KR20230126528A - Medium composition for compound K production and use thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a medium composition for the production of compound K containing rice straw, sucrose and/or concentrated soy protein. By fermenting mold using the medium composition, the production of compound K can be effectively increased. In addition, intermittently adding a substrate at a certain concentration and time interval during fungal fermentation by using the medium composition of the present invention can significantly reduce cell growth and enzyme production inhibition reaction to a high concentration of substrate, so that compound K can be produced at a high yield.

Description

컴파운드 케이 생산용 배지 조성물 및 이의 용도{Medium composition for compound K production and use thereof}Medium composition for compound K production and use thereof {Medium composition for compound K production and use thereof}

본 발명은 컴파운드 케이 생산용 배지 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로, 더 상세하게는 쌀짚, 수크로스(sucrose) 및/또는 농축 대두 단백을 포함하는 컴파운드 케이(compound K) 생산용 배지 조성물과 상기 조성물로 곰팡이 균사체를 발효시키고 기질(예컨대, 인삼 추출물)을 간헐적으로 첨가하여 컴파운드 케이를 생산하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a medium composition for the production of Compound K and its use, and more particularly, to a medium composition for the production of Compound K containing rice straw, sucrose and/or concentrated soybean protein, and the composition It relates to a method for producing compound K by fermenting fungal mycelium and intermittently adding a substrate (eg, ginseng extract).

만병통치약이라는 의미를 갖고 있는 인삼은 예로부터 한국과 중국을 비롯한 동양에서 약용으로 이용되어 왔다. 인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)은 진세노사이드(Ginsenoside)를 주활성 성분으로 하여 폴리사카라이드, 펩타이드 등을 활성 성분으로 포함한다. 진세노사이드는 다양한 생리학적 활성을 담당하는 성분이다. 진세노사이드는 파낙사다이올계와 파낙사트리올계로 분류된다. 상기 파낙사다이올계에 속하는 Rb1, Rb2, Rc, Rd는 비당(aglycon) 골격 3번과 20번 탄소에 글루코스 또는 아라비노스와 같은 당 분자가 결합되어 있으며, 20번 탄소에 결합된 한 분자의 글루코스를 제외한 모든 당 분자는 분해되어 당이 한 개 붙은 희귀 진세노사이드인 컴파운드 케이(compound K)로 전환된다. Ginseng, which means panacea, has been used for medicinal purposes in the Orient, including Korea and China, since ancient times. Ginseng ( Panax ginseng CA Meyer) contains ginsenoside as a main active ingredient and polysaccharides, peptides, etc. as active ingredients. Ginsenosides are components responsible for various physiological activities. Ginsenosides are classified into panaxadiols and panaxatriols. Rb 1 , Rb 2 , Rc, and Rd belonging to the panaxadiol system have sugar molecules such as glucose or arabinose bonded to carbons 3 and 20 of an aglycon backbone, and one molecule bonded to carbon 20 All sugar molecules, except for glucose, are broken down and converted into compound K, a rare ginsenoside with one sugar attached.

컴파운드 케이는 항종양, 항노화, 항염증, 항당뇨, 간 보호 효과, 혈액 순환, 피로회복 등 많은 약리학적 활성을 갖고 있다. 컴파운드 케이는 자연 인삼에는 함유되어 있지 않으며, 장내 미생물에 의해 고분자의 진세노사이드로부터 당이 분해되면서 생성되는 것으로 알려져 있다. 사포닌(saponin)은 트리텔펜(triterpene)의 배당체(triterpene glycosides)라고 불리우며 물에 녹아 비누식의 발포작용을 나타내는 물질의 총칭이다. 인삼이 함유하는 진세노사이드는 사포닌의 한 종류이다. 사포닌(예컨대, 진세노사이드)이 약리학적 효과를 나타내기 위해서는 컴파운드 케이로 전환되어야 한다. 다만, 사람마다 체질, 식습관 등으로 인해 장내 미생물 활성도가 다르므로 장내 미생물 활성도가 낮거나 없는 사람은 사포닌을 가수분해하는 능력이 떨어져 컴파운드 케이로 전환하지 못하여 진세노사이드를 제대로 흡수하지 못하고 배출하여 사포닌의 약리학적 효과를 기대하기 어렵다. 따라서 고분자 진세노사이드를 흡수율이 높은 저분자 진세노사이드 및 컴파운드 케이로 전환시킬 수 있는 화학적, 생물학적인 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 상기 화학적 기술을 통해 컴파운드 케이로 전환시키는 경우 당 분자를 선택적으로 분해하기에 어렵고, 부가적인 반응이 많이 일어날 수 있다는 문제점이 있다. 따라서, 고분자 진세노사이드를 컴파운드 케이로 전환시키기 위한 생물학적인 기술(예컨대, 미생물 유래 효소 및 발효 기술들)에 대한 연구들이 증가하고 있다.Compound K has many pharmacological activities such as anti-tumor, anti-aging, anti-inflammatory, anti-diabetic, hepatoprotective effect, blood circulation, and fatigue recovery. Compound K is not contained in natural ginseng, and is known to be produced when sugar is decomposed from ginsenosides of polymers by intestinal microorganisms. Saponin is called triterpene glycosides and is a generic term for substances that exhibit a soap-like foaming action when dissolved in water. Ginsenoside contained in ginseng is a type of saponin. Saponins (e.g., ginsenosides) must be converted to compound K to exert pharmacological effects. However, since each person has different intestinal microbial activity due to their constitution, eating habits, etc., people with low or no intestinal microbial activity have a low ability to hydrolyze saponin and cannot convert it to compound K, so they cannot properly absorb ginsenoside and excrete saponin. It is difficult to expect the pharmacological effect of Therefore, interest in chemical and biological technologies capable of converting high-molecular ginsenosides into low-molecular ginsenosides and compound K with high absorption rates is increasing. When converting to compound K through the above chemical technology, there is a problem that it is difficult to selectively decompose sugar molecules and many additional reactions may occur. Therefore, studies on biological technologies (eg, microbial-derived enzymes and fermentation technologies) for converting high-molecular ginsenosides into Compound K are increasing.

