KR20180036111A - 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 포함하는 혈당 조절 개선용 조성물 - Google Patents
탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 포함하는 혈당 조절 개선용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 포함하는 혈당 조절 개선용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탈염 제주 용암해수를 추출용매로 이용하여 제조한 녹차 추출물을 유효성분으로 포함하는, 혈당 조절 개선용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물은 혈당 농도를 개선시키며 생체기능 활성화를 통한 심혈관계 질병 발생 위험을 감소시킬 수 있는 의약품, 기능성 식품 및 화장품 제조에 이용할 수 있다.
Description
본 발명은 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 포함하는 혈당 조절 개선용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탈염 제주 용암해수를 추출용매로 이용하여 제조한 녹차 추출물을 유효성분으로 포함하는, 혈당 조절 개선용 조성물에 관한 것이다.
대사증후군(metabolic syndrome)이란 6개월 혹은 1년 이상 장기간 지속하는 만성적인 대사 장애로 인하여 내당능 장애, 고혈압, 고지혈증, 비만, 심혈관계 죽상동맥 경화증 등의 질환이 한꺼번에 나타나는 것을 말한다. 현재까지의 각종 역학조사 자료에 의하면 선진국 혹은 개발도상국의 국민 전체 중 약 25%가 대사증후군을 가지는 것으로 보고되었고 우리나라의 경우도 유병률이 지속해서 증가하고 있다. 대사증후군은 임상적으로 두 가지 주요 질환과 밀접한 연관을 가지는데 하나는 죽상경화증으로 인한 각종 심혈관 질환으로써 대사증후군을 가지게 되면 관상동맥질환, 뇌혈관 및 말초혈관질환의 발병위험을 2∼3배 증가시키는 것으로 알려졌다. 또한, 대사증후군은 제2형 당뇨병의 전구질환으로 대사증후군이 발전하여 당뇨병으로 이어지면 그와 관련된 심혈관 질환의 위험도 또한 증폭된다.
대사증후군의 원인은 아직 명확하게 밝혀지진 않았지만, 노화, 생활 및 식습관의 변화, 환경오염 증가로 인하여 일어나는 것으로 보인다. 대사증후군은 크게 4가지 임상적인 증상을 보인다. 첫 번째로 비만으로 체중이 기준보다 많이 나가고 허리둘레와 엉덩이 둘레의 비율이 증가한다. 두 번째로 인슐린 저항성으로 인한 당뇨병으로 인슐린 자체에 결함이 있을 뿐 아니라 비만이나 운동부족으로 인해 인슐린 수용체가 감소하여 인슐린이 분비되어도 작용하지 못하면서 혈당이 높게 유지된다. 세 번째로 혈중 콜레스테롤, 중성지방 등의 농도가 높아지면서 지질 대사에 결함이 생겨 혈중에 지질의 농도가 증가하면서 고지혈증, 심혈관계 죽상동맥 경화증의 심혈관계 질환을 가지게 된다. 마지막 증상으로는 고혈압을 들 수 있다. 혈관 내 지질 등이 제거되는 대사과정에 결함이 생기면서 지질이 축적되고 그로 인해서 혈압이 높아진다.
만성질환인 대사증후군은 일반적으로 생활습관에서 비롯되는 병이며, 이 습관을 바꾸면 어느 정도 치료 가능한 것으로 알려졌다. 그 가운에서도 식습관 조절을 통한 치료가 가장 효과적인 방법으로 제안되고 있다. 특히 죽상동맥경화성 질병은 현대인들의 사망률과 이환율을 높이는 주요한 질환이다. 죽상동맥경화증은 염증과 연관된 동맥 내막에 발생하는 지질과 칼슘의 침전으로 인한 증상으로 이러한 현상은 고콜레스테롤혈증, 고혈압, 비만, 당뇨 등 혈액의 와류에 영향을 미치는 내피세포, 지질, 단핵세포 축적 등에 영향을 미치게 된다. 내막 표면의 손상은 내막을 더 불안정한 형태로 만들어 파열시키면 혈소판 침착을 유발하고 혈전을 형성시킴으로써 뇌졸중, 심근경색 등 치명적인 결과를 일으킬 수 있으므로 조기에 예방 가능한 위험인자들을 교정해주는 것이 중요하다. 이를 예방하기 위해 식이요법 및 운동을 비롯한 생활양식의 변화(TLC: therapeutic lifestyle changes)를 유지하는 것이 분명한 도움은 되지만 대부분의 만성질환자는 생활습관만으로는 교정이 어려운 경우가 많아 지질저하 약물치료를 비롯한 관리가 필요한 실정이다.
지방세포는 포도당 대사가 이루어지는 주요 세포 중 하나로 혈당 조절에 매우 중요한 역할을 한다. 포도당 수송은 포도당 수송체(glucose transporters, GLUTs)에 의해 이루어지며, 포도당 수송이 증가하기 위해서는 포도당 수송체의 발현 및 상기 수용체의 세포막으로의 위치 이동이 증가하여야 한다. 상기 수용체의 세포질에서 세포막으로의 전이는 인슐린에 의한 신호전달이 관여한다고 알려져 있다.
'인슐린'은 혈당을 낮추도록 조절하는 호르몬으로, 혈액 내 포도당의 농도가 증가되면 췌장에서 인슐린 분비가 증가되어 포도당을 세포 내로 유입시켜 항상 혈액 내에는 일정 농도의 포도당 농도를 유지하는 역할을 한다.
정상인의 경우 체내 인슐린 감수성(효과)과 인슐린 분비가 균형을 이루어 혈당이 항상 정상 범위 내에서 조절된다. 그러나 인슐린이 결핍되거나, 감수성이 저하되면 혈중의 당분을 이용하지 못해 혈액 내 인슐린의 농도가 증가한다. 또한, 인슐린에 대한 체내 감수성이 떨어져 인슐린 저항성이 증가하게 된다. 상기 인슐린 저항성은 골격근·지방세포·간장에서 인슐린의 주요한 작용인 당의 흡수 촉진 작용이 약한 상태로 이어진다. 이러한 인슐린 저항성에 의해 체내에 있는 인슐린의 양이 같은 정도이더라도 혈당 강하 작용이 약해지고, 이에 따라 혈당을 정상으로 유지하기 위해서는 더욱 많은 인슐린을 필요로 한다. 이에 따라 인슐린 저항성을 보충하기 위하여 다량의 인슐린이 체내에 분비되는 현상을 고인슐린 혈증(hyperinsulinemia)이라고 한다. 또한, 인슐린의 과잉 분비는 식욕을 높여 지방합성을 촉진할 뿐만 아니라 지방분해를 억제하여 비만을 유도할 수 있다. 즉, 인슐린 저항성의 문제는 당뇨병, 고혈압, 비만 등의 대사증후군과 밀접한 관계가 있는 것으로 보고되고 있다.
'당뇨병'은 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.
당뇨병은 크게 제1형 당뇨병과 제2형 당뇨병으로 구분된다.
