KR102284923B1

KR102284923B1 - 유용성분을 향상시키는 새싹보리의 재배방법 및 새싹보리의 유용성분 추출 방법

Info

Publication number: KR102284923B1
Application number: KR1020190092866A
Authority: KR
Inventors: 박준호; 김지연; 박범재
Original assignee: 서울과학기술대학교 산학협력단
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2021-08-03
Also published as: KR20210014878A

Abstract

본 발명은 유용성분을 향상시키는 새싹보리의 재배방법 및 새싹보리의 유용성분 추출 방법에 관한 것이다.
본 발명은 페드리 디쉬(petri dish)에 새싹보리 씨앗을 담아 배양시키는 배양단계; 상기 배양단계에 의해 배양된 새싹보리 씨앗을 파종하는 파종단계; 새싹보리 씨앗이 파종된 공간의 온도를 일정하게 유지한 후, 영양분이 포함된 수소수를 공급하는 수소수 공급단계; 상기 새싹보리 씨앗이 파종된 공간으로 광원을 제공하는 광원 제공단계; 및 10~15cm로 성장한 새싹보리를 채취하는 단계;를 포함하는 새싹보리의 재배방법을 통해 재배된 유용성분이 향상된 새싹보리와 에탄올을 아임계 챔버에 투입하는 단계; 상기 아임계 챔버를 가열하여 고온 고압의 조건을 형성하는 단계; 상기 아임계 챔버를 회전시켜 원심분리 방식으로 상기 새싹보리로부터 유용성분이 포함된 액상 시료를 추출하는 단계; 및 상기 액상 시료를 추출 시료 수집조로 이송시켜 새싹보리의 유용성분에 대한 추출물을 추출하는 단계;를 포함하는 유용성분을 향상시키는 새싹보리의 재배방법 및 새싹보리의 유용성분 추출 방법을 제공한다.

Description

유용성분을 향상시키는 새싹보리의 재배방법 및 새싹보리의 유용성분 추출 방법{Growing method of barley improving useful ingredient and extracting useful ingredient of barley}

본 발명은 유용성분을 향상시키는 새싹보리의 재배방법 및 새싹보리의 유용성분 추출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 새싹보리에서 사포나린과 같은 유용성분의 함량을 극대화할 수 있는 재배방법을 제공함으로써, 새싹보리의 재배 플랫폼을 제시하고, 새싹보리로부터 사포나린과 같은 유용성분을 친환경적인 방법으로 추출하여 추출된 유용성분을 응용 및 개발하여 기업의 경쟁력을 강화시킬 수 있는 유용성분을 향상시키는 새싹보리의 재배방법 및 새싹보리의 유용성분 추출 방법에 관한 것이다.

새싹채소는 씨앗에서 싹이 발아한지 1주일 남짓 되어 잎이 1-3개정도 되는 싹이 있는 어린 채소를 말한다. 크기는 10cm 미만으로 일반 채소에 비해 작지만 다 자란 채소보다 5배에서 10배 정도의 영양소를 함유하고 있다고 알려져 있다.

광, 영양분, 수분과 같은 발아 조건이 주어지면 싹이 트는데 이때 식물은 외부공격으로부터 자신을 방어하기 위해 생리활성물질을 생산하게 된다. 본 잎이 나오기 전 어린 떡잎 상태일 때가 이러한 유용한 생리활성 물질의 생성량이 최대가 되며 완전히 자란 식물에 비해 4-100배 정도 이상 함유하고 있다.

그 중 새싹보리는 벼과(Poaceae/Gramineae)에 속하는 보리(Hordeum vulgare L.)의 어린 순으로 한해살이 작물로 세계4대 작물 중 하나로서, 쌀 다음으로 많이 소비되는 곡물이다.

최근 연구에 따르면 보리 성분은 인체에서 다양한 긍정적인 생리기능을 나타내고 있고, 이에 따라 보리에 대한 관심과 연구가 증가하고 있다.

