KR102076459B1 - 갈색거저리 효소처리물을 함유하는 회복기 환자 또는 노약자의 근육량 증강 및 원기회복용 조성물 - Google Patents
갈색거저리 효소처리물을 함유하는 회복기 환자 또는 노약자의 근육량 증강 및 원기회복용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 갈색거저리 효소처리물을 함유하는 근육량 증강용 조성물에 관한 것으로서, 갈색거저리 효소처리물, 볶은 발아 쥐눈이콩 분말, 볶은 율무 분말, 볶은 귀리 분말, 표고버섯 분말, 오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 추출물, 진피 추출물 및 스피루리나 분말이 포함된 조성물의 근육 감소 억제 효과, 근육 증강 효과, 피로 회복 효과가 우수하여 회복기 환자 또는 노약자의 근육량을 늘리면서 원기회복에 유용하게 사용할 수 있으며, 건강증진을 위해 근력운동을 하는 이들의 건강보조식품으로도 이용가능하다.
Description
본 발명은 갈색거저리 효소처리물을 함유하는 근육량 증강용 조성물에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 회복기 환자 또는 노약자의 근육량 감소억제(근육량 증강) 및 원기회복, 건강한 사람들의 체근육용 증량에 효능이 있는 건강기능식품, 근감소증과 같은 근육질환의 치료용 약학 조성물에 관한 것이다.
최근 식생활의 서구화로 인하여 암 등 각 종 질환에 시달리는 환자수가 증가추세이며, 한편으로는 생활수준 향상에 의한 윤택한 삶의 영향으로 65세 이상 인구가 계속적으로 증가되고 있다. 이들 질환을 앓고 있는 환자들은 질환치료를 위해 막대할 비용을 지출되어야 할 뿐만 아니라 장기간 입원하고 있는 환자 및 병후 회복기 환자들은 충분한 음식 섭취가 안 되고, 운동 부족에 의해 근육감소가 일어난다. 근육이 감소할 경우 걷기가 귀찮고 계단 오르기가 어려운 등 삶의 질이 떨어질 뿐 아니라 노인층에서는 낙상이나 이로 인한 골절 현상이 증가한다. 또한 암환자들에게는 근육이 적을 경우 항암치료에서 부작용 발생률이 높은 것으로 알려져 있다.
근육량은 우리 몸의 건강을 지키는 주춧돌이나 다름없다. 근육이 부실하면 몸의 여러 부위에서 비상 신호가 켜진다. 예로 근육이 감소하면 폐렴 등의 호흡기 질환과 낙상, 골절 등의 원인이 된다. 또한 근육이 크게 줄어든 사람은 인슐린 저항성이 증가되어 당뇨병에 걸릴 위험이 커진다. 따라서 건강수명의 핵심은 '근육'이라고 볼 수 있다.
근육은 장으로부터 아미노산 흡수 부재 시 생명 유지와 관련된 조직 및 장기에서 아미노산이 단백질 합성을 유지하는 주요한 저장소로서의 기능을 함으로써, 그리고 간의 글루코네오제닉 전구체를 제공하고, 전신단백질 대사에서 중심적인 역할을 한다. 근육은 골격근육, 심장근육, 내장근육 등 다양하다. 예로, 심장근육은 수축을 반복하며 혈액을 온몸에 돌게 하며, 내장근육은 위나 대장이 연동운동을 통해 음식물을 나르게 하는 등 근육은 모두 생명유지에 꼭 필요한 활동을 한다.
건강한 사람이라도 40세 이후에 매년 근육이 줄어드는데 심하면 해마다 1%씩 감소하는 사람도 있다. 특히 운동을 하지 않고 음식도 제대로 먹지 못한 채 장기간 누워 지내면 근육이 눈에 띄게 줄어든다. 근육 감소가 두드러지는 근감소증까지 유발될 경우 생명까지 위협을 받을 수 있다. 입원 전 근력 보강에 소홀했던 환자는 급격히 상태가 악화되기도 하는데, 근감소증이 있는 환자는 평균 2년 8개월의 생명단축과 합병증이 증가되는 것으로 알려져 있다. 암 환자의 경우 항암화학요법 과정에서 속이 메스껍고 역겨워 토할 수 있어 대부분 식용부진이 일어나며 이는 당연히 영양섭취가 원활하지 않아 단백질 부족으로 이어진다. 이 때 환자의 몸은 체내 골격근육의 단백질까지 꺼내 에너지원으로 사용한다. 이렇게 단백질이 점차 사라지면 근육소모가 증가하면서 몸도 극도로 쇠약해져 질병 자체 보다 근육 부족으로 사망할 수 있다.
인간의 노화와 관련된 중대한 변화는 강도 및 기능성 감소를 초래할 수 있는 하향 나선인 근육질량의 감소이다. 근육이 줄면 근력이 약해지고, 이를 방치하면 낙상 위험이 높아질 뿐 아니라 심혈관계 질환 및 골다공증 등 각종 질병에 걸릴 확률이 높다. 나이가 들면 근육이 감소하는 원인으로는 나이가 들수록 근육의 수축과 이완을 담당하는 신경의 민감도가 떨어지고 기능이 약해져 근섬유 기능도 떨어지고, 근섬유 속 모세혈관의 수도 감소하는데, 이로 인해 근육으로 가는 혈류 공급이 줄면 근육세포 크기가 작아져 근력이 감소한다. 그리고 성장호르몬 감소를 들 수 있는데 성장호르몬은 청소년기에는 단백질 합성을 촉진해 근육을 생성하는 역할을 하고, 성인기가 되면 근육량을 유지하는 역할을 하는데, 성장호르몬은 20대 이후 10년마다 14.4%씩 감소해 60대 이후에는 20대의 절반 수준이 되고, 이로 인해 근육량도 자연 감소한다. 또한 체내에 쌓인 염증 유발 물질은 근원섬유단백질(=근육의 수축 이완을 담당하는 단백질)을 분해하고, 체내 단백질 합성을 방해해 근육 손실을 유발한다.
이와 같이 장기간 입원하고 있는 환자 및 병후 회복기 환자 또는 노약자들의 근육 감소를 최소화하기 위해서는 지속적으로 운동을 하고 이에 적절한 식이요법이 권장되고 있다. 일반적으로 식이요법으로는 근육량 감소억제를 위해 단백질 섭취가 좋으나 나이가 들면 단백질 흡수 기능이 떨어져 흡수가 잘되는 양질의 단백질을 선택하여 섭취하는 것이 좋다. 운동의 경우 구체적으로, 역기 또는 저항밴드를 이용한 근력 및 지구력을 증가시키는 운동인 저항 훈련 또는 근력 훈련은 근육감소의 예방에 유용한 것으로 밝혀졌다.
그러나 노인 또는 신체적으로 장애가 있는 사람의 경우, 근육량을 증가시키거나 감소를 최소화하는데 필수적인 운동을 수행하는 것이 어렵거나 심지어 불가능할 수도 있기 때문에 대부분 운동보다는 건강보조제에 의존하는 경향이 있다. 대개의 보조제는 화학적 합성물을 포함하고 있기 때문에 이러한 보조제는 일정량 이상 복용하게 되면 치명적인 부작용을 수반하여 궁극적으로 건강을 해치게 되는 부작용이 따를 수 있어 부작용이 적으면서 흡수가 잘 되는 천연물로부터의 근육량 증강 보조식품 개발연구가 필요하다.
예로부터 곤충은 한약재로 자주 이용되어 왔으며 주로 굼벵이, 누에, 매미허물, 동충하초 또는 지네 등 약 30 여종이 유용한 곤충자원으로 이용되고 있으며, 현재에는 흰점박이 꽃무지, 밀웜 등 7종이 식품원료로 사용될 수 있도록 식품공전에 등재되어 있다. 곤충은 단백질 함량이 육류에 비해 평균 2배 이상 높으며 무기질, 필수 및 비필수 아미노산, 비타민 등이 풍부하며 지방이 대부분 불포화 지방으로 이루어져 있다. 곤충이 함유하고 있는 영양성분이 인체에 쉽게 흡수될 수 있어 축산물에서 얻어지는 단백질 대체식품으로 대두되고 있다.
