KR100773901B1

KR100773901B1 - 브로콜리 새싹추출물을 이용하여 헬리코박터 파이로리균저해능을 가진 유산균 발효유의 제조방법 및 상기 방법으로제조된 유산균 발효유

Info

Publication number: KR100773901B1
Application number: KR1020060041793A
Authority: KR
Inventors: 이지영; 한영희; 소호섭; 박경열
Original assignee: 경기도농업기술원
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2007-12-07
Anticipated expiration: 2026-05-10
Also published as: KR20070109185A

Abstract

본 발명은 유산균발효유의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 유산균 발효유에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브로콜리 새싹추출물을 이용한 헬리코박터 파이로리균 저해능을 가진 유산균 발효유의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 유산균 발효유에 관한 것이다.

본 발명에 의하면 브로콜리 새싹으로부터 다량의 설포라페인을 분리추출할 수 있으며, 분리된 설포라페인이 헬리코박터 파이로리균에 대하여 유효한 항균활성을 나타냄을 확인함으로써 헬리코박터 파이로리균의 저해능을 가진 유산균 발효유를 제조할 수 있다.

브로콜리 새싹추출물, 유산균 발효유

Description

브로콜리 새싹추출물을 이용하여 헬리코박터 파이로리균 저해능을 가진 유산균 발효유의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 유산균 발효유{MANUFACTURING METHOD OF LACTIC BACTERIA FERMENTED MILK USING AN EXTRACT FROM BROCCOLI SPROUTS AND LACTIC BACTERIA FERMENTED MILK THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 브로콜리 새싹추출 분말의 설포라페인 함량을 살펴본 GC(기체 크로마토그래피, Gas Chromatoraphy) 결과를 나타낸 그래프이다.

도 2는 본 발명에 따른 브로콜리 새싹추출 분말의 헬리코박터 파이로리균에 대한 항균활성을 살펴본 사진이다.

헬리코박터 파이로리(Helicobacter pylori)는 그람음성 세균으로서 1983년 워렌(Warren)과 마샬(Marshall)에 의하여 처음으로 사람의 위 점막조직에서 분리 및 동정되었다. 처음에는 캠필로박터 파이로리디스(Campylo bacter pyloridis)로 명명되었으나, 체내에서의 모양과 위내에서 주로 서식하는 유문부(pylorus)의 명칭을 인용하여 '헬리코박터 파이로리'로 명명되었다.

헬리코박터 파이로리는 위궤양의 원인균으로, 위암의 원인균이기도 하다(Dubois, A. 1995. Spiral bacteria in the human stomach: the gastric Helicobacters. Emerg. Infect. Dis. 1: 790085). 헬리코박터 파이로리에 일단 감염되면 감염이 수십 년간 지속되고, 자연적으로 제거되는 경우는 거의 없어 헬리코박터 파이로리는 만성 위염의 주원인이다. 헬리코박터 파이로리에 의한 감염은 한국을 비롯한 개발도상국에서 특히 많이 발생하는 것으로 보고되어 있으며, 백 등의 보고에 의하면 한국인 정상인의 약 80 % 이상이 헬리코박터 파이로리에 감염되어 있는 것으로 추정된다(백승철 등, 대한미생물학회지, 25:45-52, 1990). 따라서 헬리코박터 파이로리 감염에 대한 치료 및 예방방법의 개발이 매우 시급한 실정이다.

헬리코박터 파이로리의 치료방법으로는 항생제, 프로톤 펌프 억제제, 위산 제거제를 이용한 방법을 사용하고 있으며, 헬리코박터 파이로리의 대량 배양이 어려워 전체 세균을 이용한 백신 개발은 아직 이루어지지 않은 실정이다. 항생제를 이용한 방법은 약물 부작용이 있으며, 항생제에 대한 내성을 갖는 헬리코박터 파이로리가 발생하는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 인체내 부작용이 없으면서도, 헬리코박터균을 억제할 수 있는 곡물류, 과채류 등의 다양한 식품의 개발이 요구되고 있다.

