KR102044607B1 - 활성형 진세노사이드, 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 강화된 산양삼 전초차 및 그 제조방법 - Google Patents
활성형 진세노사이드, 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 강화된 산양삼 전초차 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에서는 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이 등의 활성형 진세노사이드와 생리활성성분인 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 현저히 증진된 산양삼 전초차 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 산양삼 전초차는 항산화 활성, 항당뇨 활성 및 항비만 활성이 증진되어 기능성 식품의약품의 소재로 사용될 수 있으며, 지방생성 억제효과, 체중 조절, 콜레스테롤 저하, 고지혈증 개선, 동맥경화 완화, 당뇨병 완화, 혈액순환 개선, 면역력 개선용으로 유용하다.
본 발명에 따른 산양삼 전초차는 기호성 또한 우수하고, 산양삼의 잎과 줄기를 포함하는 전초를 이용함에 의해 경제적으로도 매우 효율적이다.
본 발명에 따른 산양삼 전초차는 기호성 또한 우수하고, 산양삼의 잎과 줄기를 포함하는 전초를 이용함에 의해 경제적으로도 매우 효율적이다.
Description
본 발명은 활성형 진세노사이드, 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 강화된 산양삼 전초차 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 산양삼을 부위별로 특정조건의 덖음을 거치도록 제조하여, 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이 등의 활성형 진세노사이드와 생리활성성분인 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 현저히 증진된 산양삼 전초차 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 차(茶)의 의미는 차나무의 어린잎을 따서 만든 마실 거리의 재료, 또는 마른 차가 물과 어울려서 만들어진 마실 거리 찻물을 뜻한다. 이러한 차는 인류의 역사와 더불어 민간 의약용으로 오랜 세월동안 질병치료의 목적으로 이용되다가 점차 경험적인 효능이 인정되면서 음료로 정착되어 왔으며, 현재 차는 커피 및 코코아와 함께 3세대 비알코올성 기초음료로서 세계 인구의 50% 정도가 마시고 있다. 또한 최근에는 차가 일상생활에서 예절 등 사회의 문화와 정신적인 면에서뿐만 아니라 영양공급과 노화억제, 생체리듬 조절, 면역력 증진 등 복잡한 생명활동을 조절하는 기능성이 과학적으로 규명됨에 따라 기능성 식품으로서의 가치가 제고되고 있다.
고려인삼의 속명인 Panax는 그리스어의 Pan(모든)과 Akok(치료하다)의 복합어로서 '모든 병을 치료한다'라는 의미로 예로부터 식약용으로 가장 널리 이용되고 있는 약용작물이다. 인삼은 약 60％의 탄수화물, 8~15％의 조단백질, 1~3％의 조지방, 4~6％의 회분, 3~7％의 조사포닌, 그 외 미량성분들로 구성되어 있다. 삼(蔘)은 중추신계를 비롯하여 내분비계, 면역계, 대사계 등에 영향을 미쳐 신체기능 조절에 다양한 약리효과를 나타낸다고 보고되어 있으며, 이와 같은 약리효과는 특히 활성 진세노사이드에 기인하는 것으로 알려져 있다.
활성형 진세노사이드는 인체 장내에서 흡수가 용이한 진세노사이드로서 진세노사이드 Rg1, Rg3, Rd, Rf, Rh, F2, 컴파운드 케이(compound K) 등이 있다. 진세노사이드 Rg1은 학습기능 개선, 항피로 작용, 진세노사이드 Rf는 뇌신경세포 진통작용, 지질과산화 억제작용, 진세노사이드 Rg3는 암세포 전이억제, 간보호 작용, 항암제 내성억제 작용, 진세노사이드 Rd는 부신피질 호르몬 분비 촉진 작용, 진세노사이드 컴파운드 케이는 항암작용, 간보호 작용, 피부보호 작용, 종양증식억제 작용, 항산화 작용, 항알레르기 작용이 밝혀져 있다. 특히, 진세노사이드 컴파운드 케이 (20-O-beta-D-glucopyranosyl-20(S)-protopanaxadiol)는 진세노사이드 대사체로서 특히 체내 흡수율이 탁월하고 약리학적 활성도 우수한 것으로 알려져 있으며, 최근에는 황반변성질환 치료, 신경변증성 통증 치료도 보고되고 있다 (등록특허 10-1539573).
그러나 이들 활성형 진세노사이드는 삼 자체에는 거의 함유되어 있지 않아, 이를 해결하고자 효소나 장내 미생물을 이용하여 삼에 포함된 진세노사이드를 활성형으로 전환하는 기술들이 몇몇 개발되어 있으나 (등록특허 10-1751305, 등록특허 10-0811295), 이들 기술은 비용이 높거나 활성형 진세노사이드의 증진율이 낮은 문제를 내포하고 있어서, 여전히 활성형 진세노사이드가 증진된 삼 가공품의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
쿼르세틴(quercetin)은 플라보놀 화합물의 일종으로 항염증작용, 뇌세포 보호활성, 항암작용, 항당뇨, 항비만, 항고혈압 등 각종 생리활성을 나타내는 것으로 보고되어 있고, 클로르제닉산(chlorgenic acid)은 페놀산의 일종으로, 활성산소를 제거하고 혈당을 저하하여 항당뇨 활성을 나타내는 것으로 보고되어 있다. 그러나 삼 가공품과 관련하여서는 진세노사이드 이외에 폴리페놀 화합물이나 페놀산 증진에 관한 기술이 개발된 바가 드물다.
삼에 대한 선호도가 인삼에서 홍삼으로 그리고 최근에는 무농약 산양삼(야생삼)으로 변화하고 있어 산양삼을 이용한 기능성식품의 요구가 급증하고 있는 실정이다.
