KR100672902B1 - 헛개나무 추출물을 포함하는 콜레스테롤 저하제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헛개나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 콜레스테롤 저하제제 및 헛개나무 열수 추출물을 포함하는 동맥경화 또는 고지혈증 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

헛개나무 추출물, 콜레스테롤 저하, 동맥경화, 고지혈증

Description

헛개나무 추출물을 포함하는 콜레스테롤 저하제 조성물{Hovenia dulcis extract for treatment of hypercholesterolemia}

도 1은 헛개나무 줄기의 열수 추출을 위한 효율적인 시간을 구하는 방법을 나타낸 그래프이다.

도 2는 각 실험군에 대한 토탈 콜레스테롤 함량을 나타낸 그래프이다.

도 3는 각 실험군에 대한 중성지방의 함량을 나타낸 그래프이다.

본 발명은 헛개나무 추출물을 포함하는 콜레스테롤 저하제 및 동맥경화 또는 고지혈증 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

고지혈증이란 혈액 중에 콜레스테롤 또는 중성지방의 농도가 증가한 상태를 의미하며, 그 자체로서 임상적 소견을 나타내는 질병상태는 아니나 관상동맥경화증, 더 나아가 심근경색 및 뇌경색을 유발하는 제 1의 위험요인이 되고 있다.

고지혈증에 영향을 미치는 중요 요인 중 하나인 콜레스테롤은 세포막의 구성 요소이며 sterol hormone과 비타민 D의 전구물질로서 생체 내에서 필요부가결한 성분이지만 고지혈증, 동맥경화증, 심장질환과 담석증 등 각종 심장순환기계 질환의 원인으로 알려져 있다.

체내에서 적정한 콜레스테롤 조절이 일어나면 혈장과 조직 (특히 혈관)에 콜레스테롤 축적이 일어나지 않으나 만일 콜레스테롤이 축적될 경우 혈액의 성분인 혈장에서의 총콜레스테롤 수치가 높아지는 고콜레스테롤혈증이 나타나며, 콜레스테롤 대사조절에 이상이 생긴 경우 총콜레스테롤 뿐 아니라 LDL 콜레스테롤, HDL 콜레스테롤 등 지단백(lipoprotein) 성분이 양적으로 변화하게 된다. 또한, 총콜레스테롤의 수치는 높지 않더라도 LDL 콜레스테롤이 높거나 콜레스테롤 역수송에 관여하는 HDL 콜레스테롤의 양이 낮으면 동맥경화의 원인이 되기도 한다.

HDL 콜레스테롤이 저하되는 원인은 영양 균형이 나쁜 식사, 운동부족, 비만, 흡연, 스트레스의 축적 등을 들 수 있고 장기간에 걸친 고농도의 총콜레스테롤, 고농도의 LDL 콜레스테롤, 저농도의 HDL은 동맥경화증을 유도하게 되며 이를 예방하기 위해서는 약물, 식습관 교정 및 건강기능식품 등의 보충에 의한 콜레스테롤 조절이 이루어 져야 한다.

동물모델을 이용한 여러 연구들에 의하면 추출물 투여군에서의 콜레스테롤과 중성지방의 저하는 고지혈증을 예방할 수 있으며 HDL 콜레스테롤은 항동맥경화의 지료로서 콜레스테롤 수송과 대사를 촉짐함으로써 동맥경화와 관상성 심장질환에 대한 방어작용을 지닌다고 보고된 바 있다.(김영숙, 이종호, 김무남, 이원구, 김정옥. 생쑥과 덖음쏙차의 향기 성분. 한국영양식량학회지, 23, 261 (1994). 성태수, 손규목, 배만종, 최청. 오갈피 열수추출액이 고지방식이에 의한 비만유도 흰쥐의 지방 축적에 미치는 영향. 한국영양식량학회지. 21, 9 (1992).)

지금까지 혈중 콜레스테롤 농도를 낮추는 효과에 대한 연구로는 주로 식이 섬유소에 대한 실험을 통해 많이 증명되었고, 체내의 지질 저하효과가 있다고 알려져 있는 인자들로는 사포닌, 필수아미노산, 비타민 E, 비타민 C 등이 알려져 있다.

최근에는 고콜레스테롤 환자들에게 약물로서 치료하는 방법에서 탈피하여 지속적인 치료와 예방효과를 동시에 나타날 수 있는 물질을 천연물에서 분리하는 연구가 상당히 진행중이다.

