KR20110037020A

KR20110037020A - 양잠산물과 한약재를 함유하는 항당뇨 조성물

Info

Publication number: KR20110037020A
Application number: KR1020090094254A
Authority: KR
Inventors: 추성태; 구자명; 김수민
Original assignee: 농업회사법인 주식회사 청보건강
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2011-04-13

Abstract

본 발명은 양잠산물과 한약재를 함유하는 항당뇨 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양잠산물 중 오디, 상엽, 상지, 누에가루와 한약재 중 산약과 차가버섯의 추출물을 함유하는 항당뇨 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 것으로서, 본 발명의 양잠산물과 한약재를 이용한 항당뇨 조성물은 오디 15중량%, 상지 15중량%, 상엽 15중량%, 누에가루 25중량%, 차가버섯 15중량%, 산약 15중량%를 합한 것의 열수추출물을 함유하는 것을 특징으로 한다.

이때 위 열수추출물은 오디 15중량%, 상지 15중량%, 상엽 15중량%, 누에가루 25중량%, 차가버섯 15중량%, 산약 15중량%로 된 양잠산물과 한약재에 10배의 물을 가하여 75 ℃에서 3시간 동안 추출한 후 1시간 초음파 추출을 실시하여 유효성분의 추출을 촉진함으로써 얻어지는 것을 특징으로 한다.

양잠산물, 오디, 상엽, 상지, 누에가루, 한약재, 산약, 차가버섯, 항당뇨

Description

양잠산물과 한약재를 함유하는 항당뇨 조성물{The anti-diabetes composition containing silkworm culturing product and medicinal herbs}

2003년 통계청이 발표한 우리나라 2002년도 사망원인 중 당뇨병(diabetes mellitus)으로 인한 사망은 인구 10만명당 25.1명으로 사인 순위 4위이다. 이는 13.5명으로 사인 순위 7위였던 1992년 통계치와 비교하면 무려 3단계나 오른 것으로, 합병증으로 인한 사망률이 계속 증가하고 있음을 알 수 있다. 그 원인으로서는 유전적, 대사적, 환경적 요인에 의하여 췌장의 β-세포 파괴로 인한 인슐린 분비 감소 또는 말초 조직의 인슐린 저항에 의한 고혈당이 나타나는 것이며, 특히 생체 내의 지질과산화물의 생성이 정상인에 비해 더욱 촉진되고 이는 자유라디칼(O2-, HO-)의 과도한 생성으로 단백질 파괴, 염색체 이상 및 적혈구 파괴 등의 세포기능 저하와 세포괴사를 일으킨다.

이러한 자유라디칼에 대해 생체조직은 superoxide dismutase(SOD), glutathione-S-transferase(GST), glutathione peroxidase(GSH-Px), Catalase 및 glutathione(GSH) 등과 같은 내인성 제거제와 식품에 많은 vitamin A, C, E, flavonoid계 색소, 폴리페놀류 등의 생리활성 물질들로 유리기에 의한 조직 손상을 방어한다. 하지만 당뇨병의 경우 고혈당으로 인한 자유라디칼의 과도한 생성으로 상대적인 내인성 제거재의 부족으로 당뇨성 망막증, 뇌졸중, 심근경색증, 만성 신부전증, 말초 신경증 및 고지혈증 등의 합병증이 나타난다. 그럼에도 그 기전은 아직 명확하게 밝혀지지 않았으나 최근에는 당뇨예방이나 치료를 위한 식용 및 약용식물 등의 천연물을 통한 조직 손상방지와 체내의 방어체계를 갖는 실험들이 많이 보고되고 있다.

오디(桑

子)는 뽕나무 열매로서 한방에서 상심(桑

), 상실(桑實), 오심(誤審), 흑심(黑

) 등으로 지칭되며, 뽕나무과(Moraceae)에 속하는 뽕나무(Morus alba L)의 성숙한 과실이다. 오디는 4∼5월에 꽃이 피고 6∼7월에 검은색 또는 자홍색을 나타낼 때 수확한다. 오디는 취화과(聚花果)로 작은 수과(瘦果)가 많이 모여 이루어진 장원형으로 길이 1∼2 cm, 지름 0.5∼0.8 cm이며 황갈색, 갈홍색 또는 암자색을 띠고 짧은 줄기가 있다. 작은 수과(樹果)는 난원형으로 조금 납작한 편이며, 길이는 약 2 mm, 너비는 약 1 mm이고 육질의 화편(花片) 4개가 둘러 싸고 있다. 주치(主治)는 보혈자음(補血滋陰), 생진윤조(生津潤燥), 현훈이명(眩暈耳鳴), 심계실면(心悸失眠), 수발조백(鬚髮早白) 등을 치료하는 효능을 가진다고 알려져 있다.

