한국산 해조류로부터 당뇨병 및 그 합병증 억제 활성의 건강식품개발
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본 연구의 최종 목표는 세부과제 전공연구자 간의 긴밀한 연계를 통하여 한국산 해조류를 대상으로 체계적인 활성분획과 물질분리를 통하여 생리활성 연구를 실시함으로서 당뇨병 및 그 합병증을 억제하거나 치료하는 물질을 찾아내어 그 구조를 규명하고,상품화연구 과정을 거쳐 기능성건강식품을 개발하는데 있으며 나아가서 새로운 해양천연물 유래 대체약물의 후보물질을 도출하는데 있다.제1세부 연구자들은 선행연구를 통하여 일부해조류의 당뇨성 합병증 억제활성을 확인하였고 이를 기반으로 bioautography법 등을 통한 활성추적시스템으로 생리활성 물질을 분리,구조 확인,지적소유권 확보,각 활성지표물질을 기준으로 표준화실시 과정을 거쳐,제품화연구로 한국산 해조류로부터 당뇨병 및 그 합병증 억제 활성을 가지는 기능성 건강식품을 개발하는데 있다.제2세부연구자들의 첫째 연구목표는 다양한 한국산 해조류를 대상으로 bioautography법을 통하여 항산화 작용 물질의 유무와 농도,그리고 대략적 구조를 파악하고,이를 기반으로 항당뇨,간보호 효과물질,당뇨성합병증 억제활성을 가지는 물질을 세부1과제(생리활성팀)과 긴밀히 연계하여 활성화합물을 분리하고 그 구조를 밝히는데 있으며,둘째는 각 활성의 지표물질을 기준으로 표준화를 바탕으로 제품화에 요구되는 제반 실험을 수행하여 한국산 해조류을 대상으로 신기능의 건강식품을 개발하는데 있다.
다양한 종의 한국산 해조류를 선발하여 당뇨병과 그 합병증의 발생 기전에 연관성이 있는 것으로 알려진 산화적 스트레스를 억제하는 항산화물질 검색법과 당뇨병 합병증의 발생기전에 관여하는 효소로 알려진 알도스리덕타제(Aldose reductase)에 대한 억제 강도와 생체조직의 polyol 축적 억제 강도를 지표로 검색을 활성이 있는 종을 선발하고 이들의 추출분획물과 분리물질의 생리활성 검증과정을 거쳐 생리활성물질의 분리와 그 구조를 규명하고,동물실험 및 독성실험을 거친 다음,활성지표물질의 정량법을 개발함으로서 제품화연구과정을 완성한다.본 연구팀은 최종목표를 실현하기 위하여 제1세부과제에서 다음과 같이 연구개발한다.1.In vitro 실험을 위주로 하여 수집된 해조류 추출물을 대상으로 항산화 작용(bioautography법,DPPH free radical scavenger 검색,lipid peroxidation 억제도 측정,Cu2+착물 형성도 측정)및 알도스리덕타제(AR)억제활성을 검색하여 활성을 가지는 해조류종 선발.2.In vitro 활성을 나타내는 해조류를 선발하여,스트렙토조토신(STZ)유발 당뇨쥐를 대상으로 조직내 솔비톨 축적 억제효과 및 epineprine으로 유발한 당뇨쥐에 미치는 효과를 통하여 물질연구 대상의 해조류를 결정.3.선정된 해조류로부터 활성물질 분리과정의 분획물과 분리물질을 대상으로 위의 1에서 시도한 in vitro와 in vivo의 생리활성을 거쳐 화합물을 탐색.4.최종 결정된 해조류의 활성분획과 분리된 화합물을 대상으로 2번의 동물실험으로 그 활성을 재확인.5.독성 연구와 활성 지표물질의 표준화
우리 나라 당뇨병 관련 통계자료를 보면 1999년 당뇨병에 의한 연간 사망자수가 1만 명에 달하고 생활습관 및 사회 환경의 변화 등에 기인하여 최근 10년간 당뇨병에 의한 사망이 1.8배로 늘어난 것으로 집계되었다.1998년 국민 건강영양조사 자료에 의하면 45세 이상 인구 100명 중 7명이 당뇨병 환자로 나타났다.당뇨병으로 인한 활동제한에 따른 연간 생산성 손실액은 2200억원으로 추정되었고 이는 GDP대비 0.05%로 나타나 국민건강증진 전략상 지속적인 관리가 필수적인 질병으로 파악되었다.합병증이 많은 관계로 당뇨병의 의료비는 다른 질병에 비해 3배 이상 비싸다.미국에서조차 소득수준 상위 5%내에 속하는 부유층을 제외하고는,당뇨병 의료비에 대해 부담을 느끼는 것으로 알려져 있다.따라서 건강식품을 이용해 효과적으로 혈당 조절이 되고,합병증이 억제된다면 엄청난 경제적 이득을 가져올 것이다.해조류를 포함한 해양생물연구에 있어 선진국들의 연구수준이 높아가고 있는데 반해 국내의 연구는 미흡한 수준이다.특히 해조류에 대한 생명공학적 응용연구는 시작수준에 불과하다.따라서 본과제의 성공적인 수행은 국내의 해양생물연구에 일조 될 것임은 물론이며,제약산업 및 기능성 식품의 소재개발 범위가 확대 될 것임은 물론,수산업어민들의 소득 증대와 국민건강에 크게 이바지 할 것이다.