KR100656149B1 - 피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산 에스테르가결합된 고순도 디글리세라이드 유지 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산 에스테르가결합된 고순도 디글리세라이드 유지 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산 에스테르가 결합된 디글리세라이드 유지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산 에스테르를 디글리세라이드에 결합시킴으로써 공역 리놀레산 및 피토스테롤의 기능성을 부여하고, 체중조절, 콜레스테롤 과다증의 치료뿐만 아니라 심혈관계 질환의 예방에 사용 가능한 디글리세라이드 유지 조성물 및 그 제조방법 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 제조방법이 간단하고 생산성이 우수할 뿐만 아니라, 인체 체지방 감소, 항콜레스테롤의 효과를 갖는 피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산 에스테르가 결합된 디글리세라이드 유지 조성물을 제조할 수 있으며, 상기와 같이 제조된 디글리세라이드 유지 조성물은 인체에 해로운 저밀도 단백질(LDL)-콜레스테롤과의 경쟁을 통하여 인체 내 콜레스테롤 흡수대사를 저하하는 작용을 갖으며, 섭취시 체지방으로 소화되지 않아 고기능 식품첨가물 특히 다이어트용 식품첨가제로 널리 사용될 수 있을 것이다.
유지, 디글리세라이드, 피토스테롤, 공역 리놀레산, 콜레스테롤, 다이어트

Description

피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산 에스테르가 결합된 고순도 디글리세라이드 유지 조성물 및 그 제조방법{DIGLYCERIDE FAT COMPOSITION COMPRISING CLA ESTER OF PHYTOSTEROL AND PROCESS FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산 에스테르가 결합된 고순도 디글리세라이드 유지 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산 에스테르를 디글리세라이드에 결합시킴으로써 공역 리놀레산 및 피토스테롤의 기능성을 부여하고, 체중조절, 콜레스테롤 과다증의 치료뿐만 아니라 심혈관계 질환의 예방에 사용 가능한 디글리세라이드 유지 조성물 및 그 제조방법 및 그 제조방법에 관한 것이다.
콜레스테롤은 생체막의 구성성분이며 호르몬 합성의 출발물질로 이용되어 인체에 필요한 성분이나, 과다 섭취시 혈관 내에 축적되어 고지혈증, 동맥경화, 부정맥, 심근경색과 같은 심혈관계 질환을 유발시키는 것으로 알려져 있다. 내인성 및 외인성으로부터 유도된 콜레스테롤은 소장 내로 이동하여 대략 50%가 흡수된다. 특히, 현대사회의 식습관으로 인해 콜레스테롤의 과량 섭취가 증가하는 추세이며 따 라서 이와 관련된 질병이 사회적 문제로 대두되고 있다.
인체 내 혈중 콜레스테롤 저하작용을 하는 것으로 알려진 식물성 스테롤인 피토스테롤(Phytosterol)은 장내에서 장벽에 흡착하여 콜레스테롤과의 구조적 유사성으로 인하여, 인체에 해로운 저밀도 지질 단백질(LDL: Low Density Lipoprotein)-콜레스테롤과의 경쟁을 통하여 인체 내 콜레스테롤 흡수대사를 저해하는 작용기작이 이미 밝혀져 있고, 식품첨가물로서 FDA의 승인이 되어있다.
피토스테롤은 고등식물 중의 스테로이드 구조를 갖는 알코올 화합물을 통칭하는 것으로, 스티그마스테롤(stigmasterol), 스피나스테롤(spinasterol), 캄페스테롤(campesterol) 및 시토스테롤 등으로 분류할 수 있으며, 예를 들면, 시토스테롤에도 α-, β-, γ- 타입이 존재한다. 이와 같이 다양한 피토스테롤 화합물 중에서 가장 대표적인 물질인 β-시토스테롤(24-ethyl-5α-cholestene-3β-ol)의 콜레스테롤 저하 효과에 관해서는, 웅성 랫트 및 인체를 대상으로 한 실험에서 확인되었다(Sugano, M. et al., J. Nutr., 107:2011-2019, 1977). 또한, β-시토스테롤을 지방산으로 치환한 β-시토스테롤 에스테르 화합물도 거의 동일한 효과를 나타낸다(Mattson, F. H. et al., J. Nutr. 107:1139-1146, 1977). 예를 들면, 성인 남성에게 매일 2g의 β-시토스테릴 올레이트를 5일간 투여하였을 때, 혈중 콜레스테롤치가 33% 저하되었다(Mattson, F. H. et al., Am. J. Clin. Nutr., 35:697-700, 1982).
