KR20110126105A - 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물 추출물 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 해결 과제는, 실용에 적합한 뛰어난 빙결정화 저해 활성을 갖는 빙결정화 저해 물질을, 식품 제조에 이용할 수 있는 안전한 공정으로, 간단하게, 효율좋고, 저렴하게 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물 추출물을 제조하기 위한 제1 방법은, 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물을 건조하는 공정; 및, 건조한 식물로부터 빙결정화 저해 물질을 추출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물 추출물을 제조하기 위한 제2 방법은, 식물로부터 빙결정화 저해 물질을 추출하는 공정; 및, 추출물을 흡착체로 처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은, 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물 추출물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
생체에 있어서의 저온시의 방어 물질로서, 식물, 어류, 곤충, 균류, 세균 등이 산생(産生)하는 빙결정화 저해 물질이 발견되어 있다. 이들 빙결정화 저해 물질은, 상해 방제제(霜害 防除劑), 냉동 식품의 품질 향상, 세포나 조직 등의 생체 재료의 보존, 저온 수술에서의 이용 등에 있어서 유용하다고 여겨지고 있다.
빙결정화 저해 물질을 함유하는 생물로서, 예를 들면, 식물로서는 벼과의 식물이나 (비특허문헌 1∼3), 무 등의 유채과의 식물(특허문헌 1∼3)이 알려져 있다. 이들의 식물 유래의 빙결정화 저해 물질은, 그 함량이 적어, 실용화에 있어서 제조 방법에 과제가 있다. 또한, 어류에서는, 예를 들면, 둑중개과 등의 어류, 곤충류에서는 밀웜(mealworm)에 유래하는 빙결정화 저해 물질이 알려져 있다(비특허문헌 4∼6, 특허문헌 4). 그러나, 어류 또는 곤충류 유래의 빙결정화 저해 물질을 공업적으로 생산하는 것은 곤란하다. 그것은, 대량 제조하기 위해서 필요한 많은 개체수를 모으는 것이 곤란하며, 또한, 딱딱한 골격 등을 가지기 때문에 정제에 높은 비용을 요하는 것이 큰 과제로 되어 있기 때문이다.
이와 같이, 이제까지에 보고되어 있는 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물, 어류, 곤충, 균류, 세균 등은, 생체 내에 빙결정화 저해 물질을 미량밖에 함유하지 않아, 그 추출 효율이 매우 나쁘거나, 다량으로 함유하는 것이어도 포획이나 배양이 어렵다는 문제가 있다. 따라서, 이제까지 이들 생물로부터 빙결정화 저해 물질을 공업적으로 생산하여, 식품 용도로서 이용할 수는 없었다. 어류 또는 곤충류의 빙결정화 저해 물질에 대해서는, 유전자 조합 기술을 사용하여 생산성을 높이고 있는 보고도 있다(특허문헌 5, 6). 그러나, 그와 같은 조합 기술을 이용하지 않고도, 보다 간편한 방법으로 효율좋고, 저렴하게 빙결정화 저해 물질을 제공할 수 있는 방법이 요구되고 있다.
빙결정화 저해 물질을 함유하는 조성물에서, 불필요물을 제거하여 목적의 빙결정화 물질을 얻는 방법으로서는, 예를 들면 한외 여과에 의한 분획법(특허문헌 7, 8)이나, 각종 크로마토그래피에 의한 정제법(특허문헌 2, 8), 유기 용매를 사용한 분획법(특허문헌 2, 9)에 대한 보고가 있다. 그러나, 이들의 공정에는 특별한 설비나 장치가 필요하며 높은 비용을 요하는 것이 과제이며, 또한, 특히 한외 여과나 크로마토그래피를 사용한 분획은 완료까지에 장시간을 요하는 등의 문제가 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
특허문헌 1 : 일본 특개2001-245659호 공보
특허문헌 2 : 일본 특개2003-250473호 공보
특허문헌 3 : 일본 특개2007-169246호 공보
특허문헌 4 : 국제 공개WO99/00493호 팜플렛
특허문헌 5 : 국제 공개WO92/16618호 팜플렛
특허문헌 6 : 국제 공개WO97/28260호 팜플렛
특허문헌 7 : 일본 특개2004-275008호 공보
특허문헌 8 : 일본 특개2008-120745호 공보
특허문헌 9 : 일본 특개2006-225315호 공보
[비특허문헌]
비특허문헌 1 : Plant Physiology, 1994, 104, 971-980
비특허문헌 2 : Physiologia Plantarum, 1997, 100, 327-332
비특허문헌 3 : Plant Physiology, 1999, 119, 1361-1369
비특허문헌 4 : Can. J. Zool., 1988, 66, 403-408
비특허문헌 5 : The Journal of Biological Chemistry, 1986, 261, 15690-15695
비특허문헌 6 : FEBS Letters, 1997, 402, 17-20
[발명의 개요]
[발명이 해결하고자 하는 과제]
본 발명의 해결 과제는, 실용에 적합한 뛰어난 빙결정화 저해 활성을 갖는 빙결정화 저해 물질을, 식품 제조에 이용할 수 있는 안전한 공정으로, 간단하게, 효율좋고, 저렴하게 제공하는 것이다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토를 행했다. 그 결과, 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물을 건조 처리함으로써 그 식물이 갖는 빙결정화 저해 활성을 현저하게 향상시킬 수 있는 것, 또한, 빙결정화 저해 물질을 함유한 식물 추출액을 흡착체로 처리함으로써 추출액 중의 불필요분을 선택적으로 제거하여, 빙결정화 저해 물질의 정제도(精製度)를 현저하게 향상시킬 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
본 발명에 따른 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물 추출물을 제조하기 위한 제1 방법은, 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물을 건조하는 공정; 및, 건조한 식물로부터 빙결정화 저해 물질을 추출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물 추출물을 제조하기 위한 제2 방법은, 식물로부터 빙결정화 저해 물질을 추출하는 공정; 및, 추출물을 흡착체로 처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 식물 추출물은, 상기 본 발명에 따른 제1 방법 또는 제2 방법에 의해 얻어지는 식물 추출물로서, 빙결정화 저해 활성을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 빙결정화 저해 물질 함유 조성물은, 상기 식물 추출물, 또는 상기 식물 추출물의 건조물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
[발명을 실시하기 위한 형태]
본 발명에 따른 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물 추출물을 제조하기 위한 제1 방법은, 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물을 건조하는 공정; 및, 건조한 식물로부터 빙결정화 저해 물질을 추출하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이하, 당해 방법을 공정마다 설명한다.
(1) 건조 공정
본 발명에 있어서의 건조 공정에 의해, 식물이 갖는 빙결정화 저해 물질의 활성을 현저하게 향상시킬 수 있다. 식물로부터 빙결정화 저해 물질을 추출하기 전에 건조함으로써 보다 뛰어난 빙결정화 저해 활성을 갖는 식물 추출액이 얻어진다는 것은, 이제까지 전혀 보고가 없었던 새로운 지견이다.
본 발명에 따른 빙결정화 저해 물질은, 빙결정의 성장을 저해하는 기능을 갖는 물질을 의미하는 것이며, 특히 한정되는 것은 아니지만, 단백질을 함유하는 식물 유래의 추출물이며, 열히스테리시스(thermal hysteresis)의 측정, 빙결정 구조의 관찰, 빙재결정화 저해의 측정 등 공지의 방법에 의해 정의되는 빙결정화 저해 활성을 갖는 것이다. 본 발명에 따른 빙결정화 저해 물질은, 단일의 화합물이어도, 복수의 화합물의 혼합물이어도 좋다.
