WO2021015585A2 - 쌍별귀뚜라미 분말 또는 이의 추출물의 제조방법, 이를 포함하는 식품 조성물 및 이의 활용 - Google Patents

쌍별귀뚜라미 분말 또는 이의 추출물의 제조방법, 이를 포함하는 식품 조성물 및 이의 활용 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a powdered cricket Gryllus bimaculatus , a method for producing a powdered cricket extract, an extract for a powdered cricket powder or an extract of a powdered cricket powder, a composition for a food material comprising the same, and a protein source thereof. It relates to use as
  • Gryllus bimaculatus is a cricket family of the Locust Order, and it is omnivorous and eats all kinds of grains, animal foods, agricultural by-products, etc., and its growing period is as short as 90 days, so it does not require wintering of eggs, so it is possible to raise indoor masses throughout the year. It is known for running during the nymph period and nocturnal during the adult period.
  • the eggs are transparent white and spawn in soft materials with a lot of moisture, such as wet embankment, sandy soil, sawdust, and humus.
  • For spawning one egg is laid deep in the spawning medium using a long spawning tube. Over 100-200 eggs are laid during the lifetime.
  • the eggs start hatching after 13 days of development at a normal breeding temperature. When hatched as a nymph, it gradually turns from transparent gray to blackish brown, and turns black after about a day. From this point on, the food is eaten, and it develops while molting for about 2 months to become an adult. After all molting is over and bypassing to adult insects, they survive for about 1 month and continue to mate and spawn.
  • insects are in the spotlight as an alternative protein source capable of overcoming the limitations of supplying animal protein resources through existing livestock and securing diversity in food supply.
  • insects are an environmentally friendly alternative food resource that can reduce environmental pollution because the amount of carbon dioxide emitted during breeding is less than that of conventional livestock.
  • Twin-brick crickets contain about 40-60% protein and about 20.0% fat, and while the protein content is equivalent to that of other animal protein sources, fat contains a relatively small amount of fat. It is very positive for modern people who are concerned about excessive consumption. In addition, the content of omega-9 and omega-6 fatty acids is higher than that of other animal protein sources, and it is also rich in chitosan, which has the potential to be used in various fields related to the prevention and treatment of chronic metabolic diseases or skeletal diseases. It is known as the only breed that can be bred as a feeding insect in the world.
  • the omega-9 fatty acid is an oleic acid-based fatty acid that is most often contained in vegetable olive oil, and is known to be effective in preventing cardiovascular diseases.Omega-6 fatty acids form a double bond to the 6th carbon from the terminal omega carbon of the carbon chain. As an essential fatty acid that cannot be synthesized in the body, it is an essential fatty acid that is not synthesized in the body. It is a nutrient essential for skin health by promoting metabolism of the body as well as preventing body growth and dermatitis, and through the effect of lowering blood cholesterol. It is known to have anti-tumor effects and prevent various cardiovascular diseases.
  • insects that are officially registered in the Food Code as edible insects include silkworm pupa, rice grasshopper, brown gooseneck larva, twin cricket, and white gorilla, and mealworms, crickets, and grasshoppers are mainly used in the West. Accordingly, research and industrialization of edible insects are progressing a lot, and high value-added industries related to edible insects are expected to become more active in the future.
  • an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a pair of cricket powder.
  • Another object of the present invention is to provide a method of preparing an extract having the maximum protein content from the powder of a pair of crickets.
  • Another object of the present invention is to provide a composition for a food material comprising an extract of a pair of crickets prepared by the method of the present invention.
  • another object of the present invention is to provide a food material, a health functional food material, an inner beauty food material, a pharmaceutical material, and a cosmetic material use of the pair of cricket powder or powder extract.
  • the present invention provides a method for preparing a pair of cricket powder, and a method for preparing an extract having the maximum protein content from the powder.
  • the present invention provides a method for producing a pair of cricket ( Gryllus bimaculatus ) powder comprising the following steps:
  • the manufacturing method may further include hot air drying or freeze drying the steamed twin crickets in step (b).
  • the hot air drying may be performed at 55 to 65°C for 12 to 24 hours, for example, hot air drying at 60°C for 18 hours, but is not limited thereto.
  • the freeze-drying may be performed for 48 to 60 hours after rapid freezing at -60 to -80°C, for example, 50 hours after rapid freezing at -70°C. It can be dried during, but is not limited thereto.
  • the fasting in step (a) may be performed for 24 to 72 hours, but is not limited thereto.
  • the steaming of the step (b) may be performed with steam at 100 to 200° C. for 15 to 60 minutes, but is not limited thereto.
  • blanching may be performed in boiling water at 100° C. for 5 to 15 minutes.
  • the grinding of step (c) may prevent oxidation of the powder by filling the grinder with nitrogen.
  • the pair of cricket powder may have antioxidant activity.
  • the twin cricket powder is histidine, threonine, arginine, valine, methionine, tryptophan, phenylalanine, Isoleucine, Leucine, Lysine, Aspartic acid, Glutamic acid, Asparagine, Serine, Glutamine, Glycine ), alanine, taurine, GABA ( ⁇ -aminobutyric acid), tyrosine, and proline.It may contain one or more amino acids selected from the group consisting of.
  • the present invention provides a wiresik comprising a pair of cricket powder prepared by the method of the present invention.
  • sunsik is one of the nutritious-rich natural health foods that were easily carried around 7 grains (brown rice, rice, etc.) because it is impossible to make and eat complicated foods when training while visiting Myeongsan and Daecheon in Silla's Hwarangdo. It is derived from a mixture of glutinous rice, barley, black beans, black dog, perilla, and adlay). These sunsiks have a low burden on the stomach and are easy to consume, but are evenly mixed with nutrients such as fiber and carbohydrates. Since ancient times, Koreans have used rice flour made of it as a portable emergency food for exhibitions.
  • Sunsik has been used as a form of porridge mixed with water or milk and used as baby food or as a nutritional food for the elderly.
  • Sunsik is good for all classes, including children, the elderly, and those with weak digestive organs, to eat like regular foods, and it helps healthy people in diet or supplementary nutrition for special purposes. It is a nutritional diet based on vegetable protein that is good as a substitute for one meal. . If the source of animal protein using edible insects is additionally included in Sunsik, which is composed mainly of plant nutrients, it could be used as a balanced diet supplement supplemented with nutrients.
  • the sunsik may further include one or more materials selected from the group consisting of brown rice powder, black sesame powder, almond powder, and broccoli powder, but is not limited thereto.
  • the sunsik is 1 to 3 parts by weight of brown rice powder, 8 to 20 parts by weight of black sesame powder, 5 to 18 parts by weight of almond powder, 10 to 40 parts by weight of broccoli powder relative to 100 parts by weight of paired cricket powder It may be included.
  • the Sunsik may include 0.5 g of brown rice powder, 4.0 g of black sesame powder, 3.0 g of almond powder, and 6.5 g of broccoli powder, but is not limited thereto. According to the Ministry of Food and Drug Safety, foods containing more than twice the standard of nutritional content per day are designated as high-protein foods.
  • Sunsik is 40 g per serving, and if it contains 11 g or more of protein, it can be labeled as a high protein food, so the protein per 40 g is 11-12 g (27.5-30 %) It is preferable to consist of what is contained.
  • the present invention provides a method for preparing an extract having the maximum protein content from the pair of cricket powder comprising the following steps:
  • the degreasing of step (a) may be made of at least one solvent selected from the group consisting of ethanol, hexane, and petroleum ether, preferably 99.5% ethanol Can be used, but is not limited thereto.
  • the degreasing of step (a) may be performed at 35 to 45° C. for 40 to 80 minutes, and may be repeated twice, but is not limited thereto.
  • the protein extraction in step (b) may be performed with one or more solvents selected from the group consisting of sodium hydroxide, hydrochloric acid, and carboxylic acid.
  • the protein extraction in step (b) may be performed at 30 to 50° C. for 40 to 80 minutes.
  • the present invention provides a composition for food materials comprising a pair of cricket powder prepared by the production method according to the present invention or an extract of a pair of cricket prepared by the production method according to the present invention.
  • the food material may be a food material for inner beauty food.
  • the food material may be a food material for care food.
  • inner beauty food is a food that is referred to as'eating cosmetics or beauty food', and is a food that changes the skin constitution healthily by absorbing various ingredients that are good for the skin into the body. It refers to, and as if choosing cosmetics that fit the skin type, you can choose and consume an inner beauty food that suits each individual in consideration of skin condition and lifestyle. For example, when the inner beauty food containing the composition for food ingredients is mixed, the effect is significantly higher than that of using only cosmetics or drugs, and thus it may have the advantage of having a further improved effect.
  • the term "nursing food” as used herein refers to food or services that take into account the elderly, who are weakened in physical strength, and are foods used by elderly people who have difficulty in ingesting and digesting food and provided by nursing facilities and hospitals. And snacks, cooked foods, etc., but recently, as the meaning has expanded to the smile care diet, it refers to foods and nutritional meals targeting not only the elderly, but also the young adults who have difficulty in eating food or have poor nutritional balance. .
  • the present invention is a pair of cricket powder prepared by the manufacturing method according to the present invention.
  • it provides a food composition for the prevention or improvement of sarcopenia, comprising the extract of a pair of crickets prepared by the manufacturing method according to the present invention as an active ingredient.
  • the twins cricket powder or the twins cricket extract according to the present invention When used as a food additive, the twins cricket powder or the twins cricket extract may be added as it is or may be used with other foods or food ingredients, and may be appropriately used according to a conventional method. have.
