KR20170117971A - 팽이버섯 추출물을 이용한 가바(gaba)성분 함유 유산균 발효액의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본원발명은 팽이버섯을 열수추출하고, 추출액을 유산균으로 발효시켜 GABA 성분이 함유된 유산발효액을 제조하는 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 팽이버섯을 세척하여 건조가 용이하도록 잘게 세절한 후 40~60℃의 온도로 건조시킨다. 상기 건조시킨 팽이버섯을 분쇄한 다음 분쇄된 팽이버섯 가루에 정제수를 첨가하고 70~100℃의 온도에서 열수 추출한 다음 여과하여 건더기는 걸러내고 버섯 추출액을 분리한다.
상기 버섯 추출액에 유산균을 접종하여 발효시키되, 상기 접종에 사용되는 유산균 균주는 Lactobaciilus sp. B3 유산균을 접종하며, 접종할 때에는 버섯 추출액 100 중량부에 상기 유산균 균주 1~5중량부를 접종한 다음 30~38℃의 온도에서 발효시킨다.
본 발명에 따라 제조된 가바 성분이 함유된 유산발효액을 이용하는 경우 가바(GABA) 효능인 신체의 다양한 신진대사 효과를 증진시켜 주며, 항산화 효과로 인하여 인체에 유익한 영향을 주게 된다.
이를 위해 본 발명은 팽이버섯을 세척하여 건조가 용이하도록 잘게 세절한 후 40~60℃의 온도로 건조시킨다. 상기 건조시킨 팽이버섯을 분쇄한 다음 분쇄된 팽이버섯 가루에 정제수를 첨가하고 70~100℃의 온도에서 열수 추출한 다음 여과하여 건더기는 걸러내고 버섯 추출액을 분리한다.
상기 버섯 추출액에 유산균을 접종하여 발효시키되, 상기 접종에 사용되는 유산균 균주는 Lactobaciilus sp. B3 유산균을 접종하며, 접종할 때에는 버섯 추출액 100 중량부에 상기 유산균 균주 1~5중량부를 접종한 다음 30~38℃의 온도에서 발효시킨다.
본 발명에 따라 제조된 가바 성분이 함유된 유산발효액을 이용하는 경우 가바(GABA) 효능인 신체의 다양한 신진대사 효과를 증진시켜 주며, 항산화 효과로 인하여 인체에 유익한 영향을 주게 된다.
Description
본 발명은 팽이버섯을 이용한 가바(GABA)성분을 다량 함유한 유산균 발효액의 제조방법에 관한 것으로 구체적으로는 팽이버섯을 잘게 세절한 후 이를 열수추출하고, 상기 열수추출액에 유산균을 접종, 발효시켜 GABA 성분이 다량 함유된 유산균 발효액을 제조하는 방법에 관한 것이다.
GABA(γ-Aminobutyric acid, GAVA)는 1833년 처음 합성되었으며, 그 당시엔 식물과 미생물 대사 생성물로 알려졌으나, 1950년 GABA가 포유류의 중추신경계에 필수적인 요소라는 사실이 발견되었다.
감마 아미노낙산 또는 감마 아미노뷰티르산(γ-Aminobutyric acid, GABA)은 포유류의 중추신경계에 작용하는 억제 신경전달물질이다. GABA는 신경계에서 신경흥분을 조정하는 역할을 맡고 있으며, 인간의 경우 GABA는 근육의 상태를 직접적으로 조절하며, 곤충의 경우엔 신경 수용기의 흥분에만 관여한다. GABA는 엄밀하게 말하면 아미노산의 일종이지만 알파 아미노산이 아니기 때문에 GABA는 단백질 조성에 관여하지 않는다.
척추동물에서 GABA는 뇌의 억제 시냅스의 원형질막 안의 수용기와 결속한다. 이 결속을 통해 세포의 이온통로를 열어 음전하로 하전된 염소이온을 들이며, 양전하로 하전된 칼륨이온을 배출한다. 이 작용은 막 사이의 전위차를 증가시켜, 과분극을 일으킨다. 수용기가 리간드 개폐 통로로 작용하는 GABA-A 수용기와 G 단백질을 매개로 이온통로를 여는 GABA-B 수용기 그리고 GABA-C 수용기가 있다.
