KR19990036506A

KR19990036506A - 아글루콘 이소플라본이 농후한 식물성 단백질 추출물과 분리물,및 이들의 제조 방법

Info

Publication number: KR19990036506A
Application number: KR1019980018955A
Authority: KR
Inventors: 엘. 쉔 제롬; 에이. 브라이언 바바라
Original assignee: 테일러 리차드 비.; 프로테인 테크놀로지스 인터내쇼날, 인코포레이티드
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1998-05-26
Publication date: 1999-05-25
Also published as: CN1104202C; AU9049098A; CA2237419A1; CN1216685A; JPH11236397A; JP3609273B2; AU738774B2; KR100391231B1; RU2206230C2; BR9801763A

Abstract

본 발명은 아글루콘 이소플라본이 농후한 식물성 단백질 추출물과 분리물, 및 이들의 제조 및 회수 방법에 관한 것이다. 아글루콘 이소플라본 추출물은 글루콘 이소플라본을 포함하는 식물성 단백질 물질을 pH가 대략 그 단백질 물질의 등전점 이상인 수성 추출 용매로 추출하여 수성 추출물을 생성시키고, 추출물 내의 적어도 대부분의 글루콘 이소플라본을 아글루콘 이소플라본으로 전환시키는데 충분한 시간, 온도 및 pH의 조건하에서, 글루콘 이소플라본을 충분한 양의 베타 글루코시다아제 효소 또는 에스테라아제 효소와 반응시킴으로써, 아글루콘 이소플라본이 농후한 추출물을 생성시켜 제조한다. 아글루콘 이소플라본이 농후한 분리물은 반응된 추출물의 pH를 대략 식물성 단백질 물질의 등전점으로 조정하여 단백질 물질을 침전시키고, 단백질 물질을 분리하여 아글루콘이 농후한 단백질 물질을 생성시킴으로써 제조한다.

Description

아글루콘 이소플라본이 농후한 식물성 단백질 추출물과 분리물, 및 이들의 제조 방법

본 발명은, 식물성 단백질 물질로부터 용해성 물질을 추출하고, 단백질 분리물 내에 함유되어 있는 대부분의 글루콘 이소플라본을 아글루콘 이소플라본으로 전환시킬 수 있는 조건하에서 1종 이상의 베타-글루코시다아제 효소로 처리함으로써, 아글루콘 이소플라본이 농후한 추출물 및 분리물(isolate)을 제조하는 방법에 관한 것이다.

이소플라본은 대두와 같은 식물성 단백질 물질을 비롯하여 다양한 콩류 식물에서 발견된다. 이소플라본류 화합물은 다이드진, 6"-OAc 다이드진, 6"-OMal 다이드진, 다이드제인, 게니스틴, 6"-OAc 게니스틴, 6"-OMal 게니스틴, 게니스테인, 글리시틴, 6"-OMal 글리시틴, 글리시테인, 바이오카닌 A, 포르모노네틴 및 쿠메스테롤을 포함한다. 전형적으로, 이러한 화합물들은 대두의 고유한 쓴맛과 관련되어 있으며, 분리물과 농축물과 같은 상업용 제품의 제조에서는 이러한 물질들을 제거하는데 노력을 기울이고 있다. 예를 들면, 콩 플레이크(flake)를 수용성 알칼리 용매로 추출시켜 콩 단백질 분리물을 제조하는 종래의 방법에 있어서, 많은 양의 이소플라본이 추출물에 용해되고, 유장에 용해된 채로 남아 있으며, 이것은 보통 단백질의 산 침전을 수행하여 분리물을 제조한 후에 폐기된다. 산에 의하여 침전된 단백질 분리물에 남아 있는 잔류 이소플라본은 보통 분리물을 철저하게 세척함으로써 남김없이 제거된다.

