KR20210098225A

KR20210098225A - 감귤 발효 콤부차를 유효성분으로 포함하는 당뇨 또는 심혈관질환 치료용 조성물

Info

Publication number: KR20210098225A
Application number: KR1020200012143A
Authority: KR
Inventors: 박성수; 박신영
Original assignee: 제주대학교 산학협력단
Priority date: 2020-01-31
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2021-08-10
Also published as: KR102478724B1

Abstract

본 발명은 감귤 발효 콤부차를 유효성분으로 포함하는 당뇨 또는 심혈관질환 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 감귤 발효 콤부차는 정상세포에 대해서 독성을 가지고 있지 않으면서, α-glucosidase, α-amylase억제 활성을 통한 혈당 강하, ACE억제 활성을 통한 항고혈압, DPPH 소거 활성을 통한 항산화 및 지방전구세포의 지방분화 억제 효과를 나타낸다. 따라서, 본 발명의 감귤 발효 콤부차는 당뇨 또는 심혈관질환 예방 또는 치료를 위한 약학 조성물 또는 식품 조성물로서 유용하게 이용될 수 있다.

Description

감귤 발효 콤부차를 유효성분으로 포함하는 당뇨 또는 심혈관질환 치료용 조성물{A composition for diabetes or cardiovascular disease treatment comprising a citrus fermented kombucha}

본 발명은 감귤 발효 콤부차를 유효성분으로 포함하는 당뇨 또는 심혈관질환 치료용 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 콤부차는 홍차 추출액에 균총을 넣어 발효시킨 러시아의 전통 발효음료로 알려진 음료 중 하나로, 독일 프랑스 및 북아프리카 지역에는 세계 2차 대전 이후 널리 대중화 되었다(CW Hesseltine, 1983, Nutr Rev, 41(10):293-301). 미국에서는 콤부차가 갖고 있는 상쾌한 맛과 해독작용, 만성피로, 변비 등 건강증진 및 의학적 치료효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 국내에서는 홍차버섯이라고 알려진 발효음료로 해독작용과 항균활성 및 항산화 활성이 높다고 알려져 있다.

또한, 콤부차는 관절염의 통증 완화, 혈압 강화, T 세포의 증가, 변비 완화, 소화기나 대사성 질환에 효과가 있다고 보고된 바 있으며, 글루쿠론산(glucuronic acid), 비타민(vitamin) B1, B2, B6와 항균 활성이 있는 우스닌산(usnic acid) 등의 성분과 항산화 활성 등의 효능이 있다고 알려져 있다(K.H. Steinkraus et al., 1996, Acta Biotechnol, 16(2-3):199-205; R Srinivasan et al., 1997, Journal of general internal medicine, 12(10):643-645).

콤부차에서 관찰되는 아세토박터 속(Acetobacter sp.)으로는 아세토박터 자일리늄(Acetobacter Xylinum)이 대표적인데, 그 외에도 사카로마이세스 속(Saccharomyces sp.), 자이고사카로마이세스 속(Zygosaccharomyces sp.), 토룰롭시스 속(Torulopsis sp.), 피치아 속(Pichia sp.), 브레타노마이세스속(Brettanomyces sp.)과 같은 효모들이 존재한다.

콤부차 발효에서 아세토박터 속(Acetobacter sp.)과 효모(yesat)는 서로 공생관계에 있으며, 이들 균주가 동시에 상호작용하며 발효가 진행되어 아세틱산(acetic acid), 글루쿠론산(glucuronic acid), 아미노산(amino acids), 섬유소 피막(cellulose pellicle) 등을 생산하는 것으로 보고되었으며, 최근 콤부차 관련 연구에서는 전립선암 신생혈관 하향조절의 효과와 간세포에서의 독성물질 예방 등의 효과가 있다고 알려져 있다(SC Chu. et al., 2006, Food Chem, 98(3):502-507; T Srihari et al., 2013, Biomedicine & Preventive Nutrition, 3(1):53-58; S Bhattacharya et al., 2011, Indian Journal of Experimental Biology, 49:511-524).

콤부차를 배양할 때에는 대부분 홍차를 사용하고 있으나, 녹차는 홍차나 우롱차와 같은 발효차에 비해 차 카테킨 함량이 높으며, 차 카테킨(Tea Catechin)은 식품이 변질되는 것을 방지하기 위해 산화 방지제로 사용되고 체중, 허리둘레, 신체질량지수 등 혈중지질 성분이 저하된다고 보고되어, 최근 콤부차 배양 시 녹차 추출물 이용이 증가되고 있다(MWL Koo et al., 2004, Eur J Pharmacol, 500(1-3):177-185; 대한민국 등록특허 제10-0482308호).

