KR101829810B1 - 청보리잎과 한약재 추출물을 포함하는 발효 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents
청보리잎과 한약재 추출물을 포함하는 발효 조성물 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 청보리잎과 한약추출물을 포함한 발효조성물제조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 10월 초순에 파종하여 월동한 청보리잎을 다음해 3월 말에서 4월 초순경 10~15 cm 정도 자란 어린 싹을 채취하여 정제수로 세척한 후 열풍건조하고 실온에서 감압(10~15 Torr)하여 계속 교반하여 72시간 동안 추출한 후 추출액을 동결건조하여 청보리잎 추출물을 제조하고, 인삼, 원지, 백복령, 오미자, 당귀, 맥문동에 알칼리 이온수(pH 7.5~8.0)를 가하여 100~110℃에서 3시간 추출하여 동결건조한 한약재 추출물을 제조한 후, 이들을 Vitamin B1, B2, B6, B12, Forate, Taurine, Cacao, Ca-citrate, Mg-citrate 및 흑설탕을 첨가하고 발효기 중에서 Yeast로 발효 되어 얻어진다. 이러한 방법으로 제조된 본 발명에 따른 발효 조성물은 약학적으로 피로회복, 사고력 증진, 심신안정, 집중력 향상, 지구력 강화, 스트레스 감소 등에 유익한 기능을 갖는 효과가 있다.
Description
본 발명은 월동 청보리잎과 한약 추출을 혼합 발효하여 수득된 발효 조성물에 관한 것으로, 음식물 섭취만으로 부족한 비타민과 생체활동에 도움이 되는 기능성 식품 조성물 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
보다 상세하게는 월동한 청보리잎 추출물과 한약재 추출물을 각각 7 중량부와 3 중량부를 혼합하고, 여기에 추가로 다양한 비타민류와 미네랄, 흑설탕, Cacao를 첨가하고 Yeast(Saccharomyces cerevisiae)를 가하여 발효기 내에서 약 30시간 동안 24~26℃의 온도 범위에서 발효하여 수득하는 것을 특징으로 한다..
청보리잎에는 인체에 필요한 여러 가지 비타민, 미네랄, 아미노산 등이 함유되어 있어 영양의 보고로 알려져 있으며, 기존의 연구 결과에 따르면 아미노산 18종, 비타민 15종, 무기질 8종, 엽록소 뿐만 아니라, SOD(Superoxide dismutase), Hexacosanol, Octacosanol, Polycosanol 등의 지구력과 관련있는 성분이 다량 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 식이섬유 역시 다량 포함되어 있어 변비 등과 같은 소화 장애, LDL(Low Density Lipoprotein) 감소에도 유효하고, 각종 심혈관 질환 혹은 생활습관성 질환 등에 도움이 되는 것으로 보고된 바 있는 영양학적으로 우수한 식품으로 알려져있다.
공개특허 제2013-0051181호는 새싹보리 잎으로부터 분리된 폴리코사놀계 화합물을 포함하는 대사성 질환 예방 및 치료용 약학조성에 관한 것으로, 청보리 잎에 함유되어 있는 헥사코사놀, 옥타코사놀, 폴리코사놀 등이 콜레스테롤 개선, 항동맥경화, 항당뇨, 항혈전, 항균활성, 지구력강화 등의 효과를 제시하고 있다.
또한, 공개특허 제2010-0055272호는 헬리코박터 파이로리의 우레아제 활성 저해 기능이 있는 보리잎의 추출물 및 이를 이용한 음료에 관한 것으로, 보리잎을 초임계추출함으로써 폴라보노이드성분을 다량함유한 보리잎 추출을 제조하여 헬리코박터 파이로리에 대한 항균효과를 나타내는 보리잎 추출물을 제시하고 있다.
등록특허 제10-1594972호는 새싹보리잎 추출물을 포함하는 고혈압 치료용 약학조성물에 관한 것으로, 새싹추출물에서 유래하는 화합물인 3-FQA, 루토나린, 사포나린, 이소오리엔틴, 오리엔틴, 이소비텍신, 이소스코페린-70-[6-시나포린], 글루코시드 등을 포함하는 고혈압 예방 치료용 약학조성물 혹은 기능성 식품 조성물을 제시하고 있다.
이러한 종래의 선행기술문헌들에서는 청보리잎이 갖는 유익한 성분의 효능 혹은 성능에 관한 활성을 검토하였고, 비만, 콜레스테롤, 당뇨 및 혈전개선과 지구력 증진 등의 건강기능식품으로서의 필요성을 언급하고 있으나, 대부분 청보리잎을 단독으로 추출 후 처리하였으며, 특히 새싹보리잎 중에 함유하는 특정 성분을 가열 추출 분리 방법을 사용하고 있을 뿐이다.
또한, 상기 청보리잎의 추출물을 다른 약재와 복합 추출한 추출물과의 혼합물을 조성하여 그 기능을 더욱 향상시키는 것에 관한 연구는 제시된 바 없으며, 청보리잎은 일반적으로 보리싹을 틔워서 채취한 것으로, 월동하지 않은 청보리잎을 사용한 것이다.
본 발명에서는 월동한 청보리잎을 실온에서 감압추출 후 동결건조 및 멸균처리하여 청보리잎 추출물을 수득하고, 인삼, 원지, 백복령, 오미자, 당귀, 맥문동 등의 한약재를 선택하여 추출한 후 이를 동결건조한 한약재 추출물과 혼합하여 Yeast(S. cerevisiae)로 발효한 조성물을 제시하고자 한다. 이러한 혼합 발효 조성물은, 피로회복, 사고력증진, 심신안정, 집중력향상, 지구력강화 등에 유효하고, 그 효과를 동물실험을 통해 확인함으로써, 기능성 식품 원료로 활용하고자 한다.
