KR101536974B1 - 여주, 산수유, 오미자 및 대추의 혼합 추출물을 함유하는 당뇨 예방 및 개선용 조성물. - Google Patents

Abstract

본 발명은 여주, 산수유, 오미자 및 대추의 혼합 추출물을 함유한 당뇨 예방 및 개선용 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여주, 산수유, 오미자 및 대추의 혼합 추출물을 이용하여 공복혈당을 감소시키고 식후 급격한 혈당 상승을 억제시켜 당뇨를 예방하고 개선시킬 수 있는 당뇨 예방 및 개선용 조성물에 관한 것으로, 그 구성은, 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 펜틸렌글리콜 중 어느 하나인 다가 알코올 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 어느 하나의 추출용매를 가해 추출한 여주 추출물 70 내지 90중량%, 산수유 추출물 5 내지 15중량%, 오미자 추출물 4 내지 10중량%, 대추 추출물 1 내지 5중량%의 비율로 혼합된 음료, 과립, 파우더, 환 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 이루어진다.

Description

여주, 산수유, 오미자 및 대추의 혼합 추출물을 함유하는 당뇨 예방 및 개선용 조성물.{Composition for preventing and improving diabetes comprising extracts of Momordica charantia, Corni fructus, Schizandra chinensis and Jujube}

본 발명은 여주, 산수유, 오미자 및 대추의 혼합 추출물을 함유한 당뇨 예방 및 개선용 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여주, 산수유, 오미자 및 대추의 혼합 추출물을 이용하여 공복혈당을 감소시키고 식후 급격한 혈당 상승을 억제시켜 당뇨를 예방하고 개선시킬 수 있는 여주, 산수유, 오미자 및 대추의 혼합 추출물을 함유하는 당뇨 예방 및 개선용 조성물에 관한 것이다.

세계적으로 최대의 질병으로 손꼽히는 당뇨병은 국내에서 지난 20년 동안 12배 이상 증가하였으며, 2025년에는 국민 4명 중 1명은 당뇨병 환자가 될 가능성이 높고, 50대 이상 남성의 30%, 여성의 20% 이상이 당뇨병으로 진행될 수 있는 ‘당뇨병 전단계(pre-diabetes)'라는 조사결과가 있으며, 서구화된 식사패턴에 기인하여 20대 여성에서도 당뇨병 전단계로 조사되는 경우가 증가되고 있다.

당뇨병(Diabetes mellitus)은 인슐린 작용이 부족하여 글루코스의 대사장애가 생기는 질환군이다. 당뇨병은 인슐린-의존성 당뇨병(Insulin dependent diabetes) 즉 제1형 당뇨병(Type 1 diabetes mellitus)과 인슐린 비의존성 당뇨병(Noninsulin dependent diabetes mellitus)인 제2형 당뇨병으로 나눌 수 있다.

제1형 당뇨병은 인슐린의 절대적인 양이 부족하여 발생하고 제2형 당뇨병은 인슐린에 대한 저항성의 증가로 인해 고인슐린 혈증을 나타낸다. 제1형 당뇨병 환자는 약 10%를 차지하고 있고 소아형 당뇨병이라고 하는데 이는 20세 이하의 어린 연령층에서 주로 발병하기 때문이다. 이는 체내 인슐린을 생성하는 베타(β)세포의 소실로 인해 혈당을 조절할 수가 없으며, 제2형 당뇨병은 40세 이후에 주로 발병된다. 이는 혈중 인슐린 농도는 정상 또는 고인슐린 혈중 상태로 말초 조직에서의 인슐린 저항성이 높아서 포도당 대사에 이상이 생겨 고혈당이 발생한다.

당뇨병은 유전적 요인과 더불어 후천적인 요인인 비만, 식생활, 운동부족 및 스트레스 등에 의해 영향을 받는 질병으로, 당뇨병은 그 자체가 큰 질환이라기보다는 장기간 이 질환에 걸려 있음으로 해서 발병하는 합병증, 예를 들어 당뇨병성 신경병증(neuropathy), 망막병증(retinopathy), 백내장(cataract), 신장병(nephropathy) 등으로 인해 환자들이 정상적인 삶을 영위할 수 없을 뿐 아니라 치명적인 결과까지 초래할 수 있기 때문에 사회적으로 큰 문제가 되는 것이다.

당뇨병 치료의 가장 중요한 목표는 혈당치를 가능한 정상 수치에 가깝게 조절하는 것인데, 공복혈당과 함께 식사 후 혈당 조절이 당뇨병 증세의 개선과 합병증의 예방 및 치료에 있어서 중요하며, 치료방법은 약물요법, 식이요법, 운동 요법 등이 있다.

당뇨환자의 혈당을 조절하기 위하여 식사요법과 운동요법이 우선적으로 요구되고 있으며, 이런 방법들에 의해 개선이 되지 않을 경우 약물요법을 사용하고 있다. 약물에 의하여 식후 혈당이 잘 조절되지만 약물복용에 따른 부작용과 환자의 내성이 끓임 없이 문제가 되고 있다.

