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KR101414040B1 - 누에추출물을 유효성분으로 하는 혈당조절용 약학 조성물, 천연물의약품 및 건강기능식품 - Google Patents

누에추출물을 유효성분으로 하는 혈당조절용 약학 조성물, 천연물의약품 및 건강기능식품 Download PDF

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KR101414040B1
KR101414040B1 KR1020120151374A KR20120151374A KR101414040B1 KR 101414040 B1 KR101414040 B1 KR 101414040B1 KR 1020120151374 A KR1020120151374 A KR 1020120151374A KR 20120151374 A KR20120151374 A KR 20120151374A KR 101414040 B1 KR101414040 B1 KR 101414040B1
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extract
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ethanol
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Abstract

본 발명은 누에추출물을 유효성분으로 하는 혈당조절용 약학 조성물, 천연물의약품 및 건강기능식품에 관한 것이다.
본 발명의 혈당조절용 약학 조성물은 5령3일의 연녹잠 누에로부터 추출한 추출물을 포함하며, 상기 추출물은 에탄올을 용매로 추출한 것을 특징으로 하는 유효성분을 포함하는 것이 특징이다.
본 발명에 따른 누에 추출물의 약학 조성물 및 이를 포함하는 혈당조절용 천연물의약품, 건강기능식품은 혈당조절능이 높은 제조방법 및 용량을 명확히 함으로써, 그로 인해 도출될 수 있는 약효가 종래의 누에분말보다 우수하며, 이와 더불어 종래의 양잠산물에 국한되지 않고, 고부가가치 상품으로 개발이 가능하기 때문에, 양잠농가의 소득증대에 유용하다.

Description

누에추출물을 유효성분으로 하는 혈당조절용 약학 조성물, 천연물의약품 및 건강기능식품{PHARMACEUTIAL COMPOSITION COMPRISING SILKWORM EXTRACT FOR REGULATION OF BLOOD GLUCOSE, HERBAL MEDICINE AND HEALTH FOOD}
본 발명은 누에추출물을 유효성분으로 하는 혈당조절용 약학 조성물, 천연물의약품 및 건강기능식품에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 5령3일 연녹잠 누에로부터 얻는 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈당조절용 약학 조성물, 천연물의약품 및 건강기능식품에 관한 것이다.
누에는 한자로 잠(蠶)이라고 하며, 누에나방(Bombyx mori, 문화어: 누에나비)의 애벌레로서, 알깨기 시작후 10 ~ 14일만 알에서 부화한 누에는 1령 누에 또는 개미누에라 하여, 까맣고 털이 많고 약 5 mm 정도로 개미와 비슷한 형태가 특징이며, 3령이 지나야지만 누에 특유의 형태가 나타난다.
누에가 5령이 된지 5~6일째부터 토사구에서 실을 뽑아 고치를 짓게 되는데 고치 상태에서 12~13일이 지나면 나방이 되며, 양잠산업에서는 고치를 이용하여 실크를 생산하고 있다.
동의보감에 나와 있는 천연 자양 강정 식품인 누에 번데기는 한방에서는 잠용자(蠶踊子)라고 부르며, 성질이 고르고 맛이 달며 독이 없어, 풍과 여윈 것을 다스린다고 하였다. 그리고 당뇨병이나 회충 없애는 약효도 있다는 것이 개재되어 있다.
최근 국내의 누에와 관련된 산업 시장은 전통적인 양잠 산업인 누에고치 생산에서 벗어나, 누에를 소재로 하는 기능성 식품과 천연물의약품과 관련된 기술개발이 활발하게 이루어지고 있는데, 동결건조로 제조된 누에분말은 1995년부터 상품화되기 시작하였으며, 5령3일 누에의 알콜 추출물을 생강, 계피, 타우린과 함께 혼합한 기능성 항당뇨 음료(한국등록특허 제10-0354151호), 누에 번데기 유래의 지방산을 유효성분으로 하는 고지혈증 예방 및 치료 조성물(한국등록특허 제10-0732727호), 누에 체액 추출물을 이용한 건강기능식품(한국공개특허 제2010-0020463호) 등이 대표적으로 개발되어 있으며, 혈당조절제, 면역증강, 항피로 등 효능으로 누에분말을 주성분으로 한 건강기능식품이 다수 출시되었다. 이러한 흐름은 시대적 웰빙 요구에 발맞춰, 양잠산업이 21세기 새로운 고부가가치 산업으로서 거듭날 수 있는 계기를 마련할 수 있다.
