KR102161893B1 - 잣나무 부산물 추출물을 포함하는 항비만용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 잣나무 부산물을 포함하는 항비만용 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 잣나무의 부산물을 이용함으로써 효용 가치를 높이고, 수증기 증류를 통한 추출시간을 수십 분 이내로 단축함으로써, 잣나무 내의 효용성분을 충분히 추출하면서 제조 효율이 향상되고, 우수한 항비만 효과를 가지는 잣나무 부산물 추출물의 항비만용 조성물, 및 이를 이용한 기능성 식품에 관한 것이다.
Description
본 발명은 항비만용 또는 항성인병 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 잣나무 부산물을 이용한 항비만용 또는 항성인병 조성물에 관한 것이며, 특히 잣나무 부산물 추출물의 제조방법과, 이에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출물을 포함하는 비만 또는 성인병의 개선용 또는 예방용 조성물에 관한 것이다.
최근 산업사회의 발달과 생활수준의 향상에 따른 식생활 양상의 변화로 비만인구가 증가하고 있다. 세계보건협회는 2010년에는 서양인의 약 50%가 비만이 될 가능성이 높은 것으로 예상하고 있으며, 우리나라에서도 시간이 지날수록 비만인구가 크게 증가할것으로 예상하고 있다.
비만이란 신체에 체지방이 과도하게 축적된 상태로, 과잉체중의 상태를 말하는 것이 아니라, 대사장애로 인해 체내에 지방이 과잉 축적된 상태를 의미한다. 즉, 칼로리 섭취가 신체활동과 성장에 필요한 에너지보다 초과되어 중성지방의 형태로 지방조직에 과잉 축적되어 비만을 유발한다.
비만은 그 자체만으로도 용모손상, 불편감, 비능률을 초래할 뿐만 아니라, 고지혈증, 고혈압, 동맥경화, 심근경색 등의 심장혈관질환, 신장장애, 제2형 인슐린 비의존적 당뇨병, 폐질환등의 질병을 유발하며 이들 질병이 죽음까지 이어지는 소위 5D 현상을 초래한다. 비만은 외형적인 문제뿐만 아니라, 과체중으로 인하여 심장병이나 뇌졸중과 같은 심혈관계 질환, 간질환, 당뇨, 암, 고혈압 등의 위험인자로 잘 알려져 있다. 이와 같은 비만은 현재 전 연령층에 걸쳐 영향을 주고 있으며, 특히 장년층의 발생빈도가 높다.
비만에 달하는 메카니즘은 당질을 과잉 섭취함으로써 음식물 중에 함유되는 당질이 소화되어 단당이 되고 소장을 통해 체내로 흡수되며, 혈당이 상승하여 그 자극으로 분비되는 인슐린이 지방세포에 작용해서 혈액 중의 단당을 지방세포로 받아들이게 해서 지방으로 바꾸는 것이다. 그 외의 유전적 요인 등 복합적인 원인으로 인하여 유발된다.
비만과 연관된 질병의 이해와 치료를 위해 지방대사에 대한 연구 및 식이요법, 운동요법, 행동수정요법, 수술요법, 약물요법 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.또한, 비만의 경로 일부분을 억제함으로써 항비만 효과를 가지기 위해 많은 연구가 진행되고 있다.
비만 치료를 위하여 항비만 식품 또는 약제를 개발하고 있지만, 대개 복용시에 불쾌감이 있다거나, 과량으로 복용하여야 하는 문제, 또는 대부분 화학 합성물이므로 정기적으로 투여시 인체에 대한 안전성에 문제 등을 야기할 수 있다.
비만 치료제는 작용기전에 따라서 소화조절제, 식욕조절제, 체지방 합성 억제제, 지방 흡수 억제제로 분류되어지나, 이와 같은 화학 약품은 비만을 치료하는 반면 고혈압, 구토, 복통, 가스로 인한 복부팽만과 방귀, 두통, 배변 증가 등의 부작용이 생길 수 있다는 문제점이 있다.
한편, 탄수화물(당질)의 과잉섭취로 인한 급격한 식후 혈달상승과 과다한 인슐린 분비는, 비만외에도 당뇨병 혹은 고지혈증을 조장한다고 보고되고 있고, 당질분해 소화효소를 저해함으로써, 당뇨병 혹은 고지혈증도 예방, 개선할 수 있다고 생각되고 있다. 더욱이, 고지혈증을 예방하는 것은 동맥경화증 예방의 효과적인 방법의 하나이다.
따라서, 당질분해 소화효소 저해제, 단당흡수 억제제 또는 혈당상승 억제제는 항당뇨병제, 항고지혈증제 또는 항동맥경화증제로서도 유용한 효과를 가진다.
현재 의약품으로 사용되고 있는 당질분해 소화효소 저해제는 α-글루코시다아제 저해제인 아카보스(Acarbose: 바이엘 약품 주식회사)나 식후 과혈당 개선제인 브그리보오즈(A0-128: 다께다 약품 주식회사)가 있고, 이들은 동물시험이나 임상시험에서 식후 혈당치의 상승 억제효과가 확인되었고, 항비만, 항당뇨병에 대한 유효성도 보고되었다. 이것들은 콜산 흡착 배설작용, 콜레스테롤 저하작용, 혈중 트리글리세리드 저하작용, 리파아제 저해작용을 가지며, 이들은 지방(트리글리세리드) 섭취로 비만에 달하는 경로를 저해하는 작용이다.
지방(트리글리세리드)은 췌 리파아제에 의해 분해되어 소장을 통해 흡수되는 것이기 때문에, 리파아제를 저해하는 일은 혈중의 트리글리세리드를 저하시켜서 항비만으로서 유용한 작용이라고 여겨진다. 또한, 장관으로의 지방흡수를 억제함으로써 혈청지질이 내려가기 때문에 항고지혈증제로서 유용하다.
콜산(담즙산) 흡착 배성작용제는 장관내에서 콜산과 결합하여 배설물 중 배설량을 증대시켜 외인성 콜레스테롤 흡수를 저해한다. 즉, 콜산 배설량 증대에 의한 콜산 감소를 보상하기 위해서 간에는 콜레스테롤에서 콜산으로의 이화가 빠르게 진행된다. 이들 작용에 의해 혈중 콜레스테롤을 저하시킨다고 여겨진다. 콜레스테롤의 콜산 이화 배설촉진에 의해 콜레스테롤을 소비시키고, 콜레스테롤의 원료인 지방 분해를 촉진시키므로, 항비반에 유용한 작용으로 보여진다.
콜산 배설작용을 가지는 의약으로서는, 고 콜레스테롤 혈증치료제인 콜레스타라민(colestyramine)이 있고, 이것은 음이온 교환수지이다. 음이온 교환수지를 경구투여하는 것에 의해, 음이온 교환수지는 장간순환하고 있는 장내의 콜산을 흡착고정해서 콜산의 재흡수를 방해하고, 간장에서 콜레스테롤의 콜산으로의 변환을 촉진시켜, 그 결과 혈중 콜레스테롤 농도를 저하시키는 작용을 가진다. 그러나, 콜레스티라민은 예컨데 용법이, 9g을 100ml의 물에 현탁해서 복용하게 되어 있어서, 1회 투여량이 매우 많고, 또한 복용시에는 수지의 거칠거칠한 불쾌한 감촉이 입안에 남아서 환자가 무척 복용하기 어려운 결점이 있다.
이상과 같이, 각각의 작용을 가지는 수많은 화학 합성 화합물이 보고되고, 또한 상술한 바와 같이 의약품으로 사용되고 있는 것도 있지만, 모두 복용량이 많다거나 복용시에 불쾌감이 있는 문제점도 많고, 또한 화학 합성 화합물이기 때문에 투여시에 피험자가 인체에 대한 안정성면에 불안을 느끼는 경우가 있다. 또한, 음식물에 항비만제를 혼합하여 일상적인 생활중에서 비만에 대한 예방을 도모하고자 하는 희망이 크지만, 화학 합성 화합물인 점이나 투여량이 다량인 점에서 실현되지 못하였다. 이와 같은 사회의 요망에 대해서 천연물 유래의 안전한 항 비만제 및/또는 항 성인병제 개발의 필요성은 항시 존재한다.
