KR101686898B1 - 여주 및 산수유를 이용한 당뇨 예방 및 개선용 식품 조성물 - Google Patents

여주 및 산수유를 이용한 당뇨 예방 및 개선용 식품 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 여주 및 산수유를 이용한 당뇨 예방 및 개선용 식품 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여주와 산수유의 혼합물을 이용하여 공복혈당을 감소시키고 내당능을 향상시켜 당뇨를 예방하고 개선시킬 수 있는 식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 당뇨 예방 및 개선용 식품 조성물은산수유 추출물과 여주 추출물이 혼합된 혼합추출물을 함유한다. 그리고 돼지감자 분말과 산수유 분말, 여주 분말이 혼합된 혼합분말을 더 함유한다.

Description

여주 및 산수유를 이용한 당뇨 예방 및 개선용 식품 조성물{Food composition for preventing and improving diabetes using Momordica charantia, Corni fructus}
본 발명은 여주 및 산수유를 이용한 당뇨 예방 및 개선용 식품 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여주와 산수유의 혼합물을 이용하여 공복혈당을 감소시키고 내당능을 향상시켜 당뇨를 예방하고 개선시킬 수 있는 식품 조성물에 관한 것이다.
세계적으로 최대의 질병으로 손꼽히는 당뇨병은 국내에서 지난 20년 동안 12배 이상 증가하였으며, 2025년에는 국민 4명 중 1명은 당뇨병 환자가 될 가능성이 높고, 50대 이상 남성의 30%, 여성의 20% 이상이 당뇨병으로 진행될 수 있는 당뇨병 전단계(pre-diabetes)'라는 조사결과가 있으며, 서구화된 식사패턴에 기인하여 20대 여성에서도 당뇨병 전단계로 조사되는 경우가 증가되고 있다.
당뇨병(Diabetes mellitus)은 인슐린 작용이 부족하여 글루코스의 대사장애가 생기는 질환군이다. 당뇨병은 인슐린-의존성 당뇨병(Insulin dependent diabetes) 즉 제1형 당뇨병(Type 1 diabetes mellitus)과 인슐린 비의존성 당뇨병(Noninsulin dependent diabetes mellitus)인 제2형 당뇨병으로 나눌 수 있다.
제1형 당뇨병은 인슐린의 절대적인 양이 부족하여 발생하고 제2형 당뇨병은 인슐린에 대한 저항성의 증가로 인해 고인슐린 혈증을 나타낸다. 제1형 당뇨병 환자는 약 10%를 차지하고 있고 소아형 당뇨병이라고 하는데 이는 20세 이하의 어린 연령층에서 주로 발병하기 때문이다. 이는 체내 인슐린을 생성하는 베타(β)세포의 소실로 인해 혈당을 조절할 수가 없으며, 제2형 당뇨병은 40세 이후에 주로 발병된다. 이는 혈중 인슐린 농도는 정상 또는 고인슐린 혈중 상태로 말초 조직에서의 인슐린 저항성이 높아서 포도당 대사에 이상이 생겨 고혈당이 발생한다.
당뇨병은 유전적 요인과 더불어 후천적인 요인인 비만, 식생활, 운동부족 및 스트레스 등에 의해 영향을 받는 질병으로, 당뇨병은 그 자체가 큰 질환이라기보다는 장기간 이 질환에 걸려 있음으로 해서 발병하는 합병증, 예를 들어 당뇨병성 신경병증(neuropathy), 망막병증(retinopathy), 백내장(cataract), 신장병(nephropathy) 등으로 인해 환자들이 정상적인 삶을 영위할 수 없을 뿐 아니라 치명적인 결과까지 초래할 수 있기 때문에 사회적으로 큰 문제가 되는 것이다.
당뇨병 치료의 가장 중요한 목표는 혈당치를 가능한 정상 수치에 가깝게 조절하는 것인데, 공복혈당과 함께 식사 후 혈당 조절이 당뇨병 증세의 개선과 합병증의 예방 및 치료에 있어서 중요하며, 치료방법은 약물요법, 식이요법, 운동 요법 등이 있다.
당뇨환자의 혈당을 조절하기 위하여 식사요법과 운동요법이 우선적으로 요구되고 있으며, 이런 방법들에 의해 개선이 되지 않을 경우 약물요법을 사용하고 있다. 약물에 의하여 식후 혈당이 잘 조절되지만 약물복용에 따른 부작용과 환자의 내성이 끓임 없이 문제가 되고 있다.
