KR101461561B1

KR101461561B1 - 감미 증강제

Info

Publication number: KR101461561B1
Application number: KR1020120133341A
Authority: KR
Inventors: 류미라; 손희진; 김이슬; 송서현; 김민정; 정명지; 이혜진
Original assignee: 한국식품연구원
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2014-11-13
Also published as: JP5860542B2; KR20130057403A; WO2013077668A1; US9993017B2; US20140248411A1; JP2014532404A

Abstract

본 발명은 간장으로부터 유래된 글리칸 또는 글리코펩타이드를 포함하는 감미 증강용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 우수한 감미 증강성, 특히 종래 감미제와 거의 동등하거나 보다 우수한 감미 효과를 가지면서 영양학적인 측면에서 칼로리가 적은 감미 증강용 조성물을 제공한다. 본 발명은 감미 증강용 조성물 및 감미료를 포함하는 감미료 조성물을 제공한다. 본 발명은 감미 증강용 조성물을 포함하는 식품 및 식품의 감미증강 방법을 제공한다. 본 발명의 감미 증강제는 천연물-유래 물질로서 장기 숙성 재래 간장에서 분리한 펩타이드를 유효성분으로 포함하고 있기 때문에, 종래의 화학합성 감미 증강제의 문제점, 예컨대 부작용의 야기 및 불쾌한 맛의 유발 등의 문제점을 해결한다.

Description

감미 증강제{Sweetness Enhancer}

본 발명은 간장으로부터 유래된 글리칸을 포함하는 감미 증강용 조성물에 관한 것이다.

단맛은 인간이 가장 좋아하는 맛이지만, 단맛을 내는 수크로오스와 같은 당을 함유한 물질은 고칼로리로서, 당뇨나 비만과 같은 대사성 질환을 유발한다. 따라서, 최근 연구자들은 칼로리가 없는 인공 감미제(sweetener)를 연구하고 개발하여 당 섭취를 줄이려고 노력하고 있다. 하지만 칼로리가 없는 감미제는 기대했던 단맛 외에 쓴맛과 같은 다른 맛을(off taste) 나타내어 진정한 단맛을 나타내거나 증강시키는 역할을 하지 못하고 있는 경우가 많다. 또한 기존의 인공 감미제는 고농도로 사용되어야 그 효과를 나타내고, 아니면 단맛 외의 불쾌한 맛 즉 쓴맛, 금속맛, 차가운 맛 등과 같은 맛을 함유하거나 그 맛이 짧거나 오래 지속되어 문제가 재기되었다. 이러한 문제점을 없애고 효능을 증강시키기 위해서 그동안 연구자들은 기존의 감미료를 조합하여 당의 맛에 가장 가까운 성분을 개발하려고 노력하고 있지만 그 한계가 있다. 이러한 이유에서 기존의 당이 나타내는 맛을 나타낼 수 있는 감미 증강제(sweetness enhancer)를 개발하고자 노력하고 있다. 원래의 단맛을 더 증강시키는 물질을 개발하면 저농도의 당을 사용하고도 고농도의 단맛을 느끼는 효과를 나타낼 수 있기 때문이다. 이러한 감미 증강제는 적은양의 감미제나 당으로라도 단맛의 강도는 증강시키는 역할을 함으로써, 음식의 당의 양을 줄여서 나아가 칼로리가 적은 음식이나 음료에 응용할 수 있다.

혀에서 미각은 미각 수용체를 자극할 수 있는 화학물질이 각각 지단백결합수용체인 단맛(sweet), 쓴맛(bitter), 맛있는 맛(umami) 수용체에 결합하여 특별한 Gα-gustducin, Gβ3, Gγ13으로 이루어진 지단백질을 활성화시키고, 이에 따라 PLCβ2와 TRMP5 칼슘통로를 통하여 세포 내 칼슘이 유입되며 이에 따라 미각 수용체를 가진 세포에서 신경전달물질이 분비되어 맛에 관여하는 신경을 자극하고, 뇌에서 맛을 느끼게 된다고 보고되었다(Margolskee RF, J Biol Chem 277:1-4(2002)).

최근 10년 동안 단맛을 전달하고 조절하는 단맛 수용체가 발견되고 클로닝됨으로써, 수용체와 관련해서, 당의 단맛을 더 증강시키는 증강제(enhancer)의 연구가 활발해지고 있다. 단맛과 감칠맛, 쓴맛을 인지하는 수용체는 구조적으로 GPCR(7-transmembrane-domain G-protein coupled receptor)에 속하지만, 전체적인 구조에 있어서는 뚜렷한 차이를 나타내고 있다. 최근 분자생물학적 연구에 의해 밝혀진 바에 따르면 포유류의 미각 감수기는 크게 1형과 2형으로 분류할 수 있다. 1형 미각 감수기는 GPCR 타입 C 패밀리에 속하며, 칼슘 센싱과 밀접한 관련이 있는 mGluR(metabotropic glutamate receptor)와 GABAB(γ-amino butyric acid B) 수용체와 유사하게 N-말단 쪽에 라이간드가 결합하는 커다란 세포외 부위를 갖는 것으로 알려져 있다(Nelson 등, 2001). 이들은 T1R1, T1R2 및 T1R3의 3개 유전자로 나누어지며, T1R1 및 T1R3 감수기는 함께 아미노산 감수기로 작용하는 것으로 밝혀졌고, T1R2 및 T1R3 감수기는 단맛 감수기로 작용한다는 것이 보고되었다. T1R2 헤테로다이머는 VFT(venus flytrap domain)이 막관통 도메인(transmembrane domain, TMD)과 연결되어있고, T1R2에 CRD(cystein rich domain)이 연결되어있다. 이러한 수용체의 구조를 조절하는 수십 가지의 합성, 자연 감미제가 약리학적으로 연구되어졌는데, T1R3의 막관통 도메인에 작용하는 감미제는 사이클라메이트 및 네오헤스페리딘 다이하이도로 칼콘(NHDC)이다. 수크로오스 및 수클라로스(sucralose)는 T1R2 및 T1R3의 VFT에 결합하며, 아스파탐(aspartmae)은 T1R2의 VFT에 결합한다(도 1). 이처럼 단맛 수용체의 클로닝으로 인하여 감미 증강제의 개발방법이 객관적이고 전문화 되었다

기존의 감미 증강제나 인공 감미제는 이러한 수용체에 다양한 방법으로 결합하여 그 효능을 나타내었지만, 앞서 설명한 바와 같이 불쾌한 맛을 갖고 있거나 합성하여 만든 감미제로서 부작용을 야기할 수 있었다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

본 발명자들은 우수한 감미 증강성, 특히 종래 감미제와 거의 동등하거나 보다 우수한 감미 효과를 가지면서 영양학적인 측면에서 칼로리가 적은 감미 증강용 조성물을 개발하고자 연구 노력하였다. 그 결과, 간장 또는 간장 분획에서 유래된 글리칸 또는 글리코펩타이드를 포함하는 조성물이 단맛 수용체를 활성화시켜 단맛을 증강시키는데 우수한 효과를 나타냄을 규명함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 감미 증강용 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 감미 증강용 조성물 및 감미료를 포함하는 감미료 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 감미 증강용 조성물을 포함하는 식품을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명 및 청구범위에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음 일반식 1로 나타내는 글리칸을 포함하는 감미 증강용 조성물을 제공한다:

(Hex)₅-(HexNac)₁

상기 일반식에서, Hex는 헥소오스, HexNac는 N-아세틸헥소자민이다.