그러나, 콤부차의 다양한 생리활성에도 불구하고, 산업 및 의학에서의 응용 및 활용도는 현저하게 낮은데, 그 주된 원인으로는 콤부차의 발효가 미생물의 공생체를 통해 이루어지므로 사용되는 미생물의 정확한 균종 및 분포가 확립되지 않아 발생하는 미생물 안전성 및 발효 산물의 정상 세포에 대한 독성 여부를 들 수 있다. 이에 따라서 콤부차의 독성에 대한 연구도 활발하게 이루어지고 있다.

한편, 심혈관 질환 (Cardiovascular disease: CVD)은 세계 최고 사망률을 기록하고 있는 질병으로 세계보건기구의 보고에 의하면 2030년까지 2,360만명이 심혈관 질환으로 사망할 것으로 예상하고 있다. 심근경색증 (Myocardial infarction)은 성인 돌연사 원인 1위를 차지하는 치명적인 질환으로 계속 증가하는 추세에 있다. 심혈관질환의 원인으로는 흡연, 섭식, 과체중, 비만, 혈당 대사 문제 등이 존재하며, 혈압 강하, 혈청 콜레스테롤 하강, 심리적 치료를 통하여 심혈관 질환을 예방 및 치료하고자 하는 연구가 지속되고 있다. 그러나, 콤부차에 대한 심혈관 질환에 적용 가능성에 대해서는 알려진 바가 없다.

이러한 배경하에서, 본 발명자들은 콤부차의 기능성 증진에 대하여 연구한 결과, 공정에 녹차 추출물과 감귤액 즉 껍질 포함 감귤액과 껍질 비포함 감귤액을 첨가하여, 발효를 정지시킨 콤부차와 지속적으로 발효시킨 콤부차의 심혈관질환 예방 및 치료를 위한 식후 혈당강화, 항고혈압 및 항비만 효과를 확인하여 본 발명을 완성하였다.

대한민국 등록특허 제10-1797813호 대한민국 등록특허 제10-1870522호

따라서, 본 발명의 목적은, 감귤 발효 콤부차를 유효성분으로 포함하는 당뇨 또는 심혈관질환 예방 및 치료용 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 감귤 발효 콤부차를 유효성분으로 포함하는 당뇨 또는 심혈관질환 예방 및 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.

이상에서의 본 발명에서 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이에 한정하는 것이 아니라, 후술할 실시예 및 청구범위에 기재된 사항을 통하여 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 분명하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 따르면 감귤 발효 콤부차를 유효성분으로 포함하는 당뇨 또는 심혈관질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제공한다.

여기서 상기 감귤 발효 콤부차는 콤부차 배양시 감귤액을 첨가하여 발효 시킨 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 심혈관질환은 고혈압, 협심증, 급성 관상동맥 증후군, 동맥경화증, 아테롬성 동맥경화증, 경동맥경화증, 뇌혈관 질환, 울혈성 심부전, 선천성 심장병, 관상동맥 질환, 이상지질단백혈증, 혈관내피세포 기능장애, 간헐성파행, 허혈재관류 손상, 허혈 심장질환, 심근경색증, 말초혈관질환, 재협착, 신동맥 죽상경화증 또는 혈전증 중에 하나 이상일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예로서 감귤 발효 콤부차를 포함하는 당뇨 또는 심혈관질환의 예방 또는 개선용 조성물을 제공한다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 정상세포에 대해서 독성을 가지고 있지 않으면서, α-glucosidase, α-amylase억제 활성을 통한 혈당 강하, ACE억제 활성을 통한 항고혈압, DPPH 소거 활성을 통한 항산화 및 지방전구세포의 지방분화 억제 효과를 나타낸다. 따라서, 본 발명의 감귤 발효 콤부차는 당뇨 또는 심혈관질환 예방 또는 치료를 위한 약학 조성물 또는 식품 조성물로서 유용하게 이용될 수 있다.

이상에서의 본 발명에 따른 효과는 상기에 한정되는 것은 아니며, 기타 본 발명의 효과들은 후술할 실시예 및 청구범위에 기재된 사항을 통하여 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 분명하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 콤부차의 농도에 따른 α-glucosidase 억제율(%)을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 콤부차의 대조군으로 아카보즈(acarbose)의 농도에 대한 α-glucosidase 억제율 (%)을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 콤부차와 아카보즈의 α-glucosidase 억제율(%) 비교 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 콤부차의 ACE 억제율(%)을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 콤부차와 갈릭산의 DPPH 제거능(%)을 타나낸 것이다.
도 6은 본 발명의 콤부차의 지방분화량(%) 측정 결과를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따르면 콤부차의 기능성 증진에 대하여 연구한 결과, 공정에 녹차 추출물과 감귤액 즉 껍질 포함 감귤액과 껍질 비포함 감귤액을 첨가하여 발효를 정지시킨 콤부차와 지속적으로 발효시킨 콤부차의 심혈관질환 예방 및 치료를 위한 식후혈당강화, 항고혈압 및 항비만 효과에 대하여 개시된다.