당뇨병(Diabetes mellitus)은 인슐린 작용의 부족에 의한 만성 고혈당증을 특징으로 하면서 여러 특징적인 대사 이상을 수반하는 질환군이다. 인슐린은 주로 탄수화물 대사에 관여하므로, 당뇨병은 탄수화물 대사의 이상이 기본적인 문제이나, 이로 인해 체내의 모든 영양소 대사가 영향을 받게 되므로, 또한 총체적인 대사상의 질병이라고 할 수 있으며, 특히 현대에서 가장 중요한 만성 질병으로 꼽히고, 특히 선진국일수록 발생 빈도가 높다. 당뇨병은 정맥혈의 혈장 포도당 농도를 기준으로 진단하는데, 서로 다른 날 2번 검사하여 공복 시(보통 검사 전 8~12시간 금식 상태) 혈장 포도당 농도가 둘 다 126 mg/dL 이상이면 당뇨로 진단한다.
우리나라의 당뇨인구는 70 년대에 1.5 %인데 반하여 90년대 들어서는 8~10%로 증가함에 따라, 당뇨병성 만성합병증의 발생율도 급격한 증가추세를 보이고 있다.
당뇨병은 크게 인슐린 의존형 당뇨병과 인슐린 비의존형 당뇨병으로 분류되는데, 인슐린 의존형 당뇨병은 주로 사춘기에 발병하며 반드시 인슐린 주사치료가 필요하며, 당뇨 환자의 84%를 차지하고 있는 인슐린 비의존형 당뇨병은 주로 성인들에게서 서서히 진행하여 발병하기 때문에, 주로 식사요법과 운동처방으로 치료가 이루어지고 있다.
당뇨병의 치료는 혈당조절약물의 투여가 필수인데, 종래의 혈당조절 약제로는 인슐린(insulin)이 널리 사용되고 있으며, 경구용 제제로는 설포닐 우레아(sulfonyl urea)계 약물과 비구아나이드(biguanide)계 약물 등이 주로 사용되고 있다.
그러나 이들 약제는 고가인데다가 평생을 투여해야하는 비용부담이 상당하며, 알레르기, 골수억제, 저혈당 등의 부작용도 많아, 간 또는 신장장애환자나 저혈압, 심근경색, 저산소증이 있는 환자나 노인 등에게는 사용에 주의 및 금기가 필요하다.
따라서, 평생 투여해야 한다는 질병 상의 특이점을 고려하여 가능한 부작용이 없고, 제조원가를 저렴하게 하여 환자의 약값 부담을 줄일 수 있는 천연생약제제를 주재료로 한 항당뇨용 건강기능식품 및 천연물의약품의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 5령3일 연녹잠 누에로부터 얻는 추출물을 유효성분으로 함유하는 혈당조절용 약학 조성물, 천연물의약품 및 건강식품을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단으로 본 발명의 혈당조절용 약학 조성물은 5령3일의 연녹잠 누에로부터 추출한 추출물을 포함하며, 상기 추출물은 에탄올을 용매로 추출한 것을 특징으로 하는 유효성분을 포함하는 것이 특징이다.
상기 에탄올은 60~80%인 것이 특징이며, 더욱 바람직하게는 70%인 것이 특징이다.
상기 유효성분은 조성물 전체 중량을 기준으로 20~45 중량%인 것이 특징이다.
상기 약학 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체 또는 부형제 중 어느 하나이상을 추가로 첨가하는 것이 특징이다.
본 발명의 혈당조절용 천연물의약품은 상기 약학 조성물을 함유하는 것이 특징이다.
본 발명의 혈당조절용 건강기능식품은 상기 약학 조성물을 함유하는 것이 특징이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 누에 추출물의 약학 조성물 및 이를 포함하는 혈당조절용 천연물의약품, 건강기능식품은 혈당조절능이 높은 제조방법 및 용량을 명확히 함으로써, 그로 인해 도출될 수 있는 약효가 종래의 누에분말보다 우수하며, 이와 더불어 종래의 양잠산물에 국한되지 않고, 고부가가치 상품으로 개발이 가능하기 때문에, 양잠농가의 소득증대에 유용하다.
도 1은 제조방법에 차이를 둔 연녹잠 추출물을 투여한 SD 레트의 식이 및 음수 섭취량 변화를 측정한 그래프이다.
A: 식이섭취량
B: 음수섭취량
도 2는 제조방법에 차이를 둔 연녹잠 추출물을 투여한 SD 레트의 체중 변화를 측정한 그래프이다.
