KR20180119940A - 발효차 추출물의 제조방법 및 이로부터 제조된 발효차 추출물 - Google Patents

발효차 추출물의 제조방법 및 이로부터 제조된 발효차 추출물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발효차 추출물의 제조방법 및 이로부터 제조된 발효차 추출물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 버섯 균사체를 발효 균주로 하여 고상 발효된 녹차의 추출물을 유효성분으로 함유하는 식품 또는 약학 조성물에 관한 것이다.

Description

발효차 추출물의 제조방법 및 이로부터 제조된 발효차 추출물 {Method for extract of manufacturing fermentated tea and extract of fermentated tea prepared therefrom}
본 발명은 발효차 추출물의 제조방법 및 이로부터 제조된 발효차 추출물에 관한 것이다.
차는 동백나무과(Theaceae)에 속하는 차나무(Camellia sinensis)의 싹이나 잎을 가공한 기호 및 보건성 음료로서, 각 민족의 기호 및 기술에 맞게 다양하게 가공되어 세계적으로 음용되고 있다. 이러한 차는 통상 발효 정도에 따라, 발효되지 않은 비발효차(녹차), 발효정도 12 ~ 85%인 반발효차(우롱차, 포종차), 발효정도 85% 이상인 발효차(홍차, 황차), 전처리 후 재발효하는 후발효차(흑차, 보이차)로 나눌 수 있다.
반발효차 또는 발효차의 발효는 찻잎에 존재하는 산화효소의 작용으로 일어나는 성분변화를 의미하며, 이들 차를 효소 발효차라 한다. 이와 달리 찻잎이나 녹차를 미생물에 의해 발효시켜 만든 것을 미생물 발효차 또는 후발효차로 분류된다.
세계적인 후발효차의 제조기술 보유국가는 중국, 일본이다. 중국의 호기적 발효차는 곰팡이류(Fungi)를 발효 균주로 사용하고, 주요산지는 운남성 서 쌍판납이다. 일본의 호기적 발효차로는 곰팡이류를 발효 군주로 사용하고, 토야마(富山)가 주요 산지인 흑차가 있으며, 혐기적 발효차로는 혐기성 락토바실러스(Lactobacillus Anaerobe)를 발효 균주로 사용하고 주요산지가 아와(阿波)인 번차가 있다. 또한, 혐·호기적 발효차로는 혐기성 곰팡이류(Fungi Anaerobe)를 발효균주로 사용하고 주요산지가 이시즈치(石鎚)인 흑차가 있다.
이들 후발효차에는 항돌연변이, 항균작용, 심장병 유발 억제 효과, 갈증해소, 소화증진, 그리고 콜레스테롤 감소 효과 등의 생리활성이 있다고 보고된 바 있으며, 보이차로부터 캠퍼롤(kaempferol), 퀘르세틴(quercetin), 그리고 미리세틴(myricetin) 등을 포함한 11종의 페놀성 화합물들이 동정되었다. 후발효차로부터 동정된 미생물로는 아스페르길루스(Aspergillus) 속(A. glaucus , A. niger), 페니실리움(Penicillium) 속의 곰팡이와 칸디다(Candida) 속의 효모 등이 있으며, 이러한 미생물의 음용 안전성에 관한 연구도 보고된 바 있다.
일례로, 중국의 보이현에서 유래된 전통 보이차는 녹차잎을 채취할 때 고의적으로 상처를 주고, 가열하여 볶은 후 적당량의 수분을 가하고 공기 중의 미생물을 이용하여 자연 발효시킨다. 그러나, 보이차 원형 덩어리로부터 잎을 분리해야되는 불편함으로 섭취가 용이하지 않고, 공기 중 낙하균에 의해 발효되기 때문에 곰팡이 냄새 또는 잡균 냄새가 나며, 병원성 미생물이 포함되어 있는 경우가 의심될 수도 있다. 또한, 첫 맛이 떫은 맛이 강하고 쓴 맛도 있어서 기호도가 떨어진다.
한편, 우리나라에서 주로 판매되고 소비되는 차는 녹차이며, 이로 인해 재배, 제다, 가공, 그리고 저장 등 차에 관한 연구도 녹차 중심이었다. 하지만 발효차의 선호도가 높아지면서 그 새로운 소비계층을 위해 녹차 이외의 다양한 차 특히 발효차에 대한 개발이 요구되었다. 최근 우롱차나 홍차와 같은 효소 발효차는 국내산 재래종을 이용하여 우리나라 실정에 맞게 개발되어 왔으나, 후발효차의 개발을 위한 체계적인 연구는 매우 부족한 실정이다.
