KR101525956B1 - preparation method of quercetin or isoquecitrin using β-glucosidase - Google Patents

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전효곤
정동민
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/02Oxygen as only ring hetero atoms
    • C12P17/06Oxygen as only ring hetero atoms containing a six-membered hetero ring, e.g. fluorescein

Abstract

본 발명은 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger, 기탁번호: KCTC 6906)에서 유래된 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21)를 이용하여 퀘세틴(quercetin) 배당체를 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로 제조하는 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조방법은 종래의 화학적인 합성 기법, 효소를 이용하여 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로 생물전환하는 방법 또는 적외선 등을 이용한 퀘세틴(quercetin) 등의 플라보노이드의 함량을 증가시키는 방법에 비해 공정이 복잡한 과정없이 간단하고, 시중에 쉽게 구입할 수 있는 양파를 원료로 이용하여, 양파에 다량 함유되어 있는 퀘세틴(quercetin) 배당체를 효소반응시킴으로써, 경제적으로 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조가 가능할 뿐만 아니라, 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소의 선택적 위치 특이성을 이용함으로써 단시간에 고효율로 대량 생산이 용이하므로, 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 포함하는 약학적 조성물, 식품, 향미제, 음료, 생약제제, 건강보조식품에서 유용하게 사용될 수 있다.
The present invention relates to the use of quercetin glycosides in combination with quercetin by using beta-glucosidase (EC 3.2.1.21) derived from Aspergillus niger (Accession No: KCTC 6906) ) Or isoquercitrin. The method for preparing quercetin or isoquercitrin according to the present invention can be carried out using conventional chemical synthesis techniques, such as quercetin the process can be easily carried out without complicated processes and can be easily purchased on the market as compared with a method of bioconversion into quercetin or isoquercitrin or a method of increasing the content of flavonoid such as quercetin using infrared rays By using the onion as a raw material, the quercetin glycoside, which is contained in a large amount in the onion, is subjected to an enzymatic reaction, so that quercetin or isoquercetin rcitrin and the selective site specificity of the enzyme β-glucosidase (EC 3.2.1.21), it is possible to mass-produce the enzyme with high efficiency in a short time. Therefore, quercetin or isocaine A pharmaceutical composition containing isoquercitrin, a food, a flavoring agent, a beverage, a herbal medicine agent, and a health supplement.

Description

베타-글루코시데이즈를 이용한 퀘세틴 또는 이소퀘시트린의 제조방법{preparation method of quercetin or isoquecitrin using β-glucosidase}Preparation method of quercetin or isoquecitrin using beta-glucosidase using beta-glucosidase [

본 발명은 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger , 기탁번호:KCTC 6906)에서 유래된 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21)를 이용하여 퀘세틴(quercetin) 배당체를 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로 제조하는 제조방법에 관한 것이다.
The invention Aspergillus and this (Aspergillus quercetin glycoside is prepared as quercetin or isoquercitrin using beta-glucosidase (EC 3.2.1.21), which is derived from the nucleotide sequence (SEQ ID NO: niger , KCTC 6906) The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device.

양파는 백합과에 속하는 2년초로, 인경은 직경이 10cm에 달하며 편구형 또는 구형이다. 9월에 화경 끝에서 큰 화서가 자라고, 자루가 있는 많은 꽃이 산형으로 달리며 인경은 식용으로 사용한다. 또한, 양파는 2008년 농림수산식품부의 통계자료(2008 시설채소 온실현황 및 채소류 생산 실적)에 따르면 조미 채소류 중 국내 생산량이 1위(약 100만 톤)로 파(약 50만 톤)의 두 배에 달하는 매우 중요한 농산물이다.
Onion is a two-year-old lily belonging to the lily family, the diameter of which is 10cm and is spherical or spherical. In September, a large flower grows from the tip of the flower, many flowers with a bag run in a mountain shape, and the flower is used for food. According to the statistics of the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries in 2008 (2008 vegetable greenhouse status and vegetable production results), the domestic production of seasoning vegetables is the highest in the world (about 1 million tons) Is an important agricultural product.

양파의 성분으로는 주로 퀘세틴(quercetin) 배당체인 퀘세틴-3-O-글루코사이드(quercetin-3-O-glucoside), 퀘세틴-3,4'-O-글루코사이드(quercetin-3,4'-O-glucoside), 퀘세틴-4'-O-글루코사이드(quercetin-4'-O-glucoside) 등이 알려져 있으며, 매운맛을 내는 프로필 알릴다이설파이드(propylallyldisulfide) 등 황화 알릴 계통의 화합물이 다수 함유되어 있는 것으로 나타났다.
Quercetin-3-O-glucoside, which is a quercetin glycoside, quercetin-3,4'-O-glucoside, O-glucoside, quercetin-4'-O-glucoside and the like are known, and a large number of allyl sulfide compounds, such as propylallyldisulfide, Respectively.

퀘세틴(quercetin)은 식용 부위에는 거의 함유되어 있지 않다. 갈색의 겉껍질에 다량 함유되어 있어(건조 g당 약 8.3mg) 그 함량은 식용부위의 수십 내지 수백배에 달하는 것으로 알려져 있으며, 상기 퀘세틴(qeurcetin)은 항염증 작용, 뇌세포 보호활성, 항암작용, 항당뇨, 항비만, 항고혈압 등 각종 생리활성을 나타내는 것으로 보고되어 있는 화합물이다.
Quercetin is rarely contained in edible parts. It is known that qeurcetin has anti-inflammatory activity, brain cell protection activity, anti-cancer activity, and anti-inflammatory activity, because it is contained in a large amount in the brown skin (about 8.3 mg per g of dry matter) Activity, antidiabetic, anti-obesity, antihypertensive, and the like.

