KR20120132208A - 버섯균사체쌀과 해조류를 이용한 발효주의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버섯균사체쌀을 이용하여, 풍미가 우수하며, 당뇨병 또는 비만 등의 성인병 치료에 효과적인 발효주의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 발효주는 버섯균사체쌀과 해조류에 함유된 다양한 영양성분을 포함하며, 풍미가 우수하여 수요자들의 기호를 충족시킬 수 있다. 또한 당뇨병이나 비만과 같은 성인병의 치료 또는 예방에 널리 사용될 수 있다.

Description

버섯균사체쌀과 해조류를 이용한 발효주의 제조방법{Method of preparing fermented liquor using mushroom mycelial rice and seaweeds}

본 발명은 버섯균사체쌀을 이용하여, 풍미가 우수하며, 당뇨병 또는 비만 등의 성인병 치료에 효과적인 발효주의 제조방법에 관한 것이다.

곡물을 발아시키면 유기물의 결합 구조가 이완됨으로써, 먹을 때 부드럽고 체내에서 소화시키기 용이한 형태가 된다. 즉, 발아시 곡물은 새 생명에게 영양분을 공급하기 위해 단단했던 결합 구조를 풀게 되고, 그 결과 곡물이 부드러워지는 현상이 나타난다. 현미를 하루 이상 물에 담가 놓았다가 밥을 하면 부드러워지는 것도, 발아에 의하여 미묘한 분화 작용이 일어났기 때문이다.

또한 곡물이 발아가 되면 새 생명에게 영양분을 공급하기 위해 종자 자신이 가지고 있는 영양 물질을 분해할 각종 효소가 증대되고, 전에 없던 영양분이 생성된다. 그간 음식의 자연 가공법으로 발효법은 널리 이용되고 있으나, 발아법은 그렇지 못한 형편이었고, 단지 보리를 발아시켜 엿기름으로 만들어 쓰는 정도가 고작이었다. 그러나 상기 엿기름의 예와 같이, 보리를 발아시키면 보리를 그대로 쓸 때보다 발아와 함께 보리에 있던 비타민B1이 활성화되어 당화 효소가 늘어나기 때문에 전분의 당화 효과가 훨씬 증대된다. 이 엿기름은 한방에서 맥아(麥芽)라 하여 위장과 비장을 튼튼하게 하고 소화를 잘되게 하는 약재로 쓰여진다.

대표적 발아 식품인 콩나물, 숙주나물을 싹 틔우면 발아 전에 없던 성분이 다량으로 증가하는데, 예를 들어 현미를 싹 틔운 발아현미성분에는 감마오리지놀, 비타민, 아미노산, 지방산, 식이섬유, SOD등 잘 알려진 성분 외에도 아라비녹시란 같이 새로운 성분도 있어 학계의 주목을 받고 있다.

따라서 곡물을 발아시켜 섭취하면 발효 음식처럼 소화시키기도 용이하고, 체내에서 효소의 활성도도 높이며, 인체에 유익한 작용을 하는 다양한 물질도 얻을 수 있다. 결국 곡물을 발아시키는 것은 발효법과 함께 음식의 효능을 자연적으로 극대화시킬 수 있는 또 하나의 획기적인 방법이라 할 수 있다. 또한 곡물이 주는 유용함을 완벽히 이용할 수 있게 됨으로써 질병 치유는 물론, 무병장수를 이룰 수 있는 혁신적인 방법이라 할 수 있다.

일반적으로, 버섯은 일종의 곰팡이로서 우산모양의 갓과 자루를 가지고 있는 무리를 말한다. 이러한 버섯류는 영양기관인 균사체(Mycelium)와 번식기관인 포자(spore)를 지닌 자실체(Fruit body)로 구성되는데, 일반식물에 비교한다면 균사체는 뿌리, 줄기, 잎에 해당되며, 자실체는 꽃에 해당된다.

우리는 눈에 띄는 갓 모양의 자실체가 버섯의 전부라고 생각하기 쉽지만, 사실 자실체는 극히 짧은 기간에 발생하며, 1년 중의 대부분은 솜털모양의 가는 실 같은 균사가 부식토나 고목과 같은 유기물 속에서 하얀 곰팡이 상태로 기생생활 또는 부생생활을 한다. 상기 포자는 딱딱하고 코팅되어 있어 버섯을 먹더라도 소화 흡수가 어렵게 되어 있으며, 포자가 배지에서 발아하여 1차 균사로 되고, 화합성인 균사가 서로 세포질 융합이 이루어져 2차 균사로 되어 충분한 영양분을 섭취하면서 퍼져나가게 된다.

상기 균사체에는 자실체보다 각종 영양소가 4배정도 더 함유되어 있으며, 단백질, 아미노산, 비타민, 무기질, 각종 효소들이 있어 영양의 보고라 할 만큼 영양의 균형을 잡아 줄 수 있다. 특히, 균사체는 항암성분, 면역기능강화성분 등의 약용성분이 자실체보다 50 ? 60배정도 더 들어 있기 때문에 버섯의 신비는 균사체 속에 숨어 있다고 할 것이다.

