KR101117072B1 - 방사선 조사를 이용하여 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방법 - Google Patents

방사선 조사를 이용하여 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방사선 조사를 이용하여 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 가공삼의 제조에 있어서, 수삼에 방사선을 조사하는 단계를 포함하도록 하여 진세노사이드 함량이 증가된 홍삼 및/또는 흑삼의 가공삼, 바람직하게는 진세노사이드 Rg3, 진세노사이드 Rg5, 진세노사이드 Rk1 함량이 증가된 홍삼 및/또는 흑삼의 가공삼의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 Rg3, Rg5, Rk1의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼은 항산화 활성, 면역증강 활성, 항암 활성 및 미백 활성 등의 효과가 있어 본 발명에 의해 제조된 가공삼은 항산화제, 면역제제, 항암제 및 화장품 등의 성분으로 이용될 수 있다.
방사선, 가공삼, 홍삼, 흑삼

Description

방사선 조사를 이용하여 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방법{Preparation method of redginseng and blackginseng for increasing ginsenoside using radiation rays}
본 발명은 방사선 조사를 이용하여 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 가공삼의 제조에 있어서, 수삼에 방사선을 조사하는 단계를 포함하도록 하여 진세노사이드 함량이 증가된 홍삼 및/또는 흑삼의 가공삼, 바람직하게는 진세노사이드 Rg3, 진세노사이드 Rg5, 진세노사이드 Rk1 함량이 증가된 홍삼 및/또는 흑삼의 가공삼의 제조방법에 관한 것이다.
인삼은 식물 분류학상으로 두릅나무과(Araliaceae)의 인삼속(Panax)에 속하며 주로 뿌리를 약재로 이용한다. 인삼의 성분은 약 60％의 탄수화물, 8～15％의 조단백질, 1～3％의 조지방, 4～6％의 회분, 3～7％의 조사포닌, 그 외 미량성분들로 구성되어 있다. 인삼의 약리작용 및 임상효과로는 중추신경 억제 및 흥분 작용, 단백질 및 핵산 생합성 촉진 작용, 조혈 작용, 동맥경화 예방, 혈당강하 작용, 항 피로 및 항스트레스 작용 등이 있는데, 이와 같은 작용은 대개 사포닌(saponin)의 작용에 기인하는 것으로 보고되고 있다.
인삼의 유효성분인 사포닌은 식물계에 널리 존재하는 배당체(glycoside)로서 비당부분(aglycon)은 트리터페노이드(triterpenoid)계와 스테로이드(steroid)계로 크게 두 가지로 분류되며, 인삼 사포닌은 triterpenoid이다. Triterpenoid는 lanoatane, dammarane, ursane 및 oleanane계열 등으로 세분화할 수 있는데 인삼사포닌은 이들 중 dammarane 계열에 해당된다. 또한, aglycon과 당의 결합위치 또는 결합형태에 따라 하나 또는 여러 개의 당인 글루코오스(glucose), 람노오스(rhamnose), 자일로오스(xylose), 아라비노오스(arabinose) 등이 C-3 및 C-20에 글리코시딕결합한 프로토파나사디올(protopanaxadiol) 또는 C-6 및 C-20에 에테르 결합한 protopanaxatriol계 사포닌으로 분류되며, 현재 약 30종류 이상이 존재하는 것으로 보고되고 있다.
인삼 사포닌은 다양한 물리화학적 처리에 의해 사포닌으로부터 당이 분리되면서 생리활성이 보다 높은 진세노사이드가 생성되며, 이러한 진세노사이드의 함량을 증진시킬 목적으로 인삼을 가공처리하여 가공삼을 얻고 있으며, 이러한 가공삼의 대표적인 종류로 홍삼과 흑삼이 있다.
홍삼은 수삼을 세척, 증숙, 건조 및 정형 등의 과정을 거쳐 수분함량이 14％ 이하가 되도록 가공처리하여 가공삼의 한 형태로서 얻어지는데, 이러한 가공처리에 의해 저장성이 향상되고 사포닌의 변형, 아미노산의 변화, 갈변화 등의 화학적인 변화가 일어나서 담적갈색, 담황갈색, 다갈색 또는 농다갈색의 색상을 가진 단단한 형태의 제품이 된다. 홍삼과 같이 인삼을 증숙하게 되면 인삼의 약리작용이 변화하여 인삼에는 없던 활성성분이 생기거나, 기존에 존재하던 활성성분의 함량이 더욱 증가한다는 사실도 많이 입증되었다.
흑삼은 4～6년근의 수삼을 엄선하여 홍삼과 마찬가지로 세척, 증숙, 건조과정을 거치는데 증숙과정 및 건조과정을 9번을 반복(九蒸九曝)하여 인삼이 검은 색으로 변한 삼을 흑삼이라 하며, 열 숙성분해 과정을 거치면서 인삼의 활성성분이 밖으로 흘러나가지 않고 인삼 사포닌 함량과 기타 유효 성분들이 최대로 증가하고 이 과정에서 본래 인삼이 가지고 있지 않은 새로운 진세노사이드 성분이 생성된다.
