KR20050099310A - 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품 및 이의제조방법 - Google Patents

백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품 및 이의제조방법 Download PDF

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KR20050099310A
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Abstract

본 발명은 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품 및 이의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 하얀색 과채류의 골다공증 예방효능 및 초록색 과채류의 고혈압 예방효능이 있는 백녹색 과채류를 주재료로 하고 곡물 분말과 증점제를 첨가하여 기호성을 향상시킨 제품의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 백녹색 과채류를 직접 열수추출하여 얻은 추출물에 곡물 분말 및 증점제를 첨가하여 다양하고 일정한 형태의 제형으로 가공하여 휴대와 섭취가 용이한 영양성분과 기호성이 향상된 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품 및 이의 제조방법 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품의 제조방법은
(1)수확된 백녹색 과채류를 90℃ 이하에서 열수 또는 용매추출한 후 추출물을 여과 및 농축하는 단계와,
(2)곡물을 증숙하고 건조한 다음 분말화 하는 단계와,
(3)상기 (1)단계의 백녹색 과채류 추출물농축액 45∼55중량%, (2)단계의 곡물 분말 44.5∼52중량% 및 증점제 0.5∼3중량%를 혼합하는 단계를 포함한다.

Description

백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품 및 이의 제조방법{health functional food with white-green fruits and vegetables and Manufacturing method thereof}
본 발명은 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품 및 이의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 하얀색 과채류의 골다공증 예방효능 및 초록색 과채류의 고혈압 예방효능이 있는 백녹색 과채류를 주재료로 하고 곡물 분말과 증점제를 첨가하여 기호성을 향상시킨 제품의 제조방법에 관한 것이다(본 발명에서 하얀색 과채류와 초록색 과채류를 통칭하여 백녹색 과채류라고 약칭한다.).
본 발명은 백녹색 과채류를 직접 열수 또는 용매추출하여 얻은 추출물에 곡물 분말 및 증점제를 첨가하여 일정한 형태의 제형으로 가공하여 휴대와 섭취가 용이한 영양성분과 기호성이 향상된 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품 및 이의 제조방법 제공을 목적으로 한다.
일반적으로 과일, 채소, 야채는 그 외부 또는 내부에 각각 독특한 색깔을 가지고 있다(이하 본 발명에서 과일, 채소 및 야채를 과채류라고 통칭한다).
하얀색을 내는 마늘, 양파, 파의 흰 뿌리는 알리신이라는 강한 자극성으로 인하여 항암력을 발휘하고, 엽록소는 혈중콜레스테롤 수치를 낮추고 고혈압과 동맥경화 예방에도 효과가 있다고 알려져 있다. 또한 하얀색 과채류 중에서 감자, 무, 양파, 콩나물, 오이속, 배추줄기, 연근, 죽순, 숙주나물, 양배추에는 플라보노이드가 함유되어 있어 세포의 손상을 막아주고 유방암과 골다공증과 같은 여성 질병예방에 효과가 있고, 특히 하얀색 과채류는 장기 중에서 폐에 좋다고 알려져 있다.
초록색을 내는 브로콜리, 상추, 오이, 쑥갓, 양배추, 시금치, 겨자잎, 피망, 녹차 등의 엽록소는 상처를 낮게 하고 세포를 재생시키고 혈액을 맑게 하고 지혈작용을 하며 특히 세포돌연변이를 1/10으로 낮추는 역할을 하며 콜레스테롤과 동맥경화증을 예방하기는 기능을 한다.
오이와 같이 외부가 녹색이지만 내부는 녹색이 아닌 과채류도 있으나 통상적으로 백녹색 과채류라고 약칭한다.
또한 적색과채류는 자체적으로 여러 가지 기능성 성분이 있어 항암작용, 대장암 및 유방암 등의 암 예방, 동맥경화, 심장병 발병 억제, 노화지연 작용, 피부 탄력 유지 등의 효능이 있다고 알려져 있다. 특히 적색과채류 중에서 라이코펜(lycopene)이라는 붉은 색소는 다른 카로티노이드류와 함께 빨간 사과, 빨간 고추, 피망, 딸기, 수박, 대추, 석류 및 토마토 등에 함유되어 물질로서 항암제로 널리 알려진 베타카로틴 보다 두배나 높은 항암효과를 발휘한다. 일예로 몇년전 이스라엘의 한 연구팀은 라이코펜의 암세포 성장 억제력이 베타카로틴 보다 10배나 높다는 사실을 확인한바 있다. 라이코펜은 안토시아닌처럼 항산화작용을 해서 동맥경화와 암을 예방하기도 한다.
