KR20140099801A - 대계 추출물을 함유하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물 - Google Patents

대계 추출물을 함유하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제2형 당뇨병의 예방과 치료를 위한 조성물에 관한 것으로서, 지방세포내 포도당 흡수를 촉진하여 인슐린 저항성을 개선하고 포도당 흡수를 촉진하는 인슐린의 효과를 증가시키는 대계(CIRSII JAPONICI HERBA) 추출물을 함유하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 대계 추출물을 함유하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물은, 천연 재료에서 추출되어 부작용을 가져오지 않으면서, 지방세포내 포도당의 흡수를 촉진하여 인슐린 저항성을 개선하고 포도당 흡수를 촉진하는 인슐린의 효과를 증가시키는 효과가 있다.

Description

대계 추출물을 함유하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물{COMPOSITION FOR PREVENTING AND TREATING TYPE II DIABETES MELLITUS CONTAINING CIRSII JAPONICI HERBA EXTRACTS}
본 발명은 제2형 당뇨병의 예방 및 치료를 위한 조성물에 관한 것으로서, 지방세포내 포도당 흡수를 촉진하여 인슐린 저항성을 개선하고 포도당 흡수를 촉진하는 인슐린의 효과를 증가시키는 대계(Cirsii Japonici Herba) 추출물을 함유하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.
당뇨병은 현대인에게 가장 많이 발생되는 만성 질병으로, 인슐린 분비량 부족이나 인슐린에 대한 세포 저항으로 인한 고혈당이 근본적인 원인이며 고혈당이 지속됨에 따라 대사상의 변화가 초래된다. 또한 인슐린 작용이 저하되면 과다한 당을 섭취하였을 때 일정한 혈당 수준을 유지하는 내당능력이 감소하므로 혈당이 높아져서 당을 소변으로 배설하는 포도당 낭비 현상을 보인다.
여기에서 인슐린은 췌장β세포에서 분비되어 혈액 속의 포도당 농도를 일정하게 유지시키는 것으로, 탄수화물 대사를 비롯하여 지질 대사 및 단백질 대사의 조절에서도 중추적 역할을 담당한다. 인슐린은 혈액의 포도당을 세포내로 운반하여 이를 글리코겐이나 지질의 형태로 저장하는 동화작용을 촉진하는 반면에 지질, 단백질 및 글리코겐의 분해를 억제하는 이화작용은 억제하는 것으로 알려져 있다.
당뇨병은 발생기전에 따라 크게 제1형 당뇨병과 제2형 당뇨병으로 분류되는데, 제1형 당뇨병(Type I. Insulin dependent diabetes mellitus, IDDM)은 자가면역반응에 의하여 인슐린을 생산하는 췌장β세포의 파괴성 병변에 의해 인슐린이 결핍되어 발생하는 것으로 주로 소아에게서 발생한다.
이에 비해 제2형 당뇨병(Type II. Noninsulin dependent diabetes mellitus, NIDDM)은 췌장β세포에서의 인슐린 분비는 정상적으로 이루어지나 생체 내 인슐린에 대한 수용체 및 신호전달에 관련된 물질의 이상(인슐린 저항성)으로 인슐린의 효율이 떨어져서 발생하는 것으로, 식생활의 서구화에 따른 고열량, 고지방, 고단백의 식단, 운동부족 및 스트레스 등에 의해 주로 성인에게서 발생한다. 이 외에도 특정 유전자의 결함, 췌장수술 및 감염에 의해서도 생길 수 있다.
일반적으로 약 95%의 당뇨병 환자들이 제2형 당뇨병에 해당하며 이를 치료하는 방법으로 인슐린, 인슐린의 분비를 촉진시키며 경구 투여가 가능한 설포닐유레아(Sulfonylurea)제, 인슐린의 작용을 강화시키는 비구아니딘(biguanidine)제 및 인슐린 저항성 개선제 등의 약물이 이용되고 있다.
