KR20150080206A

KR20150080206A - 기능성 사포닌이 다량 함유된 발효 인삼

Info

Publication number: KR20150080206A
Application number: KR1020130168067A
Authority: KR
Inventors: 이주미; 김호빈; 이진희; 김상래
Original assignee: 웅진식품주식회사
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2015-07-09

Abstract

본 발명은 마이너 사포닌이 다량 함유된 발효 인삼에 관한 것이다.

Description

기능성 사포닌이 다량 함유된 발효 인삼{FERMENTATION GINSENG CONTAINING A LARGE QUANTITY FUNCTIONAL SAPONIN}

인삼은 반음지성 숙근초로서 식물학적으로는 오가피(Araliaceae)과 파낙스(Panax) 속에 속한다. 학명은 파낙스 진생(Panax ginseng)으로서 속명인 파낙스는 희랍어에서 유래된 것으로, 구체적으로 Pam(만능)과 Akos(치료)가 합쳐진 것으로 그 의미에 맞게 만병통치약으로 알려져 있다.

인삼에는 지용성성분(지질, 지방산, 정유, 유기산, 폴리아세칠렌, 페놀계화합물 등), 함질소화합물(알칼로이드, 단백질, 아미노산, 펩티드 등), 탄수화물(다당류, 2당류, 3당류, 조섬유 펙틴 등), 사포닌, 비타민 등 다양한 성분들이 존재한다. 인삼사포닌(ginsenoside)은 당부분(glycone)과 비당부분(aglycone)으로 구성된 배당체(glycoside) 화합물의 일종으로서 인삼의 가장 중요한 약리활성성분으로 인정되고 있다(Karikura et al., 1991). 인삼 사포닌의 효능으로는 주로 간 기능 강화작용(Oura et al.,1973), 뇌 기능에 대한 작용(Saito et al.,1988), 항암작용(Kikuchi et al.,1991), 중추신경에 대한 작용(Benishin et al.,1992), 혈압 조절작용(Kang et al.,1992), 심혈관 장애 개선작용(Kim et al.,1992), 갱년기 장애 작용(Ogita and Samugawa, 1994), 항 피로 작용(Brekhman et al.,1976), 항산화 작용(Mei et al.,1994), 항 스트레스 작용(Saito et al.,1984) 등에 대한 효능이 보고되고 있다.

한편 인삼 사포닌은 메이저(major) 사포닌의 당 가수분해에 의하여 만들어진 마이너(minor) 사포닌이 메이저 사포닌에 비하여 흡수나 약효 등 면에서 훨씬 뛰어난 효과를 나타낸다고 알려져 있다. 특히 프로토파낙시디올(protopanaxadiol)계 사포닌에 속하는 인삼 사포닌 Rb1, Rb2, Rc, Rd 등의 대사산물인 화합물 K (20-O-β-D-glucopyranosyl- 20(S)- ptotopanaxadiol)는 염색체의 종양형성을 막고 암 세포의 침입을 억제함으로써 악성종양의 생성이나 암의 전이를 막으며, 특히 BI6-BL6, HepG2, K562, 95-D 등 암세포에 좋은 항암활성을 나타내는 것이 알려져 있다(Shin et al., 2003; Zhou et al., 2006). 지금까지 화합물 K로의 전환연구는 주로 장내세균 Bifidobacterium minimum KK-1, Bifidobacterium cholerium KK-2, Bifidobacterium SP. Int57, Bifidobacterium SP. SJ32 (Bae et al., 2003; Chi et al., 2005b), 곰팡이(Chi et al., 2005b), 토양균(Cheng et al., 2006) 등 미생물에 의해 이루어졌지만 혐기성조건에서 균을 배양해야 하거나 또는 식용이 어려운 등 문제점이 있다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 식용이 가능한 효소를 이용하여 마이너 사포닌이 다량 함유된 발효인삼 조성물을 제조하는 방법, 상기 방법에 따라 제조된 발효인삼 조성물 및 상기 조성물을 유효성분으로 함유하는 기능성 식품 조성물을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인삼에 미생물 접종 및 효소를 첨가하는 단계; 상기 미생물을 발효시키는 단계; 및 상기 발효시키는 단계에서 얻어진 배양액을 숙성 처리하는 단계를 포함하는 발효인삼 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일례는 상기 인삼이 미삼, 백삼, 수삼, 건삼, 홍삼, 태극삼, 이들의 추출액, 이들의 분말 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 발효인삼 조성물의 제조방법일 수 있다.

