[논문]대두와 귀리를 첨가하여 영양을 강화시킨 기능성 시니어 혼합 두유 개발에 관한 연구

김정연; 최광진; 강진양; 최원천; 최일숙; 신경옥

doi:10.9799/ksfan.2020.33.2.194

대두와 귀리를 첨가하여 영양을 강화시킨 기능성 시니어 혼합 두유 개발에 관한 연구
A Study on Functional Senior Blended Soymilk with Enhanced Nutrition Using Soybeans and Oats 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.33 no.2, 2020년, pp.194 - 203

김정연 (삼육대학교 식품생명산업학과) , 최광진 (삼육대학교 스미스교양대학) , 강진양 (삼육대학교 약학과) , 최원천 ((주) 대자연) , 최일숙 (원광대학교 식품영양학과) , 신경옥 (삼육대학교 식품영양학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to develop a functional senior mixed soymilk for seniors and to provide functional senior-mixed soymilk to prevent disease outbreaks. The isoflavone content of senior soymilk was 0.15±0.01 mg/g. The β-glucan content of senior soymilk was 9.82±0.01 mg/g. The weight gain of mice were significantly higher in the high-fat diet group than in the other groups. The serum triglyceride content was high at 102.67±40.61 mg/dL in the high-fat diet group, but significantly lower at 83.00±42.43 mg/dL in the 20% senior soymilk group. Thus, the results of this study comprehensively suggest that food intake should be ingested for each life cycle with reference to the dietary reference intakes for Koreans. In particular, the elderly in their 50s and older are deficient in protein and weakened immune capacity, so it is imperative that they maintain their health through various foods such as soymilk, which is evenly nutritious.

주제어

표/그림 (9)

표 Table 1. Composition of senior soymilk
표 Table 2. Conditions for isoflavone analysis
표 Table 3. Setting the standard value of environmental factors
표 Table 4. Ingredients composition of experimental diets fed to mice
표 Table 5. The chemical composition in the soybean, oat and senior soymilk
표 Table 6. Cholesterol, isoflavone, β-glucan contents of senior soymilk
그림 Fig. 1. Weight change rate of mice between October 1, 2019 and November 22, 2019.
그림 Fig. 2. Changes in dietary intake of mice between October 1, 2019 and November 22, 2019.
표 Table 7. Serum lipid levels in mice

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 50대 이후 중장년층 및 노인이 건강한 삶을 유지하기 위해 시니어들을 위한 기능성 시니어 혼합 두유의 개발을 기획하여 이를 통해 건강증진과 질병발생을 예방할 수 있는 기능성 시니어 혼합 두유를 제공하고자 실시하였다. 대두의 일반성분 함량은 수분 8.
이에 본 연구에서는 대두와 귀리의 기본적인 영양성분을 분석해 보고, 대두와 귀리를 첨가하여 시니어를 위한 기능성 제품인 시니어 혼합 두유를 직접 제조하여 시판되고 있는 시니어 두유와 비교 실험을 통해 기능성 시니어 두유 개발에 기초자료를 제공하고자 실험을 실시하였다.