완숙오디는 당도와 산도가 12.7∼19.8 Brix와 0.29∼0.83 %로 좋은 식미감을 가지며 다량의 안토시아닌 색소를 함유하고 있다. 오디는 다량의 glucose와 fructose를 함유하고 있으며 oxalic acid와 citric acid를 지니고 있고 일반과실에 비해 영양성분이 전반적으로 높다. 특히 Ca, K 및 Vitamin C의 함량은 후지사과에 비해 각각 14배, 2배 및 18배 높으며 Vitamin C는 감귤보다 1.5배가 높다.

또한 antocyanin 계통의 색소를 갖고 있으며, 주성분은 cyanidin-3-glucoside와 cyanidin-3-rutinoside로 그 비율이 7 : 3 정도로 분포한다. Anthocyanin 색소는 노화억제, 당뇨병성 망막장애의 치료, 시력 개선 효과, 콜레스테롤 억제 효과, 항산화 및 항염증 효능 등 다양한 생리활성을 갖는 것으로 보고되고 있다.

동의보감 탕액편(湯液篇)에 '까만 오디는 뽕나무의 정령(精靈)이 모여 있는 것이며, 당뇨병에 좋고 오장에 이로우며 오래 먹으면 배고픔을 잊게 해준다'고 하고 '귀와 눈을 밝게 한다'라고 했으며, '오디를 오래 먹으면 백발이 검게 변하고 노화를 방지한다'고 기록되어 있어 기능성에 있어서도 기대가 되는 작물 가운데 하나이다.

Lee 등과 Chung 등은 누에 관련 물질에서 혈당강하효과를 관찰하였으며, 이는 장내 탄수화물을 분해하는 효소인 α-glucosidase를 경쟁적으로 억제하여 식후 급격히 상승하는 혈당을 조절하는 것으로 보고하였다.

Kikino 등은 1985년 상백피로부터 당단백질인 Moran A라는 물질을 분리하여 이것이 혈당강하 활성물질임을 발표하였으며, Kimura 등은 스트렙토조토신으로 당뇨병이 유도된 마우스를 이용하여 상엽에 강력한 혈당강하작용이 있음을 밝혔다. 이들 연구에 의하면, 상엽의 혈당강하 작용은 인슐린 분비촉진이나 인슐린 유사작용과는 다른 기전으로 보고하였으며, Chung 등은 상엽에 신경전도속도를 정상화시킴으로써 당뇨병성 합병증에 치료효과가 있는 것으로 알려져 있는 myo-inositol이 다량 함유되어 있음을 확인하였다.

상백피와 누에분말에서 활성물질을 분획, 추출하여 실험동물에 테스트한 연구들에서 이들 활성물질이 장내 α-glucosidase의 작용을 억제하여 당의 소화·흡수를 지연시키며 그 결과 혈당상승이 억제되고, 이 과정은 농도 의존적으로 작용함을 밝혔다.

kim에 의하면, 마과의 덩굴성 다년생 식물인 산약(山藥, Diascorea rhizoma)의 물분획물이 1형 당뇨병 질환 동물 모델에서 인슐린 분비를 촉진해 혈당강하 효능을 가짐을 보고하였고, Hikino 등은 1형 당뇨병증 실험 모델에서 산약의 혈당 강하 효능 성분을 Dioscorans로 보고하였다. 또한, 산약은 체내 면역 기능에 영향을 미쳐 관련 질병을 개선시키는 것으로 보고되었다. 면역 질환의 감소, 항염증효과, 종양증식의 억제 그리고 골다공증의 개선효과가 보고되었다.

상엽(Mori Folium)은 한방에서 소갈증에 사용되어온 대표적인 약재로 소장에서 탄수화물의 소화에 관여하는 것으로 알려져 있으며 그 혈당강하 활성은 식후 혈 당 조절과 관련 있는 것으로 보고되어 있다.

차가버섯은 러시아에서 자생하는 검은 자작나무 암종병균의 일종으로 학명은 Inonotusobliquus이다. 이 버섯은 Hymenochaefaceae과에 속하며 감은 자작나무류에 덩이 모양으로 대형의 균핵을 형성한다. Ichimura 등은 차가버섯 물 추출물이 humanimmunodrficiency virus type 1 의 protease를 저해한다고 하였으며 그 물질은 고분자의 수용성 lignin이라고 밝혔다. 한편 차가버섯에서 분리된 수용성 및 불용성 당단백질은 혈당조절의 효소 cdc25과 cdc2/cyclin B의 cell cycle을 조절하여 혈당을 떨어트리는 효과가 있다는 연구가 보고되었다.

이에 본 발명에서는 문헌에서 혈당강화 활성이 보고되었거나 혹은 본 발명자들의 연구에서 항당뇨 활성이 검증된 양잠산물과 한약재를 선별하여 최적의 비율로 배합한 복합물을 대상으로 2형 당뇨질환에 대한 복합물의 상승적 효능을 구명하기 위해서 streptozotocin으로 유도된 rat를 이용하여 항당뇨활성을 실증하고자 하였다. 아울러 조성물을 음료로 활용하는 데에서의 최적 비율을 찾고자 하였다.

