KR100660478B1

KR100660478B1 - 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법과 이에 의해 제조된 녹골 추출물, 그리고 이를 함유하는 식품

Info

Publication number: KR100660478B1
Application number: KR1020040030312A
Authority: KR
Inventors: 이임식; 김용기; 윤숭섭; 전정욱; 전호남
Original assignee: 매일유업주식회사
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2006-12-22
Also published as: KR20050104876A

Abstract

본 발명은 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 녹골 추출물에 관한 것으로서, 조골세포의 활성을 촉진하며, 두뇌 기능을 강화시키며, 면역력을 향상시켜주는 특징으로 하는 녹골추출물을 제조함에 있어서, 녹골추출물에 특정 생약물질이 함유되도록 하여 기존 녹골이 가지고 있는 영양성분에 생약재의 효능을 보강하였을 뿐만 아니라, 녹골의 고유취를 마스킹하는 효과를 제공하는 것을 특징으로 하며, 특히 이 생약추출물을 함유한 녹골추출물을 테스트한 결과, 뼈의 형성을 도와주는 조골세포의 활성능과 연골의 주요 성분인 콘드로이친과 뼈, 근육, 혈관 조직들의 형성에 관여하는 IGF-1 성분과 뇌세포를 활성화 시켜 뇌의 기능 향상과 기억력, 집중력을 높여 주며 면역력 증가에도 도움이 되는 것으로 알려진 강글리오사이드 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 녹골 추출물에 관한 것이다.

녹골 추출물, 생약 추출물,

Description

생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법과 이에 의해 제조된 녹골 추출물, 그리고 이를 함유하는 식품{Method for manufacturing abstraction of the medulla of the deer including a herb medicine and abstraction of the young medulla of the deer manufactured by the same}

도 1은 전자공여능 측정 실험결과를 도시한 도면,

도 2는 SOD 유사 활성능 측정 실험결과를 도시한 도면,

도 3은 잔틴 옥시다제 저해효과 측정 실험결과를 도시한 도면,

도 4는 ACE 저해효과 측정 실험결과를 도시한 도면,

도 5는 정자 수 회복 정도 측정 실험 결과를 도시한 도면,

도 6은 콘드로이친 황산의 표준곡선을 도시한 도면,

도 7은 콜라겐 분석 표준곡선을 도시한 도면,

도 8은 조골세포 활성능을 도시한 도면,

도 9는 가열하지 않은 경우 농도별 용해성 및 열안정성을 나타낸 사진,

도 10은 60℃에서 농도별 용해성 및 열안정성을 나타낸 사진,

도 11은 80℃에서 농도별 용해성 및 열안정성을 나타낸 사진,

도 12는 100℃에서 농도별 용해성 및 열안정성을 나타낸 사진.

본 발명은 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법과 이에 의해 제조된 녹골 추출물, 그리고 이를 함유하는 식품 및 의약품에 관한 것이다.

일반적으로 한방에서 녹골은 그 성질이 약간 따뜻하고 맛이 달며 독이 없다. 이러한 녹골을 삶아서 섭취하면 전신이 쇠약하여 근골 기능이 약해져 발생하는 일체의 질병을 치료할 수 있고, 녹골을 불에 태워서 섭취하면 어린아기의 경우 설사와 이질을 치료하고, 염증에 바르면 독을 빨아내고 상처부위를 빨리 아물게 하는 효과가 있다고 동의보감에 기록되어 있다. 또한, 녹골로 빚은 술은 몸이 허한것을 보강하고 풍증을 낫게 하며, 녹골로 인해 태아를 안정시키고 기를 내리며 헛것이 보이는 현상을 없앤다고 본초에 기록되어 있다.

최근에 녹골에만 함유되어 있는 것으로 알려져온 강글리오사이드 성분이 사슴뼈에도 녹골의 40% 가량 함유되어 있다는 분석결과가 나왔다. 상기 강글리오사이드는 헤모글로빈과 함께 뇌세포를 활성화시켜 뇌의 기능을 좋게 하고, 기억력과 집중력을 길러주며, 면역력 또한 높여주는 신체 기능유지 활성물질로서, 강글리오사이드의 성분 분석결과, 녹골에 함유되어 있는 강글리오사이드의 양은 5.66㎎/g이며, 수컷 꽃사슴의 뼈에는 0.77~2.87㎎/g의 강글리오사이드, 엘크 사슴뼈에는 0.92~2.31㎎/g의 강글리오사이드가 함유되어 있는 것으로 나타났다.

