KR20220029836A - 식이 유황을 포함하는 조성물 및 이를 이용한 건강 기능 식품 - Google Patents

식이 유황을 포함하는 조성물 및 이를 이용한 건강 기능 식품 Download PDF

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Abstract

식이유황(MSM)을 포함하는 조성물 및 면역 강화 및 항염 효과를 얻기 위해 식이 유황이 포함된 조성물을 이용한 건강 기능 식품이 제공된다. 상기 건강 기능 식품용 조성물은 메틸 설포닐 메탄(Methyl Sulfonyl Methane); 비타민 B6 또는 그 유도체; 비타민 C 또는 그 유도체; 및 비타민 D 또는 그 유도체를 포함한다.

Description

식이 유황을 포함하는 조성물 및 이를 이용한 건강 기능 식품{COMPOSITION INCLUDING METHYL SULFONYL METHANE AND HEALTHY FUNCTIONAL FOOD USING THE SAME}
본 발명은 식이유황(MSM)을 포함하는 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 면역 강화 및 항염 효과를 얻기 위해 식이 유황이 포함된 조성물을 이용한 건강 기능 식품에 관한 것이다.
황(S) 또는 유황은 물과 같이 생명체를 구성하는 근본 물질 중의 하나이다. 우리 인체에 칼슘과 인 다음으로 세번째 많은 미네랄이 유황(S)이며, 유황은 인간 신체에 오장육부를 비롯하여 머리카락, 손톱, 발톱, 세포 하나하나까지 분포되어 있으며, 특히 심장을 둘러싸고 있는 심낭에 가장 많이 분포하고 있다.
20대 이후 인간의 몸의 필수 구성요소인 황은 신체 내에서 서서히 감소하게 된다. 황은 체내에서 자연 합성이 불가한 반면 소변과 대변 등으로 몸 밖으로 배출되기 때문에 음식물로 보충해주지 못하면 외형적으로 머리카락이 윤기가 없고 피부 질환과 주름이 생기고 손톱 발톱이 잘 부러지고 각질화가 초래된다. 특히 심장은 유황이 부족하면 다른 장기에서 유황을 가져오기 때문에 인간의 몸에 유황이 결핍되면, 다른 장기에 질병을 가져올 수 있다.
한편 황의 하루 권장 섭취량은 1,500mg인 반면 통계에 따르면 일반적인 음식으로 섭취하는 황의 양은 하루 약 100mg에 불과하여 대부분의 인간은 황 결핍에 해당하고, 앞서 설명한 것과 같이 체내 황의 함량이 서서히 감소하여 문제를 야기할 수 있다.
이처럼 황은 체내 필수 성분이지만 황 원소 자체는 독성이 매우 강해서 그대로 섭취하는 것은 불가능하다. 이에 인간이 황을 섭취할 수 있는 형태의 황, 즉 식이 유황으로 MSM(Methyl Sulfonyl Methane)이 주목받고 있다. MSMS은 하기 화학식으로 표현될 수 있다.
<화학식>
Figure pat00001
MSM은 주로 양파, 마늘, 양배추, 견과류, 우유 등에 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 이것만으로는 충분한 섭취량을 달성할 수 없기 때문에 별도로 MSM이 함유된 기능성 식품을 섭취하여 체내 면역을 강화하고, 염증을 치유하는 목적으로 영양제로 섭취하는 사람들이 늘어나고 있다.
MSM(Methyl Sulfonyl Methane)은 염증의 발생 억제에 관여하여, 구체적으로 항염증 호르몬인 코티솔(Cortisol)을 활성시키는 기전을 가지고 있다. 또, MSM이 염증을 억제하는 또 다른 경로는 유황이 한쪽 끝은 필수 지방산으로 다른 쪽 끝은 황 함유 아미노산으로 구성된 2개의 분자층으로 구성된 세포막과 주변 결합 조직 사이에 유연한 연결을 형성하도록 하는 유황 교량을 구성하고 있기 때문에 세포막 투과성을 향상시켜, 영양소 및 많은 비타민 섭취를 향상시키고, 세포내 폐기물을 제거하는 역할을 할 수 있다.
또한, MSM은 강력한 산화 방지제이며, 자유 라디칼을 결합시켜 비활성화 시킬 수 있다. 자유 라디칼(Free radical)은 자연 상태의 힘에 의해 주변 환경으로부터 전자를 끌어당기는 불안정한 분자 및 불안정한 전자를 가진 원자이다. 자유라디칼은 간이 유해 물질을 분해하는 동안 자연 발생되며, 신체의 면역 체계는 자유라디칼을 사용하여 바이러스와 박테리아를 사멸시킨다. 그러나 이러한 자유 라디칼이 과잉 생성되면, 염색체 변이 등을 초래할 수 있는데, MSM은 자유 라디칼을 중화하여 인체의 항산화제 역할을 할 수 있다.
