식약공용 한약재를 이용한 체질 맞춤형 포도당 흡수 억제제 개발
권 강 범 원광대학교 한의학과
식약공용 한약재를 이용한 체질 맞춤형 포도당 흡수 억제제 개발
1. 서론
● 탄수화물은 섭취 후 소화관(소장)을 통과하면서 α-glucosidase(이당류 분해 효소)에 의해 단당류인 포도당, 젖당, 엿당으로 분해되어 인체 내로 흡수되어 영양소로 쓰이거나 축적되어 비만, 당뇨와 같은 대사성 질환을 야기함.
● 특히, 우리나라의 경우 서구에 비해 쌀을 주식으로 하는 식습관으로 인해 탄수화물에 의한 대사성 질환의 의존도는 매우 높은 현실임.
● 다이어트(항비만)에 도움을 줄 수 있는 당뇨병 치료제로 알려진 아카보스(의약품)는 α-glucosidase 억제제로서 탄수화물이 소화관에서 흡수되는 것을 억제하여 항당뇨, 항비만 제제로 사용되고 있으나, 동시에 α-amylase(아밀레이즈) 활성도도 억제하여 소화되지 않은 전분의 대장으로 유입으로 인해 복부팽만, 설사 등과 같은 부작용이 나타남.
● 과도한 탄수화물 식사로 인한 과도한 포도당의 흡수는 다양한 대사질환과 관련이 깊음. 1) 비만과의 관련성: 과도하게 흡수된 포도당은 주로 간(liver)에서 Acetyl CoA Carboxylase(ACC)와 Fatty Acid Synthase(FAS)라는 두 단백질에 의해 지방산으로 변환되고, 이 지방산은 중성지방(Triacylglycerol, TG)이 되어 혈액으로 배출된 후 지방세포에 저장되어 비만을 야기하는 것으로 알려짐. 2) 지방간과의 관련성: 과도하게 흡수된 포도당은 위의 설명처럼 과도한 지방의 합성으로 이어져 지방간 생성하는 것으로 알려짐. 3) 당뇨와의 관련성: 과도한 포도당의 흡수는 혈중 포도당의 농도의 증가로 이어져 당뇨병의 발생률을 증가시켜 소화관내 포도당 흡수 억제제가 항당뇨 제제로 처방되고 있음(ex: Acarbose).
● 이렇듯 비만, 당뇨, 지방간 등 대사질환의 근본적인 예방 또는 치료는 소화관내 포도당 흡수를 억제하는 α-glucosidase 억제제의 개발부터 시작해야 할 것으로 사료됨.
● 한의학에서 체질은 다양하게 질병을 치료하는데 이용되고 있는 이론으로, 사상체질, 팔체질, 25체질 등 그 종류가 수십까지가 존재함.
● 그러나 많은 체질의학 중 한약재를 체질별로 구분한 이론은 이제마가 동의수세보원에서 언급한 사상의학만 존재함.
● 사상의학은 인간의 용모, 품성, 질병의 형태 등을 기준으로 태양인, 태음인, 소양인, 소음인으로 구분하였으며, 각 체질별 한약을 구분하고 있으며 현재 한방의료기관에서 사용하고 있는 체질의학의 대부분은 사상의학임.
● 최근 다양한 연구를 통해 본인의 체질을 감별할 수 있는 어플이 개발되어 손쉽게 30여가지의 설문에 답하면 본인의 체질을 알 수 있음.
● 이제마의 동의수세보원에 의하면 네가지 체질 중 태음인 50%, 소양인 30%, 소음인 20%라 하였으며, 태양인은 1만 명 중 1명이라 하여 거의 존재하지 않는 것으로 판단하고 해당되는 한약 또한 매우 적음.
● 이에 전혀 독성을 나타내지 않는 체질별 한약재 추출물을 대상으로 α-glucosidase는 효과적으로 조절하여 포도당의 흡수를 억제하는 건강기능식품의 개발이 요구되며, 이를 개발하여 상품화한다면 우리나라 식습관에 맞는 당뇨, 지방간, 비만 등과 같은 대사성 질환을 예방하는데 도움을 줄 것으로 사료됨.
