KR101820358B1 - 화산송이를 이용한 레스베라트롤의 함량이 증가된 땅콩나물 추출물의 제조 방법 및 이의 용도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화산송이를 이용한 레스베라트롤의 함량이 증가된 땅콩나물 재배 방법<<내용추가>>, 추출물의 제조 방법 및 이와 같이 제조된 땅콩나물 추출물을 포함하는 식품 또는 화장료 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법으로 추출된 땅콩나물 추출물에는 종래 방법보다 레스베라트롤이 월등히 많이 함유되어 있어, 레스베라트롤을 이용한 기능성 식품, 의약품 및 화장품의 제조에 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

화산송이를 이용한 레스베라트롤의 함량이 증가된 땅콩나물 추출물의 제조 방법 및 이의 용도{Method for preparing peanut sprout extract using scoria having increased resveratrol content and use thereof}

본 발명은 화산송이를 이용한 레스베라트롤의 함량이 증가된 땅콩나물 추출물의 제조 방법 및 이와 같이 제조된 땅콩나물 추출물을 포함하는 식품 또는 화장료 조성물에 관한 것이다.

레스베라트롤(resveratrol, 3,4',5-trihydroxystilbene)은 식물체가 곰팡이나 해충의 공격과 같은 스트레스를 받을 때 식물 자체 내에 자연적으로 분비되는 강력한 항균물질로서, 땅콩, 포도, 라스베리, 크렌베리 등을 포함한 많은 식물에서 발견되고 있다. 레스베라트롤은 항산화 효능이 탁월하고 항암, 항혈전 및 항염증 활성 등 여러가지 생리적 및 약리적 작용을 나타낸다. 또한, 레스베라트롤을 피부에서 적용하게 되면, 미백, 항산화, 에스트로겐 효과, 항염증 및 항자극 효과를 구현할 수 있다.

한편, 땅콩나물은 땅콩에서 싹이 발아한 것으로, 싹이 발아하면서 외부의 자극으로부터 자신을 보호하기 위해 레스베라트롤을 생산한다. 그러나 땅콩나물에 함유된 레스베라트롤은 공기, 빛, 산화효소 등과 같은 외부적인 환경에 대하여 매우 민감하게 반응하기 때문에 기능성 식품소재로 활용하는데 어려움이 따른다. 그래서 현재까지 사용하여온 땅콩나물의 주요 추출방법은 열수 추출방법이나, 이러한 열수 추출방법은 110℃의 고온에서 이루어지기 때문에 열에 의한 추출물의 변성 또는 레스베라트롤의 파괴가 일어나 땅콩나물 추출물 중 레스베라트롤의 함량이 낮아지는 문제가 있다.

따라서, 땅콩나물에서 레스베라트롤의 함량을 증대시킬 뿐 아니라 레스베라트롤을 손상 없이 고효율로 추출할 수 있는 새로운 방법의 개발이 요구된다.

국내특허공개 10-2009-0036192

본 발명의 목적은 화산송이 미네랄을 이용하여 땅콩나물에서 레스베라트롤의 함량을 증대시킬 뿐 아니라 레스베라트롤을 손상 없이 고효율로 추출함으로써, 레스베라트롤의 함량이 증가된 땅콩나물 추출물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 본 발명의 방법으로 제조된 땅콩나물 추출물을 포함하는 식품 및 화장료 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명은, 화산송이(scoria)에 황산화균, 철산화균, 초산균 및 방선균을 포함하는 혼합 균주를 접종하여 금속 미네랄을 용출시키는 단계, 상기 송이에서 용출된 미네랄을 포함하는 배양액에서 땅콩나물을 배양하는 단계, 및 상기 배양된 땅콩나물을 유기용매로 추출하는 단계를 포함하는, 화산송이를 이용한 레스베라트롤의 함량이 증가된 땅콩나물 추출물의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 송이는 제주산 화산송이일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 혼합 균주는, 혼합 균주 전체 중량에 대하여 황산화균, 철산화균, 초산균 및 방선균이 각각 50 내지 150 중량부, 50 내지 150 중량부, 5 내지 15 중량부 및 25 내지 75 중량부로 포함된 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 배양액은 화산송이에서 용출된 미네랄을 0 g/L 초과 및 50 g/L 이하로 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 땅콩나물을 배양하는 단계는 땅콩나물 종자를 25 내지 26℃에서 배양하는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 땅콩나물을 배양하는 단계는 땅콩나물 종자를 3 내지 10일간 배양하는 것일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 유기용매는 에탄올일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 배양된 땅콩나물을 에탄올로 추출한 후, 에틸아세테이트로 추출하는 것일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 본 발명의 방법으로 제조된 땅콩나물 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품용 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 본 발명의 방법으로 제조된 땅콩나물 추출물을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명은 종래 알려진 땅콩나물 추출방법에 의해 얻은 땅콩나물 추출물에 비해 레스베라트롤의 함량이 증가된 땅콩나물 추출물을 제공하며, 이와 같이 레스베라트롤의 함량이 증가된 땅콩나물 추출물을 다양한 식품 소재 및 화장품 소재로 활용할 수 있다.