도 3은 제조방법에 차이를 둔 연녹잠 추출물을 투여한 SD 레트의 주간 혈당변화를 측정한 그래프이다.
도 4는 연녹잠의 70% 에탄올 추출물을 투여함량별 db/db 마우스의 체중변화를 측정한 그래프이다.
도 5는 연녹잠의 70% 에탄올 추출물을 투여함량별 db/db 마우스의 사료 섭취량의 변화를 측정한 그래프이다.
도 6은 연녹잠의 70% 에탄올 추출물을 투여함량별 db/db 마우스의 물 섭취량의 변화를 측정한 그래프이다.
도 7은 연녹잠의 70% 에탄올 추출물을 투여함량별 db/db 마우스의 주간 혈당변화를 측정한 그래프이다.
도 8은 연녹잠의 70% 에탄올 추출물을 투여함량별 db/db 마우스의 혈중 AST 수치를 측정한 그래프이다.
도 9는 연녹잠의 70% 에탄올 추출물을 투여함량별 db/db 마우스의 혈중 ALT 수치를 측정한 그래프이다.
도 10은 연녹잠의 70% 에탄올 추출물을 투여함량별 db/db 마우스의 혈중 GLU 수치를 측정한 그래프이다.
도 11은 연녹잠의 70% 에탄올 추출물을 투여함량별 db/db 마우스의 혈중 HDL 수치를 측정한 그래프이다.
도 12는 연녹잠의 70% 에탄올 추출물을 투여함량별 db/db 마우스의 혈중 CHO 수치를 측정한 그래프이다.
도 13은 연녹잠의 70% 에탄올 추출물을 투여함량별 db/db 마우스의 혈중 LDL 수치를 측정한 그래프이다.
도 14는 연녹잠의 70% 에탄올 추출물을 투여함량별 db/db 마우스의 혈중 TG 수치를 측정한 그래프이다.
도 15는 연녹잠의 70% 에탄올 추출물을 투여함량별 db/db 마우스의 체지방 변동 추이를 측정한 그래프이다.
현재 당뇨병을 치료하기 위해 운동요법, 약물요법 등이 이용되고 있다.
이중 가장 많이 이용되는 방법으로 약물요법에는 혈당조절제나 인슐린 제재 등이 사용되고 있으나 여러 가지 부작용이 문제되고 있고, 제2형 당뇨병의 경우 식이요법이 효과가 높은 것으로 알려지고 있다.
따라서, 이러한 추세로 약물보다는 천연물이 치료제로 주목을 받으며, 그 중에 하나로 누에가 기능성식품 및 천연물의약품으로 관심의 대상이 되고 있다.
본 발명에서의 용어 '혈당조절용'은 '혈당 저하', '혈당 감소', '혈당 강하' 등과 혼용될 수 있으며, 본 발명에 있어서, 혈당조절에 의하여 질환 증상의 경감 또는 치료 효과가 나타날 수 있는 질환은 대사성 증후군, 비만일 수 있으며, 가장 바람직하게는 당뇨인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 용어 '건강기능식품'은 맛, 향, 영양소를 공급하는 식품 고유의 기능과 면역증강, 노화방지 등의 건강에 유의한 부가적 효능을 가진 식품을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 누에 추출물을 함유하는 혈당조절용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명자들은 누에 추출물을 이용한 혈당조절용 약학 조성물을 개발하는데 있어서, 누에의 품종, 성장단계 및 추출방법에 있어서 최적의 조건을 파악한다.
설명하면, 혈당조절능을 나타내는 유효성분의 추출원료로 가장 최적의 누에 품종을 선별하기 위하여, 충체(동일누에 수에 대한 전체무게), 추출방법에 따른 수율, 및 DNJ 함량을 분석한다. 그 결과, 양원잠(2.82g)〈 한생잠(3.17g)〈 연녹잠(3.46g) 순으로 연녹잠의 충체가 가장 무겁다.
또한, 상기 누에 품종별로 추출방법을 달리하여 그 수율을 확인한다. 그 결과 에탄올을 용매로 하여 추출한 추출물이 가장 수율이 우수하다.
여기서 용매로 에탄올을 사용하는 것은 인체 유해하지 않고 혈당조절능을 나타내는 성분이 가장 잘 용해되는 용제인 것으로, 다른 유기용매를 사용할 경우 특히 메탄올의 경우는 인체에 유해한 물질을 함유하고 있어 약학 또는 식품으로 사용하기 어려움이 있다.
