KR20170069547A - 면역활성을 갖는 상황버섯 균사체 추출물 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 곡물배지를 이용해 베타글루칸 함량이 높은 상황버섯 균사체를 배양하고, 열수 추출방법으로 상황버섯 균사체 추출물을 추출하는 방법과 상기 방법에 의해 제조된 추출물에 관한 것으로, 곡물배지에서 배양된 상황버섯 균사체는 베타글루칸의 함량이 높아 면역활성 효과가 높고, 상황버섯 균사체 배양 기간이 짧아 대량 생산이 가능하며, 추출 공정 시간이 짧아 상황버섯 균사체 추출물을 빠르게 추출할 수 있고, 추출된 상황버섯 균사체 추출물을 건강기능식품 원료로 사용 할 수 있다.
Description
본 발명은 면역활성을 갖는 상황버섯 균사체 추출물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 곡물배지를 이용해 베타글루칸 함량이 높은 상황버섯 균사체를 배양하고, 열수 추출방법으로 상황버섯 균사체 추출물을 추출하는 방법과 상기 방법에 의해 제조된 상황버섯 균사체 추출물에 관한 것이다.
상황버섯은 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 비타민 B2, 비타민 B, 비타민 C, 섬유질, 아미노산 등의 영양소를 함유하고 있으며, 인체 내 면역기능을 강화하는데 탁월한 베타글루칸이라는 다당체를 다량 함유하고 있어 인체의 면역 기능을 활성 및 강화시킨다.
상황버섯에서 추출된 베타글루칸은 동물실험에서 항암작용이 매우 우수하고 독성이 없는 것으로 나타나 암 예방이나 암치료 보조제로 이상적이며 효능도 월등하다. 또한 상황버섯의 베타글루칸이 면역기능을 활성화시켜 대식세포 및 수지상 세포의 암세포 포식 작용이나 암세포 사멸을 유발한다는 것이 분자생물학적 연구에서 밝혀졌다. 우리 몸에 암세포가 끊임없이 생겨나지만 암세포에 대항하여 암에 걸리지 않는 것은 면역세포들 때문인데, 우리 몸에 있는 여러 가지 면역세포들의 작용을 활성화시켜 암세포를 공격하거나 분열을 억제시키는 항암작용을 하는 주요 성분이 바로 베타글루칸이다. 베타글루칸은 면역세포와 같은 면역기능에 영향을 미치는 많은 세포들을 활성화시켜 우리 몸에서 암세포 등을 공격하거나 증식을 억제함으로 암을 이길 수 있는 힘을 제공한다. 이와 같이 상황버섯의 항암효과, 면역 증가효과가 알려짐에 따라, 그 수요가 늘어나고, 상황버섯을 원료로 하는 건강보조식품 또한 늘어나고 있다.
하지만, 상황버섯은 다년생으로 자연계에서 번식이 잘 되지 않아, 그 공급이 제한적이다. 이를 개선하기 위해 대량생산 및 속성생산방법으로는 상황버섯의 자실체를 인공재배하는 방법이 개발되었으나, 이 또한 3~6개월이라는 장시간의 배양시간이 소요되며, 재배된 상황버섯의 단가가 높아, 여전히 상황버섯에 대한 수요를 충족시키지 못하고 있다.
이를 해결하기 위해 상황버섯 "균사체"를 배양하는 방법이 개발되고 있다. 상황버섯 균사체의 배양은 자실체 형성에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 단시간에 다량의 다당류를 얻을 수 있다는 장점이 있다.
기존의 상황버섯 균사체 배양은 배양배지로 톱밥배지, 맥아추출물배지, 펩톤배지 등이 흔히 사용되고 있으나, 이러한 배지에서는 상황버섯 균사체가 잘 배양되지 않아 대량생산의 어려움이 있었다. 이를 해결하기 위해 한국출원공개공보 제2006-008341호는 현미, 보리쌀 및 밀쌀과 같은 전분질로 이루어진 곡류에 일정량의 효모 추출물(yeast extract)이 코팅처리된 녹차잎을 첨가하여, 상황버섯 균사체의 배양기간을 단축시키고, 상황버섯 특유의 면역증가물질인 베타글루칸의 함량을 증가시키는 상황버섯 균사체의 생산방법을 제시하고 있지만, 녹차잎을 코팅시키는 공정이 반드시 이루어져야 한다는 문제점이 있다.