갈색거저리 유충에는 50~55%의 단백질과 17종의 아미노산이 함유되어 있으며(유 등, 한국식품영양과학회지 42(2);249, 2013) 그 중 단백질구성의 필수 재료이며, 근육의 손실을 억제하는 leucine, 단백질 합성을 돕는 cysteine(박 등, 2014. 미래의 단백질 육류고기압가수분해), 어린이들의 성장호르몬의 합성과 성인 체내에서 혈액순환 개선에도 관여하는 arginine(조 등, 한국식품영양과학회지, 31;935, 2011)이 다량 함유되어 있다. 또한, 갈색거저리 유충에는 다량의 조지방(30~35%)이 함유되어 있고 총 지방산 중 75∼80%의 많은 불포화지방산이 함유되어 있다. 따라서 풍부한 단백질과 불포화 지방산이 함유된 갈색거저리 유충은 식품소재뿐만 아니라 건강식품 소재로서의 활용가치도가 높다.
쥐눈이콩은 검은콩의 일종으로 껍질은 까맣고 크기는 보통 검은콩보다 훨씬 잘아 마치 쥐눈처럼 생겼다고 하여 서목태(鼠目太), 일명 쥐눈이콩이라고 불린다. 쥐눈이콩에는 탄수화물 30.59%, 단백질 37.32%, 지방 14.61%, 및 당류 6.03%가 함유되어 있다. 쥐눈이콩은 당뇨, 고혈압, 동맥경화, 심장질환 등 각종 성인병의 예방과 치료에 좋은 식품으로 인정받고 있다. 또한 해독력이 뛰어나 체내에 들어가 파괴된 인체조직을 빠른 속도로 회복시켜주고 갖가지 독성을 풀어주는 역할을 한다.
율무는 벼과의 1년생 초본식물이다. 율무는 한약명으로는 의이인이라고 한다. 율무는 전분, 단백질과 필수 아미노산 등을 풍부하게 함유하고 비타민B1과 B2, 철분 등이 다량 함유되어 있다. 율무는 항종양, 인체면역력 제고, 진통, 해열, 항염, 항혈당 등의 작용이 있는 것으로 알려져 있다. 한의학에서 의이인은 건비이습(健脾利濕), 청열배농(淸熱排膿)의 효능이 있는 것으로 알려져 있다.
귀리는 외떡잎식물로 화본과의 두해살이풀이다. 귀리에는 필수아미노산, 각종 비타민 종류 뿐 아니라, 나이아신, 판토텐산, 메타오닌, 칼슘, 철분 등이 많이 들어있다. 철분의 경우에는 현미의 4배정도 함유되어 있고, 칼슘은 무려 현미의 4.6배 정도나 함유되어 있다.
표고버섯은 재배가 쉽고 향미가 풍부하며 주로 아시아에서 자생한다. 표고버섯은 지방이 낮고 식이섬유소가 풍부하고, 혈관 기능 개선, 암의 증식을 억제하는 면역력을 강하게 하는 작용이 있는 것으로 알려져 있다.
오가피는 두릅나무에 속한 낙엽관목인 오갈피의 뿌리껍질을 건조한 것이다. 오가피에는 트리테르페노이드계의 7가지 배당체가 있다. 이 중 스테로이드, 쿠마린, 리그린, 후라본, 트리테르페노이드는 항암작용, 노화방지 그리고 신진대사 기능에 관여한다. 약리작용은 면역증강, 항산화, 항피로, 항고온, 항자극작용, 내분비기능조절, 혈압조절, 해독작용이 보고되어 있다.
구기자는 낙엽성 활엽관목 나무의 열매이다. 성분은 베타인, 제아잔틴, 카로틴, 티아민, 비타민 A, B1, B2, C 등이 함유되어 있다. 일반적으로 생식기능이 허약해서 허리와 무릎이 저리고 아프고, 유정(遺精), 대하(帶下) 등의 증상에 유효하다. 구기자를 오래 복용하면 몸이 가벼워지고 기력이 왕성해지며, 다리와 허리 등의 힘이 강해지고 세포의 노화를 억제하는 효과가 있다.
복분자는 장미과의 복분자딸기(Rubus coreanus)의 채 익지 않은 열매이다. 신(腎)기능을 북돋아 유정(遺精), 몽정(夢精), 유뇨(遺尿) 등에 사용하며 시력약화를 방지하고, 몸을 가볍게 하며 머리를 검게한다. 또한 살결을 부드럽고 아름답게 하기도 한다. 약리작용으로 항염작용, 항산화작용, 항 헬리코박터 파이로리작용이 보고되어 있다.
진피는 우리나라에서는 운향과의 귤(Citrus unshiu Markovich) 또는 동속 근연식물의 성숙한 과피를 말한다. 진피는 한방에서 속이 더부룩하거나 답답할 때 소화가 잘 되게 도와준다고 알려져 있다. 진피의 약리작용은 정유 성분이 소화기자극, 소화촉진, 거담, 항궤양, 항위액분비, 강심, 혈압상승, 항알레르기, 담즙분비촉진, 자궁평활근억제, 항염 작용 등을 하는 것으로 알려져 있다.
스피룰리나(Spirulina)는 지구에서 가장 오래된 조류(algae)로서 세포벽이 얇은 다세포 생물이다. 스피룰리나에 함유되어 있는 주요 성분에는 단백질, 탄수화물, 수용성 식이섬유를 비롯하여 항산화성 색소 성분(클로로필, 카로티노이드, 피코사이아닌), 항산화 효소(SOD), 감마리놀렌산(GLA) 등이다. 비타민으로는 베타카로틴, 비타민 B1, B2, B6, B12, 비타민 E, 이노시톨, 엽산 등이 함유되어 있다. 칼슘, 철, 칼륨, 마그네슘, 아연, 망간, 셀레늄, 게르마늄 등 무기질 성분도 함유되어 있다. 특히 스피룰리나는 단백질이 69.5%을 함유하고 있는 고단백 식품이며, 필수아미노산이 모두 균형 있게 함유되어 있다.
갈색거저리 유충이 갖는 약리 효능에 대한 종래의 문헌을 보면, 대한민국 공개특허 제10-2015-0050712호에 갈색거저리 추출물 또는 이의 분획물에 대한 항암성, 대한민국 등록특허 제10-1424125호에 갈색거저리 유충의 염증성 질환치료 효과, 대한민국 등록특허 제10-1404566호에 갈색거저리 추출물의 치매 예방 또는 치료 효과, 대한민국 등록특허 제10-1062008호에 갈색거저리 유충으로부터 분리된 화합물을 함유하는 항혈전용 조성물, 대한민국 등록특허 제10-1966503호에 갈색거저리 유충의 단백 가수분해물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 항산화, 간 보호용 및 스트레스 감소용 식품 조성물, 대한민국 등록특허 제10-1806474호에 갈색거저리 추출물을 함유하는 골질환의 개선, 예방 또는 치료용 조성물이 각각 개시되어 갈색거저리를 원료로 하는 다양한 기능을 갖는 식품 개발 가능성이 제시되었다.
이에, 본 발명자들은 각종 곤충과 식물이 갖는 다양한 생리활성을 연구하던 중, 갈색거저리의 효소처리물이 체지방 감소 및 근육량 증가 효능이 뛰어남을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.
유 등, 한국식품영양과학회지 42(2);249, 2013.
조 등, 한국식품영양과학회지, 31;935, 2011.
본 발명의 목적은 갈색거저리 효소처리물을 함유하는 근육량 증강용 조성물을 제공하는 데에 있으며, 보다 자세하게는 회복기 환자 또는 노약자의 근육량 감소억제(근육량 증강) 및 원기회복, 건강한 사람들의 체근육용 증량에 효능이 있는 건강기능식품, 근감소증과 같은 근육질환의 치료용 약학 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명은 갈색거저리 효소처리물, 볶은 발아 쥐눈이콩 분말, 볶은 율무 분말, 볶은 귀리 분말, 표고버섯 분말, 오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 추출물, 진피 추출물 및 스피루리나 분말을 포함하는 근육량 증강용 조성물에 관한 것이다.
