KR101347787B1 - Ｇａｂａ를 함유하며 피부미용효과를 갖는 고추장 - Google Patents

Ｇａｂａ를 함유하며 피부미용효과를 갖는 고추장 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고추장에 관한 것으로 보다 상세하게는 백련 추출물과 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말을 이용하여 제조하여 항산화, 암세포증식억제 효능을 갖는 GABA를 함유하며 피부미용효과를 갖는 고추장에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 정제수 1200~1700 중량부에 엿기름 30~60 중량부를 혼합하는 단계와; 혼합된 엿기름액을 40~70℃에서 2~5시간 당화시키는 단계와 ; 당화된 엿기름액에 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말 1~4 중량부, 메주 가루 40~60 중량부, 고춧가루 150~350 중량부, 소금 80~150중량부로 원료를 혼합하는 단계와 ; 혼합된 원료를 포장용기에 담아 포장 및 보관하는 단계로 이루어지거나,
백련추출액 1200~1700 중량부에 엿기름 30~60 중량부를 혼합하는 단계와; 혼합된 백련-엿기름액을 40~70℃에서 2~5시간 당화시키는 단계와 ; 당화된 백련-엿기름액에 메주가루 40~60 중량부, 고춧가루 150~350 중량부, 소금 80~150 중량부로 원료를 혼합하는 단계와 ; 혼합된 원료를 포장용기에 담아 포장 및 보관하는 단계로 이루어질 수 있으며,
이러한 과정에 의해 제조된 고추장에 관한 것이다.

Description

ＧＡＢＡ를 함유하며 피부미용효과를 갖는 고추장 {Kochujang containing GABA and having skin care effect}
본 발명은 고추장에 관한 것으로 보다 상세하게는 백련 추출물과 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말을 이용하여 제조하여 항산화, 암세포증식억제 효능을 갖는 GABA를 함유하며 피부미용효과를 갖는 고추장에 관한 것이다.
고추장은 콩으로부터 얻어지는 단백질원과 구수한 맛, 찹쌀/멥쌀/보리쌀 등의 탄수화물식품에서 얻어지는 당질로 영양은 물론, 단맛, 고춧가루로부터 붉은 색과 매운맛, 간을 맞추기 위해 사용된 간장과 소금으로부터는 짠맛이 한데 어울린, 조화미가 강조된 현재 우리의 식탁에 없어서는 안 될 독특하고 고유한 전통 장류 중 하나이다.
고추장은 간장이나 된장 못지않은 많은 영양분을 가지고 있는 것이 과학적으로 입증되고 있는데, 고추장에는 단백질, 지방, 비타민B2, 비타민C, 카로틴 등과 같이 우리 몸에 유익한 영양성분이 많이 함유되어 있으며, 고추장의 재료인 고추에는 고추씨의 함유성분인 Capsaicin은 항균 작용이 있으며, 베타카로틴과 비타민C가 다량 함유된 고춧가루는 항 돌연변이, 항 염증 및 항 암작용이 있는 것으로 일부 연구되었다. 또한 고추의 매운 맛을 내는 Capsaicin 성분이 체지방을 감소시킬 뿐 아니라 고춧가루 외에 고추장 재료인 메주나 숙성 때 생긴 성분이 체지방을 태운다고 알려져 일부 국가에서는 고춧가루를 이용한 다이어트도 유행하도 하였다.
이와 같은 고추장은 전통적으로 각 가정에서 제조되어 가족 소비에 한정되었으나 현재 제조과정의 복잡성, 여성의 사회활동 참여 증가와 핵가족화가 되면서 점점 상품화된 고추장의 수요가 증가되고 있으며 고추장 시장은 된장, 간장보다 시장규모가 크고, 이러한 장 제조 판매업이 성숙됨에 따라 소비자의 기호도 또한 높아져 고급화, 기능성이 강조된 제품 개발이 요구되고 있는 실정이다. 이러한 소비자의 욕구를 충족시키기 위해 고추품종을 달리한 제조법, 저 식염 고추장제조, 매실과 오미자 추출물, 고구마 등을 첨가하여 기능성을 증진시킨 제조법, 기능성을 나타내는 홍삼을 첨가한 고추장, 다시마 분말을 첨가한 고추장, 참치자숙액을 첨가한 고추장, 마늘죽 첨가 고추장, 과즙을 첨가한 고추장, 호박을 첨가한 고추장, 감초, 겨자 및 키토산을 첨가한 고추장 등이 제조되었고, 기능성물질을 다량 함유하는 천연물질을 첨가하는 고추장의 연구가 진행 중이다.
한편, 연(Nelumbo nucifera)은 수련과의 여러해살이 수생 식물로서 인도와 중국을 중심으로 열대, 온대의 동부아시아를 비롯한 한국, 일본 등에 널리 분포하고 있으며, 일반적으로 잎은 차의 재료로, 뿌리는 식용하여 왔다. 이러한 연은 꽃의 색깔을 보고 꽃의 색이 하얀색을 띄는 것을 백련, 붉은 색을 띄는 것을 홍련이라 구분하고 있으며, 백련(Nelumbo nucifera Gaertner)의 뿌리와 잎은 민간요법에서 당뇨병, 고지혈증과 고혈압 등 대사상질환에 사용되어 왔고, 설사, 투통, 어지러움, 출혈 및 해독작용에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
이러한 연의 잎은 alkaloid성분을 함유하고 있어 진정작용과 해열작용이 있을 뿐만 아니라, 당뇨 및 고지혈증에 효과 있는 것으로 알려져 있다. 연잎은 주로 건조된 형태에서는 맛이 쓰고 성질이 유하여 예로부터 출혈성 위궤양이나 위염, 치질, 출혈, 설사, 두통과 어지럼증, 토혈, 산후 어혈치료, 야뇨증, 해독작용 등에 쓰여 민간치료제로 이용되어왔다. 또한 연잎은 생리활성 성분을 함유하고 있어 천연 약물 및 건강보조식품으로 이용될 뿐만 아니라 최근에는 차로도 음용되고 있다.
이러한 연에 대한 연구는 주로 연근에 대한 연구로 유리당, 지방산, 아미노산 및 식이섬유의 조성에 관한 연구, 지질조성과 건강개선 기능에 관한 연구, 분말 첨가가 제빵의 적성에 미치는 영향 등이 있다. 또한 연의 씨앗에 대한 연구로는 유지와 단백질의 구성에 관한 연구가 있고, 연잎에 대한 연구로는 항산화활성 및 연잎차 제조와 그 품질특성에 관한 연구가 있다.
더욱이, 최근에는 백련추출액이 감마-아미노부틸산(일명"GABA", 이하, "GABA"라 통침함)를 함유하며 동물실험을 통해 수면효과를 갖는 것으로 조사되어 불면증에 도움을 줄 수 있음이 제안되기도 하였다.
