KR102535643B1 - 재첩의 단백질 분해 효소 반응 산물을 포함하는 근육 손실 예방용 기능성 식품 조성물 - Google Patents

재첩의 단백질 분해 효소 반응 산물을 포함하는 근육 손실 예방용 기능성 식품 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명의 근육 손실 예방용 기능성 식품 조성물은 재첩의 단백질 분해 효소 반응 산물을 포함하는 조성물로서, 상기 재첩의 단백질 분해 효소 반응 산물은 삶은 재첩살을 플라보자임; 또는 플라보자임과 알칼라제, 뉴트라제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상과의 조합;으로 효소 반응하여 수득되는 것이다.

Description

재첩의 단백질 분해 효소 반응 산물을 포함하는 근육 손실 예방용 기능성 식품 조성물{Functional food composition for preveting muscle loss comprising product produced by protease reaction with marsh clam}
본 발명은 재첩의 단백질 분해 효소 반응 산물을 포함하는 근육 손실 예방용 기능성 식품 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 재첩을 활용하여 비교적 안전하고 쉽게 제조할 수 있는 것으로서 다량의 류신을 함유하고 있어 근육 손실 예방에 대한 우수한 기능성을 나타낼 수 있는 식품 조성물에 관한 것이다.
재첩은 모래가 많은 진흙 바닥에 서식하는 우리나라의 대표적인 민물조개로서, 대부분 섬진강 유역에서 채취되고 있으며, 주로 껍질째 삶아 국으로 만들어 먹는다. 재첩은 간기능 개선과 황달 치유 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 항암 및 면역 효과에 대해서도 연구된 바 있다.
이러한 재첩을 보다 다양하게 활용하기 위한 일부 시도가 있었으나, 보다 적극적으로 재첩의 잠재력을 발굴하고 이를 바탕으로 보다 고부가가치의 제품으로 활용할 수 있도록 하는 것에 대한 연구가 필요하다.
한편, 최근 몸을 건강하게 유지하고 아름답게 가꾸는 것에 대한 관심이 높아지고 있으며, 운동을 통해 근육을 키우고 이를 가능한 오랫동안 유지하는 것에 대한 관심 또한 높아지고 있다. 그러나 운동으로 형성된 근육은 여러 가지 원인으로 인해 비교적 쉽게 감소될 수 있어, 이를 유지하는 것은 결코 쉽지 않다.
이러한 근육의 손실과 관련하여, 단백질을 구성하는 아미노산의 일종인 류신(leucine)이 근육 손실과 관련이 있다는 연구 결과가 보고되고 있다. 예를 들어, 류신이 50대 이상의 건강한 한국인에서 근육 손실 예방에 매우 효과적이라는 임상 연구 결과가 보고된 바 있다.
본 발명자는 재첩의 잠재력에 대해 보다 적극적으로 검토하여 고부가가치 제품, 특히 상기와 같은 소비자들의 니즈를 충족할 수 있는 기능성 식품으로서의 활용 가능성에 대해 연구하였다.
Yeji Kang, Namhee Kim, Yong Jun Choi, Yunhwan Lee, Jihye Yun, Seok Jun Park, Hyoung Su Park, Yoon-Sok Chung, Yoo Kyoung Park. Leucine-Enriched Protein Supplementation Increases Lean Body Mass in Healthy Korean Adults Aged 50 Years and Older: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Trial. Nutrients 2020, 12(6).
본 발명의 목적은 재첩을 활용한 것으로서 다량의 류신을 함유하고 있어 근육 손실 예방에 대한 우수한 기능성을 나타낼 수 있는 식품 조성물을 제공하는데 있다.
일 양상에서, 본 발명은 재첩의 단백질 분해 효소 반응 산물을 포함하는 근육 손실 예방용 기능성 식품 조성물로서, 상기 재첩의 단백질 분해 효소 반응 산물은 삶은 재첩살을 플라보자임; 또는 플라보자임과 알칼라제, 뉴트라제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상과의 조합;으로 효소 반응하여 수득되는 것인, 근육 손실 예방용 기능성 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 기능성 식품 조성물은 재첩을 활용한 것으로서 다량의 류신을 함유하고 있어 근육 손실 예방에 대한 우수한 기능성을 나타낼 수 있다. 특히 본 발명의 조성물은 인체에 유해할 수 있는 화합물이나 용매를 사용하지 않고 생물학적인 방법, 즉 효소 처리를 통해 쉽게 제조할 수 있는 것으로서 안전성 및 제조의 용이성 측면에서의 장점도 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재첩의 효소 반응 산물의 류신(L-leucine) 함량을 분석한 결과이다.