제안 방법

Isoflavone 함량은 Song 등(1998)과 Kang & Lee(2013)의 방법을 변형하여 사용하였다.
대조군(1 groups), 고지방식이군(2 groups), 고지방식이에 일반 시니어 두유 10% 첨가군(3 groups), 고지방식이에 제조된 시니어 두유 10% 첨가군(4 groups), 고지방식이에 제조된 시니어 두유 20% 첨가군(5 groups)의 체중 변화율은 Fig. 1에 제시하였다. 1 groups는 38.
고지방식이군은 탄수화물 53%, 단백질 21%, 지질 20%(소기름), 무기질 3%, 섬유질 2% 및 비타민 1%로 구성하였다. 또한 고지방식이에 제조된 시니어 두유 를 첨가한 실험군의 사료 조성은 무게 비율로 하여 탄수화 물 33~43%와 제조된 시니어 두유를 각각 10%(탄수화물 43%)와 20%(탄수화물 33%) 첨가, 단백질 21%, 지질 20% (소기름)를 사용하였으며, 각종 비타민, 무기질 및 섬유질의 배합은 대조군에 사용된 식이조성과 같이 각각 1%, 3% 및 2%로 첨가하여 구성하였다(Choi 등 2013)(Table 4).
본 대학교 식품영양학과 동물실험실에서 실험기간 동안 사육하였으며, 이때 실험실의 사육조건은 실내온도 20±2℃, 습도 40~60%를 항상 유지시켰고, 명암은 11±1시간을 주기로 조절하였다(Table 3)(Choi 등 2016).
동물사료 조 성은 Choi 등(2013)이 제시한 방법에 의하여 대조군에 사용된 동물 사료는 시판되고 있는 고형사료를 분말(powder form)로 만든 후 사용하였다. 사료 조성은 대조군은 탄수화 물 60%(starch+sucrose+glucose+fructose+lactose), 단백질 21%, 지질 13%(소기름), 무기질 3%, 섬유질 2% 및 비타민 1%로 구성하였다. 고지방식이군은 탄수화물 53%, 단백질 21%, 지질 20%(소기름), 무기질 3%, 섬유질 2% 및 비타민 1%로 구성하였다.
시료 1 g에 80% 메탄올 5mL를 첨가하여 24시간 추출하였고, 추출물은 3,000 rpm에서 20분간 원심분리하여 상층액을 0.45 μm membrane filter로 여과하여 고성능 액체 크로마토그래피(high-performance liquid chromatography; HPLC) (UV-2077 Plus, JASCO Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 시료를 분석하였다.
불린 콩 1 kg을 탈피한 후 탈피 대두 1 kg에 생수 2 L를 넣고 25~35분 정도 가열하여 익혔다. 익힌 콩 1 kg에 생수 1 L를 믹서기(SMX750BH, Shinil, Cheonan, Chungnam, Korea)를 이용하여 마쇄하였으며, 마쇄된 콩을 고은 체 위에 면포를 깔아 면포 안에 마쇄된 콩을 넣어 비지와 원액두유를 분리한 원액두유 700 mL와 원심분리기를 이용해 비지와 원액두유를 분리한 원액두유 300 mL를 혼합하였다. 7:3 중량비로 혼합된 원액 두유를 50~60℃로 유지하였다.
전체 군은 5군으로 나누어 각각 대조군(1 groups), 고지방 식이군(2 groups), 고지방식이에 일반 시니어 두유 10% 첨 가군(3 groups), 고지방식이에 제조된 시니어 두유 10% 첨 가군(4 groups), 고지방식이에 제조된 시니어 두유 20% 첨 가군(5 groups)으로 나누어 실험을 실시하였다. 동물사료 조 성은 Choi 등(2013)이 제시한 방법에 의하여 대조군에 사용된 동물 사료는 시판되고 있는 고형사료를 분말(powder form)로 만든 후 사용하였다.
첨가물은 카라기난, 드라이 비타민 D3, 정제소금, 귀리분말, 볶은 귀리분말, 탄산칼슘, 폴리덱스트로스 P, 결정과당, 흑설탕, β-glucan, 귀리향을 순차 적으로 투입하였으며, 그 투입량은 상기 두유 100 중량부에 대 하여 카라기난 0.01~0.03 중량부, 드라이비타민 D3 0.005~ 0.01 중량부, 정제소금 0.1~0.2 중량부, 귀리분말 0.1~1 중량부, 볶 은 귀리분말 0.1~1 중량부, 탄산칼슘 0.1~1 중량부, 폴리덱스 트로스 P 1~2 중량부, 결정과당 1~3 중량부, 흑설탕 1~5 중량 부, β-glucan 1~2 중량부, 귀리향 0.01~0.1 중량부를 포함하도 록 투입하였다.
추출 한 수용성 및 총 β-glucan 시료를 Megazyme β-glucanassay kit(Megazyme Pty. Ltd., Australia)를 사용하여 정량한 후 (McCleary & Codd 1991), 냉각하는 과정을 거쳐 510 nm에 서 흡광도를 측정하였다.
혈청 중의 HDL-콜레스테롤와 LDL-콜레스테롤 함량 측정은 각각 HDL콜레스테롤(HDL-C 555, Eiken Co., Tokyo, Japan)과 LDL콜레스테롤(BLF, Eiken Co., Tokyo, Japan) Kit 시약을 사용 하였다(Cho & Choi 2007).
혈청 콜레스테롤 함량은 시료 0.1 g에 chloroform-methanol (2:1, v/v)을 첨가하여 3일간 방치한 후 물을 첨가하고 1,150×g 에서 20분간 원심분리시킨 다음, 지질층인 하층부를 취해서 총콜레스테롤과 중성지방 함량 분석을 위하여 사용하였다 (Lee 등 2012).
흰쥐의 체중은 5일에 한 번씩 디지털 저울(CAS SW1W, CAS, Korean)을 사용하여 체중 측정을 하였다. 식이섭취조사는 조제된 사료를 급여한 양에서 남은 양을 빼서 실제 섭취한 양을 산출하였다.