하지만 현재 당뇨병 치료에 이용되고 있는 이러한 약물들은 당뇨병에 대한 치료 효과가 완전하지 못하며 간 독성, 저혈당, 부종, 체중증가 및 인슐린 저항성 등 여러 가지 심각한 부작용을 초래한다.
이에 따라 인체 부작용이 적고 부가가치가 높은 한약재를 비롯한 천연물을 이용하여 기존의 제2형 당뇨병 치료제의 부작용을 보완할 수 있는 치료제를 개발하기 위해 많은 연구가 진행되고 있는데, 이에 대한 종래기술로서 등록특허공보 제10-0637867호에 오미자 추출물을 유효성분으로 하는 당뇨병 치료용 조성물이 개시되어 있다.
개략적으로 살펴보면, 오미자 추출물은 3T3-L1 지방세포에서 인슐린의 작용을 향상시켜 포도당의 흡수를 증가시키므로 당뇨병의 예방 및 치료에 사용될 수 있다는 것이다.
또 다른 종래기술로서 등록특허공보 제10-1069502호에 비만 및 당뇨병 개선용 경구용 조성물이 개시되어 있다.
개략적으로 살펴보면, 대두 추출물, L-카르니틴, 카페인 및 아르기닌을 유효성분으로 하는 비만 및 당뇨 개선용 경구용 조성물에 관한 것이다.
당뇨병은 인슐린 분비량 부족이나 인슐린에 대한 이상반응으로 발생하는 것으로 당뇨병을 치료하기 위해 사용되는 약물은 기본적으로 모두 인슐린과 관련이 있다.
인슐린의 작용기전은 세 가지로 볼 수 있는데, 간에서 포도당의 생성과 분비를 억제하는 것과 말초조직(지방과 근육)에서 포도당의 흡수를 자극하는 것, 그리고 지방조직내에 저장된 중성지방의 분해를 억제하는 것으로 볼 수 있다.
이 중 말초조직에서의 포도당 흡수 기전에 관해 좀더 자세히 살펴보도록 한다.
췌장β세포에서 분비된 인슐린은 표적세포의 세포막에 존재하는 인슐린 수용체와 결합한다.
여기에서 인슐린 수용체(Insulin receptor)는 인슐린과 특이적으로 결합하여 세포 내에 생리적 변화를 일으키는 세포막 상의 수용체로, 세포막을 관통하는 형태로 세포막면에 존재한다. 간, 지방 및 근육세포와 같은 인슐린 표적세포에는 세포당 200,000~300,000개의 풍부한 수용체가 존재한다.
혈중에 분비된 인슐린이 인슐린 수용체와 결합하면 수용체 티로신 키나제(tyrosine kinase)의 활성화, 수용체 티로신 잔기(tyrosine residue)의 인산화가 일어나며 기질들과 그 하위에 위치하는 신호전달 분자들이 활성화되면서 상호작용이 이어진다.
그리고 세포의 성장과 대사에 관계되는 주요 조절 효소들이 인산화-탈인산화 과정을 거치면서 활성화되고, GLUT4가 세포막으로 이동하여 포도당을 세포내로 이동시킨다.
여기에서 GLUT4(glucose transporter 4)는 세포막을 통과시켜 포도당을 세포내에 유입시키도록 하는 포도당 수송체로서 말초조직에 분포한다.
GLUT4에 의해 포도당이 세포내로 이동되면 지방세포에서는 포도당의 산화 및 지방산으로의 전환이 이루어지고 근육세포에서는 단백질을 합성하기 위한 아미노산의 흡수가 촉진된다.
지방 및 근육세포 이외에 다른 조직에서는 인슐린과 상관없이 확산 등의 기전에 의해 포도당이 세포로 유입되지만, 지방 및 근육세포에서는 인슐린이 있어야만 GLUT4가 세포막으로 이동되어 포도당이 지방 및 근육세포내로 유입된다.
