KR102198159B1 - Microalgae growth promoting liquid - Google Patents
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Abstract
본 발명은 높은 영양가를 가지고 다양한 용도로 유용하게 사용되는 베타카로틴을 안정성이 높은 천연 베타카로틴으로 효과적으로 생산하기 위한 베타카로틴 생산 미세 조류를 효과적으로 성장시킬 수 있는 미세 조류 성장 촉진액, 이들로부터 다량으로 생산된 베타카로틴을 효과적으로 분리하는 방법 및 이에 의해 생산된 베타카로틴에 관한 것으로, 상기한 본 발명의 미세 조류 성장 촉진액은 해수에 석탄 및 수산화나트륨을 첨가하고 산화처리하여 pH 7 내지 9로 조절된 미세 조류 성장 촉진액으로서, 상기 미세 조류 성장 촉진액은 막걸리로부터 얻은 주정성분 에탄올을 포함하는 막걸리 술밑 성분에 40mM 트리스-HCl(pH 7.5), 25mM NaHCO3, 10M NaCl, 4mM KNO3, 4mM MgSO4, 3mM CaCl2, 3mM KH2PO4, 2mM FeCl3, 1.5mM H3BO3, 1mM MnCl2, 0.8mM ZnCl2, 0.3mM CuCl2, 0.2mM CoCl2, 8mM EDTA(pH 7.5)가 동일비로 구성된 미량원소를 함유하는 혼합성분을 혼합하여 얻은 혼합물을 미세 조류 성장 촉진액의 중량대비 10 중량% 내지 30중량% 부가하여 얻어진 것임을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 미세 조류 성장 촉진액은 특정한 구성의 배양액을 사용하여 미세 조류의 성장을 촉진시키고 이에 의해 조류가 베타카로틴을 고농도로 생산할 수 있는 생장 촉진액을 제공하여 베타카로틴을 대량 생산할 수 있도록 한다. The present invention produces beta-carotene to effectively produce beta-carotene, which has high nutritional value and is useful for various purposes, as natural beta-carotene with high stability, microalgal growth promoting liquid that can effectively grow microalgae, and is produced in large amounts from these It relates to a method for effectively separating the resulting beta-carotene and beta-carotene produced thereby, wherein the microalgal growth promoting liquid of the present invention is microalgae adjusted to pH 7 to 9 by adding coal and sodium hydroxide to seawater and performing oxidation treatment. As an algae growth promoting solution, the microalgal growth promoting solution is 40mM Tris-HCl (pH 7.5), 25mM NaHCO 3 , 10M NaCl, 4mM KNO 3 , 4mM MgSO 4 , 3mM CaCl 2 , 3mM KH 2 PO 4 , 2mM FeCl 3 , 1.5mM H 3 BO 3 , 1mM MnCl 2 , 0.8mM ZnCl 2 , 0.3mM CuCl 2 , 0.2mM CoCl 2 , 8mM EDTA (pH 7.5) It is characterized in that it is obtained by adding 10% to 30% by weight of the mixture obtained by mixing the mixed components containing trace elements based on the weight of the microalgal growth promoting liquid.
The microalgal growth promoting liquid of the present invention constituted as described above promotes the growth of microalgae by using a culture medium of a specific composition, thereby providing a growth promoting liquid capable of producing beta-carotene in a high concentration, thereby producing a large amount of beta-carotene. Make it possible to produce.
Description
본 발명은 미세 조류 성장 촉진액에 관한 것으로, 보다 자세하게는 높은 영양가를 가지고 다양한 용도로 유용하게 사용되는 베타카로틴을 안정성이 높은 천연 베타카로틴으로 효과적으로 생산하기 위한 베타카로틴 생산 미세 조류를 효과적으로 성장시킬 수 있는 미세 조류 성장 촉진액, 이들로부터 다량으로 생산된 베타카로틴을 효과적으로 분리하는 방법 및 이에 의해 생산된 베타카로틴에 관한 것이다.The present invention relates to a microalgal growth promoting liquid, and in more detail, it is possible to effectively grow beta-carotene producing microalgae to effectively produce beta-carotene, which has a high nutritional value and is usefully used for various purposes, as natural beta-carotene with high stability. The present invention relates to a microalgal growth promoting liquid, a method for effectively separating beta-carotene produced from them in large quantities, and beta-carotene produced thereby.
현재, 전 세계적으로 경작되고 있는 농작물류는 인류의 주식량 공급원으로 활용되어 왔으나, 농지 면적당 수확량이 많지 않고 태양 에너지의 이용률이 극히 낮다. 이에 비해서, 수중에서 태양 에너지와 이산화탄소, 소량 포함된 무기염류로 생육할 수 있는 미세 광합성 조류는 농작물의 생육이 불가능한 지역에서도 생육이 가능하고, 농작물과 비교하여 단위 경작면적당 20배 이상의 단백질을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 종류의 유용물질과 미생물 혹은 동식물 세포로부터 생산이 불가능한 천연의 희귀물질 생산이 가능하다. 이에 따라, 다양한 종류의 미세 광합성 조류가 연구되고 있는데, 주로 스피룰리나 속(Spirulina sp), 헤마토코커스 속(Haematococcus sp), 클로렐라 속(Chlorella sp), 두날리엘라 속(Dunaliella sp) 등의 미세 광합성 조류에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Currently, crops and logistics that are cultivated around the world have been used as a source of stocks for humanity, but the yield per farmland area is not large and the utilization rate of solar energy is extremely low. In contrast, micro photosynthetic algae, which can grow in water with solar energy, carbon dioxide, and inorganic salts containing a small amount, can grow even in areas where the growth of crops is not possible, and more than 20 times the protein per unit cultivation area can be obtained compared to crops. In addition, it is possible to produce various kinds of useful substances and natural rare substances that cannot be produced from microorganisms or animal and plant cells. Accordingly, various kinds of micro photosynthetic algae are being studied, mainly micro photosynthesis such as Spirulina sp, Haematococcus sp, Chlorella sp, Dunaliella sp, etc. Research on algae is actively underway.
