KR20080062794A - 참죽나무 잎 및 그 추출물을 이용한 식품 및 건강기능식품 - Google Patents
참죽나무 잎 및 그 추출물을 이용한 식품 및 건강기능식품 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 참죽나무의 잎의 기능성을 이용하여 식품 및 건강기능식품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 참죽나무 잎 건조 파우더 및 잎의 수용액 추출물 혹은 주정 추출물을 이용하여 식품 및 건강기능식품을 제조하는 것으로서 잎의 유용성분 중 일산화질소와 TNF를 이용한 면역증강 효과와 SD 쥐를 이용한 체중감소효과를 시험관 실험과 동물실험으로 검증하고 이를 이용한 식품 및 건강기능식품의 구성을 새롭게 하였다.
Description
천연물자원의 산업적 이용은 무한한 가능성을 지니고 있다. 즉 한약재는 생리적 유효성을 근간으로 하여 식품, 의약품, 화장품 등의 분야에서 고부가가치 상품의 기능적 소재로 활용가치가 매우 높다. 특히 국내 건강기능성 식품 시장의 경우 2003년 대략 3.4조원 이상으로 매년 20% 이상의 고성장이 예상되는데 이는 노령화사회진입 및 1만 불 시대 도래에 따라 예방의학차원인 건강식품에 대한 관심의 고조로 인해 새로운 시장창출이 기대된다. 한편, 국내에서 생산되는 천연물 소재를 사용함으로써 특용작물의 맥을 잇고, 기존의 부대시설을 이용하여 생산유통을 함으로써 가격적인 면에서 소비자의 욕구를 충족시킬 뿐만 아니라 다양한 연령층을 위한 기능성 식품을 개발함으로서 소비자들의 선택의 폭이 넓어질 것으로 사료된다.
참죽나무라는 대나무(竹) 죽순처럼 새순을 먹는다는 의미에서 “죽나무”라고도 하는데 생김이 비슷한 가죽나무 (Ailanthus altissima)와 서로 구별하기 위해 “진짜 죽나무”라는 뜻에서 “참죽나무”라고 하고, 가죽나무는 먹을 수 없는 “ 가짜 죽나무”라는 의미로 부르게 된 것이다. 가죽나무는 식물학적으로 참죽나무와는 전혀 다른 소태나무과에 속하는 식물이다. 또한 참죽나무를 “참중나무”라고도 하는데 예전에 사찰 주변에 흔히 심겨져 스님들에게 자주 이용되었기 때문에 한자로 진승목(眞僧木)이라고 부르는 것을 우리말 그대로 풀이해서 “진짜 중(僧)을 위한 나무”라는 의미로 해석할 수 있다.
- 참죽나무의 일반사항
1. 학명 : Cedrela sinensis Juss ( 멀구슬나무과)
별명 : 참중나무, 연엽채, 춘엽채
한자명 : 향춘수(香椿樹)
사진 : 다음 페이지의 별첨 자료 참조
2. 분포
중국원산지로 우리나라에는 고려말엽에 들어와 집 주위 사찰경내 등에 식재 되었는데 주로 경기도 이남지역에 분포
<그림 1> 참죽나무의 순
<그림 2> 참죽나무의 열매
3. 특징
참죽나무는 멀구슬나무과에 속하며 중국에서 우리나라 고려말엽에 들어온 귀화식물로 중부 이남과 해변에 주로 생육하며 수평적으로 서해안의 백령도 및 동해안의 설악산 입구까지도 단목으로 자생하고 있는 낙엽활엽교목으로 수고가 20m의 대경목으로 자라며, 줄기는 곧고 가지의 수가 적으며, 짧고 좁은 수관을 이루며 외피가 얇게 갈라져서 적색 껍질이 나타나며 가지는 굵고 암갈색이며 어린 가지에 털이 있으나 점차 없어진다. 잎은 호생하고 우상복엽으로 길이가 60cm나 되며 소엽은 10~20개로 장타원형이다. 잎이 활짝 피면 녹음이 매우 아름다우며 꽃은 양성으로서 6월에 피며 종형으로 백색이며 향기가 많다. 꽃받침과 꽃잎은 각각 5개이고 열매는 9~10월에 익고 다갈색 타원형의 삭과로 익으면 5갈래로 갈라져 양쪽 날개가 있는 열매가 터짐과 동시에 곧 비산한다.
