KR20200095721A - 고로쇠 수액 분말을 포함하는 항산화 또는 항당뇨용 조성물 - Google Patents

고로쇠 수액 분말을 포함하는 항산화 또는 항당뇨용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고로쇠 수액 동결건조 분말이 용해된 수용액 또는 탄산수를 포함하는 항산화용 또는 항당뇨용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 항당뇨활성 또는 항산화 활성이 유의하게 증진된 조성물로서, 관련 증상 및 질환을 용이하게 예방, 개선 또는 치료할 수 있다.

Description

고로쇠 수액 분말을 포함하는 항산화 또는 항당뇨용 조성물{Composition for Antioxidation or Antidiabetes Comprising Powder from Sap of Acer mono}
본 발명은 고로쇠 수액 동결건조 분말이 용해된 수용액 또는 탄산수를 포함하는 항산화용 또는 항당뇨용 조성물에 관한 것이다.
식물의 수액은 한국, 러시아, 중국, 일본 등지에서 오래전부터 건강음료로 음용하고 있으며, 현재 우리나라에서 수액은 주로 고로쇠나무, 자작나무, 거제수나무, 대나무 등에서 채취하고 있다. 이중 고로쇠 수액은 고로쇠나무(Acer mono)에 상처를 내었을 때 나무껍질에서 분비되는 액을 의미한다. 수액은 칼슘, 마그네슘, 칼륨 등의 무기성분 등이 천연수에 비해 많이 포함되어 있어 소화, 이뇨, 체력증진 등에 효능이 있으며, 혈중 칼슘농도의 항상성 유지 효과에 의해 골다공증 개선효과, 백혈구 면역세포의 면역증진 활성에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
고로쇠 수액은 당, 아미노산, 무기물, 지방산 등의 영양소를 2~3% 정도 함유하고, Ca, Mg, K, Na, Si, P, Mn 등의 미네랄이 다량 함유되어 있는 것으로 알려져 있다.
수액의 채취 시기는 수종에 따라 다소간의 차이는 있으나 대체로 수액의 이동이 빠른 이른 봄에 한시적으로 채취하여 음용하며, 특히 고로쇠나무 수액의 채취 시기는 2월 20일에서 3월 15일 정도이다. 수액은 단기간에 많은 양이 분출되고, 채취 후 갈변되거나 세균오염 등의 문제로 인하여 채취 즉시 음용하여야 하므로 신선한 상태의 수액을 소비자에게 공급하는데 많은 어려움이 있으며, 채취시기가 지난 후에 채취되는 수액은 품질가치가 낮아 음용에 적합하지 않다.
고로쇠 수액에 대한 생리활성 연구는 고로쇠나무의 수액 채취량과 이화학적 성질, 유리당 및 무기성분 분석, 당류와 무기물 분석, 수액의 성분분석과 효능, 자작나무 수액의 칼슘과 마그네슘 분석 등이 보고되어 있다.
현재까지 고로쇠 수액의 항산화활성, 항당뇨활성, 또는 항유전독성활성을 증진시키기 위한 가공 처리 방법에 대해서는 보고된 바 없으며, 본 발명자들은 간단한 공정을 실시함으로써, 고로쇠 수액의 항산화활성, 항당뇨활성, 또는 항유전독성활성을 크게 증진시킬 수 있는 방법을 새로이 개발하였다.
특허등록 제10-0569086 (2006.04.03.)
본 발명자들은 고로쇠 수액의 항당뇨활성, 항산화활성 및 항유전독성활성 중 하나 이상을 증진시킬 수 있는 가공처리 방법 및 이를 통해 제조한 항산화용 또는 항당뇨용 조성물을 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과 고로쇠 수액을 동결건조시킨 분말을 물 또는 탄산수에 용해시킨 액상 조성물을 이용하는 경우, 고로쇠 수액의 항당뇨활성, 항산화활성 및 항유전독성활성을 유의하게 증가시킬 수 있음을 규명함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 고로쇠 수액 동결건조 분말이 용해된 물(water)을 포함하는 항산화 또는 항당뇨용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고로쇠 수액 동결건조 분말이 용해된 물(water)을 포함하는 항산화, 또는 당뇨증상 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 항당뇨활성, 항산화활성 및 항유전독성활성 중 하나 이상이 증진된 고로쇠 수액 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 고로쇠(Acer mono) 수액 동결건조 분말이 용해된 물(water)을 포함하는 항산화 또는 항당뇨용 조성물을 제공한다.