신경세포 중 일부는 GABA를 만드는데, 이런 신경을 GABA성 신경이라 부른다. GABA는 성장한 척추동물의 수용기와 결합해 신경 활성을 억제하는 작용을 한다. 곤충의 경우 GABA는 포유류와 반대로 시냅스와 근육세포 중간에서 근육활동을 조정하며, 전체 분비선의 자극에도 영향을 미친다.
GABA의 역할 중 자극성·억제성 여부는 이온의 전하와 양에 영향을 받는데, 이는 GABA-A 수용기가 조정한다. 특정량의 양이온이 세포 안으로 흘러들어가면 GABA는 자극성 신경전달물질이 되지만, 반대의 경우엔 억제성 신경전달물질이 된다. 신생아부터 성인까지 두뇌가 성장할수록 GABA의 역할은 자극에서 억제로 바뀌어 가게 된다.
GABA는 초창기 포유류 두뇌의 해마와 피질에 주요한 자극을 주기 때문에 글루탐산 시냅스가 성장할 때까지 두뇌의 많은 부위의 주요 자극물질의 역할을 한다. 성장단계에서 시냅스간 연결구조에 앞서 GABA가 신경에서 합성되어 각각의 동일한 세포와 가까운 세포간 신호조정자 역할을 하게 된다. 또한 GABA는 신경조세포의 확산, 이동, 분화 및 신경돌기의 연장, 시냅스 형성에 기여한다. GABA는 또한 배아줄기세포와 신경줄기세포의 성장을 조절하며, 뇌신경자극 요도인자를 거쳐 신경조세포의 성장에 영향을 미친다.
GABA에선 대부분 양이온을 볼 수 있는데, 이는 GABA의 카르복시기에는 양성자가 부족하고, 아미노 그룹에서는 여분의 양성자가 있기 때문이다. GABA의 구조는 환경에 따라 변화되는데, 기체상태에선 두 개의 그룹이 정전기의 인력으로 인해 강력히 붙어있다. 양자화학 계산에 의하면 GABA 분자의 안정 에너지는 약 50㎉/㏖이다. 고체상태에서의 GABA는 아미노 그룹의 끝과 카르복시기 끝의 서툰 결합으로 인해 여러 구조가 나타난다. 용해상태에서는 5개 이상의 구조와 접힘, 펼쳐진 분자구조가 보인다. 이런 GABA의 분자구조로 인하여 여러 다른 수용기에 작용할 수 있게 된다. 약학적으로 적용된 여러가지 GABA 유사체는 고정된 구조로 조정이나 결합이 더 수월하게 된다.
가바(GABA)는 신체 내에서 만들어지는 아미노산의 일종으로 뇌기능을 정상화시켜주는 두뇌의 신경 전달 물질로 주로 두뇌와 눈에서 발견된다. 또한 GABA는 처방약 신경 안정제와 같은 작용을 하지만 중독성이 없는 안전한 천연물질이다.
또한 GABA는 고혈압증, 당뇨병 등 생활 습관병을 예방하거나 개선하고, 불면증, 우울증 등의 정신 안정 작용과 비반 억제 작용 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
버섯으로부터 가바 성분을 얻기 위해서는 팽이버섯을 잘게 세절한 후 이를 열수 추출하는 방법을 이용한다. 팽이버섯은 송이목 송이과에 속하는 버섯으로 전세계에 걸쳐 야생으로 분포하고 있다. 야생에서는 늦가을부터 이듬해 봄까지 성장하나 시설 재배 시 연중 생산이 가능하다. 1945년 일본에서 상업적으로 인공재배하기 시작하였으며, 우리나라에는 1980년대 원통에 채워 넣은 톱밥에서 재배하는 인공재배 기술이 도입되었다.
