KR20210066220A - 새싹귀리로부터 페놀화합물과 플라보노이드의 추출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 새싹귀리에 함유되어 있는 페놀화합물와 플라보노이드를 효과적으로 추출하도록 하는 방법에 관한 것으로, 15 ~ 25㎝의 새싹귀리를 동결건조하는 제1단계; 제1단계를 거쳐 동결건조된 새싹귀리를 분쇄한 후 이 분쇄물에 추출용매로서 메탄올을 투입한 후 각각 100 ~ 140분 간 초음파 처리하는 제2단계; 제2단계를 거친 후 원심분리기를 이용하여 3 ~ 5℃의 온도에서 1000~1200RPM으로 7 ~ 15분 동안 각각 원심분리하는 제3단계; 제3단계를 거쳐 원심분리된 상등액을 취한 후 이 상등액을 HPLC로 분석하여 페놀화합물과 플라보노이드의 함유량을 확인하는 제4단계; 제2단계에서 추출용매로 사용되는 메탄올의 농도를 변화시키면서 상등액에 함유되어 있는 페놀화합물과 플라보노이드의 함량을 확인하여 서로 비교하는 제5단계; 제5단계를 거쳐 가장 많은 량의 페놀화합물과 플라보노이드가 추출되는 메탄올의 농도를 결정하는 제6단계;로 이루어진다.

Description

새싹귀리로부터 페놀화합물과 플라보노이드의 추출방법{Extracting method of phenol compounds and flavonoid from oat sprouts}

본 발명은 새싹귀리에 함유되어 있는 페놀화합물과 플라보노이드를 효과적으로 추출하도록 하는 방법에 관한 것이다.

폴리페놀 화합물(polyphenolic compound)은 식물 내에 가장 많이 존재하는 물질 중의 하나로 일반적으로 식물들의 2차 대사 작용에 의한 산물로 생성되며, 주로 당(glycoside)에 부착된 형태로 존재하나 경우에 따라 아글리콘(aglycone) 형태로도 존재한다.

최근 폴리페놀 화합물이 주목받고 있는 이유는 생체내에서 산화를 방지하는 기능, 즉, 항산화 기능뿐만 아니라 항돌연변이, 항암 및 항염증 활성 등을 가지고 있어 건강 유지와 질병 예방 등에 기여할 것으로 기대되기 때문이다. 또한, 폴리페놀 화합물은 콜레스테롤이 소화관으로 흡수되는 것을 막아주기 때문에 혈중 콜레스테롤의 수치를 낮게 해주는 기능도 한다.

플라보노이드는 폴리페놀 화합물 중에서 가장 큰 그룹으로, 과일과 채소 등에서 담황색 또는 노란색을 띠는 색소 화합물이며, '비타민 P' 라고도 불리고 있다.

플라보노이드는 신체 내에서 항바이러스, 항히스타민, 항산화, 모세혈관 투과 억제, 혈압 강하, 살충, 간세포 보호, 혈당 강하 등의 작용을 하며, 특이한 부작용이 없는 것으로 보고되었다. 또한, 암 발생의 위험을 줄이고 모든 질병의 원인이 되는 생체내 산화 작용을 억제한다는 사실이 알려지면서 플라보노이드 물질의 개발 및 활용에 관한 관심이 지속적으로 커져가고 있다.

위에서 언급한 다양한 효과를 이용하기 위해 폴리페놀 화합물이나 플라보노이드를 보리 등의 천연식물로부터 추출하는 시도가 꾸준히 이루어지고 있는 실정이다.

종래, 천연식물로부터 폴리페놀 화합물과 플라보노이드를 추출함에 있어 단순히 용매를 이용하여 추출하는 방식임에 따라 천연식물로부터 추출되는 페놀화합물과 플라보노이드의 함량이 많지 않았다.

또한, 천연식물 중에서도 귀리에 함유되어 있는 폴리페놀 화합물과 플라보노이드를 추출하는 기술에 대해서는 아직까지 알려진 바가 없었다.

공개특허공보 제10-2011-0085758호(2011.07.27., 새싹보리 유래 폴리페놀계 화합물을 함유하는 추출물 및 이의 제조방법) 공개특허공보 제10-2014-0006274호(2014.01.16., 새싹땅콩으로부터 최적 레스베라트롤 추출 방법)

