KR101672098B1 - 발효 쌀뜨물을 함유하는 숙취해소용 조성물 - Google Patents
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
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Abstract
본 발명은 쌀뜨물을 이용한 숙취해소용 조성물에 관한 것으로써, 본 발명에 따른 농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물과 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물은 자체적인 항산화 물질이 풍부하며 독성이 없을 뿐 아니라, 알코올 해독에 중요한 요소인 ADH 및 ALDH의 활성을 증가시키고, 숙취의 주요 원인으로 알려진 혈 중 알코올 및 간 내 아세트알데하이드의 농도를 저하시키므로 알코올 해독 및 숙취 해소에 유용하게 쓰일 수 있다. 또한 본 발명에 따르면 쌀의 가공공정에서 발생하는 부산물인 쌀뜨물을 효과적으로 재활용할 수 있어 환경 오염 및 처리 비용을 감소시킬 수 있다.
Description
본 발명은 폐수로 버려지는 쌀뜨물의 활용에 관한 것이다.
최근 일반 가정에서뿐만 아니라 즉석밥 또는 씻어나온 쌀과 같은 쌀 가공식품이 늘어나며 부산물로서 쌀뜨물이 다량으로 발생되고 있다(비특허문헌 1). 국내의 쌀 소비량을 기준으로 쌀을 씻는데 사용되는 물은 연간 8,500만톤 가량이며 일반미를 처음 씻었을 때 쌀뜨물의 오염도는 생물학적 산소요구량이 6,300 ppm에 이르고 이를 처리하기 위하여 약 200억원이 소비되는 것으로 추정된다(비특허문헌 2). 이렇게 대량 생산된 쌀뜨물이 정화과정을 거치지 않고 방류될 경우, 하천, 호수 및 연안 해역 등의 부영양화를 유발하여 극심한 환경오염을 초래하게 된다.
그러나 쌀뜨물에는 단백질, 지방, 전분질인 탄수화물 등을 비롯하여 비타민 B1, B2 및 섬유질 등이 함유되어 있으며, 이 외에도 인체에 유익한 영양성분이 수십 종류 포함되어 있다. 따라서 쌀뜨물을 식품소재로서 재활용할 수 있다면, 수질오염의 감소는 물론 버려지던 자원에서 부가가치를 창출하는 매우 실용적인 자원이 될 것이다.
쌀의 가공공정에서 발생하는 또 다른 부산물인 쌀겨는 현미를 도정하여 정백미를 만들 때에 얻어지는 외피와 배아의 혼합물이다. 쌀겨에는 다소의 전분도 존재하지만 지방이나 단백질이 풍부하고 인 등의 회분도 많아 식품소재로 이용 가능성이 높다.
활성산소는 슈퍼옥사이드 이온(superoxide anion), 과산화수소기(peroxyl radical), 수산화 라디칼(hydroxyl radical) 등 여러 종류의 자유 라디칼로 이루어져 있으며, 체내 호흡을 통한 에너지 생성과정에서 필연적으로 발생된다. 이러한 활성산소가 체내에 적정량 존재할 때에는 생체방어 과정 중 하나로 병원체나 이물질에 대한 살균작용을 통해 병원체로부터 인체를 보호하는 작용을 하지만 순간적으로 대량 생성되거나 만성적으로 생성되면서 세포와 반응하여 세포 조직에 손상을 일으키게 된다.
활성산소로 인해 우리 몸이 노화되고 손상되는 것을 막아주는 물질인 항산화제는 인체 내에 자연적으로 존재하는 것과 외부에서 부여해 주는 것으로 나누어진다. 인체 내 자연적으로 존재하는 항산화제로는 과산화물제거효소(Superoxide Dismutase, SOD), 글루타치온 또는 페록시다제 등이 있으며, 외부에서 투여해주는 것으로 비타민 E, C, 베타카로틴 또는 레늄 등이 대표적이다. 그 밖에 천연물에 많이 들어 있는 플라보노이드 성분과 폴리페놀류 등도 역시 항산화제에 포함된다.
이들의 부족 및 결핍은 환경오염, 스트레스, 불규칙적인 식습관, 음주, 유전적 요인 등에 의해 항산화 방어계의 균형이 깨어지면서 산화물질이 세포막 파괴, DNA변성 및 세포노화 등을 초래하고, 자유 라디칼을 생성하여 항산화 시스템에도 영향을 미친다.
특히 항산화 시스템에 영향을 미치는 요인 중 알코올은 술의 주성분으로 신체뿐만 아니라 정신적으로 인체에 미치는 효과가 매우 다양하게 나타난다. 개인차는 있으나 과량섭취 시 갈증, 전신권태, 피로감, 소화불량, 구토 및 설사 등의 숙취증상을 유발하며, 중추신경계에는 기억력상실 및 판단력 저하를 초래하게 된다. 이러한 숙취증상은 알코올 및 알코올 대사산물에 의하여 발생하며 일단 체내에 들어온 알코올은 소화과정을 거치지 않고 위에서 혈액으로 흡수되고, 90%는 간세포에 존재하는 알코올 분해효소(Alcohol dehydrogenase, ADH)에 의해 아세트알데하이드로 분해되며, 다시 알데하이드 분해효소(Aldehyde dehydrogenase, ALDH)에 의하여 대사되어 아세트산을 형성한 후 최종적으로 뇨와 이산화탄소로 배설되는 과정을 거치게 된다. 이 과정 중 분해 및 배설되지 못한 물질들은 체내에 잔존하는 생리물질들과 결합하여 홍조, 오심, 구토 등의 증상이 발생한다. 더불어 알코올은 대사 및 배설속도보다 흡수속도가 빠르기 때문에 만성적인 음주 시 간 기능장애 및 심근경색 등의 질병을 초래하고, 심하면 장기의 구조 및 기능에 치명적인 손상을 가져올 수 있다.
우리나라는 숙취로 인해 발생하는 문제점들을 해결하기 위해 예로부터 콩나물, 미나리 등의 채소류와 한약재, 조개류 등의 섭취하는 민간요법이 발달하였으나 이에 대한 숙취해소의 효과는 제대로 보고되지 않은 실정이며 또한 현재 시판되고 있는 숙취해소 음료 역시 체내 알코올 분해효과가 나타나는 것은 많지 않다.
그중 쌀뜨물과 콩가루를 1;1의 중량비로 혼합한 혼합액에 오가피, 당귀, 천궁, 진피, 감초를 담구어서 8일간 방치하여 제조한 숙취 해소용 건강식품(특허문헌 1)과, 쌀겨류, 콩, 탄소원 및 물을 함유하고 알칼리제로 pH로 7.5 ∼ 10으로 조정된 액체배지에 메주발효균 또는 고초균을 접종하고, 통기 교반함으로써 배양하여, 섭취에 의한 혈중의 알콜농도 저하작용 및 알콜 냄새의 제거작용을 가진 발효물(특허문헌 2)이 공지된 바 있다.
상기 숙취 해소용 건강식품의 경우는 몇 가지의 약재를 사용한 상승효과로 혈중 알코올의 농도를 신속히 저하시키려는 것이었지만, 이것을 상시 음용할 경우에는 독성의 문제가 야기될 우려가 있으며, 상기 발효물의 경우에는, 상기 pH 조건에서 발효하는 경우, 제조 시에 원료에 부착되어 있던 잡균, 공중에 부유하고 있던 잡균이 번식하여, 양호한 발효를 행할 수 없어서, 이른바 부패를 초래하게 되는 문제를 야기할 수 있다.
그러므로 독성의 문제가 없는 천연재료인 쌀, 그 중에서도 대량으로 발생하는 부산물인 쌀뜨물을 효과적으로 활용한 알콜 숙취해소용 조성물의 개발이 필요하다.