본 발명은, 월동한 청보리잎을 실온(20~25 ℃)에서 감압(5~10 Torr)하여서 추출함으로써, 가열추출될 경우 열에 의해 단백질, 지질, 당질, 섬유질 등이 결합체를 형성하거나, 다른 미네랄 성분들과 가교 구조를 형성하여 고분자화 되는 것을 방지하고, 비타민 및 Chlorophyll의 분해를 방지함으로써, 월동한 청보리잎에 포함된 성분의 생체 이용율(Bioavailability)을 효과적으로 향상시키고자 한다.
또한, 본 발명에 따른 발효 조성물은, 발효 과정 중에서 여러 가지 성분과 비타민류가 분해되어 그 분해산물이 서로 산화되거나 환원됨으로써, 한정된 범위 내에서 유기화합물만이 발효의 기질이 되고, 고분자에서 저분자화되어 인체 내에서 소화 흡수가 용이한 상태를 유도하고자 한다.
본 발명의 일 실시 형태로 청보리잎과 한약재 추출물을 포함하는 발효 조성물의 제조 방법을 들 수 있는데, 청보리잎을 상온에서 추출한 후, 동결 건조하여 청보리잎 추출물을 제조 단계; 인삼, 백복령, 원지, 오미자, 당귀, 맥문동 및 카카오를 포함하는 한약재를 열수 추출한 후, 동결 건조하여 한약재 추출물을 제조하는 단계; 및 상기 청보리잎 추출물과 한약재 추출물을 7:3의 중량비로 혼합한 혼합물에, 포도당, 타우린, 엽산(Folate), 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B6, 비타민 C 및 구연산염을 혼합하여 혼합조성물을 제조한 후, 상온에서 발효하는 발효단계;를 포함한다.
상기 청보리잎 추출물을 제조하는 단계는, 청보리잎을 채취하여 정제수로 세척하는 단계; 50 내지 70℃의 온도 범위로 열풍 건조하는 단계; 3~20wt%의 포도당이 포함된 알칼리 이온수와 95wt%의 주정이 혼합된 용매를 사용하여 상온에서 약 24~120시간동안 3~20 Torr의 감압 조건에서 추출하는 단계; 및 상온 감압 추출된 추출물을 동결 건조하는 단계;를 포함한다.
상기 알칼리 이온수와 95wt%의 주정은, 9~5:1~5의 부피비로 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 한약재 추출물을 제조하는 단계는, 상기 한약재를 15wt%의 포도당이 포함된 알칼리 이온수와 95wt% 주정이 80~90:20~10의 부피비로 혼합된 용매를 사용하여 95~100℃의 온도에서 약 3시간 추출하는 단계; 추출된 결과물을 여과하는 단계; 및 3~20 Torr의 감압 조건에서 동결 건조하여 주정을 제거하는 단계;를 포함하며, 상기 알칼리 이온수의 pH는 7.5 ~ 8.0인 것이 바람직하다.
상기 혼합 조성물은, 청보리잎 추출물과 한약재 추출물의 혼합물 50중량부에, 포도당 10~30중량부, 타우린 3~5중량부, 비타민 B1 0.3~0.5중량부, 비타민 B2 0.3~0.5중량부, 비타민 B6 0.1~0.2중량부, 엽산 0.0005~0.001중량부, 비타민 C 1~3중량부 및 구염산염 3~4중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 청보리잎 추출물과 한약재 추출물의 혼합물은 7~6:3~4의 무게비로 혼합되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 발효단계는, Saccharomyces cerevisiae를 사용하여 25~50℃의 온도범위에서 약 24~30시간동안 수행되는 것이 바람직하고, 상기 발효 단계 이후에, 100~121℃의 온도와 10~15psi의 압력 조건으로 약 10~30분 동안 멸균 처리하는 단계를 추가로 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 다른 실시 형태로, 앞서 설명한 제조 방법으로 제조된 발효 조성물을 포함하는 건강 기능 식품을 들 수 있는데, 정제, 스틱제, 과립제 혹은 드링크제의 제형을 갖는다.
본 발명에 따른 발효 조성물은, 월동 보리잎을 4월 5~15일 경에 채취하여 원료로 사용하고 있으며, 이를 상온에서 감압하여 추출 및 동결 건조하여 청보리잎 추출물을 제조하고, 다양한 한약재를 추출한 추출물과 혼합하여 이를 비타민, 포도당 및 여러 미네랄 성분들을 보조물로 첨가하여 Yeast(Saccharomyces cerevisiae)를 사용하여 24~26 ℃의 온도 범위에서 약 30시간 발효하여 수득된다. 이러한 본 발명에 따른 발효 조성물은, 인체 신경계에 작용하여 피로회복, 건망증, 우울증, 불면증, 신경쇠약, 집중력 향상, 지구력 강화, 스트레스 감소, 사고력 증진 등에 도움을 줄 수 있다.
본 발명에 따른 발효 조성물은, Scopolamine 유도 기억상실 마우스의 기억력 개선평가에 유의성이 확인되었고, Acetylcholinesterase 억제 활성 평가에서 100μg/mL에서 4.5%, 1000μg/mL에서 21%의 억제효과를 나타내었으며, HT-22 cell에 대한 Cell viability 영향평가에서 세포독성이 관찰되지 않았다.