또한 용매로 물을 사용할 경우에는 인체에 가장 적합할지는 몰라도 혈당조절능을 나타내는 성분이 잘 용해되지 않아 혈당조절능을 목적으로 하는 약학 또는 식품 소재로 사용하기는 어려움이 있다.
이에 본 발명에서는 추출용매로 에탄올을 사용하며, 특히 60~80%의 에탄올을 사용한다. 여기서 60%미만의 에탄올을 사용할 경우에는 오히려 혈당조절능을 나타내는 성분이 잘 용해되지 않아 목적하는 혈당조절능을 얻기에는 어려움이 있으며, 80%초과의 에탄올을 사용할 경우에는 에탄올 자체의 독성으로 인해 약학 또는 식품소재로 사용하기 어려운 문제점이 있다. 더욱 바람직하게는 70%의 에탄올을 사용하는 것이 혈당조절능을 나타내는 성분이 가장 잘 용해된다.
또한, 데옥시노지리마이신(DNJ)의 함량은 5령3일의 연녹잠이 가장 월등했기 때문에, 본 발명의 혈당조절능 조성물을 제조하는데 원료 품종으로서 5령3일의 연녹잠이 가장 적당하다.
DNJ(deoxynojirimycin)은 글루코시다아제(glucosidase)에 대하여 강력한 저해활동을 나타내는 모노사이클릭 피페리딘(Monocyclic piperidine)계열의 물질로서, 혈당조절효과를 유도할 수 있기 때문에, 함량이 높을 경우 약제학적 효과가 우수하다.
이에, 5령3일의 연녹잠에 대해 70% 에탄올로 추출된 누에 에탄올추출물을 당뇨동물모델에 함량별로 투여하여 당뇨 증상개선효과가 나타나는 농도를 측정한 결과, 20~45 mg/kg의 함량에서 유의한 효과가 나타남을 확인한 바, 본 발명은 5령3일의 연녹잠 누에 유래 에탄올 추출물을 유효성분으로 조성물 전체 중량을 기준으로 20~45 중량% 함유되는 조성물을 제공하는 것이 좋다.
이는 5령3일의 연녹잠 누에 유래 에탄올 추출물이 20중량% 미만으로 함유될 경우에는 당뇨 증상개선효과가 나타나지 않아 본 발명이 목적하는 혈당조절능을 얻지 못하며, 45중량%를 초과할 경우에는 본 발명이 목적하는 혈당조절능보다 더 우수한 효과를 얻지 못하므로 오히려 국내 양잠농가의 소득원 창출의 목적을 이룰 수 없게 된다.
또한 상기 함량은 공지의 유사 효능의 조성물에 함유된 누에 추출물의 함량, 예를 들면 한국등록특허 KR10-0361085의 조성물에는 100~150 mg이, 한국등록특허 KR10-0564202에서는 누에 추출물을 150 mg 이상(350mg 캡슐에 22 중량% 함유, 회당 2~4캡슐 권장)을 섭취해야한 점과 비교할 때, 발명의 조성물은 현저히 적은 양으로도 우수한 효과를 나타냄을 알 수 있다.
이러한 상기 본 발명의 약학 조성물은 당뇨 질환의 개선을 목적으로 혈당조절능을 갖는 천연물의약품에 함유될 수 있다. 이때 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약학적으로 허용되는 담체 또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다.
이때 제형은 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상, 환 중 어느 하나의 형태로 구성되며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수도 있다. 즉, 이는 사용 목적에 따라서 당업자가 어려움 없이 선정하여 이루어질 수 있으며, 그 첨가량은 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위내에서 선택될 수 있음을 의미한다.
상기 약학적으로 허용되는 담체로는 제제 할 시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하며, 또한, 약학적으로 허용되는 부형제로는 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 약학 조성물은 당뇨 질환의 개선을 목적으로 건강기능성식품에 함유될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 약학 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에는 본 발명의 약학 조성물은 원료에 대하여 0.01 ~ 10 중량부, 바람직하게는 0.05 ~ 1 중량부의 양으로 첨가된다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다.
본 발명의 약학 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 약학 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 0.01 ~ 0.04 g, 바람직하게는 약 0.02 ~ 0.03 g 이다.
상기 외에 본 발명의 약학 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 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 약학 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0.01 ~ 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
실시예 1: 누에 품종 및 추출방법의 선택
1. 실험방법
1) 충체에 따른 누에 품종 선택
현재 우리나라 장려누에품종 중 대표적인 3품종의 생체중은 양원잠(2.82g)〈 한생잠(3.17g)〈연녹잠(3.46g) 순이였으며, 이들의 데옥시노지리마이신(DNJ)함량은 4.9∼5.0mg/g으로 차이가 없었으나, 우리나라 고유의 품종이면서 충체가 가장 무거운 연녹잠으로 결정하였다.
