KR20160083808A - 쓴메밀을 유효성분으로 함유하는 생활습관병 또는 간질환 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쓴메밀을 유효성분으로 함유하는 생활습관병 또는 간질환 예방 또는 개선용 건강기능식품조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명의 쓴메밀은 루틴성분의 함유량이 높고, 항산화 활성이 우수하여, 혈류개선 효과가 있고, 혈당값을 낮추고, 콜레스테롤 및 중성지방을 낮추고 간독성을 억제하는 효과가 있다.

Description

쓴메밀을 유효성분으로 함유하는 생활습관병 또는 간질환 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물{Health fuctional food composition for preventing or improving life style diseases or liver diseases comprising Fagopyrum tataricum as effective component}

본 발명은 쓴메밀을 유효성분으로 함유하는 생활습관병 또는 간질환 예방 또는 개선용 건강기능식품조성물에 관한 것이다.

최근 산업 발전에 따른 경제성장과 식생활의 서구화 및 사회 문화 환경의 변화로 인하여 식생활 양상과 질병 발생 구조에 많은 변화를 가지고 왔다. 특히 지방의 과다 섭취로 고지혈증, 비만, 뇌졸증, 동맥경화증, 고혈압, 당뇨 등이 증가되고 있는 실정이다. 상기 질환 중에서 고지혈증과 비만증은 협심증, 심근경색, 뇌졸증, 동맥경화증 등의 순환기 질환의 직접적인 원인이 되기 때문에 사회적으로 문제가 되고 있다. 따라서 이들 위험 인자를 억제하거나 제거하는 식이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 보건복지부 통계연보에 의하면, 지방 섭취량이 매년 상당히 증가하였고(Ministry of Health and Welfare Republic of Korea. 2003. Yearbook of Health and Welfare Statistics. p. 35), 우리나라 국민의 순환기계 질환에 의한 사망률 도 증가하여 2008년 통계에 따르면 순환기계 질환이 전체 사망자의 22.5%를 차지하고 있다(National Statistics Office. 2008. Annul Report on the cause of Death Statistic. Republic of Korea).

우리나라는 최근 10년간 성인 1인당 열량 섭취에서 지방의 비율이 약 16.4%로 높아졌으며, 아울러 하루 섭취 열량은 113.7%에 해당하며, 이러한 열량의 초과 때문에 고지혈증을 비롯한 심혈관계 관련 질환의 발생률이 급격하게 증가하고 있다. 최근 우리나라 30대 이상 중 1/3가량이 심혈관계 또는 뇌혈관계 질환의 위험 군에 속해 있으며, 이중 고 콜레스테롤 혈증은 8.2%를 차지하였다.

간의 기능 장애를 나타내는 질환으로는 만성 간염이나 지방간, 약물 중독성 간염, 알코올성 간염, 간경화나 간암 등 다양한 질환이 있다. 특히 과도한 알코올의 섭취는 간세포의 지방대사 장애를 초래하여 지방산의 산화가 억제되고 합성을 증가되며 아세트알데히드의 독성에 의해 microtubule의 손상이 일어나 결국 지방간이 유발되고 심할 경우 알코올성 간염이나 간경화증을 일으킬 수 있다 (Cha et al. 1995).

또한, 만성적 알코올 섭취시 알코올 대사작용이 촉진되어 산소 소비량이 증가함에 따라 간조직의 부분적인 저산소증과 괴사를 초래하거나 알코올 대사시 생성되는 유리 라디칼에 의해 지질과산화물의 반응이 촉진되어 간 조직을 손상시킬 수도 있다. 이러한 경우 간조직의 중성지질 및 콜레스테롤 함량이 크게 증가하고, 활성산소가 증가하여 간세포 파괴를 유발할 수도 있다. 또한 만성적 알코올 섭취시 알부민, 트랜스페린(transferrin) 및 당단백질(glycoprotein) 같은 단백질이 간에서 혈액으로의 분비가 감소되어 간에 축적되어 비대하게 된다 (Moncade et al. 1994).