위와 같은 MSM의 면역 강화 효과와 항염 효과를 극대화하기 위해서 식이 유황과 함께 섭취하면 좋은 보조 성분과 식이 유황 섭취 방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
인간의 신체 내부를 구성하고 있는 필수 구성요소인 황은 연령 증가에 따라 황의 전신 농도가 감소하기 때문에 추가적으로 반드시 섭취해야 하는 영양소 중 하나이다.
정상 성인은 소변에서 1일 4~11mg MSM을 배출하게 되는데, 5mg의 MSM을 자연적으로 섭취하기 위해서는 마늘 5kg을 섭취해야 하기 때문에 자연 식품으로부터 1일 권장량을 모두 섭취하기는 쉽지 않다. 따라서 인간은 연령이 증가할수록 부족한 식이 유황을 건강 보조제로 섭취해야할 필요가 있다.
식이 유황은 체내에 섭취되면, 세포막의 침투성을 향상시켜 세포가 영양분을 쉽게 흡수하게 할 수 있고, 면역 강화 및 항염 효과가 있는 보조 성분과 함께 섭취하였을 때 그 효과는 배가 될 수 있다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 면역 강화 및 항염 효과가 우수한 식이 유황을 포함하는 조성물을 제공하는 것이다. 또한 항산화제 효과를 얻을 수 있는 식이 유황을 포함하는 조성물을 제공하는 것이다.
또, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 식이 유황과 함께 섭취하면 면역 강화 및 항염 효과에 증대를 가져올 수 있는 보조 성분과 식이 유황을 포함하는 건강 기능 식품을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 메틸 설포닐 메탄(Methyl Sulfonyl Methane); 비타민 B6 또는 그 유도체; 비타민 C 또는 그 유도체; 및 비타민 D 또는 그 유도체를 포함한다.
여기서, 상기 MSM 40 중량부 내지 70 중량부; 상기 비타민 B6 또는 그 유도체 5 중량부 내지 10 중량부; 상기 비타민 C 또는 그 유도체 15 중량부 내지 20 중량부; 및 상기 비타민 D 또는 그 유도체 8 중량부 내지 13 중량부를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 조성물은 비타민 E 또는 그 유도체 8 중량부 내지 12 중량부를 더 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 조성물은 플라보노이드(Flovanoid) 4 중량부 내지 10 중량부를 더 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 조성물은 아래 식으로 표현되는 퀘르세틴(Quercetin)-티로솔(Tyrosol) 합성물 3 중량부 내지 7 중량부를 더 포함할 수 있다.
Figure pat00002
몇몇 실시예에서, 상기 조성물은 칼슘 4 중량부 내지 6 중량부를 더 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 조성물은 글루타티온(Glutathione) 3 중량부 내지 8 중량부를 더 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 조성물은 L-시스테인(L-Cysteine); 및/또는 글라이신(Glycine)을 더 포함하되, L-시스테인 및 글라이신의 함량의 합은 4 중량부 내지 10 중량부일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 조성물은 베타카로틴을 더 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 조성물은 키코르산(chicoric acid)을 더 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 조성물은 카테킨(catechin)을 더 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 건강 기능 식품은 전술한 조성물 중 어느 하나를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 독성이 낮고 면역 강화 및 항염 효과를 가져올 수 있도록 구강 섭취 가능한 식이 유황을 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 건강 기능 식품을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 실험예 1에 따른 PGE2의 발현을 측정한 결과이다.
도 2는 라디칼 소거능을 측정한 결과이다.
도 3 및 도 4는 각각 TNF-α과 IL-6의 활성화도를 측정한 결과이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.
이하, 본 발명의 식이 유황을 포함한 건강 기능 식품용 조성물에 대해 상세히 설명하도록 한다.
전 세계적으로 고령화 시대에 접어들면서 건강에 대한 관심이 커지고 있다. 그 중에서도 가장 일반적인 건강에 대한 적신호는 염증에서부터 시작된다. 염증은 외부 자극이나 조직 손상에 의한 생체 조직의 면역 반응으로 다양한 면역 세포에 의해 진행되는 복합적인 과정이다. 발생한 염증이 제대로 치료되지 않으면 염증 과다 상태로 빠지게 되는데 이는 종양 및 만성염증질환의 원인이 되기 때문에 인체에서 염증반응에 대한 적절한 대응은 질병의 예방에 기본이 된다.
현대사회에서는 다양한 스테로이드성 및 비스테로이드성 약제가 항염증제로 이용되고 있지만 이로 인해 발생하는 여러 가지 부작용이 사회적 문제로 대두되고 있음에 따라 최근에는 부작용을 줄일 수 있는 천연물 유래 항산화와 항염 효과 등의 활성성분 발견에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
염증 반응은 주로 대식세포와 같은 면역 세포가 바이러스나 병원균 등이 외부 물질에 반응하여 식작용(Phagocytosis)을 하거나 염증매개 물질들을 분비하여 이들을 제거하는 과정을 포함한다. 대식세포의 기능은 선천 및 후천 면역반응에서 매우 중요하고 lipopolysaccharide(LPS)의 자극에 의해 활성화되어 염증 반응에 관여하면서 nitric oxide(NO), prostaglandin E2, tumor necrosis factor-α(TNF- α), interleukin-6(IL-6), IL-1β 등의 염증매개물질을 생성하게 된다.
