본 발명은 콩 자연 발효를 이용해 인삼 내의 유효성분의 변화 및 인삼 희귀성분의 함량을 극대화함과 동시에 콩 중의 유효성분이 인삼제제에 잔존함으로서 효력의 증강 및 보조역할까지 하도록 한 것에 그 특징이 있다.
본 발명에 따른 인삼제제의 제조방법을 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
삶은 콩에 인삼 또는 인삼엑스를 혼합하여 전배양한 바실러스 나토 (Bacillus natto) 종배양액 1 ~ 5%를 접종한 후 42 ~ 48 ℃, 24 ∼ 96시간 동안, 더욱 바람직하기로는 24 ~ 48시간동안, 발효시킨 다음 동결건조하여 인삼제제를 얻는다. 바실러스 나토 (Bacillus natto) 종배양액 1 ~ 5%은 주배양액에 바실러스 균주가 1~5부피% 함유하도록 접종하여 준비한다. 상기 발효시 발효온도를 벗어난 경우에는 발효 반응이 저해되는 문제가 있다. 또한, 상기 발효시 발효시간이 96시간을 초과하면 최종 수득제품에서 목적하는 유효성분이 극미량 얻어지며, 24시간을 미만으로 처리하면 역시 유효성분의 함량이 저하되며 제조공정의 운영상 어려움이 많다. 이때, 콩에 인삼을 혼합하는 비율은 콩 중량에 대하여 인삼 10 ~ 30 중량%가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10 ~ 15 중량%를 혼합 사용한다. 이때, 10 중 량% 미만이면 인삼 유효 목적 성분의 수득율이 저하하는 문제가 있고, 30 중량%를 초과하면 발효 반응이 저해되는 문제가 있다.
본 발명의 방법으로 제조된 인삼제제는 유효성분인 프로토파낙사디올이 인삼제제 동결건조물 중량에 대하여 0.1 ~ 10.5 중량%, 프로토파낙사트리올이 인삼제제 동결건조물 중량에 대하여 0.01 ~ 1.2 중량%를 함유함을 확인하였으며, 이로서 혈액순환 개선, 발기부전 개선, 피로회복, 고혈압, 동맥경화, 항 혈전, 뇌졸중 치료 및 예방, 그리고 뇌기능 개선 용도 등에 유용하게 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 어느 부분으로부터 채취된 인삼을 사용하는가는 본 발명의 효과를 좌우하는 중요인자가 될 수 없다. 따라서, 본 발명에서 인삼이라 함은 고려인삼(Panax ginseng)을 비롯한 서양삼(Panax quinquefolium), 삼칠삼(Panax notoginseng)과 같은 파낙스(Panax) 속 식물의 지상 또는 지하부 생약, 예를 들어, 미삼, 백삼, 홍삼, 수삼, 태극삼, 인삼엽, 인삼열매 및 이들을 가공 처리한 경우도 포함하는 것이며, 이는 인삼과 관련된 반복적인 실험으로부터 확인된 사실에 기초한 것이다.
또한, 본 발명에서 특징적으로 사용하는 콩(soybean, Glycine max)은 콩과에 속하는 식물의 씨 또는 꼬투리를 사용할 수 있다.
본 발명의 인삼제제를 통상의 분말화 공정을 거쳐 분말화하거나 환 또는 캡슐형태로 제조하여 보존기간을 연장시킬 수 있으며, 음료 형태의 액상 인삼의 제조도 가능하다.
이하, 본 발명은 다음 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발 명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 인삼엑스의 제조
밀폐용기에 백삼 50 g과 95% 에탄올(주정) 250 ㎖을 넣어 76 ℃ 수욕상에서 4시간씩 4회 추출, 여과하여 수득한 인삼엑스를 감압 건조하여 인삼엑스를 제조하였다.
제조예 2: 백삼분말의 제조
백삼을 분쇄기에 넣어 고운 분말로 분쇄하여 백삼 분말을 제조하였다.
제조예 3: 홍삼분말의 제조
홍삼을 분쇄기에 넣어 고운 분말로 분쇄하여 홍삼 분말을 제조하였다.