그러나, 홍삼과 흑삼은 찌고 말리는 증숙과 건조과정으로 인해 중량의 급격한 감소와 발암물질인 벤조피렌의 생성 그리고 복잡한 제조공정으로 인한 제조비용 증가 등의 단점을 지니고 있다. 이를 위해 종래의 연구는 홍삼 및 흑삼의 제조 공정을 개선시키기 위한 연구들이 수행되었으나, 이는 단순히 홍삼 및 흑삼 제조시 온도, 압력, 시간 등의 가공조건 연구에 관한 것으로 근본적인 해결책이 마련되어야 한다.
한편, 방사선 조사 기술은 감마선(Co-60 또는 Cs-137), 전자선, X-선 등의 방사능 물질이나 방사선 발생장치에서 나오는 에너지 즉, 이온화된 방사선 에너지를 0.01kGy～200kGy 조사선량으로 식품에 조사하는 것으로 식품의 발아억제, 숙도지연, 기생충 및 해충구제, 부패 및 병원성 미생물의 살균 등에 이용된다. 또한, 방사선은 탄수화물, 단백질, 지방 등 식품 구성성분 및 식품조직에 다양한 영향을 미칠 수 있는데, 인삼에 방사선을 조사할 경우 인삼의 조직 또는 사포닌의 당결합 에 영향을 미쳐 결과적으로 유용성분의 함량에도 변화를 줄 것으로 예상된다.
이에 본 발명자들은 수삼으로부터 홍삼 및/또는 흑삼 등의 가공삼 제조시 방사선 조사기술을 이용하면 기존의 홍삼과 흑삼에 비해 진세노사이드 함량이 증가된 홍삼 및/또는 흑삼의 가공삼, 바람직하게는 진세노사이드 Rg3, 진세노사이드 Rg5, 진세노사이드 Rk1 함량이 증가된 홍삼 및/또는 흑삼의 가공삼을 제조할 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 방사선 조사를 이용하여 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은 방사선 조사를 이용하여 진세노사이드 함량이 증가된, 바람직하게는 진세노사이드 Rg3, 진세노사이드 Rg5, 진세노사이드 Rk1 함량이 증가된 홍삼 및/또는 흑삼의 가공삼의 제조방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제공을 다른 목적으로 한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 바람직하게는 진세노사이드 Rg3, 진세노사이드 Rg5, 진세노사이드 Rk1 함량이 증가된 홍삼 및/또는 흑삼의 가공삼의 제공을 다른 목적으로 한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼을 포함하는 건강기능식품, 약학적 조성물 및/또는 화장품을 포함한다.
본 발명은 가공삼의 제조에 있어서, 수삼에 방사선을 조사하는 단계를 포함하도록 하여 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방법 및 이러한 방법에 의해 제조한 가공삼을 제공하고자 한다.
본 발명은 가공삼의 제조에 있어서, 수삼에 방사선을 조사하는 단계를 포함 하도록 하여 진세노사이드 함량이 증가된, 바람직하게는 진세노사이드 Rg3, 진세노사이드 Rg5, 진세노사이드 Rk1 함량이 증가된 홍삼 및/또는 흑삼의 가공삼의 제조방법 및 이러한 방법에 의해 제조하여 진세노사이드 Rg3, 진세노사이드 Rg5, 진세노사이드 Rk1 함량이 증가된 홍삼 및/또는 흑삼의 가공삼을 제공하고자 한다.
본 발명에 의해 Rg3, Rg5, Rk1의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 진세노사이드 함량이 증가된 홍삼 및/또는 흑삼의 가공삼의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 의해 Rg3, Rg5, Rk1의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 진세노사이드 함량이 증가된 홍삼 및/또는 흑삼의 가공삼을 제공할 수 있다.
본 발명은 방사선 조사를 이용하여 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방법을 나타낸다.
본 발명은 가공삼의 제조에 있어서, 수삼에 방사선을 조사하는 단계를 포함하도록 하여 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방법을 나타낸다.
본 발명에서 가공삼은 수삼을 원료로 하여 증숙 및 건조 등의 가공공정에 의해 얻을 수 있는 삼(蔘)을 의미하며, 이러한 가공삼의 일예로 수삼을 증숙공정 및 건조공정을 수회 반복하여 얻을 수 있는 홍삼 및/또는 흑삼을 포함한다.
본 발명은 가공삼의 제조에 있어서, 수삼에 방사선을 조사하는 단계를 포함하도록 하여 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼인 홍삼의 제조방법을 나타낸다.
본 발명은 가공삼의 제조에 있어서, 수삼에 방사선을 조사하는 단계를 포함하도록 하여 진세노사이드 Rg3, 진세노사이드 Rg5, 진세노사이드 Rk1 함량이 증가된 가공삼인 홍삼의 제조방법을 나타낸다.
본 발명은 가공삼의 제조에 있어서, 수삼에 방사선을 조사하는 단계를 포함하도록 하여 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼인 흑삼의 제조방법을 나타낸다.
