KR101343038B1

KR101343038B1 - 발효 옥수수 단백질 가수분해물 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101343038B1
Application number: KR1020120005660A
Authority: KR
Inventors: 조동운; 이대희; 허병석; 김용호; 김대응; 배현아; 정승경; 엄햇님; 이정은; 정혜인
Original assignee: 샘표식품 주식회사
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2032-01-18
Also published as: WO2013108972A1; KR20130084804A

Abstract

본 발명은 발효 옥수수 단백질 가수분해물로서, 상기 가수분해물에 포함된 유리 아미노산 총 중량에 대하여 글루탐산(Glutamic acid) 7.5 내지 20중량%, 알라닌(Alanine) 10.0 내지 30중량%, 메티오닌(Methionine) 2.5 내지 20중량%, 티로신(Tyrosine) 1.5 내지 20중량%, 시스테인(Cysteine) 0.1 내지 5.0중량%, 발린(Valine) 0.1 내지 8.0중량% 및 이소루신(Isoleucine) 0.1 내지 10.0 중량%을 함유하는 발효 옥수수 단백질 가수분해물 및 이의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 발효 옥수수 단백질 가수분해물에 따르면, 식물성 단백질을 미생물 발효한 식물성 단백질 분해물을 이용하여 시상하부 식욕조절인자와 관계된 렙틴 수용체, POMC, NPY를 조정함으로써 식이섭취 감소, 체중감소 및 근육량 증가, 지질대사 및 당대사 개선에 의한 항비만 효과를 나타내므로, 항비만 목적을 가지는 기능성 소재, 건강식 제품 및 의약품에 적용 가능하다.

Description

발효 옥수수 단백질 가수분해물 및 이의 제조방법{FERMENTED CORN PROTEIN HYDROLYSATE AND PREPARING METHOD THEREOF}

본 발명은 발효 옥수수 단백질 가수분해물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 식욕 조절 및 항비만 효과를 가지는 발효 옥수수 단백질 가수분해물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

지난 수십년 간 전 세계적으로 급격히 증가하고 있는 비만 및 대사질환 유병율은 인규의 건강을 위협하고 있는 요인이 되고 있다. 항비만 작용 소재의 작용기전에 따른 분류에는 소화 및 식욕조절, 지방대사조절로 분류된다. 이중 식욕조절 분야에 있어서는 신경 생리적 활성을 조절하여 식욕을 통제하는 물질은 크게 보아 뇌 내의 모노아민류, 펩타이드류(췌장 폴리펩타이드 패밀리, 스크레틴 패밀리, 봄베신 패밀리와 뉴로메딘 계열, 오피오이드 펩타이드 패밀리, CRF패밀리, 멜라노코르틴 및 섬유아세포 증식인자 등의 성장인자류), 사이토카인류(인터루킨, 인터페론, MIP-1), 그리고 기타인자(갑상선 호르몬, 옥시토신, 바소프레신, 칼시토닌, 인슐린, 뉴로텐신, 모틸린, 그렐린, CART 등)이 있다.

최근의 연구 트랜드는 식욕조절과 지방대사조절이 밀접한 연관성이 있으며, 식욕조절 인자들의 시그널링이 지방대사에서 지방분해 기작 중 에너지 소비촉진을 증진시켜 항비만효과를 나타낸다는 연구들이 진행되고 있다. 특히 렙틴과 렙틴 수용체의 결합으로 MSH, MCH, AGRP, NPY 등의 활성화 및 저해에 따른 MC4 수용체와의 결합 등의 신호전달이 지방세포에서 베타-아드레날린 시스템을 활성화 시켜 인체의 전체 에너지발란스에 영향을 준다는 결과들이 도출되고 있다.

특히 렙틴에 의한 POMC뉴런의 활성화가 알파-MSH분비를 촉진하여 식욕저하, 섭취량 감소 및 몸무게 감소를 일으키며, 분비된 알파-MSH를 분해하는 PRCP효소가 새로운 항비만 타겟의 가능성이 개시되었다. 또한, 렙틴에 의해 활성화되는 POMC뉴런은 식욕, 에너지 소비 및 글루코스 대사의 조절제로써 작용하며 그로 인해 분비되는 알파-MSH를 분해하는 PRCP의 중요성이 개시되었다. 상기 두 문헌에서도 렙틴에 의해 활성화되는 POMC뉴런의 식욕, 에너지 소비, 글루코스(당)대사의 조절의 핵심 역할을 수행하고 있으며, 대부분의 동물실험에서 POMC뉴런의 활성화는 체중감소의 효과를 나타내고 있다고 강조하고 있다.

이렇듯 많은 연구 및 특허가 비만치료를 위해 주로 식욕조절에 그 초점을 맞추어져 있으며, 렙틴에 활성화 되는 렙틴수용체, POMC, 알파-MSH, NPY, AGRP 및 MC4R이 중요한 타겟으로 간주되고 있다. 이들 신경인자가 체중을 감소시키고 포도당 내성을 향상시키며, 근육에 직접 작용하여 지방산의 산화를 촉진하고 인슐린 저항성을 감소시키는 신호는 보내고 있다는 사실에 주목하여 이들 신경인자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있고, 항비만 및 비만치료의 제제로 개발되고 있다.

그러나 아직까지 식물성 단백질의 미생물 발효에 기인하는 식물성 단백질 분해물이 식욕조절인자와 관계된 렙틴 수용체, POMC, NPY를 활성화 및 저해하여 식욕저하에 따른 식이감소 및 체중감소, 지질대사 및 당대사 개선에 의한 항비만 효과에 대한 보고가 전무한 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-1104014호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 식물성 단백질의 일종인 옥수수 단백질을 전분 분해효소 및 식이섬유 분해효소로 효소처리하고, 미생물 발효한 후, 단백질 분해효소로 처리하여 가수분해물을 얻음으로써, 시상하부 식욕조절인자와 관계된 렙틴수용체, POMC, NPY를 조절할 수 있어 항비만 효과를 가지는 발효 옥수수 단백질 가수분해물 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은 발효 옥수수 단백질 가수분해물로서, 상기 가수분해물에 포함된 유리 아미노산 총 중량에 대하여 글루탐산(Glutamic acid) 7.5 내지 20중량%, 알라닌(Alanine) 10.0 내지 30중량%, 메티오닌(Methionine) 2.5 내지 20중량%, 티로신(Tyrosine) 1.5 내지 20중량%, 시스테인(Cysteine) 0.1 내지 5.0중량%, 발린(Valine) 0.1 내지 8.0중량% 및 이소루신(Isoleucine) 0.1 내지 10.0 중량%을 함유하는 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 발효 옥수수 단백질 가수분해물은 시상하부의 식욕조절인자를 조절하는 기능을 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 발효 옥수수 단백질 가수분해물은 렙틴 수용체, POMC(pro-opiomelanocortin) 및 NPY(neuropeptide Y)를 조절하여 식욕을 조절하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.