현재 생물학적으로 진세노사이드로부터 컴파운드 케이를 생산하기 위한 기술에는 효소를 이용하는 기술과 세균을 이용하는 기술이 있다. 그러나 효소를 이용하는 기술들은 미생물을 배양하여 효소를 생산하고, 생산된 효소를 정제해야 하는 과정에서 효소가 손실되는 문제점이 발생하며, 비용과 절차가 많이 소요되기 때문에 대량생산, 산업화 등에 적용하기에는 단점이 있다. 또한, 상기 기술들은 유전자 재조합으로 얻은 효소를 이용하여 생산하는 방법이기에 식품에 사용하기에는 부적합하고, 기질 대비 사용하는 효소의 양이 많으므로 다량의 효소를 얻기 위하여 많은 시간과 노력이 요구되는 문제점이 있다. 나아가, 균주로부터 곰팡이 유래 효소를 직접 정제하여 사용하는 경우는 곰팡이 배양이 필요하고, 배양액으로부터 효소를 얻는 과정에서 효소가 손실되고, 정제를 위한 비용 및 절차 증가 등의 문제가 발생하여 산업화에 적합하지 않다. 한편, 세균을 이용하는 기술들은 효소를 이용한 기술들과 비교하여 낮은 생산 역가를 보인다는 단점이 있다. 따라서, 낮은 비용 및 복잡하지 않은 절차를 통해 고농도의 컴파운드 케이를 효과적으로 생산하는 방법을 위한 연구가 필요한 실정이다.Currently, technologies for biologically producing Compound K from ginsenosides include technologies using enzymes and technologies using bacteria. However, technologies using enzymes have problems in that enzymes are lost in the process of culturing microorganisms to produce enzymes and purifying the produced enzymes, and require a lot of cost and procedures, so they are not suitable for mass production or industrialization. there is. In addition, since the above techniques are production methods using enzymes obtained by genetic recombination, they are not suitable for use in food, and since the amount of enzymes used is large compared to the substrate, there is a problem in that a lot of time and effort are required to obtain a large amount of enzymes. . Furthermore, in the case of directly purifying and using fungal enzymes from strains, mold culture is required, enzymes are lost in the process of obtaining enzymes from culture solutions, and problems such as increased costs and procedures for purification occur, making it not suitable for industrialization. not. On the other hand, techniques using bacteria have a disadvantage in that they show low production titers compared to techniques using enzymes. Therefore, there is a need for research on a method for effectively producing high-concentration compound K through a low cost and uncomplicated procedure.

이에, 본 발명은 효소 정제 없이 곰팡이 발효를 이용하여 생체흡수율이 높은 컴파운드 케이를 생산하기 위한 배지 조성물을 개발하기 위해 예의노력한 결과, 쌀짚, 수크로스 및/또는 농축 대두 단백을 포함하는 배지의 조성물을 이용하여 식품에 이용 가능한 곰팡이를 발효시키고, 상기 발효 동안 인삼 추출물을 일정 범위의 농도 및 시간 간격으로 간헐적으로 첨가하여, 고농도의 인삼추출물을 첨가하는 경우 발생할 수 있는 세포 생장 및 효소 생산 억제 반응을 유의하게 완화시켜 컴파운드 케이 생산율을 효과적으로 증가시킨다는 점을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present invention has made diligent efforts to develop a medium composition for producing compound K with high bioabsorption using fungal fermentation without enzyme purification, and as a result, a composition of a medium containing rice straw, sucrose and / or concentrated soybean protein During the fermentation, ginseng extract is intermittently added at a concentration within a certain range and at time intervals, so that cell growth and enzyme production inhibition reactions that may occur when a high concentration of ginseng extract is added are noted. The present invention was completed by confirming that the compound k production rate was effectively increased by mitigating it.

본 발명의 목적은 컴파운드 케이 생산용 배지 조성물 및 이의 용도를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a medium composition for producing Compound K and its use.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 세포 외 효소 유도제, 질소원 및 탄소원으로서 수크로스를 포함하는, 컴파운드 케이 생산용 배지 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a medium composition for producing Compound K, including sucrose as an extracellular enzyme inducer, a nitrogen source, and a carbon source.

본 발명에 있어서, 상기 세포 외 효소 유도제는 쌀짚인 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the extracellular enzyme inducer may be characterized in that rice straw.

본 발명에 있어서, 상기 질소원은 대두 단백인 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the nitrogen source may be characterized in that soybean protein.

본 발명에 있어서, 상기 쌀짚은 0.01 ~ 1.0% (w/v)의 농도로 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the rice straw may be characterized in that it is included in a concentration of 0.01 ~ 1.0% (w / v).

본 발명에 있어서, 상기 수크로스는 1 g/L 내지 50 g/L의 농도로 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the sucrose may be characterized in that it is included in a concentration of 1 g / L to 50 g / L.

본 발명에 있어서, 상기 대두 단백은 1 g/L 내지 50 g/L의 농도로 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the soybean protein may be characterized in that it is included in a concentration of 1 g / L to 50 g / L.

또한, 본 발명은 다음과 같은 단계를 포함하는 컴파운드 케이 생산 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a compound k production method comprising the following steps.

(a) 곰팡이를 배양하여 균사체를 형성하는 단계; 및(a) culturing the mold to form a mycelium; and

(b) 상기 균사체를 상기 제1항 내지 제4항 중 하나의 배지 조성물로 발효시키는 단계.(b) fermenting the mycelium with the medium composition of any one of claims 1 to 4.

본 발명에 있어서, 상기 (b) 단계는 상기 균사체에 총 8 ~ 50 g/L 농도의 기질을 첨가하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the step (b) may be characterized by further comprising the step of adding a substrate at a concentration of 8 to 50 g / L in total to the mycelium.

본 발명에 있어서, 상기 기질은 간헐적으로 첨가되는 것을 특징을 할 수 있다.In the present invention, the substrate may be added intermittently.

본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계의 상기 곰팡이는 식품 곰팡이인 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the mold in step (a) may be a food mold.

본 발명에 있어서, 상기 (b) 단계의 기질은 인삼 추출물인 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, the substrate of step (b) may be characterized in that ginseng extract.

본 발명에 있어서, 상기 (b) 단계는 20 ~ 32 ℃의 온도에서 진행되는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, step (b) may be performed at a temperature of 20 to 32 ° C.

본 발명의 컴파운드 케이 생산용 배지 조성물로 식품에 이용 가능한 곰팡이(예컨대, 아스퍼질러스 튜빙센시스(Aspergillus tubingensis))의 균사체를 발효시켜 기질(예컨대, 인삼 추출물)로부터 컴파운드 케이를 생산하는 경우, 기질의 간헐적 첨가에 의해 고농도의 기질을 첨가하는 경우 발생할 수 있는 세포 생장 및 효소 생산 억제 반응을 효과적으로 완화시킬 수 있으며, 저렴한 비용의 탄소원과 질소원으로 이루어진 화학적으로 제한된 배지를 이용하여 고농도의 희귀 진세노사이드인 컴파운드 케이를 생산할 수 있으므로 다양한 식품 산업에 활용 가능한 장점이 있다.In the case of producing Compound K from a substrate (eg, ginseng extract) by fermenting the mycelium of a food-usable fungus (eg, Aspergillus tubingensis ) with the medium composition for producing Compound K of the present invention, the substrate It is possible to effectively alleviate the cell growth and enzyme production inhibition reaction that can occur when a high concentration of substrate is added by intermittent addition of high concentration of rare ginsenoside by using a chemically limited medium consisting of a low-cost carbon source and nitrogen source. Since phosphorus compound K can be produced, there is an advantage that it can be used in various food industries.

또한, 본 발명은 곰팡이 발효를 통해 컴파운드 케이를 효과적으로 생산하기 때문에 효소를 정제 할 필요가 없으므로 효소를 정제하면서 생기는 손실, 비용, 절차 등을 감소시킬 수 있어 산업적으로 유용하게 활용 될 수 있다.In addition, since the present invention effectively produces Compound K through fungal fermentation, it is not necessary to purify the enzyme, so it can reduce losses, costs, procedures, etc. caused while purifying the enzyme, and can be industrially useful.

