KR20040073115A - 인삼 및 홍삼으로부터 유효성분의 추출방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인삼 및 홍삼으로부터 유효성분의 추출방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인삼 및 홍삼으로부터 물, 에탄올, 석유에테르의 추출용매의 순차적인 사용과 추출 조건의 변화로 여러 유효성분들을 연속적인 공정으로 추출함으로써 인삼 및 홍삼가공제품 제조시에 버려지는 각종 약리성분들을 효율적으로 얻을 수 있는 추출방법에 관한 것이다. 따라서 본 발명은 인삼 및 홍삼제품 가공시에 버려지는 부분을 최소화하여 가공제품의 부가가치를 높일 수 있고 여러 유효성분을 함유한 건강식품에 대한 신규의 수요창출을 기대할 수 있어 국민건강 및 농가소득 증대에도 기여할 수 있다.

Description

인삼 및 홍삼으로부터 유효성분의 추출방법{An extraction method of physiologically active in ginseng or red ginseng}
본 발명은 인삼 및 홍삼으로부터 유효성분 추출물의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인삼(이하 건조된 인삼임) 및 홍삼으로부터 물, 에탄올, 석유에테르의 추출용매의 순차적인 사용과 추출 조건의 변화로 여러 유효성분들을 추출함으로써 인삼 및 홍삼가공제품 제조시에 버려지는 각종 약리성분들을 효율적으로 얻을 수 있는 추출방법에 관한 것이다.
인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)의 주요성분 및 약리작용에 대한 많은 연구가 이루어져 왔고 과학적으로 그 효과가 규명됨에 따라 건강식품으로 각광받고 있다. 현재까지 과학적으로 알려진 인삼 및 홍삼의 효과로는 면역증진, 항암, 항혈전, 혈압강하, 항스트레스, 형당강하, 고지혈증 개선, 노화억제 등이 있다.
인삼의 일반 성분으로 탄수화물 50-70%, 조단백질 10-15%, 조사포닌 3-8%, 조지방 1-3%, 회분 3-7% 정도 함유되어 있는 것으로 보고되어 있고, 약리성분으로는 배당체인 사포닌을 중심으로 많은 연구결과가 보고되고 있다. 인삼 사포닌은 디올계인 진세노사이드와 트리올계인 진세노사이드로 크게 나뉘고 일반적으로 물에서가열에 의해 추출된다. 그러나, 사포닌을 추출하고 난 인삼박 또는 홍삼박에도 다른 많은 유효성분을 할유하고 있음에도 불구하고 버려지거나 값싼 사료나 비료로 이용되고 있어 자원의 낭비가 심각한 현실이다. 최근까지 개발된 유효성분 즉, 사포닌 추출방법으로는 특허제228510호, 특허제161748호, 공개특허공보 특 1999-84453 등이 있으나 주로 인삼 사포닌의 추출에 집중되어 있어 다른 유효성분의 이용 효율은 매아 낮은 형편이지만 지금까지 인삼 및 홍삼의 다양한 유효성분들을 한번에 추출하는 것에 대한 보고는 이루어진 바 없다. 그러나 인삼 및 홍삼에는 사포닌 이외에도 우수한 약리효과를 가지는 다당체와 폴리아세틸렌 성분들이 다량 들어있어 이들의 이용 방안 마련이 시급한 실정이다.
이에 본 발명자들은 인삼 및 홍삼의 여러 유효성분들을 효과적으로 얻을 수 있는 수단을 연구하게 되었으며, 그 결과 인삼 및 홍삼으로부터 추출용매의 순차적인 사용과 추출 조건의 변화로 여러 유효성분들을 효과적으로 얻을 수 있음을 알게 됨으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 인삼 및 홍삼을 분말화하고, 물, 에탄올, 석유에테르를 추출용매로 하여 순차적으로 확립된 조건에서 사포닌 이외에도 우수한 약리효과를 가지는 인삼 및 홍삼의 유효성분을 효과적으로 추출함으로써 인삼 및 홍삼의 이용 효율을 높이고자 하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 인삼 및 홍삼 분말에 물을 첨가하여 70∼90℃에서 추출하여 조사포닌 분획고형물을 얻는 공정, 남겨진 침전물을 40∼60℃에서 알카리 조건(pH9-11)에서 다시 추출하여 다당체를 얻는 공정, 남겨진 침전물에 40∼60% 에탄올을 첨가 추출하여 조산성다당체를 얻는 공정, 최종적으로 남겨진 침전물을 석유에테르를 첨가 추출하여 폴리아세틸렌 성분을 얻는 공정 및 이들을 건조시키거나 농축시키는 공정으로 구성된다.
