1에 나타내었다. 상기 열수 추출물을 이용하여 나타낸 것은 도 1a에 나타내었고, 상기 메탄올 80% 수용액 추출물을 이용하여 나타낸 것으로 도 1b에 나타내었다. 상기 도 1에 나타낸 실험값은 상기 실험을 세 번씩 독립적으로 실험하여 얻어진 실험값을 평균한 평균값으로, 상기 평균값과 관련하여 던컨의 다중 검정에 의하여 p<0.05 수준으로 유의적인 차이가 없는 경우, 동일한 문자로 표시하였다.
상기 도 1에 나타낸 바와 같이, IL-1β 및 IFN-γ 만으로 처리된 경우(control)의 생존능력은 60%까지 감소하였다. 한편, IL-1β 및 IFN-γ와 함께 상기 각 싸리 속 식물의 열수 추출물 100 mg/ml 및 80% 메탄올 수용액 추출물 100 mg/ml을 처리한 경우에는 췌장 베타세포의 생존능력이 증가된 것이 확인되었다.
구체적으로, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 열수 추출물 100 mg/ml를 함께 처리한 경우, 호비수리 추출물을 처리한 경우에만 베타세포의 생존율이 증가되는 결과가 확인되었고, 특히, 참싸리 추출물이나 비수리 추출물의 경우에는 오히려 베타세포의 생존율이 감소되는 결과가 확인되었다. 또한, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 메탄올 수용액 추출물 100 mg/ml를 함께 처리한 경우, 호비수리 추출물을 처리한 경우에도 베타세포의 생존율이 증가되는 결과가 확인되었고, 참싸리 추출물이나 비수리 추출물의 경우에는 오히려 베타세포의 생존율이 감소되는 결과가 확인되었다.
상기 도 1에서 나타낸 바와 같이, 다른 싸리 속 추출물에 비하여 현저하게 우수한 베타세포 보호효과가 확인된 호비수리 추출물과 관련하여, 추출용매에 따른 베타세포 보호효과를 확인하기 위하여, 상기와 동일한 방법으로 Rinm5F 세포에 호비수리 열수 추출물 50 mg/ml 및 호비수리 메탄올 수용액 추출물 50 mg/ml을 각각 처리한 결과를 도 2에 나타내었다.
상기 도 2에 나타낸 바와 같이, 호비수리 열수 추출물에 비해서 호비수리 메탄올 수용액 추출물의 경우, 유의적으로 베타세포 세포사멸 억제효과가 있는 것으로 확인되었다.
2-2. 추출용매에 따른
호비수리
추출물의 효과 확인 -
NO
생산량 확인
호비수리 추출물의 추출용매에 따른 항당뇨 효과를 확인하기 위하여, NO 생산량을 확인하였다. 상기 항당뇨 효과와 NO 생산량의 관계와 관련하여, IL-1β 및 IFN-γ에 의해 유도되는 췌장의 베타세포의 사멸은 NO 생산량의 증가에 의해서 초래되는 것으로 알려져 있다.
상기 실시예 2-1의 베타세포주인 Rinm5F에 아무런 시료도 처리하지 않은 정상군(Normal), 상기 베타세포주에 IL-1β 및 IFN-γ만 처리한 대조군(Contol), 호비수리 열수 추출물(LD(H)) 100 mg/ml 및 호비수리 메탄올 수용액 추출물(LD(M)) 100 mg/ml을 처리한 후, NO 생산량을 측정하여 도 3에 나타내었다.
상기 도 3에 나타낸 바와 같이, 호비수리 열수 추출물을 처리한 경우에 NO의 생산을 억제하지 못하는 것으로 확인되었으나, 호비수리 메탄올 수용액 추출물을 처리한 경우, 현저하게 NO 생산량이 감소되는 것이 확인되었다. 상기 IL-1β 및 IFN-γ에 의해 유도된 베타세포의 사멸은 NO 생산량 증가에 의한 것으로 알려져 있으므로, 상기 호비수리 메탄올 수용액 추출물의 NO 생산량 감소는 베타세포 보호 효과 즉, 당뇨병 예방 또는 개선 효과를 나타내는 것으로 확인되었다.