한편, 쓴메밀 (Fagopyrum tataricum L.)은 단메밀 및 쓴메밀로 구분하여 불리고 있으며, 원산지는 중국의 운남성, 사천성의 고도 2000~3000 이상의 산악지대로 우리나라에 전해진 것은 삼국시대로 생각된다. 쓴메밀류는 적절하게 섭취할 경우 안전하며, 많이 섭취하게 되면, 광 과민증의 피부염을 일으킬 수 있으며, 임신중, 수유중에 식품 이외의 직접적인 섭취는 하지 않는 편이 좋다. 직접 섭취하였을 때의 부작용으로는 두통, 홍조, 얼굴이 화끈거림, 경도의 위장 장애 등이 알려져 있다.또한 알레르기 증세로는, 피부반응, 알레르기성 비염, 천식, 과민증 등이 알려져 있다. 메밀을 식사로써 섭취한 당뇨병환자에 있어서 장기간 복용하였을 때 증세가 개선되었다는 보고되었으며, 건강식품으로서는 입과 꽃이 사용되고 있고, 주성분인 루틴의 섭취에서 트립신과 브로메라인 등을 혼합하였을 경우 변형성 관절증에 유효하다는 것이 알려져 있다. 오래전부터 여성냉증, 어깨결림, 혈관장애 예방을 위해 쓴메밀을 이용해 왔는데 그 원인에는 자율신경의 이상, 여성호르몬의 분비 이상, 말초 지각 신경의 둔화 등이 거론되고 있지만 최근 밀접하게 관계되고 있는 것이 손과 발의 말초혈류의 정체이다. 냉증의 증세 개선에는 미소혈관의 혈류개선이 효율적이며, 벌써 나토키나제 및 피크노제놀 등이 혈관장애 개선 소재로써 시판되어 있다. 이 제품들의 선행 소재의 혈관 개선작용은 혈액세포 (혈소판과 적혈구)와 혈액성분 (카이로믹론, 콜레스테롤등)에 영향을 주고 혈액유동성을 개선하는 것이다.

한편, 혈액이 운반되는 통로인 혈관도 혈액순환에 큰 영향을 주고 있다. 연령에 따라서 혈관 내벽의 강력성은 손실되어, 온도와 혈압의 변화에 대하여 유연하게 수축 혹은 이완하는 힘이 쇠퇴해 간다. 따라서 혈액순환을 유지하기 위해서는 혈액과 혈관의 쌍방에 대하여 케어가 필요하다고 할 수 있으며, 혈관을 건강하게 하는 플라보노이드(루틴)를 함유하는 식물 메밀에 접목하였다. 루틴은 옛날부터 비타민 P라고 불리며, 혈관 강화와 강력성의 유지에 불가결한 물질인 것이 알려져 있다.

쓴메밀 관련 기술의 일례로는 한국공개특허 제2014-0015944호에 쓴메밀 추출물을 유효성분으로 포함하는 알츠하이머 병의 예방 치료용 조성물이 개시되어 있으며, 한국등록특허 제1295336호에 쓴메밀 추출물을 포함하는 화장료 조성물 및 그 제조 방법이 개시되어 있으나, 아직까지는 본 발명의 쓴메밀을 유효성분으로 함유하는 생활습관병 또는 간질환 예방 또는 개선용 건강기능식품조성물에 관하여 개시된 바 없다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명의 쓴메밀을 유효성분으로 함유하는 생활습관병 또는 간질환 예방 또는 개선용 건강기능식품조성물은 루틴 함량이 높고, 항산화 활성이 있으며, 혈류개선 효과, 콜레스테롤 및 간기능개선 효과가 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 쓴메밀을 유효성분으로 함유하는 생활습관병 또는 간질환 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.

본 발명은 쓴메밀을 유효성분으로 함유하는 생활습관병 또는 간질환 예방 또는 개선용 건강기능식품조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명의 쓴메밀은 루틴 성분의 함유량이 높고, 항산화 활성이 우수하여, 혈류개선 효과가 있고, 혈당값을 낮추고, 콜레스테롤 및 중성지방을 낮추고 간독성을 억제하는 효과가 있을 뿐만 아니라 영양적 가치가 높아, 생활습관병 또는 간질환 예방 또는 개선용 건강기능식품으로 활용 가능하다.

도 1은 다단식 재배 시스템의 개발과정을 나타낸 도면으로, a는 작물의 선정과정이고, b는 종자침지 과정, c는 종자 물빼기 과정, d는 다단식 재배과정, e는 수확과정, f는 포장과정을 나타낸 것이다.
도 2는 쓴메밀 싹 다단식 재배 시스템을 나타낸 도면으로, a는 쓴메밀싹 다단식 재배의 시스템 사진이고, b는 쓴메밀싹 재배기 내 발아 효율성이 증대된 것을 나타낸 사진이며, c는 쓴메밀 재배 방식에 따른 안정적인 생산현황을 나타낸 사진이다.
도 3은 쓴메밀 종자 발아시 미생물 번식 상태를 나타낸 도면이다. a는 쓴메밀 종자 발아 시 미생물이 번식한 사진이고, b는 병원성 미생물을 확대한 사진이다.
도 4는 쓴메밀 싹에서 미생물 콜로니 수를 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 쓴메밀 싹 저장온도에 따른 미생물 번식 정도를 나타낸 결과이다.
도 6은 단메밀과 쓴메밀의 기능성 성분을 비교분석한 결과이다.
도 7은 메밀 싹 농축액 섭취 전후에 각 실험자의 전혈통과 시간을 나타낸 도면이다.
도 8은 메밀 잎 농축액 섭취 전후의 총 콜레스테롤, 중성지방 및 cAMP 함량을 나타낸 그래프이다.
도 9는 쓴메밀 잎 농축액의 항산화 활성을 나타낸 도면이다.
도 10은 처리군 별 쓴메밀 잎 농축액 섭취 후, 혈당값의 측정결과이다.
도 11은 메밀 잎 농축액의 열 안정성을 나타낸 그래프이다.
도 12는 메밀 잎 농축액의 pH 안정성을 나타낸 그래프이다.

