KR101315942B1 - Preparing method of astragalin - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하기 화학식 1로 표현되는 아스트라갈린(astragalin)을 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 캄페롤 배당체를 함유하는 식물 추출물에서 효소를 이용하여 선택적으로 당을 제거하여 아스트라갈린을 분리하는 것을 특징으로 하는 아스트라갈린을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 상기 방법을 이용하면, 식물로부터 주요한 생리 활성 물질인 아스트라갈린을 대량으로 생산할 수 있다. The present invention relates to a method for preparing astragalin represented by the following formula (1). More specifically, the present invention relates to a method for producing astragalin, characterized in that astragalin is isolated by selectively removing sugars using an enzyme from a plant extract containing camphorol glycosides. Using this method of the present invention, it is possible to produce a large amount of astragalin, a major bioactive substance from plants.
아스트라갈린, 캄페롤 배당체, 카멜리아시드, 선택적 당 제거, 효소, 녹차 씨, 녹차 잎 Astragaline, Camperol Glycoside, Camellia Seed, Selective Sugar Removal, Enzyme, Green Tea Seed, Green Tea Leaf
Description
본 발명은 효소 반응을 이용하여 하기 화학식 1로 표현되는 아스트라갈린(astragalin)을 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for preparing astragalin represented by Formula 1 using an enzymatic reaction.
[화학식 1][Formula 1]
녹차를 비롯한 대부분의 식물체에는 많은 물질이 배당체 형태로 존재한다. 배당체 물질에 결합되어 있는 당을 제거하기 위하여 화학적인 방법, 특히 화학 물질을 사용할 경우에는 아글리콘 형태의 물질을 제조하는 것은 가능하나, 특정 위치에 있는 당을 선택적으로 제거하는 것은 어렵다. 그러나, 특정한 활성을 가지고 있는 효소를 이용하여 배당체에서 선택적으로 당을 제거 하면, 다양한 종류의 물질을 만들 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 효능의 물질을 제조할 수 있다.In most plants, including green tea, many substances are present in glycosides. Although chemical methods are used to remove sugars bound to glycoside materials, particularly when chemicals are used, it is possible to produce aglycone-type substances, but it is difficult to selectively remove sugars at specific positions. However, by selectively removing sugars from glycosides using enzymes with specific activities, not only various kinds of substances can be made, but also various substances can be prepared.
플라보노이드 물질의 하나인 캄페롤(kaempferol)에 포도당(glucose)이 결합된 형태인 아스트라갈린은 플라보놀(flavonol) 중의 하나로 다양한 종의 식물의 잎과 꽃에 분포되어 있으며, 항산화 및 항염증 등의 효능이 뛰어난 것으로 알려져 있어, 아토피 치료제를 비롯한 다양한 분야로의 적용이 모색되고 있다. 그러나, 현재 사용되고 있는 아스트라갈린은 대부분 추출물의 형태로, 아스트라갈린의 실제적인 함량은 극히 소량에 불과하기 때문에, 물질의 실제적인 효능이 발현된다고 보기 어렵다. 또한, 감나무 혹은 복분자 추출물에 아스트라갈린이 많이 함유되어 있다고 보고되고는 있으나, 그 함량이 수십 ppm에 불과하고, 고함량의 아스트라갈린을 제조하기 위한 분리, 정제 작업 또한 경제성 측면에서 문제점이 있어 아스트라갈린의 대량 생산에 대한 연구는 이루어 지지 않고 있다.Astragalin, a form of flavonoids, combined with glucose (glucose) in camphorol (kaempferol), is one of flavonols and is distributed on the leaves and flowers of plants of various species. It is known to be excellent, and the application to various fields, including an atopy therapeutic agent, is seeking. However, currently used astragalin is mostly in the form of extracts, and since the actual amount of astragalin is very small, it is difficult to express the actual efficacy of the substance. In addition, although it is reported that persimmon or bokbunja extract contains a lot of astragalin, the content is only a few tens of ppm, and separation and purification to produce a high content of astragalin also has problems in terms of economics. There is no research on the mass production of this product.