종래의 녹차를 후발효(미생물 발효)하는 기술은 특정한 균주를 접종하지 않고 녹차에 자연적으로 존재하거나 교차 오염된 미생물에 의해 발효가 진행되었다. 이러한 방법은 발효 공정의 컨트롤이 어렵고 알 수 없는 균의 오염에 의한 안전성 문제가 생길 수 있는 위험이 높다.
이에, 별도의 발효 균주를 녹차에 접종하여 발효차를 제조하는 기술개발에 대한 필요성이 커지고 있으며, 실제로, 유산균, 곰팡이균 등을 이용하여 제조된 발효차와 이를 이용한 발효차 추출물이 개발된 바 있다.
대한민국 등록특허공보 제1170979호 "배당체 획득방법 및 이에 따른 배당체"
상기한 바와 같이, 녹차에 세균, 효모, 곰팡이 등의 미생물을 접종하여 발효 진행을 제어하고 기능성을 높이는 연구가 주로 진행되고 있다. 이에 본 발명자들은 버섯 균사체를 녹차에 접종하는 고상 발효를 통하여 항 비만 활성을 가지는 발효차 추출물의 제조방법을 개발하였다.
따라서 본 발명의 목적은 발효 공정을 컨트롤하는 것이 용이하고, 오염균으로부터 안전성이 확보된 항비만 활성, 예컨대, 비만의 예방, 개선 또는 치료 효과가 우수한 발효차 추출물의 제조방법 및 이로부터 제조된 발효차 추출물을 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하고자, 본 발명은 i) 녹차에 버섯 균주를 접종하고 고상 발효시켜 발효차를 얻는 단계; 및 ii) 상기 발효차를 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발효차 추출물의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 발효차 추출물을 제공한다.
나아가 본 발명은 상기 발효차 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품 또는 약학 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 발효차 추출물의 제조방법 중 발효 공정은 고상 발효에 의해 발효차를 얻을 수 있으므로 발효 공정의 수율을 향상시킬 수 있고, 발효 공정의 컨트롤이 용이하다.
또한, 상기 발효 공정은 멸균 상태에서 발효가 진행되므로 오염균으로부터 오염을 방지하여 안전성을 확보할 수 있다.
이와 같은 발효차 추출물의 제조방법에 의해 제조된 발효차 추출물은 근육 세포 내 지질 산화의 증가하여 체내 지질 수준의 감소 효과를 가지며, 이는 일반적인 녹차나 유산균 발효차에 비해 그 효과가 현저히 우수하다.
뿐만 아니라 상기 발효차 추출물은 버섯 균주를 이용하여 발효되어 제조되므로, 종래의 균주로 사용된 세균, 효모, 곰팡이 등의 미생물 발효차에 비해, 그 맛과 풍미가 우수하다.
또한, 고상 발효의 특성상 원물 그대로 형태 유지가 가능하여 일반적인 음용차로도 사용이 가능한 장점이 있다.
도 1은 건강기능식품 공전 실험법으로 측정한 녹차-버섯 균사체의 베타-글루칸의 함량 데이터이다.
도 2는 본 발명의 실험예 1에 따른 ACO(Acyl-CoA oxidase) 유전자의 발현 양상 데이터이다.
도 3은 본 발명의 실험예 3에 따른 체중 변화 데이터이다.
도 4는 본 발명의 실험예 4에 따른 체중 변화 데이터이다.
도 5는 본 발명의 실험예 4에 따른 부고환 지방 무게 데이터이다.
본 발명에서 "발효차"는 발효된 상태의 차(tea)를 의미하는 것으로, 다양한 차 원료 또는 발효의 정도에 따른 차이를 모두 포괄하나, 보다 구체적으로는 녹차가 버섯 균주에 의해 발효된 "후발효차"를 의미한다.
본 발명에 따른 발효차 추출물은 녹차에 발효 균주로서 버섯 균사체를 접종하여 발효시켜 제조된다. 상기 균사체를 직접 배양 및 녹차에 접종시켜 발효과정을 컨트롤하여, 안전하고, 원하는 양 및 종류의 균사체의 발효를 유도할 수 있다.