당뇨병은 현재의 치료법으로 완치할 수 없는 만성질환이므로 예방이 가장 중요하다. 또한 과학적 근거가 부족한 치료요법이 사용되는 경우도 많다. 이 때문에 과학적 근거를 가지고 부작용을 최소화 할 수 있는 천연 항당뇨 소재 및 건강식품 개발이 절실하다.

당뇨의 초기치료 및 그로 인한 합병증은 예방이 가장 중요하므로 식사요법과 함께 예부터 섭취해 오고 있는 소재를 이용하여 일상적으로 섭취할 수 있는 식품을 개발하여 당뇨를 예방하는 것이 가장 현명한 선택이 될 것이다. 또한 식사나 예부터 식용으로 사용되고 있는 소재를 이용하여 개발한 식품의 섭취는 부작용이나 약물에 대한 내성이 생길 확률도 최소화시킬 수 있다.

천연물을 이용한 당뇨 치료에 대한 연구로서 대한민국 등록특허 제 10-0894029호에 인삼꽃을 원료로 하는 당뇨의 예방을 위한 약학 조성물 및 치료를 위한 약학 조성물이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제 10-1126677호에는 더덕 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨 또는 당뇨합병증 예방 또는 치료용 조성물이 개시되어 있고, 등록특허 제 10-0237974호에는 상백피를 주성분으로 함유하는 당뇨환자용 과자류 조성물이 개시되어 있다.

하지만 아직까지 여주, 산수유, 오미자, 대추의 혼합추출물에 대한 당뇨 예방 및 개선 효과에 대한 연구나 발명에 대한 보고는 전무하다.

이에 본 발명자들은 당뇨병 전단계(pre-diabetes) 성인에게 여주, 산수유, 오미자 그리고 대추의 혼합 추출물을 섭취시켰을 때 공복혈당을 감소시키고 식후 급격한 혈당 상승을 억제시킨다는 사실을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명은 천연소재인 여주, 산수유, 오미자 및 대추를 이용하여 인체에 부작용이 없으면서도 당뇨를 예방하고 개선할 수 있는 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 당뇨 예방 및 개선용 조성물은, 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 펜틸렌글리콜 중 어느 하나인 다가 알코올 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 어느 하나의 추출용매를 가해 추출한 여주 추출물 70 내지 90중량%, 산수유 추출물 5 내지 15중량%, 오미자 추출물 4 내지 10중량%, 대추 추출물 1 내지 5중량%의 비율로 혼합된 음료, 과립, 파우더, 환 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 형성된다.

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여주, 산수유, 오미자, 대추의 혼합 추출물 섭취는 당뇨병 전단계인 성인에게 공복혈당과 식후 2시간 혈당을 낮추어 주고, 식사에 의한 급격한 혈당 상승을 억제시킴으로써 당뇨를 예방하고 개선할 수 있음을 실험적으로 확인하였다. 또한 경구 당부하검사에서도 혼합추출물 섭취에 의해 혈당 상승이 지연되고 정상 혈당으로 회복률이 빠른 것을 알 수 있었다.

특히, 본 발명은 혈당 감소 효과를 가져오는 혼합추출물의 주요 유효물질이 카란틴이라는 것을 확인하였다.

따라서 본 발명은 혼합추출물을 이용하여 당뇨의 예방 및 개선에 유효한 약학 조성물과 식품 조성물을 제공할 수 있으며, 다양한 분야에 기능성 천연 소재로 유용하게 활용할 수 있다.

도 1은 항당뇨 실험기간 중 ADMCSJ군이 6일 동안 섭취한 항당뇨식사의 식단을 정리한 것이고,
도 2는 도 1에 정리한 항당뇨식사의 식단을 나타낸 사진이고,
도 3은 ADMCSJ군의 실험전과 항당뇨 실험시작 후 7일째(MCSJ 7), 15일째(MCSJ 15) 그리고 23일째(MCSJ 23)에 공복시 혈당변화를 혈당계로 측정하여 나타낸 그래프이고,
도 4는 ADMCSJ군과 NDW군의 실험시작 후 23일째에 공복시 혈당을 Glucose kit로 측정하여 나타낸 그래프이고,
도 5는 ADMCSJ군과 NDW군의 실험시작 후 23일째에 식후 10분 이내 혈당을 혈당계로 측정하여 나타낸 그래프이고,
도 6은 ADMCSJ군과 NDW군의 실험시작 후 23일째에 식후 2시간이 지나 혈당을 혈당계로 측정하여 나타낸 그래프이고,
도 7은 ADMCSJ군과 NDW군의 실험시작 후 15일째에 공복상태에서 경구 당부하검사를 실시한 결과를 나타낸 그래프이고,
도 8은 ADMCSJ군과 NDW군의 실험시작 후 23일째에 공복상태에서 경구 당부하검사를 실시한 결과를 나타낸 그래프이고,
도 9는 혼합추출물의 주요 항당뇨 물질을 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 당뇨 예방 및 개선용 조성물에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 당뇨 예방 및 개선용 조성물은 약학 조성물이다.

