KR20130066960A - 향상된 항산화 활성 및 알파-글루코시다아제 저해 활성을 갖는 여주 과립의 제조방법 - Google Patents
향상된 항산화 활성 및 알파-글루코시다아제 저해 활성을 갖는 여주 과립의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 의하면 휴대 및 복용이 간편하면서도 향상된 항산화 활성과 알파-글루코시다아제 저해활성을 갖는 여주 과립 및 그 제조방법을 제공된다.
Description
본 발명은 증진된 항산화 활성 및 알파-글루코시다아제 저해 활성을 갖는 여주 과립의 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 과립형이여서 휴대용 개별포장 가능하여 장소 및 시간에 제약 없이 편리하게 섭취할 수 있으면서도, 향상된 항산화 활성 및 알파-글루코시다아제 저해활성을 갖는 여주 과립의 제조방법에 관한 것이다.
최근 급속한 사회변화 고도성장으로 인해 현대인은 과다한 스트레스와 건강에 부정적인 환경에 노출되어 있다. 특히 운동부족과 스트레스, 영양의 불균형 섭취는 현대인의 건강상태를 악화시키고 있으며, 각종 성인병과 만성질화의 발병률을 증가시키는 주요한 원인이 되고 있다. 이에 따라 현대인들의 건강에 대한 관심이 커지면서, 인체 건강에 유용한 원료와 식품에 대한 관심도 높아지고 있다.
여주는 박과의 덩굴식물로 영어명은 비터 멜론(bitter melon)이다. 정식 학명은 모모르디카 카란티아(Momordica charantia)이다. 원산지는 확실하게 알려져 있지 않으나 인도를 비롯한 열대 아시아 지역인 것으로 추정되고 있다. 세계적으로도 잘 알려진 장수지역인 일본의 오키나와에서도 예로부터 많이 먹고 있는 식품의 하나가 여주이며, 특히 오키나와 방언으로 고야라고 부르고 있다. 최근 구미 등 경제 선진국들에서 인기 높은 건강 농산물로 인정받으면서 국내에서도 재배와 관심이 차츰 증가하고 있다.
여주는 6 ~ 8월에 열매를 맺는 여름 야채로 한여름의 햇볕을 듬뿍 받고 자라며, 열매 맺은 것을 덜 익은 채로 수확한다. 녹색이 짙고 혹 같은 돌기가 총총하게 많을수록 쓴맛이 강하고 유효성분도 많이 들어 있다. 여주의 주요 성분으로는 열매에 포함되어 있으며 분자량 약 93.7 kDa 정도의 펩타이드성 물질인 카란틴(charantin)을 들 수 있다. 이는 인슐린 분비에 결정적 역할을 하는 베타 세포를 활성화시키고 그 자체에 다수 함유된 인슐린과 같은 효능의 물질이 궁극적으로 혈당 조절에 기여하는 것으로 알려져 있다. 특히 여주에는 비타민 C가 100 그램 중 120 밀리그램이나 들어 있는데, 이는 딸기 (80 mg/100 g), 레몬 (90 mg/100 g), 양배추 (40 mg/100 g)보다 월등히 많은 양이다. 특히 다른 과실의 비타민 C와 달리 여주에 함유된 비타민 C의 경우는 열에 안정해서 열을 가해도 다른 과실보다는 비타민 C의 파괴가 잘 되지 않는다. 또한, 여주는 체내에서 비타민 A로 전환되는 베타 카로틴 및 철, 칼륨 등의 미네랄도 함유하고 있다.
종래에는 여주를 환으로 가공하여 이용한 예가 있으나, 여주환의 경우 반건조된 특성으로 휴대하기가 불편할 뿐 아니라 복용시 편리성도 떨어지며, 저장 안정성도 좋지 않다.
따라서 상기와 같은 여주환의 문제점을 개선하면서도 여주의 좋은 성분들을 유지할 수 있는 여주 가공품의 개발이 요망되어 왔다.
종래 기술에서의 요구에 부응하기 위해 예의 연구한 결과, 본 발명자들은 휴대 및 복용이 간편한 과립형이면서도 우수한 항산화 활성과 알파-글루코시다아제 저해활성을 갖는 여주 과립의 제조방법을 개발하게 되어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서 본 발명의 목적은 휴대 및 복용이 간편하면서도 우수한 항산화 활성과 알파-글루코시다아제 저해활성을 갖는 여주 과립 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
i) 여주를 절단하여 45℃ 초과 55℃ 미만에서 2 ~ 3일 건조시키는 단계,
ii) 건조된 여주를 80메쉬 이하로 분쇄하여 분말여주를 제조하고 80메쉬 이하의 건조분말에서 이물질을 원료선별기에서 선별하는 단계,
iii) 선별된 분말여주에 정제수를 가하여 수분 40%(v/w) 전후로 배합하여 반죽을 제조하는 단계, 및
iv) 배합된 반죽을 0.3 ~ 0.5cm 과립화한 후 50℃ ~ 60℃에서 1일간 건조하는 단계를 포함하는 여주 과립의 제조방법을 제공한다.