혈당상승 억제활성이나 항비만활성을 가지는 식품 유래의 천연물질로서는, 상백피나 가르시니아 성분인 하이드록시시트릭산 등이 최근에 알려지게 되었다. 그러나, 상백피의 활성성분인 노지리마이신은 활성이 지나치게 강하여, 음식물에 혼합하는 것은 적당하지 못한 물질이었다. 또한 반석류(guava)잎의 추출물이 말타아제 및 슈크라아제에 대한 저해활성을 나타내는 것이 보고되어 있지만, 충분한 혈당상승 억제활성이나 항 비만활성을 가지는 것이 아니고, 항비만제로서의 개발에는 아직 이르지 못하고 있다.
따라서, 최근에는 부작용이 없는 식품 및 천연물로부터 pancreatic lipase inhibitor의 개발을 위한 연구가 진행되고 있다.
천연물을 활용한 항비만 소재 개발에 관한 결과를 살표보면 작용기전 별로 식욕억제에 관여하는 물질로서 히드록시시트르산(HCA), 올리브라, 치커리, 이눌린 등의 식이섬유 등이 있으며, 지방의 소화 및 흡수를 저해하는 물질로서 키토산, 플로보노이드 등이 있다. 열 발생을 유도하여 지방 축적을 억제하는 물질로서 고추의 카텝신, 녹차의 카테킨, 레티노익산 등이 있고, 지질대사를 조절하는 L- 카르니틴, 공액리놀레산(CLA), 우유 칼슘과 관련 단백질 등이 보고되고 있다. 생약재료는 자실, 양파, 결명자, 녹차 등이 체중조절에 효과가 있다는 결과가 보고된 바 있다.
한편, 잣나무는 소나무과 소나무속에 속하는 늘프룬 큰키나무로, 학명은 Pinus koraiensis Siebold & Zuccarine 이라 한다. 잣은 건강식품으로 으뜸이며, 우리나라에서 생산된 잣은 맛이 향기롭고 고소함이 세계적이라 할 수 있다. 몸이 허약할 때 잣죽을 먹으며, 여성의 미용, 병후쇠약, 변비, 기침, 비만에도 사용되며 경기가 심한 유아 방에 잣나무 열매를 걸어두면 안정을 취하기도 한다.
또한, 미국의 비만전문가 데니스 브루너는 잣나무의 잣 추출물이 식욕을 저하시킴으로써 비만 치료에 효능이 있는 것으로 밝혀진바 있다. 그리고 잣잎 추출물은 지방분화와 관련된 지방 조직을 조절함으로써 지방생성을 저해하고, 지방생성과정을 억제하여 지방 축적을 저해할 뿐 아니라, 지방세포의 분화 억제를 통해 항비만 효과를 가진다.
잣 기름은 팔미트산(palmitic acid), 스테아릭산(stearic acid), 올레산(oleic acid), 리놀레산(linoleic acid), 에이코세노산(eicosenoic acid), 피노레닌산(pinolenic acid) 등 불포화 지방산으로 이루어져 있으며, 대부분은 올레산, 리놀레산으로 이루어져 있다.
한편, 현재 국내에서 시판되는 잣을 이용한 식용유지는 대부분 고온·고압 또는 용매에 의해 생산되고 있다. 고온·고압을 이용하여 제조된 기름은 기능성 성분이 대부분 파괴가 된다는 문제점이 있다. 또한, 용매를 이용하여 제조된 기름은 용매 제거단계를 추가적으로 더 수행해야하며, 불순물을 많이 포함하고 있다는 문제점이 있다.
잣나무 부산물을 이용한 조성물에 관한 기술로는 대한민국 등록특허 제10-1787419호에 잣나무 송이 부산물 추출물을 이용하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 이것은 잣나무 송이 부산물 추출물을 이용한 사료첨가제 조성물에 대한 것으로, 항비만용 조성물로서는 기재되어 있지 않다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-10-1413771호에는 잣잎 추출물을 함유한 비만 억제용 조성물에 관한 것으로, 수증기증류추출법을 이용하며 80 내지 150 ℃에서 3 내지 4 시간 동안 증류시켜 얻는 것이 기재되어 있다. 여기서는 잣잎을 이용하고 있으며, 증류시간이 3 내지 4 시간으로 장시간 추출로 인해 제조 측면에 있어 효율성이 매우 떨어지는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 버려지는 잣나무의 부산물을 이용함으로써 열매인 잣 뿐만 아니라 잣나무 자체의 효용성을 증가시키고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은 잣나무 부산물에 대한 추출시간을 1시간 이내(수십 분 이내)로 단축시킬 수 있고, 장시간 추출하지 않아도 잣나무 내 우수한 항비만 및/또는 항성인병(항당뇨병제, 항고지혈증제 또는 항동맥경화증제 등) 효과를 가지는 효용성분이 충분히 추출된 추출물을 제조하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 잣나무 부산물 추출물의 효용 성분이 더해진 항비만용 또는 항성인병용 식품 조성물을 제공하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 잣나무 부산물 추출물의 제조방법은, 잣나무 부산물을 분쇄하는 단계(S10); 상기 분쇄한 분쇄물을 80℃ 내지 90℃ 범위 내의 온도를 가진 스팀으로 25분 내지 35분 범위 내의 시간 동안 수증기 증류법으로 추출하는 단계(S20); 및 상기 추출한 증류물을 냉각 및 응축하는 단계(S30);를 포함한다.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 잣나무 부산물은 잣나무으로부터 얻어지는 가지, 미성숙구과, 성숙구과, 및 뿌리 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상이고, 상기 수증기 증류법으로 추출하는 것은, 상기 분쇄한 분쇄물을 증류탱크에 투입하고, 상기 증류탱크에 82℃ 내지 88℃ 범위 내의 온도를 가진 스팀을 740 mmHg 내지 780 mmHg 범위 내의 증기압력으로 27분 내지 33분 범위 내의 시간 동안 공급하는 것이며, 상기 냉각 및 응축하는 것은, 상기 추출한 증류물을 상기 증류탱크에 연결된 5℃ 내지 10℃ 범위 내의 온도을 가지는 냉각기를 통과시킨 후, 층분리를 통하여 오일 또는 정유 성분을 얻는 것이 가능하다.
본 발명의 또 다른 실시형태는, 상기한 제조방법에 의해 제조된 잣나무 부산물 추출물을 포함하는, 비만 개선용 또는 예방용 식품 조성물이다.
상기한 바와 같이 본 발명은 잣나무의 부산물을 이용하는 것을 특징으로 하여, 잣 이외에 버려지는 잣나무 부산물의 효용 가치를 높이는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 수증기 증류법에 의한 추출시간을 수십 분 이내로 단축함으로써, 잣나무 내의 효용성분을 충분히 추출하면서 제조 효율이 향상되고, 우수한 항비만 및/또는 항성인병(항당뇨병제, 항고지혈증제 또는 항동맥경화증제 등) 효과를 가지는 항비만용 또는 항성인병용 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 잣나무 부산물 추출물은, 우수한 알파-글루코시다아제 저해활성, 슈크라아제 저해활성, 말타아제 저해활성, 라파아제 저해활성을 가지고 있어서, 지방세포의 축적을 효과적으로 억제할 수 있는 항비만용 또는 항성인병용 식품 조성물 및/또는 약학 조성물로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출물의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 잣나무 부산물의 추출횟수 및 추출시간에 따른 잣나무 부산물 추출물(Phytocide Oil)의 수득량을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출물(Phytocide Oil)의 수득량 평균값을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출물의 농도에 따른 리파아제 저해 작용 효과를 확인한 도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 잣나무 부산물의 추출횟수 및 추출시간에 따른 잣나무 부산물 추출물(Phytocide Oil)의 수득량을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출물(Phytocide Oil)의 수득량 평균값을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출물의 농도에 따른 리파아제 저해 작용 효과를 확인한 도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 단계가 다른 단계와 “상에” 또는 “전에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 단계가 다른 단계와 직접적 시계열적인 관계에 있는 경우뿐만 아니라, 각 단계 후의 혼합하는 단계와 같이 두 단계의 순서에 시계열적 순서가 바뀔 수 있는 간접적 시계열적 관계에 있는 경우와 동일한 권리를 포함할 수 있다.