한편, 베타카로틴은 카로티노이드계 적색 색소로 당근, 토마토 등의 녹엽 야채류에 널리 분포되어 있으며, 높은 영양가와 특유의 색으로 인해 식품 첨가제로 널리 사용되고 있을 뿐만 아니라 항암제, 산화 방지제, 피부병 치료제, 항균제 등으로도 유용하게 사용되고 있는 성분으로 다량의 생산이 요구되고 있는데도 상기한 이유로 농작물로부터의 천연 베타카로틴은 대량생산되지 못하고 있다. 따라서, 종래 베타카로틴의 대표적인 생산 방법으로 녹엽 야채류로부터 추출하여 얻는 방법에 따른 문제점인 계절, 기후 변동 등에 따른 생산성 저하와 장시간의 생산기간 및 낮은 생산수율의 문제점을 해결하기 위해, 다양한 연구가 이루어져 왔는데, 예를 들어 대한민국 특허공개번호 2002-0012351호(특허문헌 1)에서는 두날리엘라 살리나를 이용한 천연 베타-카로틴의 생산 방법이라는 명칭으로, 두날리엘라 살리나 균주를 4,000 lx 내지 8,000 lx의 광 조건하에서 고농도로 배양한 후 18,000 lx 내지 21,000 lx의 광 조건하에서 천연 β-카로틴의 생산을 유도하는 단계를 포함하는, 천연 β-카로틴의 생산 방법을 개시하고 있다. 상기 특허문헌 1에서 이용된 두날리엘라 속은 광합성을 하는 녹조류에 속하는 진핵생물로서, 해수의 1/10 정도에 해당하는 염 농도로부터 포화용액에 가까운 5M에 이르는 범위의 염 농도에서도 생존할 수 있는 염 적응 범위가 높은 특성을 가지고, 베타카로틴을 엽록체 내의 틸라코이드 막간 공간에 유성 과립구와 함께 축적하여 생산하는 것으로 알려져 있다. 그런데, 상기 특허문헌 1의 단지 특정한 광 조건하에서 배양하고 β-카로틴의 생산을 유도하는 것을 개시하는 것으로, 효과적으로 베타카로틴을 생산하고 분리 및 정제하는 방법에 대해서는 여전히 만족스럽지 못하며, 따라서 이러한 부분에 대해 많은 연구가 이루어 져 왔는데, 예를 들어 대한민국 특허공개번호 2016-0055714호(특허문헌 2)에서는 미생물의 배양방법 및 그 배양미생물로부터 9-시스 베타카로틴의 분리 및 정제방법이라는 명칭으로, 기체의 미세분사 및 광원 조절에 의해 생성된 광화학적 기체를 이용하여 두날리엘라와 같은 미생물을 배양하는 단계; 및 상기 배양된 미생물로부터 9-시스 베타카로틴(9-cis β-카로틴)을 분리 및 정제하는 단계;를 포함하는, 미생물로부터 9-시스 베타카로틴의 생산방법을 개시하고 있으며, 이와 같이 기체의 미세분사 및 광원 조절에 의해 배양된 미생물로부터 분리 및 정제됨으로써, 생산이 용이하고, 또한 친환경적으로 대량생산이 가능하고, 우수한 순도를 나타내는 효과가 있다고 기술하고 있다.On the other hand, beta-carotene is a carotenoid-based red pigment that is widely distributed in green leafy vegetables such as carrots and tomatoes, and is widely used as a food additive due to its high nutritional value and unique color, as well as as an anticancer agent, antioxidant, skin disease treatment, and antibacterial agent. Although a large amount of production is required as an ingredient that is also usefully used, natural beta-carotene from crops has not been mass-produced for the above reasons. Therefore, various studies have been conducted to solve the problems of productivity reduction due to season, climate change, and long production period and low production yield, which are problems with the method of extracting from green leafy vegetables as a representative production method of conventional beta-carotene. , For example, in Korean Patent Publication No. 2002-0012351 (Patent Document 1), the name of the production method of natural beta-carotene using Dunaliella salina, the Dunaliella salina strain is used under light conditions of 4,000 lx to 8,000 lx. Disclosed is a method for producing natural β-carotene, comprising the step of inducing production of natural β-carotene under light conditions of 18,000 lx to 21,000 lx after culturing at a high concentration. The genus Dunaliella used in Patent Document 1 is a eukaryote belonging to the green algae that performs photosynthesis, and is a salt that can survive in a salt concentration ranging from a salt concentration of about 1/10 of seawater to a salt concentration of 5M close to a saturated solution. It has a high adaptation range and is known to produce beta-carotene by accumulating it together with oily granulocytes in the intermembrane space of thylakoids in chloroplasts. However, the patent document 1 only discloses that cultivation under specific light conditions and inducing the production of β-carotene, and the method for effectively producing beta-carotene, separating and purifying it is still not satisfactory, and therefore, for this part Many studies have been conducted. For example, Korean Patent Publication No. 2016-0055714 (Patent Document 2) refers to a method of culturing microorganisms and a method of separating and purifying 9-cis beta-carotene from the microorganisms. Culturing microorganisms such as Dunaliella using the photochemical gas generated by spraying and controlling the light source; And separating and purifying 9-cis beta-carotene from the cultured microorganisms; discloses a method for producing 9-cis beta-carotene from microorganisms, including By separating and purifying from the cultured microorganisms by spraying and controlling the light source, it is described that production is easy, and mass production is possible in an environment-friendly manner, and there is an effect of showing excellent purity.
그러나, 상기한 특허문헌 2의 방법은 비록 베타카로틴을 친환경적으로 대량생산하고 우수한 순도로 생산할 수 있다고는 하지만, 여전히 생산된 수율이 만족할만한 수준으로 되지는 않는다는 문제점이 있으며, 한편 이러한 문제점을 극복하기 위한 또 다른 방법으로 베타카로틴을 화학적으로 합성하는 방법이 시도된 바 있으나, 이러한 합성 베타카로틴은 안전성이 확립되지 못한 단점이 있다.However, the method of Patent Document 2 described above has a problem that, although it is possible to mass-produce beta-carotene in an eco-friendly mass and produce with excellent purity, there is still a problem that the produced yield is not at a satisfactory level, while overcoming this problem. As another method for this, a method of chemically synthesizing beta-carotene has been tried, but the safety of this synthetic beta-carotene has not been established.
따라서, 본 발명자 등은 상기한 종래의 문제점을 인지하고 이로부터 안전성이 확보된 천연 베타카로틴을 효율적이고 경제적으로 생산할 수 있는 방법에 대해 예의 연구한 결과, 본 발명자 등은 특정한 해양 미세 조류를 이용하여 천연 베타카로틴을 생산함에 있어 특정한 성장 촉진액을 사용하므로 효율적으로 베타카로틴을 생산할 수 있는 방법을 개발하여 본 발명을 완성하였다.Therefore, the inventors, etc., recognized the above-described conventional problems, and as a result of earnest research on a method for efficiently and economically producing natural beta-carotene, which has been secured with safety therefrom, the inventors, etc. In the production of natural beta-carotene, a specific growth promoting liquid was used, so the present invention was completed by developing a method for efficiently producing beta-carotene.
본 발명은 상기한 종래 기술에 있어서의 기술적 문제점을 감안하여 된 것으로, 본 발명의 주요 목적은 안전성이 확보된 천연 베타카로틴을 빠른 시간 내에 효율적이고 경제적으로 생산할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made in consideration of the technical problems in the prior art, and the main object of the present invention is to provide a method for efficiently and economically producing natural beta-carotene with secured safety in a short time.
본 발명의 다른 목적은 상기한 바와 같이 높은 영양가를 가지고 다양한 용도로 유용하게 사용되는 베타카로틴을 안정성이 높은 천연 베타카로틴으로 효과적으로 생산하기 위한 베타카로틴 생산 미세 조류를 효과적으로 성장시킬 수 있는 미세 조류 성장 촉진액을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to promote the growth of microalgae that can effectively grow beta-carotene production microalgae to effectively produce beta-carotene, which has high nutritional value and is usefully used for various purposes, as natural beta-carotene with high stability as described above. It is to provide a liquid.
본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 미세 조류 성장 촉진액에 의해 다량으로 생산된 안정성이 높은 천연 베타카로틴을 베타카로틴 생산 미세 조류로부터 효과적으로 분리하는 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for effectively separating natural beta-carotene with high stability produced by a large amount of microalgal growth promoting liquid as described above from beta-carotene-producing microalgae.