2-3. 인슐린 분비에 대한
호비수리
추출물의 효과 확인
NO의 화학적 억제제는 제1형 당뇨병에서 인슐린 분비제로서 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 측면에서 상기 실시예 2-2에서 확인된 NO 생성 억제 효과를 갖는 호비수리 추출물의 항당뇨 효과를 확인하는 측면에서 인슐린 분비량 억제 효과를 확인하였다.
구체적으로, 상기 실시예 2-1의 베타세포주인 Rinm5F에 아무런 시료도 처리하지 않은 정상군(Normal) 및 상기 베타세포주에 IL-1β 및 IFN-γ만 처리한 대조군(Contol)과 호비수리 메탄올 수용액 추출물(LD(M)) 및 당뇨병 치료에 사용되는 스탠다드 의약품인 톨부타미드(TLB)를 처리한 경우의 인슐린 생성량을 측정하여 그 결과를 도 4에 나타내었다.
상기 도 4에 나타낸 바와 같이, IL-1β 및 IFN-γ만을 처리한 대조군의 경우, 정상군에 비하여 현저하게 인슐린 생성량이 감소되는 것이 확인되었다. 한편, 호비수리 메탄올 수용액 추출물을 처리한 경우, 처리량에 따라서 인슐린 생성량이 증가하는 것이 확인되었다. 상기 호비수리 메탄올 수용액 100 mg/ml을 처리한 경우, 기존 당뇨병 치료에 사용되는 스탠다드 의약품인 톨부타미드(TLB)를 50 mM을 처리한 경우와 거의 유사한 인슐린 생성 효과가 확인되었다.
상기 결과로부터, 호비수리 80% 메탄올 추출물의 경우 췌장 베타세포의 사멸을 억제하고, 베타세포의 사멸의 원인인 NO 생성을 억제하였으며, 췌장 베타세포의 인슐린 생성량을 증가시키는 것으로 확인되었으며, 상기 결과로부터 호비수리 메탄올 추출물은 베타세포의 사멸 억제 및 베타세포의 기능 회복을 통해 당뇨병의 개선 및 예방 효과를 갖는 것으로 예상되었다.
2-4.
iNOS
발현에 대한
호비수리
추출물의 영향
호비수리 추출물의 췌장 베타세포의 세포사멸 방지효과를 확인하기 위하여, iNOS 발현 억제효과를 확인하였다.
췌장 베타세포 사멸과 연관성을 갖는 NO의 생성과 iNOS의 발현은 밀접한 관련성이 있으므로, 호비수리 추출물의 베타세포 보호효과와 관련하여, 상기 호비수리 추출물의 iNOS 발현 억제여부를 살펴보았다. 구체적으로, IL-1β 및 IFN-γ만을 상기 실시예 2-1의 베타세포주인 Rinm5F에 처리한 경우와 상기 사이토카인과 호비수리 메탄올 80% 수용액 추출물을 상기 실시예 2-1의 베타세포주인 Rinm5F에 함께 처리한 경우의 iNOS 발현 정도를 iNOS의 단백질(효소) 수준 및 상기 iNOS의 mRNA 수준에서 확인하여, 그 결과를 각각 도 5a 및 도 5b에 나타내었다.
상기 도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이, IL-1β 및 IFN-γ 만으로 처리된 베타세포들에서는 iNOS의 발현이 현저하게 증가하였지만, 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 함께 처리한 경우, iNOS의 발현이 mRNA 및 단백질 수준 모두에서 감소되었고, 상기 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물의 처리량에 따라 농도의존적으로 iNOS의 단백질 및 mRNA을 감소시키는 것으로 확인되었다.
2-5.