본 발명자들은 고로쇠 수액의 항당뇨활성, 항산화활성 및 항유전독성활성 중 하나 이상을 증진시킬 수 있는 가공처리 방법 및 이를 통해 제조한 항산화용 또는 항당뇨용 조성물을 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과 고로쇠 수액을 동결건조시킨 분말을 물 또는 탄산수에 용해시킨 액상 조성물을 이용하는 경우, 고로쇠 수액의 항당뇨활성, 항산화활성 및 항유전독성활성을 유의하게 증가시킬 수 있음을 규명하였다.
본 발명의 “고로쇠 수액”은 고로쇠나무(Acer mono)에 상처를 내었을 때 나무껍질에서 분비되는 액을 의미한다. 고로쇠 수액은 당류, 무기물, 아미노산, 지방산을 함유하며, K, Mg, Ca, P, Mn, Zn, Al, Cu, Fe, Ni를 고루 포함하는 것으로 알려져 있고, 특히 K 및 Ca를 상대적으로 다량 포함하는 것으로 알려져 있다(참조: 수액산업의 동향 및 발전방향, 국립산립과학원, 2015).
본 발명에서의 고로쇠 수액 동결건조 분말은 당업계에 일반적으로 알려진 동결건조 방법을 통해 고로쇠 수액으로부터 수분을 제거한 분말을 의미한다.
본 발명의 조성물은 액상의 고로쇠 수액을 동결건조시켜 분말 상태로 만들고, 이를 물(water)에 용해시켜 다시 액상 상태로 전환시킨 상태인 것을 특징으로 한다. 본 발명자들은 고로쇠 수액이 항산화능, 항당뇨 활성 및 항유전독성활성(DNA 손상 보호능)을 갖는다는 것과, 고로쇠 수액을 동결 건조 시킨 뒤 용매에 희석시키는 과정을 통해 다시 액상 상태로 전환시키는 경우, 고로쇠 수액의 항산화능, 항당뇨 활성 및 항유전독성활성(DNA 손상 보호능)이 크게 증진된다는 결과를 도출하였다.
본 발명의 동결 건조는, 구체적으로 예를 들면, -70℃ 내지 -90℃의 온도, 더욱 구체적으로 -75℃ 내지 -85℃의 온도, 더욱 더 구체적으로는 약 -80℃의 온도로 2~3일 동안 급 냉동시킨 후 23℃ 내지 27℃의 온도, 더욱 구체적으로 24℃ 내지 26℃의 온도, 더욱 더 구체적으로 약 25℃의 온도로 4~5일 동안 동결 건조시키는 방법을 통해 실시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물은 “고로쇠 수액 동결건조 분말이 용해된 물”을 포함하며, 동결건조 분말과 물의 혼합비(w/v)는 특별히 한정되지 않고, 당업자가 그 사용 목적 및 사용자의 기호를 고려하여 적절히 배합할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 고로쇠 수액으로부터 고로쇠 수액 동결건조 분말을 제조하는 과정에서의 동결건조 분말의 수득률을 고려하여, 손실된 중량에 해당하는 양의 물을 배합하는 방식으로 “고뢰쇠 수액 동결건조 분말이 용해된 물”의 제조가 가능하다.
구체적으로 예를 들면, 고로쇠 수액을 이용하여 제조한 고로쇠 수액 분말의 중량이 w(단위: g)이고, 수득률이 a(단위: %)라면, 고로쇠 수액 분말에 배합되는 물의 양은 다음 계산식에 의해 계산될 수 있다:
[계산식]
배합할 물의 양 = w × {(100-a)/a} (단위: ml)
“고로쇠 수액 동결건조 분말이 용해된 물”의 제조를 위해 배합되는“물”은 증류수, 시중에 통용되는 일반적인 정수 방법을 통해 정수된 물, 지하수, 일반 수돗물을 포함한 다양한 음용수를 포함하며, 특별히 제한되지 않는다.
