기호도가 향상된 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물요약
본 발명은 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분말 청국장을 제조함에 있어서, 증자된
대두, 보리 분말, 쑥 분말, 다시마 분말을 일정비율로 혼합한 후 상기 혼합물에 바실러스 리케니포르미스(Bacillus
licheniformis) B1 (KCTC 0755BP)을 접종하여 발효시킨 후 얻어진 발효산물을 건조 및 분말화하여 제조함으로써, 종래
의 일반 대두 청국장에 비하여, 특히 항산화 및 혈압강하의 기능성이 강화되고 또한 맛과 향 면에서의 기호성이 향상되어, 생청국장이나 일반 대두 분말 청국장을 먹기 힘든 사람도 부담없이 간편하게 복용할 수 있는 새로운 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물을 제공하므로, 식품 및 의약산업상 매우 유용한 발명이다.
대표도
도 1
색인어
청국장, 보리, 쑥, 다시마, 혈압강하, 항산화
명세서
도면의 간단한 설명
등록특허 10-0572031
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도 1은 본 발명 분말 청국장 조성물의 청국장 발효과정 중, 발효시간에 따른 단백질분해효소의 활성 변화를 측정한 그래프이다.
도 2는 본 발명 분말 청국장 조성물의 청국장 발효과정 중, 발효시간에 따른 pH의 변화를 측정한 그래프이다.
도 3은 본 발명 분말 청국장 조성물의 청국장 발효과정 중, 발효시간에 따른 갈변도의 변화를 390 nm에서 측정한 그래프이다.
도 4는 본 발명 분말 청국장 조성물의 청국장 발효과정 중, 발효시간에 따른 갈변도의 변화를 500 nm에서 측정한 그래이다.
도 5는 본 발명 분말 청국장 조성물의 항산화도를 측정한 그래프이다.
도 6a는 본 발명 분말 청국장 조성물의 경구투여가 고혈압 환자의 혈압에 미치는 영향을, 그 복용 2시간 경과 후 측정한 결과이고, 도 6b는 한달 간 복용시킨 후 측정한 결과이다.
도 7은 본 발명 분말 청국장 조성물에 안지오텐신 전환효소 저해 펩타이드 성분이 존재하는지를 확인하기 위해 HPLC 분리 실험한 결과이다. 발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분말 청국장을 제조함에 있어서, 증자된
대두, 보리 분말, 쑥 분말, 다시마 분말을 일정비율로 혼합한 후 상기 혼합물에 바실러스 리케니포르미스(Bacillus
licheniformis) B1 (KCTC 0755BP)을 접종하여 발효시킴으로써, 맛과 향의 기호성을 보다 향상시킨 혈압강하 기능성 분
말 청국장 조성물에 관한 것이다.
우리가 섭취하는 식품에는 단순한 영양학적인 기능 뿐만 아니라, 질병을 예방하고 치료할 수 있는 기능성도 있다. 기능성
식품(functional food)의 효과에는 정장작용, 혈당강하, 혈압강하, 콜레스테롤 저하, 혈액순환 개선, 미네랄 흡수촉진, 면역
증강, 알러지 개선 등이 포함된다. 이러한 기능식품은 일본에서는 ‘특정 보건용 식품'(foods for specified health use)’이
라고 불리고 있으며 총 400여 종류가 알려져 있다.
요즘 한국에서는 전통 발효식품인 청국장이 정장, 혈액순환 개선 등의 기능성 식품으로서 부각되고 있다. 청국장은 나라에 따라 템페, 두시, 키네마, 낫도로 불리기도 한다. 청국장은 대두 발효식품으로, 발효가 되면서, 대두에 없었던 미생물, 효소, 다양한 리활성물질이 새롭게 만들어진다(이재중 등, 1999, Bacillus licheniformis B1에 의한 청국장 및 간장 발효, 미
생물학회지 35, 296-301). 청국장 발효는 바실러스 속에 의해 이루어지는데, 청국장 속의 한 효소인 바실러스 단백질분해
효소는 일본에서는 낫도키나제라고 불리며, 인체에서 혈전용해 효과가 있다고 알려져 있다(Sumi, H., H. Hamada, K.
Nakanishi, and H. Hiratani. 1990. Enhancement of the fibrinolytic-activity in plasma by oral administration of
nattokinase. Acta Haematol . 84, 139-143).
다른 일반 장류식품과는 달리, 청국장은 소금을 사용하지 않고 제조할 수 있다. 이런 점에서 청국장의 섭취는 한국인의 소금의 과잉섭취를 막아준다. 또한 1년간의 제조기간이 필요한 된장과는 달리 청국장은 2-3일의 비교적 단기간에 제조할 수 있는 장점도 있다. 또한, 청국장은 미생물과 효소 식품이다. 그러나 끓이게 되면 대부분의 미생물과 효소는 파괴되어, 미생물이나 효소에 의한 건강증진효과를 빠른 시간에 얻기 힘들다. 따라서 생청국장을 섭취하는 것이 미생물과 효소를 살려서 먹는 좋은 방법이나, 아직까지 한국인에게 생청국장의 섭취는 기호 면에서 힘든 상황이다. 그 대안으로써 분말 청국장을 생각할 수 있으나, 분말형태 역시 특유의 냄새와 맛이 남아 있어 많은 사람이 섭취하기에 쉽지 않은 형편이다.
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한편, 보리, 쑥, 다시마, 대두는 우리가 흔히 섭취하는 음식이면서, 서로의 부족함을 보완할 수 있는 자연건강식품으로 알
려져 있다. 특히 보리, 쑥, 다시마, 대두를 각각 발효시 항산화도가 크게 증가하는 것으로 보고되어 있다(유형재 외 3인.
2002. 발효 보리, 쑥, 다시마, 대두의 항산화 효과. 미생물학회지 38, 230-233). 이에 따라 최근에는 청국장 분말에 각종
한약재 또는 상기 보리분말, 쑥분말 등 유용한 천연소재를 혼합하여 기능성 식품을 제조하려는 연구들이 많다.
이와 관련한 종래 기술로, 국내공개특허공보 제2003-8200호는 청국장, 동충하초, 누에, 다시마, 쑥, 느릅, 녹차, 솔잎, 신
선초 등을 맥반석 건조기에 건조하여 150-300메쉬로 분말화한 후 이를 혼합하여 기능성 청국장 분말가루를 제조하는 방
법을 개시하고 있고, 또 다른 국내공개특허공보 제2004-8563호는 보리 분말을 맥아액과 혼합하여 저온에서 숙성한 다음
발효된 대두와 75% : 15% : 10% 비율로 혼합한 보리 청국장에 대해 개시하고 있다.
그러나, 이러한 종래 기술들은 대부분 이미 발효시킨 대두(또는 청국장)에 단순히 천연소재의 분말 또는 추출액을 혼합하
는 것으로, 여러 가지 생리활성물질들이 생성되는 가장 중요한 혼합발효의 과정이 생략되어 있으며, 따라서 진정한 발효식품으로서의 가치는 그리 높지 않다고 볼 것이다.