NF
-
kB
의 핵으로의 자리이동에 대한
호비수리
추출물의 영향
NF-κB는 사슬유전자의 인트론 증폭자에 결합하는 전사인자로서, iNOS 발현을 유도하는 사이토카인의 전사조절과 연관되어 있으므로, 상기 실시예 2-1의 베타세포주인 Rinm5F 세포에서 IL-1β 및 IFN-γ(사이토카인)과 호비수리 메탄올 추출물이 베타세포 내에서 NF-κB의 세포질(cytosol)에서 핵(nucleus)으로 이동(translocation)에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 상기 Rinm5F 세포의 핵 및 세포질에서의 NF-κB p65의 함량을 확인하였으며, 이를 도 6에 나타내었다.
상기 도 6a 및 도 6b에 나타낸 바와 같이, 아무런 시료를 처리하지 않은 경우에 비하여 IL-1β 및 IFN-γ만 처리한 경우에는 NF-κB의 양이 세포질에서 보다 핵에서 현저하게 증가하여, NF-κB가 핵으로 자리이동이 유도된 것이 확인되었다. 한편, 호비수리 메탄올 추출물을 함께 처리한 경우, IL-1β 및 IFN-γ만 처리한 경우에 비하여 핵에서의 NF-κB의 양이 감소되었고, 세포질에서의 NF-κB의 양이 증가되었으며, NF-κB 함량의 변화 여부는 상기 호비수리 메탄올 추출물의 투여량에 따라 NF-κB의 핵으로의 자리 이동 억제 효과가 증가 되는 것으로 확인되었다.
상기 결과에 따라, 상기 호비수리 메탄올 추출물은 NF-κB가 세포질에서 핵으로 이동하여, iNOS 발현을 유도하는 사이토카인의 전사를 억제함으로써, 베타세포의 사멸 방지 효과가 있는 것으로 확인되었다.
실시예
3.
호비수리
추출물의
항당뇨
효과에 대한 동물실험
3-1. 실험동물의 사육 및 당뇨 유발
실험동물은 6주령(140-190g)의 Sprague-Dawley종 수컷 흰쥐(SLC, Inc., Japan) 40마리를 사육하였으며, 고형사료(삼양사, 대한민국) 및 물은 매일 신선한 것으로 공급하였다. 상기 실험동물의 사육은 12시간 간격의 빛과 어둠의 주기가 있는 실험실 환경에서 사육되었다.
Streptozotocin(STZ, Sigma-Aldrich, USA)는 베타세포에서 절대적인 인슐린 부족을 유발하기보다는 초기 단계에서 포도당에 대한 신속한 인슐린 분비 반응을 손상시켜 고혈당증을 유발시키는 것으로 알려져 있다. 따라서, 상기 실험동물의 당뇨병 유발과 관련하여, STZ를 이용하여 당뇨병을 유발시켰다.
보다 구체적으로, 당뇨를 유발시키기 위하여 상기 실험동물을 16시간 동안 절식시킨 후, 췌장의 베타세포에만 특이적으로 작용하여 다른 기관에 영향을 미치지 않는다고 알려진 STZ를 10mM citrate buffer(pH 4.5)에 50 mg/kg B.W.의 농도로 녹여 상기 실험동물의 고리 정맥에 주사하는 방법으로 수행하였다. 이와 구분하기 위하여, 정상군(Normal)은 상기 STZ를 녹인 용매인 10mM citrate buffer 동량을 주사하였다.
상기 STZ를 주사한 후, 약 1시간이 지나면 혈당량이 급격히 감소하고 인슐린 농도가 상승하다가 서서히 혈당이 상승되고 베타세포의 파괴로 인하여 인슐린 농도가 감소되며 3시간이 결과된 후에는 고혈당 상태가 지속되는 것으로 알려 있으므로, 주사 후 96시간 후에 꼬리 정맥에서 혈액을 채취하여 혈당 측정지로 혈당 농도를 측정하여 혈당농도가 250 mg/dL 이상인 것을 당뇨가 유발된 것으로 확인하여 실험에 사용하였다.