상기 본 발명의 인삼 및 홍삼으로부터 유효성분의 추출방법은, 바람직하게는 인삼 및 홍삼을 분쇄하여 분말화하고 물을 첨가하여 80℃의 온도에서 추출하여 조사포닌 분획을 얻고, 추출 후 남은 침전물에 다시 물을 첨가한 후 1N NaOH로 pH를 9.0으로 조정한 후 50℃의 온도에서 추출하여 다당체를 얻고, 추출 후 남은 침전물에 50% 에탄올을 첨가하여 잔류한 조산성다당체를 얻고, 추출 후 남은 침전물에 석유에테르를 첨가하여 폴리아세틸렌 성분을 얻는 추출 공정을 수행함으로써 버려지는 부분 없이 인삼 및 홍삼의 유효성분들을 효과적으로 획득할 수 있고, 이를 활용한 건강식품의 제조시에 제품의 성격에 따라 이들 성분의 첨가량을 조정함으로써 다양한 용도의 건강식품을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명은 인삼 및 홍삼으로부터 유효성분의 추출방법을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명은 열수 추출액 추출공정, 다당체 알카리 추출액 추출공정, 조산성다당체 에탄올 추출물 추출공정, 석유에테르를 첨가한 상태에서의 폴리아세틸렌 추출공정, 이들의 건조 및 농축공정을 포함하여 이루어지며, 상기 공정들을 각각 단계별로 살펴보면 다음과 같다.
(1) 열수 추출액 추출공정
먼저 건조된 인삼 및 홍삼을 10∼200메쉬(mesh) 크기로 잘게 분쇄한 후 70∼90℃온도에서 3∼7시간 동안 물로 열수 추출액을 추출하는데 이때 물의 사용량은 중량 대비 8∼12배가 적당하다. 여기서 추출온도가 상기 범위보다 낮으면 추출이 잘 되지않고, 지나치게 높으면 사포닌 성분을 포함한 유효성분이 다량 파괴되는 단점이 있다. 물의 사용량은 상기 범위보다 적으면 교반이 어렵게 되고 인삼(홍삼)으로 대부분의 물이 흡수되어 활성성분의 추출효율이 떨어지고, 지나치게 많은 물을 사용하면 농축과정에서 과도한 소요시간으로 인해 유효성분의 다량 손실 등의 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.
본 발명에서 확인한 바에 의하면, 본 공정은 80℃온도에서 중량대비 10배의 물로 5시간동안 추출하는 것이 가장 우수한 것으로 확인되었다.
(2) 다당체 알카리 추출액 추출공정
상기 공정에서 취하고 남은 침전에 중량 대비 8∼12배의 물을 첨가하고 1N NaOH로 pH를 9.0∼11.0 으로 조정한 후 40∼60℃ 온도에서 2∼4시간동안 진탕하여 알카리 상태에서 다당체 알카리 추출액을 얻는다. 여기서 pH가 9이하가 되면 항혈전 효과를 가진 다당체의 추출 수율이 급격히 떨어지나 pH9이상에서는 추출 수율에 큰 변화가 없다.여기서 추출온도가 상기 범위보다 낮으면 추출이 잘 되지않고, 지나치게 높으면 사포닌 성분을 포함한 유효성분이 다량 파괴되는 단점이 있다. 물의 사용량은 상기 범위보다 적으면 교반이 어렵게 되고 인삼(홍삼)으로 대부분의 물이 흡수되어 활성성분의 추출효율이 떨어지고, 지나치게 많은 물을 사용하면 농축과정에서 과도한 소요시간으로 인해 유효성분의 다량 손실 등의 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.
발명에서 확인한 바에 의하면, 본 공정은 50℃온도, pH 9.0에서 중량대비 10배의 물로 3시간 동안 추출하는 것이 가장 우수한 것으로 확인되었다.
(3) 조산성다당체 에탄올 추출물 추출공정
상기 공정에서 취하고 남은 침전에 중량 대비 10∼15배의 40∼60%에탄올을 첨가하고 실온에서 2∼4시간 동안 진탕하여 조산성다당체 에탄올 추출물을 얻는다. 에탄올의 농도가 상기 범위보다는 적으면 활성성분의 추출효율이 떨어지고, 지나치게 높으면 불순물의 함량이 많아짐은 물론 따로 분획해야 할 지용성 성분이 추출되는 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.
