KR100386424B1 - 시알산 함유 올리고당의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난황에 함유되어 있는 시알산 함유 올리고당을 추출, 정제하는 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난황으로부터 용매를 사용하여 난황유를 추출, 제거한 후 얻어진 탈지난황에 에탄올, 물 및 산을 사용하여 시알산 함유 올리고당이 10~20중량% 함유된 제품을 경제적으로 생산하는 방법을 제공하는데 있다.

Description

시알산 함유 올리고당의 제조방법{Process For Preparing Oligosaccharide Containing Sialic Acid}

본 발명은 난황에 함유되어 있는 시알산 함유 올리고당을 추출, 정제하는 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난황으로부터 용매를 사용하여 난황유를 추출, 제거한 후 얻어진 탈지난황에 에탄올, 물 및 산을 사용하여 시알산 함유 올리고당이 10~20중량% 함유된 제품을 경제적으로 생산하는 방법을 제공하는데 있다.

마모루 고게쯔 등이 J. Carbohydrate Chemistry, 14(6), 833-841(1995)에 발표한 논문에 의하면 난황에 함유되어 있는 시알산은 올리고당과 결합되어 있으며, 이 올리고당은 단백질과 결합된 시알릴글리코펩타이드(Sialylglycopeptides)형태로 존재하고 있다. 따라서 단순히 물로 추출하기는 어려우며, 단백질 분해 효소 혹은 강한 이온성 액체에 의해 추출될 수 있다.

일본 특개평 6-245784호는 탈지난황을 효소처리하고, 수용성회분을 한외여과에 의해 고분자 성분을 제거후, 탈염처리를 행함에 의해 얻어지는 난황효소처리 시알산 및 시알산유도체 조성물의 제조방법을 개시하고 있다.

그러나 이 방법은 탈지난황에 다량의 단백질 분해효소를 투입하여 단백질을 액화시키기 때문에 제조단가가 비싸지는 단점이 있으며 시알산의 순도가 상대적으로 낮아진다는 결점이 있다. 또한, 제조후에 남는 불용성 단백질을 산업적으로 이용하기가 어렵다는 2차적인 문제를 유발한다.

일본 특개평 8-99988호는 탈지난황에 물 혹은 염용액으로 추출하여 시알산 함유 올리고당을 제조하는 방법을 개시하고 있으나, 탈지난황을 물 또는 염용액으로 처리하여 얻어지는 용액(추출액)을 탈염처리하는 공정이 추가로 필요하다. 탈염처리를 하기 위해서는 역삼투압 공정과 같은 상당히 오랜 시간이 소요되며 , 순도 혹은 수율을 올리기 위해서는 별도로 추출액을 효소처리해야 하는 단점을 지니고 있다. 특히, 효소처리공정은 장시간의 반응이 소요되어 내외부로부터 미생물에 의한 오염가능성이 있어 세심한 주의가 필요하다. 또한, 효소활성 온도를 일정 온도로 유지해야 하기 때문에 경제적으로 많은 비용이 소요되어 상업적으로 대량 생산하기에는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래기술의 한외 여과막 혹은 이온교환수지를 사용한 탈염처리 과정과 단백질 분해효소처리 과정이 없이도 산업적으로 경제성이 있는 고농도의 시알산 함유 올리고당을 경제적으로 생산할 수 있는 방법을 제공하기 위해 창출된 것으로서, 난황분말에 알코올류의 용매를 사용하여 탈지하고 남는 탈지난황을 건조하여 알코올이 약 5~50중량% 함유되도록 하고, 여기에 물을 첨가하여혼합하고 단백질의 산분해를 통해 수율을 올리기 위해 산을 이용하여 pH를 4 내지 6으로 조절하여 추출함으로써 탈염 및 효소처리 없이 산업적으로 사용 가능한 시알산 함유 올리고당을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은 난황분말에 알코올류의 용매를 사용하여 탈지하고 남는 탈지난황을 건조하여 알코올이 약 5~50중량% 함유되도록 하고, 여기에 물을 첨가하여 혼합하고 단백질의 산분해를 통해 수율을 올리기 위해 산을 이용하여 pH를 4 내지 6으로 조절하여 추출함으로써 탈염 및 효소처리 없이 산업적으로 사용가능한 시알산 함유 올리고당을 제조하는 것이다.

탈지난황중의 에탄올 함량은 5 내지 50중량% 함유되는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 15~30중량% 함유되도록 건조시키는 것이 바람직하다.

에탄올 함량이 5~50중량% 함유된 탈지난황에 물을 첨가하는 경우 물의 첨가량은 탈지난황의 중량 100㎏을 기준으로 3배 내지 10배수인 300리터 내지 1,000리터를 첨가하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 6~7배수의 물을 첨가하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서는 단백질의 산분해를 통해 수율을 올리기 위해 사용되는 식품용 염산으로 pH를 조절하는데, pH는 3~6으로 조절하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명을 실시예 및 비교예에 의거하여 보다 구체적으로 설명하고자한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 귄리범위를 제한하거나 한정하지는 않는다.