제1형 당뇨병 즉, '인슐린 의존형 당뇨병'은 인슐린을 분비하는 췌장 베타 세포(β-cell)의 손상으로 인하여 인슐린의 생산과 분비가 감소하여 발생한다. 제1형 당뇨병을 치료하기 위해서는 일반적으로 외부에서 인슐린을 투여하여 혈당을 낮추고 있다. 제2형 당뇨병 즉, '인슐린 비의존형 당뇨병'은 혈당이 정상 이상으로 높아진 상태를 말하며, 근육, 지방 및 간 등의 말초조직에서 인슐린 작용의 저하와 췌장에서의 인슐린 분비의 균형이 깨어졌을 때 발생한다. 대부분의 당뇨병 환자는 제2형 당뇨병으로 진행되기 이전에 인슐린 저항성과 고인슐린 혈증을 나타낸다. 즉, 제2형 당뇨병은 초기 혈당을 낮추는 인슐린의 작용이 저하되어, 말초조직에서 당을 효과적으로 흡수하지 못하고 에너지로 활용하지 못하는 인슐린 저항성이 발생되며, 이로 인해 유발되는 고혈당을 낮추기 위해 인슐린 분비량이 증가되는 고인슐린 혈증이 나타난다. 이를 극복하지 못하면 결국 제2형 당뇨병으로 진행된다. 우리나라의 경우, 최근 10년 동안 제2형 당뇨병 환자의 수가 증가되고 있다.
현재 당뇨병 및 당뇨성 합병증을 치료하기 위해 인슐린, 인슐린 분비 촉진제 또는 혈당 강하제의 처방이 주를 이루고 있으나, 이러한 치료는 근본적인 질병 치료가 아니란 점에서 한계가 지적되고 있다. 이러한 지적에 따라, 최근에는 당뇨병 및 당뇨성 합병증을 포함한 대사증후군 관련 질병 또는 대사증후군 자체의 치료를 위하여 인슐린 저항성을 개선하거나 인슐린 감수성을 높이는 방법이 제안되고 있다. 즉, 혈액 내 글루코즈 및 트라이글리세라이드 수준을 정상으로 되돌려 외부 인슐린이 필요 없도록 하거나, 인슐린의 농도를 줄임으로써 당뇨병 및 당뇨성 합병증을 치료하고자 하는 시도가 이루어지고 있다.
제2형 당뇨병의 두가지 특징은 인슐린 저항성과 췌장 베타세포의 인슐린 분비부전이다. 어떤 유전적인 요인에 더하여, 후천적 요인, 즉 비만이나 잦은 고혈당에 대한 노출 등이 당뇨병의 발생을 용이하게 하고 심화시킨다. 잦은 고혈당 노출은 이와 같이 인슐린 저항성도 증가시키고, 인슐린을 분비하는 췌장 베타세포의 과부담으로 인한 베타세포 기능부전 및 사멸을 야기한다. 이를 포도당 독성(glucotoxicity)이라 부른다(Borona, 2008). 조기 발병 제2형 당뇨병의 한 종류로서, 글루코키나제(glucokinase) 유전자의 변이는 간세포의 당흡수를 억제하여 식후 고혈당을 야기하는 특징이 있으며(Jiang 등, 2008), 포도당 독성으로 연결된다. 이 예에서 보듯이 식후 고혈당을 감소시키는 노력이 당뇨병의 예방 및 치료에 중요한 부분이다. 식후 고혈당을 감소시키기 위해 아밀라제(amylase) 억제제 또는 글루코시다제(glucosidase) 억제제 등이 상용화되어 있으나, 단당류로의 변이를 막음으로서 위장관 내에서의 부작용, 즉, 식욕부진, 소화불량 등을 초래할 수 있다.
녹차는 차나무과에 속하는 다년생 상록식물로 삼국시대부터 음용하여 왔으며, 최근에 와서는 녹차에 함유된 여러 성분들의 기능성이 점차 밝혀짐에 따라 그 가치가 재인식되고 있다. 녹차에는 폴리페놀, 카페인, 아미노산, 비타민 C 등의 유용성분들이 다량 함유되어 있어 숙취 및 니코틴 해독작용, 피로회복, 강심작용, 피부미용에 효과가 우수한 것으로 밝혀졌으며, 특히 녹차에 가장 많이 함유되어 있는 폴리페놀에 대한 항산화작용, 항콜레스테롤작용, 혈당저하작용, 항종양작용, 혈소판응집저해작용 등의 효과들이 입증되면서 그 기능성이 크게 주목되고 있다.
녹차 식물 차나무(카멜리아 시넨시스; Camellia sinensis)의 잎은 건조 중량 기준으로 폴리페놀 36% 이하를 함유하지만, 이의 조성은 기후, 계절, 다양성 및 성장 상태에 따라 다양하다. 녹차 카테킨은 녹차 폴리페놀의 주요 그룹에 해당된다.
차의 품질은 차엽의 채엽시기, 성숙도, 품종 및 토양, 기상, 시비 등 주위환경에 따라 크게 영향을 받으며, 이 같은 외부조건에 의해 차의 화학성분들이 변화하여 차의 풍미가 달라진다. 녹차의 맛은 떫은맛, 쓴맛, 감칠맛과 미세한 단맛이 조화를 이루어 나타난다. 떫은맛과 쓴맛은 카테킨 및 카페인에 의한 것이고, 감칠맛은 주로 아미노산에 기인하며, 유리 카테킨(Free catechin)은 후미에 단맛을 부여하는 것으로 알려져 있다.
녹차의 주요 생리활성물질인 카테킨은 폴리페놀의 일종으로 녹차 한잔에 100㎎ 내외가 함유되어 있으며, 주로 에피갈로카테킨 갈레이트(epigallocatechin gallate, 이하 "EGCG"라 칭함) 및 에피카테킨 갈레이트(epicatechin gallate, 이하 "ECG"라 칭함) 등의 갈레이트 카테킨(gallated catechin, 이하 "GC"라 칭함)과 그 외 에피카테킨(epicatechin. 이하 "EC"라 칭함) 및 에피갈로카테킨(epigallocatechin, 이하 "EGC"라 칭함) 등의 여러 종류의 카테킨으로 구성되는데, 이들 성분은 항충치, 항균, 항산화, 소취작용, 혈당치 및 혈중 콜레스테롤 상승억제, 항종양, 과산화지질 생성 억제작용 등 다양한 생체조절 기능을 가지는 식품소재로서 실용화되어 가공식품 분야에 널리 이용되고 있다. 이러한 카테킨은 비타민 C와 비타민 E의 3∼4배에 달하는 항산화 효과를 가지는 것으로 알려져 있다.
또한, 카테킨류는 수용성이지만 차잎에는 비타민 E나 β-카로틴 등의 지용성 성분도 함유되어 있어 이들 성분들은 생체내에서 면역반응이나 암발생에 악영향을 주는 활성산소나 활성산소 유래의 산물을 제거하는 과정에 관여한다고 알려져 있으며 동시에 동시에 항산화 작용을 하는 카테킨과 같이 섭쉬하면 상승효과를 기대할 수 있는 것으로 알려져 있다.
