KR20180132361A - 생활습관병 개선을 위한 맞춤형 인삼 제품의 제조방법 - Google Patents
생활습관병 개선을 위한 맞춤형 인삼 제품의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 (a) 물과 에탄올을 혼합하여 반응용매를 준비하는 단계; 및 (b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 반응시키고 건조하는 단계를 포함하는 진세노사이드 함량이 증진된 인삼의 제조방법, 상기 방법으로 제조된 진세노사이드 함량이 증진된 인삼 및 인삼 내에 진세노사이드 함량을 증진시키는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 (a) 물과 에탄올을 혼합하여 반응용매를 준비하는 단계; 및 (b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 반응시키고 건조하는 단계를 포함하는 진세노사이드 함량이 증진된 인삼의 제조방법, 상기 방법으로 제조된 진세노사이드 함량이 증진된 인삼 및 인삼 내에 진세노사이드 함량을 증진시키는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 방법으로 제조된 인삼은 특정 생리활성 효과가 있는 진세노사이드 그룹의 합을 증진시켜 생활습관병 개선을 위한 맞춤형 인삼제품 제조가 가능한 이점이 있다.
경제적 발전과 함께 식생활의 서구화와 운동부족과 같은 생활습관과 관련한 다양한 만성질환은 현대사회의 큰 문제점으로 대두하고 있다. 특히, 비만, 당뇨, 암, 심혈관계 질환 및 면역 관련 질환과 같은 생활습관 질환은 여전히 우리 사회의 사회적 경제적 측면에서 많은 손실을 유발하고 있다. 따라서, 생활습관 질환을 개선하기 위한 다양한 연구가 요구되는 실정이다.
인삼은 우리나라뿐 아니라 중국 및 일본을 포함 동양권에서 오래전부터 건강과 치료의 목적으로 다양한 방법으로 이용하여 왔으며, 현재는 전 세계적으로 가장 널리 연구되고 있는 건강식품 중 하나이다. 인삼에는 다양한 생리활성 성분이 함유되어 있으며 가장 대표적인 생리활성 성분은 진세노사이드라고 불리는 인삼 사포닌이다. 진세노사이드는 트리테르페노이드(triterpenoid) 계열의 담마란(dammarane) 골격에 글루코스(glucose), 아라비노스(arabinose), 자일로스(xylose) 및 람노스(rhamnose) 등의 당과 말로닐(malonyl)기가 결합한 배당체로 결합구조에 따라 다양한 형태로 존재한다. 진세노사이드는 현재까지 80종 이상이 발견되었으며, 그 구조에 따라 각기 다른 생체이용률과 생리활성을 보이는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 가공하지 않은 원료 인삼의 경우 진세노사이드 Rb1, Rg1 및 Re와 말로닐(malonyl) 진세노사이드 Rb1과 같은 메이저(major) 진세노사이드가 전체 사포닌의 60% 이상을 차지한다. 그러나 홍삼, 흑삼 및 발효삼과 같이 가공된 인삼 가공품의 경우 Rb1, Rg1 및 Re뿐만 아니라 Rh1, Rg3, Rk1, Rg5, Rg6, F4, Rk3 및 Rh4와 같은 다양한 마이너(minor) 진세노사이드를 함유하고 있으며, 이러한 마이너 진세노사이드는 이화학적 처리과정에서 메이저 진세노사이드의 구조변화로 인하여 생성되며 메이저 진세노사이드에서 나타나지 않는 다양한 생리활성과 높은 생체이용률을 나타내기도 한다.
