KR101244213B1 - Cultivation method of chlorella and extraction method of beta carotene from chlorella - Google Patents

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Abstract

본 발명은 베타카로틴의 함량이 증대된 클로렐라의 배양방법, 및 초임계 유체 추출법을 이용하여 클로렐라로부터 베타카로틴을 고효율로 추출하는 방법을 개시한다. The present invention discloses a method for culturing chlorella with increased beta carotene content, and a method for efficiently extracting beta carotene from chlorella using supercritical fluid extraction.

Description

클로렐라의 배양방법 및 클로렐라로부터 베타카로틴을 추출하는 방법{CULTIVATION METHOD OF CHLORELLA AND EXTRACTION METHOD OF BETA CAROTENE FROM CHLORELLA}Method of culturing chlorella and extracting beta carotene from chlorella {CULTIVATION METHOD OF CHLORELLA AND EXTRACTION METHOD OF BETA CAROTENE FROM CHLORELLA}

본 발명은 클로렐라의 배양방법 및 클로렐라로부터 베타카로틴을 추출하는 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 베타카로틴의 함량이 증대된 클로렐라의 배양방법 및 초임계 유체 추출법을 이용하여 클로렐라로부터 베타카로틴을 고효율로 추출하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for culturing chlorella and a method for extracting beta carotene from chlorella, and specifically, to extract beta carotene from chlorella with high efficiency using a method for culturing chlorella with increased beta carotene content and a supercritical fluid extraction method. It is about how to.

베타카로틴은 산업적으로 의약품, 기능성 식품, 화장품 및 음식물 첨가제로 사용되고 있다. 현재 베타 카로틴은 상업화된 화학합성공정에 의해 생산되고 있으나 최근 미국, 유럽 및 우리나라 정부에서는 식품 및 화장품 첨가제로 합성 베타 카로틴의 사용을 엄격히 금지하고 있어, 천연 베타 카로틴을 값싸게 생산할 수 있는 생물공정개발에 대한 관심이 점점 증가하고 있다. 당근, 토마토, 호박과 같은 녹황색 채소에서 추출되는 천연 베타카로틴은 가격이 매우 비싼데, 이는 식물체 재배에 상당한 기간이 소요되는 반면 생합성되는 베타 카로틴의 함량은 매우 적기 때문이다. 뿐만 아니라 견고한 세포벽 때문에 이를 회수하기 위해서는 복잡한 추출 과정이 필요하고, 다른 카로테노이드 성분들도 함께 존재하기 때문에 이들로부터 순수한 베타 카로틴을 얻기 위한 추가적인 분리정제 과정이 필요하다.Beta-carotene is used industrially as a pharmaceutical, functional food, cosmetics and food additives. Currently, beta-carotene is produced by commercial chemical synthesis process, but recently, the US, Europe and Korea government strictly prohibit the use of synthetic beta-carotene as food and cosmetic additives, and develop biological process that can produce natural beta-carotene cheaply. There is a growing interest in. Natural beta-carotene extracted from green yellow vegetables such as carrots, tomatoes, and pumpkins is very expensive because it takes a long time to grow plants, while the amount of biosynthetic beta carotene is very small. In addition, due to the solid cell wall, a complex extraction process is required to recover it, and since other carotenoid components are also present, an additional separation and purification process is required to obtain pure beta carotene from them.

한편 천연 베타 카로틴은 합성 제품보다 10배 이상의 탁월한 항산화 효과, 소비자의 천연제품에 대한 선호도 및 의약품 규제 강화 등의 원인으로 인하여 3 - 4 배의 고가격을 형성하고 있으나 국내에서는 전혀 생산 기반이 없고 전량 외국에서 수입하고 있는 실정이다. 이에 저가의 천연 베타카로틴을 얻기 위한 연구가 매우 절실한 실정이다.On the other hand, natural beta-carotene is three to four times higher in price due to the superior antioxidant effect than synthetic products, consumer's preference for natural products, and strengthened regulation of medicines. Imported from. Therefore, research to obtain low-cost natural beta carotene is very urgent situation.

클로렐라(Chlorella vulgaris)는 건강식품으로서 비교적 높은 부가가치를 지닌 미세조류로서 상품화되고 있다. 외국에서는 클로렐라로부터 지방, 단백질, 비타민 등의 생산에 관한 연구가 광범위하게 이루어졌고, 구체적으로 80년대까지 곰팡이 균을 이용하여 클로렐라를 배양하는 연구가 활발히 진행되었다. Chlorella vulgaris is a health food that is commercialized as a relatively high value-added microalgae. In foreign countries, studies on the production of fats, proteins, vitamins, and the like from chlorella have been extensively conducted. In particular, studies on culturing chlorella using fungi have been actively conducted until the 80s.

한편, 최근에는 세포당 베타 카로틴 함량이 높은 우수한 미세조류 종에 대한 연구가 시작되고 있다. 그러나 대부분의 연구는 베타 카로틴 촉진을 위한 induction mechanism에 대한 연구에 중점이 두어져 왔고, 대부분의 천연 베타 카로틴의 생산은 미세조류의 일종인 더나릴라(Dunaliella)에 의한 것이다. On the other hand, research has recently begun on a good microalgal species with high content of beta carotene per cell. However, most studies have focused on the induction mechanism for beta carotene promotion, and most of the production of natural beta carotene is caused by Dunaliella, a type of microalgae.

그런데 클로렐라(chlorella vulgaris)는 어떤 배지를 사용하여 배양하느냐에 따라 베타카로틴(beta-carotene)의 생산성이 달라질 수 있는바, 본 발명의 발명자들은 베타카로틴의 함량을 증대시켜 줄 수 있는 클로렐라용 배양 배지에 대하여 예의연구한 결과 본 발명을 완성하기에 이른 것이다. However, chlorella (chlorella vulgaris) may vary in productivity of beta carotene (beta-carotene) depending on the culture medium used, the inventors of the present invention in a culture medium for chlorella that can increase the content of beta carotene As a result of intensive research, the present invention has been completed.

한편, 여러 가지 성분이 함유되어 있는 클로렐라로부터 기존의 유기용매 추출법에 의해 추출을 실시하면 용매의 선택, 유기용매의 잔존, 용매 제거의 어려움, 환경오염, 추출 수율이 낮고, 또한 통상적으로 10-48시간의 장시간의 추출시간 등의 다양한 문제점을 가지게 된다. 따라서 클로렐라로부터 베타카로틴을 고효율로 추출하는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다. On the other hand, extraction from chlorella containing various components by conventional organic solvent extraction method results in low solvent selection, residual organic solvent, difficulty in removing solvent, environmental pollution, and low extraction yield. There are various problems such as long time extraction time of time. Therefore, there is a need for a study on how to extract beta-carotene from chlorella with high efficiency.

