WO2016068439A1 - 흑찰거대배아미를 유효성분으로 포함하는 항산화용 조성물 - Google Patents

흑찰거대배아미를 유효성분으로 포함하는 항산화용 조성물 Download PDF

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WO2016068439A1
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extract
black
rice
active ingredient
snow
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PCT/KR2015/006536
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한상익
나지은
서우덕
박지영
심은영
남민희
염경진
지안카를로알디니
마라콜자니
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대한민국(농촌진흥청장)
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    • A23L7/10—Cereal-derived products
    • A23L7/152—Cereal germ products
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    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin

Definitions

  • the present invention relates to an antioxidant food composition and a cosmetic composition comprising a black chalcedony giant embryo, its pulverized product or an extract thereof as an active ingredient.
  • Active species play an important role in the immune response that controls cellular synapse transmission and cellular defense against various environmental changes.
  • the active species (RS) are constantly produced and removed from various organisms, from bacteria to humans. Under normal physiological conditions, the concentration of active species in steady state is maintained within a certain range, and according to the theory of homeostasis, Variations similar to parameters.
  • Reactive oxygen species (ROS) and reactive carbonyl species (RCS) are included in active species, which are known to form downstream of reactive oxygen species.
  • reactive oxygen species and activated carbonyl species are increased by carbonyl stress or oxidative stress, and are known to exhibit various damaging effects. In particular, it destroys the structure and function of proteins, nucleic acids, lipids, and carbohydrates, leading to undesirable effects and loss of function and even survival at the cellular and organism levels.
  • oxidative stress causes disease is the oxidation of sugars or unsaturated fatty acids by oxidative stress to generate reactive carbonyl species (RCS), and these activated carbonyl species are electrophilic and are nucleophilic. Easily binds to sex proteins or DNA and eventually causes physiological degradation and organ damage caused by protein and DNA damage, resulting in various diseases. It is also known that impairment of the function of proteins and DNA impairs the function of cells, leading to apoptosis and necrosis, resulting in cell death or disease progression (FIG. 1).
  • Antioxidation refers to the prevention of various oxidation reactions in the body. Lipids present as biofilms or lipoproteins are attacked by free radicals in the body to form various kinds of peroxides. Decomposition products are highly reactive and convert the structure and function of surrounding biomolecules, leading to aging and various chronic diseases. There are several antioxidant defenses in the body that can neutralize these free radicals and protect the body.
  • the antioxidant enzyme superoxide dismutase is a superoxide radical that acts as a means of defending the body from free radicals that are harmful in vivo.
  • the present inventors have made intensive efforts to find a substance that can inhibit the production of activated carbonyl species by inhibiting oxidative stress. As a result, he found that the black-brown giant embryo extract inhibited the production of activated carbonyl species, thereby suppressing oxidative stress. It was confirmed that it can be used as an antioxidant to complete the present invention.
  • One object of the present invention is to provide a food composition for antioxidant comprising a black chalcedony giant embryo, a pulverized product thereof, or an extract thereof as an active ingredient.
  • It is another object of the present invention to provide an antioxidant cosmetic composition comprising the black chalcedony giant embryo, its pulverized product, or its extract as an active ingredient.
  • Antioxidant composition comprising the black chalcedony giant embryo, its pulverized product, or its extract as an active ingredient exhibits antioxidant activity by inhibiting the active carbonyl group activity, preventing, improving or treating diseases caused by oxidative action Or for food, cosmetics and pharmaceuticals.
  • Figure 1 shows the active carbonyl group generation and cell damage mechanism by oxidative stress.
  • Figure 2 shows a schematic diagram of the experimental method for removing the active carbonyl species of the eye chakgeuk extract.
  • Figure 3 shows the result of inhibiting activated carbonyl species when 100% water extract of general beauty water reacted by mixing ubiquitin and HNE.
  • Figure 4 shows the result of inhibiting activated carbonyl species when the reaction of the eye chakhwaek water extract by mixing ubiquitin and HNE.
  • the present invention provides a food composition for antioxidant comprising a black chalcedony giant embryo, its pulverized product, or its extract as an active ingredient.
  • black wax giant embryo is a rice having a black waxy giant embryo.
  • the black rice giant embryo is characterized by being a giant rice bran that is black rice and waxy (glutinous rice), for example, black rice giant embryos (YR23517Acp79) developed by breeding artificial black rice and giant pear rice (YR23517Acp79). Blackchal, Miryang 263).
  • abrasion means that amylose is composed of 2 to 10% and amylopectin is 90 to 98%, and the giant embryos are three to five times larger rice eyes than conventional rice varieties through mutated breeding.
  • Rice bran known to be concentrated at over 80%, is three to five times larger than ordinary brown rice, making it a very rich nutrient in rice.
  • the heukchal giant embryo may be specifically snowball blackchal (milyang 263), but is not limited thereto.
  • the black rice giant embryo Milyang 263 and its breeding method is disclosed in Republic of Korea Patent No. 10-1201436, and deposited as KACC98009P as of June 30, 2010 in the Agricultural Genetics Center of the National Academy of Agricultural Science.
  • the "blacksack giant embryo extract” may be generically referred to as a formulation concentrated by squeezing the blacksack giant embryos with an appropriate leaching solution and evaporating the leaching solution.
