KR100472964B1 - 사포닌분해물을 함유하는 발효인삼 및 그 제조방법 - Google Patents

사포닌분해물을 함유하는 발효인삼 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

인삼성분인 배당체(saponin)성분을 분해하여 사포닌분해물, 즉 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol 중 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 발효인삼을 제공하는 것이다. 인삼을 미생물로 발효하여 얻어진 발효인삼으로 이 발효인삼 중에는 사포닌분해물, 즉 20(S)-protopanaxadiol 20-O-

Description

사포닌분해물을 함유하는 발효인삼 및 그 제조방법{Fermentative ginseng containing Bacterial hydrolyzing ginseng saponin and its manufacturing method.}
(발명에 속하는 기술분야)
이 발명은 인삼을 미생물로 발효할 때 얻어지는 발효인삼으로 이 발효인삼 중에는 사포닌분해물, 즉 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol 중 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 발효인삼 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.
(종래기술)
인삼은 다양한 효능 때문에 고래로부터 만능약으로 쓰여져 왔다. 그런데 인삼 중의 유효성분인 사포닌은 glucose, arabinose, rhamnose 등과 결합된 배당체로서 경구섭취 후 생체소화효소에 의하여 거의 분해되지 않고 (Hasegawa H., et al., Microbial Ecology in Health and Disease, 12, 85-91, 2000) 오로지 장내세균에 의하여 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol로 분해된 후 흡수된다.(Hasegawa H., et al., Planta Medica, 62, 453-457, 1996)
그런데 장내세균의 구성은 개인차가 크므로 사포닌의 흡수는 개인차에 따라 달라질 수 있다. 발명자는 사포닌분해능이 약효에 영향을 미치는 점을 마우스를 이용하여 암전이 실험으로 분명히 하였다.(Hasegawa H., et al., Planta Medica, 64, 696-700, 1998) 아울러 발명자는 실제로 사람에 있어서도 사포닌분해능에서 개체차가 상당히 크다는 것도 확인했다.(Hasegawa H., et al., Planta Medica, 63, 436-440, 1997)
장내세균은 체질 및 식생활의 영향을 받기 쉽고 따라서 개체차가 크고 또한 민족차에 있어서는 더욱 현저하다. 이와같은 점이 인삼의 치료현장에서 경험하는 약효의 개체차의 하나의 원인이 될 수 있다는 것을 용이하게 상상할 수 있다.
위와같은 이유로 발명자는 미리 장내세균을 이용하여 사포닌분해물을 생체외에서 제조하고 장내세균에 의한 개체차의 영향을 배제한 형태로 제공하는 것을 가능하게 하였다.(특개평 10-99094호 공보, 미국특허 제 5925537호)
그 제조방법에는 사포닌분해물의 생성율에는 문제가 없으나 부차반응에 의한 장내세균 특유의 냄새물질을 포함한 대사물이 생성될 수 있으므로 생성 사포닌분해물을 배양배지에서 분리, 정제할 필요가 있으며 그대로는 식용으로 공급할 수가 없는 난점이 있다. 이 제조방법의 목적은 사포닌분해물 및 배양배지를 포함한 형태대로 식용 가능케 하는 것이며 맛이나 냄새, 물성, 작업성 등에서 더욱 수월한 발효인삼을 제공하는 것이다.
발명자 등은 상기과제를 해결할 수 있는 여러 미생물을 예로 검색한 결과 식용으로 공급되는 효모, 유산균, Bifidobacterium속세균 등에서 인삼을 발효함과 동시에 사포닌을 분해하는 능력(이하「사포닌분해능」이라 함)을 갖는 미생물을 발견하고 이 미생물을 사용하면 사포닌분해물을 함유한 발효인삼을 제조할 수 있음을 확인하고 이 발명을 완성하였다.
즉 이 발명은 인삼을 미생물로 발효하여 얻은 발효인삼 중에는 사포닌분해물 20(S)-protopanaxdiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol 중 적어도 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 발효인삼을 제공하는 것이다.
더욱 이 발명은 사포닌분해능을 갖는 미생물을 인삼에 접종하여 배양하는 것을 특징으로 하는 발효인삼의 제조방법을 제공하는 것이다.