또한, 본 발명은 옥수수를 전분 분해효소 및 식이섬유 분해효소 중 하나 이상으로 처리하여 옥수수 단백질을 얻는 단계;

상기 옥수수 단백질을 미생물 발효시켜 발효 옥수수 단백질을 얻는 단계; 및

상기 발효 옥수수 단백질을 단백질 분해효소로 처리하여 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 얻는 단계;를 포함하는, 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 옥수수 단백질을 얻는 단계 이전에, 옥수수를 산성 용액에 침지한 후 분쇄 및 분리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 옥수수 단백질을 얻는 단계 이후에, 상기 옥수수 단백질에 열처리 및 증자 중 하나 이상을 가하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 얻는 단계 이후에, 상기 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 분리, 농축, 침전, 탈염 및 여과하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 산성 용액은 아황산 용액, 묽은 염산 용액, 유기산 용액으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 전분 분해효소는 알파-아밀라아제, 베타-아밀라아제, 이소아밀라아제 및 글루코아밀라아제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 식이섬유 분해효소는 셀룰라아제(Cellulase), 헤미셀룰라아제(Hemicellulase) 및 펙티나아제(Pectinase)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 미생물 발효는 아스퍼질러스 오리자에(Aspergillus oryzae)를 접종하는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 단백질 분해효소는 엔도형 효소 및 엑소형 효소 중 하나 이상일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 엔도형 효소는 알칼라아제(alcalase), 프로타멕스(protamex) 및 뉴트라아제(neutrase)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 엑소형 효소는 플라보자임(flavourzyme)일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 유효 성분으로 함유하는 기능성 식료품 조성물, 미용 식품 조성물, 화장료 조성물 및 약제학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 발효 옥수수 단백질 가수분해물에 따르면, 식물성 단백질을 미생물 발효한 식물성 단백질 분해물을 이용하여 시상하부 식욕조절인자와 관계된 렙틴 수용체, POMC, NPY를 조정함으로써 식이섭취 감소, 체중감소 및 근육량 증가, 지질대사 및 당대사 개선에 의한 항비만 효과를 나타내므로, 항비만 목적을 가지는 기능성 소재, 건강식 제품 및 의약품에 적용 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발효옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 발효 옥수수 단백질 가수분해물로서, 상기 가수분해물에 포함된 유리 아미노산 총 중량에 대하여 글루탐산(Glutamic acid) 7.5 내지 20중량%, 알라닌(Alanine) 10.0 내지 30중량%, 메티오닌(Methionine) 2.5 내지 20중량%, 티로신(Tyrosine) 1.5 내지 20중량%, 시스테인(Cysteine) 0.1 내지 5.0중량%, 발린(Valine) 0.1 내지 8.0중량% 및 이소루신(Isoleucine) 0.1 내지 10.0 중량%을 함유하는 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 제공한다. 바람직하게, 글루탐산(Glutamic acid)은 7.5 내지 10중량%, 알라닌(Alanine) 10.0 내지 20중량%, 메티오닌(Methionine) 2.5 내지 10중량%, 티로신(Tyrosine) 1.5 내지 10중량%, 시스테인(Cysteine) 0.1 내지 3.0중량%, 발린(Valine) 1 내지 8.0중량% 및 이소루신(Isoleucine) 1 내지 10.0 중량%일 수 있고, 더욱 바람직하게는 글루탐산(Glutamic acid)은 9 내지 10중량%, 알라닌(Alanine) 10.0 내지 15중량%, 메티오닌(Methionine) 2.5 내지 5중량%, 티로신(Tyrosine) 4 내지 10중량%, 시스테인(Cysteine) 1 내지 3.0중량%, 발린(Valine) 1 내지 7.5중량% 및 이소루신(Isoleucine) 1 내지 7 중량%일 수 있다.

또한, 본 발명은 옥수수를 전분 분해효소 및 식이섬유 분해효소 중 하나 이상으로 처리하여 옥수수 단백질을 얻는 단계; 상기 옥수수 단백질을 미생물 발효시켜 발효 옥수수 단백질을 얻는 단계; 및 상기 발효 옥수수 단백질을 단백질 분해효소로 처리하여 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 얻는 단계;를 포함하는, 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법을 제공한다.

이하, 보다 구체적으로 본 발명의 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법에 대하여 알아보도록 한다.

먼저, 옥수수를 전분 분해효소 및 식이섬유 분해효소 중 하나 이상으로 처리하여 옥수수 단백질을 얻는다.

경우에 따라서 상기 단계 이전에, 옥수수를 산성 용액에 침지한 후 분쇄 및 분리하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 이 때 사용되는 산성 용액은 아황산 용액, 묽은 염산 용액, 유기산 용액으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있고, 특히 아황산 용액이 바람직하다. 예를 들어, 옥수수를 50℃, 0.5% 아황산 수용액에 30-50시간 침지한 후 그라인더를 사용하여 파쇄한 후 100mesh 체를 이용하여 배아를 제거하고, 배아가 제거된 수용액을 원심분리를 이용하여 분리할 수 있다.

본 발명의 상기 전분 분해효소는 알파-아밀라아제(amylase), 베타-아밀라아제, 이소아밀라아제 및 글루코아밀라아제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있고, 특히 알파-아밀라아제가 바람직하다.

본 발명의 상기 식이섬유 가수분해 효소는 식물의 세포벽에 부착된 펙틴 물질까지 분해할 수 있는 복합 효소이면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 셀룰라아제(Cellulase), 헤미셀룰라아제(Hemicellulase) 및 펙티나아제(Pectinase)로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 그 이상이 포함될 수 있으며, 특히 셀룰라아제가 바람직하다. 상기 복합 효소들은 옥수수에 포함된 섬유질 제거에 특히 효과적이다.

상기 전분 분해효소 및 식이섬유 분해효소를 처리하는 경우, 옥수수 조성물을 pH 6.0-7.0 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들어 옥수수 조성물에 전분 분해효소 및 식이섬유 분해효소를 1%(v/v) 첨가하여 50℃, 100 rpm, 1-2시간 효소분해하는 것이 바람직하다. 반응 종료 후에는 2 내지 3회 원심분리하는 것이 바람직하다.

경우에 따라서 상기 옥수수 단백질을 얻는 단계 이후에, 상기 옥수수 단백질에 열처리 및 증자 중 하나 이상을 가하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 구체적으로는, 125 내지 135℃의 스팀을 이용하여 6.5 내지 8.5분 동안 균일하게 열처리 및 증자하여 단백질을 변성시키는 것이다. 이와 같은 열처리 또는 증자 단계를 통해 단백질은 완전히 변성될 수 있으며, 변성을 통해 단백질의 입체 구조가 파괴되면 단백질 내부에 매몰되어 있는 아미노산 측쇄가 노출됨으로써, 효소와 쉽게 접촉할 수 있으므로, 가수분해 효율을 높일 수 있다.

그 다음, 상기 옥수수 단백질을 미생물 발효시켜 발효 옥수수 단백질을 얻는다.

본 발명의 상기 미생물 발효는 아스퍼질러스 오리자에(Aspergillus oryzae)를 접종하는 것일 수 있다. 구체적으로, 아스퍼질러스 오리자에(Aspergillus oryzae)를 접종하고 약 30℃에서 2 내지 3일동안 고체배양하여 코지(Koji: 국균)를 형성하여 이루어질 수 있다.

그 다음으로, 상기 발효 옥수수 단백질을 단백질 분해효소로 처리하여 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 얻는다. 이 때, 20% 농도가 되도록 반응액을 제조하여 5% 염 및 약 45℃의 조건에서 소량의 단백질 분해효소를 가하고 약 72시간 효소 반응하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 단백질 분해효소는 엔도형 효소 및 엑소형 효소 중 하나 이상일 수 있다. 상기 엔도형은 단백질과 펩타이드를 랜덤하게 공격하여 저분자의 펩타이드를 다량 생성하며, 극소수의 유리아미노산을 만들게 되나, 엑소형은 단백질이나 펩타이드의 말단을 공격하여 다량의 유리아미노산을 생성할 수 있다.

상기 엔도형 효소는 옥수수 글루텐 단백질을 구성하는 펩타이드의 내부에 작용하여, 이를 분해하는 효소로, 옥수수 글루텐 단백질 분해에 적합하게 사용될 수 있는 효소라면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 알칼라아제(alcalase), 프로타멕스(protamex) 및 뉴트라아제(neutrase)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

또한, 상기 엑소형 효소는 옥수수 글루텐 단백질을 구성하는 펩타이드의 말단에 작용하여, 이를 분해하는 효소로, 옥수수 글루텐 단백질 분해에 적합하게 사용될 수 있는 효소라면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 플라보자임(flavourzyme)일 수 있다.

경우에 따라서 상기 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 얻는 단계 이후에, 상기 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 분리, 농축, 침전, 탈염 및 여과하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 20 내지 24시간 저온 체류하고 원심분리기나 필터프레스로 고형분과 액상을 분리하고, 액상의 pH를 5.9 내지 6.1로 조정하고 탈염(전기투석)하여 0.7s/m에서 종료한 후, 탈염액을 한외여과막을 사용하여 UF 후 분말화할 수 있다.