버섯류는 영양기관인 균사체와 번식기관인 포자를 지닌 자실체로 되어 있다. 균사체는 고등식물의 뿌리·줄기·잎에 해당되며, 자실체는 꽃에 해당된다. 버섯은 통상 자실체로 많이 소비되고 있으나, 최근 균사체의 기능성과 생산 방법이 주목받고 있다. 본 발명에서 녹차를 발효시키기 위한 균주으로 사용되는 버섯 균사체로는 식용으로 가능한 버섯이라면 어느 것이나 가능하나. 구체적으로 운지, 영지 또는 동충하초의 균사체를 사용할 수 있다.
운지(Coriolus versicolor (L.) Quel .)는 담자균문(Basidiomycetes), 균심아강(Hymenomycetidae), 민주름버섯목(Aphyllophorales), 구멍장이버섯과(Polyporaceae), 구름버섯속(Coriolus)에 속하는 버섯으로 일명 구름버섯이라고도 불리우며, 약 10 여종이 자생하고 있는 것으로 알려져있다. 일반 성분은 수분 5.62%, 단백질 4.20%, 탄수화물 65.09%, 섬유질 23.24%, 회분 6.37%, 지방질 1.10% 정도를 함유하고 있고 특수성분인 핵산과 아미노산, 다당류, 스테로이드 등이 보고되었다. 단백 다당체의 화학성분은 다당체 42.2%, 단백질 10.5%이다. 1980년대에 들어서 생약학자들에 의해 주목 받기 시작한 운지는 국내외 각종 임상실험 연구결과, 신체 면역 체계 조절에 의한 항암 효과와 간염 치료 효과가 있는 것으로 알려졌다. 즉 운지에 함유된 다당체인 ATSO가 항암작용, 항바이러스, 항박테리아와 항종양 효과가 있고, 항응고작용 등의 약리작용이 있는 것으로 알려져 있다.
영지(Ganoderma lucidum (Curtis) P. Karst .)는 담자균문(Basidiomycetes), 균심아강(Hymenomycetidae), 민주름버섯목(Aphyllophorales), 불로초과(Ganodermataceae), 불로초속(Ganoderma)의 버섯으로 불로초, 만년버섯 등으로 불리우며, 약 6 여종이 자생하고 있는 것으로 알려져 있다. 영지버섯의 일반 성분 함량은 수분이 11.63%, 탄수화물이 72.62%, 조단백질이 9.59%, 조지방이 1.88%, 조회분이 0.82% 정도이다. 한방에서는 심신을 안정시켜주고 기혈을 보충해주며 기침을 진정시키는 등의 효능이 있어 신경쇠약·불면증·어지러움증·오래된 기침 등에 사용한다. 암과 관련된 연구도 진행되고 있으며, 일부 동물실험에서 영지가 암의 성장을 억제한다는 결과가 보고된 바 있다. 영지버섯은 1970년대부터 인공재배에 성공하였으며 국내에서는 1980년대부터 인공재배법이 개발 및 보급되어 농가에서 생산되고 있으나 외국에서 수입된 영지도 유통되고 있다.
동충하초(Cordyceps militaris (L.) Link.)는 자낭균문(Ascomycota), 핵균강(Pyrenomycetes), 맥각균목(Clavicipitales), 맥각균과(Clavicipitaceae), 동충하초속(Cordyceps)의 버섯으로, 대부분 곤충에 기생하여 숙주가 되는 곤충의 시체에 자실체를 낸다. 일반 성분으로는 수분 10.84%, 지방 8.4%, 조단백 25.32%, 조섬유질 18.53%, 탄수화물 28.9%, 회분 4.1% 정도이다. 그 밖에 7%의 코디세핀(cordycepin)을 함유하고 있는데, 이는 퀸산(quinic acid)의 이성체인 것으로 밝혀졌다. 코디세핀은 기주 곤충에는 독소로 작용하며, 항세균, 항진균, 항바이러스 및 항암 작용을 하는 활성 물질로, 현대 중국 의학에서는 노환에서 오는 만성 기침, 천식을 치료하며, 신체의 정력 증강과 조절제로서 이용하고 있다.
