KR101529709B1 - Method for production of soybean isoflavone aglycone - Google Patents

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KR101529709B1
KR101529709B1 KR1020140018017A KR20140018017A KR101529709B1 KR 101529709 B1 KR101529709 B1 KR 101529709B1 KR 1020140018017 A KR1020140018017 A KR 1020140018017A KR 20140018017 A KR20140018017 A KR 20140018017A KR 101529709 B1 KR101529709 B1 KR 101529709B1
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심재훈
한승준
고병민
변다혜
최혜정
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한림대학교 산학협력단
서림바이오 주식회사
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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

The present invention relates to a manufacturing method of aglycone soybean isoflavone with the significantly reduced remaining sugar to collect aglycone soybean isoflavone at high purity, which comprises the steps of: (a) manufacturing an extract by extracting soybean gemmule with ethanol; (b) removing fat contained in the extract using an organic solvent after the step (a); (c) manufacturing an enzyme decomposing solution coexisted with isoflavone and sugar in an aglycone form by adding glycolytic enzyme to the fat-removed extract and hydrolyzing, after the step (b); and (d) removing sugar from the enzyme decomposing solution using immobilized yeast.

Description

비배당체 대두 이소플라본의 제조방법{Method for production of soybean isoflavone aglycone}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to soybean isoflavones,

본 발명은 비배당체 대두 이소플라본의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 당분해효소와 고정화 효모를 이용함으로써, 공정이 간소화되고, 경제적이며, 비배당체 대두 이소플라본의 생산성이 증대된 비배당체 대두 이소플라본의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing an unglycosylated soybean isoflavone, and more particularly, to a method for producing an unglycosylated soybean isoflavone by using a sugar chain enzyme and an immobilized yeast to simplify the process, And a method for producing isoflavones.

이소플라본(isoflavone)은 콩과식물, 칡 등의 식물 중에 존재하는 천연화합물의 일종으로서 여성호르몬의 일종인 에스트로겐과 유사한 구조를 가지며, 유사한 생리적 작용이 있다고 알려져 있다.Isoflavone is a kind of natural compound that exists in plants such as soybean, plant, etc. and has a similar structure to estrogen, a kind of female hormone, and has a similar physiological action.

이소플라본은 C15H10O2의 분자식을 가진 화합물 군으로, 제니스테인(genistein), 다이드제인(daidzein), 글리시테인(glycitein) 및 이들의 포도당 배당체, 더 나아가서는 아세틸화체(acetyl), 말로닐화체(malonyl) 등 모두 12종류가 천연의 상태로 존재하고 있는 것으로 알려져 있으며, 주로 당과 결합한 배당체의 형태로 존재한다. 다수의 연구를 통해서 이소플라본의 항암효과, 골다공증 예방, 만성질환 예방 및 항산화 효과 등의 기능성이 보고되어 있다.Isoflavones are a group of compounds having the molecular formula of C 15 H 10 O 2 and include compounds such as genistein, daidzein, glycitein and their glucose glycosides, moreover, acetyl, Malonyl and malonyl are known to exist in their natural state, and they are present in the form of a glycoside linked mainly to a sugar. A number of studies have reported the functional properties of isoflavones such as anticancer effects, prevention of osteoporosis, prevention of chronic diseases, and antioxidant effects.

한편, 대두 이소플라본은 대부분이 이소플라본 다이진(Daidzin), 게니스틴(Genistin), 글리시틴(Glycitin)과 같은 배당체 형태로 존재하는데, 배당체 형태의 대두 이소플라본은 위산에 의해 분해되지 않아 체내에서 그대로 흡수되지 않는다. 배당체 형태 대두 이소플라본은 대장 내에 존재하는 미생물에 의해 분비되는 효소에 의해 가수분해된 후에 흡수될 수 있는데, 이 때문에 흡수율이 낮은 단점이 있다 (미국특허 제5,506,211호). On the other hand, most soy isoflavones exist in the form of glycosides such as isoflavones (Daidzin), genistin, and glycitin, and glycoside-form soy isoflavones are not degraded by gastric acid, . Glycoside forms Soy isoflavones can be absorbed after hydrolysis by enzymes secreted by microorganisms present in the colon, which has the disadvantage of low water uptake (U.S. Pat. No. 5,506,211).

