KR100837213B1 - 산삼배양근의 유효성분인 진세노사이드의 체내흡수율을증진시키는 발효 및 숙성 처리방법 - Google Patents

산삼배양근의 유효성분인 진세노사이드의 체내흡수율을증진시키는 발효 및 숙성 처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미생물 증식에 도움을 주기 위한 배지를 첨가하지 않고서도, 유산균 및/또는 장내세균을 이용하여 발효 및 숙성공정을 통하여 진세노사이드를 생물전환시킴으로써 산삼배양근의 기능적 특이 유효성분의 함량이 증대되어 체내 흡수율을 증진시킨 건강식품을 제조하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 제조방법으로 생물전환된 대사체는 다른 진세노사이드에 비하여 항종양, 항암효과, 면역력 증진작용 등이 우수한 것으로 알려져 있는 진세노사이드 Rg3 및 △20-진세노사이드 Rg3(진세노사이드 Rk1+Rg5)등의 함량을 높고, 이들의 체내 흡수율도 높일 수 있는 발효 숙성 산삼배양근을 제공한다.
산삼배양근, 유산균, 장내 세균, 발효, 숙성, 진세노사이드

Description

산삼배양근의 유효성분인 진세노사이드의 체내흡수율을 증진시키는 발효 및 숙성 처리방법{Processes for preparing of Fermented tissue cultured mountain ginseng for heightening absorption rate of ginsenoside}
도 1은 본 발명의 제조방법에 따른 공정의 일 실시예를 나타내는 흐름도임.
도 2는 본 발명의 제조방법에 따라 제조한 산삼배양근을 경구 투여하였을 때 나타나는 혈중 사포닌 및 사포닌 대사체(진세노사이드 Rg3) 의 경시변화를 측정한 결과.
도 3은 본 발명의 제조방법에 따라 제조한 산삼배양근을 경구 투여하였을 때 나타나는 혈중 사포닌 및 사포닌 대사체(△20-진세노사이드 Rg3) 의 경시변화를 측정한 결과.
본 발명은 미생물 증식에 도움을 주기위한 배지를 첨가하지 않고서도, 유산균 및/또는 장내세균을 이용하여 발효 및 숙성공정을 통하여 진세노사이드를 생물전환시 킴으로써 산삼배양근의 기능적 특이 유효성분의 함량이 증대되어 체내 흡수율을 증진시킨 건강식품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
산삼은 일반적으로 천종, 지종, 장뇌의 3종류로 분류되는데 천종과 지종은 야생삼으로 조류나 동물이 산삼 종자를 먹은 뒤 산속에서 배설물과 함께 배설하여 자생한 것을 말하며 장뇌산삼은 사람이 산삼의 종자를 채취하여 깊은 산속에 뿌려 놓은후 야생으로 자라게 한 것을 말한다. 산삼은 약리 효과가 인삼보다 월등하다고 알려져 있으나, 그 희귀성으로 인하여 연구 및 이용에 많은 제약이 따랐다.
이러한 여러 어려운 점을 극복하기 위하여 본 발명자들은 이미 세포배양기법으로 극복하여 산삼세포를 배양하여 캘러스로 만들거나 대한민국 공개특허 제10-2004-50317호에 개시된 바와 같이 캘러스에서 유래된 단세포를 배양하여 산삼의 기관을 분화시킬 수 있게 되어 대중적으로 산삼을 연구하거나 이용하는 것이 가능토록 한 바 있다.
산삼배양근의 주요 약리성분 및 생리활성에 관한 과학적 연구가 발표됨에 따라, 자연 건강식품으로 각광을 받고 있으며, 그 수요도 점차 신장되고 있고, 경제성장과 생활수준의 향상으로 더욱 가속화되어 대중적 자연건강식품으로 널리 애용되고 있다. 산삼의 유효성분은 사포닌으로 알려져 있으며 그 주요 약리효능은 면역증진작용, 항당뇨작용, 피로회복, 항스트레스 작용, 두뇌활동 촉진효과, 신경세포 보호작용, 혈액순환 촉진작용, 성기능 장애개선 작용, 중추신경 억제작용, 해독작용, 혈소판 응집 억제작용 등 여러 생리활성 작용이 알려져 있으나, 체내 흡수율이 3~5% 로 매우 낮은 편이다(한병훈, 오토라디오그래프, 서울대 약대 1983년 논문).
