KR100628417B1

KR100628417B1 - 밸리감자 품종으로부터 추출된 인체 장기능 강화용 감자추출물 및 이를 이용한 기능성 식품

Info

Publication number: KR100628417B1
Application number: KR1020040086742A
Authority: KR
Inventors: 임학태; 강창원; 이회선; 김영미; 이치훈
Original assignee: (주)포테이토밸리; 이회선
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2006-09-26
Also published as: KR20060037705A

Abstract

본 발명은 밸리감자 품종으로부터 추출된 인체 장기능 강화용 감자 추출물, 그의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 기능성 식품에 관한 것이다.

본 발명의 밸리감자 추출물은 밸리감자의 과피를 포함하여 분쇄하여 슬러리를 얻고, 상기 슬러리를 정제수 또는 70∼90% 에탄올 용액에 넣고 80∼100℃에서 3∼4 시간동안 열탕 추출하여 여과하고, 상기 여과된 여액을 감압농축하여 제조된 것으로, 장내 유익균에 대하여 생육촉진활성을 갖는 동시에 장내 유해균에 대하여 성장억제활성을 가짐으로써, 상기 밸리감자의 물 추출물 또는 에탄올 추출물을 유효성분으로 함유한 기능성 식품은 인체 장기능 강화용도에 유용하다.

밸리감자, 다솜밸리, 보라밸리, 로즈밸리, 퍼플밸리, 알칩밸리, 장내유해균, 장내유익균, 생식용감자, 감자

Description

밸리감자 품종으로부터 추출된 인체 장기능 강화용 감자 추출물 및 이를 이용한 기능성 식품{EXTRACT HAVING GROWTH-INHIBITING AND PROMOTING EFFECTS OF HUMAN INTESTINAL BACTERIA EXTRACTED FROM VALLEY POTATO CULTIVARS AND FUNCTIONAL FOOD USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 다솜밸리 감자품종으로부터 얻은 감자즙 섭취에 따른 분변의 pH 변화이고,

도 2는 본 발명의 다솜밸리 감자품종으로부터 얻은 감자즙 섭취에 따른 분변의 수분함량 변화이고,

도 3은 본 발명의 다솜밸리 감자품종으로부터 얻은 감자즙 섭취에 따른 분변의 비피도박테리움 균수의 변화이고,

도 4는 본 발명의 다솜밸리 감자품종으로부터 얻은 감자즙 섭취에 따른 분변의 락토바실러스 균수의 변화이고,

도 5는 본 발명의 다솜밸리 감자품종으로부터 얻은 감자즙 섭취에 따른 분변의 가스 괴저균(C. perfringens) 균수의 변화이고,

도 6은 본 발명의 다솜밸리 감자품종으로부터 얻은 감자즙 섭취에 따른 분변의 대장균의 균수의 변화이다.

본 발명은 다양한 밸리감자 품종으로부터 추출된 인체 장기능 강화용 밸리감자 추출물, 그의 제조방법 및 이를 유효성분으로 함유하는 기능성 식품에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 장내 유익균에 대하여 생육촉진활성을 갖는 동시에 장내 유해균에 대하여 성장억제활성을 갖는 밸리감자 품종으로부터 추출된 감자 추출물 및 이를 유효성분으로 함유하는 기능성 식품에 관한 것이다.

현대인들은 스트레스나 과민성 반응에 의하여 신체 내 장운동에 많은 이상증세를 호소하고 있으며 이로 인한 각종 질병이 발병되는데, 그 대표적인 원인이 체내의 수많은 세균이다.

이러한 미세균주(microflora)는 1g의 장 내에 10¹⁰∼10¹²의 비율로 존재하면서, 생태학적인 균형을 유지하는 반면, 장 내에 다양한 대사에 대응할 수 있을 정도의 다수의 효소를 확보하기 위하여 연속적으로 증식한다. 이러한 미세균주는 인간 건강에 영향을 줄 수 있는 기준으로 크게 유익균 및 유해균으로 분류되는데, 즉 인체내 전체에 분포되어 살면서 증식 과정을 거치면서 신체에 해를 주기도 하고 유산균처럼 몸에 유익한 작용을 하기도 한다. 상기 유산균의 일종으로 비피더박테리움 (Bifidobacterium) 및 락토바실러스(Lactobacillus)는 장내 유익균으로서, 젖산 및 아세트산의 유리로 인하여 장 내의 pH를 조절하는 중요한 역할을 수행하는 것으로 알려져 있다. 이러한 유산균이 우세하게 되면 유해균의 증식을 억제하여 장내용물의 이상발효로 인한 부패를 방지하며, 또한 비타민을 합성하고, 유산을 분비하여 장운동을 촉진시켜 변비를 개선하며, 설사의 예방 및 치료, 면역력 증강, 발암물질 배출(NO₂ gas등) 및 노화억제 작용, 간경화 개선작용, 콜레스테롤 저하작용 등으로 건강을 유지시킬 수 있다.

