KR20240019790A - 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 강화된 산양삼 추출조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 강화된 산양삼 추출조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 산양삼을 특정 조건으로 추출하여 제조한 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 현저히 증진된 산양삼 추출조성물 및 그 제조방법이 개시된다.
본 발명에 따른 산양삼 추출조성물은 진세노사이드 Rg1 및 Rb1을 고함량으로 함유하고 항산화 활성이 우수하여 기능성 식품 및 화장품의 소재로 사용될 수 있다.

Description

진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 강화된 산양삼 추출조성물 및 그 제조방법 {Extracted composition of mountain-cultivated ginseng having increased ginsenoside Rg1 and Rb1 and preparation method thereof}
본 발명은 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 강화된 산양삼 추출조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 산양삼을 특정 조건으로 추출하여 제조한 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 현저히 증진된 산양삼 추출조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
삼(Ginseng)은 재배환경에 따른 인위적인 성장과 자연적인 성장의 차이와 형태학적 차이 등에 따라 인삼(人蔘), 산삼(山蔘), 또는 산양삼(山羊蔘)으로 구분한다. 특히 산양삼은 오가피과에 속하며 다년생 초목인 인삼(Panax ginseng)이 산간의 삼림하의 야생상태에서 자연적으로 성장한 산삼의 씨앗이나 유삼을 인위적으로 산에서 재배한 것을 말하며 이들을 산양삼이라 한다. 인삼의 경우에는 대부분 노두(머리 부분)가 3-7개 정도이나 산양삼은 연령에 따라 그 이상인 것이 많으며 인삼의 뿌리는 굵고 짧으나 산양삼은 길고 가늘다.
사포닌은 식물계에 널리 분포하고 있는 트리텔펜과 스테로이드계 배당체 화합물의 총칭이다. 삼의 사포닌인 진세노사이드(ginsenoside)를 함유한 산양삼은 한약처방전에서 천연 자연 산삼 다음으로 효능을 높이 평가하고 있다. 또한 재배인삼과 비교시 진세노사이드 함량이 높다고 보고되어져 있으며 재배된 인삼보다 효능 또한 뛰어남이 알려져 있다. 그러나 알려진 산양삼 관련 가공품들은 진세노사이드 함유량이 기준치 미달이거나 약리작용이 있은 진세노사이드는 거의 함유되어 있지 않은 실정이다.
진세노사이드 Rb1는 중추신경에 대한 억제작용을 나타내어 정신안정, 신경이완, 진통, 항경련, 혈압강하, 파파베린양 작용 등을 나타내는 것으로 알려져 있다. 진세노사이드 Rg1은 중추신경에 대해 흥분적으로 작용하여, 항피로작용이 있는 것으로 알려져 있다. 진세노사이드 중 Rg1 및 Rb1은 건강기능식품공전에서 기능성분, 즉 지표 성분으로 지정되어 진세노사이드 Rg1 및 Rb1을 합하여 0.8 내 지 34 mg/g으로 함유되어야 한다고 규정되어 있다.
알칼리수를 이용하여 홍삼 추출물에서 진세노사이드 Rg1 및 Rb1의 함량을 증가시키는 방법이 개시되어 있으나, 여전히 그 함량이 부족하여 새로운 방법이 개발이 요구되고 있는 실정이다 (등록특허 10-1151722호).
또한 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 현저히 증진된 산양삼 추출조성물 및 그 제조방법은 개발된 바 없다.
이에 본 발명자들은 종래 기술의 요구에 부응하기 위한 연구를 지속한 결과, 산양삼을 특정 조건으로 추출하여 제조하는 경우, 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 현저히 증진됨을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명의 목적은 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 강화된 산양삼 추출조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 강화된 산양삼 추출조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 산양삼 추출조성물을 포함하는 기능성 식품을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 산양삼 추출조성물을 포함하는 화장품을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 산양삼을 특정 조건으로 추출하여 제조한 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 증진된 산양삼 추출조성물을 제공한다.
