KR100827422B1 - 클로렐라 추출물의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클로렐라 추출물의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 클로렐라 생육인자(chlorella groth factor, CGF)를 포함하는 클로렐라 추출물을 얻기 위해 클로렐라 현탁액에 효소를 첨가하여 반응시킨 후 추출하는 클로렐라 추출물의 제조방법에 관한 것이다.

상기에서 효소는 세포벽 분해 효소, 단백질 분해 효소 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.

Description

클로렐라 추출물의 제조방법{Manufacturing method for extract of chlorella}

본 발명은 클로렐라 추출물의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 클로렐라 생육인자(chlorella groth factor, CGF)를 포함하는 클로렐라 추출물을 얻기 위해 클로렐라 현탁액에 효소를 첨가하여 반응시킨 후 추출하는 클로렐라 추출물의 제조방법에 관한 것이다.

클로렐라는 녹조식물 클로렐라과에 속하는 담수조류의 일종으로 녹민물, 습지 등에서 흔히 볼 수 있는 지름 10㎛ 이하의 구형 또는 타원형의 단세포이다. 편모가 없어 운동력이 없으며 세포는 1개의 핵과 컵 모양의 엽록체 1개가 있다. 피레노이드(pyrenoid)는 없는 경우가 많다. 성장한 세포는 분열을 통하여 증식하며, 보통 4개의 딸세포가 내생포자(內生胞子)를 형성한다. 현재 약 10종이 알려져 있다. 이들은 광합성 능력이 뛰어나고 배양하기 쉽기 때문에 식물의 광합성 연구에 흔히 사용되고 있다.

클로렐라는 5대 영양소를 비롯 40여가지의 영양소가 다 들어가 있고 우리 현 대인, 아이들에게 결핍되어 있는 미네랄, 무기질이 다량 함유되어 영양의 불균형을 해결해 줄 수 있으며, 면역력 강화, 중금속 배출, 다이옥신 흡수 억제에 대한 효과가 있다고 알려지면서 최근 웰빙 식품의 하나로 자리잡아 점차적으로 그 섭취량이 증가하고 있다. 클로렐라는 알칼리도가 높은 알칼리 식품으로 클로렐라를 꾸준히 섭취하면 체질이 산성에서 알칼리성으로 변화시켜 준다.

클로렐라의 이용에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있으며, 이중에서 클로렐라의 추출물을 얻기 위한 다양한 방법이 있다.

종래 클로렐라 추출물의 제조방법은 클로렐라 현탁액을 가열하여 단순히 열수로 추출하는 방법을 사용하고 있다. 이러한 방법은 추출공정이 단순한 장점이 있으나 추출물의 수율이 낮은 단점이 있다.

본 발명은 클로렐라 추출물 제조시 클로렐라 생육인자의 함량과 추출물의 수율을 향상시키기 위해 클로렐라 현탁액에 효소 처리와 열수 처리를 하여 클로렐라 추출물을 제조하고자 한다.

한편 본 발명과 관련된 종래 기술로서 한국공개특허공보 제1989-0011604호에 수용성인 요오드화물 혹은 요오드산염을 포함한 배양액중에서 담수 클로렐라를 배양하여 얻어진 고요오드를 함유한 담수클로렐라로부터의 열수추출물의 제조방법 및 용도에 관한 내용이 있다.

그러나 본 발명은 클로렐라 현탁액에 세포벽 분해효소 단백질 분해효소와 같은 효소를 처리하여 클로렐라 생육인자(CGF)를 함유한 고수율의 클로렐라 추출물의 제조방법과는 기술적 구성이 서로 다르다.

본 발명은 클로렐라 추출물 제조시 클로렐라 생육인자의 함량과 추출물의 수율을 향상시킬 수 있는 클로렐라 추출물의 제조하고자 한다.

본 발명은 클로렐라 현탁액에 효소 처리와 열수로 추출하여 클로렐라 추출물을 제조하는 방법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 클로렐라 추출물은 효소 처리와 열수로 추출한 다음 여과하여 여과액을 얻을 수 있고, 동결 건조하여 보관할 수 있다.

한편 본 발명의 클로렐랄 추출물은 효소 처리와 열수로 추출한 다음 여과하여 여과액을 얻은 후 상기 여과액을 동결건조하여 건조물을 얻을 수 있다.

