KR20160115461A - 큰엉겅퀴로부터 실리마린의 고효율 추출하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 큰엉겅퀴(cirsium pendulum)로부터 실리마린의 고효율 추출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 큰엉겅퀴에 효소를 처리하는 공정을 포함하여 실리마린을 높을 수율로 추출할 수 있는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 여러 구현예에 따라, 큰엉겅퀴에 가수분해 효소를 처리한 후, 용매 추출 공정을 수행하면, 큰엉겅퀴로부터 실리마린 함량을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 공정에 의해 큰엉겅퀴로부터 용출된 실리마린을 고함량으로 포함하고 있어, 간질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물이나, 간기능 개선용 건강식품 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

큰엉겅퀴로부터 실리마린의 고효율 추출하는 방법{A high efficient method for extracting silymarin from cirsium pendulum}
본 발명은 큰엉겅퀴(cirsium pendulum)에서 실리마린의 고효율 추출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 큰엉겅퀴에 효소를 처리하는 공정을 포함하여 실리마린을 높은 수율로 추출할 수 있는 방법에 관한 것이다.
현대사회에서 노령화인구의 증가와 웰빙(well-being)산업의 성장으로 건강한 삶에 대한 국민적 욕구가 증진됨에 따라 주요 만성질환예방을 위한 기능성 식품(functional food) 및 기능성 소재에 대한 관심도가 증가되고 있다. 이러한 사회적 변화는 인공식품에 대응하여 천연물질로부터 유래한 생리활성을 갖는 치료제 및 예방 제제의 발굴, 소재화 및 제품 개발연구의 필요성을 낳게 되었다.
알코올은 사회적으로 사람의 감정을 풍부하게 하고, 분위기를 즐겁게 하고, 적당한 알코올 섭취는 혈액순환을 도와주는 역할을 갖는 긍정적인 면을 갖고 있지만, 과음, 폭음, 무절제한 음주습관 등으로 인한 알코올 의존증, 알코올성 간경변 등의 만성적 알코올 질환을 유발할 수 있는 부정적인 면을 갖고 있는 기호식품이다.
현대 사회의 사교관계에서 필수적이나 자칫 만성적 섭취로 인하여 건강에 위해 되어 발생하는 알코올-관련 질환들은 현대인의 건강에 주요 관심사가 되고 있는 부분이다.
이에 많은 연구자들이 약용자원의 효용성 증대 및 다양한 산업화를 선도하기위해 알코올성 간손상 억제 및 간보호 생리활성의 잠재력을 갖는 대상자원을 선정하고 in vitro에서 그 생리활성을 탐색하고, 그 과학적 근거를 제시하고자 다양한 연구를 수행하고 있다.
국화과(Compositae)에 속하는 엉겅퀴(Cirsium japonicum var. ussuriense)는 다년초로 한의학적으로 지상부 또는 지하부를 대계라 하여 약용으로 이용해 왔다. 지상부는 개화기에, 지하부는 가을에 채취하여 경혈, 지혈, 소종의 효능으로 토혈, 혈뇨, 대하, 간염, 고혈압 등의 치료에 사용되어 왔다. 엉겅퀴속 식물에서 다양한 이차대사산물이 보고되어 있는데, 그 가운데 생리활성이 뛰어난 아피제닌(apigenin), 루테올린(luteolin), 마이리세틴(myricetin), 캠페롤(kaempferol), 펙토리나린(pectolinarin), 5,7-디하이드록시-6,4'-디메톡시플라본(5,7-dihydroxy-6,4'-dimethoxyflavone), 히스피둘린-7-네오-헤페리오사이드(hispidulin-7-neo-heperioside)를 포함한 약 78종의 플라보노이드를 포함하고 있는 것으로 알려져 있고, 최근 연구결과에 따르면 엉겅퀴 추출물은 플라보노이드 계열의 화합물이 풍부하여 항염증, 항암, 항돌연변이, 항진균, 신경보호 및 면역 증진 활성을 가지고 있음이 알려져 있다. 특히 밀크씨슬(Silybum marianum L. Gaertner)에 함유된 실리마린(silymarin)은 플라바노리그난(flavanolignan)으로서, 실제로 C25H22O10의 동일한 분자식을 갖는 실리빈(silybin), 이소실리빈(isosilybin), 실리디아닌(silydianin) 및 실리크리스틴(silychristin)의 4가지 isomer의 혼합물을 일컫는데, 실리마린이 암세포의 증식을 억제 하고, 당뇨에도 효과가 있는 것으로 보고되어 왔으며, 그람 양성 세균에 대한 항미생물 활성도 있으며, 또한 최근에는 방사선 및 자외선에 의한 피부 손상에도 효과가 있는 것으로 보고되고 있으며, 간장 보호 작용과 알코올 유도지질 산화의 예방 및 알코올성 간경화 등에 보호 효과가 있다고 보고된 바 있다.
그러나 실리마린은 천연물 중에서도 엉겅퀴로부터 얻을 수 있는 함량이 가장 높은 것으로 알려져 있음에도 불구하고, 그 함량이 2 mg/ml 정도로 여전히 추출 효율이 낮을 뿐만 아니라, 고실리마린 품종이나 부위를 특정하지는 못했고 추출 방법도 단순추출에 한계를 보여 왔다.
한편, 종래 천연유효성분은 그 구조가 매우 복잡하고 정교할 뿐만 아니라, 불안정하여서 이들은 효율적으로 추출하는데 어려움이 따르며, 유기화학이 발전함에 따라 많은 유효성분들이 합성되었으나, 아직까지도 너무 낮은 수율과 안정성의 문제들로 인해 식물체 자체를 이용하고 있다.
이러한 식물에서 유효성분을 분리하기 위한 방법으로서 종래 압착법, 수증기 증류법 및 용매추출법이 주로 사용되어 왔고, 이중 종래 많이 이용되었던 용매추출법은 적절한 용매의 선택, 유기용매의 잔존, 용매의 제거 및 낮은 분리효과 등의 어려움이 있어 초임계 유체(supercritical fluid) 공정을 이용한 다양한 추출기술이 개발되었다.
이러한 초임계 유체 공정을 이용한 추출은 용매추출법에 비해 단순히 압력과 온도의 조절에 의하여 용질로부터 용매를 쉽게 제거할 수 있으며, 용매추출법이나 마이크로웨이브법보다 열에너지 비용이 적게 소요되는 장점이 있으나, 높은 극성을 갖는 유효성분 추출의 경우 초임계 이산화탄소의 비극성에 기인한 낮은 용해도로 인해 이들 성분의 추출이 용이하지 않은 것으로 알려져 있고, 추출 수율이 작아서 초임계유체를 재순환시켜야 하는 단점이 있다.
이에, 본 발명자들은 종래 추출방법의 단점들을 보완하여 엉겅퀴로부터 실리마린 추출 수율을 증진시킬 수 있는 방법을 연구하여 본 발명에 이르렀다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래 추출방법의 단점들을 보완하여 엉겅퀴로부터 실리마린 추출 수율을 증진시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 대표적인 일 측면에 따르면, 큰엉겅퀴에 가수분해 효소를 처리한 후, 용매 추출 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 큰엉겅퀴로부터 실리마린 추출하는 방법을 제공한다.