본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용 오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다 본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 발명자들은 잣나무 부산물 추출물의 항비만 효능을 확인하고, 잣나무 부산물 추출물로부터 항비만 효능을 발휘하는 기능성분을 더욱 용출할 수 있는 방법에 대하여 예의 노력하였고, 그 결과 본 발명에 이르게 되었다.
본 발명에 따른 추출물을 제조하는데 있어서 사용되는 잣나무 부산물은 피톤치드 오일이라 불리며, 항비만 효과가 탁월한 것으로 알려져 있으므로, 추출 과정에서 잣나무 특유의 효용 성분과 생리 활성물질의 파괴를 최소화하는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 본 발명에서는 버려지는 잣나무 부산물을 이용하고, 추출시간을 수십 분 이내로 단축하여 추출하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출물의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 잣나무 부산물을 분쇄(또는, 세척 및 분쇄)하는 단계(S10), 수증기 증류하는 단계(S20), 및 냉각 및 응축하는 단계(S30)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 세척 및 분쇄하는 단계(S10)는, 잣나무 부산물을 세척한 뒤 분쇄하는 과정이다.
본 발명에서 사용하는 잣나무 부산물은 야생에서 자란 것을 이용할 수 있고, 이에 특별히 제한되지 않으며 이 기술분야에 알려진 다양한 것을 이용할 수 있다. 예를 들어서, 상기 잣나무 부산물은 잣나무으로부터 얻어지는 가지, 미성숙구과, 성숙구과, 및 뿌리 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 이용할 수 있다. 그 중에서도 잣나무의 잣송이를 탈각한 부산물을 이용한 것이 바람직하다. 잣나무 부산물은 테르펜(terpene), 페놀화합물(phenolics), 탄닌(tannin) 등의 정유성분과 엽록소성분, 무기성분, 유기성분, 비타민 등의 다양한 성분이 함유되어 있는 것으로 알려져 있으며, 이러한 성분들은 비만 관련 효소에 저해활성을 나타내어 항비만 및/또는 항성인병 효과가 나타날 수 있다.
상기 잣나무 부산물을 세척하는 것은 선택적으로 이루어질 수 있고, 세척하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 이 기술분야에 알려진 다양한 방법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 잣나무 부산물을 통째로 2 내지 3회 흐르는 물에 세척할 수 있다. 잣나무 부산물을 세척하는 것은 잣나무 부산물을 분쇄하기 전에 이물질을 제거함으로써 순수한 잣나무 추출물만을 얻기 위한 것이다.
상기 잣나무 부산물을 분쇄하는 방법 역시 특별히 제한되지 않고, 이 기술분야에 알려진 다양한 방법을 포함한다. 예를 들어, 세척된 잣나무 부산물을 분쇄기에 넣어 수 센티미터의 크기로 분쇄할 수 있다. 잣나무 부산물을 분쇄하는 것은 후술하는 수증기 증류 방법에 의해 추출과정에서, 잣나무 추출물이 효과적으로 추출되도록 하기 위함이다.
다음으로, 상기 수증기 증류하는 단계(S20)는, 상기 (S10)단계에서 세척 및 분쇄된 잣나무 부산물을 수증기 증류해서 유용성분을 추출하는 것이다.
일반적으로, 잣나무 부산물을 추출하는 방법으로는, 용매 추출법, 초임계 이산화탄소 추출법, 및 수증기 증류법이 있다. 그 중에서도 본 발명은 수증기 증류법을 이용하는 것이다.
상기 수증기 증류법은 하부에서 수증기를 발생시켜 오일을 추출하고 물과 오일의 비등점 차이를 이용하여 분리하는 방법으로서, 대기압 하에서 추출하기 때문에 잣나무 부산물 추출물 이외에 불필요한 물질의 추출을 막아 분리 및 정제에 따른 추가비용 발생을 줄일 수 있다. 또한, 용매가 수증기이므로 용매 추출법에 비해 인체에 무해한 장점이 있다. 또한, 초임계 이산화탄소 추출법의 경우는 초기 설비비용이 많이 드는 문제점이 있으나, 이와 달리 수증기 증류법은 상대적으로 적은 비용으로 추출할 수 있다는 장점이 있다.
그 중에서도, 본 발명은 상기 분쇄한 잣나무 부산을 80℃ 내지 90℃ 범위 내의 온도를 가진 스팀으로 25분 내지 35분 범위 내의 시간 동안 수증기 증류법으로 추출하는 것이 특징이다.
구체적으로, 본 발명에 따라 잣나무 부산물을 수증기 증류법으로 추출하는 예시적인 방법은 다음과 같을 수 있다. 먼저, 잣나무 부산물(바람직하게는 잣송이 탈각 후 부산물)을 추출기 탱크에 투입하고 추출기 탱크에 스팀을 25분 내지 35분 동안 통과시킨다. 이때 스팀이 통과되는 부분은 추출기 탱크의 하단이며, 추출기 탱크의 내부에서 스팀의 온도는 80℃ ~ 90℃의 저온 상태인 것이 바람직하다. 그러면, 스팀이 추출기 탱크 내부에서 잣나무 부산물의 식물조직 유선(기름 주머니)을 통과한 후 추출기 탱크 외부로 배출된다.
이 과정에서, 상기 수증기 증류시 수행되는 스팀의 온도가 80℃ 미만이면 잣나무 부산물로부터 효용성분 추출이 덜 이루어지고, 수행되는 온도가 90℃를 초과하면 잣나무 부산물의 효용성분 이외에 불순물이 나와 적절하지 않다.
또한, 상기 수증기 증류시 수행되는 추출시간이 25분 미만이면 잣나무 부산물로부터 추출 양이 상대적으로 적고, 추출시간이 35분을 초과하더라도 추출물의 추출량과 수율의 증가폭이 크지 않아서 비효율적이며, 추출시간이 더 길어지는 경우 오히려 유용성분들이 파괴되어 버리는 단점이 있었다.
즉, 후술하는 실험예에서 확인할 수 있는 바와 같이, 수증기 추출은 추출시간에 따라 추출 수율에 큰 차이를 보였다. 60분간 추출을 진행하였을 때 가장 높은 평균 수율인 1.377%가 구해졌다. 하지만 30분의 평균 수율인 1.316%와 비교하여 보았을 때 큰 차이를 보이지 않았다. 뿐만 아니라 20분간 추출하였을 때의 수율은 0.820%이며, 20분과 30분 추출을 진행한 수율의 차이가 약 0.5%인 것을 감안하면 30분간 추출하는 것과 60분간 추출하는 것의 시간의 진행에 따른 수율은 유의적인 차이를 보인다고 할 수 없다. 즉, 본 발명자들은 30분 이상의 시간동안 추출을 진행해도 시간에 따라 수율이 크게 증가하지 않는다는 것을 최초로 확인하였다. 따라서 30분간의 추출을 진행하는 것이 경제성 및 투여되는 에너지와 수율을 비교하였을 때 가장 좋은 결과를 나타낸다고 볼 수 있다.
