보고서 정보
주관연구기관 |
인제대학교 Inje University |
연구책임자 |
김재철
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2004-06 |
과제시작연도 |
2003 |
주관부처 |
보건복지부 |
사업 관리 기관 |
한국보건산업진흥원 Korea Health Industry Development Institute |
등록번호 |
TRKO200400001954 |
과제고유번호 |
1460002956 |
사업명 |
보건산업진흥(건강기능제품개발) |
DB 구축일자 |
2013-04-18
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키워드 |
대두피니톨.당뇨.전분.체내대사.혈당.soy pinitol.diabetes mellitus.starch.metabolism.blood glucose.
|
초록
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피니톨은 카이로이노시톨의 methyl ester형으로, 섭취 시 인슐린 신호전달 체계의 작용을 도와 인슐린 유사작용을 하는 것으로 알려져 있다 본 연구는 당뇨환자에 있어서 대두에서 분리한 피니톨이 전분질 식품의 체내대사에 미치는 개선효과를 규명하고자 하였다.
제2형 당뇨환자에 있어서 대두 피니톨의 단기 섭취가 농도별, 섭취시점별로 식후혈당에 미치는 영향을 조사하였다 12시간 동안 절식한 15인의 제2형 당뇨환자(남 7인, 여 8인, 평균 연령 $60.3{\pm}3.1$세, 유병기간 $7.1{\pm}
피니톨은 카이로이노시톨의 methyl ester형으로, 섭취 시 인슐린 신호전달 체계의 작용을 도와 인슐린 유사작용을 하는 것으로 알려져 있다 본 연구는 당뇨환자에 있어서 대두에서 분리한 피니톨이 전분질 식품의 체내대사에 미치는 개선효과를 규명하고자 하였다.
제2형 당뇨환자에 있어서 대두 피니톨의 단기 섭취가 농도별, 섭취시점별로 식후혈당에 미치는 영향을 조사하였다 12시간 동안 절식한 15인의 제2형 당뇨환자(남 7인, 여 8인, 평균 연령 $60.3{\pm}3.1$세, 유병기간 $7.1{\pm}1.4$년, 체질량지수 $24.5{\pm}0.7 ㎏/m^2$, 체지방 $30.4{\pm}1.4%$, 공복 모세혈관 혈당 $144.9{\pm}8.7㎎/㎗$, $HbA_{1c} 8.9{\pm}0.3%$)에게 가용성 탄수화물 50g을 함유하는 쌀밥(쌀 64.2g)을 섭취시키고 식후 240분까지 모세혈관 혈당 변화를 측정하였다. 동일한 환자에게 쌀밥의 섭취 시점과 동시에 또는 1시간 전, 2시간 전, 3시간 전에 대두에서 추출한 피니톨을 캡슐 형태로 1.2g 섭취시킨 후, 쌀밥을 섭취시키고, 식후 모세혈관 혈당을 측정하였다. 환자에게 쌀밥의 섭취 시점 1시간 전에 피니톨을 0.6g 섭취시킨 후, 쌀밥을 섭취시키고, 식후 모세혈관 혈당을 측정하였다. 각 시접별 혈당 증가치와 혈당증가곡선외 면적의 유의성 검정은 ANOVA로 실시하였고, Tukey's test를 follow-up test로 실시하였다(${\alpha}$ = 0.05).
쌀밥 섭취 1시간 전에 피니톨 1.2g을 섭취한 경우 혈당증가곡선의 면적(AUC)은 $12,326{\pm}882 ㎎{\cdot}min/㎗$로 쌀밥만 섭취한 경우($17,884{\pm}1,247 ㎎{\cdot}min/㎗$) 및 1.2g의 피니톨을 2시간 및 3시간 전에 섭취한 경우, 0.6g의 피니톨을 1시간 전에 섭취한 경우에 비해 유의적으로 작게 나타났다. 피니톨 복용 후 시간별로 혈청 피니톨, chiroinositol, myoinositol 농도를 측정한 결과, 피니톨은 검출되지 않았고, myoinositol은 전 시간대에 걸쳐 35∼55 μM로 큰 변화가 없었다chyroinositol은 60분 후부터 검출되기 시작하여 시간에 따라 증가하여 240 min에서는 19 μM를 나타내었다. 따라서 대두 피니톨은 식사 1시간 전에 복용하는 것이 식후 혈당개선 효과가 가장 우수하고, 복용량은 1.2g이 적절한 것으로 사료된다.
