KR20110074833A

KR20110074833A - Pharmaceutical composition comprising of natural statin and coenzyme q10 compound

Info

Publication number: KR20110074833A
Application number: KR1020110048534A
Authority: KR
Inventors: 표영희
Original assignee: 성신여자대학교 산학협력단
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2011-07-04

Abstract

PURPOSE: A pharmaceutical composition containing statin compound(mevinolin, mevinolinic acid) and coenzyme 1(ubiquinone-10, CoQ10 ubiquinone-9, CoQ9)compound is provided to prevent and treat hyperlipidemia. CONSTITUTION: A pharmaceutical composition for preventing and treating hyperlipidemia contains acidic soluble mevinolinic acid and ubiquinone compounds of CoQ9 and CoQ10 as an active ingredient. The acidic soluble mevinolinic acid and ubiquinone compounds are prepared by inoculating Monascus pilosus to a sterilized liquid medium containing rice flour, glucose, peptone, glycine, meat extract, purified water, and one or more selected from ginseng powder, red pimento powder, mushroom powder, and tomato powder, and shaking at 30°C.

Description

Pharmaceutical composition comprising of natural statin and Coenzyme Q10 compound}

본 발명은 홍국균과 약리적 효능이 있는 천연물 소재를 활용하여 콜레스테롤 생합성 억제제인 스타틴과 상기 스타틴의 경구복용에 따른 합병증의 발현 원인물질인 CoQ10 화합물이 동시에 함유된 항동맥경화와 심장기능강화 등의 복합 생리활성 기능 목적의 약제학적 천연조성물을 발효공법으로 제조하는 생산방법에 관한 것이다.
The present invention is a complex physiology such as anti-arteriosclerosis and cardiac function enhanced simultaneously containing statins, cholesterol biosynthesis inhibitor statins and CoQ10 compounds causing complications caused by oral administration of statins by using a natural material with pharmacological effects It relates to a production method for producing a pharmaceutical natural composition for the purpose of active function by the fermentation method.

코엔자임 큐(Coenzyme Q; Ubiquinone, CoQ10)는 지용성 비타민과 유사한 퀴논물질로 모든 인간의 조직세포에 존재한다. 주요 생화학적 기능은 미토콘드리아의 세포수준의 호흡에서 전자 전달체로서 세포내 에너지(ATP) 대사에 관여한다(Sarah L. Molyneux et al., Journal of the American College of Cardiology, 52, 1435-1441, 2008). 또한 세포막의 산화적 손상을 방지하고, 반응성 산소종(Reactive oxygen species)을 제거하는 등 내인성 항산화제로서의 기능을 발휘한다. Q10의 생체합성은, 20대까지 왕성하게 만들어지다가 노화가 시작되면서 체내 합성량이 감소되므로 Q10을 산업적으로 대량생산하여 각종 의약품, 건강기능성식품, 화장료 등에 활용하는 연구가 활발히 진행되어 왔다(Littarru et al., Nutr Res, 42, 291-305, 1972; Khatta M et al., Ann Intern Med, 132, 636-640, 2000). 인간 혈청과 생물조직에 있는 Q10의 90% 이상은 환원형의 유비퀴놀(ubiquinol, CoQ₁₀H₂)로 이것은 강력한 지용성 항산화 물질로 Q10H2/Q10의 비율과 혈청 Q10의 감소는 산화적 스트레스와 관련된다. 산화촉진제(prooxidants)와 항산화제(antioxidants)의 균형 파괴로 정의되는 산화적 스트레스는 심혈관계질환, 당뇨병, 암과 같은 병리학적 조건은 물론 노화와 관련된 주요 위험인자로 알려졌다(S. Yamashita et al., Anal Biochem, 250, 66, 1997; D. Steinberg et al., Engld J Med, 320, 915, 1989). Q10, 특히 유비퀴놀(ubiquinol)과 유비퀴논(ubiquinone)간의 비율은 오늘날 산화적 손상을 예방하거나 진단, 치료와 관련된 많은 연구에 기준치로 활용되고 있다. 혈장 지단백질의 산화는, 동맥경화증과 다른 질환 즉 파킨슨, 알츠하이머 혹은 베타-쌀라세미아 등의 유리 라디칼 형성과 관련된 질병을 야기하는 주요 요인이 된다. 이때 유비퀴놀은 페록시 라디칼을 제거하고 알파-토코페릴 라디칼을 감소시켜 LDL의 산화를 막아준다. 사실, 유비퀴놀은 혈장 항산화제인 알파-토코페롤에 비해, 혈장이 산화제에 노출될 때 농도에 상관없이 제일 먼저 반응하는 최초의 내인성 항산화제이다. 따라서 Q10을 강화하기 위해 보충제를 사용하는 것은 인간의 건강증진에 유익하며, 식품을 통해 혹은 식이보충제를 통해 Q10을 섭취하는 것은 혈중 Q10의 농도를 상승시키고 항산화제로써의 기능 강화에 도움을 줄 수 있어 세포의 산화적 손상으로 인한 주요 질환의 발생을 예방할 수 있다.
Coenzyme Q (Ubiquinone, CoQ10) is a quinone substance similar to fat-soluble vitamins, present in all human tissue cells. Major biochemical functions are involved in intracellular energy (ATP) metabolism as electron transporters in mitochondrial cell-level respiration (Sarah L. Molyneux et al., Journal of the American College of Cardiology, 52, 1435-1441, 2008) . It also functions as an endogenous antioxidant, preventing oxidative damage to cell membranes and removing reactive oxygen species. Since biosynthesis of Q10 is made up to 20s, and the amount of synthesis in the body decreases as aging begins, research has been actively conducted to industrially produce Q10 and apply it to various medicines, health functional foods, and cosmetics (Littarru et al. , Nutr Res, 42, 291-305, 1972; Khatta M et al., Ann Intern Med, 132, 636-640, 2000). More than 90% of Q10 in human serum and biological tissues is a reduced form of ubiquinol (CoQ ₁₀ H ₂ ), a potent fat-soluble antioxidant that reduces the ratio of Q10H2 / Q10 and decreases in serum Q10 associated with oxidative stress. . Oxidative stress, defined as the balanced breakdown of prooxidants and antioxidants, is known to be a major risk factor associated with aging as well as pathological conditions such as cardiovascular disease, diabetes and cancer (S. Yamashita et al. , Anal Biochem, 250, 66, 1997; D. Steinberg et al., Engld J Med, 320, 915, 1989). Q10, especially the ratio between ubiquinol and ubiquinone, is now used as a baseline in many studies related to preventing, diagnosing and treating oxidative damage. Oxidation of plasma lipoproteins is a major factor causing atherosclerosis and other diseases, such as those associated with free radical formation, such as Parkinson's, Alzheimer's or Beta-Sillacemia. Ubiquinol removes peroxy radicals and reduces alpha-tocopheryl radicals to prevent oxidation of LDL. In fact, ubiquinol is the first endogenous antioxidant that reacts first at any concentration when plasma is exposed to oxidants, compared to the plasma antioxidant alpha-tocopherol. Therefore, the use of supplements to enhance Q10 is beneficial to human health, and ingesting Q10 through foods or through dietary supplements can increase blood levels of Q10 and enhance its function as an antioxidant. This prevents the occurrence of major diseases caused by oxidative damage of cells.

그동안 많은 연구들이 Q10결핍, 질병상태, Q10 투여후 임상적 호전 등간의 관계를 증명하여 왔다. 무엇보다 스타틴 약제를 장기적으로 사용해야 하는 고콜레스테롤혈증과 관련된 질환자들에게 Q10을 보강하는 것은 부작용없이 스타틴 치료를 연장할 수 있고, 세포의 생체에너지 요구량을 일정하게 유지할 수 있는 효능을 입증하였다. 1987년에 최초 개발된 스타틴은 1세대 콜레스테롤 저하제로 심혈관계질환을 줄이는데 기여해 왔으나, 인류는 현재 Q10의 경우와 같이 다른 화합물의 생합성을 방해하지 않는 보다 특이적 작용을 하는 2세대 콜레스테롤 강하제의 개발을 기대하고 있다. 따라서 천연 항콜레스테롤 성분인 스타틴과 Q10의 성분이 동시에 일정농도 이상으로 함유된 천연물 소재류의 one drug(supplement)이 개발된다면 이들 두 화합물간의 부가적 혹은 상승적인 치료효과를 통해 항콜레스테롤 제재인 스타틴의 부작용을 소멸하면서 동시에 Q10의 생체활성 강화를 통한 건강상의 유익을 기대할 수 있다.
Many studies have demonstrated the relationship between Q10 deficiency, disease status, and clinical improvement after Q10 administration. Above all, supplementing Q10 in patients with hypercholesterolemia, which requires long-term use of statin drugs, has been shown to be effective in prolonging statin treatment without side effects and maintaining a constant cell's bioenergy requirements. Statins, first developed in 1987, have contributed to reducing cardiovascular disease with first-generation cholesterol-lowering agents, but humans are now working on the development of second-generation cholesterol-lowering agents that have a more specific action that does not interfere with the biosynthesis of other compounds, as in the case of Q10. I look forward to it. Therefore, if one drug (supplement) of natural products containing both statin and Q10, which is a natural anti-cholesterol component, is developed at the same time, a side effect of statin, an anti-cholesterol agent, can be obtained through an additional or synergistic therapeutic effect between these two compounds. At the same time, you can expect health benefits from enhanced bioactivity of Q10.