필요에 따라서, 본 발명의 여주 과립의 제조방법은 v) 건조된 과립을 0.3 ~ 0.5cm의 일정한 크기로 정립하는 단계 및/또는 vi) 제조된 과립을 개별 스틱 포장하여 제품화하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
단계 i) 여주 건조
단계 i)에서 여주는 유효성분이 충만한 시기인, 길이 25 ~ 30cm의 미성숙 여주 열매를 사용하는 것이 좋다. 미성숙 여주에는 식물성 인슐린과 카라틴, 비타민 C 및 폴리페놀 등의 유용한 성분이 많이 함유되어 있으며, 25 ~ 30cm의 일정한 범위의 길이로 성장한 여주를 사용함으로서 작업성과 생산성, 품질의 일관성 등을 향상시킬 수 있다. 여주를 흐르는 수돗물에 3회 세척하여 통상적인 이물질을 제거하며 물기를 제거한 후 사용한다.
여주의 절단은 직경 방향으로 4 ~ 6mm 두께로 절단한다. 직경방향으로 4 ~ 6mm 두께로 절단됨에 의해 고르게 건조될 수 있다.
절단된 여주는 45℃ 초과 55℃ 미만에서 2 ~ 3일 건조하는데, 45℃ 이하에서 건조시 건조 시간이 많이 소요되며 55℃ 이상에서 건조시 여주의 유효성분(카란틴, 비타민 C 등)의 파괴가 많다.
단계
ii
) 분쇄 및 선별
단계 i)에서 건조된 여주를 80메쉬 이하로 분쇄하여 분말여주를 제조한다. 80메쉬 이하로 분쇄함에 의해 과립 제조시 일정한 품질을 얻을 수 있다.
분말여주를 원료선별기에서 80메쉬 이하의 건조분말로부터 이물질을 선별한다. 선별 공정 역시 과립제조시 일정한 품질을 얻기 위함이다.
단계
iii
)
배합물
제조
단계 ii)에서 선별된 분말여주에 정제수를 가하여 수분 40%(v/w) 전후로 배합하여 반죽을 한다. 수분이 40% 미만일 경우 반죽의 효율성이 떨어져며, 수분 40% 이상일 경우 반죽이 질어 과립화가 어려우며, 건조시 시간이 오래 걸린다.
기호에 따라서, 분말여주 65 중량부에 분말자색고구마 7중량부, 홍삼엑기스 5 중량부, 분말천마 10 중량부, 및 분말쥐눈이콩 13 중량부로 혼합하여 첨가하여 배합할 수 있다.
분말자색고구마는 항산화 및 항당뇨 등의 기능이 있으며, 분말은 여주분말과 동일하게 80메쉬 이하로 제조하여 사용한다.
홍삼엑기스는 면역증강 등의 기능이 있으며, 본 발명에 사용한 홍삼엑기스는 70 브릭스로 농축된 것을 사용한다.
분말천마 기억인지능력 등의 기능이 있으며 가지는지, 분말은 역시 80메쉬 이하로 제조하여 사용한다.
분말쥐눈이콩은 옛날부터 약콩으로 불리며, 항산화 및 항암 등의 기능이 있으며, 분말은 역시 80메쉬 이하로 제조하여 사용한다.
단계
iv
)
과립화
단계 iii)에서의 배합된 반죽을 0.3 ~ 0.5cm로 과립화한 후 50℃ ~ 60℃에서 1일간 건조한다.
0.3 ~ 0.5cm으로 과립한 이유는 휴대용 스틱포장시 부피를 줄이기 위함이며, 섭취의 편리성을 주기 위함이다.
과립화한 후 50℃ ~ 60℃에서 1일간 건조시킴에 의해 추가로 쓴맛을 저감시킬 수 있고 과립제품의 보존성을 오래 유지시킬 수 있다.
단계 v) 정립
건조된 과립을 0.3 ~ 0.5cm의 일정한 크기로 정립한다.
정립 공정은 일정한 과립 제품화 및 개별 포장시 일의 효율성을 증진시킬 수 있다.