본 발명은 상기한 배경하에서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 양잠산물과 한약재의 성분들을 최적비로 혼합하여 항당뇨 기능과 이화학적 특성, 그리고 관능평가 면에서 음료화하기에 적합한 조성물을 제공하는 것이다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면 양잠산물과 한약재의 성분들을 최적으로 혼합함으로써 항당뇨 기능과 이화학적 특성, 그리고 관능평가 면에서 음료화하기에 적합한 조성물을 획득할 수 있다.

이하, 본 발명을 그 실험예 및 실시예와 함께 상세히 설명한다.

1. 재료 및 시약

양잠산물은 영천양잠조합에서 구입하여 사용하였고 한약재는 대구약령시에서 구입하여 사용하였다. 실험에 사용된 시약은 Indophenol, 2,4-Dinitrophenyl hydrazine, L-ascorbic acid, Tannic acid, ACS reagent 등은 Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO., U.S.A)에서 구입하여 사용하였다. 항산화능 검증 실험에 사용된 시약인 1-1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), Pyrogallol, Trichloroacetic acid (TCA), Griess reagent(sulfanilic acid, naphtylamine) 등은 Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO., U.S.A)에서 구입하였고, 2-thiobarbituric acid (TBA)는 Eastern Organic Chemical (Roochester, NY.)에서 구입하여 사용하였다. 그 외의 기타 시약은 특급 시약을 사용하였다.

실험에 사용된 기기는 UV/vis spectrophotometer (Hitachi, Japan), Rotary vacuum evaporator (Tokyo, Rikakikai Co., Japan), Centrifuge (Hitachi, Japan), pH meter (Model DP-135M), Color meter (Minolta, CR-300, Japan), Autoclave (SH-AC60, Korea), ICP Atomic Emission Spectrometer (ICP-IRIS, Thermo Elemental, U.S.A.) 등으로서, 이를 사용하여 측정하였다.

2. 양잠산물과 한약재 추출

본 발명의 실험에서는 양잠산물로서 누에가루, 상지, 상엽, 오디와 한약재(차가버섯, 산약)를 사용하였다. 양잠산물과 한약재는 열수(양잠산물에 10배의 물을 가하여 75 ℃에서 3시간 동안 2회 반복 추출)로 각각 추출한 후 1시간 초음파 추출을 실시하여 유효성분의 추출을 촉진한 후 20 Brix로 농축한 다음 본 실험에 사용하였다.

양잠산물과 한약재의 기능성 평가를 위한 시료 추출조건 및 배합비는 다음과 같다. 시료농도는 0.1%, 1%, 2%를 사용하였다.

3. 양잠산물과 한약재의 기능성 평가

1) Total polyphenol 함량

총폴리페놀의 함량(total polyphenol content)은 분석 방법으로 널리 사용되고 있는 Folins-Denis방법으로 측정하였다. 시료용액 3 ml에 Folin ciocalteu's phenol reagent 1 ml을 첨가하고 여기에 Na₂CO₃ 포화용액 1 ml를 가한 후 실온에서 1시간 동안 반응시킨 후 1 N HCl 0.2 ml를 가하여 640 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 총 폴리페놀 화합물은 tannic acid를 이용하여 표준곡선으로부터 함량을 구하였다.

표준곡선은 tannic acid를 10 mg/ml 농도로 증류수로 녹이고 최종농도가 0, 37.5, 75, 150, 300 ㎍/ml 용액이 되도록 취하여 위와 같은 방법으로 UV/VIS Spectrophotometer (hitachi U-2001, Japan)를 사용하여 640 nm에서 흡광도를 측정 하여 작성하였다.

2) 전자공여능 측정

전자공여능은 Blois의 방법을 변형하여 측정하였다. 각 시료 2 ml에 2×10^-4M DPPH 1.0 ml를 넣고 vortex한 후 30분 동안 방치한 다음 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여능은 [1-(시료첨가구의 흡광도-시료의 흡광도/시료무첨가구의 흡광도)]×100으로 나타내었다.

3) Superoxide dismutase(SOD) 유사활성 측정

SOD 유사활성 측정은 Marklund와 Marklund의 방법에 따라 각 시료 0.2 ml에 pH 8.5로 보정한 tris-HCl buffer(50 mM tris [hydroxymethyl] aminomethane + 10 mM EDTA) 3 ml와 7.2 mM pyrogallol 0.2 ml를 가하고 25 ℃에서 10분간 방치한 후 1 N HCl 1 ml로 반응을 정지시킨 후 420 nm에서 흡광도를 측정하여 [1-(시료첨가구의 흡광도-시료의 흡광도/시료무첨가구의 흡광도)] × 100으로 나타내었다.

