KR20220078074A

KR20220078074A - 비타민d 성분을 함유하는 동충하초 배양체의 제조방법 및 이에 따라 제조된 동충하초 배양체

Info

Publication number: KR20220078074A
Application number: KR1020200167201A
Authority: KR
Inventors: 이영주; 최유정
Original assignee: 최유정
Priority date: 2020-12-03
Filing date: 2020-12-03
Publication date: 2022-06-10
Also published as: KR102540119B1

Abstract

본 발명은 비타민D 성분을 함유하는 동충하초 배양체의 제조방법 및 이에 따라 제조된 동충하초 배양체에 관한 것이다.
본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법은 코디세핀, 아데노신, 및 폴리페놀 함량이 현저히 증가되고, 비타민D 성분이 새롭게 함유된 보리 동충하초 배양체를 제조할 수 있다.

Description

비타민D 성분을 함유하는 동충하초 배양체의 제조방법 및 이에 따라 제조된 동충하초 배양체{Cultivation Method of Microbial Culture of Cordyceps sp. Comprising Vitamin D, and Microbial Culture Using the Same}

본 발명은 비타민D 성분을 함유하는 동충하초 배양체의 제조방법 및 이에 따라 제조된 동충하초 배양체에 관한 것이다.

동충하초는 분류학적으로 자낭균강 맥각균과에 속하며 동충하초속 즉, 코디셉스속(Cordyceps sp.)에 속하는 버섯으로 예로부터 인삼, 녹용과 더불어 3대 보약의 하나로 알려져 왔으며, 세계적으로 300종, 우리나라는 20종 정도 분포하고 있으며, 현재 시넨시스, 밀리타리스, 눈꽃 동충하초 등 크게 3가지가 유통되고 있는 약용버섯이다.

지금까지 알려진 동충하초의 인공재배방법은 동충하초가 곤충을 기주로 하여 자실체를 형성하는 방법이 주로 알려져 있는데, 그 예로, 대한민국 특허공개공보 제1998-023907호, 특허공개공보 제10-2004-0032001호, 특허등록공보 제10-0443200호, 특허공개공보 제10-1998-0033558호 등은 곤충을 이용하여 동충하초 자실체를 생산하는 방법을 개시하고 있다.

이외에도, 본 발명자들이 종래 연구하여 출원한 특허등록 제10-2123594호는 배암차즈기 추출액을 이용하여 도라지 또는 천마의 약성이 함유된 기능성 동충하초 자실체를 재배하는 방법을 공개한 바 있다.

한편, 해죽순(Nypa fruticans Wurmb)은 대니, 니파팜, 니파야자라고도 불리며, 천남성과에 속한 식물로서, 미얀마, 인도네시아, 필리핀 등 동남아시아의 강어귀의 민물이나 소금기 있는 해변에서 재배된다. 해죽순은 '바다에서 나는 죽순'이란 뜻으로 어린 새순의 모습이 우리나라의 죽순과 닮았기 때문에 붙여진 이름이다. 해죽순은 전통적으로 치아 염증에 쓰이던 식물로서, 최근에 한국에 수입되고 있다. 기존의 연구에 따르면 다량의 페놀산과 플라보노이드를 함유하고 있고, 그에 따라 항산화 효과 및 콜레스테롤 억제 효과 등이 우수하다고 보고되고 있다.

그러나, 아직까지 해죽순을 이용한 버섯 재배 방법에 대해서는 알려진 바가 없다.