4. 일반적 용도 및 성분
연한 순은 식용으로 사용하고 수피는 달여 산후 지혈제로 사용하며 수렴제, 지사제로도 이용되고 있으며 종기가 났을 때 피막을 만들어 주는 효과도 있다.
목재는 재질이 굳고, 결이 곱고, 광택이 있으며 가공이 쉬워서 건축, 가구 및 농기구재로 사용하고 뿌리는 염료로 쓰이며 가을단풍이 아름다워 정원수 및 가로수로도 사용한다.
식용으로는 참죽을 따 데친 것을 참죽나물이라 하며 연엽채, 춘엽채라 하여 봄의 미각을 돋우며 연한 순은 생무침이나 튀김, 참죽전, 참죽쌈, 참죽자반 등도 만든다.
식품성분 분석결과 참죽의 식용부위 100g중에는 칼슘 946㎎, 인 485㎎, 철 21㎎, 칼륨 944㎎, 나트륨 374㎎, 비타민 A 61.28㎎, 비타민 B1 0.65㎎, 비타민 B2 1.49㎎, 비타 민 C 38.9㎎ 등의 성분을 함유하고 있으며 특히 무기질 및 비타민 성분이 풍부하다 (아래 표1. 에 식약청의 식용근거를 나타내었다).
참죽나무에 대한 식품의약품안전청(KFDA)의 식용근거
5. 효능 및 약효
- 뿌리의 껍질은 피부 수렴제(收斂制)로 사용한다.
- 새순은 독특한 향이 있어 식용으로 각광 받고 있으며 소화기능 강화에 효과가 있다.
- 양파향이 있는 어린 순은 끓는 물에 데쳐 나물로 하거나 찹쌀과 함께 튀겨먹는 부각 등 다양한 방법으로 요리되어 식용하는 대표적인 봄철의 먹거리로 β-carotene과 비타민 B, C가 다량 함유되어 생리활성과 노화억제에 효과가 있다. 이외에도 나무껍질과 뿌리는 약용과 염료로도 사용된다.
일반적으로 참죽나무의 순은, 이른 봄에 새순이 돋아날 때 독특한 풍미와 맛이 있어 나물로 많이 이용되고 있으며 김치, 부각, 장아찌 등의 조리식품으로 이용되고 있다. 한편 참죽나무 순은 이른 봄에 집중 수확되므로 고부가가치를 위해 저장문제 및 품질저하 등을 최소화할 수 있는 가공식품의 개발 및 상품화가 필요한 실정이다. 연구논문에 따르면 참죽나무 순에는 항바이러스, 항혈액응고, 급성간염억제, 고혈압 및 당뇨병성 백내장 등의 예방, 항산화, 혈압강하 등의 생리활성이 알려진 플라보노이드 성분이 풍부하게 함유되어 있으며, 면역증강 및 항비만 기능성 물질 개발 가능성이 높은 것으로 추측된다. 그러나 이러한 가능성과는 달리 실제 상업화 연구는 그리 많지 않은 실정이다.
