KR101227332B1 - 홍국산약의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홍국(麴菌) 산약(山藥)의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 적당 비율의 물을 신선한 산약 혹은 말린 산약에 붓고 이어서 멸균 작업을 진행하며, 멸균 작업이 끝난 산약을 냉각시킨 후, 다시 홍균종을 산약에 넣어서 적당한 온도, 적당한 습도 하에서 적당한 흔듬 비율로 적당한 시간 동안 흔든 후, 마지막으로 배양이 끝난 홍국산약을 건조시키는 과정을 포함하고 있으며, 이러한 건조 과정을 거쳐 적당한 수분을 함량한 홍국산약을 제조하게 된다.

Description

홍국산약의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING RED MOLD DIOSCOREA}

본 발명은 홍국산약의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 홍국산약은 고체상태 배양방법 혹은 액체상태 방법으로 제작하는 것을 말한다.

높은 콜레스테롤로 인한 고혈압 증세는 최근 들어 빈번히 발생하는 문명병의 하나이며, 의학이 발달함에 따라 중고령 인구층이 점점 증가하게 되고 중고령 인구층의 대사 기능이 느리기 때문에 초과산화물을 배출해내기 어렵게되어 암이나 심장병 등과 같은 중노년층 질병을 일으키게 된다.

혈액 콜레스테롤이 높으면 심장 혈관 병변(중풍, 중장 동맥 경화 심장병 및 고혈압 등)을 발생시키게 되며, 이러한 상황을 방지하며 건강한 식생활을 위해 보건 식품이 매우 유행하고 있다. 홍국은 콜레스테롤 합성을 억제하고 혈압을 낮춰주는 효과를 보이고 있어 현재 가장 각광받는 보건 식품 중 하나이다.

최근 들어 수많은 연구를 통해 이미 증명된 내용을 보면, 고지혈증의 흰 쥐를 이용해 실험한 결과, 홍국을 복용시킨 흰 쥐에서는 혈지방이 낮아지는 효과를 보였고, 그러므로 홍국미를 콜레스테롤을 낮춰주는 약물 성분으로 이용할 수 있으며 또한 홍국미는 이러한 병변을 개선해주는 데 탁월한 효과를 나타내고 있다.

종래에 자주 이용되는 홍국의 제조 방법 홍국균을 찐 쌀 상에 배양하여 발효 식품으로 완성하는 것이다. 이러한 종래의 홍국 제조 방법이 다음과 같은 제조 과정을 포함하고 있다. 우선 쌀(재래미)을 깨끗하게 물에 씻은 후, 물에 24시간 동안 불리고 이어서 물기 빼기, 찌기, 멸균 등의 과정을 거쳐 마지막으로 홍국균을 쌀에 접종하여 일정한 기간 동안 배양을 시키는 방식으로 홍국을 완성하게 된다. 만약 품질이 우수한 홍국을 얻으려면 전 제작 과정에서 주의해야 할 사항이 많다. 즉 예를 들면 쌀의 선택(점성이 낮은 쌀을 위주로 전분 함량이 높고, 영양이 충분하며 수분 흡수가 쉬운 쌀), 우수한 균종 선택, 적당한 온도로 배양을 진행(홍국균의 다른 배양 온도에 따라 대사물의 생성 상에 많은 변화가 발생하며, 일반적으로 약 30℃를 유지해야 하는데, 제조 과정에서 온도 제어를 쉽게 하지 못하기 때문에 옛날 사람들은 쌀을 뒤집어가면서 온도를 유지하는 방법을 사용하였음)해야 한다. 또한 적합한 때에 물을 보충해 주어 홍국이 왕성하게 성장할 수 있도록 해야하며 일반적으로 발효시간은 약 7일로 하게 된다. 쌀알들은 홍국균의 발효 과정을 거쳐 홍국으로 변하게 되며, 이때 그 성분이 변하여 단백질 및 지방 함량이 증가하고 전분함량이 낮아지며 또한 색소, 콜레스테롤을 낮춰주는 물질 및 기타 생리활성 물질 등과 같은 수많은 홍국균의 대사산물이 생성된다. 이러한 대사산물의 많고 적음은 균종에 따라 큰 차이를 보이고 있다.