제2형 당뇨환자에 있어서 피니톨의 단기간 섭취가 식후 정맥 혈당 및 인슐린 농도에 미치는 영향을 조사하기 위하여 12시간 동안 절식한 환자 15인에게 가용성 탄수화물 50g을 함유하는 쌀밥만 섭취시키거나, 피니톨 1.2g을 섭취시키고, 1시간 후 가용성 탄수화물 50g을 함유하는 쌀밥을 섭취시킨 후, 정맥 혈당 및 인슐린 변화를 측정하였다. 피니톨을 1시간 전에 섭취한 경우, 식후 50, 90, 120, 180분의 혈당증가치가 쌀밥만 섭취한 경우에 비해 유의적으로 억제되었다(P < 0.05). 피니톨을 1시간 전에 섭취한 경우 식후 혈당증가곡선의 AUC는 $13,170{\pm}1,050 ㎎{\cdot}min/㎗$로 쌀밥만 섭취한 경우($17,327 {\pm}1,527 ㎎{\cdot}min/㎗$)에 비해 유의적으로 억제되었다. 따라서 피니톨은 식후 혈당의 급격한 상승을 억제하여 당뇨병 예방 및 치료에 이용할 수 있다고 사료된다. 피니톨의 섭취는 식후 인슐린증가곡선의 AUC에는 유의적인 영향을 주지 않았다. 이는 피니톨이 인슐린의 표적기관에서 인슐린 신호전달 체계를 보충시키는 작용을 하여, 식후 혈당을 조절하기 때문인 것으로 사료된다.
제2형 당뇨환자에 있어서 곡류 종류와 대두 피니톨이 식후혈당에 미치는 영향을 조사하기 위하여 제2형 당뇨환자 10인에게, 12시간 동안 절식한 후 가용성 탄수화물 50g을 함유하는 쌀밥만 섭취, 보리밥(보리 72.0g)만 섭취, 또는 보리밥 및 1.2g의 피니톨을 함께 섭취시키고, 혈당 및 인슐린 변화를 조사하였다. 보리밥만 섭취한 경우 및 보리밥과 피니톨을 함께 섭취한 경우 식후 60, 120, 180분에 혈당 증가치가 쌀밥만 섭취한 경우에 비해 유의적으로 억제되었다. 보리밥과 함께 피니톨을 섭취한 경우 식후 60분에 인슐린 증가치가 쌀밥만 섭취한 경우에 비해 유의적으로 억제되었다(P < 0.05). 보리밥만 섭취한 경우 및 보리밥과 피니톨을 함께 섭취할 경우 식후 혈당 증가곡선의 AUC가 쌀밥만 섭취한 경우에 비해 유의적으로 감소되었다(P < 0.05). 따라서 보리는 쌀에 비해 postprandial hyperglycemia 및 hyperinsulinernia를 효과적으로 조절할 수 있으며, 보리와 피니톨을 함께 섭취한 경우 시너지 효과는 크지 않은 것으로 사료된다.
제2형 당뇨환자(남 14, 여 16인)에 있어서 피니톨의 장기 복용이 혈당 및 심혈관계 합병증 risk factors에 미치는 영향을 randomized placebo controLed study를 실시하였다. 피니톨군의 평균 연령은 59.9±3.1세, 유병기간은 6.8±1.3년, 체질량지수는 24.3±0.7Kg/$m^{2}$이었으며, 공복 혈당은 실험군은 피니톨을(1.2g/d) 13주간 복용하였다. 실험기간 동안 환자는 본인이 복용해온 경구혈당강하제를 지속적으로 복용하였고, 일상적인 식생활과 life styl을 유지하였다.
실험기간 동안 피니톨 복용으로 인한 부작용은 없었다. 피니톨의 복용은 실험대상자의 체중, 체질량지수 및 제치방양에 유의적인 영향을 주지 않았다. 피니톨군에 있어서 피니톨 복용 전의 공복 혈당과 인슐린 농도는 157.0±6.0 mg/dL 및 16.8±0.9 μU/mL이었으나, 복용 기간 후 유의적으로 감소하였다(126.6±5.2 mg/dL 및 14.1±2.0μU/mL). 혈장 fructosamine (350.4±12.7μmol/L) 및 당화혜모글로빈 농도(8.9±0.30%)또한 피니톨 복용기간 후에 유의적으로 감소하였다(305.8±9.3μmol/L, 7.8±0.2%, P < 0.001). 대조군의 경우 실험 전, 후의 혈당 및 인슐린, fructosamine, 당화헤모글로빈 농도 사이에 유의적인 차이가 없었다. 피니톨의 복용은 내당능에는 유의적인 차이를 주지 않았다.
