KR100496731B1 - 파피아 로도지마 균주를 이용한 항산화 활성향상과진세노사이드의 생산방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인삼을 121℃에서 1 내지 2시간 동안 가열하고 파피아 로도지마(Phaffia rhodozyma)로 2일 내지 4일 동안 발효 배양함으로써 항산화 활성 성분인 진세노사이드 Rg3의 함량을 증가시키는 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 인삼을 가열하고 파피아 로도지마 균주를 사용하여 발효 배양한 후 증숙하여 항산화 활성 성분인 진세노사이드 Rg3의 함량을 증가시키는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 항산화물질인 아스타산틴(Astaxanthin)을 생산하는 파피아 로도지마(Phaffia rhodozyma) 균주를 인삼을 기질로 하여 발효 배양시켜 인삼의 항산화 활성을 증강시키고 진세노사이드의 생산성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 인삼을 가열하고 파피아로도지마 균주를 사용하여 발효 배양함으로써 항산화 활성을 증강시키고, 진세노사이드 Rg3의 함량을 증가시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 인삼을 121℃에서 1 내지 2시간 동안 가열하고 파피아로도지마로 2일 내지 4일 동안 발효 배양함으로써 항산화 활성을 증강시키고 진세노사이드 Rg3의 함량을 증가시키는 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 인삼을 가열하고 파피아로도지마 균주를 사용하여 발효 배양한 후 증숙하여 항산화 활성을 증강시키고 진세노사이드 Rg3의 함량을 증가시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 인삼을 121℃에서 1 내지 2시간 동안 가열하고 파피아로도지마로 2일 내지 4일 동안 발효 배양한 후 1 내지 2시간 증숙하여 항산화 활성을 증강시키고 진세노사이드 Rg3의 함량을 증가시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 인삼을 121℃에서 1 내지 2시간 동안 가열하고 파피아로도지마로 2일 내지 4일 동안 발효 배양을 각각 조합하여 수행함으로써 항산화 활성과 특히 진세노사이드 Rg3의 함량이 현저히 증가하였다.
본 발명은 인삼의 항산화 활성을 증강시키고 진세노사이드의 생산성을 향상시키기 위하여 파피아 로도지마 균주를 인삼을 기질로 하여 발효 배양시켜 가공인삼을 제조하는 것이다.
본 발명은 항산화물질인 아스타산틴을 생산하는 파피아 로도지마(Phaffia rhodozyma) 균주를 인삼을 기질로 하여 발효 배양시켜 인삼의 항산화 활성을 증강시키고 진세노사이드의 생산성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 인삼을 가열하고 파피아로도지마 균주를 사용하여 발효 배양함으로써 항산화 활성을 증강시키고 진세노사이드 Rg3의 함량을 증가시키는 방법으로 구성되어 있다. 본 발명은 인삼을 121℃에서 1 내지 2시간 동안 가열하고 파피아로도지마로 2일 내지 4일 동안 발효 배양함으로써 항산화 활성을 증강시키고 진세노사이드 Rg3의 함량을 증가시키는 방법으로 구성되어 있다. 또한 본 발명은 인삼을 가열하고 파피아로도지마 균주를 사용하여 발효 배양한 후 증숙하여 항산화 활성을 증강시키고 진세노사이드 Rg3의 함량을 증가시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 인삼을 121℃에서 1 내지 2시간 동안 가열하고 파피아로도지마로 2일 내지 4일 동안 발효 배양한 후 1 내지 2시간 증숙하여 항산화 활성을 증강시키고 진세노사이드 Rg3의 함량을 증가시키는 방법으로 구성되어 있다.
본 발명에서 인삼을 121℃에서 1 내지 2시간 동안 가열하고 파피아로도지마로 2일 내지 4일 동안 발효 배양을 각각 조합하여 수행함으로써 항산화 활성과 특히 진세노사이드 Rg3의 함량이 현저히 증가하였다.
