KR102271933B1 - 버섯 복합배양 균사체를 함유하는 혈당 조절용 조성물의 제조방법 - Google Patents
버섯 복합배양 균사체를 함유하는 혈당 조절용 조성물의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 차가버섯, 영지버섯 및 상황버섯의 복합배양 방법에 관한 것으로서, 상기 방법으로 제조된 복합배양 균사체는 베타글루칸의 함량이 높아 건강기능성이 우수하며, 각종 식품의 첨가제 또는 조리용 양념으로의 이용이 가능하다. 또한 상기 복합배양 균사체를 이용하여 원료육을 염지할 경우 맛과 풍미가 좋은 육류요리를 용이하게 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 버섯 복합배양 균사체를 함유하는 혈당 조절용 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
상황버섯(Phellinus linteus)은 목질진흙버섯이라고도 하며, 동의보감에서는 상목이(桑木耳)라는 이름으로 탕액편에 기록되어 있다. 뽕나무 줄기에 자생하며 삿갓 표면을 제외하고는 모두 황색이다. 초기에는 진흙 덩어리가 뭉쳐진 것처럼 보이다가 다 자란 후에는 나무 그루터기에 혓바닥을 내민 모습이어서 수설(樹舌)이라고도 한다. 예로부터 상황버섯은 자궁출혈, 월경불순 등에 이용되어 왔으며 최근에는 종양 억제, 면역력 강화 및 미백에 우수한 효과가 있다고 보고된 바 있다.
영지버섯(Ganoderma lucidum)은 여름에 활엽수 뿌리에서 발생한다. 진시황의 불로초라고도 알려져 있고 본초강목에서는 인삼과 함께 이 버섯을 상약의 반열에 올려놓았다. 영지버섯은 강장, 진해, 소종(消腫) 등의 효능이 있어 호흡기 질환, 신경쇠약, 심장병, 고혈압 등에 효과가 있고 콜레스테롤을 낮춰주며 항암 효과가 있다고도 알려져 있다.
한편, 상기 버섯류를 의약품, 기능성 식품의 혼합 원료로서 사용하기 위해서는 자실체인 버섯을 채취하여 사용해야 하지만 버섯 자체가 자연 상태에서 번식이 잘 되지 않는다는 점과, 채취 남용으로 인해 자원 고갈 및 생태계 파괴가 야기된다는 문제점이 있다. 톱밥 등을 이용하여 자실체를 재배하는 방법이 이용되기도 하나 이러한 방법도 재배 기간만 수개월이 소요된다. 산업적으로 사용할 수 있을 정도로 원료를 공급하기 위해서도 대량의 생산 시설 및 경비가 소요된다는 난점 때문에 대량 생산의 수요를 충족시키지 못하고 있다. 이와 같이, 상기 버섯류는 항암제나 면역 증강제로서 효과가 있음에도 그 공급이 제한적이며 대량 생산 및 속성 생산이 용이하지 않아 널리 활용되지 못하고 있다. 따라서, 상기 버섯들에 대하여, 버섯균의 자실체와 동등한 효과를 나타내는 균사체를 생산할 수 있는 대량 배양방법에 대한 연구가 최근 활발하게 이루어지고 있다.
대한민국 등록특허 제10-922311호에는 차가버섯, 상황버섯, 영지버섯, 꽃송이버섯 및 동충하초 균사체를 복합배양하는 방법이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제10-1358648호에는 차가버섯, 상황버섯 및 영지버섯의 복합배양방법이, 대한민국 등록특허 제10-1652035호에는 차가버섯, 상황버섯 및 꽃송이버섯의 복합버섯 균사체의 배양방법이 개시되어 있다. 그러나 복합배양 균사체는 그 배양조건에 따라 균사체가 갖는 자체의 효소활성이나 베타글루칸 함량 등에 차이가 있으며 이를 이용하여 식품을 가공할 경우에도 각각 다른 맛과 풍미 등을 낼 수 있다.
