KR100829025B1 - 솔잎을 이용한 동물사육방법 및 이를 이용하여 생산된기능성 산물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항산화 활성을 갖는 솔잎 또는 이의 추출물을 이용한 동물의 사육방법 및 이를 이용하여 생산된 기능성 산물에 관한 것으로, 상세하게는 본 발명의 솔잎 및 이의 추출물은 항산화 효과를 가지고 있어 가축의 육질 개선, 이취 감소 및 각종 성인병 예방의 이익을 주므로 이를 이용해 생산된 기능성 산물은 농가소득 증대에 기여할 수 있다.

솔잎, 사육방법, 사료, 동물, 항산화.

Description

솔잎을 이용한 동물사육방법 및 이를 이용하여 생산된 기능성 산물 {A method for feeding animal using by Pine needle and the functional animal meat products using thereby}

도 1은 퍼옥실 라디칼에 대한 솔잎 추출물의 항산화 활성을 나타낸 도이고,

도 2는 퍼옥실 라디칼에 대한 글루타치온의 항산화 활성을 나타낸 도이며,

도 3은 하이드록실 라디칼에 대한 솔잎 추출물의 항산화 활성을 나타낸 도이고,

도 4는 하이드록실 라디칼에 대한 글루타치온의 항산화 활성을 나타낸 도이며,

도 5는 과산화질산염에 대한 솔잎 추출물의 항산화 활성을 나타낸 도이고,

도 6은 과산화질산염에 대한 글루타치온의 항산화 활성을 나타낸 도이다.

본 발명은 항산화 활성을 나타내는 솔잎 또는 이의 추출물을 이용한 동물사 육방법 및 이를 이용하여 생산된 기능성 산물에 관한 것이다.

산소와 관련된 인체 내 산화성물질을 활성산소종(ROS: reactive oxygen species)과 활성질소종(RNS: reactive nitrogen species)이라고 하는데 이러한 ROS 및 RNS의 종류로는 수퍼옥사이드(superoxide), 히드록실(hydroxyl), 퍼옥실(peroxyl), 알콕실(alkoxyl) 및 하이드로퍼옥실(hydroperoxyl)과 같은 자유라디칼(유리기, free radical)과 히드로젠퍼옥사이드(hydrogenperoxide), 히포클로로스산(hypochlorous acid), 오존(ozone), 일중항 산소(singlet oxygen), 및 과산화질산염(peroxinitrite) 등과 같은 비(非)자유라디칼(비유리기, non free radical)이 있다. 이 중에서 반응성이 강하여 직접적인 독성을 유발하는 것은 하이드로퍼옥실, 퍼옥실 및 과산화질산염 등이다(Bayir H. et al., Crit Care Med., 33(12 Suppl), pp498-501, 2005; Niles et al., Nitric Oxide, 14, pp109-121, 2006).

산화성물질들은 다양한 생물체의 산화·환원 반응에서 생성되며, 식용유지의 변질 또는 여러 생체물질(지질, 단백질, 핵산 및 탄수화물)에 산화적인 손상을 유발할 수 있으며 여러 단계를 거치게 되면서 결과적으로 세포에 손상을 유발할 수 있다(Yen GC. et al., J. Agric. Food Chem., 43, pp27-32, 1995). 생체막 구성성분인 인지질의 불포화지방산은 활성산소종과 같은 자유라디칼에 의해 과산화 반응이 개시되며 또한 연쇄적으로 진행된다. 그러므로 자유라디칼에 의한 과산화반응은 세포막의 투과성을 항진시킬 뿐 아니라 전반적인 세포독성을 초래하여 노화현상이나 이에 따른 여러 가지 질환의 병리현상을 유도하여 발암과정에도 관여한다. 라디칼 작용은 산화적 스트레스와 관련된 질환인 아토피성 질환, 암, 고혈 압, 심근경색, 동맥경화, 류머티스, 백내장 및 파킨슨씨병 등 여러 가지 만성질환의 진행에 많은 영향을 주며(De Souza LC. et al., Bioorg. Med. Cehm. Lett., 14, pp5859-5861, 2004), 면역계 기능을 약화시키는 요인으로 작용될 수 있다(Pike J. et al., Int. J. Vitam. Nutr. Res., 65, pp117-120, 1995).