본 발명은 가공삼의 제조에 있어서, 수삼에 방사선을 조사하는 단계를 포함하도록 하여 진세노사이드 Rg3, 진세노사이드 Rg5, 진세노사이드 Rk1 함량이 증가된 가공삼인 흑삼의 제조방법을 나타낸다.
본 발명은 세척한 수삼에 방사선을 조사한 후 건조하는 건조공정; 상기 건조된 수삼을 증숙하는 증숙공정; 상기 건조공정 및 증숙공정을 1～2회 반복 실시하는 반복공정; 상기 반복공정 후 수분함량이 10～14％가 되도록 최종 건조를 실시하여 가공삼인 홍삼을 얻을 수 있는 방사선 조사를 이용한 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방법을 나타낸다.
본 발명은 세척한 수삼에 방사선을 조사한 후 40～80℃에서 1～5시간 건조하는 건조공정; 상기 건조된 수삼을 80～120℃에서 1～8시간 증숙하는 증숙공정; 상기 건조공정 및 증숙공정을 1～2회 반복 실시하는 반복공정; 상기 반복공정 후 40～80℃에서 수분함량이 10～14％가 되도록 최종 건조를 실시하여 가공삼인 홍삼을 얻을 수 있는 방사선 조사를 이용한 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방 법을 나타낸다.
본 발명은 세척한 수삼에 방사선을 조사한 후 건조하는 건조공정; 건조된 수삼을 증숙하는 증숙공정; 상기 건조공정 및 증숙공정을 3～9회 반복 실시하는 반복공정; 상기 반복공정 후 수분함량이 10～14％가 되도록 최종 건조를 실시하여 가공삼인 흑삼을 얻을 수 있는 방사선 조사를 이용한 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방법을 나타낸다.
본 발명은 수삼에 방사선을 조사한 후 40～80℃에서 1～5시간 건조하는 건조공정; 상기 건조된 수삼을 80～120℃에서 1～8시간 증숙하는 증숙공정; 상기 건조공정 및 증숙공정을 3～9회 반복 실시하는 반복공정; 상기 반복공정 후 40～80℃에서 수분함량이 10～14％가 되도록 최종 건조를 실시하여 가공삼인 흑삼을 얻을 수 있는 방사선 조사를 이용한 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방법.
본 발명의 가공삼 제조시 방사선은 감마선, X-선, 전자선의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 가공삼 제조시 방사선은 감마선을 사용할 수 있다.
본 발명의 가공삼 제조시 방사선은 조사선량이 1～100kGy으로 조사할 수 있다.
본 발명의 가공삼 제조시 방사선은 조사선량이 5～100kGy으로 조사할 수 있다.
본 발명의 가공삼 제조시 방사선은 조사선량이 30～100kGy으로 조사할 수 있다.
본 발명의 가공삼 제조시 방사선은 조사선량이 10～50kGy으로 조사할 수 있다.
본 발명은 가공삼의 제조시 수삼에 방사선을 조사하여 진세노사이드 Rg3, Rg5, Rk1의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상이 증가된 가공삼을 제조할 수 있다.
본 발명은 가공삼의 제조시 수삼에 방사선을 조사하여 진세노사이드 Rg3, Rg5, Rk1의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상이 증가된 홍삼의 가공삼을 제조할 수 있다.
본 발명은 가공삼의 제조시 수삼에 방사선을 조사하여 진세노사이드 Rg3, Rg5, Rk1의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상이 증가된 흑삼의 가공삼을 제조할 수 있다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 발명에서 인삼은 3～7년근, 바람직하게는 4년근 수삼을 세정수를 이용하여 깨끗이 세척한 것을 사용할 수 있다. 세척한 수삼을 포장하여 방사선을 조사할 수 있다.
본 발명에서 방사선을 조사하는 공정에서의 방사선은 고에너지의 감마선, 엑스선 또는 전자선(베타선)을 사용할 수 있으며, 식품의 방사선 조사에 사용되는 방사선원으로는 특정 종류의 방사선원인 Co-60 또는 Cs-137의 방사성핵종인 것이 더욱 바람직하며, 5백만 전자볼트(5MeV)이하의 에너지를 가진 엑스선 발생장치, 10MeV 이하의 에너지를 가진 전자선 장치를 이용할 수 있다. 또한, 본 발명에서 상 기 방사선의 조사선량은 1～100kGy인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10～50kGy, 보다 더 바람직하게는 30kGy이나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 방사선 조사된 수삼을 건조기에 넣고 40～80℃, 바람직하게는 60℃의 온도에서 1～5시간, 바람직하게는 3시간 건조하는 건조공정; 건조된 수삼을 증숙기에 투입하고, 80～120℃, 바람직하게는 100℃의 온도에서 1～8시간, 바람직하게는 3시간 증숙하는 증숙공정; 홍삼의 경우 상기의 건조와 증숙과정을 1～2회, 바람직하게는 2회 반복한 후 건조기에 넣고 40～80℃, 바람직하게는 60℃의 온도에서 수분함량이 10～14％가 되도록 최종 건조공정; 흑삼의 경우 상기 홍삼의 제조시 사용된 건고종겅 및 증숙과정을 3～9회, 바람직하게는 9회 반복한 후 온풍건조기에 넣고 40～80℃, 바람직하게는 60℃의 온도에서 수분함량이 10～14％가 되도록 최종 건조공정을 포함하도록 하여 Rg3, Rg5 및 Rk1 등의 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼 및/또는 흑삼의 가공삼을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 방사선 조사를 이용한 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방법에 대해 다양한 조건에 의해 조사한바, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 상기에서 언급한 조건에 의해 방사선 조사를 이용한 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼의 제조방법을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼을 포함한다.