본 발명은 인삼을 슬러리 형태로 전처리한 후 농도를 조절하여 삼각플라스크 발효 배양에 이용하였다. 발효 배양에 사용한 균주는 파피아로도지마로 배양한 후 접종 균주로 이용하였다. 인삼의 배양 또는 가열처리 후 인삼배양액을 메탄올로 추출하였다. 메탄올 추출액을 완전히 농축시킨 후 농축물을 물로 녹여내어 동량의 부탄올로 추출하였다. 상기 추출물 중에서 부탄올을 모두 제거시킨 후 소량의 메탄올로 녹여내었다. 항산화 활성은 추출된 시료용액을 각각 에탄올로 희석하여 시험관에 시료용액을 각각 취하여 넣고 0.004% DPPH (diphenyl-picrylhydrazyl)를 가하여 가열한 다음 흡광도를 측정하였다. 액체크로마토그램은 HPLC/ELSD에 의해 분석하였고, 컬럼은 ZORBAK NH2를 이용하였다. 유속은 1.0ml/min, 이동상은 물/아세토니트릴의 비를 80/20으로 설정하였으며, Nebulizer 온도는 55℃, Evaporator의 온도는 65℃이며 액체질소의 유속은 6.5 L/min로 설정하여 작동하였으며, 체류시간은 40분으로 설정하였다.
실시예 1
6년근 인삼(상품명) 1kg을 슬러리 형태로 전처리한 후 가압멸균기에 넣고 100℃에서 3시간 수증기를 이용하여 가열처리하였다. 가열처리한 인삼을 80% 메탄올로 2회 추출하였다. 상기 메탄올 추출액을 완전히 농축시킨 후 농축물을 100mL 물로 녹여내어 동량의 부탄올로 3회 추출하였다. 상기 추출물 중에서 부탄올을 모두 제거시킨 후 소량의 메탄올로 녹여내었다.
항산화 활성은 추출된 시료용액을 각각 에탄올로 희석하여 1/2, 1/4, 1/8, 1/16로 희석하였고, 시험관에 시료용액을 각각 0.2 mL를 취하여 넣고 0.004% DPPH (diphenyl-picrylhydrazyl) 3 mL를 가하여 37℃에서 30분 동안 가열한 다음 515 nm에서 흡광도를 측정하였다.
액체크로마토그램은 HPLC/ELSD에 의해 분석하였고, 컬럼은 ZORBAK NH2를 이용하였다. 유속은 1.0ml/min, 이동상은 물/아세토니트릴의 비를 80/20으로 설정하였으며, Nebulizer 온도는 55℃, Evaporator의 온도는 65℃이며 액체질소의 유속은 6.5 L/min로 설정하여 작동하였으며, 체류시간은 40분으로 설정하였다.
실시예 2
6년근 인삼(상품명) 1kg을 슬러리 형태로 전처리한 후 가압멸균기에 넣고 121℃에서 1시간 수증기를 이용하여 가열처리하였다. 흡광도 측정은 실시예1과 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 3
6년근 인삼(상품명) 1kg을 슬러리 형태로 전처리한 후 가압멸균기에 넣고 121℃에서 1시간 수증기를 이용하여 가열처리 후 가열처리한 인삼을 20%(w/v)의 농도로 조절하여 250 mL 삼각플라스크에서 2일동안 발효 배양하였다. 발효 배양에 사용한 균주는 파피아로도지마로 YM배지에서 5일간 배양한 후 접종 균주로 이용하였다. 접종 균주의 초기 농도는 108 /mL 이었다. 흡광도 측정은 실시예1과 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 4
6년근 인삼(상품명) 1kg을 슬러리 형태로 전처리한 후 가압멸균기에 넣고 121℃에서 2시간 수증기를 이용하여 가열처리 후 가열처리한 인삼을 20%(w/v)의 농도로 조절하여 250 mL 삼각플라스크에서 2일동안 발효 배양하였다. 발효 배양에 사용한 균주는 파피아로도지마로 YM배지에서 5일간 배양한 후 접종 균주로 이용하였다. 접종 균주의 초기 농도는 108 /mL 이었다. 흡광도 측정은 실시예1과 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 5
6년근 인삼(상품명) 1kg을 슬러리 형태로 전처리한 후 가압멸균기에 넣고 121℃에서 1시간 수증기를 이용하여 가열처리 후 가열처리한 인삼을 20%(w/v)의 농도로 조절하여 250 mL 삼각플라스크에서 3일동안 발효 배양하였다. 발효 배양에 사용한 균주는 파피아로도지마로 YM배지에서 5일간 배양한 후 접종 균주로 이용하였다. 접종 균주의 초기 농도는 108 /mL 이었다. 흡광도 측정은 실시예1과 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 6
6년근 인삼(상품명) 1kg을 슬러리 형태로 전처리한 후 가압멸균기에 넣고 121℃에서 1시간 수증기를 이용하여 가열처리 후 가열처리한 인삼을 20%(w/v)의 농도로 조절하여 250 mL 삼각플라스크에서 3일동안 발효 배양하였다. 발효 배양에 사용한 균주는 파피아로도지마로 YM배지에서 5일간 배양한 후 접종 균주로 이용하였다. 접종 균주의 초기 농도는 108 /mL 이었다. 상기 배양액을 2시간동안 증숙하였다. 흡광도 측정은 실시예1과 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 7
6년근 인삼(상품명) 1kg을 슬러리 형태로 전처리한 후 가압멸균기에 넣고 121℃에서 1시간 수증기를 이용하여 가열처리 후 가열처리한 인삼을 20%(w/v)의 농도로 조절하여 250 mL 삼각플라스크에서 4일동안 발효 배양하였다. 발효 배양에 사용한 균주는 파피아로도지마로 YM배지에서 5일간 배양한 후 접종 균주로 이용하였다. 접종 균주의 초기 농도는 108 /mL 이었다. 흡광도 측정은 실시예1과 동일한 방법으로 수행하였다.
