KR20220020230A - 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법 - Google Patents
산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 방법은 산양삼 내 존재하는 생리활성물질인 진세노사이드, L-카르니틴 및 에르고스테롤의 함량을 유의적으로 증진시킴으로써, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 산양삼은 새로운 기능성 소재로 유용하게 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법에 관한 것이다.
산양삼(wood-cultivated ginseng)은 인삼의 씨를 산에 뿌려 야생상태로 재배한 것으로, 장뇌삼, 장뇌산삼 또는 산양산삼이라고 부른다. 장뇌라는 이름은 삼의 줄기와 뿌리를 잇는 뇌부분이 길기 때문에 붙여진 이름이나, 일반인은 이를 구분하기 어렵다. 야생에 뿌려진 인삼의 종자는 7년 이상 같은 자리에서 자연 상태로 재배되기 때문에 생육속도가 느리다. 산양삼의 재배지로서는 여름 기온이 20 내지 25℃, 80 내지 90%가 20년 이상된 나무로 우거진 음지, 유기질이 풍부하고 배수가 좋은 약산성 사질양토, 및 동향, 북향 또는 서북향 산능선이 아닌 곳을 확보해야 하므로 생육 조건이 까다롭다.
일반적으로 인삼은 인공적으로 만들어진 밭에서 비가림 시설을 설치하여 재배하고, 재배기간에 따라서 4, 5 및 6년근으로 구분한다. 재배시에 수량을 증대시시키 위해 적당한 비료와 퇴비, 농약 등을 사용하여 크고 굵다. 반면에, 산양삼은 산 속에 재배지를 두고 7 내지 11년 가량 재배하여 수확할 수 있고, 11년 이상 재배한 것은 야생삼 또는 산삼으로 구분된다. 삼은 생육년수에 따라 인삼 사포닌의 종류와 생체조직 구성성분이 달라진다고 알려져 있다.
삼에 포함된 사포닌을 진세노사이드(ginsenoside)라고 하는데, 이는 동양의학에서 강심제, 이뇨제로 사용되었다. 뿐만 아니라, 삼에는 폴리아세틸렌(polyacetylene), 산성 다당체, 인삼 단백질, 페놀성 물질 등의 성분이 포함되어 있어, 항당뇨, 항암, 항산화, 동맥경화 및 고혈압의 예방, 간기능 촉진, 숙취해소, 항피로, 항스트레스, 항노화, 두뇌활동 촉진, 항염증 등과 같은 다양한 약리학적 활성이 확인되었다.
이에, 최근에는 삼에 포함된 약리학적 활성 성분을 미생물이 분비하는 효소 등의 생촉매 기능을 활용한 생물전환반응(bioconversion)을 이용하여 인체에 흡수가 용이하도록 하거나, 특정 성분을 강화시킴으로써 신소재로서의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1832387호는 락토바실러스 플란타륨 균주를 이용하여 Rd, Rg3, Rh1, Rh2 및 컴파운드 K(compound K)의 함량이 증진된 산양삼 발효물을 제조하는 방법을 개시하고 있다.
본 발명의 목적은 산양삼 내 생리활성물질의 함량을 증진시키는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 생리활성물질이 증진된 산양삼을 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 산양삼을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 산양삼에 소화효소를 처리하는 단계를 포함하는 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 산양삼에 소화효소를 처리하는 단계를 포함하는 생리활성물질의 함량이 증진된 산양삼 제조방법, 및 상기 제조방법으로 제조된 생리활성물질의 함량이 증진된 산양삼을 제공한다.
또한, 본 발명은 산양삼을 곰팡이균으로 발효시키는 단계를 포함하는 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법을 제공한다.
나아가, 본 발명은 산양삼을 곰팡이균으로 발효시키는 단계를 포함하는 생리활성물질의 함량이 증진된 산양삼 제조방법, 및 상기 제조방법으로 제조된 생리활성물질의 함량이 증진된 산양삼을 제공한다.