이러한 동물 실험 결과를 토대로, 본 발명에 따른 발효 조성물은 신경계에 유효하게 작용하는 것으로 확인되었으며, 두뇌활동이 많은 청장년과 학생들의 피로회복과 스트레스 감소, 심신안정, 사고력증진, 불면증, 우울증 등에 도움이 되는 건강 기능성 보조 식품의 원료로 사용될 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 발효 조성물의 원료 물질인 청보리는 10월 경에 파종하여 이듬해 4월 초순경 월동한 보리잎을 채취하여 사용하기 때문에, 채취 후 다른 작물을 재배할 수 있는 이모작이 가능하고, 알곡보리를 수확과 함께 청보리잎을 가공식품 원료로 활용할 수 있어, 농가의 소득증진에도 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명에서 사용하는 월동 청보리잎과 일반 청보리잎의 성분을 TLC로 비교한 결과이다.
도 2 내지 4은 본 발명에 따른 발효 조성물의 효과를 확인하기 위한 비교실험 결과이다.
도 2 내지 4은 본 발명에 따른 발효 조성물의 효과를 확인하기 위한 비교실험 결과이다.
이하 도면 및 구체적인 실시예를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
아울러 본 명세서에 포함되는 도면들과 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다. 다만 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능, 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 발효 조성물은, 청보리잎 추출물과 여러가지 다양한 종류의 한약재 추출물이 혼합된 혼합물에 대하여 Yeast를 사용하여 발효된 것을 특징으로 한다.
상기 청보리잎은 4월 초에 채취된 월동 보리잎을 사용하는 것이 바람직하고, 함께 사용되는 다양한 한약재 추출물의 원료로는, 인삼, 백복령, 원지, 오미자, 당귀, 맥문동 및 카카오를 포함한다.
인삼(Panax ginseng C. A. Mey.)은 오가과의 다년생 식물로 주로 뿌리를 의미한다. 인삼에는 사포닌이 약 5.22%로 포함되어 있는데, 13종 이상의 사포닌 혼합물을 포함하고, ginsenoside Rg, Rc, Rg1의 함량이 비교적 많다. genonside에는 protopanaxadiol, protopanaxatriol, cleanolic acid을 함유하며, 정유가 0.05% 함유되어 있다 palmitic acid, stearic acid, cleic acid, linoic acid, β-sitosterol, stigmasterol, daucosterol, 여러 가지 amino acid, peptide, Vitamin A, B1, B2, C, 포도당, 과당, pentose, pectin, prostisol 등이 함유되어 있어, 신경안정, 건망증, 현기증, 빈뇨, 허약체질, 천식, 구토, 소화불량, 원기회복, 해소, 소갈증, 고혈압, 관상동맥경화, 협심증, 위통, 신경쇠약, 시력개선, 음위 등에 효능이 있다고 알려져 있다.
백복령(Poria cocos(Schw) Wolf.)은 다공균과 식물 북령의 건조한 균핵이다. 이러한 백복령에는 β-pachyman, pachymic acid, tumlosic acid, 3-β-hydroxylanosta-7,9-24-trien-21-oil acid, 나무진, 키틴질, 단백질, 지방, 스테롤, 레시틴, 포도당, 아데닌, 히스티딘, 콜린, β-pachyman 분해효소, 리파제, 포로데아제 등이 함유되어 있으며, 심신안정, 이뇨, 건위, 건망증, 설사, 공포증, 우울증, 두통, 현기증, 부종 등에 효능이 있다고 알려져 있다.
원지(Polygala tenuifolia willid.)는 원지과 식물로 다년생 초본식물이다. 뿌리에는 사포닌을 함유하고, tenuigenin, tenuigenin B, tenuifolin, 2β, 27-dihydroxy-23-carboxyoleanic acid, 3β-glucoside, polygalitol, N-acetylglucosamin, tenuidine 등이 함유되어 있으며, 정신안정, 거담, 건망증, 불면증, 해소, 몽정, 우울증해소, 신경쇠약, 다한증, 급성유선염 등에 유효하다.
오미자(Schisandra chinensis Baill)는 목란과 낙엽 목질 등본 식물인 오마자의 열매를 말하며, deoxyschizandrin, γ-schizandrin, sizandrin C, Schizandrol A, schizandrol B, ester A, ester B, sesquicarene, β-chamigrene, α-ylangene, citric acid, 사과산, 주석산, 당류 등이 함유되어 있고, 천식해소, 구갈, 자한, 만성설사, 이질, 원기회복, 근육경련, 신경쇠약, 현기증, 명목, 만성기침 등에 유효하다.
당귀(Anglica sinensis Diels)는 미나리과 여러해살이 당귀의 뿌리를 말하며, 여러 가지 steroid saponin, β-sitosterol, stigmasteroid, β-statosterol-β-D-glucoside, ophioside, amino acid, vitamin A, glucose, phiopogonin 등이 함유되어 있어, 기침, 토혈, 소갈증, 변비, 인후건조증, 구토, 이뇨, 부종, 월경불순, 비출혈, 원기회복 등에 효능이 있다.