본 발명의 여러 구현예에 따라, 큰엉겅퀴에 가수분해 효소를 처리한 후, 용매 추출 공정을 수행하면, 큰엉겅퀴로부터 실리마린 함량을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 공정에 의해 큰엉겅퀴로부터 용출된 실리마린을 고함량으로 포함하고 있어, 간질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물이나, 간기능 개선용 건강식품 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 큰엉겅퀴의 부위별 간암세포 억제 효과를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 실리마린 함량이 증진된 큰엉겅퀴의 타블렛 형태로 제조하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따라 제조된 큰엉겅퀴 타블렛 분말 및 타블렛을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 큰엉겅퀴잎의 이소실리빈과 실리빈의 HPLC 분석 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 큰엉겅퀴 타블렛의 간보호 효과를 나타내는 도면이다.
이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 큰엉겅퀴(cirsium pendulum)에 가수분해 효소를 처리한 후, 용매 추출 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 큰엉겅퀴로부터 실리마린 추출하는 방법이 개시된다.
종래 실리마린은 천연물 중에서도 큰엉겅퀴로부터 얻을 수 있는 함량이 가장 높은 것으로 알려져 있음에도 불구하고, 그 함량이 2 mg/ml 정도로 여전히 추출 효율이 낮을 뿐만 아니라, 고실리마린 품종이나 부위를 특정하지는 못했고 추출 방법도 단순추출에 한계를 보여 왔으나, 본 발명의 큰엉겅퀴에 가수분해 효소를 처리한 후, 용매 추출 공정을 수행함에 따라, 큰엉겅퀴로부터 실리마린 추출 수율을 증진됨을 확인하였다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 가수분해 효소 처리 농도는 0.1-1.0 부피%인것을 특징으로 한다.
상기 효소는 셀룰라제, 헤미셀룰라제, 펙티네이즈 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 가수분해 시, 산도(pH)는 5.5-6.5으로 유지하는 것과 반응온도는 30-50 ℃ 을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현에예 있어서, 큰엉겅퀴로부터 실리마린을 고효율로 추출하기 위해서는 가수분해 효소를 처리하는 공정이 반드시 요구되는데, 만약 가수분해 효소를 처리하는 공정을 수행하지 않는 경우에는 항산화효과, 아질산염 소거능뿐만 아니라, 총실리마린 함량이 두배 이상 차이가 나는 것을 확인하였다.
한편, 상기 가수분해 효소 처리 농도는 0.1-1.0 부피%로 희석된 것을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 범위를 벗어나는 경우, 특히 0.1 부피% 미만의 가수분해 효소를 사용하는 경우에는 실리마린 용출 효율이 떨어지는 문제점이 있을 수 있고, 1.0 부피% 를 초과하는 경우에는 큰엉겅퀴 식물체의 잔유물 제거 및 경제적 효율성 감소 문제점이 있을 수 있다.
큰엉겅퀴를 가수분해하기 위하여 효소를 처리할 때는 효소의 활성을 높이기 위한 최적의 pH 조건을 유지하는 것이 유리하다. 본 발명의 큰엉겅퀴로부터 실리마린의 고효율 추출 방법에 있어서, 큰엉겅퀴에 효소를 가하여 가수분해하는 단계에서 pH 조건은 효소의 종류에 따라 달라질 수 있다는 것은 당업자에게 자명한데, 예컨대, 셀룰라제를 사용하는 경우에는 가하는 경우 pH 4.0 내지 5.5로 유지하는 것이 바람직한 것으로 알려져 있지만, 본원 발명에서는 상기 범위를 벗어나는 pH 5.5-6.5 범위로 유지하는 것이 특징이 있고, 일반적으로 셀룰라제 사용 시와 같이, pH 4.0 내지 5.5로 유지한다면, 효소활성의 저하 문제점이 있어, 본원 발명에서는 상기 문제점을 해결함과 동시에 가수분해 효율을 증가시키기 위해서 pH 5.5-6.5 범위로 유지하였다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 큰엉겅퀴의 어느 부위이든 상관없다. 큰엉겅퀴의 잎, 줄기 또는 뿌리부위를 이용할 수 있으며, 바람직하게는 큰엉겅퀴의 잎이고, 더욱 바람직하게는 1-2 년생 큰엉겅퀴이다.
큰엉겅퀴는 수확 직후 곧바로 이용할 수도 있으나, 실온 또는 냉장 보관한 것을 사용할 수도 있고, 동결건조 또는 자연 건조한 것을 사용할 수도 있다. 상기 큰엉겅퀴는 편의상 적당한 크기로 세절하거나 분쇄하여 분말 형태로 사용할 수도 있다.
본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 용매 추출 공정은 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물을 이용할 수 있고, 상기 유기용매는 에탄올, 메탄올, 부탄올, 에테르, 에틸아세테이트, 클로로포름으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 메탄올 수용액 또는 에탄올 수용액을 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
추출 시 온도는 10-60 ℃이고, 추출 시간은 6-24 시간이나, 추출 조건에 따라 상기 온도 및 시간 범위를 벗어나는 경우라도 본 발명에 이용할 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
구체적으로, 큰엉겅퀴로부터 실리마린을 고효율로 추출하는 방법은 하기와 같다.
1) 큰엉겅퀴를 수세하고, 동결건조하는 단계;
2) 상기 건조된 큰엉겅퀴에 가수분해 효소를 처리한 후, 산도(pH)를 5.5-6.5로 조절하여 가수분해하는 단계;
3) 상기 단계 2)에서 효소처리 된 용액에, 상기 단계 1)에서 얻은 큰엉겅퀴 건조물 무게에 대하여 10-30배의 추출 용매를 첨가하여 환류추출하는 단계;
4) 단계 3)에서 수득한 큰엉겅퀴 추출액을 여과 또는 원심 분리하는 단계;및
5) 단계 4)에서 수득한 여과 또는 원심 분리된 큰엉겅퀴 추출액을 농축 및 동결 건조하는 단계.
이때, 큰엉겅퀴에 효소를 가하여 가수분해한 후, 환류 추출된 큰엉겅퀴 추출물은 여과 또는 원심 분리하여 농축할 수 있다. 이때 효소 활성 상실/살균 공정을 수행할 수 있는데, 열 살균, 초고온 순간 살균, 고온 단시간 살균, 고온 장시간 살균, 감마선 등을 이용한 방사선 살균, 초고압 살균, 자외선 살균, 초음파 살균, 전자선 살균 또는 화학약품 살균을 이용하여 수행할 수 있으며, 그 외 효소 활성 상실/살균 작용을 하는 것이라면 다른 방법을 이용하여도 무방하다.
한편, 앞서 살펴본 방법으로 제조되는 큰엉겅퀴 추출물은 간질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물 또는 간기능 개선용 건강식품 조성물로 사용될 수 있다.