이에 본 발명자들은 복합배양 방법을 통해 얻은 차가버섯, 영지버섯 및 상황버섯의 복합배양 균사체 및 이를 이용한 조성물이 혈당 조절 기능이 있음을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 버섯 복합배양 균사체를 함유하는 혈당 조절용 조성물의 제조방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명은 버섯 복합배양 균사체를 함유하는 혈당 조절용 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
상기 버섯 균사체는, (제1단계) 차가버섯, 영지버섯 및 상황버섯의 자실체 조직을 각각 PDA(Potato Dextrose Agar)에 접종 후 각 버섯의 균사체를 별도로 배양하는 단계;
(제2단계) 제1단계에서 배양된 각각의 차가버섯, 영지버섯 및 상황버섯 3종의 균사체를 PDB(Potato Dextrose Broth)에 복합 접종하는 단계;
(제3단계) 3종의 균사체가 접종된 PDB(Potato Dextrose Broth)를 4~6주간 배양하는 단계;
(제4단계) 쌀보리 배지에 제3단계의 배양을 통해 얻은 균사체를 접종하는 단계;
(제5단계) 쌀보리 배지에서 접종된 균사체를 4~7주간 추가 배양하여 복합배양 균사체를 얻는 단계;
를 포함하여 배양될 수 있다.
상기 제3단계의 균사체 배양은 상대습도 10~30%, 25~30℃에서 수행하는 것이 바람직하다. 또한 초기 1~2주 동안은 정치배양하되, 하루 주기로 1~2회 동안 1~5분간 교반하는 것이 바람직하며, 이후에는 50~150rpm으로 교반하며 진탕배양하는 것이 균사체의 배양에 좋다.
상기 제4단계의 쌀보리 배지는 쌀보리를 4~8시간 수침한 후 탈수하고, 탈수된 쌀보리 100 중량부 기준으로 0.5~2 중량부의 탄산칼슘을 첨가 후 120~125℃에서 30분~2시간 동안 멸균하여 얻은 것일 수 있다.
상기 제5단계의 배양은 상대습도 40~60%, 25~30℃에서 수행하는 것이 바람직하다.
상기 혈당 조절용 조성물은 제1형 당뇨병 또는 제2형 당뇨병의 예방, 치료, 개선용 약학 조성물 또는 건강기능식품으로 제공가능하다.
본 발명은 또한 상기 방법으로 제조한 버섯 균사체의 분말에 울외, 단호박, 매생이 및 감태의 가열처리물이 포함된 혈당 및 식이 조절용 과립 조성물을 제공한다.
상기 울외, 단호박, 매생이 및 감태는 생것 상태로 그대로 이용하며, 특히, 울외, 단호박은 씨앗을 제거한 과육만을 사용한다.
상기 가열처리물은 울외 100 중량부 기준으로 단호박 50~150 중량부, 매생이 30~70 중량부 및 감태 30~70 중량부가 함유된 것에 물 200~400 중량부를 첨가하여 120~130℃에서 1~5시간 동안 가열처리된 것일 수 있다.
상기 과립 조성물은 버섯 균사체의 분말 100 중량부 기준 상기 가열처리물이 80~120 중량부로 첨가된 것일 수 있다.
상기 과립 조성물에는 메뚜기 성충의 분말 및 누에 번데기 분말이 더 포함될 수 있는데, 버섯 균사체의 분말 대비 메뚜기 성충의 분말이 30~70 중량부 및 누에 번데기 분말이 30~70 중량부로 추가될 수 있다. 상기 메뚜기나 누에 번데기는 120~200℃의 온도에서 10~20분간 볶음 또는 가열한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이에, 상기 과립 조성물은 혈당 조절이 요구되는 제1형 당뇨병 또는 제2형 당뇨병의 예방, 치료, 개선용 약학 조성물 또는 건강기능식품으로 제공가능하다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에서 버섯 균사체의 배양에 이용되는 PDA(Potato Dextrose Agar)는 총 부피 1ℓ 기준, 감자전분 3~5g, 덱스트로오스 10~30g, 아가로오즈 10~30g이 포함된 것을 멸균하여 제조한 것일 수 있다. 이 때 물은 잔량으로 총 부피 1ℓ가 되도록 첨가될 수 있다. 상기 멸균은 적어도 120~125℃에서 15~20분 동안 수행하는 것이 바람직하다. PDA(Potato Dextrose Agar)의 가장 바람직한 제조조건은 감자 전분 4g, 덱스트로오스 20g 및 아가로오즈 15g을 총 부피 1ℓ가 되도록 물을 첨가하여 멸균한 것일 수 있다.