반면에, 장내 유해균으로는 대장균(E. coli), 프로튜스(Proteus), 푸쉐이도모나스(Pseudomonas), 벨로넬라(Veillonella), 스태필로코커스(staphylococcus) 및 클로스트리디움(Clostridium)이 있으며, 이러한 유해균은 발암물질을 생산할 뿐 아니라 음식물을 종양 개시제 또는 촉진제로 대사전환함으로써, 돌연사, 독성, 노화 등을 유발한다.

19세기 초 프랑스 파스퇴르 연구소의 소련 과학자 메치니코프는 유산균이 인체의 장내에 존재하는 독소생성 세균들을 억제하기 때문에 요구르트를 많이 섭취하는 불가리아 지방 사람이 장수한다는 장수설을 주장한 이래, 많은 사람들의 관심을 끌어왔고, 인류의 건강을 위한 유산균 또는 발효유의 역할이 어떠한 것인지 밝히고자 하는 수 많은 연구가 100여년 이상 이루어져 왔다.

인간이 성장함에 따라 장내 균종의 변화를 연구한 결과, 유년기로부터 성인이 되기까지는 장내용물 1g당 100억마리 이상의 유익균인 비피도박테리움 (Bifidobacterium)과 부패균의 하나인 클로스트리디움(Clostridium)은 약 100만마리 정도가 존재하는 반면, 노년층에 접어들면 유익균인 비피도박테리움이 1,000만마리 정도로 줄어드는 반면에 유해균인 클로스트리디움은 1,000만 마리 정도로 증가되는 것으로 알려져 있다. 이러한 결과에 의해서 일본 동경대학 미츠오카(Mitsuoka) 교수는 비피도박테리움을 장내에서 증가시키고 클로스트리디움을 낮추어 그 수를 줄이면 각종 질병을 예방할 수 있어 인간이 더 오래 살수 있다는 새로운 건강장수설을 제안한 바 있다. 따라서, 장내 유익균의 증식을 촉진하는 반면 장내 유해균의 성장을 억제할 수 있는 새로운 소재 탐색 및 그 메카니즘 연구가 절실하다.

우리나라의 오랜 민간요법 중에는 감자를 생으로 먹으면 위염 및 장염에 효과가 우수하다고 알려지면서 현재까지 사용되어 있으며, 독일에서도 감자를 땅속의 사과라고 불리며 생감자 식이를 선호하고 있고, 중국에서는 생감자 치료요법의 책자가 나올 정도로 생감자의 효능을 널리 인식하고 있으나 아직까지 국내외적으로 위장에 어떻게 좋은 영향을 주는지에 대한 과학적인 근거자료가 밝혀지지 않고 있다.

또한, 현재 국내에 도입된 감자품종은 식용 용도의 수미(superior) 및 가공 용도의 대서(Atlantic)로서, 모두 미국 수입종이 유통되고 있으나, 이를 생감자로 먹기에는 아린 맛이 많고 역겨워서 먹기에 부적합하다.

따라서 국내 토양에 적합하고 맛의 단점을 개선하고 아울러 기능을 강화하기 위한 감자의 신품종 개발이 요구되는 바, 본 발명자들은 다양한 감자유전자원을 개발하고자 노력한 결과, 100여종의 밸리계통을 육성하고, 그중 밸리계통 58가지에 대한 유전자원을 평가하였다. 그 중, 종래 수입종인 수미와 대서의 장점을 고루 갖춘 새로운 식용감자 와 가공용 감자를 개발하였을 뿐만 아니라, 다양한 용도에 따라 적용할 수 있도록 감자의 과육의 색을 달리하여, 빨간색 밸리감자, 보라색 밸리감자, 노란색 밸리감자, 하얀색 밸리감자를 개발하고 이를 국립종자관리소에 품종보호출원하여 등록받은 바 있다.

이에, 본 발명자들은 개발된 밸리감자 품종들 중에서 장내 유익균의 증식을 촉진하는 동시에 장내 유해균의 성장을 억제할 수 있는 새로운 소재로서 적용하여, 장기능 증진 효과를 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 밸리감자로부터 추출된 인간 장기능 강화용의 밸리감자 물 추출물 또는 에탄올 추출물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 밸리감자 물 추출물 또는 에탄올 추출물의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 밸리감자 물 추출물 또는 에탄올 추출물을 유효성분으로 함유하는 기능성 식품을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 밸리감자로부터 추출된 인체 장기능 강화용 밸리감자 추출물을 제공한다.

보다 구체적으로 본 발명은 강심 밸리, 골든 밸리, 다솜 밸리, 로즈 밸리, 보라밸리, 퍼플밸리 및 알칩 밸리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 감자품종으로부터 추출된 인체 장기능 강화용 밸리감자 추출물을 제공한다.

