KR101546436B1 - 쑥 추출물 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 쑥 추출물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래의 쑥 추출물 보다 항산화 효과를 가지는 유용성분을 다량 함유하여 체내의 활성산소를 환원시키는 능력이 뛰어나며 면역강화 기능이 있는 쑥 다당류 추출물을 포함하여 항산화 및 면역강화 효과를 동시에 얻을 수 있는 쑥 추출물이다. 또한, 쑥 추출물에 포함된 폴리페놀계 화합물이나 플라보노이드계 화합물이 변형, 파괴됨이 없이 추출됨으로써 향상된 수득률을 가지고, 항산화 효과의 감소를 최소화한 쑥 추출물이다. 나아가 항산화 또는 면역강화 유용성분이 포함된 쑥 추출물을 식품, 화장품 등의 유효성분으로 이용함으로써 식품 및 화장품 소재 개발을 확대할 수 있는 쑥 추출물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

쑥 추출물 및 그 제조방법{The mugwort extracts and method for manufacturing thereof}
본 발명은 쑥 추출물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항산화 효과를 가지는 유용성분을 포함하는 쑥 추출물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
쑥은 국화과(Compsitae)에 속하는 여러해살이 풀로 예부터 식용과 약용으로 다양하게 사용되어 왔는데, 흔히 먹는 부드럽고 어린 쑥은 '애쑥' 또는 '참쑥'이라 하며, 말려서 약으로 쓰거나 쑥뜸에 쓰는 것은 보통‘약쑥'이라 한다. 쑥은 오래된 것일수록 좋으며 마늘, 당근과 더불어 성인병을 예방하는 3대 식물로 꼽힐 만큼 유익한 성분이 다량 함유되어 있다.
구체적으로, 인체 내의 다량의 불포화 지방산이 방사선이나 자외선 등의 영향을 받아 혈액 중의 산소와 결합하여 과산화지질을 만드는 과정에서 노화가 진행되는데 쑥의 탄닌 성분이 과산화지질의 생성을 강력하게 억제하여 세포의 노화를 방지한다. 또한, 간 기능을 활성화 시켜주는 풍부한 영양성분 그리고 비타민, 미네랄 등의 함량이 높아 지방 대사 활성화, 피로회복 및 체력개선 기능을 한다. 나아가, 쑥의 혈액순환 기능은 위 점막의 혈행이 개선되도록 하며, 혈액 속의 콜레스테롤 수치를 줄여 혈압조절에 효과가 있다. 쑥의 양질의 섬유질은 장의 연동운동과 점액분비를 원활하게 하여 쾌변에도 도움이 된다. 쑥의 지방 대사 활성화 기능은 성인병의 원인이 되는 비만에 효과가 있으며, 간 해독기능 활성화로 각종 약품, 비료, 농약 등의 독소를 분해해서 체외로 내보내는 강력한 해독작용을 한다.
쑥의 대표적인 유용 성분 중에는 항산화물질인 폴리페놀과 플라보노이드가 있다.
먼저 폴리페놀은 노인성 치매나 파킨슨병 등의 뇌질환을 예방하고 노화를 촉진하는 산화적 스트레스, 즉 활성산소를 줄이는 효과가 있다. 또한, 콜레스테롤이 소화관으로 흡수되는 것을 막아 주기 때문에 혈중 콜레스테롤의 수치를 감소시키는 작용을 한다.
다음으로 플라보노이드는 체내의 활성산소를 제거하고 지방간과 간염을 예방하는 작용을 하며 자외선에서의 세포조직의 보호, 세포막 강화, 충치예방 및 알레르기에 효과가 있다. 이밖에 암, 만성염증, 심혈관 질환을 방지하는 효과가 있다고 알려져 있다.
한편, 인체는 정상적인 대사 과정에서 지속적으로 활성 산소를 생성하는데 활성 산소가 인체에 과량 축적되면 산화작용을 일으킨다. 이로 인해 인체의 불포화 지방산, DNA 및 세포막 등에 손상을 초래하여 세포 구조가 손상 당하고 손상의 범위에 따라 세포가 기능을 잃거나 변질된다. 또한 몸속의 여러 아미노산을 산화시켜 단백질의 기능 저하도 가져온다. 그리고 핵산을 손상시켜 핵산 염기의 변형과 유리, 결합의 절단, 당의 산화분해 등을 일으켜 돌연변이나 암의 원인이 되기도 한다. 또한 생리적 기능이 저하되어 노화와 비만, 당뇨병, 심장질환, 백내장, 황반변성 등의 질병 및 기타 암을 유발할 수 있다.
인체 내의 활성산소는 병원균의 살균 작용도 하지만 상기와 같은 각종 병을 유발할 수 있어 자유라디칼 혹은 활성산소를 환원시키는 능력이 있는 물질의 탐색연구가 활발히 수행되고 있고 특히, 인공적으로 합성된 물질보다 인체 내 부작용을 최소화 할 수 있는 천연물을 대상으로 활성산소를 환원시키는 유용물질의 연구가 계속되고 있다.
쑥은 상술한 바와 같이 폴리페놀이나 플라보노이드 등 항산화 작용에 효과가 있는 유용물질을 포함하는데, 종래의 방법으로 추출된 쑥 추출물들은 고온에서 열수 추출됨으로써 고온의 열로 인해 쑥에 포함된 유용 성분이 변형, 파괴가 일어나고 이에 따라 유용 성분의 효과가 감소하는 문제가 있었다.
또한 알콜 등을 이용하여 추출된 쑥 추출물은 장시간 알콜에 침지되어 유용성분이 추출되는데, 장시간 침지로 인해 수득 되는 유용성분의 양이 오히려 줄어들고, 결과적으로 유용 성분에 의한 효과가 감소되는 문제점이 있다.
나아가, 알콜 등을 이용하여 제조된 쑥 추출물은 온도조건을 상온 또는 고온으로 할 경우 수득되는 유용성분의 양이나 유용성분의 효과 면에서 좋지 못하다는 문제점이 있고, 열수추출로는 항산화 유용성분의 수득이 좋지 못하다는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-0829048호는 높은 항산화성 쑥엑기스의 특성 및 제조법 인데, 항산화성이 뛰어난 쑥을 선발하여 이를 대추, 벌꿀, 올리고당, 계피 등과 함께 혼합하여 121℃ 고온에서 1 내지 3시간 추출하는 제조법이 개시되어 있다. 상기 등록특허는 항산화 효과가 있다고 개시되어 있으나 이는 등록특허의 추출방법에 의해 효과가 향상된 것이 아닌 항산화성이 높은 쑥을 이용한 결과이고, 열수추출을 통해서는 폴리페놀 등의 유용성분의 수득률이 좋지 못하고, 상기 유용성분이 변형, 파괴 될 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 장시간 추출할 경우 항산화활성을 나타내는 유용성분의 함량이 감소할 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 첫 번째로 해결하려는 과제는 인체 내 발생하는 활성산소의 제거 능력이 뛰어난 쑥 추출물을 제공하는 것이다.