실시예 8
6년근 인삼(상품명) 1kg을 슬러리 형태로 전처리한 후 가압멸균기에 넣고 121℃에서 1시간 수증기를 이용하여 가열처리 후 가열처리한 인삼을 20%(w/v)의 농도로 조절하여 250 mL 삼각플라스크에서 4일동안 발효 배양하였다. 발효 배양에 사용한 균주는 파피아로도지마로 YM배지에서 5일간 배양한 후 접종 균주로 이용하였다. 접종 균주의 초기 농도는 108 /mL 이었다. 상기 배양액을 1시간동안 증숙하였다. 흡광도 측정은 실시예1과 동일한 방법으로 수행하였다.
실험예 1 : 진세노사이드 Rg3의 함량 분석
각각의 플라스크에 50㎖당 10g의 6년근 인삼(상품명)을 슬러리 형태로 전처리한 후 20%(w/v)의 농도로 조절하여 250 mL 삼각플라스크 발효 배양에 이용하였다. 발효 배양에 사용한 균주는 파피아로도지마로 YM배지에서 5일간 배양한 후 접종 균주로 이용하였다. 접종 균주의 초기 농도는 108 /mL 이었다. 인삼의 배양 또는 가열처리 후 인삼배양액을 80% 메탄올 63g으로 2회 추출하였다. 메탄올 추출액을 완전히 농축시킨 후 농축물을 100 mL 물로 녹여내어 동량의 부탄올 80g으로 3회 추출하였다. 상기 추출물 중에서 부탄올을 모두 제거시킨 후 소량의 메탄올 2.4g으로 녹여내었다.
항산화 활성은 추출된 시료용액을 각각 에탄올로 희석하여 1/2, 1/4, 1/8, 1/16로 희석하였고, 시험관에 시료용액을 각각 0.2 mL를 취하여 넣고 0.004% DPPH (diphenyl-picrylhydrazyl) 3 mL를 가하여 37℃에서 30분 동안 가열한 다음 515 nm에서 흡광도를 측정하였다.
액체크로마토그램은 HPLC/ELSD에 의해 분석하였고, 컬럼은 ZORBAK NH2를 이용하였다. 유속은 1.0ml/min, 이동상은 물/아세토니트릴의 비를 80/20으로 설정하였으며, Nebulizer 온도는 55℃, Evaporator의 온도는 65℃이며 액체질소의 유속은 6.5 L/min로 설정하여 작동하였으며, 체류시간은 40분으로 설정하였다.