내독소로 알려진 LPS는 그람 음성균의 세포 외막에 존재하여, 대식세포에서 세호내 전사인자인 nuclear factor-κB(NF-κB)를 활성화하여 inducible nitric oxide synthase(iNOS), cyclooxygenase-2(COX-2)의 유전자 발현을 유도함으로서 궁극적으로 염증매개물질을 생성한다.
본 발명은 식이 유황(MSM)을 포함하는 건강 기능 식품용 조성물이 항염 효과에 영향을 미치는지 확인하기 위해 염증 반응에 관여하는 NO와 TNF- α의 농도 변화를 확인해보았다.
또한 본 발명은 식이 유황(MSM)을 포함하는 건강 기능 식품용 조성물이 면역력 증대에 효과가 있는지 확인하기 위하여 면역계에서 중요한 역할을 담당하는 대식세포의 배양액으로부터 NO와 TNF-α의 생성량을 확인해보았다. 인간의 체내에 면역기능에 있어서 중요한 역할을 하는 대식세포가 활성화되면, 세포성 면역의 활성화로 이어져, 면역 강화 효과를 확인한 기능성 식품으로 판단할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 MSM, 비타민 B6, 비타민 C, 비타민 D 및 비타민 E를 포함할 수 있다. 먼저, 식이 유황(MSM)은 메틸 설포닐 메탄(Methyl Sulfonyl Methane)으로 명명되며, 유기유황 중 대표적인 성분으로, 디메틸설폰(Dimethylsulfone)으로도 불리워지고, 디메틸설폭시드(Dimethyl sulfoxide)의 산화 대사 산물이다.
MSM은 유황성분(Sulfur)이 34.06% 가 함유되어 있고, 산소(Oxygen)는 34%, 탄소(Carbon)는 25.52%, 수소(Hydrogen)가 6.42%가 함유되어 있다. MSM은 하기 화학식 1로 표현될 수 있다.
<화학식 1>
Figure pat00003
항염 효과 및 면역력 강화 효과를 얻기 위해서는 1일 1,500mg정도의 황 섭취가 필요하나, 일반적인 식습관으로부터 섭취하는 황은 그에 한참 미달하기 때문에 1일 권장량의 식이 유황(MSM)을 섭취하기 위해서는 건강 보조 식품 등으로 별도의 섭취가 필요하다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 식이 유황(MSM)을 약 40 중량부 내지 70 중량부, 또는 약 50 중량부 내지 60 중량부, 또는 약 55 중량부 포함할 수 있다.
비타민 B6는 수용성 비타민으로서 비타민 B 복합체 중 하나이다. 피리독신(pyridoxine), 피리독살(pyridoxal phosphate), 피리독사민(pyridoxamine), 또는 이들의 유도체 중 하나의 형태, 예를 들면 인산화 형태로 존재할 수 있다. 피리독신, 피리독살 및 피리독사민은 각각 하기 화학식 2 형태로 존재할 수 있다.
<화학식 2a>
Figure pat00004
<화학식 2b>
Figure pat00005
<화학식 2c>
Figure pat00006
비타민 B6는 해바라기씨, 피스타치오, 참치, 칠면조, 닭고기, 돼지고기, 쇠고기, 바나나, 아보카도, 시금치, 고구마, 헤이즐넛, 플랜틴, 밀기울, 오트밀 등 중 하나에서부터 추출할 수 있다.
비타민 B6는 인간이 섭취한 음식을 체내 사용하는 에너지로 바꾸고, 소화계와 신경계를 건강하게 유지하며, 효소 반응에 중대한 역할을 한다. 비타민 B6는 세포내로 영양 물질 공급에 도움이 될 수 있어, 식이 유황(MSM)과 혼합하여 섭취하면 세포내로 영양 물질 전달 효과가 극대화될 수 있고, 이러한 기전에 의해 세포내 폐기물이 외부로 배출되고, 세포내로 영양분 공급이 더 원활히 될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 비타민 B6 또는 그 유도체를 약 5 중량부 내지 10 중량부, 또는 약 6 중량부 내지 9 중량부, 또는 약 7 중량부 내지 8 중량부 포함할 수 있다. 비타민 B6 또는 그 유도체의 함량이 상기 범위보다 작으면 비타민 B6에 의한 효과, 즉 식이 유황의 물질 전달 효과를 충분히 발현할 수 없고, 비타민 B6 유도체의 함량이 상기 범위 보다 크면 건강 기능 식품용 조성물의 흡습도가 너무 커져 식품의 포장 및 보관이 곤란할 수 있다.