본 발명의 당뇨 예방 및 개선용 약학 조성물은 여주 추출물과 산수유 추출물, 오미자 추출물, 대추 추출물이 혼합된 혼합 추출물을 유효성분으로 함유한다.

여주(Momordica charantia)는 박과(cucurbitaceae)의 덩굴식물의 열매로서, 영어명으로 비터멜론(bitter melon) 이라고도 불린다. 여주의 생리활성 물질로는 식물성 스테롤에 속하는 모몰데신(momordicin), 공액리 놀레산(conjugated linoleic acid) 등이 알려져 있다(Sathishsekar D and Subramanian S. 2005. Biol. Pharm. Bull. 28, 978-983). 중국, 인도 및 동아시아 등지에서는 여주를 주요한 기능성 채소로 식용하고 있다(Park et al. 2007. Korean J. Medicinal Crop. Sci. 15, 56-61; Ji et al. 2010. J Korean Soc. Food Sci. Nutr. 39, 203-209).

산수유(Corni fructus)는 긴 타원형 열매로 8-10월에 녹색에서 붉은 색으로 변하며 약간의 단맛과 함께 떫고 강한 신맛이 난다. 육질과 씨앗을 분리하여 육질은 술과 차 및 한약의 재료로 사용한다. 과육(果肉)에는 코르닌(cornin), 모로니사이드(Morroniside), 로가닌(Loganin), 탄닌(Tannin), 사포닌(Saponin) 등의 배당체와 포도주산, 사과산, 주석산 등의 유기산이 함유되어 있고, 그 밖에 비타민 A와 다량의 당(糖)도 포함되어 있다.

오미자(Schizandra chinensis)는 목련과 식물의 열매로서 한약재료, 차 또는 하절기의 화채재료 및 그 색소를 이용한 녹말다식과 오미자주로 가공, 이용되고 있다. 오미자에는 다량의 유기산과 안토시아닌(anthocyanin) 색소가 함유되어 있고 (Kim K.I. et al. 1973. Korean J. Food Sci. Technol. 5: 178-182), 노화 억제 활성(Nishiyama et al. 1996. Biol. Pharm. Bull. 19, 388-393), 면역조절 작용 및 항균활성(Li et al. 1990. Fee Radic. Biol. Med. 9, 99-104) 등이 알려져 있다.

대추(Zizyphus jujuba)는 갈매나무과(Rhamnace)의 지지푸스(Zizyphus)속 낙엽활엽교목의 열매로 북아프리카와 서유럽의 원산지이며, 약40종이 있다. 영어명으로 Jujube로 불리며, 대추의 약용성분으로는 각종 스테롤, 알칼로이드, 사포닌, 비타민, 세로토닌(serotonin), 유기산, 지방산류, 폴리페놀, 히드록시메틸푸프푸랄, 플라보노이드 및 아미노산류 등이 보고되어 있다(Zryaev, R., et al. 1977. Khim. Prir. Soedin. USSR. 2, 239-243; Okamura, N., et al. (1981) Chem. pharm. Bull. Japan. 29, 675-683). 대추는 예로부터 건강식품으로서 영양성분이 풍부하며 한약재로 사용되어져 오고 있으며, 그 효능으로는 완화제, 이뇨제, 강장제, 담즙증, 강정, 체력회복, 거담제, 항염증제 등의 약리효과 등이 보고되었다.

이와 같이 본 발명에 사용한 여주, 산수유, 오미자 그리고 대추는 예부터 식용으로 사용하고 있는 식재료이므로 장기간 섭취에도 부작용이 없고 환자의 내성을 유발하지 않는 천연 소재이다.

본 발명은 여주, 산수유, 오미자, 대추가 갖는 각각의 효과가 더해져 당뇨 예방 및 개선에 더욱 향상된 효과를 가질 수 있도록 여주 추출물, 산수유 추출물, 오미자 추출물, 대추 추출물이 혼합된 혼합추출물을 이용한다.

혼합추출물의 일 예로 여주 추출물 70 내지 90중량%, 산수유 추출물 5 내지 15중량%, 오미자 추출물 4 내지 10중량%, 대추 추출물 1 내지 5중량%로 혼합하여 조성한다. 상기 범위 내에서 여주 추출물, 산수유 추출물, 오미자 추출물, 대추 추출물의 혼합은 우수한 당뇨 예방 및 개선 효과를 가진다.

추출물은 다양한 방법으로 추출이 가능하다. 가령, 여주 추출물을 얻기 위해 여주에 추출용매를 가하여 열수추출, 냉침 또는 온침 추출할 수 있다. 이 경우 여주에 대하여 추출용매를 중량비로 2 내지 20배를 가하여 혼합한 후 10 내지 150℃에서 1 내지 24시간 동안 추출한다. 여기서 추출용매로 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 다가 알코올 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다. 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올로 메탄올, 에탄올 등을 이용할 수 있고, 다가 알코올로 부틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜, 펜틸렌글리콜 등을 이용할 수 있다. 그리고 혼합물로는 물 및 저급 알코올의 혼합물, 물 및 다가 알코올의 혼합물, 저급 알코올 및 다가 알코올의 혼합물, 또는 물 및 저급알코올 및 다가 알코올의 혼합물을 이용할 수 있다.