1. Kim MJ. et al.(2011) J. Fd Hyg. Safety. 26:192-197.
2. Lee J. et al. (2007) Food Chem. 103: 662-669.
상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 쌀뜨물을 이용한 숙취해소용 조성물을 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 쌀뜨물을 이용한 숙취해소용 조성물의 제조 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 이용한 숙취해소용 조성물을 제공하는데 목적이 있다.
또한 본 발명은 상기 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 이용한 숙취해소용 조성물의 제조 방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 쌀을 수세하여 쌀뜨물을 수득하는 단계; 상기 수득한 쌀뜨물을 원심분리하는 단계; 상기 원심분리된 상등액 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부의 상등액만 남기고 제거한 후, 침전된 고형분과 혼합하여 농축하는 단계; 상기 농축된 쌀뜨물을 70℃ 내지 90℃에서 15초 내지 30초간 가열하는 단계; 가열한 농축 쌀뜨물을 식히는 단계; 상기 식힌 농축 쌀뜨물에 효모를 접종하는 단계; 상기 효모가 접종된 농축 쌀뜨물을 배양하는 단계;및 상기 효모가 배양된 농축 쌀뜨물을 동결 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌀뜨물을 이용한 숙취해소용 조성물의 제조 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 제조 방법을 통해 제조된 쌀뜨물을 이용한 숙취해소용 조성물을 제공한다.
또한 상기 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 쌀겨를 멸균하는 단계; 상기 멸균된 쌀겨에 쌀뜨물을 첨가하여 혼합하는 단계; 상기 혼합한 혼합물에 효모 배양액을 접종하는 단계; 상기 효모 배양액이 접종된 혼합물을 진탕 배양하는 단계; 상기 배양된 혼합물을 추출하는 단계; 상기 추출한 추출물을 여과하고 감압 농축하는 단계;및 상기 감압 농축한 추출물을 동결건조 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쌀뜨물과 쌀겨를 이용한 숙취해소용 조성물의 제조 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 제조 방법을 통해 제조된 쌀뜨물과 쌀겨를 이용한 숙취해소용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물과 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물은 자체적인 항산화 물질이 풍부하며 독성이 없을 뿐 아니라, 알코올 해독에 중요한 요소인 알코올 탈수소화효소(ADH) 및 알데하이드 탈수소화효소(ALDH)의 활성을 증가시키고, 숙취의 주요 원인으로 알려진 혈 중 알코올 및 간 내 아세트 알데하이드의 농도를 저하시키므로 알코올 해독 및 숙취 해소에 유용하게 쓰일 수 있다.
도 1은 발효된 쌀뜨물에 포함된 페놀의 총 함량을 분석한 그래프이고,
도 2는 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물에 포함된 페놀의 총 함량을 분석한 그래프이고,
도 3은 발효된 쌀뜨물에 포함된 플라보노이드의 총 함량을 분석한 그래프이고,
도 4는 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물에 포함된 플라보노이드의 총 함량을 분석한 그래프이고,
도 5는 발효된 쌀뜨물의 2,2-디페닐-1-피크릴히드라질(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl, DPPH) 라디칼 소거능을 분석한 그래프이고,
도 6은 발효된 쌀뜨물의 환원력을 분석한 그래프이고,
도 7은 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물의 환원력을 분석한 그래프이고,
도 8은 발효된 쌀뜨물의 2',2'-아지노-비스(3-에틸벤조티아졸린-6-설폰산)(2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid), ABTS) 라디칼 소거능을 분석한 그래프이고,
도 9는 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물의 ABTS 라디칼 소거능을 분석한 그래프이고,
도 10은 발효된 쌀뜨물의 제 2 철 감소/항 산화 능력(Ferric Reducing Antioxidant Power, FRAP)을 분석한 그래프이고,
도 11은 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물의 FRAP를 분석한 그래프이고,
도 12는 발효된 쌀뜨물의 알코올 탈수소효소(Alcohol dehydrogenase, ADH)의 활성을 분석한 그래프이고,
도 13은 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물의 ADH 활성을 분석한 그래프이고,
도 14는 발효된 쌀뜨물의 알데하이드 탈수소효소(Aldehyde dehydrogenase, ALDH)의 활성을 분석한 그래프이고,
도 15는 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효 추출물의 ALDH 활성을 분석한 그래프이고,
도 16은 발효된 쌀뜨물의 세포독성을 분석한 그래프이고,
도 17은 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효 추출물의 세포독성을 분석한 그래프이고,
도 18은 발효된 쌀뜨물을 투여한 랫트의 혈중 알코올 농도 변화를 분석한 그래프이고,
도 19는 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 투여한 랫트의 혈중 알코올 농도 변화를 분석한 그래프이고,
도 20은 발효된 쌀뜨물을 투여한 랫트의 간 조직 내 아세트 알데하이드 농도 변화를 분석한 그래프이고,
도 21은 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 투여한 랫트의 간 조직 내 아세트 알데하이드 농도 변화를 분석한 그래프이다.
도 2는 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물에 포함된 페놀의 총 함량을 분석한 그래프이고,
도 3은 발효된 쌀뜨물에 포함된 플라보노이드의 총 함량을 분석한 그래프이고,
도 4는 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물에 포함된 플라보노이드의 총 함량을 분석한 그래프이고,
도 5는 발효된 쌀뜨물의 2,2-디페닐-1-피크릴히드라질(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl, DPPH) 라디칼 소거능을 분석한 그래프이고,
도 6은 발효된 쌀뜨물의 환원력을 분석한 그래프이고,
도 7은 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물의 환원력을 분석한 그래프이고,
도 8은 발효된 쌀뜨물의 2',2'-아지노-비스(3-에틸벤조티아졸린-6-설폰산)(2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid), ABTS) 라디칼 소거능을 분석한 그래프이고,
도 9는 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물의 ABTS 라디칼 소거능을 분석한 그래프이고,
도 10은 발효된 쌀뜨물의 제 2 철 감소/항 산화 능력(Ferric Reducing Antioxidant Power, FRAP)을 분석한 그래프이고,
도 11은 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물의 FRAP를 분석한 그래프이고,
도 12는 발효된 쌀뜨물의 알코올 탈수소효소(Alcohol dehydrogenase, ADH)의 활성을 분석한 그래프이고,
도 13은 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물의 ADH 활성을 분석한 그래프이고,
도 14는 발효된 쌀뜨물의 알데하이드 탈수소효소(Aldehyde dehydrogenase, ALDH)의 활성을 분석한 그래프이고,
도 15는 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효 추출물의 ALDH 활성을 분석한 그래프이고,
도 16은 발효된 쌀뜨물의 세포독성을 분석한 그래프이고,
도 17은 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효 추출물의 세포독성을 분석한 그래프이고,
도 18은 발효된 쌀뜨물을 투여한 랫트의 혈중 알코올 농도 변화를 분석한 그래프이고,
도 19는 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 투여한 랫트의 혈중 알코올 농도 변화를 분석한 그래프이고,
도 20은 발효된 쌀뜨물을 투여한 랫트의 간 조직 내 아세트 알데하이드 농도 변화를 분석한 그래프이고,
도 21은 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 투여한 랫트의 간 조직 내 아세트 알데하이드 농도 변화를 분석한 그래프이다.
쌀 전체의 구성 성분비를 보면 전분이 대부분을 차지하지만, 거친 쌀, 현미, 도정된 쌀, 왕겨, 쌀겨, 쌀 배아 및 쌀 폴리쉬의 조성을 분석하면 하기 표 1과 같이, 단백질과 지질이 대부분 쌀알의 호분층(aleurone layer)과 배아(embryo)에 포함되어 있음을 알 수 있다.
