KR102508443B1 - 천연발효효소액을 이용한 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 갖는 멀꿀-구연산 복합발효물과 그 제조방법 - Google Patents
천연발효효소액을 이용한 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 갖는 멀꿀-구연산 복합발효물과 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 천연 천연발효효소액을 이용한 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 갖는 멀꿀-구연산 복합발효물과 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매실발효액과 멀꿀 함유 식물혼합추출액을 혼합하고 유산균을 첨가하여 발효시킨 천연발효효소액에 구연산을 혼합하여 구성함으로써, 활성성분을 증대시키고 체내 흡수율을 향상시켜서 항염, 항균 또는 항바이러스 기능이 우수한 특성을 가지는 멀꿀-구연산 복합발효물과 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 천연 천연발효효소액을 이용한 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 갖는 멀꿀-구연산 복합발효물과 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매실발효액과 멀꿀 함유 식물혼합추출액을 혼합하고 유산균을 첨가하여 발효시킨 천연발효효소액에 구연산을 혼합하여 구성함으로써, 활성성분을 증대시키고 체내 흡수율을 향상시켜서 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 가지는 멀꿀-구연산 복합발효물과 그 제조방법에 관한 것이다.
발효란 유기물이 미생물이나 효소에 의해 분해 및 변화되는 과정을 말한다. 부패 역시 본질적으로는 발효와 같은 과정을 거친다. 따라서 발효와 부패의 경계는 모호하다. 단지 미생물의 분해결과가 사람에게 이로운가 해로운가에 따라 부패와 발효를 구별하는 것뿐이다. 사람에게 유익하면 발효라고 하지만 유익한 것이 꼭 건강에 좋다는 것은 아니다.
이러한 발효과정은 일반적인 식품 등에서 다양하게 이루어지는데, 많은 경우 발효는 탄수화물이 분해될 때 일어나고 부패는 단백질이 분해될 때에 일어난다. 단백질은 분해될 때 그에 포함된 질소나 황에 의해 생기는 암모니아 등 질소화합물이나 황화수소 등 황 화합물이 유독하고 악취가 나기 때문이다. 이를 역이용하는 식품도 있는데, 그 대표적인 사례는 우리나라에서 전통식품으로 이용되고 있는 홍어를 예로 들 수 있다.
농산물을 주식으로 해온 우리나라는 발효를 이용한 전통식품이 특히 많고 다양한 방법으로 응용, 발전되어 왔다. 예를 들어 우리나라 전통식품으로 세계적인 관심을 받기 시작한 김치를 비롯하여, 된장, 고추장, 술, 빵 등 우리의 주된 먹거리는 상당수가 발효식품이라고 할 수 있다.
반면에, 이러한 식품들은 발효라는 특성 때문에 아플라톡신, 에틸카바메이트 등 인체에 해로운 물질들도 생성되는 것으로 알려져 있어 세심한 주위와 발효조건의 정교한 제어가 필요하다.
그럼에도 불구하고, 최근 웰빙 등 소비 트랜드 급격한 변화로 건강에 대한 관심이 높아지면서, 자연에서 구한 건강한 재료로 만든 친환경 소재에 대한 소비자의 요구가 증가되고 있으며, 발효공법 또한 식품의 거의 모든 분야에서 적용되고 있다.
이러한 발효공정이 적용된 식품, 건강식품, 첨가제, 의약품 원료 등이 가히 폭발적으로 다양하게 개발되고 있지만, 대체로 유산균이나 널리 알려진 발효균에 의존하여 발효 처리하여 식품이나 의약품 원료를 개발하거나 자연발효공법으로 발효식품을 제조하는 것이 대부분이고, 발효를 효과적이고 고부가가치화하기 위한 바이오 소재는 별로 제안된 바가 없다.
종래에 천연발효물을 유효성분으로 하는 바이오 소재로서, 한국특허등록 제10-0428588호에서는 구연산, 아연 및 Ｌ-아르기닌을 치료학적 유효량으로 약제학적으로 허용되는 담체와 함께 함유하는 항 바이러스제 조성물이 제안되어 있으며, 한국특허등록 제10-2076353호에서는 구연산, 아연, L-아르기닌, 감초 추출물, 생강 추출물, 오미자 추출물, 황련 추출물 및 녹차 추출물 등을 유효성분으로 포함하는 항염, 항균 조성물이 제안되어 있다.
또한, 한국특허공개 제10-2003-0075124호에서는 구연산, 알부민 및 아연과 약제학적으로 허용되는 담체 또는 희석제를 함유한 항암 조성물이 제안되어 있고, 한국특허등록 제10-1221617호에서는 멀꿀(Stauntonia Hexaphylla)잎 추출물을 유효성분으로 포함하는 항염조성물이 제안되어 있다.
그 외에도, 한국특허공개 제10-2022-0044082호에서는 천궁, 방풍, 당귀, 작약, 연교, 박하엽, 마황, 망초, 대황, 석고, 길경, 황금, 백출, 산치자, 형개, 생강, 활석, 감초, 금은화, 음양곽, 원지 및 목향의 혼합 추출물 또는 이의 분획물을 포함하는 코로나바이러스에 대한 항바이러스용 약학 조성물에 제안되어 있다.