또한, 잣나무 추출물의 주요 물질인 α-pinene의 경우 추출을 30분 진행하였을 때 55.83%, 40분 진행하였을 때에는 57.84%로 시간에 따라 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 특이하게, 30분 추출과 40분 추출을 기점으로 Bicyclo[3.1.0]hex-2-ene, 4-Mehylene-1(-1-Methylenthyl)-, cyclobutane, 1,2-bis(1-methylethenyl)-Trans- 및 Caryophylene oxid는 추출 과정(또는 시간)이 40분까지 진행되면서 소멸되는 것으로 보아 열에 민감하거나 추출 공정상에 어떤 영향을 받아 휘발되는 것으로 보여진다. 측, 추출을 30분간 진행한 잣나무 추출물에서는 40분간 진행한 잣나무 추출물보다 세 종류의 성분이 더 나타났으며, 이것은 40분 이상의 추출에서 α-pinene 등의 함유량이 근소하게 증가하지만, 다른 물질들은 오히려 소멸되는 것을 확인할 수 있었다. 단순히 잣나무 추출물의 대표물질인 α-pinene 및 β-pinene의 함유량을 확인한다면 40분추출에서의 성분이 더 유리하다고 생각될 수 있지만, 생리작용이라는 것들은 한가지의 성분으로 이루어지는 것이 아니라 수 많은 성분들의 조합으로 발생하는 것이므로, 수증기 추출법으로 추출하는 잣나무 추출물은 약 30분 정도가 최적의 추출시간인 것으로 보여진다.
나아가, 수증류 증류법을 구현하는 추출기 탱크 내의 스팀 증기압은 대기압 수준인 약 760 mmHg 내외인 것이 바람직한데, 대기압(1 atm)보다 낮은 통상 감압조건 및/또는 고압조건 하에서 정유 성분을 추출하는 경우, 벤즈알데히드 등의 유해물질 생성이 많아지는 단점이 있다.
그래서, 상기 수증기 증류법으로 추출하는 것은, 상기 분쇄한 분쇄물을 증류탱크에 투입하고, 상기 증류탱크에 82℃ 내지 88℃ 범위 내의 온도를 가진 스팀을 740 mmHg 내지 780 mmHg 범위 내의 증기압력으로 27분 내지 33분 범위 내의 시간 동안 공급하는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 냉각 및 응축 단계(S30)는, 상기 (S20)단계에서 추출한 수증기 증류물을 냉각 및 응축하는 것이다.
상기 수증기 증류물을 냉각 및 응축하는 방법은 특별히 제한되지 않고, 이 기술분야에 알려진 다양한 방법을 이용할 수 있다.
그 중에서도, 상기 냉각 및 응축하는 것은, 상기 추출한 증류물을 상기 증류탱크에 연결된 5℃ 내지 10℃ 범위 내의 온도을 가지는 냉각기를 통과시킨 후, 층분리를 통하여 오일 또는 정유 성분을 얻는 것이 가능하다. 즉, 상기 (S20)단계에서 얻어진 수증기 증류물은 5℃ 내지 10℃ 범위 내의 온도에서 냉각을 거치는 것이 바람직하며, 상세하게는 8℃의 온도에서 냉각을 거치는 것이 더욱 바람직하다. 예를 들어서, 추출기 탱크 외부에는 냉각기가 연결되어 있으며, 스팀이 추출기 탱크를 빠져나와 냉각기를 통과할 때의 온도는 5℃ ~ 10℃인 것이 바람직하다. 상기 추출기 탱크 내부에서 스팀의 온도와 외부에서 스팀의 온도를 만족시키는 경우에 잣나무 부산물에서 추출물이 효과적으로 추출된다.
이와 같이, 상기 냉각 및 응축 단계(S30)를 거쳐 얻어진 응축물은 본 발명에서 잣나무 부산물 추출물로 사용할 수 있다. 상기한 바와 같은 수증기 증류법에 의하여 얻은 잣나물 추출물은 원심분리와 같은 층분리를 통하여 잣나무향을 띄는 맑고 무색투명한 기름(오일)의 형태(증류수 추출오일)로 얻어질 수 있다.
본 발명에서는 이와 같이 얻은 오일 또는 정유 성분의 항비만 및/또는 항성인병 효과를 확인하기 위해, 후술하는 실시예에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출물을 이용하여 비만 관련 효소인 α-글루코시다아제, 슈크라아제, 말타아제, 및 리파아제 대하여 저해활성을 확인하였다. 그 결과, 본 발명에 따른 오일 또는 정유 성분은 지방 분해와 관련된 지방 조직을 조절함으로써 지방생성을 저해하고, 지방생성 과정을 억제하여 지방 축적을 저해할 뿐 아니라 지방세포의 분화 억제를 통해 항비만 및/또는 항성인병 효과를 가진다.
본 발명의 또 다른 관점은 상기한 제조방법에 의해 제조된 잣나무 부산물 추출물을 포함하는, 비만 또는 성인병의 치료 또는 예방용 약학 조성물일 수 있다. 즉, 본 발명에 의하면, 지방세포 내 지질 축적을 효과적으로 억제하여, 항비만 및/또는 항성인병 효과가 우수한 잣나무 부산물 추출물을 포함하는 항비만용 또는 항성인병용 약학 조성물을 제공할 수 있다.
본 명세서에서, 성인병이라 함은 주로 성인과 노인에게 많이 발생하는 주요 질환으로서, 중년 이후에 주로 발생하는 병을 총칭한다. 즉, 신체 내에서 신진대사가 원활하게 이루어지지 않거나, 소모되는 것과 새로 생산되는 것과의 균형이 이루어지지 않거나, 각종 호르몬 등의 부족으로 혈류의 흐름이 원활하게 되지 않는 질환을 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 당뇨병, 고지혈증, 동맥경화증 등을 포함할 수 있고, 고혈압, 심장병, 신장병, 협심증, 심근경색, 뇌출혈, 뇌연화증, 폐기종 기관지확장증, 여러 종류의 암 질환 등을 포함하는 것도 가능하다. 그 중에서도, 지방세포 내 지질 축적을 원인으로 하는 당뇨병, 고지혈증 및/또는 동맥경화증인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출물은 비만 또는 성인병 개선 또는 예방용 건강기능 식품으로서 이용될 수 있다.
본 발명의 건강보조식품 내 유효활성성분으로 함유되는 잣나무 부산물 추출물은 식품학적, 약제학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제 등과 함께 제제화할 수 있다. 상기 담체, 부형제 및 희석제제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스티톨, 말리톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸셀룰로즈, 미정질셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등을 들 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한 본 발명의 건강보조식품은 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제, 기타 식품학적, 약제학적으로 허용가능한 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명의 구현형태로서, 본 발명에 따른 잣나무 부산물 추출물을 함유하는 건강보조식품은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 에멀젼, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사 용액 등의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.
경구투여를 위한 고형제제로 제제화되는 경우, 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 가능하며, 이러한 고형제제는 잣나무 부산물 추출물 이외에 적어도 한 가지 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이드(calciumcarbonate), (수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 혼합하여 조제될 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다.
경구투여를 위한 액상제제로 제제화되는 경우, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 가능하며, 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
비경구 투여를 위한 제제로 제제화되는 경우, 멸균된 수용액, 비수성 용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름,에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있으나이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 식품 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 연령, 상태 및 체중, 비만의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 바람직한 효과를 위하여, 본 발명의 조성물의 투여량은 유효성분인 잣나무 부산물 추출물 함량을 기준으로 성인 남성 기준 1일 10mg/kg 내지 5000mg/kg으로, 바람직하게는 20mg/kg 내지 4000mg/kg이다.
투여는 하루에 한번 투여할 수 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다. 그러나본 발명의 범주는 상기 투여량 및 투여횟수에 의해 제한되지 않는다.
본 발명의 식품조성물은랫트, 마우스, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로, 예를 들면, 경구로투여될 수 있다.
본 발명은 또한 비만 또는 성인병의 예방 또는 개선을 위한 잣나무 부산물 추출물의 용도, 비만 또는 성인병의 예방 또는 개선을 위한 식품의 제조를 위한 잣나무 부산물 추출물의 용도, 인간을 포함한 포유류에 식품학적으로 유효한 양의 잣나무 부산물 추출물을 투여하는 것을 포함하는 비만 또는 성인병의 예방 또는 개선을 위한 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 잣나무 부산물 추출물을 함유하는 비만 또는 성인병 억제용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 식품 조성물은 건강기능식품으로서 사용될 수 있다. "건강기능식품"이라 함은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
본 발명의 건강기능식품은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, "식품 첨가물"로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안정청에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다.