도 1은 건강기능식품 공전 실험법으로 측정한 5주 또는 8주 동안 발효된 녹차-버섯 균사체의 베타-글루칸의 함량을 나타낸 것으로, 운지 균주(Coriolus versicolor), 영지 균주(Ganoderma lucidum) 및 동충하초 균주(Cordyceps militaris)는 버섯류의 다당체인 베타-글루칸(β-glucan)을 풍부하게 함유하고 있는 것을 알 수 있다. 베타-글루칸이란 포도당(glucose)이 β-1,3 화학결합을 중심으로 중합된 다당류를 총칭하며, 버섯에서 알려진 항암활성은 주로 베타-글루칸의 면역기능 향상 효과에 기인하는 것이다. 베타-글루칸은 암세포를 직접 공격하지 않고 비특이적 면역반응으로 인간의 정상 세포의 면역기능을 활성화시켜 암세포의 증식과 재발을 억제하고 대식세포(macrophage)를 활성화 시켜 암세포가 있는 체내로 들어가 여러 가지 사이토카인(cytokine)의 분비를 촉진시킴으로써 면역세포인 T세포와 B세포의 면역기능을 활성화 시켜 주는 것으로 알려져 있다. 이 외에도 베타-글루칸은 혈당강하 및 혈중 콜레스테롤 감소 효과가 우수하며, 지질대사를 개선하여 체지방 형성과 축적을 억제함으로써 항 비만 효과를 가지고 있는 것으로 보고되고 있다.
한편, 녹차 중에는 카테킨이 기능성을 갖는 주요 화합물임이 밝혀져 있으며, 이와 유사구조를 가진 플라보노이드(flavonoids) 화합물이 당과의 배당체로 존재하면서 여러 가지 생리활성을 갖는 것으로 알려져 있다. 이들 플라보노이드계 화합물은 배당체보다 비배당체(aglycon)의 형태로서 고 기능성을 나타내는 것으로 보고되어있다. 또한, 녹차를 발효시켜 만든 발효차는 발효과정에서 효소에 의해 비배당체로 변화된 플라보노이드에 의해 기능성이 증가하는 것으로 알려져 있다.
본 발명은 녹차에 함유된 카세틴과 퀘르세틴과 같은 파이토케미컬을 상기 버섯균을 이용하여 생물전환(bioconversion)을 시킴으로써, 버섯 균사체에 포함된 베타-글루칸과 녹차에 포함된 파이토케미컬(phytochemical)이 결합된 배당체(glucoside)를 획득할 수 있다. 이에 따라, 녹차와 베타-글루칸의 효능으로 알려진 항 비만 효과의 증진을 기대할 수 있다.
보다 구체적으로 본 발명에 따라 제조된 발효차 추출물은 플라보노이드 글리코사이드(flavonoids glycoside)를 글리코사이드(glycoside)로 전환이 가능하고, 플라보노이드(flavonoids)의 생물학적 작용에 의해 기능성이 높은 플라보노이드로 전환됨으로써, 그 기능성을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 발효차 추출물 제조방법은 i) 녹차에 버섯 균주를 접종하고 고상 발효시켜 발효차를 얻는 단계; 및 ii) 상기 발효차를 추출하는 단계;를 포함하며, 이하 각 단계별로 상세히 설명한다.
i) 녹차에 버섯 균주를 접종하고 고상 발효시켜 발효차를 얻는 단계
먼저 액체배지에 버섯 균사체를 접종하고 배양하여 버섯 균주를 획득한다. 상기 액체배지는 미생물에 대한 수분과 에너지 공급원으로, 당해 기술분야에서 알려진 다양한 배지를 사용할 수 있으며, 예컨대, 설탕 및 과당 등을 혼합하고, 대두 분말 등을 첨가하여 제조할 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 액체배지는 발효액 총 중량을 기준으로, 대두박분해물 0.1%, 황백당 1.2%, MgSO4·7H2O 0.0375%, KH2PO4 0.0375%가 포함한다.
또한, 접종된 균주의 원활한 발효대사를 위하여, 균주가 접종된 발효액을 배양기에서 배양하는 과정을 수행한다. 일 구현예에 따르면, 상기 접종 전 추가적으로 액체배지를 플라스크에 입병한 후, 100 ~ 150℃에서 10 ~ 60분간 살균과정을 수행할 수 있다. 이후, 살균된 액체배지에 버섯균을 접종하여 진탕 배양기(shaking incubator)에서 23 ~ 27℃, 110 ~ 130 rpm 조건 하에서 10 ~ 30일간 배양하여 버섯 균주를 획득한다.