그러나 이러한 기존의 천연식물 추출물은 그 조성물의 제조가 복잡하거나 효능이 충분하지 않고, 특히 천연성분에 함유된 고유의 유효성분이 유실되거니 파괴되고 필요성분에 합당한 효소들이 충분히 갖춰지지 않아 유효성분의 생성이나 증가가 제한되고 체내 흡수효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 그러므로 항균, 항염 작용도 충분하게 기대하기 어려웠다.
따라서 천연 상태에서 고기능성을 향상시키고 부작용 없이 건강에 유익한 기능성 발효물을 효과적으로 개발하기 위해서는, 이러한 우수한 천연 공정인 발효기술을 보다 광범위하게 활용하고, 다양한 천연식물자원에 다목적으로 적용할 수 있는 새로운 개념의 발효용 바이오 소재의 개발이 절실하다.
상기와 같은 종래기술의 문제들을 해결하기 위하여, 본 발명은 다양한 천연물에 대한 효과적인 발효과정을 통해, 기능성 성분의 함량을 증대시키면서 인체 흡수성도 높일 수 있는 천연 바이오소재의 제공을 해결과제로 한다.
따라서 본 발명의 목적은 매실효소액과 멀꿀함유 식물혼합발효액을 유산균으로 발효시킨 천연발효효소액과 구연산을 유효성분으로 함유하는 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 가지는 멀꿀-구연산 복합발효물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 천연 식물자원의 효과적인 발효를 통해 기능성분의 함량을 증대시키고 체내흡수율이 개선된 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 가지는 멀꿀-구연산 복합발효물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 천연 식물자원을 효과적으로 혼합하고 효소 발효시켜서 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 가지는 멀꿀-구연산 복합발효물의 제조방법을 제공하는데 있다.
위와 같은 본 발명의 과제해결을 위하여, 본 발명은 매실천연발효액 30~70중량부와 멀꿀, 맥문동, 황련 및 삼백초를 함유하는 식물혼합추출액 30~70중량부의 천연혼합발효액에, 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)와 바실러스 아밀로리퀴피엔스(Bacillus amyloliquefaciens)의 혼합 발효균을 첨가하여 배양한 천연발효효소액과 구연산을 함유하는 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 가진 멀꿀-구연산 복합발효물을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 천연발효효소액과 구연산은 1~20 : 99~80중량부의 비율로 함유할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 천연효소발효액에는 추가로 복합비타민과 아미노산을 각각 0.01~1중량%로 함유할 수 있다.
본 발명은 상기 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 가진 멀꿀-구연산 복합발효물을 함유하는 건강식품을 제공한다.
본 발명은 상기 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 가진 멀꿀-구연산 복합발효물을 함유하는 화장품을 제공한다.
본 발명은 상기 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 가진 멀꿀-구연산 복합발효물을 함유하는 동물용 사료첨가제를 제공한다.
본 발명은 상기 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 가진 멀꿀-구연산 복합발효물을 함유하는 마스크를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 마스크는 상기 멀꿀-구연산 복합발효물이 코팅된 필터 형태로 멀꿀-구연산 복합발효물을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 매실천연발효액 30~70중량부와 멀꿀, 맥문동, 황련 및 삼백초를 함유하는 식물혼합추출액 30~70중량부의 천연혼합발효액을 제조하는 단계; 상기 천연혼합발효액에 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)와 바실러스 아밀로리퀴피엔스(Bacillus amyloliquefaciens)의 혼합 발효균과 복합비타민 및 아미노산을 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 30~45℃에서 12~72시간 배양하여 천연발효효소액을 제조하는 단계; 및 구연산 80~99중량부에 상기 천연발효효소액 1~20중량부를 혼합하는 단계;를 포함하는 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 가지는 멀꿀-구연산 복합발효물의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따라 제조된 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 가지는 멀꿀-구연산 복합발효물은 사용된 천연성분에 대한 유효활성성분을 현저하게 증가시키고 효소 발효를 통해 체내 흡수율을 현저하게 향상시키는 효과가 있다.
본 발명에 따른 이러한 멀꿀-구연산 복합발효물은 그 자체로서 우수한 기능성을 가지므로 건강식품으로 사용하더라도 우수한 항염, 항균 또는 항바이러스 효과를 발휘할 수 있으며, 화장품용, 동물용 사료첨가제 등으로도 활용 가능하다.
또한, 본 발명에 의한 멀꿀-구연산 복합발효물은 피부에 적용하더라도 우수한 효과를 발휘할 수 있으며, 특히 마스크 등에 적용하는 경우 호흡과정에서 우수한 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 발휘할 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명의 복합발효액은 기존의 발효산물과는 달리, 천연물의 효소발효를 통해 인체에 유익한 항산화 물질, 산화질소 전구체 등 다양한 생리활성 성분이 크게 증가되어 종래의 가공식품과는 차별화되고 경쟁력이 높은 신개념의 발효제품으로 상품화가 가능할 것으로 기대된다.