세계적으로 관상동맥질환은 주요 사망질환으로 특히 고콜레스테롤혈증은 가장 위험한 인자로 지목된다. 인체내 총 콜레스테롤 농도의 2/3 이상은 생합성으로 만들어지며, 이 때 합성경로의 초기 단계이자 속도제한 단계는 바로 HMG-CoA 환원효소(3-hydroxy-methyl-3-glutaryl-coenzyme reductase)가 작용하는 단계이다(도 3). 현재 전세계적으로 사용하는 HMG-CoA 환원효소 저해제(HMG-CoA reductase inhibitor), 즉 스타틴(statins; 또는 메비놀린, 로바스타틴, 모나콜린 K, 메바코르, C24H36O5)계열의 약제류는 고콜레스테롤혈증을 효과적으로 치료하여 심혈관계 질환으로 인한 인류의 사망을 막기 위해 오랫동안 사용되어 왔다. 스타틴 약물은, 전체 콜레스테롤의 80%에 해당하는 내인성 콜레스테롤의 생합성을 직접 억제하는 매우 강력한 물질이지만, 가수분해 효소(carboxyesterase)에 의해 분자구조의 고리가 열리는 활성화의 과정은 간과 신장의 손상은 물론 근질환(myopathy) 등의 부작용(Thomson PD et al., JAMA. 289: 1681-1690 2003)을 나타내므로, 의사의 처방전이 있어야만 판매하는 전문 의약품으로 분류한다. 그러나, 스타틴은 HMG-CoA reductase를 저해하여 콜레스테롤 생산을 감소시키는 한편, 생체내 전자 및 양자 전달체인 유비퀴논과 동일한 생합성경로를 공유하기 때문에 콜레스테롤뿐 아니라 Q10의 생합성에도 영향을 주어 두 물질의 생산량이 모두 저하되는 결과를 초래(도 3)하는 것으로 알려졌다. 즉 Mevalonate 수준에서 스타틴의 잠재적 영향은 불행히도 특이적이지 못해 결과적으로 Q10과 dolichol을 포함한 여러 비스테롤 이소프레노이드 물질의 생합성을 저해한다. 따라서 스타틴을 장기간 사용하는 사람은 미토콘드리아의 에너지생산에서 필수인자로 작용하는 CoQ10의 생합성의 혈중 농도가 낮아져 근육통을 비롯한 여러 가지 부작용을 야기하는 것으로 알려졌다. 즉 스타틴 사용시 혈장내 CoQ10의 농도가 감소되어 젖산/피루브산의 비율이 증가되고, 나아가 미토콘드리아 호흡계 기능을 저하시켜 결과적으로 에너지생산의 결핍은 근육의 피로도를 높혀 호기적 용량(호흡용량)을 감소시킬 수 있다.
Coronary artery disease is the leading cause of death worldwide, and hypercholesterolemia is the most dangerous factor. More than two-thirds of the total cholesterol level in the body is made of biosynthesis, and HMG-CoA reductase (3-hydroxy-methyl-3-glutaryl-coenzyme reductase) acts as an initial and rate-limiting step in the synthesis pathway. It is a step (Fig. 3). HMG-CoA reductase inhibitors currently used worldwide, such as statins or drugs such as mebinolin, lovastatin, monacoline K, mebacor, and C24H36O5, are effective in treating hypercholesterolemia. It has long been used to treat and prevent human death from cardiovascular disease. Statin drugs are very potent substances that directly inhibit the biosynthesis of endogenous cholesterol, which accounts for 80% of total cholesterol.However, the activation process of opening the molecular ring by carboxyesterase can damage liver and kidney as well as muscle. Side effects such as myopathy (Thomson PD et al., JAMA. 289: 1681-1690 2003) are classified as specialty drugs sold only with a doctor's prescription. However, statins inhibit HMG-CoA reductase, which reduces cholesterol production, and because they share the same biosynthetic pathway as ubiquinone, an electron and proton transporter in vivo, affects the biosynthesis of Q10 as well as cholesterol, resulting in the production of both substances. All are known to result in deterioration (FIG. 3). The potential effect of statins on mevalonate levels is unfortunately unspecific and consequently inhibits the biosynthesis of several nonsterol isoprenoids including Q10 and dolichol. Therefore, long-term use of statins is known to lower blood levels of CoQ10's biosynthesis, an essential factor in mitochondrial energy production, causing side effects, including muscle pain. In other words, the concentration of CoQ10 in plasma decreases the use of statins, which increases the ratio of lactic acid / pyruvic acid, and further decreases mitochondrial respiratory system function. As a result, lack of energy production can increase muscle fatigue and reduce aerobic capacity. have.

따라서 statin 약물의 장기 사용은, 혈중 CoQ10의 함량 저하로 인한 심장기능 및 혈액순환체계를 약화시켜 심각한 부작용을 초래하는 것으로 밝혀졌다. 즉 소화기계의 부작용(변비, 설사, 소화불량, 복부팽만, 복통 등)과 신경계의 부작용 (어지러움증, 두통) 및 피부발진, 시력저하 등의 부작용을 초래하는 것으로 보고되고 있다. 특히 간기능 부전 등의 부작용은 statin 약물의 복용을 중단할 만큼 심각한 증상으로 판명되어 스타틴 사용자의 혈중 CoQ10의 농도를 일정 농도로 유지하기 위한 방법이 강구되어 왔다. 관련 사안 중, 미국특허(US Patent) 05082650은 스타틴 약물(MEVACOR)을 적용받는 환자를 대상으로 사례별 혈중 CoQ10 농도의 변화와 부작용과의 관계를 관찰한 뒤 CoQ10의 보충을 통해 혈중 CoQ10의 농도와 부작용 증세의 완화 및 소멸간의 관계를 발견하여 스타틴 약물의 사용자는 CoQ10의 처방도 병행할 필요성을 제기하였다. 따라서 콜레스테롤의 혈중 농도를 일정하게 유지하기 위해 선택한 스타틴 계열의 약물 사용은, 동시에 CoQ10의 보충(매일 200mg)도 병행해야만 심장과 간에서 나타나는 심각한 부작용을 예방할 수 있는 것으로 나타났다. Therefore, long-term use of statin drugs has been shown to cause serious side effects by weakening the heart function and blood circulation system due to the decrease in the content of CoQ10 in the blood. In other words, it has been reported to cause side effects such as constipation, diarrhea, indigestion, bloating, abdominal pain, etc., side effects of the nervous system (dizziness, headache), skin rashes, and decreased vision. In particular, side effects such as hepatic insufficiency have been found to be serious enough to stop taking statin drugs, and methods have been devised to maintain a constant concentration of CoQ10 in the blood of statin users. Among the related issues, US Patent 05082650 examines the relationship between changes in side effects of CoQ10 concentrations and adverse events in patients receiving statin drug (MEVACOR), and supplements with CoQ10 concentrations by supplementing CoQ10. Finding the relationship between alleviation and extinction of adverse events, users of statin drugs raised the need to co-administer CoQ10. Therefore, the use of statin-based drugs selected to maintain a constant blood level of cholesterol can be prevented from serious side effects in the heart and liver only at the same time with supplementation of CoQ10 (200 mg daily).

이러한 목적을 달성하기 위하여 상기 미국특허를 시도하기 위한 유사한 연구결과가 한국 국내공개특허 제10-2009-28983호로 개시된 바 있다. 이는 고지혈증 치료용 합성의약물질 스타틴약물의 부작용을 막기 위해 합성의약물질 코엔자임10을 동시에 함유시킨 경구투여용 복합치료 조성물로서 물에 불용성인 lactone형의 합성스타틴의 용해성을 증가시키기 위해 폴리에틸렌글리콜과 같은 용해제, 계면활성제, 에멀전을 위한 오일류, 안정성 확보를 위한 나트륨 또는 칼슘계의 항산화제, pH조절제 등을 다량 함유시킨 약학조성물이 개시된 바 있다.In order to achieve this purpose, a similar research result for attempting the US patent has been disclosed in Korea Patent Publication No. 10-2009-28983. It is a combination therapy composition for oral administration containing the synthetic drug coenzyme 10 simultaneously to prevent side effects of the synthetic drug statin drug for the treatment of hyperlipidemia, and a solubilizer such as polyethylene glycol to increase the solubility of lactone type synthetic statin which is insoluble in water. Pharmaceutical compositions containing a large amount of surfactants, oils for emulsions, sodium or calcium-based antioxidants, pH regulators for ensuring stability have been disclosed.

그러나, 상기 물질의 주성분인 스타틴계 약물과 CoQ10은 인공 합성한 화합물로서 수불용성이어서 장내 용해도에도 문제점이 상존하고 특히 이들 물질의 pH를 6.7로 조정한 칼슘염제는 용해도가 대단히 낮다는 결함이 있다.However, the statin-based drug and CoQ10, which are the main components of the substance, are artificially synthesized compounds, which are insoluble in water, and thus have problems in intestinal solubility. In particular, calcium salts having pHs adjusted to 6.7 have a very low solubility.

그러나, 만일 천연발효공법에 의해 pH 6.5~7.0수준의 acid form의 천연스타틴화합물을 생합성할 수만 있다면 이러한 문제점을 한꺼번에 개선할 수 있는 데 본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것이다.However, if it is possible to biosynthesize the natural statin compound of the acid form of pH 6.5 ~ 7.0 level by the natural fermentation method, this problem can be improved at once, the present invention has been devised in view of this point.

지금까지, 홍국(red yeast rice, red koji)은 붉은 색의 사상균인 모나스커스(Monascus)속의 균을 쌀에 접종하여 제조한 것으로, 중국을 중심으로 동아시아의 여러 지역에서 천연의 식품 착색제나 가공품 및 소화촉진과 혈류개선의 소재로 오랜 동안 사용되어 왔다. 특히 홍국균이 생성하는 2차 대사산물인 천연 스타틴(HMG-CoA reductase inhibitor)이 콜레스테롤 생합성 효소인 HMG-CoA 환원효소를 강력하게 저해하여 혈중지질 농도와 콜레스테롤 생합성 저하에 따른 각종 생체활성의 기능성이 보고된(Wang IK et al., J. Agri. Food Chem. 48: 3183-3189 2000; Endo A. et al., J. Antibiotechnol. 38: 420-422 1985; Manzoni M & Rollini M. App. Microbiol. Biotechnol. 58: 555-564 2002; Wei W. et al., J. Nutri. Biochem. 14: 314-318 2003) 이후부터 한방에서는 홍국은 생약소재류로 널리 활용하고 있다. Until now, red yeast rice (red koji) has been produced by inoculating rice with bacteria of the genus Monascus , a red filamentous fungus. It has been used for a long time as a material for promoting digestion and improving blood flow. In particular, natural statins (HMG-CoA reductase inhibitor), a secondary metabolite produced by Hong Kyun, strongly inhibited HMG-CoA reductase, a cholesterol biosynthesis enzyme, and reported various biological activities due to the decrease in blood lipid concentration and cholesterol biosynthesis. Wang IK et al., J. Agri. Food Chem. 48: 3183-3189 2000; Endo A. et al., J. Antibiotechnol. 38: 420-422 1985; Manzoni M & Rollini M. App.Microbiol. Biotechnol. 58: 555-564 2002; Wei W. et al., J. Nutri. Biochem. 14: 314-318 2003).

