초록 ▼

1. 최종목표
당, 비타민 등 별도의 첨가물 없이 오로지 약용식물의 추출액만을 이용하여 기호도는 높으면서도 항산화능과 항당뇨 효능이 있는 음료의 개발 및 개발된 음료의 기능성을 동물실험으로 검증하는 것임.
2. 개발내용 및 결과
본 연구에서는 당류 등 별도의 첨가물질을 일절 사용하지 않고 오로지 식물재료로부터 얻은 열수추출액만을 이용하여 항당뇨 음료를 제조코자 하였다. 이를 위하여 홍삼, 상엽 및 둥굴레 3가지 식물재료로부터 열수추출액을 추출하여 이들의 항산화능과 관능적인 특성을 조사하였으며, 이를 기초로 하여

1. 최종목표
당, 비타민 등 별도의 첨가물 없이 오로지 약용식물의 추출액만을 이용하여 기호도는 높으면서도 항산화능과 항당뇨 효능이 있는 음료의 개발 및 개발된 음료의 기능성을 동물실험으로 검증하는 것임.
2. 개발내용 및 결과
본 연구에서는 당류 등 별도의 첨가물질을 일절 사용하지 않고 오로지 식물재료로부터 얻은 열수추출액만을 이용하여 항당뇨 음료를 제조코자 하였다. 이를 위하여 홍삼, 상엽 및 둥굴레 3가지 식물재료로부터 열수추출액을 추출하여 이들의 항산화능과 관능적인 특성을 조사하였으며, 이를 기초로 하여 음료를 제조할 최종 식물재료를 선정하고 이들의 열수추출액을 혼합하여 음료를 제조하였다. 이때 열수추출액의 최적 혼합비율은 반응표면분석방법 중 중심합성법에 의하여 예측하였다. 건강음료의 품질 특성은 항산화능을 포함한 물리화학적 특성을 중심으로 조사하였으며, 항당뇨 효능은 streptozotocin 모델 당뇨쥐를 이용하여 항당뇨 효과와 지질대사를 중심으로 살펴보았다.
그 결과, 홍삼, 상엽 및 둥굴레의 열수추출액만으로 제조한 음료는 상당량의 항산화능을 지니고 있는 것으로 사료된다. 또한, 당뇨 흰쥐의 혈청 지질대사를 개선하는 효과 즉, 비만과 직접적인 관련이 있으며, 당뇨병에서는 특히 고중성지방혈증을 유발하고 이로 인하여 각종 심혈관계 합병증을 발생시키는 중성지질의 함량을 감소시키고, 항동맥경화의 지표로서 혈관벽에 침착되어 있는 LDL-콜레스테롤을 분리해내어 간에서 대사하여 에너지로 이용하거나 체내배설을 촉진하여 심혈관계 질환의 유발 위험성을 감소시키는 작용을 하는 HDL-콜레스테롤의 함량을 증가시키는 반면, 총 콜레스테롤과 LDL-콜레스테롤의 함량은 감소시킴으로써 동맥경화지수를 낮추는 등의 작용으로 체내 지질대사와 깊은 관련이 있는 당뇨병의 예방과 개선에 효능이 있을 것으로 사료된다.
3. 사업성과
° 기술적 성과 : 첫째, 식물재료로부터 기능성 유용성분을 추출하는 방법은 압착법, 용매추출법 등으로 다양하나 본 연구의 예비실험 결과로 볼 때 열수추출법이 편이성, 경제성, 신속성 등의 관점에서 보다 실용적인 방법임을 확인하였다. 둘째, 추출액들을 혼합하여 음료를 제조하는 공정에 반응표면분석법을 활용함으로써 적정 혼합비율을 보다 과학적인 방법으로 정밀하게 설정할 수 있는 테크닉을 상용화한다는 측면에서 의의를 찾을 수 있다. 셋째, 음료의 항당뇨 기능성 검증에 동물실험 테크닉을 활용함으로써 향후 기능성 검증 기술의 발전에 기여한 점도 기술적 성과로 볼 수 있다.
° 경제적 성과 : 첫째, 일반적인 음료에는 당류와 비타민 등 첨가물을 첨가함으로써 음료의 맛 증진과 기호도 향상을 꾀하고 있다. 그러나 본 연구에서는 식물재료에서 추출한 천연 추출액만을 이용하여 기호도가 좋은 음료를 개발하였다. 이는 항당뇨 음료를 개발한다는 최초의 개발의도를 잘 반영한 것이라 사료된다. 이는 상업적인 판매에서 순수한 천연음료로서의 비교우위적인 경쟁력을 가지게 될 것이다. 둘째, 관능적인 특성과 반응표면분석을 통한 음료 제조시의 최적 혼합비율 예측의 기법을 상용화함으로써 상품개발 시간의 단축과 불필요한 시행착오적인 경비 절감에 기여할 것으로 기대한다. 셋째, 개발한 음료의 항당뇨 기능성을 스트렙토조토신 당뇨 유발 흰쥐 모델을 통하여 검증함으로써 장차 특허 출원은 물론 제품의 홍보에 적극 활용할 수 있는 모티브를 제공하였다는 점에서 상당한 경제적 이익을 창출한 것으로 사료된다.
° 사회적 성과 : 첫째, 상기 연구 결과가 상용화된다면, 인삼이나 둥굴레 및 상엽 등의 수요 증가 및 이들 천연약용식물의 부가가치 증대로 약용식물의 생산이나 판매 등에 관련된 다양한 산업분야에 긍정적인 효과가 있을 것으로 기대한다. 둘째, 식물재료로부터 추출한 추출액의 혼합액이 산화방지와 지질대사에 미치는 역할, 각종 항당뇨 지표성분의 변화에 미치는 영향 등에 관한 논문을 2-3편 발표할 수 있을 것으로 예상되므로, 항산화나 지질대사 및 항당뇨 관련의 학문적인 발전에 기여할 수 있을 뿐만 아니라 현대인의 만성적인 생활습관병 관리에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 셋째, 본 사업 수행으로 다양한 실험 테크닉을 습득할 수 있으므로 대학원생의 연구력 및 연구의욕 증진에 기여할 수 있었으며, 이들 대학원생 및 대학생들이 본 사업에 연구원 혹은 연구보조원으로 참여하여 일정액의 인건비를 받음으로써 경제적인 도움을 준 점도 본 사업의 기타 성과로 꼽을 수 있는 부분으로 사료된다.
4. 향후추진계획
1) 상업적인 음료 생산을 위하여 특허 출원을 하고,
2) 음료의 저장 중 특성 변화를 세밀히 검토함으로써 품질 유지가 가능한 안전한 유통기간을 설정한 후 상업적인 생산을 하고자 한다.
3) 판매계획은 당사 홈페이지를 통한 인터넷 판매와 당사의 판매법인인 「금산인삼」과 「행복한 홍삼」사의 체인점을 통해서 기 확보된 판매망을 활용할 예정임.