현재 동물의 뼈를 이용한 산업체의 활용도는 우골, 돈골, 생선뼈 등을 이용하여 추출 농축액의 형태나 분말형태로 제조하여 양념류 및 칼슘원으로 사용되고 있다. 그러나, 녹골을 이용한 산업체의 활용은 거의 없는 실정이어서 일부에서 추출 가공식품 제조시, 사슴뼈를 포함하여 사슴육으로 식품에 첨가하는 수준에 그치므로, 우골, 돈골과 같이 단일 추출물 가공품으로 식품산업에 활용되지 못하고 있다.

또한, 최근들어 녹골에 대한 활발한 연구가 이루어지고 있으나, 사슴의 뼈, 녹골에 대한 연구는 거의 없어, 녹골의 영양학적 가치 판단이 어려운 실정이며, 녹골을 추출하여 농축할 시, 그 특유의 냄새로 인해 식품원료로 적용하는데 어려움이 있어 다양한 소재로서 녹골의 활용가치를 높이려면 관능의 개선과 추출방식에 대한 연구가 더 필요한 실정이다.

본 발명은 상기의 사항을 고려하여 안출된 것으로서, 녹골을 추출할 시, 황기, 당귀, 천궁 등의 특정 생약성분이 함유될 수 있도록 녹골 원료를 사전 처리하고, 상기 추출물을 분말의 형태로 제조하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법과 이에 의해 제조된 녹골 추출물, 그리고 이를 함유하는 식품 및 의약품을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 녹골, 생약재 및 정제수를 첨가한 후, 열처리하여 생약성분이 침투된 녹골원료를 제조하는 단계와; 상기 녹골원료를 추출하여 불용성 물질을 제거하고, 감압농축하여 녹골추출물을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법을 제공한다.

여기에서, 상기 열처리는 90~110℃에서 9~11시간 동안 가온하여 생약성분이 녹골에 침투되는 것을 특징으로 하며, 상기 감압농축은 진공도 60mmHg 이하에서 65~75℃에서 이루어져 녹골원료가 추출되는 것을 특징으로 하며, 상기 첨가되는 녹골과 생약재의 비율은 1:2 인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기에 의한 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기에 의한 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물이 함유된 식품 및 의약품을 제공한다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 사용되는 생약재의 양을 결정하기 위하여 생약재의 함유량을 서로 다르게 하여 각기 테스트해 보았다.

즉, 생약재의 양을 5.0~80.0 중량%로 조정한 후, 같은 부피 만큼의 정제수를 생약재에 가하여 추출한 추출액으로 생체 밖에서(in vitro 상에서) 여러 생리 활성을 측정한 결과, 생약재가 10.0 중량% 미만으로 함유되어 있는 경우, 기능성 효과가 낮은 경향을 보인 반면, 10.0 중량% 함유되어 있는 경우에는 현저한 차이를 보이지 않았다. 또한, 추출액의 냄새와 쓴맛을 측정하는 실험에서는 생약재의 함유 비율이 40.0 중량% 일때, 가장 좋은 관능을 보였으며, 함유 비율이 5.0 중량% 일때는 녹골 특유의 냄새가 강하게 났고, 함유 비율이 50.0 중량% 를 초과했을 경우에는 생약재의 향과 쓴맛으로 인해 기호성이 감소하는 경향이 나타났다.

따라서, 본 발명에 사용되는 생약재의 사용량을 생리 활성과 기호성에서 우 수한 10.0~40.0 중량% 로 결정하였다.

아래 표 1에 녹골 및 생약재의 비율이 나타나 있으며, 표 2에서는 생약재의 함량을 달리하여 관능을 비교한 결과를 알 수 있다.

구분		함량(중량%)
번호	생약제	함량(중량%)
1	사슴육(녹골포함)	20.0~30.0
2	녹용	10.0~40.0
3	황기
4	당귀
5	천궁
6	백복령
7	백출
8	계피
9	감초
10	두충지
11	작약
12	숙지황
13	생강
14	대추
15	정제수	30.0~70.0

함유량 항목	5.0%	10.0%	20.0%	40.0%	50.0%
향	2.80±0.63	3.80±1.03	4.00±0.47	4.10±0.57	4.18±0.32
쓴 맛	1.80±1.03	2.80±1.03	3.94±0.41	4.09±0.51	2.54±0.92

5 아주 좋음, 3 보통, 1 아주 나쁨

상기 표 2에 나타난 바와 같이 관능 평가에서 뛰어난 기호성을 보인 20.0~40.0 중량%의 생약재 추출물을 사용하여 임상실험을 하였다.