따라서, 본 발명자들은 녹차 등에 다량 존재하는 카멜리아시드 A(camelliaside A), 카멜리아시드 B(camelliaside B) 등의 배당체(glycosides)에 효과적으로 효소를 처리하고 선택적으로 당을 제거하여, 캄페롤에 포도당(glucose)이 결합을 이룬 형태인 아스트라갈린을 대량 생산 할 수 있는 방법을 연구한 결과, 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have effectively treated enzymes with glycosides, such as camelliaside A and camelliaside B, which are present in large amounts in green tea and the like, and selectively remove sugars, thereby reducing glucose to camphorol. As a result of studying a method for mass production of astragaline, which is a form of), the present invention was completed.
따라서, 본 발명은 아스트라갈린을 제조하는 방법을 제공하는 것으로, 식물, 특히 녹차 씨 또는 녹차 잎에 다량 함유되어 있는 카멜리아시드 A(camelliaside A), 카멜리아시드 B(camelliaside B) 등의 캄페롤 배당체(glycosides)에서 선택적 으로 당을 제거하기 위한 최적의 효소 반응 조건을 도출하여 효과적으로 아스트라갈린(astragalin)을 분리하여 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention provides a method for producing astragalin, and a camphorol glycoside, such as camelliaside A and camelliaside B, which are contained in a large amount in plants, particularly green tea seeds or green tea leaves ( The purpose of the present invention is to provide a method for effectively separating and preparing astragalin by deriving optimal enzymatic reaction conditions to selectively remove sugars from glycosides.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표현되는 아스트라갈린을 제조하는 방법에 있어서, 카멜리아시드 A(camelliaside A) 또는 카멜리아시드 B(camelliaside B)로부터 선택적 당 제거가 가능한 효소를 이용하여 아스트라갈린을 수득하는 것을 특징으로 하는 아스트라갈린 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing astragaline represented by the formula (1), the enzyme capable of selective sugar removal from Camelliaside A (camelliaside A) or Camelliaside B (camelliaside B) It provides a method for producing astragalin characterized in that to obtain astragalin.
[화학식 1][Formula 1]
본 발명에 의한 아스트라갈린을 제조하는 방법은 식물로부터 물 또는 유기 용매를 이용하여 카멜리아시드 A(camelliaside A) 또는 카멜리아시드 B(camelliaside B)를 함유하는 식물 추출물을 수득하고, 선택적 당 제거가 가능한 효소를 이용하여 상기 추출물에 결합되어 있는 당(sugar)을 제거함으로써 아스트라갈린(astragalin)을 분리하는 것을 특징으로 한다.Method for producing astragalin according to the present invention is to obtain a plant extract containing camelliaside A (camelliaside A) or camelliaside B (camelliaside B) using water or an organic solvent from the plant, enzymes capable of selective sugar removal By using to remove the sugar (sugar) bound to the extract is characterized in that the separation of astragalin (astragalin).
상기 유기용매로서는 에탄올, 메탄올, 부탄올, 에테르, 에틸아세테이트 및 클로로포름을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 이상의 유기용매 또는 이들과 물의 혼합물, 바람직하게는 80 % 에탄올을 사용할 수 있다. As the organic solvent, one or more organic solvents selected from the group consisting of ethanol, methanol, butanol, ether, ethyl acetate and chloroform or a mixture of these and water, preferably 80% ethanol can be used.
또한, 상기 효소는 당 결합을 분해하는 효소로서 다양한 미생물 종으로부터 얻을 수 있는 효소이다. 이 효소는 상업적으로 판매되는 것을 사용하거나 필요에 따라 제조하여 사용할 수 있다. 이 효소는 특히, 아스트라갈린 배당체, 바람직하게는 카멜리아시드 A의 갈락토피라노스(galactopyranose) 그룹 및 람노피라노스(rhamnopyranose) 그룹, 카멜리아시드 B의 자일로피라노스(xylopyranose) 그룹 및 람노피라노스(rhamnopyranose) 그룹을 선택적으로 제거할 수 있는 활성을 갖는 효소임을 특징으로 한다.In addition, the enzyme is an enzyme that can be obtained from various microbial species as an enzyme that breaks down sugar bonds. This enzyme can be used commercially or prepared and used as needed. This enzyme is particularly useful for the astragalin glycosides, preferably the galactopyranose and rhamnopyranose groups of camelliaside A, the xylopyranose group of cameliaside B and rhamnopyranose ( rhamnopyranose) is characterized in that the enzyme having the activity to selectively remove the group.