도 1은 컴파운드 케이 생산량을 증가시키기 위한 곰팡이 발효 조건과 관련하여 유도제 종류에 따른 컴파운드 케이의 생산량을 비교한 것이다.
도 2는 컴파운드 케이 생산량을 증가시키기 위한 곰팡이 발효 조건과 관련하여 탄소원 종류(a) 및 농도(b 및 c)에 따른 컴파운드 케이의 생산량을 비교한 것이다.
도 3은 컴파운드 케이 생산량을 증가시키기 위한 곰팡이 발효 조건과 관련하여 질소원 종류(a) 및 농도(b)에 따른 컴파운드 케이의 생산량을 비교한 것이다.
도 4는 컴파운드 케이 생산량을 증가시키기 위한 곰팡이 발효 조건과 관련하여 온도에 따른 컴파운드 케이의 생산량을 비교한 것이다.
도 5는 컴파운드 케이 생산량을 증가시키기 위한 곰팡이 발효 조건과 관련하여 기질 첨가 시간에 따른 컴파운드 케이의 생산량을 비교한 것이다.
도 6은 컴파운드 케이 생산량을 증가시키기 위한 곰팡이 발효 조건과 관련하여 기질 농도에 따른 컴파운드 케이의 생산량을 비교한 것이다.
도 7은 컴파운드 케이 생산량을 증가시키기 위한 곰팡이 발효 조건과 기질 농도 및 기질 첨가 방법에 따른 컴파운드 케이의 생산량을 나타낸 것이다.
Figure 1 compares the yield of Compound K according to the type of inducer in relation to the fungal fermentation conditions for increasing the yield of Compound K.
Figure 2 compares the production of compound K according to the carbon source type (a) and concentration (b and c) in relation to fungal fermentation conditions for increasing compound K production.
Figure 3 compares the yield of compound K according to the nitrogen source type (a) and concentration (b) in relation to fungal fermentation conditions for increasing compound K yield.
Figure 4 compares the production of compound K according to the temperature in relation to the fungal fermentation conditions for increasing the compound K production.
Figure 5 compares the yield of compound K according to the substrate addition time in relation to the fungal fermentation conditions for increasing the yield of compound K.
Figure 6 compares the yield of compound K according to the substrate concentration in relation to the fungal fermentation conditions for increasing the yield of compound K.
Figure 7 shows the yield of Compound K according to the fungal fermentation conditions for increasing the yield of Compound K, the substrate concentration, and the method of adding the substrate.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein is one well known and commonly used in the art.

본 발명은 세포외 효소 유도제(예컨대, 쌀짚), 질소원(예컨대, 농축대두단백) 및 탄소원(예컨대, 수크로스)을 포함하고 희귀 진세노사이드인 컴파운드 케이 (compound K)의 생산량을 효과적으로 증가시킬 수 있는 배지 조성물을 완성하였다. 상기 배지 조성물을 이용하여 곰팡이를 발효시켜 컴파운드 케이(compound K)를 생산하는 방법은 효소 정제 없이 배양액 내 전환반응을 통하여 기질로부터 최종적으로 [화학식 1]로 표시되는 컴파운드 케이를 높은 수율로 생산할 수 있다.The present invention can effectively increase the production of compound K, a rare ginsenoside, including an extracellular enzyme inducer (eg, rice straw), a nitrogen source (eg, soybean protein concentrate) and a carbon source (eg, sucrose). medium composition was completed. The method for producing compound K by fermenting mold using the medium composition can produce compound K finally represented by [Formula 1] in high yield from a substrate through a conversion reaction in a culture medium without enzyme purification. .

[화학식 1][Formula 1]

본 발명에서 곰팡이 배양 과정에서 쌀짚은 세포 외 효소의 유도인자로 작용하여 유도된 효소에 의하여 진세노사이드로부터 잘려진 당을 영양분으로 흡수 할 수 있도록 한다. 또한, 수크로스 및 대두 농축 단백질은 각각 탄소원 및 질소원으로 사용되어 균체를 생장시키고 인삼 추출물 내 파낙사다이올계 진세노사이드로부터 컴파운드 케이로의 전환 반응의 효율을 높여준다. In the mold culture process in the present invention, rice straw acts as an inducer of extracellular enzymes, so that sugars cut from ginsenosides by the induced enzymes can be absorbed as nutrients. In addition, sucrose and soybean concentrate proteins are used as carbon and nitrogen sources, respectively, to grow cells and increase the efficiency of the conversion reaction from panaxadiol-based ginsenosides to Compound K in ginseng extract.

따라서, 본 발명은 일관점에서 세포 외 효소 유도제, 질소원 및 탄소원으로서 수크로스를 포함하는, 컴파운드 케이 생산용 배지 조성물에 관한 것이다.Accordingly, the present invention generally relates to a medium composition for producing Compound K, which contains sucrose as an extracellular enzyme inducer, a nitrogen source, and a carbon source.

본 발명에 있어서, 상기 세포 외 효소 유도제는 쌀짚인 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the extracellular enzyme inducer may be characterized in that rice straw, but is not limited thereto.

본 발명에서 용어 “세포외 효소”는 세포에서 세포 밖으로 방출되어 그 기능을 수행하는 효소를 의미한다.In the present invention, the term “extracellular enzyme” refers to an enzyme that is released from a cell outside the cell to perform its function.

본 발명에 있어서, 상기 질소원은 대두단백인 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. In the present invention, the nitrogen source may be soybean protein, but is not limited thereto.

본 발명에 있어서, 상기 대두단백은 농축된 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the soybean protein may be characterized in that it is concentrated.

본 발명에 있어서, 상기 쌀짚은 곰팡이의 세포 외 효소(예컨대, α-L-arabinosidase 및 β-D-glucosidase) 유도를 위하여 0.01 ~ 1.0% (w/v), 바람직하게는 0.05 ~ 0.5 % (w/v), 더 바람직하게는0.1 ~ 0.3% (w/v) 의 농도로 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the rice straw is 0.01 ~ 1.0% (w / v), preferably 0.05 ~ 0.5% (w / v) to induce fungal extracellular enzymes (eg, α-L-arabinosidase and β-D-glucosidase) / v), more preferably 0.1 ~ 0.3% (w / v), but may be included in the concentration, but is not limited thereto.

본 발명에 있어서, 상기 수크로스는 1 g/L 내지 50 g/L, 바람직하게는 3 g/L 내지 40 g/L, 더 바람직하게는 5 g/L 내지 20 g/L 의 농도로 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. In the present invention, the sucrose may be included at a concentration of 1 g/L to 50 g/L, preferably 3 g/L to 40 g/L, and more preferably 5 g/L to 20 g/L. However, it is not limited thereto.

본 발명에 있어서, 상기 대두 단백을 1 g/L 내지 30 g/L, 바람직하게는 2 g/L 내지 20 g/L, 더 바람직하게는 2.5 g/L 내지 15 g/L 의 농도로 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. In the present invention, the soybean protein may be included at a concentration of 1 g/L to 30 g/L, preferably 2 g/L to 20 g/L, and more preferably 2.5 g/L to 15 g/L. However, it is not limited thereto.