  • the heukchal giant embryo extract may be extracted from the brown rice of the heukchal giant embryo.
  • the brown rice refers to rice which has been chaffed with a machine made of a rubber roller after drying and threshing the harvested rice.
  • the brown rice refers to a rice stripped rice husk after drying, threshing the black rice giant belly rice, but is not limited thereto.
  • the extract may be obtained by the extraction process using the black chalcedony giant embryo or a pulverized product thereof by using water, an organic solvent, or a mixed solvent thereof, and extracts, dilutions or concentrates thereof, or dry powder of the extract or formulated using the same. All forms can be included.
  • the extraction method hot water extraction, hot water extraction, cold needle extraction, hot needle extraction, pressurized extraction, reflux cooling extraction, ultrasonic extraction, or supercritical extraction may be used, but is not limited thereto.
  • the extract it may be preferably extracted using water, an organic solvent or a mixed solvent thereof.
  • an organic solvent Water-soluble solvent containing C1-C4 alcohol, such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol; Or a fat-soluble solvent including benzene, toluene, acetone, carbon tetrachloride, hexane, dichloromethane, chloroform, ether, methylene, ethyl acetate and the like.
  • the active ingredient such as protein, free sugar, amino acids, Gaba, etc. can be extracted at room temperature or warmed under conditions that are not destroyed or minimized.
  • the amount of the extraction solvent may be 1 to 50 times the weight of the heukchal giant embryo or its pulverized product, but is not limited thereto.
  • the water-soluble extract is an extract obtained by extracting with a water-soluble solvent, such as C1 to C4 alcohols such as water, methanol, ethanol, isopropanol, butanol and a mixed solvent thereof, the fat-soluble extract is benzene, toluene, acetone, carbon tetrachloride, It is an extract obtained by extracting with a fat-soluble solvent, such as hexane, dichloromethane, chloroform, ether, methylene, and ethyl acetate.
  • a water-soluble solvent such as C1 to C4 alcohols such as water, methanol, ethanol, isopropanol, butanol and a mixed solvent thereof
  • the fat-soluble extract is benzene, toluene, acetone, carbon tetrachloride
  • a fat-soluble solvent such as hexane, dichloromethane, chloroform, ether, methylene, and ethyl
  • the extract may further comprise filtering the extract to remove suspended solid particles. Particles may be filtered out using cotton or nylon, or ultrafiltration, freezing, centrifugation, or the like may be used.
  • Concentration of the extract may be used, such as concentrated under reduced pressure, reverse osmosis concentration.
  • the drying step after concentration includes freeze drying, vacuum drying, hot air drying, spray drying, reduced pressure drying, foam drying, high frequency drying, or infrared drying.
  • the method may further include grinding the final dried extract.
  • the extract can perform an additional fractionation process.
  • the heukchal giant embryo, its pulverized product or extract thereof can be effectively used in the food composition for antioxidant.
  • antioxidant refers to the action of inhibiting oxidation
  • the human body is a balance between the antioxidant (prooxidant) and antioxidant (antioxidant), but due to a number of factors this balance state is imbalanced
  • ROS reactive oxygen species
  • the reactive oxygen species is increased by carbonyl stress, and the activated carbonyl species formed downstream of the reactive oxygen species are increased by oxidative stress.
  • activated carbonyl species oxidize and destroy cells in the body, and thus are exposed to various diseases. Therefore, the inclusion of the black-brown giant embryo of the present invention in food can achieve an antioxidant effect, thereby contributing to health promotion.
  • the snow crunch brown rice had a higher free amino acid content than that of Japan (Example 1), and the cytotoxicity was not observed in both the water-soluble extract and the fat-soluble extract of the snow crunch brown rice (Example 3).
  • the reaction of the ubiquitin and HNE with the ubiquitin and HNE was reduced when the ubiquitin and HNE were combined to increase the concentration of the ubiquitin and HNE, which effectively inhibited the active carbonyl group (Example 4). Therefore, the antioxidant effect of the present invention can be achieved by eliminating active carbonyl species by inhibiting the production of active carbonyl groups known to be increased by oxidative stress.
  • the heukchal giant embryo, its pulverized product, or its extract can be added as it is, or used with other food or food ingredients, and can be suitably used according to a conventional method.
  • the blending amount of the active ingredient may be suitably determined according to the purpose of use (prevention, health or therapeutic treatment), and may further include food acceptable food additives. Since the composition of the present invention is made from natural black heukchal giant embryo, its pulverized product, or its extract as an active ingredient, there is no problem in terms of stability, so there is no big limitation in the mixing amount.
  • the food composition of the present invention may include all foods having a conventional meaning, and may be mixed with terms known in the art such as functional foods and health functional foods.
  • the term "functional food” of the present invention means a food prepared and processed using raw materials or ingredients having a useful function to the human body according to the Act No. 6775 Act on health functional food, “functional” refers to the structure of the human body And ingestion for the purpose of obtaining nutrients for function or for obtaining useful effects in health uses such as physiological actions.
  • the term "health functional food” of the present invention refers to a food prepared and processed by a method of extracting, concentrating, refining, and mixing a specific ingredient as a raw material or contained in a food ingredient for the purpose of health supplement,
  • the ingredient refers to foods that are designed and processed to fully exert bioregulatory functions on the living body such as biodefense, regulation of biorhythms, prevention and recovery of diseases, and the composition for health foods prevents diseases and prevents diseases. It can perform functions related to recovery.