쌀은 일반적으로 10분도 정도로 도정을 해서 씻은 후 가공하여 식용하게 되는데, 이렇게 10분도 정도 도정하게 되면 왕겨와 쌀겨가 벗겨지고 미배아는 떨어져 나가 쌀 단백질 및 지질은 대부분 호분층에 집중되며, 호분층은 도정 과정에서 노출된 상태가 되어 수세시 쉽게 씻겨 나올 수 있는 상태가 된다.
본 발명의 발명자는 상기 수세를 통해 얻은 쌀뜨물을 최적의 조건으로 농축하게 되면, 쌀의 유효성분을 포함한 기능성 식품소재로 이용가능하다는 것을 발견하였다.
따라서 상기 농축 쌀뜨물을 발효한 후, 이 발효물의 알코올과 알데하이드 해독 능력을 분석함으로써 본 발명을 완성하였다.
그러므로 본 발명은 쌀을 수세하여 쌀뜨물을 수득하는 단계; 상기 수득한 쌀뜨물을 원심분리하는 단계; 상기 원심분리된 상등액 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부의 상등액만 남기고 제거한 후, 침전된 고형분과 혼합하여 농축하는 단계; 상기 농축된 쌀뜨물을 70℃ 내지 90℃에서 15초 내지 30초간 가열하는 단계; 가열한 농축 쌀뜨물을 식히는 단계; 상기 식힌 농축 쌀뜨물에 효모를 접종하는 단계; 상기 효모가 접종된 농축 쌀뜨물을 배양하는 단계;및 상기 효모가 배양된 농축 쌀뜨물을 동결 건조하는 단계;를 포함하는 숙취해소용 조성물의 제조 방법을 제공한다.
상기 농축하는 단계 전에 쌀뜨물을 70℃ 내지 95℃에서 15초 내지 30초간 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 쌀을 수세하여 쌀뜨물을 수득하는 단계; 상기 수득한 쌀뜨물을 원심분리하는 단계; 상기 원심분리된 쌀뜨물을 70℃ 내지 95℃에서 15초 내지 30초간 가열하는 단계; 및 상기 가열된 상등액 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부의 상등액만 남기고 제거한 후, 침전된 고형분과 혼합하여 농축하는 단계; 상기 농축한 농축 쌀뜨물에 효모를 접종하는 단계; 상기 효모가 접종된 농축 쌀뜨물을 배양하는 단계;및 상기 효모가 배양된 농축 쌀뜨물을 동결 건조하는 단계;를 포함하는 숙취해소용 조성물의 제조 방법을 제공한다.
또한 상기 제조 방법을 통해 제조된 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물을 제공한다.
상기 원심분리하는 단계는 5℃ 내지 15℃정도의 저온에서 4000 rpm 내지 6000 rpm의 조건에서 수행할 수 있다. 이때 상기 조건을 벗어나면 미생물의 번식이 심해지거나 침전물 및 상등액이 정확히 분리되지 않는 문제가 야기될 수 있다.
상기 농축하는 단계에서 상기 조건을 벗어나면, 농축 쌀뜨물 내의 단백질, 지질, 탄수화물 그리고 수분의 비율이 너무 낮아지거나 필요 이상으로 높아지는 문제가 야기될 수 있다.
또한 본 발명에 이용한 농축 쌀뜨물은 70℃ 내지 95℃에서 15초 내지 30초간 가열 살균하여 저장성을 향상시킬 수 있으며, 일반 음료제품의 살균에 이용되는 판형 열 교환기(Plate Heat Exchanger)가 이용될 수 있다. 상기 범위를 벗어날 시 살균이 안 되거나 단백질이 변성이 되어 가공적성이 저하되는 문제가 야기될 수 있다.
쌀뜨물은 영양원이 풍부하여 수득 후 시간단위로 미생물이 번식하여 바로 1,000,000 cfu 이상이 자라는 문제가 야기되는데, 본 발명에서 이용한 농축 쌀뜨물은 원심분리 전 후로 신속히 1회 이상 살균 처리함으로써 미생물 번식을 막아 식품 소재로써 유용하게 사용될 수 있다.
상기 효모는 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis, MFST1) 및 쉬조사카로미세스 폼베(Schizosaccharomyces pombe), 토루라스포라 델브루키(Torulaspora delbrueckii), 로도토룰라 무실라지노사(Rhodotorula mucilaginosa), 칸디다 스텔라타(Candida stellata,.) 및 브레타노마이세스 브룩셀렌시스(Brettanomyces bruxellensis)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이며, 보다 바람직하게는 이사첸키아 오리엔탈리스이나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 효모는 농축 쌀뜨물 100 중량부에 대하여, 0.5 내지 3의 중량부로 접종되며 24시간 내지 4일 동안 25℃ 내지 37℃에서 100 내지 200 rpm의 속도로 진탕 배양된다. 상기 범위를 벗어날 시 발효가 제대로 이루어지지 않는 문제가 야기될 수 있다.
또한 본 발명의 발명자는 쌀의 가공공정을 통해 생성되는 또 다른 부산물인 쌀겨를 쌀뜨물과 혼합하고 발효한 후, 이 발효 혼합물의 알코올과 알데하이드 해독 능력을 확인하였다.
따라서 본 발명은 쌀겨를 멸균하는 단계; 상기 멸균된 쌀겨에 쌀뜨물을 첨가하여 혼합하는 단계; 상기 혼합한 혼합물에 효모 배양액을 접종하는 단계; 상기 효모 배양액이 접종된 혼합물을 진탕 배양하는 단계; 상기 배양된 혼합물을 추출하는 단계; 상기 추출한 추출물을 여과하고 감압 농축하는 단계;및 상기 감압 농축한 추출물을 동결건조 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 숙취해소용 조성물의 제조 방법을 제공한다.
또한 상기 제조 방법을 통해 제조된 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 유효성분으로 함유하는 숙취해소용 조성물을 제공한다.
상기 효모는 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis, MFST1) 및 쉬조사카로미세스 폼베(Schizosaccharomyces pombe), 토루라스포라 델브루키(Torulaspora delbrueckii), 로도토룰라 무실라지노사(Rhodotorula mucilaginosa), 칸디다 스텔라타(Candida stellata,.) 및 브레타노마이세스 브룩셀렌시스(Brettanomyces bruxellensis)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이며, 보다 바람직하게는 이사첸키아 오리엔탈리스이나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 효모는 혼합물 100 중량부에 대하여, 0.5 내지 3의 중량부로 접종되며 24시간 내지 4일 동안 25℃ 내지 40℃에서 100 내지 200 rpm의 속도로 진탕 배양된다. 상기 범위를 벗어날 시 발효가 제대로 이루어지지 않는 문제가 야기될 수 있다.
본 발명에 따른 쌀뜨물을 함유하는 숙취해소용 조성물은 상시 음용시에도 독성의 문제가 없으며, 쌀의 유효성분인 탄수화물, 단백질 및 지질을 포함하고 있어, 알코올에 의하여 과도하게 분비된 위산 때문에 발생한 속쓰림 해소에도 도움을 준다.
또한 본 발명에 따른 쌀뜨물을 함유하는 숙취해소용 조성물은 건강식품으로 제공될 수 있다.
상기 건강식품은 분말, 과립, 정제, 캡슐, 시럽 또는 음료의 형태로 제공될 수 있으며, 상기 건강식품은 쌀뜨물 발효물 또는 쌀뜨물과 쌀겨를 포함하는 혼합 발효물 이외에 다른 식품 또는 식품 첨가물과 함께 사용되고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다.
