KR101540004B1 - 혈당, 혈압, 혈류 및 콜레스테롤 개선용 건강기능식품 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 홍국과, 코엔지임Q10과, 은행잎추출물 및 바나바잎 추출물의 네가지 성분으로 구성된 혈당, 혈압, 혈류 및 콜레스테롤 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다. 이들 네가지 성분 이외에 조성물로서 당알콜이 추가로 포함될 수 있다.
본 발명의 조성물은 혈류 개선은 물론 간기능개선에 탁월한 효과를 제공한다. 또한 이 들 성분을 혼합한 조성물에 부형제를 섞어 환제 또는 정제 등으로 만들어 휴대와 섭취를 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 조성물은 혈류 개선은 물론 간기능개선에 탁월한 효과를 제공한다. 또한 이 들 성분을 혼합한 조성물에 부형제를 섞어 환제 또는 정제 등으로 만들어 휴대와 섭취를 용이하게 할 수 있다.
Description
본 발명은 혈당, 혈압, 혈류 및 콜레스테롤 개선용 건강기능식품 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 혈중 콜레스테롤 개선에 도움을 줄 수 있는 홍국과, 항산화와 높은 혈압 감소에 도움을 줄 수 있는 코엔지임Q10과, 기억력 개선과 혈행개선에 도움을 줄 수 있는 은행잎추출물 및 식후 혈당상승 억제에 도움을 줄 수 있는 바나바잎 추출물의 네가지 성분으로 구성된 혈당, 혈압, 혈류 및 콜레스테롤 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다. 이들 네가지 성분 이외에 당알콜이 추가로 포함될 수 있다.
이 들 성분은 KFDA로부터 고시형 품목으로 지정된 건강기능성식품이다. 본 발명은 이들 네가지 성분을 혼합한 조성물로서 혈당, 혈압, 혈류 및 콜레스테롤 개선은 물론 간기능개선에 탁월한 효과를 제공한다. 또한 이 들 네가지 성분을 혼합한 조성물에 부형제를 섞어 환제 또는 정제 등으로 만들어 휴대와 섭취를 용이하게 할 수 있다.
최근 선진국은 식습관의 변화로 인하여 비만, 심장병, 당뇨, 고혈압 등의 만성질환인 대사증후군(metabolic syndrome) 환자가 증가하고 있는 추세이다. 대사증후군이란 만성적인 대사 장애로 인하여 내당능 장애, 고혈압, 고지혈증, 비만, 심혈관계 죽상동맥 경화증 등의 여러 가지 질환이 한 개인에게서 한꺼번에 나타나는 것을 말한다. 즉, 포도당을 분해해 간·근육 등으로 보내는 역할을 하는 인슐린이 제대로 만들어지지 않거나, 제기능을 하지 못할 경우 당뇨병·고혈압·뇌졸중·심장병 등 각종 성인병이 생긴다는 사실이 밝혀졌다. 이 중 당뇨병은 최근에 급격히 증가하고 있는 질환 중 하나로 인슐린의 상대적 부족으로 혈액 중의 포도당 농도가 비정상적으로 높아 소변 중에 당이 배설되는 만성 질환이다. 즉, 소화기관내의 탄수화물은 소화 효소인 α-amylase와 α-glucosidase에 의해 분해되며 소장에서 최종적으로 glucose와 fructose 등으로 분해되어 흡수된다.
본 발명에 관련된 종래기술로는 한국특허등록번호 10-0873059(베타글루칸의 지방축적 억제 용도)는 베타글루칸의 비만치료 예방을 위한 용도에 관한 것으로 베타글루칸은 체중감량 뿐만 아니라 체지방감소, 혈중 콜레스테롤 및 렙틴 저하 등 지방 축적 억제 효과를 나타낸다. 한국특허등록번호 10-1421284(변비 개선용 조성물 및 이의 제조방법)는 다시마, 아주까리 잎, 적상추, 율무, 엉겅퀴, 발아현미, 미강, 상황버섯균사 배양현미, 꽃사과 및 민들레로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 조성물을 유산균으로 발효시켜 제조된 변비 예방 및 개선용 건강식품용 조성물이다. 한국특허등록번호 10-0897613(혈액의 유동성 증진 및 혈중 지질성분 개선효과가 있는 퓨코스테롤이 함유된 기능성오일)은 퓨코스테롤이 가용화된 퓨코스테롤오일과 유지를 포함하여 혈액의 유동성 증진 및 혈중 지질성분 개선에 효과가 있어 혈류개선 및 고지혈증의 예방 및 치료에 사용할 수 있는 혈액의 유동성 증진 및 혈중 지질성분 개선효과가 있는 퓨코스테롤이 함유된 기능성오일에 관한 것이다. 한국특허등록번호 10-1155145(혈류 개선용 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 건강기능식품)는 산약을 단백질 분해효소로 분해하여 생성된 효소 분해물로부터 분리된 분자량 100,000 dalton이하의 분획물을 포함한다. 한국특허등록번호 10-0996463(혈당상승 억제효과와 간 기능 개선효과를 갖는 미생물 및 상기 미생물을 포함하는 식품)은 바실러스 속 미생물을 포함하는 미생물 제제, 상기 미생물을 포함하는 미생물 제제의 제조방법, 상기 미생물을 포함하는 식품, 상기 미생물을 포함하는 식품의 제조방법에 관한 것이다.
그러나 이 들은 본 발명과는 기술적 구성이 다른 것이다.
혈중 콜레스테롤 개선에 도움을 줄 수 있는 홍국과, 항산화와 높은 혈압 감소에 도움을 줄 수 있는 코엔지임Q10과, 기억력 개선과 혈행개선에 도움을 줄 수 있는 은행잎추출물 및 식후 혈당상승 억제에 도움을 줄 수 있는 바나바잎 추출물의 네가지 성분으로 구성된 혈당, 혈압, 혈류 및 콜레스테롤 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
그러나 이들 네가지 원료는 각각 혈중 콜레스테롤 개선, 항산화와 높은 혈압 감소, 기억력 개선과 혈행개선에 도움 및 식후 혈당상승 억제에 도움 등에 개별적으로 효과가 있지만, 아직까지 포괄적으로 혈압, 혈당, 혈류 및 콜레스테롤에 좋은 건강기능성 원료는 없는 실정이다.