또한, 생약재의 알맞은 추출 온도 및 시간을 결정하기 위하여, 100~130℃에 서 원료 대비 정제수 6~8배를 가하여 2~12시간 동안 추출하여 여과한 후, 각각 여과액의 단백질 함량을 분석한 결과를 표 3에 나타내었다.

온도(℃) 시간(hr)	100	120	130
2	6.68	6.95	7.02
4	6.98	7.01	7.21
6	7.41	7.49	7.49
8	7.50	7.51	7.54
10	7.51	7.51	7.55
12	7.52	7.54	7.58

분석 결과, 최고 농도는 7.58 중량%이며, 각 온도 및 시간대별 추정되는 녹골 추출물의 단백질 함량은 평균 7.51 중량%로 추정되는 바, 100~120℃, 6~8시간 추출조건에서 추출된 원료가 안정성 및 수율 면에서 효율적인 것으로 나타났다.

상기와 같이 획득한 시료를 이용하여 그 효능을 알아보기 위하여 아래와 같은 여러가지 실험을 행하였다.

전자공여능 측정 실험

추출물의 항산화 효과를 알 수 있는 전자공여 작용(Electron donating abilities, EDA)을 측정하였다. 각 시료 1.0㎖에 2×10^-4M의 DPPH(α,α-diphenyl-β-picryl-hydrazyl) 10㎖를 넣고 교반한 후, 30분간 방치한 다음 517㎚에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여 효과는 시료를 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우의 흡광도 감소율로 나타내었다.

전자공여능(%)=(1-시료첨가구의 흡광도/무첨가구의 흡광도)×100

상기의 방법으로 실험한 결과가 도 1에 나타나 있다.

SOD-유사활성 측정 실험

SOD(superoxide dismutase) 유사활성능은 각 시료액 0.2㎖에 tris-HCl의 완충용액(50mM tris+10mM EDTA, pH 8.5) 3.0㎖와 7.2mM 피로갈롤(pyrogallol) 0.2㎖를 가하여 25℃에서 10분간 반응시킨 후, 1.0N HCl 0.1㎖를 가하여 반응을 정지시킨 후, 반응액 중 산화된 피로갈롤의 양을 420㎚에서 측정하였다. SOD-유사활성능은 시료를 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우의 흡광도 감소율로 나타내었다.

SOD-유사활성능(%)=(1-시료첨가구의 흡광도/무첨가구의 흡광도)×100

상기의 방법으로 실험한 결과가 도 2에 나타나 있다.

잔틴 옥시다제(Xanthine Oxidase) 저해 효과 측정 실험

실험방법은 반응구는 0.1M 인산칼륨 완충제(potassium phosphate buffer) (pH 7.5)에 잔틴(xanthine) 2mM을 녹인 기질액 1㎖에 효소액 0.1㎖(40mU/㎖)와 시료용액 0.1㎖를 가하고, 대조구에는 시료 대신 증류수를 0.1㎖ 첨가하여 37℃에서 5분간 반응시키고, 1N HCl 1㎖를 가하여 반응을 종료시킨 다음 반응액 중에 생성된 요산(uric acid)을 흡광도 292nm에서 측정하여 저해율을 구하였다.

저해율(%)=(1-반응구의 요산/대조구의 요산)×100

상기의 방법으로 얻은 결과가 도 3에 나타나 있다.

ACE(Angiontensin converting enzyme) 저해 효과 측정 실험

실험방법은 반응구는 0.3M NaCl을 함유하는 0.1M 인산칼륨 완충제(potassium phosphate buffer) (pH 8.3)에 기질(HHL: Hippuryl-L-histidyl-L-leucine) 2.5㎖, ACE 0.1㎖와 시료액 0.1㎖를 혼합했으며, 대조구는 시료액 대신 증류수 0.1㎖를 첨가하여 37℃에서 30분간 반응시킨후, 1N HCl 0.35㎖를 액가하여 반응을 중지시킨 뒤, 3㎖의 에틸아세테이트(ethyacetate)를 첨가하였다. 에텔아세테이트 층으로부터 용매를 증류시킨 잔사에 2㎖의 증류수를 첨가하여 추출된 히푸르산(hippuric acid)을 흡광도 280nm에서 측정하여 저해율을 구하였다.