피니톨군에 있어서 피니톨 복용 전의 공복 혈청 콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤 농도는 각각 204.9±8.4 mg/dL, 123.0±7.1 mg/dL이었으며, 13주 동안 피니톨을 복용한 후 유의적으로 감소하여 각각 197.7±8.0 mg/dL, 113.6±6.9 mg/dL로 나타났다(P < 0.05). 복용기간 전 피니톨군의 혈청 HDL-콜레스테롤 농도는 43.3±1.9 mg/dL이었으며, 13주 동안 피니톨을 복용한 후에 유의적으로 증가하여 47.0±1.4 mg/dL로 나타났다. 피니톨의 복용은 혈청 중성지방 농도를 감소시키는 경향을 나타내었다. 피니톨군의 수축기 혈압은 137.5±7.1 mmHg이었으며, 13주 동안 피니톨을 복용한 후 유의적으로 감소하여 125.3±6.1 mmHg로 나타났다. 피니톨군의 이완기 혈압은 86.6±2.8 mmHg이었으며, 13주 동안 피니톨을 복용한 후 76.7±2.3 mmHg로 유의적으로 감소하였다. 따라서 피니톨은 인슐린 신호체계를 보충하여 인슐린 저항성을 개선시키고, 혈당 및 이상지혈증, 혈압 개선효과를 나타낸 것으로 사료된다. 당뇨환자의 치료에 있어서 가장 중요한 목표는 혈당 및 cardiovascular risk factors를 감소시키는 것이므로, 대두 피니톨은 당뇨환자의 혈당 조절 및 심혈관계 합병증을 개선시킬 수 있는 우수한 당뇨병 개선제로 사료된다.
피니톨의 저가회수공정 개발 시 저가의 저순도 제품 생산방식이 가장 타당했으며, 피니톨의 특성상 분말 형태의 제품이 어려우므로 건조보조제를 사용하였다. 가장 적합한 건조보조제로는 난소화성 dextrin이 선정되었으며, 적정 혼합비율은 60%수준으로 건조보조제 혼합 후 최종 제품 중의 피니톨 함량은 30-40% 수준이 가장 적절한 것으로 나타났다.
Abstract
▼
Pinitol. 3-O-methyl-chiroinositol, has been reported to have insulin-like effect. The purpose of this study .is to examine the effect of pinitol isolated from soybean on metabolism of carbohydrates in diabetic patients.
The effect of acute feeding of pinitol isolated from soybean curd whey were t
Pinitol. 3-O-methyl-chiroinositol, has been reported to have insulin-like effect. The purpose of this study .is to examine the effect of pinitol isolated from soybean on metabolism of carbohydrates in diabetic patients.
The effect of acute feeding of pinitol isolated from soybean curd whey were tested in 15 patients with type 2 diabetes mellitus(7 men and 8 women. mean age 60.3± 3.1 yr. duration of diabetes $7.1{\pm}1.4$ yr, fasting capillary glucose $144.9{\pm}8.7 ㎎/㎗$, $HbA_{1c} 8.9{\pm} 0.3%$). Each subject ingested cooked rice containing 50g of available carbohydrates after an 12hr overnight fast. Fingerprick capillary samples were collected and glucose was measured at 0 - 240min. The subject ingested cooked rice 0, 1, 2. or 3hr after consumption of 1.2g pinitol capsule or 1hr after consumption of 0.6g pinitol, capsule and capillary glucose was measured at 0 - 240min. Incremental area under capillary glucose response curve(AUC) of the patients ingested rice 1hr after consumption of 1.2g pinitol $02,326{\pm}882 ㎎\cdot}min/㎗$ was significantly lower than that of patients consumed rice alone ($17,884{\pm}1 ,247 ㎎{\cdot}min/㎗$).
Postprandial venous glucose and insulin levels were also measured in patients consumed rice alone or rice 1hr after consumption of 1.2g pinitol. Pinitol significantly decreased postprandial increase of plasma glucose at 60, 90, 120 and 180min(P < 0.05). Pinitol signifcantly decreased AUC of glycemic response curve and tended to decrease AUC of insulin response curve. Serum concentration of pinitol, myoinositol and chiroinositol were measured after consumption of 1.2g pinitoL. No significant amount of pinitol was detected. Serum chiroinositol level increased 19 μM at 240min, although serum myoinositol level ranged 35∼55 μM at 0-240min. The data suggests that acute feeding of pinitol could be effective in controlling postprandial hyperglycemia in diabetic patientsby improvement of insulin sensitivity.
The effect of type of grains and soy pinitol on postprandial blood glucose control was studied in ten patients with type 2 diabetes mellitus. Patients ingested rice alone, barley alone or barley 1hr after consumption of 1.2g soy pinitol and postprandial glucose and insulin responses were measured, Both rice and barley consumed by the patient contained 50g available carbohydrates. Postprandial increase of plasma glucose after consumption of barley" alone or barley and pinitol were significantly lower than that after consumption of rice at 60, 120 and 180min(P < 0.05). AUC of glycemic response curve and insulin. response curve of the patients consumed barley alone or barley and pinitol were significantly lower than that of patients consumed rice.