한편, 초임계 유체 추출기술(Supercritical Fluid Extraction Technology)은 임계온도 및 임계 압력 이상의 유체를 사용하는 기술로 의약품, 식품가공 및 석유화학물질 정제 등의 추출, 정제 관련분야에서 기존의 공정을 대체할 수 있는 새로운 환경 친화적 청정 기술로 주목받고 있다(C.D. Bevan and P.S. Marshall. The use of supercritical fluid in the isolation of natural products, Nat.Prod.Rep. 11, 451-576, 1994). 특히 최근 들어 에너지 자원 가격의 상승, 전통적인 분리공정이 수반하는 환경문제, 기체나 액체 공정으로 제조가 불가능한 특수 목적 신소재 수요의 신장 등의 이유로 선진 각국에서는 지난 30여 년간, 전통적인 공정으로 기체나 액체를 사용하는 개념을 탈피하여 초임계 유체 기술을 공정 유체로 사용하는 신공정 유체기술의 개발에 심혈을 기울여 왔다. 그 결과 초임계유체 공정은 정밀화학, 에너지, 환경, 신소재 등 제반 산업에 급속도로 파급되면서 전통적인 다양한 분리기술을 초임계유체 공정으로 대체하고자 하는 움직임이 가속화되고 있다. On the other hand, Supercritical Fluid Extraction Technology is a technology that uses fluids above the critical temperature and pressure, and can replace the existing processes in the fields of extraction and refining such as medicine, food processing and petrochemical refining. New environmentally friendly clean technologies (CD Bevan and PS Marshall.The use of supercritical fluid in the isolation of natural products, Nat. Prod. Rep. 11, 451-576, 1994). In particular, developed countries have been using gas or liquid in traditional processes for the past three decades due to rising energy resource prices, environmental problems associated with traditional separation processes, and increased demand for special-purpose materials that cannot be manufactured by gas or liquid processes. Breaking away from the concept of using, we have been working hard to develop new process fluid technology that uses supercritical fluid technology as process fluid. As a result, the supercritical fluid process is rapidly spreading to various industries such as fine chemicals, energy, environment, and new materials, and the movement to replace various traditional separation technologies with the supercritical fluid process is accelerating.

이에 본 발명의 발명자들은 초임계 유체 추출법을 적용하여 클로렐라로부터 베타카로틴을 고효율로 추출하는 방법에 대하여 예의 연구한 결과 본 발명을 완성하기에 이른 것이다. Accordingly, the inventors of the present invention have completed the present invention as a result of intensive research on a method of extracting beta carotene from chlorella with high efficiency by applying a supercritical fluid extraction method.

본 발명은 베타카로틴의 함량이 증대된 클로렐라를 배양하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a method for culturing chlorella with an increased content of beta carotene.

또한, 본 발명은 초임계 유체 추출법을 적용하여 클로렐라로부터 베타카로틴을 고효율, 고순도로 추출하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a method for extracting beta-carotene from chlorella with high efficiency and high purity by applying a supercritical fluid extraction method.

또한, 본 발명은 클로렐라로부터 베타카로틴을 최적으로 추출할 수 있는 조건을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is also an object of the present invention to provide conditions under which beta carotene can be optimally extracted from chlorella.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 클로렐라 배양방법은 (A) 질산나트륨, 인산칼륨 이염기성, 황산마그네슘 및 염화칼슘을 포함하는 액상 배지를 제조하는 단계; (B) 상기 액상 배지의 pH를 7~8로 조절한 후, 멸균시키는 단계; 및 (C) 상기 멸균된 액상 배지에 클로렐라를 분주한 후, 배양시키는 단계;를 포함하여, 베타카로틴 함량이 증대된 클로렐라를 배양시키는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the chlorella culture method of the present invention comprises the steps of (A) preparing a liquid medium containing sodium nitrate, potassium phosphate dibasic, magnesium sulfate and calcium chloride; (B) adjusting the pH of the liquid medium to 7-8, then sterilizing; And (C) dispensing chlorella in the sterilized liquid medium, followed by culturing; and culturing the chlorella with increased beta carotene content.

또한, 본 발명의 클로렐라 배양방법은 상기 액상 배지가 시트르산, 구연산철(Ⅲ) 암모늄, 나트륨 철 EDTA, 탄산나트륨, 이염화망간, 황산아연, 황산제2구리, 몰리브덴산 나트륨 및 질산코발트를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the chlorella culture method of the present invention the liquid medium further comprises citric acid, ferric citrate (III) ammonium, sodium iron EDTA, sodium carbonate, manganese dichloride, zinc sulfate, cupric sulfate, sodium molybdate and cobalt nitrate It is characterized by.

또한, 본 발명의 클로렐라로부터 베타카로틴을 추출하는 방법은 (A') 상기 방법으로 배양된 클로렐라를 상기 액상 배지로부터 수거하고 동결건조한 후, 분말화시키는 단계; (B') 상기 분말화된 클로렐라를 초임계유체 추출용기에 충진하는 단계; (C') 상기 추출용기에 열교환기를 통하여 초임계유체를 투입하여 클로렐라 추출물을 추출하는 단계; (D') 감압분리기에서 상기 초임계유체와 클로렐라 추출물을 감압분리시키는 단계; 및 (E') 상기 분리된 클로렐라 추출물을 수거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the method for extracting beta carotene from the chlorella of the present invention (A ') collecting the chlorella cultured by the above method from the liquid medium, lyophilized, and then powdered; (B ') filling the powdered chlorella into a supercritical fluid extraction container; (C ′) extracting chlorella extract by introducing supercritical fluid into the extraction vessel through a heat exchanger; (D ′) separating the supercritical fluid and the chlorella extract under reduced pressure in a reduced pressure separator; And (E ') collecting the separated chlorella extract.

또한, 본 발명의 클로렐라로부터 베타카로틴을 추출하는 방법은 상기 (C')단계에서 상기 초임계 유체가 이산화탄소인 것을 특징으로 한다. In addition, the method for extracting beta carotene from the chlorella of the present invention is characterized in that the supercritical fluid is carbon dioxide in the step (C ').

또한, 본 발명의 클로렐라로부터 베타카로틴을 추출하는 방법은 상기 이산화탄소의 압력이 200bar, 온도는 30℃ 인 것을 특징으로 한다. In addition, the method for extracting beta carotene from the chlorella of the present invention is characterized in that the pressure of the carbon dioxide is 200bar, the temperature is 30 ℃.

이하에서는 본 발명의 클로렐라의 배양방법 및 클로렐라로부터 베타카로틴을 추출하는 방법에 대하여 각 단계별로 구체적으로 설명하겠다.Hereinafter, the method for culturing chlorella of the present invention and the method for extracting beta carotene from chlorella will be described in detail for each step.