구체적으로 본 발명에 일실시예에 따른 당뇨 또는 심혈관질환의 예방 또는 치료용 조성물은 감귤 발효 콤부차를 유효성분으로 포함하여 구성된다.

본 발명에서 "콤부차(Kombucha, K)"는 발효홍차 음료로 홍차 추출액에 tea fungus라 불리는 균총을 넣어 발효시킨 러시아의 전통 발효음료 중의 하나로, 국내에서는 홍차버섯이라고 알려진 발효 음료이며, 홍차 또는 녹차에 당을 첨가하고 발효시켜 제조할 수 있다.

본 발명에서 감귤 발효 콤부차는 감귤액과 녹차 추출물로 제조될 수 있다. 구체적으로, 감귤액은 껍질 포함 감귤액(Citrus Peel Kombucha, CPK)과 껍질 포함하지 않은 감귤액(Citrus Kombucha, CK)를 사용할 수 있으며, 이를 발효를 정지 시킨 콤부차(day=0)(CK₀, CPK₀)와 14일간 지속적으로 발효를 시킨 콤부차(day=14)(CK₁₄, CPK₁₄)로 제조될 수 있다.

구체적으로 감귤액을 이용한 배양 콤부차는 녹차 추출액과 감귤 추출액을 1:1 내지 3:1 의 부피비로, 바람직하게는 2.5 : 1의 부피비로 혼합하고, 20 내지 35℃에서 10 ~ 21일간, 바람직하게는 14일간 발효시켜 제조될 수 있다.

본 발명에서 유효한 발효 미생물로서 아세토박터 자일리늄(Acetobacter Xylinum)과 같은 아세토박터 속(Acetobacter sp.), 사카로마이세스 속(Saccharomyces sp.), 자이고사카로마이세스 속(Zygosaccharomyces sp.), 토룰롭시스 속(Torulopsis sp.), 피치아 속(Pichia sp.), 브레타노마이세스속(Brettanomyces sp.)과 같은 효모(Yeast) 중에 하나 또는 이들의 혼합 배양물을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 글루콘아세토박터 자일리누스(Gluconacetobacter xylinus), 글루콘아세토박터 메델리네시스(Gluconacetobacter medellinensis) 및, 글루코노박터 옥시단스(Gluconobacter oxydans)가 혼합된 균주 배양액을 이용할 수 있다.

본 발명에서 감귤 콤부차를 이용하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니나, 건조 후 분쇄한 분말을 이용하거나, 보다 바람직하게는 발효된 콤부차 그대로를 이용하거나 또는 이를 희석한 희석액의 형태로 사용될 수 있다. 본 발명에서는 감귤 콤부차의 발효된 상태로 약학 조성물 또는 식품 조성물에 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 용어 “추출물”은 감귤 또는 녹차 잎의 추출 처리에 의하여 얻어지는 추출액, 상기 추출액의 희석액이나 농축액, 상기 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 상기 추출액의 조정제물이나 정제물, 또는 이들의 혼합물 등, 추출액 자체 및 추출액을 이용하여 형성 가능한 모든 제형의 추출물을 이용할 수 있다.

본 발명에서 사용된 용어 "치료"는 유익하거나 바람직한 임상 결과를 얻기 위한 접근법으로서, 본 발명의 목적을 위해 유익하거나 바람직한 임상적 결과를 감지 가능하거나 가능하지 않거나를 불문하고, 또한 부분적이든 전체적이든 상관없이 증상의 완화, 질환 정도의 감소, 질환의 안정화된(즉, 더 나빠지지 않는) 상태, 질환 진행의 지연 또는 속도감소, 질환 상태의 개선 또는 일시적 완화 및 경감을 포함한다. 또 본 발명에서 사용된 용어 "예방"은 상기 약학 조성물을 이용하여 질환을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명은 치료법적 치료 및 예방적인 차원의 것들 모두를 가리키며, 치료할 필요가 있는 것들은 이미 질환을 가지고 있는 상태뿐만 아니라 질환이 예방되어야 할 상태를 포함한다. 또한 본 발명의 약학 조성물을 개체에 투여하여 질환의 증세가 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미할 수 있다.