한국특허 제0393254호는 상황버섯의 배양배지 성분으로서 참나무로부터 추출한 참나무즙액을 첨가함으로써 상황버섯 균사체의 배양기간을 단축시킴과 동시에 단시간내 대량 생산할 수 있는 방법을 제시하고 있지만, 상황버섯이 함유하는 베타글루칸의 함량을 증진시키지 못한다는 문제점이 있고, 한국특허 제1168396호는 뽕나무통밥과 미강을 혼합한 배지를 이용하여 상황버섯 자실체를 인공재배하고, 열수 추출로 추출물을 추출하는 방법을 제시하고 있지만, 이는 자실체 배양하는데 시간이 오래 걸리고 자실체에서 추출물을 추출하기 때문에 열수추출의 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있다.
이에, 본 발명자들은 면역활성을 갖는 상황버섯 균사체 추출물과 그 제조방법을 개발하고자 예의 노력한 결과, 곡물배지를 이용하여 베타글루칸의 함량을 높인 상황버섯 균사체를 단기간에 대량 배양할 수 있고, 열수추출방법으로 단축된 시간에 추출물을 얻을 수 있으며, 이를 건강기능식품 원료로 사용할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 베타글루칸의 함량을 높여 면역활성 기능을 갖는 상황버섯 균사체의 추출물과 그 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 (a) 통밀, 벼 및 보리로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 곡물로 구성된 곡물배지를 제조하는 단계; (b) 곡물배지를 살균하고, 상황버섯 균사체를 접종하는 단계; (c) 상황버섯 균사체를 배양하는 단계; (d) 상황버섯 균사체를 열수 추출하는 단계; (e) 추출물을 농축하는 단계; 및 (f) 추출물 농축액을 동결건조하는 단계를 포함하는, 면역활성 기능을 갖는 상황버섯 균사체 추출물의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 곡물배지에서 배양된 상황버섯 균사체는 베타글루칸의 함량이 높아 면역활성이 뛰어나고, 상황버섯 균사체 배양기간이 짧아 대량 생산이 가능하며, 추출 공정 시간이 짧아 상황버섯 균사체 추출물을 빠르게 추출할 수 있고, 추출된 상황버섯 균사체 추출물을 건강기능식품 원료로 사용할 수 있다.
도 1은 상황버섯 균사체 추출물의 농도에 따른 대식세포의 세포 증식능을 나타낸 그래프이다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 및 이하에 기술하는 실험 방법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명에서는 곡물배지를 이용하여 베타글루칸 함량이 높은 상황버섯 균사체를 배양하고, 배양된 상황버섯 균사체를 열수 추출하였다. 그 결과 베타글루칸 함량이 높은 상황버섯 균사체 추출물을 얻을 수 있었고, 상기 상황버섯 균사체 추출물이 면역활성 기능을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.
본 발명은 일 관점에서,
(a) 통밀, 벼 및 보리로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 곡물로 구성된 곡물배지를 제조하는 단계; (b) 곡물배지를 살균하고, 상황버섯 균사체를 접종하는 단계; (c) 상황버섯 균사체를 배양하는 단계; (d) 상황버섯 균사체를 열수 추출하는 단계; (e) 추출물을 농축하는 단계; 및 (f) 추출물 농축액을 동결건조하는 단계를 포함하는, 면역활성 기능을 갖는 상황버섯 균사체 추출물의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 상황버섯은 영양기관인 균사체와 번식기관인 자실체로 크게 나뉘는데, 일반 식물에 비유하면 균사체는 뿌리와 잎에 해당 되고 자실체는 꽃에 해당 되고, 균사는 홀씨(포자)에서 발아해서 발육한 것으로 영양 섭취의 역할을 하며, 자실체는 균사의 집단으로 포자를 형성한다. 일반적으로 상황버섯은 버섯모양인 자실체로 유통이 많이 되나, 자실체는 배양기간이 길고, 고가이며, 섭취방법이나 이용방법이 한정적이라는 단점이 있다. 이에 본 발명은 영양분이 더욱 많으면서 배양기간이 짧고 활용이 손쉬운 상황버섯 균사체를 배양하여 추출물을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 (a) 통밀, 벼 및 보리로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 곡물로 구성된 곡물배지를 제조하는 단계는 통밀, 벼(왕겨를 포함하는 벼), 인디카벼 및 보리로 구성된 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 통밀, 벼(왕겨 포함), 인디카벼 및 보리는 식이섬유를 포함하고 있어 이들을 이용해 배지를 만들 경우 배지 내 식이섬유에서 추출 생산되는 식물성 베타글루칸과 상황버섯 균사체의 배양과 증식에 따른 다당체 축적에 의해 상황버섯 균사체가 포함하는 베타글루칸의 함량을 높일 수 있다.