다음으로 상기 버섯 균주가 포함된 배양액을 녹차에 접종하여 발효시킨다. 본 발명에서 사용 가능한 녹차는 녹차엽, 녹차줄기 및 녹차뿌리 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 본 과정은 오염균으로부터의 안전성을 확보하기 위하여 멸균상태에서 진행되는 것이 중요하다.
일 구현예에 따르면, 녹차 건엽에 물을 첨가하여 수분의 함량을 30 ~ 65 중량%로 조절하고 입병한 후, 고압멸균기(autoclave)를 이용하여 온도 110 ~ 130℃에서 60 ~ 120분간 멸균하고 실온까지 급랭시켜 기질(녹차)을 준비한다. 상기 기질(녹차)에 버섯 균주가 포함된 배양액을 접종하며, 이때 배양액의 접종량은 상기 기질(녹차) 총 중량(가수엽 기준)을 기준으로 10 ~ 30 중량%가 되도록 한다. 이때, 버섯 균주가 포함된 배양액을 온도 100 ~ 130 ℃에서 20 ~ 120분간 멸균하여 사용할 수 있다.
이후, 발효공정은, 온도 20 ~ 40℃, 습도 50 ~ 70%의 항온 발효조에서, 15 ~ 56일간 실시할 수 있다. 발효가 완료되면, 열풍건조를 통해 건조하는 공정이 더욱 수행될 수 있다. 이때 발효 온도가 20℃를 넘으면, 버섯 균주를 제외한 나머지 균들의 생장이 억제 내지 사멸되는 효과가 있고, 발효 온도가 40℃를 넘으면, 버섯 균주의 생장 역시 저해될 수 있다. 상기와 같은 발효 과정은 후발효라고 지칭될 수 있다.
다음으로 발효된 녹차를 건조하여 분말화한다.
상기 녹차를 건조하는 방법에 제한이 있는 것은 아니며, 공지의 방법을 사용하여 건조하되, 획득된 기능성 성분의 안정성에 영향을 미치지 않는 임의의 분말화 방법을 수행할 수 있으며, 이를 위해 건조 온도는 70℃가 넘지 않는 것이 바람직하다. 이렇게 건조된 녹차의 수분 함유량은 10 중량% 미만, 구체적으로는 5 중량% 미만인 것이 바람직하다.
이후 분말화하는 과정은 그 방법에 제한은 없으며, 예컨대, 파쇄기(crusher)에서 1차 분쇄된 분말을 분말기(grinder)에서 1∼500㎛ 정도의 미세입자로 재분쇄하여 제조하거나, 또는 1차 분쇄 없이 볼밀(ball mill)이나 해머밀(hammer mill) 등에서 미분말로 제조한다.
ii) 상기 발효차를 추출하는 단계
상기 분말을 획득한 후, 감압농축하여 추출물을 수득한다. 이때 발효가 완료된 발효차는 다양한 방법을 통해 추출될 수 있다. 상기 발효차 추출물은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예컨대 열수추출물 또는 C1 내지 C5의 저급알코올 추출물일 수 있다.
제1 구현예로서 열수수출물 제조방법은 다음의 방법에 따라 수행될 수 있다. 발효 녹차 분말 중량의 10배수 정도의 물을 첨가하여 100℃에서 4시간 동안 1차 추출을 하고, 같은 방법으로 4시간 동안 2차 추출한 후, 1차 및 2차 추출액을 합하여 농축기로 10 brix 정도로 농축한다. 상기 농축된 추출액을 진공냉동 동결건조기를 이용하여 건조시킨다.
제2 구현예로서 70%-EtOH 추출물 제조방법은 다음의 방법에 따라 수행될 수 있다. 발효 녹차 분말 중량의 10배수 정도의 70%-에탄올(70%-EtOH)을 첨가하여 80℃에서 4시간 동안 1차로 추출하고, 같은 방법으로 4시간 동안 2차 추출한다. 상기 1차 및 2차 추출액을 합하여 농축기로 10 brix 정도로 농축한다. 이후 농축된 추출액을 진공냉동 동결건조기를 이용하여 건조시킨다.
