KR20220095076A - 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 및 이의 제조방법 - Google Patents
진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 진세노사이드 Rg3 농축된 홍삼농축액 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 항염 활성이 향상되고 활성 산소 발생이 억제되며, 암세포에 대한 세포독성이 현저히 향상된 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 항염 활성이 향상되고 활성 산소 발생이 억제되며, 암세포에 대한 세포독성이 현저히 향상된 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 인구 고령화와 함께 삶의 질 향상을 위한 웰빙(Well-being) 또는 건강관리에 대한 관심 증가, 사회적 관심으로 인해, 면역력증진 및 원기 회복 등의 효능이 있는 건강식품, 예컨대, 인삼 및 홍삼제품 등의 다양한 건 강기능식품에 대한 복용이 많아졌다. 인삼은 전통적인 약재로, 오가피과 홍삼속 홍삼종에 속하는 다년생 식품이며, 동서양을 막론하고 가장 잘 알려져 있는 자양강장제이기도 하며, 노화 억제, 동맥경화 예방, 고지혈증 개선, 고혈압 개선, 간 기능 강화, 항스트레스 효과, 면역력 증가 등 다양한 효능을 가지고 있다. 인삼의 주요 성분 및 함량은 무기질 4~6%, 비타민 0.05%, 단당류, 다당류, 펙틴질 등의 탄수화물 60~70%, 지방산, 정류, 페 놀화합물 등의 지용성성분 1~2%, 단백질, 아미노산, 핵산, 알칼로이드 등의 질소화합물이 12~16%로 알려져 있다.
홍삼은 수삼을 쪄서 말린 붉은 인삼이며, 홍삼의 주요 성분으로는 배당체, 플라보노이드, 비타민 B군, 미량원소, 효소, 항산화 물질과 유기산 및 아미노산 등이 있으나, 주요 효능 성분으로 알려진 것은 사포닌 (saponin)이다. 인삼 및 홍삼의 사포닌은 배당체의 일종으로 다른 식물에서 발견되는 사포닌과는 다른 특이한 화학구조를 가지고 있으며, 그 효능도 큰 차이가 나고, 다양한 종류와 다양한 효능을 가진다. 인삼 및 홍삼의 사포닌은 타 식물계 사포닌과 구별하기 위하여, 인삼 (ginseng) 배당체 (glycoside)란 의미로, 진세노사이드 (Ginsenoside)라고 부른다.
홍삼에만 극미량 함유된 진세노사이드 Rg3가 혈관이완작용, 혈소판 응집억제작용, 항염 활성, 활성 산소 억제, 항암작용 및 항암제 내성 억제 기능, 뇌신경세포 보호 작용을 나타내고, 진세노사이드 Rh2는 항암 및 면역 증강 효능을 가지며, 진세노아시트 Rg1은 기억력 강화 및 치매예방, 당뇨조절, 비만방지, 피로 회복 효능을 갖는다. 진세노사이드 Rg2는 기억력강화 및 치매 예방, 항암작용, 혈소판응집억제 효능을 가지며, Re는 간보고, 골수세포 생성촉진, 기억력강화 및 치매 예방 효과를 갖고, Rb1은 혈관확장, 면역력 강화, 항 스트레스 및 혈압제어의 효능, C-K는 항암효과, 면역력 증가, 발모효과의 효능을 가지며, Rg5는 항산화 활성, 항암 활성, 혈소판 응집 억제 효과, 항알러지 활성, 기억력 향상 및 신경세포 보호 효과, 항염 활성, 치매 예방 효과 등 있다. 또한 Rk1 은 항암활성, 기억력 향상 및 신경세포 보호 효과, 치매 예방효과, 세포 재생 활성, 항-노화 활성 효과 등이 있으며, Rh1은 간 보호, 항종양 작용, 혈소판 응집 억제 활성을 가지는 물질로 알려져 있다. 또한 Rb1은 인체 내에서 테스토스테론의 합성을 증진시키고, 피부조직의 재생을 촉진시키며, 뇌혈관 재생 및 재구축을 통해 혈류 개선을 촉진시키고 또한 신경조직 이차변성을 억제하는 효과가 있음이 보고되었고, RC는 우수한 진정작용을 알려져 있고, 특히 유방암의 전이 또는 증식을 억제하는 것으로 알려졌다. 이밖에 Rf, Ro, Rd 등은 지질과산화억제, 뇌신경세포 진통작용, 알코올해독, 염증 치료, 단백질 및 지질활성촉진, 부신피질호르몬 분비 촉진 효능이 있는 것으로 알려져 있다.
이중, 진세노사이드 Rg3는 최근 관심받는 홍삼 성분인데, 일반적인 방법을 통하여 추출한 홍삼농축액에는 진세노사이드 Rg3의 함량이 지나치게 낮은 단점이 있었다. 따라서, 상술한 진세노사이드 Rg3의 효과를 더욱 증진하기 위하여 진세노사이드 Rg3의 함량을 농축하기 위한 방법의 개발이 요구된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 진세노사이드의 함량을 향상시켜 높은 항염 활성 및 억제된 활성 산소 발생량을 갖고, 암세포에 대한 세포독성이 현저히 향상된 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법은 1) 홍삼 농축액을 희석시켜 희석액을 형성하는 단계; 2) 상기 희석액을 자연 침전 또는 원심분리 시켜 수용해성 물질을 얻는 단계; 3) 상기 수용해성 물질에 유기산을 투입 및 혼합하여 산성화된 용액을 제조하는 단계; 및 4) 상기 산성화된 용액을 가열 및 냉각 후 자연 침전 또는 원심분리 시켜 비용해성 고상물을 얻는 단계; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 유기산은 상기 수용해성 물질 100 중량부 대비 0.1 ~ 5 중량부로 투입할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 유기산은 구연산, 아스코르브산, 옥살산 및 젖산 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 2)단계 및 4)단계의 원심분리는 각각 4,000 ~ 6,000rpm의 회전속도로 5 ~ 20분 동안 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 희석 공정은 정제수를 상기 홍삼농축액의 중량 대비 8 ~ 10 배수로 투입할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 가열 공정은 70 ~ 95℃ 하에서 6 ~ 10시간 동안 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 냉각 공정은 최종온도 10 ~ 30℃가 될 때까지 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 목적으로, 상술한 제조방법으로 제조되고, 하기 관계식 1을 통해 측정된 진세노사이드 Rg3 함량 증가율이 5,000 ~ 15,000%인 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물을 제조할 수 있다.
