KR20180120125A

KR20180120125A - 복령에서 유효성분을 추출하는 방법

Info

Publication number: KR20180120125A
Application number: KR1020180116886A
Authority: KR
Inventors: 김현석; 어지현; 박종석; 오송귀
Original assignee: 전라남도
Priority date: 2018-10-01
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2018-11-05

Abstract

본 발명은 복령에서 유효성분을 추출하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복령의 생산량을 증대시킬 수 있는 인공 재배기술을 개발하고 유효성분을 추출하도록 하여 이를 이용하여 기능성 소재 등의 개발을 위한 자료로 활용하고 개발기술을 농가에 보급하여 농가소득 증대 및 국민건강 증진에 기여할 수 있는 복령에서 유효성분을 추출하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 (a) 배지에 균주를 접종하여 종균을 조제하는 단계; (b) 직경 20cm 이상의 접종목을 일정 길이로 절단한 후 절단면 및 수피부분을 화염소독하여 접종목을 준비하는 단계; (c) 접종목에 종균을 접종하고 외부에 봉지를 씌워 재배하는 단계; (d) 재배된 복령을 채취하여 일정 시간 건조한 후 용매로 추출하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복령에서 유효성분을 추출하는 방법을 제공하고자 한다.

Description

복령에서 유효성분을 추출하는 방법{Method for extracting effective ingredient from Poria cocos}

본 발명은 복령에서 유효성분을 추출하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복령의 생산량을 증대시킬 수 있는 인공 재배기술을 개발하고 유효성분을 추출하도록 하여 이를 이용하여 기능성 소재 등의 개발을 위한 자료로 활용하고 개발기술을 농가에 보급하여 농가소득 증대 및 국민건강 증진에 기여할 수 있는 복령에서 유효성분을 추출하는 방법에 관한 것이다.

복령(Poria cocos wolf.)은 담자균아문, 균심균강, 구멍장이버섯과, 복령속에 속하는 버섯류의 일종으로 땅속의 소나무 뿌리에서 기생하는 갈색부후균이다. 복령은 형태적으로 영양체로서의 균사체가 있으며, 생식기관으로 자실체와 담자포자를 볼 수 있고, 휴면기관으로 대량의 영양물질을 저장하는 균핵이 있다.

복령은 중국, 일본, 북미, 호주 등지에 널리 분포하며 우리나라에서는 전국각지에 분포하나 특히 경기도 양평, 포천, 강원도 춘천, 인제, 양구 등지에 많이 자생한다.

이와 같은 복령은 한방에서 널리 쓰이는 생약으로 예로부터 도인들이 즐겨먹던 대표적인 양생법중의 하나로 전해진다. 중국 당나라 의학자 손진인이 저술한 '침중기'에는 "복령을 일백일만 먹으면 모든 병이 없어지고 이백일을 먹으면 밤낮으로 잠을 자지 않아도 피로나 괴로움을 느끼지 않으며, 3년을 계속 복용하면 귀신을 마음대로 부릴 수 있으며, 4년을 계속 복용하면 도인이 될 수 있다"라고 기재되어 있으며, 또한, "복령을 지니고 다니면 잡귀가 스스로 물러나며, 섭취하면 득도가 빨라 식사로 대용하였다"라고 한다.

최근 복령의 항암효과와 복령의 약효가 밝혀짐에 따라 그 수요도 계속 증가되고 있다. 이에 따라 중국에서는 복령에 관한 연구가 활발하게 진행되어 복령의 형태학적 관찰 및 특징, 채집시기, 재배의 가능성 등에 관한 연구가 이루어지고 있지만 우리나라에서는 복령에 대한 연구가 미약한 실정이다.

복령은 예로부터 맛이 달콤하고 향은 없으나 독이 없으며 위, 심, 폐 비장 등의 치료제로 사용되어 왔고, 특히 이뇨 삼투작용, 작종 종양, 위장병, 결핵, 당뇨병 등에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 복령의 약리 효과는 이뇨작용, 혈당 조절작용, 심장수축작용 강화, 진정작용, 대장균 억제작용 등이 알려져 있다. 특히 rierpene 성분은 항구토, 항염증, 항피부암 등의 효과를 가진 것으로 보고되었고, 최근에는 항암효과에 관하여 많은 연구가 진향되고 있다.

