KR20080041784A - A method for making special beta-glucan by hydrolyzing crude beta-glucan - Google Patents

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Abstract

A method for preparing betaglucan through hydrolysis of natural betaglucan present in oat bran is provided to obtain betaglucan capable of being added to beverage in an amount up to 2% and having an effect of inhibiting cholesterol equivalent to natural betaglucan. A method for preparing betaglucan comprises a step of carrying out hydrolysis of natural betaglucan present in oat bran. The hydrolysis is performed by using cellulase. Particularly, oat bran is treated with 1-3% of cellulase for 2-3 hours. Betaglucan obtained after the treatment using cellulase has a molecular weight of 6.0x10^5-7.0x10^5.

Description

귀리겨에 존재하는 천연 베타글루칸의 가수분해를 통한 베타글루칸의 제조 방법{A METHOD FOR MAKING SPECIAL BETA-GLUCAN BY HYDROLYZING CRUDE BETA-GLUCAN}Method for producing beta glucan through hydrolysis of natural beta glucan present in oat bran {A METHOD FOR MAKING SPECIAL BETA-GLUCAN BY HYDROLYZING CRUDE BETA-GLUCAN}

도 1은 실시예1의 효소 활성에 따른 기질 특이성을 나타낸 그래프이다. 1 is a graph showing the substrate specificity according to the enzyme activity of Example 1.

도 2는 실시예1의 엔도형 및 엑소형 셀룰라아제로 부분적으로 가수분해된 귀리겨 베타글루칸의 분자량 변화를 나타낸 그래프이다. Figure 2 is a graph showing the molecular weight change of oat bran beta glucan partially hydrolyzed with endo and exo type cellulase of Example 1.

도 3은 실시예1의 엔도형(3A) 및 엑소형(3B) 셀룰라아제로 부분적으로 가수분해된 귀리겨 베타글루칸 용액의 유동곡선을 나타낸 그래프이다. 3 is a graph showing the flow curve of the oat bran beta glucan solution partially hydrolyzed with the endo type (3A) and exo type (3B) cellulase of Example 1.

도 4는 실시예2의 다양한 효소 가수분해 조건하에서 얻어진 부분적으로 가수분해된 귀리겨 베타글루칸의 담즙산 결합능을 나타낸 그래프이다. 4 is a graph showing the bile acid binding capacity of partially hydrolyzed oat bran beta glucan obtained under various enzymatic hydrolysis conditions of Example 2. FIG.

본 발명은 귀리겨에 존재하는 천연 베타글루칸을 가수분해하여 점도는 천연 베타글루칸보다 70% 감소되고 콜레스테롤의 저해효과는 동등한 베타글루칸을 제조하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 천연 베타글루칸과 비교하여 액상 첨가시 점도 상승율을 최소로 하는 동시에 최적의 담즙산 결합능을 갖는 귀리 베타글루 칸 가수분해물을 선정하고, 동물실험을 통한 콜레스테롤 저하능을 검증하여 음료 제품에 2%까지 첨가가 가능하고 천연 베타글루칸과 비교하여 콜레스테롤 저하 능력은 동등한 베타글루칸을 개발하여 국민 건강에 이바지하기 위한 베타글루칸을 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of producing beta glucan by hydrolyzing natural beta glucan present in oat bran, the viscosity of which is 70% lower than that of natural beta glucan and the inhibitory effect of cholesterol. More specifically, oat beta glucan hydrolyzate having an optimal bile acid binding capacity is selected while minimizing the rate of increase in viscosity when added to liquid, compared to natural beta glucan, and the cholesterol lowering ability through animal experiments is verified. It is possible to add up to%, and the ability to lower cholesterol as compared to natural beta glucan is related to a method for producing beta glucan to develop equivalent beta glucan to contribute to the public health.

베타글루칸((1-3),(1-4)-β-D-glucan)은 체내에서 소화, 흡수되지 않는 식이섬유의 일종으로 효모, 버섯, 곡류 등으로부터 다양한 형태로 생산되고 있다. 일반적으로 베타글루칸은 원료에 따라 구조와 특성이 차이가 있는데, 곡류의 베타글루칸은 주로 세포벽에 존재하며, 그 구조는 β-1,3 및 β-1,4 결합이 다양한 비율로 이루어진 직쇄상의 다당류이다. 이러한 베타글루칸은 귀리나 보리에 다량 함유되어 있으며, 특히 귀리가 높은 베타글루칸을 함유하고 있다. Beta-glucan ((1-3), (1-4) -β-D-glucan) is a type of dietary fiber that is not digested and absorbed by the body, and is produced in various forms from yeast, mushrooms, and cereals. In general, beta glucan has a different structure and characteristics depending on the raw material, beta glucan is mainly present in the cell wall, the structure is a straight chain consisting of a variety of β-1,3 and β-1,4 bonds It is a polysaccharide. Such beta glucan is contained in oats and barley in large quantities, and especially contains high oats beta glucan.

식이섬유는 섭취된 고지방 식이의 소화관 내 통과시간을 단축시키고 담즙산의 흡착과 콜레스테롤 및 중성 지방 소화물의 용해를 저하시켜 지방의 체내 흡수를 저지시킨다. 귀리에 함유된 고분자 수용성 식이섬유인 베타글루칸은 혈중 콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤의 농도를 낮추는 동시에 HDL-콜레스테롤 농도를 높이고, 콜레스테롤의 간 축적을 억제하며 지질의 체내 흡수를 저하시키는 유용한 생리활성 물질이다. Dietary fiber shortens the transit time of the ingested high-fat diet and slows the absorption of fat into the body by reducing the adsorption of bile acids and the dissolution of cholesterol and triglyceride digests. Beta-glucan, a polymer-soluble dietary fiber contained in oats, is a useful physiologically active substance that lowers blood cholesterol and LDL-cholesterol levels, increases HDL-cholesterol levels, inhibits liver accumulation of cholesterol and decreases lipid absorption in the body.