[관계식 1]
상기 관계식 1에서, 진세노사이드 Rg3 함량은 진세노사이드 Rg3(R) 및 상기 진세노사이드 Rg3(R)의 거울상 이성질체(enantiomer)인 Rg3(S) 함량의 합을 의미한다.
본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 홍삼농축물은 하기 관계식 2를 통해 측정된 진세노사이드 Rh4 함량 증가율이 800 ~ 2,500%일 수 있다.
[관계식 2]
본 발명에 따라 제조된 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물은 고농도에서도 염증을 일으키는 일산화질소(NO)의 발생률 및 활성산소 발생량이 억제되어 항염 활성이 우수하고 세포독성이 현저히 낮을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물의 제조방법을 각 단계별로 도시한 도표이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제조방법에서, 농축 준비물인 홍삼농축액(파란색) 및 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 제조된 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물(빨간색)의 주요 진세노사이드 비교 그래프이다.
도 3은 a)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 제조한 진세노사이드 성분 증진 전 홍삼농축액의 농도에 따른 세포독성(세포독성)을 나타낸 그래프, 도 3의 b)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물의 농도에 따른 세포독성(세포독성)을 나타낸 그래프이다.
도 4의 a)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 진세노사이드 성분 증진 전 홍삼농축액에 염증유발물질(LPS) 처리한 후 농도에 따른 세포독성(세포독성)을 나타낸 그래프, 도 4의 b)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물에 염증유발물질(LPS) 처리한 후 농도에 따른 세포독성(세포독성)을 나타낸 그래프이이다.
도 5의 a)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 진세노사이드 성분 증진 전 홍삼농축액의 농도에 따른 세포 내 일산화질소(NO) 발생률을 나타낸 그래프, 도 5의 b)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물의 농도에 따른 세포 내 일산화질소(NO) 발생률을 나타낸 그래프이다.
도 6의 a)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 진세노사이드 성분 증진 전 홍삼농축액의 농도에 따른 활성산소(ROS) 생성률을 나타낸 그래프, 도 6의 b)는 세포 내 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 진세노사이드 Rg3 농축된 홍삼농축액의 농도에 따른 활성산소(ROS) 생성률을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제조방법에서, 농축 준비물인 홍삼농축액(파란색) 및 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 제조된 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물(빨간색)의 주요 진세노사이드 비교 그래프이다.
도 3은 a)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 제조한 진세노사이드 성분 증진 전 홍삼농축액의 농도에 따른 세포독성(세포독성)을 나타낸 그래프, 도 3의 b)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물의 농도에 따른 세포독성(세포독성)을 나타낸 그래프이다.
도 4의 a)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 진세노사이드 성분 증진 전 홍삼농축액에 염증유발물질(LPS) 처리한 후 농도에 따른 세포독성(세포독성)을 나타낸 그래프, 도 4의 b)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물에 염증유발물질(LPS) 처리한 후 농도에 따른 세포독성(세포독성)을 나타낸 그래프이이다.
도 5의 a)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 진세노사이드 성분 증진 전 홍삼농축액의 농도에 따른 세포 내 일산화질소(NO) 발생률을 나타낸 그래프, 도 5의 b)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물의 농도에 따른 세포 내 일산화질소(NO) 발생률을 나타낸 그래프이다.
도 6의 a)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 진세노사이드 성분 증진 전 홍삼농축액의 농도에 따른 활성산소(ROS) 생성률을 나타낸 그래프, 도 6의 b)는 세포 내 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 진세노사이드 Rg3 농축된 홍삼농축액의 농도에 따른 활성산소(ROS) 생성률을 나타낸 그래프이다.
상술한 바와 같이, 종래의 홍삼농축액은 성분 가운데 진세노사이드 Rg3의 함량이 지나치게 낮아, 항염 활성 및 활성산소 억제 등의 효능이 좋지 않은 문제점이 있었다. 특히, 진세노사이드 Rg3는 인삼에는 없는 성분으로서, 진세노사이드 Rg3의 함량을 증진시킬 수 있으면, 일산화질소(NO)의 발생률 및 활성산소 발생량이 억제되어 항염 활성이 우수하고 세포독성이 현저히 낮출 수 있어 홍삼 농축액의 특별한 효능을 강화할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 대해 설명하기에 앞서, 본 발명에 사용되는 홍삼 농축액에 대해 먼저 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 홍삼농축액은 홍삼을 주정희석액에 투입하여 추출시킨 추출물을 제조하는 단계; 상기 추출물을 감압 농축시켜 홍삼농축액을 제조하는 단계;를 포함하여 제조할 수 있다.
먼저, 상기 홍삼은 3년 ~ 10년근의 인삼을 증숙시킨 것일 수 있고, 바람직하게는 4 ~ 9년근의 인삼을 증숙시킨 것일 수 있다.
한편, 상기 주정희석액은 주정을 정제수를 통해 희석시킨 것으로, 상기 주정희석액은 상기 주정을 60 ~ 80중량%(w/w)의 농도로 포함할 수 있고, 바람직하게는 65 ~ 75중량%(w/w)의 농도로 포함할 수 있다.
한편, 상기 추출은 60 ~ 90℃ 하에서 1 ~ 2기압의 압력으로 1 ~ 5회 반복 수행할 수 있고, 바람직하게는 65 ~ 85℃ 하에서 1.5 ~ 1.7기압의 압력으로 2 ~ 4회 반복 수행할 수 있다.
다음, 상기 감압 농축은 30 ~ 60℃ 하에서 0.5 ~ 2기압의 압력까지 감압하여 수행할 수 있고, 바람직하게는 40 ~ 45℃ 하에서 0.75 ~ 1기압의 압력까지 감압하여 수행할 수 있다.
한편, 상술한 제조방법으로 제조한 홍삼농축액은 고형분을 전체 중량 중에서 40중량% 이상으로 포함할 수 있고, 바람직하게는 50 ~ 90중량%로 포함할 수 있다.
또한, 상기 홍삼농축액은 종래의 다른 홍삼농축액과 비교했을 때 진세노사이드 화학구조의 3, 6 또는 20번 탄소에 당이 2개 이상 결합된 진세노사이드 배당체를 분해시키지 않으면서 높은 농도로 추출 및 농축하는 특성을 가지고 있는데, 이러한 특성을 가짐으로써 진세노사이드 Rg3 또는 진세노사이드 Rh4의 함량을 증대 시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이하, 후술하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물의 제조방법을 통해 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명의 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물의 제조방법은 1) 홍삼 농축액을 희석시켜 희석액을 형성하는 단계; 2) 상기 희석액을 자연 침전 또는 원심분리 시켜 수용해성 물질을 얻는 단계; 3) 상기 수용해성 물질에 유기산을 투입 및 혼합하여 산성화된 용액을 제조하는 단계; 및 4) 상기 산성화된 용액을 가열 및 냉각 후 자연 침전 또는 원심분리 시켜 비용해성 고상물을 얻는 단계; 를 포함할 수 있다.