도 1은 샘플 A 내지 G 에서 3일 내지 7일째 우도땅콩 발아를 관찰한 사진이다.
도 2는 샘플 A 내지 G 에서 샘플재배조건에 따른 3일 내지 7일째 우도땅콩의 무게(g) 변화 추이를 나타낸 것이다.
도 3은 샘플 A 내지 G 에서 샘플재배조건에 따른 3일 내지 7일째 우도땅콩의 뿌리 길이(mm) 변화 추이를 나타낸 것이다.
도 4는 샘플 A 내지 G 에서 샘플재배조건에 따른 3일 내지 7일째 우도땅콩의 하배축 및 뿌리 길이(mm) 변화 추이를 나타낸 것이다.
도 5는 샘플 A 내지 G 에서 샘플재배조건에 따른 3일 내지 7일간 우도땅콩의 뿌리길이 증감(mm)을 나타낸 것이다.
도 6은 샘플 A 내지 G 에서 샘플재배조건에 따른 3일 내지 7일간 우도땅콩의 하배축 및 뿌리길이증감(mm)을 나타낸 것이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 땅콩나물추출물의 제조 과정을 나타낸 것이다.

본 발명은 송이(scoria)에 황산화균, 철산화균, 초산균 및 방선균을 포함하는 혼합 균주를 접종하여 금속 미네랄을 용출시키는 단계 상기 송이에서용출된 미네랄을 포함하는 배양액에서 땅콩나물을 배양하는 단계 및 상기 배양된 땅콩나물을 유기용매로 추출하는 단계를 포함하는, 레스베라트롤의 함량이 증가된 땅콩나물 추출물의 제조 방법에 관한 것이다.

첫번째 단계는, 송이에 황산화균, 철산화균, 초산균 및 방선균을 포함하는 혼합 균주를 접종하여 금속 미네랄을 용출시키는 단계이다.

송이(scoria)는 화산 폭발 때 분출된 여러 물질 중 다공질의 화산암, 화산모래, 기타 화산재 등이 혼합된 붉은 화산성토를 말한다. 일 구현예로, 상기 송이는 제주도 지역에서 산출되는 제주 송이(jeju scoria) 를 포함한다. 제주 송이의 주성분은 산화규소(SiO₂), 산화알미늄(Al₂O₃) 및 산화철(FeO)로, 이들의 함량이 75중량%에 달하며, 유기불순물이 거의 없는 안정된 화학구조를 갖는다. 또한, 제주 송이는 황토, 옥, 맥반석, 게르마늄석 등에는 없는 이산화티타늄을 천연상태로 3~7% 가량 포함하고 있어서 자체적으로 광촉매 작용을 할 수 있다. 제주 송이는 중금속 흡착력이 뛰어나며, 원적외선도 92%이상 방출하는 것으로 알려져 있다.

본원에서 제주송이는 송이 암석을 그대로 이용할 수도 있고, 미생물 균주와의 높은 반응성을 위해 분말화하거나 매트화할 수도 있다.

본원에서는 미생물 침출법을 이용하여, 미생물의 직접 또는 간접 반응기구에 의해 송이의 물리·화학적 성질을 변화시켜 금속을 이온상태로 침출할 수 있다. 구체적으로는, 송이에 황산화균, 철산화균, 초산균 및 방선균을 포함하는 혼합 균주를 접종하여금속 미네랄을 용출시킬 수 있다. 철산화균 및 황산화균은 금속의 침출속도가 빠르며 생존력이 다른 균에 비해 우수하다. 초산균은 아세토박터라고도 하고, 공기가 풍부한 액면에서 잘 번식하며, 자체 대사산물인 초산에 의한 산화-환원반응으로 암석에 존재하는 금속 미네랄을 이온 상태로 일차 용출시킨 후 유기화하거나 킬레이트화하는 기능을 가진다. 일 구현예로, 제주 송이에 포함된 무기 금속염은 황산화균과 철산화균으로부터 발생된 유기산과 반응하여 이온화됨으로써 용출될 수 있고, 상기 제주 송이는 수소(H⁺) 이온의 흡착에 의해 환원되어 산성화될 수 있는데 이렇게 산성화된 제주 송이로부터 초산균이 금속 미네랄을 더욱 많은 양으로 용출시킬 수 있다. 또한, 방선균은 포자가 발아하여 다른 균주에 의해 생성된 수소이온과의 산화작용으로 금속 이온을 용출시키는바, 다른 균주에 비하여 악취가 덜한 미네랄 조성물을 생성할 수 있다.