그 이유는 산삼배양근의 유효성분인 다량의 진세노사이드는 배당체 형태의 고분자로 이루어져 있는데, 최근 과학적인 연구에 따르면 배당체 형태의 사포닌은 그 자체로는 장에서 흡수되지 않고 장내 특정미생물에 의해 분해되어야 흡수가 가능하다고 알려져 있으며(하세가와, Cancer prevention by ginseng via its intestinal bacterial metabolites, 2003), 이러한 장내 특정 미생물의 개인차에 의해 사포닌의 생리활성에도 개인차가 생긴다고 알려지고 있다.
그러므로, 산삼배양근의 주요 약리성분인 진세노사이드의 체내흡수율을 증진시킬 수 있는 새로운 가공공정의 개발이 절실하게 요구되고 있는 실정이다. 종래기술로서, 대한민국 특허등록 제10-0602174호는 산삼배양근을 건조분말로 제조한 후 특정 미생물을 이용하여 상기 산삼배양근을 바람직한 수준으로 발효시킨 것을 특징으로 하는데, 상기 특정 미생물은 박테로이드과(Bacteroidacea) 락토바실러스속 (Lactobacillus)균주 또는 사카로마이세스속(Saccharimyces)균주 중 어느 하나인 것이거나 상기 균주들 중 적어도 하나이상의 균주들을 혼합한 것인 것을 특징으로 하는 발효 산삼배양근 제조방법을 개시하고 있다.
그러나, 상기의 종래기술은 락토바실러스속(Lactobacillus) 균주 또는 사카로마이세스속(Saccharomyces) 균주을 이용하여 사포닌을 생물전환시키기 위해서는 미생물 증식에 도움을 주기 위해 배지를 추가로 첨가하여야만 한다. 미생물 증식을 도와주 기 위해서 미생물 배지를 첨가하게 될 경우 유산균 배지 성분 일부는 식품 첨가물에 해당하지 않는 성분도 있기 때문에 식품 위해성 여부로 인하여 직접 식품 및 건강식품으로서의 사용하기 곤란한 문제점을 갖고 있다. 또한, 생물전환된 체내흡수 가능형태의 진세노사이드 대사물이 생성량의 50% 미만으로 아주 적게 생성되어 생리활성 증대를 기대하기가 곤란하다.
본 발명자들은 위와 같은 문제점을 해결하고자, 발효 및 숙성 공정으로 체내흡수가능 형태의 진세노사이드 Rg3 및 △20-진세노사이드 Rg3 등의 함량이 높은 발효숙성 산삼배양근을 제조할 수 있는 방법을 개발하고자 연구를 거듭한 결과, 산삼배양근을 유산균 및/또는 장내 세균으로 발효시킨 후, 특정 조건하에서 숙성시킬 경우, 진세노사이드 Rg3 및 △20-진세노사이드 Rg3(진세노사이드 Rk1+Rg5) 등의 함량이 높은 발효산삼배양근을 얻을 수 있다는 것을 발견하였다. 따라서, 본 발명은 숙성 공정을 포함하는 진세노사이드 Rg3 및 △20-진세노사이드 Rg3(진세노사이드 Rk1+Rg5), △20-진세노사이드 Rg3(진세노사이드 Rk2+Rh3), 화합물(Compound) K 등의 함량이 높은 발효숙성 산삼배양근의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 (a) 미생물 증식에 도움을 주기위한 배지를 첨가하지 않고서, 사포닌 분해능을 갖는 유산균, 곰팡이 또는 장내세균만을 이용하여 산삼배양근을 발효시키는 단계 및 (b) 발효된 배양액을 50 ~ 85℃에서 4 ~ 12 시간 동안 숙성시키는 단계를 포함하여 진세노사이드 Rg3 및 △20-진세노사이드 Rg3의 체내 흡수율이 증가된 것을 특징으로 하는 발효숙성 산삼배양근의 제조방법에 관한 것이다.