본 발명에서 감귤 발효 콤부차를 포함하는 조성물은 당뇨 또는 심혈관질환 예방 또는 치료용일 수 있으며, 본 발명에서 심혈관질환은 고혈압, 협심증, 급성 관상동맥 증후군, 동맥경화증, 아테롬성 동맥경화증, 경동맥경화증, 뇌혈관 질환, 울혈성 심부전, 선천성 심장병, 관상동맥 질환, 이상지질단백혈증, 혈관내피세포 기능장애, 간헐성파행, 허혈재관류 손상, 허혈 심장질환, 심근경색증, 말초혈관질환, 재협착, 신동맥 죽상경화증 또는 혈전증 중에 하나 이상 일 수 있으며, 바람직하게는 고혈압 일 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 감귤 발효 콤부차는 특히, α-glucosidase, α-amylase억제 활성을 통한 혈당 강하, ACE억제 활성을 통한 항고혈압, DPPH 소거 활성을 통한 항산화 및 지방전구세포의 지방분화 억제 효과를 가진다.

본 발명의 약학 조성물은, 감귤 발효 콤부차를 유효성분으로 단독으로 포함할 수도 있으나, 이외 제형 및 사용 목적에 따라 약제학적으로 허용된 담체, 부형제, 희석제 등을 추가로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 약학적 조성물의 경우, 통상의 충진제, 중량제, 결합제, 붕해제, 계면활성제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 등을 더 포함할 수 있으며, 비경구, 경구 모두 사용할 수 있다. 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. 당해 기술 분야에 알려진 적합한 제제는 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA)에 개시되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 소르비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시 벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 광물유 등이 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(calcium carbonate), 수크로오스, 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당 되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다. 본 발명은 약학 조성물은 연구자, 수의사, 의사 또는 기타 임상에 의해 생각되는 조직계, 동물 또는 인간에서 생물학적 또는 의학적 반응을 유도하는 유효 성분 또는 약학적 조성물의 양, 즉 치료되는 질환 또는 장애의 증상의 완화를 유도하는 양인 치료상 유효량으로 투여할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물에 대한 치료상 유효 투여량 및 투여횟수 또는 음용량 및 음용횟수는 원하는 효과에 따라 변화될 것임은 당업자에게 자명하다. 그러므로, 투여될 최적의 량과 횟수는 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있으며, 질환의 종류, 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 조절될 수 있다. 바람직한 효과를 위해서, 본 발명의 약학 조성물은 1~10,000㎎/㎏/day, 바람직하게는 1~200㎎/㎏/day의 양으로 음용할 수 있으며, 하루에 한번 음용할 수도 있고, 수 회에 나누어 음용할 수도 있다.

또한 본 발명의 조성물은 당뇨 또는 심혈관질환 또는 그들의 합병증의 예방 또는 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 또는 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.

또한 본 발명은 감귤 발효 콤부차를 유효성분으로 포함하는 당뇨 또는 심혈관질환 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다. 본 발명의 감귤 발효 콤부차를 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 감귤 발효 콤부차를 그대로 첨가하거나, 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 혼합하여 사용되는 등 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다.

또한 본 발명은 감귤 발효 콤부차를 포함하는 건강기능식품으로 제공될 수 있다.

본 발명의 식품 조성물은 기능성 식품(functional food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food) 및 식품 첨가제(food additives) 등의 모든 형태의 식품에 대한 조성물을 포함한다. 상기 유형의 식품 조성물은 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다. 예를 들면, 건강식품으로는 감귤 발효 콤부차가 함유된 껌, 비타민 복합체, 차, 주스 및 드링크 형태로 제조 할 수 있으며, 감귤 발효 콤부차를 유효성분으로 하는 식품 조성물을 과립화, 캡슐화 또는 분말화하여 섭취할 수 있다. 본 발명의 기능성 식품 조성물은 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소 및 조미제를 포함할 수 있다. 예컨대, 드링크제로 제조되는 경우에는 본 발명의 감귤 발효 콤부차 이외에 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 대추 추출액, 감초 추출액 등을 추가로 포함 시킬 수 있다.

상기 식품 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, pH조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 천연 과일쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 추출물을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.

또한 상기 유효성분인 감귤 발효 콤부차의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 변경될 수 있음은 물론이며, 상기 감귤 발효 콤부차는 식품 조성물 총 중량에 대하여 0.01~95중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1~80중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 0.01중량% 미만일 경우에는 복용 효율성이 떨어질 수 있으며, 95중량%를 초과할 경우에는 제형화의 어려움이 있을 수 있다.

