KR20150078693A

KR20150078693A - Composition for improving, preventing or treating diabete-induced complication containing extracts or fractions from Colocasia esculenta

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Publication number: KR20150078693A
Application number: KR1020130168305A
Authority: KR
Inventors: 임순성; 서홍원; 이수경; 리홍매; 황승환
Original assignee: 한림대학교 산학협력단
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2015-07-08

Abstract

The present invention relates to a composition for preventing or treating diabetic complications containing Colocasia esculenta extracts or fractions as active ingredients, and a functional food including the same, wherein the Colocasia esculenta extracts or fractions has an aldose reductase inhibitory activity, thereby being useful in prevention and treatment of diabetic complications.

Description

TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composition for improving, preventing or treating a diabetic complication including, for example,

본 발명은 토란 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨 합병증의 개선, 예방 또는 치료용 조성물, 및 이를 포함하는 기능성 식품에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 본 발명은 알도스 환원효소(aldose reductase, AR) 억제 활성을 지녀 당뇨 합병증의 개선, 예방 및 치료에 매우 유용한 토란 추출물 또는 토란 분획물을 유효성분으로 포함하는 조성물, 및 이를 포함하는 기능성 식품에 관한 것이다. The present invention relates to a composition for improving, preventing or treating diabetic complications comprising taro extract or a fraction thereof as an active ingredient, and a functional food containing the composition. More particularly, the present invention relates to a composition for aldose reductase, AR) inhibitory activity and is useful for the improvement, prevention and treatment of diabetic complications, and a functional food containing the same.

당뇨병은 인슐린의 분비량이 부족하거나 정상적인 기능이 이루어지지 않는 등의 대사질환의 일종으로, 혈중 포도당의 농도가 높아지는 고혈당을 특징으로 하며, 고혈당으로 인하여 여러 증상 및 징후를 일으키고 소변에서 포도당을 배출하게 된다. 약한 고혈당에서는 대부분의 환자들이 증상을 느끼지 못하거나 모호해서 당뇨병이라고 생각하기 어려우나, 혈당이 많이 올라가면 갈증으로 인해 물을 많이 마시게 되고, 이로 인해 소변량이 늘게 되어 화장실을 자주 가게 되며, 체중이 빠지게 된다. Diabetes mellitus is a type of metabolic disease that lacks insulin secretion or does not function normally. It is characterized by hyperglycemia in which the concentration of glucose in the blood rises. Hyperglycemia causes various symptoms and signs and excretes glucose from the urine . In the case of weak hyperglycemia, most patients do not feel asymptomatic or ambiguous, so it is hard to think of them as diabetes, but when their blood sugar is high, thirst causes them to drink a lot of water, which leads to increased urine volume and frequent toilets and weight loss. .

당뇨병은 일단 발병하면 현재로서는 완치시킬 수 있는 방법은 없으나, 다양한 방법을 통한 철저한 혈당 조절이 당뇨병 합병증 발생을 억제 혹은 지연시킬 수 있기에 적극적인 혈당 조절이 강조되고 있다. 따라서 당뇨병으로 진단된 경우에는 당뇨로 인한 합병증을 예방하거나, 이미 발병한 경우 이를 개선 또는 치료하는 요법이 필요하다.There is no way that diabetes can be cured at the present time, but strict control of blood sugar through various methods can suppress or delay the occurrence of diabetes complications, so that active control of blood glucose is emphasized. Therefore, when diagnosed as diabetes, it is necessary to prevent diabetes complications or to treat or ameliorate them if they have already developed.

오랜 기간 고혈당 상태가 유지되면 신체에서 여러 합병증이 발생하는데, 대표적으로는 망막병증, 신기능장애, 신경병증 등이 있으며, 심혈관계 질환의 위험 또한 높아지게 된다. 그 중에서도 당뇨 합병증의 반수 이상은 당뇨병성 망막병증에 해당하는데, 이는 성인 실명의 가장 큰 발병 원인이며, 증세로는 시력장애, 녹내장, 시력상실 등이 있다. When long-term hyperglycemia is maintained, various complications occur in the body, such as retinopathy, renal dysfunction, neuropathy, and the risk of cardiovascular disease is also increased. Among them, more than half of the diabetic complications are diabetic retinopathy, which is the greatest cause of blindness in adults. Symptoms include visual impairment, glaucoma, and vision loss.

당뇨합병증을 유발하는 기전으로는 크게 단백질의 비효소적 당화반응(non-enzymatic glycation of protein)과 폴리올 대사계(polyol pathway)의 기작 변화에 의한 삼투압 스트레스 및 자유 라디칼에 의한 산화적 스트레스(oxidative stress)가 있다.The mechanism of diabetic complication is largely attributed to osmotic stress and oxidative stress due to changes in the mechanism of non-enzymatic glycation of protein and polyol pathway. ).

알도스 환원효소는 다양한 알데히드 및 카르보닐의 환원을 촉매하는 NADPH-의존성 산화환원효소로서, 포도당 대사의 폴리올 대사계의 첫 단계인 포도당에서 소르비톨로의 환원을 촉매하는 것으로 알려져 있다. 이러한 알도스 환원효소는 망막, 공막, 렌즈, 신장, 적혈구, 뇌, 근육, 간 및 말초신경 등에 존재하는데, 특히 말초신경에서는 포도당 투과가 인슐린에 의하여 영향을 받지 않기 때문에 문제가 될 수 있다. 즉, 고혈당 시 슈만 세포에 소르비톨이 과다 축적되면 이로 인하여 삼투압이 증가하여 수초의 부종, 괴사 및 붕괴가 발생할 수 있고, 지속적으로 증가한 삼투압으로 인하여 수분이 인입되어 당뇨합병증으로 진행된다.Aldose reductase is a NADPH-dependent redox enzyme that catalyzes the reduction of various aldehydes and carbonyls and is known to catalyze the reduction of glucose to sorbitol in the first step of the polyol metabolism of glucose metabolism. These aldose reductases are present in the retina, sclera, lens, kidney, red blood cells, brain, muscle, liver and peripheral nerves, especially in peripheral nerves because glucose permeation is not affected by insulin. That is, excessive accumulation of sorbitol in hyperglycemia-induced Schwann cells results in increased osmotic pressure leading to edema, necrosis, and collapse of the myelin sheath, resulting in a steady increase in osmotic pressure that leads to diabetic complications.

폴리올은 알도스 또는 케토스로부터 알도스 환원효소에 의해 환원된 알코올을 의미하며, 일반적으로 포도당이 세포내로 들어오게 되면 헥소키나제에 의하여 6-인산포도당으로 전환된 다음 해당경로를 거쳐 분해된다. 포도당의 농도가 증가하는 경우 이에 결합하는 헥소키나제가 포화되어 여분의 포도당은 헥소키나제에 비하여 친화성이 낮은 알도스 환원효소에 결합하여 소르비톨로 대사됨으로써 세포내에는 소르비톨이 축적된다.The polyol refers to an alcohol reduced by aldose reductase from aldose or ketose. Generally, when glucose enters the cell, it is converted to 6-phosphate glucose by hexokinase and then degraded through the corresponding pathway. When the concentration of glucose is increased, the binding of hexokinase is saturated and extra glucose is bound to aldose reductase, which has lower affinity than hexokinase, and is metabolized to sorbitol, thereby accumulating sorbitol in the cells.