본 발명자들은 우수한 감미 증강성, 특히 종래 감미제와 거의 동등하거나 보다 우수한 감미 효과를 가지면서 영양학적인 측면에서 칼로리가 적은 감미 증강용 조성물을 개발하고자 연구 노력하였다. 그 결과, 간장 또는 간장 분획에서 유래된 글리칸 또는 글리코펩타이드를 포함하는 조성물이 단맛 수용체를 활성화시켜 단맛을 증강시키는데 우수한 효과를 나타냄을 규명하였다.

본 명세서에 사용된 용어 “감미 증강용 조성물(sweetness enhancer composition)”은 단맛의 민감도(perception of sweet taste)를 증강시키거나 증대시킬 수 있는 조성물을 의미한다. 용어 감미 증강용 조성물은 용어 “단맛 강화제(sweet taste potentiator)”, “감미성 강화제(sweetness potentiator)” 및 “감미성 증대제(sweetness intensifier)”와 동의어이다. 일반적으로, 본 발명에 제공된 감미 증강용 조성물은 수용 가능한 사용 농도에서 이들 스스로에 의한 감지할만한 단맛을 제공하지 않으면서 감미료의 단맛을 증강시키지만 상기 감미 증강용 조성물은 더 높은 농도에서는 단맛을 제공할 수도 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 일반식에서 헥소오스는 만노오스, 글루코오스, 갈락토오스, 프럭토오스, 푸코오스 또는 이들의 조합이고, 가장 바람직하게는 만노오스이다. 상기 일반식에서, N-아세틸헥소자민은 바람직하게는 N-아세틸글루코사민이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 일반식 1의 글리칸은 하기 구조식 1로 나타낸다:

구조식 1

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 구조식 1의 글리칸은 그의 N-아세틸헥소자민을 통하여 Met-Asn 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드의 Asn 아미노산 잔기의 아미드 질소(amide nitrogen)에 결합되어 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 구조식 1에서 헥소오스는 만노오스, 글루코오스, 갈락토오스, 프럭토오스, 푸코오스 또는 이들의 조합이고, 가장 바람직하게는 만노오스이다. 상기 일반식에서, N-아세틸헥소자민은 바람직하게는 N-아세틸글루코사민이다.

일반식 1의 글리칸에 결합된 펩타이드는 Met-Asn 아미노산 서열을 포함하며, 바람직하게는 Met-Asn 아미노산 서열로 필수적으로 구성(essentially consisting of)되며, 보다 바람직하게는 Met-Asn 아미노산 서열로 구성(consisting of)된다. 펩타이드 서열을 언급하면서 사용되는 용어 “필수적으로 구성”은 Met-Asn 아미노산 서열의 N-말단, C-말단 또는 N-말단과 C-말단에 추가적으로 1-10개, 바람직하게는 1-5개, 1-3개, 1-2개 또는 1개의 아미노산이 결합된 펩타이드를 포괄하기 위하여 사용된 용어이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 글리칸은 간장 또는 간장 분획에 포함되어 있으며, 이로부터 분리하여 수득할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 하기 구조식 1로 나타내는 글리칸을 제공한다:

구조식 1

상기 화학식에서, Hex는 헥소오스, HexNac는 N-아세틸헥소자민이다.

아래의 실시예에서 입증된 바와 같이, 간장(특히, 숙성 간장)에서 분리된 글리코펩타이드에서 감미증강 효과를 나타내는 부위(moiety)는 글리칸 부위이다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 간장의 글리코펩타이드 분획(fraction)을 포함하는 감미 증강용 조성물을 제공한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 간장의 글리코펩타이드 분획은 분자량 500-10,000 Da의 글리코펩타이드 분획이다.

보다 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 글리코펩타이드 분획은 (a) 간장을 원심분리하여 침전물을 제거하는 단계; 및 (b) 단계 (a)의 결과물을 한외여과하여 분자량 500-10,000 Da의 글리코펩타이드 분획을 분리하는 단계를 통해 수득할 수 있다.

본 발명의 구체적인 일 실시예를 참조하여, 글리코펩타이드 분획 수득 방법을 설명하면 다음과 같다: 간장 원액을 원심분리하여 침전물을 제거한 후 한외여과장치를 이용하여 일정 압력(예컨대, 60 psi)를 가하여 글리코펩타이드 획분을 분리한다. 한외여과막(molecular weight cut-off 10,000 dalton)으로 분자량 10,000 이상과 분자량 10,000 이하의 물질로 분리한 후 10,000 이상의 물질은 제거하고 분자량 10,000 이하의 글리코펩타이드를 함유하는 용액은 다시 한외여과막(molecular weight cut-off 500 dalton)로 한외여과하여 분자량 500 이하의 물질은 제거하여 분자량이 500 보다 크고 10,000 보다 작은 글리코펩타이드 획분을 분리한다.

상기 한외여과는 당업계에 공지된 다양한 방법을 통하여 실시할 수 있다. 한외여과는 적합한 분획분자량(Molecular Weight Cut-off, MWCO)을 갖는 한외여과막을 이용하여 실시한다. 예를 들어, 분획분자량 500-10,000인 한외여과막을 사용하여 한외여과를 실시한다. 한외여과는 여과뿐만 아니라 농축의 효과도 발생시킬 수 있다.

상기 한외여과는 간장원액을 원심분리한 후 실시할 수 있다. 상기 원심분리는 5,000-10,000 rpm으로 실시할 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 감미 증강용 조성물은 인간 단맛 수용체를 활성화 시킨다. 상기 단맛 수용체는 단맛 화합물에 의해 조절될 수 있는 맛 수용체이다. 바람직하게는, 단맛 수용체는 G 단백질이 결합된 수용체이며 보다 바람직하게는 hT1R2(human taste receptor type 1 member 2)/ hT1R3(human taste receptor type 1 member 3)이다.

본 발명의 감미 증강용 조성물은 인간 단맛 수용체(hT1R2/hT1R3)를 조절하며, G 단백질 신호화 케스케이드를 활성화하는 효과를 갖는다. 단맛 수용체에 대한 본 발명의 조성물의 효과는 맛 시험에서 인지되는 단맛 향미를 증가시킨다. 따라서, 본 발명의 감미 증강용 조성물은 수크로오스, 프록토오스, 클루코오스 및 다른 공지된 천연 사카라이드-기본 감미제 또는 공지된 인공 감미제(예: 사카린, 사이클라민산, 아스파르탐 등), 또는 이들의 혼합물에 대한 대체품으로 이용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 당이 결합되지 않은 상태의 Met-Asn 펩타이드는 감미효과를 나타내지 않는다. Met-Asn 펩타이드 자체의 감미는 0.13 ± 0.04 의 단맛 강도를 나타내어 표준시료인 5% 수크로오스의 단맛 강도 5.00 ± 0.00 와 비교하여 단맛을 거의 나타내지 않는 것으로 나타났다(도 5). 본 발명의 Met-Asn 펩타이드를 포함하는 분획물의 감미효과는 당 구조 결합에 의한 것이라고 할 수 있다.