본 발명의 간질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며 일반적인 의약품 제제의 형태로 사용될 수 있다. 바람직한 약제학적 제제는 정제, 경질 또는 연질 캅셀제, 액제, 현탁제 등과 같은 경구투여용 제제가 있으며 이들 약제학적 제제는 약제학적으로 허용 가능한 통상의 담체, 예를 들어 경구투여용 제제의 경우에는 부형제, 결합제, 붕해제, 활택제, 가용화제, 현탁화제, 보존제 또는 증량제 등을 사용하여 조제할 수 있다.
본 발명의 간질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 투여 용량은, 환자의 상태, 연령, 성별 및 합병증 등의 다양한 요인에 따라 전문가에 의해 결정될 수 있지만 일반적으로는 성인 1 kg 당 0.1 ㎎ 내지 10 g, 바람직하게는 10 mg 내지 1 g의 용량으로 투여될 수 있다. 또, 단위 제형당 상기 약학적 조성물의 1일 용량 또는 이의 1/2, 1/3 또는 1/4의 용량이 함유되도록 하며, 하루 1 내지 6 회 투여될 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 유효성분은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 일반 식품, 건강보조식품, 기능성 식품이 될 수 있으며, 간기능 개선용 건강보조식품이 될 수 있다. 이때 식품 조성물은 식품 첨가물을 포함한다. 본 발명의 제조방법을 통하여 제조된 큰엉겅퀴 추출물을 포함하는 식품 조성물은 상기 큰엉겅퀴 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 조성물과 함께 사용될 수 있으며, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 그 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 식품 조성물은 식품 또는 음료의 제조시에 전체 원료에 대하여 5 내지 70 중량%, 바람직하게는 7 내지 60 중량%의 양으로 첨가될 수 있으나, 풍미, 소비자의 기호, 경제성 등에 따라 그 양을 증감할 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 본 발명의 큰엉겅퀴 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물은 정제, 경질 또는 연질 캅셀제, 액제, 현탁제 등과 같은 경구투여용 제제의 형태로 이용될 수 있으며, 이들 제제는 허용 가능한 통상의 담체, 예를 들어 경구투여용 제제의 경우에는 부형제, 결합제, 붕해제, 활택제, 가용화제, 현탁화제, 보존제 또는 증량제 등을 사용하여 조제할 수 있다.
본 발명의 큰엉겅퀴 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제 및 비타민 복합제 등을 들 수 있으나 이들 종류의 식품으로 제한되는 것은 아니다.
이하에서 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만 이하에 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 또한, 이하의 실시예를 포함한 본 발명의 개시 내용에 기초한다면, 구체적으로 실험 결과가 제시되지 않은 본 발명을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있음은 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
재료
엉겅퀴를 품종별, 부위별로 실리마린 함량 및 간보호 효과 등을 조사하기 위해 5-6월에 수확 후 재취하였다.
고려 엉겅퀴, 큰엉겅퀴, 일반 엉겅퀴 와 토종 엉겅퀴는 나주 남평 에서 하우스 재배된 것을 본 발명에 사용하였고, 가시 엉겅퀴, 좁은잎 엉겅퀴, 지느러미 엉겅퀴는 대전에서 하우스 재배된 것을 본 발명에 사용하였으며, 밀크씨슬은 8월에 장흥에서 하우스 재배된 것으로 채취해 본 발명에 사용하였다.
실시예 1: 큰엉겅퀴로부터 실리마린 분리
실리마린 성분 용출 위한 효소처리 하기 위해 큰엉겅퀴 전초를 채취하여 3-5 cm 크기로 절단하고 흐르는 물로 3 회 세척한 후 물을 제거하였다.
절단된 1 kg 시료는 동결 건조 후 50g 건조시료로 준비하였다. 건조시료 50 g에 셀룰라제 0.4 %를 200 ml(첨가한 후, 산도를 pH 6.0로 맞추고 50 ℃에서 1-6 시간 반응시켜 실리마린 성분을 용출시켰다.
상기 효소처리 된 용액에 시료무게의 20 배에 해당하는 MeOH을 용매로 3회 반복 추출한 후 감압농축기로 10 배 농축하였다.
추출은 60-70 ℃에서 쏙시렛기를 이용해 6시간 동안 환류 추출한 후 원심분리(8,000 xg, 20min, 4 ℃)를 수행하여 상등액만 취하였다.
#2 와트만 여과지로 여과한 후, 추출 농축액을 동결건조하여 50-75 g(10-15% 주정추출) 분말시료를 얻었다.
각 단계의 추출액은 0.45 ㎛ 멤브레인 필터로 여과 후 추출 효율 분석을 위해 HPLC로 실리마린을 표준물질을 이용 정량 분석하였다.
실시예 2: 큰엉겅퀴 잎으로부터 실리마린 분리-1
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 잎을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
실시예 3: 큰엉겅퀴 뿌리로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 뿌리를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
실시예 4: 큰엉겅퀴 줄기로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 줄기를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
실시예 5: 큰엉겅퀴 꽃으로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 꽃을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
실시예 6: 1년생 큰엉겅퀴로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 1 년생 큰엉겅퀴를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
실시예 7: 2년생 큰엉겅퀴로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 2 년생 큰엉겅퀴를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
실시예 8: 3년생 큰엉겅퀴로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 2 년생 큰엉겅퀴를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
실시예 9: 큰엉겅퀴 잎으로부터 실리마린 분리-2
상기 실시예 2에서 추출용매로 메탄올을 사용하는 대신 80 % 메탄올을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
실시예 10: 큰엉겅퀴 잎으로부터 실리마린 분리-3
상기 실시예 2에서 추출용매로 메탄올을 사용하는 대신 에탄올을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
실시예 11: 큰엉겅퀴 잎으로부터 실리마린 분리-4
상기 실시예 2에서 추출용매로 메탄올을 사용하는 대신 80 % 에탄올을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
실시예 12: 큰엉겅퀴 잎으로부터 실리마린 분리-5
상기 실시예 2에서 추출용매로 메탄올을 사용하는 대신 물을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
실시예 13: 큰엉겅퀴 추출물을 유효성분으로 함유하는 타블렛 제조
추출농축액 건조 분말은 마쇄한 후 50 mesh 크기로 체를 내린 후 상층액은 버리고 하층액만 사용하였다. 타블렛 제조를 위해 고함량의 실리마린을 포함하는 큰엉겅퀴 건조 분말을 과립으로 제조하였다. 건조분말을 15 중량% 알콜스프레이로 분사 후, 20 mesh 내린 후 45 ℃에서 25분간 건조 후 다시 20 mesh 체로 분리하였다. 엉겅퀴 추출 분말(30-70 중량%), 비타민C(1-10 중량%), 부형제로 이소말토덱스트린(18-58 중량%), 잘라톨(1-10 중량%), 할탁제와 융합제 1 중량%씩을 조건별로 혼합해 제조하였다.
구체적으로, 타블렛은 엉겅퀴추출물 함유량을 30 %, 50 %, 70 %, 100 % 까지 시도 하였으며 엉겅퀴 추출분말 30-100 중량%, 부형제 이소말토덱스트린 18-58 중량%, 할탁제와 융합제 1 중량%씩, vitE 10 중량%씩 조건별로 혼합해 제조하였다.