단계
vi
) 제품화
과립을 통상적인 방법에 따라서 개별 스틱 포장하여 제품화한다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 제조방법에 따라 제조된, 휴대 및 복용이 간편하면서도 우수한 항산화 활성과 알파-글루코시다아제 저해활성을 갖는 여주 과립을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 제조방법으로 제조된 여주 과립은 휴대용 개별포장(스틱 포장)으로 가공할 수 있어서 장소와 시간에 제약을 받지 않고 이용할 수 있는 장점과 더불어, 쓴맛이 없고 항산화 활성과 알파-글루코시다아제 저해활성이 향상되어 현대인의 건강 지향적 트렌드와 편의적 기능성을 동시에 만족시킬 수 있다.
본 발명의 여주 과립은 여주 이외에도 자색고구마 등을 추가로 포함할 수 있어서 여주 이외에 다른 유효성분과 기능성이 부가되어 소비자의 선택적 폭을 넓혀줄 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 여주 과립의 일례의 제조 공정도이다.
도 2는 실시예 A와 B의 라디칼 소거활성에 관한 것이다. 도 2A는 실시예 A와 B의 DPPH 라디칼 소거활성 나타낸 것이며, 도 2B는 실시예 A와 B의 ABTs 라디칼 소거활성 나타낸 것이며, 도 2C는 실시예 A와 B의 OH 라디칼 소거활성 나타낸 것이며, 도 2D는 실시예 A와 B의 NO 라디칼 소거활성 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 A와 B의 환원력에 관한 것이다. 도 3A는 실시예 A와 B의 환원력 나타낸 것이며, 도 3B는 실시예 A와 B의 총 항산화능을 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 A와 B의 알파-글루코시다아제 저해활성에 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 A와 B의 라디칼 소거활성에 관한 것이다. 도 2A는 실시예 A와 B의 DPPH 라디칼 소거활성 나타낸 것이며, 도 2B는 실시예 A와 B의 ABTs 라디칼 소거활성 나타낸 것이며, 도 2C는 실시예 A와 B의 OH 라디칼 소거활성 나타낸 것이며, 도 2D는 실시예 A와 B의 NO 라디칼 소거활성 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 A와 B의 환원력에 관한 것이다. 도 3A는 실시예 A와 B의 환원력 나타낸 것이며, 도 3B는 실시예 A와 B의 총 항산화능을 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 A와 B의 알파-글루코시다아제 저해활성에 나타낸 것이다.
다음의 실시예들에 의해 본 발명이 더 상세히 설명된다. 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되어서는 안된다.
실 시 예
하기 실시예에서 제조된 여주 과립에 대해서는 항산화 활성 검정, 알파-글루코시다아제 저해활성 측정, 기호성 및 영양소 분석을 행하였다.
항산화 활성은 생체외 검정으로는 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 라디칼 소거활성, ABTS 라디칼 (2,2'-azino-bis-3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid 양이온) 소거활성, OH 라디칼 소거활성. NO 라디칼 소거활성, 환원력 및 FRAP (Ferric reducing antioxidant power) 활성을 분석하여 검정하였고, 세포계 검정으로는 LLC-PK1 돼지 신장 상피세포주를 이용하여 검정하였다.
기호성 평가는 식품을 전공한 10명의 학생 (20 ~ 30대)을 대상으로 매우 좋다 5점, 좋다 4점, 보통이다 3점, 나쁘다 2점 및 매우 나쁘다 1점으로 하는 5점 척도법으로 기호성(쓴맛), 편의성(섭취) 및 휴대성(공간 차지)을 평가하였다.
9대 영양소 및 비타민 C의 함량 분석은 한국시험분석연구원(식품위생검사기관, 서울특별시, 대한민국)에 의뢰하여 식품공전법대로 시험한 결과로 분석하였다.
알파-글루코시다아제 저해활성은 p-니트로페놀-a-D-글루코피라노시드(p-NPG)를 이용한 비색법을 통하여 분석하였다.
실시예
1. 여주 과립의 제조
2010년 7~8월에 함양군 수동면 일대의 비닐하우스에서 25 ~ 30cm 자란 미성숙 여주를 수확하여 흐르는 수돗물에 3회 세척하여 물기를 제거하였다. 물기가 제거된 여주를 직경 방향으로 4 ~ 6mm 두께로 절단하였다. 절단된 여주를 채에 펼친 후 45 ~ 55℃로 유지된 열풍건조기에 넣고 2 ~ 3일 건조하였다.
건조된 절단 여주를 분쇄기를 이용하여 분쇄한 후 80메쉬 채로 걸러 분말여주를 제조하였다. 분말여주를 원료선별기에 넣고 이물질과 80메쉬 이하의 건조분말을 선별하였다.
