WO2025009675A1 - 배박 효소 처리물을 유효성분으로 포함하는 장건강 개선용 조성물 및 그의 제조방법 - Google Patents

배박 효소 처리물을 유효성분으로 포함하는 장건강 개선용 조성물 및 그의 제조방법 Download PDF

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pear
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pear powder
powder
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남승희
양광열
편수민
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    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
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    • A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/105—Plant extracts, their artificial duplicates or their derivatives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system

Definitions

  • the present invention relates to a composition for improving intestinal health and a method for producing the same, and more specifically, to a food composition for improving intestinal health using a pear component, a pharmaceutical composition for preventing or treating intestinal diseases, and a method for producing the same.
  • Intestinal health is directly related to the overall health of the body. This is because the intestines are deeply involved in the absorption of nutrients that are important for sustaining life. If the intestines are not healthy, even if you eat good food, nutrient intake is not smooth, and harmful substances and toxins are not properly excreted. In addition, more than 70% of immune cells are distributed in the intestines, and recent domestic and international studies have revealed that intestinal health is also related to cognitive health and mental health.
  • the basic diet for maintaining intestinal health is to avoid foods that stimulate the intestines, such as instant foods, alcohol, and refined sugar. Foods high in sugar and saturated fat affect the microbiome itself and are risk factors that cause intestinal inflammation. In addition, studies have shown that including vegetables, legumes, and nuts in the diet can regulate intestinal microflora and prevent intestinal inflammation, and foods rich in polyphenols such as coffee, tea, red wine, and fruits also help prevent intestinal inflammation.
  • Common intestinal health problems include constipation, and if constipation is severe, secondary diseases such as diverticulitis and hemorrhoids in the anus may occur. In children, it may also be accompanied by colitis. In order to prevent and manage constipation, which threatens the health of the colon, it is necessary to first consume sufficient dietary fiber. Dietary fiber can help relieve constipation symptoms by increasing the volume of stool and reducing the time it takes to pass through the colon.
  • the purpose of the present invention is to provide a food composition for improving intestinal health, a pharmaceutical composition for preventing or treating intestinal diseases, and a method for producing the same, which can improve intestinal health by solubilizing dietary fiber of pear sludge through an enzymatic reaction, and particularly producing dietary fiber rich in hemicellulose, and increasing solubility, water retention capacity, oil retention capacity, swelling capacity, and cholesterol adsorption capacity, and promoting the growth of beneficial intestinal bacteria and inhibiting the growth of harmful bacteria.
  • a food composition for improving intestinal health contains, as an active ingredient, pear powder that has been enzymatically treated with a complex enzyme including cellulase, ⁇ -glucanase, and xylanase.
  • the above complex enzyme may be derived from Trichoderma reesei .
  • the above-mentioned pear powder may have a particle size of 130 to 250 ⁇ m before the enzyme treatment.
  • the above enzyme-treated pear powder can be homogenized by drying the supernatant and the remaining pear powder substrate together after the enzyme reaction.
  • the above enzyme-treated pear powder may contain 50 to 60 wt% of insoluble dietary fiber.
  • the above enzyme-treated pear powder may have a hemicellulose/cellulose (w/w) value of 1.5 to 2.5.
  • the above enzyme-treated pear powder may have a hemicellulose content of 350 to 450 mg/g.
  • the above enzyme-treated pear powder may have a solubility of 40 to 50%.
  • the above enzyme-treated pear powder may have a moisture retention capacity of 2.5 to 3.5 g/g.
  • the above enzyme-treated pear powder may have a retention capacity of 4 to 5 g/g.
  • the above enzyme-treated pear powder may have a swelling power of 20 to 30 ml/g.
  • the above enzyme-treated pear powder may have a cholesterol adsorption capacity of 18 to 20 mg/g at pH 2 and 20 to 22 mg/g at pH 7.
  • the above enzyme-treated pear powder can be used to promote the growth of beneficial intestinal bacteria and inhibit the growth of harmful bacteria.
  • the above complex enzyme may be derived from Trichoderma reesei .
  • the above intestinal disease may be any one selected from irritable bowel syndrome, Crohn's disease, ulcerative colitis, constipation, and short bowel syndrome.
  • a method for producing a composition for improving intestinal health comprising the step of enzymatically treating pear powder with a complex enzyme including cellulase, ⁇ -glucanase, and xylanase.
  • the above complex enzyme may be derived from Trichoderma reesei .
  • the method for manufacturing the composition for improving intestinal health is as follows:
  • It may include a step of homogenizing the product resulting from the enzyme reaction by freeze-drying after the enzyme treatment.
  • the extraction can be performed at 80 to 150°C.
  • the enzyme treatment temperature may be 50 to 55°C.
  • the substrate concentration of the pear powder may be 6 to 10 wt%, and the enzyme concentration may be 0.5 to 1.5 wt%.
  • the food composition for improving intestinal health and the pharmaceutical composition for preventing or treating intestinal diseases of the present invention solubilize the dietary fiber of pear sludge through an enzymatic reaction, produce dietary fiber rich in hemicellulose in particular, increase solubility, water retention capacity, oil retention capacity, swelling capacity, and cholesterol adsorption capacity, and promote the growth of beneficial intestinal bacteria and inhibit the growth of harmful bacteria, thereby improving intestinal health and preventing or treating intestinal diseases.
  • Figure 1 shows the volume ratio of hemicellulose/cellulose and the results of TLC analysis of pear powder according to the type of enzyme in the example.
  • Figure 2 shows the results of analysis of the yield, total sugar, and reducing sugar content of pear powder according to the type of enzyme in the example.
  • Figure 4 shows the results of optimization analysis of substrate concentration according to an example.
  • Figure 5 shows the results of optimization analysis of enzyme reaction time according to an example.
  • Figure 6 shows a photograph of the pear skin and the results of TLC analysis according to Experimental Example 1.
  • Figure 7 shows the results of analyzing the prebiotic effect of Experimental Example 5.
  • the food composition for improving intestinal health of the present invention contains, as an active ingredient, pear powder treated with a complex enzyme including cellulase, ⁇ -glucanase, and xylanase.
  • the above complex enzyme is derived from Trichoderma reesei .
  • the content of hemicellulose in the total volume of hemicellulose and cellulose can be increased.
  • the above-mentioned pear powder preferably has a particle size in the range of 130 to 250 ⁇ m before the enzyme treatment, and the particle size after the enzyme treatment may be in the range of 120 to 200 ⁇ m, and is characterized in that the particle size after the enzyme treatment is smaller than the particle size before the enzyme treatment.
  • the above enzyme-treated pear powder be homogenized after drying the supernatant and the remaining pear powder substrate together after the enzyme reaction.
  • the above enzyme-treated pear powder preferably contains 50 to 60 wt% of insoluble dietary fiber, more preferably 54 to 58 wt%.
  • the above enzyme-treated pear powder preferably has a hemicellulose content of 350 to 450 mg/g, more preferably 370 to 430 mg/g, and even more preferably 390 to 410 mg/g.
  • the enzyme-treated pear powder preferably has a hemicellulose/cellulose (w/w) value of 1.5 to 2.5, more preferably 1.7 to 2.2, and even more preferably 1.8 to 2.0.
  • Cellulose is an organic compound with the chemical formula (C 6 H 10 O 5 ) n and is a polysaccharide composed of linear chains of hundreds to thousands of beta-1,4-linked D-glucose units.
  • hemicellulose is derived from several sugars, including glucose, xylose, mannose, galactose, rhamnose, and arabinose, and is characterized by short chains of about 200 sugar units and the formation of many side chains.
  • the enzyme-treated pear powder preferably has a pectin content of 35 to 50 mg/g, and more preferably 40 to 45 mg/g. This pectin content is significantly lower than that of heated pear, heated pear that has been enzyme-treated without being powdered, or pear powder that has not been enzyme-treated.
  • the lignin content of the enzyme-treated pear powder is preferably 175 to 190 mg/g, and more preferably 180 to 185 mg/g. This lignin content is significantly higher than that of heated pear powder, heated pear powder that is enzyme-treated without being powdered, or pear powder that is not enzyme-treated.
  • the enzyme-treated pear powder preferably has a pectin/lignin (w/w) value of 0.2 to 0.3, and more preferably 0.22 to 0.25. Such a value is significantly lower than that of heated pear, heated pear powder that has been enzyme-treated without being powdered, or pear powder that has not been enzyme-treated.
  • the above enzyme-treated pear powder may have a solubility of 40 to 50%, more preferably 42 to 46%.
  • the above enzyme-treated pear powder may have a moisture retention capacity of 2.5 to 3.5 g/g, a maintenance retention capacity of 4 to 5 g/g, and a swelling capacity of 20 to 30 ml/g.
  • the enzyme-treated pear powder of the present invention has higher moisture retention capacity, maintenance retention capacity, swelling capacity, and maintenance retention capacity than pear powder that is simply treated with the complex enzyme or that is not treated with the enzyme, and thus may help intestinal health and lipid metabolism.
  • the above enzyme-treated pear powder may have a cholesterol adsorption capacity of 18 to 20 mg/g at pH 2 and 20 to 22 mg/g at pH 7.
  • the above enzyme-treated pear powder can be used to promote the growth of beneficial intestinal bacteria and inhibit the growth of harmful bacteria.
  • the above intestinal beneficial bacteria may be Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Lactobacillus casei, Lactobacillus acidophilus, etc.
  • the harmful intestinal bacteria may include Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, Enterobacter aerogenes, Shigella flexneri, Staphylococcus aureus, etc.
  • the above enzyme-treated pear powder may additionally include a use for improving lipid metabolism.
  • the pharmaceutical composition for preventing or treating intestinal diseases of the present invention contains, as an active ingredient, pear powder treated with a complex enzyme including cellulase, ⁇ -glucanase, and xylanase.
  • the above complex enzyme is derived from Trichoderma reesei .
  • the above intestinal diseases may include irritable bowel syndrome, Crohn's disease, ulcerative colitis, constipation, and short bowel syndrome.
  • the specific details of the pharmaceutical composition for preventing or treating intestinal diseases of the present invention are the same as those of the food composition for improving intestinal diseases.
  • the term "comprising as an active ingredient” herein means comprising a sufficient amount to achieve the efficacy or activity of the enzyme-treated pear powder.
  • the enzyme-treated pear powder in the composition of the present invention is comprised in an amount of, for example, 0.001 mg/kg or more, preferably 0.1 mg/kg or more, more preferably 10 mg/kg or more, still more preferably 100 mg/kg or more, still more preferably 250 mg/kg or more, and most preferably 0.1 g/kg or more. Since the complex enzyme-treated pear powder of the present invention is a natural product and causes almost no side effects to the human body even when administered in excessive amounts, a person skilled in the art can select and implement the quantitative upper limit included in the composition of the present invention within an appropriate range.
  • the pharmaceutical composition of the present invention can be prepared using, in addition to the above-mentioned effective ingredient, a pharmaceutically suitable and physiologically acceptable excipient, and the excipient may include an excipient, a disintegrant, a sweetener, a binder, a coating agent, a swelling agent, a lubricant, a glidant, or a flavoring agent.
  • a pharmaceutically suitable and physiologically acceptable excipient may include an excipient, a disintegrant, a sweetener, a binder, a coating agent, a swelling agent, a lubricant, a glidant, or a flavoring agent.
  • the above pharmaceutical composition may be preferably formulated as a pharmaceutical composition by additionally including one or more pharmaceutically acceptable carriers in addition to the effective ingredients described above for administration.
  • the pharmaceutical composition may be in the form of granules, powders, tablets, coated tablets, capsules, suppositories, solutions, syrups, juices, suspensions, emulsions, drops or injectable solutions.
