KR100789261B1

KR100789261B1 - 배당체 분해물을 함유하는 발효인삼 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR100789261B1
Application number: KR1020040113513A
Authority: KR
Inventors: 김재백; 히데오 하세가와
Original assignee: 김재백; 히데오 하세가와
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2007-12-31
Also published as: KR20060074970A

Abstract

본 발명은 배당체 가수분해능을 가진 신규 유산균으로 발효시킨 배당체 분해물을 함유한 발효인삼 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 락토바실러스 카제이 하세가와(Lactobacillus casei strain Hasegawa, FERM BP-10123) 균주로 인삼 중에 포함된 배당체 성분을 분해하여 얻어진 분해물 즉, 20(S)-프로토파낙사디올 20-O-β-D-글루코피라노시드(20(S)-protopanaxadiol 20-O-β-D-glucopyrano side, FGM 1), 및 20(S)-프로토파낙사트리올(20(S)-protopanaxatriol, FGM 4)를 생성, 축적 시킨 후에 이를 정제하지 않고 그대로 이용하는 것을 특징으로 하는 발효인삼 및 이의 제조방법을 제공한다.

락토바실러스 카제이 하세가와 균주, 배당체, 분해물, 발효인삼, 정제

Description

배당체 분해물을 함유하는 발효인삼 및 이의 제조방법{A fermented ginseng containing deglycosylated ginsenosides and the preparation method thereof}

도 1은 락토바실러스 카제이 하세가와 균주로 발효시킨 고려인삼 분말의 배당체 분해물을 나타낸 도이고,

도 2는 락토바실러스 카제이 하세가와 균주로 발효시킨 고려인삼근의 배당체 분해물을 나타낸 도이며,

도 3은 락토바실러스 카제이 하세가와 균주로 발효시킨 고려홍삼근의 배당체 분해물을 나타낸 도이며,

도 4는 락토바실러스 카제이 하세가와 균주로 발효시킨 고려인삼 엑기스의 배당체 분해물을 나타낸 도이며,

도 5는 락토바실러스 카제이 하세가와 균주로 발효시킨 홍삼분말의 배당체 분해물을 나타낸 도이며,

도 6은 락토바실러스 카제이 하세가와 균주로 발효시킨 미국인삼 분말의 배당체 분해물을 나타낸 도이며,

도 7은 락토바실러스 카제이 하세가와 균주로 발효시킨 미국인삼 엑기스의 배당체 분해물을 나타낸 도이며,

도 8은 락토바실러스 카제이 하세가와 균주로 발효시킨 삼칠인삼 분말의 배당체 분해물을 나타낸 도이며,

도 9는 락토바실러스 카제이 하세가와 균주로 발효시킨 죽절인삼 분말의 배당체 분해물을 나타낸 도이며,

도 10은 락토바실러스 카제이 하세가와 균주로 발효시킨 히말라야인삼 분말의 배당체 분해물을 나타낸 도이며,

도 11은 락토바실러스 카제이 하세가와 균주로 발효시킨 베트남인삼 분말의 배당체 분해물을 나타낸 도이며,

도 12는 락토바실러스 카제이 하세가와 균주와 락토바실러스 파라카제이 기준주 JCM 8130 으로 각각 발효시킨 고려인삼의 배당체 분해물을 비교한 도이다.

본 발명은 배당체 가수분해능을 가진 신규 미생물을 이용함을 특징으로 하는 배당체 분해물을 함유하는 인삼 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