본 발명에 의한 상기 제조방법에 따라 제조된 발효 옥수수 단백질 가수분해물은, 이에 포함된 유리 아미노산 총 중량에 대하여 글루탐산(Glutamic acid) 7.5 내지 20중량%, 알라닌(Alanine) 10.0 내지 30중량%, 메티오닌(Methionine) 2.5 내지 20중량%, 티로신(Tyrosine) 1.5 내지 20중량%, 시스테인(Cysteine) 0.1 내지 5.0중량%, 발린(Valine) 0.1 내지 8.0중량% 및 이소루신(Isoleucine) 0.1 내지 10.0 중량%을 함유한다. 즉, 본 발명에 따른 특정 제조방법에 의하여 가수분해물을 제조할 때 각 아미노산이 특정 함량 함유됨으로써, 식욕 조절 및 항비만 효과를 나타낼 수 있게 된다.

본 발명에 따른 상기 발효 옥수수 단백질 가수분해물은 렙틴 수용체(Leptin Receptor, LEPR), POMC(Pro-opiomelanocortin) 및 NPY(Neuropeptide Y)를 조절하는 기능을 갖는다. 이는 후술한 시험예에서 확인할 수 있다.

지방세포는 성장하면서 다양한 분비물을 분비하는데 그 중 당과 지방 대사에 영향을 주고, 식욕을 조절하는 것이 렙틴과 아디포넥틴이다. 이중 렙틴이 뇌의 시상하부의 수용체와 결합하면 체지방률 저하, 먹이섭취량 저하 및 혈당량 저하 등을 야기하고, 대사효율이나 활동량이 증가하여 체중이 서서히 줄어든다. 그러므로 렙틴의 양은 매우 중요하고, 이는 체지방량과 관련이 있다. 이에 따라, 렙틴에 의해 활성화되는 렙틴 수용체, POMC(pro-opiomelanocortin) 및 NPY(neuropeptide Y)를 조절하면 식욕조절을 할 수 있다.

렙틴 수용체(LEPR)는 시상하부에서 렙틴과 결합하여 식욕억제를 일으키는 시그널링의 초기 단계이다. 또한, NPY는 식욕증가와 관계되는 뉴런이며, POMC은 식욕억제와 항비만과 관련된 뉴런이다. 따라서 본 발명의 발효 옥수수 단백질 가수분해물에 의하여, 렙틴 수용체(Leptin Receptor, LEPR) 및 POMC(Pro-opiomelanocortin)는 활성화되고, NPY(Neuropeptide Y)는 불활성화되는 조절 과정이 발생한다.

따라서 본 발명에 따른 발효 옥수수 단백질 가수분해물은 시상하부의 식욕조절인자를 조절하는 기능을 가지며, 이에 따라 우수한 항비만 효과를 가진다.

즉, 본 발명은 상술한 단계를 포함하는 특정 제조방법에 의하여 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 제조한 경우, 식욕조절 및 항비만 효과를 가지는 가수분해물을 제공할 수 있는 것이다.

이에, 본 발명은 상기 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 유효 성분으로 함유하는 기능성 식료품 조성물, 미용 식품 조성물, 화장료 조성물 및 약제학적 조성물을 제공한다. 본 발명의 기능성 식료품 조성물, 미용 식품 조성물, 화장료 조성물 및 약제학적 조성물은 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 함유함에 따라, 식욕조절용 및 항비만용일 수 있다.

상기 기능성 식료품 조성물 또는 미용 식품 조성물은 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 이용하여, 옥수수 보리차 등의 차류, 스프류, 기능성 음료 및 타블렛, 다이어트식/대체식/생식의 첨가제, 유아식/이유식/분유의 첨가제, 발효유/유산균 음료/우유의 첨가제, 각종 음료 첨가제, 아이스크림 제품, 츄잉껌, 캐러멜 제품, 캔디류, 빙과류, 과자류, 미용식품 등의 각종 식품류, 청량 음료, 미네랄 워터, 알코올 음료 등의 음료 제품, 비타민이나 미네랄 등을 포함한 건강기능성 식품류 등에 응용될 수 있다.

상기 화장료 조성물은 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 이용하여, 예를 들어, 유연화장수, 영양화장수, 영양로션, 마사지크림, 영양크림, 팩, 젤, 바디로션, 바디크림, 바디오일 또는 바디 에센스의 형태로 응용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 각 제형에 있어서 상기한 필수 성분 이외에 다른 성분들은 사용 목적 등에 따라 당업자가 어려움 없이 적합하게 선정하여 배합할 수 있다.

또한, 상기 약제학적 조성물은 알츠하이머병, 뇌 피로 회복, 뇌 기능 강화, 기억 회복, 두뇌 향상과 같은 뇌 기능 치료, 강견변, 간암, 숙취해소, 간세포(Hepatocyte growth factor) 성장 촉진, 간 기능 회복과 같은 간 질환 치료, 식욕 억제, 체중 감소, 체지방 감소와 같은 항비만 효과, 인슐린 조절, 혈당 조절 등과 같은 제2형 당뇨병 치료, ACE 저해 효과와 같은 고혈압의 예방 및 치료에 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 가수분해물을 의약품에 적용할 경우에는, 상기 가수분해물을 유효성분으로 하고, 상용되는 무기 또는 유기의 담체를 가하여 고체, 반고체 또는 액상의 형태로 경구 투여제 혹은 비경구 투여제로 제제화 할 수 있다.

상기 경구 투여를 위한 제재로서는 정제, 환제, 과립제, 연·경 캡슐제, 산제, 세립제, 분제, 유탁제, 시럽제, 펠렛제 등을 들 수 있다. 또한, 상기 비경구 투여를 위한 제재로는 주사제, 점적제, 연고, 로션, 스프레이, 현탁제, 유제, 좌제 등을 들 수 있다.

본 발명의 유효성분을 제제화하기 위해서는 상법에 따라서 용이하게 제제화할 수 있으며, 아라비아 고무, 옥수수 전분, 미세 결정질 셀룰로오스 또는 젤라틴과 같은 결합제, 인산 이칼슘 또는 락토오즈, 덱스트린과 같은 부형제, 알긴산, 옥수수 전분 또는 감자 전분, 덱스트린과 같은 붕해제, 스테아르산 마그네슘과 같은 윤활제, 슈크로오즈, 스테비오사이드, 감초 또는 사카린과 같은 감미제, 페퍼민트, 메틸 살리실산염 또는 과일향과 같은 향미제, 계면활성제, 착색료, 보존료, 안정제, 완충제, 현탁제, 기타 상용하는 보조제를 적당히 사용할 수 있다.

상기 유효 성분은 리포솜, 미세입자 또는 마이크로 캡슐, 나노캡슐 등의 형태일 수 있으며, 투여 단위 형이 캡슐제인 경우에는 제형화 성분 외에도 폴리에틸렌 글리콜 사이크로덱스트린, 당알코올류 또는 지방유와 같은 액상/고상 담체가 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 상기 가수분해물을 의약품에 적합하게 제제화한 경우, 경구, 비경구, 직장, 국소, 경피, 정맥 내, 근육 내, 복강 내, 피하 등으로 투여될 수 있다.

또한, 상기 활성성분의 투여량은 치료 받을 대상의 연령, 성별, 체중과, 치료할 특정 질환 또는 병리 상태, 질환 또는 병리 상태의 심각도, 투여경로 및 처방자의 판단에 따라 달라질 것이다. 이러한 인자에 기초한 투여량 결정은 당업자의 수준 내에 있으며, 일반적으로 투여량은 0.001mg/kg/일 내지 대략 2000mg/kg/일의 범위일 수 있다.