최근 밝혀진 바에 의하면, 대두와 같은 식물성 단백질 내에 함유되어 있는 이소플라본은 하기 문헌에 기술되어 있는 바와 같이 사람의 암 세포, 예를 들면 유방암 세포와 전립선 암 세포의 성장을 억제할 수 있다: 문헌["Genistein Inhibition of the Growth of Human Breast Cancer Cells, Independence from Estrogen Receptors and the Multi-Drug Resistance Gene", 피터슨과 배른 공저,Biochemical and Biophysical Research, Communications, Vol. 179, No. 1, pp. 661-667, Aug.30, 1991], 문헌["Genistein and Biochanin A Inhibit the Growth of Human Prostate Cancer Cells but Not Epidermal Growth Factor Receptor Tyrosine Autophosphorylation", 피터슨과 배른 공저,The Prostate, Vol. 22, pp. 335-345, (1993)] 및 문헌["Soybeans Inhibit Mammary Tumors in Models of Breast Cancer", 배른 등 공저,Mutagens and Carcinogens in the Diet, pp. 239-253(1990)].

전술한 이소플라본 중, 일부는 글루코스 분자가 부착되어 있는 글루코사이드 또는 글루콘으로서 존재한다. 6"-OAc 게니스틴과 같은 몇 가지 글루콘은 글루코스 분자 자체의 6번 위치에 부착된 아세테이트 기를 포함한다. 글루코사이드를 비롯한 모든 이소플라본은 의약적 가치 면에서 매우 중요하지만, 특별히 가장 중요한 이소플라본은 글루코스 분자가 부착되어 있지 않은 아글루콘이다. 이러한 이소플라본은 글루콘 또는 이소플라본 글루코사이드 만큼 수용성을 갖지 못한다. 이러한 범주에 포함되는 이소플라본은 구체적으로 다이드제인, 게니스테인 및 글리시테인이다. 이러한 아글루콘은 하기 화학식 1로 표시된다.

상기 식 중, R₁, R₂, R₃및 R₄는 H, OH 및 OCH₃로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 아글루콘과, 아글루콘이 농후한 식물성 단백질 분리물에 관한 것이다.

글루콘 이소플라본을 아글루콘 이소플라본으로 전환시키는 방법은, 예를 들면 일본 특허 출원 제258,669호(오바타 등)에 개시되어 있는 바와 같이, 해당 기술 분야에 공지되어 있다. 이 방법은 중간 정도의 전환만을 달성하므로, 특히 대규모의 상업적 작업용으로는 바람직하지 못하다. 또한, 상기 일본 특허 출원 제258,669호에 개시되어 있는 바와 같이 공지되어 있는 방법들은 단백질 물질로부터 이소플라본을 제거하는 방법을 개시하고 있으나, 아글루콘 이소플라본이 농후한 단벡질 추출물 또는 분리물을 제조할 수 있는 방법을 개시하고 있지 않다. 따라서, 적어도 대부분의 글루콘 이소플라본, 바람직하게는 거의 모든 글루콘 이소플라본을 아글루콘 이소플라본으로 전환시키는 방법과, 아글루콘 이소플라본이 농후한 단백질 추출물 및 분리물을 제조하는 방법이 요구되고 있다.

그러므로, 본 발명의 목적은 아글루콘 이소플라본이 농후한 추출물과 단백질 분리물, 및 그러한 추출물과 분리물을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다. 이러한 목적과 또 다른 목적들은 이하에 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의해서 달성된다.