인삼은 예로부터 한국과 중국에서 전통적인 약물로 사용되어 온(Kang BS. et al., Boncho-Hak, 6th Ed., Seoul:Young-Lim Press, pp400-401, 1991) 파낙스(Panax)속에 속하는 다년생 식물로, 파낙스(Panax)속은 한의학에서 의학적으로 가 장 중요한 속(genus)들 중의 하나이다. 이것은 동아시아와 동북아메리카에 분포되어 있는 대략 120가지 식물의 속들 중의 하나이다. 파낙스속 식물은 식물 분류학상 오가과(Araliaceae)에 속하는 다년생 숙근초로서 지구상에 십여 종이 알려져 있다. 대표적인 종으로 고려삼(Panax ginseng), 서양삼(Panax quinquefolia), 전칠삼(삼칠, Panax notoginseng), 죽절삼(Panax japonica), 삼엽삼 (Panax trifolia), 히말라야삼 (Panax pseudoginseng), 베트남삼 (Panax vietnamensis) 등이 있다 (고려삼의 이해, 고려인삼학회, p9, 1995 ; Advances in Ginseng Research, 고려인삼학회, pp127-137, 1998). 기타 파낙스속 식물로는 파낙스 엘레가티오르(Panax elegatior), 파낙스 완지아누스(Panax wangianus), 파낙스 비핀라티푸스(Panax bipinratifidus) 등이 있다.

고려삼(Korean ginseng)으로 알려진 파낙스 진생(P. ginseng)과 서양삼(American ginseng)으로 알려진 파낙스 쿠인쿼폴리우스(P. quinquefolius)는 한국과 중국에서 중요한 약물로 여겨진다(Kaul PN. et al., Prog Drug Res., 57, pp1-75, 2001; Bhattaram VA. et al., Phytomedicine, 9 Supp 3, pp1-33, 2002; Wen J. et al., Mol. Phylogenet. Evol., 6(2), pp167-177, 1996). 이 두 가지 종 사이에서, 고려삼은 서양삼에 비하여 노화, 허약 및 스트레스에 더 효과적으로 기(氣)를 강화시킨다고 알려져 있다.

인삼은 다양한 효능 때문에 고대로부터 만능약으로 쓰여져 왔다. 그런데 인삼중의 유효성분인 사포닌(saponin, ginsenoside)은 아그리콘(aglycone)의 구조의 차이에 따라 디올(diol)계와 트리올(triol)계의 2 종류로 분류되는데 아그리콘의 C3, C6, C20의 탄소위치에 결합하는 수산기에 각각 글루코오스, 아라비노스, 람노스가 결합한 당쇠가 있다. 경구 섭취 후, 디올계와 트리올계의 진세노사이드 모두 생체 소화 효소에 의한 분해를 거의 받지 않고(Hasegawa, H. et al., Microb. Ecol. Health Dis., 12, pp85-91, 2000; Hasegawa, H., J. Pharamcol. Sci., 95 , pp153-157, 2004), 박테로이드(Bacteroides), 푸조박테리아(Fusobacterium), 진핵박테리아(Eubacterium), 비피도박테리아(Bifidobacterium) 등의 장내세균의 작용에 의해 20(S)-프로토파낙사디올 20-O-β-D-글루코피라노시드(20(S)-protopanaxadiol 20-O-β-D-glucopyranoside, FGM 1) 및 20(S)-프로토파낙사트리올 (20(S)-protopanaxatriol, FGM 4)로 분해 된 후 흡수된다(Hasegawa, H et al., Planta Medica, 62, pp453-457, 1996; Wang Yi et al., Acta Pharmaceutica Sinica, 35 , pp284-288, 2000; Tawab MA et al., Drug Metab. Dispos., 8, pp1065-1071, 2003).

한편, 장내 세균의 구성은 체질, 식습관, 항생 물질의 복용 및 스트레스 등의 영향을 받기 쉬워서 배당체를 가수분해하는 능력은 현저한 개인차를 보인다. 따라서 배당체의 흡수에서도 현저한 차이가 발생하게 되고 이것이 약효에 있어서 개인차가 나타나는 한 원인으로 알려져있다(Hasegawa H. et al., Planta Medica, 64, pp436-440, 1997). 이는 마우스를 이용한 암전이 실험으로도 뒷받침되는데, 장내 세균의 배당체 가수분해 능력에 따라 각각의 마우스에서 인삼의 항전이 효과가 다르게 나타나는 것에서 배당체 가수분해 능력이 약효에 큰 영향을 미치는 요인임을 알 수 있다(Hasegawa H. et al., Planta Medica, 63, pp696-700, 1998). 아울러 본 발명자는 실제로 사람에 있어서도 장내세균의 배당체 분해능력에서 개체차가 상당 히 크다는 것을 확인했다(Hasegawa, H. et al.,Planta Medica, 63, pp436-440, 1997).