이소퀘시트린(Isoquercitrin)은 퀘세틴-3-O-β-D-글루코사이드로서, 이소퀘세틴(isoquercetin)으로도 불리어진다. 이소퀘시트린(isoquercetin)은 항산화성(antioxidative), 색 바램(anti-fading)과 맛 변화(flavor change-inhibiting)에 대한 방지, UV 차단(UV-blocking), 메탈 킬레이트화(metal chelating actions) 등의 속성을 가지고 있으며, 이노제(diuretic), 항염증(anti-inflammatory), 모세혈관 강화(capillary strengthening), 항바이러스(anti-virus) 효과와 같은 약리적인 활성을 지는 것으로 알려져 있다. 또한, 퀘세틴(quercetin)의 불용해성과는 달리 용해성이 높으며, 퀘세틴(quercetin)이나 루틴(rutin)보다 체내 흡수율(bioavailability)가 좋은 것으로 알려져 있다. 이러한 특성 때문에, 종래에는 이를 이용한 색소 음료의 색바램 방지제(anti-fading agent, 식품의 맛 변화 저해제(flavor change-inhibitor) 뿐만 아니라, 화장품이나 건강식품의 재료로 사용되고 있다. Isoquercitrin is quesetin-3-O- beta -D-glucoside, also called isoquercetin. Isoquercetin is an antioxidant, anti-fading and flavor change-inhibiting, UV-blocking, metal chelating actions, and so on. And is known to have pharmacological activities such as diuretic, anti-inflammatory, capillary strengthening, and anti-virus effects. It is also known that the quercetin has a high solubility and has better bioavailability than quercetin or rutin, unlike the insolubility of quercetin. Because of these properties, it has been used as an anti-fading agent (a flavor change-inhibitor) for coloring beverages, which is conventionally used as a material for cosmetics and health foods, as well.

따라서, 다양한 생리활성을 가진 퀘세틴(quercetin) 및 이소퀘시트린(isoquercetin)에 대한 다양한 연구들이 진행되고 있으며, 지속적인 관심 또한 높아지고 있는 추세이다.
Therefore, various studies on quercetin and isoquercetin having various physiological activities are being carried out, and there is an increasing interest in the continuing interest.

현재까지, 퀘세틴(quercetin) 및 이소퀘시트린(isoquercetin)의 다양한 제조방법들이 개발되었으며, 그 제조방법은 다음과 같다.To date, various methods for preparing quercetin and isoquercetin have been developed and are described below.

먼저, 루틴(rutin)으로부터 하이드로라아제인 나린긴나아제 또는 람노오시데이즈 등의 효소를 처리하여 생물전환 방법을 통한 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조방법이 알려져 있다(특허문헌 1 내지 특허문헌 2).First, there is known a process for producing isoquercitrin by biotransformation method by treating an enzyme such as hydrolyzate, naringinase or rhamnoseidase from rutin (Patent Document 1 to Patent Document 2).

다음으로, 양파 내에 존재하는 퀘세틴(quercetin)의 함량을 높이는 방법들로, 양파 추출물에 메주균을 처리하여 발효함으로써, 퀘세틴(quercetin)의 함량을 높이는 방법이 공지된 바 있고, 양파에 원적외선을 조사하여 퀘세틴(quercetin)의 함량을 높이는 방법이 알려져 있다(특허문헌 3 내지 특허문헌 4).
Next, a method of increasing the content of quercetin by fermenting meju bacillus with onion extracts by increasing the content of quercetin present in onion has been known, and a method of increasing the content of quercetin by adding far infrared rays To increase the content of quercetin (Patent Document 3 to Patent Document 4).

하지만, 상기의 방법들은 고가의 장비 또는 화학물질이 필요하거나 장시간의 제조 시간을 필요로 한다는 문제가 있다. 따라서, 새로운 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조방법의 개발이 절실한 실정이다.
However, the above methods have a problem that expensive equipment or chemicals are required or a long time is required for the production. Therefore, there is an urgent need to develop a new process for producing quercetin or isoquercitrin.

이에, 본 발명자들은 대량생산에 필요한 시간 및 비용의 절감을 위한 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 새로운 제조방법을 연구하던 중에, 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger, 기탁번호: KCTC 6906) 유래의 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소가 양파에 존재하는 퀘세틴(quercetin) 배당체를 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로 생물 전환함으로써, 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 생산성이 높음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
Accordingly, the inventors of the present invention have been studying a new method for producing quercetin or isoquercitrin for reducing the time and cost required for mass production, and have found that the use of Aspergillus niger, Accession No: KCTC 6906) derived from the beta-glucosidase during Days (β-glucosidase, EC 3.2.1.21) is an enzyme Quebec a paroxetine Quebec (quercetin) glycosides present in the paroxetine onion (quercetin) or iso Quebec Citrine (isoquercitrin) (Quercetin) or isoquercitrin (quercetin), thereby completing the present invention.

미국 공개특허 제7691425호U.S. Patent No. 7691425 대한민국 공개특허 제2008-0061997호Korea Patent Publication No. 2008-0061997 대한민국 공개특허 제2010-0011945호Korea Patent Publication No. 2010-0011945 대한민국 공개특허 제2011-00037469호Korea Patent Publication No. 2011-00037469

본 발명의 목적은 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조방법을 제공하는데 있다.
It is an object of the present invention to provide a process for preparing quercetin or isoquercitrin.

상기 목적을 달성하기 위하여, In order to achieve the above object,

본 발명은 퀘세틴(quercetin) 배당체를 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소와 반응시키는 단계(단계 1);The present invention relates to a process for preparing a quercetin glycoside by reacting a quercetin glycoside with an enzyme β-glucosidase (EC 3.2.1.21) (step 1);

상기 단계 1에서 제조된 생성물로부터 효소를 제거하는 단계(단계 2); 및Removing the enzyme from the product prepared in step 1 (step 2); And

상기 단계 2에서 효소가 제거된 생성물을 고성능 액체크로마토그래피를 수행하여 정제하는 단계(단계 2)를 포함하는 하기 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조방법을 제공한다.(Quercetin or isoquercitrin) represented by the following general formula (1), comprising the step (2) of purifying a product from which the enzyme has been removed in the step (2) by performing a high performance liquid chromatography do.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112012085225010-pat00001
Figure 112012085225010-pat00001

(상기 화학식 1에서 R은 수소 또는 글루코사이드(glucoside)기이다)
(Wherein R is hydrogen or a glucoside group)