상기 (a)단계는 곡물배지로 제조하기 위해서 곡물을 2~6℃, 바람직하게는 4~5℃의 순수한 물에 6~10시간, 바람직하게는 8~9시간 침수시켜 곡물의 수분 함량을 50~60%로 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다. 곡물의 수분 함량이 50%보다 낮을 경우 균사체 접종 후 배양이 잘 되지 않고, 곡물의 수분 함량이 60%보다 높을 경우 곡물이 쉽게 물러 곡물 배지가 상할 수 있으므로, 곡물의 수분 함량은 50~60%로 조절해주는 것이 바람직하다. 또한, 곡물을 침수시키는 순수한 물의 온도가 2℃보다 낮고 침수시간이 6시간보다 낮을 경우, 물을 온도가 낮고 침수 시간이 충분하지 못해 곡물 내 수분이 침투하지 못하고, 순수한 물의 온도가 6℃보다 높거나 침수 시간이 10시간보다 많을 경우 곡물 내 수분이 너무 빠르게 침투하거나 너무 많은 양의 수분이 침투해 곡물 내 수분 함량을 조절하기 어려우므로, 곡물을 2~6℃의 순수한 물에 6~10시간동안 침수시키는 것이 바람직하다.
상기 2~6℃의 순수한 물에 6~10시간동안 침수시킨 곡물은 20~40분 동안 물기를 제거하여 곡물 배지를 제조하는 것을 특징으로 할 수 있다. 순수한 물에 침수시킨 곡물은 곡물배지로 사용하기 위해서 물기를 제거해 주어야 하는데, 물기 제거 시간이 20분보다 적으면 충분히 물기가 제거되지 않고, 40분보다 많으면 곡물의 표면이 말라버릴 수 있으므로, 곡물의 물기 제거시간은 20~40분인 것이 바람직하다.
상기 곡물배지는 다른 첨가물이나 화학물질 없이 곡물만을 이용하는 것을 특징으로 할 수 있다. 본 발명의 곡물배지는 곡물을 침수시켜 곡물 내 수분 함량을 조절한 뒤, 여분의 물기를 제거한 곡물만을 사용하여 제조하므로, 다른 첨가물이나 화학물질이 첨가되지 않아 곡물배지 제조 공정이 간단하고, 환경오염 또는 배양된 균사체가 인체에 유해한 물질로 오염되는 것을 막을 수 있다는 장점이 있다. 상기 곡물배지는 곡물만을 이용해 만들어지며, 곡물배지의 수분 함량은 50~60%인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (b) 곡물배지를 살균하는 단계는 110~130℃에서, 바람직하게는 115~125℃에서, 40~100분 동안, 바람직하게는 40~80분 동안 살균처리하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 살균 온도가 110℃보다 낮거나 살균시간이 40분보다 낮을 경우, 살균이 충분히 되지 않아 곡물배지가 잡균에 오염되어 균사체 배양을 방해할 수 있고, 살균 온도가 130℃보다 높거나 살균시간이 100분보다 많을 경우, 고온 또는 장시간동안 열에 노출되어 곡물배지 내 수분이 날아가 균사체 배양에 어려움이 생길 수 있으므로 곡물배지는 110~130℃온도에서 40~100분 동안 살균하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (b)단계는 살균한 곡물배지 100g당 상황버섯 균사체 10~20g을 접종하는 것을 특징으로 할 수 있다. 곡물배지 100g당 상황버섯 균사체를 10g 미만으로 접종하면 생산되는 상황버섯 균사체가 적고, 상황버섯 균사체를 20g 초과로 접종하면 곡물 배지 내 상황버섯 균사체의 양이 너무 많아 배양된 상황버섯 균사체의 베타글루칸 함량이 낮아지거나, 상황버섯 균사체의 배양이 원활하게 이루어지지 않으므로, 상황버섯 균사체는 곡물배지 100g당 10~20g으로 접종하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (b)단계의 상황버섯 균사체 접종은 무균상태에서 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 (a)단계에서 제조한 곡물배지는 상황버섯 균사체뿐만 아니라 다른 잡균이 배양되기에도 적합한 환경으로, 상황버섯 균사체가 접종되어 배양되기 전 공기 중의 다른 잡균에 의해 곡물배지가 오염될 수 있으므로, 상황버섯 균사체 접종은 무균상태에서 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (c) 상황버섯 균사체를 배양하는 단계는 25~30℃의 배양실에서 25~40일동안, 바람직하게는 30~35일동안 상황버섯 균사체를 배양하는 것을 특징으로 할 수 있다. 25~30℃는 상황버섯 균사체가 배양되는 가장 적절한 온도로 25~30℃에서 균사체를 배양하면, 상황버섯 균사체 수득률을 높일 수 있다. 