KR102551280B1 - 모나콜린 k 생성용 배지 조성물, 이를 이용한 발효물의 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 제조된 발효물 - Google Patents

모나콜린 k 생성용 배지 조성물, 이를 이용한 발효물의 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 제조된 발효물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 현미, 미강 분말 및 글루타민산 나트륨(MSG)을 포함하는 모나콜린 K 생성용 배지 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 배지 조성물은 모나콜린 K를 생성하는 균주를 이용한 발효에 사용되는 경우 균주의 모나콜린 K 생성능을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 배지 조성물에 모나콜린 K를 생성하는 균주를 접종하고 발효시켜 발효물을 제조하는 방법, 상기 제조방법에 의해 제조된 발효물 및 이를 포함하는 건강기능식품에 관한 것으로, 본 발명의 제조방법에 따르면 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물을 제조할 수 있으며, 상기 발효물은 콜레스테롤 합성을 억제하는 물질인 모나콜린 K의 함량이 높으므로, 콜레스테롤 개선용 건강기능식품에 효과적으로 사용될 수 있다.

Description

모나콜린 K 생성용 배지 조성물, 이를 이용한 발효물의 제조방법 및 상기 제조방법에 의해 제조된 발효물{Medium Composition for Producing Monacolin K, Method for Preparing Fermented Substance Using Same and Fermented Substance Prepared Thereby}
본 발명은 모나콜린 K 생성용 배지 조성물, 이를 이용하여 발효물을 제조하는 방법, 상기 제조방법에 의해 제조된 발효물 및 이를 포함하는 건강기능식품에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모나콜린 K를 생성하는 균주를 접종하고 발효시킴으로써 균주의 모나콜린 K의 생성능을 증대시킬 수 있는 배지 조성물, 이를 이용하여 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물을 제조하는 방법, 상기 제조방법에 의해 제조된 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물 및 상기 발효물을 포함하는 콜레스테롤 개선용 건강기능식품에 관한 것이다.
모나콜린 K(monacolin K)는 콜레스테롤의 생합성을 억제하는 효과를 나타내는 물질로서, 로바스타틴(lovastatin)이라는 명칭으로도 알려져 있다. 콜레스테롤의 생합성에는 조절 효소로서 HMG-CoA 환원효소(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase)가 관여하는데, 모나콜린 K는 그 구조가 HMG-CoA 환원효소의 기질인 HMG-CoA와 매우 유사하고, HMG-CoA 환원효소에 대한 친화도가 매우 높은 특징이 있다. 따라서, HMG-CoA 대신 모나콜린 K가 HMG-CoA 환원효소에 미리 결합됨으로써 HMG-CoA 환원효소의 저해제로 작용한다. 특히, 모나콜린 K는 혈중 콜레스테롤을 저하시키는 과정에서 심혈관계 질환의 주 원인인 저밀도 지단백질(LDL) 콜레스테롤을 우선적으로 낮추는 것으로 보고되고 있다. 따라서, 모나콜린 K는 혈중 콜레스테롤 수치, 그 중에서도 유해한 LDL 콜레스테롤 수치를 저하시키기 위한 건강기능식품으로 활용될 수 있다.
이러한 모나콜린 K를 함유하는 식품의 일 예로는 홍국미를 들 수 있다. 홍국미란 모나스커스 속(Monascus sp.)의 곰팡이인 홍국균을 백미에 발효시켜 생성된 붉은색 쌀로서, 상기 홍국균의 발효 과정에서 모나콜린 K가 분비된다. 이러한 모나콜린 K의 생성량을 증가시키기 위하여, 홍국균의 발효에 사용되는 균주와 배지의 종류에 관한 연구, 발효 조건의 최적화에 대한 연구 등이 진행되고 있다. 예를 들어, 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0082694호에서는 쌀에 염화나트륨을 혼합하여 수득한 고체배지에 홍국균을 접종한 후 배양함으로써 모나콜린 K의 생성량을 증가시킬 수 있다고 기재하고 있다. 다만, 이러한 홍국균의 발효 과정에서는 모나콜린 K뿐만 아니라 시트리닌(citrinin)이 함께 생성되는데, 시트리닌은 신장에 독성을 일으키는 문제가 있으므로 안전성 측면에서 한계가 있었다.
이에 대한 대안적인 기술로서, 대한민국 등록특허공보 제10-1547642호에서는 모나콜린 K를 생성하는 균주로서 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.)의 균주를 사용함으로써 발효 과정에서 시트리닌의 생성을 방지하고, 균주의 변이를 통해 모나콜린 K의 생성능을 증가시키는 기술을 기재하고 있다. 상기 아스퍼질러스 속의 균주는 황갈색을 띠는 균사 형성 곰팡이로서, 이를 사용하는 경우 모나콜린 K를 생성하는 발효 과정에서 시트리닌이 생성되지 않아 신장에 대한 독성의 염려 없이 식품에 활용할 수 있다. 그러나, 아스퍼질러스 속의 균주를 사용한 발효 공정에서 모나콜린 K의 생성능을 증대시키기 위한 발효 기술의 개발은 종래의 홍국균 발효 기술에 비하여 미진한 상태이다.
따라서, 모나콜린 K 생성 과정에서 시트리닌을 생성하지 않으면서 모나콜린 K의 생성능을 증대시킬 수 있는 발효 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 균주의 모나콜린 K 생성능을 증대시키기 위한 모나콜린 K 생성용 배지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 배지 조성물을 이용하여 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조방법에 의해 제조되어 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 발효물을 포함하는 콜레스테롤 개선용 건강기능식품을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 현미, 미강 분말 및 글루타민산 나트륨(MSG)을 포함하는, 모나콜린 K 생성용 배지 조성물을 제공한다.