상기에서 언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 클로렐라 추출물의 제조방법은 클로렐라 현탁액에 효소를 첨가하여 반응시킨 후 추출한다.

본 발명에서 클로렐라 추출물 제조시 클로렐라 현탁액의 pH는 6.0∼8.0으로 조절하는 것이 좋다.

본 발명에서 클로렐라 현탁액에 효소 첨가는 클로렐라 현탁액에 세포벽 분해효소, 단백질 분해효소 중에서 선택된 어느 하나 이상의 효소를 첨가하여 반응시킨 후 추출함으로써 클로렐라 추출물의 수율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에서 클로렐라 현탁액에 효소 첨가는 클로렐라 현탁액에 세포벽 분해 효소를 첨가하여 반응시킨 다음 단백질 분해효소를 첨가하여 반응시킨 후 추출함으로써 클로렐라 추출물의 수율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에서 클로렐라 현탁액에 효소 첨가는 클로렐라 현탁액에 세포벽 분해효소와 단백질 분해효소를 동시에 첨가하여 반응시킨 후 추출함으로써 클로렐라 추출물의 수율을 향상시킬 수 있다.

상기에서 세포벽 분해효소는 β-1,3-글루카나제(β-1,3-glucanase), 셀룰라아제(cellulase), 자일란나아제(xylanase), 펙티나아제(pectinase) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.

상기에서 클로렐라 현탁액에 세포벽 분해효소를 첨가하여 효소 반응시 세포벽 분해 효소를 클로렐라 현탁액의 클로렐라 고형분 대비 0.5∼2.5％ 첨가하고 각 효소의 최적 온도와 최적 pH에서 1∼3시간 동안 반응시킬 수 있다.

상기에서 단백질 분해 효소는 상용효소를 하나 이상 사용할 수 있으며 상용효소로는 예로서 파파인(papain), 코지자임(kojizyme), 알카라제(Alkalase), 에스퍼라제(esperase), 뉴트라제(nutrase), 플레보자임(flavourzyme) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.

상기에서 클로렐라 현탁액에 단백질 분해효소를 첨가하여 효소 반응시 단백질 분해효소를 클로렐라 현탁액의 클로렐라 고형분 대비 0.5∼2.5％ 첨가하고 각 효소의 최적 온도와 최적 pH에서 1∼3시간 동안 반응시킬 수 있다.

상기에서 클로렐라 현탁액에 세포벽 분해효소와 단백질 분해효소를 동시에 첨가하여 반응시 세포벽 분해효소를 클로렐라 현탁액의 클로렐라 고형분 대비 0.5 ∼2.5％와 단백질 분해효소를 클로렐라 현탁액의 클로렐라 고형분 대비 0.5∼2.5％를 동시에 첨가하고 두 효소의 최적 온도와 최적 pH를 고려하여 적당한 조건에서 1∼3시간 동안 효소 반응을 시킬 수 있다.

본 발명의 클로렐라 추출물 제조시 클로렐라 현탁액에 효소를 첨가하여 반응시킨 후 90∼100℃에서 20∼60분 동안 열수 추출하여 클로렐라 추출물을 얻을 수 있다.

본 발명의 클로렐라 추출물은 클로렐라 현탁액에 효소를 첨가하여 반응시킨 후 열수 추출하여 클로렐라 추출물을 얻고 여과수단에 의해 이를 여과시켜 여과액을 얻을 수 있다. 이때 여과수단은 본 발명의 기술분야에서 통상적으로 사용할 수 있는 여과수단이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 일예로, 여과지, 여과포, 한외여과 등의 여과수단으로 클로렐라 추출물을 여과할 수 있다.

본 발명의 클로렐라 추출물은 여과수단에 의해 여과한 클로렐라 추출물 여액을 동결건조(freeze drying) 하여 클로렐라 건조물을 얻을 수 있다. 이때 동결건조는 본 발명의 기술분야에서 통상적으로 사용할 수 있는 건조조건으로 실시할 수 있다. 일예로, 클로렐라 추출물 여액을 -20℃∼0℃에서 동결한 후 감압하여 클로렐라 추출물의 건조물을 얻을 수 있다.

