KR101031614B1 - 복령 추출물의 제조 방법 - Google Patents

복령 추출물의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복령에 추출 용매 및 키티나아제(chitinase)를 첨가하여 복령 추출물을 얻는 단계를 포함하는 복령(Poria cocos) 추출물의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 복령 추출물을 제조하기 위하여 키티나아제를 이용한 최초의 발명으로서, 매우 높은 생산 수율을 나타낸다. 또한, 본 발명은 복령 추출물을 이용한 식품 및 의약을 생산하는데 있어서 비용을 매우 효율적으로 절감시킬 수 있으며 추출물의 제조 공정을 크게 단축시킬 수 있다.
소나무속, 식물, 뿌리, 복령, 키티나아제, 추출

Description

복령 추출물의 제조 방법{Methods for Preparing Poria cocos Extracts}
본 발명은 복령 추출물의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 복령에 추출 용매 및 키티나아제(chitinase)를 첨가하여 복령 추출물을 얻는 단계를 포함하는 복령(Poria cocos) 추출물의 제조 방법에 관한 것이다.
복령(茯)의 학명은 Poria cocos 로서 분류학적으로 진정담자균강, 동담자균아강(모균아강), 민주름버섯목, 구멍장이버섯과에 속한다. 주로 소나무에서 사물기생을 하지만 살아있는 소나무의 뿌리와 연결되어 활물기생을 하기도 하는 갈색 부후균으로 담자균류에 속하는 균류의 일종이다. 균사는 백색으로 분지하면서 계속 생장하다가 균사들끼리 서로 엉기기 시작하고, 온도 습도 등 알맞은 환경조건이 지속되면 되면 내구체인 단단한 덩어리 형태의 균핵이 형성된다. 이것을 우리는 복령이라 하며, 내부의 색깔에 따라서 백색이면 백복령, 담홍색이면 적복령이라 한다.
복령의 주요 성분은 복령산(Parchymic acid, C33H52O5), 송령산(Pinicolic acid, C30H18O30), 송령신산(3β-Hyderoxy-lanosta-7.9(11), 24-Trien-21-Oic aicd와 Tumulosic acid(C31H50O) Ebricoic acid(C31H50O3) 등이 함유되어 있으며 양질의 복령에는 그 중에서도 가장 중요한 Pachyman 함량이 93%에 이르고 있다. 또한, 복령은 심신의 보양 및 안정, 이뇨 증진. 정신안정 등의 작용이 있는 것으로 알려져 있고 건망증, 불면증, 만성위염, 신체 허약자 등에도 치료효과가 높은 것으로 알려져 있다.
복령은 일반적인 물에 의한 추출이나 알코올 추출을 통하여 추출할 경우 생산 수율이 5%이하로 매우 낮다. 현재 복령 추출물의 이용이 늘고 있으며 고정적인 수요는 있으나 생산 수율이 낮아 복령 추출물의 제조에 어려움이 있다. 또한, 복령 추출물의 제조 방법과 관련된 특허 문헌 및 논문은 보고된 바 없다.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
본 발명자들은 고 생산 수율로 복령 추출물을 제조할 수 있는 방법을 개발하고자 노력하였고, 그 결과 추출물 제조 시 분해효소인 키티나아제를 이용하여 매우 높은 생산 수율로 복령 추출물을 수득하는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 복령에 추출 용매 및 키티나아제(chitinase)를 첨가하여 복령 추출물을 수득 단계를 포함하는 복령(Poria cocos) 추출물의 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명의 방법에 의해 제조된 복령 추출물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 복령에 추출 용매 및 키티나아제(chitinase)를 첨가하여 복령 추출물을 얻는 단계를 포함하는 복령(Poria cocos) 추출물의 제조 방법을 제공한다.
본 발명자들은 고 생산 수율로 복령 추출물을 제조할 수 있는 방법을 개발하고자 노력하였고, 그 결과 복령 추출물 제조 시 분해효소인 키티나아제를 이용하여 매우 높은 생산 수율로 복령 추출물을 수득하는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용하는 복령은 소나무속(Pinus) 식물의 뿌리에서 채취한 것이다. 보다 바람직하게는, 상기 소나무속 식물은 소나무(P. densiflora), 잣나무(P. koraiensis), 곰솔(P. thunbergii), 백송(P. bungeana), 미송(P. massoniana), 황산송(P. taiwanensis), 운남송(P. yunnanensis)이며, 보다 더 바람직하게는 소나무, 미송, 곰솔이며, 가장 바람직하게는 소나무 또는 곰솔이다.