1-1. 1년차 연구 목적 및 달성도
① 이제마의 동의수세보원을 기초로 한 각 한약재 리스트 확보 및 식약공용 한약재 여부 조사를 통한 문헌적 근거 확보-->확보 완료.
② 식약공용 한약재의 물 추출물 확보(현재 55개 한약재 중 30종의 추출물 확보 완료)-->구입 불가능 및 추출 불가능한 5개 이외에 50개 한약재 추출물 확보 완료.
③ 55한약재를 대상으로 α-glucosidase 활성도에 대한 in vitro, in vivo 억제 효과 조사-->추출물이 확보된 50개의 한약재의 in vitro α-glucosidase 활성도에 대한 효과 탐색한 후 효과를 보인 한약재의 in vivo oral sucrose tolerance test 완료.
1-2. 2년차 연구 목적: 연구비 중단으로 자체 수행 예정
① 1차 년도에서 효과를 보인 한약재를 대상으로 지표물질 설정 및 ITS 염기서열 분석을 통한 기준 규격 표준화
② 1차 년도에서 효과를 보인 한약재를 대상으로 정제, 산제, 과립 등 제형화 완성
③ 태양인, 태음인, 소양인, 소음인 체질 중 태음인 40명을 대상으로 Cross-Over design으로 인체적용 시험 완료(원광대학교 익산 한방병원)
1-3. 3년차 연구 목적: 연구비 중단으로 자체 수행 예정
① 태양인, 태음인, 소양인, 소음인 체질 중 소양인 40명을 대상으로 Cross-Over design으로 인체적용 시험 완료(원광대학교 익산 한방병원)
② 태양인, 태음인, 소양인, 소음인 체질 중 소음인 40명을 대상으로 Cross-Over design으로 인체적용 시험 완료(원광대학교 익산 한방병원)
③ 식약처 개별 인증 신청
2. 실험방법
1) 추출 방법: 각각의 단일 한약재 100g에 1L의 3차 증류수를 섞은 후 100℃에서 3시간 동안 가열한 후 여과, 농축, 동결건조 또는 분무건조의 과정을 거쳐 추출물을 확보함.
2) in vitro 포도당 흡수 억제 효과: Rat intestinal α-glucosidase Inhibition assay: Rat intestinal acetone powder 100 mg을 3 ml의 0.9% NaCl solution에 첨가한 후 30초간 12회 iced water bath 에서 sonication하고 나서 10,000 × g, 4℃에서 30분간 원심 분리함. 상층액만을 바로 assay에 사용하거나 -20℃에 보관하면서 사용함. 100 ㎕의 rat α-glucosidase solution에 50 ㎕의 PBS에 녹여 가온한 후 0.45uM로 filter한 sample solution을 넣은 다음 37℃에서 10분간 정치시킴. 50 ㎕ 의 5 mM pNPG solution을 가한 다음 37℃에서 15분간 반응시키고 405 nm에서 ELISA reader를 사용하여 흡광도를 측정하여 rat α-glucosidase 저해활성을 분석함.
3) in vivo 포도당 흡수 억제 효과: Sucrose and amylose Loading test: 실험동물을 실험 전 20시간이상 절식시킨 후, 체중을 측정하고 군별(대조군, 양성대조군, 시험군)로 10 마리씩 나눈 뒤, 체중대비 2.0 g/kg-body weight의 용량으로 계산된 sucrose와 시험시료(200mg/kg-bw, 500mg/kg-bw) 를 정밀하게 칭량하여 증류수 1 mL에 녹임. 대조군의 경우는 sucrose 용액만을 1 mL 준비하고, 양성대조군의 경우는 acarbose를 5.0 mg/kg-bw (Glucobay, Bayer korea)로 계산하고 칭량하여 마찬가지로 sucrose 용액에 첨가하여 용액을 만듬. 제조된 대조군(2.0g/kg-body weight 농도의
sucrose를 함유하는 증류수 1mL), 시험군 (200mg/kg-bw, 500mg/kg-bw 시료 + 2.0 g/kg-bw 농도의 sucrose를 함유하는 증류수 1 mL), 양성대조군 (acarbose 5.0 mg/kg-bw + 2.0 g/kg-bw 농도의 sucrose를 함유하는 증류수 1 mL), 시험군(200mg/kg-bw 또는 500mg/kg-bw + 2.0g/
kg-bw 농도의 sucrose를 함유하는 증류수 1mL) 시료는 경구 투여용 존대를 이용하여 1 ㎖/마리로 경구 투여하고, 경구 투여 후 30분, 60분, 120분에 꼬리 정맥으로부터 채혈하여 정맥혈의 혈당 농도 변화를 혈당키트 (Caresens Ⅱ)로 측정함.