GABA는 비단백태 아미노산으로 사람과 동물의 중추신경계의 주된 흥분 억제성 신경전달물질이며, 식물에서 GABA는 환경스트레스에 대한 적응성을 증진시키는 효과가 있다. GABA는 뽕잎, 녹차, 발아현미, 콩, 밀감, 야채, 과일 등과 같은 식품 속에도 널리 분포되어 있으며, 뇌 혈류 개선, 산소 공급 증가, 뇌세포 대사기능을 촉진시켜 신경안정 작용, 스트레스 해소, 기억력 증진, 혈압강하 작용, 우울증 완화, 중풍·치매 예방, 불면 치료·완화 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 또한 최근에는 주름살 개선에도 효과가 있을 것이라 연구되어 기능성 화장품의 소재로 활용이 증대되고 있다. GABA가 미국 및 일본에서는 뇌혈류 개선용 의약품으로 승인되어 GABA 성분이 주로 의약용으로 이용하고 있으나, 한국에서는 최근 식품, 식품첨가물 및 화장품 소재로 이용하려는 시도가 다양하게 이루어지고 있으며, 특히 주름살 개선을 위한 화장품 소재로의 사용이 점점 증대되고 있다.
한편, 피부 주름의 발생원인 중 하나는 콜라겐의 결핍으로 알려져 있는 데, 콜라겐은 피부 진피를 구성하는 주요 단백질로서 피부구조와 탄력을 유지하는 역할을 하며, 나이가 들면서 생성의 감소를 보이며 분해도 증가되어 피부 진피층의 함몰을 유도하여 피부의 주름을 생성하는 것으로 알려져 있다. 이러한 주름개선하기 위해 기존에 사용되는 소재인 레티놀(비타민 A), 아데노신 등은 콜라겐의 합성을 증가시키고, 표피각화과정을 정상화시켜 피부재생에 관여하는 물질로 많이 사용되고 있지만 빛과 열에 불안정하고 피부에 자극이 있는 것으로 알려져 있다. 주름개선 연구로는 17b-estradiol cell의 콜라겐 생성의 증가 및 분해의 억제, 엘라스틴의 생성 촉진 및 분해 억제, 히아루론산(hyaluronic acid) 생성 증가, 노화 세포 재생 촉진, 반응성 산소라디칼 제거 등과 같은 많은 연구가 진행되고 있으며, 화장품 소재가 자연주의 성향에 따라 천연물 소재로 대체되고 있어, 섬쑥부쟁이 분획물을 이용하여 미백 및 주름개선연구, 흑삼 첨가 화장품 주름개선 효능 연구, 밤나무 잎 추출물의 화장품 응용연구, 황기추출물의 항노화 효과 연구, 버섯류, 약용식물 등 천연물 대사산물의 미백, 주름개선 화장품 소재 연구 등의 천연물 및 한방 원료 유래 화장품 소재 개발이 활발히 연구되고 있다.
본 발명은 전통 장류인 고추장 제조에 GABA 함량과 백련추출액 및 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말을 첨가하여 주름살 개선효과를 포함하는 기능성을 갖는 고추장을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 이루기 위한 본 발명에 의한 GABA를 함유하며 피부미용효과를 갖는 고추장 제조 방법은 정제수 1200~1700 중량부에 엿기름 30~60 중량부를 혼합하는 단계와; 혼합된 엿기름액을 40~70℃에서 2~5시간 당화시키는 단계와 ; 당화된 엿기름액에 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말 1~4 중량부, 메주가루 40~60 중량부, 고춧가루 150~350 중량부, 소금 80~150 중량부로 원료를 혼합하는 단계와 ; 혼합된 원료를 포장용기에 담아 포장 및 보관하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 양상에 의한 GABA를 함유하며 피부미용효과를 갖는 고추장 제조 방법은 백련추출액 1200~1700 중량부에 엿기름 30~60 중량부를 혼합하는 단계와; 혼합된 백련-엿기름액을 40~70℃에서 2~5시간 당화시키는 단계와 ; 당화된 백련-엿기름액에 메주가루 40~60 중량부, 고춧가루 150~350 중량부, 소금 80~150 중량부로 원료를 혼합하는 단계와 ; 혼합된 원료를 포장용기에 담아 포장 및 보관하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따른 고추장은 상기한 두 방법 중 어느 하나로 만들어지고, 상기 백련추출액은 정제수 700~120 중량부에 건조된 백련 잎 25~70 중량부를 넣은 후 30~70℃에서 30~60시간 정치 추출하여 만들어질 수 있으며, 두 번째 방법에 는 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말 1~4 중량부를 더 혼합할 수 있다.
본 발명은 백련추출액과 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말을 이용하여 고추장을 제조하여 아미노태 질소 함량과 GABA 함량이 높은 고추장을 제공함으로써, 고추장을 섭취함에 따라 항산화능과 암세포 증식 억제능, 주름개선효능 평가(hyaluronidase 활성저해능, elastase 활성저해능, melanoma cell 증식억제 효과를 얻을 수 있다.
또한, 백련추출액과 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말을 가하여 제조한 고추장이 GABA를 함유하며 피부미용효과를 가질 뿐 아니라 항암효과 등을 줄 수 있으므로 고추장의 고부가가치화와 건강증진에 도움을 줄 수 있는 효과도 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 고추장의 제조 공정도이고,
도 2는 본 발명에 의한 고추장의 숙성기간 동안 고추장의 수분 함량 변화를 도시한 도표이고,
도 3은 숙성 기간에 따른 고추장의 총 질소함량 변화를 도시한 도표이고,
도 4는 숙성기간 동안 고추장의 pH 함량 변화를 도시한 도표이고,
도 5는 숙성기간 동안 고추장의 총 산의 함량 변화를 도시한 도표이고,
도 6은 숙성기간 동안 고추장의 총 당 함량 변화를 도시한 도표이고,
도 7은 숙성기간 동안 고추장의 환원당 함량 변화를 도시한 도표이고,
도 8은 숙성기간 동안 고추장의 아미노태 질소 함량 변화를 도시한 도표이고,
도 9는 숙성기간 동안 고추장의 알코올 함량 변화를 도시한 도표이고,
도 10은 숙성기간에 따른 고추장의 GABA 함량 변화를 도시한 도표이고,
도 11은 숙성 0일째 고추장의 항산화 효과를 도시한 도표이고,
도 12는 숙성 30일째 고추장의 항산화 효과를 도시한 도표이고,
도 13은 숙성 60일째 고추장의 항산화 효과를 도시한 도표이고,
도 14는 숙성 90일째 고추장의 항산화 효과를 도시한 도표이고,
도 15는 고추장의 THP-1 세포주(인간 급성단핵구백혈병) 증식 억제효과를 나타낸 도표이고,
도 16은 고추장의 HL60 세포주(인간 급성전골수세포백혈병) 증식 억제효과를 나타낸 도표이고,
도 17은 고추장의 U937 세포주(조직구림프종）증식 억제효과를 나타낸 도표이고,
도 18은 숙성 30일째 고추장 70% 에탄올 추출물의 Hyaluronidase 활성억제 효과를 나타낸 도표이고,
도 19는 숙성 60일째 고추장 70% 에탄올 추출물의 Hyaluronidase 활성억제 효과를 나타낸 도표이고,
도 20은 숙성 30일째 고추장 70% EtOH 추출물의 elastase 억제효과를 나타낸 도표이고,
도 21은 숙성 60일째 고추장 70% EtOH 추출물의 elastase 억제효과를 나타낸 도표이고,
도 22는 고추장의 Melanoma cell (B16F10 cell) 증식 억제 효과를 나타낸 도표이고,
도 23은 고추장의 관능평가 결과의 도표이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 고안의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 고안의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 고안의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
본 발명에 의한 GABA를 함유하며 피부미용효과를 갖는 고추장은 두 가지의 방법에 의해 만들어질 수 있다. 즉, ① 정제수 1200~1700중량부에 엿기름 30~60 중량부를 혼합하는 단계와; 혼합된 엿기름액을 40~70℃에서 2~5시간 당화시키는 단계와 ; 당화된 엿기름액에 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말 1~4 중량부, 메주가루 40~60 중량부, 고춧가루 150~350 중량부, 소금 80~150중량부로 원료를 혼합하는 단계와 ; 혼합된 원료를 포장용기에 담아 포장 및 보관하는 단계로 이루어지는 방법과, ②백련추출액 1200~1700중량부에 엿기름 30~60 중량부를 혼합하는 단계와; 혼합된 백련-엿기름액을 40~70℃에서 2~5시간 당화시키는 단계와 ; 당화된 백련-엿기름액에 메주가루 40~60 중량부, 고춧가루 150~350 중량부, 소금 80~150 중량부로 원료를 혼합하는 단계와 ; 혼합된 원료를 포장용기에 담아 포장 및 보관하는 단계로 이루어지는 방법에 의해 만들어질 수 있다.