본 발명자는 새싹귀리에 함유되어 있는 페놀화합물과 플라보노이드의 함량을 측정하여 추출하는 방법을 예의 연구한 결과, 추출용매로 사용되는 메탄올의 농도를 변화시켜 줌으로써 추출되는 페놀화합물과 플라보노이드의 함량이 변화되는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 추출용매로 사용되는 메탄올을 최적의 농도로 투입하여 가장 많은 량의 페놀화합물와 플라보노이드를 추출할 수 있는 새싹귀리에 함유된 페놀화합물과 플라보노이드의 추출방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 해결수단은, 15 ~ 25㎝의 새싹귀리를 동결건조하는 제1단계; 제1단계를 거쳐 동결건조된 새싹귀리를 분쇄하고 추출용매로서 메탄올을 투입한 후 각각 100 ~ 140분 간 초음파 처리하는 제2단계; 제2단계를 거친 후 원심분리기를 이용하여 3 ~ 5℃의 온도에서 1000~1200RPM으로 7 ~ 15분 동안 각각 원심분리하는 제3단계; 제3단계를 거쳐 원심분리된 상등액을 취한 후 이 상등액을 HPLC로 분석하여 페놀화합물과 플라보노이드의 함유량을 확인하는 제4단계; 제2단계에서 추출용매로 사용되는 메탄올의 농도를 변화시키면서 상등액에 함유되어 있는 페놀화합물과 플라보노이드의 함량을 확인하여 서로 비교하는 제5단계; 제5단계를 거쳐 가장 많은 량의 페놀화합물과 플라보노이드가 추출되는 메탄올의 농도를 결정하는 제6단계;로 이루어진다.

이때, 제6단계에서 결정된 메탄올은 65 ~ 75농도%의 메탄올 수용액이고, 65 ~ 75농도%의 메탄올 수용액을 사용하여 새싹귀리에 함유된 페놀화합물과 플라보노이드를 추출하도록 된 것이 바람직하다.

본 발명의 새싹귀리로부터 페놀화합물과 플라보노이드의 추출방법은, 추출용매로 사용되는 메탄올의 농도를 변화시키면서 추출되는 페놀화합물과 플라보노이드의 함량을 비교하여 확인함으로써 최적의 메탄올 농도를 결정하여 추출물의 수득율 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 새싹귀리에 함유된 페놀화합물과 플라보노이드의 추출방법을 보인 순서도,
도 2는 본 발명에 따른 메탄올의 농도에 따른 새싹귀리에 함유된 페놀화합물의 추출량 그래프,
도 3은 본 발명에 따른 메탄올의 농도에 따른 새싹귀리에 함유된 플라보노이드의 추출량 그래프.

본 발명에 따른 새싹귀리로부터 페놀화합물과 플라보노이드의 추출방법을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서는 새싹귀리에 함유되어 있는 페놀화합물과 플라보노이드를 최적으로 추출하기 위하여 아래의 6단계를 거치게 된다.

제1단계: 새싹귀리를 동결건조한다.

제2단계: 동결건조된 새싹귀리를 분쇄하고, 추출용매를 투입한 후 초음파 처리한다.

제3단계: 원심분리기를 이용하여 원심분리한다.

제4단계: 원심분리된 상등액을 취한 후 HPLC로 분석하여 페놀화합물과 플라보노이드의 함유량을 확인한다.

제5단계: 제2단계에서 추출용매로 사용되는 메탄올의 농도를 변화시켜 가면서 추출되는 페놀화합물과 플라보노이드의 함량을 확인하여 서로 비교한다.

제6단계: 가장 많은 량의 페놀화합물과 플라보노이드가 추출되는 메탄올의 농도를 결정한다.

상기 제1단계에서는 새싹귀리 중에서 15 ~ 25㎝인 것을 선별하여 추출대상물로 선정하고, 이를 동결건조한다.

새싹귀리는 시중에 판매되는 것을 구매하여 사용하여도 되고, 상온에서 육묘용 상자를 이용하여 상토에 귀리종자를 골고루 뿌리고 상토를 덮은 후, 상토가 마르지 않게 물을 뿌리면서 키워 길이가 15 ~ 25cm 정도로 자란 것을 수확하여 사용하며, 새싹귀리는 세척한 후 동결건조하도록 한다.

제2단계에서는 동결건조된 새싹귀리에 추출용매로서 메탄올을 투입한 후 초음파 처리하게 되는데, 추출용매를 투입하기 전에 동결건조된 새싹귀리는 추출용매와 잘 섞여지도록 하면서도 초음파 처리시 처리효율을 향상시켜 주기 위해 분쇄절차를 거쳐 일정 입자크기 이하로 작게 분쇄한 다음 이 분쇄물에 용매를 투입한 후 초음파 처리하도록 한다.

한편, 본 발명의 초음파 처리는 10kHz 내지 50kHz에서 10W 내지 300W의 세기로 수행하도록 하고, 100 ~ 140분 간 진행하도록 한다.

본 발명에서는 새싹귀리 분쇄물에 메탄올을 투입한 후 초음파 처리함으로써 분쇄물의 효과적인 세포벽 파괴로 본 발명에서 추출하고자 하는 활성물질인 페놀화합물과 플라보노이드의 용출을 증진시켜 주게 된다.