본 발명에 따른 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조방법은 종래의 화학적인 합성 기법, 효소를 이용하여 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로 생물전환하는 방법 또는 적외선 등을 이용한 퀘세틴(quercetin) 등의 플라보노이드의 함량을 증가시키는 방법에 비해 공정이 복잡한 과정없이 간단하고, 시중에 쉽게 구입할 수 있는 양파를 원료로 이용하여, 양파에 다량 함유되어 있는 퀘세틴(quercetin) 배당체를 효소반응시킴으로써, 경제적으로 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조가 가능할 뿐만 아니라, 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소의 선택적 위치특이성을 이용함으로써 단시간에 고효율로 대량 생산이 용이하므로, 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 포함하는 약학적 조성물, 식품, 향미제, 음료, 생약제제, 건강보조식품에서 유용하게 사용될 수 있다.
The method for preparing quercetin or isoquercitrin according to the present invention can be carried out by a conventional chemical synthesis technique, a method of bioconversion into quercetin or isoquercitrin using an enzyme, (Quercetin) and quercetin (quercetin), which can be easily purchased in the market without any complicated process, compared to a method of increasing the content of quercetin such as quercetin ) Glucosidase (EC 3.2.1.21) enzyme can be economically produced not only by the production of quercetin or isoquercitrin but also by utilizing the selective site specificity of beta-glucosidase (EC 3.2.1.21) The pharmaceutical composition comprising quercetin or isoquercitrin, a pharmaceutical composition comprising quercetin or isoquercitrin, Flavors, beverages, herbal medicines, and health supplements.

도 1은 본 발명에 따른 실험예 2에서 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21)효소에 의한 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드에서 퀘세틴(quercetin)으로의 전환을 나타내는 고성능 액체크로마토그래피 분석 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 실험예 2에서 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소에 의한 화학식 3으로 표시되는 퀘세틴-3,4'-O-β-D-글루코사이드에서 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로의 전환을 나타내는 고성능 액체크로마토그래피 분석 그래프이다.
1 is a graph showing the effect of quercetin-4'-O- beta -D-glucoside of formula (2) on beta-glucosidase (EC 3.2.1.21) enzyme in Experimental Example 2 according to the present invention. < / RTI > is a high performance liquid chromatographic analytical graph showing the conversion to quercetin.
2 is a graph showing the effect of quercetin-3, 4'-O- beta -D-glucoside represented by the general formula (3) on beta-glucosidase (EC 3.2.1.21) enzyme in Experimental Example 2 ≪ / RTI > is a high performance liquid chromatography analytical graph showing the conversion to isoquercitrin.

이하에서, 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소를 이용한 퀘세틴(quercetin) 배당체를 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조방법을 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method for producing quercetin or isoquercitrin using a quercetin glycoside using an enzyme of beta-glucosidase (EC 3.2.1.21) will be described in detail.

본 발명은 퀘세틴(quercetin) 배당체를 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소와 반응시키는 단계(단계 1);The present invention relates to a process for preparing a quercetin glycoside by reacting a quercetin glycoside with an enzyme β-glucosidase (EC 3.2.1.21) (step 1);

상기 단계 1에서 제조된 생성물로부터 효소를 제거하는 단계(단계 2); 및Removing the enzyme from the product prepared in step 1 (step 2); And

상기 단계 2에서 효소가 제거된 생성물을 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)를 수행하여 정제하는 단계(단계 2)를 포함하는 하기 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조방법을 제공한다.(Quercetin) or isoquercitrin represented by the following formula (1), comprising the step of purifying the enzyme-removed product in step 2 by performing high performance liquid chromatography (HPLC) ≪ / RTI >

Figure 112012085225010-pat00002
Figure 112012085225010-pat00002

상기 화학식 1에서In Formula 1,

R은 수소 또는 글루코사이드(glucoside)기이다.
R is hydrogen or a glucoside group.

이하에서, 상기 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the above manufacturing method will be described in detail for each step.

먼저, 본 발명에 따른 상기 단계 1는 퀘세틴(quercetin) 배당체를 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소와 반응시키는 단계이다. First, step 1 according to the present invention is a step of reacting a quercetin glycoside with an enzyme β-glucosidase (EC 3.2.1.21).

보다 구체적으로, 퀘세틴(quercetin) 배당체를 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소와 반응시켜 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로 전환하는 단계이다. 상기 퀘세틴(quercetin) 배당체는 메밀, 양파 등의 다양한 원료로부터 제공받을 수 있으며, 바람직하게는 양파에서 제공받을 수 있다.
More specifically, a quercetin glycoside is reacted with an enzyme β-glucosidase (EC 3.2.1.21) to convert to a quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) . The quercetin glycoside can be provided from various raw materials such as buckwheat and onion, and can be preferably provided from onion.

본 발명에 따른 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger, 기탁번호: KCTC 6906) 균주로부터 유래된 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소는 퀘세틴(quercetin) 배당체의 아글리콘의 4' 위치에 결합되어 있는 글루코오스를 위치 특이적으로 제거하여 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 표시되는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 고효율로 제조할 수 있다.
Aspergillus according to the present invention this scan or (Aspergillus niger, Accession No: KCTC 6906) derived from strain beta-glucosidase during Days (β-glucosidase, EC 3.2.1.21) is an enzyme specific for glucose, which is coupled to Quebec paroxetine (quercetin) 4 'position of the aglycone of glycoside position The quercetin represented by the formula (1) or the isoquercitrin represented by the formula (1) can be produced with high efficiency.

본 발명에 따른 상기 단계 1의 퀘세틴(quercetin) 배당체는 하기 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드 또는 화학식 3으로 표시되는 퀘세틴-3,4'-O-β-D-글루코사이드이다. The quercetin glycoside of step 1 according to the present invention is a quercetin-4'-O-? -D-glucoside represented by the following formula 2 or a quercetin-3,4'-O- beta-D-glucoside.

[화학식 2](2)

Figure 112012085225010-pat00003
Figure 112012085225010-pat00003

[화학식 3](3)

Figure 112012085225010-pat00004
Figure 112012085225010-pat00004

상기 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드는 효소반응을 통하여 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin)으로, 화학식 3으로 표시되는 퀘세틴-3,4'-O-β-D-글루코사이드는 효소반응을 통하여 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로 전환된다.
The quercetin-4'-O-? -D-glucoside represented by Formula 2 is a quercetin represented by Formula 1 through an enzyme reaction, quercetin-3, 4'-O -β-D-glucoside is converted to isoquercitrin through an enzymatic reaction.

본 발명에 따른 상기 단계 1은 100 rpm 내지 200 rpm의 교반조건으로 반응을 수행하는 것이 바람직하다. 교반조건이 100 rpm 미만인 경우, 반응속도가 느리므로 반응이 종료되는데 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있으며, 200 rpm을 초과하는 경우에는 고속회전으로 인한 분쇄 현상이 일어나, 효소반응이 충분히 일어나지 않는 문제점이 있다. The step 1 according to the present invention preferably performs the reaction under stirring conditions of 100 rpm to 200 rpm. When the stirring condition is less than 100 rpm, the reaction speed is slow, so that it takes a long time to complete the reaction. When the stirring condition is more than 200 rpm, the pulverization phenomenon occurs at high speed rotation, have.