본 발명에서 확인한 바에 의하면, 본 공정은 50% 에탄올을 12배 첨가하고 3시간동안 추출하는 것이 가장 우수한 것으로 확인되었다.
(4) 폴리아세틸렌 석유에테르 추출물 추출공정
상기 공정에서 남은 침전에 석유에테르를 중량 대비 10∼15배 첨가하고 실온에서 2∼4시간 동안 진탕하여 폴리아세틸렌 석유에테르 추출물을 얻는다. 이때 유기용매의 선택이 매우 중요한 바, 일반적인 천연물 추출시 사용되는 유기용매 예를 들면 알콜류, 아세토니트릴, 클로로포름 등을 무차별적으로 사용하게 되면 본 발명이 목적하는 활성성분을 효율적으로 추출할 수 없다.
본 발명자들의 오랜 실험결과에 따르면, 통상적으로 사용되는 유기용매 중에서도 특히 석유에테르를 사용했을 때 폴리아세틸렌계 물질의 추출효율은 극대화되었다.
본 발명에서 확인한바에 의하면, 본 공정은 석유에테르를 12배 첨가하여 3시간동안 추출하는 것이 가장 우수한 것으로 확인되었다.
(5) 건조 및 농축공정
상기에서 얻은 열수 추출액, 다당체 알카리 추출액 및 조산성다당체 에탄올 추출물을 동결건조시켜 각각 조사포닌 분획고형물, 다당체 또는 조산성다당체의 분말상태를 얻는 공정과 폴리아세틸렌 석유에테르 추출물을 50℃로 감압농축 후 질소가스를 충진하여 석유에테르를 완전히 제거하고 남은 폴리아세틸렌을 얻어 냉동저장하는 공정이 포함된다.
상기의 각 추출물은 냉동저장하다가 이를 활용한 건강식품의 제조시에 제품의 성격에 따라 이들 성분의 첨가량을 조정함으로써 다양한 용도의 건강식품을 제조하는데 사용될 수 있다.
본 발명자들은 인삼 및 홍삼에서 폴리아세틸렌 성분의 암세포 증식 억제 효과, 산성 다당체 성분의 독소호르몬-L 저해작용, 알카리 상태에서 추출한 다당체의 항혈전 효과에 대한 연구를 다년간 진행해 왔고 이에 대한 논문들을 발표한 바 있다. 이를 바탕으로 각 추출물의 생리활성을 확인하기 위하여, 먼저 시험관내(in vitro)에서 석유에테르로 분획한 폴리아세틸렌의 암세포증식 억제 효과를 측정한 결과, 농도 의존적으로 강하게 증식을 억제함을 알 수 있었다. 또한, 이 억제 효과가 생체내(in vivo)에서도 존재하는 지에 대해 알기 위하여 암세포를 접종한 생쥐에 이 추출물을 투여하여 실제로 암세포 증식을 저해하는지에 대해 관찰한 결과,생존율이 2배로 늘었고 상당한 정도의 증식억제 효과가 있음을 확인하였다. 또한 다당체 알카리 추출물의 시험관내(in vitro)에서 항혈전효과를 측정한 결과 농도에 비례하여 트롬빈의 활성을 저해함을 확인하였고 열수 추출물에 함유된 산성다당체가 독소호르몬-L 에 저해작용을 갖는 것을 관찰하였다. 그 밖에도, 열수 추출한 사포닌의 생리활성에 대한 많은 보고가 이미 되어 있어, 본 발명의 추출방법에 의해 인삼 및 홍삼의 여러 종류의 유효성분들을 손실없이 얻을 수 있으며, 소비자의 요구에 따라 이들 추출물의 첨가량을 적절히 조절함으로써 독성이 없고 약리효과가 크게 증진된 고부가가치의 가공제품을 제조할 수 있다.