본 발명은 아글루콘 이소플라본이 농후한 식물성 단백질 추출물과 분리물, 및 이러한 추출물과 분리물을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 추출물을 제조하는 방법은, 글루콘 이소플라본을 포함하는 식물성 단백질 물질을 pH가 대략 그 식물성 단백질 물질의 등전점 이상인 수성 추출 용매로 추출하는 단계와, 추출물 내의 적어도 대부분의 글루콘 이소플라본을 아글루콘 이소플라본으로 전환시키는 데 충분한 시간, 온도 및 pH의 조건하에, 글루콘 이소플라본을 충분한 양의 1종 이상의 베타 글루코시다아제 효소와 반응시킴으로써, 아글루콘 이소플라본이 농후한 추출물을 생성시키는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 베타 글루코시다아제를 추출물에 더 첨가하여 아글루콘 이소플라본이 농후한 추출물을 생성시켜서, 아글루콘 이소플라본이 농후한 추출물을 제조하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 전술한 추출물의 pH를 대략 단백질 물질의 등전점으로 조정하여 단백질 물질을 침전시키고, 아글루콘 이소플라본이 농후한 단백질 분리물을 생성시킴으로써, 아글루콘 이소플라본이 농후한 단백질 분리물을 수득하는 방법을 제공한다. 이어서, 수득한 아글루콘 이소플라본이 농후한 분리물을 분리하고 탈수시켜서 무수 상태의 농후한 분리물을 형성시킬 수 있다. 이외에도, 본 발명은 식물성 단백질 물질로부터 이소플라본을 비교적 높은 비율로 회수하는 방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 대두 생성물에 관하여 설명할 것이며, 이러한 방법은 특히 대두 물질로부터 아글루콘 이소플라본이 농후한 추출물 및 분리물을 제조하는 데 적합한 것이지만, 본 발명의 방법은 일반적으로 이소플라본을 함유한 다양한 식물성 단백질 공급원으로부터 단백질 추출물 및 분리물을 제조하는데 이용할 수 있다. 그러한 공급원의 예로는 콩 물질 또는 대두 물질을 포함하는 식물성 단백질 물질이 있다. 본 명세서에 있어서, "대두 물질"이라는 용어는 대두 또는 임의의 대두 유도체를 의미한다.

바람직한 실시태양의 추출물 또는 분리물에 있어서, 출발 물질은 대두 플레이크이고, 그 플레이크로부터 용매 추출법에 의하여 유성 성분은 제거된다. 이 플레이크는 pH가 대략 단백질 물질의 등전점 이상, 바람직하게는 pH약 6.0 내지 약 10.0, 가장 바람직하게는 pH 약 6.0 내지 9.7인 수성 추출 용매로 추출시킨다. 수성 추출 용매의 pH를 높이고자 한다면, 전형적인 알칼리 시약, 예를 들면 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 수산화칼슘을 사용할 수 있다. 소정의 이소플라본 화합물은 전형적으로 수성 추출물에 용해된다. 또한, 수성 추출물 내의 이소플라본 화합물의 회수율을 최대화시키기 위해서는, 대두 플레이크 대 추출물의 중량비를 특정 수준까지 조절하여 단백질 물질에 존재하는 고유의 이소플라본을 가능한한 많이 용해시키는 것이 바람직하다.

단백질과 이소플라본의 추출법은 수성 추출 용매 대 플레이크의 중량비를 약 8:1 내지 약 16:1으로 하여 플레이크를 역류 추출시키는 방법을 비롯하여 다양한 방식으로 실시할 수 있는데, 이 역류 추출법에서는 초기 추출물을 사용하여 플레이크를 추출시켜서 단백질과 이소플라본의 수성 추출물을 제공한다. 대안적으로, 제1 단계에서 추출 용매 대 플레이크의 중량비를 약 10:1로 하고, 새로운 추출 용매를 사용한 플레이크의 제 2 단계 추출에서는, 양 단계에서 추출 용매 대 플레이크의 중량비 합이 추출 용매 대 플레이크의 총 중량비 약 16:1를 초과하지 않도록, 추출 용매 대 플레이크의 중량비를 약 6:1 또는 그 이하로 하여 2단계 추출 방법을 사용할 수 있다.

불용성 물질을 제거한 후, 용해된 이소플라본을 함유하고 있는 수성 단백질 추출물을 1종 이상의 베타 글루코시다아제 효소와 반응시켜서 글루코스 분자가 부착되어 있는 글루콘 형태인 대부분의 이소플라본, 바람직하게는 거의 모든 이소플라본을 아글루콘 이소플라본으로 전환시킨다. 베타 글루코시다아제효소에 대한 최적의 pH 범위는 사용되는 특정 베타 글루코시다아제 효소에 따라 다양하지만, 전형적으로 pH 약 4 내지 약 8 범위이다. 추출물의 pH는 전형적으로 추출물이 효소와 반응하기 전에 특정 효소가 최대 활성을 나타내는 pH 범위 부근으로 조정한다. pH는 전형적으로 식용 산, 예를 들면 아세트산, 황산, 인산, 염산, 또는 임의의 다른 적합한 시약을 첨가함으로써 조정한다.