황산화균, 철산화균, 초산균 및 방선균의 예는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 황산화균은 애시디싸이오바실러스 싸이오옥시던스(Acidithiobacillus thiooxidans) 및 티오바실러스 인터미디어스(Thiobacillus intermedius) 중 하나 이상일 수 있고, 철산화균은 애시디싸이오바실러스 페로옥시던스(Acidithiobacillus ferrooxidans) 및 렙토스피릴룸 페로옥시던스(Leptospirillum ferrooxidans) 중 하나 이상일 수 있다. 초산균은 아세토박터 속의 균주일 수 있고, 아세토박터 아세티(Acetobacter aceti), 아세토박터 아세티제눔(Acetobacter Acetigenum), 아세토박터 아세토숨(Acetobacter acetosum), 아세토박터 메소시단스(Acetobacter mesoxydans), 아세토박터 오르리안스(Acetobacter orleanse) 및 아세토박터 슈에제네바치(Acetobacter schuezenebachii) 중 하나 이상을 예시할 수 있다.

일 구현예로, 본원의 혼합 균주는 혼합 균주 전체 중량에 대하여 황산화균, 철산화균, 초산균 및 방선균이 각각 50~150중량부, 50~150중량부, 5~15중량부 및 25~75 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우, 미네랄 용출 증진 효과가 미약하거나, 초산균의 아세트산발효에 의해 신맛이 강해지거나, 약취가 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있다.

상기 균주를 제주 송이에 접종하여 금속 미네랄을 용출시키는 방법은 특별히 제한되지 않고, 이 기술분야에 널리 알려진 다양한 방법을 포함한다. 예를 들어, 상기 균주를 무기염배지와 제주 송이가 혼합된 반응조에 접종하여 금속 미네랄을 용출시킬 수 있고, 상기 제주 송이를 상기 균주가 포함된 미생물 군에 침지시키는 것도 가능하다

두번째 단계는, 상기 송이에서 용출된 미네랄을 포함하는 배양액에서 땅콩나물을 배양하는 단계이다.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 송이에서 용출된 미네랄을 0 g/L 초과 및 50 g/L 이하로 포함하는 배양액에서 땅콩나물 종자를 24 내지 27℃ 및 3 내지 10일간 배양하여 발아시켰을 때 높은 발아율과 생장을 나타내었다.

따라서, 일 구현예로, 본 발명은 상기 송이에서 용출된 미네랄을 0 g/L 초과 및 50 g/L 이하, 또는 20 내지 50 g/L 로, 또는 30 내지 50 g/L 로, 또는 40 내지 50 g/L 로 포함하는 배양액에서 땅콩나물을 배양하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 구현예로, 본 발명은 상기 송이에서 용출된 미네랄을 포함하는 배양액에서 땅콩나물을 24 내지 27℃, 또는 25 내지 26 ℃, 또는 25.5℃에서 배양하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 구현예로, 본 발명은 상기 송이에서 용출된 미네랄을 포함하는 배양액에서 땅콩나물을 3 내지 10일간, 또는 3 내지 7일간 배양하는 단계를 포함할 수 있다.

세번째 단계는, 상기 배양된 땅콩나물을 유기용매로 추출하는 단계이다.

유기용매는 물, C3 내지 C5의 케톤, 및 C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지형 알코올 및 이들의 혼합 용매로 구성되는 군으로부터 선택되는 용매일 수 있으며, 일 구현예로, 에탄올을 사용할 수 있다. 또한, 에탄올로 추출한 후, 그 추출물에서 물, C5 내지 C7의 알칸, C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지형 알코올, 메틸렌클로라이드, 에틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 추가적인 추출을 수행할 수 있으며, 바람직하게는 에틸 아세테이트를 사용할 수 있다.

