KR20180038184A - 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 바람직하게는 비가열 가압 살균한 우유를 포함하는, 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 비가열 가압 살균한 우유를 섭취한 경우, 지질대사, 간기능 개선 효과가 있으므로 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품으로 유용하게 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품에 관한 것으로서, 바람직하게는 비가열 가압 살균한 우유를 포함하는, 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품에 관한 것이다.
우유는 인간이 지구상에 출현한 선사시대부터 오늘날까지 이용되고 있는 천연 식품으로서, 특히 단백질, 칼슘, 비타민 D를 공급하는 완벽에 가까운 영양 식품이다.
우리나라에 젖소가 도입된 후 유가공 산업이 본격적으로 출발한 것은 50년의 역사에 불과하지만 그간 비약적 성장을 이룩하여 한국인의 식탁을 지키는 주요 식품이 되었다.
최근 한반도를 둘러싼 주변 환경이 크게 변화하는 가운데 특히 중국의 유제품 소비가 급증하고 있기 때문에 국내 유가공산업은 향후 50년을 설계해야 하는 중요한 기로에 서있다. 소비 측면에서 유제품의 시장 동향을 살펴보면 신선우유 소비는 감소하고, 발효유 등 유가공품 소비는 증가하고 있다.
서구 사회는 1960년대 이후 소득 수준 증가에 따른 소비자 욕구의 다양화로 우유 시장도 세분화가 가속돼, 현재 저지방 우유 또는 고지방 우유, 무지방 우유, 비타민강화 우유, 미네랄강화 우유, 단백질강화 우유, 칼슘강화 우유, 철분강화 우유, 오메가(ω-3) 우유 등 각양각색의 우유가 시판되고 있다. 그만큼 유제품에 대한 소비자 계층의 요구가 다양화 되었다고 볼 수 있다.
요즘 서양에서는 지방 섭취를 줄이기 위해 일반 우유 대신 저지방 우유가 주로 소비되고 있고, 특히 혈액 속에 지방 성분이 높은 고지혈증 환자들은 무지방 우유나, 저지방 우유를 섭취하는 등 식이 조절이 요구된다.
그러나 저지방 우유는 지방 함량이 1～2% 들어 있고 열량은 200 mL 당 70 kcal 정도인 우유로, 일반 우유에 비해 진하고 고소한 맛이 덜한 문제점이 있다.
한편, 종래 기능강화 우유에 대한 소비자의 급증으로 천연 생리활성 물질 강화 반추가축용 사료 첨가제를 개발하여 젖소에 급여함으로써 소비자 지향 기능성 우유 생산기술을 개발하고 있다.
식품의 품질을 개선하기 위하여 천연물 추출물, 지방 및 단백질, 미네랄, 비타민 등 각종 기능성 물질들이 이용되고 있으나, 그 효능, 경제성 및 안정성에 대한 검정이 필요하고, 반추가축의 특성상 대부분의 생리활성물질은 미생물에 의해 분해되는 문제점이 있다.
현재 출시되는 기능성 우유 중 천연 유래 기능성 우유는 2종(DHA, 콜린 강화)으로 미약한 실정이다.
종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 바람직하게는 비가열 가압 살균한 우유를 포함하는 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품 및 이의 제조방법을 제공한다.
1. 비가열 가압 살균된 우유를 포함하는, 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품.
2. 위 1에 있어서, 상기 우유는 목초 사료를 급여한 가축에서 얻은 것인, 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품.
3. 위 2에 있어서, 상기 목초 사료는 알팔파, 티모시, 연맥, 버뮤다, 라이그라스, 클라인 및 캄보디아 내피어그라스로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품.
4. 위 1에 있어서, 상기 우유는 목초 사료 및 농후 사료를 혼합한 사료를 급여한 가축에서 얻은 것인, 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품.
5. 위 1에 있어서, 상기 건강기능식품은 우유, 요거트, 치즈, 생크림, 아이스크림, 버터, 연유, 유당, 유청, 분유, 육류, 소시지, 빵, 초콜렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 스프, 음료 및 알코올 음료로 이루어진 군에서 선택된 것인, 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품.
6. 원유를 비가열 가압 살균하는 단계를 포함하는 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품의 제조 방법.
7. 위 6에 있어서, 목초 사료를 급여한 가축으로부터 원유를 얻는 단계를 더 포함하는 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품의 제조 방법.