한편, 브로콜리는(broccoli)는 녹색꽃양배추라고도 불리고 있는 배추 과(Brassicaceae)에 속하는 양배추의 한 종류로서 특히 유럽, 미국 등 서양에서 주로 많이 소비되고 있는 채소이다. 브로콜리는 양배추와 마찬가지로, 풋내가 적고 맛도 부드러워 체력의 유무 또는 체질과 상관없이 누구에게나 좋은 채소일 뿐만 아니라, 식사나 수면시간이 불규칙한 사람, 외식이 잦은 사람 등은 브로콜리를 자주 섭취하는 것이 심신의 피로를 풀어주는 좋은 방법 중 하나로 알려져 있다.

또한, 브로콜리는 담즙의 분비를 원활하게 하여 간장의 기능을 활발하게 하는 기능이 있으며, 비타민, 카로틴, 철분 등이 풍부해 채소 중에서도 그 영양가가 월등하게 높은 것으로 알려져 있으며, 브로콜리 내에 함유하고 있는 설포라페인(Sulforaphane)은 항암물질(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997, 94, 10367-10372)과 위 내에서 위암을 일으키는 헬리코박터 세균을 특이적으로 죽인다는 연구 결과가 보고되어 그 효과가 탁월하다는 것이 입증되었다(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2002, 99, 7610-7615).

따라서, 이러한 브로콜리를 이용한 항암제 또는 항발암 해독작용을 나타내는 야채쥬스와 같은 기능성 음료를 개발하기 위한 노력이 시도되고 있으며(대한민국 등록특허 제0353435호), 헬리코박터 파이로리균의 억제활성이 우수한 브로콜리 새싹추출물을 이용한 기능성 음료의 개발이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 브로콜리 새싹추출물을 이용하여 설포라페인(sulforaphane)의 함량이 우수한 헬리코박터 파이로리균 저해능을 가진 유산균 발효유의 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 맛, 향 및 기호도가 우수하면서도 헬리코박터 파이로리균 저해능을 가진 유산균 발효유를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 브로콜리 새싹추출물을 이용한 헬리코박터 파이로리균 저해능을 가진 유산균 발효유의 제조방법은, 브로콜리 새싹추출물을 수득하는 단계; 상기 브로콜리 새싹추출물을 15,000 ~ 20,000g, 4℃, 10 ~ 30 분간 원심분리한 후, 상층액을 진공동결 건조 및 분쇄하여 브로콜리 새싹추출 분말을 수득하는 단계; 및 유산균 혼합균주 0.01 ~ 0.03 중량%가 접종된 유산균 발효유에 상기 브로콜리 새싹추출 분말 0.01 ~ 1 중량%를 혼합한 후 균질화하는 단계를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 브로콜리 새싹추출물은 3 ~ 5 일 키운 브로콜리 새싹을 50 ~ 70 ℃의 물에서 5 ~ 10 분간 가열한 후, 브로콜리 새싹의 중량대비 80 ~ 120 부피(v/w)%의 증류수를 혼합한 다음 분쇄한 것이며, 이 후 8시간 동안 25℃ 항온기에서 인큐베이션 한다. 상기 브로콜리 새싹추출 분말은 설포라페인(sulforaphane)이 3000 ~ 3500 ppm 함유된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 유산균 혼합균주는 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 락티스(Lactobacillus lactis) 및 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus)로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하며, 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바 실러스 카세이 및 락토바실러스 애시도필러스를 혼합한 혼합균주인 것이 바람직하다.

본 발명에 적용되는 유산균 발효유 제조방법은 통상적으로 사용되어 오는 유산균 발효유 제조방법이 공히 적용될 수 있으며, 액상 발효유, 농후 발효유 또는 스틱형 발효유 등 기존의 공정에 의해 제조되는 발효유에 본 발명에 따른 브로콜리 새싹추출 분말을 가미함으로써 기호도가 우수하면서도 헬리코박터 파이로리균의 저해활성이 우수한 유산균 발효유를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 브로콜리 새싹추출물을 이용한 헬리코박터 파이로리균 저해능을 가진 유산균 발효유에 관한 것이다.