선별된 분말여주 1000g에 정제수를 첨가하여 수분 40% 정도로 반죽하여 배합물을 제조하였으며 (배합물 A), 선별된 분말여주 650g, 분말자색고구마 70g, 홍삼엑기스 50g, 분말천마 100g, 분말쥐눈이콩 130g을 혼합하여 정제수를 첨가하여 수분 40% 정도로 반죽하여 배합물을 제조하였다 (배합물 B) (표 1).
| 원료 | 배합물 A | 배합물 B |
| 분말여주 | 65% | 100% |
| 분말자색고구마 | 7% | - |
| 홍삼엑기스 | 5% | - |
| 분말천마 | 10% | - |
| 분말쥐눈이콩 | 13% | - |
| 합계 | 100% | 100% |
<원료 배합비>
반죽된 배합물 A 및 B를 각각 과립기에서 0.3 ~ 0.5cm 크기로 과립화하였다. 제조된 과립 여주를 50 ~ 60℃에서 1일간 건조시키고 건조된 과립을 0.3 ~ 0.5cm 크기로 다시 정립하였다. 정립된 여주 과립을 개별 스틱 포장하여 각각 실시예 A와 실시예 B로 제품화하였다 (도 1).
참고예
. 여주 과립의 추출물 제조
실시예 1에서 제조된 실시예 A 및 B의 여주 과립을 각각, 분쇄한 후 이를 5g을 칭량하고 여기에 10배의 메탄올(50 ml) 가한 후 300 rpm에서 12시간 추출하였다. 추출액을 여과하고 여과액을 감압농축기를 이용하여 농축하고 농축물을 동결 건조하여 건조분말을 얻었다. 이 건조분말을 추출용매인 메탄올에 녹여 1000, 500, 250, 100, 50, 25 ㎍/ml 농도로 제조하여 하기에서와 같이 항산화 활성 및 알파-글루코시다아제 저해활성을 검정하였다.
실시예
2.
생체외
항산화 활성 검정
참고예에서 준비된 1000, 500, 250, 100, 50, 25 ㎍/ml 농도의 실시예 A 및 B의 여주 과립 추출물에 대해서 DPPH 라디칼 소거활성, ABTs 라디칼 소거활성, OH 라디칼 소거활성, NO 라디칼 소거활성, 환원력 및 FRAP 활성 분석함에 의해 생체외 항산화 활성을 검정하였다.
DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, Sigma D9132, FW 393.4, C18H12N5O6)는 매우 안정한 라디칼로서 517nm에서 특정 흡광도를 나타내는 보라색 화합물이다. DPPH 라디칼 소거활성을 측정하여 항산화성을 확인하였다. 구체적으로는, 실시예 A 및 B의 농도별 여주 과립 추출물 0.2 ml에, 에탄올로 1.5×10-4 M 농도가 되게 한 DPPH(1,1- diphenyl-2-picryl-hydrazyl)용액 0.8 ml씩을 보텍스 (vortex)로 균일하게 혼합한 다음, 실온에서 30분간 방치한 후 525 nm에서 흡광도(optical density, O.D.)를 측정하였다. 음성 대조구 실험은 시료 대신에 메탄올을 0.2 ml를 취하여 실험하였다. DPPH 라디칼 소거활성은 실험구와 음성 대조구의 흡광도를 구하여 백분율(%)로 표시하여 도 2A에 나타냈다.
ABTs 라디칼 소거활성은 2-아지노-비스의 색을 띤 라디칼의 감소정도에 따라 항산화능을 검사하는 방법이다. 즉 이 방법은 시료와 표준물질(Trolox, 6-hydroxy -2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid)의 값과 비교하여 항산화능을 측정하는 방법으로서, 시료의 항산화력에 의해 ABTS 양이온(ABTS＋)이 소거되어 청록색으로 탈색되는데, 이때 ABTS 양이온(ABTS＋)의 제거 정도를 흡광도를 측정함으로서 알 수 있고, 탈색반응이 1분 내에 종료되므로 짧은 시간에 측정이 가능하다.
구체적으로 7 mM ABTs (Sigma 1888) 5 ml 과 140 mM K2S2O8 (FW 270.3, Sigma 9392) 5 ml을 섞어 실온의 어두운 곳에 14~16시간 방치시킨 후, 이를 무수 메탄올과 약 1 : 88 비율로 섞어 732 nm에서 대조구의 흡광도 값이 0.7±0.02가 되도록 조절한 ABTS 용액을 사용하였다. 실시예 A 및 B의 농도별 여주 과립 추출물 0.1 ml과 ABTS 용액 0.9 ml를 혼합하여 30초간 진탕한 후 3분간 반응시키고 732 nm에서 흡광도를 측정하였다. ABTS 라디칼 소거활성은 실험구와 음성 대조구(메탄올)의 흡광도를 구하여 백분율(%)로 표시하여 그 결과를 도 2B에 나타냈다.