본 발명은 쓴메밀을 유효성분으로 함유하는 생활습관병 또는 간질환 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.

상기 생활습관병은 고지혈증, 고혈압, 제2형 당뇨병 및 비만 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하지만 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 간질환은 만성 간염, 지방간, 약물 중독성 간염, 알코올성 간염, 간경화 및 간암 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하지만 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 쓴메밀은 쓴메밀 싹 또는 쓴메밀 종자인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 상기 쓴메밀 종자를 분쇄하여 가루로 제조한 것이지만 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 쓴메밀은 루틴 성분의 함유량, 항산화 활성 및 혈류개선 효과를 증진시키며, 혈당값, 콜레스테롤 및 중성지방의 함량을 감소시키며, 간독성을 억제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 쓴메밀은 파고피룸(Fagopyrum)에 속하는 쓴메밀(Fagopyrum tataricum)의 품종인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. 본 발명에서 사용되는 쓴메밀(Fagopyrum tataricum) 종자는 그 산지 등이 특별히 제한되어 있는 것은 아니며, 시베리아 중국 동북구 및 남부, 몽골, 인도, 네팔, 부탄, 한국, 북조선, 캐나다, 아메리카 남부 등의 각지에서 재배되고 있는 것을 포함한다.

가장 바람직하게는 새싹으로 생산하기 위해서는 배수성 4배체 이상의 품종을 사용하는 것이며, 본 발명에서는 각 지역으로부터 수집한 유전자원을 재배하여 선발한 계통으로 쓴메밀 HK T12호를 선발하였다. 쓴메밀 HK T12호는 품질이 우수하고, 유망 타타리 메밀계통에 콜히친을 처리하여 배수화된 4배체의 계통으로 수량성은 일반 쓴메밀에 비해 조금 낮지만 병해에는 강하고 4배체이기 때문에 종자가 크고 초장이 낮기 때문에 도복내성이 강하다. 4배체이기 때문에 새싹의 줄기가 2배체 계통들에 비하여 두껍고 곰팡이에 대하여 내성이 강하기 때문에 새싹으로서 재배하기에 우수하다. 쓴메밀 싹은 식물 그대로 사용이 가능하다. 또한 필요에 따라서 동결건조 등에 의해 분말 형태로 이용이 가능하다.

또한, 쓴메밀은 천연성분이기 때문에 안전성이 매우 높고, 성인병(생활습관병) 및 간기능 장애 예방 또는 개선을 위한 기능성 식품으로서 섭취할 수 있다. 본 발명의 쓴메밀을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 기능성 식품은 특정 보건용 식품, 영양기능성식품, 또는 건강식품으로서의 기능을 충분히 할 수 있다.

본 발명의 건강기능식품은 영양 보조식품으로 이용할 수 있으며, 바람직한 일례로는 철제, 과립제, 드링크제 등으로 사용될 수 있고, 식품소재를 포함하는 조미료, 과자, 빵, 음료수 등으로 활용할 수 있다.

본 발명의 쓴메밀을 유효성분으로 함유하는 생활 습관병 또는 간기능 예방 또는 개선용 조성물을 이용하는 건강기능식품 또는 의약품은 사람을 대상으로 하는 것이나, 넓게는 동물 전반에 걸쳐서 사용이 가능하다.

본 발명에 따른 쓴메밀의 재배는 특별히 다른 새싹 재배방법과 차별화시킬 필요는 없으나 루틴 함량을 높이기 위해 채광재배 기간을 늘리는 편이 좋다.

본 발명의 쓴메밀을 재배하는 방법의 바람직한 일례는 하기 1) ~ 5)의 과정을 거쳐 재배하는 것이다.

1) 종자를 0.1%의 차염소산나트륨 용액으로 살균한 후 냉수로 씻는다.

2) 28℃에서 24시간 동안 침적한다.

3) 새싹용기에 부직포를 깔고 용기당 종자 10~30g을 깔아준다.

4) 30℃에서, 습도 80% 전후의 암실에서 3일 동안 재배한다(암실재배).

5) 30℃에서, 습도 80% 전후의 온실에서 7일 동안 재배한다(채광재배).

재배된 메밀싹은 줄기 아랫부분을 잘라서 동결건조 후 분말형태로 제조한다.

쓴메밀 가루는 일반적으로 검은 메밀로 칭해지고 있는 씨를 엄선하여 그 검은 메밀로부터 비배유 부분을 분리 제거하여 배유 부분이 주가 되는 종자를 획득하여 외피를 제거한 종자를 분쇄하여 쓴메밀 가루를 제조하는 제분공정을 거쳐서 제조하는 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. 쓴메밀 가루 제분 공정 시, 가압 수 열기처리를 한 쓴메밀 종자는 검은 메밀로 외피가 까진 상태의 종자가 바람직하고, 검은 메밀 및 외피가 벗겨진 종자는 기존 행해지는 방법대로 얻는 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.