또한 본 발명에서 버섯 균사체의 배양에 이용되는 PDB(Potato Dextrose Broth)는 PDA(Potato Dextrose Agar)의 제조 조건에서 아가로오즈 대신 물을 더 추가하여 제조한 것일 수 있다. PDB(Potato Dextrose Broth)의 가장 바람직한 제조조건은 감자 전분 4g 및 덱스트로오스 20g을 총 부피 1ℓ가 되도록 물을 첨가하여 멸균한 것일 수 있다.
상기 제1단계에서 각각의 버섯 자실체를 별도로 배양할 때, 각각의 버섯 자실체 조각을 각각 PDA(Potato Dextrose Agar)에 접종 후 1~3주 동안 25~30℃에서 배양하는 것이 바람직한데, 이 때의 배양기간은 버섯 자실체 개체가 갖는 성장능에 따라 1~3 주 이내에서 적절히 조절할 수 있다. 또한, 이 조건에서의 배양시의 상대습도는 10~60%인 것이 더 좋다. 습도가 10% 미만이거나 60%를 초과하게 되어도 균사체의 성장은 더딜 수 있다.
다만 배양기간이 1주 미만이 되면 균사체가 이후의 액체배양을 활성화할 수 있을 정도로 잘 자라지 않을 수 있고, 3주를 초과하여도 이후의 액체배양시 균사체 배양이 잘 되지 않을 수 있다. 또한 배양 온도가 25℃ 미만이나 30℃를 초과하여도 역시 액체배양시의 균사체 배양에 영향을 주어 바람직하지 않다.
상기 제2단계에서 3종의 균사체를 PDB(Potato Dextrose Broth)에 복합 접종할 때, 제1단계에서 배양된 각 버섯의 균사체를 복합 접종할 때, 균사체는 일정량 비슷한 정도로 접종하기면 하면 되지만, 보다 더 바람직하게는 각각의 배양된 균사체를 평방 0.5~2mm로 절단하고 각 버섯 균사체별로 3~7 절편씩 PDB(Potato Dextrose Broth)에 3종의 균사체를 복합 접종할 수 있다.
상기 제3단계의 균사체 배양은 25~30℃에서 수행하는 것이 바람직한데, 특히, 배양온도가 25℃ 미만이 되면 균사체가 잘 자라지 않을 수 있으며, 30℃를 초과해도 역시 균사체의 배양이 더딜 수 있다. 또한 초기 1~2주 동안은 정치배양하되, 하루 주기로 1~2회 동안 1~5분간 교반하는 것이 바람직하며, 이후에는 50~150rpm으로 교반하며 진탕배양하는 것이 균사체의 배양에 좋다. 한편, 이 조건에서의 배양시의 상대습도는 크게 제한되지는 않으나 바람직하게는 상대습도 10~30%인 것이 더 좋다.
상기 제4단계에서 쌀보리 배지 1kg 기준으로, 제3단계의 배양을 통해 얻은 균사체를 배양액 상태로 1~10㎖씩 접종할 수 있다. 이 때 균사체 배양액이 1㎖ 미만으로 접종되면 쌀보리 배지에서의 추가배양이 잘 되지 않을 수 있고, 배양액이 10㎖를 초과하여 접종하여도 배양이 더 활성화되지는 않아 바람직하지 않다.
상기 제4단계의 쌀보리 배지는 쌀보리를 4~8시간 수침한 후 탈수하고, 탈수된 쌀보리 100 중량부 기준으로 0.5~2 중량부의 탄산칼슘을 첨가 후 120~125℃에서 30분~2시간 동안 멸균하여 얻은 것일 수 있다. 이 때 쌀보리가 물에 충분히 불려지지 않고 4시간 미만으로 수침한 것을 사용하게 되면 균사체 배양시의 수분이 부족하여 쌀보리를 영양원으로 잘 이용하지 못할 수 있고, 8시간 초과하여 수침하는 것은 그 이상의 수분이 쌀보리에 흡수되지는 않기 때문에 제조시간만 지연시키는 효과를 가져와 바람직하지 않다.
