KR102132537B1 - 인체 흡수형 진세노사이드가 강화된 스틱형 용기용 도라지 액상조성물 및 그 제조방법 - Google Patents
인체 흡수형 진세노사이드가 강화된 스틱형 용기용 도라지 액상조성물 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/24—Non-sugar sweeteners
-
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- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2300/00—Processes
- A23V2300/14—Extraction
Abstract
본 발명에서는 숙성 도라지 농출액과 복합발효된 활성산양삼 추출액, 흑마늘 농축액 및 액상당류를 포함하여, 인체 흡수형 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3와 컴파운드 케이가 현저히 강화되고, 증진된 항산화 활성, 항당뇨 및 항비만 활성을 가지며, 휴대와 먹기가 편리한 스틱형 용기용 도라지 액상조성물이 개시된다.
Description
본 발명은 인체 흡수형 진세노사이드가 강화된 스틱형 용기용 도라지 액상조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 활성산양삼 추출액을 포함하여 인체 흡수형 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3 및 컴파운드 케이가 강화되고, 증진된 항산화 활성, 항당뇨 활성 및 항비만 활성을 갖고, 휴대와 섭취가 편리한 스틱 용기용 도라지 액상조성물에 관한 것이다.
도라지(Platycodon grandiflorum)는 길경, 길경채, 질경 또는 산도라지라고 하며 산과 들에서 자라고 뿌리는 굵고 줄기는 곧으며 높이는 40 ∼ 100 cm 이다. 도라지는 당질을 약 90% 이상 함유하고 있고 단백질이 약 2.5%, 지질 약 0.1%로 보고되어 있다. 도라지는 오랫동안 식용 및 약용으로 사용되어 왔으며, 뿌리에는 2%의 사포닌 및 0.03%의 스테롤(sterol)이 함유되어 있고, 그 외 당류로서는 이눌린(inulin), 플라티코디닌이 함유되어 있다. 도라지의 주요 약리성분인 도라지 사포닌은 platycodin D3, deapioplatycodin D 및 polygalcin D 등이 있으나, 인체 흡수형 진세노사이드는 거의 함유되어 있지 않아서 이를 강화하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
산양삼은 오가피과에 속하며 다년생 초목인 인삼(Panax ginseng)이 산간의 삼림하의 야생상태에서 자연적으로 성장한 산삼의 씨앗이나 유삼을 인위적으로 산에서 재배한 것을 말하며 이들을 산양삼이라 한다. 또한 예로부터 야생에서 자생한 산삼은 최고의 산삼으로 쳤으며 장뇌삼이라고도 불린다. 인삼의 경우에는 대부분 노두(머리 부분)가 3-7개 정도이나 산양삼은 연령에 따라 그 이상인 것이 많으며 인삼의 뿌리는 굵고 짧으나 산양삼은 길고 가늘다. 산양삼은 여러 효능면에서 재배 인삼보다 효과가 더 높은 것으로 알려져 있으나 이를 뒷받침 할 수 있는 과학적 근거가 인삼에 비해 그리 많지는 않은 것이 현재 실정이다.
사포닌은 식물계에 널리 분포하고 있는 트리텔펜과 스테로이드계 배당체 화합물의 총칭이다. 사포닌의 뜻은 라틴어의 sapo(비누)에서 유래되어 이것을 물과 함께 진탕하면 거품을 형성하는 천연계면활성제이다. 삼의 사포닌인 진세노사이드를 함유한 산양삼은 한약처방전에서 천연 자연 산삼 다음으로 효능을 높이 평가하고 있다. 또한 재배인삼과 비교하였을 시 진세노사이드 함량이 높다고 보고되어 있으며 재배된 인삼보다 효능 또한 뛰어남이 알려져 있다. 그러나 알려진 산양삼 관련 가공품들은 진세노사이드 함유량이 기준치 미달이거나 인체 흡수형 진세노사이드는 거의 함유되어 있지 않은 실정이다. 종래 효소나 장내 미생물을 이용하여 인삼에 포함된 진세노사이드를 인체 흡수형으로 전환하는 기술들이 몇몇 개발되어 있으나 (등록특허 10-1751305호), 이들 기술은 비용이 높거나 인체 흡수형 진세노사이드의 증진률이 낮은 문제를 내포하고 있어서, 여전히 인체 흡수형 진세노사이드가 증진된 삼 가공품의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
흑마늘은 마늘(Allium sativum for. Pekinense MAKINO)을 발효, 숙성시킨 것으로, 생마늘에 존재하지 않는 S-allylcysteine(SAC)과 S-allyl-mercapto-cysteine이라는 수용성의 황-아미노산이 생성되어 암 예방, 동맥경화 개선, 심장질환의 예방 등의 다양한 약리작용의 효과가 생마늘보다 높은 것으로 알려져 있다.
산화적 스트레스(Oxidative stress)는 활성산소 생산계 및 소거계의 균형에 의해 거의 일정하게 유지되고 있던 생체 산화수준이 약제, 방사선, 허혈, 노화 등 여러 가지 요인에 의해 이러한 균형이 무너진 상태를 가리키는 것으로, 과도한 자유 라디칼을 발생시켜 인체의 항산화 기전의 균형을 깨트리고, 산화적 스트레스 결과 세포상해(특히 세포막 지질과 산화), DNA염기 수식에 의한 돌연변이, 세포사(apotosis) 유도 등을 일으켜서 동맥경화증, 퇴행성 뇌질환, 중풍, 파킨슨병, 헌팅턴병, 당뇨, 암, 알쯔하이머, 치매, 노화 등의 다양한 질환의 원인이 되고 있다. 이와 같은 산화적 스트레스는 발생된 라디칼의 소거에 의해 완화될 수 있다.