  • compositions of the present invention can be prepared by mixing known additives with other suitable auxiliary ingredients that may be contained in food according to the choice of those skilled in the art.
  • suitable auxiliary ingredients include meat, sausages, breads, chocolates, candy, snacks, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gums, dairy products, including ice cream, various soups, beverages, teas, drinks, alcoholic beverages and Vitamin complexes, and the like, can be prepared by adding the extract according to the present invention as a main ingredient juice, tea, jelly and juice.
  • foods that can be applied to the present invention include, for example, special nutritional products (e.g., prepared oils, infants, baby food, etc.), processed meat products, fish products, tofu, jelly, noodles (e.g. ramen noodles, noodles, etc.), health supplements , Seasoned foods (e.g. soy sauce, miso, red pepper paste, mixed soy sauce), sauces, sweets (e.g. snacks), dairy products (e.g. fermented milk, cheese, etc.), other processed foods, kimchi, pickles (various kimchi, pickles, etc.) ), Beverages (e.g. fruits, vegetable drinks, soy milk, fermented beverages, etc.), natural seasonings (e.g. ramen soup, etc.).
  • special nutritional products e.g., prepared oils, infants, baby food, etc.
  • processed meat products e.g., fish products, tofu, jelly, noodles (e.g. ramen noodles, noodles, etc.)
  • health supplements e.
  • composition of the present invention When used in the form of a beverage, it may contain various sweeteners, flavors or natural carbohydrates, etc. as additional ingredients, as in the usual beverages.
  • the composition of the present invention includes various nutrients, vitamins, electrolytes, flavors, colorants, pectic acid and salts thereof, alginic acid and salts thereof, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusting agents, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohols, And carbonating agents used in carbonated drinks.
  • Others may contain pulp for the production of natural fruit juices, fruit juice drinks and vegetable drinks.
  • the present invention provides a cosmetic composition for antioxidant comprising a black chalcedony giant embryo, its pulverized product, or an extract thereof as an active ingredient.
  • a cosmetic composition for antioxidant comprising a black chalcedony giant embryo, its pulverized product, or an extract thereof as an active ingredient.
  • the heukchal giant embryo, its pulverized product or heukchal giant embryo extract is as described above, because the extract of the present invention has an antioxidant effect can be added to the cosmetic composition for the purpose of antioxidant.
  • the cosmetic composition of the present invention can be prepared in the form of general emulsion formulations and solubilized formulations.
  • the emulsified formulations include nutrient cosmetics, creams, essences, etc.
  • the solubilized formulations include soft cosmetics.
  • Suitable formulations include, but are not limited to, solutions, gels, solid or pasty anhydrous products, emulsions, suspensions, microemulsions, microcapsules, microgranules or ionics (liposomes) obtained by dispersing an oil phase in an aqueous phase, for example
  • a vesicle dispersant may be in the form of a cream, skin, lotion, powder, ointment, spray or cone stick. It may also be in the form of a foam or in the form of an aerosol composition further containing a compressed propellant.
  • the cosmetic composition additionally contains fatty substances, organic solvents, solubilizers, thickening and gelling agents, emollients, antioxidants, suspending agents, stabilizers, blowing agents, fragrances, surfactants, water, ionic or nonionic emulsifiers, fillers, metals Commonly used adjuvants such as ion blockers, chelating agents, preservatives, vitamins, blockers, wetting agents, essential oils, dyes, pigments, hydrophilic or lipophilic active agents, lipid vesicles or any other ingredients commonly used in cosmetic compositions It may contain.
  • Example 1-1 Analysis of main characteristics of snow crab black spot and Japan
  • Example 1-2 Analysis of nutritional composition of snow crab black rice and Japan
  • the snow-red black rice brown rice contains a large amount of anthocyanin which is not contained in Japan, and also amylopectin and protein content were higher than that of Japan.
  • Inorganic components such as calcium, magnesium, and iron also contained significantly higher amounts than Japan (Table 2).
  • Example 1-3 Analysis of Free Sugar Content of Snow Crushed Black Rice and Japan
  • the content of glucose did not differ significantly between snow-capped black crab and Japan, but snow-capped black crab contained a large amount of sucrose and did not contain raffinose.
  • the total free sugar content of the snow crab was about 3.0%, which is about 0.1% more than that of Japan.
  • Example 1 In order to obtain the water-soluble and fat-soluble extracts of brown rice of snow crushed black rice, the snow crushed brown rice separated in Example 1 was extracted using 80% methanol (water soluble extract) and hexane (fat soluble extract), respectively. The analysis results are shown in Table 5 below.
  • the cytotoxicity of 200 ppm extract was evaluated using adipocytes (3T3-L1 cell).
  • Figure 2 is a schematic diagram of the method for removing the active carbonyl species of the eye chakjeol extract ubiquitin and HNE, and reacted by mixing the snow chakjeek 100% water extract, the content of ubiquitin and ubiquitin- using high-resolution LC-MS / MS The content of HNE binder was assayed.