2) 추출방법에 따른 누에 성장단계의 선택
5령3일 및 5령5일의 누에에 대한 추출방법은 동결건조분말 및 에탄올 추출방법의 두 가지를 사용하여 얻어진 동결건조수율 및 에탄올추출수율을 비교하였다.
동결건조 방법은 누에를 수거하여 누에 체내의 혈액 등 산화를 방지하기 위해 액체질소로 급속동결한 다음, 냉동보관하였다가 동결건조기에서 약 5일 정도 건조하여 누에 분말을 수득하여 그 수율을 측정하였다.
에탄올 추출방법은 동결건조누에분말 100g에 70 % 에탄올 500㎖를 첨가하고, 1시간 동안 초음파 처리한 다음, 하루 밤 추출하는 과정을 3회 반복한 후 동결건조 방법으로 농축하여 수득된 분말로 에탄올추출수율을 측정하였으며 그 결과 하기 표 1과 같이 나타났다.
3) 데옥시노지리마이신( DNJ) 함량에 따른 누에 품종 선택
강력한 글루코시다아제(Glucosidase) 활성 억제물질인 DNJ(deoxynojirimycin)의 함량을 품종별로 비교하여, 추출에 최적의 품종을 선택하고자 하였다.
알콜 추출로 수득된 누에분말 100mg에 0.05N HCl 10㎖을 혼합하고, 5분간 진탕 추출한 다음, 얻어진 잔류물에 0.05N HCl 5㎖을 다시 추가하여 동일조건으로 진탕 추출을 반복하고. 최종적으로 얻어진 여액 50㎖(이하, 검액)을 DNJ 함량 측정에 사용하였다.
1-DNJ(deoxynojirimycin) 표준품 1mg을 100㎖의 증류수에 용해(이하, 표준액)시키고, 상기 검액과 표준액을 각각 100㎕를 취하고, 이에 0.4M 붕산칼륨(Potassium Borate) 완충액(pH 8.5) 100㎕와 10mM 9-플루오레닐메틸 클로로포름 Fluorenylmethyl chloroformate) 200㎕을 혼합한 후, 20℃에서 20분간 방치하였다.
그리고 0.1M 글리신 100㎕를 넣어 반응을 종료한 다음, 0.1% 아세트산(acetic acid) 1㎖를 가한 후, 0.45㎛ 필터로 여과한 액을 10㎕ 취하여 액체 크로마토그래피로 DNJ 함량을 확인하였다.
액체 크로마토그래피는 안지름 약 4~6mm, 길이 15~25cm인 스테인레스 강관에 5~10㎛의 액체크로마토그래프용 옥타데실 실리카겔을 충전하고, 10℃에서 0.8㎖/min의 유속으로 200㎖:800㎖:0.5㎖의 비율로 혼합된 아세토니트릴:물:초산, 및 800㎖:200㎖:0.5㎖의 아세토니트릴:물:초산 혼합물을 사용하여 분획물을 수득하고, 형광검출기(Ex:253nm, Em:322nm)로 검액 및 표준액의 피크면적 AT 및 AS를 측정하였으며, 하기의 식으로 DNJ 함량을 도출하였다.
1-DNJ(C6H13NO4)의 양(mg)
Figure 112012106768241-pat00001

그 결과 하기 표 1과 같이 나타났다.
2. 실험결과
구분
 동결건조수율(%) 에탄올추출수율(%) DNJ함량(mg/건물100g)
코드 기호
YR53 E 13.8 16.2 18.4
YR55 A 18.3 10.1 13.2
YW53 F 13.4 20.3 16.0
YW55 C 17.7 15.8 14.0
HS53 B 15.7 16.9 18.3
HS55 D 17.2 14.5 16.9
YR53: 연녹잠 5령3일 / YR55: 연녹잠 5령5일
YW53: 양원잠 5령3일 / YW55: 양원잠 5령5일
HS53: 한생잠 5령3일 / HS55: 한생잠 5령5일
상기 표 1에 나타나 있듯이 각 방법으로 수득된 양원잠(YW), 연녹잠(YR) 및 한생잠(HS)의 5령3일(53)과 5령5일(55)의 추출물의 동결건조수율과 에탄올추출수율을 비교한 결과, 양원잠 5령3일의 에탄올추출수율이 가장 높게 나타났다. 그러나, 양원잠 5령3일 에탄올추출물의 DNJ함량은 수율대비 그 함량이 낮게 나타났다.