  • the active ingredient may be combined with an orally acceptable, non-toxic, pharmaceutically acceptable inert carrier such as ethanol, glycerol, water and the like.
  • suitable binders, lubricants, disintegrants and coloring agents may also be included in the mixture, if desired or necessary.
  • Suitable binders include, but are not limited to, natural sugars such as starch, gelatin, glucose or beta-lactose, natural and synthetic gums such as corn sweetener, acacia, tracheacanth or sodium oleate, sodium stearate, magnesium stearate, sodium benzoate, sodium acetate, sodium chloride and the like.
  • Disintegrants include, but are not limited to, starch, methyl cellulose, agar, bentonite, xanthan gum, etc.
  • acceptable pharmaceutical carriers include those that are sterile and biocompatible, such as saline solution, sterile water, Ringer's solution, buffered saline, albumin injection solution, dextrose solution, maltodextrin solution, glycerol, ethanol, and one or more of these components can be mixed and used. Additionally, antioxidants, buffers, bacteriostatic agents, and other conventional additives can be added as needed. In addition, diluents, dispersants, surfactants, binders, and lubricants can be additionally added to formulate the composition as an injectable formulation such as an aqueous solution, suspension, or emulsion, or as a pill, capsule, granule, or tablet.
  • an injectable formulation such as an aqueous solution, suspension, or emulsion, or as a pill, capsule, granule, or tablet.
  • the pharmaceutical composition of the present invention can be administered orally or parenterally, and in the case of parenteral administration, can be administered by intravenous injection, subcutaneous injection, intramuscular injection, intraperitoneal injection, transdermal administration, etc., and oral administration is preferred.
  • the suitable dosage of the pharmaceutical composition of the present invention varies depending on factors such as the formulation method, administration method, patient's age, weight, pathological condition, food, administration time, administration route, excretion rate, and response sensitivity, and a generally skilled physician can easily determine and prescribe an effective dosage for the desired treatment or prevention.
  • the daily dosage of the pharmaceutical composition of the present invention is 0.001-10 g/kg.
  • the pharmaceutical composition of the present invention can be manufactured in a unit dose form or can be manufactured by placing it in a multi-dose container by formulating it using a pharmaceutically acceptable carrier and/or excipient according to a method that can be easily performed by a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains, and thereby.
  • the formulation may be in the form of a solution, suspension or emulsion in an oil or aqueous medium, or in the form of an extract, powder, granule, tablet or capsule, and may additionally contain a dispersant or stabilizer.
  • the food composition according to the present invention can be used as a functional food or added to various foods.
  • Foods to which the composition of the present invention can be added include, for example, beverages, alcoholic beverages, confectionery, diet bars, dairy products, meat, chocolate, pizza, bread, ramen, other noodles, gum, ice cream, vitamin complexes, health supplements, etc.
  • the food composition of the present invention may contain not only the complex enzyme-treated pear powder as an effective ingredient, but also components commonly added during food manufacturing, such as proteins, carbohydrates, fats, nutrients, seasonings, and flavoring agents.
  • the above-mentioned carbohydrates include monosaccharides such as glucose, fructose, etc.; disaccharides such as maltose, sucrose, oligosaccharides, etc.; and polysaccharides such as dextrin, cyclodextrin, etc., and conventional sugars and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol, and erythritol.
  • flavoring agents natural flavoring agents [thaumatin, stevia extracts (e.g., rebaudioside A, glycyrrhizin, etc.]) and synthetic flavoring agents (saccharin, aspartame, etc.) can be used.
  • thaumatin, stevia extracts e.g., rebaudioside A, glycyrrhizin, etc.
  • synthetic flavoring agents sacharin, aspartame, etc.
  • the present invention provides a health functional food comprising a food composition containing the enzyme-treated pear powder as an active ingredient.
  • a health functional food means a food prepared by adding enzyme-treated pear powder to food materials such as beverages, teas, spices, gums, and confectionery, or by manufacturing it in the form of encapsulation, powder, suspension, etc., and which has a specific health effect when consumed.
  • unlike general drugs it has the advantage of not having side effects that may occur when taking drugs for a long period of time by using food as a raw material.
  • the health functional food of the present invention obtained in this way is very useful because it can be consumed on a daily basis.
  • the amount of the enzyme-treated pear powder added to such a health functional food varies depending on the type of the target health functional food and cannot be uniformly specified. However, it may be added within a range that does not damage the original taste of the food, and is usually in the range of 0.01 to 50 wt%, preferably 0.1 to 20 wt%, with respect to the target food.
  • it is usually added in the range of 0.1 to 100 wt%, preferably 0.5 to 80 wt%.
  • the health functional food of the present invention may be in the form of pills, tablets, capsules or beverages.
  • the method for producing a composition for improving intestinal health of the present invention includes a step of enzymatically treating pear powder with a complex enzyme including cellulase, ⁇ -glucanase, and xylanase.
  • the above complex enzyme is derived from Trichoderma reesei .
  • the method for producing the composition for improving intestinal health may include the steps of: extracting pear juice and obtaining clear pear pulp, which is pear sludge remaining; applying heat and pressurizing the clear pear pulp to extract pear juice and obtaining heated pear pulp, which is pear sludge remaining; homogenizing the heated pear pulp and obtaining pear pulp powder that passes through a 60 mesh screen; treating the pear pulp powder with the enzyme; and homogenizing the product resulting from the enzyme reaction after the enzyme treatment by freeze-drying.
  • the extraction can be performed at 80 to 150°C.
  • the enzyme treatment temperature be 50 to 55°C.
  • the substrate concentration of the pear powder is preferably 6 to 10 wt%, and the enzyme concentration is preferably 0.5 to 1.5 wt%.
  • the mesh unit is based on KS A 5101 (a unit indicating particle size by a standard sieve), and a conversion table of mesh and micrometer ( ⁇ m) units according to this is shown in Table 1 below.
  • pectinase 7 types were selected from commercial enzymes and the enzymatic reaction was performed as described in Table 2 below.
  • the enzymatic reaction was performed by treating 5% of the substrate (pear peel powder) with 1% concentration of enzyme diluted in 0.05 M sodium acetate buffer (pH 4.5) and reacting at 52°C and 90 rpm for 24 hours.
  • the yield was 73.69% for the untreated pear enzyme group and 74.42% for the untreated pear powder group.
  • the yields were the lowest in the C1 and C2 treated groups at 55.09% and 59.09%, respectively, confirming that the dietary fiber was significantly dissolved by the enzyme treatment.
  • the yields were the highest in the enzyme P2 and C4 treated groups at 71.89% and 68.66%, respectively, indicating that the dietary fiber remained at a level similar to the untreated group even after the enzyme reaction.
  • the TLC results confirmed that the C4 treatment group had a higher concentration of spots for various types of sugars, including glucose and fructose.
  • the total sugar content was measured by the phenol-sulfuric acid method, and the reducing sugar content was measured by the 3,5-dinitrosalicylic acid method.
  • the reducing sugar content was the highest in the P5 treatment group at 15473.33 ⁇ g/ml, but the total sugar content was the highest in the C4 treatment group at 26400.00 ⁇ g/ml, compared to 10691.67 ⁇ g/ml in the untreated group.
  • C4 appears to be the most effective in decomposing dietary fiber, dissolving it into sugar, and increasing the hemicellulose content. Therefore, C4 was selected as the enzyme for solubilizing dietary fiber in pear powder.
  • the enzyme was reacted at a concentration of 1%.
  • the C4 enzyme concentration was set to 0%, 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.5%, 1%, and 2% to attempt optimization.
  • SB represents sample blank
  • G represents glucose
  • M represents maltose
  • IMO represents isomaltooligosaccharides.
  • the total sugar content was measured and evaluated by the phenol-sulfuric acid method.
  • the results of TLC analysis (a) and total sugar content (b) according to enzyme concentration are shown in Figure 3.
  • the TLC analysis results confirmed that the production of oligosaccharides increased significantly at 1% enzyme concentration, and the total sugar content increased as the enzyme concentration increased, but there was no significant difference between 1% and 2%. Therefore, the enzyme concentration was set at 1% for the decomposition of pear dietary fiber.
  • the substrate was reacted at a concentration of 5%, and optimization was attempted by changing the substrate concentration to 1%, 3%, 5%, 8%, and 10%.
  • TLC and total sugar analysis were performed in the same manner as the experiment for enzyme concentration optimization, and the results are shown in Figure 4.
  • the TLC results showed that the sugar content increased rapidly at 8% concentration, and the total sugar content also increased as the substrate concentration increased, but there was no significant difference between 8% and 10%. Therefore, it was determined that the substrate concentration of 8% was the optimal condition for the decomposition of pear dietary fiber.
  • reaction was carried out for 24 hours and observed.
  • the reaction time was set to 1 hour, 2 hours, 4 hours, 6 hours, 12 hours, 18 hours, 24 hours, 36 hours, and 48 hours to attempt enzyme reaction optimization.
  • TLC and total sugar analysis were carried out in the same way as the experiment for enzyme concentration optimization and substrate concentration optimization, and the results are shown in Figure 5.
  • the TLC results confirmed that the concentration of the spot after 24 hours of reaction had become darker.
  • the total sugar content decreased over time from 1 hour to 18 hours, but increased again at 24 hours and showed similar results up to 36 hours. Therefore, it was judged that the reaction time for decomposition of pear dietary fiber would be the most effective when the enzyme reaction was performed at 24 hours.
  • Example 1 the heated pear was used as is without homogenizing it into pear powder.
  • the pear powder before enzyme treatment in Example 1 was used.
  • a sample was obtained under the same conditions as in Example 1, except that the heated pear was not homogenized to form pear powder, but was directly treated with enzymes.
  • the powder of the pear powder of Comparative Example 2 was more uniform than that of the heated pear powder of Comparative Example 1, and the color of the enzyme-treated pear powder of Example 1 was slightly darker than that of the non-enzyme-treated pear powder of Comparative Example 2.
  • the size of each particle was measured using a digital microscope at a magnification of 200 times. The measurement results showed that the particle size of the pear powder of Comparative Example 2 was smaller than that of the heated pear powder of Comparative Example 1, and the particle size of the enzyme-treated pear powder of Example 1 was confirmed to be even smaller.
  • the specific particle sizes of the powders are summarized in Table 3 below.
  • the standard deviation of the particle size was also the largest in the heated pear cake of Comparative Example 1, and the particle size of the enzyme-treated pear cake powder of Example 1 was found to be smaller than that of the pear cake powder of Comparative Example 2 that was not treated with the enzyme.
  • XGGG represents xylose, glucose, galactose, galacturonic acid
  • FS represents fructose and sucrose
  • IMO represents isomaltooligosaccharides.
  • the composition and content of dietary fiber, lignin, cellulose, hemicellulose, and pectin were measured for the enzyme-treated pear powder of Example 1, the heated pear powder of Comparative Example 1, the pear powder of Comparative Example 2, and the enzyme-treated heated pear powder of Comparative Example 3.
  • the specific measurement method is as follows.
  • the insoluble and soluble dietary fiber contents of the sample were measured by the enzymatic gravimetric method of Prosky et al. 1 g of dried sample was accurately weighed, 50 ml of phosphate buffer (pH 6.0) was added, and the sample was pretreated by sequential hydrolysis using ⁇ -amylase, protease, and amyloglucosidase. Insoluble dietary fiber was calculated by washing the enzyme-treated residue with 78%, 95% ethanol and acetone, drying it, and using the difference between the measured values of protein and ash content.