그런데, 지금까지 홍국 배양물의 제조는 대부분 액체배양의 심부발효법(submerged fermentation)을 이용한 것으로, 주로 색소 성분과 기능성 대사산물인 스타틴(메비놀린)을 얻기 위한 최적의 발효조건 및 균주탐색, 홍국을 첨가한 기능성 제품의 제조 등이 연구되어 왔다. 그리고 고체 발효법(solid state fermentation) 역시, 색소를 비롯한 일부 기능성 성분을 얻기 위한 수단으로 시도되었지만, 사용된 배지의 주요 곡물은 쌀이 대부분이고 그 밖에 보리와 밀이 사용되었으며, 콩(백태)의 경우에는 단백질 함량이 높아 홍국균의 고체배지로는 적합하지 않은 것으로 알려져 왔다. 그러나, 본 발명자는 쌀 대신 콩을 고상배지의 기질로 하여 발효조건을 완성하고 홍국발효콩 유래의 스타틴 생산방법을 개발하여 국내외 최초로 특허등록한 바 있다(대한민국 특허등록 제10-0734612호). 하지만, 상기 발명은 스타틴(메비놀린) 생합성을 위한 고체배지 조성시, 쌀 대신 콩을 적용하여 홍국균을 발효함에 있어서 신장 또는 간장의 독소성분으로 작용하는 시트리닌(citrinin)을 생산하지 않는 성공적인 홍국발효콩의 생산에만 그 목적이 제한되어 있었다. However, until now, the production of red yeast culture is mostly by submerged fermentation of liquid culture, mainly the optimum fermentation conditions and strain detection to obtain a pigment component and functional metabolite statin (mevinolin), adding red yeast rice The manufacture of one functional product has been studied. And solid state fermentation has also been attempted as a means of obtaining some functional ingredients, including pigments, but the main grains used in the medium are mostly rice, barley and wheat, and soybeans. It has been known that the high protein content is not suitable as a solid medium of red yeast bacteria. However, the present inventors completed the fermentation conditions by using a bean as a substrate of solid medium instead of rice, and developed a statin-producing method derived from fermented soybeans, which were registered for the first time at home and abroad (Korean Patent Registration No. 10-0734612). However, the present invention is a successful red yeast fermentation that does not produce citrinin that acts as a toxin component of kidney or soy sauce when fermenting red yeast bacteria by applying soybeans instead of rice when preparing a solid medium for statin (mebinolin) biosynthesis The purpose was limited only to the production of soybeans.

본 발명자는 상기한 바와 같은 배지조성의 한계를 극복하기 위해 종배양액의 배지(culture medium)조성을 획기적으로 변화시켜 스타틴의 생합성량을 10%이상 강화시키면서 CoQ10을 동시에 다량 집적할 수 있는 안전하고 개선된 고지혈 예방 및 치료용 천연 약학 조성물을 제공하고자 시도하였다. 아울러, 본 발명에서는 인체내 약리기능 메카니즘상 곰팡이의 대사산물로서 신장과 간장 기능 장해 독소성분으로 작용하는 모나스커스 유래의 시트리닌(citrinin)의 생합성 여부의 확인도 시도하였다.In order to overcome the limitation of the medium composition as described above, the present inventors have changed the culture medium composition of the seed culture solution significantly to enhance the biosynthesis amount of statins by 10% or more, and can safely and improved the ability to simultaneously integrate a large amount of CoQ10. Attempts have been made to provide natural pharmaceutical compositions for the prevention and treatment of hyperlipidemia. In addition, the present invention also attempted to confirm the biosynthesis of monascus-derived citrinin, which acts as a toxin component of kidney and liver function disorders as a metabolite of fungi on the human pharmacological mechanism.

본 발명의 홍국균의 특정 배지조성 및 본 발명이 목적하는 상기 복합 생리활성물질의 동시적 생합성과 관련하여 조사된 선행기술로는 스타틴을 함유하는 백혈병치료용 조성물에 대하여 대한민국특허 제2005-13188호가, 스타틴과 오메가-3지방산 및 그 조합물을 이용한 치료에 관하여는 대한민국특허 제2007-7022964호가, 신규한 스타틴 악제학적 조성물 및 관련치료방법에 대하여는 대한민국특허 제2007-7003811호가, 스타틴과 기관지 확장제와의 조성물에 대하여는 대한민국특허 제2007-7000831호가 스타틴 및 가스제거제를 포함하는 제콜레스테롤 혈증치료제 조성물에 대하여는 대한민국특허 제2006-7015689호가, 스타틴-캡슐화된 나노입자를 함유하는 약학적 조성물에 대하여는 대한민국특허 제2009-7004090호가 각각 조사되었으며, 그러나 이와 같은 선행기술들은 본 발명의 스타틴과 CoQ10의 천연 복합 생리활성물질의 동시적 생합성하는 것과 관련한 액체배양배지와 상기 물질의 동시적 생산방법에 대하여 발명의 신규성과 진보성을 부정할 만한 문헌임을 확인할 수 없었다.
The prior art investigated in relation to the specific medium composition of the hongguk bacterium of the present invention and the simultaneous biosynthesis of the complex bioactive material of the present invention, for the composition for treating leukemia containing statins, Korean Patent No. 2005-13188, For the treatment with statins and omega-3 fatty acids, and combinations thereof, Korean Patent No. 2007-7022964, Novel Statin Antimicrobial Compositions and Related Treatment Methods, Korean Patent No. 2007-7003811, Statins and Bronchodilators The composition of the Republic of Korea Patent No. 2007-7000831 is a zecholesterolemia therapeutic composition comprising a statin and a degassing agent The composition of the Republic of Korea Patent No. 2006-7015689 is a pharmaceutical composition containing a statin-encapsulated nanoparticles -7004090 have been investigated respectively, but such prior art Name statins and might deny the novelty and inventive step of the invention for simultaneously producing method of the liquid culture medium and the substance relating to that which coincidentally biosynthesis of natural complex biomolecule of CoQ10 was found to be the literature.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점들을 감안하여 안출한 것으로 천연 복합 생리활성물질로서 스타틴과 유비퀴논을 동시에 생합성할 수 있는 액체배양배지를 제공하는데 있다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described matters to provide a liquid culture medium capable of simultaneously biosynthesizing statins and ubiquinones as a natural complex bioactive substance.

본 발명의 다른 목적은 상기 발견한 액체배지를 사용하여 발효된 액상배양물을 종배양액으로 하여 천연물 소재의 다양한 혼합곡물로 조성된 고체배지에 접종후 일정기간 발효시켜 상기 두가지 화합물이 동시에 강화된 고상발효물을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is a liquid culture fermented using the liquid medium found above as a seed culture medium, and then inoculated into a solid medium composed of various mixed grains of a natural material, and then fermented for a predetermined period of time to solidify the two compounds at the same time. To provide fermented products.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 고상발효물을 사용하여 천연 스타틴 약제의 부작용을 줄임과 동시에 심혈관질환 예방 및 치료에 활용할 수 있는 건강기능성 식품 또는 약제학적 조성물을 제공하는데 있다.
Still another object of the present invention is to provide a health functional food or pharmaceutical composition that can be used for preventing and treating cardiovascular diseases while reducing side effects of natural statin drugs using the solid fermentation product.

본 발명의 상기 목적은 홍국균과 약리적 효능이 있는 천연물 소재를 활용하여 콜레스테롤 생합성 억제제인 천연 스타틴 화합물과 상기 스타틴의 경구복용에 따른 합병증의 발현 원인물질이 되는 CoQ10이 동시에 함유된 항동맥경화와 심장기능 강화 등의 복합 생리활성 화합물을 동시에 생합성할 수 있는 천연 액상배양배지를 제공하는 단계와; 상기 액상배지를 사용하여 우량균주를 선별하는 단계와; 상기 배지를 이용하여 홍국균의 액상배양물을 얻고; 이를 고체배지에 접종하여 일정기간 발효시켜 상기 천연 스타틴과 유비퀴논의 복합 생리활성물질의 농도를 강화하는 단계와; 상기 생산된 복합 생리활성물질의 화학적 구조의 특성을 평가하는 단계를 통하여 달성하였다.The above object of the present invention is an anti-arteriosclerosis and cardiac function simultaneously containing a natural statin compound, which is a cholesterol biosynthesis inhibitor, and CoQ10, which is a causative agent of complications following oral administration of statins, by utilizing a natural product having a pharmacological effect with Hongguk bacteria. Providing a natural liquid culture medium capable of simultaneously biosynthesizing complex bioactive compounds such as fortification; Selecting superior strains using the liquid medium; Obtaining a liquid culture of red yeast bacteria using the medium; Inoculating it into a solid medium and fermenting for a certain period of time to enhance the concentration of the complex bioactive material of the natural statin and ubiquinone; It was achieved through the step of evaluating the characteristics of the chemical structure of the produced complex bioactive material.