생명체가 반복적으로 산화적 스트레스에 노출될 경우 세포는 이에 대응하기 위해 항산화 활성을 갖는 효소나 물질의 생성을 증가시켜 생체를 보호하게 된다. 이런 생체의 보호기작을 항산화 체계(antioxidant defense system)라 하며 크게 항산화 효소 및 저분자의 항산화 물질로 구분된다. 항산화 효소 및 저분자의 항산화 물질은 상호 보완적으로 작용하여 생체에서 생성되는 산화성물질을 무독화시킨다. 특히 글루타치온(GSH, glutathione)은 대표적인 저분자의 항산화 물질로 직접적으로 산화성물질을 환원시킬 뿐만 아니라 글루타치온 S-전달효소(glutathione S-transferase) 및 글루타치온 퍼옥시다제(glutathione peroxidase)의 기질로 작용하여 친전자성 물질을 무독화시킨다(Estrela et al., Crit. Rev. Clin. Lab. Sci., 43(2), pp143-181, 2006).

최근 천연물 추출물 등에서 총체적인 항산화활성을 측정하기 위한 다양한 시도가 진행되고 있다(Prior RL. et al., J. Agric. Food Chem., 53, pp4290-4302, 2005). 시료의 총 항산화 활성측정은 활성산소종에 의한 독성에 대한 저항성을 판단하는데 유효하며 이 목적을 위해 몇 가지 방법이 개발된 바 있다(Prior RL. et al., J. Agric. Food Chem., 53, pp4290-4302, 2005). 1980년대 중반에 자유기 생성물질 및 항산화물질을 함유한 실험계에서 최대산소소비에 요하는 시간을 측정하 여, 그 결과를 수용성 비타민 E 유도체인 트롤록스(Trolox)로 측정된 시간과 비교하는 총 자유기 산화방지능력법(TRAP, total radical trapping antioxidant parameter)이 개발되었다(DeLange and Glazer, Anal Biochem., 28, pp300-306. 1989). 그 후 라디칼이 형광물질에 주는 화학적 손상에 의한 형광의 감소로 항산화 활성을 측정하는 방법이 제시되었다(Tanaka et al., J. Am. Chem. Soc., 123, pp2530-2536, 2001). 라디칼에 의한 형광물질의 형광감소속도는 일정하지만 항산화물질이 존재 시에는 일시적인 지연이 관찰된 후 형광의 감소가 신속하게 일어난다. 따라서 시료와 대조군의 곡선하면적(AUC, area under the curve)의 차이를 측정하는 산소유리기 흡수율(ORAC, Oxygen Radical Absorbance Capacity) 측정법 및 항산화 물질이 존재할 때 형광물질의 보호시간, 즉 유도기(lag-phase)를 측정하는 방법 등이 개발되었다(Ghiselli et al., Free Radical Biol. Med., 18, pp29-36, 1995). 그러나 이들 방법은 모두 생체내에서 발생하는 라디칼이 아닌 인공적인 라디칼을 이용함으로써 생체에서의 항산화 활성을 평가하는데 한계를 가진다(Prior RL. et al., J. Agric. Food Chem., 53, pp4290-4302, 2005).

레골리(Regoli)와 윈스턴(Winston)은 생체내 산화성물질과 반응하여 에틸렌으로 산화되는 α-아미노-γ-메티올부티르산(KMBA, α-keto-γ-methiolbutyric acid)를 사용하여 생체 조직과 천연물의 항산화 활성을 측정하는 방법을 개발하였다(Winston et al., Free Radical Biol. Med., Feb., 24(3), pp480-493, 1998; Regoli and Winston, Toxicol. Appl. Pharmacol., Apr., 15, 156(2), pp96-105, 1999). 에틸렌은 밀폐된 반응용기 내에서 공기 시료를 취해 가스크로마토그래피로 정량할 수 있다. 이 방법의 장점은 활용성에 있는데 KMBA는 다양한 산화성 물질인 하이드록실 라디칼(hydroxyl radical), 퍼옥실 라디칼(peroxyl radical), 과산화질산염(peroxynitrite) 및 차아염소산(hypochlorous acid) 등과 반응하여 에틸렌을 생성하므로 항산화활성이 높은 조직 및 혈액 시료에서는 에틸렌의 발생이 저하된다. 이 방법에서는 KMBA와 하이드록실 라디칼(hydroxyl radical), 퍼옥실 라디칼(peroxyl radical) 및 과산화질산염(peroxynitrite) 등과의 반응에 의해 발생하는 에틸렌의 농도를 반응시간의 변화에 따라 측정하여 곡선하면적(AUC, area under the curve)을 구하고 대조군 및 투여군의 AUC 비율로부터 TOSC를 산출한다. 따라서 단일 반응시점에서만 측정되는 방법이 가지고 있는 오차를 보정할 수 있는 재현성이 높고 정확한 방법이다. 시료로부터 측정된 TOSC 값은 대조군에서의 값과 비교하게 되므로 이론적으로 이 측정값은 기기의 감도나 사용시약 및 기타 반응조건에 영향을 받지 않는다. 더욱이 생체에서 실제로 생성되는 산화성물질에 대한 항산화 활성을 평가함으로써 생물체의 적용 가능성이 높은 방법이다(Ghiselli A. et al., Free Radical Biol. Med., 18, pp29-36, 1995).