따라서 본 발명에 의해 제조된 멀꿀-구연산 복합발효액은 발효용 바이오 소재로 널리 활용이 가능하고, 또 이를 이용한 발효효소분해물은 매우 우수한 활성도와 체내 흡수력을 가지는 고기능성의 바이오 기능성 물질로서 화장료, 건강식품, 의약품, 동물용 사료첨가제 등으로 널리 활용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 천연발효효소액과 구연산을 혼합하여 복합발효액을 제조하는 바람직한 일 예의 제조공정을 보여주는 공정 예시도이다.
이하, 본 발명을 하나의 실시예에 의거 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 천연성분을 효소액과 유산균 등을 이용하여 발효처리함으로써, 활성성분의 현저한 향상과 인체 흡수율이 개선되게 한 복합성분의 발효물에 관한 것이다.
본 발명은 통상적으로 천연 기능성 원료를 발효처리 가공함에 있어서, 이를 보다 효율적으로 개선하고 기능성 성분의 증대와 체내 흡수율 개선 등을 위하여, 새로운 원료를 이용하여 개발한 천연발효효소액을 이용하고 이를 구연산에 혼합하여 항염, 항균 또는 항바이러스 기능이 우수한 특정을 가지는 복합발효물로 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용된 여러 효소, 균주 등을 매우 유익한 조건과 선택적 조합으로 구성함으로써, 본 발명의 특별한 효과와 기능 향상을 가능하게 한다는 점에서 천연물 발효에 대한 새로운 바이오 소재의 개발의 효과를 얻을 수 있다.
천연물의 발효는 발효대상이 되는 원물이 함유하고 있는 기능성 유효성분과 이에 합당한 미생물의 선택에 의해서 그 유용성이 결정된다. 그러나 미생물이라고 하지만 결국은 미생물 내에 존재하는 특정 효소의 존재와 활성도가 더욱 중요하다. 모든 효소는 고유의 기질특이성을 가지고 있기 때문에 한 효소는 한 반응만 촉매하고 온도, pH, 염의 농도 등 특이한 조건을 요구한다.
본 발명의 바람직한 구성은 이러한 개념에 기초로 하고, 원물이 함유하고 있는 성분들과 특정 미생물에 존재하는 효소들과의 상관관계가 발효물의 효율과 특성을 부여하는 점을 고려하여 특정 성분의 조성과 발효 조건으로 천연발효효소액을 제조하여 활용하는 것을 특징으로 한다.
천차만별의 다양한 발효대상의 원물과 미생물들의 특성을 충분히 고려하지 않고서는 동일한 방법으로 적용할 경우 기대하는 결과의 발효물을 쉽게 얻을 수 없다. 그러므로 본 발명에서는 이를 극복하여 다양한 성분이 복합 구성되고 이를 효소 발효처리함으로써 우수한 발효 효과를 얻을 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명의 바람직한 구성은 매실천연발효액과, 멀꿀, 맥문동, 황련 및 삼백초를 함유하는 식물혼합추출액의 천연혼합발효액에 유산균과 복합비타민과 및 아미노산을 혼합하여 배양한 천연발효효소액을 이용한다.
여기서 상기 매실천연발효액과 상기 식물혼합추출액은 바람직하게는 30~70 : 70~30의 중량부 비율로 혼합하여 천연혼합발효액을 구성할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 매실천연발효액은 바람직하게는 5~20brix로 농축된 것이 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 식물혼합추출액은 멀꿀, 맥문동, 황련 및 삼백초를 혼합한 천연 혼합 농축액으로 이용될 수 있고, 바람직하게는 5~20brix인 것이 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 식물혼합추출액에 사용되는 멀꿀, 맥문동, 황련 및 삼백초는 예컨대 1~10 : 1~10 : 1~10 : 1~10의 중량비율로 혼합할 수 있으며, 더 바람직하게는 1~2 ; 1~2 : 1~2 ; 1~2의 중량비로 사용될 수 있고, 일예로서 각각 동일 함량으로 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 매실천연발효액과 식물혼합추출액은 30~70 : 70~30 중량부의 비율로 사용하는 것이 바람직한데, 만일 이 범위를 벗어나면 다양한 식물에 대한 발효과정에서 발효의 균형을 이루지 못하고 특히 효과적인 발효를 기대하기 어렵다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 유산균은 효율적인 발효를 위해 사용되는데, 좋기로는 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)와 바실러스 아밀로리퀴피엔스(Bacillus amyloliquefaciens)의 혼합 발효균을 사용할 수 있다.