  • the mixing amount of the active ingredient may be appropriately determined according to the purpose of use (prevention, health or therapeutic treatment).
  • the twin cricket powder or the twin cricket extract of the present invention may be added in an amount of 20 to 40% by weight based on the raw material.
  • the amount may be below the above range, and there is no problem in terms of safety, so the active ingredient may be used in an amount above the above range.
  • the health beverage composition according to the present invention may contain various flavoring agents or natural carbohydrates as an additional component, like a conventional beverage.
  • the natural carbohydrates described above are monosaccharides such as glucose and fructose, disaccharides such as maltose and sucrose, polysaccharides such as dextrin and cyclodextrin, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol and erythritol.
  • natural sweeteners such as taumatin and stevia extract, and synthetic sweeteners such as saccharin and aspartame can be used.
  • the ratio of the natural carbohydrate is generally about 0.01-0.20 g, or about 0.04-0.10 g per 100 mL of the composition of the present invention.
  • the composition of the present invention includes various nutrients, vitamins, electrolytes, flavoring agents, colorants, pectic acids and salts thereof, alginic acid and salts thereof, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusters, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohols, Carbonating agents used in carbonated beverages may be contained.
  • the composition of the present invention may contain flesh for the production of natural fruit juice, fruit juice beverage and vegetable beverage. These components may be used independently or in combination. The proportion of these additives is not very important, but it is generally selected in the range of 0.01-0.20 parts by weight per 100 parts by weight of the composition of the present invention.
  • the present invention provides a use for preventing or improving various symptoms or diseases by ingesting a food composition or nursing food comprising a pair of cricket powder or a pair of cricket extract prepared by the production method according to the present invention.
  • the symptoms or diseases may include, for example, muscle reduction in the elderly, patients after surgery, and sarcopenia that may occur after weight loss.
  • the composition may inhibit the expression of the MSTN gene by inhibiting the promoter activity of MSTN (Myostatin).
  • sarcopenia as used herein is a combination of “sarco” for muscle and “penia” for reduced muscle mass in Greek and refers to a decrease in muscle mass associated with aging.
  • muscle means skeletal muscle and has no relation to smooth muscle. That is, sarcopenia mainly includes a decrease in skeletal muscle distributed in the limbs and a decrease in skeletal muscle mass, as well as a concomitant decrease in muscle strength.
  • sarcopenia in which body fat is increased while water and muscle are decreased, which can cause various musculoskeletal diseases. Therefore, sarcopenia according to the present invention was used in the sense of including muscle-reduced obesity.
  • the present invention provides food or nursing food for preventing or improving sarcopenia as an eco-friendly material that can be easily consumed in daily life by using twin crickets as a food material using natural products.
  • meat and whey proteins are mainly used as foods related to muscle enhancement or muscle function improvement, which have problems with supply and demand of raw materials, environmental pollution, and side effects when used for a long time.
  • An object of the present invention is to provide food that can enhance muscle or improve muscle function by using a pair of crickets, an alternative protein source having excellent protein and various nutrients, which is free from environmental pollution and is easy to supply and supply raw materials.
  • prevention refers to any action that is likely to inhibit or delay sarcopenia by ingestion of foods containing the twins cricket powder or the twins cricket extract according to the present invention as an active ingredient
  • Immprovement refers to any action of reducing the degree of reduction of muscle mass, for example, a parameter related to sarcopenia by ingestion of foods containing the twin-brick cricket powder or the twin-brick cricket extract as an active ingredient according to the present invention.
  • the present invention provides a food composition for antioxidant, comprising, as an active ingredient, a pair of cricket powder prepared by the production method according to the present invention or an extract of a pair of cricket prepared by the production method according to the present invention.
  • the present invention relates to a pair of cricket powder and a food composition prepared using the same, and the powder can be used in various fields such as functional foods, pharmaceuticals and cosmetics as well as food.
  • the present invention can be used in various ways for specific targets (elderly, athletes, youth in growth and development period, weight control, patients, etc.), and specifically, geriatric sarcopenia, muscle reduction after diet, muscle reduction obesity, growth-development children It is expected that it will have a great effect on improving the health of children and adolescents and improving the athletic performance of athletes.
  • nursing food prepared using the twin cricket powder of the present invention for the increasing elderly population more specifically Seonsik itself is easy to digest and absorb even if teeth or gastrointestinal functions are weak, and can be used in the form of porridge using water, milk, soy milk, etc., so it can provide quality nutritional food.
  • the conventional Sunsik was made of grain and had the disadvantage of insufficient intake of proteins and essential fatty acids, but the edible insects of the present invention, more specifically, food compositions using twin-brick cricket powder, nursing food, functional foods, or sunsik, are essential amino acids. It contains a lot of amino acids that help prevent hypertrophic disease and essential fatty acids that help alleviate inflammation, so it is thought to be able to contribute to the prevention of senile diseases and health improvement.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a method of manufacturing a pair of cricket extract according to the present invention.
  • FIG. 2A and 2B show the expression level of MSTN (Myostatin) (FIG. 2A) and the MSTN promoter in order to confirm the muscle reduction inhibitory effect according to the treatment of the twin cricket powder extract (Cricket) and the protein extract (Cricket Protein) according to the present invention. It is a diagram showing the result of measuring the activity (FIG. 2B).
  • Example 1 Selection criteria for paired crickets for food materialization
  • Ssangbyol cricket which is the main material of the present invention, was purchased from a cricket farm (Chungcheongbuk-do, Republic of Korea) located in Saenggeuk-myeon, Chungcheongbuk-do. By fasting for 2 days, the twin crickets removed bowel movements in the living body, prevented the reproduction of microorganisms, and tried to remove off-flavors and improve taste.
  • Example 2 Determination of Optimal Conditions for Powdering of Twin Byeol Cricket for Food Materialization
  • Paired crickets were washed by fasting for 2 days and then powdered through the following process. After washing the twin crickets and blanching them with 100°C boiling water for about 10 minutes, or steaming them with 100°C steam for about 30 minutes, hot air drying at 60°C for 18 hours or quick freezing at -70°C and then 48 Freeze-dried for -60 hours. The dried twin cricket was ground with a grinder and powdered.
  • Example 3 Determination of conditions for preparing extracts having the highest protein content from twin-byeol cricket powder
  • the twin cricket powder obtained by the method of Example 2 was degreased by solvent extraction using ethanol. 0.25 M sodium hydroxide (NaOH) was added to the obtained defatted cricket powder at a weight ratio of 1:15, and then using a hot plate (Vision Scientific Co., Ltd., Korea) and a magnetic stirrer at 40° C. for 60 minutes Mixed. Then, after centrifugation for 10 minutes at 3,000 rpm at 4°C using a centrifuge (VS-24SMTi, Vision Science Co., Ltd., Korea), only the supernatant was taken. After adjusting the pH of the obtained supernatant to 4.4, centrifugation was performed at 3,500 rpm at 4° C. for 10 minutes to obtain a pellet.
  • NaOH sodium hydroxide
  • the precipitate was put in a dialysis bag (12 kDa MWCO; Sigma-Aldrich Chemical Co., USA) and desalted for 12 hours. After that, it was lyophilized for 36 hours to obtain a protein extract powder of the twin cricket. The obtained powder was stored at -24°C or lower for further experiments.
  • Example 4 Analysis of nutrient components of extracts and protein extracts of twin cricket powder
  • the moisture content was analyzed by the normal pressure heating drying method at 105°C, the crude fat content by Soxhlet extraction method, and the ash content at 550°C.
  • the carbohydrate content was converted into a value obtained by subtracting the moisture, crude protein, crude fat, and crude ash content in 100 g of the sample.
  • the crude protein content was analyzed with a nitrogen analyzer and expressed as the crude protein content by multiplying the analyzed nitrogen content by a protein factor of 6.25.
  • the results of component analysis of the paired cricket powder are shown in Table 1 below. It was confirmed that the pair of cricket powder was composed of 3.86% moisture, 4.41% ash, 61.05% crude protein, 19.08% crude fat, and 11.60% carbohydrates. The protein content was significantly higher than that of other edible insects, and on the contrary, it had less fat. Since the protein content is relatively higher than the fat content, it is considered to be positive as a food ingredient or food to prevent muscle-related diseases or muscle loss in the elderly and the increase in blood lipids after middle and old age. It is believed that it can be used as a beauty food material that is expected to be used as a diet material.
  • the mineral content of the extract and protein extract of Ssangbyul cricket powder is determined by using an optical emission spectrometer to determine a large amount of inorganic calcium (Ca), potassium (K), sodium (Na), phosphorus (P) and zinc. The content of (Zn) was measured.
  • the high calcium content of the twin-brick cricket powder will be positive for the prevention and improvement of osteoporosis in the elderly and the promotion of health in children in growth and adolescence.
  • potassium has a physiologically active function that lowers blood pressure, it is expected that the twin-byeol cricket powder extract can be used as a functional material that can prevent hypertension.
  • Amino acid content was measured using an amino acid analyzer.
  • an amino acid analyzer As an example of the measurement method, for measurement, 5 g of a sample and 40 mL of 6 N HCl were placed in a round flask, mixed, and then hydrolyzed by injecting nitrogen gas at 110° C. for 24 hours. After HCl was concentrated under reduced pressure at 50° C., the concentrated sample was diluted with 50 mL of 0.2 N sodium citrate buffer (pH 2.2), and filtered through a 0.45 ⁇ m filter paper. The filtered sample (30 ⁇ L) was measured using an amino acid automatic analyzer, the column was measured using an ion change column (4.6 mm ⁇ 60 mm), and the detector was measured using a visible detector. . The flow rate of the buffer was 1 mL/min, the temperature of the column was 20 to 85°C, and the reaction temperature was 50 to 140°C.