새싹보리는 사포나린(사포나린ponarin), 폴리코사놀(polico사포나린nol), 루토나린(lutonarin)과 같은 대표적인 플라보노이드(Flavonoid) 및 폴리페놀외에도 quercetin, kaempferol, catechin과 같은 생리활성 물질을 함유하고 있으며 콜레스테롤 저하 효과가 있는 것으로 알려진 수용성 식이섬유인 b-glucan, 아미노산, 탄수화물이 있어 고혈압, 비만, 당뇨병과 같은 대사질환 예방 뿐만 아니라, 항산화, 지질대사 등 다양한 생리활성에 관한 연구가 진행되고 있다.

그러나, 최근 연구들은 대부분 새싹보리에 함유된 유용성분에 대한 효능에 관한 연구만 이루어지고 있을 뿐, 새싹보리에 함유되어 있는 유용성분의 함량에 대한 연구를 이루어지지 못하고 있다.

대한민국 공개특허 제10-2018-0130957호

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 새싹보리에서 사포나린과 같은 유용성분의 함량을 극대화할 수 있는 재배방법을 제공함으로써, 새싹보리의 재배 플랫폼을 제시할 수 있는 유용성분을 향상시키는 새싹보리의 재배방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 새싹보리로부터 사포나린과 같은 유용성분을 친환경적인 방법으로 추출하여 3T3-L1 지방전구세포에서 중성지질 축적억제 효과와, 유리지방산으로 지질축적이 유도된 HepG2에서 중성지질 축적 억제 효과를 향상시키고, 검증된 효과를 응용 및 개발하여 기업의 경쟁력을 강화시킬 수 있는 유용성분을 향상된 새싹보리의 유용성분 추출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함됨은 물론이다.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 페드리 디쉬(petri dish)에 새싹보리 씨앗을 담아 배양시키는 배양단계; 상기 배양단계에 의해 배양된 새싹보리 씨앗을 파종하는 파종단계; 새싹보리 씨앗이 파종된 공간의 온도를 일정하게 유지한 후, 영양분이 포함된 수소수를 공급하는 수소수 공급단계; 상기 새싹보리 씨앗이 파종된 공간으로 광원을 제공하는 광원 제공단계; 및 10~15cm로 성장한 새싹보리를 채취하는 단계;를 포함하는 새싹보리의 재배방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수소수 공급단계는, 상기 수소수에 Zn(아연: Zinc), B(붕소: Boron), Si(규소: Silicon), Se(셀레늄: Selenium) 중 어느 하나로 이루어진 영양분을 0.1~0.0001중량% 첨가한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 새싹보리 씨앗이 파종된 공간은 20℃~40℃의 온도로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원 제공단계는, Red LED, White LED, Bleu LED 중 어느 하나의 광원을 제공하거나, 또는 White LED의 광원을 7일간 조사하고, 이후 Blue LED의 광원을 2일간 각각 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 유용성분이 향상된 새싹보리를 이용한 새싹보리의 유용성분 추출방법에 있어서, 상기 새싹보리와 에탄올을 아임계 챔버에 투입하는 단계; 상기 아임계 챔버를 가열하여 고온 고압의 조건을 형성하는 단계; 상기 아임계 챔버를 회전시켜 원심분리 방식으로 상기 새싹보리로부터 유용성분이 포함된 액상 시료를 추출하는 단계; 및 상기 액상 시료를 추출 시료 수집조로 이송시켜 새싹보리의 유용성분에 대한 추출물을 추출하는 단계;를 포함하는 새싹보리의 유용성분 추출방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 새싹보리는, Zn 0.001중량%, Bo 0.0001중량%가 각각 첨가된 수소수(hydrogen Water)를 시간당 400㎖ 공급하고, White LED로 7일, 이후 Blue LED로 2일간 광원을 각각 조사하는 새싹보리 챔버에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아임계 챔버는, 전기 시즈히터를 이용하여 100~374℃, 0.5~22000kPa의 온도 및 압력을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 추출물은, 추출 시료 수집조에 상기 액상 시료의 총 중량 대비 70중량%의 에탄올을 투입한 후 24시간 동안 교반에 의해 추출되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 새싹보리에서 사포나린과 같은 유용성분의 함량을 극대화할 수 있는 재배방법을 제공함으로써, 새싹보리의 재배 플랫폼을 제시함에 따라 유용성분이 극대화된 새싹보리의 재배가 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 새싹보리로부터 사포나린과 같은 유용성분을 친환경적인 방법으로 추출하여 3T3-L1 지방전구세포에서 중성지질 축적억제 효과와, 유리지방산으로 지질축적이 유도된 HepG2에서 중성지질 축적 억제 효과를 향상시키고, 검증된 효과를 응용 및 개발하여 기업의 경쟁력을 강화시킬 수 있는 효과가 있다.