구체적으로는, 상기 1) 단계의 희석 공정은 정제수를 상기 홍삼 농축액의 중량 대비 8 ~ 10 배수로 투입하여 수행할 수 있고, 바람직하게는 8.5 ~ 9.5 배수로 투입하여 수행할 수 있다.
만일, 상기 정제수를 8배수 미만으로 투입하는 경우 희석이 제대로 되지 않아 산성화 단계 또는 가열 단계에서 유효 성분의 파괴 변형이 증가하게 될 수 있으며, 10배수를 초과하여 투입하는 경우 농축에 많은 시간이 소요되며 생산성이 감소하게 될 염려가 있고 희석액이 과도하게 묽어짐에 따라 산성화단계에서 수소이온의 활동도가 높아져 진세노사이드 Rg3의 3번 탄소에 결합된 당이 분해되거나 20번 탄소의 수산기가 축합반응해 진세노사이드 Rg3의 함량이 낮아지고 진세노사이드 Rh4의 6번 탄소에 결합된 당이 분해되거나 20번 탄소의 수산기가 축합반응해 진세노사이드 Rh4의 함량이 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다.
다음, 상기 2) 단계의 자연 침전 또는 원심분리는 희석액 중에서 상기 수용해성 물질을 제외한 잔사(침전물)의 함량이 1 중량% 미만이 되는 시간 동안 수행하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 잔사의 함량이 0.1 중량% 미만이 될 때까지 수행할 수 있다.
구체적으로는, 상기 자연 침전은 당 업계에서 알려진 조건 하에서 수행할 수 있으며, 희석액 중에서 상기 잔사(침전물)의 함량이 1 중량% 미만이 되는 시간 동안 수행하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 잔사의 함량이 0.1 중량% 미만이 될 때까지 수행하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 원심분리는 당 업계에서 알려진 원심분리 방법이라면 제한없이 이용할 수 있으며, 바람직하게는 4,000 ~ 6,000rpm 의 회전속도로 5 ~ 20분 동안 수행할 수 있고, 바람직하게는 4,500 ~ 5,500rpm의 회전속도로 10 ~ 15분 동안 수행할 수 있다.
만일, 상기 원심분리를 4,000rpm 미만의 회전속도로 수행하거나 5분 미만으로 수행하는 경우 원심분리가 충분히 수행되지 않음에 따라 수용해성 물질을 제외한 잔사(침전물)가 충분히 제거되지 않을 수 있는 문제가 있을 수 있고, 원심분리를 6,000rpm를 초과하는 회전속도로 수행하거나 20분을 초과하여 수행하는 경우 원심분리 과정에서 발생하는 열로 진세노사이드 Rb1 또는 Rg1이 진세노사이드 Rg3 또는 Rh4 이외의 다른 진세노사이드로 분해될 수 있는 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기 자연 침전 또는 원심분리를 수행하지 않고 상기 홍삼 농축액을 산성화 시키는 경우 침전물이 분해되면서 진세노사이드 Rb1 또는 Rg1의 진세노사이드 Rg3 또는 Rh4로의 전환을 방해하고 함량이 낮아지는 문제점이 있을 수 있다.
이때, 상기 침전물은 상기 희석액 중에 용해되어 있던 물질일 수 있고, 바람직하게는 진세노사이드 성분을 제외한 다른 물질(잔사)일 수 있다.
다음, 상기 3) 단계의 유기산은 상기 상등액 100 중량부 대비 0.1 ~ 5 중량부로 투입하여 혼합할 수 있고, 바람직하게는 0.3 ~ 3 중량부로 투입하여 혼합할 수 있다.
만일, 유기산을 0.1 중량부 미만으로 투입하는 경우 진세노사이드 함량이 충분히 증진되지 않을 수 있으며, 5 중량부를 초과하여 투입하는 경우, 희석액의 pH 농도가 지나치게 낮아져 최종 제조된 홍삼 농축물의 유효 성분이 파괴되거나 변형되는 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기 유기산은 구연산(시트르산), 아스코르브산, 옥살산 및 젖산 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 구연산일 수 있다.
상술한 3) 단계에서 제조된 산성화된 용액은 용액의 pH 농도가 1.5 ~ 4.5일 수 있고, 바람직하게는 pH 농도가 2 ~ 4일 수 있다. 만일, pH 농도가 1.5 미만일 경우 용액이 과도하게 산성화되어 진세노사이드 Rg3 또는 Rh4가 분해되는 문제가 있을 수 있고, 4.5를 초과하는 경우 진세노사이드 Rg3 또는 Rh4 함량은 저하되고 얻고자 하지 않은 다른 진세노사이드가 생성되는 문제가 있을 수 있다.
다음, 상기 4) 단계의 가열 공정은 70 ~ 95℃ 하에서 6 ~ 10시간 동안 수행할 수 있고, 바람직하게는 80 ~ 95℃ 하에서 7.5 ~ 9.5시간 동안 수행할 수 있으며, 보다 바람직하게는 80 ~ 90℃ 하에서 7.0 ~ 9.0시간 동안 수행할 수 있다.
만일, 상기 가열 공정을 70℃ 미만의 온도로 수행하거나 6시간 미만의 시간 동안 수행하는 경우 제조 시간이 연장되게 되므로 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물의 생산성이 떨어지거나 목적하는 진세노사이드 성분이 충분히 생성되지 않을 염려가 있으며, 95℃를 초과하는 온도로 수행하거나 10시간을 초과하여 수행하는 경우 공정 비용이 증가할 뿐만 아니라 홍삼농축물의 다른 유효 성분이 파괴되며, 특히, 진세노사이드 Rh4의 20번 탄소에 결합된 수산기가 축합 반응해 다른 진세노사이드로 분해되어 성분의 함량이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
다음, 상기 4) 단계의 냉각 공정은 최종온도 10 ~ 30℃가 될 때까지 수행할 수 있고, 바람직하게는 최종온도 15 ~ 25℃의 상온이 될 때까지 수행할 수 있다.
만일, 상기 최종온도가 10℃ 미만이 되도록 냉각 공정을 수행하는 경우 진세노사이드 Rg3 또는 Rh4가 물에 녹지 않는 침전을 형성하는 문제가 발생할 수 있어 비용해성 고상물에 진세노사이 Rg3 및 Rh4 성분이 충분하게 검출되지 않는 문제가 있을 수 있고, 최종온도가 30℃를 초과할 때까지 수행하는 경우 진세노사이드 Rg3 또는 Rh4로 전환되는 중간체, 즉 불순물을 생성하는 문제가 발생할 수 있다.