맥문동(Broadleaf Liriope)이라는 이름은 뿌리의 생김에서 따온 것으로, 뿌리는 한방에서 약재로 사용된다. 그늘진 곳에서도 잘 자라고, 짧고 굵은 뿌리줄기에서 잎이 모여 나와서 포기를 형성하고, 흔히 뿌리 끝이 커져서 땅콩같이 된다. 줄기는 곧게 서며 높이 20∼50cm이다. 잎은 짙은 녹색을 띠고 선형(線形)이며 길이 30∼50cm, 나비 8∼12mm이고 밑부분이 잎집처럼 된다. 꽃은 5∼8월에 피고 자줏빛이며 수상꽃차례의 마디에 3∼5개씩 달리고, 꽃이삭의 길이는 8∼12cm로 작은꽃가지에 마디가 있다. 덩이뿌리는 한방에서 약재로 사용하는데 소염, 강장, 진해, 거담제 및 강심제로 사용된다.
카카오(Theobroma cacao Lin.)는 아메리카 열대지방에서 유래한 작물로, 열매를 발효 후 수세한 후 건조한 것이 카카오콩(Cacao bean)이라 불리운다. 중추신경을 가볍게 자극하여 기분전화, 사고력증진, 피로회복, 항산화작용을 하며 폴리페놀 등을 함유하고 있다.
본 발명에서 사용되는 청보리잎(Hordum vulare L.)은 화본과 식물 대맥의 어린싹으로, 청보리잎 분말 100g 중에 포함된 유효성분은 다음의 표 1과 같으며, 변비개선, 이뇨, 혈당강하, 황달, 동상, 지구력증진, 항산화작용, 고혈압, 심장질환, 뇌혈관질환 등에 유효한 효능이 있다.
특히, 본 발명에서 바람직하게 사용될 수 있는 월동한 청보리 잎 중에는 18종의 아미노산과 15종의 비타민, 8종의 미네랄을 함유하고 항산화물질인 SOD(Superoxide Dismutase)와 폴리페놀류, 엽록소, 지구력과 관계있는 옥타코사놀(Octacosanol), 헥사코사놀(Hexacosanol), 폴리코사놀(Polycosanol)등이 함유하고 콜레스테롤개선과 동맥경화, 당뇨개선, 면역력증가, 혈전용해 피부활력 등에 특히 유효하다.
| 단백질 | 29.7 g | 세린 | 1300 mg | 베타카로틴 | 12 mg |
| 이소로이신 | 1400 mg | 지질 | 6.8 g | 나이아신 | 5.4 mg |
| 로이신 | 2500 mg | 당질 | 12.6 g | 칼슘 | 500 mg |
| 리신 | 1900 mg | 나트륨 | 112 mg | 마그네슘 | 190 mg |
| 메티오닌 | 480 mg | 수용성 식이섬유 | 2.6 g | 칼륨 | 2.2 g |
| 시스테인 | 440 mg | 불용성 식이섬유 | 44.6 g | 인 | 410 mg |
| 페닐알라닌 | 1700 mg | Vit. B1 | 0.8 mg | 아연 | 4.2 mg |
| 티로신 | 1200 mg | Vit. B2 | 2.03 mg | 구리 | 1.11 mg |
| 트레오닌 | 1400 mg | Vit. B6 | 0.96 mg | 철 | 48.9 mg |
| 트립토판 | 450 mg | Vit. B12 | 0.5 mg | 엽록소 | 824mg% |
| 발린 | 200 mg | Vit. C | 117 mg | SOD | 46000단위 |
| 히스티딘 | 600 mg | Vit. E | 7.7 mg | 폴리페놀 | 0.98 g |
| 알기닌 | 1800 mg | Vit. K | 3320 μg | 감마아미노낙산 | 110 mg |
| 알라닌 | 2000 mg | 판토텐산 | 4.33 mg | 베타글루칸 | 720 mg |
| 아스파라긴산 | 3500 mg | 루테인 | 34.9 mg | 옥타코사놀 | 13 mg |
| 글루탐산 | 3700 mg | 카로틴 | 17.5 mg | 글루콘산 | 5.5 g |
| 글리신 | 1700 mg | 비오틴 | 14 μg | 카테킨총량 | 120 mg |
| 프롤린 | 1400 mg | 엽산 | 650 μg |
본 발명에 따른 발효 조성물은, 이러한 청보리잎 추출물과 인삼, 백복령, 원지, 오미자, 당귀, 맥문동 및 카카오를 포함하는 한약재의 추출물이 혼합된 혼합물에 대하여 Yeast를 사용하여 발효된 것을 특징으로 한다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 청보리잎 추출물은 전처리된 청보리잎을 상온에서 감압하여 추출 및 동결 건조하여 제조하고, 인삼, 백복령, 원지, 오미자, 당귀, 맥문동 및 카카오를 포함하는 한약재의 추출물과 혼합하여 이를 비타민, 포도당 및 여러 미네랄 성분들을 보조물로 첨가하여 Yeast(Saccharomyces cerevisiae)를 사용하여 24~26 ℃의 온도 범위에서 약 30시간 발효하여 수득된다.
이하에서는 구체적인 실시예와 도면을 참조하여 본 발명의 발효 조성물에 대하여 설명하고자 한다.
[
실시예
1] 월동
청보리잎의
분석
본 발명에서 사용하는 월동 청보리잎의 성분에 대하여 먼저 검토하였다.
상록수(Ever green trees) 중에는 5~-50 ℃의 겨울을 견디기 위하여 내한성 단백질 AFPs(antifreeze proteins)이 함유되어 있는데, 특히 내한조절 Hormone과 유사한 Jasmonic acid 및 ethylene이 함유되어 있을 뿐만 아니라, 월동에 필요한 당류 등의 화합물이 세포 중에 존재하며, wax 형태의 polyester류와 지방산으로 코팅되어, 결빙 및 수분발산을 방지하는 것으로 알려져 있는 것이다.