상기에서 유산균은 락토코코스(Lactococcus) 속, 스트렙토코코스 (Streptococcus) 속, 락토바실러스(Lactobacillus) 속, 비피도박테리움(Bifidobacterium) 속에 포함되는 유산균을 단일 또는 둘 이상 혼합한 것임을 특징으로 하는 발효숙성 산삼배양근의 제조방법을 제공하며, 곰팡이는 모나스커스(Monascus) 속 균주인 것을 특징으로 하는 발효숙성 산삼배양근의 제조방법을 제공하고, 장내세균은 박테리오이데스(Bacterioides) 속, 푸소박테리움(Fusobacterium) 속, 유박테리움(Eubacterium) 속에 포함되는 균주를 단일 또는 둘 이상 혼합한 것임을 특징으로 하는 발효숙성 산삼배양근의 제조방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로는, 미생물 증식에 도움을 주기위한 배지를 첨가하지 않고서, 산삼배양근 분말 50g에 물 250ml를 가하고, 85℃에서 멸균한 다음, 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) KCTC 3108를 2 %의 농도로 접종한 후, 발효기의 산소를 감압펌프를 이용하여 공기를 제거한 후 질소 85 %, 이산화탄소 5 %, 및 수소 10 %로 이루어지는 배양용 혼합가스로 치환시켜 용존산소 제거한 후 37℃에서 2일간 교반하면서 배양한 후, 배양기를 감압하고 내부의 공기를 상기 미생물 배양용 혼합가스로 치환한 후, 55℃에서 5 시간 숙성시킨 숙성액을 60℃에서 진공건조시킨 발효숙성 산삼배양근 분말을 포함한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 사포닌 분해능을 갖는 유산균 및/또는 장내 세균으로 산삼배양근을 발효시켜 산삼배양근 배양액을 제조하는데 있어서, 배양액을 특정 온도에서 일정 기간 숙성시킴으로써, 유산균 및/또는 장내 세균의 내부에 존재하는 발효 효소를 활용할 수 있도록 함과 동시에, 얻어지는 추출물 중에 다른 진세노사이드 유도체에 비하여 항종양 및 항암효과가 우수한 것으로 알려져 있는 진세노사이드 Rg3 및 △20-진세노사이드 Rg3의 함량을 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 제조방법에 따라 얻어지는 산삼배양근을 종래의 열처리 과정에서 생성되는 HMF (Hydroxylmethylfurfual) 등과 같은 발암물질 생성을 배제할 수 있으며, 열 및/또는 산처리 공정에 따라 필연적으로 거쳐야 하는 중화 공정도 배제할 수 있고, 추출정제를 통하지 않고 직접 식품으로서의 사용이 가능하다.
본 발명의 제조방법은 사포닌 분해능을 갖는 유산균 또는 장내 세균으로 산삼배양근을 발효시키는 단계를 포함한다. 상기 사포닌 분해능을 갖는 유산균 또는 장내 세균은 인삼, 산삼, 장뇌삼, 산삼배양근, 조직배양삼 발효 분야에서 통상적으로 사용되는 미생물을 모두 사용할 수 있다.
상기 사포닌 분해능을 갖는 유산균으로는 락토바실러스(Lactobacillus)속, 스트렙토코코스(Streptococcus) 속, 락토코코스(Lactococcus) 속 등의 유산균을 사용할 수 있다. 예를 들어, 락토바실러스 람노즈 ATCC 7469주 (Lactobacillus rhamnose ATCC 7469), 락토바실러스 가세리 DSM 20243 주 (Lactobacillus gasseri DSM 20243), 락토바실러스 말리 (Lactobacillus gmali ATCC 27304), 락토바실러스 플란타룸 ATCC 14947 (Lactobacillus plantarum ATCC 14947), 락토바실러스 플란타룸 ATCC 10241 (Lactobacillus plantatum ATCC 10241), 또는 락토바실러스 락티스(Lactobacillus lactis) 등의 락토바실루스(Lactobacillus)속 유산균을 사용할 수 있다. 또한, 스트렙토코코스 써모필루스 (Streptococcus thermophilus) 등의 스트렙토코코스(Streptococcus) 속 유산균을 사용할 수 있으며, 락토코코스 락티스(Lactococcus lactis), 락토코코스 락티스 ATCC 15577 (Lactococcus lactis ATCC 15577) 등의 락토코코스(Lactococcus) 속 유산균을 사용할 수 있다.