베타 글루코시다아제 효소는 대두 물질내에 천연적으로 존재하거나 본 명세서에서 "잔류" 효소로 언급한 미생물 증식을 통해 존재할 수 있고, 아니면 단백질 추출물에 첨가된 효소일 수도 있다. 첨가된 효소는 본 명세서에서 "보충 효소"로 언급하였다. 일반적으로, 대두 물질 또는 추출물내 잔류 효소의 농도가 대부분의 글루콘 형태의 이소플라본, 바람직하게는 거의 모든 글루콘 형태의 이소플라본을 아글루콘 형태로 전환시키는 데 불충분하다면, 보충 효소를 첨가해야 한다. 이소플라본을 전환시키는데 충분한 효소의 양은 존재하는 효소의 유형, 효소 농도의 분포, 계의 pH 및 존재하는 효소의 활성도를 비롯한 다수의 인자에 따라 좌우된다. 일단 효소의 충분한 농도가 잔류 효소, 보충 효소 또는 양 효소를 통해 존재한다면, 용해되어 있는 이소플라본을 함유한 단백질 추출물을, 추출물 내에 함유되어 있는 적어도 대부분의 글루콘 이소플라본, 바람직하게는 거의 모든 글루콘 이소플라본을 아글루콘 형태로 전환시키는 데 충분한 시간, 온도 및 pH의 조건하에, 베타 글루코시다아제와 반응시킨다.

바람직한 보충 베타 글루코시다아제 효소는 바이오펙티나아제 100L과 300L, 바이오펙티나아제 OK 70L, 락타아제 F 및 락토자임을 포함한다. 락탁아제 F[Amano International Enzyme Co., Inc.에서 시판; 미국, 버지니아 22974, 트로이, 피.오. 박스 1000]의 최적합 pH의 범위는 약 4 내지 약 6이고, 락토자임[Novo Industries의 Enzyme Division에서 시판; 덴마크, 바그스베어드, DK-2880, 노보 알레]의 최적합 pH 범위는 약 7이다. 바이오펙티나아제 100L, 바이오펙티나아제 300L 및 바이오펙티나아제 OK 70L은 플로리다주 사라소타 소재의 퀘스트 인터네이셔날로부터 구입 가능하다. 보충 효소는 적어도 대부분의 글루콘 이소플라본, 바람직하게는 거의 모든 글루콘 이소플라본을 아글루콘으로 전환시키는 데 충분한 양으로 첨가해야 한다. 보충 효소를 첨가할 필요가 있는 경우, 첨가되는 효소의 양은 단백질 침전물의 건조 중량을 기준으로 약 0.5 중량% 내지 약 5중량%이다.

적합한 효소의 또 다른 부류로는 에스테라아제 효소가 있다. 이러한 효소는, 이소플라본 결합체로부터 아세테이트 기와 말로네이트 기를 제거함으로써, 아세테이트 결합체와 말로네이트 결합체를 글루콘 이소플라본으로 전환시키기 때문에 본 발명의 바람직한 실시 태양의 방법에 아주 적합할 것으로 고려된다. 가장 바람직한 실시 태양에 있어서는 효소의 2가지 유형, 즉 베타 글루코시다아제 효소와 에스테라아제 효소를 모두 이용한다.

바람직한 실시 태양에서, 본 발명의 방법은 단일 단계 공정으로서, 비교적 짧은 시간에 비교적 용이하고 경제적으로 글루콘 형태로부터 아글루콘 형태로의 매우 높은 이소플라본 전환도를 달성하는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 설명하고 있는 "단일 단계" 반응 공정이라는 용어는 특정의 공정 파라미터 수치가 반응 공정의 과정에 걸쳐서 전체적으로 유지되는 반응 공정을 의미한다. 이러한 공정 파라미터로는 pH와 온도를 들 수 있다.