자유라디칼로부터 인체를 보호하는 협동적인 방어시스템은 산화를 저해시키는 영양소와 효소를 가지고 있다(Halliwell B. et al., Annu. Rev. Nutr., 16, pp33-50, 1996). 산화적인 스트레스로부터 인체를 보호하는 효과적인 방법 중 하나는 항산화 수준을 증가시키는 것이다(De Souza LC. et al., Bioorg. Med. Cehm. Lett., 14, pp5859-5861, 2004). 따라서 산화적 손상으로부터 예방하기 위한 대체 물질의 항산화적인 평가는 매우 활발하게 연구되고 있다.

항산화제는 산소를 제거하거나 흡수하는 것이 아니라 자유라디칼과 반응함으로써 특정 비타민류와 필수 아미노산 등의 손실을 최소화 하거나, 유지 제품의 산패를 지연 또는 방지하는 목적으로 사용된다. 식품 또는 의약품 등에 많이 사용되는 합성 항산화제로는 부틸화 하이드록시아니솔(BHA, Butylated hydroxyanisole), 부틸화 하이드록시톨루엔(BHT, Butylated hydroxytoluene), 프로필 갈레이트(PG, Propyl galate) 및 터셔리부틸 하이드로퀴논(TBHQ, Teritiarybutyl hydroquinone) 등이 있으나, 이들을 실험동물에 고농도로 투여할 경우에는 간 비대증이 유발되거나 발암성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 특히 부틸화 하이드록시톨루엔은 여러 연구 결과를 통하여 실험동물의 간에서 마이크로솜 효소 활성(microsomal enzyme activity)을 증가시킨다는 것이 알려지면서, 이들 페놀계 합성 항산화제의 안전성에 대하여 논란이 제기되어 현재에는 그 사용량이 법적으로 규제되어 있다(Brannen et al., J. Amer. Oil Chem. Soc., 52, pp59-63, 1975 ; Ito N. et al., J. Natl. Cancer Inst., 70, p343, 1983 ; Chan KM. et al., J. Food Sci., 58, pp1-4, 1993).

이에 따라 항산화 효과가 높으면서 안전하고 경제적인 식물기원의 천연 항산화제를 개발하고자 하는 많은 연구가 기대 속에 이루어지고 있다(Larson RA. et al., Phytochemistry, 27, pp969-978, 1988). 최근 천연물을 대상으로 한 연구가 활발히 수행되면서 천연물에 함유되어 있는 2차 대사산물이 생리활성물질로서 주요 관심사가 되고 있으며 특히, 항산화성 물질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다(中谷延二, 日本食品工業學會誌, 37, p569, 1990). 생리활성물질은 매우 적은 양으 로도 현저한 활성을 나타내는 고부가가치 물질로서 많은 종류가 유용하게 쓰이고 있으며, 새로운 물질들에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다(條原和毅, 食品と開發, 27, p29, 1992; Kang SS. et al., Natural product science. Seoul Univ. Publishers, Seoul, p71, 1988).