상기에서 가공삼은 홍삼 및/또는 흑삼을 나타낸다.
상기에서 가공삼은 Rg3, Rg5, Rk1의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼을 나타낸다.
상기에서 가공삼은 Rg3, Rg5, Rk1의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 진세노사이드 함량이 증가된 홍삼 또는 흑삼을 나타낸다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼을 함유하는 건강기능식품을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～99중량％을 함유하는 건강기능식품을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～50중량％을 함유하는 건강기능식품을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～30중량％을 함유하는 건강기능식품을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～10중량％을 함유하는 건강기능식품을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～5중량％을 함유하는 건강기능식품을 포함한다.
상기의 건강기능식품은 항산화 활성, 면역증강 활성, 항암 활성의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 기능성을 포함하는 건강기능식품을 나타낸다.
상기의 건강기능식품에서 가공삼은 분말, 추출액, 착즙액의 군으로 선택된 어느 하나 이상의 형태 산제, 정제(tablet), 환(丸), 캡슐(capsule)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 제형으로 형성될 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼을 함유하는 약학조성물을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～99중량％을 함유하는 약학조성물을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～50중량％을 함유하는 약학조성물을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～30중량％을 함유하는 약학조성물을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～10중량％을 함유하는 약학조성물을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～50중량％을 함유하는 약학조성물을 포함한다.
상기의 약학조성물은 항산화 활성, 면역증강 활성, 항암 활성의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 기능성을 포함하는 약학조성물을 나타낸다.
상기의 약학조성물에서 가공삼은 분말, 추출액, 착즙액의 군으로 선택된 어느 하나 이상의 형태 산제, 정제(tablet), 환(丸), 캡슐(capsule)의 군으로부터 선 택된 어느 하나 이상의 제형으로 형성될 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼을 함유하는 화장품을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～99중량％을 함유하는 화장품을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～50중량％을 함유하는 화장품을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～30중량％을 함유하는 화장품을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～10중량％을 함유하는 화장품을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 방법에 의해 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼이 0.1～5중량％을 함유하는 화장품을 포함한다.
상기의 화장품은 항산화 활성, 미백 활성의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 기능성을 포함하는 화장품을 나타낸다.
상기의 화장품에서 가공삼은 분말, 추출액, 착즙액의 군으로 선택된 어느 하나 이상의 형태를 재료로 하여 크림, 에센스, 연고, 액상 유액의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 제형으로 형성될 수 있다.
이하 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 방사선이 조사된 수삼을 이용한 홍삼과 흑삼의 제조방법
본 발명에서 사용된 인삼은 금산에서 유통되는 4년근 수삼을 구입한 후 수삼을 세정수로 깨끗이 세척하였다. 세척이 끝난 수삼은 폴리에틸렌 포장지에 밀봉한 후, 한국원자력연구원 정읍방사선과학연구소내 감마선 조사시설(선원 100만 Ci, Co-60)을 이용하여 10±0.5℃의 온도에서 시간 당 10～100kGy의 선량율로 방사선을 조사하였다.
수삼의 감마선 조사선량은 0kGy, 5kGy, 10kGy, 30kGy, 50kGy, 70kGy 및 100 kGy의 총 흡수선량을 얻도록 하였으며, 흡수선량 확인은 세릭-세로스 선량계(ceric-cerous dosimeter, Bruker Instruments, Rheinstetten, Germany)를 사용하였고, 총 흡수선량의 오차는 ±0.1kGy였다.
상기 방사선 조사된 수삼을 60℃ 온도의 건조기에서 3시간 동안 건조한 후 100℃ 온도의 증숙기에서 3시간 증숙하는 건조와 증숙의 증포과정을 2회 반복한 후 최종적으로 60℃의 건조기에서 수분함량이 12±2％가 되도록 건조하여 홍삼을 제조하였다.
상기 방사선 조사된 수삼을 60℃ 온도의 건조기에서 3시간 동안 건조한 후 100℃ 온도의 증숙기에서 3시간 증숙하는 건조와 증숙의 증포과정을 9회 반복한 후 최종적으로 60℃의 건조기에서 수분함량이 12±2％가 되도록 건조하여 흑삼을 제조하였다.