두 번째로 해결하려는 과제는 쑥추출물의 유용성분을 최대로 수득하면서도 수득된 유용성분의 변형이나 파괴를 최소화한 쑥 추출물의 제조방법을 제공하는 것이다.
세 번째로 해결하려는 과제는 유용성분이 함유된 쑥 추출물을 식품 또는 화장품 등의 용도로 제공하는 것이다.
상술한 첫 번째 과제를 해결하기 위해 본 발명은,
DPPH, ABTS+ 라디칼에 대한 환원력(IC50)이 각각 16 내지 19 μg/ml, 7 내지 10 μg/ml를 만족하는 쑥 추출물을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 쑥 추출물 100 중량부 대비 갈락튜론산(galacturonic acid) 및 글루구론산(glucuronic acid) 중 어느 하나 이상을 포함하는 쑥 다당류 추출물이 0.1 내지 5 중량부 포함될 수 있다.
또한, 상술한 두 번째 과제를 해결하기 위하여
(1) 쑥을 40 내지 60 ℃ 온도에서 100 내지 140 분 동안 알콜을 통해 추출하는 단계; 를 포함하는 쑥 추출물 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 알콜은 탄소수가 1 내지 6의 저급알콜을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 알콜은 60 내지 85% 에탄올일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 (1) 단계 이후에, (2)단계로서 상기 (1) 단계의 추출과정에서 여과되지 않은 항산화 활성을 갖는 저분자 물질 추출 후의 쑥 잔여물에서 지질 및 색소성분을 제거하는 단계; (3)단계로서 상기 (2) 단계의 제거과정을 거친 쑥 잔여물에 대해 식물세포벽 분해 효소를 혼합하여 열수 추출하는 단계; (4) 상기 열수 추출물에 전분분해 효소를 혼합하여 열수 추출하는 단계; 및 (5)단계로서 상기 (4) 단계를 거친 열수 추출물에서 저분자물질과 다당류를 수득하는 단계; 를 포함하는 쑥 추출물을 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 (3) 단계의 식물세포벽 분해효소는 비스코자임(Viscozyme), 펙티네스(Pectinex) 및 비스코자임과 펙티네스(Viscozyme+Pectinex)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 (3) 단계의 열수 추출은 물 100 중량부 대비 쑥 잔여물 1 내지 2.5 중량부 및 식물세포벽분해 효소 0.01 내지 0.025 중량부를 혼합; 하여 pH 5.0 내지 5.5; 온도 50 내지 55 ℃;로 추출할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 (4) 단계의 전분 분해효소는 터마밀(Termamyl)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 (4) 단계의 열수 추출은 (4) 단계의 쑥 잔여물 100 중량부 대비 전분 분해 효소를 0.01 내지 0.025 중량부 혼합; 하여 pH 6.0 내지 6.5;, 온도 90 내지 95 ℃;로 추출할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 (5) 단계의 저분자물질에는 폴리페놀계 화합물, 플라보노이드계 화합물이 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 (5) 단계의 다당류의 수득은 (4) 단계를 거친 열수 추출물 100 중량부에 알콜을 400 내지 450 중량부 첨가하여 수득할 수 있다.
또한, 상술한 세 번째 과제를 해결하기 위하여
본 발명은 상술한 쑥 추출물을 유효성분으로 함유하는 식품 조성물 및 화장품 조성물을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 식품 조성물의 경우 쑥 추출물의 함량이 1 내지 5 중량% 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 화장품 조성물의 경우 쑥 추출물이 0.1 내지 5 중량% 포함될 수 있다.
본 발명의 쑥 추출물 및 그 제조방법은 첫 번째, 종래의 방법으로 추출된 쑥 추출물 보다 항산화 효과를 가지는 유용성분을 다량 함유하여 체내의 활성산소를 환원시키는 능력이 뛰어나고, 면역강화 기능이 있는 쑥 다당류 추출물을 포함할 수 있어 항산화 효과와 면역강화 효과를 동시에 얻을 수 있다. 두 번째 효과로, 쑥에 포함된 폴리페놀계 화합물이나 플라보노이드계 화합물 등과 같은 항산화 작용에 유용한 성분을 변형 또는 파괴됨이 없이 추출함으로써 항산화 효과의 감소를 최소화 하고, 항산화 작용 및 면역강화에 유용한 성분에 대한 향상된 수득률을 갖는다. 세 번째 효과로, 항산화 또는 면역강화 유용성분이 포함된 쑥 추출물을 식품, 화장품 등의 유효성분으로 이용하여 식품 및 화장품 소재 개발을 확대할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 첨부된 표를 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
상술한 바와 같이 종래의 방법에 의해 추출된 쑥 추출물은 고열에 의한 유용성분 변형, 파괴 등으로 활성산소를 환원시키는 능력이 감소되고, 나아가 추출물에 포함된 유용성분의 양이 적어 상기 능력을 제대로 발휘할 수 없었다.
이에 본 발명에서는 DPPH, ABTS+ 라디칼에 대한 환원력(IC50)이 각각 16 내지 19 μg/ml, 7 내지 10 μg/ml를 만족하는 쑥 추출물을 제공함으로서 상술한 문제의 해결을 모색하였다.
이를 통해 종래의 방법으로 추출된 쑥 추출물 보다 활성산소를 환원시키는 능력을 지닌 유용성분이 변형, 파괴 등이 되지 않고, 더 많은 함량으로 포함하는 쑥 추출물을 제공함으로써 더욱 효과적으로 체내에 발생한 활성산소를 제거할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 쑥 추출물은 DPPH 라디칼에 대한 환원력(IC50) 16 내지 19 μg/ml이고, ABTS+ 라디칼에 대한 환원력(IC50)이 7 내지 10 μg/ml이다. DPPH, ABTS+ 라디칼에 대한 환원력(IC50)이란, 특정 파장에서의 DPPH, ABTS+ 라디칼이 포함된 용액의 흡광도를 50%로 만들 수 있는 시료의 농도를 의미하고, 그 수치가 낮을수록 DPPH, ABTS+ 라디칼에 대한 환원능력이 더 우수하다. DPPH, ABTS+ 라디칼이 포함된 용액에 쑥 추출물을 첨가하였을 경우 쑥 추출물의 유용성분이 DPPH, ABTS+ 라디칼을 환원시키는데, 전체 라디칼 중에서 라디칼을 50% 환원시키는데 필요한 유용성분이 본 발명의 쑥 추출물 경우 DPPH 라디칼에 대해서는 16 내지 19 μg/ml, ABTS+ 라디칼에 대해서는 7 내지 10 μg/ml 필요하다는 것을 의미한다.
더 구체적으로, 쑥 추출물에 대한 DPPH, ABTS+ 라디칼에 대한 환원력(IC50) 측정방법 및 그 결과에 대해 이하 살펴본다.