따라서 본 발명에서 선택한 월동 보리잎에도 내한성 단백질(AFPs) 유사물질과 wax형의 polyester류가 보리잎과 줄기 표면에 함유되어 있으며, polycosanol류는 보리잎의 표면과 줄기의 표피에 wax모양의 물질과 함께 코팅되어 월동하는 것으로 파악하여, 내한성 단백질, 지방산, wax와 같은 polyester류의 함유 여부를 확인하였다. 비교를 위해 월동한 청보리잎과 월동하지 않고 싹틔운 청보리잎에는 성분을 비교하였다.
먼저, 보리잎이 겨울에 생존하기 위하여 자기면역체로 포도당과 Vitamin B1, Chlorophyll을 형성함을 확인하게 위해, Vitamin B1 과 Vitamin C 함량 비교 실험을 대한약전 방법에 의하여 실시하였다. 실험한 결과, 시료 g 당 일반보리잎은 0.008 g인데 비하여 월동보리잎은 0.009 g을 포함하고 있음을 확인하였다.
동일한 실험 대상에 대해 당류(포도당 등)측정은 Brix로 비교하였으며, Chlorophyll 함량은 TLC 방법과 Speed vaccum concentrate에서 건조하여 비교 실험을 실시하였다.
(1)
월동청보리잎과
일반청보리잎의
Chlorophyll 함량 비교 실험
시료; ① 일반 청보리잎 (재배기간: 2017. 07. 05 파종, 2017. 07. 20 채취)
② 월동 청보리잎 (재배기간: 2015년 10월 파종, 2016. 04. 10 채취)
추출 방법; 시료 500 mg을 혼합용매 (MeOH : Acetone = 3 : 1) 5 mL에 1시간 실온에서 추출하여 여과(0.45 μm 필터 사용)하였다.
먼저, 각각의 추출액 1 mL를 Speed vaccum concentrate(25℃)에서 건조시킨 후 무게 변화를 측정(방법 1)하였으며, 각각의 추출액에 대해서 박층크로마토그래피(TLC) 방법을 이용하여 발색 관찰하였다(방법 2). TLC를 사용한 방법 2의 경우에는 전개 용매로 p-ether와 아세톤을 4 : 1의 비율로 혼합한 용매를 사용하였다.
실험 결과, 방법 1로 측정된 일반 청보리잎에는 13.6 %, 월동 청보리잎에는 16.0 %로 확인되었으며, 월동청보리잎의 Chlorophyll 함량이 일반청보리잎에 비해 약 2.4 % 많음을 알 수 있었다. 또한, 방법 2에 따른 TLC 결과를 도 1에 나타내었는데, 월동청보리잎의 Chlorophyll 함량이 일반청보리잎에 비해 훨씬 많음을 확인할 수 있었다.
(2)
월동청보리잎과
일반청보리잎의
당류 측정 실험
시료 ; ① 일반 청보리잎 (재배기간: 2017. 07. 05 파종, 2017. 07. 20 채취)
② 월동 청보리잎 (재배기간: 2015년 10월 파종, 2016. 04. 10 채취)
앞서 월동청보리잎과 일반청보리잎의 Chlorophyll 함량 비교 실험에 사용한 각각의 동일한 시료 100 mg을 증류수 10 mL에 넣고 1시간 추출하여 여과(0.45 μm)하였으며, 당도계의 센서 위에 시료 0.5 mL를 올려 당도를 측정하였다.
실험 결과 일반 청보리잎은 0.4 Brix, 월동 청보리잎은 0.7 Brix로, 월동청보리잎의 당류 함량이 일반청보리잎에 비해 0.3 Brix 많았다.
이러한 실험결과에서 확인되듯이, 본 발명에서 사용한 월동한 청보리잎은, 일반 청보리잎에 비해 유효한 성분들이 다량 함유되어 있으며, 이러한 여러 가지 유효한 성분은 가열 추출하면 쉽게 분해되기 때문에, 이하에서는 특별히 고안된 실온감압 방법을 사용하고자 한다.
[
실험예
1]
청보리잎
추출물의 제조
월동한 청보리잎을 실온(22~25)에서 감압(10~15 Torr) 후 72시간 추출하여 수득한 동결건조물
본 실험예에서는, 월동한 청보리잎을 사용하였으며, 대략 3월 말에서 4월 초순경에 약 10-15 cm로 자란 청보리잎을 채취하여 정제수로 세척한 후, 약 60~70℃의 온도로 열풍건조하였다.
이렇게 열풍 건조된 청보리잎 건조물 50 g을 용매에 혼합한 후, 20~25℃의 실온에서 감압 조건(10~15 Torr) 실온(20~25℃)에서 계속 교반하면서 72시간 추출하여 청보리잎 추출물을 제조하였다.
감압 추출과정에 사용된 용매는 pH 8.0~9.0의 알칼리 이온수 720ml와 95wt% 주정 180ml의 혼합물를 사용하였으며, 상기 알칼리 이온수에는 포도당이 15wt% 포함되어 있는 알칼리 이온수를 사용하였다.
청보리잎 추출물을 수득한 후, 이를 여과 과정을 거쳤으며, 여과된 청보리잎 추출물을 저온 감압 과정을 거쳐 잔류할 수 있는 주정을 제거하고, 동결 건조하였다.