구체적으로, 소르비톨의 합성과정에는 알도스 환원효소 및 소르비톨 탈수소효소(sorbitol dehydrogenase)의 두 효소가 관여하는 것으로 알려져 있는데, 이 효소들은 말초신경, 망막, 각막, 홍채, 수정체, 신장, 적혈구 등의 신체 각 조직에 존재한다. 알도스 환원효소는 소르비톨 합성과정의 첫 반응을 일으키는 효소로서 NADPH를 조효소로 이용하여 포도당을 소르비톨로 전환시켜 주는 반응제어 효소의 역할을 하며, 일단 소르비톨이 생성되면 폴리올 디하이드로게네이즈에 의해 소르비톨은 과당(fructose)으로 전환된다. 생리학적 조건하에서는 이 두 효소에 의한 합성의 흐름은 대부분의 조직에서는 서로 평형을 이루고 있다. 대부분의 조직에서는 소르비톨의 축적량이 거의 무시할 정도이며, 포도당에 대한 알도스 환원효소의 친화력은 헥소키나제(hexokinase)보다 더 낮고 대부분의 세포 내 포도당은 인산화되기 때문에 소르비톨의 형성속도는 낮아지게 된다. 따라서, 당뇨병 환자의 경우에 있어서, 혈액 내의 포도당의 농도가 더 증가하게 되면 알도스 환원효소가 활성화되어 과도하게 포도당을 소르비톨로 환원시키고, 이 소르비톨이 소르비톨 탈수소효소에 의해 과당으로 전환되며 포도당에 비하여 단백질의 비효소적 당화반응의 속도가 약 10배 정도 빠르기 때문에, 고농도의 과당이 단백질과 결합하여 결국은 최종 당화산물의 형성을 가속화시킨다.Specifically, it is known that two enzymes, aldose reductase and sorbitol dehydrogenase, are involved in the synthesis of sorbitol. These enzymes are involved in the body, such as peripheral nerve, retina, cornea, iris, lens, It exists in each tissue. Aldose reductase is the enzyme that causes the first reaction of sorbitol synthesis process. It acts as a reaction control enzyme that converts glucose to sorbitol by using NADPH as coenzyme. Once sorbitol is produced, sorbitol is converted to sorbitol by polyol dihydrogenase It is converted to fructose. Under physiological conditions, the flow of synthesis by these two enzymes is in equilibrium in most tissues. In most tissues, the accumulation of sorbitol is almost negligible, the affinity of aldose reductase for glucose is lower than that of hexokinase, and the rate of formation of sorbitol is lowered because most of intracellular glucose is phosphorylated. Therefore, in the case of diabetic patients, when the concentration of glucose in the blood is further increased, the aldose reductase is activated to excessively reduce glucose to sorbitol, which is converted to fructose by sorbitol dehydrogenase, Since the rate of nonenzymatic glycosylation of proteins is about 10 times faster, a high concentration of fructose binds to the protein and ultimately accelerates the formation of the final glycation end product.

폴리올 경로에 의해 생성된 폴리올은 세포막을 쉽게 투과하지 못하기 때문에 세포 내에 이 대사물질의 농도가 증가하게 되고, 그 결과 몰삼투압 농도의 증가를 야기 시킨다. 고혈당으로 인한 알도스 환원효소 활성화는 과다한 기질 공급으로 인해 소르비톨 축적이 일어나게 하여 삼투 조절 체계를 교란시킨다. 소르비톨 축적에 의한 삼투 스트레스(osmotic stress)를 완화시키기 위해 다른 대체 삼투물질(osmolyte)의 보상성 하향조절이 일어나게 되어 삼투물질 결핍이 발생한다. 또한, 알도스 환원효소 활성화는 산화 스트레스를 악화시켜 세포 내 미요이노시톨과 타우린의 결핍을 초래하기도 하다. 이는 산화스트레스가 Na⁺-미요이노시톨 콘트랜스포터(Na⁺-myoinositol contransporter)와 타우리엔 트랜스포터(taurien transporter)를 직접 하향 조절하거나, 소듐-포타슘 아데노신 트리포스파테이즈(sodium-potassium adenosine triphosphatase, ATPase)에 의한 소듐-경사의 방해를 통해 간접적으로 작용해서 미요이노시톨의 세포 내 결핍을 초래한다. 이는 수정체 및 말초신경 등 비교적 고농도의 소르비톨이 축적되는 조직의 합병증 유발 기전으로 유력하다. 이들 조직에서는 소르비톨의 농도가 높음에도 불구하고 지속적으로 알도스 환원효소를 발현하여 소르비톨의 축적을 더욱 진행시키게 된다. 따라서, 신경조직 내에서는 다양한 대사과정의 변이, 전기생리학적 변화, 신경조직에서의 에너지 소비의 감소, 신경조직에서의 변화 등이 일어나게 된다.The polyol produced by the polyol pathway does not easily permeate the cell membrane, so the concentration of this metabolite in the cell is increased, resulting in an increase in the molar osmotic concentration. Aldose reductase activation due to hyperglycemia causes sorbitol accumulation due to excessive substrate supply, disturbing the osmotic control system. A compensatory downregulation of other alternative osmolytes occurs to mitigate osmotic stress due to sorbitol accumulation, resulting in osmotic depletion. In addition, activation of aldose reductase enzymes exacerbates oxidative stress, resulting in deficiency of intracellular myoinositol and taurine. This oxidative stress Na ⁺ - Miyoshi inositol cone transporter (Na ⁺ -myoinositol contransporter) and other transporters We yen (taurien transporter) directly down-regulation, or sodium-potassium adenosine tree force pate rise (sodium-potassium adenosine triphosphatase, ATPase), resulting in an intracellular deficiency of myoinositol. This is likely to lead to complications of tissues in which relatively high concentrations of sorbitol are accumulated, such as the lens and peripheral nerve. Despite the high concentration of sorbitol in these tissues, they continue to express aldose reductase and further promote the accumulation of sorbitol. Thus, in the nervous tissue, various metabolic processes, electrophysiological changes, reduction of energy consumption in the nervous tissue, and changes in the nervous tissue occur.

또한 알도스 환원효소와 소르비톨 디하이드로게네이즈에 의해 소르비톨과 프룩토오스의 축적에 의해 야기된 삼투압 증가가 수정체 섬유(lens fiber) 내로 수분이 인입되어 팽윤되는 현상을 초래한다. 이는 렌즈 내 정상적으로 보유되어 있는 물질에 대한　투과성을 증가시켜 K⁺, 아미노산, 글루타치온, 이노시톨, ATP의 농도가 감소되는 반면, Na⁺, Cl^- 이온이 서서히 증가하게 된다. 이 과정이 진행됨에 따라 증가된 두 이온이 전해질 변화를 초래하게 되어 이차적 삼투변화를 야기시켜 결국 수정체 팽윤(lens swelling)을 일으킨다. 렌즈 막이 큰 단백질을 제외한 모든 물질에 대한 투과성을 증가시켜 결국 조밀 핵 백내장(dense nuclear cataract)을 가져오게 된다. 렌즈 내 정상적으로 높은 K⁺/Na⁺비율이 단백질 합성을 유도하게 되는데, 상기의 생화학적 변화에 의해 당 백내장(sugar cataract)에서는 세포내 K⁺ 농도가 감소하고 Na⁺ 농도가 증가하여 단백질 합성을 저하시키게 된다. 또한 적혈구내에서도 당대사 관련 대사물질(sorbitol)과 매개체(AR, SDH)들은 간접적인 당뇨합병증들의 진행의 지표가 될 수 있다. 임상연구보고에 의하면 적혈구 소르비톨 농도 및 적혈구 소르비톨/혈장 포도당 비는 당뇨병 군에서 정상 대조군과 비교하여 유의적으로 높게 나와 이들 지표를 당뇨병의 진단 방법으로 이용할 수 있을 것으로 보고되었다. 적혈구 소르비톨, 적혈구 소르비톨/혈장 글루코오스 비율 및 알도스 환원효소 등의 당대사 관련 인자들을 평가함으로써 당뇨병 환자의 향후 합병증 발생의 예측, 예후 추정에 활용할 수 있다. 또한 소르비톨의 세포 내 축적이 당뇨망막병증을 유발시키는 원인으로 알려져 있다. 인슐린 비의존성 당뇨 환자의 당뇨망막병증의 진행은 적혈구 내 소르비톨 수치보다는 지속기간이 더 중요하며 소르비톨 수치가 정상치보다 높은 시기에 알도스 환원효소 억제제를 조기 사용하는 것이 당뇨망막병증의 예방 및 치료에 효과적일 수 있다는 임상연구가 보고되었다.In addition, an increase in osmotic pressure caused by the accumulation of sorbitol and fructose by aldose reductase and sorbitol dihydrogenase results in swelling of water into the lens fiber. This increases the permeability to the normally retained material in the lens, which decreases the concentration of K ⁺ , amino acid, glutathione, inositol, and ATP, while the Na ⁺ and Cl ^- ions gradually increase. As the process progresses, the increased ions cause electrolyte changes, resulting in secondary osmotic changes resulting in lens swelling. The lens film increases permeability to all materials except for large proteins, resulting in dense nuclear cataracts. The normal K ⁺ / Na ⁺ ratio in the lens induces protein synthesis. By the above biochemical change, the intracellular K ⁺ concentration decreases and the Na ⁺ concentration increases in the sugar cataract, . In addition, glucose-related metabolites (sorbitol) and mediators (AR, SDH) can be an indicator of the progression of indirect diabetic complications even within erythrocytes. According to clinical reports, erythrocyte sorbitol and erythrocyte sorbitol / plasma glucose ratio were significantly higher in diabetic group than in normal control group and these indicators could be used as a diagnostic method for diabetes. The rate of erythrocyte sorbitol, erythrocyte sorbitol / plasma glucose, and aldose reductase can be used to estimate future prognosis and prognosis of diabetic patients. In addition, accumulation of sorbitol in the cell is known to cause diabetic retinopathy. The progression of diabetic retinopathy in patients with non-insulin dependent diabetes mellitus is more important than the erythrocyte sorbitol level, and early use of the aldose reductase inhibitor is effective in the prevention and treatment of diabetic retinopathy when the sorbitol level is higher than normal May have been reported.