보다 바람직하게는 상기 밸리감자 추출물이 다솜밸리 또는 보라밸리 감자품종으로부터 추출된 것이다.

본 발명의 밸리감자 추출물은 비피덤(B. bifidum ATCC 29521), 브레이브(B. breve ATCC 15700), 롱검(B. longum ATCC 15707) 및 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei ATCC 27216)로 이루어진 군에서 선택된 장내 유익균에 대하여 생육촉진활성을 가지며, 동시에 가스 괴저균(Clostridium perfringens ATCC 13124) 또는 대장균(Escherichia coli ATCC 11775)에서 선택된 장내 유해균에 대하여 성장억제활성을 갖는다.

또한 본 발명은 과피를 포함한 밸리감자를 분쇄하여 슬러리를 얻고, 상기 슬러리를 정제수 또는 70∼90% 에탄올 용액에 넣고 80∼100℃에서 3∼4 시간동안 열탕 추출하여 여과하고, 상기 여과된 여액을 감압농축하는 것으로 이루어진, 상기 밸리감자 추출물의 제조방법을 제공한다.

상기에서 밸리감자 추출물은 강심 밸리, 골든 밸리, 다솜 밸리, 로즈 밸리, 보라 밸리, 퍼플밸리 및 알칩밸리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 감자품종으로부터 추출된 물 추출물 또는 70∼90% 에탄올 추출물이다.

본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 밸리감자 추출물을 유효성분으로 함유하는 인체 장기능 강화용 기능성 식품을 제공한다. 보다 구체적으로는 강심 밸리, 골든 밸리, 다솜 밸리, 로즈 밸리, 보라 밸리, 퍼플밸리 및 알칩 밸리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 감자품종으로부터 추출된 물 추출물 또는 70∼90% 에탄올 추출물을 유효성분으로 함유하는 인체 장기능 강화용 기능성 식품을 제공한다.

또한, 본 발명은 강심 밸리, 골든 밸리, 다솜 밸리, 로즈 밸리, 보라 밸리, 퍼플밸리 및 알칩 밸리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 감자품종의 감자 과육부분을 분쇄하여 제조된 생즙을 이용한 인체 장기능 증진용 기능성 식품을 포함한다.

이하 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

본 발명은 밸리감자(Solaum tuberosum L.)로부터 추출된 인체 장기능 강화용 감자 추출물을 제공한다.

본 발명의 밸리감자는 강심밸리, 강원밸리, 골든밸리, 구이밸리, 다솜밸리, 로즈밸리, 보라밸리, 썸머밸리, 알칩밸리, 윈터밸리, 태동밸리, 퍼플밸리, 해피밸리, 밸리23호 및 밸리25호를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 밸리감자의 과피를 포함하여 분쇄하여 슬러리를 얻고, 상기 슬러리를 정제수 또는 70∼90% 에탄올 용액에 넣고 80∼100℃에서 3∼4 시간동안 열탕 추출하여 여과하고, 상기 여과된 여액을 감압농축하여, 밸리감자의 물 추출물 또는 70∼90% 에탄올 추출물의 제조방법을 제공한다.

상기 제조방법에서 얻은 상기 밸리감자의 물 추출물 또는 70∼90% 에탄올 추출물은 장내 유익균에 대한 생육촉진활성 및 장내 유해균에 대한 성장억제활성을 가지며, 바람직하게는 강심밸리, 골든밸리, 다솜밸리, 로즈밸리, 보라밸리, 퍼플밸리, 알칩 밸리이며, 보다 바람직하게는 다솜밸리 및 보라밸리가 장기능활성 강화에 효과적이다.

보다 구체적으로, 상기 밸리감자(Solaum tuberosum L.) 중, 다솜밸리(Dasom vally) 또는 보라밸리(Bora valley)로부터 추출된 물 추출물 또는 70∼90% 에탄올 추출물은 비피덤(B. bifidum ATCC 29521), 브레이브(B. breve ATCC 15700), 롱검(B. longum ATCC 15707) 및 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei ATCC 27216)로 이루어진 군에서 선택된 장내 유익균에 대하여 생육촉진활성이 우수하고 동시에, 가스 괴저균(Clostridium perfringens ATCC 13124) 또는 대장균(Escherichia coli ATCC 11775)에서 선택된 장내 유해균에 대하여 성장억제활성을 갖는다.

이에, 본 발명은 강심 밸리, 골든 밸리, 다솜 밸리, 로즈 밸리, 보라 밸리, 퍼플밸리 및 알칩 밸리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 감자품종으로부터 추출된 물 추출물 또는 70∼90% 에탄올 추출물을 유효성분으로 함유하는 인체 장기능 강화용 기능성 식품을 제공한다.