진세노사이드 Rg3의 함량 (액체크로마토그램 결과 포함)
| 시 료 | Rg3의 함량(ppm) |
| 1 | 9031 |
| 2 | 1943 |
| 3 | 4687 |
| 4 | 127593 |
| 5 | 30901 |
| 6 | 144674 |
| 7 | 2883 |
| 8 | 109964 |
*시료 1: 100℃에서 3시간 가열처리
시료 2: 121℃에서 1시간 가열처리
시료 3: 121℃에서 1시간 가열처리 후 2일 발효 배양
시료 4: 121℃에서 2시간 가열처리 후 2일 발효 배양
시료 5: 121℃에서 1시간 가열처리 후 3일 발효 배양
시료 6: 121℃에서 1시간 가열처리 후 3일 발효 배양, 2시간 증숙
시료 7: 121℃에서 1시간 가열처리 후 4일 발효 배양
시료 8: 121℃에서 1시간 가열처리 후 4일 발효 배양, 1시간 증숙
121℃에서 1시간 가열처리 후 3일 발효 배양한 후 2시간 증숙한 결과 진세노사이드 Rg3의 함량을 실험에 사용한 인삼 10g 중에서 계산하여 시료 1의 함량에 비해 약 16배, 시료 2의 함량에 비해 약 74배로 가장 높게 나옴으로써 파피아 로도지마에 의한 발효 배양이 진세노사이드 Rg3의 함량을 크게 향상시킴을 알 수 있었다. 또한 증숙을 하지 않고 발효 배양만을 한 경우 3일 배양이 가장 적합하였으며, 4일 배양은 오히려 진세노사이드 Rg3의 함량이 매우 낮은 것을 알 수 있었다. 특이한 사항은 시료 6과 7에서 보여주듯이 발효 배양 후 증숙을 하였을 때 진세노사이드 Rg3의 함량이 각각 약 4.6배, 약 38배 증가하였다. 2일 발효 배양의 경우 시료 3과 시료 4의 결과에서 보여주듯이 발효 배양전 가열처리를 1시간에서 2시간으로 증가시켰을 때 역시 진세노사이드 Rg3함량이 매우 증가하는 것을 알 수 있다.
실험예 2 : 항산화 활성(LC50) 분석
실시예 1 내지 8 중에서 선택한 시료를 분석한 결과 각 시료에 대한 항산화 활성(LC50) 결과는 하기 표와 도9 -15의 결과와 같다.
| 시 료 | LC50(mg/mL) |
| 1 | 8.3 |
| 2 | 6.3 |
| 3 | 1.4 |
| 4 | 2.0 |
| 5 | 1.2 |
| 6 | 2.0 |
*시료 1: 100℃에서 3시간 가열처리
시료 2: 121℃에서 1시간 가열처리
시료 3: 121℃에서 1시간 가열처리후 2일 발효 배양
시료 4: 121℃에서 2시간 가열처리후 2일 발효 배양
시료 5: 121℃에서 1시간 가열처리후 3일 발효 배양, 2시간 증숙
시료 6: 121℃에서 1시간 가열처리후 4일 발효 배양, 1시간 증숙
상기 표에서 보여주듯이 전반적으로 발효 배양한 시료들의 항산화 활성이 크게 향상되는 것을 볼 수 있다. 특히 121℃에서 1시간 가열처리 후 3일 발효 배양한 후 2시간 증숙했을 때 LC50 이 1.2 mg/mL로 가장 낮은 농도로 50%의 억제효과를 보여주고 있다. 이러한 결과들은 파피아로도지마를 이용함으로써 항산화 활성을 크게 향상시킬 수 있음을 보여준다.
본 발명은 항산화물질인 아스타산틴을 생산하는 파피아 로도지마 균주를 인삼을 기질로 하여 발효 배양시켜 인삼의 항산화 활성을 증강시키고 진세노사이드의 생산성을 향상시키는 방법에 관한 것으로서 인삼을 121℃에서 1 내지 2시간 동안 가열하고 파피아로도지마로 2일 내지 4일 동안 발효 배양하여 인삼의 항산화 활성을 증가시키고 특히 진세노사이드 Rg3의 함량을 현저히 증가시킨 우수한 효과가 있는 생명공학, 식품, 의학 등에서 산업상 이용가능성이 높은 매우 유용한 발명이다.