본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 미세 조류 성장 촉진액에 의해 다량으로 생산되고 분리된 베타카로틴을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a beta-carotene produced and separated in a large amount by the microalgal growth promoting liquid as described above.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 이러한 목적 및 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.The present invention can also aim to achieve these objects and other objects that can be easily derived by a person skilled in the art from the general description of the present specification, in addition to the above-described clear objects.
상기한 발명의 목적을 달성하기 위해 예의 연구한 결과 베타카로틴을 생산하는 미세 조류들은 질소 함량이 낮고, 햇빛이 강하고, 염 농도가 높은 곳에서 발견된다는 사실과, 이들 미세 조류는 상기한 강한 환경적 스트레스 조건에 노출되는 경우에 세포 내에 베타카로틴을 다량 축적하여 황록색에서 오랜지색을 띠는 것과, 이들 베타카로틴은 엽록체 내의 틸라코이드 막간 공간에 유성 과립구와 함께 축적되는 것으로 보고되었으며, 이렇게 축적된 베타카로틴은 강한 빛으로부터 광합성계를 보호하기 위한 것으로 작용기전에 근거한다는 판단에 기초하여, 이로부터 이러한 작용기전을 가장 효율적으로 작동시킬 수 있는 미세 조류 성장 촉진액 조성을 밝혀내어 상기한 본 발명의 목적을 달성할 수 있었다.As a result of intensive research to achieve the object of the invention described above, the fact that microalgae producing beta-carotene are found in places with low nitrogen content, strong sunlight, and high salt concentration, and these microalgae are When exposed to stress conditions, a large amount of beta-carotene accumulates in cells, resulting in a yellow-green to orange color, and it has been reported that these beta-carotenes accumulate together with oily granulocytes in the thylakoid intermembrane space in the chloroplast. Based on the judgment that it is based on the mechanism of action to protect the photosynthetic system from light, the composition of the microalgal growth promoting liquid that can most efficiently operate this mechanism of action was discovered, thereby achieving the above object of the present invention. .
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미세 조류 성장 촉진액은;Microalgae growth promoting liquid of the present invention for achieving the above object is;
해수에 석탄 및 수산화나트륨을 첨가하고 산화처리하여 pH 7 내지 9로 조절된 미세 조류 성장 촉진액으로서,As a microalgal growth accelerating liquid adjusted to pH 7-9 by adding coal and sodium hydroxide to seawater and performing oxidation treatment,
상기 미세 조류 성장 촉진액은 막걸리로부터 얻은 주정성분 에탄올(Entanol)을 포함하는 막걸리 술밑 성분 30 내지 40 중량%에 40mM 트리스-HCl(pH 7.5), 25mM NaHCO3, 10M NaCl, 4mM KNO3, 4mM MgSO4, 3mM CaCl2, 3mM KH2PO4, 2mM FeCl3, 1.5mM H3BO3, 1mM MnCl2, 0.8mM ZnCl2, 0.3mM CuCl2, 0.2mM CoCl2, 8mM EDTA(pH 7.5)가 동일비로 구성된 미량원소를 함유하는 혼합성분을 60 내지 70중량%를 혼합하여 얻은 혼합물을 미세 조류 성장 촉진액의 중량대비 10 중량% 내지 30중량% 부가하여 얻어진 것임을 특징으로 한다.The microalgal growth promoting liquid is 40mM Tris-HCl (pH 7.5), 25mM NaHCO 3 , 10M NaCl, 4mM KNO 3 , 4mM MgSO in 30 to 40% by weight of makgeolli ingredients including ethanol (Entanol) obtained from makgeolli. 4 , 3mM CaCl 2 , 3mM KH 2 PO 4 , 2mM FeCl 3 , 1.5mM H 3 BO 3 , 1mM MnCl 2 , 0.8mM ZnCl 2 , 0.3mM CuCl 2 , 0.2mM CoCl 2 , 8mM EDTA (pH 7.5) are the same It is characterized in that it is obtained by adding a mixture obtained by mixing 60 to 70% by weight of a mixed component containing a trace element consisting of a ratio of 10% to 30% by weight based on the weight of the microalgal growth promoting liquid.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 미세 조류 성장 촉진액은 염화구리(CuCl2)를 주 성분으로 포함함을 특징으로 한다. According to another configuration of the present invention, the microalgal growth promoting liquid is characterized in that it contains copper chloride (CuCl 2 ) as a main component.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 염화구리(CuCl2)는 미세 조류 성장 촉진액에 부가되는 혼합물의 총 중량을 기준으로 30 내지 50 중량%의 범위로 포함된 것임을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the copper chloride (CuCl 2 ) is characterized in that it is included in the range of 30 to 50% by weight based on the total weight of the mixture added to the microalgal growth promoting liquid.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 미세 조류 성장 촉진액은 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 주 성분으로 포함함을 특징으로 한다. According to another configuration of the present invention, the microalgal growth promoting liquid is characterized in that it contains sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) as a main component.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 탄산수소나트륨(NaHCO3)은 미세 조류 성장 촉진액에 부가되는 혼합물의 총 중량을 기준으로 35 내지 45 중량%의 범위로 포함된 것임을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) is characterized in that it is included in the range of 35 to 45% by weight based on the total weight of the mixture added to the microalgal growth promoting liquid.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 막걸리로부터 얻은 주정성분 에탄올(Entanol)을 포함하는 막걸리 술밑 성분은 막걸리로부터 얻은 주정성분 에탄올은 발효하여 얻은 막걸리를 2일 내지 3일 정치하여 상등부 2/3의 맑은 부분을 제거하고 가라 앉은 나머지 1/3을 얻어 사용함을 특징으로 한다. 이와 같이 얻어진 막걸리의 침전된 부분은 주정성분인 에탄올을 상당부분 포함하면서 막걸리의 통상적인 주원료인 녹말로부터 얻어진 성분으로서 식물의 생육에 필요한 각종 영향 성분과 방향성 물질을 함유하고 있다.According to another configuration of the present invention, the makgeolli ingredients including the alcoholic component ethanol (Entanol) obtained from the makgeolli are fermented and the makgeolli obtained by fermenting the makgeolli obtained by fermenting the makgeolli 2/3 It is characterized by removing the clear part of the body and obtaining the remaining 1/3 of the sunk. The precipitated portion of the makgeolli obtained as described above contains a large portion of ethanol, which is an alcohol component, and is a component obtained from starch, a common main raw material of makgeolli, and contains various influencing components and aromatic substances necessary for the growth of plants.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 베타카로틴 생산 미세 조류로부터 천연 베타카로틴을 분리하는 방법은;A method for separating natural beta-carotene from the beta-carotene-producing microalgae of the present invention for achieving the other object described above;
베타카로틴을 생산하는 미세 조류를 해수에 석탄 및 수산화나트륨을 첨가하고 산화처리하여 pH 7 내지 9로 조절된 미세 조류 성장 촉진액으로 배양하고, 배양된 미세 조류를 산 침출이나 알카리성 추출의 방법을 사용하여 미세 조류로부터 베타카로틴을 추출하며, Microalgae producing beta-carotene are cultivated with a microalgal growth accelerating solution adjusted to pH 7 to 9 by adding coal and sodium hydroxide to seawater and oxidizing it, and using the method of acid leaching or alkaline extraction of the cultured microalgae To extract beta-carotene from microalgae,
여기서, 상기 미세 조류 성장 촉진액은 막걸리로부터 얻은 주정성분 에탄올(Entanol)을 포함하는 막걸리 술밑 성분 30 내지 40 중량%에 40mM 트리스-HCl(pH 7.5), 25mM NaHCO3, 10M NaCl, 4mM KNO3, 4mM MgSO4, 3mM CaCl2, 3mM KH2PO4, 2mM FeCl3, 1.5mM H3BO3, 1mM MnCl2, 0.8mM ZnCl2, 0.3mM CuCl2, 0.2mM CoCl2, 8mM EDTA(pH 7.5)가 동일비로 구성된 미량원소를 함유하는 혼합성분을 60 내지 70중량%를 혼합하여 얻은 혼합물을 미세 조류 성장 촉진액의 중량대비 10 중량% 내지 30중량% 부가하여 얻어진 미세 조류 성장 촉진액임을 특징으로 한다.Here, the microalgal growth promoting liquid is 40mM Tris-HCl (pH 7.5), 25mM NaHCO 3 , 10M NaCl, 4mM KNO 3 , in 30 to 40% by weight of a makgeolli ingredient including ethanol (Entanol) obtained from makgeolli, 4mM MgSO 4 , 3mM CaCl 2 , 3mM KH 2 PO 4 , 2mM FeCl 3 , 1.5mM H 3 BO 3 , 1mM MnCl 2 , 0.8mM ZnCl 2 , 0.3mM CuCl 2 , 0.2mM CoCl 2 , 8mM EDTA (pH 7.5) It is characterized in that it is a microalgal growth accelerating solution obtained by adding 10% to 30% by weight of a mixture obtained by mixing 60 to 70% by weight of a mixed component containing trace elements composed of the same ratio by weight of the microalgal growth accelerating solution. .