비타민 C는 수용성 비타민으로서 L-아스코르브산(L-ascorbic acid)이라고 불리며 강력한 항산화제이다. 비타민 C는 산화가 매우 잘되어 유도체 형태로 존재할 수도 있다. 비타민 C는 몸속에 분포하는 자유 라디칼이 혈액을 타고 이동하여 다른 부위에 과산화를 유발하고, 과산화 반응은 세호 손상 및 염증 반응으로 이어지게 된다. 비타민 C는 항산화제로서 혈액 속에 자유 라디칼을 없애 항산화에 기여한다. 이러한 기전에 의해 MSM과 함께 섭취시 항산화 효과의 증대를 도출할 수 있다.
비타민 C는 하기 화학식 3 형태로 존재할 수 있다.
<화학식 3>
Figure pat00007
본 발명의 제1 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 비타민 C 또는 그 유도체를 약 15 중량부 내지 20 중량부, 또는 약 16 중량부 내지 19 중량부로 포함할 수 있다. 비타민 C 또는 그 유도체의 함량이 상기 범위보다 작으면 비타민 C에 의한 효과, 즉 항산화 효과를 충분히 나타낼 수 없다. 반면 비타민 C 함량이 상기 범위 보다 크면 공기 중 건강 기능 식품의 변질 문제가 발생할 수 있고, 특히 전술한 비타민 B6의 함량이 10 중량부 보다 크고, 동시에 비타민 C의 함량이 20 중량부를 초과할 경우 공기중 수분을 흡수하여 비타민 C 또는 그 유도체의 산화되는 정도가 크고, 조성물 전체의 갈변이 발생할 수 있다.
비타민 D는 지용성 비타민으로서, 칼시올(calciol)의 생리 활성을 나타내는 모든 스테로이드 분자 구조의 호르몬을 의미한다. 비타민 D는 콜레스테인(cholestane), 비타민 D2, 비타민 D3 및 비타민 D4 등의 형태로 존재할 수 있다. 비타민 D는 간에서 대사되면서 칼시페디올(Calcifediol)이라는 호르몬 전구체로 바뀌게 된다. 킬시페디올은 면역체계에서 사용된다. 따라서 면역력 강화 효과를 얻기 위해 식이 유황(MSM)과 비타민 D를 혼합하여 섭취하게 되면, 칼슘 이온 농도 구배에 의해 세포 신호 전달이 되고, 비타민 D가 칼슘 흡수에 관여하고 있어, 식이 유황(MSM)을 단독으로 섭취하였을 때에 비해 면역력 강화 효능이 증대한다.
비타민 D는 기본적으로 스테로이드 분자 구조를 가지며, 하기 화학식 4들 중 어느 하나의 형태로 존재할 수 있다.
<화학식 4a>
Figure pat00008
<화학식 4b>
Figure pat00009
<화학식 4c>
Figure pat00010
<화학식 4d>
Figure pat00011
본 발명의 제1 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 비타민 D 군에 속하는 물질(예컨대, 콜레스테인(cholestane), 비타민 D2, 비타민 D3 또는 비타민 D4), 또는 그 유도체를 약 8 중량부 내지 13 중량부, 또는 약 9 중량부 내지 12 중량부, 또는 약 10 중량부 내지 11 중량부 포함할 수 있다. 비타민 D 군에 속하는 물질의 함량이 상기 범위 보다 작으면 비타민 D에 의한 효과, 즉 식이 유황 성분의 흡수력 향상 효과가 미비할 수 있다. 반면 비타민 D 물질의 함량이 상기 범위 보다 크면 후술할 칼슘 성분과의 병용 사용이 바람직하지 않을 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 비타민 E를 더 포함할 수 있다.
비타민 E는 지용성 비타민으로서, 알파토코페롤, 베타토코페롤, 감마토코페롤, 델타토코페롤과 토코트리에놀 4종(알파토코트리에놀, 베타토코트리에놀, 감마토코트리에놀, 델타토코트리에놀) 등의 토코페롤과 토코트라이에놀(tocotrienol) 계열 화합물을 포함하는 의미이다. 비타민 E는 체내에서 혈관의 탄력을 유지하고 생체막에서 지방질(LDL)의 산화를 억제해서 세포막을 산화시키지 않으려는 작용을 하는 항산화 물질이다. 따라서 식이 유황(MSM)과 혼합하여 섭취하게 되면, 면역력 강화 및 항염 효과의 효율을 높인다.
비타민 E, 구체적으로 토코페롤 화합물과 토코트라이에놀 화합물은 각각 하기 화학식 5들의 형태로 존재할 수 있다.
<화학식 5a>
Figure pat00012
<화학식 5b>
Figure pat00013
상기 화학식 5a 및 화학식 5b에서, R은 각각 서로 독립적으로 수소 또는 메틸기(methyl group)이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 비타민 E를 약 8 중량부 내지 12 중량부, 또는 약 9 중량부 내지 11 중량부, 또는 약 10 중량부 포함할 수 있다. 비타민 E 군에 속하는 물질의 함량이 상기 범위를 초과할 경우 후술할 플라보노이드 화합물의 흡수를 저해할 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 제2 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물에 더하여 플라보노이드를 더 포함할 수 있다.