혈당이란 혈액 속에 포함되어 있는 포도당으로서 인체로 공급된 혈당은 인슐린의 도움을 받아 세포 내부로 들어가 정상적인 기능을 유지하는데 필요한 에너지를 만들어낸다. 정상인은 식사 후 혈당이 일시적으로 올라간 후, 인슐린에 의하여 다시 정상 수준으로 내려가게 되지만, 췌장에서 인슐린 분비에 이상이 있거나 그 기능을 못하면 혈당이 정상 수준으로 내려가지 않게 되면 체내에서 포도당을 에너지로 쓰지 못하고 밖으로 배출하게 된다. 정상보다 높은 혈당이 지속되면 혈액을 통해 운반되는 조절물질의 이동을 방해하거나 적혈구와 백혈구의 기능을 떨어뜨리고 신장에 부담을 주기도 한다. 따라서 혈당이 항상 일정수준으로 유지되어야 체내 에너지를 원활하게 공급 받을 수 있다.
혈압이란 혈관 속으로 흐르는 혈액이 혈관 벽에 가하는 힘으로서, 동맥혈관에 흐르는 혈액의 압력을 의미하고, 수축기(최고)혈압과 확장기(최저)혈압으로 나타낸다. 혈압조절이란 체내의 혈압을 일정하게 유지하려는 작용으로서, 혈압이 높아지면 심장에서는 심박출량을 감소시키고, 신장에서는 나트륨의 재흡수를 낮추어 혈액량을 줄이게 되어 혈관을 흐르는 혈액량이 줄어들고 혈관 벽에 가해지는 압력이 낮아져 혈압이 정상수준 보다 떨어지게 된다. 반대로 혈압이 낮아지면, 심장과 신장에서 혈액량이 증가되어 혈압이 일정수준으로 유지되지만 혈관 벽이 좁아져 있거나 손상된 경우 혈관의 탄력이 떨어져 혈압이 높아져 고혈압이 되며 심장마비나 뇌졸중의 요인으로 알려져 있다. 따라서 우리 몸의 혈압조절은 일정한 혈압을 유지하기 위한 중요한 작용이다.
혈압상승은 혈관을 수축시키므로서 혈압이 상승하게 되는데, angiotencin converting enzyme는 안지오텐신을 전환시키는 효소로 angiotencin I을 생리활성이 있는 angiotencin II로의 변환 및 생성과 bradykinin의 분해를 억제시켜 혈압조절에 가장 중요하게 작용하여 혈압 상승을 억제시키게 된다.
혈당상승의 억제는 α-글루코시다제가 α-아밀레이스에 의해 분해된 당질을 최종적으로 단당류를 전환시킨다. 이러한 효소의 활성 저해는 당질 가수분해와 흡수과정을 지연시켜 식후 당 농도를 제한하므로서 α-글루코시다제 저해제는 제2형 당뇨와 같은 당질 관련 질병을 위한 치료에 매우 유용하다.
본 발명의 바나바잎 추출물, 홍국, 코엔자임 Q10 및 은행잎 추출물은 건강기능식품공전에 이들 각각으로 혈행개선 또는 혈당강하 또는 혈압감소 또는/및 콜레스테롤 억제에 효과가 있다고 알려져 있다.
혈류는 혈액을 구성하는 혈장 및 혈구세포가 혈류의 항상성을 유지시키며 혈관의 손상된 부위나 염증 부위에서 정상적인 지혈과 보호 작용을 유지함으로써 인체의 정상적인 기능을 유지시킨다. 그러나 혈장 내의 coagulation factors의 지나친 활성화, 혈소판 응집 촉진, 적혈구 변형능 이상은 혈류의 항상성을 파괴하여 동맥경화, 뇌졸중 등의 심혈관계 질환을 발생시킨다. 혈관의 내피세포는 혈액덩어리를 분해하는 물질을 생성하고, 혈류량 및 속도를 조절하는 중요한 부분이다. 이 내피세포가 어떤 자극에 의하여 손상을 받으면, 그 안으로 콜레스테롤이 쌓여, 플라그를 형성하게 된다. 플라그가 쌓인 혈관 부분은 부풀어 오르게 되고, 혈관이 좁아져 혈액의 흐름을 방해할 수 있다. 혈액의 흐름은 혈중 콜레스테롤, 지방, 포도당 등과 밀접한 관계가 있어 동물성 지방, 소금 등의 섭취를 줄이고 채소, 과일, 생선, 곡류 등의 섭취를 높이는 것이 혈액의 흐름에 도움을 줄 수 있다.
콜레스테롤 감소 및 혈류 개선을 위해서는 혈액중의 콜레스테롤 수치를 낮추거나, 혈관을 이완시켜야 하는데, HMG(3-hydroxy-3-methylglutaryl)-CoA reductase는 콜레스테롤 생합성에 중요하게 작용하는 효소로서 동맥경화 치료에 statin 계열의 약물들은 HMG-CoA reductase의 저해제로 사용하고 있다. 따라서 HMG-CoA reductase의 활성을 조절하면 혈중 콜레스테롤의 수치를 조절하여 혈행개선에 도움을 준다고 알려져 있다. 또한 혈관을 이완시키는데 있어서 일산화질소(NO)는 인체 내 신경계, 면역계, 심혈관계 등에 관여하는 매우 중요한 전령분자이다. NO는 혈관평활근 세포내의 guanylate cyclase (GC)를 자극하여 3', 5'-cyclic guanosine monophosphate (cGMP)를 증가시켜서 내피 의존적인 혈관이완을 일으킨다. sodium nitroprusside는 평활근의 Guanylate cyclase를 자극시켜 cGMP의 생성을 증가시킴으로써 혈관이완제로 작용한다.
