KR101025879B1 - 미네랄 흡수 촉진제, 식품 및 사료 - Google Patents
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Abstract
난소화성 덱스트린 또는 그 유도체를 유효 성분으로 하는 미네랄 흡수 촉진제, 이를 함유하는 미네랄 흡수 촉진제를 함유하는 식품 및 사료를 제공한다. 본 발명의 미네랄 흡수 촉진제는 식품으로의 이용이 용이하고, 포유류의 소화 효소에 내성인, 미네랄의 장관 흡수를 촉진하는 기능을 갖는다.
난소화성 덱스트린, 유도체, 미네랄 흡수 촉진제, 식품, 사료
Description
본 발명은 난소화성 덱스트린 또는 그 유도체를 함유하는 것을 특징으로 하는 미네랄 흡수 촉진제, 이를 함유하는 식품 및 사료에 관한 것이다.
포식(飽食)의 시대에 있어서, 칼슘, 마그네슘, 철 및 아연은 부족 혹은 부족하기 쉬운 필수 미네랄인 것으로 알려져 있다. 이 중, 칼슘의 성인 1일당 영양 소요량은 일본인의 경우 600 ~ 700 ㎎으로 설정되어 있지만, 평균 섭취량은 영양 소요량에 달하고 있지 못한 것이 현실이다. 칼슘은 알칼리측에서 무기 인산과 결합하여 불용성의 인산 칼슘을 형성하는 것으로 알려져 있어, 장관으로부터의 칼슘의 흡수율은 극히 낮다고 여겨지고 있다. 그 때문에, 칼슘이 장관 환경 하에서 불용화되지 않는 칼슘 결합 물질을 이용하여 장관으로부터의 흡수를 높이는 방법의 개발이 활발하게 수행되고 있다.
예를 들면, 유즙으로부터 분리된 카제인포스포펩티드(CPP)(일본 특허공개 평 3-240470호 공보, 일본 특허공개 평 5-284939호 공보)는 칼슘 흡수를 촉진함이 알려져 있지만, 유즙 중의 함량이 적어 고가이며, 고미(苦味) 펩티드의 제거도 용이하지 않다. 일본 특허공개 소 56-97248호 공보에는 구연산칼슘/사과산칼슘 복 합체의 칼슘 가용화 효과가 개시되어 있지만, 산미를 띠므로 식품으로의 이용에는 제약이 있다. 일본 특허공개 평 8-104696호 공보에는 2~8개의 글루코오스가 α-1,4 결합으로 결합한 글루칸에 2개 이상의 인산이 결합한 인산화당이 칼슘을 포함하는 미네랄의 불용화를 방지함이 개시되어 있다. 이 인산화당은 인산을 포함하는 전분에 복수의 가수 분해 효소 혹은 당전이 효소를 작용시켜 제조되기 때문에, 조작이 번잡하다는 결점을 갖는다. 또한, 이 인산화당의 장관에서의 안정성도 우려된다. 일본 특허공개 2000-157186호 공보에는 칼슘 흡수를 촉진하는 인산화 다당류 및 그 제조 방법이 개시되어 있다. 이 인산화 다당류는 천연 혹은 합성의 다당류에 무기인산을 작용시켜 얻어지는 고분자 인산화당이고, 그 점성에 의해 식품으로의 이용에는 제약이 있다.
상기 이외의 미네랄의 흡수를 촉진하는 식품 소재로서, 프락토 올리고당이나 자일로 올리고 등을 포함하는 난소화성 올리고당류, 구아검 분해물 등의 식물 섬유가 개시되어 있다(예를 들면 일본 특허공개 평 7-252156호 공보, 일본 특허공개 평 7-67575호 공보, 및 New Food Industry 2001 Vol.43 No.12 p35~44).
이들 식물 섬유는 미네랄 흡수를 촉진함이 알려져 있는데, 그 이유로서 이 식물 섬유는 소화관 효소로 소화되지 않고 대장에 도달하여, 장내 세균에 의해 분해 발효되는 것으로, 그 결과, 초산, 프로피온산, 낙산 등의 단쇄 지방산이 생성되어 pH가 저하하고, 미네랄의 용해성이 높아지는 것으로 생각되고 있다. 그러나, pH 저하에 의한 가용화는 미네랄 흡수 촉진의 필요 조건이긴 하지만, 충분 조건은 아니다. 또한, 대장 발효에 의존하지 않는 미네랄 흡수 촉진 작용도 알려 져 있는데, 미네랄 흡수에는 여러 가지 요인이 관계하고 있다(New Food Industry 2001 Vol.43 No.12 p35~44).
한편, 난소화성 올리고당과는 다른 전분으로부터 유래한 수용성 식물 섬유로서, 난소화성 덱스트린이 알려져 있다(예를 들면, 일본 특허공고 평 4-43624호 공보). 난소화성 덱스트린은 소화관 효소로 소화되지 않고 대장에 도달하여, 장내 세균에 의해 분해 발효되는 것은 상기 난소화성 올리고당이나 구아검 분해물과 마찬가지이지만, 그 에너지값은 1kcal/g으로, 상기 난소화성 올리고당이나 구아검 분해물의 에너지값의 약 1/2이다(일본 식물섬유 학회지 제 9권 제 1호 제 34~46페이지(2005)). 이들의 에너지값은 대장에서의 발효의 정도에 의해 결정되고 있으며, 난소화성 덱스트린은 그 에너지값으로 보면, 대장에서의 발효에 의해 생성하는 단쇄 지방산의 양이 적은 것임을 나타내고 있다. 실제로, 인간 대변 마이크로플로러를 이용한 인비트로 발효 시험에 있어서, 난소화성 덱스트린은 프락토 올리고당이나 구아검 분해물에 비해, 24시간의 발효로 생성하는 전체 유기산량이 적고, pH 저하도 적음이 나타나 있다(Journal of Nutrition, 2000; 130(5): 1267~1273).