제조예 4: 미삼분말의 제조
미삼을 분쇄기에 넣어 고운 분말로 분쇄하여 미삼 분말을 제조하였다.
제조예 5: 서양삼분말의 제조
서양삼을 분쇄기에 넣어 고운 분말로 분쇄하여 서양삼 분말을 제조하였다.
제조예 6: 인삼엽분말의 제조
건조 인삼엽을 분쇄기에 넣어 고운 분말로 분쇄하여 인삼엽 분말을 제조하였다.
제조예 7: 인삼엑스 액의 제조
밀폐용기에 백삼 50 g 과 95% 에탄올(주중) 250 ml을 넣어 76℃ 수욕상에서 4시간씩 4회 추출, 여과하고 농축하여 인삼엑스를 제조하였다.
실시예 1
8시간 삶은 콩 200 g에 백삼분말 30 g을 잘 혼합하여 바실러스 나토 (Bacillus natto) 종배양액 1~5부피%를 접종한 후 42 ℃에서 24시간 발효하였다. 수득한 인삼제제을 동결 건조시켜 갈색의 무정형의 덩어리를 얻었고, HPLC 법에 준하여 분석하였다.
실시예 2
8시간 삶은 콩 200 g에 백삼분말 30 g을 잘 혼합하여 바실러스 나토 종배양액 1~5%를 접종한 후 42 ℃에서 48시간 발효하였다. 수득한 인삼제제을 동결 건조시켜 갈색의 무정형의 덩어리를 얻고, HPLC 법에 준하여 분석하였다.
실시예 3
8시간 삶은 콩 200 g에 백삼분말 30 g을 잘 혼합하여 바실러스 나토 종배양액 1~5%를 접종한 후42 ℃에서 72시간 발효하였다. 수득한 인삼제제를 동결 건조시켜 갈색의 무정형의 덩어리를 얻고, HPLC 법에 준하여 분석하였다.
실시예 4
8시간 삶은 콩 200 g에 백삼분말 30 g을 잘 혼합하여 바실러스 나토 종배양액 1~5%를 접종한 후 42 ℃에서 96시간 발효하였다. 수득한 인삼제제를 동결 건조시켜 갈색의 무정형의 덩어리를 얻었고, HPLC 법에 준하여 분석하였다.
실시예 5
8시간 삶은 콩 200 g에 홍삼분말 30 g을 잘 혼합하여 바실러스 나토 종배양액 1~5%를 접종한 후 42 ℃에서 24시간 발효하였다. 수득한 인삼제제를 동결 건조시켜 갈색의 무정형의 덩어리를 얻고, HPLC 법에 준하여 분석하였다.
실시예 6
8시간 삶은 콩 200 g에 미삼분말 30 g을 잘 혼합하여 바실러스 나토 종배양액 1~5%를 접종한 후 44 ℃에서 24시간 발효하였다. 수득한 인삼제제를 동결 건조시켜 갈색의 무정형의 덩어리를 얻었고, HPLC 법에 준하여 분석하였다.
실시예 7
8시간 삶은 콩 200 g에 서양삼분말 30 g을 잘 혼합하여 바실러스 나토 종배양액 1~5%를 접종한 후 44 ℃에서 24시간 발효하였다. 수득한 인삼제제를 동결 건조시켜 갈색의 무정형의 덩어리를 얻었고, HPLC 법에 준하여 분석하였다.
실시예 8
8시간 삶은 콩 200 g에 인삼엽분말 30 g을 잘 혼합하여 바실러스 나토 종배양액 1~5%를 접종한 후 44 ℃에서 24시간 발효하였다. 수득한 인삼제제를 동결 건조시켜 갈색의 무정형의 덩어리를 얻었고, HPLC 법에 준하여 분석하였다.
실시예 9
8시간 삶은 콩 200 g에 인삼엑스 30 g을 잘 혼합하여 바실러스 나토 종배양액 1~5%를 접종한 후 44 ℃에서 24시간 발효하였다. 얻은 인삼제제를 동결 건조시켜 갈색의 무정형의 덩어리를 얻었고, HPLC 법에 준하여 분석하였다.