상기 제5단계의 배양은 25~30℃에서 수행하는 것이 바람직하다. 배양온도가 25℃ 미만이 되면 균사체가 잘 자라지 않을 수 있으며, 30℃를 초과해도 역시 균사체의 배양이 더딜 수 있다. 또한, 이 조건에서의 배양시의 상대습도는 40~60%인 것이 더 좋다. 습도가 40% 미만이거나 60%를 초과하게 되어도 균사체의 성장은 더딜 수 있다.
본 발명은 차가버섯, 영지버섯 및 상황버섯의 복합배양 균사체와 약제학적 부형제를 포함하는 약학 조성물을 제공할 수 있다.
상기 약학 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 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 복합배양 균사체에 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. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 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 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관내 주사에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 복합 배양 균사체는 독성 및 부작용이 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있는 약제이다.
또한, 본 발명은 차가버섯, 영지버섯 및 상황버섯의 복합배양 균사체와 식품학적으로 허용 가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 혈당 조절용 건강기능식품을 제공한다. 상기 차가버섯, 영지버섯 및 상황버섯의 복합배양 균사체는 본 발명의 건강기능식품에 0.001~100 중량%로 하여 첨가될 수 있다. 본 발명의 건강기능식품은 정제, 캡슐제, 환제 또는 액제 등의 형태를 포함하며, 본 발명의 복합배양 균사체를 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 발명은 버섯 균사체를 함유하는 혈당 조절용 조성물의 제조방법에 관한 것으로서, PDA(Potato Dextrose Agar)에서의 버섯 균사체 단독 배양, PDB(Potato Dextrose Broth)에서의 균사체의 복합 배양, 이를 통해 얻은 복합 배양 균사체를 보리 배지에서 배양함으로서 혈당 조절 능력이 가장 우수한 버섯 복합 균사체의 제공이 가능하다.
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.
<제조예 1. 차가버섯, 영지버섯 및 상황버섯 균사체의 복합 배양>
차가버섯, 영지버섯, 상황버섯의 자실체 조직을 분리하여 PDA에 접종 후, 2주 동안 27~29℃에서 각 버섯의 균사체를 배양하였다. 100㎖ 단위로 소분된 PDB 배지를 준비한 후, PDA에서 배양된 각각의 버섯 균사체를 메스를 이용하여 평방 1mm로 절단하고, PDB 배지가 담긴 삼각플라스크 1병당 절단한 3종의 균주를 5절편씩 복합 접종하였다.
복합 접종된 배지를 BOD incubator(Bio-Oxygen Demand 배양기, 저온배양기)에서 27~28℃, 습도 20% 조건에서 1주일간 정치 배양하되, 배양하는 동안 매일 1분 정도 교반하였다. 1주일 후에는 복합 접종되어 배양 중인 플라스크를 진탕배양기로 옮겨 27℃, 100rpm에서 4주 동안 배양하여 복합배양 균사체 배양액을 제조하였다.
쌀보리를 6시간 동안 수침한 후 8시간 동안 탈수하고, 탈수된 쌀보리 100g 기준 1g의 탄산칼슘을 첨가하여 골고루 혼합하고 고압멸균기에 121℃에서 1시간 동안 멸균하여 쌀보리 배지를 제조하였다. 멸균 종료 후 25℃로 냉각된 쌀보리 배지 1kg당 5주간 배양된 복합배양 균사체 배양액 5ml씩을 분주하여 접종하였다. 접종 후에는 온도 26~28℃, 습도 45~50%로 유지되는 배양실에서 30일간 배양하였다.
배양이 완료된 복합배양균사체는 쌀보리가 포함된 채로 건조기를 이용하여 57~60℃에서 24시간 동안 건조하고 핀밀분쇄기를 이용하여 분쇄하여 분말로 제조하였다.
한편, 이 방법은 대한민국 등록특허 제10-1923408호의 실시예 1에 개시된 방법과 동일하다.