본 명세서 전반에 걸쳐 본 발명의 “고로쇠 수액 동결건조 분말이 용해된 물(water)”은 “고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수” 또는 “고로쇠 수액 분말 용해수”라고도 호칭된다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 본 발명의 조성물은 이산화탄소가 추가적으로 용해되어 있는 것일 수 있다. 본 발명의 조성물의 경우, 고로쇠 수액 분말을 물(water)에 먼저 용해시키고, 고로쇠 수액 분말 용해액에 이산화탄소를 추가적으로 용해시키는 공정을 통해 제조할 수 있으며, 이산화탄소를 용해 시킨 물(water)인 “탄산수”를 먼저 준비하고, 이에 고로쇠 수액 분말을 용해시켜 제조할 수도 있다. 본 발명의 조성물의 이산화탄소 함량은 특별히 제한되지 않으며, 조성물의 용도 및 사용자의 기호를 고려하여 그 함량을 당업자가 적절히 선택하는 것이 가능하다. 구체적으로 예를 들면 0.1 내지 6 탄산 가스볼륨(Gas Volume), 더 구체적으로 0.5 내지 5.5 탄산 가스볼륨, 더 구체적으로 1 내지 5.5 탄산 가스볼륨, 더 구체적으로 2 내지 5.5 탄산 가스볼륨, 더욱 더 구체적으로 3 내지 5.5 탄산 가스볼륨의 탄산수를 제조하여 이용할 수 있다. 본 명세서 상의 “탄산 가스볼륨(Gas Volume)”은 탄산수 내에 CO2가 용해되어 있는 함량을 나타내는 단위로서, 탄산수 22.4 L 속에 CO2가 44 g 용해되어 있는 상태를 1 탄산 가스볼륨으로 정의한다. 시중에 판매되는 일반적인 탄산수, 보편적인 탄산음료 들의 경우, 3점대의 탄산 가스볼륨을 가지며, 강한 탄산음료의 경우 5점대 탄산 가스볼륨을 갖는 것으로 알려져 있다.
본 발명의 ‘고로쇠 수액 동결건조 분말이 용해된 물(water)’에 ‘이산화탄소가 추가적으로 용해되어 있는’ 조성물은 본 명세서 전반에 걸쳐 “고로쇠 수액 동결건조 분말 용해 탄산수” 또는 “고로쇠 수액 분말 용해 탄산수”라고도 호칭된다. 본 발명의 “고로쇠 수액 동결건조 분말 용해 탄산수”를 포함하는 조성물의 경우, ‘고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수’에 비해 유의하게 증진된 항당뇨 활성을 보인다.
“고로쇠 수액 동결건조 분말 용해 탄산수”의 경우, “고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수”에 비해 더욱 유의하게 증진된 항당뇨 활성이 발휘되지만, “고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수”의 경우에도, 일반적인 고로쇠 수액에 비해 유의하게 증진된 항산화, 항당뇨 효과를 보이므로, “고로쇠 수액 동결건조 분말 용해 탄산수”에 포함된 탄산의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 사용 목적 및 사용자의 기호에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물은 당뇨병 예방 또는 치료용 약제학적 조성물로서 제공될 수 있으며, 이 때에는 약제학적 유효량의 고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수 또는 고로쇠 수액 동결건조 분말 용해 탄산수를 포함한다.
본 발명에서 용어 ‘예방’이란 본 발명에 따른 고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수 또는 고로쇠 수액 동결건조 분말 용해 탄산수를 유효성분으로 포함하는 조성물의 투여로 당뇨 질환의 발병을 저해 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 용어 ‘치료’란 본 발명에 따른 고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수 또는 고로쇠 수액 동결건조 분말 용해 탄산수를 유효성분으로 포함하는 조성물의 투여로 당뇨 질환의 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 조성물이 약제학적 조성물로서 제공되는 경우, 본 발명의 약제학적 조성물은 유효성분 이외에 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다. 본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제 시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 한편, 본 발명의 약제학적 조성물의 투여량은 바람직하게는 1일 당 0.001-1000 mg/kg(체중)이다.
본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구로 투여되는 경우, 피부에 국소적으로 도포, 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있다.