그러나, 다이드제인(Daidzein), 게니스테인(Genistein), 글리시테인(Glycitein)와 같이 발효나 효소반응에 의해 당이 제거된 비배당체 형태의 이소플라본은 체내에서 미생물에 의한 부가적인 변환 없이 위와 소장에서 직접 흡수될 수 있을 뿐만 아니라, 그 흡수속도가 현저히 빠르므로, 배당체 형태의 이소플라본보다는 비배당체 형태의 이소플라본이 선호되고 있다.However, isoflavones, such as Daidzein, Genistein, and Glycitein, which are glycosylated in the form of sugar removed by fermentation or enzymatic reaction, Not only is it absorbed directly in the small intestine, but its absorption rate is significantly faster, isoflavones of the non-glycosyl form are preferred over isoflavones in glycoside form.

이에, 배당체 형태의 이소플라본을 비배당체 형태의 이소플라본으로 전환하려는 연구가 광범위하게 진행되고 있다.Thus, studies have been extensively conducted to convert isoflavones of the glycoside form into isoflavones of the non-glycoside form.

종래에 알려진, 배당체 형태의 대두 이소플라본을 비배당체 형태의 대두 이소플라본으로 전환하는 공정은, 화학적 방법, 미생물 사용방법의 2가지 방법이 알려져 있다.There are known two known methods of converting a glycoside-form soy isoflavone into a glycoside-type soybean isoflavone, a chemical method and a microorganism using method, which are conventionally known.

그런데, 화학적 방법은 에너지 소모가 크고, 폐수 처리가 어려우며, 적용대상이 식품이라는 한계로 인해 광범위한 유기용매를 사용할 수 없다는 한계가 있다. 또한, 미생물 사용방법은 미생물 발효 후, 균체를 제거해야 하는 등의 문제가 있고, 복잡한 미생물 발효 장비 등이 추가적으로 필요한 문제점이 있다. 또한, 상기 두 가지 방법은 부산물로 생성될 수밖에 없는 당의 제거를 위해 고가의 컬럼을 사용하는 분리 공정이 별도로 필요한 문제점이 있다. 이처럼, 기존의 배당체 형태의 대두 이소플라본으로부터 비배당체 형태의 대두 이소플라본을 수득하는 공정은 매우 복잡하며, 비용이 많이 드는 한계가 있다.However, the chemical method has a limit in that it can not use a wide range of organic solvents due to its energy consumption, difficulty in wastewater treatment, and limit of application of food. In addition, there is a problem that the method of using the microorganisms requires removal of microbial cells after the microbial fermentation, and there is a problem that complicated microbial fermentation equipment is additionally required. In addition, the above two methods have a problem in that a separation process using an expensive column is separately required in order to remove sugars that can be produced as by-products. Thus, the process of obtaining an unglycosylated form of soy isoflavone from soy isoflavones in the form of glycosides is complex and costly.

따라서, 비배당체 형태 대두 이소플라본의 생산성이 증대되고, 경제적이며, 간소화된 새로운 공정의 개발이 필요한 것이다.Therefore, the productivity of the non-glycoside-formated soy isoflavone is increased, and it is necessary to develop an economical and simplified new process.

대한민국 등록특허 제10-0302560호 '이소플라본의 아글리콘의 제조방법'에는 아스퍼질러스(Aspergillus)속 균주 또는 트리코더마(Trichoderma)속 균주를 이소플라본 분말 수용액에서 배양하여 이소플라본의 아글리콘을 배양액에 축적시키는 단계; 및 배양액으로부터 이소플라본의 아글리콘을 회수하는 단계;를 포함하는 이소플라본의 아글리콘의 제조방법이 개시되어 있다.Korean Patent No. 10-0302560 discloses a method for producing an aglycon of an isoflavone which comprises culturing an Aspergillus strain or a Trichoderma strain strain in an isoflavone powder aqueous solution to prepare an isoflavone aglycon in a culture medium Accumulating; And recovering the aglycon of the isoflavone from the culture medium. 대한민국 등록특허 제10-0346818호 '어글리콘 이소플라본의 생산방법'에는 이소플라본 배당체를 흡착수지 컬럼에 통과시켜 수지에 흡착시키고, 상기 컬럼에 베타글루코시다제 효소액을 연속적으로 순환시켜 이소플라본 배당체를 아글리콘 이소플라본으로 변환시킨 후 효소액을 회수하고, 상기 컬럼으로부터 아글리콘 이소플라본을 회수하는 것을 특징으로 하는 아글리콘 이소플라본의 생산방법이 기재되어 있다.Korean Patent No. 10-0346818 discloses a method for producing uglycon isoflavone, which comprises passing an isoflavone glycoside through an adsorption resin column, adsorbing the adsorbed resin to a resin, and continuously circulating a beta glucosidase enzyme solution in the column to obtain an isoflavone glycoside Wherein the aglycon isoflavone is converted into aglycon isoflavone, the enzyme solution is recovered, and the aglycon isoflavone is recovered from the column.