저해율(%)=(1-반응구의 히푸르산 생성량/대조구의 히푸르산 생성량)×100

상기의 방법으로 얻은 결과가 도 4에 나타나 있다.

랫드의 뼈 칼슘 축적정도 확인 실험

실험에 사용되는 동물은 6주된 Sprague-Dawle 계 웅성 흰쥐로서 평균 체중이 382.41±24.85g 인 것을 완전 임의배치법으로 체중이 균일하게 6마리씩 2군으로 나누어 스테인레스 스틸 케이지(stainless steal cage)에서 사육하였다. 실험 식이의 조성은 AIN-76(AIN, 1977) 배합표를 기준으로 하였으며, 카드뮴은 CdCl₂를 이용하여 Cd의 농도가 250ppm이 되도록 식이에 첨가하였다. 추출물은 랫드의 몸무게 1㎖/100g이 되게 15에 경구 투여하였으며, 대조군에는 동량의 증류수를 투여하면서 42일간 사육하였다.

그리고, 희생시킨 랫드로부터 대퇴골을 적출하여 뼈 조직에 부착된 근육, 지 방, 인대 등을 제거한 후, 95~115℃의 건조기에서 12시간 동안 예비 건조시키고 550~600℃의 회화로에서 24시간 동안 회화하였다.

Ca의 함량 측정은 랫드 뼈의 재(ash)에 6N HCl을 가하여 용해한 후, 1%의 LaCl₃·7H₂O 용액으로 희석하여 원자 흡광광도계(Atomic absorption spectrophotometer: Hitachi Z-6000)를 이용하여 422.7nm에서 Ca의 함량을 측정하였다.

랫드의 뼈 칼슘 축적정도를 알아본 실험결과는 아래 표 4에 나타난 바와 같다.

구분		시료 처리군	Ca(㎎/g)
대퇴부	10일	대조군	135.25±4.76
	10일	생약 추출물	143.70±3.41
	42일	대조군	96.75±8.13
	42일	생약 추출물	113.04±5.99

표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 생약 추출물의 칼슘 축적량이 대조군에 비해 뛰어나므로, 생약 추출물로 인하여 골다공증 개선 및 칼슘 보충제로서의 효과를 기대할 수 있다.

랫드의 헤모글로빈 회복정도 확인 실험

실험에 사용되는 동물은 상기 랫드의 뼈 칼슘 축적정도 확인 실험에서 사용된 랫드와 같은 종류를 사용하였으며, 랫드의 혈액을 채취하기 하루 전날 밤에 절식시켜 경추탈골로 희생시킨 후, 경동맥혈을 통하여 혈액을 채취하였다. 그리고, 헤파린이 처리된 채혈통에 보관하여 헤모글로빈 측정에 사용하였다.

헤모글로빈의 측정은 Cyanmethemoglobin법으로 측정하였으며, 시안 용액 (Cyanide solution) 5㎖에 0.02㎖의 혈액을 가하여 교반한 후, 540nm의 흡광에서 비색 정량하였다.

랫드의 헤모글로빈 회복정도를 알아본 실험결과는 아래 표 5에 나타난 바와 같다.

구분	시료 처리군	헤모글로빈(g/dL)
10일	대조군	15.2±1.32
10일	생약 추출물	16.5±0.89
42일	대조군	13.67±1.19
42일	생약 추출물	15.07±0.67

표 5에서 알 수 있는 바와 같이, 생약 추출물에서 측정된 헤모글로빈의 양이 더 많으므로, 생약 추출물이 대조군에 비해 헤모글로빈 회복 정도가 더 뛰어나다.

조직의 카드뮴 축적정도 확인 실험

상기 혈액 채취 후 희생시킨 랫드로부터 간, 신장을 적출하여 지방과 근육을 제거하고 생리 식염수 (0.85% NaCl 용액)로 혈액을 제거한 후, 95~105℃ 온도의 건조기에서 12시간 동안 예비 건조하여 550~600℃의 회화로에서 24시간 동안 회화하였다.

그리고, 재(ash)에 6N HCl을 가하여 용해한 후 1% LaCl₃·7H₂O 용액으로 희석하여 원자 흡광광도계(Atomic absorption spectrophotometer: Hitachi Z-6000)를 이용하여 228.8nm에서 Cd의 함량을 측정하였다.

조직에 환경오염성 중금속인 카드뮴 축적되는 정도를 알아본 실험결과는 아래 표 6에 나타난 바와 같다.