또한, 상기 효소는 바람직하게는 람노시다제 (rhamnosidase), 갈락토시다제 (galactosidase), 펙티나제 (pectinase), 자일로시다제 (xylosidase), 헤스피리디나제 (hesperidinase), 나린지나아제 (naringinase), 셀룰라제 (cellulase)로 구성되는 군으로부터 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 한다. In addition, the enzyme is preferably rhamnosidase, galactosidase, pectinase, xylosidase, hesperidinase, naringinase ( naringinase), cellulase (cellulase) is characterized in that at least one member selected from the group consisting of.
또한, 상기 효소는 더욱 바람직하게는 람노시다제 (rhamnosidase), 갈락토시다제 (galactosidase), 펙티나제 (pectinase), 자일로시다제 (xylosidase), 헤스피리디나제 (hesperidinase), 나린지나아제 (naringinase), 셀룰라제 (cellulase)로 구성되는 군으로부터 선택된 2종 이상으로 이루어진 조합인 것을 특징으로 한다.In addition, the enzyme is more preferably rhamnosidase, galactosidase, pectinase, xylosidase, hesperidinase, naringinase (naringinase), cellulase (cellulase) is characterized in that the combination consisting of two or more selected from the group consisting of.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 하기와 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
식물로부터 물 또는 유기용매를 이용하여 캄페롤 배당체인 카멜리아시드 A 또는 카멜리아시드 B를 함유하는 식물 추출물을 수득하기 위하여, 식물에 약 1 내 지 6 배, 바람직하게는 약 3 배의 물 또는 유기 용매를 넣고, 상온에서 1 내지 5 회 교반하면서 추출하여 탈지시킨 다음, 탈지된 식물에 약 1 내지 8 배, 바람직하게는 약 4 배의 물 또는 유기용매를 넣고, 1 내지 5회 환류 추출한 후, 10 내지 20 ℃에서 1 내지 3일간 침적시킨 후, 여과와 원심분리를 통하여 잔사와 여액을 분리하고, 분리된 여액을 감압 농축하여 얻은 엑기스를 물에 현탁한 후, 에테르 등을 이용하여 색소를 제거한 다음, 수층을 유기용매를 사용하여 1 내지 5회 추출한 후, 수득한 유기용매층을 감압 농축하여 유기용매 엑기스를 얻은 다음, 이를 소량의 메탄올 등에 녹인 후, 대량의 에틸아세테이트 등을 추가하여 생성된 침전물을 건조시켜, 본 발명의 상기 식물 추출물을 수득할 수 있다.In order to obtain a plant extract containing the camperol glycoside Camelliaside A or Camelliaside B from the plant using water or an organic solvent, about 1 to 6 times, preferably about 3 times, water or an organic solvent to the plant. Extracted, degreased by stirring with 1 to 5 times at room temperature, and then about 1 to 8 times, preferably about 4 times of water or an organic solvent, to the degreased plants, and refluxed 1 to 5 times, and then After immersion for 1 to 3 days at ~ 20 ℃, the residue and the filtrate is separated through filtration and centrifugation, and the extract obtained by concentrating the separated filtrate under reduced pressure in water, and then removed the pigment using ether, etc. After extraction of the aqueous layer with an organic solvent 1 to 5 times, the obtained organic solvent layer was concentrated under reduced pressure to obtain an organic solvent extract, which was dissolved in a small amount of methanol and the like, Dry the resulting precipitate by adding such as lactate, it is possible to obtain the plant extract of the present invention.
상기와 같은 방법으로 제조된 식물 추출물의 카멜리아시드 A 또는 B로부터 효소를 이용하여 아스트라갈린을 제조한다.Astragalin is prepared using an enzyme from Camellia seeds A or B of the plant extract prepared in the same manner as above.