다음, 상기 4) 단계의 침전 공정은 상기 2) 단계의 침전 공정과 마찬가지로, 자연 침전 또는 원심분리를 통해 수행할 수 있으며, 가열 및 냉각 공정을 수행한 산성화된 용액 중에서 상기 잔사(침전물)의 함량이 1 중량% 미만이 되는 시간 동안 수행하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 잔사의 함량이 0.1 중량% 미만이 될 때까지 수행할 수 있다.
구체적으로는, 상기 자연 침전은 당 업계에서 알려진 조건 하에서 수행할 수 있으며, 가열 및 냉각 공정을 수행한 산성화된 용액 중에서 상기 잔사(침전물)의 함량이 1 중량% 미만이 되는 시간 동안 수행하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 잔사의 함량이 0.1 중량% 미만이 될 때까지 수행하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 원심분리는 당 업계에서 알려진 원심분리 방법에 의하여 수행할 수 있으며, 4,000 ~ 6,000rpm 의 회전속도로 5 ~ 20분 동안 수행할 수 있고, 바람직하게는 4,500 ~ 5,500rpm의 회전속도로 10 ~ 15분 동안 수행할 수 있다.
만일, 상기 원심분리를 4,000rpm 미만의 회전속도로 수행하거나 5분 미만으로 수행하는 경우 원심분리가 충분히 수행되지 않음에 따라 잔사가 충분히 제거되지 않을 수 있는 문제가 있을 수 있고, 원심분리를 6,000rpm를 초과하는 회전속도로 수행하거나 20분을 초과하여 수행하는 경우 원심분리과정에서 발생하는 열로 진세노사이드 Rg3 또는 Rh4가 분해되는 문제가 있을 수 있다.
이때, 상기 4) 단계로부터 제조된 비용해성 고상물은 상기 산성화된 용액에서 용해되지 않고 침전된 산성 비용해성 물질일 수 있다.
다음, 상기 4) 단계를 수행한 후, 상기 비용해성 고상물을 건조시킨 뒤 분말화시키는 5) 단계;를 더 포함할 수 있다.
상술한 방법으로 제조된 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물은 고상(solid type)일 수 있다.
본 발명의 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물을 제조할 수 있는 두 번째 방법은 1) 홍삼 농축액을 희석시켜 희석액을 형성하는 단계; 2) 상기 희석액을 원심분리 시켜 상등액을 얻는 단계; 및 3) 상기 상등액을 가열 및 냉각하여 액상의 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물을 얻는 단계;를 포함하여 제조할 수 있다.
상기 두 번째 제조방법은 상술한 첫 번째 제조방법에서 유기산을 투입하는 산성화 공정 및 산성화된 용액을 원심분리 시키는 공정을 제외한 모든 공정이 동일한 조건으로 수행되므로, 구체적인 설명에 대해서는 생략하도록 한다.
상술한 두 번째 방법으로 제조된 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물은 액상(liquid type)일 수 있다.
상술한 방법으로 제조된 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물은 하기 관계식 1을 통해 측정된 진세노사이드 Rg3 함량 증가율이 5,000 ~ 15,000%일 수 있고, 바람직하게는 7,000 ~ 13,000%일 수 있다.
[관계식 1]
상기 관계식 1에서, 진세노사이드 Rg3 함량은 진세노사이드 Rg3(R) 및 상기 진세노사이드 Rg3(R)의 거울상 이성질체(enantiomer)인 Rg3(S) 함량의 합을 의미한다.
또한, 상기 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물은 진세노사이드 Rg3(R) 및 진세노사이드 Rg3(S)의 함량의 합이 50 ~ 150mg/g일 수 있으며, 바람직하게는 60 ~ 140mg/g일 수 있다.
만일, 상기 진세노사이드 Rg3(R) 및 진세노사이드 Rg3(S)의 함량의 합이 50mg/g 미만인 경우 홍삼농축물의 고농도에서의 항염 활성 및 활성 산소 억제능이 충분하지 않을 수 있으며, 반대로 그 함량이 150mg/g이 되기 위하여서는 상기의 농축 과정의 조건이 더욱 가혹해져야 하므로, 제조 비용이 증가하고, 제조 과정에서 다른 성분들의 함량 구성에 변화가 생기거나 구조가 파괴되는 등의 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물은 하기 관계식 2를 통해 측정된 진세노사이드 Rh4 함량 증가율이 1,000 ~ 3,000%일 수 있고, 바람직하게는 1,300 ~ 2,700%일 수 있다.
[관계식 2]
한편, 상기 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물은 6 ~ 13 mg/g 함량의 진세노사이드 Rg2, 70 ~ 120mg/g 함량의 진세노사이드 Rg4를 유효성분으로 더 포함할 수 있고, 바람직하게는 7 ~ 12 mg/g 함량의 진세노사이드 Rg2, 75 ~ 110mg/g 함량의 진세노사이드 Rg4를 유효성분으로 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물은 식품, 화장품 및 의약품 등 다양한 분야에 적용될 수 있고, 바람직한 일예로는 건강기능 식품, 기능성 화장품 또는 천연물 의약품에 적용할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참고하여 구성 및 효과에 대하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예들의 범위로 한정되는 의미는 아니다. 본 발명은 통상의 기술자가 알 수 있는 범위 내에서 실시예의 구성을 변경, 삭제하거나 다른 구성을 부가하여 실시할 수 있으며 하기의 실시예는 단지 바람직한 실시 형태를 예시하는 의미인 것으로 이해하여야 할 것이다.
[실시예]
준비예: 홍삼 농축액의 제조
홍삼(5년근 인삼, 충남 금산) 100 kg을 70% 주정희석액(900 kg, w/w)로 70℃ 3회 반복 추출하고, 이를 60℃에서 감압농축시켜, 고형분 함량이 약 60중량% 인 홍삼농축액(90 kg)을 제조하였다.
실시예 1: 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물의 제조(방법1)
준비예 1에서 제조한 홍삼농축액(90kg)을 정제수(810kg)를 9.0배수로 희석시켜 10중량%(w/w) 희석액을 제조하였다.
다음으로, 상기 희석액을 5,000rpm의 회전속도로 원심분리 시켜 잔사(침전물) 및 수용해성 물질을 얻었다.
다음으로, 상기 수용해성 물질 100 중량부에 대하여 구연산을 1 중량부(9 kg)로 투입해 산성화시켜 pH 농도가 3.0인 산성화 용액을 얻었다.