종래 발아 곡물을 제조하거나 버섯 균사체를 이용한 기술로, 단순히 볍씨 상태에서 발아현미를 제조하는 방법(국내공개특허 제2003-43495호), 도정한 곡물을 멸균하여 버섯종균을 접종하여 배양한 곡물의 제조방법(국내공개특허 제2002-69859호), 도정한 곡물(보리)에 감귤착즙박을 혼합하여 증자한 후 상황버섯 액체종균을 접종하여 배양한 상황보리의 제조방법(국내공개특허 제2005-17321호), 곡물의 발아단계에서 상황버섯함유용액을 침지시키는 방법(국내공개특허 제2006-95105호), 상황버섯을 열수추출하여 열수추출액에 쌀을 침지하여 상황버섯 자실체의 생리활성 유효성분들을 함유한 기능성쌀의 제조방법(국내공개특허 제2003-86174호), 표고버섯 농축액 및 싸이클로덱스트린(CD)을 혼합시킨 코팅액을 쌀에 도포한 후 건조시켜 제조된 것을 특징으로 하는 기능성 쌀(국내공개특허 제2005-0082346호), 및 청결미를 정제수에 침지시켜 불리고 불린 청결미를 열처리하여 노루궁뎅이 버섯의 자실체 추출물을 함유시키고 다시 청결미를 가열 살균 및 건조시킨 기능성쌀(국내공개특허 제2003-0044268호)등이 공개되어 있다.

이상에서 설명한 종래의 기술들은 볍씨 상태에서 단순히 발아만 시켰거나 도정한 곡물에 버섯균을 배양함으로써 버섯균사체가 곡물에 있는 영양성분만을 이용하여 부분적으로 성장함으로써 베타글루칸 같은 성분이 현저히 낮은 단점이 있다. 또한 버섯추출물을 침지시키는 방법의 경우 버섯추출물의 추출시 유효성분을 완전히 추출할 수 없고, 추출물이 곡물에 잘 흡수되지 아니하며, 추출물이 곡물을 외벽에 코팅되더라도 세척과정에서 씻겨 나가게 되는 큰 문제가 있다.

이에 본 출원인은 특허출원 제2008-0120516호에서 도정하지 않은 곡물을 일정 수분 함량을 갖도록 조절한 뒤 멸균하여 이취를 발생시키는 미생물을 사멸시키고, 버섯 균사체를 접종하면 상기 버섯균사체가 곡물의 외피 또는 공극을 통하여 알곡표면에 침투하여 리그닌, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 등의 섬유소를 분해, 이용하여 성장함으로써 곡물이 베타글루칸과 같은 성분을 많이 함유하는 점을 발견하여 출원한 바 있다.

그러나 상기 버섯균사체가 접종된 쌀을 이용하여 주류 등을 제조한 예는 아직까지 알려지지 아니한 실정이다.

이에 본 발명자들은 버섯균사체쌀을 이용하여 발효주를 제조하고자 연구, 노력한 결과, 특정 버섯균사체가 접종된 버섯균사체쌀을 침지 및 증자하여 발효시키면 발효주를 제조할 수 있음을 발견함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서 본 발명은 버섯균사체쌀을 이용한 발효주의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은

1) 도정하지 아니한 쌀을 20 ~ 30℃ 온수에서 10 ~ 30 시간 침지한 후, 20 ~ 40℃ 신선한 물에 침지 및 대기 과정을 10 ~ 36시간 반복하여 발아시키는 단계;

2) 상기 쌀의 수분함량을 25 ~ 50%로 조절하고, 100 ~ 140℃에서 멸균하는 단계;

3) 멸균 후 표고버섯, 상황버섯, 영지버섯, 복령, 아가리쿠스, 노루궁뎅이, 동충하초, 운지, 저령, 느타리, 팽이, 새송이, 꽃송이, 잎새버섯, 차가버섯, 장수버섯 및 버들송이로 이루어진 군에서 선택되는 버섯 균사체를 쌀에 접종하는 단계;

4) 버섯 균사체가 접종된 쌀을 25 ~ 30℃에서 배양하고 건조하여 버섯균사체쌀을 얻는 단계; 및

5) 상기 버섯균사체쌀을 침지 및 증자하여 발효시키는 단계

를 포함하는 버섯균사체쌀 발효주의 제조방법을 그 특징으로 한다.

본 발명의 발효주는 버섯균사체쌀과 해조류에 함유된 다양한 영양성분을 포함하며, 풍미가 우수하여 수요자들의 기호를 충족시킬 수 있다. 또한 당뇨병이나 비만과 같은 성인병의 치료 또는 예방에 널리 사용될 수 있다.

도 1은 실시예 4의 발효주를 제조함에 있어서 사용된 발효된 밑술의 사진이다.
도 2는 실시예 4에서 밑술과 덧술이 혼합되어 발효된 발효주의 사진이다.
도 3은 실시예 5에서 밑술과 덧술이 혼합되어 발효된 발효주의 사진이다.
도 4는 버섯균사체쌀과 김의 전자 공여능을 측정한 그래프이다.
도 5는 버섯균사체쌀과 김의 폴리페놀화합물 함량을 측정한 그래프이다.
도 6은 상황버섯균사체쌀의 PTP1B 저해활성을 확인한 그래프이다.
도 7은 표고버섯균사체쌀의 PTP1B 저해활성을 확인한 그래프이다.
도 8은 김의 PTP1B 저해활성을 확인한 그래프이다.
도 9는 상황버섯균사체쌀의 지방축적 억제 효과를 확인한 그래프이다.
도 10은 표고버섯균사체쌀의 지방축적 억제 효과를 확인한 그래프이다.
도 11은 김의 지방축적 억제 효과를 확인한 그래프이다.
도 12는 상황버섯균사체쌀의 CETP 저해활성을 확인한 그래프이다.
도 13은 표고버섯균사체쌀의 CETP 저해활성을 확인한 그래프이다.
도 14는 김의 CETP 저해활성을 확인한 그래프이다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 버섯균사체쌀을 이용한 발효주의 제조방법에 그 특징이 있다.