상기 분쇄하여 가루로 제조하는 조건은 하기와 같은 조건이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.

1) 가압조건은 0.01~0.30MPa인 것이 바람직하며, 더욱 바람직한 가압조건은 0.03~0.18MPa이다.

2) 가열온도는 101~150℃인 것이 바람직하지며, 더욱 바람직한 가열온도는 115~135℃이다.

3) 처리시간은 1~40초가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 8~14초이다.

또한, 가압 수 열기처리를 하기 위한 장치로서는 유동형 열기 살균장치를 이용하는 것이 바람직하지만, 이에 한정하지 않는다.

가압 수 열기처리를 끝낸 종자는 필요에 따라서 건조한 후 기존에 방법대로 제분해서 메밀가루를 제조하였다. 본 발명에서의 제분법 또는 제분장치는 특별히 제한하지 않고 메밀 제분에 따라서 기존 사용되는 제분법 또는 제분장치를 사용할 수 있다. 본 발명의 방법으로 제조된 쓴메밀 가루는 생면, 건면 등의 형태로 사용이 가능하다.

제면공정은 특별히 한정되어 있지 않지만 얻어진 쓴메밀 가루에 필요에 따라서 소맥분 소금, 바이탈 글리텐, 천연가루 등을 배합해서 사용하는 것이 가능하다. 이들 원료의 총 중량을 100 중량부로 기준하여 30~60 중량부의 물을 넣어서 혼합하여 종래에 사용되는 기계 또는 손으로 제조할 수 있다. 또한, 쓴메밀 가루는 각종 메밀가공식품의 제조에 사용될 수 있다. 빵, 케이크, 비스켓, 화과자 등의 각종 가공식품으로써 사용이 가능하며 사용에 따라서 달걀, 물, 육수 등으로 섞어서 사용할 수도 있다.

본 발명의 제조 방법에 의해 획득된 쓴메밀 가루에는 높은 루틴을 함유하고있는 것이 특징이다. 또한 본 발명의 쓴메밀 가루는 특유의 아름다운 화색이 있어서 시각적 효과를 부가할 수 있어서, 식용으로 가치가 있다. 쓴메밀 가루에 물을 첨가 했을 때, 많은 루틴성분 유지가 가능하고 또한 케르세틴 성분의 생성도 억제할 수 있다.

이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

[실험 재료 및 방법]

1. 쓴메밀 ( HK T12 호) 및 쓴메밀 분말의 제조

본 발명의 실시예에서는 파고피룸(Fagopyrum)에 속하는 쓴메밀(Fagopyrum tataricum)의 품종을 사용하였고, 구체적으로 쓴메밀 종자에 가압 수 열기처리를 실시하고, 그 종자를 제분하여 사용하였다.

2. 쓴메밀 종자에 가압 수 열기처리 후, 분쇄한 쓴메밀 가루의 루틴 함유량 분석

대조구로 가압수증기 열처리를 실시하지 않은 종자를 분쇄하여 얻은 가루의 루틴 초기함유량(mg%)을 측정하였다. 또한, 상기 분말의 일반세균수(개수/g), 큰 세균(개수/g)을 측정하였고, 각 측정법은 하기의 측정방법에 따라 실시하였다.

1) 일반 생세균(개수/g)의 측정법: 표준 한천평판배지법

2) 큰 세균군(개/g)의 측정법: 데스오키시코레토 한천배지법

3) 내열균(개/g)의 측정법:가열 후 표준 한천배지법

4) 루틴의 측정법, 전분을 일정량 메탄올에서 속슬레 추출(70℃, 60분)하여, 고속액체 크로마토그래피(HPLC)에서 측량분석하였다.

분말에 있어서 루틴 분석효소를 활성화 시키기 위해 수중에 각 전립분을 확산해서 30℃에서 1시간 방치한 후 각 전립분을 20℃에서 급속 동결 후 동결 건조하여 시료로 사용하였다. 상기 제조한 시료에 함유된 루틴 함유량을 측정하여 수중 방치 후 루틴 함유량(mg%)을 측정하였다.

또한, 대조구로 사용하는 동일한 메밀을 유동형 열기 살균장치를 사용하여 하기의 조건으로 가압 수 열기처리를 실시하였다.

제1 대조구의 가압 조건:0.05MPa, 가열온도:120℃, 처리시간:약 10초,

제2 대조구의 가압 조건:0.15MPa, 가열온도:130℃, 처리시간:약 10초

상기 제1 및 제2 대조구에 함유된 루틴의 초기 함유량(mg%), 일반 생균수(개/g), 진탕하여 얻은 균수(개/g), 내열균(개/g)를 동일한 방법으로 분석하였다.