4) Xanthine oxidase 활성저해 측정

Xanthine oxidase 활성저해 측정은 Stripe와 Corte의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 0.1 M potassium phosphate buffer(pH 7.5) 0.6 ml에 2 ml xanthine 0.2 ml과 xanthine oxidase(0.2 unit/ml) 0.1 ml, 각기 다른 농도의 시료용액 0.1 ml를 첨가하여 37 ℃에서 15분간 반응시켰다. 여기에 1 N HCl 1 ml를 첨가하여 반응을 종료시킨 다음 반응액 중에 생성된 uric acid를 292 nm에서 흡광도를 측정하였다.

5) α-Glucosidase 저해활성

α-Glucosidase 저해활성은 Haglind와 Tengblad의 방법을 약간 수정하여 측정하였다. 0.1 M phosphate buffer(pH 7.0)에 ρ-nitro-phenol-α-D-glucopyranosite를 용해시켜 기질로 사용하고, 여기에 효소액 5unit/0.03ml를 혼합하고 대조구에는 증류수 0.1 ml, 반응구에는 시료 0.1 ml를 넣어 37℃에서 30분간 반응시킨 후 1 M glyciner NaOH(pH 9.0)을 첨가하여 반응을 정지시켰다. 이때 생성된 ρ-nitrophenol(PNP)는 405 nm에서 spectrophotometer로 흡광도를 측정하여 다음 식으로 저해활성을 구하였다.

6) 통계처리

모든 실험은 3회 반복 실시하였고, 평균±표준오차로 표시하였다. 각 실험결과는 SPSS 12.0 통계프로그램을 이용하여 일원배치 분산분석 One-way ANOVA(Analysis of variance)를 실시하여 p<0.05에서 유의성을 검증하고, 각 군간 의 유의적 차이는 Duncan's multiple range test에 따라 분석하였다.

4. 양잠산물과 한약재의 기능성 평가 결과

1) 총 페놀 함량(Total polyphenol 함량)

양잠산물과 한약재 추출물 배합비율 1의 total polyphenol 함량을 측정한 결과 0.1%에서는 29.25mg/g, 1%에서는 57.96mg/g, 2%에서는 77.81mg/g 이었다. 양잠산물과 한약재 추출물 배합비율 2의 0.1%에서는 50.25mg/g 1%에서는 55.42mg/g, 2%에서는 77.28mg/g 이었다. 양잠산물과 한약재 추출물 배합비율 3의 0.1%에서는 19.87mg/g 1%에서는 44.55mg/g, 2%에서는 57.69mg/g 이었다. 양잠산물과 한약재 추출물 배합비율 4의 0.1%에서는 24.96mg/g, 1%에서는 50.05mg/g, 2%에서는 65.49mg/g 이었다. 전반적으로 누에함량이 증가할수록 total polyphenol 함량이 감소하는 경향이었고 상지, 상엽, 상심자(오디) 및 한약재가 증가할수록 높은 total polyphenol 함량을 나타내는 경향이었다.

일반적으로 페놀성 화합물은 항산화물질을 대표하는 것으로 알려져 있다. 차 등은 추출용매를 달리하여 오디로부터 페놀성 물질을 추출한 결과 증류수로 추출한 것보다 ethanol이나 acetone으로 추출한 실험구가 페놀의 용출량이 높았다고 보고하였다. 또한 다양한 농도의 ethanol을 추출용매로 하여 페놀성 물질을 추추한 결과 60 % ethanol 농도에서 추출량이 가장 높았다고 보고하였다.

페놀성 화합물의 주요한 역할은 자유 라디칼을 소거하는 것이라는 연구가 많 이 보고되었다. 따라서 이러한 페놀성 화합물인 플라보노이드나 페놀산 그리고 안토시아닌 등의 총량인 총 페놀 함량은 DPPH 라디칼 소거능으로 나타내는 항산화 활성에서는 중요한 인자로 작용한다. 일반적으로 항산화 활성이 증가함에 따라 총 페놀성 함량도 증가한다. 또한, 비타민 C(아스코르브산)는 대표적인 수용성 비타민으로 식품에 함유되어 있는 다른 영양소와 비교하여 대표성을 나타내므로 영양의 지표로도 종종 사용된다.

복분자 품종별에 따른 총 페놀 함량은 20.89∼28.84 mg/g 범위에 있었다. 이러한 결과는 양잠산물 추출물의 배합비율에 따른 총 폴리페놀 함량은 복분자의 총 폴리페놀 함량보다 상대적으로 높은 값을 나타내었다(19.87∼77.81 mg/100g).

2) 전자공여능

양잠산물과 한약재 추출물의 전자공여능을 측정한 결과 대조물질인 BHA는 농도가 높을수록 79.0 %, 87.2 %, 95.67 %를 나타내었다. 양잠산물과 한약재 추출물 1번, 시료 농도 0.1%에서 11.7%, 1%에서 19.45 %, 2%에서 23.75%를 나타내었다. 양잠산물과 한약재 추출물 2번, 시료 농도 0.1%에서 38.9%, 2%에서 48.88%, 3%에서 58.35%를 나타내었다. 양잠산물과 한약재 추출물 3번, 시료 농도 0.1%에서 48.36%, 2%에서 59.21%, 2%에서 66.61%를 나타내었다. 양잠산물과 한약재 추출물 4번, 시료 농도 0.1%에서 51.63%, 1%에서 67.13%, 2%에서 71.43%를 나타내었다.