<비교제조예 1. 각 버섯 균사체의 제조>
실시예 1의 방법을 이용하되, 비교 조건으로, 차가버섯, 영지버섯, 상황버섯의 단독 균사체 배양과 상황버섯 및 차가버섯의 복합배양을 동일 과정으로 수행하여 버섯 균사체를 얻었다.
| 균사체 | |
| 비교 제조예 1-1 | 차가버섯 균사체 |
| 비교 제조예 1-2 | 영지버섯 균사체 |
| 비교 제조예 1-3 | 상황버섯 균사체 |
| 비교 제조예 1-4 | 차가버섯 및 상황버섯의 복합 균사체 |
<실험예 1. 혈당 조절 효과 확인>
실험예 1-1. 제1형 당뇨병 동물 모델에서의 혈당 조절 효과
제1형 당뇨 동물 모델은 ICR마우스(수컷, 7주령, 그룹당 7마리)에 알록산(Alloxan, Sigma, MA, USA)을 50 mg/kg의 양으로 정맥주사하여 유도하였다. 실험군에서 버섯 균사체는 건조분말을 PBS(Phosphate buffered saline)에 현탁하여 2 mg/mouse로 1일 1회씩 alloxan 투여 3일전부터 경구투여하였다. 또한 alloxan 투여 후 3일 간격으로 9일째까지에 혈액을 채취하여 혈중 글루코스의 함량을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
| 조건 | 혈중 글루코스 (mg/dL) | ||||||
| 알록산 무투여군 |
양성대조군 (알록산 단독 투여군) |
알록산 + 제조예 1 균사체 투여군 | 알록산 + 비교제조예 1-1 균사체 투여군 |
알록산 + 비교제조예 1-2 균사체 투여군 |
알록산 + 비교제조예 1-3 균사체 투여군 |
알록산 + 비교제조예 1-4 균사체 투여군 |
|
| 3 day | 99 | 496 | 125 | 434 | 421 | 421 | 425 |
| 6 day | 100 | 562 | 112 | 352 | 352 | 312 | 321 |
| 9 day | 98 | 582 | 105 | 312 | 314 | 321 | 294 |
표 2를 참고하면 복합 배양 균사체 투여군 동물에서 투여 기간 내내 알록산 무투여군인 비당뇨 유도 마우스와 거의 유사한 수준의 혈당이 유지되는 것을 확인할 수 있다.
실험예 1-2. 제2형 당뇨 동물 모델에서의 혈당 조절 효과
제1형 당뇨 동물 모델은 db/db 당뇨 마우스 (5주령, 수컷)를 구입하여 사용하였다. 실험군에서 버섯 균사체는 건조분말을 PBS에 현탁하여 2 mg/mouse로 1일 1회 8주간 경구투여한 후, 혈중 글루코스의 함량을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
| 조건 | 혈중 글루코스 (mg/dL) | |||||
| 무투여군 | 제조예 1 균사체 투여군 | 비교제조예 1-1 균사체 투여군 | 비교제조예 1-2 균사체 투여군 | 비교제조예 1-3 균사체 투여군 | 비교제조예 1-4 균사체 투여군 | |
| 8 week | 412 | 251 | 381 | 372 | 353 | 298 |
db/db 당뇨 마우스는 혈중 글루코스 농도가 390~420 mg/dL로 유지되는 것이 특징이지만, 표 3의 결과에서 제조예 1의 복합 배양 균사체 투여군에서 무처리군 대비 약 50% 정도로 줄어드는 것을 확인할 수 있다.
이와 같은 동물 실험을 통해 본 발명에서 제조한 복합 배양 균사체가 혈당 조절 능력이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.
다음으로는, 복합 배양 균사체를 직접 당뇨병 환자가 섭식 및 휴대하기에 좋은 상태로 버섯 가공물을 제조하기 위해 제형화 실험을 진행하였다.
이 때 제형화를 위해, 섭취 시 공복감 해소가 쉽게 해결되면서 빠른 혈당 조절이 가능한 형태인지, 대체적으로 근력이 부족한 당뇨병 환자들에게 부족할 수 있는 단백질의 공급이 가능한지, 지속적으로 복용가능하게 할 수 있는 좋은 맛과 향이 있는지 등을 고려하였다.
또한, 최종 형태는 1회용 포장용지에 포장이 잘 되면서도 물 없이도 복용이 용이한 과립 형태로 제조하기로 하였다.