이에, 본 발명자들은 동충하초 배양체에 함유되는 기능성 성분의 함량을 증진시키기 위한 연구를 수행하는 과정에서 다양한 식물 추출물을 이용하여 배지를 조성하고 이의 활성을 검증하는 과정에서 상기 해죽순 추출물을 동충하초 종균의 배양 배지로 사용되는 보리 배지의 증숙액 및 배양된 동충하초 배양체를 증숙하는 증숙액으로 사용하는 경우에, 재배된 동충하초 배양체에 함유된 기능성 성분들의 함량이 현저하게 증가되는 효과가 있으며, 아울러 종래 재배 방법을 적용하여 배양된 동충하초 배양체에는 전혀 존재하지 않던 성분인 비타민D 성분이 새롭게 생성됨을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 주된 목적은 코디세핀, 아데노신, 폴리페놀 등 기능성 성분의 함량이 현저하게 증가되고, 종래 재배 방법을 적용하여 배양된 동충하초 배양체에는 전혀 존재하지 않는 성분인 비타민D 성분이 새롭게 생성되는 보리 동충하초 배양체의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 종균배양 배지에서 동충하초 종균을 배양하는 배양단계; 해죽순 추출액으로 보리를 증숙 처리하여 보리 배지를 준비하는 단계; 상기 증숙된 보리 배지에 상기 동충하초 종균을 접종하고 배양하여 동충하초 배양체를 수득하는 단계; 및 상기 수득한 동충하초 배양체를 해죽순 추출액으로 증숙하는 단계;를 포함하는 동충하초 배양체의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법에서, 상기 동충하초 배양체를 증숙하는 단계에 선행하여 상기 동충하초 배양체를 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법에서, 상기 보리 배지를 준비하는 단계는 보리 및 해죽순 추출물을 1 : 1.5~2.5(w/v)의 비율로 밀폐된 용기에 투입한 후, 105℃ 내지 115℃에서 10분 내지 20분 동안 증숙하는 방식으로 멸균된 보리 배지를 준비할 수 있다.

본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법에서, 상기 동충하초 배양체를 수득하는 단계는 상기 멸균된 보리 배지 100 중량부를 기준으로 동충하초 종균 40 내지 48 중량부를 접종하고 배양할 수 있다.

본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법에서, 상기 배양은 온도 19℃~23℃, 습도 45%~60%, 및 조도 900Lux~1,100Lux의 조건에서 45일 내지 50일 동안 배양할 수 있다.

본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법에서, 상기 동충하초 배양체를 해죽순 추출액으로 증숙하는 단계는 동충하초 배양체 중량 대비 1.5 내지 2배 중량의 해죽순 추출액을 첨가한 후, 105~115℃에서 110분 내지 20분 동안 수행할 수 있다.

본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법에서, 상기 수득한 동충하초 배양체를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 동충하초 배양체를 농축하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법에 따라 제조된 비타민D 성분을 함유하는 동충하초 배양체를 제공한다.

본 발명자들은 동충하초 배양체에 함유된 지표물질인 코디세핀의 함량을 증가시켜 동충하초 배양체의 기능성을 더욱 향상시키기 위해 예의 연구노력 하였다.

이 과정에서 동충하초 종균의 활력을 부여하기 위한 다양한 식물소재 추출물을 적용하였고, 동충하초 종균을 접종하게 되는 보리 배지에 해죽순 추출물을 이용하여 증숙한 뒤 접종하고, 이렇게 증숙하여 멸균된 보리 배지에 동충하초 종균을 접종하게 되면 코디세핀 등 기능성 성분들의 함량이 더욱 증가하는 것을 확인하였다. 이에, 동충하초 배양체를 제조하는 다양한 단계에 해죽순 추출물을 적용하였고, 배양된 동충하초 배양체를 해죽순 추출액으로 증숙하는 경우 종래 동충하초 배양체에는 전혀 존재하지 않던 비타민D 성분이 새롭게 생성되고, 기존 기능성 성분들의 함량도 증가되는 것을 국가공인 시험기관에 의뢰하여 확인받았으며, 이를 통해 기능성 성분의 함량이 증가되고, 비타민D 성분을 새롭게 함유하는 동충하초 배양체의 최적화 제조방법을 개발하게 되었다.

본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법에 따라 제조된 동충하초 배양체는 기능성 성분의 함량이 현저하게 개선되고, 비타민D 성분을 새롭게 함유하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 해죽순 추출액을 이용하여 보리 배지를 증숙하고, 추가로 동충하초 배양체를 증숙하는 방식으로 제조된 본 발명의 동충하초 배양체는 해죽순 추출물을 이용하여 보리 배지 및 배양체를 증숙 처리하지 않은 비교예 1의 동충하초 배양체 시료에 비해 6배 정도 증가된 아데노신 성분이 검출되는 것을 확인할 수 있었고, 해죽순 추출물을 사용하지 않고, 일반 정제수를 이용하여 증숙 과정을 거친 비교예 2의 동충하초 배양체와 비교하여도 아데노신 함량이 17.4% 증가하는 것을 확인할 수 있었다(도 2 내지 도 4).