1. 클로렐라의 배양방법1. Method of culturing chlorella

(A) 액상 배지를 제조하는 단계(A) preparing a liquid medium

클로렐라(chlorella vulgaris)는 어떤 배지를 사용하여 배양되느냐에 따라 베타카로틴(beta-carotene)의 생산성이 달라질 수 있는데, 본 발명은 질산염(nitrate)과 인산염(phosphate)을 주요성분으로 함유하는 액상 배지를 사용하여 베타카로틴의 함량이 탁월하게 증대된 클로렐라를 배양할 수 있다. Chlorella (chlorella vulgaris) may vary in productivity of beta-carotene depending on which medium is cultured. The present invention relates to a liquid medium containing nitrate and phosphate as main components. It can be used to culture chlorella with an excellent increase in the content of beta carotene.

본 발명의 액상 배지는 질산염(nitrate)과 인산염(phosphate)을 주요성분으로 함유하고 그 외의 여러 가지 무기염류들을 함유하는데, 주요 질산염과 인산염으로 질산나트륨과 인산칼륨 이염기성을 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 질산나트륨, 인산칼륨 이염기성 이외에 황산마그네슘, 염화칼슘, 시트르산, 구연산철(Ⅲ) 암모늄, 나트륨 철 EDTA, 탄산나트륨, 이염화망간, 황산아연, 황산제2구리, 몰리브덴산 나트륨 및 질산코발트 등을 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 상기 성분들을 모두 포함하는 액상 배지에서 클로렐라를 배양하는 경우, 배양된 클로렐라의 베타카로틴을 함량은 현저하게 증대하게 된다. The liquid medium of the present invention contains nitrate and phosphate as main components and various other inorganic salts. It is preferable that the main nitrate and phosphate contain sodium nitrate and potassium phosphate dibasic. In addition to sodium nitrate and potassium phosphate dibasic, magnesium sulfate, calcium chloride, citric acid, ammonium ferric citrate, sodium iron EDTA, sodium carbonate, manganese dichloride, zinc sulfate, cupric sulfate, sodium molybdate and sodium cobalt nitrate It is preferable to further include. When chlorella is cultured in a liquid medium containing all the above components, the beta carotene content of the cultured chlorella is significantly increased.

(B) 액상 배지의 pH를 조절한 후, 멸균시키는 단계(B) after adjusting the pH of the liquid medium, sterilizing

본 발명은 상기 (A)단계에서 제조된 액상 배지의 pH를 7~8, 바람직하게는 7.5로 조절하는데, 액상 배지의 pH가 상기 범위를 만족하는 경우 고농도의 클로렐라를 얻을 수 있다. The present invention adjusts the pH of the liquid medium prepared in step (A) to 7 to 8, preferably 7.5, it can be obtained a high concentration of chlorella when the pH of the liquid medium satisfies the above range.

다음으로, 본 발명의 액상 배지를 멸균시키는데, 바람직하게는 가압멸균기(Autoclave)에서 2시간 동안, 더욱 바람직하게는 30분간 110℃에서 멸균시킨다. Next, the liquid medium of the present invention is sterilized, preferably sterilized at 110 ° C. for 2 hours, more preferably 30 minutes in an autoclave.

(C) 멸균된 액상 배지에 클로렐라를 분주한 후, 배양시키는 단계(C) dispensing chlorella in sterile liquid medium, and then culturing

본 발명은 상기 (B)단계에서 멸균된 액상 배지를 상온까지 식힌 후, 클로렐라 불가리스(Chlorella Vulgaris) 균주를 분주한다. 이때 바람직하게는 무균실(clean bench)나 무균상자에서 클로렐라 불가리스 균주를 분주한다. The present invention is cooled to room temperature in the liquid medium sterilized in the step (B), and then dispensed Chlorella Vulgaris strain. The chlorella vulgaris strain is preferably dispensed from a clean bench or a sterile box.

다음으로, 클로렐라 불가리스 균주가 분주된 배지는 배양실(shaker)로 옮겨져 24시간 동안 형광등 빛을 쬐어 약 7일 동안 배양한다. 이때 배양실의 온도는 25℃로 유지시키는 것이 바람직한데, 상기 범위를 만족하는 경우 고농도의 클로렐라를 배양시킬 수 있다. 본 발명은 이러한 과정들을 반복하여 클로렐라 셀을 지속적으로 생산할 수 있다. Next, the medium to which the Chlorella vulgaris strain is dispensed is transferred to a shaker and incubated for about 7 days under a fluorescent light for 24 hours. In this case, the temperature of the culture chamber is preferably maintained at 25 ° C. If the above range is satisfied, high concentration of chlorella may be cultured. The present invention can repeat these processes to continuously produce chlorella cells.

이와 같이 배양된 클로렐라는 기존의 시판되는 클로렐라에 비하여 베타카로틴의 함량이 증대되어, 클로렐라로부터 베타카로틴을 더욱 효과적으로 추출할 수 있게 된다. The chlorella cultured in this way increases the content of beta-carotene compared to conventional commercial chlorella, and thus more effectively extracts beta-carotene from chlorella.

또한, 본 발명은 이와 같이 생산된 클로렐라를 원심분리하여 셀만을 수거하여 이용하는 것이 바람직하다. 이때 원심분리 조건은 4 °C 온도 하에서 8500 rpm으로 하는 것이 바람직하다. In addition, the present invention is preferably used to collect the cells by centrifuging the chlorella produced in this way. At this time, the centrifugal conditions are preferably 8500 rpm under 4 ° C temperature.

또한, 본 발명은 이와 같이 원심분리된 셀을 동결건조 과정을 통해 건조된 분말의 형태로 만들어 이용하는 것이 바람직하다. In addition, the present invention is preferably used to make the centrifuged cell in the form of a powder dried through a freeze-drying process.

2. 클로렐라로부터 베타카로틴을 추출하는 방법2. How to Extract Beta Carotene from Chlorella

본 발명은 상기와 같이 액상 배지에서 배양된 클로렐라에 초임계 유체 추출법을 적용함으로써 베타카로틴을 매우 효과적으로 추출할 수 있다. The present invention can be extracted beta carotene very effectively by applying a supercritical fluid extraction method to chlorella cultured in a liquid medium as described above.