예비 실험을 통해 분말 혼합물 상태에서는 이를 물 없이 복용하기가 어려워 분말 혼합물 형태를 지양하였고, 환 형태의 딱딱한 제형은 복용 후 위 내에서 소화가 되는 시간이 필요하여 빠른 혈당 조절이 잘 되지 않아 환 형태의 제형도 실험에서 제외하였다.
<제조예 2. 울외, 단호박, 매생이 및 감태를 이용한 가열처리물의 제조>
울외 열매, 단호박 열매를 구입하여 울외와 단호박은 씨앗 부분을 제거하고 과육만을 이용하였다. 매생이와 감태는 생것 상태로 판매하는 것을 구입하여 사용하였다.
이렇게 준비된 재료를 이용하여, 울외, 단호박, 매생이, 감태, 물을 표 2와 같이 오토클레이브에 넣고 121℃, 1.5기압에서 1시간 동안 가열한 후 이를 실온 온도로 식혔다. 다음으로는 식힌 내용물을 식품용 분쇄기에 넣어 분쇄하여 죽과 같은 형태의 가열처리물을 제조하였다.
| 조건 | 울외 (g) | 단호박 (g) | 매생이 (g) | 감태 (g) | 물 (g) |
| 제조예 2-1 | 100 | 100 | 50 | 50 | 300 |
| 제조예 2-2 | 100 | 100 | 30 | 70 | 300 |
| 제조예 2-3 | 100 | 140 | 30 | 30 | 300 |
| 제조예 2-4 | 100 | 60 | 70 | 70 | 300 |
<비교제조예 2. 비교 조건 가열처리물의 제조>
제조예 2의 조건으로 가열처리물을 제조하되, 각 성분의 함량은 하기 표 5의 조건으로 하여 제조하였다.
| 조건 | 울외 (g) | 단호박 (g) | 매생이 (g) | 감태 (g) | 물 (g) |
| 비교제조예 2-1 | 0 | 250 | 0 | 50 | 300 |
| 비교제조예 2-2 | 250 | 0 | 0 | 50 | 300 |
| 비교제조예 2-3 | 0 | 0 | 250 | 50 | 300 |
| 비교제조예 2-4 | 100 | 100 | 100 | 0 | 300 |
<실시예 1 및 비교예 1. 과립 조성물의 제조 - I >
하기 표 6의 조건으로 각 분말과 가열처리물을 혼합하고 반죽물 상태로 만들고 과립기를 이용하여 과립화였다. 이 때 과립화 과정은 다음과 같다. 반죽물을 역회전 과립기(가려산업)를 이용하여 과립 형태로 성형하였고, 성형된 것들을 50℃의 건조실에서 5시간 동안 수분함량이 3~4 중량%가 되도록 건조한 후 체(sieve)로 사별하여 직경 0.5mm 이상으로 성형된 과립을 회수하였다.
과립 원료로 사용된 것 중 메뚜기 성충과 누에 번데기의 분말은 다음과 같이 제조하여 사용하였는데, 곤충사육농가에서 메뚜기 성충과 누에 번데기를 구입하여 30분간 증자하고 건조한 후 180℃의 오븐에서 3시간 동안 구운 것을 분말로 제조한 것을 이용하였다.
| 조건 | 제조예 1의 복합배양균사체 분말 (g) |
제조예 2-1의 가열처리물 (g) | 물 (g) | 메뚜기 분말 (g) |
누에 번데기 분말 (g) |
| 실시예 1-1 | 100 | 100 | 0 | 50 | 50 |
| 실시예 1-2 | 100 | 100 | 0 | 30 | 70 |
| 실시예 1-3 | 100 | 100 | 0 | 70 | 30 |
| 실시예 1-4 | 100 | 80 | 0 | 60 | 60 |
| 비교예 1-1 | 100 | 100 | 0 | 100 | 0 |
| 비교예 1-2 | 100 | 0 | 100 | 50 | 50 |
| 비교예 1-3 | 100 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| 비교예 1-4 | 200 | 100 | 0 | 0 | 0 |
<실시예 2 및 비교예 3. 과립 조성물의 제조 - II >
실시예 1과 비교예 1의 과립 제조 과정을 적용하되, 하기 표 7의 조건으로 가열처리물의 조건을 달리하여 과립을 제조하였다.