또한, 추출물은 환류냉각추출, 초음파 추출방법, 초임계 유체 추출방법 등을 이용하여 수득할 수 있다. 또한, 상술한 추출방법뿐만 아니라, 통상적인 정제 과정을 거친 추출물도 포함한다. 예컨대, 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외여과막을 이용한 분리, 다양한 크로마토그래피에 의한 분리 등, 추가적으로 실시된 다양한 정제 방법을 통해 얻어진 활성 분획도 추출물에 포함되는 것이다.

산수유 추출물, 오미자 추출물, 대추 추출물 역시 상술한 여주 추출물의 추출방법과 동일하게 추출할 수 있다.

상술한 혼합추출물은 여주 추출물, 산수유 추출물, 오미자 추출물, 대추 추출물을 각각 추출한 후 일정 비율로 혼합한 것을 예로 들었지만 이와 달리 여주, 산수유, 오미자, 대추를 일정 비율로 혼합한 상태에서 추출용매를 가해 추출할 수 있음은 물론이다. 가령, 여주 70 내지 90중량%, 산수유 5 내지 15중량%, 오미자 4 내지 10중량%, 대추 1 내지 5중량%로 혼합한 혼합물에 추출용매를 가하여 열수추출, 냉침 또는 온침 추출할 수 있다. 이 경우 혼합물에 대하여 추출용매를 중량비로 2 내지 20배를 가하여 혼합한 후 10 내지 150℃에서 1 내지 24시간 동안 추출하여 혼합추출물을 수득할 수 있다. 추출용매와 추출방법은 상술한 바와 동일하다.

본 발명의 당뇨 예방 및 개선용 약학 조성물은 가축, 인간 등을 포함하는 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 발명의 약학 조성물은 혼합추출물에 약학적으로 허용가능한 적절한 담체, 부형제 및 희석제 등을 첨가하여 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁제, 유화제, 시럽제와 같은 경구제제, 주사제, 흡입제, 좌제, 패취제 등의 형태로 제형화하여 사용할 수 있음은 물론이다. 이 경우 약학 조성물 총 중량에 대하여 혼합추출물을 0.01 내지 99중량% 함유할 수 있다. 바람직하게 0.05 내지 50중량%이다.

경구 투여용으로 제조하는 경우, 예를 들어 결합제(예: 예비 젤라틴화된 옥수수 전분, 폴리비닐피롤리돈, 하이드록시프로필 메틸셀루로즈 등); 충전제(예: 락토즈, 미세결정성 셀루로즈, 인산 칼슘 등); 윤활제(예: 마그네슘 스테아레이트, 활석, 실리카 등), 붕해제(예: 감자 전분, 나트륨 전분 글리콜레이트 등); 또는 습윤제(예: 나트륨 라우릴 설페이트 등)와 같은 약제학적으로 허용되는 부형제를 포함하여 제조될 수 있다. 대표적으로는 고체 투여형인 과립제, 산제, 정제, 캡슐제, 등의 형태이며, 정제 또는 캡슐제는 이 기술 분야에 알려진 방법에 의해 코팅될 수 있다.

경구 투여용 액체 제제는 예를 들어 용액, 시럽, 에멀젼, 또는 현탁액 등의 형태를 취할 수 있고, 사용 전에 물 또는 다른 적절한 비히클과 함께 구성되기 위한 건식 생성물로서 존재할 수 있다.

이러한 액체 제제는, 임의로 약제학적으로 허용되는 첨가제, 예를 들어 현탁화제(예: 소르비톨 시럽, 메틸셀루로즈, 하이드록시-프로필 메틸셀루로즈, 수소화 식용성 지방 등); 유화제(예: 레시틴, 아라비아 검 등); 비수성 비히클(예: 알몬드 오일, 오일성 에스테르, 에틸 알콜 등); 방부제(예: 메틸 또는 프로필 p-하이드록시벤조에이트, 소르브산 등)를 추가적으로 포함할 수 있으며 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 약제학적으로 허용되는 감미료는 바람직하게는 적어도 하나의 감미료, 예를 들어 사카린, 소디움 사카린, 칼슘 사카린, 아스팔탐, 아세설팜 포타시움, 소디움 사이클라메이트, 알리탐, 디하이드로찰콘 감미료, 모넬린, 스테비오시드 또는 슈크랄로즈(4,1',6'-트리클로로-4,1',6'-트리데옥시갈락토슈크로즈), 임의의 벌크 감미료 (예: 소르비톨, 만니톨, 프럭토즈, 슈크로즈, 말토즈, 이소몰트, 글루코즈, 수소화 글루코즈시럽, 크실리톨, 카라멜 또는 꿀 등), 바람직하게는 사카린, 소디움 사카린, 칼슘 사카린, 및 임의의 벌크 감미료(예: 소르비톨, 만니톨, 프럭토즈 등을 포함할 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, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 약학 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 가령, 1일 0.0001 내지 100mg/kg으로, 바람직하게는 0.001 내지 10 mg/kg으로 투여될 수 있다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예는 여주, 산수유, 오미자, 대추가 혼합된 혼합물로부터 추출한 혼합추출물을 유효성분으로 함유하여 당뇨 예방 및 개선 효과를 갖는 식품 조성물이다.