아스트라갈린 제조의 효율을 높이기 위해서는 효소 반응 시간은 10~60 시간의 범위가 적당하며, 특히, 40~50 시간의 범위 내가 바람직하고, 반응 pH는 4.0 ~ 9.0 범위가 적당하며, 특히, pH 5.0~6.5 범위 내가 바람직하다. 또한, 효소의 농도는 기질 대비 0.1 ~ 10%의 범위 내가 적당하며, 특히, 1%가 바람직하고, 반응의 온도는 30 ~ 60℃의 범위가 적당하며, 특히, 50℃가 바람직하다. 상기 범위를 벗어나면 효소 사용량 대비 생산성이 떨어지거나 효소 반응이 지연되는 문제점이 발생한다.In order to increase the efficiency of the production of astragaline, the enzyme reaction time is preferably in the range of 10 to 60 hours, and particularly preferably in the range of 40 to 50 hours, and the reaction pH is in the range of 4.0 to 9.0, particularly, in the range of pH 5.0 to 6.5 range i is preferred. In addition, the concentration of the enzyme is suitably in the range of 0.1 to 10% relative to the substrate, in particular, 1% is preferred, the temperature of the reaction is preferably in the range of 30 to 60 ℃, particularly preferably 50 ℃. If the range is out of the above range, productivity decreases relative to the amount of enzyme used, or the enzyme reaction is delayed.
최종 단계에서는 반응액을 감압 농축하여 용매를 제거하고, 잔사에 알코올을 가하여 1 내지 5회 교반시킨 후, 침전된 염들을 여과를 통하여 제거하고, 여과된 여액을 감압 농축하여 조 생성물을 수득하고, 수득된 조 생성물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(메탄올:클로로포름:증류수 = 5:4:1)로 분리하여 아스트라갈린을 수득할 수 있다. In the final step, the reaction solution is concentrated under reduced pressure to remove the solvent, the alcohol is added to the residue, stirred 1 to 5 times, the precipitated salts are removed by filtration, and the filtrate is concentrated under reduced pressure to give a crude product, The crude product obtained can be separated by silica gel column chromatography (methanol: chloroform: distilled water = 5: 4: 1) to give astragalin.
이하, 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 이들 예로만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Experimental Examples. However, the present invention is not limited only to these examples, and may be modified and modified without departing from the scope of the present invention.
또한, 본 발명에서 나린지나아제와 람노시다아제의 기질에 대한 효소의 활성이 비슷하므로, 본 발명의 실시예에서는 나린지나아제를 사용하였다.In addition, since the activity of the enzyme on the substrate of naringinase and rhamnosidase in the present invention is similar, naringinase was used in the embodiment of the present invention.
[제조예 1] 녹차 씨 추출물의 제조Preparation Example 1 Preparation of Green Tea Seed Extract
녹차 씨 2 ㎏에 헥산 6ℓ를 넣고, 상온에서 3회 교반 추출하여 탈지 시킨 다음, 탈지된 녹차 씨 1kg에 80% 메탄올 4ℓ를 넣고, 3회 환류 추출한 후, 15℃에서 1일간 침적시켰다. 그 후, 여과포 여과와 원심분리를 통해 잔사와 여액을 분리하고, 분리된 여액을 감압 농축하여 얻은 엑기스를 물에 현탁한 후, 에테르 1ℓ로 5회 추출하여 색소를 제거하고, 수층을 1-부탄올 500㎖로 3회 추출하였다. 이로부터 얻은 총 1-부탄올층을 감압 농축하여 1-부탄올 엑기스를 얻고, 이를 소량의 메탄올에 녹인 다음, 대량의 에틸아세테이트에 추가하여, 생성된 침전물을 건조함으로써, 녹차 씨 추출물 250g을 수득하였다.6 kg of hexane was added to 2 kg of green tea seeds, extracted by stirring three times at room temperature, and then degreased. 4 kg of 80% methanol was added to 1 kg of degreased green tea seeds. Thereafter, the residue and the filtrate were separated through filter cloth filtration and centrifugation, and the extract obtained by concentrating the separated filtrate under reduced pressure was suspended in water, extracted five times with 1 L of ether to remove the pigment, and the aqueous layer was 1-butanol. Extracted three times with 500 ml. The total 1-butanol layer thus obtained was concentrated under reduced pressure to obtain 1-butanol extract, which was dissolved in a small amount of methanol, and then added to a large amount of ethyl acetate to dry the resulting precipitate, thereby obtaining 250 g of green tea seed extract.
