KR100528663B1

KR100528663B1 - 디오신을 포함하는 고지혈증 또는 동맥경화증의 치료 또는 예방용 조성물

Info

Publication number: KR100528663B1
Application number: KR10-2002-0045489A
Authority: KR
Inventors: 권정숙; 손건호; 김정상; 장동재
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2002-08-01
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2005-11-15
Also published as: KR20040012110A

Abstract

본 발명은 리파아제 억제제 및 이를 함유하는 비만 방지용 기능성 식품에 관한 것으로서, 하기 화학식 1로 표시되는 디오신 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하는 리파아제 억제제 및 상기 리파아제 억제제를 함유함으로써, 지방의 체내 흡수를 저해하여 비만의 예방, 치료용으로 이용될 수 있는 비만 방지용 기능성 식품을 제공한다. 본 발명에 따른 리파아제 억제제를 이용함으로써 지방이 분해되어 체내에 흡수되는 것을 막을 수 있고, 비만의 예방, 치료 및 비만으로 인한 각종 성인병을 방지할 수 있다.

<화학식 1>

Description

디오신을 포함하는 고지혈증 또는 동맥경화증의 치료 또는 예방용 조성물 {Composition containing dioscin for treatment or prevention of hyperlipidemia or arteriosclerosis}

본 발명은 리파아제 억제제 및 이를 함유하는 비만 방지용 기능성 식품에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지질의 분해를 억제하는 리파아제 억제제 및 상기 리파아제 억제제를 함유함으로써, 지방의 체내 흡수를 저해하여 비만의 예방, 치료용으로 이용될 수 있는 비만 방지용 기능성 식품에 관한 것이다.

지방은 에너지 밀도가 높고, 체내에 쉽게 축적되어 비만의 주된 원인이 된다. 지방은 주로 피하조직에 축적되며, 심장의 주위에 축적되어 심장기능에 장해를 주기도 한다. 과다한 체지방으로 특징되는 상태인 비만은 당뇨병, 동맥경화증, 심장병, 고혈압증, 간장병, 담석증, 통풍, 신장병, 유방암과 같은 질병의 위험 인자로 알려져 있다. 이와 같이, 비만은 생명과 직결되는 건강상의 문제일 뿐만 아니라, 특히 여성의 경우 미용상으로도 중요한 문제로서 매년 체중감소를 위해 지출되는 비용이 사회적으로 문제가 되고 있는 실정이다.

비만을 억제하기 위해서는 음식물의 섭취를 줄이고, 에너지 소비를 늘리며, 지방의 체내 축적을 억제하는 것이 필요하다. 억제된 식이요법이 체중감량을 유도할 수 있다는 것은 잘 알려져 있지만, 화학적 식욕 감퇴제의 섭취를 동반하지 않는 한 음식 섭취욕구를 효과적으로 감소시키지 못하므로, 많은 경우에 장기적인 체중감소를 촉진하지는 못한다. 따라서, 음식물 섭취의 감소보다는 에너지 소모를 증가시키는 것이 비만증 억제에 효과적이다. 그러나, 지속적으로 운동을 하기 어려운 현대 사회의 특성으로 인해, 비만 억제를 위한 주된 노력은 비만 억제 효과를 갖는 약물과 보조식품의 섭취에 초점이 맞춰져 있는 실정이다.

비만 치료제로 사용되는 약물에는, 노르아드레날린 수용체, 세로토닌 수용체, 도파민 수용체, 히스타민 수용체 등의 중추 신경계에 작용하는 약물들이 있다. 이러한 약물들은 식욕 억제를 유발함으로써 약효를 나타내나, 두통, 불면 등의 부작용을 동반한다. 그래서, 실제로 서구에서는 지방의 소화를 억제하는 비만치료제들이 개발되어 있으며, 주로 췌장 리파아제를 저해하는 약물들이 주종을 이루고 있다(Tsuji M. et al., Nippon Yakurigaku Zasshi, 118(5):340-346(2001)).

리파아제는 인체의 췌장에서 분비되는 효소로서 지방의 소화에 관여한다. 즉, 중성지방을 분해하여 흡수되기 쉬운 모노글리세라이드와 유리지방산으로 전환시키는 것에 관여하는데, 이를 저해할 경우 혈중 중성지방농도 상승억제 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

올리스타트(상품명:제니칼)와 같은 췌장 리파아제를 저해하는 약물은 음식물 중 지방의 흡수를 저해하는 약물이다. 이러한 약물은 위장관 내에만 머물다가 배설되고, 체내로 흡수가 전혀 안되며, 투여량의 97%가 대변으로 배설되므로, 중추신경계 약물과 같은 부작용이 나타나지 않는다. 또한, 비만으로 인한 당뇨, 고혈압, 콜레스테롤의 침착까지 예방할 수 있고, 혈중 중성지방의 농도도 감소시킨다. 뿐만 아니라, 식이 억제 요법에서 나타나는 체중 감소 이후, 투약 중지시 나타나는 체중 재증가 현상(요요현상)이 나타나지 않는다. 그러나, 비타민의 흡수를 방해하거나, 배변 장애와 같은 부작용이 역시 문제가 되고 있다.