제2형 당뇨병과 관련하여 녹차 추출물 또는 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)의 좋은 효과가 많이 보고는 되고 있지만 아직 당뇨 치료약으로서는 개발이 되지 않고 있으며, 최근 연구는 장기간의 녹차복용이 당뇨병 환자의 혈당, 당화 혈색소(HbA1C) 농도, 인슐린 저항성 및 염증성 인자들의 호전에 영향이 없음이 보고되었다(Fukino 등, 2005).
흥미롭게도 경구투여 녹차 추출물은 위장관 내에서 포도당(Kobayashi 등, 2000) 및 콜레스테롤(Raederstorff 등, 2003)의 흡수를 막는다는 보고가 있다. 이것은 카테킨 중에서 갈레이트 카테킨(GC)에 의해 일어나며, 갈레이트 카테킨(GC)은 위장관세포에서 포도당 흡수를 책임지고 있는 Na-glucose cotransporter(SGLT1)를 억제할 뿐 아니라, 지방적의 마이셀(micelle) 형성을 억제하여 지방의 소화를 감소시킨다.
이때 필요한 갈레이트 카테킨(GC)의 복용양은 낮은 경구 흡수율(oral bioavailability)을 보여 사람이 큰 부작용 없이 복용이 가능하다(Van Amelsvoort 등, 2001). 그러나 위장관으로 들어온 갈레이트 카테킨(GC)는 결국 혈액으로 흡수되며, 인체내에서 혈당에 영향을 미친다. 그러므로 경구 투여된 녹차 추출액의 당뇨병에 대한 효과는 위장관에서의 효과와 혈액내에서의 효과를 합한 것으로 볼 수 있다. 몇몇 보고에서 녹차 추출액의 경구복용은 쥐와 사람에서 당부하 검사시 혈당을 감소시킨다고 한다(Sabu 등, 2002; Tsuneki 등, 2004).
그러나 이러한 결과는 당복용과 녹차복용을 거의 동시에 실시하였음으로 해서 녹차의 위장관 내에서의 당흡수 차단 효과만이 반영되었을 가능성이 크다. 또한, 쥐는 사람보다 경구흡수율이 현저히 낮아 쥐를 대상으로 실험할 때, 순환계내에서의 녹차효과를 실험기간 동안 보기가 어렵다. 그러므로 정확한 녹차 추출액의 혈당 및 당뇨에 대한 효과를 알기 위해서는 혈액내에서의 효과를 동시에 알아야 하지만 현재까지 이러한 보고는 알려져 있지 않다.
용암해수(Magma Seawater)란 바닷물이 현무암층과 사니질층에 자연 여과되어 안으로 흘러들어 오랜기간 숙성되어진 물로서, 담수지하수와 염수가 만나는 즉, 담염수 혼합대(점이대)에 존재하는 해수로 우리나라에서는 제주특별자치도 조천읍에서 남원읍 지역과 성산읍 지역 등에 분포하고 있으며, 해안으로부터 육지로 갈수록 적어진다.
용암해수의 수질은 물리적 특성 변화가 적고, 수온은 16∼18℃로 변함이 없으며, pH(수소 이온농도)는 평균 7.5 범위를 나타내는 특징을 가진다. 또한, 용암해수에는 일반 해수 및 심층수보다 나트륨, 마그네슘, 칼슘 및 칼륨 등의 필수미네랄 뿐만 아니라, 일반 유용미네랄 성분들(철, 망간, 아연, 몰리브덴 등)도 심층수와 삼다수보다 많은 양이 포함되어 있다. 특징적으로, 용암해수는 유용성분을 대량으로 포함하고 있으므로 산업적 활용가치가 매우 높다.
용암해수에는 대장균, 질산성질소, 인산염인, 페놀류 등이 검출되지 않은 청정한 지하수 자원이며, 비소, 수은, 카드늄 등 유해성분이 검출되지 않거나 납이 극히 미량이 검출되기 때문에 이 용암해수로부터 얻어지는 용암해수염은 산업화 적용에 장애요인이 없다고 판단된다.
한편, 종래 기술에 따르면, 하기 특허문헌 1에서는 고기능성 녹차 잎의 생산방법으로 해양 심층수를 이용하여 녹차 잎의 카테킨, 폴리페놀, 플라보노이드 등의 함량을 증가시키는 녹차 잎의 생산방법이 개시되어 있고, 하기 특허문헌 2에서는 해양심층수를 이용한 카테킨, 폴리페놀 등의 유효성분과 미네랄 함량이 높은 녹차 추출 조성물이 개시되어 있고, 해양심층수를 추출용매로 이용하여 제조된 녹차 추출 조성물의 항산화, 미백, 주름 억제, 항염 효과를 개시하고 있으나, 제주 탈염 용암해수를 이용하여 제조되고, 녹차 추출물을 유효성분으로 포함하는, 혈당 조절 개선용 조성물에 관한 내용은 개시되어 있지 않다.
이러한 기술적 배경하에서, 본 발명자들은 탈염된 제주 용암해수를 추출용매로 이용하여 제조한 녹차 추출물을 유효성분으로 포함하는 혈당 조절 개선용 조성물을 개발하였다.
이에, 본 발명자들은 혈당 농도를 효과적으로 저하시키고 체내 당대사를 개선하는 식물유래 성분을 개발하고자 예의 노력한 결과, 탈염된 제주 용암해수를 추출용매로 이용하여 제조한 녹차 추출물이 우수한 혈당 조절 개선 또는 당대사 개선 효능을 나타내는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 혈당 강하효능이 우수한 혈당 조절 개선용 조성물을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 용암해수를 탈염 처리한 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 유효성분으로 포함하는, 혈당 조절 개선용 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 조성물을 유효성분으로 함유하는 혈중 당 대사 개선 또는 비만 개선용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 조성물을 유효성분으로 함유하는 혈중 당 대사 개선 또는 비만 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 조성물을 유효성분으로 함유하는 혈중 당 대사 개선 또는 비만 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물은 혈당 농도를 개선시키며 생체기능 활성화를 통한 심혈관계 질병 발생 위험을 감소시킬 수 있는 의약품, 기능성 식품 및 화장품 제조에 이용할 수 있다.
도 1은 탈염 용암해수의 제조방법을 도시한 것이다.
도 2는 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물의 조성을 그래프로 나타낸 것이다.
도 3은 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 지방세포에 처리한 다음, 지방세포의 포도당 수송능 변화를 그래프로 나타낸 것이다.
도 2는 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물의 조성을 그래프로 나타낸 것이다.
도 3은 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 지방세포에 처리한 다음, 지방세포의 포도당 수송능 변화를 그래프로 나타낸 것이다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명은 제주 용암해수를 탈염 처리한 탈염수에 미네랄수를 혼합하여 제조한 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 유효성분으로 포함하는, 혈당 조절 개선용 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 제조예에서는, 취수한 제주 용암해수를 역삼투압 여과(RO)하여 수득한 탈염수와 취수한 제주 용암해수를 전기투석(ED)하여 수득한 미네랄수를 혼합하여 '탈염 용암해수'를 제조하였다(도 1 참조). 그 결과, 표 1에 나타낸 바와 같이, 탈염 용암해수는 특정된 미네랄 조성을 가지는 것으로 확인되었다(제조예 1 참조).
