KR102649250B1 - 배스 추출물을 포함하는 비만 개선용 사료 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배스(bass) 추출물을 포함하는 비만 개선용 사료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 사료 조성물은 비만 개선에 우수한 효과를 나타내므로, 이를 통해 생태계 교란어종으로 분류된 배스의 연구 및 활용도를 높일 수 있다.
Description
본 발명은 배스(bass) 추출물을 포함하는 비만 개선용 사료 조성물에 관한 것이다.
배스(Micropterus salmoides; bass)는 농어목(Perciformes) 검정우럭과 (Centrarchidae)에 속하며 원산지는 미국의 남동부 지역으로 양식 및 낚시를 목적으로 전 세계에 도입되었다. 우리나라에서 배스는 자원 조성용으로 수산청에서 1973년 처음 도입되었고 시험 연구를 통해 포식성과 방류 시 생태계에 끼칠 영향성에 대해 논의되었다.
배스는 머리와 몸통이 납작하고, 몸이 긴 방추형의 특징을 가진 민물고기 어종이다. 또한, 머리는 크고, 눈은 비교적 작으며 주둥이는 길면서 끝이 뾰족하고, 입은 크면서 하악이 상악보다 약간 앞으로 나와 있다. 등지느러미는 2개이고, 꼬리지느러미 후연 중앙은 안쪽으로 오목하게 파여 있다. 등쪽은 짙은 청색이고, 배쪽은 노란색을 띠며 몸 옆면 중앙에는 청갈색의 긴 줄무늬가 있다.
한편, 배스는 타 민물고기에 비해 칼슘, 인, 철 등의 미네랄이 1.5 내지 4배 가량 더 많이 함유되어 있어 영양이 풍부하고, 지방이 10 내지 30%에 불과하여 맛이 담백하다. 또한 노화를 방지하는 아미노산인 타우린이 다량 함유되어 있어 일본, 중국, 미국, 호주 등 여러 나라에서 고급어종으로 취급되고 있다.
배스는 영양학적으로 가치가 높다고 평가되고 있으나 배스가 도입된 생태계에서 어류의 종 다양성이 감소하고 그로 인해 저서 생물과 조류(algae)가 풍부해지면서 먹이사슬 구조와 생태계의 에너지 흐름 그리고 서식처 변화 등에 직·간접적인 영향을 미쳐 생태계 교란을 유발한다고 보고된 바 있다. 또한, 배스는 다른 어종에 비해 특유의 비린내가 더 심해 음식이나 식품으로 활용하기 어렵다는 단점도 있다. 이러한 부정적인 인식 때문에 높은 영양학적 가치에 비해 배스를 활용하는 연구는 저조한 편이다.
이에 본 발명자들은 생태계 교란어종으로 분류된 배스(bass)의 활용도를 높이기 위해 배스 추출물의 활성을 스크리닝 하였고, 배스 추출물이 비만 개선에 우수한 효과가 있음을 확인하였다. 그 결과, 배스 추출물을 이용하여 비만 개선용 사료 조성물을 제조함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
이에, 본 발명의 목적은 배스 추출물을 포함하는 비만 개선용 사료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다음 단계를 포함하는 비만 개선용 사료 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다:
배스 부산물로부터 배스 비정제 오일(crude oil)을 추출하는 추출 단계; 및
상기 배스 비정제 오일을 정제하여 배스 정제 오일(oil)을 제조하는 정제 단계.
본 발명은 배스(bass) 추출물을 포함하는 비만 개선용 사료 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 사료 조성물은 비만 개선에 우수한 효과를 나타낸다.
본 발명자들은 배스 추출물을 포함하여 제조한 사료가 비만 개선에 우수한 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
이하 본 발명을 더욱 자세히 설명하고자 한다.
본 발명의 일 양태는 배스 추출물을 포함하는 비만 개선용 사료 조성물이다.
본 발명에 있어서 상기 배스 추출물은 배스 정제 오일(oil)인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 상기 사료 조성물은 배스 추출물 0.5 내지 1.5 중량%를 포함하는 것일 수 있다.