배양기간이 25일보다 짧으면, 곡물배지 내부까지 균사 침투가 일어나지 않게 되어 베타글루칸의 추출효율을 감소시킬 수 있으므로 최소한 25일 정도 이상 배양하는 것이 바람직하다. 배양 기간이 길수록 베타글루칸 함량이 높은 상황버섯 균사체를 얻을 수 있으나, 40일보다 오래 배양되면 배양 기간이 길어져 상황버섯 균사체 생산성이 낮아지므로, 상황버섯 균사체의 배양기간은 25~40일인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (d) 상황버섯 균사체를 열수 추출하는 단계는 80~110℃, 바람직하게는 90~100℃의 물을 이용해 2~8시간동안, 바람직하게는 6~8시간동안 열수 추출하는 것을 특징으로 할 수 있다. 80~110℃의 물을 이용해 열수 추출을 하면 베타글루칸 등의 다당체의 추출효율을 증가되며, 박테리아, 곰팡이 등의 미생물에 대한 사멸효과가 있고, 80℃ 미만의 물로 추출 시 상황버섯 균사체가 충분히 추출되지 않으며, 110℃보다 높은 온도의 물로 추출 시 추출수율이 늘어나지 않으므로, 열수 추출하는 물의 온도는 80~110℃인 것이 바람직하다. 8시간 초과로 추출 시에는 추출수율이 늘어나지 않고, 2시간미만으로 추출 시에는 상황버섯 균사체가 충분히 추출되지 않으므로, 추출 시간은 2~8시간이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (e) 추출물을 농축하는 단계는 상기 (d) 단계에서 얻어진 상황버섯 균사체의 추출물을 진공 감압농축기를 이용하여 14~18Bx, 바람직하게는 15~16Bx로 농축하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (f) 추출물 농축액을 동결건조하는 단계는 상기 (e)단계에서 얻어진 상황버섯 균사체 추출물의 농축액을 동결건조하는 것을 특징으로 할 수 있다. 동결건조는 추출성분의 손실을 최소화 할 수 있고, 향후 건강보조식품의 원료로 이용시에도 분쇄화 등의 가공적성이 우수한 특성을 가지고 있다.
본 발명에 있어서, 상기 상황버섯 균사체의 추출물은 베타글루칸을 포함하고 있어 면역활성 기능을 가질 수 있다. 상기 베타글루칸은 동물실험을 통해서 항암작용이 매우 우수하고 독성이 없는 것으로 나타났으며, 암 예방이나 암치료 보조제로 이상적이며 효능도 월등하다고 알려져 있다. 또한 베타글루칸이 면역기능을 활성화시켜 대식세포 및 수지상 세포의 암세포 포식 작용이나 암세포 사멸을 유발한다는 것이 분자생물학적 연구에서 밝혀졌다. 상기 베타글루칸은 다당체로 면역기능을 향상시켜 바이러스, 박테리아, 곰팡이 균, 기생충, 항암작용, 유리기 등에 효과가 있으며, 인간의 정상적인 세포조직의 면역기능을 활성화시켜 암세포의 증식과 재발을 억제하고 면역세포의 기능을 활발하게 하는 인터루킨(interleukin) 및 인터페론(interferon)의 생성을 촉진시키는 역할을 한다. 활성 베타글루칸은 체내로 들어가 사이토카인(Cytokine)을 생산시킴으로써 면역 세포인 T세포와 B세포의 활동을 지원하여 세포조직의 면역기능을 활성화시켜준다. 면역 세포인 T세포와 B세포의 활동을 지원하여 가장 큰 림프기관으로써 혈액을 저장하고 수명을 다한 적혈구를 파괴하며 항체를 생산하기 때문에 면역반응에 관여하는 제2차 면역기관인 비장의 세포를 증식시키고, 침입한 세균 등을 잡아서 소화하여, 그에 대항하는 면역정보를 림프구에 전달하는 면역을 담당하는 세포인 대식세포를 증식시킨다.
본 발명에 있어서, 상기 베타글루칸 함량이 높은 상황버섯 균사체의 추출물은 79mg/g 이상의 베타글루칸을 포함하고 있는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 79mg/g 이상의 베타글루칸을 포함하고 있는 상황버섯 균사체의 추출물은 다량의 베타글루칸에 의해서 면역활성 기능을 갖는다.
본 발명에 있어서, 상기 상황버섯 균사체의 추출물 제조방법으로 제조된 상황버섯 균사체 추출물은 건강보조식품의 원료로 사용될 수 있다. 상기 상황버섯 균사체의 추출물은 79mg/g 이상의 베타글루칸을 함유하고 있어 면역활성 기능을 가지고 있으므로 건강보조식품 또는 건강기능식품(타블릿, 캡슐, 환 등)의 원료로 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 갖는 자에게 자명할 것이다.