녹차 추출물을 투여한 쥐에서의 혈중 콜레스테롤 강하 효과를 확인한 논문들(Antioxidative activityof green tea polyphenol in cholesterol-fed rats. J.Agric.Food Chem. 50, 3549-3552. (2002), Green, oolong and black tea extracts modulate lipid metabolism in hyperlipidemia rats fed high-sucrose diet. Journal of Nutritional Biochemistry, 12. 14-20. (2001)) 도 발표되었으며, 몇몇 연구에서는 채소와 과일이 동맥경화를 방지할 수 있다는 결과를 보고한 바 있다.(Lorgeril, M., Renaud, S., Mamelle, N., Salen P., Martin, J.L., I., Guidollet, J&Touboul, P.J. Mediterranean alpha-linoleic acid-rich diet in secondary prevention of coronary heart disease. Lancet 343:1454-1459. (1994), Partiff, V.J., Rubba, P., Bolton, C., Marotta, G., Hartog, M. & Mancini, M. A comparison of antioxidant status and free radical peroxidation of plasma lipoproteins in healthy young persons from Naples and Bristol. Eur. Heart J. 15:871-876. (1994))

헛개나무는 갈매나무과에 속하는 넓은 잎 큰나무로서 호깨나무 또는 허리깨나무라고 불리워지는 것으로, 간장의 기능을 좋게 하고, 간에 쌓인 독을 풀어주는 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 특히, 음주 후 나타나는 두통, 어지럼증, 구취, 소갈 등의 숙취 증상을 해소하는 기능이 있는 것으로 알려져 있다.

근래에, 헛개나무 추출물의 효능들이 알려지면서 헛개나무 추출물들의 알콜분해 효능이나, 간 기능 활성과 보호작용에 대한 효과 및 작용에 대한 연구가 주류를 이루고 있으며, 항암작용이나 항미생물 활성에 대해서도 보고된 바 있으나, 아직까지 헛개나무 추출물이 체내의 콜레스테롤를 효과적으로 저하시키는 작용과 이를 이용한 콜레스테롤 저하제제로서는 아직 연구 보고된 바가 없다.

본 발명의 목적은, 체내의 콜레스테롤 함량을 저하시켜 혈관계 질환의 예방 및 치료에 유효한 헛개나무 추출물을 포함하는 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 헛개나무 추출물을 유효성분으로 포함하는 콜레스테롤 저하제제 및 헛개나무 열수 추출물을 포함하는 동맥경화 또는 고지혈증 예방 및 치료용 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서의 헛개나무 추출물은, 바람직하게는 헛개나무 줄기로 부터 정제 수, 에탄올 메탄올, 부탄올, 에틸아세테이트 및 아세톤 중에서 선택된 1종 이상의 용매를 사용하여 추출물을 얻을 수 있으나, 높은 온도의 열수를 이용하여 열수 추출물을 얻는 것이 바람직하다.

이러한 헛개나무 줄기의 열수 추출물은 농축 또는 분말화 하여 환자의 체중, 건강상태에 따라 복용시간 및 기간을 달리하여 혈중 콜레스테롤 저하를 위하여 정기적으로 복용할 수 있으며, 또한, 동맥경화 또는 고지혈증 치료 및 예방을 목적으로 각종 식품류, 음료수, 면류, 비타민 복합체, 건강보조식품류 등에 첨가되어 섭취할 수도 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

1) 열수 추출물의 제조 및 시료의 준비

헛개나무 줄기 시료 무게의 20배의 물을 가하여 100℃의 1시간 20분간 추출, rotary evaporator를 이용, 감압 여과하여 추출물을 얻었다. 상기의 추출시간은 도1의 그래프에서 나타난 바와 같은 방법으로 얻은 것으로, 추출시간과 추출정도(추출물의 고형분함량)를 고려하여 가정 효율적인 시간을 고려한 것이다.

2) 혈중 콜레스테롤 저하에 미치는 헛개나무 추출물의 영향

i. 실험동물 및 사육 조건

생후 7주된 SD(Sprague-Dawley, 210~230g)종 웅성 흰쥐를 1주일간의 순화 사육과정을 거친 후 체중에 따라 각 실험군당 3~4마리씩 8군으로 나누어 배정하였으며 7주 동안 사육하였다. 각 군에 나타난 식이 조건의 차이를 <표 1>에 나타내었다. 동물 사육실의 온도는 22±0.5℃와 습도 55±5%, 채광은 12시간 명암조절(명주 기: 07:00~19:00)을 유지하였다. 물은 자유로이 먹을 수 있도록 하였고 사료는 이틀에 한 번 일정한 시간에 공급하며 섭취량을 측정하였고, 체중은 일주일에 2회 측정하였다.

ii. 헛개나무 추출물의 투여 및 실험군

본 실험에서는 상기와 같이 얻은 헛개나무 열수 추출물를 고형분 함량을 계산하여 시료로 사용하였으며, 이 때 원료 헛개나무에 대한 전체 추출물의 고형분 함량의 비는 5.9%였다. 고형분 함량은 열수추출액 5㎖을 항량을 구한 칭량병에 취하여 105℃의 건조기에서 항량이 될 때까지 건조시킨 후 중량을 측정하여 %(w/v)로 나타낸 것이다.