상기 사료 조성물은 배스 추출물을 바람직하게는 0.5 내지 1.3 중량%, 0.7 내지 1.5 중량%, 0.9 내지 1.5 중량%, 0.6 내지 1.3 중량% 또는 0.8 내지 1.2 중량%, 예를 들어, 0.9 내지 1.1 중량%를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 상기 사료 조성물은 반려동물용 사료 조성물인 것일 수 있다.
상기 반려동물은 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 바람직하게는 개 또는 고양이일 수 있으며, 반려동물에 해당하는 이들 동물을 대상으로 하는 경우에는 본 발명에 개시된 배스 추출물을 이용하는 효과를 충분히 달성할 수 있어 바람직하다.
본 발명의 다른 양태는 다음 단계를 포함하는 비만 개선용 사료 조성물의 제조방법이다:
배스 부산물로부터 배스 비정제 오일(crude oil)을 추출하는 추출 단계; 및
상기 배스 비정제 오일을 정제하여 배스 정제 오일(oil)을 제조하는 정제 단계.
본 발명에 있어서 상기 배스 부산물은 머리, 내장, 꼬리, 껍질 및 뼈로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 상기 추출 단계는 600 내지 620 kgf/cm2의 압력 조건에서 수행되는 것일 수 있다.
상기 압력 조건은 바람직하게는 602 내지 618 kgf/cm2, 604 내지 618 kgf/cm2, 605 내지 615 kgf/cm2, 607 내지 614 kgf/cm2, 609 내지 613 kgf/cm2 또는 610 내지 612 kgf/cm2, 예를 들어, 611 내지 612 kgf/cm2인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 상기 추출 단계는 40 내지 80℃의 온도 조건에서 수행되는 것일 수 있다.
상기 온도 조건은 바람직하게는 40 내지 70℃, 45 내지 75℃, 45 내지 70℃, 50 내지 75℃, 50 내지 70℃ 또는 55 내지 70℃, 예를 들어, 55 내지 65℃인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 상기 추출 단계는 30 내지 90분의 시간 동안 수행되는 것일 수 있다.
상기 추출 단계의 수행 시간은 바람직하게는 30 내지 80분, 40 내지 90분, 40 내지 80분, 40 내지 70분, 50 내지 90분 또는 50 내지 80분, 예를 들어, 50 내지 70분인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 상기 정제 단계는 다음의 단계를 포함하는 것일 수 있다:
상기 배스 비정제 오일에 알칼리 용액 및 에탄올을 추가하여 유리 지방산과 글리세롤을 제거하는 탈산 단계;
상기 배스 비정제 오일에서 점질물을 제거하는 탈검 단계; 및
상기 배스 비정제 오일에서 색소를 제거하는 탈색 단계.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 탈산 단계의 알칼리 용액은 가수분해 반응을 유도하고, 에탄올은 에틸 에스테르(Ethyl Ester)화 반응을 유도하여 유리 지방산과 글리세롤을 제거하는 것일 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 탈색 단계는 상기 탈검 단계에서 수거한 상층액 100중량부 대비 활성탄과 활성백토 5 내지 10 중량부를 첨가하여 수행되는 것일 수 있다.
상기 활성탄과 활성백토는 바람직하게는 6 내지 10 중량부, 7 내지 10 중량부 또는 8 내지 10 중량부, 예를 들어, 9 내지 10 중량부를 첨가하여 수행되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서 상기 탈색 단계는 30 내지 60분의 시간 동안 수행되는 것일 수 있다.