플라보노이드(Flavonoid)는 광범위한 식물 색소의 구성 물질로, 플라보노이드는 양성자를 공여하여 잔재 산소를 환원시켜 항산화 효과를 나타낸다. 플라보노이드는 안토시아니딘(anthocyanidin), 플라본(flavone), 플라보놀(flavonol), 이소플라본(isoflavone), 플라바논(flavanone) 등의 화합물을 포함하는 의미이다. 플라보노이드는 만성적인 염증조직에서 동시에 발생하는 NO와 superoxide 라디칼의 생성물은 과산화아질산염을 생성하여 조직 세포에 파괴를 일으킨다. 플라보노이드는 양성자 공여로 발생된 NO가 과산화아질산염을 생성하지 않도록 억제 요소로 작용할 수 있다.
플라보노이드 계열 화합물은 하기 화학식 6들 중 어느 하나의 형태로 존재할 수 있다.
<화학식 6a>
Figure pat00014
<화학식 6b>
Figure pat00015
<화학식 6c>
Figure pat00016
<화학식 6d>
Figure pat00017
<화학식 6e>
Figure pat00018
<화학식 6f>
Figure pat00019
본 발명의 제3 실시예는 플라보노이드를 추가로 포함하여 식이 유황(MSM)의 항산화에 의한 항염 효과를 높일 수 있다. 플라보노이드의 함량은 약 4 중량부 내지 10 중량부, 또는 약 5 중량부 내지 9 중량부일 수 있다. 플라보노이드 함량이 10 중량부를 초과하더라도 체내에서 흡수가 용이하게 이루어지지 않을 수 있고, 플라보노이드의 과다 복용으로 인한 복통에 대한 부작용이 있을 수 있다.
또한 본 발명의 제4 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 퀘르세틴-티로솔 합성물을 더 포함할 수 있다.
퀘르세틴(Quercetin)은 플라보노이드 화합물의 하나인데, 주로 과일과 채소 등에서 높은 함량을 나타낸다. 퀘르세틴은 비타민 C의 기능을 향상시키고 흡수를 높여주며 자유라디칼의 산화로부터 보호해준다. 퀘르세틴은 다른 플라보노이드 화합물 보다 항산화 활성 효과가 높다.
티로솔(Tyrosol)은 항산화제로 널리 알려져 있으며 천연 페놀 산화 방지제이다. 티로솔은 주로 올리브 오일에서부터 추출된다.
본발명의 제4 실시예에 따른 퀘르세틴-티로솔 합성물은 퀘르세틴과 티로솔의 합성을 통해 수득한다. 구체적으로, 퀘르세틴 0.2mol과 4-Hydroxy phenethyl 0.2mol을 N,N-Dimethyl formamide(DMF)15ml에 용해시키고 촉매제인 Potassiym carbonate 0.03mol 첨가하여 NO2 가스를 충분히 버블링 시킨 후 실온에서 30시간 동안 교반시켜 수득하였다. 또 반응물은 에틸아세테이트(ethylacetate)를 이용하여 추출하고 추출한 유기층은 물을 이용하여 세척 후 MgSO4으로 수분을 제거해주고, 농축시켜 생성물을 얻을 수 있었다.
퀘르세틴-티로솔 합성물의 식은 아래와 같으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
<합성식>
Figure pat00020
퀘르세틴-티로솔 합성물은 인체 내 자유라디칼에 전자를 공여함으로써 자유라디칼을 소거하여 항산화 작용이 가능하다. 또한 염증 반응에서 생성되는 NO 라디칼의 소거능이 있다.
식이 유황(MSM)과 퀘르세틴-티로솔 합성물을 혼합하여 섭취하게 되면 식이 유황(MSM)의 NO 억제 효능이 있고, 퀘르세틴-티로솔 합성물은 NO 자유 라디칼의 소거능이 있어 항염 효과에 효과적이다. 제4 실시예에 따른 퀘르세틴-티로솔 합성물은 약 3 중량부 내지 7 중량부, 또는 약 4 중량부 내지 6 중량부 포함될 수 있다. 퀘르세틴-티로솔 합성물의 중량이 상기 범위를 초과할 경우 복통 등의 부작용을 야기할 여지가 있다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 칼슘을 더 포함할 수 있다.
칼슘은 세포 내외에 존재하며 인체의 신경의 신호 전달의 필수 구성요소이다. 그런데 칼슘 섭취가 부족하게 되어 혈중 칼슘 비율이 낮아지게 되면, 세포의 전위차가 깨져 면역력 저하로 이어진다. 사람은 계속 스트레스를 받거나 지속적인 자극을 받으면 칼슘이 신경 전달 과정에서 계속 소모되어 혈중 칼슘 부족을 일으킬 수 있다. 특히, 면역 세포의 세포내 신경전달에 이상을 초래하게 되면 자가 면역 질환 등이 발생하므로 칼슘은 섭취해 혈중 칼슘 농도를 일정하게 유지해야 할 필요가 있다.