증숙, 건조 및 발효와 같은 여러 가공방법으로 가공된 인삼에는 가공방법에 따라 다양한 진세노사이드가 존재하며, 연구를 통해 알려진 각각의 진세노사이드가 갖는 생리활성은 매우 다양하다. 가공하지 않은 인삼에 주로 존재하는 메이저 진세노사이드인 Rb1은 항노화, 항염, 간보호, 지질 산화억제, 인지기능 개선, 에스트로겐 유사 활성 및 항비만 효과가 알려져 있으며, Re는 면역증진, 고지혈증 개선, 항산화, 항당뇨, 항염 및 인지기능 개선 효과를, Rg1은 항노화, 지질산화 억제, 인지기능개선, 에스트로겐 유사 활성, 항산화, 항암 및 항비만 효과가 알려져 있다. 가공된 인삼의 대표적인 마이너 진세노사이드는 Rg3, Rg5, Rk1 및 Rh1 등이 있으며, Rg3는 항암, 항비만, 간보호, 항당뇨, 항스트레스, 항염 및 인지기능 개선의 효과를 가지며, Rg5는 항암, 항염, 인지기능 개선, 항알러지 및 항당뇨 효과를, Rk1은 항암, 항혈전 및 항염 효과를, Rh1은 항알러지, 항염 및 에스트로겐 유사 활성을 갖는 것으로 알려져 있으며, 마이너 진세노사이드는 메이저 진세노사이드와 비교하여 작은 분자량을 갖기 때문에 장내 흡수율이 더 우수한 것으로 알려져 있다.
이러한 이유로 인삼의 진세노사이드 변화를 통하여 생리활성이 증진된 다양한 인삼 가공품이 제조 및 판매되고 있으며, 대표적으로 증숙과 건조과정을 반복하여 제조된 홍삼 및 흑삼이 있다. 일반적인 홍삼 및 흑삼의 제조공정은 원료인 수삼을 가열하는 공정과 추출하는 공정으로 크게 구분할 수 있으며, 두 공정 중 가열하는 공정이 진세노사이드를 전환시키는 핵심 공정이며 추출공정은 가열공정과 비교하여 매우 적은 변화를 동반한다. 따라서, 기존의 인삼의 가공방법은 보다 많은 진세노사이드 전환을 위하여 증숙 공정을 길게 유지하거나 반복하는 방법을 주로 적용하였다. 이러한 이유로 진세노사이드의 변환율을 높이기 위해서는 많은 시간과 공정과정이 요구되었으며, 특히, 마이너 진세노사이드의 함량을 극대화하는 과정에서 과도한 가공으로 전체 진세노사이드 함량의 손실이 발생하는 문제가 있다. 또한, 다양한 생리활성을 강화하기 위하여 특정 진세노사이드를 특이적으로 증가시키는데 온도와 시간에만 의존함으로써 진세노사이드 함량의 손실과 변환율의 측면을 모두 충족시키기 어려운 문제점이 있다.
한국공개특허 제2004-0020693호에는 인삼을 물로 추출한 후 잔사를 함수 에탄올로 추출하여 효능이 증강된 인삼추출물의 제조방법이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2012-0134166호에는 인삼을 용매로 추출한 인삼 추출물에 유산균을 첨가하여 발효한 후 가열하여 제조하는 것을 특징으로 하는 미량 진세노사이드 함량이 증가된 인삼 추출물의 제조방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기와 같은 종래기술은 인삼을 용매로 추출한 추출물 내 진세노사이드 함량이 증진되는 효과는 개시되어 있지만, 본원 발명과 같이 인삼에 용매를 가한 후 반응시켜 인삼 자체 내에 진세노사이드 함량을 증가시키는 기술은 전무한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 본 발명은 종래의 인삼으로부터 진세노사이드 함량을 증진시키기 위해 장시간 증숙하는 과정을 반복해야하는 문제점을 개선하기 위해, 고온처리 조건 및 에탄올 혼합 반응용매의 농도의 다양화를 통하여 기존의 가공방법에 비해 간단한 가공공정만으로 인삼 내에 특정 생리활성 효과가 있는 진세노사이드 그룹을 최대로 증진시킬 수 있는 인삼의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (a) 물과 에탄올을 혼합하여 반응용매를 준비하는 단계; 및 (b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 반응시키고 건조하는 단계를 포함하는 진세노사이드 함량이 증진된 인삼의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 진세노사이드 함량이 증진된 인삼을 제공한다.