상기 탈색 단계의 수행 시간은 바람직하게는 30 내지 55분, 30 내지 50분, 30 내지 45분 또는 30 내지 40분, 예를 들어, 30 내지 35분인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 배스(bass) 추출물을 포함하는 비만 개선용 사료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 사료 조성물은 비만 개선에 우수한 효과를 나타내므로, 이를 통해 생태계 교란어종으로 분류된 배스의 연구 및 활용도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배스(bass) 비정제 오일(crude oil)의 생산공정을 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배스 오일 정제 과정의 개요를 도식화한 그림이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 농도별 배스 정제 오일(oil) 급이 후 생쥐 복부 지방의 변화를 비교한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 농도별 배스 정제 오일 급이 후 생쥐의 체중 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 농도별 배스 정제 오일 급이 후 생쥐의 지방의 조직학적 변화를 나타낸 사진이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 농도별 배스 정제 오일 급이 후 생쥐의 아디포넥틴(Adiponectin) 유전자 발현량을 비교한 그래프이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 농도별 배스 정제 오일 급이 후 생쥐의 렙틴(Leptin)의 유전자 발현량을 비교한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배스 오일 정제 과정의 개요를 도식화한 그림이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 농도별 배스 정제 오일(oil) 급이 후 생쥐 복부 지방의 변화를 비교한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 농도별 배스 정제 오일 급이 후 생쥐의 체중 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 농도별 배스 정제 오일 급이 후 생쥐의 지방의 조직학적 변화를 나타낸 사진이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 농도별 배스 정제 오일 급이 후 생쥐의 아디포넥틴(Adiponectin) 유전자 발현량을 비교한 그래프이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 농도별 배스 정제 오일 급이 후 생쥐의 렙틴(Leptin)의 유전자 발현량을 비교한 그래프이다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 "%"는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량)%, 고체/액체는 (중량/부피)%, 그리고 액체/액체는 (부피/부피)%이다.
실시예 1: 배스 추출물의 제조
1-1. 배스 살균 처리
탄소성 물질(숯)과 초산(CH3COOH)의 혼합액에 배스(bass)를 6시간 침지시켜 살균 처리를 하였다.
1-2. 배스 소취 처리
배스와 같은 담수어는 피페리딘(piperidine)과 아세트알데히드(acetaldehyde)가 섞이며 민물고기 특유의 비린내가 난다.
이에, 살균 처리 과정을 거친 배스를 손질하여 시트랄(C10H16O)이 함유되어 있는 레몬(오레지 등으로 대체 가능)과 에틸알콜(C2H5OH)이 주성분인 청주(백소주 등으로 대체 가능)를 혼합한 액체에 6~8시간 동안 침지시킴으로써 비린내 제거의 효과를 높였다.
1-3. 배스 해체 및 열풍 건조 단계
배스의 살을 제외한 부산물(머리, 내장, 꼬리, 껍질 및 뼈)을 분리하여 55℃에서 열풍 건조를 실시하였다.
1-4. 배스 분쇄 단계
해체 및 열풍 건조를 통해 수분을 제거한 배스 부산물을 60 메쉬(mesh) 망에서 분쇄하였다.
1-5. 배스 비정제 오일(crude oil)추출 단계
분쇄한 배스 부산물을 오일압착장비(Twin-pod Oil Press (safe type))를 이용하여 611.8 kgf/cm2, 60℃의 조건에서 1시간 동안 오일을 추출하고 200 메쉬(mesh) 망으로 1차 불순물을 제거함으로써 배스 비정제 오일(crude oil)을 수득하였다.
1-6. 배스 비정제 오일의 정제 단계
상기 실시예 1-5에서 수득한 배스 비정제 오일을 3000 rpm으로 15분 동안 원심분리하여 1차 침전물 찌꺼기를 제거하였다. 그 후 탈산, 탈검 및 탈색 과정을 거쳐 정제한 배스 정제 오일(oil)을 배스 추출물로 사용하였다. 배스 비정제 오일 200g 당 정제 오일 105g을 얻어, 수율은 52.5%로 측정되었다.
1-6-1. 탈산 단계
알칼리 용액은 가수분해 반응을 유도하고, 에탄올은 에틸 에스테르(Ethyl Ester)화 반응을 유도하여 유리 지방산과 글리세롤 제거에 사용된다.
이에, 200g의 배스 비정제 오일에 200g의 배스 비정제 오일 100부피부 대비 수산화칼륨 0.5~2부피부 및 에탄올 10~20부피부를 첨가하고 60℃에서 1시간 동안 가열하여 유리 지방산과 글리세롤을 제거하였다.
이후 실온에서 식힌 후, 2500 rpm으로 15분 동안 원심분리하여 불순물을 제거하고 상층액을 수거하였다.
1-6-2. 탈검 단계
상기 탈산 단계에서 수거한 상층액 100중량부 대비 80℃의 증류수 10~20중량부를 첨가하고 60℃로 20분 동안 가열 교반을 실시하였다. 그 후 2500 rpm으로 15분 동안 원심분리하여 불순물을 제거하고 상층액을 수거하였다. 이 과정을 2~3회 반복하였다.