더불어, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 새싹보리의 발아 조건을 나타낸 표,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 새싹보리 추출물의 플라보노이드, 폴리페놀 및 주성분 분석(PCA) 결과를 나타낸 그래프,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 새싹보리 추출물에 포함된 사포나린의 함량을 분석한 결과를 나타낸 그래프,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3T3-L1과 HepG2 세포를 사포나린과 새싹보리 추출물이 용해된 용매에 노출시킨 결과를 나타낸 그래프,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3T3-L1 세포의 지방 세포 분화에 새싹보리 추출물 및 사포나린이 미치는 영향에 대한 실험 결과를 나타낸 그래프,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 새싹보리 추출물 및 사포나린이 HepG2 세포의 지방 축적에 미치는 영향에 대한 실험 결과를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명은 에너지가 다른 광원 및 영양분 조건을 달리해 발아시킨 다양한 새싹보리의 추출물의 플라보노이드와 폴리페놀 함량을 높일 수 있는 조건을 분석하여, 새싹보리의 주요 활성물질인 사포나린 함량을 높일 수 있는 최적의 발아조건을 제공한다.

본 발명은 먼저 Blue, Red, White와 같은 광원을 조절해 재배한 새싹보리의 티피와 티에프 함량에 대해 조사한 후, 사포나린, TP 및 TF 분석을 진행하고, 분석 결과 사포나린 함량이 가장 높은 새싹보리로부터 유용성분을 아임계 추출 방식으로 추출하고, 추출한 유용성분으로는 사포나린(사포나린ponarin), 폴리코사놀(polico사포나린nol), 루토나린(lutonarin)과 같은 대표적인 플라보노이드(Flavonoid) 및 폴리페놀외에도 quercetin, kaempferol, catechin과 같은 생리활성 물질을 포함한다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1.

새싹보리의 발아 및 재배

외부 손상이 없고 외관이 양호한 씨앗 100개를 취해 바닥에 여지를 깐 페드리 디쉬(petri dish)에 담고 48시간 배양을 하며 싹이 튼 눈의 길이가 0.1 cm 이상인 발아된 새삭보리 씨앗을 새싹보리 챔버에 심은 후, 10~15cm 까지 성장시켜 새싹보리를 얻었다.

이때, 새싹보리 챔버는, 발아된 새싹보리의 유용성분을 극대화하기 위해 새싹보리가 재배될 상토와, 상토에 뿌려진 새싹보리측으로 광원, 광량 및 미량원소의 농도, 온도 조건에 의한 환경스트레스를 적용할 수 있는 장치로서, 도 1에 도시된 표와 같이 Blue LED, Blue+White LED, White LED, Red LED의 광원을 제공하고, 안정적인 재배를 위해 수소수(hydrogen Water)와 일반 수돗물(Tap Water)를 각각 공급하도록 구성되며, Zn(아연: Zinc), B(붕소: Boron), Si(규소: Silicon), Se(셀레늄: Selenium)와 같은 원소로 이루어진 영양분을 수소수 및 일반 수돗물에 일정 비율로 첨가할 수 있도록 제작된 장치이다.

한편, 새싹보리 챔버를 이용하여 새싹보리를 재배하기 위한 조건으로는 Blue LED의 광원을 조사하는 경우, 4℃의 실내 온도를 유지하고, 수소수와 일반 수돗물을 각각 시간당 400㎖ 공급하되, Zn을 0.1~0.0001중량% 만큼 첨가하여 공급하였으며, 10시간~60시간 동안 새싹보리의 성장하는 과정을 확인하였다.