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 산 침출 방법은 미세 조류 고형물을 pH 4 내지 5의 물에 1시간 동안 침지하는 단계, 그 후 샘플을 약 2,500 내지 4,000 rpm으로 수 분간 원심분리하는 단계, 및 상청액을 제거하고 잔여 고체를 희석 산으로 3회 세정하고 동결건조하는 단계로 구성됨을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the acid leaching method comprises immersing the microalgal solids in water having a pH of 4 to 5 for 1 hour, and then centrifuging the sample at about 2,500 to 4,000 rpm for several minutes, and It characterized in that it consists of removing the supernatant, washing the remaining solid three times with dilute acid, and lyophilizing.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 알칼리성 추출 방법은 미세 조류 고형물을 pH 10 내지 12의 물에 1시간 동안 침지하는 단계, 그 후 pH 10 내지 12의 물을 부가하는 단계, 그런 다음을 약 2,500 내지 4,000 rpm으로 원심분리하는 단계, 상청액을 제거하고 상청액을 pH 4.5의 산으로 중화한 뒤 원심분리하는 단계, 및 잔여 고체를 희석 산으로 3회 세정하고 동결건조하는 단계로 구성됨을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the alkaline extraction method includes immersing the microalgal solids in water having a pH of 10 to 12 for 1 hour, then adding water having a pH of 10 to 12, and then about 2,500. And centrifuging at 4,000 rpm, removing the supernatant and neutralizing the supernatant with an acid having a pH of 4.5, followed by centrifugation, and washing the remaining solid three times with diluted acid and lyophilizing it.
상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 베타카로틴은;Beta-carotene of the present invention for achieving the another object described above;
베타카로틴을 생산하는 미세 조류를;Microalgae that produce beta-carotene;
해수에 석탄 및 수산화나트륨을 첨가하고 산화처리하여 pH 7 내지 9로 조절된 미세 조류 성장 촉진액으로서,As a microalgal growth accelerating liquid adjusted to pH 7-9 by adding coal and sodium hydroxide to seawater and performing oxidation treatment,
상기 미세 조류 성장 촉진액은 막걸리로부터 얻은 주정성분 에탄올(Entanol)을 포함하는 막걸리 술밑 성분 30 내지 40 중량%에 40mM 트리스-HCl(pH 7.5), 25mM NaHCO3, 10M NaCl, 4mM KNO3, 4mM MgSO4, 3mM CaCl2, 3mM KH2PO4, 2mM FeCl3, 1.5mM H3BO3, 1mM MnCl2, 0.8mM ZnCl2, 0.3mM CuCl2, 0.2mM CoCl2, 8mM EDTA(pH 7.5)가 동일비로 구성된 미량원소를 함유하는 혼합성분을 60 내지 70중량%를 혼합하여 얻은 혼합물을 미세 조류 성장 촉진액의 중량대비 10 중량% 내지 30중량% 부가하여 얻어진 미세 조류 성장 촉진액으로 성장시킨 후 상기한 본 발명의 방법에 따라 분리하여 얻은 것임을 특징으로 한다.The microalgal growth promoting liquid is 40mM Tris-HCl (pH 7.5), 25mM NaHCO 3 , 10M NaCl, 4mM KNO 3 , 4mM MgSO in 30 to 40% by weight of makgeolli ingredients including ethanol (Entanol) obtained from makgeolli. 4 , 3mM CaCl 2 , 3mM KH 2 PO 4 , 2mM FeCl 3 , 1.5mM H 3 BO 3 , 1mM MnCl 2 , 0.8mM ZnCl 2 , 0.3mM CuCl 2 , 0.2mM CoCl 2 , 8mM EDTA (pH 7.5) are the same The mixture obtained by mixing 60 to 70% by weight of a mixed component containing trace elements composed of the ratio was added to 10% to 30% by weight of the microalgal growth accelerating solution, and then grown with the obtained microalgal growth accelerator. It is characterized in that it is obtained by separating according to the method of the present invention.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 미세 조류 성장 촉진액은 염화구리(CuCl2)를 주 성분으로 포함하는 것임을 특징으로 한다. According to another configuration of the present invention, the microalgal growth promoting liquid is characterized in that it contains copper chloride (CuCl 2 ) as a main component.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 염화구리(CuCl2)는 미세 조류 성장 촉진액에 부가되는 혼합물의 총 중량을 기준으로 30 내지 50 중량%의 범위로 포함된 것임을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the copper chloride (CuCl 2 ) is characterized in that it is included in the range of 30 to 50% by weight based on the total weight of the mixture added to the microalgal growth promoting liquid.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 미세 조류 성장 촉진액은 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 주 성분으로 포함하는 것임을 특징으로 한다. According to another configuration of the present invention, the microalgal growth promoting liquid is characterized in that it contains sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) as a main component.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 탄산수소나트륨(NaHCO3)은 미세 조류 성장 촉진액에 부가되는 혼합물의 총 중량을 기준으로 35 내지 45 중량%의 범위로 포함된 것임을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) is characterized in that it is included in the range of 35 to 45% by weight based on the total weight of the mixture added to the microalgal growth promoting liquid.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 막걸리로부터 얻은 주정성분 에탄올(Entanol)을 포함하는 막걸리 술밑 성분은 막걸리로부터 얻은 주정성분 에탄올은 발효하여 얻은 막걸리를 2일 내지 3일 정치하여 상등부 2/3의 맑은 부분을 제거하고 가라 앉은 나머지 1/3을 얻어 사용하는 것임을 특징으로 한다. According to another configuration of the present invention, the makgeolli ingredients including the alcoholic component ethanol (Entanol) obtained from the makgeolli are fermented and the makgeolli obtained by fermenting the makgeolli obtained by fermenting the makgeolli 2/3 It is characterized in that it is used by removing the clear part of the body and obtaining the remaining 1/3 of the sunk.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 미세 조류 성장 촉진액은 특정한 구성의 배양액을 사용하여 미세 조류의 성장을 촉진시키면서, 이들 조류가 베타카로틴을 고농도로 생산할 수 있는 생장 촉진액을 제공하여 베타카로틴을 대량 생산할 수 있도록 하여 상기한 종래의 문제점을 해결한다. 더욱이, 본 발명에 따른 미세 조류에서 다양한 방법을 통해 베타카로틴을 추출 및 분리가 용이하게 하고, 또한 주 에너지원으로 태양 에너지를 사용함으로써 지구상에 조사되는 태양에너지의 효율적이 이용이 가능하며, 탄소원으로 이산화탄소를 사용하고 부산물로 산소를 방출하는 광합성 과정을 갖고 있어 대기오염을 낮추는 기능까지도 가지고 있는 미세 조류의 성장을 용이하게 촉진할 수 있도록 하면서 유용한 성분인 베타카로틴을 다량으로 생산할 수 있는 방법을 제공하는 환경친화적인 기술을 제공한다.The microalgal growth promoting liquid of the present invention constituted as described above uses a culture medium of a specific configuration to promote the growth of microalgae, while providing a growth promoting solution capable of producing beta-carotene at a high concentration by these algae, thereby producing a large amount of beta-carotene. By making it possible to produce, the above-described conventional problem is solved. Moreover, it is easy to extract and separate beta-carotene from the microalgae according to the present invention through various methods, and by using solar energy as a main energy source, it is possible to efficiently use solar energy irradiated on the earth, and as a carbon source. It has a photosynthetic process that uses carbon dioxide and releases oxygen as a by-product, so that it can easily promote the growth of microalgae, which also has the function of lowering air pollution, while providing a method to produce a large amount of beta-carotene, a useful component. Provide environment-friendly technology.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 미세 조류 성장 촉진액을 제조하는 제조공정 흐름도이다.1 is a flow chart of a manufacturing process for preparing a microalgal growth promoting liquid according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명을 첨부 도면을 참고로 하여 바람직한 실시형태에 의해 보다 상세히 설명하기로 한다. 하지만, 본 발명의 범주가 여기에 한정되는 것이 아님은 물론이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, of course, the scope of the present invention is not limited thereto.