홍국균에서 생성되는 차급 대사산물 중 생리활성 기능을 갖춘 물질은 대략 다음과 같다.

(1) 콜레스테롤 합성 억제제(monacolins)

1979년 엔도(Endo) 교수는 일본 산쿄 제약회사의 자금 지원 하에, 최초로 태국 발효 식품에서 분홍색의 홍국균 Monascus rubber 배양액에서 모나콜린 K(monacolin K)를 분리해 내는데 성공했다. 모나콜린 K는 로바스타틴(lovastatin)이라고도 불리며, 그 주요 작용은 콜레스테롤을 합성 속도를 결정하는 데 필요한 효소 HMG-CoA 환원효소(3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase)의 활성화를 전문적으로 억제하여 메발론산(mevalonic acid)이 생성되지 못하게 함으로써 콜레스테롤 억제하는 효과를 얻을 수 있다. 그 결과 콜레스테롤 감소 효과, 특히 동맥경화를 일으키는 가장 주요 원인인 저밀도 단백질 콜레스테롤(density lipoprotein cholesterol, LDL-C)을 최우선적으로 감소시켜 주는 효과를 얻을 수 있게 된다.

모나콜린 K는 콜레스테롤 합성 억제에 매우 우수한 효과를 나타내는 것 외에도, 아이소프렌(isoprene) 대사를 억제하여 세포막 조성, 곤충호르몬, 식물생장 조절제 및 동물세포분화와 염색체 복제 등의 연구상에 매우 중요한 연구 소재가 되고 있다.

(2) 혈압을 낮춰주는 물질

1993년 타루이 쇼이치씨는 홍국 배양 물질을 동물 사료 중에 첨가하여 실험한 결과, 0.2~0.3%의 홍국 배양물을 첨가한 동물 사료를 사용하면 선천성 고혈압증 실험 쥐의 혈압을 200 mmHg에서 180 mmHg이하로 낮출 수 있는 사실을 발견하였고, 그 유효 성분은 가바(γ-aminobutyric acid, GABA) 및 글루코사민(glucosamine)이라는 것을 알아내게 되었다.

1987년 코하마씨는 홍국을 자발성 고혈압을 가진 실험 쥐(spontaneously hypertensive rats, SHR)에게 복용시킨 결과, 혈압을 조절할 수 있는 효과를 나타내는 것을 발견하였고, 1992년 츄지씨는 홍국(Monascus pilosus IFO 4520)을 사료로 사용한 결과, 홍국이 뚜렷하게 혈압을 낮춰 주거나 혹은 혈압이 올라가는 것을 방지하는 것을 발견하였다. 가바(γ-aminobutyric acid, GABA) 성분은 수용성 물질로서 일반적으로 홍국의 생산량에 각 그램 균체 당 300μg이 포함되거 있고, 일본에서는 특정 보건 식품으로 승인을 받았다.

임상실험 결과, 자발성 고혈압 환자가 매일 27g의 홍국을 복용했을 때 뚜렷한 혈압 하강 효과를 나타내었고, 또한 홍국미소, 홍국빵, 홍국면 등과 같은 홍국으로 제조된 식품으로 동물 실혐을 한 결과, 역시 동일한 효과를 얻게 되었다.