본 발명은 바로 상기와 같은 점에 착안한 것으로, 증자된 대두에 보리, 쑥, 다시마를 일정비율로 혼합한 후 상기 혼합물 자
체를 발효시켜 분말화 함으로써, 항산화 및 혈압강하 등의 기능성을 강화시키고, 또한 맛과 향 면에서의 기호성을 향상시
켜 생청국장이나 일반 대두 분말 청국장을 먹기 힘든 사람도 부담없이 간편하게 복용할 수 있게 한, 새로운 분말 청국장 조 성물을 제공하려고 한다. 발명이 이루고자 하는 기술적 과제
따라서, 본 발명의 목적은, 증자된 대두, 보리, 쑥, 다시마의 혼합물에 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis)
B1 균주(KCTC 0755BP)를 종균으로 하여 발효시킨 후 분말화함으로써, 항산화와 혈압강하의 기능성 및 맛과 향 면에서
의 기호성이 보다 향상된, 새로운 분말 청국장 조성물을 제공하는 것이다. 발명의 구성 및 작용
본 발명은 증자된 대두, 보리, 쑥, 다시마를 혼합하여 청국장 발효시키는 단계; 상기 대두, 보리, 쑥, 다시마 혼합물의 청국
장 발효과정 중 단백질 분해효소의 활성 변화, pH 변화 및 갈변물질의 생성정도를 조사하여, 보리, 쑥, 다시마, 대두가 혼합 되었을 때에도 청국장 발효가 일어나는지 여부를 확인하는 단계; 상기 혼합 분말 청국장 조성물의 기능성을 알아보기 위하여 그 항산화도 및 혈압강하효과를 측정하고, 특히 혈압강하효과와 관련하여 상기 혼합 분말 청국장 조성물에 안지오텐신 전환효소 저해 펩타이드가 존재하는지를 확인하는 단계; 및 혼합 분말 청국장 조성물의 기호성을 알아보기 위하여, 일반 대두 분말 청국장을 비교대상으로 하여 맛과 향에 대한 선호도를 조사하는 단계로 구성된다.
본 발명의 분말 청국장 조성물은, 분말 청국장 제조에 있어서, 증자된 대두, 보리 분말, 쑥 분말, 다시마 분말의 혼합물에 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis) B1 균주(KCTC 0755BP)의 배양액을 접종하여 발효시킨 후 얻어진 발효산물을 건조한 후 분말화하여 제조됨을 특징으로 하는 것이다.
좀 더 구체적으로는, 본 발명의 분말 청국장 조성물은, 증자된 대두 85~95 중량부, 보리 분말 5~10 중량부, 쑥 분말 1~5
중량부, 다시마 분말 0.1~2.0 중량부를 혼합하여 얻은 혼합물에, 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis) B1
균주의 배양액을 상기 혼합물 무게 대비 0.5~2 중량부 접종하여 40℃에서 3일간 발효시킨 후, 그 발효산물을 진공동결 건조한 후 분말화하여 제조됨을 특징으로 하는 것이다.
가장 바람직하게는, 본 발명의 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물은, 증자된 대두 90 중량부, 보리 분말 7 중량부, 쑥 분
말 2.5 중량부, 다시마 분말 0.5 중량부를 혼합하여 얻은 혼합물에, 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis) B1
균주의 배양액을 상기 혼합물 무게 대비 1 중량부 접종하여 40℃에서 3일간 발효시킨 후, 그 발효산물을 진공동결 건조한 후 분말화하여 제조됨을 특징으로 한다.
이 때, 대두는 통상적인 방법에 따라 증자하여 사용하며, 보리와 쑥은 물로 깨끗이 닦아 건조한 후 분말화하여 사용한다.
다시마 역시 물에 충분히 불려 소금기를 제거하고 건조한 후 분말화하여 사용한다. 또한, 본 발명에서 종균으로 사용된
실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis) B1 균주 (KCTC 0755BP)는 본 발명자가 출원번호 제2000-18724호로
특허출원하여 등록 제0368183호로 특허받은 균주이다. – 3 –
본 발명의 분말 청국장 조성물은, 이미 발효시킨 대두(또는 청국장)에 단순히 천연소재의 분말 또는 추출액을 혼합하여 얻는 종래의 청국장 조성물과 달리, 대두, 보리, 쑥, 다시마의 혼합물 자체를 청국장 발효시켜 얻는 것을 특징으로 하는 신규한 청국장 조성물이다. 본 발명에서는, 실제로 이러한 대두, 보리, 쑥, 다시마 혼합물의 청국장 발효가 가능한가를 알아보기 위해 상기 혼합물의 청국장 발효과정 중 단백질 분해효소의 활성 변화, pH 변화 및 갈변물질의 생성정도를 조사하였으며, 그 결과 단백질분해효소의 활성은 발효시작 하루만에 최대치에 이르고, pH는 발효시작 2일만에 8.4까지 증가하며, 당과 아미노산에 의해 생성되는 갈변물질은 초기에 비해 20배 이상 증가함을 확인함으로써, 대두, 보리, 쑥, 다시마를 혼합하여도 청국장의 제조가 가능함을 확인하였다.
또한, 본 발명의 분말 청국장 조성물은 항산화 및 혈압강하효과의 기능성을 나타내는 우수한 청국장 조성물이다. 특히, 본
발명의 분말 청국장 조성물은 혈압강하효과와 관련하여 안지오텐신 전환효소를 저해하는 펩타이드 성분으로 리신-프롤린(Lys-Pro)을 함유한다. 본 발명에서는, 이의 확인을 위해 에탄올과 메탄올에 본 발명의 분말 청국장 조성물을 녹인 후
DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)를 이용하여 항산화도를 측정하였으며, 고혈압 환자에게 본 발명의 분말 청국장
조성물을 1회 경구투여한 뒤 2시간 경과 후 수축기 혈압 및 이완기 혈압의 변화를 측정하고, 다시 한달 간 복용시킨 뒤 수축기 혈압 및 이완기 혈압의 변화를 측정하여 혈압강하효과가 있는지를 조사하였다. 그 결과, 항산화도의 경우, 본 발명의 분말 청국장 조성물은 그 농도를 각각 0.2에서 1%(w/v)로 증가시킬수록 항산화도를 농도의존적으로 증가시켰고, 혈압강하효과의 경우에는, 이의 경구투여 후 2시간 뒤 고혈압 환자의 평균 수축기 혈압을 151 mmHg에서 140 mmHg로, 그리고 한달 간 복용시킨 후에는 고혈압 환자의 평균 수축기 혈압을 145 mmHg에서 130 mmHg로 떨어뜨려, 매우 뛰어난 항산화및 혈압강하 효과를 나타냄을 확인하였다. 더 나아가, 본 발명에서는 본 발명의 분말 청국장 조성물에 안지오텐신 저해 펩타이드 성분이 존재하는지를 확인하기 위해 HPLC 분리 실험을 실시하였으며, 그 결과 7번 피크에서 32.1μM의 안지오텐신 전환효소 활성 저해효과(IC50)를 나타내는 리신-프롤린(Lys-Pro) 성분을 분리하였다.
또 한편, 본 발명의 청국장 조성물은 사람들이 보다 섭취하기 쉽도록 대두에 보리, 쑥, 다시마를 혼합하여 발효시킨 후 ‘분
말’ 형태로 제조한 것으로, 특히 맛과 향에 있어 뛰어난 관능성을 나타내는 유용한 식품이다. 실제로 이를 입증하기 위해 맛과 향에 대한 선호도를 조사한 결과, 보리, 쑥, 다시마가 포함된 본 발명의 혼합 분말 청국장 조성물이 일반 대두 분말 청국장보다 t 검정으로 유의적으로 높음을 보여 기호성이 매우 뛰어난 우수한 식품임을 확인하였다.
따라서 이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 증자된 대두, 보리, 쑥, 다시마의 혼합물에 바실러스 리케니포르미스
(Bacillus licheniformis) B1 (KCTC 0755BP) 균주의 배양액을 접종하여 발효시킨 후 얻어진 발효산물을 건조 및 분말화
하여 제조함으로써, 종래의 일반 대두 청국장에 비하여, 특히 항산화 및 혈압강하의 기능성이 강화되고, 또한 맛과 향 면에서의 기호성이 향상되어 생청국장이나 일반 대두 분말 청국장을 먹기 힘든 사람도 부담없이 간편하게 복용할 수 있는, 새로운 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물을 제공하므로, 식품 및 의약산업상 매우 유용한 발명이다.