이 발명에 있어서 발효인삼이란 인삼에 유산균이나 Bifidobacterium속세균 등의 미생물을 접종하여 발효한 것을 말한다. 원료로 사용되는 인삼은 수확 후 물로 세척한 것 또는 건조한 것 혹은 증자하여 건조한 것을 분말로 한 것을 말할 수 있다. 원료로 사용하는 인삼은 주성분으로 사포닌을 함유하는 인삼을 칭하며 고려인삼(Korea ginseng:Panax ginseng C. A. Meyer), 삼칠인삼(Sanchi ginseng:Panax notoginseng(burk.) F. H. Chen), 미국인삼(American ginseng:Panax quinquefolium L.), 죽절인삼(Chikusetsu ginseng:Panax japonicus C. A. Meyer), 히말라야인삼 (Himalayan ginseng:Panax pseudo-ginseng Wall.subsp.himalaicus Hara) 및 베트남인삼(Vietnamese ginseng:Panax vietnamensis Ha et Grushv.) 등을 들 수 있으나 이들 인삼에만 한정하지 않는다. 아울러 이들 인삼은 단독으로 혹은 이들을 조합하여 사용할 수 있다. 이 발명의 발효인삼은 발효인삼 중에 사포닌분해물 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol 중 적어도 하나를 함유하는 것이고, 예를들면 인삼발효를 사포닌분해능이 있는 미생물을 이용해 제조한다. 이 발효에 있어서는 사포닌분해능이 있는 미생물을 단독으로 혹은 몇 종류를 조합하여 사용할 수 있다.
이들 미생물 중 어떤 미생물이 사포닌분해능이 있는가의 유무는 예를들면 고압가열살균(121℃, 15분간)한 인삼에 미생물을 접종하여 발효한 발효인삼 중 사포닌분해물, 즉 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol을 박층크로마토그래피법(Hasegawa H., et al., Planta Medica, 62, 453-457, 1996)으로 확인할 수 있다.
이 발명의 발효인삼의 제조에 있어서 사포닌분해능이 있는 미생물(이하「사포닌분해미생물」이라 말함)로서 사용하는 미생물은 식품에 첨가할 수 있는 -glucosidase, -arabinosidase, -rhamnosidase 생성균이면 제한하지 않으며 Lactobacillus acidphilus, L.gasseri, L.mali, L.plantarum, L.buchneri, L.casei, L.plantarum, L.johnsonii, L.gallinarum, L.amylovorus, L.brevis, L.rhamnosus, L.kefir, L.paracasei, L.crispatus 등의 Lactobacillus속세균, Streptococcus thermophilus 등의 Streptococcus속세균, Lactococcus lactis 등의 Lactococcus속세균, Bifidobacterium bifidum, B.longum, B.adoloscontis, B.infantis, B.breve, B.catenulatum 등의 Bacillus속세균, Saccharomyses cerevisiae, Torulaspora delbrueckii, Candida kefir 등의 Saccharomyses속, Torulaspora속, Candida속 등에 속하는 효모들 중 앞에 기술한 방법으로 사포닌분해능을 가진다고 판단된 미생물을 들 수 있다.