전립분에 있어서 루틴분석효소를 높이기 위해 컨트롤과 같이 수중에 각 전립분을 확산하여 30℃로 1시간 방치한 후 각 전립분을 급속 동결, 동결 건조하여 샘플로 하고 각 샘플의 루틴함유량을 측정하고 수중 방치 후 루틴 함유량(mg%)를 측정하였다.

3. 쥐를 이용한 쓴메밀의 효능 분석(혈류개선 및 간기능 개선 효과 분석)

사용동물: 6주 된 수컷 쥐를 동물실험분석센터에 의뢰하여 사육하여 사용하였다.

사육조건: 온실 23℃, 습도 60%, 장일조건 12시간(명조건 07:00, 암조건 19:00)으로 한다. 쥐는 플라스틱 내에서 개별로 사육하였다. 한 집단당 개체 수는 5마리로 하였다.

사육 조성은 하기와 같이 하였다.

- 콘스타치(옥수수 녹말가루) 396.5g/kg

- α콘스타치 132g/kg

- 슈크로오스(sucrose) 100g/kg

- 콩기름 70g/kg

- 셀룰로오스 50g/kg

- 미네랄류(AIN-93G) 35g/kg

- 비타민류(AIN-93G) 10g/kg

- L-시스틴 3g/kg

- 종주석산코린 2.5g/kg

- 중주석산콜린 2.5g/kg

- 제3부틸히도로키논 1g/kg

본 발명의 일 실시예에서는 콘스타치 50g/kg 대신에 메밀 분말, 한경T12호 쓴메밀 싹 분말 5g/kg을 첨가하였다.

7일간 예비 사육 후, 28일간 시험 사료를 주었다. 그 사이 7일째에 꼬리 정맥에서 피를 뽑아서 실시하였다. 피에 콜레스테롤 농도 및 중성지방농도를 측정하였다

1) 혈청 지질 분석

혈장 총 콜레스테롤(TC), HDL-콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, VLDL-콜레스테롤, 중성지방을 측정하였다.

혈장 총 콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, VLDL-콜레스테롤은 효소법(콜레스테롤 옥시다제,DAOD법)으로, 중성지방은 효소법(글리세롤-3-린산옥시다제법)에 의해 측정하였다.

VLDL+IDL+LDL콜레스테롤 농도를 총 콜레스테롤농도와 HDL콜레스테롤 농도와의 차이로부터 구하였다. 각각의 데이터는 평균값±표준편차로 표시하였다. 데이터 간의 유의차 검정은 던칸의 다중검정으로 하였다.

4주간에 의해 실시하여 각 집단 간의 체중 섭취량 등은 각 집단 간의 차이가 없었다. 4주간의 혈청 총 콜레스테롤 양(mM/ℓ), HDL 콜레스테롤(mM/ℓ) 및 VLDL+IDL+LDL 콜레스테롤에 대한 영향을 나타낸다. 즉 수치 우측의 기호는 분포분석 및 던칸의 다중범위검정에 따라 분석한 경우에 유의차(p<0.05)인 것을 의미한다.

2) 쓴메밀 싹의 간 독성 억제효과

7일간 예비 사육 후 간독성을 유발시키기 위해 아세트아미노페논(사료에 1% 첨가)를 쥐에 섭취시켰다. 다른 집단은 28일간 시험식이 사료를 주었다. 7일 동안 간독성 물질을 섭취시킨 쥐의 꼬리정맥채혈을 하여 혈청 트랜스글루타민제(GOT 및 GPT)의 효소활성을 측정하였다. 아세트아미노페논을 쥐에 섭취시킴으로써 간 중량이 눈에 띄게 증가하였다 또한 쓴메밀 싹을 섭취한 집단은 섭취량이 눈에 띄게 증가하였다.

아세트아미노페논을 쥐에게 섭취시켜서 간장의 독성이 발생하여 혈청 중 GOT 및 GPT의 효소활성이 증가하게 되었다 그러나 메밀 싹 첨가 식단을 먹은 쥐는 GOT 및 GPT 가 눈에 띄게 저하되는 것이 확인되었다. 이것에 의해 메밀 싹은 간 독성 억제 효과가 있는 것이 확인되었다. 상기 간 조직에서 mRNA를 추출하여 DNA 마이크로어레이 기법으로 유전자 발현량을 분석했더니 환원형 글루타치온 합성 효소 mRNA 가 새싹 투여로 증가 되었고 활성효소가 사라지게 되는 가능성을 확인할 수 있었다.