또한, 본 발명은 (a) 물과 에탄올을 혼합하여 반응용매를 준비하는 단계; 및 (b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 반응시키고 건조하는 단계를 포함하는, 인삼 내에 진세노사이드 함량을 증진시키는 방법을 제공한다.
본 발명은 종래의 인삼 내에 진세노사이드 함량을 증진시키기 위해 장시간 증숙하는 과정을 여러 번 반복하는 공정을 생략하고, 인삼에 에탄올 혼합 반응용매를 가하여 단시간 고온처리함으로써, 인삼 내에 특정 생리활성 효과가 있는 진세노사이드 그룹을 약 1.5배에서 40배 정도로 다량 증진시켜, 종래의 인삼 가공방법에 비해 공정의 효율성 및 효과의 현저성 측면에서 더욱 개선된 인삼의 가공방법을 제공할 수 있다.
도 1은 가공 전 원료 인삼의 진세노사이드 종류별 함량을 나타낸 그래프이다.
도 2는 110, 120 및 130℃에서 1시간 반응에 따른 에탄올 농도별 인삼 내 진세노사이드 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 3은 140 및 150℃와 110~150℃에서 1시간 반응에 따른 에탄올 농도별 인삼 내 진세노사이드 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 4는 110, 120 및 130℃에서 3시간 반응에 따른 에탄올 농도별 인삼 내 진세노사이드 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 5는 140 및 150℃와 110~150℃에서 3시간 반응에 따른 에탄올 농도별 인삼 내 진세노사이드 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 6은 110, 120 및 130℃에서 5시간 반응에 따른 에탄올 농도별 인삼 내 진세노사이드 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 7은 140 및 150℃와 110~150℃에서 5시간 반응에 따른 에탄올 농도별 인삼 내 진세노사이드 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 2, 4 및 6의 A, B: 110℃, C, D: 120℃, E, F: 130℃에서 반응시킨 인삼을 의미하고, A, C, E: 메이저 진세노사이드 함량, B, D, F: 마이너 진세노사이드 함량을 나타낸 것이다.
도 3, 5 및 7의 G, H: 140℃, I, J: 150℃에서 반응시킨 인삼, K, L: 110, 120, 130, 140 및 150℃에서 처리한 인삼의 진세노사이드 합을 의미하고, G, I, K: 메이저 진세노사이드 함량, H, J, L: 마이너 진세노사이드 함량을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 맞춤형 인삼제품의 제조과정을 도식화한 것이다.
도 2는 110, 120 및 130℃에서 1시간 반응에 따른 에탄올 농도별 인삼 내 진세노사이드 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 3은 140 및 150℃와 110~150℃에서 1시간 반응에 따른 에탄올 농도별 인삼 내 진세노사이드 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 4는 110, 120 및 130℃에서 3시간 반응에 따른 에탄올 농도별 인삼 내 진세노사이드 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 5는 140 및 150℃와 110~150℃에서 3시간 반응에 따른 에탄올 농도별 인삼 내 진세노사이드 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 6은 110, 120 및 130℃에서 5시간 반응에 따른 에탄올 농도별 인삼 내 진세노사이드 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 7은 140 및 150℃와 110~150℃에서 5시간 반응에 따른 에탄올 농도별 인삼 내 진세노사이드 함량 변화를 비교한 그래프이다.
도 2, 4 및 6의 A, B: 110℃, C, D: 120℃, E, F: 130℃에서 반응시킨 인삼을 의미하고, A, C, E: 메이저 진세노사이드 함량, B, D, F: 마이너 진세노사이드 함량을 나타낸 것이다.