  • Figure 3 shows that the result of the reaction of 100% normal rice water extract by mixing ubiquitin and HNE as a result of the general rice extract can not inhibit the binding of the active carbonyl species HNE and ubiquitin, the effect of inhibiting the active carbonyl species activity None could be observed (FIG. 3)

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Abstract

본 발명은 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물, 또는 이의 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화용 식품 조성물 및 화장료 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물, 또는 이의 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물은 항산화 활성을 나타내므로, 산화 작용에 의해 유발되는 질환의 예방, 개선 또는 치료를 위한 또는 식품, 화장품 및 의약품 등에 이용될 수 있다.

Description

흑찰거대배아미를 유효성분으로 포함하는 항산화용 조성물
본 발명은 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물 또는 이의 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화용 식품 조성물 및 화장료 조성물에 관한 것이다.
활성종은 다양한 환경 변화에 대항하여 세포 신포 전달 및 세포 방어를 제어하는 면역반응에 중요한 역할을 한다. 상기 활성종(Reactive species, RS)은 박테리아에서 사람에 이르기까지 다양한 유기체에서 끊임없이 생산되고 제거되는데, 정상적인 생리적 조건하에서는 정상상태의 활성종의 농도는 일정한 범위에서 유지되며, 항상성 이론에 따라 유기체의 다른 파라미터와 유사하게 변동된다. 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)과 활성카보닐종(reactive carbonyl species, RCS)은 활성종에 포함되는데, 활성카보닐종은 활성산소종의 다운스트림에서 형성되는 것으로 알려져 있다.
이러한 활성산소종과 활성카보닐종은 카보닐 스트레스 또는 산화 스트레스에 의해 증가되는데, 여러 가지 손상 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 특히, 단백질, 핵산, 지질, 탄수화물의 구조와 기능을 파괴해서, 세포 및 유기체 수준에서 바람직하지 않은 효과와 기능의 상실을 야기하고, 심지어 생존까지 영향을 주게 된다.
최근 연구는 활성산소종은 카보닐 스트레스에 의해 증가되며, 활성산소종의 다운스트림에서 형성되는 활성카보닐종이 산화적 스트레스에 의해 증가된다고 보고되었다. 이 중 산화적 스트레스에 의해 증가되는 활성카보닐종은 여러 가지 만성 질환과 퇴행성 질환에 관여하는 것으로 알려져 있는데, 그 중에서 대사성 질환, 당뇨병, 비만, 신장 질환, 심장 질환, 동맥경화증 그리고 신경퇴행성 질환에 관여한다고 알려져 있다.
이러한 산화적 스트레스가 질병을 유발시키는 병리기전은 산화적 스트레스에 의해 당이나 불포화지방산이 산화되어 활성카보닐종(Reactive carbonyl species, RCS)이 생성되고, 이들 활성카보닐종은 친전자성을 띠고 있어 친핵성의 단백질이나 DNA와 쉽게 결합하게 되고 결국은 단백질, DNA 손상에 의한 생리적 기능 저하 및 장기 손상을 유발하게 되어 여러 가지 질환에 관여하게 된다. 또한, 단백질, DNA의 기능 손상으로 인해 세포의 기능이 손상되어 에폽토시스와 괴사가 유발되고 이로 인해 세포가 사멸되거나 또는 질병을 진행시킨다고도 알려져 있다(도 1).
항산화(antioxidation)는 체내에서 일어나는 여러 산화작용을 방지하는 것을 말하며, 생체막이나 지단백질로서 존재하는 지질은 체내에서 발생하는 자유 라디칼(free radical)의 공격을 받아 여러 종류의 과산화물을 형성하는데, 과산화물들과 분해산물 등은 반응성이 높아 주변의 생체분자들의 구조와 기능을 변환시켜 노화 현상 및 여러 가지 만성질환을 초래한다. 생체 내에는 이러한 자유 라디칼(free radical)을 중화시키고 몸을 보호할 수 있는 여러 항산화 방어기구가 있다. 인간의 질병 및 노화는 체내 대사과정 중 발생하는 O2-(superoxide), NO(nitric oxide), NO2(nitrogen dioxide), OH(hydroxyl), ROO(proxyl), RO(alkoxyl), HO2(hydroperoxyl) 라디칼(radical) 등의 산화반응에 기인하며 생체 내에서는 이런 유해한 라디칼인 유리기로부터 생체를 방어하기 위한 수단으로써 항산화 효소인 슈퍼옥시드 디스무타제(SOD, superoxide dismutase)는 슈퍼옥시드 라디칼(superoxide radical)을 환원시켜 H2O2로 전환시키며 이때 생성된 H2O2등은 카탈라제(CAT; catalase), 글루타치온 퍼옥시다제(GSH-px; glutathione-peroxidase) 등의 항산화 효소나 비타민 E, 글루타치온 등의 항산화 물질이 존재하여 유리기를 제거함으로써 생체를 산화적 손상으로부터 보호한다(Ishinaga M, et al., daily intake of fatty acids, sterols, and phospholipids by Japanese women and serum cholesterol, J. Nutr. Sci. Vitaminol, 40, pp.557-567, 1994).
그러나 이러한 항산화 방어계가 유리기 생성을 조절할 수 없을 정도로 저하될 때 조직의 산화적 스트레스와 손상이 촉진되며 체내에서 생성된 과잉의 유리기와 지질 과산화물은 단백질의 산화, DNA 손상과 같은 산화적 스트레스에 의한 상해를 증가시킨다.
