KR20170092847A - 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 천연물 유래 조성물 - Google Patents
장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 천연물 유래 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 천연물 유래 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 후박 및 육계 추출물, MMSc(양배추 추출물), 무화과, 리파아제를 유효성분으로 포함하는, 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 천연물 유래 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 천연물 유래 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 후박과 육계를 유효성분으로 포함하는, 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 천연물 유래 조성물에 관한 것이다.
세계적으로 고령 인구는 꾸준히 증가하는 추세로, 2014년 기준 우리나라의 65세 이상 노령 인구의 비중은 전체 인구의 12.7%를 차지하고 있고, 이는 의학기술의 발달에 따른 평균 수명 증가와 저출산의 영향 등으로 앞으로도 가속될 것으로 전망된다. 그런데 인구의 급속한 고령화로 인해 개인적으로는 노화에 따른 유병률의 증가로 개개인의 삶의 질이 떨어지게 되고 사회적으로는 의료비용의 증가로 이어져 심각한 사회문제로 인식되고 있다.
식약처에서 1년간 국내 노인 환자가 처방받은 약물을 분석해 보았더니, 전체 2만 5천여건의 처방전 분석결과 소화기계 약물을 처방받은 사례가 90.6%로 가장 높게 나타나, 소화장애, 기능성 소화불량 등의 소화기계 질환이 노령 인구를 괴롭히는 호발 질환으로 밝혀졌다. 이러한 노령성 소화기계 질환은 영양소의 흡수저하에 따른 영양 불균형을 초래하고 다양한 만성질환에 관여하게 되어 노화를 촉진시킬 뿐만 아니라, 일반적인 치료 약물로는 치료가 어려운 질환 중의 하나로 인식되고 있다.
현재까지 소화기계 질환의 치료를 위한 다양한 의약품들이 개발되어 사용되고 있으며, 최근에는 다양한 천연물 소재로부터 위장관계 질환을 예방할 수 있는 활성성분을 찾기 위한 노력이 지속되고 있다. 그 예로 동아제약은 나팔꽃 씨와 현호색의 덩이줄기로부터 추출한 천연물질을 이용해 위장질환의 치료를 위한 천연물 신약 ‘모티리톤’을 만든 바 있고(2011. 5. 16.자 약사신문 참조), 공개특허공보 제10-2009-112528호에는 녹용 추출물을 유효성분으로 함유하는 위장 질환 개선 또는 상처 치유 효능을 가지는 조성물이 개시된 바 있다.
그러나 앞서 살핀바와 같이 노령성 소화기계 질환은 일반적인 치료 약물로는 치료가 어려운 질환 중의 하나이므로, 보다 효과가 탁월하고 지속적으로 사용가능하며 부작용이 최소화될 수 있는 천연 소재의 개발이 주요한 기술개발 과제로 떠오르고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 후박 및 육계 추출물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는, 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 천연물 유래 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은 노령성 소화기계 질환에 대한 예방, 치료 및 개선 효과가 탁월하고 지속적으로 사용 가능하며, 천연물 성분을 사용하여 인체에 안전하고 부작용이 최소화될 수 있는 천연물 유래 조성물을 제공하고자 하는 것이다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 유효성분으로서 후박 및 육계 추출물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 식품 조성물을 제공한다.
이때 바람직하기로는, 상기 조성물은 후박 추출물 1.5~5 중량부, 육계 추출물 1.5~5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 식품 조성물은 MMSc(양배추 추출물), 무화과, 리파아제를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 바람직하기로는, 상기 조성물은 후박 추출물 1.5~5 중량부, 육계 추출물 1.5~5 중량부, MMSc(양배추 추출물) 70~90 중량부, 무화과 10~15 중량부 및 리파아제 0.5~1.1 중량부를 포함하는 것이다.
또한 본 발명은 유효성분으로서 후박 추출물, 육계 추출물, MMSc(양배추 추출물), 무화과 및 리파아제를 포함하고, 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는, 소화기계 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따르면, 식용 가능한 천연물 유래 성분인 후박과 육계를 이용하여 장내 소화효소의 활성 및 발현을 촉진시킴으로써, 소화기능 개선 등 노령성 소화기계 질환에 대한 예방, 치료 및 개선 효과가 탁월하고 지속적으로 사용 가능하며, 천연물 성분을 사용하여 인체에 안전하고 부작용이 최소화 될 수 있는 천연물 유래 조성물을 제공할 수 있다.