이에 본 발명자들은 종래 기술의 요구에 부응하기 위한 연구를 지속한 결과, 산양삼을 부위별로 특정조건의 덖음을 거치도록 제조한 산양삼 전초차는 활성형 진세노사이드인 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이와 생리활성성분인 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 현저히 증진됨을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명의 목적은 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이의 활성형 진세노사이드와 생리활성성분인 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 증진된 산양삼 전초차의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조방법에 의해 제조된, 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이의 활성형 진세노사이드와 생리활성성분인 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 증진된 산양삼 전초차를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 본 발명은 하기와 같은 단계들을 포함하는 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이와 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 증진된 산양삼 전초차의 제조방법을 제공한다:
i) 산양삼 전초를 증숙하는 단계;
ii) 증숙된 산양삼 지하부(뿌리)는 180∼220℃에서 5∼15분 덖음 및 40~50℃ 냉각을 2~3회 반복하는 단계;
ⅲ) 증숙된 산양삼 지상부(잎과 줄기)는 130∼160℃에서 5∼15분 덖음 및 40~50℃ 냉각을 2~3회 반복하는 단계; 및
ⅳ) 덖음된 산양삼 지상부와 산양삼 지하부를 혼합하는 단계.
필요에 따라서, 본 발명의 제조방법은, v) 건조하는 단계, ⅵ) 포장하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서 ‘산양삼’은 산지에서 차광막 등 인공시설을 설치하지 아니하고 무농약으로 재배되는 삼을 의미한다.
본 발명에서 '전초(全草)'는 산양삼의 뿌리, 줄기 및 잎을 포함한 전체를 의미하고, ‘지상부’는 산양삼의 재배시 지상에 위치된 부분인 ‘줄기와 잎’을 의미하고, ‘지하부’는 산양삼의 재배시 지하에 위치된 부분인 ‘뿌리’를 의미한다.
단계 ⅰ): 산양삼 전초 증숙
산양삼 전초를 증숙(steaming process)한다.
산양삼 전초는 3년근 이상을 사용하고, 더 바람직하게는 3년근의 산양삼 전초를 사용한다.
산양삼을 흐르는 물에 3회 세척하고 물기를 제거한 후, 산양삼의 지상부(잎과 줄기)와 지하부(뿌리)로 분리한 후 3~5cm 두께로 절단하여 증숙한다. 3cm 이하로 절단의 경우 덖음 처리 시 탈수 있고, 5cm 이상의 경우 고루 덖음 처리가 되지 않을 수 있다.
증숙은 통상의 찜기와 같은 증숙기를 사용하여 수행할 수 있으며, 80∼100℃에서 20∼60분간 증숙한다.
증숙시간이 20분 미만인 경우 산양삼에 충분한 수분이 공급이 되지 않아 덖음 처리 시 고루 덖음 처리가 처리되지 않으며, 60분 이상의 경우 과한 증숙으로 조직이 연화되어 덖음 처리가 제대로 이루어지 않을 수 있다.
단계 ⅱ) 산양삼 지하부 덖음
증숙된 산양삼 지하부(뿌리)는 180∼220℃에서 5∼15분 덖음 및 40~50℃ 냉각을 2~3회 반복한다.
바람직하게는 산양삼 뿌리는 200℃에서 5∼15분 덖음 및 40~50℃ 냉각을 2회 반복한다.
이와 같은 처리에 의해 활성 진세노사이드 및 생리활성성분이 증진될 뿐만 아니라 산양삼의 쌉싸래한 맛을 제거하고 구수한 맛이 부여되어 기호성이 우수해질 수 있다.
덖음은 차의 품질을 결정하는 가장 중요한 공정으로 열처리 온도, 시간의 조절에 따라서 차의 수분함량, 성분 및 맛이 변화된다. 따라서 동일한 재료에 만들어진 차라도 덖음 방식에 따라서 기호성과 기능성이 달라진다.
단계 ⅲ) 산양삼 지상부 덖음
증숙된 산양삼 지상부(잎과 줄기)는 130∼160℃에서 5∼15분 덖음 및 40~50 ℃ 냉각을 2~3회 반복한다.
바람직하게는 산양삼 잎과 줄기는 150℃에서 5∼15분 덖음 및 40~50℃ 냉각을 3회 반복한다.
이와 같은 덖음 처리에 의해 연약한 잎이 탄화하는 현상에 따른 유해성분(벤조피렌, 니토로사민 등)의 발생을 방지할 수 있고, 활성 진세노사이드 및 생리활성성분이 증진될 뿐만 아니라 산양삼의 쌉싸래한 맛을 제거하고 구수한 맛이 부여되어 기호성이 우수해질 수 있다.
또한 상기의 덖음 처리에 의해 산양삼 전초 내에 결합되어 있던 페놀릭스, 플라보노이드, 갈변물질, 페놀산 및 플라보놀이 유리되어 함량이 증가한다.
실제 삼의 잎과 줄기에는 다량의 진세노사이드 성분이 함유되어 있으나 인삼의 경우 다년간 재배에 따른 다량의 농약 사용으로 잎과 줄기를 사용할 수 없으나, 무농약으로 재배되는 산양삼의 잎과 줄기는 상기와 같은 덖음 처리에 의해 함유하고 있는 다량의 진세노사이드를 활성 진세노사이드로 전환하여 증진시켜 활용할 수 있게 된다.
단계 ⅳ): 혼합
덖음된 산양삼 지상부와 산양삼 지하부를 혼합하여 산양삼 전초차를 제조한다.