이와 같이 제조된 땅콩나물 추출물은 레스베라트롤의 함량이 증대되어 있으므로, 식품으로 섭취할 경우 항암, 항혈전 및 항염증 활성 등 여러 가지 생리적 및 약리적 기능성을 기대할 수 있고, 피부에 적용할 경우 미백, 항산화, 에스트로겐 효과, 항염증 및 항자극 효과를 구현할 수 있다.

따라서, 일 양태로, 본원은 레스베라트롤의 함량이 증가된 땅콩나물 추출물을 포함하는 식품 조성물에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 본원은 레스베라트롤의 함량이 증가된 땅콩나물 추출물을 포함하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

발명에서 식품은 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 통상적인 의미로서, 각종 식품, 건강기능 식품, 음료, 식품 첨가제 및 음료 첨가제를 모두 포함하는 의미로 사용된다. 상기 식품의 예로서 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다. 추가로, 본 발명에서 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실,채소류 음료, 두유류, 발효음료류, 아이스크림류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등), 비타민 복합제, 알코올 음료, 주류 및 그 밖의 건강보조식품류를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 건강기능식품, 음료, 식품첨가제 또는 음료첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.

상기 식품 조성물은 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 포함할 수 있으며, 기능성 식품의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.

또한, 상기 식품에 있어서, 상기 땅콩나물 추출물의 양은 전체 식품 중량의 0.00001 중량% 내지 50 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 식품이 음료인 경우에는 식품 전체의 부피 100 ml 를 기준으로 0.001 g 내지 50 g, 바람직하게는 0.01 g 내지 10 g의 비율로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원의 화장료 조성물은 투여 경로에 따라서, 피부 외용, 경피 또는 피하 투여, 헤어 투여가 가능하며, 바람직하게는 피부 외용 또는 경피, 모발, 보다 바람직하게는 피부, 모발에의 외용 투여가 가능한 조성물일 수 있다.

상기 화장료 조성물은 피부, 두피 또는 모발에 경피적으로 적용될 수 있고, 기초 화장품, 메이크업 화장품, 바디 제품(바디 클렌져, 바디로션 등), 면도용 제품, 모발 제품(샴푸, 린스, 헤어 에센스 등) 등의 모든 화장품 제품의 제조에 사용 가능한 조성물을 의미하는 것으로, 경고제, 스프레이제, 현탁액, 유액, 크림, 젤, 폼 등의 형태로 제제화된 것일 수 있으나, 그 형태에 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 화장수, 유액, 크림, 에센스, 화장연고, 스프레이, 젤, 팩, 선 스크린, 메이크업 베이스, 파운데이션(고체 타입, 액체 타입 또는 스프레이 타입 등), 파우더, 메이크업 제거제(클렌징 크림, 클렌징 로션, 클렌징 오일 등) 및 세정제(클렌징 폼, 비누, 바디 워쉬 등) 등의 제형을 가질 수 있다.

상기 화장료 조성물은 유효성분 이외에, 통상의 제품화 또는 제제화에 사용 가능한 모든 종류의 성분, 예컨대 계면활성제, 유화제, 비누산, 용매, 결합제, 희석제, 활택제, 안정제, 항료, 물, 저급알콜, 증점제, 킬레이트제, 색소, 방부제, 착색제, 보존제, 항생제, 항산화제, 소포제, 항균제, 효소, 식물 또는 미네랄오일, 지방, 형광물질, 살진균제, 굴수성 유발물질, 보습제, 방향제, 방향제 담체, 보존제, 단백질, 실리콘, 용해화제, 당 유도체, 일광차단제, 비타민, 식물 추출물 및 왁스로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 약리학적으로 허용가능한 부형제를 함유할 수 있으며, 그 종류와 함량은 최종 산물의 용도 및 사용 목적에 따라 적절하게 조절할 수 있다.

또한, 상기 화장료 조성물은 적용되는 형태에 통상적으로 포함되는 용매를 포함하는 것일 수 있으며, 예컨대, 에탄올, 글리세린, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 1,2,4-부탄트리올, 솔비톨에스테르, 1,2,6-헥산트리올, 벤질알코올, 이소프로판올, 부탄디올, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디메틸이소소르비드, N-메틸-2-피롤리돈, 프로필렌카보네이트, 글리세레스-26, 메틸글루세스-20, 이소세틸미리스테이트, 이소세틸옥타노에이트, 옥틸도데실미리스테이트, 옥틸도데칸올, 이소스테아릴이소스테아레이트, 세틸옥타노에이트 및 네오펜틸글리콜디카프레이트 등 중에서 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자라면 제품의 특성에 따라 용매의 종류 및 사용량을 알맞게 선택하여 적용할 수 있다.