이 중에서도 Lactobacillus속, Streptococcus속, Lactococcus속에 속하는 유산균, Bifidobacterium속세균이나 Saccharomyses속세균이 사포닌분해물의 생성량이나 발효인삼의 맛과 냄새가 적절하고 특히 Lactobacillus.gasseri DSM2024주, Lactobacillus.plantarum ATCC14947주 및 ATCC10241주, L.buchneri ATCC4005주, L.gasseri ATCC393주, L.mail ATCC27304주, L.gallinarum JCM2011주, L.amylovorus JCM1126주, L.brevis ATCC14869주, L.rhamnosus ATCC7469주 및 ATCC53103주, L.kefir NRIC1693주, L.paracasei NCDO-151주, Lactococcus.lactis ATCC15577주, Bifidobacterium.bifidum JCM7002주, B.adolescentis ATCC15703주, Saccharomyses.cerevisiae IFO-0309주 및 IFO-2018주는 -glucosidase, -arabinosidase, -rhamnosidase 활성이 특히 높기 때문에 바람직하다. 또한 1종의 사포닌분해미생물에서 이 발명의 발효인삼을 얻을 수 있지만 일반적으로 2종 이상을 조합하여 사용하는 쪽이 배양시간을 단축할 수 있기 때문에 바람직하다. 이 발명의 발효인삼 제조는 사포닌분해미생물을 사용하는 것 이외에는 일반적인 방법을 따른다. 예를들면 먼저 인삼을 살균처리 후 사포닌분해미생물을 접종하여 배양한 다음 이것을 균질화처리하여 발효인삼을 얻을 수 있다. 인삼발효는 사포닌분해미생물을 2종 이상 조합하여 접종하고 배양발효할 경우에는 혐기성균이면 배양기 중의 산소를 탄산가스나 질소가스 등의 불활성가스로 치환하거나 또는 산소반응제 등으로 제산소하고 혐기적 조건하에 배양할 수도 있다. 호기성균이면 산소 존재하의 호기조건을 선택한다. 더욱더 상기의 2종 이상의 미생물을 동시에 접종하고 배양할 수도 있으며 각각 접종하여 배양할 수도 있다. 한편 인삼을 발효할 때의 조건은 이용하는 미생물의 종류에 따라 설정한다.
예를들면 유산균, Bifidobacterium속세균이나 Saccharomyses속세균을 이용하는 경우에는 25℃-37℃에서 24-48시간정도 배양하는 것이 좋고, 인삼농도는 고형분을 기준으로 1%-50%가 사포닌분해물 생성량으로 바람직하다. 이 경우의 배양발효할 때 원료인 인삼에 각종 당질 등 예를들면 쌀겨, 옥수수, 전분일 경우는 10%-30%정도 포도당, 서당, 과당, 유당 등이면 0.5%-5.0%정도 첨가한다. 상기와 같이 시행하여 얻은 발효인삼은 그대로 제품화 할 수 있지만 일반적으로는 풍미를 올리거나 맛과 냄새가 좋은 제품을 만들기 위해 여러가지의 성분을 첨가, 배합하고 더 나아가 후레이바를 첨가하여 최종제품으로 할 수 있다.
이 발명의 발효인삼에 첨가, 배합하는 성분으로서는 각종 당질이나 유화제, 감미료, 산미료, 과즙 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는 포도당, 서당, 과당, 봉밀 등의 당질 솔비톨, 키실리톨, 에레스리톨, 락티톨, 파라티니드 등의 당알코올, 서당지방산에스텔, 글리세린지방산에스텔, 레시틴 등의 유화제를 들 수 있다.
이외에도 비타민A, 비타민B류, 비타민C, 비타민E 등의 각종 비타민류나 식물엑기스, 곡물성분, 야채성분, 젖성분 등을 배합하여도 수월한 냄새와 맛을 지닌 발효인삼을 제조할 수 있다. 또 이 발명의 발효인삼에 첨가 가능한 것은 요그르트계, 베리계, 오렌지계, 모과나무계, 사과계, 민트계, 포도계, 카스타드크림, 복숭아, 멜론, 바나나트로피컬, 허브, 홍차, 커피 등을 들 수 있고, 이것들을 1종류 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 후레이바의 첨가량은 한정되지 않지만 0.05%-0.5% 특히 0.1%-0.3%정도가 바람직하다. 이상 설명한 이 발명의 발효인삼은 고형상, 액상 등 어떤 형태의 제품이라도 제조가능하다. 또 발효종료 후 발효인삼에 살균처리를 시행하고 사균함유제품도 제조할 수 있다.
(실시예)
다음의 실시예 및 참고예를 서술하고 발명을 더욱더 상세하게 설명하지만 이 발명은 실시예 등에 하등 제약되는 것이 아니다. 다음의 실시예에 있어서 사포닌분해물의 정성은 이 발명자들의 방법에(Planta Medica, 62, 453-457, 1996) 따르고 박층크로마토그래피(TLC)법으로 시행하였다.