3. 결과 및 고찰
● 사상체질별(태양인, 태음인, 소양인, 소음인) 식약공용 한약재 리스트 및 추출물 확보:
- 동무 이제마선생의 동의수세보원을 근거로 각 체질별로 한약재를 구분한 후 식약공용 한약재 리스트 (수율 포함)를 아래와 같이 확보함.
- 태양인(太陽人) 한약 중 식약공용 한약재 및 수율
약재명 학명 식품사용 가능
여부
수율
(%) 사용부위
蕎麥 Fagopyrum
esculentum ◯ 7 잎,줄기,꽃,씨앗
蘆根 Phragmites communis ◯ 7 뿌리줄기, 순
木瓜 Chaenomeles sinensis ◯
28 열매
Chaenomeles speciosa ◯ 열매
葡萄根 Vitis vinifera ◯ 10 줄기, 잎, 열매, 씨앗
- 태음인(太陰人) 한약 중 식약공용 한약재 및 수율
약재명 학명 식품사용가
능여부
수율
(%) 사용부위
葛根 Pueraria lobata ◯ 17 뿌리 잎
甘菊 Chrysanthemum indicum ◯ 14~23 꽃 전초
乾栗 Castanea crenata ◯ 26 열매,열매속껍질
瓜蔕 Cucumis melo ◯ 12 열매 씨앗
桔梗 Platycodon grandiflorum ◯ 37~58 뿌리 잎
蘿葍子 Raphanus sativus ◯ 13 뿌리 잎 씨앗
大豆黃卷 Glycine max ◯ 17 잎, 씨앗
桑白皮 Morus alba ◯ 13~17 뿌리껍질, 어린가지, 잎,
열매
五味子 Schisandra chinensi ◯ 31 열매
黃芩 Scutellaria baicalensis ◯ 23 뿌리, 잎
- 소양인(少陽人) 한약 중 식약공용 한약재 및 수율
약재명 학명 식품사용가
능여부
수율
(%) 사용부위
枸杞子 Lycium chinense ◯ 52 잎 열매
Lycium barbarum ◯ 열매
薄荷 Mentha arvensis Linné var.
piperascens ◯ 17 지상부
覆盆子 Rubus coreanus ◯ 17 열매
山茱萸 Cornus officinalis ◯ 32 열매
忍冬藤 Lonicera japonica ◯ 6 잎 및 줄기
豬苓 Polyporus umbellatus ◯ 1.3 균핵
地骨皮 Lycium chinense ◯ 9 뿌리(지골피)
車前子 Plantago asiatica ◯ 12 잎, 씨앗껍질(차전자피)
荊芥 Schizonepeta tenuifolia ◯ 11 꽃대(형개) 麥芽 Hordeum vulgare Linné var.
hexastichon ◯ 12 씨앗, 순, 겨(속껍질)
- 소음인(少陰人) 한약 중 식약공용 한약재 및 수율
약재명 학명 식품사용가능
여부
수율
(%) 사용부위
甘草 Glycyrrhiza uralensis ◯ 12.3 뿌리 및 뿌리줄기
乾薑 Zingiber officinale ◯ 9.8 뿌리줄기
桂枝 Cinnamomum cassia ◯ 15 가지
高良薑 Alpinia officinarum ◯ 9 뿌리줄기
當歸 Angelica gigas ◯ 39 뿌리 잎
大棗 Zizyphus jujuba Miller var.