| 조건 | 특징 |
| 실시예 2-1 | 제조예 2-2의 가열처리물로 제조한 과립 |
| 실시예 2-2 | 제조예 2-3의 가열처리물로 제조한 과립 |
| 실시예 2-3 | 제조예 2-4의 가열처리물로 제조한 과립 |
| 비교예 2-1 | 비교제조예 2-1의 가열처리물로 제조한 과립 |
| 비교예 2-2 | 비교제조예 2-2의 가열처리물로 제조한 과립 |
| 비교예 2-3 | 비교제조예 2-3의 가열처리물로 제조한 과립 |
| 비교예 2-4 | 비교제조예 2-4의 가열처리물로 제조한 과립 |
<실험예 2. 과립 생성 정도 확인>
가열처리물의 제조 조건에 따라 과립 생성이 잘 되는지를 확인하여 하기 표 8에 나타내었다. 과립생성이 양호하다고 판단한 것은 최종 제조 후 온전한 형태를 유지하는 것이 90% 이상일 때로 하였고, 그 외에 과립 성형이 전혀 되지 않거나 성형 이후라도 건조과정에서 부스러진 것이 5% 이상 발견될 때는 그 상태를 기재하였다.
| 조건 | 상태 |
| 실시예 1-1 | 양호 |
| 실시예 1-2 | 양호 |
| 실시예 1-3 | 양호 |
| 실시예 1-4 | 양호 |
| 실시예 2-1 | 양호 |
| 실시예 2-2 | 양호 |
| 실시예 2-3 | 양호 |
| 비교예 1-1 | 과립기를 이용한 과립 형성이 잘 되지 않음 |
| 비교예 1-2 | 과립기를 이용한 과립 형성이 잘 되지 않음 |
| 비교예 1-3 | 과립기를 이용한 과립 형성이 잘 되지 않음 |
| 비교예 1-4 | 과립기를 이용한 과립 형성이 잘 되지 않음 |
| 비교예 2-1 | 과립 제조 후 건조 과정에서 부스러짐 |
| 비교예 2-2 | 과립 제조 후 건조 과정에서 부스러짐 |
| 비교예 2-3 | 과립 제조 후 건조 과정에서 부스러짐 |
| 비교예 2-4 | 과립 제조 후 건조 과정에서 부스러짐 |
그 결과 실시예 1 및 2에서 과립 제형이 온전하게 제조되는 것을 확인할 수 있으며 비교예 1 및 2의 조건은 과립기 내에서의 반죽이 잘 되지 않아 과립 형성이 잘 되지 않거나 제조된 과립을 건조하면서 부스러지는 현상이 발생하였다.
이를 통해 과립의 원료가 되는 각 원료시료의 함량이나, 상기 원료시료 중에서 특히 가열처리물이 어떤 조건으로 제조되었는지가 중요함을 알 수 있다.
<실험예 3. 과립 복용을 통한 혈당 강하 효과 확인>
공복 혈당이 110~130mg/dl인 고혈당 상태(당뇨 판정 이전 상태, 당뇨병은 130mg/dl을 넘어야 판정받음)로 측정된 증세가 1개월 동안 10일 이상 측정된 경험이 있는 40~60대 5명씩에게 1개월 동안 각각 실시예 1과 실시예 2의 조성물을 복용하게 하고 복용 기간 동안 110mg/dl 이상으로 공복 혈당이 증가하는 기간을 측정하게 하였다. 이들에게는 지정된 식단표를 별도로 제공하지는 않았으나 매 식사 후 각 과립들을 30분 이내에 5g씩 복용하도록 하였다. 측정값은 하기 표 9에 나타내었고 각 그룹당 고혈당 증상이 나타나는 횟수를 평균값으로 기재하게 하였다. 평균값의 소숫점은 버림하였다. 이 때 제조예 1의 복합배양 균사체 분말을 섭취한 군도 비교군으로 설정하였다.
