KR101312491B1

KR101312491B1 - 혈당강하용 기능성 여주음료의 제조방법

Info

Publication number: KR101312491B1
Application number: KR1020120098841A
Authority: KR
Inventors: 부희옥; 이현화; 김윤희; 박상언; 송원섭
Original assignee: 주식회사 웰파이토
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2013-10-01
Also published as: KR20120116374A

Abstract

본 발명은 여주를 주원료로 한 혈당강하용 기능성 음료와 차 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 여주를 세척한 후, 절단하여 저온 건조시키는 단계; 상기 건조된 여주를 잘게 분쇄하는 단계; 및 상기 분쇄된 여주를 150~110℃에서 10~60분 동안 덖음하는 단계를 포함하는 혈당강하용 기능성 차의 제조방법 및 여주를 세척한 후, 잘게 절단하는 단계; 절단한 종자함유 여주를 흑설탕과 1:1 비율로 혼합한 후 5~6개월 동안 발효시키거나 상기 절단한 종자함유 여주를 증류수와 1:1의 비율로 혼합한 후 60~80℃에서 10~12시간 동안 중탕하는 단계; 및 발효된 여주 발효액 또는 여주 중탕액에 돼지감자 추출물, 흑삼 추출물, 뽕잎 추출물 및 도라지 추출물을 첨가하여 혼합하는 단계를 포함하는 여주 추출물을 유효성분으로 포함하는 혈당강하용 기능성 음료의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 혈당강하용 기능성 음료 및 차는 여주를 주원료로 사용함으로써 혈당강하 활성이 우수하고 당뇨병을 예방 및 개선할 수 있는 효과가 있으며, 중금속에 의한 간 손상을 회복시킬 수 있는 효과가 있으므로 혈당 이상으로 인해 야기되는 질환을 예방하거나 개선하는데 유용하게 사용할 수 있다.

Description

혈당강하용 기능성 여주음료의 제조방법{Manufacturing method of functional Momordica charantia beverage for lowering blood glucose}

본 발명은 혈당강하 활성이 우수한 여주를 주원료로 한 혈당강하용 기능성 여주음료의 제조방법에 관한 것이다.

당뇨병은 단일 질병 사망원인 1위 질병으로서 전 세계적으로 당뇨병 환자는 1억5천만 명에 달하며 우리나라의 당뇨병 환자는 대략 400만 명에 이르는 것으로 추정되고 있다. 세계보건기구는 2030년엔 당뇨병 환자가 3억3천만 명에 이를 것으로 예상하고 있으며, 우리나라에서 당뇨병으로 인해 사망하는 사람의 수는 매년 1만~1만2천여 명에 이른다. 이는 OECD 국가 중 가장 높은 수치로 2002년 기준 한국의 당뇨병 사망률은 인구 10만 명당 35.3명으로, 5.9명인 일본, 7.5명인 영국, 16.6명인 독일보다 크게 높은 편이다.

이러한 당뇨병은 탄수화물의 신진대사 장애로 혈당수치가 높고, 소변으로 포도당이 배설되는 상태로 인슐린의 생산, 분비 혹은 이용의 이상으로 발생한다. 우리가 섭취하는 음식물의 대부분은 소화액에 의하여 포도당이라고 불리는 당으로 분해되는데, 포도당은 혈관으로 이동되고 우리 몸의 세포로 들어가 성장과 에너지원으로 사용된다. 포도당이 세포 내로 들어갈 때 인슐린이 있어야 하며 인슐린은 위 뒷편의 췌장에서 생산된다. 우리가 음식물을 먹을 때 췌장은 포도당을 혈액에서 세포로 이동시키기 위해 적당한 양의 인슐린을 자동적으로 생산하게 되는데, 당뇨병환자는 췌장이 인슐린을 거의 생산하지 못하거나 세포가 인슐린에 반응하지 않아 포도당이 세포로 들어가지 못하고 혈액에 남아 소변으로 배출되어 혈액에는 포도당이 많으나 신체가 이를 이용하지 못해 여러 가지 이상 증상이 나타나게 된다.

또한, 당뇨병은 그 유형에 따라 몇 가지로 분류되는데, 첫 번째로 인슐린 의존성 또는 소아 당뇨병이라고도 불리는 제1형 당뇨병은 자가면역질환으로 발생하는 당뇨병이다. 즉, 외부로부터의 감염과 싸워야 할 우리 몸의 면역체계가 췌장에서 인슐린을 분비하는 베타세포를 공격하여 파괴시켜 인슐린이 전혀 분비되지 않거나 분비가 저하되어 발생하는데, 우리 몸의 면역체계가 베타세포를 어떤 기작을 통해 공격하는지 아직까지 그 원인이 밝혀지지 않고 있다. 또한, 제1형 당뇨병은 전체 당뇨병의 10% 미만을 차지하며 주로 어린이와 청장년에서 주로 발생하지만 모든 연령에서 발생할 수 있으며, 그 증상은 갈증, 배뇨량 증가, 계속되는 허기, 체중감소, 시력 감퇴, 극도의 피로감 등이 있고 이를 치료하지 않으면 생명을 위협하는 혼수에 빠질 수도 있다. 두 번째로는 인슐린 비의존성 당뇨병이라고도 불리는 제2형 당뇨병이 있다. 이는 전체 당뇨병의 90% 이상을 차지하고 주로 40세 이후에 나타나며 대개 환자가 비만이다. 제2형 당뇨병의 경우 췌장이 인슐린을 분비하지만 우리 몸이 분비된 인슐린을 효과적으로 활용하지 못하여 혈당이 높아지게 되는 경우로, 경구 혈당강하제 및 인슐린으로 치료한다. 제2형 당뇨병은 증상이 서서히 나타나고 제1형 당뇨병의 증상만큼 뚜렷하지 않은데, 증상으로는 피로, 잦은 배뇨, 갈증, 체중감소, 시력 감퇴, 잦은 감염, 상처가 잘 아물지 않는 것 등이 있다. 세 번째로는 임신 중에 새로이 발생하거나 임신 중에 처음으로 진단 받은 당뇨병을 말하는 임신성 당뇨병이 있는데, 이는 일반적으로 출산 등으로 임신이 종료되면 사라지지만 나중에 제2형 당뇨병이 발생할 위험성이 높다. 마지막으로는 기타요인에 의한 당뇨병으로 분류되는데, 이는 특정 약물, 호르몬, 유전 질환 등으로 인슐린 활동이 저하되어 나타나는 당뇨병을 말하며, 췌장염 혹은 췌장암으로 인한 당뇨병도 여기에 포함된다.

한편, 당뇨병 치료에 있어서 궁극적인 목적은 혈당을 정상적으로 유지하도록 관리하면서 합병증을 예방하는데 있다고 할 수 있다. 당뇨병 환자의 건강 관리법은 크게 식이요법, 운동요법, 약물요법의 3가지로 나눌 수 있는데 식이요법은 저염식, 저지방식, 음주의 절제를 통해 알맞은 양을 다양한 음식으로 골고루 및 일정시간에 규칙적으로 섭취해야 하며, 운동요법은 인슐린에 대한 저항성을 완화하여 혈당을 감소시켜 주고, 지질대사를 원활하게 하여 동맥경화증을 예방하기 위해 환자의 상태에 따른 요법으로 건강을 관리할 수 있다. 약물요법은 크게 경구용 혈당강하제와 인슐린요법이 있으며 정기적인 혈당검사를 하면서 용량, 약제를 변경하여야 하며 부작용, 합병증의 발생여부를 잘 살펴야 한다.