다음으로, 상기 산성화 용액을 85℃ 하에서 8시간 동안 가열하고 상온(25℃)까지 냉각시켰으며, 이를 5,000rpm의 회전속도로 원심분리시켜 상등액은 버리고 비용해성 고상물인 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물을 제조하였다.
실험예 1: 성분 분석
상기 실시예 1 및 준비예의 홍삼농축액을 고성능 액체 크로마토그래피(High-performance liquid chromatography, HPLC)를 사용하여 성분을 분석하고, 그 결과를 도 2에 도시하였다.
도 2를 살펴보면, 실시예 1은 준비예와 비교했을 때 대부분의 성분이 증진된 것을 확인할 수 있었으며, 특히, 진세노사이드 Rh4, 진세노사이드 Rg4, 진세노사이드 Rg3(R) 및 진세노사이드 Rg3(S)의 함량 증진이 가장 두드러지게 나타났다.
대조군으로 염증유발인자(LPS) 및 아무것도 첨가하지 않은 배지(Cont), 상기 실시예 1 및 준비예에 따른 홍삼농축액을 각각 10 μg/㎖, 25 μg/㎖, 50 μg/㎖, 100 μg/㎖, 250 μg/㎖, 500 μg/㎖ 및 1,000 μg/㎖의 농도로 하여 마우스 유래 대식세포(RAW264.7 cell)에 처리하였을 때, 24시간이 흐른 후의 각 시료에서의 세포 생존율을 도 3의 a) ~ b)에 나타내었다.
도 3의 a) ~ b)를 살펴보면, 준비예(도 3의 a))는 250 μg/㎖ 이하일 때 세포독성이 낮아 세포 안전성이 우수한 반면, 실시예 1(도 3의 b))은 25 μg/㎖ 이하일 때 세포독성이 낮아 세포 안전성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
실험예 3: LPS 처리된 세포에 대한 세포독성 평가
대조군으로 염증유발인자(LPS) 및 아무것도 첨가하지 않은 배지(Cont), 상기 실시예 1 및 준비예에 따른 홍삼농축액을 각각 농도를 달리 하여 염증유도물질(LPS 100 ng/ml)을 처리한 마우스 유래 대식세포(RAW264.7 cell)에 처리하였을 때, 24 시간이 흐른 후의 각 시료에서의 세포 생존율을 도 4의 a) ~ b)에 나타내었다.
도 4의 a) ~ b)를 살펴보면, 준비예(도 4의 a))는 250 μg/㎖ 이하일 때 세포독성이 낮아 세포 안전성이 우수한 반면, 실시예 1(도 4의 b))은 25 μg/㎖ 이하일 때 세포독성이 낮아 세포 안전성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
실험예 4: 일산화질소(NO) 발생량 측정
대조군으로 염증유발인자(LPS) 및 아무것도 첨가하지 않은 배지(Cont), 상기 실시예 1 및 준비예에 따른 홍삼농축액을 하기 표 1과 같이 각각 농도를 달리 하여 염증유도물질(LPS 100 ng/ml)을 처리한 마우스 유래 대식세포(RAW264.7 cell)에 처리하였을 때, 24 시간이 흐른 후의 각 시료에서의 일산화질소(NO) 억제율(발생량)을 측정하여 도 5의 a) ~ b) 및 표 1에 나타내었다.
이때, 각 실험은 3회 반복 실험 수행하였으며, 평균값 및 편차 값을 계산하여 하기 표 1에 나타내었다.
도 5의 a) ~ b)를 살펴보면, 준비예(도 5의 a))는 250 μg/㎖ 이상의 고농도로 처리되어야 세포독성이 적고 일산화질소(NO) 발생량이 낮아져 세포 안전성이 우수한 반면, 실시예 1(도 5의 b))은 25 μg/㎖ 정도의 저농도에서도 일산화질소(NO) 발생량이 현격히 낮아 세포독성이 적고 세포 안전성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
| (μg/㎖) | Cont | LPS | 10 | 25 | 50 | 100 | |
| 준비예 (% of LPS) |
평균 | 4.99 | 100 | 93.12 | 80.41 | 64.24 | 35.56 |
| 편차 | 0.56 | 3.66 | 2.12 | 1.48 | 1.28 | 0.85 | |
| 실시예1 (% of LPS) |
평균 | 3.97 | 100 | 42.46 | 19.17 | 9.80 | 4.80 |
| 편차 | 0.19 | 2.83 | 1.54 | 2.03 | 0.22 | 0.11 | |
상기 표 1을 살펴보면, 실시예 1은 10 ~ 100 μg/㎖의 저농도에서도 우수한 일산화질소(NO) 발생량을 보이는 반면, 준비예는 60% of LPS이상의 높은 일산화질소 발생량을 보이는 것을 확인할 수 있었다.특히, 25 μg/㎖의 동일 농도일 때 일산화질소(NO) 발생량은 준비예의 경우 80.41% of LPS이고, 실시예 1은 19.17% of LPS로, 일산화질소(NO) 발생량의 차가 60% of LPS 이상으로 매우 큰 차이를 보이는 것을 알 수 있었다.
실험예 5: 활성산소(ROS) 생성량 측정
대조군으로 염증유발인자(LPS) 및 아무것도 첨가하지 않은 배지(Cont), 상기 실시예 1 및 준비예에 따른 홍삼농축액을 각각 농도를 달리 하여 염증유도물질(LPS 100 ng/ml)을 처리한 마우스 유래 대식세포(RAW264.7 cell)에 처리하였을 때, 24 시간이 흐른 후 각 시료에서 생성된 활성산소(ROS)의 양을 측정하여 도 6의 a) ~ b) 및 하기 표 2에 나타내었다.
이때, 각 실험은 3회 반복 실험 수행하였으며, 평균값 및 편차 값을 계산하여 하기 표 2에 나타내었다.
도 6의 a) ~ b)를 살펴보면, 준비예(도 6의 a))는 250 μg/㎖ 이상의 고농도로 처리되어야 세포독성이 적고 활성산소(ROS) 생성량이 낮아져 세포 안전성이 우수한 반면, 실시예 1(도 5의 b))은 25 μg/㎖ 정도의 저농도에서도 활성산소(ROS) 생성량이 현격히 낮아 세포독성이 적고 세포 안전성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
| (μg/㎖) | Cont | LPS | 10 | 25 | 50 | 100 | |
| 준비예 (% of LPS) |
평균 | 31.24 | 100.0 | 87.35 | 82.70 | 73.38 | 58.01 |
| 편차 | 3.80 | 4.17 | 3.98 | 2.17 | 4.78 | 1.55 | |
| 실시예1 (% of LPS) |
평균 | 24.31 | 100.0 | 64.33 | 40.09 | 32.32 | 13.75 |
| 편차 | 1.09 | 3.30 | 0.82 | 1.04 | 2.27 | 0.77 | |
상기 표 2를 살펴보면, 실시예 1은 10 ~ 100 μg/㎖의 저농도에서도 우수한 활성산소(ROS) 생성량을 보이는 반면 준비예는 60% of LPS의 높은 일산화질소 발생량을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 특히, 25 μg/㎖의 동일 농도일 때 활성산소(ROS) 생성량은 준비예의 경우 82.70% of LPS이고, 실시예 1은 40.09% of LPS로, 40% of LPS 이상의 생성량 차이를 보이는 것을 알 수 있었다.