상기 "식품 첨가물 공전"에 기재된 품목으로는 예를 들어, 케톤류, 글리신, 구연산칼륨, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성물, 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고량색소, 구아검 등의 천연첨가물, L-글루타민산나트륨제제, 면류첨가알칼리제, 보존료제제, 타르색소제제 등의 혼합제제류들을 들 수 있다.
본 발명의 건강기능식품은 비만 또는 성인병의 예방 또는 개선을 위한 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있으며, 예컨대, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강기능성 보조 식품, 식품 첨가제 등에 사용될 수 있고, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있다. 상기 기재한 것 외에도 모든 식품 형태일 수 있다.
본 발명의 건강시능식품은 비만 또는 성인병의 예방 또는 개선을 목적으로, 식품 총 중량에 대하여 잣나무 부산물 추출물을 약 5 내지 60중량 %로 포함할 수 있다. 이는 개인의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 비만정도 중증도 등에 따라 그 범위가 다양할 수 있다.
예를 들어 상기 정제 형태의 건강기능식품은 잣나무 부산물 추출물, 부형제, 결합제, 붕해제, 및 다른 첨가제와의 혼합물을 통상의 방법으로 과립화한 다음, 활택제 등을 넣어 압축성형하거나, 상기 혼합물을 직접 압축성형 할 수 있다. 또한, 상기 정제 형태의 건강기능식품은 필요에 따라 교미제 등을 함유할 수 있으며, 필요에 따라 적당한 제피제로 제피할 수도 있다.
캅셀 형태의 건강기능식품 중 경질캅셀제는 통상의 경질캅셀에 잣나무 부산물 추출물, 및 부형제 등의 첨가제와의 혼합물 또는 그의 입상물 또는 제피한입상물을충진하여 제조할 수 있으며, 연질캅셀제는 잣나무 부산물 추출물, 및 부형제 등의 첨가제와의 혼합물을 젤라틴 등 캅셀기제에 충진하여 제조할 수 있다. 상기 연질캅셀제는 필요에 따라 글리세린 또는 소르비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다.
환 형태의 건강기능식품은 잣나무 부산물 추출물, 부형제, 결합제, 붕해제 등의 혼합물을 적당한 방법으로 성형하여 조제할 수 있으며, 필요에 따라 백당이나 다른 적당한 제피제로제피를, 또는 전분, 탈크 또는 적당한 물질로 환의를 입힐 수도 있다.
과립형태의 건강기능식품은 잣나무 부산물 추출물, 부형제, 결합제, 붕해제 등의 혼합물을 적당한 방법으로 입상으로 제조할 수 있으며, 필요에 따라 착향제, 교미제 등을 함유할 수 있다.
이상에서 설명한 잣나무 부산물 추출물 제조방법에 대하여 구체적인 실시예를 통해 보다 자세히 설명한다.
<실시예 1> 잣나무 부산물 추출물1 (추출시간 20분)
잣나무에서 잣송이를 제거한 부산물을 세척하고 분쇄하였다. 그리고, 분쇄한 부산물 1,000 g을 추출기 증류탱크에 투입하고, 85 ℃의 스팀을 760 mmHg의 증기압 조건을 유지하면서 추출기 탱크 내의 잣나무 부산물에 20 분간 통과시켰다. 그리고, 스팀이 추출기 탱크 외부의 냉각기를 통과할 때의 온도를 8 ℃로 하였으며, 이렇게 냉각된 응축물을 분리해서 얻은 정유 성분을 본 발명에 따른 잣나무 부산물 추출물로 제조하였다.
1회 평균 추출량 및 1회 평균 수율을 얻기 위해 16번의 시료를 준비하여 하기에 나타낸 표 1 및 도 2와 같은 결과를 얻었다. 또한, 16개의 시료로부터 1회 평균 추출량(g)을 구하여 도 3에 나타내었다.
| 시료번호 | 추출횟수 | 총 추출량(g) | 1회 평균 추출량(g) | 1회 평균 수율(%) |
| 1 | 7 | 57.67 | 8.23 | 0.823 |
| 2 | 9 | 66.67 | 7.40 | 0.74 |
| 3 | 9 | 66.67 | 7.40 | 0.74 |
| 4 | 11 | 80.00 | 7.27 | 0.727 |
| 5 | 5 | 42.00 | 8.40 | 0.84 |
| 6 | 10 | 72.33 | 7.23 | 0.723 |
| 7 | 10 | 91.33 | 9.13 | 0.913 |
| 8 | 11 | 80.00 | 7.27 | 0.727 |
| 9 | 4 | 30.00 | 7.50 | 0.750 |
| 10 | 10 | 75.67 | 7.57 | 0.757 |
| 11 | 10 | 83.67 | 8.37 | 0.837 |
| 12 | 4 | 34.33 | 8.57 | 0.857 |
| 13 | 10 | 97.33 | 9.73 | 0.973 |
| 14 | 7 | 51.33 | 7.33 | 0.733 |
| 15 | 10 | 98.33 | 9.83 | 0.983 |
| 16 | 5 | 49.67 | 9.93 | 0.993 |
| 총 추출 횟수 132회 평균추출량 | 8.20 | 0.820 | ||
<실시예 2> 잣나무 부산물 추출물2 (추출시간 30분)
상기 실시예 1에서, 스팀의 통과시간을 30분으로 한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 잣나무 부산물 추출물을 제조한 후, 이에 대한 평균 추출량과 평균 수율을 구한 후, 하기 표 2과 도 2 및 도 3에 나타내었다.
| 시료번호 | 추출횟수 | 총 추출량(g) | 1회 평균 추출량(g) | 1회 평균 수율(%) |
| 1 | 3 | 53.33 | 17.77 | 1.777 |
| 2 | 4 | 42.67 | 10.67 | 1.067 |
| 3 | 8 | 112.00 | 14.00 | 1.400 |
| 4 | 2 | 20.00 | 10.00 | 1.000 |
| 5 | 9 | 90.00 | 10.00 | 1.000 |
| 6 | 4 | 53.33 | 13.33 | 1.333 |
| 7 | 4 | 54.00 | 13.50 | 1.350 |
| 8 | 5 | 66.33 | 13.27 | 1.327 |
| 9 | 6 | 75.00 | 12.50 | 1.250 |
| 10 | 2 | 31.67 | 15.83 | 1.583 |
| 11 | 10 | 119.00 | 11.90 | 1.190 |
| 12 | 8 | 115.00 | 14.37 | 1.437 |
| 13 | 11 | 148.33 | 13.47 | 1.347 |
| 14 | 10 | 125.67 | 12.57 | 1.257 |
| 15 | 10 | 142.00 | 14.20 | 1.420 |
| 16 | 5 | 65.85 | 13.17 | 1.317 |
| 총 추출 횟수 101회 평균추출량 | 13.16 | 1.316 | ||
<실시예 3> 잣나무 부산물 추출물3 (추출시간 40분)
상기 실시예 1에서, 스팀의 통과시간을 40분으로 한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 잣나무 부산물 추출물을 제조한 후, 이에 대한 평균 추출량과 평균 수율을 구한 후, 하기 표 3과 도 2 및 도 3에 나타내었다.