본 발명의 명세서에서 언급하는 용어 ‘추출물’은 복령에 추출용매를 처리하여 얻은 추출 결과물을 의미한다.
본 발명인 복령 추출물 제조 공정을 실시하기 전에 상기 복령을 세척하여 이물질을 제거하는 것이 바람직하다. 세척은 물을 이용하는 것이 바람직하며, 1회 이상, 바람직하게는 2회 이상, 보다 바람직하게는 3회 이상 세척한다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에 따르면, 상기 세척된 복령을 건조 후 파쇄하고, 파쇄된 복령에 추출 용매와 키티나아제 효소(분말 또는 액상)를 첨가한다.
본 발명인 복령 추출물을 제조하는 방법에는 다양한 추출용매가 이용될 수 있다. 바람직하게는, 극성 용매 또는 비극성 용매를 이용할 수 있다. 극성 용 매로서 적합한 것은, (i) 물, (ii) 알코올(바람직하게는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 노말-프로판올, 이소-프로판올, 노말-부탄올, 1-펜탄올, 2-부톡시에탄올 또는 에틸렌글리콜), (iii) 아세트산, (iv) DMFO(dimethyl-formamide) 및 (v) DMSO(dimethyl sulfoxide)를 포함한다. 비극성 용매로서 적합한 것은, 아세톤, 아세토나이트릴, 에틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 플루오로알칸, 펜탄, 헥산, 2,2,4-트리메틸펜탄, 데칸, 사이클로헥산, 사이클로펜탄, 디이소부틸렌, 1-펜텐, 1-클로로부탄, 1-클로로펜탄, o-자일렌, 디이소프로필 에테르, 2-클로로프로판, 톨루엔, 1-클로로프로판, 클로로벤젠, 벤젠, 디에틸 에테르, 디에틸 설파이드, 클로로포름, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 어닐린, 디에틸아민, 에테르, 사염화탄소 및 THF를 포함한다.
보다 바람직하게는, 본 발명에서 이용되는 추출용매는 (a) 물, (b) 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올 (메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등), (c) 상기 저급 알코올과 물과의 혼합용매, (d) 아세톤, (e) 에틸 아세테이트, (f) 클로로포름, (g) 부틸아세테이트, (h) 1,3-부틸렌글리콜, (i) 헥산 및 (j) 디에틸에테르를 포함한다. 보다 더 바람직하게는, 본 발명에서 이용되는 추출용매는 물, 메탄올, 에탄올 또는 이의 조합이고, 가장 바람직하게는 물이다.
본 발명에서 복령 추출물을 수득하기 위하여 추출 용매를 첨가한다. 바람직하게는, 상기 추출 용매의 중량은 복령 중량의 4-12배수이며, 보다 바람직하게는, 5-9배수이고, 보다 더 바람직하게는 6-8배수이며, 가장 바람직하게는 7배수이다.
본 발명에서 이용하는 키티나아제(chitinase)는 키틴(chitin)의 글리고시드 결합을 절단하는 절단 효소이다. 키틴이 곰팡이의 세포벽과 동물(지렁이 및 절지동물 포함)의 외골격 구성성분에 포함되어 있기 때문에, 키티나아제는 키틴을 재형성하거나 상기 곰팡이 또는 동물의 키틴을 용해 및 절단하는 유기체에서 발견된다.
본 발명인 복령 추출물 제조공정에 상기 키티나아제 효소를 이용하는 경우, 복령의 세포벽을 분해 효과를 통하여 복령 추출물을 수득하는데 매우 높은 생산 수율을 나타낸다.
바람직하게는, 본 발명에서 첨가되는 키티나아제 효소의 중량은 첨가된 상기 추출 용매 중량의 0.1-10 중량%이다. 보다 바람직하게는 0.5-5 중량%로 첨가하고, 보다 더 바람직하게는 0.7-3 중량%로 첨가하며. 가장 바람직하게는 0.9-1.1 중량%로 첨가한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명에서 키타나아제 효소가 복령과 반응하기 위한 온도는 25-75℃이다. 보다 바람직하게는, 35-65℃이고, 보다 더 바람직하게는 45-55℃이며, 가장 바람직하게는 50℃의 온도에서 실시한다.
바람직하게는, 본 발명에서의 키타나아제 효소가 복령과 반응하기 위한 시간은 3-9시간이고, 보다 바람직하게는 4-8시간이며, 보다 더 바람직하게는 5-7시간이고, 가장 바람직하게는 6시간이다.