본 발명에 따른 비가열 가압 살균한 우유를 섭취한 경우, 지질대사, 간기능 개선 효과가 있으므로 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품으로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1는 본 발명에 따른 실험동물의 조직 사진을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 실험동물의 혈청의 지질함량 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 실험동물의 혈청의 간 기능 지표 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 실험동물의 간 조직의 H&E 염색 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 실험동물의 간 조직 내 SOD, CAT, GSH-Px와 같은 항산화 효소 활성을 확인한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 실험동물의 간 조직으로부터 지방산 합성 및 산화에 관여하는 유전자 발현 수준을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 실험동물의 혈청의 지질함량 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 실험동물의 혈청의 간 기능 지표 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 실험동물의 간 조직의 H&E 염색 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 실험동물의 간 조직 내 SOD, CAT, GSH-Px와 같은 항산화 효소 활성을 확인한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 실험동물의 간 조직으로부터 지방산 합성 및 산화에 관여하는 유전자 발현 수준을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현 예에 대해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.
본 발명은 비가열 가압 살균된 우유를 포함하는, 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명자들은 비가열 가압 살균된 우유를 식이한 경우, 지질대사, 간기능 개선 효과가 있음을 확인하여 본 발명을 고안하였다.
본 발명의 상기 우유는 목초 사료 또는 목초 사료 및 농후 사료를 혼합한 사료를 급여한 가축에서 얻은 것일 수 있다.
본 명세서에서 목초 사료는 섬유질 함량이 높은 거친 사료를 의미하는 것으로서, 젖소에게 급여하는 경우 되새김과 침 분비를 촉진하고, 반추위의 발달을 좋게 하며, 번식장애와 각종 대사성 질병의 예방에 중요한 역할을 한다.
사용할 수 있는 목초 사료의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 알팔파, 티모시, 연맥, 버뮤다, 라이그라스, 클라인, 캄보디아 내피어그라스 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 오메가 3 지방산 함량 개선을 극대화하면서, 젖소의 생장에 요구되는 영양 균형도 동시에 충족시킨다는 측면에서 바람직하게는 캄보디아 내피어그라스, 연맥, 티모시, 알팔파 등을 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 캄보디아 내피어그라스, 연맥, 티모시 및 알팔파를 사용할 수 있다.
목초 사료가 캄보디아 내피어그라스, 연맥, 티모시 및 알팔파를 포함하는 경우, 캄보디아 내피어그라스 40 내지 65중량%, 연맥 10 내지 20중량%, 티모시 10 내지 20중량% 및 알팔파 10 내지 20중량%를 포함할 수 있다. 캄보디아 내피어 그라스는 오메가 3 지방산 함량이 높고, 가격이 저렴하여 상기와 같이 다량 포함됨으로써, 목초 사료의 오메가 3 지방산 함량을 높이고 원가를 절감시킬 수 있다. 그리고, 연맥, 티모시 및 알팔파 모두 오메가 3 지방산 함량이 높아, 상기 사료들을 상기 함량으로 포함시 오메가 3 지방산 함량을 전술한 범위로 조절하면서도 젖소의 생장에 요구되는 영양 성분 요구량을 충족시킬 수 있다.
또한 농후사료(concentrated feed stuff)는 부피가 작고 섬유소가 적으며 가소화 양분이 많은 사료로서, 상기 목초 사료와 함께 농후사료를 혼합한 경우, 오메가 3 지방산, 미네랄 등의 영양소 외에도 지방, 단백질 등의 영양소 밸런스가 우수하다.
사용할 수 있는 농후사료의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 미나리, 총체벼, 아마, 잭푸르트, 카사바, 타피오카, 사탕수수, 소맥분, 파파야, 채종박, 파인애플, 코코넛, 바나나, 카사바건칩, 들깻묵 등을 들 수 있고, 바람직하게는 미나리, 총체벼, 아마, 잭푸르트, 카사바, 타피오카, 사탕수수, 소맥분, 파파야, 채종박 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 농후사료는 오메가 6 지방산 함량이 낮으면서, 이와 동시에 단백질, 지방 등 영양소 함량은 높아 바람직하다.
필요에 따라, 농후사료는 석회석, 식염, 비타민, 무기질, 효모 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
농후사료는 사료에 잔량으로 포함되는 것으로서, 35 중량% 이하, 바람직하게는 20 내지 35 중량%로 포함될 수 있다. 농후사료 함량이 상기 범위 내인 경우 본 발명에 따른 사료가 상기 목초 사료를 충분히 포함하여 오메가 3 지방산, 비타민, 미네랄 등의 성분을 다량 포함하면서, 단백질, 지방 등의 영양소도 고루 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 우유는 목초 사료를 급여한 가축에서 얻은 원유를 당 분야에 공지된 우유 제조 방법에 따라 가공하여 제조된 것일 수 있다.