한편, 공역화 리놀레산(conjugated linoleic acid, C18H32O2 ,이하 'CLA'라 한다)는 필수 지방산인 리놀레산(linoleic acid, 이하 'LA'라 한다)의 공역화 이성체로, 반추동물의 젖이나 근육에서 미량으로 발견되는 천연 지방산 성분이다. 예를 들면, 소 및 산양과 같은 되새김질 동물의 되새김 위 내에서 식물성 기름의 주요 성분인 리놀레산 또는 리놀렌산(linolenic acid, C18H30O2 )과 혐기성 세균인 부티리비브리오 피브로이솔벤스(Butyrivibrio fibroisolvens)에 의한 수소첨가 반응 산물에 의하여 CLA가 생성된다. 아울러, 공역화 리놀레산은 사람의 체내에서 리놀레산의 탄소중심 자유단-매개의 산화 또는 식이성의 섭취에 기인하여 생성되는 것으로 보고되었다. CLA란 cis 혹은 trans 배열(configuration)에 공액화 이중결합(Conjugated double bonds)을 가지고 있는 리놀레산의 위치적 및 형태적 이성체(positional and geometric isomer)를 일컫는 일반적인 명칭을 의미하며, 여기서는 CLA 이성체 중 생리적인 기능성을 나타내는 cis -9, trans -11 옥타데카디에노인산(octadecadienoic acid) 및 trans -10, cis -12 옥타데카디에노인산을 CLA라 일컫는다. 또한, CLA는 동맥경화증의 발생저하(Artery. 1997. 22:266-277), 면역기능 향상(J. Nut. 1999. 129:32-38), 항콜레스테롤성(Nicolosi et al, Circulation 88(suppl.):2458,1993.), 항암작용(Anticancer research. 1997. 17:969-973), 성장촉진(J. Nut. 2000. 130:2981-2989) 및 당뇨병 등의 질환에 대해 우수한 치료 효과를 나타내며, 체지방감소(Am. J. Physiol. 1998. 275:R667-R672) 를 통해 비만을 억제한다고도 알려져 있다. 이러한 특성으로 인해 CLA는 기능성 식품 및 의약품의 유효성분으로 유용하게 이용될 수 있다. 이에 반해, 비공액 리놀레산은 유방암에 대한 자극 효과와 같은 악영향을 나타내는 것으로 밝혀졌다.
식품으로부터 얻어지는 CLA의 양은 지난 10년 동안 상당히 감소하여 왔다. 식품 함량 분석에 의하면, 1970년대에는 보통 음식이 1일에 약 0.45g의 CLA를 함유하는 것으로 계산되었다. 우유 및 유제품 사용이 감소함에 따라, 현재 1일 평균 CLA 섭취량은 0.25g이다. 연구 결과에 따르면, CLA 섭취량의 배가(duplication)는 예를 들면 암의 위험을 감소시키므로 CLA 섭취를 증가시키는 것은 일반 국민의 건강 측면에서 매우 중요하다.
본 발명자들은 공역 리놀레산의 항콜레스테롤, 인체 체지방 감소, 항암성, 면역 증강성, 또는 당뇨병 예방 및 치료의 효과와 피토스테롤의 각종 성인병의 주요 원인 인자인 콜레스테롤의 저하효과에 주목하고, 이러한 피토스테롤과 공역 리놀레산의 에스테르 화합물을 개발하고자 예의 노력한 결과, 간단하고 경제적인 제조방법을 개발하였으며, 이러한 피토스테롤 유도체가 피토스테롤과 마찬가지로 콜레스테롤 저하효과를 나타내고, 체중 증가 억제효과를 나타내며 액상 오일에 용해가능하다는 것을 확인하여, 피토스테롤 또는 피토스타놀에 공역 리놀레산을 에스테르 결합시킨 피토스테롤 유도체를 발명한 바 있다.
한편, 디글리세라이드는 지방산과 글리세린의 에스테르 교환반응에 의하여 제1, 제2 또는 제1, 제3 위치의 글리세린에 지방산이 결합된 유지 조성물로 '트리글리세라이드'라고 불리는 일반유지와 특별히 구분하여 취급되고 있다. 최근에는 디글리세라이드가 일반 중성유지와 비교시 소화, 흡수되는 과정은 같으나, 중성지방으로 거의 재합성되지 않음으로써, 섭취하더라도 혈중 중성지방의 함량이 상승되지 않고 체지방을 축적시키지 않는 생리 효과가 있다는 것이 밝혀져, 이에 대한 연구가 계속 진행되고 있는 실정이다.