본 발명의 바람직한 구현을 위한 실시일례로서, 상기 제조방법에서 제조된 다솜밸리 감자품종으로부터 제조된 물 추출물 또는 에탄올 추출물, 또는 상기 감자의 껍질을 벗긴 과육부분을 분쇄하여 제조된 생즙에서 선택된 어느 하나를 섭취한 전ㆍ후의 분변성상의 변화 및 장내 유익세균의 증식효과를 실험한 결과, 분변의 pH는 섭취전보다 낮아짐으로써, 장내의 산도를 낮춰 유해균의 생육을 억제 또는 사멸시키는 정장작용을 수행할 수 있다. 섭취를 중단한 1주 후, 측정된 pH의 수치는 섭취전의 수치로 환원됨을 보이고 있다(도 1).

또한, 수분함량의 변화는 생즙의 섭취 전보다 섭취하는 기간동안 수분함량이 현저히 증가하였으며, 섭취를 중단하면, 섭취전과 유사한 수준으로 환원된다(도 2).

장내 유익균의 하나인 비피도박테리움(Bifidobacterium)균수의 변화를 살펴본 결과, 특히 다솜밸리의 경우, 섭취 2주까지는 현저한 변화를 보이지 않지만 섭취 3 및 4주째에 비피도박테리움(Bifidobacterium) 균수의 증가를 확인할 수 있으며, 생즙 섭취를 중단하면 섭취전 수준으로 환원된다(도 3).

장내 유익균의 다른 하나인 락토바실러스(Lactobacillus)균수는 섭취 이후 지속적으로 증가하는 결과를 보이고, 섭취를 중단하면 섭취 전의 수치로 환원된다(도 4).

반면에, 장내 유해균인 가스 괴저균(Clostridium perfringens)의 수는 섭취전 보다 섭취 2주후부터는 현저히 균수가 감소하고, 이러한 감소현상은 섭취를 중단하면 섭취전, 수치로 환원되며(도 5), 또 다른 유해균인 대장균(E. coli)에 대해서도 동일한 결과를 나타낸다(도 6).

또한, 본 발명의 기능성 식품은 강심 밸리, 골든 밸리, 다솜 밸리, 로즈 밸리, 보라 밸리, 퍼플밸리 및 알칩 밸리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 감자품종의 감자 과육부분을 분쇄하여 제조된 생즙을 포함한다. 이외에도 본 발명의 밸리감자 물 추출물, 70∼90% 에탄올 추출물 또는 생즙은 소정 량을 첨가하여 건강음료, 감자 술, 생감자 요구르트, 생감자 우유 등에 응용될 수 있고, 상기 추출물 또는 생즙을 건조하여 생식, 생감자 분말로 이용되거나 생감자 깍두기, 생감자 장아찌, 생감자 냉면, 생감자 국수, 감자채, 생감자 비빔밥 등 각종 식품에 이용될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.

하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1∼15>

1. 추출물의 제조

하기 표 1에서 제시된 바와 같이, 품종보호출원된 밸리감자 15종을 껍질 채 마쇄기로 분쇄한 후, 70% 에탄올로 80℃에서 열탕 추출하였다. 4 시간의 추출단계 이후, 감압 여과하여 진공 회전 농축기를 이용하여 45℃에서 감압 농축하여 추출물을 얻었다.

실시예 1 내지 실시예 15는 품종보호출원된 밸리감자를 사용하였고, 비교예 1 및 비교예 2는 현재 한국에서 재배하고 식용용도의 수미 및 가공용 대서 품종을 사용하였다.

이때, 얻어진 추출물의 수율은 하기 수학식 1을 이용하여 산출되었다.

2. 대상시료의 선정

상기 실시예 1∼15에서 제조된 15종의 밸리감자 추출물을 장내 유익균 및 유해균에 대하여 성장억제활성을 측정하였다.

1. 장내 유해균에 대한 성장억제활성 측정

장내 유익균으로는 비피덤(B. bifidum ATCC 29521), 브레이브(B. breve ATCC 15700), 롱검(B. longum ATCC 15707) 및 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei ATCC 27216)을 실험실에서 배양하여 사용하였고, 장내 유해균으로는 가스 괴저균(Clostridium perfringens ATCC 13124) 및 대장균(Escherichia coli ATCC 11775)를 배양하여 사용하였다.

이때, 상기 균들의 농도를 20 mg/disc로 노출시킨 결과, 배지 상 관찰영역 지름(zone diameter)이 >30 mm이면 강력한(++++) 성장억제활성, 30-20 mm이면 강한(+++) 성장억제활성, 16-20 mm이면 중간(++) 성장억제활성, 10-15 mm이면 약한(+) 성장억제활성, 및 <10 mm이면 무응답 "-"으로 표기하였다.