알파-글루코시다아제(glucosidase)는 소장점막에 존재하는 효소로서 식품 섭취 시에 탄수화물을 포도당 단위의 단당류로 분해하기 때문에 소화 및 흡수에 필수적이다. 이들 효소의 저해는 탄수화물 분해를 저해하게 하여 결과적으로 포도당 흡수 억제와 혈당상승을 감소시킬 수 있어서, 이들 효소의 저해활성을 갖는 제제는 당뇨 치료제로 사용되고 있다.
인체에 흡수된 지방산은 트리글리세라이드(triglyceride)로 재합성되고 과잉으로 존재 시 인체 여러 조직에 축적되는데, 지방 흡수에 리파아제(lipase)가 중요한 역할을 한다. 따라서 리파아제 저해활성을 갖는 제제는 지방이 분해 및 축적되지 않고 체외로 배설되게 함으로서 비만 개선효과를 갖는다.
이에 본 발명자들은 종래 기술의 요구에 부응하기 위해 연구를 지속한 결과, 특정조건의 고온숙성된 숙성 도라지 농축액과 복합발효된 활성산양삼 추출액, 흑마늘 농축액 및 액상당류를 포함하는 도라지 액상조성물은 인체 흡수형 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3와 컴파운드 케이가 강화되고 우수한 항산화 활성, 항당뇨 및 항비만 활성을 가지며, 휴대와 먹기가 편리한 스틱형 용기에 적용하기에 적합하다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명의 목적은 숙성 도라지 농축액과 복합발효된 활성산양삼 추출액, 흑마늘 농축액 및 액상당류를 포함하여, 인체 흡수형 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3와 컴파운드 케이가 현저히 강화되고, 증진된 항산화 활성, 항당뇨 및 항비만 활성을 가지며, 휴대와 먹기가 편리한 스틱형 용기용 도라지 액상조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 인체 흡수형 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3와 컴파운드 케이가 현저히 강화되고, 증진된 항산화 활성, 항당뇨 및 항비만 활성을 갖고, 휴대와 먹기가 편리한 스틱형 용기용 도라지 액상조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 도라지 액상조성물을 포함하는 항산화 활성, 당뇨 및 비만 개선 및 예방용 기능성 식품을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 숙성 도라지 농축액 26~30 부피%, 복합발효된 활성산양삼 추출액 3~5 부피%, 흑마늘 농축액 5∼7 부피%, 액상당류 45~55 부피%, 및 나머지 물을 포함하고, 인체 흡수형 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3 및 컴파운드 케이가 강화된 스틱형 용기용 도라지 액상조성물을 제공하는 것이다.
<숙성 도라지 농축액>
본 발명에서 숙성 도라지 농축액은 증숙과 고온숙성을 3회 반복한 후 농축하여 제조될 수 있다.
본 발명에서 '증숙(steaming process)'은 100℃에서 30~60분간 수증기로 찌는 것을 의미한다. 증숙시간이 30분 미만인 경우 충분한 증숙이 진행되지 않아 숙성과 같은 후속 단계가 원활하지 않을 수 있고 잡균의 오염이 발생될 수 있으며, 60분 초과하여 증숙될 경우는 오랜 열처리로 도라지의 생리활성성분이 파괴될 수 있다.
본 발명에서 '고온숙성'은 70~90℃에서 2~4일간 유지하는 것을 의미한다. 숙성온도가 70℃ 미만이거나 숙성기간이 2일 미만인 경우 숙성이 원활히 이루어지지 않으며, 숙성온도가 90℃ 초과하거나 숙성기간이 4일 초과의 경우 생산된 생리활성물질이 분해되어 함량이 감소될 수 있다.
상기 농축은 증숙과 고온숙성이 3회 반복된 숙성 도라지를 건조 및 분말화하여 10∼20배(v/w) 가수하여 80∼100℃에서 5∼10시간 동안 추출한 후 여과하여 고형분 함량이 60%이상 되도록 농축하는 것으로 수행된다.
본 발명의 숙성 도라지 농축액은 생리활성 및 약리활성 성분이 증진된다.
본 발명에 따른 도라지 액상조성물에서, 숙성 도라지 농축액은 26~30 부피%로 포함되며, 26% 미만 첨가시 생리활성 및 약리활성이 미흡하며, 30% 초과 첨가시 도라지 특유의 맛으로 기호성이 나빠질 수 있다.
<복합발효된
활성산양삼
추출액>
본 발명에서 복합발효된 활성산양삼 추출액은 산양삼을 증숙과 고온숙성을 3회 반복한 후 복합발효하고 추출하여 제조할 수 있다.
본 발명에서'활성산양삼'은 인체 흡수형 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3 및 컴파운드 케이의 함량이 증진되도록 산양삼을 가공된 것을 의미한다.
증숙과 고온숙성은 상기 숙성 도라지 농축액에서 정의된 바와 같다.
본 발명에서 '복합발효'는 증숙과 고온숙성이 3회 반복된 숙성 산양삼을 락토바실러스 브레비스 BMK484 균주와 락토바실러스 플란타륨 P1201 균주의 복합 종균으로 발효한다.
본 발명에서 복합 종균을 구성하는 하나의 균주인 락토바실러스 브레비스 BMK484 균주는 본 발명자들이 김치로부터 분리/동정하여 국립농업과학원 농업유전자원센터(KACC)에 2016년 12월 12일에 기탁한 균주(수탁번호 KACC92157P)로, 가바(GABA)의 생산성 및 진세노사이드 컴파운드 케이(compound K) 생산성이 탁월하다 (특허출원 10-2017-0152033).