본 발명 방법에서 사용하는 식물은, 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물이면 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 유채과, 산형과, 백합과 또는 국화과에 속하는 식물을 들 수 있다. 유채과에 속하는 식물은, 배추, 무, 브로콜리, 청경채, 소송채(小松菜), 순무, 시로나(불결구 배추의 일종), 노자와나, 히로시마나, 미즈나, 머스타드(Brassica juncea) 등을 들 수 있다. 산형과에 속하는 식물은 당근 등이, 백합과에 속하는 식물은 파 등이, 국화과에 속하는 식물은 춘국 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 유채과 식물이 바람직하고, 특히 머스타드(Brassica juncea)가 바람직하다. 또한, 이들 식물의 유연 품종 및 개량 품종도 적절히 사용할 수 있다.
건조에 제공하는 식물의 형태는, 특히 한정되는 것은 아니고, 식물체의 전체이어도 좋고, 예를 들면 싹, 잎, 잎자루 등, 그 일부분이어도 좋다. 또한, 필요에 따라 분쇄나 세단(細斷) 등의 가공을 실시한 것이어도 좋다. 또한, 후술하는 바와 같이 저온 순화(馴化) 등 공지의 방법에 의해 식물 중의 빙결정화 저해 물질을 적절히 유도한 후에 이것을 건조에 제공해도 좋다.
본 발명에 따른 식물은, 특히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 스프라우트의 상태로 사용한다. 본 명세서에 있어서 「스프라우트」란, 식물의 새싹을 의미하는 것이다. 예를 들면, 래디쉬(radish), 브로콜리, 머스타드(Brassica juncea), 크레스(cress), 레드캐비지, 케일 등의 새싹이나, 카이와레 다이콘(daikon sprout)이나 모야시(bean sprout)를 호적(好適)하게 사용할 수 있다.
본 발명 방법에 있어서는, 건조 공정 전에, 식물을 저온 순화하는 공정 등에 의해 식물 중의 빙결정화 물질을 유도해도 좋다. 저온 순화의 온도로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 0℃ 이상, 20℃ 이하가 바람직하다. 또한 저온 순화의 기간으로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 1일 이상, 보다 바람직하게는 3일간 이상 행하는 것이 바람직하다. 저온 순화 기간의 상한은 특히 제한되지 않지만, 너무 길면 제조 효율을 손상시키기 때문에, 30일 이하가 바람직하고, 20일 이하가 보다 바람직하고, 15일 이하가 더욱 바람직하다.
건조 처리의 방법으로서는 특히 한정되는 것은 아니고, 동결 건조법, 통풍 건조법, 진공 건조법을 포함하는 감압 건조법, 증기 건조법, 고주파 건조법, 및 그들을 조합한 방법 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 동결 건조법 또는 통풍 건조법이 바람직하고, 통풍 건조법으로서는 특히 온풍 건조 또는 열풍 건조가 바람직하다.
건조 처리의 온도는, 특히 한정되는 것은 아니지만, -80℃ 이상, 160℃ 이하의 범위에서 행하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 건조 방법에 따라 적절히 조절할 수 있다. 예를 들면 통풍 건조의 온도 조건으로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 식물 중의 빙결정화 물질의 안정성이나 경제적인 처리를 실현하는 관점에서, 0℃ 이상이 바람직하고, 4℃ 이상이 보다 바람직하고, 10℃ 이상이 더욱 바람직하고, 15℃ 이상이 더욱 바람직하고, 가장 바람직하게는 20℃ 이상이며, 또한, 160℃ 이하가 바람직하고, 150℃ 이하가 보다 바람직하고, 140℃ 이하가 더욱 바람직하고, 130℃ 이하가 더욱 바람직하고, 가장 바람직하게는 120℃ 이하이다.
건조 시간은 특히 한정되지 않고, 사용하는 식물의 종류나 건조 방법 등에 따라, 보다 한층 뛰어난 빙결정화 저해 활성을 나타내는 식물 추출물이 얻어지는 범위에서 적절히 조정하면 좋지만, 통상, 15분간 이상, 72시간 이하로 할 수 있고, 30분간 이상, 48시간 이하가 보다 바람직하고, 1시간 이상, 24시간 이하가 더욱 바람직하다.
본 발명 방법으로는, 건조한 식물을 그대로 다음의 추출 공정에 부쳐도 좋지만, 건조 후, 분쇄나 세단을 행해도 좋다.
(2) 추출 공정
다음으로, 상기 건조 공정에서 식물 내에서 활성이 향상한 빙결정화 저해 물질을 추출한다.
건조 처리 후의 식물로부터 빙결정화 저해 물질을 추출하는 용매는 특히 한정되는 것은 아니지만, 물, 유기 용매, 초임계 이산화탄소, 아임계수 등이 바람직하게 예시된다. 유기 용매로서는, 아세트산에틸, 메탄올, 에탄올, 헥산 등을 들 수 있지만, 식품 가공에 사용 가능한 것인 것이 바람직하고, 에탄올 등이 바람직하다. 이들 용매 중에서도 물 또는 에탄올이 바람직하고, 물이 보다 바람직하다. 또한, 물과 에탄올과의 혼합 용매 등, 물과 유기 용매를 혼합하여 사용하는 것도 가능하다. 또, 물에는, 아세트산나트륨 완충액 등의 완충액이 함유되는 것으로 한다.
물을 사용하는 경우는, 열수를 사용하는 것이 바람직하고, 유기 용매를 사용하는 경우는, 가온한 유기 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 열수 또는 가온한 유기 용매의 온도로서 특히 한정되지 않지만, 0℃ 이상, 160℃ 이하가 바람직하고, 20℃ 이상, 120℃ 이하가 보다 바람직하다. 추출 용매의 종류나 양은, 추출에 처하는 식물체의 종류나 양에 따라 적절히 선택할 수 있다.
추출물의 형태는, 추출 용매 등에 따라 다르다. 예를 들면 초임계 이산화탄소를 사용하여 얻어진 추출물은 고체로서 얻어지고, 물이나 유기 용매 등을 사용하여 얻어진 추출물은 액체로서 얻어진다. 추출액은, 감압 농축 등에 의해 용매를 제거하여 고체로 해도 좋다.
(3) 흡착체 처리 공정
이상의 공정을 거쳐 얻어진 빙결정화 저해 물질을 함유하는 추출물은, 또한 흡착체로 처리해도 좋다. 그 상세한 조건 등은, 후술하는 제2 방법으로 설명한다.
본 발명에 따른 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물 추출물을 제조하기 위한 제2 방법은, 식물로부터 빙결정화 저해 물질을 추출하는 공정; 및, 추출물을 흡착체로 처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
(1') 추출 공정
본 발명에 따른 제2 방법으로는, 식물로부터 빙결정화 저해 물질을 추출한다. 그 상세한 조건 등은, 제1 방법의 설명과 같은 것으로 할 수 있다. 또한, 추출 공정 전에, 제1 방법과 같이 식물의 건조 공정을 행해도 좋고, 또한 건조 공정 전에 저온 순화 공정을 행해도 좋다.
(2') 흡착체 처리 공정
본 발명에 따른 제2 방법으로는, 추출 공정에서 얻어진 추출물과 흡착체를 접촉시킴으로써, 빙결정화 저해 물질 이외의 불순물의 양을 저감한다. 이러한 흡착체 처리에 의해 식물 추출액 중의 불필요분을 선택적으로 제거하여, 소요하는 빙결정화 저해 물질의 정제도를 현저하게 향상시킬 수 있다. 또한, 제거되는 불필요분에는 많은 식물 추출물이 갖는 색소 성분이나 향기 성분 등도 함유되므로, 식물 추출물의 탈색·탈취의 효과도 아울러 기대할 수 있다.