혼합추출물의 양은 전체 식품 조성물 중량의 0.1 내지 90중량%로 함유될 수 있으며, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 건강 조절을 목적으로 하는 장기간 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 혼합추출물은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로 사용될 수 있으므로 상기 범위에 한정되는 것은 아니다.

상기에서 '식품 조성물'이란, 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 식품, 식품 첨가제, 기능성 식품 및 음료를 모두 포함하는 것을 말한다.

본 발명에 따른 식품으로는 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 식품은 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 빵류, 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 캔디류, 쵸코렛류, 껌류, 아이스크림류, 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실 음료, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등)를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 식품은 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.

나아가 본 발명은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있으며, 상기 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.

바람직하게 식품 조성물은 건강 기능성 식품으로 제공될 수 있다. 여기서 '건강 기능성 식품'이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체내조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미한다.

상기 건강 기능성 식품에는 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.

건강 기능성 식품은 다양한 형태로 제형이 가능하므로 그 형태는 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게 건강 기능성 식품은 음료, 과립, 파우더, 환 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 형성될 수 있다. 이러한 음료, 과립, 파우더, 환 제형을 갖는 건강 기능성 식품은 휴대가 간편하고 언제 어디서나 수시로 섭취하기가 용이하다.

건강 기능성 식품의 제형의 일 예로, 음료는 혼합 추출물 1 내지 80중량%, 정제수 20 내지 99중량%일 수 있다. 또한, 음료에 첨가물로 타우린, 구연산, 비타민C, 탄수화물 등을 더 첨가할 수 있다. 상기 탄수화물은 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 등이다. 이외에도 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제가 추가 성분으로서 함유될 수 있다. 향미제로서 타우마틴, 스테비아 추출물 등의 천연 향미제를 사용할 수 있다.

과립, 파우더, 환 등의 제형은 혼합 추출물 10 내지 80중량%을 함유하고, 기타 점착제, 향미료, 비타민, 탄수화물 등을 더 추가로 함유할 수 있다.

일 예로, 환은 혼합추출물 40중량%와, 점착제 50중량%와, 탄수화물 8중량%와, 향미료 2중량%을 혼합하여 반죽한 후 통상의 제환기에서 녹두알 크기의 환을 성형한 다음 열풍건조기에서 건조시켜 제조한다. 상기 점착제로 물엿 또는 꿀, 밀가루 풀을 이용할 수 있다.

제환기 대신 과립기를 이용하여 직경 0.5 내지 1.5mm의 과립상으로 성형할 수 있음은 물론이다. 또한, 제조된 과립을 적당량씩 압출 성형하여 정제로 하거나, 캡슐에 충전하여 캡슐 형태로 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시 예를 제시하나, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

<혼합 추출물의 선정>

활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 세포의 노화나 흡연, 비만, 인슐린 저항성 등의 원인에 의해 그 생성속도가 증가되며, 전반적인 세포 독성을 초래하여 노화 현상이나 다양한 질환의 병리 현상을 초래하는 것으로 알려져 있다(Valko, M. et al., Free radicals, metals and antioxidants in oxidative stress-induced cancer. 10, pp.1-40, 2006). 이와 같이 활성산소종에 의한 피해의 90% 이상이 각종 암, 뇌졸중, 동맥경화, 당뇨병, 일반 염증, 파킨슨 병 등 다양한 질병의 원인이 된다. 따라서 여주, 산수유, 오미자, 대추 각각의 추출물과 이들의 혼합 추출물의 항산화활성을 측정하여 이를 토대로 항당뇨 효과가 가장 우수한 추출물을 찾고자 한다.

여주, 산수유, 오미자, 대추 각각에 대하여 물을 중량비로 10배를 가한 후 110℃에서 4시간 동안 열수추출한 후 여과지로 여과하여 여주 추출물, 산수유 추출물, 오미자 추출물, 대추 추출물을 각각 수득하였다.

여주의 다양한 약리적 효과를 고려하여 여주 추출물을 주재료로 정한 후 산수유 추출물, 오미자 추출물, 대추 추출물 중 어느 하나 이상의 추출물을 첨가하는 방식으로 혼합추출물을 제조하였다. 다양한 혼합과 비율로 제조한 혼합추출물들은 관능검사를 통해 소비자의 기호도를 파악한 다음 기호도가 우수한 아래의 3가지 혼합추출물을 실험에 이용하였다.