그러나, 상기에서 살펴본 피토스테롤 및 공역 리놀레산의 장점에도, 이들의 기능성을 디글리세라이드에 적용시키려는 시도가 없었다. 따라서, 콜레스테롤 저하작용 및 체중 증가 억제효과가 있는 피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산 에스테르를 디글리세라이드에 결합시켜 체내에 공급하여 기존 디글리세라이드 보다 체내 지방 축적 방지 효과를 더욱 얻을 수 있으면서 콜레스테롤 저하 효과도 얻을 수 있는 디글리세라이드 유지 조성물 및 그 제조방법의 확립이 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 콜레스테롤 과다증의 치료뿐만 아니라 심혈관계 질환의 예방가능하며, 인체 체지방 감소의 기능성을 얻을 수 있는 디글리세라이드 유지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 인체 체지방 감소, 콜레스테롤 과다증의 치료뿐만 아 니라 심혈관계 질환의 예방의 기능성을 부여할 수 있고 또한 제조방법이 간단하고 생산성이 우수한 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 디글리세라이드 40 내지 99.9 중량%; 및 (b) 모노글리세라이드, 트리글리세라이드 또는 이들의 혼합물 잔부를 포함하고, 상기 디글리세라이드의 1, 3번 위치에 피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산 에스테르가 결합된 고순도 디글리세라이드 유지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 a) 모노글리세라이드; 공역 리놀레산; 피토스테롤 또는 피토스타놀; 및 유지, 지방산 또는 이의 혼합물을 혼합하여 10 내지 200 rpm에서 교반하는 단계; 및 b) 상기 a) 단계의 교반된 혼합물을 200 내지 250 ˚C, 0.001 내지 0.5torr 감압하에서 1 내지 10 시간 동안 교환 반응시키는 단계를 포함하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 a) 모노글리세라이드, 피토스테롤 또는 피토스타놀, 공역 리놀레산 및 리파아제를 혼합하여 10 내지 200 rpm에서 교반하는 단계; 및 b) 상기 a)단계의 교반된 혼합물을 교반속도 10 내지 200 rpm, 온도 30 내지 60 ˚C, 0.001 내지 0.5 torr 감압하에서 1 내지 10 시간 동안 교환 반응시키는 단계를 포함하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명자들은 공역 리놀레산의 항암성, 인체 체지방 감소, 면역 증강성, 당뇨병 예방 및 치료의 효과와 피토스테롤의 각종 성인병의 주요 원인 인자인 콜레스테롤의 저하효과에 주목하고, 이러한 피토스테롤과 공역 리놀레산의 에스테르 화합물을 개발하였고, 이를 디글리세라이드 형태로 체내에 공급한다면 기존의 디글리세라이드 보다 체내 지방 축적 억제 효과를 더욱 얻을 수 있을 것으로 판단하고, 이를 개발하고자 예의 노력한 결과, 간단하고 경제적인 제조방법을 개발하였으며, 본 발명자가 발명한 피토스테롤 유도체와 마찬가지로 콜레스테롤 저하효과를 나타내며 체지방 증가 억제효과를 나타낸다는 것을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 디글리세라이드 유지 조성물은 디글리세라이드의 1, 3번 위치에 피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산(conjugated linoleic acid) 에스테르가 결합된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 디글리세라이드 유지 조성물은 항암성, 인체 체지방 감소, 면역 증강성, 항콜레스테롤 및 당뇨병 예방, 치료의 효과를 갖는 공역 리놀레산 및 콜레스테롤 흡수 저하 효과를 갖는 피토스테롤이 체내에 축적되지 않고 연소되는 디글리세라이드와 결합된 것이다.
공역 리놀레산(conjugated linoleic acid)은 비공액 리놀레산(linoleic acid)을 이성질화하여 화학적 또는 효소적으로 제조될 수 있으며, 비공액 리놀레산에서 찾을 수 없는 항암성, 항콜레스테롤, 인체 체지방 감소, 면역 증강성, 또는 당뇨병 예방 및 치료의 강력한 효과를 갖는다. 본 발명에서 상기 공역 리놀레산은 cis-9, trans-11 CLA; trans-10 cis-12 CLA; cis-7, trans-9 CLA; trans-7, trans-9 CLA; cis-8, trans-10 CLA; trans-8, trans-10 CLA; trans-9, trans-11 CLA; trans-10, trans-12 CLA; cis-11,trans-13 CLA; 및 trans-11, trans-13 CLA로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하며, cis-9, trans-11 CLA 또는 trans-10 cis-12 CLA인 것이 더욱 바람직하다.
상기 피토스테롤은 스티그마스테롤, 스피나스테롤, 캄페스테롤, 베타-시토스테롤, 브라시카스테롤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것이 바람직하며, 상기 피토스타놀은 피토스테롤의 수소치환된 형태로서, 스티그마스타놀, 캄페스타놀, 시토스타놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것이 바람직하다.
본 발명의 고순도 디글리세라이드 유지 조성물은 후술할 실험예에서 볼 수 있듯이, 동물 실험결과 인체에 해로운 LDL-콜레스테롤의 흡수를 저하시켜 혈중 콜레스테롤치를 감소시키는 효과가 확인되었으며, 체중 증가 억제효과, 체지방 증가 억제효과도 확인되었다. 따라서 본 발명에 따른 디글리세라이드 유지 조성물은 다이어트, 콜레스테롤 과다증의 치료, 심혈관계 질환의 예방 및 치료에 사용될 수 있 는 식품첨가물로 이용될 수 있다. 또한, 화장품 유화제, 의약품 유화제로도 널리 이용될 수 있다.