예를 들면 원유를 여과 및 청정하는 단계; 청정된 원유를 균질화하는 단계; 균질화된 원유를 용기에 충진하고 밀봉하는 단계; 및 밀봉된 원유를 살균하는 단계를 포함하는 공정을 포함할 수 있다.
원유의 여과 및 청정은 우유 내에 있는 먼지, 공기, 우유 응고물 등을 제거하는 공정으로, 이러한 우유 내 불순물을 제거함으로써 우유 본래의 풍미가 증진된다.
원유를 필터를 통해 여과하고, 여과된 원유를 원심분리하여 청정시킬 수 있다.
원유의 여과 전에 원유를 검사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
검사 단계는 집유된 원유의 신선도와 유제품 원료로서의 적합성을 판정하는 단계로서, 관능검사, 비중검사, 알코올 검사, 산도 검사 등 다양한 검사를 거쳐서 합격된 원유만을 가공 처리할 수 있다.
균질화 단계는 상기 청정된 원유의 유지방 함량을 일정하게 균질화하여, 맛과 품질을 유지할 수 있도록 한다.
구체적으로, 원유가 생산되는 목장 또는 계절에 따라 원유 내의 지방 함량에 차이가 발생하고, 그에 따라 원유의 맛과 품질에 변화가 발생할 수 있으므로, 원유 상층부의 크림 형성을 방지하고 소화가 용이하도록 원유 내의 지방 함량을 일정하게 균질화하는 과정이 필요하다.
균질화 공정은 원유 내의 지방구를 미세하게 분쇄시킴으로써 수행될 수 있다.
이후에 균질화된 원유를 용기에 충진하고 밀봉한다.
그 다음, 밀봉된 원유를 살균한다.
원유의 살균법으로는 대표적으로 저온살균법(low temperature long time method, LTLT), 고온 단시간 살균법(high temperature short time method, HTST) 및 초고온 가열법(ultra high temperature heating method, UHT)이 있다.
저온살균법은 원유를 62 내지 65 ℃에서 약 30분간 가열처리하는 방법으로, 일반 세균은 90% 이상 사멸하고 병원균은 전부 사멸하게 된다. 하지만, 유산균, 비피더스균 등 유익균도 함께 사멸하게 되고, 그 외 단백질, 미네랄 등 영양소들도 열변성 또는 파괴된다.
고온 단시간 살균법은 원유를 72 ℃에서 15초간 가열 살균하는 방법으로, 대량의 원유를 연속적으로 살균 처리가 가능하기 때문에 가장 보편적으로 사용되는 방법으로, 저온살균법보다 생균수가 더욱 감소된다.
초고온 가열법은 원유를 130 내지 150 ℃에서 2초간 살균하여 멸균 상태로 만드는 방법이다.
상기 살균법들을 제한 없이 사용할 수 있으며, 영양소 함량이 높은 우수한 원유의 영양소 파괴 및 유익균 감소를 최소화하고, 우수한 기능성 및 우유에 가까운 관능을 유지 측면에서 바람직하게는 원유를 비가열 가압 살균한 것일 수 있다.
비가열 가압 살균시에 가열 없이도 살균 효과를 나타내기 위해 초고압으로 수행될 수 있다. 예를 들면 500 내지 600MPa의 압력으로 수행될 수 있다. 압력이 500MPa 미만이면 원유에 존재하는 다양한 균에 대한 충분한 불활성화 및 살균 효과를 나타내기 어려울 수 있고, 압력이 600MPa 초과이면 압력 증가에 따른 살균력 개선 효과가 미미하고, 공정 비용이 현저히 증가되는 문제가 있다.
살균은 가열 없이 상온(예를 들면 10 내지 25℃)에서 수행될 수 있다.
살균 시간은 특별히 한정되지 않고 병원성 균은 멸균시키면서, 유익균 및 영양소 파괴는 억제할 수 있도록 적절히 선택되어 수행될 수 있으며, 예를 들면 3분 내지 10분간 수행될 수 있다. 살균 시간이 3분 미만이면 살균 효과가 충분치 않을 수 있고, 10분 초과이면 공정 비용이 현저히 증가하며, 단백질의 변성을 유발할 수 있다.