전반적으로 누에가루가 많이 포함된 시료구에서 높은 전자공여능을 나타내었다. 김 등은 9종의 오디에 대한 항산화작용을 부가적으로 검색하기 위하여 DPPH radical 소거작용법을 이용하고 BHA를 대조약물로 하여 검색하였다. 그 결과, 검색한 9종의 오디는 거의 모두 항산화작용을 나타내었다. 그중 신광뽕(70.4 %)이 가장 유의적으로 높은 항산화 작용을 나타내었고, 그 다음은 검설뽕(52.0 %) > 2배성 휘카스(38.4 %) > 4배성 휘카스(35.7 %) > 청일뽕(32.9 %)의 순이었다.

누에분말이 산화단백질의 생성억제 효과 실험에서 활성산소의 공격을 받아 생성되는 카르보닐 그룹의 생성량을 측정하여 산화 단백질의 생성량을 평가해본 결과 35.42±4.54 및 34.81±3.78 nmol/mg protein 으로서 대조그룹의 생성량 대비 각 각 89.2% 및 87.6%로서 누에분말의 투여에 의하여 유의적인 산화 단백질의 생성억제효과가 인정 되었다. 이러한 사실은 지질 및 단백질 성분의 산화를 매우 효과적으로 억제한다는 사실이 입증되었다. 따라서 투여량에 따른 차이에도 불구하고 누에분말은 산화적 스트레스를 효과적으로 억제할 수 있으므로 누에분말의 투여는 매우 좋은 항산화 작용으로 노화를 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 기대된다. 본실험에서도 누에가루의 사용 배합비율을 증가할수록 DPPH 함량이 증가하여 산화적 스트레스를 억제하는 데 기여하는 것으로 평가되고 있다.

한편, 박 등은 복분자 딸기 5품종과 블랙베리의 농도별에 따른 자유라디칼 소거능을 측정하여 항산화 활성을 측정하였다. 복분자 딸기 5품종에 대한 항산화 활성은 블랙베리의 항산화 활성보다 우수하였으며, 그중 정금 1호의 항산화 활성은 2 mg/ml와 1 mg/ml의 농도에서 각각 78.55 %와 50.48 %이었다.

3) Superoxide dismutase(SOD) 유사활성 측정

양잠산물과 한약재 추출물의 SOD 유사활성능을 측정한 결과 2%에서 대조물질인 vit. C는 100 %로 나타났고, 양잠산물과 한약재 추출물 1번은 17.74%, 양잠산물과 한약재 추출물 4번은 72.9%로 나타내었다. 양잠산물과 한약재 추출물 1번보다 양잠산물과 한약재 추출물 4번이 높은 경향을 나타내었으며, Park 등의 황기 41.79%, Kim 등의 솔잎 44.3 %보다 본 실험에 사용된 양잠산물과 한약재 추출물의 SOD 유사활성능이 더 높은 경향을 나타내었다.

항산화 효소 중의 하나인 superoxide dismutase(SOD)는 세포에 유해한 환원 산소종을 과산화수소로 전화시키는 반응(2O₂ ^- + 2H⁺ → H₂O₂ + O₂)을 촉매하는 효소이며, SOD에 의해 생성된 H₂O₂는 peroxidase나 catalase에 의하여 무해한 물분자와 산소분자로 전환시켜 산소 상해로부터 생체를 보호하는 기능으로 알려져 있다. SOD 유사활성 물질은 효소는 아니지만 SOD와 유사한 역할을 하는 저분자 물질로 주로 phytochemicals에 속하며 superoxide의 반응성을 억제하여 산화적 장애를 방어할 수 있다. Nice 등은 SOD 정제 시 열 안정성이 뛰어나고 SOD와 유사활성을 나타내는 물질을 함께 정제하여 이를 SOD와 결합된 phenol류 물질인 것으로 보고한 바 있다.

4) Xanthine oxidase 활성저해 측정

양잠산물과 한약재 추출물의 xanthine oxidase 저해율을 측정한 결과 시료 농도 2%에서 대조물질인 vit. C는 73.82 %를 나타내었다. 시료 농도 2%에서 양잠산물과 한약재 추출물 1번이 11.79 %, 양잠산물과 한약재 추출물 4번이 52.04%로 가장 높았으며, 양잠산물과 한약재 추출물 1번보다 양잠산물과 한약재 추출물 4번이 더 높은 경향을 나타내었다.

