검은콩(Phaseolus Vulgaris L.) 단백질 가수분해물은 급성 식후 포도당 수치를 감소시킵니다

서론 당뇨병 전증은 공복 혈당 장애(공복 혈장 포도당 수준 100-125mg/dL), 내당능(부하 2시간 후 혈장 포도당 수준 140-199mg/dL) 또는 당화를 특징으로 하는 고혈당증의 중간 상태입니다. 5.7-6.4%의 헤모글로빈 A1c(HbA1c). 당뇨병 전단계를 가진 피험자는 심혈관 질환 및 2형 당뇨병(T2D)이 발생할 위험이 상대적으로 높습니다. 따라서 당뇨병 전단계의 치료는 이 질환의 진행을 지연시키는 데 필수적입니다. 당뇨병 전단계의 현재 치료는 체중 감소, 생활 방식 수정(식이 요법 및 운동), 비구아나이드(메트포르민), 설포닐우레아, α-아밀라아제 및 α-글루코시다아제 억제제와 같은 약리학적 제제의 사용, 인크레틴 기반 치료에 중점을 둡니다. 또한 이러한 약물은 저혈당, 체중 조절, 죽상동맥경화성 심혈관 질환, 울혈성 심부전, 신장 질환과 같은 부작용을 일으킬 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 당뇨병 치료를 위해 부작용이 적거나 없는 천연 대안이 조사되었습니다. 이러한 의미에서 환자가 포도당 수준 목표를 달성하도록 돕기 위해 고안된 기능성 성분 및 식품은 당뇨병 전증 및 제2형 당뇨병을 예방하거나 치료하는 데 중요합니다.

식품 단백질은 생리 기능과 인체 건강에 긍정적인 영향을 미치는 특정 단백질 조각인 생리활성 펩타이드의 공급원으로 널리 연구되어 왔습니다. 식품 단백질의 생체 활성은 펩타이드의 생체 접근성과 생체 이용률에 따라 달라집니다. 작은 생리활성 펩타이드(<1,000-200 Da)는 높은 생물학적 잠재력, 낮은 독성, 낮거나 없는 알레르기성, 높은 구조적 다양성 및 작은 크기(항체에 비해)와 같은 중요한 특성을 나타냅니다. 이러한 특성을 통해 생리활성 펩타이드는 당뇨병 전증 및 T2D를 포함한 여러 질병에 대한 치료제로 적용될 수 있습니다.

검은콩(Phaseolus vulgaris L.)의 단백질은 생리활성 펩타이드의 공급원으로 연구되었습니다. 효소 가수분해는 일반 콩 및 다른 콩류의 부모 단백질 서열에서 생리활성 펩티드를 생성하는 가장 보편적인 방법입니다.

수많은 체외 연구에서 검은콩 단백질 가수분해물(BPH)과 생리활성 펩타이드가 저혈당 또는 항당뇨 효과가 있음이 입증되었습니다. Alcalase®로 생성된 전립선 비대증은 생물학적 기능이 glucagon-like peptide-1(GLP-1)을 불활성화시키는 DPP-IV(dipeptidyl peptidase-IV)의 in vitro 활성을 억제했습니다. 또한 전분 분해 과정에 관여하는 효소인 α-아밀라아제와 α-글루코시다아제를 억제합니다. 또한 BPH는 포도당 수송체-2(GLUT2) 및 나트륨 의존성 포도당 공동 수송체(SGLT1)와 같은 원형질막에서 포도당 수송체의 발현 및 전위를 감소시킬 수 있다고 보고되었습니다. 게다가 생체 내 실험에서 BPH가 비고혈당 환자에서 감소된 식후 포도당을 감소시키는 효능이 입증되었습니다(16.9-24.5%). 및 고혈당(22.7-47.7%) 위스타 쥐. 생체 내 및 시험관 내 실험 모델의 결과는 BPH가 소화 효소를 억제하고 위장의 포도당 수송체(식후 혈당 조절에 관여)를 차단할 수 있는 가능성을 보여주었습니다. 또한, 요리하기 어려운 콩의 생리활성 펩타이드는 iNS-1E 인슐린종 세포에서 포도당 모의 인슐린 분비(57%)를 증가시켰습니다.

증거에서 알 수 있듯이 전립선비대증의 생리활성 펩타이드는 여러 메커니즘을 통해 항당뇨병 효과를 발휘할 수 있습니다. BPH 및 생리활성 펩타이드의 항당뇨병 가능성을 보여주는 모든 연구는 in silico, 생화학적 분석, 시험관 내 및 생체 내 연구를 사용하여 수행되었습니다. 그러나 검은콩단백가수분해물의 혈당강하효과를 검증하기 위해서는 임상시험이 필요하다. 따라서 이 연구는 정상 내당능 또는 당뇨병 전단계 성인에서 BPH가 포도당과 인슐린 수치에 미치는 급성 영향을 평가하는 것을 목표로 했습니다.

방법론 무작위 임상 시험 대상 및 연구 설계 식후 포도당 및 인슐린 수치에 대한 BPH 5g의 효과를 평가하기 위해 성인 28명(여성 65%)에서 무작위 위약 대조 임상 시험을 수행했습니다. 모든 절차는 멕시코 과나후아토 대학교 의학과 연구 시설에서 수행되었습니다. 과나후아토 대학의 기관 윤리 위원회는 프로토콜(CIBIUG-P53-2018)을 승인했으며 모든 피험자는 절차를 거치기 전에 정보에 입각한 동의서에 서명했습니다.