본 발명자들은 상기에서 상술한 본 발명의 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법을 크게 두 가지로 발명하였다.
첫 번째 방법은 모노글리세라이드, 피토스테롤 또는 피토스타놀, 공역 리놀레산 및 유지, 지방산 또는 이의 혼합물을 혼합하여 교반한 다음 교반된 혼합물을 교환 반응시키는 방법이다.
a) 모노글리세라이드 , 피토스테롤 또는 피토스타놀 , 공역 리놀레산 , 유지, 지방산 또는 이의 혼합물의 혼합 및 교반 단계
그 반응조건을 더욱 상술하면 먼저 모노글리세라이드, 피토스테롤 또는 피토스타놀, 공역 리놀레산, 및 유지, 지방산 또는 이의 혼합물을 교반하는 것이다. 본 교반단계에서 모노글리세라이드 100 중량부에 대하여 공역 리놀레산 1 내지 80 중량부, 피토스테롤 또는 피토스타놀 1 내지 80 중량부, 유지, 지방산 또는 이의 혼합물 1 내지 80 중량부 첨가하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 모노글리세라이드와 유지, 지방산 또는 이의 혼합물의 몰비는 1 : 2 내지 1 : 80인 것이 바람직하다.
반응조건에 있어서는 상기 혼합된 모노글리세라이드, 피토스테롤 또는 피토스타놀, 공역 리놀레산 및 유지, 지방산 또는 이의 혼합물을 10 내지 200 rpm으로 교반하는 것이 바람직하며, 교반속도가 10rpm 미만이면 교반력이 약하여 반응속도가 느린 문제점이 있고, 200 rpm을 초과하면 제품 컬러가 불량해진다는 문제점이 있어 바람직하지 않다.
본 발명에서 상기 공역 리놀레산은 cis-9, trans-11 CLA; trans-10 cis-12 CLA; cis-7, trans-9 CLA; trans-7, trans-9 CLA; cis-8, trans-10 CLA; trans-8, trans-10 CLA; trans-9, trans-11 CLA; trans-10, trans-12 CLA; cis-11,trans-13 CLA; 및 trans-11, trans-13 CLA로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하며, cis-9, trans-11 CLA 또는 trans-10 cis-12 CLA인 것이 더욱 바람직하다.
상기 피토스테롤은 스티그마스테롤, 스피나스테롤, 캄페스테롤, 베타-시토스테롤, 브라시카스테롤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것이 바람직하며, 상기 피토스타놀은 피토스테롤의 수소치환된 형태로서, 스티그마스타놀, 캄페스타놀, 시토스타놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것이 바람직하다.
b) 교반된 혼합물의 교환 반응 단계
또한, 상기에서 교반된 혼합물의 교환반응은 200 내지 250˚C, 0.001 내지 0.5torr 감압하에서 1 내지 10 시간 동안 진행하는 것이 바람직하다. 교환반응 온도는 200 내지 230˚C가 더욱 바람직하다. 교환반응 온도가 200˚C 미만이면 반응속도가 느린 문제점이 있고, 250˚C를 초과하면 반응속도가 너무 빨라 함량 조절이 힘들다는 문제점이 있어 바람직하지 않고, 또한 감압조건이 0.001torr 미만이면 모노글리세라이드와 디글리세라이드가 함께 증류되는 문제점이 있고, 0.5torr를 초과하면 모노글리세라이드 증류가 힘들다는 문제점이 있어 바람직하지 않고, 또한, 반응시간이 1 시간 미만이면 물질의 전환율이 저하되는 문제점이 있고, 10시간을 초과하면 반응이 과도하게 진행되는 문제점이 있다.
상기 유지는 대두유, 채종유, 면실유, 옥배유, 올리브유, 팜유, 팜핵유, 야자유, 홍화유 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하고, 지방산으로는 탄소수 2 내지 24의 포화 또는 불포화 지방산으로서, 올레산, 대두지방산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 리놀렌산, Docosahexaenoic acid(DHA) 및 이들의 혼합물이 바람직하며, 단독으로 사용하거나 혹은 2개 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 그 종류도 특별히 제한하는 것은 아니다.
두 번째 방법은 모노글리세라이드, 피토스테롤 또는 피토스타놀, 공역 리놀레산, 및 리파아제를 혼합하여 교반한 후, 상기 교반된 혼합물을 교환 반응시키는 방법이다.
상기 두 번째 방법을 자세히 설명하면 다음과 같다.
a) 모노글리세라이드, 피토스테롤 또는 피토스타놀, 공역 리놀레산, 리파아제 혼합 및 교반 단계
본 단계는 모노글리세라이드, 피토스테롤 또는 피토스타놀, 공역 리놀레산, 및 리파아제를 혼합하고 교반하는 단계이다.