간(liver)은 생체에서 단백질 합성 및 포도당 대사, 탄수화물 대사, 핵산 대사, 지질 대사, 약물 대사 등을 담당하는 중요 장기로 생명 유지에 필수적인 장기 중 하나이다. 간의 기능이 저하되면 간염, 유육종증, 지방간, 알코올성 간 질환, 간암, 간경변증, 임신 중독증, 비호지킨 림프종, 윌슨병, 라이 증후군, 기타 신생아 황달, 간흡충증, 간농양, 간혈관종 등이 발생한다.간질환은 지방간, 간염, 간경변증 등이 있으며, 과음으로 인한 정신적 스트레스와 흡연은 간 손상을 가중시켜 면역체계에 이상을 가져와 다른 질병의 원인이 되기도 한다.
주요 간 기능 검사인 AST(aspartate aminotransferase)와 ALT(alanine aminotransferase)는 간세포 내에 존재하는 효소들로 주로 간세포가 손상을 받는 경우에 혈중으로 방출되어 혈중 수치가 증가하게 된다. ALP(alkaline phosphatase)는 간세포 내의 쓸개관(담관)에 존재하는 효소로, 주로 쓸개즙(담즙) 배설 장애에서 빠르게 상승한다. GGT(gamma(γ)-glutamyl transferase)는 간세포 내 쓸개관(담관)에 존재하는 효소로 ALP와 함께 쓸개즙(담즙) 배설 장애를 판단하는 데에 사용된다. 빌리루빈은 철결합 생소성분인 헴(heme)의 대사 산물로서 지라(spleen)에서 빌리루빈이 만들어지면 간으로 전달되고 간세포에서 쓸개즙의 형태로 바뀌어, 쓸개에 저장되어 있다가 십이지장으로 배출된다. 빌리루빈 생성 증가(용혈), 간세포 대사 장애, 쓸개즙(담즙) 배설 장애(담석증, 담관염) 등에서 빌리루빈의 혈중 수치가 증가한다. 그 밖에 간기능검사는 총 단백질, 알부민, LDH(lactate dehydrogenase), 암모니아 등이 있다.
혈중 중성지방은 혈관건강에 나쁜 저밀도지단백질(LDL)콜레스테롤의 생성을 돕고, 좋은 고밀도지단백질(HDL)콜레스테롤의 분해를 촉진하므로, 혈중 중성지방 수치가 높아지면 동맥경화의 위험이 높아진다. 혈중 중성지방은 식사로부터 들어오는 지방이나 간에서 합성되는 지방이 혈액 속에 있는 형태로, 혈중 지방 중 가장 많은 비중을 차지한다. 정상수준의 중성지방 농도는 150㎎/㎗ 이하이다.
당알콜(sugar alcohol)은 천연의 탄수화물로서 폴리올스(polyols; 글리세롤·솔비톨·이노시톨과 같은 당알코올류)로도 알려져 있으나, 설탕이나 알콜은 함유하고 있지 않다. 당알콜은 칼로리가 거의 없고 소화 흡수가 잘 되지 않기 때문에 설탕 대체 식품으로 이용되고 있으나, 식품에 사용되고 있는 당알콜은 말티톨(Maltitol), 솔비톨(Sorbitol), 환원 물엿, 락티톨(Lactitol), 만니톨(mannitol), 파라티니톨(paratinitol), 에리스리톨(Erythritol)등이 있다. 당알콜은 소장에서의 흡수속도가 설탕, 포도당, 과당 등의 일반당류보다 느리기 때문에 소장에서 거의 소화되지 않으며, 혈당치 및 인슐린을 상승시키지 않으므로 당뇨병 환자에게 좋다. 당알콜은 흡열작용과 수화작용으로 인해 생기는 청량감과 입안에서 난충치성등으로 검에 많이 이용되고 있다. 당알콜은 이러한 특성으로 인하여 본 발명의 조성물과 함께 체내에서 용해되어 위장 또는 소장에서 장의 연동작용을 촉진시켜 배변을 원활하게 할 것으로 기대된다.
본 발명은 이들 네 가지 원료를 혼합한 조성물로서, 상기의 혈당, 혈압, 혈류 및 콜레스테롤을 동시에 개선함은 물론 간기능개선에 탁월한 효과가 있다는 것을 알고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 홍국, 코엔지임Q10, 은행잎추출물 및 바나바추출물을 혼합한 조성물로서, 혈당강하, 혈압감소, 혈행개선 및 콜레스테롤 감소는 물론 간기능 개선에 탁월한 효과가 있다.
우리나라의 건강기능식품법상 고시형으로 등재된 홍국은 (1) 기능성 내용: 혈중 콜레스테롤 개선에 도움을 줄 수 있음 (2) 일일섭취량: 0.5mg/g 이상 함유되어 있는 총 모나콜린 K로서 4∼8mg으로 되어 있다. (3) 지표성분: 총모나콜린 k를 0.5mg/g 이상 함유하고 있어야 하며, 활성형 모나콜린 k가 확인되어야 한다.
코엔자임Q10은 (1) 기능성 내용: 항산화·높은 혈압 감소에 도움을 줄 수 있음 (2) 일일섭취량: 980mg/g 이상 함유되어 있는 코엔자임Q10으로서 90∼100mg으로 되어 있다. (3) 지표성분: 코엔자임Q10이 980mg/g 이상 함유되어 있어야 한다.
은행잎추출물은 (1) 기능성 내용: 기억력 개선·혈행개선에 도움을 줄 수 있음 (2) 일일섭취량: 240∼300mg/g 함유되어 있는 플라보놀 배당체로서 28∼36mg (3) 섭취시 주의사항: 임산부, 수유부, 어린이 및 수술전후 환자는 섭취에 주의(항응고제) 복용시 섭취에 주의로 되어 있다. (4) 지표성분: 플라보놀 배당체가 240∼300mg/g 함유되어 있어야 하며, 퀘르세틴과 켐페롤의 비율이 0.8∼1.2이어야 한다.