현재까지 알려진 천연 항산화 물질로는 토코페롤(tocopherol)류, 플라보노이드(flavonoid)류, 고시폴(gossypol), 세사몰(sesamol), 오리자놀(oryzanol) 및 비타민 C 등을 들 수 있다(Huson B. et al., Food Chem., 19, pp537-541, 1987; Frankel, E.N. et al., Food Chem., 57, p51, 1996; Giese J. et al., Food Technol., 5, pp73-81, 1996; Pszcczola DE. et al., Food Tech., 55, pp51-59, 2001). 이 중 토코페롤(tocopherol)과 L-아스코르브산 (L-ascorbic acid)이 천연 항산화제로 선호되고 있는데, 그 중 토코페롤은 안전성이 높으나 단독으로는 산화반응 저지 능력이 낮으며(Halliwell B. et al., FASEB J., 2, pp2867-2870, 1988) 가격이 비싸다는 단점이 있다.

소나무는 피너스(Pinus)속으로 세계에 약 80-90종이 있으나 이들 중 피너스 팔루스트리스 밀러(P. palustris Miller : 북미), 피너스 피나스터에이톤(P. pinaster Aiton : 프랑스), 피너스 실베스트리스(P. sylvestris L. : 유럽전역), 피너스 라리시드 포이렛(P. laricid Poiret : 오스트리아), 피너스 론기폴리아 룩스버그(P. longifolia Rocvurgh : 인도), 피너스 덴시플로라 시드(P. densiflora Sied. et Zucc. : 한국, 일본) 및 피너스 던베리팔라토레(P. thunberii Palatore : 해송, 일본)등에서 채취한 테르펜 등이 주로 산업에 이용되고 있다.

솔잎의 주요성분은 테르펜틴 오일(Terpentine oil), 시네올(Cineole), 살리니그린(Salinigrin), 코니페린(Coniferin), 피-사이멘(P-Cymen), 덴시피마릭산(Densipimaric acid) 및 레텐(Retene) 등과 엽록소, 단백질, 노지방, 인, 철분, 효소, 미네랄, 지용성 비타민 A 및 비타민 C 등이며, 주요성분은 종과 채취한 계절에 따라서 다소 차이가 있다.

솔잎에서 얻은 정유에는 알파-피넨(α-Pinene), 베타-피넨(β-Pinene), 캄페네(camphene), 펠란드렌(phellandrene), 보르네올(borneol), 보르닐아세테이트(bornylacetate), 카리오필렌(caryophyllene), 카디넨 디테르펜(cadinene diterpene), 세스퀴테르펜(sesquiterpen), 세스퀴테르펜알콜(sesquiterpenalcohol), 세릴알콜(cerylalcohol), 밀납에는 쥬니퍼산(juniperic acid), 사비니산(sabinic acid), 헥사데칸디올(hexadecane-diol) 및 프리아콘타놀(triacontan-1-ol) 등이 함유되어 있으며, 그 외 마츄스테린(matsusterin), 피토스테린(phytosterin), 시닉산(chinic acid), 시키믹산(shikimic acid), 퀘르세틴(quercetine) 및 캄페롤(kaempferol) 등이 함유되어 있다(赤松金芳 저, 신정 화한약, pp664-665, 1980).

우리나라에서 자생하고 있는 소나무과의 솔잎에 대한 여러 가지 약리작용은 알려져 있지 않으나 단지 동상 및 피부의 타박상부위에 대해서 응혈된 피부를 빨리 원상으로 회복 시켜주는 효과가 있으며, 습진, 옴 및 땀띠 등을 치유하는 효과가 있는 것으로 알려지고 있다 (박종갑 저, 한방대의전, p134, 1984; 문화방송편저, 한국민간요법대전, p21, 1988). 또한 명의별록에는 모발이 희어지는 것을 방지하는 효과도 있다고 언급되어있으며, 목초강목에는 부스럼, 모발개선, 내장을 튼튼하게 하여주고 수명을 연장한다고 언급되어 있다. 소취효과, 불면증 치유효과 및 피부 미용효과 등도 있으나, 상기 문헌 어디에도 솔잎 및 이의 추출물의 항산화 활성에 대해서는 교시되거나 개시된 바가 없다.

이에, 본 발명자들은 TOSC 분석(assay)법을 이용한 실험을 통하여 솔잎 또는 이의 추출물의 항산화 활성을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

*

본 발명의 목적은 항산화 활성을 갖는 솔잎 또는 이의 추출물을 이용한 동물사육방법 및 이를 이용하여 생산된 기능성 산물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 항산화 활성을 갖는 솔잎 또는 이의 추출물을 이용한 동물사육방법 및 이를 이용하여 생산된 기능성 산물을 제공한다.