이하, 본 발명의 구체적인 내용을 실시예를 통하여 상세히 설명하지만, 약효성 액체배지 및 혼합곡물로 구성된 고체배지성분의 단순한 변경 나아가 고상 발효방법의 단순한 설계변경은 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 물론이다.
Hereinafter, the specific contents of the present invention will be described in detail with reference to examples, but the simple design change of the solid medium component composed of the weakly-effective liquid medium and the mixed grains, and further, the simple design change of the solid-phase fermentation method is of course within the scope of the present invention. .

본 발명은 지금까지 국내외에서 시도된 바 없는 홍국균을 활용한 천연 항콜레스테롤 제재인 스타틴 화합물과 스타틴의 장기 사용에 따라 결핍될 수 있는 유비퀴논의 화합물을 동시에 함유한 천연의 액상배양물 및 고상발효물을 제공하는 효과가 있고, 나아가 고부가가치의 상기 복합 생리활성물질을 동시에 함유하는 건강기능성 식품 또는 약제학적 천연조성물을 안전하게 제공하여 종래의 합성 의약물질과 차별하는 탁월한 효과가 있다.
The present invention is a natural liquid culture and solid fermentation at the same time containing a statin compound which is a natural anti-cholesterol agent utilizing hongguk bacteria and ubiquinone compounds which may be deficient according to long-term use of statins, which has not been attempted at home and abroad. It is effective to provide, and further provides a health functional food or pharmaceutical natural composition containing the high value-added complex bioactive materials at the same time to have an excellent effect to differentiate from conventional synthetic pharmaceutical materials.

도 1은 CoQ9 의 화학적 구조와 LC-MS의 스펙트럼 그림을 나타낸다.
도 2는 CoQ10 의 화학적 구조와 과 LC-MS의 스펙트럼 그림을 나타낸다.
도 3은 스타틴 (메비놀린)과 유비퀴논의 생합성 도식도를 나타낸다.Figure 1 shows the chemical structure of CoQ9 and the spectral plot of LC-MS.
Figure 2 shows the chemical structure of CoQ10 and the spectral plot of and LC-MS.
3 shows a biosynthetic schematic of statins (mebinolin) and ubiquinone.

본 발명은 홍국균을 쌀가루가 함유된 액체배지에 인삼, 버섯, 등 약효성 천연물 소재들을 함께 첨가하여 1차 발효액인 액상 배양물을 제조하거나, 상기 종배양액을 혼합곡물을 포함하는 고체배지에 접종하여 2차 발효액인 고상발효물을 제조하는 것을 포함한다. The present invention is added to ginseng, mushrooms, such as medicinal medicinal natural ingredients in a liquid medium containing rice flour to prepare a liquid culture as a primary fermentation broth, or by inoculating the seed culture broth into a solid medium containing mixed grains It includes preparing a solid fermentation product which is a secondary fermentation broth.

본 발명에서 상기 약효성 천연물 소재는 인삼류, 피망류, 버섯류, 토마토를 지칭하고 이들 물질의 가공전후의 소재를 모두 포함하며 천연 스타틴과 유비퀴논 등 주요 천연 화합물을 생합성하는 방법을 포함한다. 이 때, 실험결과 인삼가루 1~2, 적색피망가루 0.5~1.5, 표고버섯가루 0.5~1.5, 토마토가루 0.5~1.5%(w/v)가 가장 바람직한 것으로 나타났다. In the present invention, the drug-effective natural material refers to ginseng, bell peppers, mushrooms, tomatoes, and includes all materials before and after the processing of these materials, and includes a method of biosynthesizing main natural compounds such as natural statins and ubiquinone. At this time, the results of ginseng powder 1 ~ 2, red bell pepper powder 0.5 ~ 1.5, shiitake mushroom powder 0.5 ~ 1.5, tomato powder 0.5 ~ 1.5% (w / v) was the most preferred.

본 발명에서 상기 홍국균은 모나스커스 앵카(M. anka), 모나스커스 퍼푸레우스(M. purpureus), 모나스커스 필로수스(M. pilosus), 모나스커스 카올리앙(M. kaoliang), 모나스커스 루버(M. ruber), 모나스커스 비트레우스(M. vitreus) 중에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 천연 스타틴과 유비퀴논 화합물이 공존하는 복합 생리활성 조성물을 생산하는 방법을 포함한다.In the present invention, the red yeast bacteria is M. anka , M. purpureus , M. purlos , M. pilosus , M. kaoliang , M. kaoliang , Monascus louver. ( M. ruber ), Monascus Vitreus ( M. vitreus ) includes a method for producing a complex bioactive composition in which a natural statin and ubiquinone compound coexist.

본 발명에 따르면, 상기 홍국균 중에서 우량균주임을 특징으로 하는 천연 스타틴과 유비퀴논 등 주요 화합물을 함유하는 천연조성물을 생산하는 방법을 포함한다. According to the present invention, a method for producing a natural composition containing main compounds such as natural statins and ubiquinone, characterized in that the superior strain among the hongguk bacteria.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 홍국균 종배양액은 PDA배지에서 배양한 홍국균을 약효성 천연물 소재류인 인삼류, 버섯류, 피망류, 토마토 등의 소재가 하나 이상 함유된 영양배지에 접종하여 배양한 것을 특징으로 하는 천연 스타틴과 유비퀴논 화합물이 동시에 함유된 천연의 약제학적 조성물을 생산하는 방법을 포함한다. In addition, according to the present invention, the hongguk species culture medium is characterized in that the cultivation of honggukyun cultured in PDA medium inoculated in a nutrient medium containing at least one material such as ginseng, mushrooms, bell peppers, tomatoes, etc. It includes a method for producing a natural pharmaceutical composition containing a natural statin and a ubiquinone compound at the same time.

그리고, 본 발명에 따르면, 상기 천연 액체배지의 조성은 쌀가루 2~10, 펩톤 0.5~2.0, 글라이신 1~5, 포도당 6~20, 고기추출물(meat extract) 0.1~1.0%(w/v)임이 바람직하고 약효성 천연 배지소재로는 인삼가루 0.5~1.5, 적색피망가루 0.5~1.5, 버섯가루 0.5~1.5, 토마토가루 0.5~1.5%(w/v)의 조성비율로 첨가되고 상기 배지의 초기 pH는 6.0±0.5임을 특징으로 하는 메비놀린과 유비퀴논을 동시적으로 생산하는 방법을 포함한다. And, according to the present invention, the composition of the natural liquid medium is rice flour 2-10, peptone 0.5-2.0, glycine 1-5, glucose 6-20, meat extract (meat extract) 0.1-1.0% (w / v) Preferred and weakly effective natural medium materials include ginseng powder 0.5-1.5, red bell pepper 0.5-1.5, mushroom powder 0.5-1.5, tomato powder 0.5-1.5% (w / v) and the initial pH of the medium. Is a method of simultaneously producing mebinolin and ubiquinone, characterized in that 6.0 ± 0.5.

본 발명은 지금까지 시도되지 않았던 약효성 천연물 소재류와 모나스커스속 균주를 사용하여 항콜레스테롤 합성 성분인 스타틴과 내인성의 지용성 항산화제이며 스타틴 약제의 부작용을 막아주는 조효소 Q10을 주요 화합물로 포함하는 천연의 약리학적 조성물 및 상기 조성물을 생산하기 적합한 약효성 소재류를 개발하기 위해 수행되었다. The present invention is a natural compound containing coenzyme Q10, which is an anti-cholesterol synthetic ingredient statin and an endogenous fat-soluble antioxidant that prevents side effects of statin drugs, using pharmacologically effective natural materials and Monascus strain, which have not been tried so far. It has been carried out to develop pharmacological compositions and pharmacokinetic materials suitable for producing the compositions.

먼저 15종의 모나스커스 속의 균주를 대상으로 영양배지로서 종배양액을 조성하고 그에 따라 스타틴과 유비퀴논의 생산량을 평가하였다. 본 발명자가 기왕에 홍국발효에 사용했던 액상배양액은 콩(백태)에 적용하여 2차 발효과정인 고상발효에서는 정상적인 발효만을 목표로 하였기 때문에 당보다 단백질 함량이 높은 두류의 경우, 성분 조성상 성공적인 홍국발효가 쌀 소재 보다 발효조건이 취약하므로 액상발효를 위한 최적의 액상배지 조성 및 성분별 농도를 독성물질인 시트리닌(citrinin)을 생산하지 않는 조건의 확립만을 시도하였던 것이다. 그러나 본 발명에서는 약효성 천연물 소재류를 다양하게 조사하여 선택하고 최적 첨가량을 조성하여 액체배지조건을 얻고 이에다가 홍국균주를 접종 배양하여 그 액상배양물 시료에서 본 발명이 목표로 하는 복합 생리활성물질 스타틴과 유비퀴논의 생합성을 분석평가하여 우량균주를 선별하고, 나아가 이 액상배양물을 종배양액으로 하고 단일 곡류 혹은 이들 혼합곡을 고체배지성분으로 하여 고상발효를 실시했을 때, 액상조성물에 비해 상기 두가지 생리활성 유효성분의 농도를 강화할 수 있는 내용을 목표로 하는 약효성의 천연 조성물 생산을 주요 목표로 하였다. 따라서 본 발명의 가장 독창적인 사항은 우량균주의 선발, 스타틴과 유비퀴논을 동시에 함유하는 약효성 액상 배양물 제조, 그리고 상기 액상배양물을 단일 곡류 또는 이들의 혼합곡 등의 고체배지에 접종하여 상기 생리활성 유효성분의 농도를 강화시킨 2차 발효물을 제조하는 고상발효로 요약할 수 있다. 액상의 종배양액 제조에 사용되는 천연 소재류 성분의 공통점은 모두 분자구조에 이소프렌 단위(isoprene unit)나 벤조퀴노핵을 갖고 있어 유비퀴논의 시스템을 함유하는 모나스커스균주의 유비퀴논 생합성 대사를 보완하거나 촉진할 수 있다(도1~도2). 따라서 본 발효공법은, 목표물질인 유비퀴논과 스타틴의 대사산물을 동시에 효율적으로 생산할 수 있는 독창적인 발효공법을 제시하는 데 그 특징이 있다(도3). First 15 Monascus Species cultures were prepared as a nutrient medium for strains of the genus and evaluated for the production of statins and ubiquinones. The liquid culture solution used by the present inventors for fermentation of red yeast rice was applied to soybean (baektae), and only the fermentation in solid phase fermentation, which is the second fermentation process, was aimed at normal fermentation. Since the fermentation conditions are weaker than the rice material, only the optimum liquid medium composition and concentration for each ingredient for liquid fermentation attempted to establish a condition that does not produce citrinin, a toxic substance. However, in the present invention, various biologically active materials statins of the present invention are selected by selecting and optimizing the amount of medicinal natural ingredients, and optimizing the addition amount to obtain the liquid medium condition, followed by inoculating and culturing the red yeast strain, the complex bioactive substance statin of the present invention. Analytical evaluation of the biosynthesis of ubiquinone and the selection of superior strains, and furthermore, when the solid phase fermentation was carried out using this liquid culture as a seed culture medium and a single grain or mixed grains as a solid medium, The main goal was to produce a natural composition of drug efficacy aimed at enhancing the concentration of the bioactive active ingredient. Therefore, the most unique aspect of the present invention is the selection of microbial strains, the production of a weakly effective liquid culture containing statins and ubiquinone at the same time, and inoculating the liquid culture in a solid medium such as a single grain or mixed grains thereof. It can be summarized as the solid phase fermentation to prepare a secondary fermentation product with enhanced concentration of a bioactive active ingredient. The common components of the natural materials used in the production of liquid cultivation liquids all have isoprene units or benzoquino nuclei in their molecular structure to complement or promote the ubiquinone biosynthesis metabolism of Monascus strains containing ubiquinone systems. It can be done (Fig. 1 to Fig. 2). Therefore, the fermentation method is characterized by a unique fermentation method that can efficiently produce the metabolite of ubiquinone and statin, which are target substances, simultaneously (Fig. 3).