  • ADF acid detergent fiber
  • NDF neutral detergent fiber
  • Soluble dietary fiber can help smooth bowel movements by delaying the passage time in the intestines, and can control the amount of serum cholesterol by absorbing cholesterol and lipids and participate in lipid metabolism.
  • insoluble dietary fiber is known to help intestinal health by not being decomposed or being decomposed slowly in the intestines.
  • the enzyme-treated pear powder of Example 1 was confirmed to have decreased total dietary fiber, soluble dietary fiber, and insoluble dietary fiber contents compared to the pear powder of Comparative Example 2 that was not treated with the enzyme.
  • soluble dietary fiber when the amount of pectin was measured, it was 67.40 mg/g in the pear powder of Comparative Example 2, but decreased to 42.76 mg/g in the enzyme-treated pear powder of Example 1, indicating that the pectin was decomposed by the enzyme, thereby decreasing the content of soluble dietary fiber.
  • the enzyme-treated pear powder of Example 1 showed a decrease in the content of dietary fibers other than hemicellulose, but an increase in the content of hemicellulose. It can be seen that an increase in the hemicellulose content can be achieved when both the particle size refinement through homogenization of the heated pear powder and the enzyme treatment conditions are satisfied.
  • the enzyme-treated pear powder of Example 1, the heated pear powder of Comparative Example 1, and the pear powder of Comparative Example 2 were measured for color, sweetness, specific gravity, and total sugar and reducing sugar contents, and the specific measurement methods are as follows.
  • the color value was measured as ⁇ L (Lightness), ⁇ a (Redness), ⁇ b (Yellowness), ⁇ C (Brightness), and ⁇ E (Total color difference) using a colorimeter (Handheld color spectrophotometer 45/0 NS 800, Shenzhen 3nh Technology Co., Ltd, Shenzhen, China).
  • the sugar content was measured using a refractometer (Digital handheld PAL-1, ATAGO Co., Ltd, Tokyo, Japan) after dissolving 1 g of the sample in distilled water at 10% (v/v). The specific gravity was confirmed by measuring the weight when the sample is in an equal volume state.
  • the color of the heated pear peel of Comparative Example 1 and the pear peel powder of Comparative Example 2 were generally similar, but the pear peel powder of Comparative Example 2 was slightly darker.
  • the enzyme-treated pear peel powder of Example 1 was confirmed to be darker in color and have a lower total color difference ( ⁇ E*) than the pear peel powder of Comparative Example 2.
  • the sugar content was 2.4 °Brix in the pear peel powder of Comparative Example 2, but 4.7 °Brix in the enzyme-treated pear peel powder of Example 1, which was about doubled, and since the total sugar content increased by about 2.5 times, it is presumed that the sugar content increased due to increased sugar production by decomposition of dietary fiber.
  • Solubility was measured by mixing 0.5 g of dried sample with 10 ml of water, reacting at 60 rpm for 50 minutes, and centrifuging at 4000 ⁇ g for 15 minutes. The remaining sediment was dried at 105°C, weighed, and the solubility was calculated. Water retention was calculated by mixing 0.5 g of dried sample with 10 ml of water, leaving it standing at 25°C for 24 hours, centrifuging at 4000 ⁇ g for 15 minutes, and measuring the weight of the sediment excluding the supernatant.
  • Water retention was calculated by mixing 0.5 g of dried sample with 5 ml of olive oil, leaving it standing at 4°C for 1 hour, centrifuging at 4000 ⁇ g for 15 minutes, and measuring the weight of the sediment excluding the supernatant.
  • Swelling power was calculated by mixing 0.5 g of dried sample with 10 ml of water, leaving it standing at 4°C for 18 hours, and measuring the volume occupied by the sample.
  • Wdry is the weight of the sample after drying
  • Wsample is the weight of the dried sample
  • Wwet is the weight of the hydrated sample
  • Vwet is the volume of the hydrated sample
  • Vdry the volume of the dry sample.
  • Cholesterol adsorption was measured by mixing 1 g of sample with 25 ml of egg yolk diluted 10-fold in water, adjusting the pH, and shaking at 120 rpm and 37°C for 3 hours. The reaction solution was centrifuged at 4000 ⁇ g for 20 minutes, and 20 ⁇ l of the supernatant was collected to investigate the adsorbed cholesterol content using the o-phthalaldehyde method.
  • the water retention capacity, maintenance retention capacity, swelling capacity, and cholesterol adsorption capacity of the sample can be used as indicators to evaluate whether the sample can absorb more water than its weight and increase the weight of the stool, which is helpful for intestinal health, or whether the sample can adsorb fat and help excrete it from the body. In particular, if the sample adsorbs cholesterol and neutral fat in the serum, it can delay the absorption of glucose and further help prevent cardiovascular disease.
  • This experiment was conducted to confirm whether the function as dietary fiber was improved by strengthening the function by connecting it to the previously measured dietary fiber content, although the actual dietary fiber content was reduced by enzyme treatment.
  • the enzyme-treated pear powder of Example 1 significantly increased compared to the pear powder of Comparative Example 2, indicating that it was likely solubilized through the enzyme reaction.
  • the moisture retention and oil retention capacity were 1.48 g/g and 2.63 g/g, respectively, in the pear powder of Comparative Example 2, whereas they increased to 2.82 g/g and 4.18 g/g in the enzyme-treated pear powder of Example 1.
  • the swelling capacity was 5.81 g/g in the pear powder of Comparative Example 2
  • the enzyme-treated pear powder of Example 1 increased to 23.37 g/g, which is about 4 times higher than before the enzyme treatment.
  • the cholesterol adsorption capacity was significantly increased in the enzyme-treated pear powder of Example 1 compared to before the enzyme treatment.
  • the enzyme-treated pear powder of Example 1 showed increases in solubility, moisture and oil retention capacity, swelling capacity, and cholesterol adsorption capacity all compared to before the enzyme treatment.
  • each bacteria was inoculated at a concentration of 2% into the medium containing the sample and cultured at 37°C.
  • the cultured bacteria were smeared on the MRS solid medium (pH 7.2) containing phenol red as an indicator and cultured again at 37°C, and the growth of the bacteria was observed visually.
  • Bifidobacterium infantis and Salmonella typhimurium were selected for the experiment, and glucose was used as a general control group and beta-glucan was used as a positive control group.
  • the concentration of each reagent was set at 0.5% for glucose, and 2% for beta-glucan, pear pulp, pear powder, and pear powder enzyme. After culture on the MRS solid medium, photographs were taken with a Nikon d90 camera (Nikon, Japan).
  • Phenol red is a reagent that changes color depending on pH, and the stronger the acidity, the yellower it is, and the stronger the alkalineness, the pinker it is. Therefore, MRS solid medium was prepared by adding phenol red reagent as an indicator and adjusting the pH to 7.2, and the effect of the enzyme-treated pear powder of Example 1 as a prebiotic was investigated, and the results are shown in Fig. 7 and Table 9.
  • glucose a basic carbohydrate source contained in the MRS medium
  • beta-glucan ⁇ -glucan
  • the concentration of each sample was set to 0.5% for glucose, 2% for beta-glucan and the heated pear cake of Comparative Example 1, the pear cake powder of Comparative Example 2, and the enzyme-treated pear cake powder of Example 1.
  • the experimental results were expressed as statistics ⁇ standard deviation.
  • the comparison between groups was performed using one-way ANOVA using the SPSS program (v27.0, IBM Company, Chicago, IL, USA), and Student's t-test or Duncan's multiple range test was performed at the p ⁇ 0.05 level to test the significant difference between samples.
  • the above ingredients are mixed and filled into a sealed bag to prepare a powdered preparation.
  • tablets are manufactured by pressing them according to the usual method for manufacturing tablets.
  • the above ingredients are mixed according to the conventional capsule manufacturing method and filled into a gelatin capsule to manufacture a capsule.
  • each ingredient is dissolved in purified water, an appropriate amount of lemon flavor is added, the above ingredients are mixed, purified water is added, and the total amount is adjusted to 100 g.
  • the liquid is then filled into a brown bottle and sterilized.
  • Vitamin mixture appropriate amount
  • Vitamin A Acetate 70 ⁇ g
  • Vitamin B6 0.5 mg
  • Vitamin B12 0.2 ⁇ g
  • composition ratio of the above vitamin and mineral mixture is a preferred example of mixing ingredients relatively suitable for granules, but the mixing ratio may be arbitrarily modified, and granules may be manufactured by mixing the above ingredients according to a conventional method for manufacturing granules, and then used to manufacture a health functional food composition according to a conventional method.
  • composition ratio is a preferred example of mixing ingredients suitable for relatively preferred beverages, but the mixing ratio may be arbitrarily modified according to regional and national preferences such as demand class, demand country, and intended use.
  • the food composition for improving intestinal health and the pharmaceutical composition for preventing or treating intestinal diseases of the present invention solubilize the dietary fiber of pear sludge through an enzymatic reaction, produce dietary fiber rich in hemicellulose in particular, increase solubility, water retention capacity, water retention capacity, swelling capacity, and cholesterol adsorption capacity, and promote the growth of beneficial intestinal bacteria and inhibit the growth of harmful bacteria, thereby improving intestinal health and preventing or treating intestinal diseases.

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Abstract

본 발명은 셀룰레이즈(cellulase), 베타-글루카네이즈(β-glucanase) 및 자일라네이즈(xylanase)를 포함하는 복합효소로 효소처리된 배박 파우더를 유효성분으로 포함하는 장건강 개선용 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 이에 의하여, 본 발명의 장건강 개선용 식품 조성물, 장질환 예방 또는 치료용 약학 조성물은 효소 반응을 통해 배 슬러지의 식이섬유를 가용화하고, 특히 헤미셀룰로오스가 풍부한 식이섬유를 제조하고, 용해도, 수분 보유력, 유지 보유력, 팽윤력, 콜레스테롤 흡착력을 증가시키며, 장내 유익균 증식은 촉진하고 유해균 증식은 억제함으로써 장건강을 개선하고 장질환을 예방 또는 치료할 수 있다.

Description

배박 효소 처리물을 유효성분으로 포함하는 장건강 개선용 조성물 및 그의 제조방법
본 발명은 장건강 개선용 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배박 성분을 이용한 장건강 개선용 식품 조성물, 장질환 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
장 건강은 신체 전반의 건강과 직결된다. 생명 유지에 중요한 영양 흡수에 장이 깊이 관여하기 때문이다. 장이 건강하지 못하면 좋은 음식을 먹어도 영양섭취가 원활하지 않고, 유해물질과 독소가 제대로 배출되지 못한다. 또한, 장에는 면역 세포의 70% 이상이 분포돼 있으며, 최근 국내외 연구에서는 장 건강이 인지적 건강, 정신적 건강과도 연관되어 있다는 사실이 속속들이 밝혀지고 있다.
장 건강을 지키기 위해서는 먼저 식생활 습관을 건강하게 유지하는 것이 중요하다. 장 건강을 지키는 식사법의 기본은 장을 자극하는 음식을 피하는 것으로, 장을 자극하는 식품에는 인스턴트 식품, 알코올, 정제당 등이 있다. 설탕, 포화지방 함유량이 높은 식품 등은 마이크로바이옴 자체에 영향을 미치며, 장 염증을 유발하는 위험요소다. 이와 함께 연구에서는 채소, 콩류, 견과류 등을 식단에 포함하면 장내 미생물총을 조절하고 장 염증을 예방할 수 있으며, 커피, 차, 적포도주, 과일과 같은 폴리페놀이 풍부한 식품도 장 염증을 예방하는 데 도움되는 것으로 나타났다.