본 발명은 당분해효소 및 고정화 효모를 이용하여 공정이 간소화되고, 경제적이며, 생산성이 증대된 새로운 비배당체 대두 이소플라본 제조방법을 제공하고자 한다.
Disclosed herein is a novel method for producing an unglycosylated soybean isoflavone, which is simplified, economical, and improved in productivity by using a sugar enzyme and an immobilized yeast.

상기 목적을 해결하고자 본 발명은 대두 배아를 에탄올로 추출하여 추출액을 제조하는 단계 (a); 상기 단계 (a) 후, 유기용매를 이용하여 상기 추출액에 포함된 지질을 제거하는 단계 (b); 상기 단계 (b) 후, 상기 지질이 제거된 추출액에 당분해효소를 첨가하여 가수분해시킴으로써 비배당체 형태의 이소플라본과 당이 공존하는 효소 분해액을 제조하는 단계 (c); 및 상기 단계 (c) 후, 고정화 효모를 이용하여 상기 효소 분해액으로부터 당을 제거하는 단계 (d);를 포함하는 과정으로부터 수득되는 것을 특징으로 하는 비배당체 대두 이소플라본의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above-mentioned object, the present invention provides a method for producing an extract, comprising: (a) preparing an extract by extracting a soybean embryo with ethanol; (B) removing the lipid contained in the extract by using an organic solvent after the step (a); (C) a step of hydrolyzing the lipid-free extract to add an enzyme to the lipid-free extract, thereby preparing an enzyme-degrading solution in which the non-glycosylated isoflavone and the sugar coexist; And (d) removing the sugar from the enzyme digestion solution using the immobilized yeast after the step (c). The present invention also provides a method for producing an unglycosylated soy isoflavone.

이하, 본 발명의 비배당체 대두 이소플라본의 제조방법에 대해 각 단계별로 세분화 해 상세히 설명하고자 한다.
Hereinafter, the method for producing the non-glycosylated soybean isoflavone of the present invention will be described in detail for each step.

단계 (a): 대두 배아를 에탄올로 추출하여 추출액을 제조하는 단계Step (a): Step of extracting the soybean embryo with ethanol to prepare an extract

본 단계는 대두 배아를 에탄올로 추출하여 추출액을 제조하는 단계로, 바람직하게는 대두 배아와 에탄올을 무게비로 1:3~5의 비율로 혼합한 후, 100~150분 동안 2~3회 추출하여 추출액을 제조하는 것이 좋다.This step is a step of extracting the soybean embryo with ethanol to prepare an extract. Preferably, the soybean embryo is mixed with ethanol at a weight ratio of 1: 3 to 5, and then extracted 2-3 times for 100 to 150 minutes. It is advisable to prepare an extract.

이때, 바람직하게 본 단계는 상기 추출액을 여과하고, 농축하는 과정을 더 포함할 수도 있다.
At this time, preferably, this step may further include a step of filtering and concentrating the extract.

단계 (b): 상기 단계 (a) 후, 유기용매를 이용하여 상기 추출액에 포함된 지질을 제거하는 단계(B): after the step (a), removing the lipid contained in the extract using an organic solvent

본 단계는 유기용매를 이용하여 상기 추출액에 포함된 지질을 제거하는 단계이다. 본 단계를 통해 이소플라본 외의 성분들을 최대한 제거하여 비배당체 형태의 이소플라본의 순도를 높일 수 있다.In this step, lipids contained in the extract are removed using an organic solvent. Through this step, it is possible to remove the components other than isoflavone as much as possible to increase the purity of the isoflavone of the non-glycoside form.

본 단계에 있어서, 상기 유기용매는 일 예로 헥산을 사용할 수 있다.
In this step, for example, hexane may be used as the organic solvent.

단계 (c): 상기 단계 (b) 후, 상기 지질이 제거된 추출액에 Step (c): After the step (b), the lipid- 당분해효소를Sugar enzyme 첨가하여 가수분해시킴으로써  By adding and hydrolyzing 비배당체Non-glycoside 형태의 이소플라본과 당이 공존하는 효소 분해액을 제조하는 단계 A step of preparing an enzyme digesting solution in which isoflavone of the form and sugar coexist

본 단계는 상기 단계 (b) 후, 상기 지질이 제거된 추출액에 당분해효소를 첨가하여 가수분해시킴으로써, 비배당체 형태의 이소플라본과 당이 공존하는 효소 분해액을 제조하는 단계이다.In this step, after the step (b), the enzymatic hydrolyzate is added to the lipid-free extract to prepare an enzyme digestion solution in which the isoflavone of the non-glycoside form coexists with the sugar.