한편, 배당체 분해물 FGM1은 종양세포의 세포 분열을 제어해 세포의 세포자살(apoptosis)을 유도해 종양의 증식 및 전이를 억제하는 작용 (Hasegwa, H., J. Pharmacol. Sci., pp153-157, 2004)이 있다. 또, FGM4는 수상(樹狀) 세포로부터 인터페론γ(interferon gamma)의 산생(産生)을 항진하여 면역 발란스를 Th1 로 유도하는 것에 의해 항종양면역을 높이는 작용이 있다(Takei, M et al., Biochem. Pharmacol., 68, pp441-452, 2004).

이러한 유용한 배당체 분해물 FGM1 및 FGM4의 제조방법에는 토양균 아스퍼길러스 니거(Aspergillus niger; 神田 등, 藥學雜誌, 95, p246, 1975), 쥐의 장내균(Takino 등, 藥用人蔘, p267, 1989) 및 사람 분변유래 장내세균(金岡 등, 和漢醫藥學雜誌, 11, p241, 1994 ; Hasegawa, H. et al., Planta Medica, 62, pp453-457, 1996)이 생성하는 효소를 이용한 방법이 보고되어 있다. 특히, 사람의 분변에서 채취한 장내세균에는 프레보텔라 오리스(Prevotella oris ; 미국 특허 제 5925537호), 박테로이드(Bacteroides) JY-6, 박테로이드 HJ-15, 푸조박테리아 (Fusobacterium) K-60, 진핵박테리아(Eubacterium) A-44(Bae E-A. et al., Biol. Pharm. Bull., 25, p743, 2002) 등이 보고되어 있다. 그러나 이러한 미생물은 모두 인체에 대한 안전성이 확립되어 있지 않고 미생물의 작용으로 인한 특유의 냄새가 나는 부산물이 생성되기 때문에 이들 미생물을 이용해 인삼을 발효하여 수득한 배당체 분해산물 FGM1 및 FGM4를 정제하지 않고 식용으로 이용하는 것은 적합하지 않 다.

따라서, 본 발명자들은 일본 발효식품에서 분리한 신규한 미생물인 락토바실러스 카제이 하세가와 균주로 인삼을 발효시켜 불쾌한 부산물의 생성이 없이 배당체 성분을 분해하여 유용한 배당체 분해물 즉, FGM1 및 FGM4를 수득할 수 있음을 확인하고 이 미생물을 이용하여 인삼 내에서 배당체 분해물을 생성, 축적 시킨 후 정제 하지 않고 유산균 및 배지를 함유한 그대로 식용할 수 있도록 하는 발효인삼의 제조방법을 확립함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 락토바실러스 카제이 하세가와(Lactobacillus casei strain Hasegawa) 균주로 인삼 중에 포함된 배당체 성분을 분해하여 생성된 분해산물 즉, 20(S)-프로토파낙사디올 20-O-β-D-글루코피라노시드(20(S)-protopanaxadiol 20-O-β-D-glucopyranoside, FGM 1) 및 20(S)-프로토파낙사트리올(20(S)-protopanaxatriol, FGM 4)을 축적시킨 후에 이를 정제하지 않고 그대로 이용하는 것을 특징으로 하는 인삼 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 수행하기 위하여, 본 발명은 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(Lactobacillus casei strain Hasegawa)(기탁기관:National Institute of Bioscience and Human-technology(NIBH), 기탁일:2003년 8월 11일, 기탁번호:FERM BP-10123)로 인삼 중에 포함된 배당체 성분을 분해하여 분해산물을 축적 시킨 후, 이를 정제하지 않고 그대로 이용함을 특징으로 하는 발효인삼을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 발효 인삼의 제조방법을 제공하는데, 이하, 본 발명의 발효인삼을 제조하는 방법을 예시한다.