덖음된 산양삼 지상부 : 덖음된 산양삼 지하부 혼합비는 1 ~ 10 : 10 ~ 1(w/w)이며, 바람직하게는 6~4 : 4~6 이다.
상기와 같은 혼합비로 혼합된 산양삼 전초차는 기호성이 우수하면서도 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이와 클로르제닉산 및 쿼르세틴의 함량이 현저히 증진되어, 항산화 활성, 항당뇨 및 항비만 활성이 강화된다.
단계 v): 건조
필요에 따라서, 제조된 산양삼 전초차는 저장성을 높이기 위해 수분이 완전히 제거되도록 건조를 실시한다.
건조에 앞서, 필요에 따라서, 산양삼 전초차는 0.1∼0.5 cm로 분쇄한 후 건조할 수 있다.
0.1∼0.5 cm로 분쇄 시 통상의 티백차 제조에 용이하고 또한 뜨거운 물로 효율적으로 차물을 우려낼 수 있다.
건조는 통상적인 방법으로 건조될 수 있으며, 바람직하게는 50 ~ 60℃에서 1 ~ 3일간 건조한다.
단계 ⅵ): 포장
필요에 따라서, 제조된 산양삼 전초차를 포장한다.
포장은 산양삼 전초차를 그대로 지퍼팩, 캔 또는 병에 넣거나 티백 포장지로 포장하여 제품화할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 당업계에서 상용되는 포장 기술은 제한 없이 사용될 수 있다.
본 발명의 상기와 같은 단계를 거쳐 제조된 산양삼 전조차는 가공 전에 비하여 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이 함량이 각각 최대 약 1.6배, 2.2배, 2.1배, 2.4배 증진되고, 클로니제닉산의 함량은 최대 약 2.2배, 쿼르세틴의 함량은 약 3.4배 증진된다 (표 2, 3).
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 제조방법에 따라 제조된, 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이 등의 활성형 진세노사이드와 생리활성성분인 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 증진된 산양삼 전초차를 제공한다.
본 발명에 따른 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이와 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 증진된 산양삼 전초차는 진세노사이드 F2를 약 5 mg/g 이상, 진세노사이드 Rg3를 약 0.7 mg/g 이상, 진세노사이드 컴파운드 케이를 약 0.7 mg/g 이상, 진세노사이드 Rh2를 약 1 mg/g 이상 함유하고, 클로르제닉산을 약 60 ㎍/g 이상 함유하고, 쿼르세틴을 약 150 ㎍/g 이상 함유한다 (표 2, 3).
본 발명에 따른 산양삼 전초차는 증진된 활성형 진세노사이드, 클로르제닉산을 포함한 페놀산 및 쿼르세틴를 포함한 플라보놀, 및 갈변물질의 함량이 강화되어, 증진된 항산화 활성, 항당뇨 활성 및 항비만 활성을 갖는다.
본 발명에 따른 산양삼 전초차는 티백 형태로 포장되어 제품화될 수 있다. 포장은 상기에서 정의된 바와 같다.
본 발명에 따른 제조방법은, 통상의 방법에 비하여, 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이와 클로르제닉산 및 쿼르세틴의 함량이 현저히 증진된 산양삼 전초차를 생산케 한다.
본 발명에 따른 산양삼 전초차는 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이의 활성형 진세노사이드와 생리활성성분인 클로르제닉산 및 쿼르세틴의 함량이 현저히 증진되어 있고, 더불어 우수한 알파-글루코시다제 저해활성과 췌장 리파제 저해활성도 가져서 항산화 활성, 항당뇨 활성 및 항비만 활성이 증진되어 기능성 식품·의약품의 소재로 사용될 수 있으며, 지방생성 억제효과, 체중 조절, 콜레스테롤 저하, 고지혈증 개선, 동맥경화 완화, 당뇨병 완화, 혈액순환 개선, 면역력 개선용으로 유용하다.
본 발명에 따른 산양삼 전초차는 기호성 또한 우수하고, 산양삼의 잎과 줄기를 포함하는 전초를 이용함에 의해 경제적으로도 매우 효율적이다.
도 1은 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 제조 공정의 일례를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이다. 도 2a는 산양삼 잎과 줄기인 지하부의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이며, 도 2b는 산양삼 뿌리인 지상부의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 생리활성물질 함량을 나타낸 것이다. 도 3a는 총 페놀릭스 함량을 나타낸 것이며, 도 3b는 총 플라보노이드스 함량을 나타낸 것이며, 도 3c는 갈변물질 함량을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 항산화 활성을 나타낸 것이다. 도 4a는 DPPH 라디칼 소거활성을 나타낸 것이며, 도 4b는 ABTS 라디칼 소거활성을 나타낸 것이며, 도 4c는 하이드록실 라디칼 소거활성을 나타낸 것이며, 도 4d는 FRAP 환원력을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 소화효소 저해활성을 나타낸 것이다. 도 5a는 알파-글루코시다아제 저해활성을 나타낸 것이며, 도 5b는 췌장-리파아제 저해활성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이다. 도 2a는 산양삼 잎과 줄기인 지하부의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이며, 도 2b는 산양삼 뿌리인 지상부의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 생리활성물질 함량을 나타낸 것이다. 도 3a는 총 페놀릭스 함량을 나타낸 것이며, 도 3b는 총 플라보노이드스 함량을 나타낸 것이며, 도 3c는 갈변물질 함량을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 항산화 활성을 나타낸 것이다. 도 4a는 DPPH 라디칼 소거활성을 나타낸 것이며, 도 4b는 ABTS 라디칼 소거활성을 나타낸 것이며, 도 4c는 하이드록실 라디칼 소거활성을 나타낸 것이며, 도 4d는 FRAP 환원력을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 소화효소 저해활성을 나타낸 것이다. 도 5a는 알파-글루코시다아제 저해활성을 나타낸 것이며, 도 5b는 췌장-리파아제 저해활성을 나타낸 것이다.