하기의 실시예에서 입증된 바와 같이, 간장으로부터 분리한 글리코펩타이드 분획(FII)은 세포 내 칼슘 농도를 증가시킨다. 상세하게는, hT1R2/hT1R3이 안정적으로 발현되는 세포주에 종래의 감미료인 수크로오스, 아세설팜칼륨, 사카린 또는 사이클라민산을 처리하고 FII 분획을 첨가한 결과, 4종의 리간드에 FII을 첨가하였을 때, 칼슘 방출이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 수크로오스의 경우, FII를 추가적으로 첨가하였을 때 칼슘방출이 약 2.3배, 아세설팜칼륨 및 사카린에서는 각각 1.5 및 1.2 배 정도 유의적으로 증가하였다(도 6). 또한, FII의 각 서브 분획인 LHa, LHb, LHc, LHd 및 LHe에 대한 칼륨 방출 변화량을 확인한 결과, 수크로오스, 아세설팜칼륨 및 사카린에 서브 분획을 추가적으로 첨가하였을 때 LHd 및 LHe 분획에서 리간드 선택적으로 칼슘 방출이 증가하였다(도 7). LHe 분획은 아세설팜칼륨 또는 수크로오스를 처리한 세포에서 농도 의존적으로 칼슘방출을 증가시켰다(도 8).

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 감미 증강용 조성물은 감미성 증강제가 없는 감미료 조성물에 대한 단맛 민감도 이상으로 감미료 조성물의 단맛의 강도를 증가시키거나 또는 증강시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 FII 분획의 기본 맛은 감칠맛(2.13±0.31)이 가장 높았고, 다음으로 단맛(1.08±0.20), 짠맛(0.78±0.20)으로 나타났으며 신맛과 쓴맛은 각각 (0.17±0.06), (0.10±0.05)로 낮게 나타났다(도 10a의 패널 A). 이를 100%로 환산하였을 때는 감칠맛, 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛의 순서로 각각 50, 25.49, 18.14, 3.92, 2.45%로 구성되어 있음을 확인하였다(도 10a의 패널 B). FII의 서브 분획인 LHe는 감칠맛(2.92 ± 0.50)이 가장 높았고, 다음으로 단맛이 (1.15 ± 0.15)으로 나타났으며, 짠맛(0.46±0.21)과 쓴맛(0.38±0.19)은 큰 차이를 나타내지 않았고 신맛은 (0.15±0.09)으로 거의 나타나지 않았다(도 10b).

또한, LHe의 감미 증강 효과를 보다 정확하게 알아보기 위하여 단맛 표준시료로 2, 5, 10, 15% 수크로오스 용액을 사용하여, LHe 용액 및 5% 수크로오스 표준 시료에 첨가된 LHe 용액을 시료로 제시하고 단맛의 강도를 15점 척도법으로 측정한 결과, 5% 수크로오스 표준시료에 첨가된 LHe 용액의 단맛 강도(6.91±0.62)가 5% 수크로오스 표준시료 단맛강도(5.00 ± 0.00)에 비해 유의적으로 증가했음을 확인하였다(도 11). 하기의 실시예에서 입증된 바와 같이, LHe 용액을 종래의 감미료에 첨가하면, 감미 증강 효과를 나타낸다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명의 감미 증강용 조성물 및 감미료를 포함하는 감미료 조성물을 제공한다.

본 발명에 사용되는 용어 "감미료 조성물(sweetener composition)"은 상기 감미 증강용 조성물 및 1종 이상의 감미료를 포함하는 배합물(combination)을 의미한다.

본 발명의 감미 증강용 조성물은 적절한 임의의 감미료의 단맛 또는 민감성을 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 감미료 조성물은 탄수화물 감미료, 천연 감미료, 합성 감미료 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

본 발명에서 제공되는 감미료 조성물은 감미료 조성물 내에 효과량의 감미 증강용 조성물을 포함한다. 감미 증강용 조성물의 효과량이라 함은 감미 증강용 조성물이 없는 감미료 조성물에 대한 단맛 민감도 이상으로 감미료 조성물의 맛의 강도를 증가시키거나 또는 증강시키기에 충분한 양을 의미한다. 예를 들면, 감미 증강용 조성물은 전체 감미료 조성물에 바람직하게는 10-500 μg/mL, 보다 바람직하게는 30-300 μg/mL, 가장 바람직하게는 30-100 μg/mL 포함될 수 있다.

본 발명에서 이용될 수 있는 탄수화물 감미료는 수크로오스, 프룩토오스, 글루코오스, 에리트리톨, 말티톨, 락티톨, 소르비톨, 만니톨, 자일리톨, D-타가토스, 트레할로스, 갈락토오스, 람노스, 사이클로덱스트린, 리불로오스, 트레오즈, 아라비노오제, 자일로오스, 릭소오스, 알로오스, 알트로오스, 만노스, 아이도즈, 락토오스, 말토오스, 전화당(invert sugar), 이소트레할로스, 네오트레할로스, 팔라티노스, 이소말툴로스, 에리드로우즈, 디옥시리보스, 굴로스, 아이도즈, 탈로스, 에리드루로우즈, 자일룰로오스, 프시코스, 투라노스, 셀로비오스, 글루코사민, 만노사민, 푸코스, 글루쿠론산, 글루콘산, 글루콘오-락톤, 아베쿠오스, 갈락토사민, 자일로-올리고당, 겐치오-올리고당, 갈락토-올리고당, 소르보스, 니게로-올리고당, 프룩토올리고당, 말토테트라올, 말토트리올, 말토-올리고당, 락툴로즈, 멜리바이오즈, 라피노오스, 람노스, 리보오스, 이성질화 액상 당(isomerized liquid sugar)(예를 들면, 고 프룩토오스 옥수수/전분 시럽, 커플링 슈가(coupling sugar), 콩 올리고당 및 글루코오스 시럽)이고, 바람직하게는 수크로오스, 프룩토오스, 글루코오스, 에리트리톨 및 말티톨이며, 가장 바람직하게는 수크로오스이다.

본 명세서에서 사용된 용어 “천연 감미료(natural sweetener)”는 천연에서 발견되는 감미료를 의미하는데 이들은 미가공형, 추출형, 정제형, 또는 그 밖의 다른 임의 형태의 어느 한 가지 또는 이들의 조합으로 존재할 수 있으며 이들은 특징적으로 수크로오스, 프룩토오스, 또는 글루코오스보다 더 큰 감미 효능(sweetness potency)을 가지나 칼로리는 더 적게 갖는다.

본 발명에서 이용될 수 있는 천연 감미료는 레바우디오시드 A, 레바우디오시드 B, 레바우디오시드 C, 레바우디오시드 D, 레바우디오시드 E, 레바우디오시드 F, 둘코사이드 A, 루부소사이드, 스테비아, 스테비오사이드, 모그로사이드 IV, 모그로사이드 V, 루 한 구어(Luo Han Guo) 감미료, 시아메노사이드, 모나틴 및 이의 염(모나틴 SS, RR, RS, SR), 커률린, 글리시리진산 및 이의 염, 타우마틴, 모넬린, 마빈린, 브라제인, 헤르난둘신, 필로둘신, 글리시필린, 플로리진, 트릴로바틴, 베이유노사이드, 오슬라딘, 폴리포도사이드 A, 프테로카리오사이드 A, 프테로카리오사이드 B, 무쿠로지오사이드, 플로미소사이드 I, 페리안드린 I, 아브루소사이드 A, 사이클로카리오사이드 I이다.