1-6-3. 탈색 단계
상기 탈검 단계에서 수거한 상층액 100중량부 대비 활성탄과 활성백토 10중량부를 첨가하여 60℃에서 30분 동안 가열교반을 실시하였다. 그 후 2500 rpm으로 15분 동안 원심분리하여 불순물을 제거하고 상층액을 수거하였다. 활성탄 및 활성백토로 교반된 오일을 200 메쉬 망으로 거른 후 3000 rpm으로 15분 동안 원심분리하여 불순물을 제거하고 상층액을 수거하였다. 거름종이에 오일을 필터링 한 후, 최종 배스 정제 오일을 수득하였다.
배스 정제 오일의 pH와 산가를 측정한 결과, 각각 7.3~7.6 (중성), 및 0~0.5를 나타냈으며, 이는 단미사료의 품목별 기준, 규격 및 식품의약품안전처 식품 및 식품첨가물공전의 제5.식품별 기준 및 규격에 기술되어 있는 기준치를 넘어서지 않는 것을 확인하였다.
실시예 2: 배스 추출물의 비만 개선 효과 확인
2-1. 대조군 및 실험군 설정
배스 추출물인 배스 정제 오일의 비만 개선 효과를 확인하기 위해 고지방 사료(지방 60% 함유)를 C57/black 종의 생쥐에 4주간 급이하여 정상 체중 보다 30% 이상 과체중의 비만 생쥐 모델을 제작하였다.
비만이 유도된 생쥐에 4주간 일 1회 zonde(경구용 주사침)을 사용하여 일반 사료를 급이하거나, 배스 정제 오일과 고지방 사료를 동시 급이하였다. 이때, 실험군(F)에는 각각 0, 500, 1000, 5000 ㎍/30g의 배스 정제 오일을 고지방 사료와 동시 급이하였고, 대조군(C)에는 일반 사료를 급이하였다.
2-2. 체중의 변화
상기 실시예 2-1에서 제작한 비만 생쥐의 실험군(F)과 대조군(C)에서 각각 체중의 변화를 확인하였다.
도 3에서 확인할 수 있듯이, 고지방 사료를 급이한 생쥐의 복부지방은 일반 사료를 급이한 생쥐의 복부지방보다 가시적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
도 4에서 확인할 수 있듯이, 고지방 사료와 배스 정제 오일을 동시 급이한 실험군의 체중 변화는 고지방 사료를 단독 급이한 생쥐(a)가 가장 높았으며, 대조군(b)에서도 두 번째로 높은 수치로 증가하는 것을 확인하였다. 고지방 사료와 배스 정제 오일을 동시 급이한 생쥐(c)가 일반 사료를 급이한 생쥐보다 체중 변화가 낮았으며, 동시 급이 실험 시작 9일 후부터 체중 변화의 차이를 보였다.
| 증체량 | Day1 | Day3 | Day6 | Day9 | Day12 | Day15 | Day18 | Day21 | Day24 |
| C | 0.00 | 0.50 | 0.38 | 1.46 | 1.40 | 1.28 | 1.65 | 1.85 | 2.63 |
| F0 | 0.00 | 0.38 | 0.77 | 1.93 | 2.05 | 1.63 | 2.50 | 2.50 | 3.15 |
| F500 | 0.00 | 0.50 | 0.90 | 1.90 | 3.15 | 2.70 | 1.50 | 1.40 | 1.73 |
| F1000 | 0.00 | 0.25 | 0.77 | 1.22 | 0.77 | 1.05 | 0.95 | 1.48 | 1.93 |
| F5000 | 0.00 | 0.08 | 0.28 | 0.66 | 0.61 | 0.58 | 0.36 | 1.16 | 1.13 |
상기 표 1과 같이, 실험군의 체중 변화를 비교해 보면 실험 24일차에 일반 사료를 급이한 C군에서 2.63g 증가, 실험군 중에서 고지방 사료만 급이한 F0군에서 3.15g 증가하였고, 고지방 사료와 배스 정제 오일을 동시에 급이한 F500군에서 1.73g, F1000군에서 1.93g, F5000군에서 1.13g의 증가량을 보였다. F0군과 F500군의 체중 변화량 차이는 2.02g이었으며, 이는 비만이 유도된 생쥐 모델에서 고농도의 배스 정제 오일을 동시 급이 시 생쥐의 체중 증가량이 5% 이상 줄어드는 것을 의미하며, 이를 통해 배스 정제 오일이 비만 개선에 효과가 있음을 확인하였다.