이와 같이 인슐린에 의해서만 포도당의 세포내로의 유입이 이루어지는 것을 인슐린 감수성(Insulin sensitivity)이라 한다.
인슐린의 기능이 떨어지거나 분비되지 않으면 GLUT4가 세포막으로 이동하지 않아 지방 및 근육세포에 포도당이 유입되지 못하여 혈중 포도당 농도가 상승되는데 이를 인슐린 저항성(Insulin resistance)이라 한다. 즉 인슐린 저항성은 인슐린 감수성이 원활하지 못하여 발생한다.
이 외에도 인슐린 저항성의 병리학적 기전은 인슐린 수용체 기능이상, 수용체 신호전달체계의 이상, 포도당 대사과정의 이상 및 유리 지방산의 이상으로 여겨지고 있다.
인슐린 저항성이 생기면 인슐린 저항성을 보상하기 위해 췌장β세포는 과도한 양의 인슐린을 생산하게 되어 지속적인 인슐린 감수성의 저하에도 불구하고 정상 또는 정상에 근접한 혈당농도를 유지하게 된다. 하지만 그 상태가 계속 유지되면 인슐린 저항성이 점차 증가되면서 췌장β세포 기능이 저하되어 고혈당이 발생하며 최종적으로 제2형 당뇨병이 발생하게 된다.
즉 제2형 당뇨병은 인슐린 감수성이 원활하게 이루어지지 않는 인슐린 저항성과 이를 극복하지 못하는 췌장β세포의 인슐린 분비저하로 초래된다.
한편 대계(Cirsii Japonici Herba)는 국화과(Compositae)에 속하는 다년생 숙근 초본식물인 엉겅퀴(Cirsium japonicum var. ussuriense KITAMURA)의 대근전초 또는 뿌리로서, 맛은 쓰고 성질은 서늘하고 독이 없다. 족소음신경과 간경, 심경의 혈분(血分)에 작용한다. 열을 내리고 출혈을 멈추며 어혈을 삭이고 부스럼을 낫게 하고 정(精)과 혈(血)을 보한다.
대계의 성분으로는 알칼로이드(alkaloid) 정유와 타라카스테린 아세테이트 (Taraxasteryl acetate), 스티그마스테롤(Stigmasterol), 알파-아미린(α-amyrin), 베타-아미린 (β-amayrin) 등이 있다.
또한 약리실험에서 혈액응고촉진작용, 혈압을 낮추는 작용, 항균작용, 이담작용, 이뇨작용, 지혈작용 등이 밝혀졌다. 토혈, 각혈 등 여러 가지 출혈, 대하, 부스럼, 변혈(便血), 요혈(尿血), 붕혈(崩血), 옹종(癰腫) 등을 치료하고 급성과 만성 간염, 신염 등에도 일정한 치료 작용을 나타내는 것으로 알려져 있다.
엉겅퀴를 이용한 당뇨병 치료제에 대한 종래기술로서 공개특허공보 제10-2011-0055771호에 엉겅퀴 추출물 또는 이로부터 분리된 화합물을 유효성분으로 함유하는 당뇨병 또는 당뇨성 합병증의 예방 또는 치료용 조성물이 개시되어 있다.
개략적으로 살펴보면, 당뇨성 합병증을 유발시키는 기전으로는 폴리올 경로의 이상, 단백질 당화, 혈당농도의 상승 및 자유라디칼 등이 있다.
따라서 당뇨성 합병증을 예방 또는 치료하기 위해 엉겅퀴 추출물로부터 분리 및 정제된 루테오린 화합물 또는 루테오린 5-0-β-D-글루코피라노시드 화합물을 이용하여 폴리올 경로의 필수효소인 알도즈 환원효소, 최종당화산물의 생성 및 자유라디칼 및 활성산소종에 의한 산화반응을 억제한다.