본 발명에 의한 인삼 및 홍삼의 유효성분의 추출방법은 전체 제조 공정이 약15시간 내외 소요되고 유효성분의 파괴가 최소화 되며, 버려지는 부분이 거의 없어 매우 생산성이 높은 추출방법이고, 전 공정이 극성용매에서 비극성용매 쪽으로 연속적으로 이루어지고 추출공정조건이 항상 일정하게 유지되므로 외부의 요인에 의해 영향을 받지 않음은 물론 매우 위생적이고 품질을 일정하게 유지할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예, 비교예 및 실험예로써 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위해 제공되는 것으로 본 발명이 이들 실시예, 비교예, 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 인삼으로부터 유효성분의 추출 (Ⅰ)
건조된 인삼 1㎏을 10∼200메쉬(mesh) 크기로 잘게 분쇄한 후 10L의 물을 첨가하여 80℃ 온도에서 5시간 동안 진탕한 후 상층의 추출액을 얻고 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조 하여 조사포닌 분획고형물 87.3g을 얻었다.
상기 열수 추출액을 취하고 남은 침전에 10L의 물을 첨가하고 1N NaOH 로 pH를 9.0으로 조정한 뒤 50℃ 온도에서 3시간 동안 진탕하여 얻은 다당체 알카리 추출액을 Whatman No1 paper로 여과하고, 동결건조하여 다당체 분말 14.5g을 얻었다. 상기 다당체 알카리 추출액을 취하고 남은 침전에 12L의 50% 에탄올을 첨가하고 실온에서 3시간동안 진탕하여 얻은 조산성다당체 에탄올 추출물을 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조하여 조산성다당체 분말 12.4g을 얻었다.
상기 조산성다당체 에탄올 추출액을 취하고 남은 침전에 12L의 석유에테르를 첨가하고 3시간동안 진탕하여 얻은 폴리아세틸렌 석유에테르 추출물을 감압농축 후 질소가스를 충진하여 석유에테르를 완전히 제거한 폴리아세틸렌 6.7g을 얻었다.
실시예 2 : 인삼으로부터 유효성분의 추출 (Ⅱ)
건조된 인삼 1㎏을 10∼200메쉬(mesh) 크기로 잘게 분쇄한 후 8L의 물을 첨가하여 70℃온도에서 3시간 동안 진탕한 후 상층의 추출액을 얻고 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조하여 조사포닌 분획고형물 82.6g을 얻었다.
상기 열수 추출액을 취하고 남은 침전에 8L의 물을 첨가하고 1N NaOH 로 pH 를 9.0으로 조정한 뒤 40℃온도에서 2시간동안 진탕하여 얻은 다당체 알카리 추출액을 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조하여 다당체 분말 13.1g을 얻었다.
상기 다당체 알카리 추출액을 취하고 남은 침전에 10L의 40% 에탄올을 첨가하고 실온에서 2시간동안 진탕하여 얻은 조산성다당체 에탄올 추출물을 Whatman No1 paper 로 여과하고 동결건조하여 조산성다당체 분말 11.8g을 얻었다.
상기 조산성다당체 에탄올 추출액을 취하고 남은 침전에 10L의 석유에테르를첨가하고 2시간동안 진탕하여 얻은 폴리아세틸렌 석유에테르 추출물을 감압농축후 질소가스를 충진하여 석유에테르를 완전히 제거한 폴리아세틸렌 6.2g을 얻었다.
실시예 3 : 인삼으로부터 유효성분의 추출(Ⅲ)
건조된 인삼 1kg을 10∼200메쉬(mesh) 크기로 잘게 분쇄한 후 12L의 물을 첨가하여 90℃온도에서 7시간 동안 진탕한 후 상층의 추출액을 얻고 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조하여 조사포닌 분획고형물 88.8g을 얻었다.
상기 열수 추출액을 취하고 남은 침전에 12L의 물을 첨가하고 1N NaOH로 pH 를 11.0으로 조정한 뒤 60℃온도에서 4시간동안 진탕하여 얻은 다당체 알카리 추출액을 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조하여 다당체 분말 15.2g을 얻었다.
상기 다당체 알카리 추출액을 취하고 남은 침전에 15L의 60% 에탄올을 첨가하고 실온에서 4시간동안 진탕하여 얻은 조산성다당체 에탄올 추출물을 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조하여 조산성다당체 분말 13.2g을 얻었다.
상기 조산성다당체 에탄올 추출액을 취하고 남은 침전에 15L의 석유에테르를 첨가하고 4시간동안 진탕하여 얻은 폴리아세틸렌 석유에테르 추출물을 감압농축 후 질소가스를 충진하여 석유에테르를 완전히 제거한 폴리아세틸렌 6.9g을 얻었다.
