KR102160239B1 - 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 본 발명은 모발 촉진, 혈행 개선 또는 성인병을 예방하는 건강식품의 원료로 사용하는 적양파를 유용 미생물을 이용하여 발효시켜 적양파 내에 함유된 항산화 작용 화합물인 퀘르세틴(quercetin)의 추출 효율을 높인 것을 특징으로 하는 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법에 관한 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법은 적양파를 유용 미생물인 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)(KCCM11523P)을 이용하여 발효시켜 적양파 내에 함유된 항산화 작용 화합물인 퀘르세틴(quercetin)의 추출 효율을 높임으로써, 적양파 추출물을 원료로 하는 모발 촉진, 혈행 개선 또는 성인병을 예방하는 건강식품의 효능을 향상시켜 부가가치를 높일 수 있는 효과가 있다.
따라서, 본 발명에 따른 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법은 적양파를 유용 미생물인 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)(KCCM11523P)을 이용하여 발효시켜 적양파 내에 함유된 항산화 작용 화합물인 퀘르세틴(quercetin)의 추출 효율을 높임으로써, 적양파 추출물을 원료로 하는 모발 촉진, 혈행 개선 또는 성인병을 예방하는 건강식품의 효능을 향상시켜 부가가치를 높일 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 모발 촉진, 혈행 개선 또는 성인병을 예방하는 건강식품의 원료로 사용하는 적양파를 유용 미생물을 이용하여 발효시켜 적양파 내에 함유된 항산화 작용 화합물인 퀘르세틴(quercetin)의 추출 효율을 높인 것을 특징으로 하는 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법에 관한 것이다.
탈모는 정상적으로 모발이 존재해야 할 부위에 모발이 없는 상태로, 일반적으로 두피의 성모가 빠지는 것을 의미한다. 탈모의 원인으로는 유전적 원인과 남성 호르몬인 안드로겐(androgen)이 중요한 인자로 생각되고 있으며, 원형 탈모증은 자가 면역 질환으로 생각되고 있으며, 휴지기 탈모증은 내분비 질환, 영양 결핍, 약물 사용, 출산, 발열, 수술 등의 심한 신체적, 정신적 스트레스 후 발생하는 일시적인 탈모로 모발의 일부가 생장 기간을 다 채우지 못하고 휴지기 상태로 이행하여 탈락되어 발생한다.
남성형 탈모증의 원인은 크게 유전적인 원인과 안드로겐을 원인으로 들 수 있는데, 유전적 원인은 가족 중에 탈모의 가족력이 있는 사람은 유전적으로 정해진 시점에서 적정량의 안드로겐이 모낭에 작용하면 탈모가 진행된다. 남성형 탈모가 이른 나이에 시작된 경우에는 심한 대머리로 진행하는 경우가 많다. 안드로겐의 이유로는 털집에 도달하게 되면 5α-환원효소에 의해 더욱 강력한 안드로겐인 디하이드로테스토스테론으로 변환하게 되어 탈모가 발생하게 되며, 탈모가 발생되는 원인인 안드로겐은 그 양 때문에 일어나는 것보다는 탈모부위에서 5α-환원효소가 유독 높은 작용을 하게 되면 탈모가 진행된다.
여성형 탈모는 남성형 탈모처럼 '완벽한 대머리'는 되지 않지만 앞머리 이마선은 유지된 채 20대 중반부터 시작되는 경우가 많다. 여성형 탈모의 원인으로는 호르몬 불균형으로 나이가 들면서 호르몬이 줄게 되고 모발이 많이 빠지게 되고, 다른 호르몬의 이유는 갑상선에 이상이 생기게 되면 호르몬의 불균형이 원인이 되며, 또 다른 이유는 스트레스로 인해 탈모가 발생할 수 있으며 여성형 탈모에서 가장 주된 원인이며, 자율신경이나 교감신경을 자극하고 아드레날린이 분비되어 혈관을 수축시키고 두피가 긴장되어 모근에 영양공급이 불량해져 탈모를 일으키게 된다.