버섯류는 원목, 톱밥의 주성분인 셀룰로오스(Cellulose), 리그닌(Lignin), 헤미셀룰로오스(Hemicellulose) 등의 세포벽 구성물질을 비롯하여 녹말, 배당체, 단백질 및 무기질 등을 효소를 분비하여 분해하여 섭취하고 성장하는데, 본 발명에서는 도정하지 아니한 쌀을 발아시켜, 껍질, 외피에 포함된 셀룰로오스, 리그닌, 헤미셀룰로오스 및 발아되는 과정에서 아미노산, 당류, 비타민, 미네랄 등의 많은 영양소를 버섯균사체가 이용할 수 있게 된다.

버섯균사체쌀의 제조과정을 설명하면 다음과 같다.

도정하지 아니한 쌀을 발아시키기 위하여 20 ~ 30℃ 온수에서 10 ~ 30 시간 침지시킨다. 도정하지 아니한 쌀을 발아시키기 위해서는 수분과 일정한 온도를 필요로 하고, 딱딱한 외피에 둘러싸여있기 때문에 오랫동안 물에 침지시켜야 한다. 상기 온수의 온도가 20℃ 미만이면, 쌀의 발아가 더디고, 30℃를 초과하면 잡균이 성장해서 발아를 지연시키고 이취가 발생하는 문제가 발생한다. 상기 온수에의 침지 후, 신선한 물에 3시간 간격으로 침지 및 대기 과정을 10 ~ 36시간 반복한다. 이는 발아시 발생하는 잡균의 오염을 희석시키기 위함이다.

또한 발아시킨 쌀에서 싹이 외피와 알곡의 공극을 보다 크게 발생시키기 위하여 10 ~ 20kg/cm²의 압력을 1 ~ 2초간 가하는 것이 바람직하다. 압력을 가함으로써 곡물이 눌려 알곡과 외피의 틈이 더 크게 발생하기 때문이다. 외피와 알곡의 공극이 크면 버섯균사체를 접종시 균사체의 침투가 용이해져서 빨리 알곡까지 성장할 수 있다. 다만 20kg/cm² 이상의 압력을 가하면, 발아로 인하여 부드러워진 쌀의 형태가 유지되기 어렵다.

쌀을 물에 침지시키면 공극이 생성되게 되고, 특히 쌀의 발아가 이루어지면 공극의 크기가 훨씬 커지며, 이취를 발생시키는 미생물이 생성되는 바, 멸균 과정을 통하여 상기 미생물을 사멸시킨다. 이 때, 쌀을 수분함량이 25 ~ 50%가 유지되도록 조절한 후, 100 ~ 140℃에서 1 ~ 2시간 멸균하는 것이 바람직하다. 상기 멸균 과정으로 인하여 쌀의 물리성이 개선되고, 보수력, 통기성이 양호하게 되며, 왕겨내에 함유된 영양원이 균사생장에 이용하기 용이하게 된다. 곡물의 수분함량이 25% 미만이면 배양하는 과정에서 수분이 증발되므로, 버섯균사체가 전체적으로 고루 퍼져 자랄 수 없게 된다. 또한 멸균하는 과정에서 수분을 함유한 알곡이 팽창하면서 외피를 밀어내어 외피와 알곡사이에 공극이 발생하게 되는데, 수분함량이 50%를 초과하면 멸균하는 과정에서 알곡이 급격히 팽창하여 외피가 터지게 되고, 알곡의 형태가 변형되어 도정하기 어려우며, 알곡끼리 서로 엉켜서 균사체의 배양에 상당한 어려움이 발생하는 문제가 발생한다.

또한 상기 쌀 100 중량부에 대하여 미강, 콩가루 또는 상수리가루를 1 ~ 10 중량부 첨가한 후 멸균하면, 외피에 함유되어 있는 셀루로오스, 헤미셀루로오스, 리그닌 등의 섬유소를 분해하는 능력이 떨어지는 버섯균사체들이 미강, 콩가루 또는 상수리가루를 통하여 부족한 영양소를 공급받아 외피에 균사가 활착할 수 있도록 도와주는 효과가 있다.

멸균 과정 후, 버섯 균사체를 멸균된 쌀에 접종한다. 상기 버섯 균사체는 표고버섯, 상황버섯, 영지버섯, 복령, 아가리쿠스, 노루궁뎅이, 동충하초, 운지, 저령, 느타리, 팽이, 새송이, 꽃송이, 잎새버섯 및 차가버섯으로 이루어진 군에서 선택되며, 바람직하게는 표고버섯, 상황버섯 또는 차가버섯을 사용하는 것이 추후 발효에 의하여 생성되는 발효주의 풍미, 발효 정도 등에 있어서 좋다.

상기 버섯 균사체는 멸균된 액상배지에 접종한 후 10 ~ 20 일 배양하는 것이 바람직하다. 배양시 온도는 15 ~ 35℃ 범위에 있는 것이 바람직하며, 상기 범위를 벗어나면 균사체의 성장이 더디게 된다.