실시예 4 : 홍삼으로부터 유효성분의 추출 (Ⅰ)
홍삼 1kg을 10∼200메쉬(mesh) 크기로 잘게 분쇄한 후 10L의 물을 첨가하여 80℃온도에서 5시간 동안 진탕한 후 상층의 추출액을 얻고 Whatman No1 paper 로 여과하고 동결건조하여 조사포닌 분획고형물 83.2g을 얻었다.
상기 열수 추출액을 취하고 남은 침전에 10L의 물을 첨가하고 1N NaOH 로 pH를 9.0으로 조정한 뒤 50℃온도에서 3시간동안 진탕하여 얻은 다당체 알카리 추출액을 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조하여 다당체 분말 10.1g을 얻었다.
상기 다당체 알카리 추출액을 취하고 남은 침전에 12L의 50% 에탄올을 첨가하고 실온에서 3시간동안 진탕하여 얻은 조산성다당체 에탄올 추출물을 Whatman No1 paper 로 여과하고 동결건조하여 조산성다당체 분말 11.7g을 얻었다.
상기 조산성다당체 에탄올 추출액을 취하고 남은 침전에 12L의 석유에테르를 첨가하고 3시간동안 진탕하여 얻은 폴리아세틸렌 석유에테르 추출물을 감압농축 후 질소가스를 충진하여 석유에테르를 완전히 제거한 폴리아세틸렌 6.5g을 얻었다.
실시예 5 : 홍삼으로부터 유효성분의 추출 (Ⅱ)
홍삼 1kg을 10∼200메쉬(mesh) 크기로 잘게 분쇄한 후 8L의 물을 첨가하여 70℃온도에서 3시간 동안 진탕한 후 상층의 추출액을 얻고 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조하여 조사포닌 열수 분획고형물 80.3g을 얻었다.
상기 열수 추출액을 취하고 남은 침전에 8L의 물을 첨가하고 1N NaOH 로 pH 를 9.0으로 조정한 뒤 40℃온도에서 2시간동안 진탕하여 얻은 다당체 알카리 추출액을 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조하여 다당체 분말 8.5g을 얻었다.
상기 다당체 알카리 추출액을 취하고 남은 침전에 10L의 40% 에탄올을 첨가하고 실온에서 2시간동안 진탕하여 얻은 조산성다당체 에탄올 추출물을 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조하여 조산성다당체 분말 10.1g을 얻었다.
상기 조산성다당체 에탄올 추출액을 취하고 남은 침전에 10L의 석유에테르를 첨가하고 2시간동안 진탕하여 얻은 폴리아세틸렌 석유에테르 추출물을 감압농축 후질소가스를 충진하여 석유에테르를 완전히 제거한 폴리아세틸렌 6.1g을 얻었다.
실시예 6 : 홍삼으로부터 유효성분의 추출(Ⅲ)
홍삼 1kg을 10∼200메쉬(mesh) 크기로 잘게 분쇄한 후 12L의 물을 첨가하여 90℃온도에서 7시간동안 진탕한 후 상층의 추출액을 얻고 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조하여 조사포닌 분획고형물 85.1g을 얻었다.
상기 열수 추출액을 취하고 남은 침전에 12L의 물을 첨가하고 1N NaOH 로 pH 를 11.0으로 조정한 뒤 60℃온도에서 4시간동안 진탕하여 얻은 다당체 알카리 추출액을 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조하여 다당체 분말 11.5g을 얻었다.
상기 다당체 알카리 추출액을 취하고 남은 침전에 15L의 60% 에탄올을 첨가하고 실온에서 4시간동안 진탕하여 얻은 조산성다당체 에탄올 추출물을 Whatman No1 paper 로 여과하고 동결건조하여 조산성다당체 분말 12.6g을 얻었다.
상기 조산성다당체 에탄올 추출액을 취하고 남은 침전에 15L의 석유에테르를 첨가하고 4시간동안 진탕하여 얻은 폴리아세틸렌 석유에테르 추출물을 감압농축 후 질소가스를 충진하여 석유에테르를 완전히 제거한 폴리아세틸렌 6.8g을 얻었다.
비교예 1 : 열수 추출액 온도에 따른 추출성분의 수득량 비교
건조된 인삼 1㎏을 10∼200메쉬(mesh) 크기로 잘게 분쇄한 후 10L의 물을 첨가하여 5시간동안 진탕한 후 상층의 추출액을 얻고 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조하여 조사포닌 분획고형물을 얻었다.