식물소재로부터 비만억제 활성이 보고된 예로서는 해조류에 함유된 알긴산(최진호 등, 한국수산학회지, 19:303-311(1986)), 오갈피추출물(손규목 등, 한국식품영양과학회지, 21:9(1992)), 도라지추출물(Han L. K. et al., J. Nutr., 130:2760-4(2000)) 등이 있다.

그러나, 부작용을 나타내지 않으면서, 비만 방지 효과를 나타낼 수 있는 신규 식물 소재 및 물질에 대한 개발이 계속해서 요구되어 왔다.

한편, 마과 식물은 다년생 초본으로 덩굴성이며, 전분이 풍부한 저장근을 가지고 있다. 가는 줄기에 잎은 호생 또는 대생으로 붙어 있으며, 대개 심장형 또는 장상(掌狀)으로 분열하고, 망상맥을 가지고 있다. 꽃은 이삭 모양이고, 과실은 삭과 또는 장과이다. 약효성분으로는 사포닌(saponin)을 많이 함유하고 있으며, 스테로이드 사포닌(steroid saponin)으로 디오신(dioscin), 디오스제닌(diosgenin) 등을 함유한다. 우리나라에는 12종이 자라는 것으로 알려져 있다(약품식물학연구회, 신약품식물학, 학창사, 228-229(1991)).

마과 식물인 마와 부채마의 약효는 "동의보감"에 '허로와 신을 보하고 오장을 튼튼히 하여 기력을 돋우고 근육과 뼈를 강하게 하며, 위장을 잘 다스려 설사를 멎게 하고 정신을 편안하게 한다'고 기재되어 있으며, 일반적으로 보양약으로서 피로권태감, 만성기침, 식욕부진 등에 사용된다.

본 발명자들은 제니칼과 같이, 지방의 소화를 억제하는 물질을 찾아 리파아제 억제 정도를 평가하여 연구한 결과, 마과 식물에 함유되어 있는 디오신이 그 효과가 뛰어난 것을 밝힘으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 지질 대사를 조절함으로써, 혈중 중성 지방 농도의 상승을 조절할 수 있는 리파아제 억제제를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 리파아제 억제제를 포함하는 것을 특징으로 하는 비만 방지용 기능성 식품을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 디오신 또는 그의 유도체를 유효 성분으로 함유하는 리파아제 억제제를 제공한다. 또한, 본 발명은 부채마 추출물을 유효 성분으로 함유하는 리파아제 억제제를 제공한다.

본 발명에 따른 리파아제 억제제에 있어서, 상기 디오신 또는 그의 유도체는 마과 식물에서 추출된 것을 이용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 부채마에서 추출된 것을 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 리파아제 억제제를 포함하는 비만 방지용 기능성 식품을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 디오신 또는 이의 유도체를 유효성분으로 함유하는 리파아제 억제제를 제공하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 디오신은 마(Dioscrea Batatas), 참마(Dioscrea Japonica), 둥근마(Dioscrea Bulbifera), 부채마(Dioscrea Nipponica), 큰마(Dioscrea Tokoro), 각시마(Dioscrea Tenuipes), 국화마(Dioscrea Septembloba), 단풍마(Dioscrea Quinqueoloba) 등과 같은 마과 식물에서 추출되는 것이 바람직하고, 마 또는 부채마에서 추출되는 것이 보다 바람직하다.

상기 디오신 뿐만 아니라, 하기 화학식 2로 표시되는 디오신의 기본 골격에서,

R이 H인 디오스제닌(diosgenin),

인 그라실린(gracillin),

인 프로사포제닌 A(prosapogenin A) 및

인 프로사포제닌 C(prosapogenin C) 등과 같은 디오신의 유도체도 사용될 수 있으며, 이러한 유도체들은 디오신을 가수분해하여 얻거나, 또는 마과 식물로부터 직접 추출하여 분리할 수 있다.

또한, 본 발명은 부채마 추출물을 유효성분으로 함유하는 리파아제 억제제를 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에서는 디오신 또는 그의 유도체를 얻기 위하여, 부채마로부터 디오신을 추출하였다. 추출방법은 마과 식물의 껍질, 뿌리, 줄기, 잎으로부터 당업계에 공지된 통상적인 방법을 이용하여, 물 또는 유기용매로 추출할 수 있으며, 구체적으로 본 발명에서는 부채마로부터 메탄올을 사용하여 추출하였다. 이렇게 얻어진 추출물을 여과한 후, 감압, 농축하고, 크로마토그래피를 실시하여 물질을 분리하고, 재결정하여 디오신 또는 그의 유도체를 얻는다. 구체적으로 본 발명에서는 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 이용하였으며, 재결정 용매로는 메탄올을 사용하였다.