본 발명의 배지 조성물은, 전체 배지 조성물의 중량에 대하여, 현미 88 내지 94중량%, 미강 분말 4 내지 10중량% 및 MSG 1 내지 4중량%를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 현미의 수분 함량은 30 내지 40중량%일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 미강 분말은 볶음미강 분말일 수 있다.
본 발명의 배지 조성물은 아스퍼질러스(Aspergillus) 속의 균주 또는 이의 변이주를 이용한 발효에 사용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 아스퍼질러스 속 균주는 아스퍼질러스 테레우스(Aspergillus terreus)일 수 있다.
본 발명은 또한, (i) 현미, 미강 분말 및 글루타민산 나트륨(MSG)을 포함하는 배지 조성물에 모나콜린 K를 생성하는 균주를 접종하는 접종 단계; 및 (ii) 상기 균주가 접종된 배지 조성물을 발효시켜 발효물을 수득하는 발효 단계를 포함하는, 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 발효 단계는 90%RH 이상의 습도에서 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 발효 단계는 25 내지 35℃의 온도에서 7 내지 15일 동안 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 발효 단계에서 가수처리 공정을 2 내지 3회 수행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가수처리 공정에서, 가수처리량은 배지 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 2중량%인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 균주가 접종된 배지 조성물의 발효 개시 시점에서의 입국수분함량은 35 내지 40중량%인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 균주가 접종된 배지 조성물의 발효 종료 시점에서의 출국수분함량은 45 내지 50중량%인 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, 상기 제조방법으로 제조된, 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물을 포함하는 콜레스테롤 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명에 따른 모나콜린 K 생성용 배지 조성물은 모나콜린 K를 생성하는 균주를 이용한 발효에 사용됨으로써, 균주의 모나콜린 K 생성능을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제조방법에 따르면 상기 배지 조성물을 사용하고 발효 조건을 조절함으로써 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물을 제조할 수 있다. 따라서, 상기 발효물은 모나콜린 K를 다량 함유하므로 콜레스테롤 합성 억제 효과가 우수하여, 콜레스테롤 개선용 건강기능식품에 효과적으로 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 구현 형태에 대해서 보다 상세히 설명한다. 다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명은 모나콜린 K 생성용 배지 조성물, 이를 이용하여 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물을 제조하는 방법, 상기 제조방법에 의해 제조된 발효물 및 상기 발효물을 포함하는 콜레스테롤 개선용 건강기능식품을 제공한다.
모나콜린 K(IUPAC Name: [8-[2-(4-hydroxy-6-oxooxan-2-yl)ethyl]-3,7-dimethyl-1,2,3,7,8,8a-hexahydronaphthalen-1-yl] 2-methylbutanoate)는 하기 화학식 1의 구조를 갖는 물질이다. 모나콜린 K는 콜레스테롤 생합성 경로에서 HMG-CoA 환원효소의 활성을 억제시킴으로써 콜레스테롤의 생합성을 억제하여 혈중 콜레스테롤을 감소시키는 기능이 있다.
[화학식 1]
Figure 112020127089698-pat00001
본 발명에 따르면, 모나콜린 K를 생성하는 균주를 발효시키는 배지의 조성, 발효 조건, 발효 방법 등을 조절함으로써 모나콜린 K의 함량이 매우 높은 발효물을 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명의 발효물은 혈중 콜레스테롤 수치를 낮추기 위한 건강기능식품에 효과적으로 적용될 수 있다.
본 발명은 모나콜린 K 생성용 배지 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 배지 조성물은 현미, 미강 분말 및 글루타민산 나트륨(monosodium glutamate, MSG)를 포함한다. 바람직하게는, 상기 배지 조성물은 전체 조성물의 중량에 대하여, 현미 82 내지 98중량%, 미강 분말 1 내지 15중량% 및 MSG 0.5 내지 5중량%를 포함할 수 있다.
본 발명에서, 상기 현미는 모나콜린 K 생성용 배지 조성물의 주원료로 사용된다. 이로써, 백미를 사용하는 경우에 비하여 모나콜린 K를 생성하는 균주의 발효 효율이 향상되어, 모나콜린 K의 함량이 높은 발효물을 제조할 수 있다.
상기 현미의 수분함량은 20 내지 50중량%일 수 있고, 모나콜린 K의 생성능 증대 측면에서 30 내지 40중량%인 것이 바람직하며, 33 내지 35중량%인 것이 더 바람직하다.
상기 현미는 배지 조성물 전체 100중량%에 대하여 82 내지 98중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 88 내지 94중량%, 더 바람직하게는 89 내지 91중량% 포함되는 것이 균주의 발효 효율 측면에서 유리하다.
본 발명에서, 상기 미강 분말은 모나콜린 K의 생성에 필요한 영양원을 보충하기 위한 부원료로 사용된다. 미강이란 현미를 백미로 도정하는 과정에서 분리되는 부산물로서, 비타민, 미네랄, 식이섬유, 단백질, 지질 등 풍부한 영양원을 가진다. 본 발명에서는 미강을 분쇄한 형태의 미강 분말을 배지에 첨가함으로써, 다른 곡류를 부원료로 사용하는 경우에 비하여 모나콜린 K를 생성하는 균주, 특히 아스퍼질러스 속의 균주의 발효에 의한 모나콜린 K의 생성율을 효과적으로 증대시킬 수 있다.
본 발명에서, 상기 미강 분말은 미강을 분쇄하여 얻을 수 있다. 상기 분쇄 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 볼 밀링(ball milling), 콜로이드 밀링(colloid milling) 등 당업계에 일반적으로 알려진 곡류 분쇄 방법을 사용할 수 있다.
