KR100535322B1

KR100535322B1 - 부추 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨 질환의 예방및 치료용 약학 조성물

Info

Publication number: KR100535322B1
Application number: KR10-2003-0058585A
Authority: KR
Inventors: 김정인; 문갑순; 권태완; 강민정
Original assignee: 학교법인 인제학원; 이동석; 김정인; 문갑순
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2005-12-09
Also published as: KR20050021039A

Abstract

본 발명은 당뇨 질환의 예방 및 치료 활성을 나타내는 부추 조추출물 및 비극성용매 가용 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨 질환의 예방 및 치료용 약학조성물에 관한 것으로, 상기 부추 추출물은 당화 헤모글로빈 농도, 혈장 포도당 농도 및 혈장 인슐린 농도를 유의적으로 감소시키며, 또한 α-글루코시다아제 저해 활성을 나타내므로 당뇨 질환의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

부추 추출물을 유효성분으로 함유하는 당뇨 질환의 예방 및 치료용 약학 조성물{Pharmaceutical composition comprising the extract of Allium tuberosum Rottler for treating or preventing diabetes mellitus}

본 발명은 만성고혈당증의 예방 및 치료 활성을 나타내는 부추 조추출물 및 비극성용매 가용 추출물을 유효성분으로 함유하는 만성고혈당증의 예방 및 치료용 약학조성물에 관한 것이다.

당뇨병(Diabetes mellitus)이란 '고혈당을 특징으로 하는 일련의 대사질환군'이라고 정의되며, 인간 및 포유류에서 나타나는 비정상적으로 높은 혈장내의 당(glucose) 수치에 의해 발생하는 질환으로서, 이 비정상적인 당 수치는 혈장내의 헤모글로빈(hemoglobiin)의 수치를 높이게 되며, 만성적인 고혈당증 (hyperglycemia), 아테롬성 동맥경화증(atherosclerosis), 미세혈관병증(micro angiopathy), 신장 질환, 심장 질환, 당뇨병성 망막증(diabetic retinopathy) 및 백내장과 같은 일련의 합병증을 야기하게 된다.

진성 당뇨병(Diabetes mellitus)은 두 가지 유형으로 특징지워지는데, 제 1형 당뇨병(type 1 diabetes mellitus)은 혈액 내의 글루코스 조절 호르몬인 인슐린(Insulin)의 분비 결핍으로 야기되며, 주로 10 내지 20대의 젊은 연령층에서 발병되기 때문에 소아당뇨병(juvenile diabetes)이라 불리기도 한다. 제 2형 당뇨병(type 2 diabetes mellitus)은 주로 40대 이후에 발병되며, 우리나라 당뇨병 환자의 대부분을 차지한다. 제 1형과는 달리 성인형 당뇨병이라 불리며 발병 원인은 아직 명확히 밝혀져 있지 않으나, 유전적인 요인과 환경적 요소가 함께 관여되어 발생하는 것으로 알려져 있는데, 제 2형 당뇨병의 병인으로 췌장베타세포에서 인슐린 분비의 장애와 표적세포에서 인슐린 작용의 결함(인슐린 저항성)이 모두 관찰된다.

당뇨병 치료에 있어서 가장 중요한 목표는 혈당치를 가능한 정상치에 가깝게 조절하는 것이며, 치료 방법으로 약물요법, 식이요법 및 운동요법을 실시하고 있다. 현재 제 1형 및 제 2형 당뇨병환자에게 사용되는 경구혈당강하제로 α-글리코시다아제(α-glucosidase) 억제제, 설포닐우레아(sulfonylurea) 제제 및 비구아니드(biguanide) 제제가 있으며, α-글루코시다아제 억제제는 섭취한 식이 중의 탄수화물의 소화와 흡수를 지연시켜 식후 혈당 및 혈중 인슐린의 상승을 감소시킴으로써 당뇨병의 치료효과를 나타낸다. α-글루코시다아제 저해제는 고인슐린혈증이나 저혈당을 유발하지 않고, 인슐린분비를 촉진시키며 글루카곤 분비를 억제하는 글루카곤-유사-펩티드-1(glucagon-like peptide-1)의 소장에서의 분비를 촉진하는 장점을 가지고 있다(Mooradian A.D., Thurman J.E., Drugs, 57, pp19-29, 1999; Baron A.D., Diabetes Research and Clinical Practice, 40, ppS54-S55, 1998). 현재 임상에서 사용하고 있는 것으로는 아카보스(acarbose), 보길리보스(voglibose) 및 미글리톨(miglitol) 등이 있으나, α-글리코시다아제 저해제를 장기 복용한 경우 일부 환자에 있어서 복부 팽만감, 구토 설사 등 부작용을 나타낼 수 있어 그 사용이 제한될 수 있다(Hanefeld M., Journal of Diabetes and its Complications, 12, pp228-237, 1998).