실시예 10
8시간 삶은 콩 200 g에 백삼분말 20 g을 잘 혼합하여 바실러스 나토 종배양액 1~5%를 접종한 후 42℃에서 24시간 발효하였다. 얻은 인삼제제를 동결 건조시켜 갈색의 무정형의 덩어리를 얻었고, HPLC 법에 준하여 분석하였다.
실시예 11
8시간 삶은 콩 200 g에 백삼분말 60 g을 잘 혼합하여 바실러스 나토 종배양액 1~5%를 접종한 후 42 ℃에서 24시간 자연발효하였다. 수득한 인삼제제를 동결 건조시켜 갈색의 무정형의 덩어리를 얻었고, HPLC 법에 준하여 분석하였다.
실시예 12
바실러스 나토 의 액체배양
5L 발효조에 배양액 3L가 되도록 하기 조성의 배양액을 넣었다. 배양액 조성은 배양액 리터당 4g의 포테이토 인퓨젼 솔리드 (potato infusion solids), 20g의 덱스트로오스 이다. 상기 배지를 스팀을 이용하여 121℃에서 20분간 멸균한 다음, 여기에 바실러스 나토의 종배양액 150ml을 가하고 배양액의 pH는 7.1 내지 7.3, 온도는 40℃ 내지 42℃, 통기량은 0.1 내지 1.0 VVM으로 유지하면서 12~24시간 동안 호기배양을 수행하였다. 배양이 종결된 후, 200g의 인삼엑스를 넣고, 상기 조건을 유지하면서 6시간 호기배양을 수행하였다. 배양이 종결된 후, 0.45u 카트리지 필터를 통과하여 여과하고, 그 여액을 동결건조하여 기능성 인삼 분말 170g을 얻었다.
실시예 13
바실러스 나토 의 액체배양
5L 발효조에 배양액 3L가 되도록 하기 조성의 배양액을 넣었다. 배양액 조성은 배양액 리터당 4g의 포테이토 인퓨젼 솔리드, 20g의 덱스트로오스이다. 상기 배지를 스팀을 이용하여 121℃에서 20분간 멸균한 다음, 여기에 바실러스 나토의 종배양액 150ml을 가하고 배양액의 pH는 7.1 내지 7.3, 온도는 40℃ 내지 42℃, 통기 량은 0.1 내지 1.0 VVM으로 유지하면서 12~24시간 동안 호기배양을 수행하였다. 배양이 종결된 후, 200g의 인삼엑스를 넣고, 상기 조건을 유지하면서 12시간 호기배양을 수행하였다. 배양이 종결된 후, 0.45u 카트리지 필터를 통과하여 여과하고, 그 여액을 동결건조하여 기능성 인삼 분말 170g을 얻는다.
비교예 1
백삼 50 g에 95% 에탄올 250 ㎖를 가하여 76 ℃에서 2 시간동안 2 회 추출하였다. 여액을 감압 하에 농축시키고 동결 건조시켜 갈색의 추출물을 수득했다.
비교예 2
8시간 삶은 콩 200 g에 백삼분말 30 g을 잘 혼합하여 48 ℃에서 120시간 자연 발효하였다. 수득한 인삼청국장을 동결 건조시켜 갈색의 무정형의 덩어리를 얻었고, HPLC 법에 준하여 분석하였다.
비교예 3
8시간 삶은 콩 200 g에 백삼분말 30 g을 잘 혼합하여 42 ℃에서 24시간 자연발효하였다. 수득한 인삼제제을 동결 건조시켜 갈색의 무정형의 덩어리를 얻었고, HPLC 법에 준하여 분석하였다.
실험예 1: HPLC법을 통한 인삼 사포게닌 성분 분석
① 실험방법
검체를 각각 50 g씩 취하여 에테르로 3 회 처리한 후, 수가용부를 수포화 부탄올로 3 회 처리하고, 얻어진 n-부탄올 층을 감압 농축하여 조(crude) 사포닌으로 하였다(시바타법). 얻어진 조 사포닌을 HPLC법에 의하여 정량하였으며, 그 결과를 다음 표 1, 2, 3 및 4에 나타내었다.