대상 데이터

Choi 등(2016)이 제시한 방법에 의해 실험동물 구입 및 사육조건은 설정하였으며, 실험동물로 사용할 ICR-mouse 8 주령 수컷은 (주)한림실험동물연구소로부터 분양받아 실험군 당 7마리씩 케이지에 무작위로 배치하였다. 시중에 시판 되고 있는 고형식이(PicoLab® Rodent Diet)로 동물실험실에 서 일주일간 적응시킨 후, 물과 식이를 충분하게 공급(ad libitum)해 주면서 사육하였다.
동물사료 조 성은 Choi 등(2013)이 제시한 방법에 의하여 대조군에 사용된 동물 사료는 시판되고 있는 고형사료를 분말(powder form)로 만든 후 사용하였다.
본 연구에 사용된 대두와 귀리는 2019년 5월 여주 홍문에서 구입한 국내산을 사용했으며, 실온(20±2℃)에서 저장한 것을 사용하였다. 동물실험에 사용한 두유는 본 연구실에서 제조한 시니어 두유이며, 이와 비교하기 위하여 시중에 가장 많이 판매되고 있는 N 회사의 시니어 두유 제품을 구매하여 본 실험에 사용하였다.
본 연구에 사용된 대두와 귀리는 2019년 5월 여주 홍문에서 구입한 국내산을 사용했으며, 실온(20±2℃)에서 저장한 것을 사용하였다.
본 대학교 식품영양학과 동물실험실에서 실험기간 동안 사육하였으며, 이때 실험실의 사육조건은 실내온도 20±2℃, 습도 40~60%를 항상 유지시켰고, 명암은 11±1시간을 주기로 조절하였다(Table 3)(Choi 등 2016). 실험한 기간은 2019년 10월 1일부터 2019년 11월 22일 사이이며, 총 5주간 실시하였다(Choi 등 2016). 삼육대학교 동물실험윤리위원회(IACUC: Institutional Animal Care and Use Committees)의 지침에 따라 본 실험동물(Approved number; SYUIACUC 2019-006) 과정을 수행하였다.

데이터처리

실험 데이터의 평균 비교는 one-way ANOVA 방법에 따라 실행하였으며, Duncan의 다중검정법에 의해 평균들 간 차이는 p<0.05에서 유의성 분석을 실시하였다.
실험에 대한 자료는 SPSS package version 21.0(Statistical Package for Social Science, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 프로그램을 이용하여 각각 평균과 표준편차를 구하였다. 실험 데이터의 평균 비교는 one-way ANOVA 방법에 따라 실행하였으며, Duncan의 다중검정법에 의해 평균들 간 차이는 p<0.