현재까지 당뇨병의 완치법은 확립되어 있지 않고, 약물치료의 부작용 때문에 약물사용에 제한점이 많아 천연물로부터 당뇨병치료제를 탐색하려는 연구가 활발히 진행되고 있으며, WHO(1990)에서도 당뇨병에 효과가 있으며 부작용이 적은 천연물의 이용을 적극 추천하였다(Grover J.K., Vats. V., Rathi S.S., Journal of Ethnopharmacology, 73, pp461-470, 2000).

천연물의 혈당 강하효과를 조사한 연구에 의하면, 인삼(Sotaniemi E.A., Haapakoski E., Rautio, A., Diabetes Care, 18, pp1373-1375, 1995), 도라지(성낙주, 이수정, 신정혜 등, 한국식품영양과학회지, 25, pp989-992, 1996), 쿠민 종자(cumin seeds, Willatgamuwa, et al., Nutrition Research, 18, pp131-142, 1998) 및 계피 등은 혈당을 저하시키고 당뇨증세를 개선시킨다고 보고되었다.

부추(Allium tuberosum Rottler, Liliaceae 科)는 우리나라 산야에서 자생하는 다년생 채소로써 독특한 맛과 향기가 있어서 이른봄에 인경과 근엽을 나물로 애용해 왔으며, 한방에서는 보혈, 청혈, 구출, 이뇨, 건위, 강심, 진통, 해독제 등의 약재(한국식물대보감, 한국자원식물연구소, 제일출판사, p508, 1980)로 사용되고 중풍, 치질, 당뇨, 치루, 타박상의 치료에도 이용되고 있다(中藥大辭典, 小學館, 上海科學機術出版社, p838, 1985). 부추는 100g당 열량 36kcal, 수분 89.8%, 단백질 4.3g, 지질 0.4g, 당질 3.9g, 비타민 A 72861U, 비타민 B₁0.41mg, 비타민 B₂0.06mg, 비타민 C 41mg 등이 함유되어 있어, 비타민 A, B₁,C의 좋은 급원이다. 또한 식이섬유를 건조중량 기준으로 27.26% 함유하고 있어 당뇨치료에 도움이 될 것으로 기대된다(정희돈, 윤선주, 한국원예학회지, 37, p611-616, 1996). 부추는 알라닌(alanine), 글루타민 산(glutamic acid), 아스파르트 산(aspartic acid), 발린(valine) 등의 유리 아미노산과 일반적인 식물에서는 많이 함유되어 있지 않은 타우린(taurine)이 비교적 많이 함유되어 있는 것으로 보고되었으며(최재수, 김재연, 이지현 등, 한국식품영양과학회지, 21, p286-290, 1992), 또한 부추는 알릴 설파이드(allyl sulfide) 및 오탄당(pentose)을 함유하고 있으며, 그 외 여러 가지 설파이드(sulfide) 유도체 등이 부추 잎에서 분리되어 항산화능을 포함한 다양한 생리활성이 클 것으로 기대된다.

