이에 본 연구에서는 한국인에 적합한 비만 개선책을 찾고자 지방흡수억제 기능과 과잉의 탄수화물 흡수 억제 기전이 함께 작용하는 방법으로서 강낭콩(white kidney bean, Phaseolus vulgaris)에서 $\alpha$-amylases 활성을 저해하는 탄수화물 흡수 억제하는 추출물과 지방산과 콜레스테롤 합성에 관여하는 효소의 저해제인 HCA(hydroxycitric acid)를 함유하여 지방 합성을 저해, 식욕 억제 효과와 지방의 분해 촉진을 유도하는 가르시니아 캄보지아(Garcinia cambogia), 그리고 배변 활동을 원활하게 하도록 도움을 주는 수용성 식이 섬유(microstalline cellulose) 등을 배합하여 비만 개선용 다이어트 식이 조성물을 제조한 후 임상 실험을 수행한 결과 체중과 체지방 지수에서 유의한 감소효과를 얻을 수 있었다. 이들 결과를 종합하면, 강낭콩 추출물인 파제올라민과 가르시니아 캄보지아 추출물의 지방 합성 저해 효과, 그리고 수용성 식이 섬유 등을 첨가하여 제조한 비만 개선용 다이어트 식이 조성물이 임상실험에서 체중 증가를 효과적으로 억제할 수 있음을 관찰할 수 있었으며, 이는 현대 성인 질병 가운데 하나인 비만을 효과적으로 예방, 치료할 수 있는 다이어트 식이로 유용할 것으로 사료된다.
본 다이어트 식품의 원재료 배합비율은 정제수를 포함하여 총 16종의 원료를 이용하였으며, 허브를 비롯한 한약재 추출물로 이루어진 허브추출물을 비롯하여 석류추출물, 폴리덱스트로스, 이소말토올리고당이 주원료였다. 다이어트 식품에서 가장 중요한 성분 중의 하나인 식이섬유 함량은 2.60%로 법적 규격기준 2.50%를 상회하는 수준이었다. 그러나 칼로리는 100g당 104.57kca1로 비교군으로 분석한 시중 생식제품의 368.06kcal에 비하여 월등히 낮게 나타나 우수한 것으로 판정되었다. 미량성분인 비타민, 무기질은 분석 결과 각각 5종, 6종을 검출할 수 있었다. 한편, 흰쥐를 이용한 동물실험 결과 일반사료와 본 연구에서 제조한 다이어트 사료를 4주간 동량 식이로 제공하며 1주일 단위로 체중을 측정한 결과 4주 후 약 14%의 다이어트 효과를 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 실험동물의 혈중 중성지질, 총 콜레스테롤 및 HDL-콜레스테롤 농도 측정 결과에서 그 원인파악이 가능하였다. 즉, 4주간 일반사료를 식이로 제공한 실험군에서는 각각 10.55, 6.90, 9.82%의 농도 증가를 나타낸 반면, 다이어트 사료 식이군에서는 각각 6.11, 3.85, 6.11%증가에 그쳤다. 이러한 결과로 볼 때, 체중증가율이 감소한 근본적인 원인이 이 체지방 및 콜레스테롤 농도변화와 밀접한 상관관계가 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 혈중 포도당 및 인슐린 농도 변화를 측정한 결과 혈중 포도당 농도는 두 실험군에서 4주후 각각 4.03, 2.88% 증가하여 차이를 나타내었지만 인슐린 농도는 증감현상에서 뚜렷한 상관관계를 입증하기 어려운 수준으로 변화하여 지표로 활용하기에는 무리가 있었다.
최근, 사람들의 의식 수준의 변화로 환경과 Well-being에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 일회용품을 줄이고자 노력하고 있으며, 건강한 신체를 유지하기 위한 방법으로 '물 다이어트'에 대한 관심이 높아지고 있다. 많은 사람들은 물이나 음료를 마시기 위하여 휴대 가능한 텀블러를 이용하고 있으며, 특히 최근에는 사용자의 편의성을 높이기 위해 다양한 기능을 제공하는 보다 스마트한 형태로 진화되어 가고 있다. 기존의 연구에서는 음료를 '물'로 한정하고 있어 다양한 음료를 모니터링 하는 데에 한계가 있다. 이를 해결하기 위해, 본 논문에서는 IoT 기술을 활용하여 음료를 판단하고, 음료에 따른 섭취량을 모니터링 할 수 있는 스마트 텀블러를 제작하였다. 또한 음료를 마시지 않고 버리는 경우를 판단하여 더욱 정확한 섭취량의 측정이 가능하게 되었다. 여러 가지 IoT 기반 센서들의 데이터를 바탕으로 사용자는 전용 어플리케이션에서 각 음료에 따른 섭취량을 파악할 수 있고, 다양한 편의를 제공받을 수 있다.