본 발명에서 제조한 클로렐라 추출물에서 CGF의 함량은 추출액을 희석한 후 260nm에서의 흡광도로 측정할 수 있으며, 클로렐라 추출물의 수율은 클로렐라 추출물을 동결건조하여 무게를 측정하여 확인할 수 있다.

본 발명의 클로렐라 추출물 제조시 다양한 조건에 의해 클로렐라 현탁액으로 부터 클로렐라 추출물을 제조한바, 본 발명의 목적에 부합하는 클로렐라 추출물을 얻기 위해서는 전술한 조건으로 클로렐라 추출물을 제조하는 것이 좋다.

한편 본 발명은 상기에서 제조한 클로렐라 추출물을 함유한 건강보조식품을 포함한다.

본 발명의 클로렐라 추출물은 함유한 건강보조식품은 상기에서 제조한 클로렐라 추출물을 액상 형태로 사용하거나 또는 클로렐라 추출물은 분말화하여 분말 형태로 사용할 수 있다.

본 발명의 클로렐라 추출물은 함유한 건강보조식품은 건강보조식품 제조공정에 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 클로렐라 추출물을 액상 또는 분말 형태로 첨가하는 공정을 가함으로써 혹은 기재로 되는 식품의 제조 후에 상술한 본 발명의 클로렐라 추출물을 첨가하는 공정을 가함으로써 용이하게 얻을 수가 있다. 이때, 클로렐라 추출물은 함유한 건강보조식품은 필요에 따라 맛과 냄새 등을 향상시키기 위해 식품학적으로 사용이 가능한 첨가제를 첨가하여도 좋다.

본 발명의 클로렐라 추출물은 함유한 건강보조식품에 있어서의 클로렐라 추출물의 함유량은 식품의 종류나 기호 등에 따라 다르나, 정제(tablet), 캡슐(capsule), 환(丸), 산제 등의 제품으로 이용하는 경우에 클로렐라 추출물을 액상 또는 분말 형태로 0.1∼10중량％ 함유할 수 있다.

이하 본 발명의 내용을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

클로렐라 현탁액(2％, pH 8.0)에 세포벽 분해효소로서 투니카제(Tunicase)(β-1,3-글루카나제의 상품명, 일본 Daiwa Kasei사 제품)를 클로렐라 고형분의 0∼2.5％로 각각 첨가하고 40℃에서 3시간 반응시킨 다음 95℃에서 30분 동안 열수 추출하여 클로렐라 추출물을 제조하였다.

상기에서 제조한 클로렐라 추출물을 50배 희석하여 260nm의 흡광도로 CGF를 측정하였으며, 또한 상기에서 제조한 클로렐라 추출물을 여과지로 여과한 후 -20℃에서 동결하고 감압시켜 동결건조하여 무게를 측정하여 클로렐라 추출물의 수율을 측정하고 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.

표 1. 투니카제 효소량에 따른 클로렐라 추출물의 CGF 함량 및 수율

효소량	CGF 함량 (260nm 흡광도, 50배 희석)	추출물 수율(％)
0％(대조군)	0.617	12.8
0.5％	0.741	18.8
1.0％	0.746	24.0
2.0％	0.747	23.7
2.5％	0.741	23.8

상기 표 1의 결과에서처럼 클로렐라 현탁액에 세포벽 효소로서 투니카제를 첨가하여 효소 반응시 투니카제를 클로렐라 고형분의 1％ 사용하는 경우 추출물의 수율이 제일 우수하며, 특히 추출물의 수율면에서 대조군에 비해 2배 정도 상승하고 있음을 알 수 있었다.

<실시예 2>

클로렐라 현탁액(2％, pH 7.5)을 95℃에서 30분 동안 열수 추출하여 클로렐라 추출물을 제조하였다.

클로렐라 현탁액(2％, pH 6.0)에 단백질 분해효소로서 파파인(papain)을 클로렐라 고형분의 1.0％로 첨가하고 40℃에서 3시간 반응시킨 다음 95℃에서 30분 동안 열수 추출하여 클로렐라 추출물을 제조하였다.