다음의 실시예들에 의해 본 발명이 더 상세히 설명된다. 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되어서는 안된다.
제조예: 산양삼 전초차의 제조
2010년 7 ~ 8월 함양군 서상면 일대의 해발 500m 이상에서 3년이상 재배된 산양삼 전초를 구하여 사용하였다. 산양삼 전초 5 kg를 흐르는 물에 3회 세척하고 물기를 제거한 후, 지상부(잎과 줄기)와 지하부(뿌리)로 분리한 후 3 ~ 5cm 두께로 절단하여, 찜기통에 담은 후 100℃에서 30분간 증숙하였다.
증숙된 잎과 줄기의 지상부는 150℃에서 5분간 덖음 및 40~50℃ 냉각을 1회, 2회 및 3회 반복하였고, 뿌리인 지하부는 200℃에서 5분간 덖음 및 40~50℃ 냉각을 1회, 2회 및 3회 반복하였다. 그리고 나서 0.1∼0.5 cm로 분쇄한 후. 55℃에서 3일 건조하고 지상부와 지하부의 원료 무게 비율인 6 : 4로 덖음 처리한 지상부와 지하부를 혼합하여 산양삼 전초차를 제조하였다 (도 1).
<이화학적 특성>
제조된 산양삼 전초차의 pH는 pH 미터기를 사용하여 측정하였고, 총산도는 중화적정법을 통해 수행하여 젖산으로 환산하였고, 환원당은 DNS법(Mille, 1953)을 통해 수행하여 포도당으로 환산하여 표기하여 표 1에 나타내었다.
| 덖음 횟수 |
산양삼 부위 |
분석 항목 및 함량1) | ||
| pH | 총산도 (%, 젖산) | 환원당 (mg/g) | ||
| 0 | 지상부(잎,줄기) | 5.72 | 3.78 | 3.40 |
| 지하부(뿌리) | 5.81 | 3.22 | 9.44 | |
| 전초(잎,줄기,뿌리) | 5.76 | 3.24 | 8.05 | |
| 1 | 지상부(잎,줄기) | 5.64 | 2.95 | 4.80 |
| 지하부(뿌리) | 5.70 | 2.55 | 8.33 | |
| 전초(잎,줄기,뿌리) | 5.66 | 3.06 | 7.59 | |
| 2 | 지상부(잎,줄기) | 5.58 | 2.97 | 4.55 |
| 지하부(뿌리) | 5.58 | 2.63 | 16.57 | |
| 전초(잎,줄기,뿌리) | 5.56 | 2.88 | 13.98 | |
| 3 | 지상부(잎,줄기) | 5.50 | 3.01 | 9.56 |
| 지하부(뿌리) | 5.55 | 2.43 | 14.23 | |
| 전초(잎,줄기,뿌리) | 5.51 | 2.79 | 10.80 | |
| *지상부(잎과 줄기)의 덖음은 150℃에서 5분간 1회, 2회 및 3회 처리를 하였으며 지하부(뿌리)의 덖음은 200℃에서 5분간 1회, 2회 및 3회 처리를 하였고, 이후 55℃에서 3일간 건조하였음. 1)모든 실험은 삼 반복 수행하였음. |
||||
본 발명에 따라 제조된 산양삼 전초차는 원재료인 산양삼 전초에 비하여 pH는 감소하였고, 총산도와 환원당은 증가하였다. pH가 높을 경우에는 식품위해미생물 등의 증식이 가능하고, 너무 낮을 경우에는 과다 산이 생성되면 신맛이 강화하여 기호성에 문제가 발생할 수 있는데, 본 발명의 산양삼 전초차는 적당한 산과 당이 생성되어 신맛과 단맛이 적절히 이루어져 있다.
시험예 1. 진세노사이드 함량 분석
상기에서 제조된 산양삼 전초차를 분쇄기로 100메쉬 이하로 분쇄하여 분말을 제조하였다. 참조예로서 사용하기 위하여 원재료 산양삼 전초를 동일한 방식으로 분말화하였다.
<분석시료 준비>
상기에서 제조된 분말은 건강기능식품분석법에 따라 삼 진세노사이드를 추출하였다. 구체적으로는 각 건조분말을 1 g씩 250 ml 삼각플라스크에 정확히 취하고 70% 메탄올 20 ml를 가하여 80℃ 항온수조에서 1시간 정치한 후 냉각하였다. 이를 원심분리하여 상등액만 취하고 이를 2회 반복하였다. 이 상등액을 60℃에서 감압 농축하여 그 잔유물을 3차 증류수 2 ml에 용해하여 0.45㎛ 멤브레인 필터로 여과한 후 분석시료로 사용하였다.