상기 사포닌 분해능을 갖는 장내 세균의 예는 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis), 비피도박테리움 비피둠(B. bifidum), 비피도박테리움 K-103(경희대 약대 김동현 교수실, Arch. Pharm. Res., 21, p54-61, 1988 참조), 비피도박테리움 K-506(경희대 약대 김동현 교수실, Arch. Pharm. Res., 21, p 54-61, 1988) 비피도박테리움 K-513 (경희대 약대 김동현 교수실, Arch. Pharm. Res., 21, p 54-61, 1988), 비피도박테리움 K-525 (경희대 약대 김동현 교수실, Arch. Pharm. Res., 21, p54-61, 1988), 비피도박테리움 KK-1 (기탁번호: KCCM 10364), 비피도박테리움 KK-2 (기탁번호: KCCM 10365), 비피도박테리움 아돌레센티스 ATCC 15703 주 (Bifidobacterium adolescentis ATCC 15703), 비피도박테리움 비 피듐 JCM 7002 주 (Bifidobacterium bifidum JCM 7002) 등의 통상적인 비피도박테리움(Bifidobacterium) 속 유산균을 포함한다.
또한, 상기 사포닌 분해능을 갖는 장내 세균으로는 사카로마이세스 세레비시에 IFO 0309 주 (Saccharomyces cerevisiae IFO 0309) 등의 사카로마이세스(Saccharomyses) 속 미생물, 클로스트리디움 부티리쿰(Clostridium butyricum) 등의 클로스트리디움(Clostridium butyricum) 속 미생물, 박테리오이데스 JY-6(경희대 약대 김동현 교수실, Biol. Pharm. Bull., 23, pp1481-1485, 2000) 등의 박테리오이데스(Bacterioides) 속 미생물, 푸소박테리움 K-60 (경희대 약대 김동현 교수실, Biol. Pharm. Bull., 23, pp1481-1485, 2000) 등의 푸소박테리움(Fusobacterium) 속 미생물, 유박테리움 L-8(경희대 약대 김동현 교수실, Biol. Pharm. Bull., 23, pp1481-1485, 2000) 등의 유박테리움(Eubacterium) 속 미생물을 사용할 수도 있다. 곰팡이 균주로는 모나스커스 푸르푸레우스(Monascus) 속 균주를 사용할 수도 있다.
상기 사포닌 분해능을 갖는 유산균 또는 장내 세균은 단독으로 사용하거나 혼합 균주로서 사용할 수도 있으며, 바람직하게는 스트렙토코코스 써모필루스 (Streptococcus thermophilus), 락토바실러스 플란타럼 (Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 에시도필러스(Lactobacillus acidophillus), 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis ), 비피도 박테리움 롱검(Bifidobacterium longum) 및 비피도박테리움 인판티스(Bifidobacterium infantis)를 사용할 수 있다.
본 발명의 제조방법에서 유산균 및/또는 장내 세균의 기질로서 사용하는 산삼배양근은 특별히 한정된 것은 아니며, 산삼배양근 그 자체 및 산삼배양근 가공물을 모두 사용할 수 있으며, 예를 들어, 산삼배양근 생체, 산삼배양근 분말, 산삼배양근 농축액 등을 사용할 수 있다. 상기 산삼배양근에 조직 배양에 사용되는 산삼의 원산지는 제한 없이 사용할 수 있다. 또한, 상기 산삼배양근은 필요에 따라 통상의 방법으로 멸균시켜 사용할 수도 있다.
또한, 건조 분말 형태의 산삼배양근, 산 처리 산삼배양근, 고온처리 산삼배양근 및 가압처리 산삼배양근 등도 사용할 수도 있다. 그러나 산 처리를 할 경우 배양액의 pH가 낮아져 유산균 및/또는 장내 세균의 활성이 낮아질 수 있으며, 고온으로 처리할 경우 열처리 과정에서 HMF (Hydroxylmethylfurfual) 등의 발암물질이 생성될 수 있으므로, 산삼배양근 생체 또는 산삼배양근 분말을 그대로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 산삼배양근 분말은 적어도 100메쉬 이상의 입자크기를 갖는 분말이 인삼의 표면적을 증가시켜 미생물의 발효 속도를 높일 수 있다.
상기 유산균 또는 장내 세균으로 산삼배양근을 발효시키는 방법은 일반적인 미생물 배양 방법에 따라 수행할 수 있다. 예를 들어, 산삼배양근 분말 또는 산삼배양근의 추출액(예를 들어, 알콜 또는 알콜 수용액 추출액, 열수 추출액 등)을 물에 현탁하여 유산균 및/또는 장내 세균을 넣고, 20 ~ 50 ℃, 바람직하게는 25 ~ 40 ℃, 더욱 바람직하게는 30 ~ 37 ℃에서, 12 시간 ~ 15 일, 바람직하게 24 시간 ~ 5 일 동안 배양함으로써 수행할 수 있다.