상기 피토스테롤은 스티그마스테롤, 스피나스테롤, 캄페스테롤, 베타-시토스테롤, 브라시카스테롤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것이 바람직하며, 상기 피토스타놀은 피토스테롤의 수소치환된 형태로서, 스티그마스타놀, 캄페스타놀, 시토스타놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것이 바람직하다.
상기 공역 리놀레산은 리놀레산을 1 내지 80 중량%를 함유하는 모노글리세라이드를 이성화 반응시켜 제조할 수 있다.
상기 공역 리놀레산은 모노글리세라이드 100 중량부에 대하여 1 내지 80 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 1 중량부 미만일 경우에는 기능성이 저하된다는 문제점이 있으며, 80 중량부를 초과할 경우에는 경제성이 저하된다는 문제점이 있다.
상기 피토스테롤 또는 피토스타놀은 모노글리세라이드 100 중량부에 대하여 1 내지 80 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 1 중량부 미만일 경우에는 기능성이 저하된다는 문제점이 있으며, 80 중량부를 초과할 경우에는 경제성이 저하된다는 문제점이 있다.
상기 리파아제로는 특별한 제한이 없으나, 리포자임, 1,3-위치 특이성 리파아제, 비위치 특이성 리파아제, 1,3-위치 특이성을 갖는 리조푸스, 또는 불포화 지방산 특이성을 갖는 지오트리오스 등을 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하 게는 1,3-위치 특이성 또는 비위치 특이성 리파아제를 사용한다.
상기 리파아제는 모노글리세라이드 100 중량부에 대하여 1 내지 50 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 1 중량부 미만일 경우에는 반응전환율이 현저히 저하되며, 50 중량부를 초과할 경우에는 경제성이 저하된다는 문제점이 있다.
상기의 모노글리세라이드, 피토스테롤 또는 피토스타놀, 공역 리놀레산, 및 리파아제를 균일하게 혼합한 후, 10 내지 200 rpm에서 교반하는 것이 좋으며, 특히 150 rpm에서 교반하는 것이 바람직하다.
b) 교환 반응 단계
본 단계는 상기 a)단계의 교반된 혼합물을 교반속도 10 내지 200 rpm, 온도 30 내지 60 ˚C에서 1 내지 10 시간 동안 교환 반응시키는 단계이다.
상기 교환 반응은 교반속도 10 내지 200 rpm, 특히 150 rpm에서 실시되는 것이 바람직하며, 온도 30 내지 60 ˚C, 특히 50 ˚C에서 실시되는 것이 바람직하다. 교반속도가 10rpm 미만이면 교반력이 약하여 반응속도가 느린 문제점이 있고, 200rpm을 초과하면 반응속도는 빠르나 반응을 제어하기 힘들다는 문제점이 있다. 또한, 반응온도가 30 ˚C 미만이면 반응이 느리다는 문제점이 있고, 60 ˚C를 초과하면 반응은 빠르나 효소 등이 열에 영향을 받을 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 반응시간이 1시간 미만이면 반응시간이 짧아 전환율이 좋지 않다.
상기에서 설명한 두 가지 방법에 따라 유지 조성물을 실시 한 후 분자증류를 통해 유지 조성물 중 유리 지방산, 유리 피토스테롤, 모노글리세라이드 등을 제거하며, 이로써 디글리세라이드를 높은 함량으로 포함하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물을 수득할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 제조방법은 제조공정이 간단하고 생산성이 우수할 뿐만 아니라, 항콜레스테롤, 인체 체지방 감소의 효과를 가지는 디글리세라이드 유지 조성물을 얻을 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세히 설명하고자 한다.
이들 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하는 것으로, 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위가 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자들에게 있어서 자명할 것이다.
(실시예)
(실시예 1)
교반기가 설치된 3ℓ 원형플라스크에 모노글리세라이드 1280g, 공역 리놀레산 20g, 베타-시토스테롤 20g 및 리파아제 5g를 혼합한 후, 150 rpm의 교반속도로 교반하여 굳히고, 60℃에서 150 rpm의 교반속도로 10 시간 동안 반응시킨 다음 모노글리세라이드와 트리글리세라이드가 모두 증류될 때까지 분자증류하였다.
(실시예 2)
교반기가 설치된 3ℓ 원형플라스크에 모노글리세라이드 1200g, 공역 리놀레산 40g, 스티그마스테롤 40g 및 리파아제 5g를 혼합한 후, 150 rpm의 교반속도로 교반하여 굳히고, 60℃에서 150 rpm의 교반속도로 10 시간 동안 반응시킨 다음 모노글리세라이드와 트리글리세라이드가 모두 증류될 때까지 분자증류하였다.