제3 구현예로서 95%-EtOH 추출물 제조방법은 다음의 방법에 따라 수행될 수 있다. 발효 녹차 분말 중량의 10배수 정도의 95%-에탄올(95%-EtOH)을 첨가하여 실온에서 48시간 동안 방치(6시간마다 shaking 작업을 반복실시)하여 추출한다. 같은 방법으로 2회 반복실시하여 추출액을 얻는다. 상기 1차 및 2차 추출액을 합하여 농축기로 10 brix 정도로 농축한다. 이후 농축된 추출액을 진공냉동 동결건조기를 이용하여 건조시킨다.
상기 발효차 추출물은 다양한 형태로 제제화될 수 있으며, 본 발명은 또한 상기 제조된 발효차 추출물을 유효성분으로 포함하는 항 비만용 조성물을 개시한다. 본 발명에 따르면 상기 항 비만용 조성물은 비만의 예방, 개선 또는 치료 효과를 가질 수 있다. 보다 구체적으로 음식물 등으로 섭취하여 근육세포 내에 축적된 지질의 산화를 증가시켜 체내에 쌓이지 않게 하므로 지질이 쌓일 경우 발생될 수 있는 지방간, 간염, 간경화 또는 간암 등을 예방 또는 치료하는 효과를 가질 수 있다.
상기 항 비만용 조성물은 식품 조성물 또는 약학 조성물일 수 있다.
본 발명에 따르면 상기 발효차 추출물은 상기 조성물 총 중량 대비 0.1 내지 50 중량%로 포함한다. 상기 함량일 경우 본 발명의 의도한 효과를 나타내기에 적절할 뿐만 아니라, 조성물의 안정성 및 안전성을 모두 만족할 수 있으며, 비용 대비 효과의 측면에서도 바람직하다.
본 발명에 따른 식품 조성물 또는 약학 조성물은 상술한 성분 이외에도 비만의 예방, 개선 또는 치료에 효과가 있는 이외의 성분을 발효차 추출물의 효능을 저해하지 않는 수준의 양에서 추가적으로 더욱 포함할 수 있다. 예컨대 당분, 산, 당알코올 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 식품 조성물은 건강 식품, 기능성 식품 및 식품 첨가제 조성물일 수 있다. 상기 조성물은 다양한 종류의 부형제 또는 첨가제를 가하는 단계를 포함하는 통상적인 방법을 통하여 정제, 환제, 캅셀제, 과립제, 드링크제, 캐러멜, 다이어트바, 티백 등의 여러 제형으로 응용이 가능하다. 조성물에는 제형 또는 사용 목적에 따라 유효 성분 이외에 해당 분야에서 통상적으로 사용되는 성분들을 당업자가 어려움 없이 적의 선정하여 배합할 수 있으며, 다른 성분과 배합할 경우 상승 효과가 일어날 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물은, 상용되는 무기 또는 유기의 담체를 가하여 고체, 반고체 또는 액상의 형태로 경구 투여할 수 있다. 상기 경구 투여를 위한 제재로서는 정제(錠劑), 환제(丸劑), 연질 및 경질 캡슐제, 산제, 세립제, 과립제(顆粒劑), 용액, 유탁제(乳濁濟), 시럽제, 펠렛제 등을 들 수 있다.
상기 약학 조성물은 상법에 따라서 용이하게 제제화할 수 있으며, 계면 활성제, 부형제, 착색료, 향신료, 보존료, 안정제, 완충제, 현탁제 또는 기타 상용하는 보조제를 적당히 사용할 수 있다.
또한, 상기 유효 성분의 투여량은 치료받을 대상의 연령, 성별, 체중 및 치료할 질환 또는 병리 상태, 투여 경로 또는 처방자의 판단에 따라 달라질 것이다. 이러한 인자에 기초한 투여량 결정은 당업자의 수준 내에 있고, 예를 들어 100 내지 1,000mg, 바람직하게는 300 내지 500 mg의 카테킨을 1일 1 내지 3회 분할하여 투여할 수 있으나, 상기 투여량은 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
상기 약학 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
<실시예 1> 운지 발효차
1) 버섯 균사체 액체 배양
대두박 분해물 0.1%, 황백당 1.2%, MgSO4·7H2O 0.0375%, KH2PO4 0.0375%로 조성된 액체배지를 500 ㎖ 용량의 삼각플라스크에 300 ㎖ 분주하고 121℃에서 30분간 살균하여 액체배지로 제조한 후, 운지 버섯 균사체(1/4 petri dish/flask)를 지름 5 mm이하로 잘게 잘라 접종한 후, 진탕배양기(120 rpm, 25℃)에서 15일간 배양하였다.