제 1혼합추출물은 여주 추출물 80중량%, 산수유 추출물 10중량%, 증류수 10중량%를 혼합하여 조성하였고, 제 2혼합추출물은 여주 추출물 80중량%, 산수유 추출물 10중량%, 오미자 추출물 10중량%를 혼합하여 조성하였고, 제 3혼합추출물은 여주 추출물 80중량%, 산수유 추출물 10중량%, 오미자 추출물 7중량%, 대추 추출물 3중량%를 혼합하여 조성하였다.

여주 추출물, 산수유 추출물, 오미자 추출물, 대추 추출물, 제 1혼합추출물, 제 2혼합추출물, 제 3혼합추출물을 시료로 각각 이용하여 항산화 활성을 실험하였다.

각 시료를 미세여과 필터와 여과지(Whatman, No. 2)로 감압 여과하여 고형물질을 제거한 다음 50mL로 농축(Tokyo rkiakikai, N-1000, Japan)하고 증류수를 가해 2mg/mL 농도로 희석하여 사용하였다.

시료 1.8mL에 1.5×10^-4M의 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) 1.2mL를 교반한 후 37℃에서 30분간 반응시킨 다음 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 라디칼소거활성능은 시료 첨가구와 대조구의 흡광도 감소율로 나타내었다. 대조구는 시료 대신에 증류수를 이용하였다. 라디칼 소거 활성능은 다음과 같은 식에 의해 계산하여 하기 표 1에 나타내었다.

라디칼소거활성능(%) = (1-시료첨가구의 흡광도/대조구의 흡광도)×100

구분	라디칼소거활성능(%)
여주 추출물	5.5
산수유 추출물	67.1
오미자 추출물	42.6
대추 추출물	86.3
제 1혼합추출물	83.9
제 2혼합추출물	89.6
제 3혼합추출물	92.5

상기 표 1의 결과를 살펴보면, 여주 추출물, 산수유 추출물, 오미자 추출물, 대추 추출물의 라디칼소거활성능은 각각 5.5, 67.1, 42.6 그리고 86.3% 수준으로 나타났다. 각 추출물에서 여주 추출물의 항산화 효과가 가장 낮게 나타났으며, 대추 추출물의 항산화 효과가 가장 높게 나타났다.

제 1혼합추출물의 라디칼소거활성능은 83.9%였고, 제 2혼합추출물의 라디칼소거활성능은 89.6%였다. 그리고 제 3혼합추출물의 라디칼소거활성능은 92.5%였다. 상기의 실험을 통해 3가지의 혼합추출물 중 제 3혼합추출물의 항산화 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 또한, 여주 추출물, 산수유 추출물, 오미자 추출물, 대추 추출물 각 단독에 비해 혼합추출물들의 항산화 효과가 더 높음을 확인할 수 있었다. 특히, 제 3혼합추출물은 항산화 효과가 가장 낮은 여주 추출물을 80중량% 함유하였음에도 불구하고 각 단독의 추출물이나 제 1 및 제 2혼합추출물에 비해 항산화 효과가 가장 높았다. 이는 4가지 추출물을 혼합하면 시너지 효과에 의해 항산화 활성을 크게 증대시키는 것으로 추정된다.

이하에서는 항산화 활성이 가장 우수한 것으로 확인된 제 3혼합추출물을 이용하여 실험을 진행하였다.

<항당뇨 실험>

본 실험에서는 여주 추출물 80중량%, 산수유 추출물 10중량%, 오미자 추출물 7중량%, 대추 추출물 3중량%로 조성된 혼합추출물(MCSJ)이 혈당에 어떠한 변화를 주는지를 관찰하여 당뇨의 예방 및 치료 효과를 살펴보고자 한다.

1. 실험대상

실험 대상자는‘당뇨병 전단계(pre-diabetes, 공복혈당: 100-125 mg/dL)' 인 12명의 성인 지원자였다. 실험 대상자는 6명씩 총 2 그룹으로 구분하였다. 즉, 제 1그룹인 일반식사+물 섭취군(NDW군)과, 제 2그룹인 항당뇨식사+혼합 추출물 섭취군(ADMCSJ군)으로 나누었다.

2. 실험방법

실험방법의 개략적인 모식도를 하기 표 2에 나타내었다.

	실험기간(days)
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23
ADMCSJ군	A식이																B식이						A식이
NDW군	C식이

실험은 총 23일 동안 수행하였다. NDW군은 0(실험시작)~23일 동안 C식이를 하였다. 그리고 ADMCSJ군은 0~15일까지는 A식이를 하였고, 16~21일은 B식이를 하였고, 22~23일은 A식이를 하였다. A식이는 일반식사(아침, 점식, 저녁) 후 혼합추출물 100mL 섭취하였고, B식이는 일반식사(아침, 저녁)와 항당뇨식사(점심) 후 혼합추출물 100mL 섭취하였고, C식이는 일반식사(아침, 점식, 저녁) 후 물 100mL 섭취하였다. 6일간의 항당뇨식사는 매일 식단을 달리하였고, 정해진 시간(12:00)에 광주대학교 식품영양학과 조리실에서 조리 후 섭취하였다. 6일간의 항당뇨식사의 식단을 도 1 및 도 2에 정리하였다.