구체적으로, 본 발명은 솔잎을 채취 및 분쇄하여 준비하는 제 1단계; 상기 솔잎을 5 내지 10%를 사용하여 사료에 배합하는 제 2단계; 상기 사료를 동물에 자유 채식토록 급여하여 기능성 산물을 생산하는 제 3단계를 포함하는 항산화 활성을 갖는 솔잎을 이용한 동물사육방법을 제공한다.

상기 제 2단계에서, 솔잎을 배합한 사료의 구성배합비가 바람직하게는 사료 : 솔잎(15~25 : 0.1~10)의 중량비 (w/w), 더욱 바람직하게는(15~20 : 1~5)의 중량비(w/w)로 배합됨이 바람직하고, 또한 본 발명의 사료 총 중량에 대해 솔잎은 0.5 내지 20%, 보다 바람직하게는 1 내지 15%, 가장 바람직하게는 5 내지 10% 를 유효성분으로 함유함을 특징으로 한다.

본원에서 정의되는 솔잎은 적송(red pine tree; Pinus densiflora), 일본오엽송(Pinus pentaphylla), 테다소나무(Pinus taeda), 구주소나무(Pinus sylvestris), 일본반송(Pinus densiflora var. umbracuifera), 만주곰솔소나무(Pinus tabulaeformis var. mukdensis), 리기다소나무(Pinus rigida), 곰솔소나무(Pinus thunbergii),푼겐스소나무(Pinus pungens),뱅크스소나무(Pinus banksiana), 반송(forma multicaulis), 해송 (Pinus thunbergii parlatore), 황금소나무(forma aurescens), 용소나무(forma anguina), 둥근소나무(var globosa), 처진소나무(forma pendula), 도깨비방망이소나무(forma aggregata), 다닥다닥소나무(forma bi-aggergata), 금강송(forma erecta)의 잎, 바람직하게는 적송의 잎을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 솔잎 추출물은 하기와 같이 수득될 수 있다.

본 발명의 솔잎 추출물은, 건조된 솔잎을 세절하여 무게(㎏)의 약 1 내지 20 배, 바람직하게는 약 3 내지 10배의 물 및 메탄올, 에탄올 등의 C₁ 내지 C₄의 저급알콜 또는 이들의 혼합용매, 바람직하게는 물 및 메탄올 혼합용매, 보다 바람직하게는 50 내지 80% 혼합비의 물 및 메탄올 혼합용매로, 20℃ 내지 100℃, 바람직하게는 50℃ 내지 100℃ 추출온도에서 약 1시간 내지 10일, 바람직하게는 약 1시간 내지 5시간동안 냉침, 열수추출, 초음파 추출, 환류 냉각 추출방법을 이용하여 수득한 추출액을 여과, 감압농축 또는 건조하여 본 발명의 솔잎 추출물을 수득할 수 있다.

또한, 본 발명의 항산화 활성을 갖는 솔잎을 이용한 동물사육방법은 하기와 같이 제공될 수 있다.

구체적으로, 솔잎을 채취한 후 분쇄기로 분쇄하는 제 1단계; 상기 제 1단계에서 준비된 솔잎은 시중에서 판매하는 동물사료에 배합하여 사용하는데, 솔잎의 사용량은 사료 사용량 대비 그 구성배합비가 사료 : 솔잎(15~25 : 0.1~10)의 중량비(w/w), 더욱 바람직하게는 (15~20 : 1~5)의 중량비(w/w)로 배합됨이 바람직하고, 또한 본 발명의 사료 총 중량에 대해 솔잎은 0.5 내지 20%, 보다 바람직하게는 1 내지 15%, 가장 바람직하게는 2.5 내지 10%를 사용하여 사료에 배합하는 제 2단계; 상기 제 2단계에서 배합된 솔잎 배합 사료를 자유 채식토록 하는 제 3단계의 과정을 통하여 본 발명의 항산화 활성을 갖는 솔잎을 이용한 동물사육방법을 제공한다.