그러나 현재 당뇨병 치료를 위해 사용되고 있는 약물의 경우, 지속적인 약효가 미비하고, 체내에서 각종 부작용을 일으키는 문제점이 있으며, 특히 많은 치료제들이 신장독성 및 간독성을 유발시키는 문제점이 있다.

따라서 이러한 부작용을 줄이면서 동시에 우수한 약리효과를 가지는 새로운 천연물의 당뇨병 치료제의 개발이 시급한 실정이다.

여주(Momordica charantia L.)는 박과(Cucurbitaceae)에 속하는 채소 또는 약용식물로 주로 열대나 아열대 지역에서 자란다. 주로 열매를 식용으로 이용하는데, 쓴 맛이 강하여 일반적으로 영문으로는 bitter gourd 또는 bitter melon이라고 한다. 열매가 어릴 때는 녹색을 나타내다가 더 성숙되면 오렌지색으로 변하고 나중에는 과육이 터져 빨간색 가종피가 노출되고 종자는 일반적으로 브라운색을 나타낸다. 일본, 중국, 동남아지역에서는 주로 미숙과를 식용으로 재배하고 있으나 어린 잎을 식용으로 이용하기도 한다.

예로부터 우리나라에서는 집 울타리에 관상용으로 심었던 여주가 최근에는 미국이나 유럽 등 일부 선진국에서 다양한 건강식품으로 활용되고 있다. 여주의 쓴맛이 위를 자극하여 소화액 분비를 촉진하고 식욕이 생기도록 하고, 건위, 정장 작용도 있다. 또한 동남아시아의 전통 의학에선 피부병, 야맹증, 기생충, 류머티스, 통풍, 신체 허약 등에 효과가 있는 식품으로 여겨 이용해 왔다.

또한, 여주의 성분 연구는 1960대 이후로 이루어져 왔으며 여러 종류의 일차대사산물과 이차대사산물이 과실, 잎, 줄기, 뿌리, 종자 등에서 분리되어졌다. 여주에는 지방, 조단백질, 수용성 식이섬유, 미네랄, 에센셜 오일, 후라보노이드, 페놀산, 글리코시드, 크리테르펜 등 다양한 일차, 이차대사산물과 특히 미숙과에는 비타민 C와 비타민 A가 풍부한 것으로 나타났다.

여주가 함유하고 있는 이차대사산물(secondary metabolites) 중 cucurbitane-type triterpenoids가 주요 기능성 물질로 알려져 왔으며 그 물질들이 특히 항비만 효과가 있는 것으로 연구되어 왔다. 카란틴(Charantin)은 여주에서 분리된 cucurbitane-type triterpenoid의 일종으로 가장 연구가 많이 이루어진 물질 중에 하나이다. 이 물질은 sitosteryl glucoside와 stigmasteryl glucoside 두 물질이 혼합된 상태로 존재한다고 보고되고 있다.

또한 여주의 주요 기능성 성분인 카란틴은 인슐린 내성관련 혈당을 낮추는 효과가 높은 것으로 여러 실험을 통해 입증되고 있으며, 또한 여주의 쓴맛에는 식물스테롤 배당체들과 많은 종류의 아미노산, 갈락트론산, 시트룰린, 펙틴 등의 성분이 들어 있어 이 성분들은 혈당강하 기능이 탁월한 것으로 알려져 있고, 특히 식물인슐린이라고도 불리는 펩타이드성 물질인 카란틴은 인슐린 분비에 결정적 역할을 하는 베타세포를 활성화시켜 인슐린의 분비를 촉진함으로써 혈당을 낮춰주는 역할을 하는 것으로 보고되고 있다.

따라서 상기 기술된 바와 같이 체내에 유용한 성분을 함유한 여주를 각종 의약품 및 기능성 식품에 응용하려는 연구가 시도되고 있으나, 여주를 음료나 차의 주원료로 이용된 바가 거의 없다.

이에 본 발명자들은 여주가 당뇨를 개선 또는 치료할 수 있음을 확인하였고, 나아가 소비자가 쉽고 편리하게 여주를 이용한 음료나 차를 섭취할 수 있도록 여주를 이용한 기능성 음료와 차를 제조함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 혈당강하 및 당뇨병을 개선하는 효과가 우수한 여주를 주원료로 하는 혈당강하용 기능성 차 및 음료와 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달하기 위해서, 본 발명은,

여주를 세척한 후, 절단하여 저온 건조시키는 단계;

상기 건조된 여주를 잘게 분쇄하는 단계; 및

상기 분쇄된 여주를 110~150℃에서 10~60분 동안 덖음하는 단계를 포함하는 혈당강하용 기능성 차의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 덖음은 기계 제다법으로 교반하면서 110~150℃에서 10~60분간 1차 덖음한 다음, 다시 80~110℃에서 10~30분 동안 2차 덖음하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 방법으로 제조된 혈당강하용 기능성 차를 제공한다.

또한, 본 발명은,

여주를 세척한 후, 잘게 절단하는 단계;

절단한 종자 함유 여주를 흑설탕과 1:1 중량 비율로 혼합한 후 5~6개월 동안 발효시키거나 상기 절단한 종자 함유 여주를 증류수와 1:1의 중량 비율로 혼합한 후 60~80℃에서 10~12시간 동안 중탕하는 단계; 및

발효된 여주 발효액 또는 여주 중탕액에 돼지감자 추출물, 흑삼 추출물, 뽕잎 추출물 및 도라지 추출물을 첨가하여 혼합하는 단계를 포함하는 여주 추출물을 유효성분으로 포함하는 혈당강하용 기능성 음료의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 여주 발효액 또는 여주 중탕액은 50~60 중량부, 돼지감자 추출물은 12.5~15 중량부, 흑삼 추출물은 7.5~10 중량부, 뽕잎 추출물은 7~10 중량부, 도라지 추출물은 12.5~15 중량부 및 비타민 C 또는 구연산나트륨을 0.5~1.0 중량부로 첨가할 수 있다.

나아가 본 발명은 상기 본 발명에 따른 방법으로 제조된 혈당강하용 기능성 음료를 제공한다.

본 발명에 따른 혈당강하용 기능성 차 및 음료는 여주를 주원료로 사용함으로써 혈당강하 활성이 우수하고 당뇨병을 예방 및 개선할 수 있는 효과가 있으며, 중금속에 의한 간 손상을 회복시킬 수 있는 효과가 있으므로 혈당 이상으로 인해 야기되는 질환을 예방하거나 개선하는데 유용하게 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 각 품종별 여주 추출액을 당뇨 유발 마우스에 처리하여 8주간 혈당치의 변화량을 측정한 그래프를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 각 품종별 여주 추출액을 당뇨 유발 마우스에 처리하고 췌장의 β-세포를 면역 염색하여 인슐린의 발현을 확인한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 각 품종별 여주 추출액이 급성 납 중독된 마우스에 미치는 영향을 보기 위한 대조군으로 평범한 마우스의 간 조직을 헤마토실린-에오진 염색하여 광학현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 각 품종별 여주 추출액이 급성 납 중독된 마우스에 미치는 영향을 보기 위한 대조군으로 급성 납 중독된 마우스의 간 조직을 헤마토실린-에오진 염색하여 광학현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 5% 필리핀 여주 추출액을 급성 납 중독된 마우스에 처리하고 간 조직을 헤마토실린-에오진 염색하여 광학현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 10% 필리핀 여주 추출액을 급성 납 중독된 마우스에 처리하고 간 조직을 헤마토실린-에오진 염색하여 광학현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 5% 일본 여주 추출액을 급성 납 중독된 마우스에 처리하고 간 조직을 헤마토실린-에오진 염색하여 광학현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 10% 일본 여주 추출액을 급성 납 중독된 마우스에 처리하고 간 조직을 헤마토실린-에오진 염색하여 광학현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 것이다.