본 발명에서 복합종균을 구성하는 또 다른 하나의 균주인 락토바실러스 플란타륨 P1201 균주는 본 발명자들이 발효식품으로부터 분리/동정하여 국립농업과학원 농업유전자원센터(KACC)에 2013년 7월 19일에 기탁한 균주(수탁번호 KACC91848P)로서, 생균제제능이 우수하고 생리활성물질 생산성이 우수한 특성을 갖는다 (등록특허 10-154418호).
본 발명의 복합종균을 구성하는 락토바실러스 브레비스 BMK484 균주와 락토바실러스 플란타륨 P1201 균주는 발효 특성이 상호 보완되어 상승작용을 나타낸다. 락토바실러스 브레비스 BMK484 균주는 이형유산발효 (hetero-lactic acid fermentation) 유산균으로 단독 발효 시 유산 생성이 충분하지 않고, 락토바실러스 플란타륨 P1201 균주는 동형유산발효(homo-lactic acid fermentation) 유산균으로 단독 발효 시 유산이 과다하게 생성되는데, 놀랍게도 산양삼을 이들 두 가지 종균을 함께 사용하여 복합발효시 양 균주의 발효 특성이 상호 보완되고 인체 흡수형 진세노사이드함량이 현저히 증진되었다.
본 발명에서 복합 종균은 락토바실러스 브레비스 BMK484 균주와 락토바실러스 플란타륨 P1201 균주 각각 별도의 배양액으로서 첨가될 수도 있으며, 혼합 배양된 혼합 배양액으로서 첨가될 수도 있다. 복합종균에서 상기 2종의 균주의 혼합 비율은 3 : 1 ~ 1 : 3(v/v)으로 혼합될 수 있다.
발효는 상기 복합 종균의 배양액을 증숙과 고온숙성이 3회 반복된 숙성 산양삼에 2∼10% (v/w) 농도로 접종하여 25~40℃에서 2 ~ 7일간 발효시키는 것으로 수행될 수 있다. 복합 종균 접종량이 2%(v/w) 미만일 경우에는 발효 속도가 지연될 수 있고 10%(v/w) 초과 시에는 균체 증식 속도가 빨라 활성 진세노사이드의 전환율이 낮으며 신맛이 등이 과다할 수 있으며, 발효 온도가 25℃ 미만일 경우 발효기간이 길어져 잡균의 오염을 초래하고 40℃를 초과할 경우에는 균주의 생육이 정지될 수 있고, 발효 기간이 2일 미만일 경우 발효가 충분하지 않아 생리활성물질 등의 생성이 저조하게 될 수 있으며, 7일을 초과한 경우는 과발효에 의해 생리활성물질이 분해될 수 있다.
또한 발효시, 필요에 따라서, 증숙과 고온숙성이 3회 반복된 숙성 산양삼에 물을 첨가하여 수분이 40~50% (v/w)가 되도록 조정 및/또는 살균한 후, 복합종균을 접종하여 발효할 수 있다. 수분이 함량이 상기 범위일 때 발효 효율이 가장 높다. 40% 이하의 수분함량일 경우 미생물이 생존 혹은 생육을 위한 수분이 충분하지 않아 원활한 발효가 진행되지 않고 50% 이상의 경우 발효 종료 후 건조 시간과 비용이 많이 들 수 있으며, 살균 처리를 하지 않을 경우 잡균의 오염 등으로 원활한 발효가 진행되지 않을 수 있다.
추출은 복합발효된 산양삼을 건조 및 분말화하여 10∼20배(v/w) 가수하여 80∼100℃에서 5∼10시간 동안 추출한 후 여과하여 수행된다(고형분 1% 이상).
본 발명의 복합발효된 활성산양삼 추출액은 도라지 액상조성물에 첨가시에 인체 흡수형 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3와 컴파운드 케이가 강화되게 한다.
<
흑마늘
농축액>
흑마늘 농축액은 고온숙성으로 제조된 흑마늘에 10∼20배(v/w) 가수하여 80∼100℃에서 5∼10시간 동안 추출한 후 여과하여 고형분 함량이 6% 이상 되도록 농축하여 제조하거나, 상업적으로 용이하게 입수할 수도 있다.
<스틱형 용기용 도라지 액상조성물 제조>
숙성 도라지 농축액 26~30 부피%, 복합발효된 활성산양삼 추출액 3~5 부피%, 흑마늘 농축액 5∼7 부피%, 액상당류 45~55 부피%와 나머지 물을 혼합하여, 스틱형 용기에 충진한다.
본 발명에서 ‘액상당류’는 액상과당, 벌꿀, 프락토올리고당, 유기설탕 등을 단독 또는 조합하여 포함할 수 있다.
본 발명에서 액상당류는 45~55 부피%로 첨가하여 혼합한다. 액상당류을 45 부피% 미만으로 포함되는 경우는 묽은 액상으로 섭취가 불편하며, 55 중량% 초과로 포함되는 경우 단맛이 강할 수가 있다.
필요에 따라서, 본 발명의 도라지 액상조성물은 유청분말, 벌집추출물, 과일 농축액, 한약재 농축액, 및/또는 감미료(아스파탐, 스테비아 등) 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 도라지 액상조성물은 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3와 컴파운드 케이의 함량이 각각 0.14 mg/mL, 0.05 mg/mL, 0.11 mg/mL 및 0.05 mg/mL로 강화된다(표 2, 도 2).