상기 배양 과정을 거친 후, 버섯균사체쌀을 최종적으로 건조하고며, 바람직하게는 수분 함량이 15 ~ 17%로 조절함이 바람직하다. 상기 건조과정은 자동수분계가 부착되어 있는 곡물건조기에서 이루어지며, 수분함량을 15 ~ 17%가 되도록 조절한다.

다음, 상기 제조된 버섯균사체쌀을 침지 및 증자하여 발효시켜 발효주를 제조한다.

이 때, 상기 발효주는 쌀을 증자(蒸煮)하고, 종국(種麴)을 파종하여 제조한 입국 (흩임 누룩)을 이용하여 밑술을 제조하는 통상적인 주조방법을 통하여 제조될 수 있으며, 상기 버섯균사체쌀은 덧술의 제조과정에서 사용될 수 있다.

보다 구체적으로는 설명하면, 먼저, 밑술을 제조하기 위하여 백미 또는 멥쌀 등을 깨끗한 물에 씻는 세미(洗米) 공정과, 세미가 완료된 쌀을 가라 앉히는 침미 공정을 거치게 되는데, 세미공정과 침미공정의 목적은 쌀의 표면에 붙어 있는 먼지와 같은 이물질을 제거하고 적량의 수분을 흡수시키는 데에 있다.

상기와 같이 침미를 거친 후 찜솥에서 증자(烝煮)를 하게 된다. 증자는 고두밥을 만드는 과정으로서 증자의 목적은 수분을 흡수한 쌀에 100℃ 이상의 강한 수증기로 전분을 호화시켜 각종 효소의 작용을 용이하게 하는 데 있다. 상기의 세미-침미-증자 과정을 거친 후 상온에서 냉각되며, 냉각되어 보관되는 쌀을 괘미(掛米)라고 한다.

한편, 종국이란 국(麴)을 제조할 때 종균(種菌)으로 사용되는 곰팡이 균을 말하며 보통 좁쌀이나 싸래기에 특정한 곰팡이를 번식시켜 많은 포자가 함유하게 한 것이다. 이러한 종국은 고구마, 감자, 보리와 같은 전분질 원료를 증자하여 인위적으로 증자된 전분질 원료에 번식시켜 입국(粒麴)이 된다.

효모(酵母)는 곰팡이나 버섯 무리이지만 균사가 없고, 광합성능이나 운동성도 가지지 않는 단세포 생물의 총칭으로서, 주모(酒母)를 만드는 데 사용된다.

주모(酒母)는 밑술의 발효를 영위하는 효모를 확대 배양한 것을 말한다. 밑술은 다량의 건전한 효소와 산(구연산, 젖산 등)이 존재하여야 한다. 산의 존재에 의하여 밑술에서 잡균의 생성을 방지하는 역할을 한다.

상기의 과정을 거쳐 준비되는 괘미(掛米), 주모(酒母), 입국(粒麴)을 혼합하여 항아리 등에서 발효시킴으로서 밑술을 얻을 수 있으며, 바람직하게는 20 ~ 30 ℃에서 30 ~ 50 시간 동안 발효시켜 얻는 것이 좋다.

한편, 버섯균사체쌀을 상기와 설명한 바와 같은 세미 공정, 침미 공정 및 증자과정을 거치고 냉각 시켜 덧술을 제조한 후, 상기 밑술과 혼합하여 발효시켜 최종 발효주를 얻을 수 있다. 이 때, 밑술과 혼합한 후 이루어지는 발효는 20 ~ 30 ℃에서 20 ~ 80 시간 동안 진행되는 것이 좋다.

상기 버섯균사체쌀을 이용하여 덧술을 제조하는 경우, 버섯균사체쌀 100 중량부에 대하여 건조된 해조류 1 ~ 100 중량부를 혼합하여 발효시키는 것이 발효주의 풍미 및 기능적 측면에서 보다 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10 ~ 50 중량부를 첨가하는 것이 좋다. 또한 상기 해조류는 건조한 후 분말화하여 버섯균사체쌀과 혼합할 수 있다.

상기 해조류로는 김(Porphyra Tenera), 다시마속(Laminaria), 미역(Undaria pinnatifida), 모자반(Sargassum fulvellum), 꼬시래기(Gracilaria verrucosa), 톳(Hizikia fusiforme) 또는 우뭇가사리(Gelidium amansii)를 사용하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 김(Porphyra Tenera)을 사용한다.

또한 상기 덧술의 제조시 버섯균사체쌀에 일반 백미를 혼합하여 발효시킬 수 있으며, 버섯균사체쌀 100 중량부에 대하여 백미를 10 ~ 200 중량부, 더욱 바람직하게는 50 ~ 150 중량부를 혼합하여 발효시키는 것이 좋다.

상기 과정에 의하여 최종적으로 얻어지는 발효주는 그 풍미가 우수하면서도, 원료물질에 기인하여 항당뇨, 항비만 효과를 나타낼 수 있다.