구체적으로는, 인삼속 식물 원료, 그 자체를 주성분으로 하는 배지를 살균처리한 후, 상기 본발명의 신규 락토바실러스 카제이 하세가와 균주를 전체 배지 중량의 약 0.1%-20%, 바람직하게는 약 0.5%-10%의 농도로 접종하고 고형분으로 환산 했을 때 약 1%-50%, 바람직하게는 약 1%-40%의 배양농도, 10℃-50℃, 바람직하게는 25℃-37℃의 배양온도, 약 12시간-40일, 바람직하게는 약 24시간-30일의 배양기간 하에서 배양함을 특징으로 하는 상기 발효 인삼을 제조하는 방법을 제공한다.

상기 배양 시에 주성분인 인삼 외에 첨가하는 부성분으로, 약 1%-50%, 바람직하게는 약 1%-30%의 쌀겨, 현미배아, 밀기울, 옥수수 등 또는 약 0.1%-10%, 바람직하게는 약 0.5%-5%의 효모 엑기스, 맥아 엑기스 등을 첨가할 수 있다.

본 발명에 이용된 상기 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(Lactobacillus casei strain Hasegawa)는 김치 및 절임식품으로부터 분리 및 동정한 락토바실러스 카제이 속의 신규한 균주이다.

락토바실러스 카제이 하세가와 균주의 분리방법, 균학적 성질 및 용도는 하기와 같으며, 이하 상세하게 설명한다.

상기 락토바실러스 카제이 하세가와 균주는 김치 및 절임식품으로부터 페디 오코커스(Pediococcus) 유산간균을 분리한 후, 새로이 MRS 한천에서 유산균속을 분리하고 배양하였다. 그 후, 다시 단일 균종을 분리하여 락토바실러스 카제이 하세가와 균주A221(FERM BP-10123)를 최종 선종(選種)하였으며 선발된 균주를 16S rDNA 분석으로 동정한 결과, 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei subsp. paracasei)의 16S 리보솜(ribosomal) DNA의 염기 서열(GenBank/EMB/DDBJ 등록 번호 D79212)과 가장 좋은 상동성(99.934%)을 보이므로 분류학적으로는 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei subsp. paracasei)에 속하는 것을 알 수 있다. 그러나, 락토바실러스 카제이 하세가와 균주는 인삼에 포함된 배당체인 진세노사이드를 기질로 하여 가수분해물 20S-프로토파낙사디올 20-0-β-D-글루코피라노시드(20S-protopanaxadiol 20-O-β-D-glucopyranoside, FGM1) 및 20S-프로토파낙사트리올(20S-protopanaxatriol, FGM4)을 생성하는 능력을 가지는데 반해 락토바실러스 파라카제이 균주는 진세노사이드를 분해하여 FGM1 및 FGM4를 생성하는 능력이 없다. 따라서 본 미생물을 변이주로 간주하고 락토바실러스 카제이 하세가와 (Lactobacillus casei strain Hasegawa)로 명명하고 National Institute of Bioscience and Human-technology(NIBH)에 2003년 8월 11일자로 기탁하였다.

상기 미생물의 배당체 가수분해능력을 보다 상세히 설명하면, 인삼(Panax)속 식물의 유효성분인 진세노사이드(ginsenoside)를 기질로 하여 가수분해물, 즉 상기한 FGM1 및 FGM4을 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기 인삼속 식물은 고려인삼(Korean ginseng : Panax ginseng C. A. Meyer), 삼칠인삼(Sanchi ginseng : Panax notoginseng(Burk.) F. H. Chen), 미국 인삼(American ginseng : Panax quinquefolium L.), 죽절인삼(Chikusetsu ginseng : Panax Japonicus C. A. Meyer), 히말라야인삼(Himalayan ginseng : Panax pseudo-ginseng Wall. subsp. himalaicus Hara), 및 베트남인삼(Vietnamese ginseng : Panax Vietnamensis Ha et Grushv.)등을 포함한다.