이러한 발효균은 유산균 중에서 특히 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)와 바실러스 아밀로리퀴피엔스(Bacillus amyloliquefaciens)의 혼합 발효균을 사용하는바, 단일균이 아닌 혼합균의 사용은 바실러스 아밀로리퀴피엔스(Bacillus amyloliquefaciens)의 경우 된장, 고추장 등 우리나라의 대표적인 발효식품에 존재하는 발효균으로서 질소대사를 촉진할 수 있으므로, 이러한 혼합 발효균을 사용하는 경우 발효 후 바람직한 성분의 증가와 발효 효과가 우수하기 때문이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 이러한 전체 천연발효효소액 중에 유산균은 0.1~5중량%, 더 바람직하게는 0.5~3 중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 만일 그 사용량이 너무 적으면 발효 효과가 저하되고, 너무 과다하면 과발효로 인하여 원하지 않는 물질 발생 등의 염려가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 유산균과 더불어서 추가적으로 최종 배양 전에 복합비타민과 아미노산을 각각 0.01~1중량%로 첨가할 수 있다. 이러한 복합비타민으로서는 예컨대, 비타민 에이(vitamin A), 비타민 비 복합체(vitamin B complex) 및 비타민 씨(vitamin C) 중에서 2 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 매실천연발효액 30~70중량부와 멀꿀, 맥문동, 황련 및 삼백초를 함유하는 식물혼합추출액 30~70중량부의 천연혼합발효액 85~95중량%에 유산균 0.1~5중량%와 복합비타민 및 아미노산 각각 0.01~3중량%를 첨가하여 배양한 천연발효효소액을 사용할 수 있다.
본 발명은 이러한 천연발효효소액을 구연산과 혼합하여 항염, 항균 또는 항바이러스 기능을 가지는 멀꿀-구연산 복합발효물을 제조할 수 있다.
본 발명의 가장 바람직한 실시예에 의하면, 구연산 80~99중량부에 천연발효효소액 1~20중량부를 혼합하여 멀꿀-구연산 복합발효물을 제조할 수 있다. 만일, 천연발효효소액이 너무 과량 함유되면 항염, 항균 또는 항바이러스 효과가 현저하게 저하되며, 너무 소량 사용하면 인체 흡수율이 현저하게 저하되어 기능성이 떨어지며, 역시 본 발명에서 목적하는 수준의 항염, 항균 또는 항바이러스 효과를 기대하기 어렵다.
본 발명의 특징은 이러한 특정 조성의 천연발효효소액과 구연산을 복합 처방함으로써 그 혼합에 따른 상승효과로 인해 현저하게 우수한 항염, 항균 또는 항바이러스 효과를 발현하도록 한 것이다.
상기와 같은 본 발명의 천연발효효소액을 제조하기 위한 방법과 이를 이용하여 멀꿀-구연산 복합발효액의 제조공정을 각 단계별로 하나의 실시예로 설명하면 다음과 같다.
(1) 매실천연발효액의 제조
본 발명은 매실천연발효액 30~70중량부와 멀꿀, 맥문동, 황련 및 삼백초를 함유하는 식물혼합추출액 30~70중량부의 천연혼합발효액을 제조하는 단계를 거친다.
여기서 사용되는 매실천연발효액은 매실에 설탕 또는 흑설탕을 1:0.8∼1.5의 중량비로 혼합하여 상온에서 3∼6개월 동안 발효시킨 것이 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 매실천연발효액은 상기 농도로 농축하여 사용하면 좋다. 가장 좋기로는 10brix 농도로 농축하는 것이 바람직하다.
이러한 매실천연발효액은 구체적으로는 예컨대, 청매실을 중량비율로 동량의 설탕으로 침지하여 음지 상온에서 3개월 이상 자연발효한 것으로 최종 농도가 5~20brix로 농축된 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 여기서 사용된 청매실 대신 홍매실을 사용할 수 있고, 설탕은 흑설탕을 바람직하게 사용할 수 있다.
(2) 식물혼합추출액의 제조
본 발명에서 사용된 상기 식물혼합추출액은 상기 열거된 종류의 천연물을 이용하여 예컨대, 10배 내지 20배 용량의 정제수를 가하고 80∼98℃에서 5~15시간. 좋기로는 8시간 침지한 후 여과하여 바람직하게는 5~20brix, 가장 좋기로는 10brix로 농축하여 사용할 수 있다. 추출은 천연물의 종류에 따라서 1, 2회 더 수행할 수 있고 이들을 합하여 제조할 수 있다. 추출 용매는 30∼90% 주정을 사용할 수도 있다.
본 발명에서 멀꿀은 열매와 잎 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 더 바람직하게는 멀꿀열매를 사용할 수 있다.
(4) 천연발효효소액의 제조
천연 유용성분이 다량 함유된 상기 제조된 상기 매실천연발효액과 식물혼합추출액을 각각 10brix 농도로 농축하고, 이를 혼합하되 예컨대, 더 좋기로는 1∼2 : 2∼1 부피 비율로 혼합할 수 있다. 이때 최종 고형분 또는 당도가 10brix를 넘지 않게 조절할 수 있다. 그 이유는 첨가한 매실청이 이후 첨가할 유산균의 성장을 위한 탄소원을 제공할 수 있기 때문에 바람직한 환경으로 조성하는 것이다. 만일, 매실천연발효액과 식물혼합추출액의 당도가 너무 높으면 미생물의 성장과 효소의 활성도를 저해할 수 있다.
이렇게 매실천연효소액과 식물혼합추출액을 혼합한 천연혼합추출액은 바람직하게는 30~45℃에서 12~72시간 배양, 더 바람직하게는 37℃, 회전 보온기에서 12∼24시간 배양할 수 있다.