(3) 홍국의 황색색소(monascidin)

모나스커스 퍼퓨리우스(Monascus purpureus)는 1977년 최초로 Wong 및 Bau 등에 의해 항균 효과를 가지고 있는 것으로 보도되었으며, 학자들의 연구 실험을 통해 분리해 낸 황색색소(monascidin A)는 유효 항균 성분이다. 황색색소(Monascidin A)는 황색, 귤색, 홍색의 색소가 높게 포함되어 있고, 신경에 독성을 가진 대사 산물이며, 특히 간균(Bacillus), 연쇄구균(Streptococcus), 수도수균(Pseudomonas) 등과 같은 식품 부패균의 성장을 효과적으로 억제해주는 좁은 효과성 항생소이다. 분리 실험 결과 항생물질의 유효 성분은 황색 색소(monascidin A) 및 형광황색소의 혼합물로 밝혀 졌다. Blanc씨는 1995년 GC/MS법(gas chromatography-mass, GC-MS), NMR법(nuclear magnetic resonance, NMR), IR법(infrared, IR)등의 실험 방법을 통해 황색색소(monascidin A)가 시트리닌(citrinin)임을 정의하였다.

(4) 항암물질

홍국의 오렌지 색소 monascorubrin 및 rubropunctatin는 활발한 카르보닐기를 함유하고 있으며, 아민기와 쉽게 작용하기 때문에 암모니아혈증(ammoniemia)에 치료 효과를 보이며, 또한 항암 효능도 있는 것으로 밝혀졌다. 이 외에도 Yasukawa씨는 실험 쥐를 이용해 실험한 결과, 암 촉진제 12-o-tetradecanoyl-phorbol-13-acetate(TPA)를 두 단계로 이끌어 내어 염증유발(inflammatory) 현상을 일으키는 것을 증명하였고, monascorubrin을 이용해 혹이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.

(5) 혈당을 낮춰주는 물질

1988년 타마다 히데아키씨는 토끼에게 0.2～0.3％의 홍국 배양 물질이 첨가된 사료를 복용시키면, 30분 이내에 혈당이 23~33% 하강하는 것을 발견하였고, 또한 1시간 이후에도 여전히 19~29% 낮아진 상태로 혈당이 유지되는 것을 발견하였으며, 이에 관한 유효 성분은 여전히 연구 실험 중에 있다.

(6) 에르고스테롤(ergosterol)

에르고스테롤은 비타민 D2의 전구물로서, 현재 국내외 에르고스테롤 생산은 효모균으로 제한되어 있으며, 중국의 학자 천쏭성 씨가 1955년에 연구한 결과에 따르면, 홍국균 중에는 수많은 균주가 서로 다른 정도의 에르고스테롤을 생산해 낼 수 있음을 밝혔으나 생산되는 양과 색서의 함량은 정비례하지는 않는 것으로 알려졌다.

(7) 항산화 물질

홍국의 항산화 능력은 1999년 Aniya씨에 의해 보고되었으며, 홍국 추출물은 α, α-diphenyl-β-picrylhydrazyl(DPPH)자유기 제거 효과 및 유지과산화화 방지 능력을 갖추고 있는 것으로 알려져 있고, 또한 실험 쥐를 이용한 실험을 통해 간장이 손상되는 것을 예방하는 효과가 있는 것으로 알려졌다. Aniya씨는 더욱 순수한 홍국 추출물을 이용해 항산화 효과를 나타내는 성분이 항산화(dimerumic acid)임을 밝혀 냈다.

(8) 긴 사슬 지방산(VLCFA)

Juzlova씨는 1996년 홍국균의 백화 변이주에서 긴 사슬 지방산을 생성해내는 기능을 갖추고 있음을 발견했다. 지방산의 종류는 C14~C24에서 GC-MS 방법으로 확인을 거친 후, 그 중 39종류의 지방산은 22종류의 포화지방산(iso 및 anteiso 포함), 14종류의 불포화 지방산(monoenoic Acid), 2종류의 디엔산(dienoic acid) 및 1종류의 α-리놀렌산(α-linolenic acid)으로 구분된다.