종래 베타글루칸을 곡물로부터 분리하는 방법은 일반적으로 곡물을 분쇄하여 분말화하고, 온수를 가하여 베타글루칸을 물 중으로 분리하고, 곡물 중의 베타-글루카나제를 열을 가하여 불활성화하는 과정에 의하여 이루어진다. 예를 들면, 한국특허 공개 제1999-65617호에는 베타글루칸을 함유하는 곡물류를 0.5 mm 이하로 미 세분말처리하고, 그 분말에 물을 가하여 수용액을 추출하고, 추출된 수용액을 가열하여 베타-글루카나제는 불활성화시키고 단백질은 응고시킨 다음, 전분분해효소를 첨가하여 반응시킨 다음, 응고된 물질을 제외한 용액을 여과분리하고, 여과 분리된 용액에 주정 또는 알코올류를 첨가하여 고형의 베타글루칸을 분리하는 곡물류의 베타글루칸을 분리하는 방법이 개시되어 있다. Conventionally, the method for separating beta glucan from grains is generally achieved by pulverizing the grains to powder, separating beta glucans into water by adding hot water, and inactivating beta-glucanase in the grains by applying heat. For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-65617 discloses a fine powder of beta-glucan containing grains of 0.5 mm or less, water is added to the powder to extract an aqueous solution, and the extracted aqueous solution is heated to beta-glu. After deactivation of kanase and coagulation of protein, the reaction was performed by addition of starch dehydrogenase. The solution except for the coagulated material was filtered off, and alcohol or alcohols were added to the filtered solution to obtain solid betaglucan. Disclosed is a method for separating beta glucans of separated grains.

그러나, 이러한 종래 방법으로 얻어진 천연 베타글루칸의 경우 1일 3g이상 섭취시 콜레스테롤의 저해효과가 우수하지만, 액상 제품에 첨가시 제품의 점도를 크게 상승시키는 역할을 하여 소량 단위의 액상 제품에 3g을 첨가하는 것이 불가능한 단점이 있다. 이러한 음료 제품에 사용하기 적당한 점도로 만들기 위해 분자량을 낮추기 위한 여러 방법 중 효소를 이용한 방법으로 이런 문제점을 해결하였으나, 분자량이 적을 경우 콜레스테롤의 저해 효과가 현저히 떨어지는 현상이 발생하였다.However, the natural beta glucan obtained by such a conventional method is excellent in inhibiting cholesterol when ingested more than 3g per day, but when added to a liquid product, it plays a role of significantly increasing the viscosity of the product and adding 3g to a small amount of liquid product. It is impossible to do this. In order to reduce the molecular weight in order to make a suitable viscosity for such a beverage product using the enzyme method to solve this problem, but the molecular weight is low, the phenomenon of significantly lowering the inhibitory effect of cholesterol occurred.

본 발명자들은 이상과 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 귀리겨에 존재하는 천연 베타글루칸을 가수분해하여 천연의 베타글루칸보다 점도가 약 70% 감소되어 음료에 2%까지 첨가가 가능하고 동등한 콜레스테롤 저해 효과를 나타내는 특정 분자량을 가지는 베타글루칸을 제조하는 방법을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The present inventors hydrolyzed the natural beta glucan present in oat bran to solve the problems of the prior art as described above, the viscosity is reduced by about 70% than the natural beta glucan can be added to the beverage up to 2% and equivalent cholesterol A method for producing beta glucan having a specific molecular weight showing an inhibitory effect has been found and the present invention has been completed.

따라서, 본 발명의 목적은 음료 제품에 2%까지 첨가가 가능하고 천연 베타글루칸과 동등한 콜레스테롤 저해효과를 나타내는 특정 분자량을 가지는 베타글루칸 의 제조 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing beta glucan having a specific molecular weight that can be added to the beverage product up to 2% and exhibits the same cholesterol inhibitory effect as natural beta glucan.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 귀리겨에 존재하는 천연 베타글루칸을 가수분해하는 것으로 이루어진 베타글루칸의 제조방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing beta glucan consisting of hydrolyzing the natural beta glucan present in the oat bran.

이와 같은 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다. The present invention will be described in detail as follows.

본 발명에서는 귀리겨의 베타글루칸을 사용하였다. 일반적으로 귀리의 베타글루칸은 매우 점성이 강하여 저농도 만으로도 끈적끈적한 특성을 가지고 있다. 식이섬유의 일종인 베타글루칸의 점도는 구조의 변화에 따라 달라질 수 있는데, 귀리겨 베타글루칸의 β-1,3 결합의 가수분해를 통해 점도를 감소시킬 수 있다. In the present invention, beta glucan of oat bran was used. In general, oat beta glucan is very viscous and has a sticky property even at low concentrations. Viscosity of beta glucan, which is a kind of dietary fiber, can be changed according to the change of structure. The viscosity can be reduced through hydrolysis of β-1,3 bond of oat bran beta glucan.

본 발명에서는 가수분해를 통해 베타글루칸의 점도를 감소시킬 수 있다는 점에 착안하여 귀리겨 베타글루칸을 가수분해할 최적의 효소를 효소의 기질 특이성을 이용하여 선별하였다. 그 결과 얻어진 최적의 가수분해 효소의 처리에 의해 다양한 분자량을 갖는 가수분해물들이 생성됨을 확인하였으며, 가수분해된 베타글루칸은 천연 베타글루칸보다 70% 이상의 점도가 감소하였음을 확인하였다.In view of the fact that the viscosity of the beta glucan can be reduced through hydrolysis, the optimal enzyme for hydrolyzing oat bran beta glucan was selected using the substrate specificity of the enzyme. As a result, it was confirmed that hydrolyzates having various molecular weights were produced by the treatment of the obtained optimal hydrolase, and the hydrolyzed beta glucan was found to have a viscosity decrease of 70% or more than the natural beta glucan.

즉, 상기와 같은 결과에서 볼 때 천연 베타글루칸은 점도가 높기 때문에 음료에 첨가 시 0.6%이상은 불가능하였으나, 본 발명의 가수분해 효소 처리에 의해 특정 분자량을 가지는 베타글루칸은 음료에 첨가시에 2%까지 첨가가 가능할 것으로 사료되었다 That is, in view of the above results, natural beta glucan was not more than 0.6% when added to a beverage because of its high viscosity, but beta glucan having a specific molecular weight was added to the beverage by the hydrolase treatment of the present invention. It could be added up to%

일반적으로 담즙산은 간장에서 콜레스테롤에 의해 합성된다. 이러한 담즙산과 식이섬유가 결합하여 담즙산의 소장에서의 재흡수를 저해하게 되어 혈중 콜레스 테롤의 수치를 감소시킨다고 알려져 있다. In general, bile acids are synthesized by cholesterol in the liver. It is known that these bile acids and dietary fiber are combined to inhibit the resorption of bile acids in the small intestine, thereby reducing blood cholesterol levels.