본 발명은 여주를 주원료로 한 혈당강하용 기능성 차 및 음료와 이의 제조방법을 제공함에 그 특징이 있다.

본 발명에서는 혈당강하 효과가 우수한 기능성 차 및 음료의 제조를 위해 주 원료로서 여주를 사용하였는데, 상기 여주(Momordica charantia L.)는 앞서 기술한 바와 같이, 우리나라를 포함하여 중국과 일본 및 미국에서 약용 식물로 사용되고 있는데 특히 외상 치료 및 궤양의 치료에 종종 사용되고 있으며, 우리나라에서는 주로 관상용으로 재배되고 있다. 또한, 동남아시아의 전통 의학에선 피부병, 야맹증, 기생충, 류머티스, 통풍, 신체 허약 등에 약리효과가 있어 이를 상기 질환들의 치료 용도로 사용되고 있다.

또한, 여주에는 다양한 생리활성 성분이 들어 있는데 글루코시아드, 사포닌, 알카로이드, 오일, 트리페르펜, 단백질, 스테로이드계, 비타민 C, 베타-카로틴, Fe, K 등이 포함되어 있는 것으로 알려져 있고, 특히 비타민 C의 경우 100g 중 120mg이나 들어 있어 딸기의 1.5배, 양배추의 3배, 레몬의 약 1.3배에 해당하는 양일 뿐만 아니라 수분이 많은 과육에 들어 있기 때문에 가열해도 거의 파괴되지 않는 특성이 있다.

한편, 본 발명에서는 이러한 각종 생리활성 성분을 함유하고 있는 여주가 혈당을 강하시키는 활성이 우수하고 나아가 당뇨를 개선 및 치료할 수 있다는 사실을 규명하였으며, 당뇨환자를 비롯하여 정상인 모두가 언제 어디서나 쉽게 음용할 수 있는 여주를 이용한 혈당강하용 기능성 차 및 음료를 제공함에 그 특징이 있다.

본 발명에 따른 상기 혈당강하용 기능성 차의 경우, 상기 차의 제조방법을 살펴보면, 여주를 세척한 후, 절단하여 저온 건조시키는 단계; 상기 건조된 여주를 잘게 분쇄하는 단계; 및 상기 분쇄된 여주를 덖음하는 단계를 포함할 수 있다.

이때 본 발명에서 사용할 수 있는 상기 여주는 시중에서 판매되고 있는 여주라면 모두 사용가능하며, 바람직하게는 한국 재래종, 중국 재래종, 일본 품종(Nikko, Dragon, Erabu), 필리핀 품종(Verde Buenas, Sta Monica, Galaxy) 등을 사용할 수 있으며, 특히 한국 재래종이 효능이 우수한 것으로 나타났다. 또한, 본 발명에서 사용된 상기 여주는 모두 종자를 함유하고 있는 여주를 사용한다.

보다 구체적으로 본 발명에 따른 혈당강하용 차의 제조방법을 살펴보면, 먼저, 여주를 세척하여 절단한다. 이때 상기 세척은 흐르는 물에 여주의 형태가 손상되지 않도록 직접 손으로 세척할 수 있고 또는 세척기기를 사용하여 세척할 수 있다. 세척된 여주는 이후 얇은 슬라이스 형태로 절단하는데, 이때 바람직하게는 종자를 함유한 상태로 절단할 수 있다. 절단된 여주는 여주 과실의 성분이 파괴되지 않도록 저온건조 혹은 자연건조하며, 바람직하게 상기 저온건조는 25~30℃의 온도에서 24~36시간 동안 건조시킬 수 있다.

이후, 건조 과정이 완료되면, 건조된 여주를 잘게 분쇄하고, 분쇄된 여주는 덖음 과정을 수행하여 티백 형태로 낱개 포장함으로써 여주를 이용한 혈당강하용 차를 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 차의 제조방법에서, 상기 “덖음(roast)”은 차의 품질을 결정하는 중요한 요소 중 하나로서, 산화 효소의 활성을 없애기 위해 보통 수작업 또는 기계 작업을 통해 수행할 수 있는데, 이러한 덖음 공정 중에서 열처리 온도의 경우, 상기 온도가 너무 높으면 내용물이 타게 되고, 너무 낮으면 효소가 그대로 남아 있어 차의 품질을 저하시킬 수 있다. 따라서 덖음 공정에서는 특별히 온도 관리에 주의하여야 한다.

이러한 점을 고려하여 본 발명에 따른 차의 제조방법에서 상기 덖음은 110~150℃에서 10~60분 동안 수행할 수 있으며, 바람직하게 상기 덖음은 2차의 과정으로 수행할 수 있는데, 즉, 상기 110~150℃에서 10~60분 동안 1차 덖음 수행 후, 다시 80~110℃에서 10~30분 동안 2차 덖음을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 상기 덖음은 잘게 분쇄된 건조된 여주를 바로 덖음 공정에 사용할 수 있고, 또는 상기 건조된 여주를 가볍게 쪄서 말린 후, 이를 덖음 공정에 사용할 수도 있다.

상기 덖음 과정을 마친 차 재료는 서늘한 장소에서 추가로 자연 건조시켜 구수한 향미가 남아 있도록 할 수 있다.

상기 덖음 과정이 완료되면, 여주를 적당한 양으로 티백 포장하여 본 발명에 따른 여주를 이용한 혈당강하용 기능성 차를 제조한다.

따라서 본 발명은 상기 기술된 바와 같이, 여주를 주원료로 하는 혈당강하용 기능성 차의 제조방법을 제공할 수 있으며, 상기 방법으로 제조된 혈당강하용 기능성 차를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 여주를 주원료로 한 혈당강하용 기능성 음료의 제조방법을 제공할 수 있는데, 상기 방법은 바람직하게, 여주를 세척한 후, 잘게 절단하는 단계; 절단한 종자 함유 여주를 흑설탕과 1:1 중량 비율로 혼합한 후 5~6개월 동안 발효시키거나 상기 절단한 종자 함유 여주를 증류수와 1:1의 중량 비율로 혼합한 후 60~80℃에서 10~12시간 동안 중탕하는 단계; 및 발효된 여주 발효액 또는 여주 중탕액에 돼지감자 추출물, 흑삼 추출물, 뽕잎 추출물 및 도라지 추출물을 첨가하여 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.

보다 구체적으로 본 발명에 따른 상기 혈당강하용 기능성 음료의 제조방법을 살펴보면, 먼저 여주를 세척한 후, 물기를 없애고 얇은 슬라이스 형태로 절단할 수 있는데, 이러한 과정은 앞서 설명한 여주를 주원료로 하는 혈당강하용 기능성 차의 제조방법과 동일한 방법으로 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 건조는 자연건조, 저온건조 또는 동결건조의 방법으로 수행할 수 있으며, 분쇄는 수작업 또는 기계적 장치를 이용하여 수행할 수 있다.