상기 표 2에서 보는 바와 같이, 15종의 밸기감자 추출물은 장내 유익균인 비피덤(B. bifidum), 브레이브(B. breve), 롱검(B. longum) 및 락토바실러스 카제이(L. casei)에 대해서 성장억제활성이 보이지 않았다.

그러나, 장내 유해균인 가스 괴저균(C. perfringens) 및 대장균(E. coli)에 대하여 약한(+) 억제활성을 나타내었으며, 특히, 골든 밸리, 보라 밸리, 썸머 밸리, 윈터 밸리, 태동 밸리 및 퍼플 밸리의 추출물은 장내 유해균 가스 괴저균(C. perfringens)에 대해서 중간(++) 억제활성을 보였다. 또한, 대장균(E. coli)에 대해서는 윈터 밸리 추출물이 중간(++) 억제활성을 보이고, 골든 밸리, 보라 밸리, 썸머 밸리, 알칩 밸리 및 퍼플 밸리는 약한(+) 성장억제활성을 보였다.

반면에, 종래 식용으로 사용되고 있는 수미와 대서는 장내 유익균인 비피덤(B. bifidum), 브레이브(B. breve), 롱검(B. longum) 및 및 락토바실러스 카제이(L. casei) 및 장내 유해균 가스 괴저균(C. perfringens) 및 대장균(E. coli)에 대하여 전혀 활성을 보이지 않았다.

2. 장내 유익균에 대한 생육촉진활성 측정

상기 실시예 1에서 제조된 밸리감자 추출물이 장내 유익균에 대한 생육촉진활성을 측정하였으며, 상기 밸리감자 추출물이 함유하는 촉진인자의 성분이 탄소원인지 또는 비탄소원인지를 확인하기 위하여, 비탄소원 배지인 RCM broth 및 탄소원 배지인

의 두 가지 배지를 이용하여 생육촉진활성을 측정하였다. 이때, 장내 유익균으로는 비피덤(B. bifidum), 브레이브(B. breve), 롱검(B. longum), 락토바실러스 에시도필러스(L. acidophilus) 및 락토바실러스 카제이(L. casei)을 사용하였으며, 농도 10 mg/disc로 노출시켰다.

a) 비탄소원 배지인 RCM broth 에서의 밸리감자 추출물의 생육촉진활성 측정

그 결과를 표 3에 기재하였으며, 성장증진속도(GIR=A600 sample/A600 reference)에 대하여, GIR>2.5이면 매우 강한(++++) 활성, 2.0<GIR<2.5이면 강한(+++) 활성, 1.5<GIR<2.0이면 중간(++) 활성, 1.0<GIR<1.5이면, 약한(+) 활성, GIR <1.0이하이 면, 무응답(-)으로 표기하였다.

상기 표 3의 결과로부터, 비탄소원 배지인 RCM broth에서 비피덤(B. bifidum ATCC 29521)에 대한 생육촉진활성은 강원 밸리, 다솜 밸리 및 밸리 25호의 추출물에서 매우 강한 (++++) 생육촉진활성을 확인하였으며, 로즈 밸리에서 중간(++) 생육촉진활성을 보였다.

브레이브(B. breve ATCC 15700)에 대한 생육촉진활성은 보라 밸리에서 강한(+++) 생육촉진활성 및 알칩 밸리에서 중간(++) 생육촉진활성을 보였고, 골든 밸리, 다솜 밸리, 로즈 밸리, 썸머 밸리, 원터 밸리, 태동 밸리, 퍼플 밸리, 밸리 25호에서 약한(+) 생육촉진활성을 보였다.

롱검(B. longum ATCC 15707)에 대한 생육촉진활성은 강심 밸리, 골든 밸리, 다솜 밸리, 보라 밸리 및 알칩 밸리에서 매우 강한(++++) 생육촉진활성을 보였고, 로즈 밸리에서 강한 (+++) 생육촉진활성, 강원 밸리, 구이 밸리, 썸머 밸리, 원터 밸리, 태동 밸리, 퍼플 밸리, 밸리 25호에서 약한(+) 생육촉진활성을 나타내었다.

락토바실러스 에시도필러스(L. acidophilus)에 대한 생육촉진활성은 사용된 15종의 밸리감자 추출물에서 매우 강한 (++++) 생육촉진활성을 확인하였다.

또한, 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei ATCC 27216)에 대한 생육촉진활성 역시 강심 밸리, 골든 밸리, 다솜 밸리, 로즈 밸리, 보라 밸리, 썸머 밸리, 알칩 밸리, 원터 밸리, 태동 밸리, 해피 밸리 및 퍼플 밸리에서 매우 강한 (++++) 생육촉진활성을 확인하였다.