재료를 혼합해 타블렛을 제조시 실리마린 추출 분말만을 과립화 한후 타블렛 재료를 혼합하는 경우(후 혼합)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 점박이 모양으로 추출분말의 형태가 두드러진 것으로 확인되었다. 따라서 재료 모두를 모두 혼합 후 15% 알콜을 뿌려 재료 전체를 과립화를 추진할 경우 (전 혼합) 추출물의 형태가 점박이처럼 두드러지지 않고 다른 성분들과 잘 어우러져 타블렛에서 모양이 자연스러운 것으로 확인되었다.
비교예 1: 고려 엉겅퀴로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 고려엉겅퀴 전초를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 2: 가시엉겅퀴로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 가시엉겅퀴 전초를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 3: 좁은잎 엉겅퀴로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 좁은잎 엉겅퀴 전초를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 4: 지느러미 엉겅퀴로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 지느러미 엉겅퀴 전초를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 5: 일반 엉겅퀴로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 일반 엉겅퀴 전초를 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 6 내지 9: 일반 엉겅퀴 잎, 뿌리, 줄기 및 꽃으로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 일반 엉겅퀴 잎, 뿌리, 줄기 및 꽃 각각을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 10 내지 12: 밀크시슬 잎, 뿌리, 꽃으로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 밀크시슬 잎, 뿌리, 줄기 및 꽃 각각을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 13: 고려 엉겅퀴 잎으로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 고려 엉겅퀴 잎을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 14: 가시 엉겅퀴 잎으로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 가시 엉겅퀴 잎을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 15: 좁은잎 엉겅퀴 잎으로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 좁은잎 엉겅퀴 잎을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 16: 지느러미 엉겅퀴 잎으로부터 실리마린 분리
상기 실시예 1에서 큰엉겅퀴 전초를 사용하는 대신 지느러미 엉겅퀴 잎을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 17: 큰엉겅퀴 잎으로부터 실리마린 분리-6
상기 실시예 2에서 효소를 무처리하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 18: 큰엉겅퀴 잎으로부터 실리마린 분리-7
상기 비교예 17에서 추출용매로 메탄올을 사용하는 대신 80% 메탄올을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 19: 큰엉겅퀴 잎으로부터 실리마린 분리-8
상기 비교예 17에서 추출용매로 메탄올을 사용하는 대신 에탄올을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 20: 큰엉겅퀴 잎으로부터 실리마린 분리-9
상기 비교예 17에서 추출용매로 메탄올을 사용하는 대신 80% 에탄올을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
비교예 21: 큰엉겅퀴 잎으로부터 실리마린 분리-10
상기 비교예 17에서 추출용매로 메탄올을 사용하는 대신 물을 사용하는 것을 제외하고는 동일한 방법을 수행하여 실리마린을 추출하였다.
통계처리
실험에서 얻어진 결과는 SAS 프로그램(Package relwase 8.01)을 이용하여 평균+표준편차로 표시하였고, 평균값의 통계적 유의성은 p<0.05수준에서 Duncan의 다중검정법(multiple range test)에 의해 검정하였다.
실험예 1: 총페놀 화합물 및 플라보노이드 함량 측정
플라보노이드는 시료 2 g + 80 % 메탄올 200 ㎖/300 ㎖ 삼각플라스크에 넣고 혼합 후 80 ℃ 수용액상에서 1시간 환류 냉각 추출한 다음 여과해 여액으로 사용하였다. 여액 0.2 ㎖, 디에틸렌글리콜 2 ㎖를 잘 섞어 1 N NaOH 0.02 ㎖ 혼합하여 37 ℃, 1시간 배양한 후, 420 ㎚에서 측정하였다. 표준물질로 루틴(rutin)을 사용하였다. 총페놀 함량은 Folins-Denis 방법(Folin O, and Denis W. On phosphotungatic-phosphomolidic compounds as color reagents. J. Biol. Chem. 12: 239-249. 1912.)을 통해, Folin-Denis 시약을 사용, 시료에 탄산나트륨(7.5%) 첨가, 100분간 암상태에서 반응 시킨 후, 760 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 소듐 갈 산(sodium gallic acid) 검량곡선을 얻은 후 시료 내 총페놀 함량을 측정하였다.
구분 품종명 총페놀화합물
(mg/g)		 플라보노이드
(mg/g)
실시예 1 큰엉겅퀴 27.47a 30.10c
비교예 1 고려 엉겅퀴 22.33b 35.95b
비교예 2 가시 엉겅퀴 17.81c 32.38bc
비교예 3 좁은잎 엉겅퀴 14.24d 19.15d
비교예 4 지느러미엉겅퀴 8.33e 16.44e
비교예 5 일반 엉겅퀴 22.66b 38.48a
구분 품종 및 부위 총페놀화합물
(mg/g)		 플라보노이드
(mg/g)
실시예 2 큰엉겅퀴 잎 33.9a 73.77a
실시예 3 큰엉겅퀴 뿌리 13.9c 11.27e
실시예 4 큰엉겅퀴 줄기 14.8c 14.00d
실시예 5 큰엉겅퀴 꽃 23.8b 36.66b
비교예 6 일반 엉겅퀴 잎 27.5b 30.10bc
비교예 7 일반 엉겅퀴 뿌리 5.10d 5.29g
비교예 8 일반 엉겅퀴 줄기 11.5c 14.94d
비교예 9 일반 엉겅퀴 꽃 22.6b 26.74c
비교예 10 밀크시슬 잎 24.28b 20.18c
비교예 11 밀크시슬 뿌리 11.76c 8.50f
비교예 12 밀크시슬 꽃 24.28b 20.18c
비교예 13 고려 엉겅퀴 잎 22.33c 35.95cd
비교예 14 가시 엉겅퀴 잎 20.62c 30.32d
비교예 15 좁은잎 엉겅퀴 잎 26.10b 61.09b
비교예 16 지느러미 엉겅퀴 잎 24.11b 44.11c
구분 큰엉겅퀴 잎 총페놀화합물
(mg/g)		 플라보노이드
(mg/g)
실시예 6 1년생 27.5 27.5
실시예 7 2년생 26.0 26.0
실시예 8 3년생 26.9 29.8
구분 효소처리 추출용매　 총페놀화합물
(mg/100g)		 플라보노이드
(mg/100g)
실시예 2 처리 메탄올 556b 621a
실시예 9 메탄올80 % 393cd 268f
실시예 10 에탄올 267d 421bc
실시예 11 에탄올80 % 549b 452b
실시예 12 물 803a 412c
비교예 17 무처리 메탄올 388cd 337e
비교예 18 에탄올 80 % 370cd 407c
비교예 19 에탄올 239d 247f
비교예 20 에탄올 80 % 347cd 394d
비교예 21 물 435c 469b
상기 표 1 내지 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 큰엉겅퀴는 고려 엉겅퀴, 가시 엉겅퀴, 좁은잎 엉겅퀴, 지느러미엉겅퀴, 일반 엉겅퀴보다 총페놀화합물 함량과 플라보노이드 함량도 높은 것으로 확인되었고, 큰엉겅퀴는 특히 부위별로 나누어 추출한 결과, 큰엉겅퀴 잎에서 총페놀화합물 함량이 33.9 mg/g이고, 플라보노이드 함량이 73.77 mg/g으로 다른 엉겅퀴 잎보다도 높은 것으로 확인되었고, 큰엉겅퀴 잎 추출 용매에 따른 총페놀 화합물 함량과 플라보노이드 함량을 비교한 결과, 메탄올과 80% 에탄올 수용액, 및 물로 추출한 경우, 함량이 높은 것으로 확인되었고, 효소 처리 유무에 따른 총페놀 화합물 함량과 플라보노이드 함량을 비교한 결과, 효소를 처리한 경우에서 효소를 처리하지 않은 경우보다 높은 것으로 확인되었다.