당뇨환자의 장기간의 혈당 조절 정도를 조사할 때 공복시 혈당 조절도 중요하지만, 당화단백질과 식후 고혈당 또한 중요성이 크다. 이는 이 수치가 합병증의 발병 및 진전에 큰 영향을 미치기 때문이다. 식후 고혈당은 인슐린 민감도를 감소시키고(Koivisto V.A., Diabetes Care, 16, pp29-39, 1993) 췌장 기능을 저하시켜 인슐린의 분비를 감소시키므로(Baron A.D., Diabetes Research Clinical Practice, 40, ppS54-S55, 1998) 당뇨병의 상태를 악화시키고, 대혈관 합병증 및 미세혈관 합병증을 일으킨다고 보고되었다(Defronzo R.A., Diabetologia, 21, pp165-171, 1981; Young I.R., Stout R.W., Diabetes Metabolism, 13, pp301-306, 1987). 당화 헤모글로빈은 당뇨병 환자에게서 최근 3 내지 4개월 간의 평균 혈당을 알 수 있는 측정치로 중요한 혈당 조절 지표로 이용되고 있다. 적혈구의 평균수명은 120일인데 이 기간동안 고혈당이 지속되면 적혈구 내의 혈색소(hemoglobin)에서 비효소적이고 비가역적인 당화작용이 계속해서 일어나게 되어 당뇨병에 있어서 당화 헤모글로빈치는 증가하게 된다(Gabbay K.H., et al., The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 44, pp859-864, 1977). 따라서 장기간의 혈당조절 효과 조사에는 공복시 혈당보다 당화 헤모글로빈의 측정이 더 의미가 있다고 보고되었다(안현숙, 임은연, 김해리, 한국식품영양과학회지, 26, pp914-919, 1997; Gabbay K.H., et al., The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 44, p859-864, 1977). 따라서 당화 헤모글로빈은 장기간 혈당 조절 정도를 반영하고 당뇨병의 치료 정도를 나타내는 중요한 지표가 되므로, 정기적인 당화 헤모글로빈의 측정과 조절은 당뇨 합병증의 예방에 있어서 중요하다

이에 본 연구자들은 부추 조추출물 및 비극성용매 가용 추출물을 제조하여 α-글루코시다아제 저해활성을 조사한 결과, 부추 조추출물 및 비극성용매 가용 추출물이 α-글루코시다아제 저해 활성을 나타냄을 밝혀냄으로써, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 α-글루코시다아제 저해 활성을 나타내는 부추 조추출물 및 비극성용매 가용 추출물을 유효성분으로 함유하는 만성고혈당증의 예방 및 치료용 약학조성물을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 부추 조추출물 및 비극성 용매 가용 추출물을 유효성분으로 함유하는 만성고혈당증의 예방 및 치료용 약학 조성물을 제공한다.

또한, 상기 조추출물은 물, C₁ 내지 C₄의 저급알콜 및 이들의 혼합용매에 가용한 추출물인 약학조성물을 제공한다.

또한, 상기 비극성 용매 가용 추출물은 헥산, 클로로포름, 메틸렌클로라이드 또는 에틸아세테이트에 가용한 추출물인 약학조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 부추 조추출물 및 비극성용매 가용 추출물은 하기와 같이 수득될 수 있다.

본 발명의 부추를 건조 후 마쇄하여 분말화한 후, 부추 중량의 약 2 내지 20배, 바람직하게는 약 5 내지 10배에 달하는 부피의 물 및 메탄올, 에탄올, 부탄올 등과 같은 C₁ 내지 C₄의 저급알콜의 극성 용매 또는 이들의 약 1:0.1 내지 1:10의 혼합비를 갖는 혼합용매로, 바람직하게는 메탄올로 20 내지 100℃에서 약 5시간 내지 1일, 바람직하게는 12시간 동안 열수 추출, 냉침 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 추출방법을 사용하여, 바람직하게는 자석교반기를 이용하여 냉침추출로 추출하여 감압여과하고 그 여과추출물에 다시 추출 시작 당시의 부추 중량의 약 1 내지 7배, 바람직하게는 약 3 내지 5배의 메탄올을 첨가하여 상기와 같은 공정을 수행한 후, 다시 수득된 여과추출물에 약 1 내지 3배의 메탄올을 첨가하여 약 1시간 내지 10시간, 바람직하게는 약 1시간 내지 3시간 동안 자석교반기를 이용하여 냉침추출 후, 감압여과하여 최종 부추 메탄올 조추출물을 수득할 수 있다.

또한 본 발명의 비극성용매 가용 추출물은 상기 조추출물을 증류수에 현탁한 후, 이를 현탁액이 약 1 내지 100배, 바람직하게는 약 1 내지 5배 부피의 헥산, 에틸아세테이트, 클로로포름과 같은 극성 용매를 가하여 1회 내지 10회, 바람직하게는 2회 내지 5회 비극성용매 가용층을 추출, 분리하여 수득할 수 있다. 또한 추가로 통상의 분획 공정을 수행할 수도 있다(Harborne J.B., A guide to modern techniques of plant analysis, 3, pp6-7, 1998).