따라서 비타민 D와 비타민 E 및 칼슘을 식이 유황(MSM)과 함께 섭취하면 면역 세포의 세포내 신경 전달 이상을 방지할 수 있고, 이는 과도한 염증 반응으로 인한 만성 염증 상태를 미연에 방지할 수 있다.
칼슘은 약 4 중량부 내지 6 중량부로 포함될 수 있다. 칼슘의 함량이 4 중량부를 미달할 경우 식이 유황과 함께 섭취하여 면역 세포 내 신경 전달 이상을 방지하는 효과가 미비할 수 있다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 글루타티온(Glutathione)을 더 포함할 수 있다.
글루타티온(glutathione)은 글루탐산(Glutamate acid), 글라이신(Glycine), 시스테인(cysteine)의 3가지 아미노산으로 이루어진 트리펩티드 단백질이다.
글루타티온은 생체 내 산화 환원 반응에 관여할 수 있다. 글루타티온은 강력한 항산화제로서 티올기를 이용해 활성산소를 환원하여 제거해준다. 또한 글루타티온은 산화된 비타민 C를 환원형으로 만들어준다. 비타민 C는 산화된 형태로만 적혈구를 통과할 수 있게 되는데, 혈액 내에서 산회된 비타민 C가 적혈구 안으로 들어간 뒤, 글루타티온의 도움을 받아 환원된 형태로 전환되어 활동할 수 있기 때문에, 비타민 C와 함께 섭취시에 비타민 C의 조력자로서 역할을 수행할 수 있다.
식이 유황(MSM)은 히드록시 라디칼의 공격을 받아 손상된 DNA를 복구시켜줄 수 있다. 그 중에서도 면역 세포인 NK세포, 대식 세포가 있는데 이 세포의 생성을 촉진하기 때문에 면역 기능에 효과가 있다. 글루타티온 역시 비타민 C의 조력자로서 역할을 하게 되어 강력한 항산화제 역할을 하므로 식이 유황(MSM)과 비타민 C, 글루타티온을 합께 섭취하면 항산화 효과를 높일 수 있다.
글루타티온은 약 3 중량부 내지 8 중량부, 또는 약 4 중량부 내지 7 중량부, 또는 약 5 중량부 내지 6 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 제7 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 L-시스테인(L-Cysteine) 및/또는 글라이신(Glycine)을 더 포함할 수 있다.
L-시스테인은 티올기(-SH)를 가지고 있어 자유 라디칼 불활성화 작용이 가능하며, 글루타티온의 생물학적 활성에 기여하는 기능이 있다. 또, 글라이신은 역시 L-시스테인과 함께 글루타티온 생성에 관여한다. 따라서 L-시스테인과 글라이신을 함께 섭취한다면 글루타티온 생성에 효과를 볼 수 있으며, 글루타티온은 앞서 설명한 바와 같이 식이 유황(MSM)과 함께 섭취한다면 항산화 효과를 향상시킬 수 있다.
L-시스테인과 글라이신의 함량의 합은 약 4 중량부 내지 10 중량부, 또는 약 5 중량부 내지 9 중량부일 수 있다. L-시스테인과 글라이신의 함량이 4 중량부에 미달할 경우 전술한 글루타티온과 함께 섭취하더라도 글루타티온의 생성 및 흡수 효율 증가에 기여하는 바가 미비할 수 있다. 반면 L-시스테인과 글라이신의 함량이 지나치게 클 경우 건강 기능 식품의 보존 안정성이 저하되고 떫은 맛이 날 수 있다.
본 발명의 제8 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 베타카로틴을 더 포함할 수 있다.
베타카로틴은 주황색을 띠는 고구마, 당근, 단호박 등에 많이 함유되어 있으며 주로 주황색 식품에 함유되어 있다. 베타카로틴은 만성 염증을 완화하고, 발생된 활성 산소를 제거하는 역할을 한다. 따라서 식이 유황(MSM)과 함께 섭취하여 염증을 완화시키는 작용을 할 수 있다.
본 발명의 제9 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 키코르산을 더 포함할 수 있다.
키코르산(chicoric acid)는 치커리에서 추출된 물질로서, 알레르기 증상을 완화시키는 항생제 역할을 한다. 키코르산(chicoric acid)는 천연 야상 치커리 꽃과 뿌리로부터 추출되는 천연 약재로서 수용성 페놀 산 화합물인데, 천연 소재인 식이 유황(MSM)과 함께 섭취시 항염증 효과를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제10 실시예에 따른 건강 기능 식품용 조성물은 카테킨(catechin)을 더 포함할 수 있다.