본 발명의 다른 실시예에서는 디오신 또는 그의 유도체와 부채마 추출물의 리파아제 저해 활성을 농도의 변화에 따라 측정하였다. 기질은 리파아제가 작용하여 지질을 모노글리세라이드와 지방산으로 분해할 수 있는 물질이면 제한없이 사용될 수 있으며, 본 발명에서는 구체적으로 4-메틸엄벨리페릴 올레이트(4-methylumbelliferyl oleate)가 사용되었다.

본 발명에 따른 리파아제 억제제는, 상기와 같이 추출된 디오신 또는 그의 유도체를 유효성분으로 함유할 수 있고, 또는 부채마 추출물을 함유할 수도 있으며, 당업계에 공지된 의약품 제조 방법에 따라 약학적으로 허용 가능한 담체가 첨가되어 약학적 조성물로 제조될 수도 있다.

상기에서 담체의 예로는, 락토오스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸셀룰로스, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 또한, 상기 리파아제 억제제에는 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 또는 방부제 등이 추가로 포함될 수 있다.

본 발명의 리파아제 억제제를 함유하는 조성물은 비만의 예방·치료, 혈중 중성 지방의 조절, 콜레스테롤 수치의 저하, 혈압 개선, 고지혈증 및 당뇨병의 치료 등을 위하여 임상적으로 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 리파아제 억제제에 있어서, 디오신의 유효량은 50mg∼500㎎/㎏이며, 바람직하게는 100∼200㎎/㎏이다. 투여량은 비만의 중증도, 환자의 상태, 연령, 합병증 등의 다양한 요인을 고려하여 전문가에 의해 결정될 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 리파아제 억제제를 포함하는 비만 방지용 기능성 식품을 제공한다. 본 발명에 따른 리파아제 억제제를 단독으로 직접 첨가하여 사용할 수도 있으나, 비만을 예방, 치료하는데 사용되는 공지의 물질 또는 새로운 물질을 첨가하여 상승 작용을 나타낼 수도 있다. 또한, 식용 색소, 식용 향료, 생약초, 과일, 올리고당, 키토산, 구연산 등의 일반적인 첨가제를 사용하여, 좋은 맛과 향을 내도록 할 수도 있다.

본 발명의 리파아제 억제제가 함유된 기능성 식품으로는, 빵, 떡류, 건과류, 캔디류, 초콜릿류, 츄잉껌, 쨈류와 같은 과자류; 아이스크림류, 빙과류, 아이스크림 분말류와 같은 아이스크림 제품류; 우유류, 저지방 우유류, 유당분해우유, 가공우류, 산양유, 발효유류, 버터유류, 농축우류, 유크림류, 버터유, 자연치즈, 가공치즈, 분유류, 유청류와 같은 유가공품류; 식육가공품, 알가공품, 햄버거와 같은 식육제품류; 어묵, 햄, 소세지, 베이컨 등의 어육가공품과 같은 어육제품류; 라면류, 건면류, 생면류, 유탕면류, 호화건면류, 개량숙면류, 냉동면류, 파스타류와 같은 면류; 과실음료, 채소류음료, 탄산음료, 두유류, 요구르트 등의 유산균 음료, 혼합음료와 같은 음료; 간장, 된장, 고추장, 춘장, 청국장, 혼합장, 식초, 소스류, 토마토케첩, 카레, 드레싱과 같은 조미식품; 마가린, 쇼트닝 ; 및 피자를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 디오신 및 그의 유도체의 분리 및 정제

(1-1) 디오신의 분리 및 정제

부채마(Dioscorea nipponica)의 근경 3㎏을 세절한 후, 환류냉각장치를 사용하여, 25℃에서 메탄올 5000㎖로 72시간동안 3회 연속 추출하였다. 얻어진 메탄올 추출액을 여과지를 사용한 깔대기로 여과한 후 76cmHg에서 감압, 농축하여 부채마 메탄올 추출물 115.1g을 얻었다. 부채마 메탄올 추출물 25g을 실리카겔 컬럼(90×6cm, Merck 7734 silica gel 900g)에, CHCl₃:CH₃OH:H₂O=7:3:1 (분액 깔대기에 상기 비율로 혼합하여 하층부를 사용함)의 용매를 사용하여 전개시켰다. 전개를 시작한 후, 60분후부터 2000㎖씩 8개의 분획을 수득하였다. 이 중 5번 분획을 물포화 CH₃COOCH₂CH₃:CH₃OH=98:2의 용매로부터 물포화 CH₃COOCH₂CH₃:CH₃OH=95:5의 용매까지 단계적으로 극성을 높여가며, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 실시하였다(이때, 물포화 CH₃COOCH₂CH₃라 함은 CH₃COOCH₂CH₃와 증류수를 분액 깔대기에서 1 : 1로 혼합하여 6시간 방치한 후의 상층부를 의미한다). 전개를 시작한 후, 30분 후부터 500㎖씩 60개의 분획으로 수득하였다. 수득된 분획 중 35번에서 50번까지의 분획으로부터 디오신을 얻었으며, TLC 및 NMR 분석법을 사용하여, 이 물질이 디오신임을 확인하였다. 디오신은 메탄올로 재결정하여 무색침상 결정을 얻었다. 디오신의 측정치는 다음과 같다.