<진세노사이드 화합물 분석>
진세노사이드 분석은 기능성식품 분석법에 기술된 방법을 변형하여 고압액체크로마토그래피(HPLC, high press liquid chromatograph)로 분석하였다. 분석 컬럼은 TSKgel ODS-100Z을 사용하여 시료주입량 10㎕, 온도는 30℃ 측정파장은 203 nm, 유속은 1.0 ml/min으로 하였고 이동상으로는 A용액은 HPLC water, B용액은 아세토니트릴을 사용하였다. HPLC 분석 조건은 이동상 용액은 0분때 A용액 81% : B용액 19%로 흘려주고 15분때에는 A용액 80% : B용액 20%로 흘려주고 40분때 A용액 77% : B용액 23%, 42분때 A용액 70% : B용액 30%, 75분때에 A용액 65% : B용액 35%, 80분때에 A용액 30% : B용액 70%, 90분때에 A용액 10% : B용액 90%로 이동상을 흘려주었다. 각 HPLC 크로마토그램을 도 2a (산양삼 전초차 중 지상부) 및 도 2b (산양삼 전초차 중 지하부)에 나타내고, 활성형 진세노사이드 화합물의 함량을 표 2에 나타내었다.
| 함량1) (mg/g d.w.) | 덖음 처리 횟수 | |||||||||||
| 지상부: 잎과 줄기 | 지하부: 뿌리 | 전초: 잎+줄기+뿌리 | ||||||||||
| 원료 | 1회 | 2회 | 3회 | 원료 | 1회 | 2회 | 3회 | 원료 | 1회 | 2회 | 3회 | |
| Ginsenoside F2 | 5.23 | 5.46 | 6.80 | 7.55 | 0.20 | 0.59 | 0.59 | 0.50 | 4.29 | 5.17 | 6.59 | 6.76 |
| Ginsenoside Rg3 | 0.85 | 0.91 | 0.98 | 1.42 | 0.42 | 0.61 | 1.77 | 0.96 | 0.50 | 0.73 | 1.33 | 1.09 |
| Ginsenoside C.K | 0.63 | 0.81 | 0.98 | 1.81 | 0.47 | 0.76 | 1.24 | 0.92 | 0.51 | 0.74 | 0.98 | 1.24 |
| Ginsenoside Rh2 | 0.32 | 0.33 | 0.33 | 0.47 | 1.05 | 1.67 | 2.18 | 1.74 | 0.86 | 1.21 | 1.83 | 1.22 |
| *지상부(잎과 줄기)의 덖음은 150℃에서 5분간 1회, 2회 및 3회 처리를 하였으며 지하부(뿌리)의 덖음은 200℃에서 5분간 1회, 2회 및 3회 처리를 하였고, 이후 55℃에서 3일간 건조하였음. 1)모든 실험은 삼 반복 수행하였음. |
||||||||||||
도 2 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 산양삼 원료에 비하여, 산양삼 전초차의 활성형 진세노사이드인 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이의 함량은 현저히 증진되었다.
지하부 (뿌리)의 경우 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 원료에 비하여 각각 2.5∼2.9배, 1.5∼4.2배, 1.6∼2.1배 및 1.6∼2.6배 증가하였다 (도 2b).
지상부 (잎과 줄기)의 경우 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이는 원료에 비하여 각각 1.1∼1.4배, 1.1∼1.7배, 1∼1.4배 및 1.3∼2.9배 증가하였다 (도 2a).
산양삼 전초차의 경우 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 원료에 비하여 각각 1.2∼1.6배, 1.5∼2.2배, 1.4∼2.1배 및 1.4∼2.4배 증가하였다 (도 2c).
특히 지상부의 경우는 덖음 처리가 3회일 때, 지하부는 덖음 횟수가 2회일 때 활성형 진세노사이드가 가장 많이 증진되었다.
시험예
2.
산양삼
전초차의
생리활성성분 함량 분석
산양삼 전초차의 항산화 활성 등을 나타내는 생리활성성분인 총 페놀릭스, 총 플라보노이드스, 갈변물질 함량을 분석하였다.
<분석시료 준비>
시험예 1에서와 같이 분말화한 각 분말 10 g에 50% 발효주정 10 ml를 첨가하여 상온(20±5℃)에서 24시간 추출하고 3,000 rpm의 속도로 원심분리하여 상등액만을 취하여 추출물을 제조하고 이 추출물을 시료로 하여 총 페놀릭스, 총 플라보노이드스 함량 분석을 하였다.
<총 페놀릭스 함량>
총 페놀릭스 함량은 Folin Denis법(1912)으로 측정하였다.
구체적으로는 상기에서 준비된 각 분석시료를 시험관에 0.5 ml 분주하고 여기에 25% Na2CO3 용액 0.5 ml를 첨가하여 3분간 정치시켰다. 다시 2N-Folin-Ciocalteu 페놀 시약 0.25 ml를 첨가하여 혼합한 다음 30℃에서 1시간 동안 정치시킨 후 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 총 페놀릭스 함량은 갈산(Gallic acid)을 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 함량을 구하여 갈산에 상당하는 양으로 계산하였고 그 결과를 도 3a에 나타냈다.
도 3a에 나타낸 바와 같이, 산양삼 원료에 비교하여, 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 총 페놀릭스 함량은 덖음 횟수에 비례하여 증진되었고, 지상부에 총 페놀릭스 함량이 상대적으로 풍부하였고, 혼합한 전초 역시 지하부 보다는 총 페놀릭스 함량이 높았고, 지하부는 1.8∼2.6배 이상, 지상부는 1.2∼1.4배 이상 및 전초는 1.3∼1.6배 이상 증진되었다.
<총 플라보노이드스 함량>
총 플라보노이드스 함량은 Davis 변법으로 측정하였다.
구체적으로는 상기에서 준비된 시료 0.1 ml에 1 N NaOH 0.01 ml를 첨가한 후 디에틸렌글리콜 1.0 ml를 첨가하여 37℃에서 1시간 방치 후 420 nm 흡광도를 측정하였다. 이때 총 플라보노이드스 함량은 루틴(rutin)의 최종 농도를 0, 0.25, 0.5, 1.0 mg/ml로 제조하여 작성한 표준곡선으로부터 함량을 구하였고 그 결과는 도 3b에 나타내었다.