실시예 2: 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물의 제조(방법2)
준비예 1에서 제조한 홍삼농축액(90 kg)을 정제수(810 kg)으로 희석시켜 10%(w/w) 희석액을 제조하였다.
다음으로, 상기 희석액을 5,000rpm의 회전속도로 원심분리시켜 잔사(침전물) 및 상등액을 얻었다.
다음으로, 상기 상등액을 85℃ 하에서 8시간 동안 가열하고 상온(25℃)까지 냉각시켜 액상(liquid type)의 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물을 제조하였다.
실시예 3 ~ 실시예 12 및 비교예 1 ~ 비교예 11: 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 홍삼농축액을 제조하되, 하기 표 3 ~ 표 8의 조건으로 실시예 3 ~ 실시예 12 및 비교예 1 ~ 비교예 11을 실시하였다.
실험예 6: 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물의 물성 평가
준비예, 실시예 1 ~ 실시예 12 및 비교예 1 ~ 비교예 11의 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물을 하기와 같은 방법으로 실시하여 그 결과값을 하기 표 3 ~ 표 8에 나타내었다.
(1) 성분 분석
상기 실험예 1과 동일한 방법으로 성분을 분석하였다. 그리고, 하기 관계식 1을 통해 진세노사이드 Rg3 함량 증가율을 측정하였으며, 하기 관계식 2를 통해 진세노사이드 Rh4 함량 증가율을 측정하였다.
[관계식 1]
상기 관계식 1에서, 진세노사이드 Rg3 함량은 진세노사이드 Rg3(R) 및 상기 진세노사이드 Rg3(R)의 거울상 이성질체(enantiomer)인 Rg3(S) 함량의 합을 의미한다.
[관계식 2]
(2) 농도에 따른 세포독성 평가
상기 실험예 2와 동일한 방법으로 실험 수행하되, 마우스 유래 대식세포(RAW264.7 cell)에 처리하는 농도를 100μg/㎖로 하여 실험을 수행하였다.
(3) LPS 처리된 세포에 대한 세포독성 평가
상기 실험예 3과 동일한 방법으로 실험 수행하되, 마우스 유래 대식세포(RAW264.7 cell)에 처리하는 농도를 100μg/㎖로 하여 실험을 수행하였다. 세포 독성이 낮을수록 유해하지 않은 것으로 판단하였다.
(4) 일산화질소(NO) 발생량 측정
상기 실험예 4와 동일한 방법으로 실험 수행하되, 마우스 유래 대식세포(RAW264.7 cell)에 처리하는 농도를 25μg/㎖로 하여 실험을 수행하였다.
(5) 활성산소(ROS) 생성량 측정
상기 실험예 5와 동일한 방법으로 실험 수행하되, 마우스 유래 대식세포(RAW264.7 cell)에 처리하는 농도를 25μg/㎖로 하여 실험을 수행하였다.
| 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | |||
| 제조 방법 |
희석공정 (정제수 투입량) |
9배수 | 9배수 | 9배수 | 9배수 | |
| 1차 침전 | 구분 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | |
| 회전속도 (rpm) |
5,000 | 5,000 | 5,000 | 5,000 | ||
| 유기산 투입량(중량부) | 1 | - | 0.3 | 3 | ||
| 산성화용액 pH농도 | 3.0 | - | 4.0 | 2.0 | ||
| 가열 | 온도 | 85 | 85 | 85 | 85 | |
| 시간 | 8 | 8 | 8 | 8 | ||
| 2차 침전 | 구분 | 원심분리 | - | 원심분리 | 원심분리 | |
| 회전속도 (rpm) |
5,000 | - | 5,000 | 5,000 | ||
| 진세노 사이드 증진된 홍삼 농축액 |
진세노사이드 함량 (mg/g) |
Rg3(R) | 55.33 | 30.52 | 44.29 | 48.96 |
| Rg3(S) | 72.99 | 58.41 | 61.47 | 66.54 | ||
| Rh4 | 84.32 | 69.77 | 72.63 | 75.97 | ||
| Rg5 | 54 | 58 | 42 | 44 | ||
| Rg3 함량증가율(%) | 9,770 | 5027 | 8035 | 8784 | ||
| Rh4 함량증가율(%) | 1,364 | 1113 | 1163 | 1221 | ||
| 세포독성(%) | 30 | 42 | 29 | 31 | ||
| 염증유도물질 처리 후 세포독성(%) | 25 | 28 | 24 | 26 | ||
| NO 발생량(% of LPS) | 19.17 | 21.64 | 20.94 | 18.63 | ||
| ROS 생성량(% of LPS) | 40.09 | 29.55 | 41.69 | 39.58 | ||
| 실시예5 | 실시예6 | 실시예7 | 실시예8 | |||
| 제조 방법 |
희석공정 (정제수 투입량) |
8.5배수 | 9.5배수 | 9배수 | 9배수 | |
| 1차 침전 | 구분 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | |
| 회전속도 (rpm) |
5,000 | 5,000 | 5,000 | 5,000 | ||
| 유기산 투입량(중량부) | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
| 산성화용액 pH농도 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | ||
| 가열 | 온도 | 85 | 85 | 75 | 90 | |
| 시간 | 8 | 8 | 8 | 8 | ||
| 2차 침전 | 구분 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | |
| 회전속도 (rpm) |
5,000 | 5,000 | 5,000 | 5,000 | ||
| 진세노 사이드 Rg3 함량이 증진된 홍삼 농축액 |
진세노사이드 함량 (mg/g) |
Rg3(R) | 52.96 | 49.24 | 42.18 | 56.98 |
| Rg3(S) | 65.16 | 60.35 | 59.76 | 73.54 | ||
| Rh4 | 79.85 | 71.53 | 68.56 | 71.61 | ||
| Rg5 | 51 | 40 | 52 | 54 | ||
| Rg3 함량증가율(%) | 8986 | 8330 | 7741 | 9940 | ||
| Rh4 함량증가율(%) | 1288 | 1144 | 1092 | 1145 | ||
| 세포독성(%) | 38 | 29 | 30 | 30 | ||
| 염증유도물질 처리 후 세포독성(%) | 27 | 24 | 25 | 25 | ||
| NO 발생량(% of LPS) | 21.91 | 18.86 | 19.52 | 18.99 | ||
| ROS 생성량(% of LPS) | 41.52 | 39.91 | 40.38 | 39.56 | ||
| 실시예9 | 실시예10 | 실시예11 | 실시예12 | |||
| 제조 방법 |
희석공정(정제수 투입량) | 9배수 | 9배수 | 9배수 | 9배수 | |
| 1차 침전 | 구분 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | |
| 회전속도 (rpm) |