상기 미강 분말은 10 내지 50메쉬(mesh), 바람직하게는 20 내지 40메쉬(mesh)의 입경을 가질 수 있다. 미강 분말의 평균 입경이 상기 범위 내인 경우, 미강 내에 포함된 영양원들이 배지의 주원료와 원활하게 혼합될 수 있다. 상기 메쉬는 입자를 체로 칠 때 체눈의 크기로 입자 크기의 등급을 매기는 단위로서, 1인치(inch) 내에 존재하는 구멍(aperture) 또는 망선(wire)의 수를 의미한다.
본 발명에서, 상기 미강 분말은 볶음미강 분말일 수 있다. 미강 분말로서 볶음미강 분말을 사용하는 경우, 미강 내의 지방산들이 산패되어 영양원이 손실되는 것을 막을 수 있고, 미강에 존재할 수 있는 미생물, 이물질 등을 불활성화 시켜 원하는 균주의 발효 품질을 향상시키는데 도움을 줄 수 있다. 또한, 미강 내 영양원들을 열 분해시켜 미생물의 활용도를 향상시킬 수 있다.
상기 볶음미강 분말은 미강을 80 내지 120℃, 바람직하게는 95 내지 100℃의 온도에서, 5분 내지 30분, 바람직하게는 10 내지 20분 동안 볶은 후 분쇄하여 제조할 수 있다.
상기 미강 분말은 배지 조성물 전체 100중량%에 대하여 1 내지 15중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 4 내지 10중량%, 더 바람직하게는 6 내지 9중량% 포함될 수 있다. 상기 볶음미강 분말의 함량이 너무 낮은 경우에는 모나콜린 K의 생성능 향상 효과가 미미할 수 있고, 볶음미강 분말의 함량이 너무 높은 경우에는 배지 전체에서 주원료의 비율이 감소하여 모나콜린 K의 생성량이 오히려 저하될 수 있다.
본 발명에서, 상기 글루타민산 나트륨(MSG)은 필수 아미노산인 글루탐산의 나트륨염으로서 배지에 질소원을 보충하기 위한 첨가제로 사용된다. 상기 MSG는 균주의 발효가 효과적으로 진행되도록 도와 모나콜린 K의 생성량 증가에 기여한다.
상기 MSG는 배지 조성물 전체 100중량%에 대하여 0.5 내지 5중량%, 바람직하게는 1 내지 4중량%, 더 바람직하게는 2 내지 3중량% 포함될 수 있다. 글루타민산 나트륨의 함량이 상기 범위 내인 경우, 모나콜린 K의 생성량 증가 효과가 최적화될 수 있다.
본 발명에서, 상기 모나콜린 K 생성용 배지 조성물은 모나콜린 K를 생성하는 균주를 이용한 발효에 사용될 수 있다.
상기 모나콜린 K를 생성하는 균주는 아스퍼질러스(Aspergillus) 속의 균주 또는 모나스커스(Monascus) 속의 균주일 수 있으며, 상기 균주의 범위는 이들의 변이주를 포함하는 개념이다. 상기 아스퍼질러스 속의 균주는 아스퍼질러스 테레우스(Aspergillus terreus) 등일 수 있고, 상기 모나스커스 속의 균주는 모나스커스 퍼푸레우스(Monascus purpureus), 모나스커스 필로서스(Monascus pilosus), 모나스커스 앵카(Monascus anka), 모나스커스 루버(Monascus ruber) 등일 수 있다.
본 발명에서, 상기 모나콜린 K를 생성하는 균주는 아스퍼질러스(Aspergillus) 속의 균주 또는 이의 변이주인 것이 바람직하고, 특히 아스퍼질러스 테레우스(Aspergillus terreus) 또는 이의 변이주인 것이 더 바람직하다. 이 경우, 발효 과정에서 곰팡이 독소 중의 하나인 시트리닌 생합성 경로에 관여하는 유전자 발현이 억제되는 장점이 있다.
바람직하게, 상기 모나콜린 K를 생성하는 균주는 아스퍼질러스 테레우스 DSMK01일 수 있다. 상기 아스퍼질러스 테레우스 DSMK01은 아스퍼질러스 테레우스 KCCM12225의 변이주로서, 발효 과정에서 시트리닌을 생성하지 않으며, 다른 아스퍼질러스 테레우스 균주에 비하여 모나콜린 K의 생성능이 우수하다. 아스퍼질러스 테레우스 KCCM12225로부터 아스퍼질러스 테레우스 DSMK01 변이주를 생성하는 방법은 본 출원인의 다른 특허 제10-1547642호에 기재된 내용을 참고할 수 있다.
또한, 본 발명은 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 발효물의 제조방법은 (i) 현미, 미강 분말 및 글루타민산 나트륨(MSG)을 포함하는 배지 조성물에 모나콜린 K를 생성하는 균주를 접종하는 접종 단계; 및 (ii) 상기 균주가 접종된 배지 조성물을 발효시켜 발효물을 수득하는 발효 단계를 포함한다.
상기 접종 단계에서, 상기 배지 조성물은 현미에 미강 분말 및 MSG를 첨가함으로써 제조된 것일 수 있다. 상기 배지 조성물 전체 100중량%에 대하여, 상기 현미의 함량은 82 내지 98중량%, 바람직하게는 88 내지 94중량%, 더 바람직하게는 89 내지 91중량%일 수 있고, 상기 미강 분말의 함량은 1 내지 15중량%, 바람직하게는 4 내지 10중량%, 더 바람직하게는 6 내지 9중량%일 수 있으며, 상기 MSG의 함량은 0.5 내지 5중량%, 바람직하게는 1 내지 4중량%, 더 바람직하게는 2 내지 3중량%일 수 있다.
본 발명에서, 상기 배지 조성물의 현미는 수분 조절 공정을 통하여 수분 함량이 조절된 것일 수 있다. 상기 수분 조절 공정은 현미에 미강 분말 및 MSG가 첨가되기 전에 수행될 수 있으며, 이로써 후속 발효 공정에 필요한 수분을 충분히 공급하여 균주가 효과적으로 발효되도록 할 수 있다. 상기 현미의 수분함량은 20 내지 50중량%, 바람직하게는 30 내지 40중량%, 더 바람직하게는 33 내지 35중량%로 조절되는 것이 모나콜린 K의 생성량 증가 측면에서 유리하다.