상기 발효는 당업계에 공지된 통상적인 발효조를 사용하여 수행할 수 있으며, 바람직하게는 소독한 항아리를 사용하여 뚜겅을 덮은 채 서늘한 곳에서 보관하여 발효시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 상기 혈당강하용 음료의 제조방법은 잘게 절단된 여주를 상기 기술된 방법과 같이 발효과정을 수행할 수 있고, 또는 절단한 상기 여주를 증류수와 1:1의 중량 비율로 혼합한 후, 60~80℃의 온도에서 10~12시간, 바람직하게는 12시간 동안 중탕하여 여주 중탕액을 수득할 수 있다.

이와 같은 과정을 통해 수득한 상기 여주 발효액 또는 여주 중탕액은 발효된 여주 추출물 또는 여주 중탕액에 돼지감자 추출물, 흑삼 추출물, 뽕잎 추출물 및 도라지 추출물을 첨가하여 혼합할 수 있는데, 이때 상기 여주 발효액 또는 여주 중탕액은 50~60 중량부, 돼지감자 추출물은 12.5~15 중량부, 흑삼 추출물은 7.5~10 중량부, 뽕잎 추출물은 7~10 중량부, 도라지 추출물은 12.5~15 중량부 및 비타민 C 또는 구연산나트륨을 0.5~1 중량부로 첨가할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 혈압강하용 기능성 음료의 제조과정에서 주원료인 여주 이외에 첨가되는 성분인 상기 돼지감자는 인슐린을 정상치로 유지하는데 유효한 성분인 이눌린을 함유하고 있으며 칼로리가 매우 적고, 식이섬유 함유율이 높으며 장내 유용한 유산균을 증식시키는 역할까지 하기 때문에 다이어트와 변비에도 유용한 면이 있다. 그러나 이를 과다섭취 할 경우에는 체내 흡수율이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 이러한 점을 고려하여 상기 돼지감자로부터 수득한 추출물은 본 발명에 따른 음료의 총 중량부에 대해 12.5~15 중량부로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 흑삼은 홍삼보다 7배에서 30배의 사포닌이 함유된 것으로 알려져 있으며 유기성 게르마늄과 산성 다당체 등이 들어 있고 인삼보다 소화흡수가 빠르게 잘되며 유효 성분함량 또한 인삼에 비해 높다. 그러나 상기 흑삼 또한 과다하게 섭취할 경우 호흡장애, 신경쇄약 및 두통을 유발할 수 있으므로 이러한 점을 고려할 때 상기 흑삼은 본 발명에 따른 음료의 총 중량부에 대해 7.5~10 중량부로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 뽕잎은 철분, 칼슘, 섬유질 등이 풍부하며 고혈압, 뇌졸중, 동맥경화, 심장병을 예방하는 효과가 있고, 콜레스테롤을 줄이고 피를 맑게하며 노화도 억제할 뿐 아니라 모세혈관강하 물질인 ‘루틴’성분이 풍부하며, 신경전달 기능을 하는 ‘GABA’성분이 함유되어 있어 모세혈관을 강화시켜 출혈성 질환에 좋은 것으로 알려져 있다. 한편, 뽕잎을 과다 섭취하게 되면 체내에서 알러지를 유발할 수 있는 문제점이 있으므로 본 발명에 따른 음료의 총 중량부에 대해 7.0~10 중량부로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 도라지는 목과 폐 그리고 코와 관련된 질병들에 좋은 성분을 함유하고 있으며 영양소가 풍부하여 항암작용, 가래제거, 설사, 해열, 항균, 면역력 강화에 좋을 뿐 아니라 맛과 향이 좋아 먹기에도 편하다는 유용한 면이 있다. 그러나 평소 몸이 찬 사람이 과다 섭취하게 되면 소화기능에 이상을 유발할 수 있다. 따라서 이러한 점을 고려하여 상기 도라지는 본 발명에 따른 음료의 총 중량부에 대해 12.5~15 중량부로 첨가하는 것이 바람직하다.

나아가 상기 성분 이외에도 비타민 C 또는 구연산 나트륨을 추가로 첨가할 수 있는데, 이들 성분의 함량은 본 발명에 따른 음료의 총 중량부에 대해 각각 0.5~1.0 중량부로 첨가할 수 있다.

이상과 같은 상기 성분들을 여주 발효액 또는 여주 중탕액에 첨가하여 혼합한 용액은 이후 혼합용액 그대로 또는 여과 과정을 거친 후 유리병 또는 앰플 등 당업계에서 사용되고 있는 음료 용기에 담아 포장함으로써 본 발명에 따른 혈압강하용 기능성 음료를 제조할 수 있다.

이상, 상기 기술된 본 발명에 따른 혈압강하용 기능성 차 및 음료는 혈당을 낮추는 작용이 우수하여 당뇨를 개선시킬 수 있는 효과가 우수한 특징이 있으며, 특히 사용한 여주의 품종 중 한국 재래종 및 일본 품종이 다른 품종에 비해 그 효과가 현저히 우수한 특징이 있다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 각 품종별 여주를 이용하여 수득한 추출물을 대상으로 DPPH, ABTS 양이온 및 아질산염의 처리에 따른 활성산소 소거활성 및 항산화 효소인 SOD, APX 및 Catalase에 의한 영향을 분석하였는데, 그 결과, 모든 종류의 여주 품종들이 항산화 활성을 갖는 것으로 나타났으며, 특히 한국 재래종과 일본 품종인 Peacock, Nikko, Dragon, Erabu가 다른 품종에 비해 항산화 활성이 더 우수한 것으로 나타났고, 이러한 활성은 미성숙한 푸른색 과실 및 잎의 추출물이 다른 부위를 사용하였을 경우에 비해 더 높게 나타나는 것을 알 수 있었다(실험예 2 및 3 참조).

또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 본 발명에서 제조한 각 품종별 여주 추출액을 대상으로 당뇨를 개선하는 활성 및 혈당 감소 효과를 측정하였는데, 즉, 당뇨를 유발시킨 마우스에 여주 추출물을 투여한 다음, 혈당의 변화를 측정한 결과, 본 발명에 따른 여주 추출물을 투여한 경우, 혈당이 감소하는 것으로 나타났고, 인슐린을 분비하는 췌장 베타 세포가 활성화된 것으로 나타났다(실험예 4 참조).

따라서 상기 결과를 통해 본 발명자들은 본 발명에 따른 여주 추출물 및 상기 여주 추출물을 함유하는 혈당강하용 기능성 음료는 체내에서 혈당을 감소시키고 인슐린의 분비를 활성화 시키는 작용을 통해 당뇨병을 예방 또는 치료할 수 있다는 사실을 알 수 있었다.

나아가 본 발명에 따른 여주 추출물은 중금속으로 인한 간 손상을 회복시키는 특징이 있다.

많은 중금속 중 특히 납은 가장 유독한 금속성 오염물질 중의 하나로써 페인트, 세라믹, 유리, 가솔린, 담뱃재, 포도주, 과일통조림 등에 많이 포함되어 있다. 몸에 납이 축적되어 중독되면 사지마비, 실명, 기억력 손상, 정신장애, 불임, 빈혈, 발기부전 등을 일으키는 등 면역체계가 약해지고 간이 손상을 입게 되는 것으로 알려져 있다.