상기와 같이 제조한 천연혼합추출액은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)와 바실러스 아밀로리퀴피엔스(Bacillus amyloliquefaciens)의 혼합 발효균을 첨가하여 배양할 수 있으며, 발효균인 Bacillus amyloliquefacienss를 추가하여 발효시킬 수 있다. 이러한 발효균은 자체가 가지고 있는 고유의 효소반응 외에 산화질소 대사를 촉매하는 nitrate reductase 효소도 함유되어 있다. 천연발효효소액에 함유된 매실효소액은 다량의 설탕을 함유하고 있어 식물혼합추출액 성분들과 함께 본 발효시 미생물 성장에 필요한 탄소원 등 영양분을 제공한다.
본 발명에 따르면 추가로 복합비타민과 아미노산을 각각 0.01~3중량%로 첨가하는데, 이러한 성분들은 유산균의 성장이나 효소의 촉매반응을 활성화할 수 있다.
(5) 멀꿀-구연산 복합발효물의 제조
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기와 같이 제조한 천연발효효소액을 이용하여 구연산에 혼합하여 멀꿀-구연산 복합발효물을 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 천연발효효소액은 구연산 80~99중량부에 1~20중량부의 함량으로 참가할 수 있다. 만일 그 사용량이 적으면 발효가 제대로 일어나지 않게 되는 등 천연발효효소액의 첨가효과를 기대할 수 없으며, 그 사용량이 과다하면 과발효로 인해 부작용이나 부생성물이 나타날 수 있다. 그러므로 이러한 첨가 효과로 인한 항염, 항균 또는 항바이러스 효과에 대한 우수한 기능성을 기대하기 어렵다.
또한, 천연발효효소액의 첨가량은 예컨대 1~20%, 더좋기로는 5~10%가 바람직하며 발효시간은 약24시간이 바람직하다. 또한, 발효과정에서 활성화된 유산균과 막걸리 효모, 효소 및 복합비타민의 최종농도가 약 0.01∼1.0% 수준으로 유지되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 천연발효효소액과 구연산의 혼합 후에는 추가적으로 발효를 진행시킬 수도 있다. 이때의 발효조건은 상기 혼합 발효균을 이용한 발효 이후의 발효조건과 유사한 조건으로 발효할 수 있다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 멀꿀-구연산 복합발효물은 천연물의 영양성분 추출율을 높여 체내 흡수율을 상승시키며, 인체에 유익한 항산화 물질, 산화질소 전구체 등 다양한 생리활성 성분이 크게 증가된 복합발효물을 얻을 수 있어 종래의 가공식품과는 차별화되어 경쟁력이 높은 제품의 생산 가능할 것으로 기대된다.
특히, 본 발명에 따르면, 저온에서도 안정적이고 효율적인 조건으로 발효함으로써, 천연물이 함유하고 있는 고분자물질을 저분자화하고, 영양성분의 체내 흡수율을 상승시킬 수 있다. 또, 천연물의 발효, 분해 및 변환을 통해 인체에 유익한 항산화 물질, 산화질소 전구체 등 다양한 생리활성 성분이 크게 증가된 발효물을 얻을 수 있다.
따라서 본 발명의 멀꿀-구연산의 복합발효물은 기존의 발효물과는 달리 특정 조성의 천연발효효소액과 구연산을 혼합하여 구성함으로써, 항염, 항균 또는 항바이러스의 기능이 현저하게 우수한 효과를 나타낼 수 있다. 그러므로 화장료, 건강식품, 의약품, 동물용 사료첨가제 등에 매우 유용한 원료로 널리 활용될 수 있을 것이다. 특히 이러한 멀꿀-구연산 복합발효물은 사용시 체내 흡수율이 우수한 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 이러한 본 발명의 복합발효물은 통상의 첨가제를 적용하여 크림, 로션, 마스크팩 등 다양한 형태의 화장료로 적용 가능하다.
또한, 본 발명의 발효물은 건강식품이나 의약품, 동물용 사료첨가제 등으로 적용 가능한 바, 이러한 건강식품이나 의약품, 동물용 사료첨가제 등은 액제, 엑기스, 분말, 그래뉼, 정제, 캅셀제 등으로 제조하여 사용할 수 있으며, 의약품의 경우 피부연고제로 적용할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 건강식품이나 의약품으로 사용시 50~1,000mg/1회, 1일 2~3회 복용할 수 있다.
본 발명의 동물용 사료첨가제로의 적용은 상기 건강식품 등과 동일한 방법으로 적용할 수 있다.
본 발명의 멀꿀-구연산 복합발효물은 항염, 항균, 항바이러스 기능을 가지므로 이를 마스크 등 호흡기 질환 에발 또는 치료용 장치에 적용할 수 있다. 이러한 예로서는 마스크 등에 적용할 수 있다.
본 발명의 복합발효물을 마스크에 적용하는 경우 마스크 원단에 직접 코팅하여 사용할 수 있고, 원단 내에 분산하여 적용할 수 있으며, 더 바람직하게는 본 발명의 복합발효물이 코팅된 필터를 적용하는 형태로 사용될 수 있다. 이렇게 마스크에 적용하는 경우 마스크를 사용하는 과정에서 항균, 항바이러스 효과를 발휘할 수 있어서 호흡기 질환의 예방이나 치료 등에 효과를 나타낼 수 있다.