[제조예 2] 녹차 잎 추출물의 제조Preparation Example 2 Preparation of Green Tea Leaf Extract
녹차 잎 2㎏에 헥산 6ℓ를 넣고, 상온에서 3회 교반 추출하여 탈지시킨 다음, 탈지된 녹차 잎 1kg 에 80% 메탄올 4ℓ를 넣고, 3회 환류 추출한 후, 15℃에서 1일간 침적시켰다. 그 후, 여과포 여과와 원심분리를 통해 잔사와 여액을 분리하고, 분리된 여액을 감압 농축하여 얻은 엑기스를 물에 현탁한 후, 에테르 1ℓ로 5회 추출하여 색소를 제거하고, 수층을 1-부탄올 500㎖로 3회 추출하였다. 이로부터 얻은 총 1-부탄올층을 감압 농축하여 1-부탄올 엑기스를 얻고, 이를 소량의 메탄올에 녹인 다음, 대량의 에틸아세테이트에 추가하여, 생성된 침전물을 건조함으로써, 녹차 잎 추출물 150g을 수득하였다.6 kg of hexane was added to 2 kg of green tea leaves, stirred and extracted three times at room temperature, and then degreased. 4 L of 80% methanol was added to 1 kg of degreased green tea leaves, and the mixture was extracted under reflux three times. Thereafter, the residue and the filtrate were separated through filter cloth filtration and centrifugation, and the extract obtained by concentrating the separated filtrate under reduced pressure was suspended in water, extracted five times with 1 L of ether to remove the pigment, and the aqueous layer was 1-butanol. Extracted three times with 500 ml. The total 1-butanol layer thus obtained was concentrated under reduced pressure to obtain 1-butanol extract, which was dissolved in a small amount of methanol, and then added to a large amount of ethyl acetate, and the resulting precipitate was dried to obtain 150 g of green tea leaf extract.
[실시예 1] 카멜리아시드 A에서 선택적으로 당을 제거하는 최적 효소의 조합의 선별Example 1 Screening of the Combination of Optimal Enzymes to Selectively Remove Sugars from Camellia Seed A
효소 반응은 상기 제조예 1에서 추출한 식물 추출물에 배합수를 첨가한 후, 하기와 같은 효소의 조합을 첨가하여 50℃에서 40시간 동안 진행하였다. 이후 반응물을 원심 분리하여 고속 액체 크로마토그래피로 아스트라갈린의 생성률을 확인하여, 효소 처리의 효과를 알아보았다. 효소의 최적 조합을 알아보기 위하여 녹차 씨 추출물의 양은 100mg, pH 6.0으로 조절하여 기질로 하고 각 조합별로 효소 반응을 진행하였으며, 결과는 하기 표 1과 같다.The enzymatic reaction was carried out at 50 ° C. for 40 hours by adding a combination water to the plant extract extracted in Preparation Example 1, and then adding a combination of enzymes as follows. After the reaction was centrifuged to determine the production rate of astragalin by high performance liquid chromatography, the effect of enzyme treatment was examined. In order to determine the optimal combination of enzymes the amount of green tea seed extract was adjusted to 100mg, pH 6.0 as a substrate and proceeded the enzyme reaction for each combination, the results are shown in Table 1.
생성을 위한 최적 조합Astragalin from Green Tea Seed Extract
Optimal combination for produce
(β-galactosidase)β-galactosidase
(β-galactosidase)
표 1에서 나타나듯이 단일 효소를 사용하는 것보다 다른 종류의 효소를 혼합하여 사용한 경우에 아스트라갈린(astragalin)의 생성률을 극대화할 수 있다.As shown in Table 1, it is possible to maximize the production rate of astragalin when a mixture of different enzymes is used rather than a single enzyme.