녹는점 : 290∼292℃

[α]_D ²⁵ : -112.3° (c, 0.3 in MeOH)

IR(KBr, cm^-1) 3420, 1640, 1100∼1000, 920, 900, 866, 838(900>920, 25(R)-스피로케탈), 811

¹H NMR(300 MHz, 피리딘-d₅) δ0.81(s), 1.01(s), 1.09(d, J=6.9Hz), 0.69(d, J=5.2Hz), 5.30(brd, J=4.6Hz), 1.52(d, J=6.2Hz), 1.66(d, J=6.1Hz), 4.82(d, J=7.4Hz), 5.62(brs), 6.17(s).

¹³C NMR(75.5 MHz, 피리딘-d₅) δ37.4, 29.9, 78.0, 38.8, 140.7, 121.5, 32.0, 31.6, 50.6, 37.0, 20.9, 39.8, 40.3, 56.5, 32.2, 80.9, 62.8, 16.2, 19.3, 41.8, 14.8, 109.0, 31.7, 29.1, 30.4, 66.7, 17.1

(1-2) 디오스제닌의 분리 및 정제

상기 실시예 (1-1)의 8개의 분획 중 1번 분획을 CH₃COOCH₂CH₃의 용매로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 실시하였다. 전개를 시작한 후, 20분 후부터 500㎖씩 15개의 소분획을 수득하여 그 중 5번에서 14번까지의 소분획으로부터 디오스제닌을 얻었으며, TLC 및 MS 분석법을 사용하여, 이 물질이 디오스제닌임을 확인하였다. 디오스제닌은 메탄올로 재결정하여 무색침상 결정을 얻었다. 디오스제닌의 측정치는 다음과 같다.

녹는점 : 298∼300℃

[α]_D ²⁵ : -41.7° (c, 0.2 in pyridine)

IR(KBr, cm^-1) 3420, 1650, 1075, 1025, 835, 800

MS(30eV), m/z(rel. int.) 414(13.1), 412(6.7), 397(60.4), 396(100), 396(44.5), 382(28.5), 381(17.1), 329(7.0), 303(10.7), 275(20.8), 273(16.7), 271(10.8), 255(69.8), 229(13.5), 213(38.0)

(1-3) 그라실린의 분리 및 정제

상기 실시예 (1-1)의 60개의 소분획 중 52번부터 59번 소분획으로부터 그라실린을 얻었으며, TLC 및 NMR 분석법을 사용하여, 이 물질이 그라실린임을 확인하였다. 그라실린은 메탄올로 재결정하여 무색침상 결정을 얻었다. 그라실린의 측정치는 다음과 같다.

녹는점 : 296∼298℃

[α]_D ²⁵ : -95° (c, 0.4 in pyridine)

IR(KBr, cm^-1) 3420, 1640, 1100∼1000, 920, 900, 866, 836(900>920, 25(R)-스피로케탈), 812

¹H NMR(300 MHz, 피리딘-d₅) δ0.82(s), 1.04(s), 1.11(d, J=6.9Hz), 0.71(d, J=5.7Hz), 5.32(brd, J=4.8Hz), 1.66(d, J=6.1Hz), 4.84(d, J=7.3Hz), 4.97(d, J=7.7Hz), 6.18(s).

¹³C NMR(75.5 MHz, 피리딘-d₅) δ37.5, 30.0, 78.4^a, 38.7, 140.8, 121.7, 32.2^b, 31.8, 50.3, 37.1, 21.1, 39.9, 40.4, 56.7, 32.3^b, 81.0, 62.9, 16.2, 19.3, 41.9, 14.9, 109.2, 31.7, 29.2, 30.5, 66.8, 17.2

(1-4) 프로사포제닌 A의 분리 및 정제

상기 실시예 (1-1)의 8개의 분획 중 4번 분획을 CHCl₃:CH₃OH:H₂O=7:3:1의 용매(분액깔대기에 10시간 방치한 후의 하층부를 사용함.)로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 실시하여, 전개 후 15분부터 500ml씩 유출시킨 15개의 소분획 중 6번에서 12번 소분획으로부터 프로사포제닌 A를 얻었다. 프로사포제닌 A는 메탄올로 재결정하여 무색침상 결정을 얻었다. 프로사포제닌 A의 측정치는 다음과 같다.

녹는점 : 238∼240℃

[α]_D ²⁵ : -12.5° (c, 0.4 in MeOH)

IR(KBr, cm^-1) 3410, 1650, 1100∼1000, 920, 900, 865, 837(900>920, 25(R)-스피로케탈), 811

¹H NMR(300 MHz, 피리딘-d₅) δ0.80(s), 1.01(s), 1.09(d, J=6.9Hz), 0.68(d, J=5.7Hz), 5.28(brd, J=4.8Hz), 1.67(d, J=6.3Hz), 4.92(d, J=7.2Hz), 6.20(s).