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 탈염 용암해수를 이용하여 녹차 추출물을 제조한 후 상기 녹차 추출물의 조성을 분석하였다. 그 결과, 도 2 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 탈염 용암해수를 추출용매로 사용할 경우 녹차 추출물에 포함된 특정 당화체(Mw=256kDa)의 함량이 증가하였고, 카테킨의 함량이 일부 감소하였다(예컨대, 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG) 함량 감소)(제조예 2 및 실시예 1 참조).
본 발명의 다른 실시예에서는, 지방세포에 상기 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 처리한 다음, 포도당 수송능을 측정하였다. 그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 증류수 또는 탈염 용암해수만을 단독 처리한 지방세포에서는 통계적으로 유의한 포도당 수송능 변화가 없는 반면, 탈염 용암해수로 추출한 녹차 추출물은 증류수로 추출한 녹차 추출물에 비해 포도당의 수송량이 현저하게 증가하였다. 특히, 지방세포에 증류수로 추출한 녹차 추출물을 높은 농도(200ppm)로 처리한 경우에 비해 탈염 용암해수로 추출한 녹차 추출물을 낮은 농도(100ppm)로 처리한 경우 지방세포에서의 포도당 수송능이 더 높게 나타났으므로, 탈염 용암해수로 추출한 녹차 추출물을 사용하면 지방세포의 포도당 수송능 증가에 있어 시너지 효과가 있음을 확인하였다(실시예 2 참조).
따라서, 본 발명은 일 관점에서, 용암해수를 탈염 처리한 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 유효성분으로 포함하는, 혈당 조절 개선용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 정의되는 상기 용암해수는 제주도 동부지역 북제주군 구좌읍 한동리에서 지하 100 내지 200m, 바람직하게는 150m를 굴착하여 지하(평균 해수면 기준) 30 내지 150m, 바람직하게는 44.35m, 86.35m 또는 126.35m에서 취수한 용암해수염수이다. 상기 용암해수염수는 멸균필터를 이용하여 제균한 후, 가열증발, 진공증발, 천일건조 또는 통풍건조등의 방법을 이용하여 건조된 형태(예컨대, 용암해수염)로 수득한 다음, 증류수 등의 수용액에 용해시켜 다양한 제형 제조에 사용되는 조성물로 제조될 수 있다.
본 발명의 혈당 조절 개선용 조성물에서, 상기 용암해수는 탈염 단계만을 채택할 경우에는 음용수로 이용될 수 있고, 탈수 단계만을 채택할 경우에는 염분이 혼합된 미네랄 조성물 분말로 이용될 수 있으며, 탈염과 탈수 단계를 모두 거칠 경우에는 순수한(염분이 없는) 미네랄 조성물 분말로 이용될 수 있다. 바람직한 측면에 있어서, 본 발명의 탈염 용암해수는 구체적으로 V, Se, Ge, Fe, Zn, Mn, Sr, B, Mo, Na, Mg, K, Ca 및 Si를 포함한다. 상기 미네랄 모두 인체에 유용하다고 밝혀진 미네랄이다.
본 발명의 용암해수를 탈염 처리한 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물은 조성물 총 중량에 대하여 0.01∼50중량%, 바람직하게는 0.1∼50중량%, 더욱 바람직하게는 0.1∼10중량%로 함유될 수 있다. 0.01중량% 미만이면 혈당 조절 개선 효과가 미미하고, 50중량%를 초과하면 제형 안정성이 나빠져 바람직하지 않다.
본 발명에 있어서, 상기 녹차 추출물은 70∼100℃의 탈염 용암해수를 녹차에 첨가하고 70∼100℃(바람직하게는 85∼95℃)에서 1∼24시간(바람직하게는 2∼3시간)동안 처리한 다음, 여과하고 65∼75℃에서 감압하여 수득하는 것을 특징으로 할 수 있다.
70∼100℃(바람직하게는 85∼95℃)의 탈염 용암해수를 녹차에 첨가하여 상기 온도를 유지하는 가운데 1∼24시간(바람직하게는 2∼3시간) 동안 처리한 다음, 여과하고 65∼75℃(바람직하게는 68∼72℃)에서 감압으로 녹차 추출물을 수득하되, 선택적으로 멸균필터를 이용하여 제균한 후, 가열증발, 진공증발, 천일건조 또는 통풍건조 등의 방법을 이용하여 건조된 형태(예컨대, 녹차 추출 분말)로 수득할 수 있으며, 건조된 녹차 추출물은 증류수 등의 수용액에 적절 함량으로 용해시켜 수용액 상태의 녹차 추출물로 제조될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 녹차 추출물은 분자량 200∼300kDa(바람직하게는 240∼260kDa)의 다당체(polysaccharide)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 탈염 용암해수는 제주 용암해수를 역삼투압법으로 탈염 처리한 탈염수와 제주 용암해수를 전기투석법으로 농축시킨 미네랄수를 혼합하여 제조한 것임을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 탈염 용암해수는 탈염수 및 미네랄수가 19:1의 부피비율로 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 탈염수(RO 탈염수)는 취수한 제주 용암해수를 5μm 기공 크기를 가지는 마이크로 필터를 이용한 정밀여과(microfiltration, MF) 및/또는 한외여과(ultrafiltration, UF)한 후, 당업계에 알려진 어떠한 방법, 예를 들면 플래시증발법, 해수동결법, 역삼투압법, 이온교환수지법, 전기투석법 또는 시중에 유통되는 전기투석기나 탈염기를 사용하여 탈염시킴으로써 제조될 수 있으나, 바람직하게는 역삼투압법으로 제조되는 것이고, 더욱 바람직하게는 1x10- 6μm 규격을 가지는 여과막을 이용하여 역삼투압 여과(RO)하여 용암해수 중에 녹아 있는 염을 제거하여 제조된 것이다.
상기 미네랄수(ED 미네랄수)는 취수한 제주 용암해수를 5μm 기공 크기를 가지는 마이크로 필터를 이용한 정밀여과 및/또는 한외여과한 후, 당업계에 알려진 어떠한 방법, 예를 들면 플래시증발법, 해수동결법, 역삼투압법, 이온교환수지법, 전기투석법 또는 시중에 유통되는 전기투석기나 탈염기를 사용하여 농축시킴으로써 제조될 수 있으나, 전기투석법으로 농축시켜 제조되는 것이 전기전도도 값을 달리하여 미네랄수의 미네랄 농도를 조절할 수 있으므로 바람직하다.