카테킨은 주로 녹차에 들어 있으며, 녹차의 떫고 쌉쌀한 맛을 느끼게 해주는 물질이다. 카테킨은 소수성과 친수성의 화학 구조를 갖고 있으며, 또한 많은 페놀성 수산기를 갖고 있기 때문에 다양한 단백질과 결합하는 것을 돕는다. 식이 유황(MSM)은 체내 필수 구성요소로 다양한 아미노산과 결합하여 신체 장기를 구성하게 된다. 따라서 카테킨은 식이 유황(MSM)과 혼합하여 섭취시 체내에 다양한 장기와의 결합을 돕고, 세포막 내부로 외부 영양물질을 전달할 때 도움을 주게되어, 항산화 및 항염 효과를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 면역 강화 및 항염 효과를 측정하기 위해 아래 표 1과 같은 조성물을 제조하여 실험예 1 내지 실험예 3을 수행하였다.
제조예 별 성분(mg) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
함량(g)
A 식이유황
(MSM)		 55 50 50 50 50 50 50 50 50
B 비타민B6 7 7 7 7 7 7 7 7 7
C 비타민C 18 18 18 18 18 18 18 18 18
D 비타민D 10 10 10 10 10 10 10 10 10
E 비타민 E - 10 10 10 10 10 10 10 10
F 플라보노이드 - 5 5 - - - - - -
G 퀘르세틴-티로솔 - - 5 - - - - - -
H 칼슘 - - - 5 - - - - -
I 글루타티온 - - - - 6 5 5 5 5
J L-시스테인 - - - - - 2.5 3.5 3.5 3.5
K 글라이신 - - - - - 2.5 3.5 3.5 3.5
L 베타카로틴 - - - - - - 5 5 5
M 키코르산 - - - - - - - 5 5
N 카테킨 - - - - - - - - 5
[실험예 1] PGE 2 의 발현 및 항염 효과 측정
표 1의 실시예의 건강 기능 식품용 조성물을 제조하여 대식세포의 PGE2 생성량을 측정하였다. 대식세포를 LPS로 자극하여 생성된 PGE2를 측정하였다. LPS는 염증매개물질을 유도하여 Arachoidonic acid가 PGs와 NO를 생성하게 하기 때문에 염증반응 연구시 널리 사용되는 방법이다. 실험예 1에서 대조군은 LPS로 자극하기 전 대식세포에서 PGE2를 측정한 노멀(Normal)과 대식세포에서 용매 처리만 한 Control의 두종류로 나타내었다. 나머지는 용매에 표 1의 조성물을 혼합하여 대식세포에 LPS로 자극한 후 PGE2를 측정하였다. 도 1은 Control에서 생성된 PGE2를 100%로 나타내고, 표 1의 실시예들을 동일한 양과 농도로 처리하였을 때 PGE2 생성량의 상대값을 나타낸 것이다.
도 1에 나타난 바와 같이 제조예 1 내지 제조예 9에서 PGE2 생성량이 모두 절대적으로 감소한 것을 확인할 수 있다. 이는 본 발명의 실시예에 따른 식이 유황을 포함하는 건강 기능 식품용 조성물이 염증 반응의 매개체가 되는 PGE2 생성량을 유의미하게 감소시키는 것으로 보아 항염 효과가 있는 것을 의미한다. 실시예1에서 플라보노이드, 퀘르세틴-티로솔 합성물, 칼슘, 글루타티온, L-시스테인, 글리아신, 베타카로틴, 키코르산, 카테킨을 첨가하였을 때 모두 항염 효과가 노멀(normal)에 비하여 항염 효과가 향상되었음을 도 1을 통해 확인할 수 있다.
[실험예 2] DPPH 라디칼 소거능 및 항산화 효과 측정
표 1의 제조예의 건강 기능 식품용 조성물을 제조하여 DPPH를 이용한 DPPH free radical 소거활성을 평가하였다. DPPH 시약 2mg을 정밀하게 측량한 후 에탄올 15ml에 녹인 용액 1.2ml에 다시 에탄올 3ml와 DMSO 0.5ml를 혼합한다. 그리고 표 1의 제조예들에서 제조한 조성물 샘플들을 각각 50mg 덜어내어 상기 만든 DPPH 혼합 용액에 넣고 섞은 뒤 10분간 상온에서 반응시킨 후 518nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군으로 DPPH 혼합 용액만을 10분간 상온에서 반응 시킨 후 518nm에서 측정한 흡광도를 사용하였다. 도 2는 DPPH radical scavenging activity(%)를 아래 식을 이용하여 측정한 결과이다.
[식 1]
Figure pat00021
Figure pat00022
DPPH 라디칼의 소거되면 색이 보라색에서 노란색으로 바뀌게 되므로 흡광도가 줄어들수록 항산화력이 높은 것으로 해석할 수 있다. 본 발명의 제조예들은 DPPH 혼합 용액에 넣고 섞었을 때 흡광도를 낮추는 것을 확인할 수 있으므로 항산화제로서 효능이 있다고 해석할 수 있다.