상기 조성물은 갈색거저리 효소처리물 70~90 중량%, 볶은 발아 쥐눈이콩 분말 1~10 중량%, 볶은 율무 분말 1~5 중량%, 볶은 귀리 분말 1~5 중량%, 표고버섯 분말 1~5 중량%, 오가피 추출물 0.2~1 중량%, 구기자 추출물 0.2~1 중량%, 복분자 추출물 0.2~1 중량%, 진피 추출물 0.2~1 중량% 및 스피루리나 분말 1~5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 조성물은 제지방 효능이 있는 것이 특징이다.
상기 갈색거저리 효소처리물은 갈색거저리 유충에 플라보자임, 알칼라아제, 프로테아제 및 아밀라제로 이루어진 군 중에서 선택되는 효소를 처리한 것일 수 있다.
상기 조성물에서, 오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 추출물 또는 진피 추출물은 각 추출물의 원료인 오가피, 구기자, 복분자 또는 진피를 물, C1~C4 알코올 또는 이들의 혼합용액을 용매로 하여 추출할 수 있다.
또한 본 발명은 갈색거저리 효소처리물, 볶은 발아 쥐눈이콩 분말, 볶은 율무 분말, 볶은 귀리 분말, 표고버섯 분말, 오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 추출물, 진피 추출물 및 스피루리나 분말을 포함하는 근육량 증강용 건강기능식품을 제공하며, 근육질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물, 근육질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공할 수 있다. 상기 근육질환은 근감소증, 근위축증, 근육퇴행위축증, 심위축증, 긴장감퇴증, 근이영양증, 근육 퇴화증 및 근무력증으로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 조성물에서 갈색거저리 유충 효소처리물이 70 중량% 미만이면 이들이 갖는 유용성 성분의 함량이 낮아져 회복기 환자 또는 노약자의 근육량을 늘리면서 원기회복 효능이 낮아질 수 있고, 갈색거저리 유충 효소처리물이 90 중량%를 초과하여도 다른 성분들의 함량이 줄어들어 회복기 환자 또는 노약자의 근육량을 늘리면서 원기회복 효능에의 각 성분의 혼합에 따른 시너지 효과를 나타내기 어려울 수 있다.
이는 볶은 발아 쥐눈이콩 분말, 볶은 율무 분말, 볶은 귀리 분말, 표고버섯 분말, 오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 추출물, 진피 추출물 및 스피루리나 분말의 함유량에서도 마찬가지며, 각각의 혼합량 미만이거나 초과 상태이어도 다른 성분과의 조합에 따른 시너지 활성 효능이 나타나지 않을 수 있어 근육량 증가에 효과적이지 않을 수 있다.
본 발명에서 갈색거저리 유충 효소처리물의 원료가 되는 갈색거저리 유충은 5 내지 10령의 유충을 사용할 수 있다.
상기 갈색거저리 유충 효소처리물은 원료시료인 갈색거저리 유충에 플라보자임(Flavozyme), 알칼라아제(Alcalase), 프로테아제(Protease) 또는 알파-아밀라제(Amylase) 에서 선택되는 효소를 처리한 것일 수 있고, 이들 효소를 1차 처리는 또는 1차 처리 후 2차 처리할 수 있다. 이에, 상기 효소처리로서 알파-아밀라아제를 1차 처리 후 알칼라이제를 2차 처리하는 것이 바람직하다.
상기 갈색거저리 효소처리물은 원료시료인 갈색거저리 유충을 건조한 다음 분말 입자의 크기가 50~70 mesh가 되도록 분쇄한 후 100 중량부 기준 200~400 중량부의 정제수를 첨가한 후 압력 1.1~1.5kgf/cm2 및 110~150℃에서 0.5~5시간 동안 가열하고 살균 처리하고, 원료시료인 갈색거저리 유충 분말 100 중량부 기준으로 효소를 0.1~10 중량부 첨가하여 60~80℃, pH 7~8 조건에서 6~8시간 동안 처리한다. 이 후 95~100℃에서 20~40분간 효소활성을 실활시킨 다음 40~60℃가 되도록 온도를 내려면 1차 효소처리가 완료한다. 그 다음에 40~60℃, pH 7~8조건에서 5~12시간 동안 2차 효소처리 한 다음 95~100℃에서 20~40분간 효소활성을 실활시켜 2차 효소처리를 완료한다. 1, 2차 효소처리가 완료된 것을 여과하여 건조시킨다. 건조방법으로는 열풍건조, 스프레이 건조, 실온(20~30℃) 건조방법으로 수행할 수 있다.
상기와 같은 효소처리시, 갈색거저리 유충 분말이 100 중량부 기준으로 정제수가 200 중량부 미만이면 이후의 효소처리 과정에서 효소가 과활성화 되어 단백분해 된 조성물의 품질이 저하될 수 있으며, 정제수가 400 중량부를 초과하게 되면 역시 이후의 효소처리시 효소활성이 약해 단백분해가 잘되지 않을 수 있다.
상기 가열 조건은 살균과정 및 갈색거저리를 익히는 조건을 동시에 수행하는 역할을 하는데, 가열 온도가 110℃ 미만이면 살균 작용이 잘 일어나지 않을 수 있고, 가열 온도가 150℃를 초과하게 되면 단백질의 성상에 변화가 나타나 단백분해된 조성물의 품질이 저하될 수 있다. 마찬가지로 가열 조건이 0.5시간 미만이어도 살균이 잘 안 될 수 있으며, 가열 시간이 2시간을 초과하게 되면 단백질의 성상에 변화가 일어날 수 있다.
효소 처리온도는 각 효소마다 차이가 있지만 40~80℃인 것이 좋다. 대부분의 효소는 80℃를 초과하면 실활된다.
갈색거저리 유충 분말이 100 중량부 기준으로 효소를 0.1 중량부 미만으로 첨가하게 되면 효소활성이 거의 나타나지 않을 수 있고, 10 중량부를 초과하여 첨가하게 되는 것은 효소 사용에 대한 비용 면에서 바람직하지 않고 효소의 작용이 과하게 되어 최종 단백분해된 산물의 물성이 더 나빠질 수 있다.
이 때 원료시료인 갈색거저리 유충은 금식하여 배설물을 완전하게 배출시킨 것을 사용하되, 생것 상태로 정제수로 세척 후 정제수를 첨가한 뒤 가열하는 것이 좋고, 가열 과정이 충분히 수행된 후에는 이를 식힌 후 갈색거저리 유충을 분말화하고 효소처리하여 가수분해과정을 수행하는 것이 바람직하다. 이 때 갈색거저리 유충의 효소처리의 전 또는 후 또는 이후의 분무건조 전에, 갈색거저리 유충 내에서 생성되어 쌓인 기름을 제거하는 과정을 수행할 수도 있다.
쥐눈이콩 발아는 실온 조건에서 18~24시간 침지 후 물기를 제거한 상태에서 1~3일간 20~37℃의 실온에 두어 발아시킬 수 있다. 침지 및 발아시간이 18시간과 1일 미만일 경우 발아가 잘 되지 않을 수 있고, 24시간과 3일을 초과하게 되면 영양성분의 소실을 초래할 수 있다.
쥐눈이콩, 율무 및 귀리의 볶음은 200~240℃에서 10~30분간 실시할 수 있다. 볶음온도 및 시간이 상기 조건 미만이 될 경우는 볶음처리가 잘 안 될 수 있고, 상기 조건을 초과하게 되면 분말의 맛, 색상, 기호성 등의 저하 및 영양분의 소실이 될 수 있다.
표고버섯 분말은 생것 상태로 건조하거나 또는 일정 시간 증자 또는 가열, 끓는 물에 데친 후 건조하여 분말 상태로 제조할 수 있다. 이 때 가열 또는 건조 가능한 온도는 70~100℃, 바람직한 가열 시간은 5~20분, 건조시간은 8~24시간인 것이 좋다. 건조는 열풍건조, 동결건조 등의 통상적인 건조방법을 이용할 수 있다.
스피루리나 분말은 생것 상태 또는 98~100℃에서 10~30분간 데쳐 살균한 상태로 건조하여 분말화하는 것이 바람직하다. 이때 데치는 온도 및 시간이 기준 이하일 때는 살균이 잘 이루어지지 않을 수 있고, 기준 이상일 때는 영양분의 소실이 될 수 있다. 또는 일반적으로 첨가제 없이 건조 분말화된 것을 그대로 구입하여 사용하여도 무방하다.