  • CPE cricket powder extract
  • CPPE cricket powder protein extract
  • Table 3 Essential amino acid components of the cricket powder extract (CPE) and the cricket powder protein extract (CPPE) are shown in Table 3 below.
  • the essential amino acids histidine 10380.00 mg/kg, threonine 12679.04 mg/kg, arginine 32189.42 mg/kg, valine 17186.31 mg/kg, methionine 6077.52 mg/kg, tryptophan 340.03 mg/kg, phenylalanine 12249.08 mg/kg, Isoleucine 12790.01 mg/kg, leucine 25382.52 mg/kg, and lysine 12050.90 mg/kg were contained, and the powdered protein extract contained histidine 2763.08 mg/kg, threonine 710.63 mg/kg, arginine 2822.72 mg/kg, valine 1147.28 mg /kg, methionine 679.55 mg/kg, phenylalanine 1367.50
  • the extract of the powdered cricket powder contained 10 essential amino acids evenly.
  • Both the bismuth cricket powder and the powdered protein extract contained branched chain amino acids (BCAA) such as leucine, isoleucine, and valine. These branched amino acids are oxidized in skeletal muscle and used as an energy source for muscle, and protein in muscle cells. It is known to be used as an energy source for muscles when exercising for a long period of time by inhibiting the catabolism of muscle cells, and therefore, the paired crickets containing a lot of branched amino acids are involved in the process of strengthening muscle strength and creating muscle.
  • BCAA branched chain amino acids
  • Lysine also contains a lot of lysine. Lysine is known to help maintain skin health and suppress skin aging by participating in collagen synthesis, so it can be used as a skin beauty-related material or beauty food in the future.
  • Non-essential amino acid components of the extract (cricket powder extract (CPE)) and the protein extract (cricket powder protein extract (CPPE)) are shown in Table 4 below.
  • the non-essential amino acids such as aspartic acid 19451.30 mg/kg, glutamic acid 36085.54 mg/kg, serine 18447.13 mg/kg, glutamine 639.89 mg/kg, glycine 21944.58 mg/kg, alanine 31947.01 mg/kg, taurine 3309.13 mg/kg kg, tyrosine 17053.70 mg/kg, proline 2834.81 mg/kg, twin cricket powder protein extracts include aspartic acid 1571.11 mg/kg, glutamic acid 3266.08 mg/kg, serine 730.02 mg/kg, glycine 2617.74 mg/kg, alanine 1965.78 mg/kg , Taurine 83.44 mg/kg, and tyrosine 1351.96 mg/kg were contained.
  • the antioxidant activity of the extract and protein extract of Ssangbyul cricket powder was confirmed by measuring the total polyphenol content and DPPH radical scavenging ability.
  • the total polyphenol content was measured according to a method modified from the Folin-Denis method (Folin & Denis, 1912). Take 1 mL of the diluent of the extract of Ssangbyul cricket powder, add 1 mL of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ; Sigma-Aldrich) solution, let stand for 3 minutes, and add 0.2 mL of 50% Folin-Ciocalteu reagent (Sigma-Aldrich).
  • the reaction was carried out and absorbance was measured at 750 nm using a microplate reader (BN 02514; Molecular Devices, USA).
  • the total polyphenol content was converted based on a standard curve prepared using tannic acid (Sigma-Aldrich).
  • the DPPH radical scavenging ability of the sample of the extract sample of the twin cricket powder was measured by modifying the method of Blois (1958). A 1.5 ⁇ 10 -4 M DPPH solution was added to 0.1 mL of the sample, allowed to stand in the dark at room temperature for 30 minutes, and absorbance was measured at 517 nm using a microplate reader.
  • the results of measuring the total polyphenol content of the cricket powder extract (CPE) and the cricket powder protein extract (CPPE) are shown in Table 5 below.
  • the total polyphenol content was 6.61 mg GAE/g of Ssang Byeol cricket powder extract and 12.18 mg GAE/g of powdered protein extract, indicating that the total polyphenol content of Ssang Byeol cricket powder protein extract was higher.
  • Phenolic compounds are substances found in plants and can be used as an indirect indicator of antioxidant activity. They inhibit the generation of reactive oxygen species that occur in the body and prevent lipids and proteins from being oxidized in the body, thereby inhibiting cell damage and preventing abnormal cells.
  • the protein extract of Ssangbyul cricket powder which showed a high total polyphenol content, is considered to have better antioxidant power, suggesting the potential as a material to prevent aging and various cancers.
  • DPPH radical scavenging activity is a stable free radical and is reduced by sulfur-containing amino acids cysteine, glutathione, aromatic amine, ascorbic acid, etc., so that purple DPPH is colorless diphenyl-picrylhydrazine (diphenyl-picrylhydrazine) as a useful method for measuring the antioxidant activity using the principle that the absorbance changes while decolorizing, the measurement results are as shown in Table 5 below.
  • the DPPH radical scavenging activity of the Ssang Byeol cricket powder extract and the Ssang Byeol cricket powder protein extract was very high, 68.25% and 80.37%, respectively, and the scavenging activity of the protein powder extract was higher.
  • the paired cricket powder extract and the powdered protein extract had a high protein content and a low fat content, excellent essential amino acid composition, and particularly, amino acids related to muscle valine, leucine, It also contained a lot of isoleucine.
  • the total polyphenol content was high and DPPH radical scavenging ability was excellent. Therefore, the twin cricket powder extract or powder protein extract according to the manufacturing method according to the present invention may be used as a high-quality protein food that can replace animal protein, as well as an antioxidant-enhancing food material or food, muscle reduction prevention and inner beauty food. It is believed to be.
  • Example 6 Confirmation of the inhibitory effect of sarcopenia of the extract and protein extract of the twin-byeol cricket powder
  • MSTN Myostatin
  • a marker gene capable of confirming sarcopenia and the activity of the MSTN promoter, in order to confirm the muscle reduction inhibitory effect of the Ssang Byeol cricket powder extract and the protein extract.
  • MSTN Myostatin
  • paired cricket powder extract indicated as'Cricket' in FIGS. 2A and 2B
  • twin-shaped cricket powder protein extract labeleled as'Cricket protein in FIGS. 2A and 2B
  • Brown rice containing carbohydrate source, vegetable protein, fiber source, various vitamins and minerals
  • black sesame contains essential fatty acids, vegetable protein
  • almond contains vegetable protein, essential fatty acid
  • broccoli vitamin , Inorganic
  • perilla essential fatty acid
  • Sunsik prepared in this way is expected to function as a source of high-quality protein and essential fatty acids as a high protein-containing food.
  • the present invention relates to a method for preparing a pair of cricket powder or an extract thereof, a food composition prepared using the same, and the present invention is variously used for a specific object (elderly, athlete, youth in growth and development period, weight control, patients, etc.) In particular, it can have a great effect on geriatric sarcopenia, muscle reduction after diet, muscle reduction obesity, improvement of health of children and adolescents during growth and development, and improvement of athletic performance of athletes.
  • food compositions, nursing care foods, functional foods, or sunsik using the twins cricket powder of the present invention or extracts thereof contain a lot of essential amino acids, amino acids that help prevent sarcopenia, and essential fatty acids that help relieve inflammation. It is thought that it can contribute dramatically to the prevention of diseases and health promotion.
  • the Ssangbyul cricket powder or its extract is expected to be of great industrial value due to its high application value in various fields such as functional foods, pharmaceuticals, and cosmetics as well as food.

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Abstract

본 발명은 쌍별귀뚜라미( Gryllus bimaculatus)의 식품, 의약품, 화장품 소재용 분말 및 분말 추출물, 상기 쌍별귀뚜라미 분말의 제조방법, 상기 분말을 이용하여 제조한 식품 조성물 또는 개호식품, 및 쌍별귀뚜라미 분말을 이용하여 제조된 식품 조성물의 근감소증 예방, 개선 및 항산화 용도에 관한 것이다. 쌍별귀뚜라미를 이용한 근감소증 예방 기능성 식품은 향후 식용 곤충 산업과 기능성 식품, 이너뷰티 푸드(inner beauty food) 소재 및 식품 산업 전반에 기여할 수 있는, 부가가치가 큰 새로운 단백질 대체 급원식품으로 식량 수급 다원화에 기여할 것으로 예상되며, 고령화사회에서 급증하는 노인인구 영양개선과 식품선택 다양성에 기여할 것으로 기대된다.

Description

쌍별귀뚜라미 분말 또는 이의 추출물의 제조방법, 이를 포함하는 식품 조성물 및 이의 활용
본 발명은 쌍별귀뚜라미( Gryllus bimaculatus) 분말의 제조방법, 쌍별귀뚜라미 분말 추출물의 제조방법, 상기 제조방법을 이용하여 제조된 쌍별귀뚜라미 분말 또는 쌍별귀뚜라미 분말 추출물, 이를 포함하는 식품 소재용 조성물 및 이의 단백질 급원으로서의 활용 등에 관한 것이다.