바람직하게는 상기 공정으로 수득된 부추 메탄올 조추출물에 물 및 부탄올, 헥산, 에틸아세테이트 등의 유기용매를 극성이 낮은 용매부터 극성이 높은 용매순으로, 바람직하게는 헥산, 에틸아세테이트, 부탄올, 물의 순으로 순차적으로 용매분획, 감압농축하여 용매별 부추 분획물을 수득할 수 있다.

상기와 같은 공정으로 수득된 부추 메탄올 조추출물 및 각각의 용매별 분획물을 가지고 α-글루코시다아제 저해활성을 측정한 결과, 부추의 α-글루코시다아제 저해활성은 에틸아세테이트층에 집중되어 있음을 확인할 수 있었으며, 또한 공복시 혈장 글루코스 함량, 혈액 당화 헤모글로빈 및 혈장의 인슐린 농도를 측정한 결과, 대조군에 비하여 유의적 감소를 보임을 확인할 수 있었다.

본 발명은 상기의 제조방법으로 만성고혈당증의 예방 및 치료 활성을 나타내는 부추 조추출물 및 비극성용매 가용 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 함유하는 당뇨 질환의 예방 및 치료용 조성물을 제공한다.

본 발명의 부추는 오랫동안 생약 및 식품으로 사용되어 오던 것으로 독성 및 부작용이 거의 없으므로 치료 및 예방 목적으로 장기간 사용시에도 안심하고 사용할 수 있다.

본 발명의 추출물을 포함하는 약학조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 추출물의 약학적 투여 형태는 이들의 약학적 허용가능한 염의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 타 약학적 활성 화합물과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 추출물을 포함하는 약학조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 추출물을 포함하는 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. 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 추출물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트 (calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는 데 흔히 사용되는 단순희석제인 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, 좌제가 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 (macrogol), 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 추출물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다.

본 발명의 추출물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내 (intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.

본 발명은 만성고혈당증의 예방 효과를 나타내는 상기 추출물 및 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 건강기능식품을 제공한다. 부추 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류 등이 있다.

또한, 만성고혈당증의 예방 효과를 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02∼5g, 바람직하게는 0.3∼1g의 비율로 가할 수 있다.

본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 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 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 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 ㎖당 일반적으로 약 1∼20g, 바람직하게는 약 5∼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, 알콜, 탄산 음료에 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.

이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 부추 메탄올 조추출물의 제조

부추(김해 대동)를 동결건조하여 마쇄한 후, 중량의 10배에 해당하는 100% 메탄올을 첨가하여 12시간 동안 자석교반기를 이용하여 냉침추출하고 감압여과하여 추출액과 잔사를 분리하였다. 수득된 잔사에 추출 시작 당시의 부추 중량의 5배에 해당하는 100% 메탄올을 첨가하여, 6시간 동안 자석교반기를 이용하여 추출, 감압여과하였다. 감압여과한 잔사에 추출 시작 당시의 부추 중량의 3배에 해당하는 100% 메탄올을 첨가하여 3시간 동안 자석교반기를 이용하여 추출한 후, 감압여과하여 최종 부추 메탄올 조추출물을 수득하였다(수율 32.3%).

실시예 2. 용매별 부추 분획물의 제조

상기 실시예 1에서 얻은 부추 메탄올 조추출물을 각각 헥산, 에틸 아세테이트, 부탄올, 물순으로 극성이 낮은 용매부터 극성이 높은 용매순으로 순차적으로 용매분획하였다. 먼저 실시예 1에서 수득된 부추 메탄올 조추출물, 물, 헥산을 1:9:10의 비율로 첨가하여 용해한 다음, 이를 분획여두에서 헥산층에 용해되는 성분만 분리해서 감압여과하여 헥산 분획물을 수득하였다(수율 41.40%). 남은 수층에 에틸 아세테이트를 1:1 비율로 첨가하여 분획여두에서 에틸 아세테이트층에 용해되는 성분만 분리해서 감압여과하여 에틸아세테이트 분획물을 수득(수율 0.80%)하였으며, 남은 수층에 부탄올을 1:1 비율로 첨가하여 상기와 같은 방법으로 수행하여 부탄올 분획물을 수득(수율 5.40%)한 다음, 마지막으로 남은 수층을 감압농축하여 수층 분획물을 수득하였다(수율 69.50%).