한편, 큰엉겅퀴 잎의 재배기간에 따른 총페놀화합물과 플라보노이드 함량에 대해서는 큰 차이는 확인되지 않았다.
실험예 2: 항산화력 검정
DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)를 이용하여 Blois 방법(Blois MS Antixidant determination by the use of a stable free radical. Nature. 26: 1198-1200. 1958.)에 의해 측정했는데, 일정무게 건조시료를 이용해 에탄올를 첨가, 쏙시렛 추출된 용액 1 mL 에 60 ㎛ DPPH 2 ml와 대조구로 0.01% BHT, 아스코르브산, α-토코페롤 각각 2 ml를 가해 5분간 섞고, 37 ℃에서 30 분방치 한 후, VERSA MAX 마이크로플레이트 리더(Molecular Device, USA)를 이용해 분광광도계 515 nm에서 측정하였다.
구분 품종명 ABTS 소거능 DPPH 소거능
(%) Vit C eq.
(mg/g)		 (%) Vit C eq.
(mg/g)
실시예 1 큰엉겅퀴 21.22a 229.1 32.13a 0.10
비교예 1 고려 엉겅퀴 16.31c 179.1 26.46c 0.08
비교예 2 가시 엉겅퀴 16.49c 180.9 21.47d 0.06
비교예 3 좁은잎 엉겅퀴 10.92d 122.8 17.49e 0.05
비교예 4 지느러미 엉겅퀴 6.00e 71.38 8.12f 0.02
비교예 5 일반 엉겅퀴 18.48b 203.7 30.77b 0.09
구분 품종 및 부위 ABTS 소거능 DPPH 소거능
(%) Vit C eq.
(mg/g)		 (%) Vit C eq.
(mg/g)
실시예 2 큰엉겅퀴 잎 30.23b 0.32 42.18a 0.13
실시예 3 큰엉겅퀴 뿌리 12.49d 0.14 18.75c 0.05
실시예 4 큰엉겅퀴 줄기 13.35d 0.15 19.49c 0.06
실시예 5 큰엉겅퀴 꽃 25.56c 0.28 31.80b 0.10
비교예 6 일반 엉겅퀴 잎 21.22c 0.23 32.13b 0.10
비교예 7 일반 엉겅퀴 뿌리 4.85e 0.06 8.23e 0.02
비교예 8 일반 엉겅퀴 줄기 11.44d 0.13 17.63c 0.05
비교예 9 일반 엉겅퀴 꽃 13.77d 0.16 32.49b 0.10
비교예 10 밀크시슬 잎 21.21c 0.22 32.58b 0.10
비교예 11 밀크시슬 뿌리 4.85e 0.02 0.57f 0.01
비교예 12 밀크시슬 꽃 35.23a 0.38 42.58a 0.15
비교예 13 고려 엉겅퀴 잎 16.31cd 0.18 26.46c 0.080
비교예 14 가시 엉겅퀴 잎 14.84d 0.16 22.31c 0.067
비교예 15 좁은잎 엉겅퀴 잎 19.30c 0.21 25.83c 0.078
비교예 16 지느러미 엉겅퀴 잎 19.20c 0.21 28.40c 0.086
구분 큰엉겅퀴 항산화효과(%)
실시예 6 1년생 33.2a
실시예 7 2년생 29.7b
실시예 8 3년생 20.5c
구분 효소처리 추출용매 항산화 효과
(%) vit C eq.
(mg)
실시예 2 처리 메탄올 80.5a 0.17
실시예 9 메탄올80 % 82.5a 0.18
실시예 10 에탄올 26.0f 0.05
실시예 11 에탄올80 % 84.0a 0.19
실시예 12 물 71.1b 0.16
비교예 17 무처리 메탄올 54.2c 0.12
비교예 18 에탄올 80 % 48.2d 0.10
비교예 19 에탄올 57.5c 0.13
비교예 20 에탄올 80 % 52.5c 0.12
비교예 21 물 40.7e 0.09
상기 표 5 내지 8에 나타낸 바와 같이, 큰엉겅퀴가 다른 엉겅퀴 대비 항산화효과 ABTS와 DPPH 소거능이 높은 것으로 확인되었고, 큰엉겅퀴는 특히 부위별로 나누어 추출한 결과 큰엉겅퀴 잎에서 항산화 효과가 우수한 것으로 확인되었으며, 효소 처리 유무에 따른 항산화 효과 비교 결과, 효소를 처리한 경우 항산화 효과가 더욱 우수한 것으로 확인되었다.
실험예 3: 아질산염 소거능 측정
Gray and Dugan(Gary JL and Dugan LR. Inhibition of N-nitrosamine formation in model food system. J Food Sci. 40: 981-984. 1975.)법에 의해 10 mM 니트로프루시드 나트륨(sodium nitroprusside) 수용액 2 mL에 0.01 M 인산 완충용액(pH 7.4) 0.5 ㎖와 시료 용액 0.5 ㎖를 가하여 25 ℃에서 100 분간 반응시킨 후 반응액 1 ㎖ 취해 설파닐산(0.33% in 20% acetic acid) 1 ㎖와 혼합한 후 5 분간 방치한 다음 여기에 0.1 %(w/v) 나프틸에틸렌-디아민 디하이드로클로라이드(naphthylethylene-diamine dihydrochloride) 용액(in 20% acetic acid)을 1 ㎖ 가하여 30 분간 방치 후, 540 nm에서 흡광도 측정하였다.