구분		시료 처리군	Cd(mg/g)
간	10일	대조군	1.99±0.45
	10일	생약 추출물	1.79±0.41
	42일	대조군	4.04±0.18
	42일	생약 추출물	3.80±0.24
신장	10일	대조군	0.75±0.07
	10일	생약 추출물	0.51±0.08
	42일	대조군	35.56±5.48
	42일	생약 추출물	29.36±3.46

표 6에서 알 수 있는 바와 같이, 대조군에 비해 생약 추출물에서의 카드뮴 축적량이 적게 나타났다.

변을 통한 카드뮴 배설 정도

변은 1주일 간격으로 일정량을 채취하여 상기 간, 신강과 동일한 방법으로 Cd의 함량을 측정하였다.

변을 채취하여 그 안의 카드뮴 함유량을 측정한 결과를 표 7에 나타내었다.

구분	Cd(mg/g)
구분	1주	2주	3주	4주	5주	6주
대조군	11.97±2.02	14.18±2.50	13.78±0.99	13.81±1.38	14.56±1.24	14.73±0.73
생약추출물	14.19±1.23	15.01±1.54	14.37±2.96	15.52±1.02	16.68±1.55	18.10±1.68

표 7에 나타난 바와 같이, 대조군에 비해 생약 추출물을 섭취하였을 경우, 변에서 카드뮴의 함유량이 더 높게 나타났으므로, 생약추출물이 카드뮴의 배설을 돕는다는 것을 알 수 있다.

물에서 생존 시간 측정

생약 추출물의 지구력 정도를 알아 보기 위해 물에서의 생존시간을 측정한 결과가 아래 표 8에 나타나 있다.

시료 처리군	지구력 시간(min)
대조군	20.74±11.16
생약추출물	43.45±4.30

대조군에 비하여 생약 추출물은 두배가량 오랫동안 생존이 가능한 것을 알 수 있다.

정자 수 회복정도 확인 실험

생약 추출물을 투여한 정액에서의 정자수를 측정하여 정자 수 회복 정도를 알아보는 실험을 행하였다. 그 결과는 도 5에 나타난 바와 같으며, 대조군에 비하여 생약 추출물을 투여한 것에서 정자 수가 월등히 많이 발견되는 것을 알 수 있다.

상기와 같은 실험의 결과, 전체적으로 생약 추출물에서 여러가지 생리 기능성 효능과 지구력, 스테미너 상승효과, 칼슘보강 및 조골효과, 중금속 배설효과 등이 있음을 확인하였다. 즉, 한의학적 녹골의 효능에 생약 성분의 효능이 부가되어 시너지 효과를 주는 것을 알 수 있었다.

이하, 본 발명을 실시예 및 실험예를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 분말의 제조시 부형재로서 덱스트린을 사용하였으며, 최종 분말 제품의 생산시 분말 제품의 보관성 및 용해성을 감안하여 추출 고형분 대비 덱스트린 40~70%가 함유되도록 제조하였다.

분말의 제조방법은 먼저 추출액을 1.0㎛ 마이크로필터로 여과하고, 상기 여과액을 진공도 600mmHg 이하, 온도 65~75℃에서 감압 농축하여 10~30brix의 추출 농축액으로 제조한 후, 상기 추출물에 고형분 대비 50~70%의 덱스트린을 첨가하여 혼합물을 제조한다.

그리고, 상기 혼합물을 60℃에서 30분간 가온하고, 10kg/cm²의 압력으로 분무한다. 분무건조기의 인입온도는 190℃, 배풍온도는 90~98℃에서 열풍으로 순간적으로 건조시킨후, 냉각시켜 분말화한다.

실시예 1: 생약성분 함유 녹골추출 분말의 제조

먼저 생약성분을 함유한 녹골 원료를 준비한다.

아래 표 9에 나타난 주요 생약재 이외에 12가지 생약재를 더 첨가하여 100℃에서 10시간 동안 가온하여 생약성분이 녹골에 침투하도록 한 후, 녹골을 분리하여 소재 원료로 사용하였다.

주요 생약재		생약재
생약재	함량(%)	생약재	함량(%)
사슴육(녹골포함)	21.86	영지	0.31
녹용	1.96	산사	0.66
황기	1.02	진피	0.61
당귀	2.04	오가피	0.51
천궁	0.51	하수오	0.51
백복령	0.48	둥글레	0.51
백출	0.61	계지	1.02
계피	1.22	인진쑥	0.71
감초	0.66	마(산약)	0.41
두충지	0.69	맥아(보리)	1.43
작약	0.41	검은콩	2.19
숙지황	0.66	정제수	53.86
생강	2.55
대추	2.19

다음, 녹골 추출물을 제조한다.