분쇄물의 입자크기는 1mm 미만으로 형성되도록 하는 것이 바람직한데, 이는 상기 분쇄물의 입자크기가 1mm를 초과되게 분쇄할 경우 혼합률이 좋지 않고 초음파 처리과정에서 활성물질이 용이하게 용출되지 않을 가능성이 높기 때문이다.

제3단계는 초음파 처리 후 원심분리하는 단계로서, 원심분리기를 이용하여 3 ~ 5℃의 온도에서 1000~1200RPM으로 7 ~ 15분 동안 각각 원심분리하도록 한다.

제4단계에서는 원심분리과정을 거친 후 상등액을 취하고, 이렇게 취한 상등액을 고성능액체크로마토그래피(HPLC)로 분석하여 페놀화합물과 플라보노이드의 함유량을 확인하게 된다.

제5단계는 제2단계에서 추출용매로 사용되는 메탄올의 농도를 변화시키면서 상등액에 함유되어 있는 페놀화합물과 플라보노이드의 함량을 확인하여 서로 비교하는 단계로서, 메탄올의 농도에 따라 추출되는 페놀화합물과 플라보노이드의 함량을 확인하는 단계이다.

예로서, 상기 메탄올은 30농도%, 50농도%, 70농도%의 메탄올 수용액을 사용하여 추출할 수 있다.

메탄올의 농도에 따라 추출되는 총 페놀화합물의 함량과 총 플라보노이드의 함량은 각각 도 2와 도 3에 도시되어 있다.

도 2 및 도 3의 페놀화합물의 함량과 플라보노이드의 함량 수치는 g중의 mg gallic acid equivalents(GAE)로 나타내었다.

도 2에 도시된 바와 같이, 새싹귀리에 함유되어 있는 페놀화합물의 추출량은 메탄올의 농도가 진할수록 추출되는 양이 증가되는 것으로 나타났다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 새싹귀리에 함유되어 있는 플라보노이드의 추출량도 메탄올의 농도가 진할수록 추출되는 양이 증가되는 것으로 나타났다.

제6단계는 상기 제5단계를 거쳐 가장 많은 량의 페놀화합물과 플라보노이드가 추출되는 메탄올의 농도를 결정하도록 하는 단계로서, 최적의 메탄올의 농도 결정을 통해 페놀화합물과 플라보노이드를 대량 추출할 수 있는 것이다.

본 발명에서 용매로 사용되는 메탄올의 최적 농도는 65 ~ 75농도%의 메탄올 수용액으로서, 65 ~ 75농도%의 메탄올 수용액을 사용하여 새싹귀리에 함유된 페놀화합물과 플라보노이드를 추출하도록 된 것이 바람직하다.

65농도% 이하의 농도를 갖는 메탄올은 페놀화합물과 플라보노이드의 추출량이 많지 않고, 75농도% 이상의 농도를 갖는 메탄올은 오히려 추출량이 적으며, 비용이 증가됨에 따라 경제적이지 못하다.

이상과 같이, 본 발명은 추출용매로 사용되는 메탄올의 농도를 변화시키면서 페놀화합물과 플라보노이드의 추출량을 확인함으로써, 최적 농도의 메탄올로 추출하여 다량의 페놀화합물과 플라보노이드를 추출하여 수득율 향상을 도모할 수 있는 유용한 발명이다.

Claims (2)

15 ~ 25㎝의 새싹귀리를 동결건조하는 제1단계;
제1단계를 거쳐 동결건조된 새싹귀리를 분쇄한 후 이 분쇄물에 추출용매로서 메탄올을 투입한 후 각각 100 ~ 140분 간 초음파 처리하는 제2단계;
제2단계를 거친 후 원심분리기를 이용하여 3 ~ 5℃의 온도에서 1000~1200RPM으로 7 ~ 15분 동안 각각 원심분리하는 제3단계;
제3단계를 거쳐 원심분리된 상등액을 취한 후 이 상등액을 HPLC로 분석하여 페놀화합물과 플라보노이드의 함유량을 확인하는 제4단계;
제2단계에서 추출용매로 사용되는 메탄올의 농도를 변경시키면서 상등액에 함유되어 있는 페놀화합물과 플라보노이드의 함량을 확인하여 서로 비교하는 제5단계;
제5단계를 거쳐 가장 많은 량의 페놀화합물과 플라보노이드가 추출되는 메탄올의 농도를 결정하는 제6단계;
로 이루어진 것을 특징으로 하는 새싹귀리로부터 페놀화합물과 플라보노이드의 추출방법.

제1항에 있어서,
제6단계에서 결정된 메탄올은 65 ~ 75농도%의 메탄올 수용액이고,
65 ~ 75농도%의 메탄올 수용액을 사용하여 새싹귀리로부터 페놀화합물과 플라보노이드를 추출하도록 된 것을 특징으로 하는 새싹귀리로부터 페놀화합물과 플라보노이드의 추출방법.

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