그러므로 이러한 산화적 스트레스의 감소를 위해 많은 합성 또는 천연 항산화 물질이 개발되어 왔으나 합성 항산화제의 경우 안전성에 취약하다는 문제점이 발생하였다. 최근에는, 비타민 A, C, E와 더불어 각종 생약과 식용식물 추출물 등에 존재하는 항산화제 물질인 카로티노이드류, 플라보노이드류, 폴리페놀물질들을 이용하여 보다 안전하며 항산화 효과가 뛰어난 천연 항산화제를 개발하기 위한 노력을 하고 있다.
본 발명자는 산화적 스트레스를 억제하여 활성카보닐종의 생성을 억제할 수 있는 물질을 찾고자 예의 노력한 결과, 흑찰거대배아미 추출물이 활성카보닐종의 생성을 억제함을 발견하였으며, 이를 통해 산화적 스트레스를 억제하는 항산화제로 이용될 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물, 또는 이의 추출물을유효성분으로 포함하는 항산화용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물, 또는 이의 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물, 또는 이의 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화용 조성물은 활성카보닐기 활성을 억제하여 항산화 활성을 나타내므로, 산화 작용에 의해 유발되는 질환의 예방, 개선 또는 치료를 위한 또는 식품, 화장품 및 의약품 등에 이용될 수 있다.
도 1은 산화적 스트레스에 의한 활성 카보닐기 생성 및 세포 손상 기작을 나타낸다.
도 2는 눈큰흑찰 추출물의 활성카보닐종 제거 효과 실험 방법의 모식도를 나타낸다.
도 3은 일반미 물 100% 추출물을 ubiquitin과 HNE를 혼합하여 반응시켰을 때의 활성카보닐종 억제 결과를 나타낸다.
도 4는 눈큰흑찰 물 추출물을 ubiquitin과 HNE를 혼합하여 반응시켰을 때의 활성카보닐종 억제 결과를 나타낸다.
상기의 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물, 또는 이의 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에서 "흑찰거대배아미"는 흑찰거대배(black waxy giant embryo)를 가지는 쌀이다. 상기 흑찰거대배아미는 흑미이면서 찰성(찹쌀)인 거대배아미인 것을 특징으로 하며, 그 예로 기존의 흑미이면서 찰성인 조생흑찰벼와 거대배 찰벼(YR23517Acp79)를 인공교배하여 육종 개발된 흑찰거대배아미(눈큰흑찰, 밀양263호)가 있다. 여기서 찰성은 아밀로스가 2 내지 10%, 아밀로펙틴이 90 내지 98%로 구성된 것을 의미하며, 거대배아미란 돌연변이 육종교배를 통해 지금까지의 벼 품종에 비해 쌀눈이 3 내지 5배 이상 커진 품종으로, 쌀 영양소의 80% 이상 집중되어 있는 것으로 알려진 쌀눈이 일반 현미에 비해 3 내지 5배 이상 크기 때문에 쌀의 영양소가 매우 풍부한 품종이다.
본 발명에서 상기 흑찰거대배아미는 구체적으로 눈큰흑찰(밀양263호)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 흑찰거대배아미 밀양263호 및 이의 육종방법에 대해서는 대한민국 등록특허 제10-1201436호에 개시되어 있으며, 국립농업과학원 농업유전자센터에 2010년 6월 30일자로 KACC98009P로 기탁되어 있다.
본 발명에서 "흑찰거대배아미 추출물"은 각각 흑찰거대배아미를 적절한 침출액으로 짜내고 침출액을 증발시켜 농축한 제제를 총칭할 수 있다. 바람직하게는 상기 흑찰거대배아미 추출물은 흑찰거대배아미의 현미를 추출한 것일 수 있다.
상기 현미는 수확한 벼를 건조, 탈곡한 후 고무 롤러로 된 기계로 왕겨를 벗긴 쌀을 의미한다. 본 발명에서, 상기 현미는 흑찰거대배벼를 건조, 탈곡한 후 왕겨를 벗긴 쌀을 의미하나, 이에 제한되지 않는다.
상기 추출물은 흑찰거대배아미 또는 이의 분쇄물을 물, 유기용매, 또는 이들의 혼합용매를 이용하는 추출과정으로 획득할 수 있으며, 추출액, 이의 희석액 또는 농축액, 또는 추출액의 건조 분말 또는 이를 이용하여 제형화된 모든 형태를 포함할 수 있다. 또한 추출 방법에 있어서, 열탕 추출, 열수 추출, 냉침 추출, 온침 추출, 가압 추출, 환류 냉각 추출, 초음파 추출, 또는 초임계 추출 등의 방법을 사용할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
상기 추출물을 수득함에 있어, 바람직하게는 물, 유기용매 또는 이들의 혼합용매를 사용하여 추출할 수 있다. 유기용매를 사용하여 추출하는 경우, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등의 C1 내지 C4의 알코올을 포함한 수용성 용매; 또는 벤젠, 톨루엔, 아세톤, 사염화탄소, 헥산, 디클로로메탄, 클로로포름, 에테르, 메틸렌, 에틸아세테이트 등을 포함하는 지용성 용매를 사용할 수 있다. 또한 단백질, 유리당, 아미노산, 가바 등의 유효 성분이 파괴되지 않거나 최소화된 조건에서 실온 또는 가온하여 추출할 수 있다. 상기 추출 용매의 양은 흑찰거대배아미 또는 이의 분쇄물 중량의 1 내지 50 배가 될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에서 수용성 추출물은 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등의 C1 내지 C4의 알코올과 이들의 혼합용매와 같이 수용성 용매로 추출하여 수득한 추출물이며, 지용성 추출물은 벤젠, 톨루엔, 아세톤, 사염화탄소, 헥산, 디클로로메탄, 클로로포름, 에테르, 메틸렌, 에틸아세테이트 등의 지용성 용매로 추출하여 수득한 추출물이다.