(실시예 3)
교반기가 설치된 3ℓ 원형플라스크에 모노글리세라이드 100g, 공역 리놀레산 80g, 캄페스테롤 40g 및 리파아제 5g를 혼합한 후, 150 rpm의 교반속도로 교반하여 굳히고, 60℃에서 150 rpm의 교반속도로 2 시간 동안 반응시킨 다음 모노글리세라이드와 트리글리세라이드가 모두 증류될 때까지 분자증류하였다.
(실시예 4)
모노글리세라이드 30g, 대두지방산 3g, 올레산 2g, 공역 리놀레산 35g, 베타-시토스테롤 30g을 3ℓ 플라스크에 넣고 서서히 교반하여 감압하에서 250℃에 도달하면 1시간 반응시킨 다음, 0.04torr의 감압하 250 ℃에서 분자증류에 의한 증류를 통하여 디글리세라이드 유지 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 4에서 제조한 디글리세라이드 유지 조성물의 모노글리세라이드, 디글리세라이드, 트리글리세라이드, 유리 공역 리놀레산, 유리 피토스테롤의 함량을 측정하여 하기 표 1에 나타내었고, 상기 실시예 1 내지 4에서 분자증 류실시 전의 디글리세라이드에 결합된 피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산 에스테르, 유리 공역 리놀레산, 유리 피토스테롤의 함량을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
(단위: 중량%)
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
모노글리세라이드 1 0.5 0.3 0.1
1,2-디글리세라이드 28.3 25.4 24.5 23.0
1,3-디글리세라이드 54.3 58 60.5 63.1
트리글리세라이드 12.4 12.9 12.7 12.9
유리 공역 리놀레산 0 0 0 0
유리 피토스테롤 4 3.2 2 0.9
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산 에스테르 90.9 94.95 97 99.1
유리 공역 리놀레산 0.1 0.05 0 0
유리 피토스테롤 9 5 3 0.9
(비교예 1)
교반기가 설치된 2ℓ 원형플라스크에 모노글리세라이드 1300g, 공역 리놀레산 20g 및 리파아제 5g를 혼합한 후, 150 rpm의 교반속도로 교반하여 굳히고, 60℃에서 150 rpm의 교반속도로 10 시간 동안 반응시켜 공역 리놀레산을 포함하는 디글리세라이드 유지 조성물을 제조하였다.
이하, 본 발명에 따른 유지 조성물의 체중 증가 억제 효과 및 콜레스테롤 저하작용을 알아보기 위해 하기와 같은 실험을 수행하였다.
(실험예)
(실험예 1)
(체중 증가 억제 효과)
상기 실시예 1 내지 4 , 비교예 1의 조성물 및 홍화유를 각 군별로 생후 6주령의 Sprague-Dawley 랫트 10마리를 사용하여 급여하였다. 급여방법은 6주간 하루에 마리당 50㎎/㎏의 시료를 사료와는 별도로 1회 경구투여하였다. 식이를 6주간 섭취시킨 후 각 시험군의 랫트의 체중을 측정하였다. 이 후 경추탈구를 통해 랫트를 죽이고 각 부위를 해부한 후 3배의 증류수를 첨가하면서 블랜더를 이용해 일정하게 분쇄하였다. 분쇄물을 80℃에서 건조한 후 클로로포름-메탄올(2:1)용매를 이용한 속시레 법(Soxlet method)으로 지방을 추출하였다. 추출이 끝난 후 용매부분을 수득하여 건조하고, 건조되고 남은 지방의 양을 칭량하였다. 체지방 변화를 측정하여, 그 평균치를 하기 표 3에 나타내었다.
급여기간 체중(g)
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 홍화유
0일 139.5±3.4 138.4±3.9 139.8±4.6 138.5±3.6 139.4±3.6 141.0±3.3
2주 262.1±7.5 259.3±6.1 265.1±6.3 269.5±6.5 276.9±6.9 294.7±4.1
3주 338.9±10.1 339.2±9.3 339.1±9.5 334.4±10.2 345.6±10.6 359.1±11.4
6주 359.4±9.5 354.5±9.4 360.2±10.6 364.3±11.1 375.8±11.6 402.0±11.5
체지방함량 (g) 35.6±2.3 34.2±2.9 32.8±2.1 30.3±2.6 43.6±3.5 98.1±6.3
체지방함유율 (%) 8.9±1.1 9.5±1.2 10.1±0.8 8.5±0.7 11.8±1.2 26.5±2.5
상기 표 3에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 유지 조성물 투여군이 홍화유 (Safflower oil)를 급여한 투여군에 비해 체중의 증가율이 감소하는 경향을 보였고 유의하게 체지방량이 낮음을 알 수 있었다. 또한, 본 발명의 유지 조성물 투여군이 공역 리놀레산을 함유하는 고순도 디글리세라이드 조성물을 투여군인 비교예 1보다 체중증가 억제 경향을 보이고 체지방 증가를 유의적으로 억제할 수 있음을 알 수 있었다.