5,000 | 5,000 | 4,500 | 5,500 | ||
| 유기산 투입량(중량부) | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
| 산성화용액 pH농도 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | ||
| 가열 | 온도 | 85 | 85 | 85 | 85 | |
| 시간 | 7.5 | 9.5 | 8 | 8 | ||
| 2차 침전 | 구분 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | |
| 회전속도 (rpm) |
5,000 | 5,000 | 4,500 | 5,500 | ||
| 진세노 사이드 Rg3 함량이 증진된 홍삼 농축액 |
진세노사이드 함량 (mg/g) |
Rg3(R) | 42.09 | 58.74 | 54.39 | 42.89 |
| Rg3(S) | 61.48 | 76.11 | 71.85 | 60.15 | ||
| Rh4 | 70.35 | 72.53 | 83.96 | 79.14 | ||
| Rg5 | 52 | 55 | 54 | 52 | ||
| Rg3 함량증가율(%) | 7866 | 10273 | 9610 | 7826 | ||
| Rh4 함량증가율(%) | 1123 | 1161 | 1360 | 1276 | ||
| 세포독성(%) | 30 | 30 | 35 | 30 | ||
| 염증유도물질 처리 후 세포독성(%) | 25 | 25 | 28 | 25 | ||
| NO 발생량(% of LPS) | 20.33 | 18.06 | 21.36 | 18.68 | ||
| ROS 생성량(% of LPS) | 40.56 | 39.05 | 42.50 | 39.58 | ||
| 준비예1 | 비교예1 | 비교예2 | 비교예3 | |||
| 제조 방법 |
희석공정(정제수 투입량) | - |
9배수 | 9배수 | 9배수 | |
| 1차 침전 | 구분 | 원심분리 | 원심분리 | - | ||
| 회전속도 (rpm) |
5,000 | 5,000 | - | |||
| 시간(분) | --- | --- | - | |||
| 유기산 투입량(중량부) | 0.001 | 8 | 1 | |||
| 산성화용액 pH농도 | 5.0 | 1.2 | 3.0 | |||
| 가열 | 온도 | 85 | 85 | 85 | ||
| 시간 | 8 | 8 | 8 | |||
| 2차 침전 | 구분 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | ||
| 회전속도 (rpm) |
5,000 | 5,000 | 5,000 | |||
| 진세노 사이드 Rg3 함량이 증진된 홍삼 농축액 |
진세노사이드 함량 (mg/g) |
Rg3(R) | 0.48 | 10.8 | 29.64 | 20.59 |
| Rg3(S) | 0.82 | 28.92 | 35.78 | 25.87 | ||
| Rh4 | 5.75 | 36.45 | 41.92 | 34.55 | ||
| Rg5 | 54.0 | 26 | 29 | 24 | ||
| Rg3 함량증가율(%) | - | 2955 | 4932 | 3473 | ||
| Rh4 함량증가율(%) | - | 534 | 629 | 500 | ||
| 세포독성(%) | 95 | 26 | 33 | 50 | ||
| 염증유도물질 처리 후 세포독성(%) | 95 | 22 | 28 | 39 | ||
| NO 발생량(% of LPS) | 80.41 | 21.63 | 17.74 | 32.88 | ||
| ROS 생성량(% of LPS) | 82.70 | 41.69 | 38.44 | 52.34 | ||
| 비교예4 | 비교예5 | 비교예6 | 비교예7 | |||
| 제조 방법 |
희석공정 (정제수 투입량) |
5배수 | 13배수 | 9배수 | 9배수 | |
| 1차 침전 | 구분 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | |
| 회전속도 (rpm) |
5,000 | 5,000 | 5,000 | 5,000 | ||
| 유기산 투입량(중량부) | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
| 산성화용액 pH농도 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | ||
| 가열 | 온도 | 85 | 85 | 55 | 100 | |
| 시간 | 8 | 8 | 8 | 8 | ||
| 2차 침전 | 구분 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | |
| 회전속도 (rpm) |
5,000 | 5,000 | 5,000 | 5,000 | ||
| 진세노 사이드 Rg3 함량이 증진된 홍삼 농축액 |
진세노사이드 함량 (mg/g) |
Rg3(R) | 47.49 | 31.58 | 18.49 | 57.81 |
| Rg3(S) | 59.58 | 40.25 | 26.33 | 74.93 | ||
| Rh4 | 71.33 | 39.85 | 27.61 | 18.49 | ||
| Rg5 | 46 | 32 | 49 | 56 | ||
| Rg3 함량증가율(%) | 8136 | 5425 | 3347 | 10110 | ||
| Rh4 함량증가율(%) | 1140 | 593 | 380 | 221 | ||
| 세포독성(%) | 57 | 27 | 30 | 30 | ||
| 염증유도물질 처리 후 세포독성(%) | 35 | 22 | 25 | 25 | ||
| NO 발생량(% of LPS) | 29.53 | 18.05 | 19.65 | 18.67 | ||
| ROS 생성량(% of LPS) | 49.65 | 38.49 | 40.97 | 39.14 | ||
| 비교예8 | 비교예9 | 비교예10 | 비교예11 | |||
| 제조 방법 |
희석공정(정제수 투입량) | 9배수 | 9배수 | 9배수 | 9배수 | |
| 1차 침전 | 구분 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | |
| 회전속도 (rpm) |
5,000 | 5,000 | 3,500 | 6,500 | ||
| 유기산 투입량(중량부) | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
| 산성화용액 pH농도 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | 3.0 | ||
| 가열 | 온도 | 85 | 85 | 85 | 85 | |
| 시간 | 4 | 14 | 8 | 8 | ||
| 2차 침전 | 구분 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | 원심분리 | |
| 회전속도 (rpm) |
5,000 | 5,000 | 3,500 | 6,500 | ||
| 진세노 사이드 Rg3 함량이 증진된 홍삼 농축액 |
진세노사이드 함량 (mg/g) |
Rg3(R) | 21.52 | 58.48 | 53.86 | 30.47 |
| Rg3(S) | 29.69 | 75.14 | 71.17 | 38.10 | ||
| Rh4 | 31.56 | 20.55 | 83.04 | 57.56 | ||
| Rg5 | 48 | 58 | 53 | 50 | ||