즉, 상기 종래기술은 엉겅퀴 추출물로부터 분리 및 정제된 루테오린 화합물 또는 루테오린 5-0-β-D-글루코피라노시드 화합물이 알도즈 환원효소 및 최종당화산물 생성을 억제하고 항산화 활성이 우수함을 나타낸 것이다.
하지만 상기 종래기술은 당뇨성 합병증을 유발시키는 기전 중 일부를 억제하기 위한 것으로, 인슐린에 대해서만 포도당의 세포흡수가 이루어지는 인슐린 감수성 이상에 의해 발생하는 인슐린 저항성으로 인한 제2형 당뇨병 치료제로 사용하기에는 부적합하다.
또한 인슐린 저항성으로 인한 제2형 당뇨병을 예방 및 치료하기 위해 대계 추출물을 이용한 연구에 대해서는 아직까지 알려진 바가 없다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하여 대계 추출물을 함유하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물을 제공하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 포도당 수송체인 GLUT4에 의한 지방세포내 포도당 흡수에 대계 추출물이 미치는 효과를 실험을 통해 입증하여 대계 추출물을 이용한 제2형 당뇨병의 예방 및 치료용 조성물을 제공하는 데 있다.
또한 대계 추출물이 인슐린의 효과를 증가시키고 GLUT4의 발현을 증가시켜 제2형 당뇨병의 예방 및 치료에 효과적인 제2형 당뇨병의 예방 및 치료용 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명은 대계 추출물을 함유하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
또한 대계 추출물은 에탄올을 이용하여 추출되는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 대계 추출물을 유효성분으로 포함하고 약제학적으로 허용되는 담체, 부형체 또는 희석제 등을 추가하여 약제학적 단위 투여형으로 제형화 된 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
또한 상기 대계 추출물을 제제화 할 경우에는 통상적으로 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면 활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다.
또한 상기 약제학적 투여 형태는 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 대계 추출물을 함유하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물은, 천연 재료에서 추출되어 부작용을 가져오지 않으면서, 지방세포내 포도당의 흡수를 촉진하여 인슐린 저항성을 개선하고 포도당 흡수를 촉진하는 인슐린의 효과를 증가시키는 효과가 있다.
도 1은 대계(CJHE) 추출물 농도별 처리시 나타난 포도당 흡수능 측정결과를 그래프로 도시한 것이다.
도 2는 인슐린(Ins)과 대계(CJHE) 추출물 처리시 나타난 포도당 흡수능 측정결과를 그래프로 도시한 것이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실험예와 참고예는 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 대계 추출물이 지방세포내 포도당의 흡수를 촉진하여 인슐린 저항성을 개선하고 포도당 흡수를 촉진하는 인슐린의 효과를 증가시켜 제2형 당뇨병의 예방 및 치료에 효과가 있음을 실험을 통해 확인하고 이를 적용한 제2형 당뇨병의 예방 및 치료용 조성물을 제공하고자 한다.
이에 본 발명의 실험예에서는 대계 추출물이 지방세포내 포도당 흡수에 미치는 효과를 확인하기 위해 대계 추출물을 농도별로 제조하여 지방세포에 처리한 후 지방세포내 포도당 흡수능을 확인하였다.
또한 대계 추출물이 인슐린 증가에 미치는 효과를 확인하기 위해 인슐린과 대계 추출물을 함께 지방세포에 처리한 후 지방세포내 포도당 흡수능을 확인하였다.
실험예 1. 대계 추출물의 포도당 흡수능 측정 실험
1-1. 실험준비
(1) 대계 추출물 제조
본 발명의 실험예 1에서는 국화과에 속하는 다년생 숙근 초본식물인 엉겅퀴의 대근전초 또는 뿌리인 대계를 이용하여 추출물을 제조하였다.
대계는 원광대학교 익산 한방병원에서 구입하였으며, 구입 후 형태학적 평가를 통하여 동정하였고 표본시료는 원광대학교 한의과대학 한방생리,생화학 실험실에 보관하였다.
또한 대계는 일반적인 한약재 약국에서 구입할 수 있다.