상기 오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 추출물 또는 진피 추출물은 각 추출물의 원료인 오가피, 구기자, 복분자 또는 진피를 물, C1~C4 알코올 또는 이들의 혼합용액을 용매로 하여 추출할 수 있다. 상기 C1~C4 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 및 이소부탄올로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 추출물의 제조시 사용되는 물, C1~C4 알코올 또는 이들의 혼합용액은 원료 사용 중량 기준 1~40배 부피(1kg 기준 1~40ℓ) 또는 1~40배 중량을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 5~40배 부피 또는 중량을 사용할 수 있다. 상기 추출물의 추출조건은 20~100℃에서 0.5~48시간일 수 있다. 상기 과정은 1~4번까지 반복할 수 있다. 추출용매로서 가장 바람직하게는 물을 사용하는 것이 좋다.
이 때 상기 물, C1~C4 알코올 또는 이들의 혼합용액 추출물을 물에 녹인 후에 n-헥산, 메틸렌클로라이드, 아세톤, 클로로포름, 에틸아세테이트 및 n-부탄올로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상의 용매를 사용하여 추가적으로 분획하여 분획물로 제조할 수 있다.
상기 추출물 또는 이의 분획물의 추출용 기기로는 통상의 추출기기, 초음파분쇄추출기 또는 분획기를 이용할 수 있다. 이렇게 제조된 추출물 또는 분획물은 열풍건조, 감압건조 또는 동결건조하여 용매를 제거할 수 있다. 또한, 상기 추출물 또는 분획물은 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제하여 사용할 수 있다.
상기 크로마토그래피는 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(silica gel column chromatography), 엘에이취-20 컬럼 크로마토그래피(LH-20 column chromatography), 이온교환수지 크로마토그래피(ion exchange resin chromatography), 중압 액체 크로마토그래피(medium pressure liquid chromatography), 박층 크로마토그래피(TLC; thin layer chromatography), 실리카겔 진공 액체 크로마토그래피(silica gel vacuum liquid chromatography) 및 고성능 액체 크로마토그래피(high performance liquid chromatography) 중에서 선택될 수 있다.
또한, 본 발명은 갈색거저리 효소처리물, 볶은 발아 쥐눈이콩 분말, 볶은 율무 분말, 볶은 귀리 분말, 표고버섯 분말, 오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 추출물, 진피 추출물 및 스피루리나 분말을 함유하는 근육량 증강 효과가 있는 근육질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공할 수 있다.
상기 약학 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 상기 약학 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 본 발명의 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
본 발명의 약학 조성물의 투여량은 치료받을 대상의 연령, 성별, 체중과, 치료할 특정 질환 또는 병리 상태, 질환 또는 병리 상태의 심각도, 투여경로 및 처방자의 판단에 따라 달라질 것이다. 이러한 인자에 기초한 투여량 결정은 당업자의 수준 내에 있으며, 일반적으로 투여량은 0.01㎎/㎏/일 내지 대략 2000㎎/㎏/일의 범위이다. 더 바람직한 투여량은 1㎎/㎏/일 내지 500㎎/㎏/일이다. 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 약학 조성물은 쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있고 그 중에서도 경구 투여가 가장 적절하다. 본 발명의 조성물은 독성 및 부작용이 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있는 약제이다.
또한, 본 발명은 갈색거저리 효소처리물, 볶은 발아 쥐눈이콩 분말, 볶은 율무 분말, 볶은 귀리 분말, 표고버섯 분말, 오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 추출물, 진피 추출물 및 스피루리나 분말 외에도 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 근육량 증강용 건강기능식품을 제공한다. 본 발명의 건강기능식품은 정제, 캡슐제, 환제 또는 액제 등의 형태를 포함하며, 본 발명의 추출물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 드링크제, 육류, 소세지, 빵, 캔디류, 스넥류, 면류, 아이스크림, 유제품, 스프, 이온음료, 음료수, 알코올 음료, 껌, 차 및 비타민 복합제 등이 있다.
본 발명에서 근육량 증강용 조성물을 과립할 경우, 상기 조성물 100 중량부 기준으로 정제수를 30~50 중량부를 혼합한 후 반죽하여 이를 통상의 과립제조기를 통해 과립화할 수 있다.
본 발명은 갈색거저리 효소처리물을 함유하는 근육량 증강용 조성물에 관한 것으로서, 갈색거저리 효소처리물, 볶은 발아 쥐눈이콩 분말, 볶은 율무 분말, 볶은 귀리 분말, 표고버섯 분말, 오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 추출물, 진피 추출물 및 스피루리나 분말이 포함된 조성물의 근육 감소 억제 효과, 근육 증강 효과, 피로 회복 효과가 우수하여 회복기 환자 또는 노약자의 근육량을 늘리면서 원기회복에 유용하게 사용할 수 있으며, 건강증진을 위해 근력운동을 하는 이들의 건강보조식품으로도 이용가능하다.
도 1은 실험예 6-1의 과립을 제조하는 과정을 나타내는 사진이다.
도 2는 실험예 6-1에서 제조된 과립을 나타내는 사진이다.
도 2는 실험예 6-1에서 제조된 과립을 나타내는 사진이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 내용이 철저하고 완전해지도록, 당업자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제공하는 것이다.
<실시예 1. 갈색거저리 유충 효소처리물 제조>
실시예 1-1. 갈색거저리 유충 원료 제조
전문 사육농가에서 갈색거저리 5령의 유충을 구입하여 2~3일간 금식시켜 배설물을 완전히 배출시킨 생것 상태의 유충을 흐르는 물로 3회 수세한 것을 건조단계, 탈지단계, 분쇄단계, 연화단계, 효소가수분해단계 및 건조단계를 걸쳐 효소처리물 제조를 완성한다. 이 중에서 건조단계, 탈지단계, 분쇄단계는 다음의 과정을 거쳐 수행하였다.
① 건조단계 : MIR 램3㎛대의 피크 에너지를 방사하는 램프가 장착된 산업용 중적외선 건조기(MS3-6, Lichtzen, Korea)를 이용하여 140℃ 온도 상태로 6분 동안 처리한 다음 갈색거저리 유충의 수분 함량이 5% 이하가 되도록 건조온도 70℃ 온도에서 12시간 열풍건조기를 이용하여 건조하였다.
② 탈지단계 : 산업용 착유기(명진종합기계)를 이용하여 600 kgf/cm2의 압력을 가혀면서 30분간 착유하였다. 피착유물(시료량)은 2 kg, 피착유물(착유기내) 온도는 60℃이었다.
③ 분쇄단계 : 산업용 핀크래샤밀(거려산업)로 갈색거저리 유충 분말 입도가 50~60 mesh 가 되도록 분쇄하여 효소처리물 원료로 사용하였다.
실시예 1-2. 갈색거저리 유충 효소처리
다음으로는 실시예 1-1에서 가공된 갈색거저리 유충을 분쇄물을 연화단계, 효소가수분해단계 및 건조단계를 거처 효소처리물로 가공하였다.
이를 위해,갈색거저리 유충 분말을 증숙기에 넣은 다음 이에 4배 중량의 정제수를 첨가하여 압력 1.5 kgf/cm2 및 온도 121℃의 가압고온 조건에서 90분간 가열로 살균시켰다. 상기 유충 분말 100 중량부 기준으로 정제수를 300 중량부 혼합하고 알파-아밀라아제( St. Louis, MO, U.S.A.)를 1 중량부 첨가하여 70℃, pH 7 조건에서 7시간 동안 처리한다. 이 후 95℃에서 30분간 반응하여 효소활성을 실활시킨 다음 50℃가 되도록 온도를 내려면 1차 효소처리가 완료한다.
그 다음 Alcalase(Subtilisin Carlsberg, Novozymes)를 각 유충 중량을 100 중량부로 할 때 기준으로 1 중량부로 첨가하여 40℃, pH 7 조건에서 8시간 동안 2차 효소처리 한 다음 95℃에서 30분간 효소활성을 실활시켜 2차 효소처리를 완료하였고, 이렇게 제조된 후 건조하여 얻은 분말을 갈색거저리 유충의 효소처리물이라 하였다.