본 발명에 의하면 브로콜리 새싹으로부터 다량의 설포라페인을 분리추출할 수 있으며, 분리된 설포라페인이 헬리코박터 파이로리균에 대하여 유효한 항균활성을 나타낼 뿐만 아니라 맛, 향 및 기호도가 우수한 헬리코박터 파이로리균의 저해능을 가진 유산균 발효유를 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 구성을 실시예, 시험예 및 표를 통하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 권리범위는 하기 실시예, 시험예 및 표에 의하여 본 발명의 청구범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 브로콜리 새싹추출 분말의 제조

아시아 종묘에서 구입한 브로콜리 새싹종자(Brassica oleracea var. kialica plen.)를 증류수에 4시간 담근 후, 꺼내어 새싹 전용용기에 넣고 하루는 암실에서 키우고, 이틀 동안은 16시간 광조건, 8시간 암조건 하에서 키웠다.

3일간 생육된 브로콜리 새싹 100g을 정량한 다음, 60℃ 물에서 5분간 데친 후, 5 ~ 15 ℃의 찬물에 살짝 담근 후, 물기를 빼내어 증류수 100㎖를 첨가한 다음 믹서기에 1분 동안 마쇄하였다. 상기 마쇄된 혼합액을 8시간 동안 25℃ 항온기에 인큐베이션 한 다음, 혼합액의 즙액을 모아 16,000g, 4℃, 10 분간 원심분리하였다. 상층액은 -80℃로 동결시킨 다음, 진공동결건조기(바이오크라이오스 VFD0015-2060)로 건조 후 분말화 하여 4.9g의 브로콜리 새싹추출 분말을 수득하였다.

실시예 2. 브로콜리 새싹추출 분말이 함유된 유산균 발효유의 제조

65℃이상으로 끓인 우유(서울우유) 76 중량%에 탈지분유 3 중량%, 정백당 0.998 중량%를 혼합한 다음, 상기 혼합액을 100℃에서 5분간 살균한 후 42℃로 냉각하였다. 이후, 스트렙토코커스 써모필러스, 락토바실러스 카세이 및 락토바실러스 애시도필러스가 혼합된 유산균 혼합균주((주) 삼익유가공) 0.002 중량%를 상기 혼합액에 접종한 다음 37℃ 항온기에서 12시간 배양하여 4℃ 냉장고에 하루정도 보관하였다.

상기 실시예 1에서 제조된 브로콜리 새싹추출 분말 0.5 중량% 와 시럽 10 중량%(고과당 4 중량%, 올리고당 2 중량%, 멸균수 4 중량%)을 혼합하고 균질기(10,000rpm)로 균질화하여 유산균 발효유를 제조하였다.

시험예 1. 브로콜리 새싹추출 분말의 설포라페인 함량분석

마추세스키 등(Matusheski et al., Phytohemistry 65: 2004, 1273-1281)의 분석방법에 의해 설포라페인의 함량을 분석하였다. 구체적으로, 상기 실시예 1에서 추출한 브로콜리 새싹추출 분말 0.1g에 500㎕의 증류수를 넣고 녹인 후, 1㎖의 메틸렌 클로라이드(Methylene Chloride)(J.T. Baker(USA))와 혼합하였다. 혼합액을 13,000rpm 4℃에서 1분간 원심분리한후 상등액 1㎕를 J&W DB-5 캐필러리 칼럼(capillary column)(30m× 0.25mm× 0.25㎛)을 정착한 GC(Hewlett Packard HP 5890Ⅱ)에 주입하였다. 분석시 오븐 온도는 40℃에서 2분간 유지한 후 분당 10℃씩 280℃까지 승온시켰으며, 주입구 및 검출구 온도는 250℃로 설정하였으며 캐리어(carrier)가스는 헬륨으로 유속은 5.6psi로 하였다. 설포라페인 피크 면적을 표준품(Sigma) 설포라페인 정량곡선에 의하여 측정하였다.

상기 방법에 의해 설포라페인 피크를 비교한 결과, 표준품 설포라페인의 머무름 시간은 16.5분이었고, 브로콜리 추출물과 브로콜리 새싹 추출물의 설포라페인 머무름 시간은 16.7분이었다. 또한, 브로콜리 추출물의 설포라페인 함량은 31.3ppm이었고, 브로콜리 새싹 추출물의 설포라페인 함량은 3,374ppm이었다(도 1 참조).

시험예 2. 브로콜리 새싹추출 분말의 항균활성 검정

경희대학교 화학공학과에서 분양받은 헬리코박터 파이로리 ATCC 43504 균에 대하여 본 발명의 브로콜리 새싹추출 분말의 항균활성을 살펴보았다.