본 명세서에 사용된 용어 “합성 감미료(synthetic sweetener)”는 자연에서 발견되지 않으며, 특징적으로 수크로오스, 프룩토오스, 또는 글루코오스보다 더 큰 감미 효능을 갖지만 더 적은 칼로리를 갖는 임의 조성물을 의미한다.

본 발명에서 이용될 수 있는 합성 감미료는 수크랄로스, 아세설팜칼륨, 아스파르테임, 알리탐, 사카린, 네오헤스페리딘 디하이드로칼콘, 사이클러메이트, 네오탐, N-[3-(3-하이드록시-4-메톡시페닐)프로필]-L-α-아스파르틸]-L-페닐알라닌 1-메틸 에스테르, N-[3-(3-하이드록시-4-메톡시페닐)-3-메틸부틸]-L-α-아스파르틸]-L-페닐알라닌 1-메틸 에스테르, N-[3-(3-메톡시-4-하이드록시페닐)프로필]-L-α-아스파르틸]-L-페닐알라닌 1-메틸 에스테르 및 이들의 염이고 바람직하게는 수크랄로스, 아세설팜칼륨, 아스파르테임, 알리탐 및 사카린이며, 보다 바람직하게는 수크랄로스, 아세설팜칼륨 및 사카린이고, 가장 바람직하게는 아세설팜칼륨 및 사카린이다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 본 발명의 감미 증강용 조성물을 포함하는 식품을 제공한다.

본 발명의 식품은 상술한 조미료 조성물을 포함하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 반복 기재에 따른 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.

본 발명의 식품은 구강 섭취가능한 조성물을 의미하며, 식육가공품, 낙농가공 제품, 즉석식품, 발효식품 및 면류를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 구체적으로, 본 발명의 식품은 비-탄산화 및 탄산화 음료, 예컨대 콜라, 진저 에일(ginger ale), 사이다, 분말성 비알콜성 음료; 과일 또는 야채 유래 주스, 생과일 주스 등을 포함하는 과일 주스; 스포츠 음료; 물과 유사한 음료(예컨대, 천연 또는 인공 풍미제를 갖는 물); 티 타입 또는 기호 타입 음료(예컨대, 커피, 코코아, 블랙티, 녹차, 우롱차 등); 밀크 성분 함유 음료(예컨대, 밀크 음료, 밀크 성분 함유 커피, 까페오레, 밀크 티, 과일 밀크 음료, 마실 수 있는 요구르트, 락트산 박테리아 음료 등); 낙농 제품; 빵 제품; 디저트(예컨대, 요구르트, 젤리, 마실 수 있는 젤리, 푸딩, 바바리안 크림, 블라망주(blancmange), 케이크, 부라우니(brownie), 무스 등); 냉동 식품; 차가운 당과제품(cold confection)(예컨대, 아이스크림, 아이스 밀크); 일반적인 당과제품(예컨대, 케이크, 크래커, 비스킷 등); 라이스 케이크 및 스낵; 과일 풍미 소스, 초콜릿 소스 등의 소스; 식용 겔; 스트로베리 잼, 마말레이드 등과 같은 잼; 가공 농산품, 가축 제품 또는 해산품; 가공 고기 제품(예컨대 소세지 등); 레토르트(retort) 식품; 스낵; 및 씨리얼(cereal) 제품을 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 다음 단계를 포함하는 식품의 감미증강 방법을 제공한다: (a) 식품을 선택하는 단계; 및 (b) 상기 식품에 본 발명의 감미 증강용 조성물을 적용하는 단계.

본 발명은 상술한 본 발명의 감미증강용 조성물을 포함하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.

본 발명의 식품은 당업계에 공지된 어떠한 식품도 포함하며, 예를 들어 천연식품, 육가공식품, 낙농식품, 즉석식품, 발효식품, 면류, 육류(생육류, 요리된 육류 및 건조 육류 포함), 채소류(생채소류, 피클, 요리된 채소류 및 건조 채소류 포함), 과일(생과일, 요리된 과일 및 건조 과일 포함), 곡물류(건조 곡물 및 빵 포함), 가공식품(건조, 캔 소스 및 수프 포함) 및 스낵류를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 감미증강용 조성물을 식품을 적용하는 경우, 식품의 전체적인 단맛을 크게 개선시킴으로써, 식품의 단맛을 증강시키기 위해 사용되는 당 및 화학 감미제를 대체 또는 저감시킬 수 있어, 맛과 영양학적인 측면에서 우수한 식품을 제공할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:

(a) 본 발명은 간장으로부터 분리된 글리칸을 포함하는 감미 증강용 조성물을 제공한다.

(b) 본 발명의 조성물은 우수한 감미 증강성, 특히 종래 감미제와 거의 동등하거나 보다 우수한 감미 효과를 가지면서 영양학적인 측면에서 칼로리가 적은 감미 증강용 조성물을 제공한다.

(c) 본 발명은 감미 증강용 조성물 및 감미료를 포함하는 감미료 조성물을 제공한다.

(b) 본 발명은 감미 증강용 조성물을 포함하는 식품 및 식품의 감미증강 방법을 제공한다.

(e) 본 발명의 감미 증강제는 천연물-유래 물질로서 장기 숙성 재래 간장에서 분리한 글리칸 또는 글리코펩타이드를 유효성분으로 포함하고 있기 때문에, 종래의 화학합성 감미 증강제의 문제점, 예컨대 부작용의 야기 및 불쾌한 맛의 유발 등의 문제점을 해결한다.

도 1은 T1R2/T1R3 헤테로다이머릭 단맛 수용체를 나타낸 그림이다.
도 2는 간장으로부터 크로마토그래피를 통해 수득한 당결합 펩타이드 분획(FII)을 나타낸 그래프이다.
도 3은 FII의 서브 분획인 LHe의 HPLC 분석결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 LHe의 분자량 추정을 위하여 분자량 표준 물질과 비교하여 나타낸 크로마토그램이다.
도 5는 Met-Asn 펩타이드의 관능검사 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 FII 분획 및 다양한 감미료에 대한 인간 감미 수용체 발현 세포의 칼슘방출량 변화를 확인한 그래프이다. Suc.: 수크로오스, Ace-K.: 아세설팜칼륨, Sacc.:사카린, Cyc.:사이클라민산.
도 7은 FII의 5종 서브 분획 및 다양한 감미료에 대한 인간 감미 수용체 발현 세포의 칼슘방출량 변화를 확인한 그래프이다. Suc.: 수크로오스, Ace-K.: 아세설팜칼륨, Sacc.:사카린, Cyc.:사이클라민산.
도 8은 LHe 분획의 수크로오스, 아세설팜칼륨, 사카린 및 사이클라민산 농도 의존적 활성 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9는 FII, LHe 및 락티솔에 대한 인간 감미 수용체 발현 세포의 칼슘방출량 변화를 확인한 그래프이다.
도 10a는 FII 분획에 대한 정량적 관능검사 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10b는 LHe 분획에 대한 정량적 관능검사 결과를 나타낸 그래프이다.
도 11는 수크로오스 용액 및 LHe-수크로오스 용액의 감미 증강 효과를 확인하나 그래프이다.
도 12는 소듐 사이클라민산 및 LHe-소듐 사이클라민산의 감미 증강 효과를 확인한 그래프이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실시예