바나바잎 추출물은 (1) 기능성 내용: 식후 혈당상승 억제에 도움을 줄 수 있음 (2) 일일섭취량: 9∼13mg/g 함유되어 있는 코로솔산으로서 0.45∼1.3mg으로 되어 있다. (3) 지표성분: 코로솔산으로서 9∼13mg/g 함유되어 있어야 한다.
본 발명은 상기의 네 가지 건강기능식품의 홍국, 코엔지임Q10, 은행잎추출물 및 바나바잎추출물을 혼합하여 조성물을 만들고 혈당감소, 혈압강하, 혈류개선 및 콜레스테롤 저하 이외에 간기능 개선에 제공될 수 있도록 하는 데 있다. 추가로 당알콜이 조성물에 포함될 수 있다.
본 발명은 다음과 같이 1) 혈당감소 2) 혈압강하 3) 혈류개선 4) 콜레스테롤 감소 5) 간기능 개선에 대해 증명하고자 한다. 이를 위해서는 네가지 성분을 혼합한 조성물에 대하여 공통적으로 효능에 미치는 영향을 알아 보기 위하여 콜레스테롤 감소 여부를 알아 보기로 한다.
<실험예 1> ; 콜레스테롤 생성 억제 효과
혈류개선의 지표인 콜레스테롤 생성 억제 효과를 알아 보기 위하여 간세포주인 HepG2 세포를 6 well에 3×105 cells/㎖로 분주하여 24시간 배양 후 홍국, 코엔자임Q10, 은행잎추출물 및 바나바잎 추출물에 당알콜을 혼합하여 만든 조성물로 처리하였다. 24시간 후 세포배양액을 centrifucal filter units (Vivaspin 4, Sartorius stedium, Goettingen, Germany)를 사용하여 농축시켰다. 콜레스테롤의 총 양은 콜레스테롤 정량 키트(Cholesterol ester quantitation kit, BioVision, Mountain View, CA, USA)를 사용하여 측정하였다. 시료와 reagent를 섞어 빛을 차단 후 37℃에서 1시간 동안 배양하여 microplate reader (Synergy HT,, Bio-Tek, USA)로 흡광도 530/590 nm에서 측정하였다.
조성물의 1(홍국), 2(홍국+코엔자임Q10), 3(홍국+코엔자임Q10+은행잎 추출물), 4(홍국+코엔자임Q10+은행잎 추출물+바바나잎추출물), 5(당알콜)의 콜레스테롤 생성 억제 효과를 확인하기 위하여 조성물(비) 1 내지 12와 같이 혼합한 조성물로 간세포주인 HepG2 세포를 이용하여 콜레스테롤 생성 억제 효과를 비교실험하였다. 그 결과를 표 1과 같이 나타냈다.
| 구분 | 실험예(조성물) | |||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | ||
| 1 | 홍국 | 3 | 7 | 12 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 2 | 홍국 | - | - | - | 10 | 6 | 4 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| CoQ 10 | - | - | - | 50 | 100 | 200 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 3 | 홍국 | - | - | - | - | - | - | 3 | 6 | 9 | - | - | - | - | - | - |
| CoQ 10 | - | - | - | - | - | - | 180 | 150 | 100 | - | - | - | - | - | - | |
| 은행잎 | - | - | - | - | - | - | 20 | 35 | 50 | - | - | - | - | - | - | |
| 4 | 홍국 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 8 | 7 | 6 | - | - | - |
| CoQ 10 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 50 | 120 | 190 | - | - | - | |
| 은행잎 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 50 | 35 | 20 | - | - | - | |
| 바나바 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 2 | 1 | 0.3 | - | - | - | |
| 5 | 홍국 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 3 | 7 | 12 |
| CoQ 10 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 200 | 100 | 50 | |
| 은행잎 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 20 | 35 | 50 | |
| 바나바 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 2 | 1 | 0.3 | |
| 당알콜 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 5 | 3 | 1 | |
| 항콜레스테롤효과 | 16 | 18 | 20 | 30 | 27 | 24 | 26 | 30 | 40 | 56 | 55 | 54 | 57 | 58 | 59 | |
control 100을 기준으로 실험예(조성물) 1 내지 15를 비교하였을 때 홍국, 홍국+코엔자임Q10, 홍국+코엔자임Q10+은행잎추출물, 홍국+코엔자임Q10+은행잎추출물+바나바잎추출물, 홍국+코엔자임Q10+은행잎추출물+바나바잎추출물+당알콜의 군에서 홍국을 단독으로 사용한 것 보다는 코엔자임Q10, 은행잎추출물 및 바나바잎추출물을 혼합한 종류가 여러 실험군에서 콜레스테롤 생성 억제 효과(조성비 4> 3> 2> 1의 순)가 좋은 것으로 나타났으며, 이들의 첨가량이 많을수록 콜레스테롤 생성 억제 효과가 좋은 것으로 나타났다. 또한 이들 네가지 조성물에 당알콜을 첨가한 군(조성비 5)에서 약간의 콜레스테롤 억제 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 상기의 결과로부터 콜레스테롤 억제 효과가 좋았던 조성비 13, 14, 15의 조성물을 대상으로 이후 실험에 적용하기로 하였다. (단위, 홍국;mg, CoQ10;mg, 은행잎추출물;mg, 바나바잎추출물;mg, 당알콜;g)
<실시예 1>; 조성물의 콜레스테롤 함량 변화
실험동물은 Sprague-Dawley계의 4주령 수컷 흰쥐를 구입(오리엔트바이오 성남)하여 1주일간 고형배합사료(CJ)를 식이급여하여 적응시켰다. 평균 체중 134~138g인 것을 randomized block design에 따라 각 처리군당 8마리씩 4군으로 나누어 스테인리스 케이지에 1마리씩 분리하였다.