Fenton 반응에 따라 시험관에 10 mM FeSO47H2O-EDTA 200 ㎕와 10 mM 2-데옥시리보스 용액 200 ㎕를 혼합하였다. 그 후 인산완충용액에 각 농도별로 녹인 여주 과립 추출물 시료를 1400 ㎕를 혼합한 다음, 10 mM의 H2O2 200 ㎕를 첨가하여 볼텍스하였다. 음성 대조구는 시료 대신 메탄올을 첨가하였다. 그 후 항온수조에서 37℃, 4시간 동안 배양하였다. 이 혼합액에 2.8% 트리클로로아세트산 (TCA) 1 ml와 1.0% 티오바르비투르산 (TBA) 용액 1ml을 각각 첨가하여 10분간 끓인 후 냉각하여 490 nm에서 흡광도를 측정하였다. TBA, TCA 용액은 매 시험 직전에 만들어 사용하였다. OH 라디칼 소거활성은 실험구와 음성 대조구(메탄올)의 흡광도를 구하여 백분율(%)로 표시하여 도 2C에 나타냈다.
NO 라디칼 소거활성은 실시예 A 및 B의 농도별 여주 과립 추출물을 5 mM 니트로프루시드 나트륨과 혼합하여 25℃에서 150분간 배양하였다. 이 반응 혼합액을 96-웰 플레이트에 주입하여 1% 술파닐아미드 (5% 인산 중에)와 0.1% 나프틸에틸렌디아민 디히드로클로라이드를 넣어 실온에서 10분간 배양한 후 540 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 표준곡선은 NaNO2를 농도별로 조제하여 사용하였다. NO 라디칼 소거활성은 실험구와 음성 대조구 (메탄올)의 흡광도를 구하여 백분율(%)로 표시한 그 결과를 도 2D에 나타냈다.
도 2A ~ 도 2D에서 확인되는 바와 같이, 실시예 A 및 B의 여주 과립의 DPPH 라디칼 소거활성, ABTs 라디칼 소거활성, OH 라디칼 소거활성, 및 NO 라디칼 소거활성은 농도 의존적으로 활성이 증가하였으며, 이들의 활성 분석으로부터 실시예 A 및 B의 여주 과립 추출물의 0.1 mg/ml에서도 50% 전후의 항산화 활성을 지니고 있어 우수한 항산화 활성을 갖는다는 것을 알 수 있다.
환원력은 실시예 A 및 B의 농도별 여주과립 추출물 2.5 ml에 소듐 포스페이트 버퍼 2.5 ml (200 mM, pH 6.6)와 1% 포타슘 페리시아니드 2.5 ml를 혼합시킨 후 혼합물을 50℃에서 20분 동안 반응시킨 다음 10% 트리클로로아세트산 2.5 ml(w/v)를 첨가하여 650 ×g에서 10분간 원심분리하였다. 원심분리 한 상등액 5 ml에 탈이온수 5 ml와 1% 염화제2철 1 ml를 첨가시킨 후 UV-분광기 (Shimadzu UV- 1601, Japan)를 이용하여 700 nm에서 흡광도를 측정하여 그 결과를 도 3A에 나타냈다.
FRAP (Ferric reducing antioxidant power) 분석은 화합물의 환원력을 측정하는 방법으로 Fe3 +를 Fe2 +로 환원시키는 힘을 측정하는 방법이다. 구체적으로는 FeⅢ-TPTZ(ferric tripyridyl triazine)가 시료의 환원력에 의하여 푸른색의 FeⅡ-TPTZ(ferrous tripyridyl triazine)으로 환원될 때 흡광도를 측정하여 항산화성을 알아보는 것이다. FRAP 환원력 분석에서 반응액으로는 300mM 아세테이트 완충액(pH 3.6), 40 mM 염산에 녹인 10 mM 2,4,6-트리피리딜-s-트리아진(TPTZ, T1253, C18H12N6, MW312.33) 및 20mM FeCl3(F7134, MW 162.20)를 준비하였으며, 아세테이트 완충액, TPTZ 용액 및 FeCl3 용액을 10 : 1 : 1 (v/v/v)로 혼합하여 37 ℃에서 15분간 예비반응을 시켜두었다. 실시예 A 및 B의 농도별 여주 과립 추출물 0.1 ml과 예비 반응된 FRAP 시약 0.9 ml을 96-웰 플레이트에 분주한 후 약 15분간 반응시키고 마이크로플레이트 리더 (Biorad 3055, Sweden)를 사용하여 590 nm에서 흡광도를 측정하여 그 결과를 도 3B에 나타냈다.