본 발명에서, 상기 미강 분말은 앞서 설명한 바와 같은 볶음미강 분말을 사용할 수 있다.
상기 배지 조성물의 각 성분의 기술적 의의 및 효과에 대한 상세한 설명은 상기 배지 조성물에 대한 설명에서 전술한 바와 동일하므로, 중복을 피하기 위해 구체적인 설명을 생략한다.
상기 접종 단계에서, 모나콜린 K를 생성하는 균주로는 아스퍼질러스 속의 균주, 모나스커스 속의 균주, 또는 이들의 변이주를 사용할 수 있으며, 이들의 종류는 상기 배지 조성물에 대한 설명에서 전술한 바와 동일하므로 중복을 피하기 위해 구체적인 설명을 생략한다.
본 발명에서, 상기 모나콜린 K를 생성하는 균주는 아스퍼질러스(Aspergillus) 속의 균주 또는 이의 변이주인 것이 바람직하고, 특히 아스퍼질러스 테레우스(Aspergillus terreus) 또는 이의 변이주인 것이 더 바람직하다. 이 경우, 발효 과정에서 곰팡이 독소 중의 하나인 시트리닌 생합성 경로에 관여하는 유전자 발현이 억제되는 장점이 있다. 균주로서 변이주를 사용하는 경우, 변이주 자체를 입수하여 사용하거나, 모균을 돌연변이화 시킴으로써 변이주를 제조하여 사용할 수 있다.
바람직하게, 상기 모나콜린 K를 생성하는 균주로는 아스퍼질러스 테레우스 DSMK01을 사용할 수 있다. 상기 아스퍼질러스 테레우스 DSMK01은 아스퍼질러스 테레우스 KCCM 12225의 변이주로서, 아스퍼질러스 테레우스 KCCM 12225에 NTG(N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine)를 첨가하거나 자외선을 조사한 후 배양하고 선별하여 얻을 수 있다. 상기 아스퍼질러스 테레우스 DSMK01은 발효 과정에서 시트리닌을 생성하지 않으며, 다른 아스퍼질러스 테레우스 균주에 비하여 모나콜린 K의 생성능이 매우 우수하다.
상기 균주의 접종량은 배지 전체 중량에 대하여 0.2 내지 2.0중량%, 바람직하게는 0.5 내지 1.0중량%인 것이 발효 효율 측면에서 바람직하다.
상기 균주는 발효를 개시하는 데 필요한 접종균체, 즉 종균의 형태로 준비될 수 있다. 구체적으로, 상기 균주를 종균용 배지에 식균하여 배양한 후 접종을 수행할 수 있다. 상기 배양 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당업계에 공지된 방법을 사용하여 수행될 수 있다.
상기 발효 단계에서, 균주가 접종된 배지 조성물을 발효시킴으로써 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물을 제조한다.
본 발명에서, 상기 발효는 20 내지 50℃, 바람직하게는 25 내지 35℃의 온도에서 수행될 수 있다. 발효 온도가 너무 낮은 경우 발효 시간이 길어져 효율이 낮아지고 세균에 의한 오염의 확률이 높아질 수 있으며, 발효 온도가 너무 높은 경우에는 발효에 의한 모나콜린 K의 생성량이 감소할 수 있다. 또한, 상기 발효 기간은 모나콜린 K의 함량 변화에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 5 내지 20일 동안 수행될 수 있고, 바람직하게는 7 내지 15일 동안 수행될 수 있다.
본 발명에서, 상기 발효는 80%RH 이상, 바람직하게는 90%RH 이상, 더 바람직하게는 95%RH 이상의 습도 조건에서 수행될 수 있다. 발효 시 습도를 상기 범위로 유지함으로써 발효 과정에서 기질이 건조되는 것을 막을 수 있고, 균주의 발효가 효과적으로 진행되어 모나콜린 K의 생성량을 현저하게 증가시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 상기 발효 단계에서 가수처리 공정을 수행할 수 있다. 상기 가수처리는 발효 중인 기질 상부에 멸균된 공정수를 투입한 후 혼합하는 방법을 통해 수행될 수 있으며, 가수처리를 통해 발효 기질의 수분함량이 모나콜린 K 생성량을 증대시킬 수 있는 수준에 도달하도록 조절할 수 있다.
상기 가수처리 공정에서, 가수처리량은 배지 전체 중량에 대하여 0.5 내지 3중량%일 수 있고, 가수처리 횟수는 1 내지 5회일 수 있다. 특히, 발효 기질의 수분함량을 모나콜린 K의 생성량을 증대시킬 수 있는 수준으로 조절하기 위하여, 배지 전체 중량에 대하여 회당 1 내지 2중량%의 양으로 2 내지 3회 가수처리를 수행하는 것이 바람직하다. 발효 과정 중에 발효 기질 내 수분증발이 발생하는 경우, 가수처리 횟수를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 균주가 접종된 발효 배지의 입국 수분함량과 출국 수분함량을 조절함으로써 모나콜린 K의 생성량을 극대화시킬 수 있다. 본 발명에서, 상기 "입국"은 배지에 균주를 접종한 직후, 즉 발효가 개시되는 시점에서의 상태를 의미하며, 상기 "출국"은 발효가 종료되는 시점에서의 상태를 의미한다. 상기 입국 및 출국 수분함량은 발효 습도의 조절 및 가수처리 공정에 의해 조절될 수 있다. 또한, 입국 수분함량이 미달되는 경우 종균 접종 시 멸균 공정수를 같이 투입함으로써 입국 수분함량을 조절할 수 있으며, 출국 수분함량은 발효 과정에서 발생하는 수증기에 의해 달라질 수 있다.