또한 노란색과채류로는 당근, 호박, 귤, 유자, 레몬, 고구마, 복숭아, 살구, 감 등이 있으나 대표적인 성분으로는 카로티노이드임이 알려져 있다. 카로티노이드는 노랑, 주황, 색소로서 동물 또는 식물계에 여러종에 널리 분포되어 있는 데 카로티노이드는 분자내에 산소를 함유하지 않는 카로틴으로서 β-카로틴이 있는데 당근 뿌리와 녹색잎, 달걀 노른자, 혈액 등과 라이코펜으로서 토마토, 수박, 딸기 등에 분포되어 있다. 또한 분자내에 산소를 함유하지 않는 카로틴으로서 루테인이 있는데 달걀 노른자, 녹색 잎, 꽃잎 등에 분포되어 있고 제아잔틴으로는 황색 옥수수, 달걀 노른자 등에 분포되어 있다. 이들 물질은 비슷하면서도 각기 다른 역할을 하는 데, β-카로틴은 비타민A 공급원으로서 인체에서는 비타민A로 전환되며, 남자의 정자를 만들고 면역력을 높여주고 식욕 증진 및 성장 촉진에 도움을 준다. 루테인과 크산틴은 시금치에 많이 들어 있고 사람이 섭취시 시력보호에 탁월한 효과가 있으며, 식물에는 광선 중에 청색스펙트럼의 폐해로부터 노란꽃을 보호하며, 시각에 매우 중요한 망막의 민감한 중앙부위인 황반에서도 동일한 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 미국의 한 역학연구에서 발표한 바에 의하면 루테인과 제아잔틴을 다량 섭취한 사람에게서 노년 중의 주요 실명 원인인 황반변성 발생 위험이 40-45%나 낮았다는 보고가 있다.
이처럼 적색과채류는 사람의 몸에서 유익한 기능성이 있으며, 특히 항암작용의 기능성이 있음을 알 수 있다.
한편 본 발명과 관련된 종래기술로는 한국특허공개 2000-0073830호에 "검정색 곡물을 주원료로 하는 선식 및 그 제조방법"이 있으나 백녹색 과채류를 주원료로 하는 본 발명과는 기술적 구성이 다른 것이다.
본 발명은 하얀색과채류와 초록색과채류에 함유되어 있는 성인병예방 성분을 간편하고 손쉽게 섭취할 수 있도록 열수 또는 용매로 추출하고, 이 백녹색과채류 추출물에 곡물분말 및 증점제를 첨가하여 다양하고 일정한 형태의 제형으로 가공함으로써 영양성분과 기호성이 우수한 건강기능식품 및 이의 제조방법 제공을 목적으로 한다.
상기에서 언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품의 제조방법은 종래 건강식품의 제조에 있어서,
(1)수확된 백녹색 과채류를 90℃ 이하에서 열수 또는 용매로 추출한 후 여과 및 농축하는 단계와,
(2)곡물을 증숙하고 건조한 다음 분말화하는 단계와,
(3)상기 (1)단계의 황적색 과채류추출물 45∼55중량%, 상기 (2)단계의 곡물 분말 44.5∼52중량% 및 증점제 0.5∼3중량%를 혼합하는 단계를 포함한다.
이하 본 발명을 상기 단계별로 보다 상세히 설명하고자 한다.
제1단계 : 백녹색 과채류의 추출물
백녹색 과채류 중 하얀색 과채류는 열수에 의해 쉽게 추출되므로 90℃ 이하에서 열수추출하고, 초록색 과채류는 비교적 지용성분이 함유되어 있으므로 열수 이외에 용매로 추출하는 것이 좋다. 이때 용매는 식품관련 분야에서 지용성분을 추출할 수 있는 용매라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 용매의 일예로서 에탄올을 사용할 수 있다.
하얀색 과채류는 마늘, 양파, 파, 감자, 무, 콩나물, 오이속, 배추줄기, 연근, 죽순, 숙주나물, 양배추 중에서 선택된 어느 하나 이거나 또는 둘 이상이고, 초록색 과채류는 브로콜리, 상추, 오이, 쑥갓, 양배추, 시금치, 겨자잎, 피망, 녹차 중에서 선택된 어느 하나 이거나 또는 둘 이상을 사용할 수 있다.
하얀색 과채류 추출물 및 초록색 과채류 추출물은 각각의 과채류 중량에 대하여 10배수의 열수(정제수) 또는 유기용매(에탄올)로 추출온도 70∼90℃에서 3∼8시간 동안 과채류의 유효성분을 추출한 후, 추출물을 다시 감압농축기에서 1/10의 부피로 농축하여 추출물 원료로 사용할 수 있다.
한편 백녹색 과채류 농축물은 각각의 하얀색 과채류 추출물과 초록색 과채류 추출물을 1:9∼9:1의 비로 혼합한 후 감압농축기에서 농축하여 얻을 수 있다.
제2단계 : 곡물의 증숙 및 분말
본 발명의 건강기능식품에서 영양성분을 공급하기 위해 사용하는 곡물은 일정한 영양성분을 함유하고 있어 현재 식사에 사용하는 곡물이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 본 발명에서 이러한 곡물의 일예로서 현미, 찹쌀, 멥쌀, 메밀, 보리, 옥수수, 조, 피, 수수, 기장, 콩, 팥, 녹두, 완두콩 중에서 선택된 어느 하나 이상이거나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 이때 두 가지 곡물을 혼합하는 경우 혼합비는 1:9∼9:1의 비로 혼합할 수 있으며, 세 가지 이상의 곡물을 혼합할 경우에는 1:1:8∼1:8:1∼8:1:1의 비로 혼합할 수 있다.