구분 　품종명 아질산염 소거능(%)
실시예 1 고려 엉겅퀴 23.2a
비교예 1 가시 엉겅퀴 17.19c
비교예 2 좁은잎 엉겅퀴 11.96d
비교예 3 지느러미 엉겅퀴 12.93d
비교예 4 큰엉겅퀴 24.0a
비교예 5 일반 엉겅퀴 19.58b
구분 품종 및 부위 아질산염 소거능(%)
실시예 2 큰엉겅퀴 잎 32.2a
실시예 3 큰엉겅퀴 뿌리 4.4e
실시예 4 큰엉겅퀴 줄기 30.3a
실시예 5 큰엉겅퀴 꽃 7.0d
비교예 6 일반 엉겅퀴 잎 24.0b
비교예 7 일반 엉겅퀴 뿌리 6.2d
비교예 8 일반 엉겅퀴 줄기 30.3a
비교예 9 일반 엉겅퀴 꽃 28.2b
비교예 10 밀크시슬 잎 11.0c
비교예 11 밀크시슬 뿌리 14.4c
비교예 12 밀크시슬 꽃 21.3b
비교예 13 고려 엉겅퀴 잎 23.2b
비교예 14 가시 엉겅퀴 잎 4.0e
비교예 15 좁은잎 엉겅퀴 잎 13.2d
비교예 16 지느러미 엉겅퀴 잎 18.9c
구분 큰엉겅퀴 아질산염 소거능(%)
실시예 6 1년생 48.6a
실시예 7 2년생 48.2a
실시예 8 3년생 43.3b
구분 효소처리 추출용매 아질산염 소거능(%)
실시예 2 처리 메탄올 41.2a
실시예 9 메탄올80 % 40.8a
실시예 10 에탄올 28.4b
실시예 11 에탄올80 % 29.4b
실시예 12 물 21.6bc
비교예 17 무처리 메탄올 27.5b
비교예 18 에탄올 80 % 27.2b
비교예 19 에탄올 18.9c
비교예 20 에탄올 80 % 19.6c
비교예 21 물 14.4d
상기 표 9 내지 12에 나타낸 바와 같이, 큰엉겅퀴가 다른 엉겅퀴 대비 아질산염 소거능이 높은 것으로 확인되었고, 큰엉겅퀴는 특히 부위별로 나누어 추출한 결과 큰엉겅퀴 잎에서 아질산염 소거능이 우수한 것으로 확인되었으며, 효소 처리 유무에 따른 항산화 효과 비교 결과, 효소를 처리한 경우 아질산염 소거능이 더욱 우수한 것으로 확인되었다.
실험예 4: 실리마린 함량 측정
실리마린(chromadex, USA) 중에서 6가지 표준물질을 구매하여 C18 역상(Reverse-phase) HPLC 컬럼을 사용하였고, 완충용액 A는 포름산을 함유한 5 mM 암모늄 아세테이트(pH 4.0), 완충용액 B는 MeOH:물:포름산 = 90:10:0.1(v/v) 0 min(40%), 35 min(85%), 45 min(100%)으로 설정하여 245 nm에서 검출하였다.
구분 품종명 실리마린량
silybin
(mg/g)		 Isosilybin
(mg/g)		 총량
(mg/g)
실시예 1 큰엉겅퀴 34.54a 26.71a 61.24
비교예 1 고려 엉겅퀴 5.82b 16.66b 22.48
비교예 2 가시 엉겅퀴 2.62cd 1.75c 4.37
비교예 3 좁은잎 엉겅퀴 2.87c 0.51d 3.38
비교예 4 지느러미엉겅퀴 2.17d 1.58c 3.75
비교예 5 일반 엉겅퀴 1.85e 0.34e 2.19
구분 품종 및 부위 실리마린량
silybin
(mg/g)		 Isosilybin
(mg/g)		 총량
(mg/g)
실시예 2 큰엉겅퀴 잎 34.54b 21.71b 56.24
실시예 3 큰엉겅퀴 뿌리 2.98f 1.39e 4.37
실시예 4 큰엉겅퀴 줄기 13.60d 9.25c 22.84
실시예 5 큰엉겅퀴 꽃 5.25e 3.70d 8.94
비교예 6 일반 엉겅퀴 잎 3.05f 0.85f 3.90
비교예 7 일반 엉겅퀴 뿌리 0.16i 0.12g 0.28
비교예 8 일반 엉겅퀴 줄기 0.93h 0.04h 0.97
비교예 9 일반 엉겅퀴 꽃 1.57g 0.14g 1.71
비교예 10 밀크시슬 잎 27.4c 1.90e 29.3
비교예 11 밀크시슬 뿌리 2.2f 1.05e 3.2
비교예 12 밀크시슬 꽃 61.8a 32.1a 94.0
비교예 13 고려 엉겅퀴 잎 5.82b 26.66a 32.48
비교예 14 가시 엉겅퀴 잎 2.47d 2.31b 4.78
비교예 15 좁은잎 엉겅퀴 잎 2.74d 0.32d 3.06
비교예 16 지느러미 엉겅퀴 잎 4.26b 0.22e 4.48
구분 큰엉겅퀴 실리마린량
silybin
(mg/g)		 Isosilybin
(mg/g)		 총실리마린
(mg/g)
실시예 6 1년생 34.5 21.7 56.2a
실시예 7 2년생 32.1 22.0 54.1a
실시예 8 3년생 32.5 20.3 52.8b
구분 효소처리 추출용매 실리마린량
Silybin
(mg/g)		 Isosilybin
(mg/g)		 총실리마린
(mg/g)
실시예 2 처리 메탄올 23.61c 26.97b 50.58b
실시예 9 메탄올80% 52.96a 0.34g 53.30b
실시예 10 에탄올 5.11e 1.00f 6.11e
실시예 11 에탄올80% 34.58b 42.02a 76.60a
실시예 12 물 2.60f 4.10e 6.70e
비교예 17 무처리 메탄올 10.48d 12.07d 22.55d
비교예 18 메탄올80% 30.60b 4.90e 35.50c
비교예 19 에탄올 3.30f 0.36g 3.66f
비교예 20 에탄올80% 21.25c 17.70c 38.95c
비교예 21 물 2.34f 1.17f 3.51f
상기 표 13 내지 16에 나타낸 바와 같이, 큰엉겅퀴가 실리마린 함유량이 가장 높았으며 큰엉겅퀴는 실리마린이 고려 엉겅퀴보다 35%이상 높게 함유되어 있는 것으로 확인되었고, 특히 큰엉겅퀴 잎에서 실리마린이 가장 높은 함유량을 보였으며, 큰엉겅퀴 1년생 및 2년생, 그리고, 효소를 처리한 경우, 실리마린 함량이 2배이상 높은 것으로 확인되었다.
실험예 5: 알콜분해능 및 간보호효과
(1) 숙취해소 효능 측정
Saller 방법(Saller R, Meier R and Brignoli R. The use of silymarin in the treatment of liver diseases. Drugs 61: 2035-2063. 2001.)과 Lee 방법(Lee DS, Kim KS, Li B, Choi HG, Keo S. Jun KY, Park JH and Kim YC. Anti-inflammatory effects of the Cirsium japonicum var. ussuriense 70% ethanolic extract in RAW264.7 cells by heme oxygenase-1 expression. Kor. J. Pharmacogn. 43: 39-45. 2012.)에서 수행한 것처럼 50 mM 소듐 sodium pyrophosphate buffer(pH 8.8)와 15 mM β-NAD를 혼합한 후 95%(v/v) 에탄올을 첨가하고, 여기에 엉겅퀴시료 추출물을 혼합하였다. 여기에 소 혈청 알부민(bovine serum albumin, pH 7.5)에 녹인 알코올탈수소효소 용액(ADH, 0.75 unit/㎖)을 첨가한 후 분광 광도계(Kortron Instrument, Uvikon 930, Switzerland) 340 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 엉겅퀴 추출물의 알코올 분해능은 실리마린 표준물질과 비교하였다.