도 3, 5 및 7의 G, H: 140℃, I, J: 150℃에서 반응시킨 인삼, K, L: 110, 120, 130, 140 및 150℃에서 처리한 인삼의 진세노사이드 합을 의미하고, G, I, K: 메이저 진세노사이드 함량, H, J, L: 마이너 진세노사이드 함량을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 맞춤형 인삼제품의 제조과정을 도식화한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 반응시키고 건조하는 단계를 포함하는 진세노사이드 함량이 증진된 인삼의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 인삼의 제조방법에서, 상기 인삼은 바람직하게는 인삼 분말일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 진세노사이드 함량이 증진된 인삼의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 8~64%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 105~155℃에서 50~320분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 10~60%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 110~150℃에서 60~300분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 방법에서, 인삼 내에 Rd, Rg6, F2, F4, Rk3, Rg3, Rk1, Rg5 및 Rh2의 진세노사이드 합을 증진시키기 위한 인삼의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 8~12%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 126~134℃에서 280~320분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 10%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 130℃에서 300분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 조건으로 인삼을 가공처리하는 것이 항암 효과와 관련된 진세노사이드인 Rd+Rg6+F2+F4+Rk3+Rg3+Rk1+Rg5+Rh2의 합을 가공 전 인삼에 비해 약 39배 정도 증진시킬 수 있었다.
또한, 본 발명의 방법에서, 인삼 내에 Rg1, Re, Rb1, Rh1, Rd, Rh4, Rg3, Rk1, Rg5 및 Rh2의 진세노사이드 합을 증진시키기 위한 인삼의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 56~64%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 126~134℃에서 280~320분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 60%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 130℃에서 300분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 조건으로 인삼을 가공처리하는 것이 면역 조절 효과와 관련된 진세노사이드인 Rg1+Re+Rb1+Rh1+Rd+Rh4+Rg3+Rk1+Rg5+Rh2의 합을 가공 전 인삼에 비해 약 1.7배 정도 증진시킬 수 있었다.
또한, 본 발명의 방법에서, 인삼 내에 Rg1, Re, Rb1 및 Rh1의 진세노사이드 합을 증진시키기 위한 인삼의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 56~64%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 106~114℃에서 160~200분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 60%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 110℃에서 180분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 방법은 상기 조건으로 인삼을 가공처리하는 것이 에스트로겐 유사 활성과 관련된 진세노사이드인 Rg1+Re+Rb1+Rh1의 합을 가공 전 인삼에 비해 약 1.5배 정도 증진시킬 수 있었다.
또한, 본 발명의 방법에서, 인삼 내에 Rg1, Re, Rb1, Rb2, Rb3, Rd, Rg3, Rk1 및 Rh2의 진세노사이드 합을 증진시키기 위한 인삼의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 26~34%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 106~114℃에서 50~70분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 30%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 110℃에서 60분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 방법은 상기 조건으로 인삼을 가공처리하는 것이 심혈관 질환 개선 효과와 관련된 진세노사이드인 Rg1+Re+Rb1+Rb2+Rb3+Rd+Rg3+Rk1+Rh2의 합을 가공 전 인삼에 비해 약 1.5배 정도 증진시킬 수 있었다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 진세노사이드 함량이 증진된 인삼을 제공한다.
본 발명은 또한,
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 8~64%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 105~155℃에서 50~320분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함하는, 인삼 내에 진세노사이드 함량을 증진시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 인삼 내에 진세노사이드 함량을 증진시키는 방법은 보다 구체적으로는
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 10~60%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 110~150℃에서 60~300분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
1. 인삼 가공처리 방법
(1) 실험재료
본 발명에서는 4년근 수삼을 증평 소재의 인삼농협으로부터 구매하여 사용하였다. 인삼은 흐르는 물에 세척 후 뇌두부분을 제거하고 가식부를 사용하였으며, 동결건조 후 분쇄하여 원료로 사용하였다.
(2) 반응용매의 적용
건조 후 분쇄한 인삼은 가수분해반응의 조절을 위하여 추출공정과는 무관하게 가열공정에서 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 및 100%(v/v) 에탄올/물 혼합용매를 반응용매로 사용하였으며, 인삼분말 0.5 g과 반응용매 3 mL를 내열내압 용기에 넣고 밀봉하였다.