본 발명은 당분해효소를 이용함으로써, 이소플라본에 베타 결합으로 부착된 당을 분리시킬 수 있다. 이때, 상기 당분해효소는 일 예로, 글리코시다아제(glycosidase) 또는 글리코시옥시다아제(glucose oxidase)를 사용할 수 있다. In the present invention, the saccharide-attached enzyme can be used to separate the sugar attached to the isoflavone with a beta bond. The glycosylase may be, for example, glycosidase or glucose oxidase.

한편, 상기 당분해효소는 바람직하게 상기 지질이 제거된 추출액의 고형분 대비 1%(w/w)를 첨가하는 것이 좋다.
On the other hand, it is preferable to add 1% (w / w) to the solid content of the lipid-removed extract.

단계 (d): 상기 단계 (c) 후, 고정화 효모를 이용하여 상기 효소 분해액으로부터 당을 제거하는 단계Step (d): after the step (c), removing sugar from the enzyme digestion solution using immobilized yeast

본 단계는 상기 단계 (c) 후, 고정화 효모를 이용하여 상기 효소 분해액으로부터 당을 제거하는 단계이다. In this step, after the step (c), the sugar is removed from the enzyme digestion solution using immobilized yeast.

상기 단계 (c)의 효소 분해액에는 가수분해의 결과로 비배당체 이소플라본 외에 당 성분이 필연적으로 존재할 수밖에 없다. 당은 하위 공정에서 수행되는 비배당체 이소플라본 분리 공정에서 불순물로 작용하기 때문에 이를 분리해야 과정이 반드시 수반되어야 한다. 분리 공정은 대개 컬럼을 이용한 크로마토그래피를 통해 수행되는데, 고가의 컬럼을 사용하기 때문에 경제적이지 못하다. 또한, 효소 분해액 중 존재하는 고농도의 당은 점도를 높여, 건조 및 분말화 과정을 어렵게 하는데, 본 발명에서와 같이 고정화 효모를 이용하면, 효모가 당을 대사하여 제거할 수 있기 때문에 이와 같은 문제를 해결할 수 있는 것이다.As a result of the hydrolysis, the saccharide component inevitably exists in addition to the unglycosylated isoflavone. Since the sugar acts as an impurity in the non-glycosylated isoflavone separation process carried out in the downstream process, it must be accompanied by a process to separate it. The separation process is usually carried out through column chromatography, which is not economical due to the use of expensive columns. In addition, the high concentration of sugar present in the enzyme-degrading solution raises the viscosity to make it difficult to dry and pulverize. However, since yeast can metabolize and remove sugars using immobilized yeast as in the present invention, Can be solved.

한편, 본 단계에 있어서, 상기 고정화 효모는, 일 예로 효모를 캡슐화함으로써 고정화할 수 있다. 더욱 구체적으로 설명하자면, 알긴산나트륨(Sodium alginate) 용액과 식염수 효모액을 동량으로 혼합한 후, 0.5M 염화칼슘(CaCl2) 용액에 방울지게 떨어뜨려 효모를 알긴산나트륨 비드(bead)에 고정화하는 것이다. On the other hand, in this step, the immobilized yeast can be immobilized, for example, by encapsulating yeast. More specifically, the sodium alginate solution and the saline yeast solution are mixed in an equal amount, and the yeast is immersed in a 0.5 M calcium chloride (CaCl 2 ) solution to immobilize the yeast on a sodium alginate bead.

이때, 상기 알긴산나트륨은 용액은 바람직하게 3%(w/v)의 농도가 되도록 증류수에 알긴산나트륨(Sodium alginate)을 첨가한 뒤, 130~180 rpm의 속도로 녹임으로써 제조되는 것이 좋다. 또한, 상기 식염수 효모액은 바람직하게 5%(w/v)의 농도가 되도록 식염수에 효모를 첨가한 후, 35~38℃에서 15~25분간 활성화시켜 제조되는 것이 좋다. 또한, 상기 고정화 효모는 바람직하게 상기 효소 분해액의 고형분 대비 5%(w/w)를 첨가하여 사용하는 것을 좋다. At this time, the sodium alginate solution is preferably prepared by adding sodium alginate to distilled water so as to have a concentration of 3% (w / v), and then dissolving at a rate of 130 to 180 rpm. The yeast solution is preferably prepared by adding yeast to saline so as to have a concentration of 5% (w / v), and then activating at 35 to 38 ° C for 15 to 25 minutes. It is preferable that the immobilized yeast is added by 5% (w / w) based on the solids content of the enzyme-degrading solution.