These data suggest that barley has beneficial effect in controlling postprandial blood glucose and it appeared that there is no significant synergistic effect between barley and pinitol. The effects of chronic consumption of soybean-derived pinitol on glycaemic control and cardiovascular(CVD) risk factors were studied in 30 patients with type 2 diabetes mellitus(14 men and 16 women). After a 4-week run-in period. the patients were randomly assigned to receive an oral dose of 1.2 g pinitol isolated from soybeans (pin ito I group, mean age 59.9±3.1 yr, duration of diabetes 6.S±1.3 yr, BMI 24.3±0.7 $m^{2}$. fasting plasma glucose 157±6.0 mg/dl. glycated hemoglobin S.9 ± 0.3%, plasma insulin 16.S±0.9 j.IU/mL) or placeboPinitol was found to be generally well tolerated. and no serious adverse events related to pinitol were reported. At the end of 13 weeks, the soybean pinitol treatment had produced an improvement in glycaemic control in diabetic patients. Pinitol significantly decreased mean fasting plasma glucose(pre 157±6.0mg/dL; post 126.8±5.2 .mg/dL), insulin (pre 16.8±0.9μU/mL; post 14.1±2.0μU/mL) , fructosamine (pre 350.4±12.7 tlmol/L; post 305.S±9.3μmol/L) , and HbA1c (pre S.9±0.3%; post 7.S±0.2%). There Jere no significant differences between the pre and post values of these parameters in the control group. Pinitol treatment did not appear to influence glucose tolerance signific8ntly.
There were significant decreases in pl8sma cholesterol (pre 204.9±8.4 mg/dL; post 197.7±8.0 rug/dL) and LDL-cholesterol (pre 123.0±7.1 mg/dL post 113.6±6.9 mg/dL) and HDL-choiesterol concentration was significantly increased (pre 43±1.9 mg/dL post
47±1.4 mg/dL) , with pinitol treatment compared with baseline values. Pintiol consumption significantly decreased both systolic blood pressure (pre 137.5±7.1 mmHg; post 125.3±6.2 mmHg) and diastolic blood pressure (pre 86.6±2.8 mmHg; post 76.7±2.3 mmHg).
Patients with type 2 diabetes mellitus have increased risk of developing CVD, and approximately SO% of all patients with diabetes die of CVD. It is well documented that the cardiovascular complications of diabetes can be prevented with good control of blood glucose and blood lipids. Type 2 diabetes mellitus is caused by decreased action of insulin. Insulin acts by binding to an insulin receptor on the cell membrane of a target tissue. Inositol phosphoglycan is one of the mediators involved in the actions of insulin and it is generated by the hydrolysis of glycophosphatidylinositol lipids located at the cell membrPinitol used for food purpose need not highly purified. Indigestible dextrin was most effective to make powder form for the concentrated pinitol solution eluted from chromatography. Final content of pinitol was adjusted to be 30-40%(wt.) by addition of indigestible dextrin to the concentrated solution containing 60% pinitcil.
목차 Contents
- 표지 ...1
- 제출문 ...2
- 목차 ...3
- I. 연구개발결과 요약문 ...4
- 요약문 ...4
- SUMMARY ...6
- II. 총괄연구개발과제 연구결과...8
- 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표...8
- (1) 총괄연구개발과제의 목표...8
- (2) 총괄연구개발과제의 목표달성도...10
- 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과...11
- 2. 1. 주요내용...11
- 2. 2. 실험재료 및 실험방법...11
- 2. 3. 실험결과...13
- 2. 3. 1 피니톨의 복용시간 및 복용양을 달리한 경우 피니톨이 당뇨환자의 식후혈당 조절에 미치는 영향...13
- 2. 3. 2 피니톨이 당뇨환자의 식후혈당 및 인슐린 조절에 미치는 영향...15
- 2. 3. 3 식후 환자 혈청 중의 피니톨 및 카이로이노시톨 농도 측정...17
- 2. 3. 4 당뇨환자의 혈당 변화에 미치는 피니톨과 곡류 식품의 상호작용 연구...18
- 2. 3. 5 당뇨환자에 있어서 피니톨 장기 복용이 혈당조절 및 지질대사에 미치는 영향...20
- 2. 3. 6 피니톨 순도별 제조공정 연구...23
- 2. 3. 7 저가회수공정 개발...23
- 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...26
- 4. 총괄연구개발과제의 연구성과...30
- 4.1 총괄연구개발과제의 연구결과 ...30
- 5. 연구개발결과의 파급효과...35
- 5.1 기술적 파급효과 ...35
- 5.2 경제적 파급효과 ...35
- 5.3 사회적 파급효과 ...35
- 6. 첨부서류...36
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