본 발명에서는 가수분해를 통해 천연 베타글루칸보다 감소된 점도를 가지며 가장 우수한 담즙산 결합능을 가진 최적의 가수분해물의 선정을 위해 시험관 내 담즙산 결합능을 측정하였다. 그 결과 효소 농도 1.6%로 3시간 반응하여 얻은 가수분해물이 가장 우수한 담즙산 결합능을 보임을 확인하였다. In the present invention, the bile acid binding capacity was measured in vitro for the selection of an optimal hydrolyzate having a reduced viscosity than the natural beta glucan and having the best bile acid binding capacity through hydrolysis. As a result, it was confirmed that the hydrolyzate obtained by reaction for 3 hours at 1.6% of enzyme showed the best bile acid binding ability.

상기 선정된 가수분해물을 사용하여 동물 실험을 통해 4주간의 식이 섭취량, 체중 증가량 및 식이이용효율을 측정하고 혈청, 간 및 분변을 분석함으로써 콜레스테롤 저해 효과를 확인하였다. Using the selected hydrolyzate, the dietary intake, weight gain and dietary efficiency were measured for 4 weeks through animal experiments, and serum, liver and feces were analyzed to confirm the cholesterol inhibitory effect.

본 발명의 가수분해에 통해 얻어진 가수분해물을 첨가한 고콜레스테롤 식이 후 장기 조직 중량 측정을 한 결과, 지질 축적에 가장 민감한 장의 무게가 대조군에 비하여 7.96% 감소하였다. 동맥경화지수(AI)를 측정한 결과 대조군에 비해 LDL 및 VLDL 콜레스테롤은 유의적인 감소를 보였으며, HDL 비율은 높아짐으로써 동맥경화지수는 낮게 나타남을 확인할 수 있었다. 또한 간의 지질분석을 한 결과 총 지질 및 총 콜레스테롤의 비율이 대조군보다 낮게 나타남을 확인할 수 있었다. As a result of long-term tissue weight measurement after the high cholesterol diet to which the hydrolyzate obtained by the hydrolysis of the present invention was added, the weight of the intestine most sensitive to lipid accumulation was reduced by 7.96% compared to the control group. Atherosclerotic index (AI) was significantly decreased in LDL and VLDL cholesterol compared to the control group, and the HDL ratio was higher, indicating that the atherosclerosis index was lower. In addition, liver lipid analysis showed that the ratio of total lipid and total cholesterol was lower than that of the control group.

일반적으로 식이섬유는 담즙산, 콜레스테롤, 독성물질을 흡착하는 성질이 있으며 대변에 담즙산 배설을 증가시키는 것으로 알려져있다. 본 발명에서 섭취 지질의 분변으로의 이행률과 이행 행태를 연구하기 위해 분변의 지질 분석을 하였으며, 그 결과 분변 내 담즙산 배설능이 대조군에 비해 가장 증가하여 시험관 내 결과와 동일함을 확인하였다. In general, dietary fiber adsorbs bile acids, cholesterol, and toxic substances and is known to increase bile acid excretion in feces. In the present invention, the lipid analysis of feces was performed to study the transition rate and behavior of the ingested lipids to the feces, and as a result, bile acid excretion ability in feces was confirmed to be the same as the in vitro result.

즉, 상기와 같은 결과를 종합하여 볼 때, 본 발명의 가수분해된 귀리겨 베타 글루칸은 천연 베타글루칸과 비교하여 감소된 점도를 가지고 있으며 동등한 콜레스테롤 저해효과를 가지므로, 콜레스테롤 저해 기능성 식품 중 소량 단위의 음료 제품 및 제품에 다양한 적용 가능성을 가지고 있음을 확인할 수 있다. That is, in view of the above results, the hydrolyzed oat bran beta glucan of the present invention has a reduced viscosity compared to natural beta glucan and has an equivalent cholesterol inhibitory effect, so that a small amount of functional units of cholesterol inhibiting functional foods It can be seen that it has various applications to beverage products and products.

이하 본 발명의 구성을 아래 실시예를 들어 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 발명의 범위가 실시예의 기재 범위에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited by the description range of an Example.

[실시예]EXAMPLE

실시예Example 1 : 가수분해 반응의 최적 효소 선택  1: selection of optimal enzyme for hydrolysis reaction

귀리 글루칸 가수분해에 사용할 효소를 결정하기 위하여 노보자임 A/S사(Novozymes A/S; Bagsvaerd, Denmark)의 상업용 효소 3종(Celluclast 1.5L, Novozyme 188, Viscozyme L)을 이용하여 특정 기질에 대한 각 효소 활성을 비교하였다. Three commercial enzymes from Novozymes A / S (Bagsvaerd, Denmark) (Celluclast 1.5L, Novozyme 188, Viscozyme L) were used to determine the enzyme to be used for oat glucan hydrolysis. Each enzyme activity was compared.

효소의 기질 특이성 조사를 위해 셀로비오스(Cellobiose, 3mg)에 3.5mL 구연산 완충용액(pH4.8)과 효소액(1.67%(v/v)) 1.5mL을 첨가하여 50℃에서 가수분해를 진행하였다. 이때 일정 시간 간격으로 0.5mL씩 시료를 취하여 효소활성을 억제시킨 후 가수분해에 의하여 생성된 글루코스를 디니트로살리실산(3, 5-dinitrosalicylic acid; DNS)을 이용하여 575nm에서 비색 정량하였다(Marcock, 2004). In order to investigate the substrate specificity of the enzyme, 3.5 mL of citric acid buffer solution (pH4.8) and 1.5 mL of enzyme solution (1.67% (v / v)) were added to cellobiose (Cellobiose, 3 mg), and hydrolysis was performed at 50 ° C. At this time, 0.5mL samples were taken at regular intervals to inhibit enzymatic activity, and glucose produced by hydrolysis was colorimetrically determined at 575 nm using dinitrosalicylic acid (3, 5-dinitrosalicylic acid; DNS) (Marcock, 2004). ).

상기 상업용 효소 3종을 이용한 기질 특이성을 조사한 결과는 도1과 같다. Viscozyme L은 초기 분해속도가 빠르고 글루코스 생성능이 상대적으로 매우 높아 귀리 글루칸의 무작위 분해에 대한 통제가 어려울 것으로 판단되었다. 따라서 가수분해 정도를 조절할 수 있는 두 가지 타입의 셀룰라아제 엔도형(endo) Celluclast 1.5L 및 엑소형(exo) Novozyme 188을 선별하여 이 후 실험을 진행하였다.As a result of examining the substrate specificity using the three commercial enzymes is shown in FIG. Viscozyme L has a high initial degradation rate and relatively high glucose production ability, making it difficult to control the random degradation of oat glucan. Therefore, two types of cellulase endo Celluclast 1.5L and exo Novozyme 188, which can control the degree of hydrolysis, were selected and then experimented.