확인 결과 실시예 1 및 2의 모든 과립 복용군에서 1개월 동안 고혈당 횟수가 현저하게 줄어들었음을 파악할 수 있다. 특히 제조예 1의 복합배양버섯 균사체 분말과 비교하여 그 효과가 유사하였는데 이는 복합배양버섯의 섭취량이 중요하기보다 지속적으로 복용하는 것이 더 중요한 것임을 입증하는 결과라 할 수 있다.
| 조건 | 복용 중 1개월 동안의 고혈당 횟수 |
| 실시예 1-1 | 2 |
| 실시예 1-2 | 3 |
| 실시예 1-3 | 2 |
| 실시예 1-4 | 3 |
| 실시예 2-1 | 2 |
| 실시예 2-2 | 1 |
| 실시예 2-3 | 3 |
| 제조예 1 | 2 |
<실험예 4. 관능 평가>
앞선 혈당 강하 효과 결과를 통해 다음으로는 과립 제형이 복용하기에 용이한 제품인지, 그리고, 혈당 강하 효과 외에도 고혈당 증상이 나타나는 이들에게 주로 나타나는 공복감이 해소될 수 있는 건강보조식품으로의 적용이 가능한지를 다음과 같은 관능평가를 통해 확인하였다. 이 때, 과립 제형화를 시도했던 시료들 중에서 과립화가 잘 되지 않았던 것은 각 원료시료를 혼합하고 건조한 후 분말화하여 복용하게 하였다.
이를 위해 20~60대의 성인 남녀노소를 두 그룹으로 나누어 3일간 각 20명에서 상기 분말 또는 과립을 5g을 매 식사 후 30분 이내에 복용하도록 하였다. 공복시에 복용하게 하여 공복감 해소나 맛에 대한 기호도 등을 확인하여 1~5점(1점 : 매우 나쁨 ~ 5점 : 매우 좋음) 사이의 점수를 매기에 하였다. 이 때에도 제조예 1의 복합배양균사체 분말을 비교군으로 제시하였다.
| 조건 | 공복감 해소 | 맛에 대한 기호도 |
| 실시예 1-1 | 4.3 | 4.1 |
| 실시예 1-2 | 4.2 | 4.5 |
| 실시예 1-3 | 4.3 | 4.2 |
| 실시예 1-4 | 4.1 | 4.1 |
| 실시예 2-1 | 4.2 | 4.4 |
| 실시예 2-2 | 3.9 | 4.2 |
| 실시예 2-3 | 4.2 | 3.8 |
| 비교예 1-1 | 2.4 | 2.9 |
| 비교예 1-2 | 2.5 | 2.8 |
| 비교예 1-3 | 2.9 | 2.1 |
| 비교예 1-4 | 2.1 | 2.4 |
| 제조예 1 | 2.3 | 2.5 |
그 결과 실시예 1 및 2의 과립 제형이 공복감 해소에 도움이 되고 맛에 대한 기호도가 좋아 건강보조식품으로 이용하기에 좋은 제품임을 확인할 수 있다. 특히 복합배양균사체 그 자체의 분말보다 현저히 우수함을 알 수 있으며, 공복감과 맛 모두에 과립의 원료, 가열처리물의 제조조건이 영향을 주는 것도 확인된다.
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- (제1단계) 차가버섯, 영지버섯 및 상황버섯의 자실체 조직을 각각 PDA(Potato Dextrose Agar)에 접종 후 각 버섯의 균사체를 별도로 배양하는 단계;
(제2단계) 제1단계에서 배양된 각각의 차가버섯, 영지버섯 및 상황버섯 3종의 균사체를 PDB(Potato Dextrose Broth)에 복합 접종하는 단계;
(제3단계) 3종의 균사체가 접종된 PDB(Potato Dextrose Broth)를 4~6주간 배양하는 단계;
(제4단계) 쌀보리 배지에 제3단계의 배양을 통해 얻은 균사체를 접종하는 단계;
(제5단계) 쌀보리 배지에서 접종된 균사체를 4~7주간 추가 배양하여 복합배양 균사체를 얻는 단계;를 포함하여 제조한 버섯 균사체의 분말에 울외, 단호박, 매생이 및 감태의 가열처리물이 포함된 혈당 또는 식이 조절용 과립 조성물. - 제4항의 과립 조성물을 함유하는 당뇨병의 예방 또는 치료용 조성물.
- 제4항의 과립 조성물을 함유하는 당뇨병의 예방 또는 개선용 건강기능식품.
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