도 1. 후박, 육계 2주간 장기 투여 후 랫드의 소화관 운동능 평가
도 2. 후박, 육계 2주간 장기 투여 후 24시간 절식시킨 랫드의 식후 혈당 변화
도 3. 후박, 육계 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Sucrase 활성 측정
도 4. 후박, 육계 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Maltase 활성 측정
도 5. 후박, 육계 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Glucoamylase 활성 측정
도 6. 후박, 육계 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 부위별 β-actin 대비 Sucrase-Isomaltase(SI) 발현 변화
도 7. 후박, 육계 2주간 장기 투여 후 랫드의 Sucrase-Isomaltase(SI) 발현 변화
도 8. Formula GF 2주간 장기 투여 후 랫드의 소화관 운동능 평가
도 9. Formula GF 2주간 장기 투여 후 24시간 절식시킨 랫드의 식후 혈당 변화
도 10. Formula GF 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Sucrase 활성 측정
도 11. Formula GF 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Maltase 활성 측정
도 12. Formula GF 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Glucoamylase 활성 측정
도 13. Formula GF 2주간 장기 투여 후 랫드의 췌장 내 α-amylase 활성 측정
도 14. Formula GF 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 부위별 β-actin 대비 Sucrase-Isomaltase(SI) 발현 변화
도 15. Formula GF 2주간 장기 투여 후 랫드의 Sucrase-Isomaltase(SI) 발현 변화
도 2. 후박, 육계 2주간 장기 투여 후 24시간 절식시킨 랫드의 식후 혈당 변화
도 3. 후박, 육계 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Sucrase 활성 측정
도 4. 후박, 육계 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Maltase 활성 측정
도 5. 후박, 육계 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Glucoamylase 활성 측정
도 6. 후박, 육계 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 부위별 β-actin 대비 Sucrase-Isomaltase(SI) 발현 변화
도 7. 후박, 육계 2주간 장기 투여 후 랫드의 Sucrase-Isomaltase(SI) 발현 변화
도 8. Formula GF 2주간 장기 투여 후 랫드의 소화관 운동능 평가
도 9. Formula GF 2주간 장기 투여 후 24시간 절식시킨 랫드의 식후 혈당 변화
도 10. Formula GF 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Sucrase 활성 측정
도 11. Formula GF 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Maltase 활성 측정
도 12. Formula GF 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Glucoamylase 활성 측정
도 13. Formula GF 2주간 장기 투여 후 랫드의 췌장 내 α-amylase 활성 측정
도 14. Formula GF 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 부위별 β-actin 대비 Sucrase-Isomaltase(SI) 발현 변화
도 15. Formula GF 2주간 장기 투여 후 랫드의 Sucrase-Isomaltase(SI) 발현 변화
이하, 본 발명의 바람직한 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명은 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진하는 식용 천연물 유래 성분 가운데, 그 효능이 우수한 소재를 선별하여 복합 추출물을 제조하고, 이 복합 추출물에 대한 장내 소화효소 활성 및 발현 촉진능을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
이러한 본 발명은 후박(Magnolia officinalis Rehd. et Wils.) 및 육계(Cinnamomum cassia Blume) 추출물을 유효성분으로 함유하는, 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 식품 조성물을 제공한다.
상기 후박 및 육계 추출물은 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 다양한 추출, 분리 및 분획 방법을 사용하여 수득될 수 있다. 본 발명에서 정의된 '추출물'은 적절한 용매를 이용하여 각 원료로부터 추출 처리에 의해 얻어지는 것을 의미하며, 예를 들어 조추출물, 극성용매 가용 추출물 또는 비극성용매 가용 추출물을 모두 포함하는 개념이다.
이러한 상기 후박 및 육계 추출물을 추출하기 위한 적절한 용매로는 식품 및 약학적으로 허용되는 물 또는 유기용매라면 어느 것이라도 사용될 수 있으며, 예를 들어, 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 등의 탄소수 1 내지 5의 알코올, 아세톤, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 클로로포름, 헥산, 디에틸에테르, 1,3-부틸렌 글리콜 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 특히 바람직하기로는, 메탄올 또는 에탄올이 본 발명의 용매로 사용될 수 있고, 더욱 바람직하기로는 에탄올이 용매로 적합하다.