또한, 상기 단계 1은 25℃ 내지 40℃의 온도범위에서 수행되는 것이 바람직하며, 27℃ 내지 35℃의 온도범위에서 수행되는 것이 더욱 바람직하다. 온도가 27℃ 미만인 경우, 효소가 활성을 가지기 위한 충분한 온도에 도달하지 못하여, 반응속도가 떨어지는 문제점이 있으며, 35℃를 초과하는 경우, 효소의 변성이 일어나 효소반응이 일어나지 않는 문제점이 있다.
In addition, the step 1 is preferably carried out in a temperature range of 25 ° C to 40 ° C, and more preferably in a temperature range of 27 ° C to 35 ° C. When the temperature is less than 27 ° C, the enzyme does not reach a sufficient temperature for activity, and the reaction rate is lowered. When the temperature exceeds 35 ° C, the enzyme is denatured and enzyme reaction does not occur.

나아가, 단계 1은 18시간 이상 반응을 수행하는 것이 바람직하고, 24시간 동안 반응을 수행하는 것이 더욱 바람직하다. 18시간 미만으로 반응을 수행할 경우, 퀘세틴(quercetin) 배당체에서 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로의 전환이 완전히 이루어지지 않아 제조 수율이 떨어지는 문제가 있다. 한편, 48시간 동안 반응을 수행하였을 경우에는 24시간 동안 반응을 수행하였을 경우와 그 결과를 비교하여 보면 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 이로부터 24시간을 초과되는 시간만큼의 제조효율 증가는 기대하기 어렵다는 것을 알 수 있다(실험예 1 참조). 따라서, 24시간 이상이면 퀘세틴(quercetin) 배당체에서 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로의 전환율의 차이가 없는 바, 24시간 동안 반응을 수행하는 것이 바람직하다.
Furthermore, it is preferable that step 1 is carried out for 18 hours or more, and it is more preferable to carry out the reaction for 24 hours. When the reaction is carried out for less than 18 hours, there is a problem that the conversion of quercetin glycoside to quercetin or isoquercitrin represented by the general formula (1) is not completely carried out and the production yield is low. On the other hand, when the reaction was performed for 48 hours, there was no significant difference when the reaction was performed for 24 hours. From this, it can be seen that it is difficult to expect an increase in production efficiency by more than 24 hours (see Experimental Example 1). Therefore, it is preferable that the reaction is carried out for 24 hours, when there is no difference in the conversion of quercetin glycoside to quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) over 24 hours.

다음으로, 본 발명에 따른 상기 단계 2는 상기 단계 1에서 효소반응을 통해 제조된 생성물로부터 효소를 제거하여 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 혼합물로 구성된 생성물을 얻는 단계이다. 보다 구체적으로, 반응 생성물 내에 존재하는 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 추출을 용이하게 하기 위하여 먼저, 반응 생성물을 초음파 분쇄기로 5분 내지 10분 동안 분쇄를 수행한다. 그 후, 분쇄된 생성물을 4000 rpm 내지 5000 rpm으로 약 5분 동안 원심분리하고, 상등액을 분취한 다음, 분취액을 여과하여 효소가 제거된 생성물을 얻는 단계이다.
Next, the step 2 according to the present invention is a step of removing the enzyme from the product prepared through the enzyme reaction in the above step 1 to obtain a product composed of a mixture of quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) . More specifically, in order to facilitate the extraction of quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) present in the reaction product, first, the reaction product is pulverized for 5 to 10 minutes with an ultrasonic pulverizer do. Thereafter, the pulverized product is centrifuged at 4000 rpm to 5000 rpm for about 5 minutes, the supernatant liquid is collected, and the aliquot is filtered to obtain the enzyme-free product.

다음으로, 본 발명에 따른 상기 단계 3은 단계 2에서 효소가 제거된 생성물을 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)를 수행하여 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 정제하는 단계이다.Next, step 3 according to the present invention is a method for purifying quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) by performing high performance liquid chromatography (HPLC) on a product from which the enzyme has been removed in step 2 .

정제하기 위한 상기 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)는 C18 컬럼(5 ㎛, 4.6 mm × 250 mm)을 사용할 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다. The high performance liquid chromatography (HPLC) for purification may use C18 column (5 탆, 4.6 mm x 250 mm), but is not limited thereto.

이때, 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)의 용출용매 및 용매의 농도기울기는 분리하는 분획물의 양 또는 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)의 컬럼 크기 및 종류에 따라 조절하여 사용할 수 있다. 바람직하게는, 용출용매는 0.1% 포름산(formic acid)가 용해된 증류수와 메탄올을 사용할 수 있으며, 용매의 농도기울기는 메탄올의 농도를 일정시간 동안, 다음과 같이 유지 또는 변화시키면서 용출시킬 수 있다: At this time, the concentration gradient of the eluting solvent and the solvent of high performance liquid chromatography (HPLC) can be adjusted depending on the amount of the fraction to be separated or the column size and kind of high performance liquid chromatography (HPLC). Preferably, the elution solvent may be distilled water in which 0.1% formic acid is dissolved and methanol, and the concentration gradient of the solvent may be eluted while maintaining or changing the concentration of methanol for a predetermined time as follows:

5%(0분→5분), 5%→80%(5분→25분), 80%(25분→30분). 5% (5 minutes → 5 minutes), 5% → 80% (5 minutes → 25 minutes), 80% (25 minutes → 30 minutes).

또한, 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)를 통하여 정제된 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 확인은 320nm의 파장에서 측정하는 것이 바람직하다.
Further, it is preferable to confirm quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) purified through high performance liquid chromatography (HPLC) at a wavelength of 320 nm.