| Rg3 함량증가율(%) | 3839 | 10178 | 9517 | 5174 | ||
| Rh4 함량증가율(%) | 448 | 257 | 1344 | 901 | ||
| 세포독성(%) | 30 | 30 | 47 | 29 | ||
| 염증유도물질 처리 후 세포독성(%) | 25 | 25 | 38 | 24 | ||
| NO 발생량 (% of LPS) | 20.71 | 17.54 | 30.29 | 18.05 | ||
| ROS 생성량 (% of LPS) | 41.09 | 38.99 | 50.31 | 38.25 | ||
상기 표 3 ~ 표 8을 살펴보면, 본 발명에 따른 실시예 1 ~ 실시예 12는 진세노사이드 함량이 충분히 향상되었을 뿐만 아니라 세포독성이 낮고, NO 및 ROS 생성량이 낮은 것을 확인할 수 있었다.또한, 액상의 실시예 2는 고상의 실시예 1와 비교했을 때 유효 진세노사이드의 함량이 낮을 뿐만이 아니라 세포독성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
반면에, 유기산을 0.1 중량부 미만으로 투입하거나 5 중량부를 초과하여 포함한 비교예 1 및 비교예 2는 진세노사이드 Rg3 및 Rh4 함량 증가율이 매우 불량한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 원심분리를 수행하지 않은 비교예 3은 Rg3 및 Rh4 함량 증가율이 매우 불량할 뿐만 아니라 세포독성이 높고 NO 및 ROS 생성량이 높은 문제가 있다는 것을 확인하였는데, 이는 원심분리를 수행하지 않음에 따라 잔사(불순물)이 제거되지 않았기 때문으로 판단된다.
또한, 정제수 투입량이 8.0배수 미만인 비교예 4는 세포독성이 높을 뿐만이 아니라 NO 및 ROS 생성량 또한 높은 것을 확인할 수 있었으며, 10.0배수를 초과하는 비교예 5는 Rg3 및 Rh4 함량 증가율이 매우 불량한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 가열 온도가 70℃ 미만이거나 가열 시간이 6시간 미만인 비교예 6 및 비교예 8은 Rg3 및 Rh4 함량 증가율이 매우 불량한 것을 확인할 수 있었고, 가열 온도가 95℃를 초과하거나 가열 시간이 10시간을 초과하는 비교예 7 및 비교예 9는 Rh4 함량 증가율이 매우 불량한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 원심분리 속도가 4,000rpm 미만인 비교예 10은 세포독성이 높을 뿐만 아니라 NO 및 ROS 생성량 또한 높은 것을 확인할 수 있는데, 이는 원심분리 속도가 충분하지 않아 유효성분이 침전되지 않고 상등액에 남았기 때문으로 예측된다.
또한, 원심분리 속도가 6,000rpm을 초과하는 비교예 11은 Rg3 및 Rh4 함량 증가율이 매우 불량한 것을 확인할 수 있었다.
Claims (9)
1) 홍삼 농축액을 희석시켜 희석액을 형성하는 단계;
2) 상기 희석액을 자연 침전 또는 원심분리시켜 수용해성 물질을 얻는 단계;
3) 상기 수용해성 물질에 유기산을 투입 및 혼합하여 산성화된 용액을 제조하는 단계; 및
4) 상기 산성화된 용액을 가열 및 냉각 후 자연 침전 또는 원심분리시켜 비용해성 고상물을 얻는 단계;
를 포함하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법.
2) 상기 희석액을 자연 침전 또는 원심분리시켜 수용해성 물질을 얻는 단계;
3) 상기 수용해성 물질에 유기산을 투입 및 혼합하여 산성화된 용액을 제조하는 단계; 및
4) 상기 산성화된 용액을 가열 및 냉각 후 자연 침전 또는 원심분리시켜 비용해성 고상물을 얻는 단계;
를 포함하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 유기산은 상기 수용해성 물질 100 중량부 대비 0.1 ~ 5 중량부로 투입하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법.
상기 유기산은 상기 수용해성 물질 100 중량부 대비 0.1 ~ 5 중량부로 투입하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 유기산은 구연산, 아스코르브산, 옥살산 및 젖산 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법.
상기 유기산은 구연산, 아스코르브산, 옥살산 및 젖산 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 2)단계 및 4)단계의 원심분리는 각각 4,000 ~ 6,000rpm의 회전속도로 5 ~ 20분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법.
상기 2)단계 및 4)단계의 원심분리는 각각 4,000 ~ 6,000rpm의 회전속도로 5 ~ 20분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 희석은 정제수를 상기 홍삼농축액의 중량 대비 8 ~ 10 배수로 투입하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법.
상기 희석은 정제수를 상기 홍삼농축액의 중량 대비 8 ~ 10 배수로 투입하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 가열은 70 ~ 95℃ 하에서 6 ~ 10시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법.
상기 가열은 70 ~ 95℃ 하에서 6 ~ 10시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 냉각은 최종온도 10 ~ 30℃가 될 때까지 수행하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법.
상기 냉각은 최종온도 10 ~ 30℃가 될 때까지 수행하는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물 제조방법.
하기 관계식 1을 통해 측정된 진세노사이드 Rg3 함량 증가율이 5,000 ~ 15,000%인 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물:
[관계식 1]
상기 관계식 1에서, 진세노사이드 Rg3 함량은 진세노사이드 Rg3(R) 및 상기 진세노사이드 Rg3(R)의 거울상 이성질체(enantiomer)인 Rg3(S) 함량의 합을 의미한다.
[관계식 1]
상기 관계식 1에서, 진세노사이드 Rg3 함량은 진세노사이드 Rg3(R) 및 상기 진세노사이드 Rg3(R)의 거울상 이성질체(enantiomer)인 Rg3(S) 함량의 합을 의미한다.
제8항에 있어서,
하기 관계식 2를 통해 측정된 진세노사이드 Rh4 함량 증가율이 800 ~ 2,500%인 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물.
[관계식 2]
하기 관계식 2를 통해 측정된 진세노사이드 Rh4 함량 증가율이 800 ~ 2,500%인 것을 특징으로 하는 진세노사이드 함량이 증진된 홍삼농축물.
[관계식 2]
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