또한 본 발명에 따른 도라지 액상조성물은 페놀릭스 및 플라보노이드스의 함량이 증진되어 우수한 항산화 활성을 갖고 우수한 알파-글루코시다아제 저해활성과 췌장 리파아제 저해활성도 가져셔 항당뇨 활성 및 항비만 활성도 현저히 증진되고 (도 3, 도 4, 표 3), 스틱형 용기에 충전하고 섭취가 용이한 정도의 점도를 가진다.
본 발명의 또 다른 목적에 따라서, 본 발명은
ⅰ) 도라지를 100℃에서 30~60분간 증숙과 증숙된 도라지를 70∼90℃에서 2~4일 고온숙성을 3회 반복한 후 농축하여 숙성 도라지 농축액을 제조하는 단계;
ⅱ) 산양삼을 100℃에서 30~60분간 증숙과 증숙된 산양삼을 70∼90℃에서 2~4일 고온숙성을 3회 반복한 후 락토바실러스 브레비스 BMK484 균주와 락토바실러스 플란타륨 P1201 균주의 복합 종균으로 발효하여 추출하여 복합발효된 산양삼 추출액을 제조하는 단계; 및
ⅲ) 숙성 도라지 농축액 26~30 부피%, 복합발효된 활성산양삼 추출액 3~5 부피%, 흑마늘 농축액 5∼7 부피%, 액상당류 45~55 부피% 및 나머지 물을 혼합하여 스틱형 용기에 충진하는 단계를 포함하여 이루어지는 인체 흡수형 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3 및 컴파운드 케이가 강화되고, 증진된 항산화 활성 및 항당뇨 및 항비만 활성을 갖는 스틱형 용기용 도라지 액상조성물의 제조방법을 제공한다.
단계 ⅰ): 숙성 도라지 농축액 제조
숙성 도라지 농축액 제조공정은 상기에 기재된 바와 같다.
도라지는 2년근 이상의 도라지를 사용하고, 증숙은 통상의 찜기와 같은 증숙기를 사용하여 수행할 수 있다.
증숙된 도라지의 고온숙성시 개방용기를 사용하여 수분이 증발되게 하거나, 밀폐용기를 사용하여 수분이 증발되지 않게 하여 수행할 수 있다.
여과는 2 ~ 8 mm 여과필터로 여과하며, 농축은 열을 가하는 열 농축 방법 혹은 감압 농축 방법으로 고형분 함량이 60% 이상 되게 한다.
단계 ⅱ): 복합발효된
산양삼
추출액 제조
복합발효된 산양삼 추출액을 제조공정은 상기에 기재된 바와 같다.
산양삼은 3년근 이상의 산양삼을 사용한다.
ⅲ) 도라지 액상조성물 제조
숙성 도라지 농축액 26~30 부피%, 복합발효된 활성산양삼 추출액 3~5 부피%, 흑마늘 농축액 5∼7 부피%, 액상당류 45~55 부피% 및 나머지 물을 혼합하여 스틱형 용기에 충진한다.
혼합은 상기의 재료들을 교반 혼합기를 사용하여 당업계에서 알려진 통상의 방법으로 수행될 수 있다. 충진은 스텐드 스틱충진기를 사용하는 방법으로 당업계에서 알려진 통상의 방법으로 수행될 수 있다.
필요에 따라서, 본 발명의 제조방법은 단계 ⅲ)에서, 유청분말, 벌집추출물, 과일 농축액, 한약재 농축액, 및/또는 감미료(아스파탐, 스테비아 등)를 추가로 혼합할 수 있다.
본 발명의 제조방법에 의해 제조된 도라지 액상조성물은 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3 및 컴파운드 케이의 함량이 강화되고, 페놀릭스 및 플라보노이드스의 함량이 강화되어 증진된 항산화 활성, 항당뇨 활성 및 항비만 활성을 갖는다.
발명의 또 다른 목적에 따라서, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 액상 조성물을 포함하는 항산화 활성, 당뇨 및 비만 개선 및 예방 기능성을 갖는 식품을 제공한다.
본 발명에서 식품은 본 발명의 도라지 액상조성물을 그대로 이용하거나, 음료, 젤리, 캡슐 등의 형태의 제품의 형태로 가공될 수 있다.
본 발명에 따른 복합발효된 활성산양삼 추출액을 포함하는 스틱형 용기용 도라지 액상조성물은 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3와 컴파운드 케이의 함량이 강화되어 있고, 더불어 페놀릭스 및 플라보노이드스의 함량이 증진되어 우수한 항산화 활성, 알파-글루코시다제 저해활성과 췌장 리파아제 저해활성도 가져서, 항당뇨 활성 및 항비만 활성이 증진되어 기능성 식품의 소재로 사용될 수 있다. 또한 스틱형 용기용으로 휴대와 섭취가 용이하다.