상기에서 제조된 홍삼과 흑삼으로부터 조사포닌을 추출하기 위해 홍삼 및 흑삼의 시료 각각 5.0g을 분쇄한 후 80％ 메탄올 150ml를 가하여 75℃에서 1시간 동안 4회 반복 추출하고, 여과지(filter paper)로 잔여물을 여과한 후, 상등액을 50℃ 이하에서 감압농축 하였다. 이 농축물에 50ml의 증류수를 가하여 용해한 후 에테르 50ml를 가하여 에테르 층으로 이행되는 지용성 물질을 제거하였다. 수층에 50ml의 수포화 부탄올을 가하여 3회 반복 추출하고 50ml의 증류수를 2회 세척한 후 얻은 수포화 부탄올층을 최종적으로 감압농축하여 조사포닌을 얻은 후 하기의 실험예에 사용하였다.
<실시예 2> 방사선 조사선원에 따른 홍삼의 제조
상기 실시예 1에서와 동일한 방법으로 수삼을 세척한 후 30kGy의 총 흡수선량을 얻도록 각각 감마선(Co-60), X-선(5MeV) 및 전자선(10MeV)을 조사한 후 60℃ 온도의 건조기에서 3시간 동안 건조하고, 100℃ 온도의 증숙기에서 3시간 증숙하는 과정의 건조 및 증숙을 2회 반복한 후 최종적으로 60℃의 건조기에서 수분함량이 12±2％가 되도록 건조하여 홍삼을 제조하였으며, 실시예 1에서와 동일한 방법으로 홍삼으로부터 조사포닌을 추출하여 실험에 사용하였다.
<실험예 1> 방사선 조사에 의해 제조된 홍삼과 흑삼의 진세노사이드 함량 분 석
실시예 1에서 제조된 홍삼과 흑삼으로부터 조사포닌을 추출한 후 고속액체크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 Hypersil GOLD C18(4.6×250mm) 컬럼, 검출파장 203nm, 용출용매는 (A) 20％ 아세토니트릴/물, (B) 80％ 아세토니트릴/물을 시간대 별로 비율차이(Gradient)를 두어 실시하는 분석조건으로 하여 감마선 조사선량에 따른 홍삼과 흑삼의 진세노사이드 Rg3, Rg5 및 Rk1 함량을 각각 분석하여 표 1에 나타내었다.
<표 1> 감마선 조사선량에 따른 홍삼과 흑삼의 진세노사이드 성분분석 결과
구분 방사선 조사선량 Rg3 Rg5 Rk1 합계
홍삼


 0kGy 222.52 105.39 40.11 368.03
5kGy 303.92 143.30 60.38 507.61
10kGy 348.46 188.64 80.85 617.96
30kGy 535.28 857.81 529.65 1922.74
50kGy 441.98 587.05 343.32 1372.34
70kGy 423.28 478.26 270.19 1171.74
100kGy 460.39 562.19 325.17 1347.75
흑삼




 0kGy 2292.45 2502.35 2043.60 6838.40
5kGy 2010.44 3293.38 2232.43 7536.25
10kGy 2284.68 3690.85 2571.31 8546.84
30kGy 2402.27 3444.37 2698.49 8545.13
50kGy 3108.94 2674.34 2630.37 8143.65
70kGy 3065.83 2795.16 2503.97 8364.96
100kGy 2883.08 2752.89 2550.02 8185.99
상기 표 1에서처럼 홍삼의 경우 감마선 비조사구(감마선 0kGy 조사구)에 비해 감마선 조사구(감마선 5kGy～100kGy 조사구)의 Rg3, Rg5 및 Rk1 진세노사이드 함량이 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 30kGy의 선량으로 조사된 홍삼에서 가장 높게 나타났다.
흑삼의 경우 홍삼의 경우와 마찬가지로 감마선 비조사구에 비해 감마선이 조 사된 감마선 조사구 흑삼의 Rg3, Rg5 및 Rk1 진세노사이드 함량이 증가하는 것으로 나타났다.
<실험예 2> 방사선 조사선원에 따른 홍삼의 진세노사이드 함량 분석
실시예 2에서와 같이 감마선, X-선 및 전자선(30kGy)을 조사하여 제조된 홍삼으로부터 조사포닌을 추출한 후 실험1예와 같은 HPLC 분석법을 이용하여 방사선 조사선원에 따른 홍삼의 진세노사이드 Rg3, Rg5 및 Rk1 함량을 각각 분석하여 표 2에 나타내었다.
<표 2> 방사선 조사선원에 따른 홍삼의 진세노사이드 성분분석 결과
방사선 조사선원(조사선량) Rg3 Rg5 Rk1 합계
비조사구(0kGy) 154.10 186.60 86.10 426.80
감마선(30kGy) 445.40 1024.60 690.80 2160.80
X-선(30kGy) 276.50 909.60 604.80 1790.90
전자선(30kGy) 568.23 772.01 353.77 1694.01
상기 표 2의 결과에서처럼 실험예 1의 결과(표 1 참조)와 마찬가지로 방사선 비조사구에 비해 감마선, X-선 및 전자선 등의 방사선 조사구 홍삼의 Rg3, Rg5 및 Rk1 진세노사이드 함량이 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 동일한 방사선 조사선량(30kGy)으로 조사하였음에도 불구하고, 방사선 조사선원 중 감마선이 X-선과 전자선에 비해 진세노사이드 함량이 가장 높게 나타났다.