본 발명에서 사용 가능한 "정밀여과" 또는 "한외여과"란 일정 압력하에 맴브레인(membrane)의 기공(pore)을 통해 혼합용액의 구성요소인 용질(solute)의 크기 및 구조에 따라 표적 용질을 분획하는 공정이다. 일례로, 0.1μm 또는 750kDa 분획분자량(molecular weight cutoff, MWCO) 분리용 PS(polysulfone) 막을 5∼40psig, 및 4∼60℃ 조건에서 수행하여 용액의 정화가 가능하다.
일반적으로 정밀여과는 한외여과에 선행되는 공정으로 용액으로부터 0.1∼10μm의 입자를 분리하는 데 사용되며, 1x105g/mol의 분자량을 가지는 고분자를 분리하는데 이용된다. 또한, 정밀여과는 침전물(sediment), 원생동물, 큰 박테리아 등을 제거하는데 사용된다. 본 발명에서 사용 가능한 정밀여과는 고분자, 세포 파쇄물 제거에 용이하게 사용될 수 있다. 일반적으로 정밀여과 공정은 용액을 0.1∼5m/s, 바람직하게는 1∼3m/s의 속도, 50∼600kPa, 바람직하게는 100∼400kPa의 압력으로 압력펌프 또는 진공펌프를 이용하여 수행한다.
한외여과는 용액으로부터 0.01∼0.1μm의 입자를 분리하는 데 사용되며, 이는 일반적으로 1x103∼1x105Da의 분자량을 가지는 고분자에 대응된다. 한외여과는 단백질, 내독소(endotoxin), 바이러스, 실리카(silica) 등을 제거하는데 사용된다.
본 발명에 있어서, 상기 탈염 용암해수의 경도는 200∼300mg/L인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 다른 관점에서 상기 혈당 조절 개선용 조성물을 유효성분으로 함유하는 혈중 당 대사 개선 또는 비만 개선용 약학 조성물(의약 조성물)에 관한 것이다.
상기 약학 조성물에는 방부제, 안정화제, 수화제 또는 유화 촉진제, 삼투압 조절을 위한 염 및/또는 완충제 등의 약제학적 보조제 및 기타 치료적으로 유용한 물질을 추가로 함유할 수 있으며, 통상적인 방법에 따라 다양한 경구 또는 비경구 투여 형태로 제형화할 수 있다. 비경구 투여 형태로 경피 투여형 제형일 수 있으며, 예를 들어 로션, 연고, 겔, 크림, 패취 또는 분무제 제형일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 유효 성분의 투여량 결정은 당업자의 수준 내에 있으며, 약물의 1일 투여 용량은 투여하고자 하는 대상의 미만 진행 정도, 발병 시기, 연령, 건강상태, 합병증 등의 다양한 요인에 따라 달라지지만, 성인을 기준으로 할 때 일반적으로는 상기 조성물 1㎍/kg 내지 200mg/kg, 바람직하게는 50㎍/kg 내지 50mg/kg을 1일 1 내지 3회 분할하여 투여할 수 있으며, 상기 투여량은 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
본 발명의 녹차 추출물을 함유하는 약학 조성물은 방부제, 안정화제, 수화제 또는 유화 촉진제, 삼투압 조절을 위한 염 및/또는 완충제 등의 약제학적 보조제 및 기타 치료적으로 유용한 물질(담체, 부형제, 희석제 등)을 추가로 함유할 수 있으며, 통상적인 방법에 따라 다양한 경구 투여제 또는 비경구 투여제 형태로 제형화할 수 있다.
용어 "담체(carrier)"는 세포 또는 조직 내로의 화합물의 부가를 용이하게 하는 화합물로 정의된다. 예를 들어, 디메틸술폭사이드(DMSO)는 생물체의 세포 또는 조직 내로의 많은 유기 화합물들의 투입을 용이하게 하는 통상 사용되는 담체이다.
용어 "부형제(excipient)"는 정제나 환약 등의 제제 과정에서 주약(主藥)의 양이 적은 경우에 약을 먹기 쉽게 하거나 어떤 빛깔과 형태를 갖추게 하려고 더 넣는 물질로, 락토오스나 녹말을 주로 사용한다.
용어 "희석제(diluent)"는 대상 화합물의 생물학적 활성 형태를 안정화시킬 뿐만 아니라, 화합물을 용해시키게 되는 물에서 희석되는 화합물로 정의된다. 버퍼 용액에 용해되어 있는 염은 당해 분야에서 희석제로 사용된다. 통상 사용되는 버퍼 용액은 포스페이트 버퍼 식염수이며, 이는 인간 용액의 염 상태를 모방하고 있기 때문이다. 버퍼 염은 낮은 농도에서 용액의 pH를 제어할 수 있기 때문에, 버퍼 희석제가 화합물의 생물학적 활성을 변형하는 일은 드물다.
여기에 사용된 녹차 추출물을 함유하는 조성물은 인간 환자에게 그 자체로서, 또는 결합 요법에서와 같이 다른 활성 성분들과 함께 또는 적당한 담체나 부형제와 함께 혼합된 의약 조성물로서, 투여될 수 있다.
상기 약학 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 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.
상기 경구 투여제는 예를 들면, 정제, 환제, 경질 및 연질 캅셀제, 액제, 현탁제, 유화제, 시럽제, 분제, 산제, 세립제, 과립제, 펠렛 제 등이 있으며, 이들 제형은 유효성분 이외에 계면 활성제, 희석제(예: 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로즈 및 글리신), 활택제(예: 실리카, 탈크, 스테아르산 및 그의 마그네슘 또는 칼슘염 및 폴리에틸렌 글리콜)를 함유할 수 있다. 정제는 또한 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 전분 페이스트, 젤라틴, 트라가칸스, 메틸셀룰로즈, 나트륨 카복시메틸셀룰로즈 및 폴리비닐피롤리딘과 같은 결합제를 함유할 수 있으며, 경우에 따라 전분, 한천, 알긴산 또는 그의 나트륨 염과 같은 붕해제, 흡수제, 착색제, 향미제, 및 감미제 등의 약제학적 첨가제를 함유할 수 있다. 상기 정제는 통상적인 혼합, 과립화 또는 코팅 방법에 의해 제조될 수 있다.
또한, 상기 비경구 투여제는 예를 들어, 주사제, 점적제, 연고, 로션, 겔, 크 림, 스프레이, 현탁제, 유제, 좌제(坐劑), 패취 등의 제형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 약학 조성물은 경구, 비경구, 직장, 국소, 경피, 정맥 내, 근육 내, 복강 내, 피하 등으로 투여될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 약학 조성물은 예를 들어 두피에 국소 투여될 수 있다.