가수분해물의 분자량 변화를 측정하기 위하여, 상기 선별된 두 가지 타입의 셀룰라아제를 이용하여 귀리겨 베타글루칸을 가수분해하였다.In order to measure the molecular weight change of the hydrolyzate, oat bran betaglucan was hydrolyzed using the two types of cellulases selected above.

분자량 변화는 JAIGEL-W254~255 컬럼이 장착된 겔 침투 크로마토그램(Gel Permeation Chromatogram; GPC, LC 900, JAI, Japan)을 이용하여 조사하였다. 분석에 사용한 이동상은 증류수를 3.5mL/min 속도로 하여 RI 검출기를 이용하였다. 분자량 표준물질로는 덱스트란(dextran)을 사용하였고, 각 시료의 농도는 5 mg/mL로 0.45μM 시린지 필터(syringe filter; Water Co., USA)로 여과 한 후 1.0 mL씩 주입하여 분석하였다. Molecular weight changes were investigated using Gel Permeation Chromatogram (GPC, LC 900, JAI, Japan) equipped with JAIGEL-W254 ~ 255 columns. The mobile phase used for the analysis used the RI detector by making distilled water at the rate of 3.5 mL / min. Dextran was used as the molecular weight standard, and the concentration of each sample was 5 mg / mL, and filtered by 0.45 μM syringe filter (Water Co., USA), followed by injection by 1.0 mL.

그 실험결과를 도2에 나타내었다. 효소 타입 별 가수분해에 따른 분자량 변화는 반응시간 증가에 따라 감소되는 것을 확인하였으나, 반응 60분 이후 엔도형 Celluclast 1.5L의 경우에는 지속적인 분자량 감소가 일어난 반면, 엑소형 Novozyme 188의 경우에는 가수분해 정도가 감소되어 분자량의 변화가 없었다(도 2). The experimental results are shown in FIG. It was confirmed that the molecular weight change according to the hydrolysis by enzyme type decreased with increasing reaction time, but after 60 minutes of reaction, the molecular weight of endo-type Celluclast 1.5L continued to decrease, whereas the degree of hydrolysis in the case of exo-type Novozyme 188 Was reduced so that there was no change in molecular weight (FIG. 2).

상기 두 가지 타입의 셀룰라아제를 처리하여 얻은 가수분해물의 점도를 측정하였다. 점도는 플레이트-플레이트 타입(35mm)의 점도계(Rotational Rheostress RS1 Rheometer; Thermo Haake, Germany)를 이용하여 3%(w/v) 농도의 수용액을 25℃로 온도를 보정하며 측정하였다. 전단율(Shear rate)을 0.1 ~ 200/sec로 변화시키면서 전단응력(shear stress)을 측정 후, 전단응력/전단율로 겉보기 점도(Apparent viscosity)를 나타내었다. 측정 결과, 유동특성에서 엔도형 Celluclast 1.5L은 전 단담화(shear thinning)한 특성을 보인 반면, 엑소형 Novozyme 188 전단탁화(shear thickening)한 특성을 나타내었다(도3A, 3B).The viscosity of the hydrolyzate obtained by treating the two types of cellulase was measured. Viscosity was measured using a plate-plate type (35 mm) viscometer (Rotational Rheostress RS1 Rheometer; Thermo Haake, Germany) with a 3% (w / v) aqueous solution calibrated at 25 ° C. Shear stress was measured while changing the shear rate from 0.1 to 200 / sec, and then the apparent viscosity was shown as the shear stress / shear rate. As a result, endo-type Celluclast 1.5L showed shear thinning in the flow characteristics, while exo-type Novozyme 188 shear thickening was shown (FIGS. 3A and 3B).

상기 결과에 의하여, 본 실험에서는 효소 특성상 당쇄 안쪽 부분에 작용하여 당쇄의 부분 유리를 유도시키며 지속적인 분자량 감소로 다양한 분자량대의 글루칸을 생성할 수 있는 엔도형의 Celluclast 1.5L를 최종적으로 선택하여 이 후의 실험을 진행하였다.According to the above results, in the present experiment, the enzyme has a characteristic of acting on the inner part of the sugar chain to induce partial liberation of the sugar chain, and finally the end-cell Celluclast 1.5L which can produce glucan of various molecular weights with continuous molecular weight reduction is finally selected Proceeded.

실시예Example 2 : 최적의  2: optimal 담즙산Bile acid 결합능을Binding capacity 갖는  Having 가수분해물Hydrolyzate 제조 Produce

귀리 글루칸의 효소적 가수분해에 의한 분자량 및 점도 감소에 따른 담즙산 결합능 변화를 측정하였다. Changes in bile acid binding capacity according to molecular weight and viscosity decrease by enzymatic hydrolysis of oat glucan were measured.

- 효소적 가수분해물의 제조-Preparation of enzymatic hydrolysates

효소적 가수분해물의 제조는 글루코스 생성능은 유사하나 가수분해 기전과 효소활성이 서로 다른 다양한 농도의 두 종류의 셀룰라아제를 첨가하여 가수 분해 시간에 따른 분자량 저하와 유동 특성을 조사하였다. In the preparation of enzymatic hydrolyzate, two kinds of cellulase were added with varying concentrations of glucose but similar in hydrolysis mechanism and enzymatic activity.

엔도형 Cellucalst 1.5L 및 엑소형 Novoyme188의 두 효소를 10배 및 50배로 각각 희석하여 반응에 사용하였다. 완충용액(D.W., pH 4.8), 귀리겨 및 효소액의 비율을 4 : 4 : 1로 고정한 후 50℃ 항온 수조에서 0, 10, 30, 60, 90분간 반응시켰다. 가수 분해 반응이 끝난 귀리 글루칸 가수분해 용액은 100℃ 항온수조에서 30분간 열처리하여 효소를 불활성화시켜 시료를 제조하였다. Two enzymes of endo-type Cellucalst 1.5L and exo-type Novoyme188 were diluted 10-fold and 50-fold, respectively, and used for the reaction. The ratio of buffer solution (D.W., pH 4.8), oat bran and enzyme solution was fixed at 4: 4: 1 and then reacted for 0, 10, 30, 60, 90 minutes in a 50 ° C constant temperature water bath. The hydrolyzed oat glucan hydrolysis solution was heat-treated in a 100 ° C. constant temperature water bath for 30 minutes to inactivate the enzyme to prepare a sample.