먼저, 라디칼에 대한 환원력 측정방법으로 DPPH (2,2-diphenyl-1-picryl hydrazyl) 라디칼에 대한 환원력 측정방법은 80% MeOH 0.1㎖와 0.1mM DPPH 용액 2.9㎖를 혼합하여 23 ℃ 암실에서 30분 방치한 후 517 nm에서 흡광도 A를 측정하고, 시료로서 농도를 달리한 쑥 추출물 0.1㎖를 0.1mM DPPH 용액 2.9㎖와 혼합하여 23 ℃ 암실에서 30분 방치한 후 517 nm에서 흡광도 B를 측정한다. 이 때 흡광도 B가 흡광도 A의 1/2이 되도록 DPPH 라디칼을 환원시키는데 필요한 시료의 농도(IC50) 값을 측정한다.
다음으로, ABTS+ 라디칼에 대한 환원력 측정방법은 측정 12 내지 16 시간 전에 7mM ABTS+ 용액에 2.45M 과황산칼륨(potassium persulfate)을 첨가하여 갈색시약병에 보관 후, 측정 직전에 ABTS+용액을 1/70로 희석하여 0.1mM ABTS+ 용액을 준비한다. DMSO 10㎕와 0.1mM ABTS+ 용액 990㎕을 혼합하여 실온에서 어둡게 20분 방치한 후 734nm에서 흡광도 A를 측정하고, 시료로서 농도를 달리하여 70% MeOH에 용해시킨 쑥 추출물 10㎕와 0.1mM ABTS+용액 990㎕을 혼합하여 실온에서 어둡게 20분 방치한 후 734nm에서 흡광도 B를 측정한다. 이 때 흡광도 B가 흡광도 A의 1/2이 되도록 ABTS+ 라디칼을 환원시키는데 필요한 시료의 농도(IC50) 값을 측정한다. IC50 값을 측정 위한 계산식은 하기와 같다.(단, B는 DPPH 용액 및 ABTS+ 용액 대신에 DPPH 용액 및 ABTS+ 용액의 용매인 80 % 메탄올을 2.9ml 첨가하여 측정된 시료 흡광도(sample blank)로 보정된 값이다.)
Figure 112013063798214-pat00001

하기 표 1은 쑥 추출물에 대한 DPPH, ABTS+ 라디칼 환원력(IC50)을 나타낸다. 종래의 추출방법으로 상온(25℃)(비교예 1)에서 70% 에탄올을 이용해 추출한 쑥 추출물의 환원력(IC50)은 DPPH 라디칼에 대해 27.45 μg/ml, ABTS+ 라디칼에 대해 24.86 μg/ml이다. 즉, 쑥 추출물을 라디칼에 첨가하기 전의 DPPH, ABTS+ 라디칼의 흡광도를 50%로 만들기 위해 상온의 알콜 추출물이 상기와 같은 농도로 필요함을 의미한다. 반면에 본 발명에 의한 쑥 추출물의 경우 DPPH 라디칼에 대한 환원력(IC50)은 16 내지 19 μg/ml이고, ABTS+ 라디칼에 대한 환원력(IC50)은 7 내지 10 μg/ml로 종래의 방법에 의한 쑥 추출물에 비해 DPPH 라디칼에 대해서는 8.45 내지 11.45 μg/ml, ABTS+ 라디칼에 대해서는 14.86 내지 17.86 μg/ml 만큼 적게 측정되었다. 즉, 두 라디칼에 대한 환원력(IC50)은 그 수치가 낮을수록 우수한 환원력을 가진다고 볼 수 있는바 본 발명의 쑥 추출물이 종래의 방법으로 추출된 쑥 추출물보다 활성산소를 환원시키는 능력 우수함을 알 수 있다.
통상적으로 DPPH, ABTS+ 라디칼 환원력(IC50)의 수치가 낮을수록 당해 추출물은 항산화활성이 우수하다고 보며, 본 발명에 의한 쑥 추출물의 경우 DPPH 라디칼에 대한 환원력(IC50)은 16 내지 19 μg/ml이고, ABTS+ 라디칼에 대한 환원력(IC50)은 7 내지 10 μg/ml 인바, 항산화 활성이 우수함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 쑥 추출물이 환원력을 가지는 것은 쑥 추출물에 항산화 작용을 하는 폴리페놀계 화합물과 플라보노이드계 화합물을 포함하기 때문이다. 두 화합물에는 쑥의 지표성분이 되는 유파틸린(eupatilin)과 자세오시딘(jaceosidin)을 비롯하여 탄닌과 플라보놀 및 플라본과 같은 플라보노이드류 계열의 유용성분을 포함하는 수많은 화합물이 존재하며, 이 물질들이 항산화 작용을 할 수 있다.
본 발명의 쑥 추출물은 상술한 활성산소의 환원능력을 가진 유용성분을 포함한 쑥 추출물에 갈락튜론산(galacturonic acid), 글루구론산(glucuronic acid)을 포함하는 쑥 다당류 추출물을 더 포함할 수 있다.
구체적으로 쑥에서 추출된 갈락튜론산(galacturonic acid), 글루구론산(glucuronic acid)을 포함하는 다당류는 피부질환 발병 원인균인 프로피오니박테리움 아크네스( Propionibacterium acnes)와 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)과 인체 적혈구세포의 응집반응을 저해하여 피부질환을 최소화 할 수 있다. 또한 대식세포의 활성 증진을 통한 면역활성 증진에 도움을 줄 수 있다. 이는 다당류 중에서도 펙틴 다당체 분자내의 rhamnogalacturona Ⅰ, Ⅱ 등의 특정 구조 혹은 그들의 미세구조에 의해 대식세포 면역활성화 작용이 일어날 수 있다.
상기의 효과를 가지는 쑥 다당류 추출물은 바람직하게는 활성산소의 환원능력을 가진 유용성분을 포함한 쑥 추출물 100 중량부에 대해 0.1 내지 5 중량부 포함할 수 있다. 만일 쑥 다당류 추출물이 0.1 중량부 미만으로 포함될 경우 면역 강화 효과가 잘 발휘될 수 없고, 쑥의 특유한 향 농도가 저하되어 제품 제조 시 품질의 저하를 가져올 수 있는 문제점이 있을 수 있다. 또한 5 중량부를 초과할 경우 제품 제조 시 점도가 높아져 점성의 증가 등의 품질 변화를 가져올 수 있으며, 제품원료 원가가 상승되어 가격 경쟁력이 저하될 수 있다.
한편, 본 발명의 쑥 추출물은 다음과 같은 제조방법을 통해 제조될 수 있다.
(1) 쑥을 40 내지 60 ℃ 온도에서 100 내지 140 분 동안 알콜을 통해 추출하는 단계; 를 포함하여 상기와 같은 환원력을 가지는 쑥 추출물을 제조한다.
먼저, (1) 단계의 쑥은 황해쑥(Artemisia argyi), 쑥(A. princeps var. orientalis, A. asiatica), 산쑥(A. montana), 참쑥(A. mongolica) 쓴쑥(A.Absinthium), 제비쑥(A.Japonica Thunberg), 개똥쑥(A.Annua), 사철쑥(A.Capillaris) 등 어느 것일 수 있으며, 바람직하게는 황해쑥일 수 있다. 다만, 상기에 기재된 쑥의 종류에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 추출에 사용될 쑥은 추출 단계 이전에 전처리 과정을 거칠 수 있다. 구체적으로, 채취한 쑥을 세척한 후 일정한 크기로 절단하여 24 내지 48시간 자연건조 시킨 다음 -60 내지 -80 ℃에서 급속동결 시킨다. 동결건조한 쑥은 믹서에 갈아 100 내지 120 mesh 체에 통과 시킨 후에 사용할 수 있다. 쑥의 동결건조를 통해 채취된 상태 그대로의 쑥을 추출하는 것에 비해 유용성분의 파괴를 최소화할 수 있으며, 분쇄를 통해 추출용매와의 반응 표면적이 증가하여 유용성분의 추출률을 증가시킬 수 있는 이점이 있을 수 있다.