추출물은, 액체이면 그대로 흡착체와 접촉시켜도 좋고, 혹은 사전에 농축 또는 희석해도 좋다. 추출물이 고체인 경우에는, 물, 유기 용매, 물과 유기 용매와의 혼합 용매 등에 적절히 용해 또는 분산한다.
사용하는 흡착체는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 합성 흡착체, 양이온 교환 수지, 음이온 교환 수지, 가교 덱스트란 유도체, 폴리비닐계 수지, 아가로오스 유도체, 셀룰로오스 유도체 등의 유기 흡착체; 활성탄, 실리카겔, 알루미나, 제올라이트, 세피올라이트, 규조토, 백토(활성 백토, 산성 백토) 등의 무기 흡착체; 친유성 합성 수지; 면화 셀룰로오스; 재생면; 규사; 해사(海砂) 등을 들 수 있다.
합성 흡착체는, 그 재질에 따라, 방향족계 합성 흡착체, 치환 방향족계 합성 흡착체, 아크릴계 합성 흡착체 등으로 분류되고, 예를 들면 세파비즈(등록상표) SP850 및 다이야이온(등록상표) HP20(이상, 미쯔비시가가쿠가부시키가이샤제), 앰버라이트(등록상표) XAD-4, XAD-16, XAD-1180 및 XAD-2000(이상, 가부시키가이샤오르가노제) 등의 방향족계 합성 흡착체나, 세파비즈 SP205, SP206, SP207(이상, 미쯔비시가가쿠가부시키가이샤제) 등의 치환 방향족계 합성 흡착체, 다이야이온 HP2MG(미쯔비시가가쿠가부시키가이샤제)이나 앰버라이트 XAD-7(가부시키가이샤오르가노제) 등의 아크릴계 합성 흡착체 등을 들 수 있다.
양이온 교환 수지로 이루어지는 흡착체로서는, 예를 들면 설폰산 이온을 이온 교환기로 하는 수지인, 앰버라이트 CG-4000, CG-5000, CG-6000, CG-8000, IR-116, IR-118, IR-120B, IR-122, IR-124, XT-1007, XT-1009, XT-1002(이상, 가부시키가이샤오르가노제)나, 아크릴산계 또는 메타아크릴산계의 수지인, 다이야이온 WK10, WK20(이상, 미쯔비시가가쿠가부시키가이샤제) 등을 들 수 있다.
음이온 교환 수지로 이루어지는 흡착체로서는, 예를 들면 2∼3급 아미노기 또는 제4급 암모늄기를 이온 교환기로 하는 수지인 다이야이온 WA10, WA20, WA30, WA21J, SA20A(이상, 미쯔비시가가쿠가부시키가이샤제) 등을 들 수 있다.
가교 덱스트란 유도체로 이루어지는 흡착체로서는, 예를 들면 세파덱스(등록상표) LH20, LH60(이상, GE헬스케어바이오사이언스가부시키가이샤제) 등을 들 수 있다.
폴리비닐계 수지로 이루어지는 흡착체로서는, 예를 들면 토요펄(등록상표) HW-40, 50(도소가부시키가이샤제) 등을 들 수 있다.
아가로오스 유도체로 이루어지는 흡착체로서는, 예를 들면 세파로스(등록상표) CL, 4B, 6B(이상, GE헬스케어바이오사이언스가부시키가이샤제) 등을 들 수 있다.
셀룰로오스 유도체로 이루어지는 흡착체로서는, 예를 들면 셀룰로파인(등록상표) CL-90, GCL-300, GCL-1000(이상, 세이가가쿠고교가부시키가이샤제) 등을 들 수 있다.
활성탄은, 그 형상으로부터, 분말상 활성탄, 입상 활성탄, 파쇄상탄, 구형탄, 섬유상 활성탄 등으로 분류된다. 그 유래 원료로서는, 예를 들면 톱밥, 목탄, 야자 껍질 등의 식물 원료, 석탄 등의 화석 원료, 페놀 수지, 폴리에스테르 수지 등의 합성 수지 원료 등을 들 수 있고, 이들의 원료를 탄화, 부활(賦活)하여 각종 활성탄이 제조된다. 부활에는 예를 들면 수증기나 염화수소, 일산화탄소, 이산화탄소, 산소 등을 사용하는 가스 부활; 알칼리, 산 또는 염에 의한 약품 부활 등을 들 수 있다. 본 발명에 사용되는 활성탄으로서는, 예를 들면, 분말상 활성탄인 다이코 S, 다이코 FC, 다이코 K(이상, 후타무라가가쿠고교가부시키가이샤제)나, 활성 탄소 분말(와코준야쿠고교제) 등을 사용할 수 있다.
실리카겔로서는, 공지의 것 및 통상 시판되고 있는 것을 모두 사용할 수 있다. 형상도 여러 가지 알려져 있지만, 특히 제한은 없다. 예를 들면 와코겔 C-100, C-200, C-300(이상, 와코준야쿠고교가부시키가이샤제) 등을 사용할 수 있다.
제올라이트는 결정 중에 미세공을 가지는 알루미노규산염의 총칭이며, 예를 들면 X형 제올라이트, Y형 제올라이트, 모르데나이트 등의 천연 제올라이트나, A형 제올라이트, 포우저사이트형 제올라이트, 소다라이트형 제올라이트 등의 합성 제올라이트를 들 수 있다. 제올라이트로서는, 공지의 것 및 통상 시판되고 있는 것을 모두 사용할 수 있다.
세피올라이트는 함수 마그네슘규산염을 주성분으로 하는 쇄상 점토 광물이며, 그 결정 중에 터널을 가지는 특이한 쇄상 결정 구조에 의해 흡착 및 탈취능을 갖는다. 세피올라이트로서는, 공지의 것 및 통상 시판되고 있는 것을 모두 사용할 수 있다.
규조토는 조류의 일종인 규조의 화석으로 이루어지는 퇴적물이며, 이산화규소를 주성분으로 하는 다공체이다. 규조토로서는, 공지의 것 및 통상 시판되고 있는 것을 모두 사용할 수 있다.
활성 백토나 산성 백토 등의 백토는, 실리카층, 알루미나층, 실리카층의 3층으로 이루어지는 결정 구조체이며, 양이온 교환능이나 흡착능을 가지고 있다. 백토로서는, 공지의 것 및 통상 시판되고 있는 것을 모두 사용할 수 있다.
친유성 합성 수지로서는, 예를 들면 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리염화비닐, 폴리아크릴, 폴리카보네이트 등, 공지의 것 및 통상 시판되고 있는 것을 모두 사용할 수 있다.
면화 셀룰로오스, 재생면, 규사, 해사(海砂)는, 모두 공지의 것 및 통상 시판되고 있는 것을 모두 사용할 수 있다.
상기 흡착체는, 추출액 중의 빙결정화 저해 물질과의 친화성이 낮고, 또한 추출액 중의 다른 성분과의 흡착성이 높다는 성질을 갖는 것이 바람직하다. 그와 같은 흡착체로서는, 예를 들면, 활성탄이 바람직하다. 추출액과의 혼합 등, 조작성의 관점에서, 분말상 활성탄이 특히 바람직하다.
흡착체의 첨가량은, 식물 추출액에 함유되는 고형분량, 단백량, 용매의 종류, 흡착체의 종류 등에 따라 적절히 설정하면 좋다. 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 추출물 중의 단백질 1중량부에 대해 0.001중량부 이상이 바람직하고, 0.01중량부 이상이 보다 바람직하고, 0.1중량부 이상이 더욱 바람직하고, 또한, 100중량부 이하가 바람직하고, 80중량부 이하가 보다 바람직하고, 50중량부 이하가 더욱 바람직하다. 상기 비율이 0.001중량부보다도 적으면 불필요분의 제거가 불충분한 가능성이 있고, 100중량부를 초과하면 처리 후의 용액의 회수율이 나빠진다는 문제가 생길 수 있기 때문에, 바람직하지 않다.