[실시예]
[실시예 1] 곡물배지의 제조 및 상황버섯 균사체의 배양
1-1.
곡물배지
종류 별
베타글루칸
함량
왕겨를 포함하는 벼, 인디카벼, 보리 및 통밀을 각각 4℃의 순수한 물에 8시간 침수시킨 뒤, 30분 동안 물기를 제거하여 곡물 배지를 제조하였다. 각각의 곡물 배지를 2g씩 삼각플라스크에 넣고 증류수 100mL, amylase(20U) 약40~200mg을 넣고 0.1N NaOH를 이용하여 pH 6.9로 조정한 후 20℃에서 2시간동안 진탕하여 효소분해시켰다. 위 용액에 0.1N HCl으로 pH 5.0으로 맞추고 cellulase(50U)을 넣고 37℃에서 2시간동안 반응시킨 후, 다시 protease(10U) 약 15~80mg을 넣고 0.1N NaOH으로 pH 7.5로 조절한 후 37℃에서 2시간동안 진탕분해하였다. 여기에 amylo-glucosidase(70U)을 약20~100mg을 넣고 0.1N HCl으로 pH 4.8로 조절한 후 60℃에서 2시간 진탕분해하고, 효소분해물에 95% 에탄올 400mL를 가하여 4℃에서 12시간 침전시키고 원심분리(10,000rpm, 10분)하여 침전물을 취하였다. 침전물에 80% 에탄올 500mL를 가하여 4℃에서 1시간동안 침전시킨 후 다시 원심분리(10,000rpm, 10분)하였다. 원심분리된 침전물에 증류수 200mL를 가한 후 침전물을 혼합하여 균질화시키고 증류수로 100mL가 되도록 한 후, 이를 적정농도가 되도록 희석하여 시험용액으로 사용하고, 농도별 표준용액과 시험용액을 25mL 시험관에 구분하여 각각 5% 페놀용액 1mL를 넣었다. 표준용액은 농도별 glucose 1mL를 가하였다. 시험용액은 시험용액 0.1mL와 증류수 0.9mL, 공시험은 증류수 1mL를 가하고 10초간 vortex 하고, 위 시험관에 각각 황산 5mL를 가하여 혼합해서 20분간 반응시켜 기능성식품공전법에 준하여 베타글루칸 함량을 분석하였다.
| 벼(왕겨포함) | 인디카벼 | 보리 | 통밀 |
| 9.2 | 20.3 | 19.5 | 21.4 |
그 결과, 표 1에 나타난 바와 같이, 통밀, 인디카벼, 보리, 왕겨를 포함하는 벼 순으로 베타글루칸 함량이 높음을 확인할 수 있었다. 즉, 통밀, 보리, 인디카벼 및 왕겨로 제조된 곡물배지가 베타글루칸을 포함함을 알 수 있다.
1-2.
곡물배지
종류에 따른 상황버섯 균사체의 배양기간 및 균사밀도
실시예 1-1에서 제조된 각각의 곡물배지를 125℃에서 80분 동안 고압살균처리하고, 그 다음 무균 상태(무균대 또는 무균상)에서 곡물배지 100g당 상황버섯 균사체 20g을 접종하였다. 상황버섯 균사체 배양을 위해 30℃ 암실의 배양실에서 30~45일동안 배양하고, 곡물배지에 균사가 모두 침투되었는지 육안으로 균사밀도를 확인하였고, 푸른곰팡이 등의 잡균의 오염 여부도 관찰하였다.
| 벼(왕겨포함) | 인디카벼 | 보리 | 통밀 | ||||
| 배양기간 (일) | 균사밀도 | 배양기간 (일) | 균사밀도 | 배양기간 (일) | 균사밀도 | 배양기간 (일) | 균사밀도 |
| 45 | 약함 | 30 | 강함 | 30 | 중간 | 30 | 강함 |
그 결과, 표 2에 나타난 바와 같이, 통밀과 인디카벼는 30일 배양기간동안 상황버섯 균사체가 대량 배양되었음을 확인할 수 있었다. 즉, 통밀, 인디카벼, 보리, 왕겨를 포함하는 벼 모두 상황버섯 균사체 배양이 가능하지만, 특히 통밀과 인디카벼에서 더욱 배양이 잘된다는 것을 알 수 있다.
1-3.
