KR20060085086A - 숙취제거 및 간기능 보호 발효유 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원료유에 알콜 및 알데히드 분해 유산균, 유당 분해 유산균 및 유리아미노산 생성 유산균을 공배양시키는 것을 특징으로 하는 숙취해소 및 간 기능보호 발효유 제조방법 및 이에 의해 제조되는 발효유에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 알콜 및 알데히드 분해 유산균이 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus) NLRI703, 유당분해 유산균이 스트렙토코코스 써모필루스(Streptococcus thermophilus) NLRI704, 상기 유리아미노산 생성 유산균이 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) NLRI705인 것을 특징으로 하는 발효유 제조방법 및 이에 의해 제조된 발효유을 제공한다.
알콜분해, 숙취해소, 간기능개선, 발효유

Description

숙취제거 및 간기능 보호 발효유 제조방법{Methods of preparing yoghurt culture for the decrement of alcohol intoxication and the protection of liver}
도 1 은 본 발명에 사용되어진 균주의 전자현미경 사진이다.
도 2는 유산균의 (a) 알콜분해효소(ADH) 및 (b) 알데히드분해효소(ALDH) 단위단백질 당 효소활성도를 보여준다.
도 3은 유산균주에 따른 발효유의 유리아미노산 함량을 보여준다. FFA: 유리아미노산; ASP:아스파트산; ALA:알라닌; ARG:아르기닌
통계적으로 알코올 소비는 소득 증대와 비례한다는 사실이 보호된바 있으며, 대부분의 국가에서 만성적 알콜 소비는 심각한 사회-경제적 문제를 야기한다. 간경변은 특히 중년 남성의 중요한 사망 원인이며, 간경변에 의한 사망률은 알콜섭취율과 비례한다.이와 별개로, 잦은 음주는 소화기계 및 호흡기계 종양의 발생증가 뿐만 아니라 신경, 심장, 근육 및 소화기계 질병을 일으킨다.
음주에 의한 단기적 효과로 숙취증상이 나타나며 숙취란 술을 많이 마시는 사람이든 전혀 술을 못 마시는 사람이든 관계없이 경험할 수 있다. 숙취의 대표적인 증상으로는 메스꺼움, 구토, 현기증, 갈증, 무기력함, 두통, 근육통 등을 들수 있으며, 이와 같이 음주후 나타나는 숙취를 해소하기 위하여 예로부터 콩나물, 북어, 녹두 등이 음주 후의 숙취 해소용 음식으로 이용되어 왔다. 이외에도 숙취해소와 관련하여 많은 기술들이 제시된바 있으며, 예를 들어 대한민국 공개특허 제1998-076168호 및 제1997-000075호에는 녹두를 첨가한 간기능 보호 식품, 제2002-0023770호에는 오리나무를 이용한 숙취해소제, 공개특허 제2003-0062058호에 오리나무와 지구자(헛깨나무)를 주원료로 하는 숙취해소 음료, 제2003-0084666호에는 목초액을 함유하는 음료 조성물, 제2003-0075099호에는 매생이 추출물을 이용한 항숙취 음료, 제2004-0005545호에는 해조, 황태, 양파, 콩나물, 그리고 무추출물을 이용한 숙취해소 음료, 제2004-0052930호에는 아티초크, 단델리온, 밀크시슬 추출물을 이용한 숙취해소제 등이 개시되어 있다.
상기한 기술들은 민간 요법 또는 고전 한의서에 기술된 원료를 바탕으로 하고 있으며, 원인 물질을 알 수 없는 추출물에 그 효능을 의존하고 있어 과학적 접근이 부족하며 건강식품으로 장복이 가능한지 의문이다.
따라서 본 발명에서는 최고의 장수식품으로 알려진 발효유 제조에 사용되는 스타터 미생물로 이용 가능한 유산균을 선발하여 숙취해소 및 간 보호작용을 과학적으로 입증하므로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 알콜 분해 및 간기능보호에 효과가 있는 유산균을 선발하여 숙취 해소 발효유 제조에 사용 가능한 스타터을 제공하는 것이다.
본 발명은 알코 분해 및 간기능보호에 효과가 있는 발효유를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 알콜 및 알데히드 분해 균주, 유당 분해 균주 및 유리 아미노산 생성 균주를 공배양하여 제조되는 스타터(starter)를 제공한다.
보다 상세하게는 알콜 및 알데히드 분해 능력이 우수한 유산균 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus) NLRI703(KACC 91148), 유당분해 능력이 우수한 유산균 스토렙토코코스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) NLRI704(KACC 91147), 그리고 유단백질을 분해하여 유리아미노산 생성능력이 우수한 유산균 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) NLRI705(KACC 91146)을 공배양하여 제조되는 스타터이다. 상기 미생물은 농업생명공학연구원 한국농용 미생물 보존센터(Korea Agricultural Culture Collection, KACC)에 기탁(2004.12.14)되었고, 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus) NLRI703는 KACC 91148로, 스토렙토코코스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) NLRI704는 KACC 91147로, 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) NLRI705는 KACC 91146로 각각 기탁번호를 부여 받았다. 상기 균주의 전자 현미경적 사진을 도 1에 나타내었다.