본 발명의 건강기능식품은 상기 우유를 포함(함유)하거나, 우유로 제조되는 제품을 모두 포함할 수 있다.
예를 들면, 우유 자체; 요거트, 치즈, 생크림, 아이스크림, 버터, 연유, 유당, 유청, 분유 등의 유제품; 육류, 소시지, 빵, 초콜렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 스프, 음료, 알코올 음료 등의 각종 식품을 들 수 있다.
전술한 바와 같이, 따른 목초 사료를 급여한 가축에서 얻은 우유를 섭취한 경우, 지질대사, 간기능 개선 효과가 있고, 종래 고지혈증 환자의 경우 무지방 우유나 저지방 우유를 섭취해야 하는데 일반 우유에 비해 진하고 고소한 맛이 덜한 문제를 해결할 수 있으므로, 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품으로 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 건강기능식품은 상기 우유를 포함하되, 정제, 환제, 산제, 과립제, 분말제, 캡슐제, 액제 제형 등으로 제형화된 것일 수도 있다. 이들은 담체, 희석제, 부형제 및 첨가제 중 하나 이상을 더 포함하여 제형화될 수 있다.
본 발명에 더 포함될 수 있는 첨가제로는, 천연 탄수화물, 향미제, 영양제, 비타민, 광물(전해질), 풍미제(합성 풍미제, 천연 풍미제 등), 착색제, 충진제(치즈, 초콜렛 등), 팩트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH조절제, 안정화제, 방부제, 산화 방지제, 글리세린, 알콜, 탄산화제 및 과육으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 사용할 수 있다.
상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상기 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다.
상기 외에 본 발명의 건강기능식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 건강기능식품은 천연 과일 쥬스 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
상기 담체, 부형제, 희석제 및 첨가제의 구체적인 예로는 이에 한정하는 것은 아니나, 락토즈, 덱스트로즈, 슈크로즈, 솔비톨, 만니톨, 에리스리톨, 전분, 아카시아 고무, 인산칼슘, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 미세결정성 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로즈, 물, 설탕시럽, 메틸셀룰로즈, 메틸 하이드록시 벤조에이트, 프로필하이드록시 벤조에이트, 활석, 스테아트산 마그네슘 및 미네랄 오일로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상이 사용되는 것이 바람직하다.
상기 상술한 제형 내 유효성분으로서의 본 발명의 건강기능식품의 함량은 사용 형태 및 목적, 사용자 상태, 증상의 종류 및 경중 등에 의하여 적절하게 조절할 수 있으며, 고형분 중량 기준으로 0.001 내지 99.9 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 50 중량%일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한 본 발명은 원유를 비가열 가압 살균하는 단계를 포함하는 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품의 제조 방법을 제공한다.
원유의 비가열 가압 살균은 전술한 방법, 조건에 따라 수행될 수 있다.
상기 원유는 목초 사료를 급여한 가축에서 얻은 것일 수 있다.
본 발명에 따른 건강기능식품은 전술한 바와 같이, 목초 사료를 급여한 젖소로부터 원유를 얻는 단계; 얻어진 원유를 여과 및 청정하는 단계; 청정된 원유를 균질화하는 단계; 균질화된 원유를 용기에 충진하고 밀봉하는 단계; 및 밀봉된 원유를 살균하는 단계를 포함하는 공정을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 밀봉된 원유 살균 시, 비가열 가압 살균하는 것이 바람직하다.
이하에서 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만 이하에 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 또한, 이하의 실시예를 포함한 본 발명의 개시 내용에 기초한다면, 구체적으로 실험 결과가 제시되지 않은 본 발명을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있음은 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
실시예 1
본 실험에 투여한 우유는 (주)삼양식품의 사양실험을 통해 표 1의 목초사료를 급여한 실험구에서 얻은 grass-fed 원유와 표 2의 농후사료 위주로 급여한 실험구에서 얻은 일반사료급여 원유를 이용하였다.