inermis ◯ 28 잎,열매(씨앗제외)
生薑 Zingiber officinale ◯ 20 뿌리,줄기,잎
蘇葉
Perilla frutescens
◯ 13 잎 및 끝가지
Perilla frutescens Britton var. 씨앗 crispa
枳實 Euryale ferox ◯ 10 열매,씨앗
陳皮 Citrus unshiu ◯ 34 열매,열매껍질
靑皮 Citrus unshiu ◯ 13.6 열매, 열매껍질
何首烏 Polygonum multiflorum ◯ 28 덩이뿌리
丁香 Syzygium aromaticum ◯ 13~24 잎,꽃봉오리
● 소화관내 포도당 흡수 억제를 위한 in vitro α-glucosidase 활성도에 대한 효과 조사 결과:
1) 태양인 in vitro α-glucosidase 활성도 억제율
약재(3.3mg/ml) 학명 in vitro α-glucosidase
활성도(대조군 100%)(%)
蕎麥 Fagopyrum esculentum 74.47±1.96
蘆根 Phragmites communis 29.78±0.80
木瓜 Chaenomeles sinensis 83.09±3.10
葡萄根 Vitis vinifera 43.22±6.87
설명: 태양인 한약재 추출물의 경우, Fig. 1A.에서 보여주듯이, 태양인 한약재 추출물의 rat α-glucosidase 에 대한 활성도는 normal control(PBS) 대비 기존의 α-glucosidase 억제제로 알려진 acarbose 3.3mg/ml의 농도에서 15.73±2.60%인데 반해 교맥, 노근, 모과, 포도근 3.3mg/ml 농도에서 각각 74.47±1.96%, 29.78±0.80%, 83.09±3.10%, 43.22±6.87%로 나타났다.
2) 태음인 in vitro α-glucosidase 활성도 억제율
약재(3.3mg/ml) 학명 in vitro α-glucosidase
활성도(대조군 100%)(%)
葛根 Pueraria lobata 56.15±1.40
甘菊 Chrysanthemum indicum 130.88±3.12
乾栗 Castanea crenata 83.02±0.61
瓜蔕 Cucumis melo 49.51±6.07
桔梗 Platycodon grandiflorum 29.06±3.66
蘿葍子 Raphanus sativus 80.50±6.77
大豆黃卷 Glycine max 98.24±12.10
桑白皮 Morus alba -0.05±0.08
五味子 Schisandra chinensi 72.60±1.80
黃芩 Scutellaria baicalensis 67.69±1.28
설명: 태음인 한약재 추출물의 경우, Fig. 1B.에서 보여주듯이, rat α-glucosidase에 대한 활성도는 normal control(PBS) 대비 갈근, 감국, 건율, 과체, 길경, 나복자, 대두황권, 상백피, 오미자, 황금 3.3mg/ml 농도에서 각각 56.15±1.40%, 130.88±3.12%, 83.02±0.61%, 49.51±6.07%, 29.06±3.66%, 80.50±6.77%, 98.24±12.10%, -0.05±0.08%, 72.60±1.80%, 67.69±1.28%
로 나타났다.
3) 소양인 in vitro α-glucosidase 활성도 억제율
약재명 학명 in vitro α-glucosidase
활성도(대조군 100%)(%)
枸杞子 Lycium chinense 56.14±1.62
薄荷 Mentha arvensis Linné var. piperascens 53.31±4.72
覆盆子 Rubus coreanus 3.70±1.85
山茱萸 Cornus officinalis 74.22±1.68
忍冬藤 Lonicera japonica 63.22±1.35
豬苓 Polyporus umbellatus 65.42±0.99
地骨皮 Lycium chinense 6.26±0.69
車前子 Plantago asiatica 76.95±6.77
荊芥 Schizonepeta tenuifolia 46.18±0.69 麥芽 Hordeum vulgare Linné var. hexastichon 10.33±0.47
설명: 소양인 한약재 추출물의 경우, Fig. 1C.에서 보여주듯이, rat α-glucosidase에 대한 활성도는 normal control(PBS) 대비 구기자, 박하, 복분자, 산수유, 인동등, 저령, 지골피, 차전자, 형개, 맥아 3.3mg/ml농도에서 각각 56.14±1.62%, 53.31±4.72%, 3.70±1.85%, 74.22±1.68%, 63.22±1.35%, 65.42±0.99%, 6.26±0.69%, 76.95±6.77%, 46.18±0.69%, 10.33±0.47%
로 나타났다.