이 연구의 참가자는 멕시코 과나후아토 레온의 지역 건강 박람회에서 직접 모집되었습니다. 참여 적격성을 결정하기 위한 선별 과정의 일환으로 모세혈관 포도당, 체중, 신장 및 혈압 측정이 이루어졌습니다. 이 연구의 일환으로 체질량 지수(BMI)에 따라 과체중 또는 비만인 25세에서 50세 사이의 성인(25-34.9 kg/m2) 등록 자격이 있습니다. 이 연구에는 자가 보고를 통해 당뇨병, 암, 심혈관 질환 또는 기타 만성 질환을 보고한 참가자는 포함되지 않았습니다. 임산부 또는 모유 수유 여성은 포함되지 않았습니다. 참가자가 자격이 있다고 결정되자마자 의학과에서 임상, 인체 측정 및 대사 평가를 받도록 인용되었습니다.

대사 평가에는 250mL의 포도당 75g(무수 포도당 액체 용액, 75g)을 사용한 경구 포도당 내성 검사(OGTT)와 0분 및 120분에서의 혈액 샘플 및 지질 프로필이 포함되었습니다. 대사 상태(정상 내당능(NGT) 또는 당뇨병 전단계)는 다음과 같이 정의되었습니다. 정상 내당능은 공복 혈당 수치가 100mg/dL 미만이고 식후(2시간) 혈당 수치가 140mg/dL 미만이며, 당뇨병 전단계는 공복 혈당 수치가 100mg/dL 미만인 경우입니다. 100-125mg/dL, 식후(2시간) 포도당 수준 140-199mg/dL 또는 둘 다. 참가자의 대사 상태를 결정한 후 대상자는 NGT(n=14) 또는 당뇨병 전단계(n=14)로 분류되었습니다.

모든 참가자(n=28)는 그들과 접촉하지 않은 직원에 의해 BPH 치료(5g)를 받는 그룹 또는 위약 그룹으로 무작위로 할당되었습니다. 결과적으로 NGT가 있는 7명의 피험자와 전당뇨병이 있는 7명의 피험자가 각 치료군(BPH 또는 위약)에 포함되었습니다. 이 연구에서 참가자들은 치료에 눈이 멀었고 120mL의 상업용 무칼로리 음료에 용해된 BPH(5g 분말) 또는 위약(120mL 무칼로리 상업용 음료)을 받았습니다.

BPH의 식후 영향을 평가하기 위해 두 번째 경구 포도당 내성 검사를 수행했습니다. 먼저 참가자들은 용해된 BPH 또는 위약을 마신 후 포도당 75g 250mL를 마셨고 혈액 샘플을 0분, 60분, 120분, 150분에 채취하여 포도당과 인슐린 수치를 측정했습니다.

임상 평가 및 인체 측정 평가 이 연구에서 훈련된 전문가는 임상 데이터를 수집하기 위해 설문지를 관리했습니다. 혈압은 반자동 디지털 혈압계(Omron HEM-7200)를 사용하여 참가자의 오른팔에 앉은 자세에서 최소 10분 동안 휴식을 취한 후 측정했습니다.

체중과 신장은 가벼운 옷을 입고 맨발로 디지털 저울(Seca 769)과 stadiometer(Seca 213-I)를 이용하여 측정하였다. 허리둘레는 금속테이프(Lufkin W606PM)를 이용하여 마지막 늑골과 장골능 사이의 중간지점에서 측정하였다. 체질량지수(BMI)는 세계보건기구(WHO)에 따라 체중(kg)을 신장(m)의 제곱으로 나눈 값으로 계산되었습니다.

생화학 분석 생화학 분석을 수행하기 위해 적어도 8시간 동안 금식한 후 혈액 샘플을 수집했습니다. 포도당(Spinreact, Girona, Spain) 및 지질 프로필(총 콜레스테롤, TG 및 HDL-c)(Spinreact, Girona, Spain)의 경우 효소 비색 분석을 사용했습니다. LDL-콜레스테롤은 Friedewald 방정식을 사용하여 계산되었습니다. 반자동 생화학 분석기 SPINLAB(Spinreact, Girona, Spain)을 사용하여 의학과 임상 실험실에서 국제적으로 표준화된 방법으로 혈청 내 포도당 및 지질 프로필 수준(트리글리세리드, 총 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤)을 측정했습니다.

또한 ELISA 키트(ALPCO, Inc., Salem, NH, USA)를 사용하여 혈청 샌드위치 형식 ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)로 인슐린 수치를 측정하였다. 인슐린 저항성의 지표로서 인슐린 저항성의 항상성 모델 평가(HOMA-IR) 및 Matsuda 지수를 계산하였다.

통계 분석 기술 데이터는 평균 및 표준 편차 또는 중앙값 및 사분위수 범위로 표현되었습니다. 그룹 간 비교는 독립 또는 쌍을 이룬 Student's t-test를 사용하여 수행되었습니다. p˂0.05의 통계적 유의성이 인정되었으며 Windows용 통계 프로그램 SPSS 20.0이 사용되었습니다.