본 발명은 홍국균과 천연물 소재류의 분말을 일정비율 첨가하여 스타틴과 유비퀴논을 함유한 약효성 액상 조성물의 제조를 포함한다. 여기에서 천연물 소재류는 분자구조 중에 이소프렌 단위나 벤조퀴논핵을 갖고 있는 버섯류, 인삼류, 피망, 토마토 등을 지칭하며 천연상태로 건조된 분말이나 가공된 분말을 적어도 하나 이상 선택하여 사용할 수 있다.The present invention includes the preparation of a weakly effective liquid composition containing statins and ubiquinones by adding a certain ratio of powder of red yeast bacteria and natural products. Here, natural materials refer to mushrooms, ginsengs, bell peppers, tomatoes, etc. having isoprene units or benzoquinone nuclei in the molecular structure, and may be used by selecting at least one powder or processed powder dried in a natural state.

본 발명의 실시예에서 약효성 천연 조성물을 제조하기 위해 사용된 재료 물질은 서울특별시 가락동 시장에서 구입하여 시료로 사용하였다. 또한, 동정된 모나스커스속의 균주는 한국식품연구원(Korea Food Research Institute)에서 분양받아 우량균주 선발에 사용하였다.In the embodiment of the present invention, the material used to prepare the medicinal natural composition was purchased from the Garak-dong market in Seoul and used as a sample. In addition, the identified strains of the genus Monascus was distributed by the Korea Food Research Institute and used to select excellent strains.

본 발명에서 액상 배양의 시료로 사용된 천연물 소재류는 수세후 잘 다듬은 다음, 동결건조후 분말화하여 일정비율로 첨가하였다. Natural materials used as samples of the liquid culture in the present invention was trimmed well after washing, and then lyophilized and powdered and added at a constant ratio.

본 발명에서 고상발효에 사용한 곡류는 5~15시간 동안 침지한 다음, 물빼기를 하여 중량 약 100g(수분함량 35~45%)정도를 500mL의 삼각플라스크에 넣고 지전으로 밀봉하여 멸균한 다음 시료로 사용하였다.The grains used for the solid-phase fermentation in the present invention are immersed for 5-15 hours, and then drained and drained by about 100 g (water content 35-45%) in a 500 mL Erlenmeyer flask, sealed with a ground, and sterilized. Used.

상기 곡류 시료는 도정한 멥쌀, 보리, 밀, 수수, 조를 단독 또는 이들의 혼합곡의 배합비(중량비)를 1:1:1:1:1로 하여 발명을 완성하였다. The grain sample was completed by incorporating the uncooked rice, barley, wheat, sorghum and crude into one or a mixture ratio (weight ratio) of these mixed grains in a ratio of 1: 1: 1: 1: 1.

본 발명에서 사용한 각각의 홍국균 균주들은 PDA(potato dextrose agar) 배지에서 30±5℃ 조건으로 3~4일 동안 배양하여 종균으로 사용하였다. 쌀가루, 펩톤, 글라이신, 포도당 그리고 약효성 천연물 소재류의 분말을 포함하는 액체배지에 상기의 홍국균 배양물을 균질화하여 종균으로 시료 중량의 5~10%(v/w)를 취하여 접종하고 30°C의 교반 배양기에서 3~5일 동안 진탕배양하여 약효성의 액상배양물을 제조하였다. 상기에서 홍국균 종배양액의 배양을 위한 액체배지는, 쌀가루 2~10, 펩톤 0.5~2.0, 글리세롤 1~5, 포도당 5~20%(w/v), 약효성 천연물 소재류의 분말 1~10%(w/v)의 비율로 정제수에 첨가하여 초기 pH 6.0±0.5로 조정된 배지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 홍국균의 액상배양물을 곡류의 고체시료에 접종하여 30±5℃의 배양기에서 30±5일 동안 고상발효하여 유효 활성성분이 강화된 약효성의 고상발효물을 생산하였다. 고상발효시 모든 배양물은 발효 2일째부터 하루에 한 번씩 뒤집어 주는 것이 바람직하다. Each of the erythrocyte strains used in the present invention was used as a spawn by incubating in PDA (potato dextrose agar) medium at 30 ± 5 ° C. for 3-4 days. Homogenize the above hongkong bacteria culture in a liquid medium containing rice flour, peptone, glycine, glucose and powders of medicinal natural substances, and inoculate 5-10% (v / w) of the sample weight with spawn and inoculate at 30 ° C. Shaking incubation for 3 to 5 days in a stirred incubator to prepare a weak-liquid liquid culture. The liquid medium for cultivation of the hongguk species culture medium, rice flour 2-10, peptone 0.5-2.0, glycerol 1-5, glucose 5-20% (w / v), powder 1 ~ 10% of the drug-effective natural materials ( Preference is given to using a medium added to purified water at a rate of w / v) adjusted to an initial pH of 6.0 ± 0.5. In addition, the liquid culture of honggukyun was inoculated into a solid sample of cereals and solid phase fermentation for 30 ± 5 days in an incubator at 30 ± 5 ℃ to produce a weakly effective solid phase fermentation of the active ingredient. During solid phase fermentation, all cultures are preferably inverted once a day from the second day of fermentation.

본 발명에서는 모나스커스(Monascus)속 균주가 액상 및 고체배지에서 2차 대사산물로서 천연 생리활성물질인 스타틴과 유비퀴논의 생산이 균주에 따라 어떠한 차이가 있는지 조사평가하였다. In the present invention, the Monascus genus strains were investigated and evaluated whether the production of natural bioactive substances statins and ubiquinone as secondary metabolites in liquid and solid medium, depending on the strain.

본 발명에 의하면 메비놀린을 생산하기 위하여 홍국균은 모나스커스 앵카(M. anka), 모나스커스 퍼푸레우스(M. purpureus), 모나스커스 필로수스(M. pilosus), 모나스커스 카올리앙(M. kaoliang) 중에서 하나 이상 선택하여 사용하는 것이 바람직하였다. 또한, 본 발명의 우량균주에 대한 선별에서 액상과 고상의 배지에서 정상적인 발효와 함께, 유효 활성성분인 스타틴과 동시에 유비퀴논이 공존하는 보다 우량한 균주는 모나스커스 앵카(M. anka), 모나스커스 퍼푸레우스(M. purpureus), 모나스커스 필로수스(M. pilosus), 모나스커스 루버(M. ruber), 모나스커스 아라네오수스(M. araneosus) 그리고 모나스커스 카올리앙(M. kaoliang) 균주들이다. 특히 모나스커스 필로수스(M. pilosus) 균주는 나머지 균주들 보다 3.9배에서 4.5배로 유효활성 화합물의 농도가 높게 나타나 액상 및 고상 발효에 가장 적합한 우량 균주로 평가되었다. According to the present invention in order to produce mebi Quinoline honggukgyun is Pseudomonas coarse aengka (M. anka), Pseudomonas coarse fur pure mouse (M. purpureus), Pseudomonas coarse Philo Versus (M. pilosus), Pseudomonas coarse car up hem (M. kaoliang ) is preferably used to select one or more. In addition, the superior strains in which ubiquinone coexists with statin, which is an active ingredient, together with normal fermentation in a liquid and solid medium in the selection of the superior strains of the present invention are Monascus anka ( M. anka ), Monascus fur. M. purpureus , M. pilosus , M. ruber , M. araneosus and M. kaoliang Strains. In particular, M. pilosus strains were 3.9 to 4.5 times higher concentrations of the active compounds than the rest of the strains and were evaluated as the best strains for liquid and solid fermentation.