종래 국내 등록특허공보(제10-144614호)에는 세리포리아 락세라타 및 젖산균의 혼합배양을 통하여 감마-아미노뷰티르산(gamma-aminobutyric acid; GABA)이 증진된 발효물을 제조하는 방법에 관한 것이 기재되어 있다. 상기 선행기술은 세리포리아 락세라타(Ceriporia lacerata) 균사체를 미강(rice bran)이 함유된 배지에 배양한 후 젖산 발효를 위한 젖산균 스타터를 준비하는 단계 및 상기 세리포리아 락세라타 균사체 배양액에 상기 젖산균 스타터를 접종하고 배양하는 젖산 발효 단계를 포함하는 타이로신(tyrosine) 및 감마-아미노뷰티르산(gamma-aminobutyric acid; GABA)이 증진된 발효물 제조방법에 관한 것이다. 그러나 상기 선행기술은 젖산 발효를 이용하여 타이로신 및 감마-아미노뷰티르산(GABA)이 증진된 기능성 발효물을 제조하는 것으로 미강(rice bran)을 사용하고 있다.
그러나 본원 발명은 상기와 같은 미강을 이용하는 것이 아닌 팽이버섯을 이용하여 가바(GABA) 성분을 함유하는 유산균 발효액을 제조하는 것이다.
또한 상기와 같은 가바 성분을 함유하는 유산발효액을 제조하기 위하여 사용되는 원재료는 팽이버섯이며, 사익 팽이버섯을 세절하고 건조시킨 다음 열수추출하여 가바 성분이 함유된 유산균 발효액을 제조하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 가바 성분이 함유된 유산균 발효액의 제조방법은 팽이버섯을 세척하여 건조가 용이하도록 잘게 세절한 후 40~70℃의 온도로 건조시킨다.
상기 건조시킨 팽이버섯을 분쇄한 다음 분쇄된 팽이버섯 자루에 정제수를 첨가하고 60~100℃의 온도에서 열수 추출한 다음 여과하여 고형성분은 걸러내고 버섯 추출액을 분리한다.
상기 버섯 추출액에 유산균을 접종하여 발효시키되, 상기 접종에 사용되는 유산균 균주는 Lactobacillus sp. B3 유산균을 접종하며, 접종할 때에서는 버섯추출액 100 중량부에 상기 유산균 균주 0.5~10 중량부를 접종한 다음 24~45℃의 온도에서 발효시킨다.
상기와 같이 유산균으로 발효시킨 팽이버섯 추출액의 이화학적 특성을 살펴보면 발효전과 비교하여 pH 및 당도는 큰 변화가 없는 반면 산도는 유산발효를 통해 수치가 높아졌다.
본 발명에 따라 제조된 가바 성분이 함유된 유산발효액을 이용하는 경우 가바(GABA) 효능이 신체의 다양한 신진대사 효과를 증진시켜 주며, 항산화 효과로 인하여 인체에 유익한 영향을 주게 된다. 즉, 가바는 혈압을 정상으로 하여주며, 혈액의 콜레스테롤이나 중성지방의 증가를 억제하고, 신장, 간장 및 췌장의 활동을 활성화한다. 또한 혈액 중 혈당 상승을 억제하고, 뇌의 혈류를 좋게하며, 알콜 대사를 촉진하고 비만 방지 효과도 있으며, 체취, 구취, 생리취, 노인취, 뇨취 등 소취 효과가 있다. 그리고 감정 장애, 불안장애 해소에 효과가 있으며, 뇌졸중 후유증의 개선, 대장암의 억제 및 성장 호르몬 분비 촉진과 같은 효과를 가져다 줄 수 있다.
도 1은 유산균 발효액의 GABA 함량을 나타낸 그래프이다.
도 2는 팽이버섯 추출물 유산균 발효액을 제조하는 순서를 나타낸 순서도이다.
도 2는 팽이버섯 추출물 유산균 발효액을 제조하는 순서를 나타낸 순서도이다.
본 발명은 팽이버섯을 이용한 가바 성분을 함유하는 유산발효액의 제조방법에 관한 것이다.
본 출원인은 팽이버섯을 건조, 분쇄한 후 열수추출하고, 상기 버섯 추출액에 유산균 균주를 접종, 발효시켜 가바 성분이 함유된 유산 발효액의 제조방법을 완성하였다. 상기와 같이 팽이버섯을 이용하여 유산 발효액의 제조방법에 관하여 구체적으로 실시예를 이용하여 설명하기로 한다.