일본 특허공표 2004-524366호 공보에는 분기상 말토덱스트린류를 포함하는 경장(經腸) 영양 조성물이 개시되어, 분기상 말토덱스트린류가 미네랄 흡수를 촉진함이 기재되어 있다. 그러나, 일본 특허공표 2004-524849호 공보에 따르면, 분기상 말토덱스트린류의 에너지값은 2kcal로 기재되어 있어, 난소화성 덱스트린의 2배의 에너지값이다.
따라서, 이들 지견으로부터, 난소화성 덱스트린이 미네랄 흡수를 촉진한다는 것을 예측하는 것은 용이하지 않다.
마츠다 등은 전분에서 유래한 글루코오스 폴리머(난소화성 덱스트린)와 구연산을 건식으로 가열하여, 구연산이 결합한 이온 교환능을 갖는 글루코오스 폴리머를 생성시키고, 이것이 칼슘과 가용성의 염을 형성하는 것을 개시하고 있지만, 그 미네랄 흡수성에 대해서는 언급하고 있지 않다(일본 특허공개 2004-307768호 공보).
본 발명의 목적은 식품으로의 이용이 용이하고, 포유류의 소화 효소에 내성인, 미네랄의 장관 흡수를 촉진하는 기능을 갖는 미네랄 흡수 촉진제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 미네랄 흡수 촉진제를 함유하는 식품, 사료를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 난소화성 덱스트린이, 장내 세균에 의한 발효가 약함에도 불구하고, 동물 시험에 있어서 미네랄 흡수를 현저하게 촉진시키는 것을 발견하였다. 또한, 상기 일본 특허공표 2004-524366호 공보에 기재된 이온 교환능을 갖는 글루코오스 폴리머가, 마찬가지로 랫트에 있어서의 미네랄 흡수를 촉진하는 것을 발견하였다. 본 발명은 이들 지견에 기초하여 달성된 것이다.
즉, 본 발명은 하기의 미네랄 흡수 촉진제, 이를 함유하는 식품 및 사료를 제공하는 것이다.
1. 난소화성 덱스트린 또는 그 유도체를 유효 성분으로 하는 미네랄 흡수 촉진제.
2. 난소화성 덱스트린이 배소 덱스트린을 α-아밀라아제 및 글루코아밀라아제로 처리하여 얻어지는 수용성 식물 섬유 또는 그 수소 첨가물인, 상기 1에 기재된 미네랄 흡수 촉진제.
3. 난소화성 덱스트린의 유도체가 구연산 결합 난소화성 덱스트린인, 상기 1 또는 2에 기재된 미네랄 흡수 촉진제.
4. 미네랄이 칼슘, 마그네슘, 철 및 아연으로부터 선택되는 적어도 일종인 , 상기 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 미네랄 흡수 촉진제.
5. 상기 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 미네랄 흡수 촉진제를 함유하는 식품.
6. 상기 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 미네랄 흡수 촉진제를 함유하는 사료.
도 1은 참고예에 있어서, 인산 완충액 중에서의 미네랄의 용해성 촉진 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 실시예 2에 있어서, 표준 칼슘 사료를 섭취한 랫트에 있어서의 미네랄 흡수율에 미치는 난소화성 덱스트린류의 영향을 나타내는 그래프이다.
도 3은 실시예 3에 있어서, 표준 칼슘 사료를 섭취했을 때의 칼슘 흡수율의 변동률을 나타낸다. 도 중, Ctr.은 대조군, FS2H는 환원 난소화성 덱스트린 첨가군, FS2H/C.Na는 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 나트륨염 첨가군을 나 타낸다.
도 4는 실시예 4에 있어서, 저칼슘 사료를 섭취했을 때의 칼슘 흡수율의 변동률을 나타낸다. 도 중의 기호는 실시예 3과 같다.
본 발명의 미네랄 흡수 촉진제에 있어서의 미네랄은 동물에게 필수인 영양소로서, 그 구체예로는 칼슘, 마그네슘, 철 및 아연으로부터 선택되는 적어도 일종의 미네랄을 들 수 있다.
이 명세서에서, 본 발명의 미네랄 흡수 촉진제의 유효 성분으로서 사용하는 '난소화성 덱스트린'은 전분을 산의 존재하에 가열 혹은 배소하여 얻어지는 덱스트린을 그대로 분획, 혹은 산 또는 당질 분해 효소, 예를 들면 α-아밀라아제 및 글루코 아밀라아제를 작용시킨 후에 분획하여 얻어지는, 소화관 효소로 소화되지 않는 덱스트린 또는 그들의 수소 첨가물을 의미하는 것이다. 그러한 난소화성 덱스트린은 예를 들면, 화이버솔 2 및 화이버솔 2H(수소 첨가물)의 상품명으로 마쯔타니 화학 공업(주)에서 판매되고 있다.