본 발명의 건강기능식품을 섭취시 건강기능식품의 미감 및 복용감을 위해서는 곡물을 분말화하기 전에 세척하여 불순물을 제거한 다음 증숙하는 것이 좋다. 본 발명에서 곡물의 증숙은 당해 기술분야에서 통상적으로 실시되어지는 조건으로 곡물을 증숙할 수 있다. 본 발명에서는 곡물 증숙의 조건의 일예로서 100∼120℃에서 20∼40분 동안 곡물을 증숙할 수 있다.
한편, 상기에서 언급한 바와 같이 본 발명의 건강식품에서 곡물은 분말화한 후 단독으로 사용하거나 또는 몇 가지 곡물이 소정의 비로 혼합된 혼합물을 사용할 수 있으나, 곡물을 분말화하기 전에 사용하는 곡물의 증숙은 각각의 곡물의 특성이 상이하므로 가급적 각각 증숙하는 것이 바람직하다. 증숙이 끝난 곡물을 바로 분쇄기로 분말화하면 곡물에 함유되어 있는 수분에 의해 분쇄기의 상태가 나빠질 수 있으므로 증숙된 곡물은 건조를 실시한 후 분쇄기로 분말화하는 것이 좋다. 이때 건조는 자연건조, 열풍을 이용한 건조, 건조기를 이용하여 건조를 실시할 수 있다. 이러한 건조는 당업자가 적의 선택하여 실시할 수 있는 것이므로 이하 자세한 내용은 생략하기로 한다. 본 발명에서 곡물 분말은 상기 제1단계의 과채류 분말과 용이하게 혼합되기 위해서 200∼400메쉬(mesh)로 분말화하는 것이 좋다.
제3단계 : 과채류 추출물, 곡물 분말 및 증점제 혼합
본 발명은 증점제로서 식품학적으로 허용된 식품첨가물이면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 본 발명에서 이러한 증점제의 일예로서 카라기난, 로커스트 검, 구아검, 잔탄검, 타마린드검, 아라비아검, 글루코만난 중에서 선택된 어느 하나이거나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 이때 두 가지 증점제를 혼합하는 경우 혼합비는 1:9∼9:1의 비로 혼합할 수 있으며, 세 가지 이상의 증점제를 혼합하는 경우 혼합비는 1:1:8∼1:8:1∼8:1:1의 비로 혼합할 수 있다.
본 발명은 상기 (1)단계로부터 얻은 백녹색 과채류 추출물 농축액 45∼55중량%, (2)단계의 곡물 분말 44.5∼52중량% 및 증점제 0.5∼3중량%를 혼합할 수 있다.
건강기능식품의 분산성을 향상시키기 위해 첨가하는 증점제는 0.5중량% 미만 사용하면 식품 및 건강기능식품의 분산성이 감소하는 있고, 3중량% 초과 사용하면 뚜렷한 분산효과의 상승이 없다. 따라서 본 발명에서 증점제는 0.5∼3중량% 첨가되어지는 것이 좋다.
<환, 정제, 캡슐 제품>
본 발명의 제품이 분말 형태가 아닌 고농축 제형의 환, 정제, 캡슐로 제품을 할 경우에는 과채류 농축물에 상기에서 언급된 곡물분말, 증점제 및 부형제를 사용하여 당업계에서 공지된 방법에 의하여 본 발명의 건강기능식품 제형을 환, 정제(tablet) 또는 캡슐화 할 수 있다. 본 발명에서 건강기능식품의 제형을 얻기 위해서는 통상적으로 실시하는 건조방법을 이용하여 건강기능식품을 얻을 수 있다.
본 발명에서 건강기능식품의 제형을 변화시키기 위해 첨가할 수 있는 부형제는 식품학적 또는 약품학적으로 허용된 것으로서 당업자가 적의 선택하여 소정의 함량으로 첨가할 수 있다.
한편 본 발명은 상기에서 언급한 방법에 얻을 수 있는 의해 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품을 포함한다.
이하 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
백녹색 과채류 중에서 하얀색 과채류는 마늘, 양파, 파, 무, 콩나물, 오이속, 배추줄기, 연근, 죽순, 숙주나물, 양배추와, 초록색 과채류는 브로콜리, 상추, 오이, 쑥갓, 양배추, 시금치, 겨자잎, 피망, 녹차로서 각각 100g을 각각 동일한 비율로 하여 과채류 2.0kg에 물 20L를 넣고 80℃에서 8시간 동안 추출하여 얻은 추출물을 여과한 후, 감압농축기로 1/10으로 농축하였다.
백녹색 과채류 농축물 50중량%, 현미분말과 찹쌀분말이 1:1의 비로 혼합된 곡물 분말 혼합물 47중량% 및 증점제로서 아라비아 검 3중량%를 혼합하였다.
상기의 백녹색 과채류 농축물, 곡물 분말, 증점제의 혼합물에 부형제를 첨가하고 제환기를 이용하여 환(丸) 형태의 건강기능식품을 제조하였다.