도 1은 6년근 인삼을 100℃에서 3시간 가열처리한 가공인삼의 흡광도를 측정한 액체크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 2는 6년근 인삼을 121℃에서 1시간 가열처리한 가공인삼의 흡광도를 측정한 액체크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 3은 6년근 인삼을 121℃에서 1시간 가열처리 후 파피아로도지마 균주로 2일간 발효 배양한 가공인삼의 흡광도를 측정한 액체크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 4는 6년근 인삼을 121℃에서 2시간 가열처리 후 파피아로도지마 균주로 2일간 발효 배양한 가공인삼의 흡광도를 측정한 액체크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 5는 6년근 인삼을 121℃에서 1시간 가열처리 후 파피아로도지마 균주로 3일간 발효 배양한 가공인삼의 흡광도를 측정한 액체크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 6은 6년근 인삼을 121℃에서 1시간 가열처리 후 파피아로도지마 균주로 3일간 발효 배양하여 2시간 증숙한 가공인삼의 흡광도를 측정한 액체크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 7은 6년근 인삼을 121℃에서 1시간 가열처리 후 파피아로도지마 균주로 4일간 발효 배양한 가공인삼의 흡광도를 측정한 액체크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 8은 6년근 인삼을 121℃에서 1시간 가열처리 후 파피아로도지마 균주 4일간 발효 배양하여 1시간 증숙한 가공인삼의 흡광도를 측정한 액체크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 9는 6년근 인삼을 100℃에서 3시간 가열처리한 가공인삼에 대한 항산화 활성(LC50) 결과를 나타낸 것이다.
도 10은 6년근 인삼을 121℃에서 1시간 가열처리한 가공인삼에 대한 항산화 활성(LC50) 결과를 나타낸 것이다.
도 11은 6년근 인삼을 121℃에서 1시간 가열처리한 후 파피아로도지마 균주로 2일간 발효 배양한 가공인삼에 대한 항산화 활성(LC50) 결과를 나타낸 것이다.
도 12는 6년근 인삼을 121℃에서 2시간 가열처리한 후 파피아로도지마 균주로 2일간 발효 배양한 가공인삼에 대한 항산화 활성(LC50) 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 6년근 인삼을 121℃에서 1시간 가열처리한 후 파피아로도지마 균주로 3일간 발효 배양하여 2시간 증숙한 가공인삼에 대한 항산화 활성(LC50) 결과를 나타낸 것이다.
도 14는 6년근 인삼을 121℃에서 1시간 가열처리한 후 파피아로도지마 균주로 4일간 발효 배양하여 1시간 증숙한 가공인삼에 대한 항산화 활성(LC50) 결과를 나타낸 것이다.
Claims (4)
- 인삼을 가열한 후 파피아 로도지마(Phaffia rhodozyma) 균주로 발효 배양시키는 것을 특징으로 하는 인삼의 항산화 활성 증강 및 진세노사이드의 생산성 향상방법.
- 제 1항에 있어서, 인삼을 121℃에서 1 내지 2시간 동안 가열하고 파피아 로도지마(Phaffia rhodozyma)로 2일 내지 4일 동안 발효 배양시키는 것을 특징으로 하는 인삼의 항산화 활성 증강 및 진세노사이드의 생산성 향상방법.
- 제 1항에 있어서, 인삼의 항산화 활성 증강 및 진세노사이드 Rg3의 함량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 인삼의 항산화 활성 증강 및 진세노사이드의 생산성 향상방법.
- 제 1항에 있어서, 인삼을 가열하여 파피아 로도지마(Phaffia rhodozyma) 균주로 발효 배양시킨 후 추가로 1 내지 2시간 동안 증숙시키는 것을 특징으로 하는 인삼의 항산화 활성 증강 및 진세노사이드의 생산성 향상방법.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR10-2002-0058409A KR100496731B1 (ko) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | 파피아 로도지마 균주를 이용한 항산화 활성향상과진세노사이드의 생산방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR10-2002-0058409A KR100496731B1 (ko) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | 파피아 로도지마 균주를 이용한 항산화 활성향상과진세노사이드의 생산방법 |
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|---|---|
| KR20040026810A KR20040026810A (ko) | 2004-04-01 |
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| KR (1) | KR100496731B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101343410B1 (ko) | 2011-05-06 | 2013-12-20 | 충남대학교산학협력단 | 인삼 발효능을 갖는 신규 락토바실러스 플랜타럼 ｃｒｎｂ―２２ 〔ｋｃｔｃ１１９３１ ｂｐ〕균주 및 이를 이용한 사포닌 전환 방법 |
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| KR20000062140A (ko) * | 1999-03-17 | 2000-10-25 | 김봉섭 | 효소(酵素)로 인삼 사포닌 당기(糖基)를 변화시켜서 종류의 토양물을 이용한 곡식으로 만든 면류 |
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-
2002
- 2002-09-26 KR KR10-2002-0058409A patent/KR100496731B1/ko not_active IP Right Cessation
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|---|---|
| KR20040026810A (ko) | 2004-04-01 |
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