본 발명에서 산양삼은 「산지관리법」제2조 제1호에서 정의하고 있는 산지에서 차광막 등 인공시설을 설치하지 아니하고 생산되는 삼을 칭하는 것으로, 바람직하게는 3년근에서 5년근 사이 재배된 것을 사용한다.
본 발명에서 추출은 80℃ 열수를 이용하여 환류냉각 추출을 수행한다. 추출시간은 2 ~ 4 시간이 바람직하다.
추출시 열수의 양은 산양삼의 20~25배(v/w)를 사용하고, 바람직하게는 20배를 사용한다.
상기 추출 조건의 범위를 벗어나면, 진세노사이드 Rg1 및 Rb1 함량의 증진이 미흡하다.
상기와 같은 특정 조건에서 추출된 본 발명에 따른 산양삼 추출조성물은 놀랍게도 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 현저히 증진되었다 (표 1, 도 1 및 도 2).
본 발명에 따른 산양삼 추출조성물은 진세노사이드 Rg1을 17.8 mg/g 이상 및 진세노사이드 Rb1를 12 mg/g 이상을 함유하고, 진세노사이드 Rg1과 Rb1를 합하여 30 mg/g 이상 함유한다 (표 1, 도 1 및 도 2).
본 발명에 따른 산양삼 추출조성물은, 다른 추출조건들에 비하여, 진세노사이드 Rg1 함량은 최대 약 18배, 진세노사이드 Rb1 함량은 최대 약 13배 증진된다 (표 1, 도 1 및 도 2).
본 발명에 따른 산양삼 추출조성물은 ABTS 라디칼 소거활성이 59.4% 이상 및 DPPH 라디칼 소거활성이 46.7% 이상의 높은 항산화 활성을 갖는다 (도 3 및 도 4).
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 클로로젠산 및 루틴이 강화되고 항산화 활성이 증진된 황칠나무 추출조성물의 제조방법을 제공한다.
구체적으로 상기 방법은
ⅰ) 산양삼을 건조하여 분말화하는 단계; 및
ⅱ) 산양삼 분말에 20~25배(v/w)의 80℃ 열수를 혼합하여 환류냉각 추출을 2 ~ 4시간 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제조방법에서, 산양삼 및 추출은 상기에서 정의된 바와 같다.
단계 i) 산양삼 분말 준비
산양삼을 건조하여 분말화한다.
산양삼은 흐르는 물에 세척한 후, 물기를 제거하고, 50 ~ 55℃의 드라이오븐에서 이틀간 열풍건조하고 이를 분쇄기로 분쇄하여 80 ~ 100 mesh의 체에 걸러 분말화하였다.
상기와 같은 조건으로 분말화시 산양삼으로부터 진세노사이드 Rg1 및 Rb1 을 동시에 증진된 양으로 추출할 수 있다.
단계 ii) 추출
산양삼 분말에 20~25배(v/w)의 80℃ 열수를 혼합하여 환류냉각 추출을 2 ~ 4시간 수행한다.
본 발명의 또 다른 목적에 따라서, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 증진된 산양산 추출조성물을 포함하는 기능성 식품을 제공한다.
본 발명에 따른 기능성 식품은 ABTS 라디칼 소거활성 및 DPPH 라디칼 소거활성으로 인하여 우수한 항산화 활성을 갖는다 (도 3 및 도 4).
본 발명의 또 다른 목적에 따라서, 상기 제조방법에 의해 제조된 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 증진된 산양산 추출조성물을 포함하는 화장품을 제공한다.
본 발명의 식품 또는 화장품은 본 발명의 추출조성물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 화장품 성분과 혼합되어 제조될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 제조될 수 있다.