이와 같은 복령의 인공재배에 관한 연구로는 수십년 전부터 시작되었지만 재배가 어려울 뿐만 아니라 채취량 또한 충분치 않은 문제점이 있었으며, 이에 따라 국내수요의 대부분이 중국에서 수입하거나 한정된 국내의 자연산을 이용하는 실정이므로 국내 야생복령 채취량은 대략 69.8통에 불과한데 비하여 수입량은 2,147톤에 달하며 구입가격도 고가이고 대량구입이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허공개 제2017-0024290호 "복령 재배용 배지 조성물 및 이를 이용한 복령의 재배방법"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '톱밥; 및 미강, 밀기울 및 면실박으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 영양원;을 포함하고, 상기 톱밥 100 중량부에 대하여 상기 영양원 1 ~ 300 중량부를 포함하는 배지 조성물에 복령균을 접종하는 1단계; 상기 접종된 복령균을 배양하여 복령균으로부터 균핵을 형성하는 2단계; 및 상기 2단계에서 형성된 균핵으로부터 복령을 생육하는 3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복령의 재배방법'을 제안한다.

그러나 상기 배경기술은 복령의 생산량 증대가 어려운 문제점이 있었다.

특허공개 제2017-0024290호 "복령 재배용 배지 조성물 및 이를 이용한 복령의 재배방법"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복령의 생산량을 증대시킬 수 있는 인공 재배기술을 개발하고 유효성분을 추출하도록 하여 이를 이용하여 기능성 소재 등의 개발을 위한 자료로 활용하고 개발기술을 농가에 보급하여 농가소득 증대 및 국민건강 증진에 기여할 수 있는 복령에서 유효성분을 추출하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 (a) 배지에 균주를 접종하여 종균을 조제하는 단계; (b) 직경 20cm 이상의 접종목을 일정 길이로 절단한 후 절단면 및 수피부분을 화염소독하여 접종목을 준비하는 단계; (c) 접종목에 종균을 접종하고 외부에 봉지를 씌워 재배하는 단계; (d) 재배된 복령을 채취하여 일정 시간 건조한 후 용매로 추출하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복령의 재배 및 유효성분 추출방법을 제공하고자 한다.

또한, (a) 단계에서, 종균은 소나무 톱밥과 미강을 8:2의 중량비로 혼합한 후 수분을 60±2% 내외로 조절하고 121℃에서 90분간 고압 살균하여 배지를 조제하고, 배지에 균주를 접종 후 25±2℃, 습도 70% 조건하의 배양실에서 30일 동안 암배양한 것을 특징으로 하는 복령의 재배 및 유효성분 추출방법을 제공하고자 한다.

또한, (b) 단계에서, 접종목은 소나무 또는 해송인 것을 특징으로 하는 복령의 재배 및 유효성분 추출방법을 제공하고자 한다.

또한, (d) 단계에서, 재배된 복령과 함께 재배실험에 이용된 접종목을 용매로 추출하도록 하는 것을 특징으로 하는 복령의 재배 및 유효성분 추출방법을 제공하고자 한다.

또한, (d) 단계에서, 용매는 메탄올 또는 에탄올 이고, 40~80℃에서 중탕, 24~48시간 조건에서 추출하도록 하는 것을 특징으로 하는 복령의 재배 및 유효성분 추출방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 복령의 재배 및 유효성분 추출방법은 복령의 생산량을 증대시킬 수 있는 인공 재배기술을 개발하고 유효성분을 추출하도록 하여 이를 이용하여 기능성 소재 등의 개발을 위한 자료로 활용하고 개발기술을 농가에 보급하여 농가소득 증대 및 국민건강 증진에 기여할 수 있도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 수종별 균핵 형성 개수 및 크기를 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 수종별 균주별 복령의 생산량을 비교한 그래프이다.
도 3은 2014년 인공재배 복령 추출물의 탁시폴린 함량 분석표이다.
도 4는 2015년 인공재배 복령 추출물의 탁시폴린 함량 분석표이다.
도 5는 국내 자연산 복령 및 백복령 추출물 탁시폴린 함량 분석표이다.
도 6은 복령 재배목 추출물 탁시폴린 함량 분석표이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 복령에서 유효성분을 추출하는 방법은 (a) 배지에 균주를 접종하여 종균을 조제하는 단계; (b) 접종목을 준비하는 단계; (c) 접종목에 종균을 접종하고 외부에 봉지를 씌워 재배하는 단계; (d) 재배된 복령을 채취하여 일정 시간 건조한 후 용매로 추출하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 바람직한 일실시예를 중심으로 상세히 설명하면 다음과 같다.