이렇게 동결 건조된 청보리잎 추출물을 다시 121℃ 및 15 psi의 조건으로 약 20분간 멸균하여 최종 청보리잎 추출가루를 수득하였다.
[
실험예
2] 한약재 추출물의 제조
한약재와 용매를 혼합하여 90~100℃에서 3시간 추출하여 한약재 추출물을 제조하였다.
이때 사용되는 용매는, 포도당이 15wt% 포함된, pH 7.5~8.0의 알칼리 이온수와 95wt%의 주정을 85 : 15의 부피비로 혼합된 용매를 사용하였다.
또한, 한약재로, 인삼 20 g, 복령 20 g, 원지 15 g, 오미자 5 g, 당귀 15 g, 맥문동 10 g, Cacao 3.5 g을 가루로 분쇄한 후, 상기 용매와 혼합하였다.
추출된 한약재 추출물을 앞선 실험예 1의 청보리잎 추출물과 동일한 방식으로 여과 및 추출액 내에 잔류하는 주정 제거과정을 거친 후, 한약재 추출물 가루로 수득하였다.
[
실험예
3] 발효 조성물의 제조
앞선 실험예 1에서 얻어진 청보리잎 추출물 가루 70g과 실험예 2에서 얻어진 한약재 추출물 가루 30g을 혼합한 혼합물 50 중량부를 기준으로, 타우린 3중량부, 비타민 B1 0.4중량부, 비타민 B2 0.32 중량부, 비타민 B6 0.12중량부, 비타민 B12 0.00015 중량부, 엽산 0.0008중량부, 아스코빅산 1.6중량부, 구연산마그네슘(Mg-citrate) 1.0중량부, 구연산칼슘(Ca-citrate) 2.0중량부 및 포도당 15중량부를 혼합하여, 발효기 내에서 복합 Yeast인 Saccaromyces cerevisiae 0.8 중량부를 정제수에 현탁시켜 공급한 후, 25~50℃의 온도 범위에서 약 25시간 발효하였다.
청보리 추출물과 상기 한약재 동결건조물을 7~6 : 3~4의 무게비로 혼합하여 혼합물을 제조하는 것이 바람직한데, 상기 무게비를 벗어날 경우에는 충분한 발효 효율을 얻을 수 없기 때문이다. 즉, 발효과정에서 천연물의 성분 구조가 분해되거나 변화되는데, 각 추출물에 포함되어 있는 여러 기능성 성분들이 발효과정을 거치면서 저분자화하여 흡수가 용이하게 되고, 용매에 쉽게 용출될 수 있다. 또한, 단백질 혹은 탄수화물 등과 결합한 결합형(Bound form), 활성물질인 유리형(Free form)으로 쉽게 전환할 수 있어, 활성물질의 생체접근율(Bioaccessibility)과 생체이용율(Bioavailiability)을 증진시킬 수 있는 장점이 있다.
[
실험예
4]
앞서 실험예 1과 2의 방법으로 월동 청보리잎 추출물 가루 40g과 한약재 추출물 가루 60g를 수득한 후, 이들 혼합물 50중량부를 기준으로, 포도당 30중량부, 타우린 3중량부, 비타민 B1 0.4중량부, 비타민 B2 0.32중량부, 비타민 B6 0.12중량부, 엽산 0.0009중량부, 비타민 C 2.3중량부, 구연산마그네슘(Mg-citrate) 1.2중량부, 구연산칼슘(Ca-citrate) 2.5중량부를 혼합한 후, 앞선 실험예 3과 동일한 방법으로 발효과정을 거쳤다. 이러한 발효 조성물에 식품에 사용될 수 있는 결합제와 활택제를 일정량 가하고, 향료 또는 교미제를 포함하고 직타방식으로 타정하여 정제 형태로 제조하였다.
[
실시예
2]
상기 실험예 3의 발효 조성물의 효능과 기능을 약학적으로 검토하기 위하여 하기와 같이 동물실험을 실시하였으며, 그 결과를 각각 도 2, 도 4 및 도 5에 나타내었다.
먼저 도 2는, Scopolamine으로 유도한 기억 손상 마우스를 대상으로, 실험예 3에서 얻어진 본 발명에 따른 발효조성물(Sample)을 투여하였을 때, 기억력 개선 효능을 평가하였다. 좀 더 구체적으로는 공포에 대한 기억력을 측정하는 수동회피시험(passive avoidance test; PAT, 도 2(a) 및 도3(a))과 공간기억력을 측정하는 Y자형 미로실험(Y-maze test, 도2(b) 및 도3(b))을 행동실험모델로 선정하였다.
도 3(a)에 제시된 것처럼, 수동회피시험은 밝은 방과 어두운 방으로 나뉜 장치에 실험동물을 밝은 방으로 투입한 후 어두운 방으로 들어갈 때 전기충격을 가하고, 24시간 후 같은 방법으로 실험을 진행하고 밝은 방에서 머무르는 시간을 측정하는 실험으로, 밝은 방에서 머무르는 시간(Latency time)이 높을수록 공포에 대한 기억력이 높음을 확인할 수 있다.
도 3(b)에 제시된 것처럼, Y자형 미로실험은 Y자형 실험 장치에서 실험동물을 한쪽 가지에 놓고 다른 가지로 이동하는 순서를 기록하여 관찰하는 실험으로, 마우스의 총 이동횟수 중 다른 가지로 이동하는 횟수(Alternation)의 비율이 높을수록 공간에 대한 기억력이 높음을 확인할 수 있다.