상기 후박 및 육계 추출물의 추출 온도는 50~100℃인 것이 바람직하고, 추출방법으로는 열수추출법, 냉침추출법, 환류냉각추출법, 용매추출법, 수증기증류법, 초음파추출법, 용출법, 압착법 등의 방법이 사용될 수 있으며, 특히 열수추출법 또는 환류냉각추출법을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
이와 같이 물 또는 유기용매를 이용하여 추출물을 얻은 이후에는 본 발명이 속하는 기술분야에서 알려진 통상의 방법으로 상온에서 냉침, 가열 및 여과하여 액상물을 얻을 수 있으며, 또는 추가로 용매를 증발, 분무건조 또는 동결건조할 수도 있다.
또한 본 발명의 추출물은 전술한 바와 같이 추출된 추출물을 감압 증류 및 동결 건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말 상태로 제조할 수도 있다. 또한 상기 추출물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(silica gel column chromatography), 박층크로마토그래피(thin layer chromatography), 고성능 액체 크로마토그래피(high performance liquid chromatography) 등과 같은 다양한 크로마토그래피를 이용하여 추가로 정제된 분획으로도 얻을 수 있다.
따라서 본 발명에서 사용되는 후박 및 육계 추출물은 추출, 분획 또는 정제의 각 단계에서 얻어지는 모든 추출물, 분획물 및 정제물, 그들의 희석액, 농축액 또는 건조물을 모두 포함하는 개념이다.
구체적으로 본 발명의 후박 및 육계 추출물은, 후박 및 육계 각각을 100g 씩 준비한 후, 70% 에탄올에 혼합하여 40℃에서 2시간 동안 반응시켜 추출액을 얻고, 이렇게 제조된 추출액을 동결 건조 과정을 거쳐 가루형태의 추출물로 제조한다. 제조된 후박 및 육계 추출물은 2주간 장기 투여 실험 및 Formula GF의 제조에 사용된다.
본 발명에 따른 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 식품 조성물은 후박 추출물 1.5~5 중량부 및 육계 추출물 1.5~5 중량부를 유효성분으로 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 식품 조성물에는 MMSc(양배추 추출물), 무화과, 리파아제를 추가로 더 포함할 수 있다. 이때 바람직하기로는, 상기 조성물은 후박 추출물 1.5~5 중량부, 육계 추출물 1.5~5 중량부, MMSc(양배추 추출물) 70~90 중량부, 무화과 10~15 중량부 및 리파아제 0.5~1.1 중량부를 포함할 수 있다. 이렇게 각 원료의 함량이 전술한 범위 내로 혼합될 경우 각 원료 성분의 시너지 효과에 의해 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 효과가 더욱 탁월하게 나타날 수 있으며, 최종 생산된 식품의 맛과 성상, 기호도 등 최대한 소비자들의 기호도를 높일 수 있어 더욱 바람직하다.
여기서, 후박(Magnolia officinalis Rehd. et Wils.)은 목련과 식물인 후박나무의 줄기나 뿌리껍질을 말린 것으로, 맛은 맵고 성질은 따뜻해서 비경(脾經) 및 위경(胃經)에 작용하는 한약재이다.
또한, 육계(Cinnamomum cassia Blume)는 녹나무과 식물인 육계나무(계수나무)의 껍질을 말린 것으로, 이 역시 맛은 맵고 성질은 따뜻하다. 손발이 차거나 허리와 무릎이 시리고 아플 때 사용되고, 비위(脾胃)를 따뜻하게 하며 혈액 순환을 촉진하고 어혈을 없애거나 통증을 멎게 하는 효능이 있는 한약재이다.
또한, MMSc(Methyl Methionine Sulfonium Chloride)는 양배추 추출물 중 항소화성궤양인자로 알려진 성분으로, 손상된 위점막을 회복시키고 위 기능을 정상화시키는 효과가 있다.
본 발명의 조성물은 체내 소화효소의 활성 및 발현을 촉진시키고, 소화관 운동능을 개선시키는 효과를 나타내는바, 소화기계 질환의 예방, 치료 및 개선에 유용한 식품 또는 약품으로 이용될 수 있다.
따라서 본 발명의 조성물은 약학 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있고, 또한 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 조성물을 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 상기 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면 전분, 칼슘 카보네이트, 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 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.