다른 일례는 상기 효소가 식용성의 베타-글루코시다아제인 발효인삼 조성물의 제조방법일 수 있다.

또 다른 일례는 상기 효소를 전체 중량에 대하여 0.001 내지 50 중량%를 첨가하는 것인 발효인삼 조성물의 제조방법일 수 있다.

본 발명은 발효인삼 조성물을 제공하며, 상기 발효인삼 조성물은 화합물 K(20-O-β-D-글루코피라노실-20(S)-프로토파낙사디올), 진세노사이드 Rh1, 진세노사이드 Rh2, 진세노사이드 Rg2, 진세노사이드 Rd, 진세노사이드 Rh4, 진세노사이드 F1, 진세노사이드 F2, 진세노사이드 F4, 진세노사이드 Rg5, 진세노사이드 Rk1, 진세노사이드 Rk2, 진세노사이드 Rk3, 진세노사이드 Mc, 진세노사이드 Rg6, 진세노사이드 Rs, 진세노사이드 C-K, 진세노사이드 C-O, PPT(protopanaxatriol) 및 진세노사이드 Rg3로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 함유할 수 있다.

본 발명은 상기 발효인삼 조성물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 기능성 식품 조성물을 제공한다.

본 발명의 일례는 상기 식품 조성물이 면역증강, 항당뇨 및 항암효과 중에서 선택된 어느 하나 이상의 효과를 갖는 것일 수 있다.

본 발명의 식용 가능한 효소를 이용한 마이너 사포닌을 다량 함유하는 발효인삼의 제조방법은 관련 식품, 의료산업분야 등에서 유용하게 활용될 것으로 보인다.

도 1은 실시예 1에 따른 24시간 반응 후의 TLC 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 1에 따른 48시간 반응 후의 TLC 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 1에 따른 72시간 반응 후의 TLC 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 2에 따른 HPLC 분석 결과를 나타낸 것이다.

본 발명은 발효인삼 조성물의 제조방법, 발효인삼 조성물, 상기 발효인삼 조성물을 함유하는 기능성 식품 조성물에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 인삼에 미생물 접종 및 효소를 첨가하는 단계; 상기 미생물을 발효시키는 단계; 및 상기 발효시키는 단계에서 얻어진 배양액을 숙성 처리하는 단계를 포함하는 발효인삼 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 있어서 인삼은 미삼, 백삼, 수삼, 건삼, 홍삼, 태극삼, 이들의 추출액, 이들의 분말, 및 이들의 조합을 모두 포함하며, 나아가 상기 인삼에 산처리, 고온처리, 가압처리, 초고압처리 등을 수행한 것을 모두 포함한다.

상기 효소는 식용성의 베타-글루코시다아제일 수 있다. 예컨대 상기 효소는 Sumizyme AC, Novarom, Cellulyve AN 3500, Sumizyme SPC, Pectinex Ultra SP-L, Peclyve LI, Flavourzyme 500MG, Transglucosidase L, Delvolase, Rohament CL, MPFE, Viscozyme L, Rapidase TF, Spezyme FRED, Spezyme Xtra, Mycolase LV, Cellulyue, 및 Halactase 5200로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것일 수 있다.

상기 효소의 첨가량은 마이너 사포닌의 함량을 증가시키기 위해 적절히 조절될 수 있다. 예컨대, 상기 효소를 인삼의 전체 중량에 대하여 0.001 내지 50 중량%로 첨가할 수 있다.

상기 발효시키는 단계의 조건은 마이너 사포닌의 함량을 증가시키기 위해 적절히 조절될 수 있다. 예컨대, 발효는 pH 2~8 및 10~70℃에서 1~128시간 동안 이루어질 수 있다.

상기 숙성 처리하는 단계의 조건은 마이너 사포닌의 함량을 증가시키기 위해 적절히 조절될 수 있다. 예컨대, 상기 발효시키는 단계 후에 얻어진 배양액을 35 ~ 75 ℃에서 12 ~ 128 시간 동안 숙성 처리하는 것일 수 있다.