매우 높은 전환도라 함은 대두 물질내에 존재하는 적어도 대부분의 글루콘 형태의 이소플라본, 바람직하게는 거의 모든 글루콘 형태의 이소플라본을 아글루콘 형태로 전환시킬 수 있을 정도의 전환도이다. " 대부분"이라는 용어는 글루콘 이소플라본을 아글루콘 이소플라본으로 전환시키는 전환율이 약 50% 이상이라는 것을 의미한다. "거의 모든"이라는 용어는 글루콘 이소플라본을 아글루콘 이소플라본으로 전환시키는 전환율이 약 80% 이상, 바람직하게는 약 90% 이상인 것을 의미한다.

특정 이론에 국한시키고자 하는 의도는 아니지만, 본 발명에 의한 방법의 예외적으로 높은 전환도는 단일 단계 반응 공정에 사용되는 공정 피라미터들의 조합으로부터 유래한다. 반응계의 pH는 약 4 내지 약 8의 수치에서, 가장 바람직하게는 효소가 단일 단계 반응 공정 동안 이소플라본 결합체(들)과 반응하기 전에 최대 활성을 갖는 수치에서 유지되거나, 대체적으로 유지되는 것이 바람직하다. 반응계의 온도는 약 40 내지 약 60℃의 온도에서, 가장 바람직하게는 단일 단계 반응 공정 동안 약 60℃에서 유지되거나, 대체적으로 유지되는 것이 바람직하다. 일반적으로, 본 발명의 단일 단계 공정을 통하여 거의 모든 글루콘 이소플라본을 아글루콘 이소플라본으로 전환시키는 데 필요한 시간은 약 2 시간 내지 약 24 시간이다.

1종 이상의 베타 글루코시다아제 효소와 반응시킨 후, 산을 첨가함으로써 pH를 콩 단백질의 등전점, 일반적으로 pH 약 4.0 내지 약 5.0, 바람직하게는 pH 약 4.4 내지 약 4.6으로 조정한다. pH를 등전점으로 조정하는 것은 단백질을 난용성 아글루콘이 농후한 응유 형태로 침전시키기 위한 것이다. 침전시킨 후, 응유상 단백질 또는 침전된 단백질을 원심 분리법과 같은 방법에 의하여 유장으로부터 분리시켜서 아글루콘 이소플라본이 농후한 단백질 분리물을 형성한다.

바람직한 실시 태양에 있어서 침전된 단백질 물질을 세척하는 단계는 전적으로 피하거나 최소화하여, 아글루콘이 다른 이소플라본보다 수중에서 난용성이라 할지라도, 단백질 침전물로부터 아글루콘 이소플라본이 제거되는 것을 실질적으로 감소시킴으로써 아글루콘 이소플라본이 농후한 분리물을 제공한다. 그러므로, 산 침전된 단백질을 물로 세척하는 단계는 완전히 피하거나, 물 대 산 침전된 단백질 물질의 중량비를 약 2:1 내지 약 6:1로 해서 물로 단 1회 세척하는 것으로 제한할 수 있다. 세척 단계를 보다 낮은 이소플라본 회수율하에 광범위하게 수행할 수도 있지만, 이러한 산 침전된 응유상의 세척 단계를 생략하는 것은 소정 농도의 이소플라본이 농후한 분리물을 제공한다. 적당한 세척액의 양은 건조 중량을 기준으로 하여 게니스테인의 함량이 약 1.5 내지 약 3.5 mg/g이고, 다이드제인의 함량이 약 1.0 내지 약 3.0 mg/g인 단백질 분리물을 제공한다.

이어서, 산 침전된 단백질을 원심 분리법 또는 농축법을 함께 사용하여 탈수키고, 통상의 방식으로 건조시킨다. 분무 건조법과 같은 통상의 건조 기술을 사용하여 건조된 분리물을 형성하는 것이 바람직하지만, 바람직한 실시 태양이 특정한 탈수 수단들에 의해 제한되는 것이 아니다. 본 발명의 방법은 아글루콘 이소플라본의 양이 증가된 분리물을 제공한다.