발효인삼시료 약 1g을 칭량하여 여기에 물2ml와 수포화 n-부탄올 1ml를 가하여 추출한다. 이 추출액을 원심분리(3000rpm, 10분간)하여 얻어진 상층액 2ul를 TLC에 점적한다. 동시에 사포닌분해물 표준물질로서 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol도 점적한다. TLC혼합용매(CHCl3-methanol-물 60:35:10, 하층)로 전개하여 TLC plate에 8% 바닐린 methanol / 72% 황산용액(1:5용적비)를 분무한 다음 가열(140℃, 3분)하여 적자색을 나타내는 반점을 검출한다. 사포닌분해물 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol의 Rf값은 각각 0.63, 0.70 및 0.83이었다.
(실시예1: 발효고려인삼의 제조)
고려인삼(대한민국산, 건조3년근)의 분말 200g을 정제수 400ml에 현탁하여 고압가압살균(121℃, 15분간)한 다음 Lactobacillus rhamnose ATCC7469주를 1%접종하여 37℃, 7일간 배양한다. 발효배지를 TLC법으로 분석하여 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol의 생성을 확인하였다. 80도에서 6시간 건조하여 발효인삼(170g)을 얻을 수 있다.
(참고예1)
사지냉증을 호소하는 여성 40인을 무작위로 20명씩 2군으로 나누어 이중맹검법으로 내용물이 보이지 않는 캅셀에 비발효인삼 및 실시예1에서 제조한 발효인삼을 1일 3g, 1주간 투여하였다. 이 결과 냉증이 개선된 유효율은 비발효인삼의 경우 45%인데 비하여 발효인삼의 경우 85%의 유효율을 나타내었다.
(실시예2: 발효홍삼의 제조)
홍삼(대한민국정관압제)의 분말 200g을 정제수 400ml에 현탁하여 고압가압살균(121℃, 15분간)한다. Bifidobacterium adolescentis ATTCC15703주를 1%접종하여 37℃, 7일간 배양한다. 발효배지를 TLC법으로 분석하여 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol의 생성을 확인하였다. 80도에서 6시간 건조하여 발효인삼(165g)을 얻을 수 있다.
삭제
(참고예 2)
어깨결림을 호소하는 여성 40인을 무작위로 20명씩 2군으로 나누어 이중맹검법으로 내용물이 보이지 않는 캅셀에 비발효인삼 및 실시예2에서 제조한 발효인삼을 1일 3g, 1주간 투여하였다. 이 결과 어깨결림이 개선된 유효율은 비발효인삼의 경우 35%인데 비하여 발효인삼의 경우 70%의 유효율을 나타내었다.
이상의 참고예는 발효인삼의 즉효성을 시사하는 것이다. 이것은 인삼의 발효처리로 사포닌대사물의 흡수율이 증가하였던 것에 기인하는 것으로 생각된다.
(실시예3: 발효미국인삼의 제조)
미국인삼의 분말 200g을 정제수 400ml에 현탁하여 고압가압살균(121℃, 15분간)한다. Lactobacillus gasseri DSM20243주를 1%접종하여 37℃, 7일간 배양한다. 발효배지를 TLC에 분석하여 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol의 생성을 확인하였다. 80도에서 6시간 건조하여 발효인삼(160g)을 얻을 수 있다.
삭제
삭제
(실시예4: 발효삼칠인삼의 제조)
삼칠인삼(중국 운남성산, 4년근)의 분말 200g을 정제수 400ml에 현탁하여 고압가압살균(121℃, 15분간)한다. Bifidobacterium bifidum JCM7002주를 1%접종하여 37℃, 7일간 배양한다. 발효배지를 TLC에 분석하여 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol의 생성을 확인하였다. 80도에서 6시간 건조하여 발효인삼(85g)을 얻을 수 있다.
(실시예5: 발효죽절인삼의 제조)
죽절인삼(일본국산, 4년근)의 분말 100g을 정제수 200ml에 현탁하여 고압가압살균(121℃, 15분간)한다. Saccharomyses cerevisiae IFO-0309주를 1%접종하여 37℃, 7일간 배양한다. 발효배지를 TLC법으로 분석하여 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol의 생성을 확인한다. 80도에서 6시간 건조하여 발효인삼(88g)을 얻을 수 있다.