상기 각각의 원유를 HPP 살균처리를 위하여 흥국 F&B에 있는 초고압살균장치(QFP 350L-600, Avure Rechaol., USA)를 이용하였고, 상기 원유를 용기에 소분하여 580 MPa에서 5분간 정수압을 이용하여 살균하였으며 온도는 15±2 ℃를 유지하여, grass-fed 우유와 일반사료급여 우유를 얻었다.
| 구분 | 성분 | 중량(%) |
| 농후사료(35중량%) | 효모 | 5.60 |
| 석회석 | 1.00 | |
| 식염 | 0.40 | |
| 내추럴 믹스 | 28.00 | |
| 목초사료(65중량%) | 캄보디아 내피어 그라스 (Cambodia-Napier grass) |
35.00 |
| 티모시(Timothy) | 10.00 | |
| 연맥 | 10.00 | |
| 알팔파(Alfalfa) | 10.00 | |
| 합계 | 100.00 | |
| 구분 | 성분 | 중량(%) |
| 농후사료 (80중량%) | 베이스사료 | 30.0 |
| 비트펄프 | 6.0 | |
| 면실 | 3.0 | |
| 감귤박 | 18.0 | |
| 주정박 | 22.0 | |
| 비타민 | 0.1 | |
| 아마 | 0.1 | |
| 중조 | 0.2 | |
| 옥수수 | 3.5 | |
| 식염 | 0.1 | |
| 목초사료(20중량%) | 알팔파 베일 | 5.8 |
| 페스큐 | 6.0 | |
| 연맥 | 3.0 | |
| 티모시 | 2.2 | |
| 합계 | 100.0 | |
실험예
1:
실험 동물
사육
실험동물은 4주령 C57BL/6(대한바이오링크) 수컷 마우스 28마리를 구입하여 2주일 동안 환경에 적응시킨 후 난괴법(readomized block de-sign)에 의해 정상식이군(NC), 고지방식이군(HC), 고지방식이+일반사료급여 우유 섭취처리군(HCC), 고지방식이+grass-fed 우유 섭취처리군(HCG) 총 4군으로 나누어 8주간 사육하였다.
동물실험에 이용된 정상식이 및 고지방식이의 배합비는 각각 표 3 및 표 4에 나타낸 바와 같다.
동물사육실환경은 온도 21±2 ℃, 습도 50±10%로 유지하였고, 낮과 밤의 주기는 12시간(7:00~19:00) 주기로 조명하였다. 사료의 급여는 2일 1회(개체당 5g) 공급하였으며, 음용수는 자유급식하였다. 우유의 급여는 일정시간에 0.3 ml 씩 위 내 투여하였으며 NC군과 HC군 또한 음용수 0.3 ml 씩 위 내 투여하였다. 식이 섭취량은 2일에 한번씩 일정한 시간에 측정하였고, 매주 같은 시간에 체중을 기록하였다.
| 정상식이 | gm% |
| Protein | 26.2 |
| Carbohydrate | 26.3 |
| Fat | 34.9 |
| Total kcal/gm | 5.24 |
| Ingredient | gm |
| Casein | 200 |
| L-Cystine | 3 |
| Corn Starch | 0 |
| Maltodextrin | 125 |
| Sucrose | 68.8 |
| Cellulose | 50 |
| Soybean Oil | 25 |
| Lard* | 245 |
| Mineral Mix | 10 |
| DiCalcium Phosphate | 13 |
| Calcium Carbonate | 5.5 |
| Potassium Citrate | 16.5 |
| Vitamin Mix | 10 |
| Choline Bitartrate | 2 |
| FD&C Yellow Dye | 0.05 |
| Total | 773.85 |
| 고지방식이 | gm% |
| Protein | 19.2 |
| Carbohydrate | 67.3 |
| Fat | 4.3 |
| Total kcal/gm | 3.85 |
| Ingredient | gm |
| Casein | 200 |
| L-Cystine | 3 |
| Corn Starch | 315 |
| Maltodextrin | 35 |
| Sucrose | 350 |
| Cellulose | 50 |
| Soybean Oil | 25 |
| Lard* | 20 |
| Mineral Mix | 10 |
| DiCalcium Phosphate | 13 |
| Calcium Carbonate | 5.5 |
| Potassium Citrate | 16.5 |
| Vitamin Mix | 10 |
| Choline Bitartrate | 2 |
| FD&C Yellow Dye | 0.05 |
| Total | 1055.05 |
| Group | Body weight (g) | Weight gain (g per day) | Feed efficiency ratio | |
| Initial | Final | |||
| NC | 20.46±0.524 | 27.27±0.991c | 0.11±0.012b | 0.04±0.004b |
| HC | 20.40±0.188 | 34.82±0.732a | 0.23±0.013a | 0.10±0.005a |
| HCC | 20.49±0.145 | 34.94±0.866a | 0.23±0.012a | 0.10±0.005a |
| HCG | 19.61±0.336 | 31.63±0.870b | 0.19±0.014a | 0.09±0.007a |
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 초기 체중은 모두 유의적 차이를 보이지 않았지만, 고지방식이를 급여한 세가지 그룹(HC, HCC, HCG)의 경우 정상식이군(HC)에 비해 유의적인 체중증가를 확인할 수 있었다. 특히 식이섭취 8주 후 체중 증가량은 grass-fed 우유섭취군(HCG)에서 고지방식이군(HC) 및 일반우유섭취군(HCC)보다 유의적으로 낮은 증가량을 나타내었다. 또한 식이효율에서 HC, HCC 및 HCG 처리군에서 유의적인 변화가 나타나지 않았다.