다양한 효소반응 조건에서 생성된 귀리 글루칸 가수분해물의 분자량 변화는 표 1에 나타내었다. 표1에 의하면 효소 농도가 증가하고, 가수 분해 시간이 길어질 수록 귀리 글루칸의 평균 분자량은 1,453 x 103g/mol에서 361 x 103g/mol으로 감소하였고, 다분산도(Mw/Mn)는 1.723에서 8.225로 증가하는 경향을 보였다. 따라서 효소 처리에 의해 다양한 분자량을 갖는 가수분해물들이 생성되었음을 알 수 있었다.The molecular weight change of the oat glucan hydrolyzate produced under various enzymatic reaction conditions is shown in Table 1. According to Table 1, as the enzyme concentration increased and the hydrolysis time increased, the average molecular weight of oat glucan decreased from 1,453 x 10 3 g / mol to 361 x 10 3 g / mol, and the polydispersity (Mw / Mn) It increased from 1.723 to 8.225. Therefore, it could be seen that hydrolyzate having various molecular weights was produced by the enzyme treatment.

가수분해에 따른 분자량 변화가 귀리 글루칸의 겉보기 점도에 미치는 영향은 표1에 나타낸 바와 같이, 귀리 글루칸과 이의 가수분해물의 3%(w/w) 수용액에서의 겉보기 점도가 분자량이 감소에 따라 감소하는 경향을 보임을 알 수 있었다. 그러나 서로 다른 효소반응 조건에서 생성된 동일한 분자량을 갖는 가수분해물간에도 겉보기 점도는 유사하게 나타나지 않았다. 이러한 점도차이는 엔도형 셀룰라아제에 의해 생성된 가수분해물들이 동일한 중량평균분자량을 갖더라도 이를 이루고 있는 구성 폴리머(polymer)들의 크기 및 이들간의 반응에 따른 다양성에서 발생한 것으로 사료된다.The effect of molecular weight change on the apparent viscosity of oat glucan is shown in Table 1 that the apparent viscosity in the 3% (w / w) aqueous solution of oat glucan and its hydrolyzate decreases with decreasing molecular weight. It showed a tendency. However, the apparent viscosity did not appear similar between hydrolyzates having the same molecular weight produced under different enzymatic reaction conditions. This difference in viscosity is thought to arise from the diversity of the constituent polymers and the reaction between them even though the hydrolyzate produced by the endo cellulase has the same weight average molecular weight.

- 최적의 담즙산 결합능을 갖는 귀리 글루칸 가수분해물 제조-Preparation of Oat Glucan Hydrolyzate with Optimal Bile Acid Binding Capacity

효소적 가수분해물의 제조는 6.25%(w/v) 귀리 글루칸 용액에 다양한 농도의 셀룰라아제를 첨가하여 발효조를 이용하여 실시하였다. 증류수 2L(pH4.8)와 각 반응 효소액(1.6, 5.0, 10.0%(v/w), 귀리 글루칸 건중량을 넣고 50℃에서 30분간 50rpm으로 작동시켜 효소를 활성화시킨 후, 귀리겨125g을 첨가 후 500 rpm에서 1~5시간 동안 가수분해를 실시하였다. 반응이 끝난 귀리 글루칸 가수분해 용액은 100℃에서 30분간 열처리하여 효소를 불활성화 시킨 후, 동량의 에탄올을 첨가하여 하룻밤 동안 방치 후 생성된 침전물을 감압 여과, 40℃ 건조기에서 건조시켜 시료로 얻었다.Enzymatic hydrolyzate was prepared using a fermenter by adding various concentrations of cellulase to 6.25% (w / v) oat glucan solution. Add 2L of distilled water (pH4.8), each reaction enzyme solution (1.6, 5.0, 10.0% (v / w), dry weight of oat glucan, activate the enzyme at 50rpm for 30 minutes at 50 ℃, and then add 125g of oat bran. The hydrolysis was carried out at 500 rpm for 1 to 5 hours.The finished oat glucan hydrolysis solution was heat treated at 100 ° C. for 30 minutes to inactivate the enzyme, and then left overnight after adding the same amount of ethanol. Under reduced pressure filtration and dried in a 40 ° C. dryer to obtain a sample.

- 담즙산 결합능 측정-Measurement of bile acid binding capacity

담즙산 결합능은 카미르 등(Carmir.,1993)과 보이드(Boyd., 1966)의 방법을 변형하여 다음과 같이 측정하였다. 타우로콜린산(Taurocholic acid) 200μM을 함유하는 0.01M 인산나트륨 완충용액(pH 7.0)에 시료 2.5mg/mL이 되도록 첨가하여 2시간 동안 37℃에서 수화 시킨 후 0.2μm 시린지 필터(Water Co., USA)로 여과 하였다. 여과된 시료 0.2mL을 취하여 70% 황산 1mL을 넣고 5분간 반응시킨 후 0.25% 푸르푸랄(furfural) 0.2mL을 첨가 후 한 시간 동안 방치 후 510nm에서 흡광도를 측정하여 담즙산 결합능을 측정하였다.The bile acid binding capacity was measured by modifying the method of Cammir et al. (Carmir., 1993) and Boyd (Boyd., 1966). Samples were added to 0.01 mg sodium phosphate buffer (pH 7.0) containing 200 μM of taurocholic acid to pH 2.5 mg / mL and hydrated at 37 ° C. for 2 hours, followed by a 0.2 μm syringe filter (Water Co., USA). 0.2 mL of the filtered sample was taken, 1 mL of 70% sulfuric acid was added and reacted for 5 minutes. After adding 0.2 mL of 0.25% furfural, the mixture was left for 1 hour and absorbance at 510 nm was measured to measure bile acid binding ability.

효소 처리에 따른 귀리겨 베타글루칸 가수분해물의 담즙산 결합능을 측정하였고, 그 결과를 도4에 나타내었다. 효소 처리하지 않은 귀리겨 베타글루칸의 타우로콜린산 결합능 8.45%에 비해 효소 처리한 귀리겨 베타글루칸의 결합능이 대체적으로 감소되는 것을 확인하였다. 그러나 효소 농도 1.6%에서 3시간 동안 반응하여 얻은 가수분해물은 8.52%로 다른 가수분해물의 담즙산 결합능보다 유의적으로 높게 나타났다.The bile acid binding ability of oat bran beta glucan hydrolyzate according to enzyme treatment was measured, and the results are shown in FIG. 4. It was confirmed that the binding capacity of the enzyme-treated oat bran beta glucan was substantially reduced compared to the 8.45% of the taurocholic acid binding ability of the oat bran beta-glucan without enzyme treatment. However, the hydrolyzate obtained by reaction for 3 hours at 1.6% of enzyme concentration was 8.52%, which was significantly higher than the bile acid binding capacity of other hydrolysates.