<실시예 2. 볶은 발아 쥐눈이콩 분말의 제조>
쥐눈이콩을 문산농협(파주시, 문산)에서 구입하여 사용하였다. 발아는 20℃에서 24시간 침지한 다음 24시간 발아시켰다. 볶음처리는 원적외선 볶음기(FEC-006, Incheon, Korea)를 이용하여 240℃에서 30분간 실시하였다. 이렇게 볶은 콩은 가정용 믹서기(코슬리 YB-S03G)를 이용하여 분말로 제조하였다.
<실시예 3. 볶은 율무 분말 및 볶은 귀리 분말의 제조>
율무 및 귀리를 문산농협(경기, 문산)에서 구입하여, 원적외선 볶음기(FEC-006, Incheon, Korea)를 이용하여 200℃에서 20분간 각각 볶음 처리하였다. 볶은 율무 및 귀리는 각각 가정용 믹서기(코슬리 YB-S03G)를 이용하여 분말로 제조하였다. 이 볶은 율무 분말 및 볶은 귀리 분말을 1:1의 중량비로 혼합한 것을 제조예 1에서 사용하였고, 제조예 2에서는 각각 단독 중량으로 혼합하여 사용하였다.
<실시예 4. 각 식물 추출물의 제조>
오가피, 구기자, 복분자 및 진피를 경동시장(서울, 제기동)에서 구입하여 추출원료로 사용하였다. 상기 각각 추출원료에 10배 중량의 정제수를 가하여 90℃에서 12시간 추출 후 여과하여 얻은 액상을 분무건조함으로써 각 추출물 분말 상태로 제조하였다. 이 때 1:1:1:1의 중량비로 혼합한 것을 제조예 1에서 사용하였고, 제조예 2에서는 각각 단독 중량으로 혼합하여 사용하였다.
<실시예 5. 표고버섯 분말 제조>
생표고버섯을 버섯 생산농가(파주, 문산)에서 구입하여 수돗물로 세척한 다음 2시간 동안 음건하고, 산업용 열품건조기에서 70℃ 조건에서 12시간 동안 건조시켰다. 이렇게 건조된 표고버섯을 가정용 믹서기(코슬리 YB-S03G)를 이용하여 분말로 제조하였다.
<실시예 6. 스피루리나 분말 제조>
뉴질랜드산 하이웰 스피루리나 분말을 구입하여 시료로 사용하였다. 스피루리나 분말의 화학성분은 조단백질 52%, 염록소 a 0.005%, 회분 11.5%, 수분 6.5%이었다.
<비교예 1. 효소처리하지 않은 갈색거저리 유충 분말의 제조>
실시예 1과 동일한 갈색거저리 유충을 분말화하되, 실시예 1-1의 과정 이후 바로 건조하여 분말화하였다.
<비교예 2. 발아 및 볶음 처리를 하지 않은 쥐눈이콩 분말의 제조>
실시예 2에서 원료로 사용한 쥐눈이콩(건조상태)을 분말화하였다(발아 및 볶음처리 과정을 수행하지 않은 것)(비교예 2). 이 때, 참고용으로, 각각 발아만 한 쥐눈이콩의 분말, 발아는 하지 않고 볶음 처리만 한 쥐눈이콩의 분말, 발아 후 동결건조하고 분말화한 것도 제조하여 성상 비교에 이용하였다.
<비교예 3. 볶음 처리하지 않은 율무 분말 및 귀리 분말의 제조>
실시예 3에서 원료로 사용된 율무 및 귀리를 그대로 가정용 믹서기(코슬리 YB-S03G)를 이용하여 각각 분말로 제조하였다.
<실험예 1. 갈색거저리 효소처리물의 특성조사>
실험예 1-1. 갈색거저리 효소처리물의 아미노산함량
갈색거저리 유충 효소처리물의 아미노산함량을 조사하기 위하여 실시예 1(효소처리물)의 분말과 비교예 1(효소 무처리물)의 분말에 대하여 각각 아미노산함량을 조사하였다.
분석방법은 각각의 시료분말 0.2 g에 아미노산 분석용 dilution buffer (pH 2.2) 20 mL를 가하고 20분씩 2회 초음파 처리한 다음 원심분리하였다. 상등액은 취하여 membrane filter (0.45 ㎛)로 여과한 다음 적정한 농도로 희석하여 유리 아미노산 분석용 시료로 사용하였다. 단백질 분해시료는 0.1 g을 취하여 아미노산 분석용 dilution buffer (pH 2.2) 20 mL를 가한 다음 위에서와 같은 방법으로 추출하여 분석용 시료로 하였다.
아미노산 분석기는 Sykam (Germany)사의 S7130 amino acid reagent organizer, S5200 sample injector와 S2100 solvent delivery system을 사용하였으며, column은 cation separation column LCA K06/NA (4.6 × 250 mm)를 사용하여 분석하였다. 이동상의 유속은 0.45 mL/min, ninhydrin은 0.4 mL/min으로 하여 분석하였으며, 분석결과는 시료 1g당 mg (mg/g)으로 표시하였다..
그 결과는 표 1에서와 같이 효소처리한 갈색거저리유충 분말에서 근생성에 관여하는 아미노산인 Isoleucine, 단백질구성의 필수 재료인 Leucine 및 Threoine의 함량이 현저하게 증가되었으며, 또한 필수아미노산, 비필수아미노산 함량이 모두 증가되었다. 이러한 현상은 갈색거저리유충 분말을 효소처리하여 섭취할 경우 근육생성에 도움을 주는 것을 입증한다.
| 아미노산 | 효소처리물 | 효소무처리물 | |
| 필수아미노산 (mg/g) | Isoleucine* | 15.5±0.0 | 4,06±1.41 |
| Leucine** | 8.5±0.0 | 2.25±1.06 | |
| Threoine** | 5.00±1.41 | 1.00±0.00 | |
| 전체 | 78.25±0.55 | 23.25±0.67 | |
| 비필수아미노산 (mg/g) | 224.75±0.83 | 31.00±0.93 | |
| 총 아미노산 (mg/g) | 303.00±8.48 | 54.25±3.18 | |
| * 근육생성에 관여하는 아미노산 ** 단백질 구성의 필수 재료 | |||
실험예 1-2. 갈색거저리 효소처리물의 소화율 확인
갈색거저리 유충 효소처리물의 소화율을 조사하기 위하여 실시예 1(효소처리물)의 분말과 비교예 1(효소 무처리물)의 분말에 대하여 각각 소화율을 조사하였다.
조사방법은 단백질 소화제인 프로테아제에 대한 시료들의 소화율을 비교하기 위하여 식품공전에서 프로테아제 역가를 측정하는 방법을 변형하여 사용하였다. 시료를 프로테아제(SLBT3383, Sigma Aldrich, St. Louis, USA)로 소화를 시킨 후 생성되는 L-티로신(BCBT5226, Sigma Aldrich, USA)에 포린시액으로 발색하고 흡광도측정기 (Spectramax iD3, Molecular Devices, California, USA)로 660 nm에서 측정하여 소화율을 비교하였다. 투과 후 광량을 투과 전 광량으로 나누면 투광도가 계산되고, '흡광도 = 1 - 투광도'로 계산하였다.
이를 위해 프로테아제 분말 5.0g을 정량하여 물 또는 완충액에 녹여 100mL로 한 다음 여과하여 효소액으로 사용하였다. 0.6% 시료용액 1 mL를 시험관에 넣고 37℃의 항온수욕중에서 가온하였다. 여기에 효소액 1mL를 정확히 넣고 잘 흔들어 섞은 다음 곧 37℃의 항온수조에 넣고 정확히 10분간 반응시켰다. 여기에 0.4 M 삼염화초산액 2 mL를 넣고 다시 37℃에서 25분간 반응(효소반응 중지)한 다음 이것을 여과하였다. 여액 1 mL를 시험관에 정확히 취하여 0.4 M 탄산나트륨용액 5 mL 및 포린시액(원액을 3배 희석한 액) 1 mL를 넣어 잘 흔들어 섞어주고, 37℃에서 20분간 반응한 다음 발색된 액을 시험용액으로 하였다. 이와는 별도로 효소액 1mL를 정확히 취하여 시험관에 넣고 37℃에서 10분간 반응 후 0.4 M 삼염화초산액 2mL를 넣어서 혼화하여 효소활성을 없애고, 0.6% 시료용액 1 mL를 넣어 37℃에서 25분간 방치한 다음 이하 시험용액과 동일하게 조작하여 공시험용액으로 사용하였다. 물을 대조액으로 하여 액층 1 cm, 파장 660 nm에서 흡광도를 측정하였고, 프로테아제 처리한 시료의 흡광도를 비교하여 소화율 비교를 수행하였다. 그 결과는 표 2와 같다.
| 항목 | 효소무처리물(A) | 효소처리물(B) | 소화효율 비교 (%, B/A × 100) |
| 흡광도 | 0.898 | 1.672 | 186.19 |
표 2의 결과에서, 갈색거저리 유충 분말을 효소 처리할 경우의 소화율은 효소무처리 대비 186.19%로 소화율이 향상됨을 확인하였고, 이로부터 갈색거저리 유충 분말을 효소처리하여 섭취하는 경우 단백질 소화가 더 잘 일어날 것임을 확인할 수 있었다. 따라서, 소화율이 낮은 회복기 환자 또는 노약자들에게 효소처리 갈색거저리 유충분말을 섭취시킬 경우 단백질 흡수소화율을 증가시켜 근육량 증가에 기여할 것으로 기대된다.