실험예 2: 혈장 및 장기 채취
사육이 끝난 실험동물은 12시간 절식시킨 후, 에테르를 흡입하여 마취시키고 심장 채혈을 통하여 혈액을 채취하였으며, 혈액은 3,000rpm, 5에서 15분간 원심분리하여 -70℃에 보관하였다. 각 실험동물의 장기조직(간, 심장, 신장, 비장, 부고환지방, 신장지방)은 적출하여 생리식염수로 씻은 다음 여과지로 물기를 제거하여 무게를 측정 한 후 -70℃에 보관하였다.
| Group | Weight (g) | |||||
| Liver | Kidney | Spleen | Testis | Epididymal fat | Perirenal fat | |
| NC | 1.00±0.06ab | 0.31±0.02 | 0.07±0.00 | 0.21±0.01 | 0.50±0.08b | 0.22±0.05b |
| HC | 1.02±0.04a | 0.33±0.01 | 0.08±0.00 | 0.23±0.01 | 1.59±0.16a | 0.68±0.08a |
| HCC | 1.02±0.04a | 0.32±0.01 | 0.08±0.00 | 0.24±0.00 | 1.78±0.18a | 0.77±0.08a |
| HCG | 0.87±0.04b | 0.29±0.01 | 0.07±0.00 | 0.21±0.01 | 1.41±0.13b | 0.67±0.07a |
상기 표 6에 나타낸 바와 같이, 실험동물 조직의 무게를 측정해본 결과, 간, 신장, 고환에서는 모든 처리구에서 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 이는 지방이나 콜레스테롤 식이를 섭취하였을 때 콜레스테롤 등이 간장 내로 축적되어 간조직의 무게가 증가되는 것으로 사료된다.
신장주변에 있는 신장지방과 부고환주변에 분포한 지방을 측정해 보았을 때, 부고환 지방에서는 grass-fed 우유 섭취군(HCG)이 고지방섭취군(HC)과 일반우유섭취군(HCC)에 비해 낮은 지방함량을 나타내었지만, 신장 지방에서는 유의적인 차이를 볼 수 없었다(도 1 참조).
실험예 3: 지질성분 함량 측정
혈중 내의 Total Cholesterol와 Triglyceride의 함량을 측정하기 위해 혈액을 30분간 상온에서 굳힌 후, 3,000 rpm에서 15분간 원심분리 하여, (주)한국동물의과학연구소에 의뢰하였다. 분석 기기는 Olympus, AU400, (Tokyo Japan)을 이용하여 측정하였다.
혈중 지질함량을 알아본 결과, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 총 콜레스테롤 함량에서 NC군을 제외한 처리군에서 유의적 차이가 나지 않았지만, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 중성지방 함량에서는 grass-fed 우유 섭취군(HCG)이 고지방식이군(HC)과 일반우유섭취군(HCC)에 비해 낮은 함량을 나타내었으며 일반식이군(NC)과 유의적 차이는 없었다.
실험예 4: 간기능 지표 분석
혈중 Aspartic acid trancaminase (AST), Alanine transaminase (ALT), Alkaline phosphatase(ALP)의 활성도를 측정하기 위해 혈액을 30분간 상온에서 굳힌 뒤, 3,000 rpm에서 15분간 원심분리 하여, Olympus, AU400(Tokyo Japan)을 이용하여 측정하였다.
간 기능을 측정하기 위해 혈액에서 Alkaline phosphatase(ALP), Alanine transaminase (ALT) 및 Aspartic acid transaminase (AST)를 측정한 결과, 도 3a 내지 3b에서 확인된 바와 같이, ALT와 AST는 모든 처리군에서 유의적인 차이가 없었지만, 도 3a에 나타낸 바와 같이, ALP를 측정한 결과 NC처리군이 다른 처리군에 비해 높게 나타나는 것으로 분석되었다.