② HPLC 분석조건
각 인삼 사포닌 성분은 1 ㎎/㎖(1000 ppm)를 기준으로 검량선을 작성하였고, 각 시료는 10 ㎎/㎖(10000 ppm)로 조제하여 주입하였다.
이때 HPLC 조건은 다음과 같다:
HPLC 모델명: Alltech Binary Gradient HPLC system Model 627
칼럼: Prevail Carbohydrate ES column (제조사: Alltech)
검출기: ELSD detector(제조사: Alltech)
온도: 실온
이동상 : Solvent A - ACN : Water : IPA = 80 : 5 : 15
Solvent B - ACN : Water : IPA = 67 : 21 : 12
시간 |
0 |
28 |
35 |
45 |
50 |
51 |
57 |
58 |
65 |
%B |
10 |
85 |
80 |
75 |
90 |
100 |
25 |
10 |
10 |
유속 : 0.8 ㎖/min
표 1. 인삼제제의 진세노사이드 함량
구분 |
제제 |
비교예 1 |
실시예 1 |
실시예 2 |
실시예 3 |
실시예 4 |
비교예2 |
비교예3 |
진세노사이드 (단위: 중량%) |
PPD |
0 |
1.37159 |
0.23989 |
0.15730 |
0.11535 |
0.00686 |
0.00843 |
PPT |
0 |
0.12654 |
0.01124 |
0.01432 |
0.01584 |
0.00426 |
0.00635 |
Rg1 |
0.20786 |
0 |
0.01185 |
0 |
0.00194 |
0.00316 |
0.00423 |
Rf |
0.04965 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Re |
0.16321 |
0 |
0.00229 |
0.00280 |
0 |
0.00232 |
0.00258 |
Rd |
0.14359 |
0 |
0.02280 |
0.05983 |
0.25952 |
0.10329 |
0.10214 |
Rc+Rb2 |
0.46540 |
0 |
0.00267 |
0.00670 |
0.00935 |
0.00689 |
0.00542 |
Rb1 |
0.46352 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
* PPD - protopanaxadiol, PPT - protopanaxatriol, Rg1 - ginsenoside Rg1, Rf - ginsenoside Rf, Re - ginsenoside Re, Rd - ginsenoside Rd, Rc - ginsenoside Rc, Rb2 - ginsenoside Rb2, Rb1 - ginsenoside Rb1 |
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 백삼 추출물(비교예 1) 및 본 발명의 방법에 따라 얻은 인삼제제(실시예)으로부터 시바타법에 의하여 얻어진 조사포닌을 대상으로 HPLC법에 의해 각종 진세노사이드의 함량을 분석한 결과, 백삼 추출물에는 인삼 사포게닌 성분인 프로토파낙사디올 및 프로토파낙사트리올이 전혀 검출되지 않았음에 비해, 본 발명의 인삼제제에서는 다량의 프로토파낙사디올 및 프로토파낙사트리올이 검출되었다. 특히, 실시예 1의 경우 프로토파낙사디올의 함량이 인삼제제 동결건조물 중량에 대하여 1.37159 중량%로, 총 사포닌 중에 91.55%의 높은 함량비를 나타내었고, 실시예 2의 경우에도 인삼제제 동결건조물 중량에 대하여 프로토파낙사디올의 함량이 0.23989 중량%로, 총 사포닌 중에 82.51%의 높은 함량비를 나타내었다. 그러나, 바실러스 나토 (Bacillus natto) 종배양액 1~5%를 접종하지 않고 자연발효를 선택한 비교예 2와 3은 낮은 농도의 인삼 사포게닌을 함유하였다.
표 2.