당뇨병은 현재의 치료법으로 완치할 수 없는 만성질환이므로 예방이 가장 중요하다. 또한 과학적 근거가 부족한 치료요법이 사용되는 경우도 많다. 이 때문에 과학적 근거를 가지고 부작용을 최소화할 수 있는 천연 항당뇨 소재 및 건강식품 개발이 절실하다.
당뇨의 초기치료 및 그로 인한 합병증은 예방이 가장 중요하므로 식사요법과 함께 예부터 섭취해 오고 있는 소재를 이용하여 일상적으로 섭취할 수 있는 식품을 개발하여 당뇨를 예방하는 것이 가장 현명한 선택이 될 것이다. 또한 식사나 예부터 식용으로 사용되고 있는 소재를 이용하여 개발한 식품의 섭취는 부작용이나 약물에 대한 내성이 생길 확률도 최소화시킬 수 있다.
천연물을 이용한 당뇨 치료에 대한 연구로서 대한민국 등록특허 제 10-0894029호에 인삼꽃을 원료로 하는 당뇨의 예방을 위한 약학 조성물 및 치료를 위한 약학 조성물이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제 10-1126677호에는 더덕 추출물을 유효성분으로 포함하는 당뇨 또는 당뇨합병증 예방 또는 치료용 조성물이 개시되어 있고, 등록특허 제 10-0237974호에는 상백피를 주성분으로 함유하는 당뇨환자용 과자류 조성물이 개시되어 있다.
하지만 아직까지 산수유 및 여주의 혼합추출물과 혼합분말에 대한 당뇨 예방 및 개선 효과가 있다는 연구나 발명에 대한 보고는 전무하다.
이에 본 발명자는 당뇨병 전단계(pre-diabetes) 성인에게 산수유 및 여주의 혼합추출물과 혼합분말이 함유된 빵과 음료를 섭취시켰을 때 공복혈당을 감소시키고 내당능이 개선시킬 수 있다는 사실을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명은 천연소재인 산수유 및 여주를 이용하여 인체에 부작용이 없으면서도 당뇨를 예방하고 개선할 수 있는 식품 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 당뇨 예방 및 개선용 식품 조성물은산수유 추출물과 여주 추출물이 혼합된 혼합추출물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 혼합추출물은 상기 산수유 추출물 100중량부에 대하여 상기 여주 추출물 50 내지 150중량부로 혼합된 것을 특징으로 한다.
상기 각 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 다가 알코올 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 어느 하나의 추출용매를 가해 추출한 것을 특징으로 한다.
돼지감자 분말과 산수유 분말, 여주 분말이 혼합된 혼합분말을 더 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 식품 조성물은 밀가루, 소금, 설탕, 이스트, 계란, 물, 올리브 오일, 물에 상기 혼합추출물, 상기 혼합분말을 혼합한 반죽을 구워서 만든 빵인 것을 특징으로 한다.
상기 식품 조성물은 상기 혼합추출물이 1 내지 20중량%로 함유된 것을 특징으로 한다.
상기 식품 조성물은 물에 상기 혼합추출물을 혼합한 음료인 것을 특징으로 한다.
상기 식품 조성물은 상기 혼합추출물이 1 내지 20중량%로 함유된 것을 특징으로 한다.
상기 식품조성물은 음료, 과립, 파우더, 환 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 형성된 건강 기능성 식품인 것을 특징으로 한다.
산수유 추출물과 여주 추출물의 혼합 추출물 및 산수유 분말, 여주 분말, 돼지감자의 혼합분말을 함유한 모닝빵과 음료 섭취는 당뇨병 전단계인 성인에게 공복혈당을 낮추어 주어 당뇨를 예방하고 개선할 수 있음을 실험적으로 확인하였다.
또한 경구 당부하검사에서도 이들 빵과 음료 섭취에 의해 혈당 상승이 지연되고 정상 혈당으로 회복률이 빠른 것을 알 수 있었다.
또한, 본 발명은 혈당 감소 효과를 가져오는 혼합추출물과 혼합분말이 함유된 빵과 음료는 지질개선의 효과도 동시에 있다는 것을 확인하였다.
따라서 본 발명은 혼합추출물 및 분말을 이용하여 당뇨의 예방 및 개선에 유효한 식품 조성물을 제공할 수 있으며, 다양한 분야에 기능성 천연 소재로 유용하게 활용할 수 있다.