실험예 5: 간 지방조직의 병리학적 검사
적출한 간의 일부를 식염수로 씻은 후 10% formaldehyde 용액에 고정하여 파라핀으로 조직표본을 제작하여 절편하였다. 조직 절편은 H&E(hematoxylin and eosin)으로 염색하여 광학현미경으로 관찰하였다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 일반식이군(NC)은 간세포의 지방구가 균일하고 지방공포가 전혀 보이지 않지만, 고지방섭취군(HC)와 일반우유섭취군(HCC)의 경우 세포질에 지방축적으로 인해 간세포질의 지방공포가 많이 출현하였으며 간세포 내 지방축적의 흔적이 뚜렷하게 관찰되었다. 한편, grass-fed 우유섭취군(HCG)의 간세포에서는 일반식이군(NC)과 비슷한 모습을 보였으며 지방축적이 현저히 감소한 것을 확인할 수 있었다.
실험예 6: 간조직 항산화 효소활성 측정
항산화 효소인 superoxide dismutase(SOD), catalase(CAT) 및 glutathione peroxidase(GSH-Px) 효소활성을 분석하기 위해 실험을 진행하였다. SOD 활성은 BIOXYTECH® SOD-525nm ASSAY Kit(OXIS International, Inc. USA)를 사용하여 측정하였다. 멸균된 tube에 900 μL의 Buffer(2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, boric acid, DTPA, pH 8.8)를 넣고, 간 추출액의 상층액을 40 μL를 가하였다. 여기에 R2(1,4,6-trimethyl-2-vinylpyridinium trifluoromethanesulfonate, in HCL) 시약을 30μL 첨가한 후, 섞어준 뒤 37 ℃ 워터배스에서 1분 동안 incubation 하였다. 마지막으로 R1(5,6,6a,11b-tetrahydro-3,9,10,trihydroxybenzo[c]fluorene, in HCL, DTPA, ethanol) 시약을 30μL 첨가하여 525 nm에서 3분간 흡광도 변화를 측정하였다. CAT 활성은 Abei법으로 진행하였다. 간 추출액의 상층액 100μL에 50 mM phosphate buffer 2 mL를 가한 후, 30 mM hydrogen peroxide in phosphate buffer를 1 mL 넣고, 240 nm에서 1분간 흡광도 변화를 측정하였다. GSH-Px 활성은 Lawrence와 Burk 방법으로 실험하였다. Phosphate buffer/0.1M EDTA/0.1M NaN 0.9 mL, GSH 0.3 mL, 0.002M NADPH 0.3 mL, Glutathione reductase(500 μL/mL) 20 μL, 증류수 0.6 mL, 간 상층액 0.3 mL을 혼합하여 실온에서 5분 동안 incubation 한 후, 2.5mM H2O2 0.3mL를 첨가하여 조심스럽게 잘 섞고 3분 동안 30초 간격으로 흡광도 변화를 알아보았다.
간 조직 내 SOD, CAT, GSH-Px와 같은 항산화 효소활성을 확인한 결과, 도 5a 내지 5c에 나타낸 바와 같이, 모든 실험에서 일반우유섭취군(HCC)와 grass-fed섭취군(HCG)에서 유의적 차이가 나지 않았다. 하지만 도 5b에서 확인된 바와 같이, CAT의 경우, HCG가 일반식이군(NC)과 유의적 차이 없이 높은 효소활성을 나타내었으며, 도 5c에 나타낸 바와 같이, GSH-Px의 결과에서는 NC보다 높은 활성이 나타났다.
실험예 7: 지방대사 관련 유전자 발현 측정
지방대사 관련 유전자 발현을 알아보기 위해 mRNA 발현량을 real-time PCR을 이용하여 분석하였다. 간을 분쇄한 후 Necleospin RNA kit (Macherey-Nagel)를 사용하여 RNA를 추출하였다. Real-time PCR 반응액은 Rotor-Gene SYBR Green PCR Master Mix(Qiagen, USA), 지방대사 관련 유전자의 -F, -R primer (10 pmol/ μL, 표 7)를 혼합한 후 추출한 cDNA에 첨가하여 사용하였다. Real-time PCR은 Qiagen사의 Rotor-Gene Q 2plex 기기를 사용하였으며 반응조건은 two step cycling protocol을 기준으로 95 ℃에서 5분 동안 predenaturation을 실시한 후, 95 ℃에서 5초, 60 ℃에서 10초씩 40 cycles을 반복하고, 60 ℃에서 95 ℃까지 3분 동안 증가하는 melting 단계 순으로 수행하였다. Real-time PCR을 통해 증폭된 산물은 Delta delta Ct method를 이용하여 정량하였으며, 각 시료를 β-actin의 발현량으로 보정하였다.