한편 본 발명에 따른 여주 추출물은 중금속, 특히 납 중독을 해독하는 활성이 있는데, 본 발명의 일실시예에 따르면 여주 추출물을 납 중독된 마우스에 식수로 투여한 다음, 혈액자동분석기를 이용하여 AST 및 ALT 분석하였는데, 이때 광학현미경 관찰을 위해 헤마코크실렌 및 에오신으로 염색 후 관찰하였다.

그 결과, 여주 추출물을 투여한 군의 경우 납으로 유발된 간 손상을 보호하는 효과가 있는 것으로 나타났다(실험예 5 참조).

따라서 본 발명에 따른 기능성 차 및 음료의 주된 원료로 사용된 여주 또는 여주 추출물은 혈당을 감소시키는 효과뿐만 아니라 중금속으로 인한 간 손상을 회복시키는 효과가 있고, 나아가 인체 유해한 균에 대한 항균 활성을 갖는 특징이 있다.

또한, 본 발명에 따른 혈당강하용 기능성 차 및 음료는 관능분석을 통해 소비자의 기호도가 우수한 특징이 있다.

따라서 상기 본 발명에 따른 혈당강하용 기능성 차 및 음료는 기능성 식품,바람직하게는 혈당의 이상으로 유발될 수 있는 질환들을 예방 및 개선할 수 있는 기능성 식품으로 이용될 수 있다.

상기 “기능성 식품”이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체내조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미하며, 구체적으로는 건강 기능성 식품일 수 있다. 상기 기능성 식품에는 식품학 적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.

또한, 상기“음료”란 갈증을 해소하거나 맛을 즐기기 위하여 마시는 것의 총칭을 의미하며 기능성 음료를 포함한다. 상기 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 식품유해군의 저해 또는 당뇨 증상의 예방 및 개선용 조성물을 포함하는 것 외에 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.

나아가 상기 기술한 것 이외에 본 발명의 혈당강하용 기능성 차 및 음료는 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있으며, 상기 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1>

여주 추출물의 제조

여주는 국가별, 품종별 여주를 사용하였다. 사용한 품종별 여주의 종류로는 한국은 재래종을 사용하였고, 일본 품종은 Peacock, Nikko, Dragon, Erabu 등을 사용하였으며, 필리핀 품종은 Verde Buenas, Trident357, Sta Monica, Galaxy, Sta. Rita Strain. L 등을 사용하였다. 이와 같은 여주를 이용하여 여주 추출물을 수득하는 방법은 먼저 친환경 유기적 방법으로 재배된 여주를 수확한 후, 상기 여주 중 적당한 과실을 선별하고, 선별해 낸 여주 과실을 위생적인 추출물을 얻기 위해 세척하였다. 세척된 여주를 종자를 함유한 상태로 얇은 조각으로 잘게 슬라이스 형태로 절단하여 골고루 알맞게 건조될 수 있도록 한다, 슬라이스 된 여주 과실은 성분이 파괴되지 않도록 그늘에서 말리거나 저온건조기를 이용해 저온 건조하여 준비하였다.

< 실시예 2>

혈당강하 및 당뇨개선용 여주 차의 제조

여주 차의 제조를 위해 상기 친환경적으로 재배되어 선별 수확 및 세척, 얇게 슬라이스하여 저온 건조된 여주를 잘게 분쇄한 다음 자동화기기를 이용하여 영양분이 파괴되지 않도록 하면서 1차 덖음, 2차 덖음 과정을 거쳤다. 이와 같이 덖어진 여주는 티백에 밀봉하거나 분말형태로 하여 포장하였다.

< 실시예 3>

혈당강하 및 당뇨개선용 여주 음료의 제조

여주 음료의 제조를 위해 상기 친환경적으로 재배되어 선별 수확 및 세척, 얇게 슬라이스하여 저온 건조된 여주를 중탕하여 추출액을 만들거나 혹은 신선한 여주를 잘게 절단하여 그대로 발효시켜 발효 원액을 만들기 위해 숙성하였다. 여주 발효 원액 혹은 중탕추출액을 주원료로 하여 돼지감자, 6년근삼 9증9포 흑삼, 뽕잎 발효원액, 도라지 엑기스 등을 최적비율로 혼합하였다. 혼합액을 병 음료로 제조하거나 앰플 엑기스로 제조하여 혈당강화 효능이 보다 강화 된 여주 음료를 마실 수 있게 하였다.

< 실험예 1>

제품에 대한 관능평가

<1-1> 여주 차에 대한 관능분석

여주종자를 포함한 여주 덖음차에 대한 관능분석을 위해 맛과 향, 색, 혼탁도 및 종합적 기호도 등을 5점 기호 척도법 (5점; 매우 좋다, 4점; 좋다, 3점; 보통이다, 2점; 좋지 않다, 1점; 매우 좋지 않다)으로 실시하여 관능에 대한 평가를 하였다. 검사 참여 대상자는 대학생 15명을 패널로 선정하여 실행하였다,

그 결과, 하기 표 1에서 나타낸 바와 같이 본 발명의 방법으로 제조된 여주를 원료로 한 차는 전체적인 기호도가 높은 것으로 나타났으며, 음용의 편리성도 우수한 것으로 나타났다.

Evaluation item	Sample tea
Taste	3.75±0.39
Aroma	3.82±0.21
Color	3.79±0.27
Turbidity	3.95±0.46
Total	3.85±0.35

<1-2> 여주 음료에 대한 관능분석

여주를 주원료로 한 여주혼합음료에 대한 관능분석을 위해 맛과 향, 색, 혼탁도 및 종합적 기호도 등을 5점 기호 척도법 (5점; 매우 좋다, 4점; 좋다, 3점; 보통이다, 2점; 좋지 않다, 1점; 매우 좋지 않다)으로 실시하여 관능에 대한 평가를 하였다. 검사 참여 대상자는 대학생 15명을 패널로 선정하여 실행하였다,

그 결과, 하기 표 2에서 나타낸 바와 같이 여주를 이용하여 제조한 본 발명에 따른 음료의 경우 전체적인 기호도가 높은 것으로 나타났으며 음용의 편리성도 좋은 것으로 나타났다.

Evaluation item	Sample drink
Taste	3.81±0.52
Aroma	3.52±0.27
Color	3.85±0.41
Texture	3.78±0.29
Turbidity	3.95±0.35
Total	3.82±0.46

< 실험예 2>

여주 추출물의 항산화 활성 분석

<2-1> DPPH free radical 소거활성 측정

여주 추출물의 DPPH free radical 소거활성 측정을 위해 1 X 10^-4M DPPH와 농도별 추출물을 각각 100㎕씩 취하여 혼합하였다. 혼합 후 30분 간 암실 조건에서 방치한 다음 잔존 radical 농도를 ELISA Reader(Bio-RAD, USA)를 이용하여 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료의 환원력의 크기는 라디칼 소거 활성으로 표시하였고, RC50은 DPPH농도가 절반으로 감소하는데 필요한 시료의 양(㎍)으로 나타내었으며, 항산화 물질로 잘 알려진 butylatedhydroxytoluene(BHT), 아스코르브산(Vitamin C)과 비교하였다. 그 결과를 하기 표 3과 표 4에 기재하였다.