<실시예 2>
백녹색 과채류 중에서 하얀색 과채류는 마늘, 양파, 파, 무, 콩나물, 오이속, 배추줄기, 연근, 죽순, 숙주나물, 양배추 각각 100g을 각각 동일한 비율로 하여 과채류 1.1kg에 물 20L를 넣고 80℃에서 8시간 동안 추출하여 얻은 추출물을 여과한 후, 감압농축기로 1/10으로 농축하였다.
백녹색 과채류 중에서 초록색 과채류는 브로콜리, 상추, 오이, 쑥갓, 양배추, 시금치, 겨자잎, 피망, 녹차 각각 100g을 동일한 비율로 하여 과채류 0.9kg에 에탄올 9L를 넣고 70℃에서 5시간 동안 추출하여 얻은 추출물을 여과한 후, 감압농축기로 1/10으로 농축하였다.
하얀색 과채류와 초록색 과채류를 동일한 비로 혼합한 백녹색 과채류 농축물 50중량%, 현미분말과 찹쌀분말이 1:1의 비로 혼합된 곡물 분말 혼합물 47중량% 및 증점제로서 아라비아 검 3중량%를 혼합하였다.
상기의 백녹색 과채류 농축물, 곡물 분말, 증점제의 혼합물을 연질 캡슐 제제에 충진하여 캡슐 형태의 건강기능식품을 제조하였다.
<실시예 3>
백녹색 과채류 중에서 초록색 과채류의 추출용매로 에탄올을 사용하여 60℃로 5시간 동안 추출하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 조성 및 방법으로 백녹색 과채류 농축물, 곡물 분말, 증점제의 혼합물을 얻었다.
백녹색 과채류 농축물, 곡물 분말, 증점제의 혼합물을 정제기(Rotary Tablet Press)에 넣고 정제 형태의 건강기능식품을 제조하였다.
<실시예 4>
백녹색 과채류를 정제수로 90℃에서 5시간 동안 추출하는 것을 제외하고는 실시예 1와 동일한 조성 및 방법으로 백녹색 과채류 농축물, 곡물 분말, 증점제의 혼합물을 얻었다.
백녹색 과채류 농축물, 곡물 분말, 증점제의 혼합물을 연질 캡슐 제제에 충진하여 캡슐 형태의 건강기능식품을 제조하였다.
<비교예>
백녹색 과채류를 사용하지 않고, 현미분말과 찹쌀분말이 1:1의 비로 혼합된 혼합물 97중량% 및 증점제로서 아라비아 검 3중량%를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 혼합하여 건강기능식품을 제조하였다.
<시험예 1> 하얀색 과채류의 골다공증 효과시험
<시료 및 시험동물>
실시예 1, 2, 3(X1, X2, X3)에 대해서 Rat 난소 적출 Model에서의 골다공증 예방 및 치료효과에 대한 검정을 목적으로 시험약물(비교약물인 estradiol은 삼일제약에서 구입)을 사용하였다. 시험동물은 샘타코(주)에서 분양 받은 Sprague-Dawley rat 암쥐를 사용하였다. 사육은 SPF 기준에 의거한 동물 실험실에서 40X25X17cm 크기의 사육장(cage)에 각각 2∼3마리씩 이루어졌다. 사육 환경은 기온 22℃, 습도 50%, 12hr dark/light cycle로 유지되었다. 식이는 랫트용 일반 고형사료(샘타코)를 주었으며 식이와 음용수는 마음대로 먹게 하였다. 사육 실내온도는 23 ±0.5℃를 유지하였다.
<골다공증의 유도 및 시험약물투여>
실험동물이 10주령이 되었을 때 체중을 측정하여 비슷한 분포가 되도록 균등하게 각 10마리씩 6군으로 나누고(표 1), 실험군은 골다공증을 유도하기 위해 양쪽난소를 적출하였고 대조군은 sham operation을 실시하였다. 난소적출은 전신 마취 후 무균 조작 하에서 양측의 배부 바깥측에서 3cm 정도로 피부, 복근 및 복막을 절개하고, 난소를 노출시켜, 난관을 견사로 결찰 후 난소를 절제하고 견사 및 나이론사로 복막, 복근 및 피부를 봉합하였다. 수술 후 1주일동안 쥐를 안정시킨 후부터 3개월간에 걸쳐 사료에 흰색 먹거리 분말을 섞어 동물에 공급하여 먹게하였다. 이 때 대조군을 sham operation을 시행한 후 실험군와 동량의 사료를 공급하였다. 비교약물인 Estradiol(삼일제약)은 증류수에 녹인 후 5mg/kg BW 수준으로 복강 투여하였고, 사료에 섞어 만든 시료량은 표 1과 같다.