(3) 열처리 방법
반응용매를 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 및 100% 에탄올/물 혼합용매로 달리한 인삼은 온도조절이 가능한 고온고압처리장치(Jisico, Seoul, South Korea)를 이용하여 110, 120, 130, 140 및 150℃에서 1, 3 및 5시간의 다양한 조건에서 가열하였으며, 가열한 후 건조하여 반응용매를 증발시키고 냉각한 인삼을 진세노사이드의 분석에 사용하였다(도 8).
2. 실험방법
(1) 진세노사이드 조성 분석
원료 인삼에 반응용매 및 열처리 조건을 다양하게 적용한 열처리 인삼의 진세노사이드 조성을 분석하기 위하여, 각 처리구에 80% 에탄올 40 mL를 가하여 초음파 추출기를 이용하여 상온에서 30분간 추출하였으며, 3회 반복 추출 후 감압농축 후 증류수 50 mL에 재용해하였다. 재용해한 추출물은 에테르로 탈지 후 40 mL의 수포화 부탄올을 가하여 용매분획을 3회 반복하였다. 부탄올 분획물은 감압농축 후 메탄올에 재용해 후 멤브레인 필터(0.2 ㎛, nylon)로 여과 후 HPLC-UVD에서 분석하였다. 말로닐 진세노사이드(Malonyl ginsenoside) 조성은 추출한 분탄올 분획물을 농축 후 물에 용해하여 가수분해하여 말로닐기를 제거한 후 HPLC 분석에 사용하였다. HPLC 분석 조건은 C-18 HPLC 컬럼(Mightysil RP-18 GP, 250 × 4.6 mm, 5 ㎛ i.d., Kanto Chemical Co., Tokyo, Japan), 용매는 물과 아세토니트릴을 혼합하여 기울기 용매 조건으로(아세토니트릴/물 혼합용매: 0분(18%), 0-42분(24%), 42-46분(29%), 46-75분(40%), 75-100분(65%), 100-135분(85%) 및 135-150분(85%)), 203 nm에서 분석하였다. 말로닐 진세노사이드 함량은 가수분해 전후 함량 차에 의해 계산하였다.
(2) 진세노사이드 조성과 반응용매 및 열처리 조건 간의 상관성 분석 방법
인삼의 진세노사이드 조성과 가열온도, 가열시간 및 반응용매와의 상관성 분석은 SPSS 통계분석 프로그램(SPSS statistics software version 23.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하였다.
실시예
1: 원료 삼의
진세노사이드
조성
본 발명에 사용된 원료 인삼의 가공 전 진세노사이드 조성에 대한 분석 결과, Rb1(m-Rb1), m-Rc, m-Rb2, m-Rb3, m-Rd, Rg1, Re, Rf, Rb1, Rc, Rg2(S), Rb2, Rb3 및 Rd가 함유되어 있었으며, 각각의 함량은 9.27, 3.98, 2.47, 0.45, 1.65, 3.29, 4.31, 1.21, 4.56, 0.63, 1.32, 0.88, 0.17 및 0.59 mg/g이었다. 가공 전 원료 인삼에는 Rg3, Rk1 및 Rg5와 같은 마이너(minor) 진세노사이드가 검출되지 않았다(도 1).
실시예
2: 반응용매 및 열처리 조건에 따른
진세노사이드
조성 분석
반응용매와 열처리 조건을 달리하여 제조한 열처리 인삼의 진세노사이드 조성을 분석하였다. 원료 인삼에 처음부터 포함되어 있는 진세노사이드 Rg1, Re, Rf, Rb1, Rc, Rg2(S), Rb2, Rb3 및 Rd를 메이저(major) 진세노사이드로, 열처리시 생성되는 Rh1, Rg2(R), Rg6, F2, F4, Rk3, Rh4, Rg3(S), Rg3(R), Rk1, Rg5 및 Rh2를 마이너(minor) 진세노사이드로 구분하여 그 변화를 살펴보았다. 열처리는 110, 120, 130, 140 및 150℃에서 1, 3 및 5시간의 조건에서, 반응용매의 에탄올의 농도를 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 및 100%로 달리하였다.