최종 당화산물이 사람의 미세혈관 내피세포에서 폴리올 경로의 주효소인 알도스 환원효소를 활성화시키는 것이 보고된 바 있다. 정상상태에서는 알도스 환원효소가 포도당에 대하여 친화력이 매우 낮지만, 고농도의 포도당에서는 알도스 환원효소가 활성화되어 과도하게 포도당을 소르비톨로 환원시키고, 이 소르비톨이 소르비톨 탈수소효소에 의해 과당으로 전환된다. 이 과당은 포도당에 비하여 단백질의 비효소적 당화반응의 속도가 약 10배 정도 빠르다. 따라서, 고농도의 과당이 단백질과 결합하여 결국은 최종 당화산물의 형성을 가속화시킨다. 단백질의 비효소적 당화 반응이란, 단백질의 리신 잔기 등의 아미노산 그룹과 환원당이 효소 작용 없이 축합반응 즉 밀리아드 반응에 의한 것으로, 이 반응의 결과로 최종 당화산물(advanced glycation endproducts, AGEs)이 생성된다. 단백질의 비효소적 당화 반응은 (1) 단백질의 리신 잔기 등의 아미노산 그룹과 환원당의 알데히드 또는 케톤이 효소 작용 없이 친핵성 첨가 반응을 하여 초기 단계 산물인 쉬프염기(schiff base)를 형성하고, 상기 쉬프염기와 인접한 케토아민 어닥트(ketoamine adduct)가 서로 축합하여 가역적인 아마도리형의 조기당화산물이 생성되는 단계, 및 (2) 고혈당 상태가 지속되어 가역적인 아마도리형의 조기당화산물이 분해되지 않고 재배열되고 단백질과 교차결합하여 비가역적인 최종 당화산물이 생성되는 단계로 나눌 수 있다. 가역적인 아마도리형의 조기당화산물과 달리 최종 당화산물은 비가역적인 반응 산물이므로, 일단 생성되면 혈당이 정상으로 회복되어도 분해되지 않고 단백질 생존기간 동안 조직에 축적되어 조직의 구조와 기능을 비정상적으로 변화시킨다. 이처럼 비효소적 단백질 당화 반응에 의하여 기저막, 혈장 알부민, 수정체 단백질, 피브린, 콜라겐 등의 단백질에서 당화가 일어나며, 생성된 최종 당화산물이 조직의 구조와 기능을 비정상적으로 변화시켜 당뇨성 망막병증, 당뇨성 백내장, 당뇨성 신증, 당뇨성 신경병증 등의 만성 당뇨합병증을 유발시킨다.It has been reported that the final glycated product activates aldose reductase, the main enzyme of the polyol pathway in human microvascular endothelial cells. In normal conditions, aldose reductase has a very low affinity for glucose, but in high glucose concentration aldose reductase is activated and excess glucose is reduced to sorbitol, which is converted to fructose by sorbitol dehydrogenase. This fructose is about 10 times faster in the rate of nonenzymatic glycation of protein than glucose. Thus, a high concentration of fructose binds to the protein and ultimately accelerates the formation of the final glycation end product. Non-enzymatic glycation of proteins is a process in which amino acid groups such as lysine residues of proteins and reducing sugars are condensed, that is, by a Milliad reaction without enzymatic action. As a result of this reaction, advanced glycation endproducts (AGEs) do. The non-enzymatic glycosylation of proteins involves (1) nucleophilic addition reaction of an amino acid group such as a lysine residue of a protein and an aldehyde or ketone of a reducing sugar without enzymatic action to form a schiff base as an initial step product, (2) a step in which the reversible amaryl-type early glycation endproduct is not degraded due to the persistence of hyperglycemia, and Rearranged and crosslinked with the protein to form irreversible final glycation products. Unlike the reversible amaryllis type early glycation products, the final glycation end products are irreversible reaction products. Once formed, they are not degraded even when the blood glucose is restored to normal, and accumulate in the tissues during the protein survival period to abnormally change the structure and function of the tissue . Thus, glycosylation occurs in proteins such as basement membrane, plasma albumin, lens protein, fibrin, and collagen by non-enzymatic protein glycosylation, and the resulting final glycation products abnormally change the structure and function of tissues to cause diabetic retinopathy, Diabetic nephropathy, and the like.

이와 같이 폴리올 경로, 비효소적 당화반응 및 산화적 스트레스 작용 기전들은 서로 연관되어 당뇨합병증을 유발시킨다. 따라서, 당뇨합병증의 발병을 지연하거나 예방 또는 치료하기 위해서는 알도스 환원효소 및 최종 당화산물의 형성을 억제하는 것이 매우 중요하다. 지금까지 알려진 대표적인 알도스 환원효소 저해제로는 소르비닐(sorbinil), 알레스타틴(alrestatin), 에팔레스타트(epalrestat), 포날레스타트(ponalestat), 톨레스타트(tolrestat) 등이 대표적이고, 단백질 당화 억제제로는 아미노구아니딘·HCl(aminoguanidine·HCl) 등이 있다.Thus, the polyol pathway, nonenzymatic glycosylation and oxidative stress mechanisms are associated with diabetic complications. Therefore, it is very important to inhibit the formation of aldose reductase and the final glycation products in order to delay, prevent or treat the onset of diabetic complications. Representative aldose reductase inhibitors known so far include sorbinil, alrestatin, epalrestat, ponalestat, tolrestat and the like, and protein glycosylation inhibitors (Aminoguanidine.HCl) and the like.

알도스 환원효소제는 알도스 환원효소에 결합하므로 포도당을 소르비톨로 전환시키는 것을 저해함으로서 미요이노시톨의 감소와 소듐-포타슘 ATPase의 손상을 막으며 포도당과 상호작용하는 위치와는 다른 위치에서 알도스 환원효소와 반응하여 알도스 환원효소에 대한 비경쟁적 저해반응을 일으킨다. 아미노구아니딘은 친핵성 히드라진으로 아마도리 산물과 결합하여 단백질과의 교차결합을 방지함으로써 최종 당화산물의 생성을 억제하여 합병증으로 진전되는 것을 지연 또는 방지한다.The aldose reductase inhibits the conversion of glucose to sorbitol by binding to aldose reductase, thereby preventing the reduction of myoinositol and damage of sodium-potassium ATPase, and the inhibition of aldose reductase Lt; RTI ID = 0.0 > Aldose < / RTI > reductase. Aminoguanidine is a nucleophilic hydrazine that binds to the amphiphilic product to prevent cross-linking with the protein, thereby inhibiting the production of the final glycation end product and delaying or preventing progression to complications.