Figure 112006081625260-PAT00001
Figure 112006081625260-PAT00001

기능성 식이섬유의 생리활성은 식이섬유 섭취량에 비례하며 그 용액의 농도가 증가할수록 향상된다(Chen 1984). 따라서 최적 가수분해물 선정을 위해 동일 점도에서의 가수분해물 수용액의 상대농도를 구하고 이에 수율을 고려한 상대적 담즙산 결합능을 계산하였고, 그 결과를 표2에 나타내었다. 효소 농도 1.6 %로 3시간 반응하여 얻은 가수분해물(시료4번)이 가장 우수한 담즙산 결합능(12.35%)을 보여 이를 이용하여 동물 실험을 진행하였다.The physiological activity of functional dietary fiber is proportional to dietary fiber intake and improves as the concentration of the solution increases (Chen 1984). Therefore, the relative concentration of the aqueous solution of hydrolyzate at the same viscosity was calculated for the selection of the optimum hydrolyzate, and the relative bile acid binding capacity was calculated in consideration of the yield, and the results are shown in Table 2. The hydrolyzate (sample No. 4) obtained by reacting with an enzyme concentration of 1.6% for 3 hours showed the best bile acid binding capacity (12.35%), and the animal experiment was conducted using this.

Figure 112006081625260-PAT00002
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실시예Example 3 : 실험용 쥐에 대한 콜레스테롤  3: Cholesterol in Laboratory Rats 저해능Inhibition 실험 Experiment

생후 4주된 약100±10g의 위스터(Wister rat)종 수컷 흰쥐50마리를 (주)중앙실험 동물에서 분양받아 세 마리씩 스테인리스 케이지(stainless cage) 안에서 사육하였다. 처음 일주일 동안 펠렛(pellet)형의 실험 식이(lab-chow)를 제공하면서 적응시킨 후, 난괴법(randomized complete block design)에 의해 4개의 그룹으로 나누었다. 실험 식이 구성은 AIN-76 식이 조성에 따르고, 정상 식이군과 1% 고콜레스테롤 식이군으로 나눈 후 고콜레스테롤 식이군을 다시 표3과 같이 귀리 글루칸 식이군(OB)과 최적 가수분해물 식이군(HG)으로 나누어 4주간 사육하였다. 실험 식이는 정상 대조군을 제외한 모든 군에서 동일한 에너지 수준이 되도록 펠렛으로 제조하여 냉장 보관하며 물과 함께 자유식으로 공급하였다. 사육실의 온도는 24±2℃를 유지하였으며 12시간 간격으로 명암을 조절하였다. 4주동안의 식이 섭취량, 체중 증가량 및 식이이용효율을 측정하고 혈청, 간, 지방조직 및 분변을 분석함으로써 콜레스테롤 저해 효과를 확인하였다.About 50 male rats of about 100 ± 10 g 4 weeks of age were fed from central experimental animals, and three were raised in stainless cages. Adapted to provide a pellet-type lab-chow for the first week, then divided into four groups by randomized complete block design. The experimental diet composition is based on the AIN-76 dietary composition, divided into the normal diet group and 1% high cholesterol diet group, and then the high cholesterol diet group again oat glucan diet group (OB) and optimal hydrolyzate diet group (HG) as shown in Table 3. Were bred for 4 weeks. Experimental diet was prepared by pelleting to be the same energy level in all groups except the normal control, refrigerated and supplied freely with water. The temperature of the feeding room was maintained at 24 ± 2 ℃ and the contrast was adjusted at 12 hour intervals. Cholesterol inhibitory effect was confirmed by measuring dietary intake, weight gain and dietary efficiency during 4 weeks and analyzing serum, liver, adipose tissue and feces.

Figure 112006081625260-PAT00003
Figure 112006081625260-PAT00003

- 식이섭취량, 체중증가량 및 식이이용효율의 측정-Measurement of dietary intake, weight gain and dietary efficiency

식이 섭취량과 체중 측정은 격일로 식이를 공급할 때마다 일정한 시간에 측정하여 기록하였고, 식이 효율(Food efficiency ratio, FER)은 전 체중 증가량을 같은 기간 동안의 식이 섭취량으로 나누어 계산하였다. Dietary intake and body weight were measured and recorded every other day at a given time, and the food efficiency ratio (FER) was calculated by dividing the total weight gain by the dietary intake over the same period.

- 혈청, 간, 지방조직 및 분변 채취 -Collection of serum, liver, adipose tissue and feces

4주간의 사육이 끝난 실험 동물을 드라이 아이스로 마취시켜 복부 절개 후 심장으로부터 혈액을 채취하여 2시간 실온에 방치한 뒤 3,000rpm에서 20분간 원심분리하여 혈청을 분리하였다. 혈액 채취 후 즉시 장기조직(간, 신장, 부고환)을 적출하여 0.9% 생리식염수로 세척 후 물기를 제거하고 각각 무게를 칭량하였다. 수집된 혈청과 적출된 각각의 장기들은 시료 분석 시까지 -70℃에 보관하였다. After 4 weeks of breeding, the animals were anesthetized with dry ice, an abdominal incision was made, blood was collected from the heart, left at room temperature for 2 hours, and centrifuged at 3,000 rpm for 20 minutes to separate serum. Immediately after blood collection, organ tissues (liver, kidney, epididymis) were removed, washed with 0.9% saline, and then drained and weighed. Collected serum and individual organs were stored at -70 ℃ until sample analysis.

분변은 사육 기간 중 매주 1회 및 희생 전날 수거하여 건조시킨 후 건중량을 칭량하고 -70℃에 보관하였다. Feces were collected once a week during the breeding period and the day before sacrifice, dried, weighed dry weight and stored at -70 ° C.

- 혈청, 간 및 분변 지질분석 Serum, liver and fecal lipid analysis

혈청 내 총지질(total lipid; TL), 트리글리세라이드(triglyceride; TG), 총 콜레스테롤(total cholesterol; TC), 고밀도 지질단백질(high density lipoprotein; HDL) 콜레스테롤은 혈액자동분석기(Olympus AU400, Tokyo, Japan)를 이용하여 분석하였다. 저밀도 지질단백질(Low density lipoprotein; LDL) 콜레스테롤과 초저밀도지질단백질(very low density lipoprotein; VLDL) 콜레스테롤은 프리데발트 계산식(Friedewald formula; Friedewald et al., 1986)에 의해 계산하였고, 동맥경화 지수(Atherogenic index)는 피오르달리소(Fiordaliso et al., 1995)의 방법으로 산출하였다. Total lipid (TL), triglyceride (TG), total cholesterol (TC), and high density lipoprotein (HDL) cholesterol in serum were analyzed by an automated blood analyzer (Olympus AU400, Tokyo, Japan). ). Low density lipoprotein (LDL) cholesterol and very low density lipoprotein (VLDL) cholesterol were calculated by the Friedewald formula (Friedewald et al., 1986), Atherogenic index was calculated by Fiordaliso (Fiordaliso et al., 1995).