구분 품종명 알콜분해능
(mU/mL)
실시예 1 큰엉겅퀴 15.25a
비교예 1 고려 엉겅퀴 8.57b
비교예 2 가시 엉겅퀴 5.32d
비교예 3 좁은잎 엉겅퀴 6.40c
비교예 4 지느러미엉겅퀴 2.13e
비교예 5 일반 엉겅퀴 5.47d
구분 품종 및 부위 알콜분해능
(mU/mL)
실시예 2 큰엉겅퀴 잎 13.77b
실시예 3 큰엉겅퀴 뿌리 5.04de
실시예 4 큰엉겅퀴 줄기 5.78d
실시예 5 큰엉겅퀴 꽃 6.89c
비교예 6 일반 엉겅퀴 잎 4.49e
비교예 7 일반 엉겅퀴 뿌리 0.42h
비교예 8 일반 엉겅퀴 줄기 2.42g
비교예 9 일반 엉겅퀴 꽃 3.38f
비교예 10 밀크시슬 잎 5.18de
비교예 11 밀크시슬 뿌리 4.69e
비교예 12 밀크시슬 꽃 17.66a
비교예 13 고려 엉겅퀴 잎 -
비교예 14 가시 엉겅퀴 잎 -
비교예 15 좁은잎 엉겅퀴 잎 -
비교예 16 지느러미 엉겅퀴 잎 -
실험예 7: 간기능개선 효과
Hep3b 세포를 10% 소태아혈청(FBS)을 첨가한 DMEM을 이용하여 5% CO2, 37 ℃에서 배양 후, 플레이트에 100 ul당 1.0ㅧ104개 Hep2 세포를 24시간 동안 배양한 후 시료 0.1-10 ㎍/㎕ 의 농도 별로 16시간 각각 처리하였다. PBS 완충용액으로 세척한 후 MTT 시약 1 ㎎/ml 농도로 3시간 처리한 후 DMSO에 녹여, 마이크로플레이트 리더를 이용하여 570 nm에서 흡광도를 측정하였다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 실리마린 표준물질 대비 엉겅퀴 부위별 추출물의 간암세포억제효과를 Hep3b 감암 세포주를 이용한 MTT assay로 조사한 결과, 큰엉겅퀴잎에서 71%의 암세포 생장 억제효과를 보였으며 밀크씨슬꽃에서도 큰엉겅퀴잎과 유사하게 높은 85% 억제율을 보였다.
실험예 8: 엉겅퀴 추출물을 유효성분으로 함유하는 타블렛의 물성
엉겅퀴추출물을 유효성분으로 함유하는 타블렛의 물리성은 물성분석기(Texture Analyser)을 이용 TPA 방법으로 경도, 씹힘성 등을 분석하였고, 색도는 비색계(Colorimeter)를 이용 분석시료 표면 중의 Lab 값을 측정하였으며, pH 및 총산은 시료 10 g에 20 ml 증류수 첨가해 균질화 후 여과한 여액을 이용했는데, pH는 pH 미터로 총산은 0.1N-NaOH용액을 이용, 시트르산으로 환산하였고, 총당은 시료 10 g에 20 ml 증류수를 첨가 후 균질화하여 여과 한 여액을 브릭스 당도계로 측정하였다.
추출농축액을 동결건조로 50-75 g(10-15% 주정추출) 분말시료를 얻은 후, 건조분말을 마쇄한 후 50 mesh 크기로 체를 내린후 상층부는 버리고 하층부만 사용하였다.
타블렛 제조 위해 실리마린 건조 분말을 과립을 제조하였다. 건조분말을 15%알콜 스프레이로 분사 후 20mesh 내린 후, 45 ℃에서 25분간 건조 후 다시 20 mesh 체로 분리하였다.
과립화를 위한 4단계 중 농축 과정(10배 농축)에서 실리마린 함량이 크게 손실되었는데 80% 에탄올 추출물은 18%, 80% 메탄올 추출물은 25% 손실이 되었으며 동결건조과정은 손실 없는 것이 확인되었다.
실험예 9: 엉겅퀴 추출물을 유효성분으로 함유하는 타블렛의 활성 확인
하기 표 19 내지 24에 나타낸 바와 같이, 고함량의 실리마린을 포함하는 엉겅퀴를 이용해 제조된 타블렛의 품질 및 효능평가 결과, 실리마린을 포함하는 엉겅퀴 추출분말을 첨가시 첨가량이 70%이상일 경우는 타블렛의 경도가 약해서 쉽게 부서지며 물에 대한 용해도 급격히 감소하는 경향이 있는 것으로 확인되었다.
전혼합과 후혼합을 비교할 경우 전혼합의 타블렛이 경도나 용해도 감소가 낮은 것으로 확인되었고, 따라서 타블렛중에는 전혼합 50 중량% 타블렛이 품질과 기호도가 가장 우수한 것으로 확인되었다.
또한, 엉겅퀴로부터 추출한 실리마린을 이용해 제조된 타블렛의 효능평가 결과, 실리마린 추출분말을 첨가시 첨가량이 70 중량%이상일 경우에 실리마린 함량과 알콜 분해능이 뛰어나지만 50 중량% 정도 타블렛에서도 70 중량% 대비 크게 실리마린 함량과 알콜 분해능이 크게 차이나지는 않은 것으로 확인되었다.
또한 전혼합된 타블렛이 후혼합된 타블렛에 대비해 같은 농도 에서 플라보노이드함량, 항산화효과, 아질산염 소거능 등이 뛰어나며, 실리마린 함량과 알콜분해능도 전혼합 타블렛이 뛰어난 것으로 확인되었다. 따라서 30-70 중량% 추출물이 첨가된 타블렛들 중에 전혼합된 50 중량% 첨가 타블렛이 품질과 효능, 실리마린함량이 가장 최적인 것으로 보인다.