또한, 본 발명에 따른 소화기계 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물의 바람직한 투여량은 질환의 중증도, 조성물에 함유된 유효성분 및 다른 성분의 함량, 제형의 종류, 및 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 바람직한 효과를 위해서, 본 발명에 따른 소화기계 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물의 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량이나 투여방법은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
그리고 본 발명에 따른 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 조성물에 일반적으로 포함되는 성분 이외에 한방 또는 양약학적으로 사용할 수 있는 다른 성분 등도 본 발명의 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 효과에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 포함될 수 있음은 당연하다.
이어서, 실시예를 이용하여 본 발명에 따른 조성물에 대하여 보다 상세히 설명한다.
[제조예 1] 후박 및 육계 추출물의 제조
후박 및 육계 각각을 100g 씩 준비한 후, 각각 70% 에탄올에 혼합하여 40℃에서 2시간 동안 반응시켜 추출액을 얻는다. 이렇게 제조된 추출액은 동결 건조 과정을 통하여 가루형태의 추출물로 제조되며, 이때 제조된 후박 및 육계 추출물은 대략 후박 12.2 g, 육계 9.7 g의 가루 추출물로 제조될 수 있다.
이렇게 제조된 후박 및 육계 추출물은 다음의 실시예 1 및 실시예 2의 유효성분으로 사용한다.
[실시예 1] 후박 및 육계 추출물의 소화효소 활성 및 발현 촉진 평가
1. 2주간 장기 투여에 따른 동물실험에서의 혈당, 체중 및 사료 섭취량 변화
18주령의 SD 랫드 15마리를 대조군 5마리, 후박 추출물 투여군 5마리, 육계 추출물 투여군 5마리의 3군으로 나누어 온도 22℃, 습도 50%의 사육공간(SPF zone)에서 사육하되, 물(대조군), 후박 추출물(0.5 g/kg), 육계 추출물(0.5 g/kg)을 14일 동안 매일 두 번씩 경구투여 하였다. 이때 후박 및 육계 추출물은 가루 형태의 추출물을 물에 녹여서 사용하였다. 사료는 퓨리나사료 주식회사의 고형사료를 개체 체중 당 동일한 양으로 2일에 1회 간격으로 제공 후 자율 섭식시키되, 섭식 후 남은 사료는 무게를 측정하여 사료 섭취량의 변화를 측정하였고, 매 사료 제공 전에 체중 및 혈당을 측정하였다.
그 결과, 사료 섭취량은 3군 모두 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않았고, 혈당변화 역시 유의적인 차이는 아니나 후박, 육계 추출물 투여군에서 실험기간 내내 대조군에 비해 다소 높은 혈당 값이 유지되는 것으로 보아 소화효소의 발현 증가로 당 흡수가 촉진된 결과로 판단되었다. 또한 후박과 육계 추출물을 2주간 장기 투여한 군이 대조군에 비해서는 전반적으로 체중 증가가 낮게 유지되는 양상을 보였다.
2. 2주간 장기 투여에 따른 동물실험에서의 소화관 운동능 평가(도 1)
후박 및 육계 추출물을 2주간 장기 투여한 후 16시간 이상 절식시킨 SD 랫드에게 10% Activated Charcoal을 10 mg/kg의 용량으로 경구투여하고 약 20~30분 뒤에 소화기계에서 Charcoal이 이동한 길이를 측정하여 소화관의 운동능을 측정하였다.
그 결과, 후박 및 육계 추출물을 2주간 장기 투여한 군이 대조군에 비해 소화관 운동능이 모두 향상되는 결과를 보였고, 통계적으로도 유의적인 차이를 나타내, 후박과 육계 추출물이 소화관 운동능에 있어 긍정적인 영향을 준 것으로 파악되었다.
3. 2주간 장기 투여 후 24시간 절식시킨 랫드에서 식후 혈당 변화 시험(도 2)
후박 및 육계 추출물을 2주간 장기 투여 후 24시간 절식시킨 랫드에게 Starch와 Sucrose 혼합물(2 g/kg)을 경구 투여한 후 3시간에 걸쳐 식후 혈당을 측정하였다.
그 결과, 도 2에 도시된 바와 같이, 식후 60분 이전에는 대조군 대비 후박, 육계 추출물 투여군의 당 흡수 촉진 효과가 다소 낮은 것으로 나타났으나, 식후 60분 이후부터는 후박과 육계 추출물 투여군이 대조군에 비해 혈당치가 유의적으로 높게 유지된 것으로 나타나, 이는 후술할 소장 부위별 소화효소의 발현 차이에 따른 것으로 파악되었다.