본 발명에 따른 방법은 산양삼 내 존재하는 생리활성물질인 진세노사이드, L-카르니틴 및 에르고스테롤의 함량을 유의적으로 증진시킴으로써, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 산양삼은 새로운 기능성 소재로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에서 비스코자임으로 처리된 산양삼 잎의 컴파운드 K 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 락타자임 A로 처리된 산양삼 잎의 컴파운드 K 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 써머스 써모필러스의 락타아제로 처리된 산양삼 잎의 컴파운드 K 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 비스코자임 및 써머스 써모필러스의 락타아제로 처리된 산양삼 잎의 컴파운드 K 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 효소 처리된 산양삼 잎의 컴파운드 K 함량을 분석할 때 사용된 컴파운드 K의 표준 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎의 L-카르니틴 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎의 에르고스테롤 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎의 진세노사이드 F1 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎의 진세노사이드 F2 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎의 진세노사이드 Rg3 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎의 진세노사이드 컴파운드 K 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎의 진세노사이드 Rd 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎을 분석할 때 사용된 L-카르니틴의 표준 그래프이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎을 분석할 때 사용된 에르고스테롤의 표준 그래프이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎을 분석할 때 사용된 진세노사이드 F1의 표준 그래프이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎을 분석할 때 사용된 진세노사이드 F2의 표준 그래프이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎을 분석할 때 사용된 진세노사이드 Rg3의 표준 그래프이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎을 분석할 때 사용된 진세노사이드 컴파운드 K의 표준 그래프이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎을 분석할 때 사용된 진세노사이드 Rd의 표준 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 락타자임 A로 처리된 산양삼 잎의 컴파운드 K 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 써머스 써모필러스의 락타아제로 처리된 산양삼 잎의 컴파운드 K 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 비스코자임 및 써머스 써모필러스의 락타아제로 처리된 산양삼 잎의 컴파운드 K 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 효소 처리된 산양삼 잎의 컴파운드 K 함량을 분석할 때 사용된 컴파운드 K의 표준 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎의 L-카르니틴 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎의 에르고스테롤 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎의 진세노사이드 F1 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎의 진세노사이드 F2 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎의 진세노사이드 Rg3 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎의 진세노사이드 컴파운드 K 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎의 진세노사이드 Rd 함량을 UPLC로 분석한 결과 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎을 분석할 때 사용된 L-카르니틴의 표준 그래프이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎을 분석할 때 사용된 에르고스테롤의 표준 그래프이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎을 분석할 때 사용된 진세노사이드 F1의 표준 그래프이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎을 분석할 때 사용된 진세노사이드 F2의 표준 그래프이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎을 분석할 때 사용된 진세노사이드 Rg3의 표준 그래프이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎을 분석할 때 사용된 진세노사이드 컴파운드 K의 표준 그래프이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에서 발효 산양삼 잎을 분석할 때 사용된 진세노사이드 Rd의 표준 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 산양삼에 소화효소를 처리하는 단계를 포함하는 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법을 제공한다.
본 명세서에서 사용된 용어, "산양삼(wood-cultivated ginseng)"은 인삼의 씨를 산에 뿌려 야생상태로 재배한 삼을 의미하는 것으로, 장뇌삼, 장뇌산삼 또는 산양산삼이라고도 불린다. 인삼에는 진세노사이드, 알칼로이드(alkaloid), 폴리아세틸렌(polyacetylen), 페놀화합물(phenolic compound) 등을 함유하고 있으며, 이와 같은 성분에 의해 항노화, 항산화, 항암, 항염증, 항당뇨, 항스트레스 등을 포함하는 다양한 생리활성을 나타낸다.
또한, 본 명세서에 사용된 용어, '소화효소'는 고분자를 작은 단위체로 분해하여 체내로 흡수할 수 있도록 만드는 효소로서, 단백질을 아미노산으로 다당류는 단당류로, 지질을 지방산 수준으로 DNA 또는 RNA는 뉴클레오티드로 분해할 수 있다. 즉, 상기 소화효소는 통상의 기술분야에 알려진 모든 단백질 분해효소, 당 분해효소, 지질 분해효소, 핵산 분해효소 및 소화 보조성분을 모두 포함할 수 있다.