2-3. 지방의 조직학적 변화
상기 실시예 2-1에서 제작한 비만 생쥐의 실험군(F)과 대조군(C)에서 각각 지방의 조직학적 변화를 확인하기 위하여, H&E 염색을 이용하여 부고환 지방세포의 형태와 크기를 분석하였다.
도 5에서 확인할 수 있듯이, 부고환 지방세포의 크기는 C군 대비 고지방 사료를 급이한 실험군에서 커지는 양상을 보였다. 실험 4주차와 2주차를 비교하였을 때, 고지방 사료와 배스 정제 오일을 동시에 급이한 F500, F1000, F5000군의 지방세포 크기는 F0군 대비 작아지는 양상을 보였다.
2-4. 기능성 유전자 발현
상기 실시예 2-1에서 제작한 비만 생쥐의 실험군(F)과 대조군(C)에서 각각 부고환 지방으로부터 아디포넥틴(Adiponectin), 렙틴(Leptin)의 유전자 발현을 확인하였다.
아디포넥틴은 지방조직에서 분비되는 호르몬으로 체지방이 과도하게 축적된 경우 아디포넥틴의 발현량 및 혈중 농도가 감소되므로, 체지방 축적의 지표로 이용된다.
렙틴은 지방세포에서 분비되는 나선형 단백질이자 포만감, 식욕 억제와 관련된 호르몬이다.
도 6a에서 확인할 수 있듯이, 부고환 지방에서 아디포넥틴의 유전자 발현은 실험 4주차에 F0군 및 C군 대비 고지방 사료와 배스 정제 오일을 동시에 급이한 F500, F5000군에서 유의적으로 감소한 것을 확인하였다.
도 6b에서 확인할 수 있듯이, 부고환 지방에서 렙틴의 유전자 발현은 실험 4주차에 F0군 대비 고지방 사료와 배스 정제 오일을 동시에 급이한 F500, F5000군에서 유의적으로 감소한 것을 확인하였다.
이로부터, 배스 정제 오일의 추가 급이는 지방세포 생성 감소, 포만감 상승 및 식욕억제 등과 같은 비만 개선 및 체중 조절에 도움을 줄 수 있는 것을 확인할 수 있다.
Claims (10)
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- 오일압착장비를 이용하여 611.8 kgf/cm2에서 1시간 동안 60℃ 조건으로 배스의 머리, 내장, 꼬리, 껍질 및 뼈로부터 배스 비정제 오일(crude oil)을 추출하는 추출 단계;
상기 배스 비정제 오일을 원심분리하여 침전물을 제거하는 전처리단계;
상기 전처리단계를 거친 배스 비정제 오일에서 유리 지방산과 글리세롤을 제거하기 위해 배스 비정제 오일 100 부피부 대비 수산화칼륨 0.5 내지 2 부피부 및 에탄올 10 내지 20 부피부를 추가하여 60℃에서 1시간 동안 가열한 후, 원심분리하여 상층액만을 획득하는 탈산 단계;
상기 탈산 단계에서 획득한 상층액에서 점질물을 제거하기 위해 상층액 100 중량부 대비 80℃ 증류수 10 내지 20 중량부를 추가하여 60℃에서 20분 동안 가열 교반한 후, 원심분리하여 상층액만을 획득하는 탈검 단계;
상기 탈검 단계에서 획득한 상층액에서 색소를 제거하기 위해 상층액 100 중량부 대비 활성탄 및 활성백토 10 중량부를 추가하여 60℃에서 30분 동안 가열 교반한 후, 원심분리하여 상층액만을 획득하는 탈색 단계; 및
상기 탈색 단계를 거친 배스 오일을 200 메쉬 망으로 거른 후 원심분리하여 상층액만을 획득하는 배스 정제 오일 수득 단계;
를 포함하는 비만 개선용 사료 조성물의 제조방법. - 삭제
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