<실험예 2. 각 분말 조성물의 특성 조사>
실험예 2-1. 볶은 발아 쥐눈이콩 분말의 기능성분 함량 비교
쥐눈이콩의 발아 및 볶음처리에 따른 항산화 활성성분 함량의 변화를 조사하기 위하여 실시예 2의 분말와 비교예 2에 따라서 제조한 분말에 대하여 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 분석하였다.
각 시료별 50g 씩 취하여 80%(v/v) 에탄올 수용액을 넣고 균질기(HG-15A, Daihan Scientific Co., Ltd., Wonju, Korea)로 균질화시킨 후, 상온에서 24시간 동안 2회 진탕추출한 다음 No.2 여과지로 여과하여 -20℃ 냉동고에 보관하면서 분석시료로 사용하였다. 추출물에 대한 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 Woo 등(한국식품과학회지 50.2.143-151, 2018)의 방법으로 분석하였다.
그 결과 표 3에서와 같이 총폴리페놀 함량은 원료콩에 비해 볶음 처리에 월등히 증가되었다. 총플라보노이드 함량에서도 볶음처리에 의해 증가됨을 확인할 수 있었다. 따라서 쥐눈이콩을 볶음처리하여 섭취할 경우 항산화활성이 증가되어 회복기 환자 및 노약자들의 원기회복에 도움이 될 것으로 판단된다.
| 분말 | 총폴리페놀 (mgGAE/g) | 총플라보노이드 (mgCE/g) |
| 비교예 2 : 원료콩(무처리) | 4.23 | 0.62 |
| 발아 후 동결건조 | 7.10 | 2.87 |
| 무발아 상태로 볶음 | 4.27 | 0.79 |
| 실시예 2 : 발아 후 볶음 | 7.64 | 2.96 |
실험예 2-2. 볶은 발아 쥐눈이콩 분말의 관능평가
쥐눈이콩의 발아 및 볶음처리에 따른 기호성을 조사하기 위하여 실시예 2의 분말과 비교예 2에 따라서 제조한 분말에 대하여 관능평가를 실시하였다.
평가방법은 식품관련 전문가 및 일반 소비자 10명을 대상으로 하여 실시하였다. 8인 이상이 양호한 것으로 평가 시는 ○, 6인 또는 5인이 양호한 것으로 평가 시는 △, 3 또는 2인이 양호한 것으로 평가 시는 ×로 나타내었다.
| 분말 | 풍미 | 냄새 | 선호도 | 비고 |
| 비교예 2 ; 원료콩(무처리) | × | ○ | ○ | 비린 맛 |
| 발아 후 동결건조 | × | △ | △ | 비린 맛 |
| 무발아 상태로 볶음 | △ | ○ | ○ | 덜 고소한 맛 |
| 실시예 2 : 발아 후 볶음 | ○ | ○ | △ | 구수한 향 |
그 결과 표 4에서와 같이 쥐눈이콩을 발아하고 볶음처리한 분말에서 구수한 맛, 색상 및 전반적인 기호도에서 우수하였다.
실험예 2-3. 볶은 율무 및 볶은 귀리 분말의 관능평가
실시예 3의 분말과 비교예 3에 따라 제조한 분말에 대하여 관능평가를 실시하였다. 평가방법은 실험예 2-2와 같은 방법으로 평가하였다.
| 분말 | 풍미 | 향 | 선호도 | 비고 |
| 실시예 3의 볶은 율무 | ○ | ○ | ○ | 구수한 향 |
| 비교예 3의 볶지 않은 율무 | △ | △ | △ | 밋밋한 맛 |
| 실시예 3의 볶은 귀리 | △ | ○ | ○ | 구수한 향 |
| 비교예 3의 볶지 않은 귀리 | △ | △ | △ | 밋밋한 맛 |
그 결과 표 5에서와 같이 맛은 율무와 귀리 다같이 볶음처리한 것에서 좋았고 전반적인 기호도 역시 볶음처리에서 양호함을 보였다.
<제조예 1. 혼합 조성물의 제조 I>
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 각 분말 시료를 하기의 표 6과 같이 혼합하여 혼합 분말 100g씩 되도록 제조하였다.
| 혼합물 | 실시예 1의 갈색거저리 유충 분말 (g) |
비교예 1의 갈색거저리 유충 분말 (g) |
실시예 2의 쥐눈콩 분말 (g) |
비교예 2의 쥐눈콩 분말 (g) |
실시예 3의 율무 와 귀리분말 (g) | 비교예 3의 율무 와 귀리분말 (g) | 실시예 4의 추출물 (g) |
실시예 5의 포고버섯 분말 (g) |
실시예 6의 스피루리나분말 (g) |
총합 (g) |
| 제조예 1-1 | 90 | 0 | 5 | 0 | 2 | 0 | 1 | 1 | 1 | 100 |
| 제조예 1-2 | 90 | 0 | 5 | 0 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 제조예 1-3 | 90 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 3 | 3 | 4 | 100 |
| 제조예 1-4 | 90 | 0 | 0 | 5 | 0 | 2 | 1 | 1 | 1 | 100 |
| 제조예 1-5 | 84 | 0 | 10 | 0 | 0 | 0 | 2 | 2 | 2 | 100 |
| 제조예 1-6 | 0 | 90 | 5 | 0 | 2 | 0 | 1 | 1 | 1 | 100 |
| 제조예 1-7 | 0 | 84 | 0 | 5 | 0 | 5 | 2 | 2 | 2 | 100 |
| 제조예 1-8 | 0 | 84 | 5 | 0 | 5 | 0 | 2 | 2 | 2 | 100 |
<실험예 3. 혼합 조성물의 관능평가>
제조예 1에서 제조된 조성물, 즉 갈색거저리 유충의 효소처리물, 볶은 발아 쥐눈이콩 분말, 볶은 율무 분말, 볶은 귀리 분말, 표고버섯 분말, 스피루리나 분말, 오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 분말, 진피 추출물의 혼합분말에 대한 관능을 평가하였다. 평가방법은 식품관련 전문가 및 일반 소비자 30명을 대상으로 하여 실시하였다. 난수표를 각각의 샘플에 부여하고 무작위로 배열된 시료를 제공하였으며, 샘플을 맛보는 중간에 물로 입을 헹구도록 하였다. 기호도 평가는 7점 척도로 시행하였으며, 1점-극도로 싫다, 4점-보통이다, 7점-극도로 좋다와 같이 7점으로 갈수록 기호도가 좋은 것으로 표시하도록 하였다. 그 결과는 표 7에 나타내었다.