표 1. 재료 및 방법
Group Treatment
(1)Sham control (n=10) Sham operation, vehicle
(2)Ovariectomy control (n=10) Ovariectomy, vehicle
(3)Positive control(n=10) Ovariectomy, Estradiol, 5 mg/kg BW
(4)X1 (n=10) 흰색먹거리 분말, 50 mg/kg BW
(5)X2 (n=10) 흰색먹거리 분말, 100 mg/kg BW
(6)X3 (n=10) 흰색먹거리 분말, 200 mg/kg BW
<시료수집 및 전처리>
실험동물은 희생시키기 전날 저녁에 먹이통을 없애 절식시킨 뒤 다음날 오전에 체중을 재고 단두하여 혈액을 받은 후 즉시 개복하여 간을 적출하여 차가운 생리식염수로 세척한 후 여과지로 물기를 빼고 무게를 측정한 후 액체질소에 넣어 급냉동시킨 다음 -70℃에 보관하였다. 경골을 떼어 근육을 모두 제거한 후 10% 포르말린(formalin) 용액에 고정시켰다. 혈액은 3000rpm에서 20분간 원심 분리한 혈청을 -70℃에 보관한 후 분석하였다.
<체중 측정>
실험기간 동안 매주마다 체중을 측정하였다.
<혈액분석>
혈청으로부터 단백질(protein), 알부민(albumin), BUN, 빌리루빈(Bilirubin), GOT, ALP, 칼슘(Calcium), 총콜레스테롤(Total Cholesterol), 크레아티닌(Creatinine) 농도는 자동분석기로 측정하였다.
<경골조직에서의 골소주면적 측정>
고정시킨 경골을 탈석회하기 위해 10% 질산용액에 6시간 넣어 두고, 알코올 80%부터 100%까지 10단계를 거치면서 탈수하였다. 그 후 크실렌(xylene)과 파라핀(paraffin)으로 각각 2회씩 포매한 후, 골절단용 마이크로톰(microtome)으로 근위 경골부에서 4㎛ 두께의 절편을 만들어 Hematoxylin-eosin 염색을 실시하였다. 이는 조직 형태 계측학적 검사로서, 각군에서 근위 경골 부위(tibia)의 조직 소견 사진을 만든 후, 정량적 영상 분석 체계(quantitative image analysis system, WILD LEITZ사, 독일)를 이용하여 골소주 면적(trabecular bone area)을 구하였다. 이 때 각각의 경골의 근위부에서 성장판의 직하부의 부분중 가로변의 길이가 성장판 길이의 약 2/3 정도 되는 길이로 하는 기준면적 2.0mm2인 직사각형의 내부에 있는 골소주들의 면적을 컴퓨터를 이용하여 각 경골 표본의 골소주 면적을 구하였다.
<통계처리 및 평가>
분석결과는 평균치 ±표준오차로 제시하고, 각 군간의 차이의 유의성은 SAS 프로그램을 이용하여 ANOVA, 던칸 다중 범위 측정(Duncan multiple range test)을 하여 p<0.05이하 수준에서 유의성을 판정하였다.
<실험결과>
1)체중 및 체중증가량
실험시작시 각 군간의 평균체중은 차이가 없었으나, 난소적출하여 시료을 투여한 군은 모두 시간이 지남에 따라 체중이 크게 증가하여 3개월 후의 최종체중은 Sham 및 대조군에 비하여 유의하게 무거웠다.
2) 경골의 골소주면적을 측정한 골다공증 억제 효과
난소절제후 3개월 동안 흰색 먹거리 분말을 투여한 결과, 이들의 투여군는 대조군 약물인 estradiol 에 비해 효능이 약하지만 난소적출로 인한 골다공증을 유의하게 억제하는 효과를 보여주었다(도 1, 표 2 참조). 경골조직 조직 형태 계측학적 검사에서는 근위 경골의 측정기준면적중 골소주 면적이 대조군이 40.3±6.8 %이었고, 난소절제를 시행한 군에서는 13.9±4.7%로 대조군에 비해 유의하게 감소하였으나 (p<0.0001), 난소절제 후 estradiol을 투여한 군에서는 26.7±3.4 %로 난소절제만 시행한 군에 비해 유의하게 증가하였다 (p<0.0001). 또 난소절제 후 흰색 먹거리 분말을 투여한 군 X1, X2, X3에서는 각각 21.4±4.4%, 19.7±2.0%, 18.3±3.1%으로 에스트로겐 투여군보다는 낮았지만 난소절제만 시행한 군에 비해 유의한 증가를 보였다(도 1, 표 2 참조). 그러나 시험약물의 투여량(dose)에 따른 차이는 없었다. Sham군 대비 경골의 골소주면적을 퍼센트(percent)로 환산한 결과는 표 2와 같다. OVX(난소절제 대조군)군의 골소주면적은 Sham 대조군에 비해 약 66%의 도 1과 큰골손실이 일어났음을 확인할 수 있었다. 그러나, 난소적출 후 칼시토닌을 X1(low dose), X2(medium dose), X3(high dose) 수준으로 3개월간 경구투여시 골소주면적은 47%, 51%, 54% 정도만 골손실이 나타났다.
3) 혈청 성분의 분석
혈액검사를 통하여 볼 때 칼시토닌을 낮은 투여량(low dose), 중간 투여량(medium dose), 높은 투여량(high dose)으로 투여시 간손상이나 간기능과 관련이 있는 ALP, GOT, BUN, Total cholesterol 수치가 대조군에 비해 증가하였으나, 간등 여러 장기의 부검에서 특이한 이상을 발견하지 못하였다(표 3-1, 표 3-2 참조).