이론/모형

수용성 및 β-glucan의 추출은 Carr 등(1990)의 방법을 이용하여 추출하였다.
일반성분 분석은 Lee 등(2008)과 Choi 등(2016)이 제시한 방법에 따라 수분 정량은 상압가열건조법(FS-620, Toyo Seisa- kusho Co., Ltd., Osaka, Japan), 조단백질은 조단백자동분석장 치(Kjeltec TM 2300, FOSS, Hgans, Sweden), 조지방의 정량은 Soxhlet 추출법 및 회분은 회화로를 이용한 직접회화법(KL160, Toyo Seisakusho Co., Ltd., Osaka, Japan)을 사용하여 분석을 실시하였다.
제조된 시니어 두유의 콜레스테롤 함량 분석은 시료를 채취하여 de Weal 등(1977)의 방법에 의해 KOH solution을 1mL 넣어 3시간을 고압증기멸균하여 20% NaCl 용액 1 mL 를 첨가하였다. 여기에 에테르 20 mL를 넣어 상층액을 걷어 내고, 하층액에 C-HCl 0.
총콜레스테롤 함량은 Zlatkis & Zak(1969)의 방법에 의하여 측정하였으며, 중성지방 함량은 Biggs 등 (1975)의 방법으로 측정하였다(Lee 등 2012).
수집한 상층액을 회전식 증발 농축기를 사용하여 농축시킨 후, 액체질소로 완전히 건조시키고, MeOH/H2O(5/1)에 용해시켜 실험에 필요한 시료로 취하였다. 콜레스테롤은 Pearson 등(1953)과 Choi 등(2015)의 방법에 의해 550 nm에서 정량하였다. Isoflavone 함량은 Song 등(1998)과 Kang & Lee(2013)의 방법을 변형하여 사용하였다.
혈액 채취방법은 Choi 등(2016)이 제시한 방법에 따라 CO2 가스로 마취시킨 다음, 개흉하여 심장에서 채혈하였다. 채취한 각 혈액은 약 1시간 4℃ 냉장실에 놓아둔 후에 원심분리기(Frontier 5306, Ohaus, Seoul, Korea)를 이용하여 3,000 rpm에서 15분 원심분리를 하여 혈청을 분리하였고, 분리된 혈청은 각각 100 μL씩 마이크로 튜브에 담아 실험에 사용되기 전까지－70℃ 냉동고에서 보관하였다(Choi등 2016).