실험예 1. 시험관내( In vitro ) 용매별 부추 분획물의 탄수화물 소화효소 저해활성 측정

탄수화물 소화효소(α-glucosidase) 저해활성을 측정하기 위하여 와타나베 (Watanabe J., et al., Bioscience, biotechnology and biochemistry, 61, pp177-178, 1997) 등의 방법에 따라 측정하였다. 상기 실시예 1 및 2에서 얻은 부추 메탄올 조추출물 및 용매별 부추 분획물은 디메틸설폭시드(dimethylsulfoxide, DMSO) 또는 증류수에 5mg/㎖ 농도로 녹여 사용하였다. 이스트 알파-글루코시다아제(yeast α-glucosidase, Sigma, USA; 0.7U/mL) 50㎕ 및 부추 메탄올 조추출물 및 용매별 부추 분획물 10㎕를 각각 96-웰 플레이트의 웰에 넣은 다음, 마이크로플레이트 리더(microplate reader, Model 550, Biorad, USA)를 사용하여 OD₄₀₅를 측정하였다. 5분 후에 기질용액(5mM para-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside in 0.1M phosphate buffer, pH7.0) 50㎕를 첨가하여 실온에서 5분간 반응시킨 후, OD₄₀₅를측정하여 흡광도 변화로부터 효소저해활성을 계산하였다.

실험 결과, 부추 메탄올추출물은 α-글루코시다아제 활성을 5 ㎎/㎗ 농도에서 43.6% 저해하였으며, 용매별 부추 분획물의 α-글루코시다아제 저해활성은 에틸아세테이트층에서 79.40%로 효소 저해활성이 가장 높게 나타났고, 헥산층에서 20.60%, 부탄올층은 12.2%, 물층은 4.00%순으로 저해활성이 나타났다(표 1). 경구혈당제로 시판되고 있는 아카보스(acarbose, 5 mg/㎖)는 22.80%의 저해활성을 나타내었다. 따라서 부추 추출물은 아카보스에 비해 시험관내에서 이스트 α-글루코시다아제 활성을 2배 정도 강하게 저해하였으며, 부추의 α-글루코시다아제 저해활성은 에틸아세테이트층에 집중되어 있음을 확인할 수 있었다.

시료	α-글루코시다아제저해활성(%)
메탄올	43.60
헥산	20.60
에틸아세테이트	79.40
부탄올	12.20
물	4.00
아카보스 (5mg/ml)	22.80

실험예 2. 당뇨쥐에서 식이 중의 부추가 당뇨치료에 미치는 효과 측정

2-1. 실험동물의 사육 및 당뇨 유발

평균체중 320g인 스프라그-도울리(Sprague-Dawley)계 수컷 흰쥐를 스크린-바닥 케이지(screen-bottom cage)에서 사육하면서 2주일간 펠렛 식이(pellet diet, Purina chow)를 제공하고 기초(basal) 식이를 1주 공급한 후, 스트렙토조토신 (streptozotocin, 시그마사, USA, 50mg/kg)을 복강에 주사하여 당뇨를 유발하였다. 스트렙토조토신은 0.1M 구연산염 완충액(citrate buffer, pH 4.5)에 용해시켜 사용하였다. 당뇨 유발의 확인은 스트렙토조토신 투여 7일 후 공복상태에서 꼬리 정맥으로부터 채혈하여 측정한 혈당 수준이 200mg/㎗ 이상일 때 당뇨병이 유발된 것으로 간주하였다. 혈당 측정은 간이혈당계(Glucotrend, Germany)를 사용하였으며, 당뇨 유발 확인 후 체중을 기준으로 대조군(n = 8 , 평균체중 359.6±17.6g)과 부추군(n = 8, 평균체중 357.3±12.0g)으로 나누었다. 대조군에게는 기초 식이를, 부추군에게는 동결건조한 부추를 10% 함유한 식이를 14주간 공급하였다. 식이 및 지하수는 자유롭게(ad libitum) 먹을 수 있도록 공급하였다(기초 식이와 10% 부추식이의 함량을 표 2에 나타내었으며, 두 식이의 단백질, 지방, 식이섬유의 함량을 동량이 되게 하였다). 사육실의 온도는 20 내지 25℃로 유지하였고, 명암은 12시간 간격으로 점등 및 소등하였으며, 흰쥐의 식이 섭취량은 격일로 측정하였고, 체중은 일주일마다 측정하였다.