클로렐라 현탁액(2％, pH 6.0)에 단백질 분해효소로서 코지자임(kojizyme)을 클로렐라 고형분의 1.0％로 첨가하고 40℃에서 3시간 반응시킨 다음 95℃에서 30분 동안 열수 추출하여 클로렐라 추출물을 제조하였다.

클로렐라 현탁액(2％, pH 7.5)에 단백질 분해효소로서 알카라제(alkalase)를 클로렐라 고형분의 1.0％로 첨가하고 40℃에서 3시간 반응시킨 다음 95℃에서 30분 동안 열수 추출하여 클로렐라 추출물을 제조하였다.

클로렐라 현탁액(2％, pH 8.0)에 단백질 분해효소로서 에스퍼라제(esperase)를 클로렐라 고형분의 1.0％로 첨가하고 40℃에서 3시간 반응시킨 다음 95℃에서 30분 동안 열수 추출하여 클로렐라 추출물을 제조하였다.

상기에서 제조한 각각의 클로렐라 추출물을 50배 희석하여 260nm의 흡광도로 CGF를 측정하였으며, 또한 상기에서 제조한 클로렐라 추출물을 여과지로 여과한 후 -20℃에서 동결하고 감압시켜 동결건조하여 무게를 측정하여 클로렐라 추출물의 수율을 측정하고 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.

표 2. 단백질 분해 효소에 따른 클로렐라 추출물의 CGF 함량 및 수율

효소	pH*	CGF 함량 (260nm 흡광도, 50배 희석)	추출물 수율(％)
대조군	7.5	0.505	12.0
papain	6.0	0.472	14.5
Kojizyme	6.0	0.499	15.5
Alkalase	7.5	0.566	20.8
Esperase	8.0	0.569	30.5

* 클로렐라 현탁액의 pH

상기 표 2의 결과에서처럼 단백질 분해 효소를 첨가하지 않고 열수 추출한 클로렐라 추출물에 비해 단백질 분해 효소를 첨가하여 반응시킨 후 열수 추출한 클로렐라 추출물의 수율이 우수함을 알 수 있었다. 특히 클로렐라 현탁액에 첨가한 각각의 단백질 분해 효소 중에서 알카라제와 에스퍼라제를 첨가하여 효소 반응시킨 후 열수 추출한 경우 CGF의 함량과 클로렐라 추출물 수율이 모두 우수함을 알 수 있었다.

<실시예 3>

클로렐라 현탁액(2％, pH 8.0)에 단백질 분해효소로서 에스퍼라제(esperase)(Novo사 제품)를 클로렐라 고형분의 0∼2.5％로 각각 첨가하고 50℃에서 3시간 반응시킨 다음 95℃에서 30분 동안 열수 추출하여 클로렐라 추출물을 제조하였다.

상기에서 제조한 클로렐라 추출물을 50배 희석하여 260nm의 흡광도로 CGF를 측정하였으며, 또한 상기에서 제조한 클로렐라 추출물을 여과지로 여과한 후 -20℃에서 동결하고 감압시켜 동결건조하여 무게를 측정하여 클로렐라 추출물의 수율을 측정하고 그 결과를 아래의 표 3에 나타내었다.

표 3. 에스퍼라제 함량에 따른 클로렐라 추출물의 CGF 함량 및 수율

효소량	CGF 함량 (260 nm 흡광도, 50배 희석)	추출물 수율(％)
0％(대조군)	0.565	12.5
0.5％	0.551	19.5
1.0％	0.569	31.0
2.0％	0.611	31.0
2.5％	0.521	31.5

상기 표 1의 결과에서처럼 클로렐라 현탁액에 단백질 효소로서 에스퍼라제를 첨가하여 효소 반응시 에스퍼라제를 클로렐라 고형분의 1％ 사용하는 경우 추출물의 수율은 대조군에 비해 2배 정도 상승하고 있음을 알 수 있었다. 한편 에스퍼라제를 클로렐라 고형분의 1％ 이상 사용하는 경우 추출물 수율에 대해서는 별다른 차이가 없으므로 클로렐라 추출물 제조시 클로렐라 현탁액에 단백질 효소로서 에스퍼라제를 첨가하여 효소 반응시 에스퍼라제를 클로렐라 고형분의 1％ 사용하는 것이 좋다.