규칙적인 운동은 장 운동을 활성화하여 장 건강을 유지하는 데 도움된다. 또, 자세가 구부정하면 장기들이 차지할 공간이 좁아지면서 소화불량이 올 수 있는데, 운동을 통해 잘못된 자세를 교정하면 이를 완화할 수 있다. 국내외 연구를 살펴보면 운동은 장내 미생물과도 깊은 관련이 있다. 운동량이 많은 여성은 좌식 생활을 하는 여성과 비교해 건강에 이로운 박테리아가 풍부하다는 사실이 알려진 바 있다.
흔한 장 건강 문제로는 변비가 있으며 변비가 심하면 게실 질환, 항문의 치핵 등의 이차 질환이 생길 수 있다. 소아의 경우 대장염 등을 동반하기도 한다. 이처럼 대장 건강을 위협하는 변비를 예방·관리하기 위해서는 우선 식이섬유를 충분히 섭취해야 한다. 식이섬유는 대변의 부피를 늘리고, 대장을 통과하는 시간을 줄여 변비 증상 완화에 도움을 줄 수 있다.
이와 같은 장 건강을 개선할 수 있는 천연 성분들에 관한 연구가 이루어지고 있다.
본 발명의 목적은 효소 반응을 통해 배 슬러지의 식이섬유를 가용화하고, 특히 헤미셀룰로오스가 풍부한 식이섬유를 제조하고, 용해도, 수분 보유력, 유지 보유력, 팽윤력, 콜레스테롤 흡착력을 증가시키며, 장내 유익균 증식은 촉진하고 유해균 증식은 억제함으로써 장건강을 개선할 수 있는 장건강 개선용 식품 조성물, 장질환 예방 또는 치료용 약학 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 하나의 측면에 따르면,
셀룰레이즈(cellulase), 베타-글루카네이즈(β-glucanase) 및 자일라네이즈(xylanase)를 포함하는 복합효소로 효소처리된 배박 파우더를 유효성분으로 포함하는 장건강 개선용 식품 조성물이 제공된다.
상기 복합효소는 트리코더마 레세이(Trichoderma reesei) 유래일 수 있다.
상기 배박 파우더는 상기 효소처리 전 입자 크기가 130 내지 250 ㎛ 일 수 있다.
상기 배박 파우더는 상기 효소처리된 입자 크기가 120 내지 200 ㎛ 이고, 효소처리 전 입자 크기 보다 작을 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 효소 반응 후 상층액과 남아있는 배박 파우더 기질을 함께 건조 후 균질화할 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 불용성 식이섬유가 50 내지 60중량% 포함될 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 헤미셀룰로오스/셀룰로오스(w/w) 값은 1.5 내지 2.5 일 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 헤미셀룰로오스 함량이 350 내지 450 mg/g 일 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 용해도가 40 내지 50% 일 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 수분보유력이 2.5 내지 3.5 g/g 일 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 유지보유력이 4 내지 5 g/g 일 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 팽윤력이 20 내지 30 ㎖/g 일 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 콜레스테롤 흡착력이 pH 2 기준으로 18 내지 20 mg/g이고, pH 7 기준으로 20 내지 22 mg/g 일 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 장내 유익균 생장 촉진용 및 유해균 생장 억제용으로 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 측면에 따르면,
셀룰레이즈(cellulase), 베타-글루카네이즈(β-glucanase) 및 자일라네이즈(xylanase)를 포함하는 복합효소로 효소처리된 배박 파우더를 유효성분으로 포함하는 장질환 예방 또는 치료용 약학 조성물이 제공된다.
상기 복합효소는 트리코더마 레세이(Trichoderma reesei) 유래일 수 있다.
상기 장질환은 과민성 대장증후군, 크론병, 궤양성 대장염, 변비 및 단장증후군 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 또 하나의 측면에 따르면,
셀룰레이즈(cellulase), 베타-글루카네이즈(β-glucanase) 및 자일라네이즈(xylanase)를 포함하는 복합효소로 배박 파우더를 효소처리하는 단계;를 포함하는 장건강 개선용 조성물의 제조방법이 제공된다.
상기 복합효소는 트리코더마 레세이(Trichoderma reesei) 유래일 수 있다.
상기 장건강 개선용 조성물의 제조방법은,
배즙을 착즙하고 남은 배 슬러지인 맑은 배박을 수득하는 단계;
상기 맑은 배박을 열을 가하면서 가압하여 배즙을 추출하고 남은 배 슬러지인 가열 배박을 수득하는 단계;
상기 가열 배박을 균질화하고 60 메쉬 망을 통과하는 배박 파우더를 수득하는 단계;
상기 배박 파우더를 상기 효소로 효소처리하는 단계; 및
상기 효소처리 후 효소 반응에 따른 생성물을 동결건조시켜 균질화하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 가열 배박을 수득하는 단계에서, 상기 추출은 80 내지 150℃에서 수행될 수 있다.
상기 효소처리하는 단계에서, 효소처리 온도는 50 내지 55℃ 일 수 있다.
상기 효소처리하는 단계에서, 상기 배박 파우더인 기질 농도는 6 내지 10중량%이고, 효소 농도는 0.5 내지 1.5중량% 일 수 있다.
본 발명의 장건강 개선용 식품 조성물, 장질환 예방 또는 치료용 약학 조성물은 효소 반응을 통해 배 슬러지의 식이섬유를 가용화하고, 특히 헤미셀룰로오스가 풍부한 식이섬유를 제조하고, 용해도, 수분 보유력, 유지 보유력, 팽윤력, 콜레스테롤 흡착력을 증가시키며, 장내 유익균 증식은 촉진하고 유해균 증식은 억제함으로써 장건강을 개선하고 장질환을 예방 또는 치료할 수 있다.
도 1은 실시예의 효소 종류에 따른 배박 파우더의 헤미셀룰로스/셀룰로스의 부피비 및 TLC 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 실시예의 효소 종류에 따른 배박파우더의 수득률, 총당 및 환원당 함량의 분석 결과이다.
도 3은 실시예에 따른 효소 농도의 최적화 분석 결과이다.
도 4는 실시예에 따른 기질 농도의 최적화 분석 결과이다.
도 5는 실시예에 따른 효소 반응 시간의 최적화 분석 결과이다.
도 6은 실험예 1에 따른 배박 사진 및 TLC 분석 결과이다.
도 7은 실험예 5의 프리바이오틱스 효과를 분석한 결과이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 장건강 개선용 식품 조성물은 셀룰레이즈(cellulase), 베타-글루카네이즈(β-glucanase) 및 자일라네이즈(xylanase)를 포함하는 복합효소로 효소처리된 배박 파우더를 유효성분으로 포함한다.
상기 복합효소는 트리코더마 레세이(Trichoderma reesei) 유래인 것이 바람직하다.
상기 조건을 만족하는 복합효소를 사용할 때 헤미셀룰로스와 셀룰로오스 총부피에서 헤미셀룰로오스의 함량이 높아질 수 있다.
상기 배박 파우더는 상기 효소처리 전 입자 크기가 130 내지 250 ㎛ 범위인 것이 바람직하고, 상기 효소처리된 입자 크기는 120 내지 200 ㎛ 범위일 수 있고, 효소처리 전 입자 크기 보다 효소처리된 입자 크기가 더 작은 것을 특징으로 한다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 효소 반응 후 상층액과 남아있는 배박 파우더 기질을 함께 건조 후 균질화한 것이 바람직하다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 불용성 식이섬유가 50 내지 60중량% 포함되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 54 내지 58중량% 일 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 헤미셀룰로오스 함량이 350 내지 450 mg/g 인 것이 바람직하고, 더욱 더 바람직하고 370 내지 430 mg/g 일 수 있고, 더욱 더 바람직하고 390 내지 410 mg/g 일 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 헤미셀룰로오스/셀룰로오스(w/w) 값은 1.5 내지 2.5 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.7 내지 2.2, 더욱 더 바람직하게는 1.8 내지 2.0 일 수 있다.
셀룰로오스는 화학식이(C6H10O5)n인 유기화합물로써 수백에서 수천개의 베타 1, 4 결합된 D-글루코오스 개체들의 선형 사슬로 이루어진 다당류이다.
헤미셀룰로오스는 셀룰로오스와 달리 글루코오스 뿐 아니라 자일로오스, 만노오스, 갈락토오스, 람노오스, 아라비노오스 등 몇 가지 당류로부터 비롯되고 200여개의 당 단위체가 짧은 사슬을 이루며 측쇄가 많이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 효소처리된 배박 파우더는 펙틴 함량이 35 내지 50 mg/g 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 40 내지 45 mg/g 일 수 있다. 이와 같은 펙틴 함량은 가열배박, 가열배박을 파우더화하지 않고 그대로 효소처리한 것, 또는 효소 처리하지 않은 배박 파우더에 비하여 현저히 낮은 것이다.
또한, 상기 효소처리된 배박 파우더의 리그닌 함량은 175 내지 190 mg/g 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 180 내지 185 mg/g 일 수 있다. 이와 같은 리그닌 함량은 가열배박, 가열배박을 파우더화하지 않고 그대로 효소처리한 것, 또는 효소 처리하지 않은 배박 파우더에 비하여 현저히 높은 것이다.
따라서, 상기 효소처리된 배박 파우더는 펙틴/리그닌(w/w) 값이 0.2 내지 0.3 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.22 내지 0.25 일 수 있다. 이와 같은 값은 가열배박, 가열배박을 파우더화하지 않고 그대로 효소처리한 것, 또는 효소 처리하지 않은 배박 파우더에 비하여 현저히 낮은 것이다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 용해도가 40 내지 50% 일 수 있고, 더욱 바람직하게는 42 내지 46% 일 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 수분보유력이 2.5 내지 3.5 g/g 일 수 있고, 유지보유력은 4 내지 5 g/g 이고, 팽윤력은 20 내지 30 ㎖/g 일 수 있다. 본원발명의 효소처리된 배박 파우더는 배박을 그대로 상기 복합효소로 효소처리 하거나 또는 배박 파우더를 효소 처리하지 않은 것에 비하여 높은 수분보유력, 유지보유력, 팽윤력, 유지보유력을 가지므로 장건강과 지질대사에 도움을 줄 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 콜레스테롤 흡착력이 pH 2 기준으로 18 내지 20 mg/g이고, pH 7 기준으로 20 내지 22 mg/g 일 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 장내 유익균 생장 촉진용 및 유해균 생장 억제용으로 사용될 수 있다.
상기 장내 유익균은 비피도박테리엄 인판티스(Bifidobacterium infantis), 비피도박테리엄 비피덤(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리엄 롱검(Bifidobacterium longum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 등일 수 있다.
또한, 상기 장내 유해균은 살모넬라 티피뮤리엄(Salmonella Typhimurium), 대장균(Escherichia coli), 엔테로박터 애로진스(Enterobacter aerogenes), 시겔라 플렉스네리(Shigella flexneri), 황색 포도상구균(Staphylococcus aureus) 등일 수 있다.
상기 효소처리된 배박 파우더는 지질 대사 개선용도를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 장질환 예방 또는 치료용 약학 조성물은 셀룰레이즈(cellulase), 베타-글루카네이즈(β-glucanase) 및 자일라네이즈(xylanase)를 포함하는 복합효소로 효소처리된 배박 파우더를 유효성분으로 포함한다.
상기 복합효소는 트리코더마 레세이(Trichoderma reesei) 유래인 것이 바람직하다.
상기 장질환은 과민성 대장증후군, 크론병, 궤양성 대장염, 변비 및 단장증후군 등일 수 있다.