이하, 본 발명은 다음 실시예에 의거하여 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 버섯균사체곡물의 제조

도정하지 않은 벼를 25℃ 물에 1시간 침지시킨 후, 채반에 담아서 물기를 뺀후 곡물수분측정기를 이용하여 수분함량이 35% 가 되도록 조절한 뒤, 멸균가능한 1리터 멸균가능한 18개의 1L 유리병에 넣었다. 그리고 유리병의 온도를 121℃로 90분 동안 유지시켜 발아된 벼를 멸균하였다. 이후, 멸균된 벼가 들어 있는 유리병에 표 1 의 버섯균사체를 각각 접종하고 표에 나타난 온도에서 20일간 배양시켰다. 상기 버섯균사체는 농촌진흥청 농업과학기술원 응용미생물과, 전북농업기술원 생물자원연구과, 종균협회, 농업개발연구소 등에서 버섯종균을 분양받아 PDA(Potato dextrose agar) 배지에 계대배양하여 보관하고, 설탕 3중량% 및 대두박 0.3중량%가 함유되어 있는 멸균된 액상배지에 접종하였다.

최종적으로 버섯 균사체가 배양된 벼를 건조하여 버섯균사체곡물을 얻었다. 하기 표 1에 버섯 균사체에 따른 균사체의 배양상태를 나타내었다.

버섯의 종류	배양온도(℃)	외피 배양상태	알곡 배양상태
표고버섯	15 ~ 25	＋＋	＋＋＋
상황버섯	25 ~ 30	＋＋＋	＋＋＋
영지버섯	25 ~ 30	＋＋＋	＋＋＋
복령	25 ~ 30	-	＋＋＋
아가리쿠스	25 ~ 30	-	＋＋＋
노루궁뎅이	20 ~ 28	＋＋＋	＋＋＋
동충하초	25 ~ 30	-	＋＋＋
운지	25 ~ 30	＋＋＋	＋＋＋
느타리	25 ~ 30	＋＋	＋＋＋
팽이	18 ~ 20	＋＋	＋＋＋
새송이	20 ~ 25	＋＋	＋＋＋
꽃송이버섯	20 ~ 25	-	＋＋
잎새버섯	20 ~ 25	-	＋＋＋
차가버섯	25 ~ 30	-	＋＋

※ ＋＋＋ 잘자람 ＋＋ 자람 ＋ 보통 - 안자람

실시예 2 : 발아버섯균사체곡물의 제조

도정하지 않은 벼를 25℃ 물에 24시간 침지시킨 후, 30℃ 신선한 물에 3시간 간격으로 담구고 빼는 과정을 24시간동안 반복하여 벼가 발아되도록 하였다.

상기 발아된 벼를 채나 망에 넣고 수분을 제거한 뒤, 곡물수분측정기를 이용하여 수분함량이 35%가 되도록 조절한 뒤, 멸균가능한 1리터 18개의 유리병에 넣었다. 그리고 유리병의 온도를 121℃로 90분 동안 유지시켜 발아된 벼를 멸균하였다. 이후, 멸균된 벼가 들어 있는 유리병에 실시예 1에서와 같이 배양된 버섯균사체를 각각 접종하고 20일간 배양시켰다. 최종적으로 버섯 균사체가 배양된 벼를 건조하여 버섯균사체곡물을 얻었다. 하기 표 2에 버섯 균사체에 따른 균사체의 배양상태를 나타내었다.

버섯의 종류	배양온도(℃)	외피 배양상태	알곡 배양상태
표고버섯	15 ~ 25	＋＋＋	＋＋＋
상황버섯	25 ~ 30	＋＋＋	＋＋＋
영지버섯	25 ~ 30	＋＋＋	＋＋＋
복령	25 ~ 30	-	＋＋＋
아가리쿠스	25 ~ 30	-	＋＋＋
노루궁뎅이	20 ~ 28	＋＋＋	＋＋＋
동충하초	25 ~ 30	-	＋＋＋
운지	25 ~ 30	＋＋＋	＋＋＋
느타리	25 ~ 30	＋＋＋	＋＋＋
팽이	18 ~ 20	＋＋＋	＋＋＋
새송이	20 ~ 25	＋＋＋	＋＋＋
꽃송이버섯	20 ~ 25	-	＋＋
잎새버섯	20 ~ 25	+	＋＋＋
차가버섯	25 ~ 30	+	＋＋

※ ＋＋＋ 잘자람 ＋＋ 자람 ＋ 보통 - 안자람

실험예 1 : 버섯균사체곡물의 베타글루칸 함량 비교

상황버섯 균사체를 이용하여 상기 실시예의 방법에 따라 얻은 버섯균사체곡물과 9분도미와 도정 부산물에서의 베타글루칸의 함량을 측정하였다. 또한, 현미를 물에 8시간 침지시킨 뒤, 121℃에서 30분간 멸균하고 상황버섯 균사체를 접종하여 25℃에서 10 ~ 20 일간 배양한 상황버섯현미와 참나무에서 배양한 상황버섯에서의 베타글루칸의 함량을 측정하여 비교하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

구 분	베타글루칸 함량(중량%)
상황버섯균사체를 10일간 배양한 현미	0
상황버섯균사체를 20일간 배양한 현미	2.7
상황버섯(참나무배양)	13.5
상황버섯균사체곡물(실시예 1)	17.8
상황버섯균사체곡물(실시예 2)	18.3
도정 부산물(실시예 1)	25.2
도정 부산물(실시예 2)	27.5

실시예 3 : 첨가물에 따른 균사체 성장의 영향

실시예 2에서 멸균시 미강, 콩가루 또는 상수리 가루를 발아곡물 100 중량부에 대하여 5 중량부 첨가한 경우에 따라 벼의 외피에서의 균사체 배양상태를 관찰하여 하기 표 4에 나타내었다.