이하의 실시를 통하여 본 발명이 더욱 상세하게 설명된다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 이들만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1] 발효옥수수 단백질 가수분해물의 제조

국내산 옥수수를 50℃, 0.5% 아황산 수용액에 30-50시간 침지한 후 그라인더를 사용하여 파쇄한 후 100메쉬(mesh) 체를 이용하여 배아를 제거했다. 배아가 제거된 수용액을 원심분리를 이용하여 전분을 어느 정도 제거 한 옥수수 단백질 조성물을 얻었다. 이 조성물의 pH 6.0-7.0 조정 후 전분분해효소인 알파-아밀라제와 식이섬유 분해효소인 셀룰라제를 1%(v/v) 첨가하여 50℃, 100 rpm, 1-2시간 효소분해했다. 반응 종료 후 2-3회 원심분리하여 전처리된 옥수수 단백질을 얻었다. 옥수수 단백질을 125-135℃의 스팀을 이용하여 6.5-8.5분 동안 균일하게 열처리 및 증자하여 단백질을 변성시킨 후 수분함량을 20-40%로 조정 후 아스퍼질러스 오리자에(Aspergillus oryzae)를 접종하고 30℃, 2-3일 동안 고체배양 하였다. 배양 후 20% 농도가 되도록 반응액을 제조하여 5% 염, 45℃의 조건에서 소량의 엔도 및 엑소형 효소를 가하고 72시간 효소 반응하였다. 원심분리와 필터프레스를 사용하여 고형분을 제거한 후 pH 5.9-6.1로 조정하여 50% (v/v)농축하였다. 20-24시간 저온 체류하고 원심분리기나 필터프레스로 고형분과 액상을 분리한 후, 액상의 pH를 5.9-6.1로 조정하고 탈염(전기투석)하여 0.7 s/m에서 종료하였다. 탈염액을 한외여과막을 사용하여 UF 후 분말화하여 제조하였다.

상기 발효옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법을 도 1의 우측 흐름도에 도시하였다. 상기 제조된 발효옥수수단백질 가수분해물의 분석 결과는 하기 표 1 및 표 2와 같다.

[비교예 1] 옥수수 글루텐 가수분해물의 제조

옥수수 글루텐을 125-135℃의 스팀을 이용하여 6.5-8.5분 동안 균일하게 열처리 및 증자하여 단백질을 변성시킨 후 8-10배의 물을 가하고, 50℃, 100 rpm 교반하여 2-3회 세척 후, 20-30%의 농도로 옥수수 글루텐 반응물을 조성하였다.

반응물의 온도는 40-60℃, pH 4.0-6.0 조정 후 식이섬유 가수분해 효소를 고형분 대비 0.5-1.0% 첨가하여 1-2시간 효소분해 하였다. 반응 종료 후 2-3회 원심분리하여 고형분을 얻었다.

상기 고형분의 20% 용액을 제조 후 90℃ 이상에서 30-60분 살균 처리하여 온도 40-50℃, pH 5-8, 염농도 5-10%에서 엔도형 효소를 단일 처리하거나 엔도형과 엑소형 효소를 중복 처리하여 48-96시간 효소분해하였다. 여과 후 농축하여 침전물을 제거하고, 1차 탈염, 2차 탈염, UF 및 분말화하여 제조하였다.

상기 옥수수 글루텐 가수분해물의 제조방법을 도 1의 좌측 흐름도에 도시하였다. 제조된 옥수수 글루텐 가수분해물의 분석 결과는 하기 표 1 및 표 2와 같다.

발효옥수수단백질 가수분해물 일반조성 분석 결과

시료명	T-N	A-N	NaCl	유리 아미노산	고형분	지방	회분	탄수화물	식이섬유	수분	단백질
시료명	(%)	(%)	(%)	(%)	(%)	(%)	(%)	(%)	(%)	(%)	(%)
실시예1	8.14	4.62	1.41	35.92	95.0	0.0	5.0	18.4	2.58	5.0	50.87
비교예1	11.36	6.48	1.05	66.51	95.0	0.0	5.0	6.31	0.57	5.0	71.00

발효옥수수단백질 가수분해물 아미노산 분석 결과

	실시예1	비교예1
	% w/w	% w/w
ASP	1.14	0.43
THR	1.56	4.20
SER	1.32	8.16
GLU	3.51	3.75
PRO	1.31	1.41
GLY	0.62	0.69
ALA	4.83	6.48
CYS	0.59	0.00
VAL	2.65	7.65
MET	1.57	1.36
ILE	2.12	9.87
LEU	8.55	9.57
TYR	1.92	0.70
PHE	2.9	9.38
HIS	0.65	2.59
LYS	0.68	0.27
NH3	0.23	0.00
ARG	0	0.00
합계(%)	35.92	66.51

상기 표 1 및 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 국내산 옥수수를 사용하여 발효옥수수단백질 가수분해물을 제조한 결과(실시예 1), 단백질 50.87%, 글루코스를 기본 당으로 하는 탄수화물 18.4%, 회분 5.0%로 분석되었으며, 50%의 단백질 가운데 유리아미노산의 비율은 35%로 나타났다. 비교예 1의 일반조성 및 아미노산 함량은 실시예 1과 상이함을 확인하였다. 특히, 비교예 1은 실시예1에 비하여 VAL, ILE 및 LEU의 함량이 높음을 알 수 있었다.

[시험예 1] 식욕조절 관련 1차 동물실험 (8일)

8주령의 Sprague Dawley(이하, SD) 종 수컷 흰쥐를 가지고 식욕조절 관련 동물실험을 실시하였다. 먼저, 동물실험에 사용될 식이를 제조하였다. 식이의 총 칼로리는 3940kcal, 탄수화물 63%, 단백질 25%, 지방 12% 구성으로 하였다. 상기 수컷 흰쥐에 하루에 2번 발효옥수수 가수분해물(실시예1) 및 옥수수 글리텐 가수분해물(비교예1)을 총 1.5g을 섭취하도록 경구 투여했다. 대조구로는 동량의 물을 경구 투여했다. 총 실험시간은 8일 동안 진행하였으며, 식이섭취량은 매일 1번 동일한 시간에 측정하였다.

이하, 대조구를 물로 하고, 실시예 1(발효옥수수단백질 가수분해물 (1.5g/day)) 및 비교예 1을 가지고, 식이섭취량, 체중변화, 지방 및 조직 무게, 혈당 및 시상하부 유전자 발현 실험에 대한 결과를 서술한다.

1-4. 식이섭취량

발효옥수수단백질 가수분해물이 식이섭취에 미치는 영향

그룹	1일	2일	3일	4일	5일	6일	7일
대조구	23.70±2.71	24.77±1.27	23.67±0.81	24.23±0.70	24.29±0.61	23.67±0.45	24.47±0.93
실시예1	25.54±0.80	21.22±0.84	20.34±1.06	21.66±0.73	21.37±1.00	20.26±1.18	19.95±2.10
비교예1	24.65±1.80	24.48±5.47	23.75±5.01	23.53±0.01	23.47±9.00	23.10±8.47	23.01±5.17
P value	0.0389	0.0359	0.0338	0.0293	0.0363	0.0281	0.0907

8 주령 SD 랫을 이용하여 8일 동안 매일 1.5g의 물 및 실시예1 및 비교예1의 가수분해물을 식이에 첨가하여 식이섭취량(food intake)을 측정한 결과를 상기 표 3에 나타내었다. 표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 발효옥수수단백질 가수분해물이 투여된 실시예1은 측정 초기부터 7일까지 꾸준히 식이섭취량이 감소하는 경향을 보였으며, 초기 대비 20% 이상의 식이섭취 감소량을 보였다. 대조구로 물을 섭취한 군에서는 유의적인 식이섭취 경향을 보이지 않았고, 비교예1은 식이섭취 감소량이 극히 미미하였다.

1-5. 체중변화

발효옥수수단백질 가수분해물 섭취에 따른 체중 변화

그룹	1일	5일	8일
대조구	287.40 ± 3.87	300.40 ± 5.28	309.90 ±6.03
실시예1	286.40 ± 2.96	300.60 ± 2.93	304.60 ± 5.90
비교예1	286.01 ± 6.78	301.02 ± 4.58	307.57 ±7.25
P value	0.0419	0.0715	0.0475

8 주령 SD 랫을 이용하여 8일 동안 매일 1.5g의 물과 실시예1 및 비교예1의 가수분해물을 식이에 첨가하여 체중변화를 측정하였다. 몸무게의 변화는 8일 동안 3번 측정하였다.