본 발명에 따른 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger, 기탁번호: KCTC 6906) 균주로부터 유래된 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소를 이용한 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조방법은 시중에 쉽게 구입할 수 있는 양파를 이용하여, 양파에 다량 함유되어 있는 퀘세틴(quercetin) 배당체를 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소와 반응시킴으로써, 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 단시간에 대량으로 생산할 수 있다(실험예 1 참조).Aspergillus according to the present invention this scan or (Aspergillus A method for producing quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) using an enzyme β-glucosidase (EC 3.2.1.21) derived from a strain, Glucuronidase (EC 3.2.1.21) enzyme by reacting quercetin glycosides, which are abundantly contained in onion, with an easily available onion in the market, Quercetin or isoquercitrin can be produced in a short time in a large amount (see Experimental Example 1).

또한, 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소는 퀘세틴(quercetin) 배당체의 아글리콘의 4' 위치에 결합되어 있는 글루코오스를 위치 특이적으로 제거하는 선택적 위치 특이성을 가지고 있어, 퀘세틴(quercetin) 배당체로부터 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 고효율로 제조할 수 있다(실험예 2 참조).In addition, the enzyme β-glucosidase (EC 3.2.1.21) has selective site-specificity to remove glucose specifically bound to the 4 'position of the aglycon of the quercetin glycoside Quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) can be produced with high efficiency from the quercetin glycoside (see Experimental Example 2).

따라서, 본 발명에 따른 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소를 이용한 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조방법은 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소를 이용함으로써, 단시간에 고효율로 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조가 가능하여 대량 생산이 용이하므로, 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 포함하는 약학적 조성물, 식품, 향미제, 음료, 생약제제, 건강보조식품에서 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, the process for preparing quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) using an enzyme of β-glucosidase (EC 3.2.1.21) according to the present invention is a method for producing quercetin or isoquercitrin, it is possible to produce quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) with high efficiency in a short period of time by using an enzyme of β-glucosidase (EC 3.2.1.21) quercetin or isoquercitrin, foods, flavors, beverages, herbal medicines, and health supplements.

이하에서, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Experimental Examples.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
However, the following Examples and Experimental Examples are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following Examples and Experimental Examples.

<< 실시예Example 1>  1> 퀘세틴Quercetin (( quercetinquercetin ) 또는 ) or 이소퀘시트린(isoquercitrin)의Of isoquercitrin 제조-1 Manufacturing-1

본 발명에 사용된 양파는 정읍시 소재의 농산물 시장에서 구입하여 사용하였다. 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger, 기탁번호: KCTC 6906)에서 유래된 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소(40 U/ml)는 메가짐사(Megazyme, Wicklow, Ireland)에서 구입하여 사용하였다. 물과 메탄올은 버딕&잭슨사(Burdick&Jackson, SK chemicals, Ulsan, ROK)의 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)용 용매를 사용하였고, 포름산(formic acid)은 시그마사(sigma)에서 구입하여 사용하였다.
The onions used in the present invention were purchased and used in the agricultural products market of Jeongeup city. Aspergillus niger, Accession No: KCTC 6906) derived from the beta-glucosidase during Days (β-glucosidase, EC 3.2.1.21) enzyme (40 U / ml) were purchased from mega jimsa (Megazyme, Wicklow, Ireland). Solvents for high performance liquid chromatography (HPLC) of water and methanol were used from Burdick & Jackson, SK chemicals, Ulsan, ROK, and formic acid was purchased from Sigma.

먼저, 효소액과 반응시킬 양파를 준비한 다음, 양파 껍질을 제거하고 물로 세척하였다. 세척된 양파는 믹서기를 이용하여 즙이 될 때까지 분쇄시키고, 분쇄된 양파를 10 g 정량하여 기질로 사용하였다. 준비된 기질(양파 10 g wet weight)에 0.1 ml의 베타-글루코시데이즈 효소액 (40 U/mL)을 첨가한 후, 30℃에서, 150 rpm으로 24시간 동안 반응하였다. 그 후, 상기 생성물로부터 1 g(wet weight)을 샘플링하여 100% 메탄올(10 mL)을 첨가함으로써 반응을 정지시켰다. 상기 혼합물(생성물/메탄올)은 퀘세틴 화합물의 추출을 위해 초음파 분쇄기로 5분간 충격을 가하고, 원심분리 과정(4,000 rpm, 5분)을 거친 다음, 상등액을 분취하여 여과(0.2 ㎛)하였다. 여과된 혼합물을 고성능 액체크로마토그래피(HPLC, Agilent, 1200 series)로 정제하였다. 이때, 칼럼은 YMC ODS-AM 칼럼(5 um, 4.6 mm × 250 mm)을 사용하였으며, 유속은 1.0 ml/min이고, 검출기는 DAD를 이용하여 320 nm 파장에서 측정하였다. 용출 용매로 사용되는 A 이동상 용매는 증류수(0.1% formic acid)를, B 이동상 용매는 메탄올을 사용하고, 용매 기울기는 아래와 같이 일정한 혼합비율로 용출시켰다: 5%B(0-5분), 5-80%B(5-25분), 80%B(25-30분). 시료 주입량은 10 ㎕로 하였으며, 상기 조건으로 정제하여 미반응한 퀘세틴(quercetin) 배당체인 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드 또는 화학식 3으로 표시되는 퀘세틴-3,4'-O-β-D-글루코사이드를 회수하고, 목적화합물인 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 얻었다.
First, the onion to be reacted with the enzyme solution was prepared, and the onion skin was removed and washed with water. The washed onion was ground using a blender until juice was obtained, and 10 g of the crushed onion was used as a substrate. 0.1 ml of β-glucosidase enzyme solution (40 U / mL) was added to the prepared substrate (10 g wet weight of onion) and reacted at 30 ° C. and 150 rpm for 24 hours. The reaction was then stopped by sampling 1 g (wet weight) from the product and adding 100% methanol (10 mL). The mixture (product / methanol) was subjected to a centrifugal separation process (4,000 rpm, 5 minutes), followed by filtering the supernatant liquid (0.2 쨉 m) for 5 minutes with an ultrasonic pulverizer for extraction of quercetin compound. The filtered mixture was purified by high performance liquid chromatography (HPLC, Agilent, 1200 series). At this time, the column was a YMC ODS-AM column (5 μm, 4.6 mm × 250 mm), the flow rate was 1.0 ml / min, and the detector was measured at a wavelength of 320 nm using DAD. 5% B (0-5 min), 5% B (0-5 min), and the eluent was dissolved in distilled water (0.1% formic acid) -80% B (5-25 min), 80% B (25-30 min). The amount of the sample injected was adjusted to 10 μl and purified by the above conditions to obtain quercetin-4'-O-β-D-glucoside represented by Chemical Formula 2 or quercetin-quercetin represented by Chemical Formula 3, which is an unreacted quercetin glycoside, 3,4'-O-? -D-glucoside was recovered to obtain quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) as a target compound.