4) 소음인 in vitro α-glucosidase 활성도 억제율
약재명 학명 in vitro α-glucosidase
활성도(대조군 100%)(%)
甘草 Glycyrrhiza uralensis 69.44±7.85
乾薑 Zingiber officinale 64.99±1.76
桂枝 Cinnamomum cassia 60.54±1.69
高良薑 Alpinia officinarum 34.80±0.49
當歸 Angelica gigas 90.79±1.98
大棗 Zizyphus jujuba Miller var. inermis 75.87±1.63
生薑 Zingiber officinale 71.96±1.08
蘇葉 Perilla frutescens 87.76±0.93
枳實 Euryale ferox 67.02±1.76
陳皮 Citrus unshiu 73.89±0.55
靑皮 Citrus unshiu 82.19±0.60
何首烏 Polygonum multiflorum 123.42±4.18
丁香 Syzygium aromaticum 20.53±1.05
설명: 소음인 한약재 추출물의 경우, Fig. 1D.에서 보여주듯이, rat α-glucosidase에 대한 활성도는 normal control(PBS) 대비 감초, 건강, 계지, 고량강, 당귀, 대조, 생강, 소엽, 지실, 진피, 청피, 하수오, 정향 3.3mg/ml 농도에서 각각 69.44±7.85%, 64.99±1.76%, 60.54±1.69%, 34.80±0.49%, 90.79±1.98%, 75.87±1.63%, 71.96±1.08%, 87.76±0.93%, 67.02±1.76%, 73.89±0.55%, 82.19±0.60%, 123.42±4.18%, 20.53±1.05%로 나타났다.
5) 소음인 한약재 고량강, 정향의 in vitro α-glucosidase 활성도 억제에 대한 농도 의존적 효과 농도(mg/ml) in vitro α-glucosidase
활성도(대조군 100%)(%)
Acarbose (양성대조군)
0.5 66.95±2.51
0.1 43.76±2.78
1 31.81±0.92
3.3 15.41±0.81
농도(mg/ml) in vitro α-glucosidase 활성도(대조군 100%)(%)
고량강
0.5 113.16±3.99
0.1 97.93±2.30
1 63.23±2.76
3.3 20.79±1.04
농도(mg/ml) in vitro α-glucosidase 활성도(대조군 100%)(%)
정향
0.1 99.00±4.29
0.5 84.67±4.75
1 63.05±3.75
3.3 12.06±1.11
설명: 소음인 한약재 추출물 중 효과를 보인 고량강, 정향은 100ug/ml, 500ug/ml, 1mg/ml, 3.3mg/ml 농도에서 농도별 rat α-glucosidase에 대한 활성을 조사하였다. Fig. 1E에서 보여주듯이, acarbose 100ug/ml, 500ug/ml, 1mg/ml, 3.3mg/ml에서 각각 66.95±2.51%, 43.76±2.78%, 31.81±0.92%, 15.41±0.81%로 나타난 것에 반해, 고량강 100ug/ml, 500ug/ml, 1mg/ml, 3.3mg/ml 농도에서 각각 113.16±3.99%, 97.93±2.30%, 63.23±2.76%, 20.79±1.04%로 나타났으며, 정향 100ug/ml, 500ug/ml, 1mg/ml, 3.3mg/ml 농도에서 각각 99.00±4.29%, 84.67±4.75%, 63.05±3.75%, 12.06±1.11%로 나타났다.