(9) 기타 대사물질

홍국균은 또한 SOD(superoxide dismutase, SOD), 당화효소, 리보뉴클레아제 (ribonuclease), α- 갈락토시다아제(α-galactosidase), 펙티나아제(pectinase) 등과 같은 효소를 생산해 낼 수 있으며, 그 중 SOD(superoxide dismutase, SOD) 성분은 홍국균이 항산화 효과를 나타낼 수 있게 하고 있다.

종래의 홍국균의 차급 대사물질에 대한 연구 내용을 살펴보면, 차급 대사물질의 생산량과 형식은 직접 혹은 간접적으로 배양 환경 및 배양 방법에 영향을 받게 된다. 이렇듯 배양 방법이 중요하게 되면서, Lin 씨를 포함한 연구원들은 1973년 고체상태로 배양하는 것이 액체 상태로 흔들어 배양하는 것보다 더 많은 홍국색소를 얻을 수 있다고 보고하였으며, 그 원인은 고체상태에서 배양을 하게 되면 홍국균이 생성하게 되는 색소가 쌀알이나 혹은 기타 기질로 방출되어지지만 액체 상태에서는 색소가 홍국균의 균사에 쌓이게 되기 때문이라고 주장하였다. 또한 Wang씨를 포함한 연구원들은 1999년 고체상태에서 배양하는 과정 중, Monascus ruber에서 모나콜린 K를 생성해 내는 배양 조건과 기타 색소를 생성해 내는 배양 조건이 다르다고 보고하였다. 해당 연구 결과에서는 배양 기질과 수분 함량이 모두 모나콜린 K의 생산량에 영향을 미치며, 고체상태에서 배양 생산되는 모나콜린 K의 생산량이 액체상태보다 20배가 많은 것으로 나타났다. 또한 한 연구 결과에서는 서로 다른 발효 방법이 모나콜린 K와 GABA의 생산 합성에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

탄소원과 질소원은 미생물이 성장하는데 필요한 필수 영양물질이다. 일반적으로 포도당(Glucose)은 미생물이 색소를 생성하는 데 있어 가장 우수한 탄소원이 되지만 일부 미생물은 그렇지 않은 경우도 있다. Santerre씨를 포함한 연구원들은 1995년 각각 포도당과 에탄올(Ethanol)을 이용해 홍국균 배양의 탄소원으로 사용하였으며, 그 결과 에탄올을 탄소원으로 사용했을 때 홍국색소 제조능력이 포도당을 탄소원을 사용했을 때보다 탁월한 것으로 나타났다. 이 외에도 전분, 맥아당, 사탕수수, 반유당 역시 매우 우수한 탄소원이 되는 것으로 알려져 있다.

Carel과 Shepherd씨는 1977년 서로 다른 질소원을 홍국 성장에 미치는 영향을 연구하였으며, 그 결과 효모균 축출물을 배양기에 첨가하게 되면 더욱 많은 균을 생산해 내지만 색소의 생산량은 감소한다는 사실을 밝혀 냈다. 이 외에도 염화암모늄(ammonium chloride), 질산나트륨(sodium nitrate), 펩톤(peptone), 모노소디움 글루타메이트 (monosodium glutamate) 등과 같은 질소원이 대사물질의 생산량에 모두 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

상술된 요소 이외에도, 홍국균을 배양하는 기질이 매우 중요한 영향을 미치는 요소로 나타났다. Lin과 Lizuka씨는 1982년 서로 다른 기질이 색소 생산에 미치는 영향을 비교한 결과, 찐빵이 매우 우수한 배양 기질로 사용될 수 있음을 밝혀냈다. 이 외에도, 대량의 색소를 생산해 내기 위해 쌀, 빵, 귀리, 옥수수, 소맥 등도 모두 홍국균을 배양하는 기질로 사용할 수 있다.