이하 본 발명의 내용을 실시 예에 의해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 다만 이들 실시 예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시 예로 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, these embodiments are only presented to understand the contents of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

[[ 실시예Example 1] One] 종배양액의Seed culture 제조 Produce

실험재료 및 시약Experimental Materials and Reagents

약효성 천연발효 조성물의 제조를 위한 모든 천연 소재류는 서울특별시 가락동 시장에서 구입하여 사용하였다. 유비퀴논과 메비놀린 화합물을 추출하기 위한 에탄올, 핵산 등의 모든 용매는 HPLC용(Fisher Co., USA)을 사용하였다. 표준품 메비놀린(mevinolin; lactone form), 시트리닌(citrinin)과 유비퀴논(CoQ10, CoQ9)은 Sigma사(St. Louis, Mo., USA)로 부터 구입하여 사용하였으며, 에시드형의 메비놀린(이하 메비놀리닉 에시드)은 Friedrich 등(Friedrich J. et al., J. Chromatogr. A. 704: 363-367 1995)의 알칼리 가수 분해법을 일부 변경하여 제조하였다. 즉, 표준품의 메비놀린에 0.1M의 NaOH를 가하여 1시간 동안 50℃에서 가온한 뒤, 1M HCl를 사용하여 pH 7.7로 보정한 후 여과(0.22 μm, Millipore Co., Bedford, MA, USA)하여 HPLC (JASCO PU-987 pump, Tokyo, Japan)로 분석하였다. 표준품의 메비놀린과 메비놀리닉 에시드 및 시트리닌의 분리는 UV 스펙트럼(UV spectra, λmax)과 체류시간(retention time, tR) 으로 확인한 후 표준물질의 검량선에 따라 정량하였다. 유비퀴논의 분리 및 정량은 electrospray ionization (ESI)이 장착된 LC-MS를 통해 실시하였다.
All natural materials for the preparation of the medicinal efficacy natural fermentation composition were purchased from the Garak-dong market in Seoul. All solvents such as ethanol and nucleic acid for extracting ubiquinone and mebinoline compounds were used for HPLC (Fisher Co., USA). The standard mevinolin (lactone form), citrinin and ubiquinone (CoQ10, CoQ9) were purchased from Sigma (St. Louis, Mo., USA) and used as acidic mevinolin (hereinafter referred to as Mebinolinic acid) was prepared by making some modifications to the alkaline hydrolysis of Friedrich et al. (Friedrich J. et al., J. Chromatogr. A. 704: 363-367 1995). That is, 0.1M NaOH was added to the standard product, warmed at 50 ° C for 1 hour, calibrated to pH 7.7 using 1M HCl, and then filtered (0.22 μm, Millipore Co., Bedford, MA, USA). It was analyzed by HPLC (JASCO PU-987 pump, Tokyo, Japan). Separation of mebinolin, mebinolinic acid and citrinin from the standard was confirmed by UV spectra (UV spectra, λ max) and retention time ( t R), and then quantified according to the calibration curve of the standard. Separation and quantification of ubiquinone was carried out by LC-MS equipped with electrospray ionization (ESI).

사용균주Use strain 및 배지 And badge

동정된 모나스커스(Monascus)속의 균주 15 종을 한국식품연구원(Korea Food Research Institute)으로 부터 분양받아 우량균주 선발에 활용하였다. 먼저 모든 균주들은 PDA배지(potato dextrose agar; Difco, MI, USA)를 이용하여 30℃에서 5일 동안 배양한 다음, 포자의 현탁액을 균질화하여 종배양액에 직접 접종하였다.
The 15 strains of the identified Monascus genus were distributed from Korea Food Research Institute and used for selection of good strains. First, all the strains were incubated at 30 ° C. for 5 days using a PDA medium (potato dextrose agar; Difco, MI, USA), and then homogenized with the suspension of spores and inoculated directly into the culture medium.

선별 Selection 종배양액의Seed culture 제조 Produce

고상발효를 위한 영양배지로 광범위하게 사용되어 왔던 다양한 영양 배지액을 표 1과 같이 변형하여 조제하였다. 1차 배양에서 분리한 각각의 균주를 조제액에 1백금이 접종한 후, 30℃의 교반 배양기에서 3~5일 동안 배양한 다음 균체만을 모아 동결건조 후 스타틴과 유비퀴논의 함량을 추출,정량하거나 고상발효에 종배양액으로 사용하였다.Various nutrient medium liquids, which have been widely used as nutrient medium for solid phase fermentation, were prepared by modifying them as shown in Table 1. Platinum was inoculated into the preparation by inoculating each strain isolated from the primary culture, incubated in a stirred incubator at 30 ° C. for 3 to 5 days, and then lyophilized to extract the contents of statins and ubiquinones after lyophilization. Or as a culture medium for solid phase fermentation.

[[ 실시예Example 2] 우량 균주의 선별 2] Selection of excellent strain

메비놀린과Mebinoline and 메비놀리닉Mebinolinic 에시드의Acid 추출 및 정량 Extraction and Quantification

액상배양물 및 고상발효물의 분말 0.1g에 메탄올이나 70% 에탄올, 0.1% H3PO4 아세톤니트릴(acetonitrile)의 용매를 각각 1.0㎖씩 넣고, 초음파기(sonic & materials Inc. USA)를 사용하여 50℃에서 2시간 동안 균체를 파쇄한 후 12,000× g로 10분 동안 원심분리 하였다. 상등액을 여과(0.45㎛)한 다음 HPLC를 이용하여 2차 대사산물의 함량을 측정하였으며, Capcell Pak C18 UG120 column(250x4.6mm, SHISEIDO CO., Tokyo, Japan)을 사용하였다. 이동상의 용매는 아세톤니트릴과 0.1% H3PO4을 65 : 35(v/v)의 비율, 그리고 0.8 ㎖/min의 유속으로 용출하였다. 두 가지 화합물의 검색은 각 화합물의 최대파장 238㎚에서 동시에 측정하였다. 메비놀린과 메비놀리닉 에시드의 함량은 각 화합물의 표준물질을 사용하여 작성한 검량선을 이용하여 정량하였다.
To 0.1 g of the liquid culture and solid fermentation powder, add 1.0 ml of methanol, 70% ethanol, and 0.1% H3PO4 acetonitrile, respectively, at 50 ° C using a sonicator (sonic & materials Inc. USA). The cells were crushed for an hour and then centrifuged at 12,000 × g for 10 minutes. The supernatant was filtered (0.45 μm), and the content of secondary metabolites was measured using HPLC. A Capcell Pak C18 UG120 column (250 × 4.6 mm, SHISEIDO CO., Tokyo, Japan) was used. The solvent of the mobile phase was eluted with acetonitrile and 0.1% H 3 PO 4 at a ratio of 65:35 (v / v) and a flow rate of 0.8 ml / min. The search for two compounds was measured simultaneously at the maximum wavelength of each compound at 238 nm. The content of mebinolin and mebinolinic acid was quantified using a calibration curve prepared using the standard of each compound.

유비퀴논의 추출 및 정량Extraction and Quantification of Ubiquinone

액상배양물 및 고상발효물의 분말 1.0g에 물 25ml, 메탄올 70ml, 피로가롤(pyrogallol) 2g, 가성소다(NaOH) 10g을 넣고 환류냉각장치가 부착된 중탕기(90~95 ℃)에서 30분~60분간 가수분해 한다. 반응이 끝나면 냉각한 후 50ml의 헥산을 넣고 5분간 진탕한 후 원심분리로 헥산층을 따로 분리한다. 동일과정을 세 번 반복하여 모은 헥산층을 감압증발기(40℃)로 모두 제거하여 최종적으로 이소-프로판올로 용해하고 PTFE membrane filter(0.2μm)로 여과한 후 LC-MS(Agilent 1100 quaternary pump, Agilent 1100 autosampler, Agilent 1100 column heater, Agilent 1100 UV detector; YMC Pro C18, 3μm, 2.0 x50 mm column, 0.8mL/min, 5μL, 275 nm)로 분리 정량한다. CoQ10과 CoQ9의 정량은 표준물질을 사용하여 작성한 검량선의 식에 따라 시료 중의 유비퀴논 물질을 정량하였다. To 1.0 g of liquid culture and solid fermentation powder, add 25 ml of water, 70 ml of methanol, 2 g of pyrogallol, and 10 g of caustic soda (NaOH) in a hot water bath (90 ~ 95 ℃) equipped with reflux cooling system. Hydrolyze for 60 minutes. After the reaction, the mixture was cooled, 50 ml of hexane was added, shaken for 5 minutes, and the hexane layer was separated by centrifugation. The hexane layer collected by repeating the same process three times was removed with a reduced pressure evaporator (40 ℃), finally dissolved in iso-propanol, filtered through a PTFE membrane filter (0.2μm), and then LC-MS (Agilent 1100 quaternary pump, Agilent). 1100 autosampler, Agilent 1100 column heater, Agilent 1100 UV detector; YMC Pro C18, 3 μm, 2.0 × 50 mm column, 0.8 mL / min, 5 μL, 275 nm). The quantification of CoQ10 and CoQ9 quantified the ubiquinone substance in the sample according to the formula of the calibration curve prepared using a standard substance.

우량 균주의 선별Selection of excellent strain

모나스커스(Monascus)속 균주 15 종을 각각 PDA배지에 배양한 뒤, 1.5×1.5㎝의 균주 배양물에 5배의 멸균수를 혼합하여 균질화한 후, 시료 중량의 10%(v/w)를 취하여 액체배지 및 고체배지에 무균적으로 접종하여 각 각 5일과 30일간 발효시켰다. 모나스커스 균주의 종류에 따른 스타틴과 유비퀴논 및 시트리닌의 생성량을 검토한 결과, 표 2와 같이 나타났다. Monascus genus 15 strains were cultured in PDA medium, and then homogenized by mixing 5 times sterile water in 1.5 × 1.5cm strain culture, and taking 10% (v / w) of the sample weight into liquid medium and solid medium. Inoculated aseptically into fermented 5 and 30 days respectively. As a result of examining the production amount of statins, ubiquinones and citrinins according to the type of Monascus strains, it was shown in Table 2.