이에 DNJ함량이 높은 5령3일의 연녹잠 에탄올추출물을 본 발명에서는 혈당조절용 약학 조성물, 천연물의약품 및 건강기능식품 소재로 선택하게 되었다.
실험예 1: 추출방법에 따른 추출물 혈당조절효능 확인
1. 실험방법
150~180g의 6주령 SD 레트(샘타코(주), 한국) 및 당뇨동물모델인 db/db 마우스(수컷, 7주령, C57BLKS/J-db/db, 중앙실험동물(주))에 누에 알콜 추출물을 사료에 혼합하여 자율급식 방식으로 제공하였으며, 섭취에 의한 생리적 효능 측정방법은 아래의 내용을 대상으로 하였다.
1) 체중측정
동물모델의 입수일, 군 분리 시, 급이개시일, 부검일에 각각 측정하였으며, 주 1회 측정치를 기록하였다.
2) 혈당의 측정
혈당 측정은 약 3시간 절식 후 실시하였으며, 주 1회 미정맥에서 혈액을 채혈한 후, 혈당측정기(지닥터 혈당측정기, 녹십자)를 이용하여 측정하였다.
3) 사료 섭취량 측정
사료 섭취량 측정은 시험물질 혼합 사료 급이 후 4 주까지 1 회/주 실시하였다. 측정방법은 사료를 정량급여한 다음 날 잔량을 사육상자 단위로 측정하여 그 차이를 계산하였으며, 사료섭취량은 마리당 평균섭취량(g/Mouse/day)으로 산출하였다.
4) 물 섭취량 측정
물 섭취량 측정은 사료 섭취량 측정과 같은 주기로 실시하였으며, 물을 정량급여한 다음 날 잔량을 사육상자 단위로 측정하여 그 차이를 계산하는 방법으로 산정하였다. 물 섭취량은 마리당 평균 섭취량(g/Mouse/day)으로 산출하였다.
5) 혈액생화학적 검사
4주 후 실험을 종료시키고 부검 시 혈액생화학적 검사를 실시하였다. 이를 위하여 약 3시간 절식 후 채혈하여 혈액생화학분석기(AU680, Beckman coulter, Japan)를 이용하여 검사를 실시하였다. 검사항목은 TG, TCHO, LDL, HDL, GLU, AST, ALT를 측정하였다.
6) 체지방 측정
4주 후 실험을 종료시키고 부검 시 부고환(Epididymal fat) 주위 및 신장(Perirenal fat) 주위 지방무게를 측정하였다.
7) 비교대상
시험물질 혼합사료 급이군의 결과는 부형제대조군과의 비교 및 양성대조군도 부형제대조군과의 비교를 기술하였다.
2. 실험결과
연녹잠에 대하여, 추출방법에 따른 사료 섭취량, 음수섭취량, 체중변화 및 혈당조절효과를 확인한 바, 도 1, 2, 3과 같이 나타났다. 이때, 군간 체중이 고르도록 하기 위하여 150~180g의 6주령 SD 레트(샘타코(주), 한국) 6마리를 다음의 시료 투여용으로 [표 2]에 나타난 바와 같이, 각각 배정하고, 칼슘이 함유되어 있지 않은 설치류 사료에 50mg/kg 아카보스(Acarbose, 소장에서 탄수화물 흡수를 지연시키는 성분), 580.24mg/kg 연녹잠 30% EtoH 추출물, 270.57mg/kg 연녹잠 70% EtoH 추출물, 및 1028.88mg/kg 건조누에 파우더를 각각 배합하여 자율급식으로 4주간 투여하고, 식이 및 음수 섭취량, 체중변화, 및 주간혈당변화를 측정하였다.
시험군 SD 레트 두수
1. Control 6
2. Acarbose 6
3. 연녹잠 30% 에탄올 추출물(YR30) 6
4. 연녹잠 70% 에탄올 추출물(YR70) 6
5. 건조누에 파우더(YR53) 6
총합 30
그 결과, 도 1,2에 나타나 있듯이 식이와 음수 섭취량 변화 및 체중변화에서 연녹잠 70%추출물군은 대조군과 같이 기간경과에 따른 변화량이 거의 없음을 알 수 있다.
다시말해, 식이와 음수의 섭취량 및 체중변화가 급격히 발생될 경우에는 투여되는 물질이 실질적으로 투여대상에게 악영향을 미치는 것을 의미한다. 이에 연녹잠 70% 에탄올 추출물군의 경우 식이와 음수의 섭취량 및 체중변화가 급격히 변화되지 않아, 이는 투여대상의 심리적 또는 육체적 변화에는 영향을 미치지 않음을 알 수 있다.