<실험예 3> 방사선 조사에 따른 인삼 조직의 경도 및 미세구조 분석
실험예 1과 실험예 2에서와 같이 방사선 조사에 의해 진세노사이드 함량이 증가하는 원인을 규명하기 위한 실험의 일환으로 수삼에 감마선을 조사한 후 경도 및 SEM(Scanning Electron Micrograph)를 이용한 인삼 조직의 미세구조 변화를 분석하여 각각 도 1, 도 2a 내지 도 2g에 나타내었다.
그 결과, 인삼의 경도는 감마선 비조사 대조구(0 kGy)에 비해 감마선 조사선량이 증가함에 따라 감소하는 경향이었으며(도 1 참조), 조직 미세구조의 경우 감마선 조사선량이 증가함에 따라 조직 내부에 기공이 많이 발생하고, 기공의 크기 또한 증가하는 것으로 확인되었다(도 2a 내지 도 2g 참조).
상기 도 1, 도 2a 내지 도 2g 결과는 방사선 조사가 인삼의 조직을 연화시키고, 다공성 조직으로 변화시킴에 따라 인삼에는 존재하지 않는 진세노사이드가 생성되는 작용 즉, 가열처리에 의해 인삼 배당체로부터 당이 분리되는 탈당과정 (Deglycosylation)에 도움을 주기 때문에 방사선 조사에 의해 제조된 홍삼과 흑삼의 경우 Rg3, Rg5 및 Rk1와 같은 진세노사이드가 많이 생성됨을 간접적으로 증명하는 결과이다.
상기에서 인삼의 경도 측정은 텍스쳐 분석기(Texture analyser, Stable Micro System, UK)를 이용하여 직경 10mm의 탐침(Probe)을 3mm/s 속도로 이동시켜 인삼의 경도를 측정하였다.
<실험예 4> 방사선 조사에 의해 제조된 홍삼의 생리활성 분석
실시예 1에서 제조된 홍삼의 생리활성을 규명하기 위해 30kGy로 감마선 조사된 시료와 감마선 비조사 시료로부터 조사포닌을 추출한 후 DPPH 라디칼 소거능 분 석을 통한 항산화 활성, 비장세포 분화 증식능 분석을 통한 면역증강 활성, 암세포 증식 저해능 분석을 통한 항암 활성 및 티로시나아제(tyrosinase) 활성 저해능 분석을 통한 미백효과를 비교하여 표 3에 나타내었다.
상기에서 항산화 활성은 Amarowicz 등(2004)의 방법(Amarowicz, R., Pegg, R. B., Rahimi, M, P., Barl, B., &Weil, J. A. (2004). Free-radical scavenging capacity and antioxidant activity of selected plant species from the Canadian prairies. Food Chemistry 84, 551-562.)에 따라 DPPH (2.2-diphenyl-1-picryl-hydrazil) 시약을 이용한 라디칼 소거능을 확인하였다. 메탄올에 용해된 0.1mM DPPH 용액 100㎕를 동량의 인삼 추출물과 30분간 반응시킨 후 흡광도 520nm에서 측정하였다.
상기에서 면역증강 활성은 Zhang 등의 방법(Zhang, L.H., Longley, R.E., & Koehn, F.E. (1997), Antiproliferative and immunosuppressive properties of microcolin A, a marine-derived lipopeptide. Life Sciences 60(10), 751-762.)에 따라 생쥐의 비장을 적출한 후 비장세포를 96-well plate에 1×106 cells/well로 분주하고 인삼 추출물을 처리한 후 24시간 동안 배양하여 MTT(3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyl tetrazolium bromide) 분석법으로 비장세포의 증식능을 측정하였다.
상기에서 항암활성은 Koopman 등의 방법(Koopman, J.L., Slomp, J., de Bart A.C.W., Quax, P.H.A., & Verheijen, J.H. (1998). Mitogenic effects of urokinase on melanoma cells are independent of high affinity binding to the urokinase receptor. Journal of Biological Chemistry 273, 33267-33272)에 따라 피부암 세포(B16BL6)를 이용하여 암세포주를 96-well plate에 5×104 cells/well로 분주하고 인삼 추출물을 처리한 후 24시간동안 배양하여 MTT 분석법으로 암세포 생존율을 측정하였다.
상기에서 미백효과는 Shin 등의 방법(Shin, N.H., Ryu, S.Y., Choi, E.J., Kang, S.H., Chang, I.M., Min, K.R., & Kim, Y.S. (1998). Oxyresveratrol as potent inhibitor on dopa oxidase activity of mushroom tyrosinase. Biochemical and Biophysical Research Communications. 243, 801-803.)에 따라 L-dopa(10mM)와 인삼 추출물을 96-well plate에 넣고 티로시나아제(tyrosinase, 100units/ml)을 가하여 15분간 반응시킨 후 흡광도 475nm에서 tyrosinase 활성 저해능 확인하였다.
그 결과, 감마선 조사에 의해 제조된 홍삼은 비조사 처리된 홍삼에 비해 항산화 활성, 면역증강 활성, 항암활성 및 미백효과가 보다 높은 것으로 나타나 생리활성이 증진된 것으로 확인되었다.