또한, 상기 화장료 조성물은 경피 투여시의 경피 투과를 강화하기 위한 다양한 물질을 포함할 수 있다.예를 들어, 라우로켑람 유도체 및 올레인산, 모노올레이트 유도체의 에스테르 유도체, 아다팔렌, 트리티노인, 레틴알데하이드, 타자로틴, 살리실산, 아질라익산, 글라이콜산, 에톡시다이글라이콜, 트윈80, 레시틴 올가노겔 등을 포함할 수 있다.또한, 본 발명의 화장료 조성물은 부가적인 기능을 부여하기 위해, 본 발명의 미백 또는 주름 개선 효과를 해치지 않는 범위 내에서 공계면활성제, 계면활성제, 비듬 방지제, 각질 연화제, 혈행 촉진제, 세포 활성제, 청량제, 보습제, 항산화제, pH 조절제, 정제수 등의 보조 성분들을 첨가할 수 있으며, 적용되는 형태에 따라서 적절한 향료, 색소, 방부제, 부형제 등의 첨가제를 함유할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 발아율 실험

1-1. 실험재료

1) 원료 땅콩

땅콩 종자는 제주특별자치도 우도면의 우도땅콩을 사용 하였으며, 2014년에 수확된 것을 생산지로부터 직접 구입하였으며, 구입한 우도땅콩의 품종은 올땅콩으로 소립자땅콩 품종을 사용하였다.

2) 사용 배양액

무기염배지 용액 100 중량부에 입자크기가 약 100 mesh 인 제주 송이 분말 5중량부를 혼합하고, 황산화균 50~150g, 철산화균 50~150g, 초산균 5~15g 및 방선균 25~75g의 혼합물(환경EM센터에서 구입)을 접종한 후, 30℃로 조절된 진탕조에서 180rpm 으로 회전시키면서 수일 동안 반응시켰다. 이와 같이 혼합물의 접종으로 제주 송이를 산성화 시키고 금속 미네랄을 용출하여 수득한 배양액으로 사용하였다. 제주 송이는 제주도 내 화산송이를 이용하였다. 보다 구체적으로 상기 혼합물, 즉 균의 혼합물로는 황산화균으로 애시디싸이오바실러스 싸이오옥시던스(Acidithiobacillus thiooxidans) 100g, 철산화균으로 렙토스피릴룸 페로옥시던스(Leptospirillum ferrooxidans) 80g, 초산균으로 아세토박터 균인 A. schuezenebachii 10g 및 방선균으로 Nocardia 50g이 혼합된 혼합물을 사용하였다.

1-2. 재배 조건

초기 30L의 물에, 상기와 같이 제주 송이에서 용출한 미네랄을 혼합하여 사용하였다. 재배기는 대영 E&B 전기식 열풍형 재배기를 사용하였으며, 습도는 90%로 일정하며 배양액은 2시간마다 2L의 양을 2분간 분사하게끔 적용하여 사용하였다. 샘플의 발아조건은 표 1과 같다.

1-3. 발아율 측정방법

발아율은 표준 발아력 검사는 농업진흥청의 표준발아력 검사를 변형하여 시험하였으며, 100개의 종자를 한 챔버에 표 1의 샘플재배조건을 적용하여 30L의 물의 양에 송이미네랄 양 및 온도를 달리하여 4~7일 동안 발아하여진 땅콩 개수에 대한 발아 땅콩의 백분율을 구하여 4회 실험하였다. 4~7일간의 땅콩나물의 뿌리길이, 하배축길이에 대해 버니어캘리퍼스를 통하여 종단, 횡단의 변화와 무게의 변화를 측정하였다.

1-4. 발아율 측정 결과

발아조건별 우도 땅콩의 발아율을 조사하기 위해 3, 5, 7일 동안 발아하면서 그 발아율(%)을 측정한 결과는 도 1 및 표 2와 같다.

¹⁾ 평균 ± 표준편차를 나타냄 (n=4)

관찰 첫째날(3 DAY)은 샘플 A~C를 비교해 보았을 때, 샘플 B에서 발아율이 91.50%로 가장 높게 관찰 되었다. 샘플 B의 경우 3일째 가장 높게 나온 발아율은 95%였으며, 샘플 A 22.5℃에서 55.25%, 샘플 C 28.5℃에서 54.25%로 약 40%가량 발아율이 샘플 B 25.5℃에서 생육재배조건이 가장 좋으며, 7일차에서는 샘플 B가 샘플 A-C에 비해 24-36%가량 발아율이 높음을 알 수 있었다. 미네랄 함량에 따른 기준은 0~50g/L까지는 발아율이 상승하며, 70g/L~부터는 발아율이 감소함을 알 수 있었다.