본 발명의 장질환 예방 또는 치료용 약학 조성물에 대한 구체적인 내용은 상기 장질환 개선용 식품 조성물에 대한 내용과 동일하다.
본 명세서에서 용어 ‘유효성분으로 포함하는’이란 효소 처리된 배박 파우더의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다. 본 발명의 한 구체예에서, 본 발명의 조성물 내에서 효소 처리된 배박 파우더는 예를 들어, 0.001 mg/kg 이상, 바람직하게는 0.1 mg/kg 이상, 보다 바람직하게는 10 mg/kg 이상, 보다 더 바람직하게는 100 mg/kg 이상, 보다 더욱 더 바람직하게는 250 mg/kg 이상, 가장 바람직하게는 0.1 g/kg 이상 포함된다. 본 발명의 복합효소 처리된 배박 파우더는 천연물로서 과량 투여하여도 인체에 부작용이 거의 없으므로 본 발명의 조성물 내에 포함되는 양적 상한은 당업자가 적절한 범위 내에서 선택하여 실시할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 상기 유효 성분 이외에 약학으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등을 사용할 수 있다.
상기 약학 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효 성분 이외에 추가로 약학으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 약학 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다.
상기 약학 조성물의 제제 형태는 과립제, 산제, 정제, 피복정, 캡슐제, 좌제, 액제, 시럽, 즙, 현탁제, 유제, 점적제 또는 주사 가능한 액제 등이 될 수 있다. 예를 들어, 정제 또는 캡슐제의 형태로의 제제화를 위해, 유효 성분은 에탄올, 글리세롤, 물 등과 같은 경구, 무독성의 약학으로 허용 가능한 불활성 담체와 결합될 수 있다. 또한, 원하거나 필요한 경우, 적합한 결합제, 윤활제, 붕해제 및 발색제 또한 혼합물로 포함될 수 있다. 적합한 결합제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 젤라틴, 글루코스 또는 베타-락토오스와 같은 천연 당, 옥수수 감미제, 아카시아, 트래커캔스 또는 소듐올레이트와 같은 천연 및 합성 검, 소듐 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 벤조에이트, 소듐 아세테이트, 소듐 클로라이드 등을 포함한다. 붕해제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 메틸 셀룰로스, 아가, 벤토니트, 잔탄 검 등을 포함한다.
액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용 가능한 약학 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구 투여인 경우에는 정맥 내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있으며, 바람직하게는 경구 투여이다.
본 발명의 약학 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하며, 보통으로 숙련된 의사는 소망하는 처치 또는 예방에 효과적인 투여량을 용이하게 결정 및 처방할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 약학 조성물의 1일 투여량은 0.001-10 g/㎏이다.
본 발명의 약학 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약학으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화 함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 식품 조성물은 기능성 식품으로 이용하거나, 각종 식품에 첨가할 수 있다. 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 음료류, 알코올 음료류, 과자류, 다이어트바, 유제품, 육류, 초코렛, 피자, 빵류 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류, 비타민 복합제, 건강보조식품류 등이 있다.
본 발명의 식품 조성물은 유효성분으로서 복합효소 처리된 배박 파우더뿐만 아니라, 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 포함한다. 상술한 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스, 올리고당 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 사이클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 향미제로서 천연 향미제 [타우마틴, 스테비아 추출물 (예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등]) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 식품 조성물이 드링크제와 음료류로 제조되는 경우에는 본 발명의 효소 처리된 배박 파우더 이외에 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 및 각종 식물 추출액 등을 추가로 포함시킬 수 있다.
본 발명은 상기 효소 처리된 배박 파우더를 유효성분으로 포함하는 식품 조성물을 포함하는 건강기능식품을 제공한다. 건강기능식품이란, 효소 처리된 배박 파우더를 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 건강기능식품은, 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 매우 유용하다. 이와 같은 건강기능식품에 있어서의 효소 처리된 배박 파우더의 첨가량은, 대상인 건강기능식품의 종류에 따라 달라 일률적으로 규정할 수 없지만, 식품 본래의 맛을 손상시키지 않는 범위에서 첨가하면 되며, 대상 식품에 대하여 통상 0.01 내지 50 중량%, 바람직하기로는 0.1 내지 20 중량%의 범위이다. 또한, 환제, 과립제, 정제 또는 캡슐제 형태의 건강기능식품의 경우에는 통상 0.1 내지 100 중량% 바람직하기로는 0.5 내지 80 중량%의 범위에서 첨가하면 된다. 한 구체예에서, 본 발명의 건강기능식품은 환제, 정제, 캡슐제 또는 음료의 형태일 수 있다.
이하, 본 발명의 장건강 개선용 조성물의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 장건강 개선용 조성물의 제조방법은 셀룰레이즈(cellulase), 베타-글루카네이즈(β-glucanase) 및 자일라네이즈(xylanase)를 포함하는 복합효소로 배박 파우더를 효소처리하는 단계;를 포함한다.
상기 복합효소는 트리코더마 레세이(Trichoderma reesei) 유래인 것이 바람직하다.
상기 장건강 개선용 조성물의 제조방법은, 배즙을 착즙하고 남은 배 슬러지인 맑은 배박을 수득하는 단계; 상기 맑은 배박을 열을 가하면서 가압하여 배즙을 추출하고 남은 배 슬러지인 가열 배박을 수득하는 단계; 상기 가열 배박을 균질화하고 60 메쉬 망을 통과하는 배박 파우더를 수득하는 단계; 상기 배박 파우더를 상기 효소로 효소처리하는 단계; 및 상기 효소처리 후 효소 반응에 따른 생성물을 동결건조시켜 균질화하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 가열 배박을 수득하는 단계에서, 상기 추출은 80 내지 150℃에서 수행될 수 있다.
상기 효소처리하는 단계에서, 효소처리 온도는 50 내지 55℃에서 수행하는 것이 바람직하다.
상기 효소처리하는 단계에서, 상기 배박 파우더인 기질 농도는 6 내지 10중량%이고, 효소 농도는 0.5 내지 1.5중량% 인 것이 바람직하다.
본 발명에서 메쉬(mesh) 단위는 KS A 5101(표준체에 의한 입도를 나타내는 단위)를 기준으로 하였으며, 이에 따른 메쉬와 마이크로미터(㎛) 단위 환산표를 아래의 표 1에 나타내었다.
Figure PCTKR2023019673-appb-img-000001
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
배박 파우더로부터 기능성 식이섬유 제조를 위한 효소 선발
배즙 착즙 후 남은 배 슬러지인 맑은 배박을 수득하였다. 또한 맑은 배박을 다시 100℃에서 30분간 농축 추출하였고 남은 배 슬러지를 동결건조하여 가열배박을 수득하였다. 이에 따라 수득된 가열배박을 균질화하여 입자 크기가 60 mesh 이상인 것을 분리하여 배박 파우더를 수득하고 효소반응의 기질로 사용하였다.
기질에 효소 반응을 통해 헤미셀룰로오스 함량을 증진시키는 것을 목표로 하여, 하기 표 2에 기재된 바와 같이 상업용 효소 중 펙티네이즈(pectinase) 7종과 셀룰레이즈(cellulase) 4종을 선정하여 효소 반응을 진행하였다. 효소 반응은 5%의 기질(배박 파우더)에 0.05M 소듐아세테이트 버퍼(sodium acetate buffer) (pH 4.5)에 희석한 1% 농도의 효소를 처리하여 52℃, 90 rpm에서 24시간 동안 반응시켰다.
연번 약어 균주 활성
1 P1 Aspergillus niger, Aspergillus aculeatus Pectinase, polygalacturonase
2 P2 Aspergillus niger Pectinase, cellulase, hemicellulase
3 P3 Aspergillus niger, Trichoderma reesei Pectinase, cellulase
4 P4 Aspergillus niger Pectinase, cellulase, arabinosidase
5 P5 Aspergillus niger, Trichoderma reesei Pectinase, cellulase
6 P6 Aspergillus niger Pectinase, cellulase, hemicellulase,
β-glucosidase, arabinosidase
7 P7 Aspergillus niger Pectinase
8 C1 Trichoderma reesei Cellulase, β-glucosidase, xylanase
9 C2 Trichoderma reesei, Aspergillus niger Cellulase, pectinase, hemicellulase,
β-glucosidase, arabinosidase 등
10 C3 Trichoderma reesei β-1,3-glucanase
11 C4 Trichoderma reesei Cellulase, β-glucanase, xylanase
높은 수득률을 보인 상업용 효소를 선발하기 위하여 11종의 효소 반응액으로 수득률 측정과 thin layer chromatography (TLC) 분석, 총 당과 환원당 분석을 진행하여 그 결과를 도 1 및 도 2에 나타내었다.이에 따르면 효소 반응 후 하기 식 1의 수득률을 측정하였다.
[식 1]
Figure PCTKR2023019673-appb-img-000002
수득률은 배박 효소 무처리군은 73.69%, 배박 파우더 효소 무처리군은 74.42%였고, 효소 반응을 진행한 배박 파우더에서는 C1과 C2 처리군에서 수득률이 각각 55.09%, 59.09%로 가장 낮아 효소 처리에 의해 식이섬유의 용해가 많이 진행되었음을 확인할 수 있었다. 반면 효소 P2와 C4 처리군에서 각각 71.89%, 68.66%로 수득률이 가장 높아 식이섬유가 효소 반응에도 무처리군과 유사한 수준으로 잔존하는 것으로 나타났다. 나아가 효소 반응 후 시료의 형태를 함께 참고하였을 때 C4 처리군의 경우 기질의 셀룰로오스 부분이 분해되면서 헤미셀룰로오스의 팽창된 형태를 나타냄을 관찰할 수 있었으며, C4 처리군에서 헤미셀룰로오스와 셀룰로오스 부분의 부피비를 측정하였을 때, 2.98로 가장 높게 나타났다.
또한, TLC 분석에 따르면, 효소 반응액을 1 ㎕씩 점적하고 전개 용매 acetonitrile:H2O=85:15 (v/v)로 두 번 전개하였으며 발색 용매 (0.5% N-(1-naphthyl)ethylenediamine dihydrochlride, 5% H2SO4 in methanol)로 발색시킨 후 120℃에서 반응시켜 스폿(spot)을 확인하였다. 여기에서 XGGG는 자일로스(xylose), 글루코스(glucose), 갈락토스(galactose), 갈락트우론산(galacturonic acid), FS는 프럭토스(fructose)와 수크로스(sucrose), IMO는 아이소말토올리고당(isomalto-oligosaccharides)을 의미한다. TLC 결과에서도 마찬가지로 C4 처리군에서 글루코스(glucose)와 프럭토스(fructose)를 비롯한 다양한 종류의 당에 대한 스폿(spot)의 농도가 높은 것으로 확인되었다. 총 당의 함량은 phenol-sulfuric acid method로, 환원당의 함량은 3,5-dinitrosalicylic acid method로 측정하였다. 환원당의 함량은 P5 처리군에서 15473.33 ㎍/㎖로 가장 높았으나 총 당의 함량은 무처리군에서 10691.67 ㎍/㎖인 것에서 비해 C4 처리군에서는 26400.00 ㎍/㎖로 가장 높게 나타났다. 이와 같은 결과를 종합하였을 때 상기 상업용 효소들 중 C4가 식이섬유를 분해하여 당으로 용해시키며 헤미셀룰로오스 함량을 높이는데 가장 효과적인 것으로 보인다. 따라서 C4를 배박 파우더의 식이섬유 가용화를 위한 효소로 선발하였다.