액상발효물에 함유된 유효한 대사산물, 유비퀴논과 메비놀린의 생성량이 각각 일정량 이상 검출되면서 독성의 부산물인 시트리닌이 생산되지 않는 균주는, 모나스커스 앵카(M. anka IFO 478), 모나스커스 퍼푸레우스(M. purpureus ATCC 489), 모나스커스 필로수스(M. pilosus IFO 201, 480), 그리고 모나스커스 카올리앙(M. kaoliang ATCC 595) 및 기타 균주(M. sp. IFO 301)들로 선발되었다. 특히 모나스커스 필로수스(M. pilosus) 균주는 스타틴과 메비놀린의 함량이 최대 각 각 3.9배에서 4.5배로 나머지 균주들 보다 높게 나타나 유용한 대사산물을 가장 많이 생성하면서도 시트리닌은 검출되지 않는 우량 균주로 확인되었다. 또한, 표 3 에서 보듯이 홍국콩 발효물에 존재하는 메비놀린의 형태는 비활성형의 락톤형이 아니라, 활성형의 하이드록시카르복실레이트인 메비놀리닉 에시드 화합물이 주요성분으로 현재 pravastatin 등의 약제와 동일구조의 활성형이 함유된 것으로 나타났다. 현재 국내의 홍국발효 제품에 대한 식약청의 기준고시 규격안은 홍국발효 제품이 건강 기능성식품으로 활용되기 위해서는 메비놀린의 함량과 시트리닌의 함량이 각각 0.05% 이상과 50ppb 이하의 기준안에 부합될 것을 제시하였다. Strains containing no effective metabolite, ubiquinone, and mebinolin in liquid fermentation, each producing a certain amount of citrine, a byproduct of toxic byproducts, can be found in Monascus anca (M.anka IFO 478), Monascus Perpureus (M. purpureus ATCC 489), Monascus Philososus (M. pilosus IFO 201, 480) and Monascus Kaolin (M. kaoliangATCC 595) and other strains (M. sp. IFO 301). Especially Monascus phyllus (M. pilosus) Strains of statins and mebinolin were 3.9 times to 4.5 times higher than the rest of the strains, producing the most useful metabolites, while citrine was not detected. In addition, as shown in Table 3, the form of mebinoline present in fermented red soybean is not an inactive lactone but a mebinolinic acid compound which is an active hydroxycarboxylate. It was found to contain the active form of the same structure as. The Korea Food and Drug Administration's standard notification standard for hongguk fermentation products in Korea suggests that mebinoline and citrinin content should meet the criteria of 0.05% or more and 50ppb or less, respectively, for hongguk fermentation products to be used as health functional foods. .

따라서 스타틴함량 뿐 아니라 유비퀴논의 함량을 보다 강화하기 위해 우량 균주로 선정된 모나스커스 필로수스(Monascus pilosus)의 두 균주 중 하나를 선택하여 종균배양한 뒤, 표 1과 같이 5가지 유형으로 조제한 액체배지를 배양하여 각 균주의 생장과 증식을 활성화하여 스타틴과 유비퀴논의 함량을 강화하였다. 또한 선정된 액체 배양물의 10%(v/w)를 천연의 고체배지에 접종하여 일정 기간 발효하면서 유효 활성물질의 생성량을 측정하였다.
Therefore, in order to further enhance not only statin content but also ubiquinone content, one of two strains of Monascus pilosus selected as a superior strain was selected and cultured, and then the liquid prepared in five types as shown in Table 1 below. By culturing the medium, the growth and proliferation of each strain were activated to enhance the contents of statins and ubiquinones. In addition, 10% (v / w) of the selected liquid culture was inoculated in a natural solid medium and fermented for a certain period of time to measure the amount of active active material produced.

[[ 실시예Example 3] 3] 종배양액Seed culture 조성의 영향 Influence of composition

상기 A~E의 5 가지 유형의 액체배지를 조성한 후, 30℃에서 5일 동안 발효시켰다. 발효에 의한 2차 대사산물 및 유효활성성분의 함량을 측정한 결과는 표 3과 같다. 즉, A형은 총 메비놀린의 함량이 20.5 μg/g으로 나타나, 천연 약효성 소재류를 사용한 다른 시료들에 비해 유효 활성물질의 생성량이 최대 2.6배나 낮은 함량으로 나타났다. 특히 D형은 E형과 함께 메비놀린의 총 생성량이 각각 54.3과 51.9 μg/g로 나타났으며, 두 가지 유형에서 모두 유비퀴논의 함량은 각 각 28.6과 28.2 μg/g로 나타나 가장 적합한 액상 배양물로 평가되었다. 기대했던 대로, 본 발명의 액상 배양물에 함유된 메비놀린의 주성분은 하기 에시드 형(hydroxy acid form)의 메비놀리닉 에시드(b)로 나타났으며, 락톤 형의 메비놀린(a)은 약 8%에 불과하여 본 배양물에 함유된 천연 스타틴의 유형은 활성형 약물(active drug)이 약 92% 이상 함유된 인체 흡수가 용이한 상태의 약물임을 특징으로 한다. After the five types of liquid medium of the A ~ E was prepared, it was fermented at 30 ℃ for 5 days. The results of measuring the contents of secondary metabolites and active ingredients by fermentation are shown in Table 3. In other words, type A contained 20.5 μg / g of total mebinolin, indicating that the amount of active active substance produced was 2.6 times lower than that of other samples using the natural drug substance. In particular, Form D, together with Form E, produced a total of 54.3 and 51.9 μg / g of mebinolin, respectively, and the ubiquinone content of both types was 28.6 and 28.2 μg / g, respectively. Evaluated with water. As expected, the main component of mebinolin contained in the liquid culture of the present invention was shown as mebinolinic acid (b) of the following hydroxy acid form, and the lactone type mebinoline (a) was about 8 Only about%, the type of natural statins contained in the culture is characterized in that the drug is easily absorbed by the human body containing about 92% of the active drug (active drug).

여기에 더하여, 본원발명은 수용성인 에시드형 천연 스타틴물질 뿐만 아니라, 이 약물의 장기적인 사용으로 인한 근육통 등 합병증 발생원인 억제물질인 CoQ9, CoQ10의 천연 유비퀴논 화합물을 동시에 생합성하여 제공한다는 장점을 가진다(표 3). 더우기, 고지혈증 예방 또는 치료제로 사용시 별도의 용해제나 pH 안정화제의 사용없이도 직접 분리정제된 천연물질을 경구투여할 수 있도록 약학 조성물로 제제화할 수 있는 장점도 있다.In addition, the present invention has the advantage of simultaneously biosynthesizing the natural ubiquinone compounds of CoQ9 and CoQ10, which are not only water-soluble acidic natural statins but also inhibitors that cause complications such as myalgia due to long-term use of the drug ( Table 3). Furthermore, when used as a preventive or therapeutic agent for hyperlipidemia, there is also an advantage in that it can be formulated into a pharmaceutical composition to orally administer a natural substance directly isolated without the use of a separate solubilizer or pH stabilizer.

Hajjaj 등(Hajjaj H. et al., Appl. Environ. Microbiol. 67: 2596-2602 2001) 역시 로바스타틴(lovastatin) 등의 2차 대사산물의 생산은, 각기 다른 배지와 배양조건에 따라 유의적으로 변한다고 하여 균주배양 조건의 중요성을 강조한 바 있다. 그러나 Monascus sp.를 접종한 약효성 천연물질을 이용한 액상배양물을 발효하여 유비퀴논 화합물을 얻고자 시도한 연구는 아직까지 국내외적으로 발견되지 않는다. Hajjaj et al. (Hajjaj H. et al., Appl. Environ. Microbiol. 67: 2596-2602 2001) Also, production of secondary metabolites such as lovastatin significantly changed according to different media and culture conditions. The importance of strain culture conditions was emphasized. But Monascus Attempts have been made to obtain ubiquinone compounds by fermenting liquid cultures using physiologically effective natural substances inoculated with sp.

표 1에서와 같이 B형의 액체 배양물은, A형의 조성에서 인삼가루를 제외한 나머지 성분 즉 쌀가루(rice powder), 포도당(glucose), 펩톤(peptone), 글라이신(glycine) 및 고기추출물(meat extract) 등은 나머지 유형과 동일한 조성으로 구성된다. B형에 포함된 인삼가루와 C, D, E형에 첨가한 버섯류와 피망류 등의 기타 천연물 소재류의 첨가는 천연 스타틴의 함량은 물론 유비퀴논의 농도를 증진시키는 것으로 나타났으며, 가장 적합한 유형은 D형으로 평가되어 이후의 고상 발효에 종배양액으로 사용하였다. D형의 조성은, 조제액의 양을 기준으로 쌀가루(rice powder) 3.0, 펩톤 1.5, 글라이신 1.5, 포도당 10.5, 고기추출물 0.1, 인삼가루 1.5, 적색피망과 표고버섯가루를 각 각 1.0의 농도(w/v, %)로 조제하였으며, 30℃에서 5일간 교반 배양기(shaking incubator)로 배양한 다음, 고상시료를 발효하기 위한 종배양액으로 사용하였다.
As shown in Table 1, the liquid culture of type B, except for ginseng powder in the composition of type A, that is, rice powder (glucose), glucose (peptone), glycine (glycine) and meat extract (meat) extract and the like are composed of the same composition as the other types. The addition of ginseng powder in type B and other natural materials such as mushrooms and bell peppers added to types C, D, and E has been shown to enhance the concentration of ubiquinone as well as natural statins. Was evaluated as Form D and used as a seed culture solution for subsequent solid phase fermentation. The composition of form D is based on the amount of the preparation, rice powder 3.0, peptone 1.5, glycine 1.5, glucose 10.5, meat extract 0.1, ginseng powder 1.5, red bell pepper and shiitake mushroom powder concentration (1.0) w / v,%), and incubated with a shaking incubator at 30 ° C. for 5 days, and then used as a seed culture solution for fermenting the solid sample.