본 발명의 미네랄 흡수 촉진제의 유효 성분으로 사용하는 난소화성 덱스트린의 유도체는 난소화성 덱스트린과 동등한 미네랄 흡수 촉진 효과를 갖는 것이면 특별히 제한은 없다. 바람직한 구체예로는 난소화성 덱스트린에 구연산이 결합한 구연산 결합 난소화성 덱스트린을 들 수 있다. 더욱 구체적으로는 상기 화이버솔 2 또는 화이버솔 2H에 구연산이 화학 결합한 구연산 결합 난소화성 덱스트린으로 대표되는 구연산 결합 글루코오스 폴리머(일본 특허공개 2004-307768호 공보)를 들 수 있다. 이 폴리머는 구연산과 글루코오스 폴리머가 에스테르 결합한 폴리머이다. 구연산과 글루코오스 폴리머의 결합 몰비는 식품으로서의 이용을 고려하면, 바람직하게는 2:1~1:1이다. 또한, 미네랄과의 가용성염의 형성을 고려하면, 에스테르 결합은 바람직하게는 모노에스테르 결합이다.
본 발명에 사용하는 구연산 결합 글루코오스 폴리머의 원료가 되는 글루코오스 폴리머는 글루코오스를 구성 단위로 하는 폴리머이면 특별히 제한되지 않지만, 일반적인 전분 가공품, 특히, 산화 전분, 전분 분해물, 환원 전분 분해물, 난소화성 전분 분해물, 난소화성 덱스트린 또는 그 수소 첨가물(환원 난소화성 덱스트린)이 바람직하다. 특히, 바람직한 글루코오스 폴리머는 환원 전분 분해물, 난소화성 전분 분해물, 난소화성 덱스트린 또는 그 수소 첨가물(환원 난소화성 덱스트린)이다. 환원 전분 분해물이나 환원 난소화성 덱스트린을 이용하면, 구연산과의 결합 반응 중의 착색이 적기 때문에, 얻어지는 글루코오스 폴리머의 제품 가치가 높아져 바람직하다. 또한 난소화성 전분 분해물 또는 그 수소 첨가물을 이용한 경우에는 생성물에 미네랄 흡수 촉진 작용을 부여하는 효과뿐만 아니라, 식물 섬유로서의 이용이나 저칼로리 식품으로서의 이용도 가능해진다.
글루코오스 폴리머의 중합도는 목적으로 하는 글루코오스 폴리머의 특성에 따라 폭넓게 사용할 수 있지만, 구연산과 혼합하여 분말 건조화할 필요성을 고려하면, 중합도는 바람직하게는 4 ~ 123, 더욱 바람직하게는 4 ~ 18, 가장 바람직하게는 6 ~ 15이다. 중합도가 이보다 높은 글루코오스 폴리머를 이용한 경우에는 물에 용해했을 때에, 물에 불용성인 물질을 생성하는 경우가 있어 사용에 제한이 가해지는 경우가 있다. 한편, 중합도가 이보다 낮은 글루코오스 폴리머를 이용한 경우에는 분말이 얻어지기 힘들다는 점에서 바람직하지 않다.
글루코오스 폴리머의 원료로서 전분을 사용하는 경우, 특별히 그 종류는 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 감자 전분, 고구마 전분, 콘스타치, 타피오카 전분, 소맥 전분 등을 모두 효과적인 원료 전분으로서 이용할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 구연산 결합 글루코오스 폴리머의 제조 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 글루코오스 폴리머와 구연산을 혼합하고 물에 용해하여 수용액을 제조한다. 글루코오스 폴리머와 구연산의 혼합 비율은 목적으로 하는 폴리머의 특성에 맞춰 적절하게 선택하면 되는데, 원하는 제품을 얻기 위해서는 바람직하게는 몰비로 1:1 ~ 1:3, 더욱 바람직하게는 1:2.5이다.
또한, 본 발명에 사용하는 난소화성 덱스트린, 그 유도체, 예를 들면, 글루코오스 폴리머의 수평균 분자량은 사이즈 배척(排斥) HPLC 칼럼, 예를 들면 일본 토소(주)의 TSK 겔 G6000PWXL, G3000PWXL 및 G2500PWXL을 직렬로 연결한 칼럼을 이용해 분자량에 기초한 분리를 수행하여, 플루란을 표준 물질로 하는 검량선으로 구할 수 있다.
물에 대한 글루코오스 폴리머와 구연산의 용해량은 물에 용해되는 한 특별히 제한은 없지만, 일반적으로 물 100 질량부에 대하여, 글루코오스 폴리머와 구연산의 합계량이 바람직하게는 20 ~ 50 질량부, 더욱 바람직하게는 30 ~ 40 질량부이 다. 용해는 통상은 상압 하, 10 ~ 60 ℃, 통상은 상온에서 필요에 따라 교반하면서 수행하면 된다.