추출물과 흡착체와의 접촉은, 어떠한 방법으로 행해도 좋다. 예를 들면, 흡착체를 추출물에 가하고, 일정 시간 후에 흡착체를 제거하는 배치(batch)법이나, 흡착체를 칼럼에 충전하고, 이것에 추출물을 통과시키는 칼럼법 등을 들 수 있다. 또, 상술한 바와 같이, 추출물이 액체이면 그대로 흡착체와 접촉시키면 좋고, 고체이면 용액 또는 분산액으로 한 후에 접촉시키면 좋다.
추출물과 흡착체와의 접촉 시간이나 흡착 처리의 회수 등은, 추출물에 함유되는 단백질이나 추출물의 빙결정화 저해 활성 등에 따라 적절히 조절하면 좋다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 식물 추출물은, 빙결정화 저해 활성을 갖는다.
본 발명에 따른 빙결정화 저해 활성을 갖는 식물 추출물은, 물이 빙결정화함으로써 장해가 생기는 다양한 분야에 있어서, 이 장해를 억제하는 목적에서 이용 가능하다. 예를 들면, 식품 분야, 기계 분야, 토목 분야, 화장품 분야, 생체 재료를 사용하는 의료 분야 등에서 이용 가능하다.
식품 분야에서는, 식품에 함유되는 물의 빙결정화를 억제함으로써, 당해 식품의 맛의 열화(劣化) 등을 방지할 수 있다. 예를 들면, 전분 노화를 방지하거나, 또한, 식품 중의 물이 빙결정화하여, 단백질이나 유지 성분 등을 물리적으로 압박하여, 그 구조를 변화시키는 것에 의한 맛이나 품질 등의 열화를 억제하거나 할 수 있다.
기계 분야, 토목 분야에서는, 기계의 가동부, 도로, 지반 등의 동결 방지제로서 이용할 수 있다.
화장품 분야에서는, 화장품의 품질의 열화 등을 방지하기 위한 첨가제로서 이용할 수 있다. 예를 들면, 유지 성분을 함유하는 화장품을 동결 보존을 위해서 동결시키면, 당해 화장품에 함유되는 물이 빙결정화하여, 당해 유지 성분을 물리적으로 압박하여 그 구조를 부수는 경우가 있어, 품질 및 사용감이 열화하기 때문에, 종래, 화장품의 동결 보존은 곤란하였다. 그러나 본 발명에 따른 식물 추출물이 사용되면, 물의 빙결정화를 방지함으로써 유지 성분의 구조가 유지되기 때문에, 품질의 열화 등을 억제할 수 있다.
의료 분야에서는, 생체 재료를 동결 보존할 때의 보호제로서 사용할 수 있다. 예를 들면, 세포, 혈액, 장기 등의 조직 등의 생체 재료를 종래 공지의 보존액에 넣고 동결 보존하면, 보존액 중의 수분이 동결하여 빙결정을 일으켜, 당해 빙결정에 의해 생체 재료가 손상하는 경우가 있다. 그러나, 본 발명에 따른 식물 추출물을 첨가하면, 빙결정의 발생, 성장을 억제할 수 있으므로, 생체 재료를 빙결정에 의한 손상으로부터 보호할 수 있다.
본 발명의 식물 추출물은 그대로 사용할 수 있지만, 필요에 따라, 또한 정제를 행해도 좋다. 예를 들면, 디캔테이션, 여과, 원심 분리 등에 의해 협잡 성분을 제거해도 좋다. 또한 예를 들면, 염석이나 유기 용매에 의한 침전이나, 어피너티(affinity) 크로마토그래피, 이온 교환 칼럼 크로마토그래피, 겔여과 등에 의한 정제, 투석이나 한외 여과 등에 의한 농축 등을 행해도 좋다. 또한 필요에 따라, 분말상 또는 과립상 등 임의의 형태로 고형화해도 좋다. 고형화의 방법은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 상기 추출물을 분무 건조나 동결 건조 등의 통상의 방법에 따라 분말화하는 방법이나, 추출물을 부형제(賦形劑)에 흡착, 담지(擔持)시켜 분말 또는 과립상으로 고형화하는 방법 등을 들 수 있다. 이들의 조작은 당업자에 공지의 것이며, 용도에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명의 식물 추출물은, 그대로 사용해도 좋고, 혹은, 식물 추출물 또는 식물 추출물의 건조물을 함유하는 빙결정화 저해 물질 함유 조성물로서 사용해도 좋다. 그 형태는, 용도에 따라 다양하며, 예를 들면, 용액, 농축액, 현탁액, 동결 건조물, 분말, 과립, 정제 등이어도 좋다.
다음으로, 본 발명에 따른 식물 추출물의 빙결정화 저해 활성의 측정 방법, 및 단백질량의 측정 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 추출물의 빙결정화 저해 활성의 측정 방법은, 식물의 종류 등에 따라 적절히 적합한 것을 사용한다. 예를 들면, 열히스테리시스(thermal hysteresis)의 측정, 빙결정 구조의 관찰, 빙재결정화 저해의 측정 등의 공지의 방법으로 행할 수 있고, 어느 것인가의 방법으로 빙결정화 저해 활성의 향상이 인정되는 경우는, 본 발명 범위에 포함되는 것으로 한다. 빙결정화 저해 활성의 측정은, 예를 들면, 수크로오스를 30w/v% 함유하는 식물 추출물 용액을 -40℃로 냉각한 후에 -6℃까지 온도를 올리고, 현미경에 의해 관찰한 빙결정의 평균 면적을 측정함으로써 행할 수 있다. 빙결정화 저해 활성이 강할수록 이 빙결정의 평균 면적은 작아지므로, 이 수치를 지표로서, 식물 추출물의 빙결정화 저해 활성을 정량적으로 평가할 수 있다. 또, 여기서 측정할 수 있는 「식물 추출물의 빙결정화 저해 활성」이란, 식물 추출물에서 용매를 제거한 고형분에 물과 수크로오스를 가하여 30w/v%의 수크로오스를 함유하는 용액으로 한 경우에 있어서의 빙결정화 저해 활성을 말하는 것으로 한다.
본 발명에 따른 제1 방법에 의해 얻어진 식물 추출물의 빙결정화 저해 활성은, 예를 들면, 상기 방법으로 측정된 빙결정의 평균 면적을, 건조 공정을 거치지 않는 이외는 마찬가지의 제조 방법으로 얻어지는 식물 추출물을 마찬가지로 처리하여 측정되는 평균 면적과 비교함으로써 측정할 수 있다. 본 발명에 따른 제1 방법에 의해 얻어진 식물 추출물로서는, 상기 방법으로 측정된 빙결정의 평균 면적이, 건조 공정을 거치지 않는 이외는 마찬가지의 제조 방법으로 얻어지는 식물 추출물을 마찬가지로 처리하여 측정되는 평균 면적에 비해 5% 이상 낮은 것이 바람직하다.
본 발명의 추출물의 단백질량의 측정 방법은, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 라우리(Lowry)법이나 비신코닌산(BCA)법, 브래드포드(Bradford)법(쿠마시(Coomassie)법) 등의 공지의 방법으로 행할 수 있다. 표준 단백질로서는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 소 혈청 알부민(BSA)을 호적하게 사용할 수 있다.