이때, 추출온도를 50, 60, 70, 80, 90℃로 실험하여 그 결과, 최종적으로 얻어진 조사포닌 분획고형물의 양을 다음 표1에 나타내었다. 표1에 따르면 70℃보다낮은 온도에서는 열수 추출고형물의 수득량이 급격히 낮아짐을 알 수 있고, 90℃보다 높은 온도에서는 유효성분이 열에 의해 파괴될 수 있기 때문에 추출온도를 70∼90℃ 범위가 바람직하다.
온도(℃) 50 60 70 80 90
고형분량(g) 18.7 51.1 82.6 87.3 88.8
비교예 2 : 다당체 알카리 추출액에서 pH에 따른 항혈전 활성 비교
홍삼 분말 10g을 50㎖ 증류수에 현탁시킨 실험군을 5개 준비하고, 여기에 pH를 1N HCL 또는 1N NaOH로 각각 3, 5, 7, 9, 11로 조정한 뒤 50℃에서 3시간 동안 진탕하고 원심분리한 후 상층액을 가지고 각각의 항트롬빈 활성을 측정하였고, 그 결과를 표2에 나타내었다. 항트롬빈 활성은 사람의 피브리노겐과 트롬빈을 대상으로 하여 본 발명자들이 보고한 방법(J. Ginseng Res. 23, 217 - 221, 1999년)에 의해 수행되었다. 표2에 따르면 pH가 산성 조건으로 갈수록 항혈전 물질의 추출율이 낮아짐을 알 수 있고, 알카리 조건일 경우 추출이 잘 이루어 짐을 알 수 있었다. pH11이상에서는 추출되는 정도가 거의 차이가 없고, 강알카리 조건으로서 다른 유효성분이 파괴될 수 있기 때문에 추출 pH는 9∼11 범위가 바람직하다.
pH 3 5 7 9 11
상대적인항트롬빈 활성(%) 35.9 46.7 88.6 99.6 100.0
비교예 3 : 에탄올 농도에 따른 추출성분의 수득량 비교
비교예 1의 80℃에서 추출하고 난 후 남은 침전물에 각각 30, 40, 50, 60, 70%의 에탄올을 첨가하여 3시간동안 진탕한 후 추출액을 얻고 Whatman No1 paper로 여과하고 동결건조하여 조산성다당체 고형물을 얻었다. 그 결과, 최종적으로 얻어진 조산성다당체 고형물의 양을 다음 표3에 나타내었다. 표3에 따르면 50%보다 낮은 농도에서는 조산성다당체 고형물의 수득량이 급격히 낮아짐을 알 수 있고, 70%보다 높은 범위에서는 조산성다당체 등에 침전이 일어나 오히려 수득량이 낮아지므로 추출범위는 40∼60%가 바람직하다.
에탄올 농도(%) 30 40 50 60 70
고형분량(g) 8.6 13.7 14.8 15.5 14.1
비교예 4 : 추출용매에 따른 암세포증식 억제 활성 비교
인삼 분말 10g을 100㎖의 용매에 현탁시킨 실험군을 6개 준비하고 각각 3시간동안 진탕하고 원심분리한 후 상층액을 가지고 각각의 암세포증식 억제 활성을 측정하였다. 암세포증식 억제활성은 사람 대장암 세포주인 HRT-18을 대상으로 하여 본 발명자들이 보고한 방법 (Kores J. Ginseng Sci. 17, 52 - 60, 1993년)에 의해 수행되었다. 이때 사용한 용매는 물, 에탄올, 클로로포름, 에틸에테르, 아세톤, 석유에테르였고, 그 결과를 표4에 나타내었다. 표4에 따르면 암세포증식 억제에 대한 활성 수율은 아세톤과 석유에테르 추출물 순으로 높게 나타났고, 비활성도는 석유에테르 추출물에서 가장 높게 나타났다. 그러므로 암세포증식 억제물질의 추출에는석유에테르를 사용하는 것이 가장 바람직하고, 이때 추출되는 성분은 폴리아세틸렌계 물질들이다.
추출 용매 추출 수율(㎎,g) 활성 수율(unit/g) 비활성도(unit/㎎)
500 825 1.6
에탄올 74 1370 18.5
클로포름 8.4 1830 220
에틸에테르 7.7 1890 246
아세톤 9.9 4100 420
석유에테르 4.4 2350 530
상기 표1∼표4에 의하면, 인삼 및 홍삼으로부터 유효성분을 추출하는데 사용되는 용매 및 추출 조건에 따라 최종적으로 수득되는 유효성분의 함량은 크게 차이가 생길 수 있는 바, 이로써 본 발명에 따른 추출방법에서는 각 공장에서의 적절한 용매의 선택과 추출 조건의 확립이 매우 중요함을 알 수 있다.