얻어진 수용액을, 바람직하게는 95 ~ 110 ℃에서 1~10시간 건조하여 균일한 분말, 통상은 균일한 비정질 분말을 얻는다. 글루코오스 폴리머와 구연산의 혼합 수용액으로부터 균일한 분말을 얻기 위하여 건조 분말화하는 방법으로는 예를 들면, 스프레이 드라이, 드럼 드라이, 동결 건조 등, 어느 것이라도 효과적으로 사용할 수 있다.
다음으로, 이를 분말 상태인 채로, 바람직하게는 온도 100 ~ 160 ℃로 통상은 1 ~ 20 시간, 바람직하게는 2 ~ 15시간, 더욱 바람직하게는 2 ~ 10시간 가열 처리를 수행함으로써, 목적으로 하는 구연산 결합 글루코오스 폴리머를 제조할 수 있다. 가열 처리 장치로는 일반적인 각종 장치가 있다. 예를 들면, 오일 버스, 로터리 킬른 등의 연속적으로 가열할 수 있는 장치, 혹은 진공 배소 장치, 압출기, 드럼 드라이어, 유동상 가열 장치 등이 효과적으로 사용 가능하다.
가열 처리시의 분말의 온도는 바람직하게는 100 ~ 160 ℃, 더욱 바람직하게는 100 ~ 125 ℃이다. 반응 온도를 높게 하면 반응 속도는 빨라진다. 125 ℃ 보다 높은 온도에서는 반응은 빠르지만, 물에 불용성인 물질이 생성되는 경우가 있다. 그러나, 100 ~ 125 ℃의 조건 하에서는 물에 불용성인 물질은 생성되지 않는다.
이 반응물 중의 글루코오스 폴리머와 구연산의 결합 형식은 모노에스테르 결합이 주체로서, 디에스테르 결합은 거의 인정되지 않는다.
가열 반응 생성물은 용도에 따라 정제는 불필요하지만, 특히 식품, 사료 등의 용도로 사용하기 위해서는 일반적인 당류의 정제에 사용되는 방법이나 장치, 예를 들면, 여과 장치, 이온 교환 수지에 의한 탈염, 막 분리 장치 등을 사용하여 효과적으로 정제할 수 있다.
정제된 구연산 결합 글루코오스 폴리머의 글루코오스 폴리머에 결합한 구연산량은 반응 전후에 있어서의 조성물 중의 유리(遊離) 구연산량의 소장(消長)을 HPLC로 측정함으로써 간접적으로 정량할 수 있다. 또한, 구연산 결합 글루코오스 폴리머의 카르복실기를 중화 적정법으로 측정함으로써, 에스테르 결합의 타입을 결정할 수 있다.
이와 같이 하여 제조되는 구연산 결합 글루코오스 폴리머 또는 상기 난소화성 덱스트린은 정제, 과립제, 캅셀 등의 미네랄 흡수 촉진제로서, 단독 또는 조합하여 이용할 수 있다. 또한, 청량 음료, 발효 음료, 유음료 등의 각종 음료, 혹은 곡류, 빵류, 과자류, 스낵류, 캔디류 등의 각종 식품, 가축, 가금, 각종 펫류의 사료에 배합하여 사용할 수 있다. 또한, 미네랄 보급용 서플리먼트, 혹은 유동식 등의 경장 영양 조성물에 배합하여 사용할 수 있다.
미네랄을 포함하지 않는 식품을 섭취하는 경우에는 미네랄과 함께 본 발명의 미네랄 흡수 촉진제를 섭취함으로써 미네랄의 흡수를 촉진할 수 있다. 단, 본 발명의 미네랄 흡수 촉진제를 미네랄염으로서 섭취하는 경우에는 단독으로 섭취할 수도 있다.
본 발명의 난소화성 덱스트린 또는 그 유도체를 유효 성분으로 하는 미네랄 흡수 촉진제는 통상 성인 1일당 0.1 ~ 50 g, 바람직하게는 0.5 ~ 10 g을 1~3회에 나누어 경구 섭취하면 된다. 이들의 섭취량은 체중, 연령 등에 따라 적절하게 증감할 수 있다.
또한, 본 발명의 미네랄 흡수 촉진제를 식품, 사료 등에 첨가하는 경우에는 통상 대상 식품, 사료 등에 대하여, 바람직하게는 1 ~ 20 질량%의 범위로 첨가하면 된다.
다음으로, 구연산 결합 글루코오스 폴리머를 칼슘 흡수 촉진제로서 사용하는 경우를 예로 하여, 본 발명의 미네랄 흡수 촉진제를 더욱 상세하게 설명한다.
칼슘 흡수 촉진제로서 사용하는 구연산 결합 글루코오스 폴리머의 카르복실기는 유리(遊離)형으로서, 혹은 알칼리 금속염 또는 알칼리토류 금속염으로서 사용된다. 예를 들면, 산성 음료에 첨가하여 사용하는 경우에는 유리형으로서 그대로 사용할 수 있지만, pH가 중성 부근인 음식품에 이용하는 경우에는 정미성의 문제를 고려하여 알칼리 금속염 또는 알칼리토류 금속염으로서 사용하는 것이 바람직하다. 알칼리 금속염 또는 알칼리토류 금속염으로는 칼륨, 나트륨, 칼슘 및 마그네슘염을 예시할 수 있다.