바람직하게 본 발명의 약제학적 조성물은 경구 투여할 수 있고, 경구투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 트로키제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 하나 이상의 본 발명의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose) 또는 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구 투여 를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용 액제, 유제 또는 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제 인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁용제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁 용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝 솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화 함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 본 발명은 고로쇠 수액 동결건조 분말이 용해된 물(water)을 포함하는 항산화, 또는 당뇨증상 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 명세서 상의 용어 ‘개선’이란 본 발명에 따른 고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수 또는 고로쇠 수액 동결건조 분말 용해 탄산수를 유효성분으로 포함하는 조성물의 투여로 당뇨병 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 본 발명의 조성물은 이탄화탄소가 추가적으로 용해되어 있는 것일 수 있다. 본 발명의 조성물의 경우, 고로쇠 수액 분말을 물(water)에 먼저 용해시키고, 고로쇠 수액 분말 용해액에 이산화탄소를 추가적으로 용해시키는 공정을 통해 제조할 수 있으며, 이산화탄소를 용해 시킨 물(water)인 “탄산수”를 먼저 준비하고, 이에 고로쇠 수액 분말을 용해시켜 제조할 수도 있다. 본 발명의 조성물의 이산화탄소 함량은 특별히 제한되지 않으며, 조성물의 용도 및 사용자의 기호를 고려하여 그 함량을 당업자가 적절히 선택하는 것이 가능하다. 구체적으로 예를 들면 구체적으로 예를 들면 0.1 내지 6 탄산 가스볼륨(Gas Volume), 더 구체적으로 0.5 내지 5.5 탄산 가스볼륨, 더 구체적으로 1 내지 5.5 탄산 가스볼륨, 더 구체적으로 2 내지 5.5 탄산 가스볼륨, 더욱 더 구체적으로 3 내지 5.5 탄산 가스볼륨의 탄산수를 제조하여 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 기능성 식품 조성물은 ‘고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수’ 또는 ‘고로쇠 수액 동결건조 분말 용해 탄산수’ 그 자체로 제공될 수 있으며, 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 향료 및 조미제를 포함한다. 예컨대, 드링크제로 제조되는 경우에는 유효성분 이외에 향미제 또는 천연 탄수화물을 추가 성분으로서 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 천연 탄수화물은 모노사카라이드(예컨대, 글루코오스, 프럭토오스 등); 디사카라이드(예컨대, 말토스, 수크로오스 등); 올리고당; 폴리사카라이드(예컨대, 덱스트린, 시클로덱스트린 등); 및 당알코올(예컨대, 자일리톨, 소르비톨, 에리쓰리톨 등)을 포함한다. 향미제로서 천연 향미제(예컨대, 타우마틴, 스테비아 추출물 등) 및 합성 향미제(예컨대, 사카린, 아스파르탐 등)을 이용할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음 단계를 포함하는 항당뇨활성, 항산화활성 및 항유전독성활성 중 하나 이상이 증진된 고로쇠 수액 제조 방법을 제공한다:
(a) 고로쇠 수액을 동결 건조 시키는 단계; 및
(b) 동결 건조된 고로쇠 수액 분말을 물(water)에 용해시키는 단계.
본 발명의 제조 방법을 이용해 준비된 고로쇠 수액은 고로쇠 나무에서 채취한 상태 그대로의 고로쇠 수액과 비교하여 항당뇨 활성, 항산화활성 및 항유전독성활성 중 하나 이상이 증진된 상태의 고로쇠 수액으로서, 앞서 본 발명의 다른 일 양태에서 설명한 “고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수”를 의미한다.
본 발명의 “항유전독성활성”은 DNA 손상 보호능을 의미한다. 본 발명의 방법을 이용하여 제조한 “고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수”는 가공 전 고로쇠 수액 또는 일반 탄산수에 비해 항당뇨활성, 항산화활성 및 항유전독성활성 중 하나 이상이 유의하게 증진되어 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 본 발명의 단계 (b)에서 물은 이산화탄소가 용해되어 있는 탄산수이다. 본 구현예에서 이용되는 탄산수의 이산화탄소 함량은 특별히 제한되지 않으며, 제조되는 결과물의 용도 및 사용자의 기호를 고려하여 그 함량을 당업자가 적절히 선택하는 것이 가능하다. 구체적으로 예를 들면 구체적으로 예를 들면 0.1 내지 6 탄산 가스볼륨(Gas Volume), 더 구체적으로 0.5 내지 5.5 탄산 가스볼륨, 더 구체적으로 1 내지 5.5 탄산 가스볼륨, 더 구체적으로 2 내지 5.5 탄산 가스볼륨, 더욱 더 구체적으로 3 내지 5.5 탄산 가스볼륨의 탄산수를 제조하여 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 본 발명의 제조 방법은 단계 (b) 이후에 다음 단계를 추가적으로 더 포함할 수 있다:
(c) 상기 단계 (b)에서의 고로쇠 수액 분말이 용해된 물에 이산화탄소를 추가적으로 용해시키는 단계.
본 구현예에서 추가적으로 용해되는 이산화탄소 함량은 특별히 제한되지 않으며, 제조되는 결과물의 용도 및 사용자의 기호를 고려하여 그 함량을 당업자가 적절히 선택하는 것이 가능하다. 구체적으로 예를 들면 구체적으로 예를 들면 0.1 내지 6 탄산 가스볼륨(Gas Volume), 더 구체적으로 0.5 내지 5.5 탄산 가스볼륨, 더 구체적으로 1 내지 5.5 탄산 가스볼륨, 더 구체적으로 2 내지 5.5 탄산 가스볼륨, 더욱 더 구체적으로 3 내지 5.5 탄산 가스볼륨의 탄산수를 제조하여 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음 단계를 포함하는 고로쇠 수액의 항당뇨활성, 항산화활성 및 항유전독성활성 중 어느 하나 이상의 활성 증진을 위한 고로쇠 수액 가공 처리 방법을 제공한다:
(a) 고로쇠 수액을 동결 건조 시키는 단계; 및
(b) 동결 건조된 고로쇠 수액 분말을 물(water)에 용해시키는 단계.