이하 본 발명을 구체적인 실시예에 의거 상세하게 설명하겠는바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 : 복합발효물의 제조
멀꿀(열매), 맥문동. 황련 및 삼백초를 동량으로 사용한 혼합물로부터 제조한 10브릭스의 식물혼합추출액에 10브릭스의 매실천연효소액을 동량 혼합하고, 여기에 lactobacillus brevis (1x108cfu/ml)와 Bacillus amyloliquefaciens(1x108cfu/ml)를 각각 2% 첨가하고 37℃에서 24시간 회전 보온기에서 배양하였다. 복합비타민, 즉, 비타민A, 비타민B 복합체 및 비타민C 0.1중량%, 아미노산 1중량%를 첨가하고 37℃에서 2시간 더 배양하여 천연발효효소액을 제조하였다.
상기 제조된 천연발효효소액 10중량%에 구연산 90중량%를 혼합하고 37℃에서 2시간 방치하여 멀꿀-구연산 복합발효물을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되 상기 천연발효효소액 40중량%와 구연산 60중량%를 혼합하여 동일한 방법으로 멀꿀-구연산 복합발효물을 제조하였다.
비교예 1
멀꿀추출물 10중량%, 맥문동추출물 10중량%, 황련추출물 10중량%, 삼백초추출물 10중량%, 구연산 60중량%의 혼합물을 lactobacillus brevis (1x108cfu/ml)로 발효 처리하여 복합발효물을 제조하였다.
비교예 2
맥문동추출물 10중량%, 황련추출물 10중량%, 삼백초추출물 10중량%를 lactobacillus brevis (1x108cfu/ml)을 첨가하여 발효시키고, 여기에 구연산 70중량%를 혼합하고 방치하여 복합발효액을 제조하였다.
비교예 3
멀꿀추출물, 황련추출물, 구연산, 아르기닌을 각각 동량 혼합한 추출물에 아연을 상기 혼합 성분의 1/100의 함량비로 혼합하여 복합액을 제조하였다.
실험예 1 : 항산화 효과 분석
<프리라디칼 소거능 확인실험>
상기 실시예와 비교예에서 제조한 각 시료에 대하여, 항산화 활성도 변화 비교 확인하였다.
Free radical 소거능 측정은 DPPH 방법을 사용하였다. 즉, DPPH을 0.2 mM 농도로 에탄올에 용해 한 후, 20ul의 추출물과 180μl의 DPPH용액을 96 wall plate에 첨가하고 암소에서 강하게 진탕하면서 30분간 반응시킨 후 517nm에서 흡광도를 측정한다. 항산화 활성은 동량의 시료로 프리라디칼 소거능을 측정한 결과로서 표 1에 비교하여 나타내었다.
| 시료 | 프리라디칼 소거능(%) |
| 실시예 1 | 72.8 |
| 실시예 2 | 76.9 |
| 비교예 1 | 47.2 |
| 비교예 2 | 36.4 |
| 비교예 3 | 35.9 |
실험예 2 : 항균, 항염, 항바이러스 실험
상기 실시예와 비교예에서제조된 각 시료의 항미생물 활성은 영양 한천(NA) 배지에 확산된 108CFU/ml의 박테리아를 함유하는 100 ㎕의 현탁액을 사용하여 디스크 확산 시험에 의해 수행하였다. 멸균 6mm 직경의 여과지 디스크에 300 ㎍의 모든 멸균 시험 물질을 함침시키고 영양 한천에 두었다. 각 시료를 용해시키기 위해 사용된 것과 동일한 용매를 사용하여 음성 대조군을 제조하였다.
NV30 (30μg novobiocin/disc), AMC30 (20μg amoxicillin+ 10μg clavulanic asit/disc), TE30 (30μg tetracycline/disc), AZM15 (15μg azithromycin/disc), AMP20 (20μg/disk Amphotericin)은 실험에 적용된 각 박테리아 종에서 하나의 균주의 감도를 결정하기 위해 양성대조 표준으로 사용하였다.
박테리아가 접종된 플레이트를 27℃에서 24 시간 동안 배양하였다. 항균 활성은 명확한 성장 억제 영역의 직경(mm)으로 측정하고, 플레이트 당 5개의 디스크 및 3개의 플레이트를 사용하였으며, 각 테스트는 5회 실행하였다.
TKC (Time killing curve) 방법을 이용하여 체커 보드 분석에서 항생제와 유의하게 상승적이거나 길항성인 식물 추출물의 살생 역학에 대한 역동적인 그림을 관찰하기 위해, 임상 실험실 표준 국가위원회 방법 (NCCLS, 1999)에 따라 Time kill 분석을 수행하였다.