상기 건강식품에 함유된 쌀뜨물 발효물 또는 쌀뜨물과 쌀겨를 포함하는 혼합 발효물의 유효용량은 상기 숙취해소용 조성물의 유효용량에 준해서 사용할 수 있으나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 유효성분은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있음은 확실하다.
상기 건강식품의 종류에는 특별한 제한이 없고, 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제 및 비타민 복합제 등을 들 수 있다.
이하, 하기 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다만, 이러한 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<
실시예
1> 쌀뜨물을 이용한
발효물
준비
1. 농축 쌀뜨물
발효물의
제조
먼저 쌀에 묻은 겨성분을 씻어 내기 위하여 쌀을 체에 올린 후 수세하였다. 체를 통과하는 물을 버린 후 쌀을 용기에 옮겨 담고, 쌀과 동량의 물을 가하여 10회 내지 20회 교반하여 쌀뜨물을 수득하였다. 이 과정을 1회 반복하여 수득한 쌀뜨물을 혼합하며 이를 통해 쌀 중량 대비 2배의 쌀뜨물을 수득하였다.
상기 수세공정을 통해 수득한 쌀뜨물을 원심분리기를 사용하여 4℃에서3000 rpm의 속도로 10분간 원심분리하고, 분리된 상등액 100 중량부에 대하여 50 중량부를 제거한 후, 침전된 고형분과 남은 상등액을 혼합하여 쌀뜨물을 농축하였다. 그런 후 75℃에서 30초간 살균하였다.
살균을 마친 농축 쌀뜨물 100 중량부에 대하여 이사첸키아 오리엔탈리스(MFST-1) 1g을 접종하고 4일간 37℃, 150 rpm의 조건에서 진탕 배양한 후 동결 건조하였다.
2. 쌀뜨물과 쌀겨 혼합
발효물의
제조
먼저 쌀겨를 오토클래브를 이용해 121℃에서 멸균한 후, 멸균한 쌀겨에 쌀뜨물 4 중량배를 첨가한 후, 이사첸키아 오리엔탈리스(MFST-1) 배양액 1%를 접종하고 4일간 37℃, 150 rpm의 조건에서 진탕 배양하였다. 배양한 쌀뜨물과 쌀겨 혼합물에 5 중량배의 증류수를 침지하고 워터 배스(water bath)에서 65℃의 온도를 유지하며 12시간 추출하고 동결 건조하였다.
<
실시예
2> 숙취해소용 조성물의 총 폴리페놀 함량 측정
1. 농축 쌀뜨물
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
식물계에 널리 분포되어 있는 총 페놀성 화합물은 다양한 구조와 분자량을 가진 이차대사산물로, 자유 라디칼(Free radical)을 제거함으로써 산화를 억제하여 활성산소의 소거 및 산화적 스트레스를 막아 항암, 항균, 노화방지 및 심장질환을 예방하는 등의 생리물질로 알려져 있다.
농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 총 폴리페놀 함량은 이미 공지된 방법(Folin O, and Denis W. J. Biol. Chem. 12: 239-243(1912))을 따라 측정하였으며, 각각의 동결 건조한 시료를 증류수에 녹여 1 mg/mL로 농도를 조절한 후 사용하였다. 시료 0.2 mL 주입 후 폴린-시오칼토 시약(Folin-Ciocalteu’s Reagent(Sigma, USA)) 0.1 mL를 첨가하고 섞어 주었다. 그런 후 3분간 실온에서 방치하고 여기에 10% 탄산나트륨(Na2CO3)을 0.08 mL를 가하여 혼합한 뒤 실온에서 1시간 동안 반응시키고 765 nm에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과 도 1과 같이, 1 mg/mL 농도에서 쌀뜨물과 발효 쌀뜨물의 총 폴리페놀의 함량은 발효 전 18.35 μg/mL이고 발효 후 32.89 μg/mL으로, 발효로 인하여 총 폴리페놀의 함량이 증대한 것으로 나타났다. 이는 발효 전 조직에 결합되어 있던 페놀류 및 생리활성 물질들이 미생물 발효에 의해 유리되어 그 함량이 증대된 것으로 판단되었다.
2. 쌀뜨물과 쌀겨 혼합
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 총 폴리페놀의 함량은 상기 실시예 2 중 1의 방법과 동일하게 측정되었다.
그 결과 도 2와 같이, 1 mg/mL의 농도에서 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 추출물과 증류수와 쌀겨 혼합 추출물의 총 폴리페놀의 함량은 발효 전 20.77 μg/mL, 21.89 μg/mL이고 발효 후 38.91 μg/mL, 26.11 μg/mL로 나타났다. 발효로 인해 폴리페놀의 함량은 증가하였으며, 쌀겨 발효 시 쌀뜨물을 혼합하여 발효한 샘플에서 약 13 μg/mL 높은 함량을 보였다.
<
실시예
3> 숙취해소용 조성물의 총 플라보노이드 함량 측정
1. 농축 쌀뜨물
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 총 플라보노이드 함량 은 이미 공지된 방법(Jay, M. and J. F. Gonnet.Phytochemistry 14:1605-1612(1975))을 따라 측정하였으며, 각각의 동결 건조한 시료를 증류수에 녹여 1 mg/mL로 농도를 조절한 후 사용하였다. 시료 0.5 mL에 에탄올 0.4 mL을 넣은 뒤, 10% 염화알루미늄(AlCl3)을 0.5 mL를 넣고 1시간 반응시켜 430 nm에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과 도 3과 같이, 각 샘플의 1 mg/mL 농도에서 발효 전 총 플라보노이드 함량은 18.21 μg/mL, 발효 후 15.25 μg/mL로 총 플라보노이드의 함량이 다소 감소한 것을 확인하였다.
페놀화합물 성분은 단백질이나 철분, 알칼로이드, 피리딘 등의 성분과 결합하여 침전을 형성할 수 있는데, 이 때문에 시료를 원심분리 하는 과정 중 플라보노이드가 침전물로 제거된 것이라 판단되었다.
2. 쌀뜨물과 쌀겨 혼합
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 총 플라보노이드 함량은 상기 실시예 3 중 1의 방법과 동일하게 측정되었다.
그 결과 도 4와 같이, 1 mg/mL농도에서 증류수와 쌀겨 혼합 추출물의 총 플라보노이드 함량은 발효 전 17.71 μg/mL, 발효 후 21.54 μg/mL로 나타났으며, 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 추출물은 발효 전 17.90 μg/mL, 발효 후 31.42 μg/mL로 나타났다. 발효 전 각 샘플의 총 플라보노이드 함량은 비슷한 것으로 측정되었으나, 발효 후 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효 추출물의 총 플라보노이드 함량은 증류수와 쌀겨 혼합 발효 추출물보다 약 10 μg/mL 높은 것을 확인하였다.
<
실시예
4> 숙취해소용 조성물의 총 유리 아미노산 함량 측정
1. 농축 쌀뜨물
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 총 유리 아미노산 함량은 이미 공지된 방법(Kim SD, Ku YS, Lee IZ, Kim ID, and Youn KS, Korean J. Food Sci Nutr. 30: 20-24(2001))을 따라 측정하였다. 동결 건조된 시료 0.15 g을 100배 희석하여 15 mL를 만든 후 20% 트라이클로로아세트산(trichloroacetic acid, TCA) 15 mL를 가하여 3000 rpm에 20분간 원심분리 후 침전된 단백질을 제거하고 나온 상징액에 30 mL 에틸 에테르를 혼합하여 TCA와 지용성 물질을 제거한 후 수분층을 감압 농축하였다. 상기 농축액에 0.2 M 구연산염 버퍼(citrate buffer(pH 2.2))용액을 가하여 5 mL로 정용한 후 0.22 μm 멤브레인 필터(membrane filter)를 사용하여 여과하고 이를 아미노산 자동분석기(L-8800, Hitachi Co. LTD, Japan)로 분석하였다.