본 발명의 클로렐라로부터 베타카로틴을 추출하는 방법은 (A')클로렐라를 상기 액상 배지로부터 수거하고 동결건조한 후, 분말화시키는 단계, (B') 상기 분말화된 클로렐라를 초임계유체 추출용기에 충진하는 단계, (C') 상기 추출용기에 열교환기를 통하여 초임계유체를 투입하여 클로렐라 추출물을 추출하는 단계, (D') 감압분리기에서 상기 초임계유체와 클로렐라 추출물을 감압분리시키는 단계, 및 (E') 상기 분리된 클로렐라 추출물을 수거하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. The method for extracting beta carotene from chlorella of the present invention comprises the steps of (A ') collecting chlorella from the liquid medium and lyophilizing, followed by powdering, (B') filling the powdered chlorella into a supercritical fluid extraction vessel. (C ') extracting the chlorella extract by introducing a supercritical fluid through a heat exchanger into the extraction vessel, (D') separating the supercritical fluid and the chlorella extract under reduced pressure in a reduced pressure separator, and (E ' It is preferable to include the step of collecting the separated chlorella extract.

이때, 상기 (A') 단계에서 클로렐라 불가리스는 원심분리를 통해 액상 배지로부터 셀만을 수거하는 것이 바람직한데, 원심분리 조건은 4 °C 온도 하에서 8500 rpm으로 하는 것이 좋다. 원심분리 조건이 상기 범위를 만족하는 경우 셀의 파괴 없이 배지로부터 셀만을 효과적으로 수거할 수 있다. At this time, in the step (A '), chlorella vulgaris is preferably to collect only the cells from the liquid medium through centrifugation, the centrifugation conditions are preferably set to 8500 rpm under 4 ° C temperature. If the centrifugation conditions satisfy the above range, only cells can be effectively collected from the medium without breaking the cells.

또한, 상기 수거된 클로렐라 셀은 동결건조하고 분말화한 후, 막자사발에서 갈아 고운 입자로 만드는 것이 바람직하다. 클로렐라 셀을 고운 입자로 만들게 되면, 클로렐라로부터 베타카로틴을 더욱 효과적으로 추출할 수 있다.In addition, the collected chlorella cells are preferably lyophilized and powdered, and then ground in a mortar to make fine particles. The finer the chlorella cells, the more effective beta carotene can be extracted from chlorella.

또한, 상기 (B')단계에서는 도 14에 도시된 바와 같은 초임계유체 추출용기에 클로렐라 분말을 충진하는 것이 바람직하다. In addition, in the step (B '), it is preferable to fill the chlorella powder in the supercritical fluid extraction container as shown in FIG.

또한, 상기 (C')단계에서는 초임계 유체로 이산화탄소를 사용하는 것이 바람직하며, 초임계 유체의 온도는 30℃, 압력은 200bar인 것이 바람직하다.In addition, in the step (C ′), it is preferable to use carbon dioxide as the supercritical fluid, and the temperature of the supercritical fluid is preferably 30 ° C. and the pressure is 200 bar.

또한, 상기 (D')단계에서 분리된 초임계 유체는 순환한 후 외부에서 보충되는 초임계 유체와 함께 펌프에 의해 감압하여 재순화시키고, 분리된 클로렐라 추출물을 수거하는 것이 바람직하다. In addition, the supercritical fluid separated in the step (D ') is circulated and recycled by depressurization by a pump together with the supercritical fluid supplemented from the outside, it is preferable to collect the separated chlorella extract.

본 발명은 초임계 유체 추출법을 이용함에 따라, 클로렐라로부터 유용성분들을 손실 없이 높은 추출효율로 얻을 수 있다. 특히, 본 발명은 초임계 유체 추출법을 이용함에 따라 클로렐라로부터 베타카로틴을 매우 고효율로 얻을 수 있다. By using the supercritical fluid extraction method, the present invention can obtain useful components from chlorella with high extraction efficiency without loss. In particular, the present invention can obtain beta-carotene from chlorella with very high efficiency by using supercritical fluid extraction.

본 발명에 의하면 베타카로틴의 함량이 증대된 클로렐라를 배양할 수 있다. According to the present invention can be cultured chlorella with increased content of beta carotene.

또한, 본 발명에 의하면 초임계 유체 추출법을 적용하여 클로렐라로부터 베타카로틴을 고효율, 고순도로 추출할 수 있다. According to the present invention, beta carotene can be extracted from chlorella with high efficiency and high purity by applying a supercritical fluid extraction method.

또한, 본 발명에 의하면 클로렐라로부터 베타카로틴을 최적의 추출조건으로 추출할 수 있다. In addition, according to the present invention, beta carotene can be extracted from chlorella under optimum extraction conditions.

도 1은 베타 카로틴 표준시료를 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 2는 베타카로틴 표준시료를 아세톤으로 희석하여 검량선을 작성한 결과이다(1ppm, 4ppm, 5ppm).
도 3은 본 실시예 1의 클로렐라의 아세톤 추출물을 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 4는 본 실시예 2의 클로렐라의 메탄올 추출물을 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 5는 본 실시예 3의 클로렐라의 에탄올 추출물을 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 6은 본 실시예 4의 클로렐라의 클로로포름 추출물을 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 7은 본 실시예 5의 클로렐라의 헥산 추출물을 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 8은 비교예 1의 클로렐라의 아세톤 추출물을 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 9는 비교예 2의 클로렐라의 메탄올 추출물을 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 10은 비교예 3의 클로렐라의 에탄올 추출물을 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 11은 비교예 4의 클로렐라의 클로로포름 추출물을 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 12는 비교예 5의 클로렐라의 헥산 추출물을 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 13은 본 실시예 5의 클로렐라의 헥산 추출물의 LC/MS/MS 분석 결과이다.
도 14는 본 실시예 6 내지 13에서 사용한 초임계 유체 추출장치의 모식도이다.
도 15는 본 실시예 8의 클로렐라의 초임계 유체 추출물을 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 16은 본 실시예 9의 클로렐라의 초임계 유체 추출물을 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 17은 본 실시예 10의 클로렐라의 초임계 유체 추출물을 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 18은 본 실시예 11의 클로렐라의 초임계 유체 추출물을 HPLC로 분석한 크로마토그램이다.
도 19는 베타카로틴 표준시료를 아세톤으로 희석하여 검량선을 작성한 결과이다(1000ppm, 2500ppm, 5000ppm).
Figure 1 is a chromatogram of HPLC analysis of beta carotene standard.
Figure 2 is a result of preparing a calibration curve by diluting the beta carotene standard sample with acetone (1ppm, 4ppm, 5ppm).
3 is a chromatogram analyzed by HPLC of the acetone extract of Chlorella of Example 1.
Figure 4 is a chromatogram analyzed by HPLC of the methanol extract of Chlorella of Example 2.
5 is a chromatogram analyzed by HPLC of the ethanol extract of Chlorella of Example 3.
6 is a chromatogram analyzed by HPLC of the chloroform extract of Chlorella of Example 4.
7 is a chromatogram analyzed by HPLC of the hexane extract of Chlorella of Example 5.
8 is a chromatogram analyzed by HPLC of the acetone extract of Chlorella of Comparative Example 1.
9 is a chromatogram analyzed by HPLC of the methanol extract of Chlorella of Comparative Example 2.
10 is a chromatogram analyzed by HPLC of the ethanol extract of Chlorella of Comparative Example 3.
11 is a chromatogram analyzed by HPLC of the chloroform extract of Chlorella of Comparative Example 4.
12 is a chromatogram analyzed by HPLC of the hexane extract of Chlorella of Comparative Example 5.
FIG. 13 shows LC / MS / MS analysis results of the hexane extract of Chlorella of Example 5. FIG.
14 is a schematic view of the supercritical fluid extraction apparatus used in Examples 6 to 13;
15 is a chromatogram analyzed by HPLC of the supercritical fluid extract of Chlorella of Example 8. FIG.
FIG. 16 is a chromatogram analyzed by HPLC of the supercritical fluid extract of Chlorella of Example 9. FIG.
17 is a chromatogram analyzed by HPLC of the supercritical fluid extract of Chlorella of Example 10. FIG.
18 is a chromatogram analyzed by HPLC of the supercritical fluid extract of Chlorella of Example 11. FIG.
19 is a result of preparing a calibration curve by diluting a beta carotene standard sample with acetone (1000ppm, 2500ppm, 5000ppm).