일례로, 상기 소화효소는 β-글루카나아제(β-glucanase), 락타아제(lactase), 셀룰라아제(cellulase), 펙티네이즈(pectinase), 아라비네이즈(arabinase), 자일라네이즈(xylanase), 덱스트라네이즈(dextranase), 아밀레이즈(amylase), 글루코아밀레이즈(glucoamylase), 글리코시데이즈(glycosidase), 수크레이즈(sucrase) 및 헤미셀룰라아제(hemicellulase)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 소화효소는 β-글루카네이즈 및 락타아제로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있고, 더욱 구체적으로, 상기 소화효소는 β-글루카네이즈 및 락타아제일 수 있다.
상기 소화효소는 통상의 기술분야에 알려진 방법에 따라 처리될 수 있다. 이때, 처리 온도 및 시간은 통상의 기술자에 의해 적절하게 수행될 수 있고, 필요에 따라 변형될 수 있다. 일례로, 상기 소화효소는 50 내지 80℃의 온도에서 1시간 이상 처리될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 산양삼 내 생리활성물질의 함량을 증진시킬 수 있다. 상기 생리활성물질은 생체의 기능을 증진시키거나 억제시켜 생체 내에서 기능조절에 관여하는 물질을 의미한다. 상기 생리활성물질은 통상의 기술분야에 알려진 모든 물질을 포함할 수 있고, 구체적으로 상기 생리활성물질은 산양삼 내 존재한다고 알려진 물질뿐 아니라, 효소 처리에 의해 새롭게 생성될 수 있는 물질도 모두 포함할 수 있다. 일례로, 상기 생리활성물질은 진세노사이드, L-카르니틴 및 에르고스테롤로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 용어, '진세노사이드(ginsenoside)'는 인삼속에 특이적으로 존재하여 인삼의 약리효과를 나타내는 주요 활성성분으로, 다마렌 및 올레넨 계통의 진세노사이드를 모두 포함할 수 있다. 즉, 상기 진세노사이드는 다마렌 계통 및 올레넨 계통으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 일례로, 상기 진세노사이드는 Rb1, Rb2, Rd, Re, Rg1, Rg3, Rg5, Rh1, F1, F2 및 컴파운드 K(compound K)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 진세노사이드는 Rd, Rg3, F1, F2 및 컴파운드 K로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있고, 더욱 구체적으로, 상기 진세노사이드는 Rd, Rg3, F1, F2 및 컴파운드 K일 수 있다.
상기 용어, 'L-카르니틴(L-carnitine)'은 아미노산의 일종인 카르니틴의 화학적 이성질체로서, 지방산 대사에 필수적인 보조인자로 작용한다. 한편, 상기 용어 '에르고스테롤(ergosterol)'은 진균 및 원생동물의 세포막을 구성하고 있는 대표적인 스테롤 성분으로서 세포막의 유연성에 영향을 준다. 상기 에르고스테롤은 비타민 D의 합성을 위한 전구체로도 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 산양삼 내 생리활성물질의 함량을 증진시킴으로써, 이들 생리활성물질에 의해 나타나는 약리활성이 강화된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 증진방법은 산양삼의 공지된 약리활성을 강화시킬 수 있다. 일례로, 산양삼의 약리활성으로는 항산화, 항노화, 아토피 개선, 항염, 발모, 항암, 통증완화, 항염, 뇌경색 개선, 피부 재생, 피부 보호, 뇌 보호, 항비만, 뼈 강화 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 산양삼에 소화효소를 처리하는 단계를 포함하는 생리활성물질의 함량이 증진된 산양삼 제조방법, 및 상기 제조방법으로 제조된 생리활성물질의 함량이 증진된 산양삼을 제공한다.
본 발명에 따른 산양삼 제조방법은 상기 서술한 바와 같은 특징을 가질 수 있다. 일례로, 상기 소화효소는 β-글루카나아제, 락타아제, 셀룰라아제, 펙티네이즈, 아라비네이즈, 자일라네이즈, 덱스트라네이즈, 아밀레이즈, 글루코아밀레이즈, 글리코시데이즈, 수크레이즈 및 헤미셀룰라아제로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 또한, 상기 생리활성물질은 진세노사이드, L-카르니틴 및 에르고스테롤로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
또한, 본 발명은 산양삼을 곰팡이균으로 발효시키는 단계를 포함하는 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법을 제공한다.