정상 식이군(AIN-93)으로 식이 총 열량의 11.7%를 지방으로 공급하였고, 고지방 식이군은 지방 급원으로 beef tallow를 사용하여 고지방 식이로 총 열량의 40%를 지방으로 공급하여 사육하였다.
실험동물 4주령부터 10주령까지 6주간 정상식이와 고지방 식이를 각각 공급하였으며, 10주령부터 4주간 고지방식이에 조성물 13, 14, 15를 각각 식이 무게의 1%, 5%, 9%를 함유한 식이를 공급하여 효과를 관찰하였다. 실험동물은 한 마리씩 분리하여 사육하였고, 물과 식이는 제한없이 공급하였다.
혈액은 희생시 심장에 구멍을 내어 채취한 후 3000 rpm에서 15분간 원심분리하여 혈청을 얻었으며 이들 시료는 분석 시까지 -70℃ 에서 보관하였다. 혈청의 총 지방함량은 Frings법에 의하여 비색법으로 측정하고, 콜레스테롤과 중성지방의 함량은 키트(Sigma 미국)를 이용한 효소비색법으로 측정하였다. HDL 콜레스테롤은 침전시약인 덱스트란 설페이트와 MgCl2을 이용해서 LDL과 VLDL을 침전시킨후 상등액의 콜레스테롤 함량을 키트(Sigma, USA)를 이용하여 비색정량하였다.
| 구 분 | 총 콜레스테롤 | HDL 콜레스테롤 | ||||
| 실험예13 | 실험예14 | 실험예15 | 실험예13 | 실험예14 | 실험예15 | |
| 정상식이 | 59.2 | 58.8 | 60.2 | 44.3 | 45.2 | 48.7 |
| 고지방식 | 74.4 | 73.9 | 71.2 | 45.2 | 44.8 | 45.6 |
| 조성물1% | 68.5 | 69.2 | 67.6 | 56.4 | 55.8 | 55.6 |
| 조성물5% | 67.3 | 66.4 | 65.3 | 55.6 | 55.5 | 54.2 |
| 조성물9% | 65.2 | 63.4 | 62.8 | 55.1 | 54.6 | 53.4 |
혈중 총 콜레스테롤 함량은 실험군간에 차이가 없었으나, 혈중 콜레스테롤의 농도를 낮춰주는 HDL 콜레스테롤은 조성물 식이군이 고지방 대조군보다 유의적으로 증가하였다. 이는 당알콜이 작용하여 조성물을 혈액으로 이동과 흡수를 촉진시키는 것으로 판단된다.
<실험예 2>; 조성물의 α-glucosidase 억제 활성
아카보스(글루코바이, 한국바이엘)는 당뇨병 환자의 식후 혈당의 급격한 상승을 저해하는 경구용약물로서, 알파글루코시다제를 억제하여 탄수화물의 소화와 흡수를 지연시키기 때문에 식후 혈당을 낮추는 것으로 알려져 있다. 본 발명의 조성물의 알파글루코시다아제 억제 활성을 알아보기 위하여, 실험예에서 얻은 조성물 13, 14, 15를 1 mg/ml ∼ 10 mg/ml 및 아카보스(상품명: 글루코바이, 한국바이엘) 1 mg/ml의 알파글루코시다아제 저해율을 다음과 같이 구하였다. 96 웰 플레이트를 준비하고, 상기 시료들을 각각 50 ㎕씩 3 배수로 넣었다. 이때 대조구는 3차 증류수를 50 ㎕씩 넣었다. 0.1M의 포스페이트 버퍼(pH 6.9)에 알파글루코시다아제의 농도가 1.0 U/mL가 되도록 만들고, 100 ㎕를 취해서 상기 시료에 각각 더하였다. 상기 처리된 96 웰 플레이트를 25℃에서 10분 동안 항온처리하였다. 항온처리 후, 기질인 5mM의 p-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside 용액 50㎕를 시료에 더하여 알파글루코시다아제 활성 반응을 시켰다. 5, 10, 15, 20 및 30분 동안 각각 항온처리한 후, 405 nm microarray reader를 이용하여 흡광도를 측정하고, 상기 시료들의 알파글루코시다제의 저해율은 아래의 식 1을 이용하여 수치화하고 측정한 결과를 하기 표 2에 나타냈다.
저해율(%)=([OD.s.control]-[OD.s.test])/[OD.s.control] x 100 ...(식 1)
(상기 식 1에서, OD.s.control은 대조군 흡광도 값, [OD.s.test]는 시료의 흡광도 값을 의미)
| 구분 | 대조군 | 조성물13(mg/ml) | 조성물14(mg/ml) | 조성물15(mg/ml) | ||||||
| 저해율% | 1 | 1 | 3 | 5 | 1 | 4 | 7 | 1 | 5 | 10 |
| 41.5 | 30.5 | 42.2 | 59.8 | 31.4 | 56.5 | 68.1 | 30.8 | 60.8 | 86.8 | |
상기에서 대조구는 아카보스 1mg/ml를 나타낸다. 상기 표 1을 참조하면, 본 발명에 의한 식물성유산균 발효액은 높은 알파글루코시다아제 저해 활성을 나타냄을 알 수 있다.
<실시예 2> ; 인슐린 분비 활성 측정
NIT-1 세포는 mouse에서 유래된 정상 췌장 ß-cell로써 인간 췌장 조직과 가장 유사한 기전을 가지며, 포도당 농도에 비례하여 인슐린 분비가 촉진되며, 사람과 마찬가지로 proinsulin gene을 가지고 있기 때문에 인슐린 분비 조절능력이 인간과 비슷한 조건을 가질 것으로 보고 있어 베타 세포의 생리 연구를 하는데 적합한 세포주로 알려져 있다.