구분 |
제제 |
실시예 5 |
실시예 6 |
실시예 7 |
실시예 8 |
실시예 9 |
진세노사이드 (단위: 중량%) |
PPD |
1.03450 |
5.12240 |
5.05678 |
6.78923 |
10.45200 |
PPT |
0.10563 |
0.50112 |
0.42345 |
1.00200 |
1.16450 |
Rg1 |
0 |
0.01267 |
0.00366 |
0.15583 |
0.15583 |
Rf |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Re |
0 |
0.00432 |
0.02569 |
1.98331 |
0.25003 |
Rd |
0 |
0.03248 |
0.09948 |
0.43620 |
1.56222 |
Rc+Rb2 |
0 |
0.00320 |
0.19832 |
0.24563 |
1.75630 |
Rb1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0.78885 |
* PPD - protopanaxadiol, PPT - protopanaxatriol, Rg1 - ginsenoside Rg1, Rf - ginsenoside Rf, Re - ginsenoside Re, Rd - ginsenoside Rd, Rc - ginsenoside Rc, Rb2 - ginsenoside Rb2, Rb1 - ginsenoside Rb1 |
상기 표 2의 결과에서 실시예 5는 실시예 1과 비슷한 함량을 나타냈으나, 실시예 6과 7은 프로토파낙사디올의 함량이 인삼제제 동결건조물 중량에 대하여 5.12240%, 5.05678%로 프로토파낙사디올의 생성이 크게 증가함을 알 수 있다. 더욱이 실시예 8과 9는 인삼제제 동결건조물 중량에 대하여 6.78923%, 10.452%로 고농도의 프로토파낙사디올의 함량을 나타냈다.
표 3.
구분 |
제제 |
실시예 10 |
실시예 11 |
실시예 12 |
실시예 13 |
비교예3 |
진세노사이드 (단위: 중량%) |
PPD |
1.02400 |
0.25470 |
5.12800 |
15.25600 |
0.00843 |
PPT |
0.10221 |
0.01330 |
0.26430 |
1.54330 |
0.00635 |
Rg1 |
0 |
0.01170 |
0.00412 |
0.00212 |
0.00423 |
Rf |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Re |
0 |
0.00232 |
0.00623 |
0.00523 |
0.00258 |
Rd |
0 |
0.02730 |
0.0232 |
0.00122 |
0.10214 |
Rc+Rb2 |
0 |
0.00324 |
0. |
0. |
0.00542 |
Rb1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
* PPD - protopanaxadiol, PPT - protopanaxatriol, Rg1 - ginsenoside Rg1, Rf - ginsenoside Rf, Re - ginsenoside Re, Rd - ginsenoside Rd, Rc - ginsenoside Rc, Rb2 - ginsenoside Rb2, Rb1 - ginsenoside Rb1 |
상기 표 3의 결과에서 실시예 10의 경우는 실시예 1과 비슷한 함량을 나타냈으며, 실시예 11은 실시예 10에 비해 인삼 사포게닌 함량이 현저히 떨어졌으나, 혈액순환 개선, 발기부전 개선, 피로회복, 고혈압, 동맥경화, 항 혈전, 뇌졸중 치료 및 예방, 또는 뇌기능 개선 등의 약효 발휘가 가능한 사포제닌의 유효한 함량을 얻을 수 있었다. 특히, 자연발효를 선택한 비교예 3은 현저히 낮은 인삼 사포게닌 함량을 보여주었으나, 액체배양 발효한 실시예 12와 13은 고농도의 인삼 사포게닌 함유량을 나타냈다.
따라서, 본 발명은 삶은 콩에 인삼 또는 인삼엑스를 10 ∼ 30 중량% 함유하게 혼합하여 Bacillus natto 종배양액 1~5%를 접종한 후 42 ~ 48 ℃, 24 ∼ 96시간 발효시켜 동결건조하여 인삼 사포게닌을 고농도로 함유하는 인삼제제를 제조함으로써, 기능성 물질인 프로토파낙사디올(protopanaxadiol)을 인삼제제 동결건조 중량에 대하여 0.1 ∼ 10.5 중량%, 프로토파낙사트리올(protopanaxatriol)을 인삼제제 동결건조 중량에 대하여 0.01 ∼ 1.2 중량%를 함유하는 인삼제제를 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 Bacillus natto를 액체 배양하여 인삼엑스를 발효함으로써 기능성 물질인 프로토파낙사디올(protopanaxadiol)을 인삼 동결건조 중량에 대하여 5.1 ∼ 15.3 중량%, 프로토파낙사트리올(protopanaxatriol)을 인삼 동결건조 중량에 대하여 0.3 ∼ 1.5 중량%를 함유하는 인삼제제를 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.