또한, Blue+White LED의 광원을 조사하는 경우, 25℃의 실내 온도를 유지하고, 수소수와 일반 수돗물을 각각 시간당 400㎖ 공급하되, B를 0.1~0.0001중량% 만큼 첨가하여 공급하였으며, 10시간~60시간 동안 새싹보리의 성장하는 과정을 확인하였다.

또한, White LED의 광원을 조사하는 경우, 40℃의 실내 온도를 유지하고, 수소수와 일반 수돗물을 각각 시간당 400㎖ 공급하되, Se을 0.1~0.0001중량% 만큼 첨가하여 공급하였다.

또한, Red LED의 광원을 조사하는 경우, 60℃의 실내 온도를 유지하고, 수소수와 일반 수돗물을 각각 시간당 400㎖ 공급하되, Si를 0.1~0.0001중량% 만큼 첨가하여 공급하였다.

이후, 새싹보리 챔버를 통해 재배되는 새싹보리의 발아율 및 발아속도를 조사한 결과 아래와 같은 결과를 획득할 수 있었다.

조사결과, 새싹보리 종자 발아속도에 미치는 물과 온도에 따른 발아 속도를 조사한 결과, 10시간 후 4℃에서 처리한 일반 수돗물은 17%의 발아율을 보였으며, 수소수 환경에서는 26%의 발아율을 보였다.

또한, 25℃의 온도 조건에서는 일반 수돗물의 발아율이 19%, 수소수의 발아율이 28%로 나타났으며, 42시간 후에는 20℃와 25℃ 수소수 환경에서만이 발아율이 100%로 확인되었으며, 48시간 후에는 조건에 관계없이 100% 발아가 이루어지는 것을 확인할 수 있었다.

즉, 수소수 환경이 일반 수돗물의 환경 보다 발아속도가 6시간 빠른 것으로 나타났다.

이후, 새싹보리 챔버를 통해 재배되는 새싹보리의 무게 변화를 조사한 결과, 아래와 같은 결과를 획득할 수 있었다.

조사결과, 새싹보리 재배에서 영양분에 따른 새싹보리의 수확 후 무게는 Zn를 중량 기준으로 0.1%, 0.01%, 0.001%, 0.0001%, 0.00001% 처리한 군에서 각각 111%, 255%, 150%, 138%, 126%로 무게 변화가 나타났다.

또한, B를 중량 기준으로 0.1%, 0.01%, 0.001%, 0.0001%, 0.00001% 처리한 군에서는 각각 83%, 123%, 129%, 103%, 120%로 나타났다.

또한, Si를 중량 기준으로 0.01%, 0.001%, 0.0001%, 0.00001%, 0.000001% 처리한 군에서는 각각 123%, 128%, 92%, 109%, 128% 의 변화를 나타냈고, Se를 중량 기준으로 0.01%, 0.001%, 0.0001%, 0.00001% 처리한 군에서는 각각 37%, 111%, 134%, 128%로 나타났다.

즉, 새싹보리의 물과 영양소에 따른 최적의 재배 환경은 Zn와 수소수를 처리한 군이 모든 농도에서 대조군보다 높은 성장율을 나타내고 있음을 확인할 수 있었다.

다음으로, 앞서 진행된 결과를 바탕으로 새싹보리의 발아 시 영양분과 노출된 광 조건에 따라 식물체 내 플라보노이드 합성을 조절하는 유전자 발현에 영향을 조사하였으며, 이를 위해 두가지 영양분두가지 영양분을 (Zn 0.001중량%, Bo 0.0001중량%)을 선택하여 CHS, CHI, ATP, PP의 mRNA 발현을 조사하였다.

조사결과, CHS, CHI의 경우 광조건에 관계 없이 B를 0.0001중량% 처리한 샘플군에서 Zn를 0.001중량% 처리한 샘플군 보다 유전자 발현을 증가시켰다.

반면 ATP, PP 유전자 발현의 경우 B를 0.0001중량% 처리한 군에서 유전자 발현이 증가했으나, White LED를 7일간 조사하고, 이후 Blue LED를 2일간 조사한 새싹보리 군에서 더 높게 나타났다.