또한, 상기 본 발명에 있어서, 락토바실러스 카제이 하세가와 균주는 인삼(Ginseng Radix)의 진세노사이드(ginsenoside) 이외에도 감초의 글리시리진(glycyrrhizin), 작약(Paeoniae Radix)의 파에오니플로린 (paeoniflorin), 시호의 사이코사포닌(saikosaponin), 황금(Scutellariae Radix)의 바이칼린(baicalin), 대황(Rhei Rhizoma)의 센노사이드(sennoside), 산치자(Gardeniae Fructus)의 게니포사이드(geniposide), 대두의 이소플라본 (isoflavone), 원지(Polygalae Radix)의 온지사포닌(onjisaponin) 등의 배당체 및 나무껍질, 잎, 버섯 등의 세포 섬유도 가수분해하는 특징을 갖는다.

또한 상기 배당체라는 것은'환상 구조를 갖는 당의 아세틸 유도체'라고 정의 되는 일련의 화합물, 즉 당과 다른 알코올(alcohol)이나 페놀(phenol)등의 수산기를 가지는 유기화합물이 산소 원자를 사이에 두고 결합한 것을 의미한다.

본 발명의 발효인삼은 인삼을 발효 한 것을 의미한다. 원료로 이용하는 인삼은 상법에 의해 얻을 수 있는 것으로 예를 들면, 수확 후 물로 세척 한 것(수삼), 건조한 것(건삼) 또는 찐 후 건조한 것 (홍삼)이 있으며 이들의 분말 혹은 추출물 등을 포함한다.

또한, 원료로 사용하는 인삼은 주성분으로 배당체를 함유하는 파낙스(Panax) 속 식물을 칭하며 고려인삼(Korea ginseng; Panax ginseng C.A.Meyer), 삼칠인삼(Sanchi ginseng; notoginseng(burk.) F.H.Chen), 미국인삼(American ginseng; Panax quinquefolium L.), 죽절인삼(Chikusetsu ginseng; Panax japonicus C.A.Meyer), 히말라야인삼(Himalayan ginseng; Panax pseudo-ginseng Wall. subsp. himalaicus Hara) 및 베트남인삼(Vietnamese ginseng; Panax vietnamensis Ha et Grushv.)등을 들 수 있으나 이들 인삼에만 한정하지 않는다. 아울러 이들 인삼은 단독으로 혹은 이들을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 제조방법으로 얻어진 발효인삼은 그대로 제품화 할 수도 있지만 일반적으로는 풍미를 올리거나 맛과 냄새가 좋은 제품을 제조하기 위해 여러 가지의 성분을 첨가, 배합하여 최종제품으로 할 수 있다.

상기한 바와 같이, 발효인삼에 첨가, 배합하는 성분으로서는 각종 당질이나 유화제, 감미료, 산미료, 과즙 등을 들 수 있다. 구체적으로는 포도당(glucose), 자당(sucrose), 과당(fructose), 봉밀 등의 당질, 서당지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 레시틴 등의 유화제, 솔비톨(sorbitol), 키실리톨(xylitol), 에리스리톨(erythritol), 락티톨(lactitol) 등의 감미료, 시트르산, 아세트산, 타르타르산, 젖산, 푸마르산, 말산, 숙신산, 글루코노델타락톤 등의 산미료, 요구르트계, 베리계, 오렌지계, 모과나무계, 사과계, 민트계, 포도계, 카스타드 크림, 복숭아, 멜론, 바나나, 트로피컬 등의 과즙, 비타민 A, 비타민 B류, 비타민 E등의 비타민 류, 허브, 홍차, 커피, 식물엑기스, 곡물성분, 야채성분, 우유성분 등의 향료 등이 있는데 상기 군으로부터 선택된 하나 또는 2 이상의 조합된 성분을 사용할 수 있다. 상기 첨가, 배합 성분의 첨가량은 한정되지 않지만 약 0.05%-0.5%, 특히 0.1%-0.3%정도가 바람직하다.

상기 제조방법을 통하여 얻어진 발효인삼은 고형상, 액상 등 어떤 형태의 제품으로도 제조 가능하며 또한 발효종료 후, 살균처리를 통해 멸균상태의 제품으로도 제조할 수 있다.