본 발명의 양태에 따른 고로쇠 수액 가공 처리 방법은 앞서 설명한 발명의 다른 일 양태인 ‘항당뇨활성, 항산화활성 및 항유전독성활성 중 하나 이상이 증진된 고로쇠 수액 제조 방법’과 동일한 실시 단계를 포함하는 바, 중복되는 내용을 원용하며, 본 명세서 기재의 과도한 복잡성을 피하기 위해 그 기재를 생략하도록 한다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(a) 본 발명은 고로쇠 수액 동결건조 분말이 용해된 물(water)을 포함하는 항산화 또는 항당뇨용 조성물을 제공한다.
(b) 본 발명은 고로쇠 수액 동결건조 분말이 용해된 물(water)을 포함하는 항산화, 또는 당뇨증상 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
(c) 본 발명은 항당뇨활성, 항산화활성 및 항유전독성활성 중 하나 이상이 증진된 고로쇠 수액 제조 방법을 제공한다.
(d) 본 발명의 제조 방법을 이용하는 경우, 항당뇨활성, 항산화활성 및 항유전독성활성 중 하나 이상이 증진된 고로쇠 수액을 제공할 수 있다.
(e) 본 발명의 조성물은 항당뇨활성 또는 항산화 활성이 유의하게 증진된 조성물로서, 관련 증상 및 질환을 용이하게 예방, 개선 또는 치료할 수 있다.
도 1은 고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수 및 용해 탄산수의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과를 나타낸다; G: 고로쇠 수액, S: 일반탄산수, GPS: 고로쇠 수액 분말+탄산수, GPW: 고로쇠 수액 분말+물.
도 2는 고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수 및 용해 탄산수의 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과를 나타낸다; G: 고로쇠 수액, S: 일반탄산수, GPS: 고로쇠 수액 분말+탄산수, GPW: 고로쇠 수액 분말+물.
도 3은 고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수 및 용해 탄산수의 총 항산화능 측정 결과를 나타낸다; G: 고로쇠 수액, S: 일반탄산수, GPS: 고로쇠 수액 분말+탄산수, GPW: 고로쇠 수액 분말+물.
도 4는 고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수 및 용해 탄산수의 ORAC 활성 측정 결과를 나타낸다; G: 고로쇠 수액, S: 일반탄산수, GPS: 고로쇠 수액 분말+탄산수, GPW: 고로쇠 수액 분말+물.
도 5는 고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수 및 용해 탄산수의 DNA 손상 보호능 측정 결과를 나타낸다; NC: 정상대조구, PC: 200 μM H2O2로 산화적 스트레스를 유도한 양성대조구, G: 고로쇠 수액, S: 일반탄산수, GPS: 고로쇠 수액 분말+탄산수, GPW: 고로쇠 수액 분말+물.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
실시예 1: 고로쇠 수액의 분말화
고로쇠 수액은 지리산 일대(마천)에서 채취한 고로쇠 수액(상품명:지리산 마천마을 고로쇠)(사단법인 한국수액협회)를 구입하여, -20℃ 냉동고에 보관하면서 사용하였다. -80℃의 온도로 2~3일 동안 급 냉동한 후 동결건조기를 사용하여 25℃의 온도로 4~5일 동안 고로쇠 수액 분말을 제조하였다.
실시예 2: 고로쇠 수액 분말 용해수 및 용해 탄산수 제조
고로쇠 수액 분말의 수율을 분석하여, 물(water) 및 탄산수 제조기(제품명: CHEF; delight soda 사 제품)를 사용하여 약 3-4 탄산 가스볼륨으로 제조한 탄산수와 12.485 % 비율 (w/v)로 희석하여 고로쇠 수액 분말 용해수 및 고로쇠 수액 분말 용해 탄산수를 제조하였다.
실시예 3: 고로쇠 수액 동결건조 분말 용해수 및 용해 탄산수의 항산화 활성 분석
3-1. 총 폴리페놀(polyphenol) 함량 측정
총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법에 따라 비색 정량을 실시하여 측정하였다. 시료 1 mL에 증류수 1 mL를 가하여 희석하고 1 N Folin-Ciocalteu's phenol reagent 2 mL을 가하여 실온에서 3분간 방치한 후, 10% Na2CO3용액 2 mL을 가하여 이 혼합액을 1시간 동안 상온에서 방치하였다. 1시간 후 혼합액을 13,400 g에서 5분간 원심분리하고 상층액 200 μL를 취하여 ELISA reader(Sunrise, Tecan Co. Ltd., Grodig, Austria)를 사용하여 690 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 gallic acid를 사용하여 검량선을 작성하고, 총 페놀 함량은 mg garlic acid equivalents(GAE)/100 g 단위로 나타내었다.