본 명세서에서 사용된 용어, '곰팡이균'은 본체가 실처럼 길고 가는 모양의 균사로 되어 있는 사상균을 의미하며, 조균류, 자낭균류, 불완전균류 등이 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 곰팡이균은 아스퍼질러스 속, 리조푸스 속 및 모나스쿠스 속으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 일례로, 상기 곰팡이균은 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 소제(Aspergillus sojae), 아스퍼질러스 카와치(Aspergillus kawachii), 리조푸스 올리고스포러스(Rhizopus oligosporus), 모나스쿠스 루버(Monascus ruber) 및 모나스쿠스 필로수스(Monascus pilosus)로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 용어, '리조푸스 올리고스포루스(Rhizopus oligosporus)' 균주는 인체에 유해한 독소를 생산하지 않는 것이 규명된 안전한 곰팡이로서, 주로 종균 배양에 사용되는 균주이다. 상기 라이조푸스 올리고스포루스 균주는 통상의 기술분야에 리조푸스 올리고스포루스 균주라고 알려진 것이면 모두 사용가능하다. 구체적으로, 상기 리조푸스 올리고스포루스 균주는 기탁번호 KCCM11948P로 수탁된 리조푸스 올리고스포루스 DK1 균주일 수 있다.
상기 곰팡이균은 통상의 기술자에 의해 적절한 양으로 접종될 수 있다. 구체적으로, 상기 라이조푸스 올리고스포러스 균주는 배양액 1 ㎖ 당 1.0×103 내지 1.0×108 포자수, 5.0×103 내지 1.0×108 포자수, 1.0×104 내지 1.0×108 포자수, 1.0×103 내지 5.0×107 포자수, 5.0×103 내지 5.0×107 포자수, 1.0×104 내지 5.0×107 포자수, 1.0×103 내지 1.0×107 포자수, 5.0×103 내지 1.0×107 포자수, 1.0×104 내지 1.0×107 포자수로 접종될 수 있다.
상기 발효는 통상의 기술분야에 알려진 방법에 따라 수행될 수 있고, 필요에 따라 통상의 기술자에 의해 적절히 변형될 수 있다. 일례로, 상기 발효는 고체발효, 액체발효 또는 이의 혼합으로 수행될 수 있다. 이때, 발효 온도 및 기간은 통상의 기술자에 의해 적절히 선택되어 수행될 수 있다. 구체적으로, 발효는 23 내지 40℃, 23 내지 37℃, 23 내지 33℃, 25 내지 40℃, 25 내지 37℃, 25 내지 33℃, 28 내지 40℃, 28 내지 37℃ 또는 28 내지 33℃의 온도로 0.5 내지 25일, 0.5 내지 20일, 0.5 내지 16일, 1 내지 25일, 1 내지 20일 또는 1 내지 16일 동안 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 산양삼 내 생리활성물질의 함량을 증진시킬 수 있다. 상기 생리활성물질은 생체의 기능을 증진시키거나 억제시켜 생체 내에서 기능조절에 관여하는 물질을 의미한다. 상기 생리활성물질은 통상의 기술분야에 알려진 모든 물질을 포함할 수 있고, 구체적으로 상기 생리활성물질은 산양삼 내 존재한다고 알려진 물질뿐 아니라, 효소 처리에 의해 새롭게 생성될 수 있는 물질도 모두 포함할 수 있다. 일례로, 상기 생리활성물질은 진세노사이드, L-카르니틴 및 에르고스테롤로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 진세노사이드는 다마렌 계통 및 올레넨 계통으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 일례로, 상기 진세노사이드는 Rb1, Rb2, Rd, Re, Rg1, Rg3, Rg5, Rh1, F1, F2 및 컴파운드 K(compound K)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 진세노사이드는 Rd, Rg3, F1, F2 및 컴파운드 K로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있고, 더욱 구체적으로, 상기 진세노사이드는 Rd, Rg3, F1, F2 및 컴파운드 K일 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 산양삼 내 생리활성물질의 함량을 증진시킴으로써, 이들 생리활성물질에 의해 나타나는 약리활성이 강화된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 증진방법은 산양삼의 공지된 약리활성을 강화시킬 수 있다. 일례로, 산양삼의 약리활성으로는 항산화, 항노화, 아토피 개선, 항염, 발모, 항암, 통증완화, 항염, 뇌경색 개선, 피부 재생, 피부 보호, 뇌 보호, 항비만, 뼈 강화 등을 포함할 수 있다.