또한, 상기 활성성분의 약제학적으로 허용 가능한 용량, 즉 투여량은 치료 받을 대상의 연령, 성별, 체중과, 치료할 특정 질환 또는 병리 상태, 질환 또는 병리 상태의 심각도, 투여경로 및 처방자의 판단에 따라 달라질 것이다. 이러한 인자에 기초한 투여량 결정은 당업자의 수준 내에 있다. 투여량은 바람직하게는 10mg/일 내지 10g/일이 될 수 있으나, 상기 투여량은 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
본 발명의 녹차 추출물은 천연물질이므로 독성이 전혀 없어서 의약품으로 지속적으로 다량 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용에 적합한 약학 조성물에는, 녹차 추출물을 포함하는 활성 성분들이 그것의 의도된 목적을 달성하기에 유효한 양으로 함유되어 있는 조성물이 포함된다. 더욱 구체적으로, 치료적 유효량은 치료될 객체의 생존을 연장하거나, 질환의 증상을 방지, 경감 또는 완화시키는데 유효한 화합물의 양을 의미한다. 치료적 유효량의 결정은, 특히, 여기에 제공된 상세한 개시 내용 측면에서, 당업자의 능력 범위 내에 있다.
본 발명의 방법들에서 사용되는 녹차 추출물 및 이를 유효성분으로 함유하는 조성물(화합물들)에 대한 치료적 유효량은 세포 배양 분석으로부터 초기에 측정될 수 있다. 예를 들어, 선량(dose)은 세포 배양에서 결정된 IC50(half maximal inhibitory concentration) 또는 EC50(half maximal effective concentration)를 포함하는 순환 농도 범위를 얻기 위하여 동물 모델에서 계산될 수 있다. 그러한 정보는 인간에서의 유용한 선량을 더욱 정확히 결정하는데 사용될 수 있다.
여기에 기재되어 있는 녹차 추출물, 또는 이를 유효성분으로 함유하는 조성물(화합물들)의 독성과 치료 효율성은, 예를 들어, LD50(군집의 50%에 대한 치사량), ED50(군집의 50%에 대해 치료 효과를 갖는 선량), IC50(군집의 50%에 대해 치료 억제 효과를 갖는 선량)을 결정하기 위하여, 세포 배양 또는 실험동물에서의 표분 제약 과정들에 의해 산정될 수 있다. 독성과 치료 효과 간의 선량 비가 치료 지수이고 이것은 LD50과 ED50(또는, IC50) 간의 비율로서 표현될 수 있다. 높은 치료 지수를 보이는 화합물들이 바람직하다. 이들 세포 배양 분석에서 얻어진 데이터는 인간에 사용하는 선량의 범위를 산정하는데 사용될 수 있다. 그러한 화합물들의 투여량(dosage) 또는 도포량은 바람직하게는 독성이 없거나 거의 없는 상태에서 ED50(또는, IC50)을 포함하는 순환 농도의 범위 내에 있다.
본 발명은 또 다른 관점에서 상기 혈당 조절 개선용 조성물을 유효성분으로 함유하는 혈중 당 대사 개선 또는 비만 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 '기능식품' 또는 '기능성 식품'이란, 일반 식품에 본 발명의 녹차 추출물을 첨가함으로써 일반 식품의 기능성을 향상시킨 식품을 의미한다. 기능성은 물성 및 생리기능성으로 대별될 수 있는데, 본 발명의 추출물을 일반식품에 첨가할 경우, 일반 식품의 물성 및 생리기능성이 향상될 것이고, 본 발명은 이러한 향상된 기능의 식품을 포괄적으로 '기능식품(건강기능식품)' 또는 '기능성 식품(건강기능성 식품)'이라 정의한다.
본 발명의 녹차 추출물을 함유하는 건강기능식품은, 본 발명이 목적으로 하는 주 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 주 효과에 상승효과를 줄 수 있는 다른 성분 등을 함유할 수 있다. 예를 들어, 물성 개선을 위하여 향료, 색소, 살균제, 산화방지제, 방부제, 보습제, 점증제, 무기염류, 유화제 및 합성 고분자 물질 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 그 외에도, 수용성 비타민, 유용성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당 및 해초 엑기스 등의 보조 성분을 더 포함할 수도 있다. 상기 성분들은 제형 또는 사용 목적에 따라서 당업자가 어려움 없이 적의 선정하여 배합할 수 있으며, 그 첨가량은 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 선택될 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물 자체가 다른 식품에 대한 첨가제의 형태로 사용될 수 있다.
본 발명의 녹차 추출물을 함유하는 건강기능식품의 제형은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 정제, 과립제, 드링크제, 음료, 용액, 유화물, 점성형 혼합물, 타블렛, 분말 등의 다양한 형태로 제형화될 수 있다. 또한, 상기 건강기능식품 투여시 단순 음용, 주사 투여, 스프레이 방식 또는 스퀴즈 방식 등의 다양한 방법으로 투여될 수 있다.
또한, 본 발명의 건강기능식품은, 예를 들어, 각종 식품류, 사탕, 초콜릿, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있고, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있다.
본 발명의 상기 녹차 추출물은 혈중 당 대사 개선 또는 비만 개선을 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 일반적으로 본 발명의 건강기능식품 조성물은 전체 식품 중량의 0.01 내지 50 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 20 중량%로 가할 수 있으며, 건강음료 조성물은 100 mL를 기준으로 0.02 내지 10g, 바람직하게는 0.3 내지 1g의 비율로 가할 수 있다.
본 발명의 건강음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 함유하는 외에는 액체성분에는 특별한 제한점은 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 등의 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등의 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 mL당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g이다.
상기 외에 본 발명의 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, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 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 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명은 또 다른 관점에서 상기 혈당 조절 개선용 조성물을 유효성분으로 함유하는 혈중 당 대사 개선 또는 비만 개선용 화장료 조성물에 관한 것이다.
상기 화장료 조성물은 제형이 특별히 한정되지 않으며, 목적하는 바에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 유연화장수(스킨로션 및 밀크로션), 영양화장수, 에센스, 영양크림, 마사지크림, 팩, 젤, 에센스, 아이크림, 아이에센스, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징워터, 팩, 파우더, 보디로션, 보디크림, 보디오일 및 보디 에센스로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 제형으로 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 혈중 당 대사 개선은 혈중 포도당 강하인 것을 특징으로 할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
제조예
1: 탈염
용암해수의
제조
본 발명에서 정의되는 용암해수는 제주도 동부지역 북제주군 구좌읍 한동리에서 지하 100 내지 200m, 바람직하게는 150m를 굴착하여 지하(평균 해수면 기준) 30 내지 150m, 바람직하게는 44.35m, 86.35m 또는 126.35m에서 취수한 용암해수이다.
상기와 같이 취수한 용암해수는 염분이 많기 때문에 식수 또는 제품 제조에 적합하지 않으므로 탈염 공정을 수행하였다. 즉, 취수한 제주 용암해수를 5μm 기공 크기를 가지는 마이크로 필터를 이용한 정밀여과(microfiltration, MF) 및/또는 한외여과(ultrafiltration, UF)하고, 1x10- 6μm 규격을 가지는 여과막을 이용하여 역삼투압 여과(RO)하여 용암해수 중에 녹아 있는 염을 제거하였다.
염을 제거한 탈염수(탈염수)에 미네랄을 적절 함량으로 보충해주기 위해 취수한 제주 용암해수를 전기투석(ED)으로 수득한 미네랄수와 혼합하여 '탈염 용암해수'를 제조하되, 탈염수 및 미네랄수의 부피비가 19:1이 되도록 탈염 용암해수를 제조하였다. 상기 전기투석은 1가 양이온과 1가 음이온 및 2가 음이온이 분리되는 막을 이용하여 분리시키는 방법으로, 양극에 전기를 걸어 수행되었다.