곡물배지
종류에 따른 상황버섯 균사체 추출 수율 및
베타글루칸
함량
보람찬벼, 인디카벼, 보리 및 통밀을 각각 4℃의 순수한 물에 8시간 침수시킨 뒤, 30분동안 물기를 제거하여 곡물 배지를 제조하였다. 제조된 각각의 곡물배지를 125℃에서 80분 동안 고압살균처리하고, 무균 상태(무균대 또는 무균상)에서 곡물배지 100g당 상황버섯 균사체 20g을 접종하였다. 상황버섯 균사체 배양을 위해 30℃ 암실의 배양실에서 30일동안 배양하였다. 배양된 상황버섯 균사체를 100℃의 열수로 8시간동안 추출한 다음 감압농축기를 이용하여 농축하고, 동결건조기를 이용하여 건조하여 추출물을 제조 한 다음 추출수율 및 베타글루칸 함량을 측정하였다.
각각의 균사체 추출물을 2g씩 삼각플라스크에 넣고 증류수 100mL, amylase(20U) 약40~200mg을 넣고 0.1N NaOH를 이용하여 pH 6.9로 조정한 후 20℃에서 2시간동안 진탕하여 효소분해시켰다. 위 용액에 0.1N HCl으로 pH 5.0으로 맞추고 cellulase(50U)을 넣고 37℃에서 2시간동안 반응시킨 후, 다시 protease(10U) 약 15~80mg을 넣고 0.1N NaOH으로 pH 7.5로 조절한 후 37℃에서 2시간동안 진탕분해하였다. 여기에 amylo-glucosidase(70U)을 약20~100mg을 넣고 0.1N HCl으로 pH 4.8로 조절한 후 60℃에서 2시간 진탕분해하고, 효소분해물에 95% 에탄올 400mL를 가하여 4℃에서 12시간 침전시키고 원심분리(10,000rpm, 10분)하여 침전물을 취하였다. 침전물에 80% 에탄올 500mL를 가하여 4℃에서 1시간동안 침전시킨 후 다시 원심분리(10,000rpm, 10분)하였다. 원심분리된 침전물에 증류수 200mL를 가한 후 침전물을 혼합하여 균질화 시키고 증류수로 100mL가 되도록 한 후, 이를 적정농도가 되도록 희석하여 시험용액으로 사용하고, 농도별 표준용액과 시험용액을 25mL 시험관에 구분하여 각각 5% 페놀용액 1mL를 넣었다. 표준용액은 농도별 glucose 1mL를 가하였다. 시험용액은 시험용액 0.1mL와 증류수 0.9mL, 공시험은 증류수 1mL를 가하고 10초간 vortex 하고, 위 시험관에 각각 황산 5mL를 가하여 혼합해서 20분간 반응시켜 기능성식품공전법에 준하여 베타글루칸 함량을 분석하였다.
| 배지 종류 | 추출 수율(%) | 베타글루칸(mg/g) |
| 보람찬벼 | 3.7 | 41.7 |
| 인디카벼 | 2.5 | 18.3 |
| 보리 | 6.2 | 85.5 |
| 통밀 | 8.2 | 140.3 |
그 결과, 표 3에 나타난 바와 같이, 통밀, 보리, 보람찬벼, 인디카벼 배지에서 배양된 순으로 베타글루칸 함량이 높고 추출 수율이 또한 높음을 확인할 수 있었다. 즉, 곡물배지 자체에 베타글루칸 함량이 가장 높은 통밀에서 배양된 상황버섯 균사체의 추출물이 베타글루칸을 가장 많이 포함하고 추출 수율이 높음을 알 수 있다.
[실시예 2] 추출방법
2-1. 상황버섯 균사체의
열수
추출 시간에 따른 수율 및
베타글루칸
함량
통밀을 4℃의 순수한 물에 8시간 침수시킨 뒤, 30분동안 물기를 제거하여 수분함량이 50~55%인 통밀배지를 제조하였다. 고압멸균기를 이용하여 통밀배지를 121℃에서 60분동안 살균하였다. 무균상에서 통밀배지 100g당 20g의 상황버섯 종균을 접종한 뒤, 30℃의 암실의 배양실에서 30일동안 배양하였다. 그 다음 상황버섯 균사체를 추출시간을 달리하여 열수(100℃)를 이용하여 추출하고 감압농축기를 이용하여 15~16Bx로 농축한 다음 동결건조를 실시하여 추출물을 제조하여 이 추출물의 베타글루칸 함량과 수율을 확인하였다.
| 추출 시간(h) | 추출 수율(%) | 베타글루칸(mg/g) |
| 2 | 5.5 | 80.1 |
| 4 | 7.6 | 85.3 |
| 6 | 8.7 | 79.8 |
| 8 | 8.8 | 83.2 |
그 결과, 표 4에 나타난 바와 같이, 추출시간에 따른 베타글루칸 함량의 차이는 없었으나, 추출시간이 6~8시간일 경우 추출 수율이 가장 높음을 확인할 수 있었다. 즉, 추출 시간이 6~8시간일 때 추출의 효율이 높음을 알 수 있다.