구체적인 예로, 식품 또는 음료의 제조 시에는 본 발명의 감귤 발효 콤부차는 원료에 대하여 15중량% 이하, 바람직하게는 10중량% 이하의 양으로 첨가되는 것이다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강조절을 목적으로 하여 장기간 섭취할 경우에는 상기 범위 이하의 양으로 첨가될 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.

상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 본 발명의 감귤 발효 콤부차를 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 수프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료, 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다.

예를 들어 본 발명의 식품 조성물이 음료로 제조될 경우 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등의 추가 성분을 포함할 수 있다. 상기 천연 탄수화물로는 포도당, 과당 등의 모노사카라이드; 말토오스, 수크로오스 등의 디사카라이드; 덱스트린, 사이클로덱스트린 등의 천연 감미제나 사카린, 아스파르탐 등의 합성 감미제 등이 사용될 수 있다. 상기 천연 탄수화물은 본 발명의 식품 조성물 총 중량에 대하여 0.01~10중량%, 바람직하게는 0.01~0.1중량%로 포함되는 것이 좋다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명하도록 한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 구체화하기 위한 것일 뿐, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아닐 것이다.

<실시예 1>콤부차 제조 및 시료 준비

본 실시예에는 콤부차의 기능성을 증진시키기 위하여 녹차추출물과 감귤액을 혼합된 콤부차를 이용하였다.

여기서 감귤액은 껍질 포함 감귤액(Citrus Peel Kombucha, CPK)과 껍질 포함하지 않은 감귤액(Citrus Kombucha, CK)를 각각 사용하였으며, 이를 발효를 정지 시킨 콤부차(day=0)(CK₀, CPK₀)와 14일간 지속적으로 발효를 시킨 콤부차(day=14)(CK₁₄, CPK₁₄)를 제조하여 4 종류의 콤부차 시료를 준비하였다.

발효시킨 감귤 콤부차(day=14)(CK₁₄, CPK₁₄)는 균주 배양액(발효균주) 6 mL, 녹차 추출액 700 mL, 감귤추출액(껍질 포함 감귤액, 껍질 비포함 감귤액)(남해상사, Jeju, Korea) 200 mL에 acetic acid 500 μL를 첨가하여 26℃조건으로 14일간 배양하여 제조하였다.

각 감귤/녹차 콤부차(CK, CPK)는 원심분리 후 상등액을 사용하였고, 세포실험에는 상등액을 주사기용 필터 유닛(pore size 0.45 μm, EMD Millipore Inc. Billerica, MA, USA)을 이용하여 여과한 후 RPMI-1640(Sigma-Aldrich Co., Saint Louis, MO, USA)에 희석하여 사용하였다.

감귤피 추출액은 감귤피 10 g에 200mL 증류수를 첨가하는 비율로 10분간 열탕 추출하였다. 녹차 추출액은 녹차 티백(1.5 g, 설록원, Jeju, Korea) 한 개에 300 mL의 증류수를 첨가하는 비율로 10분간 열탕 추출하여 사용하였다. 각 시료는 세포 성장 억제에 필요한 만큼 필터 유닛(0.45 μm, EMD Millipore Inc.)으로 여과하여 사용하였다.

<실시예 2> 항당뇨활성 평가를 위한 콤부차의 식후혈당강하 기능; α-glucosidase, α-amylase억제 활성 측정

식후혈당강하 효능을 평가하기 위해 α-glucosidase 저해활성을 4종류의 콤부차(CK₀, CK₁₄ CPK₀, CPK₁₄)를 이용하여 측정하였다. 4가지 콤부차에 α-glucosidase 효소액과 200 mM potassium phosphate buffer(pH 6.8)을 혼합하여 37°C에서 10분간 미리 반응시킨 후 0.1 M phosphate buffer(pH 7.0, PB)에 녹인 3 mM ρ-nitrophenyl α-glucopyronoside(ρ-NPG)를 가하여 37°C에서 10분간 다시 반응을 시켰다. 0.1M Na2CO3로 반응을 정지시킨 후 405nm에서 흡광도를 측정하여 저해활성을 %로 구하였다. 콤부차 대신 증류수를 사용하여 측정한 흡광도 값을 negative contol로 사용하여 효소저해능을 계산하였다. 4가지 콤부차의 효소저해능을 평가하기 위한 positive control로는 현재 식후 혈당강하제로 시판되고 있는 아카보스(acarbose)를 4가지 농도 즉 2, 4, 8, 10mg/mL로 조제하여 사용하였다.