표 3. 감마선 조사 및 비조사에 따라 제조된 홍삼의 DPPH 라디칼 소거능 분석, 비장세포 분화 증식능, 암세포 생존율 및 티로시나아제 활성 저해능 분석
조사선량 DPPH 라디칼 소거능(％) 비장세포 분화 증식능(％) 암세포 생존율(％) 티로시나아제 활성 저해능(％)
감마선 비조사 홍삼(0kGy) 43.09±0.12 107.05±4.10 75.15±3.71 20.12±2.31
감마선 조사 홍삼
(30kGy)		 50.45±1.07 116.95±2.46 62.19±2.02 24.42±1.58
<실시예 3> 방사선 조사를 이용하여 제조한 홍삼을 함유하는 건강기능식품
금산에서 유통되는 4년근 수삼을 구입한 후 수삼을 세정수로 깨끗이 세척하였다. 세척이 끝난 수삼은 폴리에틸렌 포장지에 밀봉한 후, 한국원자력연구원 정읍방사선과학연구소내 감마선 조사시설(선원 100만 Ci, Co-60)을 이용하여 10±0.5℃의 온도에서 시간 당 30kGy의 선량율로 방사선을 조사하였다.
상기 방사선 조사된 수삼을 60℃ 온도의 건조기에서 3시간 동안 건조한 후 100℃ 온도의 증숙기에서 3시간 증숙하는 건조와 증숙의 증포과정을 2회 반복한 후 최종적으로 60℃의 건조기에서 수분함량이 12±2％가 되도록 건조하여 홍삼을 제조하였다.
상기에서 제조한 홍삼을 분쇄기로 분쇄하여 홍삼 분말을 제조하였다.
상기의 홍삼 분말 6.0중량％, 전분 70.0중량％, 유당 18.0중량％, 스테아린산마그네슘 4.0중량％, 비타민 C 2.0중량％를 배합하고 타정기에서 타정하여 홍삼을 함유하는 정제 형상의 건강기능식품을 제조하였다.
<실시예 4> 방사선 조사를 이용하여 제조한 홍삼을 함유하는 건강기능식품
실시예 3에서 얻은 홍삼 분말 10.0중량％, 전분 70.0중량％, 자일리톨 8중량％, 유당 10.0중량％, 비타민 C 2.0중량％를 배합하고 제환기에서 제환하여 홍삼을 함유하는 환(丸) 형상의 건강기능식품을 제조하였다.
<실시예 5> 방사선 조사를 이용하여 제조한 홍삼을 함유하는 약학적 조성물
실시예 3에서 얻은 홍삼 분말 12.0중량％, 카복시메틸셀룰로스 83.0중량％ 및 스테아린산마그네슘 5.0중량％을 배합하고 젤라틴 재질의 캅셀에 충전하여 홍삼을 함유하는 캅셀제 형상의 약학적 조성물을 제조하였다.
<실시예 6> 방사선 조사를 이용하여 제조한 홍삼을 함유하는 화장품
실시예 3에서 얻은 홍삼 분말 5.0중량％, 젤라틴 펩티드화합물 0.02중량％, 아스코르빈산 0.02중량％, 스테아린산 2.5중량％, 농글리세린 1.5중량％, 스쿠알란 1.0중량％, 1,3-부틸렌글리콜 7.0중량％, 폴리솔베이트60 2.5중량％, 폴리에틸렌글리콜1000 5.0중량％, 경화 라놀린 5.0중량％, 옥틸 도데카놀 10.0중량％, 솔비탄 스테아레이트 1.0중량％, 트리에탄올아민 0.5중량％, 파라옥시안식향산에스테르 0.01중량％ 및 잔부의 정제수를 재료로 하여 통상의 크림 화장품의 제조방법에 따라 홍삼을 함유하는 크림 제형의 화장품을 제조하였다.
<실시예 7> 방사선 조사를 이용하여 제조한 흑삼을 함유하는 건강기능식품
금산에서 유통되는 4년근 수삼을 구입한 후 수삼을 세정수로 깨끗이 세척하였다. 세척이 끝난 수삼은 폴리에틸렌 포장지에 밀봉한 후, 한국원자력연구원 정읍방사선과학연구소내 감마선 조사시설(선원 100만 Ci, Co-60)을 이용하여 10±0.5℃의 온도에서 시간 당 30kGy의 선량율로 방사선을 조사하였다.
상기 방사선 조사된 수삼을 60℃ 온도의 건조기에서 3시간 동안 건조한 후 100℃ 온도의 증숙기에서 3시간 증숙하는 건조와 증숙의 증포과정을 9회 반복한 후 최종적으로 60℃의 건조기에서 수분함량이 12±2％가 되도록 건조하여 흑삼을 제조하였다.
상기에서 제조한 홍삼을 분쇄기로 분쇄하여 흑삼 분말을 제조하였다.