[실시예 3] 상황버섯 균사체 추출물의 면역활성 효능
3-1. 상황버섯 균사체 추출물의
베타글루칸
함량
실시예 2-1에서 배양한 상황버섯 균사체를 8시간 동안 열수(100℃)를 이용하여 추출한 추출물의 베타글루칸 함량을 자체 분석한 다음, 공인시험분석기관에 의뢰하여 다시 한번 분석하였다.
| 분석차수 | 자체 분석 | 공인시험분석기관 |
| 1차 | 89.7 | 86.5 |
| 2차 | 90.5 | 101.7 |
| 평균 | 90.10 | 94.10 |
그 결과, 표 5에 나타난 바와 같이, 자체 분석과 공인시험분석기관의 분석의 오차가 크지 않음을 확인할 수 있었다. 즉, 상황버섯 균사체 추출물 내 베타글루칸이 다량 포함됨을 알 수 있다.
3-2. 상황버섯 균사체 추출물의
비장세포
증식능(
MTS
assay
)
실시예 2-1에서 배양한 상황버섯 균사체를 8시간 동안 열수(100℃)를 이용하여 추출한 상황버섯 균사체 추출물을 100mg/mL 농도로 DMSO(dimethyl sulfoxide)에 녹여서 면역분석을 위한 실험에 이용하였다.
농도를 달리한 상기 상황버섯 균사체 추출물로 비장세포를 처리하여 비장세포의 증식능을 확인하였고, T세포 분열 촉진물질인 Concanavalin A와 B세포 분열 촉진물질인 Lipopolysaccharide로 비장세포를 처리하여 비장세포의 증식능을 비교하였다.
| 처리물질 | 세포증식능(%) |
| 상황버섯 균사체 추출물 0ug/ml | 0 |
| 상황버섯 균사체 추출물 31.3ug/ml | 14.7 |
| 상황버섯 균사체 추출물 62.5ug/ml | 16.8 |
| 상황버섯 균사체 추출물 125.0ug/ml | 27.5 |
| 상황버섯 균사체 추출물 250.0ug/ml | 35.0 |
| 상황버섯 균사체 추출물 500.0ug/ml | 54.6 |
| Concanavalin A 5ug/ml | 100.6 |
| Lipopolysaccharide 10ug/ml | 110.1 |
그 결과, 표 6에 나타난 바와 같이, 상황버섯 균사체 추출물의 농도가 높을수록 비장세포 증식능이 높아지며, T세포 분열 촉진물질인 Concanavalin A와 B세포 분열 촉진물질인 Lipopolysaccharide와 비슷하게 비장세포를 증식시키는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 상황버섯 균사체 추출물이 T세포와 B세포 분열을 촉진하여 가장 큰 림프기관으로서 혈액을 저장하고 수명을 다한 적혈구를 파괴하며 항체를 생산함으로써 면역반응에 관여하는 제2차 면역기관인 비장의 세포를 증식시키는 것을 알 수 있다.
3-3. 상황버섯 균사체 추출물의
비장세포의
싸이토카인
(
TNF
-α) 생성량
흰색쥐(BALB/C)에 실시예 2-1에서 배양한 상황버섯 균사체를 8시간 동안 열수(100℃)를 이용하여 추출한 상황버섯 균사체 추출물의 농도를 달리하여 주입한 뒤 흰색쥐(BALB/C) 비장세포에서 생성되는 싸이토카인(TNF-α)의 양을 확인하였다.
| 처리물질 | 싸이토카인(TNF-α) 생성량(pg/mL) |
| 상황버섯 균사체 추출물 0ug/ml | 1.78±2.43 |
| 상황버섯 균사체 추출물 31.3ug/ml | 3.41±2.49 |
| 상황버섯 균사체 추출물 62.5ug/ml | 11.65±2.34 |
| 상황버섯 균사체 추출물 125.0ug/ml | 14.37±6.69 |
| 상황버섯 균사체 추출물 250.0ug/ml | 15.17±1.34 |
| 상황버섯 균사체 추출물 500.0ug/ml | 18.58±4.42 |
| Concanavalin A 5ug/ml | 106.91±7.35 |
| Lipopolysaccharide 10ug/ml | 405.62±23.07 |
그 결과, 표 7에 나타난 바와 같이, 상황버섯 균사체 추출물의 농도가 높을수록 싸이토카인(TNF-α)의 생성량이 많아지는 것을 확인할 수 있었다. 즉, T세포 분열 촉진물질인 Concanavalin A와 B세포 분열 촉진물질인 Lipopolysaccharide이 비장세포의 싸이토카인(TNF-α) 생성을 촉진시키듯이, 상황버섯 균사체 추출물이 생체 방어 및 항상성 유지에 중요한 역할을 담당하며 면역세포가 분비하는 면역물질인 싸이토카인(TNF-α) 생성을 촉진시키는 것을 알 수 있다.