본 출원은 2019년 7월 25일에 출원된 대한민국 특허출원 제10-2019-0090118호 및 2020년 7월 24일에 출원된 대한민국 특허출원 제10-2020-0092151호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
쌍별귀뚜라미( Gryllus bimaculatus)는 메뚜기목 귀뚜라미과이며, 잡식성으로 곡물, 동물성 먹이, 농업부산물 등 무엇이든지 잘 먹으며 생육기간이 90일 정도로 짧은 편이라 알의 월동이 필요하지 않아 연중 실내 대량 사육이 가능하다. 약충 시기에는 주행성이고 성충 시기에는 야행으로 알려져 있으며, 알은 투명한 백색으로 젖은 성토나 모래흙, 톱밥, 부엽토 등 수분이 많은 부드러운 재질에서 산란한다. 산란은 긴 산란관을 이용하여 산란 배지 깊숙하게 알을 한 개씩 낳는데, 일생동안 100~200개 이상의 알을 낳는다, 알은 일반적인 사육 온도에서 13일 정도 발육하면 부화를 시작한다. 약충으로 부화되면 투명한 회색에서 점차 검은 갈색으로 변하면서 하루 정도 지나면 모두 검은 색으로 변한다. 이때부터 먹이를 먹게되고 2개월 정도 탈피하면서 발육하여 성충이 된다. 탈피가 모두 끝나 성충으로 우회하면 약 1개월 간 생존하면서 짝짓기를 위한 구애행동 및 산란을 계속한다.
한편, 2013년 곤충을 식량으로 추천하는 유엔 보고서가 나온 이후 미래 식량 및 환경에 대한 관심이 더욱 높아지면서 식용 곤충에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 식용 곤충은 다량의 불포화 지방산 및 아미노산이 고루 들어있으며, 이외에도 다양한 비타민, 무기질, 키토산 등의 영양성분을 함유하고 있다. 또한, 식용 곤충은 기존의 가축을 통한 동물성 단백질 자원 공급의 한계성을 극복하고 식량 공급의 다양성을 확보할 수 있는 대체 단백질 공급원으로서 각광받고 있다. 뿐만 아니라, 곤충은 기존의 가축보다 사육시 배출되는 이산화탄소 양이 더 적기 때문에 환경오염을 줄일 수 있는 환경친화적인 대체 식량자원이다.
쌍별귀뚜라미는 약 40-60%의 단백질 및 약 20.0%의 지방을 함유하고 있으며, 단백질 함량은 다른 동물성 단백질 급원과 비교하여 동등한 수준이면서도, 지방은 상대적으로 더 적은 양을 함유하고 있기 때문에, 지방의 과잉 섭취가 우려되는 현대인들에게는 매우 긍정적이다. 더불어 오메가-9 계열 지방산, 오메가-6 계열 지방산 함량이 다른 동물성 단백질 급원에 비해 높으며, 키토산도 풍부하여 만성 대사 질환이나 골격계 질병의 예방 및 치료와 관련된 여러 분야에서 활용될 수 있는 잠재력을 가지고 있는, 세계에서 유일하게 먹이용 곤충으로 사육될 수 있는 품종으로 알려져 있다. 상기 오메가-9 지방산은 올레산 계열로서 식물성 올리브유에 가장 많이 함유되어 있는 지방산으로, 심혈관계 질환 예방에 효과적임이 알려져 있으며, 오메가-6 계열 지방산은 탄소 사슬의 말단 오메가 탄소에서부터 6번째 탄소에 이중결합을 갖는 체내에서 합성이 되지 않는 필수 지방산으로서 세포의 조직을 구성하며, 신체의 신진대사를 촉진함은 물론 신체의 성장 및 피부염을 예방하여 피부 건강에 반드시 필요한 영양소일 뿐 아니라, 혈중 콜레스테롤 저하 효과를 통한 각종 심혈관계 질환의 예방과 항종양 효과 등을 갖는 것으로 알려져 있다. 이외에도, 17세기 유럽에서는 결석의 치료 및 이뇨제로서 사용된바 있고, 일본에서는 설사, 이질 및 장티푸스를 치료하는데 사용하였으며, 면역증강 요법 및 체내의 알코올을 분해하여 대사를 촉진시키는 등의 민간요법에서 핵심 재료로 많이 이용되어 왔다.
우리나라의 경우 식용 곤충으로 식품공전에 정식으로 등록된 곤충은 누에 번데기, 벼메뚜기, 갈색거저리 유충, 쌍별귀뚜라미, 백강잠이 있고 서구에서는 밀웜, 귀뚜라미, 메뚜기 등이 주로 이용되고 있다. 이에 따라, 식용 곤충에 대한 연구와 산업화가 많이 진행되고 있으며, 향후 식용 곤충과 관련된 고부가가치 산업이 더욱 활성화될 전망이다.
그러나, 식용 곤충을 원물 형태로 섭취하기에는 외관 및 곤충 특유의 이미, 이취, 식용 곤충의 긍정적 측면에 대한 인식부족 때문에 일반 소비자들이 쉽게 섭취하기에는 어려움이 있다. 따라서 곤충 식량의 혐오감을 없애고 유용한 영양성분들을 활용하고자 하는 시도가 있어 왔고, 특히 식용 곤충의 불포화지방산 조성과 같은 영양성분에 대한 연구 및 풍미개선에 대한 연구가 주로 이루어져 왔다. 쌍별귀뚜라미에 대한 연구는 현재 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0134939호와 같이 양어용 사료 첨가제 또는 대한민국 등록특허공보 제10-1702851호와 같은 기능성 소재로서 사용하려는 시도가 있었으나 섭취의 편의성 개선, 풍미 개선 등과 관련된 연구는 미흡한 실정이며, 현재까지도 식품 소재용 분말이나 분말 추출물 등과 이의 활용에 대한 연구는 많이 미흡한 실정이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 쌍별귀뚜라미( Gryllus bimaculatus) 분말의 제조방법, 및 상기 분말로부터 단백질의 함량이 최대인 추출물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
따라서 본 발명은 쌍별귀뚜라미 분말의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 쌍별귀뚜라미 분말을 포함하는 선식을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 쌍별귀뚜라미 분말로부터 단백질 함량이 최대인 추출물의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 쌍별귀뚜라미 추출물을 포함하는 식품 소재용 조성물을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 쌍별귀뚜라미 분말 또는 분말 추출물의 식품 소재, 건강기능성식품 소재, 이너뷰티 푸드(inner beauty food) 소재, 의약품 소재, 및 화장품 소재 용도를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 쌍별귀뚜라미 분말 또는 쌍별귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는 근감소증(sarcopenia)의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 쌍별귀뚜라미 분말 또는 쌍별귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는, 항산화용 식품 조성물을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 쌍별귀뚜라미 분말의 제조방법, 및 상기 분말로부터 단백질의 함량이 최대인 추출물의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 하기의 단계를 포함하는 쌍별귀뚜라미( Gryllus bimaculatus)분말의 제조방법을 제공한다:
(a) 쌍별귀뚜라미를 절식시키는 단계;
(b) 상기 절식시킨 쌍별귀뚜라미를 찌는 단계; 및
(c) 상기 찐 쌍별귀뚜라미를 분쇄기로 마쇄하여 분말화하는 단계.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 제조방법은 단계 (b)에서 찐 쌍별귀뚜라미를 열풍건조 또는 동결건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 열풍건조는 55 내지 65℃에서 12 내지 24시간 동안 이루어질 수 있고, 예를 들어, 60℃에서 18시간 동안 열풍건조 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 동결건조는 -60 내지 -80℃에서 급속으로 냉동시킨 후 48 내지 60시간 동안 이루어질 수 있고, 예를 들어, -70℃에서 급속으로 냉동시킨 후 50시간 동안 건조시킬 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 단계 (a)의 절식은 24 내지 72시간 동안 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 단계 (b)의 찌는 것은 100 내지 200℃의 증기로 15 내지 60분 동안 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 찌는 과정 대신 100℃의 끓는 물에서 5 내지 15분 동안 블랜칭을 실시할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 단계 (c)의 마쇄는 마쇄기에 질소를 충전하여 분말의 산화를 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 쌍별귀뚜라미 분말은 항산화 활성을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 쌍별귀뚜라미 분말은 히스티딘(Histidine), 트레오닌(Threonine), 아르기닌(Arginine), 발린(Valine), 메티오닌(Methionine), 트립토판(Tryptophan), 페닐알라닌(Phenylalanine), 이소루이신(Isoleucine), 루이신(Leucine), 리신(Lysine), 아스파르트산(Aspartic acid), 글루탐산(Glutamic acid), 아스파라진(Asparagine), 세린(Serine), 글루타민(Glutamine), 글리신(Glycine), 알라닌(Alanine), 타우린(Taurine), 가바(GABA; γ-aminobutyric acid), 티로신(Tyrosine) 및 프롤린(Proline)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산을 함유할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명의 제조방법으로 제조된 쌍별귀뚜라미 분말을 포함하는 선식을 제공한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "선식"은, 본래 신라의 화랑도가 명산과 대천을 찾아다니며 수련할 때 복잡하게 음식을 만들고 섭취할 수 없기 때문에 간편하게 가지고 다녔던 영양이 풍부한 자연건강식의 하나로 7곡(현미, 찹쌀, 보리, 검정콩, 검정개, 들깨, 율무)을 섞어 먹었던 것에서 유래하였다. 이러한 선식은 위에 부담이 적고 섭취하기 간편하면서도 섬유소와 탄수화물 등의 영양성분이 골고루 혼합된 것으로, 예로부터 우리나라는 이를 가루로 만든 미숫가루를 전시에 휴대가 편한 비상식량으로 활용하였고, 여름에는 더위를 피하는 거서식품으로, 물이나 우유 등을 섞어 죽의 형태로 아기 이유식이나 노약자들을 위한 보양식으로도 이용하여 왔다. 이렇듯 선식은 어린이나 노인, 소화기가 약한 사람 등 모든 계층에서 일반 식품처럼 먹는 데 좋고, 건강인에게도 다이어트나 특수 목적의 보조 영양섭취에 도움을 주며 한끼 식사대용으로 손색이 없는 식물성 단백질 위주의 영양식이다. 이러한 식물성 영양소 위주로 구성된 선식에 식용 곤충을 이용한 동물성 단백질 급원이 추가적으로 함유된다면 영양소가 보강된 균형잡힌 식사 대용식으로 활용될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 선식은 현미 분말, 검정깨 분말, 아몬드 분말 및 브로콜리 분말로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 재료를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 선식은 쌍별귀뚜라미 분말 100중량부 대비 현미 분말 1 내지 3중량부, 검정깨 분말 8 내지 20중량부, 아몬드 분말 5 내지 18중량부, 브로콜리 분말 10 내지 40중량부가 포함된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 선식은 쌍별귀뚜라미 분말 26 g에 대하여 현미 분말 0.5 g, 검정깨 분말 4.0 g, 아몬드 분말 3.0 g, 브로콜리 분말 6.5 g이 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 식품의약품안전처에 의하면 1회 섭취참고량당 1일 영양성분기준치의 2배 이상의 단백질이 함유된 식품을 고단백 식품으로 정하고 있다. 현재 시판되고 있는 선식의 대부분은 1인 1회 분량이 40 g이며, 여기에 11 g 이상의 단백질이 함유되어 있는 경우 고단백 식품으로 표시할 수 있으므로, 40 g 당 단백질이 11-12 g (27.5-30%) 함유되는 것으로 구성함이 바람직하다.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 쌍별귀뚜라미 분말로부터 단백질 함량이 최대인 추출물의 제조방법을 제공한다:
(a) 본 발명의 제조방법으로 제조된 쌍별귀뚜라미 분말을 탈지하는 단계; 및
(b) 상기 탈지된 쌍별귀뚜라미 분말로부터 단백질을 추출하여, 단백질을 함유하는 추출물을 수득하는 단계.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 단계 (a)의 탈지는 에탄올, 헥산(hexane) 및 석유에테르(petroleum ether)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 용매로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 99.5% 에탄올을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 단계 (a)의 탈지는 35 내지 45℃에서 40 내지 80분 동안 이루어질 수 있으며, 2회 반복할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 단계 (b)의 단백질 추출은 수산화나트륨, 염산 및 카복실산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 용매로 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 있어서, 상기 단계 (b)의 단백질 추출은 30 내지 50℃에서 40분 내지 80분 동안 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 쌍별귀뚜라미 분말 또는 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 쌍별귀뚜라미 추출물을 포함하는 식품 소재용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 식품 소재는 이너뷰티 푸드(inner beauty food)용 식품 소재일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 상기 식품 소재는 개호식품(care food)용 식품 소재일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "이너뷰티 푸드(inner beauty food)"란, '먹는 화장품 또는 뷰티 푸드'로 일컬어지는 푸드로서, 피부에 좋은 여러 가지 성분을 몸 속으로 흡수시켜 피부 체질을 건강하게 바꾸는 식품을 지칭하며, 피부 타입에 맞는 화장품을 고르듯 피부 컨디션과 라이프스타일을 고려해 개개인에게 맞는 이너뷰티 푸드를 선택하여 섭취할 수 있다. 예를 들면, 상기 식품 소재용 조성물을 포함하는 이너뷰티 푸드를 혼용할 경우, 화장품 또는 약제만 사용하는 것에 비해 효과가 월등히 높아져 더욱 향상된 효과를 볼 수 있는 장점을 가질 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "개호식품"이란, 본래 체력적으로 약해진 고령층을 고려한 식품이나 서비스를 의미하며, 음식의 섭취 및 소화에 어려움을 느끼는 고령 인구가 이용하는 식품으로 요양시설 및 병원 등에서 제공하는 급식 및 간식, 조리식품 등을 의미하였으나, 최근에는 스마일케어 식단으로 그 의미가 확대되면서 고령 인구뿐만 아니라 음식 섭취가 어렵거나 영양 균형상태가 좋지 않은 청장년층까지 다양한 연령층을 대상으로 하는 식품 및 보양식을 의미한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 쌍별귀뚜라미 분말; 또는 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 쌍별귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는, 근감소증(sarcopenia)의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 쌍별귀뚜라미 분말 또는 쌍별귀뚜라미 추출물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 쌍별귀뚜라미 분말 또는 쌍별귀뚜라미 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시 본 발명의 쌍별귀뚜라미 분말 또는 쌍별귀뚜라미 추출물은 원료에 대하여 20 내지 40 중량%의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 소스, 젤리류, 에너지 바, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료, 숙취 해소제 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.
본 발명에 따른 건강음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당 및 과당과 같은 모노사카라이드, 말토오스 및 수크로오스와 같은 디사카라이드, 덱스트린 및 시클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 및 자일리톨, 소르비톨 및 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 mL당 일반적으로 약 0.01-0.20g, 또는 약 0.04-0.10g 이다.
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, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0.01-0.20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 쌍별귀뚜라미 분말 또는 쌍별귀뚜라미 추출물을 포함하는 식품 조성물 또는 개호식품을 섭취함으로써 다양한 증상 내지 질환을 예방 또는 개선하는 용도를 제공한다.
상기 증상 내지 질환에는, 예를 들면 노인의 근감소, 수술 후 환자, 체중 감량 후 발생할 수 있는 근감소증(sarcopenia)이 포함될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 MSTN(Myostatin)의 프로모터 활성 억제를 통한 MSTN 유전자의 발현을 억제할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "근감소증(sarcopenia)"은 그리스어에서 근육을 의미하는 "sarco"와 감소되어 있다는 의미의 "penia"가 합성된 단어로서 노화와 연관된 근육량의 감소를 의미한다. 여기서 "근(muscle)" 이란 골격근(skeletal muscle)을 의미하고 평활근(smooth muscle)과는 관계가 없다. 즉 근감소증은 주로 사지에 분포한 골격근의 감소 및 골격근육량의 감소와 함께 그 결과 수반되는 근력의 저하를 포함한다. 또한, 비만인의 경우 체지방은 증가되어 있는 반면에 수분과 근육은 감소되어 있는 근감소형 비만(sarcopenic obesity)이 많으며, 이는 각종 근골격계 질환을 유발할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 근감소증은 근감소형 비만을 포함하는 의미로 사용되었다.
근감소증은 직접적으로 근력(muscle strength)의 저하를 유발하며 그 결과 각종 신체기능의 감소 및 장애(disability)를 일으키고 사망의 위험성도 증가되는 것으로 알려져 있다. 근감소증은 미국에서 질병코드로 등록되어 있으나 특별한 치료제는 없는 실정이며, 합성 화합물 치료제가 개발되기 위해서는 막대한 자본과 장기간의 시간과 노력이 필요하고, 이렇게 개발되더라도 인체에 부작용이 있을 수 있으며 인체에 적용하기 위해서는 세포실험, IRB 인증 후 동물과 인체실험의 과정을 거쳐 안전성이 확인되어야 하므로 시장에 나오기까지는 오랜 기간의 시간, 노력, 자본이 소요된다. 이에 본 발명은 천연물을 이용한 식품 소재로서 쌍별귀뚜라미를 이용함으로써 일상 생활에서 쉽게 섭취할 수 있고, 부작용이 없는 친환경지향 소재로 근감소증의 예방 또는 개선을 위한 식품 내지는 개호식품을 제공한다.
또한, 근육 증강 혹은 근육 기능 개선 관련 식품으로는 주로 육류와 유청단백질이 사용되고 있는데, 이는 원료의 수급 문제와 환경오염 문제, 장기간 사용시 부작용이 나타나는 문제가 있다. 본 발명은 환경오염이 없고 원료의 수급도 용이하며 단백질 및 각종 영양소 함량이 우수한 대체 단백질 급원인 쌍별귀뚜라미를 이용하여 근육 증강 혹은 근육 기능 개선 가능 식품의 원활한 제공을 목적으로 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어, "예방"이란 본 발명에 따른 쌍별귀뚜라미 분말 또는 쌍별귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품의 섭취에 의해 근감소증을 억제시키거나 지연시킬 가능성이 있는 모든 행위를 의미하며, “개선”이란 본 발명에 따른 쌍별귀뚜라미 분말 또는 쌍별귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품의 섭취에 의해 근감소증과 관련된 파라미터, 예를 들면 근육량 감소의 정도를 감소시키는 모든 행위를 의미한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 쌍별귀뚜라미 분말 또는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 쌍별귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는, 항산화용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명은 쌍별귀뚜라미 분말 및 이를 이용하여 제조되는 식품 조성물에 관한 것으로서, 쌍별귀뚜라미 분말은 식품뿐만 아니라 기능성 식품, 의약품 및 화장품 등 다양한 분야에서 이용이 가능하다.
또한, 본 발명은 특정 목적 대상(노인, 운동선수, 성장발육기 청소년, 체중 조절, 환자 등)에게 다양하게 이용할 수 있으며, 구체적으로 노인 근감소증, 다이어트 후 근감소, 근감소형 비만, 성장발육기 아동과 청소년의 건강 개선, 운동선수의 운동수행능력 개선 등에 큰 효과를 나타낼 수 있을 것으로 기대한다.