이하, 본 발명의 구성을 실시예 및 실험예를 들어 보다 상세하게 설명하나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1: 본 발명의 분말 청국장 조성물의 제조]
쌀보리, 다시마, 대두는 식품매장에서 구입하였고, 쑥은 인진쑥을 한약방에서 구입하였다. 보리, 쑥은 물로 깨끗이 닦아 실
온에서 건조하였으며, 다시마는 물에 충분히 불려 소금기를 제거한 후 오븐에서 건조하였다. 건조된 보리, 쑥, 다시마는 각각 분쇄한 후 오토클레이브(autoclave) 하였다. 대두는 12시간 동안 정수된 물에 침지하고, 121℃에서 50분간 증자한 다음, 60℃로 냉각하였다. 상기 증자된 대두 90 중량부에 보리 분말 7 중량부, 쑥 분말 2.5 중량부, 다시마 분말 0.5 중량부를 혼합하였다. 상기 혼합물 1kg에 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis) B1 균주(KCTC 0755BP) 배양액을 상기 혼합물 무게 대비 1 중량부 만큼 접종하여, 40℃ 인큐베이터 속에서 발효시켰다(이재중, 조창훈, 김지연, 이동석, 김한복. 2001. Bacillus licheniformis B1에 의한 청국장 및 간장 발효. 미생물학회지 35, 296-301). 3일간 발효 후 발효산물
을 진공동결 건조하여 분말화 함으로써 본 발명의 분말 청국장 조성물을 제조하였다.
[실시예 2: 본 발명의 분말 청국장 조성물의 청국장 발효 여부의 확인]
쑥 등은 항균효과가 있어, 쑥의 추출물을 이용할 경우 바실러스균의 증식을 억제할 수도 있다는 보고가 있으므로(김영숙
외 3인. 1994. 쑥의 열수추출물과 주요 향기성분이 세균의 생육에 미치는 영향. 한국영양식량학회지 23, 994-1000), 본
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발명에서와 같이 보리, 쑥, 다시마, 대두를 혼합하여 사용할 때에도 청국장 발효가 제대로 일어나는지 여부를 확인하고자
하였다. 이 때, 청국장 발효의 기준은 대두 표면의 색깔이 갈색으로 바뀌고, 암모니아 냄새가 나며, 점질성 물질이 생기는
것으로 하여, 하기와 같은 실험을 실시하였다.
실험예 1: 단백질분해효소의 활성측정
상기 실시예 1에서, 본 발명 분말 청국장 조성물의 청국장 발효과정 중 발효시간에 따른 단백질 분해효소의 활성변화를 측정하기 위하여, 스킴 밀크(skim milk) 한천배지를 이용하여 다음과 같은 실험을 진행하였다. 즉, 발효시작부터 4일까지 하루에 한번씩 20 g을 덜어 진공동결 건조하여 분말을 제조하였다. 그 중 0.2 g을 5배 부피의 증류수에 넣은 후 4℃,
14,000×g 에서 10분간 원심분리하였다. 스킴 밀크(Skim milk) 한천배지에 구멍을 뚫고 상층액 5 ㎕를 넣고 37℃ 인큐베
이터에 15시간 두었다. 단백질 분해효소의 활성은 배지의 투명환의 지름을 측정하여 결정하였다. 이 때, 배지에서 균주가
자라지 못하도록 0.1% NaN3를 첨가하였다.
그 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, 효소활성은 발효시작 하루만에 14 mm의 투명환을 보여 최대치에 이르렀고, 그 후에는 12 mm 내외의 투명환을 보이는 등 약간 떨어진 상태로 일정수준을 유지하였다.
실험예 2: pH의 측정
상기 실시예 1에서, 본 발명 분말 청국장 조성물의 청국장 발효과정 중 발효시간에 따른 pH의 변화를 측정하기 위해, 발효 시작부터 4일까지 하루에 한 번씩 20 g을 덜어 진공동결 건조하여 분말을 제조하였다. 그 중 0.2 g을 5배 부피의 증류수에 넣은 후 4℃, 14,000×g 에서 10분간 원심분리하여 상층액을 얻었다. 상층액의 pH를 pH 측정기(pH meter)를 사용하여 결정하였다.
그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 증자대두의 자체 pH는 6.8이었으나, 상기 증자대두에 보리 분말, 쑥 분말, 및 다시마 분
말을 혼합하여 청국장 발효시킨 2일째에는 pH가 8.4까지 증가하였다. 이는 대두의 단백질이 아미노산, 암모니아로 분해되면서 pH가 증가한다는 기존의 보고와 부합하는 것이었다(이재중 외 2인. 1999. Bacillus licheniformis B1에 의한 청국장 및 간장 발효. 미생물학회지 35, 296-301).
실험예 3: 갈변도의 측정
갈변물질의 생성은 청국장이 제대로 만들어지는지 여부를 결정할 수 있는 대표적인 지표라고 할 수 있다. 따라서, 상기 실시예 1에서, 본 발명 분말 청국장 조성물의 청국장 발효과정 중 발효시간에 따른 갈변도의 변화를 측정하기 위해, 발효 시작부터 4일까지, 하루에 한 번씩 20 g을 덜어 진공동결 건조하여 분말을 제조하였다. 그 중 0.2 g을 5배 부피의 증류수에 넣은 후 4℃, 14,000×g 에서 10분간 원심분리하여 상층액을 얻은 다음, 상기 상층액의 흡광도를 각각 390, 500 nm에서 측정하여 갈변도를 결정하였다.
그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 390 nm에서는 발효시작 3일만에 흡광도가 1.1에서 19까지 약 19배 증가하였으며,
500 nm에서는 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 발효시작 3일만에 1.0에서 8.0까지 약 8배 증가하였다.
이상, 상기 결과들로부터 본 발명에서와 같이 쑥 추출물이 아닌 쑥 분말을, 보리 분말, 다시마 분말과 함께 청국장 제조에
이용하여도 기존의 보고와 달리 청국장 발효가 정상적으로 이루어지며, 오히려 청국장 향의 기호도를 증진시킴을 확인할
수 있었다.
[실시예 3: 본 발명 청국장 조성물의 기능성 확인]
본 발명 분말 청국장 조성물의 기능성을 확인하기 위하여, 상기 실시예 2에서 단백질 분해효소의 활성변화 및 갈변물질의 생성정도를 측정한 것과 함께 항산화도 및 혈압강하효과를 하기와 같이 조사하였다.
실험예 4: 항산화도의 결정
상기 실시예 1에서 제조된 본 발명의 분말 청국장 조성물을 100% 에탄올과 메탄올에 각각 0.2, 0.5, 1.0 %(w/v)가 되게끔
녹인 후 12시간 동안 실온에 방치하고, 상기의 각 에탄올과 메탄올 추출액을 4℃, 12,000×g 에서 원심분리하여 상층액을
얻었다. 항산화도는 DPPH (1,1-dipheyl-2-picrylhydrazyl, Sigma, St. Louis, USA) 방법을 이용, 517 nm에서 흡광도
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감소를 측정하였다(Hirota, A., S. Taki, S. Kawaii, M. Yano, and N. Abe. 2000. 1,1-dipheyl-2-picrylhydrazyl
radical-scavenging compounds from soybean miso and antiproliferative activity of isoflavones from soybean
miso toward the cancer lines. Biosci. Biotechnol. Biochem. 64, 1038-1040). 에탄올이나 메탄올 추출액을 DPPH와
섞어준 후, 스펙트로포토미터(spectrophotometer; UVICON 930, Kontron Instruments, Denver, USA)의 시간추적
(time drive) 기능을 이용하여 초기반응부터 30분간 항산화도의 키네틱스(kinetics)를 추적 결정하였다.