또한, 도 3에 나타나 있듯이 4주간 혈당 변화에서 대조군(control)에 비하여 연녹잠 70% 에탄올 추출물이 가장 혈당 감소능을 많이 나타냄으로써, 혈당조절효과가 가장 우수함을 알 수 있다.
실험예 2: 누에 추출물 함량에 따른 혈당조절효과 확인
1. 실험방법
다음의 실험은 당뇨동물모델인 db/db 마우스(수컷, 7주령, C57BLKS/J-db/db, 중앙실험동물(주))에 시험물질 누에추출물분말을 사료에 섞어 4주 반복급이 하였을 때 혈당조절 효력을 알아보고자 수행하였다.
당뇨모델동물은 시험 개시 시점의 체중범위가 26.26~33.21g인 것을 사용하였으며, 실험군 분리 시 절식 혈당을 측정하여 200mg/dL 이상인 것을 선별한 다음, 각 군의 평균혈당이 균일하게 분포하도록 배정하였다.
시험물질인 연녹잠의 70% 에탄올 추출물은 사료에 섞어 조제한 후, 방사선 멸균하여 자율급식으로 투여하였으며, 투여군 구성은 부형제 대조군(G1), 시험물질 누에추출물분말 22.5mg/kg/day(G2), 45mg/kg/day(G3), 90mg/kg/day(G4), 180mg/kg/day(G5) 및 양성대조군 Acarbose 50mg/kg/day(G6)으로 구성하였으며, 각 군당 10마리로 설정하였으며, 섭취 4주 후에 측정된 체중변화, 혈당, 물사료 섭취량 측정, 혈액생화학적 검사 및 체지방 무게에 대하여, 혈당조절효과를 확인하였다. 이때 구체적인 실험방법은 상기 실험예1에 제시된바 와 같다.
2. 실험결과
상기 실험결과, 도 4, 5, 6에 나타나 있듯이 체중변화에 있어서는 G3에서 미약한 감소 효과의 특징이 나타난데 반하여, 그 외 투여군에서는 음성대조군(G1)과 특별한 차이는 없었으며, 사료 섭취량 변화에 있어서는 4주 후 G3에서 관찰된 수치가 양성대조군과 유사한 패턴을 나타냈고, 또한 물 섭취량에 있어서는 G2 및 G3에서 급이 3주 후부터 20% 내지 40%까지 감소하는 것으로 나타났다.
또한 도 7에 나타나 있듯이, 혈당조절 효과에 있어서는 4주간의 혈당 측정결과, G2에서 유의한 혈당조절 효과가 나타났으며, G3에서는 G2 외의 다른 군의 수치와 비교했을 때, 상대적으로 혈당조절 효과가 있는 것으로 분석되었다.
또한, 4주 후 부검과정에서 실시된 혈액생화학적 검사 결과에서는 하기 표 3과 도 8, 9에 나타난 바와 같이, AST 및 ALT 수치가 음성 대조군보다 모두 감소하여 간 이상을 유발하지 않는 것으로 나타났다.
Groups G1
(대조군)		 G2
(22.5mg/kg/day)		 G3
(45mg/kg/day)		 G4
(90mg/kg/day)		 G5
(180mg/kg/day)		 G6
(양성대조군, Acarbose 50mg/kg/day)
AST(U/L) 709.6±627.6 425.9±
365.7		 447.2±
307.7		 503.2±258.0 226.0±
229.8		 184.9±91.0
ALT(U/L) 653.7±568.5 636.1±
544.5		 502.7±
336.2		 480.0±290.7 206.6±
189.1		 225.6±125.6
GLU(mg/dL) 644.5±124.1 416.8±
250.6		 529.6±
190.6		 626.1±65.4 665.8±
48.5		 374.4±187.8
TCHO(mg/dL) 315.2±64.3 243.6±
88.9		 318.2±
39.4		 317.7±38.5 256.2±
76.8		 229.6±41.0
TG(mg/dL) 100.2±26.0 73.6±
20.9		 76.4±
13.4		 256.2±
7.8		 97.0±
20.1		 89.1±
30.5
LDL(mg/dL) 89.0±
25.5		 66.2±
32.7		 89.6±
18.7		 229.6±11.3 70.3±
30.4		 60.2±
15.0
HDL(mg/dL) 187.3±27.3 160.7±
54.6		 204.3±
10.8		 196.8±14.7 168.4±
38.7		 157.9±21.2
또한, 도 10에 나타나 있듯이 GLU는 G2 및 G3에서 비교적 유의한 감소 효과가 나타났다.