본 발명은 다른 관점에서 다음과 같은 단계를 포함하는, 컴파운드 케이 생산 방법에 관한 것이다.In another aspect, the present invention relates to a method for producing compound k, including the following steps.

(a) 곰팡이를 배양하여 균사체를 형성하는 단계; 및(a) culturing the mold to form a mycelium; and

(b) 상기 균사체를 상기 제1항 내지 제4항 중 하나의 배지 조성물로 발효시키는 단계.(b) fermenting the mycelium with the medium composition of any one of claims 1 to 4.

본 발명에 있어서, 상기 (b) 단계는 상기 균사체에 총 8 ~ 50 g/L, 바람직하게는 총 10 ~ 40 g/L, 더 바람직하게는 총 12 ~ 30 g/L 농도의 기질을 첨가하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, step (b) is to add a substrate to the mycelium at a concentration of 8 to 50 g / L, preferably 10 to 40 g / L, more preferably 12 to 30 g / L Step; may be characterized in that it further comprises, but is not limited thereto.

본 발명에 있어서, 상기 기질은 간헐적으로 첨가되는 것을 특징을 할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the substrate may be characterized in that it is added intermittently, but is not limited thereto.

본 발명에서 용어 “간헐적 첨가”는 일정 농도의 기질을 한 번에 첨가하는 것이 아니라 소분하여 시간 간격을 두고 첨가하는 것을 의미한다. 기질을 간헐적으로 첨가하는 방법은 일정 기간 내 특정 시간 간격으로 특정 용량의 기질이 첨가될 수 있으며, 일정 기간 내 특정 횟수로 특정 용량의 기질이 첨가될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 발효시킨지 24 내지 84시간 후 균사체에 총 10 ~ 30 g/L 농도의 기질을 2회로 나눠 10 내지 30시간 간격으로 첨가할 수 있으며, 발효시킨지 48시간 및 60시간 후 균사체에 각 8 g/L씩 총 16 g/L 농도의 기질을 첨가할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the term "intermittent addition" means that a substrate of a certain concentration is not added at once, but added at intervals of time in small portions. In the method of intermittently adding a substrate, a substrate of a specific amount may be added at specific time intervals within a certain period of time, and a substrate of a specific amount may be added at a specific number of times within a certain period of time, but is not limited thereto. For example, after 24 to 84 hours of fermentation, a substrate of a total concentration of 10 to 30 g / L may be divided into two times and added at intervals of 10 to 30 hours, and after 48 hours and 60 hours after fermentation, 8 A total concentration of 16 g/L substrate may be added by g/L, but is not limited thereto.

본 발명에 있어서, 상기 (a) 단계의 상기 곰팡이는 식품 곰팡이인 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. In the present invention, the mold in step (a) may be a food mold, but is not limited thereto.

본 발명에서 용어 “식품 곰팡이”는 식품에 이용 가능한 모든 곰팡이를 의미한다. 예컨대, 아스퍼질러스 튜빙센시스(Aspergillus tubingensis)가 포함된다.In the present invention, the term "food mold" means all molds available for food. For example, Aspergillus tubingensis is included.

본 발명에 있어서, 상기 (b) 단계의 기질은 인삼 추출물인 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the substrate of step (b) may be ginseng extract, but is not limited thereto.

본 발명에 있어서, 상기 인삼추출물은 미국인삼추출물을 포함하는 모든 종류의 인삼추출물이 가능하다. 3번 탄소의 글루코오스와 20번 탄소의 아라비노스를 분해하는 기질 특이성에 의하여 인삼 추출물에 존재하는 주요 진세노사이드의 3번 탄소의 글루코오스와 20번 탄소의 아라비노스를 가수분해하여 컴파운드 케이의 생산에 사용할 수 있다.In the present invention, the ginseng extract may be any type of ginseng extract including American ginseng extract. Due to substrate specificity that decomposes glucose at carbon 3 and arabinose at carbon 20, glucose at carbon 3 and arabinose at carbon 20 of the major ginsenosides present in ginseng extracts are hydrolyzed to produce Compound K. can be used

본 발명에 있어서, 상기 (b) 단계는 20 ~ 40℃, 바람직하게는 24 ~ 32 ℃, 더 바람직하게는 26 ~ 30℃의 온도에서 진행되는 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the step (b) may be characterized in that it is carried out at a temperature of 20 ~ 40 ℃, preferably 24 ~ 32 ℃, more preferably 26 ~ 30 ℃, but is not limited thereto.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않은 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for exemplifying the present invention, and it is obvious to those skilled in the art that the scope of the present invention is not construed as being limited by these examples.

[실시예][Example]

실험 재료 및 방법Experimental Materials and Methods

곰팡이는 매주에서 분리한 자낭균류 누룩곰팡이 속에 속하는 아스퍼질러스 튜빙센시스(Aspergillus tubingensis) KCTC 14166BP균주를 사용하였다. 아스퍼질러스 튜빙센시스 균주는 효소활성이 우수하다고 알려져 있다. Aspergillus tubingensis ( Aspergillus tubingensis ) KCTC 14166BP strain belonging to the genus Aspergillus Aspergillus mold isolated from Juju was used as the mold. Aspergillus tubingsensis strains are known to have excellent enzymatic activity.

상기 곰팡이의 포자 형성을 위해 아스퍼질러스 튜빙센시스 (Aspergillus tubingensis)를 감자한천배지 (Potato dextrose agar medium, PDA, BD Difco (Becton Dickinson and company, USA)에 28 ℃에서 14일간 평판배양하는 것이 바람직하다. 평판배양 된 petri dish 내 포자를 0.1 % triton X-100이 함유된 탈이온수로 포자를 회수하여 거즈로 거른 후 일정 농도의 포자액을 감자배지 (Potato dextrose borth, PDB, BD Difco (Becton Dickinson and company, USA)에서 24 시간 동안 성장배양하였다. 성장배양에서 성장한 성장배양액 내 균사를 100 ㎖ 생산배지로 5 % (v/v)를 옮긴 후 28 ℃, 150 rpm으로 배양하며, 배양 중 미국 인삼 추출물 (Ace EMzyme, Ansung)을 기질로 첨가하여 진세노사이드 컴파운드 케이를 생산하였다. 모든 배양에서 사용 된 배지에는 0.2 %(w/v) 쌀짚이 첨가되었다.For sporulation of the fungus , Aspergillus tubingensis is plated on potato dextrose agar medium, PDA, BD Difco (Becton Dickinson and company, USA) at 28 ° C. for 14 days. Preferably The spores in the plated petri dish were recovered with deionized water containing 0.1% triton X-100, filtered through gauze, and then the spore solution at a certain concentration was placed in a potato medium (Potato dextrose borth, PDB, BD Difco (Becton Dickinson and company, USA) for 24 hours. After transferring 5% (v/v) of the mycelia in the growth culture medium grown in the growth culture medium to 100 ml production medium, culture at 28 ° C and 150 rpm, American ginseng during culture The extract (Ace EMzyme, Ansung) was added as a substrate to produce ginsenoside compound K. 0.2% (w/v) rice straw was added to the medium used in all cultures.