본 발명에서 상기 식품의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 환제, 정제, 캡슐제, 차, 음료 (파우치제, 드링크제 등) 등일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 화장품의 종류는 마스크팩, 스킨, 로션, 크림 등일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명에 따른 산양삼 추출조성물은 진세노사이드 Rg1 및 Rb1을 고함량으로 함유하고 항산화 활성이 우수하여 기능성식품 및 화장품의 소재로 사용될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 기능성식품 또는 화장품은 진세노사이드 Rg1 및 Rb1의 함량이 높으며, 더불어 우수한 항산화 활성을 가져서, 지방생성 억제효과, 체중 조절, 콜레스테롤 저하, 고지혈증 개선, 동맥경화 완화, 당뇨병 개선, 비만 개선, 혈액순환 개선, 면역력 개선, 피부 미용, 여성 갱년기 증후군 개선용으로 유용하다.
도 1은 실시예 1의 산양삼 추출조성물의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램을 나타낸다.
도 2는 실시예 2의 산양삼 추출조성물의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램을 나타낸다.
도 3은 실시예 1 및 실시예 2의 산양삼 추출조성물들의 DPPH 라디칼 소거활성을 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 1 및 실시예 2의 산양삼 추출조성물들의 ABTS 라디칼 소거활성을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 산양삼 추출조성물을 포함하는 식품(음료)의 일례를 보여주는 사진이다.
다음의 실시예들에 의해 본 발명이 더 상세히 설명된다. 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되어서는 안된다.
제조예 1: 산양삼 추출조성물 제조
산양삼은 주식회사 자연애 바이오랩 농업회사법인으로부터 구입하여 사용하였다.
산양삼 분말 5 g에 물을 100ml 첨가한 후 추출온도를 80℃로 설정하여 각각 2시간 및 4시간 환류냉각장치에서 추출하여 추출조성물을 얻었다 (실시예 1 및 2).
비교를 위하여, 추출온도를 각각 70, 75, 85, 90, 95℃로 설정하여 상기와 동일한 방식으로 환류냉각장치에서 추출하여 추출조성물을 얻었다 (비교예 1 내지 10).
참조예: 분석시료
제조예에서 제조된 추출조성물 각각을 감압상태에서 여과한 후 60℃에서 3시간 가량 농축하여 농축물을 제조하였고, 각각의 농축물을 HPLC 등급의 water 5 mL에 용해하고 0.45 ㎛ 크기의 필터로 여과한 여액(1 ml)을 분석 시료로 준비하였다.
시험예 1. 진세노사이드 함량 분석
진세노사이드 분석은 고압액체크로마토그래피(HPLC, high press liquid chromatograph)로 분석하였다. 분석 컬럼은 C18 TSKgel ODS-100Z을 사용하여 시료주입량 20 ㎕, 온도는 30℃, 측정파장은 203 nm, 유속은 1.0 ㎖/min으로 하였고 이동상으로는 A용액은 HPLC water, B용액은 아세토나이트릴을 사용하였다. HPLC 분석 조건은 이동상 용액은 0분때 A용액 100% : B용액 0%로 흘려주고 5분때에는 A용액 80% : B용액 20%로 흘려주고 12분때 A용액 70% : B용액 30%, 45분때 A용액 65% : B용액 35%, 60분때 A용액 10% : B용액 90%, 65분때에 A용액 8% : B용액 92%로 이동상을 흘려주었다. 실시예 1 및 실시예 2의 진세노사이드 HPLC 크로마토그램을 각각 도 1 및 도 2에 나타냈고, 분석된 진세노사이드 Rg1 및 Rb1 함량을 표 1에 나타내었다.