그 결과를 상기 표 4에 나타내었다. 표 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 대조구에서는 7.8%의 체중증가를 보였으며, 본 발명에 따른 발효옥수수단백질 가수분해물이 투여된 실시예1에서는 6.3%의 체중증가를 보여 발효옥수수펩타이드의 섭취에 따라 유의적인 체중증가율의 감소 경향을 보여주었다. 비교예 1은 상대적으로 체중증가율의 감소량이 미미하였다.

1-6. 지방무게 및 조직무게

발효옥수수단백질 가수분해물 섭취에 따른 지방무게 및 조직무게(g/100g BW)

그룹	대조구	실시예1	비교예1	P value
신장지방	0.30 ± 0.01	0.22 ±0.01	0.29 ± 0.04	0.00
부고환지방	1.26 ± 0.05	1.21 ± 0.06	1.25 ± 0.01	0.05
갈색지방	0.11 ± 0.00	0.10 ±0.01	0.10 ± 0.01	0.19
간	2.88 ± 0.04	3.04 ±0.06	3.00 ± 0.02	0.04
근육	0.74 ± 0.01	0.74 ±0.01	0.74 ± 0.07	0.92
췌장	0.27 ± 0.01	0.29 ±0.01	0.28 ± 0.01	0.19
신장	0.75 ± 0.02	0.76 ±0.00	0.75 ± 0.00	0.10
비장	0.22 ± 0.01	0.21 ±0.01	0.22 ± 0.05	0.48

8 주령 SD 랫을 이용하여 8일 동안 매일 1.5g의 물과 실시예1 및 비교예1의 가수분해물을 식이에 첨가하여 사육한 후, 신장 주변지방과 부고환 지방, 갈색지방, 간, 근육량(뒷다리), 췌장, 신장, 비장을 채취하여 각 개체의 몸무게당 g으로 변환하여 수치를 기재하였다. 근육량의 변화는 8일 후 쥐를 희생시켜 오른쪽 다리의 근육을 채취하여 각 개체의 몸무게당 g수(g/100g body weight)로 변환하여 측정하였다. 지방무게는 신장 주변지방과 부고환 지방을 채취하여 각 개체의 몸무게당 g으로 변환하여 수치를 기재하였다.

그 결과를 상기 표 5에 나타내었다. 표 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 지방조직에서는 신장 주변지방과 부고환 지방 모두 유의적으로 중량이 감소하였으며, 다른 신체조직에서는 간을 제외하고 어떠한 유의적인 조직의 중량의 변화는 없었다.

1-7. 공복혈당 측정

발효옥수수단백질 가수분해물 섭취에 따른 공복혈당

그룹	대조구	실시예1	비교예1	P value
공복 혈당(mg/dL)	100.67 ± 2.81	89.43 ± 2.71	97.38 ± 3.27	0.0153

공복 혈당 측정은 실험 동물을 희생하기 5일 전에 12시간 절식시킨 후, 50% 포도당 용액을 이용하여 체중 Kg당 포도당이 1gdl 되도록 경구 투여하였다. 포도당 투여 전 (12시간 금식 혈당), 포도당 투여 후 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180 분에 꼬리 정맥을 통하여 혈액을 채취하여 혈당 측정기 (accu-check, Germany)로 혈당을 측정하였다. 경구 당부하 검사를 통해 얻어진 혈당을 측정한 후, K-BE Test program (2007) 를 이용하여 포도당 반응 면적 (Areas under the curve of glucose response, AUC)를 구하였다.

그 결과를 상기 표 6에 나타내었다. 상기 표 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 8일 동안 발효옥수수단백질 가수분해물을 섭취한 동물 실시예1에서 대조구에 비해 11.0% 정도의 공복혈당이 감소한 결과를 보여주었다. 이것은 정상식이군의 동물실험군보다 발효옥수수단백질 가수분해물을 섭취한 동물실험군이 보다 효율적으로 당을 대사하여 에너지를 효율적으로 소비하는 것으로 판단할 수 있다.

1-8. 식욕조절 관련 시상하부 유전자 발현 실험 결과

발효옥수수단백질 가수분해물 섭취에 따른 시상하부 유전자 변화

그룹 유전자	대조구	실시예1	비교예1	P value
LEPR	1 ± 0.10	1.20 ± 0.14	1.04 ± 0.11	0.0498
NPY	1 ± 0.10	0.85 ± 0.09^*	0.98 ± 0.02	0.0134
POMC	1 ± 0.28	1.66 ± 0.43	1.05 ± 0.05	0.0189

식욕조절관련 동물 시상하부 식욕인자 발현율 실험 방법(2번의 실험 쥐를 사용하여 분석)은 아래와 같은 방법으로 분석하였다. 시상하부 유전자 발현율은 8일 동안 발효옥수수단백질 가수분해물을 투여한 쥐를 희생 후 분석하였다.

1-1. TRIzol을 이용한 RNA 추출

TRIzol을 이용하여 조직에서 RNA를 추출하였다. 조직을 막자 사발을 이용해 곱게 간 후, TRIzol을 처리하고 클로로포름(chloroform)을 처리하고 원심분리를 하면아래층에는 단백질 중간층에는DNA 상층액에는 RNA로 분리되었다. 이렇게 추출한 RNA는 흡광도 값을 통해 RNA가 충분히 추출되었는지, RNA양이 얼마인가를 확인하기 위해 260nm/280nm로 흡광도를 측정하였다. 값이 1.9이상 나왔을 때 RNA가 충분히 추출되었다고 할 수 있다.

1-2. cDNA합성

2㎍ RNA를 사용하여, cDNA kit를 사용하여 cDNA 합성을 하였다. 증폭시킨 cDNA를 가지고 PCR실험을 진행하였다. 총반응이 20㎕ 기준으로 추출된 RNA가 2㎍이 되도록 넣었다. 나머지는 뉴클레아제 비포함 물(Nuclease free water)로 채웠다. 효소와 버퍼를 미리 혼합하여 11㎕씩 각 튜브에 넣었다. Step-One-Plus RT-PCR System기계를 사용하여, 37℃에서 60분, 95℃에서 5분 동안 인큐베이션한 후, -20℃에서 보관하였다.

1-3. PCR실험

cDNA를 10배 희석하여 그 중 9㎕를 사용하였다. 마스터 믹스(Master mix)와 프라이머 탐침자(primer probe)를 준비해 넣기 직전에 만들어 11㎕씩 첨가해준다(최적의 반응 조건을 위해서 10㎕의 마스터 믹스를 넣고, 1㎕의 프라이머 탐침자를 넣어준다). 총 볼륨은 20㎕이 되게 하였다. Step-One-Plus RT-PCR System기계를 사용하여 유전자 발현을 시켰다. 95℃에서 10분 변성을 시킨 후, 95℃에서 15초, 60℃에서 1분 주기를 갖는 사이클을 40번 반복 실행하였다.

그 결과를 상기 표 7에 나타내었다. 상기 표 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 렙틴 수용체(LEPR)는 시상하부에서 렙틴과 결합하여 식욕억제를 일으키는 시그널링의 초기단계로써 대조구와 비교하여 유의적으로 증가하는 결과를 얻었다. 또한 식욕증가와 관계되는 뉴런인 NPY는 유의적으로 감소하고 식욕억제와 항비만과 관련된 POMC뉴런은 유의적으로 증가함을 확인하였다.

[시험예 2] 항비만 효과 관련 2차 동물실험(8주)

상기 시험예 1과 동일한 쥐를 사용하여 항비만 효과 관련 동물실험을 실시하였다. 생후 8주령의 Sprague Dawley 종 수컷 흰쥐를 7일간 예비 사육한 후, 고지방 식이(60% 지방)를 사용하여 13주간 67 마리를 비만을 유도하였고, 정상식이(17% 지방)를 13주간 사용한 25 마리는 대조군으로 사육하였다. 13주의 비만 유도 기간 후 대조구 2군(고지방식이 1군, 정상식이 1군), 실험구 1군으로 나누어 상기 시험예 1과 동일한 식이조성물을 사료로 제공하였다. 총 실험시간은 8주 동안 진행하였다.