열처리 조건에 따른 인삼의 진세노사이드 조성을 확인한 결과, 온도와 시간이 증가함에 따라 메이저(major) 진세노사이드는 점진적으로 감소하였으며, 메이저(major) 진세노사이드로부터 변환되어 생성되는 마이너(minor) 진세노사이드는 증가하였다. 반면, 반응용매의 에탄올 농도가 증가함에 따라 진세노사이드의 변환은 억제되었다. 1시간 가열시 110℃에서는 0% 에탄올에서 대부분의 마이너 진세노사이드가 1 mg/g 이하로 생성되었으나 140℃에서는 대부분의 메이저 진세노사이드가 마이너 진세노사이드로 변환되었다. 그러나 150℃에서는 0% 에탄올에서 진세노사이드 함량의 손실이 나타나 처리조건으로서 적합하지 않은 것으로 확인되었다(도 2~3). 3시간 가열시 1시간 가열한 인삼과 비교하여 동일한 에탄올 농도에서 마이너 진세노사이드의 함량이 증가하는 것으로 나타났으며, 이는 온도가 증가함에 따라 가수분해가 촉진됨으로써 메이저 진세노사이드의 당 결합이 분해되어 나타난 결과로 생각된다. 3시간 가열시에도 150℃에서 0~30% 에탄올 농도 범위는 진세노사이드 함량의 손실이 나타나 적절하지 않은 조건인 것으로 확인되었다(도 4~5). 5시간 가열시 1시간과 3시간 처리한 인삼과 비교하여 동일한 에탄올 농도에서 가장 많은 변환률을 나타내었으며, 150℃의 0~50% 에탄올과 140℃의 0~20% 에탄올 조건에서 손실이 발생하는 것으로 확인되었다(도 6~7). 따라서 진세노사이드의 손실이 크지 않은 110~140℃의 범위가 가열처리로서 적합한 것으로 나타났으며, 150℃ 이상에서 열처리하는 경우 에탄올 농도가 50% 이상의 에탄올 농도에서 열처리가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
실시예
3:
진세노사이드
조성과 열처리 독립변수 간의 상관관계 분석 결과
온도, 시간 및 반응용매의 변수를 다양하게 적용한 열처리 인삼의 진세노사이드 조성과 처리조건의 독립변수 간에 상관성을 분석한 결과, 온도는 Rg1, Re, Rf, Rb1, Rc, Rg2, Rb2, Rb3 및 Rd 함량에 음의 상관관계를 나타내었으며, 그 이외의 마이너 진세노사이드에는 양의 상관관계를 보였다. 가열시간도 온도와 유사한 경향을 나타내어 대부분의 마이너 진세노사이드에 양의 상관관계를 나타내어 온도와 가열시간이 증가할수록 마이너 진세노사이드의 생성을 촉진하는 것으로 확인되었다. 그러나 반응용매의 에탄올 농도는 반대의 결과를 나타내어 Rb1, Re, Rf, Rg1, Rc, Rb3 및 Rd의 메이저 진세노사이드 함량에 양의 상관관계를 나타내어 마이너 진세노사이드로의 변환을 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 변화는 에탄올의 농도가 증가함에 따라 인삼에 존재하는 유기산의 해리도가 낮아짐으로써 산 가수분해를 억제함으로써 메이저 진세노사이드의 분해가 감소하는 것으로 추정된다. 따라서 가열온도와 시간은 진세노사이드의 전환을 촉진하고 에탄올 농도는 억제함으로써 세 가지 변수의 다양화를 통하여 진세노사이드 조성 변화를 다르게 조절할 수 있을 것으로 판단된다(표 1).