| Gene | Primer sequence |
| β-actin | F: 5'-CTGGTCGTCGACAACGGCTC-3' |
| R: 5'-TCTTGCTCTGGGCCTCGTCA-3' | |
| ACS | F: 5'-AGAGAAGGGCTTCCCAGTGA-3' |
| R: 5'-GCCACCATAAGTCAACCCCT-3' | |
| CPT-1 | F: 5'-AAAGATCAATVGGACCCTAGACA-3' |
| R: 5'-CAGCGAGTAGCGCATAGTCA-3' | |
| FAS | F: 5'-GGATCTGGGCTGTCCTGCCT-3' |
| R: 5'-TGACAGCAAAATGGGCCTCC-3' | |
| PPAR-α | F: 5'-CCTGAACATCGAGTGTCGAATAT-3' |
| R: 5'-GGTCTTCTTCTGAATCTTGCAGCT-3' |
지방산 산화를 조절하는 중요 인자 중 하나인 PPAR-α는 간, 갈색지방, 심장 및 근육에서 발현되고 ATP 생산을 위한 주요 공급원으로, 활성 시 지방산 수송 단백질 및 long-chain acyl-CoA synthase 발현을 유도하여 미토콘드리아 내로의 지방산 흡수를 증가시키고, CPT-1 발현을 증가시켜 지방산 산화를 증가시킨다.
간 조직으로부터 지방산 합성 및 산화에 관여하는 유전자 발현 수준을 측정한 결과, 도 6a에 나타낸 바와 같이, CPT-1 mRNA 발현 수준은 grass-fed 우유 섭취군(HCG)가 일반우유섭취군(HCC)보다 유의적으로 높았으며, 도 6b에 나타낸 바와 같이, PPAR-α mRNA 발현 수준 또한 전자와 같은 결과를 도출하였다. 이는 grass-fed우유가 일반우유보다 지방산 산화를 촉진하여 체내 지방을 억제하는 것으로 사료된다.
한편, ACS의 조절기능은 지방산 산화 기전에 매우 중요한 대사 중간체이다. acyl-CoA synthetase(ACS)는 ATP존재 하에 지방산과 CoA를 결합시켜 acyl-CoA를 합성하는 효소이다. FAS(fatty acid synthase)는 지방산 합성효소로서 세포질에서 acetyl-CoA와 Malonyl-CoA의 축합반응을 통하여 지방산의 합성을 촉진시키는 역할을 하는데, 도 6c에 나타낸 바와 같이, ACS mRNA 발현 수준은 일반우유섭취군(HCC)에서 발현량이 가장 많았으며, grass-fed 우유섭취군(HCG)은 HCC처리군에 비해 유의적으로 낮은 결과를 도출하였다.
또한 도 6d에 나타낸 바와 같이, FAS mRNA 발현수준에서 HCG는 HCC와 유의적 차이는 나타나지 않았지만, 고지방섭취군(HC)보다 낮은 발현량이 측정되었다.
Claims (7)
- 비가열 가압 살균된 우유를 포함하는, 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품.
- 청구항 1에 있어서, 상기 우유는 목초 사료를 급여한 가축에서 얻은 것인, 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품.
- 청구항 2에 있어서, 상기 목초 사료는 알팔파, 티모시, 연맥, 버뮤다, 라이그라스, 클라인 및 캄보디아 내피어그라스로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품.
- 청구항 1에 있어서, 상기 우유는 목초 사료 및 농후 사료를 혼합한 사료를 급여한 가축에서 얻은 것인, 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품.
- 청구항 1에 있어서, 상기 건강기능식품은 우유, 요거트, 치즈, 생크림, 아이스크림, 버터, 연유, 유당, 유청, 분유, 육류, 소시지, 빵, 초콜렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 스프, 음료 및 알코올 음료로 이루어진 군에서 선택된 것인, 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품.
- 원유를 비가열 가압 살균하는 단계를 포함하는 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품의 제조 방법.
- 청구항 6에 있어서, 목초 사료를 급여한 가축으로부터 원유를 얻는 단계를 더 포함하는 고지혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품의 제조 방법.
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