상기 유산균 또는 장내 세균으로 산삼배양근을 발효시키는 공정은 전처리 과정으로서, 유산균 또는 장내 세균 접종 전에, 배양기(또는 발효기)를 감압하여 공기를 제거한 후 미생물 배양용 혼합가스를 공급하여 인삼(예를 들어, 산삼배양근 분말 또는 산삼배양근의 추출액)에 함유되어 있는 용존산소를 제거함으로써, 종균 발효액의 투침을 용이하게 하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 미생물 배양용 혼합가스는 질소 75 ~ 90%, 이산화탄소 3 ~ 10%, 및 수소 5 ~ 15%의 혼합가스일 수 있다.
상기와 같은 발효 과정을 거침으로써, 산삼배양근 원재료에 함유된 진세노사이드 Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rg1 등이 진세노사이드 Rg3, △20-진세노사이드 Rg3(진세노사이드 Rk1+Rg5), △20-진세노사이드 Rh2(진세사이드 Rk1+Rh3), 파낙시트리올(panaxytriol), 파낙시돌(panaxydol), 파낙시놀(panaxynol), 진세노사이드 Rc, 진세노사이드 Rb2, 진세노사이드 Re, 화합물 K(Compound K), 20(R)-진세노사이드 Rh2, 20(R)-프로토파낙사디올(20(R)-protopanaxadiol), △20-진세노사이드 Rh2, 20(S)-프로토파낙사디올(20(S)-protopanaxadiol), 20(S)-진세노사이드 Rh1, 진세노사이드 Rh2, 20(S)-프로토파낙사트리올(20(S)-protopanaxatriol) 등으로 생전환된 다.
본 발명의 제조방법은 상기에서 얻어진 배양액을 50 ~ 85 ℃에서 4 ~ 12 시간 동안 숙성시키는 단계를 포함함으로써, 얻어지는 추출물 중에 항종양 및 항암효과가 우수한 것으로 알려져 있는 진세노사이드 Rg3 및 △20-진세노사이드 Rg3의 함량을 높일 수 있다.
상기 숙성은 50 ~ 85 ℃에서 수행될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 약 55 ℃에서 수행될 수 있다. 또한 상기 숙성은 4 ~ 12 시간, 더욱 바람직하게는 4 ~ 6 시간 동안 수행될 수 있다. 필요에 따라, 상기 숙성 공정의 수행 전, 즉 단계(a)의 공정을 수행한 후 단계(b)의 공정을 수행하기 전에, 배양기 내의 탄산가스를 제거하는 공정을 수행할 수 있다. 배양기 내의 탄산가스 제거 공정은 예를 들어, 배양기를 감압하여 공기를 제거한 후 미생물 배양용 혼합가스로 배양기 내의 공기를 치환함으로써 수행될 수 있다.
본 발명의 제조방법에 따라 얻어지는 발효산삼배양근은 종래의 열처리 과정에서 생성되는 HMF 등과 같은 발암물질 생성을 배제할 수 있으며, 열 및/또는 산처리 공정에 따라 필연적으로 거쳐야 하는 중화 공정도 배제할 수 있고, 추출정제를 통하지 않고 직접 식품으로서의 사용이 가능하다.
따라서, 본 발명의 제조방법에 따라 얻어진 발효산삼배양근은 통상의 방법에 따라 농축시키거나 동결 또는 진공건조하여 분말화하여 그대로 식품에 적용할 수 있다. 즉, 숙성과정을 통하여 얻어진 숙성액을 농축 또는 동결건조한 것을 그대로 식품에 적용 수 있으며, 또는 상기 숙성액을 원심분리하여 취한 상등액을 농축 또는 동결건조하는 단계를 거쳐 얻어진 것을 그대로 식품에 적용할 수도 있다.
본 발명의 제조방법에 따른 공정의 일 예를 간략하게 나타내면 도 1과 같다. 이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1>
산삼배양근 분말 50g에 물 250ml를 가하고, 85℃에서 멸균한 다음, 락토바실루스 플란타럼 KCTC 3108(Lactobacillus plantarum KCTC 3108)를 약 2%의 농도로 접종한 후, 발효기의 산소를 감압펌프를 이용하여 공기를 제거한 후 배양용 혼합가스(질소 85%, 이산화탄소 5%, 및 수소 10%)로 치환시켜 용존산소 제거한 후 약 37 ℃에서 2일 동안 교반하면서 배양하였다. 배양기를 감압한 다음, 내부의 공기를 상기한 미생물 배양용 혼합가스로 치환한 후, 약 55℃에서 5시간 동안 숙성시켰다. 얻어진 숙성액을 60℃에서 진공건조하여 발효산삼배양근 분말을 제조하였다.