반면에, 종래의 품종인 수미와 대서 추출물은 비피덤(B. bifidum ATCC 29521), 브레이브(B. breve ATCC 15700), 롱검(B. longum ATCC 15707) 및 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei ATCC 27216)에 대하여 전혀 생육촉진활성을 보이지 않았으며, 락토바실러스 에시도필러스(L. acidophilus)에 대해서만 강한(+++) 생육촉진활 성를 보였다.

b) 탄소원 배지인

에서의 밸리감자 추출물의 생육촉진활성 측정

상기 표 4의 결과로부터, 탄소원 배지인

에서, 비피덤(B. bifidum)에 대한 생육촉진활성은 밸리 23호에서만 매우 강한(++++) 생육촉진활성을 보였으며, 나머지 14종의 밸리감자 및 종래 품종 추출물에서는 전혀 생리활성을 보이지 않았다.

브레이브(B. breve)에 대한 생육촉진활성은 강심 밸리, 다솜 밸리 및 보라 밸리에서 매우 강한(++++) 생육촉진활성을 확인하였다.

롱검(B. longum)에 대한 생육촉진활성은 다솜 밸리, 보라 밸리, 태동 밸리 및 퍼플 밸리에서 매우 강한(++++) 생육촉진활성을 보였으며, 썸머 밸리와 알칩 밸리에서 중간(++) 생육촉진활성을 나타내었다.

그러나 락토바실러스 에시도필러스(L. acidophilus) 및 락토바실러스 카제이(L. casei)는 전체적으로 미약한 생육촉진활성을 보였으며, 더욱이 기존 품종인 수미와 대서는 상기 장내 유익균에 대하여 전혀 생리활성을 보이지 않았다.

상기의 결과로부터, 탄소원 배지인

및 비탄소원 배지인 RCM broth에서 장내 유익균에 대한 우수한 생육촉진활성을 가진 강심 밸리, 골든 밸리, 다솜 밸리, 로즈 밸리, 보라 밸리 및 알칩 밸리의 6종의 추출물을 선발하여, 2 mg/disc 의 낮은 농도에서 생육촉진 활성도를 측정하여 표 5 및 표 6에 나타내었다.

를 사용한 배지에서 다솜 밸리감자의 추출물이 2 mg/disc의 저농도에서도 비피덤(B. bifidum)에 대하여 여전히 강한(+++) 생육촉진활성을 나타냈다. 또한, 다솜 밸리와 보라 밸리의 추출물은 롱검(B. longum)에 대해서도 강한(+++) 생육촉진활성을 나타냈으나, 강심 밸리, 골든 밸리 및 알칩 밸리는 약한 활성을 나타내었다.

또한, 락토바실러스 에시도필러스(L. acidophilus)와 락토바실러스 카제이(L. casei)에 대한 생육촉진활성 결과에서도 다솜 밸리와 보라 밸리의 추출물이 강한(+++) 생육촉진활성을 확인함으로써, 상기 락토바실러스 에시도필러스(L. acidophilus) 및 락토바실러스 카제이(L. casei)에 대한 촉진인자는 탄소원임을 예측할 수 있다.

또한, RCM broth에서는 다솜 밸리만이 브레이브(B. breve)와 롱검(B. longum)에 대하여 강한(+++) 생육촉진활성을 나타내었다. 상기의 결과로부터, 비피덤(B. bifidum), 브레이브(B. breve) 및 롱검(B. longum)에 대한 촉진인자는 비탄소원임을 예측할 수 있다.

상기의 결과로부터, 15종의 밸리감자 추출물 중에서, 장내 유익균의 생육촉진활성이 우수한 동시에 장내 유해균에 대한 성장억제활성이 우수한 밸리감자로서, 다솜 밸리 및 보라 밸리가 가장 바람직하다.

<실시예 16> 다솜밸리 품종으로부터 추출된 감자 추출물의 생리활성에 대한 임상 식이실험

상기 실시예 5의 다솜밸리종의 감자를 선정하여 껍질을 벗긴 후 분쇄하여 얻은 생감자즙에 대한 섭취 전후의 분변성상의 변화 및 장내 유익세균의 증식효과를 하기와 같은 방법으로 실험하였다.

상기 다솜밸리 품종으로부터 얻은 생감자즙을 건강한 성인 남ㆍ녀 15명에게 4 주동안 매주 6회 100g씩 섭취하도록 하였다. 생감자즙의 섭취 전, 1 주간을 조절기(control)로 하고, 섭취기간은 4주이고, 섭취 중단기간은 섭취 1주 후에 측정하였다.

시험 대상자는 20∼22세의 5명으로 구성된 그룹 A; 23∼25세 5명으로 구성된 그룹 B; 26∼28세 5명으로 구성된 그룹 C; 29∼31세 5명으로 구성된 그룹 D; 32∼34세 5명으로 구성된 그룹 E; 및 35∼37세 5명으로 구성된 그룹 F;로 분류하였다. 이후, 시험 대상자로부터 매주 3회 분변을 수거하여 분변의 pH의 평균값, 수분함량, 비피도박테리움(Bifidobacterium)균수의 변화, 락토바실러스(Lactobacillus)균수의 변화, 가스 괴저균(C. perfringens)균수의 변화 및 대장균(E. coli)균수의 변화를 측정하여 log CFU/gram의 평균값으로 나타내었다. 그 결과를 하기 표 7에 기재하였 다.