도 3b에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 총 플라보노이드스 함량도 덖음 횟수에 비례하여 증진되었고 지상부와 전초에 총 플라보노이드 함량이 지하부 보다는 상대적으로 풍부하였고, 지하부는 1.2∼2.3배 이상, 지상부는 1.1∼1.3배 이상 및 전초는 1.3∼1.7배 이상 증진되었다.
<갈변물질 함량>
갈변물질의 함량은 비효소적 갈변도 측정 방법을 이용하였다.
구체적으로는 각각의 시료 분말 1 g에 증류수 10 ml를 첨가하여 25℃에서 1시간 추출 후 상등액만을 분광광도계(Spectronic 2D)를 이용하여 420 nm에서 측정하여 그 결과는 도 3c에 나타내었다.
도 3c에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 갈변물질도 덖음 횟수에 비례하여 증진되었고, 지상부와 지하부, 전초 모두 약 1.1배 이상 증진되었다.
시험예 3. 산양삼 전초차의 페놀산 및 플라보놀 분석
생리활성성분인 페놀산 및 플라보놀을 분석하였다.
페놀산과 플라보놀 함량 분석은 상기 시험예 2에서와 같이 준비된 각각의 시료에 대해 HPLC(high performance liquid chromatography)를 사용하여 분석하였다.
분석 컬럼은 XBridgeTM C18(4.6×250 mm, 5 μm, Waters Corp., Milford, MA, USA) 컬럼을 사용하였고 0.5% 글라시알 아세트산 (glacial acetic acid, 이동상 용매 A)와 100% 메탄올(이동상 용매 B)을 0 ~ 100% 선형 구배(linear gradient)로 30℃에서 60분간 1분당 1 ml의 속도로 가동하면서 UV 검출기로 페놀산(280 nm)과 플라보놀(270 nm)을 검출하였고 그 결과를 각각 표 3에 나타내었다.
| 함량 (㎍/g d.w.) | 볶음처리 조건 | |||||||||||
| 지상부: 잎과 줄기 | 지하부: 뿌리 | 전초: 잎+줄기+뿌리 | ||||||||||
| 원료 | 1회 | 2회 | 3회 | 원료 | 1회 | 2회 | 3회 | 원료 | 1회 | 2회 | 3회 | |
| 페놀산 | ||||||||||||
| Chlorgenic acid | 77.89 | 87.07 | 132.56 | 148.17 | 25.46 | 42.79 | 67.27 | 58.87 | 50.88 | 68.95 | 101.13 | 114.34 |
| 플라보놀 | ||||||||||||
| Quercetin | 85.63 | 211.12 | 270.28 | 307.97 | 67.88 | 180.52 | 194.66 | 206.67 | 60.14 | 158.62 | 184.15 | 205.90 |
표 3에 나타낸 바와 같이, 산양삼 원재료에 비하여, 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 페놀산 화합물 화합물인 클로르제닉산 (chlorogenic acid)과 플라보놀 화합물인 쿼르세틴(quercetin)은 지상부 (잎과 줄기)의 경우는 각각 1.1∼1.9배 및 2.5∼3.6배 증가하였고, 지하부 (뿌리)의 경우는 각각 1.7∼2.4배 및 2.7∼3배 증진되었고, 전초 (잎과 줄기, 뿌리)의 경우는 각각 1.4∼2.2배 및 2.7∼3.4배 증진되었다. 특히 지상부의 경우는 덖음 처리가 3회일 때, 지하부는 덖음 횟수가 2회일 때 활성형 진세노사이드가 가장 많이 증진되었다.
시험예 4. 산양삼 전초차의 항산화 활성 분석
본 발명에 따른 산양삼 전초차의 항산화 활성은 DPPH와 ABTS, 하이드록실 (OH) 라디칼 소거활성 및 FRAP 환원력을 측정하여 분석하였다.
<분석시료>
시험예 2에서 준비된 각각의 추출물 시료를 60℃에서 감압농축 및 동결건조 후, 0.25 및 1.0 mg/ml 농도로 제조하여 분석시료로 사용하였다.
<DPPH 라디칼 소거활성>
DPPH 라디칼 소거활성은 상기에서 준비된 시료 (1 mg/ml) 0.2 ml에, DPPH 용액(1.5×10-4 M) 0.8 ml를 첨가하여 균일하게 혼합하여 30분간 방치한 후 525 nm에서 흡광도를 측정하여 수행하였다. DPPH 라디칼 소거활성의 음성 대조구는 시료 대신 증류수를 사용하여 동일한 방법으로 진행하여 흡광도의 차이를 다음과 같은 식에 의해 백분율(%)로 산출하였으며, 그 결과를 도 4a에 도시하였다.
라디칼 소거활성(%) = [1-(음성대조구 흡광도 ÷ 실험구 흡광도)] × 100
도 4a에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 DPPH 라디칼 소거활성(1 mg/ml 처리)은 덖음 횟수에 비례하여 증진되었고 지상부와 전초에서의 소거활성이 상대적으로 높았고, 원재료에 비하여 약 1.7배(지상부와 지하부, 3회 처리)와 1.9배 (전초, 3회 처리) 이상 증진되었다.
<ABTS 라디칼 소거활성>
ABTS 라디칼 소거활성은 7 mM ABTS 시약 5 ml과 140 mM K2S2O8 (FW 270.3, Sigma 9392) 5 ml를 섞어 어두운 곳에 16시간 방치시켜 양이온 라디칼을 생성시킨 후, 이를 메탄올로 섞어 732 nm에서 대조구의 흡광도 값이 0.7±0.02가 되도록 조절한 ABTS 용액을 사용하였다. 시료 (0.25 mg/ml 농도) 0.1 ml과 ABTS 용액 0.9 ml를 혼합하여 3분간 반응시키고 732 nm에서 흡광도를 측정하였다. ABTS 라디칼 저해활성 역시 음성 대조구는 시료 대신 증류수를 사용하여 동일한 방법으로 진행하여 흡광도의 차이를 상기 식에 의해 백분율(%)로 산출하였으며, 그 결과를 도 4b에 도시하였다.