NIT-1 세포를 6 well plate에 3×105 cell/㎖가 되도록 분주하고, 36시간 배양한 다음 세포로부터 배지를 완전히 제거하고, 포도당이 없는 Krebs-ringer buffer(pH 7.4)로 washing을 한 후 배지에 있는 포도당을 완전히 제거하고, 이 buffer를 1ml씩 분주한 후 37℃에서 1시간 동안 전처리 하였다. 포도당 농도에 따른 인슐린 분비력을 측정하기 위해 2 mM 포도당과 11 mM 포도당조건에 세포를 노출시킨 다음, 양성대조군은 2.5 nM exendin-4, 시료는 조성물 13, 14, 15를 10 ㎍/㎖, 50 ㎍/㎖, 100 ㎍/㎖씩 각각 첨가하고, 6시간 동안 반응했을 때, 분비된 인슐린양을 Ultra Sensitive Rat Insulin ELISA kit(Crystalchem, Inc., Downers Grove, IL)를 사용하여 측정하였다. NIT-1 세포를 이용한 인슐린 분비 활성은 조성물 13, 14, 15를 에탄올로 추출하여 NIT-1세포의 인슐린 분비능에 미치는 영향을 2mM 포도당과 11mM 포도당의 조건에서 측정한 결과, 모든 군에서 효과적으로 인슐린 분비를 촉진시켰다. 양성대조군으로 첨가한 exendin-4에서도 인슐린 분비 증가가 확인되었다. 한편, 조성물 13, 14, 15 의 인슐린 분비에 미치는 영향을 측정한 결과는 다음의 표 4에 나타냈다. 대부분이 농도 의존적으로 인슐린 분비를 촉진시켰다.
| 구 분 | 대조군 | 조성물13 | 조성물14 | 조성물15 | |
| 인슐린분비율(%) | 2mM포도당 | 38.4 | 48.5 | 46.4 | 42.3 |
| 11mM포도당 | 49.5 | 59.4 | 56.8 | 49.3 | |
조성물은 인슐린 분비율이 대조군에 비하여 10-20%의 증가를 보였다.
<실시예 3> 산화질소 생성 확인(NO production assay)
혈류개선의 지표인 NO는 인체 내 신경계, 면역계뿐만 아니라 심혈관계 등에 관여하는 매우 중요한 전령분자이다. Nitric oxide synthase(NOS)에 의해 L-arginine으로부터 NO가 생성되는데, 이는 빠르게 안정화된 형태인 NO2 - (NItrite), NO3 - (Nitrate)으로 전환된다. Griess reagent (1% sulfanilamide in 5% phosphoric acid + 1% N-(1-naphthyl)ethylenediamine dihydrochloride)는 아질산염과 화학반응을 일으켜 보라색의 아조염을 형성하고 이것은 NO의 농도와 일치하기 때문에, NO의 생성은 아조염의 농도로부터 아질산염의 농도를 548 nm에서 그 최대 흡수정도를 측정하여 구할 수 있다. HUVEC 세포는 12 well culture dish에 1×105/㎖로 농도로 희석하여 분주하였다. 24시간 뒤 상기의 조성물(실험예 13, 14, 15)의 조성물을 처리하고, 24시간 뒤 세포배양액을 획득하였다. 대조군(은행잎추출물; 플라보놀배당체 35mg)과 조성물(실험예 13,14,15)의 세포 배양액 상층을 각각 150 ㎕씩을 첨가한 후 20 ㎕의 griess reagent 시약과 H2O의 130 ㎕의 혼합물을 상온에서 30분간 반응시켰다(Griess Reagent Kit for Nitrite Determination, Invitrogen). 이후 반응물의 흡광도는 microplate reader (Bio-Tek, USA)을 사용하여 548 nm에서 측정하였다. 아질산염의 농도 정도는 아질산염의 표준곡선으로부터 계산하였다.
조성물(실험예 13, 14, 15)이 콜레스테롤 억제 효과가 우수하므로 4가지 조성물을 100, 200, 300, 400, 500 mg/g 농도로 처리하여 NO 생성을 확인한 결과를 표 4와 같이 나타냈다. 그 결과 은행잎 추출물보다 조성물을 처리한 그룹에서 NO 생성이 더 높게 측정되었다.
| 구분 | 처리군 | ||||
| NO생성율(%) | 은행잎추출물 | 조성물13 | 조성물14 | 조성물15 | |
| 98 | - | - | - | ||
| 첨가량 mg/g |
100 | - | 177 | 191 | 225 |
| 200 | - | 291 | 328 | 386 | |
| 300 | - | 421 | 467 | 493 | |
| 400 | - | 592 | 618 | 631 | |
| 500 | - | 581 | 602 | 625 | |
은행잎 추출물은 플라보놀배당체가 100∼500mg/g 함유된 것을 사용하였다.
상기의 결과로부터 조성물(실험예 13, 14, 15)는 대조군(은행잎추출물)에 비해 월등히 높은 NO생성 효과를 나타냈다.
<실시예 4> ; 항고혈압활성 효과
Angiotensin converting enzyme (ACE)는 angiotensin Ⅰ을 angiotensin Ⅱ로 전환시킴으로써 혈압을 조절하는 중요한 효소로 작용한다. 항고혈압활성은 ACE 저해활성 측정법으로 Cushman과 Cheung(1971)의 방법을 사용했다. 즉, 시료(조성물 10의 추출물) 50 ㎕에 ACE 조효소액 50 ㎕ 및 sodium borate buffer(pH 8.3)100 ㎕를 가한 후 37℃에서 5분간 preincubation시킨다. 여기에 기질로써 Hippuryl-His-Leu용액(25 mg/2.5 ml sodium borate buffer) 50 ㎕를 가하여, 다시 37℃에서 30분간 반응시킨후 1N HCl 250 ml를 가하여 반응을 정지시킨다. 대조구는 시료용액 대신에 증류수 50㎕를 사용하며 1N HCl 250 ml를 가한 다음 ACE조효소액 50 ㎕를 가한다. 여기에 ethyl acetate 1.5 ml를 가하여 15초간 vortex한 후 3000 rpm에서 5분간 원심분리시켜 상층액 1 ml를 취한다. 이 상층액을 완전히 건조시킨 후 증류수 3 ml를 가하여 용해시키고 228 nm에서 흡광도를 측정하여 아래의 식에 의하여 ACE저해율로써 나타내었다.