이하, 대조구1을 정상 식이군, 대조구2를 고지방 식이군, 실험구1을 고지방 식이군+실시예1(발효옥수수단백질 가수분해물 첨가(1.5g/day)), 실험구2를 고지방 식이군+비교예1(옥수수 글루텐 가수분해물 첨가(1.5g/day))로 한, 식이섭취량, 체중변화, 지방 무게, 간 지질지표, 당 대사, 경구 포도당 내성 및 아디포카인 실험에 대한 결과를 서술한다.

2-1. 식이섭취량

발효옥수수단백질 가수분해물이 식이섭취에 미치는 영향

그룹¹ ⁾	식이섭취
그룹¹ ⁾	식이섭취량 (g/day)	칼로리 섭취량 (kcal/day)
대조구1	28.65 ± 0.74	107.15 ±2.75
대조구2	20.72 ± 0.47	105.48 ±2.37
실험구1	12.07 ± 0.60	62.42 ±3.10
실험구2	18.58 ± 0.00	94. ± 0.10
P value	<.0001	<.0001

식이섭취량은 매일 1번 동일한 시간에 측정하였다. 8 주 후 각각의 식이섭취량 및 칼로리 섭취량을 분석한 결과를 상기 표 8에 나타내었다. 상기 표 8에서 볼 수 있듯이, 정상 식이구(대조구 1)와 비교하여 고지방 식이구(대조구 2)는 28%의 식이섭취 감소를 보였으며, 발효옥수수단백질 가수분해물을 섭취한 실험구에서는 정상 식이구(대조구 1)와 비교하면 57%의 식이섭취 감소를 보였으며, 칼로리 섭취량으로 환산해도 50% 이상의 섭취 감소율을 나타내어 발효옥수수단백질 가수분해물의 섭취가 고지방 식이와 정상 식이군 모두와 비교해서 유의적으로 식욕을 감소시키는 결과를 보여주었다.

2-2. 체중 변화

발효옥수수단백질 가수분해물이 체중변화에 미치는 영향

그룹	0주	1주	2주	3주	4주	5주	6주	7주	8주
대조구1	552.72	549.18	570.12	577.12	605.90	618.36	612.74	641.43	635.95
대조구2	659.78	673.90	678.45	681.46	696.31	723.90	726.75	773.34	757.05
실험구1	665.00	614.03	568.04	561.01	540.21	494.49	478.03	456.17	429.23
실험구2	660.00	654.07	645.01	640.43	634.43	621.05	618.00	604.24	595.34
P value	0.0031	0.0048	0.0036	0.0009	0.0002	<.0001	<.0001	<.0001	<.0001

몸무게의 변화는 8일 동안 3번 측정하였다. 그 결과를 상기 표 9에 나타내었다. 상기 표 9에서 볼 수 있듯이, 정상 식이구와 고지방 식이구 모두 식이섭취에 따라 1주부터 몸무게가 증가하기 시작하여 8주 동안 각각 15%, 14% 증가한 반면 옥수수발효단백질 가수분해물을 섭취한 실험구는 1주부터 유의적인 몸무게 감소 경향이 나타났으며, 8주 동안 35% 이상의 몸무게가 감소하는 결과를 보여주었다.

근육량의 변화는 8일 후 쥐를 희생시켜 오른쪽 다리의 근육을 채취하여 각 개체의 몸무게당 g수(g/100g body weight)로 변환하여 측정하였다. 그 결과를 하기 표 10에 나타내었다. 표 10에서 볼 수 있듯이, 실시예 1의 발효옥수수단백질 가수분해물이 첨가된 실험구 1의 경우 근육량이 가장 많이 증가함을 확인할 수 있었다.

발효옥수수단백질 가수분해물 섭취에 따른 근육량 변화

	0 주	2 주	4 주	6 주	8 주
	근육 (g/100g BW)
대조구 1	0.53 ± 0.02	0.54 ± 0.03	0.50 ± 0.03	0.51 ± 0.02	0.51 ± 0.01
대조구2	0.53 ± 0.02	0.54 ± 0.07	0.54 ± 0.01	0.53 ± 0.04	0.54 ± 0.03
실험구1	0.51 ± 0.02	0.52 ± 0.01	0.55 ± 0.01	0.60 ± 0.02	0.61 ± 0.06
실험구2	0.51 ± 0.02	0.52 ± 0.04	0.52 ± 0.01	0.52± 0.03	0.52± 0.05
P value	0.0293	0.0692	0.0413	0.0009	0.0426

2-3. 지방무게 변화

발효 옥수수단백질 가수분해물이 지방 무게에 미치는 영향(g/100g BW)

	0 주	2 주	4 주	6 주	8 주
그룹¹ ⁾	신장주변 지방
대조구1	2.33 ± 0.18	3.39 ± 0.40	3.04 ± 0.19	3.22 ± 0.30	2.94 ± 0.15
대조구2	3.21 ± 0.28	3.70 ± 0.22	3.60 ± 0.25	4.22 ± 0.40	4.00 ± 0.14
실험구1	3.21 ± 0.28	3.39 ± 0.13	2.74 ± 0.31	1.82 ± 0.21	2.16 ± 0.29
실험구2	3.21 ± 0.28	3.68 ± 0.02	3.58± 0.24	3.57 ± 0.01	3.17 ± 0.05
P value	0.0301	0.6515	0.0837	0.0014	0.0002
	부고환 지방
대조구1	2.56 ± 0.13	2.42 ± 0.17	2.49 ± 0.07	2.86 ± 0.09	2.65 ± 0.16
대조구2	3.20 ± 0.14	3.03 ± 0.27	2.90 ± 0.12	3.02 ± 0.12	2.88 ± 0.14
실험구1	3.20 ± 0.14	2.82 ± 0.09	2.50 ± 0.14	1.46 ± 0.11	1.88 ± 0.46
실험구2	3.20 ± 0.28	3.14 ± 0.12	2.97± 0.08	2.67 ± 0.01	2.52 ± 0.04
P value	0.0119	0.1117	0.0469	<.0001	0.0357
	갈색 지방
대조구1	0.16 ± 0.01	0.14 ± 0.01	0.09 ± 0.02	0.11 ± 0.01	0.10 ± 0.02
대조구2	0.12 ± 0.01	0.15 ± 0.02	0.08 ± 0.01	0.07 ± 0.01	0.07 ± 0.01
실험구1	0.12 ± 0.01	0.12 ± 0.01	0.07 ± 0.00	0.11 ± 0.03	0.13 ± 0.03
실험구2	0.12 ± 0.01	0.11 ± 0.01	0.10 ± 0.04	0.11 ± 0.01	0.11 ± 0.03
P value	0.0174	0.4207	0.0795	0.0869	0.0102

신장주변지방, 부고환지방, 갈색지방을 포함하는 지방무게의 변화를 측정하였다. 지방무게는 신장 주변지방과 부고환 지방을 채취하여 각 개체의 몸무게당 g으로 변환하여 수치를 기재하였다. 내장지방을 예측할 수 있는 부고환 지방과 복부지방을 예측하기 위해 신장주변 지방을 8주된 쥐에서 적출하여 분석하였고, 그 결과를 상기 표 11에 나타내었다. 우선 신장주변 지방에서는 정상식이구와 고지방 식이구에서 지방 무게가 유의적으로 증가했으며, 고지방 식이구에서 높은 증가량을 보였다. 그에 반해 발효옥수수단백질 가수분해물을 섭취한 실험구에서는 최기 무게 대비 32% 이상 감소한 결과를 보여주어 복부지방이 매우 감소된 결과를 예측할 수 있었다. 부고환 지방에서도 실험구는 43% 이상의 지방 감소율을 보여 발효옥수수 단백질 가수분해물의 섭취에 따라 내장지방이 매우 많이 감소되었음을 추측할 수 있었다. 또한 지방 소모와 열생산에 관계하는 갈색지방조직은 대조구 1, 2가 감소한 것과 대조적으로 실험구에서 소폭 증가하는 경향을 보여 에너지 대사에 긍정적인 역할을 한 것으로 판단된다.