우리 몸에서 혈액은 주요 장기와 세포 활동에 산소와 에너지를 공급해주는 중요한 역할을 하는 공급 수단으로, 쉬지 않고 끊임없이 순환해야지만 정상적인 생활이 가능해진다. 하지만 혈액 속에 노폐물이 쌓여 혈전이 생김으로 인해 혈관이 좁아지게 되면 혈액순환 장애로 인해 동맥경화나 뇌경색과 같은 치명적인 혈관 질환으로 이어지게 되고, 탈모를 일으키는 원인이 되기도 한다.
한편, 본 출원인은 건강식품으로 섭취하여 발모 촉진 효과를 갖는 기술로서 특허문헌 1에 알려진 바와 같이, 적양파 및 늙은 호박으로 이루어지는 혼합물에 대하여, 검은콩, 검은깨, 솔잎 및 적양파 식초를 혼합하여 발효시키는 발모 촉진 효과를 가지는 건강식품을 개발하여 특허 등록 받은 바 있다.
본 출원인이 특허문헌 1에서 사용한 식품인 적양파(Allium cepa L.)는 백합과에 속하는 다년생 식물로 동서양을 막론하고 채소와 향신료로 널리 이용하고 있으며, 항산화 작용을 하는 퀘르세틴(quercetin), 퀘르시트린(quercitrin), 루틴(rutin) 등과 같은 플라보노이드(flavonoid)계 색소와 체내 축적된 지방분해 작용을 하는 아릴프로필디설파이드(allyl propyl disulfide) 및 디아릴디설파이드(diallyl disulfide) 등이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 적양파의 효능에 대한 연구로는 중금속 해독작용, 항균효과, 혈당 저하효과, 심·혈관계질환 예방효과, 잔틴 산화효소 저해작용, 항산화작용, 항암효과에 대한 연구보고가 있다.(비특허문헌 1~00)
그리고 적양파는 비타민 B1, C, 칼슘, 인, 무기질 등이 혈액순환을 촉진시켜 위장 기능을 강화하며 콜레스테롤 제거 및 고혈압, 고지혈증을 예방하고 적양파는 흰양파에 비해 항산화 물질인 안토시안과 퀘르세틴 함량이 훨씬 높은 편이며 항산화능이 높을수록 발모촉진 효과도 크게 나타난다. 적양파의 성분 중 아래 화합물 1로 표기되는 퀘르세틴(quercetin) 이라는 성분은 최근 많은 연구를 통해 혈관 벽을 튼튼하게 해 동맥경화, 고혈압 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있으며 우리 몸의 체내에서 강력한 항산화 작용 및 전신적인 염증 반응을 유발하는 싸이토카인의 분비를 억제하는 항염증 효과도 있는 것으로 보고되고 있다.
(화합물 1)
기존 탈모의 치료를 위해서 상품화된 약품으로는 특허문헌 2에서와 같이 미녹시딜 성분의 제품과 피나스테라이드 성분의 제품이 있다. 미녹시딜은 원래 고혈압 치료제로 개발 중 부작용으로 발모 효과가 발견되어 탈모치료제로 개발된 것으로 두피에 도포하는 형태이므로 잘못 사용할 경우 눈의 통증, 도포부위 발진, 홍반 등의 부작용이 초래될 수 있으며, 미성년자는 사용이 불가하고 여성은 3% 농도 이상의 제품은 사용할 수 없는 등, 사용상의 제한이 크고 심각한 알러지 반응을 유발할 수 있어 사용상 주의가 필요하다. 아울러, 기본적으로 화학제품이기 때문에 다양한 부작용이 초래될 가능성이 있다.
따라서, 본 출원인은 상기와 같이 두피에 도포하는 타입의 발모촉진용 외용제 조성물과는 달리 건강식품으로 섭취하여 발모 촉진 효과를 갖는 기술을 이용하여 특허문헌 1의 발모 촉진 효과를 가지는 건강식품을 개발하여 특허 등록 받은 바 있으며, 특허문헌 3에 적색양파와 두메부추 및 미나리를 유기농 설탕을 각각 혼합하여 1차 발효한 후, 효모를 넣고 알코올 발효를 시키는 단계를 거쳐 식초를 제조하는 방법이 알려져 있지만, 상기 특허문헌 1 및 3의 경우에는 적양파와 함께 다양한 다른 종류의 식품 등을 혼합물에 설탕 또는 주정 등을 혼합하여 발효시킨 식품에 관한 것들이다.