즉, 식후 60분 이전에는 소장 상부에서의 당 흡수능이 영향을 받는데, 이 부위에서는 후박 및 육계 추출물 투여군의 경우 소화효소의 발현이 그다지 촉진되지 않은 반면, 소장의 중·하부에서는 소화효소의 발현이 대조군에 비해 촉진되어 식후 60분 이후부터는 유의적으로 혈당 수준이 높아진 것으로 사료되었다.
4. 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 부위별 소화효소의 활성 측정
각 실험군별로 2주간 장기 투여 후, 상부, 중부, 하부로 3등분한 랫드의 소장에 100 mM Potassium pospate buffer(pH 6.8) 10 ㎖을 혼합한 후 Homogenizer(ULTRA-TURRAX T25, Janke & Kunkel co., GERMANY)를 사용하여 1분간 분쇄하고, 이를 원심분리하여 상등액을 취한 후 Bradford 법을 사용하여 단백질 함량을 정량하여 사용하였다. 100 ㎕의 소장 추출물에 50 ㎕의 0.1 M sodium phosphate buffer를 넣은 다음 37℃에서 10분간 pre-incubation 시켰다. 50 ㎕의 100 mM maltose, 200 mM sucrose, 1% starch solution을 가한 다음 37℃에서 30분간 반응시킨 후 Glucose oxidase/peroxidase reagent와 O-Dianisidine reagent 혼합 용액 1 ㎕를 반응물 50 ㎕와 혼합 후 37℃에서 10분간 2차 반응 시켰다. 이후 12 N 황산 1 ㎖을 첨가하여 반응을 정지시킨 후 ELISA reader를 사용하여 540 ㎚에서 흡광도를 측정하여 랫드의 소장 부위별 소화효소(sucrase, maltase, glucoamylase) 활성을 분석하였다.
(1) 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Sucrase 활성 측정(도 3)
도 3에 도시된 바와 같이, 소장 상부에서는 대조군 대비 후박, 육계 추출물 투여군의 sucrase 활성이 감소한 반면, 소장 중부 및 소장 하부에서는 대조군에 비해 후박, 육계 추출물 투여군에서 sucrase의 활성이 통계적으로 유의적인 차이를 보이며 증가하는 경향을 나타냈다. 이를 통해 후박, 육계 추출물 투여군이 대조군 대비 소장 중부 및 하부에서의 소화효소 활성 촉진능이 높은 것을 알 수 있다.
(2) 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Maltase 활성 측정(도 4)
도 4에 도시된 바와 같이, 소장 상부에서는 대조군 대비 후박 추출물 투여군의 maltase 활성은 감소하였고 육계 추출물 투여군의 maltase 활성은 미미하지만 다소 증가한 반면, 소장 중부 및 소장 하부에서는 대조군에 비해 후박, 육계 추출물 투여군 모두에서 maltase의 활성이 통계적으로 유의적인 차이를 보이며 증가하는 경향을 나타냈다. 따라서 maltase 활성 역시 후박, 육계 추출물을 투여한 군이 대조군 대비 소장 중부 및 하부에서의 소화효소 활성을 촉진하는 것을 알 수 있다.
(3) 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Glucoamylase 활성 측정(도 5)
도 5에 도시된 바와 같이, 소장 상부에서는 대조군 대비 후박 추출물 투여군의 glucoamylase 활성은 감소하였고 육계 추출물 투여군의 glucoamylase 활성은 대조군과 비슷한 정도를 보인 반면, 소장 중부 및 소장 하부에서는 대조군에 비해 후박, 육계 추출물 투여군 모두에서 glucoamylase의 활성이 통계적으로 유의적인 차이를 보이며 증가하는 경향을 나타냈다. 따라서 glucoamylase 활성 역시 후박, 육계 추출물을 투여한 군이 대조군 대비 소장 중부 및 하부에서의 소화효소 활성 촉진능이 높은 것을 알 수 있다.