본 발명은 발효인삼 조성물을 제공한다. 상기 발효인삼 조성물은 상기 제조방법에 따라 제조되는 것일 수 있다.

상기 발효인삼 조성물은 마이너 사포닌을 함유하는 것일 수 있다. 예컨대 상기 발효인삼 조성물은 화합물 K(20-O-β-D-글루코피라노실-20(S)-프로토파낙사디올), 진세노사이드 Rh1, 진세노사이드 Rh2, 진세노사이드 Rg2, 진세노사이드 Rd, 진세노사이드 Rh4, 진세노사이드 F1, 진세노사이드 F2, 진세노사이드 F4, 진세노사이드 Rg5, 진세노사이드 Rk1, 진세노사이드 Rk2, 진세노사이드 Rk3, 진세노사이드 Mc, 진세노사이드 Rg6, 진세노사이드 Rs, 진세노사이드 C-K, 진세노사이드 C-O, PPT(protopanaxatriol) 및 진세노사이드 Rg3로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 함유하는 것일 수 있다.

본 발명은 상기 발효인삼 조성물을 유효성분으로 함유하는 기능성 식품 조성물을 제공한다.

본 발명의 기능성 식품 조성물은 상기 발효인삼 조성물을 그대로 첨가하거나 당업자에게 공지된 방법에 따라 가공하여, 다른 식품 성분을 추가적으로 첨가함으로서 제조될 수 있다.

상기 발효인삼 조성물의 첨가량은 기능성 식품 조성물의 사용 목적에 따라 당업자에 의해 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로 본 발명의 기능성 식품 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 100중량%로 함유하는 것이 바람직하다. 그러나 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있음은 자명하다.

본 발명의 기능성 식품 조성물은 통상의 방법에 따라 건조 분말화하여 충진한 연질 또는 경질 캡슐제, 정제, 과립, 드롭프스 및 티백 형태로 이용될 수 있으며, 면역증강, 항당뇨 및 항암 효과를 위한 식품에 다양하게 이용될 수 있다. 상기 조성물을 첨가할 수 있는 식품은 이에 한정되지 않지만 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 캔디, 과자류, 차, 비타민 복합제, 건강기능 식품류 등이 될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.

실시예 1. 효소 스크리닝

인삼의 메이저 사포닌을 분해하여 기능성 사포닌을 배가 시키는 효소들을 선별하기 위해, β-글루코시다아제로서 관능에 크게 영향을 미치지 않는 후보군 효소들을 이용하여 스크리닝을 진행하였다.

각각의 2000ml의 10 brix 희석 홍삼 농축액에 후보군 효소로서 각각 Sumizyme AC (㈜ 비전 바이오캠), Novarom (대종상사), Cellulyve AN 3500 ((㈜ 비전 바이오캠), Sumizyme SPC (㈜ 비전 바이오캠), Pectinex Ultra SP-L (대종상사), Peclyve LI ((㈜ 비전 바이오캠), Flavourzyme 500MG (대종상사), Transglucosidase L (㈜ 비전 바이오캠), Delvolase ((㈜ 비전 바이오캠), Rohament CL ((㈜ 비전 바이오캠), MPFE ((㈜ 비전 바이오캠), Viscozyme L (대종상사), Rapidase TF ((㈜ 비전 바이오캠), Spezyme FRED ((㈜ 비전 바이오캠), Spezyme Xtra ((㈜ 비전 바이오캠), Mycolase LV ((㈜ 비전 바이오캠), Cellulyue (㈜ 비전 바이오캠), Halactase 5200 (㈜ 비전 바이오캠)를 상기 홍삼 농축액를 기준으로 2 중량%를 첨가하여 55℃ 조건에서 24 내지 72 시간동안 반응시킨 후, 부탄올을 이용하여 추출하였다. 그 후 부탄올 추출액으로 TLC(thin layer chromatography)을 수행하였으며, 그 결과를 도 1, 도 2 및 도 3에 나타내었다.