또한, 본 발명은 대두 물질과 같은 식물성 단백질 물질로부터 이소플라본을 매우 높은 비율로 회수하는 방법을 제공한다. 본 발명의 방법에 의하여 얻을 수 있는 회수율은 출발 식물성 단백질 물질내 특정 이소플라본의 모든 형태의 총 농도를 기준으로 전형적으로 50% 이상, 바람직하게는 65% 이상, 가장 바람직하게는 80% 이상이다. 특정 이론에 국한시키고자 하는 의도는 아니지만, 높은 회수율은 앞에서 설명한 전환 반응과 역시 앞에서 설명한 다양한 공정 작업으로부터 복합적으로 기인하는 것으로 생각된다. 공정중 특정 단계에서 비교적 용해성인 글루콘 이소플라본 결합체를 난용성인 아글루콘 형태로 전환시킴으로써, 공급 원료 물질로부터 수득한 생성물 내에 높은 비율의 이소플라본을 회수할 수 있다.

이하, 실시예에 따라 본 발명의 구체적인 실시 태양들을 설명하고자 하나, 후술하는 실시예가 본 발명의 보호 범위를 한정하는 것은 아니다.

실시예

추출되고 탈지된 콩 플레이크(분말) 5g을 물 5g에 첨가하고, pH를 7과 8로 조정함으로써 샘플들을 제조하였다. 락타아제 F 또는 락토자임 0.25g을 효소 농도가 각 샘플내 고형분의 약 5중량%가 되도록 각각의 현탁액에 첨가하였다. 샘플을 40℃와 60℃에서 항온 처리하였다. 효소를 첨가하기 전(t=0)과 목적 온도에서 24 시간 동안 항온 처리한 후에 샘플의 부표본을 회수하였다. 락타아제 F 또는 락토자임을 이용하여 24 시간 항온 처리한 후 콩 플레이크(분말)내 이소플라본의 변화 및 % 분포율을 표 1a 및 1b에 나타내었다. 샘플들은 보충 효소를 첨가하기 전에 살균시키지 않았고, 미생물과 오염물질 성장은 억제하지 않았다.

샘플	게니스틴(%)	6"-OMAL- 게니스틴(%)	6"-OAC- 게니스틴(%)	게니스테인(%)	다이드진(%)	6"-OMAL- 다이드진(%)	6"-OAC- 다이드진(%)	다이드제인(%)	글리시틴(%)	6"-OMAL- 글리시틴(%)	글리시테인(%)
t=0	16	80	0	4	16	79	1	3	22	62	16
pH 7.0,40℃,t=24
효소 무첨가	4	48	0	48	3	51	0	46	0	42	58
락타아제 F	2	39	0	59	2	41	0	57	0	30	70
락토자임	3	45	0	51	2	49	1	48	0	40	60
pH 7.0,60℃,t=24
효소 무첨가	5	22	0	73	7	33	0	60	4	21	75

샘플	게니스틴(%)	6"-OMAL- 게니스틴(%)	6"-OAC- 게니스틴(%)	게니스테인(%)	다이드진(%)	6"-OMAL- 다이드진(%)	6"-OAC- 다이드진(%)	다이드제인(%)	글리시틴(%)	6"-OMAL- 글리시틴(%)	글리시테인(%)
락타아제 F	10	32	0	59	10	35	3	52	6	23	71
락토자임	4	22	0	74	5	33	0	62	0	23	77
pH 8.0,40℃,t=24
효소 무첨가	4	49	0	47	3	50	2	45	0	43	57
락타아제 F	3	39	0	58	3	40	3	55	0	29	71
락토자임	5	46	0	49	4	48	0	47	0	40	60
pH 8.0,60℃,t=24
효소 무첨가	2	14	0	84	3	26	3	70	0	15	85
락타아제 F	6	24	0	80	8	30	3	59	5	22	74
락토자임	2	14	0	84	3	24	6	67	0	16	84

상기 자료는 잔류 효소(들)와 보충 효소(들)의 조합에 의하여 얻을 수 있는 전환도를 나타낸 것이다. 잔류 효소의 공급원은 미생물 성장 효소 또는 내재성 콩 효소일 수 있다. pH 8, 60℃에서 24 시간 동안 항온 처리한 콩 플레이크(분말) 내에서 이소플라본 결합체가 아글루콘으로 현저하게 전환되었다. 전술한 바와 같은 각각의 유형의 이소플라본 농도는 그러한 이소플라본 유형의 모든 형태의 총 농도를 기준으로 한 것이다.