이하, 본 발명의 내용에 대해 하기 실시예에서 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 이와 등가의 기술적 사상의 변형까지 포함한다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail in the following examples, but the scope of the present invention is not limited only to the following examples, and includes modifications of equivalent technical ideas.

제조예Manufacturing example : 베타카로틴을 함유하는 클로렐라의 배양 : Culture of Chlorella containing Beta Carotene

본 실시예에서는 액상 배지를 제조한 후, 클로렐라 불가리스(Chlorella Vulgaris) 균주를 분주하여 배양하였다. In the present Example, after preparing a liquid medium, Chlorella Vulgaris strains were cultured by aliquoting.

하기 표 1과 같이, 삼각 플라스크에 배지 성분을 혼합하여 배양액을 만들었다. 배양액의 pH를 7.50으로 조절하고 삼각 플라스크 입구를 마개로 막은 후 호일로 밀봉하였다. 배양액을 무균화 시키기 위해 가압 멸균기(autoclave)에 넣어 2시간 정도, 바람직하게는 30분간 110℃에서 멸균시킨 후 상온까지 배지를 식혀주었다. 무균실(clean bench)이나 무균상자 내에서 식힌 배지에 클로렐라 불가리스 균주를 분주하였다. 분주를 마친 배지는 배양실(shaker)로 옮겨져 24시간 형광등 빛을 쬐어 약 7일 동안 배양하였다. 이때 배양실의 온도는 25℃로 유지시켰다. 생산된 클로렐라를 원심분리하여 셀만을 수거하였다. 이때 원심분리 조건은 4 °C 온도 하에서 8500 rpm으로 하였다. 원심분리된 셀은 동결건조 과정을 통해 건조된 분말의 형태로 만들었다. As shown in Table 1, the culture medium was prepared by mixing the media components in the Erlenmeyer flask. The pH of the culture was adjusted to 7.50 and the inlet of the Erlenmeyer flask was plugged and sealed with foil. In order to aseptically sterilize the culture solution, the medium was sterilized at 110 ° C. for about 2 hours, preferably for 30 minutes, and then cooled to room temperature. Chlorella vulgaris strains were aliquoted into chilled medium in a clean bench or aseptic box. After dispensing, the medium was transferred to a shaker and incubated for about 7 days under a fluorescent lamp for 24 hours. At this time, the temperature of the culture chamber was maintained at 25 ℃. The produced chlorella was centrifuged to collect only the cells. At this time, the centrifugation conditions were 8500 rpm under 4 ° C temperature. The centrifuged cells were made in the form of dried powder through lyophilization process.

배지성분 Medium component mg/Lmg / L 질산나트륨(Sodium nitrate)Sodium Nitrate 15001500 인산칼륨이염기성·4수화물(Potassium phosphate dibasic tetrahydrate)Potassium phosphate dibasic tetrahydrate 4040 황산마그네슘·7수화물(Magnesium sulfate heptahydrate)Magnesium sulfate heptahydrate 7575 염화칼슘(Calcium chloride)Calcium chloride 27.227.2 시트르산(Citric acid)Citric acid 66 구연산철(Ⅲ)암모늄(Ammonium iron(Ⅲ) citrate)Ammonium iron (Ⅲ) citrate 66 나트륨 철 EDTA(EDTA iron sodium salt)EDTA iron sodium salt (EDTA) 1One 탄산나트륨(Sodium carbonate)Sodium carbonate 1010 이염화망간·4수화물(Manganese(Ⅱ) chloride tetrahydrate)Manganese (II) chloride tetrahydrate 1.811.81 황산아연·7수화물(Zinc sulfate heptahydrate)Zinc sulfate heptahydrate 0.220.22 황산제2구리·5수화물(Cupric sulfate pentahydrate)Cupric sulfate pentahydrate 0.390.39 몰리브덴산 나트륨(Sodium molybdate)Sodium molybdate 0.050.05 질산코발트·6수화물(Cobalt nitrate hexahydrate)Cobalt nitrate hexahydrate 0.0490.049

실시예Example 1 내지 5: 클로렐라로부터 베타카로틴의 추출  1 to 5: Extraction of Beta Carotene from Chlorella

본 실시예에서는 상기 제조예에서 배양된 클로렐라로부터 베타카로틴을 추출하기 위하여 용매 추출법을 행하였다. 용매 추출법에서 사용된 용매는 아세톤, 메탄올, 에탄올, 클로로포름 및 헥산이다. 각각 용매 100ml에 상기 제조예에서 배양된 클로렐라 불가리스 0.5 g을 넣고 4시간 동안 교반(stirring)해 주었다. 교반을 하여 추출이 끝난 후 회전갑압 증발기로 용매를 제거하였다. 그리고 NaCl포화수용액:MeOH=1:1의 용액을 만들어 추출물을 녹여냈다. 이것을 액-액 추출을 하기 위하여 분별 깔때기에 넣고 층을 분리시켰다. 시간이 흐르면 두 개의 선명한 층으로 분리가 되는데, 층이 분리되면 상층액을 받아내고 탈수제로 널리 쓰이는 Na2SO4를 추출된 시료 속에 넣어 수분을 제거하였다. 수분이 제거된 추출액을 회전갑압 증발기로 용매를 제거하여 추출물을 제조하였다. In this example, a solvent extraction method was performed to extract beta carotene from the chlorella cultured in Preparation Example. Solvents used in the solvent extraction method are acetone, methanol, ethanol, chloroform and hexane. 0.5 g of chlorella vulgaris cultured in the above Preparation Example was added to 100 ml of the solvent and stirred for 4 hours. After the extraction was completed by stirring, the solvent was removed by a rotary box evaporator. Saturated aqueous solution of NaCl: MeOH = 1: 1 was made to dissolve the extract. This was placed in a separatory funnel for liquid-liquid extraction and the layers separated. As time goes by, two clear layers were separated. When the layers were separated, the supernatant was collected and Na 2 SO 4 , which is widely used as a dehydrating agent, was added to the extracted sample to remove moisture. The extract was removed by removing the solvent with a rotary box evaporator to remove the moisture.