샘플재배조건에 따른 일자별 무게변화추이는 도 2 및 표 3에 나타내었다.

¹⁾ 평균 ± 표준편차를 나타냄 (n=4)

표 3은 무게변화 추이로 샘플 B > D > E > G > F = A > C 순으로 무게의 변화폭이 컸다. 위 실험을 통해 B의 조건으로 재배를 할 경우 땅콩나물의 양분공급이 원활하게 이루어져, 재배 무게가 가장 큰 폭으로 증가했음을 알 수 있으며, 5일차부터는 B가 무게가 가장 큰 폭으로 높았으며, 이를 통해 샘플 B의 조건으로 재배를 하였을 경우에 땅콩의 재배 무게 수득을 가장 높게 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 온도를 줄인 샘플 A와 샘플 C에 비하여 샘플 B에서 무게 변화가 컸으며 이를 통해서도 25.5℃에서 땅콩나물이 가장 잘 자라는 온도임을 알 수 있었다. 샘플 G 의 경우 미네랄 양을 높일 경우에는 초기재배의 속도는 가장 빠르나 갈수록 생육되는 양이 줄어들었으며, 송이미네랄을 함유하지 않은 샘플 E에서보다 무게 차이가 133%가량 무게가 증가되게 재배되게 성장이 잘 이루어짐을 알 수 있었다.

샘플재배조건에 따른 일자별 뿌리 길이 변화는 도 3 및 표 4에 나타내었다. 샘플재배조건에 따른 일자별 하배축 및 뿌리 길이 변화는 도 4 및 표 5에 나타내었다.

¹⁾ 평균 ± 표준편차를 나타냄 (n=4)

¹⁾ 평균 ± 표준편차를 나타냄 (n=4)

표 4의 뿌리길이 변화 및 표 5의 하배축 및 뿌리길이 변화표를 비교해보면 7일차 기준으로 샘플 D>B>F>E>G>A 순으로 하배축과 뿌리의 길이가 성장이 잘 이루어짐을 알 수 있다. 초기 생장에서는 미네랄 함량이 가장 높은 샘플 G에서 성장이 두드러지게 나타나나 성장세가 줄어들고 있으며, 그 다음 함량이 많은 샘플 F에서 3일차에서 성장이 두드러지나 두 샘플 모두 일차가 지날수록 성장이 줄어드는 것을 알 수 있었다. 샘플 B, D, F를 미네랄을 넣지 않은 샘플 E와 비교해보면 무게가 차이 남을 확인 할 수 있었으며, 샘플 G의 경우는 샘플 E보다 적음을 확인 할 수 있었다. 따라서 미네랄 양을 통해 미네랄을 배양액으로 사용할 경우 발아율을 개선하며 아니라, 성장에도 도움을 줄 수 있으나, 적당양을 넘어설 경우에는 생장에 방해할 수도 있음을 확인을 할 수 있다.

샘플재배조건에 따른 일자별 뿌리길이 증감을 도 5 및 표 6에 나타내었다. 샘플재배조건에 따른 일자별 하배축 및 뿌리길이 증감을 도 6 및 표 7에 나타내었다.

¹⁾ 평균 ± 표준편차를 나타냄 (n=4)

¹⁾ 평균 ± 표준편차를 나타냄 (n=4)

표 6 및 표 7을 비교해보면 3~4일차에서는 샘플 F와 G에서 초기성장이 두드러지다가 성장이 급격히 줄어드는 것을 알 수 있으며 4~5일차부터 샘플 D에서 성장증감이 가장 적은 것을 알 수 있으며, 그 다음 샘플 B에서 성장증감이 적은 것을 알 수 있다. 배양액을 넣지 않은 샘플 E의 성장증감률을 보면 배양액을 넣은 다른 샘플과 비교해 봤을 때 성장이 계속 줄어드는 것을 볼 수 있는데, 이를 통해서 배양액이 샘플의 성장 길이에도 영향을 미침을 확인 할 수 있다.