이 외에도 수많은 저해제들이 개발되어 합성되어 오고 있지만, 이러한 제제들은 장기간 투여시 독성이 유발되는 문제점이 있어, 보다 안전한 새로운 저해제에 대한 탐색 및 개발이 요망되고 있다.In addition, a number of inhibitors have been developed and synthesized. However, these preparations are problematic in that they are toxic when administered over a long period of time, and therefore, a new safe inhibitor is sought for and developed.

한편, 토란(Colocasia esculenta L. Schott)은 천남성과의 여러해살이풀로써, 인도, 인도네시아 등 열대 아시아가 원산인 여러해살이풀이다. 줄기는 땅속에서 거의 자라지 않고 비대해져 알줄기나 덩이줄기가 된다. 잎은 길이 1-1.5m이고, 잎새는 입술 모양이나 달걀꼴 또는 심장 모양인데, 길이 30-50cm, 나비 25-30cm나 된다. 표면은 미끄럽다. 오랜 세월을 거쳐 재배해 오는 동안 개화습성이 없어져 가고 있으나 간혹 고온인 해의 가을에 꽃이 피기도 한다. 꽃은 잎자루 사이에서 나온 꽃줄기 끝에 육수꽃차례로 달리며 길이 25-30cm, 나비 6cm 정도의 노란색 불염포에 싸여 있다. 꽃차례의 밑부분에는 암꽃, 그 위는 수꽃, 맨 끝부분에는 무성화가 달린다. 한국의 재래종은 대개 일찍 자라는 조생으로서 줄기가 푸르고 새끼토란이 여러 개 달리며 알이 작다. 덩이줄기는 새끼토란과 어미토란으로 구분하며 어미토란은 떫은 맛이 강하여 대부분 먹지 못한다. 토란은 고온성 식물로서 고온다습한 곳에서 잘 자란다. 병충해는 매우 적으며, 간혹 개화하기는 하나 종자가 생기지 않으므로 알줄기를 4-5월 무렵에 심는다. 덩이줄기 100g 중에는 탄수화물 12.8g, 단백질 2.6g, 지질 0.2g이 함유되어 있고 열량은 60kcal이다. 주로 국을 끓여 먹고 굽거나 쪄서도 먹는다.On the other hand, taro (Colocasia esculenta L. Schott) is a perennial herb that is native to India, Indonesia and other tropical Asian countries. The stem grows little in the ground and grows bigger and becomes a stalk or a trunk. The leaves are 1-1.5m long, and the leaves are lips, ovate or heart-shaped, 30-50cm long and 25-30cm wide. The surface is slippery. Flowering habit is disappearing for a long time, but sometimes it blooms in autumn of high-temperature sea. The flower is hanged in a yellow inflorescences of 25-30cm long and 6cm long butterflies, running at the tip of a stem of a flower stem between the petiole. At the bottom of the inflorescence is a female flower, its stomach is a male flower, and the tip of the inflorescence is whitish. The Korean native species is usually early, early growing, with several stems and small calves and small eggs. The tuberous stem is divided into the puppy and the maternal taran, and the mother taran has a strong taste, so it can not eat most of it. Taran is a high temperature plant that grows well in high temperature and high humidity. The insect pests are very few, sometimes blooming, but no seeds are produced, so they are planted around April to May. In 100 g of tuber, 12.8 g of carbohydrate, 2.6 g of protein and 0.2 g of lipid are contained and the calories are 60 kcal. Mainly boiled, boiled, baked or steamed to eat.

"토란"은 면역계 활성화 기능, 대식 세포 또는 자연살해 세포의 호라성화 기능을 가져 암세포 전이를 경감시키는 효과를 지니는 것으로 알려져 있고 (한국공개 10-2012-0122709), 우울증 질환의 증상 완화에도 효과를 보여 우울증의 예방 또는 치료 용도로도 사용될 수 있는 것으로 보고되었다 (한국공개 10-2013-0113553).It is known that "taro" has an effect of alleviating cancer cell metastasis due to the function of activating the immune system, the function of horoscopes of macrophages or natural killer cells (Korean Published 10-2012-0122709) It has also been reported that it can be used for the prophylactic or therapeutic use of depression (Korean Patent Publication No. 10-2013-0113553).

그러나, 알도스 환원효소를 억제함으로써 당뇨 합병증을 개선, 예방 및 치료할 수 있는 토란 추출물 또는 분획물에 관해서는 특허가 없는 실정이다. However, there is no patent for a taroane extract or fraction that can improve, prevent and treat diabetic complications by inhibiting aldose reductase.

이에, 본 발명자들은 토란 추출물과 토란 분획물이 알도스 환원효소 억제 활성을 지녀, 당뇨 합병증의 개선, 예방 및 치료에 효과가 있음을 새롭게 확인하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다. Accordingly, the inventors of the present invention have completed the present invention by confirming that taro extract and taro fraction have an aldose reductase inhibitory activity and are effective in the improvement, prevention and treatment of diabetic complications.

본 발명의 목적은 당뇨 합병증의 예방 및 치료를 위한 약제 조성물 및 이를 이용한 당뇨 합병증의 치료방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for preventing and treating diabetic complications and a method for treating diabetic complications using the same.

본 발명의 다른 목적은 당뇨 합병증의 예방 및 개선을 위한 기능성 식품 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a functional food composition for preventing and improving diabetic complications.

본 발명의 또 다른 목적은 알도스 환원효소 억제 활성을 지녀 당뇨 합병증의 예방 및 개선에 매우 유용한 기능성 식품을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a functional food having an aldose reductase inhibitory activity and being very useful for prevention and improvement of diabetic complications.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태로서, 토란 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨 합병증의 예방 또는 치료용 약제 조성물이 제공된다. In one aspect of the present invention, there is provided a pharmaceutical composition for preventing or treating diabetic complications comprising an extract of Tarragon or a fraction thereof as an active ingredient.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 토란 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨 합병증의 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a functional food composition for preventing or ameliorating diabetic complications comprising taro extract or a fraction thereof as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 토란 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물을 포함하는 당뇨 합병증 예방 또는 개선용 기능성 식품이 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a functional food for preventing or ameliorating diabetic complications comprising a food composition comprising taro extract or a fraction thereof as an active ingredient.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 토란 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨 합병증의 예방 또는 치료용 약제 조성물을 제공한다. The present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating diabetic complications comprising an extract of Tarragon or a fraction thereof as an active ingredient.

본 발명의 약제 조성물은 알도스 환원효소 억제 활성을 지님으로써 당뇨 합병증의 예방 및 치료에 효과를 지닌다. The pharmaceutical composition of the present invention is effective for the prevention and treatment of diabetic complications by having aldose reductase inhibitory activity.

본 발명에서 토란은 상업적으로 판매되는 것을 구입하여 사용하거나, 자연에서 채취 또는 재배된 것을 사용할 수 있다. In the present invention, taro can be purchased commercially, sold, or harvested or cultivated in nature.

본 발명에서 용어, "예방"이란 조성물의 투여에 의해 당뇨 합병증을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.The term "prevention" in the present invention means all actions that inhibit diabetes complications or delay the onset of diabetes by administration of the composition.

본 발명에서 용어, "치료"란 조성물의 투여에 의해 당뇨 합병증에 의한 증세가 호전되거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다.In the present invention, the term "treatment" means any action that improves or alleviates symptoms due to diabetic complications by administration of the composition.

상기 당뇨 합병증은 백내장, 신경병증, 신장병증, 망막병증 등과 같은 당뇨에 의해 수반되는 모든 발병 병증을 포함하며, 이에 제한되지 않는다. Such diabetic complications include, but are not limited to, all onset diseases accompanied by diabetes such as cataract, neuropathy, nephropathy, retinopathy, and the like.

본 발명에서 당뇨 합병증 예방 또는 치료 활성은 알도스 환원효소 억제능을 통해 시험하였다.In the present invention, the prophylactic or therapeutic activity of diabetic complications was tested through the ability to inhibit aldose reductase.