다음으로, 추출온도는 40 내지 60 ℃ 로 하여 추출한다.
하기 표 1은 쑥 추출물에 대한 DPPH, ABTS+ 라디칼 환원력(IC50)을 나타낸다. 추출온도가 25 ℃(비교예 3)에서 추출한 쑥 추출물은 50 ℃에서 추출한 쑥 추출물에 비해 IC50 값이 커서 환원력이 본 발명에 의해 제조된 쑥 추출물에 비해 낮고, 결과적으로 항산화 효과도 본 발명에 의한 쑥 추출물에 못 미친다고 볼 수 있다. 이러한 결과가 발생한 이유는 25 ℃에서 추출한 쑥 추출물 경우 수득된 추출물 중 폴리페놀계 화합물의 함량 자체가 적어(하기 표 2 참조) 항산화 효과가 낮아졌다고 볼 수 있다.
하기 표 2는 쑥 추출물의 수득률 및 수득된 추출물 중에서 총 폴리페놀계 화합물과 총 플라보노이드계 화합물의 함량을 나타낸다. 온도를 달리하여 쑥을 70% 에탄올에 회당 1시간씩 2회 추출시킨 쑥 추출물의 수득률은 100 ℃(비교예 4)에서 높으나 본 발명이 목적하는 항산화효과가 있는 유용성분인 총 폴리페놀계 화합물 및 총 플라보노이드계 화합물 함량을 동시에 고려 시 추출온도가 40 내지 60 ℃ 범위에 있을 때 유용성분의 수득률이 가장 높은 것을 확인 할 수 있다. 만일 추출온도가 40 ℃ 미만이면 수득된 추출물 중 목적하는 유용성분의 양이 감소로 인한 항산화효과가 감소할 수 있는 문제점이 있고, 60 ℃ 초과할 경우 가열로 인해 유용성분이 변형 또는 파괴되어 항산화 활성이 감소할 수 있는 문제가 있을 수 있으며, 항염증 등의 다른 생리활성을 나타내는 성분들의 수득률이 감소할 수 있는 문제점이 있다.
다음으로, 추출시간은 100 내지 140 분으로 하여 추출한다.
하기 표 2는 쑥 추출물의 수득률과 수득된 쑥 추출물에 포함된 총 폴리페놀계 화합물 및 총 플라보노이드계 화합물 함량을 나타낸다. 총 추출 시간이 120 분(실시예 1)인 경우 수득률은 7.08 %이고, 수득된 쑥 추출물에 포함된 본 발명이 목적하는 총 폴리페놀계 화합물 함량은 5.10± 0.06 %, 총 플라보노이드계 화합물 함량은 6.62± 0.02 %로 타 시간에 비해 높음을 확인 할 수 있다. 이에 반해 추출시간을 6시간(비교예 5)으로 했을 경우 수득률은 6.39 %이고 수득된 쑥 추출물에 포함된 총 폴리페놀계 화합물 함량은 4.17 %, 총 플라보노이드 함량은 6.62 % 인데, 수득률을 고려할 때 수득된 총 폴리페놀계 화합물 및 총 플라보노이드계 화합물의 양이 오히려 감소함을 알 수 있다.
특히, 쑥의 지표성분으로 알려진 자세오시딘과 유파틸린의 농도가 187.02 ± 0.05 μg/ml로 120분 추출했을 때에 비해 91.43± 0.13 μg/ml 적어졌음을 알 수 있다. 종래의 쑥 추출물 제조방법은 알콜을 이용하여 추출 하는 경우 상온에서 통상적으로 10 내지 36 시간 추출하는데, 이 경우 상기의 결과에서 보는바와 같이 쑥 추출물에서 목적하는 유용성분의 수득률이 낮아져 결국 유용성분에 따른 항산화효과를 기대하기 어렵다는 문제가 있을 수 있다.
상기 (1) 단계의 알콜은 바람직하게는 탄소수가 1 내지 6의 저급알콜을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 에탄올일 수 있고, 더 바람직하게는 60 내지 85 % 에탄올 일 수 있다. 상기의 “%”의 의미는 알콜을 증류수와 혼합하였을 때의 부피%를 의미하며, 본 발명에서 알콜의 %는 상기와 같은 의미로 해석한다. 에탄올이 더 바람직한 이유는 타 알콜을 사용했을 때보다 에탄올 사용 시에 수득률 및 목적하는 유용성분의 함량이 더 높고, 에탄올 중에서는 60 내지 85 % 범위에서 수득률 및 목적하는 유용성분의 함량이 다른 농도의 에탄올로 추출하였을 때 보다 더 높기 때문이다.
바람직하게는 상기 (1) 단계 이후 하기와 같은 단계를 더 포함하여 쑥 다당류가 포함된 쑥 추출물을 제조할 수 있다.
먼저, 상기 (1) 단계 이후, (2)단계로서 (1) 단계의 추출과정을 통해 여과되지 않은 항산화 활성을 갖는 저분자 물질 추출 후의 쑥 잔여물에서 지질 및 색소성분을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (1) 단계의 항산화 유용성분에 대한 쑥 추출과정을 통해 여과되지 않은 쑥 잔여물이 생성될 수 있는데, 이를 다시 활용하여 목적하는 유용한 다당류를 재추출할 수 있어 생산비용의 절감 효과가 있고, 본 발명이 목적하는 항산화 유용성분을 쑥에서 선 추출 후 하기의 쑥 다당류 열수추출 과정으로 이어지는바 공정의 효율 및 항산화 유용성분의 무변형, 무파괴 측면에서 이점이 있다.
(2) 단계에서 지질 및 색소성분을 제거하는 목적은 쑥 잔여물에 존재하는 유용한 다당류 이외의 물질을 제거하기 위함이며 이로써 하기의 모든 단계를 거친 쑥 추출물에서 목적하는 유용한 다당류의 함량을 높일 수 있다. 상기 추출용매는 바람직하게는 색소성분 제거에는 아세톤, 지질성분 제거에는 헥산일 수 있다. 다만, 추출용매는 상기 기재된 용매에 한정되지 않고 통상적으로 지질과 색소 성분을 추출할 수 있는 용매의 경우 그 제한은 없다. 지질과 색소 성분의 제거 방법은 바람직하게는 쑥 잔여물 100 중량부에 대해 아세톤 또는 헥산을 200 내지 400 중량부 혼합하여 제거할 수 있다.