1-5. 결론 및 요약

우도 땅콩나물의 가장 높은 발아율과 가장 성장이 좋은 조건을 검토하기 위해22.5℃, 25.5℃, 28.5℃의 온도 조건과, 송이미네랄을 첨가하지 않거나 20g/L, 50g/L, 70g/L, 85g/L을 첨가한 조건으로 3~7일간의 발아율을 측정하였으며, 무게, 뿌리, 하배축 길이, 두께를 4~7일간 관찰한 결과 다음과 같은 결과가 나타났다.

우도땅콩을 재배하여 발아율 및 무게증가 뿌리+하배축의 길이를 측정하여 관찰한 경우, 송이미네랄 배양액의 유무에 따라 발아율을 13% 가량 향상시켜주며, 무게는 130%가량 증가시켜주며 길이는 111% 가량 향상시켜줌을 확인 할 수 있었다. 따라서, 땅콩나물 재배시에 온도 및 미네랄 배양액은 발아율 및 생장에 직접적인 영향을 미치며, 송이미네랄은 생장에 지속적으로 영향을 미침을 확인 할 수 있었다. 재배에 최적의 온도는 25.5℃ 이었으며, 재배에 가장 적합한 미네랄 배양액의 양은 50g/L을 사용할 때였다.

실시예 2. 레스베라트롤 분석

2-1. 실험재료

1) 원료 땅콩

땅콩 종자는 제주특별자치도 우도면의 우도땅콩을 사용 하였으며, 2014년에 수확된 것을 생산지로부터 직접 구입하였으며, 구입한 우도땅콩의 품종은 올땅콩으로 소립자땅콩의 품종의 땅콩을 사용 하였다.

2) 사용 배양액

무기염배지 용액 100 중량부에 입자크기가 약 100 mesh 인 제주 송이분말 5중량부를 혼합하고, 황산화균 50~150g, 철산화균 50~150g, 초산균 5~15g 및 방선균 25~75g의 혼합물(환경EM센터에서 구입)을 접종한 후, 30℃로 조절된 진탕조에서 180rpm 으로 회전시키면서 수일 동안 반응시켰다. 이와 같이 산성화된 제주 송이로부터 금속 미네랄을 용출하여 배양액으로 사용하였다. 제주 송이는 제주도 내 화산송이를 이용하였다. 구체적으로 사용 배양액은 상기 발야율 실험에 사용된 배양액과 동일한 배양액을 사용하였다.

2-2. 재배 조건

초기 30L의 물에, 상기와 같이 제주 송이에서 용출한 미네랄을 혼합하여 사용하였다. 재배기는 대영 E&B 전기식 열풍형 재배기를 사용하였으며, 습도는 90%로 일정하며 배양액은 2시간마다 2L의 양을 2분간 분사하게끔 적용하여 사용하였다. 샘플의 발아조건은 표 9에, 추출조건은 도 7에 나타내었다.

2-4. 화산송이 미네랄을 이용하여 배양한 땅콩나물 추출물의 제조

상기 본 발명에 따른 화산송이 미네랄 용액을 이용하여 재배한 땅콩나물로부터 레스베라트롤 함량 분석을 위해 우선 땅콩나물의 추출물을 제조하였다. 미네랄 배양액의 용량을 달리하여 발아시킨 우도땅콩나물은 완전히 발아한 땅콩 나물을 열풍건조한 뒤 머리 부분과 줄기와 뿌리를 포함하는 꼬리 부분의 2부분으로 나누고 각각 머리 부분과 꼬리 부분을 파쇄기에로 각각 파쇄시켰다. 이후 추출 용매로서 에탄올을 각각 부위별 파쇄물에 첨가하여 추출물을 수득하였고, 추출물은 여과를 통해 여과액을 얻었으며, 여과액은 다시 회전진공농축기에 2000ml 둥근바닥플라스크를 장치하고 수조의 온도를 35 ~ 38로 고정하게 한 후, 농축하였으며, 이때 서큘레이터와 진공펌프인 아스피레이터는 낮은 온도를 유지토록 하였다.

농축 진행 후, 동결건조를 하였고, 하기 실험을 수행하였다. 나아가 본 발명자들은 상기 에탄올 추출물에 대해서는 실험을 수행 후, 다시 에틸아세테이트를 첨가하여 상기 기술된 방법과 동일하게 에틸아세테이트 추출물을 수득하였다.

2-5. 레스베라트롤 분석

레스베라트롤의 함량을 분석하기 위해 HPLC를 이용하여 정량분석하였다. 각샘플 0.2g을 10% 에탄올에 70˚C 1시간 물중탕한 후, 상층액을 1mL 취해 99.9% Ethyl Alcohol(HPLC grade) 1mL를 취하여 0.45 μm 나일론 막 필터(nylon membrane filter)로 여과하였다.