본 발명에 따른 기능성 식품은 우수한 항산화 활성, 항당뇨 활성 및 항비만 활성을 가져서, 비만 및 당뇨병 개선용으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스틱형 용기용 도라지 액상조성물의 제조공정의 일례를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 스틱형 용기용 도라지 액상조성물의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이다. 도 2a는 비교예의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램이며, 도 2b는 실시예의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램이다. 도 2c는 도라지 사포닌 표준품의 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 3는 본 발명에 따른 스틱형 용기용 도라지 액상조성물의 항산화 활성을 나타낸 것이다. 도 3a는 DPPH 라디칼 소거활성을 나타내고, 도 3b는 ABTS 라디칼 소거활성을 나타내고, 도 3c는 FRAP 환원력을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 스틱형 용기용 도라지 액상조성물의 소화효소 저해활성을 나타낸 것이다. 도 4a는 알파-글루코시다아제 저해활성을 나타내고, 도 3b는 췌장-리파아제 저해활성을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 스틱형 용기용 도라지 액상조성물의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이다. 도 2a는 비교예의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램이며, 도 2b는 실시예의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램이다. 도 2c는 도라지 사포닌 표준품의 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 3는 본 발명에 따른 스틱형 용기용 도라지 액상조성물의 항산화 활성을 나타낸 것이다. 도 3a는 DPPH 라디칼 소거활성을 나타내고, 도 3b는 ABTS 라디칼 소거활성을 나타내고, 도 3c는 FRAP 환원력을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 스틱형 용기용 도라지 액상조성물의 소화효소 저해활성을 나타낸 것이다. 도 4a는 알파-글루코시다아제 저해활성을 나타내고, 도 3b는 췌장-리파아제 저해활성을 나타낸다.
다음의 실시예를 통해 본 발명이 보다 더 구체적으로 설명된다. 이들 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되어서는 아니 된다.
제조예 1: 숙성 도라지 농축액 제조
도라지는 경상남도 함양군 백전면 일대에서 2년 이상 재배된 것을 구입하여 사용하였다. 도라지 10 kg을 흐르는 물에 3회 세척하고 완전히 물기를 제거한 후, 5 kg을 찜기통에 담은 후 100℃에서 60분간 증숙하였다. 증숙된 도라지를 건조 채반에 담아 수분이 증발되게 하면서 75℃에서 3일간 숙성시킨다. 3일간 숙성되어 건조된 도라지에 다시 수분(수분 함량 약 40%)을 첨가하고 100℃에서 60분간 증숙하고 75℃에서 3일간 재숙성시킨다. 2회 숙성되어 건조된 도라지에 다시 수분을 첨가하고 100℃에서 60분간 증숙하고 75℃에서 3일간 마지막 숙성시킨 후, 50℃에서 2일 건조시킨 후 분쇄기로 100메쉬 이하로 분쇄하여 분말을 제조하였다. 분말 50 g에 10배인 정제수 500 mL을 가하고 100℃에서 8시간 추출하고 8 mm 여과필터로 여과한 후 여과액을 고형분 함량이 60%이상 되도록 농축하여 숙성 도라지 농축액을 제조하였다 (도 1).
제조예 2: 복합발효된 활성산양삼 추출액 제조
산양삼은 함양군 서상면 일대에서 3년 이상 재배된 산양삼을 구입하여 사용하였다. 산양삼 10 kg을 흐르는 물에 3회 세척하고 완전히 물기를 제거한 후, 5 kg을 찜기통에 담은 후 100℃에서 60분 증숙하였다. 증숙된 산양삼을 건조 채반에 담아 수분이 증발되게 하면서 75℃에서 3일간 숙성시킨다. 3일간 숙성되어 건조된 산양삼에 다시 수분(수분 함량 약 40%)을 첨가하고 100℃에서 60분 증숙하고 75℃에서 3일간 재숙성시킨다. 2회 숙성되어 건조된 산양삼에 다시 수분을 첨가하고 100℃에서 60분 증숙하고 75℃에서 3일간 마지막 숙성시켜 숙성 산양삼을 제조하였다.
증숙된 산양삼을 500 g을 발효용기에 나누어 넣고 동량의 정세수(0.5 L)를 첨가하고 1시간동안 수화시켜 수분 함량을 약 50% 정도로 되게 조정한 후 120℃에서 30분간 살균하고, 락토바실러스 플란타륨 P1201 균주 및 락토바실러스 브레비스 BMK484 균주를 각각 맥아엑기스 액체배지에서 종균으로 배양하며 1:1 비율로 혼합한 복합종균을 5% (v/w)로 접종하고 30℃에서 7일간 발효시켰다. 그리고 나서 50℃에서 2일 건조시킨 후 분쇄기로 100메쉬 이하로 분쇄하여 분말을 제조한 후, 분말 50 g에 10배인 정제수 500 mL을 가하고 100℃에서 8시간 추출하고 8 mm 여과필터로 여과하여 복합발효된 활성산양삼 추출액(고형분 1% 이상)을 제조하였다 (도 1).
제조예 3: 스틱형 용기용 도라지 액상조성물 제조
상기 제조예 1 및 2에서 제조된 숙성 도라지 농축액과 복합발효된 활성산양삼 추출액을 이용하여 하기 표 1과 같은 배합비율로 혼합하여 도라지 액상조성물을 제조하였다.
| 배합비율 (부피%) | 실시예 |
| 숙성 도라지 추출액 (고형분 60% 이상) | 26 |
| 발효 산양삼 추출액 (고형분 1% 이상) | 3 |
| 흑마늘 농축액 (고형분 6% 이상) | 6 |
| 액상과당 | 41 |
| 벌꿀 | 9 |
| 유청분말 | 4 |
| 벌집추출물 | 0.1 |
| 정제수 | 10.9 |
| 합 계 | 100 |
흑마늘 농축액은 고형분 6%인 것으로 구입하여 사용하였고(㈜EFG) 그 외 액상과당 등의 재료들도 시중에 판매되는 것을 구입하였다.
상기의 재료들을 교반 혼합기를 사용하여 혼합하였고 스텐드 스틱충진기를 사용하여 스틱포장지에 12 mL씩 충진하였다 (도 1).