<< 실시예Example 2>  2> 퀘세틴Quercetin (( quercetinquercetin ) 또는 ) or 이소퀘시트린(isoquercitrin)의Of isoquercitrin 제조-2 Manufacturing-2

반응을 24시간 동안 수행하는 대신에, 48시간 동안 수행한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 미반응한 퀘세틴(quercetin) 배당체인 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드 또는 화학식 3으로 표시되는 퀘세틴-3,4'-O-β-D-글루코사이드를 회수하고, 목적화합물인 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 얻었다.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the reaction was carried out for 24 hours instead of 48 hours to obtain quercetin-4 ', an unreacted quercetin glycoside represented by the formula (2) -O-? - D-glucoside represented by the formula (1) or quercetin-3, 4'-O-? -D-glucoside represented by the formula (3) is recovered and quercetin or isoquitoline (isoquercitrin).

<< 실시예Example 3> 3> 퀘세틴Quercetin (( quercetinquercetin )의 제조)

퀘세틴 단당체인 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드를 엑스트라신세스사(Extrasynthese, Genay, France)에서 구입하였으며, 이를 100 mM 포스페이트 완충용액(pH 7.0)에 녹인 후, 최종 농도가 100 ㎍/ml가 되도록 한다. 이 용액을 효소반응의 기질액으로 사용하였으며, 제조된 기질액(1 ml)에 효소액(1 ml, 40 U/ml)을 첨가하여 반응시켰다. 이때, 30 ℃에서 2시간 동안 반응시켰다. 그 후, 상기 생성물(1.1 ml)에서 퀘세틴(quercetin)을 추출하기 위하여 100% 메탄올(1.1 ml)을 첨가하고 초음파 분쇄기로 5분간 분쇄한 다음, 원심분리를 4000 rpm에서 5분 동안 수행하고, 여과(0.2 ㎛)하였다. 여과된 혼합물(생성물/메탄올)을 상기 실시예 1과 동일한 조건으로 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)를 수행하여 목적화합물인 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin)을 얻었다.
Quercetin-4'-O-? -D-glucoside represented by the formula (2) as a quercetin monosaccharide was purchased from Extrasynthese (Genay, France) and dissolved in a 100 mM phosphate buffer solution , So that the final concentration is 100 占 퐂 / ml. This solution was used as a substrate solution for the enzyme reaction, and the enzyme solution (1 ml, 40 U / ml) was added to the prepared substrate solution (1 ml) for reaction. At this time, the reaction was carried out at 30 ° C for 2 hours. Then, 100 ml of methanol (1.1 ml) was added to extract quercetin from the product (1.1 ml), pulverized with an ultrasonic grinder for 5 minutes, centrifuged at 4000 rpm for 5 minutes, Filtration (0.2 탆). The filtered mixture (product / methanol) was subjected to high performance liquid chromatography (HPLC) under the same conditions as in Example 1 to obtain quercetin represented by the formula (1).

<< 실시예Example 4>  4> 이소퀘시트린Isoquitoline (( isoquercitrinisoquercitrin )의 제조)

퀘세틴 단당체인 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드를 사용하는 대신에 퀘세틴 이당체인 화학식 3으로 표시되는 퀘세틴-3,4'-O-β-D-글루코사이드를 엑스트라신세스사(Extrasynthese, Genay, France)에서 구입하여 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 3과 동일한 방법으로 수행하여 목적화합물인 화학식 1로 표시되는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 얻었다.
Instead of using the quercetin-4'-O- beta -D-glucoside represented by the formula (2) as a quercetin monosaccharide, the quercetin-3,4'-O- Glucoside was purchased from Extrasynthese (Genay, France) and used in the same manner as in Example 3 to obtain isoquercitrin represented by the formula (1).

<< 비교예Comparative Example 1>  1> 퀘세틴Quercetin (( quercetinquercetin ) 또는 ) or 이소퀘시트린(isoquercitrin)의Of isoquercitrin 제조 Produce

반응을 24시간 동안 수행하는 대신에, 6시간 동안 수행한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 미반응한 퀘세틴(quercetin) 배당체인 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드 또는 화학식 3으로 표시되는 퀘세틴-3,4'-O-β-D-글루코사이드를 회수하고, 목적화합물인 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 얻었다.
The quercetin-4-quercetin glycoside represented by the formula (2), which was an unreacted quercetin glycoside, was obtained by carrying out the same procedure as in Example 1, except that the reaction was carried out for 6 hours instead of 24 hours. -O-? - D-glucoside represented by the formula (1) or quercetin-3, 4'-O-? -D-glucoside represented by the formula (3) is recovered and quercetin or isoquitoline (isoquercitrin).

<< 비교예Comparative Example 2>  2> 퀘세틴Quercetin (( quercetinquercetin ) 또는 ) or 이소퀘시트린(isoquercitrin)의Of isoquercitrin 제조 Produce

반응을 24시간 동안 수행하는 대신에, 12시간 동안 수행한 것을 제외하고는,상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 미반응한 퀘세틴(quercetin) 배당체인 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드 또는 화학식 3으로 표시되는 퀘세틴-3,4'-O-β-D-글루코사이드를 회수하고, 목적화합물인 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 얻었다.
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the reaction was carried out for 12 hours instead of performing the reaction for 24 hours to obtain quercetin-4 'represented by the formula (2) as an unreacted quercetin glycoside, -O-? - D-glucoside represented by the formula (1) or quercetin-3, 4'-O-? -D-glucoside represented by the formula (3) is recovered and quercetin or isoquitoline (isoquercitrin).

<< 실험예Experimental Example 1> 시간 경과에 따른  1> Over time 퀘세틴Quercetin (( quercetinquercetin ) 또는) or 이소퀘시트린(Isoquitricin ( isoquercitrin)의isoquercitrin 제조 효율 평가 Manufacturing efficiency evaluation

본 발명에 따른 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21)를 이용하여 퀘세틴(quercetin) 배당체를 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로 제조하는 제조방법의 시간에 따른 제조 효율을 평가하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
The preparation of quercetin glycoside as quercetin or isoquercitrin represented by the general formula (1) using beta-glucosidase (EC 3.2.1.21) according to the present invention. The following experiments were conducted to evaluate the manufacturing efficiency over time of the method.