본 명세서에서, 본 실시형태는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로서, 본 발명의 범주는 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시형태들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명하지 않는다. In the present specification, the present embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention, and is provided to completely inform the scope of the invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, and the scope of the present invention is only It is only defined by the claims. Accordingly, in some embodiments, well-known components, well-known operations, and well-known techniques have not been described in detail in order to avoid obscuring interpretation of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시형태를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 결코 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않은 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. Terms used in the present specification are for explaining the embodiments and are not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. In addition, elements and operations referred to as'comprising (or having)' do not exclude the presence or addition of one or more other elements and operations.
본 발명에서 사용된 것으로, 용어 "미세 조류"는 뿌리, 줄기와 잎이 구별되지 않으면서 광합성을 하는 생물로 육안으로 개체가 식별되는 거대조류와 구별되는 현미경상에서 관찰이 가능한 생물을 의미하는 것으로서, 이러한 미세 조류는 지구 전체에 다양하게 존재하며 아직 밝혀지지 않은 종이 더 많은 것으로 알려져 있지만 지구 생태계 먹이사슬에서 최하위에 위치하여 지구상 생물의 주요 근원적인 먹이이며 광합성을 통해 지구상에 공급되는 산소 양의 약 반 정도를 생산하고 있는 생물군을 지칭한다.As used in the present invention, the term "microalgae" refers to an organism that photosynthesizes without distinguishing between roots, stems and leaves, and refers to organisms that can be observed under a microscope that are distinguished from macroalgae whose individuals are identified with the naked eye, These microalgae exist in various ways throughout the Earth and are known to be more unknown species, but they are located at the bottom of the Earth's ecosystem food chain and are the main source food for life on Earth, and about half of the amount of oxygen supplied to the Earth through photosynthesis. Refers to the biome that is producing the degree.
본 발명에서 사용된 것으로, 용어 "미세 조류 성장 촉진액"은 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 통상적인 막걸리를 증류하여 이로부터 증류하여 얻은 주정성분 에탄올(Entanol)에 조류성장에 필요한 원소인 탄소, 질소, 인, 황, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 철, 망간, 구리, 아연, 몰리브덴, 붕소, 규소 등으로 구성된 미량원소를 포함하는 혼합성분을 부가하여 혼합하고, 추가적으로 요망되는 부가 성분을 더 혼합하여 얻은 혼합물을 지칭하는 것으로서, 본 촉진액은 상기한 미세 조류를, 본 발명의 촉진액을 사용하지 않고 생산한 것에 비하여 성장속도와 베타카로틴 등의 체내 성분의 생산량을 적어도 50% 이상, 바람직하기로는 80% 이상, 가장 바람직하기로는 100% 이상 증가시키는 조성물을 의미한다.As used in the present invention, the term "microalgal growth accelerating liquid" refers to carbon, which is an element necessary for algae growth, in ethanol (Entanol), an alcohol component obtained by distilling from conventional makgeolli and distilling it as shown in FIG. By adding and mixing a mixed component containing a trace element composed of nitrogen, phosphorus, sulfur, potassium, calcium, magnesium, iron, manganese, copper, zinc, molybdenum, boron, silicon, etc., additionally required additional components are further mixed. As it refers to the obtained mixture, the accelerating solution is at least 50% or more, preferably at least 50% of the growth rate and the amount of production of body components such as beta-carotene, compared to the above-described microalgae produced without using the accelerator solution of the present invention. It means a composition that is increased by 80% or more, most preferably 100% or more.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 미세 조류 성장 촉진액을 제조하는 제조공정 흐름도이다. 도 1을 참고로 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 미세 조류 성장 촉진액은 해수에 석탄 및 수산화나트륨을 첨가하고 산화처리하여 pH 7 내지 9로 조절된 미세 조류 성장 촉진액을 준비하는 단계 (S1), 막걸리로부터 얻은 주정성분 에탄올은 발효하여 얻은 막걸리를 2일 내지 3일 정치하여 상등부 2/3의 맑은 부분을 제거하고 가라 앉은 나머지 1/3의 막걸리로부터 얻은 주정성분 에탄올(Entanol)을 포함하는 막걸리 술밑 성분을 얻는 단계(S2), 상기 막걸리 술밑 성분에 40mM 트리스-HCl(pH 7.5), 25mM NaHCO3, 10M NaCl, 4mM KNO3, 4mM MgSO4, 3mM CaCl2, 3mM KH2PO4, 2mM FeCl3, 1.5mM H3BO3, 1mM MnCl2, 0.8mM ZnCl2, 0.3mM CuCl2, 0.2mM CoCl2, 8mM EDTA(pH 7.5)가 동일비로 구성된 미량원소를 함유하는 혼합성분을 일정 비율로 부가하는 단계(S3); 상기 막걸리 술밑 성분과 미량원소의 혼합물을 얻는 단계(S4); 및 상기 미세 조류 성장 촉진액에 상기 단계 S4에서 얻은 혼합물을 부가하는 단계(S5)에 의해 제조될 수 있다.1 is a flow chart of a manufacturing process for preparing a microalgal growth accelerating liquid according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the microalgal growth accelerating solution according to a preferred embodiment of the present invention is a step of preparing a microalgal growth accelerating solution adjusted to pH 7 to 9 by adding coal and sodium hydroxide to seawater and performing oxidation treatment. (S1), alcoholic ethanol obtained from makgeolli is fermented and left to stand for 2 to 3 days to remove the clear part of 2/3 of the upper part, and the alcoholic ethanol obtained from the remaining 1/3 of makgeolli (Entanol) Obtaining a makgeolli subsulfuric ingredient comprising (S2), 40mM Tris-HCl (pH 7.5), 25mM NaHCO 3 , 10M NaCl, 4mM KNO 3 , 4mM MgSO 4 , 3mM CaCl 2 , 3mM KH 2 PO 4, 2mM FeCl 3, 1.5mM H 3 BO 3, 1mM MnCl 2, 0.8mM ZnCl 2, is a ratio equal to 0.3mM CuCl 2, 0.2mM CoCl 2, 8mM EDTA (pH 7.5) the mixture component containing the trace elements is configured Adding at a constant rate (S3); Obtaining a mixture of the ingredients and trace elements under the makgeolli (S4); And adding the mixture obtained in step S4 to the microalgal growth promoting liquid (S5).