재료 및 방법

장기숙성 재래간장으로부터 당결합 펩타이드 분획 LHe 분리 방법

재래방식으로 담금하여 4년 숙성시킨 간장 원액을 4℃에서 9,000 rpm으로 15분간 원심분리하여 침전물을 제거한 후 Amicon 사(Beverly, MA, USA)의 한외여과장치(Model No.8400)를 이용하여 압력 60 psi를 가하여 펩타이드 분획을 분리하였다. Millipore 사(Bedford, MA)의 한외여과막 YM-10(Molecular Weight Cut-off, 10,000 Dalton)으로 분자량 10,000 이상과 이하의 물질로 분리한 후 10,000 이상의 물질은 제거하고 분자량 10,000 이하의 펩타이드를 함유하는 용액은 다시 한외여과막 YC-05(Molecular Weight Cut-off, 500 Dalton)로 한외여과하여 분자량 500 이하의 물질은 제거함으로써 분자량이 500 보다 크고 10,000 보다 작은 펩타이드분획을 분리하였다. 이 분획은 동결 건조하여 파우더로 만든 후 다시 20%의 에탄올에 녹여 Sephadex LH20 컬럼(Φ1.9 x 150 cm)에 크로마토그래피 하였으며 이때 용출은 20% 에탄올을 사용하여 실시하였다(도 2). 본 실험은 온도에 의한 펩타이드의 변성을 막고자 저온실(4-10℃)에서 수행하였으며 동결 건조한 파우더 상태의 시료는 데시케이터에 보관하며 실험에 사용하였다.

구조 분석

구조분석을 위하여 HPLC로부터 분리된 각 피크를 PNGase F 처리한 후, 펩타이드, N-글라이칸으로 분획하고 N-글라이칸은 다시 뉴트럴 글라이칸 및 S-글라이칸(시알릭산)으로 분획하였다.

인간 hT1R2/hT1R3 수용체 안정 발현세포주

본 발명에 사용한 hT1R2/hT1R3 안정 발현 세포주는 Flp-In pcDNA5/FRT Complete System(Invitrogen)을 이용하여 제조사 지시에 따라 구축하였다. hT1R2, hT1R3, 키메라 G-단백질 α-서브유닛 및 hGα16gust44의 전체 암호화 부위(entire coding region)를 6-뉴클레오타이드 돌연변이를 이용하여 pcDNA5/FRT 벡터에 클로닝하고, 이 컨스트럭트를 ABI 130 또는 310 DNA generatic analyzer(Applied Biosystems)로 시퀀싱하였다. 우태아혈청(fetal bovine serum)이 포함된 DMEM(Dulbecco's modified Eagle's medium)에서 37℃에서 배양한 Flp-In 293세포에 컨스트럭트 플라스미드 및 pOG44를 Lipofectamine 2000(Invitrogen)으로 형질주입하였고 24 시간 후에 100 μg/mL의 하이그로마이신 B(Invitrogen)를 선택적으로 처리하여 2-3주 더 배양하였다. 그 후 항생제 내성 세포만 모아 감미제의 반응을 측정한 후 다시 배양하여 안정세포주를 만들었다.

세포내 칼슘량 측정(FLIPR 시스템 이용)

hT1R2-hT1R3 수용체는 GPCR 패밀리에 속하고 이는 세포에서 자극 시, 칼슘의 센싱과 관여가 깊다. 이에 LHe가 hT1R2-hT1R3 수용체에 작용하였는지 확인하기 위해서, hT1R2-hT1R3가 안정적으로 발현된 HEK293 세포를 이용하여 세포내 칼슘의 량을 측정하였다. hT1R2-hT1R3 수용체에 작용하여 단맛을 나타내는 기존 리간드 인 사카린, 수크로오스, 아세설팜칼륨와 LHe(10 μg/mL 또는 30 μg/mL)를 동시에 처리하여 리간드에 의해 증가되는 칼슘의 양보다 LHe가 첨가됨으로써 칼슘의 양이 더 증가되었는지 확인하였다.

세포내 칼슘 측정은 FlexStationTMⅢ(Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)을 이용하여 실시하였다. hT1R2-hT1R3 수용체 안정세포주는 측정 24시간 전에 100,000 개의 세포를 96웰 플레이트에 분주하고, 16시간이 지난 후에 버퍼(140 mM NaCl, 10 mM HEPES, 2 mM CaCl₂2H₂O, 2 mM EGTA, 1 mM MgCl₂6H₂O, 10 mM 글루코오스, 5 mM KCl)로 세포를 세척한 다음, 칼슘양의 변화를 측정하기 위한 표식자로 칼슘 4(Molecular Devices, Eugene, OR, USA)를 처리하여 27℃에서 총 45분간(30분+15분) 반응하였다. LHe(10 μg/ml 또는 30 μg/ml) 및 각 리간드를 농도별로 같이 처리하여, 485 nm 및 527 nm에서 형광흡광도를 120초 동안 측정하였다. 세포내 칼슘양의 변화는 ΔRFU로 표시하고, Softmax software(Molecular devices, USA)를 이용하여 분석하였다.

관능검사

LHe를 구성하는 기본 맛, 즉 단맛, 짠맛, 쓴맛, 신맛 및 감칠맛에 대한 관능적 특성을 보다 정확하게 나타내기 위하여 관능검사를 실시하였다. 다섯 가지 기본 맛 중 단맛(수크로오스, 2% 2점, 5% 5점), 짠맛(소듐 클로라이드, 0.2% 2.5점, 0.35% 5점), 쓴맛(카페인, 0.05% 2점, 0.08% 5점), 감칠맛(MSG, 0.02% 2점, 0.04% 5점), 신맛(시트르산, 0.05% 2점, 0.08% 5점)을 표준시료로 하였고, 각 표준시료의 맛의 강도는 Meilgaard 등(Meilgaard M et al., Sensory evaluation techniques. CRC Press, Inc., Boca Paton, Florida, USA. p39-112(1987))의 묘사분석을 위한 진도계급(intensity scale)의 스펙트럼에 따라 각각 15점 중 위의 척도로 규정하여 제시하였다. 묘사분석을 위해 LHe 용액(300 μg/mL)을 사용하였으며 시료내의 기본 맛의 강도를 표준시료와 비교하여 15점 척도 내에 표시하도록 하였다.

LHe의 단맛 증강 효과를 보다 정확하게 알아보기 위하여 단맛 표준시료로 2, 5, 10, 15% 수크로오스 용액을 사용하였으며 LHe 용액(300 μg/mL) 및 5% 수크로오스 표준 시료에 첨가된 LHe 용액을 시료로 제시하고 단맛의 강도를 15점 척도법으로 측정하였다. 이 때 단맛 표준 시료 2, 5, 10 및 16% 수크로오스 용액은 Meilgaard 등의 방법에 따라 각각 2, 5, 10, 15점으로 제시하였다.

LHe의 단맛 증강효과의 특이성을 확인하고자 단맛 표준시료를 수크로오스 이외의 감미제를 사용하였다. 본 실험에서는 사이클라민산나트륨(sodium cyclamate)를 사용하였고 0.056%, 0.14% 용액을 제조하여 각각 2, 5점으로 기준을 제시하였다. 시료는 LHe(300 μg/mL) 및 0.14% 사이클라민산나트륨에 LHe(300 μg/mL)을 첨가한 용액으로 하였고, 단맛의 강도를 15점 척도법으로 측정하였다. 실험에는 기본 맛에 훈련된 패널들을 활용하였으며, 제시된 시료는 실온으로 유지하였다. 기준 시료를 맛본 후, 물로 입을 헹구고, 시료를 맛본 후 각 기본 맛의 강도에 대한 평가를 실시하였다.