상기의 방법으로 생약성분이 함유된 녹골원료 200kg에 7배의 정제수를 가하여 120℃에서 8시간 동안 추출하여 불용성 물질을 제거한 후, 진공도 60mmHg 이하, 온도 65~75℃에서 감압 농축하여 28brix의 추출액을 제조하였다.

다음, 상기 녹골 추출물에 덱스트린을 첨가하여 혼합물을 제조한다.

즉, 상기 28brix로 농축한 녹골 추출물에 농축액 고형분 대비 40.0%의 덱스트린을 첨가하여 혼합물을 제조하였다.

다음, 상기 혼합물의 분말화 작업을 한다.

상기 덱스트린 함유 혼합물을 60℃에서 30분간 가온하고 10kg/cm²의 압력으로 분무하면서 분무건조기의 인입온도 190℃, 배풍온도 90~98℃의 조건에서 건조시킨 후, 냉각시켜 분말화하여 수분함량을 10% 이하로 제조하였다.

아래 표 10에 녹골추출 분말의 배합비율이 나타나 있다.

구분	배합비율
녹골추출분말(고형분 100%로서)	60.0%
덱스트린	40.0%
합계	100.0%

실험예 1: 생약성분 함유 녹골추출 분말의 단백질 및 무기질 분석

단백질의 함량 측정은 일정량의 시료를 취하여 촉매제와 진한 황산을 투입하여 분해한 후, 상기 분해액에 40% NaOH를 가하고, 수증기로 증류시 발생한 암모니아 가스를 붕산 포화용액에 흡수하여 유리된 암모니아를 지시약이 들어있는 붕산액에 포집하여 0.1N HCL 표준용액으로 적정한다. 그리고, 아래와 같은 조단백질 계산식에 의하여 단백질의 함량을 측정하였다.

% 단백질(Protein)=14.01×M×f×100/샘플(mg) (mL titrant-mL blank)

무기질의 함량 측정은 일정량의 시료에 질산을 가하여 가열하고, 질산이 거의 휘발되면 과염소산 10㎖를 가하여 습식 분해 냉각 후, 용매에 녹여 시험용액으로 사용하였다. 그리고, 측정은 원자흡광도계(AAS: Hitachi Z-8230)을 이용하여 정량하였다.

상기와 같은 방법으로 측정한 단백질 및 무기질의 함량 분석표가 아래 표 11에 나타나 있다.

구분	함량
단백질(%)	45.87
Ca(mg%)	37.79
Mg(mg%)	38.34
P(mg%)	83.74
Fe(mg%)	6.85

실험예 2: 기능성 성분으로 콘드로이친 황산, 콜라겐, 강글리오사이드, IGF-1의 분석

먼저, 콘드로이친 황산(condroitin sulfate)의 함량 분석은 글루쿠론산(glucuronic acid) 표준용액으로 기준값을 설정한 후, 붕산나트륨, 황산용액과 카바졸 용액을 처리하고, 540nm에서 흡광도를 측정하여 시료에 들어있는 콘드로이친 황산의 함량을 측정하였다.

콘드로이친 황산=글루쿠론산(%)×2.593

콘드로이친 황산의 표준곡선이 도 6에 도시되어 있다.

다음, 콜라겐(collagen)의 함량은 미국 살균 소독제 공인 시험방식(A.O.A.C)에 준하여 실시하였으며, 시료를 산 가수분해한 후, 시료에 들어있는 전체 하이드록시프롤린(hydroxyproline)을 정량하여 계산하였다.

즉, 전체 하이드록시프롤린 함량을 비색 정량 후, 정량된 하이드록시프롤린 량에 콜라겐 계수 7.52를 곱하여 콜라겐 량으로 환산하였다.

콜라겐 분석 표준곡선이 도 7에 도시되어 있다.