도 1은 항당뇨 실험기간 동안 대조군(ND군)이 섭취한 A식이 식단이고,
도 2는 항당뇨 실험기간 동안 실험군(ADD군)이 섭취한 B식이 식단이고,
도 3은 실험 전과 항당뇨 실험 7, 14일째의 실험군(ADD군)과 대조군(ND군)의 공복혈당을 혈당계로 측정하여 나타낸 그래프이고,
도 4는 실험군(ADD군)의 실험 전과 항당뇨 실험 14일째의 공복혈당 변화를 Glucose kit로 측정하여 나타낸 그래프이고,
도 5는 실험군(ADD군)과 대조군(ND군)의 항당뇨 실험 14일째의 공복상태에서 경구 당부하검사를 실시한 결과를 나타낸 그래프이고,
도 6은 실험군(ADD군)의 실험 전과 항당뇨 실험 14일째의 총콜레스테롤 변화를 total cholesterol kit으로 측정하여 나타낸 그래프이고,
도 7은 실험군(ADD군)의 실험 전과 항당뇨 실험 14일째의 LDL cholesterol 변화를 나타낸 그래프이고,
도 8은 실험군(ADD군)의 실험 전과 항당뇨 실험 14일째의 중성지방(triglyceride) 변화를 나타낸 그래프이고,
도 9는 실험군(ADD군)의 실험 전과 항당뇨 실험 14일째의 HDL cholestrol 변화를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 당뇨 예방 및 개선용 식품 조성물에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 당뇨 예방 및 개선용 식품 조성물은 산수유 추출물과 여주 추출물이 혼합된 혼합추출물을 함유한다.
산수유(Corni fructus)는 긴 타원형 열매로 8-10월에 녹색에서 붉은 색으로 변하며 약간의 단맛과 함께 떫고 강한 신맛이 난다. 육질과 씨앗을 분리하여 육질은 술과 차 및 한약의 재료로 사용한다. 과육(果肉)에는 코르닌(cornin), 모로니사이드(Morroniside), 로가닌(Loganin), 탄닌(Tannin), 사포닌(Saponin) 등의 배당체와 포도주산, 사과산, 주석산 등의 유기산이 함유되어 있고, 그 밖에 비타민 A와 다량의 당(糖)도 포함되어 있다.
여주(Momordica charantia)는 박과(cucurbitaceae)의 덩굴식물의 열매로서, 영어명으로 비터멜론(bitter melon) 이라고도 불린다. 여주의 생리활성 물질로는 식물성 스테롤에 속하는 모몰데신(momordicin), 공액리 놀레산(conjugated linoleic acid) 등이 알려져 있다(Sathishsekar D and Subramanian S. 2005. Biol. Pharm. Bull. 28, 978-983). 중국, 인도 및 동아시아 등지에서는 여주를 주요한 기능성 채소로 식용하고 있다(Park et al. 2007. Korean J. Medicinal Crop. Sci. 15, 56-61; Ji et al. 2010. J Korean Soc. Food Sci. Nutr. 39, 203-209).
이와 같이 본 발명에 사용한 산수유, 여주는 예부터 식용으로 사용하고 있는 식재료이므로 장기간 섭취에도 부작용이 없고 환자의 내성을 유발하지 않는 천연 소재이다.
본 발명은 산수유, 여주가 갖는 각각의 효과가 더해져 당뇨 예방 및 개선에 더욱 향상된 효과를 가질 수 있도록 산수유 추출물과 여주추출물이 혼합된 혼합추출물을 이용한다.
혼합추출물은 일 예로 산수유 추출물 100중량부에 대하여 여주 추출물 50 내지 150중량부로 혼합된다. 상기 혼합범위 내에서 산수유 추출물과 여주 추출물의 혼합은 우수한 당뇨 예방 및 개선 효과를 가진다.
추출물은 다양한 방법으로 추출이 가능하다. 가령, 산수유 추출물을 얻기 위해 산수유에 추출용매를 가하여 열수추출, 냉침 또는 온침 추출할 수 있다. 이 경우 산수유에 대하여 추출용매를 중량비로 2 내지 40배를 가하여 혼합한 후 10 내지 150℃에서 1 내지 24시간 동안 추출한다. 여기서 추출용매로 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 다가 알코올 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다. 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올로 메탄올, 에탄올 등을 이용할 수 있고, 다가 알코올로 부틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜, 펜틸렌글리콜 등을 이용할 수 있다. 그리고 혼합물로는 물 및 저급 알코올의 혼합물, 물 및 다가 알코올의 혼합물, 저급 알코올 및 다가 알코올의 혼합물, 또는 물 및 저급알코올 및 다가 알코올의 혼합물을 이용할 수 있다.