기존 참죽나무의 활용은 잎뿐만 아니라 가지와 뿌리 등 여러 부분을 모두 활용하고 있으며, 그 사용량도 부원료로서 제한적으로 사용되어 왔다. 손영석이 출원한 7건의 특허에 참죽나무의 추출물이 사용된 것이 그 예가 될 수 있다 (출원번호 1020020004594, 1020020004718, 1020020004713, 1020020004596, 1020020004593, 1020020004716, 1020020004711). 최근 들어 참죽을 주원료로 사용하고자 하는 시도가 여러 건 보고되었다. 참죽과 유사한 가죽나무의 잎을 이용하여 과채류의 저장성을 향상시키는 식물 유래의 천연항균제 및 그 제조방법이 보고되었으며 (강선철 10-2001-0053585), 가죽나무의 수피를 이용하여 산성충 제제를 만들려는 시도도 있었다 (오비티 10-2002-0076801). 그러나 이러한 시도는 식품이나 건강식품 혹은 의약품과는 거리가 먼 것이었다. 최근 김귀례 (10-2004-0077685)는 참죽나무와 가죽나무의 추출물 및 분말 제조법과 이를 첨가한 식품 조성물의 기술을 보고하였는데, 참죽 성분의 분말화 및 향미의 보존성의 개선과 다양한 형태의 식품적용에만 국한되어 참죽이 지닌 기능성을 객관적으로 입증하지 못하였다. 또 다른 보고로는 가죽나문의 전초, 뿌리 또는 지상부 (잎, 줄기)를 이용하여 추출한 성분으로 천식 및 알러지 질환 유도 동물실험을 시행하였다. 이를 통해서 천식 및 알러지 질환의 예방 또는 치료용 조성물을 제안하였다 (영남대학교 산학협력단 10-2005-0048702). 그러나 이 연구도 광범위한 사용이 가능한 식품이나 건강기능식품에 적용하기에는 무리가 있어 그 효용성이 낮다고 판단할 수 있다. 이에 본 발명자는 건강의 큰 두 축인 면역증강과 체중감소 효과를 지니는 참죽 잎 파우더와 잎 추출물을 제안하고 이를 혼합 제형화 하여 식품 및 건강기능식품으로 제조하기 위한 방법을 다음과 같이 제시하고자 한다.
기존에 보고된 적이 없는 참죽나무 순의 체중감소 효과 및 면역증강 효과를 시험관 실험과 동물실험으로 객관적으로 입증한다.
실시예
1
참죽 잎 파우더를 이용한 동물실험
실험동물은 조선대학교 실험동물센타로 부터 평균체중이 250-280g이 되는 수컷 Sprague Dawley를 구입하여 사용하였다. 평균체중이 비슷하게 2개 군으로 배치하고 시험이 사용하였다. 깔집은 다물사이언스에서 구입하여 일주일에 2회 교환하였다. 사료 (다물사이언스, 대전)와 물 (상수도물)은 자유롭게 섭취시켰다.
참죽 사료는 일반 사료에 참죽 파우더 3% (w/w)와 5% (w/w)를 첨가하여 제조한 사료를 식이하였다. 아래 그림에 일반식이와 참죽 식이 시에 체중의 증가율을 나타내었다. 그림에서 보는 바와 같이 일반식이때보다 참죽식이를 할 경우에 체중증가율이 현저하게 낮아짐을 알 수 있었다.
<그림 3> 동물실험 결과 (건조 참죽순 파우더 3% 첨가)
동물실험의 오차를 줄이기 위하여 섭취한 사료와 체중증가의 비율 (체중증가 무게 (g)/섭취한 사료의 무게 (g))을 아래 그림에 표시하였다. 그림에 나타난 바와 같이 참죽 식이의 경우 비율의 값이 더 안정적으로 하강함을 확인할 수 있었다.
<그림 4> 동물실험의 결과 (x축의 시간은 그림3과 동일함)
실시예
2
참죽 잎 추출물의 제조
수용액 추출물: 참죽 건조잎 100 그램에 증류수 1리터를 추가하고 끓는 물에서 1시간 추출하였다. 이 용액을 거즈와 와트만 페이퍼 2번으로 여과한 후 사용하였다.