기능성 식이섬유 제조를 위한 효소 최적화
(1) 효소 농도의 최적화
효소 선발을 위한 스크리닝 실험에서는 효소는 1% 농도로 하여 반응시킨 것이다. 최적화를 위해 C4 효소 농도를 0%, 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.5%, 1%, 2%로 설정하여 최적화를 시도하였다. 이때 SB는 sample blank, G는 글루코스(glucose), M은 말토스(maltose), IMO는 아이소말토올리고당(isomalto-oligosaccharides)를 의미한다. 또한 TLC는 nitromethane:1-propanol:H2O = 2:5:1.5 (v/v/v) 조건에서 두 번 전개하여 발색 용매로 발색 후 120℃에서 반응시켜 확인하였다. 총 당의 함량은 phenol-sulfuric acid method로 측정하여 평가하였다. 이에 따른 효소 농도별 TLC 분석(a) 및 총 당함량(b) 분석 결과를 도 3에 나타내었다.
이에 따르면, TLC 분석 결과 효소 1% 농도에서 올리고당의 생성이 눈에 띄게 증가한 것으로 확인되었고, 총 당의 함량은 효소의 농도가 높아질수록 증가하였으나 1%와 2%에서 유의차는 없었다. 따라서 배 식이섬유 분해를 위해서는 효소 농도를 1% 조건으로 하였다.
(2) 기질 농도의 최적화
효소 선발을 위한 스크리닝 실험에서 기질은 5% 농도로 하여 반응을 시켰고 기질 농도를 1%, 3%, 5%, 8%, 10%로 달리하면서 최적화를 시도하였다. 이때 TLC와 총 당 분석은 효소 농도의 최적화를 위한 실험과 동일하게 진행하였고 그 결과를 도 4에 나타내었다.
이에 따르면, TLC 결과 8% 농도에서 당의 함량이 급증하였고 총 당의 함량 또한 기질의 농도가 높아질수록 증가하였으나 8%와 10%에서 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 따라서 배 식이섬유 분해를 위해서 기질 농도는 8%일 때 최적의 조건인 것으로 판단하였다.
(3) 효소 반응 시간의 최적화
효소 선발을 위한 스크리닝 실험에서는 24시간 동안 반응을 진행하여 관찰하였다. 반응 시간을 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 12시간, 18시간, 24시간, 36시간, 48시간으로 설정하여 효소 반응 최적화를 시도하였다. 이때 TLC와 총 당 분석은 효소 농도의 최적화와 기질 농도 최적화를 위한 실험과 동일한 방법으로 진행하였고 그 결과를 도 5에 나타내었다.
이에 따르면, TLC 결과 24시간 반응 결과 스폿(spot)의 농도가 진해진 것을 확인할 수 있었다. 또한 총 당은 1시간부터 18시간까지 시간이 경과함에 따라 당의 함량이 감소했으나 24시간에는 다시 증가하였으며 36시간까지 유사한 결과를 나타내었다. 따라서 배 식이섬유 분해를 위해서는 반응 시간을 24시간으로 설정하고 효소 반응을 진행하였을 때 가장 효과적일 것이라 판단하였다.
실시예 1: 효소 처리된 배박 파우더 제조
배즙 착즙 후 남은 배 슬러지인 맑은 배박을 수득하였다. 또한 맑은 배박을 다시 100℃에서 30분간 고압가열한 후 2회 여과하여 배즙을 농축 추출하였고 남은 배 슬러지를 동결건조하여 가열배박을 수득하였다. 이에 따라 수득된 가열배박을 균질화하여 입자 크기가 60 mesh 이상인 것을 분리하여 배박 파우더를 수득하고 효소반응의 기질로 사용하였다.
위의 효소 최적화 조건 실험을 통해 0.05M 소듐 아세테이트 버퍼(sodium acetate buffer) (pH 4.5)에 희석한 C4 효소 1중량%, 배박 파우더인 기질 농도 8중량%, 52℃, 90 rpm으로 24시간 동안 효소 처리하였고 98℃에서 15분간 반응시켜 효소 실활시킨 후, 상등액의 분리 없이 상등액과 잔여물을 함께 그대로 동결건조하여 균질화한 시료를 수득하고 -80℃에서 보관하여 실험에 사용하였다.
비교예 1: 가열배박
실시예 1에서 상기 가열배박을 배박 파우더로 균질화하지 않고 그대로 사용하였다.
비교예 2: 효소 처리되지 않은 배박 파우더
실시예 1의 효소 처리 전의 배박 파우더를 사용하였다.
비교예 3: 효소 처리된 가열 배박
상기 가열배박을 균질화하여 배박 파우더를 형성하지 않고 바로 효소 처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 시료를 수득하였다.
[실험예]
실험예 1: 입자의 크기, 균일성 분석
실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더, 비교예 1의 가열배박, 비교예 2의 배박 파우더의 사진, 현미경 사진 및 TLC 분석 결과를 도 6에 나타내었다.
이에 따라 이들 분말의 특성을 육안으로 확인한 결과 비교예 1의 가열배박 보다 비교예 2의 배박 파우더의 분말이 더 균일하였고 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더는 비교예 2의 효소 처리되지 않은 배박 파우더보다 색이 약간 진해졌다. 또한 각 입자의 크기는 디지털현미경을 이용해 200배의 배율로 확대하여 측정하였다. 측정 결과 비교예 1의 가열배박에 비해 비교예 2의 배박 파우더의 입자 크기가 작았으며 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더의 경우 입자 크기가 더 작아진 것으로 확인되었다. 구체적인 분말의 입자 크기를 아래의 표 3에 정리하였다.
입자직경 (㎛)
AVE±S.D 비교예 1의 가열배박 비교예 2의 배박 파우더 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더
239.11±183.63 195.78±53.28 155.89±27.24
이에 따르면, 입자 크기의 표준편차 또한 비교예 1의 가열배박에서 가장 컸고, 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더의 입자 크기는 효소 처리하지 않은 비교예 2의 배박 파우더 보다 감소한 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 효소 처리를 했을 때 입자의 크기가 작아지고 동시에 균일해진다는 것을 의미한다.또한, TLC는 반응액을 1㎕씩 점적하고 전개 용매 아세토나이트릴:H2O = 85:15 (v/v)로 조건에서 두 번 전개하여 발색 용매로 발색 후 120℃에서 반응시켜 확인하였다. 여기서 XGGG는 자일로스(xylose), 글루코스(glucose), 갈락토스(galactose), 갈락투론산(galacturonic acid), FS는 프럭토스(fructose)와 수크로스(sucrose), IMO는 이소말토올리고당(isomalto-oligosaccharides)을 의미한다. 프럭토스(fructose)나 글루코스(glucose)가 주된 성분인 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더는 비교예 1의 가열배박, 비교예 2의 배박 파우더와 다르게 프럭토스(fructose)와 글루코스(glucose) 뿐만 아니라 이소말토올리고당(isomalto-oligosaccharides) 등 여러 종류의 당이 생성된 것으로 확인되었다.
실험예 2: 식이섬유 조성 및 함량 분석
배박 파우더에서 효소 처리를 했을 시 식이섬유 조성의 변화를 확인하기 위해 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더, 비교예 1의 가열배박, 비교예 2의 배파우더, 비교예 3의 효소 처리된 가열배박에 대하여 식이섬유, 리그닌, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 펙틴의 조성 및 함량을 측정하였고, 구체적인 측정 방법은 아래와 같다.
시료의 불용성과 수용성 식이섬유 함량은 Prosky 등의 효소적 중량법으로 측정하였다. 건조 시료 1 g을 정확하게 칭량하여 phosphate buffer(pH 6.0) 50 ㎖를 첨가한 후 알파-아밀레이즈(α-amylase), 프로테이즈(protease), 아밀로글루코시데이즈(amyloglucosidase)를 이용해 차례로 가수분해하여 전 처리하였다. 불용성 식이섬유는 효소 처리된 잔사를 78%, 95% 에탄올과 아세톤으로 세척하고 건조한 후 단백질 및 회분 함량 측정값의 차를 이용하여 계산하였다. 효소 처리한 여액에 60℃의 95% 에탄올 첨가해 침전된 고체를 건조, 측량 후 단백질 및 회분 함량 측정값의 차를 이용하여 수용성 식이섬유 함량을 계산하였다. 총 식이섬유는 효소 반응한 시료 전체를 이용하여 불용성 식이섬유와 같은 방식으로 측정하였다. 계산식은 아래의 식 2와 같다.
[식 2]
Figure PCTKR2023019673-appb-img-000003
시료에서 acid detergent fiber (ADF), neutral detergent fiber (NDF)의 측정을 위해 시료 0.5 g을 산성 계면활성 용액 또는 중성 계면활성 용액 200 ㎖와 혼합하여 100℃에서 1시간 여과하였다. 90℃의 물 40 ㎖와 아세톤 40 ㎖를 이용해 잔사의 색이 없어질 때까지 세척한 후 12시간 건조하여 무게를 측정하였다. ADF와 NDF는 잔사의 무게에서 시료의 무게를 나눠서 계산하였다. 리그닌(lignin)은 시료 0.5 g에 72% H2SO4 15 ㎖를 가해 2시간 동안 혼합한 뒤 증류수를 가해 H2SO4를 3%까지 희석했다. 98℃에서 3시간 여과하고 뜨거운 물 150 ㎖로 세척한 뒤 건조 후 무게를 측정하였다. 리그닌은 침전물의 무게를 시료의 무게로 나눠서 계산하였고, 셀룰로스(cellulose)는 ADF와 리그닌(lignin)의 함량 차이로 계산하였다. 펙틴(pectin)은 pectin kit (pectin identification kit, Megazyme, Wicklow, Ireland)를 이용하였고, 헤미셀룰로오스(hemicellulose) 또한 hemicellulose content assay kit (Solarbio, Bejing, China)로 측정하였으며 제조사의 지시에 따라 실험을 수행하였다.
이에 따라 측정된 결과를 표 4 및 표 5에 나타내었다. 수용성 식이섬유는 장 내 통과 시간을 지연시킴으로써 배변 활동이 원활하도록 도울 수 있고, 콜레스테롤 및 지질을 흡착하여 혈청 콜레스테롤의 양을 조절할 수 있고 지질의 대사에 관여하게 된다. 또한 불용성 식이섬유는 장 내에서 분해가 되지 않거나 천천히 분해됨으로써 장 건강에 도움을 주는 것으로 알려져 있다.
구분 (%) 조단백질 조회분 총 식이섬유 수용성 식이섬유 불용성 식이섬유 수용성/불용성
식이섬유
비교예 1 가열배박 2.28b 0.62a 68.76b 7.10c 61.66a 0.12b
비교예 3 효소처리 가열배박 2.22c 0.61b 64.21c 6.20d 58.21b 0.11b
비교예 2 배박파우더 2.38a 1.61b 70.72a 10.33a 60.39a 0.17a
실시예 1 효소처리 배박파우더 2.33b 1.41c 64.92c 8.71b 56.21b 0.16a
구분 (mg/g) 펙틴 셀룰로오스 헤미셀룰로오스 리그닌
비교예 1 가열배박 113.58a 269.53a 161.80c 157.40b
비교예 3 효소처리 가열배박 98.58b 237.21b 231.10b 162.50a
비교예 2 배박파우더 67.40c 247.53b 250.73b 168.10a
실시예 1 효소처리 배박파우더 42.76d 205.20c 400.50a 182.75a
표 4 및 표 5에 따르면, 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더는 총 식이섬유, 수용성 식이섬유, 불용성 식이섬유의 함량이 효소 처리되지 않은 비교예 2의 배박 파우더에 비해 모두 감소한 것으로 확인되었다. 수용성 식이섬유의 경우 펙틴의 양을 측정했을 때 비교예 2의 배박 파우더에서 67.40 mg/g이었던 것이 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더에서 42.76 mg/g으로 감소된 것으로 보아 효소에 의해 펙틴이 분해되어 수용성 식이섬유의 함량이 감소한 것으로 보인다.