[실시예]
이하에 실시예를 나타내며, 본 발명의 실시의 형태에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 물론, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니고, 세부에 대해서는 다양한 태양이 가능한 것은 말할 것도 없다. 또한, 본 발명은 상술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 청구항에 나타낸 범위에서 각종 변경이 가능하며, 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 본 명세서 중에 기재된 특허문헌 및 비특허문헌의 모두가, 본 명세서 중에 있어서 참고로서 원용된다.
[실시예1] 건조 후 추출에 의한 추출물의 제조
시판하는 머스타드 스프라우트(무라카미노엔제, 40g)를 -80℃의 냉동고 내에서 하룻밤 동결한 후에, 동결 건조기(도쿄리카기키제, 품번 : FD-5N)로 건조하여, 건조물(2.0g)을 얻었다. 이 건조물에 물(80mL)을 가하고, 105℃, 0.12MPa로 20분간 가압 추출했다. 여과지(애드밴텍사제, 보류 입자경 : 5㎛)를 사용하여 여과한 후, 회수한 여과액을 감압 농축 장치(도쿄리카기키제 로터리 이베이퍼레이터, 품번 : N-1000-S-W)로 감압 건조하여, 추출물(820mg)을 얻었다. 또한 이 추출물을 농도가 100mg/mL가 되도록 물에 용해했다. 이 용액의 단백질 농도를, 피어스사제의 BCA 키트를 사용하여, BCA법에 의해 측정한 바, 27.8mg/mL이었다.
[실시예2] 건조 후 추출에 의한 추출물의 제조
실시예1에 기재된 머스타드 스프라우트(40g)를 금속제 트레이에 취하고, 온도 40℃의 항온 건조기 내에서 온풍 건조하여, 건조물(1.8g)을 얻었다. 실시예1에 기재된 방법과 같이, 이 건조물을 열수 추출한 후에 여과액을 농축하여, 얻어진 추출물(920mg)을 농도가 100mg/mL가 되도록 물에 용해했다. 이 용액의 단백질 농도를 BCA법에 의해 측정한 바, 25.4mg/mL이었다.
[비교예1]
실시예1에 기재된 머스타드 스프라우트(40g)를 건조하지 않고, 그대로 물(80mL)을 가한 이외는 실시예1과 같이 하여, 105℃, 0.12MPa로 20분간 가압 추출하여, 추출물(860mg)을 얻었다. 이 추출물을 농도가 100mg/mL가 되도록 물에 용해하고, 용액의 단백질 농도를 BCA법으로 측정한 바, 30.1mg/mL이었다.
[실시예3] 빙결정화 저해 활성의 측정
실시예1, 2 및 비교예1에서 얻은 추출물의 수용액을, 60w/v%의 수크로오스 용액과 1:1(v/v)의 비율로 혼합했다. 당해 혼합물(1μL)을 커버 유리에 협입(挾入)했다. 가열 냉각 재물대(LINKAM사제, LK-600PM)를 구비한 광학 현미경(OLYMPUS사제, BX50)의 유리 샤알레를 20℃로 보존하고, 그 위에 상기 커버 유리를 놓고, 100℃/min의 속도로 -40℃까지 냉각했다. 다음으로, 100℃/min의 속도로 -6℃까지 온도를 올렸다. -6℃가 되었을 때를 0분으로 하고, 그 후, 광학 현미경을 그대로의 상태로 보존하여, 30분 후의 화상을 취입했다. 얻어진 화상 중에 존재하는 빙결정의 평균 면적을 산출하고, 이것을 빙결정화 저해 활성의 지표로 했다. 이 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1은, 각각의 수용액에 대해 측정하여 얻어진 화상 중의 빙결정의 평균 면적을, 비교예1의 평균 면적에 대한 비로서 수치화한 결과이다.
[표 1]
표 1에 나타내는 바와 같이, 머스타드 스프라우트를 건조한 후에 추출하여 얻어진 실시예1 및 실시예2의 추출물의 수용액에 대해 빙결정화 저해 활성을 측정한 결과, 빙결정의 평균 면적은 비교예1의 추출물의 수용액보다도 작은 값이었다. 빙결정의 평균 면적이 작을수록, 빙결정화 저해 활성이 강한 것을 나타내고 있다. 이 결과로부터, 동결 건조 및 40℃의 온풍 건조에 의해 머스타드 스프라우트에서 추출되는 빙결정화 저해 물질의 빙결정화 저해 활성이 향상하는 것은 명백하다.
[실시예4] 저온 순화와 건조 후의 추출에 의한 추출물의 제조
시판하는 머스타드 스프라우트를 15℃에서 저온 순화하여, 빙결정화 저해 물질을 유도했다. 순화 10일째의 머스타드 스프라우트(25g)를 실시예1에 기재된 방법과 같이 하여 동결 건조하여, 건조물(1.3g)을 얻었다. 이 건조물에 물(50mL)을 가하고, 105℃, 0.12MPa로 20분간 가압 추출한 후에 여과액을 건조하여, 추출물(330mg)을 얻었다. 이 추출물을 농도가 100mg/mL가 되도록 용해하여, 용액의 단백질 농도를 BCA법에 의해 측정한 바, 26.6mg/mL이었다.
[실시예5] 저온 순화와 건조 후의 추출에 의한 추출물의 제조
실시예4에서 저온 순화한 머스타드 스프라우트(25g)를 금속제 트레이에 취하고, 실시예2에 기재된 방법과 같이 하여 40℃에서 온풍 건조하여, 건조물(1.2g)을 얻었다. 이 건조물에 물(50mL)을 가하고, 105℃, 0.12MPa로 20분간 가압 추출한 후에 여과액을 건조하여, 추출물(240mg)을 얻었다. 이 추출물을 농도가 100mg/mL가 되도록 용해하여, 용액의 단백질 농도를 BCA법에 의해 측정한 바, 30.1mg/mL이었다.
[실시예6] 저온 순화와 건조 후의 추출에 의한 추출물의 제조
실시예4에서 저온 순화한 머스타드 스프라우트(25g)를 금속제 트레이에 취하고, 온도 90℃의 항온 건조기 내에서 열풍 건조하여, 건조물(2.3g)을 얻었다. 이 건조물에 물(50mL)을 가하고, 105℃, 0.12MPa로 20분간 가압 추출한 후에 여과액을 건조하여, 추출물(300mg)을 얻었다. 이 추출물을 농도가 100mg/mL가 되도록 용해하여, 용액의 단백질 농도를 BCA법에 의해 측정한 바, 22.5mg/mL이었다.
[비교예2]
실시예4에서 저온 순화한 머스타드 스프라우트(25g)를 건조하지 않고, 그대로 물(50mL)을 가하고, 105℃, 0.12MPa로 20분간 가압 추출하여, 추출물(350mg)을 얻었다. 이 추출물을 농도가 100mg/mL가 되도록 물에 용해하고, 용액의 단백질 농도를 BCA법으로 측정한 바, 24.6mg/mL이었다.
[실시예7] 빙결정화 저해 활성의 측정
실시예4, 5, 6 및 비교예2에서 얻은 추출물의 수용액에 대해, 각각 실시예3에 기재된 방법과 같이 빙결정화 저해 활성을 측정했다. 얻어진 화상 중의 빙결정의 평균 면적을 비교예2의 추출물의 수용액에 대해 얻어진 빙결정의 평균 면적에 대한 비로서 수치화했다. 이 결과를 표 2에 나타낸다.