한편, 본 단계에 있어서, 상기 효모는, 일 예로 사카로마이세스 세레비지애(Sacharomyces cerevisiae)일 수 있다. On the other hand, in this step, the yeast is, for example, Sacharomyces cerevisiae cerevisiae .

한편, 본 단계에 있어서, 상기 '고정화 효모의 이용'은, 일 예로 고정화 효모를 효소 분해액에 첨가하여 사용할 수 있으며, 또 다른 예로는 고정화 효모가 충진된 컬럼에 효소 분해액을 흘려주면서 고정화 효모가 당을 대사하게 하여 당을 제거하게 할 수도 있다. 고정화 효모를 이용하면, 일반 효모를 사용하는 경우와 달리, 사용 후 분리가 용이하며, 재사용이 가능한 장점이 있다.Meanwhile, in the present step, the 'use of immobilized yeast' can be exemplified by adding immobilized yeast to the enzyme digestion solution. As another example, the enzyme digesting solution is flowed into a column filled with immobilized yeast, You can let the sugar metabolize and remove the sugar. The use of immobilized yeast is advantageous in that it is easy to separate after use and can be reused, unlike the case of using general yeast.

한편, 효모는 전분분해효소를 비롯한 여러 균체 외 분비 효소를 균체 외부로 배출한다. 따라서, 효모에 의해 효소 분해액에 존재하는 미분리 배당체 이소플라본이 추가로 가수분해될 수도 있다.On the other hand, yeast excretes various extracellular secretory enzymes including starch hydrolysis enzymes to the outside of the cells. Thus, the unseparated glycosyl isoflavone present in the enzyme digestion solution may be further hydrolyzed by the yeast.

한편, 본 단계 후, 건조하는 단계를 추가적으로 거침으로써, 분말 형태로 비배당체 형태 이소플라본을 회수할 수 있는데, 건조는 일 예로 50~120℃에서 수분함량이 5% 미만이 될 때까지 수행할 수 있다.
On the other hand, it is possible to recover the unglycosylated isoflavone in the form of powder by further adding the drying step after the present step. For example, drying can be performed at 50 to 120 ° C until the water content becomes less than 5% have.

본 발명은 당분해효소와 고정화 효모를 이용하여 공정이 간소화되고, 경제적이며, 생산성이 증대된 비배당체 대두 이소플라본의 제조방법을 제공한다.
The present invention provides a method for producing an unglycosylated soybean isoflavone in which the process is simplified, economical, and productivity is improved by using a sugar alcohol enzyme and an immobilized yeast.

도 1은 본 발명에서 사용한 고정화 효모의 사진이다.
도 2는 HPAEC 분석결과이다. (A)는 본 발명과 비교하여 당분해효소 사용 단계까지만 수행하여 수득한 대두 이소플라본의 HPAEC 분석 결과이고, (B)는 본 발명에 따라 수득된 대두 이소플라본의 HPAEC 분석 결과이다.
도 3은 HPLC 분석 결과이다. (A)는 당분해효소를 사용하지 않은 기존의 방법으로 수득된 대두 이소플라본의 HPLC 분석 결과이고, (B)는 본 발명과 비교하여 당분해효소 사용 단계까지만 수행하여 수득한 대두 이소플라본의 HPLC 분석 결과이며, (C)는 본 발명에 따라 수득된 대두 이소플라본의 HPLC 분석 결과이다.
1 is a photograph of the immobilized yeast used in the present invention.
Figure 2 shows the HPAEC analysis results. (A) is the HPAEC analysis result of the soybean isoflavone obtained by performing only the step of using the sugar enzyme as compared with the present invention, and (B) is the HPAEC analysis result of the soy isoflavone obtained according to the present invention.
3 shows the results of HPLC analysis. (A) is a result of HPLC analysis of soy isoflavone obtained by a conventional method using no sugar-enzyme, and (B) is a result of HPLC analysis of soy isoflavone (C) is the result of HPLC analysis of soy isoflavone obtained according to the present invention.

이하, 본 발명의 내용을 이해하기 위해 하기 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments, and includes modifications of equivalent technical ideas.

[[ 제조예Manufacturing example 1: 고정화 효모 제조] 1: preparation of immobilized yeast]

증류수 100 ㎖에 알긴산나트륨 3 g을 첨가한 후, 150 rpm의 속도로 교반하여 알긴산나트륨 용액을 제조하였다.3 g of sodium alginate was added to 100 ml of distilled water, and the mixture was stirred at a speed of 150 rpm to prepare a sodium alginate solution.