| 시료번호 | 추출횟수 | 총 추출량(g) | 1회 평균 추출량(g) | 1회 평균 수율(%) |
| 1 | 3 | 50.33 | 16.77 | 1.677 |
| 2 | 10 | 151.33 | 15.13 | 1.513 |
| 3 | 10 | 166.33 | 16.63 | 1.663 |
| 4 | 9 | 115.67 | 12.83 | 1.283 |
| 5 | 10 | 143.33 | 14.33 | 1.433 |
| 6 | 10 | 136.67 | 13.67 | 1.367 |
| 7 | 10 | 105.33 | 10.53 | 1.053 |
| 8 | 10 | 137.67 | 13.77 | 1.377 |
| 9 | 7 | 71.00 | 10.13 | 1.013 |
| 10 | 10 | 105.67 | 10.57 | 1.057 |
| 11 | 10 | 115.00 | 11.50 | 1.150 |
| 12 | 6 | 61.00 | 10.17 | 1.017 |
| 13 | 10 | 106.67 | 10.67 | 1.067 |
| 14 | 7 | 120.00 | 17.13 | 1.713 |
| 15 | 7 | 83.30 | 11.90 | 1.190 |
| 16 | 9 | 131.67 | 14.60 | 1.460 |
| 총 추출 횟수 138회 평균추출량 | 13.15 | 1.315 | ||
<실시예 4> 잣나무 부산물 추출물4(추출시간 50분)
상기 실시예 1에서, 스팀의 통과시간을 50분으로 한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 잣나무 부산물 추출물을 제조한 후, 이에 대한 평균 추출량과 평균 수율을 구한 후, 하기 표 4와 도 2 및 도 3에 나타내었다.
| 시료번호 | 추출횟수 | 총 추출량(g) | 1회 평균 추출량(g) | 1회 평균 수율(%) |
| 1 | 4 | 61.30 | 15.32 | 1.532 |
| 2 | 10 | 125.67 | 15.27 | 1.527 |
| 3 | 10 | 149.33 | 14.93 | 1.493 |
| 4 | 12 | 166.80 | 13.90 | 1.390 |
| 5 | 8 | 105.67 | 13.21 | 1.321 |
| 6 | 10 | 120.33 | 12.03 | 1.203 |
| 7 | 11 | 131.30 | 11.94 | 1.194 |
| 8 | 8 | 117.67 | 14.71 | 1.471 |
| 9 | 7 | 81.40 | 11.63 | 1.163 |
| 10 | 10 | 114.33 | 11.43 | 1.143 |
| 11 | 10 | 108.67 | 10.87 | 1.087 |
| 12 | 5 | 59.33 | 11.87 | 1.187 |
| 13 | 10 | 123.67 | 12.37 | 1.237 |
| 14 | 8 | 105.33 | 13.17 | 1.317 |
| 15 | 7 | 107.89 | 15.41 | 1.541 |
| 16 | 8 | 106.24 | 13.28 | 1.328 |
| 총 추출 횟수 138회 평균추출량 | 13.21 | 1.321 | ||
<실시예 5> 잣나무 부산물 추출물5 (추출시간 60분)
상기 실시예 1에서, 스팀의 통과시간을 60분으로 한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 잣나무 부산물 추출물을 제조한 후, 이에 대한 평균 추출량과 평균 수율을 구한 후, 하기 표 4와 도 2 및 도 3에 나타내었다.
| 시료번호 | 추출횟수 | 총 추출량(g) | 1회 평균 추출량(g) | 1회 평균 수율(%) |
| 1 | 3 | 52.33 | 17.44 | 1.744 |
| 2 | 11 | 167.40 | 15.22 | 1.522 |
| 3 | 10 | 165.25 | 16.52 | 1.625 |
| 4 | 9 | 115.49 | 12.83 | 1.283 |
| 5 | 10 | 132.78 | 13.28 | 1.328 |
| 6 | 10 | 124.78 | 12.48 | 1.248 |
| 7 | 11 | 148.51 | 13.50 | 1.350 |
| 8 | 9 | 132.67 | 14.74 | 1.474 |
| 9 | 5 | 68.90 | 13.78 | 1.378 |
| 10 | 11 | 136.42 | 12.40 | 1.240 |
| 11 | 10 | 128.98 | 12.90 | 1.290 |
| 12 | 7 | 78.95 | 11.28 | 1.128 |
| 13 | 10 | 148.51 | 14.85 | 1.485 |
| 14 | 8 | 98.23 | 12.28 | 1.228 |
| 15 | 7 | 98.12 | 14.02 | 1.402 |
| 16 | 8 | 102.85 | 12.86 | 1.286 |
| 총 추출 횟수 132회 평균추출량 | 13.77 | 1.377 | ||
<비교예 1> 반석류 잎의 초음파 추출물
상기 실시예와의 비교를 위해 비만과 관련된 α-글루코시다아제 저해활성, 슈크라아제 저해활성, 말타아제 저해활성을 가지는 것으로 알려진 반석류 잎의 초음파 추출물을 제조하였다.
즉, 반석류에서 얻은 잎을 세척하고 분쇄하였다. 그리고, 분쇄한 반석류 잎 부산물 1,000 g을 추출기 증류탱크에 투입한 후, 증류수 2L를 첨가하고, 실온에서 초음파추출기로 1분 동안 10회 추출하였다. 여과지를 이용하여 1차 여과하고 2일 동안 냉장보관하고 침전물이 생성되면 2차 여과를 통하여 최종 추출물을 얻었다.
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실험예
1> : 추출시간에 따른 추출량과 수율 비교
수증기 추출은 추출시간에 따라 추출 수율에 큰 차이를 보였다. 60분간 추출을 진행하였을 때 가장 높은 평균 수율인 1.377%가 구해졌다. 하지만 30분의 평균 수율인 1.316%와 비교하여 보았을 때 큰 차이를 보이지 않았다. 뿐만 아니라 20분간 추출하였을 때의 수율이 0.820%이며, 20분과 30분 추출을 진행한 수율의 차이가 약 0.5%인 것을 감안하면 30분간 추출하는 것과 60분간 추출하는 것의 시간의 진행에 따른 수율은 유의적인 차이를 보인다고 할 수 없다. 즉, 30분 이상의 시간동안 추출을 진행해도 시간에 따라 수율이 크게 증가하지 않는다는 것이다. 따라서 30분간의 추출을 진행하는 것이 경제성 및 투여되는 에너지와 수율을 비교하였을 때 가장 좋은 결과를 나타낸다고 볼 수 있다.
| 추출 시간(min) | 평균 추출량(g) | 수율(%) |
| 20min | 8.20 | 0.820 |
| 30min | 13.16 | 1.316 |
| 40min | 13.15 | 1.315 |
| 50min | 13.21 | 1.321 |
| 60min | 13.77 | 1.377 |
<
실험예
2> 추출시간에 따른 유용성분 및 함량분석
상기 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출물의 성분 함량을 알아보기 위해 함량분석을 실시하였다. 분석은 GC-MS 장비를 이용하였으며, 분석조건은 다음과 같다. 분석 결과는 하기 표 7에 나타낸 바와 같다.
- 분석기기 : AGILENT 6890/5973 GC/MSD
- Column : Innowax (60m x 0.32mm x 0.5um)
- 이동상 기체 : He
- 주입부 temperature : 260 ℃
- Oven temperature : 85 ℃ ~ 230 ℃ (2 ℃/min)
- 탈착시간 : 1 min
| Compounds(RT) | 30min | 40min |
| α-pinene (9) | 55.83 | 57.84 |
| camphene (9.5) | 1 | 0.79 |
| Bicyclo[3.1.0]hex-2-ene,4-Mehylene- 1-(1-Methylethyl)- (9.802) |
0.6 | - |
| β-pinene (10.9) | 8.39 | 9.41 |
| β-myrcene (12.068) | 0.71 | 4.98 |
| D-limonene (13.479) | 1.82 | 21.22 |
| cyclobutane, 1,2-bis(1-methylethenyl)-. Trans-(14.044) |
1.02 | - |
| (+)-4-carene (17.561) | 23.08 | 0.34 |
| Bornyl acetate (29.591) | 0.75 | 0.45 |
| Tricyclo(5.4.0.0(2,8)undec-9-ene, 2,6,6,9-tetramethyl (33.933) |
0.6 | 0.15 |
| α-Cubebene (35.648) | 1.18 | 0.26 |
| Seychellene (36.929) | 2.51 | 0.27 |
| Caryophyllene (37.889) | 1.41 | 1.64 |
| Caryophyllene oxide (46.423) | 1.09 | - |
상기 표 7에 나타난 바와 같이, 잣나무 추출물의 주요 물질인 α-pinene의 경우 추출을 30분 진행하였을 때 55.83%, 40분 진행하였을 때에는 57.84%로 시간에 따라 큰 차이를 보이지 않았다. 또 다른 잣나무 추출물의 주요 물질인 β-pinene의 경우 추출을 30분 진행하였을 때 8.39%에서 40분 진행하였을 때 9.41%로 근소하게 증가하였다. 그리고, 30분 추출과 40분 추출을 기점으로 D-limonene의 경우 1.82%에서 21.22%로 큰 폭이 상승이 있었다. 따라서, D-limonene는 추출의 진행 시간이 30분에서 40분 사이에서 증가한다고 볼 수 있다.