또한 불용성 식이섬유에 해당하는 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스의 함량 측정 결과 셀룰로오스는 효소 반응에 의해 분해되어 감소되었으나 헤미셀룰로오스의 경우 효소 처리되지 않은 비교예 2의 배박 파우더는 250.73 mg/g이었던 것이 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더에서 400.50 mg/g으로 증가되었다. 뿐만 아니라 효소 처리하였으나 가열배박을 입자 크기가 작게 배박 파우더로 제조하지 않고 그대로 효소처리한 비교예 3의 효소 처리된 가열배박 231.10 mg/g에 비해 현저히 높은 헤미셀룰로오스 함량을 갖는 것으로 나타났다.
즉, 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더는 헤미셀룰로오스를 제외한 나머지 식이섬유의 함량은 감소하였으나 헤미셀룰로오스의 함량은 증가하였다. 헤미셀룰로오스 함량 증가는 가열배박의 균질화를 통한 입자 크기 미세화와 효소 처리 조건을 모두 만족하는 경우 구현할 수 있음을 알 수 있다.
실험예 3: 물리적 특성 분석
실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더, 비교예 1의 가열배박. 비교예 2의 배박 파우더에 대하여 색도, 당도, 비중과 총 당, 환원당 함량을 측정하였고 구체적인 측정 방법은 아래와 같다.
색도는 색차계(Handheld color spectrophotometer 45/0 NS 800, Shenzhen 3nh Technology Co., Ltd, Shenzhen, China)를 이용해, ΔL (Lightness), Δa (Redness), Δb (Yellowness), ΔC (Brightness), ΔE (Total color difference)를 측정하였다. 당도는 시료 1g을 증류수에 10% (v/v)로 용해시킨 후 굴절당도계(Digital handheld PAL-1, ATAGO Co., Ltd, Tokyo, Japan)로 측정하였다. 비중은 시료가 동일 부피 상태일 때의 무게를 측정하여 확인하였다.
이에 따라 측정된 물리적 특성 분석 결과를 아래의 표 6 및 표 7에 나타내었다.
구분 형태 색도
ΔL* Δa* Δb* ΔC* ΔE*
비교예 1 가열배박 53.92a 10.42c 22.47c 24.75c 59.33b
비교예 2 배박파우더 53.83b 10.55b 24.10a 26.30b 59.91a
실시예 1 효소처리 배박파우더 48.79c 11.51a 24.05b 26.65a 55.60c
구분 형태 당도
(°Brix)		 비중
(g/㎖)		 총 당
(mg/g)		 환원당
(mg/g)
비교예 1 가열배박 2.1c 0.54a 143.20b 73.92a
비교예 2 배박파우더 2.4b 0.52a 85.53c 72.32a
실시예 1 효소처리 배박파우더 4.7a 0.39b 211.20a 73.92a
이에 따르면, 비교예 1의 가열배박과 비교예 2의 배박 파우더의 색도는 대체로 유사하였으나 비교예 2의 배박 파우더가 약간 더 어두운 편이었다. 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더는 비교예 2의 배박 파우더보다 색은 더 어두워졌고 총합 색차(ΔE*)가 낮아진 것으로 확인되었다. 또한 당도는 비교예 2의 배박 파우더에서 2.4 °Brix였으나 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더는 4.7 °Brix로 두 배 정도 증가하였고, 총 당의 함량이 약 2.5배가량 증가하였기 때문에 식이섬유의 분해로 당의 생성이 증가해 당도가 높아진 것으로 추측된다.
실험예 4: 제형 안정성 평가
실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더, 비교예 1의 가열배박. 비교예 2의 배박 파우더의 제형 안정성을 평가하기 위하여 용해도, 수분 보유력, 유지 보유력, 팽윤력, 콜레스테롤 흡착력을 평가하였고 구체적인 방법은 아래와 같다.
용해도는 건조 시료 0.5 g을 물 10 ㎖과 혼합하고 60 rpm으로 50분간 반응시킨 후 4000 ×g로 15분간 원심분리시켜 측정하였다. 남은 침전물은 105℃에서 건조시켜 무게를 측정하여 용해도를 계산하였다. 수분 보유력은 건조 시료 0.5 g을 물 10 ㎖과 혼합한 뒤 25℃에서 24시간 동안 정치한 후 4000 ×g로 15분간 원심분리하여 상층액을 제외한 침전물의 무게를 측정하여 계산하였다. 유지 보유력은 건조 시료 0.5 g을 올리브유 5 ㎖와 혼합한 뒤 4℃에서 1시간 동안 정치한 후 4000 ×g로 15분간 원심분리하여 상층액을 제외한 침전물의 무게를 측정하였다. 팽윤력은 건조 시료 0.5 g을 물 10 ㎖와 혼합한 뒤 4℃에서 18시간 정치해 두고 시료가 차치하는 부피를 측정하여 값을 계산하였다. 아래의 식을 이용해 각 값을 계산하였으며 이때 Wdry는 건조 후 시료의 무게, Wsample은 건조 시료의 무게 Wwet은 수화된 시료의 무게, Vwet은 수화된 시료의 부피, Vdry는 건조 시료의 부피를 의미한다.
용해도(%)=(1-Wdry/Wsample)×100
수분 보유력(WHC) (g/g)=(Wwet-Wsample)/Wsample
유지 보유력(OHC) (g/g)=(Wpellet-Wsample)/Wsample
팽윤력(SC) (mL/g)=(Vwet-Vdry)/Wsample
콜레스테롤 흡착력은 1 g의 시료와 물에 10배 희석한 계란 노른자 25 ㎖를 혼합하고 pH를 조정한 후 120 rpm, 37℃에서 3시간 진탕 회전시켜 측정하였다. 반응액은 4000 x g에서 20분 원심분리하여 상등액 20 ㎕를 취해 o-phthalaldehyde method를 이용하여 흡착된 콜레스테롤 함량을 조사하였다.
이와 같은 수분 보유력, 유지 보유력, 팽윤력, 콜레스테롤 흡착력은 시료가 그 무게보다 많은 양의 수분을 흡수하여 대변의 무게를 증가시켜 장 건강에 도움이 되거나, 시료가 지방을 흡착하여 체외로 배출을 도울 수 있는지를 평가할 수 있는 지표가 된다. 특히 시료가 혈청의 콜레스테롤과 중성 지방을 흡착하면 포도당의 흡수를 지연시킬 수 있고 나아가 심혈관 질병의 예방에까지 도움을 줄 수 있다. 앞서 측정한 식이섬유의 함량과 연결하여 효소 처리에 의해 실질적인 식이섬유의 함량은 감소되었지만, 기능이 강화되어 식이섬유로써의 기능이 향상되었는지 확인하고자 본 실험을 진행하였다.
이에 따른 평가 결과를 아래의 표 8에 나타내었다.
구분 형태 용해도
(%)		 수분 보유력
(g/g)		 유지 보유력
(g/g)		 팽윤력
(㎖/g)		 콜레스테롤 흡착력 (mg/g)
pH 2 pH 7
비교예 1 배박 28.96b 1.84b 3.08b 5.90b 14.74ab 17.33b
비교예 2 배파우더 25.89b 1.48b 2.63b 5.81b 12.84b 16.79b
실시예 1 배파우더 효소 43.56a 2.82a 4.18a 23.37a 19.14a 21.43a
표 8에 따르면, 용해도의 경우 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더에서 비교예 2의 배박 파우더에 비해 유의적으로 증가하여 효소 반응을 통해 가용화되었을 것으로 보인다. 수분 보유력과 유지 보유력은 비교예 2의 배박 파우더에서 각각 1.48 g/g, 2.63 g/g이었던 것에 비하여 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더에서는 2.82 g/g, 4.18 g/g으로 증가하였다. 또한, 팽윤력에서도 비교예 2의 배박 파우더는 5.81 g/g이었고 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더는 23.37 g/g으로 효소 처리 전보다 약 4배 정도 증가하였다. 뿐만 아니라, 콜레스테롤 흡착력에서도 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더에서 효소 처리 전에 비해 유의적으로 증가한 것으로 확인되었다. 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더는 효소 처리 전에 비하여 용해도와 수분 및 유지 보유력, 팽윤력, 콜레스테롤 흡착력이 모두 증가하였다. 이와 같은 결과를 통해 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더는 장 건강 및 지질 대사에 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다.
실험예 5: 프리바이오틱스 효과 분석
앞서 수분 보유력, 유지 보유력, 팽윤력, 콜레스테롤 흡착력의 조사를 통해 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더는 지질, 콜레스테롤을 흡착하고 수분을 많이 흡수할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더는 장 건강에 도움을 줄 수 있을 것이라 판단되었으며, 나아가 장 내 미생물 환경에도 도움을 줄 수 있는지를 확인하고자 프리바이오틱스 효과 분석을 아래와 같은 방법에 따라 수행하였다.
MRS 액체 배지에 균을 미리 배양한 후 O.D값(600 nm)이 1 정도가 되었을 때 시료가 포함되어 있는 배지에 각 균을 2% 농도로 접종하여 37℃에서 배양하였다. 배양한 균을 지시약으로써 페놀 레드가 포함된 MRS 고체 배지 (pH 7.2)에 도말하여 다시 37℃에서 배양하며 균의 성장을 육안으로 관찰하였다. 균은 비피도박테리엄 인판티스(B. infantis)와 살로넬라 티피무리엄(S. typimurium)를 선정하여 실험을 수행하였고 시료로는 일반 대조군으로는 글루코스(glucose), 양성 대조군으로는 베타-글루칸(β-glucan)을 사용하였다. 각 시약의 농도는 글루코스는 0.5%, 베타-글루칸과 배박, 배파우더, 배파우더 효소는 2%로 설정하였다. MRS 고체 배지에서 배양 후 사진은 nikon d90 camera (Nikon, Japan)으로 촬영하였다.
페놀 레드는 pH에 의해 색이 변하는 시약으로 산성이 강할수록 노란색을, 염기성이 강할수록 분홍색을 나타낸다. 따라서 페놀 레드 시약을 지시약으로 첨가하고 pH를 7.2로 조정한 MRS 고체배지를 제조하여 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더의 프리바이오틱스로서의 효과를 조사하고 그 결과를 도 7 및 표 9에 나타내었다.