[실시예 1]

20중량% 에탄올이 함유된 탈지난황 300㎏에 물 1,200리터를 넣고 식품첨가물용 염산으로써 pH를 4로 조절하고 2시간 교반한다. 교반후 원심탈수기로 여과하고 여과액을 감압농축한 후 냉동건조하여 28.8㎏의 시알산 함유 올리고당을 얻었다.

시알산 함량은 레소시놀법으로써 17.5%(w/w)로 분석되었다.

에탄올의 효과를 비교하기 위하여 에탄올이 0중량% 내지 50중량% 함유된 탈지난황을 사용하여 같은 방법으로 제조한 결과가 [표 1]이다.

[실시예 2]

30% 에탄올이 함유된 탈지난황 300㎏에 물 2,100리터를 넣고 식품첨가물용 염산으로써 pH를 5로 조절하고 3시간 교반한다. 교반후 원심탈수기로 여과하고 여과액을 감압농축후 냉동건조하여 30.2㎏의 시알산 함유 올리고당을 얻었다.

시알산 함량은 레소시놀법(Resorcinol)에 의해 측정한 결과 19.3%(w/w)로 분석되었다.

pH의 효과를 비교하기 위하여 pH 3 내지 7로 조정하여 같은 방법으로 제조한 결과가 [표 2]이다.

[표 1] 에탄올 함량에 따른 시알산 함유 올리고당의 함량 분포

에탄올 함량 (%)	0	10	20	30	40	50
탈지난황중 고형분량 (㎏)	240	240	240	240	240	240
시알산 함량(%)	13.6	16.1	17.5	17.0	15.8	14.0
수량 (㎏)	25.0	26.1	28.8	31.7	32.6	32.6
수율 (%)	10.4	10.9	12.0	13.2	13.6	13.6

[표 2] pH변화에 따른 시알산 함유 올리고당의 함량 및 수율

pH	3	4	5	6	7
탈지난황중 고형분량 (㎏)	210	210	210	210	210
시알산 함량 (%)	16.2	17.0	19.3	16.8	16.5
수량 (㎏)	25.2	27.7	30.2	29.0	28.4
수율 (%)	12.0	13.2	14.4	13.8	13.5

[표 3] 공지 인용기술(비교예)와 본 발명(실시예)의 비교

구 분	특개평6-245784	특개평 8-99988	실시예1	실시예2
	비교예1	비교예2			비교예3	비교예4	비교예5	비교예6	비교예7
탈지난황중고형분량 (㎏)	1,000	1,000	0.01	100	100	100	1	240	210
단백질 분해효소(㎏)	5.0	8.0	-	-	-	0.03	-	-	-
한외여과막	사용	사용	없음	사용	사용	사용	사용	없음	없음
탈염처리	실시	실시	실시	실시	실시	실시	실시	안함	안함
시알산 함량(%)	7.5	12	13.1	15	19	11	19	17.5	19.3
수량 (㎏)	300	200	0.0011	9.5	3.9	15.0	0.05	28.8	30.2
수율(%)	30	20	11	9.5	3.9	15	5	12.0	14.4

상기 [표 3]에서 보아 알 수 있듯이, 일본 특개평 6-245784호의 방법은 탈지난황에 단백질 분해효소를 다량 투입하여 분해시키고, 한외여과막 등으로 정제하는 공정을 추가하였지만 시알산 함유 올리고당의 순도가 본 발명에 비해 낮으며, 반응시간이 길고, 고가의 효소 및 한외여과시스템이 필요하다는 단점이 있다.

또한, 일본 특개평 8-99988의 제조방법은 탈지난황에 물 또는 염용액으로 추출하거나, 추출액에 단백질 분해효소를 사용하고 한외여과막 등으로 정제하지만 시알산 함유 올리고당의 순도와 수율이 본 발명과 유사한 결과를 얻었다.

본 발명에 의해 제조된 시알산 함유 올리고당은 종래기술에서 사용한 한외 여과막 혹은 이온교환수지를 사용한 탈염처리 과정이나 단백질 분해효소처리 과정이 없이도 산업적으로 경제성이 있는 고농도의 시알산 함유 올리고당을 생산할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.

Claims (6)

1. 난황에 용매로서 에탄올을 넣고 탈지한 후 건조시키되, 최종 탈지난황의 에탄올 함유량을 15 내지 30중량%으로 조절하는 탈지 단계;

   상기 탈지단계에서 제조되어 15 내지 30중량%의 에탄올 함량을 갖는 탈지난황에 중량 기준으로 상기 탈지난황의 3배 내지 10배수의 물과 함께 산을 첨가하여 pH를 3 내지 6으로 조절한 후 추출하는 추출단계; 및

   상기 추출단계에서 얻어진 추출액을 감압농축한 후 동결건조 또는 분무건조하는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시알산 함유 올리고당의 제조방법.
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6. 제 1항의 방법에 의해서 제조된 시알산 함유 올리고당.