다음으로, (3)단계로서 지질 및 색소성분이 제거된 쑥 잔여물에 대해 식물세포벽 분해 효소를 혼합하여 열수 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (3) 단계의 목적은 갈락튜론산(galacturonic acid), 글루구론산(glucuronic acid)을 포함하는 유용한 다당류가 식물 세포벽에 포함되어 있을 수 있어 식물 세포벽 분해 효소를 혼합함으로써 상기와 같은 다당류를 더 많이 수득하기 위함이다. 이를 위해 상기 식물 세포벽 분해 효소는 바람직하게는 비스코자임(Viscozyme ), 펙티네스(Pectinex), 비스코자임과 펙티네스(Viscozyme+Pectinex) 혼합처리로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다. 상기의 효소들은 식물세포벽에 있는 펙틴 등을 분해시키는 작용을 한다. 더 바람직하게는 펙티네스(Pectinex)일 수 있다.
구체적으로, 표 3은 열수추출물을 통해 수득한 쑥 다당류의 함량을 나타낸다. 펙티네스(Pectinex)를 처리 시 다당류 수득률은 4.02 ± 0.69 %로 비스코자임(Viscozyme)처리 시 다당류 수득률 4.32± 0.16 %보다 낮지만 하기에 설명될 (5)단계의 저분자물질과 다당류의 수득 과정에서 부가적으로 수득하게 될 저분자 물질 속에 들어있는 폴리페놀계 화합물과, 플라보노이드계 화합물의 함량(표 4 참조)이 펙티네스(Pectinex)를 처리시에 더 높은바, 비스코자임(Viscozyme) 또는 비스코자임과 펙티네스(Viscozyme L+Pectinex) 혼합처리 보다 펙티네스(Pectinex) 처리가 더 바람직할 수 있다.
상기 (3) 단계의 열수 추출은 바람직하게는 물 100 중량부 대비 쑥 잔여물 1 내지 2.5 중량부 및 식물세포벽분해 효소 0.01 내지 0.025 중량부를 혼합; 하여 pH 5.0 내지 5.5; 온도 50 내지 55 ℃;로 추출할 수 있다.
구체적으로 물 100 중량부 대비 쑥 잔여물을 1 내지 2.5 중량부 혼합할 수 있다. 만일 쑥 잔여물이 1 중량부 미만으로 혼합될 시에 다당류 수득률이 저하되는 문제점이 있을 수 있고, 2.5 중량부를 초과하여 혼합될 시에 쑥의 다당류 성분이 물을 흡수하는 성질로 인해 추출 시 물과 교반이 원활하지 않아 다당류 추출에 문제점이 있을 수 있다.
바람직하게 물 100 중량부 대비 식물세포벽분해 효소를 0.01 내지 0.025 중량부 혼합할 수 있다. 만일 식물 세포벽 분해효소가 0.01 중량부 미만으로 혼합될 시에 식물 세포벽의 분해가 제대로 되지 않아 목적하는 유용한 다당류를 최대한 수득할 수 없는 문제점이 있을 수 있고, 0.025 중량부를 초과하여 혼합될 시에 효소의 구입비용으로 인한 제품단가의 상승 및 과다한 효소 작용으로 인한 기능성 다당류의 저분자화로 다당류 자체의 면역활성 등 생리활성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
바람직하게 pH의 경우 5.0 내지 5.5일 수 있다. 만일 상기 pH 범위를 벗어나는 경우 분해효소의 최적조건을 벗어나게 되어 효소의 활성이 감소되거나 억제되어 식물 세포벽을 원활히 분해 할 수 없는 문제점이 있을 수 있다.
바람직하게 온도의 경우 50 내지 55 ℃로 추출할 수 있다. 만일 온도가 50 ℃ 미만이거나 55 ℃ 를 초과하는 경우 분해효소의 활성이 감소되거나 억제되어 식물 세포벽을 원활히 분해할 수 없는 문제점이 있을 수 있다. 보다 더 바람직하게 (3)단계 열수추출의 추출시간은 100 내지 140 분으로 하여 추출할 수 있다.
다음으로, (4) 상기 (3) 단계를 거친 쑥 잔여물을 포함하는 열수 추출물에 전분분해 효소를 혼합하여 열수 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (3) 단계를 통해 식물세포벽이 분해되고 다당류가 추출되는데, 추출된 다당류에는 갈락튜론산(galacturonic acid), 글루구론산(glucuronic acid)을 포함하는 유용한 다당류 이외에 전분이 포함되어 있어 최종 수득되는 다당류에 목적하는 유용한 다당류의 함량이 적을 수 있다는 문제가 있다. 이에 따라 전분 분해효소를 혼합하여 (3) 단계의 열수 추출물에 포함된 전분을 분해함으로써 최종적으로 수득되는 다당류에 갈락튜론산(galacturonic acid), 글루구론산(glucuronic acid)을 포함하는 유용한 다당류의 함량을 높일 수 있다.
바람직하게 상기 전분분해 효소는 터마밀(Termamyl)일 수 있다. 전분 분해효소 처리로 인해 전분은 포도당이나 이당류와 같은 저분자 물질로 분해될 수 있다. 구체적으로 표 3은 쑥 잔여물에 대한 다당류 수득률을 나타낸다. 터마밀을 처리한 경우에 대비하여 처리하지 않은 경우(비교예 6)는 다당류 수득률이 1.00± 0.11%로 터마밀을 처리한 경우에 비해 1.59 ± 0.26 내지 3.32 ± 0.05 % 적게 수득됨에 따라 터마밀을 처리했을 경우 면역강화 유용성분이 포함된 다당류의 수득률이 높아짐을 알 수 있다.
바람직하게 상기 (4) 단계의 재열수 추출은 (3) 단계를 거친 열수 추출물에 포함된 쑥 잔여물 100 중량부 대비 전분 분해 효소를 0.01 내지 0.025 중량부 혼합; 하여 pH 6.0 내지 6.5;, 온도 90 내지 95 ℃;로 추출할 수 있다.
구체적으로 (3) 단계를 거친 열수 추출물에 포함된 쑥 잔여물 100 중량부 대비 전분 분해 효소가 0.01 내지 0.025 중량부 혼합되는데, 만일 전분 분해효소가 0.01 중량부 미만으로 혼합될 시에 여러 다당류 중 전분의 분해가 제대로 되지 않아 목적하는 유용한 다당류의 함량을 높일 수 없는 문제점이 있을 수 있고, 0.025 중량부를 초과하여 혼합될 시에 전분의 제거는 더 용이하게 될 수 있으나 과다한 상업용 효소 사용으로 제품제조 단가가 상승되는 문제가 있을 수 있다.
또한, 바람직하게 pH의 경우 6.0 내지 6.5 로 하여 추출할 수 있는데, 만일 pH가 상기 범위를 벗어나는 경우 분해효소의 활성이 감소되거나 억제되어 불필요한 전분을 원활히 분해하여 제거할 수 없는 문제점이 있을 수 있다.