또한, 본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법을 적용하여 생산된 동충하초 배양체에 대한 성분분석을 식약처 국가공인기관에 의뢰하였고, 비타민D 성분의 함량 증가가 실질적으로 발생하였음을 확인받았으며, 보리 배지의 증숙 과정과 동충하초 배양체의 증숙 과정에서 해죽순 추출액을 사용으로 비타민 D 성분이 유의하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다(도 5 및 도 6 참조).

이외에도, 본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법을 적용하여 생산된 동충하초 배양체는 4561.44ppm(mg/kg) 농도의 코디세핀이 생성되어 종래 방식 대비 2.5배 이상 증가한 코디세핀 함량을 갖는 것을 확인할 수 있었으며(도 7 및 도 8 참조), 해죽순을 사용하지 않은 동충하초 배양체(비교예 1)에 비해 DPPH 소거능은 40% 이상, 총 플라보노이드 함량은 150% 정도, 총 폴리페놀 함량은 42% 정도 증가된 것을 확인할 수 있었다(도 9 및 도 10 참조).

상기와 같은 결과를 통해 본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법을 적용하여 생산된 동충하초 배양체는 종래 동충하초에 포함된 기능성 성분인 코디세핀과 아데노신 함량이 현저하게 증가되고, 항산화 활성도 개선되며, 추가적으로 비타민D 성분이 새롭게 함유되어, 식품산업 또는 화장품 산업 등 산업 전반에서 기능성 식의약품 소재로 충분하게 사용될 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법을 단계별로 보다 구체적으로 설명한다.

먼저, 본 발명의 보리 동충하초 배양체의 제조방법은 종균배양 배지에서 동충하초 종균을 배양하는 배양단계를 통해 동충하초 종균을 확보하게 된다. 동충하초 종균은 동충하초(Cordyceps militaris)의 자낭포자를 분리배양하여 확보할 수 있는데, 이때 사용되는 종균배양 배지는 당업계에 공지된 어떠한 배지를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 PDA(Potato Dextrose Agar) 배지 또는 PDB(Potato Dextrose Broth) 배지를 종균배양 배지로 이용하여 배양할 수 있다.

상기 종균배양 배지를 이용하여 어느 정도 배양된 동충하초 종균은 확대배양 배지를 이용하여 증식시킬 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 확대배양 배지의 조성으로 PDA(Potato Dextrose Agar) 0.5 내지 1 중량부, 대두분 1 내지 3 중량부, 설탕 1 내지 5 중량부, MgSO₄ 0.2 내지 0.7 중량부, KH₂PO₄ 0.2 내지 0.7 중량부, 및 보리 0.2 내지 1 중량부로 구성된 확대배양 배지를 사용한 바 있다. 또한, 확대 배양 중에 발생하는 거품 생성을 방지하기 위해 미량의 소포체를 첨가할 수도 있다.

상기 종균배양 단계를 통해 확보된 동충하초 종균은 해죽순 추출액으로 보리를 증숙 처리하여 보리 배지에 접종되어 배양된다. 상기 보리는 생보리를 증숙하여 사용할 수 있는데, 겉보리는 식감을 개선하기 위해 도정하여 쌀겨를 제거한 겉보리를 사용할 수 있고, 쌀보리는 도정하지 않은 쌀보리를 사용할 수 있다.

상기 보리 배지를 증숙하는데 사용되는 해죽순 추출액은 해죽순(Nypa fruticans Wurmb)의 추출 처리에 의하여 얻어지는 추출액, 상기 추출액의 희석액이나 농축액, 상기 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 상기 추출액의 조정제물이나 정제물, 또는 이들의 혼합물 등, 추출액 자체 및 추출액을 이용하여 형성 가능한 모든 제형의 추출물을 포함한다.

또한, 상기 보리 배지를 증숙하는데 사용되는 해죽순 추출액은 증숙되는 보리를 기준으로 1 : 1.5~2.5(w/v) 비율로 혼합되어 밀폐된 용기에 투입되는 것이 바람직하다. 상기 해죽순 추출액이 보리를 기준으로 1.5(w/v) 미만인 경우에는 동충하초 종균의 활력을 증진시키는 효과가 크지 않으며, 2.5(w/v)를 초과하는 경우에는 투입되는 해죽순 추출액 대비 그 효과가 크지 않다. 상기 증숙은 105℃ 내지 115℃에서 10분 내지 20분 동안 증숙하는 과정을 거치게 되는데, 해죽순 추출액이 증숙과정을 거치면서 보리 배지에 골고루 흡수되게 되며, 보리에 침투한 잡균을 제거하여 배지를 멸균하는 효과도 있다.