따라서, 본 출원인은 유용 미생물을 활용하여 적양파를 발효시켜 적양파 내에 함유된 항산화 작용 화합물의 추출 효율을 높여 탈모치료용 혈행 개선식품의 원료로 사용하기 위한 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
비특허문헌 1 : 강성구외 6인, 양파의 quercetin 관련 물질의 함량과 안정성, 한국식품영양과학회지 27(4), 682-686(1998)
비특허문헌 2 : 강성구외 5인, 양파의 quercetin 물질의 최적 추출조건, 한국식품영양과학회지 27(4), 687-692(1998)
비특허문헌 3 : 이신정, 채소류의 Quercetin 함량에 관한 연구, 영남대학교 가정학과 박사학위 논문(2006).
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모발 촉진, 혈행 개선 또는 성인병을 예방하는 건강식품의 원료로 사용하는 적양파를 유용 미생물인 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)을 이용하여 발효시켜 적양파 내에 함유된 항산화 작용 화합물인 퀘르세틴(quercetin)의 추출 효율을 높인 것을 특징으로 하는 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 적양파 분말(Red-P)을 에틸알코올에 투입하고 여과시켜 상등액(1 St)과 추출액(1 Pt)으로 분리하는 1차 추출 단계(P100)와;
상기 추출액(1 Pt)을 증류수에 투입하고 진동시켜 상등액(2 St)과 추출액(2 Pt)으로 재분리하는 2차 추출 단계(P200)와;
상기 추출액(2 Pt)을 가온하여 건조 적양파 추출물(dry Red-Q)을 가공하는 건조단계(P300)와;
상기 건조 적양파 추출물(dry Red-Q)을 유용 미생물(BS3) 배양액에 투입 후 발효시켜 적양파 발효액을 가공하는 발효단계(P400)와;
상기 적양파 발효액을 원심분리에 의해 상등액(3 St)과 추출액(3 Pt)으로 분리하는 3차 추출 단계(P500)와;
상기 추출액(3 Pt)을 에틸알코올에 투입하여 용해시킨 다음 여과시켜 적양파 발효물(Red-BCQ)을 농축하는 농축단계(P600);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법을 과제의 해결 수단으로 한다.
상기 발효단계(P400)에서 사용하는 유용 미생물(BS3) 배양액은 상기 발효단계(P400)에서 사용하는 유용 미생물(BS3) 배양액은 유용 미생물(BS3)을 미네랄 배지 용액에 접종하여 배양하는 미네랄 접종 배양 단계(B100)을 거쳐 제조되며, 상기 유용 미생물(BS3)은 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)(KCCM11523P)인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 발효단계(P400)는 건조 적양파 추출물(dry Red-Q)을 55℃의 온도를 유지하며 2시간 동안 진탕 배양한 유용 미생물(BS3) 배양액에 투입 후 상온에서 16±2 시간 동안 진탕 배양에 의해 발효시킨 것을 특징으로 한다.
본 발명은 적양파를 유용 미생물인 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)을 이용하여 발효시켜 적양파 내에 함유된 항산화 작용 화합물인 퀘르세틴(quercetin)의 추출 효율을 높힘으로써, 적양파 추출물을 원료로 하는 모발 촉진, 혈행 개선 또는 성인병을 예방하는 건강식품의 효능을 향상시켜 부가가치를 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법의 과정을 나타낸 공정 블럭도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신균주인 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)의 기탁증서
도 3은 본 발명의 실시예와 대비되는 비교예의 신균주인 바실러스 폴리퍼멘티쿠스-KJS2(Bacillus polyfermenticus-KJS2)의 기탁증서
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신균주인 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)의 기탁증서
도 3은 본 발명의 실시예와 대비되는 비교예의 신균주인 바실러스 폴리퍼멘티쿠스-KJS2(Bacillus polyfermenticus-KJS2)의 기탁증서
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법을 첨부된 도면인 도 1을 중심으로 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법은, 적양파 분말(Red-P)을 이용하여 1차 추출 단계(P100)와 2차 추출 단계(P200)와 건조단계(P300)와 유용 미생물(BS3)을 이용한 발효단계(P400)와 3차 추출 단계(P500) 및 농축단계(P600)를 거쳐 적양파 발효 농축물(Red-BCQ)가 제조되어진다.