대계 추출물을 제조하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.
대계는 구입 후 깨끗이 세척하고 음지 및 실온에서 5일간 건조한 후 분쇄하여 분말로 만들었다.
제조된 대계 분말을 추출용기에 넣고 대계 중량의 약 20배의 70% 에탄올을 가하여 60℃의 온도에서 10시간 동안 2번 반복 추출하였다.
추출된 용액은 여과지를 통해 여과한 후 회전진공농축기(rotary vacuum evaporator)로 45℃에서 감압 농축하여 대계 추출물을 얻었다.
대계 추출물을 희석하여 10, 20, 30, 50 ㎍/㎖ 농도별로 준비하였다.
(2) OP9 지방세포 배양
OP9 세포주는 미국 세포주 은행(American Type Culture Collection, ATCC, Manassas, VA; catalog no. CRL-2749)에서 구입해서 사용하였다.
본 발명에서 사용된 OP9 세포주는 국내외 세포주은행 및 세포주위탁판매기관을 통해서 쉽게 구입이 가능하다.
OP9 세포주는 1.5×105 cells/㎖로 조절한 후 2일 동안 20% 소태아혈청(fetal bovine serum, FBS), 2 mM L-글루타민(L-glutamine), 100 U/㎖ 페니실린 (penicillin), 100 ㎍/㎖ 스트렙토마이신(streptomycin)을 함유한 MEM-α배지를 이용하여 융합할 때까지 5% CO2를 함유하며 37℃를 유지하는 세포배양기에서 배양하였다.
(3) OP9 지방세포 분화유도
상기 (2)방법으로 OP9 세포를 배양한 후, 분화를 유도하였다.
분화 유도는 10% 소태아혈청(FBS), 175 nM 인슐린(insulin), 0.25㎛ 덱사메타손(dexamethasone), 0.5 mM 3-이소부틸-1-메틸산틴(3-isobutyl-1-methylxanthin e), 2 mM L-글루타민(L-glutamine), 100 U/㎖ 페니실린(penicillin), 100 ㎍/㎖ 스트렙토마이신(streptomycin)을 함유한 MEM-α배지에서 2일 동안 배양하였다.
그 다음 10% 소태아혈청(FBS), 175 nM 인슐린(insulin), 2 mM L-글루타민(L-glutamine), 100 U/㎖ 페니실린(penicillin), 100 ㎍/㎖ 스트렙토마이신(streptomy cin)을 함유한 MEM-α배지에서 3일 동안 배양하여 분화된 지방세포를 얻었다.
1-2. 실험 방법
(1) 포도당 흡수능 측정방법
분화된 OP9 지방세포에 다양한 농도의 대계 추출물 또는 인슐린을 24시간 동안 노출시킨 후 인산완충액(Phosphate buffer silutuin; PBS)으로 세척하였다.
그 다음 KRPH 완충용액(20 mM HEPES-NaOH, pH 7.4, 134 mM Nacl, 4.7 mM KCL, 1.2 mM KH2PO4, 1.2 mM MgSO4, 1 mM CaCl2, 0.1% 소혈청알부민(bovine serum albumin))에 30분 동안 노출시켰다.
그 후 100nM의 인슐린을 30분 동안 처리하여 포도당의 흡수를 촉진시킨 세포에 [3H]2-deoxyglucose (0.1 μCi)를 10분 동안 처리한 후 beta scintillation counter를 이용하여 포도당의 흡수능을 측정하였다.
(2) 포도당 흡수능 실험방법
대계 추출물이 지방세포내 포도당 흡수에 미치는 효과를 확인하기 위해 분화된 OP9 지방세포에서의 포도당 흡수능을 비교실험하였다.
우선 대조군, 대계 추출물 농도 10, 20, 30, 50 ㎍/㎖ 처리시 각각의 포도당 흡수능을 측정하여 비교하였다.