α-glucosidase 는 소장에 존재하는 효소로 이당류나 다당류 같은 탄수화물을 최종소화 산물인 포도당과 같은 단당류로 가수분해하여 장에서 흡수되도록 한다. 소장 내 α-glucosidase의 가수분해 작용에 의해 형성된 단당류는 대개 소장 상부에서 신속하게 흡수되어 식후 혈당치의 급격한 상승을 초래한다. 정상인의 경우 소장 내에 maltase나 sucrase 같은 α-glucosidase 들을 적절히 억제함으로써 식후에 급격한 혈당상승을 억제하는 것으로 알려져 있다. 따라서 α-glucosidase 저해제는 제2형 당뇨와 같은 당질 관련 질병을 위한 치료제 개발에 유용하다. 실시예 1에서 제조된 4가지 종류의 콤부차(CK₀, CK₁₄ CPK₀, CPK₁₄)를 제조한 그대로 이용하여 농도별로 효소활성 억제율을 %로 나타내었다(도 1). 결과에서 4가지 콤부차 중 14일간의 발효(CK₁₄, CPK₁₄)와 비발효(CK₀, CPK₀) 콤부차에는 큰 차이를 보였으나 부차 간에는 큰 차이를 보였다. 감귤껍질을 포함한 것(CPK₀, CPK₁₄) 감귤껍질을 포함하지 않은 것 (CK₀, CK₁₄)사이에는 그다지 차이를 보이지 않았다. 가장 낮은 농도인 20μl/L 에 비발효 콤부차인 CK₀와 CPK₀의 효소활성 억제는 20% 정도에 불과했지만, 발효 콤부차 특히 껍질을 포함하지 않은 발효차인 CK₁₄의 경우 활성도가 60%로 낮은 농도에서도 높은 효소활성도를 보였으며 가장 높은 농도인 120μl/L에서는 거의 99%의 활성도를 보였다. 혈당강하제로 사용되고 있는 acarbose와의 비교를 위해 acarbose의 농도를 달리하여 측정하였다(도 2).

4가지 acarbose농도에서는 10mg/mL농도에서 효소활성 억제도가 가장 높게 나타났다. 그러나 10mg/mL 농도에서 가장 높은 120μl/L 의 활성억제도는 89%로, 발효콤부차에 비해 낮게 나타나 일상에서의 발효콤부차 음용이 혈당상승억제에 크게 기여할 수 있음을 알 수 있었다.

효소억제 활성을 명확히 비교하기 위해 가장 활성이 높았던 처리 농도인 120μl/L를 사용하여 4가지 콤부차와 acarbose의 α-glucosidase 억제율를 비교하였다(도 3). 도 3에서 나타난 바와 같이, 발효콤부차(CK₁₄, CPK₁₄)는 비발효콤부차(CK₀, CPK₀)에 비해 효소억제 활성이 약 30% 정도 더 높게 나타났고, 식후혈당강하제로 사용되고 있는 acarbose에 비해 약 10% 더 높은 억제활성을 보여 식후 혈당 억제에 크게 도움이 되는 것으로 확인되었다.

<실시예 3> 항고혈압 활성 평가를 위한 ACE억제 활성

항고혈압 활성의 지표로 사용되는 ACE(Angiotensin Converting Enzyme)는 비활성형인 안지오텐신 I (angiotensin I)을 활성형의 안지오텐신 II(angiotensin II)로 전환시켜 혈압을 상승시키게 하는 효소이다. ACE 억제능은 Cushman과 Cheung의 방법을 응용하여 효소의 기질로 Hippuryl-L-histidyl-Leucine (HLL)을 사용하여 실험하였다. 4종류의 콤부차(CK₀, CK₁₄ CPK₀, CPK₁₄)를 농도별로 첨가하고 sodium phosphate buffer 100 μL와 HHL 50 μL를 넣어 37°C에서 10분간 반응시킨 후 2차 반응을 위해 Rabbit lung acetone power 100 μL를 첨가하여 다시 30분 간 반응시켰다. 더 이상의 효소반응을 정지하기 위해 1N HCl 350 μL를 첨가한 후 hippuric acid를 추출하여 228nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구(control)에는 차 추출물 대신 증류수를 샘플과 동량으로 첨가하였고 blank에는 효소를 첨가하지 않고 측정하였다. 아래 식에 따라 대조구(control)의 활성을 100%로 하여 효소저해능을 %로 구하였다.

Inhibition activity (%) = 〔1-(abssample - absblank)/abscontrol*〕 x 100

*abssample: absorbance at 228nm determined with tea extracts, absblank: absorbance at 228nm determined with dH₂O instead of enzyme, abscontrol: absorbance at 228nm determined with dH₂O instead of tea extracts.