한편, 멸균 식염수 100 ㎖에 건조효모 5 g을 첨가하여 녹인 후, 37℃ 워터 배스(water bath)에서 20분간 활성시켜 식염수 효모액을 제조하였다.On the other hand, 5 g of dry yeast was dissolved in 100 ml of sterilized saline, and the mixture was incubated in a 37 ° C water bath for 20 minutes to prepare a saline yeast solution.

상기와 같이 제조된 알긴산나트륨 용액과 상기와 같이 제조된 식염수 효모액을 동량으로 섞어준 뒤, 피펫을 이용하여 0.5M CaCl2 용액에 방울지게 떨어뜨려 3~5 mm의 구슬형태의 고정화 효모를 제조하였다(도 1). 도 1은 본 발명에서 사용한 고정화 효모의 사진이다.
The sodium alginate solution prepared as described above and the saline yeast solution prepared as described above were mixed in the same volume, and then 0.5M CaCl 2 The beads were immersed in the solution dropwise to prepare immobilized yeasts in the form of beads of 3 to 5 mm (Fig. 1). 1 is a photograph of the immobilized yeast used in the present invention.

[[ 실시예Example 1: 본 발명의 방법을 이용한  1: Using the method of the present invention 비배당체Non-glycoside 대두 이소플라본 제조] Soybean isoflavone]

대두 배아 200 kg에 에탄올 800 L를 가하여 2시간씩 3회 추출한 뒤, 여과 후 농축하였다. 농축 후, 유기용매인 헥산을 이용하여 농축액에 포함된 지질을 제거하였다. 그 후, 상기 농축액 고형분 대비 1%의 당분해효소(글리코시다아제)를 첨가하여 가수분해함으로써, 비배당체 형태의 이소플라본과 당이 공존하는 효소 분해액을 제조하였다.To 200 kg of soybean embryos, 800 L of ethanol was added and extracted three times for 2 hours, followed by filtration and concentration. After concentration, the lipids contained in the concentrate were removed using hexane as an organic solvent. Thereafter, 1% of a sugar chain degrading enzyme (glycosidase) was added to the concentrate solids and hydrolyzed to prepare an enzyme degradation solution in which isoflavone of the non-glycoside form coexisted with the sugar.

그 후, 고정화 효모를 5%(w/v)가 되게 상기 효소 분해액에 첨가하여 효모가 당을 대사하여 제거하도록 하였다. 약 24시간 동안 반응시킨 후, 뜰채를 사용하여 고정화 효모를 걸러 내었다. 이후, 120℃에서 수분함량이 5% 미만이 될 때까지 건조하여 비배당체 형태 대두 이소플라본 함유 분말을 제조하였다.
Thereafter, the immobilized yeast was added to the enzyme digestion solution so as to be 5% (w / v), and the yeast was allowed to metabolize and remove the sugar. After reacting for about 24 hours, the immobilized yeast was sieved using a honeycomb. Thereafter, the mixture was dried at 120 ° C until the moisture content became less than 5% to prepare an unglycosylated soybean isoflavone-containing powder.

[[ 실험예Experimental Example 1:  One: HPAECHPAEC  And HPLCHPLC 분석 실험] Analysis experiment]

본 실험예에서는 HPAEC (High Pressured Anion Exchange Chromatography) 및 HPLC (High Performance Liquid Chromatography)를 이용하여, 본 발명 비배당체 대두 이소플라본의 제조방법에 의한 '비배당체 대두 이소플라본' 생산시, 당이 제거됨을 확인하고자 하였다. 이때, 비교예 1로는 기존의 방법으로 추출한 대두 이소플라본 함유 추출액을, 비교예 2로는 본 발명과 대비하여 고정화 효모를 사용하지 않고 당분해효소만 처리하여 수득한 대두 이소플라본 반응물을 선정하였다.In the present experimental example, sugar was removed in the production of 'non-glycosylated soybean isoflavone' by the production method of the unglycosylated soybean isoflavone of the present invention using HPAEC (High Pressured Anion Exchange Chromatography) and HPLC (High Performance Liquid Chromatography) Respectively. As Comparative Example 1, the soy isoflavone-containing extract obtained by the conventional method was used. In Comparative Example 2, the soy isoflavone reactant obtained by treating only the sugar-free enzyme without using the immobilized yeast was selected as Comparative Example 2.

본 발명에 따른 실험군 샘플은 하기와 같은 방법에 의해 제조하였다. 우선, 상기 실시예 1의 과정으로부터 수득한 비배당체 형태의 대두 이소플라본 함유 분말에 80% 알코올을 첨가하여 현탁시킨 후, 원심분리를 하였다. 원심분리 후, 상등액을 취하여 샘플로 사용하였다. The experimental group samples according to the present invention were prepared by the following method. First, 80% alcohol was added to the soybean isoflavone-containing powder obtained in the procedure of Example 1, and the resulting suspension was centrifuged. After centrifugation, the supernatant was taken and used as a sample.