그러나, "Bicyclo[3.1.0]hex-2-ene, 4-Mehylene-1(-1-Methylenthyl)-", "cyclobutane, 1,2-bis(1-methylethenyl)-Trans-" 및 "Caryophylene oxid"는 추출 시간이 40분까지 진행되면서 나타나지 않았다. 즉, 추출과정에서 소멸되는 것으로 보아 열에 민감하거나 추출 공정상에 어떤 영향을 받아 휘발된 것으로 보여진다. 즉, 추출을 30분간 진행한 잣나무 추출물에서는 40분간 진행한 잣나무 추출물보다 세 종류의 성분이 더 나타났으며, 이것은 40분 이상의 추출에서 α-pinene 및 β-pinene의 함유량이 근소하게 증가하지만 다른 물질들이 소멸되는 것을 확인 할 수 있었다.
이에 따르면, 단순히 잣나무 추출물의 대표물질인 α-pinene 및 β-pinene의 함유량을 확인한다면 40분추출에서의 성분이 더 유리하다고 생각될 수 있지만, 생리작용이라는 것들은 한가지의 성분으로 이루어지는 것이 아니라 수 많은 성분들의 조합으로 발생하는 것이므로, 잣나무 부산물을 수증기 추출법으로 추출하는 경우에는 약 30분이 가장 효과적인 최적의 추출시간인 것으로 보여진다.
따라서, 상기 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출물 중 실시예 2(추출시간 30분)가 충분한 양의 추출물을 얻을 수 있으면서, 동이세 일부 효용성분이 파괴되지 않는 최적의 제조조건임을 확인하였다. 하기 후술하는 다양한 효소의 저해활성을 확인하는 실험예에 대하여 실시예 2에 따른 잣나무 부산물 추출물을 적용하여 실험을 진행하였다.
<
실험예
3> α-글루코시다아제 저해활성
상기에서 얻은 잣나무 부산물 추출물에 대하여, 효모유래의 α-글루코시다아제를 사용해서 하기 측정방법으로 α-글루코시아다에 저해 활성을 측정하였다. 효소활성은 수크로오스의 가수분해에 의해 생성되는 글루코오스 및 프락토오스의 환원력 증가를 디니트로살리실산을 사용하여 비색 정량함으로써 측정하였다. 그 결과는 하기 표 8에 나타내었다.
α-글루코시다아제 저해활성의 측정방법
- 50mM 슈크로오스 용액(pH 7.0의 50mM 인산칼륨 완충액 사용) 0.50ml
- α-글루코시다아제 용액 0.25ml
- 잣나무 부산물 추출물 수용액 0.05ml
- 50mM인산칼륨 완충액, pH 0.77, 20ml
구체적으로, 상기 슈크로오스용액과 α-글루코시다아제, 그리고 상기 실시예 2에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출물 수용액을 혼합하여 얻어진효소 반응액을 시험관에 넣고, 37℃에서 30분간 반응시킨다. 생성된 환원단은 1ml의 디니트로살리실산 용액(1% 수산화나트륨, 5% 타르타르산칼륨나트륨, 0.2% 페놀, 1% 디니트로살리실산, 0.05% 아황산나트륨)을 첨가하고 100℃에서 10분간 반응시킨 후 540nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군에는 시료용액인디니트로살리실산용액대신에 상기 인산칼륨 완충액을 사용하였다. 또한 각각의 블랭크(blank)로서, 효소용액(슈크로오스 용액과 α-글루코시다아제용액 그리고 잣나무 부산물 추출물 혼합액) 대신에 상기 인산칼륨 완충액을 사용하였다. 저해활성은 다음 식에서 구해지는 저해율로 표시한다. 또한, 마찬가지로 식물유래의 α-글루코시다아제 저해활성을 가지는 물질로서 알려진 반석류 잎의 초음파 추출물(비교예 1)에 대해서도 측정하였다.
저해율(%) = {(A-B)-(C-D)}/(A-B)X 100
A: 대조용액의 흡광도
B: 대조용액 블랭크의흡광도
C: 시료용액의 흡광도
D: 시료용액 블랭크의흡광도
이상의 결과로부터 저해율이 50%로 될 때의 잣나무 부산물 추출물의 수용액 농도를 IC50치로서 구한다. IC50치가 작을수록 효소저해활성은 강하다.
| 구분 | 샘플 | IC50치(μg/ml) |
| 실시예 2 | 잣나무 부산물 추출물 | 1.2 |
| 비교예 1 | 반석류 잎 (초음파 추출물) | 19.0 |
따라서, 잣나무 부산물 추출물(실시예 2)이 반석류 잎 초음파 추출물(비교예 1) 보다 α-글루코시다아제 저해활성이 높으며, 이는 항비만 효과가 상대적으로 우수함을 알 수 있다.
<
실험예
4>
슈크라아제
저해활성
상기에서 얻은 잣나무 부산물 추출물에 대하여, 래트(rat)유래의 래트 소장 아세톤 파우더(sigma 사제)를 사용해서, 그 중에 포함되어 있는 소장유래의 슈크라아제에 대한 슈크라아제 저해활성을 하기 방법으로 측정하였다. 그리고, 효소활성은 슈크로오스의 가수분해에 의하여 생성되는 글루코오스의 증가를 글루코오스 측정용 키트인 글루코오스c11-테스트와코(와코쥰야쿠 제)로 경량함으로써 측정하였다. 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다.
슈크라아제 저해활성을 측정법
- 50mM 슈크로오스 용액(pH 7.0의 50mM 인산칼륨 완충액 사용) 0.50ml
- 래트소장 아세톤 파우더 용액 0.25ml
- 잣나무 부산물 추출물 0.05ml
- 50mM인산칼륨 완충액, pH 7.00, 20ml
상기 슈크로오스용액과 α-글루코시다아제, 그리고 상기 실시예 2에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출 물수용액을 혼합하여 얻어진 효소 반응액을 시험관에 넣고, 37℃에서 30분간 반응시킨다. 생성된 글루코오스는글루코오스 측정용 키트인 글루코오스c11-테스트와코(와코준야쿠 제)로 정량함으로써 측정하였다. 대조군에 는 시료용액인 디니트로살리실산용액대신에 상기 인산칼륨 완충액을 사용하였다. 또한 각각의 블랭크로서, 효소용액(슈크로오스 용액과 α-글루코시다아제용액 그리고 잣나무 부산물 추출물 혼합액) 대신에 상기 인산칼륨 완충액을 사용하였다. 저해활성은 다음 식에서 구해지는 저해율로 표시한다. 또한, 마찬가지로 식물유래의 슈크라아제 저해활성을 가지는 물질로서 알려진 반석류 잎을 초음파 추출물(비교예 1)에 대해서도 측정하였다.