성능/효과

1 groups는 38.04 kg에서 40.97kg, 2 groups는 39.13 kg에서 41.27 kg, 3 groups는 38.06 kg에서 41.38 kg으로 고지방식이 섭취가 진행됨에 따라 증가하였으나, 5 groups는 39.06 kg에서 37.66 kg으로 고지방식이에 따라서 제조된 시니어 두유 20%를 첨가한 군에서 체중증가량이 유의하게 감소하였다(p<0.05).
다른 네 군에 비해 1 groups에서 식이섭취량이 증가한 것을 관찰할 수 있었다(p<0.05).
대두의 일반성분 함량은 수분 8.19±0.15%, 조단백질 34.81± 0.20%, 조지방 18.90±0.16%, 조회분 4.19±0.06%이었으며, 귀리의 일반성분 함량은 수분 1.39±0.14%, 조단백질 13.70± 0.08%, 조지방 6.68±0.23%, 조회분 1.82±0.05%로 나타났 다.
대두의 일반성분 함량은 수분 8.19±0.15%, 조단백질 34.81±0.20%, 조지방 18.90±0.16%, 조회분 4.19±0.06%이었 으며, 귀리의 일반성분 함량은 수분 1.39±0.14%, 조단백질 13.70±0.08%, 조지방 6.68±0.23%, 조회분 1.82±0.05%로 나타났다.
따라서 본 연구 결과를 종합해 보면, 각 연령대의 식품 섭취는 “한국인영양소섭취기준”을 참고하여 각 생애주기별로 식품을 섭취하는 것이 건강을 유지하기 위해 가장 좋은 방법이며, 영양적인 균형이 맞는 음식의 섭취가 이루어질 수 있다고 사료된다.
제조된 시니어 두유의 콜레스테롤 분석, isoflavone 함량 분석 및 β-glucan 함량 분석은 Table 6에 제시하였다. 본 연구에서 제조된 시니어 두유의 분석 결과 콜레스테롤은 검출되지 않았다.
본 연구에서 제조된 시니어 두유의 분석 결과 콜레스테롤은 검출되지 않았으며, 제조된 시니어 두유의 isoflavone 함량은 0.15±0.01 mg/g으로 나타났다.
혈중 중성지방의 함량은 고지방식이군에서 102.67±40.61 mg/dL 로 높았으나, 고지방식이군에 제조된 시니어 두유를 20% 첨가한 군에서는 83.00±42.43 mg/dL로 유의하게 낮은 수치를 보였다(p<0.05).
흰쥐의 체중증가량은 다른 군에 비해 고지방식이군에서 유의하게 높았으며(p<0.05), 고지방식이에 제조된 시니어 두유를 20% 첨가한 군에서는 실험 기간 중에 체중의 감소를 보였으나, 각 군별 식이섭취량에는 큰 변화는 없었다.
흰쥐의 총 콜레스테롤 함량은 대조군에서 151.25±10.59 mg/dL, 고지방식이군에서 179.33±35.92 mg/dL로 나타났으며, 고지방식이군에 제조된 시니어 두유를 20% 첨가한 군에서는 223.50± 6.36 mg/dL로 유의하게 높은 수치가 관찰되었다(p<0.05).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	귀리란 무엇인가?	귀리(Avena sativa L.: oats)는 벼과(Gramineae)에 속하는 곡류로 쌀귀리와 겉귀리가 재배되고 있으며, 쌀귀리는 탈곡 과정 시 겉껍질이 쉽게 제거되고, 겉귀리는 탈곡 과정 후에도 종실에 겉껍질이 붙어있는 차이가 있다(Ham 등 2016). 우리나라에서는 귀리를 귀리떡, 귀리밥, 귀리죽 및 귀리술 등으로 활용하고 있다.
	국내에서 대두는 어떻게 사용되고 있는가?	대두(콩, soybean)는 우리나라에서 삼국(三國)시대부터 재배하였으며, 세계적인 식품으로 1,000여 가지의 용도로 이용되고 있다. 대두에 함유된 단백질의 양은 다른 농작물에 비해 그 양이 많으며, 국내에서 대두를 이용한 두유, 두부, 된장, 간장, 콩나물 등 다양한 식품이 일상에서 폭넓게 식용 되고 있고, 산업적으로는 대두유, 가축사료, 유화제와 이소플라본 등의 원료로 사용되고 있다(Cha YH 2011). 선행연구(Park 등 2010)에 따르면, 규칙적인 콩의 섭취는 혈중 LDL-콜레스테롤과 중성지방을 감소시키며, 동맥경화를 예방하는 HDL-콜레스테롤을 높이는 것으로 보고되었다.
	동물성 식품의 섭취 증가로 인한 식생활의 변화가 오랜 시간 지속될 경우, 어떠한 문제를 야기하는가?	우리나라 국민들의 생활수준 향상은 과거에 비해 동물성 식품의 섭취 증가로 지질 섭취의 비중이 커졌으며, 이는 식생활의 변화를 초래하였다(Oh & Lee 2006). 이러한 식습관이 오랜 시간동안 지속이 되면, 영양과잉과 영양 불균형을 초래하여 비만, 고지혈증, 심뇌혈관계 질환 및 암 등의 만성 퇴행성질환과 면역부전이나 자가면역질환 등이 발생할 수 있으며, 이는 식사섭취 방법이나 식생활 양식과 큰 연관성을 가지고 있다고 보고하고 있다(Oh & Lee 2006). 또한 연령, 성별, 교육 정도, 생활방식 및 수입 정도 등에 따라 식행 동, 식태도 및 영양지식에 차이가 있으며, 건강하지 않는 식 생활 패턴은 만성퇴행성질환 발생의 위험요인으로 작용하고 있다(Lee 등 2014).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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