추가적인 스크리닝을 위해 순수 분리된 Rb2(Ambo Institute, Daejeon, Korea)를 기질로 하여 컴파운드 케이로의 전환 반응을 실시하였다.For additional screening, a conversion reaction into compound K was performed using purified Rb 2 (Ambo Institute, Daejeon, Korea) as a substrate.

PDA 배지에 20 % glycerol 0.5 ㎖를 이용하여 동결 건조 된 아스퍼질러스 튜빙센시스 (Aspergillus tubingensis) 포자액을 10 ㎕를 접종하여 28 ℃에서 14일간 배양하였다. 10 μl of lyophilized Aspergillus tubingensis spore solution was inoculated with 0.5 ml of 20% glycerol in a PDA medium and cultured at 28° C. for 14 days.

또한, 상기 균주의 균제량을 측정하는 과정에서 Whatman No.1 filter paper(Cytiva Whatman, Incheon)를 이용하여 배양액을 여과하고, 탈이온수로 세척하여 105 ℃ 오븐에서 12 시간 건조시킨 후 균체량을 측정하였다.In addition, in the process of measuring the amount of bacteria of the strain, the culture solution was filtered using Whatman No.1 filter paper (Cytiva Whatman, Incheon), washed with deionized water, dried in an oven at 105 ° C. for 12 hours, and then the amount of bacteria was measured. .

세포 외 효소 유도제 종류에 따른 컴파운드 케이의 생산량 확인 결과Result of confirming the production of Compound K according to the type of extracellular enzyme inducer

본 발명은α-L-arabinosidase 및 β-d-glucosidase 활성에 대한 유도제의 효과를 조사하기 위하여 배지 조성에 Arabinogalactan powder, Arabic gum, Graphfruit pectin, Apple pectin, Rice straw, Sugar beet sludge 또는 Sugar beet fiber 를 첨가하여 총 7가지 세포외 효소 유도제에 따른 컴파운드 케이의 생산량을 비교하였다.In the present invention, Arabinogalactan powder, Arabic gum, Graphfruit pectin, Apple pectin, Rice straw, Sugar beet sludge or Sugar beet fiber were added to the medium composition to investigate the effect of the inducer on α -L-arabinosidase and β -d-glucosidase activity. In addition, the production of Compound K according to a total of 7 extracellular enzyme inducers was compared.

그 결과, 본 발명은 배지 조성에 0.2 % Rice straw 첨가하는 경우 가장 컴파운드 케이 생산량을 나타낸다는 것을 확인하였다. Rice straw는 글루코스와 아라비노스를 함유하고 있으며, 식품에 사용될 수 있다. 즉, Rice traw를 유도제로 사용하는 경우 효소 활성 및 케이 생산량을 가장 효과적으로 증가시킬 수 있음을 나타낸다(도 1).As a result, it was confirmed that the present invention exhibits the highest compound K production when 0.2% Rice straw is added to the medium composition. Rice straw contains glucose and arabinose and can be used for food. That is, when Rice traw is used as an inducer, enzyme activity and K production can be most effectively increased (FIG. 1).

탄소원 종류에 따른 컴파운드 케이의 생산량 확인 결과Result of confirming the production of Compound K according to the type of carbon source

본 발명에서 탄소원 종류에 따른 컴파운드 케이의 생산량 실험은 Citrus pectin 20 g/L, Corn steep solid 10 g/L, 2 g/L Rice straw, KH2PO4 5 g/L, Na2HPO4 5 g/L, MgSO4 .7H2O 0.3 g/L, CaCl2 0.3 g/L, FeSO4 .7H2O 5.0 mg/L, MnSO4 . H2O 1.3 mg/L 가 포함된 배지 (pH 5.0)를 사용하였다. 시트러스 펙틴 (Citrus pectin), 셀룰로스 (Cellulose), 프럭토스 (Fructose), 수크로스 (Sucrose), 락토오스 (Lactose) 또는 밀기울 (Wheat bran)을 탄소원으로 하여 총 5가지 탄소원 종류에 컴파운드 케이의 생산량을 비교하였다. 또한, 질소원으로 옥수수 침지액 고형물 (Corn steep solid)을 동일하게 사용하였다.In the present invention, the production experiment of compound K according to the type of carbon source was Citrus pectin 20 g / L, Corn steep solid 10 g / L, 2 g / L Rice straw, KH 2 PO 4 5 g / L, Na 2 HPO 4 5 g /L, MgSO 4 . 7H 2 O 0.3 g/L, CaCl 2 0.3 g/L, FeSO 4 . 7H 2 O 5.0 mg/L, MnSO 4 . A medium (pH 5.0) containing 1.3 mg/L of H 2 O was used. Comparing the production of Compound K for a total of 5 carbon sources using Citrus pectin, Cellulose, Fructose, Sucrose, Lactose or Wheat bran as carbon sources did In addition, as a nitrogen source, corn steep solid was equally used.

그 결과, 본 발명은 수크로스를 탄소원으로 사용하는 경우 가장 높은 컴파운드 케이 생산량을 나타낸다는 것을 확인하였다(도 2a). 또한, 수크로스를 탄소원으로 고정하여 농도별로 비교했을 때 10 g/L에서 가장 높은 컴파운드 케이 생산량을 나타낸다는 것을 확인하였다(도 2b). As a result, it was confirmed that the present invention exhibited the highest compound K production when sucrose was used as a carbon source (FIG. 2a). In addition, when sucrose was fixed as a carbon source and compared by concentration, it was confirmed that 10 g/L exhibited the highest compound K production (FIG. 2b).

또한, 추가적으로 수크로스를 탄소원으로 사용하는 또다른 연구(2007 The Society for Applied Microbiology, Journal of Applied Microbiology 104 (2008) 699-706)의 배지(P. bainier sp. Medium)로 곰팡이를 발효시키는 경우와 본 발명의 배지(control medium)로 곰팡이를 발효시키는 경우에 컴파운드 케이의 생산량을 비교하는 실험을 수행하였다(도 2c). 기질은 2 g/L 농도의 American ginseng extract 사용하였으며, 발효 시작 후 72 시간 째에 기질을 첨가하였으며 144 h에 발효를 종료하였다.In addition, another study using sucrose as a carbon source (2007 The Society for Applied Microbiology, Journal of Applied Microbiology 104 (2008) 699-706) in the case of fermenting fungi with medium (P. bainier sp. Medium) and An experiment was performed to compare the production of Compound K when fungi were fermented with the control medium of the present invention (FIG. 2c). As a substrate, American ginseng extract at a concentration of 2 g/L was used, and the substrate was added 72 hours after the start of fermentation, and fermentation was terminated at 144 hours.