그 결과를 도 5에 나타내었다. 도 5에서, 에탄올과 메탄올에 녹인 본 발명의 분말 청국장 조성물의 농도를 각각 0.2 에서
1.0 %(w/v)로 증가시킬수록 농도의존적으로 항산화도가 증가함을 알 수 있었다. 특히, 메탄올에 1.0 %(w/v)의 분말 청국
장 조성물을 녹였을 때 항산화도가 가장 높았다. 이러한 결과는 에탄올 추출물의 항산화도가 메탄올 추출물의 항산화도 보다 더 높게 나타난 일반 대두 발효 분말의 경우(이재중 외 4인. 2001. 분말청국장에서 알코올로 추출한 물질의 항산화능. 미생물학회지 37, 177-181)와는 대조적인 것이었다. 따라서, 이로부터 보리, 쑥, 다시마에 포함되어 있는 항산화 물질은 메탄올에 더 잘 용해될 가능성이 있을 것으로 사료되었다.
실험예 5: 혈압강하효과의 조사
(1) 본 발명 분말 청국장 조성물의 혈압강하효과를 조사하기 위하여, 먼저 혈압이 정상인 지원자 3명과 고혈압을 나타내는 지원자 3명을 대상으로, 상기 실시예 1에서 제조된 본 발명의 분말 청국장 조성물을 각각 20 g씩 섭취하게 한 후, 자동혈압측정계(Omron R4 model, Omron Corporation, Tokyo, Japan)을 이용하여 상기 분말의 복용전과 복용 2시간 경과 후의 혈압을 각각 개인당 2회씩 측정하여 평균값을 취하였다. 그 결과를 도 6a에 나타내었다. 본 발명의 분말 청국장 조성물은 소금을 전혀 포함하지 않는 것으로, 실험 결과, 정상인 군에서는 혈압변화가 거의 일어나지 않았으나(데이터 미제시), 고혈압 군에서는 지원자 3명의 평균 수축기 혈압이 151 mmHg에서 복용 후 140 mmHg으로 떨어졌고, 평균 이완기 혈압은 117 mmHg에서 복용 후 115 mmHg로 큰 차이를 보이지 않았다(도 6a 참조).
(2) 다시, 20-50대의 고혈압 환자 지원자 중 남자 10명과 여자 11명의 총 21명을 대상으로, 상기 실시예 1에서 제조된 본
발명의 분말 청국장 조성물을 한달 간 매일 20 g씩 점심식사 2시간 후에 복용케 하고, 자동혈압측정계(Omron R4 model, Omron Corporation, Tokyo, Japan)을 이용하여 상기 분말의 복용전과 한달 간 복용 후의 혈압을 각각 개인당 2회씩 측정하여 평균값을 취하였다. 그 결과, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 평균 수축기 혈압은 145 mmHg에서 한달 간 복용 후 130mmHg로 떨어졌으며, 평균 이완기 혈압은 100 mmHg에서 한달 간 복용 후 92 mmHg로 떨어졌다.
이와 같이 복용 후 2시간 만에 평균 수축기 혈압이 10 mmHg 떨어지고, 한달 간 복용 후에는 평균 수축기 혈압이 15
mmHg 떨어진 결과로부터, 본 발명의 분말 청국장 조성물이 매우 탁월한 혈압강하효과를 나타냄을 알 수 있었다.
실험예 6: 안지오텐신 전환효소 저해 펩타이드 성분의 확인
안지오텐신 전환효소는 안지오텐신 Ⅱ를 형성함으로써 혈압을 높이게 되는데, 몇몇 펩타이드는 이러한 안지오텐신 전환효소의 활성을 저해함으로써 혈압상승을 막는다. 따라서, 본 발명의 분말 청국장 조성물에도 안지오텐신 저해 펩타이드가 존재하는지를 확인하기 위하여, 상기 실시예 1에서 제조된 분말 청국장 조성물을 HPLC 분리하였다. 이 때, 칼럼은 코스모실 5C18-ARⅡ(Cosmosil 5C18-ARⅡ)를 사용하였고, 용매는 CH3CN을 초기 2%에서 마지막 35% 까지 농도구배(gradient)를 주어 이용하였으며, 유속(flow rate)은 0.4㎖/min으로 조정하였다.
그 결과, 7번 피크의 아미노산 배열이 리신-프롤린(Lys-Pro)으로 판명되었고(도 7 참조), 상기 분리된 리신-프롤린
(Lys-Pro) 성분의 안지오텐신 전환효소 활성 저해효과(IC50)를 조사한 결과, 32.1μM의 수치를 나타내었다. 또한 본 발명
분말 청국장 조성물 1g 중 리신-프롤린(Lys-Pro) 성분의 함량은 3.43 nmol로 결정되었다. 따라서, 상기 결과로부터 본
발명 분말 청국장 조성물의 주요 혈압강하 성분은 리신-프롤린(Lys-Pro) 펩타이드로 사료되었다.
[실시예 4: 본 발명 분말 청국장 조성물의 기호성 확인]
본 발명 분말 청국장 조성물의 기호성 향상정도를 알아보기 위하여, 관능 패널 11명을 대상으로 일반 대두 분말 청국장을 복용케 하고, 다시 30분 후에 상기 실시예 1에서 제조된 본 발명의 혼합 분말 청국장 조성물을 복용케 한 후, 각각의 선호도를 1에서 10점 범위에서 기록하도록 하였다. 그 다음 SPSS 통계 패키지 10.0(SPSS Ins., Chicago, Ⅰ11., USA)의 대응 표본 t 검정 기능을 통해, 선호도를 통계적으로 검정하였다.
– 6 –
그 결과, 일반 대두 분말 청국장의 선호도 평균은 4.2(10점 만점)였으며, 본 발명의 혼합 분말 청국장 조성물의 선호도 평
균은 7.3(10점 만점)으로 나타났다. 또한, t 검정 결과, 본 발명의 혼합 분말 청국장 조성물이 일반 대두 분말 청국장보다
선호도 면에서 5% 유의수준에서, 유의적으로 높다는 것을 확인하였다. 따라서, 생청국장이나 일반 분말 청국장을 먹기 힘든 사람에게는 본 발명의 보리, 쑥, 다시마가 포함되어 있는 혼합 분말 청국장 조성물이 맛이나, 향 면에서 복용하기에 부담없고, 간편할 것으로 사료되었다.
발명의 효과
이상 상기 실시예를 통하여 명백히 설명한 바와 같이, 본 발명은 대두, 보리, 쑥, 다시마의 혼합물에 바실러스 리케니포르
미스(Bacillus licheniformis) B1 (KCTC 0755BP) 균주의 배양액을 접종하여 발효시킨 후 얻어진 발효산물을 건조 및 분
말화하여 제조함으로써, 종래의 일반 대두 청국장에 비하여, 특히 항산화 및 혈압강하의 기능성이 강화되고, 또한 맛과 향
면에서의 기호성이 향상되어 생청국장이나 일반 대두 분말 청국장을 먹기 힘든 사람도 부담없이 간편하게 복용할 수 있는, 새로운 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물을 제공하므로, 식품 및 의약산업상 매우 유용한 발명이다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
분말 청국장 제조에 있어서, 증자된 대두, 보리 분말, 쑥 분말, 다시마 분말의 혼합물에 바실러스 리케니포르미스(Bacillus
licheniformis) B1 (KCTC 0755BP) 균주의 배양액을 접종하여 발효시킨 후 얻어진 발효산물을 건조한 후 분말화하여 제
조됨을 특징으로 하는 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물.
청구항 2.
제1항에 있어서, 증자된 대두 85~95 중량부, 보리 분말 5~10 중량부, 쑥 분말 1~5 중량부, 다시마 분말 0.1~2.0 중량부
를 혼합하여 얻은 혼합물에 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis) B1 균주의 배양액을 상기 혼합물 무게 대비 0.5~2 중량부 접종하여 40℃에서 3일간 발효시킨 후, 그 발효산물을 진공동결 건조한 후 분말화하여 제조됨을 특징으로 하는 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물.