시험예
제조예 3에서 제조된 실시예의 도라지 액상조성물의 인체 흡수형 진세노사이드 함량, 페놀릭스와 플라보노이드스 함량, 항산화 활성, 항당뇨 활성과 항비만 활성, 영양성분, 이화학적 특성, 유리아미노산을 분석하였다.
시험예
1. 인체 흡수형 진세노사이드 함량 분석
제조예 3에서 제조된 도라지 액상조성물(실시예)과 시중에 판매되고 있는 도라지 액상조성물(H사 판매제품, 비교예)에 대한 인체 흡수형 진세노사이드 함량을 기능성식품 분석법에 기술된 방법을 변형하여 고압액체크로마토그래피(HPLC, high press liquid chromatograph)를 사용하여 비교 분석하였다.
구체적으로는 각각의 도라지 액상조성물에 HPLC용 물을 2배(v/v)로 첨가하고 혼합한 후 0.45㎛ 멤브레인 필터로 여과한 후 분석시료로 사용하였다. 분석 컬럼은 TSKgel ODS-100Z을 사용하여 시료주입량 10 ㎕, 온도는 30℃ 측정파장은 203 nm, 유속은 1.0 mL/min으로 하였고 이동상으로는 A용액은 HPLC water, B용액은 아세토니트릴을 사용하였다. HPLC 분석 조건은 이동상 용액은 0분때 A용액 81% : B용액 19%로 흘려주고 15분때에는 A용액 80% : B용액 20%로 흘려주고 40분때 A용액 77% : B용액 23%, 42분때 A용액 70% : B용액 30%, 75분때에 A용액 65% : B용액 35%, 80분때에 A용액 30% : B용액 70%, 90분때에 A용액 10% : B용액 90%로 이동상을 흘려주었다. 분석된 실시예(본 발명의 도라지 액상조성물)과 비교예(시중 판매중인 도라지 액상조성물, H사 판매제품)의 인체 흡수형 진세노사이드 함량을 표 2 및 도 2에 나타내었다.
| 함량 (mg/mL) | 비교예 | 실시예 |
| Ginsenoside Rd2 | 0 | 0.14 |
| Ginsenoside F2 | 0 | 0.05 |
| Ginsenoside Rg3 | 0 | 0.11 |
| Ginsenoside C.K | 0 | 0.05 |
| 합계 | 0 | 0.35 |
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예에는 인체 흡수형 진세노사이드가 검출되지 않았으며, 실시예에는 진세노사이드 Rd2가 0.14 mg/㎖, F2가 0.05 mg/㎖, Rg3가 0.11 mg/㎖ 및 컴파운드 케이가 0.05 mg/㎖로 측정되었다.
도 2에 나타난 바와 같이, 비교예의 도라지 액상조성물은 도라지 사포닌인 platycodin D3, deapioplatycodin D와 polygalcin D만 검출되었으나, 실시예의 도라지 액상조성물은 상기 도라지 사포닌 3종 이외에 인체 흡수형 진세노사이드인 Rd2, F2, Rg3, 컴파운드케이(C.K)가 현저히 강화됨을 알 수 있다 (도 2, 표 2).
시험예
2. 총
페놀릭스
및 총
플라보노이드스
함량 분석
제조예 3에서 제조된 도라지 액상조성물(실시예)과 시중에 판매되고 있는 도라지 액상조성물(H사 판매제품, 비교예)에 대해 총 페놀릭스 및 플라보노이드스 함량을 Folin-Denis 및 Davis법으로 비교 분석하였다.
총 페놀릭스 함량은 각각의 액상조성물을 물로 100배 희석하고 이 희석용액 0.5 mL와 2N Folin-Ciocalteu 페놀 반응시약 0.5 mL를 시험관에 분주하고 25% Na2CO3 용액 0.5 mL를 추가 첨가한 후 30℃에서 1시간 발색반응을 진행하였다. 1시간 후 발색된 청색을 분광광도계를 사용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하고 갈산을 이용한 표준검량곡선으로부터 그 함량을 산출하여 표 3에 나타내었다.
총 플라보노이드스 함량은 총 페놀릭스 함량과 각각의 액상조성물을 물로 100배 희석하고 이 희석용액 1 mL에 디에틸렌글리콜 1 mL를 첨가 및 혼합하고 여기에 1N NaOH 용액 0.01 mL 추가하여 37℃의 수욕상에서 1시간 반응을 진행하였다. 1시간 후 420 nm에서 흡광도를 측정하고 루틴을 이용한 표준검량곡선으로부터 그 함량을 산출하여 표 3에 나타냈다.
| 제 품 | 분석항목 및 함량 (mg/mL) | |
| 수용성 페놀릭스 | 수용성 플라보노이드스 | |
| 비교예 | 2.01 | 0.23 |
| 실시예 | 2.56 | 0.67 |
표 3에 나타낸 바와 같이, 비교예에 비하여 본 발명의 도라지 액상조성물(실시예)의 총 페놀릭스와 총 플라보노이드스 함량은 각각 2.56mg/㎖ 및 0.67mg/㎖로 높게 나타났다. 특히 총 플라보노이드스는 비교예에 비하여 약3배 증진되었다.
시험예
3. 항산화 활성 분석
실시예의 도라지 액상조성물과 비교예의 도라지 액상조성물에 대하여 항산화 효과의 지표인 DPPH, ABTS 및 FRAP 환원력을 측정하여 분석하였다.