상기 증숙된 보리 배지에 상기 동충하초 종균을 접종하고 45일 내지 50일 동안 배양하여 동충하초 배양체를 형성하게 되는데, 상기 멸균된 보리 배지 100 중량부를 기준으로 동충하초 종균 40 내지 48 중량부를 접종하고 배양할 수 있다. 접종되는 동충하초 종균의 비율이 상기 범위 미만이면 동충하초 균사체의 증식이 제대로 이루어지지 않아 코디세핀 등 기능성 성분의 생성이 충분하게 이루어지지 않으며, 접종되는 동충하초 종균의 비율이 상기 범위를 초과하면, 충분한 영양성분 공급이 이루어지지 않아 동충하초 균사체의 생장이 충분하게 이루어지지 않는다.

상기 해죽순 추출액으로 증숙한 보리 배지 상에서 동충하초 종균은 균사체를 형성하고 증식하게 되는데, 대략 45일 내지 50일 정도의 기간에 충분하게 성장하게 되며, 50일이 경과하면 동충하초 균사체의 노화가 진행되고 영양성분의 손실이 발생하여 바람직하지 않다.

또한, 상기 동충하초 배양체를 수득하는 단계의 배양은 온도 19℃~23℃, 습도 45%~60%, 및 조도 900Lux~1,100Lux의 조건에서 배양하는 것이 바람직하다. 구체적으로 19℃ 미만의 온도에서는 종균 활성이 저하되고, 23℃를 초과하는 온도에서는 동충하초 종균이 활성화되기 전에 다른 부패균들의 먼저 생장하여 배지의 오염이 발생할 우려가 있으므로 19℃~23℃의 온도에서 배양하는 것이 바람직하다. 또한, 45% 미만의 습도에서는 동충하초 종균의 활성이 저하되고, 60%를 초과하는 습도에서는 동충하초 종균이 부패하거나 변질되는 문제점이 있어 45%~60%의 습도에서 배양하는 것이 바람직하다. 또한, 조도 900Lux~1,100Lux 조건에서 배양하는 것이 바람직한데, 1,100Lux 초과의 조도에서 배양하는 경우 배양체의 색이 너무 짙어지고, 900Lux 미만의 조도에서 배양하는 경우 배양체의 색이 너무 옅어져서 상기 조도 조건에서 배양하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 조건에서 배양된 동충하초 배양체는 해죽순 추출액을 이용하여 증숙하는 단계를 수행하게 된다. 상기 동충하초 배양체를 증숙하는 단계에 선행하여 상기 동충하초 배양체를 건조하는 단계를 더 포함할 수 있는데, 증숙 단계에 선행하여 건조 단계를 거치게 되면, 동충하초 배양체의 형태가 균일하게 유지되는 장점이 있고, 동충하초 배양체 내에 존재하는 전분, 탄수화물 등의 성분들이 증숙과정에서 흘러내리지 않아 영양성분의 손실을 예방하는 효과가 있다.

상기 건조 과정은 당업계에서 통상적으로 사용되는 어떠한 건조 방법도 사용 가능하나 바람직하게는 보리 동충하초 배양체의 향미 성분 및 영양 성분의 손실을 최소화할 수 있는 건조 방법을 사용하여 건조하는 것이 바람직하다. 이를 위해 본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 배양된 보리 동충하초 배양체를 35℃ 조건에서 72시간 동안 저온 감압하는 방식으로 건조하였다.

상기와 같이 배양이 완료된 동충하초 배양체, 또는 배양이 완료되어 건조된 동충하초 배양체는 해죽순 추출액을 이용하여 증숙 처리되는 과정을 거쳐 비타민D 성분이 동충하초 배양체 내에 새롭게 생성되게 된다. 이때 사용되는 해죽순 추출액은 상기 보리를 증숙할 때 사용되는 해죽순 추출액과 동일한 용액을 사용할 수 있으며, 동충하초 배양체 중량 대비 1.5 내지 2배 중량의 해죽순 추출액을 첨가한 후, 105~115℃에서 110분 내지 20분 동안 증숙할 수 있으며, 상기 조건에서 증숙과정을 수행하는 것이 동충하초 배양체 내에 아데노신, 코디세핀, 폴리페놀 등 기능성 성분의 함량을 증진하고, 비타민D 성분의 생성을 촉진하는 측면에서 바람직하다.