Cultivar	RC₅₀(㎍/ml)
Native (Kor)	102.6
Native (Chi)	123.6
Peacock (Jap)	117.3
Nikko (Jap)	108.5
Dragon (Jap)	122.4
Erabu (Jap)	109.8
Kyushu (Jap)	121.7
Verde Buenas (Phi)	119.3
Trident 357 (Phi)	105.2
Sta Monica (Phi)	130.2
Galaxy (Phi)	121.1
Sta. Rita Strain. L (Phi)	118.9
Vitamin C	98.8
BHT	95.6

Plant parts	RC₅₀(㎍/ml)
Immature fruit	107.5±8.9
Mature fruit	152.3±7.7
Leaf	149.5±12.8
Stem	289.1±18.1
Vitamin C	98.5±5.9
BHT	96.1±6.2

그 결과, 한국재래종이 가장 높은 활성을 보였고, 다음으로 필리핀 품종 ‘Tridant 357’, 일본 품종 ‘Nikko’순으로 나타났다. 이는 여주 추출물의 항산화력은 비타민 C와 BHT와 비교해서도 큰 차이가 없을 만큼 우수하다는 것을 나타낸다. 또한, 가장 높은 활성을 보인 한국 재래종 여주의 부위별 항산화력은 푸른색을 띤 미성숙과실 추출물에서 가장 높은 것으로 나타났고, 합성산화제인 BHT, 비타민 C와 비슷한 radical 소거활성을 보였으며, 잎에서도 줄기에서보다 높은 소거활성을 나타냈다.

<2-2> ABTS 양이온 소거활성 측정

여주 추출물의 ABTS 양이온 소거활성 측정을 위해 7.4mM ABTS(2,2'-azinbis-(3-ethyl-benzothiazoline-6-6sulfonic acid) 용액과 2.6mM과 황산칼륨(potassium persulphate)을 혼합하고 암실 조건에서 약 15시간 반응시킨 후, 414nm에서 흡광도가 1.5가 되도록 희석하였다. 희석한 용액 3㎖에 각 농도별로 조제한 시료 150㎕를 첨가하여 vortex mixer로 10초간 진탕하고 실온에 90분간 방치한 후 414nm에서 흡광도를 측정하였다. 그리고 아스코르브산을 시료와 같은 농도로 조제하여 동일한 방법으로 흡광도를 측정함으로써 비교하였다. 양이온 소거능은 RAEAC(relative ascorbic acid equivalent antioxidant capacity)로 나타내었으며, 이는 아스코르브산의 소거능을 1.000으로 하였을 때 동일 농도 시료의 ABTS 양이온 소거능을 나타내는 것을 다음과 같은 식에 의해 계산하였다. 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

Aaa : 아스코르브산 넣었을 때 흡광도 변화

Caa : 아스코르브산의 농도

As : 시료 넣었을 때 흡광도 변화

Cs : 시료 농도

Cultivars	Scavenging activities of ABTS⁺free radical (RAEAC)
Cultivars	500ug/ml	1000ug/ml	1500ug/ml	2000ug/ml
Native (Kor)	0.093±0.01	0.161±0.02	0.290±0.06	0.396±0.11
Native (Chi)	0.119±0.03	0.154±0.03	0.303±0.05	0.391±0.07
Peacock (Jap)	0.121±0.03	0.157±0.01	0.295±0.08	0.423±0.01
Nikko (Jap)	0.108±0.01	0.163±0.03	0.307±0.01	0.414±0.06
Dragon (Jap)	0.087±0.01	0.139±0.04	0.259±0.05	0.364±0.03
Erabu (Jap)	0.111±0.02	0.145±0.02	0.282±0.06	0.374±0.06
Verde Buenas (Phi)	0.103±0.02	0.151±0.01	0.261±0.08	0.352±0.07
Sta Monica (Phi)	0.079±0.01	0.143±0.04	0.239±0.09	0.368±0.07
Sta. Rita Strain. L (Phi)	0.095±0.01	0.132±0.02	0.269±0.03	0.350±0.09

그 결과, 각 품종별 추출물의 ABTS 양이온 소거활성은 추출물의 농도가 증가할수록 비례적으로 증가되는 경향을 보였다. 일본 품종‘Peacock’추출물이 500 ㎍/ml 농도에서 0.121, 1000 ㎍/ml에서 0.157, 2000 ㎍/ml에서 0.423으로 9품종 중 비교적 높은 소거활성을 보였으며, 다음으로 ‘Nikko’품종, 한국 재래종, 중국 재래종 순으로 나타났다.

<2-3> 아질산염 소거활성 측정

여주 추출물의 아질산염 소거활성을 측정하기 위해 1mM NaNO₂ 20㎕에 시료의 추출액 40㎕와 0.1N HCl(pH 1.2) 또는 0.2M citrate buffer(pH 4.2)또는 0.2M citrate buffer(pH 6.0)을 140㎕ 사용하여 부피를 200㎕로 맞추었다. 이 반응액을 37℃ 항온수조에서 1시간 반응시킨 후, 30% 아세트산(acetic acid)으로 조제한 1% 설파닐산(sulfanilic acid)과 1% 나프틸아민(naphthylamine)을 1:1 비율로 혼합하여 사용직전에 조제한 그리스(Griess) 시약 80㎕, 2% 아세트산 1000㎕를 가하여 잘 혼합시킨 다음, 암실 조건의 상온에서 15분간 반응시켜 520nm에서 흡광도를 측정하고 아래와 같이 아질산염 소거능을 구하였다. 결과는 하기 표 6에 기재하였다.

N : nitrite scavenging ability

A : absorbance of 1mM NaNO₂ added sample

after standing for 1 hour

B : absorbance of 1NaNO₂

C : absorbance of control

Cultivars	Nitrite scavenging ability (%)
Cultivars	pH 1.2	pH 4.0	pH 6.0
Native (Kor)	85.8±0.12	47.5±0.55	0.3±0.08
Native (Chi)	82.8±0.16	47.3±0.06	ND
Peacock (Jap)	83.1±0.03	46.6±0.16	ND
Nikko (Jap)	86.9±0.06	46.9±0.13	ND
Dragon (Jap)	81.5±0.07	44.5±0.27	ND
Erabu (Jap)	82.5±0.21	45.9±0.43	0.3±0.02
Verde Buenas (Phi)	85.2±0.45	46.7±0.58	ND
Sta Monica (Phi)	82.4±0.19	45.8±0.52	0.2±0.06
Sta. Rita Strain. L (Phi)	82.9±0.28	43.1±0.13	ND

그 결과, 반응 용액의 pH1.2일 경우 모든 여주 품종 추출물들이 아질산염을 80%이상 분해시킬 수 있었다. 이중 ‘Nikko’품종과 한국 재래종이 각각 86.9%와 85.8%로 가장 높은 아질산염 소거 활성을 나타냈다. pH 4.0에서는 여주 9품종 추출물 모두에서 40%이상의 아질산염 소거활성을 나타냈으며, pH 6.0에서는 대부분 활성이 없었다. 따라서 pH 변화에 따른 품종별 추출물의 아질산염 소거활성은 pH1.2에서 가장 높았으며 pH가 증가함에 따라 활성도 점차 감소되거나 상실되었다. 이는 인채의 위 내 pH 조건과 비슷한 pH 1.2에서 활성이 가장 우수한 것으로 확인되는 결과이다.