또한, 추출물은 환류냉각추출, 초음파 추출방법, 초임계 유체 추출방법 등을 이용하여 수득할 수 있다. 또한, 상술한 추출방법뿐만 아니라, 통상적인 정제 과정을 거친 추출물도 포함한다. 예컨대, 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외여과막을 이용한 분리, 다양한 크로마토그래피에 의한 분리 등, 추가적으로 실시된 다양한 정제 방법을 통해 얻어진 활성 분획도 추출물에 포함되는 것이다.
여주 추출물 역시 상술한 산수유 추출물의 추출방법과 동일하게 추출할 수 있다.
상술한 혼합추출물은 산수유 추출물과 여주 추출물을 각각 추출한 후 일정 비율로 혼합한 것을 예로 들었지만 이와 달리 산수유와 여주를 일정 비율로 혼합한 상태에서 추출용매를 가해 추출할 수 있음은 물론이다. 가령, 산수유 100중량부에 대하여 여주 50 내지 150중량부로 혼합한 혼합물에 추출용매를 가하여 열수추출, 냉침 또는 온침 추출할 수 있다. 이 경우 혼합물에 대하여 추출용매를 중량비로 2 내지 40배를 가하여 혼합한 후 10 내지 150℃에서 1 내지 24시간 동안 추출하여 혼합추출물을 수득할 수 있다. 추출용매와 추출방법은 상술한 바와 동일하다.
혼합추출물의 양은 전체 식품 조성물 중량의 0.1 내지 90중량%로 함유될 수 있으며, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 건강 조절을 목적으로 하는 장기간 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 혼합추출물은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로 사용될 수 있으므로 상기 범위에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 '식품 조성물'이란, 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 식품, 식품 첨가제, 기능성 식품 및 음료를 모두 포함하는 것을 말한다.
본 발명에 따른 식품으로는 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 식품은 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 빵류, 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 캔디류, 쵸코렛류, 껌류, 아이스크림류, 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실 음료, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등)를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 식품은 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.
나아가 본 발명은 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.
혼합 추출물을 함유하는 식품 조성물의 일 예로, 음료를 들 수 있다. 음료는 물에 혼합추출물을 혼합하여 만든다. 가령, 정제수 80 내지 99중량%, 혼합추출물이 1 내지 20중량%일 수 있다. 또한, 음료에 첨가물로 타우린, 구연산, 비타민C, 탄수화물 등을 더 첨가할 수 있다. 상기 탄수화물은 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등이다. 이외에도 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제가 추가 성분으로서 함유될 수 있다. 향미제로서 타우마틴, 스테비아 추출물 등의 천연 향미제를 사용할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 건강 기능성 식품으로 제공될 수 있다. 여기서 '건강 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 의미한다.
상기 건강 기능성 식품에는 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.
건강 기능성 식품은 다양한 형태로 제형이 가능하므로 그 형태는 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게 건강 기능성 식품은 과립, 파우더, 환 중에서 선택된 어느 하나의 제형으로 형성될 수 있다. 이러한 과립, 파우더, 환 제형을 갖는 건강 기능성 식품은 휴대가 간편하고 언제 어디서나 수시로 섭취하기가 용이하다.
과립, 파우더, 환 등의 제형은 혼합 추출물 0.1 내지 90중량%을 함유하고, 기타 점착제, 향미료, 비타민, 탄수화물 등을 더 추가로 함유할 수 있다.
일 예로, 환은 혼합추출물 60중량%와, 점착제 30중량%와, 탄수화물 8중량%와, 향미료 2중량%을 혼합하여 반죽한 후 통상의 제환기에서 녹두알 크기의 환을 성형한 다음 열풍건조기에서 건조시켜 제조한다. 상기 점착제로 물엿 또는 꿀, 밀가루 풀을 이용할 수 있다.
제환기 대신 과립기를 이용하여 직경 0.5 내지 1.5mm의 과립상으로 성형할 수 있음은 물론이다. 또한, 제조된 과립을 적당량씩 압출 성형하여 정제로 하거나, 캡슐에 충전하여 캡슐 형태로 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 당뇨 예방 및 개선용 식품 조성물은 상술한 혼합추출물 외에 혼합분말을 더 함유할 수 있다. 가령, 혼합분말은 산수유 분말, 여주 분말이 혼합된 것일 수 있다. 또한, 혼합분말은 산수유 분말, 여주 분말, 돼지감자 분말이 혼합된 것일 수 있다.