본 발명은 근육 손실 예방에 대한 우수한 기능성을 나타낼 수 있는 식품 조성물에 관한 것으로서, 본 발명의 조성물은 삶은 재첩살을 플라보자임; 또는 플라보자임과 알칼라제, 뉴트라제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상과의 조합;으로 효소 반응하여 수득되는 재첩의 단백질 분해 효소 반응 산물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 식품 조성물은 류신을 높은 함량으로 함유하는 재첩 효소 반응 산물을 함유하여 우수한 근육 손실 예방 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명 식품 조성물의 유효성분인 재첩의 효소 반응 산물, 즉 삶은 재첩살을 플라보자임; 또는 플라보자임과 알칼라제, 뉴트라제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상과의 조합;으로 효소 반응하여 수득되는 효소 반응 산물은, 예를 들어 효소 반응 처리하지 않은 재첩, 또는 다른 효소로 반응시킨, 예를 들어 알칼라제 또는 뉴트라제를 단독으로 처리하거나, 알칼라제와 뉴트라제를 조합하여 처리한, 재첩에 비해 더 높은 함량의 류신을 함유할 수 있다.
플라보자임(Flavourzyme)은 상업용 효소로서, 예를 들어 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae)로부터 제조된 것으로서 아미노펩티다제(aminopeptidase)를 함유하는 것일 수 있으며, 예를 들어 노보자임(Novozymes) 사의 Flavourzyme® 500MG일 수 있다.
알칼라제(Alcalase) 또한 상업용 효소로서, 예를 들어 바실러스 리체니포미스(Bacillus licheniformis)로부터 제조된 것으로서 프로테아제(protease)를 함유하는 것일 수 있으며, 예를 들어 노보자임 사의 Alcalase® 2.4L일 수 있다.
뉴트라제(Neutrase) 또한 상업용 효소로서, 예를 들어 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens)로부터 제조된 것으로서 프로테아제(protease)를 함유하는 것일 수 있으며, 예를 들어 노보자임 사의 Neutrase® 0.8L일 수 있다.
일 실시형태에서, 본 발명의 재첩 효소 반응 산물은 재첩을 90 내지 100℃에서 5 내지 10분 동안 삶은 다음 패각을 분리하여 수득한 삶은 재첩살을 효소 반응하여 수득되는 것이다. 이러한 삶는 조건에 따르면 보다 높은 기호도(맛, 향, 색 등)를 달성할 수 있으며, 보다 효율적으로 높은 류신 함량을 달성할 수 있다. 이를 위해 바람직하게는 93 내지 100℃의 삶는 온도를 사용하며, 보다 바람직하게는 94 내지 99℃, 보다 바람직하게는 95 내지 98℃의 삶는 온도를 사용한다. 또한 바람직하게는 5 내지 9분 동안의 삶는 시간을 사용하며, 보다 바람직하게는 5 내지 8분, 보다 바람직하게는 6 내지 7분 동안의 삶는 시간을 사용한다.
일 실시형태에서, 본 발명의 재첩 효소 반응 산물은 삶은 재첩살 100중량부에 대해 상기 플라보자임; 또는 플라보자임과 알칼라제, 뉴트라제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상과의 조합;을 0.5 내지 2중량부로 첨가하고, 50 내지 55℃에서 4시간 이상 효소 반응하여 수득되는 것이다. 이러한 효소 반응 조건에 따르면 보다 효율적으로 높은 류신 함량을 달성할 수 있다. 이를 위해 바람직하게는 삶은 재첩살 100중량부에 대해 효소를 0.6 내지 1.7중량부로 첨가하고, 보다 바람직하게는 효소를 0.7 내지 1.5중량부로 첨가하고, 보다 바람직하게는 0.8 내지 1.2중량부로 첨가하며, 또한 바람직하게는 50 내지 55℃에서 4 내지 6시간 동안 효소 반응한다. 효소 반응 시간을 늘릴 수 있으나, 6시간을 초과할 경우 길어지는 시간에 비해 효소 반응 효율 증가 효과가 미비하므로, 공정 시간의 측면에서 바람직하지 못할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 유효성분인 본 발명의 재첩 효소 반응 산물을 다양한 농도로 포함할 수 있다. 예를 들어 본 발명의 재첩 효소 반응 산물을 0.1 이상 100중량% 미만으로 포함할 수 있으며, 재첩 효소 반응 산물 그 자체일 수도 있으나, 이로 제한되지 않는다.