본 발명에서 사용되는 스타터(starter)라는 것은 발효유의 제조에서 있어서 우유에 소량 접종되어지는 미생물을 공급원으로서, 스타터에 의해 제공되어진 미생물에 의하여 발효가 진행되어진다. 본 발명에 따른 스타터에는 발효유 제조를 위해 알콜 및 알데히드 분해능력이 있는 유산균, 유당분해 능력이 있는 유산균 및 유리 아미노산 생성능력이 있는 유산균이 생존 가능한 형태로 제공되어지는 것이다.
본 발명의 다른 구현 형태는 동시 또는 순차적으로 알콜 및 알데히드 분해능력이 있는 유산균, 유당분해 능력이 있는 유산균 및 유리 아미노산 생성능력이 있는 유산균을 이시적으로 제공하여 공배양(co-culture)되어지는 것을 특징으로 하는 발효유 제조 방법 및 이에 따라 제조되는 발효유에 관한 것이다.
보다 상세하게는 알콜 및 알데히드 분해 능력이 우수한 유산균 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus) NLRI703(KACC 91148), 유당분해 능력이 우수한 유산균 스토렙토코코스 써모필러스(Streptococcus thermophilus) NLRI704(KACC 91147), 그리고 유단백질을 분해하여 유리아미노산 생성능력이 우수한 유산균 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) NLRI705(KACC 91146)을 공배양되어지는 것을 특징으로 하는 발효유 제조 방법 및 이에 따라 제조되는 발효유에 관한 것이다.
보다 더 상세하게는 원료유에 알콜 및 알데히드 분해능력이 우수한 유산균 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus) NLRI703를 0.3 내지 0.5%, 유당분해 능력이 우수산 유산균 스트렙토코코스 써모필루스(Streptococcus thermophilus) NLRI704를 2-4%, 유리아미노산 생성능력이 우수한 유산균 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) NLRI705를 0.2 내지 0.7% 접종하여 pH 4.3-4.6, 유산균수 2.1-3.3×109 CFU/mL가 함유하는 것을 특징으로 하는 발효유 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 구현 형태는 알콜 및 알데히드 분해능력이 있는 유산균, 유당분해 능력이 있는 유산균 및 유리 아미노산 생성능력이 있는 유산균을 동시 또는 이시적으로 제공하여 공배양(co-culture)하는 단계 및 추가적으로 발효유의 기능을 향상시키는 식품첨가물을 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발효유 방법 및 이에 따라 제조되는 발효유에 관한 것이다.
본 발명에 사용 가능한 식품첨가물은 알콜분해 및 숙취해소를 증가시키는 다른 제제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 사용되어질 수 있다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
실험에 사용된 유제품 및 유아의 분변에서 분리된 30여종의 유산균주중 알콜 분해효소(ADH, Alcohol dehydrogenase) 활성이 우수한 균주는 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus) LB27, 엘. 퍼멘툼(L. fermentum) NLRI702, 엘. 헬베티쿠스(L. helveticus) NLRI703, 및 엘. 에시도필루스(L. acidophilus) LA 100으로 나타났으며, 사용균주중 5종에서만 알데히드 분해효소(Aldehyde dehydrogenase, ALDH) 활성이 나타났고 엘. 헬베티쿠스(L. helveticus) NLRI703이 가장 우수한 활성을 나타내었다(도 2 참조).
알콜은 대사과정에서 알콜분해효소에 의해 알데히드로, 알데히드 분해효소에 의해 아세트산으로 전변되는데, 발효유를 통한 유산균의 섭취로 알콜 및 알데히드 분해효소를 추가로 공급하므로써 위 및 간에서 분비되는 알콜 분해효소와 알데히드 분해효소와 함께 알콜을 더욱 신속히 분해할 수 있을 것으로 생각된다. 특히, 동양인의 반 정도에서는 알데히드 분해효소가 불활성형으로 존재하여 소량의 음주로도 알데히드의 축적에 의해 고통 받게되므로 알데히드 분해효소가 더욱 중요하므로 알데히드 분해효소 활성이 가장 우수한 엘. 헬베티쿠스(L. helveticus) NLRI703를 숙취해소용 발효유 제조를 위한 스타터로 선발하였다.