또한, 상기와 같이 증숙 과정을 거친 동충하초 배양체는 건조 과정을 추가적으로 거칠 수 있는데, 이를 통해 동충하초 배양체의 형태가 균일하게 유지되고, 동충하초 배양체 내에 존재하는 전분, 탄수화물 등의 성분들이 흘러내리지 않아 영양성분의 손실을 예방하는 효과가 있다.

상기와 같은 증숙 단계를 거친 동충하초 배양체는 추가적으로 추출 단계 및 농축 단계를 거쳐 추출물 또는 농축물 형태로 가공할 수 있다. 상기 동충하초 배양체의 추출에 있어서, 상기 추출물을 추출하는 방법은 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 추출할 수 있다. 상기 추출 방법의 비제한적인 예로는, 용매분획법, 원심분리법 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 수행되거나 2종 이상의 방법을 병용하여 수행될 수 있다.

상기와 같은 과정을 거쳐 동충하초 배양체는 코디세핀, 아데노신, 및 폴리페놀의 함량이 증가되고, 비타민D 성분이 새롭게 생성된 특징이 있다.

본 발명의 보리 동충하초 배양체는 상술한 본 발명의 보리 동충하초 배양체의 제조방법에 의해 제조되는 것으로서, 이 둘 사이에 공통된 내용은 반복 기재에 따른 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:

(1) 본 발명은 비타민D 성분을 함유하는 동충하초 배양체의 제조방법을 제공한다.

(2) 본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법은 코디세핀, 아데노신, 및 폴리페놀 함량이 현저히 증가되고, 비타민D 성분이 새롭게 함유된 보리 동충하초 배양체를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 동충하초 배양체의 제조방법을 설명하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 동충하초 배양체에 함유된 아데노신 함량을 측정한 시험성적서이다.
도 3은 보리배지 증숙 및 동충하초 배양체 증숙 과정에서 해죽순 추출액을 사용하지 않고 제조한 동충하초 배양체에 함유된 아데노신 함량을 측정한 시험성적서이다.
도 4는 동충하초 배양체 증숙 과정에서 해죽순 추출액을 사용하지 않고 제조한 동충하초 배양체에 함유된 아데노신 함량을 측정한 시험성적서이다.
도 5는 본 발명의 동충하초 배양체에 함유된 비타민D 함량을 식약처 인증 국가공인기관(제일분석센터)에 의뢰하여 측정한 시험성적서이다.
도 6은 국제공인 인증기관인 ㈜아이지씨인증원에 의뢰하여 해죽순 추출액을 사용하지 않고 제조한 동충하초 배양체에 함유된 비타민D 함량을 측정한 시험성적서이다.
도 7은 본 발명의 동충하초 배양체에 함유된 코디세핀 함량을 측정한 시험성적서이다.
도 8은 해죽순 추출액을 사용하지 않고 제조한 동충하초 배양체에 함유된 코디세핀 함량을 측정한 시험성적서이다.
도 9는 본 발명의 동충하초 배양체의 항산화 활성을 분석한 시험성적서이다.
도 10은 해죽순 추출액을 사용하지 않고 제조한 동충하초 배양체의 항산화 활성을 분석한 시험성적서이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.

실시예 1. 보리 동충하초 배양체의 제조

1-1. 종균 제조

농업회사법인 모이식품에서 재배된 동충하초(Cordyceps militaris)의 자낭포자를 분리하여 PDA(Potato Dextrose Agar) 배지에 넣고, 25℃로 항온기에서 20~30일 배양한 후, PDB(Potato Dextrose Broth)로 옮겨 25℃에서 5일간 진탕 배양하였다.

상기 진탕 배양된 동충하초 종균의 증식을 위해 이를 확대배양 배지로 옮기고, 증식하였다.

종균 확대 배양을 위해 사용한 배지는 PDB 0.5 내지 1 중량부, 대두분 1 내지 3 중량부, 설탕 1 내지 5 중량부, MgSO₄ 0.2 내지 0.7 중량부, KH₂PO₄ 0.2 내지 0.7 중량부, 보리 0.2 내지 1 중량부와 미량의 소포체 및 증류수가 혼합되어 전체 100 중량부로 혼합된 배지를 사용하였다.

확대 배양은 25℃ 조건에서 5일간 진탕 배양하였고, 종균을 제조하였다.