상기 당뇨병을 유발시키지 않은 정상군(Normal), STZ로 당뇨병을 유발시킨 대조군(control) 및 STZ로 당뇨병이 유발된 쥐에 대하여 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물(LD), 톨부타미드(TLB) 및 인슐린 감작제로 D-피니톨(DP, D-Pinitol. ㈜아미코젠)를 각각 250 mg/kg BW씩 4주 동안 매일 경구로 투여하는 방법으로 처리하였다.
3-2. 실험동물의 혈청 인슐린 및
DPP
-
IV
수치에 대한
호비수리
추출물의 영향
상기 실시예 3-1의 실험동물, 구체적으로 상기 당뇨병을 유발시키지 않은 정상군(Normal), STZ로 당뇨병을 유발시킨 대조군(Control), STZ 및 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물(LD)를 투여한 실험군, STZ 및 톨부타미드(TLB)를 투여한 실험군 및 STZ 및 인슐린 감작제(DP)를 투여한 실험군에 대하여 상기 STZ로 당뇨병을 유발시킨 후, 상기 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물, 톨부타미드 또는 인슐린 감작제 각각을 250 mg/kg BW씩 경구로 총 4주간 투여한 후, 혈중 인슐린 함량을 측정한 결과는 도 7에 나타내었고, 혈청 DPP-IV 함량을 측정한 결과는 도 8에 나타내었다.
상기 혈청 인슐린 함량은 다음과 같은 방법으로 수행하였다. 구체적으로, 실험동물의 혈청은 복부대동맥에서 채혈하여 4℃ 및 3,000 rpm의 조건에서 원심분리하는 방법으로 수득하였다. 또한, 상기 혈청 인슐린 농도는 mouse insulin enzyme immunoassay(EIA) system을 이용하여 spectrophotomerric plate reader로 450 nm에서 OD값을 측정하는 방법으로 수행하였다.
상기 도 7에 나타낸 바와 같이, STZ로 당뇨병 유발된 대조군(Control)의 경우 혈청 인슐린 수치는 0.336 ng/ml까지 감소하였다. 그러나 호비수리 80% 메탄올 추출물을 투여한 경우 혈청 인슐린 분비가 2.135 ng/ml로 증가되었고, 이는 톨부타미드가 증가시킨 혈청 인슐린 수치(1.404 ng/ml) 보다 우수한 한 결과이다. 상기 결과를 바탕으로 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물은 우수한 췌장 베타세포의 보호 효과를 갖는 것으로 확인되었다.
또한, 상기 혈청 DPP-IV는 당대사 과정에서 인슐린 분비 호르몬을 저하시키는 역할을 하며, 이와 관련하여 현재 당뇨병 치료제와 관련하여 DPP-IV 억제제를 개발하고 있는 실정이다. 따라서, 항당뇨 효과와 관련하여, DPP-IV 억제 효과를 확인하였다. 상기 DPP-IV 억제 활성은 다음과 같은 방법으로 수행하였다. 구체적으로, 혈청 DPP-IV 활성은 상기 실험방법으로 수득한 혈청과 Gly-Pro-AMC 기질을 반응시켜 유리된 AMC 물질의 형광도를 excitation 370 nm 및 emission 440 nm에서 측정하는 방법으로 수행하였고, 대조군 대비 함량으로 도 8에 나타내었다.
상기 도 8에 나타낸 바와 같이, 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물에서 대조군과 비교하여 감소하였으며, 이로부터 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물은 항당뇨 효과가 있음이 확인되었다.