결과

장기숙성 재래간장으로부터 당결합 펩타이드 분획 LHe 분리

자연 숙성된 5년 간장을 한외여과(Ultrafiltration)에 의해서 분자량 500 < M.W. < 10,000 으로 거른 후, FII로 명칭하였고 이를 겔 투과 크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 다시 분자량 별로 분리하여 분자량이 큰 순서에 따라 LHa, LHb, LHc, LHd 및 LHe로 명명 하였다(도 2).

HPLC로부터 LHe의 크로마토그램 패턴을 확인하였고, 이의 분자량을 추정하기 위하여 사이토크롬 C, 아프로티닌, 비타민 B₁₂, (Gly)₃, 글라이신으로부터 분자량 범위를 확인하였다(도 3). LHe 의 분자량은 1,855 보다는 작고 189 보다는 큰 범위임을 확인하였다.

재래간장으로부터 분리한 활성성분의 구조 분석

FII의 활성 분획으로 확인된 LHe를 HPLC를 통해 피크 1, 피크 2, 피크 3, 피크 4, 피크 5, 피크 6, 피크 7, 피크 8로 분리하고(도 3) 각 피크에 대해 MALDI-TOFTOF-MS(AB Sciex Instruments, Ltd.) 분석을 실시하였다. 분석결과 피크 3, 피크 6, 피크 7 및 피크 8로부터 글라이칸 성분의 존재를 확인하였다. 피크 3 및 피크 6의 구조분석을 위하여 각 피크를 PNGase F 처리한 후, 펩타이드, N-글라이칸으로 분획하고 N-글라이칸은 다시 뉴트럴 글라이칸 및 S-글라이칸(시알릭산)으로 분획하였다. S-글라이칸은 확인되지 않았으며 주로 뉴트럴 N-글라이칸이 확인되었고, 각 글라이칸 피크에 대해 Glycosuite program-GMF (2005년 업데이트, Agilent Technologies, Inc.)로 식물 유래 글라이칸을 조사한 결과 분자량 1,054의 피크가 대두(soybean) 유래로 확인되었으며, 이 결과는 피크 3 및 피크 6에서 동일하게 확인되었다. 피크 3(분자량 1,054)의 시료[피크 3/LHe_1054(1031)]을 MSMS 분석(AB Sciex Instruments, Ltd.)한 결과, 구조식 1을 갖는 Hex₅HexNAC₁의 글라이칸을 동정하였으며, 이 경우 헥소오스(hexose) 5개 모두는 만노오스, HexNAC는 N-아세틸 글루코사민임을 규명하였다. 한편, 피크 3의 다른 시료들에 대하여 MSMS 분석한 결과, Pent₁Hex₃HexNAC₂의 글라이칸, Pent₁Hex₃HexNAC₂Hex₁의 글라이칸 및 Hex₄HexNAC₁의 글라이칸 등과 같은 여러 개의 모노사카라이드가 결합된 글라이칸들이 동정되었으며, 이 경우 헥소오스(hexose)는 대체적으로 만노오스이고, 적은 비율로 글루코오스, 갈락토오스, 프럭토오스 및 푸코오스(fucose)가 동정되었고, HexNAC는 N-아세틸 글루코사민이고, 펜토오스(pentose)는 주로 자일로오스(xylose)이고, 적은 비율로 아라비노오스 등이 동정되었다.

피크 6에 대하여 분석한 결과, 피크 3(분자량 1,054)의 시료[피크 3/LHe_1054(1031)]에 대한 MSMS 분석 결과와 유사하게, 주요한 글라이칸으로서 Hex₅HexNAC₁의 글라이칸이 동정되었다.

펩타이드 분석

HPLC를 통해 분리된 각 피크에 대해 펩타이드 분석을 실시하였다. 도 3에 나타난 메이저 피크 3번 및 6번의 펩타이드 분석을 위하여 각 피크에 PNGase F를 처리한 후, 당의 결합은 제거하고 각각의 LC-MS 크로마토그램을 비교 분석하였으며, 분석 조건은 다음과 같다. 우선, LC 조건은 다음과 같다: HPLC는 Agilent 100 series(Agilent Technologies, Inc.), 컬럼은 Zorbax 300SB-C 18((Agilent Technologies, Inc.), 이동상은 (A: H₂O/FA = 100/0.2(v/v), B: 아세토니트릴/FA = 100/0.2(v/v)), 유속 35 μl/min. MS 조건은 다음과 같다: MS 기기: Hybrid Quadrupole-TOF LC/MS/MS Spectrometer (AB Sciex Instruments, Ltd.), 유속 35 μl/min, 스캔 범위: m/z 200-2000, 스캔 속도 1 sec/scan.

피크 3 및 6의 LC-MS 크로마토그램을 비교한 결과, 공통적으로 차이나는 피크가 확인되었으며, 이것의 분자량은 293 Da[M+H]로 확인되었다. 또한 공통적으로 나타난 293 Da[M+H]은 MS/MS를 통하여 시퀀싱한 결과 MD+□(M: Methionine, D: Aspartic acid)(□는 펩타이드에 결합되어 있는 당 구조물로 예상되나, 당 구조는 특정할 수 없음. 펩타이드 시퀀싱 결과, Methionine 1개+ Aspartic acid 1개로 분석 되었으나, 펩타이드 사슬이 더 길 것으로 예상됨)로 사료되며, PNGase-F로 당을 제거한 후 나온 결과이므로 실제로는 MN(M: Methionine, N: Asparagine)의 아미노산 서열인 것으로 판단된다(Asn에 당이 떨어지면서 H+가 결합하여 1 Da이 증가한 Asp로 인식됨). 분석된 펩타이드의 분자량과 시퀀싱된 결과는 일치하지 않는 것으로 나타났으나(293 Da≠264 Da), 이 물질은 MN 아미노산에 알 수 없는 화합물(혹은 앞서 분석된 당 구조 물질)이 결합된 것으로 해석될 수 있다.

Met - Asn 펩타이드의 관능검사

당이 결합되지 않은 상태의 Met-Asn 펩타이드 자체의 감미효과에 대한 역할을 알아보기 위하여 관능검사를 실시하였다. 그 결과, Met-Asn 펩타이드 자체의 감미는 0.13 ± 0.04의 단맛 강도를 나타내었으며 이는 표준시료인 5% 수크로오스가 5.00 ± 0.00와 비교하여 단맛을 거의 나타내지 않는 것으로 나타났다(도 5). 5% 수크로오스 표준 시료에 첨가된 Met-Asn 펩타이드 용액을 시료로 제시하였을 때 5.00 ± 0.23의 단맛의 강도를 나타내는 것으로 확인되었으며, 이는 5% 수크로오스 용액과 유의차를 나타내지 않는 것으로 보아 Met-Asn 펩타이드는 감미 효과를 나타내지 않는 것으로 판단된다. 따라서 Met-Asn 펩타이드를 포함하는 분획물의 감미효과는 당 구조 결합에 의한 것이라고 할 수 있다.

FII 및 다양한 감미료에 대한 인간 감미 수용체 발현 세포내 칼슘양 변화

hT1R2/hT1R3이 안정적으로 발현되는 세포주에 아세설팜칼륨(3 mM), 아스파탐(3 mM), 사이클라민산(10 mM), 사카린(1 mM) 및 수크로오스(200 mM)에 장기 숙성 재래간장으로부터 분리한 당결합 펩타이드 분획, FII를 100 μg/mL(최종농도)를 첨가하였을 때의 칼슘 농도의 변화를 세포분석법을 이용하여 측정하였다.