그 결과 하기 표 2와 같이, 발효 전후의 유리 아미노산의 전체 함량은 발효 전 283 mg/100g, 발효 후 1,713.973 mg/100g으로 나타났으며, 발효로 인해 유리 아미노산 전체 함량이 약 6배가량 증가한 것으로 측정되었다. 특히 아스파르트산(Aspartic acid)의 경우 발효로 그 함량이 약 22배 증가하였으며, 일반적으로 기억력 증진, 혈압강하작용 및 우울증 완화 등의 효능이 알려진 감마-아미노뷰티르산(gamma-aminobutyric acid, GABA)의 함량도 발효 전에 비하여 발효 후 그 함량이 27배나 증가한 것으로 나타났다. 알코올 탈수효소(ADH) 및 알데하이드 탈수효소(ALDH)의 활성을 촉진시키는 아르기닌(Arginine)과 메티오닌(Methionine), 간 보호 및 알코올 대사에 영향을 주는 아미노산인 아스파라긴(Asparagine), 글리신(glycine) 및 글루탐산(glutamic acid)의 함량도 발효로 인하여 증가한 것을 확인하였다.
| 아미노산 | 발효하지 않은 쌀뜨물( mg /100g) |
발효한 쌀뜨물
( mg /100g) |
| 아스파르트산( Aspartic acid ) | 8.678 | 195.908 |
| 트레오닌( Threonine ) | 9.344 | 54.698 |
| 세린( Serine ) | 10.339 | 85.651 |
| 글루탐산( Glutamic acid ) | 85.599 | 239.980 |
| 글리신( Glycine ) | 9.718 | 64.332 |
| 알라닌( Alanine ) | 23.792 | 260.502 |
| 발린( Valine ) | 22.873 | 106.153 |
| 메티오닌( Methionine ) | 10.391 | 18.288 |
| 시스테인( cysteine ) | 19.146 | 검출 안 됨 |
| 이소류신( Isoleucine ) | 12.877 | 45.354 |
| 류신( Leucine ) | 12.912 | 72.127 |
| 티로신( Tyrosine ) | 7.340 | 60.124 |
| 페닐알라닌( Phenylalanine ) | 2.619 | 49.174 |
| 리신( Lysine ) | 17.841 | 131.722 |
| 히스티딘( Histidine ) | 7.953 | 101.726 |
| 아르기닌( Arginine ) | 75.036 | 44.967 |
| 감마-아미노뷰티르산( GABA ) | 6.802 | 186.267 |
| 총 함량 | 283.26 | 1,713.973 |
2. 쌀뜨물과 쌀겨 혼합
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 총 유리 아미노산 함량은 상기 실시예 4 중 1의 방법과 동일하게 측정되었다.
그 결과 하기 표 3과 같이, 아스파르트산, 시스테인, 아르기닌 및 GABA를 제외한 나머지 아미노산은 발효를 통해 증가된 것을 확인하였다. 총 아미노산 함량의 경우 비 발효군이 1,389.54 mg/100g에서 발효 후 2,676.574 mg/100g으로 약 2배가량 증가하였으며, 간 보호 효과 및 알코올 대사에 영향을 주는 아미노산인 아스파르트산, 글리신 및 글루탐산 등이 발효로 인하여 간 보호 및 알코올 대사에 관련 아미노산이 증가하는 것을 확인하였다.
| 아미노산 | 발효하지 않은 쌀겨-쌀뜨물( mg /100g) |
발효한 쌀겨-쌀뜨물
( mg /100g) |
| 아스파르트산( Aspartic acid ) | 213.863 | 40.623 |
| 트레오닌( Threonine ) | 31.398 | 62.652 |
| 세린( Serine ) | 75.368 | 95.398 |
| 글루탐산( Glutamic acid ) | 249.296 | 293.099 |
| 글리신( Glycine ) | 48.568 | 58.950 |
| 알라닌( Alanine ) | 133.093 | 282.695 |
| 발린( Valine ) | 75.284 | 387.249 |
| 메티오닌( Methionine ) | 12.868 | 62.482 |
| 시스테인( cysteine ) | 검출 안 됨 | 검출 안 됨 |
| 이소류신( Isoleucine ) | 40.936 | 230.625 |
| 류신( Leucine ) | 27.925 | 384.20 |
| 티로신( Tyrosine ) | 46.092 | 179.151 |
| 페닐알라닌( Phenylalanine ) | 46.151 | 276.160 |
| 리신( Lysine ) | 40.121 | 72.861 |
| 히스티딘( Histidine ) | 30.056 | 104.936 |
| 아르기닌( Arginine ) | 181.413 | 61.791 |
| 감마-아미노뷰티르산( GABA ) | 140.008 | 86.622 |
| 총 함량 | 1,389.54 | 2,676.574 |
<
실시예
5> 농축 쌀뜨물
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물의 1,1-
디페닐
-2-피
크릴하이드레이
질(1,1-
diphenyl
-2-
picrylhydrazyl
,
DPPH
)
라디칼
소거능
측정
농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 총 1,1-디페닐-2-피크릴하이드레이질(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH)의 라디칼 소거능은 이미 공지된 방법(Blois MS. Nature. 181: 1199-1200(1958))을 따라 측정하였다.
각 농도의 시료 1 mL에 0.15 mM DPPH용액 1.5 mL를 가하고 실온에서 30분간 반응 후 517 nm에서 흡광도를 측정하여, 하기 수학식 1과 같이, 시료첨가구와 비첨가구의 차이를 백분율로 나타내었다.
[
수학식
1]
DPPH 라칼 소거능(%)=(1-시료첨가구의 흡광도/시료무첨가구의 흡광도)×100
그 결과 도 5와 같이, 쌀뜨물의 DPPH 라디칼 소거능은 1 mg/mL 농도에서 발효 전 41.18%, 발효 후 70.55%로 나타났다. 발효로 인해 약 30%가량 DPPH 라디칼 소거능이 증가한 것으로 나타났으며, 농도가 낮아질수록 소거능이 감소하는 것을 확인하였다.
<
실시예
6> 숙취해소용 조성물의 환원력 측정
1. 농축 쌀뜨물
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 환원력은 이미 공지된 방법(Mau JL, Lin HC, and Song SF. Food Res. Int. 35: 519-526(2002)과 Seo SJ, Choi YM, Lee SM, Kong SY, and Lee JS. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 37: 129-135(2008))을 따라 측정하였다. 각 추출조건에 따른 추출물 2.5 mL에 0.175 M 나트륨 인산염 버퍼(sodium phosphate buffer(pH 6.6)) 2.5 mL와 1% 페리시안화 칼륨(potassium ferricyanide) 2.5 mL를 각각 혼합하여 50℃에서 20분간 반응시킨 후 1% TCA 2.5 mL를 가하였다. 이 반응액을 1000 rpm에서 10분간 원심분리 하여 상징액 5 mL에 증류수 5 mL를 혼합하고, 0.1% 염화제이철(ferric chloride) 1 mL를 가하여 700 nm에서 흡광도 값을 측정하였다. 대조군은 시료 대신 증류수 2.5 mL를 가하였고 양성 대조군는 비타민 C(Ascorbic acid)를 사용하였다. 환원력은 흡광도 값으로 비교하였다.
그 결과 도 6과 같이, 1 mg/mL 농도에서 쌀뜨물의 환원력은 발효 전 0.15, 발효 후 0.19로 측정되었으며, 발효로 인하여 환원력이 증가한 것으로 나타났다.