본 연구는 미국인 선호 김 치 에 다이어트 기능성을 증진하기 위하여 HCA가 51.46$\%$ 함유된 가르시니아 캄보지아 추출물을 각각 $0.5\%,\;1.0\%,\;1.5\%,\;2.0\%$ 첨가하여 제조한 후 5$^{\circ}$C에서 저장하면서 이화학적 및 미생물학적 특성, 관능성, 그리고 글리세롤과 렙틴 분비 등을 통해 항비만성 을 조사하였다. 김치에 가르시니아 캄보지아 추출물의 첨가량이 증가 할수록 담금 초기에는 pH는 낮고 산도는 높았으나 적숙기 이후에는 실험군간의 pH와 산도 값이 유사하게 나타남으로서 가르시니아 캄보지아 추출물을 첨가한 군의 발효속도가 첨가하지 않은 군보다 느림을 알 수 있었다. Lactobacillus sp.와 Leuconostoc sp.등의 젖산균 수 역시 가르시니아 캄보지아 추출물 첨가량이 증가할수록 그 수는 적은 반면에 젖산균의 최대 생성시기가 연장되는 것을 알 수 있었다. 색 도는 가르시니아 캄보지아 추출물 첨가량이 증가할수록 명도와 적 색도는 낮은 반면 황색도는 높았고 조직감 실험 에서는 첨가량에 상관없이 차이를 나타내지 않았다. 관능검사시 가르시니아 캄보지아 추출물을 $0.5\%,\;1.0\%,\;1.5\%$ 첨가한 것까지는 유의적으로 차이 없이 선호도가 높았다. 이에 미국인 선호김치의 다이어트 기능성 증진을 위해서는 가르시니아 캄보지아 추출물 첨가량을 $1.5\%$ 첨가하는 것이 적합하였다. 3T3-Ll 비 만세포를 이용해서 미국인 선호 김치와 $1.5\%$ 가르시니아 캄보지아 추출물 첨가 미국인 선호 김치의 렙틴 분비를 측정한 결과 가르시니아 캄보지아 추출물을 첨가한 미국인 선호 김치의 경우 대조군에 비하여 그 수치가 유의적 (p<0.05)으로 낮아 항비만 효과가 큰 것으로 나타났다. 따라서 본 연구결과는 미국인 선호김치에 HCA가 함유된 가르시니아 캄보지아 추출물을 첨가함으로서 김치의 발효 속도가 느려지고, 중성지방의 생성을 억제하는 항비만 효과는 나타내었으나 김치의 관능성이 약간 낮아지는 경향이 있었기에 향후 다이어트 기능성을 가지면서 관능성도 향상시킬 수 있는 연구가 이루어져야 하겠다
눈개승마 (Aruncus dioicus)는 장미과(Rosaceae) 눈개승마속(Aruncus)에 속하는 다년생 초본식물로 울릉도에서 자생하는 잎줄기 채소이다. 독특한 향기가 특징이며, 인삼맛, 두릅맛, 고기맛이 나는 산채로 세가지 맛이 난다고 하여 예로부터 삼나물로도 불러왔다. 눈개승마에는 caffeic acid, 1-O-Caffeoyl-β-D-glucopyranose 등의 항산화 성분이 다량 함유되어 있으며, 전초는 해독, 편도선염에 효과가 있어 약용으로 쓰이고 어린순은 탄수화물과 무기물 함량이 풍부하다. 비지는 대두를 이용하여 두부를 제조하는 과정에서 발생되는 것으로서 대두로부터 수용성 단백질이 추출되었지만 나머지 약 23%의 단백질, 57%의 식이섬유와 이소플라본 등의 유용한 성분을 다량 포함하고 있다. 또한 비지의 단백질은 다른 식품에는 부족한 황 함유 아미노산과 리신의 함량이 비교적 많고, 두부에 거의 없는 식이섬유가 다량 함유된 고 식이섬유 소재이다. 그리하여, 이러한 콩비지를 고부가가치 식품 소재로 활용하기 위해 건조 미세분말 비지를 제조하고, 이를 산채와의 혼합 가공을 통한 기능증진 효과를 연구하였다. 일반적으로 산채는 쓴맛 제거와 보관성 증진을 위해 데침공정을 주로 하나 산채를 물에 데칠 경우 산채의 유용성분이 대부분 손실된다. 눈개승마의 경우 유용성분이 17.25%, 그 중 폴리페놀 성분이 약 90% 손실된다. 본 연구에서는 기존의 데침공정 대신 찜공정을 이용하여 산채의 유용성분을 보존하고 콩비지를 첨가하여 산채 유용성분의 생이용성 증진 효과를 연구하였다. 눈개승마를 콩비지와 혼합하여 고온고압 가공함으로써 산채의 쓴맛을 줄이고 보관성을 높이는 동시에 눈개승마 폴리페놀의 단량체화를 통해 눈개승마 단독가공에 비하여, 단량체 비율이 약 100~200배 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여 콩비지의 고부가가치 소재로의 가능성을 확인하였을 뿐만 아니라 산채의 다이어트·건강기능식품 소재로의 산업화에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 한국인에게 적합한 비만 개선책을 찾고자 지방 흡수억제 기천뿐만 아니라 과잉의 탄수화물 흡수억제가 함께 작용하는 분화억제에 대한 지방흡수 억제 물질과 율무 열수에서 ${\alpha}$-amylase 활성 저해에 대한 탄수화물 흡수 억제물질이 첨가된 비만 개선 식이조성물이 동물 실험 시 체중 증가가 억제됨을 확인하였다. 