또 다른 일련의 샘플은 탈지된 콩 플레이크의 16% 수성 현탁액을 형성시킴으로써 제조하였다. 샘플들을 pH 4.5 내지 7로 조정하고, 45℃에서 24 시간 동안 항온 처리하였다. 샘플들의 부표본을 0 시간과 24 시간에 회수하였다. 모든 샘플에 대한 이소플라본의 함량을 분석하였다. 표 2는 pH 4.5 및 7과 온도 45℃에서 24 시간 동안 항온 처리한 후, 탈지된 플레이크내 이소플라본의 % 분포율 변화를 계산하여 나타낸 것이다.

샘플	게니스틴(%)	6"-OMAL- 게니스틴(%)	6"-OAC- 게니스틴(%)	게니스테인(%)	다이드진(%)	6"-OMAL- 다이드진(%)	6"-OAC- 다이드진(%)	다이드제인(%)	글리시틴(%)	6"-OMAL-글리시틴(%)	글리시테인(%)
t=0;플레이크	49	46	0	4	49	44	3	3	44	33	22
45℃,pH 7.0,t=24; 플레이크	3	28	0	69	2	35	5	59	0	28	73
45℃,pH 4.5,t=24; 플레이크	19	42	0	39	17	48	4	31	14	37	49

상기 자료는 단백질 물질내 잔류 효소(들)에 의하여 얻을 수 있는 전환율을 나타낸 것이다. pH 7과 온도 45℃에서 24 시간 항온 처리한 후에 이소플라본 결합체는 아글루콘으로 현저하게 전환되었다.

다른 일련의 실험에 있어서는, 대두로부터 유도된 단백질내 게니스테인과 다이드제인의 회수율 %를 측정하였다. 회수율 %는 분리물내 게니스테인(또는 다이드제인)의 양을 측정하고, 그 양을 대두 출발 물질내 게니스테인(또는 다이드제인)의 모든 형태의 총 농도를 기준으로 백분율로서 나타낸 것이다. 탈지된 콩 분말 100g을 물 1000g으로 추출하고, 온도 32℃에서 수산화나트륨을 첨가하여 pH 9.7로 조정하였다. 이것은 물 대 분말의 중량비 10:1을 제공하였다. 분말을 추출액으로부터 분리시킨 후, pH가 9.7이고 온도가 32℃인 수성 추출물 600g으로 재추출하였다. 제2의 추출 단계에서는 물 대 분말의 중량비 6:1를 제공하였다. 분말을 원심 분리법에 의하여 분리시키고, 제1 추출물과 제 2 추출물을 혼합한 후, 이어서 pH를 4.5로 조정하여 콩 유장과 산 침전된 응유상과의 슬러리를 형성시켰다. 이 슬러리를 50℃로 가열하고, 그 응유의 건조 중량을 기준으로 효소 락타아제 F 2 중량%를 첨가하였다. 이 슬러리를 50℃에서 16 시간 동안 반응시켜서 글루콘 이소플라본을 아글루콘 형태로 완전히 전환시켰다. 산 침전된 응유상을 원심 분리법에 의하여 유장으로부터 분리시켜서 아글루콘이 농후한 분리물을 형성시켰다. 침전된 응유상을 물로 더 세척하는 단계는 생략하였다. 분리물 내에 회수된 게니스테인의 양은 출발 대두 물질(탈지된 콩 분말)내 게니스틴과 게니스테인의 모든 형태의 총 농도를 기준으로 86%이였다. 유사하게, 분리물 내에 회수된 다이드제인의 양은 75%이였다.

다음은 콩 생성물내 이소플라본을 정량 분석하는 방법을 기술한 것이다. 이소플라본은 샘플(분무 건조된 샘플 또는 미세하게 분쇄된 분말) 0.75g과 메탄올/물(80/20) 용매 50ml를 혼합시킴으로써, 콩 생성물로부터 추출하였다. 이 혼합물을 회전 진탕기로 실온에서 2 시간 동안 진탕시켰다. 2시간 후, 용해되지 않고 남아 있는 물질을 왓트먼 42호 여과지를 통해 여과시킴으로써 제거하였다. 여과액 5ml를 물 4ml와 메탄올 1ml로 희석시켰다.