2. 쌀뜨물과 쌀겨 혼합
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 환원력은 상기 실시예 6 중 1의 방법과 동일하게 측정되었다.
그 결과 도 7과 같이, 1mg/mL의 농도에서 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 추출물의 환원력은 발효 전 0.18, 발효 후 0.12이고 증류수와 쌀겨 혼합 추출물의 환원력은 발효 전 0.17, 발효 후 0.12로 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 추출물보다 다소 낮은 값을 나타냈다. 각 혼합 발효 추출물의 환원력의 차이는 나타나지 않았으나, 발효 전의 각 혼합 추출물의 환원력에서 차이를 보였다. 이는 발효 시 생성되는 물질이나, 발효 시 접종하는 균주들에 의하여 환원력의 차이가 발생한 것으로 사료되었다.
<
실시예
7> 숙취해소용 조성물의 2',2'-
아지노
-비스(3-
에틸벤조티아졸린
-6-설폰산)(2,2'-
azino
-
bis
(3-
ethylbenzothiazoline
-6-
sulphonic
acid
),
ABTS
)
라디칼
소거능
측정
1. 농축 쌀뜨물
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 ABTS 라디칼 소거능은 이미 공지된 방법(R. Re etal.Free Radical Biology & Medicine 26: 1231-1237(1999)과 Rhim TJ. Korean J. Plant Res. 2: 149 - 158(2013))을 변형하여 측정하였다. 7 mM 농도로 녹인 ABTS용액과 2.45 mM 농도로 녹인 과황화칼륨(Potassium persulfate)을 동량 혼합하고 이를 14 내지 16시간 동안 실온과 암소의 조건에서 반응시켜 ABTS 양이온 라디칼(cation radical)을 형성시킨 후 734 nm에서 흡광도 값이 0.700 ± 0.002가 되도록 80% 에탄올로 희석하였다. 희석된 ABTS 용액 950 μL에 농도별 시료 추출물 50 μL를 가하여 5분 동안 반응시킨 후 734 nm에서 흡광도의 변화를 측정하였으며 ABTS 라디칼 소거능은 시료 첨가 전후의 흡광도의 차이를 백분율로 나타내었다. 대조군은 시료를 첨가하지 않은 블랭크의 흡광도 값으로 비교하였다.
그 결과 도 8과 같이, 발효 전 쌀뜨물의 ABTS 라디칼 소거능은 21.12%, 발효 후 47.04%로 측정되었다. 발효로 인해 ABTS 라디칼 소거능이 약 2 배정도 증가하였으며, 쌀뜨물의 ABTS 라디칼 소거능은 발효 전 후 모두 농도가 증가할수록 증가하는 것을 확인하였다.
2. 쌀뜨물과 쌀겨 혼합
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 ABTS 라디칼 소거능은 상기 실시예 7 중 1의 방법과 동일하게 측정되었다.
그 결과 도 9와 같이, 1 mg/mL 농도에서 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 추출물의 ABTS 라디컬 소거능은 26.77%, 발효 후 31.57% 로 측정되었으며, 증류수와 쌀겨 혼합 추출물은 발효 전 26.13%, 발효 후 32.47%로 측정되었다. 이를 통해 발효로 인해 각 추출물의 ABTS 라디컬 소거능이 유의적으로 증가한 것을 확인하였다.
<
실시예
8> 숙취해소용 조성물의 제 2 철 감소/
항 산화
능력(
Ferric
Reducing
Antioxidant
Power
,
FRAP
) 측정
1. 농축 쌀뜨물
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 제 2 철 감소/항 산화 능력은 이미 공지된 방법(Benzie & Strain ANALYTICAL. BIOCHEMISTRY 239: 70-76(1996))을 변형하여 측정하였다. FRAP 시약은 아세트산 나트륨 버퍼(Sodium acetate buffer(pH 3.5, 300 mM))와 40 mM 염산에 용해한 10 mM 2,4,6-트리스(2-피리딜)-s-트리아진(2,4,6,-tris(2-pyridyl)-s-triazine, TPTZ) 및 20 mM 염화제2철(6수화물)(FeCl3·6H2O)를 각각 10:1:1(v/v/v)의 비율로 혼합하여 37℃에서 10분 가온한 후 FRAP 시약으로 사용하였다. 각 농도별 시료 100 μL에 FRAP 시약 900 μL를 혼합하여 암소에 30분 반응시킨 다음 593 nm에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과 도 10과 같이, 발효 전 쌀뜨물의 FRAP 값은 19.20 μgAAE/mL, 발효 후 38.02 μgAAE/mL로 측정되었다. FRAP 값은 발효로 인해 약 2배 증가한 것으로 측정되었으며, 농도가 높아질수록 FRAP 값이 증가하는 것을 확인하였다.
2. 쌀뜨물과 쌀겨 혼합
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 제 2 철 감소/항 산화 능력은 상기 실시예 8 중 1의 방법과 동일하게 측정되었다.
그 결과 도 11과 같이, 1 mg/mL농도에서 증류수와 쌀겨 혼합 추출물의 FRAP 값은 발효 전 29.82 μgAAE/mL, 발효 후 26.89 μgAAE/mL이고 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 추출물은 발효 전 25.24 μgAAE/mL, 발효 후 20.45 μgAAE/mL을 나타내었다. 이는 균주에 의한 발효가 철 이온의 환원력에 영향을 주어 FRAP 값이 낮게 나타난 것으로 판단되었다.
<
실시예
9> 숙취해소용 조성물의 알코올 탈수소효소(
Alcohol
dehydrogenase
, ADH) 활성에 대한 효과 측정
1. 농축 쌀뜨물
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 알코올 탈수소효소 활성은 이미 공지된 방법(Bergmeyer HU, Gawehn K, Grassle M, N.Y., Academic press. Vol. 1, 1974)을 변형하여 측정하였다. 니코틴산아데닌디누클레오티드인산(nicotinamide adenine dinucleotide, NAD)의 환원형인 NADH 생성량은 분광 광도계를 이용해 340 nm에서 흡광도를 측정하여 대조군에 대한 상대적 활성을 비교하였다. 반응액 조성은 증류수 1.4 mL, 1 M 트리스-염산 버퍼(Tris-HCl buffer(pH 8.8)) 0.75 mL, 20mM NAD+ 0.3 mL, 0.2 M 에탄올 0.3 mL, 시료 0.1 mL를 첨가한 후, 30℃에서 10분간 반응시킨 다음, ADH 0.15 mL (5 unit/mL)를 넣고 5분간 반응시킨 후, 30℃에서 5분 동안 340 nm에서 흡광도의 변화를 측정하였다. 대조군은 시료 대신 버퍼를 첨가한 것으로 상대 활성을 나타내었으며, 양성 대조군으로 헛개나무 열매 추출물을 사용하였다. ADH 활성은 반응 종료 시 최대 흡광도를 대조군의 최대 흡광도에 대한 비율로 나타내었으며, 하기 수학식 2에 따라 계산하였다.
[
수학식
2]
ADH 활성=(B/A)×100
A: 대조군의 최대 흡광도, B: 실험군의 최대 흡광도.
그 결과 도 12와 같이, 쌀뜨물의 ADH 활성은 10 mg/mL의 농도에서 발효 전 151.89%이고 발효 쌀뜨물은 246.42%로 발효 후 약 100%정도의 활성이 증가된 것으로 확인되었다.
숙취해소 및 간 보호기능에 효과적이라고 알려진 헛개나무 열매 추출물의 ADH 활성은 약 150%로 비 발효 쌀뜨물과 유사한 활성을 보였고, 발효 쌀뜨물보다 낮은 활성을 띄는 것으로 나타났다.
2. 쌀뜨물과 쌀겨 혼합
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 ADH 활성은 상기 실시예 9 중 1의 방법과 동일하게 측정되었다.