원래 팽이버섯 또는 팽나무버섯은 팽나무의 고목에 자라는 버섯이다. 버섯의 갓 지름은 2~8㎝이며, 모양은 반구형을 거쳐 편평하게 된다. 표면은 점성이 강하고, 황갈색 또는 노란색을 띠며 주변은 엷은 색이다. 살은 흰색이나 노란색이며, 주름살은 조금 성기고 흰색이나 엷은 크림색으로 올린주름살이다. 자루는 높이 2~9㎝, 너비 2~8㎜로 연골질이며 밑부분에 부드러운 털이 빽빽이 난다. 포자는 타원형이나 원기둥모양이며 흰색을 띤다. 감나무·뽕나무·포플러 등 주로 활엽수의 썩은 고목이나 그루터기에 다발로 생성되며, 세계적으로 널리 분포한다.
팽이버섯의 인공재배는 활엽수의 톱밥을 이용한 인공재배가 이루어지고 있다. 병 속에 톱밥을 채우고 30일 동안 온도 15℃ 습도 70％에서 키우고, 다시 30일 동안 더 서늘하지만 더 습한 곳에서 키운다. 이 조건 때문에 버섯은 야생에 있을 때보다 더 가늘고 길게 자란다. 팽이버섯은 키우기 쉽기 때문에 일본에서는 집에서 키울 수 있는 키트를 판매하기도 한다.
상기와 같이 재배된 팽이버섯을 수확하여 세척하고 건조가 용이하도록 잘게 세절한 후 40~70℃의 온도로 8~24시간 동안 건조를 시킨다. 상온의 자연상태에서도 건조시킬 수 있으나 신속하게 건조하고 변질되지 않도록 하기 위하여 상기 온도 범위에서 열풍 건조하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 건조된 팽이버섯을 분쇄한 다음 분쇄된 팽이버섯 가루에 정제수를 1:5~30배의 비율로 첨가하여 60~100℃의 온도에서 1~10시간 동안 열수추출한 다음 여과하여 건더기는 걸러내고 버섯 추출액을 분리한다. 상기 분쇄단계에서 팽이버섯을 분쇄할 때에는 곱게 분쇄할수록 정제수와 혼합이 용이하고 열수추출할 때 팽이버섯의 성분이 쉽게 용해되어 추출된다.
상기 버섯 추출액은 60~100℃의 온도에서 10~60분 동안 살균한다.
상기 버섯 추출액을 발효시키되 유산균을 접종하여 발효시킨다. 유산균을 접종하여 버섯추출액을 발효시키기 위해 초기 pH를 4.0~7.5로 조절하여 발효시킨다. 상기 접종에 사용되는 유산균 균주는 Lactobacillus sp. B3 유산균을 접종하며, 접종할 때에는 버섯추출액 100 중량부에 상기 유산균 균주 0.5~10중량부를 접종한다.
상기 버섯추출액에 유산균 균주를 접종한 다음 25~45℃의 온도에서 10~20일 동안 배양하여 발효시킨다.
상기와 같이 발효가 종료된 버섯 추출액의 유산균 발효액의 GABA의 최대함량은 62.54㎎％가 검출되었으며, 젖산의 함량의 수치는 1513.84㎎％이었다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하는 것이 아님은 당업자에게 있어서 명백한 사실이다. 즉, 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
[실시예]
1. 유산균 발효액의 제조
1) 팽이버섯 100㎏을 세척하고 잘게 세절한 후 40~70℃의 온도에서 8~24시간 동안 열풍건조시킨다.
2) 상기 건조된 팽이버섯을 분쇄하되, 분쇄할 때 크기는 100~300메쉬 입자 크기로 분쇄한다.
3) 상기 분쇄한 버섯가루를 정제수와 혼합하되 버섯가루 1: 정제수 5~30의 비율로 혼합한 다음 60~100℃에서 1~10시간 동안 열수 추출한다.
4) 열수추출한 상기 버섯추출액을 고형부를 분리하기 위하여 원심분리기로 여과하여 고형부는 버린다.
5) 상기 버섯 추출액을 60~100℃에서 10~60분간 살균하여 발효에 사용한다.
6) 상기 살균한 버섯 추출액은 초기 pH를 4.0~7.5로 조절한 후 Lactobacillus sp. B3 유산균 균주를 0.5~10％ 접종하여 25~45℃에서 5~25일간 배양하여 발효시켜 GABA 성분이 함유된 유산발효액을 제조한다.