¹³C NMR(75.5 MHz, 피리딘-d₅) δ37.4, 30.0, 77.9, 38.8, 140.8, 121.5, 32.0, 31.6, 50.2, 37.0, 20.9, 39.8, 40.3, 56.5, 32.2, 80.9, 62.8, 16.1, 19.2, 41.8, 14.8, 109.0, 31.7, 29.1, 30.4, 66.7, 17.1

(1-5) 프로사포제닌 C의 분리 및 정제

상기 실시예 (1-1)의 8개의 분획 중 2번 분획을 CHCl₃:CH₃OH:H₂O=8:2:0.5의 용매(분액 깔대기에 10시간 방치한 후의 하층부를 사용함.)로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 실시하여, 전개 후 30분부터 500㎖씩 유출시킨 24개의 소분획 중 7번에서 16번까지의 소분획으로부터 프로사포제닌 C를 얻었다. 프로사포제닌 C는 메탄올로 재결정하여 무색침상 결정을 얻었다. 프로사포제닌 C의 측정치는 다음과 같다.

녹는점 : 247∼249℃

IR(KBr, cm^-1) 3450, 1650, 1070, 1045, 1025, 920, 900, 865, 835(900>920, 25(R)-스피로케탈), 810

¹H NMR(300 MHz, 피리딘-d₅) δ0.70(3H, d, J=5.2Hz, 27-CH₃), 0.83(3H, s, 18-CH₃), 0.92(3H, s, 19-CH₃), 1.13(3H, d, J=6.9Hz, 21-CH₃), 5.01(1H, d, J=7.7Hz, anomeric H), 5.31(1H, brd, J=4.4Hz, H-6)

¹³C NMR(75.5 MHz, 피리딘-d₅) δ37.3, 30.0, 78.3^*, 39.1, 140.7, 121.5, 32.0, 31.5, 50.1, 36.9, 20.9, 39.7, 40.3, 56.5, 32.1, 80.9, 62.7, 16.2, 19.2, 41.8, 14.8, 109.1, 31.6, 29.1, 30.4, 66.7, 17.1, 102.4, 75.1, 78.0^*, 71.5, 78.2^*, 62.7

<실시예 2> 췌장 리파아제 저해 활성 측정

(2-1) 부채마 추출물의 췌장 리파아제 저해 활성 측정

본 실험에 사용한 돼지 췌장 리파아제는 시그마사(St Louis, MO, USA)에서 구입하였으며, 기질로서 4-메틸엄벨리페릴 올레이트(4-methylumbelliferyl oleate)를 사용하였다. 한편, 양성대조구로는 지질분해 효소 저해제로 임상적으로 사용되고 있는 제니칼(Xenical^?, Roche, Switzerland)을 사용하였다.

상기 실시예 1에서 얻은 부채마 추출물을 디메틸설폭사이드(DMSO)에 0.05mg/mL, 0.5mg/mL, 5mg/mL 및 50mg/mL농도로 용해시켜 용액을 제조하고, 이를 췌장 리파아제와 기질을 함유한 효소반응액에 넣고, 가와구치 등의 방법(Kawaguchi K. et al., Biosci. Biotechnol. Biochem., Jan. 61(1):102-104(1997))에 따라 리파아제의 저해정도를 조사하였다. 측정은 3회 반복하였으며, 결과는 평균값 ±표준편차로 하기 표 1에 나타내었다.

(2-2) 디오신의 췌장 리파아제 저해 활성 측정

본 실험에 사용한 돼지 췌장 리파아제와 기질, 양성대조구는 상기 실시예 2-1과 동일한 것을 사용하였다.

상기 실시예 1-1에서 얻은 디오신을 디메틸설폭사이드에 0.05mg/mL, 0.5mg/mL, 5mg/mL 및 50mg/mL농도로 용해시켜 용액을 제조하고, 이를 췌장 리파아제와 기질을 함유한 효소반응액에 넣고, 가와구치 등의 방법에 따라 리파아제의 저해정도를 조사하였다. 측정은 3회 반복하였으며, 결과는 평균값 ±표준편차로 하기 표 1에 나타내었다.

농도(㎍/㎖)	리파아제 저해정도(%)
농도(㎍/㎖)	부채마메탄올추출물	디오신	제니칼
0.05	-	37±8	77±4
0.5	52±4	20±22	67±16
5	60±9	83±2	86±6
50	90±1	88±0	97±0

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 5 ㎍/㎖ 농도에서 부채마 메탄올 추출물은 60%, 디오신은 83%, 제니칼은 86% 저해활성을 나타내었다. 또한 0.5 ug/ml에서도 디오신이나 부채마 추출물이 지방분해효소를 저해하는 능력이 있는 것으로 나타나, 제니칼보다는 활성측면에서 약간 낮은 수준이지만, 천연물로서 상당한 지방소화를 저해하는 활성이 있는 것으로 평가된다.