본 발명에서, 상기 입국 수분함량은 30 내지 50중량%일 수 있고, 상기 출국 수분함량은 40 내지 60중량%로 조절될 수 있다. 바람직하게, 입국 수분함량이 35 내지 40중량%, 출국 수분함량이 45 내지 50중량%인 경우 모나콜린 K의 함량이 매우 높은 발효물을 제조할 수 있다. 입국 수분함량이 너무 높은 경우에는 배지에 접종된 균주 뿐만 아니라 공기 중에 존재하는 다른 미생물(세균)의 생육이 활발해져, 모나콜린 K의 생성량이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 상기 발효 단계 이후, 발효가 종료된 발효물의 보존성, 안정성, 가공성 등의 확보를 위하여 발효물을 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 발효물의 수분함량이 10중량% 이하, 바람직하게는 8중량% 이하가 되도록 건조할 수 있다. 또한, 건조된 발효물을 사용하고자 하는 용도에 따라 적절한 크기로 분쇄하는 공정을 추가로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조되어 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물에 관한 것이다. 본 발명의 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물은 콜레스테롤 개선용 식품, 건강 기능성 식품, 사료 또는 의약품 등의 원료로서 효과적으로 이용될 수 있다.
본 발명의 제조방법에 따라 제조된 발효물은 모나콜린 K의 함량이 7.0mg/g 이상으로 높으며, 발효 조건 및 방법의 최적화를 통해 발효물의 모나콜린 K 함량을 8.0mg/g 이상, 바람직하게는 10.0mg/g 이상으로 극대화할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 발효물은 모나콜린 K의 함량이 매우 높으므로 콜레스테롤 저하용 식품에 효과적으로 이용될 수 있다. 또한, 발효물의 제조시 모나콜린 K를 생성하는 균주로서 아스퍼질러스 테레우스(Aspergillus terreus) 속의 균주 또는 이의 변이주를 사용하는 경우, 시트리닌의 생성이 억제되는 추가적인 효과가 있으므로 신장에 대한 독성의 우려 없이 발효물을 식품에 적용할 수 있다.
상기 발효물은 식품 또는 사료에 특별한 목적 용도를 달성하기 위하여 첨가될 수 있으므로, 이러한 측면에서 식품 조성물, 식품첨가제용 조성물, 사료 조성물 또는 사료첨가제용 조성물에 사용될 수 있다. 상기 발효물이 사료 또는 식품에 사용되는 경우, 모나콜린 K가 콜레스테롤 합성 효소인 HMG-CoA 환원효소(3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase)의 유전자의 발현을 억제하여, 콜레스테롤의 합성을 억제하는 효과를 나타낼 수 있다.
상기 발효물을 식품에 사용하는 경우, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 발효물 자체의 형태로 사용하거나, 가공된 형태로 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 발효물을 쌀 대용으로 또는 쌀과 함께 섞어서 밥을 짓는 용도에 사용할 수 있으며, 또는 이를 건조, 분쇄, 농축함으로써 다양한 형태로 가공하여 빵, 식혜, 막걸리, 식초 등과 같은 다양한 종류의 식품의 원료로 사용할 수 있다. 상기 식품은 건강 기능성 식품일 수 있으며, 보다 구체적으로, 혈중 콜레스테롤 농도를 저하시키기 위한 콜레스테롤 개선용 건강기능식품일 수 있다.
본 발명에서 "첨가제용"은 식품 또는 사료에 주원료 외에 첨가되는 구성이라면 모두 포함되며, 구체적인 예로 식품 또는 사료에서 기능성을 갖는 유효 활성물질 또는 가공식품에서 착색, 보존 등을 위해 첨가되는 식품 의약품 안전처에서 정의하고 있는 식품첨가물일 수 있다.
본 발명에서 사료용 조성물은 발효사료, 배합사료, 펠렛 형태 및 사일레지(silage) 등의 형태로 제조될 수 있다.
상기 조성물은 식품 또는 약제학적 분야에서 통상적으로 사용하는 담체 및 향료와 혼합하여 정제(tablet), 트로키(troche), 캡슐(capsule), 엘릭실(elixir), 시럽(syrup), 산제(powder), 현탁제(suspension) 또는 과립제(granule) 등의 형태로 제조 및 투여될 수 있다. 담체로는 결합제, 활탁제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제 등을 사용할 수 있다. 투여방식은 경구, 비경구 또는 도포법을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 경구 투여하는 것이 바람직하다. 또한, 투여용량은 체내에서 활성성분의 흡수도, 불활성율 및 배설속도, 피투여자의 연령, 성별, 상태 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 상기 조성물의 pH는 조성물이 사용되는 약제, 식품 등의 제조조건 등에 따라서 용이하게 변경 가능하다.
실시예
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 단, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위하여 일부 실험방법과 조성을 나타낸 것으로, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 제한되는 것은 아니다.
제조예: 모나콜린 K를 함유하는 발효물의 제조
배지의 주원료인 현미(대상㈜ 순창공장으로부터 제공)를 50℃의 가온탱크에서 3시간 동안 침지시킨 후, 침지된 현미의 표면에 20℃의 공정수를 첨가하여 잔존물을 제거하고, 자연압 상태에서 탈수처리하여 수분함량을 약 35중량% 수준으로 조절하였다. 탈수된 현미에 볶음미강 분말을 첨가하고 MSG(대상㈜ 군산공장으로부터 제공)를 배지 조성물 전체 중량에 대하여 3중량%가 되도록 첨가한 후 균일하게 배합하여 배지를 제조하고, 3개의 가압멸균 챔버에 일정량씩 각각 소분하였다.