알콜 및 알데히드 분해효소 다음으로 고려될 수 있는 숙취해소 방법으로는 뇌의 에너지원인 포도당을 공급하는 것이다. 알콜분해효소의 작용에 의해 NADH/NAD 비율이 높아짐으로써 신포도당합성과정(neoglucogenesis)이 제한되므로써 발생되는 저혈당증(hypoglycemia)을 막기 위해 포도당의 공급이 필요하다. 우유의 주 탄수화물인 유당은 glucose(포도당)과 galactose가 결합된 이당류로 유당분해효소(β-galactosidase)의 작용에 의해 포도당과 galactose로 분해된다. 그런데, 한국 성인의 대부분은 유당분해효소 분비가 부족하여 유당소화장애를 겪고 있으므로, 유당분해효소 활성이 우수한 균주의 보충이 필요하다. 일반적인 발효유의 제조에 널리 이용되는 Streptococcus thermophilus는 유당분해효소 활성이 높은 것으로 알려지고 있으나 계통간 차이가 있으며, 러시아의 우유산업연구소(All-Russian Dairy Research Institute)에 수집된 균주중 활성이 우수한 계통을선발하여 스트렙토코코스 써모필루스(Streptococcus thermophilus) NLRI704로 명명하였다(표 1).
표 1. Streptococcus thermophilus 계통의 유당분해효소 활성
Figure 112005500876308-PAT00001
Dahchour 등(2000)은 알콜에 민감한 쥐는 알콜 급여후에 알라닌. 아르기닌 및 글루탐산이 유의적으로 감소한 반면 알콜에 민감하지 않은 쥐는 유의적으로 증가함을 보여 이들 아미노산이 알콜에 대한 신경화학적 반응과 관계가 있음을 알 수 있다. 또한, 이 등(1999)은 아스파트산, 아르기닌 및 글루탐산이 알콜에 의한 간독성에 보호효과가 있음을 보였다. 우유에는 일반적으로 3.2-3.4%의 단백질이 함유되어 있으나 유리아미노산 함량은 매우 낮다. 그런데, 발효유 제조중 유리아미노산 함량은 상당히 증가하나 발효유 제조에 사용된 균주에 따라 다르다. 따라서 본 발명에서는 100여종의 유산균주를 사용하여 우유를 발효시 유리아미노산 함량 증가가 높은 균주 20종을 선발하였으며 이들 중 우유에서 유리 아스파트산, 알라닌, 아르기닌 및 글루탐산 생성이 가장 우수한 균주를 선발하였으며(도 3), 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) NLRI705라 명명하였다.
〈실시예〉 발효유의 제조
탈지분유를 이용해 무지유 고형분 함량을 12중량%로 조정한 원료유를 87℃에서 10분 동안 살균하였다. 살균된 원료유를 42∼44℃까지 냉각시킨후, 상기 스트렙토코코스 써모필루스(Streptococcus thermophilus) NLRI704를 3%, 상기의 락토바실 러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus) NLRI703을 0.5%, 상기의 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum)을 0.5%를 접종하고 42℃에서 4시간 배양하고 4∼6℃로 냉각시켰다. 상기의 방법으로 제조시 pH 4.3-4.6, 유산균수 2.1-3.3×109CFU/mL의 발효유를 제조할 수 있다.
〈시험예 1〉혈중알콜농도에 미치는 영향
상기의 방법으로 제조한 발효유(체중 100g당 0.375mL)를 랫트에 알콜급여전에 급여하고 혈중알콜농도 변화를 측정한 결과는 그림 3과 같다. 알콜은 20% 에탄올을 체중 100g당 0.45mL씩 경구투여하였으며, 이는 사람에 있어 소주 한병에 해당하는 양이다. 상업용 숙취해소음료, 상업용 발효유 균주조합, 상업용 발효유와 균종이 같은 러시아 균주조합을 이용하여 제조한 발효유를 대조구로 시험하였다.
표 2. 알콜급여후 쥐(n=10)의 혈중알콜농도 변화
Figure 112005500876308-PAT00002
* 알파벳이 다른 것은 유의적으로 차이(p〈0.05)
네가티브 대조구 : 같은 사육조건에서 알콜을 급여하지 않은 실험구
발효유 및 에탄올과 같은 양의 생리식염수(Sal) 급여.
포지티브 대조구 : 같은 사육조건에서 발효유는 급여하지 않고 알콜만 급여 한 실험구. 발효유와 같은 양의 생리식염수(Sal) 급여.
Treat 1의 ABT는 상업용 균주(Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, 및 Streptococcus thermophilus)로 제조한 발효유 급여구.
Treat 2의 SAB는 상업용 균주와 같은 균주이나 계통이 다른 균주 조성[Streptococcus thermophilus(러시아 도입균주), Lactobacillus acidophilus(러시아 도입균주), Lactobacillus bulgaricus(러시아 도입균주)]으로 제조한 발효유 급여구.