일 실시형태에서, 본 발명의 식품 조성물은 재첩의 단백질 분해 효소 반응 산물과 재첩을 삶는 과정에서 수득되는 육수를 혼합하고 80 내지 120℃에서 30분 내지 150분 동안 무압력 방식으로 추출하여 수득되는 것을 포함한다. 이렇게 수득되는 것은 진액의 형태일 수 있다. 이에 따르면 재첩 고유의 맛과 향을 보다 많이 나타낼 수 있으면서 전체적으로 우수한 기능성을 나타내는 상태로 제공할 수 있다. 이를 위해 바람직하게는 90 내지 110℃의 추출 온도를 사용하며, 보다 바람직하게는 100 내지 110℃의 추출 온도를 사용하고, 바람직하게는 40 내지 130분의 추출 시간을 사용하며, 보다 바람직하게는 50 내지 120분의 추출 시간을 사용한다.
일 실시형태에서, 본 발명의 식품 조성물은 녹차 추출물을 더 포함한다. 이 경우 녹차 추출물의 항산화 효과로 인해 노화에 의한 근육 손실을 예방하는데 보다 효과적일 수 있다. 구체적인 일 실시형태에서, 녹차 추출물은 녹차의 열수 추출물이며, 진액, 즉 재첩 효소 반응 산물과 재첩 육수를 혼합하고 추출하여 수득되는 진액 100중량부에 대해 0.5 내지 2중량부로 포함될 수 있다. 이때 녹차 추출물의 양에 따르면 재첩 고유의 풍미를 크게 훼손하지 않으면서 녹차의 풍미와 잘 조화된 상태로 제공할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 이 밖에 식품학적으로 허용가능한 물질을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등이 추가 성분으로서 포함될 수 있다. 또한 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, pH 조절제, 안정화제, 방부제 등이 더 포함될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 다양한 식품 형태일 수 있다. 예를 들어, 진액의 형태일 수 있으며, 이 밖에 본 발명의 유효성분, 즉 본 발명의 재첩 효소 반응 산물을 포함하는 식육가공품, 어육제품, 두부, 묵, 죽, 라면이나 국수 등의 면류, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등의 조미식품, 소스, 과자, 발효유나 치즈 등의 유가공품, 김치나 장아찌 등의 절임식품, 과실, 채소, 두유, 발효음료 등의 음료수 형태일 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1 내지 4
재첩을 해감한 다음 세척기를 이용하여 이물질 및 패각의 점질물질을 제거(1회 3분씩 3회 세척)한 뒤 물기를 제거하였다.
세척한 재첩을 95 ~ 98℃로 5 ~ 10분 동안 삶은 다음 육수를 분리하여 수득하고, 삶아진 재첩의 패각과 살을 분리하였다.
삶은 재첩살을 초저온 냉동고(SANYO MDF-U53V Stand, -80℃에서 24시간 보관 후 동결건조(FD 8518) 및 분쇄(Foss 1093)하여 시료를 준비하고, 시료 50g에 10배 중량의 증류수를 첨가한 다음 플라보자임(Flavourzyme 500MG, Novozymes 사) 약 0.5g(실시예 1), 또는 플라보자임 약 0.25g + 알칼라제(Alcalase 2.4L, Novozymes 사) 약 0.25g(실시예 2), 또는 플라보자임 약 0.25g + 뉴트라제(Neutrase 0.8L, Novozymes 사) 약 0.25g(실시예 3), 또는 플라보자임 약 0.166g + 알칼라제 약 0.166g + 뉴트라제 약 0.166g(실시예 4)을 첨가하고, 진탕배양기(shaking incubator, IS-971R, JS Research 사, 한국 공주시 소재)에서 110rpm으로 50℃에서 6시간 동안 효소 반응시켰다. 이후 95℃ 수조(water bath, JSEB-60T, JS Research 사)에 약 30분 동안 담가 효소를 불활성화시켰다. 이후 여과지(whatman No.2)로 여과한 후 동결건조하여 4℃에서 보관하면서 실험에 사용하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 같은 방법을 사용하되, 별도의 효소(플라보자임, 알칼라제 또는 뉴크라제)를 사용하지 않았다.
비교예 2 내지 4
상기 실시예 1과 같은 방법을 사용하되, 효소로서 알칼라제 약 0.5g(비교예 2), 또는 뉴트라제 약 0.5g(비교예 3), 또는 알칼라제 약 0.25g + 뉴트라제 0.25g(비교예 4)를 사용하였다.