다음, 강글리오사이드의 함량은 일반적으로 응용되고 있는 sialic acid 정량법인 periodate-resorcinol법으로 추출분말을 에탄올과 클로로포름/메탄올로 추출 및 단계적 정제를 거쳐 분석하였다. (J. Pediatr. Gastroentrol. Nutr., Vol.24, No.4, 1997)

다음, IGF-1의 분석은 면역반응을 이용한 방사면역 측정법(Radioimmunoassay법)에 따라 rabbit anti IGF-1과 anti rabbit IgG를 사용하여 분석하였다. (Dairy Biotechnology Group, AgResearch. 2003)

상기와 같은 방법으로 측정한 녹골 추출분말의 기능성 성분을 분석한 표가 아래 표 12에 나타나 있다.

구분	함량(%)
콘드로이친 황산(Condroitin Sulfate)	2.29
콜라겐(Collagen)	30.81
강글리오사이드(Ganglioside)	0.13
IGF-1	외부 분석중

상기 표 12에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 생약 추출 분말에서 콘드로이친 황산은 2.29% 함량을 보였다. 콘드로이친 황산은 연골의 주요 성분으로서 현재 소재로서는 상어연골과 지느러미, 달팽이가 사용되고 있으며, 콘드로이친 함량과 단백질 함량의 비율이 1:3에서 1:9가 되어야 소재로서의 사용이 가능하다. 또한, 콘드로이친 황산은 포유동물에서는 연골 및 신장에 많이 분포하며, 수산물에서 함량 분석은 해삼에 15%, 멍게와 골뱅이에 25%, 상어연골에 23% 정도 분석되고 있다.

또한, 콜라겐은 동물 결합 조직의 주요 단백질로서 현재까지 콜라겐의 원료로 생선류나 돈피, 우피, 뼈 등의 가축부산물이 많이 쓰였다. 콜라겐의 원료로서 많이 사용되는 돈피의 경우, 약 26% 정도의 콜라겐이 함유되어 있는 것으로 보고되고 있으며, 이에 비해 본 발명에 의한 생약 추출 분말에는 30.81% 콜라겐 함량을 보이고 있다.

당지질의 일종으로서 뇌에 많이 존재하여 뇌의 발달과 학습능력 향상과 기억력, 집중력을 길러주며, 면역능력도 높여주는 것으로 알려진 강글리오사이드는 본 시료에서 0.13%의 함량을 보였다. 일반적으로 엘크의 암컷 뼈에는 0.092%~0.231%, 꽃사슴의 수컷 뼈에는 0.077%~0.287%의 강글리오사이드 함량이 분석되고 있다.

실험예 3: 조골세포의 활성능 측정

조골세포의 활성능은 U-2OS(Human osteoblastic cell line)을 이용하여 측정하였다. 5.0×10⁴cell/㎖의 세포 현탁액에 시료를 0~5.12㎎/㎖의 농도별로 첨가하여 4일동안 배양한 후, MTT 분석(MTT assay), 흡광도 540~620nm에서 3번의 반복실험을 통하여 평균값을 이용하여 측정하였다.

시료는 단순 녹용추출물, 생약추출물, 본 발명에 의한 녹골추출물을 이용하여 각각의 조골 활성능을 비교하였으며, 대조군으로는 시료대신 PBS 완충제(PBS buffer)를 사용하여 측정하였다.

상기의 측정결과를 도 8에 도시하였으며, 본 발명에 의한 녹골추출물이 단순 녹골 추출물 및 생약추출물에 비해 조골세포의 활성능을 향상시키는 결과를 보였으며, 이는 본 발명의 제조과정에서 투입된 생약성분과 녹골 성분의 상호작용에 의한 것으로 볼 수 있다.

실험예 4: 생약성분 함유 녹골추출물의 안정성 실험

먼저, pH의 변화에 따른 영향을 알아 보았다.

pH 3.78에서 9.68의 용매에 대해 본 발명에 의한 녹골추출분말을 일정량 용 해하여 pH의 변화를 관찰한 결과를 아래 표 13에 나타내었다.

시료	함량(%)	pH
시료	함량(%)	3.78	5.56	7.60	9.68
녹골추출분말	0.1	3.80	5.50	7.52	9.57
	0.5	3.86	5.46	7.51	9.55
	5.0	4.25	5.54	7.40	9.22

상기 표 13에 나타난 바와 같이, 산, 알칼리 영역에서 녹골추출분말의 함유량이 pH에 큰 변화를 주지 않았다.

다음, 본 발명에 의한 녹골추출물의 열에 대한 안정성을 실험하여 보았다.

5.0%의 시험용액을 제조한 후, 50℃ 및 85℃에서 30분간 가열, 냉각한 후, 침전정도를 관찰하여 표 14와 같은 결과를 얻었다.