<DPPH 라디칼 소거활성>
구체적으로는 실시예의 도라지 액상조성물과 비교예의 도라지 액상조성물을 증류수로 1,000배, 500배, 200배 희석한 분석시료를 각각 0.2 mL와 DPPH 용액 0.(1.5×10-4M) 0.8 mL를 혼합하고 30분간 암실에서 반응시키고 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거활성의 음성 대조구는 시료 대신 증류수를 사용하여 동일한 방법으로 수행하여 흡광도의 차이를 다음과 같은 식에 의해 백분율(%)로 산출하였으며, 그 결과를 도 3a에 나타내었다:
라디칼 소거활성(%)=[1-(음성대조구 흡광도/실험구 흡광도)]×100
도 3a에 도시된 바와 같이, 200배 희석한 경우 각각 47.09%(비교예)와 60.23%(실시예)의 DPPH 라디칼 소거활성을 나타낸바, 실시예가 약 30% 증진된 것을 알 수 있다.
<ABTS 라디칼 소거활성>
ABTS 라디칼 소거활성은 2-azino-bis의 청색을 띤 라디칼의 감소 정도에 따라 항산화 활성을 측정하는 방법이다. 이 방법은 물질의 항산화 활성에 의해 ABTS 양이온이 소거되어 청록색 또는 무색으로 탈색되는 원리로서 탈색 반응이 1분 내에 종료되므로 짧은 시간에 측정이 가능한 장점을 가진다.
ABTS 라디칼 소거활성 측정은 우선 K2S2O8 시약과 메탄올을 2:1로 섞어 암실에서 16시간 반응시켜 양이온 라디칼을 우선 생성시키고 이를 다시 메탄올로 섞어 732 nm에서 흡광도 수치가 0.8±0.2가 되도록 조절한 ABTS 시약을 사용하였다.
구체적으로는 ABTS 시약 0.9 mL에 각각의 분석시료 0.1 mL를 첨가하여 3분간 반응시킨 후 즉시 732 nm에서 흡광도를 측정하였다. 음성 대조구는 시료 대신 증류수를 사용하여 동일한 방법으로 수행하여 흡광도의 차이를 상기 식에 의해 백분율(%)로 산출하였으며, 그 결과를 도 3b에 나타내었다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 200배 희석한 경우 비교예는 66.65%, 실시예는 90.78%의 소거활성을 나타내어, 실시예가 약 40% 증진된 것을 알 수 있다.
<FRAP 환원력>
FRAP (ferric reducing antioxidant power) 환원력은 화합물들의 환원력을 측정하는 방법으로 Fe3 + 이온을 Fe2 + 이온으로 환원시키는 능력을 흡광도 수치를 이용하여 측정하는 방법이다.
상세하게는 아세테이트 버퍼(30 mM, pH 3.6), TPTZ 시약 (10 mM in 40 mM HCl), 및 FeCl3 용액(20 mM 함유 증류수)을 10:1:1 (v/v/v)의 비율로 혼합하여 FRAP 측정 시약을 조제하여 37℃ 항온기에서 15분간 예비반응시켜 두었다. 각각의 분석시료 50 ㎕와 FRAP 시약 950 ㎕를 분주하여 37℃에서 15분 반응시키고 595 nm에서 흡광도를 측정하였고 그 결과를 도 3c에 나타냈다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 200배 희석한 경우 비교예는 0.678의 환원력을 나타냈지만 실시예는 환원력이 1.039으로 실시예가 약 50% 증진된 것을 알 수 있다.
시험예
4.
항당뇨
및
항비만
효과 분석
항당뇨 효과 측정은 지표인 알파-글루코시다아제와 항비만 효과의 지표인 췌장-리파아제를 사용하여 두 가지 효소 저해활성을 통해 분석하여 실시하였다.
<알파-글루코시다아제 저해활성>
실시예의 도라지 액상조성물과 비교예의 도라지 액상조성물을 증류수로 100배, 50배, 20배 희석한 분석시료를 각각 50 ㎕, 알파-글루코시다아제(1.0 U/mL) 50 ㎕, 200 mM 인산나트륨 완충용액(pH 6.8) 50 ㎕를 혼합하여 37℃에서 10분간 예비반응시켰다. 그리고 나서 인산나트륨 완충용액(pH 6.8)에 녹인 p-NPG(5 mM) 100 ㎕를 첨가하여 다시 37℃에서 10분 반응시켰다. 이 반응액에 Na2CO3 (100 mM) 0.75 mL를 가해 최종 반응을 정지시킨 후 420 nm에서 흡광도를 측정하고 음성대조구로 증류수를 사용하여 상기 식에 의해 백분율(%)을 계산하였고 도 4a에 나타내었다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도라지 액상조성물들은 비교예에 비하여 증진된 효소저해활성을 나타내었고, 20배 희석한 경우 비교예(30.66%)보다 실시예(43.82%)는 현저히 증진되었다.
<췌장-리파아제 저해활성>
실시예의 도라지 액상조성물과 비교예의 도라지 액상조성물을 증류수로 100배, 50배, 20배 희석한 분석시료를 각가 50 ㎕, 리파아제(1.0 U/mL) 50 ㎕, 및 200 mM 인산나트륨 완충용액(pH 6.8) 50 ㎕를 혼합하여 37 ℃에서 10분간 예비반응시켰다. 반응 후 인산나트륨 완충용액에 녹인 p-NPB (5 mM) 100㎕를 첨가하여 동일하게 10분간 반응시킨 후 100 mM Na2CO3 0.75 mL를 첨가해 반응을 정지시켜 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 음성대조구는 시료 대신에 증류수를 취하였으며 시료용액의 첨가구와 무첨가구 사이의 흡광도 차이를 상기 식에 의해 백분율(%)로 산출하였고, 그 결과를 도 4b에 나타냈다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도라지 액상조성물들은 비교예에 비하여 현저히 증진된(약 0.4 ~ 3배) 효소저해활성을 나타내었다.