각 실험은 하기의 표 2와 같이 8주령 마우스를 각 8마리씩 6일간 실험을 진행하였으며, 각 행동실험측정은 4일, 5일, 6일에 실시하였다.
| ICR male (8 weeks) | ||
| 1 | 1 x saline (i.p.) + 1 x saline (p.o.) | Total : 32 (N = 8) |
| 2 | Scopolamine 1.1 mg/kg (i.p.) + 1 x saline (p.o.) | |
| 3 | Scopolamine 1.1 mg/kg (i.p.) + Donepezil 3 mg/kg (p.o.) | |
| 4 | Scopolamine 1.1 mg/kg (i.p.) + Sample 100 mg/kg (p.o.) | |
1번 대조군은 6일 동안 식염수를 1일 1회 복강 주사하였고, 2번 기억력감퇴유도군은 Scopolamine 1.1 mg/kg을 식염수에 용해하여 실험 시작 후 4일, 5일에 투여하여 기억력 손상을 유도하였다.
3번 양성대조군은 기억력감퇴유도군에 Donepezil 3 mg/kg을 식염수에 용해하여 실험 시작 후 1~5일에 투여하여 기억력 손상의 회복을 유도하였으며, 4번 실험군은 기억력감퇴유도군에 실험예 3에서 얻어진 본 발명에 따른 발효조성물(Sample) 100 mg/kg을 식염수에 용해하여 실험 시작 후 1~5일에 투여하여 기억력 손상의 회복을 유도하였다.
두 가지 행동실험 결과 도 3(a)의 공포기억력 실험에 대하여 실험군(Sample 투여군)의 latency time이 기억력감퇴유도군(Scopolamine 단독투여군)에 비해 통계적으로 유의하게 증가됨이 확인되었으나(도 2(a) 참조), 도 3(b)의 공간기억력 실험에 대하여 실험군(Sample 투여군)의 alternation(%)이 기억력감퇴유도군(Scopolamine 단독투여군)에 비해 통계적으로 유의한 변화가 없음을 확인하였다(도 2(b) 참조).
도 2(a)와 2(b)의 x축은 실험군을 유형별로 나눈 것으로 공통되며, 도 2(a) 공포기억력 실험의 y축은 밝은방 에 머무르는 시간(Latency time)을 나타낸 것이고, 도 2(b) 공간기억력 실험의 y축은 마우스의 총 이동횟수 중 다른 가지로 이동하는 횟수(Alternation)의 비율을 백분율로 전환하여 나타낸 것다.
상기 도 2(a)와 도 (b)의 실험 결과에서 확인되듯이, 본 발명에 따른 Sample 즉, 실험예 3에서 얻어진 발효 조성물에 대한 Scopolamine 유도 기억손상 마우스에서 기억력 개선 효과 평가결과로, Sample군의 latency time이 scopolamine군 대비 통계적으로 유익하게 증가됨을 알 수 있다.
도 4은 Acetylcholinesterase 억제 활성 평가 결과로, 실험예 3에서 얻어진 발효 조성물에 대해서 사용량을 변화시켜 실험한 결과 100 μg/mL에서 4.5 %, 1000 μg/mL에서 21 % 억제 효과를 나타내었다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 기억력의 저하 및 알츠하이머형 치매(Alzheimer’s disease; AD)등은 콜린성 신경세포 퇴화에 의한 acetylcholine 부족이 주요 원인으로 이러한 현상은 acetylcholine 분해효소인 acetylcholinesterase(AChE)의 활성증가로 더욱 심화된다. 따라서 본 실시예에서는 AChE의 억제활성평가를 통하여 본 발명에 따른 발효조성물 Sample의 기억력 증진효과를 Ellman’s test을 이용하여 실험하였다.
앞서 실험예 3에서 얻어진 발효 조성물 시료를 100 mM sodium phosphate(pH 8.0)에 녹여 준비한 후 Sample solution 1.5 mL와 상기 buffer 1.5 mL, 20 mL의 Acetylthiocholine iodide solution(75 mM), 100 μL의 Ellman’s regent(10 mM, 5,5’-dithio-bis-[2-nitrobenzoic acid] & 17.85 mM sodium bicarbonate)를 섞어 25 ℃에서 30분간 반응시킨 것에 AChE를 넣은 후, 즉시 410 nm의 파장에서 흡광도를 측정하였다.
도 4의 x축은 각 Sample 투여 및 sample의 투여농도를 나타내며, Donepezil은 양성대조군으로 사용되었고, y축은 흡광도 측정 수치를 백분율로 전환하여 AChE를 저해하는 비율을 나타낸다.
도 5는 HT22 cell은 뇌 해마세포로 실험예 3에서 얻어진 발효조성물 Sample을 HT22 cell에 투여하였을 때 세포의 생존도(viability)를 측정하여 세포의 독성영향평가를 측정한 결과를 도시한 것으로, x축은 Sample을 100 μg/mL 농도로 투여 하였는지(+) 하지 않았는지(-)를 나타낸 것이고, y축은 세포의 생존도를 백분율로 전환하여 세포가 살아있는 비율을 나타낸 것이다. 이러한 HT-22 Cell에 대한 Cell viability 영향을 확인한 결과, 특별한 세포독성을 보이지 않았다
본 발명은 상술한 특정 실시예 및 방법에 한정되지 아니하며 청구범위에서 본 발명의 요지를 벗어남 없이 본 발명에 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구라도 다양한 변형 실시가 가능하며 그와 같은 변형은 본 발명의 보호범위 내에 있게 된다.