1. 복령 재배

가. 복령 접종 및 배양

(a) 복령 접종을 위하여 종균을 조제한다.

균주는 균주분양기관을 통한 분양 및 증식을 통해 개발한 F47-01, JF47-02, JF47-03 의 3개의 균주를 준비하였고, 준비된 균주는 감자한천배지에 계대배양 후 25℃ 항온암배양 하면서 균사생장이 가장 왕성할 때 접종원으로 사용하였다.

특히, 종균 생산을 위하여 소나무 톱밥과 미강을 8:2의 중량비로 혼합한 후 수분을 60±2% 내외로 조절하고, 121℃에서 90분간 고압 살균하여 배지조제를 하고, 균주를 접종 후 25±2℃, 습도 70% 조건하의 배양실에서 30일 동안 암배양을 실시한 후 오염 여부 및 균사활력을 점검하여 종균으로 사용할 수 있다.

이와 같이, 소나무 톱밥을 이용하여 적당한 양분과 수분을 공급할 수 있도록 하며, 높은 영양분을 가진 미강을 혼합하여 배양을 용이하게 할 수 있도록 한다. 소나무 톱밥과 미강을 8:2의 중량비로 혼합하는데, 미강의 혼합량이 많으면 수분의 유지가 힘들고 영양의 과다공급이 일어날 수 있으며 잡균의 발생이 증가할 수 있다.

특히, 수분은 60±2% 내외로 조절하도록 하는데, 그 미만이나 초과시에는 균사의 생장이 저해된다.

또한, 배지내부에 있을 수 있는 오염원을 제거하기 위하여 121℃에서 90분간 고압 살균하여 배지조제를 한다.

(b) 접종목을 준비하고, (c) 접종목에 종균을 주입하여 재배한다.

가. 접종목은 소나무, 해송, 리기다 소나무, 리기테다 소나무를 대상으로 하고 직경 20cm 이상의 나무를 벌채한 후 길이 30cm로 절단한 후 절단면 및 수피부분을 화염소독하였다. 화염소독이 끝난 후 미리 준비된 종균을 절단면에 50g씩 접종하였으며, 접종 후 봉지에 넣고 밀봉하여 외부와의 오염을 차단한 후 배양하였다. 배양조건은 복령 종균이 원활하게 잘 배양될 수 있도록 온도 25±2℃, 습도 60% 내외 암조건에서 배양하였으며, 배양하면서 균사활착, 오염여부, 균핵형성여부를 일주일 간격으로 조사하였다.

온도나 습도가 조건미만 또는 초과인 경우에는 종균의 배양이 원활하지 않게 된다.

나. 균사배양상태 및 균핵형성

도 1은 수종별 균핵 형성 개수 및 크기를 도시한 그래프이다.

도 1에서와 같이, 수종별로 균 배양상태 및 균핵 형성을 확인한 결과 소나무, 해송, 리기다 모두에서 균사 및 균핵이 형성되었다.

단목당 균핵 형성은 소나무 평균 3.1개, 해송 3.6개, 리기다 2.3개로 해송이 가장 많은 균핵을 형성하였으며 리기다가 가장 적은 균핵을 형성하였다. 형성된 균핵의 크기를 가로와 세로를 측정하여 면적을 계산한 결과 소나무 6.6㎠, 해송 5.4㎠, 리기다 6.2㎠로 소나무에서 발생한 균핵의 크기가 가장 컸으며, 해송에서 발생한 균핵의 크기가 가장 작았다. 위 결과에서와 같이 소나무는 균핵의 형성 개수와 크기가 다른 수종에 비해 높은 것으로 조사되었으며, 해송은 균핵의 형성 개수는 작지만 균핵의 크기가 다소 큰 것으로 조사되었다.