도 3A 및 도 3B에서 실시예 A 및 B의 여주 과립의 환원력 및 FRAP 활성도 농도 의존적으로 활성이 증가하였다.
상기 결과들을 종합해 보면 본 발명에 따른 여주 과립 추출물은 0.1 mg/ml에서 라디칼 소거활성은 50% 전후, 환원력은 0.5 전후로 항산화 활성이 매우 높음을 확인할 수 있다.
실시예
3.
세포계
항산화 활성
참고예에서 준비된 1000, 500, 250, 100, 50, 25 ㎍/ml 농도의 실시예 A 및 B의 여주 과립 추출물의 산화적 스트레스 개선효과 실험에 사용한 LLC-PK1 세포주는 미국의 국제생물자원센터(ATCC)에 입수하였다. 산화적 스트레스 유발된 LLC-PK1 세포주에 처리하여 세포 모델에서 항산화 활성을 검정하였다.
LLC-PK1 세포는 100 유니트/ml의 페니실린-스트렙토마이신과 5%의 FBS가 함유된 DMEM을 이용하여 37℃, 5% CO2 인큐베이터에서 배양하였다. 배양된 세포는 일주일에 2 ~ 3회 영양분-주입(refeeding)하고 배양 6 ~ 7일경 인산염완충염수 (PBS)로 1차 세척한 후, 0.05% 트립신-0.02% EDTA로 부착된 세포를 분리하여 원심 분리해서 집적된 세포를 배지에 넣고 피펫으로 세포가 골고루 분산되도록 잘 혼합하여 6~7일마다 계대 배양하면서 실험에 사용하였다. 계대 배양시 각각의 계대수를 기록하여 계대수가 10회 이상일 때는 새로운 세포를 배양하여 실험하였다. 세포가 컨플루언스(confluence) 상태가 되면 96-웰 플레이트에 웰당 1×104cells/ml로 분주(seeding)하여 2시간 배양한 후 산화적 스트레스를 유발하기 위하여 NO, O2-의 생산자인 소듐 니트로프루시드(sodium nitroprusside, SNP) 0.6 mM 및 피로갈롤(pyrogallol) 0.5 mM을 첨가하여 24시간 배양하였다. 산화적 스트레스 유발 후, 시료를 농도별로 처리하여 24시간 배양한 뒤 1 mg/ml의 3-(4,5-디메칠-2-치아조닐)-2-5-디페닐-2H 테트라조륨[3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H tetrazolium, MTT] 용액을 각 웰에 주입하여 37℃에서 4시간 동안 재배양한 후 생성된 포마잔(formazan) 결정을 DMSO에 녹여 540 nm에서 흡광도를 측정하여 정상세포의 흡광도 값을 생존률 100%로 해서 대조구 및 실험구의 흡광도 값을 상대적으로 계산하여 생존률을 나타낸 결과는 표 2 및 표 3과 같았다.
| 처 리 | 처리 농도 (/ ml ) | 세포 생존률 (%) |
| 정 상 | - | 100.00 ± 1.14 |
| 대조구 | 100 | 64.99 ±1.14 |
|
실험예
A
|
25 | 70.09 ±4.28 |
| 50 | 71.94 ±4.92 | |
| 100 | 91.46 ±2.45 | |
|
실험예
B
|
25 | 70.79 ±3.75 |
| 50 | 75.22 ±1.97 | |
| 100 | 84.07 ±3.67 | |
| 정상: LLC-PK1 정상세포, 대조구: LLC-PK1 세포에 프로갈롤 처리, 실험예 A: 실시예 A 여주 과립 추출물 + 피로갈롤 처리된 LLC-PK1 세포 실험예 B: 실시예 B 여주 과립 추출물 + 피로갈롤 처리된 LLC-PK1 세포에 처리 |
||
<피로갈롤로 산화적 스트레스 유발된 LLC-PK1 세포 생존률>
| 처 리 | 처리 농도 (/ ml ) | 세포 생존률 (%) |
| 정 상 | - | 100.00 ± 2.39 |
| 대조구 | 100 | 49.82 ±1.87 |
|
실험예
A
|
25 | 75.05 ±7.33 |
| 50 | 85.18 ±6.86 | |
| 100 | 80.64 ±5.41 | |
|
실험예
B
|
25 | 53.26 ±4.15 |
| 50 | 57.34 ±4.73 | |
| 100 | 81.34 ±5.43 | |
|
정상:
LLC
-
PK
1
정상세포,
대조구
:
LLC
-
PK
1
세포에
SNP
처리,
실험예 A: 실시예 A 여주 과립 추출물 + SNP 처리된 LLC - PK 1 세포 실험예 B: 실시예 B 여주 과립 추출물 + SNP 처리된 LLC - PK 1 세포 |
||
<SNP로 산화적 스트레스 유발된 LLC-PK1 세포 생존률>
표 2 및 표 3으로부터, 본 발명에 따른 여주 과립의 처리농도가 증가할수록 LLC-PK1 세포의 생존률은 증가하였음을 알 수 있다. 이로부터 본 발명에 따른 여주 은 세포의 산화적 스트레스에 대해 상당한 효과 있음을 확인할 수 있다.