챔버에 담은 상태로, 온도 121℃, 압력 1.5kgf/cm3의 조건에서 설비 내부에 스팀을 투입하여 약 15분간 멸균시킨 후, 멸균기 내 자켓에 냉수를 투입하고 내부 송풍을 통하여 배지의 품온을 30℃ 이하로 냉각하였다. 제조된 3개의 발효 배지 각각에 대하여, 챔버 내부로 아스퍼질러스 테레우스(Aspergillus terreus) DSMK01 (대상㈜로부터 제공) 균주를 미리 배양하여 준비한 종균을 배지 전체의 중량에 대해 0.6중량%의 양으로 고르게 접종하였다. 이 때 기질의 수분함량을 측정하여, 약 35중량% 수준임을 확인하였다.
종균을 접종한 후, 초기 발효 품온을 30℃로 유지하고 발효 기간 중 내부 습도를 100%RH 수준으로 유지하여 발효시켰으며, 발효 과정에서 지속적으로 산소(공기)를 공급하였다. 발효 7일차에 챔버 내 발효물의 상태를 확인한 후, 발효 기질 중량 대비 약 1중량%의 멸균된 증류수를 발효기질 위에 고르게 살포한 후 균일하게 혼합시켜 가수처리하였으며, 가수처리가 완료되면 수분함량을 측정하여 발효 기질의 수분함량이 37중량% 이상인지 확인한 후 발효 공정을 계속 진행하고, 동일한 방법으로 가수처리를 1회 더 진행하였다. 발효 기질이 분해되어 스폰지와 같은 조직형태로 변형되면 발효를 종료시켰다. 발효 종료 시 기질의 수분함량을 측정하여, 약 50중량% 수준임을 확인하였다.
발효가 종료된 발효물을 50℃의 건조실에 넣은 후, 주변 공기 오염을 최소화하며 수분함량이 약 8중량%가 되도록 건조를 진행하였다. 건조가 완료된 발효물을 30mesh 수준으로 분쇄하여 냉장 보관하였다.
실험예: HPLC 분석에 의한 모나콜린 K의 함량 측정
상기 제조예의 방법에 따라 제조한 발효물에 대해 후술하는 방법으로 HPLC(High Performance Liquid Chromatography) 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하였다.
먼저, HPLC 분석용 시료 제조를 위하여, 발효물을 5g씩 취하고 상기 발효물에 메탄올 25mL를 첨가한 후 진탕기를 사용하여 온도 27℃, 속도 180rpm의 조건에서 3시간 동안 진탕 추출하였다. 추출이 완료되면 여과지를 사용하여 여과하고, 원심분리기에서 온도 4℃, 속도 3,000rpm의 조건에서 10분 동안 원심분리하였다. 원심분리가 완료되면 상등액을 취하여 공경(pore size)이 0.45㎛인 시린지 필터(syringe filter)로 여과하고, 여액을 시료로 사용하여 HPLC 분석을 수행하였다.
한편, 시료의 모나콜린 K 함량을 정량하기 위하여, 5 내지 300mg/L 범위의 농도를 갖는 모나콜린 K 표준용액에 대해 HPLC 분석을 수행하여 검량선을 작성하였다. 발효물 시료의 검출곡선과 표준용액의 검량선을 비교하여 모나콜린 K가 생성된 것을 확인하고, 시료의 검출곡선으로부터 모나콜린 K의 피크를 검량선에 대입하여, 각 시료에 대한 모나콜린 K 함량(mg/g)을 산출하였다.
상기 HPLC 분석은 아래와 같은 조건에서 수행하였다.
- 분석 기기: Class-LC 10 (Shimadzu Corporation)
- UV 검출기: SPD-10A (Shimadzu Corporation)
- UV 파장: 238nm
- 온도: 40℃
- 컬럼: Mightysil C18 reverse-phase column (4.6Х250mm) (Kanto Corporation)
- 이동상: 메탄올:18mM o-phosphoric acid = 77.5:22.5 (중량비)
- 유속: 1.2mL/min
- 시료 주입량: 20㎕
실험예 1: 배지의 주원료에 따른 모나콜린 K의 함량 비교 실험
상기 제조예에서 볶음미강 분말을 4중량%로 첨가하여 제조한 3개의 발효물 각각에 대해 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 상기 제조예와 동일한 방법으로 제조하되, 배지의 주원료로 현미 대신 백미 또는 밀글루텐을 사용한 발효물에 대해서도 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 함께 나타내었다.
주원료 백미 현미 밀글루텐
모나콜린 K 함량 (mg/g) 5.2 7.2 4.8
5.1 8.1 4.3
4.9 7.6 4.9
상기 표 1의 결과로부터, 발효 배지의 주원료로 현미를 사용함으로써 다른 곡류 배지에 비하여 모나콜린 K의 생성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 특히, 발효 배지의 주원료로 현미를 사용하는 경우 홍국균 발효 배지의 기질로서 일반적으로 사용되는 백미를 사용한 경우에 비하여 모나콜린 K의 생성능이 현저히 우수한 결과를 확인하였다.
실험예 2: 배지의 부원료에 따른 모나콜린 K의 함량 비교 실험
상기 제조예에서 볶음미강 분말을 4.7중량%로 첨가하여 제조한 3개의 발효물 각각에 대해 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 또한, 상기 제조예와 동일한 방법으로 제조하되, 배지의 부원료로 볶음미강 분말 대신 볶음소맥(대상㈜ 순창공장으로부터 제공) 또는 당박(대상㈜ 오산공장으로부터 제공)을 사용한 발효물에 대해서도 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 함께 나타내었다.
부원료 볶음소맥 볶음미강 분말 당박(물엿박)
모나콜린 K 함량 (mg/g) 6.3 8.3 7.9
6.6 7.9 7.5
6.1 8.1 7.6
상기 표 2의 결과로부터, 발효 배지의 부원료로 볶음미강 분말을 첨가하는 경우 다른 곡물 기반의 부원료들에 비하여 모나콜린 K의 생성능이 우수함을 확인하였다.