상기 동물은 말, 돼지, 소, 양, 염소, 낙타 및 리마 등의 포유류; 적색 도미, 비늘돔, 바스타드 헬리벗(bastard halibut), 넙치, 방어, 방어 치어, 앰버 잭(amberjack), 참치, 황색 연어, 은어, 연어, 송어, 타이거 복어, 장어, 미꾸라지, 메기, 잉어 및 금붕어 등의 어류; 전복, 터번 셀, 가리비 및 굴 등의 패류; 참새우, 블랙타이거 새우, 황해 참새우 및 블루 크랩 등의 갑각류; 꿩, 닭, 오리, 칠면조 및 타조 등의 가금류의 양식 동물 또는 개, 고양이 등의 애완동물을 포함하나 이들에 한정되지 않는다. 본 발명은 육상 동물 및 수중 동물에 광범위하게 적용될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 동물사육방법으로 생산되는 기능성 산물을 제공한다.

본 발명의 항산화 활성을 갖는 솔잎 또는 이의 추출물을 이용하여 생산된 기능성 산물은 원료육 및 이의 부산물 또는 가공육 및 이의 부산물임을 특징으로 한다.

상기 원료육 및 이의 부산물은 꿩고기, 닭고기, 돼지고기, 말고기, 소고기, 양고기, 오리고기, 인조육, 칠면조고기, 토끼고기, 건조란, 달걀, 동결란, 메추리알, 분말달걀, 오리알 및 간을 포함함을 특징으로 한다.

상기 가공육 및 이의 부산물은 간으로 만든 파테(Pate), 간으로 만든 페이스트, 고기엑기스, 고기젤리, 돈까스, 레닛(Rennet), 베이컨, 부용(Bouillon), 부용제조제, 브로스(Broth), 블랙푸딩(블러드소시지), 비프스테이크, 샤르꾸떼리(Charcuterie), 소시지, 소위(胃), 식용 골수, 식용 젤라틴, 육포, 통조림육, 병조림육, 이유식용 육, 햄, 햄버거용 고기, 으깬소시지, 순대, 곱창 및 탕수육을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 솔잎 추출물의 제조

충남 공주시에서 채취된 적송(red pine tree; Pinus Densiflora)의 잎 80.45g을 취하여 2~4cm로 절단하고, 이를 80% 메탄올(methanol) 500ml에서 상온으로 각각 1시간씩 3번 초음파 추출(sonication)시켜 추출하였다.

이 추출액을 증류기(evaporator)를 이용하여 45℃에서 2 시간동안 농축시킨 후, 3일간 동결건조하여 솔잎 추출물 분말 5.34 g(6.64%)을 얻었으며, 이를 주사용 증류수에 녹여 시료로 조제하여 사용하였다.

실시예 2. 시료의 준비

실시예 1에서 수득한 솔잎 추출물이 첨가된 물질을 공급하기 전, 14일 후 및 24일 후에 각 실험동물의 경정맥에서 혈액을 취한 후, 바로 상온에서 1분간 5,000×g에서 원심분리하여 혈장을 얻고 분석시까지 -70℃에서 보관하였다. 항산화 활성을 측정하기 위해 주사용 증류수로 혈장을 200 또는 250배로 희석하여 사용하였다.

*참고예 1. 실험동물의 준비 및 사육조건

솔잎 추출물을 시중에서 판매되는 비육돈 사료에 5% 함량으로 섞고 암컷 돼지를 각각 4두를 배치한 7주령의 삼원교잡종 [듀록(Duroc) X 랜드레이스(Landrace) X 라지화이트(Large white)] 돼지에게 0일, 14일 및 24일 동안 공급하였다. 돈방의 크기는 3 × 2.5m였으며, 사료는 자유 채식토록하고, 물은 자동급수기를 이용하여 자유로이 먹을 수 있도록 하였다.

실험예 1. TOSC 법을 이용한 솔잎 추출물의 항산화 활성 확인

솔잎 추출물의 항산화 활성을 측정하기 위하여 TOSC(Total Oxyradical Scavenging Capacity) 분석(assay)법을 이용하여 하기와 같이 라디칼 소거능 실험을 실시하였다.