이상의 결과로, 흰색 먹거리 분말은 폐경기 후 골다공증을 억제하는 효과가 있음을 확인할 수 있었으며, 흰색 먹거리 분말의 농도 증가에 따른 효능의 증가는 확인 할 수 없었다. 따라서 유효한 흰색 먹거리 분말량은 low dose에서도 유효하다. 실험동물의 여러 장기를 부검을 실시하였으나 특이한 이상을 발견하지 못하였다.
표 2. 사료섭취량, 체중, 심박동수 및 혈압의 변화
Trabeculae area percent in tibia
mm2 % to sham
Sham (n=10) 40.3±6.8 100
OVX (n=10) 13.9±4.7 43.5
Estrogen(n=10) 26.7±3.4 66.3
X1 (n=10) 21.4±4.4 53.1
X2 (n=10) 19.7±2.0 48.9
X3 (n=10) 18.3±3.1 45.4
표 3-1 혈장지질 변화
단백질(g/dl) 알부민(g/dl) BUN1) (mg/dl) ALP2) (U/L) GOT3) (U/L)
Sham 6.23±0.32 2.79±0.17 13.10±1.52 40.60±6.29 98.90±23.98
OVX 6.17±0.26 2.77±0.13 16.80±1.70 50.70±51.77 137.70±32.96
에스트로겐 7.20±0.56 3.05±0.30 15.20±1.48 51.70±19.10 116.10±19.44
X1 6.01±0.23 2.66±0.11 16.20±1.30 47.30±15.85 112.00±38.21
X2 6.28±0.19 2.71±0.10 15.00±1.94 50.20±39.12 111.90±60.33
X3 5.88±0.20 2.60±0.09 14.60±2.07 51.20±18.16 104.30±38.11
Values are meanㅁSD.
1) Blood Urea Nitrogen
2) Alkaline phosphatase
3) Glutamic oxaloacetic transaminase
표 3-2 혈장지질 변화
빌리루빈(mg/dl) 칼슘(mg/dl) 총크레아틴(mg/dl) 콜레스테롤(mg/dl)
Sham 0.08±0.06 9.40±0.32 67.70±13.25 0.71±0.06
OVX 0.09±0.05 10.08±0.34 109.70±15.01 0.73±0.05
에스트로겐 0.14±0.08 9.99±0.36 60.00±19.63 0.75±0.05
X1 0.10±0.04 9.55±0.17 72.90±12.77 0.73±0.04
X2 0.07±0.07 9.59±0.24 69.40±14.80 0.78±0.06
X3 0.07±0.05 9.51±0.17 70.20±15.09 0.71±0.06
Values are meanㅁSD.
<시험예 2>> 초록색 과채류의 항고혈압 시험
<재료 및 방법>
서울대학교 실험동물실에서 사육중인 자연발증 고혈압 모델동물인 SHR 랫드 10주령의 수컷을 사용하였다. 사육 및 실험기간의 사육실 환경은 23±2℃, 상대습도 55ㅁ10%를 유지하고 12시간 인공조명하에서 랫드용 케이지(polycarbonate, 42X28X18cm, 명진기계, 한국)에 한 마리씩 넣어 4주간 사육하였다. 1주일간 예비 사육기간을 거친 뒤 대조군 및 초록색 과채류 분말 투여군에 각각 7마리씩 배정하였으며 실험식이 및 음수는 자유로이 공급하였다.
<식이조제 및 투여, 섭취량 조사>
실험식이는 초록색 과채류의 외피 제거후 세척하고, 48시간동안 건조시켜 분쇄하여 사용하였다. 초록색 과채류 분말 투여군(SHR-GD군)은 분쇄한 기본사료(마우스용, 제일제당)에 초록색 먹거리 분말을 5%로 혼합하여 분쇄 사료 투여기(랫드용, 명진기계)에 넣어 4주간 자유로이 섭취하도록 하였다. 대조군(SHR-CD군)은 분쇄한 기본사료만을 투여하였다. 매일 일정한 시간(10:00)에 식이를 교환하고 일일사료 섭취량을 조사하였다.
<체중, 혈압 및 심장박동수의 측정>
혈압 및 심박동수는 실험 동물용 자동혈압측정기(Blood pressure monitor, Muromachi, Japan)를 사용하여 수축기 및 확장기 혈압과 심박동수를 측정하였다. 혈압측정은 1주일 간격으로 일정한 시간(14:00~17:00)에 체중을 측정한 후, 정전기 방지 동물 보정틀에 랫드를 고정시키고 37℃에서 15분간 안정시킨 후 같은 동물에서 5회 이상 반복 측정하여 평균치를 산출하였다.
<시료의 채취 및 보관>
실험종료시 실험동물을 16시간동안 질식시킨 후 에테르 마취하에 복대동맥에서 헤파린(heparin) 처리한 주사기를 사용하여 채혈하였다. 혈액은 1,200g에서 20분간 원심분리하여 혈장을 분리하였다. 분리된 혈장은 즉시 지질분석용으로 사용하였다. 지질분석후 남은 혈액은 200㎕씩 분주하여 -70℃에 보관하여 ACE 활성 측정용으로 사용하였다.