돼지감자(Helianthus tuberosus L.)는 국화과 해바라기속에 속하는 식물이다. 돼지감자는 북아메리카가 원산지인 다년생 식물로서 우리나라의 기후조건에 맞아 전국 각지에 자생하고 있다. 돼지감자 괴경의 주성분은 fructose 중합체인 inulin이며, 이는 돼지감자 괴경 건물(dry weight)의 약 75%를 차지하고 있다(Kim et al. 1993. Korean J Food Sci Technol 25: 395-399).
본 발명에서 혼합분말의 첨가는 다양한 형태의 식품을 제조하는데 매우 유리하다. 특히나, 돼지감자 분말에 함유된 많은 양의 전분은 빵을 만들 때 주원료인 밀가루에 섞여 빵의 물리적 특성과 향미를 향상시키는 효과를 갖는다.
산수유 분말, 여주 분말, 돼지감자 분말은 산수유, 여주, 돼지감자를 열풍건조 또는 자연건조 또는 동결건조시킨 후 분쇄하여 얻는다.
혼합분말은 산수유 분말 100중량부에 대하여 여주 분말 10 내지 40중량부를 혼합하여 얻거나, 산수유 분말 100중량부에 대하여 여주 분말 10 내지 40중량부와 돼지감자 분말 150 내지 250중량부를 혼합하여 얻을 수 있다. 상기 혼합범위 내에서 혼합분말은 우수한 당뇨 예방 및 개선 효과를 가진다.
혼합추출물과 혼합분말을 더한 양은 전체 식품 조성물 중량의 0.1 내지 90중량%로 함유될 수 있다.
혼합 추출물과 혼합분말을 함유하는 식품 조성물의 일 예로, 빵을 들 수 있다. 빵은 밀가루, 소금, 설탕, 이스트, 계란, 올리브 오일, 물에 혼합추출물, 혼합분말을 혼합하여 반죽을 만든 다음, 반죽을 일정한 모양으로 성형한 후 구워서 만든다. 빵에는 혼합추출물이 1 내지 10중량%, 혼합분말 0.1 내지 10중량%로 함유될 수 있다. 빵의 구체적 제조방법은 아래와 같다.
밀가루 100중량부에 대하여 소금 1중량부, 설탕 15중량부, 이스트 3중량부, 계란 10중량부, 물 42중량부, 올리브 오일 10중량부, 혼합추출물 14중량부, 혼합분말 1중량부를 믹싱(저속 5분, 고속 5분)하여 반죽을 얻는다. 그리고 반죽을 25 내지 35℃, 상대습도 75 내지 85%의 조건에서 20 내지 40분 동안 1차 발효시킨다. 1차 발효 후 분할하고 성형한다. 그리고 성형된 반죽을 25 내지 35℃, 상대습도 75 내지 85%의 조건에서 10 내지 30분 동안 2차 발효시킨다. 2차 발효 후 반죽을 오븐에 넣고 약 170 내지 200℃에서 구워 모닝 빵을 제조한다. 이 외에도 통상적인 제조방법에 의해 카스테라, 머핀, 크루아상, 바케트, 도넛, 케이크류, 파이, 비스킷, 호빵, 만주 등의 빵이나 과자로 제조될 수 있음은 물론이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시 예를 제시하나, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
<혼합추출물 및 혼합분말의 준비>
산수유와 여주를 동결건조시킨 후 분쇄한 분말 50g에 음용수 1500ml를 가한 후 2시간 동안 100℃에서 추출하여 액상의 산수유 추출물과 액상의 여주 추출물을 각각 수득하였다. 그리고 산수유 추출물과 여주 추출물의 혼합비율을 달리하여 5종류의 혼합추출물을 준비하였다.
산수유와 여주, 돼지감자를 동결건조시킨 후 분쇄하여 각각 수득한 산수유 분말, 여주 분말, 돼지감자 분말의 혼합비율을 달리하여 5종류의 혼합분말을 준비하였다.
<최적 혼합 추출물 및 혼합 분말 선정>
빵이나 음료는 건강기능성이 있어도 소비자의 기호도를 충족하지 못하면 제품화의 의미가 없으므로 혼합 추출물 및 혼합분말의 최적비율을 찾기 위해 실험하였다.
준비한 5종류의 혼합추출물과 5종류의 혼합분말을 대상으로 9명의 관능검사 요원들에게 관능검사를 실시하여, 기호도가 높은 3종류의 혼합추출물과 3종류의 혼합분말을 선정하였다.