도 4b에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 ABTS 라디칼 소거활성(0.25 mg/ml 처리)은 덖음 횟수에 비례하여 증진되었고 지상부와 전초에서의 소거활성이 상대적으로 높았고, 원재료에 비하여, 약 2배 (지하부, 3회 처리)와 1.5배 (지상부, 3회 처리), 1.6배 (전초, 3회 처리) 이상 증진되었다.
<하이드록실(OH) 라디칼 소거활성>
하이드록실(OH) 라디칼 소거활성 측정은 10 mM FeSO4 .7H20-EDTA 0.2ml, 10 mM 2-데옥시리보스 0.2 ml, 10 mM H2O2 0.2 ml, 시료 (1 mg/ml) 1.4 ml 혼합한 뒤 37 ℃에서 4시간 동안 반응시켜 혼합액을 만든 후, 이 혼합액에 1% 티오바르비투르산(thiobarbituric acid)/증류수와 2.8% 트리클로로아세트산(trichloroaceric acid)/증류수를 각각 1 ml를 가하여 100 ℃에서 20분간 발색시켜 냉각시킨 후 520 nm에서 흡광도를 측정하여 행하였다. 하이드록실 라디칼 소거활성은 시료 용액의 첨가구와 무첨가구 사이의 흡광도의 차이를 상기 식에 의해 % 값을 산출하였고, 그 결과를 도 4c에 나타냈다.
도 4c에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 하이드록실 라디칼 소거활성(1 mg/ml 처리)은 덖음 횟수에 비례하여 증진되었고 지상부와 전초에서의 소거활성이 상대적으로 높았고, 원재료에 비하여, 약 1.6배 (지하부, 3회 처리)와 1.4배 (지상부, 3회 처리), 1.5배 (전초, 3회 처리) 이상 증진되었다.
<FRAP 환원력 분석>
FRAP (Ferric reducing antioxidant power) 환원력 분석은 화합물의 환원력을 측정하는 방법으로 Fe3+를 Fe2+로 환원시키는 힘을 측정하는 방법이다. 구체적으로는 FeⅢ-TPTZ(ferric tripyridyl triazine)가 시료의 환원력에 의하여 푸른색의 FeⅡ-TPTZ(ferrous tripyridyl triazine)으로 환원될 때 흡광도를 측정하여 항산화 활성을 알아보는 것이다.
FRAP 환원력 분석에서 반응액으로는 30 mM 아세테이트 완충액(pH 3.6), 40 mM 염산에 녹인 10 mM 2,4,6-트리피리딜-s-트리아진(TPTZ, T1253, C18H12N6, MW312.33) 및 20 mM FeCl3(F7134, MW 162.20, in DW)를 준비하였으며, 아세테이트 완충액, TPTZ 용액 및 FeCl3 용액을 10:1:1 (v/v/v)로 혼합하여 37 ℃에서 15분간 예비반응을 시켜두었다. 상기에서 준비된 분석시료(0.5 mg/ml 농도) 50 ㎕와 FRAP 시약 950 ㎕를 시험관에 분주한 후, 약 15분간 반응시키고 마이크로플레이트 리더 (Biorad 3055, Sweden)를 사용하여 593 nm에서 흡광도를 측정하여 그 결과를 도 4d에 나타냈다.
도 4d에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 산양삼 전초차의 FRAP 환원력(0.5 mg/ml 처리)은 덖음 횟수에 비례하여 증진되었고 지상부와 전초에서의 환원력이 상대적으로 높았고, 원재료에 비하여, FRAP 환원력이 매우 높게 나타났다 [3회 덖음시 0.715 (지하부), 1.982 (지상부) 및 0.882 (전초)]
이들 결과로부터 본 발명에 따른 산양삼 전초차는 항산화 활성이 현저히 증진됨을 알 수 있다.
시험예 5. 산양삼 전초차의 소화효소 저해활성 검정
본 발명에 따른 산양삼 전초차에 대해 항당뇨(당뇨 개선) 효과의 지표인 알파-글루코시다아제 및 항비만(비만 개선) 효과의 지표인 췌장-리파아제 저해활성을 시험하였다.
<알파-글루코시다아제 저해활성>
알파-글루코시다아제 저해활성은 상기 시험예 4에서 준비된 분석시료 (1 mg/ml 농도) 50 ㎕에 0.5 U/ml 알파-글루코시데이즈 효소액 50 ㎕를 첨가하고 여기에 200 mM 인산나트륨 완충액(pH 6.8) 50 ㎕를 혼합하여 37℃에서 10분간 예비 배양한 후, 인산나트륨 완충액(pH 6.8)을 100 ㎕ 가하여 37℃에서 10분간 반응시켰다. 반응액에 100 mM Na2CO3 0.75 ml를 첨가하여 반응을 정지시키고 420 nm에서 흡광도를 측정하였으며 음성 대조구는 시료 대신 증류수를 사용하여 동일한 방법으로 진행하여 흡광도의 차이를 다음 식에 의해 백분율(%)로 산출하였으며, 그 결과를 도 5a에 도시하였다.