본 발명에 사용되는 양파즙를 여과(0.2 ㎛)하여, 양파즙액을 제조하였다. 제조된 양파즙액을 고성능 액체크로마토그래피를 수행하여 양파즙액 내에 존재하는 퀘세틴(quercetin) 배당체의 함량을 정량하였으며, 이를 무처리군으로 사용하였다. 또한, 상기 실시예 1 내지 실시예 2 및 비교예 1 내지 비교예 2에서 제조된 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin) 수득량 및 반응시, 미반응하고 남은 퀘세틴(quercetin) 배당체인 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드 또는 화학식 3으로 표시되는 퀘세틴-3,4'-O-β-D-글루코사이드의 회수량을 비교하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
The onion juice used in the present invention was filtered (0.2 탆) to prepare an onion juice. The produced onion juice was subjected to high performance liquid chromatography to quantify the amount of quercetin glycoside present in the onion juice and used as a non - treated group. In addition, the amount of quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) prepared in Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 2 and the amount of unreacted quercetin O-beta-D-glucoside represented by the formula (2) or quercetin-3, 4'-O- beta -D-glucoside represented by the formula (3) , And the results are shown in Table 1 below.

반응시간Reaction time 농도 (㎍/g 양파 wet weight)Concentration (㎍ / g onion wet weight) 화합물 1Compound 1 화합물 2Compound 2 화합물 3Compound 3 화합물 4Compound 4 실시예 1Example 1 24시간24 hours 8383 161161 1919 3030 실시예 2Example 2 48시간48 hours 8282 160160 1919 2828 비교예 1Comparative Example 1 6시간6 hours 2424 2222 9999 155155 비교예 2Comparative Example 2 12시간12 hours 7171 2626 7777 128128 무처리군Untreated group 0시간0 hours 00 00 135135 176176

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조방법은 양파 내에 존재하는 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드 또는 화학식 3으로 표시되는 퀘세틴-3,4'-O-β-D-글루코사이드의 생물전환을 통하여 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(quercitrin)을 제조하는 것을 알 수 있다. 또한, 반응시간이 24시간 경과한 경우, 제조량은 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin)는 83 ㎍/g, 이소퀘시트린(isoquercitrin)은 160㎍/g으로, 시간을 추가적으로 더 경과시켜도 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조량에는 더 이상의 큰 변화가 없는 것을 알 수 있다. 이로부터, 본 발명에 따른 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조방법은 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소는 양파 내에 존재하는 퀘세틴(quercetin) 배당체를 생물전환하여 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 제조하는 것을 알 수 있으며, 24시간 이상 반응을 수행했을 때, 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조 수율이 가장 높은 것을 알 수 있다.
As shown in Table 1, the quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) according to the present invention is a quercetin-4'-O- (quercetin) or quercitrin represented by the formula (1) through bioconversion of β-D-glucoside or quercetin-3, 4'-O-β-D- . When the reaction time is 24 hours, the production amount of quercetin and quercitrin represented by the formula (1) is 83 占 퐂 / g and isoquercitrin is 160 占 퐂 / g, respectively, it can be seen that the production amount of quercetin or isoquercitrin is not changed much more. The method for producing quercetin or isoquercitrin according to the present invention is characterized in that the enzyme β-glucosidase (EC 3.2.1.21) is a quercetin glycoside existing in onion (Quercetin) or isoquercitrin represented by the general formula (1) can be prepared by biotransformation of the quercetin or isoquercitrin. When the reaction is carried out for more than 24 hours, quercetin or isoquercitrin represented by the general formula It can be seen that the production yield of isoquercitrin is the highest.

따라서, 본 발명에 따른 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21)를 이용하여 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로 제조하는 제조방법은 시중에 쉽게 구입할 수 있는 양파를 원료로 이용하여, 24시간 동안 양파에 다량 함유되어 있는 퀘세틴(quercetin) 배당체를 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소와 반응시킴으로써, 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 대량 생산이 용이하므로, 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 포함하는 약학적 조성물, 식품, 향미제, 음료, 생약제제, 건강보조식품에서 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, the production method of quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) using β-glucosidase (EC 3.2.1.21) according to the present invention is easy to produce in the market Glucosidase (EC 3.2.1.21) enzyme by using a commercially available onion as a raw material and reacting a quercetin glycoside, which is contained in a large quantity in an onion for 24 hours, with an enzyme of the formula (1) A pharmaceutical composition comprising quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1), a food, a flavoring agent, a drink or the like, which is easy to mass-produce quercetin or isoquercitrin, , Herbal medicines, and health supplements.

<< 실험예Experimental Example 2> 베타- 2> Beta- 글루코시데이즈Glucosides 효소의 생물전환반응  Bioconversion reaction of enzyme

본 발명에 따른 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소가 퀘세틴(quercetin) 배당체를 생물전환하여 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로 제조하는 것을 검증하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다. The β-glucosidase (EC 3.2.1.21) enzyme according to the present invention bioconverts a quercetin glycoside to produce quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) The following experiment was conducted.

퀘세틴(quercetin) 배당체인 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드 또는 화학식 3으로 표시되는 퀘세틴-3,4'-O-β-D-글루코사이드를 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소와 반응시킨 실시예 3 내지 실시예 4의 반응 전후 반응물을 분취하여, 분취한 반응물의 고성능 액체크로마토그래피를 측정하였다. 측정된 그래프를 표준물질의 고성능 액체크로마토그래피의 측정 그래프와 비교하여 퀘세틴(quercetin) 배당체, 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 및 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 검증하였다. 이때, 각 화합물의 표준물질 중 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin)은 시그마사(Sigma, St. Louis, MO, USA)에서 구입하여 사용하였으며, 퀘세틴(quercetin) 배당체인 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드 또는 화학식 3으로 표시되는 퀘세틴-3,4'-O-β-D-글루코사이드와 화학식 1로 표시되는 이소퀘시트린(isoquercitrin)은 엑스라신세스(Extrasynthese, Genay, France)에서 구입하여 사용하였다. 검증한 결과를 도 1 내지 도 2에 나타내었다.
Quercetin-4'-O-? -D-glucoside represented by the formula (2) which is quercetin glycoside or quercetin-3,4'-O-? -D-glucoside represented by the formula (3) The reaction products before and after the reaction in Examples 3 to 4, which were reacted with the enzyme β-glucosidase (EC 3.2.1.21), were aliquoted and the separated reaction products were subjected to high performance liquid chromatography. The measured graph was compared with a measurement graph of high performance liquid chromatography of a reference material to verify quercetin glycoside, quercetin and isoquercitrin represented by formula (1). The quercetin represented by the formula (1) was purchased from Sigma (St. Louis, Mo., USA) and used as a quercetin glycoside represented by the formula (2) Quercetin-4'-O-? -D-glucoside or quesetin-3,4'-O-? -D-glucoside represented by the formula (3) and isoquercitrin represented by the formula (1) (Extrasynthese, Genay, France). The results of the verification are shown in Figs. 1 and 2. Fig.