1-2. 해죽순 추출액을 이용하여 증숙한 보리 배지의 준비

도정한 겉보리와 도정하지 않은 쌀보리를 1:1 중량비로 혼합한 보리 50g을 준비하였다.

또한, 해죽순 추출액은 건조된 해죽순 20g을 분쇄한 후, 40L의 정제수를 용매로 사용하여 12시간 동안 가온 환류추출한 후, 냉침 시키고, 1.2㎛ 투과 사이즈를 갖는 여과지로 여과하여 해죽순 추출액을 수득하였다.

상기 혼합 보리 50g에 상기 해죽순 추출액 100ml를 첨가하고, 고압스팀 멸균기(JSR, JSAT-105, 대한민국)에서 121℃, 35분 조건으로 증숙 처리를 수행하여 멸균처리된 보리 배지를 준비하였다.

1-3. 접종 및 배양

상기 1-1에서 제조한 동충하초 종균 20~24g을 상기 1-2의 해죽순 추출액을 이용하여 멸균한 보리 배지 50g에 접종하고, 생육실에서 온도 19~23℃, 습도 45~60%, 조도 900~1100Lux 조건을 유지하면서 45~50일간 배양하였다.

1-4. 건조

상기 배양한 동충하초 배양체를 35℃, 감압조건에서 72시간 동안 저온 감압하여 건조하여 동충하초 배양체를 수득하였다.

1-5. 증숙

상기 건조된 동충하초 배양체를 채반에 넣고, 상기 1-2에서 추출해 낸 해죽순 추출액을 상기 동충하초 배양체 중량의 1.5 내지 2.5배(w/v) 비율로 첨가한 후, 면포를 덮어 105~115℃에서 15분 동안 증숙하였다.

1-6. 건조

상기 증숙한 동충하초 배양체를 35℃, 감압조건에서 72시간 동안 저온 감압하여 건조하여 보리 동충하초 배양체를 수득하였다.

1-7. 추출

상기 건조 과정을 거친 보리 동충하초 배양체에 40배수의 정제수를 넣고, 110℃, 1.8~2기압(atm) 조건에서 6시간 동안 열수추출하여 동충하초 배양체 추출액을 수득하였다.

1-8. 농축

상기 열수추출한 보리 동충하초 배양체 추출액을 60~70℃의 온도에서 저온진공농축을 수행하여 50% 수준으로 농축된 보리 동충하초 배양체 농축액을 수득하였다.

비교예 1. 해죽순 추출액으로 멸균 및 증숙하지 않은 보리 배지를 이용한 동충하초 배양체의 제조

실시예 1-2의 보리 배지의 증숙 과정 및 실시예 1-5의 동충하초 배양체의 증숙 과정에서 해죽순 추출액을 대신하여 일반 정제수로 증숙한 보리 배지를 사용하고, 일반 정제수로 동충하초 배양체를 증숙한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 동충하초 배양체의 추출액과 농축액을 제조하였다.

비교예 2. 해죽순 추출액으로 멸균하지 않은 보리 배지를 이용한 동충하초 배양체의 제조

실시예 1-2의 보리 배지의 증숙 과정에서 해죽순 추출액을 대신하여 일반 정제수로 증숙한 보리 배지를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 동충하초 배양체의 추출액과 농축액을 제조하였다.

비교예 3. 해죽순 추출액으로 증숙하지 않은 동충하초 배양체의 제조

실시예 1-5의 동충하초 배양체의 증숙 과정에서 해죽순 추출액이 첨가되지 않은 정제수를 이용하여 증숙한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 동충하초 배양체의 추출액과 농축액을 제조하였다.

실험예 1. 보리배지 멸균 여부에 따른 아데노신 함량분석

실시예 1의 동충하초 배양체 시료와, 비교예 1, 및 비교예 2의 동충하초 배양체 시료를 채취하여 아데노신 함량을 분석하였다.

아데노신 함량 분석은 ㈜KOTITI 시험연구원에 의뢰하여 분석하였고, 그 결과를 하기 [표 1]에 정리하였다(도 2 내지 도 4 참조).