또한 인슐린 100 nM, 인슐린 100 nM + 대계 추출물 10 ㎍/㎖, 인슐린 100 nM + 대계 추출물 20 ㎍/㎖, 인슐린 100 nM + 대계 추출물 30 ㎍/㎖, 인슐린 100 nM + 대계 추출물 50 ㎍/㎖으로 처리시 각각의 포도당 흡수능을 측정하여 비교하였다.
1-3. 실험 결과
(1) 포도당 흡수능 측정결과
도 1은 대계 추출물(CJHE) 농도별 처리시 나타난 포도당 흡수능 측정결과를 그래프로 나타낸 것으로, 가로축의 0은 대조군으로 대조군의 포도당 흡수능은 2560 cpm 이고, 대계 추출물(CJHE)의 경우 10, 20, 30, 50 ㎍/㎖ 처리시 포도당 흡수능은 각각 2380, 2940, 4360, 5100 cpm으로 나타났다.
측정결과, 농도별 대계 추출물(CJHE) 처리시 농도가 높아질수록 포도당 흡수능이 증가하였고, 대계 추출물(CJHE) 50 ㎍/㎖ 처리시 대조군에 비해 포도당 흡수능이 2배 증가한 것으로 나타났다.
도 2는 인슐린(Ins)과 대계 추출물(CJHE) 처리시 나타난 포도당 흡수능 측정결과를 그래프로 나타낸 것으로, 인슐린(Ins) 100 nM 처리시 포도당 흡수능은 4083 cpm 이고, 인슐린(Ins) 100 nM와 대계 추출물(CJHE) 10, 20, 30, 50 ㎍/㎖을 주입했을 경우 포도당 흡수능은 각각 4250, 4580, 5330, 7890 cpm으로 나타났다.
측정결과, 인슐린과 대계 추출물(CJHE)을 함께 처리시 인슐린만 단독으로 처리했을 경우에 비해 농도가 높아질수록 포도당 흡수능이 증가하였고, 인슐린과 대계 추출물(CJHE) 50 ㎍/㎖ 처리시 대조군에 비해 포도당 흡수능이 3배 이상 증가한 것으로 나타났다.
(2) 포도당 흡수능 측정결과 분석
대계 추출물이 지방세포내 포도당 흡수에 미치는 효과를 확인하기 위해 분화된 OP9 지방세포에서의 포도당 흡수능을 대조군과 비교 실험한 결과, 농도별 대계 추출물 및 인슐린과 대계 추출물을 함께 처리시 모두 농도 의존적인 포도당 흡수 증진효과가 관찰되었다.
또한 대조군의 포도당 흡수능은 2560 cpm, 인슐린 처리시 4083 cpm, 대계 추출물 30 ㎍/㎖ 처리시 4360 cpm으로 나타나 대계 추출물이 인슐린과 비슷한 포도당 흡수 작용을 하는 것으로 분석된다.
또한 인슐린과 대계 추출물을 함께 처리시 인슐린만 단독으로 처리했을 경우에 비해 포도당 흡수능이 증가한 것으로 나타나 대계 추출물이 인슐린에 의한 포도당 흡수 작용을 증가시켜 인슐린 감수성을 높이는 효과가 있는 것으로 분석된다.
참고예 1. 대계 추출물이 GLUT4 에 작용하는 효과
인슐린은 췌장β세포에서 분비되어 혈액 속의 포도당 농도를 일정하게 유지시키며 인슐린 수용체와 결합하여 지방세포와 근육세포에 분포하는 포도당 수용체인 GLUT4를 세포막으로 이동시켜 지방세포와 근육세포내로의 포도당 유입을 촉진시킨다.