그 결과, 표 1에 나타낸 바와 같이, 탈염 용암해수는 특정된 미네랄 조성을 가지는 것으로 확인되었다.
하기 표 1은 상기 탈염 용암해수에 포함된 주요 조성을 나타낸 것이다.
분석 항목 | 함량(ppm) |
V(바나듐) | 0.010 |
Se(셀레늄) | 0.010 |
Ge(게르마늄) | 0.001 |
Fe(철) | 0.010 |
Zn(아연) | 0.003 |
Mn(망간) | 0.001 |
Sr(스트론튬) | 0.319 |
B(보론) | 0.511 |
Mo(몰리브덴) | 0.001 |
Na(나트륨) | 28.796 |
Mg(마그네슘) | 62.079 |
K(칼륨) | 0.781 |
Ca(칼슘) | 15.329 |
Si(규소) | 0.482 |
표 1에 나타낸 바와 같이, 탈염 용암해수는 Mg 함량이 높아 물의 경도가 약 244mg/L로 매우 높게 나타났다(참고로, 한국에서 시판되는 식수의 경도는 약 20∼80mg/L이며, 프랑스의 에비앙은 300mg/L 이상임).
제조예
2: 탈염
용암해수를
이용한 녹차 추출물의 제조
85∼95℃의 탈염 용암해수 4.5L를 녹차 300g에 첨가하여 상기 온도를 유지하는 가운데 2∼3시간 동안 처리한 다음, 여과하고 65∼75℃에서 감압으로 녹차 추출물 82.7g을 수득하였다.
상기 탈염 용암해수를 이용하여 추출한 녹차 추출물의 미네랄 조성을 분석한 결과, 4.5mg/g의 Mg을 함유하는 것으로 나타났으며, 삼다수(한국)로 추출한 녹차 추출물보다 15배 이상 Mg을 함유하는 것으로 나타났다(참고로, 성인의 Mg 섭취 허용량은 300∼450mg/day임).
실시예
1: 탈염
용암해수를
이용한 녹차 추출물의 조성 분석
하기 표 2는 각기 다른 추출용매를 사용하여 제조된 녹차 추출물의 조성(중량%)을 나타낸 것이다. 상기 추출용매는 제주담수, 탈염 용암해수(제조예 1) 또는 육지담수이다.
제주담수 (함량: 중량%) |
탈염 용암해수 (함량: 중량%) |
육지담수 (함량: 중량%) |
|
갈레이트 카테킨 (gallated catechin, GC) |
1.54 |
2.35 | 1.7 |
에피갈로카테킨 (epigallocatechin, EGC) |
5.26 |
4.28 | 6.95 |
카테킨(catechin, C) | 0.33 | 0.5 | 0.84 |
카페인(caffeine, CF) | 0.74 | 0.65 | 1.19 |
에피갈로카테킨 갈레이트 (epigallocatechin gallate, EGCG) |
3.28 | 1.73 | 4.89 |
에피카테킨 (epicatechin, EC) |
1.21 |
0.87 | 3.07 |
갈로카테킨 갈레이트 (gallocatechin gallate, GCG) |
0.31 | 0.36 | 0.36 |
에피카테킨 갈레이트 (epicatechin gallate, ECG) |
0.52 | 0.3 | 1.6 |
카테킨 갈레이트 (catechin gallate, CG) |
0 | 0.2 | 0 |
합계(8종) | 12.45 | 10.59 | 19.40 |
합계(4종) | 10.26 | 7.18 | 16.50 |
그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 녹차 추출물을 GPC(Gel permeation chromatography)로 비교분석 시 탈염 용암해수를 추출용매로 사용할 경우 녹차 추출물에 포함된 특정 다당체(polysaccharide)(Mw=256kDa)의 함량이 증가하였고, 카테킨의 함량이 일부 감소하는 것으로 확인되었다(예컨대, 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG) 함량 감소).
실시예
2: 포도당
수송능
측정
먼저, 지방전구세포를 형광 측정용 흑색 96웰-플레이트에 분주하고, 지방전구세포를 지방세포로 분화시킨 다음, 혈청이 없는 배지에서 16시간 동안 배양하였다. 이때 추출용매인 증류수(음성대조군) 또는 탈염 용암해수, 또는 상기 추출용매를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 혈청이 없는 배지와 함께 배양하였다. 그다음, 세포질에 있는 포도당 수송체를 세포막으로 전이(transfer)하기 위해 100nM의 인슐린을 세포에 처리한 후 30분간 추가 배양한 다음, 배지를 제거하고 가온한 어세이 버퍼(assay buffer)로 세척하였다.
지방세포에서의 포도당 수송능을 측정하기 위하여 100μg/ml 농도로 형광 표지된 포도당(fluorescently-tagged glucose derivative, 2-NBDG)을 지방세포에 처리하여 10분간 배양하였다. 그다음, 상기 배양에 사용한 배지를 제거한 후 버퍼로 지방세포를 세척하고, 지방세포에 들어간 포도당(2-NBDG)의 양을 형광(excitation/emission = 485nm/535nm)으로 멀티 플레이트 리더(multi plate reader)(Tecan, Infinite® 200 PRO series)를 이용하여 측정하였다. 여기서, 2-NBDG 형광의 값이 높으면 지방세포에 들어간 포도당(2-NBDG)의 양이 많음을 의미한다.
그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 증류수 또는 탈염 용암해수만을 단독 처리한 지방세포에서는 통계적으로 유의한 포도당 수송능 변화가 없는 반면, 탈염 용암해수로 추출한 녹차 추출물은 증류수로 추출한 녹차 추출물에 비해 포도당의 수송량이 현저하게 증가하였다. 특히, 지방세포에 증류수로 추출한 녹차 추출물을 높은 농도(200ppm)로 처리한 경우에 비해 탈염 용암해수로 추출한 녹차 추출물을 낮은 농도(100ppm)로 처리한 경우 지방세포에서의 포도당 수송능이 더 높게 나타났으므로, 탈염 용암해수로 추출한 녹차 추출물을 사용하면 지방세포의 포도당 수송능 증가에 있어 시너지 효과가 있음을 확인하였다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 탈염 용암해수를 추출용매로 사용할 경우 녹차 추출물에 포함된 특정 당화체(Mw=256kDa) 함량이 증가하였고, 카테킨의 함량이 일부 감소하였으나(예컨대, 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG))(실시예 1 참조), 증류수로 추출된 녹차 추출물에 비해, 혈당 강하 효능이 높은 것으로 나타났다.
아울러, 본 발명에 따른 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물은 혈당 강하 효능이 있으므로 혈중 당 대사 개선 또는 비만 개선 용도를 가지는 의약품, 기능성 식품 또는 화장품으로 제조될 수 있다.