[[ 실시예Example 4] 멥쌀 단독 및 4] non-glutinous rice alone and 혼합곡을Mixed songs 이용한 고상 발효 Solid phase fermentation

고상 발효에 사용되는 공시재료는 도정한 멥쌀만으로 된 것과, 도정한 멥쌀, 보리, 소맥, 수수, 조를 중량비 1:1:1:1:1(w/w)로 배합하여 각 10시간 동안 침지한 다음, 물빼기를 한 시료 100g (수분함량 35~40%)을 500mL의 삼각플라스크에 넣고 지전으로 밀봉한 뒤, 121℃에서 20분간 멸균하였다. 액체배지로 배양한 상기 실시예 3의 유형 중 D형의 종배양액을 시료 중량의 10%(v/w)를 취하여 고체배지에 무균적으로 접종하였다. 접종한 시료는 30℃의 배양기에서 40일 동안 발효하면서, 기간별로 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40일 동안 발효한 시료를 채취하여 스타틴과 유비퀴논의 함량을 각 각 정량하여 발효시간에 따른 대사산물의 함량 변화를 관찰한 결과는 표 4와 같았다. 이때 모든 배양물은 배양 2일째부터 하루에 한 번씩 뒤집기 하였으며, 채취한 시료는 동결건조 후 분말화하여 사용할 때까지 냉동고에 보관하였다. 실험실시결과, 합성된 두가지 생리활성물질은 건조시료 중량(DW)기준으로 발효시간 제30일째, 스타틴 791.5㎍/g DW, 유비퀴논 250.1㎍/g DW로서 최대치에 도달하였으며, 천연 스타틴의 경우 통상의 700㎍/g DW이하의 수율보다 본 발명 시료에서 발효한 결과 13%이상 수율이 향상되었음이 확인되었다.Test materials used for solid fermentation are made only with milled rice, and the milled rice, barley, wheat, sorghum and crude in a weight ratio of 1: 1: 1: 1: 1 (w / w) are immersed for 10 hours. Then, 100 g of the water drained (water content 35-40%) was put in a 500 mL Erlenmeyer flask, sealed with a ground, and sterilized at 121 ° C. for 20 minutes. Type D seed culture liquid of the type of Example 3 cultured in liquid medium was inoculated aseptically into solid medium by taking 10% (v / w) of the sample weight. The inoculated sample was fermented for 40 days in an incubator at 30 ° C., and the fermented samples were taken for 5, 10, 15, 20, 25, 30 and 40 days for each period. The results of observing the change in the metabolite content over time are shown in Table 4. At this time, all cultures were inverted once a day from the second day of culture, and the sample was stored in a freezer until freeze-dried and powdered. As a result of the experiment, the two bioactive substances synthesized reached the maximum value at the fermentation time on the 30th day of dry sample weight (DW), statin 791.5 ㎍ / g DW, ubiquinone 250.1 ㎍ / g DW, and in the case of natural statins It was confirmed that the yield of 13% or more improved as a result of fermentation in the sample of the present invention than the yield of less than 700μg / g DW.

고상배지에서의 약효성 물질의 생산량은 쌀 단독보다 혼합곡을 골고루 사용할 때 천연 스타틴과 유비퀴논의 함량이 각 각 1.9 배와 14.2 배 증가되었다. 특히 유비퀴논의 생산량은 혼합곡에서 두드러진 증량효과를 나타냈다. 따라서, 약리적 효능이 있는 두가지 화합물의 동시적 생산을 위한 기질로서 고상배지는 쌀 등 단독곡물보다 혼합곡이 더 적합한 것으로 평가되었다. The yield of medicinal substances in solid media increased 1.9 times and 14.2 times, respectively, of natural statins and ubiquinone when mixed grains were used more than rice alone. In particular, the production of ubiquinone showed a significant increase in mixed grains. Therefore, solid media as a substrate for the simultaneous production of two compounds with pharmacological efficacy was evaluated to be more suitable mixed grains than single grains such as rice.

이같은 결과는, 쌀 이외의 다른 곡류에 함유된 개별적인 미량성분 및 영양소 성분들이 모나스커스 균주세포의 최대생장 또는 상기 두 생리활성물질의 생합성 증가에 영향을 미친 것으로 판단된다.
These results, it is determined that the individual trace and nutrient components contained in grains other than rice influenced the maximum growth of Monascus strain cells or increased biosynthesis of the two bioactive substances.

[[ 실시예Example 5] 발효시간의 영향 5] Effect of fermentation time

상기 실시예 4의 고체배지에 액상배양물(Type D, pH 6, M. pilosus IFO 480)을 종배양액으로 시료 중량의 10% (v/w)로 접종한 다음, 30℃의 배양기에서 30일간 발효시킨 결과는 건조시료 중량 당 30일 발효 후 스타틴의 함량은 791.5 μg/g, 유비퀴논은 250.1 μg/g으로 나타나 액상발효물에 비해 두 화합물 모두 각 각 8.7배와 14.6배로 증가되어 약효성의 액체배지를 고체배지에 접종하여 발효시키면 생체활성 대사산물의 생산량이 크게 증가되는 것으로 평가되었다 (표 4). 전체적으로 발효시간이 경과할수록 유비퀴논과 메비놀린의 생성량은 증가하는 경향으로 나타났으며 두 화합물의 생성량은 비슷한 양상으로 증가하거나 감소하였다. 발효 30일에 스타틴과 유비퀴논은 각각 0.079%와 0.025%로 측정되었고, 발효 25일에 약간 감소하는 듯 하였지만 발효가 종료될 때까지 생산이 멈추지는 않았다. 일반적으로 스타틴의 생합성은 사용 균주(Bang IY et al., Korean J. Food Sci. Technol. 35: 442-446 2003)와 생장 및 증식조건(Kwak EJ, Cha SK, Lim SI. Korean J. Food Sci. Technol. 35: 830-834 2003; Hajjaj H. et al., Appl. Environ. Microbiol. 67: 2596-2602 2001)에 따라 그 생산량이 좌우되는 것으로 알려져 왔다. 즉, 배지의 종류에 대한 균주의 최대성장이 발현되는 시점에서 2차 대사산물의 생산도 최대량에 도달되는 것으로 나타났다. Liquid culture in the solid medium of Example 4 (Type D, pH 6, M. pilosus IFO 480) was inoculated at 10% (v / w) of the sample weight with the seed culture solution, and then fermented for 30 days in an incubator at 30 ° C. The result of statin content was 791.5 μg / g after 30 days fermentation per dry sample weight. Quinone was found to be 250.1 μg / g, and both compounds increased 8.7 times and 14.6 times, respectively, compared to liquid fermented products. (Table 4). Overall, the production of ubiquinone and mebinolin increased as the fermentation time increased, and the production of both compounds increased or decreased in a similar manner. At 30 days of fermentation, statins and ubiquinone were measured to be 0.079% and 0.025%, respectively, and seemed to decrease slightly at 25 days of fermentation, but production did not stop until the end of fermentation. In general, the biosynthesis of statins is the use strain (Bang IY et al., Korean J. Food Sci. Technol. 35: 442-446 2003) and growth and growth conditions (Kwak EJ, Cha SK, Lim SI. Korean J. Food Sci). Technol. 35: 830-834 2003; Hajjaj H. et al., Appl. Environ. Microbiol. 67: 2596-2602 2001). That is, the production of secondary metabolites also reached the maximum amount at the time when the maximum growth of the strain for the type of medium is expressed.

본 발명의 고상 발효물에서 검출된 스타틴 화합물은 에시드형이 물-알코올의 용매조건에서 락톤(lactone)형보다 더 안정한 형태로 관찰되었다. 따라서 모나스커스 필로수스(Monascus pilosus) 균주를 이용한 고상발효물은 내인성 콜레스테롤의 합성효소(HMG-CoA reductase)의 저해성분인 천연 스타틴을 활성형으로 평균 0.07% 함유하며 동시에 스타틴의 합병증을 억제할 수 있는 유비퀴논의 함량은 건조물 중량당 평균 200~250μg/g 함유하는 것으로 나타났다.
The statin compound detected in the solid fermentation product of the present invention was found to have a more stable form of the acid type than the lactone type in the solvent condition of water-alcohol. Thus Monascus The solid fermentation product using the pilosus strain contains 0.07% of natural statins, which are inhibitors of endogenous cholesterol synthase (HMG-CoA reductase), as an active form, and at the same time, the content of ubiquinone, which can suppress the complications of statins, is dried. It was found to contain an average of 200 ~ 250μg / g per weight.

본 발명은 홍국균과 천연물소재를 사용하여 복합 생리활성물질로서 스타틴과 유비퀴논을 동시에 생산하여 제공하는 효과가 있으므로 건강기능성식품산업 또는 생물의약산업상 매우 유용한 발명인 것이다.The present invention is a very useful invention in the health functional food industry or biopharmaceutical industry because it has the effect of simultaneously producing and providing statins and ubiquinone as a complex bioactive material using the red yeast bacteria and natural materials.

Claims

Monascus erythritis is composed of ginseng powder, red bell pepper powder, mushroom powder, tomato powder, natural powder with isoprene unit or benzoquinone nucleus in its molecular structure and rice flour, glucose, peptone, glycine, meat extract and purified water For prevention and treatment of hyperlipidemia, characterized in that it contains an acidic water-soluble mebinolinic acid isolated from the liquid culture obtained by inoculation into a sterile liquid medium and shaken at 30 ° C. and an ubiquinone compound of CoQ9 and CoQ10 as an active ingredient. Pharmaceutical composition.

Rice, barley, wheat, sorghum, and coarse water in a liquid culture of 10% (v / w) of Monascus spp. Aseptically inoculated into a sterile solid medium composed of mixed grains) and an acidic water-soluble mebinolinic acid and CoQ9, CoQ10 ubiquinone compound separated from the solid phase fermentation obtained by stirring and fermentation at 30 ℃. Pharmaceutical composition for preventing and treating hyperlipidemia, characterized in that it contains.