나아가, 본 발명은 산양삼을 곰팡이균으로 발효시키는 단계를 포함하는 생리활성물질의 함량이 증진된 산양삼 제조방법, 및 상기 제조방법으로 제조된 생리활성물질의 함량이 증진된 산양삼을 제공한다.
본 발명에 따른 산양삼 제조방법은 상기 서술한 바와 같은 특징을 가질 수 있다. 일례로, 상기 곰팡이균은 아스퍼질러스 속, 리조푸스 속 및 모나스쿠스 속으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 또한, 상기 생리활성물질은 진세노사이드, L-카르니틴 및 에르고스테롤로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 이들에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용 효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
실시예
1.
산양삼
잎에서 진세노사이드의 생산
1-1. 효소 처리
먼저, 300 ㎎의 산양삼 잎에 70% 에탄올을 첨가하여 1시간 동안 진폭(amplitude) 40으로 소니케이터(sonicator)를 이용하여 초음파를 처리하였다. 이때, 초음파 처리는 3분간 수행한 뒤, 5분 동안 방치하며 진행하였다. 초음파 처리된 산양삼 잎을 원심분리하여 추출물로서 상층액을 수득하였다. 이를 3회 반복하여 추출물을 모으고, 회전 증발기(rotary evaporator)를 이용하여 에탄올을 제거하였다. 에탄올이 제거된 추출물은 동결건조하여 가루로 수득한 후, 20 ㎎/㎖의 농도로 DMSO(dimethyl sulfoxide)에 녹여서 준비하였다.
상기 준비된 20 ㎎/㎖의 산양삼 잎 추출물에 20 mM의 Na-Ac 완충액(buffer)(pH 5.2) 및 1,800 U/㎖의 락타자임 A(lactazyme A, 제노포커스) 또는 500 U/㎖의 비스코자임(viscozyme, Novozyme Korea)을 각각 첨가하여 55℃에서 12시간 동안 반응시켰다. 한편, 써머스 써모필러스의 락타아제(Thermus thermophilus lactase, Nguyen TTH, et al., EnzymeMicrob Technol., 2014;65-65, 38-43)를 20 ㎎/㎖의 산양삼 잎 추출물 및 50 mM Tris-HCl 완충액(pH 7.0)과 혼합하여 70℃에서 12시간 반응시켰다. 또한, 비스코자임 및 써머스 써모필러스의 락타아제를 동시에 처리한 경우에는 비스코자임을 먼저 상기와 동일하게 반응시킨 후, 여기에 락타아제를 추가하여 70℃에서 12시간 동안 반응시켰다. 상기 반응물의 반응이 끝난 뒤, 100℃에서 5분 동안 끓여 효소를 비활성화시켰다.
1-2. 진세노사이드 분석
상기 효소처리된 산양삼 잎 추출물에 존재하는 진세노사이드 컴파운드 K(compound K), Rg3, F2 및 Rd의 함량을 UPLC 분석 방법으로 확인하였다. UPCL는 통상적인 방법으로 수행되었으며, 실험에 사용된 분석장치 및 용매를 하기 표 1에, 분리조건을 표 2에 나타내었다. 그 결과, 확인된 진세노사이드의 함량을 표 3에 나타내었다. 또한, 각각의 시료에 따른 UPLC 분석 결과 그래프를 도 1 내지 4에 나타내었다.