혼합분말의 관능평가 결과 '제조예 1-1'에서 다른 혼합분말에 비해 풍미, 냄새 및 전반적인 기호도에서 우수하였다.
| 혼합물 | 풍미 | 냄새 | 전반적인 선호도 | 비고 |
| 제조예 1-1 | 6.7 | 6.9 | 6.8 | 구수함, 감칠맛, 달콤한 맛 |
| 제조예 1-2 | 5.7 | 5.5 | 5.6 | 구수한 맛 |
| 제조예 1-3 | 5.8 | 5.6 | 5.8 | 구수한 맛 |
| 제조예 1-4 | 4.8 | 4.9 | 5 | 밋밋함 |
| 제조예 1-5 | 5.9 | 6 | 6 | 구수함, 감칠맛 |
| 제조예 1-6 | 6 | 5.8 | 5.9 | 구수함 |
| 제조예 1-7 | 5.5 | 5.8 | 5.6 | 비린맛 |
| 제조예 1-8 | 5.4 | 5 | 5.2 | 밋밋함 |
실험예 4. 세포실험에 의한 근육량 증강 기능 확인
실험예 4-1. 근육세포의 분화 증식 효과 측정
제조예 1에서 제조된 혼합분말에 대한 근육세포의 분화증식 효과를 조사하였다. 조사방법은 정상적으로 생장하고 있던 C2C12(근아세포)를 12 well plate에 5 × 104/mL의 양으로 분주하여 10% FBS가 포함된 생육배지(DMEM; Dulbecco's Modified Eagle's Medium)에서 37℃, 50% CO2를 유지하며 48시간 동안 부착시켰다. 2일 후 DPBS로 2회 세척한 다음 2% horse serum(HS)이 포함된 배지(DMEM)로 교환시키면서 근아세포의 세포가 근세포로 분화되도록 유도하면서 각 시료를 첨가하였다.
각 시료는 제조예 1 각각의 혼합분말 대비 10배 부피의 75%(v/v) 메탄올 수용액을 첨가하여 75℃에서 3시간 동안 추출한 다음 여과하여 불순물을 제거한 후 감압농축하고, 이 농축물들을 DMSO(dimethyl sulfoxide)에 녹여 0.2mg/ml가 되도록 처리하였다.
각 시료를 처리한 지 48시간이 지난 후 MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)를 첨가하여 4시간 배양한 후 상층을 제거하였다.
다음으로 DMSO를 첨가하여 생성 insoluble formazan 결정을 용해시킨 후 540nm에서 흡광도를 측정하여 세포 증식 정도를 확인하였다. 이 때 시료를 처리하지 않은 대조군 대비 각 시료(분말 수용액의 상등액)을 처리한 세포의 증식효과를 백분율로 표시하여 상대적인 세포증식율로 나타내었고, 그 결과는 표 8에 나타내었다.
| 혼합물 | Cell proliferation(%) |
| 제조예 1-1 | 182 |
| 제조예 1-2 | 150 |
| 제조예 1-3 | 154 |
| 제조예 1-4 | 147 |
| 제조예 1-5 | 161 |
| 제조예 1-6 | 125 |
| 제조예 1-7 | 122 |
| 제조에 1-8 | 156 |
| 대조구(무처리) | 100 |
표 8의 결과를 참조하면, 각 시료를 C2C12 근아세포로부터 근 세포로 분화되면서 함께 처리하였을 경우, '제조예 1-1' 시료 처리군에서 다른 혼합분말의 시료에 비해 C2C12 세포가 유의적으로 증식/분화됨을 확인하였다.
실험예 4-2. 근육세포 증식율 분석
제조예 1에 의해 제조된 각 분말 혼합물에 대한 근육세포 증식효과를 확인하기 위하여 MTS 어세이를 실시하였다. 96 well plate에 C2C12를 10% FBS가 포함된 생육배지에서 2 x 104/mL개의 세포/well로 분주하고 24시간 동안 배양한 후, 각각의 well을 실험예 4-1에서처럼 각 시료(용매처리하여 추출물로 얻은 것)가 0.2mg/ml 처리된 생육배지로 교환해 주었다.
24시간 후 MTS 시약을 첨가하고 micro-plate leader를 이용하여 490nm에서 흡광도를 측정하였다. 복합물질을 처리하지 않은 대조군 대비 복합물질을 처리한 세포의 생존율을 백분율로 표시하여 상대적인 세포 생존율을 측정하였다. 세포생존율은 다음의 식에 따라 계산하였다.
세포생존율(%)=〔시료 첨가군의 흡광도 - 대조군의 흡광도)/대조군의 흡광도〕× 100
- MTS : (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2(4-tetrazolium, innner salt)
이와 같이 각 시료 0.2mg/ml을 24시간 동안 C2C12에 처리한 후 MTS 어세이를 수행한 결과, '제조예 1-1'에서 다른 혼합분말에 비해 높은 세포생존율을 확인할 수 있었다(표 9).
| 혼합물 | 세포 증식율(%) |
| 제조예 1-1 | 187 |
| 제조예 1-2 | 148 |
| 제조예 1-3 | 152 |
| 제조예 1-4 | 142 |
| 제조예 1-5 | 159 |
| 제조예 1-6 | 125 |
| 제조예 1-7 | 120 |
| 제조예 1-8 | 152 |
| 대조구(무처리) | 100 |
<실험예 5. 동물 모델을 이용한 근육량 증가 효과 확인>
실험예 5-1. 실험동물의 사육
실험동물로 체중 170~180 g 범위의 Sprague-Dawley의 수컷 흰쥐를 (주)대한바이오링크(음성, 한국)에서 구입하였다. 사육환경은 온도 20±2℃, 습도 55±1%(RH), 명암주기 12시간 간격으로 유지하여 1주일간 순환시켰다. 사료는 실험동물용 고형사료 (PMI Nutrition International)를 매일 일정한 시간에 일정량을 주었고, 물은 멸균수를 물병을 이용하여 자유롭게 섭취하도록 하였다.
실험예 5-2. 시료 투여
제조예 1에서 제조한 각 조성물 투여를 위한 사료는 과립화하여 투여하였다. 이를 위해, 실험동물용 고형사료(PMI Nutrition International)를 롤밀로 70 mesh 입자크기로 분쇄한 다음 역회전식 과립기로 3.0 kg/cm2의 정도를 가지는 과립으로 제조한 후 건조하였다. 이렇게 제조한 일반사료 과립을 기본으로 하여, 제조예 1의 조성물로 제조한 과립을 실험동물(각 군당 8마리)에게 무제한 섭취하게 하면서 4주간 또는 8주간 사육하였다.
실험예 5-3. 근육부피측정
실험예 5-2에서 각 조성물을 8주간 섭취시킨 동물을 희생하여 근육 적출 후, micro PET/CT (positron emission tomography/Computed tomography. INVEON, Siemens, USA)를 이용하여 최종 근육부피를 측정한 결과 표 10에 나타내었다. 그 결과 '제조예 1-1'에서 근육부피량이 가장 많았음을 알 수 있었다.
| 조성물 | 근육부피 변화 (mm3) |
| 제조예 1-1 | 75 |
| 제조예 1-2 | 55 |
| 제조예 1-3 | 59 |
| 제조예 1-4 | 56 |
| 제조예 1-5 | 61 |
| 제조예 1-6 | 48 |
| 제조예 1-7 | 46 |
| 제조예 1-8 | 59 |
| 대조구(무처리) | 38 |
<실험예 6. 원기회복 효과 확인>
실험예 6-1. 과립 제조
제조예 1 조성물 중 기호성이 좋으면서 동물실험에서 근육량 증가효과가 뚜렷한 제조예 1-1 분말 혼합물을 원료로 하는 과립을 성형하였다. 성형방법은 분말상태 조성물을 100 중량부로 할 때 정제수 첨가량을 40 중량부로 하여 역회전 과립제조기로 제조하였다. 성형된 과립분말의 제조과정과 형태는 도 1 및 2에 나타내었다.
실험예 6-2. 원기회복 효과 확인
본 발명에 의한 건강보조식품의 원기회복 효과를 평가하기 위하여 전신 무력감을 호소하는 연령의 50~60대의 성인 남성 20명과 여성 20명의 지원자를 대상으로 관능검사를 실시하였다. 관능검사방법은 실험예 6-1에서 제조된 과립, 즉 제조예 1에서의 분말 혼합물 중 기호성이 좋으면서 동물실험에서 근육량 증가효과가 뚜렷한 제조예 1-1 분말의 과립 제품을 1일 3회(1회 10g) 8주간 복용한 후에 원기회복효과에 대한 설문조사를 실시하였다. 또한 동일한 사람들을 대상으로 맛과 향에 대한 평가를 표 12에 100점을 만점으로 기준하여 나타내게 하였다.
| 구분 | 효능 우수 | 효능 양호 | 효능 보통 | 효능 미약 | 효능 없음 |
| 남자 평가원수 (명) | 18 | 1 | 1 | - | - |
| 여자 평가원수 (명) | 19 | 1 | - | - | - |
| 구분 | 맛 | 향 | 목넘김 |
| 점수 | 90점 | 95점 | 90점 |
표 11을 참고하면, 제조예 1-1의 분말로 제조한 과립을 8주간 섭취한 결과 남자, 여자를 불문하고 섭취자 모두 원기회복효과가 있는 것으로 확인된다.