3) MC - FAN 분석법

메밀잎 농축액 섭취시험에 의해 혈액유동성 측정은 정맥혈을 5%량의 헤파린 (1000unit/㎖)에서 처리한 혈액에 대해서 실시했다. 실험에는 마이크로채널(Bloody6-7) 및 MC-FAN을 사용하여 혈액 100㎕의 통과시간(전체혈액 통과시간)을 측정했다. 시험은 남녀 9명을 대상으로 하였다. 연령은 26~60세에서 평균 연령은 40.8세이다. 시험 첫날 아침에 실험대상자에게 조식으로 롤빵(3개)과 물 (200㎖)을 섭취하게 하였다. 계속해서 조식 2시간 후에 물(100㎖)을 섭취시키고 1시간 후에 주정맥에서 채혈을 실시하여 전체혈액 통과시간을 측정하였고 이 수치를 메밀 잎 농축액 섭취 전의 측정값으로 하였다. 다음에 실험대상자에 대하여 30mg의 루틴에 상당하는 메밀 잎 농축액 (120mg)을 물(100㎖)과 같이 섭취하게 하고 1시간 후에 채혈을 행하여 전체혈액 통과시간을 측정하였다(섭취 1시간 후의 값). 실험대상자에게는 실험을 실시한 날부터 6일간 메밀 잎 농축액(120mg)을 매일 섭취시켜 7일째에 시험 1번째 날과 같은 방법으로 전체혈액 통과시간을 측정하였다(계속 섭취 1주일 후). 메밀 잎 농축액 섭취 전 및 섭취 1주일 후의 혈액에 대해서는 총 콜레스테롤 트리글리세리드 및 주기적인 AMP(c-AMP) 농도를 측정하였다.

4. 통계처리

모든 실험결과는 통계분석 프로그램(SAS Institute Inc., Ver. 9.1, Cary, NC, USA)의 ANOVA(Duncan's multiple range test) 분산분석으로 처리하여 평균값의 유의차(p<0.05)를 검정하였다.

실시예 1. 쓴메밀 싹의 안정적 재배 시스템 구축

1.1. 싹 채소의 생산 방식

도 1 및 2에 개시한 바와 같이, 대량 생산 시스템으로 쓴메밀을 재배하였다. 상기 대량 생산 시스템은 노즐(적당한 분사량과 세기가 중요함)과 차단장치(필요한 sector에만 물 분사)를 중간 중간에 넣어주고, 타이머 장치와 연동하여 자동 물공급이 가능한 시스템이다. 재배된 쓴메밀을 실험용으로 사용하기 위해서는 시간, 온도, 배지 등을 종자에 따라 적절하게 조치해 줄 필요가 있고, 메밀 새싹채소(특히 쓴메밀)의 문제점은 종피가 잘 안 벗겨지고 종피 속에 숨어 있던 균이 잠재적으로 발아 및 성장과정 중에 제품의 질을 빨리 저하시키므로 미생물 관리도 중요하였다.

실시예 2. 쓴메밀 생장에서 미생물 제어 양상 규명

신선편의 식품에 대한 식약청의 국내관리기준 및 규격 (2010년 6월 16일)에 따르면, 새싹채소를 신선편의 식품으로 분류할 수 있는 기준은 미생물의 규격으로 정해진다 (표 1).

표 1. 식약청고시 신선편의 식품의 국내관리기준 및 규격(2010년 6월 16일)

2.1. 쓴메밀 종자 발아 시 미생물 번식 상태 분석

쓴메밀 종자가 발아하는 과정 중에 종자 및 종피로부터 증식한 미생물이 쓴메밀 싹에 침투하는 과정을 In situ hybridization 실험을 통하여 현미경으로 분석하였다(도 3 및 도 4). 종자 발아 시 관여하는 미생물의 종류는 엔테로박터(Enterobacter ), Raoultella , Sphingomonas , Klebsiella , Escherichia coli , Bacillus 등으로 대부분이 병원성 미생물로 확인되었으며, 이들의 밀도를 분석하고자 미생물 배지에 평판 도말하여 적정 온도에서 1~2 일간 배양 후 colony 수를 측정하였고, 그 결과를 표 2와 같이 정리하였다.

표 2. 쓴메밀 싹으로부터 발생 미생물 종류와 발생 빈도(colony) 및 소독처리에 따른 감소 조사

2.2. 쓴메밀 루틴함량을 높이기 위한 차광재배법의 실시

종자를 0.1%의 차염소산나트륨 용액으로 살균한 후, 냉수로 씻었다. 침적: 온도는 28℃, 24시간, 새싹용기에 부직포를 깔고 용기당 종자 10~30g을 깔아주었다. 암실재배: 30℃, 습도 80% 전후의 암실에서 3일 재배, 차광재배(온실재배): 30℃, 습도 80% 전후로 온실에서 쓴메밀의 경우 7일 재배하였다.

2.3. 페놀화합물과 루틴 고발현 쓴메밀 재배법의 실시

건중량(mg/g)이상의 페놀화합물을 함유하는 쓴메밀 종자를 명조건 또는 암 조건에서 재배하여 얻은 새싹을 사용 페놀화합물 함량이 2.5mg/g 건중량 이상인 것을 사용하고, 페놀화합물 중 안토시아닌이 kuromanine 및 keracyanine를 적어도 1개를 가지고 있는 것을 사용하였다.