상기 칼슘 흡수 촉진제는 섭취하는 칼슘과 구연산 결합 글루코오스 폴리머 중의 구연산의 몰비가 1:0.1 ~ 1:2, 바람직하게는 1:0.5 ~ 1:1.5, 더욱 바람직하게는 1:1이 되도록 섭취하는 것이 바람직하며, 예를 들면, 일본인 성인이 섭취하는 칼슘의 평균량은 12.5 ~ 15 mM/일이므로, 이 경우, 구연산 결합 글루코오스 폴리머의 섭취량은 구연산 환산으로 1.25 ~ 30 mM/일이 바람직하다.
본 발명의 미네랄 흡수 촉진제의 미네랄 흡수성을 평가하는 방법으로는, 일반적인 미네랄 출납 시험이 이용된다. 예를 들면, 시험 동물로서 랫트를 이용하여, 미네랄을 포함하는 시험식을 자유 섭취시키고, 1 ~ 2주 정도 사육한다. 사육 종료 전 수일간에 대하여 섭취한 시험식과 대변 중의 미네랄량을 측정하여 겉보기 미네랄 흡수율을 하기식 1에 의해 산출한다. 또한, 시험 개시 전(0주)의 겉보기 흡수율을 동시에 측정함으로써, 변동률을 하기 식 2에 의해 산출할 수도 있다.
식 1
겉보기 미네랄 흡수율(%)=100×[(섭취한 사료 중의 미네랄량)-(대변 중에 배설된 미네랄량)]/(섭취한 사료 중의 미네랄량)
식 2
변동률(%)=100×[(겉보기 미네랄 흡수율)-(0주째의 겉보기 미네랄 흡수율)]/(0주째의 겉보기 미네랄 흡수율)
다음으로, 구연산 결합 글루코오스 폴리머의 시험관 내에서의 미네랄 용해성을 조사한 결과를 참고예로서 나타낸다.
참고예
: 인산
완충액
중에서의 미네랄 용해성 촉진 시험
후술하는 실시예 1의 방법으로 조제한 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 나트륨염 또는 비교예로서 환원 난소화성 덱스트린(마츠타니 화학 공업 주식회사제 화이버솔 2H(FS2H): 수평균 분자량 약 2,000의 분기 구조가 발달한 난소화성 덱스트린의 수소 첨가물)(이하, 양자를 합쳐 '당질'이라 한다)을, 최종 농도가 16 mM인 인산 완충액 50 ㎖에 10 ~ 500 ㎎의 범위로 가하고, 이어서 각 미네랄을 4mM이 되도록 가하였다. 미네랄에는 칼슘제로서 염화칼슘, 마그네슘제로서 염화마그네슘, 철제로서 염화제2철, 및 아연제로서 염화아연을 각각 사용하였다. 음성 및 양성 대조군으로서, 당질을 포함하지 않는 시료 및 미네랄을 포함하지 않는 시료를 각각 준비하였다.
각 시료를 37 ℃에서 1시간 유지한 후, 상청을 채취하여, 용해된 미네랄 농도를 원자 흡수광으로 측정하였다. 그 결과를 도 1에 나타낸다. 또한, 염화 마그네슘은 당질 없이도 전혀 불용화하지 않았으므로 데이터에서 제외하였다.
도 1에 의해, 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 나트륨염은 인산 완충액 중에서의 미네랄의 용해성을 현저하게 높이는 것이 도시되었다. 한편, 환원 난소화성 덱스트린에는 그러한 효과는 인정되지 않았다. 이 결과는 난소화성 덱스트린에 결합한 구연산이 미네랄의 용해성에 기여하고 있음을 나타내고 있다.
다음으로, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하겠지만, 실시예는 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
실시예
1: 구연산 결합 글루코오스
폴리머의
조제
환원 난소화성 덱스트린(마츠타니 화학 공업 주식회사제 화이버솔 2H(FS2H): 수평균 분자량 약 2,000의 분기 구조가 발달한 난소화성 덱스트린의 수소 첨가물) 8.1 ㎏(4.05몰)을 물 23 ㎏에 교반 용해하고, 그 후, 구연산(미국 Archer Daniels Midland사제) 1.9 ㎏(9.90몰)을 가하여 혼합 용해시켰다. 이어서, 이 수용액을 스프레이 드라이어로 분무 건조하여 덱스트린/구연산의 균일한 분말을 얻었다. 다음으로, 그 분말 7 ㎏을 온도 120 ℃로 유지하면서 400분간 가열 처리를 수행하였다. 또한, 이 가열 처리한 분말을 물에 용해(10%w/w)하여, 루스 역침투막(NTR-7470:닛토덴코 주식회사제)에 의해 미반응 구연산을 제거하였다. 이것을 스프레이 드라이어로 분말화하여, 정제된 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 5.5 ㎏을 얻었다. 이와 같이 정제된 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르는 환원 난소화성 덱스트린과 구연산이 몰비 1:1.2로 결합하고 있으며, 결합은 모노에스테르 결합이었다. 또한, 이 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르를 물에 용해(30% w/w)하여, 수산화나트륨으로 중화 후, 다시 스프레이 드라이어로 분말화하여, 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르의 나트륨염을 얻었다.