실시예
4. 알파-
글루코시다아제
저해활성
참고예에서 준비된 1000, 500, 250, 100, 50, 25 ㎍/ml 농도의 실시예 A 및 B의 여주 과립 추출물에 대해서 알파-글루코시다아제 저해활성을 검정하였다.
각각의 시료 용액 50 ㎕, 0.5 U/ml 알파-글루코시다제 효소액 50 ㎕, 200 mM 인산나트륨 완충액(pH 6.8) 50 ㎕를 혼합하여 37℃에서 10분간 예비 배양한 후, 5 mM이 되게 p-NPG를 녹인 인산나트륨 완충액(pH 6.8)을 100 ㎕ 가하여 37℃에서 10 분간 반응시켰다. 반응액에 100 mM Na2CO3 750 ml를 첨가하여 반응을 정지시키고 420 nm에서 흡광도를 측정하고 음성 대조구로 증류수를 사용하여 저해율을 계산하였고 그 결과를 도 4에 나타냈다.
도 4에 의하면, 본 발명에 따른 여주 과립의 알파-글루코시다아제 저해활성 역시 농도 의존적으로 활성이 증가하였다. 이로부터 본 발명에 따른 여주 과립의 알파-글루코시다아제 저해활성이 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
실시예
5. 여주 과립의 9대 영양소 및 비타민 C 함량
실시예 1에서 제조된 여주 과립 제품의 9대 영양소 및 비타민 C는 (주)한국시험분석연구원에 의뢰하여 식품공전법에 따라 분석하였고 그 결과를 표 4에 나타냈다.
| 분석항목 | 실시예 A | 실시예 B |
| 열량 (kcal/100 g) | 380.48 | 364.26 |
| 탄수화물 (g/100 g) | 68.16 | 68.39 |
| 당류 (g/100 g) | 9.88 | 4.60 |
| 조단백질 (g/100 g) | 16.70 | 14.98 |
| 조지방 (g/100 g) | 4.56 | 3.42 |
| 트랜스지방 (g/100 g) | 0.01 | 0.01 |
| 포화지방 (g/100 g) | 0.86 | 1.01 |
| 콜레스테롤 (mg/100 g) | 불검출 | 불검출 |
| 나트륨 (mg/100 g) | 38.51 | 42.79 |
| 비타민 C (mg/100 g) | 13.10 | 16.34 |
| 실시예 A: 분말여주 65%, 분말자색고구마 7%, 홍삼엑기스 5%, 분말천마 10%, 분말쥐눈이콩 13% 실시예 B: 분말여주 100% |
||
<여주과립 제품의 9대 영양소 및 비타민 C 함량>
표 4로부터, 실시예 A 및 B의 여주 과립은 풍부한 영양소 및 비타민 C를 함유하고 있다는 것을 알 수 있다.
실시예
6.
여주환과의
비교
실시예 1에서 제조된 실시예 A의 여주 과립 제품과 본 출원인 (함양영농조합법인)이 시판하고 있는 종래의 여주환 제품에 대한 선호도 및 LLC-PK1 세포에서의 항산화 활성과 알파-글루코시다아제 저해활성을 상기 실시예들과 같은 방식으로 측정하여 비교하였다. 그 결과를 표 5 및 표 6에 나타냈다.
| 제품 종류 | 기호성(쓴맛) | 편의성(섭취) | 휴대성(공간 차지) |
| 여주환 | |||
| 여주 100%(고야 플러스) | 3.8 | 3.2 | 2.6 |
| 여주과립 | |||
| 여주 100%(실시예 B) | 4.1 | 4.6 | 4.6 |
| 여주환 및 과립의 선호도는, 기존에 환 제품을 섭취하고 있는 사람 10명과 식품을 전공한 학생 10명을 대상으로 쓴맛에 대한 기호성, 섭취에 따른 편의성, 공간 차지 등의 휴대성을 5점 척도법(매우 좋다 5점, 좋다 4점, 보통이다 3점, 나쁘다 2점, 매우 나쁘다 1점) 으로 실시하였음. | |||
<여주환 및 과립의 선호도>
표 5로부터 여주환과 여주 과립 제품의 선호도를 비교해 보면, 쓴맛 등의 기호성에서 본 발명에 따른 여주 과립이 다소 우수하였으며, 섭취에 따른 편의성 및 공간 차지 등의 휴대성에서는 본 발명에 따른 여주 과립이 현저히 우수하였음을 확인할 수 있다.