시험예
5. 이화학적 특성 분석
실시예와 비교예의 액상 조성물의 pH, 산도, 가용성 고형물, 환원당 및 수용성 단백질 함량을 측정하였다.
pH는 pH 미터기(MP 200, UK)로 측정하였고, 산도는 0.1 N NaOH를 사용하여 pH 8.2±0.2까지 중화시켰을 시 소요되는 소비량을 젖산양으로 환산하여 %로 표시하였고, 가용성 고형물 함량은 굴절 당도계를 사용하여 측정하였다. 환원당은 DNS법에 따라 각각의 분석시료 0.1 mL에 DNS 시약 1 mL를 첨가하여 100℃에서 20분 발색시킨 후 급속히 냉각하고 분광광도계를 사용하여 570 nm에서 흡광도를 측정하여 검량선과 비교하였다.
수용성 단백질 함량은 biuret법을 통하여 실시하였다. 즉, CuSO4·5H2O (황산구리 5수화물) 1.5 g에 KNaC4H4O6·4H2O (주석산칼륨 나트륨) 6.0 g을 500 mL의 증류수에 녹이고 10% NaOH 300 mL를 가한 후 최종 부피가 1,000 mL가 되게끔 정용하여 biuret 시약을 제조하였다. 각각의 분석시료 1 g을 시험관에 취하고 여기에 biuret 시약 4 mL를 첨가 및 혼합하여 37℃에서 20분간 반응시켰다. 이때 음성대조구는 증류수를 취하여 진행하였으며 20분 반응 후 3분간 원심분리 하여 상등액을 540 nm에서 흡광도를 측정하고 단백질 표준곡선(bovine serum albumin)에 의해 산출된 계산식에 따라 수용성 단백질을 정량하여 표 4에 나타내었다.
| 분석항목 | |||||
| pH | 산도 (%, 젖산) |
가용성 고형분 (Brix, %) |
환원당 (mg/mL) |
수용성 단백질 (mg/mL) | |
| 비교예 | 4.59 | 1.40 | 75 | 325.14 | 39.50 |
| 실시예 | 4.13 | 2.90 | 50 | 304.56 | 30.37 |
표 5에 나타낸 바와 같이, 비교예가 가용성 고형분, 환원당 함량, 및 수용성 단백질 함량은 비교예가 실시예 보다 높았다.
Claims (5)
- 숙성 도라지 농축액 26~30 부피%, 복합발효된 활성산양삼 추출액 3~5 부피%, 흑마늘 농축액 5∼7 부피%, 액상당류 45~55 부피%, 및 나머지 물을 포함하는 인체 흡수형 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3 및 컴파운드 케이가 강화된 스틱형 용기용 도라지 액상조성물로,
상기 숙성 도라지 농축액은 도라지를 100℃에서 30~60분간 증숙과 증숙된 산양삼을 70∼90℃에서 2~4일 고온숙성을 3회 반복한 후 여과하여 농축하여 제조되고,
상기 복합발효된 활성산양삼 추출액은 산양삼을 100℃에서 30~60분간 증숙과 증숙된 산양삼을 70∼90℃에서 2~4일 고온숙성을 3회 반복한 후 수탁번호 KACC 92157P로 기탁된 락토바실러스 브레비스 BMK484 균주와 수탁번호 KACC91848P로 기탁된 락토바실러스 플란타륨 P1201 균주의 복합 종균으로 발효하고 여과하여 제조되는 것이고,
상기 액상조성물은 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3와 컴파운드 케이의 함량이 각각 0.14 mg/mL, 0.05 mg/mL, 0.11 mg/mL 및 0.05 mg/mL으로 강화된 것을 특징으로 하는 인체 흡수형 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3 및 컴파운드 케이가 강화된 스틱형 용기용 도라지 액상조성물.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 따른 인체 흡수형 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3 및 컴파운드 케이가 강화된 스틱형 용기용 도라지 액상조성물의 제조방법으로, 상기 방법은
ⅰ) 도라지를 100℃에서 30~60분간 증숙과 증숙된 도라지를 70∼90℃에서 2~4일 고온숙성을 3회 반복한 후 농축하여 숙성 도라지 농축액을 제조하는 단계;
ⅱ) 산양삼을 100℃에서 30~60분간 증숙과 증숙된 산양삼을 70∼90℃에서 2~4일 고온숙성을 3회 반복한 후 수탁번호 KACC 92157P로 기탁된 락토바실러스 브레비스 BMK484 균주와 수탁번호 KACC91848P로 기탁된 락토바실러스 플란타륨 P1201 균주의 복합 종균으로 발효하여 추출하여 복합발효된 산양삼 추출액을 제조하는 단계; 및
ⅲ) 숙성 도라지 농축액 26~30 부피%, 복합발효된 활성산양삼 추출액 3~5 부피%, 흑마늘 농축액 5∼7 부피%, 액상당류 45~55 부피% 및 나머지 물을 혼합하여 스틱형 용기에 충진하는 단계를 포함하고,
상기 액상조성물은 진세노사이드 Rd2, F2, Rg3와 컴파운드 케이의 함량이 각각 0.14 mg/mL, 0.05 mg/mL, 0.11 mg/mL 및 0.05 mg/mL으로 강화된 것을 특징으로 하는 제조방법.
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