폴크(Folch., 1956)의 방법에 따라 간과 분변 내 총지질을 추출하였으며, TG와 TC농도는 분석용 정량 키트(AM 157S-3, AM202-K, Asan Pharmaceutical Co., Seoul, Korea)를 이용하여 측정하였다. 분변 내 담즙산은 우치다(Uchida., 1977)의 방법을 변형하여 추출한 후 담즙산 측정용 키트(Wako chemical Co., Japan)를 이용하여 정량하였다.Total lipids in liver and feces were extracted according to the method of Folk (Folch., 1956), and TG and TC concentrations were analyzed using analytical quantitative kits (AM 157S-3, AM202-K, Asan Pharmaceutical Co., Seoul, Korea). It was measured by. Fecal bile acid was extracted by modifying the method of Uchida (Uchida., 1977) and then quantified using a bile acid measurement kit (Wako chemical Co., Japan).

① 장기 조직 중량① organ tissue weight

상기 실험용 쥐를 사용하여 장기내 지질축적 및 간에서의 지질대사를 가늠하기 위해 장기 무게를 측정하였으며, 측정한 장기 무게는 표4에 나타내었다. 고콜레스테롤 식이에 의한 지질 축적 현상에 가장 민감한 장기인 간의 무게는 귀리겨 베타글루칸 및 최적 가수분해물의 첨가로 인해 대조군에 비하여 각각 4.66% 및 7.96% 감소하여 간 지질의 축적을 억제하는 것으로 나타났다. 이는 식이섬유소가 지방 흡수를 억제하거나 활성성분이 체내 지방질을 분해 연소시켜 간 내에서 중성지방 합성을 억제하여 감소한다는 보고(Yoshioka et al., 1994)와 수용성 식이섬유인 씰리움(psyllium), 검(gums), 펙틴(pectin) 등을 제공한 군에서 간의 무게가 감소하며, 간의 콜레스테롤 저하 효과를 보인다는 Anederon 등(1994)의 결과와 일치하였다. Organ weights were measured to measure lipid accumulation in the organs and lipid metabolism in the liver using the experimental mice, and the measured organ weights are shown in Table 4. Liver weight, which is the most sensitive to lipid accumulation by high cholesterol diet, was decreased by 4.66% and 7.96%, respectively, due to the addition of oat bran betaglucan and optimal hydrolyzate to inhibit the accumulation of liver lipids. It is reported that dietary fiber inhibits fat absorption or active ingredient decomposes and burns body fat to inhibit triglyceride synthesis in liver (Yoshioka et al., 1994) and water-soluble dietary fiber psyllium, gum (gums), pectin (pectin), etc. in the group was given a decrease in liver weight, showing a hypocholesterolemic effect is consistent with the results of Anederon et al. (1994).

Figure 112006081625260-PAT00004
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② 혈청중의 지질분석 ② Lipid analysis in serum

혈청 중의 콜레스테롤 함량과 심혈관계 질환의 위험도 판정에 사용되는 동맥경화지수(Atherogenic Index: AI)를 분석한 결과를 표 5에 나타내었다. 총 콜레스테롤은 대조군과 비교하였을 때 유의적인 차이를 보이지 않았으나 LDL과 VLDL 콜레스테롤은 HG 군에서 유의적인 감소를 보였다. 또한 모든 실험군에서 HDL-콜레스테롤/총콜레스테롤 비율(HTR)이 대조군에 비해 높아짐으로써 동맥경화지수(AI)는 낮게 나타났다. Table 5 shows the results of analyzing the Atherosclerosis Index (AI), which is used to determine the cholesterol content of serum and the risk of cardiovascular disease. Total cholesterol was not significantly different from the control group, but LDL and VLDL cholesterol were significantly decreased in HG group. In addition, the HDL-cholesterol / total cholesterol ratio (HTR) of all the experimental groups was higher than that of the control group, resulting in a low arteriosclerosis index (AI).

Hick 등의 보고(Hick et al., 1995)에 따르면 귀리겨의 콜레스테롤 저하능이 HDL-콜레스테롤의 증가와 함께 동맥경화 발병 위험도를 낮추어 주는 효과가 있다고 하였다. 본 연구 결과에서도 고콜레스테롤을 식이한 흰쥐에서 귀리겨 베타글루칸(OG) 및 가수분해물(HG)의 첨가는 혈청 콜레스테롤 저하, HDL-콜레스테롤의 비율 증가 및 동맥경화지수의 감소 등을 유도하였다. 따라서 귀리겨 베타글루칸 및 이의 가수분해물은 동맥경화와 같은 혈관계 질환의 예방에 유용할 것으로 생각된다.According to Hick et al. (Hick et al., 1995), the cholesterol lowering ability of oat bran reduces the risk of atherosclerosis with the increase of HDL-cholesterol. In the present study, the addition of oat bran beta glucan (OG) and hydrolyzate (HG) in high cholesterol diet rats induced lower serum cholesterol, increased HDL-cholesterol ratio and decreased atherosclerosis index. Therefore, oat bran beta glucan and its hydrolyzate may be useful for the prevention of vascular diseases such as atherosclerosis.

Figure 112006081625260-PAT00005
Figure 112006081625260-PAT00005

③ 간의 지질분석 ③ Geological analysis of liver

지질대사의 중심역할을 하는 간의 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성 지방의 함량을 표6에 나타냈다. 총 지질 및 총 콜레스테롤은 대조군에 비해 OG와 HG의 첨가군 모두에서 유의적으로 낮게 나타났다. 실험군간의 유의적인 차이는 없었지만 HG 군에서 다소 더 낮아졌음을 확인할 수 있었다. 중성지방 농도는 대조군이 25.34 mg/g이고, OG 및 HG 첨가군은 각각 17 mg/g 및 17.73 mg/g으로 대조군에 비해 28.3% 및 30% 정도 감소하였는데, 이는 혈중 중성지방 농도가 낮아짐으로써 간으로 이동한 지방 농도가 낮아 간에 축적되는 양이 낮아진 것으로 사료된다. Table 6 shows the total lipid, total cholesterol, and triglyceride contents of the liver that play a central role in lipid metabolism. Total lipids and total cholesterol were significantly lower in both OG and HG supplemented groups than in the control group. Although there was no significant difference between the experimental groups, it was confirmed that the HG group was somewhat lower. The triglyceride concentration was 25.34 mg / g in the control group, and the OG and HG-added groups were 17 mg / g and 17.73 mg / g, respectively, which were reduced by 28.3% and 30% compared to the control group. It is believed that the amount accumulated in the liver is lowered due to the low concentration of fat.