광학현미경적 관찰을 위하여 일반적인 랫드 부검순서에 따라 신장과 심장을 적출하였다. 이때 좌측 신장은 사구체 ACE 활성 측정으로 사용하였다. 신장에서 사구체 분리를 위하여 적출한 신장을 생리식염수에 세척하여 혈액을 제거하고 여과지로 표면의 수분을 제거한 후 무게를 측정하였다. PBS 존재하에 피질 부분만을 채취하여 1∼3mm3의 크기로 세절한 후 조직분쇄기(tissue grinder)(pyrex, USA)를 이용하여 균질화 하고 250㎛, 150㎛, 75㎛의 망채를 연속적으로 사용하여 사구체만을 분리한 후 ACE 활성 측정시까지 -70℃에서 보관하였다.
<ACE 및 혈장 지질함량 측정>
혈장 및 사구체에서의 ACE활성은 -70℃에서 보관중인 시료를 보관 1개월 이내에 4℃에서 해동하고 사구체중 단백질을 정량한 후(Biuret method; Boehringer Manheim kit, German; Photometer 4020, Hitachi, J메무), ACE assay kit(Sigma, USA)를 이용하여 스펙트럼광측정기(spectrophotometer)(Beckmann, Germany)로 측정하였다. ACE 활성은 혈장에서는 U/L로, 사구체에서는 U/mg of protein으로 표시하였다. 혈장 지질은 총콜레스테롤, 중성지방, HDL 콜레스테롤을 효소법으로 kit(Boehringer Manheim, German)를 이용하여 광측정기(Photometer 4020, Hitachi, Japan)로 측정하였다. LDL 콜레스테롤은 프리왈드(Friedwald) 방정식을 이용하여 총콜레스테롤에서 HDL 콜레스테롤과 중성지방의 1/5을 공제하여 계산하였다.
<통계처리>
본 실험에서 얻어진 결과의 통계적 유의성은 Student's t-test로 처리하였다. 결과는 평균(Mean)±표준편차(S.D)로 표시하였으며 p값이 0.05보다 작을 경우 통계적으로 유의하다고 하였다.
<사료섭취량, 체중, 심박동수 및 혈압의 변화>
사료섭취량은 실험종료시까지 SHR-CD군은 하루 평균 23.2ㅁ3.22g의 기본사료를 섭취하였으며, SHR-GD군은 하루 평균 21.0±1.47g의 실험식이를 섭취하여 SHR-GD군이 낮은 경향을 보였으나 유의한 차이는 관찰되지 않았고 체중 역시 양군간에 유의한 차이를 보이지 않았다(표 4 참조). 확장기 혈압은 실험 2주째부터 대조군에 비하여 유의성 있게 감소하기 시작(14.7%)하여 실험 4주째에는 SHR-GD군이 SHR-CD군에 비하여 17.9%의 감소를 보였다. 수축기 혈압은 실험 4주째부터 대조군에 비하여 14.6%의 유의성 있는 감소를 보였다. 그러나 심박동수는 실험 전기간을 통하여 유의한 변화를 보이자 않았다(표 4 참조).
<연구결과; 혈장 지질의 변화 및 ACE 활성>
혈장 및 사구체에서의 ACE 활성은 SHR-GD군에서 SHR-CD군에 비하여 유의성있게 감소하였다. 혈장에서의 ACE 활성은 SHR-CD군이 557.3±59.5 U/L(n=5)인 반면 SHR-GD군에서는 465.5ㅁ34.7 U/L(n=5)로서 16.5%의 유의성 있는 감소를 보였다(p<0.05)(표 5 참조). 사구체에서의 ACE 활성도 혈장에서와 비슷한 경향을 나타내어 SHR-GD군에서 321.3±93.2U/L로서 SHR-CD군의 451.7±11.4U/L 보다 28.9%의 유의성 있는 감소를 보여UT다(p<0.05)(표 5 참조). 혈장 및 사구체에서의 ACE 활성을 측정한 결과, 초록색 먹거리 섭취군에서 대조군에 비하여 유의성 있는 활성의 감소와 함께 SHR에서 관찰되는 심장 및 신장에서의 병리소견이 완화됨을 보여 in vitro에서 초록색과채류가 갖는 ACE 활성 저해효과가 in vivo에서 그대로 적용됨을 보였고 SHR 랫드에서의 마늘 식이투여로 인한 혈압 강하 효과기전이 ACE 활성 저해에 있음을 알수 있다.
혈장 지질성분은 총콜레스테롤, 중성지방, HDL 콜레스테롤 및 LDL 콜레스테롤에서 유의한 차이가 관찰되지 않았다.(표 6 참조).