인슐린이 없을때 GLUT4는 세포질 내 액포(Vesicle)에 존재하여 포도당 운반에 전혀 기여하지 않지만 인슐린이 인슐린 수용체와 결합하면 이들 액포가 세포막에 융합되어 GLUT4를 세포막으로 이동시킨다. 또한 세포막으로 이동된 GLUT4에 의해 포도당이 세포내로 유입된다. 시간이 경과하면서 혈중 인슐린치가 떨어지면 GLUT4는 다시 세포질 내로 이동한다. 하지만 뇌와 간 등 일부 조직은 인슐린과 상관없이 확산 등의 기전에 의해 포도당이 세포로 유입된다.
즉 지방세포와 근육세포에서의 포도당 유입은 GLUT4에 의해 이루어지고, GLUT4는 인슐린에 의해서만 포도당을 세포내로 유입시킨다.
이 작용이 원활히 이루어지면 체내의 포도당 농도가 일정하게 유지되지만 이 작용에 이상이 생기면 체내의 포도당 농도가 증가하여 제2형 당뇨병을 유발시킨다.
본 발명은 실험예 1를 통해 지방세포에서 대계 추출물이 인슐린과 비슷한 포도당 흡수능을 가지고 있으며 추출물의 농도가 높아질수록 포도당 흡수능이 증가되고 인슐린과 함께 처리시 포도당 흡수능을 증가시키는 것을 알 수 있었다.
이러한 실험결과로 지방세포에서 대계 추출물이 인슐린과 비슷한 효과를 가지며 인슐린의 효과를 증가시킨다는 것을 알 수 있다.
또한 상기 실험결과로부터 대계 추출물이 GLUT4의 발현 및 이동을 활성화시켜 포도당의 세포내로의 유입을 촉진시킨다는 것을 규명할 수 있다.
참고예 2. 제2형 당뇨병 예방 및 치료제
본 발명은 대계 추출물을 유효성분으로 포함하고 약제학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제 등을 추가하여 약제학적 단위 투여형으로 제형화 된 제2형 당뇨병 예방 및 치료제를 제공하고자 한다.
여기에서, 담체, 부형제, 희석제로는 토즈, 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.
또한 상기 약제학적 투여 형태는 약학적 허용 가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.
또한 상기 대계 추출물을 제제화할 경우에는 통상적으로 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면 활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다.
또한 상기 약제학적 투여 형태는 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.
상기 경구 투여를 위한 고형 제제에는 상기 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분은 칼슘 카보네이트(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.
상기 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함될 수 있다.
상기 비 수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸 올레이트와 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 추출물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 연령, 성별, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
그러나 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 추출물은 0.001 내지 300 mg/kg으로 투여하는 것이 좋고, 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다.
상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 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, 피하주사에 의해 투여될 수 있다.
본 발명은 대계 추출물에 식품 보조 첨가제를 추가하여 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 건강기능식품 조성을 제공하고자 한다.
상기 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류 등이 있다.
또한 인슐린 저항성에 인한 제2형 당뇨병 예방 및 치료를 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다.
이때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 20 중량% 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 5 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비유로 가할 수 있다.
본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 상기 추출물을 함유하는 외의 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; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 상술한 것 이외에 향미제로써 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 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.
상기 외에 본 발명의 추출물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다.
그 밖에 본 발명의 추출물들은 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 추출물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
상기에서 실험예 및 참고예를 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

Claims (6)

  1. 대계(CIRSII JAPONICI HERBA) 추출물을 유효성분으로 함유하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 대계 추출물은 지방세포내 포도당 흡수를 촉진시켜 인슐린 저항성을 개선시키는 것을 특징으로 하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 대계 추출물은 인슐린의 효과를 증가시키는 것을 특징으로 하는 대계 추출물을 함유하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 대계 추출물은 GLUT4의 발현을 증가시키는 것을 특징으로 하는 대계 추출물을 함유하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 대계 추출물의 농도는 5 ㎍/㎖ ~ 60 ㎍/㎖인 것을 특징으로 하는 대계 추출물을 함유하는 제2형 당뇨병 예방 및 치료용 조성물.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 조성물에 식품학적으로 허용 가능한 식품첨가제를 추가한 건강기능식품 조성물.
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