4종의 리간드에 FII 100 μg/mL를 첨가하였을 때 칼슘 방출이 증가하는 것을 확인할 수 있었는데 수크로오스의 경우 리간드만 존재하는 것보다 FII를 더할 경우 약 2.3배, 아세설팜칼륨과 사카린에서는 각각 1.5, 1.2 배 정도 유의적으로 칼슘방출이 증가하는 것을 확인할 수 있었다(도 6).

FII 의 5 종류의 서브 분획 및 다양한 감미료에 대한 인간 감미 수용체 발현 세포내 칼슘양 변화

결과의 확인을 위해 FII의 각 서브 분획인 LHa, LHb, LHc, LHd 및 LHe(각 30 μg/mL)의 효능을 동일 실험계를 이용하여 확인하였다(도 7). 사이클라민산을 제외한 수크로오스, 아세설팜칼륨, 사카린에서 LHd와 LHe는 리간드 선택적으로 칼슘 방출이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 LHa는 수크로오스에서만 활성을 나타내었다. 본 발명에서 활성을 나타낸 LHd는 LHe와 마찬가지로 활성을 나타내는 것으로 보여지나, LHd는 시료 자체에 형광을 띄는 성질이 LHe보다 강하므로 실험에서는 LHe에 보다 초점을 두고 실험을 진행하였다.

수크로오스, 아세설팜칼륨 , 사카린 및 사이클라민산의 농도 의존적 활성 평가

수크로오스, 아세설팜칼륨, 사카린 및 사이클라민산의 농도 의존적 활성을 평가하고 각각 10, 30 μg/mL의 LHe를 첨가하였을 때 나타나는 칼슘 반응을 확인하였다. 수크로오스와 아세설팜칼륨의 경우 0.03, 0.1, 0.3, 1, 3 mM(최종농도)의 농도에서 LHe에 의해 농도 의존적인 칼슘증가 경향을 나타내었고, 사카린의 경우에는 0.001, 0.003, 0.01, 0.3 및 1 mM의 농도에 대한 농도 의존적인 경향은 보이나, LHe 10 μg/mL에서는 효과가 나타나지 않았다. 앞의 결과와 마찬가지로 사이클라민산에서는 리간드에 의한 농도 의존적 반응은 확인할 수 있었으나 LHe의 첨가에 따른 유의적 차이는 확인할 수 없었다(도 8).

FII , LHe 및 락티솔에 대한 인간 감미 수용체 발현 세포내 칼슘양 변화

hT1R2/hT1R3 억제제로 알려진 락티솔(lactisole)을 사용하여 FII 분획과 LHe 분획이 직접적으로 hT1R2/hT1R3와 상호작용하여 작용하는지 확인하기 위하여 FII 와 LHe(각각 3, 10 또는 100 μg/mL)에 락티솔 1 mM 을 처리하였을 때의 칼슘 농도의 변화를 세포분석법을 이용하여 측정하였다. 어세이 버퍼만 첨가한 것보다 FII 와 LHe를 첨가하였을 때 농도 별로 칼슘 방출이 증가하는 것을 확인할 수 있었고, FII 10, 30 또는 100 μg/mL에 락티솔을 처리한 경우 각각 79%, 57%, 50%로 FII의 활성이 여전히 존재한다는 것을 유의적으로 확인할 수 있었으며, LHe 10, 30 또는 100 μg/mL에 락티솔을 처리하였을 때는 10, 30 μg/mL 농도의 LHe는 락티솔에 의해 감소하지 않았으며, 100 μg/mL에서만 55%로 LHe의 활성이 일부 감소한 것을 확인할 수 있었다(도 9).

FII와 고농도의 LHe의 감미 증강 작용이 감미 수용체 억제제인 락티솔에 의해 일부 감소하는 것은 이들 기능에 유리당과 같은 단맛 물질이 섞여있을 수도 있다는 것을 의미한다. 하지만 FII에는 락티솔에 의해 영향 받지 않은 활성이 50-79% 존재하고 저농도의 LHe에서는 락티솔에 전혀 영향을 받지 않기 때문에 FII에는 감미 수용체에 반응하는 소분자를 포함하는 서브 분획이 포함되어 있기 때문이라고 판단된다.

FII 의 관능검사

세포분석법에서 실시한 감미 증강의 효과와 더불어, FII 및 LHe를 구성하는 기본 맛, 즉 단맛, 짠맛, 쓴맛, 신맛 및 감칠맛에 대한 관능적 특성을 보다 정확하게 나타내기 위하여 관능검사를 실시하였다. 묘사분석을 위해 FII 및 LHe는 각각 3 mg/mL, 300 μg/mL 용액을 사용하였으며 시료내의 기본 맛의 강도를 표준시료와 비교하여 15점 척도 내에 표시하도록 하였다.

FII의 프로필 테스트 결과, 3 mg/mL FII의 기본 맛은 감칠맛(2.13±0.31)이 가장 높았고, 다음으로 단맛(1.08±0.20), 짠맛(0.78±0.20)으로 나타났다. 신맛과 쓴맛은 각각 (0.17±0.06), (0.10±0.05)로 낮게 나타났다(n=18)(도 10a). 이를 100%로 환산하였을 때는 감칠맛, 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛의 순서로 각각 50, 25.49, 18.14, 3.92, 2.45%로 구성되어 있음을 확인하였다(n=18)(도 10a). 3 mg/mL FII는 감칠맛, 단맛, 짠맛이 주된 맛임이 확인되었다.

LHe 의 관능검사

LHe의 기본 맛은 감칠맛(2.92 ± 0.50)이 가장 높았고, 다음으로 단맛이(1.15 ± 0.15)으로 나타났다. 짠맛(0.46±0.21)과 쓴맛(0.38±0.19)은 큰 차이를 나타내지 않았고 신맛은 (0.15±0.09)으로 거의 나타나지 않았다. 본 실험을 통해 LHe가 감칠맛과 단맛의 특성을 크게 지님을 확인하였다(도 10b).

LHe의 단맛 증강 효과를 보다 정확하게 알아보기 위하여 단맛 표준시료로 2, 5, 10, 15% 수크로오스 용액을 사용하였으며 300 μg/mL LHe 용액과 5% 수크로오스 표준 시료에 첨가된 300 μg/mL LHe용액을 시료로 제시하고 단맛의 강도를 15점 척도법으로 측정하였다. 이 때 단맛 표준 시료 2, 5, 10, 16% 수크로오스 용액은 Meilgaard 등의 의 방법(1987)에 따라 각각 2, 5, 10, 15점으로 제시하였다.