(2-3) 디오신 유도체의 췌장 리파아제 저해 활성 측정

상기 실시예 1-2와 같은 방법으로 얻은 디오신 유도체인 디오스제닌(diosgenin), 그라실린(gracillin), 프로사포제닌 A(prosapogenin A) 및 프로사포제닌 C(prosapogenin C)를 각각 디메틸설폭사이드에 5.00㎍/㎖, 12.50㎍/㎖, 25.00㎍/㎖, 50.00㎍/㎖ 및 125㎍/㎖의 농도로 용해시켜 용액을 제조하고, 이를 췌장 리파아제와 기질을 함유한 효소반응액에 넣고, 가와구치 등의 방법에 따라 리파아제의 저해정도를 조사하였다. 결과는 하기 표 2에 나타내었다.

농도(㎍/㎖)	리파아제 저해정도(%)
농도(㎍/㎖)	디오스제닌	그라실린	프로사포제닌 A	프로사포제닌 C
5.00	11.52	11.61	61.91	12.37
12.50	36.27	45.45	70.37	33.20
25.00	44.32	58.13	75.71	44.88
50.00	61.87	64.29	87.61	49.16
125.00	83.69	-	-	-
IC ₅₀ (㎍/㎖)	27.99	28.87	1.81	42.21

상기 표 2에서 보는 바와 같이, 사포닌계열의 디오신 유도체인 디오스제닌, 그라실린, 프로사포제닌 A 및 프로사포제닌 C는 투여 농도에 따라 11% 내지 87%의 리파아제 저해 효과를 나타냈다. 특히, 프로사포제닌 A는 5㎍/㎖에서도 강한 저해활성을 보였다. 이러한 결과로부터 디오신 유도체가 리파아제 저해 활성을 가지고 있음을 알 수 있었다.

<실시예 3> 마우스에서의 혈중 중성 지방 농도 강하 효과

(3-1) 마우스에서의 부채마 추출물에 의한 혈중 중성 지방 농도 강하 효과

스프레그-도올리(Sprague-Dawley)계 흰쥐(230-240g)를 대조구와 2중량% 부채마군, 5중량% 부채마군으로 나누어 각 군당 7마리씩을 8주간 사육한 다음, 혈액을 채취하였다. 혈액은 심장에서 채혈하였으며 총중성지방, 총콜레스테롤, HDL(고밀도 지단백), VLDL(초저밀도 지단백), 저밀도 지단백(LDL), AI, GOT, GPT 등을 시그마 키트(St Louis, USA)를 사용하여 측정하였다.

그 결과, 하기 표 3에 나타낸 바와 같이, 부채마 추출물이 포함되지 않은 대조군에서는 59mg/㎗의 중성지방농도를 보인 반면, 2중량%와 5중량% 부채마 섭취군에서는 각각 35mg/㎗, 41mg/㎗의 혈중 중성지방농도를 보여 부채마 섭취가 유의적으로 혈중의 총 중성지방농도를 낮추는 것을 확인하였다.

부채마 분말 섭취(8주)후의 쥐의 혈중 지질 및 혈액학적 지표 비교^*

	대조군	부채마 2중량%	부채마 5중량%
총중성지방(㎎/㎗)	59 ±14^a	35 ±9^b	41 ±11^b
총콜레스테롤(TC)(㎎/㎗)	110 ±13^a	93 ±6^b	82 ±9^b
HDL콜레스테롤(㎎/㎗)	16 ±2^a	21 ±3^b	22 ±2^b
VLDL콜레스테롤(㎎/㎗)	12 ±3^a	7 ±2^b	8 ±2^b
LDL콜레스테롤(㎎/㎗)	82 ±15^a	65 ±8^b	52 ±10^b
HDL/TC	0.15 ±0.03^a	0.22 ±0.04^b	0.27 ±0.04^b
AL^**	6.1 ±1.6^a	3.6 ±0.9^b	2.8 ±0.6^b
GOT(Karmen/㎖)	62.8 ±15.9^a	64.3 ±6.1^a	63.1 ±6.4^a
GPT(Karmen/㎖)	17.8 ±8.2^a	20.4 ±7.0^a	18.1 ±9.9^a

^*같은 칸에서 동일한 첨자가 있는 값들끼리는 5% 수준에서 유의적인 차이가 없음

^**AI (atherogenic index, 동맥경화지수) = (총콜레스테롤-HDL 콜레스테롤)/HDL 콜레스테롤

(3-2) 마우스에서의 디오신에 의한 혈중 중성 지방 농도 강하 효과

하룻밤동안 절식시킨 마우스(ICR mouse, 40±5g)에 지방-디오신 현탁액을 마우스 체중 40g 기준으로 200㎕씩 경구투여하였다. 상기 지방-디오신 현탁액은 콜린산(cholic acid) 15mg, 디메틸설폭사이드 100㎕, 옥수수기름 1000㎕, 생리식염수 1000㎕, 그리고 각기 다른 농도의 디오신(50㎎/㎏, 100㎎/㎏) 또는 제니칼(5㎎/㎏)을 넣고, 5분간 초음파 처리하여 제조하였다. 혈중 중성지방농도는 상기 현탁액을 경구투여하기 전(0분), 투여 후 30분, 1시간, 2시간, 3시간 및 4시간마다 각각 쥐의 꼬리부분에서 채혈하여 중성지방측정용 키트(Sigma 336-10, St Louis, USA)를 사용하여 측정하였다.