다솜 밸리종의 감자로부터 얻은 생감자즙을 섭취전(control)의 분변 pH는 6.99±0.05이고, 다솜 밸리 생감자즙을 섭취하는 동안의 분변 pH는 섭취 1주째 6.93±0.05, 2주째 6.82±0.13, 3주째 6.80±0.11 및 4주째 6.61±0.11로서, 다솜 밸리 생감자즙을 섭취함으로써, 분변의 pH가 현저하게 저하(p<0.01)되므로, 다솜 밸리 생감자즙을 계속적으로 섭취하면 분변의 pH를 감소시킨다는 것을 확인하였다(도 1). 또한 섭취를 중단한 1주 후, pH의 수치는 평상시 수준으로 확인되었다. 이러한 pH 변화는 장내의 산도를 낮춰 유해균의 생육을 억제 또는 사멸시키는 정장작용을 수행할 수 있다.

생감자즙의 섭취전(control) 수분함량을 측정한 결과, 평균치는 74.13±9.70%이고, 개인차에 의한 범위는 63.38∼81.79%였다. 그러나 다솜 밸리 생감자즙을 매일 섭취하는 동안 분변의 수분함량은 섭취 1주부터 현저하게 증가하여(p<0.01), 2주째 84.6±3.34%로 통계적으로 유의차가 인정되었다(p<0.01). 이러한 수분의 증가현상은 다솜 밸리 생감자즙 섭취를 중단한 1주 후에는 섭취전(control)과 비슷한 수준으로 환원되었다(도 2). 따라서, 분변의 수분함량의 증가는 다솜 밸리와 유산균의 물리적 화학적 작용, 장내 pH의 저하로 인한 장운동의 촉진에 의한 것이다.

비피도박테리움(Bifidobacterium) 균수는 평상시의 분변 1g 중, 8.24±0.63(Log CFU/g of wet feces)인 반면, 섭취 2주까지 현저한 변화를 보이지 않지만 섭취 3 및 4주째에는 9.58±0.59 및 9.70±0.44로 현저히 증가하는 현상을 확인하였다. 또한 이러한 비피도박테리움 수의 증가현상은 다솜 밸리 생감자즙의 섭취를 중단하면 섭취전 수준으로 환원되었다(도 3).

락토바실러스(Lactobacillus)의 균수는 다솜 밸리 생감자즙 섭취전인 평상시에는 6.98±0.81(Log CFU/g of wet feces)이였으나, 다솜 밸리 생감자즙의 섭취 1주째 7.68±0.70, 2주째 7.99±0.70, 3주째 8.60±0.69 및 4주째 8.84±0.77로 균수가 증가하였다(p<0.01). 또한, 섭취 중단 1주 후 측정한 결과, 섭취전의 수치로 환원되었다(도 4).

반면에, 분변의 장내 유해균인 가스 괴저균(Clostridium perfringens ATCC 13124)의 균수는 섭취전 4.44±1.21(Log CFU/g of wet feces)이였으나, 다솜 밸리 생감자즙을 섭취하는 동안 2주째부터 균수가 현저히 감소하여 4주째 2.96±1.50로 떨어졌 으며, 이러한 감소현상은 다솜 밸리 생감자즙의 섭취를 중단한 1 주후에는 섭취전, 평상시 수준으로 다시 환원되었다(도 5).

또한, 평상 시, 대장균(E. coli)의 균수는 7.75±0.38(Log CFU/g of wet feces)이었으나, 다솜 밸리 생감자즙의 섭취 1주째 7.96±0.80으로 잠시 상승하였다가 2주째 7.69±0.23, 3주째 6.94±0.63 및 4주째 6.69±0.29로 감소하였다. 이러한 감소현상은 섭취를 중단한 1주 후에도 6.18±0.58로 1주동안 지속되었다(도 1f).

<실시예 17> 보라밸리 품종으로부터 추출된 감자 추출물의 생리활성에 대한 임상 식이실험

상기 실시예 16의 다솜밸리 품종 대신 보라밸리 품종의 감자를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 16과 동일하게 실시하여 생감자즙을 섭취전ㆍ후의 분변의 pH의 변화, 수분함량의 변화, 비피도박테리움 균수의 변화, 락토바실러스 균수의 변화, 가스 괴저균 균수의 변화 및 대장균 균수의 변화를 측정하여 log CFU/gram의 평균값으로 나타내었다. 그 결과를 하기 표 8에 기재하였다.