한편, 비교예 1의 샘플은 하기와 같은 방법에 의해 제조하였다. 우선, 대두 배아 200 kg에 에탄올 800 L를 첨가하여 2시간씩 3회 추출, 여과 후, 농축하였다. 농축 후, 유기용매인 헥산을 이용하여 농축액에 포함된 지질을 제거하는 공정을 거친 후, 다시 한 번 농축을 하였다. 2차 농축 후, 건조하여 분말을 제조하였다. 이후, 80% 알코올을 첨가하여 분말을 현탁한 후, 원심분리를 하였다. 원심분리 후, 상등액을 샘플로 사용하였다.On the other hand, the sample of Comparative Example 1 was prepared by the following method. First, 800 L of ethanol was added to 200 kg of a soybean embryo and extracted three times for 2 hours, followed by filtration and concentration. After concentration, the lipids contained in the concentrate were removed using hexane as an organic solvent, and then concentrated once more. After the second concentration, the powder was dried by drying. Thereafter, 80% alcohol was added to suspend the powder, followed by centrifugation. After centrifugation, the supernatant was used as a sample.

한편, 비교예 2의 샘플은 하기와 같은 방법에 의해 제조하였다. 우선 상기 실시예 1에서 당분해효소(글리코시다아제)를 첨가하여 가수분해함으로써, 제조된 비배당체 형태의 이소플라본과 당이 공존하는 효소 분해액을 수득하여 농축하였다. 농축 후, 건조하여 분말을 제조하였다. 이후, 80% 알코올을 첨가하여 분말을 현탁한 후, 원심분리를 하였다. 원심분리 후, 상등액을 샘플로 사용하였다.On the other hand, the sample of Comparative Example 2 was prepared by the following method. First, in Example 1, an enzyme digesting enzyme (glycosidase) was added and hydrolyzed to obtain an enzyme digesting solution in which isoflavone in the form of an unglycosylated form was coexisted and concentrated. After concentration and drying, a powder was prepared. Thereafter, 80% alcohol was added to suspend the powder, followed by centrifugation. After centrifugation, the supernatant was used as a sample.

HPAEC 분석결과(도 2), 비교예 2는 당(글루코스)이 다량 존재하였으나, 본 발명에 따른 실험군 샘플은 당(글루코스)이 거의 함유되지 않은 것으로 확인되었다. 이와 같은 결과로부터 본 발명의 고정화효모가 당분해효소 처리 후, 잔류된 글루코스를 소비하여 제거함을 확인할 수 있었다. The results of the HPAEC analysis (Fig. 2) and Comparative Example 2 showed that there was a large amount of sugar (glucose), but the sample of the test group according to the present invention was found to contain almost no sugar (glucose). From these results, it was confirmed that the immobilized yeast of the present invention consumes the residual glucose after the treatment with the sugar chain enzyme.

한편, HPLC 분석결과(도 3), 비교예 1은 배당체 형태의 이소플라본이 대부분인 것으로 확인되었다 [도 3(A)]. 또한, 효소처리를 한 비교예 2는 비교예 1보다 비배당체 형태의 이소플라본이 비율이 증가하였으나, 여전히 배당체 형태의 이소플라본이 함유되어 있는 것으로 확인되었다 [도 3(B)].On the other hand, as a result of HPLC analysis (FIG. 3), it was confirmed that Comparative Example 1 is most of isoflavone in glycoside form (FIG. 3 (A)). In Comparative Example 2, which was subjected to the enzyme treatment, the ratio of isoflavone of the non-glycoside form was increased compared to Comparative Example 1, but it was confirmed that glyoxal isoflavone was still contained in the glycerol form (FIG.

그런데, 효소처리에 이어 고정화 효모 처리를 추가로 한, 본 발명의 실험군 샘플은 비교예 2보다 비배당체 형태의 이소플라본 함량이 한층 증가한 것으로 나타났고, 배당체 형태의 이소플라본은 거의 함유되지 않은 것으로 나타났다 [도 3(C)].However, the sample of the test group of the present invention, which additionally includes the enzyme treatment followed by the immobilized yeast treatment, showed that the isoflavone content of the non-glycosylated form was more increased than that of Comparative Example 2, and the isoflavone form of the glycoside was almost not contained (Fig. 3 (C)).