< 실험예 3>

여주 추출물의 항산화효소 활성 분석

<3-1> SOD ( Superoxide dismutase ) 활성 측정

여주 추출물의 항산화효소 활성을 측정하기 위해 50mM carbonic buffer (pH10.2), 0.1mM EDTA, 0.1mM Xanthine, 0.025mM nitroblue tetrazolium(NBT), 효소액이 포함된 용액을 25℃에서 10분간 반응시킨 후, Xanthine oxide를 첨가하여 반응을 측정하기 위해 550nm에서 30초 단위로 5분간 흡광도를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 7과 표 8에 기재하였다.

Cultivar	SOD activity (U/mg protein)
Native (Kor)	30.52±2.95
Native (Chi)	31.63±1.75
Peacock (Jap)	32.26±2.27
Nikko (Jap)	30.14±2.31
Dragon (Jap)	28.72±2.55
Erabu (Jap)	32.35±3.17
Kyushu (Jap)	25.85±2.08
Verde Buenas (Phi)	30.92±3.51
Trident 357 (Phi)	25.26±2.25
Sta Monica (Phi)	28.71±3.17
Galaxy (Phi)	30.62±2.86
Sta. Rita Strain. L (Phi)	26.35±3.29

Plant parts	SOD activity (U/mg protein)
Immature fruit	33.15±3.71
Mature fruit	16.12±2.53
Leaf	21.82±2.41
Stem	8.15±1.85

그 결과, 한국 재래종과 일본 품종이 비교적 높은 활성을 보였으며, 각 국의 품종 간에도 다소 차이를 나타냈다. 그리고 여주 부위별 항산화 효소 활성을 측정하고자 각 부위별로 시료를 채취하여 조사한 결과, 미성숙 푸른색 과실에서 가장 높은 활성을 나타냈고 잎에서도 비교적 높은 활성을 보였다.

<3-2> APX ( ascorbate peroxide ) 활성 측정

여주 추출물의 APX 활성을 측정하기 위해 전체 반응액 1ml에 50mM 인산칼륨(potassium phosphate)(pH 7.0), 0.5mM ascorbate, 0.1mM H₂O₂, 0.1mM EDTA 및 효소액을 가하여 37℃에서 5분간 반응한 후 290nm에서 2분간 흡광도의 변화를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 9와 표 10에 기재하였다.

Cultivar	APX activity (U/mg protein/min)
Native (Kor)	7.82±0.17
Native (Chi)	6.23±0.33
Peacock (Jap)	7.13±0.41
Nikko (Jap)	8.55±1.05
Dragon (Jap)	8.16±0.78
Erabu (Jap)	5.86±0.62
Kyushu (Jap)	7.54±0.91
Verde Buenas (Phi)	6.18±1.09
Trident 357 (Phi)	6.73±1.02
Sta Monica (Phi)	7.55±0.87
Galaxy (Phi)	8.17±1.21
Sta. Rita Strain. L (Phi)	5.92±0.72

Plant parts	APX activity (U/mg protein/min)
Immature fruit	8.15±1.15
Mature fruit	5.26±1.21
Leaf	5.95±0.85
Stem	1.98±0.11

그 결과, 한국 재래종과 일본 품종 ‘Nikko’, 필리핀 품종‘Galaxy' 등에서 비교적 높은 활성을 나타냈으며, 여주 부위별 항산화 효소 활성을 측정하고자 각 부위별로 시료를 채취하여 조사한 결과 오렌지색으로 성숙된 과실보다 미성숙 과실에서 높은 활성이 있는 것으로 확인되었으며, 특히 잎에서는 성숙과일에서보다 상대적으로 다소 높은 활성을 나타냈다.

<3-3> Catalase activity 활성 측정

여주 추출물의 Catalase activity를 측정하기 위해 50mM 인산칼륨(potassium phosphate)(pH 7.0)에 10mM H₂O₂와 반응 효소액을 가한 후 240nm에서 2분간의 흡광도 변화를 관찰하고 1분 동안에 1의 H₂O₂를 분해하는 효소의 양을 1 unit으로 한다. 그 결과를 하기 표 11과 표 12에 기재하였다.

Cultivar	CAT activity (U/mg protein/min)
Native (Kor)	1.71±0.03
Native (Chi)	1.53±0.05
Peacock (Jap)	1.59±0.08
Nikko (Jap)	1.85±0.12
Dragon (Jap)	1.76±0.09
Erabu (Jap)	1.37±0.08
Kyushu (Jap)	1.52±0.09
Verde Buenas (Phi)	1.69±0.15
Trident 357 (Phi)	1.48±0.06
Sta Monica (Phi)	1.45±0.08
Galaxy (Phi)	1.63±0.19
Sta. Rita Strain. L (Phi)	1.71±0.15

Plant parts	CAT activity (U/mg protein/min)
Immature fruit	2.05±0.09
Mature fruit	1.47±0.10
Leaf	1.38±0.09
Stem	0.35±0.07

그 결과, 일본 품종‘Nikko’와 ‘Dragon’, 한국재래종에서 높은 활성을 보였다. 또한, 여주 부위별 항산화 효소 활성 측정을 위해 각 부위별로 시료를 채취하여 조사한 결과, 미성숙과실에서 비교적 활성이 높게 나타났고, 성숙과실과 잎에서는 거의 비슷한 결과를 보였다.

< 실험예 4>

여주 추출물의 혈당강하 및 당뇨개선 효능

<4-1> Glucose 함량 측정에 의한 in vitro 내당성 ( glucose tolerance test ) 측정

in vitro에서 여주 추출액이 glucose 함량에 미치는 효과를 측정하고자 BMI glucose-E kit를 사용하였다. 효소시약을 완충용액에 용해시킨 효소액 3.0ml에 여주 추출액 20㎕를 넣고 충분히 혼합하여 37℃에서 5분간 가온한 후 40분 이내에 blank를 대조로 하여 파장 505nm에서 흡광도를 측정하였으며 다음의 식에 따라 glucose 함량을 결정하였다. 이 때, 효소액 3.0ml에 표준액 (glucose 200mg/dl) 20㎕를 넣은 용액을 표준용액으로 사용하였다.

<4-2> 여주 당뇨개선 효능에 대한 in vivo 혈당치 변화

in vivo에서 여주 추출액이 혈당치에 미치는 효과를 측정하고자 일본회사로부터 당뇨유발 마우스를 분양받아 사용하였다. 마우스는 실험실환경에서 8주간 사육하였고, 실험시작 전 당뇨유발 마우스 중 혈당을 측정하여 당뇨가 유발된 것이 확인된 마우스를 각 처리군으로 나누어서 실험을 수행하였다. 실험은 8주 동안 진행하였으며 일주일에 한번 씩 공복 시에 혈당 및 몸무게 변화량을 측정하였고 이틀에 한번 사료 섭취량을 조사하였다.

그 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, 실험초기에서 중반까지는 혈당치가 상승적인 경향을 보였으나 5-6주부터 실험 종료시점인 8주까지는 다소 완만한 감소를 보였다.