3. 혈당계로 공복 혈당측정

실험시작일(MCSJ 0), 그리고 실험시작 후 7일째(MCSJ 7), 15일째(MCSJ 15) 그리고 23일째(MCSJ 23)에 ADMCSJ군 실험대상자들의 공복혈당을 혈당계[에스디 코드프리 혈당측정시스템, (주)에스디]로 측정하였다. 측정결과를 도 3에 나타내었다. 도 3에서 'MCSJ 0'은 ADMCSJ군의 실험시작일 혈당측정 값이고, 'MCSJ 7'은 ADMCSJ군의 실험시작 후 7일째 혈당측정 값이고, 'MCSJ 15'는 ADMCSJ군의 실험시작 후 15일째 혈당측정 값이고, 'MCSJ 23'은 ADMCSJ군의 실험시작 후 23일째 혈당측정 값이다.

도 3을 참조하면, 실험시작 후 공복혈당을 실험시작일(MCSJ 0)과 비교한 결과 7일째(MCSJ 7), 15일째(MCSJ 15) 그리고 23일째(MCSJ 23)에 혈당이 현저하게 감소하는 것으로 나타났고, 실험기간이 증가할수록 혈당이 감소하였다.

4. Glucose kit로 공복 혈당측정

실험시작 후 23일째에 ADMCSJ군과 NDW군의 실험대상자들을 상대로 공복혈당을 측정하였다.

각 실험대상자의 혈액채취는 G대학교 의대병원 전문가의 지원을 받아 혈액 을 1mL씩 채취하여 즉시 아이스박스에 넣은 후 실험실로 운반하여 원심분리(X3,000rpm, 20min) 후 혈청을 -20℃에 보관한 후 Glucose kit(아산제약)로 공복혈당을 측정하였다. 측정결과를 도 4에 나타내었다.

도 4를 참조하면, 항당뇨 식사와 함께 혼합추출물을 섭취한 ADMCSJ군의 공복혈당은 일반식사와 함께 물을 섭취한 NDW군과 비교하여 현저하게 낮았다.

5. 식후 10분 이내 혈당 및 식후 2시간 혈당변화 측정

23일째 ADMCSJ군과 NDW군은 동일한 저녁식사(밥, 된장국, 김치, 시금치무침, 콩나물무침, 샐러드, 멸치볶음)를 한 후 즉시 혼합추출물과 물을 각각 섭취하였다. 그리고 식후 10분 이내 혈당 및 식후 2시간 후 혈당을 혈당계[에스디 코드프리 혈당측정시스템, (주)에스디]로 측정하였다. 측정결과를 도 5 및 도 6에 나타내었다.

도 5를 참조하면, ADMCSJ군은 NDW군과 비교하여 혈당이 유의적으로 감소하였다. 이는 혼합추출물을 식후에 바로 섭취하면 식후의 급격한 혈당상승을 억제시켜 줄 수 있음을 보여주는 결과이다. 당뇨병 환자는 식후 급격한 혈당상승이 심각한 문제가 되는데 혼합추출물은 혈당상승을 현저히 억제시켜 줄 수 있다.

그리고 도 6을 참조하면, ADMCSJ군은 NDW군과 비교하여 식후 2시간 혈당이 유의적으로 감소하였다.

통상적으로 당뇨병 환자들은 식후 혈당 상승을 예방하기 위해 소식을 하거나 현미밥 등으로 식사를 하고 있으나 본 실험을 통해 당뇨병 환자가 일반식사를 하여도 식후 혼합추출물을 섭취하면 식사에 의한 급격한 혈당 상승을 억제할 수 있음을 확인하였다.

6. 경구 당부하 검사

ADMCSJ군과 NDW군의 실험대상자를 상대로 실험시작 후 15일째와 23일째에 공복상태에서 경구 당부하검사(oral glucose tolerance test, OGTT)를 실시하였다. 즉, 75g의 포도당을 섭취하기 전(0분)과 포도당 섭취 30분 후, 60분 후, 90분 후 그리고 120분 후에 혈당을 혈당계[에스디 코드프리 혈당측정시스템, (주)에스디]로 측정하였다. 측정결과를 도 7 및 도 8에 나타내었다.

ADMCSJ군은 15일째 및 23일째 모두 NDW군에 비해 모든 시간대에서 혈당이 더 낮게 나타났다. 특히, 포도당 섭취 120분 후에는 15일째와 23일째 모두 ADMCSJ군이 NDW군보다 혈당이 현저하게 낮았다.