시스템 | Waters H-class |
탐지기 | QDa detector |
컬럼 | Phenomenex kinetex C18 컬럼(1.7 ㎛, 2.1×150 ㎜) |
유속 | 0.3 ㎖/min |
용매 | A: 3차 증류수(0.1% 포름산) B: 아세토니트릴(0.1% 포름산) |
MS 조건 | 컴파운드 K: ES1+, 645.5 m/z, CE: 1.5 ㎸, CV: 45 V Rg3: ES1-, 807.6 m/z, CE: 0.8 ㎸, CV: 50 V F1: ES1+, 661.6 m/z, CE: 0.8 ㎸, CV: 25 V F2: ES1+, 829.7 m/z, CE: 0.8 ㎸, CV: 10 V Rd: ES1+, 969.7 m/z, CE: 0.8 ㎸, CV: 20 V |
시간(분) | 용매 A(%) | 용매 B(%) |
0~0.2 | 5.0 | 95.0 |
0.2~2.0 | 33.0 | 67.0 |
2.0~9.0 | 38.0 | 62.0 |
13.0~15.0 | 58.0 | 42.0 |
15.0~18.0 | 77.0 | 23.0 |
18.0~20.0 | 100.0 | 0.0 |
20.0~25.0 | 5.0 | 95.0 |
처리효소 | 컴파운드 K(㎎/g) | Rg3(㎎/g) | F2(㎎/g) | Rd(㎎/g) |
효소처리 전 | ND | 7.9±0.9 | 6.6±1.0 | 2.5±0.3 |
비스코자임 | 0.14±0.01 | 12.9±0.7 | 14.2±1.2 | 0.3±0.1 |
락타자임 A | 0.16±0.01 | 8.2±0.3 | 8.4±0.9 | 3.2±0.1 |
써머스 써모필러스의 락타아제 | 2.09±0.04 | 6.9±0.3 | 6.1±0.5 | 4.9±0.5 |
비스코자임+써머스 써모필러스의 락타아제 | 6.9±0.6 | 9.1±0.5 | 9.6±0.5 | ND |
ND: not detectable
표 3에 나타난 바와 같이, 비스코자임, 락타자임 A 및 써머스 써모필러스의 락타아제를 각각 또는 혼합하여 처리한 경우, 컴파운드 K, Rg3, F2 및 Rd의 진세노사이드의 함량이 유의적으로 증가하였다. 특히, 컴파운드 K는 원래 산양삼 잎에 존재하지 않던 성분이었으나 효소처리에 의해 생성되었고, 비스코자임 및 써머스 써모필러스의 락타아제를 혼합하여 처리한 경우에 이와 같은 진세노사이드의 함량이 더욱 증가하였다.
따라서, 상기 결과로부터 산양삼 잎에 비스코자임, 락타자임 및 써머스 써모필러스의 락타아제와 같은 효소를 각각 또는 혼합하여 처리하면 진세노사이드와 같은 생리활성성분의 함량을 유의적으로 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다.
실시예
2. 발효
산양삼
잎의 제조
산양삼 잎을 흐르는 물에 수세한 후, 초저온 냉동고에서 12시간 동안 동결하고, 동결 건조기를 이용해 3일간 건조시켰다. 건조된 산양삼 잎을 믹서기로 분말화하여 산양삼 잎 가루를 수득하고, 수득된 산양삼 잎 가루를 정제수와 1:2(w/w)의 비율로 혼합하여 침지시켰다. 이를 25℃에서 보관하여 수분을 충분히 흡수하도록 하고, 12시간 후, 침지시킨 산양삼 잎 가루를 121℃에서 15분 동안 멸균하였다. 멸균된 산양삼 잎 가루를 상온에서 식힌 뒤, 멸균 조건하에서, 1.0×105/㎖로 준비한 리조푸스 올리고스포러스(Rhizopus oligosporus, KCCM11948P) 균의 포자액을 산양삼 잎 건조 중량과 동일한 양(v/w)을 접종하였다. 균이 접종된 산양삼 잎이 담긴 용기는 랩으로 표면을 덮은 후, 30℃에서 2주 동안 발효시켰다. 발효된 산양삼 잎은 동결건조시켜 가루 상태로 사용전까지 보관하였다.
실시예
3. 발효
산양삼
잎의 생리활성물질 확인
3-1. 추출물의 제조-(1)
실시예 2에서 제조된 발효 산양삼 잎에 포함된 생리활성물질을 확인하기 위해 먼저 발효 산양삼 잎 추출물을 다음과 같이 제조하였다.