<4-3> 여주 당뇨개선 효능에 대한 in vivo 췌장의 면역조직화학적 변화 측정

in vivo에서 여주 추출액이 혈당치에 미치는 효과를 측정하고자 일본회사로부터 당뇨유발 마우스를 분양받아 사용하였다. 마우스는 실험실환경에서 8주간 사육하였고, 실험시작 전 당뇨유발 마우스 중 혈당을 측정하여 당뇨가 유발된 것이 확인된 마우스를 각 처리군으로 나누어서 실험을 수행하였으며 일주일에 한번 씩 공복 시에 혈당 및 몸무게 변화량을 측정하였고 이틀에 한번 사료 섭취량을 조사하였다.

그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 췌장의 면역조직화학적 변화를 측정하기 위해 췌장의 β-세포를 면역 염색하여 인슐린의 발현을 확인한 결과, 대조군의 인슐린 분비세포의 염색에 비하여 여주 추출물을 투여한 처리구에서 인슐린 면역반응세포들의 발색정도가 짙게 나타났다.

< 실험예 5>

여주 추출물이 급성 납 중독된 마우스의 간에 미치는 효능 측정

여주 추출물이 급성 납 중독된 마우스의 간에 미치는 효과를 실험하기 위해 8-9주된 250gm 내외의 Sprague-Dawley계 웅성 rat를 샘타코에서 구입하여 23±2℃, 습도 50±5%의 환경조건을 유지시킨 Animal cage (HB-303AAS)에서 식이와 음용수를 제한 없이 공급하면서 일주일간 적응시켰다. 실험군은 대조군, 납 단독 투여군, 납 중독 후 여주 열수추출물 투여군으로 구분하여 대조군은 1차 증류수를 공급하였고, 실험군은 아세트산납(lead acetate)(1000ppm)을 1주일간 식수로 공급하여 중독시킨 후 일반 식이를 공급한 군과 납 중독 후 여주 열수추출물을 필리핀산 (5%, 10%), 일본산 (5%, 10%),으로 세분하여 식수로 투여한 군으로 구분하였다. 각 실험군은 여주추출물 투여 6주 후에 혈청과 조직을 채취하였고, 혈청은 혈액자동분석기를 이용하여 aspartate aminotransferase(AST), alanine aminotransferase(ALT)를 분석하였다. 효소활성도 측정을 위하여 간조직의 1g당 4배량의 0.25M sucrose buffer (pH7.5)를 가하여 빙냉하에서 균질기(homogenizer)(10,000xg, 2분)로 균질화하였다. 이 균질액을 원심 분리하여 핵 및 미균질액 부분을 제거한 후 상층액을 다시 원심 분리하여 조효소원을 분리하였다. SOD활성은 Beauchamp and Fridovin(1971)의 방법에 따라 측정하였고, catalase 활성은 Aebi(1984) 방법에 따라 관찰하였다. 간은 광학 현미경 관찰을 위하여 10% Normal buffered formalin(NBF)에 24시간 고정한 후, 수세한 다음 에탄올계열(70%, 80%, 90%, 95%, 100%)로 탈수하였다. 자일렌(xylene)을 이용해 투명화시킨 후 파라핀(paraffin) 침투과정을 거쳐 경질 파라핀에 포매하였다. 파라핀 블록(block)을 마이크로톰(microtome)을 이용하여 4~5㎛로 박절한 다음, 헤마토실린-에오진 염색하여 광학현미경으로 관찰하였다.

Groups	AST	ALT
Control	78.20±4.92	36.33±4.50
Pb	98.20±7.89^*	45.80±3.11^*
P 5%	85.50±8.19	34.00±4.58^**
P 10%	90.33±9.02^*	40.50±4.04
J 5%	86.33±8.62	37.67±1.15^**
J 10%	86.00±4.36	38.75±3.40^**

Groups	SOD	Catalase
Control	4±2.41	20.17±8.67
Pb	8.7±5.03	54.5±25.98^*
P 5%	17±0	10.90±0
P 10%	6.4±1.41	21.8±22.66
J 5%	6.1±1.04	31.61±13.87
J 10%	11.2±0.49^*	29.43±1.54

그 결과, 상기 표 13에 나타낸 바와 같이, 혈액 중 AST와 ALT의 수치는 여주 열수추출물 투여군이 납 단독투여군보다 감소되었다. 또한, 표 14에 나타낸 바와 같이, 간조직의 SOD와 Catalase 활성도 역시 여주 열수추출물 투여군이 납 투여군에 비해 감소하였다. 간 조직의 광학현미경적 관찰결과를 보면(도 3참조), 대조군은 간의 중심정맥을 중심으로 방사상으로 간세포삭이 배열되어 있고, 문맥역을 중심으로 한 전형적인 간소엽 구조가 보존되어 있었다. 납 단독투여군의 경우 중심정맥 주변 간세포들의 염색성이 낮게 나타났고 괴사 세포가 관찰되었으며 동양혈관의 내강의 팽대로 간세포삭이 불규칙하게 배열되어 있었고 간세포 전반에 걸쳐 단핵세포의 조직 침윤이 관찰되었다(도 4참조). 5% 필리핀 여주 열수추출물 투여군은 중심정맥부의 간세포들의 염색성이 낮게 나타났으며 세포판의 배열이 불규칙해지고 단핵세포의 조직 침윤이 관찰되었다(도 5참조). 10% 필리핀 여주 열수추출물 투여군의 간세포판의 배열은 중심정맥에서 방사형으로 나타났으나 동모양혈관의 내강의 평대 현상과 단핵세포의 조직 침윤이 관찰되었으나 납 단독투여군에 비해서는 손상의 정도가 미약하였고, 5%군에 비해서도 침윤 현상이 적었다(도 6참조). 또한, 5% 일본 여주 열수추출물 투여군은 중심정맥부의 동모양혈관의 내강 팽대로 간세포판의 배열이 일부 불규칙하게 관찰되었으며(도 7참조), 10% 일본 여주 열수추출물 투여군은 중심정맥부에 약간의 단핵세포의 조직 침윤이 관찰되었다(도 8참조).

따라서 상기 결과를 통해 본 발명에 따른 각 품종별 여주 추출물은 한국 재래종이나 일본 품종에서 더욱 뛰어난 항산화효과 및 항당뇨 효과를 갖는다는 사실을 알 수 있었으며, 또한 납으로 유발된 간손상을 보호하는 효과가 있다는 사실을 알 수 있었다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

여주를 세척한 후 절단하는 단계;
절단한 종자 함유 여주를 흑설탕과 1:1 중량 비율로 혼합한 후 5~6개월 동안 발효시키거나 상기 절단한 종자 함유 여주를 증류수와 1:1의 중량 비율로 혼합한 후 60~80℃에서 10~12시간 동안 중탕하는 단계; 및
발효된 여주 발효액 또는 여주 중탕액에 돼지감자 추출물, 흑삼 추출물, 뽕잎 추출물 및 도라지 추출물을 첨가하여 혼합하는 단계를 포함하는 혈당강하용 기능성 여주음료의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 여주 발효액 또는 여주 중탕액은 50~60 중량부, 돼지감자 추출물은 12.5~15 중량부, 흑삼 추출물은 7.5~10 중량부, 뽕잎 추출물은 7~10 중량부, 도라지 추출물은 12.5~15 중량부 및 비타민 C 또는 구연산나트륨은 0.5~1 중량부로 첨가하는 것을 특징으로 하는 혈당강하용 기능성 여주음료의 제조방법.