따라서, 월동한 청보리잎 외에도 월동하지 않은 청보리잎을 사용하는 것도 가능하고, 이를 추출하기 위해 가열추출 혹은 실온 감압추출을 수행하는 것도 가능하며, 이러한 청보리잎 추출물을 동결건조하여 앞서 살펴본 다양한 한약재 추출물을 혼합하여, 발효과정 없이 혼합 조성물을 제조하는 것도 가능하다.
Claims (11)
- 청보리잎을 상온에서 추출한 후, 동결 건조하여 청보리잎 추출물을 제조 단계;
인삼, 백복령, 원지, 오미자, 당귀, 맥문동 및 카카오를 포함하는 한약재를 열수 추출한 후, 동결 건조하여 한약재 추출물을 제조하는 단계; 및
상기 청보리잎 추출물과 한약재 추출물을 7:3의 중량비로 혼합한 혼합물에, 포도당, 타우린, 엽산(Folate), 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B6, 비타민 C 및 구연산염을 혼합하여 혼합조성물을 제조한 후, 상온에서 발효하는 발효단계;를 포함하는, 청보리잎과 한약재 추출물을 포함하는 발효 조성물의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 청보리잎 추출물을 제조하는 단계는,
청보리잎을 채취하여 정제수로 세척하는 단계;
50 내지 70℃의 온도 범위로 열풍 건조하는 단계;
3~20wt%의 포도당이 포함된 알칼리 이온수와 95wt%의 주정이 혼합된 용매를 사용하여 상온에서 24~120시간동안 3~20 Torr의 감압 조건에서 추출하는 단계; 및
상온 감압 추출된 추출물을 동결 건조하는 단계;를 포함하는, 청보리잎과 한약재 추출물을 포함하는 발효 조성물의 제조 방법. - 제2항에 있어서,
상기 알칼리 이온수와 95wt%의 주정은, 9~5:1~5의 부피비로 혼합되는 것을 특징으로 하는, 청보리잎과 한약재 추출물을 포함하는 발효 조성물의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 한약재 추출물을 제조하는 단계는,
상기 한약재를 15wt%의 포도당이 포함된 알칼리 이온수와 95wt% 주정이 80~90:20~10의 부피비로 혼합된 용매를 사용하여 95~100℃의 온도에서 3시간 추출하는 단계;
추출된 결과물을 여과하는 단계; 및
3~20 Torr의 감압 조건에서 동결 건조하여 주정을 제거하는 단계;를 포함하는, 청보리잎과 한약재 추출물을 포함하는 발효 조성물의 제조 방법. - 제2항에 있어서,
상기 알칼리 이온수의 pH는 7.5 ~ 8.0인 것을 특징으로 하는, 청보리잎과 한약재 추출물을 포함하는 발효 조성물의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 혼합 조성물은, 청보리잎 추출물과 한약재 추출물의 혼합물 50중량부에, 포도당 10~30중량부, 타우린 3~5중량부, 비타민 B1 0.3~0.5중량부, 비타민 B2 0.3~0.5중량부, 비타민 B6 0.1~0.2중량부, 엽산 0.0005~0.001중량부, 비타민 C 1~3중량부 및 구염산염 3~4중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 청보리잎과 한약재 추출물을 포함하는 발효 조성물의 제조 방법. - 제6항에 있어서,
상기 구연산염은, 구연산마그네슘 1중량부와 구연산칼슘 2중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 청보리잎과 한약재 추출물을 포함하는 발효 조성물의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 발효단계는, Saccharomyces cerevisiae를 사용하여 25~50℃의 온도범위에서 24~30시간동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 청보리잎과 한약재 추출물을 포함하는 발효 조성물의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 발효 단계 이후에, 100~121℃의 온도와 10~15 psi의 압력 조건으로 10~30분 동안 멸균 처리하는 단계를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 청보리잎과 한약재 추출물을 포함하는 발효 조성물의 제조 방법. - 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 방법으로 제조된 발효 조성물을 포함하는 건강 기능 식품.
- 제10항에 있어서,
상기 건강 기능 식품은, 정제, 스틱제, 과립제 혹은 드링크제의 제형을 갖는 것을 특징으로 하는 건강 기능 식품.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101998522B1 (ko) * | 2018-08-01 | 2019-07-09 | 조원용 | 피부보습에 도움을 주고 피부트러블을 방지할 수 있도록 청보리 추출물을 포함하는 친환경 물티슈의 제조방법 |
| KR102076656B1 (ko) * | 2019-06-28 | 2020-02-12 | 주식회사 아미코스메틱 | 락토바실러스 속 복합균주를 활용한 청보리 발효 추출물을 유효성분으로 함유하는 피부노화 개선용 화장료 조성물 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4524346B2 (ja) | 2006-02-02 | 2010-08-18 | 長崎県 | 発酵茶 |
| KR101376231B1 (ko) | 2011-03-08 | 2014-03-26 | 대한민국 | 새싹보리 추출물을 포함하는 뉴라미니데이즈 활성 억제용 조성물 및 인플루엔자 바이러스 감염 질환의 예방 및 치료용 약학적 조성물 |
| KR101702775B1 (ko) | 2015-10-08 | 2017-02-06 | 보사모영농조합법인 | 가야보리수 추출물을 유효성분으로 함유하는 암 예방 또는 치료용 조성물 |
-
2017
- 2017-10-11 KR KR1020170129295A patent/KR101829810B1/ko active IP Right Grant
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