그 결과 도 13과 같이, 양성 대조군으로 측정한 헛개나무 열매 추출물의 ADH활성은 10mg/mL 농도에서 149.73%로 측정되었으며, 같은 농도에서 증류수와 쌀겨 혼합 추출물의 ADH 활성은 발효 전 159.58%, 발효 후 170.63%이고 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 추출물의 ADH활성은 발효 전 168.88%, 발효 후 204.50%로 측정되었다.
본 발명에 따른 숙취해소용 조성물의 ADH 활성은 발효 전후 모두를 비교했을 때 양성 대조군인 헛개나무 추출물의 ADH활성 값보다 높게 측정되었다. 증류수와 쌀겨 혼합 추출물의 경우 발효 전후를 비교했을 때 발효 후 ADH 활성이 약 11%정도 증가하였으며, 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 추출물의 경우 발효 후 35.62%로 크게 증가한 것으로 나타났다.
<
실시예
10> 숙취해소용 조성물의
알데하이드
탈수소효소(
Aldehyde
dehydrogenase,
ALDH
) 활성에 대한 효과 측정
1. 농축 쌀뜨물
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 알데하이드 탈수소효소 활성은 이미 공지된 방법(Koivula T. and Koivusalo M.Biochim. Biophys. Acta. 397: 9-23(1975))을 변형하여 측정하였다. 반응액의 조성은 증류수 2.1 mL, 1M 트리스-염산 버퍼(Tris-HCl buffer(pH8.0)) 0.3 mL, 20mM NAD+ 0.1 mL, 0.1M 아세트알데하이드(acetaldehyde) 0.1 mL, 3M 염화칼륨(KCl) 0.1 mL, 0.33M 2- 메르캅토에탄올(2-mercaptoethanol) 0.1 mL, 시료 0.1 mL를 혼합한 다음 30℃에서 10분간 반응시키고 ALDH(1 unit/mL) 0.1 mL를 첨가 후, 반응용액이 3 mL이 되도록 조절하여 30℃에서 5분간 전보온(preincubation)하고 5분 동안 340 nm에서 흡광도의 변화를 측정하였다. 대조군은 시료 대신 버퍼를 첨가한 것으로 상대 활성을 나타내었고, ALDH 활성은 반응 종료 시 최대 흡광도를 대조군의 최대 흡광도에 대한 비율로 나타내었으며, 상기 실시예 9 의 수학식 2에 따라 계산하였다.
그 결과 도 14와 같이, 10 mg/mL의 농도에서 양성대조군으로 측정한 헛개나무 열매 추출물의 ALDH 활성은 68.13%, 쌀뜨물은 92.49% , 발효 쌀뜨물 142.46%의 활성을 나타내었다. 쌀뜨물과 발효 쌀뜨물의 ALDH 활성은 양성 대조군인 헛개나무 열매 추출물보다 높은 활성을 나타내었으며, 쌀뜨물보다는 발효 쌀뜨물에서 높은 활성을 보였다. 이는 발효로 인해 쌀뜨물에 잔존하는 유리 아미노산 함량의 증대로 인해 발효 쌀뜨물의 ALDH 활성이 높아진 것으로 판단되었다.
2. 쌀뜨물과 쌀겨 혼합
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 ALDH 활성은 상기 실시예 10 중 1의 방법과 동일하게 측정되었다.
그 결과 도 15와 같이 각 조건의 발효 전 ALDH 활성은 116.99 내지 121.70%정도의 비슷한 활성 값을 가지는 것으로 나타났다. 증류수와 쌀겨 혼합 발효 추출물은 123.45%로 발효 전보다 약 2% 증가된 것으로 측정되었으며, 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효 추출물은 139.32%로 발효 전보다 약 23% 증가한 것으로 나타났다. 발효 후의 ALDH 활성에 있어서도 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효 추출물군이 증류수와 쌀겨 혼합 발효 추출물보다 약 16 % 정도 높은 활성을 띄는 것으로 나타났다.
<
실시예
11> 숙취해소용 조성물의 독성 평가
1. 일반 간세포(
NCTC
-1469)의 배양
본 발명에 따른 숙취해소용 조성물의 독성을 평가하기 위하여, 마우스 유래 일반 간세포(NCTC-1496) 세포를 한국 세포주은행으로부터 분양받아 사용하였다. 세포는 DMEM(Dulbeco's Modified Eagle's Medium) 배지에 10% 소태아혈청(fetal bovine serum)과 1%항생제(페니실린/스트렙토마이신)를 첨가하여 37℃, 5% CO2 인큐베이터(SANYO incubator, Japan)에서 2 내지 3일에 한번 씩 계대 배양하여 사용하였다.
2. 농축 쌀뜨물
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 독성은 이미 공지된 방법(Green LM, REade JL and Ware CG, J. Immunol. Methods 70: 257-268(1984)과 Denizot F and Lang R. J. Immunol. Methods 89: 271-277(1986))을 따른 3-(4,5-다이메틸디아졸-2-일)-2,5-다이페닐테트라졸리움 브롬화물(3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide, MTT)분석을 통해 상기 실시예 11 중 1의 일반 간세포의 생존율을 통해 평가되었다. 상기 실시예 11 중 1의 일반 간세포(NCTC-1496)에 DMEM을 첨가하여 1×105 cells/mL로 조정하여 96-웰 플레이트에 180 μL씩 분주한 다음 24시간 배양 후, 각 농도의 추출물을 20 μL씩 각 웰에 첨가하여 37℃, 5% CO2 인큐베이터에서 24시간 배양하였다. 배양 후 MTT 시약 20 μL를 각 웰에 첨가하여 4시간 배양하고 생성된 포르마잔(formazan) 결정을 디메틸설폭사이드:에탄올(DMSO:EtOH)을 1:1의 비율로 혼합하고 이에 용해시켜 마이크로플레이트 리더(microplate reader, SUNRISE, TECAN, Austeralia)로 540 nm에서 흡광도를 측정하였다.
그 결과 도 16과 같이, 발효 쌀뜨물이 세포의 증식을 활성화시키며, 일반 간세포에 대한 독성은 보이지 않는 것으로 나타났다.
3. 쌀뜨물과 쌀겨 혼합
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 독성은 상기 실시예 11 중 2의 방법과 동일하게 평가되었다.
그 결과 도 17과 같이, 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효 추출물이 세포의 증식을 활성화시키며, NCTC-1469에 대한 독성은 보이지 않는 것을 확인하였다.
<
실시예
12>
단회성
급성 에탄올 중독을 유발한 동물 모델(
SD
-
Rat
) 준비
본 발명에 이용된 동물 모델은 7주령(201 g - 230 g)의 수컷 스프라그-다울리 랫트(Sprage-Dawley rat)이다. 사료와 물은 자유로이 공급하였고, 실내온도는 25 ± 1℃, 상대습도는 50 ± 10 %로 유지하여 사육하였다. 점등 관리는 자동 조명조절기에 의해 12시간 명암주기(light-dark cycle)로 조절하였다.
각 실험군은 5마리로 배정하였으며, 정상(Normal)군, 대조군(Control), 헛개나무 열매 추출물 투여군, 쌀뜨물 및 쌀뜨물과 쌀겨 혼합발효 투여군 총 4그룹으로 분류하여 실험하였다. 각 랫트는 에탄올을 경구 투여하기 전 18시간 동안 절식시켜 실험에 사용하였으며, 시료는 100 mg/kg의 농도로 제조하여 에탄올 경구 투여 30분 전 시료를 투여한 다음 40% 에탄올을 3 g/kg으로 경구 투여하였다.