3-3. 실험동물의 쥐의 췌장조직(
islet
)에 대한
호비수리
추출물의 영향
상기 실시예 3-1의 실험동물, 구체적으로 상기 당뇨병을 유발시키지 않은 정상군(Normal), STZ로 당뇨병을 유발시킨 대조군(Control), STZ 및 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물(LD)를 투여한 실험군, STZ 및 톨부타미드(TLB)를 투여한 실험군 및 STZ 및 인슐린 감작제(DP)를 투여한 실험군에 대하여 상기 STZ로 당뇨병을 유발시킨 후, 상기 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물, 톨부타미드 또는 인슐린 감작제 각각을 250 mg/kg BW씩 경구로 총 4주간 투여한 후, 상기 실험동물의 췌장 조직을 촬영한 사진을 도 9에 나타내었다.
상기 췌장 조직의 염색 및 촬영은 구체적으로 다음과 같은 방법으로 수행하였다. 구체적으로, 상기 실험동물을 마취시키고, 췌장을 분리한 후, 분리된 췌장을 10% 포르말린 용액으로 고정하고, 파라핀으로 후고정하였다. 상기 고정된 췌장 조직은 두께 4μm로 잘라 조직절편을 제조하였다. 상기 조직절편은 hematoxylin 및 eosin (H & E)과 인슐린 면역조직화학염색(immunohistochemistry, IHC)로 염색하였다.
상기 인슐린 면역조직화학염색은 구체적으로 다음과 같은 방법으로 수행하였다. 우선, 상기 조직 절편은 톨루엔으로 파라핀을 제거한 후에 수화시키고 실온에서 3% 과산화수소 용액에 40분간 반응시켜 조직 내의 과산화효소를 제거하였다. 상기 과산화효소를 제거한 조직 절편을 PBS로 세척한 후에, 토끼혈청으로 30분 동안 반응시켜 비특이적 항원-항체 결합을 제거한 후, 1차 항체 및 2차 항체로 반응시키고, 아비딘-비오틴 퍼옥시데이즈 용액에 처리한 후 증류수에 씻어서 표본을 제작하고 광학현미경으로 관찰하였다.
상기 도 9에 나타낸 바와 같이, 정상군과 달리 대조군의 췌장조직은 퇴행성 및 괴저성의 변화와 랑게르한 섬(중앙 부분)의 수축뿐만 아니라 인슐린 반응성도 매우 약한 것으로 보이는 반면, 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 경우, 대조군에 비해 현저하게 확연하고, 윤곽이 명확하며, 둥글고 거의 정상적인 랑게르한 섬을 나타내었고, 인슐린 반응성도 확인되었다. 특히, 실험군 중에서 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 경우, 톨부타미드(TLB)나 인슐린 감작제(DP)로 처리한 경우에 비해서도 명확한 랑게르한 섬이 확인되었고, 인슐린 반응성도 강한 것으로 확인되어, 상기 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물은 톨부타미드나 인슐린 감작제에 비하여 더 우수한 췌장세포 보호능이 있는 것으로 확인되었다.
3-4. 실험동물의 혈청지질,
TBARs
및
AGEs
수치에 대한
호비수리
추출물의 영향
상기 실시예 3-1의 실험동물, 구체적으로 상기 당뇨병을 유발시키지 않은 정상군(Normal), STZ로 당뇨병을 유발시킨 대조군(Control), STZ 및 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물(LD)를 투여한 실험군, STZ 및 톨부타미드(TLB)를 투여한 실험군 및 STZ 및 인슐린 감작제(DP)를 투여한 실험군에 대하여 상기 STZ로 당뇨병을 유발시킨 후, 상기 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물, 톨부타미드 또는 인슐린 감작제 각각을 250 mg/kg BW씩 경구로 총 4주간 투여한 후, 혈청지질, TBARs 및 AGEs를 측정한 결과는 도 10 내지 도 11에 나타내었다.
상기 혈청지질, TBARs 및 AGEs 측정은 다음과 같은 방법으로 수행하였다. 구체적으로, 실험동물의 혈청은 복부대동맥에서 채혈하여 4℃ 및 3,000 rpm의 조건에서 원심분리하는 방법으로 수득하였다. 또한, 상기 중성지방(triglyceride) 및 총콜레스테롤 함량은 아산제약 Kit를 이용하여 측정하여 각각 도 10a 및 도 10b에 나타내었다.