추출조건 진세노사이드 함량 (mg/g)
Rg1 Rb1 합계
70℃-열수추출
2시간 (비교예 1) 14.29 10.61 24.9
4시간 (비교예 2) 9.86 6.75 16.61
75℃-열수추출
2시간 (비교예 3) 9.87 4.66 14.53
4시간 (비교예 4) 3.43 1.26 4.69
80℃-열수추출
2시간 (실시예 1) 17.85 12.22 30.07
4시간 (실시예 2) 18.31 13.64 31.95
85℃-열수추출
2시간 (비교예 5) 12.09 6.71 18.8
4시간 (비교예 6) 11.49 4.91 16.4
90℃-열수추출
2시간 (비교예 7) 6.52 3.40 9.92
4시간 (비교예 8) 13.81 9.01 22.82
95℃-열수추출
2시간 (비교예 9) 5.26 3.54 8.8
4시간 (비교예 10) 0 0 0
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 산양삼 추출조성물에서는 진세노사이드 Rg1 및 Rb1 피크가 현저히 높아진 것을 확인할 수 있다. 또한, 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 및 2의 산양삼 추출조성물은 진세노사이드 Rg1이 각각 17.85 mg/g 및 18.31 mg/g, 진세노사이드 Rb1이 각각 12.22 mg/g 및 13.64 mg/g으로 나타나, 다른 추출조건으로 추출된 비교예 1 내지 비교예 10의 산양삼 추출조성물에 비하여 현저히 증진되었음을 확인할 수 있다. 반면에 열수의 온도가 실시예들에 비하여 5℃ 낮거나 (비교예 3 및 4) 5℃ 높더라도 (비교예 5 및 6) 추출조성물에서 진세노사이드 Rg1 및 Rb1의 함량이 현저히 떨어졌다 (표 1).
시험예 2. 항산화 활성 분석
항산화 활성은 DPPH 라디칼 소거활성 및 ABTS 라디칼 소거활성을 측정하여 분석하였다.
<DPPH 라디칼 소거활성>
실시예 1 및 실시예 2의 분석시료 각각을 100 ㎕를 96 웰-플레이트에 분주하고, 0.5 mM DPPH 에탄올 용액 (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 50 ㎕를 첨가하여 혼합한 후 25℃에서 30분 동안 반응시킨 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거활성의 음성 대조구는 시료 대신 PBS를 사용하여 동일한 방법으로 진행하여 흡광도의 차이를 다음과 같은 식에 의해 백분율(%)로 산출하였으며, 그 결과를 도 3에 도시하였다.
도 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 실시예 2의 산양삼 추출조성물의 DPPH 라디칼 소거활성은 각각 46.82% (추출2시간) 및 46.77%(추출 4시간)로 높게 나타났다.
<ABTS 라디칼 소거활성>
7 mM ABTS 5ml와 140 mM K2S2O8 (potassium persulfate) 88 ㎕를 혼합한 후 상온에서 암실에서 16시간 반응시켜 ABTS 양이온 용액을 제조하였다. 이 용액을 414 nm에서 흡광도 값이 1.5가 되도록 PBS로 희석하고 조제된 희석용액 190 ㎕와 각각 실시예 1 및 실시예 2의 분석시료 10 ㎕를 혼합한 후 상온에서 6분간 반응시킨 후 734 nm에서 흡광도를 측정하였다. ABTS 라디칼 소거활성의 음성 대조구는 시료 대신 PBS를 사용하여 동일한 방법으로 진행하여 흡광도의 차이를 상기 식에 의해 백분율(%)로 산출하였으며, 그 결과를 도 4에 도시하였다.
도 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 실시예 2의 산양삼 추출조성물의 ABTS 라디칼 소거활성은 각각 61.50%(추출 2시간) 및 59.47%(추출 4시간)로 높게 나타났다.
이들 결과로부터 본 발명에 따른 산양삼 추출조성물은 항산화 활성이 우수함을 알 수 있다.
시험예 3. 이화학적 특성 분석
제조예 1에서 제조된 각각의 추출조성물의 pH, 산도 및 가용성 고형물 함량을 분석하였다. pH는 각각의 추출조성물 1 mL에 증류수 49 mL를 비이커에 옮겨 담아 pH meter (MP 200, Jenway, Lodon, UK)를 사용하여 측정하였다. 산도 측정은 pH를 측정한 시료에 0.1 N NaOH 용액으로 pH 값이 8.3±0.2까지 중화시킨 후 젖산 양으로 환산하여 %로 나타내었다. 가용성 고형물은 각 추출조성물 1 mL를 굴절당도계 (Sccharometer, W.S.R.O-90, Atago, Co., Tokyo, Japan)로 당도를 측정하였다. 그 결과를 표 2에 나타냈다.