300 μg/mL LHe 용액은 기본맛 묘사분석 결과와 비슷하게 1.05±0.23의 단맛 강도를 나타내었고 이는 2% 수크로오스 표준시료 단맛강도(2.00 ± 0.00)에 비해 낮은 강도의 단맛이다. 반면, 5% 수크로오스 표준시료에 첨가된 300 μg/mL LHe 용액의 단맛 강도는 6.91±0.62으로 5% 수크로오스 표준시료 단맛강도(5.00 ± 0.00)에 비해 유의적으로 증가했음을 확인하였다(도 11). 수크로오스 표준 곡선과 비교해보았을 때 300 μg/mL LHe는 0.92% 수크로오스의 단맛의 강도와 동일하였고 5% 수크로오스 표준시료에 첨가된 300 μg/mL LHe 용액은 7.14% 수크로오스의 단맛의 강도와 동일하였다. 이는 5% 수크로오스 표준시료에 첨가된 300 μg/mL LHe는 300 μg/mL LHe와 5% 수크로오스가 가지는 단맛의 단순한 첨가가 아닌 증강효과를 나타내는 것으로 보여진다. 이로써 LHe가 식품에 첨가되어 단맛을 증가시키는 효과를 나타낼 수 있을 것이라 추정된다(도 11).

LHe 의 감미 증강 효과 확인

LHe의 단맛 증강효과의 특이성을 확인하고자 단맛 표준시료를 수크로오스 이외의 감미료를 사용하였다. 본 실험에서는 소듐 사이클라민산을 사용하였고 0.056%, 0.14% 용액을 제조하여 각각 2, 5 점으로 기준을 제시하였다. 시료는 300 μg/mL LHe와 0.14% 소듐 사이클라민산에 300 μg/mL LHe을 첨가한 용액으로 하였고, 단맛의 강도를 15점 척도법으로 측정하였다. 표준시료인 0.056% 사이클라민산 용액과 0.14% 사이클라민산 용액은 2.00±0.00과 5.00±0.00의 단맛 강도로 제시하였고 이와 비교하였을 때 300 μg/mL LHe 용액은 0.9±0.33의 단맛 강도를 나타내었다. 또한 0.14% 사이클라민산 표준시료에 첨가된 300 μg/mL LHe 용액의 단맛 강도는 5.00±0.54를 나타내었다. 0.14% 사이클라민산 표준시료와 동일한 단맛의 강도를 가지는 것으로 보아 300 μg/mL LHe는 사이클라민산에 첨가되었을 때는 단맛의 증가효과를 나타내지 않는 것으로 나타났다. 이를 통하여 LHe는 수크로오스에서만 특이적으로 단맛의 증가효과를 가지는 것으로 사료된다(도 12). 식품 산업에서 단맛조절 식품으로 활용도가 높을 것으로 기대된다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

다음 구조식 1로 나타내는 글리칸을 포함하는 감미 증강용 조성물:
구조식 1

상기 구조식 1에서, Hex는 만노오스, HexNac는 N-아세틸글루코사민이다.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 구조식 1의 글리칸은 그의 N-아세틸글루코사민을 통하여 Met-Asn 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드의 Asn 아미노산 잔기의 아미드 질소(amide nitrogen)에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 글리칸은 간장 또는 간장 분획에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 조성물.
하기 구조식 1로 나타내는 글리칸:
구조식 1

상기 화학식에서, Hex는 만노오스, HexNac는 N-아세틸글루코사민이다.
분자량이 189 Da 보다 크고 1,855 Da 보다 작은, 간장의 글라이코펩타이드 분획(fraction)을 포함하는 감미 증강용 조성물.
제 6 항에 있어서, 상기 글라이코펩타이드 분획은 다음 단계를 통해 수득하는 것을 특징으로 하는 조성물:
(a) 간장을 원심분리하여 침전물을 제거하는 단계; 및
(b) 상기 단계 (a)의 결과물을 한외여과하여 분자량이 189 Da 보다 크고 1,855 Da 보다 작은 글라이코펩타이드 분획을 분리하는 단계.
제 1 항, 제 3 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 인간 단맛 수용체를 활성화 시키는 것을 특징으로 하는 조성물.
제 8 항에 있어서, 상기 인간 단맛 수용체는 hT1R2(human taste receptor type 1 member 2), hT1R3(human taste receptor type 1 member 3) 또는 hT1R2와 hT1R3인 것을 특징으로 하는 조성물.
(a) 상기 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 감미 증강용 조성물; 및 (b) 감미료를 포함하는 감미료 조성물.
제 10 항에 있어서, 상기 감미료는 탄수화물 감미료, 천연 감미료, 합성 감미료 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 감미료 조성물.
제 11 항에 있어서, 상기 탄수화물 감미료는 수크로오스, 프룩토오스, 글루코오스, 에리트리톨, 말티톨, 락티톨, 소르비톨, 만니톨, 자일리톨, D-타가토스, 트레할로스, 갈락토오스, 람노스, 사이클로덱스트린, 리불로오스, 트레오즈, 아라비노오제, 자일로오스, 릭소오스, 알로오스, 알트로오스, 만노스, 아이도즈, 락토오스, 말토오스, 전화당(invert sugar), 이소트레할로스, 네오트레할로스, 팔라티노스, 이소말툴로스, 에리드로우즈, 디옥시리보스, 굴로스, 아이도즈, 탈로스, 에리드루로우즈, 자일룰로오스, 프시코스, 투라노스, 셀로비오스, 글루코사민, 만노사민, 푸코스, 글루쿠론산, 글루콘산, 글루콘오-락톤, 아베쿠오스, 갈락토사민, 자일로-올리고당, 겐치오-올리고당, 갈락토-올리고당, 소르보스, 니게로-올리고당, 프룩토올리고당, 말토테트라올, 말토트리올, 말토-올리고당, 락툴로즈, 멜리바이오즈, 라피노오스, 람노스, 리보오스, 이성질화 액상 당(isomerized liquid sugar) 및 그의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 감미료 조성물.
제 11 항에 있어서, 상기 천연 감미료는 레바우디오시드 A, 레바우디오시드 B, 레바우디오시드 C, 레바우디오시드 D, 레바우디오시드 E, 레바우디오시드 F, 둘코사이드 A, 루부소사이드, 스테비아, 스테비오사이드, 모그로사이드 IV, 모그로사이드 V, 루 한 구어(Luo Han Guo) 감미료, 시아메노사이드, 모나틴 및 이의 염(모나틴 SS, RR, RS, SR), 커률린, 글리시리진산 및 이의 염, 타우마틴, 모넬린, 마빈린, 브라제인, 헤르난둘신, 필로둘신, 글리시필린, 플로리진, 트릴로바틴, 베이유노사이드, 오슬라딘, 폴리포도사이드 A, 프테로카리오사이드 A, 프테로카리오사이드 B, 무쿠로지오사이드, 플로미소사이드 I, 페리안드린 I, 아브루소사이드 A, 사이클로카리오사이드 I 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 감미료 조성물.
제 11 항에 있어서, 상기 합성 감미료는 수크랄로스, 아세설팜칼륨, 아스파르테임, 알리탐, 사카린, 네오헤스페리딘 디하이드로칼콘, 사이클러메이트, 네오탐, N-[3-(3-하이드록시-4-메톡시페닐)프로필]-L-α-아스파르틸]-L-페닐알라닌 1-메틸 에스테르, N-[3-(3-하이드록시-4-메톡시페닐)-3-메틸부틸]-L-α-아스파르틸]-L-페닐알라닌 1-메틸 에스테르, N-[3-(3-메톡시-4-하이드록시페닐)프로필]-L-α-아스파르틸]-L-페닐알라닌 1-메틸 에스테르, 이들의 염 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 감미료 조성물.
상기 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 감미 증강용 조성물을 포함하는 식품.
다음 단계를 포함하는 식품의 감미증강 방법:
(a) 식품을 선택하는 단계; 및
(b) 상기 식품에 상기 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 조성물을 적용하는 단계.