2) 버섯 균사체를 이용한 녹차 발효
녹차건엽에 수분을 가하여 수분 함유율이 50% 되도록 한 후, 121℃에서 60분간 멸균한 후, 상온으로 냉각하였다. 위에서 배양한 버섯 균주가 포함된 배양액을 냉각된 녹차에 접종한 후 25℃에서 30일간 발효시켰다.
3) 발효차 추출물 제조
발효가 끝난 녹차를 열풍 건조하여 수분을 5% 수준으로 낮춘 후 분말화 하였다. 이 분말을 70% 알코올로 추출한 후 감압농축하여 발효차 추출물을 제조하였다.
<실시예 2> 영지 발효차
영지 버섯 균사체를 접종하여 실시예 1과 동일한 방법으로 발효차 추출물을 제조하였다.
<실시예 3> 동충하초 발효차
동충하초 버섯 균사체를 접종하여 실시예 1과 동일한 방법으로 발효차 추출물을 제조하였다.
<비교예 1> 비발효 녹차
발효되지 않은 녹차를 준비하였다.
<비교예 2> 유산균 발효차
유산균(Lactobacillus plantarum) 균사체를 접종하여 실시예 1과 동일한 방법으로 발효차 추출물을 제조하였다.
<실험예 1> 버섯발효녹차의 지방산 산화 관련 유전자 발현 측정
ATCC에서 구입한 C2C12 생쥐 근모세포를 태어나지 않은 소태아 혈청(FBS; Fetal Bovine Serum; Hyclone) 10% 함유한 세포배양 배지(Sigma)를 이용하여 37℃, 5% CO2 조건의 배양기에서 배양하였다. 세포 분화를 위하여 C2C12 근모세포를 가득 차게 배양한 후, 말 혈청(Horse serum; Hyclone) 2%를 함유한 세포배양 배지에서 일주일간 배양하여 근육세포의 분화를 유도하였다. 분화된 근육세포는 실제 골격근과 같이 길쭉한 근섬유의 형태를 보이며, 분화 과정에서의 세포 융합의 결과로 내부에 다수의 핵을 가지고 있음을 확인하였다.
근육세포에서의 유전자 발현을 확인하기 위하여 상기 실시예 1 내지 3의 2) 단계를 마친 버섯 발효차와 비교예 1의 비발효 녹차를 100 νg/ml 농도로 24시간 처리한 후, 트리졸™(Trizol™; Life Science)을 이용하여 RNA를 추출하고, 이 중 5νg씩 역전사효소키트(Reverse Transcription Kit; Fermentas)를 이용하여 상보 DNA(cDNA; complementary DNA)로 합성하였다. 이 상보DNA를 리얼타임 PCR(Rotor-gene, Life Science)을 통하여 지방산 산화에 관련된 ACO(Acyl-CoA oxidase) 유전자의 발현 양상을 관찰하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2를 참고하면, 실시예 1 내지 3의 버섯 발효차의 ACO 유전자 발현도가 비교예 1의 비발효 녹차의 그것에 비해 높은 것으로 나타났으며, 구체적으로는 실시예 1(운지) > 실시예 2(영지) > 실시예 3(동충하초) 순으로 나타났다. 따라서, 버섯 발효차은 근육 세포 내 지질 산화의 증가하여 체내 지질 수준의 감소 효과를 가지며, 이는 일반적인 녹차에 비해 그 효과가 현저히 우수할 것으로 예상할 수 있다.
<실험예 2> 성분 분석
상기 실시예 1 내지 3의 2) 단계를 마친 버섯 발효차와 비교예 1의 비발효 녹차를 고성능 액체크로마토그래피(Ultra High Perofrmance Liquid Chromatography: HPLC) 분석 방법에 의해 성분을 분석한 결과, 하기 표 1에 나타내었다.
성분 함량(%) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
총 카테킨 함량 1.6 ND 0.5 15.7
카페인 함량 3.2 2.5 3.3 2.8
총 아미노산 함량 0.5 0.8 0.5 1.3
테아플라빈 함량 ND ND ND ND
<실험예 3> 버섯 발효차의 항 비만 효능 확인
6주령 수컷 C57/BL6 생쥐를 주문하여 입수 후 7일간 적응을 시키고, 이후 8주간 60% 고지방 식이 사료(60% HFD)를 투여하여 비만을 유도하였다. 정상식이 대조군은 리서치 다이어트사의 AIN-76A 일반 사료를 섭취하였으며, 버섯 발효차의 효능을 알아보기 위하여 고지방 식이 섭취기간 동안 매일 경구투여로 실시예 1 내지 3의 버섯 발효차 추출물을 400mg/kg씩 섭취하였다(아래 표 2 참고).