구체적으로, 300 ㎎의 산양삼 잎에 70% 에탄올을 첨가하여 1시간 동안 150 rpm의 조건으로 교반하였다. 이후, 소니케이터를 이용하여 진폭 40으로 초음파를 처리하였다. 이때, 초음파 처리는 3분간 수행한 뒤, 1분 동안 방치하는 과정을 총 5회 반복하여 진행하였다. 초음파 처리된 산양삼 잎을 원심분리하여 추출물로서 상층액을 수득하였다. 수득된 추출물을 와트만지(whatman paper)를 사용하여 3회 반복 여과하고, 회전 증발기를 이용하여 에탄올을 제거하였다. 에탄올이 제거된 추출물은 동결건조하여 가루로 수득한 후, 20 ㎎/㎖의 농도로 DMSO에 녹여서 준비하였다.
3-2. 추출물의 제조-(2)
에르고스테롤의 함량을 분석하기 위해 클로로포름을 용매로 사용하여 발효 산양삼 잎의 클로로포름 추출물을 제조하였다. 구체적으로, 300 ㎎의 산양삼 잎에 10 ㎖의 클로로포름을 첨가하여 1시간 동안 150 rpm의 조건으로 교반하였다. 이후, 소니케이터를 이용하여 진폭 40으로 초음파를 처리하였다. 이때, 초음파 처리는 3분간 수행한 뒤, 1분 동안 방치하는 과정을 30분 동안 수행하였다. 초음파 처리된 산양삼 잎을 원심분리하여 추출물로서 상층액을 수득하였다. 수득된 추출물을 와트만지를 사용하여 3회 반복 여과하고, 진공질소농축기를 이용하여 클로로포름을 제거하였다. 클로로포름이 제거된 추출물은 동결건조하여 가루로 수득한 후, 20 ㎎/㎖의 농도로 DMSO에 녹여서 준비하였다.
3-3. 생리활성물질 분석
상기에서 수득된 발효 산양삼 잎 추출물에 포함된 생리활성성분인 진세노사이드(컴파운드 K, Rg3, F1, F2 및 Rg3), L-카르니틴 및 에르고스테롤의 함량을 UPLC 분석으로 확인하였다. 이때, 진세노사이드의 함량을 상기 서술한 바와 같이 분석되었으며, L-카르니틴의 함량은 하기 표 4 및 5에 기재된 조건으로, 에르고스테롤의 함량은 하기 표 6 및 7에 기재된 조건으로 분석하였다. 그 결과, 확인된 생리활성물질의 함량을 표 8에 나타내었다. 또한, 각각의 시료에 따른 UPLC 분석 결과 그래프를 도 9 내지 11에 나타내었다.
시스템 | Waters H-class |
탐지기 | QDa detector |
컬럼 | Acquity UPLC BEH HILIC 컬럼(1.7 ㎛, 2.1×150 ㎜) |
유속 | 0.4 ㎖/min |
용매 | A: 3차 증류수(0.1% 포름산, 15 mM 포름산암모늄) B: 아세토니트릴(0.1% 포름산) |
MS 조건 | L-카르니틴: ES1-, 162.0 m/z, CE: 1.5 ㎸, CV: 20 V |
시간(분) | 용매 A(%) | 용매 B(%) |
0~1.0 | 5.0 | 95.0 |
1.0~5.0 | 50.0 | 50.0 |
5.0~6.5 | 70.0 | 30.0 |
6.5~7.0 | 100.0 | 0.0 |
7.0~10.0 | 5.0 | 95.0 |
시스템 | Waters H-class |
탐지기 | PDA detector |
컬럼 | Phenomenex kinetex C18 컬럼(1.7 ㎛, 2.1×150 ㎜) |
유속 | 0.3 ㎖/min |
용매 | A: 메탄올 |
UV | 280 ㎚ |
시간(분) | 용매 A(%) | 용매 B(%) |
0~10.0 | 100.0 | 0 |
(㎎/g) | 발효 전 | 발효 1일 | 발효 3일 | 발효 5일 | 발효 7일 | 발효 10일 |
컴파운드 K | 0.051±0.001 | 0.19±0.01 | 0.90±0.03 | 0.73±0.10 | 1.9±0.03 | 1.2±0.2 |
Rd | 6.1±0.3 | 9.2±0.6 | 12.5±0.8 | 12.1±0.3 | 13.9±1.3 | 19.2±0.7 |
F1 | 2.68±0.16 | 5.0±0.2 | 6.87±0.31 | 7.27±0.18 | 8.38±0.21 | 9.22±0.15 |
F2 | 12.2±3.6 | 21.1±0.5 | 36.7±1.7 | 31.5±6.4 | 38.5±2.0 | 50.4±2.6 |
Rg3 | 13.4±3.2 | 30.3±1.5 | 41.1±5.6 | 43.0±2.4 | 45.8±3.5 | 60.6±1.9 |
L-카르니틴 | ND | 0.12±0.04 | 0.65±0.1 | 0.95±0.14 | 1.41±0.03 | 1.16±0.11 |
에르고스테롤 | ND | 45.5±2.5 | 143.8±17 | 209.9±0.2 | 199.0±0.4 | 240.0±0.6 |
추출 수율(%) | 12.3 | 13.7 | 14.0 | 12.2 | 12.1 | 12.0 |
ND: not detectable
표 8에 나타난 바와 같이, 발효 전 산양삼 잎과 비교하여 발효된 산양삼 잎에는 컴파운드 K, L-카르니틴 및 에르고스테롤 등과 같은 생리활성물질의 함량이 유의적으로 증가하였다. 또한, 진세노사이드 Rd, F1, F2 및 Rg3도 발효에 의해 그 함량이 증가하였으며, 그 증가량은 최대 4.5배였다.