①의 방법은 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말만을 이용하여 제조하는 방법으로 아미노반응 GABA의 작용만을 얻기 위한 것이고, ②의 방법은 백련추출액만을 이용하여 제조하는 방법으로 백련의 작용만을 얻기 위한 것이다. 그러나 바람직하게는 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말과 백련의 작용을 모두 제공할 수 있는 것이 바람직하므로 ②의 방법에 의해 만드는 과정에서 혼합되는 원료에 아미노반응 GABA 분말 1~4 중량부를 더 넣어 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말과 백련이 모두 함유된 고추장을 제조하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 방법에 의해 제조되는 고추장에서 사용되는 상기 백련추출액은 정제수 700~120중량부에 건조된 백련 잎 25~70 중량부를 넣은 후 30~70℃에서 30~60시간 정치 추출하여 만들어질 수 있다.
또한, 원료가 혼합되고 포장 및 보관하는 과정에서 고추장이 숙성시킴으로써 맛과 향이 풍부해지고, 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말과 백련의 유효 효능이 높아지게 할 수 있다. 최적의 숙성 온도는 실온이고 숙성시간은 20~100일 정도이다.
이하, 본 발명에 의한 고추장의 실험 예를 상세하게 설명한다. 하기의 실시 예에 대한 설명에서 특정 상표나 재료 공급자에 대하여 언급될 수 있으나 이는 본 발명의 의해를 돕기 위한 것을 뿐, 이에 의해 청구범위가 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
1. 재료
본 연구에 사용한 고춧가루, 찹쌀가루, 엿기름, 메주 가루는 순창 소재 영농조한법인 문옥례가에서 제공받아 실험의 재료로 사용하였으며, 소금은 천일염을 사용하였다. 고추장 재료로 사용한 백련 추출액은 영노조합법인 귀농에서 백련(Nelumbo nucifera Gaertner)을 구입하여 아래와 같이 제조하였다. 백련 잎 말린것 50g과 물(정제수) 1L를 혼합 후 50℃에서 48시간 정치추출 후 거즈로 압착하여 압착액을 추출액으로 사용하였다. 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말은 MH2바이오에서 구입하여 사용하였다.
2. 고추장 제조
고추장을 제조하기 위하여 백련 추출액과 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말을 첨가하여 고추장을 표 1, 도 1과 같은 공정으로 제조하였다. 백련 추출액 고추장은 물대신 백련 추출액을 사용하여 제조하였고, 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말 첨가 고추장은 식혜액을 당화 한 후에 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말을 각각 2g씩 첨가하여 제조하였다. 물을 이용하여 제조한 고추장은 CK (일반고추장), 물과 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말로 제조한 고추장을 GK (GABA고추장), 백련추출물을 이용하여 제조한 고추장은 WK (백련고추장), 백련 추출물과 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말로 제조한 고추장을 WGK (GABA 백련고추장)로 구분하여 제조하였다.
식혜 액은 물 또는 백련 추출액과 엿기름, 찹쌀가루를 혼합하여 60℃정도에서 3∼4시간 정도 당화시켜 제조하였다. 당화 후 GK, WGK 고추장은 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말을 첨가하여 혼합하고, 메주가루, 고춧가루, 소금 순으로 첨가하여 제조하여 용기에 담아 실온에 숙성시켜 실험에 사용하였다.
Figure 112011048346674-pat00001
3. 고추장의 이화학적 특성 분석
1) 수분 함량 측정
수분은 A.O.A.C법에 따라 105℃ 상압건조법으로 2회 분석하여 평균값으로 나타냈다.
2) 총 질소 및 아미노태 질소 함량 측정
총 질소함량은 자동 킬달분석장치(B-339, Buchi Co., Swiss)로 분석하였고, 아미노태 질소 함량은 시료 2g을 비이커에 취하고 증류수 100 mL를 가한 후 1시간 동안 교반하여 충분히 용해한 다음 0.1 N NaOH용액을 적정하여 pH 8.4로 하였다. 여기에 20 mL 중성 포르말린액을 가하고 다시 0.1 N NaOH용액으로 pH 8.4가 되도록 중화 적정하여 분석하였다.
3) pH 및 적정산도 측정
고추장 5g에 증류수를 50mL가하여 37℃에서 2∼3시간 교반 시킨 후 pH meter(SevenEasy™ pH meter S20, Mettler toledo AG, Switerland)를 이용하여 2회 반복 실험하여 pH를 측정하였고, 이를 여과하여 여액 10mL을 취하였다. 여기에 0.1N NaOH용액으로 pH 8.4가 될 때까지 적정하여 이 액의 소비량을 적정 산도로 하였다.
4) 총 당 측정
고추장의 당도측정은 pH 측정에 사용한 시료를 사용하였다. 시료 0.5mL을 당도계(ATAGO pocket reactometer PAL-1, Tokyo, Japan)로 3회 반복 측정하여 평균값으로 나타냈다.
5) 환원당 함량 측정
환원당 함량은 적정산도에 측정한 고추장 여과액을 가지고 DNS (Dinitrosalicylic acid)법에 의해 실험하였다. 시료액을 10배 희석하여 0.45㎛ PVDF 필터(Millipore)를 사용하여 Filter 한 시료액 1mL에 DNS 3mL를 넣어 Vortex mixer로 혼합하고 water bath에서 가열하면서 40% Rochell salt 1mL을 가하였다. 끓는 물에서 10분간 가열 후, 시험관을 흐르는 수돗물에서 식힌 후, UV-VIS Spectrophotometer(UV1600 PC, Shimadzu)를 사용하여 550nm에서 흡광도를 측정하였으며, 이와 동일한 방법으로 D-Glucose를 사용하여 작성된 검량곡선에 의하여 김치의 환원당함량을 고추장 시료 mL 당 D-Glucose 당량으로 표시하였다.