< 실시예 2>
산삼배양근 분말 대신 산삼배양근 농축액을 사용하고, 락토바실루스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) 대신 비피도박테리움 롱검 KCCM 11953(Bifidobacterium longum KCCM 11953)을 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 발효산삼배양근을 제조하였다.
< 실시예 3>
산삼배양근 분말 대신 산삼배양근 생체을 사용하고, 락토바실루스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) 대신 락토코커스 락티스 ATCC 15577(Lactococcus lactis ATCC 15577)을 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 발효산삼배양근을 제조하였다.
< 비교예 >
비교예로서 대한민국 특허등록 제10-0602714호(실시예 1)에 개시된 바와 같이, 발효전 미생물 성장에 필요한 배지를 첨가하고 숙성과정을 생략하며 열처리 및 유기용매 추출 공정을 통하여 제조한 것을 특징으로 하는 발효산삼배양근을 제조하였다.
< 실험예 1: 진세노사이드 성분 분석>
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 발효산삼배양근의 성분변화를 측정하였다. 즉, 얻어진 발효산삼배양근 분말 5g을 정밀히 달아 100㎖의 농축플라스크에 취하고, 감압농축 후 물포화 부탄올 50ml를 가하여 환류 냉각기를 붙여 수욕 중에서 70 ~ 80℃로 약 1시간 가열 추출한 다음 냉각한 후 여과하고 잔류물에 대하여 같은 조작을 계속 2회 반복하였다. 여지는 물포화 부탄올 10 ㎖로 세척하고 여액 및 세액을 합하여 250㎖ 분액깔때기에 넣고 물 20㎖로 골고루 진탕시켜 수세하였다. 물포화 부탄올 추출액 전액을 미리 항량으로 한 농축플라스크에 옮겨 수욕 중에서 감압 농축하여 부탄올을 제거한 다음 그 잔류물에 에테르 50㎖를 넣고 환류냉각기를 붙여 수욕 중에서 36℃로 30분간 가열하여 탈지시킨 후 에테르를 제거하였다. 얻어진 잔류물에 10배의 메탄올을 가하여 완전히 용해한 다음 필터(0.45 ㎛)를 사용하여 여과한 다음 고속액체크로마토그래피(HPLC)로 진세노사이드 성분을 정량분석 하였으며, 그 결과는 다음 표 1과 같다. 상기 HPLC 조건은 다음과 같다.
기구 : Shimadzu Prominence
칼럼 : Gromsil ODS 4.6(i, d) × 250mm
이동상 A: 아세토니트릴:증류수=15:85
이동상 B: 아세토니트릴:증류수=80:20
유속 : 1.0㎖/min
검출기 : ELSD(Alltech)
구분 진세노사이드(Ginsenoside) (%)
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예
진세노사이드 Rb1 0.3 0.4 0.3 16.9
진세노사이드 Rb2 0.3 0.2 0.3 15.2
진세노사이드 Rc 0.2 0.2 0.3 14.6
진세노사이드 Rd 0.4 0.5 0.6 8.1
진세노사이드 Re 0.2 0.4 0.3 11.3
진세노사이드 Rf 0.3 0.3 0.4 2.3
진세노사이드 Rg1 0.2 0.3 0.3 9.6
진세노사이드 Rg3 66.6 66.1 65.9 18.4
△20-진세노사이드 Rg3 30.7 30.7 30.8 3.3
진세노사이드 Rh1 0.4 0.5 0.4 0.1
진세노사이드 Rh2 0.2 0.2 0.2 0.1
화합물 K 0.1 0.1 0.1 0
20(S)-protopanaxadiol <0.1 <0.1 <0.1 <0.1
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 유산균 또는 장내 세균에 의한 발효 및 숙성 공정을 거치지 않고 열처리 및 유기용매 추출 공정을 통하여 제조한 비교예의 산삼배양근 추출물의 경우 진세노사이드 Rg3의 함량이 상대적으로 높았으나 만족할만한 수준은 아니고, 이에 반하여, 유산균 또는 장내 세균 발효 및 숙성 공정을 거쳐 제조한 본 발명의 산삼배양근 추출물은 매우 높은 진세노사이드 Rg3 및 △20-진세노사이드 Rg3 함량을 가졌다.