여주환과 본 발명에 따른 실시예 B의 여주과립 제품을 LLC-PK1 세포에서의 항산화 활성과 알파-글루코시다아제 저해활성은 각각, 참고예와 같이 여주환 및 여주 과립을 각각 추출하여 100 ㎍/ml의 농도의 시료를 가지고 LLC-PK1 세포에 처리하여 항산화 활성을 살펴보았고 500 ㎍/ml의 농도의 시료를 가지고 알파-글루코시다아제 저해활성을 살펴보았으며, 그 결과를 표 6에 나타냈다.
| 제품 종류 | 항산화 활성 (세포의 생존률, %) |
알파-글루코시다아제 저해활성(%) |
| 정상 세포 | 100.00 | - |
| 대조구(SNP 처리) | 49.82 | - |
| 여주환 | ||
| 여주 100%(고야 플러스) | 48.64 | 56.45 |
| 여주과립 | ||
| 여주 100%(실시예 A) | 80.64 | 61.58 |
<LLC-PK1 세포에서의 항산화 활성과 알파-글루코시다아제 저해활성>
표 6으로부터, 본 발명에 따른 여주 과립은 여주환에 비하여, 항산화 활성이 현저히 증가하였고, 알파-글루코시다아제 저해활성이 더 향상되었음을 알 수 있다.
Claims (9)
- 여주 과립의 제조방법으로,
i) 여주를 절단하여 45℃ 초과 55℃ 미만에서 2 ~ 3일 건조시키는 단계,
ii) 건조된 여주를 80메쉬 이하로 분쇄하여 분말여주를 제조하고 원료선별기에서 80메쉬 이하의 건조분말과 이물질을 원료선별기에서 선별하는 단계,
iii) 선별된 분말여주에 정제수를 가하여 수분 40%(v/w) 전후로 배합하여 반죽을 제조하는 단계, 및
iv) 배합된 반죽을 0.3 ~ 0.5cm 과립화한 후 50℃ ~ 60℃에서 1일간 건조하는 단계를 포함하는 여주 과립의 제조방법. - 제 1항에 있어서, 단계 iii)에서 분말여주 65 중량부에 분말자색고구마 7중량부, 홍삼엑기스 5 중량부, 분말천마 10 중량부, 및 분말쥐눈이콩 13 중량부로 혼합하여 첨가하여 배합하는 것을 특징으로 하는 여주 과립의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 단계 iv) 후에, v) 건조된 과립을 0.3 ~ 0.5cm의 크기로 정립하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 여주 과립의 제조방법.
- 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 단계 iv) 또는 단계 v) 후에, vi) 제조된 과립을 개별 스틱 포장하여 제품화하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 여주 과립의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 단계 i)에서 여주는 길이 25 ~ 30cm 미성숙 여주를 세척하고 물기를 제거한 후, 직경 방향으로 절단하여 4 ~ 6mm 두께로 절단하여 준비된 것을 특징으로 하는 여주 과립의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 따라서 제조된, 향상된 항산화 활성과 알파-글루코시다아제 저해활성을 갖는 여주 과립.
- 제 4항에 따른 제조방법에 따라서 제조된, 향상된 항산화 활성과 알파-글루코시다아제 저해활성을 갖는 여주 과립.
- 제 6항에 있어서, 여주 과립은 분말여주 65 중량부, 분말자색고구마 7중량부, 홍삼엑기스 5 중량부, 분말천마 10 중량부, 및 분말쥐눈이콩 13 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 항산화 활성과 알파-글루코시다아제 저해활성을 갖는 여주 과립.
- 제 7항에 있어서, 여주 과립은 분말여주 65 중량부, 분말자색고구마 7중량부, 홍삼엑기스 5 중량부, 분말천마 10 중량부, 및 분말쥐눈이콩 13 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 향상된 항산화 활성과 알파-글루코시다아제 저해활성을 갖는 여주 과립.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110133752A KR20130066960A (ko) | 2011-12-13 | 2011-12-13 | 향상된 항산화 활성 및 알파-글루코시다아제 저해 활성을 갖는 여주 과립의 제조방법 |
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115812886A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-03-21 | 恩施硒禾生物科技有限公司 | 一种药食同源的富硒复合固体饮料及其制备方法 |
-
2011
- 2011-12-13 KR KR1020110133752A patent/KR20130066960A/ko not_active Application Discontinuation
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