도면
도면1
등록특허 10-0572031
– 7 –
도면2
도면3
도면4
도면5
등록특허 10-0572031
– 8 –
도면6a
도면6b
도면7
등록특허 10-0572031
– 9 –요약
본 발명은 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분말 청국장을 제조함에 있어서, 증자된
대두, 보리 분말, 쑥 분말, 다시마 분말을 일정비율로 혼합한 후 상기 혼합물에 바실러스 리케니포르미스(Bacillus
licheniformis) B1 (KCTC 0755BP)을 접종하여 발효시킨 후 얻어진 발효산물을 건조 및 분말화하여 제조함으로써, 종래
의 일반 대두 청국장에 비하여, 특히 항산화 및 혈압강하의 기능성이 강화되고 또한 맛과 향 면에서의 기호성이 향상되어, 생청국장이나 일반 대두 분말 청국장을 먹기 힘든 사람도 부담없이 간편하게 복용할 수 있는 새로운 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물을 제공하므로, 식품 및 의약산업상 매우 유용한 발명이다.
대표도
도 1
색인어
청국장, 보리, 쑥, 다시마, 혈압강하, 항산화
명세서
도면의 간단한 설명
등록특허 10-0572031
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도 1은 본 발명 분말 청국장 조성물의 청국장 발효과정 중, 발효시간에 따른 단백질분해효소의 활성 변화를 측정한 그래프이다.
도 2는 본 발명 분말 청국장 조성물의 청국장 발효과정 중, 발효시간에 따른 pH의 변화를 측정한 그래프이다.
도 3은 본 발명 분말 청국장 조성물의 청국장 발효과정 중, 발효시간에 따른 갈변도의 변화를 390 nm에서 측정한 그래프이다.
도 4는 본 발명 분말 청국장 조성물의 청국장 발효과정 중, 발효시간에 따른 갈변도의 변화를 500 nm에서 측정한 그래이다.
도 5는 본 발명 분말 청국장 조성물의 항산화도를 측정한 그래프이다.
도 6a는 본 발명 분말 청국장 조성물의 경구투여가 고혈압 환자의 혈압에 미치는 영향을, 그 복용 2시간 경과 후 측정한 결과이고, 도 6b는 한달 간 복용시킨 후 측정한 결과이다.
도 7은 본 발명 분말 청국장 조성물에 안지오텐신 전환효소 저해 펩타이드 성분이 존재하는지를 확인하기 위해 HPLC 분리 실험한 결과이다. 발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분말 청국장을 제조함에 있어서, 증자된
대두, 보리 분말, 쑥 분말, 다시마 분말을 일정비율로 혼합한 후 상기 혼합물에 바실러스 리케니포르미스(Bacillus
licheniformis) B1 (KCTC 0755BP)을 접종하여 발효시킴으로써, 맛과 향의 기호성을 보다 향상시킨 혈압강하 기능성 분
말 청국장 조성물에 관한 것이다.
우리가 섭취하는 식품에는 단순한 영양학적인 기능 뿐만 아니라, 질병을 예방하고 치료할 수 있는 기능성도 있다. 기능성
식품(functional food)의 효과에는 정장작용, 혈당강하, 혈압강하, 콜레스테롤 저하, 혈액순환 개선, 미네랄 흡수촉진, 면역
증강, 알러지 개선 등이 포함된다. 이러한 기능식품은 일본에서는 ‘특정 보건용 식품'(foods for specified health use)’이
라고 불리고 있으며 총 400여 종류가 알려져 있다.
요즘 한국에서는 전통 발효식품인 청국장이 정장, 혈액순환 개선 등의 기능성 식품으로서 부각되고 있다. 청국장은 나라에 따라 템페, 두시, 키네마, 낫도로 불리기도 한다. 청국장은 대두 발효식품으로, 발효가 되면서, 대두에 없었던 미생물, 효소, 다양한 리활성물질이 새롭게 만들어진다(이재중 등, 1999, Bacillus licheniformis B1에 의한 청국장 및 간장 발효, 미
생물학회지 35, 296-301). 청국장 발효는 바실러스 속에 의해 이루어지는데, 청국장 속의 한 효소인 바실러스 단백질분해
효소는 일본에서는 낫도키나제라고 불리며, 인체에서 혈전용해 효과가 있다고 알려져 있다(Sumi, H., H. Hamada, K.
Nakanishi, and H. Hiratani. 1990. Enhancement of the fibrinolytic-activity in plasma by oral administration of
nattokinase. Acta Haematol . 84, 139-143).
다른 일반 장류식품과는 달리, 청국장은 소금을 사용하지 않고 제조할 수 있다. 이런 점에서 청국장의 섭취는 한국인의 소금의 과잉섭취를 막아준다. 또한 1년간의 제조기간이 필요한 된장과는 달리 청국장은 2-3일의 비교적 단기간에 제조할 수 있는 장점도 있다. 또한, 청국장은 미생물과 효소 식품이다. 그러나 끓이게 되면 대부분의 미생물과 효소는 파괴되어, 미생물이나 효소에 의한 건강증진효과를 빠른 시간에 얻기 힘들다. 따라서 생청국장을 섭취하는 것이 미생물과 효소를 살려서 먹는 좋은 방법이나, 아직까지 한국인에게 생청국장의 섭취는 기호 면에서 힘든 상황이다. 그 대안으로써 분말 청국장을 생각할 수 있으나, 분말형태 역시 특유의 냄새와 맛이 남아 있어 많은 사람이 섭취하기에 쉽지 않은 형편이다.
– 2 –
한편, 보리, 쑥, 다시마, 대두는 우리가 흔히 섭취하는 음식이면서, 서로의 부족함을 보완할 수 있는 자연건강식품으로 알
려져 있다. 특히 보리, 쑥, 다시마, 대두를 각각 발효시 항산화도가 크게 증가하는 것으로 보고되어 있다(유형재 외 3인.
2002. 발효 보리, 쑥, 다시마, 대두의 항산화 효과. 미생물학회지 38, 230-233). 이에 따라 최근에는 청국장 분말에 각종
한약재 또는 상기 보리분말, 쑥분말 등 유용한 천연소재를 혼합하여 기능성 식품을 제조하려는 연구들이 많다.
이와 관련한 종래 기술로, 국내공개특허공보 제2003-8200호는 청국장, 동충하초, 누에, 다시마, 쑥, 느릅, 녹차, 솔잎, 신
선초 등을 맥반석 건조기에 건조하여 150-300메쉬로 분말화한 후 이를 혼합하여 기능성 청국장 분말가루를 제조하는 방
법을 개시하고 있고, 또 다른 국내공개특허공보 제2004-8563호는 보리 분말을 맥아액과 혼합하여 저온에서 숙성한 다음
발효된 대두와 75% : 15% : 10% 비율로 혼합한 보리 청국장에 대해 개시하고 있다.
그러나, 이러한 종래 기술들은 대부분 이미 발효시킨 대두(또는 청국장)에 단순히 천연소재의 분말 또는 추출액을 혼합하
는 것으로, 여러 가지 생리활성물질들이 생성되는 가장 중요한 혼합발효의 과정이 생략되어 있으며, 따라서 진정한 발효식품으로서의 가치는 그리 높지 않다고 볼 것이다.