(실험예 2)
(콜레스테롤 저하효과)
생후 3주령의 Sprague-Dawley 웅성 랫트를 군당 10마리씩 사육하였다. 먼저, 정상식이에 콜레스테롤 및 콜릭산을 각각 1%, 0.5%의 농도로 균질화시킨 후 혼합하여 1주일간 급여함으로써 혈중 콜레스테롤치를 상승시켰다. 상기와 동일한 사료를 급여하면서 상기 실시예 1 내지 4, 비교예 1의 디글리세라이드 유지 조성물을 각각 투여하였다. 시료의 투입량은 0.18g/kg/day이며, 일주일 후 총 혈중콜레스테롤치, HDL(High Density Lipoprotein) 콜레스테롤 및 LDL(Low Density Lipoprotein) 콜레스테롤 양을 측정하였다. 혈중 콜레스테롤 농도를 측정하기 위하여 랫트의 꼬리정맥에서 혈액을 채취하여 2시간 동안 실온에 방치시킨 후 원심분리(6000 rpm/20 min) 하여 혈청을 분리하였다. 혈청 20㎕에 콜레스테자임(에이겐 화학) 300㎕를 넣고 37℃에서 10분간 반응시킨 후 ELISA 리더로 500 nm에서 흡광도를 측정하고 표준곡선을 이용하여 콜레스테롤 농도를 측정하였다.
<혈중 총 콜레스테롤 농도>
시료 시료투여 전 (mg/dl) 1주일 후 (mg/dl) a저하율(%)
대조군 181.90±50.76 136.40±14.50
실시예 1 173.10±12.26 103.20±7.59b 24%
실시예 2 171.48±11.26 99.75±11.41b 27%
실시예 3 169.28±12.21 101.54±8.51b 26%
실시예 4 172.65±11.57 102.87±7.96b 25%
비교예 1 172.80±11.32 116.21±12.21b 15%
a 저하율: 시료투여 1주일 후의 대조군 대비 총 콜레스테롤 농도의 저하율
b p<0.05 (control과의 유의성)
<혈중 HDL-콜레스테롤 농도>
시료 시료투여 전 (mg/dl) 1주일 후 (mg/dl)
대조군 23.28±5.77 24.11±8.42
실시예 1 22.14±7.65 25.80±4.51
실시예 2 23.21±7.61 26.00±6.43
실시예 3 23.53±5.46 24.89±4.82
실시예 4 22.00±5.83 26.00±6.54
비교예 1 21.50±7.67 25.84±6.59
<혈중 LDL-콜레스테롤 농도>
시료 시료투여 전 (mg/dl) 1주일 후 (mg/dl) a저하율(%)
대조군 192.64±42.13 110.94±24.35
실시예 1 153.76±16.97 72.51±21.46b 35%
실시예 2 151.13±15.43 73.97±15.83b 33%
실시예 3 152.64±17.97 72.38±14.19b 35%
실시예 4 151.41±17.79 71.60±26.64b 35%
비교예 1 164.65±16.57 78.46±11.19b 29%
a 저하율: 시료투여 1주일 후의 대조군 대비 총 LDL-콜레스테롤 농도의 저하율
b p<0.05 (control과의 유의성)
상기 표 4 내지 6에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 유지 조성물은 인체에 해로운 LDL-콜레스테롤과의 경쟁을 통하여 인체 내 콜레스테롤 흡수대사를 저하시켜 혈중 콜레스테롤 농도를 감소시키면서, HDL-콜레스테롤의 흡수에는 영향을 미치지 않음을 확인할 수 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 제조방법이 간단하고 생산성이 우수할 뿐만 아니라, 인체 체지방 감소, 항콜레스테롤의 효과를 갖는 피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산 에스테르가 결합된 디글리세라이드 유지 조성물을 제조할 수 있으며, 상기와 같이 제조된 디글리세라이드 유지 조성물은 해로운 저밀도 단백질(LDL)-콜레스테롤과의 경쟁을 통하여 인체 내 콜레스테롤 흡수대사를 저하하는 작용을 갖으며, 섭취시 체지방으로 소화되지 않아 식품첨가물 특히 다이어트용 식품첨가제로 널리 사용될 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. (a) 디글리세라이드 40 내지 99.9 중량%; 및
    (b) 모노글리세라이드, 트리글리세라이드 또는 이들의 혼합물 잔부
    를 포함하고,
    상기 디글리세라이드의 1, 3번 위치에 피토스테롤 또는 피토스타놀의 공역 리놀레산 에스테르가 결합된 고순도 디글리세라이드 유지 조성물.