추출된 이소플라본을 벡크만 C18 역상 칼럼을 이용하는 HPLC(고성능 액체 크로마토그래피)법에 의하여 분리하였다. 이소플라본을 칼럼에 주입시키고, 처음에는 용매 성분으로서 메탄올 88%, 물 10% 및 빙초산 2%을, 종결시에는 용매 성분으로서 메탄올 98%와 빙초산 2%를 사용하여 기울기 용출시켰다. 유속이 0.4 ml/분일 경우, 모든 이소플라본, 즉 게니스틴, 6"-O-아세틸게니스틴, 6"-O-말로닐게니스틴, 게니스테인, 다이드진, 6"-O-아세틸다이드진, 6"-O-말로닐다이드진, 다이드제인, 글리시틴과 이것의 유도체 및 글리시테인은 완전히 용해되었다. UV 흡수법에 의한 피크는 262 nm에서 검출되었다. 피크의 확인은 질량 분석기에 수행하였다.

정량 분석은 뉴저지 서머빌 소재의 인도파인 케미컬 컴퍼니로부터 구입한 순수한 표준 물질(게니스틴, 게니스테인, 다이드진 및 다이드제인)를 이용하여 수행하였다. 상기 화합물에 각각에 대한 반응 계수(적분 면적/농도)를 계산하여 미지의 샘플을 정량하는 데 사용하였다. 순수한 표준 물질을 전혀 이용할 수 없는 결합체 형태의 경우, 반응 계수는 모체 분자의 계수인 것으로 가정하지만, 분자량 차를 보정하였다. 글리시틴의 경우 반응 계수는 분자량 차가 보정된 게니스틴의 반응 계수일 수 있다.

상기 방법에 의해 각각의 이소플라본을 정량하였다. 편의상, 총 게니스테인, 총 다이드제인 및 총 글리시테인의 양을 계산하고, 모든 결합체 형태를 각각 그들의 비결합체 형태로 전환시킬 경우, 이러한 화합물의 총 중량을 표시할 수 있다. 또한, 이러한 총 중량은 산 가수분해를 이용하여 결합체 형태를 전환시키는 방법에 의하여 직접 측정하였다.

전술한 실시예들은 단지 본 발명의 바람직한 실시태양으로서, 후술하는 청구범위에 기재되어 있는 바와 같은 본 발명의 기술적 사상과 보호 범위에 벗어남이 없이 다양한 변형예와 변경예를 실시할 수 있으며, 본 발명의 보호 범위는 등가론을 비롯한 특허법의 원칙에 따라 해석되어야 한다.

본 발명은, 대두와 같은 식물성 단백질 물질을 비롯하여 다양한 콩류 식물의 식물성 단백질 물질로부터 적어도 대부분, 바람직하게는 거의 모든 글루콘 이소플라본을 아글루콘 이소플라본으로 전환시킴으로써, 아글루콘 이소플라본이 농후한 단백질 추출물과 분리물, 및 이들을 제조하는 방법을 제공한다.

Claims

건조 중량을 기준으로 하여 게니스테인의 함량이 1.5 mg/g 이상인 단백질 분리물을 포함하는 식물성 단백질 분리물.
제1항에 있어서, 상기 단백질 분리물의 건조 중량을 기준으로 한 게니스테인 함량이 약 1.5 내지 약 3.5 mg/g인 식물성 단백질 분리물.
제1항에 있어서, 상기 단백질 분리물의 건조 중량을 기준으로 한 다이드제인 함량이 약 1.0 mg/g 이상인 식물성 단백질 분리물.
건조 중량을 기준으로 하여 다이드제인의 함량이 약 1.0 mg/g 이상인 단백질 분리물을 포함하는 식물성 단백질 분리물.
제4항에 있어서, 상기 단백질 분리물의 건조 중량을 기준으로 한 다이드제인 함량이 약 1.0 내지 약 3.0 mg/g인 식물성 단백질 분리물.