또한, 본 발명은 특정 pH 범위에서 큰 생산 수율을 나타낸다. 바람직하게는 pH 4.5-9.5에서 실시하고, 보다 바람직하게는, pH 5.5-8.5에서 실시이며, 보다 더 바람직하게는 pH 6.5-7.5에서 실시하고, 가장 바람직하게는 pH 7에서 실시한다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 추출 과정이 종료된 후 본 발명에서 이용된 키티나아제를 제거한다. 키티나아제의 제거는, 예컨대 키티나아제를 포함하는 추출혼합용액을 100℃에서 30분간 추가적으로 가열시켜 실시된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 키타나아제 효소가 제거된 추출 혼합용액을 이용하여 추가적으로 추출공정을 실시한다. 예를 들어, 키타나아제 효소가 제거된 추출 혼합용액을 95℃로 가열추출하여 추출하는 과정을 3회 실시한다. 그런 다음, 복령 추출물을 감압필터(부직포)를 이용하여 적합한 농도, 예컨대 50 브릭스(Brix)로 농축시킨다.
일반적으로, 용어“브릭스(brix)”는 액체의 농도를 표시하는 눈금으로서 자당액 100 ｇ에 포함되는 자당의 g 수로 환산해 눈금화한 것을 의미한다. 본 발명의 명세서 언급하여 사용하는 “브릭스”는 총 추출 용액 안에 포함되어 있는 복령 추출물의 농도를 표현하기 위하여 사용된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 복령 추출물은 35-85 중량%의 생산 수율로 제조된다. 보다 바람직하게는, 50-80 중량%의 생산 수율로 제조되며, 가장 바람직하게는 70-80% 중량%의 생산 수율로 제조된다.
본 명세서에서 사용하는 “생산 수율”은 복령을 출발물질로 하여 추출공정과정을 실시하는 경우, 최초 출발물질인 복령 중량을 기준으로 본 발명의 제조 공정을 통하여 생산된 복령 추출물의 중량을 백분율로 나타낸 것을 의미한다.
본 발명은 상기 복령 추출물 제조 방법에 의해 추출된 복령 추출물을 제공한다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(ⅰ) 본 발명은 복령에 추출 용매 및 키티나아제(chitinase)를 첨가하여 복령 추출물을 수득 단계를 포함하는 복령(Poria cocos) 추출물의 제조 방법을 제공한다.
(ⅱ) 본 발명은 복령 추출물을 제조하기 위하여 키티나아제를 이용한 최초의 발명으로서, 매우 높은 생산 수율을 나타낸다.
(ⅲ) 본 발명은 복령 추출물을 이용한 식품 및 의약을 생산하는데 있어서 비용을 매우 효율적으로 절감시킬 수 있으며 추출물의 제조 공정을 크게 단축시킬 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
실시예 1: 복령 준비
복령은 국내 산림지에서 자라난 곰솔(Pinus thunbergii)의 뿌리로부터 채취한 것을 사용하였다. 채취한 복령을 깨끗한 물로 3회 세척하여 사용하였다.
실시예 2: 복령 추출물 제조
깨끗하게 세척된 복령을 건조 파쇄한 후 각각 50 g 씩 3개로 나누었다. 대조군에는 복령의 중량의 약 7배수에 해당하는 350 g의 추출용매 물만을 첨가하였고, 제1시료에는 동일한 양의 추출용매 물과 첨가된 물의 양의 1%에 해당하는 액상 울트라플로-L(Ultraflo-L; Novozyme) 효소를 첨가하였으며, 제2시료에는 동일한 양의 추출용매 물과 첨가된 물의 양의 1%에 해당하는 분말 키티나아제(Chitinase; (주)신일본화학공업, 일본) 효소를 첨가하였다.
실시예 3: 키티나아제 효소반응
키티나아제 효소가 첨가된 시료는 50℃에서 반응시켰고, 울트라플로-L 효소가 첨가된 시료는 75℃에서 반응시켰으며, 대조군은 95℃에서 6시간 반응시켰다. 총 6시간 반응시키는 동안 1시간 단위로 추출물의 브릭스(Brix)를 측정하여 해리정도를 측정하였다.