바람직하게 온도의 경우 90 내지 95 ℃로 하여 추출될 수 있는데, 만일 온도가 90 ℃ 미만일 경우 분해효소의 활성이 감소되거나 억제되어 전분을 원활히 분해하여 제거할 수 없는 문제점이 있을 수 있고, 95 ℃ 를 초과하는 경우 고온에 의하여 효소활성을 정지시키게 되는 문제점이 있을 수 있다. 보다 더 바람직하게 (4)단계의 열수추출의 추출시간은 50 내지 70 분으로 하여 추출할 수 있다.
마지막으로 (5)단계로서 상기 (4) 단계를 거친 열수 추출물에서 저분자 물질과 다당류를 수득하는 단계; 를 포함할 수 있다.
바람직하게 상기 저분자 물질은 폴리페놀계 화합물과, 플라보노이드계 화합물이 포함될 수 있다. 폴리페놀계 화합물과, 플라보노이드계 화합물은 다당류 분리 과정 전에 상기 (1)단계에서 알콜을 용매로 하여 선 추출되는데, 상기 (3), (4)의 물을 용매로 한 열수 추출을 거치면서 (1)단계에서 추출되지 않았던 폴리페놀계 화합물과, 플라보노이드계 화합물이 부가적으로 추출될 수 있다. 이로써 본 발명에서 목적하는 항산화 유용물질을 다당류 추출과정에서 부가적으로 수득할 수 있다
구체적으로 하기 표 4는 다당류 수득과정에서 부가적으로 얻게 되는 폴리페놀계 화합물, 플라보노이드계 화합물의 함량을 나타낸다. 펙티네스(Pectinex)와 터마밀(Termamyl)을 처리한 경우 열수추출물에서 총 폴리페놀계 화합물의 함량은 4.60± 0.45, 총 플라보노이드계 화합물의 함량은 4.17± 0.02로 비스코자임(Viscozyme)과 터마밀(Termamyl)을 처리한 경우보다 수득되는 항산화 유용성분이 많음을 알 수 있다.
바람직하게 열수추출물에서 다당류의 수득은 (4) 단계를 거친 열수 추출물 100 중량부에 알콜을 알콜을 400 내지 450 중량부 첨가하여 수득할 수 있다. 만일 첨가되는 알콜이 400 중량부 미만인 경우 알콜에 의해 저분자물질이 원활하게 제거되지 않을 수 있고, 450 중량부를 초과하는 경우 다당류 침전이 잘 안 되어 수득률에 문제가 있을 수 있다. 보다 더 바람직하게 알콜은 에탄올일 수 있다.
상기와 같이 열수추출물과 알콜을 혼합하여 바람직하게는 2 내지 6 ℃에서 20 내지 26 시간 방치하면 열수추출물 속에 포함된 다당류가 침전됨으로서 폴리페놀계 화합물 등의 유용성분 및 전분 등의 분해물이 포함된 저분자 물질과 분리되어 수득할 수 있으며, 침전되지 않은 추출물에는 항산화 유용성분이 포함되어 있으므로 더 바람직하게는 감압농축하여 동결건조후 항산화 유용성분이 포함된 쑥 추출물로 활용할 수 있다.
또한, 본 발명은 쑥 추출물을 유효성분으로 함유하는 식품조성물 또는 화장품 조성물을 포함한다.
바람직하게 상기 식품 조성물에는 쑥 추출물의 함량이 1 내지 5 중량% 포함될 수 있다. 만일 쑥 추출물의 함량이 1 중량% 미만일 경우 첨가량 감소로 쑥 특유의 향 농도가 저하되어 제품 제조 시 품질의 저하 및 목적하는 항산화 효과 또는 항산화, 면역력 강화 효과가 발휘되지 않을 수 있는 문제가 발생될 수 있고, 5 중량%를 초과하는 경우 제품 제조 시 점도가 높아져 점성 증가 등의 품질 변화를 가져올 수 있으며, 제품원료 원가 상승으로 인한 가격 경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
구체적으로 상기 식품은 액상 또는 분말 천연조미료, 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료 및 식품용 비타민 복합제 등이 있을 수 있으며, 통상의 건강보조식품을 모두 포함할 수 있다. 다만 상기에 기재된 식품의 종류에 한정되지 않고 통상적인 식품이라면 범위의 제한은 없다.
바람직하게 상기 화장품 조성물에는 쑥 추출물이 0.1 내지 5 중량% 포함될 수 있다. 만일 쑥 추출물의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 첨가량 감소에 의한 쑥 특유의 향의 농도가 저하되어 제품 제조시 품질의 저하 및 목적하는 항산화 효과 또는 항산화, 면역력 강화 효과가 발휘되지 않아 피부 노화, 염증방지 등을 할 수 없는 문제가 될 수 있고, 5 중량 %를 초과하는 경우 제품 제조시 점도가 높아져 점성이 높아지는 등의 품질의 변화를 가져올 수 있으며, 제품원료 원가가 상승되어 가격경쟁력이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
구체적으로 상기 화장품은 수분보습 화장품, 여드름 완화 화장품 일수 있으나 상기의 기재 범위에 제한되지 않고 통상의 화장품인 경우 모두 포함할 수 있다.
본 명에 따른 쑥 추출물은 우수한 항산화 효과나 면역강화 효과를 갖는바, 당해 효과가 적용될 수 있는 다양한 분야에 사용될 수 있고, 상기 기재에 제한되는 것은 아니다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
<실시예 1>
선발된 황해쑥을 세척한 후 일정한 크기로 절단하여 24시간 자연건조시켰다. 자연 건조된 쑥을 -70 ℃에서 급속동결 후 동결건조된 쑥을 믹서에 갈아 100 mesh 체에 통과시켰다. 상기 과정을 거친 쑥 1 g을 70% 에탄올 30 ml 에 첨가한 다음 1시간 동안 50℃에서 교반하여 추출하였다. 추출액을 여과지(Filter paper No. 4)로 여과한 후 상기 에탄올 30mL를 한 번 더 첨가하여 상기 조건으로 1회 더 추출하여 여과하였다. 여과된 추출액을 감압농축하여 쑥 추출물을 제조하였다.
<실시예 2>
70 % 에탄올 대신에 70% 메탄올을 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<실시예 3>
항산화 유용성분이 추출되고 남은 황해쑥 잔여물 5g에 지질을 제거하기 위해 헥산(hexane)을 190mL 첨가하여 상온에서 1시간 교반을 통해 지질성분을 제거하였으며 이를 1회 더 실시하였다. 이후 색소성분 제거를 위해 지질성분이 제거된 쑥 잔여물5g에 아세톤을 190mL 첨가하여 상온에서 1시간 교반을 통해 지질성분을 제거하였으며 이를 1회 더 실시하였다. 지질과 색소 성분이 제거된 황해쑥 잔여물에 물을 190mL 첨가한 다음 식물세포벽의 다당체를 분해하기 위하여 펙티네스(Pectinex)를 황해쑥 잔여물 중량 대비 1% 정도 첨가하고 pH 5.0, 온도 50℃에서 2시간 동안 효소 처리하였다. 상기 효소처리 후 전분을 제거하기 위해 터마밀(Termamyl)을 황해쑥 잔여물 중량 대비 1% 정도 첨가하고 pH 6.0, 온도 90~95℃에서 1시간동안 다당류를 추출하였다. 추출물을 여과지(Whatman No.4)에 여과한 후 추출액 총량의 용적비로 4배에 해당하는 100% ethanol을 첨가하여 4℃ 저장고에서 24시간 침전 후 3000rpm, 25℃에서 5분간 원심분리한 후 침전물을 수거하고 이를 동결건조하여 다당류가 포함된 쑥 추출물을 제조하였고, 침전물을 수거하고 남은 추출액을 감압농축, 동결건조하여 폴리페놀계 화합물과 플라보노이드계 화합물을 부가적으로 수득하였다.