고로쇠 수액 분말 용해수 및 고로쇠 수액 분말 용해 탄산수의 총 폴리페놀 함량을 표 1에 나타내었다. 고로쇠 수액 분말 용해수의 총 폴리페놀 함량은 43.4±2.5 mg GAE/100 g 으로 고로쇠 수액의 9.1±0.1 mg GAE/100 g 보다 4.8배(376.9%) 유의적으로 증가하였고, 일반탄산수(0.1±0.1 mg GAE/100 g)의 총 폴리페놀 함량에 비해 434배(43300%) 유의적으로 증가시키는 매우 우수한 효과를 나타내었다. 고로쇠 수액 분말 용해 탄산수의 총 폴리페놀 함량은 41.4±0.3 mg GAE/100 g 으로 고로쇠 수액의 9.1±0.1 mg GAE/100 g 보다 4.5배(354.9%) 유의적으로 증가하였고, 일반탄산수(0.1±0.1 mg GAE/100 g)의 총 폴리페놀 함량에 비해 414배(41300%) 유의적으로 증가시키는 매우 우수한 효과를 나타내었다(참조: 도 1).
고로쇠 수액 일반탄산수 고로쇠 수액 분말 + 탄산수 고로쇠 수액 분말 + 물
총 폴리페놀
(mg GAE/100 g) 		9.1±0.1b 0.1±0.1a 41.4±0.3c 43.4±2.5c
3-2. 총 플라보노이드(flavonoid) 함량 측정
총 플라보노이드 함량은 Davis법에 따라 비색 정량하였다. 시료 0.1 mL에 diethyl glycol 1 mL를 가하여 실온에서 5분간 방치한 후, 1 N NaOH 용액 0.1 mL을 가하여 이 혼합액을 30분 동안 상온에서 방치하였다. 반응이 끝난 혼합액은 UV/VIS spectrometer-(UV 1601, shimadzu, Kyoto, Japan)를 사용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 quercetin을 사용하여 검량선을 작성하고, 총 플라보노이드 함량은 mg quercetin equivalents(QE)/100 g 단위로 나타내었다. 총 플라보노이드 함량 실험 결과는 표 2에 나타내었다.
고로쇠 수액 분말 용해수의 총 플라보노이드 함량은 52.1±1.2 mg QE/100 g로서, 고로쇠 수액(26.5±0.7 QE/100 g)과 일반탄산수(28.0±1.0 QE/100 g) 보다 각각 96.6%, 86.1% 유의적으로 증가하였다. 고로쇠 수액 분말 용해 탄산수의 총 플라보노이드 함량은 44.9±0.4 mg QE/100 g 으로 고로쇠 수액(26.5±0.7 QE/100 g)과 일반탄산수(28.0±1.0 QE/100 g) 보다 각각 69.4%, 60.4% 유의적으로 증가하였다(참조: 도 2).
고로쇠 수액 일반탄산수 고로쇠 수액 분말 + 탄산수 고로쇠 수액 분말 + 물
총 플라보노이드
(mg QE/100 g) 		26.5±0.7a 28.0±1.0a 44.9±0.4b 52.1±1.2c
3-3. 총 항산화능(TRAP) 측정
총 항산화능은 150 μM ABTS[2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline 6-sulfonate)]와 2.5 μM metmyoglobin을 75 μM H2O2로 활성화시킴으로써 생성된 ferryl myoglobin radical species의 상호작용에 의해 형성된 ABTS radical cation의 흡광도를 억제하는 정도를 측정함으로써 실시하였다. 시료는 6분 동안 30°C에서 배양한 후 UV/VIS spectrophotomater(UV 1601, Shimazu, Kyoto, Japan)를 사용하여 740 nm에서 흡광도를 측정하였다. TRAP 농도는 Trolox(6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2- carbonyl acid)의 검정곡선(calibration curve)을 이용하여 계산하고 TEAC(Trolox equivalent antioxidant capacity, mM)로 표현하였다. 총 항산화능 측정 결과는 표 3에 나타내었다.
고로쇠 수액 분말 용해수 및 고로쇠 수액 분말 용해 탄산수의 총 항산화능은 각각 0.15±0.03 mg/dL 및 0.15±0.02 mg/dL로 고로쇠 수액(0.03±0.01 mg/dL)과 일반탄산수(0.03±0.04 mg/dL) 보다 5배(400%) 유의적으로 증가하였다(참조: 도 3).