임상 균주에 대해 1×MIC를 테스트함으로써. TKC는 각각 시료들의 평균 콜로니 수(log cfu/ml)를 단독으로 그리고 항생제와 함께 시간에 대해 플롯팅하여 구축하였다. 6개의 다른 임상 분리 물의 박테리아 현탁액을 37℃에서 부드럽게 진탕하면서 항 미생물제 또는 이들의 조합과 함께 배양하고, 생존 가능한 박테리아 수를 0, 2, 4, 7, 24 시간의 배양 후에 수행하였다. 이를 위해, 1ml의 현탁액을 제거하고 멸균 식염수로 연속 희석하였다. 이어서, 100 ㎕의 박테리아 현탁액 또는 희석액을 TSA 플레이트에 스팟팅하고, 37 ℃에서 플레이트를 밤새 인큐베이션한 후 cfu를 결정하였다.
본 실험에서는 항생제-비 함유 대조군을 각 균주에 대해 포함시켰다. 타임 킬 분석에 대한 검출의 최저 한계는 1 log cfu/ml이었다. 항생제 이월은 NCCLS 지침에 따라 초기 행진의 측면에서 식민지 성장의 억제에 의해 제어하였다.
상기 실험결과는 가장 활성제 단독의 효과와 비교하여 조합의 효과에 의해 해석되었으며, 상승 작용 및 길항 작용은 각각 24 시간에 콜로니 수에서 2 log cfu/ml 감소 및 증가로 정의하였다. 살균 활성은 초기 접종원으로부터 ≥ 3 log cfu/ml 감소로 정의하였다.
항바이러스 효과 확인을 위하여, 세포 독성을 측정하되 세포 병리학적 효과는 3일의 배양 후 육안 검사에 의해 평가하였다. 또한, 세포 독성 및 바이러스 유발 세포 병증 효과는 분석에 의해 측정하였다. 50% 세포 독성 농도(CC 50) 값은 RAW 264.7 세포에 24 시간 동안 처리하여 다양한 용량의 각 시료로 측정한 후에 측정하였다.
사용된 각 시료에대하여 멸균 PBS에 3000 μg/mL의 농도로 용해시키고 여과 (0.2-μ m 기공 크기 막)로 멸균한 다음, 무균상태로 200, 500, 1000, 1500 및 2000 μg /mL 농도로 멸균 PBS로 희석하였다. 용량 의존성을 평가하기 위해, 동일한 부피의 시료가 제거된 물을 동일한 부피의 MNV-1에 첨가하여 8.09 log10 PFU/mL 또는 4.38 log10 PFU/mL의 역가를 생성하고 30분 동안 실온에서 배양하였다.
본 실험에서, 50% 유효 농도 (EC 50) 값은 MNV-1에 의해 유발된 세포 병원성 효과의 50 %에만 도달하는데 필요한 각 시료들의 농도인 것으로 간주하였다. 선택성 지수는 MNV-1- 유도 세포 사멸을 억제하는 효과 (CC 50/EC 50)에 의해 결정하였다. 시간 의존성 분석을 위해 시료의 각각 농도(250 μg/mL)를 동일한 부피의 MNV-1에 첨가하고 0, 10, 20, 30, 40, 50 또는 60분 동안 실온에서 배양하고, 2-thiouridine을 양성 대조군으로 사용하였다. 처리되지 않은 대조군을 위해, PBS와 혼합된 개별 바이러스를 사용했다. 배양 후, PBS를 첨가하여 각 혼합물의 반응을 종결하였다.
이렇게 하여 측정된 항균 활동성 측정 결과는 다음 표에 나타내었다.
| 적용대상 | 실시예1 | 실시예2 | 비교예1 | 비교예2 | 비교예3 | 양성대조군 |
| Acinetobacter lwoffi 2819 | 10 | 10 | 3 | 2 | 4 | 18 (AMC 30) |
| Aspergillus niger BC 102 | 19 | 18 | 6 | 7 | 9 | 28 (AMP 20) |
| Bacillus subtilis ATCC 6633 | 13 | 12 | 5 | 2 | 3 | 15 (NV 30) |
| Enterobacter cloacae 7418 | 10 | 10 | 4 | 2 | 3 | 13 (OFX 10) |
| Escherichia coli 1328 | 13 | 12 | 4 | 3 | 2 | 17 (CC 2) |
| Listeria monocytogenes 8353 | 9 | 9 | 3 | 4 | 5 | 22 (TE 30) |
| Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 | 16 | 14 | 8 | 7 | 4 | 30 (TE 30) |
| Pseudomonas putida 1617 | 11 | 9 | 6 | 3 | 1 | 18 (TE 30) |
| Penicillium roquefortii BC 111 | 8 | 6 | 1 | 2 | 1 | 9 (AMP 20) |
| Providencia alcaliaciens 3215 | 11 | 10 | 2 | 2 | - | 12 (AZM15) |
실험예 3 : 항염효과 실험
상기 실시예외 비교예의 시료에 대하여 항염효과 실험을 위하여, 6 well plate에 마우스 대식세포주 RAW 264.7를 분주하여 37℃, 5% CO2 조건에서 24 시간 배양한 다음, PM1 내지 PM11를 처리하고 1시간 후 LPS (100 ng/ml)로 24 시간 동안 배양한 후, 세포배양액 중에 존재하는 NO2-의 생성농도를 측정하였다. 생성된 NO 양은 그리스(Griess) 시약을 이용하여 세포배양액 중에 존재하는 형태로 측정하기 위해 그리스(Griess) 시약 A는 distilled water (DW) 35 ml, 100% acetic acid 15 ml, sulfanilamide 0.5 g을 혼합시켜 제조하고, 그리스(Griess) 시약 B는 DW 20 ml, 100% acetic acid 30 ml과 N-(1-Naphthyl) ethylenediamine 0.05 g을 넣어 준비하였다.