저해율(%)= {(A-B)-(C-D) }/(A-B)×100
A:대조용액의흡광도
B:대조용액블랭크의흡광도
C:시료용액의흡광도
D:시료용액블랭크의흡광도
이상의 결과로부터 저해율이 50%로 될 때의 잣나무 부산물 추출물 농도를 IC50치로서 구한다. IC50치가 작을수록 효소저해활성은 강하다.
| 구분 | 샘플 | IC50치(μg/ml) |
| 실시예 2 | 잣나무 부산물 추출물 | 900 |
| 비교예 1 | 반석류 잎 (초음파 추출물) | 1000 |
따라서, 잣나무 부산물 추출물(실시예 2)이 반석류 잎 초음파 추출물(비교예 1) 보다 슈크라아제 저해활성이 높으며, 이는 항비만 효과가 상대적으로 우수함을 알 수 있다.
<
실험예
5> 말타아제 저해활성
상기 실시예 2에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출물에 대하여, 래트 유래의 래트소장 아세톤 파우더(Sigma 사 제)를 사용해서, 그 중에 포함되어 있는 소장유래의 말타아제에 대한 저해활성을 하기 방법으로 측정하였다. 그리고, 효소활성은 말토오스의 가수분해에 의하여 생성되는 글루코오스의 증가를 글루코오스 측정용 키트인 글루코오스CII-테스트와코(와코쥰야쿠 제)로 정량함으로써 측정하였다. 그 결과를 하기 표 10에 나타내었다.
말타아제 저해활성의 측정법
- 50mM 말토오스 용액(pH 7.0의 50mM 인산칼륨 완충액 사용)0.50㎖
- 래트소장 아세톤 파우더 용액0.25㎖
- 잣나무 부산물 추출물 수용액0.05㎖
- 50mM 인산칼륨 완충액, pH 7.00.20㎖
상기 말토오스 용액과 래트소장 아세톤 파우더 용액 그리고 타마린드종피 추출물 수용액을 혼합하여 얻어진 효소 반응액을 시험관에 넣고(이것을 A용액이라고 명칭한다), 37℃에서 30분간 반응시킨다. 생성된 글루코오스는글루코오스 측정용 키트인 글루코오스CII-테스트와코(와코준야쿠 제)로 정량함으로써 측정하였다. 대조에는 상기 A시료용액대신 에 상기 인산칼륨 완충액을 사용하였다. 또한 각각의 블랭크로서, 효소용액(잣나무 부산물 추출물 대신에 상기 인산칼륨 완충액을 사용하였다. 저해활성은 다음 식에서 구해지는 저해율로 표시한다. 또한, 마찬가지로 식물유래의 슈크라아제 저해활성을 가지는 물질로서 알려진 반석류 잎의 초음파 추출물(비교군 1)에 대해서도 측정하였다.
저해율(%)= {(A-B)-(C-D) }/(A-B)×100
A:대조용액의흡광도
B:대조용액블랭크의흡광도
C:시료용액의흡광도
D:시료용액블랭크의흡광도
이상의 결과로부터 저해율이50%로 될 때의 잣나무 부산물 추출물 농도를 IC50치로서 구한다. IC50치가 작을수록 효소저해활성은 강하다.
| 구분 | 샘플 | IC50치(μg/ml) |
| 실시예 2 | 잣나무 부산물 추출물 | 300 |
| 비교예 1 | 반석류 잎 (초음파 추출물) | 400 |
따라서, 잣나무 부산물 추출물(실시예 2)이 반석류 잎 초음파 추출물(비교예 1) 보다 말타아제 저해활성이 높으며, 이는 항비만 효과가 상대적으로 우수함을 알 수 있다.
<
실험예
5> 리파아제 저해활성
상기 실시예 2에 따라 제조된 잣나무 부산물 추출물에 대하여, 돼지 췌장유래의 리파아제(Sigma 사 제)를 사용해서, 타마린드종피 추출물의 리파아제 저해시험을 실시하였다. 그 결과를 아래 표 11 및 도 4에 나타내었다. 효소활성은 리파아제 기질인 디메르캅롤트리부티레이트의 가수분해에 의해 생성되는 디메르캅롤의 증가를 5’5-디티오비스-2-니트로안식향산을 사용하여 비색정량함으로써 측정하였다.
리파아제 저해작용의 측정법
- 5’5-디티오비스-2-니트로안식향산 용액(pH 7.5 완충액)1.00㎖
- 리파아제 용액(pH 7.5 완충액)0.05㎖
- 잣나무 부산물 추출물 수용액0.10㎖
- 디메르캅롤트리부티레이트용액0.10㎖
상기 리파아제 용액과 잣나무 부산물 추출물 그리고 디메르캅롤트리부티레이트 용액(시료A)을 혼합 하여 얻어진 효소 반응액을 시험관에 넣고, 30℃에서 30분간 반응시킨다. 반응 종료 시에 산성 음이온 계면활성제를 2.00㎖ 첨가하고 리파아제의 반응을 정지한 후 412 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군에는 A시료용 액대신에 증류수를 사용하였다. 또한 각각의 블랭크로서, 효소용액 잣나무 부산물 추출물 대신에 완충액을 사용하였다. 저해활성은 다음 식에서 구해지는 저해율로 표시한다.
저해율(%)= {(A-B)-(C-D) }/(A-B)×100
A:대조용액의흡광도
B:대조용액블랭크의흡광도
C:시료용액의흡광도
D:시료용액블랭크의흡광도
이상의 결과로부터 저해율이50%로 될 때의 잣나무 부산물 추출물 농도를 IC50치로서 구한다. 그리고, IC50치가 작을수록 효소저해활성은 강하다.
| 구분 | 샘플 | IC50치(μg/ml) |
| 실시예 2 | 잣나무 부산물 추출물 | 7.6 |
따라서, 잣나무 부산물 추출물(실시예 2)은 우수한 리파아제 저해활성을 가지고 있어서, 항비만 효과가 우수함을 알 수 있다.
상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.
Claims (3)
- 잣나무 부산물을 분쇄하는 단계(S10);
상기 분쇄한 분쇄물을 80℃ 내지 90℃ 범위 내의 온도를 가진 스팀으로 25분 내지 35분 범위 내의 시간 동안 수증기 증류법으로 추출하는 단계(S20); 및
상기 추출한 증류물을 냉각 및 응축하는 단계(S30);를 포함하고,
상기 잣나무 부산물은 잣나무으로부터 얻어지는 가지, 미성숙구과, 성숙구과, 및 뿌리 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상이고,
상기 수증기 증류법으로 추출하는 것은, 상기 분쇄한 분쇄물을 증류탱크에 투입하고, 상기 증류탱크에 82℃ 내지 88℃ 범위 내의 온도를 가진 스팀을 740 mmHg 내지 780 mmHg 범위 내의 증기압력으로 27분 내지 33분 범위 내의 시간 동안 공급하는 것이며,
상기 냉각 및 응축하는 것은, 상기 추출한 증류물을 상기 증류탱크에 연결된 5℃ 내지 10℃ 범위 내의 온도을 가지는 냉각기를 통과시킨 후, 층분리를 통하여 오일 또는 정유 성분을 얻는 것을 특징하는, 잣나무 부산물 추출물의 제조방법.
- 삭제
- 제 1항에 따른 제조방법에 의해 제조된 잣나무 부산물 추출물을 포함하는, 비만 개선용 또는 예방용 식품 조성물.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020180130164A KR102161893B1 (ko) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | 잣나무 부산물 추출물을 포함하는 항비만용 조성물 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180130164A KR102161893B1 (ko) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | 잣나무 부산물 추출물을 포함하는 항비만용 조성물 |
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|---|---|
| KR20200048267A KR20200048267A (ko) | 2020-05-08 |
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|---|---|---|---|---|
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-
2018
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 김배용 외 1명, "잣송이 부산물로부터 수증기 증류법에 의한 피톤치드의 추출", 한국공업화학회지, 제26권 제6호, 페이지 648-658쪽, 2015년12월.* |
| 이민희 외 4명, "분화된 3T3-L1 세포에서 잣송이 초임계 추출물의 지방분해 효과", 한국식품영양과학회지, 제43권 제9호, 페이지 1342-1348쪽, 2014년9월.* |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20200048267A (ko) | 2020-05-08 |
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