초록 ▼

○ 지표성분 선정: 수용성식이섬유
○ 지표성분 기준․규격 설정: 수용성식이섬유로서 119.18 mg/g(80~120%)
○ 원재료 표준화 : 재배지역, 수확시기, 건조방법별 식이섬유 함량 분석
○ 백년초 유효성분 추출 제조공정도 확립 및 표준화: 원재료→1차 추출→여과→2차 추출→여과→농축→부형제(덱스트린)혼합→건조→추출분말
○ 인체적용시험용 시험제품 제작
- 시험물질 : 보검선인장추출분말(62%), 덱스트린(38%)
- 대조물질 : 덱스트린(99.6%), 황화황색소(0.1%), 브라운 컬러(0.3%

○ 지표성분 선정: 수용성식이섬유
○ 지표성분 기준․규격 설정: 수용성식이섬유로서 119.18 mg/g(80~120%)
○ 원재료 표준화 : 재배지역, 수확시기, 건조방법별 식이섬유 함량 분석
○ 백년초 유효성분 추출 제조공정도 확립 및 표준화: 원재료→1차 추출→여과→2차 추출→여과→농축→부형제(덱스트린)혼합→건조→추출분말
○ 인체적용시험용 시험제품 제작
- 시험물질 : 보검선인장추출분말(62%), 덱스트린(38%)
- 대조물질 : 덱스트린(99.6%), 황화황색소(0.1%), 브라운 컬러(0.3%)

○ 백년초 추출물의 혈당개선 효능평가
- 췌장세포, 근육세포, 지방세포에서 포도당 흡수 촉진 확인(in vitro 실험)
- 2형 당뇨모델에서 혈당, 혈액 인슐린, 당내성, 인슐린저항성, 민감성도 및 췌장 β-세포 기능 개선확인(in vivo 실험)

○ 혈당조절 작용기전 규명
- AMPK, ACC, p38 MAPK 활성화하여 GLUT4를 증가시키고, GLUT4를 plasma membrane으로 이동을 촉진시켜 혈중 내 포도당 흡수 기전을 통한 혈당조절

○ 혈당조절 효능 임상실험
- 간기능 및 신장기능 검사 결과 안전성 확인
- 내당능장애 반건강인 대상 공복혈당 감소가 확인
- 포도당 섭취 전 시료 투여는 내당능장애 반건강인에게 공복혈당 단축 효과 확인
- 12주간 시료 투여 및 포도당 섭취 전 투여는 내당능장애 반건강인에게 공복혈당 감소 효과 및 상승 혈당 정상화 시간 단축 효과 확인

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Purpose&Contents
○ Development of a functional food controlling blood glucose level using the Opuntia ficus-indica.
○ Standardization of raw materials of Opuntia ficus-indica and setting of marker components
○ Determination of the optimal manufacturing process of active components of Opunti

Purpose&Contents
○ Development of a functional food controlling blood glucose level using the Opuntia ficus-indica.
○ Standardization of raw materials of Opuntia ficus-indica and setting of marker components
○ Determination of the optimal manufacturing process of active components of Opuntia ficus-indica for register in Law for Health Functional Foods.
○ Evaluation of the hypoglycemic activity of Opuntia ficus-indica using in vitro and in vivo systems. Furthermore, the mechanism underlying the hypoglycemic acivity of Opuntia ficus-indica was also examined.
○ Evaluation of the blood glucose control effects of Opuntia ficus-indica extract.

Results
○ The marker component of Opuntia ficus-indica was set to 119.18 mg/g as a soluble dietary fiber.
○ Preparation of proposal documents for recognition of functional ingredient of functional foods.
○ Optimization of extraction condition for active components from Opuntia ficus-indica.
- The optimal condition was obtained with solid to liquid ratio of 1:40(g/mL), extraction temperature of 90℃, extraction time of 6 hr.
- Optimization and standardization for manufacturing conditions of active components of Opuntia ficus-indica.