시간(hr) 브릭스(Brix)
대조군 울트라플로-L 키티나아제
1 1.53 0.90 4.18
2 0.77 0.92 4.92
3 0.55 0.89 5.04
4 0.50 0.88 5.24
5 0.55 0.84 5.5
6 0.54 0.85 5.62
최종 0.44 0.86 6.0
실험결과, 최종 싱글 브릭스는 대조군의 경우 0.44, 울트라플로-L를 첨가한 경우 0.86 및 키티나아제를 첨가한 경우 6.0으로 나타났다(표 1 및 도 2). 또한, 추출된 복령 중량은 대조군의 경우 2.77 g, 울트라플로-L를 첨가한 경우 5.42 g 및 키티나아제를 첨가한 경우 37.8 g으로 나타났다(표 2).
실시예 4: 복령 추출물의 농축
첨가된 효소를 제거하기 위하여 100℃에서 30분 동안 상기 실시예 3의 추출액을 가열시켰다. 그 다음, 95℃에서 3회 추출하였으며, 추출액을 감압필터(부직포)를 사용하여 필터링한 후 50 브릭스(Brix)로 농축하였다.
그 결과, 키티나아제를 첨가한 제2시료는 효소첨가하지 않은 대조군과, 울트라플로-L을 첨가한 제1시료보다 월등히 높은 브릭스를 보이는 것으로 나타났다. 추출액의 색은 제2시료는 갈색을 띄었고, 나머지 두 개 군은 아주 연한 갈색을 나타내었다. 뿐만 아니라, 키티아나제를 첨가한 샘플을 농축하는 경우에는 60 브릭스까지 농축이 되는 것을 확인하였다. 일반적으로 복령이 갖고 있는 전분의 특성상 농축이 잘되지 않거나 농축 후에 퍽퍽한 질감의 상태를 갖고 있는 것에 비하여, 본 실험 결과의 나타난 농축된 후의 복령 추출물의 상태는 농축이 잘되며 부드러운 질감을 나타내었다. 이는 키티나아제 효소에 의한 복령의 β-글루칸(β-Glucan)이 분해가 된 것으로 판단되었다.
또한, 복령 추출물을 90% 회수하는 경우 복령 추출물 중량은 315 g으로 확인되었다. 복령 추출물의 생산 수율은 대조군의 경우 5.54%로 나타났고, 울트라플로-L를 첨가한 제1시료의 경우에는 10.84%로 나타났으며, 키타나아제를 첨가한 제2시료의 경우에는 75.6%로 나타났다(표 2).
복령에 첨가된 효소 최종 싱글 브릭스
(final single brix)		 a)생산된 복령
추출물 중량(g)		 b)생산 수율(%)
- 0.44 2.77 5.54
울트라플로-L 0.86 5.42 10.84
키타나아제 6.0 37.8 75.6
a) 추출물 90% 회수시 50 브릭스(brix) 복령 농축액을 포함된 복령 추출물 중량(g) x 최종 싱글 브릭스/50 브릭스
b) 제조 공정 후 생산된 복령 추출물 중량(g)/최초 출발물질인 복령 중량(g)=생산 수율(%)
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
도 1은 본 발명인 복령 추출물의 제조 방법을 대략적으로 도시한 제조공정도이다.
도 2는 본 발명인 복령 추출물의 제조 방법을 이용하여 추출된 복령 추출물의 생산 수율 결과를 시간대 별로 비교하여 나타낸 그래프이다. 대조군은 복령에 추출용매 물만을 첨가한 것이고, 제1시료는 추출용매 물과 울트라플로-L(Ultraflo-L) 효소를 첨가한 것이며, 제2시료는 추출용매 물과 키티나아제(chitinase) 효소를 첨가한 것을 나타낸다.

Claims (9)

  1. 복령에 추출 용매 및 키티나아제(chitinase)를 첨가하여 복령 추출물을 수득 단계를 포함하는 복령(Poria cocos) 추출물의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복령은 소나무속(Pinus) 식물의 뿌리에서 수득한 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 추출 용매는 물, 메탄올, 에탄올 또는 이의 조합인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 추출물은 상기 복령 중량의 4-12배수의 추출 용매를 첨가하여 수득한 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 추출물은 첨가된 상기 추출 용매 중량의 0.1-10 중량%로 키타나아제 효소를 첨가하여 수득한 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 추출물은 35-65℃에서 실시하여 수득한 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 추출물은 3-9시간 동안 반응시켜 수득한 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 추출물은 pH 4.5-9.5에서 반응시켜 수득한 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 추출물은 50-80 중량%의 생산 수율로 추출되는 것을 특징으로 하는 방법.
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KR20080079802A (ko) * 2007-02-28 2008-09-02 (주)아모레퍼시픽 현삼추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 보습용 외용제조성물

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