실시예
2: 표준 칼슘 사료 섭취에 의한
랫트에
있어서의 미네랄 출납 시험
5주령의 SD계 수컷 랫트 24마리를 표준 칼슘 사료(칼슘 함량 0.5%)로 1주간 예비 사육 후, 투여하는 사료의 종류에 따라 대조군, 난소화성 덱스트린(FS2) 첨가군, 환원 난소화성 덱스트린(FS2H) 첨가군, 및 실시예 1에서 얻은 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 나트륨염(FS2H/C.Na) 첨가군으로 나누고, 각 첨가군은 저용량(15 g/㎏)과 고용량(30 g/㎏)의 2단계로 하여, 각각 1군당 8마리로 1주간의 시험 사육을 수행하였다. 시험 사육 중에는 표 1에 나타내는 사료 및 탈염수를 자유 섭취시키고, 12시간 마다의 명암 사이클로 사육하여, 예비 사육(0주), 제 1주의 최종일 3일간을 출납 시험 기간으로 하여 채분하고, 대변 중의 칼슘, 마그네슘, 철 및 아연량을 원자 흡광법으로 측정하였다. 사료의 미네랄 함유량과 사료 섭취량으로부터 시험 기간 중의 미네랄 섭취량을 산정하여, 겉보기 미네랄 흡수율을 상기 식 1에 의해 각각 산출하였다.
| 대조군 | FS2 3) | FS2H 4) | FS2H/C.Na 5) | |
| 카제인 콘스타치 자당 비타민 혼합 1) 미네랄 혼합 2) L-시스틴 중주석산콜린 대두유 셀룰로오스 제3부틸하이드로키논 FS2 3) FS2H 4) FS2H/C.Na 5) |
200 529.5 100 10 35 3 2.5 70 50 0.014 - - - |
200 529.5 100 10 35 3 2.5 70 50 0.014 15 또는 30 - - |
200 499.5 100 10 35 3 2.5 70 50 0.014 - 15 또는 30 - |
200 499.5 100 10 35 3 2.5 70 50 0.014 - - 15 또는 30 |
| 칼슘 함유량(%) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
1)AIN-93 비타민 혼합(미국 국립 영양 연구소가 설정한 마우스 및 랫트용 표준 사료에 있어서의 비타민 혼합물, 일본 크레아(주)로부터 입수)
2)AIN-93G 미네랄 혼합(미국 국립 영양 연구소가 설정한 마우스 및 랫트용 번식기 사료에 있어서의 미네랄 혼합물, 일본 크레아(주)로부터 입수)
3)난소화성 덱스트린
4)환원 난소화성 덱스트린
5)환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 나트륨염
도 2에 나타내는 바와 같이, 난소화성 덱스트린(FS2), 환원 난소화성 덱스트린(FS2H) 및 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 나트륨염(FS2H/C.Na) 첨가군은 대조군에 비하여, 저용량(A) 및 고용량(B) 모두에서 미네랄 흡수율을 유의하게 상승시켰다.
실시예
3: 표준 칼슘 사료 섭취에 의한
랫트에
있어서의 칼슘 출납 시험
9주령의 SD계 수컷 랫트 18마리를 표준 칼슘 사료(칼슘 함량 0.5%)로 1주간 예비 사육 후, 투여하는 사료의 종류에 따라 대조군, 환원 난소화성 덱스트린(FS2H) 첨가군, 및 실시예 1에서 얻은 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 나트륨염(FS2H/C.Na) 첨가군으로 나누고, 각각 1군당 6마리로 2주간의 시험 사육을 수행하였다. 시험 사육 중에는 표 2에 나타내는 사료 및 탈염수를 자유 섭취시키고, 12시간마다의 명암 사이클로 사육하여, 예비 사육(0주), 제 1주 및 제 2주의 최종일 3일간을 출납 시험 기간으로 하여 채분하고, 대변 중의 칼슘량을 칼슘 C-테스트와코(일본 와코준약쿠코교)로 측정하였다. 사료의 칼슘 함유량과 사료 섭취량으로부터 시험 기간 중의 칼슘 섭취량을 산정하여, 겉보기 칼슘 흡수율을 상기 식 1에 의해 산출하였다. 또한, 칼슘 흡수율의 변동률을 상기 식 2에 의해 산출하였다.
| 대조군 | FS2H 3) | FS2H/C.Na 4) | |
| 카제인 콘스타치 자당 비타민 혼합 1) 미네랄 혼합 2) L-시스틴 중주석산콜린 대두유 셀룰로오스 제3부틸하이드로키논 FS2H 3) FS2H/C.Na 4) |
200 529.5 100 10 35 3 2.5 70 50 0.014 - - |
200 499.5 100 10 35 3 2.5 70 50 0.014 30 - |
200 499.5 100 10 35 3 2.5 70 50 0.014 - 30 |
| 칼슘 함유량(%) | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
1)AIN-93 비타민 혼합
2)AIN-93G 미네랄 혼합
3)환원 난소화성 덱스트린
4)환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 나트륨염
도 3에 나타내는 바와 같이, 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 나트륨염 첨가군 및 환원 난소화성 덱스트린 첨가군은 대조군에 비하여 칼슘 흡수율의 저하를 억제하였다.