6) 유리당 함량 측정
유리당은 시료 5.0 g을 취하고 70% methanol 50 mL를 가한 후 75℃에서 1시간 동안 시료 전 처리장치(Mars X, CEM Co., USA)로 추출하고 여과하였다. 위의 시료 10 mL를 취하여 원심분리하고 상징액을 Sep-pak C18 cartridge를 통과시킨 후 0.2 μm membrane filter로 여과하고 ELSD(Model 2000, Softa Co., USA)를 장착한 HPLC(NS-2004GP, Futecs Co., Korea)로 분석하였다. 이때 컬럼은 Asahipak NH2P-504E(4.6mmㅧ250mm), 컬럼 온도는 35℃, 이동상은 75% acetonitrile, 유속은 1.2 mL/min로 하였다.
7) 미생물 수 측정
숙성 기간 중 30일 간격으로 채취한 시료 1g에 멸균수 9mL을 가하여 실온에서 균질화 시킨 후 멸균수로 10진법에 따라 희석한 후, 평판배지에서 세균은 tryptic soy agar(37℃, 2일), 효모는 YM (25℃,2일), 유산균은 MRS (Difco)(37℃, 2일)를 배지에 평판 배양하여 colony를 계측하였다.
8) 알코올 함량 측정
알콜 함량은 시료 5 g을 증류수 100 mL에 녹여 증류용 플라스크에 탄산석회 1 g을 넣어 증류시켜 증류액을 100 mL로 정용하였다. 이어 증류액 10 mL에 0.2 N K2Cr2O7 용액 10 mL와 진한 H2SO4 10 mL를 넣고 혼합한 다음 냉암소에서 1시간 방냉하여 증류수 200 mL 첨가하고 8% KI 6.5 mL와 전분시액 0.5 mL를 섞어 0.1 N Na2S2O3용액으로 적정하여 분석하였다.
9) 무기질 함량 측정
무기질 함량은 식품공전시험법에 준하여 습식분해법으로 시료를 조제하여 분석하였다. 즉, 시료 3.0 g을 250 mL 분해플라스크에 취하고 HNO3 10 mL를 넣어 내용물을 가열·건고시킨 후 HNO3용액(HNO3 : H2O = 1 : 1) 10 mL와 60% HClO4 10 mL를 넣고 무색이 될 때까지 가열하였다. 이어 소량의 증류수로 희석하여 증발접시에 옮기고 다시 가열하여 HClO4을 증발시킨 후 HCl용액(HCl : H2O = 1 : 1) 10 mL와 동량의 증류수를 가하여 수욕 상에서 완전히 용해하고 100 mL로 정용하여 무기질 분석용 시료로 사용하였다. 이때 Ca, K, Mg, Na, Fe, Cu, Zn 등은 원자흡광분광광도계(Solar-M5, Thermo elemental Co., England)로 측정하였으며 P은 몰리브덴청비색법에 따라서 분광광도계(UV-1601, Shimadzu Co., Japan)로 650 nm에서 측정하였다.
10) 색도 측정
고추장의 색도는 색차계 (CM-3500D, Minolta Co., Ltd., Osaka, Japan)를 사용하여 L (lightness), a (redness), b (yellowness) 값을 측정하였으며, 표준 백판의 L, a, b값은 각각 0.69, 0.00, -0.24 였다. 실험은 2반복 실험하여 평균값으로 나타냈다.
4. 고추장의 GABA 및 아미노산 함량 측정
GABA 및 아미노산 함량은 Oh and Oh의 방법에 준하여 실시하였다. 고추장 1g에 메탄올 : 클로로포름 : 물 (12:5:3)의 혼합액을 가하여 9mL 가하여 혼합 후 원심분리(13,000 ㅧ g, 15min, 4℃)를 통하여 상등액을 얻어 아미노산 추출에 사용하였다. 고형물은 상등액과 침전물로 나누어 아미노산을 추출 한 뒤 상등액과 침전물의 추출액을 혼합하였다. 아미노산 추출방법은 시료 200mg 혹은 200μL에 메탄올 : 클로로포름 : 물 (12:5:3)의 혼합액 800μL를 가하여 섞은 후, 원심분리(13,000 ㅧ g, 15min, 4℃)를 통하여 상등액을 얻었다. 침전물에 클로로포름 200μL 와 물 400μL를 가하여 남아있을지도 모르는 아미노산을 2차 추출하였고, 1,2차 원심분리로부터 얻은 상등 액을 합하여 냉동 건조 하였다. 이어 소량의 물로 용해한 후 0.45㎛ PVDF 필터(Millipore)로 여과하여 분석에 사용 하였다. 아미노산의 형광 유도체화를 위해 AccQ · Fluor Reagent를, column은 3.9ㅧ150mm AccQ · TagTM (For hydrostat amino acid analysis, water, USA)을 통하여 분석하였다. 표준물질 GABA(Sigma, St. Louis, MO., USA), 표준 아미노산( Amino acid Standard, waters, USA)사용하였으며 autochro WIN program(Young-Lin, korea)을 이용하여 함량을 계산하여 나타냈다.
5. 고추장의 기능성 탐색
1) 항산화효능 평가 (Electron donating abilities, DPPH radical 소거능)
숙성기간에 따른 고추장 시료는 물 추출(48시간 50℃) 후 여과지(Wathman No. 2)로 1차 상등액과 고형물을 분리한 다음 동결 건조를 하여 분말화 한 후 항산화 측정을 하였다. 각 분말화 된 고추장 시료는 멸균수로 녹여서 일정한 농도로 녹여 0.45㎛ PVDF 필터(Millipore)로 여과하여 시료로 사용하였다. 시료의 항산화 실험은 전자공여능(Electron donating abilities, EDA, DPPH radical의 소거능)을 Blois의 방법(1958)을 변형하여 측정하였다. 일정하게 녹인 시료 40㎕와 160㎕의 EtOH로 녹인 0.2mM 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH, simga, St. Louis, MO., USA)를 96 wall plate에 넣고 37℃에서 30분간 반응시켰다. 이 30분 반응시킨 반응액을 충분히 섞은 후 517nm에서 ELISA reader(Molecular Devices, USA)를 사용하여 측정하였다. 이때 활성비교를 위하여 ascorbic acid를 시료와 같이 멸균수로 녹여 전자공여도를 측정하였다. 결과는 EDA(Electron donating abilities, %)로 하여 시료 첨가군의 흡광도와 무 첨가군의 흡광도 차이를 백분율(%)로 아래와 같은 수식 1을 이용하여 계산하였으며, SPSS프로그램을 이용하여 평균값과 표준편차를 산출하였다.
Figure 112011048346674-pat00002
(1)
Figure 112011048346674-pat00003
2) 암세포 증식 억제 효과
계대배양중인 THP-1(human acute monocytic leukemia), HL-60(human acute promyelocytic leukemia), U937 (human acute histiocytic lymphoma) 세포를 96 well culture plate에 5ㅧ104cells/well이 되도록 세포수를 조정한 다음, 10배, 100배 희석한 고추장시료를 첨가하여 24시간 동안 37℃의 5% CO2배양기 내에서 배양하고 Mosmann(1983)에 의한 MTT법으로 측정하였다. 시료는 숙성 30일의 CK, WK, GK, WGK 고추장의 물 추출한 고추장시료를 사용하였다.