이러한 결과는 B와 9일간 발아시킨 조건이 플라보노이드 합성과 관련된 CHS, CHI, ATP, PP의 mRNA 발현을 조절한다는 것을 입증한다.

즉, 본 발명은 전술한 실시예 1에 의해 페드리 디쉬(petri dish)에 새싹보리 씨앗을 담아 배양시키는 배양단계를 수행하고, 이후 상기 배양단계에 의해 배양된 새싹보리 씨앗을 파종하는 파종단계를 수행하며, 파종단계가 완료되면, 새싹보리 씨앗이 파종된 공간의 온도를 일정하게 유지한 후, 영양분이 포함된 수소수를 공급하는 수소수 공급단계와, 상기 새싹보리 씨앗이 파종된 공간으로 광원을 제공하는 광원 제공단계를 순차적으로 수행하면서 새싹보리를 10~15cm로 성장시킨 다음, 성장이 이루어진 새싹보리를 채취하는 단계를 수행함으로써 달성될 수 있을 것이다.

실시예 2.

새싹보리 추출

White LED로 7일간 발아된 새싹보리에 광원을 조사하고, 이후 Blue LED를 통해 2일간 광원을 조사하는 광원 공급 조건과, Zn 0.001중량%, Bo 0.0001중량%가 각각 첨가된 수소수(hydrogen Water)의 공급 조건으로 재배된 새싹보리와 에탄올을 아임계 챔버에 투입 후, 내부 전기 시즈히터를 이용하여 챔버 내부의 물을 가열하고, 온도 상승에 따른 물의 부피 및 비등점 증가로 챔버 내부에 100~374℃, 0.5~22000 kPa에 해당하는 고온 및 고압의 아임계 조건을 형성한다.

이후, 고온 및 고압의 아임계 추출 과정 중 추출 효율을 증대시키기 위하여 내부에 장착된 믹서가 회전하면서 원심분리에 의해 새싹보리로부터 유용성분의 균일한 추출을 유도하고, 아임계 추출후에는 챔버 외부에 장착된 냉각 자켓 및 저온 항온 수조를 이용하여 아임계 챔버 내부의 물을 빠르게 냉각시키면서 유용성분이 포함된 액상 시료를 추출한다. 이후, 추출된 액상 시료는 밸브의 개방 후 이송 펌프에 의하여 추출 시료 수집조로 이송함으로써, 새싹보리의 유용성분에 대한 추출물의 추출이 이루어지게 된다.

이때, 새싹보리의 유용성분에 대한 추출물의 추출시 플라보노이드와 총 폴리페놀의 분석을 위한 액상 시료와 에탄올을 추출 시료 수집조에 넣고 24 시간 동안 교반에 의해 새싹보리의 유용성분에 대한 추출물을 추출하며, 액상 시료의 총 중량에 있어서, 에탄올은 70중량%의 비율로 투입한다.

즉, 본 발명은 전술한 실시예 2에 의해 상기 실시예 1을 통해 재배된 새싹보리와, 에탄올을 아임계 챔버에 투입하고, 이후 상기 아임계 챔버를 가열하여 고온 고압의 조건을 형성한 다음, 상기 아임계 챔버를 회전시켜 원심분리 방식으로 상기 새싹보리로부터 유용성분이 포함된 액상 시료를 추출할 수 있을 것이다.

이후, 상기 액상 시료를 추출 시료 수집조로 이송시켜 새싹보리의 유용성분에 대한 추출물을 추출함으로써, 달성될 수 있을 것이다.

한편, 본 발명은 전술한 실시예 2에 의해 추출된 새싹보리의 유용성분이 포함된 추출물로부터 하기와 같은 실험을 실시하였다.

실험 1. 총 플라보노이드 및 폴리페놀 함량 분석

본 발명은 실시예 1에 의해 재배된 새싹보리에 대한 총 플라보노이드 및 폴리페놀 함량을 분석하였다.