일반적으로 양파는 매운맛이 약한 감미종과 매운맛이 강한 신미종으로 크게 나뉘고, 다시 비늘줄기의 색깔에 따라 황색·적색·백색계로 나뉜다. 감미종은 생식하는데 많이 이용되고, 신미종은 조리에 주로 이용된다. 또한 양파는 동의보감에서 이르길 "오장의 기에 모두 이롭게 한다" 라고 기록하고 있고, 오래전부터 전통민간요법으로 사용되고 있는 식물로서 알려져 있는 바와 같이 인체에 유익한 화학 성분인 퀘르세틴(quercetin) 함량이 생양파의 경우에는 16 ~ 42 mg/100g 정도 함유되어 있고, 이러한 퀘르세틴(quercetin) 성분은 비특허문헌 1, 2에 게재된 바와 같이 혈액 속의 불필요한 지방과 콜레스테롤을 용해시키는 작용을 하므로 동맥경화와 고지혈증을 예방하고, 혈압을 내리고, 혈당을 저하시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있다.
한편, 본 발명에서 사용되는 적양파는 비특허문헌 3에 게재된 바와 같이 일반 양파에 비해 퀘르세틴(quercetin) 함량이 풍부하며, 혈액 속의 불필요한 지방과 콜레스테롤을 용해시키는 등의 혈행 개선 효과를 나타낸다. 즉, 적양파는 상기와 같은 효과를 바탕으로 발모 촉진효과를 부여하는 작용을 한다.
이하, 본 발명에 따른 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법을 각 단계별로 상세히 설명하면 아래의 내용과 같다.
1차 추출 단계(P100)는 적양파 분말(Red-P)을 에틸알코올에 투입하고 여과시켜 상등액(1 St)과 추출액(1 Pt)으로 분리하는 단계로서, 적양파 분말(Red-P) 150~250g을 1ℓ의 에틸알코올에 투입하고 16±2 시간 동안 정치시킨 다음, 여과지(No.2)를 이용하여 상등액(1 St)과 추출액(1 Pt)으로 분리시키는 단계이다.
본 단계에서 에틸알코올에 투입하는 적양파 분말(Red-P)의 투입량은 1ℓ의 에틸알코올에 적양파 분말(Red-P) 150~250g을 투입하는 것이 바람직하며, 적양파 분말(Red-P)의 투입량이 상기에서 한정한 투입량 미만일 경우에는 추출 시간이 길어지며, 상기에서 한정한 투입량을 초과할 경우에는 에틸알코올에 의해 추출되는 적양파 분말(Red-P) 내의 플라보노이드(flavonoid)계 색소의 추출량이 과포화되어 추출 효율이 낮아질 우려가 있다.
본 발명에서 사용하는 적양파 분말(Red-P)은 적양파를 전처리 공정에 의해 세척, 건조 및 분쇄 과정을 거쳐 가공한 분말로서, 분말 입자의크기는 특별히 한정하지 아니한다.
2차 추출 단계(P200)는 상기 추출액(1 Pt)을 증류수에 투입하고 진동시켜 상등액(2 St)과 추출액(2 Pt)으로 재분리하는 단계로서, 상기 추출액(1 Pt)을 100 ml의 증류수에 투입한 후 낮은 온도에서 침전을 유도하기 위하여 4±1℃의 온도를 유지하며, 2~3회 진탕하여 세척한 다음 정치시켜 상등액(2 St)과 추출액(2 Pt)으로 재분리하는 단계이다.
건조단계(P300)는 상기 추출액(2 Pt)을 가온하여 건조 적양파 추출물(dry Red-Q)을 가공하는 단계로서, 상기 추출액(2 Pt)을 건조기에서 95±2℃의 온도로 4~8 시간 동안 건조시켜 가공한 건조 적양파 추출물(dry Red-Q)을 가공하는 단계이다.
발효단계(P400)는 상기 건조 적양파 추출물(dry Red-Q)을 유용 미생물(BS3) 배양액에 투입 후 발효시켜 적양파 발효액을 가공하는 단계로서, 건조 적양파 추출물(dry Red-Q)을 공기중의 오염균에 의한 유입으로 오염을 방지하기 위하여 55±2℃의 온도를 유지하며 2시간 동안 진탕 배양한 유용 미생물(BS3) 배양액에 투입 후 상온에서 16±2 시간 동안 진탕 배양에 의해 발효시켜 적양파 발효액을 가공하는 단계이다.