Fig. 1. The inhibitory Effect of Taeyangin herbal extract (A), Taeeumin herbal extract (B), Soyangin herbal extract (C), Soeummin herbal extract (D), and Dose dependent changes (Effective Soeummin herbal extract) (E) on rat intestinal α-glucosidase activities. PBS and Acarbose is used as normal control and positive control, respectively. The concentration of acarbose and sample is 3.3mg/ml in (A)~(D). The results represent the mean ± SD of values obtained from three measurements.
6) 각 체질별 in vitro α-glucosidase 활성도 50% 이상 억제 효과가 있는 한약재
체질 효과 한약재
태양인 노근, 포도근
태음인 갈근, 과체, 길경, 상백피
소양인 구기자, 박하, 복분자, 지골피, 형개, 맥아
소음인 고량강, 정향
● 소화관내 포도당 흡수 억제를 위한 in vitro α-glucosidase 활성도에 대한 식약공용으로 사용되는 한약재 추출물의 효과를 조사하여 각 체질별 효과 list를 위와 같이 얻었으며, 이 결과를 바탕으로 in vivo α-glucosidase 억제에 대한 효과를 조사하기 위하여 oral sucrose tolerance test를 진행하였음.
● 소화관내 포도당 흡수 억제를 위한 in vivo α-glucosiase 활성도에 대한 효과 조사 결과:
2.0g/kg sucrose를 양성대조군인 5mg/kg acarbose와 200, 500mg/kg 농도의 한약재 추출물과 혼합하여 경구 투여한 후 0.5, 1, 2시간 후에 혈당을 측정하였다(Fig. 2).
약재명 농도(mg/ml) glucose concentration
(mg/dL)(30 min) p
노근 200 185±16.65 <0.05
500 199.25±13.59 n.s.
포도근 200 177.8±6.68 <0.05
500 175±18.52 <0.05
갈근 200 157.4±6.80 <0.05
500 171±4.30 n.s.
과체 200 113±5.80 (독성) <0.05
500 103.5±15.68 (독성) <0.05
길경 200 88.8±4.64 n.s.
500 160.83±16.86 n.s.
상백피 200 116±3.59 <0.05
500 112±1.41 <0.05
구기자 200 187.25±13.65 n.s.
500 225±11.89 n.s.
박하 200 169.5±30.70 <0.05
500 175.16±6.45 <0.05
복분자 200 179.8±18.96 <0.05
500 155.2±14.41 <0.05
지골피 200 168.33±26.91 <0.05
500 171.8±18.51 <0.05
형개 200 117.2±12.90 <0.05
500 162.2±12.02 <0.05
맥아 200 195±1.82 n.s.
500 156.8±24.66 n.s.
고량강 200 188±14.57 <0.05
500 181.5±14.18 <0.05
정향 200 122.8±14.58 <0.05
500 114±17.12 <0.05
1) 태양인 한약재 in vivo sucrose loading test 결과: 태양인 한약재 중에서는 노근(PC), 포도근(VV)에 대해 조사하였다. Fig.2A-1.에서 보여주듯이, 30분 후의 acarbose 투여군에서의 혈당은 108.5±6.14mg/dL, 200, 500mg/kg 노근 추출물 투여군에서는 각각 185±16.65, 199.25±13.59mg/dL로 나타나 대조군 (211±33.19mg/dL)과 비교하여 유의한 감소효과(p<0.05)가 나타났다. Fig.2A-2.에서 보여주듯이, 30분 후의 acarbose 투여군에서의 혈당은 109.33±4.92mg/dL, 200, 500mg/kg 포도근 추출물 투여군에서는 각각 177.8±6.68, 175±18.52mg/dL로 나타나 대조군(192.4±11.03mg/dL)과 비교하여 유의한 감소효과(p<0.05)가 나타났다.