비교를 위해 음성대조군(Negative control)과 아스피린을 사용한 양성대조군(Positive control)으로 항염증 활성을 비교하였다.
세포배양 상등액 100μl와 그리스(Griess) 시약 100μl를 혼합하여 상온에서 10분 동안 반응시킨 후 540nm에서 흡광도를 측정하였으며, 이는 세포배양액 중에 존재하는 형태이며, 생성된 NO의 양은 Sodium nitrite (NaNO2)를기준으로 비교하였다.
실험결과는 다음 표에 비교하여 나타내었다.
| 시료 | NO 생성억제율(%) |
| 음성대조군(NC) | 28.2 |
| 양성대조군(PC) | 49.3 |
| 실시예 1 | 97.2 |
| 실시에 2 | 95.8 |
| 비교예 1 | 48.8 |
| 비교예 2 | 45.2 |
| 비교예 3 | 52.1 |
상기 실험결과들로부터, 본 발명에 따른 천연발효효소액을 이용하여 구연산과 혼합한 복합발효물은 항균, 항염 및 항바이러스 효과가 우수하며, 이는 특히 구성성분의 특징과 더불어서 특정 천연식물의 발효 결과 세포막이 파괴되어 유효성분의 증가와 체내흡수율 증가하여 나타나는 결과로 보여진다.
특히, 본 발명의 조성물의 경우 기존의 구연산이나 멀꿀 등을 단순 사용하거나 발효 조건을 달리하는 비교예 등에 비해 월등하게 우수한 효과를 나타내는 것으로 확인되었다.
또한, 본 발명에 따라 제조된 천연발효효소액은 구연산과 결합하여 복합발효물로 구성하는 경우 항염, 항균, 항바이러스 효과는 물론 항산화 효과 등 생리활성 효과에서 월등하게 향상되는 결과를 보여 건강식품이나 화장품, 의약품, 동물용 사료첨가제 등으로 널리 활용될 수 있음을 보여주는 것이다.
Claims (9)
- 매실천연발효액 30~70중량부와 멀꿀, 맥문동, 황련 및 삼백초를 1~2 : 1~2 : 1~2 : 1~2의 중량비율로 함유하는 식물혼합추출액 30~70중량부가 혼합된 천연혼합발효액에 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)와 바실러스 아밀로리퀴피엔스(Bacillus amyloliquefaciens)의 혼합 발효균과 복합비타민 및 아미노산을 혼합하되 복합비타민과 아미노산을 각각 혼합액 전체 중의 0.01~1중량%로 혼합하고 이를 배양한 천연발효효소액과, 구연산을 1~20 : 99~80중량부의 비율로 함유하는 항염 또는 항균 기능을 가진 멀꿀-구연산 복합발효물.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 따른 천연발효효소액을 이용한 항염 또는 항균 기능을 가진 멀꿀-구연산 복합발효물을 함유하는 건강식품.
- 청구항 1에 따른 천연발효효소액을 이용한 항염 또는 항균 기능을 가진 멀꿀-구연산 복합발효물을 함유하는 화장품.
- 청구항 1에 따른 천연발효효소액을 이용한 항염 또는 항균 기능을 가진 멀꿀-구연산 복합발효물을 함유하는 동물용 사료첨가제.
- 청구항 1에 따른 천연발효효소액을 이용한 항염 또는 항균 기능을 가진 멀꿀-구연산 복합발효물을 함유하는 마스크.
- 청구항 7에 있어서, 상기 멀꿀-구연산 복합발효물이 표면에 코팅된 필터 형태의 구조물을 포함하는 마스크.
- 매실천연발효액 30~70중량부와 멀꿀, 맥문동, 황련 및 삼백초를 1~2 : 1~2 : 1~2 : 1~2의 중량비율로 함유하는 식물혼합추출액 30~70중량부의 천연혼합발효액을 제조하는 단계;
상기 천연혼합발효액에 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)와 바실러스 아밀로리퀴피엔스(Bacillus amyloliquefaciens)의 혼합 발효균과 복합비타민 및 아미노산을 혼합하되 복합비타민과 아미노산을 각각 혼합액 전체 중의 0.01~1중량%로 혼합하는 단계;
상기 혼합물을 30~45℃에서 12~72시간 배양하여 천연발효효소액을 제조하는 단계; 및
구연산 80~99중량부에 상기 천연발효효소액 1~20중량부를 혼합하는 단계;
를 포함하는 항염 또는 항균 기능을 가지는 멀꿀-구연산 복합발효물의 제조방법.
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