ACE 억제제로서는 화학합성제인 에날라프릴(enalapril) 및 캡토프릴(captopril)등이 개발되어 이용되고 있으나 이들은 여러 가지의 신체 부작용 등이 나타날 수 있으므로 화학 합성 ACE 억제제보다는 천연물 유래 고혈압 개선제의 개발이 절실히 요구된다. 4가지 콤부차(CK₀, CK_14, CPK₀, CPK₁₄)의 항고혈압활성을 평가하기 위해 positive control로는 캡토프릴을 0.01mg/mL로 조제하여 사용하였다. ACE 저해활성을 4종류의 콤부차(CK₀, CK_14, CPK₀, CPK₁₄)에서 측정한 결과이다(도 4). 도 1에서 보여준 α-glucosidase 결과와 유사하게 발효콤부차(CK₁₄, CPK₁₄)가 비발효콤부차(CK₀, CPK₀)에 비해 처리 농도에 따른 ACE 저해활성이 높게 나타났다. 그러나 항고혈압활성의 지표가 되는 ACE저해활성의 경우 α-glucosidase 정도로 발효와 비발효의 차이가 크지 않고 4가지 종류의 콤부차 모두 ACE 저해활성이 높게 나타났다. 발효차의 경우 껍질포함 한 것이나 포함하지 않은 것이나 모두 20μl/mL의 저농도 처리에도 거의 100%에 가까운 억제활성을 보여 녹차에서 보여진 억제활성 보다 높게 나타났다. ACE 저해활성의 IC50을 구하기 위해 콤부차 원액을 5배수로 희석하여 희석배수별 저해활성도를 구하고 4가지 콤부차 중 ACE저해활성도가 가장 높은 것을 Duncan test로 구하였으며, 아래 표 1에 나타내었다.

희석배수	용액	평균±표준편차	F	p
원액	CK₀	95.40±0.28^c	282.215	.000
	CPK₀	92.75±0.21^d
	CK₁₄	99.10±0.28^a
	CPK₁₄	97.90±0.14^b
희석 (5^-1)	CK₀	73.30±3.96^b	48.446	.001
	CPK₀	69.70±0.71^b
	CK₁₄	90.35±1.91^a
	CPK₁₄	90.65±0.64^a
희석 (5^-2)	CK₀	34.40±5.94^b	17.144	.010
	CPK₀	42.70±2.69^b
	CK₁₄	52.05±1.06^a
	CPK₁₄	55.95±0.21^a
희석 (5^-3)	CK₀	11.75±11.24	1.221	.411
	CPK₀	23.00±7.78
	CK₁₄	21.25±1.20
	CPK₁₄	23.25±2.47
희석 (5^-4)	CK₀	8.00±11.03	1.105	.445
	CPK₀	13.95±0.49
	CK₁₄	12.90±0.28
	CPK₁₄	5.25±0.07
희석 (5^-5)	CK₀	8.20±10.47	3.720	.118
	CPK₀	3.75±1.20
	CK₁₄	20.05±0.21
	CPK₁₄	5.50±2.26
희석 (5^-6)	CK₀	7.50±5.80	1.112	.443
	CPK₀	4.95±2.19
	CK₁₄	7.85±5.30
	CPK₁₄	1.15±1.48

희석배수별 용액에 따른 ACE 저해활성도 차이분석을 살펴보면 다음과 같다. 원액(F=282.215, p<.001), 희석 5배(F=48.446, p<.01), 희석 25배(F=17.144, p<.05)에서 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 또한 Duncan test를 통해 각 연구 용액들 사이의 ACE 저해활성도 차이를 살펴보면 다음과 같았다. 희석하지 않고 그대로 사용한 원액은 CK₁₄ 가 가장 ACE활성도가 높았으며, 다음으로 CPK₁₄, CPK₀, CK₀순으로 ACE 저해활성도가 높았다. 희석 5배와 희석 25배 역시 발효콤부차가 비발효콤부차에 비해 ACE 저해활성도가 높았다. IC50의 경우 CK₁₄의 경우 0.047 CPK₁₄의 경우 0. 033, CK₀의 경우 0.09, CPK₀의 경우 0.1311로 발효콤부차가 비발효콤부차에 비해 2배 정도 낮은 결과를 보였다.