[표 2]
표 2에 나타내는 바와 같이, 머스타드 스프라우트를 저온 순화한 후에 건조한 경우에 있어서도, 건조 후에 추출하여 얻어지는 추출액의 수용액의 빙결정의 평균 면적(실시예4 내지 6)은, 건조 처리를 실시하여 있지 않은 비교예2의 추출물의 수용액의 빙결정의 평균 면적보다도 작아져 있었다. 이 결과로부터, 저온 순화에 의해 빙결정화 저해 활성을 유도한 후에, 이것을 동결 건조, 온풍 건조, 또는, 열풍 건조함으로써, 머스타드 스프라우트 중의 빙결정화 물질의 빙결정화 저해 활성이 향상하는 것은 명백하다.
[실시예8] 저온 순화와 건조 후의 추출에 의한 추출물의 제조
시판하는 머스타드 스프라우트를 15℃에서 저온 순화하여, 빙결정화 저해 물질을 유도했다. 순화 10일째의 머스타드 스프라우트(50g)를 금속제 트레이에 취하고, 실시예2에 기재된 방법과 같이 하여 40℃에서 온풍 건조하여, 건조물(4.1g)을 얻었다. 이 건조물에 물(100mL)을 가하고, 50℃에서 2시간 가열 추출한 후에 여과액을 건조하여, 추출물(800mg)을 얻었다. 이 추출물의 단백질 농도가 BCA법에 의해 10mg/mL가 되도록 용해하여, 추출액(22mL)을 얻었다.
[비교예3]
실시예8에서 저온 순화한 머스타드 스프라우트(50g)를 건조하지 않고, 그대로 물(100mL)을 가하고, 50℃에서 2시간 가열 추출하여, 추출물(880mg)을 얻었다. 이 추출물의 단백질 농도가 BCA법으로 10mg/mL가 되도록 용해하여, 추출액(26mL)을 얻었다.
[실시예9] 빙결정화 저해 활성의 측정
실시예8 및 비교예3에서 얻은 추출액에 대해, 각각 실시예3에 기재된 방법과 같이 빙결정화 저해 활성을 측정했다. 얻어진 화상 중의 빙결정의 평균 면적을 비교예3의 추출물의 수용액에 대해 얻어진 빙결정의 평균 면적에 대한 비로서 수치화한 결과, 그 값은 0.88이며, 건조 후에 추출하여 얻어지는 추출액의 수용액의 빙결정의 평균 면적(실시예8)은, 건조 처리를 실시하여 있지 않은 비교예3의 추출물의 수용액의 빙결정의 평균 면적보다도 작아져 있었다. 이 결과로부터도, 저온 순화에 의한 빙결정화 저해 활성의 유도 후에 이것을 건조함으로써, 머스타드 스프라우트 중의 빙결정화 물질의 빙결정화 저해 활성이 향상하는 것은 명백하다.
[실시예10] 저온 순화와 건조 후에 추출하고, 또한 흡착 처리한 추출물의 제조
실시예8에서 얻어진 단백질 농도 10mg/mL의 추출액(22mL)에 활성탄(후타무라가가쿠고교사제, 다이코 FC, 220mg)을 첨가하고, 150rpm으로 30분간 진탕하여 이것을 혼합했다. 원심 분리기(히다치하이테크놀로지스사제, 품번 : CR22G)에 의해 10,000×g으로 30분간 원심 분리하고 활성탄을 제거하여, 상청(上淸)(19mL)을 얻었다.
[실시예11] 단백질 농도 및 빙결정화 저해 활성의 측정
실시예10에서 얻은 추출액에 대해, 단백질 농도를 BCA법으로 측정했다. 또한, 실시예3에 기재된 방법과 같이 빙결정화 저해 활성을 측정했다. 이 결과를 실시예8의 활성탄 처리 전의 추출액과 비교하여 표 3에 나타낸다. 표 3의 빙결정화 저해 활성의 수치는, 각각의 용액을 측정하여 얻어진 화상 중의 빙결정의 평균 면적을, 물을 시료로서 마찬가지로 측정했을 때의 빙결정의 평균 면적에 대한 비로서 수치화한 상대값이다. 이 수치가 작을수록 빙결정화 저해 활성이 강한 것을 나타내고 있다.
[표 3]
표 3에 나타내는 바와 같이, 머스타드 스프라우트를 건조한 후에 추출하여 얻어진 추출액을, 또한 활성탄으로 처리하면, 용액 중의 단백질의 약 86%가 제거되었다. 한편, 빙결정의 평균 면적은 거의 변화하여 있지 않아, 용액의 빙결정화 저해 활성은 유지되어 있었다. 이 결과로부터, 저온 순화에 의한 빙결정화 저해 활성 유도 후의 머스타드 스프라우트를, 건조 처리한 후에 추출하고, 또한 이것을 활성탄으로 처리함으로써, 빙결정화 저해 물질의 정제도가 현저하게 향상한 추출물을 얻을 수 있는 것은 명백하다.
[실시예12] 저온 순화와 건조 후의 추출에 의한 추출물의 제조
시판하는 레드캐비지 스프라우트를 4℃에서 저온 순화하여, 빙결정화 저해 물질을 유도했다. 순화 4일째의 스프라우트(20g)를 금속제 트레이에 취하고, 실시예2에 기재된 방법과 같이 하여 40℃에서 온풍 건조하여, 건조물(0.8g)을 얻었다. 이 건조물에 물(80mL)을 가하고, 50℃에서 2시간 가열 추출한 후에 여과액을 건조하여, 추출물(389mg)을 얻었다. 이 추출물을, 그 농도가 100mg/mL가 되도록 물에 용해하고, 추출액을 얻었다.
[비교예4]
실시예12에서 저온 순화한 레드캐비지 스프라우트(20g)를 건조하지 않고, 그대로 물(80mL)을 가하고, 50℃에서 2시간 가열 추출하여, 추출물(390mg)을 얻었다. 이 추출물을, 그 질농도가 100mg/mL가 되도록 물에 용해하고, 추출액을 얻었다.
[실시예13] 저온 순화와 건조 후의 추출에 의한 추출물의 제조
시판하는 케일 스프라우트를 4℃에서 저온 순화하여, 빙결정화 저해 물질을 유도했다. 순화 4일째의 스프라우트(20g)를 금속제 트레이에 취하고, 실시예2에 기재된 방법과 같이 하여 40℃에서 온풍 건조하여, 건조물(1.2g)을 얻었다. 이 건조물에 물(80mL)을 가하고, 50℃에서 2시간 가열 추출한 후에 여과액을 건조하여, 추출물(577mg)을 얻었다. 이 추출물을, 그 농도가 100mg/mL가 되도록 물에 용해하고, 추출액을 얻었다.
[비교예5]
실시예13에서 저온 순화한 케일 스프라우트(20g)를 건조하지 않고, 그대로 물(80mL)을 가하고, 50℃에서 2시간 가열 추출하여, 추출물(559mg)을 얻었다. 이 추출물을, 그 질농도가 100mg/mL가 되도록 물에 용해하고, 추출액을 얻었다.
[실시예14] 빙결정화 저해 활성의 측정
실시예12, 13 및 비교예4, 5에서 얻은 추출물의 수용액에 대해, 각각 실시예3에 기재된 방법과 같이 빙결정화 저해 활성을 측정했다. 실시예12, 13의 추출액에서 얻어진 화상 중의 빙결정의 평균 면적을, 각각 비교예4, 5의 추출물의 추출액에 대해 얻어진 빙결정의 평균 면적에 대한 비로서 수치화했다. 이 결과를 표 4에 나타낸다.