본 단계에서 55±2℃의 온도를 유지하는 이유은 대부분의 공기중의 오염균은 45℃ 이상에서는 거의 성장할 수 없으며 50℃ 이상에서는 일반적으로 성장할 수 없기 때문에 오염균이 포함된 공기 유입으로 인한 오염을 방지하기 위함이다.
한편, 발효단계(P400)에서 사용하는 유용 미생물(BS3) 배양액은 유용 미생물(BS3)을 미네랄 배지 용액에 접종하여 배양하는 미네랄 접종 배양 단계(B100)을 거쳐 제조되어지며, 상기 유용 미생물(BS3)은 신균주인 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)을 사용한다.
본 발명에서 사용하는 신균주인 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)은 도 2에 첨부된 내용과 같이 한국미생물보존센터에 종균등록번호 KCCM11523P로 기탁되어 있다.
그리고 본 단계에서 사용하는 미네랄 배양액은 옥수수 전분(Corn starch) 1.5w/v%, 효모 추출물(Yeast extract) 0.5w/v%, K2HPO4 0.25w/v%, KH2PO4 0.25w/w%, MgSO4·H2O 0.51 g, KCl 0.5 w/v%, NaCl 0.03w/v%, MgSO4 0.05w/v%, MnSO4 0.003w/v%, CaCl2 0.02w/v%로 구성된다.
상기 미네랄 접종 배양 단계(B100)는 트립틱 소이 아가(Tryptic soy agar, TSA) 배지에서 신균주인 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)의 콜로니 2~2개를 취하여 트립틱 소이 브로스(Tryptic soy Broth, TSB) 배지 50ml에 신균주인 신균주인 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)을 접종한 다음 42±2℃의 온도를 유지하며, 원심분리기를 이용하여 150 rpm의 속도로 4~5 분간 회전시킨 다음, 미네랄 농도가 5중량%인 미네랄 배지 용액 1000ml에 중간 접종한 후, 40±2℃의 온도를 유지하며 4±0.5 시간 동안 진탕 배양하여 유용 미생물(BS3) 배양액을 제조하였다.
상기 미네랄 배지 용액은 미네랄 농도를 5중량%로 한정하였지만, 상기의 미네랄 함량에만 반드시 한정되지 아니하고, 필요에 따라 미네랄의 농도는 적절이 조정되어질 수 있다. 미네랄 성분의 경우에도 반드시 상기에 열거된 성분들에만 한정되지 아니하고, 그 성분의종류들은 적절히 조정되어질 수 있다.
3차 추출 단계(P500)는 상기 적양파 발효액을 원심분리에 의해 상등액(3 St)과 추출액(3 Pt)으로 분리하는 단계로서, 1,000rpm의 속도로 10분간 원심분리에 의해 상등액(3 St)과 추출액(3 Pt)으로 분리하는 단계이다.
농축단계(P600)는 상기 추출액(3 Pt)을 에틸알코올에 투입하여 용해시킨 다음 여과지(No.2)를 이용하여 여과시켜 적양파 발효물(Red-BCQ)을 농축하는 단계이다.
본 발명은 상기에서 설명드린 바와 같은 과정의 각 단계를 거쳐 적양파를 유용 미생물을 이용하여 발효시켜 적양파 내에 함유된 항산화 작용 화합물인 퀘르세틴(quercetin)의 추출 효율을 높힘으로써, 적양파 추출물을 원료로 하는 모발 촉진, 혈행 개선 또는 성인병을 예방하는 건강식품의 효능을 향상시켜 부가가치를 높일 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 들면서 상세히 설명하는 바, 본 발명이 다음의 실시예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.