본 발명의 제주 용암해수를 탈염 처리한 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 유효성분으로 포함하는 제형예 1∼8은 다양한 제형으로 제품화(의약품, 식품, 화장품)될 수 있으며, 구현하고자 하는 제품의 기능성, 비용 및 기타 조건을 고려하여 적정 함량 비율로 제어할 수 있다.
제형예
1: 연고의 제조
유상성분과 수상성분을 포함하는 표 3의 성분들을 혼합하여 본 발명의 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 함유하는 연고를 제조하였다.
배합성분 | 실시예 (중량%) |
정제수 | 잔량 |
탈염 용암해수를 이용한 녹차 추출물 (제조예 1) |
10.0 |
카프린/카프릴트리글릭세리드 | 10.0 |
액상파라핀 | 10.0 |
솔비탄세스퀴올리에이트 | 6.0 |
옥틸도데세스-25 | 9.0 |
세틸에틸헥사노에이트 | 10.0 |
스쿠알란 | 1.0 |
살리실산 | 1.0 |
글리세린 | 15.0 |
솔비톨 | 10.0 |
제형예
2: 연질 캡슐의 제조
탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물 80mg, 비타민 E 9mg, 비타민 C 9mg, 팜유 2mg, 식물성 경화유 8mg, 황납 4mg 및 레시틴 9mg을 혼합하고, 통상의 방법에 따라 혼합하여 연질캡슐 충진액을 제조하였다. 1 캡슐당 400㎎씩 충진하여 연질캡슐을 제조하였다. 그리고 상기와 별도로 젤라틴 66 중량부, 글리세린 24 중량부 및 솔비톨액 10 중량부의 비율로 연질캡슐시트를 제조하고 상기 충진액을 충진시켜 본 발명에 따른 조성물 400mg이 함유된 연질캡슐을 제조하였다.
제형예
3: 정제의 제조
탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물 50mg, 비타민 C 10mg, 결정 셀룰로오스 515mg, 카르복시메틸셀룰로오스칼슘 12mg, 이산화규소 8mg 및 스테아린산 마그네슘 5mg을 혼합시켜 제조한 조성물 600mg을 통상의 방법으로 타정하여 정제를 제조하였다.
제형예
4: 드링크제의 제조
탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물 80mg, 비타민 E 9mg, 비타민 C 9mg, 포도당 10g, 구연산 0.6g, 및 액상 올리고당 25g을 혼합한 후 정제수 300㎖를 가하여 각 병에 200㎖씩 되게 충진하였다. 병에 충진한 후 130℃에서 4∼5 초간 살균하여 음료를 제조하였다.
제형예
5: 과립의 제조
탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물 80mg, 비타민 E 9mg, 비타민 C 9mg, 무수결정 포도당 250㎎ 및 전분 550㎎을 혼합하고, 유동층 과립기를 사용하여 과립으로 성형한 후 포에 충진하여 제조하였다.
제형예
6: 영양화장수(
밀크로션
)의 제조
유상성분과 수상성분을 포함하는 표 4의 성분들을 혼합하여 본 발명의 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 함유하는 영양화장수를 제조하였다.
배합성분 | 함량(중량%) |
정제수 | 잔량 |
탈염 용암해수를 이용한 녹차 추출물 (제조예 1) |
0.1 |
밀납 | 4.0 |
폴리솔베이트 60 | 1.5 |
솔비탄세스퀴올레이트 | 1.5 |
유동파라핀 | 0.5 |
Montana 202 (제조사:Seppic) | 5.0 |
글리세린 | 3.0 |
부틸렌글리콜 | 3.0 |
프로필렌글리콜 | 3.0 |
카르복시비닐폴리머 | 0.1 |
트리에탄올아민 | 0.2 |
방부제, 색소, 향료 | 적량 |
제형예
7: 마사지크림의 제조
유상성분과 수상성분을 포함하는 표 5의 성분들을 혼합하여 본 발명의 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 함유하는 마사지크림을 제조하였다.
배합성분 | 함량(중량%) |
정제수 | 잔량 |
탈염 용암해수를 이용한 녹차 추출물 (제조예 1) |
0.1 |
밀납 | 10.0 |
폴리솔베이트 60 | 1.5 |
피이지 60 경화피마자유 | 2.0 |
솔비탄세스퀴올레이트 | 0.8 |
유동파라핀 | 40.0 |
스쿠알란 | 5.0 |
Montana 202 (제조사: Seppic) | 4.0 |
글리세린 | 5.0 |
부틸렌글리콜 | 3.0 |
프로필렌글리콜 | 3.0 |
트리에탄올아민 | 0.2 |
방부제, 색소, 향료 | 적량 |
제형예
8: 팩의 제조
유상성분과 수상성분을 포함하는 표 6의 성분들을 혼합하여 본 발명의 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 함유하는 팩을 제조하였다.
배합성분 | 함량(중량%) |
정제수 | 잔량 |
탈염 용암해수를 이용한 녹차 추출물 (제조예 1) |
0.1 |
폴리비닐알콜 | 13.0 |
소듐카르복시메틸셀룰로오스 | 0.2 |
글리세린 | 5.0 |
알란토인 | 0.1 |
에탄올 | 6.0 |
핑이지-12 노닐페닐에테르 | 0.3 |
폴리솔베이트 60 | 0.3 |
방부제, 색소, 향료 | 적량 |
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (13)
- 용암해수를 탈염 처리한 탈염 용암해수를 이용하여 제조한 녹차 추출물을 유효성분으로 포함하는, 혈당 조절 개선용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 용암해수는 제주도 지하 100 내지 200m에서 취수한 것을 특징으로 하는, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 녹차 추출물을 조성물 총 중량에 대하여 0.01∼50중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 녹차 추출물은 70∼100℃의 탈염 용암해수를 녹차에 첨가하고 70∼100℃에서 1∼24시간 동안 처리한 다음, 여과하고 65∼75℃에서 감압하여 수득되는 것을 특징으로 하는, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 녹차 추출물은 분자량 200∼300kDa의 다당체(polysaccharide)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 탈염 용암해수는 용암해수를 역삼투압법으로 탈염 처리한 탈염수와 용암해수를 전기투석법으로 농축시킨 미네랄수를 혼합하여 제조한 것임을 특징으로 하는, 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 탈염 용암해수의 경도는 200∼300mg/L인 것을 특징으로 하는, 조성물.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 조성물을 유효성분으로 함유하는 혈중 당 대사 개선 또는 비만 개선용 약학적 조성물.
- 제8항에 있어서, 상기 혈중 당 대사 개선은 혈중 포도당 강하인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 조성물을 유효성분으로 함유하는 혈중 당 대사 개선 또는 비만 개선용 건강기능식품 조성물.
- 제10항에 있어서, 상기 혈중 당 대사 개선은 혈중 포도당 강하인 것을 특징으로 하는 건강기능식품 조성물.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 조성물을 유효성분으로 함유하는 혈중 당 대사 개선 또는 비만 개선용 화장료 조성물.
- 제12항에 있어서, 상기 혈중 당 대사 개선은 혈중 포도당 강하인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
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