또한 표 12의 결과에서 무기력감을 호소하는 환자들에게도 맛과 향도 우수하여 먹기 좋은 상태(목넘김이 좋음)인 것으로 확인되는데, 이는 비환자군 뿐만 아니라 무기력증으로 인해 입맛이 좋지 않은 환자들의 보충식으로 먹기에 매우 좋은 상태임을 파악할 수 있다.
<제조예 2. 혼합 조성물의 제조 II>
제조예 1-1 분말 조성물의 함량을 기준으로, 근육량 증강에 최적인 조건을 확립하기 위해 다음의 표 13과 같이 각 분말 성분을 혼합하였다.
| 혼합물 | 갈색거저리 유충 효소처리 분말 (g) |
볶은 발아 쥐눈콩 분말 (g) |
볶은 율무 분말 (g) | 볶은 귀리분말 (g) | 오가피 추출물 (g) |
구기자 추출물 (g) |
복분자 추출물 (g) |
진피 추출물 (g) |
포고버섯 분말 (g) |
스피루리나분말 (g) |
총합 (g) |
| 제조예 1-1 | 90 | 5 | 1 | 1 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 1 | 1 | 100 |
| 제조예 2-1 | 70 | 10 | 5 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 5 | 100 |
| 제조예 2-2 | 80 | 8 | 2 | 2 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 5 | 1 | 100 |
| 100 | |||||||||||
| 제조예 2-3 | 60 | 35 | 1 | 1 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 1 | 1 | 100 |
| 제조예 2-4 | 0 | 95 | 1 | 1 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 1 | 1 | 100 |
| 제조예 2-5 | 0 | 20 | 5 | 3 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 1 | 70 | 100 |
| 제조예 2-6 | 0 | 2 | 2 | 2 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 3 | 90 | 100 |
| 제조예 2-7 | 0 | 7 | 7 | 7 | 2 | 2 | 2 | 3 | 20 | 50 | 100 |
<실험예 7. 근력 강화 및 체지방 감소 효과 측정>
평균 체중으로 체지방률이 비슷한 성인 남녀 90명을 측정 대상자로 선발해, 제조예 2의 조성물 30g을 정제수 100ml에 섞어 혼합한 후 1일/저녁에 섭취하는 시험군(각각 남성 5명, 여성 5명) 및 일반식만을 1일/저녁에 섭취하는 대조군(남성 5명, 여성 5명)으로 나누고 8주간 런닝 1시간, 10kg 아령을 이용한 근력운동 1시간을 하게 하였다.
그 후, 체지방량 및 골격근량의 변화를 측정하였다. 체지방량 및 골격근량은 생체전기저항법(Bioelectrical impedance assay)의 원리를 이용한 체지방측정기(GIF-991, 길우트레이딩)로 측정하였고, 체지방 감소 및 골격근 증가 결과는 각각 하기 표 14 및 표 15에 나타내었다. 이때 측정 대상자들의 최종 체중 변화는 1kg 내외로 거의 발생하지 않았다.
| 체지방 변화량 (kg) | |||||||||||
| 대조군 | 제조예 1-1 | 제조예 2-1 | 제조예 2-2 | 제조예 2-3 |
제조예 2-4 |
제조예 2-5 |
제조예 2-6 |
제조예 2-7 |
|||
| 남성 | 초기 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
| 2주 후 | -0.5 | -3.0 | -3.1 | -3.2 | -1.1 | -0.4 | -1.3 | -0.8 | -0.5 | ||
| 4주 후 | -1.7 | -5.6 | -5.8 | -5.8 | -2.2 | -1.3 | -1.8 | -1.4 | -1.2 | ||
| 6주 후 | -2.5 | -6.7 | -6.9 | -7.0 | -3.2 | -2.2 | -2.1 | -2.2 | -1.9 | ||
| 8주 후 | -2.9 | -8.4 | -8.4 | -8.7 | -4.2 | -3.9 | -3.3 | -3.4 | -3.1 | ||
| 여성 | 초기 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
| 2주 후 | -1.0 | -2.1 | -2.2 | -2.2 | -1.0 | -0.2 | -0.5 | -0.8 | -0.5 | ||
| 4주 후 | -1.9 | -3.5 | -3.4 | -3.6 | -2.1 | -1.0 | -1.5 | -1.1 | -0.9 | ||
| 6주 후 | -2.2 | -4.7 | -4.8 | -5.0 | -3.3 | -2.2 | -2.2 | -2.2 | -1.8 | ||
| 8주 후 | -2.4 | -7.0 | -7.1 | -7.3 | -4.2 | -3.1 | -3.3 | -3.4 | -2.3 | ||
| 골격근 변화량 (kg) | |||||||||||
| 대조군 | 제조예 1-1 | 제조예 2-1 | 제조예 2-2 | 제조예 2-3 |
제조예 2-4 |
제조예 2-5 |
제조예 2-6 |
제조예 2-7 |
|||
| 남성 | 초기 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
| 2주 후 | 0.2 | 0.7 | 0.4 | 0.5 | 0.2 | 0.1 | 0.2 | 0.1 | 0.3 | ||
| 4주 후 | 0.5 | 3.5 | 4.1 | 4.2 | 1.2 | 1.7 | 2.3 | 2.5 | 2.7 | ||
| 6주 후 | 1.8 | 5.4 | 5.5 | 5.8 | 2.5 | 2.2 | 3.8 | 3.0 | 3.2 | ||
| 8주 후 | 2.3 | 7.8 | 8.1 | 8.2 | 3.2 | 3.4 | 3.8 | 3.6 | 3.8 | ||
| 여성 | 초기 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
| 2주 후 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.1 | 0.3 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | ||
| 4주 후 | 1.5 | 2.2 | 2.3 | 2.3 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.2 | 0.8 | ||
| 6주 후 | 2.2 | 3.3 | 4.7 | 4.9 | 2.6 | 2.1 | 3.3 | 3.2 | 3.3 | ||
| 8주 후 | 2.6 | 6.5 | 6.5 | 6.5 | 3.9 | 3.1 | 3.2 | 3.5 | 3.6 | ||
상기 표 14 및 표 15를 참고하면, 본 발명의 분말 조성물을 섭취한 경우 남녀를 불문하고 골격근 증강 및 제지방 효능이 나타남을 확인할 수 있다.
Claims (8)
- 갈색거저리의 알칼라아제 효소처리물, 볶은 발아 쥐눈이콩 분말, 볶은 율무 분말, 볶은 귀리 분말, 표고버섯 분말, 오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 추출물, 진피 추출물 및 스피루리나 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 근육량 증강용 조성물.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 추출물 또는 진피 추출물은 각 추출물의 원료인 오가피, 구기자, 복분자 또는 진피를 물, C1~C4 알코올 또는 이들의 혼합용액을 용매로 하여 추출한 것을 특징으로 하는 근육량 증강용 조성물. - 갈색거저리의 알칼라아제 효소처리물, 볶은 발아 쥐눈이콩 분말, 볶은 율무 분말, 볶은 귀리 분말, 표고버섯 분말, 오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 추출물, 진피 추출물 및 스피루리나 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 근육량 증강용 건강기능식품.
- 갈색거저리의 알칼라아제 효소처리물, 볶은 발아 쥐눈이콩 분말, 볶은 율무 분말, 볶은 귀리 분말, 표고버섯 분말, 오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 추출물, 진피 추출물 및 스피루리나 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 근감소증의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 삭제
- 갈색거저리의 알칼라아제 효소처리물, 볶은 발아 쥐눈이콩 분말, 볶은 율무 분말, 볶은 귀리 분말, 표고버섯 분말, 오가피 추출물, 구기자 추출물, 복분자 추출물, 진피 추출물 및 스피루리나 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 근감소증의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
- 삭제
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