본 발명은 다음의 실시예 및 실험예에 의거하여 더욱 상세히 설명되나, 본 발명이 이에 의해 제한되지는 않는다.

실시예 1. 발효고려인삼말의 제조

고려인삼(대한민국산, 건조 3~6년근)의 분말 200g을 정제수 1000ml에 현탁하여 고압가열살균한 다음, 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(FERM BP-10123, NIBH)를 1% 접종하여 30℃에서 3주간 배양하였다. 이 발효배지를 하기 실험예 1의 TLC로 분석하여 FGM1 및 FGM4의 생성을 확인하고 80℃에서 6시간 건조하여 발효고려인삼말 190g을 수득하였다(도 1 참조).

실시예 2. 발효 고려 인삼근의 제조

물1L에 쌀겨 250g과 효모 엑기스 10g를 현탁하여, 고압에서 가열살균한 다 음, 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(FERM BP-10123, NIBH)를 1% 접종하고 30℃에서 1주간 배양하였다. 여기에 세척한 고려인삼뿌리(대한민국산, 신선한 3~6년근) 200g를 담그어 1개월간 발효시켰다. 이 발효인삼을 절단하여 하기 실험예 1의 TLC로 분석해서 FGM1 및 FGM4의 생성을 확인하고(도 2 참조) 발효고려인삼근을 가볍게 세척하여 쌀겨를 제거하고 60℃로 3일간 건조하여 건조뿌리 40g을 수득하였다.

실시예 3. 발효 고려 홍삼근의 제조

물 1L에 쌀겨 또는 현미배아 250g, 효모엑기스 10%를 현탁하여 고압에서 가열살균한 다음, 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(FERM BP-10123, NIBH)를 1% 접종하고 30℃에서 1주일간 배양하였다. 여기에 상법(常法)으로 제조한 홍삼(증자즉시 건조하지 않은 것) 200g를 담그어서 1~2개월간 발효시켰다. 이 뿌리를 가볍게 세척하여 60℃로 3일간 일건, 건조하여 발효고려 홍삼근 약 40g을 얻었고 이 발효 고려홍삼근을 절단 분쇄하여 건조, 추출하여 하기 실험예 1의 TLC로 분석해서 FGM1, FGM4 및 Rg3(도 3 참조)를 확인하였다.

실시예 4. 발효 고려 인삼 엑기스말의 제조

고려인삼(대한민국산, 3~6년근) 엑기스 50g 및 효모 엑기스 10g를 정제수 1000ml에 용해하여 고압에서 가열살균한 다음, 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(FERM BP-10123, NIBH)를 1%접종하여 30℃에서 3주간 배양하였다. 이 배양액을 하기 실험예 1의 TLC로 분석하여 FGM1 및 FGM4의 생성을 확인하고(도 4 참조) 핵배양 액을 액체의 온도 50℃-55℃로 감압농축한 후 감압분무 건조하여 발효고려인삼 엑기스말 48g를 수득하였다.

실시예 5. 발효 홍삼말의 제조

홍삼(대한민국산, 正官庄제)의 분말 200g를 정제수 1000ml에 현탁하여 고압에서 가열살균한 다음, 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(FERM BP-10123, NIBH)를 1% 접종하여 30℃에서 3주간 배양하였다. 이 발효배지를 하기 실험예 1의 TLC로 분석하여 FGM1 및 FGM4의 생성을 확인하고(도 5 참조) 80℃에서 6시간 동안 건조하여 발효홍삼말 165g을 수득하였다.

실시예 6. 발효 미국 인삼말의 제조

미국인삼(캐나다 British Columbia주산, 건조 4년근)의 분말 200g를 정제수 1000ml에 현탁하여 고압에서 가열살균한 다음, 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(FERM BP-10123, NIBH)를 1%접종 하여 30℃에서 3주간 배양하였다. 이 발효배지를 하기 실험예 1의 TLC로 분석하여 FGM1 및 FGM4의 생성을 확인하고(도 6 참조) 80℃에서 6시간 동안 건조하여 발효미국인삼말 106g을 수득하였다.