진세노사이드 | 변수 | ||
온도 | 시간 | 에탄올 농도 | |
Rg1 | -0.586*** | -0.277*** | 0.627*** |
Re | -0.626*** | -0.228*** | 0.626*** |
Rf | -0.535*** | -0.252*** | 0.571*** |
Rb1 | -0.702*** | -0.265*** | 0.490*** |
Rc | -0.551*** | 0.149*** | 0.270*** |
Rg2(S) | -0.007 | 0.387*** | -0.313*** |
Rh1 | 0.313*** | 0.256*** | -0.491*** |
Rg2(R) | -0.007 | 0.387*** | -0.313*** |
Rb2 | -0.638*** | -0.118** | -0.23 |
Rb3 | -0.284*** | -0.361*** | 0.354*** |
Rd | -0.691*** | -0.286*** | 0.410*** |
Rg6 | 0.461*** | 0.069 | -0.531*** |
F2 | 0.537*** | 0.111*** | -0.519*** |
F4 | 0.420*** | 0.126*** | -0.485*** |
Rk3 | 0.655*** | 0.531*** | -0.439*** |
Rh4 | 0.613*** | 0.336*** | -0.507*** |
Rg3(S) | 0.222*** | 0.137** | -0.599*** |
Rg3(R) | 0.309*** | 0.175*** | -0.699*** |
Rk1 | 0.649*** | 0.241*** | -0.496*** |
Rg5 | 0.673*** | 0.286*** | -0.500*** |
Rh2 | 0.361*** | 0.192*** | 0.057 |
총 함량 | -0.404*** | -0.124*** | -0.105*** |
*<0.05, **<0.01, ***<0.001
실시예
4: 특정
진세노사이드
함량 증가를 위한 처리조건
인삼에 0~100% 에탄올을 반응용매로 가하고 110~150℃에서 1~5시간 동안 가열하였을 때, 특정 진세노사이드의 함량을 증가시키기 위한 최적 처리조건을 확인한 결과, Rb1은 110℃, 3시간 및 60% 에탄올이었으며, Rg3(S)는 120℃, 5시간 및 0% 에탄올, Rg3(R)은 130℃, 3시간 및 0% 에탄올, Rk1은 150℃, 3시간 및 60% 에탄올, Rg5는 140℃, 5시간 및 10% 에탄올, Rg2(S)는 120℃, 1시간 및 40% 에탄올, Rg2(R)은 120℃, 5시간 및 10% 에탄올, Rg6는 150℃, 1시간 및 20% 에탄올, F4는 140℃, 1시간 및 10% 에탄올, Rh1은 110℃, 5시간 및 0% 에탄올, Rk3와 Rh4는 150℃, 5시간 및 50% 에탄올을 나타내어 특정 진세노사이드의 증가를 위한 처리조건은 진세노사이드의 종류에 따라 다른 것으로 확인되었으며, 이는 각각의 진세노사이드를 증가시키기 위한 최적 처리 조건이 다름을 나타낸다(표 2).
진세노사이드 | 고온 처리 조건 | 함량(mg/g d.b.) | |||
온도(℃) | 시간(h) | 에탄올 농도(%) | 가공 삼 | 원료 삼 | |
Rb1 | 110 | 3 | 60 | 8.96±0.25 | 4.56 |
Rg3(S) | 120 | 5 | 0 | 5.74±0.20 | - |
Rg3(R) | 130 | 3 | 0 | 3.07±0.21 | - |
Rk1 | 150 | 3 | 60 | 5.08±0.20 | - |
Rg5 | 140 | 5 | 10 | 4.76±0.34 | - |
Rg2(S) | 120 | 1 | 40 | 2.69±0.36 | 1.32 |
Rg2(R) | 120 | 5 | 10 | 0.76±0.12 | - |
Rg6 | 150 | 1 | 20 | 3.65±0.31 | - |
F4 | 140 | 1 | 10 | 2.02±0.24 | - |
Rh1 | 110 | 5 | 0 | 1.08±0.14 | - |
Rk3 | 150 | 5 | 50 | 2.95±0.27 | - |
Rh4 | 150 | 5 | 50 | 3.51±0.35 | - |
실시예
5: 특정 생리활성이 강화된 맞춤형 인삼제품의 제조조건
기존에 보고된 인삼과 인삼 가공품에 존재하는 다양한 진세노사이드의 생리활성에 대한 연구 결과를 바탕으로 특정 질환에 효과가 있는 진세노사이드를 분류하여, 본 발명의 열처리 인삼을 처리조건으로부터 특정 질환에 대한 생리활성을 갖는 진세노사이드 그룹의 증가를 위한 최적처리조건을 선정하였다. 항암활성에는 130℃, 5시간 및 10% 에탄올 반응 조건이, 면역조절에는 130℃, 5시간 및 60% 에탄올 반응 조건이, 에스트로겐 유사 활성은 110℃, 3시간 및 60% 에탄올 반응 조건이, 심혈관계 질환 개선효과는 110℃, 1시간 및 30% 에탄올 반응 조건에서 가장 우수할 것으로 나타났다.