<실시예 4>
펙티네스(Pectinex) 대신 비스코자임(Viscozyme)을 첨가한 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<실시예 5>
펙티네스(Pectinex) 대신 펙티네스(Pectinex)와 비스코자임(Viscozyme L)을 황해쑥 잔여물 중량 대비 각각 1% 정도 첨가한 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<제품예 1>
항산화 유용성분이 포함된 쑥추출물 5중량%, 다당류 쑥 추출물 5중량%, 다시마분말 15중량%, 마늘분말 5중량%, 멸치분말 15중량%, 바지락분말 10중량%, 새우분말 15중량%, 쇠고기분말 8중량%, 표고버섯분말 12중량%, 황태분말 10중량% 첨가하여 천연조미료를 제조하였다.
<제품예 2>
항산화 유용성분이 포함된 쑥추출물 3중량%, 실시예 7에서 얻어진 다당류 쑥추출물 2중량%, 인삼 추출물 5중량%, 헛개나무 열매 추출물 5중량%, 포도당 1중량%, 꿀 1중량%, 솔비톨(sorbitol) 1중량%, 자일리톨(xylitol) 1중량%, 만니톨(mannitol) 1중량%, 람니톨(rhamnitol) 1중량%, 이노시톨(Inositol) 1중량%, 에리스리톨(Erythritol) 1중량%, 파라티노스 1중량%, 쿠에르시톨(quercitol) 1중량% 및 잔량을 정제수로 첨가하여 기능성 음료를 제조하였다.
<제품예 3>
항산화 유용성분이 포함된 쑥추출물 5중량%, 다당류 쑥추출물 5중량%, 농글리세린 2중량%, 1,3-부틸렌글리콜 2중량%, 디소디움 에틸렌 디아민 테트라 에세테이트(EDTA-2Na) 0.005중량%, 색소 0.0002중량%, 알콜 혼합액 10 중량% 및 잔량을 정제수로 첨가하여 수분보습 및 여드름완화 화장품을 제조하였다 .
<비교예 1>
온도를 50 ℃ 대신 25 ℃로 한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<비교예 2>
온도를 50 ℃ 대신 100 ℃로 한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<비교예 3>
시간을 1시간 대신 30분 한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<비교예 4>
시간을 1시간 대신 2시간 한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<비교예 5>
시간을 1시간 대신 3시간 한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<비교예 6>
터마밀(Termamyl)를 처리하지 않은 것을 제외하고 실시예 7과 동일하게 실시하여 제조하였다.
<실험예 1>
DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) 라디칼에 대한 실시예 1, 비교예 1, 2 추출물의 환원력을 측정하였다. DPPH 용액은 100μM DPPH 용액을 만들어 사용했으며, 시료 0.1mL과 DPPH 용액 2.9mL을 혼합한 다음 23℃에서 빛을 차단하여 30분간 반응시킨 후 517nm에서 흡광도(Jasco V550)를 측정하였다. 대조군은 시료 대신 80% 메탄올을 0.1mL 첨가했고, sample blank는 DPPH 용액 대신 80% 메탄올을 2.9mL 첨가하여 측정하였다. 측정된 흡광도를 하기의 식을 이용하여 소거능을 계산하였고 이로써 IC50 값을 표 1에 나타내었다.
Figure 112013063798214-pat00002

<실험예 2>
ABTS+ 라디칼에 대한 실시예 1, 비교예 1, 2 추출물의 환원력을 측정하였다. 실험 12-16시간 전에 7mM ABTS+용액에 2.45M 과항산칼륨(potassium persulfate)을 첨가하여 갈색시약병에 보관하였으며, 분석 직전에 ABTS+ 용액을 1/70로 희석하여 100μM ABTS+ 용액을 준비했다. 70% MeOH에 용해시킨 실시예 1, 비교예 1 내지 4 추출물 각각 10㎕와 100μM ABTS+용액 990㎕을 혼합하여 실온에서 어둡게 20분 방치한 다음, 734nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군은 시료 대신 DMSO 10㎕를 첨가하고, Sample blank는 ABTS+용액 대신 70% MeOH 990㎕를 첨가하여 측정하였다. 측정된 흡광도를 하기의 식을 이용하여 소거능을 계산하였고 이로써 IC50 값을 표 1에 나타내었다.
Figure 112013063798214-pat00003

<실험예 3>
실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 5에 대해 추출 전 쑥의 질량과 추출 후 감압농축, 동결 건조한 추출물의 질량을 통해 수율을 측정하였고 그 결과는 표 2와 같다.
<실험예 4>
총 폴리페놀의 측정은 Folin-Denis 방법을 변형시켜 실시하였다. 실시예 1 내지 5와 비교예 1 내지 5 각각에 대해 0.2mL를 시험관에 취하고 증류수를 가하여 1mL로 만든 후, 여기에 0.1mL의 폴린용액(Folin-ciocalteu's phenol reagent)를 가하여 혼합하고 3분간 실온에서 방치하였다. Na2CO3 포화용액 0.2mL를 가하여 혼합하고 증류수를 첨가하여 2mL로 만든 후, 실온에서 1시간 방치하고, 3,000rpm, 20℃에서 10분간 원심분리 하였다. 상층액을 취해 725nm에서의 흡광도를 측정한 후, 카페인산(caffeic acid)을 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 총 폴리페놀의 함량을 구하였다. 대조군은 시료 대신 50% MeOH 용액을 이용하여 동일하게 처리하였다. 카페인산(Caffeic acid)을 이용한 표준곡선은 카페인산(caffeic acid) 1mg을 50% MeOH 용액 1mL에 녹이고 최종농도가 1μg/mL 정도의 용액이 되도록 취하여 위와 같은 방법으로 725nm에서의 흡광도를 측정하여 작성하였다. 각 시료별 총 폴리페놀계 화합물 함량은 표 2 및 표 4에 나타내었다.
<실험예 5>
실시예 1 내지 5와 비교예 1 내지 5에 대한 총플라보노이드의 함량 측정은 Davis법을 변형한 방법에 따라 에탄올 추출 검액 400μL에 90% 디에틸클리콜(diethylene glycol) 4mL을 첨가하고, 다시 1N 수산화나트륨(NaOH)을 40μL을 넣고 37℃ 수조에서 1시간 동안 반응시킨 후 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준시약으로는 나린긴(naringin)을 사용하였으며 그 결과는 표 2 및 표 4에 나타내었다.