[실시예 2] 카멜리아시드 B에서 선택적으로 당을 제거하는 최적 효소의 조합의 선별Example 2 Screening for the Combination of Optimal Enzymes to Selectively Remove Sugars from Camellia Seed B
효소 반응은 상기 제조예 1에서 추출한 식물 추출물에 배합수를 첨가한 후 아래와 같은 효소의 조합을 첨가하여 50℃에서 40시간 동안 진행하였다. 이후 반응물을 원심 분리하여 고속 액체 크로마토그래피로 아스트라갈린의 생성률을 확인하여, 효소 처리의 효과를 알아보았다. 효소의 최적 조합을 알아보기 위하여 녹차 씨 추출물의 양은 100mg, pH 6.0으로 조절하여 기질로 하고 각 조합별로 효소 반응을 진행한 결과는 아래 표 2과 같다.The enzyme reaction was carried out at 50 ° C. for 40 hours by adding a combination of the following enzymes to the plant extract extracted in Preparation Example 1 and adding a combination of the following enzymes. After the reaction was centrifuged to determine the production rate of astragalin by high performance liquid chromatography, the effect of enzyme treatment was examined. To find the optimal combination of enzymes, the amount of green tea seed extract was adjusted to 100 mg, pH 6.0 as a substrate, and the results of the enzyme reaction for each combination are shown in Table 2 below.
녹차 씨 추출물, 특히 카멜리아시드 B(camelliaside B)에서 아스트라갈린(astragalin)을 생산할 때에는 표 2에서 알 수 있듯이 단일 효소를 사용하는 것보다는 다른 종류의 효소를 조합하여 사용하는 것이 제조의 효율성을 극대화할 수 있다.When producing astragalin from green tea seed extract, especially Camelliaside B, as shown in Table 2, it is best to combine different enzymes rather than single enzymes to maximize manufacturing efficiency. Can be.
[실시예 3] 반응 시간에 따른 아스트라갈린(astragalin)의 생성률 변화Example 3 Change in Production Rate of Astragalin with Reaction Time
상기 제조예 1에서 추출한 녹차 씨 추출물에 나린지나아제(naringinase)와 펙티나아제(pectinase), 나린지나아제와 β-자일로시다아제(β-xylosidase), 펙티나에제와 셀룰라아제(cellulase)를 각각 처리하여 pH를 6.0으로 조절하여 반응 시간을 달리한 후 50℃에서 반응시켰다. 그 후, 가열하여 효소의 활성을 정지시키고, 고속 액체 크로마토그래피로 아스트라갈린의 생성률을 확인하였으며, 결과는 하기 표 3과 같이 나타났다. In the green tea seed extract extracted in Preparation Example 1, naringinase and pectinase, naringinase and β-xylosidase, β-xylosidase, pectinase and cellulase Each treatment was adjusted to pH 6.0 to vary the reaction time and then reacted at 50 ° C. Thereafter, the activity of the enzyme was stopped by heating, and the production rate of astragalin was confirmed by high performance liquid chromatography, and the results are shown in Table 3 below.
시간reaction
time
효소 반응 후 10시간이 경과하면, 아스트라갈린의 생성률이 30% 이상이 되었으며, 40시간이 경과하면, 90% 이상의 생성률을 관찰할 수 있었다. 50 시간이 초과되면 첨가한 기질의 양이 소진되어 반응이 종결됨으로써 생성률은 일정한 수준을 유지하나, 60시간이 경과하면 효소 등에 변성이 일어나 생성률이 감소하기 시작한다. 따라서, 10시간~60시간의 범위내에서는 아스트라갈린의 생성률이 증가하지만, 60시간을 초과하면 효소 사용량 대비 생산성이 떨어짐을 확인할 수 있다.After 10 hours of enzymatic reaction, the production rate of astragalin became 30% or more, and after 40 hours, the production rate of 90% or more was observed. After 50 hours, the amount of substrate added is exhausted and the reaction is terminated. The production rate is maintained at a constant level, but after 60 hours, the enzyme is denatured and the production rate begins to decrease. Therefore, while the production rate of astragalin increases within the range of 10 hours to 60 hours, it can be seen that the productivity is lowered compared to the amount of enzyme used after 60 hours.
[실시예 4] 반응 pH에 따른 아스트라갈린(astragalin)의 생성률 변화 Example 4 Change in Production Rate of Astragalin with Reaction pH
상기 제조예 1에서 추출한 녹차 씨 추출물에 나린지나아제(naringinase)와 펙티나아제(pectinase), 나린지나아제와 β-자일로시다아제(β-xylosidase), 펙티나에제와 셀룰라아제(cellulase)를 각각 처리하여 pH 조건을 달리한 후 50℃에서 40시간 동안 반응 시킨다. 그 후 가열하여 효소의 활성을 정지시키고, 고속 액체 크로마토그래피로 아스트라갈린의 생성률을 확인하였으며, 결과는 하기 표 4와 같이 나타났다. In the green tea seed extract extracted in Preparation Example 1, naringinase and pectinase, naringinase and β-xylosidase, β-xylosidase, pectinase and cellulase. After each treatment was changed to pH conditions and reacted at 50 ℃ for 40 hours. After that, the activity of the enzyme was stopped by heating, and the production rate of astragalin was confirmed by high performance liquid chromatography, and the results are shown in Table 4 below.