버섯의 종류	미첨가	미강 5%	콩가루 5%	상수리가루 5%
표고버섯	＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋
상황버섯	＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋
영지버섯	＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋
노루궁뎅이	＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋
운지	＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋
느타리	＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋
팽이	＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋
새송이	＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋＋	＋＋＋
복령	-	＋＋＋	＋＋＋	＋＋＋
아가리쿠스	-	＋＋＋	＋＋＋	＋＋＋
동충하초	-	＋＋	＋＋＋	＋
꽃송이버섯	-	＋＋	＋＋	＋
잎새버섯	+	＋＋＋	＋＋＋	＋＋
차가버섯	+	＋＋	＋＋	＋＋

※ ＋＋＋ 잘자람 ＋＋ 자람 ＋ 보통 - 안자람

실시예 4 : 버섯균사체쌀을 이용한 발효주의 제조

먼저 멥쌀 16kg을 깨끗한 물에 씻고, 8시간 동안 침지하여 가라앉힌 뒤, 찜솥에서 수분을 흡수한 쌀에 100℃ 이상의 강한 수증기로 증자(烝煮)하였다. 이후, 상온에서 냉각하여 괘미(掛米)를 얻었다.

전분질 원료를 증자하여 인위적으로 증자된 전분질 원료에 번식시켜 입국(粒麴)을 얻고, 효모를 확대 배양하여 주모를 얻었다.

이후, 상기 괘미를 주모와 함께 항아리어 넣고 25℃에서 36시간 동안 발효한 후, 냉각하여 밑술을 제조하였다.

한편, 상기 실시예 2에서 제조된 상황버섯균사체쌀 16 kg 을 깨끗한 물에 씻고, 8시간 동안 침지하여 가라앉힌 뒤, 찜솥에서 수분을 흡수한 쌀에 100℃ 이상의 강한 수증기로 증자(烝煮)하고 상온에서 냉각하여 덧술을 제조하였다. 이후 상기 제조된 밑술과 덧술을 혼합한 후, 항아리에서 넣고 25℃에서 48시간 동안 발효하여 발효주를 얻었다.

실시예 5 : 버섯균사체쌀과 김 분말을 이용한 발효주의 제조

상기 실시예 4에서 덧술의 제조 시 상황버섯균사체쌀에 건조한 김 분말 300 g을 동시에 첨가하여 발효시키는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일하게 발효주를 제조하였다.

실험예 2 : 발효주에 사용된 구성 요소의 성분 분석

2-1. 일반성분분석

발효주의 제조에 사용되는 실시예 2의 상황버섯균사체쌀, 표고버섯균사체쌀 및 김의 일반 성분을 A.O.A.C.법에 준하여 측정하여, 하기 표 5에 나타내었다. 즉, 수분은 상압가열건조법, 조단백질은 자동질소증류장치(KJELTEC 2200 SYSTEM, Foss, Sweden)를 이용하여 Kjeldahl법, 조지방은 자동지방추출장치(SOXTEC AVANTI 2055 SYSTEM, Foss, Sweden)를 이용하여 Soxhlet법으로, 조회분은 건식회화법으로 측정하였다. 조탄수화물은 수분, 조지방, 조단백질, 조회분을 더한 값을 100에서 뺀 값으로 하였다.

시료	성분 분석(%)
	수분	조지방	조단백질	조회분	조탄수화물
상황버섯 균사체쌀	13.2	0.5	8.8	1.1	76.4
표고버섯 균사체쌀	15.6	1.0	15.1	2.8	65.5
김	12.1	4.5	30.2	15.9	37.3

2-2. 전자공여능

전자공여능(Electron-donating activity, EDA)은 Blois 방법을 변형하여 측정 하였다. 즉 시료 0.2 mL에 1 × 10^-4M 1,1-di-phenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)용액(99.9% methanol에 용해) 3 mL를 가한 후, 10초간 진탕한 다음, 10분간 반응시켜 525 nm에서 흡광도의 감소치를 측정하였고, 이때 전자공여능은 하기 수학식 1과 같이 시료첨가구와 비첨가구의 흡광도 차이를 백분율로 나타내었으며, 그 결과를 도 4 에 나타내었다.

[수학식 1]

2-3. 폴리페놀 화합물 함량

시료 100 μL에 증류수 900 μL를 첨가하였고 여기에 0.2 N Folin-Ciocalteu's 페놀 시약을 넣고 혼합하였다. 이후, 상온에서 3분간 정치시킨 다음 1% 소디움 카보네이트 용액 1 mL를 가하여 혼합하여 진탕하였고, 1시간 실온에서 방치하여 760 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 표준물질로는 탄닌 산(tannic acid)를 이용하여 시료와 동일하게 처리하여 표준곡선을 작성한 후 시료의 흡광도에 대한 표준물질의 농도를 읽어 희석배수 등을 고려하여 시료중의 페놀화합물의 함량을 계산하였으며, 그 결과를 도 5에 나타내었다.