2.4. 쓴메밀 싹 저장 온도에 따른 미생물 번식 분석

생산 후 루틴 추출 및 가공 전까지 저장 및 보관 시에 온도에 따른 미생물의 번식 정도를 분석한 결과 대표적 두 종류의 미생물에서 0℃에서 최대 20℃까지 온도가 올라감에 따라 미생물의 밀도 및 증식률이 증가함을 확인할 수 있었다. 이를쓴메밀 싹 저장시 온도관리에 중요한 자료로 활용 가능하다(도 5).

실시예 3. 쓴메밀 싹 성분 분석

3.1. 단메밀과 쓴메밀의 기능성 성분 비교 분석

일반메밀(단메밀)과 쓴메밀의 가장 중요한 기능성 성분은 페놀화합물 중 루틴이다. 따라서 일반메밀 품종과 대표적 쓴메밀 품종의 기능성 성분인 루틴과 기타 페놀화합물을 분석한 결과 쓴메밀 품종 Hokkai9에서 월등한 수치의 루틴성분이 검출된 것을 확인할 수 있었다(도 6). 또한 부위별 성분 분석을 수행하였다(표 3).

표 3. 쓴메밀(tartary buckwheat) 품종의 클로로겐산(Chlorogenic acid) 및 플라보노이드 함량(mg/g DW)

실시예 4. 쓴메밀 추출물질의 항산화 활성 검정

4.1. 쓴메밀의 MeOH 추출물의 In vitro 에서의 항산화 효과

표 4는 2종 메밀과 대조구로 1종 새싹의 MeOH 추출물을 이용하여 DPPH 라디칼 소거능을 측정한 결과이다. DPPH 라디칼 소거능 측정법은 항산화물의 첨가가 그 복합물의 농도와 항산화능에 따라서 흡광도가 비례적으로 감소하는 결과를 나타내며, 수행하기 쉽고 반복할 수 있기 때문에 합성물과 자연적인 물질 및 그들의 혼합물의 항산화능을 측정하는데 유용한 도구로써 사용되어 왔다. 메밀의 항산화 활성을 알아보기 위해 3종 메밀에 대하여 각 농도별(50, 100, 250, 500 ㎍/㎖) DPPH 라디칼 소거 효과를 살펴본 결과, 쓴메밀의 시료에서 60㎍/㎖ 농도에서도 48.2% 이상의 높은 소거능이 나타났고, 250㎍/㎖에서는 80% 이상의 높은 DPPH 라디칼 소거 효과를 보여 일반메밀(단메밀)과 기타 항산화효과가 높다고 알려진 브로콜리보다 쓴메밀의 DPPH 라디칼 소거 효과가 아주 우수함을 알 수 있었다. 각 싹 채소 및 메밀 MeOH 추출물은 처리농도에 따라 농도의존적으로 DPPH의 소거능이 증가됨을 알 수 있었다.

표 4. 쓴메밀싹 추출물의 항산화력 검정을 위한 일반메밀과 브로컬리싹 추출물과의 비교 분석

4.2. 쓴메밀 주성분 루틴(루틴)의 In vitro 에서의 항산화 효과

DPPH 소거 효과: 쓴메밀의 주성분인 루틴의 항산화 활성을 확인하기 위해 각 농도별(5, 10, 50, 100 ㎍/㎖) DPPH 라디칼 소거 효과를 살펴본 결과, 라디칼 소거 효과가 농도의존적으로 증가하는 것을 알 수 있었고 50㎍/㎖의 농도에서부터 87.4%의 라디칼 소거 효과를 확인할 수 있었다(표 5).

표 5. 쓴메밀 주성분 루틴의 농도별 항산화력 검정

실시예 5. 쓴메밀 잎 농축액의 기능성 분석

5.1. 쓴메밀 잎 농축액의 혈류개선 작용

① MC-FAN법 (사람)

남녀 9명 (연령:26~60세)을 대상으로 하여 메밀 잎 농축액 (120mg) 섭취 시 혈액유동성에 미치는 작용을 microarray 및 MC-FAN을 이용하여 검토하였다. 혈액유동성의 목표는 혈액 100㎕ 당 순간적인 통과시간 (전체혈액 통과시간)으로 했다.

메밀 잎 농축액 섭취 전의 전체혈액 통과시간이 56~104초였던 것에 반해 메밀 잎 농축액 섭취 1시간 후의 전체혈액 통과시간이 44~99초였고, 7명의 통과시간의 단축 경향이 확인되었다. 게다가 계속 섭취 1주일 후에 의하면 통과 시간은 42~72초로 감소하였고 대다수가 통과 시간이 단축되는 것을 확인할 수 있었다 (도 7).

9명의 평균 수치로 비교하면 메밀 잎 농축액 섭취 1시간 후 통과시간의 변화는 섭취전과 비교하여 6.5%정도 단축되었지만 계속해서 1주일간 섭취한 후의 통과시간은 섭취전과 비교하여 눈에 띄게 (p<0,01, student t-test, 이하의 검정을 사용) 단축(17.8 %)하였다 (도 7).