pH 산도 (%) 가용성 고형물(brix °)
70℃-열수추출
2시간 (비교예 1) 5.14 0.13 12
4시간 (비교예 2) 5.16 0.13 12
75℃-열수추출
2시간 (비교예 3) 5.14 0.13 13
4시간 (비교예 4) 5.55 0.12 13
80℃-열수추출
2시간 (실시예 1) 5.89 0.10 13
4시간 (실시예 2) 5.78 0.10 13
85℃-열수추출
2시간 (비교예 5) 5.69 0.10 12
4시간 (비교예 6) 5.15 0.11 12
90℃-열수추출
2시간 (비교예 7) 5.12 0.11 13
4시간 (비교예 8) 5.03 0.11 13
95℃-열수추출
2시간 (비교예 9) 5.55 0.10 12
4시간 (비교예 10) 5.66 0.10 12
본 발명에 따라 제조된 산양삼 추출조성물은 pH는 약간 증가하였고, 산도 및 가용성 고형물은 크게 변화가 없었다. pH가 높을 경우에는 식품위해미생물 등의 증식이 가능하고, 너무 낮을 경우에는 과다 산이 생성되면 신맛이 강화하여 기호성에 문제가 발생할 수 있는데, 본 발명의 산양삼 추출조성물은 적당한 pH와 산도로 기호성이 좋다.
제조예 2: 음료 제조
본 발명에 따른 산양삼 추출조성물 (실시예 1)을 이용하여 하기 표 3과 같은 배합비로 혼합하여 음료 제품을 제조하였고, 포장된 제품 사진을 도 5에 나타냈다.
성분명 배합비율(중량%)
산양삼 추출조성물 96.04
산양삼배양근 3.84
비타민C 0.6
자몽종자추출물 0.6

Claims (3)

  1. 산양삼에 80℃ 열수 20배(v/w)를 첨가한 후 2시간 환류냉각 추출하여 제조한 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 증진된 산양삼 추출조성물로,
    상기 산양삼 추출조성물은 진세노사이드 Rg1을 17.8 mg/g 이상 및 진세노사이드 Rb1을 12 mg/g 이상 함유하고, DPPH 라디칼 소거활성이 46.82% 이상 및 ABTS 라디칼 소거활성이 61.50% 이상인 것인, 산양삼 추출조성물.
  2. 제 1항에 따른 산양삼 추출조성물 96.04 중량%, 산양삼배양근 3.84 중량%, 비타민 C 0.6 중량% 및 자몽종자추출물 0.6 중량%을 포함하는 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 강화된 음료.
  3. 진세노사이드 Rg1 및 Rb1이 강화된 음료의 제조방법으로, 상기 방법은
    i) 산양삼은 흐르는 물에 세척한 후, 물기를 제거하고, 50 ~ 55℃의 드라이오븐에서 이틀간 열풍건조하고 이를 분쇄기로 분쇄하여 80 ~ 100 mesh의 체에 걸러 분말화하는 단계;
    ii) 산양삼 분말에 20배(v/w)의 80℃ 열수를 혼합하여 환류냉각 추출을 2 시간 수행하여 산양삼 추출조성물을 얻는 단계; 및
    iii) 산양삼 추출조성물 96.04 중량%, 산양삼배양근 3.84 중량%, 비타민 C 0.6 중량% 및 자몽종자추출물 0.6 중량%을 혼합하는 단계;를 포함하고,
    상기 산양삼 추출조성물은 진세노사이드 Rg1을 17.8 mg/g 이상 및 진세노사이드 Rb1을 12 mg/g 이상 함유하는 것인 제조방법.
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우리 부모님 건강 챙기는 천종 산삼배양근♬, 네이버 블로그(2020.9.26), 인터넷(https://blog.naver.com/ghtkd0530/222100163686) 1부.* *

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