[표 4]
표 4에 나타내는 바와 같이, 건조 후에 추출하여 얻어지는 추출물의 수용액(실시예12, 13)의 빙결정의 평균 면적은, 건조 처리를 실시하여 있지 않은 비교예4, 5의 추출물의 수용액의 빙결정의 평균 면적보다도 작아져 있었다. 이 결과로부터도, 저온 순화에 의한 빙결정화 저해 활성의 유도 후에 건조함으로써, 스프라우트 중의 빙결정화 저해 물질의 활성이 향상하는 것은 명백하다.
[실시예15] 저온 순화 후에 추출하고, 또한 흡착 처리한 추출물의 제조
(1) 저온 순화 후의 추출
시판하는 머스타드 스프라우트(무라카미노엔제)를 15℃에서 저온 순화하여, 빙결정화 저해 활성을 유도했다. 순화 10일째의 머스타드 스프라우트(50g)에 물(100mL)을 가하고, 105℃, 0.12MPa로 20분간 가압 추출했다. 여과지(애드밴텍사제, 보류(保留) 입자경 : 5㎛)를 사용하여 여과한 후, 회수한 여과액을 감압 농축 장치(도쿄리카기키제 로터리 이베이퍼레이터, 품번 : N-1000-S-W)로 감압 농축했다. 또한, 얻어진 농축액을 원심 분리기(히다치하이테크놀로지스사제, 품번 : CR22G)에 의해 18,000×g으로 20분간 원심 분리하여, 상청(80mL)을 얻었다. 이 추출액의 단백질 농도를, Bio-Rad사제의 Protein Assay 키트를 사용한 브래드포드(Bradford)법으로 측정한 바, 1.04mg/mL이었다.
(2) 흡착 처리
상기 추출액(1.0mL)을 1.5mL 튜브에 취하고, 분말상 활성탄(후타무라가가쿠고교가부시키가이샤제, 다이코 FC)을, 12.5mg, 25.0mg 또는 50.0mg 가하고 교반·혼합했다. 또한, 대조로서, 상기 추출액에 활성탄을 가하지 않고 마찬가지로 교반·혼합했다. 각각 원심 분리기(히다치하이테크놀로지스사제, 품번 : CR22G)에 의해 10,000×g으로 30분간 원심 분리하고 활성탄을 제거한 상청을 회수했다. 얻어진 상청을 멤브레인 필터(애드밴텍사제, cellurose acetate, 지름 : 0.45㎛)에 통과하여 얻어진 활성탄 처리 용액을, 이하의 단백 농도 측정 및 빙결정화 저해 활성 측정에 제공했다.
[실시예16] 단백 농도 및 빙결정화 저해 활성의 측정
실시예15에서 얻은 각각의 활성탄 처리 용액 및 대조의 용액에 대해, 단백질 농도를 브래드포드(Bradford)법으로 측정했다.
또한, 빙결정화 저해 활성의 측정을 이하의 방법으로 행했다. 실시예15에서 얻은 각각의 용액을, 60w/v%의 수크로오스 용액과 1:1(v/v)의 비율로 혼합했다. 얻어진 혼합액(1μL)을 커버 유리에 협입했다. 가열 냉각 재물대(LINKAM사제, LK-600PM)를 구비한 광학 현미경(OLYMPUS사제, BX50)의 유리 샤알레를 20℃로 보존하고, 그 위에 상기 커버 유리를 놓고, 100℃/min의 속도로 -40℃까지 냉각했다. 다음으로, 100℃/min의 속도로 -6℃까지 온도를 올렸다. -6℃가 되었을 때를 0분으로 하고, 그 후, 광학 현미경을 그대로의 상태로 보존하여, 30분 후의 화상을 취입(取入)했다. 얻어진 화상 중에 존재하는 빙결정의 평균 면적을 산출하고, 이것을 빙결정화 저해 활성의 지표로 했다. 이 결과를 표 5에 나타낸다. 표 5 중의 빙결정화 저해 활성의 값은, 각각의 용액을 측정하여 얻어진 화상 중의 빙결정의 평균 면적을, 30w/v%의 수크로오스 용액을 사용하여 마찬가지로 측정했을 때의 빙결정의 평균 면적에 대한 비로서 수치화한 상대값을 산출하고, 또한 그 역수를 활성값으로 하여, 이것을 단백질 농도로 나눈 수치를, 대조의 활성값에 대한 비로서 수치화한 것이다. 이 수치가 클수록 빙결정화 저해 물질의 비활성이 강한 것을 나타내고 있다.
[표 5]
표 5에 나타내는 바와 같이, 머스타드 스프라우트 추출액의 단백질 농도는 활성탄 첨가량에 따라 현저하게 감소하지만, 빙결정화 저해 물질의 비활성은 현저하게 증대했다. 이 결과로부터, 머스타드 스프라우트 추출액을 활성탄으로 처리함으로써, 그 빙결정화 저해 활성을 손상시키지 않고 용액 중의 불필요분을 제거하여, 빙결정화 저해 물질의 정제도를 현저하게 향상할 수 있는 것은 명백하다.
[실시예17] 저온 순화 후에 추출하고, 또한 흡착 처리한 추출물의 제조
(1) 저온 순화 후의 추출
시판하는 머스타드 스프라우트를 15℃에서 저온 순화하여, 빙결정화 저해 물질을 유도했다. 순화 10일째의 머스타드 스프라우트(50g)에 물(100mL)을 가하고, 실시예1에 기재된 방법과 같이 하여, 105℃, 0.12MPa로 20분간 가압 추출했다. 얻어진 추출액을 감압 농축 장치로 농축하고, 물을 제거하여 이것을 고형화함으로써 추출물(880mg)을 얻었다. 이 고형의 추출물을, 그 단백질 농도가 BCA법에 의해 10mg/mL가 되도록 물에 재차 용해하여, 추출액(26mL)을 얻었다.
(2) 흡착 처리
상기 추출액(1.0mL)을 1.5mL 튜브에 취하고, 이것에 활성탄(후타무라가가쿠고교가부시키가이샤제, 다이코 FC)을, 2.5mg, 5.0mg 또는 10.0mg 가하고, 교반·혼합했다. 또한, 대조로서, 상기 추출액에 활성탄을 가하지 않고 마찬가지로 교반·혼합했다. 각각 10,000×g으로 30분간 원심 분리하고 활성탄을 제거한 상청을 회수했다.
[실시예18] 단백질 농도 및 빙결정화 저해 활성의 측정
실시예17에서 얻은 각각의 상청에 대해, 단백질 농도를 BCA법으로 측정했다. 또한, 실시예16에 기재된 방법과 같이 빙결정화 저해 활성을 측정했다. 이 결과를 표 6에 나타낸다. 표 6의 단백질 농도의 수치는, 대조의 용액에 대해 얻어진 단백질 농도에 대한 비로서 수치화했다. 또한 표 6의 빙결정화 저해 활성의 수치는, 각각의 용액을 측정하여 얻어진 화상 중의 빙결정의 평균 면적을, 30w/v%의 수크로오스 용액을 사용하여 마찬가지로 측정했을 때의 빙결정의 평균 면적에 대한 비로서 수치화한 상대값을 산출하고, 또한 그 역수를 활성값으로 하여, 이것을 단백질 농도로 나눈 수치를, 대조의 활성값에 대한 비로서 수치화한 것이다. 이 수치가 클수록 빙결정화 저해 물질의 비활성이 강한 것을 나타내고 있다.
[표 6]
표 6에 나타내는 바와 같이, 머스타드 스프라우트 추출액의 단백질 농도는 활성탄 첨가량에 따라 크게 감소하지만, 빙결정화 저해 물질의 비활성은 증대했다. 이 결과로부터, 머스타드 스프라우트 추출액을 활성탄으로 처리함으로써, 그 빙결정화 저해 물질의 정제도를 향상할 수 있는 것은 명백하다.