생체 내 유리기생성계의 하나인 xanthine oxidase는 purine 대사에 관여하는 효소로 xanthine 또는 hypoxanthine으로부터 urate를 형성하는 이 과정에서 superoxide radical을 발생하며(free radical generation) urate가 혈장 내에 증가되면 골절에 축적되어 통증을 유발하는 통풍과 신장에 침착되어 신장질환을 일으키는 효소로 알려져 있다. 효소활성을 저해할 목적으로 천연물을 대상으로 하는 많은 연구가 진행되어 왔는데, 식물계에 존재하는 flavonoid류는 hydroxyl기의 위치에 따라 xanthine oxidase 저해효과가 다르며, galloyl기를 함유한 flavonoid 화합물이 xanthine oxidase 저해효과가 우수하다는 사실을 보고하였다. 따라서 xanthine oxidase의 저해효과는 유리라디칼의 생성 억제와 더불어 생물학적으로 중요한 의의를 가진다고 할 수 있다.

Moon 등과 Yeo 등은 추출물의 농도가 증가할수록 xanthine oxidase 저해효과가 높아진다고 보고하였다.

Xanthine oxidase 저해작용을 가지는 물질로는 flavonoide류가 대표적이며 양파껍질에서 분리한 xanthine oxidase 저해물질은 quercetin 4'-glucoside와 quercetin으로 확인되었다. 또한 An 등은 우롱차로부터 xanthine oxidase 저해 활성을 갖는 물질을 분리한 결과 flavan-3-ol 화합물로 확인되었으며 50 ㅅmol 첨가에서 60.6 %의 저해 활성을 나타낸다고 보고하였다.

5) 양잠산물과 한약재 추출물 α-glucosidase 저해효과

양잠산물과 한약재 추출물의 α-glucosidase 저해활성을 대조물질인 acarbose와 함께 실험한 결과 11.76%~82.84%로 다소 높은 억제능을 나타내었다. 양잠산물과 한약재 추출물 1번, 시료 농도 0.1%에서 11.76%, 1%에서 25.62 %, 2%에서 43.01%를 나타내었다. 양잠산물과 한약재 추출물 2번, 시료 농도 0.1%에서 63.05%, 1%에서 68.58 %, 2%에서 70.54%를 나타내었다. 양잠산물과 한약재 추출물 3번, 시료 농도 0.1%에서 75.67%, 1%에서 75.73 %, 2%에서 78.37%를 나타내었다. 양잠산물과 한약재 추출물 4번, 시료 농도 0.1%에서 77.83%, 1%에서 79.17 %, 2%에서 82.84%를 나타내었다. 항당뇨성 평가물질인 a-glucosidase 저해효과는 누에가루 첨가량이 증가할수록 항당뇨능이 향상되는 결과를 나타내었다.

삼지구엽초 추출물의 α-glucosidase 저해활성을 실험한 결과 물 추출물과 메탄올 추출물보다 혼합물에서 국내산과 중국산 삼지구엽초이 각각 87 %, 88 %의 높은 활성 억제율을 나타내었다고 하였다. 현재까지 연구된 바에 의하면 상엽이나 누에의 혈당상승억제 효과는 소장 내의 α-glucosidase의 이당류 분해 작용을 억제시킴에 의한 것으로 밝혀졌다.

5. 양잠산물과 한약재복합물의 제조 및 평가

앞에서 양잠산물과 한약재의 배합비에 따라 기능성을 평가한 결과 누에가루 첨가비율이 높을수록 항산화성이 증가하는 경향이었다. 그러나 양잠산물과 한약재 추출물을 혼합하여 시제품을 제조하여 관능검사(예컨대 후술하는 표 5) 및 이화학 적 측면의 평가 결과 누에가루의 첨가량을 25%로 하고 상엽, 상지, 상심자와 산약, 차가버섯의 비율을 15%로 혼합하는 것이 가장 시제품 품질에 적합한 비율이라고 평가되었다. 따라서 양잠산물과 한약재 복합물의 배합비는 Table 3과 같다.

6. 항당뇨 시제품의 당도, pH , 산도 및 색차

양잠산물의 항당뇨 효과를 측정하기 위한 주원료 배합비율은 Table 3과 같다. 시료농도는 0.1%, 1%, 2%를 사용하였다. 양잠산물 추출액은 영천 오디, 상지, 상엽 및 차가버섯, 산약을 사용하였다.

양잠산물과 한약재 복합 추출물을 이용하여 항당뇨조성물을 제조한 후 당도, pH, 산도 및 색차를 측정한 결과는 table 4와 같다. 당도 15 Brix, pH 3.3, 산도 0.3, lightness 37.33, redness 37.41, yellowness 24.58이었다.