상기와 같은 결과로부터, 본 발명을 통해, 고정화 효모를 사용하여 효소 분해액에 존재하는 미분리 배당체 이소플라본을 추가로 가수분해할 수 있음이 확인된 것이라 할 수 있었다.From the above results, it can be said that it is confirmed that the present invention can further hydrolyze the unseparated glycosylated isoflavone present in the enzyme digesting solution using the immobilized yeast.

Claims (6)

대두 배아를 에탄올로 추출하여 추출액을 제조하는 단계 (a);
상기 단계 (a) 후, 유기용매를 이용하여 상기 추출액에 포함된 지질을 제거하는 단계 (b);
상기 단계 (b) 후, 상기 지질이 제거된 추출액에 당분해효소를 첨가하여 가수분해시킴으로써 비배당체 형태의 이소플라본과 당이 공존하는 효소 분해액을 제조하는 단계 (c); 및
상기 단계 (c) 후, 고정화 효모를 이용하여 상기 효소 분해액으로부터 당을 제거하는 단계 (d);를 포함하는 과정으로부터 수득되는 것을 특징으로 하는 비배당체 대두 이소플라본의 제조방법.
(A) extracting the soybean embryo with ethanol to prepare an extract;
(B) removing the lipid contained in the extract by using an organic solvent after the step (a);
(C) a step of hydrolyzing the lipid-free extract to add an enzyme to the lipid-free extract, thereby preparing an enzyme-degrading solution in which the non-glycosylated isoflavone and the sugar coexist; And
And (d) removing sugar from the enzyme digestion solution using the immobilized yeast after the step (c).
제1항에 있어서,
상기 단계 (a)는,
대두 배아와 에탄올을 무게비로 1:3~5의 비율로 혼합한 후, 100~150분 동안 2~3회 추출하는 것을 특징으로 하는 비배당체 대두 이소플라본의 제조방법.
The method according to claim 1,
The step (a)
Wherein the soybean embryo is mixed with ethanol at a weight ratio of 1: 3 to 5, and then the mixture is extracted twice or three times for 100 to 150 minutes.
제1항에 있어서,
상기 단계 (b)의 유기용매는,
헥산인 것을 특징으로 하는 비배당체 대두 이소플라본의 제조방법.
The method according to claim 1,
The organic solvent of step (b)
≪ / RTI > wherein the isoflavone is hexane.
제1항에 있어서,
상기 단계 (c)의 당분해효소는,
글리코시다아제(glycosidase) 또는 글리코시옥시다아제(glucose oxidase)인 것을 특징으로 하는 비배당체 대두 이소플라본의 제조방법.
The method according to claim 1,
The sugar-degrading enzyme of step (c)
Wherein the glycosidase is glycosidase or glucose oxidase. 2. The process according to claim 1, wherein the glycosidase is glucose oxidase.
제1항에 있어서,
상기 단계 (c)의 당분해효소는,
상기 지질이 제거된 추출액의 고형분 대비 1%(w/w)를 첨가하는 것을 특징으로 하는 비배당체 대두 이소플라본의 제조방법.
The method according to claim 1,
The sugar-degrading enzyme of step (c)
Wherein 1% (w / w) of the lipid-free extract is added to the solid content of the extract.
제1항에 있어서,
상기 단계 (d)의 고정화 효모는,
알긴산나트륨(Sodium alginate) 용액과 식염수 효모액을 동량으로 혼합한 후, 0.5M 염화칼슘(CaCl2) 용액에 방울지게 떨어뜨려 제조하되,
상기 알긴산나트륨 용액은, 3%(w/v)의 농도가 되도록 증류수에 알긴산나트륨(Sodium alginate)을 첨가한 뒤, 130~180 rpm의 속도로 녹임으로써 제조되고,
상기 식염수 효모액은, 5%(w/v)의 농도가 되도록 식염수에 효모를 첨가한 후, 35~38℃에서 15~25분간 활성화시켜 제조된 것을 특징으로 하는 비배당체 대두 이소플라본의 제조방법.
The method according to claim 1,
The immobilized yeast of step (d)
Then a solution of sodium alginate (Sodium alginate) solution and aqueous sodium chloride solution in the same amount of yeast, prepared in 0.5M calcium chloride (CaCl 2) become away drops of a solution,
The sodium alginate solution is prepared by adding sodium alginate to distilled water to a concentration of 3% (w / v) and then dissolving at a rate of 130 to 180 rpm,
The saline yeast solution is prepared by adding yeast to saline so as to have a concentration of 5% (w / v), and then activating the yeast at 35 to 38 ° C for 15 to 25 minutes to prepare an unglycosylated soy isoflavone .
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