<실시예 18> 로즈밸리 품종으로부터 추출된 감자 추출물의 생리활성에 대한 임상 식이실험

상기 실시예 16의 다솜밸리 품종 대신 로즈밸리 감자품종을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 16과 동일하게 실시하여, 섭취 전후의 분변성상의 변화 및 장내 유익세균의 증식효과를 실험하였다.

<실시예 19> 강심밸리 품종으로부터 추출된 감자 추출물의 생리활성에 대한 임상 식이실험

상기 실시예 16의 다솜밸리 품종 대신 강심밸리 감자품종을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 16과 동일하게 실시하여, 섭취 전후의 분변성상의 변화 및 장내 유익세균의 증식효과를 실험하였다.

<실시예 20> 골든밸리 품종으로부터 추출된 감자 추출물의 생리활성에 대한 임상 식이실험

상기 실시예 16의 다솜밸리 품종 대신 골든밸리 감자품종을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 16과 동일하게 실시하여, 섭취 전후의 분변성상의 변화 및 장내 유익세균의 증식효과를 실험하였다.

<실시예 21> 알칩밸리 품종으로부터 추출된 감자 추출물의 생리활성에 대한 임상 식이실험

상기 실시예 16의 다솜밸리 품종 대신 알칩밸리 감자품종을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 16과 동일하게 실시하여, 섭취 전후의 분변성상의 변화 및 장내 유익세균의 증식효과를 실험하였다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 인체 장기능 강화용 밸리감자 추출물은 장내 유익균의 생육촉진활성이 우수한 동시에 장내 유해균에 대한 성장억제활성이 우수하므로, 장기능 강화용도의 기능성 식품으로 유용하게 활용될 수 있다. 바람직한 일례로는 본 발명의 인체 장기능 강화용 밸리감자 추출물을 함유하는 생즙, 건강음료, 생식, 감자술, 생감자 분말, 생감자 깍두기, 생감자 요쿠르트, 생감자 우 유, 생감자 짱아찌, 생감자 냉면, 생감자 국수, 감자채, 생감자 비빔밥 등 감자를 이용한 각종 식품에 이용될 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

밸리감자 품종으로부터 추출된 70 ~ 90 %의 에탄올 추출물인 것을 특징으로 하는 장내 유익균에 대한 생육촉진활성 및 장내 유해균에 대한 성장억제활성을 갖는 인체 장기능 강화용 밸리감자 추출물.
제1항에 있어서, 상기 밸리감자 추출물이 강심 밸리, 골든 밸리, 다솜 밸리, 로즈 밸리, 보라 밸리 및 알칩 밸리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 감자품종으로부터 추출된 것을 특징으로 하는 상기 인체 장기능 강화용 밸리감자 추출물.
제1항에 있어서, 상기 밸리감자 추출물이 다솜밸리 또는 보라밸리 감자품종으로부터 추출된 것을 특징으로 하는 상기 인체 장기능 강화용 밸리감자 추출물.
제1항에 있어서, 상기 밸리감자 추출물이 비피덤(B. bifidum ATCC 29521), 브레이브(B. breve ATCC 15700), 롱검(B. longum ATCC 15707) 및 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei ATCC 27216)로 이루어진 군에서 선택된 장내 유익균에 대하여 생육촉진활성을 갖는 것을 특징으로 하는 상기 인체 장기능 강화용 밸리감자 추출물.
제1항에 있어서, 상기 밸리감자 추출물이 가스 괴저균(Clostridium perfringens ATCC 13124) 또는 대장균(Escherichia coli ATCC 11775)에서 선택된 장내 유해균에 대하여 성장억제활성을 것을 특징으로 하는 상기 인체 장기능 강화용 밸리감자 추출물.
과피를 포함한 밸리감자를 분쇄하여 슬러리를 얻고, 상기 슬러리를 70∼90% 에탄올 용액에 넣고 80∼100℃에서 3∼4 시간동안 열탕 추출하여 여과하고, 상기 여과된 여액을 감압농축하는 것을 특징으로 하는 인체 장기능 강화용 밸리감자 추출물의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 밸리감자 추출물이 강심 밸리, 골든 밸리, 다솜 밸리, 로즈 밸리, 보라 밸리 및 알칩 밸리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 감자품종으로부터 추출된 70∼90% 에탄올 추출물인 것을 특징으로 하는 상기 인체 장기능 강화용 밸리감자 추출물의 제조방법.
제6항의 제조방법으로 제조된 밸리감자 추출물을 유효성분으로 함유하는 인체 장기능 강화용 기능성 식품.
제8항에 있어서, 상기 밸리감자 추출물이 강심 밸리, 골든 밸리, 다솜 밸리, 로즈 밸리, 보라 밸리 및 알칩 밸리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 감자품종으로부터 추출된 70∼90% 에탄올 추출물을 유효성분으로 함유하는 상기 인체 장기능 강화용 기능성 식품.
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