(실시예6: 발효히말라야인삼의 제조)
히말라야인삼의 분말 100g을 정제수 200ml에 현탁하여 고압가압살균(121℃, 15분간)한다. Saccharomyses cerevisiae IFO-0309주를 1%접종하여 37℃, 7일간 배양한다. 발효배지를 TLC법으로 분석하여 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol의 생성을 확인한다. 80도에서 6시간 건조하여 발효인삼(88g)을 얻을 수 있다.
삭제
(실시예7: 발효베트남인삼의 제조)
베트남인삼(베트남국산, 5년근)의 분말 50g을 정제수 100ml에 현탁하여 고압가압살균(121℃, 15분간)한다. Lactobacillus mali ATCC27304주와 Bifidobacterium bifidum JCM7002주를 각각 1%접종하고 37℃, 7일간 배양한다.
발효배지를 TLC법으로 분석하여 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol의 생성을 확인한다. 80도에서 6시간 건조하여 발효인삼(46g)을 얻을 수 있다.
삭제
상기의 예에서 보는 바와 같이 인삼을 사포닌분해미생물을 발효함으로서 사포닌분해물 20(S)-protopanaxadiol 20-O--D-glucopyranoside, 20(S)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol을 함유하는 발효인삼을 제조할 수 있으며 이 발효인삼의 유용성이 혈액개선시험에서 실증되었다.
이 발명에 의하면 인삼 중의 유효성분인 사포닌을 미리 발효하여 분해시키므로서 비발효물에 비하여 유용성이 향상된 인삼의 발효식품을 제공할 수 있게 되었다.
아울러 인삼 사포닌의 생체이용율을 증가시키고, 장내세균에 의한 개체차의 영향을 배제한 형태의 발효인삼을 제공하게 되었다.

Claims (7)

  1. 인삼을 사포닌 분해능이 있는 락토바실러스 람노스 ATCC7469주(Lactobacilus rhamnose ATCC7469), 비피도박테리움 아돌레센티스 ATTCC15703주(Bifidobacterium adolescentis ATTCC15703), 락토바실러스 가세리 DSM20243주(Lactobacillus gasseri DSM20243), 비피도박테리움 비피듐 JCM7002주(Bifidobacterium bifidum JCM7002), 사카로마이세스 세레비지에 IFO-0309주(Saccharomyces cerevisiae IFO-0309), 락토바실러스 말리 ATCC27304(Lactobacilus mali ATCC27304), 락토바실러스 플란타룸 ATCC14947(Lactobacillus plantarum ATCC14947) 또는 락토바실러스 플란타룸 ATCC10241(Lactobacillus plantatum ATCC10241)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 미생물로 발효할 때 얻어지는 발효인삼으로 해당 발효인삼 중에 사포닌분해물 20(S)-protopanaxadiol 또는 20(S)-protopanaxatriol를 포함하는 것을 특징으로 하는 발효인삼.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 인삼은 고려인삼, 삼칠인삼, 미국인삼, 죽절인삼, 히말라야인삼 및 베트남인삼 중에서 선택되는 발효인삼.
  5. 사포닌 분해능이 있는 락토바실러스 람노스 ATCC7469주(Lactobacilus rhamnose ATCC7469), 비피도박테리움 아돌레센티스 ATTCC15703주(Bifidobacterium adolescentis ATTCC15703), 락토바실러스 가세리 DSM20243주(Lactobacillus gasseri DSM20243), 비피도박테리움 비피듐 JCM7002주(Bifidobacterium bifidum JCM7002), 사카로마이세스 세레비지에 IFO-0309주(Saccharomyces cerevisiae IFO-0309), 락토바실러스 말리 ATCC27304(Lactobacilus mali ATCC27304), 락토바실러스 플란타룸 ATCC14947(Lactobacillus plantarum ATCC14947) 또는 락토바실러스 플란타룸 ATCC10241(Lactobacillus plantatum ATCC10241)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 미생물을 인삼에 접종하고 배양하는 것을 특징으로 하는 발효인삼의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서, 상기 인삼은 고려인삼, 삼칠인삼, 미국인삼, 죽절인삼, 히말라야인삼 및 베트남인삼 중에서 선택되는 발효인삼의 제조방법
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