실시예 7. 발효 미국 인삼 엑기스말의 제조

미국인삼(캐나다 British Columbia 주산, 4년근) 엑기스 50g 및 효모 엑기스 10g를 정제수 1000ml에 용해하여 고압에서 가열살균한 다음, 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(FERM BP-10123, NIBH)를 1% 접종하여 30℃에서 3주간 배양하였다. 이 배양액을 하기 실험예 1의 TLC로 분석하여 FGM 1 및 FGM 4의 생성을 확인하고(도 7 참조) 배양액을 액체의 온도 50℃-55℃으로 감압 농축한 후 감압, 분무, 건조하여 발효 미국 인삼 엑기스말 46g를 수득하였다.

실시예 8. 발효삼칠인삼말의 제조

삼칠인삼(중국 윈난성산, 건조 4년근)의 분말 200g를 정제수 1000ml에 현탁하여 고압에서 가열살균한 다음, 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(FERM BP-10123, NIBH)를 1% 접종하여 30℃에서 3주간 배양하였다. 이 발효 배지를 하기 실험예 1의 TLC로 분석하여 FGM1 및 FGM4의 생성을 확인하고(도 8 참조) 80℃에서 6시간 동안 건조하여 발효삼칠인삼말 156g을 수득하였다.

실시예 9. 발효죽절인삼말의 제조

죽절인삼(일본산, 건조 4년근)의 분말 200g를 정제수 1000ml에 현탁하여 고압에서 가열살균한 다음, 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(FERM BP-10123, NIBH)를 1% 접종하여 30℃에서 3주간 배양하였다. 이 발효 배지를 하기 실험예 1의 TLC로 분석하여 FGM1 및 FGM4의 생성을 확인하고(도 9 참조) 80℃에서 6시간 동안 건조하여 발효죽절인삼말 176g을 수득하였다.

실시예 10. 발효 히말라야인삼말의 제조

히말라야인삼(네팔산, 건조 3년근)의 분말 200g를 정제수 1000ml에 현탁하여 고압에서 가열살균한 다음, 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(FERM BP-10123, NIBH)를 1% 접종하여 30℃에서 3주간 배양했다. 이 발효 배지를 하기 실험예 1의 TLC로 분석하여 FGM 1 및 FGM 4의 생성을 확인하고(도 10 참조) 80℃에서 6시간 동안 건조하여 발효 히말라야인삼말 155g을 수득하였다.

실시예 11. 발효 베트남 인삼말의 제조

베트남인삼(베트남산, 건조 5년근)의 분말 200g를 정제수 1000ml에 현탁하여 고압에서 가열살균한 다음, 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(FERM BP-10123, NIBH)를 1% 접종하여 30℃에서 3주간 배양했다. 이 발효 배지를 하기 실험예 1의 TLC로 분석하여 FGM1 및 FGM4의 생성을 확인하고(도 11 참조) 80℃에서 6시간 동안 건조하여 발효 베트남인삼말 146g을 수득하였다.

실험예 1. 박층 크로마토그래피의 수행

참고문헌(Hasegawa H.et al., Planta Medica, 62, pp453-457, 1996)에 기재된 박층 크로마토그래피(TLC)를 참조하여 상기의 실시예로부터 사포닌(진세노사이드) 분해물을 분리하여 정성분석하였다.

상기 실시예 1, 5, 6, 8, 9, 10 및 11의 발효배지, 실시예 2 및 3의 발효인삼근, 실시예 4 및 7의 배양액을 약 1g씩 칭량하고 이들 각각에 물 2ml와 수포화 n-부탄올(n-butanol) 1ml를 가하여 추출한 후, 이 추출액을 3000rpm에서 10분간 원 심분리하여 얻어진 상층액 2㎕를 TLC 플레이트(kiesel gel 60F₂₅₄, merck)에 점적하고 동시에 사포닌분해물 표준물질로서 FGM 1 및 FGM 4도 점적하였다. TLC 혼합용매(클로로포름-메탄올-물=60:35:10, 하층)로 전개하여 TLC 플레이트에 8% 바닐린-메탄올(vanillin-methanol)과 72% 황산용액을 1:5(용적비)로 혼합한 용액을 분무한 후, 140℃에서 3분간 가열하여 적자색을 나타내는 반점을 검출함으로써, 사포닌분해물 FGM1 및 FGM4의 생성을 확인하였다.