<빵의 제조>
밀가루에 소금, 설탕, 이스트, 계란, 물, 올리브 오일, 혼합추출물, 혼합분말을 첨가한 후 믹싱(저속 5분, 고속 5분)하여 반죽을 얻은 다음 반죽을 30℃, 상대습도 80%의 조건에서 30분 동안 1차 발효시켰다. 1차 발효 후 분할하고 성형하여 모양을 만든 다음 30℃, 상대습도 80%의 조건에서 20분 동안 2차 발효시켰다. 2차 발효 후 오븐에 넣고 약 185℃에서 구워 3종류의 모닝 빵을 제조하였다.
9명의 관능검사 요원들이 빵의 외관, 색상, 향미, 조직감, 맛, 종합적인 기호도를 관능평가하여 가장 높은 점수를 받은 2종류의 빵을 최종적으로 선택하였다. 2종류의 빵을 제 1실험빵, 제 2실험빵으로 구분하였다.
제 1실험빵의 제조에 사용한 혼합추출물은 중량비로 산수유 추출물 :여주 추출물 = 1:1이었고, 혼합분말은 중량비로 돼지감자 가루:산수유 가루:여주 가루 = 20:5:1이었다. 혼합분말은 밀가루 1000g에 5g를 첨가하였고, 혼합 추출물은 140g를 첨가하였다.
제 2실험빵의 제조에 사용한 혼합추출물은 중량비로 산수유 추출물 : 여주 추출물 = 1:1이었고, 혼합분말은 돼지감자 가루: 산수유 가루: 여주 가루 = 8:4:1이었다. 혼합분말은 밀가루 중량 1000g에 10g을 첨가하였고, 혼합 추출물은 140g을 첨가하였다.
그리고 비교빵은 혼합추출물과 혼합분말을 첨가하지 않고 제조하였다.
상기 제 1실험빵과 제 2실험빵, 비교빵의 구체적인 조성을 하기 표 1에 정리하였다.
구분 비교빵 제 1실험빵 제 2실험빵
밀가루 1010g 1005g 1000g
소금 10g 10g 10g
설탕 150g 150g 150g
이스트 30g 30g 30g
계란 100g 100g 100g
물 420g 280g 280g
올리브 오일 100g 100g 100g
혼합추출물 - 140g 140g
혼합분말1 - 5g -
혼합분말2 - - 10g
(혼합분말 1은 돼지감자 가루:산수유 가루:여주 가루의 중량비가 20:5:1이고, 혼합분말 2는 8:4:1이다)
제 1 및 제 2실험빵과 비교빵에 대해 50명의 대학생들을 대상으로 관능검사를 한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
항목 비교빵 제 1실험빵 제 2실험빵
외관(appearance) 3.67 ± 0.76 4.00 ± 0.67 3.96 ± 0.65
색상(color) 3.76 ± 0.69 3.76 ± 0.56 3.74 ± 0.57
향미(flavor) 3.28 ± 0.56 3.35 ± 0.67 3.54 ± 0.46
부드러움(softness) 3.39 ± 0.57 3.65 ± 0.65 3.72 ± 0.64
맛(taste) 3.33 ± 0.56 3.67 ± 0.55 3.68 ± 0.58
종합적인 기호도
(overall acceptability)		 3.48 ± 0.61 3.74 ± 0.67 3.74 ± 0.64
위의 5개 항목 평가는 대단히 좋다 5점, 좋지도 싫지도 않다 3점, 대단히 싫다 1점으로 나타낸다.
상기 표 2를 참조하면, 3가지 빵 모두 유사한 점수를 나타내었다. 이에 따라 항당뇨 기능성 물질의 함유량이 높은 제 2실험빵을 최종적으로 선택하였고, 이후의 실험들에 제 2실험빵을 혈당 개선 개발 빵(antidiabetic bread, ADBR)으로 사용하였다. 그리고 제 2실험빵과 비교하기 위해 상기의 비교빵을 이후의 실험들에 사용하였다.
<음료의 제조>
상기의 '최적 혼합 추출물 및 혼합 분말 선정' 실험에서 선정된 3종류의 혼합추출물을 이용하여 음료를 제조하였다.
음용가능한 정제수 3000g에 혼합추출물 200g을 첨가하여 3종류의 음료를 제조하였다. 3종류의 음료를 제 1실험음료, 제 2실험음료, 제 3실험음료로 구분하였다.