5. 2주간 장기 투여 후 랫드의 췌장 내 α-amylase 활성 측정
각 실험군별로 2주간 장기 투여 후, 랫드의 췌장에 20 mM Sodium pospate buffer(pH 6.9) 10 ㎖을 혼합한 후 Homogenizer(ULTRA-TURRAX T25, Janke & Kunkel co., GERMANY)를 사용하여 1분간 분쇄하고, 이를 원심분리하여 상등액을 취한 후 Bradford 법을 사용하여 단백질 함량을 정량하여 사용하였다. 300 ㎕의 췌장 추출물에 200 ㎕의 0.02 M sodium phosphate buffer를 넣은 다음 25℃에서 10분간 pre-incubation 시켰다. 500 ㎕의 1% starch solution을 가한 다음 25℃에서 10분간 반응시킨 후 1000 ㎕ Dinitrosalicylic acid color reagent를 넣어 반응을 정지시킨 다음 boiling water bath 100℃에서 5분 처리한 후 실온에서 식히고 10 ㎖ distilled water를 첨가 한 후 ELISA reader를 사용하여 540 ㎚에서 흡광도를 측정하여 랫드의 췌장 α-amylase 활성을 분석하였다.
그 결과, 후박, 육계 추출물을 투여한 군의 랫드에서 췌장 내 α-amylase 활성이 대조군에 비해 통계적으로 유의적인 차이를 보이며 증가하는 것으로 나타나, α-amylase 활성의 증가는 결국 섭취된 탄수화물의 분해를 촉진하는 것으로 사료되었다.
6. 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 부위별 Sucrase-Isomaltase(SI) 발현 측정(도 6 및 도 7)
각 실험군별로 2주간 장기 투여 후, 상부, 중부, 하부로 3등분한 랫드의 소장에 protein extract buffer 1 ㎖을 혼합한 후 Homogenizer(ULTRA-TURRAX T25, Janke & Kunkel co., GERMANY)를 사용하여 1분간 분쇄하고, 이를 원심분리하여 상등액을 취한 후 Bradford 법을 사용하여 단백질 함량을 정량하여 사용하였다. 10% gel에 Electrophoresis buffer(X1)를 넣고 마커와 샘플을 stacking gel에 넣은 후 80V 20분 stacking을 하고 이를 120V 75분 running한 후 stacking gel을 절단하고 running gel 부분을 transfer buffer(X1)를 통해 100V 75분 조건으로 transfer 시켰다. transfer된 membrain paper를 5% 스킴 밀크에서 블록킹한 후 3% 스킴 밀크에 1차 항체를 4℃, 12시간 동안 처리한 뒤, TBST(X1)로 15분씩 3번 세척한 후 1% 스킴 밀크에 2차 항체를 희석한 후 상온에서 75분 동안 처리한 후, TBST(X1)에 5분간 2번 세척하고 ImageQuantTM(LAS-4000, FUJIFILM)를 사용하여 밴드를 확인하였다.
그 결과, 도 6 및 도 7에 나타난 바와 같이, 후박, 육계 추출물을 투여한 군에서 대조군에 비해 소장 상, 중, 하부 모두에서 유의적으로 SI의 발현이 증가함을 확인하였다. SI는 소장 내 효소로써 섭취한 탄수화물을 분해하여 당 흡수를 촉진하는바, 이러한 결과를 통해 SI 발현 증진은 소장내 탄수화물의 분해를 통한 당 흡수를 증가시켜 소화 활성을 증가시키는 것으로 보인다.
[제조예 2] 후박 및 육계 추출물을 포함하는 Formula GF의 제조
본 발명의 일실시예에 따른 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 천연물 유래 조성물을 제조하기 위하여 후박과 육계 추출물을 포함하는 Formula GF를 제조하였다.
이러한 Formula GF는 후박 추출물 3.2 중량부, 육계 추출물 3.2 중량부, MMSc(양배추 추출물) 80 중량부, 무화과 12.8 중량부, 리파아제 0.8 중량부의 배합비로 제조하여 실험군에 투여하였고, 이를 시판 중인 기능성 소화장애 치료제인 Cabagin-Sⓡ 투여군(비교군) 및 대조군(물)과 실시예 2에서 비교 실험하였다.
[실시예 2] 후박 및 육계 추출물을 포함하는 Formula GF의 소화효소 활성 및 발현 촉진 평가
1. 2주간 장기 투여에 따른 동물실험에서의 혈당, 체중 및 사료 섭취량 변화
15주령의 SD 랫드 22마리를 대조군(물) 7마리, 비교군(Cabagin-Sⓡ 투여군) 7마리, 실험군(Formula GF 투여군) 8마리의 총 3군으로 나누어 온도 22℃, 습도 50%의 사육공간(SPF zone)에서 사육하되, 각 군별 투여물질을 랫드 한 마리당 100 ㎎의 용량으로 14일 동안 매일 두 번씩 경구투여 하였다. 이때 랫드는 고형사료(퓨리나사료 주식회사)를 체중 당 동일한 양으로 2일에 1회 간격으로 제공 후 자율 섭식시키되, 섭식 후 남은 사료는 무게를 측정하여 사료 섭취량의 변화를 측정하였고, 매 사료 제공 전에 체중 및 혈당을 측정하였다.