1. 유용 미생물(BS3)을 이용한 적양파 발효 농축물(Red-BCQ)의 제조
(실시예 1)
적양파 분말(Red-P) 200g을 1ℓ의 에틸알코올에 투입하고 하룻밤 동안(12 시간 동안) 정치시킨 다음, 여과지(No.2)를 이용하여 상등액(1 St)과 추출액(1 Pt)으로 분리시킨 다음, 상기 추출액(1 Pt)을 100 ml의 증류수에 투입한 후 4℃의 온도를 유지하며, 2~3회 진탕하여 세척한 다음 정치시켜 상등액(2 St)과 추출액(2 Pt)으로 재분리한 후, 상기 추출액(2 Pt)을 건조기에서 95℃의 온도로 2 시간 동안 건조시켜 가공한 건조 적양파 추출물(dry Red-Q)을 55℃의 온도를 유지하며 2시간 동안 진탕 배양한 유용 미생물(BS3) 배양액에 투입 후 상온에서 하룻밤 동안(12 시간 동안) 진탕 배양에 의해 발효시켜 가공한 적양파 발효액을 1,000rpm의 속도로 10분간 원심분리에 의해 상등액(3 St)과 추출액(3 Pt)으로 분리하고, 상기 추출액(3 Pt)을 에틸알코올에 투입하여 용해시킨 다음 여과지(No.2)를 이용하여 여과시켜 적양파 발효물(Red-BCQ)을 농축하는 농축단계(P600)를 거쳐 적양파 발효 농축물(Red-BCQ)을 제조하였다.
본 실시예 1에서 사용한 유용 미생물(BS3)은 TSA 배지에서 신균주인 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)의 콜로니 2~3개를 취하여 TSB 배지 50ml에 BS3를 접종한 다음 42℃의 온도를 유지하며, 원심분리기를 이용하여 150 rpm의 속도로 4~5 분간 회전시킨 다음, 미네랄 농도가 5중량%인 미네랄 배지 용액 1000ml에 중간 접종한 후, 40℃의 온도를 유지하며 4 시간 동안 진탕 배양하여 유용 미생물(BS3) 배양액을 제조하였다.
본 실시예 1에서 사용하는 신균주인 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)는 도 2에 첨부된 기탁증서에 나타난 바와 같이, 한국미생물보존센터에 종균등록번호 KCCM11523P로 기탁되어 있다.
(비교예 1)
실시예 1과 동일한 방법에 의해 적양파 발효 농축물(Red-BCQ)을 제조하되, 비교예 1에서는 실시예 1에서 사용한 유용 미생물(BS3)을 대체하여 바실러스 모자벤시스-KJS3(Bacillus mojavensis-KJS3, 이하, 'Moja-3'이라 한다.)를 사용하였다.
(비교예 2)
실시예 1과 동일한 방법에 의해 적양파 발효 농축물(Red-BCQ)을 제조하되, 비교예 2에서는 실시예 1에서 사용한 유용 미생물(BS3)을 대체하여 신균주인 바실러스 폴리퍼멘티쿠스-KJS2(Bacillus polyfermenticus-KJS2, 이하, 'BS2'라 한다.)를 사용하였다.
본 비교예 2에서 사용하는 신균주인 바실러스 폴리퍼멘티쿠스-KJS2(Bacillus polyfermenticus-KJS2)는 도 3에 첨부된 기탁증서에 나타난 바와 같이, 한국미생물보존센터에 종균등록번호 KCCM10769P로 기탁되어 있다.
2. 적양파 발효 농축물(Red-BCQ)의 평가
가. HPLC 분석장비를 이용한 퀘르세틴(quercetin)의 함량 분석
아래 [표 1]의 내용과 같은 제원을 갖는 HPLC 분석장비(일본, Shimachu사)를 이용하여 퀘르세틴(quercetin)의 함량 분석 시료로서, 실시예 1, 비교예 1, 2의 적양파 발효 농축물(Red-BCQ)의 시료를 각각 1g씩 사용하여 시료에 함유된 퀘르세틴(quercetin)의 함량을 분석하였다.
| 구분 | 제원 |
| 컬럼(Column) | ZorbaxEclipse XDB-C18 column |
| 유속(Flow rate) | 1.3 ml/min |
| 검출 파장(Detection wavelength) | 370nm |
| 컬럼 온도(Column temperature) | 35℃ |
| 주입량(Injection volume) | 20 μL |
| 이동 용매(Mobile solvent) | A : 2% acetic acid in water |
| B : ACN(Acetonitrile) | |
| 이동상(Mobile phase) | Isocratic elution A: B(60%:40% v/v) |
| 총 실행 시간(Total run time) | 15min for each injection |
나. 퀘르세틴(quercetin)의 함량
적양파 추출물(Red-Q) 및 실시예 1, 비교예 1, 2의 적양파 발효 농축물(Red-BCQ)에 함유된 퀘르세틴(quercetin)의 함량을 측정한 결과는 아래 [표 2]의 내용과 같다.