비교예Comparative example 1 내지 5: 클로렐라로부터 베타카로틴의 추출 1 to 5: Extraction of Beta Carotene from Chlorella

(주)대상에서 시판되는 클로렐라 원말을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일하게 클로렐라로부터 베타카로틴을 추출하였다.Note: Beta carotene was extracted from chlorella in the same manner as in the above example, except that chlorella raw material commercially available from the subject was used.

클로렐라의 종류Types of Chlorella 용매의 종류Type of solvent 실시예 1Example 1 제조예에서 배양된 클로렐라 분말Chlorella Powder Cultured in Preparation 아세톤Acetone 실시예 2Example 2 제조예에서 배양된 클로렐라 분말Chlorella Powder Cultured in Preparation 메탄올Methanol 실시예 3Example 3 제조예에서 배양된 클로렐라 분말Chlorella Powder Cultured in Preparation 에탄올ethanol 실시예 4Example 4 제조예에서 배양된 클로렐라 분말Chlorella Powder Cultured in Preparation 클로로포름chloroform 실시예 5Example 5 제조예에서 배양된 클로렐라 분말Chlorella Powder Cultured in Preparation 헥산Hexane 비교예 1Comparative Example 1 (주)대상에서 시판되는 클로렐라 원말Chlorella raw material sold by Daesang Co., Ltd. 아세톤Acetone 비교예 2Comparative Example 2 (주)대상에서 시판되는 클로렐라 원말Chlorella raw material sold by Daesang Co., Ltd. 메탄올Methanol 비교예 3Comparative Example 3 (주)대상에서 시판되는 클로렐라 원말Chlorella raw material sold by Daesang Co., Ltd. 에탄올ethanol 비교예 4Comparative Example 4 (주)대상에서 시판되는 클로렐라 원말Chlorella raw material sold by Daesang Co., Ltd. 클로로포름chloroform 비교예 5Comparative Example 5 (주)대상에서 시판되는 클로렐라 원말Chlorella raw material sold by Daesang Co., Ltd. 헥산Hexane

실험예Experimental Example 1 : 클로렐라 용매 추출물의 베타카로틴 함량 분석 1: Beta-carotene content analysis of chlorella solvent extract

본 실험예에서는 상기 실시예 1 내지 5, 제조예 1 내지 5에서 제조된 추출물에 대하여 베타카로틴 함량을 분석하기 위하여 HPLC 분석을 수행하였다. In this experimental example, HPLC analysis was performed to analyze the beta carotene content of the extracts prepared in Examples 1 to 5 and Preparation Examples 1 to 5.

HPLC의 이동상은 클로로폼 : 메탄올을 4 : 96 비율로 섞은 것을 사용하였으며, 컬럼은 waters 사의 ODS2 (4.6 ×150 mm) 컬럼을 사용하였다. 이동상의 유속은 분당 1 mL 로 하였으며, UV 검출기로 검출하였으며 이때 파장은 450 nm로 하였다. 추출해 낸 물질이 베타카로틴임을 확인하기 위해 TCI사에서 구입한 베타 카로틴 표준시료(beta-carotene standard)를 이용하여 머무름시간(retention time)을 비교 해 보았다. The mobile phase of HPLC was mixed with chloroform: methanol in a ratio of 4:96, and the column was an ODS2 (4.6 × 150 mm) column manufactured by waters. The flow rate of the mobile phase was 1 mL per minute and detected by a UV detector at a wavelength of 450 nm. To confirm that the extracted material was beta-carotene, the retention time was compared by using a beta-carotene standard purchased from TCI.

도 1은 베타 카로틴 표준시료를 HPLC로 분석한 크로마토그램으로써 베타카로틴의 머무름 시간은 약 18분대 인 것을 확인할 수 있다. 또한, 표준시료를 아세톤으로 희석하여 1 ppm, 4 ppm, 5 ppm의 농도로 만들어 검량선을 작성한 결과는 도 2에 나타내었다.1 is a chromatogram analyzed by HPLC of the beta carotene standard sample, it can be seen that the retention time of beta carotene is about 18 minutes. In addition, the results of diluting the standard sample with acetone to a concentration of 1 ppm, 4 ppm, and 5 ppm to prepare a calibration curve are shown in FIG. 2.

상기 각각의 클로렐라로부터 5가지 용매로 추출한 추출물(총 10가지 추출물)을 상기 HPLC 조건으로 분석하였다. 도 3 내지 도 12에 나타나는 바와 같이, 상기 실시예 5의 추출물에는 베타카로틴이 포함되어 있으나, 이를 제외한 나머지는 HPLC로 정량이 불가능한 매우 낮은 농도의 베타카로틴이 추출되었음을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예 5의 추출물에 대하여 도 2의 검량선으로부터 베타카로틴의 양을 계산해 본 결과 2.18 ppm의 베타카로틴이 추출되었음을 알 수 있었다. 이로부터 본 제조예의 액상시료에서 배양된 클로렐라는 기존의 클로렐라에 비하여 베타카로틴의 함량이 증대되었음을 확인할 수 있었다. Extracts (total 10 extracts) extracted from each of the chlorella with five solvents were analyzed by the HPLC conditions. As shown in Figures 3 to 12, the extract of Example 5 contained beta carotene, except for this, it was confirmed that beta carotene extracted at a very low concentration that cannot be quantified by HPLC. In addition, when the amount of beta carotene was calculated from the calibration curve of FIG. 2 with respect to the extract of Example 5, it was found that 2.18 ppm of beta carotene was extracted. From this, chlorella cultured in the liquid sample of the present preparation was confirmed that the content of beta carotene increased compared to the conventional chlorella.