구체적으로, 상기 실시예 1에서 수득한 브로콜리 새싹추출 분말 0.01 중량%를 1 ㎖의 증류수에 용해시킨 뒤, 8㎜의 페이퍼 디스크(paper disc)에 50㎕를 주입한 다음 10분간 건조시켰다. 페이퍼 디스크를 건조시키는 동안에 헬리코박터 파이로리 균(O.D. 0.5) 50㎕를 브루셀라(brucella) 배지에 도말하였다. 상기 도말된 배지 위에 브로콜리 새싹추출 분말을 함유한 페이퍼 디스크를 올려놓고 10% CO₂ 조건의 37℃ 배양기에서 하룻밤 배양하여 디스크 주위에 나타낸 생육억제환(inhibition zone)의 직경을 측정하여 항균효과를 살펴보았다.

그 결과, 도 2에 나타난 바와 같이 브로콜리 새싹 추출분말을 함유한 디스크에서만 17.25㎜의 생육억제환이 나타남을 확인하였다.

시험예 3. 관능검사

상기 실시예 2에서 제조된 본 발명에 따른 유산균 발효유에 대하여 관능검사요원 20명을 대상으로 맛, 향기 및 기호도에 대하여 5점 척도법으로 관능검사를 수행한 결과, 하기 표 1에 나타난 바와 같이 각기 양호한 결과를 나타냄을 확인하였다.

점수	관능적 특성(5점)
점수	맛	향기	기호도
5	10	7	8
4	6	8	7
3	3	3	4
2	1	2	1
1	0	0	0

본 발명은 상술한 특정의 실시예, 시험예 또는 표에 기재된 내용에 기술적 사상이 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 브로콜리 새싹을 이용한 유산균 발효유의 제조방법은 브로콜리 새싹으로부터 다량의 설포라페인을 분리추출할 수 있으며, 분리된 설포라페인이 헬리코박터 파이로리균에 대하여 유효한 항균활성을 나타낼 뿐만 아니라 맛, 향 및 기호도가 우수한 헬리코박터 파이로리균의 저해능을 가진 유산균 발효유를 제조할 수 있다.

Claims

삭제
3 ~ 5일 키운 브로콜리 새싹을 50 ~ 70 ℃의 물에서 5 ~ 10 분간 가열한 후, 브로콜리 새싹의 중량대비 80 ~ 120 부피(v/w)%의 증류수를 혼합한 다음 분쇄한 후에 8시간 동안 25 ℃의 항온기에서 인큐베이션 한 다음, 상기 혼합한 브로콜리 새싹 즙액을 모아 15,000 ~ 20,000g, 4℃, 10 ~ 30 분간 원심분리한 후, 그 상층액을 동결 건조 및 분쇄하여 브로콜리 새싹추출 분말을 수득하는 단계; 및

유산균 혼합균주 0.01 ~ 0.03 중량%가 접종된 유산균 발효유에 상기 브로콜리 새싹추출 분말 0.01 ~ 1 중량%를 혼합한 후 균질화하는 단계를 포함하여 제조되는 브로콜리 새싹추출물을 이용한 헬리코박터 파이로리균 저해능을 가진 유산균 발효유의 제조방법.
제2항에 있어서,

상기 브로콜리 새싹추출 분말은,

셀포라페인(sulforaphane)이 3000 ~ 3500 ppm 함유된 것을 특징으로 하는 브로콜리 새싹추출물을 이용한 헬리코박터 파이로리균 저해능을 가진 유산균 발효유의 제조방법.
제 3항에 있어서,

상기 유산균 혼합균주는,

스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophilus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 락티스(Lactobacillus lactis) 및 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus)로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 브로콜리 새싹추출물을 이용한 헬리코박터 파이로리균 저해능을 가진 유산균 발효유의 제조방법.
제 3항의 방법에 의해 제조된 브로콜리 새싹추출물을 이용한 헬리코박터 파이로리균 저해능을 가진 유산균 발효유.
제 4항의 방법에 의해 제조된 브로콜리 새싹추출물을 이용한 헬리코박터 파이로리균 저해능을 가진 유산균 발효유.