특히, 국내에서 노인을 주요 대상으로 한 개호식품분야는 매우 생소한데, 한국은 이미 고령화 사회에 진입하였으므로 증가하는 노인 인구를 대상으로 본 발명의 쌍별귀뚜라미 분말을 이용하여 제조한 개호식품, 보다 구체적으로는 선식은 그 자체로도 치아나 위장 기능이 약해도 소화 및 흡수가 용이하며 물이나 우유, 두유 등을 이용하여 죽의 형태로도 활용 가능하기 때문에, 양질의 영양식품을 제공할 수 있다.
또한, 종래의 선식은 곡식으로 만들어 단백질과 필수 지방산의 섭취가 부족하다는 단점이 있었으나, 본 발명의 식용 곤충, 보다 구체적으로 쌍별귀뚜라미 분말을 이용한 식품 조성물, 개호식품, 기능성 식품 또는 선식 등은 필수 아미노산과 근감소증 예방에 도움이 되는 아미노산, 염증완화에 도움 되는 필수 지방산을 많이 함유하고 있어 노인성 질병의 예방과 건강 증진에 획기적으로 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
도 1은 본 발명에 따른 쌍별귀뚜라미 추출물의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 쌍별귀뚜라미 분말 추출물(Cricket)과 단백질 추출물(Cricket Protein) 처리에 따른 근감소 억제 효과를 확인하기 위해 MSTN(Myostatin)의 발현 수준(도 2a) 및 MSTN 프로모터의 활성(도 2b)을 측정한 결과를 나타낸 도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1: 식품 소재화를 위한 쌍별귀뚜라미의 선별 기준
본 발명의 주 재료가 되는 쌍별귀뚜라미는 충청북도 생극면에 위치한 귀뚜라미 농원(충청북도, 대한민국)에서 구입하였다. 쌍별귀뚜라미는 2일 동안 절식시킴으로써 생체 내의 배변을 제거하고 미생물의 번식을 예방하며, 이취의 제거 및 맛의 향상을 도모하였다.
실시예 2: 쌍별귀뚜라미의 식품 소재화를 위한 분말화의 최적 조건 결정
쌍별 귀뚜라미는 2일 동안 절식시켜 세척한 후 하기의 과정을 거처 분말화하였다. 쌍별귀뚜라미를 세척하여 100℃의 끓는 물로 약 10분 동안 블랜칭(blanching) 하거나, 100℃ 증기로 약 30분 동안 쪄준 후, 60℃에서 18시간 동안 열풍건조하거나 -70℃에서 급속 냉동시킨 후 48-60시간 동안 동결건조 하였다. 건조된 쌍별귀뚜라미는 분쇄기로 마쇄하여 분말화하였다.
실시예 3: 쌍별귀뚜라미 분말로부터 단백질 함량이 최대인 추출물을 제조하는 조건 결정
상기 실시예 2의 방법으로 얻은 쌍별귀뚜라미 분말을 에탄올을 이용하여 용매추출하여 탈지하였다. 수득한 탈지된 쌍별귀뚜라미 분말에 0.25 M 수산화나트륨(NaOH)을 1:15의 중량비로 넣어준 후, 핫플레이트(Vision Scientific Co., Ltd., 대한민국) 및 자석교반기를 사용하여 40℃에서 60분간 혼합하였다. 이후 원심분리기(VS-24SMTi, Vision Science Co., Ltd., 대한민국)를 이용하여 4℃에서 3,000 rpm으로 10분 동안 원심분리 후, 상층액(supernatant)만 취하였다. 상기 수득한 상층액의 pH를 4.4로 조정해 준 후 다시 4℃에서 3,500 rpm으로 10분 동안 원심분리하여 침전물(pellet)을 획득하였다. 침전물은 투석백(12 kDa MWCO; Sigma-Aldrich Chemical Co., 미국)에 넣어 12시간 동안 탈염하였다. 이후 36시간 동안 동결건조하여 쌍별귀뚜라미의 단백질 추출 분말을 수득하였다. 수득한 분말은 추가 실험을 위해 -24℃ 이하에서 보관하였다.
상기 쌍별귀뚜라미 단백질 추출 분말 10mg을 DMSO 1mL에 넣고, 초음파 균질기(Sonicator Vibra cell, Sonics & Materials; amplitude control 40%)로 녹인 후 13,000 rpm, 10℃에서 10분 동안 원심분리하고, 상층액(supernatant)만 취하여 1mL e-튜브(Eppendorf tube; micro centrifuge tube)에 옮겨 담았다.
실시예 4: 쌍별귀뚜라미 분말의 추출물 및 단백질 추출물의 영양성분 분석
4.1. 3대 영양소(탄수화물, 지방, 단백질) 분석
쌍별귀뚜라미를 분말화 한 후, 수분 함량은 105℃ 상압가열 건조법, 조지방 함량은 속슬렛(Soxhlet) 추출법, 조회분 함량은 550℃ 회화법으로 분석하였다. 탄수화물 함량은 시료 100 g 중에서 수분, 조단백질, 조지방 및 조회분 함량을 감한 값으로 환산하였다. 조단백질 함량은 질소분석기로 분석하고 분석된 질소 함량에 단백질 계수 6.25를 곱해서 조단백질 함량으로 표시하였다.
쌍별귀뚜라미 분말의 성분 분석 결과는 하기 표 1에 나타내었다. 쌍별귀뚜라미 분말은 수분 3.86%, 회분 4.41%, 조단백질 61.05%, 조지방 19.08%, 탄수화물 11.60%로 구성되어 있음을 확인하였으며, 다른 식용 곤충에 비해 단백질 함량이 월등히 높았고, 반대로 지방은 적었다. 지방 함량보다 단백질 함량이 상대적으로 더 높기 때문에, 근육과 관련된 질환이나 노인의 근감소 예방 및 중장년 이후 혈중 지질이 높아지는 것을 예방하기 위한 식품 소재나 식품으로서도 긍정적일 것으로 사료되며, 특히 지방과 탄수화물 함량이 적어 다이어트 소재로서의 활용이 기대되는 뷰티푸드 소재로도 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
시료(%) 수분 조회분 조단백질 조지방 탄수화물
쌍별귀뚜라미 분말 3.86±0.23 4.41±0.60 61.05±1.06 19.08±0.16 11.60±0.74
4.2. 쌍별귀뚜라미 분말의 추출물 및 단백질 추출물의 무기질 성분 분석
쌍별귀뚜라미 분말의 추출물 및 단백질 추출물의 무기질 함량은 습식분해 후 발광분광 성분분석기(optical emission spectrometer)를 이용하여 다량 무기질 칼슘(Ca), 칼륨(K), 나트륨(Na), 인(P) 및 아연(Zn)의 함량을 측정하였다.
쌍별귀뚜라미 분말의 추출물(cricket powder extract; CPE) 및 단백질 추출물(cricket powder protein extract; CPPE)의 무기질 함량 분석 결과는 하기 표 2에 나타내었다(단위: mg/100 g). 쌍별귀뚜라미 분말 추출물의 무기질 성분은 칼슘 110.8 mg/100 g, 칼륨 724.7 mg/100 g, 나트륨 289.3 mg/100 g, 인 74.0 mg/100 g, 아연 22.1 mg/100 g 이었으며, 쌍별귀뚜라미 분말 단백질 추출물에는 칼슘 2.5 mg/100 g, 칼륨 8.6 mg/100 g, 나트륨 91.0 mg/100 g, 인 98.0 mg/100 g, 아연 23.5 mg/100 g이 함유되어 있었다. 이상의 결과를 보면 쌍별귀뚜라미 분말에는 칼슘 함량이 많아 노인들의 골다공증 예방과 개선, 성장기 아동 및 청소년기 건강 증진에도 긍정적일 것으로 사료된다. 또한 칼륨은 혈압을 낮추는 생리활성 기능이 있기 때문에 쌍별귀뚜라미 분말 추출물은 고혈압을 예방할 수 있는 기능성 소재로서의 활용도 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
시료(mg/kg) 칼슘(Ca) 칼륨(K) 나트륨(Na) 인(P) 아연(Zn)
CPE 110.8 724.7 289.3 74.0 22.1
CPPE 2.5 8.6 91.0 98.0 23.5
4.3. 쌍별귀뚜라미 분말의 추출물 및 단백질 추출물의 필수 아미노산 성분 분석
아미노산 함량은 아미노산 분석기를 사용하여 측정하였다. 측정 방법의 일 예시로서, 측정을 위해 시료 5 g과 6 N HCl 40 mL 각각 둥근 플라스크에 넣고 혼합한 다음 110℃에서 24시간 동안 질소 기체를 주입하여 가수분해 하였다. HCl을 50℃에서 감압 농축시킨 다음 농축시료는 0.2 N 구연산나트륨 버퍼(sodium citrate buffer; pH 2.2) 50 mL를 넣어 희석시키고, 0.45 μm 여과지로 여과하였다. 여과한 시료(30 μL)는 아미노산 자동분석기를 사용하였고, 컬럼(column)은 이온교환컬럼(Iron change column, 4.6 mm × 60 mm)을, 검출기는 가시광선 검출기(visible detector)를 사용하여 측정하였다. 버퍼의 유량(flow rate)은 1 mL/min, 컬럼의 온도는 20~85℃, 반응온도는 50~140℃로 하여 분석하였다.