실험예 3: 미강 분말의 첨가량에 따른 모나콜린 K의 함량 비교 실험
상기 제조예에서 볶음미강 분말을 배지 조성물 전체 중량에 대하여 1, 2, 3, 5, 7, 9, 10 및 12중량%로 첨가하여 제조한 발효물 각각에 대해 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
첨가량(중량%) 1% 2% 3% 5% 7% 9% 10% 12%
모나콜린 K 함량 (mg/g) 6.8 7.0 7.1 8.3 10.5 8.5 8.1 7.5
6.3 6.9 7.0 8.1 10.6 8.3 8.0 7.3
6.2 6.9 7.2 8.4 10.6 8.3 8.0 7.6
상기 표 3의 결과로부터, 부원료인 미강 분말의 첨가량에 따라 모나콜린 K의 생산량이 달라지는 것을 확인하였으며, 미강 분말의 첨가량이 전체 배지 조성물의 중량에 대하여 5 내지 10중량%인 경우 모나콜린 K의 생산량이 8.0mg/g 이상으로 우수하고, 특히 7중량%일 때 모나콜린 K의 함량이 10.5mg/g 이상으로 가장 우수함을 확인하였다.
실험예 4: 가수 처리량에 따른 모나콜린 K의 함량 비교 실험
상기 제조예에서 볶음미강 분말을 7.9중량%로 첨가하여 제조한 3개의 발효물 각각에 대해 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 또한, 상기 제조예와 동일한 방법으로 제조하되, 하기 표 4와 같이 발효 공정에서의 가수 처리량을 조절하여 제조한 발효물에 대해서도 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 4에 함께 나타내었다.
가수 처리량(%) 0.1% 0.5% 1% 2%
모나콜린 K 함량 (mg/g) 4.1 6.2 10.2 8.3
4.0 6.7 10.4 8.1
4,3 6.8 10.1 8.2
상기 표 4의 결과로부터, 가수처리 공정에서 가수 처리량에 따라 모나콜린 K의 생산량이 달라지는 것을 확인하였으며, 가수 처리량이 1 내지 2%인 경우 모나콜린 K의 생산량이 8.1mg/g 이상으로 우수하고, 특히 1%일 때 모나콜린 K의 함량이 10.1mg/g 이상으로 가장 우수함을 확인하였다.
실험예 5: 가수처리 횟수에 따른 모나콜린 K의 함량 비교 실험
상기 제조예에서 볶음미강 분말을 7.9중량%로 첨가하여 제조한 3개의 발효물 각각에 대해 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 또한, 상기 제조예와 동일한 방법으로 제조하되, 하기 표 5와 같이 발효 공정에서의 가수처리 횟수를 조절하여 제조한 발효물에 대해서도 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 5에 함께 나타내었다.
가수처리 횟수
(14일 배양기간 중)
1회 2회 3회
모나콜린 K 함량 (mg/g) 6.2 10.3 8.3
6.3 10.2 8.0
6.2 10.2 8.2
상기 표 5의 결과로부터, 가수처리 공정에서 가수처리 횟수에 따라 모나콜린 K의 생산량이 달라지는 것을 확인하였으며, 2 내지 3회 가수처리하는 경우 모나콜린 K의 생산량이 8.0mg/g 이상으로 우수하고, 특히 가수처리를 2회 수행하였을 때 모나콜린 K의 함량이 10.2mg/g 이상으로 가장 우수함을 확인하였다.
실험예 6: 발효 습도에 따른 모나콜린 K의 함량 비교 실험
상기 제조예에서 볶음미강 분말을 7.9중량%로 첨가하여 제조한 3개의 발효물 각각에 대해 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다. 또한, 상기 제조예와 동일한 방법으로 제조하되, 하기 표 6과 같이 발효 습도를 조절하여 제조한 발효물에 대해서도 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 6에 함께 나타내었다.
습도(%RH) 30% 50% 70% 80% 90% 100%
모나콜린 K 함량 (mg/g) 4.2 5.1 5.7 7.3 10.2 10.7
4.0 5.2 5.8 7.4 10.1 10.6
4.3 5.1 5.7 7.3 10.2 10.5
상기 표 6의 결과로부터, 종균의 발효 과정에서 습도 조건에 따라 모나콜린 K의 생산량이 달라지는 것을 확인하였으며, 습도가 90% 이상인 경우 모나콜린 K의 생산량이 10.1mg/g 이상으로 우수하고, 특히 100%일 때 모나콜린 K의 함량이 10.5mg/g 이상으로 가장 우수함을 확인하였다.
실험예 7: 입국 수분함량에 따른 모나콜린 K의 함량 비교 실험
상기 제조예에서 볶음미강 분말을 7.9중량%로 첨가하여 제조한 3개의 발효물 각각에 대해 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다. 또한, 상기 제조예와 동일한 방법으로 제조하되, 하기 표 7과 같이 발효 공정에서 입국 수분함량(발효 개시 시점에서의 수분함량)을 조절하여 제조한 발효물에 대해서도 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 7에 함께 나타내었다.
입국 수분함량 (중량%) 28% 30% 35% 40%
모나콜린 K 함량 (mg/g) 5.7 6.4 10.6 9.1
6.0 6.8 10.5 9.3
5.9 6.7 10.3 9.3
상기 표 7의 결과로부터, 종균의 발효 과정에서 입국 수분함량에 따라 모나콜린 K의 생산량이 달라지는 것을 확인하였으며, 입국 수분함량이 35 내지 40%인 경우 모나콜린 K의 생산량이 9.1mg/g 이상으로 우수하고, 특히 35%일 때 모나콜린 K의 함량이 10.3mg/g 이상으로 가장 우수함을 확인하였다.