완충제(Buffer)	녹골추출분말(5% solution)
pH영역	50℃	85℃
2.65	+	+
3.62	-	-
4.59	-	-
5.61	_	_
6.60	_	_
7.59	-	-
8.71	-	-
9.62	-	-
10.59	+	+

- : 침전 없음 + : 침전

표 14에 나타난 바와 같이 pH 3.62에서 9.62의 영역에서는 50℃ 및 85℃에서 침전 현상을 보이지 않으므로 열에 대해 안정한 것을 알 수 용다.

다음, 본 발명에 의한 녹골추출물의 농도별 용해성 및 열 안정성에 관하후 관찰하여 보았다.

pH 6.5인 증류수에서 각각 0.5, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0, 12.0%의 농도별로 본 발명에 의한 녹골추출물을 용해하고, 가열하지 않은 경우와 60℃, 80℃, 100℃에서 30분간 가열한 후, 냉장에서 3일간 보관하여 침전 정도를 관찰하여, 관찰된 결과를 도 9 내지 도 12에 나타내었다.

도 9는 가열하지 않은 경우이며, 도 10은 60℃에서 30분간 가열한 경우이며, 도 11은 80℃에서 30분간 가열한 경우이며, 도 12은 100℃에서 30분간 가열한 경우이다.

관찰 결과, 소재를 제품으로 응용할 시, 사용농도는 2.0% 이하 일때 제품의 성상에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 추측된다.

본 발명에 의한 녹골 추출물은 그 원료를 사전처리함으로서, 상기 녹골 추출물에 생약 추출물이 함유될 수 있도록 하여 녹골의 고유취를 마스킹할 뿐만 아니라, 상기 생약 추출물에 의해 녹골 추출물이 가지는 효과를 극대화시켜 골 형성 및 성장, 면역증강에 탁월한 효과를 나타내며, 칼슘 보조식품으로도 좋은 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 녹골 추출물을 다른 제품의 소재로 응용함에 있어서, 기술적으로 녹골 추출물 특유의 관능을 개선하였을 뿐만 아니라, 용해성, 열 안정성, pH 변화에 따른 안정성과 보존성을 향상시켜 훌륭한 소재로 적합하다는 장점이 있다.

Claims

녹골, 생약재 및 정제수를 첨가한 후, 열처리하여 추출된 1 차 추출액을 제거하고, 생약성분을 침투시킨 녹골 원료를 제조하는 단계;

상기 생약성분을 침투시킨 녹골 원료를 2 차로 100 ~ 120℃에서 6 ~ 8시간 추출한 후, 불용성 물질을 제거하여 2 차 추출액을 제조하는 단계; 및

상기 2차 추출액을 감압농축하여 녹골 추출물을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 열처리는 90~110℃에서 9~11시간 동안 가온하여 생약성분이 녹골에 침투되는 것을 특징으로 하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 감압농축은 진공도 60mmHg 이하에서 65~75℃에서 이루어져 녹골원료가 추출되는 것을 특징으로 하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 첨가되는 녹골과 생약재의 비율은 1:2 인 것을 특징으로 하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법.
제 1항에 있어서,

생약 추출물을 함유한 녹골 추출물에 덱스트린을 첨가하고 열처리한 후, 건조공정을 거쳐 냉각하여 분말화하는 것을 특징으로 하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법.
제 5항에 있어서,

상기 열처리는 50~70℃에서 30분~1시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법.
제 5항에 있어서,

상기 건조공정은 7~13kg/cm²의 압력으로 분무하면서 분무건조기의 인입온도 160~210℃, 배풍온도 90~98℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법.
제 5항에 있어서,

상기 첨가되는 덱스트린의 양은 농축액 고형분 대비 40~70%인 것을 특징으로 하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법.
제 1항에 있어서,

상기 생약재는 주요 생약재로서 녹용, 황기, 당귀, 천궁, 백복령, 백출, 계피, 감초, 두충지, 작약, 숙지황, 생강, 대추 중에서 적어도 2가지 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법.
제 9항에 있어서,

상기 생약재는 부가 생약재로서 영지, 산사, 진피, 두충지, 오가피, 하수오, 둥글레, 계지, 인진쑥, 마, 맥아, 검은콩 중에서 적어도 2가지 이상 선택된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물의 제조방법.
청구항 1항 내지 5항 및 9항 중 어느 한 항에 의한 방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물.
청구항 11항에 의한 생약 추출물을 함유한 녹골 추출물이 함유된 식품.
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