상기 추출물은 부유하는 고체 입자를 제거하기 위하여 추출물을 여과시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 면, 나일론 등을 이용하여 입자를 걸러내거나 한외여과, 냉동여과법, 원심분리법 등을 사용할 수 있다.
추출액의 농축에는 감압농축, 역삼투압 농축 등의 방법이 사용될 수 있다. 농축 후 건조 단계는 동결건조, 진공건조, 열풍건조, 분무건조, 감압건조, 포말건조, 고주파건조, 또는 적외선건조 등을 포함한다. 경우에 따라, 최종 건조된 추출물을 분쇄하는 공정을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 추출물은 추가의 분획 공정을 수행할 수 있다.
상기 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물 또는 이의 추출물은 항산화용 식품 조성물에 효과적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 용어 "항산화"는 산화를 억제하는 작용을 의미하는 것으로, 인체는 산화촉진물질(prooxidant)과 산화억제물질(antioxidant)이 균형을 이루고 있으나 여러 가지 요인들에 의하여 이런 균형상태가 불균형을 이루게 되고 산화촉진 쪽으로 기울게 되면, 산화적 스트레스(oxidative stress)가 유발되어 잠재적인 세포손상 및 병리적 질환을 일으키게 된다. 이러한 산화적 스트레스의 직접적 원인으로 알려진 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 불안정하고 반응성이 높아 여러 생체물질과 쉽게 반응하고, 체내 고분자들을 공격하여 세포와 조직에 비가역적인 손상을 일으키거나 돌연변이, 세포독성 및 발암 등을 초래하게 된다. 상기 활성산소종은 카보닐 스트레스에 의해 증가되며, 활성산소종의 다운스트림에서 형성되는 활성카보닐종이 산화적 스트레스에 의해 증가된다. 상기와 같은 활성카보닐종은 체내에서 세포를 산화시켜 파괴시키며, 그에 따라 각종 질환에 노출되게 된다. 따라서, 본 발명의 흑찰거대배아미를 식품에 포함시키면 항산화 효과를 달성함으로써, 건강증진에 기여할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 눈큰흑찰 현미는 일미에 비해 유리 아미노산 함량이 높았으며(실시예 1), 눈큰흑찰 현미의 수용성 추출물과 지용성 추출물 모두 세포독성이 관찰되지 않았다(실시예 3). 또한 눈큰흑찰 추출물을 ubiquitin과 HNE와 반응시켰을 때에는 ubiquitin과 HNE가 결합한 물질의 생성이 눈큰흑찰 추출물의 농도가 증가함에 따라 감소함을 보여 효과적으로 활성카보닐기를 억제함을 확인하였다(실시예 4). 따라서, 산화적 스트레스에 의해 증가되는 것으로 알려진 활성카보닐기의 생성을 억제하여 본 발명의 항산화 효과는 활성카보닐종 제거에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 조성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물, 또는 이의 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상의 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있으며, 식품학적으로 허용가능한 식품 보조 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물은 천연물로부터 유래한 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물, 또는 이의 추출물을 유효성분으로 하므로 안정성 면에서 문제가 없기 때문에 혼합량에 큰 제한은 없다.
본 발명의 식품 조성물은 통상적인 의미의 식품을 모두 포함할 수 있으며, 기능성 식품, 건강기능식품 등 당업계에 알려진 용어와 혼용 가능하다.
본 발명의 용어 "기능성 식품"은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
또한, 본 발명의 용어 "건강기능식품"은 건강보조의 목적으로 특정성분을 원료로 하거나 식품 원료에 들어있는 특정성분을 추출, 농축, 정제, 혼합 등의 방법으로 제조, 가공한 식품을 말하며, 상기 성분에 의해 생체방어, 생체리듬의 조절, 질병의 방지와 회복 등 생체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발휘할 수 있도록 설계되고 가공된 식품을 말하는 것으로서, 상기 건강식품용 조성물은 질병의 예방 및 질병의 회복 등과 관련된 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 조성물이 사용될 수 있는 식품의 종류에는 제한이 없다. 아울러 본 발명의 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물, 또는 이의 추출물을 활성성분으로 포함하는 조성물은 당업자의 선택에 따라 식품에 함유될 수 있는 적절한 기타 보조 성분과 공지의 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다. 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림 류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 본 발명에 따른 추출물을 주성분으로 하여 제조한 즙, 차, 젤리 및 주스 등에 첨가하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 적용될 수 있는 식품에는 예컨대, 특수영양식품(예: 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예: 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예: 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예:스낵류), 유가공품(예: 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예: 과실, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면스프 등) 등 모든 식품을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물이 음료의 형태로 사용될 경우에는 통상의 음료와 같이 여러 가지 감미제, 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기 외에 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물, 또는 이의 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화용 화장료 조성물을 제공한다. 상기 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물 또는 흑찰거대배아미 추출물에 관해서는 전술한 바와 같으며, 본 발명의 추출물은 항산화 효과를 갖기 때문에 항산화를 목적으로 화장료 조성물에 첨가할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 일반적인 유화 제형 및 가용화 제형의 형태로 제조할 수 있다. 상기 유화 제형으로는 영양화장수, 크림, 에센스 등이 있으며, 상기 가용화 제형으로는 유연화장수 등이 있다. 적합한 제형은 이에 제한되지는 않으나, 예를 들어 용액, 겔, 고체 또는 반죽 무수 생성물, 수상에 유상을 분산시켜 얻은 에멀젼, 현탁액, 마이크로에멀젼, 마이크로캡슐, 미세과립구 또는 이온형(리포좀), 바이온형의 소낭 분산제의 형태, 크림, 스킨, 로션, 파우더, 연고, 스프레이 또는 콘실 스틱의 형태일 수 있다. 또한, 포말(foam)의 형태 또는 압축된 추진제를 더 함유한 에어로졸 조성물의 형태일 수 있다.