실시예
4:
저칼슘
사료 섭취에 의한
랫트에
있어서의 칼슘 출납 시험
12주령의 SD계 수컷 랫트 12마리를 저칼슘 사료(칼슘 함량 0.15%)로 1주간 예비 사육 후, 투여하는 사료의 종류에 따라 대조군, 환원 난소화성 덱스트린(FS2H) 첨가군, 및 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 나트륨염(FS2H/C.Na) 첨가군으로 나누고, 각각 1군당 4마리로 하여 2주간의 시험 사육을 수행하였다. 각각의 사료는 저칼슘 사료를 기본으로 하여, 환원 난소화성 덱스트린 또는 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 나트륨염을 첨가하였다. 시험 사육 중에는 표 3에 나타내는 사료 및 탈염수를 자유 섭취시켰다. 겉보기 칼슘 흡수율 및 그 변동율은 실시예 3과 동일하게 구하였다.
| 대조군 | FS2H | FS2H/C.Na | |
| 카제인 콘스타치 자당 비타민 혼합 칼슘 결핍 미네랄 혼합 1) L-시스틴 중주석산콜린 대두유 셀룰로오스 제3부틸하이드로키논 FS2H FS2H/C.Na 탄산칼슘 |
200 529.5 96.25 10 35 3 2.5 70 50 0.014 - - 3.75 |
200 499.5 96.25 10 35 3 2.5 70 50 0.014 30 - 3.75 |
200 499.5 96.25 10 35 3 2.5 70 50 0.014 - 30 3.75 |
| 칼슘 함유량(%) | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
1) AIN-93G 미네랄 혼합으로부터 칼슘을 제외한 것
도 4에 나타내는 바와 같이, 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 나트륨염 첨가군은 대조군에 비하여 칼슘 흡수율이 유의하게 증가하였다. 환원 난소화성 덱스트린 첨가군도 칼슘 흡수율을 증가시켰지만, 대조군에 비하여 유의하지 않았다. 표준 칼슘 사료 섭취시(실시예 3)에 비하여 저칼슘 사료 섭취시에 있어서의 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 나트륨염의 칼슘 흡수율 개선 효과가 현저한 것은, 칼슘 섭취시의 칼슘에 대한 구연산 결합 글루코오스 폴리머의 몰비가 높아짐으로써 칼슘의 흡수율이 높아지는 것을 시사하고 있다. 실제로, 실시예 3에서의 이 몰비는 1:0.13인 것에 대하여, 실시예 4에서의 이 몰비는 1:0.44였다.
실시예
5 정제의 조제
표 4의 처방에 따라, 본 발명의 칼슘 흡수 촉진제의 정제를 조제하였다.
| 재료 | 배합(w/w%) |
| 환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르 나트륨염(FS2H/C.Na) | 40 |
| 직타용 미립자 No. 209(후지 화학사제) 1) | 48 |
| 결정 셀룰로오스 | 10 |
| 스테아린산 마그네슘 | 2 |
1)메타규산 알루민산마그네슘(20%), 옥수수 전분(30%) 및 유당(50%)으로 이루어진다.
상기 재료를 균일하게 혼합하고, 혼합 분말을 타정하여 1정당 200 ㎎의 정제로 하였다.
실시예
6: 칼슘 강화 음료의 조제
환원 난소화성 덱스트린 구연산을 실시예 1과 동일한 방법으로, 탄산 칼슘으로 중화하여 그 칼슘염(FS2H/C.Ca)을 조제하였다. FS2H/C. Ca는 수용성으로, 적어도 50%(w/v)의 투명 수용액으로 할 수 있었다. 이어서, FS2H/C.Ca를 이용하여 표 5의 처방에 따라 칼슘 강화 음료를 조제하였다.
| 재료 | 배합(w/v%) |
| FS2H/C.Ca | 3.92 |
| 그래뉴당 | 7.00 |
| 구연산 | 0.35 |
| 비타민 믹스 | 0.20 |
| 식염 | 0.005 |
| 염화칼륨 | 0.008 |
| 플레이버 | 0.10 |
| 물 | 100㎖가 될 때까지 첨가 |
실시예
7:
도그
푸드의
조제
표 6의 처방에 따라 도그 푸드를 조제하였다.
| 재료 | 배합(w/w%) |
| FS2H/C.Na | 5.3 |
| 옥수수 | 30.0 |
| 소맥분 | 33.0 |
| 대두박 | 21.0 |
| 탈지 쌀겨 | 5.5 |
| 미트밀 | 5.0 |
| 미네랄 믹스 | 0.2 |
실시예
8: 정제의 조제
표 7의 처방에 따라, 본 발명의 미네랄 흡수 촉진제의 정제를 조제하였다.
| 재료 | 배합(w/w%) |
| 난소화성 덱스트린(FS2, 마츠타니 화학 공업) | 40 |
| 직타용 미립자 No. 209(후지 화학사제) 1) | 48 |
| 결정 셀룰로오스 | 10 |
| 스테아린산마그네슘 | 2 |
1)메타규산 알루민산마그네슘(20%), 옥수수 전분(30%) 및 유당(50%)으로 이루어진다.
상기 재료를 균일하게 혼합하고, 혼합 분말을 타정하여 1정당 200㎎의 정제로 하였다.