혈중 에탄올 농도를 측정하기 위한 채혈은 에탄올 투여 후 1시간, 3시간 및 5시간째에 개복한 후 심장채혈 하였으며, 채혈한 혈액은 상온에 30분 방치한 다음 3000 rpm, 10분간 원심분리하여 혈청을 얻어 즉시 -80℃의 저온냉동고에 넣어 급속 동결시켜 보관하였다. 아세트 알데하이드 농도 측정을 위한 간 조직의 채취는 심장채혈과 동시에 채취하여 즉시 -80℃의 저온냉동고에 넣어 급속 동결시켜 보관하여 사용하였다.
<
실시예
13> 숙취해소용 조성물의 혈중 알코올에 대한 효과 측정
1. 농축 쌀뜨물
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 혈중 알코올에 대한 효과는 엔지크롬 에탄올 분석 키트(Enzychrome Ethanol Assay kit(BIOASSAY SYSTEM. USA))를 이용하여 측정하였다.
그 결과 도 18과 같이, 쌀뜨물 발효물을 투여한 군의 혈중 알코올 농도는 에탄올 투여 1시간 후 849.236 mg/dL로 실험군 중 가장 낮은 혈중 알코올 농도로 측정되었으며, 3시간 후에는 442.01 mg/dL로 1시간보다 감소하는 경향을 보였다. 에탄올 투여 5시간 후에는 407.96 mg/dL로 측정되어 시간에 따라 혈중 알코올 농도는 감소하는 것으로 나타났다. 특히, 알코올 투여 후 3시간 및 5시간 후에는 쌀뜨물 발효물을 투여한 군의 혈중 알코올 농도는 숙취해소 및 간 보호 효과로 잘 알려진 헛개나무 열매 추출물을 투여한 군보다 낮은 혈중 알코올 농도를 나타내어 살뜨물 발효물이 혈중 알코올 농도를 낮추어 숙취를 해소하는데 도움을 줄 것으로 판단된다.
2. 쌀뜨물과 쌀겨 혼합
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 혈중 알코올에 대한 효과는 상기 실시예 13 중 1의 방법과 동일하게 평가되었다.
그 결과 도 19와 같이, 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 투여한 군의 혈중 알코올 농도는 알코올 투여 1시간 후에 대조군과 비슷한 농도인 1062.42 mg/dL로 측정되었으며, 알코올 투여 3시간 후에는 404.47 mg/dL로 다른 군과는 다르게 급격히 혈중 알코올 농도가 떨어지는 경향을 나타내었다. 5시간 후에는 그 농도가 3시간과 비슷한 혈중 알코올 농도를 보이는 것으로 측정되었다. 따라서 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 추출물은 다른 군에 비하여 같은 시간 내에서 혈중 알코올 농도를 빠르게 떨어뜨리는 것을 확인하였다.
<
실시예
14> 숙취해소용 조성물의 간 조직 내
아세트알데하이드에
대한 효과 측정
1. 농축 쌀뜨물
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 간 조직 내 아세트알데하이드에 대한 효과는 엔지크롬 NAD/NADH 분석 키트(Enzychrome NAD/NADH Assay kit(BIOASSAY SYSTEM. USA))를 이용하여 측정하였다.
ALDH 농도 측정은 아세트알데하이드에서 아세테이트(acetate)를 생성하는 효소로 NAD에서 NADH를 생성하는 원리를 이용하였다. 흡광도 565nm의 파장을 측정하여 환원되는 NADH양의 변화를 확인하였다.
그 결과 도 20과 같이, 시간이 경과함에 따라 간 조직 내 아세트알데하이드 농도가 감소하는 것을 확인하였다. 특히 알코올 투여 3시간 후에 측정한 간 조직 내 아세트알데하이드 농도는 헛개나무 열매 추출물 투여군과 마찬가지로 정상군 수준까지 감소하고, 5시간 후에는 정상군 이하의 농도를 나타내는 것으로 보아 발효 쌀뜨물은 숙취의 주요원인으로 알려진 아세트알데하이드 농도를 감소시켜 알코올 섭취 후 유쾌하지 못한 신체적, 정신적 증상을 완화시킬 수 있을 것으로 사료된다.
2. 쌀뜨물과 쌀겨 혼합
발효물을
함유하는 숙취해소용 조성물
쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 함유하는 숙취해소용 조성물의 간 조직 내 아세트알데하이드에 대한 효과는 상기 실시예 14 중 1의 방법과 동일하게 평가되었다.
그 결과 도 21과 같이, 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효 추출물의 투여한 랫트의 간 조직 내 아세트알데하이드 농도는 시간이 경과할수록 감소하는 것을 확인하였다. 특히 5시간 후에는 양성대조군인 헛개나무 추출물와 같이 정상수준 이하의 농도를 나타내는 것으로 보아 추출물이 간 조직 내 아세트알데하이드 농도를 감소시키는 데 영향을 미친 것으로 사료된다.
종합하면, 본 발명에 따른 농축 쌀뜨물 발효물을 함유하는, 숙취해소용 조성물과 쌀뜨물과 쌀겨 혼합 발효물을 함유하는, 숙취해소용 조성물은 자체적인 항산화 물질이 풍부하며 독성이 없을 뿐 아니라, 알코올 해독에 중요한 요소인 ADH 및 ALDH의 활성을 증가시키고, 숙취의 주요 원인으로 알려진 혈 중 알코올 및 간 내 아세트알데하이드의 농도를 저하시키므로 알코올 해독 및 숙취 해소에 유용하게 쓰일 수 있다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시예일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (7)
- 삭제
- 쌀을 수세하여 쌀뜨물을 수득하는 단계;
상기 수득한 쌀뜨물을 원심분리하는 단계;
상기 원심분리된 상등액 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부의 상등액만 남기고 제거한 후, 침전된 고형분과 혼합하여 농축하는 단계;
상기 농축된 쌀뜨물을 70℃ 내지 90℃에서 15초 내지 30초간 가열하는 단계;
가열한 농축 쌀뜨물을 식히는 단계;
상기 식힌 농축 쌀뜨물에 효모를 접종하는 단계;
상기 효모가 접종된 농축 쌀뜨물을 배양하는 단계;및
상기 효모가 배양된 농축 쌀뜨물을 동결 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 숙취해소용 조성물의 제조 방법. - 제 2항에 있어서,
상기 농축하는 단계 전에 쌀뜨물을 70℃ 내지 95℃에서 15초 내지 30초간 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 숙취해소용 조성물의 제조 방법. - 쌀을 수세하여 쌀뜨물을 수득하는 단계;
상기 수득한 쌀뜨물을 원심분리하는 단계;
상기 원심분리된 쌀뜨물을 70℃ 내지 95℃에서 15초 내지 30초간 가열하는 단계; 상기 가열된 상등액 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부의 상등액만 남기고 제거한 후, 침전된 고형분과 혼합하여 농축하는 단계;
상기 농축한 농축 쌀뜨물에 효모를 접종하는 단계;
상기 효모가 접종된 농축 쌀뜨물을 배양하는 단계;및
상기 효모가 배양된 농축 쌀뜨물을 동결 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 숙취해소용 조성물의 제조 방법. - 제 2항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 효모는 이사첸키아 오리엔탈리스(Issatchenkia orientalis, MFST1) 및 쉬조사카로미세스 폼베(Schizosaccharomyces pombe), 토루라스포라 델브루키(Torulaspora delbrueckii), 로도토룰라 무실라지노사(Rhodotorula mucilaginosa), 칸디다 스텔라타(Candida stellata,.) 및 브레타노마이세스 브룩셀렌시스(Brettanomyces bruxellensis)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 숙취해소용 조성물의 제조 방법.
- 삭제
- 삭제
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