2-4. 유리아미노산 측정

시료 20 mL에 70% ethanol을 50mL 가하고, 환류냉각장치에 연결하여 100℃에서 1시간 가열환류 시킨 후 흡입여과(Whatman No.3)하였다. 여액을 40℃이하에서 2~3 mL까지 감압농축 시키고 농축액과 농축수기는 소량의 증류수로 세척하여 분액깔대기로 옮긴 후 디에틸 에테르 20 mL를 가해 2회 탈지 시킨 하층을 농축수기로 옮겨 농축, 건고 시켰다. 상기 건고 시킨 시료용액을 리튬 시트레이트(lithium citrate) 완충용액(pH 2.2)으로 용해시키고, 25 mL로 정용한 것을 아미노산 자동분석기(Biochrom 30, Amersham Biosciences Ltd., England)로 분석하였다.

상기 분석 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

실험예 3 : 항당뇨 활성 시험

상기 실시예 2의 상황버섯균사체쌀, 표고버섯균사체쌀 및 김을 각각 80% 에탄올 수용액에 24시간동안 실온 침척하여 추출물을 획득하였다. 각각의 추출물은 증발기를 이용하여 용매를 제거 한 후, 동결건조 하여 분말화 하였다.

상기 분말을 이용하여 인슐린 신호 전달계의 음성적인 조절인자로 알려진 PTP1B 저해 활성을 확인하고자 하였다.

PTP1B 함량은 PTP1B fluorometric assay kit(ABNOVA, USA)를 사용하여 측정하였다. 먼저 96 웰-플레이트의 각각의 웰에 증류수 30 μL, 10X PTP assay buffer 30 μL와 10X flouro-phospho-substrate 5 μL를 넣은 후, 재조합 PTP1B를 첨가하여 상온에서 15분동안 인큐베이션을 진행하였다. 다음 각 웰에 각 well에 developing buffer 20 μL를 넣은 후 상온에서 15분동안 인큐베이션을 진행하였으며, 25 μL의 stopsolution을 넣은 후 반응을 중단시켰다. 형광강도는 여기파장 502 nm, 측정파장 530 nm에서 측정하였으며, 하기 수학식 2와 같이 계산된다.

[수학식 2]

상황버섯균사체쌀, 표고버섯균사체쌀 및 김 시료에 대한 측정 결과를 각각 도 6 내지 8 에 나타내었다.

상기 도 6에서 보는 바와 같이, 상황버섯균사체쌀은 대조군에 비하여 1 ㎍/mL에서 통계적으로 p<0.05 수준에서 유의한 저해효과가 나타났으며, 3, 10, 30, 100, 300, 1,000 ㎍/mL에 있어서는 p<0.01 수준에서 유의한 저해효과가 나타났다.

상기 도 7에서 보는 바와 같이, 표고버섯균사체쌀은 대조군에 비하여 1~1,000 ㎍/mL에서 통계적으로 p<0.01 수준에서 유의한 저해효과가 나타났다.

또한, 상기 도 8에서 보는 바와 같이, 김은 10, 30 ㎍/mL에서 통계적으로 p<0.05 수준에서 유의한 저해효과가 나타났으며, 100, 1,000 ㎍/mL에 있어서는 p<0.01 수준에서 유의한 저해효과가 나타났다.

결국 본 발명의 발효주는 체내 조직의 인슐린 신호전달과정에서 탈인산화 작용에 관여하는 PTP1B 효소를 저해함으로써 인슐린의 작용을 높이고 당흡수를 지연시켜, 당뇨병을 예방 또는 개선효과를 얻을 수 있을 것으로 예상되었다.

실험예 4 : 항비만 활성 시험

4-1. 지방 축적 억제 효과

항비만 활성을 측정하기 위하여, 전 지방세포인 3T3-L1 세포를 배양하여 실험을 진행하였다.

상기 세포의 배양액으로 Dulbecco's modified Eagle medium에 10% bovine calf serum과 항생제로 1% 페니실린/스르렙토마이신을 첨가하여 사용하였으며, 37℃ 습윤한 5% CO₂ 인큐베이터 내에서 배양하였다. 세포가 80 ~ 90% 융합되면 0.25% 트립신-EDTA를 처리하여 세포를 분리하고 원심분리기에서 세포를 모은 후 서스펜션 용액을 만들어 24-웰 플레이트에 배양하였다. 이후, 10% fetal bovine serum이 첨가된 DMEM 배양액에 0.5 mM IBMX, 1 μM 덱사메타손, 5 μg/mL 인슐린이 첨가된 분화 배지를 처리하여 분화를 유도하였다. 2일, 4일, 6일 경과 시에는 5 μg/mL의 인슐린만 포함된 배양액으로 교환하였다.

다음 상기 세포를 오일 레드 O 염색에 의한 각 시료의 지방 축적 억제 효과를 확인하였다.

0.35 g 오일 레드 O 시약을 100 mL 이소프로판올에 녹이고 여과하여 스톡 용액(stock solution)을 얻고, 상기 스톡 용액 60 중량%와 증류수 40중량%를 혼합하여 작동 용액(working solution)을 제조하였다. 상기 3T3-L1 세포의 분화시작일로부터 8일이 경과 후, 배지를 제거하고 세포 배양액을 PBS로 씻어낸 후 10% 포름알데하이드 500 μL를 넣어 5분간 고정시킨 후 제거하였다. 다시 10% 포름알데하이드 500 μL씩 각 웰에 넣고 1시간 동안 고정시켰다. 포름알데하이드를 제거하고 증류수로 씻어낸 후, 상기 작동 용액 500 μL을 각 웰에 넣고 실온에서 30분 동안 염색한 후 증류수로 3회 반복하여 씻어내었다. 염색이 된 세포는 현미경으로 관찰하였으며 100% 이소프로판올을 가하여 세포 내에 축적된 지질을 용출하였으며, 이를 96 웰 플레이트에 옮긴 후, 500 nm에서 흡광도를 측정하여 지질 축적 정도를 평가하였다. 각각의 시료 추출물을 처리한 경우에 따른 지질 축적 정도를 도 9 ~ 11 에 나타내었다.