<실험예 6>
쑥의 지표성분인 유파튤린(eupatilin)과 유파튤린(eupatilin)의 정량을 위하여 하기와 같은 조건으로 HPLC를 이용하여 분석하였다. 실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 5에 대한 추출물은 10mg/mL 농도로 메탄올에 용해시켰으며, 표준물질은 1mg/mL 용액을 만들어 분석에 활용하였고 그 결과는 표 2에 나타내었다.
< HPLC 조건>
1. HPLC 시스템 : Agilent 1100 series G1311A Quat-pump
2. 디텍터(Detector) : Agilent 1100 series G1311A VWD
3. 컬럼(Column) : Bondapak C18 (3.9x300mm, 10um, Waters)
4: Mobile phase A: MeOH, B: 0.4% H3PO4
5. Gradient (Time(min), %A)
5-1. (0, 50) (0~10, 70) (10~30, 70)
5-2. (0, 50) (0~10, 30) (10~30, 30)
6. 유속(Flow rate) : 1mL/min
7. 주입량(Injection) 10μl
8. 컬럼온도(Column Temp) : 30℃
9. 검출(Detection) : 354nm
<실험예 7>
실시예 3 내지 5와 비교예 6에 대해 다당류 분리후의 질량을 측정하여 수득률을 계산하고 그 결과를 표 3에 나타내었다.
실시예 1 비교예
1 2
DPPH 16.38μg/ml 27.45μg/ml 31.74μg/ml
ABTS+ 7.99μg/ml 24.86μg/ml 32.55μg/ml
표 1에서 알 수 있듯이 실시예 1의 DPPH, ABTS+ 라디칼 환원력(IC50)이 비교예 1 및 2와 비교하여 낮다는 것을 알 수 있고, 그 수치가 낮을수록 라디칼을 환원시키는 능력이 우수함을 나타내는 바, 실시예 1의 쑥 추출물이 비교예 1, 2의 쑥 추출물에 비해 라디칼을 환원시키는 능력이 우수하고 결국 항산화효과가 우수함을 알 수 있다.
수득률(%) 총 폴리페놀계 화합물(%) 총 플라보노이드계 화합물(%) 자세오시딘 +
유파틸린 (μg/ml)
실
시
예		 1 7.08 5.10± 0.06 6.62± 0.02 378.45± 0.28
2 6.42 3.91± 0.00 5.73± 0.00 363.54± 0.37
비
교
예		 1 7.23 4.58± 0.09 6.26± 0.01 383.83± 0.77
2 8.43 3.46± 0.04 4.41± 0.01 409.00± 0.65
3 6.28 4.59± 0.01 6.68± 0.02 424.95± 0.23
4 7.18 4.15± 0.07 5.58± 0.02 451.38± 0.43
5 6.39 4.17± 0.00 6.62± 0.00 187.02± 0.15
표 2에서 알 수 있듯이 50℃에서 추출한 쑥추출물(실시예 1)과 25℃(비교예 1), 100 ℃(비교예 2)에서 추출한 쑥추출물을 비교할 때, 수득률은 비교예 1에서 높지만 총 폴리페놀의 함량이 실시예 1보다 낮아, 상기 표 1에서 보는 바와 같이 항산화효과가 실시예 1보다 떨어졌다. 다음으로 시간조건을 장시간으로(비교예 4, 5) 할수록 총 폴리페놀의 함량이 낮아 졌으며, 특히 비교예 5의 경우 쑥의 지표성분인 자세오시딘과 유파튤린의 농도가 타 추출물에 비해 많이 낮아졌음을 확인할 수 있다.
실시예 비교예
3 4 5 6
수득률(%) 4.02± 0.69 4.32± 0.16 2.59± 0.37 1.00± 0.11
표 3에서 알 수 있듯이 터마밀 효소를 처리하지 않은 경우(비교예 6) 실시예 보다 쑥추출물 중 다당류 성분이 1.59 ± 0.26 내지 3.32 ± 0.05 % 적게 수득되었다. 터마밀 효소를 처리함으로써 쑥추출물 중에서 다당류 성분의 함량을 증가시킬 수 있음을 확인할 수 있다.
실시예
3 4 5
총 저분자물질(%) 5.59± 0.01 5.05± 0.01 5.21± 0.16
총 폴리페놀계 화합물(%) 4.60± 0.45 3.63± 0.04 3.20± 0.01
총 플라보노이드계 화합물(%) 4.17± 0.02 3.96± 0.05 3.48± 0.01
표 4에서 알 수 있듯이 열수추출을 통해 목적했던 다당류 추출물 이외에 부가적으로 항산화 효과를 갖는 폴리페놀계 화합물 및 플라보노이드계 화합물을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.

Claims (16)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. (1) 쑥을 40 내지 60 ℃ 온도에서 100 내지 140 분 동안 알콜을 통해 추출하여 항산화 활성을 갖는 유효성분을 추출하는 단계;
    (2) 항산화 활성을 갖는 유효성분을 추출하고 남은 쑥 잔여물에서 지질 및 색소성분을 제거하는 단계;
    (3) 지질 및 색소성분이 제거된 쑥 잔여물에 식물세포벽 분해 효소를 혼합하여 열수 추출하는 단계;
    (4) 상기 (3) 단계를 거친 쑥 잔여물을 포함하는 열수추출물에 전분분해 효소를 혼합하여 재열수 추출하는 단계; 및
    (5) 상기 (4) 단계를 거친 열수 추출물에서 저분자 물질과 다당류를 수득하는 단계;를 포함하는 쑥 추출물 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 알콜은 탄소수가 1 내지 6의 저급알콜을 포함하는 것을 특징으로 하는 쑥 추출물 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 알콜은 60 내지 85% 에탄올인 것을 특징으로 하는 쑥 추출물 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제3항에 있어서,
    상기 (3) 단계의 식물세포벽 분해효소는 비스코자임(Viscozyme) 또는 펙티네스(Pectinex) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 쑥 추출물 제조방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 (3) 단계의 열수 추출은 물 100 중량부 대비 쑥 잔여물 1 내지 2.5 중량부 및 식물세포벽분해 효소 0.01 내지 0.025 중량부를 혼합; 하여 pH 5.0 내지 5.5; 온도 50 내지 55 ℃;로 추출하는 것을 특징으로 하는 쑥 추출물 제조방법.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 (4) 단계의 전분 분해효소는 터마밀(Termamyl)인 것을 특징으로 하는 쑥 추출물 제조방법.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 (4) 단계의 재열수 추출은 (3) 단계를 거친 열수 추출물에 포함된 쑥 잔여물 100 중량부 대비 전분 분해 효소를 0.01 내지 0.025 중량부 혼합; 하여 pH 6.0 내지 6.5;, 온도 90 내지 95 ℃;로 추출하는 것을 특징으로 하는 쑥 추출물 제조방법.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 (5) 단계의 저분자물질에는 폴리페놀계 화합물 및 플라보노이드계 화합물중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 쑥 추출물 제조방법.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 (5) 단계의 저분자 물질과 다당류의 수득은 (4) 단계를 거친 열수 추출물 100 중량부에 알콜을 400 내지 450 중량부 첨가하여 수득하는 것을 특징으로 하는 쑥 추출물 제조방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
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