2-4. 간 지질지표 변화

발효옥수수 단백질 가수분해물의 섭취가 간의 지방조직에 미치는 영향(mg/g)

	0 주	2 주	4 주	6 주	8 주
그룹	총 지질
대조구1	39.12 ± 1.99	42.50 ± 3.21	47.70 ± 6.54	43.32 ± 4.04	50.70 ± 5.15
대조구2	89.48 ± 2.51	97.38 ± 5.21	96.09 ±4.51	76.28 ± 3.92	92.20 ± 9.29
실험구1	89.48 ± 2.51	79.20 ± 8.26	59.57 ±8.31	28.06 ± 1.83	25.10 ± 0.30
실험구2	89.48 ± 2.51	85.34 ± 5.87	90.14 ±6.54	85.36 ± 5.24	86.31 ± 4.69
P value	<.0001	<.0001	0.0002	<.0001	0.0012
	트리글리세라이드(중성지방)
대조구1	32.33 ± 0.98	32.33 ± 2.16	41.72 ± 4.37	40.55 ± 3.49	49.98 ± 2.32
대조구2	61.78 ± 4.34	71.03 ± 3.84	81.00 ± 3.88	61.86 ± 3.16	64.39 ± 4.75
실험구1	61.78 ± 4.34	43.24 ± 2.99	51.59 ±6.78	25.13 ± 2.37	22.33 ± 0.33
실험구2	61.78 ± 4.34	65.31 ± 5.11	69.38 ±4.31	60.36 ± 3.64	58.85 ± 1.47
P value	0.0019	<.0001	0.0002	<.0001	0.0004
	총 콜레스테롤
대조구1	4.16 ± 0.41	4.74 ± 0.61	3.87 ± 0.38	3.53 ± 0.36	4.02 ± 0.42
대조구2	7.24 ± 0.17	7.28 ± 0.34	7.80 ± 0.69	7.34 ± 0.64	6.88 ± 0.64
실험구1	7.24 ± 0.17	6.28 ± 0.26	5.59 ± 0.79	2.52 ± 0.30	2.14 ± 0.11
실험구2	7.24 ± 0.17	7.28 ± 0.01	6.59 ± 0.05	6.52 ± 0.71	6.27 ± 0.01
P value	0.0001	0.0043	0.0082	<.0001	0.0014

8 주된 쥐에서 적출된 간에서 총지질(=총 콜레스테롤+트리글리세라이드+인지질+유리 지방산), 중성지방, 총 콜레스테롤로 함량을 분석하였다. 그 결과를 상기 표 12에 나타내었다.

간에 포함된 총 지질의 함량은 간의 지질대사 이상 유무를 판단하는 것으로써, 상기 표 12에서 보면 식이에 따라 간에 포함된 총지질 함량이 매우 차이가 나는 것을 볼 수 있었다. 고지방 식이에 발효옥수수 단백질 가수분해물을 섭취한 실험구에서는 고지방식이에 따라 늘어난 총 지질 함량이 정상식이를 한 대조구 1 수준과 비슷한 함량으로 저하되어 지질 대사 개선에 매우 좋은 효과를 보이는 것으로 나타났다. 식이에 의해 섭취되는 대부분의 지방은 중성지방의 형태로 조직에 저장된다. 이것 또한 식이에 의해 초기 함량이 차이가 나는 것을 볼 수 있으며, 고지방 식이에 의해 증가된 중성지방이 발효옥수수 단백질 가수분해물의 섭취에 의해 정상수준으로 감소하는 것을 볼 수 있었다. 이것은 식이로 섭취한 지방을 효과적으로 소비하여 조직에 저장하지 않는 것으로 볼 수 있다. 총 콜레스테롤 수치 또한 상기의 결과와 유사하였으며, 발효옥수수 단백질 가수분해물의 섭취에 따라 정상수준을 회복하였다. 그러므로 지방이 많이 함유된 식이를 통해 간에 많이 축적된 중성지방 및 총 지질을 발효옥수수 단백질 가수분해물의 섭취에 따라 효과적으로 소비하여 제거함으로써 정상적인 지질대사로 개선함을 확인할 수 있었다.

2-5. 당 대사 변화

발효옥수수 단백질 가수분해물 섭취에 따른 당 대사 변화

	0 주	2 주	4 주	6 주	8 주
그룹¹ ⁾	공복 혈당(mg/dL)
대조구1	179.48 ±11.37	188.33±13.48	198.7±9.64	176.57±22.01	163.21±36.03
대조구2	217.49 ± 5.37	221.21 ± 11.68	181.96 ±19.23	140.99 ± 21.06	225.56 ± 7.72
실험구1	217.49 ± 5.37	177.47 ± 15.50	162.75 ±4.99	138.32 ± 9.13	161.98 ± 1.43
실험구2	217.49 ± 5.37	201.01 ± 34.21	175.95 ±0.47	160.24 ± 4.85	190.23 ± 4.86
P value	0.0233	0.1245	0.3203	0.3305	0.0479
	인슐린 (g/mL)
대조구1	0.51 ± 0.16	0.56 ± 0.36	0.49 ± 0.09	0.43 ± 0.06	0.59 ± 0.08
대조구2	0.61 ± 0.16	0.37 ± 0.08	0.47 ± 0.04	0.65 ± 0.07	1.14 ± 0.28
실험구1	0.61 ± 0.16	0.19 ± 0.01	0.37 ± 0.03	0.29 ± 0.01	0.34 ± 0.06
실험구2	0.61 ± 0.16	0.57 ± 0.01	0.53 ± 0.14	0.55 ± 0.01	0.65 ± 0.24
P value	0.6833	0.4277	0.2313	0.0039	0.0833
	HOMA-IR
대조구1	5.86 ± 1.33	7.05 ± 4.83	6.05 ± 1.13	4.84 ± 1.06	5.13 ± 1.31
대조구2	6.30 ± 1.41	4.93 ± 0.91	5.21 ± 0.60	5.81 ± 1.23	15.53 ± 3.48
실험구1	6.30 ± 1.41	2.11 ± 0.20	3.50 ± 0.31	2.50 ± 0.16	3.36 ± 0.56
실험구2	6.30 ± 1.41	5.11 ± 0.10	4.50 ± 0.01	6.57 ± 0.02	7.78 ± 0.08
P value	0.8288	0.4191	0.0686	0.1176	0.0254

혈중에서 정상적인 당 대사와 인슐린의 민감성을 알아보기 위하여 공복혈당, 인슐린, HOMA-IR(공복혈당과 인슐린 농도관계)을 측정하였다. 그 결과를 상기 표 13에 나타내었다.

상기 표 13에서 발효옥수수 단백질 가수분해물의 섭취에 의하여 고지방 식이에 의해 증가된 공복혈당이 정상적으로 감소하는 것을 볼 수 있었다. 또한 인슐린과 HOMA-IR을 비교하면 동물에서 인슐린의 민감성을 판단할 수 있는데, 발효옥수수 단백질 가수분해물의 섭취에 따라 HOMA-IR이 감소하는 것으로 보아 효과적으로 인슐린 민감성이 증가하는 것을 볼 수 있었다.