엉겅퀴
품종		 추출
과정		 항산화
효과(%)		 아질산염 소거능(%) 플라보
노이드(mg/g)
80%
에탄올		 추출 37.6b 12.1c 44.1b
농축 86.1a 29.3b 22.0c
건조 84.5a 40.9a 61.9a
80%
메탄올		 추출 31.6c 7.9c 14.1b
농축 86.8a 11.7b 9.8c
건조 78.2b 35.4a 20.7a
엉겅퀴
품종		 추출
과정		 이소실리빈
(mg/g)		 실리빈
(mg/g)		 총실리마린
(mg/g)		 알콜분해능
(mU/mL)
80%
에탄올		 추출 3.84b 5.56c 9.40e 11.14c
농축 28.91a 51.01b 79.91b 34.22a
건조 29.15a 58.64a 87.79a 26.09b
80%
메탄올		 추출 0.67d 5.93c 6.60f 9.47c
농축 22.4a 30.1bc 52.50c 28.49b
건조 4.09b 52.3b 56.39d 19.45bc
첨가량 무게
(g)		 수분률
(%)		 산도
(%)		 당도
(brix)		 경도
(g)		 용해도
(%)
후
혼
합		 100% 0.00d 6.58a 1.06a 9.67ab -
30% 0.46a 4.29cd 0.47d 9.13c 12986 68.4a
50% 0.44b 3.92d 0.24f 9.73a 11934 64.3c
70% 0.39c 4.67bcd 0.57c 9.47b 7025 49.5f
전
혼
합		 30% 0.46a 5.34abc 0.25f 9.20c 14832 67.1b
50% 0.45a 5.96ab 0.42e 9.00c 11323 62.6d
70% 0.43b 5.59abc 0.68b 9.67ab 4179 53.4e
첨가량 색도
L a b
후
혼
합		 100% 34.7 0.22 32.5
30% 75.1 -1.40 9.7
50% 65.4 -1.94 15.1
70% 65.2 -1.70 15.9
전
혼
합		 30% 69.8 -3.11 20.9
50% 66.8 -2.52 20.4
70% 62.0 -3.08 25.5
추출물량 플라보
노이드
(mg/g)		 DPPH
(%)		 아질산염
소거능(%)
후
혼합		 100% 40.2a 62.53a 14.24a
30% 16.5e 23.36e 2.59b
50% 20.0d 36.86d 4.65b
70% 27.1c 45.17c 1.10b
전
혼합		 30% 15.1f 23.33e 2.15b
50% 20.9d 36.06d 7.45b
70% 28.8b 49.31b 3.64b
추출물량 Silybin
(mg/g)		 Isosilybin
(mg/g)		 총실리마린
(mg/g)		 알콜분해능
(mU/mL)
후
혼합		 100% 74.4a 43.7a 118.1a 32.74a
30% 28.3g 15.6g 43.8f 16.68g
50% 33.5d 17.7e 51.2d 20.92e
70% 34.9c 19.2c 54.1b 25.36c
전
혼합		 30% 31.5f 17.3f 48.8e 18.34f
50% 32.2e 20.5b 52.7c 22.95d
70% 36.0b 18.1d 54.1b 29.23b
실험예 10: 간보호 효과
김 등(김선영, 김상준, 최영지, 유강열, 정창호, 심재석, 장선일, 유동현, 정승일. 엉겅퀴 추출물의 기능 성분 분석 및 TGF-beta에 의한 간 성상 세포 활성 억제 효과. Kor. J. Pharmacogn. 44(2): 110∼117. 2013.)과 Wallace 등(Wallace SN, Carrier DJ and Clausen EC. Batch solvent extraction of flavanolignans form milk thistle (Silybum marianum L. Gaertner). Phytochem. Anal. 16: 7-16. 2005.)에 의해 수행된 것처럼 8주령의 Sparague-Dawley(SD) 래트를 중앙실험동물(seoul, Korea)로부터 분양 받아 1주일 동안 안정화 하였다. 실험 시작 전 자유식이 및 적정 사육조건 하(온도: 18 ± 4 ℃, 습도: 70 ± 10%, 명암: 일일 12시간 주기)에서 예비 사육을 통해 적응 기간을 두었다. 몸무게가 220-250 g 정도가 되었을 때 간 적출을 수행하였다. 에테르를 이용해 마취 후, 개복하여 간의 문맥을 통해 HBSS (Hanks' Balanced Salt solution)을 순환하여 혈액을 완전히 제거하였다. 그 다음 콜라게나제(collagenase) 용액을 처리한 후, 완전한 단일세포(single cell)가 되도록 하고 PBS로 여러번 수세 후, 1% 항진균성/항생제와 10% FBS를 함유한 DMEM 배지에서 37 ℃, 5% CO2 인큐베이터에서 배양하였다. 간세포(Primary hepatocyte)를 1% 항진균성/항생제와 10% FBS를 함유한 DMEM 배지에서 배양하고 48-웰 플레이트에 세포수가 106 cell/㎖가 되도록 파종한 후 4시간 지난 후에 엉겅퀴 추출물을 처리하였다. 시료 처리 후 2시간 뒤에 유도물질로 알콜 150 mM 에탄올 또는 과산화수소(10 uM H2O2)로 처리하여 독성을 유발하였으며, 24 시간 후, XTT test를 통해 세포 활성도(cell viability)를 측정하여 보호 효과를 비교하였다.
그 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, 간보호 효과를 비교한 결과, 실리마린 추출분말을 50-70 중량%를 함유한 타블렛이 간보호 효과가 우수하였으며 50 중량%이상을 포함하는 타블렛은 간보호 효과가 알콜성 간보호 효과에는 80 중량%이상으로 모두 유사하였고. H2O2에 대한 항산화효과는 70 중량% 이상으로 50 중량% 추출물 첨가된 타블렛이 간보호 효과가 우수한 것으로 나타났다.

Claims (13)

  1. 큰엉겅퀴(cirsium pendulum) 잎에 가수분해 효소를 처리한 후, 용매 추출 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 큰엉겅퀴로부터 실리마린 추출하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가수분해 효소 처리 농도는 0.1-1.0 부피%인것을 특징으로 하는 큰엉겅퀴로부터 실리마린 추출하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 효소는 셀룰라제, 헤미셀룰라제, 펙티네이즈중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 큰엉겅퀴로부터 실리마린 추출하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가수분해 시, 산도(pH)는 5.5-6.5으로 유지하는 것을 특징으로 하는 큰엉겅퀴로부터 실리마린 추출하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 큰엉겅퀴는 1-2년생 큰엉겅퀴인 것을 특징으로 하는 큰엉겅퀴로부터 실리마린 추출하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 용매 추출 공정은 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물을 이용하는 것을 특징으로 하는 큰엉겅퀴로부터 실리마린 추출하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 유기용매는 에탄올, 메탄올, 부탄올, 에테르, 에틸아세테이트, 클로로포름으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 큰엉겅퀴로부터 실리마린 추출하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 추출 시 온도는 10-60 ℃인 것을 특징으로 하는 큰엉겅퀴로부터 실리마린 추출하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 추출 시간은 6-24 시간인 것을 특징으로 하는 큰엉겅퀴로부터 실리마린 추출하는 방법.
  10. 1) 큰엉겅퀴를 수세하고, 동결건조하는 단계;
    2) 상기 건조된 큰엉겅퀴에 가수분해 효소를 처리한 후, 산도(pH)를 5.5-6.5로 조절하여 가수분해하는 단계;
    3) 상기 단계 2)에서 효소처리 된 용액에, 상기 단계 1)에서 얻은 큰엉겅퀴 건조물 무게에 대하여 10-30배의 추출 용매를 첨가하여 환류 추출하는 단계;
    4) 단계 3)에서 수득한 큰엉겅퀴 추출액을 여과 또는 원심 분리하는 단계;및
    5) 단계 4)에서 수득한 여과 또는 원심 분리된 엉겅퀴 추출액을 농축 및 동결 건조하는 단계를 포함하는 큰엉겅퀴로부터 실리마린 추출 방법.
  11. 제1항 또는 제10항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 큰엉겅퀴 추출물.
  12. 제11항의 큰엉겅퀴 추출물을 포함하는 간질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  13. 제11항의 엉겅퀴 추출물을 포함하는 간기능 개선용 건강식품 조성물.
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