상기와 같이 제조된 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 미세 조류 성장 촉진액은 막걸리의 침전된 부분을 일정 비율로 포함하며, 이러한 부분은 주정성분인 에탄올을 상당부분 포함하면서 막걸리의 통상적인 주원료인 녹말로부터 얻어진 성분으로서 식물의 생육에 필요한 각종 영향 성분과 방향성 물질을 함유하고 있어, 미세 조류의 성정을 효과적을 촉진할 수 있을 뿐만 아니라, 미세 조류의 체내에 유효성분인 베타카로틴을 고농도로 생산하고 축적할 수 있게하는 작용을 한다.The microalgal growth accelerating liquid according to the preferred embodiment of the present invention prepared as described above contains the precipitated portion of makgeolli in a certain ratio, and this portion contains a considerable portion of ethanol, which is an alcohol component, and starch, which is a common main ingredient of makgeolli. It contains various influencing components and aromatic substances necessary for the growth of plants, as a component obtained from the plant, so it can not only promote the growth of microalgae effectively, but also produce and accumulate beta-carotene, an active ingredient in the body of microalgae at high concentration. It works to enable you to do it.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 본 발명에 따른 미세 조류 성장 촉진액은 염화구리(CuCl2)를 주성분으로 포함할 수 있으며, 이때 염화구리(CuCl2)는 미세 조류 성장 촉진액에 부가되는 혼합물의 총 중량을 기준으로 30 내지 50 중량%의 범위로 포함될 수 있다. 만일, 염화구리(CuCl2)를 30 중량% 미만으로 포함하면 미세조류의 성장 촉진효과가 현저하게 저하하고, 50 중량%를 초과하는 경우 베타카로틴의 생산능 증가에 악영향을 미칠 수 있어 바람직하지 않다.According to another preferred embodiment of the present invention, the microalgal growth promoting liquid according to the present invention may contain copper chloride (CuCl 2 ) as a main component, wherein copper chloride (CuCl 2 ) is added to the microalgal growth promoting liquid It may be included in the range of 30 to 50% by weight based on the total weight of the mixture. If copper chloride (CuCl 2 ) is included in an amount of less than 30% by weight, the growth promoting effect of microalgae is significantly reduced, and when it exceeds 50% by weight, it is not preferable because it may adversely affect the increase in the production capacity of beta-carotene. .
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 미세 조류 성장 촉진액은 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 주성분으로 포함할 수 있으며, 이때 탄산수소나트륨(NaHCO3)은 미세 조류 성장 촉진액에 부가되는 혼합물의 총 중량을 기준으로 35 내지 45 중량%의 범위로 포함될 수 있다. 만일, 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 35 중량% 미만으로 포함하면 미세조류의 성장 촉진효과가 현저하게 저하하고, 반대로 45 중량%를 초과하는 경우 베타카로틴의 생산능 증가에 악영향을 미칠 수 있어 바람직하지 않다.According to another preferred embodiment of the present invention, the microalgal growth promoting liquid may include sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) as a main component, wherein sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) is a mixture added to the microalgal growth promoting liquid It may be included in the range of 35 to 45% by weight based on the total weight of. If sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) is included in an amount of less than 35% by weight, the effect of promoting the growth of microalgae is remarkably lowered. Conversely, if it exceeds 45% by weight, it may adversely affect the increase in the production capacity of beta-carotene. Not.
본 발명에 따른 미세 조류 성장 촉진액은, 예를 들어 두날리엘라 살리나를 포함한 미세 조류의 생장 및 베타카로틴을 생산하기 위한 촉진액으로, 이들 두날리엘라 살리나의 생장 배지는, 예를 들어 NaCl 0.1 내지 50M, Mg 이온 0.05 내지 500mM, K 이온 0.1 내지 10mM, Ca 이온 0.1 내지 20mM을 포함하는 pH 7 내지 9의 완충용액으로 구성될 수 있다. 상기한 배지에 또한 FeCl3와 같은 철 공급원, NO3와 같은 질소원, 암모니아 공급원, 인산을 추가로 포함할 수 있고, 또한, 탄소원으로서는 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 첨가하거나 CO2, CaCO3 등을 공급할 수 있다. 또한, 미량 원소를 공급하기 위해, 여기에 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 H3BO3, CuCl2, CoCl2, ZnCl2, NaVO3, Na2MoO4 등이 첨가될 수 있다. The microalgal growth promoting liquid according to the present invention is, for example, an accelerating solution for the growth of microalgae including Dunaliella salina and producing beta-carotene, and the growth medium of these Dunaliella salinas is, for example, NaCl 0.1 To 50M, Mg ions 0.05 to 500mM, K ions 0.1 to 10mM, Ca ions may be composed of a buffer solution of pH 7 to 9 containing 0.1 to 20mM. In the above-described medium, an iron source such as FeCl 3 , a nitrogen source such as NO 3 , ammonia source, and phosphoric acid may be additionally included, and sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ) is added as a carbon source, or CO 2 , CaCO 3, etc. Can supply. In addition, in order to supply a trace element, although not limited thereto, for example, H 3 BO 3 , CuCl 2 , CoCl 2 , ZnCl 2 , NaVO 3 , Na 2 MoO 4, and the like may be added.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 미세 조류 성장 촉진액은 상기한 두날리엘라 살리나에 구애됨이 없이 조류 배양시 성장 배지에 투여해주면 촉진액 속에 함유되어 있는 주정성분인 에탄올이 조류 체내로 강하게 흡수 확산되면서 이에 함유되어 있는 다른 미량원소를 포함한 각종 영양소를 신속하게 세포 안으로 순환 공급시켜 줌에 따라 미세 조류의 성장촉진을 도모하고 나아가 체내에 베타카로틴과 같은 유용성분의 생성과 축적을 용이하게 한다. When the microalgal growth promoting liquid according to a preferred embodiment of the present invention is administered to the growth medium during algal culture without being restricted to the aforementioned Dunaliella salina, ethanol, an alcohol component contained in the promoter, is strongly absorbed and diffused into the body of the algae. As a result, various nutrients including other trace elements contained therein are quickly circulated into cells, thereby promoting the growth of microalgae, and furthermore, it facilitates the creation and accumulation of useful ingredients such as beta-carotene in the body.