<표 1>에 나타난 바와 같이, 실험군은 크게 정상식이군(C), 고지방식이군(H)으로 구분하였으며 각각의 군에 대하여 헛개나무 물 추출물을 농도별(0.5 g/kg body weight, 1.5 g/kg body weight, 3.0 g/kg body weight)로 제조하여 이틀에 한 번 경구투여 하였다. 정상식이군(C)과 고지방식이군(H) 중 시료를 투여하지 않은 군에는 0.9% 식염수(saline)를 같은 방법으로 투여하였다.

실험동물의 성장단계를 고려하여 AIN-93G 사료를 기본으로 하고 고지방식이군(H)은 체내 지질대사의 활성화에 유리한 조건을 만들어주기 위하여 지방 24.4% 수준의 고지방식이를 제조하여 7주간 자유급여 하였다.

정상군(C) 사료는 20% protein, 10% sucrose 와 7.0% fat을 포함하며, 고지방식이군(H)은 20% protein, 41.6% sucrose, 24.4% fat, 12% cholesterol, 2.5% cholat를 포함한다.

<표 1> 실험군의 지정과 헛개나무 추출물의 복용량

iii.총 콜레스테롤 함량 측정

사육이 끝난 실험동물을 12시간 동안 절식시키고 에테르로 마취시킨 후 EDTA가 처리된 vacutainer(5mL, 13×75 nm, USA)를 이용하여 심장으로부터 혈액 7~8mL를 채취하였다. 채취한 혈액의 일부는 30분간 실온에 방치시킨 후 3,000 rpm(4℃)에서 15분간 원심분리하여 혈청을 분리하였다.

혈청중의 총 콜레스테롤(total cholesterol) 함량은 V-Cholesterol assay kit(아산제약, 한국)를 이용하여 측정하였다. 이 방법은 ester form 이나 free form으로 존재하는 모든 콜레스테롤을 측정하는 것으로 혈청 20㎕를 효소시약(cholesterol esterase 20.5 KU/L, cholesterol oxidase 10.7 KU/L, 0.181% NaOH, 1.36% KPO4, 0.188 phenol) 3.0mL에 가하여 혼합한 후 37℃, 5분간 반응시키고 O.D. 500nm에서 흡광도를 측정하여, 표준 검량선에 준하여 혈중 함량은 mg/dl로 표시하였다.

본 실험에서 얻어진 모든 결과치는 SPSS program을 이용하여 one-way ANAVA로 검정하여 평균치와 표준오차로 나타내고, 각 군간의 유의성 검정은 Duncan's multiple range test로 실시하였다.

그 결과는 도 2에 나타난 그래프에서 알 수 있듯이, 고지방식이를 섭취한 고지방식이 대조군(H)에서 정상군(C)보다 혈청 총콜레스테롤 농도가 높아졌음을 확인할 수 있었고, 고지방식이로 인하여 증가된 혈청 총콜레스테롤은 헛개나무 줄기 추출물을 함께 섭취하는 경우 유의적(p<0.05)으로 감소됨을 알 수 있었다. 특히 0.5 g/kg body weight의 농도로 헛개나무 줄기 추출물을 투여한 HD I군에서는 총콜레스테롤 수치가 크게 감소되었다. 따라서 헛개나무 줄기 추출물이 혈중 총콜레스테롤을 감소시키는 작용이 있음이 확인되었다.

iv. 중성지방 함량 측정

혈청중의 중성지방 함량은 지단백질 가수분해효소(lipoprotein lipase)에 의해 glycerol과 유리지방산으로 가수분해되는 효소법에 의한 Cleantech TG-S assay kit(아산제약, 한국)를 이용하여 측정하였다. 혈청 20 ㎕를 효소시액 (lipoprotein lipase 10.8 KU/L, glycerol kinase 5.4 U, peroxidase 135 KU, L-α-glycerol phosphatase 160 U, 0.427% N, N-bis(2-hydroxyethyl)-2-aminomethan sulfonic acid) 3.0mL에 가하여 혼합한 후 37℃에서 10분간 반응시키고 O.D. 550nm에서 흡광 도를 측정하여 그 결과를 도 3의 그래프에 나타내었다.