그 결과, 사료 섭취량 및 체중 변화는 3군 모두 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않았고, 식전 혈당변화 역시 실험군(Formula GF 투여군) 및 비교군(Cabagin-Sⓡ 투여군)에서 대조군에 비해 미미하나마 다소 높은 혈당 수준을 보였으나 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지는 않았다.
2. 2주간 장기 투여에 따른 동물실험에서의 소화관 운동능 평가(도 8)
각 군별 투여물질을 2주간 장기 투여한 후 16시간 이상 절식시킨 SD 랫드에게 10% Activated Charcoal을 10 mg/kg의 용량으로 경구투여하고 약 20~30분 뒤에 소화기계에서 Charcoal이 이동한 길이를 측정하여 소화관 운동능을 측정하였다.
그 결과, 실험군(Formula GF 투여군)이 비교군(Cabagin-Sⓡ 투여군) 및 대조군에 비해 소화관 운동능이 모두 향상되었고, 통계적으로도 유의적인 차이를 나타내었다. 이를 통하여, 후박 및 육계 추출물을 포함하는 Formula GF가 소장 내 소화효소의 발현을 촉진시켜 소화관 운동능에 있어 긍정적인 영향을 준 것으로 파악되었다.
3. 2주간 장기 투여에 따른 동물실험에서의 맹장 무게 변화
통상 소화효소들을 저해시키면 소화되지 않은 탄수화물들이 맹장 내로 유입되어 맹장의 무게가 증가하게 되므로, 맹장의 무게 변화는 소화효소 저해의 지표가 된다. 이에 각 군별 투여물질을 2주간 장기 투여한 후 안락사 시킨 랫드의 맹장 무게를 측정해본 결과, 대조군(3.58 ± 0.30)에 비해 실험군(Formula GF 투여군, 3.14 ± 0.57) 및 비교군(Cabagin-Sⓡ 투여군, 3.18 ± 0.78)의 맹장 무게가 다소 가벼운 것으로 나타났으나 통계적으로 유의적인 차이를 보이지는 않았다.
4. 2주간 장기 투여 후 24시간 절식시킨 랫드에서 식후 혈당 변화 시험
각 군별 투여물질을 2주간 장기 투여 후 24시간 절식시킨 랫드에게 Starch와 Sucrose 혼합물(2 g/kg)을 경구 투여한 후 3시간에 걸쳐 식후 혈당을 측정하였다.
그 결과, 도 9에 도시된 바와 같이, 식후 30분에서는 대조군 대비 실험군(Formula GF 투여군) 및 비교군(Cabagin-Sⓡ 투여군)의 당 흡수 촉진 효과가 다소 낮은 것으로 나타났으나, 식후 60분 이후부터는 실험군(Formula GF 투여군)이 대조군에 비해 혈당치가 유의적으로 높게 유지된 것으로 나타나, 이는 후박 및 육계 추출물의 첨가에 따른 소장 중·하부에서의 소화효소 발현의 증가에 따른 결과인 것으로 사료되었다.
5. 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 부위별 소화효소의 활성 측정
실시예 1에 기재된 방법에 따라, 각 군별 투여물질을 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 부위별 소화효소(sucrase, maltase, glucoamylase)의 활성을 분석하였다.
(1) 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Sucrase 활성 측정(도 10)
도 10에 도시된 바와 같이, 비교군(Cabagin-Sⓡ 투여군)의 경우 대조군에 비해 소장 하부에서만 sucrase의 활성이 증가한 것으로 나타난 반면, 실험군(Formula GF 투여군)은 비록 소장 상부에서는 대조군에 비해 sucrase 활성이 낮게 나타났으나, 소장 중부 및 소장 하부에서는 대조군에 비해 통계적으로 유의적인 차이를 보이며 증가하는 경향을 보였다. 또한 실험군(Formula GF 투여군)은 비교군(Cabagin-Sⓡ 투여군)에 비해서도 소장 중부에서는 sucrase 활성이 유의적으로 높았고, 소장 하부에서는 유사한 패턴을 보여 실험군이 비교군에 비해 동등 이상의 소화효소 활성 촉진 효과를 보이는 것으로 판단되었다.