실험 결과, 10% 부추식이를 공급하기 전 대조군 및 부추군의 체중은 각각 359.6±17.6g, 357.3±12.0g이었고, 식이 섭취 14주째 체중은 대조군이 336.8±12.4g, 부추군이 329.7±13.2g으로 두 군간에 유의적인 차이는 없었다. 대조군의 식이섭취량은 24.1±1.1g으로 부추군(22.6±1.3g)과 유의적 차이가 없었다.

성분	기초 식이	부추 식이
부추 ¹⁾	-	10.00
카세인(Casein)²⁾	20.00	19.50
옥수수 녹말³⁾	50.00	50.00
수크로오스⁴⁾	11.20	5.3
옥수수 오일⁵⁾	10.00	9.70
D,L-메티오닌⁶⁾	0.30	0.30
미네랄 혼합물⁶⁾	3.50	3.50
비타민 혼합물⁶⁾	1.00	1.00
콜린 바이타르트레이트⁷⁾	0.20	0.20
알파-셀룰로오스⁷⁾	3.30	-
콜레스테롤⁸⁾	0.50	0.50
¹⁾동결-건조된 부추 ²⁾머리고울번사(Murry goulburn Co.), 오스트레일리아 ³⁾대상사 ⁴⁾삼양사 ⁵⁾제일제당 ⁶⁾ ICN 바이오케미컬, 미국 ⁷⁾시그마사, 미국 ⁸⁾대형사

2-2. 혈장분석

2-2-1. 혈장 분리

식이 섭취 14주째 실험동물을 희생하였다. 실험동물은 희생하기 전 14시간 절식시킨 후 이산화탄소 가스로 질식시켜 EDTA(ethylene diamine tetraacetic acid)를 10㎎씩 넣은 주사기로 심장에서 채혈하였다. 당화헤모글로빈 측정에 사용한 혈액 50㎕를 제외한 혈액은 3,000rpm에서 15분간 원심 분리하여 혈장을 수집하여 -70℃에서 보관하였다. 공복시 혈장 중의 글루코스(glucose) 함량은 어세이 키트(assay kit, 시그마사, 미국)를 이용한 글루코스 옥시다아제(glucose oxidase) 효소법으로 측정하였으며, 혈액 당화 헤모글로빈은 당화 혈색소 어세이 키트(glycolated hemoglobin assay kit, 시그마사, 미국)를 이용한 크로마토그래피법으로 측정하였다.

실험 결과, 공복시 부추군의 혈장 포도당 농도는 418.6±11.2㎎/㎗이었고, 대조군(456.30±9.0㎎/㎗)에 비해 유의적으로 낮게 나타남을 확인할 수 있었으며(P〈0.05, 도 1), 또한 대조군의 당화헤모글로빈 농도는 7.3±0.3%로 나타났고, 부추군은 6.3±0.3%로 나타나 부추군이 유의적으로 낮게 나타남을 확인할 수 있었다(P〈0.05, 도 3).

2-2-2. 혈장의 인슐린(insulin) 농도 측정

인슐린 농도 측정은 RIA(radioimmunoassay)법으로 측정하였다. 100㎕의 혈장에 ¹²⁵I-인슐린 및 랫 인슐린 항체(rat insulin antibody, Linco Research Inc., 미국) 100㎕를 각각 첨가한 후, 24시간 동안 4℃에서 배양시켰다. 24시간 후 1㎖의 침전시약(cold precipitating reagent)를 첨가하여 20분간 4℃에서 배양시킨 후 4℃에서 2,000∼3,000×g로 20분간 원심분리하여 침전물을 감마 카운터(gamma counter, COBRA, Wallac, USA)에서 1분간 측정하였다.