상기 결과에 따르면 pH 4.0~9.0의 범위에서 70%이상의 생성률을 보였으며, 특히, pH 5.0~6.5의 범위에서 85% 이상의 높은 생성률을 보였다. pH 9.0가 경과하면 효소 등에 변성이 일어나 생성률이 감소하기 시작하여 효소 사용량 대비 생산성이 떨어짐을 확인할 수 있다.According to the results, the production rate was 70% or more in the range of pH 4.0-9.0, and particularly, the production rate was higher than 85% in the range of pH 5.0-6.5. When pH 9.0 elapses, degeneration occurs in enzymes and the like, and the production rate begins to decrease, indicating that productivity is decreased compared to the amount of enzyme used.
[실시예 5] 녹차 씨 추출물의 가수 분해를 위한 효소의 최적 농도Example 5 Optimal Concentration of Enzyme for Hydrolysis of Green Tea Seed Extract
상기 제조예 1에서 추출한 녹차 씨 추출물에 나린지나아제(naringinase)와 펙티나아제(pectinase)를 처리하여 효소의 농도 조건을 달리한 후, pH를 6.0으로 조절하여 50℃에서 40시간 동안 반응 시킨다. 그 후 가열하여 효소의 활성을 정지시키고, 고속 액체 크로마토그래피로 아스트라갈린의 생성률을 확인한 결과, 하기 표 5와 같이 나타났다.After treatment with naringinase (naringinase) and pectinase (pectinase) on the green tea seed extract extracted in Preparation Example 1, the pH was adjusted to 6.0, and the reaction was performed at 50 ° C. for 40 hours. After that, the activity of the enzyme was stopped by heating, and as a result of confirming the production rate of astragalin by high performance liquid chromatography, it was as shown in Table 5 below.
표 5에서 보면, 효소의 농도가 0.1~6%인 경우는 아스트라갈린의 생성률이 점차 증가하며, 1%인 경우에 생성 증가율이 특히 더 높은 것을 알 수 있다. 6~10%의 경우는 생성률이 다소 감소하고는 있으나, 아스트라갈린의 생성률이 65%이상인 것을 확인할 수 있으며, 10%를 초과하는 경우에는 아스트라갈린의 생성율이 급격히 낮아져 효소 사용량 대비 생산성이 떨어지는 것을 알 수 있다. In Table 5, when the enzyme concentration is 0.1 to 6%, the production rate of astragalin is gradually increased, and when it is 1%, the production increase rate is particularly higher. In the case of 6-10%, the production rate is somewhat reduced, but it can be seen that the production rate of astragalin is more than 65%, and in the case of more than 10%, the production rate of astragalin is drastically lowered, indicating that productivity is lowered compared to the amount of enzyme used. Can be.
[실시예 6] 반응 온도에 따른 아스트라갈린(astragalin)의 생성률 변화 Example 6 Change in Production Rate of Astragalin with Reaction Temperature
상기 제조예 1에서 추출한 녹차 씨 추출물에 나린지나아제(naringinase)와 펙티나아제(pectinase), 나린지나아제와 β-자일로시다아제(β-xylosidase), 펙티나에제와 셀룰라아제(cellulase)를 각각 처리하여 반응 온도를 달리한 후, pH를 6.0으로 조절하여 40시간 동안 반응 시킨다. 그 후 가열하여 효소의 활성을 정지시키고, 고속 액체 크로마토그래피로 아스트라갈린의 생성률을 확인한 결과, 아래 표 6과 같이 나타났다. In the green tea seed extract extracted in Preparation Example 1, naringinase and pectinase, naringinase and β-xylosidase, β-xylosidase, pectinase and cellulase. After each treatment to change the reaction temperature, the pH is adjusted to 6.0 and reacted for 40 hours. After that, the activity of the enzyme was stopped by heating, and the production rate of astragalin was confirmed by high performance liquid chromatography. As shown in Table 6 below.