따라서, 접종목으로는 소나무 또는 해목이 바람직한 것으로 나타났다.

다. 생산량 조사

도 2는 수종별 균주별 복령의 생산량을 비교한 그래프이다.

접종 후 1년이 지난 후에 비닐을 벗기고 수종별, 균주별로 생산량을 조사하였다. 그 결과 도 2에서와 같이, 소나무에서는 JF47-01(3,806g), JF47-02(3,873g), JF47-03(4,327g), 총 12,006g이 생산되었으며, 리기다에서는 JF47-01(813g), JF47-02(904g), JF47-03(690g), 총 2,407g이 생산되었다. 또한 해송에서는 JF47-01(867g), JF47-02(253g), JF47-03(552g), 총 1,672g이생산되었으며, 리기테다에서는 JF47-01(595g), JF47-02(446g), JF47-03(237g), 총 1,278g이 생산되었다.

수종별로 보면 소나무>리기다>해송>리기테다 순서로 생산성이 좋았으며, 균주별로는 JF47-01(6,081g)> JF47-02(5,806g)> JF47-03(5,476g) 순으로 조사되었다.

(d) 재배된 복령을 채취하여 일정 시간 건조한 후 용매로 추출한다.

탁시폴린은 항산화작용을 하는 수용성 물질로서 소나무 껍질 등에 함유되어 있는 수용성 플라보노이드이다. 현재 화장품, 제약 원료로서 주로 이용되고 있으며, 항산화, 항암작용의 표준물질로 분류되어 있다. 콜라겐과 쉽게 결합하여 피부노화억제, 면역력 강화효과가 뛰어나다. 또한 혈소판 응집 억제, LDL콜레스테롤을 저해하여 뇌졸증이나 동맥경화 등의 심혈관 질환 예방효과가 있다고 보고되었다.

가. HPLC분석

액체크로마토그래피(HPLC)는 shimadzu HPLC systems로 분석하였으며, 분석조건은 표 1과 같다.

탁시폴린 HPLC분석 조건

column	Zorbax SB-C18, 4.6x150mmx5㎛
Mobile Phase	ACN : water:acetic acid = 18:81.8:0.2
Wavelenth	294nm
Flow rate	1.0ml/min
Stop time	20min
Solvent program	Isochratic

2014년, 2015년도에 본 발명의 방법으로 재배된 복령과 재배실험에 이용된 접종목을 사용하여 탁시폴린 함량을 분석하였다. 대상수종은 소나무, 해송, 리기다소나무를 대상으로 하였으며, 시료채취부위는 수피, 체관부, 목질부에서 목편을 채취하여 실시하였다. 복령은 실험군으로 본 발명의 방법으로 재배된 복령을 이용하였으며, 대조군으로 시중에서 구입한 국내산 자연산 복령, 중국산 복령을 이용하였다.

2014년, 2015년도에 본 발명의 방법으로 재배된 복령과 재배실험에 이용된 접종목의 각 부위를 채취하여 건조한 후 용매를 이용하여 추출하였다.

용매는 메탄올, 에탄올 및 물이고, 40~80℃에서 중탕, 24~48시간 조건에서 추출하였으며, 추출물은 상등액을 분리하여 동결건조한 후 메탄올에 녹인 후 여과(0.20㎛) 하였다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 복령 추출물의 탁시폴린 함량 분석 결과 2014년 복령시료 6종 중 리기다 소나무에서 재배한 복령에서 1.35ppm으로 가장 높게 측정되었으며, 2016년도 복령 시료에서는 소나무에서 재배한 복령에서 0.96ppm의 탁시폴린이 확인되었으며,

도 5에서와 같이, 대조군으로 중국산 백복령에서 1.78ppm으로 본 실험에서 인공재배한 복령보다 약간 높게 측정되었다.