쌍별귀뚜라미 분말의 추출물(cricket powder extract; CPE) 및 단백질 추출물(cricket powder protein extract; CPPE)의 필수 아미노산 성분은 하기 표 3에 나타내었다. 쌍별귀뚜라미 분말 추출물에는 필수 아미노산 중 히스티딘 10380.00 mg/kg, 트레오닌 12679.04 mg/kg, 아르기닌 32189.42 mg/kg, 발린 17186.31 mg/kg, 메티오닌 6077.52 mg/kg, 트립토판 340.03 mg/kg, 페닐알라닌 12249.08 mg/kg, 이소루이신 12790.01 mg/kg, 루이신 25382.52 mg/kg, 리신 12050.90 mg/kg이 함유되어 있었으며, 분말 단백질 추출물에는 히스티딘 2763.08 mg/kg, 트레오닌 710.63 mg/kg, 아르기닌 2822.72 mg/kg, 발린 1147.28 mg/kg, 메티오닌 679.55 mg/kg, 페닐알라닌 1367.50 mg/kg, 이소루이신 1281.90 mg/kg, 루이신 2753.34 mg/kg, 리신 900.17 mg/kg이 함유되어 있었다. 필수 아미노산은 체내에서 합성되지 않아 반드시 식사로 섭취해야 하는 아미노산으로 쌍별귀뚜라미 분말 추출물에는 10가지 필수 아미노산이 골고루 다량 함유되어 있었다. 쌍별귀뚜라미 분말과 분말 단백질 추출물 모두 분지아미노산(branched chain amino acid, BCAA)인 루이신, 이소루이신, 발린도 함유하고 있었는데 이러한 분지아미노산은 골격근에서 산화되어 근육의 에너지원으로 이용되며, 근세포에서 단백질의 이화 작용을 억제시켜 근세포의 단백질의 감소를 최소화 할 수 있고, 장기간 운동을 할 때에는 근육의 에너지원으로 사용된다고 알려져 있으므로, 분지아미노산이 많이 함유된 쌍별귀뚜라미는 근력 증강 및 근육 생성 과정에 관여해 노인과 환자들의 근감소 예방에 도움이 되는 식품, 성장기 아동이나 청소년들 뿐 아니라 일반인들에게도 영양보충식 소재나 건강기능식품으로서의 활용 가치가 높을 것으로 기대된다. 또한 과잉의 육류 섭취로 인해 혈중 지질의 증가가 우려되는 사람들과 건강을 중요시 하는 현대인들의 요구에 부합되는 적합한 식량대체자원으로 식품소재나 각종 기능성 식품으로, 운동선수를 위한 단백질 보충식품, 환자를 위한 영양 보충식, 의약품과 기능성 화장품의 신소재 원료로도 개발될 가능성이 있을 것으로 사료된다. 리신도 많이 함유되어 있는데 리신은 콜라겐 합성에 관여하여 피부건강을 유지하고 피부노화를 억제하는데 도움을 주는 것으로 알려져 있어 향후 피부미용관련 소재나 뷰티푸드로서 이용될 수 있을 것이다.
아미노산 시료 (mg/kg)
CPE CPPE
히스티딘(Histidine) 10380.00 2763.08
트레오닌(Threonine) 12679.04 710.63
아르기닌(Arginine) 32189.42 2822.72
발린(Valine) 17186.31 1147.28
메티오닌(Methionine) 6077.52 679.55
트립토판(Tryptophan) 340.03 NA
페닐알라닌(Phenylalanine) 12249.08 1367.50
이소루이신(Isoleucine) 12790.01 1281.90
루이신(Leucine) 25382.52 2753.34
리신(Lysine) 12050.90 900.17
4.4. 쌍별귀뚜라미 분말의 추출물 및 단백질 추출물의 비필수 아미노산 조성 분석
쌍별귀뚜라미 분말의 추출물(cricket powder extract; CPE) 및 단백질 추출물(cricket powder protein extract; CPPE)의 비필수 아미노산 성분은 하기 표 4에 나타내었다. 쌍별귀뚜라미 분말 추출물에는 비필수 아미노산인 아스파르트산 19451.30 mg/kg, 글루탐산 36085.54 mg/kg, 세린 18447.13 mg/kg, 글루타민 639.89 mg/kg, 글리신 21944.58 mg/kg, 알라닌 31947.01 mg/kg, 타우린 3309.13 mg/kg, 티로신 17053.70 mg/kg, 프롤린 2834.81 mg/kg, 쌍별귀뚜라미 분말 단백질 추출물에는 아스파르트산 1571.11 mg/kg, 글루탐산 3266.08 mg/kg, 세린 730.02 mg/kg, 글리신 2617.74 mg/kg, 알라닌 1965.78 mg/kg, 타우린 83.44 mg/kg, 티로신 1351.96 mg/kg 이 함유되어 있었다. 비필수 아미노산 중 프롤린은 리신과 함께 콜라겐 합성에 관여하므로 향후 피부미용 관련 소재나 뷰티푸드 소재로 활용될 수 있을 것이다.
아미노산 시료 (mg/kg)
CPE CPPE
아스파르트산(Aspartic acid) 19451.30 1571.11
글루탐산(Glutamic acid) 36085.54 3266.08
아스파라진(Asparagine) 338.44 NA
세린(Serine) 18447.13 730.02
글루타민(Glutamine) 639.89 NA
글리신(Glycine) 21944.58 2617.74
알라닌(Alanine) 31947.01 1965.78
타우린(Taurine) 3309.13 83.44
가바(γ-aminobutyric acid; GABA) 104.35 NA
티로신(Tyrosine) 17053.70 1351.96
프롤린(Proline) 2834.81 NA
실시예 5. 쌍별귀뚜라미 분말의 추출물 및 단백질 추출물의 항산화 효과 확인
쌍별귀뚜라미 분말의 추출물 및 단백질 추출물의 항산화 활성은 총 폴리페놀 함량과 DPPH 라디칼(radical) 소거능을 측정하여 확인하였다. 측정 방법의 일 예시로서, 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis의 방법(Folin & Denis, 1912)을 변형한 방법에 따라 측정하였다. 쌍별귀뚜라미 분말 추출물 희석액 1 mL를 취하여 탄산나트륨(sodium carbonate; Na 2CO 3; Sigma-Aldrich) 용액 1 mL를 가한 후 3분간 정치한 후, 50% Folin-Ciocalteu 시약(Sigma-Aldrich) 0.2 mL를 가하여 반응시켜 마이크로플레이트 리더(microplate reader, BN 02514; Molecular Devices, 미국)를 이용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 탄닌산(tannic acid, Sigma-Aldrich)를 이용하여 작성한 표준곡선을 바탕으로 환산하여 나타내었다. 쌍별귀뚜라미 분말 추출물 시료의 DPPH 라디칼 소거능은 Blois(1958)의 방법을 변형하여 측정하였다. 시료 0.1 mL에 1.5 × 10 -4 M DPPH 용액을 가하여 실온 암소에서 30 분간 정치한 후 마이크로플레이트 리더(microplate reader)를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.
쌍별귀뚜라미 분말의 추출물(cricket powder extract; CPE) 및 단백질 추출물(cricket powder protein extract; CPPE)의 총 폴리페놀 함량 측정 결과는 하기 표 5에 나타내었다. 총 폴리페놀 함량은 쌍별귀뚜라미 분말 추출물 6.61 mg GAE/g, 분말 단백질 추출물 12.18 mg GAE/g로 나타나 쌍별귀뚜라미 분말 단백질 추출물의 총 폴리페놀 함량이 더 높게 나타났다. 페놀성 화합물은 식물계에 있는 물질로 항산화 활성의 간접적 지표로 활용될 수 있는 것으로 생체 내에서 발생하는 활성산소종의 발생을 억제하여 체내에서 지질과 단백질이 산화되는 것을 막아 세포 손상을 억제하고 비정상적인 세포의 성장 분화를 억제하므로 암 발생 개시단계를 차단하여 암 발암을 예방할 수 있는 인자로 알려져 있다. 그러므로 총 폴리페놀 함량이 높게 나타난 쌍별귀뚜라미 분말의 단백질 추출물은 항산화력이 더 우수하다는 것으로서 노화와 각종 암을 예방하는 소재로서의 가능성을 제시하는 결과로 사료된다.
DPPH 라디칼 소거능은 안정적인 자유라디칼로 함황 아미노산인 시스테인(cysteine), 글루타티온(glutathion), 방향족아민(aromatic amine), 아스코르브산(ascorbic acid)등에 의해 환원되어 보라색의 DPPH가 무색의 다이페닐-피크릴히드라진(diphenyl-picrylhydrazine)으로 탈색되면서 흡광도가 변하는 원리를 이용한 항산화능 측정에 유용한 방법으로서, 측정 결과는 하기 표 5에 나타낸 바와 같다. 쌍별귀뚜라미 분말 추출물과 쌍별귀뚜라미 분말 단백질 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 각각 68.25%, 80.37%로 매우 높게 나타났으며, 단백질 분말 추출물의 소거능이 더 높게 나타났다. 이는 갈색거저리 에탄올 추출물의 DPPH 라디칼 소거능이 16.2 %라고 보고된 결과보다 현저하게 높게 나타난 것으로서 아미노산 함량도 우수할 뿐 아니라 동물성 항산화 식품으로서의 가치도 매우 클 것으로 기대된다. 항산화물질은 체내의 세포 산화 및 활성 라디칼을 소거하여 노화를 억제하며, 고혈압 완화, 면역기능 증진 등 여러 가지 생리기능을 증진시키는 것으로 알려져 있기 때문에 본 발명에 따른 제조방법은 항산화 활성이 우수한 식소재나 식품, 나아가 이너뷰티 푸드로서의 활용 가능성을 시사하는 것으로 사료된다.