온도reaction
Temperature
상기 결과에 따르면, 30~60℃의 범위에서는 아스트라갈린의 생성률이 75% 이상이며, 특히, 50℃에서는 생성률이 95%에 가깝게 나오는 것을 확인할 수 있다.According to the above results, the production rate of astragalin is in the range of 30 to 60 ℃ 75% or more, in particular, it can be confirmed that the production rate is close to 95% at 50 ℃.
[실험예 1] 아스트라갈린의 동정Experimental Example 1 Identification of Astragalin
상기 실시 예 1 내지 6에서 제조된 생성물은 하기와 같은 특성을 나타내므로 아스트라갈린으로 동정(Varian Gemini 2000 300MHz, Varian사)하였다.The products prepared in Examples 1 to 6 exhibited the following properties and were identified as astragalin (Varian Gemini 2000 300MHz, Varian).
< 아스트라갈린의 물리화학적 성상 ><Physicochemical Properties of Astragaline>
성상 : 연한 황색의 미세 결정Appearance: Light yellow fine crystal
양성(Positive) FAB-MS : 449[M+H]+Positive FAB-MS: 449 [M + H] +
1H NMR : 3.20(1H, ddd, H5′′), 3.29(1H, t, H4′′), 3.35(1H, t, H3′′), 3.43(1H, dd, H2′′), 3.58(1H, dd, H6′′b), 3.69(1H, dd, H6′′a), 5.24(1H, d, H1′′), 6.20(1H, H6), 6.39(1H, d, H8), 6.88(2H, d, H3′, 5′), 8.05(2H, d, H2′, 6′) 1 H NMR: 3.20 (1H, ddd, H5 '′), 3.29 (1H, t, H4 ′ ′), 3.35 (1H, t, H3 ′ ′), 3.43 (1H, dd, H2 ′ ′), 3.58 ( 1H, dd, H6'′b), 3.69 (1H, dd, H6′′a), 5.24 (1H, d, H1 ′ ′), 6.20 (1H, H6), 6.39 (1H, d, H8), 6.88 (2H, d, H3 ', 5'), 8.05 (2H, d, H2 ', 6')
13C-NMR : 62.61, 71.43, 73.10, 75.72, 78.43, 94.83, 99.91, 104.13, 105.72, 116.13, 122.81, 132.30, 135.53, 158.55, 159.11, 161.53, 163.02, 165.91, 179.52 13 C-NMR: 62.61, 71.43, 73.10, 75.72, 78.43, 94.83, 99.91, 104.13, 105.72, 116.13, 122.81, 132.30, 135.53, 158.55, 159.11, 161.53, 163.02, 165.91, 179.52
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 아스트라갈린(astragalin)을 제조하는 방법에 의하면, 식물, 특히 녹차 씨 혹은 녹차 잎으로부터 카멜리아시드 A(camelliaside A) 또는 카멜리아시드 B(camelliaside B)를 분리한 후, 기질에 적합한 효소를 이용함으로써 화학 처리 방법의 단점을 보완하여 카멜리아시드 A(camelliaside A) 또는 카멜리아시드 B(camelliaside B)에서 선택적 당 제거를 통해, 효과적으로 아스트라갈린(astragalin)을 생산할 수 있다. As described in detail above, according to the method for preparing astragalin according to the present invention, after separating camelliaside A or camelliaside B from plants, especially green tea seeds or green tea leaves, By supplementing the disadvantages of the chemical treatment method by using an enzyme suitable for the substrate, it is possible to effectively produce astragalin through selective sugar removal from camelliaside A or camelliaside B.
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SEKINE, T. et al., Isolation of Camelliaside C from "Tea Seed Cake" and Inhibitory Effects of Its Derivatives on Arachidonate 5-Lipoxygenase, Chem. Pharm. Bull, 1993, Vol. 41, No. 6, pp 1185-1187 * |
SEKINE, T. et al., Isolation of Camelliaside C from "Tea Seed Cake" and Inhibitory Effects of Its Derivatives on Arachidonate 5-Lipoxygenase, Chem. Pharm. Bull, 1993, Vol. 41, No. 6, pp 1185-1187* |
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