실험군 사료 투여물질 개체 수
일반식이 AIN-76A 염분(Saline) 400 mg/kg 8
고지방 식이 60% HFD 염분(Saline) 400 mg/kg 8
고지방 식이+실시예 1 60% HFD 실시예 1 400 mg/kg 8
고지방 식이+실시예 2 60% HFD 실시예 2 400 mg/kg 8
고지방 식이+실시예 3 60% HFD 실시예 3 400 mg/kg 8
8주간의 실험기간 동안, 격주로 생쥐의 체중을 측정하여 그 결과를 도 3에 나타냈다. 도 3을 참고하면, 고지방 식이의 경우 가파른 체중 증가세를 보이는 반면, 실시예 1 내지 3의 버섯 발효차를 섭취한 실험군은 고지방 식이를 섭취하였음에도 불구하고 체중 증가가 눈에 띄게 감소하는 것을 알 수 있었다. 한편, 3종의 버섯 발효차 간의 체중 증가 억제 효율은 운지(실시예 1) > 영지(실시예 2) = 동충하초(실시예 3) 순으로 나타났으나, 버섯 발효차 실험군 간에 통계적으로 유의한 차이를 보이지는 않았다(* P < 0.05 vs. 고지방 식이, ** P < 0.01 vs. 고지방 식이).
<실험예 4> 버섯 발효차와 유산균 발효차의 항 비만 효능 비교
실시예 1 내지 3의 버섯 발효차와 비교예 2의 유산균 발효차의 항 비만 효능을 비교하기 위하여 추가 실험을 수행하였다. 기본적인 실험 방법은 실험예 1과 같으며, 추가로 비교예 2의 실험군을 동일한 방법으로(400 mg/kg, n = 8) 추가하였다. 이번 실험에서는 실험 전/후의 체중을 측정하여 그 차이를 계산하여 체중 증가율을 비교하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 실험 완료 후 부고환 지방을 적출하여 무게를 측정한 결과를 도 5에 나타내었다.
도 4를 참고하면, 각 발효차 모두 항 비만 효능을 보이는 것을 알 수 있다. 그러나, 비교예 2의 유산균 발효차의 경우 그 효능이 실시예 1 내지 3의 버섯 발효차에 비해 현저하게 약한 것을 알 수 있었다(* P < 0.05 vs. 고지방 식이, ** P < 0.01 vs. 고지방 식이, # P < 0.05 vs. 고지방 + 유산균 발효차). 또한 도 5를 참고하면 부고환 지방 무게 역시 체중 변화와 유사한 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있다(* P < 0.05 vs. 고지방 식이, ** P < 0.01 vs. 고지방 식이, *** P < 0.001 vs. 고지방 식이, # P < 0.05 vs. 고지방 + 유산균 발효차, ## P < 0.01 vs. 고지방 + 유산균 발효차). 이것으로 보아, 버섯 발효차의 항 비만 효능이 유산균 발효차의 그것에 비해 더 뛰어남을 알 수 있다.

Claims (8)

  1. i) 녹차에 버섯 균주를 접종하고 고상 발효시켜 발효차를 얻는 단계; 및
    ii) 상기 발효차를 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발효차 추출물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 i) 단계에서 상기 버섯 균주는 운지 균주(Coriolus versicolor), 영지 균주(Ganoderma lucidum) 및 동충하초 균주(Cordyceps militaris)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 버섯 균주인 것을 특징으로 하는 발효차 추출물의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 녹차는 녹차엽, 녹차줄기 및 녹차뿌리 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 발효차 추출물의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발효는 멸균 상태에서 진행되는 것을 특징으로 하는 발효차 추출물의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발효는 온도 20 ~ 40℃, 습도 50 ~ 70%에서 15 ~ 56일 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 발효차 추출물 제조방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 발효차 추출물.
  7. 제6항의 발효차 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  8. 제6항의 발효차 추출물을 유효성분으로 함유하는 비만의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
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KR20200112097A (ko) 2019-03-20 2020-10-05 김영애 쑥 발효숙성 차 제조방법

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