[표 1]

분석결과, 해죽순 추출액을 이용하여 보리 배지를 증숙하고, 추가로 동충하초 배양체를 증숙하는 방식으로 제조된 본 발명의 동충하초 배양체는 해죽순 추출물을 이용하여 보리 배지 및 배양체를 증숙 처리하지 않은 비교예 1의 동충하초 배양체 시료에 비해 6배 정도 증가된 아데노신 성분이 검출되는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 해죽순 추출물을 사용하지 않고, 일반 정제수를 이용하여 보리 배지만 증숙하는 과정을 거친 비교예 2의 동충하초 배양체와 비교하여도 17.4% 증가한 아데노신 함량이 측정되었다.

상기와 같은 실험 결과를 통해 해죽순 추출액이 보리 배지를 증숙 및 멸균하는 과정에서 보리 배지에 침투하여 배지 내에 첨가되고, 배양 과정에서 동충하초 균주 또는 배양체에 활력을 부여하여 생장을 촉진시키는 역할을 하는 것을 확인할 수 있었고, 추가적으로 배양된 동충하초 배양체의 증숙 과정에서 아데노신의 생성을 촉진시켜 전체적으로 동충하초 배양체에 존재하는 아데노신 함량을 증진시키는데 큰 역할을 수행하는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 항주름(Anti-wrinkle) 기능성 화장품 원료인 아데노신의 화장품에 포함되어야 하는 최저 함량이 0.04mg/g 임을 감안하면, 본 발명의 보리 동충하초 배양체는 아데노신을 다량 함유하여 영양학적으로 현저히 개선되었을 뿐만 아니라, 항노화 및 주름 개선 활성을 갖는 기능성 화장품의 원료로도 충분하게 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

실험예 2. 보리 배지 및 동충하초 균사체의 증숙 여부에 따른 비타민D 성분 분석

보리 배지의 증숙 및 동충하초 배양체의 증숙 과정에서 해죽순 추출물의 사용에 따른 본 발명의 동충하초 배양체의 영양성분 변화를 확인하기 위하여, 실시예 1의 동충하초 배양체(시료명: 코디셉 플러스)를 식약처 인증 국가공인기관(제일분석센터)에 의뢰하여 영양성분 분석을 수행하였다(도 5 참조).

실험결과, 본 발명의 동충하초 배양체(실시예 1)는 비타민 D의 함량이 4,820(ug/100g)으로 측정되어 비타민D 성분 함량이 현저하게 증가하였음을 확인할 수 있었다.

이에, 국제공인 인증기관인 ㈜아이지씨인증원에 비교예 1의 해죽순 추출물을 사용하지 않은 일반 동충하초 배양체의 영양성분 분석 자료(도 6 참조)와 비교하였고, 일반 동충하초 배양체에서는 비타민D 성분이 전혀 검출되지 않는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 실시예 1의 동충하초 배양체(시료명: 코디셉 플러스)에 대한 성분분석을 식약처 인증 국가공인기관(제일분석센터)에 재의뢰하였고, 비타민D 성분의 함량 증가가 실질적으로 발생하였음을 재확인받았다.

상기 결과를 통해, 보리 배지의 증숙 과정과 동충하초 배양체의 증숙 과정에서 해죽순 추출액을 사용으로 비타민 D 성분이 유의하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

실험예 3. 코디세핀 함량분석

보리 배지의 증숙 및 동충하초 배양체의 증숙 과정에서 해죽순 추출물의 사용에 따라 아데노신 성분이 증가하고, 비타민D 성분이 새롭게 생성됨을 확인한 후, 동충하초 배양체에 대표적인 기능성 성분인 코디세핀 성분 함량에는 어떠한 변화가 있는지 추가적으로 확인하였다.

이를 위해, 실시예 1의 동충하초 배양체와, 비교예 1의 동충하초 배양체의 코디세핀 함량을 분석하였다. 코디세핀 함량 분석은 한국과학기술연구원에 의뢰하여 분석하였고, 그 결과를 하기 [표 2]에 정리하였다.

[표 2]

분석결과, 해죽순 추출액을 이용하여 보리 배지를 증숙하고, 추가적으로 배양된 동충하초 배양체를 증숙 처리하는 방식으로 제조된 본 발명의 동충하초 배양체는 4561.44ppm(mg/kg) 농도의 코디세핀이 생성되는 것을 확인할 수 있었다(도 7 참조).