호박의 열수 추출물을 ethyl acetate로 추출하여 췌장 lipase 활성 저해를 확인하였으며, 호박의 ethyl acetate 추출물을 농축하여 silica gel column chromatography와 C-18 column chromatography를 이용하여 활성 저해 물질을 분리하였다. 또한 율무 열수는 chloroform으로 추출하여 호박 열수와 같은 방법으로 분리하여 ${\alpha}$-amylase 활성 저해를 확인하였다. 3T3-L1 분화억제 확인 실험에서는 3T3-L1에 분화 유도물질만 처리한 경우 지방 세포로 분화되어 세포내에 지방축적이 일어났지만, 분화 유도물질과 호박 추출물을 동시처리 결과 지방 세포로의 분화가 호박 추출물 $120\;{\mu}g/mL$ 처리 시약 5% 이하로 일어났으며, 세포내에 지방축적도 거의 일어나지 않았다. 동물실험에서 고지방 식이와 비만개선용 식이조성물을 동시에 섭취한 군의 체중 증가가 고지방 식이만 섭취한 군보다 13% 정도 감소함을 확인할 수 있었고, 비만개선용 식이 조성물을 8주간 경구 투여한 뒤 간 기능 지표와 혈액학적 지표 및 흰쥐의 행동학적 소견에서 차이를 나타내지 않아 비만개선용 식이조성물이 경구 투여에 의한 안전성이 있는 것으로 확인되었다. 이들 결과를 종합하면, 호박의 췌장 lipase 활성 저해물질과 율무의 ${\alpha}$-amylase 활성 저해물질을 첨가한 비만개선용 식이조성물이 동물 실험에서 체중 증가를 효과적으로 억제할 수 있음을 관찰하였으며, 이는 비만 환자들의 다이어트 식이로 유용할 것으로 사료되었다.
연(Nelumbo nucifera)은 우리나라에 널리 분포하며 뿌리는 식용으로 잎은 민간에서 치료제로 사용되어왔다. 연잎은 또한 차와 술 등으로 가공되어 음용되고 있지만 이에 대한 생리활성 연구가 미비해 본 연구에서는 연잎 추출물의 흰쥐에 대한 혈청 및 간 조직 지질 함량에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 실험동물은 rat를 사용했으며 일반식이 섭취군(Con)과 고지방식이 섭취군(HFG) 그리고 고지방식이 섭취 및 연잎 추출물 투여군(HL40, HL80, HL120)으로 나누었으며 연잎 추출물 투여군은 rat의 체중(kg) 대비 고형분 40 mg 투여군(HL40), 80 mg 투여군(HL80), 120 mg 투여군(HL120)으로 세분하여 총 4주간 사육하였다. 4주간 사료 섭취량 대비 체중증가량을 측정한 결과 HL40, 80, 120의 경우 고지방 식이를 하였기에 Cont군보다는 높은 체중증가량을 보여주었지만 동일한 고지방 식이를 행한 HFG군과 비교하여 유의적으로 낮은 체중증가량을 보여주었고 섭취량이 증가할수록 그 폭이 낮아져 HL120군의 경우는 Cont군과 오차범위 내에 있을 만큼 그 효과가 두드러졌다. 간의 총 지질 함량 측정결과 HL120군이 HFG군보다 지질생성량이 낮게 나왔으나 유의적인 차이를 보여주지 못했다. 총 콜레스테롤 함량의 경우에는 Cont군과 HL120군에서 동일한 수치로 가장 낮게 나타났다. HFG군과 비교하여 HL120군에서 수치가 40% 가량 떨어졌고 HL40, 80군과는 큰 차이가 없는 것으로 미루어 일정 수준 이상의 연잎 추출물 급여 시 총콜레스테롤 수치를 떨어뜨리는데 효과가 있는 것으로 판단되었다. 중성지방의 경우 연잎 추출물을 급여한 모든 군이 HFG군뿐만 아니라 Cont군에 비해서도 낮은 수치를 보였다. 특히 HL120군에서는 HFG군에 비해 그 수치가 절반가량 줄어듦을 볼 수 있었다. 혈청 내 지질 패턴을 분석하기 위해 총 지질, 총 콜레스테롤, 중성지방 농도를 측정한 결과, 혈청 내 총 지질은 Cont군을 제외한 나머지 군들은 오차범위 내에 있었으며 변별력을 보여주지 못했다. 중성지방의 경우 HL40, 80, 120군이 HFG보다 낮게 측정되었으며 총 콜레스테롤의 경우에도 동일한 경향을 보여주었다. 이 결과 연잎이 면이나 빵류 등에 첨가되어 각종 다이어트식품의 개발에 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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