TOSC 분석(assay)은 윈스턴 등(Winston et al., Free Radic. Biol. Med., Feb, 24(3), pp480-493, 1998)에 의해 제안되고 같은 저자들에 의해 수정된 방법(Regoli and Winston, Toxicol. Appl. Pharmacol., Apr 15, 156(2), pp96-105, 1999)을 이용하여 실시하였다. 퍼옥실 라디칼(Peroxyl radical)은 2,2'-아조비스아미디노프로판(ABAP, 2,2'-azobisamidinopropane)을 35℃에서 자유라디칼반응(thermal homolysis)시켜 발생시켰고(Winston et al., Free Radic. Biol Med., Feb, 24(3), pp480-493, 1998), 하이드록실 라디칼(Hydroxyl radical)은 철(Fe)과 아스코르브산염(ascorbate)을 이용한 펜톤 반응(Fenton reaction; Winston and Cederbaum, Alcholol Clin. Exp. Res., 9(2), pp95-102, 1985)으로, 과산화질산염(peroxynitrite)은 SIN-1의 자연 분해(spontaneous decomposition)를 통해 발생 시켰다. 발생한 각각의 활성 산소종(reactive oxygen species)은 KMBA(α-keto-γ-methiolbutyric acid)와 반응하여 에틸렌 가스(ethylene gas)를 발생하며 이 반응은 일정 범위 내에서는 온도에 따른 차이를 나타내지 않는 것으로 보고된 바 있다(Winston et al., Free Radic. Biol. Med., 24(3), pp480-493, 1998; Regoli and Winston, Toxicol. Appl. Pharmacol., 156(2), pp96-105, 1999). 이어서 최종 용량(volume) 1 ml의 반응액을 고무로 된 셉텀(rubber septum)으로 밀폐된 10 ml 용기에 넣어 진행시켰다. 생성된 에틸렌 가스(Ethylene gas)의 검출을 위해 포로팩 N 컬럼(Poropack N column)과 불꽃이온화검출기(FID, flame ionization detector)를 장착한 가스크로마토그래피(GC, gas chromatography)를 오븐(oven) 60℃, 인젝터(injector) 180℃ 및 디텍터(detector) 180℃로 고정하고, 이동상으로는 헬륨을 30ml/분 속도의 컬럼으로 주입하였다. 바이알(Vial)의 에틸렌 가스(ethylene gas) 정량을 위해 헤드-스페이스 법(head-space technique)을 이용하여 바이알 안의 공기를 가스 밀폐된(gas-tight) 주사기로 150 μl 취하고 인젝터(injector)에 주입하여 실험하였다.

운동곡선하면적(AUC, area under the kinetic curve)은 상기 실험측정치로부터 구한 그래프를 적분(integration)하여 얻었고, TOSC값은 하기 수학식 1을 통하여 산출하였다.

TOSC = 100 - (∫SA/∫CA × 100)

∫SA = 시료 반응의 곡선으로부터 적분한 범위

(integrated area from the curve of the sample reaction)

∫CA = 대조군 반응의 곡선으로부터 적분한 범위

(integrated area from the curve of the control reaction)

옥시라디칼 소거능(oxyradical scavenging capacity)을 전혀 갖지 못하는 시료의 경우에는 ∫SA/∫CA = 1이 되며, TOSC = 0의 값을 갖는다. 반대로 ∫SA → 0 일때는, TOSC 값은 100에 접근한다. TOSC 값은 대조군에서의 값과 비교하게 되므로 이론적으로 기기의 감도나 사용시약, 기타 반응조건에 영향을 받지 않는다.

구 분	퍼옥실 라디칼 (Peroxyl Radical)	하이드록실 라디칼 (Hydroxyl Radical)	과산화질산염 (Peroxynitrite)
	(TOSC/mg)
솔잎 추출물	3569±239	807±359	1068±181
글루타치온 (Glutathione)	940±93	257±27	347±3

상기 실시예 1에서 수득한 솔잎 추출물 및 글루타치온의 항산화 활성은 상기 표 1에 나타내었다. 상기 표 1에 나타난 바와 같이, 대표적인 체내 항산화 물질인 글루타치온의 퍼옥실 라디칼에 대한 TOSC 값이 약 940 TOSC/mg으로 솔잎 추출물이 글루타치온에 비해 약 4배의 소거능 효과를 보였고(도1 및 도2 참조), 하이드록실 라디칼 소거능 효과는 글루타치온의 TOSC 값인 약 260과 비교하였을 때, 솔잎 추출물의 TOSC 값은 약 3배의 소거능 효과를 보였다(도3 및 도4 참조). 또한 과산화질산염에 대한 솔잎 추출물의 소거능 효과는 글루타치온의 TOSC 값인 약 347과 비교하였을 때, 솔잎 추출물의 TOSC 값은 약 3배의 소거능 효과를 보였다(도5 및 도6 참조).