2-6. 경구 포도당 내성 실험

혈당

그룹	0	15	30	45	60	90	120	180
대조구1	133.20±2.13	207.80±5.60	238.60±22.76	241.00±24.76	204.80±22.37	191.40±17.27	160.60±10.05	133.20±11.55
대조구2	126.40±3.75	221.80±7.58	240.20±18.43	214.60±16.74	192.60±17.59	174.00±12.49	150.80±7.36	122.80±3.48
실험구1	125.00±5.00	170.50±16.50	177.50±14.50	158.00±9.00	151.50±17.50	130.00±8.00	107.50±1.50	90.50±4.50
실험구2	126.00±2.01	195.20±14.36	200.10±12.78	201.78±3.74	195.73±1.85	182100±3.01	142.31±6.87	118.34±2.78
Pvalue	0.2466	0.0131	0.2466	0.1403	0.3757	0.1261	0.0225	0.0575

포도당 반응 면적

그룹	AUC (mmol 180min/L)	Peak heights (mmol/L)	Peak time (min)
대조구1	1822.40 ± 118.10	13.83 ± 1.22	33.00 ± 5.61
대조구2	1725.35 ± 87.78	13.72 ± 0.91	27.00 ± 5.61
실험구1	1296.77 ± 61.40	9.94 ± 0.67	37.50 ± 7.50
실험구2	1685.31± 31.87	11.93± 0.08	30.07 ± 4.85
P value	0.0532	0.0529	0.0481

혈당측정 시스템을 사용하여 경구포도당 내성실험을 실시하였다. 실험 동물을 희생하기 5일 전에 12시간 절식시킨 후, 50% 포도당 용액을 이용하여 체중 Kg당 포도당이 1gdl 되도록 경구 투여하였다. 포도당 투여 전 (12시간 금식 혈당), 포도당 투여 후 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180 분에 꼬리 정맥을 통하여 혈액을 채취하여 혈당 측정기 (accu-check, Germany)로 혈당을 측정하였다. 그 결과를 상기 표 14에 나타내었다.

경구 당부하 검사를 통해 얻어진 혈당을 측정한 후, K-BE Test program (2007) 를 이용하여 포도당 반응 면적 (Areas under the curve of glucose response, AUC)를 구하였다. 그 결과를 상기 표 15에 나타내었다.

혈중에 잔존하는 당을 세포가 이용하지 못하는 것을 포도당 내성이라 부르며, 보통 당뇨병을 판단하는 기준으로 삼는다. 상기 표 14 및 15 에서 대조구와 실험구 모두 초기 증가된 혈중 포도당이 시간에 따라 대사 되어 정상 수준으로 감소되는 것을 볼 수 있으며, 특히 발효옥수수 단백질 가수분해물을 섭취한 쥐의 혈 중 포도당이 매우 유의적으로 감소하는 것으로 보아 증가된 당 대사에 의해서 포도당의 이용율이 매우 증가한 것을 볼 수 있었다. 이것은 이전의 당대사 실험결과에서 인슐린 민감성이 증가된 것과 일치하는 결과를 얻은 것으로 보인다.

2-7. 아디포카인(지방세포 분비 물질): 렙틴, 아디포넥틴

혈중 렙틴과 아디포넥틴 농도 (ng/ml)

	0 주	2 주	4 주	6 주	8 주
그룹	렙틴
대조구1	4.79 ± 0.53	5.46 ± 1.18	5.28 ± 0.35	4.38 ± 0.41	5.21 ± 0.62
대조구2	6.84 ± 0.42	6.61 ± 1.07	6.88 ± 0.47	7.70 ± 1.26	8.51 ± 0.54
실험구1	6.84 ± 0.42	2.76 ± 0.22	1.85 ± 0.33	0.87 ± 0.22	0.95 ± 0.06
실험구2	6.84 ± 0.42	5.76 ± 0.01	5.85 ± 0.38	4.87 ± 0.01	4.95 ± 0.05
P value	0.0160	0.0343	<.0001	0.0005	0.0001
	아디포넥틴
대조구1	5.68 ± 0.40	5.80 ± 0.35	4.78 ± 0.60	5.28 ± 0.51	4.33 ± 0.32
대조구2	5.36 ± 0.49	5.06 ± 0.42	4.94 ± 0.45	4.65 ± 0.19	3.70 ± 0.32
실험구1	5.36 ± 0.49	5.76 ± 0.36	5.94 ± 0.39	5.84 ± 0.38	6.48 ± 0.68
실험구2	5.36 ± 0.49	5.01 ± 0.14	5.24 ± 0.85	5.02 ± 0.17	4.85 ± 0.57
P value	0.6180	0.3502	0.2251	0.1458	0.0051

발효옥수수 단백질 가수분해물의 섭취가 혈중 렙틴과 아디포넥틴 농도에 미치는 효과를 알아보기 위하여 실험을 진행하였다. 렙틴양은 개체의 플라스마(plasma)를 이용하여 혈중 렙틴의 양을 ELISA kit(Iinvitrogen, Camarillo, USA)을 사용하여 분석하였다. 그 결과를 상기 표 16에 나타내었다.

상기 표 16과 같이, 실험구에서 체지방이 급격히 줄게 되면 지방세포에서 분비되는 렙틴양은 감소하게 된다. 렙틴양의 감소는 지방 자체의 렙틴 분비가 감소된 것이 아니라 지방세포의 수와 양이 줄어 발생된 것으로 볼 수 있으며, 렙틴이 줄면서 오히려 체중이 감소된 것으로 보아 렙틴 민감성은 매우 높아진 것으로 판단된다. 또한 이것은 시험예1의 실험 결과 중 발효옥수수 단백질 가수분해물의 섭취가 시상하부의 렙틴 수용체의 발현을 증가시켰다는 사실에 기초하여 볼 때, 렙틴 민감성이 높아진 것이 원인으로 작용할 수 있음을 알 수 있었다.

Claims

발효 옥수수 단백질 가수분해물에 포함된 유리 아미노산 총 중량에 대하여 글루탐산(Glutamic acid) 7.5 내지 10중량%, 알라닌(Alanine) 10.0 내지 30중량%, 메티오닌(Methionine) 2.5 내지 20중량%, 티로신(Tyrosine) 1.5 내지 20중량%, 시스테인(Cysteine) 0.1 내지 5.0중량%, 발린(Valine) 0.1 내지 8.0중량% 및 이소루신(Isoleucine) 1 내지 7.0 중량%을 포함하며,
시상하부의 식욕조절인자, 렙틴 수용체, POMC(pro-opiomelanocortin) 및 NPY(neuropeptide Y) 중 하나 이상을 조절하여 식욕을 조절하는 것을 특징으로 하는 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 식욕조절용 조성물.
삭제
삭제
제 1항에 따른 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법으로서,
상기 제조방법은
옥수수를 전분 분해효소 및 식이섬유 분해효소 중 하나 이상으로 처리하여 옥수수 단백질을 얻는 단계;
상기 옥수수 단백질을 미생물 발효시켜 발효 옥수수 단백질을 얻는 단계; 및
상기 발효 옥수수 단백질을 단백질 분해효소로 처리하여 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 얻는 단계;를 포함하는 것인 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 옥수수 단백질을 얻는 단계 이전에, 옥수수를 산성 용액에 침지한 후 분쇄 및 분리하는 단계;를 더 포함하는 것인 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 옥수수 단백질을 얻는 단계 이후에, 상기 옥수수 단백질에 열처리 및 증자 중 하나 이상을 가하는 단계;를 더 포함하는 것인 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 얻는 단계 이후에, 상기 발효 옥수수 단백질 가수분해물을 분리, 농축, 침전, 탈염 및 여과하는 단계;를 더 포함하는 것인 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법.
제 5항에 있어서,
상기 산성 용액은 아황산 용액, 묽은 염산 용액, 유기산 용액으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 전분 분해효소는 알파-아밀라아제(amylase), 베타-아밀라아제, 이소아밀라아제 및 글루코아밀라아제로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 식이섬유 분해효소는 셀룰라아제(Cellulase), 헤미셀룰라아제(Hemicellulase) 및 펙티나아제(Pectinase)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 미생물 발효는 아스퍼질러스 오리자에(Aspergillus oryzae)를 접종하는 것인 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 단백질 분해효소는 엔도형 효소 및 엑소형 효소 중 하나 이상인 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법.
제 12항에 있어서,
상기 엔도형 효소는 알칼라아제(alcalase), 프로타멕스(protamex) 및 뉴트라아제(neutrase)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법.
제 12항에 있어서,
상기 엑소형 효소는 플라보자임(flavourzyme)인 발효 옥수수 단백질 가수분해물의 제조방법.
제 1항에 있어서, 조성물은 기능성 식료품 조성물인 조성물.
제 1항에 있어서, 조성물은 미용 식품 조성물인 조성물.
제 1항에 있어서, 조성물은 화장료 조성물인 조성물.
제 1항에 있어서, 조성물은 약제학적 조성물인 조성물.