실시예
9: 마그네슘 강화 음료의 조제
환원 난소화성 덱스트린 구연산 에스테르를 실시예 1과 동일한 방법으로, 탄산 마그네슘으로 중화하여 그 마그네슘염(FS2H/C.Mg)을 조제하였다. FS2H/C. Mg는 수용성으로, 적어도 50%(w/v)의 투명 수용액으로 할 수 있었다. 이어서, FS2H/C.Mg를 이용하여 표 8의 처방에 따라 마그네슘 강화 음료를 조제하였다.
| 재료 | 배합(w/v%) |
| FS2H/C. Mg | 2.00 |
| 그래뉴당 | 7.00 |
| 구연산 | 0.35 |
| 비타민 믹스 | 0.20 |
| 식염 | 0.005 |
| 염화칼륨 | 0.008 |
| 플레이버 | 0.10 |
| 물 | 100㎖가 될 때까지 첨가 |
실시예
10:
도그
푸드의
조제
표 9의 처방에 따라 도그 푸드를 조제하였다.
| 재료 | 배합(w/w%) |
| 환원 난소화성 덱스트린(FS2H, 마츠타니 화학 공업) | 5.3 |
| 옥수수 | 30.0 |
| 소맥분 | 33.0 |
| 대두박 | 21.0 |
| 탈지 쌀겨 | 5.5 |
| 미트밀 | 5.0 |
| 미네랄 믹스 | 0.2 |
실시예
11:
서플리먼트의
조제
표 10의 처방에 따라, 칼슘 서플리먼트용 혼합물을 조제하고, 물과 혼련하여 과립을 만들어 건조하였다.
| 재료 | 배합(w/w%) |
| 달걀 껍질 칼슘 | 55.0 |
| 콘스타치 | 30.8 |
| 결정 셀룰로오스 | 2.5 |
| CMC 칼슘 | 1.7 |
| 난소화성 덱스트린(FS2, 마츠타니 화학 공업) | 10.0 |
이것을 분쇄, 정립하여 타정용 분말체를 얻었다. 분말체에 활택제로서 자당 지방산 에스테르를 2w/w%가 되도록 가하고 타정하여, 평균 중량 0.35g의 정제를 얻었다.
실시예
12: 경장(
經腸
) 영양제의 조제
표 11의 처방에 따라 경장 영양제를 조제하였다.
| 재료 | 배합(250㎖ 중) |
| 카제인 나트륨 | 5.9g |
| 카제인 나트륨 칼슘 | 2.7g |
| 대두 단백질 | 1.3g |
| 정제 백당 | 9.8g |
| 덱스트린 | 24.5g |
| 옥수수유 | 8.3g |
| 대두 인지질 | 0.4g |
| 비타민 A | 625 IU |
| 비타민 D | 50 IU |
| 비타민 E(초산 토코페롤) | 8.23㎎ |
| 비타민 K | 17.5㎍ |
| 비타민 B1(염산 티아민) | 0.38㎎ |
| 비타민 B2 | 0.43㎎ |
| 비타민 B6(염산 피리독신) | 0.50㎎ |
| 비타민 B12(시아노코바라민) | 1.5㎍ |
| 비타민 C | 38㎎ |
| 나이아신 | 5.0㎎ |
| 엽산 | 50㎍ |
| 판토텐산 칼슘 | 1.36㎎ |
| 비오틴 | 38㎍ |
| 염화콜린 | 0.15g |
| 인산칼슘 | 0.3g |
| 염화마그네슘 | 0.41g |
| 구연산칼륨 | 0.46g |
| 염화칼륨 | 0.30g |
| 구연산나트륨 | 0.39g |
| 황산아연 | 16.49㎎ |
| 황산철 | 11.20㎎ |
| 염화망간 | 1.80㎎ |
| 황산구리 | 0.98㎎ |
| 수산화나트륨 | 24㎎ |
| 구연산 | 25㎎ |
| 탄산수소나트륨 | 76.5㎍ |
| 환원 난소화성 덱스트린(FS2H, 마츠타니 화학 공업) | 7.5g |
본 발명의 미네랄 흡수 촉진제, 이를 함유하는 식품 및 사료는 우수한 미네랄 흡수 촉진 기능을 가지므로, 일상적인 미네랄의 섭취 부족의 해소에 유효하다. 또한, 본 발명의 미네랄 흡수 촉진제는 에너지값이 낮아, 현대인의 효율적인 미네랄 섭취에 공헌할 수 있다.
Claims (9)
- 구연산 결합 난소화성 덱스트린을 유효 성분으로 하는 미네랄 흡수 촉진제.
- 제 1 항에 있어서,상기 난소화성 덱스트린이 배소 덱스트린을 α-아밀라아제 및 글루코아밀라아제로 처리하여 얻어지는 수용성 식물 섬유 또는 그 수소 첨가물인 것을 특징으로 하는 미네랄 흡수 촉진제.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 미네랄이 칼슘, 마그네슘, 철 및 아연으로부터 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 미네랄 흡수 촉진제.
- 제 2 항에 있어서,상기 미네랄이 칼슘, 마그네슘, 철 및 아연으로부터 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 미네랄 흡수 촉진제.
- 삭제
- 제 1 항 내지 제 2 항 및 제 5 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 미네랄 흡수 촉진제를 함유하는 식품.
- 제 1 항 내지 제 2 항 및 제 5 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 미네랄 흡수 촉진제를 함유하는 사료.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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