고로쇠 수액 일반탄산수 고로쇠 수액 분말 + 탄산수 고로쇠 수액 분말 + 물
TRAP
(mg/dL) 		0.03±0.01a 0.03±0.04a 0.15±0.02b 0.15±0.03b
3-4. ORAC(Oxygen radical absorbance capacity) 활성 측정
Peroxyl radical 소거능을 통한 항산화 활성 측정은 peroxyl radical scavenging capacity(ORACROO·) 분석법을 이용하여 측정하였다. 시료 50 μL에 buffer 100 μL, peroxyl radical 생성을 위한 80 nM AAPH 50 μL 및 80 nM fluorescein 50 μL를 가한 후 GENios fluorescence plate reader(Tecan Trading AG, Salzburg, Austria)를 이용하여 여기 파장(excitation wavelength) 485 nm, 방출 파장(emission wavelength) 535 nm에서 매 2 분마다 2시간 동안 측정하였다. 최종 반응 농도 1 μM의 trolox를 control standard로 사용하고, ORAC value는 각 시료의 형광이 감소하는 곡선 아래 부분의 총 면적(net area under the curve)을 산출하여 1 μM TE(trolox equivalents)로 나타내었다. ORAC 활성 측정 결과는 표 4에 나타내었다.
고로쇠 수액 분말 용해 탄산수의 ORAC 활성은 211.6±3.7 1 μM TE였으며, 일반탄산수에서는 검출되지 않았다. 또한 고로쇠 수액 분말 용해 탄산수의 ORAC 활성은 고로쇠 수액(34.8±1.2 1 μM TE)보다 6.1배(508%) 유의적으로 증가하였으며, 고로쇠수액분말+물 보다 유의적으로 높은 ORAC 활성을 나타내었다(참조: 도 4).
고로쇠 수액 일반탄산수 고로쇠 수액 분말 + 탄산수 고로쇠 수액 분말 + 물
ORAC ROO·
(1 μM TE) 		34.8±1.2a N.D 211.6±3.7c 204.9±2.1b
실시예 4: 고로쇠 수액 분말 용해 탄산수의 항당뇨활성 분석
고로쇠 수액 분말 용해수 및 고로쇠 수액 분말 용해 탄산수의 항당뇨 활성 분석을 위해 α-glucosidase 억제능을 측정하였다. 양성대조군(positive control)으로는 acarbose를 사용하였으며, α-glucosidase 효소액 및 ρ-NPG (ρ-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside)기질은 0.2M PBS buffer (pH 7.0)에 용해하여 사용하였다. 시료 50 μL에 0.35 U의 효소액 50 μL를 넣고 혼합하여 37℃에서 15 분간 반응시킨 후 3 mM의 기질 100 μL를 가하여 10 분간 반응시키고, 그 후 0.1 M Na2CO3 750 μL를 가하여 반응을 정지 시킨 후 405 nm에서 흡광도를 측정하여 저해율을 계산하였다. α-glucosidase 억제능 측정 결과는 표 5에 나타내었다.
고로쇠 수액 분말 용해수(고로쇠 수액 분말+물)는 13.4±1.4%의 α-glucosidase 억제능을 보였고, 또한 고로쇠 수액 분말 용해 탄산수는 19.7±0.3%의 α-glucosidase 억제능을 보여 고로쇠 수액 분말 용해수보다 68% 증가된 α-glucosidase 억제능을 나타내었다 (참조: 도 5).
고로쇠 수액 분말 + 탄산수 고로쇠 수액 분말 + 물
α-glucosidase 억제능 (%) 157.5±2.4b 107.1±10.9a
실시예 5: 고로쇠 수액 분말 용해수 및 용해 탄산수의 항유전독성 활성(DNA 손상 보호능) 분석
5-1. 세포 배양
인체기원 간세포(HepG2) 세포주는 DMEM 배지에 10% fetal bovine serum (FBS), 1% 글루코스, 1% 글루타민, 100 U/mL 페니실린, 100 μg/mL 스트렙토마이신을 포함한 배양액으로 95%의 습도가 유지되는 37℃, 5% CO2, 인큐베이터에서 배양하였다.