<실시예 4>

클로렐라 현탁액(2％, pH 8.0)에 세포벽 분해효소로서 투니카제(일본 Daiwa Kasei사 제품)를 클로렐라 고형분의 1.0％로 첨가하고 40℃에서 3시간 반응시켰다. 그런 다음 단백질 분해효소로서 에스퍼라제(esperase)를 클로렐라 고형분의 1.0％로 첨가하고 50℃에서 3시간 반응시켰다. 상기의 세포벽 분해 효소 및 단백질 분해 효소의 효소 반응을 종료한 후 95℃에서 30분 동안 열수 추출하여 클로렐라 추출물을 제조하였다(실험구 1).

클로렐라 현탁액(2％, pH 8.0)에 세포벽 분해효소로서 투니카제(일본 Daiwa Kasei사 제품)를 클로렐라 고형분의 1.0％로 첨가하고 동시에 단백질 분해효소로서 에스퍼라제(esperase)를 클로렐라 고형분의 1.0％로 첨가하고 50℃에서 3시간 효소 반응시켰다. 상기의 효소 반응을 종료한 후 95℃에서 30분 동안 열수 추출하여 클로렐라 추출물을 제조하였다(실험구 2).

클로렐라 현탁액(2％, pH 8.0)을 95℃에서 30분 동안 열수 추출하여 효소 반응 없이 클로렐라 추출물을 제조하였다(대조군)

상기에서 제조한 대조군, 실험구 1, 실험구 2에 대한 각각의 클로렐라 추출물을 50배 희석하여 260nm의 흡광도로 CGF를 측정하였으며, 또한 상기에서 제조한 클로렐라 추출물을 여과지로 여과한 후 -20℃에서 동결하고 감압시켜 동결건조하여 무게를 측정하여 클로렐라 추출물의 수율을 측정하고 그 결과를 아래의 표 4에 나타내었다.

표 4. 효소 처리에 따른 클로렐라 추출물의 CGF 함량 및 수율

효소처리	CGF 함량 (260nm 흡광도, 50배 희석)	추출물 수율(％)
무처리(대조군)	0.614	13.3
순차적 처리(실험구 1)	0.675	38.8
동시 처리(실험구 2)	0.748	43.3

상기 표 4의 결과에서처럼 본 발명의 클로렐라 추출물 제조시 클로렐라 현탁액에 효소 반응을 실시하지 않고 열수 추출한 대조군 클로렐라 추출물에 비해 클로렐라 현탁액에 효소 반응을 실시하고 열수 추출한 실험구 1, 실험구 2의 클로렐라 추출물은 CGF가 다량 함유되어 있고, 추출물 수율 역시 우수함을 알 수 있었다.

한편, 클로렐라 현탁액에 효소 반응 후 열추 추출한 실험구 1 및 실험구 2의 클로렐라 추출물에 있어서, 세포벽 분해 효소 및 단백질 분해 효소를 순차적으로 처리한 실험구 1에 비해 세포벽 분해 효소 및 단백질 분해 효소를 동시에 처리한 실험구 2의 클로렐라 추출물이 CGF 함유 및 추출물 수율이 보다 우수함을 알 수 있었다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상기의 실시예의 결과에서처럼 클로렐라 현탁액에 세포벽 분해 효소, 단백질 분해 효소 중에서 선택된 어느 하나 이상의 효소를 반응시킨 후 추출한 클로렐라 추출물은 효소를 반응시키지 않고 추출한 클로렐라 추출물에 비해 클로렐라 생육인자(CGF) 함량이 더 많고, 또한 추출물 수율이 보다 향상되었음을 알 수 있다.

Claims (7)

1. 클로렐라 추출물의 제조에 있어서,

   pH 7.0∼8.0인 클로렐라 현탁액에 세포벽 분해효소로서 자일란나아제를 클로렐라 현탁액의 클로렐라 고형분 대비 1.0∼2.5％ 첨가하여 반응시킨 다음,

   파파인, 코지자임, 알카라제 중에서 선택된 어느 하나 이상의 단백질 분해효소를 클로렐라 현탁액의 클로렐라 고형분 대비 1.0∼2.5％ 첨가하여 반응시킨 후 90∼100℃에서 20∼60분 동안 열수 추출하는 것을 특징으로 하는 클로렐라 추출물의 제조방법.
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