3-4. 상황버섯 균사체 추출물의 대식세포 증식능(
MTS
assay
)
실시예 2-1에서 배양한 상황버섯 균사체를 8시간 동안 열수(100℃)를 이용하여 추출한 상황버섯 균사체 추출물의 농도를 달리하며 대식세포를 처리한 뒤 대식세포의 증식능을 확인하였다.
그 결과, 도 1에 나타난 바와 같이, 상황버섯 균사체 추출물의 농도가 높을수록 대식세포가 잘 증식되는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 상황버섯 균사체 추출물이, 침입한 세균 등을 잡아서 소화하여 그에 대항하는 면역정보를 림프구에 전달하는 면역을 담당하는 세포인 대식세포를 증식시키는 것을 알 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 갖는 자에 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (10)
- 하기 단계를 포함하는, 면역활성 기능을 갖는 상황버섯 균사체 추출물의 제조방법:
(a) 통밀, 벼 및 보리로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 곡물로 구성된 곡물배지를 제조하는 단계;
(b) 곡물배지를 살균하고, 상황버섯 균사체를 접종하는 단계;
(c) 상황버섯 균사체를 배양하는 단계;
(d) 상황버섯 균사체를 열수 추출하는 단계;
(e) 추출물을 농축하는 단계; 및
(f) 추출물 농축액을 동결건조하는 단계.
- 제1항에 있어서, 상기 (a) 곡물배지를 제조하는 단계는 곡물을 2~6℃의 순수한 물에 6~10시간 침수시킨 뒤, 20~40분 동안 물기를 제거하여 곡물배지를 제조하는 것을 특징으로 하는, 면역활성 기능을 갖는 상황버섯 균사체의 추출물 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 곡물배지는 50~60%의 수분 함량을 갖는 것을 특징으로 하는, 면역활성 기능을 갖는 상황버섯 균사체의 추출물 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (b) 곡물배지를 살균하는 단계는 110~130℃에서 40~100분 동안 살균처리하는 것을 특징으로 하는, 면역활성 기능을 갖는 상황버섯 균사체의 추출물 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (b) 상황버섯 균사체를 접종하는 단계는 곡물배지 100g당 상황버섯 균사체 10~20g을 접종하는 것을 특징으로 하는, 면역활성 기능을 갖는 상황버섯 균사체의 추출물 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (c) 상황버섯 균사체를 배양하는 단계는 25~30℃에서 25~40일동안 상황버섯 균사체를 배양하는 것을 특징으로 하는, 면역활성 기능을 갖는 상황버섯 균사체의 추출물 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (d) 상황버섯 균사체를 열수 추출하는 단계는 80~110℃의 물을 이용해 2~8시간동안 추출하는 것을 특징으로 하는, 면역활성 기능을 갖는 상황버섯 균사체의 추출물 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 (e) 추출물을 농축하는 단계는 상황버섯 균사체의 추출물을 14~18Bx로 농축하는 것을 특징으로 하는, 면역활성 기능을 갖는 상황버섯 균사체의 추출물 제조방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된, 베타글루칸을 79mg/g 이상 포함하는 상황버섯 균사체의 추출물.
- 제9항의 베타글루칸을 79mg/g이상 포함하는 상황버섯 균사체의 추출물을 포함하는 건강보조식품.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150176886A KR20170069547A (ko) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 면역활성을 갖는 상황버섯 균사체 추출물 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150176886A KR20170069547A (ko) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 면역활성을 갖는 상황버섯 균사체 추출물 및 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170069547A true KR20170069547A (ko) | 2017-06-21 |
Family
ID=59282071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150176886A KR20170069547A (ko) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 면역활성을 갖는 상황버섯 균사체 추출물 및 그 제조방법 |
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| KR (1) | KR20170069547A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108094046A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-01 | 淳安千岛湖桑都食用菌专业合作社 | 一种人工林下仿野生袋料桑黄栽培方法 |
| CN108142207A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-12 | 淳安千岛湖桑都食用菌专业合作社 | 一种自然林下仿野生袋料桑黄栽培方法 |
-
2015
- 2015-12-11 KR KR1020150176886A patent/KR20170069547A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108094046A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-01 | 淳安千岛湖桑都食用菌专业合作社 | 一种人工林下仿野生袋料桑黄栽培方法 |
| CN108142207A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-12 | 淳安千岛湖桑都食用菌专业合作社 | 一种自然林下仿野生袋料桑黄栽培方法 |
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