3) 주름살 개선 효능 평가
① Hyaluronidase 활성억제 효과 측정
Hyaluronidase 활성억제 효과는 Morgan-Elson assay 방법을 변형하여 기질로서 hyaluronic acid를 사용하여 반응시킨 후 생성된 N-acetylglucosamine의 양을 p-dimethylaminobenzaldehyde(DMAB)를 이용하여 585nm에서 비색 정량하였다. 0.1M acetate buffer(pH3.5)에 녹인 hyaluronidase(214 unit/mL, simga, St. Louis, MO., USA) 50㎕와 시료 20㎕를 혼합하여 37℃에서 20분간 반응시켰다. 음성 대조군으로 시료용액 대신 물을 넣고 동일한 조건에서 반응시켰다. 그 후 12.5mM CaCl2 100㎕를 가하여 다시 37℃, 20분간 반응시켰다. 불활성 상태의 hyaluronidase는 Ca2+에 의해 활성화 되며, 활성화 된 hyaluronidase용액에 0.1M acetate buffer(pH3.5)에 녹인 hyaluronic acid (2.4mg/mL, simga, St. Louis, MO., USA) 250㎕ 첨가하여 다시 37℃, 40분간 반응시켜 0.4N NaOH 100㎕와 0.4M potassium tetraborate 용액 100㎕을 반응액에 가하여 끓은 물에서 3분간 가열처리 후 상온에서 냉각시켰다. 냉각된 반응액에 DMAB 시약(p-dimethylaminobenzaldehyde 4g, 100% acetic acid 350mL, 10N NaOH 50mL) 3mL을 가한 후 이 반응액을 37℃, 20분간 반응시켜 585nm에서 ELISA reader(Molecular Devices, USA)를 사용하여 측정하였다. 저해 활성은 다음의 수식 2을 통해 구하였다.
Figure 112011048346674-pat00004
(2)
ODc는 585nm에서 시료액을 첨가하지 않은 대조군의 흡광도이고, ODs는 시료액을 첨가하여 측정한 흡광도값을 나타낸다. 양성대조군으로는 tannic acid(Simga, St. Louis, MO., USA)로 비교하였고, 3회 반복 실험하여 평균치를 구하였다.
② Elastase 활성억제 효과 측정
Elastase 활성억제 효과는 다음과 같이 측정하였다. 기질 1.0mM N-succinyl-(Ala)3-p-nitroanilide(Sigma, St. Louis, MO., USA) 200μL에 고추장 시료 20μL와 3unit Elastase (from Porcine pancreas, Sigma, St. Louis, MO., USA) 10μL를 첨가하여 25℃에서 10분 동안 반응시킨 후 ELISA reader로 410nm에서 흡광도를 측정하였다. Elastase 활성억제율은 다음의 수식 3을 통해 구하였다.
Figure 112011048346674-pat00005
(3)
양성대조군으로는 ursolic acid (Sigma, St. Louis, MO., USA)로 비교하였고, 3회 반복 실험하여 평균치를 구하였다.
③ 마우스 유래 Melanoma cell (B16F10 cell) 증식 억제 효과
계대배양중인 B16F10 cell (human melanoma cell) 세포를 96 well culture plate에 3ㅧ104cells/well이 되도록 세포수를 조정한 다음 고추장 여과액 1∼100배 희석한 고추장시료를 첨가하여 24시간 동안 37℃의 5% CO2배양기 내에서 배양하고 Mosmann에 의한 MTT법으로 측정하였다. 시료는 숙성 30일의 물 추출한 CK, WK, GK, WGK 고추장시료를 사용하였다.
5. 관능평가
고추장의 관능평가는 우석대학교 식품생명공학과 재학생 중에서 본 연구에 대한 관심도와 검사원으로서의 적합성이 인정된 학부 학생과 대학원 학생 13명을 평가원으로 선발하여 이들에게 숙성 기간이 95일 된 고추장의 평가요령을 숙지시킨 후 실험계획법에 따라 관능검사를 실시하였다. 평가항목은 색, 냄새(짠향, 구수한향, 쿰쿰한향), 맛(짠맛, 단맛, 신맛, 텁텁한맛, 매운맛), 전체적인 기호도로 5점 척도 법에 따라 각 실험구별 항목별로 최고 5점, 최저 1점으로 평가하였다.
결과 및 고찰
1. 고추장의 이화학적 특성 분석
1) 수분 함량 측정
숙성기간 동안 고추장의 수분 함량 변화는 도 2와 같다. CK, WK, GK, WGK고추장의 수분 함량은 35.10∼44.90%이다. 숙성 30일에 CK, GK, WGK 고추장의 수분 함량이 감소하다가 숙성 30일 이후부터 약간 증가하다가 숙성 90일째 낮아졌으며 WK 고추장은 수분함량이 완만하게 감소함을 알 수 있었다. 전통 고추장의 수분함량과 유사하였고, 발효가 진행됨에 따라 수분이 감소하는 이유는 숙성에 의한 수분의 증발로 인한 것으로 판단된다.
2) 총 질소 함량
고추장의 총 질소 함량은 도 3과 같으며 CK, WK, GK. WGK 고추장은 숙성 30일에 총 질소 함량이 각 1.40%, 1.33%, 1.2%, 1.36%를 보였고, 숙성 30일 이후부터는 각 고추장 모두 총 질소 함량이 감소하였다. 이는 일반적인 고추장의 숙성기간 중 총 질소함량과 대체적으로 유사한 것이다.
3) pH 및 적정산도
고추장 숙성 중 pH 및 적정 산도의 변화를 살펴본 결과는 도 4 및 도 5와 같다. 각 고추장의 pH 변화는 초기 pH 5.05∼4.88에서 숙성 90일에는 pH 5.00∼4.97로 조사되었으며, WK 고추장이 다른 구에 비하여 전반적으로 낮았다. 또한 적정산도는 백련추출액으로 제조한 WGK 고추장과 WK 고추장이 숙성 30∼60일에 증가하였으며, CK 고추장과 GK 고추장 보다 대체적으로 산도가 높고 숙성기간이 지날수록 감소하였다.
4) 총 당 측정
고추장의 숙성 중 총 당의 함량 변화는 도 6과 같다. 고추장의 총 당의 변화는 대부분 미생물의 전분 가수분해효소 작용에 의해 영향을 받게 된다. 각 고추장의 총 당의 변화는 숙성 30일까지는 증가하였고 그 후에는 완만하게 감소하였다. WK 고추장과 WGK 고추장에서 다른 구보다 대체적으로 높은 총 당의 함량을 나타내었다. 고추장의 총 당의 변화는 대부분 대부분의 전분 가수분해효소 작용에 의해 영향을 받게 되며, 이는 당이 미생물의 에너지원으로 이용될 뿐만 아니라 효소작용에 의한 탄수화물 분해 작용도 일어나기 때문인 것으로 보인다.
5) 환원당 측정
도 7에서 보는 바와 같이 숙성기간에 따른 환원당의 함량은 CK 고추장은 25.22∼27.15mg/mL, WK 고추장은 24.54∼26.35mg/mL, GK 고추장은 23.56∼27.85mg/mL, WGK 고추장은 24.39∼26.48mg/mL로 각각의 고추장의 환원당 함량은 숙성 30일경에 증가하였다가 점차적으로 감소하였다.