또한, 도 11, 12, 13, 14에 나타나 있듯이 HDL에 대해서는 모든 군에서 유의적인 변화가 없었으나, TCHO 및 LDL에 대해서는 G2에서 감소효과가 나타났으며, TG에 대해서는 G2 및 G3에서 비교적 감소의 특징이 관찰되었다.
또한, 도 15와 하기 표 4에 나타나 있듯이 부검 시 신장과 부고환의 지방축적 변화를 측정한 결과, G2에서 상당히 유의한 감소의 특징이 관찰되었다.
그룹 부고환의 지방축적
(epididymal fat, g)		 신장의 지방축적
(perirenal fat, g)
G1(대조군) 1.611±0.155 0.898±0.168
G2(22.5mg/kg/day) 1.451±0.128 0.838±0.113
G3(45mg/kg/day) 1.536±0.315 0.897±0.106
G4(90mg/kg/day) 1.666±0.174 0.863±0.082
G5(180mg/kg/day) 1.444±0.135 0.802±0.137
G6(양성대조군, Acarbose 50mg/kg/day) 1.444±0.234 0.648±0.104
따라서, 결론적으로 4주 후에 관찰된 결과를 종합하면, 하기 표 5에 나타난 바와 같이 G2및 G3에 투여한 22.5~45 mg/kg/day의 함량은 혈당조절 및 콜레스테롤 함량 감소효과가 우수하기 때문에, 당뇨 치료능에 상당히 적합할 것으로 분석되었다. 특징적으로 90mg/kg/day의 투여군에서는 특별한 효과가 나타나지 않는 것으로 봐서, 통상의 천연 추출물의 단순 혼합비로는 목적하는 효과가 보다 명확하게 나타나지 않을 것이 자명하다는 것을 알 수 있다.
분석내용 G2
(22.5mg/kg/day)		 G3
(45mg/kg/day)		 G4
(90mg/kg/day)		 G5
(180mg/kg/day)
체중변화 ↓ ↓
사료 섭취량의 변화 ↓ ↓↓ ↓
물 섭취량의 변화 ↓ ↓
혈당조절 효과 ↓↓ ↓
AST(Aspartate aminotransferase)
/ALT(Alanine aminotrasferase)		 ↓ ↓ ↓ ↓
GLU(뇨당수치) ↓ ↓
HDL(고비중지단백 콜레스테롤) - - - -
TCHO(총 콜레스테롤) ↓ ↓
LDL(저비중지단백 콜레스테롤) ↓ ↓
TG(트리글리세리드) ↓ ↓
체지방 함량 변화 ↓ ↓
이에 누에 추출물은 70%의 에탄올추출물이 가장 혈당조절능이 우수하였으며 특히 상기 에탄올추출물을 22.5~45mg/kg/day를 투여할 시 가장 혈당조절능이 우수하게 나타남을 알 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 5령3일의 연녹잠 누에의 에탄올추출물의 약학 조성물 및 이를 함유하는 천연물의약품, 건강기능식품은 혈당조절효과가 높은 제조방법 및 용량을 명확히 함으로써, 그로 인해 도출될 수 있는 약효가 종래의 누에분말보다 우수하며, 이와 더불어 종래의 양잠산물에 국한되지 않고, 고부가가치 상품으로 개발이 가능하기 때문에, 양잠농가의 소득증대에 유용함을 알 수있다.
상기의 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 5령3일의 연녹잠 누에를 70 부피%의 에탄올로 추출한 추출물을 유효성분으로 포함하되,
    상기 유효성분은 조성물 전체 중량을 기준으로 20~45 중량%를 포함되며,
    추가적으로 약학적으로 허용 가능한 담체 또는 부형제 중 어느하나이상을 첨가하되,
    상기 담체는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 중 어느 하나 이상이 첨가되며,
    상기 부형제는 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 중 어느 하나 이상이 첨가되는 것을 특징으로 하는,
    혈당강하용 약학 조성물.
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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 5령3일의 연녹잠 누에를 70 부피%의 에탄올로 추출한 추출물을 유효성분으로 포함하되,
    상기 유효성분은 조성물 전체 중량을 기준으로 20~45 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    혈당강하용 건강기능식품.
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2001 잠사곤충연구, 농촌진흥청 농업과학기술원, pp. 48~59(2002년5월)*
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