실험예 1
상기 실시예 1 내지 4, 및 비교예 1 내지 4의 시료의 류신(leucine) 함량을 분석하였다.
구체적으로, 시료 0.3g에 증류수 10mL를 첨가하고, 진탕 배양기(Shaking Incubator SI-600R, Lab. Companion, Jeio Tech 사, 한국 소재)에서 200rpm으로 24시간 동안 진탕 처리하고, 10%의 5-sulfosalicylic acid dihydrate 1mL를 첨가한 후 4℃에 24시간 동안 두어 단백질을 침전시키고, 4,000rpm으로 5분간 원심분리하여 상층액을 수득하고, 이를 40℃ 이하에서 감압농축기(Rotary evaporator, EYELA N-1100V-W, 일본)를 이용하여 농축시킨 후 sample dilution buffer를 5mL 첨가하여 용해시키고, 0.45 Membrane filter로 여과한 다음 120㎕를 아미노산 분석기(Sykam S7130 Amino acid reagent organiger, 독일)로 분석하였고, UV/VIS detector 400nm(1.00 AU)와 570nm(1.00 AU)로 검출하였다.
이의 결과, 표 1과 같이 실시예 1 내지 4의 류신(leucine) 함량이 비교예 1 내지 4에 비해 높은 것으로 나타났다. 이는 실시예 1 내지 4의 재첩 효소 반응 산물에 매우 높은 함량의 류신이 함유되어 있어, 근육 손실 예방의 용도로 매우 유용하게 활용될 수 있음을 보여준다.
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
L-Leucine 399.11 2880.19 2847.68 2598.59 4022.05 3801.4 3732.17 3946.74
* 단위 : mg/100g 건중량.
제조예 1
상기 실시예 1 내지 4에서와 같이 재첩을 삶은 다음 육수를 분리하여 수득하고, 재첩살을 분리하여 수득한다.
삶은 재첩살 100중량부에 플라보자임 약 1중량부; 또는 플라보자임 약 0.5중량부 및 알칼라제 약 0.5중량부; 또는 플라보자임 약 0.5중량부 및 뉴트라제 약 0.5중량부; 또는 플라보자임 약 0.333중량부, 알칼라제 약 0.333중량부 및 뉴트라제 약 0.333중량부;를 첨가하고, 이들을 약 50℃에서 약 4 ~ 6시간 동안 효소 반응시킨 다음 약 100℃에서 약 30분 ~ 1시간 동안 실활화(효소 실활)한다.
무압력 추출기에 상기 효소 반응을 통해 수득된 효소 반응 산물과 앞서 수득한 육수를 투입하고 100 내지 110℃에서 약 50분 ~ 2시간 동안 추출하여 진액 형태의 조성물을 수득한다.
제조예 2
상기 제조예 1에서 최종적으로 수득한 진액 100중량부에 녹차 추출물 약 1중량부를 배합한 다음 포장하고 냉각한다.
녹차 추출물 제조 : 녹차 잎을 세척한 다음 물기를 제거하고 분쇄한다. 분쇄한 녹차를 거름망에 넣고 무압력 추출기에 투입하고 녹차 중량의 20배 중량의 정제수를 투입하여 추출한다.

Claims (5)

  1. 재첩의 단백질 분해 효소 반응 산물을 포함하는 근육 손실 예방용 기능성 식품 조성물로서,
    상기 재첩의 단백질 분해 효소 반응 산물은
    삶은 재첩살을
    플라보자임; 또는
    플라보자임과 알칼라제, 뉴트라제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상과의 조합;
    으로 효소 반응하여 수득되는 것인, 근육 손실 예방용 기능성 식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 삶은 재첩살은 재첩을 90 내지 100℃에서 5 내지 10분 동안 삶은 다음 패각을 분리하여 수득한 것인, 근육 손실 예방용 기능성 식품 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 효소 반응은 상기 삶은 재첩살 100중량부에 대해 상기 플라보자임; 또는 플라보자임과 알칼라제, 뉴트라제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상과의 조합;을 0.5 내지 2중량부로 첨가하고, 50 내지 55℃에서 4시간 이상 이루어지는 것인, 근육 손실 예방용 기능성 식품 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 상기 재첩의 단백질 분해 효소 반응 산물과 재첩을 삶는 과정에서 수득되는 육수를 혼합하고 80 내지 120℃에서 30분 내지 150분 동안 무압력 방식으로 추출하여 수득되는 것을 포함하는, 근육 손실 예방용 기능성 식품 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 조성물은 녹차 추출물을 더 포함하는, 근육 손실 예방용 기능성 식품 조성물.
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