6) 유기당 함량 측정
숙성기간 중 고추장의 유리당 함량은 표 3과 같다. CK 고추장의 유리당 함량 중 glucose는 숙성 초기 5.88%에서 후기 4.29%로 감소하는 반면 fructose와 maltose는 발효 초기나 중기에 비하여 3.42%와 11.84%로 증가하였다. WK 고추장의 유리당 함량 중 glucose, fructose, maltose는 발효기간에 따라 증가하였으며, 특히 maltose는 발효 초기 1.52%에서 후기에 5.93%로 증가하여 증가 폭이 컸다. GK 고추장의 유리당 함량 중 fructose를 제외하고 glucose, maltose는 발효기간에 따라 감소하였으며, WGK 고추장은 WK 고추장과 유사하게 glucose, fructose, maltose 모두 함량이 증가하였다. 특히 maltose의 함량은 WK 고추장에서와 같이 발효초기 1.31%에서 후기 5.01%로 증가하였다. 또한 CK 고추장에서의 maltose 함량이 다른 구에 비해 전반적으로 높았다.
Figure 112011048346674-pat00006
7) 아미노태 질소 측정
고추장의 아미노태 질소는 고추장의 숙성 과정 중 단백질이 유리 아미노산 형태로 분해되어 구수한 맛을 내게 되는 것으로 그 함량이 높을수록 맛이 좋아지며, 고추장의 일반적인 품질 지표로써 사용된다. 고추장의 숙성 과정 중 아미노태 질소의 함량 변화는 도 8과 같다. 발효 기간에 따라 각 고추장의 아미노태 질소 함량은 증가하였다. 숙성 기간 동안 아미노태 질소함량은 CK 고추장은 84.99∼93.54 mg%, WK 고추장은 88.84∼103.32 mg%, GK 고추장은 103.01∼118.44 mg%, WGK 고추장은 113.29∼123.19 mg%의 함량을 나타냈고, 각 고추장은 숙성 60일경 아미노태질소 함량이 가장 높았으나, 숙성 60일 이후에는 함량이 유지되거나 약간 낮아지는 경향을 보였다. 그 중에서도 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말 을 첨가한 GK, WGK 고추장이 CK, WK 고추장에 비해 아미노태 질소 함량이 높았는데, 이는 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말 첨가에 따른 직접적인 결과이다.
8) 미생물 수 측정
고추장의 숙성기간 중 미생물의 변화는 표 4와 같이 호기성 세균은 CK 고추장에서 숙성 초기 5.58 log CFU/g에서 숙성 30일째 감소하다가 이후 근소하게 증가하면서 숙성 90일째는 5.26 log CFU/g을 보였다. WK, WGK 고추장은 초기 각 4.64 log CFU/g , 4.92 log CFU/g에서 숙성 60일째 증가하여 이후 감소하여, 원료에 따른 전통식 고추장의 연구와 유사하게 숙성 후반기에 균수가 감소하였다. 또한, GK 고추장에서는 초기 미생물 수는 WK, WGK 고추장과 유사하였으나 숙성 기간이 증가할수록 미생물의 변화 없이 일정하였다.
숙성 기간 동안 유산균 수는 CK 고추장이 4.61∼5.11 log CFU/g, GK 고추장은 39∼4.81 log CFU/g이며, 각 고추장은 숙성 60일에 증가하여 이후 일정하게 유지되었다. WK와 WGK 고추장의 유산균 수는 4.00∼4.15 log CFU/g, 4.16∼4.86 log CFU/g이며 WK 고추장의 유산균 수는 다른 구에 비해 적었다. WGK 고추장은 숙성 60일째 유산균의 수가 증가하였다가 이후 감소하였다. 고추장의 효모의 수는 초기 4.38∼4.66 log CFU/g이였으며 CK 고추장은 숙성 60일까지 증가하다가 이후 일정하였다.
WK 고추장은 숙성기간이 지날수록 점차적으로 감소하였고, GK 고추장은 숙성기간이 지날수록 일정하게 유지되었으며, WGK 고추장에서는 숙성 60일까지 증가다가 점차적으로 감소하였다.
Figure 112011048346674-pat00007
9) 알코올 함량 측정
고추장 발효 중 생산되는 알코올은 고추장의 풍미에 영향을 미칠 것으로 보이는데 CK, WK, GK, WGK 고추장의 고추장간 차이는 보이지 않았으며, 숙성 30일 이후부터 90일까지 각 고추장의 알코올 함량은 유지되거나 약간 감소하는 수준이었다(도 9). 고추장 메주와 고추 품종별 고추장의 발효특성 중 알콜 함량은 발효초기 0.1%에서 숙성 100일째 최대 3.6%로 증가되었는데 이는 관여하는 효모가 당을 사용하므로써 고추장 중 환원당 감소하는 것으로 알려져 있다.
10) 무기질 함량 측정
고추장의 숙성 시간 동안 무기질인 Ca, P, Mg, Na, K, Fe, Cu, Zn의 함량을 측정한 결과는 표 5와 같다. 각 고추장의 Ca 함량은 숙성 30일에서 60일에 감소하다가 증가하였다. P의 함량은 WGK구를 제외한 각 고추장에서 숙성기간 동안 변화는 미미했고, WGK 고추장은 숙성 60일째 P의 함량이 낮아지다 이후에는 증가하였다. Mg의 함량 변화는 CK구, GK구 고추장의 숙성 기간에 따른 함량 변화는 없었으나, WK 고추장에서 숙성 30일에서 60일 동안 일정하게 감소하였다가 이후 증가하였고, WGK 고추장에서 P의 함량 변화와 유사하게 숙성 90일에 Mg 함량이 감소되었다가 이후 증가하였다. 고추장의 Na 함량은 CK 와 WK 고추장은 다른 GK구와 WGK 고추장에 비해 Na 함량이 높았고, CK와 WK의 고추장에서는 숙성 30일과 60일째 감소하여 이후 증가하였고, GK 고추장은 숙성 30일째 증가하였다가 점차 감소하였고, WGK 고추장은 숙성 60일째 감소하여 이후 증가하였다. K 함량 변화는 각 고추장별 유의차가 없었으며 Fe 함량은 CK, WK, GK, WGK 고추장 모두 숙성기간이 지날수록 감소하였다. Cu 함량은 각 고추장간의 유의적인 차이 없이 비슷하며 숙성 기간에 따른 변화도 없었다. 숙성기간이 지날수록 CK구에서 Zn 함량은 감소하였고, WGK 고추장에서는 숙성 30일과 60일째 다소 증가하다가 이후 감소하였다.