3종류의 음료의 구체적인 조성을 하기 표 3에 정리하였다.
구분 제1실험음료 제 2실험음료 제 3실험음료

혼합추출물		 산수유 추출물 50g 100g 150g
여주 추출물 150g 100g 50g
정제수 3000g 3000g 3000g
총 중량 3200g 3200g 3200g
3종류의 음료에 대한 관능검사는 광주대학교 식품영양학과 학부생 7명을 대상으로 실시하였으며 음료의 맛(taste), 향미(flavor), 색(color), 종합적인 기호도(overall acceptability)를 평가하였다. 관능검사 결과는 하기 표 4와 같다.
항목 제 1실험음료 제 2실험음료 제 3실험음료
맛(taste) 3.56 ± 0.76 3.89 ± 0.67 3.63 ± 0.65
향미(flavor) 3.56 ± 0.34 3.98 ± 0.54 3.76 ± 0.76
색(color) 3.33 ± 0.67 3.50 ± 0.70 3.85 ± 0.76
종합적인 기호도
(overall acceptability)		 3.52 ± 0.55 3.98 ± 0.54 3.68 ± 0.62
위의 5개 항목 평가는 대단히 좋다 5점, 좋지도 싫지도 않다 3점, 대단히 싫다 1점으로 나타낸다.
상기 표 4를 참조하면, 3종류의 음료 중 제 2실험음료의 점수가 가장 높게 나타났다. 따라서 기호도가 가장 우수한 제 2실험음료를 최종적으로 선택하였고, 이후의 실험들에 제 2실험음료를 혈당 개선 개발 음료(antidiabetic beverage, ADBE)로 사용하였다.
<항당뇨 실험>
본 실험에서는 상기 실험에서 최종적으로 선정된 혈당 개선 개발 빵(ADBR) 및 혈당 개선 개발 음료(ADBE)의 섭취가 혈당에 어떠한 변화를 주는지를 관찰하여 당뇨의 예방 및 치료 효과를 살펴보고자 한다.
1. 실험대상
실험 대상자는 '당뇨병 전단계(pre-diabetes, 공복혈당: 100-125 mg/dL)' 인 14명의 성인 지원자였다. 실험 대상자는 7명씩 총 2개의 그룹으로 구분하였다. 즉, 아침식사로 비교빵+물을 섭취한 대조군(ND군)을 제 1그룹으로, 아침식사로 혈당 개선 개발 빵+혈당 개선 개발 음료를 섭취한 실험군(ADD군)을 제 2그룹으로 구분하였다.
2. 실험방법
실험방법의 개략적인 모식도를 하기 표 5에 나타내었다.

실험기간(days)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
ND군 A식이
ADD군 B식이
실험은 총 14일 동안 수행하였다. ND군은 1(실험시작)∼14일 동안 아침식사로 A식이를 하였다. 그리고 ADD군은 1∼14일 동안 B식이를 하였다.
A식이는 도 1에서 제시한 바와 같이 곡류군으로 비교빵 2개를 포함한 식단으로 식사 후 물을 100mL 섭취하였다. B식이는 도 2에서 제시한 바와 같이 곡류군으로 혈당 개선 개발 빵 2개를 포함한 식단으로 식사 후 혈당 개선 개발 음료를 100mL 섭취하였다. 14일의 실험기간 동안 아침식사는 정해진 시간(8:00)에 광주대학교 식품영양학과 조리실에서 조리 후 섭취하였다. 그리고 점심식사와 저녁식사는 혈당에 큰 영향을 미치지 않는 범위 내에서 자유롭게 섭취하도록 하였다.
3. 혈당계로 공복 혈당측정
실험시작 전(0day), 그리고 실험시작 후 7일째(7days) 그리고 14일째(14days)에 ND군과 ADD군 실험대상자들의 공복혈당을 혈당계[에스디 코드프리 혈당측정시스템, (주)에스디]로 측정하였다. 측정결과를 도 3에 나타내었다.
도 3을 참조하면, 실험시작 전, 실험시작 후 7일 그리고 실험시작 후 14일에 혈당을 측정한 결과 ADD군이 ND군보다 더 혈당이 감소하였고 실험기간이 증가할수록 두 군간의 차이는 컸다.
4. Glucose kit로 공복 혈당측정
실험시작 전, 실험시작 후 14일에 ADD군의 실험대상자들의 공복혈당을 glucose kit으로 측정하였다.