ACE 저해율(%) = (1-A/B) × 100, A: 시료 첨가구의 흡광도, B: 시료 무첨가구의 흡광도 단, A, B 모두 대조구의 흡광도를 제외한 수치이다.
동일한 방법으로 시료의 처리량을 100, 200, 400 ㎍/㎖의 농도로 처리하였을 때 농도에 의존적으로 ACE 단백질 발현이 감소되는 것을 다음의 표 6으로부터 확인하였다.
| 구 분 | 대조군 | 처리군(㎍/㎖);조성물 10 | |||
| 50 | 100 | 200 | 400 | ||
| ACE 저해활성 | 35.2 | 48.5 | 58.9 | 67.3 | 78.9 |
<실시예 5>: 간기능개선 효과
<간기능개선 동물실험>
본 발명에 사용된 쥐는 150g±5g, Sprague-Dawley계(♂)의 흰쥐로서 분양받아 1마리씩 스테인레스 재질의 사육장(항온항습기, 온도 22±2℃, 습도 50±5%)에 넣어 사육하며 6주동안 사육하였다. 처음 일주일간 적응시킨후 실험식이는 5주간 섭취시켰다. 흰쥐를 난괴법에 의해 나누어 각 군당 10마리씩 총 4군으로 분류하였다. 기본식이(Basal diet group, BDG)는 전분 23%, 소맥분 22%, 설탕 20%, 옥수수유 2%, 우지 4.5%, 카제인 20%, 섬유질 5%, 미네랄혼합물 1.5%, 비타민혼합물 2%로 구성하였다. 본 발명의 각각의 실험예 10의 조성물 109.8 mg중량부에 기본식이 100 g중량부를, 실험예 13의 조성물 229.8 mg중량부에 기본식이 100 g중량부를, 실험예 14의 조성물 146 mg중량부에 기본식이 100 g중량부를, 실험예 15의 조성물 112.4 mg중량부에 기본식이 100 g중량부를 섞어서 식이급여시켰다.
사육한 실험동물의 혈액을 채취하기 위해 실험종료 16시간 동안 절식시키고 마취하여 심장에서 혈액을 채취 후 CBC tube에 2ml를 취하고, 나머지는 원심분리하여 혈청을 분리한 후 -80℃에서 냉동보관하였다.
혈청의 총 단백질은 뷰렛법에 의해 TP kit(Total protein reagent)를 이용하여 유색화합물을 형성시킨 후 자동분석기로 농도를 측정하였다. 알부민 농도는 brocresol green-Doumas method에 의해 albumin kit를 이용하여 화합물을 형성시킨 후 자동분석기로 분석하였고, 총 빌리루빈은 azo reaction 원리에 의해 kit(Total bilirubin reagent)를 사용하여 발색시킨 후 자동분석기로 농도를 측정하였다.
Creatinine 농도는 알칼리 용액에서 pocroted와 유색화합물을 형성하는 속도를 측정하여 Creakit를 이용하여 자동분석기로 측정하였고, 요산농도는 PAP 법에 따라 kit와 자동분석기를 통해 혈청내 요산농도를 측정하였다. Blood urea nitrogen(BUN)의 농도는 kinetic UV test에 따라 urea kit와 자동분석기로 농도를 측정하였고, alkaline phosphate(ALP) 농도는 IFCC 법에 의해 Kit를 이용하여 발색시키고 자동분석기로 측정하였다. 간기능을 판단하는 glutamic oxaloacetate transaminase(GOT) 농도는 혈청 중의 GOT작용으로 aspartic acid와 a-ketoglutaric acid는 oxaloacetic acid와 L-glutamic acid로 변화된다. 다시 oxaloacetic acid는 조효소 NADH의 존재하에서 MDH작용으로 malate가 생성되는데, NADH가 NAD로 산화될 때 340nm에서 흡광도의 감소를 측정하여 농도를 구한다.
이때 ST kit를 사용하여 자동분석기로 농도를 측정하였고, glutamic pyruvate transaminase(GTP)농도는 혈청 중의 GTP의 작용으로 L-alanine과 a-ketoglutaric acid는 pyruvic acid와 L-glutamic acid로 변화된다. 생성된 pyruvate는 조효소 NADH의 존재 하에 LDH작용으로 lactate가 생성되는데 NADH가 NAD로 산화될 때 340nm에서 흡광도의 감소를 측정하며 ALT kir를 이용하여 자동분석기로 측정하였다. Lactate dehydrogenase(LDH)농도는 buffered pyruvate substrate와 NADH2에다 혈청을 가해 incubation시키면 혈청 내의 LDH에 의해 pyruvic acid가 감소되고 lactate와 NAD가 생성되는 원리로 LDH kit를 이용하여 발색시킨 후 자동분석기로 측정하였다. 고지방식이와 함께 발효물을 5주간 섭취한 후의 건강상태의 변화를 관찰하기 위해 혈액학적 성상 및 혈청의 임상화학 검사를 실시하여 표 7에 정리하였다.