7. 항당뇨조성물의 관능평가

항당뇨조성물의 관능평가를 위하여 대구한의대학교 학생들을 선발하여 실험 목적 및 평가 항목에 대해 설명하고 충분한 훈련을 실시하여 항당뇨조성물의 품질 차이를 식별할 수 있는 능력을 갖춘 전문패널을 구성하였다. 그리고 좀 더 폭넓은 시장성 테스트를 위하여 대구한의대학교 전체 학생을 대상으로 관능평가를 실시하였다. 관능평가법은 5점 기호도 검사법으로 실시하였고, 관능평가 항목은 색(color), 향(flavour), 맛(taste), 종합적인 기호도(overall acceptability)이었다. 관능검사 결과 양잠산물 1은 종합적인 기호도가 4.1±1.68로서 높은 관능검사 결과를 나타내었다. 양잠산물 중 누에가루 함량이 증가할수록 관능검사 결과 색, 향, 맛 및 종합적 기호도에서 낮은 평가를 나타내었다. 그러나 양잠산물 2에서는 누에가루첨가량이 25%이고 기타 배합비율이 15%로서 관능검사 결과 4.0±1.72을 나타내어 양잠산물 1과 비슷한 결과를 나타내었다. 따라서 누에가루가 25% 포함되면 서 항산화 능력과 α-Glucosidase 억제능이 우수한 양잠산물 2를 선택하는 것이 소비자의 기호도와 효능적인 측면에서 좋은 평가를 받을 수 있을 것으로 기대되어 양잠산물 2를 선택하여 시제품 개발에 사용하였다.

본 발명의 실시단계에서는 이상의 결과를 토대로 하여 양잠산물과 한약재 배합비 2번에다가 식품의약품안정청에서 제시한 식품 규격을 참고하여 다른 성분을 추가함으로써 식품을 제조할 수 있다.

구체적으로 당뇨환자용 식품제조를 위해서 제품 1000kcal당 비타민 A, B1, B2, B6, C, D, E, 나이아신, 엽산, 단백질, 칼슘, 철, 아연을 영양소 기준치의 50% 이상 되도록 원료식품을 조합하고 영양소를 첨가할 수 있다.

8. 양잠산물과 한방자원(차가버섯, 산약) 복합물의 동물실험 평가

차가버섯, 한약재 및 양잠산물의 유효추출물을 이용하여 당뇨유발 쥐에 대한 혈청 지질검사, 혈당검사 등을 수행한 결과 당뇨유발 쥐에 비해 차가버섯 등의 양잠산물 처리구가 항당뇨에 효과가 있는 것으로 나타났다. 한편 이 실험은 양잠산물 2의 배합에 따른 것이다.

(1) 실험동물 및 식이

가. 실험군 : 본 실험에 사용된 동물은 평균체중이 180±10g인 Sprague Dawley계 웅성 쥐로서 10일간 일반고형사료로 적응시킨 후 평균체중이 유사하도록 난괴법에 의해 군당 10마리씩 4개 군으로 나누었다. 즉 실험군은 정상대조군, 당뇨대조군, 당뇨 유발 후 양잠산물과 한방재료 엑기스 공급군으로 분류하였다.

나. 당뇨 유발 : 당뇨의 유발은 streptozotocin을 pH 4.5의 신선한 0.01M citrate buffer에 용해하여 55mg/kg B.W.로 1회 복강 주사하였고 정상군은 당뇨 유발군과 동일한 스트레스를 주기 위하여 0.01M citrate buffer를 복강에 주사하였다. 당뇨 유발 확인은 streptozotocin 주사 3일 후 꼬리 정맥으로부터 채혈하여 비공복시 혈당 수준이 300mg/mL 이상일 때 당뇨병이 유발된 것으로 간주하고 실험을 실시하였다.

다. 사육조건 : 당뇨유발 후 시료를 공급하며 사육한 실험기간 동안에 실험동물의 식이와 물은 자유롭게 섭취하게 하였다. 사육조건은 stainless steel cage에 개별 사육하였으며, 온도 22±2℃, 습도는 55±5%, 명암주기는 12시간(day light 06:00-18:00)으로 하였다.

라. 시료의 공급 방법 : 양잠산물과 차가버섯엑기스는 rotary vaccum evaporator를 이용하여 감압농축 후 동결 건조하였고 사람의 섭취량을 고려하여 350mg/kg B.W.씩 1일 1회 동일한 시각에 경구투여하였다. 양잠산물은 중량의 10배에 해당하는 물로 추출, 여과하여 감압농축 후 동결 건조하였고 사람이 음료수 섭취하는 량을 고려하여 150mg/kg B.W.씩 1일 1회 동일한 시각에 경구투여하였다.

(2) 실험방법

가. 혈액채취 : 실험동물로부터 혈액채취는 흰쥐를 에테르로 마취시켜 개복하고 21 gage의 일회용 주사기를 사용하여 복부대동맥으로부터 채혈하여 혈액을 2시간 정도 실온에서 방치시킨 후 600xg에 15분간 원심분리하여 혈청을 분리하였다.

나. 혈당 측정 : 혈당 측정 전 12시간 동안 절식시킨 후, 꼬리정맥에서 채혈하여 간이혈당계로 측정하였다.