목차 Contents

• 표 지...1
• 지식재산권 출원ㆍ등록비 집행내역...2
• I. 총괄현황...2
• II. 세부집행내역...2
• 사업비사용실적보고서...3
• Ⅰ. 총괄현황...3
• Ⅱ. 과제개발비 세부집행내역...3
• 개발결과의견서...7
• 최종보고요약서[초록]...8
• 표 지...10
• 목 차...13
• 제 1 장 서론...16
• 제 1 절 개발의 필요성 및 중요성...16
• 제 2 절 국내ㆍ외 시장규모...17
• 제 3 절 개발의 목표...18
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...19
• 1. 재료...19
• 2. 음료 제조용 원액 조제...19
• 3. 음료 제조...20
• 4. 항산화능 조사...20
• 1) 총 폴리페놀 함량...20
• 2) 전자공여능...21
• 3) 환원력...21
• 5. 관능평가...22
• 6. 음료의 물리화학적 특성...22
• 1) pH, 당도 및 산도...22
• 2) 색상...22
• 3) 일반성분...22
• 4) 유리아미노산...23
• 7. 음료의 항당뇨 효과...23
• 1) 실험동물과 실험식이 조제...23
• 2) 당뇨유발...23
• 3) 체중, 식이 및 음용수 섭취량, 식이효율...25
• 4) 분석시료 채쥐...25
• 5) 혈당분석...25
• 6) 간 조직의 glutathione 및 lipid peroxide 함량...25
• 7) 혈청지질 함량...25
• 8. 통계처리...26
• 제 3 장 사업성과...27
• 제 1 절 기술적 성과...27
• 제 2 절 경제적 성과...27
• 제 3 절 기타 성과...28
• 제 4 장 결론...29
• 제 1 절 음료의 제조...29
• 1. Box-Behnken design에 의한 반응표면분석...29
• 2. 음료 제조조건의 최적화...37
• 제 2 절 음료의 품질 특성...40
• 1. 음료의 물리화학적 특성...40
• 1) pH, 당도 및 산도...40
• 2) 색상...40
• 3) 일반성분...41
• 4) 유리아미노산...41
• 2. 음료의 항산화능...44
• 제 3 절 음료의 항당뇨 효과...45
• 1. 증체량, 식이섭취량, 음용수 섭취량 및 식이효율...45
• 2. 간 및 신장의 중량 비...47
• 3. 혈당...48
• 4. 간 조직의 glutathione(GSH) 및 lipid peroxide(LPO) 함량...49
• 5. 혈청 중성지질, 콜레스테롤 및 동맥경화지수...50
• 제 4 절 향후계획...53