본 발명은 바로 상기와 같은 점에 착안한 것으로, 증자된 대두에 보리, 쑥, 다시마를 일정비율로 혼합한 후 상기 혼합물 자
체를 발효시켜 분말화 함으로써, 항산화 및 혈압강하 등의 기능성을 강화시키고, 또한 맛과 향 면에서의 기호성을 향상시
켜 생청국장이나 일반 대두 분말 청국장을 먹기 힘든 사람도 부담없이 간편하게 복용할 수 있게 한, 새로운 분말 청국장 조 성물을 제공하려고 한다. 발명이 이루고자 하는 기술적 과제
따라서, 본 발명의 목적은, 증자된 대두, 보리, 쑥, 다시마의 혼합물에 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis)
B1 균주(KCTC 0755BP)를 종균으로 하여 발효시킨 후 분말화함으로써, 항산화와 혈압강하의 기능성 및 맛과 향 면에서
의 기호성이 보다 향상된, 새로운 분말 청국장 조성물을 제공하는 것이다. 발명의 구성 및 작용
본 발명은 증자된 대두, 보리, 쑥, 다시마를 혼합하여 청국장 발효시키는 단계; 상기 대두, 보리, 쑥, 다시마 혼합물의 청국
장 발효과정 중 단백질 분해효소의 활성 변화, pH 변화 및 갈변물질의 생성정도를 조사하여, 보리, 쑥, 다시마, 대두가 혼합 되었을 때에도 청국장 발효가 일어나는지 여부를 확인하는 단계; 상기 혼합 분말 청국장 조성물의 기능성을 알아보기 위하여 그 항산화도 및 혈압강하효과를 측정하고, 특히 혈압강하효과와 관련하여 상기 혼합 분말 청국장 조성물에 안지오텐신 전환효소 저해 펩타이드가 존재하는지를 확인하는 단계; 및 혼합 분말 청국장 조성물의 기호성을 알아보기 위하여, 일반 대두 분말 청국장을 비교대상으로 하여 맛과 향에 대한 선호도를 조사하는 단계로 구성된다.
본 발명의 분말 청국장 조성물은, 분말 청국장 제조에 있어서, 증자된 대두, 보리 분말, 쑥 분말, 다시마 분말의 혼합물에 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis) B1 균주(KCTC 0755BP)의 배양액을 접종하여 발효시킨 후 얻어진 발효산물을 건조한 후 분말화하여 제조됨을 특징으로 하는 것이다.
좀 더 구체적으로는, 본 발명의 분말 청국장 조성물은, 증자된 대두 85~95 중량부, 보리 분말 5~10 중량부, 쑥 분말 1~5
중량부, 다시마 분말 0.1~2.0 중량부를 혼합하여 얻은 혼합물에, 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis) B1
균주의 배양액을 상기 혼합물 무게 대비 0.5~2 중량부 접종하여 40℃에서 3일간 발효시킨 후, 그 발효산물을 진공동결 건조한 후 분말화하여 제조됨을 특징으로 하는 것이다.
가장 바람직하게는, 본 발명의 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물은, 증자된 대두 90 중량부, 보리 분말 7 중량부, 쑥 분
말 2.5 중량부, 다시마 분말 0.5 중량부를 혼합하여 얻은 혼합물에, 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis) B1
균주의 배양액을 상기 혼합물 무게 대비 1 중량부 접종하여 40℃에서 3일간 발효시킨 후, 그 발효산물을 진공동결 건조한 후 분말화하여 제조됨을 특징으로 한다.
이 때, 대두는 통상적인 방법에 따라 증자하여 사용하며, 보리와 쑥은 물로 깨끗이 닦아 건조한 후 분말화하여 사용한다.
다시마 역시 물에 충분히 불려 소금기를 제거하고 건조한 후 분말화하여 사용한다. 또한, 본 발명에서 종균으로 사용된
실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis) B1 균주 (KCTC 0755BP)는 본 발명자가 출원번호 제2000-18724호로
특허출원하여 등록 제0368183호로 특허받은 균주이다. – 3 –
본 발명의 분말 청국장 조성물은, 이미 발효시킨 대두(또는 청국장)에 단순히 천연소재의 분말 또는 추출액을 혼합하여 얻는 종래의 청국장 조성물과 달리, 대두, 보리, 쑥, 다시마의 혼합물 자체를 청국장 발효시켜 얻는 것을 특징으로 하는 신규한 청국장 조성물이다. 본 발명에서는, 실제로 이러한 대두, 보리, 쑥, 다시마 혼합물의 청국장 발효가 가능한가를 알아보기 위해 상기 혼합물의 청국장 발효과정 중 단백질 분해효소의 활성 변화, pH 변화 및 갈변물질의 생성정도를 조사하였으며, 그 결과 단백질분해효소의 활성은 발효시작 하루만에 최대치에 이르고, pH는 발효시작 2일만에 8.4까지 증가하며, 당과 아미노산에 의해 생성되는 갈변물질은 초기에 비해 20배 이상 증가함을 확인함으로써, 대두, 보리, 쑥, 다시마를 혼합하여도 청국장의 제조가 가능함을 확인하였다.
또한, 본 발명의 분말 청국장 조성물은 항산화 및 혈압강하효과의 기능성을 나타내는 우수한 청국장 조성물이다. 특히, 본
발명의 분말 청국장 조성물은 혈압강하효과와 관련하여 안지오텐신 전환효소를 저해하는 펩타이드 성분으로 리신-프롤린(Lys-Pro)을 함유한다. 본 발명에서는, 이의 확인을 위해 에탄올과 메탄올에 본 발명의 분말 청국장 조성물을 녹인 후
DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)를 이용하여 항산화도를 측정하였으며, 고혈압 환자에게 본 발명의 분말 청국장
조성물을 1회 경구투여한 뒤 2시간 경과 후 수축기 혈압 및 이완기 혈압의 변화를 측정하고, 다시 한달 간 복용시킨 뒤 수축기 혈압 및 이완기 혈압의 변화를 측정하여 혈압강하효과가 있는지를 조사하였다. 그 결과, 항산화도의 경우, 본 발명의 분말 청국장 조성물은 그 농도를 각각 0.2에서 1%(w/v)로 증가시킬수록 항산화도를 농도의존적으로 증가시켰고, 혈압강하효과의 경우에는, 이의 경구투여 후 2시간 뒤 고혈압 환자의 평균 수축기 혈압을 151 mmHg에서 140 mmHg로, 그리고 한달 간 복용시킨 후에는 고혈압 환자의 평균 수축기 혈압을 145 mmHg에서 130 mmHg로 떨어뜨려, 매우 뛰어난 항산화및 혈압강하 효과를 나타냄을 확인하였다. 더 나아가, 본 발명에서는 본 발명의 분말 청국장 조성물에 안지오텐신 저해 펩타이드 성분이 존재하는지를 확인하기 위해 HPLC 분리 실험을 실시하였으며, 그 결과 7번 피크에서 32.1μM의 안지오텐신 전환효소 활성 저해효과(IC50)를 나타내는 리신-프롤린(Lys-Pro) 성분을 분리하였다.
또 한편, 본 발명의 청국장 조성물은 사람들이 보다 섭취하기 쉽도록 대두에 보리, 쑥, 다시마를 혼합하여 발효시킨 후 ‘분
말’ 형태로 제조한 것으로, 특히 맛과 향에 있어 뛰어난 관능성을 나타내는 유용한 식품이다. 실제로 이를 입증하기 위해 맛과 향에 대한 선호도를 조사한 결과, 보리, 쑥, 다시마가 포함된 본 발명의 혼합 분말 청국장 조성물이 일반 대두 분말 청국장보다 t 검정으로 유의적으로 높음을 보여 기호성이 매우 뛰어난 우수한 식품임을 확인하였다.
따라서 이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 증자된 대두, 보리, 쑥, 다시마의 혼합물에 바실러스 리케니포르미스
(Bacillus licheniformis) B1 (KCTC 0755BP) 균주의 배양액을 접종하여 발효시킨 후 얻어진 발효산물을 건조 및 분말화
하여 제조함으로써, 종래의 일반 대두 청국장에 비하여, 특히 항산화 및 혈압강하의 기능성이 강화되고, 또한 맛과 향 면에서의 기호성이 향상되어 생청국장이나 일반 대두 분말 청국장을 먹기 힘든 사람도 부담없이 간편하게 복용할 수 있는, 새로운 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물을 제공하므로, 식품 및 의약산업상 매우 유용한 발명이다.