저해활성(%) = [1-(음성대조구 흡광도 ÷ 실험구 흡광도)] × 100
도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 산양삼 전초차는 산양삼 전초 원재료와 비교하여 알파-글루코시다아제 저해활성은 덖음 횟수에 비례하여 증진되었고 지하부보다 지상부와 전초에서의 저해활성이 상대적으로 높았고, 특히 1 mg/ml 농도 기준으로 약 1.7 ~ 2.4배 (지하부 : 뿌리), 1.5 ~ 1.9배 (지상부 : 잎과 줄기) 및 1.4 ~ 1.9배 (전초 : 잎과 줄기, 뿌리) 증진된 것을 확인할 수 있다.
<췌장-리파아제 저해활성>
췌장-리파아제 저해활성은 상기 시험예 4에서 준비된 분석시료(1 mg/ml 농도) 50 ㎕, 1.0 U/ml 췌장 리파아제 효소액 50 ㎕, 200 mM 인산나트륨 완충액(pH 6.8) 50 ㎕를 혼합하여 37℃에서 10분간 예비 배양한 후, 인산나트륨 완충액(pH 6.8)을 100 ㎕ 가하여 37℃에서 10 분간 반응시켰다. 이 반응액에 100 mM Na2CO3 0.75 ml를 첨가하여 반응을 정지시키고 420 nm에서 흡광도를 측정하고 음성 대조구는 증류수를 사용하여 동일한 방법으로 진행하여 흡광도의 차이를 상기 식에 의해 백분율(%)로 산출하였으며, 그 결과를 도 5b에 도시하였다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 산양삼 전초차는 산양삼 전초 원재료와 비교하여, 췌장-리파아제 저해활성이 덖음 횟수에 비례하여 증진되었고 지하부 보다는 지상부와 전초에서의 저해활성이 상대적으로 높았고, 특히 1 mg/ml 농도 기준으로 약 2.3 ~ 4.1배 (지하부 : 뿌리), 1.3 ~ 1.5배 (지상부 : 잎과 줄기) 및 2 ~ 2.6배 (지상부 : 잎과 줄기, 뿌리) 증진된 것을 확인할 수 있다.
이들 결과로부터 본 발명에 따른 산양삼 전초차는 알파-글루코시다아제 및 췌장-리파아제 저해활성이 현저히 증진되어 항당뇨 활성 및 항비만 활성이 탁월함을 알 수 있다.
시험예 6. 산양삼 전초차의 기호성 평가
본 발명에 따른 산양삼 전초차(3회 덖음처리)와 녹차의 기호성을 평가하여 그 결과를 표 4에 나타냈다.
| 맛 | 향 | 색 | 전체 기호도 | |
| 녹차 | 2.1 | 3.2 | 3.1 | 2.8 |
| 지하부 (뿌리) | 3.2 | 4.2 | 3.7 | 3.4 |
| 지상부 (잎과 줄기) | 2.8 | 3.6 | 3.5 | 3.2 |
| 전초 (잎, 줄기+뿌리) | 3 | 4.0 | 3.6 | 3.2 |
| *산양삼 전초차는 원래 산양삼 지하부와 지상부의 중량비로 4:6으로 혼합하여 제조하였음. *식품을 전공으로 하는 20명을 대상으로 5점 척도법(매우 좋다 5점, 좋다 4점, 보 통이다 3점, 나쁘다 2점, 매우 나쁘다 1점)으로 기호성 평가를 실시하였음. |
||||
표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 3회 덖음 처리한 산양삼 전초차의 경우 통상 일반인이 즐겨 마시는 녹차보다 기호성이 휠씬 우수함을 알 수 있다.
상기 기능성 검정 결과들로부터, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 산양삼 전초차는 활성형 진세노사이드(진세노사이드 F2, Rg3와 Rh2 및 컴파운드 케이), 크롤니제닉산와 커레세틴과 같은 생리활성 성분이 증진될 뿐만 아니라 기호성이 우수하고 항산화 활성, 알파-글루코시다제 저해활성과 췌장 리파제 저해활성도 증진되어 우수한 항산화, 항당뇨 및 항비만 활성을 갖는 기능성 식품의 소재로 유용하다는 것을 알 수 있다.
Claims (7)
- 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이와 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 증진된 산양삼 전초차의 제조방법으로, 상기 방법은
i) 산양삼 전초를 80∼100℃에서 20∼60분간 증숙하는 단계;
ii) 증숙된 산양삼 지하부는 180∼220℃에서 5∼15분 덖음 및 40~50℃ 냉각을 2~3회 반복하는 단계;
ⅲ) 증숙된 산양삼 지상부는 130∼160℃에서 5∼15분 덖음 및 40~50℃ 냉각을 2~3회 반복하는 단계; 및
ⅳ) 덖음된 산양삼 지상부와 산양삼 지하부를 혼합하는 단계를 포함하는 것인 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 방법은 단계 ⅱ)의 지하부는 200℃에서 5∼15분 덖음 및 40~50℃ 냉각을 2회 반복하고, 단계 ⅲ)의 지상부는 150℃에서 5∼15분 덖음 및 40~50℃ 냉각을 3회 반복하는 것인 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이와 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 증진된 산양삼 전초차의 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 단계 ⅳ)에서 덖음된 산양삼 지상부 : 덖음된 산양삼 지하부 혼합비는 1 ~ 10 : 10 ~ 1(w/w)인 것인 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이와 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 증진된 산양삼 전초차의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조되고, 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이와 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 증진된 산양삼 전초차.
- 삭제
- 제 4항에 있어서, 상기 산양삼 전초차는 항산화 활성, 항당뇨 및 항비만 활성을 갖는 것인 진세노사이드 F2, Rg3, Rh2 및 컴파운드 케이와 클로르제닉산 및 쿼르세틴이 증진된 산양삼 전초차.
- 제 6항에 따른 산양삼 전초차를 포함하는 티백.
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