도 1은 24시간 반응 후의 TLC 결과를 나타낸 것이며, 도 2는 48시간 반응 후의 TLC 결과를 나타낸 것이며, 도 3은 72시간 반응 후의 TLC 결과를 나타낸 것이다. 상기 도 1 내지 도 3에서 AC는 Sumizyme AC를, NV는 Novarom을, 3500은 Cellulyve AN 3500을, SPC는 Sumizyme SPC를, SPL는 Pectinex Ultra SP-L를, LI는 Peclyve LI를, MG는 Flavourzyme 500MG를, TR은 Transglucosidase L를, DEL은 Delvolase를, CL은 Rohament CL를, MP는 MPFE를, Vis는 Viscozyme L을, TF는 Rapidase TF를, FR은 Spezyme FRED를, X는 Spezyme Xtra를, LV는 Mycolase LV를, 1500은 Cellulyue를, H는 Halactase 5200를 각각 의미한다.

도 1 내지 도 3에 나타난 결과에 따라, 항암효과 및 체내흡수가 용이한 화합물 K로 전환이 뛰어난 효소 후보로 Sumizyme AC, Novarom, Cellulyve AN 3500, Sumizyme SPC, Peclyve LI, Transglucosidase L, Cellulyue를 선정하였다. 또한, 진세노사이드 F2(ginsenoside F2)로 전환이 뛰어난 효소 후보로 Novarom, Pectinex Ultra SP-L, Peclyve LI, Delvolase, Cellulyue를, 진세노사이드 Rh2(ginsenoside Rh2)로 전환이 뛰어난 효소 후보는 Pectinex Ultra SP-L, Transglucosidase L, Cellulyue를, 진세노사이드 Rd(ginsenoside Rd)로 전환이 뛰어난 효소는 Peclyve LI, Transglucosidase L, Rohament CL, Mycolase LV를 각각 선정하였다.

실시예 2. HPLC 분석

상기 실시예 1의 TLC 결과를 통해 마이너 사포닌으로의 전환이 확인된 각각의 부탄올 추출액을 농축기를 이용하여 농축한 후 MeOH로 녹여 HPLC 분석에 사용하였다. 사포닌 분석은 Integrated NS 3000i HPLC System (㈜ 휴텍스)과 역상의 Agilent사 C₁₈ column (3.0 × 50 mm, ID 5 um), 파장 203nm의 UV detector를 통해 수행하였으며, 용매로는 acetonitrile (Solvent A)과 distilled water (Solvent B)를 사용하였다.

도 4는 Transglucosidase L과 인삼농축액을 반응시킨 후 상기 방법으로 HPLC 분석을 한 결과를 나타낸 것으로, 도 4에 나타난 바와 같이 Transglucosidase L과 반응 시 진세노사이드 Rd, 진세노사이드 F2, 화합물 K 등의 마이너 사포닌 생성이 높았다.

Claims

인삼에 미생물 접종 및 효소를 첨가하는 단계;
상기 미생물을 발효시키는 단계; 및
상기 발효시키는 단계에서 얻어진 배양액을 숙성 처리하는 단계를 포함하는 발효인삼 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 인삼은 미삼, 백삼, 수삼, 건삼, 홍삼, 태극삼, 이들의 추출액, 이들의 분말 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 발효인삼 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 효소는 식용성의 베타-글루코시다아제인 것인 발효인삼 조성물의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 효소를 인삼의 전체 중량에 대하여 0.001 내지 50 중량%를 첨가하는 것을 특징으로 하는 것인 발효인삼 조성물의 제조방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조되며,
화합물 K(20-O-β-D-글루코피라노실-20(S)-프로토파낙사디올), 진세노사이드 Rh1, 진세노사이드 Rh2, 진세노사이드 Rg2, 진세노사이드 Rd, 진세노사이드 Rh4, 진세노사이드 F1, 진세노사이드 F2, 진세노사이드 F4, 진세노사이드 Rg5, 진세노사이드 Rk1, 진세노사이드 Rk2, 진세노사이드 Rk3, 진세노사이드 Mc, 진세노사이드 Rg6, 진세노사이드 Rs, 진세노사이드 C-K, 진세노사이드 C-O, PPT(protopanaxatriol) 및 진세노사이드 Rg3로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 함유함을 특징으로 하는 발효인삼 조성물.
제5항의 발효인삼 조성물을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 기능성 식품 조성물.
제6항에 있어서, 상기 식품 조성물은 면역증강, 항당뇨 및 항암효과 중에서 선택된 어느 하나 이상의 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 기능성 식품 조성물.