이하, 본 발명의 구성을 실시예 및 실험예를 들어 보다 상세하게 설명하나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1: 본 발명의 분말 청국장 조성물의 제조]
쌀보리, 다시마, 대두는 식품매장에서 구입하였고, 쑥은 인진쑥을 한약방에서 구입하였다. 보리, 쑥은 물로 깨끗이 닦아 실
온에서 건조하였으며, 다시마는 물에 충분히 불려 소금기를 제거한 후 오븐에서 건조하였다. 건조된 보리, 쑥, 다시마는 각각 분쇄한 후 오토클레이브(autoclave) 하였다. 대두는 12시간 동안 정수된 물에 침지하고, 121℃에서 50분간 증자한 다음, 60℃로 냉각하였다. 상기 증자된 대두 90 중량부에 보리 분말 7 중량부, 쑥 분말 2.5 중량부, 다시마 분말 0.5 중량부를 혼합하였다. 상기 혼합물 1kg에 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis) B1 균주(KCTC 0755BP) 배양액을 상기 혼합물 무게 대비 1 중량부 만큼 접종하여, 40℃ 인큐베이터 속에서 발효시켰다(이재중, 조창훈, 김지연, 이동석, 김한복. 2001. Bacillus licheniformis B1에 의한 청국장 및 간장 발효. 미생물학회지 35, 296-301). 3일간 발효 후 발효산물
을 진공동결 건조하여 분말화 함으로써 본 발명의 분말 청국장 조성물을 제조하였다.
[실시예 2: 본 발명의 분말 청국장 조성물의 청국장 발효 여부의 확인]
쑥 등은 항균효과가 있어, 쑥의 추출물을 이용할 경우 바실러스균의 증식을 억제할 수도 있다는 보고가 있으므로(김영숙
외 3인. 1994. 쑥의 열수추출물과 주요 향기성분이 세균의 생육에 미치는 영향. 한국영양식량학회지 23, 994-1000), 본
– 4 –
발명에서와 같이 보리, 쑥, 다시마, 대두를 혼합하여 사용할 때에도 청국장 발효가 제대로 일어나는지 여부를 확인하고자
하였다. 이 때, 청국장 발효의 기준은 대두 표면의 색깔이 갈색으로 바뀌고, 암모니아 냄새가 나며, 점질성 물질이 생기는
것으로 하여, 하기와 같은 실험을 실시하였다.
실험예 1: 단백질분해효소의 활성측정
상기 실시예 1에서, 본 발명 분말 청국장 조성물의 청국장 발효과정 중 발효시간에 따른 단백질 분해효소의 활성변화를 측정하기 위하여, 스킴 밀크(skim milk) 한천배지를 이용하여 다음과 같은 실험을 진행하였다. 즉, 발효시작부터 4일까지 하루에 한번씩 20 g을 덜어 진공동결 건조하여 분말을 제조하였다. 그 중 0.2 g을 5배 부피의 증류수에 넣은 후 4℃,
14,000×g 에서 10분간 원심분리하였다. 스킴 밀크(Skim milk) 한천배지에 구멍을 뚫고 상층액 5 ㎕를 넣고 37℃ 인큐베
이터에 15시간 두었다. 단백질 분해효소의 활성은 배지의 투명환의 지름을 측정하여 결정하였다. 이 때, 배지에서 균주가
자라지 못하도록 0.1% NaN3를 첨가하였다.
그 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, 효소활성은 발효시작 하루만에 14 mm의 투명환을 보여 최대치에 이르렀고, 그 후에는 12 mm 내외의 투명환을 보이는 등 약간 떨어진 상태로 일정수준을 유지하였다.
실험예 2: pH의 측정
상기 실시예 1에서, 본 발명 분말 청국장 조성물의 청국장 발효과정 중 발효시간에 따른 pH의 변화를 측정하기 위해, 발효 시작부터 4일까지 하루에 한 번씩 20 g을 덜어 진공동결 건조하여 분말을 제조하였다. 그 중 0.2 g을 5배 부피의 증류수에 넣은 후 4℃, 14,000×g 에서 10분간 원심분리하여 상층액을 얻었다. 상층액의 pH를 pH 측정기(pH meter)를 사용하여 결정하였다.
그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 증자대두의 자체 pH는 6.8이었으나, 상기 증자대두에 보리 분말, 쑥 분말, 및 다시마 분
말을 혼합하여 청국장 발효시킨 2일째에는 pH가 8.4까지 증가하였다. 이는 대두의 단백질이 아미노산, 암모니아로 분해되면서 pH가 증가한다는 기존의 보고와 부합하는 것이었다(이재중 외 2인. 1999. Bacillus licheniformis B1에 의한 청국장 및 간장 발효. 미생물학회지 35, 296-301).
실험예 3: 갈변도의 측정
갈변물질의 생성은 청국장이 제대로 만들어지는지 여부를 결정할 수 있는 대표적인 지표라고 할 수 있다. 따라서, 상기 실시예 1에서, 본 발명 분말 청국장 조성물의 청국장 발효과정 중 발효시간에 따른 갈변도의 변화를 측정하기 위해, 발효 시작부터 4일까지, 하루에 한 번씩 20 g을 덜어 진공동결 건조하여 분말을 제조하였다. 그 중 0.2 g을 5배 부피의 증류수에 넣은 후 4℃, 14,000×g 에서 10분간 원심분리하여 상층액을 얻은 다음, 상기 상층액의 흡광도를 각각 390, 500 nm에서 측정하여 갈변도를 결정하였다.
그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 390 nm에서는 발효시작 3일만에 흡광도가 1.1에서 19까지 약 19배 증가하였으며,
500 nm에서는 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 발효시작 3일만에 1.0에서 8.0까지 약 8배 증가하였다.
이상, 상기 결과들로부터 본 발명에서와 같이 쑥 추출물이 아닌 쑥 분말을, 보리 분말, 다시마 분말과 함께 청국장 제조에
이용하여도 기존의 보고와 달리 청국장 발효가 정상적으로 이루어지며, 오히려 청국장 향의 기호도를 증진시킴을 확인할
수 있었다.
[실시예 3: 본 발명 청국장 조성물의 기능성 확인]
본 발명 분말 청국장 조성물의 기능성을 확인하기 위하여, 상기 실시예 2에서 단백질 분해효소의 활성변화 및 갈변물질의 생성정도를 측정한 것과 함께 항산화도 및 혈압강하효과를 하기와 같이 조사하였다.
실험예 4: 항산화도의 결정
상기 실시예 1에서 제조된 본 발명의 분말 청국장 조성물을 100% 에탄올과 메탄올에 각각 0.2, 0.5, 1.0 %(w/v)가 되게끔
녹인 후 12시간 동안 실온에 방치하고, 상기의 각 에탄올과 메탄올 추출액을 4℃, 12,000×g 에서 원심분리하여 상층액을
얻었다. 항산화도는 DPPH (1,1-dipheyl-2-picrylhydrazyl, Sigma, St. Louis, USA) 방법을 이용, 517 nm에서 흡광도
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감소를 측정하였다(Hirota, A., S. Taki, S. Kawaii, M. Yano, and N. Abe. 2000. 1,1-dipheyl-2-picrylhydrazyl
radical-scavenging compounds from soybean miso and antiproliferative activity of isoflavones from soybean
miso toward the cancer lines. Biosci. Biotechnol. Biochem. 64, 1038-1040). 에탄올이나 메탄올 추출액을 DPPH와
섞어준 후, 스펙트로포토미터(spectrophotometer; UVICON 930, Kontron Instruments, Denver, USA)의 시간추적
(time drive) 기능을 이용하여 초기반응부터 30분간 항산화도의 키네틱스(kinetics)를 추적 결정하였다.