<그림 5> 참죽 유용성분의 추출
주정 추출물: 참죽 건조잎 100 그램에 50% 주정 1리터를 첨가하고 속슬렉 장치를 이용하여 1간 동안 추출하였다. 이렇게 추출한 용액을 이 용액을 거즈와 와트만 페이퍼 2번으로 여과한 후 사용하였다.
실시예
3
RAW 264.7 세포는 American Type Culture Collection (Bethesda, USA)에서 구입하여 사용하였다. 세포들은10% 소태아혈청 (fetal bovine serum), 2 mM의 L-glutamine, 100 U/㎖ 페니실린과 100 ㎍/㎖ 스트렙토마이신이 함유된 Dulbecco's Modified Eagle Medium으로 배양하였다. 세포들은 37oC에서 5% CO2 존재 하에 배양하였다. 세포배양에 사용된 물질들은 Gibco BRL (Grand Island, USA)에서 구입하였 다.
세포들은 96-well 배양접시를 이용하여 5 x 105 cells/㎖ 로 조절하여 0.1 ml씩 분주한 다음, 24시간동안 37oC에서 LPS 또는 참죽 추출물로 자극시켰다. 분리된 상층액과 Griess 시약 (1% sulfanilamide, 0.1% naphthylenthylenediamine dihydrochloride, 2% phosphoric acid)을 같은 부피로 섞고 실온에서 10분 동안 배양시켰다. 표준곡선을 만들기 위해 NaNO2를 사용하고, 아질산염 생산은 550 ㎚에서 흡광도로 판독해서 측정하였다.
추출시기와 추출부위별로 여러 가지 분획을 추출하여 대식세포에서의 NO 생성을 측정한 결과 참죽나무로부터 열수 추출한 분획에서 (H1-H4) NO 생성의 증가를 관찰할 수 있었다. NO 생성 증가 정도는 양성대조군인 lipopolysaccharide (LPS)에 비해서도 상당히 크게 증가하였다 (그림1). 그러나 NO를 측정하는 방법이 발색에 의해 붉은 색을 측정하는데, 시료들이 약간의 색깔을 나타내고 있으므로 정확한 실험이 추가적으로 진행되어야 정확한 결과를 알 수 있을 것으로 판단되나, 희석을 많이 한 시료에서도 NO 증가 활성이 나타나므로 열수추출물에서 NO 증가 활성이 나타는 것은 사실일 것으로 판단된다.
에탄올 (A1, A2)이나 hexane (HEX)으로 추출한 시료에서는 NO 증가 활성이 나타나지 않았다.
<그림6> 참죽나무 열수추출물의 NO 생성 증가 효능
참죽나무로부터 추출한 시료에서 NO의 생성을 억제하는 효능이 있는지 검증하기 위하여 각 분획을 LPS와 같이 생쥐대식세포주인 RAW 264.7에 처리하였다. 참죽나무로부터 열수 추출한 분획에서 (H1-H4) NO 생성의 증가를 관찰할 수 있었으며 감소효능은 관찰되지 않았다 (그림 2).
에탄올 (A1, A2)이나 hexane (HEX)으로 추출한 시료에서는 LPS에 의한 NO 증가 활성이 억제됨을 확인할 수 있었다 (그림 2).
<그림7> 참죽나무 유기용매추출물의 NO 생성 억제 효능
참죽나무로부터 추출한 시료에서 NO의 생성을 증가시키는 효능을 좀 더 정확하게 측정하기 위하여 시료를 좀 더 희석하여 실험한 결과 참죽나무의 열수추출물에서 NO 생성 증가 효능이 있음을 확인 할 수 있었다 (그림 3).
<그림8> 참죽나무 열수추출물의 NO 생성 증가 효능
세포들은 24-well 배양접시를 이용하여 5 x 105 cells/㎖ 로 조절하여 1 ml씩 분주한 다음, 24시간동안 37℃에서 LPS 또는 참죽 추출물로 자극시켰다. 배양상층액을 분리하여 ELISA방법으로 TNF-a 양을 측정하였다.