상기 도 10a에 나타낸 바와 같이, STZ로 당뇨병 유발된 대조군(Control)의 경우 중성지방(triglyceride) 수치는 현저하게 증가한 반면, 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물, 인슐린 감작제 및 톨부타미드를 투여한 경우 그 수치가 감소되는 것이 확인되었다. 또한, 상기 도 10b에 나타낸 바와 같이, STZ로 당뇨병 유발된 대조군(Control)의 경우 총콜레스테롤 수치는 현저하게 증가한 반면, 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물를 투여한 경우 그 수치가 감소되는 것이 확인되었다.
따라서, 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물은 STZ로 당뇨병 유발된 쥐에서 당뇨병에 의한 합병증인 콜레스테롤과잉혈증(hypercholesteremia) 및 고중성지방혈증(hypertriglyceridemia) 등을 감소시키고, 인슐린 분비를 자극해서 지질 이상을 조절하여 항당뇨 효과 및 항당뇨합병 효과를 발휘한다는 사실을 확인하였다.
또한, 상기 혈청의 AGEs 함량은 상기 수득한 혈청과 0.6% SDS를 함유한 10mM Tris 용액을 100℃에서 10분간 반응시킨 후에, 물질의 형광도를 excitation 370nm 및 emission 440nm에서 측정하는 방법으로 수행하여 도 11a에 나타내었다. 또한, 상기 혈청의 TBARs 함량은 상기 수득한 혈청과 thiobarbituric acid를 반응시켜 불포화지방산 과산화물질을 생성시킨 후에 흡광도를 측정하여 도 11b에 나타내었다.
상기 도 11a에 나타낸 바와 같이, STZ로 당뇨병 유발된 대조군(Control)의 경우 혈청 AGEs 수치는 현저하게 증가한 반면, 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물, 인슐린 감작제 및 톨부타미드를 투여한 경우 그 수치가 현저하게 감소되는 것이 확인되었다.
또한, 상기 도 11b에 나타낸 바와 같이, STZ로 당뇨병 유발된 대조군(Control)의 경우 정상군(Normal, 9.01 nmol/ml)에 비하여 TBARs 함량 수치는 현저하게 증가(12.14 nmol/ml)한 반면, 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물를 투여한 경우 그 수치가 감소되는 것이 확인되었다. 또한, 상기 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물의 경우, 톨부타마이다 및 인슐린 감작제에 비하여 더 낮은 수치가 확인되었다.
고혈당증(Hyperglycemia)에 의해, 단백질 당화반응(protein glycation)의 증가와 AGEs의 체조직 내 점진적 축적에 의한 당뇨 합병증을 발병될 수 있다. 상기 STZ로 당뇨병 유발된 대조군의 경우, 혈청 AGEs 수치 및 TBARs 함량이 현저하게 증가하는 것이 확인된 반면, 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물의 경우, 혈청 AGEs 수치 및 TBARs 함량이 현저하게 감소되어, 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물은 당뇨 합병증의 발병 억제 효과가 있는 것으로 확인되었다.
3-5. 실험동물 간 조직에서의 글리코겐 및
TBARs
에 대한
호비수리
추출물의 영향
상기 실시예 3-1의 실험동물, 구체적으로 상기 당뇨병을 유발시키지 않은 정상군(Normal), STZ로 당뇨병을 유발시킨 대조군(Control), STZ 및 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물(LD)를 투여한 실험군, STZ 및 톨부타미드(TLB)를 투여한 실험군 및 STZ 및 인슐린 감작제(DP)를 투여한 실험군에 대하여 상기 STZ로 당뇨병을 유발시킨 후, 상기 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물, 톨부타미드 또는 인슐린 감작제 각각을 250 mg/kg BW씩 경구로 총 4주간 투여한 후, 간조직의 지질(glycogen) 및 TBARs를 측정한 결과는 도 12에 나타내었다.