시료
CPE CPPE
DPPH (%) 68.25 80.37
총 폴리페놀 (mg GAE/g) 6.61 12.18
상기 실시예 4 및 실시예 5의 결과를 종합하면, 쌍별귀뚜라미 분말 추출물과 분말 단백질 추출물은 단백질 함량은 많고 지방은 적게 함유되어 있었으며 필수 아미노산 조성이 우수하고 특히 근육과 관련된 아미노산인 발린, 루이신, 이소루이신도 많이 함유되어 있었다. 또한 총 폴리페놀 함량이 높고 DPPH 라디칼 소거능이 우수하였다. 그러므로 본 발명에 따른 제조방법에 의한 쌍별귀뚜라미 분말 추출물 또는 분말 단백질 추출물은 동물성 단백질을 대체할 수 있는 양질의 단백질 식품뿐만 아니라 항산화 증진 식소재나 식품, 근감소 예방 및 이너뷰티 푸드로서의 활용 가능성이 있을 것으로 사료된다.
실시예 6: 쌍별귀뚜라미 분말의 추출물 및 단백질 추출물의 근감소증 억제 효과 확인
쌍별귀뚜라미 분말 추출물과 단백질 추출물의 근감소 억제 효과를 확인하기 위해 근감소증을 확인할 수 있는 마커 유전자인 MSTN(Myostatin)의 발현 수준 및 MSTN 프로모터의 활성을 본 발명에 따른 쌍별귀뚜라미 분말의 추출물 및 단백질 추출물을 처리하여 비교 측정하였다. 쌍별귀뚜라미 분말 추출물(도 2a 및 도 2b에서 'Cricket'으로 표기) 또는 쌍별귀뚜라미 분말 단백질 추출물(도 2a 및 도 2b에서 'Cricket protein'으로 표기)을 0.01~1 mg/mL 처리하였을 때까지 마우스 근육세포(mouse skeletal muscle cells, C2C12 cell line)에 독성을 나타내지 않았다.
쌍별귀뚜라미 분말의 추출물 또는 쌍별귀뚜라미 분말 단백질 추출물을 각각 10 μg/mL로 24시간 동안 처리하였을 때 MSTN 유전자의 mRNA 발현 수준은 약 77%와 44% 정도 감소하였다(도 2a). 또한, MSTN 프로모터 루시퍼레이즈 벡터를 이용한 활성 측정 결과, 프로모터 활성은 쌍별귀뚜라미 분말의 추출물 또는 쌍별귀뚜라미 분말 단백질 추출물에 의해 각각 35.9%, 13.6% 정도 억제됨을 확인하였다(도 2b). 상기와 같은 결과는 즉, 쌍별귀뚜라미 분말의 추출물 또는 쌍별귀뚜라미 분말 단백질 추출물이 MSTN의 프로모터 활성 억제를 통해 MSTN mRNA의 발현을 억제함으로써 근감소증을 억제하는 효능이 있음을 증명한 것이다.
실시예 7: 쌍별귀뚜라미 분말을 이용한 혼합 선식의 제조
본 발명에 따른 쌍별귀뚜라미 분말에 현미(탄수화물 급원, 식물성 단백질, 섬유소 급원, 각종 비타민, 무기질 함유), 검정깨(필수 지방산, 식물성 단백질 함유), 아몬드(식물성 단백질, 필수 지방산 함유), 브로콜리(비타민, 무기질), 들깨(필수 지방산) 등을 혼합하여 선식을 제조하였다. 11 g 이상의 단백질을 함유하는 식품을 고단백 식품으로 정하고 있기 때문에, 1인 1회 분량의 선식에 11 g 이상의 단백질이 포함될 수 있도록 선식의 조성비를 조절하였다.
보다 구체적으로, 쌍별귀뚜라미 분말 26 g에 현미 분말 0.5 g, 검정깨 분말 4.0 g, 아몬드 분말 3.0 g, 브로콜리 분말 6.5 g을 혼합하여 선식을 제조하였다. 이와 같이 제조한 선식은 고단백 함유 식품으로서 양질의 단백질 및 필수 지방산 급원으로 기능할 수 있을 것으로 기대된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명은 쌍별귀뚜라미 분말 또는 이의 추출물의 제조방법, 이를 이용하여 제조되는 식품 조성물 등에 관한 것으로서, 본 발명은 특정 목적 대상(노인, 운동선수, 성장발육기 청소년, 체중 조절, 환자 등)에게 다양하게 이용할 수 있으며, 구체적으로 노인 근감소증, 다이어트 후 근감소, 근감소형 비만, 성장발육기 아동과 청소년의 건강 개선, 운동선수의 운동수행능력 개선 등에 큰 효과를 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명의 쌍별귀뚜라미 분말 또는 이의 추출물을 이용한 식품 조성물, 개호식품, 기능성 식품 또는 선식 등은 필수 아미노산과 근감소증 예방에 도움이 되는 아미노산, 염증완화에 도움 되는 필수 지방산을 많이 함유하고 있어 노인성 질병의 예방과 건강 증진에 획기적으로 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 나아가, 쌍별귀뚜라미 분말 또는 이의 추출물은 식품뿐만 아니라 기능성 식품, 의약품 및 화장품 등 다양한 분야에서 활용 가치가 높아 산업적 이용 가치가 클 것으로 예상된다.

Claims (22)

  1. 하기의 단계를 포함하는 쌍별귀뚜라미( Gryllus bimaculatus) 분말의 제조방법:
    (a) 쌍별귀뚜라미를 절식시키는 단계;
    (b) 상기 절식시킨 쌍별귀뚜라미를 찌는 단계; 및
    (c) 상기 찐 쌍별귀뚜라미를 분쇄기로 마쇄하여 분말화하는 단계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제조방법은 단계 (b)에서 찐 쌍별귀뚜라미를 열풍건조 또는 동결건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 쌍별귀뚜라미 분말의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 열풍건조는 55 내지 65℃에서 12 내지 24시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는, 쌍별귀뚜라미 분말의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 동결건조는 -60 내지 -80℃에서 급속으로 냉동시킨 후 48 내지 60시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는, 쌍별귀뚜라미 분말의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (a)의 절식은 24시간 내지 72시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는, 쌍별귀뚜라미 분말의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (b)의 찌는 것은 100 내지 200℃의 증기로 15 내지 60분 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는, 쌍별귀뚜라미 분말의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (c)의 마쇄는 마쇄기에 질소를 충전하여 분말의 산화를 방지하는 것을 특징으로 하는, 쌍별귀뚜라미 분말의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 쌍별귀뚜라미 분말은 항산화 활성을 갖는 것을 특징으로 하는, 쌍별귀뚜라미 분말의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 쌍별귀뚜라미 분말은 히스티딘(Histidine), 트레오닌(Threonine), 아르기닌(Arginine), 발린(Valine), 메티오닌(Methionine), 트립토판(Tryptophan), 페닐알라닌(Phenylalanine), 이소루이신(Isoleucine), 루이신(Leucine), 리신(Lysine), 아스파르트산(Aspartic acid), 글루탐산(Glutamic acid), 아스파라진(Asparagine), 세린(Serine), 글루타민(Glutamine), 글리신(Glycine), 알라닌(Alanine), 타우린(Taurine), 가바(GABA; γ-aminobutyric acid), 티로신(Tyrosine) 및 프롤린(Proline)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 아미노산을 함유하는 것을 특징으로 하는, 쌍별귀뚜라미 분말의 제조방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 쌍별귀뚜라미 분말을 포함하는 선식.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 선식은 현미 분말, 검정깨 분말, 아몬드 분말 및 브로콜리 분말로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 재료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 선식.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 선식은 쌍별귀뚜라미 분말 100중량부 대비, 현미 분말 1 내지 3 중량부, 검정깨 분말 8 내지 20중량부, 아몬드 분말 5 내지 18중량부, 또는 브로콜리 분말 10 내지 40중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 선식.
  13. 하기의 단계를 포함하는 쌍별귀뚜라미( Gryllus bimaculatus) 추출물의 제조방법:
    (a) 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 쌍별귀뚜라미 분말을 탈지하는 단계; 및
    (b) 상기 탈지된 쌍별귀뚜라미 분말로부터 단백질을 추출하여, 단백질을 함유하는 추출물을 수득하는 단계.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 단계 (a)의 탈지는 에탄올, 헥산(hexane) 및 석유에테르(petroleum ether)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 용매로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 쌍별귀뚜라미 추출물의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 단계 (a)의 탈지는 35 내지 45℃에서 40 내지 80분 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는, 쌍별귀뚜라미 추출물의 제조방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 단계 (b)의 단백질 추출은 수산화나트륨, 염산 및 카복실산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 용매로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 쌍별귀뚜라미 추출물의 제조방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 단계 (b)의 단백질 추출은 30 내지 50℃에서 40 내지 80분 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는, 쌍별귀뚜라미 추출물의 제조방법.
  18. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 쌍별귀뚜라미 분말; 또는 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 쌍별귀뚜라미 추출물을 포함하는, 식품 소재용 조성물.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 식품 소재는 이너뷰티 푸드(inner beauty food)용 식품 소재인 것을 특징으로 하는, 식품 소재용 조성물.
  20. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 쌍별귀뚜라미 분말; 또는 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 쌍별귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는, 근감소증(sarcopenia)의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 조성물은 MSTN(Myostatin)의 프로모터 활성 억제를 통한 MSTN 유전자의 발현을 억제하는 것을 특징으로 하는, 근감소증의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  22. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 쌍별귀뚜라미 분말; 또는 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 쌍별귀뚜라미 추출물을 유효성분으로 포함하는, 항산화용 식품 조성물.
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