실험예Experimental Example 2 : 클로렐라 추출물 내의 유효성분의 구조적 성격 규명 2: Identification of structural character of active ingredient in chlorella extract

본 실험예에서는 상기 실시예 5에서 얻은 클로렐라의 헥산 추출물의 성분을 분석하였다. 즉, LC/MS/MS의 성분 분석으로 베타 카로틴의 분자량 538에 해당하는 피크의 유무를 확인함으로써 추출 여부를 재차 확인하였다. 사용한 LC/MS/MS는 Thermo사의 TSQ Quantum Ultra을 사용하였으며, 컬럼은 Gemini-NX 5um C18 (100×2.0mm)으로 컬럼 유속은 분당 200 ㎕씩 흘려주었다. 주입 부피(Injection volumn)은 20㎕로 하였고, 이동상은 메탄올과 2-프로판올을 3:1 비율로 혼합하여 사용하였다. 기화온도(Vaporizer temperature)는 100 ℃, 쉬스 가스 압력(Sheath gas pressure)은 40 psi, 보조 가스 압력(Aux gas pressure)은 10 psi, 충진 온도(Capillary temperature)는 320 ℃로 하였다. In this Experimental Example, the components of the hexane extract of Chlorella obtained in Example 5 were analyzed. That is, the extraction was confirmed again by confirming the presence or absence of the peak corresponding to the molecular weight 538 of the beta carotene by component analysis of LC / MS / MS. LC / MS / MS was used as TSQ Quantum Ultra of Thermo, and the column was Gemini-NX 5um C18 (100 × 2.0mm). The column flow rate was 200 μl per minute. The injection volume was 20 μl, and the mobile phase was used by mixing methanol and 2-propanol in a 3: 1 ratio. Vaporizer temperature was 100 ° C., Sheath gas pressure was 40 psi, Aux gas pressure was 10 psi, and the filling temperature was 320 ° C.

LC/MS/MS로 분석하여 얻은 결과는 도 10에 나타내었는데, 상기 실시예 5에서 얻은 클로렐라의 헥산 추출물의 유효성분의 분자량은 538로 베타카로틴임을 확인할 수 있었다. Results obtained by analyzing by LC / MS / MS are shown in FIG. 10, the molecular weight of the active ingredient of the hexane extract of Chlorella obtained in Example 5 was confirmed that the beta carotene 538.

실시예Example 6 내지 13 : 초임계유체 추출법으로 클로렐라로부터 베타카로틴 추출 6-13: Beta-carotene extraction from chlorella by supercritical fluid extraction

본 실시예에서는 초임계유체 추출법을 이용하여 상기 제조예에서 배양된 클로렐라(Chlorella Vulgaris)로부터 베타카로틴을 추출하였다. 구체적인 방법은 하기와 같으며, 이때 사용한 초임계 유체 장치의 모식도는 도 14에 나타내었다. In this example, beta-carotene was extracted from Chlorella Vulgaris cultured in the preparation example using a supercritical fluid extraction method. The specific method is as follows, and the schematic diagram of the supercritical fluid apparatus used at this time is shown in FIG.

1) 클로렐라 불가리스를 액상 배지로부터 원심분리를 통해 셀만을 수거하고 동결건조한 후 분말 형태로 만들고 막자 사발에서 갈아 고운 입자로 만들었다. 1) Chlorella vulgaris was collected from the liquid medium by centrifugation, lyophilized, lyophilized, powdered and ground in a mortar to make fine particles.

2) 상기 1) 단계에서 만들어진 고운 분말 형태의 클로렐라 0.5g을 초임계유체 추출 용기에 충진하였다. 2) 0.5 g of chlorella in the form of fine powder prepared in step 1) was filled in a supercritical fluid extraction vessel.

3) 상기 2) 단계에서 클로렐라 분말이 충진된 추출 용기에 열교환기를 통하여 초임계 유체를 투입하여 추출물을 추출하였다. 여기서, 초임계 유체로는 이산화탄소를 사용하였고, 이때 초임계 추출조건은 하기 표 3에 나타내었다. 3) The supercritical fluid was introduced into the extraction container filled with chlorella powder in step 2) to extract the extract. Here, carbon dioxide was used as the supercritical fluid, and supercritical extraction conditions are shown in Table 3 below.

4) 상기 3) 단계에서 추출된 추출물과 초임계 유체의 혼합물을 감압분리기에서 감압밸브를 경유시켜 감압분리시켰다. 4) The mixture of the extract extracted in step 3) and the supercritical fluid were separated under reduced pressure through a pressure reducing valve in a pressure reducing separator.

5) 상기 4) 단계에서 분리된 초임계 유체는 순환한 후 외부에서 보충되는 초임계 유체와 함께 펌프에 의해 감압하여 재순환시키고, 분리된 클로렐라 초임계 유체 추출물을 수거하였다. 5) The supercritical fluid separated in step 4) was circulated and recycled by depressurization by a pump with the supercritical fluid supplemented from the outside, and the separated chlorella supercritical fluid extract was collected.

COCO 22 COCO 22
(g/min)(g / min)
Modifier (mL/min)Modifier (mL / min) Modifier Modifier
실시예 6Example 6 150150 22 0.1 mL/min0.1 mL / min 아세톤Acetone 실시예 7Example 7 150150 22 0.1 mL/min0.1 mL / min -- 실시예 8Example 8 200200 22 0.1 mL/min0.1 mL / min 아세톤Acetone 실시예 9Example 9 200200 33 0.1 mL/min0.1 mL / min 아세톤Acetone 실시예 10Example 10 200200 22 0.1 mL/min0.1 mL / min -- 실시예 11Example 11 200200 33 0.1 mL/min0.1 mL / min -- 실시예 12Example 12 250250 22 0.1 mL/min0.1 mL / min 아세톤Acetone 실시예 13Example 13 250250 22 0.1 mL/min0.1 mL / min --

실험예Experimental Example 3 : 클로렐라  3: Chlorella 초임계Supercritical 유체 추출물의 베타카로틴 함량 분석 Beta-carotene content analysis of fluid extracts

본 실험예에서는 상기 실시예 6 내지 13에서 제조된 추출물에 대하여 베타카로틴 함량을 분석하기 위하여 HPLC 분석을 수행하였다. 이때, 상기 추출물은 회전갑압 증발기로 용매를 제거하고 농축한 후에 용매 추출법의 추출물과 마찬가지로 HPLC 분석을 하였다. In this experimental example, HPLC analysis was performed to analyze the beta carotene content of the extracts prepared in Examples 6 to 13. At this time, the extract was concentrated by removing the solvent with a rotary box evaporator and concentrated, followed by HPLC analysis as in the extract of the solvent extraction method.

도 15 내지 18은 상기 실시예 8 내지 11의 클로렐라 초임계 유체 추출물에 대한 크로마토그램인데, 이에 의하면, 10분, 11분, 18분, 19분대의 머무름시간을 가지는 피크가 존재하였고, 이를 상기 도 1의 베타카로틴 표준물질의 머무름시간과 비교해 보면 18분대에 베타카로틴이 존재함을 알 수 있었다. 15 to 18 are chromatograms of the chlorella supercritical fluid extracts of Examples 8 to 11, whereby peaks having retention times of 10 minutes, 11 minutes, 18 minutes, and 19 minutes existed. Compared with the retention time of the beta-carotene standard of 1, beta-carotene is present in the 18 minutes.