도 6에서와 같이, 복령 재배목 추출물의 탁시폴린 함량 분석 결과 4종 재배목 수피에서 탁시폴린이 다량 확인되었으며, 소나무 307.43ppm>리기다 294.23ppm>리기테다 195.12ppm>해송 37.69ppm 순으로 탁시폴린 함량을 확인하였다.

도 3 내지 도 5에서와 같이 용매로는 메탄올, 에탄올 및 물에서 탁시폴린 함량 분석 결과 모두 큰 차이를 보이지 않았으나, 도 6에서와 같이 복령 재배목 추출물에서도 탁시폴린이 검출되었으며, 탁시폴린 함량 분석 결과 메탄올 및 에탄올을 용매로 사용한 것이 물을 용매로 사용한 것에 비하여 탁시폴린 함량이 많은 것으로 나타났다.

따라서, 재배된 복령 및 복령 재배목에서 모두 탁시폴린을 추출하는 것이 탁시폴린 생산량을 증대시킬 수 있어 바람직하며, 또한 용매로는 메탄올 또는 에탄올을 사용하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

상기와 같은 본 발명의 복령의 재배 및 유효성분 추출방법은 복령의 생산량을 증대시킬 수 있는 인공 재배기술을 개발하고 유효성분을 추출하도록 하여 이를 이용하여 기능성 소재 등의 개발을 위한 자료로 활용하고 개발기술을 농가에 보급하여 농가소득 증대 및 국민건강 증진에 기여할 수 있도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

Claims

(a) 배지에 균주를 접종하여 종균을 조제하는 단계;
(b) 직경 20cm 이상의 접종목을 일정 길이로 절단한 후 절단면 및 수피부분을 화염소독하여 접종목을 준비하는 단계;
(c) 접종목에 종균을 접종하고 외부에 봉지를 씌워 재배하는 단계;
(d) 재배된 복령을 채취하여 일정 시간 건조한 후 용매로 추출하는 단계;를 포함하여 이루어지는 복령에서 유효성분을 추출하는 방법에 있어서,
액체크로마토그래피(HPLC)는 shimadzu HPLC systems로 분석하였으며, 분석조건은 아래와 같으며,
탁시폴린 HPLC분석 조건
column: Zorbax SB-C18, 4.6x150mmx5㎛
Mobile Phase: ACN : water:acetic acid = 18:81.8:0.2
Wavelenth: 294nm
Flow rate: 1.0ml/min
Stop time: 20min
Solvent program: Isochratic
상기 방법으로 재배된 복령과 재배실험에 이용된 접종목을 사용하여 탁시폴린 함량을 분석하고, 대상수종은 소나무, 해송, 리기다소나무를 대상으로 하고, 시료채취부위는 수피, 체관부, 목질부에서 목편을 채취하여 실시하며, 복령은 실험군으로 상기 방법으로 재배된 복령을 이용하고, 대조군으로 국내산 자연산 복령을 이용하고,
상기 방법으로 재배된 복령과 재배실험에 이용된 접종목의 각 부위를 채취하여 건조한 후 용매를 이용하여 추출하고,
용매는 메탄올, 에탄올 및 물이고, 40~80℃에서 중탕, 24~48시간 조건에서 추출하였으며, 추출물은 상등액을 분리하여 동결건조한 후 메탄올에 녹인 후 여과(0.20㎛)하고,
복령 추출물의 탁시폴린 함량 분석 결과 복령시료 6종 중 리기다 소나무에서 재배한 복령에서 1.35ppm으로 높게 측정되고,
대조군으로 중국산 백복령에서 1.78ppm으로 상기 실험에서 인공재배한 복령보다 높게 측정되고,
복령 재배목 추출물의 탁시폴린 함량 분석 결과 4종 재배목 수피에서 탁시폴린이 확인되며, 소나무 307.43ppm>리기다 294.23ppm>리기테다 195.12ppm>해송 37.69ppm 순으로 탁시폴린 함량을 확인한 것을 특징으로 하는 복령에서 유효성분을 추출하는 방법.