<혼합추출물의 주요 항당뇨 물질 분석>

카란틴(Charantin)(β-sitosterol-β-d-glucoside와 5,25-stigmastadien-3β-ol-β-d-glucoside의 혼합물)은 인슐린 내성관련 혈당을 낮추고, 인슐린 분비에 결정적인 역할을 하는 베타세포를 활성화시켜 인슐린의 분비를 촉진함으로써 혈당을 낮추어 준다. 카란틴은 sitosteryl glucoside와 stigmasteryl glucoside 두 물질이 혼합된 상태로 존재한다고 보고되고 있다.

따라서 혼합추출물에 카란틴의 함유 여부를 파악하여 항당뇨 효과를 살펴보고자 한다.

카란틴 분석은 Phenomenex Luna 5u C18(4.6×250mm) 컬럼을 장착한 HPLC(Alliance Waters, USA; Model Water 269) system으로 분석하였다. 검출기는 UV detector (Alliance Waters, USA)그리고 pump(Model Water 1525)를 사용하였다. 1.0mL/min의 속도로 검출하였다. 혼합추출물 시료는 10μl로 주입하였으며 이동상(mobile phase)은 90% MeOH을 사용하였고, UV 205㎚에서 검출하였다. 표준물질로 카란틴(Charantin)을 사용하였다. 시료의 머뭄시간(RT, Retention Time)과 표준물질의 머뭄시간을 비교하여 동정하였으며, 동정된 물질은 이미 농도를 알고 있는 표준물질과 비교하여 정량하였다.

실험결과를 도 9에 나타내었다. 도 9의 A는 혼합추출물의 결과이고, B는 표준물질의 결과이다.

도 9를 참조하면, 혼합추출물 시료에서 2개의 피크(peak)가 관찰되었다. 이는 sitosteryl glucoside와 stigmasteryl glucoside 두 물질이 혼합된 상태로 존재하는 카란틴과 일치하는 결과이다. 혼합추출물 시료의 RT는 19.855min와 22.834min로 표준물질 카란틴(Charantin)과 비교하였을 때 RT가 동일한 것으로 확인되었다.이를 통해 혼합추출물에 카란틴이 함유된 것을 알 수 있으며, 혼합추출물의 항당뇨 효과는 카란틴이 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다. 카란틴을 정량한 결과 혼합추출물에는 1.25μg/mg의 카란틴이 함유되어 있었다.

당뇨병 진단방법으로서는 공복시 혈당 검사법, 식후 혈당 검사법 그리고 경구당부하 검사법이 주로 이용되고 있다. 특히, 경구당부하 검사법은 환자의 시간적 당대사 변화를 알 수 있고 진단정확도가 높다는 장점으로 당뇨병이나 임신성 당뇨병의 확진에 사용되고 있다. 경구당부하 검사법에서는 8 ∼ 14 시간 공복 후 5 분내에 75 g의 포도당 진단용액을 음용한 후 정맥혈을 30분 간격으로 2 시간 동안 채혈하여 세계보건기구(WHO)나 미국 당뇨데이타그룹(NDDG)을 기준으로 당뇨병을 진단하는 방법이다.

상술한 실험결과들을 통해 당뇨병 전단계(pre-diabetes, 공복혈당: 100~125 mg/dL)’에 있는 지원자들에게 여주 추출물 80중량%, 산수유 추출물 10중량%, 오미자 추출물 7중량%, 대추 추출물 3중량%로 조성된 혼합추출물을 섭취시켰을 때 항당뇨 효과가 있다는 것을 공복혈당 및 식후혈당 검사, 경구 당부하검사로 확인할 수 있었다.

혼합추출물은 당뇨병 전단계인 성인에게 공복혈당, 식후 2시간 혈당을 낮추고, 식사에 의한 급격한 혈당 상승을 막을 수 있다. 또한 경구 당부하검사에서도 M 혼합추출물 섭취에 의해 혈당 상승이 천천히 되고 정상혈당으로 회복률이 빠른 것을 알 수 있었다. 또한, 혼합추출물의 혈당을 낮추는 효과를 나타내는 주요 물질이 카란틴이라는 것을 알 수 있었다.

따라서 본 발명은 여주 추출물과 산수유 추출물, 오미자 추출물, 대추 추출물이 혼합된 혼합추출물을 이용하여 당뇨의 예방 및 개선에 유효한 약학 조성물과 식품 조성물을 제공할 수 있으며, 다양한 분야에 기능성 천연 소재로 유용하게 활용할 수 있다.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 등록청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

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2. 삭제
3. 삭제
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5. 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 펜틸렌글리콜 중 어느 하나인 다가 알코올 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 어느 하나의 추출용매를 가해 추출한 여주 추출물 70 내지 90중량%, 산수유 추출물 5 내지 15중량%, 오미자 추출물 4 내지 10중량%, 대추 추출물 1 내지 5중량%의 비율로 혼합된 음료, 과립, 파우더, 환 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 형성된 건강 기능성 식품인 것을 특징으로 하는 여주, 산수유, 오미자 및 대추의 혼합 추출물을 함유하는 당뇨 예방 및 개선용 조성물.
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