본 발명에서 추출물(extract)은 천연물로부터 분리된 활성성분을 의미하며, 여기서는 토란으로부터 분리된 물질을 의미한다. 상기에서 토란 추출물은 바람직하게는 토란 잎으로부터 분리된 추출물을 의미한다. In the present invention, an extract means an active ingredient isolated from a natural product, which means a substance isolated from the tar. In the above, the taro extract preferably means an extract separated from the taro leaf.

상기에서 추출물을 제조하는 방법은 초음파 추출법, 여과법 및 환류 추출법 등 당업계의 통상적인 추출방법일 수 있다. 바람직하게는 세척 및 건조로 이물질이 제거된 들깨 또는 유채를 물, C₁~C₄의 알코올, 또는 이들의 혼합용매로 추출한 추출물일 수 있으며, 보다 바람직하게는 C₁~C₄의 알코올, 또는 물과 C₁~C₄의 알코올(예컨대, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등)의 혼합용매로 추출한 추출물일 수 있고, 가장 바람직하게는 에탄올 추출물일 수 있다. 이때, 추출용매는 토란 또는 토란 잎의 건조중량의 2 내지 20 배로 하는 것이 바람직하다. 일 예로, 토란 또는 토란 잎의 건조물을 추출용기에 넣고 물을 넣어 일정 기간 동안 상온에서 침적시킨 다음 이를 여과시킴으로써 추출물을 얻을 수 있다. 이때, 추출은 24시간 동안 20~30℃에서 방치하는 것이 바람직하며, 이후에 농축 또는 동결건조 등의 방법을 추가적으로 거칠 수 있다.The method for preparing the extract may be a conventional extraction method such as an ultrasonic extraction method, a filtration method and a reflux extraction method. Preferably, the perilla or rapeseed having the foreign substance removed by washing and drying may be an extract obtained by extracting water, a C ₁ -C ₄ alcohol, or a mixed solvent thereof, more preferably a C ₁ -C ₄ alcohol or And may be an extract extracted with a mixed solvent of water and a C ₁ -C ₄ alcohol (for example, methanol, ethanol, propanol, butanol, etc.), and most preferably an ethanol extract. At this time, the extraction solvent is preferably 2 to 20 times the dry weight of the taro or taro leaves. For example, the dried product of taro or taro leaves is placed in an extraction container, water is added to the extract, the product is dipped at room temperature for a certain period of time, and then filtered to obtain an extract. At this time, the extraction is preferably carried out at 20 to 30 ° C. for 24 hours, and thereafter, a method such as concentration or freeze-drying may further be carried out.

한편, 본 발명에서 토란 분획물은 상기 토란 추출물로부터 분획하여 얻을 수 있다. 상기 토란 분획물을 수득하기 위한 분획 용매는 유기 용매이다. 보다 구체적으로, 상기 토란 분획물은 토란 추출물을 물(증류수)에 현탁시킨 후 n-헥산, 디클로로메탄, 에틸아세테이트 및 n-부탄올로 각각 분획함으로써, n-헥산 분획물, 디클로로메탄 분획물, 에틸아세테이트 분획물, n-부탄올 분획물 및 물 분획물로 얻을 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 바람직한 토란 분획물은 에틸아세테이트 분획물 또는 n-부탄올 분획물이며, 가장 바람직한 분획물은 에틸아세테이트 분획물이다. 상기에서, 분획은 분별깔때기를 이용할 수 있으며, 분획물은 Sephadex LH-20 컬럼 (이동상 MeOH/H₂O) 이용한 분리 정제로 수득할 수 있다. In the present invention, the taro fraction is obtained by fractionation from the taro extract. The fraction solvent for obtaining the above-described taro fraction is an organic solvent. More specifically, the tarran fraction is obtained by suspending a taro extract in water (distilled water) and then fractionating it with n-hexane, dichloromethane, ethyl acetate and n-butanol to obtain n-hexane fraction, dichloromethane fraction, ethyl acetate fraction, n-butanol fraction and water fraction. The preferred tarane fractions that can be used in the present invention are the ethyl acetate fraction or the n-butanol fraction, and the most preferred fraction is the ethyl acetate fraction. The fractions can be fractionated using a fractionation funnel, and the fractions can be obtained by separation and purification using a Sephadex LH-20 column (mobile phase MeOH / H ₂ O).

본 발명은 또한, 1) 토란 추출물을 수득하는 단계; 2) 상기 단계 1)에서 수득한 토란 추출물에서 에틸아세테이트 층 및 n-부탄올 층을 분획하여 토란 분획물을 수득하는 단계를 포함하는, 토란으로부터 당뇨 합병증 예방 또는 치료용 화합물을 분리하는 방법을 제공할 수 있다. The present invention also relates to a method for the production of a composition comprising: 1) obtaining a taro extract; 2) fractionating the ethyl acetate layer and the n-butanol layer in the taroan extract obtained in the above step 1) to obtain a taran fraction, a method for separating a compound for preventing or treating diabetic complication from taro have.

상기 단계 2)에서 에틸아세테이트를 가하여 얻은 분획물을 Sephadex LH-20 컬럼 [이동상 MeOH/H₂O (5:1, 8:5, 1:1, 2:3, 1:4)]을 이용하여 분리 정제하여 하기 화합물 1 내지 8: 트립토판(1), 오리엔틴(2), 이소오리엔틴(3), 비텍신(4), 이소비텍신(5), 루테오린-7-O-글루코시드(6), 루테오린-7-O-루티노시드(7), 로즈마린산(8)을 분리해냈다. The fractions obtained by adding ethyl acetate in the above step 2) were separated using a Sephadex LH-20 column [mobile phase MeOH / H ₂ O (5: 1, 8: 5, 1: 1, 2: 3, 1: 4)] (1), Orientin (2), Isoorientin (3), Beattycin (4), Isobitecine (5), Ruthelin-7- O -glucoside 6), luteolin-7-O-rutinoside (7) and rosmarinic acid (8).

상기 단계 2)에서 n-부탄올을 가하여 얻은 분획물을 Sephadex LH-20 컬럼 [이동상 MeOH/H₂O (1:1, 2:3, 3:7)]을 이용하여 분리 정제하여 하기 화합물 9 및 10: 1-O-페룰로일-D-글루코시드(9), 1-O-카페오일-D-글루코시드(10)를 분리해냈다.The fraction obtained by adding n-butanol in the above step 2) was isolated and purified by using a Sephadex LH-20 column (mobile phase MeOH / H ₂ O (1: 1, 2: 3, 3: 7) : 1- O -feruloyl-D-glucoside (9) and 1- O -caffeoyl-D-glucoside (10) were isolated.

상기 본 발명의 약제 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 상기 조성물은 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 하나 이상의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용된다. 경구투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테로 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may include a pharmaceutically acceptable carrier. The composition comprising a pharmaceutically acceptable carrier can be of various oral or parenteral formulations. In the case of formulation, a diluent or excipient such as a filler, an extender, a binder, a wetting agent, a disintegrant, or a surfactant is usually used. Solid formulations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, and the like, which may contain one or more excipients such as starch, calcium carbonate, sucrose or lactose lactose, gelatin and the like. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate, talc, and the like are also used. Liquid preparations for oral administration include suspensions, solutions, emulsions, syrups and the like. Various excipients such as wetting agents, sweeteners, fragrances, preservatives and the like may be included in addition to water and liquid paraffin, which are simple diluents commonly used. have. Formulations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations, and suppositories. Examples of the non-aqueous solvent and the suspending agent include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, and injectable ester such as ethyl oleate. Examples of the suppository base include witepsol, macrogol, tween 61, cacao paper, laurin, glycerogelatin and the like.

상기 약제 조성물은 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제 및 좌제으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있다.The pharmaceutical composition may be any one selected from the group consisting of tablets, pills, powders, granules, capsules, suspensions, solutions, emulsions, syrups, sterilized aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, &Lt; / RTI >

상기 본 발명의 약제 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여된다. The pharmaceutical composition of the present invention is administered in a pharmaceutically effective amount.