| 구 분 | BDG | 실험예10 | 실험예13 | 실험예14 | 실험예15 |
| 총단백질 (g/dl) |
4.85±0.21 | 4.82±1.02 | 4.85±0.15 | 4.85±2.45 | 4.84±2.15 |
| 알부민(g/dl) | 3.32±0.12 | 3.42±1.23 | 3.56±3.12 | 3.55±2.11 | 3.56±1.42 |
| 총빌리루빈 (mg/dl) |
0.18±0.11 | 0.22±0.02 | 0.21±0.04 | 0.22±0.12 | 0.23±0.13 |
| 크레아틴 (mg/dl) |
0.58±0.05 | 0.59±0.04 | 0.60±0.12 | 0.61±0.145 | 0.61±0.23 |
| 뇨산(mg/dl) | 1.75±0.46 | 1.84±0.23 | 1.94±0.45 | 1.93±0.51 | 1.94±0.61 |
| BUN(mg/dl) | 12.04±3.02 | 11.97±3.23 | 11.75±2.34 | 12.11±2.57 | 11.56±3.21 |
| ALP(mg/dl) | 108.36±1.56 | 116.45±3,27 | 126.54±5.43 | 127.73±4.35 | 128.39±6.21 |
| GOT(U/L) | 30.10±14.12 | 25.67±2,03 | 23.57±2.13 | 22.78±4.12 | 22.13±2.13 |
| GPT(U/L) | 27.23±4.13 | 25.74±3.12 | 23.58±3.12 | 22.87±4.25 | 23.24±2.34 |
| LDH(U/L) | 139.56±30.07 | 112.08±20.21 | 109.46±19.23 | 108.34±18.23 | 107.54±16.34 |
표 7에서와 같이 기본식이군에 비하여 실험예10, 실험예13, 실험예14, 실험예15의 조성물은 모두 혈액학적 성상은 정상수준을 유지하고 있으며, 조성물의 섭취 시 정상 수준을 벗어나지 않은 점으로 보아 추출물이 혈액학적 요인에 유해한 영향을 미치지는 않은 것으로 판단된다. 또한 실험쥐에 5주간 섭취시 간기능의 지표인 GOT농도, GPT농도, LDH에 유익한 변화를 주어 간기능개선에 효과적임을 알 수 있다.
<간 기능 개선 임상 실험>
본 발명의 조성물 10, 13, 14, 15에서 제조한 간 기능 개선 조성물을 35-50세의 남성, 간 기능 이상 환자 10명에게 1일 3g씩 3회, 40일간 복용시킨 후 섭취 전후의 간 기능 관련 지수인 AST, ALT, γ-GTP, GOT를 측정하여 그 결과를 다음의 표 8에 나타냈다. 일반적으로 이들의 정상범위는 AST 5~40, ALT 10~40, γ-GTP 0~60, GOT 0~40이다.
| 구 분 | 섭취전 | 조성물10 | 조성물13 | 조성물14 | 조성물15 | ||||
| 3주후 | 6주후 | 3주후 | 6주후 | 3주후 | 6주후 | 3주후 | 6주후 | ||
| AST(U/L) | 121 | 58 | 34 | 57 | 32 | 56 | 32 | 54 | 31 |
| ALT(U/L) | 89 | 56 | 32 | 56 | 31 | 55 | 31 | 54 | 30 |
| γ-GTP(U/L) | 91 | 46 | 34 | 45 | 33 | 44 | 32 | 42 | 31 |
| GOT(U/L) | 89 | 42 | 34 | 43 | 33 | 42 | 32 | 41 | 31 |
상기와 같이 조성물을 3주 및 6주 복용 후 간 기능 이상 환자의 간 기능 지수를 현저히 저하시킴으로서 본 발명의 조성물 10, 13, 14, 15는 간 기능 개선 효과가 있음을 알 수 있다.
<적용예>
본 발명의 조성물 13을 건강기능식품법 상으로 허용하는 부형제와 섞어 환제, 정제, 과립제의 건강보조식품 및 음료로 만들었다.
1) 환제의 제조
본 발명의 조성물 90mg, 찹쌀전분 5mg 및 정제수 5mg을 혼합한 후, 통상의 방법에 따라 100mg의 환제를 만들었다.
2) 정제의 제조
본 발명의 조성물 3 g, 옥수수전분 0.1g, 유 당 0.11g, 스테아린산 마그네슘 2 ㎎을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.
3) 캡슐제의 제조
본 발명의 조성물 2.5g, 옥수수전분 0.1g, 유 당 0.1g, 스테아린산 마그네슘 2 ㎎을 혼합한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.
4) 과립의 제조
본 발명의 조성물 4g, 대두 추출물 50 ㎎, 포도당 200 ㎎, 옥수수전분 600 ㎎분을 혼합한 후, 30 % 에탄올 100 ㎎을 첨가하여 섭씨 60 ℃에서 건조하여 과립을 형성한 후 포에 충진하였다.
5) 음료의 제조
본 발명의 조성물1g, 구연산 0.1g, 프락토올리고당 100g, 정제수 900g을 섞어 통상의 음료 제조방법에 따라 교반, 가열, 여과, 살균, 냉장하여 음료를 제조하였다.
6) 건강보조식품의 제조
본 발명의 조성물 20g, 비타민 혼합물 적량, 비타민 A 아세테이트 70 ㎍, 비타민 E 1.0 ㎎, 비타민 B1 0.13 ㎎, 비타민 B2 0.15 ㎎, 비타민 B6 0.5 ㎎, 비타민 B12 0.2 ㎍, 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 ㎎을 섞어 과립으로 제조하였다. 그러나 제형은 용도에 따라 다양하게 변형시킬 수 있다.
본 발명의 조성물은 혈당감소, 혈압강하, 혈행개선 및 콜레스테롤 억제 이외에 간기능 개선에 효과적이므로 산업상 이용가능성이 있다.
Claims (6)
- 홍국 12mg, 코엔자임Q10 50 mg, 은행잎추출물 50 mg, 바나바잎추출물 0.3 mg 및 당알콜 1 mg을 포함하는 혈압 및 혈류 개선용 건강기능식품 조성물
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 당알콜은 말티톨, 솔비톨, 환원 물엿, 락티톨, 만니톨, 파라티니톨 및 에리스리톨 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 하는 혈압 및 혈류 개선용 건강기능식품 조성물
- 제 1항 또는 제 4항의 혈압 및 혈류 개선용 건강기능식품 조성물로 만든 건강기능식품
- 제 5항에 있어서, 제형은 환제, 정제 및 과립제 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 건강기능식품
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