실험예 8: 출국 수분함량에 따른 모나콜린 K의 함량 비교 실험
상기 제조예에서 볶음미강 분말을 7.9중량%로 첨가하여 제조한 3개의 발효물 각각에 대해 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다. 또한, 상기 제조예와 동일한 방법으로 제조하되, 발효 공정에서 가수처리의 양 또는 횟수를 다르게 하여 하기 표 8과 같이 출국 수분함량(발효 종료 시점에서의 수분함량)을 조절하여 제조한 발효물 각각에 대해 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 8에 함께 나타내었다. 상기 발효물에 대한 모나콜린 K의 함량은 건조 후 수분함량 8%에 대한 것으로 환산하여, (모나콜린 분석값 × 92)/(100 - 출국 수분함량)으로 계산하였다.
출국 수분함량 (중량%) 30% 40% 45% 50%
모나콜린 K 함량 (mg/g) 7.3 7.8 10.6 10.0
7.1 7.9 10.4 10.2
7.1 7.8 10.4 10.3
상기 표 8의 결과로부터, 종균의 발효 과정에서 출국 수분함량에 따라 모나콜린 K의 생산량이 달라지는 것을 확인하였으며, 출국 수분함량이 45 내지 50%인 경우 모나콜린 K의 생산량이 10.0mg/g 이상으로 우수하고, 특히 45%일 때 모나콜린 K의 함량이 10.4mg/g 이상으로 가장 우수함을 확인하였다.
실험예 9: 수분함량 변화 패턴에 따른 모나콜린 K의 함량 비교 실험
상기 제조예에서 볶음미강 분말을 7.9중량%로 첨가하여 제조한 3개의 발효물 각각에 대해 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다. 또한, 상기 제조예와 동일한 방법으로 제조하되, 종균 접종 공정에서의 멸균 공정수와 발효 공정에서의 가수처리의 양 또는 횟수를 다르게 함으로써 하기 표 9와 같이 발효 개시 시점에서부터 14일 이후까지의 수분함량 변화 패턴을 조절하여 제조한 발효물에 대해서도 HPLC 분석을 수행하여 모나콜린 K의 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 9에 함께 나타내었다.
수분함량 변화 패턴
(중량%)
28% → 40% 35% → 50% 45% → 50%
모나콜린 K 함량 (mg/g) 8.2 10.3 6.3
8.3 10.5 6.6
8.2 10.5 6.4
상기 표 9의 결과로부터, 수분함량의 변화 패턴에 따라 모나콜린 K의 생산량이 달라지는 것을 확인하였으며, 수분함량을 입국 시 35%에서 출국 시 50%까지 조절하였을 때 모나콜린 K의 함량이 10.3mg/g 이상으로 높은 결과를 보였다.
반면, 입국 수분함량이 28중량%로 너무 낮은 경우에는 모나콜린 K의 생산량이 최대 8.3mg/g 수준으로, 발효 초기에 기질에 충분한 수분이 공급되지 않아 출국 수분함량을 높이더라도 모나콜린 K 생산량 증대에 한계가 있는 결과를 확인하였다. 또한, 입국 수분함량이 45중량%로 너무 높은 경우에는 출국 수분함량을 50중량% 수준으로 조절하더라도 모나콜린 K의 생산량이 최대 6.6mg/g 수준으로 저하될 수 있음을 확인하였으며, 이는 발효 초기에 수분함량이 높아지면 목적하는 종균 뿐만 아니라 공기 중에 존재하는 다른 미생물들의 생육이 활발해져 종균의 발효를 방해하는 원인에 의한 것으로 확인된다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

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  7. (i) 현미, 볶음미강 분말 및 글루타민산 나트륨(MSG)을 포함하되, 상기 볶음미강 분말을 전체 배지 조성물의 중량에 대하여 4 내지 10중량% 포함하는 배지 조성물에 모나콜린 K를 생성하는 균주로서 아스퍼질러스(Aspergillus) 속의 균주 또는 이의 변이주를 접종하는 접종 단계; 및
    (ii) 상기 균주가 접종된 배지 조성물을 발효시켜 발효물을 수득하는 발효 단계로서, 균주가 접종된 배지 조성물의 발효 종료 시점에서의 출국수분함량이 45 내지 50중량%인 발효 단계
    를 포함하는, 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 발효 단계가 90%RH 이상의 습도에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 발효 단계가 25 내지 35℃의 온도에서 7 내지 15일 동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물의 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 발효 단계에서 가수처리 공정을 2 내지 3회 수행하는 것을 특징으로 하는, 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 가수처리 공정에서, 가수처리량이 배지 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 2중량%인 것을 특징으로 하는, 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물의 제조방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 발효 단계에서, 균주가 접종된 배지 조성물의 발효 개시 시점에서의 입국수분함량이 35 내지 40중량%인 것을 특징으로 하는, 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물의 제조방법.
  13. 삭제
  14. 제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된, 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물.
  15. 제 14 항에 따른 모나콜린 K의 함량이 증대된 발효물을 포함하는, 콜레스테롤 개선용 건강기능식품.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101547642B1 (ko) * 2015-04-24 2015-08-27 대상 주식회사 모나콜린 k의 생성능이 증가된 황국 균주, 이를 이용한 황국미의 제조방법 및 모나콜린 k의 생산방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100970108B1 (ko) * 2008-03-10 2010-07-15 강인호 Gaba와 모나콜린-k 함량을 증대시킨 고기능성 홍국홍삼 및 그의 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104531791A (zh) 2014-11-24 2015-04-22 苏州嘉禧萝生物科技有限公司 利用米糠生产gaba的方法
KR101547642B1 (ko) * 2015-04-24 2015-08-27 대상 주식회사 모나콜린 k의 생성능이 증가된 황국 균주, 이를 이용한 황국미의 제조방법 및 모나콜린 k의 생산방법

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