그 결과, 도 1에 도시된 바와 같이, 디오신이 포함되지 않은 대조군에서는 지질현탁액 경구 투여 1시간 후 급격한 혈중 중성지방농도의 상승을 보인 반면, 디오신을 지질 현탁액에 혼합하여 체중 1kg당 100mg으로 경구 투여한 마우스의 경우는 지질현탁액 투여에 의한 혈중 중성지질농도 상승이 대조군에 비하여 완만하게 진행되는 것으로 나타났다.

(3-3) 마우스에서의 디오신 유도체에 의한 혈중 중성 지방 농도 강하 효과

하룻밤동안 절식시킨 마우스(ICR mouse, 40±5g)에 지방-디오스제닌 현탁액을 마우스 체중 1㎏ 기준으로 100㎎씩 경구투여 하였다. 상기 지방-디오스제닌의 현탁액은 콜린산(cholic acid) 15mg, 디메틸설폭사이드 100㎕, 옥수수기름 1000㎕, 생리식염수 1000㎕, 그리고 각기 다른 농도의 디오스제닌 (50㎎/㎏, 100㎎/㎏) 또는 제니칼(5㎎/㎏)을 넣고, 5분간 초음파 처리하여 측정하였다. 혈중 중성지방농도는 상기 현탁액을 경구투여하기 전(0분), 투여 후 1시간, 2시간, 3시간 및 4시간마다 각각 쥐의 꼬리부분에서 채혈하여 중성지방측정용 키트(Sigma 336-10, St Louis, USA)를 사용하여 측정하였다.

그 결과, 도 2에 도시된 바와 같이, 디오신이 포함되지 않은 대조군에서는 지질현탁액 경구 투여 1시간 후 급격한 혈중 중성지방농도의 상승을 보인 반면, 디오신을 지질 현탁액에 혼합하여 체중 1kg당 50mg으로 경구 투여한 마우스의 경우는 지질현탁액 투여에 의한 혈중 중성지질농도 상승이 대조군에 비하여 완만하게 진행되는 것으로 나타났다.

이러한 실험 결과들로부터, 디오신, 디오신 유도체 및 부채마 추출물이 리파아제를 억제함으로 인하여, 효과적으로 중성지방분해가 억제되어 혈중 중성지방의 함량 및 체내로 흡수된 중성지방 함량이 적었다는 사실을 알 수 있다. 특히, 디오신 농도가 50㎎/㎏에서 100㎎/㎏으로 증가함에 따라 혈중 중성지질농도 상승 억제효과가 현저하게 나타남을 알 수 있었다. 본 실험데이터는 한 처리구당 7마리의 마우스를 사용하여 얻은 결과의 평균값이다.

본 실시예는 디오신 및 부채마 추출물이 시험관(in vitro) 실험에서 뿐만 아니라 생체실험(in vivo)에서도 지방분해억제 효과를 발휘한다는 것을 보여주는 것이다.

<실시예 4> 부채마 추출물의 체중 감소 측정

본 실험에서는 한 실험조당 7마리의 스프레그-도올리 (Sprague-Dawley)계 흰쥐(230 ±10g)를 사용하였으며, 이때, 부채마 분말 함유조는 AIN-76 사료(ICN, Costa Mesa, CA, U.S.A)에 지방이 총 칼로리의 64%가 되도록 우지를 첨가한 고지방 식이에, 부채마 분말이 2중량% 또는 5중량%가 되도록 혼합한 것을 공급하였다. 부채마가 함유되지 않은 대조군, 2중량% 및 5중량% 부채마 분말 처리군 등 3개군으로 나누어 실험하였다. 실험식이를 급여하면서 2-3일 간격으로 식이섭취량 및 체중을 측정하였다. 식이 섭취량은 실험시작 초기에는 부채마 섭취가 대조군에 비해 적었으나, 2 주째부터 세 군 모두 거의 비슷한 양을 섭취하는 것으로 나타났다(도 3 참조). 그 결과, 실험식이 급여 후 1주 후부터 체중증가율에서 큰 차이가 나타났으며, 4주까지의 체중증가율이 대조군에 비하여 낮은 것으로 나타났다(도 4 참조). 모든 실험데이터는 7마리 쥐에 대한 평균값과 표준편차이다.