도 1 내지 도 2에 나타낸 바와 같이, 반응시간 2시간 후에 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드는 퀘세틴(quercetin)으로, 화학식 3으로 표시되는 퀘세틴-3,4'-O-β-D-글루코사이드는 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로 모두 전환되는 것을 알 수 있다. 이로부터, 본 발명에 따른 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger, 기탁번호: KCTC 6906)에서 유래된 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소는 퀘세틴(quercetin) 배당체의 아글리콘의 4' 위치에 결합되어 있는 글루코오스를 위치 특이적으로 제거하는 선택적 위치 특이성을 가진 것을 알 수 있다.
As shown in FIGS. 1 and 2, quesetin-4'-O-β-D-glucoside represented by the formula (2) is quercetin after 2 hours of reaction, quercetin- , 4 ' -O- [beta] -D-glucoside are all converted to isoquercitrin. From this, Aspergillus according to the present invention this scan or (Aspergillus The enzyme β-glucosidase (EC 3.2.1.21), derived from the niger (Accession No: KCTC 6906), is an enzyme that binds glucose at the 4'-position of the aglycon of the quercetin glycoside, As shown in Fig.

따라서, 본 발명에 따른 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21)를 이용하여 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)으로 제조하는 제조방법은 시중에 쉽게 구입할 수 있는 양파를 원료로 이용하여, 24시간 동안 양파에 다량 함유되어 있는 퀘세틴(quercetin) 배당체를 효소반응시킴으로써, 경제적으로 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조가 가능할 뿐만 아니라, 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소의 선택적 위치 특이성을 이용함으로써 단시간에 고효율로 대량시료 생산이 용이하므로, 화학식 1로 표시되는 퀘세틴(quercetin) 또는 이소퀘시트린(isoquercitrin)을 포함하는 약학적 조성물, 식품, 향미제, 음료, 생약제제, 건강보조식품에서 유용하게 사용될 수 있다.Therefore, the production method of quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) using β-glucosidase (EC 3.2.1.21) according to the present invention is easy to produce in the market The quercetin glycoside, which is contained in a large amount in the onion for 24 hours, can be enzymatically reacted using commercially available onion as a raw material, thereby economically producing quercetin or isoquercitrin represented by the formula (1) (Quercetin) represented by the general formula (1) can be obtained because it is possible to produce a large amount of sample with high efficiency in a short time by utilizing the selective site specificity of the enzyme of β-glucosidase (EC 3.2.1.21) Or isoquercitrin, foods, flavors, beverages, herbal medicines, and health supplements.

Claims (7)

퀘세틴(quercetin) 배당체로서 하기 화학식 2로 표시되는 퀘세틴-4'-O-β-D-글루코사이드를 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소와 반응시키는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 제조된 생성물로부터 효소를 제거하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 효소가 제거된 생성물을 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)를 수행하여 정제하는 단계(단계 3)를 포함하는 퀘세틴(quercetin)의 제조방법:
[화학식 2]
Figure 112015003881910-pat00010

The step of reacting quercetin-4'-O -? - D-glucoside represented by the following formula 2 with? -Glucosidase (EC 3.2.1.21) enzyme as a quercetin glycoside (step 1 );
Removing the enzyme from the product prepared in step 1 (step 2); And
(Step 3) of purifying the enzyme-removed product in step 2 by performing high performance liquid chromatography (HPLC).
(2)
Figure 112015003881910-pat00010

퀘세틴(quercetin) 배당체로서 화학식 3으로 표시되는 퀘세틴-3,4'-O-β-D-글루코사이드를 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소와 반응시키는 단계(단계 1);
상기 단계 1에서 제조된 생성물로부터 효소를 제거하는 단계(단계 2); 및
상기 단계 2에서 효소가 제거된 생성물을 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)를 수행하여 정제하는 단계(단계 3)를 포함하는 이소퀘시트린(isoquercitrin)의 제조방법:
[화학식 3]
Figure 112015003881910-pat00011

The step of reacting quercetin-3, 4'-O-? -D-glucoside represented by Formula 3 with? -Glucosidase (EC 3.2.1.21) enzyme as a quercetin glycoside One);
Removing the enzyme from the product prepared in step 1 (step 2); And
A method for producing isoquercitrin comprising purifying an enzyme-removed product in step 2 by performing high performance liquid chromatography (HPLC) (step 3)
(3)
Figure 112015003881910-pat00011

제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 단계 1의 베타-글루코시데이즈(β-glucosidase, EC 3.2.1.21) 효소는 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger, 기탁번호:KCTC 6906)으로부터 유래되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the β-glucosidase (EC 3.2.1.21) enzyme of step 1 is derived from Aspergillus niger (Accession No. KCTC 6906).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 단계 1은 100 rpm 내지 200 rpm의 교반조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein step 1 is carried out under stirring conditions of 100 rpm to 200 rpm.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 단계 1은 25℃ 내지 35℃의 온도범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein step 1 is carried out in a temperature range of from 25 캜 to 35 캜.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 단계 2는 반응 생성물을 초음파 분쇄 및 원심분리하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the step (2) comprises subjecting the reaction product to ultrasonic pulverization and centrifugation.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 단계 3의 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)는 메탄올의 농도를 0분→5분 동안 5%, 5분→25분 동안 5%→80%, 25분→30분 동안 80%로 순차적으로 변화시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The high performance liquid chromatography (HPLC) of the above step 3 sequentially changed the concentration of methanol from 5% for 5 minutes to 5% for 80 minutes, 25 minutes for 30 minutes to 80% for 5 minutes, &Lt; / RTI &gt;
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