(2) 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Maltase 활성 측정(도 11)
도 11에 도시된 바와 같이, 실험군(Formula GF 투여군)은 비교군(Cabagin-Sⓡ 투여군) 및 대조군에 비해서 소장의 상, 중, 하부 모두에서 maltase 활성이 증가되는 것으로 나타나, 전체적인 소장 내 maltase 효소 활성능이 우수한 것을 알 수 있다.
(3) 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 내 Glucoamylase 활성 측정(도 12)
도 12에 도시된 바와 같이, 소장 상부에서는 대조군 대비 실험군(Formula GF 투여군) 및 비교군(Cabagin-Sⓡ 투여군)의 glucoamylase 활성이 낮은 것으로 나타났으나, 소장 중부 및 소장 하부에서는 대조군이나 비교군(Cabagin-Sⓡ 투여군)에 비해 실험군(Formula GF 투여군)에서의 glucoamylase의 활성이 통계적으로 유의적인 차이를 보이며 증가하는 경향을 나타냈다. 따라서 glucoamylase 활성능 역시 실험군에서 우수한 것을 알 수 있다.
6. 2주간 장기 투여 후 랫드의 췌장 내 α-amylase 활성 측정(도 13)
실시예 1에 기재된 방법에 따라, 각 군별 투여물질을 2주간 장기 투여 후 랫드의 췌장 α-amylase 활성을 분석하였다.
그 결과, 실험군(Formula GF 투여군) 및 비교군(Cabagin-Sⓡ 투여군) 모두에서 랫드의 췌장 내 α-amylase 활성이 대조군에 비해 통계적으로 유의적인 차이를 보이며 증가하는 것으로 나타나, 이러한 결과는 후박 및 육계 추출물을 2주간 투여했을 때 α-amylase 활성이 증가되는 결과와 일치하였다.
7. 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 부위별 Sucrase-Isomaltase(SI) 발현 측정(도 14 및 도 15)
실시예 1에 기재된 방법에 따라, 각 군별 투여물질을 2주간 장기 투여 후 랫드의 소장 부위별 SI의 발현 변화를 측정하였다.
그 결과, 도 14 및 도 15에 나타난 바와 같이, 실험군(Formula GF 투여군) 및 비교군(Cabagin-Sⓡ 투여군)에서 대조군에 비해 소장 상부 SI의 발현은 다소 감소하였으나, 소장 중·하부에서는 대조군 대비 실험군(Formula GF 투여군) 및 비교군(Cabagin-Sⓡ 투여군)에서 유의적으로 SI의 발현이 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 후박과 육계 추출물 단독 투여에 따른 소화효소 발현 촉진 결과와 일치하는 것으로, SI는 소장 내 효소로써 섭취한 탄수화물을 분해하여 당 흡수를 촉진하는바, 이러한 결과를 통해 SI 발현 증진은 소장내 탄수화물의 분해를 통한 당 흡수를 증가시켜 소화 활성을 증가시키는 것으로 보인다.
Claims (5)
- 유효성분으로서 후박 및 육계 추출물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 식품 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 조성물은 후박 추출물 1.5~5 중량부, 육계 추출물 1.5~5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 식품 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 조성물은 MMSc(양배추 추출물), 무화과, 리파아제를 추가로 더 포함하는, 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 식품 조성물.
- 제 3 항에 있어서,
상기 조성물은 후박 추출물 1.5~5 중량부, 육계 추출물 1.5~5 중량부, MMSc(양배추 추출물) 70~90 중량부, 무화과 10~15 중량부, 리파아제 0.5~1.1 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 식품 조성물.
- 유효성분으로서 후박 추출물, 육계 추출물, MMSc(양배추 추출물), 무화과 및 리파아제를 포함하고, 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는, 소화기계 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
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| KR1020160014033A KR20170092847A (ko) | 2016-02-04 | 2016-02-04 | 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 천연물 유래 조성물 |
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|---|---|---|---|
| KR1020160014033A KR20170092847A (ko) | 2016-02-04 | 2016-02-04 | 장내 소화효소 활성 및 발현을 촉진시키는 천연물 유래 조성물 |
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| JP2020023486A (ja) * | 2018-07-30 | 2020-02-13 | 興和株式会社 | 組成物 |
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2016
- 2016-02-04 KR KR1020160014033A patent/KR20170092847A/ko not_active Application Discontinuation
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