2) 태음인 한약재 in vivo sucrose loading test 결과: 태음인 한약재 중에서는 상백피(MA), 길경(PG), 과체 (CM), 갈근(PL)에 대해 조사하였다. Fig.2B-1.에서 보여주듯이, 30분 후의 acarbose 투여군에서의 혈당은 112.8±7.87mg/dL, 200, 500mg/kg 상백피 추출물 투여군에서는 각각 116±3.59, 112±1.41mg/dL 로 나타나 대조군(212.8±21.04mg/dL)과 비교하여 유의한 감소효과(p<0.05)가 나타났다. 또한 60분 후의 혈당 역시 대조군에 비해 유의하게 감소(p<0.05)하였다. Fig.2B-2.에서 보여주듯이, 30분 후의 acarbose 투여군에서의 혈당은 95.5±7.87mg/dL, 200, 500mg/kg 길경 추출물 투여군에서는 각각 188.8±4.64, 160.83±16.86mg/dL로 나타나 대조군(162.66±20.74mg/dL)과 비교하여 유의한 감소효과는 나타나지 않았다. Fig.2B-3.에서 보여주듯이, 30분 후의 acarbose 투여군에서의 혈당은 109.33±13.32mg/dL, 200, 500mg/kg 과체 추출물 투여군에서는 각각 113±5.80, 103.5±15.68mg/
dL로 나타나 대조군(185.2±9.5mg/dL)과 비교하여 유의한 감소효과(p<0.05)가 나타났다. 또한 60 분 후의 혈당 역시 대조군에 비해 유의하게 감소(p<0.05)하였다. 그러나 과체 추출물 투여 5시간 후 200mg/kg군에서는 rat의 33%가, 500mg/kg군에서는 rat의 84%가 사망한 것으로 보아 해당 농도에서 독성이 있는 것으로 사료된다. Fig.2B4.에서 보여주듯이, 30분 후의 acarbose 투여군에서의 혈당은 99.16±7.79mg/dL, 200, 500mg/kg 갈근 추출물 투여군에서는 각각 157.4±6.80, 171±4.30mg/dL 로 나타나 대조군(174.8±10.86mg/dL)과 비교하여 유의한 감소효과(p<0.05)가 나타났다.
3) 소양인 한약재 in vivo sucrose loading test 결과: 소양인 한약재 중에서는 맥아(HV), 구기자(LB), 박하 (MeA), 복분자(RC), 지골피(LBB), 형개(ST)에 대해 조사하였다. Fig.2C-1.에서 보듯이, 30분 후의 acarbose 투여군에서의 혈당은 103.75±5.37mg/dL, 200, 500mg/kg 맥아 추출물 투여군에서는 각각 195±1.82, 156.8±24.66mg/dL로 나타나 대조군(175.75±17.72mg/dL)과 비교하여 유의한 감소효과는 나타나지 않았다. Fig.2C-2.에서 보듯이, 30분 후의 acarbose 투여군에서의 혈당은 116.4±9.25mg/dL, 200, 500mg/kg 구기자 추출물 투여군에서는 각각 187.25±13.65, 225±11.89mg/dL로 나타나 대조군 (212±17.11mg/dL)과 비교하여 유의한 감소효과는 나타나지 않았다. Fig.2C-3.에서 보듯이, 30분
후의 acarbose 투여군에서의 혈당은 95.16±12.47mg/dL, 200, 500mg/kg 박하 추출물 투여군에서는 각각 169.5±30.70, 175.16±6.45mg/dL로 나타나 대조군(200.6±13.60mg/dL)과 비교하여 유의한 감소효과(p<0.05)가 나타났다. Fig.2C-4.에서 보듯이, 30분 후에 acarbose 투여군에서의 혈당은 116±8.39mg/dL, 200, 500mg/kg 복분자 추출물 투여군에서는 각각 179.8±18.96, 155.2±14.41mg/
dL로 나타나 대조군(226.8±34.32mg/dL)과 비교하여 유의한 감소효과(p<0.05)가 나타났다. 또한 60 분 후의 혈당 역시 대조군에 비해 유의하게 감소(p<0.05)하였다. Fig.2C-5.에서 보듯이, 30분 후의 acarbose 투여군에서의 혈당은 124.16±31.28mg/dL, 200, 500mg/kg 지골피 추출물 투여군에서는 각각 168.33±26.91, 171.8±18.51mg/dL로 나타나 대조군(251.8±31.28mg/dL)과 비교하여 유의한 감소효과(p<0.05)가 나타났다. 또한 60분 후의 혈당 역시 대조군에 비해 유의하게 감소(p<0.05) 하였다. Fig.2C-6.에서 보듯이, 30분 후의 acarbose 투여군에서의 혈당은 108.75±16.87mg/dL, 200, 500mg/kg 형개 추출물 투여군에서는 각각 117.2±12.90, 162.2±12.02mg/dL로 나타나 대조군 (194.8±24.87mg/dL)과 비교하여 유의한 감소효과(p<0.05)가 나타났다.