Treat 3의 SPH는 본 발명에 사용된 균주의 조성[Streptococcus thermophilus(KACC 91147), Lactobacillus plantarum(KACC 91146), Lactobacillus helveticus(KACC 91148)]으로 제조한 발효유 급여구.
Treat 4의 CON은 상업용 숙취해소 음료 '컨디션(상품명)'및 알콜 급여구.
대조구(Positive control) 혈중알콜농도는 음주후 30분에 79.27 mg/dl에서 시간이 경과함에 따라 점점 감소하였으며 음주 90분후 55.22 mg/dl, 150분후 28.82 mg/dl, 210분 경과시 6.98 mg/dl로 감소하였다. 알콜투여전에 발효유를 급여한 구(처리1-처리3)에서 모두 발효유를 급여하지 않은 구(Positive control)나 상업용 숙취해소 음료를 급여한 구(처리 4)보다 빠르게 혈중알콜농도가 감소하였다. 한편, 발효유를 급여한 구 중에서 상기의 발명으로 제조한 발효유를 급여한 구(처리3)에서 혈중알콜농도 감소가 우수하여 음주 30분후에 51.54 mg/dl, 90분후 27.13 mg/dl, 150분후 7.44 mg/dl, 210분후 1.72 mg/dl를 나타내었다(표 2).
〈시험예 2〉 간기능 보호에 미치는 영향
장기적 알콜투여 실험에서는 한달후 알콜투여군(Positive control)의 GOT가 153.2 IU/ℓ로 증가한 반면 본 발명 발효유를 알콜급여 30분전에 급여한 구에서 132.1 IU/ ℓ로 나타나 알콜에 의한 간 손상 방지에 유의적인(p〈0.05) 효과를 보였으나 기존의 상업용 발효유는 대조구(positive control)과의 차이가 인정되지 않았다(표 3). 이는 사용된 스타터가 알콜분해를 촉진하므로써 장에서 알콜 흡수를 감소시켜 혈중알콜농도가 빠르게 감소하고(표 2), 따라서 간으로의 알콜 유입을 줄여줌으로써 간에 유입되는 알콜에 의해 나타날 수 있는 간 손상을 줄여준 것으로 판단된다. 또한 본 발명은 숙취해소 및 간 기능 보호에 유효하다고 알려진 각종 첨가물 및 추출물과의 병용시 그 효과를 더욱 증대시킬 수 있을 것으로 판단된다.
표 3. 6주간의 알콜급여 시험에서 쥐(n=15)의 GOT(IU/ℓ) 수치변화
Figure 112005500876308-PAT00003
* 알파벳이 다른 것은 유의적으로 차이(p〈0.05)
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 균주조합으로 제조한 발효유를 음주전에 음용시 혈중알콜농도 저감효과 및 알콜의 섭취에 의한 간 손상에 대한 보호효과가 우수하다. 본 발명에 따른 스타터는 숙취제어 및 간 기능보호 효과가 있는 기능성 발효유 제조에 유용하다.

Claims (6)

  1. 원료유에 알콜 및 알데히드 분해 유산균, 유당 분해 유산균, 유리아미노산 생성 유산균을 공배양시키는 것을 특징으로 하는 숙취해소 및 간 기능보호 발효유 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서 상기 알콜 및 알데히드 분해 유산균이 락토바실러스 헬베티루스(Lactobacillus helveticus) NLRI7O3(KACC 91148), 상기 유당분해 유산균이 스트렙토코코스 써모필루스(Streptococcus thermophilus) NLRI704(KACC 91147), 상기 유리아미노산 생성 유산균이 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) NLRI705(KACC 91146)인 것을 특징으로 하는 발효유 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서, 원료유에 알콜 및 알데히드 분해 유산균 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus) NLRI703를 0.3 내지 0.5%, 유당분해 유산균 스트렙토코코스 써모필루스(Streptococcus thermophilus) NLRI704를 2-4%, 유리아미노산 생성 유산균 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) NLRI705를 0.2 내지 0.7% 접종하여 pH 4.3-4.6, 유산균수 2.1-3.3×109 CFU/mL가 함유하는 것을 특징으로 하는 발효유 제조방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서, 방향제, 감미제, 보존제 또는 알콜분해 및 숙취해소 증가제로 이루어진 그룹에서 선택되는 식품첨가제를 추가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발효유 제조방법.
  5. 알콜 및 알데히드 분해 유산균, 유당 분해 유산균, 유리아미노산 생성 유산균을 공배양시키는 것을 특징으로 하는 숙취해소 및 간 기능보호 발효유 제조용 스타터.
  6. 알콜 및 알데히드 분해 유산균, 유당 분해 유산균 및 유리아미노산 생성 유산균을 공배양시켜 제조된 발효유.
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