열수 추출한 시료가 대식세포에서 TNF-a의 생성을 증가시키는지 확인하기 위하여 세포배양 상층액을 분리하여 TNF-a의 양을 ELISA법으로 측정한 결과 양성대조군인 LPS에 준하는 정도로 TNF-a의 생성을 증가시킴을 확인하였다 (그림 4).
<그림9> 참죽나무 열수추출물의 TNF-a 생성 증가 효능
참죽나무로부터 유기용매로 추출한 시료에서 NO의 생성을 억제하는 효능이 있는지 정확하게 검증하기 위하여 유기용매 분획을 좀 더 희석하여 LPS와 같이 생쥐대식세포주인 RAW 264.7에 처리하였다. 에탄올 (A1, A2)과 hexane (HEX)으로 추출한 시료에서는 LPS에 의한 NO 증가 활성이 억제됨을 확인할 수 있었다 (그림 5).
<그림10> 참죽나무 유기용매추출물의 NO 생성 억제 효능
실시예 4: 건강기능식품 조성 구성
원료명 및 배합비율(%) : 1 캅셀 총 446㎎ (내용량 350㎎, 캅셀기제 96㎎)
내용물 (78.5%) : 현미배아효소, 혼합유당, 결정셀룰로오스, 참죽순 추출물,
산사자추출분말, 생강분말, 혼합유산균(락토바실러스, 에세도필러스,
비피도박테리움 비피덤, 비피도박테리움룸검, 10억 마리 이상)
캅셀기제 (21.5%) : 젤라틴 98.99%, 이산화티타늄 1%, 식용색소황색4호 0.01%
천연식물 즉 한약재로부터의 새로운 물질 혹은 소재를 활용하는 기술은 범세계적으로 제2 의 산업혁명의 시작과도 같은 강도로 진행되고 있다. 따라서 참죽나무와 그 순을 이용하여 기능성 식품을 개발/판매하기 위한 유관 기술을 개발하는 것은 절대적으로 필요하다. 본 발명의 결과를 통해 생산될 제품은 기존의 면역증강/ 항비만 제품과의 차별화로 40대 이후의 소비자를 포함한 전 연령층의 기호에 맞을 것으로 판단되며 실용화가 충분히 가능할 것으로 사료된다. 천연의 생리활성 소재를 첨가한 신제품의 개발 기술은 국내외적으로 경쟁력이 있으며, 추후 제품의 다양화를 유도할 수 있으며 다른 식품 등에도 다양하게 이용 가능할 것으로 기대 된다.
즉 상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발병의 참죽나무 잎 파우더와 잎 추출물은 NO 활성을 저해 혹은 촉진하면 TNF의 활성을 촉진한다. 또한 동물실험에서 유의 적인 체중 감소를 가져왔다. 따라서 체중감소 및 면역증강용 식품 및 건강기능식품으로 이용될 수 있다.
Claims (2)
- 면역증가기능 및 항염기능을 갖는 식품에 있어서,55% 현미배아효소, 13% 혼합유당, 12% 결정셀룰로오스, 10% 참죽순 추출물, 5% 산사자추출분말, 2.5% 생강분말, 2.5% 혼합유산균(락토바실러스, 에세도필러스, 비피도박테리움 비피덤, 비피도박테리움룸검, 10억 마리 이상)으로 된 식품 조성물.
- 체중감소기능을 갖는 식품에 있어서,55% 현미배아효소, 13% 혼합유당, 12% 결정셀룰로오스, 10% 참죽순 추출물, 5% 산사자추출분말, 2.5% 생강분말, 2.5% 혼합유산균(락토바실러스, 에세도필러스, 비피도박테리움 비피덤, 비피도박테리움룸검, 10억 마리 이상)으로 된 식품 조성물.
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