MRS 액체 배지에 균을 미리 배양한 후 O.D값(600 nm)이 1 정도가 되었을 때 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2의 시료가 포함되어 있는 배지에 각 균을 2% 농도로 접종하여 37℃에서 배양하였다. 배양한 균을 페놀 레드가 포함된 MRS 고체 배지에 도말하여 다시 37℃에서 배양하며 균의 성장을 육안으로 관찰하였다. 균의 경우 유익균으로는 유산균 중 하나인 Bifidobacterium infantis (B. infantis)를, 유해균으로는 식중독균인 Salmonella typimurium (S. typimurium)를 선정하여 실험을 수행하였다. 이때 일반 대조군으로는 MRS 배지에 함유되는 기본 탄수화물원인 글루코스(glucose)를 사용하였고, 양성 대조군으로는 베타-글루칸(β-glucan)을 사용하였다. 각 시료의 농도는 글루코스는 0.5%, 베타-글루칸과 비교예 1의 가열배박, 비교예 2의 배박 파우더, 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더는 2%로 설정하였다.
log CFU/㎖
(Glucose군 대비 상대값)		 Glucose β-glucan 비교예 1(배박) 비교예 2(배박파우더) 실시예 1(효소처리 배박파우더)
B. infantis 8.77 7.88
(89.85%)		 8.37
(95.48%)		 8.31
(94.72%)		 8.33
(94.93%)
S. typhimurium 8.71 7.83(89.87%) 8.53
(97.95%)		 7.43
(85.34%)		 6.48
(74.38%)
B. infantis &
S. typhimurium 		B. infantis 8.70 7.69
(88.39%)		 7.53
(86.57%)		 8.37
(96.18%)		 8.32
(95.61%)
S. typhimurium 8.51 8.31
(97.68%)		 7.68
(90.27%)		 6.21
(72.9%)		 2.02
(23.74%)
도 7 및 표 9에 따르면, 먼저 유익균인 B. infantis를 단독 배양한 경우 글루코스 군에서 가장 잘 자랐고, 양성 대조군인 베타-글루칸보다 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더 시료에서 더 잘 성장했다. 유해균인 S. typhimurium 단독 배양 시 마찬가지로 글루코스 군에서 8.71 log CFU/㎖로 가장 잘 자랐고, 다음으로 배박에서 8.53 log CFU/㎖에서 높았으나 비교예 2의 배박 파우더나 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더 군에서는 글루코스 군에 비해 각각 85.34%, 74.38% 수준의 수가 측정되어 유해균 억제에 효과적일 것이라 사료되었다. 또한 B. infantis 단독 배양의 경우 배지가 모두 노란빛을 띠었고 반면 S. typhimurium 단독 배양의 경우 배지가 모두 붉은빛을 띠어 페놀 레드를 지시약으로 사용한 MRS 배지 제조가 잘 이루어졌음도 확인할 수 있었다.
나아가 유익균과 유해균을 혼합 배양하여, 시료가 유익균의 생장은 촉진하고 유해균의 생장은 억제할 수 있는지를 확인하였다. 그 결과 비교예 1의 가열배박과 비교예 2의 배박 파우더 처리군에서는 B. infantis와 S. typhimurium이 혼합되어 성장하는 모습이 관찰되었으나 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더 처리군에서는 S. typhimurium이 잘 자라지 않았다. 배지의 색 또한 유산균이 잘 자랐을 때와 마찬가지로 노란빛을 나타냈다. 실험 결과 실시예 1의 효소 처리된 배박 파우더는 유익균의 생장은 촉진하고 유해균의 생장은 억제함으로써 장내 미생물 환경을 개선하여 장 건강을 유지하는 데 도움을 줄 수 있을 것이다.
실험 결과는 통계±표준편차로 나타냈다. 군 간의 비교는 SPSS 프로그램 (v27.0, IBM Company, Chicago, IL, USA)을 사용하여 분산 분석(one-way ANOVA)하였으며, 시료 간의 유의성 차이를 검정하기 위해 Student's t-test 또는 Duncan's multiple range test를 p<0.05 수준에서 실시하였다.
하기에 본 발명의 담즙 추출물을 포함하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1. 산제의 제조
실시예 1의 효소 처리 배박 파우더 500 mg
유당 100 mg
탈크 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충전하여 산제를 제조한다.
제제예 2. 정제의 제조
실시예 1의 효소 처리 배박 파우더 300 mg
옥수수전분 100 mg
유당 100 mg
스테아린산 마그네슘 2 mg
상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.
제제예 3. 캅셀제의 제조
실시예 1의 효소 처리 배박 파우더 200 mg
결정성 셀룰로오스 3 mg
락토오스 14.8 mg
마그네슘 스테아레이트 0.2 mg
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.
제제예 4. 주사제의 제조
실시예 1의 효소 처리 배박 파우더 600 mg
만니톨 180 mg
주사용 멸균 증류수 2974 mg
Na2HPO4,12H2O 26 mg
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플 당 상기의 성분 함량으로 제조한다.
제제예 5. 액제의 제조
실시예 1의 효소 처리 배박 파우더 7.5 g
이성화당 10 g
만니톨 5 g
정제수 적량
통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100g으로 조절한 후 갈색병에 충전하여 멸균시켜 액제를 제조한다.
제제예 6. 과립제의 제조
실시예 1의 효소 처리 배박 파우더 1,900 mg
비타민 혼합물 적량
비타민 A 아세테이트 70 ㎍
비타민 E 1.0 mg
비타민 B1 0.13 mg
비타민 B2 0.15 mg
비타민 B6 0.5 mg
비타민 B12 0.2 ㎍
비타민 C 10 mg
비오틴 10 ㎍
니코틴산아미드 1.7 mg
엽산 50 ㎍
판토텐산 칼슘 0.5 mg
무기질 혼합물 적량
황산제1철 1.75 mg
산화아연 0.82 mg
탄산마그네슘 25.3 mg
제1인산칼륨 15 mg
제2인산칼슘 55 mg
구연산칼륨 90 mg
탄산칼슘 100 mg
염화마그네슘 24.8 mg
상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 과립제에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 과립제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강기능식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.
제제예 7. 기능성 음료의 제조
실시예 1의 효소 처리 배박 파우더 1,900 mg
구연산 1,000 mg
올리고당 100 g
매실농축액 2 g
타우린 1 g
정제수를 가하여 전체 900 mL
통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1 시간 동안 85 ℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 L 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 기능성 음료 조성물 제조에 사용한다.
상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 수요계층, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 장건강 개선용 식품 조성물, 장질환 예방 또는 치료용 약학 조성물은 효소 반응을 통해 배 슬러지의 식이섬유를 가용화하고, 특히 헤미셀룰로오스가 풍부한 식이섬유를 제조하고, 용해도, 수분 보유력, 유지 보유력, 팽윤력, 콜레스테롤 흡착력을 증가시키며, 장내 유익균 증식은 촉진하고 유해균 증식은 억제함으로써 장건강을 개선하고 장질환을 예방 또는 치료하는 데 활용될 수 있다.

Claims (22)

  1. 셀룰레이즈(cellulase), 베타-글루카네이즈(β-glucanase) 및 자일라네이즈(xylanase)를 포함하는 복합효소로 효소처리된 배박 파우더를 유효성분으로 포함하는 장건강 개선용 식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복합효소는 트리코더마 레세이(Trichoderma reesei) 유래인 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 식품 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배박 파우더는 상기 효소처리 전 입자 크기가 130 내지 250 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 식품 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배박 파우더는 상기 효소처리된 입자 크기가 120 내지 200 ㎛ 이고, 효소처리 전 입자 크기 보다 작은 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 식품 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 효소처리된 배박 파우더는 효소 반응 후 상층액과 남아있는 배박 파우더 기질을 함께 건조 후 균질화한 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 식품 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 효소처리된 배박 파우더는 불용성 식이섬유가 50 내지 60중량% 포함된 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 식품 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 효소처리된 배박 파우더는 헤미셀룰로오스/셀룰로오스(w/w) 값은 1.5 내지 2.5 인 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 식품 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 효소처리된 배박 파우더는 헤미셀룰로오스 함량이 350 내지 450 mg/g 인 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 식품 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 효소처리된 배박 파우더는 용해도가 40 내지 50% 인 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 식품 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 효소처리된 배박 파우더는 수분보유력이 2.5 내지 3.5 g/g 인 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 식품 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 효소처리된 배박 파우더는 유지보유력이 4 내지 5 g/g 인 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 식품 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 효소처리된 배박 파우더는 팽윤력이 20 내지 30 ㎖/g 인 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 식품 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 효소처리된 배박 파우더는 콜레스테롤 흡착력이 pH 2 기준으로 18 내지 20 mg/g이고, pH 7 기준으로 20 내지 22 mg/g 인 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 식품 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 효소처리된 배박 파우더는 장내 유익균 생장 촉진용 및 유해균 생장 억제용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 식품 조성물.
  15. 셀룰레이즈(cellulase), 베타-글루카네이즈(β-glucanase) 및 자일라네이즈(xylanase)를 포함하는 복합효소로 효소처리된 배박 파우더를 유효성분으로 포함하는 장질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 복합효소는 트리코더마 레세이(Trichoderma reesei) 유래인 것을 특징으로 하는 장질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 장질환은 과민성 대장증후군, 크론병, 궤양성 대장염, 변비 및 단장증후군 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 장질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  18. 셀룰레이즈(cellulase), 베타-글루카네이즈(β-glucanase) 및 자일라네이즈(xylanase)를 포함하는 복합효소로 배박 파우더를 효소처리하는 단계;를 포함하는 장건강 개선용 조성물의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 복합효소는 트리코더마 레세이(Trichoderma reesei) 유래인 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 조성물의 제조방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 장건강 개선용 조성물의 제조방법은,
    배즙을 착즙하고 남은 배 슬러지인 맑은 배박을 수득하는 단계;
    상기 맑은 배박을 열을 가하면서 가압하여 배즙을 추출하고 남은 배 슬러지인 가열 배박을 수득하는 단계;
    상기 가열 배박을 균질화하고 60 메쉬 망을 통과하는 배박 파우더를 수득하는 단계;
    상기 배박 파우더를 상기 효소로 효소처리하는 단계; 및
    상기 효소처리 후 효소 반응에 따른 생성물을 동결건조시켜 균질화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 조성물의 제조방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 효소처리하는 단계에서, 효소처리 온도는 50 내지 55℃인 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 조성물의 제조방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 효소처리하는 단계에서, 상기 배박 파우더인 기질 농도는 6 내지 10중량%이고, 효소 농도는 0.5 내지 1.5중량% 인 것을 특징으로 하는 장건강 개선용 조성물의 제조방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5981233A (en) * 1997-08-21 1999-11-09 Roche Vitamins Inc. Process for manufacturing a xylanase enzyme complex from pre-treated thin stillage of rye
KR20140147965A (ko) * 2013-06-20 2014-12-31 전라남도 배 식이섬유를 포함하는 변비 또는 비만의 예방 또는 개선용 조성물
KR20180137799A (ko) * 2017-06-19 2018-12-28 주식회사 오즐디앤에프 죽순 효소분해물 또는 죽순 발효물을 유효성분으로 포함하는 장기능 저하 예방, 개선 또는 치료용 조성물
CN110801016A (zh) * 2019-10-25 2020-02-18 运鸿集团股份有限公司 润肠通便及促进消化吸收的益生元多肽复合益生菌及制备方法
WO2022266469A1 (en) * 2021-06-17 2022-12-22 Biohm Health Llc Probiotic compositions for alleviating gastrointestinal symptoms in subjects with a neurological disorder

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180069159A (ko) 2016-12-14 2018-06-25 주식회사 유일 타력을 이용한 폐비닐 탈수기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5981233A (en) * 1997-08-21 1999-11-09 Roche Vitamins Inc. Process for manufacturing a xylanase enzyme complex from pre-treated thin stillage of rye
KR20140147965A (ko) * 2013-06-20 2014-12-31 전라남도 배 식이섬유를 포함하는 변비 또는 비만의 예방 또는 개선용 조성물
KR20180137799A (ko) * 2017-06-19 2018-12-28 주식회사 오즐디앤에프 죽순 효소분해물 또는 죽순 발효물을 유효성분으로 포함하는 장기능 저하 예방, 개선 또는 치료용 조성물
CN110801016A (zh) * 2019-10-25 2020-02-18 运鸿集团股份有限公司 润肠通便及促进消化吸收的益生元多肽复合益生菌及制备方法
WO2022266469A1 (en) * 2021-06-17 2022-12-22 Biohm Health Llc Probiotic compositions for alleviating gastrointestinal symptoms in subjects with a neurological disorder

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