  2. 제1항에서, 상기 공역 리놀레산은,
    cis-9, trans-11 CLA; trans-10 cis-12 CLA; cis-7, trans-9 CLA; trans-7, trans-9 CLA; cis-8, trans-10 CLA; trans-8, trans-10 CLA; trans-9, trans-11 CLA; trans-10, trans-12 CLA; cis-11,trans-13 CLA; 및 trans-11, trans-13 CLA로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물.
  3. 제1항에서, 상기 피토스테롤은,
    스티그마스테롤, 스피나스테롤, 캄페스테롤, 베타-시토스테롤, 브라시카스테롤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물.
  4. 제1항에서, 상기 피토스타놀은,
    스티그마스타놀, 캄페스타놀, 시토스타놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물.
  5. a) 모노글리세라이드; 공역 리놀레산; 피토스테롤 또는 피토스타놀; 및 유지 , 지방산 또는 이의 혼합물을 혼합하여 10 내지 200 rpm에서 교반하는 단계; 및
    b) 상기 a) 단계의 교반된 혼합물을 200 내지 250 ˚C, 0.001 내지 0.5torr 감압하에서 1 내지 10 시간 동안 교환 반응시키는 단계
    를 포함하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법.
  6. 제5항에서,
    a) 모노글리세라이드 100 중량부에 대하여 공역 리놀레산 1 내지 80 중량부, 피토스테롤 또는 피토스타놀 1 내지 80 중량부 및 유지 , 지방산 또는 이의 혼합물 1 내지 80 중량부를 혼합하여 10 내지 200 rpm에서 교반하는 단계;
    b) 상기 a) 단계의 교반된 혼합물을 200 내지 250 ˚C, 0.001 내지 0.5torr 감압하에서 1 내지 10 시간 동안 교환 반응시키는 단계; 및
    c) 상기 b)단계의 반응 혼합물을 분자 증류시키는 단계
    를 포함하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법.
  7. 제5항에서,
    상기 모노글리세라이드와 유지, 지방산 또는 이의 혼합물의 몰비는 1 : 2 내지 1 : 80인 것을 특징으로 하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법.
  8. 제5항에서, 상기 피토스테롤은,
    스티그마스테롤, 스피나스테롤, 캄페스테롤, 베타-시토스테롤, 브라시카스테롤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법.
  9. 제5항에서, 상기 피토스타놀은,
    스티그마스타놀, 캄페스타놀, 시토스타놀인 것을 특징으로 하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법.
  10. 제5항에서, 상기 b) 교환반응의 온도는,
    200 내지 230 ℃인 것을 특징으로 하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법.
  11. 제5항에서, 상기 유지는,
    대두유, 채종유, 면실유, 옥배유, 올리브유, 팜유, 팜핵유, 야자유, 홍화유 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법.
  12. 제5항에서, 상기 지방산은,
    탄소수 2 내지 24의 포화 또는 불포화 지방산으로서, 올레산, 대두지방산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 리놀렌산, Docosahexaenoic acid(DHA) 및 이들의 혼합물로 이루진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법.
  13. a) 모노글리세라이드, 피토스테롤 또는 피토스타놀, 공역 리놀레산 및 리파아제를 혼합하여 10 내지 200 rpm에서 교반하는 단계; 및
    b) 상기 a)단계의 교반된 혼합물을 교반속도 10 내지 200 rpm, 온도 30 내지 60 ˚C, 0.001 내지 0.5 torr 감압하에서 1 내지 10 시간 동안 교환 반응시키는 단계
    를 포함하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법.
  14. 제13항에서,
    a) 모노글리세라이드 100 중량부에 대하여 피토스테롤 또는 피토스타놀 1 내지 80 중량부, 공역 리놀레산 1 내지 80 중량부 및 리파아제 1 내지 50 중량부를 혼합하여 10 내지 200 rpm에서 교반하는 단계;
    b) 상기 a)단계의 교반된 혼합물을 교반속도 10 내지 200 rpm, 온도 30 내지 60 ˚C, 0.001 내지 0.5 torr 감압하에서 1 내지 10 시간 동안 교환 반응시키는 단계; 및
    (c) 상기 b)단계의 반응 혼합물을 분자 증류시키는 단계
    를 포함하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법.
  15. 제13항에서, 상기 a)단계의 리파아제가,
    리포자임, 1.3-위치 특이성 리파아제, 비위치 특이성 리파아제, 1,3-위치 특이성을 갖는 리조푸스, 및 불포화 지방산 특이성을 갖는 지오트리오스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법.
  16. 제13항에서, 상기 피토스테롤은,
    스티그마스테롤, 스피나스테롤, 캄페스테롤, 베타-시토스테롤, 브라시카스테롤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법.
  17. 제13항에서, 상기 피토스타놀은,
    스티그마스타놀, 캄페스타놀, 시토스타놀인 것을 특징으로 하는 고순도 디글리세라이드 유지 조성물의 제조방법.
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