| 구분 (사용균주) |
HPLC 분석 농도 (ppm) |
시료 내 Quercetin 함량(ppm) |
| Red-Q ( - ) |
500ppm | 39.72 |
| 실시예 1 (BS3) |
500ppm | 90.86 |
| 비교예 1 (Moja-3) |
500ppm | 64.75 |
| 비교예 2 (BS2) |
500ppm | 55.78 |
상기 [표 2]의 내용에 의하면, 시료 내 퀘르세틴(quercetin)의 함량이 발효 과정을 거치지 아니한 적양파 추출물(Red-Q)의 시료는 39.72ppm인데 반해 발효 과정을 거친 실시예 1, 비교예 1, 2의 시료의 경우에는 각각 90.86ppm, 64.75ppm 및 55.78ppm으로 시료 내 퀘르세틴(quercetin)의 함량이 발효 과정을 거치지 아니한 적양파 추출물(Red-Q)에 비해 높은 것을 확인할 수 있었다.
그리고, 발효 과정을 거친 실시예 1, 비교예 1, 2의 시료에 대한 퀘르세틴(quercetin)의 함량을 살펴보면, 적양파 추출물(Red-Q)의 발효 시 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)을 사용하여 적양파 추출물(Red-Q)을 발효시킨 실시예 1의 시료가 바실러스 모자벤시스-KJS3(Bacillus mojavensis-KJS3)을사용하여 적양파 추출물(Red-Q)을 발효시킨 비교예 1의 시료 및 바실러스 폴리퍼멘티쿠스-KJS2(Bacillus polyfermenticus-KJS2)를 사용하여 적양파 추출물(Red-Q)을 발효시킨 비교예 2의 시료에 비해 시료 내 퀘르세틴(quercetin)의 함량이 높은 것을 확인할 수 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법을 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술분야의 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Red-P ; 적양파 분말 Red-Q : 적양파 추출물
Red-BCQ : 적양파 발효 농축물
1 St, 2 St, 3 St : 상등액 1 Pt, 2 Pt, 3 Pt : 추출액
Red-BCQ : 적양파 발효 농축물
1 St, 2 St, 3 St : 상등액 1 Pt, 2 Pt, 3 Pt : 추출액
Claims (4)
- 적양파 분말(Red-P)을 150~250g을 1ℓ의 에틸알코올에 투입하고 16±2 시간 동안 정치시킨 다음, 여과시켜 상등액(1 St)과 추출액(1 Pt)으로 분리하는 1차 추출 단계(P100)와;
상기 추출액(1 Pt)을 100 ml의 증류수에 투입하고 4±1℃의 온도를 유지하며, 2~3회 진탕하여 세척한 다음 정치시켜 상등액(2 St)과 추출액(2 Pt)으로 재분리하는 2차 추출 단계(P200)와;
상기 추출액(2 Pt)을 95±2℃의 온도로 4~8 시간 동안 건조시킨 건조 적양파 추출물(dry Red-Q)을 가공하는 건조단계(P300)와;
상기 건조 적양파 추출물(dry Red-Q)을 55℃의 온도를 유지하며 2시간 동안 진탕 배양한 유용 미생물(BS3)인 바실러스 서브틸리스-KJ3(Bacillus subtilis-KJ3)(KCCM11523P) 배양액에 투입 후 상온에서 16±2 시간 동안 진탕 배양에 의해 발효시켜 적양파 발효액을 가공하는 발효단계(P400)와;
상기 적양파 발효액을 원심분리에 의해 상등액(3 St)과 추출액(3 Pt)으로 분리하는 3차 추출 단계(P500)와;
상기 추출액(3 Pt)을 에틸알코올에 투입하여 용해시킨 다음 여과시켜 적양파 발효물(Red-BCQ)을 농축하는 농축단계(P600);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 발효단계(P400)에서 사용하는 유용 미생물(BS3) 배양액은 유용 미생물(BS3)을 미네랄 배지 용액에 접종하여 배양하는 미네랄 접종 배양 단계(B100)을 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 유용 미생물을 이용한 적양파의 발효 방법.
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