중성지질의 경우 HDII 와 HDIII군에서 유의적으로 감소 되었음을 알 수 있었다.

v. HDL 콜레스테롤 함량 측정

Dextran sulfate와 magnesium sulfate를 이용하여 LDL과 VLDL의 lipoprotein을 침전시킨 후 상층액에 남아있는 HDL 중의 콜레스테롤을 측정하는 kit(영동제약)를 사용하였다. 혈청 0.5 ml에 침전시약 50μl를 첨가하여 섞은 후 실온에서 5분간 방치하고 3,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 얻은 상등액을 검체로 사용하였다. 전처리 된 혈청과 표준액 각각 20μl와 효소시약 3 ml을 37℃의 수조에서 15분간 반응시킨 후, 500 nm에서 흡광도를 측정하여 다음과 같이 계산하였으며, 그 결과는 표 2에 나타난 바와 같다.

HDL 콜레스테롤 농도(mg/dl) =

(검체의 흡광도/표준의 흡광도)×표준의 농도 ×희석계수^*

* 희석계수 : [(혈청량 + 시약) / 혈청량] = 1.1

vi. LDL 콜레스테롤 함량 및 동맥경화 지수 산출

혈청 중의 LDL 콜레스테롤 함량은 Fiedewald 식 총콜레스테롤-(HDL 콜레스테롤+중성지방/5)에 의해 계산하였으며 동맥경화 지수(atherogenic index : A.I.)는 총콜레스테롤-HDL 콜레스테롤)/HDL 콜레스테롤 식으로 각각 산출하였으며, 표 2 에 나타난 바와 같다.

<표 2>

혈청 HDL 콜레스테롤은 항동맥경화의 지표로서 주로 간에서 합성되고 다른 지단백질과는 달리 혈관벽에 침착되어 있는 LDL 콜레스테롤을 분리해 간으로 운반하여 에너지로 이용하거나 체외 배설을 촉진하는 작용을 함으로서 심혈관게 질환의 유발 위험성을 감소기킬 수 있는 유익한 작용을 하는 것으로 알려져 있다.

본 실험에서 HDL 콜레스테롤의 농도는 고지방식이 대조군(H)에 비해 HD II군에서 유의적으로 증가(p<0.05)하였다. HDL 콜레스테롤 농도의 증가는 지질개선효과를 가지는 것으로 보여진다.

반면, LDL 콜레스테롤의 농도는 정상군(C)과 고지방식이 대조군(H)에 비하여 헛개나무 추출물을 함께 섭취하는 경우(CDI, CDIII, HDI, HDII) 모두 유의적으로 감소하였음을 알 수 있었다.

동맥경화 지수는 정상군(C)에 비해 고지방식이 대조군(H)에서 유의적으로 증가한 것을 관찰 할 수 있었고, HD I, HD III군에서 지수값이 감소하였으며 특히 HDII군에서는 H군에 비해 동맥경화 지수가 유의적(p<0.05)으로 감소한 것을 확인하였다.

이와 같은 결과로 볼 때, 헛개나무 추출물은 고콜레스테롤 개선과 혈관계 질환의 예방 및 개선에 도움을 줄 것으로 기대된다.

한편, 헛개나무 추출물의 만성독성에 대한 설계를 위해서 본 연구에서 7주 동안 실시한 동물실험 결과를 독성여부 판정의 근거로 하였는데, 일반사료 섭취군(C)과 헛개나무 줄기의 물 추출물을 각각 0.5, 1.5, 3 g/kg body wight 농도로 투여한 CD I, CD II, CD III군간의 사료섭취량, 체중증가량, 필수 장기 무게 (간, 신장), 혈청의 GOT, GPT 효소 활성 등을 비교한 결과 유의적 차이를 보이지 않는 것으로 보아, 헛개나무 추출액의 장기 복용으로 인한 독성은 없는 것으로 관찰되었다.

본 발명에 의하면, 고지방식이를 통하여 고콜레스테롤형증을 유도시킨 실험쥐에게 헛개나무 줄기의 추출물을 투여함으로써 혈중 콜레스테롤을 유의적으로 낮추고, LDL 콜레스테롤 및 HDL 콜레스테롤 분포에 영향을 미치며 동맥경화의 위험을 줄여 줄 수 있다는 결과를 확인하였다.

헛개나무 줄기 추출물은 혈중 콜레스테롤을 감소시키고, 고혈압, 동맥경화, 고지혈증 등의 관상심장질환 등의 성인병 예방에 효과가 있으며, 본 발명에 의하면이러한 헛개나무 줄기 추출물을 포함하는 콜레스테롤 저하제 또는 동맥경화 또는 고지혈증 예방 및 치료용 조성물로 이용될 수 있다.

Claims (2)

1. 헛개나무 줄기의 열수 추출물을 유효성분으로 포함하는 콜레스테롤 저하용 조성물.
2. 헛개나무 줄기의 열수 추출물을 포함하는 동맥경화 또는 고지혈증 예방 및 치료용 조성물.

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