본 실험 결과, 솔잎 추출물의 퍼옥실 라디칼, 하이드록실 라디칼 및 과산화질산염 소거능 효과는 글루타치온에 비하여 약 3-4배 높은 항산화 활성을 보였다.

실험예 2. TOSC 법을 이용한 솔잎 추출물의 항산화 효과

상기 실시예 1에서 수득한 솔잎 추출물 첨가 사료를 섭취한 돼지에서 얻은 혈장(실시예2 참조)의 항산화 활성을 측정하기 위하여 TOSC(Total Oxyradical Scavenging Capacity) 분석(assay)법을 이용하여 실험예 1과 같이 라디칼 소거능 실험을 실시하였다.

구 분	항산화 활성 (TOSC/%)
	대조군			솔잎군
	퍼옥실 라디칼	하이드록실 라디칼	과산화질산염	퍼옥실 라디칼	하이드록실 라디칼	과산화질산염
0 일 (n=4)	100±14	100±14	100±20	100±23	100±19	100±15
14 일 (n=4)	87±11*	101±6	96±14	153±17*	94±26	133±9*
24 일 (n=4)	107±15	106±20	99±4	161±22*	101±21	130±3*
* 0일과의 유의성은 paired-t test를 사용하여 유의수준 P<0.05로 검정.

정상적인 사료(대조군) 또는 솔잎 추출물이 첨가된 사료(솔잎군)을 각각 0일, 14일 및 24일간 섭취한 돼지에서 얻은 혈장을 분석한 항산화 활성은 상기 표 2에 나타내었다.

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 정상적인 사료를 섭취한 돼지의 혈장으로부터 항산화 활성을 분석한 결과, 하이드록실 라디칼, 퍼옥실 라디칼 및 과산화질산염에 대한 항산화 활성은 각각 0일, 14일 및 24일에 큰 차이가 없었으나, 14일에 측정된 대표적인 체내 항산화 물질인 글루타치온의 퍼옥실 라디칼에 대한 TOSC 값은 87±11 TOSC/%로 0일에 비하여 약 13% 감소하였다.

14일 및 24일 동안 솔잎 추출물 첨가 사료를 섭취한 돼지에서 얻은 혈장의 퍼옥실 라디칼 및 과산화질산염에 대한 항산화 활성은 각각 53-61% 및 30-33%로 증가하였으나, 하이드록실 라디칼에 대한 항산화 효과에 유의적인 차이는 없었다. 또한 솔잎 추출물을 첨가한 사료를 14일 및 24일간 섭취한 돼지에서 얻은 혈장의 항산화 활성은 정상적인 사료를 섭취한 돼지보다 퍼옥실 라디칼 및 과산화질산염이 각각 약 1.5-1.8배 및 약 1.3배 높은 항산화 활성을 나타내었다.

본 실험 결과, 솔잎 추출물을 사료에 첨가하여 돼지를 사육할 경우 14일 이내에 혈장에서 퍼옥실 라디칼 및 과산화질산염에 대하여 우수한 항산화 활성이 있음을 확인할 수 있었다.

모든 결과는 평균±표준편차로 표시하였으며, 통계적 유의성을 검증하기 위해 쌍대 t-검정법(paired t-test, p<0.05)을 수행하였다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 솔잎 또는 이의 추출물을 이용한 동물의 사육방법 및 이를 이용하여 생산된 기능성 산물은 가축의 육질 개선, 이취 감소 및 각종 성인병 예방의 이익을 주므로 이를 이용해 생산된 기능성 산물은 농가 소득 증대에 기여할 수 있다.

Claims (8)

1. 적송(red pine tree; Pinus densiflora)의 잎 메탄올 추출물을 준비하는 제 1단계; 상기 메탄올 추출물을 5 내지 10%를 사용하여 사료에 배합하는 제 2단계; 상기 사료를 동물에 자유 채식토록 급여하여 기능성 산물을 생산하는 제 3단계를 포함하는 항산화 활성을 갖는 적송의 잎 메탄올 추출물을 이용한 동물사육방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 기재된 상기 동물사육방법으로 생산되는 기능성 산물.
6. 제 5항에 있어서, 원료육 및 이의 부산물 또는 가공육 및 이의 부산물인 기능성 산물.
7. 제 6항에 있어서, 상기 원료육 및 이의 부산물은 말고기, 양고기, 인조육, 토끼고기인 기능성 산물.
8. 삭제

Images