Figure 112011048346674-pat00008
11) 색도 측정
CK, WK, GK, WGK 고추장의 숙성 중 색도의 변화는 표 6과 같다. CK, WK및 WGK 고추장은 밝기를 나타내는 L값(Lightness)이 숙성 30일에 감소하다가 숙성 90일까지 점차 증가하였으며, GK 고추장은 숙성 30일 이후부터 다소 감소하였다. 적색도를 나타내는 a값(redness)은 CK 고추장은 숙성기간이 지날수록 완만하게 감소하였으며, GK 고추장은 숙성 30일에 감소하다가 60일 이후 증가하여 90일에는 다시 감소하였다. WK 고추장은 CK 고추장과 비슷하게 나타났으나 CK 고추장 보다는 숙성기간 동안의 a값이 다소 낮았다. WGK 고추장은 WK 고추장과 유사하게 18.53∼21.17 수치를 나타내었다. 황색도를 나타내는 b값(yellowness)은 CK 고추장은 숙성 30일째 약간 감소하다가 숙성 60일째 다른 구보다 33.74의 높은 수치로 증가한 후 90일째 감소하였다. GK 고추장도 CK 고추장과 유사였으나 CK 고추장 보다는 낮은 수치를 보였으며 WK, WGK 고추장은 숙성 60일째 약간 증가하다가 완만하게 90일째 감소하였다. 고추장의 숙성 중 색도의 변화는 숙성기간이 경과함에 따라 L의 값은 증가하였고, a값과 b값은 감소하였다. 고추장은 당과 아미노산 함량이 큰 식품으로 Maillard반응에 의한 HMF(5-hydroxymethyl furfural) 및 그 산화 중합체가 고추장의 변색에 기여하며, 저장온도가 높을수록 L값과 a값의 감소가 심하여, 변색은 저장온도에 비례하였다.
Figure 112011048346674-pat00009
2. 고추장의 GABA 및 유리 아미노산 함량 측정
숙성기간에 따른 고추장의 GABA 및 아미노산 함량 측정은 표 7과 같다. 고추장 숙성 0일의 GABA 함량은 CK 고추장 7.27mg/100g, GK 고추장 139.90mg/100g, WK 고추장 7.74mg/100g, WGK 고추장 104.61mg/100g의 함량이었으며, 숙성기간에 CK 고추장의 GABA 함량은 6.55∼7.87mg/100g 으로 숙성기간이 길어질수록 완만하게 감소하였다. 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말을 첨가한 GK 고추장의 GABA 함량은 숙성 30일째(87.48mg/100g) 감소하다가 60일째(113.78mg/100g) 증가하여 숙성 90일째 다시 감소하였다(69.69mg/100g). WK 고추장의 숙성 기간 중 GABA 함량은 30일째 (13.63mg/100g) 증가하다가 30일 기점으로 완만하게 감소하였으며, WGK 고추장의 GABA 함량 변화는 GK 고추장의 GABA 함량 변화와 유사한 패턴을 보였다(도 10). CK 고추장과 WK 고추장은 숙성 30일째 GABA 함량이 다소 높았으며, GK 고추장과 WGK 고추장은 숙성 60일째 GABA 함량이 높게 나타남을 알 수 있었다.
숙성기간에 따른 고추장의 유리 아미노산 함량은 대체적으로 증가하였으며, Glutamate(Glu)의 함량은 고추장 숙성 0일 때 18.00∼25.75mg/100g였으나 숙성 90일째 함량은 21.03∼61.59mg/100g, Aspartic acid (Asp)함량은 고추장 숙성 0일 때 7.08∼10.05mg/100g에서 숙성 90일째 함량은 50.96∼91.18mg/100g으로 증가하였다. 유리아미노산 중 Serine (Ser)함량은 0일 때 7.00∼8.51mg/100g에서 숙성 90일째 40.66∼128.75mg/100g으로 증가를 하였다.
고추장 중의 단백질은 발효성 미생물의 작용으로 유리아미노산으로 전환되어 구수한 맛을 나타낸다.
Figure 112011048346674-pat00010
3. 고추장의 효능
1) 항산화효능 평가
고추장 물 추출 시료 파우더를 멸균수로 4, 40, 400, 4,000㎍/mL의 농도(최종농도)로 조제하여 Blosis의 전자공여능 측정 (Electron donating abilities, EDA, DPPH radical 소거능) 방법을 변형하여 항산화능을 평가하였다. 활성비교를 위해 아스코르브산(ascorbic acid)을 시료와 같이 처리하여 전자공여도를 측정하였다. 모든 농도에서 CK, GK 고추장의 항산화능은 농도 의존적이였으나 숙성이 진행됨에 따라 변화가 없었으며, WK, WGK 고추장은 4,000㎍/mL 농도에서 숙성 30일에 각 56.61%, 61.69%과(도 12), 숙성 60일에 각 56.64%, 62.92%으로(도 13), CK 고추장과 GK 고추장 보다 높은 항산화능을 보였다. CK와 GK구 고추장에서는 GK 고추장이 항산화력이 우수한 것으로 나타났다. 대체적으로 숙성 전부터 숙성 90일까지 WK 고추장과 WGK고추장이 CK 고추장과 GK 고추장보다 항산화능이 높은 것으로 확인되었다(도 14). 이는 백련추출물이 자체적으로 높은 항산화능력을 보유하고 있기 때문이라고 사료된다.
2) 암세포 증식 억제 효과 측정
암세포에 대한 성장 억제효과를 측정하기 위해 MTT assay법으로 인간 급성단핵구백혈병(THP-1), 인간 급성 전골수성 세포백혈병(HL60), 조직구림프종(U937)을 대상으로 측정하였다. 시료는 항산화능이 우수하고 GABA 함량이 대체적으로 우수한 숙성 30일째의 고추장을 사용하였다. CK, GK, WK, WGK 고추장 시료 각 10g과 멸균수 50mL를 혼합하여 37℃에서 2시간 동안 교반하여 균질화 후 여과하여 MTT assay 시료로 사용하였고, 대조군으로 시료를 첨가하지 않고 멸균수로 실험하였다. 2,000㎍/mL 농도에서 THP-1 세포에 대한 고추장의 증식억제 효과는 CK 고추장(13.2%)과 WK 고추장(29%) 보다 GK와 WGK 고추장에서 각 42%의 암세포 증식 억제능을 보였다(도 15). HL60 세포에 대한 고추장의 증식억제 효과는 2,000㎍/mL 농도에서 CK고추장(11%)와 GK 고추장(28.2%)에 비해 WK 고추장은 62%, WGK 고추장은 91.9%의 암세포 억제 효과를 나타냈으며(도 16), U937 세포에 대한 고추장의 증식억제 효과는 WGK 고추장에서 77.9%의 암세포 증식억제 효과를 확인하였다(도 17). 전체적으로는 CK, GK, WK 고추장 보다 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말을 첨가하여 제조한 백련 고추장인 WGK 고추장에서 항암효과가 우수한 것으로 사료된다.
3) 주름살 개선 효능 평가
① Hyaluronidase 활성억제 효과 측정
Hyaluronic acid는 glucuronic acid와 glucosamine이 반복해서 연결된 고분자 다당류이다. Hyaluronic acid는 염증 형성 중요 요소인 marcophage의 phagocytic ability를 저해한다. 반면 hyaluronic acid 분해 산물 혹은 hyaluronic acid는 상처 치유 과정에서 inflammation, fibrosis, collagen deposition을 증가시켜 항염증 및 주름개선을 기대할 수 있으며, hyaluronic acid를 분해하는 hyaluronidase 저해는 항염증 및 주름개선을 기대 할 수 있어 주름개선 물질을 탐색하는 방법으로 hyalurinidase 저해 효과를 측정하였다. 실험에 사용한 고추장은 GABA 함량과 항산화 효과가 높았던 숙성 30일과 60일의 고추장의 70%에탄올 추출물을 사용하였고, 표준물질로는 tannic acid를 사용하여 비교하였다.