이를 위해 발아된 새싹보리 238개 샘플을 서로 다른 온도 조건을 형성하고, Blue LED, White LED, 또는 Red LED의 3 가지 다른 LED 광원 아래에서 재배한 각각의 새싹보리로부터 추출된 추출물을 여과지로 여과하고 회전 증발기(UT-1000, EYELA, Tokyo, Japan)에서 55℃로 농축 한 후 동결 건조하여 에탄올 추출물로 사용하였다.

새싹보리 추출물의 총 플라보노이드 및 폴리페놀 함량 및 PCA 분석을 실시한 결과, 도 2에 도시된 바와 같이, 붉은광(Red LED)으로 자란 70개 시료의 총 플라보노이드 및 폴리페놀 함량은 각각 0.80 ~ 14.54 및 0.51 ~ 7.68 mg/g이었다.

또한, 백색광(White LED)으로 성장한 78개 샘플의 총 플라보노이드 및 폴리페놀 함량은 각각 1.03 ~ 16.06 및 1.18 ~ 124.62 mg/g이었다.

또한, 푸른광(Blue LED)에서 자란 70개 시료의 총 플라보노이드 및 폴리페놀 함량은 각각 2.82 ~ 42.72 및 1.68 ~ 75.38 mg/g이었다.

또한, 흰색과 푸른광을 모두 제공받는 환경에서 자란 20개 시료의 총 플라 보 노이드와 폴리페놀 함량은 각각 25.76 ~ 31.76과 5.27 ~ 20.75 mg / g이었다.

실험 2. 사포나린 함량 및 PCA 분석

본 발명은 실시예 1에 의해 재배된 새싹보리에 대한 사포나린 함량을 분석하였으며, 분석 결과, 도 3에 도시된 바와 같이, 백색광 및 청색광 하에서 붕산 또는 아연과 같은 특정 영양 보충을 받은 시료로부터 높은 수준의 유용성분이 생성됨을 확인할 수 있었다.

특히, 붉은광 자란 샘플을 제외한 광원으로부터 재배된 새싹보리 샘플을 폴리페놀, 플라보노이드, 사포나린 및 광 조건에 대해 사포나린 함량 분석 및 PCA를 실시한 결과, 0.1 % 붕산을 영양제가 첨가된 수소수와, 푸른광의 환경에서 재배된 새싹보리 시료에 포함된 사포나린의 함량이 가장 높게 나타났으며, 상기 시료의 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 사포나린 함량은 각각 53.21 mg/g, 35.50 mg/g 및 11.14 mg/g이었다.

실험 3. 새싹보리 추출물(BSE)과 사포나린 이 3T3-L1 HepG2 세포에 미치는 영향.

3T3-L1과 HepG2세포를 사포나린 및 새싹보리 추출물이 용해된 용매에 노출시켜 세포 독성에 관한 분석을 실시하였다.

이때, 새싹보리 추출물 500㎍/㎖ 당 사포나린을 8㎛, 25㎛, 50㎛, 100㎛를 용매에 단계별로 투입하여 용매의 단계적 농도에 대한 환경이 이루어지도록 하였으며, 상기 3T3-L1과 HepG2세포를 단계적 농도 환경을 이루는 각각의 용매에 노출시킨 후, 생존세포에서 미토콘드리아 탈수소 효소에 의한 테트라졸륨염의 감소에 기초한 MTT 분석으로 세포 독성을 평가하였다.

실험 결과,

3T3-L1 세포에서 사포나린의 8㎛, 50㎛ 및 100㎛ 농도는 세포 생존력에 영향을 끼치지 않으며, 500㎍/㎖의 새싹보리 추출물도 영향을 미치지 않았다.

또한, HepG2 세포에서 8㎛, 25㎛, 50㎛, 100㎛의 사포나린에 대해 각각 95%, 138%, 156% 및 78%의 세포 생존능이 확인되었으며, 500㎍/㎖ 새싹보리 추출물에서도 세포 생존률은 123%로 나타났다.

실험 4. 3T3-L1 세포의 지방 세포 분화에 미치는 새싹보리 추출물 및 사포 나린의 영향.

3T3-L1 세포를 분화 12일째 Oil Red O로 염색 한 다음, 현미경으로 관찰하였다.