실험예 2. 기존 균주 및 본 균주의 배당체 분해효과 비교

본 발명의 락토바실러스 카제이 하세가와 균주의 배당체 분해능을 검증하기 위해 참고문헌(Hasegawa H. et al., Planta Medica, 62, pp453-457, 1996)을 참조하여 박층 크로마토그래피(TLC)를 수행하였다.

고려인삼(대한민국산, 건조 3~6년근)의 분말 200g을 정제수 1000ml에 현탁하여 고압가열살균한 다음, 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei subsp. paracasei) 기준주 JCM 8130 을 1% 접종하여 30℃에서 3주간 배양하였다. 이 발효배지 약 1g을 칭량하고 여기에 물 2ml와 수포화 n-부탄올(n-butanol) 1ml를 가하여 추출하였다. 같은 방법으로, 고압가열살균한 고려인삼에 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(FERM BP-10123, NIBH)를 접종, 배양하고 추출하였다. 이 추출액을 각각 3000rpm에서 10분간 원심분리하여 얻어진 상층액 2㎕를 TLC 플레이트(kiesel gel 60F₂₅₄, merck)에 점적하고 동시에 사포닌분해물 표준물질로서 FGM 1 및 FGM 4도 점적한 다음, TLC 혼합용매(클로로포름-메탄올-물=60:35:10, 하층)로 전개하여 TLC 플레이트에 8% 바닐린-메탄올(vanillin-methanol)과 72% 황산용액을 1:5(용적비)로 혼합한 용액을 분무하고 140℃에서 3분간 가열하여 적자색을 나타내는 반점을 검출하였다.

상기 실험을 수행한 결과, 락토바실러스 파라카제이 기준주 JCM 8130 를 접종한 인삼의 사포닌은 분해되지 않았고 락토바실러스 카제이 하세가와 균주를 접종한 인삼의 사포닌은 FGM1 및 FGM4로 분해되었다(도 12 참조).

상기 실시예 및 실험예에 기재된 바와 같이, 인삼을 락토바실러스 카제이 하세가와 균주로 발효 시, FGM1 및 FGM4 등의 배당체 분해물을 함유하면서도 별도의 정제과정 없이, 그 자체로 식용 가능한 발효인삼을 제공 할 수 있다.

본 발명의 발효인삼은 인삼을 락토바실러스 카제이 하세가와 균주(FERM BP-10123, NIBH)로 발효시켜서 생성된 배당체분해물 20S-프로토파낙사디올 20-0-β-D-글루코피라노시드(20S-protopanaxadiol 20-O-β-D-glucopyranoside, FGM1) 및 20S-프로토파낙사트리올(20S-protopanaxatriol, FGM4)함유한 것으로써 별도의 정제과정 없이 유산균 및 배지를 포함한 형태 그대로 섭취 가능한 풍미, 물성 및 작업성이 뛰어난 식품이다.

Claims

락토바실러스 카제이 하세가와 균주(Lactobacillus casei strain Hasegawa; FERM BP-10123; NIBH)로 고려인삼(Korean ginseng : Panax ginseng C. A. Meyer), 삼칠인삼(Sanchi ginseng : Panax notoginseng(Burk.) F. H. Chen), 미국인삼(American ginseng : Panax quinquefolium L.), 죽절인삼(Chikusetsu ginseng : Panax Japonicus C. A. Meyer), 히말라야인삼(Himalayan ginseng : Panax pseudo-ginseng Wall. subsp. himalaicus Hara), 또는 베트남인삼(Vietnamese ginseng : Panax Vietnamensis Ha et Grushv.) 중에 포함된 배당체 성분을 분해하여 FGM1 또는 FGM4를 축적 시킨 후, 이를 정제하지 않고 그대로 이용하는 것을 특징으로 하는 발효인삼.
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