그 결과, A. tubingensis 를 이용한 발효에서 낮은 농도의 수크로스를 탄소원으로 사용하는 경우 컴파운드 케이의 생산률이 높다는 것을 확인하였다. 30 g/L의 농도의 수크로스를 사용한 경우 컴파운드 케이로의 전환율이 60%이며, 20 g/L 농도의 수크로스를 사용한 경우 컴파운드 케이로의 전환율이 67.1 %임을 확인하였다. 나아가, 10 g/L 농도의 수크로스를 사용한 경우 컴파운드 케이로의 전환율이 89.3 %임을 확인하였다.As a result, it was confirmed that the production rate of Compound K was high when a low concentration of sucrose was used as a carbon source in fermentation using A. tubingensis . It was confirmed that the conversion rate to Compound K was 60% when sucrose at a concentration of 30 g/L was used, and the conversion rate to Compound K was 67.1% when sucrose at a concentration of 20 g/L was used. Furthermore, it was confirmed that the conversion rate to compound K was 89.3% when sucrose at a concentration of 10 g/L was used.

대조군 및 실험군의 배지 조성Media composition of control group and experimental group control mediumcontrol medium C sourceC source 20 g/L sucrose20 g/L sucrose N sourceN source 10 g/L soy protein concentrate10 g/L soy protein concentrate P sourceP source 2 g/L KH₂PO₄,2 g/L KH₂PO₄, Metal ionMetal ion 0.3 g/L CaCl₂, 0.3 g/L MgSO₄·7H₂O, 1.3 mg/L MnSO₄·7H₂O, 5 mg/L FeSO₄·7H₂O0.3 g/L CaCl₂, 0.3 g/L MgSO₄ 7H₂O, 1.3 mg/L MnSO₄ 7H₂O, 5 mg/L FeSO₄ 7H₂O SubstrateSubstrate 2 g/L American ginseng extract (72 h) 2 g/L American ginseng extract (72 h) P. bainier spP. bainier sp. . Medium . Medium C sourceC source 30 g/L sucrose30 g/L sucrose N sourceN source 30 g/L soybean steep powder, 1 g/L (NH₄)₂SO₄30 g/L soybean steep powder, 1 g/L (NH₄)₂SO₄ InducerInducer 1 g/L Wheat bran powder1 g/L Wheat bran powder Metal ionMetal ion 2 g/L MgSO₄ · 7H₂O, 1 g/LCaCl₂2 g/L MgSO₄ 7H₂O, 1 g/LCaCl₂ SubstrateSubstrate 2 g/L American ginseng extract (72 h)2 g/L American ginseng extract (72 h)

즉, 10 g/L의 농도로 수크로스를 탄소원으로 하는 경우 효소 활성 및 케이 생산량을 가장 효과적으로 증가시킬 수 있음을 나타낸다.That is, it shows that enzyme activity and K production can be most effectively increased when sucrose is used as a carbon source at a concentration of 10 g/L.

질소원 종류에 따른 컴파운드 케이의 생산량 확인 결과Result of confirming the production of Compound K according to the type of nitrogen source

본 발명에서 질소원 종류에 따른 컴파운드 케이의 생산량 실험은 Sucrose 20 g/L, Corn steep solid 10 g/L, 2 g/L Rice straw, KH2PO4 5 g/L, Na2HPO4 5 g/L, MgSO4 .7H2O 0.3 g/L, CaCl2 0.3 g/L, FeSO4 .7H2O 5.0 mg/L, MnSO4 . H2O 1.3 mg/L가 포함된 배지(pH 5.0)를 사용하였다. 옥수수 침지액 고형물 (Corn steep solid), 콩 단백질 파우더 (Soy protein powder), 농축 대두 단백 (Soy protein concentrate), 효모 추출물 (Yeast extract), 요소 (Urea)를 질소원으로 하여 총 5가지 질소원 종류에 따른 컴파운드 케이의 생산량을 비교하였다.In the present invention, the yield experiment of compound K according to the type of nitrogen source is sucrose 20 g / L, Corn steep solid 10 g / L, 2 g / L Rice straw, KH 2 PO 4 5 g / L, Na 2 HPO 4 5 g / L, MgSO 4 . 7H 2 O 0.3 g/L, CaCl 2 0.3 g/L, FeSO 4 . 7H 2 O 5.0 mg/L, MnSO 4 . A medium (pH 5.0) containing 1.3 mg/L of H 2 O was used. Corn steep solid, soy protein powder, soy protein concentrate, yeast extract, and urea as nitrogen sources. The production of Compound K was compared.

그 결과, 본 발명은 농축 대두 단백을 질소원으로 사용하는 경우 가장 높은 컴파운드 케이 생산량을 나타낸다는 것을 확인하였다 (도 3a). 또한, 농축 대두 단백을 질소원으로 고정하여 농도별로 비교했을 때 10 g/L에서 가장 높은 컴파운드 케이 생산량을 나타낸다는 것을 확인하였다(도 3b). 즉, 10 g/L의 농도로 농축 대두 단백을 질소원으로 하는 경우 효소 활성 및 케이 생산량을 가장 효과적으로 증가시킬 수 있음을 나타낸다.As a result, it was confirmed that the present invention exhibited the highest compound K production when using concentrated soybean protein as a nitrogen source (FIG. 3a). In addition, when concentrated soybean protein was fixed as a nitrogen source and compared by concentration, it was confirmed that 10 g / L exhibited the highest compound K production (FIG. 3b). That is, it shows that enzyme activity and K production can be most effectively increased when concentrated soybean protein is used as a nitrogen source at a concentration of 10 g/L.

온도에 따른 컴파운드 케이의 생산량 확인 결과 Result of confirming the production of compound K according to temperature

본 발명은 상기 발효 배지 조성으로 배양하고 48시간 이후 1 g/L 미국 인삼 추출물을 첨가하여 26 내지 32 ℃의 온도에서 144 시간 동안 발효를 진행하여 컴파운드 케이의 생산량을 비교하였다. In the present invention, after culturing with the above fermentation medium composition and adding 1 g/L American ginseng extract after 48 hours, fermentation was performed at a temperature of 26 to 32 ° C. for 144 hours, and the yield of Compound K was compared.

그 결과, 본 발명은 28 ℃의 온도에서 가장 높은 컴파운드 케이 생산량을 나타낸다는 것을 확인하였다(도 4),As a result, it was confirmed that the present invention exhibits the highest compound K production at a temperature of 28 ° C. (FIG. 4),

기질 첨가 시간에 따른 컴파운드 케이의 생산량 확인 결과 Result of confirming the yield of Compound K according to the substrate addition time

본 발명은 곰팡이의 성장 및 전환 반응을 동시에 하는 발효법을 진행하였다. 기질(예컨대, 인삼 추출물) 첨가 시간에 따른 컴파운드 케이의 생산량을 비교하기 위하여 발효 후 24 ~ 84 시간 동안 12 시간 간격으로 기질을 첨가하였다.In the present invention, a fermentation method in which growth and conversion of fungi are simultaneously performed was performed. In order to compare the production of Compound K according to the addition time of the substrate (eg, ginseng extract), the substrate was added at 12-hour intervals for 24 to 84 hours after fermentation.