상기 화장료 조성물은 추가적으로 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제 및 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제, 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온봉쇄제, 킬레이트화제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭 또는 화장료 조성물에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 통상적으로 사용되는 보조제를 함유할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 예에 의해 상세히 설명한다. 다만, 하기 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 하기 예에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
실시예 1: 눈큰흑찰(흑찰거대배아미, 밀양263호) 및 일미의 비교분석
실시예 1-1: 눈큰흑찰 및 일미의 주요 특성 분석
본 발명의 눈큰흑찰(흑찰거대배아미, 밀양263호)과 일미의 특성을 분석하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
표 1
눈큰흑찰의 현미 특성
구분 현미 천립중(g) 배무게(g/1000립) 배유무게(g/1000립) 현미 중 배 비율(%) 주요특성
눈큰흑찰 19.4 1.464 17.96 7.5 흑찰거대배벼
일미 22.8 0.616 22.18 2.7 일반메벼
그 결과, 흑찰거대배 벼 식물체 눈큰흑찰의 곡립은 일반벼에 비해 배가 차지하는 비율이 크고, 무게도 상당하였다(표 1).
실시예 1-2: 눈큰흑찰 및 일미의 영양성분 분석
본 발명의 눈큰흑찰의 현미 영양성분을 비교하기 위하여, 안토시아닌, 아밀로펙틴, 단백질 및 무기성분의 함량을 분석하였고, 이를 하기 표 2에 나타내었다.
표 2
종류 안토시아닌 (mg/100g) 아밀로펙틴(%) 단백질(%) 무기성분(mg/kg)
Ca Mg Fe
눈큰흑찰 129.4 94.5 8.98 338.1 1366.0 45.7
일미 - 83.5 7.45 164.0 875.0 30.3
그 결과, 눈큰흑찰 현미는 일미가 함유하지 않은 안토시아닌을 다량으로 함유하고 있으며, 이외에도 아밀로펙틴, 단백질 함량 또한 일미보다 높았다. 칼슘, 마그네슘, 철 등의 무기성분 역시 일미에 비하여 현저히 많은 양을 함유하고 있었다(표 2).
실시예 1-3: 눈큰흑찰 및 일미의 유리당 함량 분석
본 발명의 눈큰흑찰의 현미 유리당 함량을 비교하기 위하여 현미의 당 분석을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
표 3
Glucose(mg/100g) Sucrose(mg/100g) Raffinose(mg/100g) Fructose(mg/100g) 총당함량(%)
눈큰흑찰 2147.7 799.8 0.0 31.7 3.0±0.2
일미 2167.1 602.2 72.4 51.9 2.9±0.3
그 결과, 글루코스의 함량은 눈큰흑찰과 일미에서 큰 차이가 없었으나, 눈큰흑찰은 수크로스를 다량으로 함유하고 있고, 라피노스를 함유하지 않았다. 눈큰흑찰의 전체 총 유리당 함량은 약 3.0%를 보였고, 이는 일미보다 약 0.1%를 더 함유한 수치이다.
실시예 1-4: 눈큰흑찰 및 일미의 아미노산 조성 분석
눈큰흑찰의 현미의 아미노산 조성을 일반미와 비교하여 분석한 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
표 4
눈큰흑찰 현미 유리 아미노산 조성(mg/g)
Name(mg/g) 눈큰흑찰 현미(흑찰거대배아미) 일미(일반미)
His 0.0605 0.0218
Ser 0.0951 0.0379
Arg 0.2220 0.0371
Gly 0.0628 0.0154
Asp 0.3023 0.0777
Glu 0.2503 0.1604
Thr 0.0476 0.0062
Ala 0.1188 0.0408
Pro 0.0798 0.0208
Cys 0.0000 0.0013
Lys 0.1145 0.0030
Tyr 0.0596 0.0073
Met 0.0273 0.0011
Val 0.0567 0.0039
Ile 0.0307 0.0056
Leu 0.0644 0.0024
Phe 0.0368 0.0042
Trp 0.0366 0.0255
GABA 0.247 0.033
Total amino acid 1.912 1.086
그 결과 총 아미노산 함량은 일반미에 비해 눈큰흑찰의 현미에 다량으로 많이 함유되어 있으며, Cys를 제외한 모든 아미노산의 함량이 눈큰흑찰의 현미에 다량 함유되어 있음을 확인하였다.