본 발명에서 용어 "약제학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 개체 종류 및 중증도, 연령, 성별, 감염된 바이러스 종류, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.The term "pharmaceutically effective amount " as used herein means an amount sufficient to treat a disease at a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical treatment, and the effective dose level will vary depending on the species and severity, age, sex, , The activity of the drug, the sensitivity to the drug, the time of administration, the route of administration and rate of release, the duration of the treatment, factors including co-administered drugs, and other factors well known in the medical arts. The composition of the present invention may be administered as an individual therapeutic agent or in combination with other therapeutic agents, and may be administered sequentially or simultaneously with conventional therapeutic agents. And can be administered singly or multiply. It is important to take into account all of the above factors and to administer the amount in which the maximum effect can be obtained in a minimal amount without adverse effect, and can be easily determined by those skilled in the art.

본 발명의 약제 조성물은 당뇨 합병증의 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 호르몬 치료, 약물 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention can be used alone or in combination with methods for the prevention or treatment of diabetic complications or using surgery, hormone therapy, drug therapy and biological response modifiers.

한편, 본 발명은 당뇨 합병증의 예방 또는 치료용 조성물을 약제학적으로 유효한 양으로 당뇨 합병증의 발병 또는 발병 가능성이 있는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는 당뇨 합병증의 치료방법을 제공한다. The present invention also provides a method for treating diabetic complications, comprising administering to a subject in need thereof a pharmaceutically effective amount of a composition for the prevention or treatment of diabetic complications.

본 발명에서 용어, "개체"란 당뇨 합병증에 이미 걸렸거나 걸릴 수 있는 인간을 포함한 모든 포유동물을 의미하고, 본 발명의 추출물 또는 분획물을 포함하는 조성물을 개체에게 투여함으로써, 상기 질환을 효과적으로 예방 및 치료할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 약제 조성물로 당뇨 합병증에 걸린 인간을 치료할 수 있다. 또한, 본 발명의 약제 조성물은 기존의 당뇨 합병증 치료제와 병행하여 투여할 수 있다.The term "individual" as used herein refers to all mammals, including humans, who are already susceptible to or susceptible to diabetic complications, and by administering to a subject a composition comprising the extract or fraction of the present invention, Can be treated. For example, the pharmaceutical composition of the present invention can treat a human suffering from diabetic complications. In addition, the pharmaceutical composition of the present invention can be administered in parallel with the existing diabetic complications.

상기 약제 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 본 발명의 약제 조성물은 목적하는 바에 따라 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장내 투여될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한 상기 약제 조성물은 활성 물질이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다.The route of administration of the pharmaceutical composition may be administered through any conventional route as long as it can reach the target tissue. The pharmaceutical composition of the present invention may be administered intraperitoneally, intravenously, intramuscularly, subcutaneously, intradermally, orally, intranasally, intrapulmonarily, rectally, but not exclusively, as desired. The pharmaceutical composition may also be administered by any device capable of transferring the active substance to the target cell.

또한, 본 발명은 토란 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨 합병증의 예방 또는 개선용 기능성 식품 조성물을 제공한다. The present invention also provides a functional food composition for preventing or ameliorating diabetic complications comprising taro extract or fraction as an active ingredient.

본 발명의 기능성 식품 조성물은 알도스 환원효소 억제 활성을 지님으로써 당뇨 합병증의 예방 및 개선에 효과를 지닌다. The functional food composition of the present invention has an aldose reductase inhibitory activity and thus has an effect on prevention and improvement of diabetic complications.

본 발명에서 당뇨 합병증의 예방 또는 개선 효과는 알도스 환원효소 억제능을 통해 시험하였다.In the present invention, the preventive or ameliorative effect of diabetic complications was tested through the ability to suppress aldose reductase.

본 발명에서 토란 추출물은 토란으로부터 분리된 활성 성분을 의미한다. 상기에서 토란 추출물은 바람직하게는 토란 잎으로부터 분리된 추출물을 의미한다. In the present invention, the taro extract means an active ingredient isolated from taro. In the above, the taro extract preferably means an extract separated from the taro leaf.

본 발명의 기능성 식품 조성물은 식품 조성물의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제, 붕해제, 감미제, 팽창제, 윤활제, 활택제, 향미제, 항산화제, 완충액, 희석제, 분산제, 결합제 및 윤활제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 보조제를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 유기산, 인산염, 항산화제, 유당 카제인, 덱스트린, 포도당, 설탕, 솔비톨, 영양제, 비타민, 광물(전해질), 천연 또는 합성 풍미제, 착색제, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산화제 등을 추가로 포함할 수 있다. 유기산은 이에 제한되는 것은 아니지만 구연산, 후말산, 아디픽산, 젖산 또는 사과산일 수 있으며, 인산염은 이에 제한되는 것은 아니지만 인산나트륨, 인산칼륨, 산성피로인산염 또는 폴리인산염(중합인산염)일 수 있으며, 항산화제는 이에 제한되는 것은 아니지만 폴리페놀, 카테킨, α-토코페롤, 로즈마리 추출물, 감초 추출물, 키토산, 탄닌산 또는 피틴산 등의 천연 항산화제일 수 있다.The functional food composition of the present invention may be formulated with suitable carriers, excipients, disintegrants, sweeteners, swelling agents, lubricants, lubricants, flavoring agents, antioxidants, buffers, diluents, dispersants, binders and lubricants conventionally used in the manufacture of food compositions One or more adjuvants selected from the group. In addition, it is also possible to use an organic acid, a phosphate, an antioxidant, a lactose casein, a dextrin, a glucose, a sugar, a sorbitol, a nutrient, a vitamin, a mineral (electrolyte), a natural or synthetic flavor, a colorant, a protective colloid thickener, Glycerin, an alcohol, a carbonating agent, and the like. The organic acid can be, but is not limited to, citric acid, fumaric acid, adipic acid, lactic acid or malic acid, and the phosphate can be sodium phosphate, potassium phosphate, acid pyrophosphate or polyphosphate (polymeric phosphate) But are not limited to, natural antioxidants such as polyphenols, catechins, alpha-tocopherol, rosemary extract, licorice extract, chitosan, tannic acid or phytic acid.

본 발명의 기능성 식품 조성물은 정제, 환제, 과립제, 분말제, 액제, 경질캅셀제, 연질캅셀제 등과 같은 일반적인 제형으로 제조될 수도 있으며, 죽, 빵, 음료, 바, 초콜릿, 쿠키, 차, 드링크제, 비타민 복합제, 육류, 소시지, 캔디, 면, 젤리 등과 같은 임의의 형태로 제조될 수 있다. 본 발명의 기능성 식품 조성물을 음료 형태로 제조하는 경우, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사 카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이 해당된다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다.The functional food composition of the present invention may be formulated into common formulations such as tablets, pills, granules, powders, liquids, hard capsules, soft capsules and the like, and may be used in various forms such as porridge, bread, drinks, bar, chocolate, cookies, tea, And may be manufactured in any form such as a complex, a meat, a sausage, a candy, a cotton, a jelly and the like. When the functional food composition of the present invention is prepared in a beverage form, it may contain various flavors or natural carbohydrates as an additional ingredient such as ordinary beverages. Natural carbohydrates include monosaccharides such as glucose and fructose, disaccharides such as maltose and sucrose, polysaccharides such as dextrin and cyclodextrin, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol and erythritol. Examples of sweeteners include natural sweeteners such as tau martin and stevia extract, synthetic sweeteners such as saccharin and aspartame, and the like.

상기와 같은 여러 제형 또는 형태를 제조하기 위해, 전술한 부형제들과 같은 식품학적으로 허용 가능한 담체 또는 첨가제를 사용할 수 있으며, 제조하고자 하는 제형 또는 형태의 제조에 당해 기술분야에서 사용 가능한 것으로 공지되어 있는 임의의 담체 또는 첨가제가 이용될 수 있다.To prepare the various formulations or forms as described above, a pharmaceutically acceptable carrier or excipient such as the excipients described above can be used, and it is known to those skilled in the art that the formulation Any carrier or additive can be used.