5-2. 시료의 처리 및 산화적 스트레스 유발
분리한 간세포에 시료를 농도별(1, 5, 10, 50 μg/mL)로 처리하여 37℃에서 30분간 반응시키고, 반응이 끝난 후 간세포를 PBS(phosphate buffered saline)로 세척한 후 인위적인 산화적 스트레스를 유발하기 위하여 200 μM의 H2O2를 4℃에서 5분간 처리한 후 PBS로 세척하였다. 500 g에서 5분간 원심분리한 후 얻어진 세포를 0.7% low melting agarose(LMA)에 골고루 섞고 1% normal melting agarose(NMA)가 프리코팅(precoating)된 슬라이드에 놓고 커버글라스를 덮어 골고루 분산시킨 후 4℃에 20분간 방치하였다. Gel이 굳은 뒤 커버글라스를 벗기고 다시 0.7% LMA 용액 75 μL로 중층하여 4°C에 20분간 방치하였다. Gel이 굳으면 차가운 alkali lysis buffer(2.5 M NaCl, 100 mM Na2EDTA, 10 mM Tris, 1% sodium lauryl sarcosine, 1% Triton X-100, 10% DMSO)에 슬라이드를 담가 4℃에서 암실조건으로 1시간 동안 침지시켜 DNA 이중가닥을 풀어주었다. Lysis가 끝난 후, 슬라이드를 4℃의 전기영동 buffer(300 mM NaOH, 10 mM Na2EDTA, pH>13)에 20분간 방치하여 DNA의 alkali labile sites가 드러나도록 unwinding 한 후, 25 V/300±3 mA의 전압으로 20분간 전기영동을 실시하였다. 전기영동이 끝난 후 슬라이드를 차가운 중성용액(0.4 M Tris buffer, pH 7.4)에 5분간 3회, 에탄올에 5분간 1회 세척한 후 건조시켰다. 슬라이드를 ethidium bromide(20 μg/mL)로 염색하고, DNA 손상도는 형광현미경(LEICA DMLB, Wetzlar, Germany)의 CCD 카메라(Nikon, Tokyo, Japan)를 통해 보내진 세포핵 이미지를 comet image analyzing system(Komet version 5.0, Kinetic Imaging, Liverpool, UK)을 이용하여 분석하였다. DNA 손상 보호능 측정 결과는 표 6에 나타내었다.
일반탄산수에서는 양성대조구(PC)에 대비 유의한 DNA 손상 보호효과가 없었으나, 고로쇠 수액 분말 용해수는 양성대조구(PC)보다 Tail DNA(%)가 74.7% 감소하였다. 고로쇠 수액 분말 용해 탄산수는 양성대조구(PC)보다 Tail DNA(%)가 42.7% 유의적으로 감소하였다. 위 결과는 모두 고로쇠 수액의 DNA 손상보호효과(36.9%) 보다 높은 수준의 결과이다(참조: 도 5).
NC PC 고로쇠 수액 일반탄산수 고로쇠 수액 분말 + 탄산수 고로쇠 수액 분말 + 물
Head DNA (%) 90.7±0.7c 75.9±1.2a 84.8±1.4b 78.9±1.5a 86.2±1.3b 93.9±0.8c
Tail DNA (%) 9.3±0.7a 24.1±1.2c 15.2±1.4b 21.1±1.5c 13.8±1.3b 6.1±0.8a
Tail extent moment 19.6±2.4a 87.8±6.5d 40.6±6.5b 70.4±7.5c 39.8±5.9b 11.5±3.1a
Tail Length 130.9±8.2a 297.5±9.6d 176.5±16.0b 261.8±15.4c 188.2±14.4b 110.7±11.6a

Claims (7)

  1. 고로쇠 수액 동결건조 분말이 용해된 물(water)을 포함하는 항산화 또는 항당뇨용 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물은 이산화탄소가 추가적으로 용해되어 있는 것을 특징으로 하는 항산화 또는 항당뇨용 조성물.
  3. 고로쇠 수액 동결건조 분말이 용해된 물(water)을 포함하는 항산화, 또는 당뇨증상 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 조성물은 이탄화탄소가 추가적으로 용해되어 있는 것을 특징으로 하는 항산화, 또는 당뇨증상 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  5. 다음 단계를 포함하는 항당뇨활성, 항산화활성 및 항유전독성활성 중 하나 이상이 증진된 고로쇠 수액 제조 방법:
    (a) 고로쇠 수액을 동결 건조 시키는 단계; 및
    (b) 동결 건조된 고로쇠 수액 분말을 물(water)에 용해시키는 단계.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 단계 (b)에서 물은 이산화탄소가 용해되어 있는 탄산수인 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 단계 (b) 이후에 다음 단계를 추가적으로 더 포함하는, 제조 방법:
    (c) 상기 단계 (b)에서의 고로쇠 수액 분말이 용해된 물에 이산화탄소를 추가적으로 용해시키는 단계.
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