현미경 관찰 후, 세포를 2-프로판올(2-propanol)에 용해시키고, 대조군과 비교하여 지방질(lipid droplets)의 흡광도를 상대값으로 결정하였다.

대조군의 평균 흡광도는 0.25 ± 0.06이었고, 분화 배지에서 12일 동안 배양 한 지방질은 0.67 ± 0.02로 지방 축적은 267.02 % 증가하였고, 분화가 충분히 진행되었다.

샘플 그룹(실험 3에서 단계적 농도를 형성한 각각의 용매)에서, 지방질은 도 5에 도시된 바와 같이, 새싹보리 추출물에서 발생하는 수준 인 8㎛ 사포나린를 제외한 모든 샘플에서 유의 적으로 감소했다.

또한, 50㎛ 사포나린에서 지방질은 45.97 % 감소하였고, 100㎛ 사포나린에서는 지방질이 57.32% 감소하였고, 새싹보리 추출물에서는 20.12% 감소하였음을 확인할 수 있었다.

실험 5. HepG2 세포의 지방 축적에 대한 새싹보리 추출물 및 사포 나린이 미치는 영향.

HepG2 세포를 oleic acid로 처리하여 NAFLD를 유도하고 오일 적색 O 염색법을 사용하여 지방 축적에 대한 새싹보리 추출물 및 사포나린의 잠재적 저해 효과를 측정하였다.

실험결과, oleic acid 처리 군에서는 지방 축적이 대조군보다 유의하게 증가하여 oleic acid가 유의한 지방 축적을 유도한다는 것을 알 수 있었다.

또한, 상기 샘플 그룹에서의 지방 축적은 oleic acid 단독 그룹보다 유의하게 낮았으며, 이는 새싹보리 추출물 또는 사포나린의 추가로 인한 지방 축적이 감소되는 것을 의미한다.

이때, 모든 군에서 지방 축적은 Oil-red O 염색으로 평가하였다.

대조군의 평균 흡광도 값은 0.16 ± 0.01이었고, oleic acid 단독 군의 평균 흡광도 값은 0.28 ± 0.01이었으며, 지방 축적은 170.59 % 증가했다.

또한, 새싹보리 추출물 및 사포나린 샘플 그룹에서, 8㎛의 사포나린를 제외하고 모두 유의하게 감소하였으며, 특히 25㎛ 사포나린이 포함된 샘플에서의 지방질 감소는 4.99% 였고, 50㎛ 사포나린이 포함된 샘플에서의 지방질 감소는 14.85% 였고, 새싹보리 추출물이 포함된 샘플에서의 지방질은 14.74% 감소하였음을 확인할 수 있었다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

삭제
삭제
삭제
삭제
유용성분이 향상된 새싹보리를 이용한 새싹보리의 유용성분 추출방법에 있어서,
상기 새싹보리와 에탄올을 아임계 챔버에 투입하는 단계;
상기 아임계 챔버를 가열하여 고온 고압의 조건을 형성하는 단계;
상기 아임계 챔버를 회전시켜 원심분리 방식으로 상기 새싹보리로부터 유용성분이 포함된 액상 시료를 추출하는 단계; 및
상기 액상 시료를 추출 시료 수집조로 이송시켜 새싹보리의 유용성분에 대한 추출물을 추출하는 단계;
를 포함하되,
상기 새싹보리는,
Zn 0.001중량%, B 0.0001중량%가 각각 첨가된 수소수(hydrogen Water)를 시간당 400㎖ 공급하고, White LED로 7일, 이후 Blue LED로 2일간 광원을 각각 조사하는 새싹보리 챔버에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 새싹보리의 유용성분 추출방법.
삭제
제5항에 있어서,
상기 아임계 챔버는, 전기 시즈히터를 이용하여 100~374℃, 0.5~22000kPa의 온도 및 압력을 형성하는 것을 특징으로 하는 새싹보리의 유용성분 추출방법.
제5항에 있어서,
상기 추출물은,
추출 시료 수집조에 상기 액상 시료의 총 중량 대비 70중량%의 에탄올을 투입한 후 24시간 동안 교반에 의해 추출되는 것을 특징으로 하는 새싹보리의 유용성분 추출방법.