표 4. 사료섭취량, 체중, 심박동수, 혈압의 변화
주(weeks)
0 1 2 3 4
체중(g) SHR-CD 214.3±8.3 235.5±13.5 260.3±14.6 278.3±17.3 287.3±13.1
SHR-GD 214.2±13.1 226.6±10.8 238.8±7.1 253.4±8.9 266.8±10.3
심박동수(beats/min) SHR-CD 415.8±7.4 391.5±16.2 402.3±17.6 407.0±21.5 403.5±12.5
SHR-GD 406.6±22.5 421.6±23.1 382.6±8.0 385.0±8.8 391.2±9.0
심장수축시 혈압(mmHg) SHR-CD 181.5±6.5 202.8±10.8 202.8±7.7 202.0±9.5 207.8±5.9
SHR-GD 187.6±6.6 184.2±5.9 189.4±5.0 196.2±13.5 177.4±6.7*
심장확장시 혈압(mmHg) SHR-CD 115.8±9.1 140.0±5.0 135.5±1.7 132.5± 135.0±ㅁ.3
SHR-GD 125.4±4.7 119.4±2.0 119.4±3.6 111.4±9.2 110.8±5.5*
Data are shown as MeanㅁSD
SHR-CD : SHR fed control diet
SHR-GD : SHR fed 3% garlic diet
* : Significantly different at p<0.05compared with SHR-CD.
표 5. 혈장 및 사구체에서의 ACE 활성의 변화
Group(n=5) ACE 활성
plasma(U/L) glomeruli(U/mg of protein)
SHR-CD 557.3±59.5 451.7±11.4
SHR-GD 465.5±34.7* 321.3±93.2*
Data are shown as MeanㅁSD
SHR-CD : SHR fed control diet
SHR-GD : SHR fed3% garlic diet
* : Significantly different at p<0.05compared with SHR-CD.
표 6. 혈장 지질성분의 변화
Group(n=7) ACE 활성
TC TG HDLC LDLC
SHR-CD 48.00±5.37 36.83±5.71 31.97±3.19 8.67±2.91
SHR-GD 47.00±3.52 32.67±12.2 29.65±2.02 9.60±3.65
Data are shown as MeanㅁSD
SHR-CD : SHR fed control diet
SHR-GD : SHR fed 3% garlic diet
TC ; total cholesterol
TG ; triglycerides
HDLC ; high-density lipoprotein cholesterol.
LDLC ; low-density lipoprotein cholesterol.
LDLC were calculated by Friedwald formula ; LDLC =TC-HDLC-TG/5
상기에서와 같이 본 발명의 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품은 골다공증 및 고혈압에 효과가 있음을 알 수 있다. 또한 기능성분과 영양성분이 고루 함유되어 있고 휴대와 섭취가 용이한 건강기능식품을 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예, 시험예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.
도 1은 난소절제 후 하얀색 과채류를 투여한 골다공증 억제효과를 나타낸 그래프이다.

Claims (9)

  1. (1)백녹색 과채류를 열수추출 또는 용매추출하여 여과 및 농축하는 단계와,
    (2)곡물을 증숙하고 건조한 다음 분말화하는 단계와,
    (3)상기 (1)단계의 백녹색 과채류 추출물농축액 45∼55중량%, (2)단계의 곡물 분말 44.5∼52중량% 및 증점제 0.5∼3중량%를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 백녹색 과채류 중에서 하얀색 과채류는 마늘, 양파, 파, 감자, 무, 콩나물, 오이속, 배추줄기, 연근, 죽순, 숙주나물, 양배추 중에서 선택된 어느 하나 이거나 또는 둘 이상이고, 초록색 과채류는 브로콜리, 상추, 오이, 쑥갓, 양배추, 시금치, 겨자잎, 피망, 녹차로서 이들 중에서 선택된 어느 하나이거나 또는 둘 이상으로 하얀색 과채류와 초록색 과채류가 혼합된 것임을 특징으로 하는 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 곡물은 현미, 찹쌀, 메밀, 보리, 옥수수, 조, 피, 수수, 기장, 콩, 팥, 녹두, 완두콩 중에서 선택된 어느 하나 이상이거나 또는 둘 이상의 혼합물 임을 특징으로 하는 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 곡물은 100∼120℃에서 20∼40분 동안 증숙하는 것을 특징으로 하는 백녹색과채류를 주재료로 하는 건강기능식품의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 증점제는 카라기난, 로커스트 검, 구아검, 잔탄검, 타마린드검, 아라비아검, 글루코만난 중에서 선택된 어느 하나이거나 또는 둘 이상의 혼합물 임을 특징으로 하는 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 곡물은 200∼400메쉬(mesh)로 분말화 하는 것을 특징으로 하는 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 건강기능식품의 제형은 과립, 분말, 환, 정제(tablet), 캡슐 중에서 선택된 어느 하나 임을 특징으로 하는 백녹색 과채류를 주재료로 하는 건강기능식품의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 백녹색 과채류 추출물은 열수 또는 에탄올로 90℃ 이하에서 추출한 후 여과하여 얻은 농축물임을 특징으로 하는 백녹색 과채류를 주재료 하는 건강식품의 제조방법.
  9. 특허청구범위 제1항의 방법에 의해 얻은 건강기능식품.
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