< 실험예 2: 유효 진세노사이드의 생체이용률 측정>
실시예 1에서 제조한 발효산삼배양근 1g을 추출하여 흰쥐(숫컷, n=5)에 1회 경구 투여한 후, 1시간, 2시간, 6시간, 12시간, 24시간에 혈액 샘플(0.2㎖)을 취하여, 혈중에 존재하는 사포닌 및 사포닌 대사체를 분석하였다. 시간별로 혈액 5㎖를 채혈하여 분석조건은 고체상 추출기(Solid phase extraction)를 이용하여 진세노사이드를 추출 정제한 다음, 메탄올을 가하여 고체상 추출기 흡착제에 흡착된 진세노사이드를 용출시킨 뒤 필터(0.45㎛)를 사용하여 여과한 다음 고속액체크로마토그래피(HPLC)로 진세노사이드 성분을 정량 분석하였다. 혈중 사포닌 유도체들의 경시변화를 측정한 결과는 도 2(진세노사이드 Rg3) 및 도 3(△20-진세노사이드 Rg3)과 같다.
산삼배양근의 약리성분으로 알려진 사포닌은 배당체구조로 되어 있어 사포닌은 그 자체로 흡수되지 않고 장내 미생물에 의해서 사포닌 대사물(화합물 K, 진세노사이드 F1 등)로 생물전환된 후 체내 흡수율이 증진된다고 알려져 있다(Hasegawa H., J. Pharmacol. Sci., 2004, 95(2):153-157; Tawab M. A. et al., Drug Metab. Dispos., 2003, 31(8):1065-1071.). 도 2 및 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 30분-2시간에 진세노사이드 Rg3 및 △20 진세노사이드 Rg3 성분이 각각 최대 흡수를 보였으며. 본 발명의 발효산삼배양근과 산삼배양근 실험군을 비교할 경우, 본 발명에 따른 발효산삼배양근의 체내흡수율이 뚜렷하게 증대된 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법은 발효산삼배양근을 유산균 및/또는 장내 세균을 이용하여 발효시킴을 물론, 특정 온도에서 일정 기간 숙성시키는 단계를 거침으로써, 유산균 및/또는 장내 세균의 내부에 존재하는 발효 효소를 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 얻어지는 추출물 중에 다른 진세노사이드 유도체에 비하여 항종양 및 항암효과가 우수한 것으로 알려져 있는 진세노사이드 Rg3 및 △20-진세노사이드 Rg3의 함량을 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 제조방법에 따라 얻어지는 발효숙성 산삼배양근물은 종래의 열처리 과정에서 생성되는 HMF 등과 같은 발암물질 생성을 배제할 수 있으며, 열 및/또는 산처리 공정에 따라 필연적으로 거쳐야 하는 중화 공정도 배제할 수 있고, 추출정제를 통하지 않고 직접 식품으로서의 사용이 가능하다.

Claims (5)

  1. (a) 미생물 증식에 도움을 주기 위한 배지를 첨가하지 않고서, 사포닌 분해능을 갖는 락토코커스(Lactococcus) 속, 락토바실러스(Lactobacillus) 속, 또는 비피도박테리움(Bifidobacterium) 속 유산균을 단일 또는 둘 이상 혼합한 것을 이용하여 산삼배양근을 발효시키는 단계 및 (b) 발효된 배양액을 50~85℃에서 4~12 시간 동안 숙성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 Rg3 및 △20-진세노사이드 Rg3의 유효성분 함량이 증가된 발효숙성 산삼배양근의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 미생물 증식에 도움을 주기위한 배지를 첨가하지 않고서, 산삼배양근 분말 50g에 물 250ml를 가하고, 85℃에서 멸균한 다음, 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) KCTC 3108를 2 %의 농도로 접종한 후, 발효기의 산소를 감압펌프를 이용하여 공기를 제거한 후 질소 85 %, 이산화탄소 5 %, 및 수소 10 %로 이루어지는 배양용 혼합가스로 치환시켜 용존산소 제거한 후 37℃에서 2일간 교반하면서 배양한 후, 배양기를 감압하고 내부의 공기를 상기 미생물 배양용 혼합가스로 치환한 후, 55℃에서 5 시간 숙성시킨 숙성액을 60℃에서 진공건조시킨 발효숙성 산삼배양근 분말.
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