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 따른 미세 조류 성장 촉진액에 의해 배양된 미세 조류는 에탄올에 의해 미세 조류의 탈수 및 추출 수확을 통해 조류 물질은 전형적으로 약 3 내지 8 %(w/w)의 고체를 함유한다. 이것을, 이에 제한되지는 않지만, 막 여과, 원심분리, 가열, 침전 또는 부유와 같은 통상적으로 공지된 임의의 분류 방법을 이용하여 탈수할 수 있으며, 부유 또는 침강을 보조하기 위해 응집제를 사용할 수 있다. 이러한 분리 방법의 전형적인 결과는 약 10% w/w 이상의 고체를 함유하는 미세 조류 슬러리를 얻고, 이를 더욱 탈수하기 위하여, 또 다른 탈수 방법을 사용하여 일부의 잔여하는 유리 물을 제거하고 더욱 고농도의 고체 농도를 얻을 수 있다. The microalgae cultured with the microalgal growth promoting liquid according to another preferred embodiment of the present invention is dehydration and extraction harvest of the microalgae with ethanol, and the algal material is typically about 3 to 8% (w/w) of solid Contains. It can be dehydrated using any commonly known classification method such as, but not limited to, membrane filtration, centrifugation, heating, sedimentation or flotation, and flocculants can be used to aid in flotation or sedimentation. A typical result of this separation method is to obtain a microalgal slurry containing about 10% w/w or more solids, and to further dehydrate it, another dehydration method is used to remove some of the remaining free water and a higher concentration of solids. Concentration can be obtained.
상기와 같은 방법에 의해 얻은 미세 조류 고형물을, 예를 들어 다음과 같은 산 침출이나 알카리성 추출의 방법을 사용하여 미세 조류 고형물로부터 베타카로틴을 추출할 수 있다.The microalgal solid obtained by the above method can be extracted from the microalgal solid using, for example, the following acid leaching or alkaline extraction method.
산 침출 방법은 미세 조류 고형물을 pH 4 내지 5의 물에 1시간 동안 침지하고, 그 후 샘플을 약 2,500 내지 4,000 rpm으로 수 분간 원심분리하고, 상청액을 제거하고 잔여 고체를 희석 산으로 3회 세정하고 동결건조하여 베타카로틴을 얻을 수 있다.In the acid leaching method, microalgal solids are immersed in water with a pH of 4 to 5 for 1 hour, after which the sample is centrifuged at about 2,500 to 4,000 rpm for several minutes, the supernatant is removed, and the remaining solid is washed three times with dilute acid. And freeze-dried to obtain beta-carotene.
알칼리성 추출 방법은 미세 조류 고형물을 pH 10 내지 12의 물에 1시간 동안 침지하고, 그 후 pH 10 내지 12의 물을 부가하고, 그런 다음을 약 2,500 내지 4,000 rpm으로 수 분간, 예를 들어 바람직하기로는 3분간 원심분리하고, 상청액을 제거하고, 상청액을 pH 4.5의 산으로 중화한 뒤 원심분리한 후, 잔여 고체를 희석 산으로 3회 세정하고 동결건조하여 베타카로틴을 얻을 수 있다.The alkaline extraction method is to immerse the microalgal solids in water with a pH of 10 to 12 for 1 hour, then add water with a pH of 10 to 12, and then at about 2,500 to 4,000 rpm for several minutes, for example preferably Is centrifuged for 3 minutes, the supernatant is removed, the supernatant is neutralized with an acid of pH 4.5, centrifuged, and then the remaining solid is washed 3 times with diluted acid and freeze-dried to obtain beta-carotene.
이하, 본 발명을 일 실시예를 통하여 보다 자세하게 기술하지만, 본 발명의 범위가 여기에 한정되는 것이 아님은 물론이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through an embodiment, but it is a matter of course that the scope of the present invention is not limited thereto.
실시예 1Example 1
해수 10L에 석탄 및 수산화나트륨을 첨가하고 산화처리하여 pH 8로 조절된 미세 조류 성장 촉진액을 준비하였다.Coal and sodium hydroxide were added to 10 L of seawater and oxidized to prepare a microalgal growth accelerating solution adjusted to pH 8.
한편, 별도로 발효하여 얻은 막걸리를 2일 동안 정치하여 상등부 2/3의 맑은 부분을 제거하고 가라앉은 나머지 1/3의 막걸리로부터 얻은 주정성분 에탄올(Entanol)을 포함하는 막걸리 술밑 성분 3L를 얻고, 여기에 40mM 트리스-HCl(pH 7.5), 25mM NaHCO3, 10M NaCl, 4mM KNO3, 4mM MgSO4, 3mM CaCl2, 3mM KH2PO4, 2mM FeCl3, 1.5mM H3BO3, 1mM MnCl2, 0.8mM ZnCl2, 0.3mM CuCl2, 0.2mM CoCl2, 8mM EDTA(pH 7.5)가 동일비로 구성된 미량원소를 함유하는 성분 7L를 부가하여 혼합물을 제조하고, 이 혼합물을 미리 준비한 미세 조류 성장 촉진액에 1L 부가하여 본 발명에 따른 미세 조류 성장 촉진액을 제조하였다.On the other hand, the makgeolli obtained by separately fermenting was allowed to stand for 2 days to remove the clear part of 2/3 of the upper part, and to obtain 3L of the makgeolli subsulfuric ingredient containing ethanol (Entanol), the alcoholic ingredient obtained from the remaining 1/3 of the makgeolli that sank, 40mM Tris-HCl (pH 7.5), 25mM NaHCO 3 , 10M NaCl, 4mM KNO 3 , 4mM MgSO 4 , 3mM CaCl 2 , 3mM KH 2 PO 4 , 2mM FeCl 3 , 1.5mM H 3 BO 3 , 1mM MnCl 2 , 0.8mM ZnCl 2 , 0.3mM CuCl 2 , 0.2mM CoCl 2 , 8mM EDTA (pH 7.5) was prepared by adding 7L of a component containing trace elements composed of the same ratio, and this mixture was prepared in advance to promote microalgal growth 1L was added to the solution to prepare a microalgal growth promoting solution according to the present invention.
실시예 2Example 2
상기 혼합물을 미리 준비한 미세 조류 성장 촉진액에 2L 부가하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 본 발명에 따른 미세 조류 성장 촉진액을 제조하였다.A microalgal growth promoter according to the present invention was prepared in the same manner as in Example 1, except that 2L of the mixture was added to the microalgal growth promoter prepared in advance.