또한, 본 발명은 전술한 본 발명의 기능성 식품 조성물을 포함하는 당뇨 합병증의 예방 또는 개선용 기능성 식품을 제공한다. The present invention also provides a functional food for preventing or ameliorating diabetic complications comprising the above-mentioned functional food composition of the present invention.

상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.There is no particular limitation on the kind of the food. Examples of the food to which the above substance can be added include dairy products including meat, sausage, bread, chocolate, candy, snack, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gums, ice cream, various soups, drinks, tea, Alcoholic beverages, and vitamin complexes, and includes foods in a conventional sense.

본 발명에 따른 토란 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 조성물은 당뇨 합병증의 개선, 예방 및 치료 효과가 우수하면서도 독성과 부작용이 없는 천연물 유래의 조성물이므로, 당뇨 합병증의 치료에 보다 안전하게 적용될 수 있다.The composition comprising the taro extract or fraction according to the present invention as an active ingredient can be safely applied to the treatment of diabetic complications because it is a composition derived from a natural product which is excellent in the improvement, prevention and treatment of diabetic complications, and has no toxicity and side effects.

도 1은 토란으로부터 분리한 화합물들의 화학 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 재조합 인간 알도스 환원효소 반응의 속도의 역수 (1/v) 대 기질 농도의 역수 (1/s) (농도 0.1 내지 1mM의 DL-글리세르알데하이드를 기질로 사용)를 도시한 라인웨버-버크 플롯이며, 도면에서 위쪽은 "오리엔틴"이고, 아래쪽은 "이소오리엔틴"이다. Figure 1 shows the chemical structure of the compounds separated from the tar.
Figure 2 is a graph showing the reciprocal (1 / v) of the rate of recombinant human aldose reductase reaction versus the reciprocal of the substrate concentration (1 / s) (using DL-glyceraldehyde as the substrate at a concentration of 0.1 to 1 mM) - Burk plot. In the figure, the upper side is "Oriental Tin" and the lower side is "Iso Orientin".

이하, 본 발명의 구체적인 구성 및 작용을 실시예 및 실험예에 의하여 내용을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the specific structure and function of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Experimental Examples. However, the following examples and experimental examples are only illustrative of the present invention, but are not limited thereto.

제조예Manufacturing example 1: 토란 추출물의 제조 1: Preparation of turan extract

신선한 토란의 잎을 세척 및 건조시킨 후, 건조된 잎 7.3㎏을 100℃에서 2시간 동안 95%의 에탄올 60ℓ로 추출 및 여과하여, 토란 잎 추출액을 수득하였다. 상기 추출 과정을 2회 반복하여 얻어진 추출액을 40℃ 이하에서 감압 농축한 후 이를 동결 건조하여 분말상의 추출물을 640g 수득하였다. After the fresh taro leaves were washed and dried, 7.3 kg of the dried leaves were extracted with 60 L of 95% ethanol for 2 hours at 100 ° C and filtered to obtain a taro leaf extract. The extract obtained by repeating the above extraction procedure twice was concentrated under reduced pressure at 40 ° C or lower and then lyophilized to obtain 640 g of a powdery extract.

제조예Manufacturing example 2: 토란 2: Taro 분획물의Fraction 제조 Produce

상기 제조예 1의 추출 과정에서 수득한 토란 잎 추출액 500g을 증류수에 현탁시킨 후 n-헥산, 디클로로메탄, 에틸아세테이트 및 n-부탄올로 각각 순차적으로 분획하여, n-헥산 분획물 37g, 디클로로메탄 분획물 54g, 에틸아세테이트 분획물 86g, n-부탄올 분획물 95g 및 물 분획물 197g을 수득하였다. 500 g of the extract of the taro leaf obtained in the above extraction procedure of Preparation Example 1 was suspended in distilled water and sequentially fractionated with n-hexane, dichloromethane, ethyl acetate and n-butanol, and then 37 g of the n-hexane fraction and 54 g of the dichloromethane fraction 86 g of the ethyl acetate fraction, 95 g of the n-butanol fraction and 197 g of the water fraction were obtained.

제조예Manufacturing example 3: 토란 3: Taro 분획물로부터From the fraction 화합물의 분리 Separation of compounds

상기 제조예 1에서 에틸아세테이트를 가하여 얻은 토란 에틸아세테이트 분획물을 Sephadex LH-20 컬럼 [이동상 MeOH/H₂O (5:1, 8:5, 1:1, 2:3, 1:4)]을 이용하여 분리 정제하여 하기 화합물 1 내지 8: 트립토판(1), 오리엔틴(2), 이소오리엔틴(3), 비텍신(4), 이소비텍신(5), 루테오린-7-O-글루코시드(6), 루테오린-7-O-루티노시드(7), 로즈마린산(8)을 분리해냈다 (도 1 참조). Ethyl acetate was added to the fractions obtained in Preparative Example 1 to obtain a toluene ethyl acetate fraction, which was purified by column chromatography on a Sephadex LH-20 column [mobile phase MeOH / H ₂ O (5: 1, 8: 5, 1: 1, 2: 3, 1: (4), isobutyric acid (5), rhethiolin-7- O - (2), isoleucine (3) Glucoside (6), luteolin-7-O-rutinoside (7) and rosmarinic acid (8) were isolated (see Fig. 1).

상기에서, n-부탄올을 가하여 얻은 분획물을 Sephadex LH-20 컬럼 [이동상 MeOH/H₂O (1:1, 2:3, 3:7)]을 이용하여 분리 정제하여 하기 화합물 9 및 10: 1-O-페룰로일-D-글루코시드(9), 1-O-카페오일-D-글루코시드(10)를 분리해냈다 (도 1 참조).The fractions obtained by adding n-butanol were separated and purified using a Sephadex LH-20 column [mobile phase MeOH / H ₂ O (1: 1, 2: 3, 3: 7)] to obtain the following compounds 9 and 10: - O -feruloyl-D-glucoside (9), 1- O -caffeoyl-D-glucoside (10) were isolated (see Fig.

실험예Experimental Example 1: One: 알도스Aldos 환원효소 억제효과 측정 Reductase inhibitory effect measurement

알도스 환원효소 활성 억제능은 Hayman 및 Konoshita 방법을 변형하여 수행하였으며 (Hayman S, Kinoshita JH. 1965. Isolation and properties of lens aldose reductase. J. Biol. Chem. 240(2): 877-882), 기질로서 DL-글리세르알데하이드를 사용하여, 4분에 걸쳐 340nm에서 NADPH의 흡광도 감소율을 측정함으로써 분광학적으로 분석하였다. 각각의 1.0ml의 큐벳은 동일한 양의 효소, 0.10M의 소듐 포스페이트 버퍼 (pH 6.2), 0.3mM NADPH, 선택적으로 10mM의 기질 및 억제제를 포함하였다. 알도스 환원효소 50% 억제농도 (IC₅₀)를 제공하는 억제제의 농도는, 잔여 활성에 대해 도시된 대수 농도의 최소제곱 회귀 직선으로부터 계산하였다. 그 결과는 하기 표 1과 같다. 또한, 상기 실험을 상기 제조예 3에서 얻은 화합물 1 내지 9에 대해서도 동일한 방법으로 수행하여, 상기 화합물 1 내지 9에 대한 알도스 환원효소 억제효과 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다. Inhibition of aldose reductase activity was performed by modification of the Hayman and Konoshita methods (Hayman S, Kinoshita JH 1965. Isolation and properties of lens aldose reductase, J. Biol. Chem. 240 (2): 877-882) Using DL-glyceraldehyde as a standard, and measuring the absorbance reduction rate of NADPH at 340 nm over 4 minutes. Each 1.0 ml cuvette contained the same amount of enzyme, 0.10 M sodium phosphate buffer (pH 6.2), 0.3 mM NADPH, optionally 10 mM substrate and inhibitor. Concentrations of inhibitors providing Aldose reductase 50% inhibitory concentration (IC ₅₀ ) were calculated from the least squares regression line of the logarithmic concentration shown for the residual activity. The results are shown in Table 1 below. The results are shown in Table 2 below. The results are shown in Table 2. The results are shown in Table 2. The results are shown in Table 2 below. &Lt; tb >< TABLE >

표 1: 토란 추출물 및 Table 1: Taran Extract and 분획물의Fraction 알도스Aldos 환원효소 억제 효과 Reductase inhibitory effect

표 2: 토란 잎의 Table 2: 분획물로부터From the fraction 분리된 화합물들의 Separated compounds 랫트Rat 수정체 Lens 알도스Aldos 환원효소에 대한 억제 효과 Inhibitory effect on reductase

^a) 억제율은 기준 값에 대한 퍼센트로 계산하였다. 50%의 활성 억제에 도달하는 각 시험 시료들의 농도 (IC₅₀)는 억제 활성에 대해 도시된 대수 농도의 최소제곱 회귀 직선으로부터 계산하였다. ^{a) The} inhibition rate was calculated as a percentage of the reference value. The concentration (IC ₅₀ ) of each test sample reaching 50% active inhibition was calculated from the least squares regression line of the logarithmic concentration shown for the inhibitory activity.