○ The in vitro hypoglycemic effect of Opuntia ficus-indica.
- Opuntia ficus-indica increased insulin secretion and glucose uptake in pancreatic b-cell line, RIN-m5F cells.
- Opuntia ficus-indica stimulated preadiocyte differentiation and glucose uptake in 3T3-L1 cells.
- Opuntia ficus-indica stimulated glucose uptake in L6 myoblsts.
- Opuntia ficus-indica dose-dependently inhibited intestinal Na+
-dependent glucose uptake in isolated jejunal BBMV.

○ The in vivo hypoglycemic effect of Opuntia ficus-indica.
- Opuntia ficus-indica administration(1 g/kg and 2g/kg body weight) in db/db mice dose-dependently ameliorated hyperglycemia, hyperinsulinemia, and glucose tolerance. Insulin resistance and insulin sensitivity were also dose-dependently improved with Opuntia ficus-indica treatment. Opuntia ficus-indica administration improved pancreatic function through increased β-cell mass in db/db mice.

○ The mechanism of Opuntia ficus-indica on hypoglycemic effect
- Opuntia ficus-indica increased glucose transporter 4(GLUT4) translocation to the plasma membrane in L6 myoblasts and 3T3-L1 adipocytes.
- AMP-activated protein kinase(AMPK) is widely recognized as an important regulator of glucose transport in skeletal muscle, and p38 mitogen-activated protein kinase(MAPK) has been proposed to be a component of AMPK-mediated signaling. In the present study, AMPK and p38 MAPK phosphorylations were stimulated by Opuntia ficus-indica.
- The mRNA expression of PPARγ was significantly decreased by Opuntia ficus-indica treatment while GLUT4 gene expression was increased by Opuntia ficus-indica

○ The clinical trail(single-center, randomized, double-blind, placebo
-controlled study) to evaluate the safety and efficacy of Opuntia ficus-indica.
- Safety: No toxicity was observed in the kidneys and liver when the drug was administered for 12 weeks.
- Blood sugar control function: The administration of the Opuntia ficus-indica extracts reduced fasting blood glucose in patients with impaired glucose tolerance.
- As a result of the experiment, it is considered that the Opuntia ficus-indica extracts can help the blood glucose control of the patient with impaired glucose tolerance.

Expected Contribution
○ Identifying the effectiveness of the Opuntia ficus-indica extract can be utilized as a data source for the promotion of functional food materials.
○ Increased consumption of raw materials, supplement value, and improvement of farm income by registering Opuntia ficus-indica as a functional food materials.
○ This result can be used as a basic data for other experiments using the Opuntia ficus-indica extracts and applications.

(출처 : Summary 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국 문 요 약 문 ... 4
• Summary ... 6
• 목차 ... 8
• 제 1 장 연구 개발 과제의 개요 ... 9
• 제1절 연구 개발 목적 ... 9
• 제2절 연구 개발의 필요성 ... 9
• 제3절 연구 개발 범위 ... 10
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 제 3 장 연구 수행 내용 및 결과 ... 12
• 제1절 백년초의 지표성분 분석 및 원료 표준화(1세부) ... 12
• 제2절 백년초 유효성분 추출 최적화(1협동) ... 42
• 제3절 백년초의 추출물의 혈당조절 효능평가(2협동) ... 55
• 제4절 혈당조절 효능 임상실험(3협동) ... 70
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 81
• 제1절 : 목표대비 달성도 ... 81
• 제2절 : 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타)를 기술 ... 82
• 제 5 장 연구 결과의 활용 계획 ... 83
• 제 6 장 연구 과정에서 수집한 해외 과학 기술 정보 ... 84
• 제 7 장 연구 개발 결과의 보안 등급 ... 85
• 제 8 장 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 86
• 제 9 장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 87
• 제 10 장 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 88
• 제 11 장 기타사항 ... 90
• 제 12 장 참고문헌 ... 91
• 끝페이지 ... 96