상기의 흑삼 분말 10.0 량％, 카복시메틸셀룰로스 85.0 중량％ 및 스테아린산마그네슘 5.0중량％을 배합하고 젤라틴 재질의 캅셀에 충전하여 흑삼을 함유하는 캅셀제 형상의 건강기능식품을 제조하였다.
<실시예 8> 방사선 조사를 이용하여 제조한 흑삼을 함유하는 건강기능식품
실시예 7에서 얻은 흑삼 분말 10.0중량％, 전분 70.0중량％, 자일리톨 8중량％, 유당 9.0중량％, 비타민 C 3.0중량％를 배합하고 제환기에서 제환하여 흑삼을 함유하는 환(丸) 형상의 건강기능식품을 제조하였다.
<실시예 9> 방사선 조사를 이용하여 제조한 흑삼을 함유하는 약학적 조성물
실시예 7에서 얻은 흑삼 분말 8.0중량％, 전분 70.0중량％, 유당 16.0중량％, 스테아린산마그네슘 3.0중량％, 비타민 C 3.0중량％를 배합하고 타정기에서 타정하여 흑삼을 함유하는 정제 형상의 약학적 조성물을 제조하였다.
<실시예 10> 방사선 조사를 이용하여 제조한 흑삼을 함유하는 화장품
실시예 7에서 얻은 흑삼 분말 5.0중량％, 젤라틴 펩티드화합물 0.02중량％, 아스코르빈산 0.02중량％, 스테아린산 2.5중량％, 농글리세린 1.5중량％, 스쿠알란 1.0중량％, 1,3-부틸렌글리콜 7.0중량％, 폴리솔베이트60 2.5중량％, 폴리에틸렌글리콜1000 5.0중량％, 경화 라놀린 5.0중량％, 옥틸 도데카놀 10.0중량％, 솔비탄 스테아레이트 1.0중량％, 트리에탄올아민 0.5중량％, 파라옥시안식향산에스테르 0.01중량％ 및 잔부의 정제수를 재료로 하여 통상의 크림 화장품의 제조방법에 따라 홍삼을 함유하는 크림 제형의 화장품을 제조하였다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 의해 Rg3, Rg5, Rk1의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 진세노사이드 함량이 증가된 홍삼 또는 흑삼의 가공삼을 제공할 수 있다.
본 발명의 Rg3, Rg5, Rk1의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 진세노사이드 함량이 증가된 가공삼은 항산화 활성, 면역증강 활성, 항암 활성, 미백 활성 등의 효과가 있어 본 발명에 의해 제조된 가공삼은 항산화 효과, 면역 증강 효과, 항암 효과를 지니는 건강기능식품; 항산화 효과, 면역 증강 효과, 항암 효과를 지니는 약학적 조성물 및 미백 효과를 지니는 화장품의 제품화에 이용될 수 있다.
도 1은 감마선 조사선량에 따른 인삼의 경도 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2a는 감마선 조사선량(0kGy)에 따른 인삼 조직의 미세구조 분석 결과를 나타낸 사진이다.
도 2b는 감마선 조사선량(5kGy)에 따른 인삼 조직의 미세구조 분석 결과를 나타낸 사진이다.
도 2c는 감마선 조사선량(10kGy)에 따른 인삼 조직의 미세구조 분석 결과를 나타낸 사진이다.
도 2d는 감마선 조사선량(30kGy)에 따른 인삼 조직의 미세구조 분석 결과를 나타낸 사진이다.
도 2e는 감마선 조사선량(50kGy)에 따른 인삼 조직의 미세구조 분석 결과를 나타낸 사진이다.
도 2f는 감마선 조사선량(70kGy)에 따른 인삼 조직의 미세구조 분석 결과를 나타낸 사진이다.
도 2g는 감마선 조사선량(100kGy)에 따른 인삼 조직의 미세구조 분석 결과를 나타낸 사진이다.

Claims (16)

  1. 가공삼의 제조에 있어서,
    수삼에 방사선을 조사한 후 40～80℃에서 1～5시간 건조하는 건조공정;
    건조된 수삼을 80～120℃에서 1～8시간 증숙하는 증숙공정;
    상기의 건조공정 및 증숙공정을 1～2회 반복 실시하거나 또는 상기의 건조공정 및 증숙공정을 3～9회 반복 실시하는 반복공정;
    상기 반복공정 후 40～80℃에서 수분함량이 10～14％가 되도록 최종 건조를 실시하는 것을 특징으로 하는 방사선 조사를 이용한 진세노사이드 Rg3, Rg5, Rk1 함량이 증가된 가공삼의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 가공삼은 홍삼 또는 흑삼인 것을 특징으로 하는 방사선 조사를 이용한 진세노사이드 Rg3, Rg5, Rk1 함량이 증가된 가공삼의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 방사선은 감마선, X-선, 전자선의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 방사선 조사를 이용한 진세노사이드 Rg3, Rg5, Rk1 함량이 증가된 가공삼의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 방사선은 조사선량이 1～100kGy인 것을 특징으로 하는 방사선 조사를 이용한 진세노사이드 Rg3, Rg5, Rk1 함량이 증가된 가공삼의 제조방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
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