[실험예 3] TNF-α, IL-6 활성화 및 면역력 측정
대식세포는 외부에서 유입된 세균이나 이물질을 탐식하고 제거하는 과정에서 여러가지 사이토카인(cytokine)을 분비하여 체내의 면역계를 조절한다고 알려져있다. 활성화된 대식세포에 의해 유도되는 대표적인 단백질인 TNF-α는 림프구에 의해 생산되는 사이토카인으로, 생체 면역반응에서 단독 또는 IL-1등과 복합적으로 작용하여 미생물에 의한 감영 저항성을 향상시킨다. 또한 IL-6는 감염과 조직 손상에 따른 면역 초기 반응에서 생산되는 주요한 반응 매개물질이다. 실험예 3에서는 건강 기능 식품용 조성물이 면역력 증진 효과에 어떠한 상관 관계가 있는지 확인하기 위하여 활성이 증가한 대식세포로부터 분비되는 면역 활성 사이토카인인 TNF-α와 IL-6의 생성량을 ELISA(효소면역측정법)을 통해 측정하였다.
도 3은 실험예 3에 따라 측정된 TNF-α의 값이고, 도 4는 실험예 3에 따라 측정된 IL-6의 값이다.
도 3의 세로축은 TNF-α의 농도(ng/ml)를 나타내고, 도 4의 세로축은 IL-6의 농도(pg/ml)를 나타낸다. 도 3 및 도 4의 가로축은 각각 정상 상태에서의 값과 대식세포에 LPS 처리만 하여 활성화된 일반적인 상태에서 용매만 투여하였을 때 측정한 Control 상태의 대조군과 표 1에서의 실험예에 해당하는 건강 기능 식품용 조성물을 용매에 혼합하여 대식세포에 배양하였을 때를 나타낸다.
대식세포에서 분비되는 TNF-α는 대표적인 전염증성 사이토카인으로서 단핵세포와 대식세포에서 생성되어 그 밖의 면역인자들의 생성을 촉진한다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 따른 실시예는 대조군과 비교하였을 때 전반적으로 TNF-α의 생성이 증가됨을 알 수 있다. 이로써, 본 발명의 실시예들은 면역력을 향상시킨다고 볼 수 있다.
IL-6은 대식세포에서 분비되며 면역반응에 중요한 기능을 하는 물질로, 면역 세포로 알려진 B세포가 형질세포로 분화되는 마지막 단계를 활성화시키고, 항체의 분비를 촉진한다. 실험예 3에서 대식세포에 LPS 처리를 통해 사이토카인 분비를 활성화시켰을 때 분비되는 IL-6의 농도를 측정한 결과 도 4와 같다. 도 4를 참조하면 본 발명의 따른 실시예들은 대조군과 비교하였을 때 전반적으로 IL-6의 생성이 증가됨을 알 수 있고, 이로써 본 발명의 실시예들은 면역 기능 향상을 증가시켰다고 볼 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 메틸 설포닐 메탄(Methyl Sulfonyl Methane);
    비타민 B6 또는 그 유도체;
    비타민 C 또는 그 유도체; 및
    비타민 D 또는 그 유도체를 포함하는 건강 기능 식품용 조성물
  2. 제1항에 있어서,
    상기 MSM 40 중량부 내지 70 중량부;
    상기 비타민 B6 또는 그 유도체 5 중량부 내지 10 중량부;
    상기 비타민 C 또는 그 유도체 15 중량부 내지 20 중량부; 및
    상기 비타민 D 또는 그 유도체 8 중량부 내지 13 중량부를 포함하는 건강 기능 식품용 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    비타민 E 또는 그 유도체 8 중량부 내지 12 중량부를 더 포함하는 건강 기능 식품용 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    플라보노이드(Flovanoid) 4 중량부 내지 10 중량부를 더 포함하는 건강 기능 식품용 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    아래 식으로 표현되는 퀘르세틴(Quercetin)-티로솔(Tyrosol) 합성물 3 중량부 내지 7 중량부를 더 포함하는 건강 기능 식품용 조성물.
    Figure pat00023
  6. 제2항에 있어서,
    칼슘 4 중량부 내지 6 중량부를 더 포함하는 건강 기능 식품용 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    글루타티온(Glutathione) 3 중량부 내지 8 중량부를 더 포함하는 건강 기능 식품용 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    L-시스테인(L-Cysteine); 및/또는
    글라이신(Glycine)을 더 포함하되,
    L-시스테인 및 글라이신의 함량의 합은 4 중량부 내지 10 중량부인 건강 기능 식품용 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    베타카로틴을 더 포함하는 건강 기능 식품용 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    키코르산(chicoric acid)을 더 포함하는 건강 기능 식품용 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    카테킨(catechin)을 더 포함하는 건강 기능 식품용 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하는 건강 기능 식품.
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