그 결과를 도 5에 나타내었다. 도 5에서, 에탄올과 메탄올에 녹인 본 발명의 분말 청국장 조성물의 농도를 각각 0.2 에서
1.0 %(w/v)로 증가시킬수록 농도의존적으로 항산화도가 증가함을 알 수 있었다. 특히, 메탄올에 1.0 %(w/v)의 분말 청국
장 조성물을 녹였을 때 항산화도가 가장 높았다. 이러한 결과는 에탄올 추출물의 항산화도가 메탄올 추출물의 항산화도 보다 더 높게 나타난 일반 대두 발효 분말의 경우(이재중 외 4인. 2001. 분말청국장에서 알코올로 추출한 물질의 항산화능. 미생물학회지 37, 177-181)와는 대조적인 것이었다. 따라서, 이로부터 보리, 쑥, 다시마에 포함되어 있는 항산화 물질은 메탄올에 더 잘 용해될 가능성이 있을 것으로 사료되었다.
실험예 5: 혈압강하효과의 조사
(1) 본 발명 분말 청국장 조성물의 혈압강하효과를 조사하기 위하여, 먼저 혈압이 정상인 지원자 3명과 고혈압을 나타내는 지원자 3명을 대상으로, 상기 실시예 1에서 제조된 본 발명의 분말 청국장 조성물을 각각 20 g씩 섭취하게 한 후, 자동혈압측정계(Omron R4 model, Omron Corporation, Tokyo, Japan)을 이용하여 상기 분말의 복용전과 복용 2시간 경과 후의 혈압을 각각 개인당 2회씩 측정하여 평균값을 취하였다. 그 결과를 도 6a에 나타내었다. 본 발명의 분말 청국장 조성물은 소금을 전혀 포함하지 않는 것으로, 실험 결과, 정상인 군에서는 혈압변화가 거의 일어나지 않았으나(데이터 미제시), 고혈압 군에서는 지원자 3명의 평균 수축기 혈압이 151 mmHg에서 복용 후 140 mmHg으로 떨어졌고, 평균 이완기 혈압은 117 mmHg에서 복용 후 115 mmHg로 큰 차이를 보이지 않았다(도 6a 참조).
(2) 다시, 20-50대의 고혈압 환자 지원자 중 남자 10명과 여자 11명의 총 21명을 대상으로, 상기 실시예 1에서 제조된 본
발명의 분말 청국장 조성물을 한달 간 매일 20 g씩 점심식사 2시간 후에 복용케 하고, 자동혈압측정계(Omron R4 model, Omron Corporation, Tokyo, Japan)을 이용하여 상기 분말의 복용전과 한달 간 복용 후의 혈압을 각각 개인당 2회씩 측정하여 평균값을 취하였다. 그 결과, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 평균 수축기 혈압은 145 mmHg에서 한달 간 복용 후 130mmHg로 떨어졌으며, 평균 이완기 혈압은 100 mmHg에서 한달 간 복용 후 92 mmHg로 떨어졌다.
이와 같이 복용 후 2시간 만에 평균 수축기 혈압이 10 mmHg 떨어지고, 한달 간 복용 후에는 평균 수축기 혈압이 15
mmHg 떨어진 결과로부터, 본 발명의 분말 청국장 조성물이 매우 탁월한 혈압강하효과를 나타냄을 알 수 있었다.
실험예 6: 안지오텐신 전환효소 저해 펩타이드 성분의 확인
안지오텐신 전환효소는 안지오텐신 Ⅱ를 형성함으로써 혈압을 높이게 되는데, 몇몇 펩타이드는 이러한 안지오텐신 전환효소의 활성을 저해함으로써 혈압상승을 막는다. 따라서, 본 발명의 분말 청국장 조성물에도 안지오텐신 저해 펩타이드가 존재하는지를 확인하기 위하여, 상기 실시예 1에서 제조된 분말 청국장 조성물을 HPLC 분리하였다. 이 때, 칼럼은 코스모실 5C18-ARⅡ(Cosmosil 5C18-ARⅡ)를 사용하였고, 용매는 CH3CN을 초기 2%에서 마지막 35% 까지 농도구배(gradient)를 주어 이용하였으며, 유속(flow rate)은 0.4㎖/min으로 조정하였다.
그 결과, 7번 피크의 아미노산 배열이 리신-프롤린(Lys-Pro)으로 판명되었고(도 7 참조), 상기 분리된 리신-프롤린
(Lys-Pro) 성분의 안지오텐신 전환효소 활성 저해효과(IC50)를 조사한 결과, 32.1μM의 수치를 나타내었다. 또한 본 발명
분말 청국장 조성물 1g 중 리신-프롤린(Lys-Pro) 성분의 함량은 3.43 nmol로 결정되었다. 따라서, 상기 결과로부터 본
발명 분말 청국장 조성물의 주요 혈압강하 성분은 리신-프롤린(Lys-Pro) 펩타이드로 사료되었다.
[실시예 4: 본 발명 분말 청국장 조성물의 기호성 확인]
본 발명 분말 청국장 조성물의 기호성 향상정도를 알아보기 위하여, 관능 패널 11명을 대상으로 일반 대두 분말 청국장을 복용케 하고, 다시 30분 후에 상기 실시예 1에서 제조된 본 발명의 혼합 분말 청국장 조성물을 복용케 한 후, 각각의 선호도를 1에서 10점 범위에서 기록하도록 하였다. 그 다음 SPSS 통계 패키지 10.0(SPSS Ins., Chicago, Ⅰ11., USA)의 대응 표본 t 검정 기능을 통해, 선호도를 통계적으로 검정하였다.
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그 결과, 일반 대두 분말 청국장의 선호도 평균은 4.2(10점 만점)였으며, 본 발명의 혼합 분말 청국장 조성물의 선호도 평
균은 7.3(10점 만점)으로 나타났다. 또한, t 검정 결과, 본 발명의 혼합 분말 청국장 조성물이 일반 대두 분말 청국장보다
선호도 면에서 5% 유의수준에서, 유의적으로 높다는 것을 확인하였다. 따라서, 생청국장이나 일반 분말 청국장을 먹기 힘든 사람에게는 본 발명의 보리, 쑥, 다시마가 포함되어 있는 혼합 분말 청국장 조성물이 맛이나, 향 면에서 복용하기에 부담없고, 간편할 것으로 사료되었다.
발명의 효과
이상 상기 실시예를 통하여 명백히 설명한 바와 같이, 본 발명은 대두, 보리, 쑥, 다시마의 혼합물에 바실러스 리케니포르
미스(Bacillus licheniformis) B1 (KCTC 0755BP) 균주의 배양액을 접종하여 발효시킨 후 얻어진 발효산물을 건조 및 분
말화하여 제조함으로써, 종래의 일반 대두 청국장에 비하여, 특히 항산화 및 혈압강하의 기능성이 강화되고, 또한 맛과 향
면에서의 기호성이 향상되어 생청국장이나 일반 대두 분말 청국장을 먹기 힘든 사람도 부담없이 간편하게 복용할 수 있는, 새로운 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물을 제공하므로, 식품 및 의약산업상 매우 유용한 발명이다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
분말 청국장 제조에 있어서, 증자된 대두, 보리 분말, 쑥 분말, 다시마 분말의 혼합물에 바실러스 리케니포르미스(Bacillus
licheniformis) B1 (KCTC 0755BP) 균주의 배양액을 접종하여 발효시킨 후 얻어진 발효산물을 건조한 후 분말화하여 제
조됨을 특징으로 하는 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물.
청구항 2.
제1항에 있어서, 증자된 대두 85~95 중량부, 보리 분말 5~10 중량부, 쑥 분말 1~5 중량부, 다시마 분말 0.1~2.0 중량부
를 혼합하여 얻은 혼합물에 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis) B1 균주의 배양액을 상기 혼합물 무게 대비 0.5~2 중량부 접종하여 40℃에서 3일간 발효시킨 후, 그 발효산물을 진공동결 건조한 후 분말화하여 제조됨을 특징으로 하는 혈압강하 기능성 분말 청국장 조성물.
도면
도면1
등록특허 10-0572031
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도면2
도면3
도면4
도면5
등록특허 10-0572031
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도면6a
도면6b
도면7
등록특허 10-0572031
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