그 결과, 발효 후 60 시간 째 인삼 추출물을 첨가 했을 때 가장 높은 컴파운드 케이 생산량을 나타낸다는 것을 확인하였다(도 5).As a result, it was confirmed that the highest compound K production was exhibited when the ginseng extract was added at 60 hours after fermentation (FIG. 5).

기질 농도에 따른 컴파운드 케이의 생산량 확인 결과 Result of confirming the production of Compound K according to the substrate concentration

본 발명은 곰팡이의 성장 및 컴파운드 케이의 전환 반응을 동시에 하는 발효법을 진행하였다. 첨가되는 기질(예컨대, 인삼 추출물) 농도에 따른 컴파운드 케이의 생산량을 비교하기 위하여 발효 후 60 시간에 1 내지 16 g/L 농도의 기질을 탈이온수에 용해시켜 첨가하였다. In the present invention, a fermentation method was performed in which growth of mold and conversion of Compound K were performed simultaneously. In order to compare the yield of Compound K according to the concentration of the substrate (eg, ginseng extract) added, the substrate at a concentration of 1 to 16 g/L was dissolved in deionized water and added at 60 hours after fermentation.

그 결과, 기질의 농도가 증가할수록 파낙사다이올계 진세노사이드로부터 컴파운드 케이로의 전환율은 감소하였지만 생산량은 기질의 농도가 증가할수록 증가하여 기질의 농도9 g/L 경우에서 전환율은 78.9 %로 상대적으로 낮았지만, 컴파운드 케이 생산량은 2.72 mM로 가장 높은 것을 확인하였다. 또한, 9 g/L 이후 농도에서는 높은 기질 농도로 인한 세포 독성으로 인해 생산량도 감소하는 것을 확인하였다(도 6).As a result, as the concentration of the substrate increased, the conversion rate from panaxadiol-based ginsenoside to Compound K decreased, but the yield increased as the concentration of the substrate increased. The conversion rate was 78.9% when the concentration of the substrate was 9 g/L. , but the compound K production was confirmed to be the highest at 2.72 mM. In addition, at concentrations after 9 g / L, it was confirmed that the production also decreased due to cytotoxicity due to high substrate concentration (FIG. 6).

기질 농도 및 기질 첨가 방법에 따른 컴파운드 케이의 생산량 확인 결과 Result of confirming the yield of Compound K according to substrate concentration and substrate addition method

본 발명은 곰팡이 발효에서 기질인 인삼 추출물을 9 g/L의 농도로 첨가하는 경우 컴파운드 케이 생산량이 2.72 mM로 가장 높은 것을 확인 하였다. 또한, 9 g/L보다 더 높은 농도에서는 세포 독성으로 인해 컴파운드 케이 생산량이 감소하는 것을 확인하였다. 따라서, 높은 농도의 인삼 추출물에 대한 세포 독성을 줄여 컴파운드 케이 생산량을 높이기 위해 발효 후 60 시간 째 인삼 추출물을 첨가 하는 것을 대조군으로 하여 기질 농도 및 기질 첨가 방법을 달리하여 컴파운드 케이의 생산량을 비교하였다. In the present invention, when ginseng extract, which is a substrate in fungal fermentation, was added at a concentration of 9 g/L, it was confirmed that the compound K production was the highest at 2.72 mM. In addition, at a concentration higher than 9 g / L, it was confirmed that the production of Compound K decreased due to cytotoxicity. Therefore, in order to increase the production of Compound K by reducing the cytotoxicity of the high concentration of ginseng extract, the addition of the ginseng extract at 60 hours after fermentation was used as a control, and the production of Compound K was compared by varying the substrate concentration and method of adding the substrate.

그 결과, 48 시간 째 및 60 시간 째 두 번에 걸쳐 각각 8 g/L 농도의 기질을 간헐적으로 첨가하는 경우 발효 후 144 시간 기준으로 파낙사다이올계 진세노사이드로부터 컴파운드 케이로의 전환율은 64.3 %이고, 이는 실시예 7의 결과에 비해 약 0.8배 감소한 결과이다. 다만, 컴파운드 케이 생산량은 실시예 7의 결과에 비해 약 1.45 배 증가한 3.96 mM로 유의하게 증가한 것을 확인하였다. 8 g/L 보다 높은 농도의 기질을 간헐적으로 첨가하는 경우에는 컴파운드 케이 전환율 및 생산량 모두 낮아지는 것을 확인하였다(표 2). 즉, 곰팡이 발효 후 60 시간 째에16 g/L 농도의 기질을 첨가하는 경우는 세포 독성이 매우 강해 컴파운드 케이 전환율 및 생산량이 낮은 것에 반해(도 6) 발효 후48 시간 째 및 60 시간 째에 각각 8 g/L농도의 기질을 첨가하는 경우 효과적으로 컴파운드 케이를 생산할 수 있다(표 2).As a result, when the substrate at a concentration of 8 g/L was intermittently added twice at 48 hours and 60 hours, respectively, the conversion rate from panaxadiol-based ginsenoside to Compound K was 64.3% at 144 hours after fermentation. , which is a result of about 0.8 times decrease compared to the result of Example 7. However, it was confirmed that the compound K production was significantly increased to 3.96 mM, which is about 1.45 times higher than the result of Example 7. It was confirmed that both the compound K conversion rate and yield were lowered when the substrate concentration higher than 8 g/L was intermittently added (Table 2). That is, when the substrate at a concentration of 16 g / L was added at 60 hours after fungal fermentation, the cytotoxicity was very strong, and the conversion rate and production of Compound K were low (FIG. 6), whereas at 48 hours and 60 hours after fermentation, respectively Compound K can be effectively produced when a substrate with a concentration of 8 g/L is added (Table 2).