70% 에탄올 추출을 한 숙성 30일의 고추장의 hyaluronidase 저해 활성은 모든 시료에서 농도 의존적으로 나타났다. 540㎍/mL의 농도에서 시료의 저해 활성은 50%이하의 38.15∼28.94%으로 hlyaluronidase 저해활성을 보였으며, CK, WK, GK 고추장에 비해 WGK 고추장에서 540㎍/mL 농도에서 38.15%으로 높았다(도 18). 숙성 60일 된 고추장의 70%에탄올 추출물에서는 540㎍/mL 농도에서 GK 고추장 (22.35%)를 제외한 CK 고추장(30.47%), WK 고추장(40.08%), WGK 고추장(40.73%)가 hyaluronidase 저해율이 높게 나타났다(도 19).
식물에서 알려진 hyaluronidase의 활성을 저해하는 물질로 flavonoids, glycyrrhizin, tannins, iridoid glycosides 또는 불포화 지방산이 알려져 있는데, 백련 추출물을 함유된 WK 고추장과 WGK 고추장 에탄올추출물에 의한 저해활성은 백련에서 유래된 성분들에 의한 가능성도 있을 것으로 사료된다.
② Elastase 활성억제 효과 측정
자외선 및 활성산소 등에 유발되는 피부 진피층에 존재하는 matrix metalloproteinase(MMPs)는 피부노화, 즉 주름생성과 밀접한 관계가 있으며 MMPs를 이루는 주요성분으로 collagenase, gelatinase, elastase 등이 있으며 피부탄력 감소 및 주름 생성 방지에 있어 elastase 활성 감소는 매우 중요하다. 따라서 고추장의 주름살 개선 평가는 elastase 활성억제 측정으로 평가하였으며 표준물질은 ursolic acid를 사용하였다. 고추장 농도별 저해율은 GABA 함량과 항산화 기능이 높았던 숙성 30일과 60일의 에탄올 추출물을 사용하였다.
숙성 30일과 60일의 고추장 시료를 에탄올 추출하여 농도별(1.7㎍/mL, 17㎍/mL, 170㎍/mL, 1,700㎍/mL)로 elastase 저해율을 측정한 결과는 도 20∼21과 같다. 숙성 30일 고추장 70% 에탄올 추출물은 농도 의존적으로 elastase 저해율을 보였으며 CK, WK, GK, WGK 고추장 각각 저해율은 12.31∼33.79%, 17.28∼48.69%, 19.50∼40.32%, 17.21∼45.88%를 나타내었고, 그 중 백련 추출물이 첨가된 WK 고추장과 WGK 고추장 추출물이 1,700㎍/mL 농도에서 48.69%, 45.88%의 elastase 저해율을 보였다. 숙성 60일 된 고추장의 70% 에탄올 추출물에서의 각 고추장들의 elastase 저해율은 CK 고추장은 42.79∼23.93%, WK 고추장은 50.45∼18.50%, GK 고추장은 52.53∼28.62%, WGK 고추장은 44.35∼20.83%의 저해율을 나타냈다(도 21). 숙성 30일 보다 CK 고추장과 GK 고추장의 elastase 저해율은 높게 나타났고, WK고추장과 WGK 고추장은 숙성 30일과 비슷하게 나타냈다.
③ 마우스 유래 Melanoma cell(B16F10 cell) 증식 억제 효과
GABA 함량과 항산화 기능이 높았던 숙성 30일의 고추장 물 추출물을 마우스유래 melanoma cell에 대한 세포독성효과(MTT assay)를 측정한 결과는 도 22와 같다.
세포활성은 추출물의 농도가 증가함에 따라 추출물의 독성 또는 부착력 방해로 인해 감소되었으며, 시료의 20,000㎍/mL 농도에서 시료를 넣지 않은 Control구에 비해 CK 고추장은 48.8%, WK 고추장은 48.3%, GK 고추장은 61.9%, WGK 고추장은 71.4%의 melanoma cell의 성장을 저해하였다.
4. 관능평가
모든 구에서 고추장의 단맛, 신맛, 텁텁한 맛, 매운맛은 짠향 구수한향은 비슷하였으며, 고추장의 색은 CK 고추장 보다 GK, WK, WGK 고추장에서 약간 낮았으며, 짠맛은 GK 고추장과 WGK 고추장이 다른 구에 비해 높았으며, CK 고추장과 WK 고추장에서 쿰쿰한 향을 많이 느낀 것으로 나타났다. 종합적인 기호도를 볼 때 WGK 고추장(2.88점), CK 고추장(2.75점), GK 고추장(2.71점), WK 고추장(2.71점) 간의 유의적인 차이는 없었다(표 8, 도 23). 전체적으로 볼 때 시판 고추장에는 물엿 등을 첨가하고 다른 레시피를 사용하기 때문에 맛의 차이는 있을 수 있다고 판단된다. 본 실험에 사용한 고추장제조 방법은 표준 레시피를 기초로 한 방법으로 일반인들에겐 다소 생소하게 느껴질 수 있지만, 백련 추출액 사용 고추장과 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말을 첨가한 고추장이 이들을 첨가하지 않은 대조구 고추장에 비해 맛과 향 등 기호도에 있어서 별 다른 차이가 없는 것으로 사료된다.
Figure 112011048346674-pat00011

Claims (6)

  1. 고추장의 제조 방법에 있어서,
    정제수 1200~1700 중량부에 엿기름 30~60 중량부를 혼합하는 단계와;
    혼합된 엿기름액을 40~70℃에서 2~5시간 당화시키는 단계와 ;
    당화된 엿기름액에 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말 1~4 중량부, 메주 가루 40~60 중량부, 고춧가루 150~350 중량부, 소금 80~150중량부로 원료를 혼합하는 단계와 ;
    혼합된 원료를 포장용기에 담아 포장 및 보관하는 단계로
    이루어지는 것을 특징으로 하는 GABA를 함유하며 피부미용효과를 갖는 고추장 제조 방법.
  2. 고추장의 제조 방법에 있어서,
    정제수 700~1200 중량부에 건조된 백련 잎 25~70 중량부를 넣은 후 30~70℃에서 30~60시간 정치 추출하여 만들어진 백련추출액 1200~1700 중량부에 엿기름 30~60 중량부를 혼합하는 단계와;
    혼합된 백련-엿기름액을 40~70℃에서 2~5시간 당화시키는 단계와 ;
    당화된 백련-엿기름액에 효소처리 아미노산(아미노산유래 GABA) 분말 1~4 중량부, 메주가루 40~60 중량부, 고춧가루 150~350 중량부, 소금 80~150 중량부로 원료를 혼합하는 단계와 ;
    혼합된 원료를 포장용기에 담아 포장 및 보관하는 단계로
    이루어지는 것을 특징으로 하는 GABA를 함유하며 피부미용효과를 갖는 고추장 제조 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 만들어진 고추장.
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