실시예 2: 눈큰흑찰 현미의 추출물 수율 분석
눈큰흑찰의 현미의 수용성 및 지용성 추출물을 각각 수득하기 위하여, 상기 실시예 1에서 분리한 눈큰흑찰 현미를 각각 80% 메탄올(수용성 추출물) 및 헥산(지용성 추출물)을 사용하여 추출하였고, 각각의 추출물 수율을 분석한 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
표 5
눈큰흑찰 현미의 용매에 따른 추출물 수율
품종 수용성 추출물(100% 물, g/100g) 수용성 추출물(80% 메탄올, g/100g) 지용성 추출물(헥산, g/100g)
눈큰흑찰 1.30 2.95 2.47
일미 1.30 0.86 0.49
그 결과, 100% 물을 이용한 추출에서는 1.3g으로 눈큰흑찰이나 일미가 동일함을 보였고, 80% 메탄올 수용성 추출물의 경우 일미보다 눈큰흑찰에서 추출물의 수율이 현저히 높게 측정되었으며, 또한, 헥산 지용성 추출물의 경우도 일미보다 눈큰흑찰에서 추출물의 수율이 현저히 높음을 확인하였다.
실시예 3: 눈큰흑찰 추출물의 세포독성 평가
본 발명의 눈큰흑찰 현미의 수용성 추출물과 지용성 추출물의 독성평가를 위해 지방세포(3T3-L1 cell)을 이용하여 200 ppm 추출물에서의 세포독성을 평가하였다.
표 6
눈큰흑찰 현미 추출물의 세포독성 평가
품종 및 시료 수용성 추출물[80% 메탄올, cell viability(% of control)] 지용성 추출물[헥산, cell viability(% of control)]
대조(무처리) 100.0 ± 8.7 100.0 ± 8.7
눈큰흑찰 106.7 ± 7.4 107.5 ± 8.7
일미 103.4 ± 6.1 100.4 ± 3.1
그 결과, 표 6에 나타낸 것과 같이 눈큰흑찰 현미의 수용성 추출물과 지용성 추출물 모두 세포독성이 관찰되지 않아 200ppm의 추출물은 유효농도임을 확인하였다.
실시예 4: 눈큰흑찰 추출물의 활성카보닐종 억제 활성 검정
시험물질인 눈큰흑찰이 체내에서 독성을 띠는 활성카보닐종(활성카보닐기)를 제거할 수 있는지 판정을 위해 신체에 널리 존재하는 단백질인 ubiquitin과 가장 활성이 강하고 독성을 띠는 활성카보닐종인 4-Hydroxynonenal(HNE)을 반응시켜 생성되는 반응물질의 함량을 측정함으로서 활성카보닐종에 의한 ubiquitin의 구조적 변화를 방지하는 활성카보닐종 억제 물질의 활성을 판정하는 방법을 이용하였다. 도 2는 눈큰흑찰 추출물의 활성 카보닐종 제거 실험방법의 모식도로서 ubiquitin과 HNE, 그리고 눈큰흑찰 100% 물 추출물을 혼합하여 반응시키고, high-resolution LC-MS/MS를 이용하여 ubiquitin의 함량과 ubiquitin-HNE 결합물질의 함량을 검정하였다.
도 3은 일반미 물 100% 추출물을 ubiquitin과 HNE를 혼합하여 반응시켰을 때의 결과로서 일반미 추출물은 활성카보닐종인 HNE와 ubiquitin의 결합을 억제할 수 없음을 보이고 있어 활성카보닐종 활성을 억제하는 효과는 없음을 관찰할 수 있었다(도 3)
반면, 눈큰흑찰의 물 추출물을 ubiquitin과 HNE와 반응시켰을 때에는 ubiquitin과 HNE가 결합한 물질의 생성이 눈큰흑찰 추출물의 농도가 증가함에 따라 감소함을 보여 효과적으로 활성카보닐종를 억제함을 보여주고 있다. 10mg/ml의 처리농도에서 대조군에 비해 15.4%의 억제율을 보였으며, 25mg/ml에서는 36.2%, 그리고 50mg/ml에서는 58.4%의 억제율을 보여 처리 농도에 따라서 정의 비율로 억제율이 증가함을 관찰할 수 있었다(도 4).

Claims (8)

  1. 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물, 또는 이의 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화용 식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추출물은 물, 유기용매 또는 이들의 혼합용매에 의해 추출한 것인 식품 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 추출물은 물에 의해 추출한 것인 식품 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 항산화 효과는 활성카보닐종의 제거에 의해 달성되는 것인 식품 조성물.
  5. 흑찰거대배아미, 이의 분쇄물, 또는 이의 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화용 화장료 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 추출물은 물, 유기용매 또는 이들의 혼합용매에 의해 추출한 것인 화장료 조성물.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 추출물은 물에 의해 추출한 것인 화장료 조성물.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 항산화 효과는 활성카보닐종의 제거에 의해 달성되는 것인 화장료 조성물.
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