7) 상기 버섯추출액을 발효시켜 제조된 유산발효액의 pH, 당도, 산도, 생육도, 유기산 및 GABA 함량 변화를 측정하였으며, 그 결과를 하기와 같이 얻었다.
| Citric | Tataric | Malic | Succinic | Lactic | Acetic | |
| 0 일 | 59.47 | 23.77 | 264.13 | 360.67 | N.D. | 11828.20 |
| 5 일 | 10.10 | 25.57 | N.D. | 90.97 | 1503.86 | 140.98 |
| 10일 | 8.22 | 24.65 | N.D. | 60.29 | 1513.84 | 151.47 |
| 25일 | 8.13 | 23.16 | N.D. | 58.35 | 1511.55 | 148.16 |
단위 : ㎎％
| 0일 | 5일 | 10일 | 25일 |
| 10.29 | 53.51 | 58.82 | 56.23 |
단위 : ㎎％
| 0일 | 5일 | 10일 | 25일 | |
| 총 페놀성분 함량 | 67.94±0.59 | 66.70±0.57 | 63.97±0.90 | 61.47±0.38 |
| DPPH radical 소거능 | 77.75±0.24 | 76.44±0.31 | 72.99±1.60 | 74.32±4.16 |
| ABTS radical 소거능 | 91.23±0.84 | 72.04±1.33 | 70.33±0.43 | 71.15±0.56 |
| 아질산염 소거능(pH 1.2) | 64.06±1.41 | 67.91±1.18 | 68.97±0.76 | 66.45±0.86 |
유산균 발효가 종료된 팽이버섯 추출물의 이화학적 특성으로 pH는 4.14, 당도 5.8, 산도는 0.69로 발효 전과 비교하여 pH, 당도는 큰 변화가 없는 반면 산도는 유산발효를 통해 높아진 것을 확인할 수 있었다. 유산균의 생육정도를 위해 측정한 생육도 역시 균의 증식에 의해 흡광도 660㎚에서의 값이 2.466으로 증가한 것을 확인하였다. 발효가 종료된 버섯 추출 유산 발효물의 GABA 함량은 팽이 버섯에서 62.54㎎％이 검출되었으며 젖산의 함량은 1513.84㎎％로 나타났다.
Claims (2)
- 팽이버섯 추출물을 이용한 가바(GABA)유산균 발효액의 제조방법에 있어서,
상기 가바(GABA) 유산균 발효액의 제조방법은 팽이버섯을 세척하여 잘게 세절한 후에 40~ 70℃의 온도로 8~ 24시간 동안 열풍건조하고, 건조된 팽이버섯을 100~300메쉬의 크기로 분쇄한 후 버섯 분쇄물 1 : 정제수 5~ 30의 비율로 혼합하여 60~ 100℃의 온도에서 1~ 10시간 동안 열수 추출한 후 상기 열수 추출한 팽이버섯추출액을 원심분리기로 여과하여 고형부는 제거한 다음에 남은 상기 팽이버섯추출액을 60~100℃의 온도에서 10~60분간 살균하고, 상기 살균한 앵이버섯추출액을 초기 pH를 4~7.5로 조절한 후, 유산균 균주를 0.5~ 10% 접종하여 25~ 45℃의 온도로 5~25일간 배양하여 가바(GABA) 유산균 발효액의 GABA 함량은 10~ 57mg%인 것을 특징으로 하는 팽이버섯 추출물을 이용한 가바(GABA)유산균 발효액의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 팽이버섯의 재배는 병에 톱밥을 채워 30일 동안 15℃의 온도에서, 70%의 습도로 재배하는 것을 특징으로 하는 팽이버섯 추출물을 이용한 가바(GABA)유산균 발효액의 제조방법.
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|---|---|---|---|---|
| KR20220076717A (ko) * | 2020-12-01 | 2022-06-08 | 계명대학교 산학협력단 | 젖산발효를 통한 기능성 상황버섯 발효물 및 이의 제조방법 |
| KR102560141B1 (ko) | 2022-12-26 | 2023-07-25 | 김미진 | 가바(gaba) 함유 발효물의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 가바 함유 발효물 |
-
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