4) 소음인 한약재 in vivo sucrose loading test 결과: 소음인 한약재 중에서는 정향(SA), 고량강(AO)에 대해 조사하였다. Fig.2D-1.에서 보듯이, 30분 후의 acarbose 투여군에서의 혈당은 91.2±2.5mg/dL, 200, 500mg/kg 정향 추출물 투여군에서는 각각 122.8±14.58, 114±17.12mg/dL로 나타나 대조군 (180.5±29.02mg/dL)과 비교하여 유의한 감소효과(p<0.05)가 나타났다. 또한 60분 후의 혈당 역시 대조군에 비해 유의하게 감소(p<0.05)하였다. Fig2D-2.에서 보듯이, 30분 후의 acarbose 투여군에서의 혈당은 96.2±7.32mg/dL, 200, 500mg/kg 고량강 추출물 투여군에서는 각각 188±14.57, 181.5±14.18mg/dL로 나타나 대조군(235.16±27.72mg/dL)과 비교하여 유의한 감소효과(p<0.05)가 나타났다.
5) 결과 종합: 이러한 결과들은 in vitro에서 검증한 한약재 추출물의 a-glucosidase 활성도에 대한 억제 효과를 in vivo에서 확인한 결과로 생각된다. 종합해보면, 태음인 한약재 중에서는 상백피, 갈근이, 소양인 한약재 중에서는 박하, 복분자, 지골피, 형개가, 소음인 한약재 중에서는 정향, 고량강이 혈당 상승 억제에 도움이 될 것으로 사료된다.
Fig. 2. The Effect of Taeyangin herbal extract (A), Taeeumin herbal extract (B), Soyangin herbal extract (C), and Soeummin herbal extract (D) on rat sucrose loading test. After fasting for 20h, six-week-old, male SD rat were orally administered with sucrose solution (2.0 g/kg) with or without various concentration of herbal extracts. Each points represent mean ± SD (n=10).
Only sucrose solution (2.0g/kg) and sucrose with Acarbose (5.0mg/kg) solution is used as normal control and positive control, respectively.
4. 요약
● 사상체질별(태양인, 태음인, 소양인, 소음인) 식약공용 한약재 리스트 및 추출물 확보하였음.
● in vitro study에서 태양인 한약재 중에서는 노근, 포도근이, 태음인 한약재 중에서는 갈근, 과체, 길경, 상백피가, 소양인 한약재 중에서는 구기자, 박하, 복분자, 지골피, 형개, 맥아가, 소음인 한약재 중에서는 고량강, 정향이 a-glucosidase 활성도에 대해 높은 저해율을 나타낸 것을 확인하였음.
● in vitro study 결과를 바탕으로 진행한 in vivo study에서 태양인 한약재 중에서는 노근, 포도근이, 태음인 한약재 중에서는 상백피, 갈근이, 소양인 한약재 중에서는 박하, 복분자, 지골피, 형개가, 소음인 한약재 중에서는 정향이 혈당 상승 억제에 효과가 있는 것을 확인하였음.
● 체질별로 식후 포도당 흡수 억제 효과를 보인 한약재가 탄수화물 섭취가 많은 우리나라 식습관에 맞는 당뇨, 지방간, 비만 등과 같은 대사성 질환을 개선하는데 도움을 줄 수 있는 원료로 사료되어, 이를 기반으로 비만, 당뇨, 지방간 등에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료됨.
5. 참고문헌
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