통상적으로, 다양한 조건에서 보리 배지를 이용하여 배양해 낸 동충하초 배양체의 코디세핀 함량은 700 내지 1,300ppm(mg/kg) 전후이며, 동사에서 비교예 1의 방법에 의해 보리 원료에 바꾸면서 다양한 생산방식을 적용하여 제조한 보리 동충하초 배양체 중 최대 코디세핀 함량이 2,000ppm(mg/kg) 정도인 것을 감안하면(도 8 참조), 본 발명의 방법에 따라 제조된 보리 동충하초 배양체는 종래 방식 대비 2.5배 이상 증가한 코디세핀 함량을 갖는 우수한 기능성 식품원료임을 확인할 수 있었다.

실험예 4. 항산화 활성 분석

보리 배지의 증숙 및 동충하초 배양체의 증숙 과정에서 해죽순 추출물의 사용에 따라 아데노신 성분이 증가하고, 비타민D 성분이 새롭게 생성됨을 확인한 후, 동충하초 배양체에 함유된 또 다른 기능성 성분인 폴리페놀 성분 함량에는 어떠한 변화가 있는지 추가로 확인하였다.

실시예 1의 보리 동충하초 배양체(시료명: cordycepsplus)의 항산화 활성을 분석하였다. 비교분석을 위해 해죽순 추출물을 사용하지 않고 배양한 동충하초 배양체(시료명: cordycepsplus-1)를 시료로 하여 비교 실험하였다.

항산화 활성 분석은 계명대학교 전통미생물자원개발 및 산업화연구센터에 의뢰하여 분석하였고, 그 결과를 하기 [표 3]에 정리하였다(도 9 및 도 10 참조).

[표 3]

분석결과, 해죽순 추출액을 보리 보리 배지의 증숙액 및 동충하초 배양체의 증숙액으로 사용하여 제조된 본 발명의 동충하초 배양체(실시예 1)는 해죽순을 사용하지 않은 동충하초 배양체(비교예 1)에 비해 DPPH 소거능은 40% 이상, 총 플라보노이드 함량은 150% 정도, 총 폴리페놀 함량은 42% 정도 증가된 것을 확인할 수 있었다.

상기와 같은 결과를 종합하면, 해죽순 추출액을 보리 증숙액 및 동충하초 배양체의 증숙액으로 하여 제조된 본 발명의 동충하초 배양체는 코디세핀과 아데노신의 기능성 물질의 함량이 현저하게 증가되었고, 항산화 활성도 개선되었으며, 신규 물질인 비타민D 성분이 새롭게 생성되어, 기능성 측면에서 현격하게 개선된 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 본 발명의 동충하초 배양체를 식품산업 및 화장품 산업 전반에서 기능성 원료 소재로 충분하게 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims

종균배양 배지에서 동충하초 종균을 배양하는 배양단계;
해죽순 추출액으로 보리를 증숙 처리하여 보리 배지를 준비하는 단계;
상기 증숙된 보리 배지에 상기 동충하초 종균을 접종하고 배양하여 동충하초 배양체를 수득하는 단계; 및
상기 수득한 동충하초 배양체를 해죽순 추출액으로 증숙하는 단계;를 포함하는,
동충하초 배양체의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 동충하초 배양체를 증숙하는 단계에 선행하여 상기 동충하초 배양체를 건조하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동충하초 배양체의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 보리 배지를 준비하는 단계는 보리 및 해죽순 추출물을 1 : 1.5~2.5(w/v)의 비율로 밀폐된 용기에 투입한 후, 105℃ 내지 115℃에서 10분 내지 20분 동안 증숙하여 멸균된 보리 배지를 준비하는 것을 특징으로 하는 동충하초 배양체의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 동충하초 배양체를 수득하는 단계는 상기 멸균된 보리 배지 100 중량부를 기준으로 동충하초 종균 40 내지 48 중량부를 접종하고 배양하는 것을 특징으로 하는 동충하초 배양체의 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 배양은 온도 19℃~23℃, 습도 45%~60%, 및 조도 900Lux~1,100Lux의 조건에서 45일 내지 50일 동안 배양하는 것을 특징으로 하는 동충하초 배양체의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 동충하초 배양체를 해죽순 추출액으로 증숙하는 단계는 동충하초 배양체 중량 대비 1.5 내지 2배 중량의 해죽순 추출액을 첨가한 후, 105~115℃에서 110분 내지 20분 동안 증숙하는 것을 특징으로 하는 동충하초 배양체의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 수득한 동충하초 배양체를 추출하는 단계; 및
상기 추출된 동충하초 배양체를 농축하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동충하초 배양체의 제조방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 비타민D 성분을 함유하는 동충하초 배양체.