상기 간조직의 지질 및 TBARs의 측정을 위해 실험동물을 마취하여 간을 적출하였다. 상기 적출한 간으로부터 간조직의 글루코겐 농도의 측정은 다음과 같은 방법으로 수행하였다. 우선, 상기 간 조직을 80% 에탄올로 균질화(homogenation)시킨 후에 4℃ 및 9,500 rpm의 조건으로 20분간 원심분리하고, 상등액을 제거하였다. 상기 상등액을 제거하고 건조시킨 후, 52% perchloric acid 용액을 첨가하고 혼합한 후에 4℃ 및 9,500 rpm의 조건으로 15분간 원심분리하여, 상등액을 분리하였다. 상기 상등액에 anthrone 반응액을 첨가한 후, 8분간 끓이고 냉각시킨 다음에 630nm에서 흡광도를 측정하였다. 상기 측정한 결과를 도 12a에 나타내었다.
상기 도 12a에 나타낸 바와 같이, 간 글리코겐의 함량은 정상군(Normal)와 비교해서 대조군(control)에서 감소하였으나, 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 처리한 경우, 대조군과 비교하여 간 글리코겐 수치가 현저히 향상되었으며, 이러한 수치 상승은 톨부타미드(TLB)를 처리한 것과 거의 동등한 정도까지 상승되었다. 상기 결과로부터, 상기 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물은 췌장 베타세포를 보호함으로써 항당뇨 활성을 나타내는 것으로 확인되었다.
또한, 간 조직의 TBARs 함량은 다음과 같은 방법으로 수행하였다. 우선, 상기 간 조직을 1.15% KCl 용액으로 균질화(homogenation)시킨 후, 0.67% TBA용액과 95℃에서 45분간 반응시키고 노르말-부탄올을 첨가하여 3,000 rpm으로 20분간 원심분리하였다. 상기 원심분리 후, 분리한 상등액의 흡광도를 535nm에서 측정하고, 계산하여 도 12b에 나타내었다.
상기 도 12b에 나타낸 바와 같이, 간 TBARs의 수치는 당뇨병 유발된 대조군(control)에서 현저하게 증가하였으나, 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물을 각각 투여한 경우 간 TBARs 수치가 현저하게 감소되었으며, 이는 항당뇨 효과가 알려진 인슐린 감작제와 톨부타미드가 유사한 것으로 확인되었다.
상기 결과에 의하면, 호비수리 80% 메탄올 수용액 추출물은 췌장 베타세포 파괴에 의해 인슐린 분비가 저하되어 발생되는 간의 글리코겐 합성 호르몬 활성 감소와 글리코겐 포스포릴라제(glycogen phosphorylase)의 활성의 증가에 의한 간의 글리코겐 함량 감소를 억제할 수 있는 것으로 확인되었다.
Claims (5)
- 호비수리(Lespedeza daurica) 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 호비수리 추출물은 탄소수 1 내지 5의 알코올 수용액으로 추출된 것인 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물. - 제2항에 있어서,
상기 호비수리 추출물은 50% 내지 90%의 메탄올 수용액으로 추출된 것인 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 당뇨병 예방 또는 개선용 식품은 당뇨병 예방 또는 개선용 건강기능식품인 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 당뇨병은 제1형 당뇨병인 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물.
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KR1020120021009A KR20130099467A (ko) | 2012-02-29 | 2012-02-29 | 호비수리 추출물을 포함하는 당뇨병 예방 또는 개선용 식품 조성물 |
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---|---|---|---|---|
KR20190006881A (ko) * | 2017-07-11 | 2019-01-21 | 한국식품연구원 | 비수리 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 혈관 염증질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물 |
-
2012
- 2012-02-29 KR KR1020120021009A patent/KR20130099467A/ko not_active Application Discontinuation
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