한편, 4주까지 섭취실험에서 체중 증가율이 감소하는 것 이외에 치사, 털색깔 변화, 행동의 이상 등의 외관적인 독성증상이 관찰되지 않았다.

이하, 본 발명에 따른 디오신 또는 부채마 추출물을 함유하는 기능성 식품의 제조예를 설명한다.

하기의 제조예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명에 따른 디오신, 디오신 유도체 또는 부채마 추출물을 통상적인 식품의 제조 과정에 첨가하여 제조할 수 있다.

<제조예 1> 아이스크림의 제조

유지방 10.0 %

무지유고형분 10.8 %

설탕 12.0 %

물엿 3.0 %

유화안정제(스팬,span) 0.5 %

향료(스트로베리) 0.15 %

물 63.45 ∼ 63.54 %

디오신 0.01 ∼ 0.1 %

상기 조성 및 함량으로 통상적인 방법을 사용하여 아이스크림을 제조하였다.

<제조예 2> 음료의 제조

꿀 522 ㎎

치옥토산아미드 5 ㎎

니코틴산아미드 10 ㎎

염산리보플라빈나트륨 3 ㎎

염산피리독신 2 ㎎

이노시톨 30 ㎎

오르트산 50 ㎎

디오신 5 ∼ 50 ㎎

물 200 ㎖

상기 조성 및 함량으로 통상적인 방법을 사용하여 음료를 제조하였다.

<제조예 3> 소세지의 제조

돈육 63.6 %

계육 27.5 %

전분 3.5 %

대두단백 1.7 %

식염 1.62 %

포도당 0.5 %

기타첨가물(글리세린) 1.08 ∼ 1.48 %

부채마 추출물 0.1 ∼ 0.5 %

상기 조성 및 함량으로 통상적인 방법을 사용하여 소세지를 제조하였다.

이와같이 본 발명은 부채마 추출물을 배합한 각종 음식물(예컨대 아이스크림, 음료, 소세지 등)을 제조함으로써 비만을 예방하는 효과가 있는 기능성 식품을 제공할 수 있다.

마과 식물에서 추출한 디오신 또는 그의 유도체는 지방을 분해하는 효소인 리파아제를 억제함으로써 지방이 분해되어 체내에 흡수되는 것을 막는다. 따라서, 비만의 예방, 치료, 혈중 중성 지방의 급격한 상승의 완화, 콜레스테롤의 침착 방지와 고지혈증, 고혈압, 당뇨, 심혈관계 질환 등의 성인병에도 효과가 있다. 또한, 화학적으로 합성되어 판매되는 약물에 비하여 중독성이 없으며, 투여를 중지한 이후에도 감소된 체중이 다시 증가하는 현상이 없다. 게다가 많은 양을 투여하여도 전혀 급성 독성을 나타내지 않아, 특별한 식이 요법 없이 정상적인 식사를 하면서도 비만을 예방, 치료할 수 있고, 각종 성인병 치료의 보조제로서 사용할 수 있다.

도 1은 농도에 따른 디오신 투여후, 마우스에서 시간에 따른 혈장 지질 농도(㎎/㎗)의 변화를 나타낸 그래프이다.

◆ : 대조군 ■ : 디오신 (50㎎/㎏)

▲ : 디오신 (100㎎/㎏) ● : 제니칼 (5㎎/㎏)

도 2는 농도에 따른 디오스제닌 투여후, 마우스에서 시간에 따른 혈장 지질 농도(㎎/㎗)의 변화를 나타낸 그래프이다.

◆ : 대조군 ■ : 디오스제닌 (50㎎/㎏)

▲ : 디오스제닌 (100㎎/㎏) ● : 제니칼 (5㎎/㎏)

도 3은 디오신이 함유된 부채마 분말 2중량%와 5중량%를 함유한 식이에 대해 마우스의 기간별 섭취량(g)을 주 단위로 측정한 것이다.

◆ : 대조군 ■ : 부채마 2중량%

▲ : 부채마 5중량%

도 4는 디오신이 함유된 부채마 분말을 마우스에 투여한 후, 주 단위로 마우스의 체중증가율(%)을 측정한 것이다.

◆ : 대조군 ■ : 부채마 2중량%

▲ : 부채마 5중량%

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 디오신; 또는 디오스제닌, 그라실린, 프로사포제닌 A 또는 프로사포제닌 C로 구성되는 군에서 선택되는 디오신 유도체를 유효 성분으로 함유하는 고지혈증 또는 동맥경화증의 치료 또는 예방용 조성물.

<화학식 1>
삭제
제 1항에 있어서, 상기 디오신 또는 디오신 유도체는 마과 식물에서 추출된 것임을 특징으로 하는 조성물.
제 3항에 있어서, 상기 마과 식물은 부채마인 것을 특징으로 하는 조성물.
삭제
삭제
부채마 추출물을 유효 성분으로 함유하는 고지혈증 또는 동맥경화증의 치료 또는 예방용 조성물.
삭제