다. 지질의 분석 : 혈청 중의 총지질 함량은 총지질 함량 측정용 kit(Advanced diagnostic Inc., USA)를 사용하여 측정하였으며 중성지질 함량은 Muller의 방법에 준한 효소법으로, 총콜레스테롤 함량과 HDL-콜레스테롤 함량은 Richmond의 방법에 준해 조제된 아산제약 주식회사 혈청지질 함량 측정용 kit(Eiken Co.)를 사용하여 측정하였다. 간 조직의 지질함량은 간 조직 1.0g을 균질기를 사용하여 0.15M NaCl 용액으로 10% 조직 마쇄액을 만든 후 Folch 등의 방법에 준하여 클로로포름:메탄올 (C:M=2:1 v/v) 혼합액으로써 지질을 추출한 후 혈청과 동일한 방법으로 측정하였다.

9. 양잠산물과 한약재(차가버섯, 산약) 복합물의 항당뇨 실험 평가

(1) 체중변화

Table 7은 streptozotocin으로 당뇨를 유발한 쥐에 각각의 시료를 공급하며 2주간 사육 후 체중 변화를 측정한 결과이다. 당뇨유발군들은 정상대조군에 비해 유의적인 감소를 나타내었고 양잠산물 추출물이나 양잠산물과 한약재 복합물 공급시 당뇨대조군에 비해 체중이 증가하였으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다.

(2) 장기무게

Table 8은 당뇨를 유발한 쥐와 비유발 쥐에 각각의 시료를 공급하며 2주간 사육 후 장기무게 변화를 측정한 결과이다. 체중 100g당 간의 무게는 정상대조군에 비해 당뇨유발군에서 유의적인 증가를 나타내었고 양잠산물과 한약재복합물 공급에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 신장무게도 간의 무게와 같은 경향이었다. 비장과 심장의 무게는 유의적인 변화가 나타나지 않았다.

(3) 혈청 ALT, AST 활성 측정

Alanine aminotransferase(ALT)는 조직에너지를 생산하는 효소로서 AST와 달리 세포질 내에 풍부하고 신장, 심장, 골격근에 분포되어 있으며, 급성 간세포 손상시 예민한 지표가 되는 효소이고, aspatate aminotransferase(AST)는 간, 심장, 골격근에 분포하여, 세포가 손상을 받으면 혈청내로 유출되는 효소이다. Table 9는 혈청 ALT와 AST를 측정한 결과이다. 혈청 ALT 활성은 정상대조군에 비해 당뇨대조군에서 유의적인 증가를 나타내었고, 당뇨대조군에 비해 양잠산물과 한약재 복합물 공급군에서 유의적인 감소를 나타내었다. 혈청 AST 활성은 당뇨대조군이 정상대조군에 비해 유의한 증가를 나타내었으며 양잠산물과 한약재 복합물 공급 시 당뇨대조군에 비해 유의한 감소를 나타내었다.

(4) 혈당 변화

Fig. 7은 Streptozotocin을 복강 주사하여 당뇨를 유발한 쥐의 꼬리 정맥에 서 채혈한 혈액으로 혈당을 측정한 결과이다. 채혈하여 비공복시 혈당 수중이 300mg/ml 이상일 때 당뇨병이 유발된 것으로 간주하는데, 실험기간 중 정상대조군은 혈당변화가 거의 없었으며 당뇨대조군은 당뇨유발 1주까지 급격히 혈당이 상승하였으나 2주째에는 1주와 거의 유사한 수준으로 유지되었다. 양잠산물과 한약재 복합물 공급군의 혈당은 실험 1주부터 2주까지 급격히 감소되었으며 당뇨대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났다.

(5) 혈청 중 지질함량

Fig. 8~11은 간 조직 중 지질의 함량을 측정한 결과이다. 혈청 중 총콜레스테롤 함량은 당뇨대조군의 경우 정상대조군에 비해 유의적인 증가를 나타내었고, 양잠산물과 한약재 복합물 공급시 당뇨대조군에 비해 유의적인 감소를 나타내었다. 혈청 중성지질 함량은 정상대조군에 비해 당뇨유발군에서 유의한 증가를 나타내었으며 양잠산물과 한약재 복합물 공급시 당뇨대조군에 비해 감소하였으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 혈청 총지질 함량과 HDL-콜레스테롤 함량도 유의적인 변화가 나타나지 않았다.

Claims

오디 15중량%, 상지 15중량%, 상엽 15중량%, 누에가루 25중량%, 차가버섯 15중량%, 산약 15중량%의 열수추출물을 함유하는 것을 특징으로 하는,

양잠산물과 한약재를 이용한 항당뇨 조성물.
제1항에 있어서,

열수추출물은 오디 15중량%, 상지 15중량%, 상엽 15중량%, 누에가루 25중량%, 차가버섯 15중량%, 산약 15중량%로 된 양잠산물과 한약재에 10배의 물을 가하여 75 ℃에서 3시간 동안 추출한 후 1시간 초음파 추출을 실시하여 유효성분의 추출을 촉진함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는,

양잠산물과 한약재를 이용한 항당뇨 조성물.