HPLC 조건은 이동상 속도는 1.0 mL/min, 시료 주입량은 40 μL로 하여 검출범위는 310 nm에서 검출하였다.

HPLC 분석에는YMC-Pack Polymine II column(250 x 4.6 mm, 5μm)을 사용하였으며 주입량은 Standard : 10μL, Sample : 40μL, 유속은 1.0 mL/min, 자외선 흡광 파장은 310 nm로 설정하여 분석하였다. 이동상으로는 0.1% (v/v) Formic acid을 포함한 Acetonitrile과 water를 20:80(v/v)으로 혼합하여 탈기하여 사용하였다.(표 10)

2-6. 결과 및 요약

샘플별 레스베라트롤 함량을 표 11에 나타내었다.

기존 논문 및 특허에 보고된 바에 따르면, 경북 땅콩나물의 레스베라트롤 함량은 15.05 ㎍/g 으로 가장 높았다. 품종별 땅콩의 레스베라트롤 함량을 측정한 결과 0.188-0.345 μg/g 으로 품종별 그 함량이 다르다고 보고되기도 하였다(Lee, M.J., Cheong, Y.K., Kim, H.S., Park, K.H., Doo,H.S. and Suh, D.Y. (2003) trans-Resveratrol content of varieties and growth period in peanut. Korean J. Crop Sci., 48, 429-433 참조). 또한, 땅콩나물의 레스베라트롤 함량은 12.0-47.1 ㎍/g 으로 각 품종에 따라 그 함량이 다르며, 땅콩보다는 9일 동안 발아시킨 땅콩나물에서 레스베라트롤 함량이 높았다고 보고되기도 하였다(Wang, K.H., Lai, Y.H., Chang, J.C., Ko, T.F., Shyu, S.L. and Chiou, R.Y. (2005) Germination of peanut kernels to enhance resveratrol biosynthesis and prepare sprouts as a functional vegetable. J. Agric. Food Chem., 53, 242-246 참조).

본 발명의 추출방법을 통하여 땅콩나물을 배양 및 추출한 경우 최대 305㎍/g 까지 추출되었으며, 머리보다 꼬리에 레스베라트롤 함량이 많음을 알 수 있었다. 또한, 땅콩나물 배양액의 미네랄 함량(양액)비율에 따라 레스베라트롤 함량에 차이가 있었고, 이에 따라 레스베라트롤 함량과 송이미네랄의 직접적인 상관관계가 있음이 확인되었다. 따라서, 본 발명을 이용하여 레스베라트롤이 다량 함유된 땅콩나물의 재배 및 추출이 가능함이 확인되었다.

본 특허출원은 제주지역사업평가단의 지역특화산업육성사업 지원을 받아 진행하였다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

1. 화산송이(scoria)에 황산화균, 철산화균, 초산균 및 방선균을 포함하는 혼합 균주를 접종하여 금속 미네랄을 용출시키는 단계,
   상기 송이에서 용출된 미네랄을 포함하는 배양액에서 땅콩나물을 배양하는 단계, 및
   상기 배양된 땅콩나물을 유기용매로 추출하는 단계를 포함하며,
   상기 혼합 균주는 혼합 균주 전체 중량에 대하여 황산화균, 철산화균, 초산균 및 방선균이 각각 100 중량부, 80 중량부, 10 중량부 및 50 중량부로 포함된 것을 특징으로 하고,
   상기 황산화균, 철산화균, 초산균 및 방선균은 각각 Acidithiobacillus thiooxidans, Leptospirillum ferrooxidans, Acetobacter schuezenebachii 및 Nocardia 인 것을 특징으로 하며,
   상기 배양액은 화산송이에서 용출된 미네랄을 40 g/L 이상 및 50 g/L 이하로 포함하는 것을 특징으로 하고,
   상기 땅콩나물을 배양하는 단계는 땅콩나물 종자를 25.5℃에서 3 내지 7일간 배양하는 것을 특징으로 하며,
   상기 유기용매는 에탄올인 것을 특징으로 하는,
   화산송이를 이용한 레스베라트롤의 함량이 증가된 땅콩나물 추출물의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 송이는 제주산 화산송이인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   배양된 땅콩나물을 에탄올로 추출한 후, 에틸아세테이트로 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항의 방법으로 제조된 땅콩나물 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품용 조성물.
10. 제1항의 방법으로 제조된 땅콩나물 추출물을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물.

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