각 실험대상자의 혈액채취는 G대학교 의대병원 전문가의 지원을 받아 혈액 을 1mL씩 채취하여 즉시 아이스박스에 넣은 후 실험실로 운반하여 원심분리(X3,000rpm, 20min) 후 혈청을 -20℃에 보관한 후 Glucose kit(아산제약)로 공복혈당을 측정하였다. 측정결과를 도 4에 나타내었다.
도 4를 참조하면, ADD군의 공복혈당은 실험 전과 비교하여 실험 14일 후 공복 혈당이 현저히 감소한 것을 알 수 있었다.
5. 경구 당부하 검사
ND군과 ADD군의 실험대상자를 상대로 실험시작 후 14일째에 공복상태에서 경구 당부하검사(oral glucose tolerance test, OGTT)를 실시하였다. 즉, 75g의 포도당을 섭취하기 전(0분)과 포도당 섭취 30분 후, 60분 후, 90분 후 그리고 120분 후에 혈당을 혈당계[에스디 코드프리 혈당측정시스템, (주)에스디]로 측정하였다. 측정결과를 도 5에 나타내었다.
도 5를 참조하면, ADD군은 모든 시간대에서 ND군보다 혈당이 더 낮게 나타났다. 특히, 포도당 섭취 120분 후에 ADD군이 ND군보다 혈당이 현저하게 낮았다.
당뇨병 진단방법으로서는 공복시 혈당 검사법 그리고 경구당부하 검사법이 주로 이용되고 있다. 특히, 경구당부하 검사법은 환자의 시간적 당대사 변화를 알 수 있고 진단정확도가 높다는 장점으로 당뇨병이나 임신성 당뇨병의 확진에 사용되고 있다. 경구당부하 검사법에서는 8 ～ 14 시간 공복 후 5 분내에 75 g의 포도당 진단용액을 음용한 후 정맥혈을 30분 간격으로 2 시간 동안 채혈하여 세계보건기구(WHO)나 미국 당뇨데이타그룹(NDDG)을 기준으로 당뇨병을 진단하는 방법이다.
상술한 실험결과들을 통해 당뇨병 전단계(pre-diabetes, 공복혈당: 100∼125 mg/dL)에 있는 지원자들에게 혼합추출물과 혼합분말이 함유된 빵과 음료를 섭취시켰을 때 항당뇨 효과가 있다는 것을 공복혈당 및 경구 당부하검사로 확인할 수 있었다.
6. 혈중 지질변화 측정
고혈당을 가진 사람들은 보통 고지혈증을 가진 경우가 많으므로 혈중 지질 변화에 미치는 영향력을 연구하였다.
ADD군의 실험 전과 실험 14일째의 총 콜레스테롤(total cholesterol), LDL 콜레스테롤(LDL cholesterol), 중성지방(triglyceride) HDL 콜레스테롤(HDL cholestrol)의 변화를 도 6 내지 도 9에 각각 나타내었다.
실험결과, 실험 14일 후 ADD군의 총콜레스테롤 함량(도 6)과 LDL-콜레스테롤 함량(도 7)은 현저히 감소하였으나 중성지방 함량(도 8)과 HDL-콜레스테롤 함량(도 9)에는 영향을 미치지 않았다.
이와 같이 본 발명은 산수유, 여주, 돼지감자를 이용하여 당뇨의 예방 및 개선에 효과가 있는 식품 조성물을 제공할 수 있으며, 다양한 분야에 기능성 천연 소재로 유용하게 활용할 수 있다. 더하여 고지혈증 예방 및 개선 효과도 동시에 가지고 있는 소재이다.
이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 등록청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 밀가루, 소금, 설탕, 이스트, 계란, 올리브 오일, 물을 포함하는 빵 반죽에, 산수유 추출물과 여주 추출물이 혼합된 혼합 추출물과 혼합 분말을 함유시킨 혼합 반죽을 구워서 만든 빵으로서,
    상기 혼합 추출물은 산수유 추출물 100중량부에 대하여 여주 추출물이 50 내지 150중량부로 혼합된 것으로, 전체 혼합 반죽 중 1 내지 10중량%로 함유되며,
    상기 혼합 분말은 돼지감자 분말과 산수유 분말, 여주 분말이 혼합된 혼합분말로, 전체 혼합 반죽 중 0.1 내지 10중량%로 함유되는 것을 특징으로 하는 당뇨 예방 및 개선용 빵.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 각 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 다가 알코올 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 어느 하나의 추출용매를 가해 추출한 것을 특징으로 하는 당뇨 예방 및 개선용 빵.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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