한편, 실시예 6, 7의 CO2의 압력이 150인 경우에는 CO2의 유속과 상관없이 피크의 높이가 상기 실시예 6 내지 9에 비하여 낮았으며, 실시예 12, 13의 CO2의 압력이 250인 경우에는 초임계 유체추출을 할 때 추출물이 회수되는 라인의 막힘 현상으로 추출이 원활하게 이루어지지 못했다. 이로부터 클로렐라를 초임계 유체 추출시, 초임계 유체의 압력이 200bar 인 경우 추출되는 베타카로틴의 함량이 매우 증대됨을 알 수 있었다. On the other hand, when Example 6, was a case where the pressure of the CO 2 in the 7150, the height of the peak, regardless of the flow rate of CO 2 lower than in the Examples 6 to 9 and Example 12, the pressure of CO 2 of 13 In the case of 250, the extraction was not performed smoothly due to the clogging phenomenon of the line in which the extract was recovered when the supercritical fluid was extracted. From this, when the chlorella supercritical fluid extraction, it can be seen that the content of beta carotene is very increased when the pressure of the supercritical fluid is 200bar.

하기에서는 실시예 8 내지 11의 CO2의 압력이 200인 경우에 대하여 추출된 베타카로틴의 양을 비교하였다. 도 2의 검량선으로는 도 15 내지 18과 같이 높은 농도로 검출된 베타카로틴을 정량할 수 없었기 때문에 1000 ppm, 2500 ppm, 5000 ppm의 베타카로틴 표준시료를 이용하여 검량선을 다시 작성하였으며 그 결과는 도 19에 나타내었다. 베타카로틴 표준시료를 이용하여 얻은 검량선에 의한 정량 결과는 표 4에 나타내었다.In the following, the amount of extracted beta carotene was compared to the case where the pressure of CO 2 of Examples 8 to 11 was 200. Since the beta-carotene detected at high concentrations as shown in FIGS. 15 to 18 could not be quantified by the calibration curve of FIG. 2, the calibration curve was rewritten using a standard standard of 1000 ppm, 2500 ppm, and 5000 ppm It is shown in 19. The quantitative results by the calibration curve obtained using the beta carotene standard sample are shown in Table 4.

피크 면적 Peak area 베타카로틴의 농도(ppm)Beta Carotene Concentration (ppm) 실시예 6Example 6 1835310918353109 7971 7971 실시예 7Example 7 1029437610294376 4862 4862 실시예 8Example 8 1128253211282532 5244 5244 실시예 9Example 9 78788947878894 3932 3932

상기 표 4에 나타나는 바와 같이, 일반적인 용매 추출법보다 초임계유체 추출법을 이용하여 추출하는 경우 클로렐라로부터 베타카로틴을 효과적으로 추출할 수 있음을 확인할 수 있었다. 더불어 시간적인 효율성 측면에서도 용매 추출법은 약 13시간이 소요되는 반면, 초임계 유체 추출법은 약 2시간만 소요되어 더욱 효과적인 방법임을 알 수 있었다.As shown in Table 4, it was confirmed that beta carotene can be effectively extracted from chlorella when extracted using a supercritical fluid extraction method than a general solvent extraction method. In addition, the solvent extraction method takes about 13 hours in terms of time efficiency, whereas the supercritical fluid extraction method takes about 2 hours and was found to be more effective.

Claims (5)

삭제delete (A) 질산나트륨, 인산칼륨 이염기성, 황산마그네슘, 염화칼슘, 시트르산, 구연산철(Ⅲ) 암모늄, 나트륨 철 EDTA, 탄산나트륨, 이염화망간, 황산아연, 황산제2구리, 몰리브덴산 나트륨 및 질산코발트를 포함하는 액상 배지를 제조하는 단계;
(B) 상기 액상 배지의 pH를 7~8로 조절한 후, 멸균시키는 단계; 및
(C) 상기 멸균된 액상 배지에 클로렐라를 분주한 후, 배양시키는 단계;를 포함하여,
베타카로틴 함량이 증대된 클로렐라를 배양시키는 것을 특징으로 하는 클로렐라의 배양방법.
(A) sodium nitrate, potassium phosphate dibasic, magnesium sulfate, calcium chloride, citric acid, ferric citrate (III) ammonium, sodium iron EDTA, sodium carbonate, manganese dichloride, zinc sulfate, cupric sulfate, sodium molybdate and cobalt nitrate Preparing a liquid medium comprising;
(B) adjusting the pH of the liquid medium to 7-8, then sterilizing; And
(C) dispensing chlorella in the sterilized liquid medium, and then culturing;
Method for culturing chlorella, characterized in that the chlorella with increased beta carotene content.
(A') 제2항의 방법으로 배양된 클로렐라를 상기 액상 배지로부터 수거하고 동결건조한 후, 분말화시키는 단계;
(B') 상기 분말화된 클로렐라를 초임계유체 추출용기에 충진하는 단계;
(C') 상기 추출용기에 열교환기를 통하여 초임계유체를 투입하여 클로렐라 추출물을 추출하는 단계;
(D') 감압분리기에서 상기 초임계유체와 클로렐라 추출물을 감압분리시키는 단계; 및
(E') 상기 분리된 클로렐라 추출물을 수거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 클로렐라로부터 베타카로틴을 추출하는 방법. .
(A ') collecting chlorella cultured by the method of claim 2 from the liquid medium, lyophilized and then powdered;
(B ') filling the powdered chlorella into a supercritical fluid extraction container;
(C ′) extracting chlorella extract by introducing supercritical fluid into the extraction vessel through a heat exchanger;
(D ′) separating the supercritical fluid and the chlorella extract under reduced pressure in a reduced pressure separator; And
(E ') a method for extracting beta carotene from chlorella, characterized in that it comprises a; collecting the separated chlorella extract. .
제3항에 있어서,
상기 (C')단계에서,
상기 초임계 유체는 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 클로렐라로부터 베타카로틴을 추출하는 방법.
The method of claim 3,
In the step (C '),
The supercritical fluid is a method for extracting beta carotene from chlorella, characterized in that the carbon dioxide.
제4항에 있어서,
상기 이산화탄소의 압력은 200bar, 온도는 30℃ 인 것을 특징으로 하는 클로렐라로부터 베타카로틴을 추출하는 방법.
5. The method of claim 4,
Method for extracting beta carotene from chlorella, characterized in that the pressure of the carbon dioxide is 200bar, the temperature is 30 ℃.
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