생리활성 | 관련 진세노사이드 종류 | 가열 처리 조건 | 진세노사이드 함량(mg/g) | |||
온도(℃) | 시간(h) | 에탄올(%) | 가공 삼 | 원료 삼 | ||
항암 효과 | Rd+Rg6+F2+F4+Rk3+Rg3+Rk1+Rg5+Rh2 | 130 | 5 | 10 | 23.01 | 0.59 |
면역 조절 효과 | Rg1+Re+Rb1+Rh1+Rd+Rh4+Rg3+Rk1+Rg5+Rh2 | 130 | 5 | 60 | 22.13 | 12.75 |
에스트로겐 유사 활성 | Rg1+Re+Rb1+Rh1 | 110 | 3 | 60 | 17.71 | 12.16 |
심혈관 질환 개선 | Rg1+Re+Rb1+Rb2+Rb3+Rd+Rg3+Rk1+Rh2 | 110 | 1 | 30 | 31.38 | 13.80 |
Claims (8)
- (a) 물과 에탄올을 혼합하여 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 반응시키고 건조하는 단계를 포함하는 진세노사이드 함량이 증진된 인삼의 제조방법. - 제1항에 있어서,
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 8~64%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 105~155℃에서 50~320분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함하는 진세노사이드 함량이 증진된 인삼의 제조방법. - 제2항에 있어서,
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 8~12%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 126~134℃에서 280~320분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함하는 항암 효과와 관련된 진세노사이드 Rd, Rg6, F2, F4, Rk3, Rg3, Rk1, Rg5 및 Rh2의 함량이 증진된 인삼의 제조방법. - 제2항에 있어서,
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 56~64%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 126~134℃에서 280~320분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함하는 면역 조절 효과와 관련된 진세노사이드 Rg1, Re, Rb1, Rh1, Rd, Rh4, Rg3, Rk1, Rg5 및 Rh2의 함량이 증진된 인삼의 제조방법. - 제2항에 있어서,
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 56~64%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 106~114℃에서 160~200분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함하는 에스트로겐 유사 활성과 관련된 진세노사이드 Rg1, Re, Rb1 및 Rh1의 함량이 증진된 인삼의 제조방법. - 제2항에 있어서,
(a) 물과 에탄올을 혼합하여 26~34%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 106~114℃에서 50~70분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함하는 심혈관 질환 개선 효과와 관련된 진세노사이드 Rg1, Re, Rb1, Rb2, Rb3, Rd, Rg3, Rk1 및 Rh2의 함량이 증진된 인삼의 제조방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 진세노사이드 함량이 증진된 인삼.
- (a) 물과 에탄올을 혼합하여 8~64%(v/v) 에탄올 반응용매를 준비하는 단계; 및
(b) 인삼에 상기 (a)단계의 준비한 반응용매를 첨가한 후 105~155℃에서 50~320분 동안 반응시키고 건조하는 단계를 포함하는, 인삼 내에 진세노사이드 함량을 증진시키는 방법.
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JP2008535910A (ja) * | 2005-04-12 | 2008-09-04 | バイオメドジェノミクス カンパニー リミテッド | ジンセノサイドRg5量を増加させるべく処理された朝鮮人参の新規調製方法 |
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