실시예 3Example 3
상기 혼합물을 미리 준비한 미세 조류 성장 촉진액에 3L 부가하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 본 발명에 따른 미세 조류 성장 촉진액을 제조하였다.A microalgal growth promoter according to the present invention was prepared in the same manner as in Example 1, except that 3L of the mixture was added to the microalgal growth promoter prepared in advance.
비교예 1Comparative Example 1
상기 혼합물을 미리 준비한 미세 조류 성장 촉진액에 4L 부가하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 미세 조류 성장 촉진액을 제조하였다.A microalgal growth promoting solution was prepared in the same manner as in Example 1, except that 4L of the mixture was added to the microalgal growth promoting solution prepared in advance.
비교예 2Comparative Example 2
상기 혼합물 제조시 막걸리 술밑 성분을 통상의 해수로 사용하는 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 본 발명에 따른 미세 조류 성장 촉진액을 제조하였다.When preparing the mixture, a microalgal growth accelerator according to the present invention was prepared in the same manner as in Example 1, except that the ingredients under the makgeolli alcohol were used as ordinary seawater.
실험예 1Experimental Example 1
미세 조류 배양Microalgal culture
한국해양 미세 조류 은행에서 분양받은 광합성 미세조류인 두날리엘라 살리나(Dunaliella salina, KMCC 1064)를 상기 각각의 실시예 및 비교예에 따라 얻어진 미세 조류 성장 촉진액으로 배양하였다. Two of Korea marine microalgae photosynthetic microalgae received from pre-sale bank flying it was incubated with ellagic Salina (Dunaliella salina, KMCC 1064) microalgae grow the obtained according to each of Examples and Comparative Examples facilitate solution.
실험예 2Experimental Example 2
상기 실험예 1에 따라 배양한 미세 조류 배양물로부터의 베타카로틴을 다음과 같은 방법으로 각각 추출하였다.Beta-carotene from the microalgal culture cultured according to Experimental Example 1 was extracted by the following method.
- 산 침출: 각 실시예 및 비교예에 따라 배양된 조류 배양물을 pH 4.5의 물에 2시간 동안 침지한 후 3000 rpm으로 3분간 원심분리하고, 상청액을 제거한 후, 잔여 고체를 희석 산(pH 4.5)으로 3회 세정하고 동결건조하여, 베타카로틴을 얻고 그 결과를 다음 표 1에 나타냈다.-Acid leaching: The algal cultures cultured according to each Example and Comparative Example were immersed in water of pH 4.5 for 2 hours, then centrifuged at 3000 rpm for 3 minutes, the supernatant was removed, and the remaining solid was diluted with acid (pH 4.5) washed three times and lyophilized to obtain beta-carotene, and the results are shown in Table 1 below.
- 알칼리성 추출: 각 실시예 및 비교예에 따라 배양된 조류 배양물을 pH 11의 물에 2시간 동안 침지한 후, pH 10 내지 12의 물을 부가하고, 그 후 3000 rpm으로 3분간 원심분리하고, 상청액을 제거하고, 수득한 상청액을 산(pH 4.5)으로 중화한 뒤 원심분리했다. 그런 다음 잔류 고체를 희석 산(pH 4.5)으로 3회 세정하고 동결건조하여, 베타카로틴을 얻고 그 결과를 다음 표 1에 나타냈다.-Alkaline extraction: After immersing the algal culture cultured according to each Example and Comparative Example in water of pH 11 for 2 hours, water of pH 10 to 12 was added, and then centrifuged at 3000 rpm for 3 minutes , The supernatant was removed, and the obtained supernatant was neutralized with acid (pH 4.5), followed by centrifugation. Then, the residual solid was washed three times with diluted acid (pH 4.5) and lyophilized to obtain beta-carotene, and the results are shown in Table 1 below.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 미세 조류 성장 촉진액 및 이를 제조하는 방법, 이를 분리하는 방법 등에 대한 기술적 사상은 바람직한 실시형태에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시형태는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.As described above, the technical idea of the microalgal growth promoting liquid according to the present invention, a method for preparing the same, a method for separating the same, and the like have been specifically described in the preferred embodiment, but the above-described embodiment is for the purpose of explanation, It should be noted that it is not for that limitation. It is obvious to those skilled in the art that various modifications and modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention, and therefore, it is natural that such modifications and modifications belong to the appended claims.
(사용부호 없음)(No sign)
Claims (15)
여기서, 상기 미세 조류 성장 촉진액에는 막걸리로부터 얻은 주정성분 에탄올(Entanol)을 포함하는 막걸리 술밑 성분 30 내지 40 중량%에 40mM 트리스-HCl(pH 7.5), 25mM NaHCO3, 10M NaCl, 4mM KNO3, 4mM MgSO4, 3mM CaCl2, 3mM KH2PO4, 2mM FeCl3, 1.5mM H3BO3, 1mM MnCl2, 0.8mM ZnCl2, 0.3mM CuCl2, 0.2mM CoCl2, 8mM EDTA(pH 7.5)가 동일비로 구성된 미량원소를 함유하는 혼합성분을 60 내지 70중량%를 혼합하여 얻은 혼합물을 미세 조류 성장 촉진액의 중량대비 10 중량% 내지 30중량% 부가하여 사용함을 특징으로 하는 베타카로틴 생산 미세 조류로부터 천연 베타카로틴을 분리하는 방법.
Microalgae producing beta-carotene are cultivated with a microalgal growth accelerating solution adjusted to pH 7 to 9 by adding coal and sodium hydroxide to seawater and oxidizing it, and using the method of acid leaching or alkaline extraction of the cultured microalgae To extract beta-carotene from microalgae,
Here, the microalgal growth accelerating solution contains 40mM Tris-HCl (pH 7.5), 25mM NaHCO 3 , 10M NaCl, 4mM KNO 3 , in 30 to 40% by weight of the makgeolli ingredient including ethanol (Entanol) obtained from makgeolli, 4mM MgSO 4 , 3mM CaCl 2 , 3mM KH 2 PO 4 , 2mM FeCl 3 , 1.5mM H 3 BO 3 , 1mM MnCl 2 , 0.8mM ZnCl 2 , 0.3mM CuCl 2 , 0.2mM CoCl 2 , 8mM EDTA (pH 7.5) Beta-carotene production microalgae, characterized in that a mixture obtained by mixing 60 to 70% by weight of a mixed component containing trace elements composed of the same ratio is added by 10% to 30% by weight relative to the weight of the microalgal growth promoting liquid How to separate natural beta-carotene from
The method of claim 7, wherein the acid leaching method comprises immersing the microalgal solids in water having a pH of 4 to 5 for 1 hour, then centrifuging the sample at about 2,500 to 4,000 rpm for several minutes, and removing the supernatant. And a method for separating natural beta-carotene from beta-carotene-producing microalgae, comprising: washing the remaining solid three times with diluted acid and lyophilizing it.
The method of claim 7, wherein the alkaline extraction method comprises immersing the microalgal solids in water having a pH of 10 to 12 for 1 hour, and then adding water having a pH of 10 to 12, and then performing about 2,500 to 4,000 rpm. Beta-carotene production microstructure comprising the steps of centrifuging, removing the supernatant, neutralizing the supernatant with an acid of pH 4.5, and centrifuging, and washing the remaining solid three times with diluted acid and freeze-drying. How to separate natural beta-carotene from algae.
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