실험예Experimental Example 3: 활성 성분 분리에 의한 3: by active ingredient separation rhARrh 억제 동역학 Inhibitory dynamics

반응 혼합물은 0.1M의 포타슘 포스페이트, 0.16mM의 NADPH, 2mM의 재조합 인간 알도스 환원효소 (rhAR)와 다양한 농도의 기질 DL-글리세르알데하이드 및 AR 억제제로 구성되었으며, 총 부피는 200μL였다. 농도는 DL-글리세르알데하이드에 대해 0.1 내지 1mM의 범위였고, 활성 화합물에 대해서는 0.1 내지 1mM의 범위였다. 재조합 인간 알도스 환원효소 활성은 기질을 첨가한 후 Bio Tek Power Wave XS 분광 광도계 (Bio Tek Instruments, VT, U.S.A)를 사용하여 340nm에서 NADPH의 흡광도 감소율을 측정함으로써 분광학적으로 분석하였다.The reaction mixture consisted of 0.1 M potassium phosphate, 0.16 mM NADPH, 2 mM recombinant human aldose reductase (rhAR) and various concentrations of substrate DL-glyceraldehyde and AR inhibitor, total volume 200 μL. Concentrations ranged from 0.1 to 1 mM for DL-glyceraldehyde and ranged from 0.1 to 1 mM for active compounds. Recombinant human aldose reductase activity was analyzed spectrophotometrically by measuring the absorbance reduction of NADPH at 340 nm using a Bio Tek Power Wave XS spectrophotometer (BioTeaters, VT, U.S.A) after substrate addition.

실험예Experimental Example 4: 4: 랫트Rat 수정체 적혈구에서의 Of red cell 갈락티톨의Galactitol 측정 Measure

갈락토오스는 글루코오스 보다 AR 기질로서 우수한데, 이는 갈락토오스는 조직에서 글루코오스에 비해 쉽게 흡수되고 AR에 의해 갈락티톨로 빠르게 전환되기 때문이다 (Fatmawati S et al (2009), "The inhibitory effect on aldose reductase by an extract of Ganoderma lucidum", Phytotherapy Research, 23:28-32). 따라서, 본 발명자들은 AR 억제 효과를 증명하기 위해 랫트 수정체 적혈구에서 갈락티톨의 축적 정도를 측정하였다. Galactose is superior to glucose as an AR substrate because galactose is more readily absorbed in tissues than glucose and rapidly converted to galactitol by AR (Fatmawati S et al. (2009), " The inhibitory effect on aldose reductase by an extract of Ganoderma lucidum ", Phytotherapy Research, 23: 28-32). Therefore, the present inventors measured the degree of galactitol accumulation in rat lens red blood cells in order to demonstrate the AR inhibitory effect.

10주령 수컷 랫트로부터 적출한 수정체를 15%의 소태아혈청 100유닛/mL 페니실린 및 0.1mg/mL의 스트렙토마이신이 함유된 TC-199 배지에서 37℃의 5% CO₂ 및 95% 공기 분위기 하의 무균 조건 하에 6일 동안 배양하였다. 시료를 디메틸 설폭사이드에 용해시켰다. 수정체를 다섯 개의 군으로 나누고, 5mM의 글루코스, 30mM의 갈락토스, 오리엔틴 및 이소오리엔틴을 함유하는 배지에서 배양하였다. 각각의 수정체를 1.0mL의 배지를 함유하는 웰에 위치시켰다. 갈락티톨은 벤조산과의 반응에 따른 형광성 화합물로의 유도체화 후에 HPLC로 측정하였다. 상기 실험 결과를 하기 표 3에 기재하였다. Lens removed from 10-week-old male rats were inoculated into TC-199 medium containing 15% fetal bovine serum 100 units / mL penicillin and 0.1 mg / mL streptomycin in 5% CO ₂ at 37 ° C and sterile Lt; / RTI > for 6 days. The sample was dissolved in dimethylsulfoxide. The lens was divided into five groups and cultured in a medium containing 5 mM glucose, 30 mM galactose, orientin and isoorientin. Each lens was placed in a well containing 1.0 mL of medium. Galactitol was determined by HPLC after derivatization with a fluorescent compound following reaction with benzoic acid. The experimental results are shown in Table 3 below.

표 3: Table 3: 랫트Rat 수정체 및 적혈구에서 In the lens and red blood cells 갈락티톨Galactitol 축적에 대한 화합물의 억제 효과 Inhibitory effect of compounds on accumulation

^a) 적혈구를 30mM의 갈락토스를 함유하는 Krebs-Ringer 바이카르보네이트 버퍼에서, 25μg/ml의 화합물들의 존재 또는 부재 하에 배양하였다. ^a) Erythrocytes were cultured in Krebs-Ringer bicarbonate buffer containing 30 mM of galactose in the presence or absence of 25 μg / ml of compounds.

^b) 25μg/ml의 농도에서 화합물을 이용하여 랫트 수정체를 3회 반복 실험한 결과의 평균 값이다.
^b) is the mean value of three times repeated experiments of the rat lens using the compound at a concentration of 25 μg / ml.

Claims

A pharmaceutical composition for preventing or treating diabetic complications comprising an extract of Taro or a fraction as an active ingredient.

The pharmaceutical composition for preventing or treating diabetic complication according to claim 1, wherein the taro extract or fraction is an extract or fraction of taro leaf.

The pharmaceutical composition for preventing or treating diabetic complications according to claim 1 or 2, wherein the extract is extracted from water, a C ₁ -C ₄ alcohol, or a mixed solvent thereof.

The pharmaceutical composition for preventing or treating diabetic complications according to claim 3, wherein the extract is an ethanol extract.

The pharmaceutical composition according to claim 1 or 2, wherein the fraction is an ethyl acetate fraction.

A functional food composition for improving diabetic complications comprising a taro extract or a fraction as an active ingredient.

7. The functional food composition according to claim 6, wherein the taro extract or fraction is an extract or fraction of taro leaf.

The functional food composition according to claim 6, wherein the extract is extracted from water, a C ₁ to C ₄ alcohol, or a mixed solvent thereof, for preventing or improving diabetic complications.

9. The functional food composition according to claim 8, wherein the extract is an ethanol extract.

7. The functional food composition according to claim 6, wherein the fraction is an ethyl acetate fraction, for preventing or improving diabetic complications.

The composition according to claim 6, further comprising one or more auxiliaries selected from the group consisting of carriers, excipients, disintegrants, sweeteners, swelling agents, lubricants, lubricants, flavors, antioxidants, buffers, diluents, dispersants, Or a pharmaceutically acceptable salt or solvate thereof, for the prevention or amelioration of diabetic complications.

The method of claim 6, wherein the functional food composition is in the form of tablets, pills, granules, powders, liquids, hard capsules, soft capsules, porridge, breads, drinks, bars, &Lt; / RTI >

A functional food for preventing or ameliorating diabetic complications, comprising the composition of any one of claims 6 to 12.