실험 결과, 부추군의 공복시 혈장 인슐린 농도는 8.20±2.20μU/㎖로 대조군의 10.80±3.10μU/㎖보다 유의적으로 낮게 나타남을 확인할 수 있었다(도 2).

2-3. 혈장분석 방법

모든 결과는 평균±표준오차로 나타내었으며, 대조군과 부추군 사이의 유의성 검정은 스튜던트 T-검정(Student's t-test)을 사용하여 실시하였다(α = 0.05).

본 발명의 부추 추출물을 함유하는 약학조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.

제제예 1. 산제의 제조

부추 조추출물 건조분말 300 mg

유당 100 mg

탈크 10 mg

상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조한다.

제제예 2. 정제의 제조

부추 조추출물 건조분말 50 mg

옥수수전분 100 mg

유당 100 mg

스테아린산 마그네슘 2 mg

상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.

제제예 3. 캅셀제의 제조

부추 조추출물 건조분말 50 mg

옥수수전분 100 mg

유당 100 mg

스테아린산 마그네슘 2 mg

통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.

제제예 4. 주사제의 제조

부추 조추출물 건조분말 50 mg

주사용 멸균 증류수 적량

pH 조절제 적량

통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플당(2㎖) 상기의 성분 함량으로 제조한다.

제제예 5. 액제의 제조

부추 조추출물 건조분말 100 mg

이성화당 10 g

만니톨 5 g

정제수 적량

통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100㎖로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조한다.

제제예 6. 건강 식품의 제조

부추 추출물 건조분말 1000 ㎎

비타민 혼합물 적량

비타민 A 아세테이트 70 ㎍

비타민 E 1.0 ㎎

비타민 B₁0.13 ㎎

비타민 B₂0.15 ㎎

비타민 B₆0.5 ㎎

비타민 B₁₂0.2 ㎍

비타민 C 10 ㎎

비오틴 10 ㎍

니코틴산아미드 1.7 ㎎

엽산 50 ㎍

판토텐산 칼슘 0.5 ㎎

무기질 혼합물 적량

황산제1철 1.75 ㎎

산화아연 0.82 ㎎

탄산마그네슘 25.3 ㎎

제1인산칼륨 15 ㎎

제2인산칼슘 55 ㎎

구연산칼륨 90 ㎎

탄산칼슘 100 ㎎

염화마그네슘 24.8 ㎎

상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.

제제예 7. 건강 음료의 제조

부추 추출물 건조분말 1000 ㎎

구연산 1000 ㎎

올리고당 100 g

매실농축액 2 g

타우린 1 g

정제수를 가하여 전체 900 ㎖

통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2ℓ 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다.

상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만 수요계층이나, 수요국가, 사용 용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.

상술한 바와 같이 본 발명의 부추 조추출물 및 비극성용매 가용 추출물은 당화 헤모글로빈 농도, 혈장 포도당 농도 및 혈장 인슐린 농도를 유의적으로 감소시키며, 또한 α-글루코시다아제 저해 활성을 나타내므로 만성고혈당증의 예방 및 치료를 위한 약학조성물로써 이용될 수 있다.

도 1은 대조군과 부추군에서 공복시 혈장 포도당 농도를 측정한 결과 도이며,

도 2는 대조군과 부추군에서 공복시 혈장 인슐린 농도를 측정한 결과 도이고,

도 3은 대조군과 부추군에서 당화헤모글로빈 농도를 측정한 결과 도이다.

Claims

부추(Allium tuberosum Rottler)의 조추출물을 포함하는 만성고혈당증의 예방 및 치료용 약학조성물.
제 1항에 있어서, 상기 조추출물은 물, C₁ 내지 C₄의 저급알콜 및 이들의 혼합용매에 가용한 추출물인 약학조성물.
부추의 비극성 용매 가용 추출물을 포함하는 만성고혈당증의 예방 및 치료용 약학조성물.
제 3항에 있어서, 상기 비극성 용매 가용 추출물은 헥산, 클로로포름, 메틸렌클로라이드 또는 에틸아세테이트에 가용한 추출물인 약학조성물.
제 4항에 있어서, 상기 비극성 용매 가용 추출물은 에틸아세테이트에 가용한 추출물인 약학조성물.
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