상기 도 9에서 보는 바와 같이, 상황버섯균사체쌀은 대조군에 비하여 농도의존적으로 p<0.01 수준에서 유의한 저해효과가 나타났으며, 상기 도 10에서 보는 바와 같이, 표고버섯균사체쌀은 대조군에 비하여 10 μg/mL에서는 p<0.05, 30, 100, 300 μg/mL에 있어서는 p<0.01 수준에서 유의한 억제효과가 나타났다.

또한 상기 도 11에서 보는 바와 같이, 김은 대조군에 비하여 100 μg/mL에 있어서는 p<0.05 수준에서, 300 μg/mL에 있어서는 p<0.01 수준에서 유의한 지방축적 억제효과가 나타났다.

4-2. CETP 저해 활성

CETP 함량은 CETP inhibitor assay kit(BioVision, USA)를 사용하여 측정하였다. 96 웰-플레이트에 160 μL의 시료를 넣은 후, Rabbit Serum 3 μL를 넣고 반응시켰다. 각 웰에 Donor Molecule 10μL, Acceptor Molecule 10 μL, 10X CETP Assay Buffer을 20 μL씩 넣어 37℃에서 30분 동안 인큐베이션을 진행하였으며, 형광강도는 여기파장 465 nm, 측정파장 535 nm에서 측정하였다. 상기 CETP 저해 활성 측정 결과를 각각 도 12 내지 14 에 나타내었다.

상기 도 12에서 보는 바와 같이, 상황버섯균사체쌀은 농도의존적으로 억제효과가 있었고, 100 μg/mL에 있어서는 p<0.05 수준에서 유의한 저해효과가 나타났으며, 300 μg/mL에서는 p<0.01 수준에서 유의한 저해효과가 나타났다.

상기 도 13에서 보는 바와 같이, 표고버섯균사체쌀은 농도의존적으로 억제효과가 있었고, 30 μg/mL에 있어서는 p<0.05 수준에서 유의한 저해효과가 나타났으며, 100, 300 μg/mL에서는 p<0.01 수준에서 유의한 저해효과가 나타났다.

또한, 상기 도 14에서 보는 바와 같이, 김은 30 μg/mL에서 p<0.05 수준에서 유의한 저해효과가 나타났으며, 100, 300 μg/mL에서는 p<0.01 수준에서 유의한 저해효과가 나타났다.

결국, 본 발명의 발효주가 비만 치료 등에 유효하게 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

Claims (6)

1) 도정하지 아니한 쌀을 20 ~ 30℃ 온수에서 10 ~ 30 시간 침지한 후, 20 ~ 40℃ 신선한 물에 침지 및 대기 과정을 10 ~ 36시간 반복하여 발아시키는 단계;
2) 상기 쌀의 수분함량을 25 ~ 50%로 조절하고, 100 ~ 140℃에서 멸균하는 단계;
3) 멸균 후 표고버섯, 상황버섯, 영지버섯, 복령, 아가리쿠스, 노루궁뎅이, 동충하초, 운지, 저령, 느타리, 팽이, 새송이, 꽃송이, 잎새버섯, 차가버섯, 장수버섯 및 버들송이로 이루어진 군에서 선택되는 버섯 균사체를 쌀에 접종하는 단계;
4) 버섯 균사체가 접종된 쌀을 25 ~ 30℃에서 배양하고 건조하여 버섯균사체쌀을 얻는 단계; 및
5) 상기 버섯균사체쌀을 침지 및 증자하여 발효시키는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯균사체쌀 발효주의 제조방법.

제 1 항에 있어서, 상기 버섯균사체쌀 100 중량부에 대하여 건조된 해조류 1 ~ 100 중량부를 혼합하여 발효시키는 것을 특징으로 하는 버섯균사체쌀 발효주의 제조방법.

제 2 항에 있어서, 상기 해조류는 김(Porphyra Tenera), 다시마속(Laminaria), 미역(Undaria pinnatifida), 모자반(Sargassum fulvellum), 꼬시래기(Gracilaria verrucosa), 톳(Hizikia fusiforme) 또는 우뭇가사리(Gelidium amansii)인 것을 특징으로 하는 버섯균사체쌀 발효주의 제조방법.

제 1 항에 있어서, 상기 버섯균사체쌀 100 중량부에 대하여 백미를 10 ~ 200 중량부 혼합하여 발효시키는 것을 특징으로 하는 버섯균사체쌀 발효주의 제조방법.

제 1 항에 있어서, 상기 발효는 20 ~ 30 ℃에서 20 ~ 80 시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 버섯균사체쌀 발효주의 제조방법.

제 1 항에 있어서, 쌀 100 중량부에 대하여 미강, 콩가루 또는 상수리가루를 1 ~ 10 중량부 첨가한 후 멸균하는 것을 특징으로 하는 버섯균사체쌀 발효주의 제조방법.

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