Figure 112006081625260-PAT00006
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④ 분변의 지질 분석 ④ lipid analysis of feces

섭취 지질의 분변으로의 이행률과 이행 형태를 연구하기 위하여 분변의 1일 건 중량, 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지방 함량을 측정하였는데 그 결과는 표7에 나타내었다. 1일 분변의 건 중량은 대조군보다 모든 실험군에서 유의적으로 높게 나타났다. 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지방은 모두 OG 군에서 유의적으로 증가한 반면, 분변 내 담즙산 배설능은 HG 군에서 유의적으로 가장 증가하여 시험관내(in vitro)의 결과와 동일하였다. The daily dry weight, total lipid, total cholesterol and triglyceride content of feces were measured to study the rate of transition and the mode of transition of ingested lipids to feces. The results are shown in Table 7. The dry weight of daily feces was significantly higher in all experimental groups than in the control group. Total lipids, total cholesterol and triglycerides were all significantly increased in the OG group, while fecal bile excretion was significantly increased in the HG group, which was the same as in vitro results.

Figure 112006081625260-PAT00007
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이상의 결과에서 볼 때, 고콜레스테롤 식이에 귀리겨 베타글루칸 및 이의 가수분해물을 첨가함으로써 흰쥐의 혈청 및 간 내 콜레스테롤 저하효과 및 분변 내 담즙산 배설능이 증가함을 확인하였다. 즉, 귀리겨 베타글루칸 및 최적 가수분해물의 우수한 담즙산 결합능에 의해 간에서의 담즙산 결여에 따른 콜레스테롤 합성 감소로 혈청 및 간에서의 콜레스테롤 저하가 나타났다. 또한 이는 분변 내 콜레스테롤 및 담즙산 배설량의 증가를 가져와 궁극적으로 귀리겨 베타글루칸 및 이의 가수분해물의 섭취가 체내 콜레스테롤을 저하시키는 것을 알 수 있었다.From the above results, it was confirmed that the addition of oat bran beta glucan and its hydrolyzate to the high cholesterol diet increased the serum and liver cholesterol lowering effect and fecal bile acid excretion in rats. In other words, oat bran beta glucan and the optimal hydrolyzate of the bile acid binding ability of the cholesterol in the liver due to the lack of bile acid in the liver showed a decrease in cholesterol and serum. In addition, this resulted in an increase in the amount of fecal cholesterol and bile acid excretion ultimately ingested beta glucan and its hydrolyzate lowered cholesterol in the body.

즉 천연 베타글루칸을 셀룰라아제 0.1% 내지 3 %, 2 내지 3시간 처리할 경우 6.0×105 내지 7.0×105의 분자량을 가지는 가수분해된 베타글루칸을 제조하는 것이 가능하지만, 효소가 3% 초과 되면 가수분해된 베타글루칸의 분해 속도가 너무 빨라 위의 분자량을 만들기 어렵고, 효소가 0.1% 미만이면 분해 속도가 너무 느려 산업적으로 제품을 제조하기가 어렵다. 따라서 상기 분자량을 가지는 베타글루칸을 제조하기 위해서는 상기의 조건 범위가 필요함을 확인할 수 있었다. That is, when natural beta glucan is treated with 0.1% to 3% of cellulase for 2 to 3 hours, it is possible to prepare hydrolyzed beta glucan having a molecular weight of 6.0 × 10 5 to 7.0 × 10 5 , but if the enzyme is more than 3% The decomposition rate of hydrolyzed beta glucan is too fast to make the above molecular weight, and if the enzyme is less than 0.1%, the decomposition rate is too slow, making it difficult to manufacture a product industrially. Therefore, it was confirmed that the above condition range is necessary to prepare beta glucan having the molecular weight.

본 발명의 베타글루칸은 점도가 천연 베타글루칸보다 70%이상 낮고, 콜레스테롤 저해 효과는 동등하여 소량 단위의 음료 제품 및 기타 제품에 다량 첨가가 가능하므로 콜레스테롤 저해 기능성 식품 중 소량 단위의 음료 제품과 기타제품에 적용할 수 있다. Beta glucan of the present invention has a viscosity of more than 70% lower than natural beta glucan, and the cholesterol inhibitory effect is equal, so that a large amount can be added to a small amount of beverage products and other products, so a small amount of beverage products and other products among cholesterol-lowering functional foods Applicable to

Claims (6)

귀리겨에 존재하는 천연 베타글루칸을 가수분해하는 것을 특징으로 하는 베타글루칸의 제조방법.A method for producing beta glucan, characterized by hydrolyzing natural beta glucan present in oat bran. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 가수분해는 셀룰라아제를 이용하여 행하는 것을 특징으로 하는 The hydrolysis is carried out using a cellulase, characterized in that 베타글루칸의 제조방법.Method for preparing beta glucan. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 셀룰라아제를 이용한 가수분해는, 귀리겨를 1 내지 3%의 농도의 셀룰라아제로 2 내지 3시간 처리하는 것임을 특징으로 하는 Hydrolysis using the cellulase is characterized in that the oat bran is treated with a cellulase at a concentration of 1 to 3% for 2 to 3 hours 베타글루칸의 제조방법.Method for preparing beta glucan. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 셀룰라아제 처리에 의하여 수득된 베타글루칸의 분자량은 6.0×105 내지 7.0×105인 것을 특징으로 하는 The molecular weight of the beta glucan obtained by the cellulase treatment is characterized in that the 6.0 × 10 5 to 7.0 × 10 5 베타글루칸의 제조방법.Method for preparing beta glucan. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 의하여 제조된 베타글루칸. Beta-glucan prepared according to any one of claims 1 to 4. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 의하여 제조된 베타글루칸을 포함하여 이루어진 음료.A beverage comprising beta glucan prepared according to any one of claims 1 to 4.
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KR100261045B1 (en) * 1998-01-15 2000-07-01 김강권 Method for extracting a beta-glucan from a grain
US7138519B2 (en) 2000-02-07 2006-11-21 Grante Seed Limited Process for extraction of β-glucan from cereals and products obtained therefrom
US6835558B2 (en) * 2002-02-04 2004-12-28 General Mills, Inc. Beta-glucan compositions and process therefore

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105768091A (en) * 2016-04-01 2016-07-20 广东巍微生物科技有限公司 Oat extract with constipation improving function as well as preparation method and application thereof

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