기질 농도 및 기질 첨가 방법에 따른 컴파운드 케이의 생산량 비교Comparison of compound K yield according to substrate concentration and substrate addition method RunRun Feed time
Feed time
Total PPDAG
extract
(g/L)
Total PPDAG
extract
(g/L)
Coversion yield
(%)
Coverage yield
(%)
Compound-K
(g/L)
Compound-K
(g/L)
Productivity
(mg/L/h)
Productivity
(mg/L/h)
48 h48h 60 h60h 72 h72h AGE (g/L)
AGE (g/L)
1One 1One 1One 00 22 98.2 ± 1.3498.2 ± 1.34 0.47 ±± 0.010.47 ± ± 0.01 3.26 ± 0.043.26 ± 0.04 22 22 22 00 44 95.7 ± 1.9195.7 ± 1.91 0.92 ± 0.020.92 ± 0.02 6.38 ± 0.126.38 ± 0.12 33 00 22 22 44 94.1 ± 2.3394.1 ± 2.33 0.90 ± 0.020.90 ± 0.02 6.27 ± 0.156.27 ± 0.15 44 33 33 00 66 90.6 ± 1.5790.6 ± 1.57 1.30 ± 0.021.30 ± 0.02 9.06 ± 0.149.06 ± 0.14 55 00 33 33 66 87.3 ± 0.9487.3 ± 0.94 1.26 ± 0.011.26 ± 0.01 8.73 ± 0.088.73 ± 0.08 66 44 44 00 88 86.3 ± 1.1986.3 ± 1.19 1.66 ± 0.021.66 ± 0.02 11.5 ± 0.1411.5 ± 0.14 77 00 44 44 88 85.6 ± 1.2885.6±1.28 1.64 ± 0.021.64 ± 0.02 11.4 ± 0.1511.4 ± 0.15 88 00 99 00 99 78.9 ± 1.4078.9 ± 1.40 1.70 ± 0.031.70 ± 0.03 11.8 ± 0.1011.8 ± 0.10 99 4.54.5 4.54.5 00 99 85.3 ± 2.3085.3±2.30 1.84 ± 0.051.84±0.05 12.7 ± 0.1712.7 ± 0.17 1010 00 4.54.5 4.54.5 99 86.4 ± 2.1086.4 ± 2.10 1.86 ± 0.051.86 ± 0.05 12.9 ± 0.1612.9 ± 0.16 1111 55 55 00 1010 83.2 ± 1.4083.2 ± 1.40 1.99 ± 0.031.99 ± 0.03 13.8 ± 0.1213.8 ± 0.12 1212 00 55 55 1010 81.6 ± 1.5081.6±1.50 1.95 ± 0.041.95 ± 0.04 13.6 ± 0.1213.6 ± 0.12 1313 66 66 00 1212 81.3 ± 0.9081.3 ± 0.90 2.34 ± 0.032.34±0.03 16.2 ± 0.0916.2±0.09 1414 77 77 00 1414 71.4 ± 1.1071.4 ± 1.10 2.39 ± 0.042.39 ± 0.04 16.6 ± 0.1316.6 ± 0.13 1515 88 88 00 1616 64.3 ± 1.4064.3 ± 1.40 2.47 ± 0.052.47 ± 0.05 17.1 ± 0.1917.1 ± 0.19 1616 99 99 00 1818 55.5 ± 2.0055.5±2.00 2.39 ± 0.092.39 ± 0.09 16.6 ± 0.3016.6 ± 0.30 1717 1010 1010 00 2020 44.2 ± 1.7044.2 ± 1.70 2.12 ± 0.082.12 ± 0.08 14.7 ± 0.2814.7 ± 0.28 1818 12.512.5 12.512.5 00 2525 37.5 ± 3.1137.5 ± 3.11 2.25 ± 0.072.25 ± 0.07 15.6 ± 0.4915.6 ± 0.49 1919 1515 1515 00 3030 30.2 ± 2.9630.2 ± 2.96 2.17 ± 0.062.17 ± 0.06 15.1 ± 0.4515.1 ± 0.45

곰팡이 발효 시간에 따른 컴파운드 케이의 생산량 확인 결과Result of confirming the production of Compound K according to the mold fermentation time

본 발명은 상기 실험들을 통해 확인한 컴파운드 케이 생산량을 효과적으로 증가시킬 수 있는 탄소원, 질소원, 온도, 기질의 농도 및 기질 첨가 방법을 이용하여 아스퍼질러스 튜빙센시스(Aspergillus tubingensis) KCTC 14166BP 의 발효 시간에 따른 컴파운드 케이의 생산량을 확인하였다(도 7). 16 g/L 농도의 미국 인삼 추출물을 기질로 사용하였고, 아스퍼질러스 튜빙센시스(Aspergillus tubingensis) KCTC 14166BP 균주를 이용하여 144 시간까지의 발효 결과, 발효 144 시간에 컴파운드 케이 전환율이 64.3 %인 것을 확인하였다.The present invention is based on the fermentation time of Aspergillus tubingensis KCTC 14166BP using the carbon source, nitrogen source, temperature, substrate concentration and substrate addition method that can effectively increase the compound K production confirmed through the above experiments. The production amount of Compound K was confirmed (FIG. 7). American ginseng extract at a concentration of 16 g / L was used as a substrate, and as a result of fermentation up to 144 hours using Aspergillus tubingensis KCTC 14166BP strain, the compound K conversion rate at 144 hours of fermentation was 64.3% Confirmed.

Claims (12)

세포 외 효소 유도제, 질소원 및 탄소원으로서 수크로스를 포함하는, 컴파운드 케이 생산용 배지 조성물.
A medium composition for producing Compound K, comprising sucrose as an extracellular enzyme inducer, a nitrogen source, and a carbon source.
제1항에 있어서,
상기 세포 외 효소 유도제는 쌀짚인 것을 특징으로 하는, 조성물.
According to claim 1,
The extracellular enzyme inducer is characterized in that rice straw, the composition.
제1항에 있어서,
상기 질소원은 대두 단백인 것을 특징으로 하는, 조성물.
According to claim 1,
The nitrogen source is characterized in that the soybean protein, the composition.
제2항에 있어서,
상기 쌀짚은 0.01 ~ 1.0% (w/v)의 농도로 포함되는 것을 특징으로 하는, 조성물.
According to claim 2,
The rice straw is characterized in that contained in a concentration of 0.01 ~ 1.0% (w / v), the composition.
제1항에 있어서,
상기 수크로스는 1 g/L 내지 50 g/L의 농도로 포함되는 것을 특징으로 하는, 조성물.
According to claim 1,
The composition, characterized in that the sucrose is included in a concentration of 1 g / L to 50 g / L.
제3항에 있어서,
상기 대두 단백은 1 g/L 내지 50 g/L의 농도로 포함되는 것을 특징으로 하는, 조성물.
According to claim 3,
The soy protein is characterized in that contained in a concentration of 1 g / L to 50 g / L, the composition.
다음과 같은 단계를 포함하는, 컴파운드 케이 생산 방법:
(a) 곰팡이를 배양하여 균사체를 형성하는 단계; 및
(b) 상기 균사체를 상기 제1항 내지 제4항 중 하나의 배지 조성물로 발효시키는 단계.
A method for producing Compound K, comprising the steps of:
(a) culturing the mold to form a mycelium; and
(b) fermenting the mycelium with the medium composition of any one of claims 1 to 4.
제 7항에 있어서,
상기 (b) 단계는 상기 균사체에 총 8 ~ 50 g/L 농도의 기질을 첨가하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
According to claim 7,
The method (b) further comprising the step of adding a substrate at a concentration of 8 to 50 g / L in total to the mycelium.
제8항에 있어서,
상기 기질은 간헐적으로 첨가되는 것을 특징을 하는, 방법.
According to claim 8,
characterized in that the substrate is added intermittently.
제 7항에 있어서,
상기 (a) 단계의 상기 곰팡이는 식품 곰팡이인 것을 특징으로 하는, 방법.
According to claim 7,
Characterized in that the mold in step (a) is a food mold.
제7항에 있어서,
상기 (b) 단계의 기질은 인삼 추출물인 것을 특징으로 하는, 방법.
According to claim 7,
Characterized in that the substrate of step (b) is a ginseng extract, the method.
제7항에 있어서,
상기 (b) 단계는 26 ~ 32 ℃의 온도에서 진행되는 것을 특징으로 하는, 방법.
According to claim 7,
The step (b) is characterized in that carried out at a temperature of 26 ~ 32 ℃, method.
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