메밀 잎 농축액 섭취 1주일 후에 혈액성분을 측정하였다. 그 결과 총 콜레스테롤 수치 및 트리글리세리드 수치는 메밀 잎 농축액 섭취전과 비교하여 조금 이지만 감소하는 경향을 (각각 6.5, 10.5%)나타냈다. 이것에 반하여 주기적인 AMP(c-AMP) 농도는 눈에 띄게 (p<0.05) 상승 (10.5%)하였다. (도 8). 혈중 c-AMP는 신혈류 개선작용을 나타내는 일부의 호스파지 에스테라제 조해제 (미소혈관확장작용)에 의해 상승하는 것으로 보고되어 있고 메밀 잎 농축액도 유사한 작용을 포함하고 있을 가능성이 있다.

5.2. 쓴메밀 잎 농축액의 항산화 활성

동맥경화 발병과정에 있어서는 산화된 리포프로테인(LDL)에 의한 혈관내피세포로의 장애가 관여하고 있다. 또한 혈행장애에 의한 허혈 부위에는 활성산소 종이 생성되어 이들이 혈관에 장해를 주고 있다. 이들로부터 발생되는 혈관장애로 인한 발병 리스크를 경감시키기 위해서는 항산화작용을 갖는 식품 섭취가 효과적일 것이다. 여기서 메밀 잎 농축액의 항산화작용을 슈퍼옥사이드지스무타제(SOD)활성 및 1,1-디페닐 2-피크르하이드로지르(DPPH) 라디칼 소거 능력 지표로 평가하였다. 그 결과 메밀 잎 농축액은 도 10에 나타나는 농도에 있어서 SOD활성 및 DPPH 라디칼 소거활성을 나타내었다.

5.3. 쓴메밀 잎 농축액의 처리에 따른 혈당값 분석

쓴메밀 잎 농축액 2형 당뇨병 자연발병(OLETF) 쥐에 의해 당뇨병 발병 및 지질대사에 미치는 영향을 분석하였다. 4개월 연령의 2형 당뇨병 자연발병(OLETF) 쥐와 그 대조로 당뇨병이 없는 (LETO)쥐에게 쓴메밀 잎 농축액을 5% 함유하는 사료를 5개월간 자유롭게 섭취시켜 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5개월 째에 6시간 사료를 주지 않은 후에 혈당값을 측정하였다. 혈당값은 대조군에서 경시적으로 상승하였지만 메밀 잎 농축액 섭취군에서는 혈당값이 현저하게 억제되어 LETO 쥐와 같은 수준이었다(도 10).

실시예 6. 쓴메밀 잎 농축액의 안정성 분석

6.1. 쓴메밀 잎 농축액의 열안정성

메밀 잎 농축액의 열안정성을 검토한 결과 루틴 함량은 120℃ 1시간 가열에 있어서도 변화가 보이지 않았다. 보통 식품가공온도에 대해서 안정한 것으로 판단된다(도 11).

6.2. 쓴메밀 잎 농축액의 pH 안정성

메밀 잎 농축액을 pH를 조제한 16% 알코올 용액으로 비차광하의 실온에서 1주일간 보존 후, 루틴 함량을 측정하였다. 메밀 잎 농축액은 중성부터 산성영역에서 안정한 것을 알 수 있었다(도 12).

본 실시예 6의 결과로부터 쓴메밀 종자를 새싹용기에 파종하여 재배한 메밀 싹을 그대로, 또는 동결건조에 의해 분말 형태로 만들어서 사용하면, 간 기능개선제로써 유효한 기능성 식품, 영양기능성 식품으로 사용할 수 있다는 것을 확인하였으며, 쓴메밀 싹의 일일 권장량은 0.01~10g/kg 정도가 권장되고 있으므로, 몇 회에 걸쳐서 나눠서 섭취하는 것이 좋다.

Claims (7)

1. 쓴메밀을 유효성분으로 함유하는 생활습관병 또는 간질환 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 생활습관병은 고지혈증, 고혈압, 제2형 당뇨병 및 비만 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건강기능식품 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 간질환은 만성 간염, 지방간, 약물 중독성 간염, 알코올성 간염, 간경화 및 간암 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 건강기능식품 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 쓴메밀은 쓴메밀 싹 또는 쓴메밀 종자인 것을 특징으로 하는 건강기능식품 조성물.
5. 제4항에 있어서, 상기 쓴메밀 종자는 분쇄하여 가루로 제조된 것을 특징으로 하는 건강기능식품 조성물.
6. 제5항에 있어서, 상기 분쇄하여 가루로 제조하는 조건은 0.01~0.30MPa의 압력에서, 101~150℃의 온도 조건으로 가압 수 열처리 후 분쇄하는 조건인 것을 특징으로 하는 건강기능식품 조성물.
7. 제1항에 있어서, 상기 쓴메밀은 루틴 성분의 함유량, 항산화 활성 및 혈류개선 효과를 증진시키며, 혈당값, 콜레스테롤 및 중성지방의 함량을 감소시키며, 간독성을 억제하는 것을 특징으로 하는 건강기능식품 조성물.

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