[실시예19] 저온 순화 후에 추출하고, 또한 흡착 처리한 추출물의 제조
상기 실시예17 (1)에서 얻은 추출액(1.0mL)을 1.5mL 튜브에 취하고, 이것에 실리카겔(와코준야쿠고교사제, 와코겔 C-200,200mg)을 가하고 교반·혼합했다. 원심 분리에 의해 실리카겔을 제거한 상청을 회수했다.
[실시예20] 저온 순화 후에 추출하고, 또한 흡착 처리한 추출물의 제조
상기 실시예17 (1)에서 얻은 추출액(1.0mL)을 1.5mL 튜브에 취하고, 이것에 아크릴계 합성 흡착체인 다이야이온 HP2MG(미쯔비시가가쿠가부시키가이샤제, 200mg)를 가하고 교반·혼합했다. 원심 분리에 의해 흡착체를 제거한 상청을 회수했다.
[실시예21] 저온 순화 후에 추출하고, 또한 흡착 처리한 추출물의 제조
상기 실시예17 (1)에서 얻은 추출액(1.0mL)을 1.5mL 튜브에 취하고, 이것에 양이온 교환 수지인 다이야이온 WK20(미쯔비시가가쿠가부시키가이샤제, 200mg)을 가하고 교반·혼합했다. 원심 분리에 의해 흡착체를 제거한 상청을 회수했다.
[비교예6]
상기 실시예17 (1)에서 얻은 추출액(1.0mL)을 1.5mL 튜브에 취하고, 실시예19∼21과 같이 하여 이것을 원심 분리하여, 상청을 회수했다.
[실시예22] 단백질 농도 및 빙결정화 저해 활성의 측정
실시예19∼21 및 비교예6에서 얻은 각각의 상청에 대해, 단백질 농도를 BCA법으로 측정했다. 또한, 실시예16에 기재된 방법과 같이 빙결정화 저해 활성을 측정했다. 이 결과를 표 7에 나타낸다. 표 7의 단백질 농도의 수치는, 비교예6의 용액에 대해 얻어진 단백질 농도에 대한 비로서 수치화했다. 또한 표 7의 빙결정화 저해 활성의 수치는, 각각의 용액을 측정하여 얻어진 화상 중의 빙결정의 평균 면적을, 30w/v%의 수크로오스 용액을 사용하여 마찬가지로 측정했을 때의 빙결정의 평균 면적에 대한 비로서 수치화한 상대값을 산출하고, 또한 그 역수를 활성값으로 하여, 이것을 단백질 농도로 나눈 수치를, 비교예6의 활성값에 대한 비로서 수치화한 것이다. 이 수치가 클수록 빙결정화 저해 물질의 비활성이 강한 것을 나타내고 있다.
[표 7]
표 7에 나타내는 바와 같이, 머스타드 스프라우트 추출액의 단백질 농도는 실시예19∼21의 각 흡착체에 의한 처리로 크게 감소하지만, 빙결정화 저해 물질의 비활성은 어느 흡착체 처리에 있어서도 증대했다. 이 결과로부터, 머스타드 스프라우트 추출액을 이들의 흡착체로 처리함으로써, 그 빙결정화 저해 물질의 정제도를 향상할 수 있는 것은 명백하다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명에 따른 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물 추출물의 제1 제조 방법에 의하면, 보다 한층 뛰어난 빙결정화 저해 활성을 나타내는 식물 추출물을 효율좋게 제조할 수 있으므로, 뛰어난 빙결정화 저해 활성을 갖는 조성물을 제공할 수 있다는 효과를 나타낸다. 또한, 본 발명에 따른 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물 추출물의 제2 제조 방법에 의하면, 빙결정화 저해 물질의 정제도를 현저하게 향상시킬 수 있으므로, 뛰어난 빙결정화 저해 활성을 갖는 조성물을 제공할 수 있다는 효과를 나타낸다. 따라서, 본 발명의 제조 방법을 사용함으로써, 실용에 적합한 뛰어난 빙결정화 저해 활성을 갖는 빙결정화 저해 물질을, 식품 제조에 이용할 수 있는 안전한 공정으로, 간단하게, 효율좋고, 저렴하게 제공하는 것이 가능하게 된다.
Claims (25)
- 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물 추출물을 제조하기 위한 방법으로서,
빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물을 건조하는 공정; 및
건조한 식물로부터 빙결정화 저해 물질을 추출하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법. - 제1항에 있어서,
동결 건조법 또는 통풍 건조법에 의해 식물을 건조하는 제조 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
추출물을 흡착체로 처리하는 공정을 더 포함하는 제조 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
식물로서 스프라우트(sprout)를 사용하는 제조 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
식물로서 유채과 식물을 사용하는 제조 방법. - 제5항에 있어서,
식물로서 머스타드(Brassica juncea)를 사용하는 제조 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
물에 의해 빙결정화 저해 물질을 추출하는 제조 방법. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
식물을 건조하기 전에, 저온 순화하는 공정을 더 포함하는 제조 방법. - 제8항에 있어서,
0℃ 이상, 20℃ 이하에서 저온 순화(馴化)를 행하는 제조 방법. - 제8항 또는 제9항에 있어서,
저온 순화를 3일간 이상 행하는 제조 방법. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 식물 추출물로서, 빙결정화 저해 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 식물 추출물.
- 제11항에 있어서,
수크로오스를 30w/v% 함유하는 식물 추출물의 용액을 -40℃로 냉각한 후에 -6℃까지 온도를 올리고, 현미경에 의해 관찰한 빙결정의 평균 면적이, 건조 공정을 거치지 않는 이외는 마찬가지의 제조 방법으로 얻어지는 식물 추출물을 마찬가지로 처리하여 측정되는 평균 면적에 비해, 5% 이상 낮은 것을 특징으로 하는 식물 추출물. - 제11항 또는 제12항에 기재된 식물 추출물, 또는 그 식물 추출물의 건조물을 함유하는 것을 특징으로 하는 빙결정화 저해 물질 함유 조성물.
- 빙결정화 저해 물질을 함유하는 식물 추출물을 제조하기 위한 방법으로서,
식물로부터 빙결정화 저해 물질을 추출하는 공정; 및
추출물을 흡착체로 처리하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법. - 제14항에 있어서,
흡착체로서, 활성탄, 아크릴계 합성 흡착체, 아크릴산계 양이온 교환 수지, 메타아크릴산계 양이온 교환 수지 또는 실리카겔을 사용하는 제조 방법. - 제14항 또는 제15항에 있어서,
추출물에 함유되는 단백질 1중량부당 0.1중량부 이상의 흡착체를 사용하는 제조 방법. - 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
식물로서 스프라우트를 사용하는 제조 방법. - 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
식물로서 유채과 식물을 사용하는 제조 방법. - 제18항에 있어서,
식물로서 머스타드(Brassica juncea)를 사용하는 제조 방법. - 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
물에 의해 빙결정화 저해 물질을 추출하는 제조 방법. - 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
식물을 건조하기 전에, 저온 순화하는 공정을 더 포함하는 제조 방법. - 제21항에 있어서,
0℃ 이상, 20℃ 이하에서 저온 순화를 행하는 제조 방법. - 제21항 또는 제22항에 있어서,
저온 순화를 3일간 이상 행하는 제조 방법. - 제14항 내지 제23항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 식물 추출물로서, 빙결정화 저해 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 식물 추출물.
- 제24항에 기재된 식물 추출물, 또는 그 식물 추출물의 건조물을 함유하는 것을 특징으로 하는 빙결정화 저해 물질 함유 조성물.
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