<실시예 4> 항산화활성 평가를 위한 DPPH 제거 활성(scavenging activity)

4가지 콤부차의 항산화활성을 비교하기 위해 DPPH 라디컬 소거 활성을 측정하였다(도 5). 제조된 콤부차 원액 100μl/mL를 기준으로 2배수 희석한 콤부차를 이용하여 측정한 결과 α-glucosidase 억제 활성 및 ACE 억제 활성과 유사한 결과를 보였다. positive control로 1mg/mL 갈릭산(gallic acid)을 동일한 농도로 사용하여 비교하였다. 낮은 처리농도인 2 μl, 4μl 처리 농도에서 껍질포함 발효 콤부차인 CPK₁₄, 가 가장 높은 활성을 보였으나 100μl 처리에서는 4가지 콤부차와 갈릭산의 활성이 거의 동일하게 측정되었다.

<실시예 5> 제주감귤콤부차의 지방분화에 미치는 효과

본 발명에서 제조된 감귤 콤부차 시료(CK₀, CK_14, CPK₀, CPK₁₄)를 동결건조시키고 DMSO에 녹여 각 샘플을 100mg/ml의 농도로 만들었다.

5-1. 3T3-L1 지방전구세포의 배양

실험에 사용된 3T3-L1 지방전구세포는 American Type Culture Collection (Manassas, VA, USA)에서 구입하였으며, 10% bovine calf serum (BCS) 및 1% penicillin 및 streptomycin (Gibco BRL, Grand Island, NY, USA)이 함유된 Dulbecco’s Modified EaDCRT Media (DMEM, Gibco BRL)를 사용하여 37oC, 5% CO2 조건하에서 배양하였다. 세포수의 증식에 따른 과밀도 현상을 해소하기 위하여 성장배지의 교환을 매 48시간마다 실시하여 적정수의 세포를 유지하였다.

5-2. XTT assay에 의한 3T3-L1 지방전구세포의 증식 억제 조사

세포 배양용 96 well plate에 3T3-L1 지방전구세포를 분주하여 confluent 상태까지 배양한 후 1) 감귤 콤부차 발효 전, 2) 감귤 콤부차 발효 후, 3) 감귤껍질 콤부차 발효 전, 4)감귤껍질 콤부차 발효 후 각 4가지 샘플을 분화를 유도하였다. 분화가 끝난 후 25, 50, 100, 200 μg/ml 처치하며 분화를 유도하였다. 분화가 끝난 후 감귤 콤부차 및 감귤껍질 콤부차의 처치농도에 따른 분화 및 lipid droplet 생성 정도를 확인하기 위하여 Oil red O 염색을 실시하였다. 3T3-L1 세포를 PBS로 세척한 후 3.7% formalin으로 10분간 고정하고 60% isopropanol을 이용하여 세척한 다음 Oil Red O solution을 처리하여 실온에서 20분 간 염색하였다. 염색 후 Oil Red O solution을 제거하고 증류수로 4회 세척한 다음 염색된 세포를 위상차 현미경을 이용하여 관찰하였다. 또한 정량적 분석을 위하여 100% isopropanol을 이용하여 지방을 추출한 후 96 well plate에 200μl씩 옮겨서 ELISA reader로 500 nm에서 흡광도를 측정하였고 대조군의 흡광도 값에 대한 백분율로 나타내었다(도 6). 도 6을 확인하여 보면, 감귤 콤부차와 감귤 껍질 콤부차의 효능을 평가하면 두 비교구 모두 항고혈압 항비만 항산화등의 효과를 나타내고 있으나 감귤 껍질 콤부차에 비하여 감귤 콤부차가 효과는 더 크게 나타나고 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명되었으나, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

감귤 발효 콤부차를 유효성분으로 포함하는 당뇨 또는 심혈관질환의 예방 또는 치료용 조성물.
제1항에 있어서,
상기 감귤 발효 콤부차는 콤부차 배양시 감귤액을 첨가하여 발효 시킨 것을 특징으로 하는 당뇨 또는 심혈관질환의 예방 또는 치료용 조성물.
제1항에 있어서,
상기 심혈관질환은 고혈압, 협심증, 급성 관상동맥 증후군, 동맥경화증, 아테롬성 동맥경화증, 경동맥경화증, 뇌혈관 질환, 울혈성 심부전, 선천성 심장병, 관상동맥 질환, 이상지질단백혈증, 혈관내피세포 기능장애, 간헐성파행, 허혈재관류 손상, 허혈 심장질환, 심근경색증, 말초혈관질환, 재협착, 신동맥 죽상경화증 또는 혈전증 중에 하나 이상인 것을 특징으로 하는 당뇨 또는 심혈관질환의 예방 또는 치료용 조성물.
감귤 발효 콤부차를 포함하는 당뇨 또는 심혈관질환의 예방 또는 개선용 조성물.