따라서, 상기 결과로부터 산양삼 잎에 비스코자임, 락타자임 및 락타아제와 같은 효소를 각각 또는 혼합하여 처리하면 진세노사이드와 같은 생리활성성분의 함량을 유의적으로 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다.
Claims (12)
- 산양삼에 소화효소를 처리하는 단계를 포함하는 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법.
- 제1항에 있어서, 상기 소화효소는 β-글루카나아제(β-glucanase), 락타아제(lactase), 셀룰라아제(cellulase), 펙티네이즈(pectinase), 아라비네이즈(arabinase), 자일라네이즈(xylanase), 덱스트라네이즈(dextranase), 아밀레이즈(amylase), 글루코아밀레이즈(glucoamylase), 글리코시데이즈(glycosidase), 수크레이즈(sucrase) 및 헤미셀룰라아제(hemicellulase)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법.
- 제1항에 있어서, 상기 생리활성물질은 진세노사이드, L-카르니틴 및 에르고스테롤로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법.
- 제3항에 있어서, 상기 진세노사이드는 Rb1, Rb2, Rd, Re, Rg1, Rg3, Rg5, Rh1, F1, F2 및 컴파운드 K(compound K)로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법.
- 산양삼에 소화효소를 처리하는 단계를 포함하는 생리활성물질의 함량이 증진된 산양삼 제조방법.
- 제5항의 제조방법으로 제조된 생리활성물질의 함량이 증진된 산양삼.
- 산양삼을 곰팡이균으로 발효시키는 단계를 포함하는 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법.
- 제7항에 있어서, 상기 곰팡이균은 아스퍼질러스 속, 리조푸스 속 및 모나스쿠스 속으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인, 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법.
- 제8항에 있어서, 상기 리조푸스 속은 리조푸스 올리고스포러스(Rhizopus oligosporus) 균주인, 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법.
- 제9항에 있어서, 상기 리조푸스 올리고스포러스 균주는 기탁번호 KCCM11948P로 수탁된 균주인, 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법.
- 산양삼을 곰팡이균으로 발효시키는 단계를 포함하는 생리활성물질의 함량이 증진된 산양삼 제조방법.
- 제11항의 방법으로 제조된 생리활성물질의 함량이 증진된 산양삼.
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KR1020210105715A KR20220020230A (ko) | 2020-08-11 | 2021-08-10 | 산양삼 내 생리활성물질의 함량 증진방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20220020230A (ko) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101832387B1 (ko) | 2016-07-11 | 2018-04-13 | 주식회사 위드네이처 | 유산균을 이용한 특정 진세노사이드 함량이 증진된 산양삼 발효물의 제조방법 |
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2021
- 2021-08-10 KR KR1020210105715A patent/KR20220020230A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101832387B1 (ko) | 2016-07-11 | 2018-04-13 | 주식회사 위드네이처 | 유산균을 이용한 특정 진세노사이드 함량이 증진된 산양삼 발효물의 제조방법 |
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