실험예 1 : 독성실험결과
본 발명자들은 10마리의 생쥐에게 인삼으로부터 추출한 조사포닌 분획고형물, 다당체, 조산성 다당체, 폴리아세틸렌을 각각 25g/㎏의 용량으로 1회 구강투여 후 15일간 체중 및 상태를 관찰하여 급성독성시험을 수행하였다. 그 결과, 10마리 모두 15일이 지난 후에는 생존한 것을 알 수 있었으며, 행동관찰상 약물을 투여하지 않았던 생쥐와 비교하여 통계학상의 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. 또한, 부검 후 장기의 이상유무를 관찰한 결과 아무런 이상도 없었다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 인삼 및 홍삼으로부터 유효성분의 추출방법에의해 얻어진 유효성분은 다양한 종류의 활성성분을 포함하고 있어 건강(보조)식품으로 유용하게 이용될 수 있다. 또한 여러 유효성분들을 연속적인 공정으로 추출함으로써 인삼 및 홍삼가공제품 제조시에 버려지는 부분을 최소화하고 각종 약리성분들을 효율적으로 얻을 수 있어 생산성과 경제성이 높은 인삼(홍삼) 가공제품의 제조를 가능하게 하는 이점이 있고, 가공제품의 부가가치를 높일 수 있으며, 여러 유효성분을 함유한 건강식품에 대한 신규의 수요창출을 기대할 수 있어 국민건강 및 농가소득 증대에도 기여할 수 있다.

Claims (5)

  1. 인삼 및 홍삼으로부터 유효성분의 추출방법에 있어서,
    인삼 및 홍삼 분말에 중량 대비 8∼12배의 물을 첨가하여 70∼90℃에서 3∼7시간 추출하는 열수 추출액 추출 공정;
    상기 열수 추출액을 취하고 남은 침전에 중량 대비 8∼12배의 물을 첨가하고 pH를 9.0∼11.0으로 조정한 뒤 40∼60℃ 온도에서 2∼4시간 동안 추출하는 다당체 알카리 추출액 추출공정;
    상기 다당체 알카리 추출액을 취하고 남은 침전에 중량 대비 10∼15배의 40∼60% 에탄올을 첨가하고 2∼4시간 동안 추출하는 조산성다당체 에탄올 추출물 추출공정;
    상기 조산성다당체 에탄올 추출물을 취하고 남은 침전에 석유에테르를 중량 대비 10∼15배 첨가하고 2∼4시간 동안 추출하는 폴리아세틸렌 석유에테르 추출물 공정;
    상기 열수 추출액, 다당체 알카리 추출액 및 조산성다당체 에탄올 추출물을 각각 조사포닌 분획고형물, 다당체, 조산성다당체의 분말상태로 여과, 동결건조시키는 공정과 폴리아세틸렌 석유에테르 추출물을 50℃로 감압농축 후 질소가스를 충진하여 석유에테르를 완전히 게거하여 폴리아세틸렌을 얻는 공정을 포함하는 것을 특징으로하는 인삼 및 홍삼으로부터 유효성분의 추출방법
  2. 제1항에 있어서, 상기 열수 추출액 추출공정을 10배의 물을 첨가하여 80℃에서 5시간 추출하는 것을 특징으로하는 인삼 및 홍삼으로부터 유효성분의 추출방법
  3. 제1항에 있어서, 상기 다당체 알카리 추출액 추출공정을 10배의 물을 첨가하고 pH9.0 조정한 뒤 50℃에서 3시간 추출하는 것을 특징으로하는 인삼 및 홍삼으로부터 유효성분의 추출방법
  4. 제1항에 있어서, 상기 조산성다당체 에탄올 추출물 추출공정을 12배의 50% 에탄올을 첨가하여 3시간 추출하는 것을 특징으로하는 인삼 및 홍삼으로부터 유효성분의 추출방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 폴리아세틸렌 석유에테르 추출물 추출공정을 12배의 석유에테르를 첨가하여 3시간 추출하는 것을 특징으로하는 인삼 및 홍삼으로부터 요효성분의 추출방법
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