상술된 내용에서 알 수 있듯이, 홍국균은 근래의 각종 연구를 통해 항산화(dimerumic acid 등)성분, 염증 유발 성분(monascin 등), 항암물질(ankaflavin), 콜레스테롤을 낮추는 물질(monacolin K) 및 혈압을 낮춰주는 신경전달물질인 γ-아미노부티릭산(γ-aminobutyric acid, GABA)등가 같은 매우 다양한 종류의 기능성 성분이 함유되어 있음이 입증되었다. 이러한 기능들은 과거의 연구 중에서도 서로 동일한 작용을 하는 것으로 나타났으며, 산화 발염 반응을 억제함으로써 아밀노이드 β-프로틴(amyloid β-protein, Aβ) 성분이 해마회 조직에 침전되는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며, 이로 인해 기억 학습을 개선할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 또한 세포 콜레스테롤의 생산을 억제하여 뇌 중의 β-세크라타제(β-secretase)의 활성화를 방지하며，그 결과 아밀노이드 β-프로틴(amyloid β-protein, Aβ) 성분이 생성되는 것을 억제할 수 있다. 혈압을 낮춰 주는 효과에 관해서는, 홍국균은 아주 오래전부터 콜레스테롤 합성 효소 HMG-CoA를 효과적으로 억제하는 모나콜린 K(monacolin K)를 포함하고 있기 때문에 현저한 콜레스테롤 하강 효과를 나타낸다. 그러나 고밀도 콜레스테롤(high density lipoprotein cholesterol, HDL-C)을 향상시키는 효과에서는 비교적 효능이 떨어지는 것으로 나타났다. 홍국발효 생산물은 동물 실험을 통해 콜레스테롤 함량을 낮춰줄 뿐만 아니라 고밀도 지방 단백 콜레스테롤의 함량을 높여주는 효과도 겸비하고 있으며 심혈관 증상 및 기억력 감퇴에 매우 효과적인 것으로 입증되었다. 홍국균의 보건 효능을 향상시키려면 홍국의 기능성 새사산물의 생산량을 향상시키는 것이 가장 중요한 방법 중 하나라고 할 수 있다.

종래의 홍국과 관련된 제품들은 모두 쌀을 발효 기질로 사용하였으나, 홍국쌀에서는 염증유발 방지물질(monascin), 항암물질(ankaflavin) 및 콜레스테롤을 낮춰주는 물질(monacolin K) 등의 생산량이 비교적 적었다. 그러므로 이러한 발효 기질 물질 중에서 비교적 우수한 기능을 갖춘 기질을 선택한 후, 최고의 배양 조건을 조절하는 것이 바로 혈지방, 혈압, 죽상 동맥 경화 등의 증상을 낮출 수 있는 최상의 방법이라고 할 수 있으며, 이때 만약 새로운 발효 기질을 개발하여 종래의 홍국균을 쌀로 배양하는 방법을 대체할 수 있다면, 염증유발 방지물질(monascin), 항암물질(ankaflavin)의 생산량을 더욱 더 높일 수 있다.

이러한 문제는 현재 잠시도 지연할 수 없는 시급한 해결 의제가 되고 있다.

상술된 종래의 제조 방법이 가진 단점을 바탕으로 본 발명인은 다년간의 쌓아온 경험과 상상력 및 창의력을 발휘하여 끊임없이 실험과 연구 개발을 거듭한 결과 본 발명인 홍국산약 제조방법을 발명하게 되었다.

본 발명의 주요 목적은 홍국산약의 제조방법을 제공함으로써 서로 다른 배양 조건 중에서 홍국균 생산하는 각종 차급 대사물질의 함량이 서로 다르기 때문에 본 발명에서 제공하는 홍국산약 제조방법 및 각종 배양 조건에 의거하여 염증유발 방지물질(monascin), 항암물질(ankaflavin), 콜레스테롤을 낮춰주는 물질(monacolin K)의 생산량을 향상시킴으로써 혈지방, 혈압을 낮추고 죽상 동맥 경화를 예방할 수 있는 약물 성분을 생산하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 주요 목적은 홍국산약의 제조방법을 제공함으로써, 홍국균이 서로 다른 기질 중에서 생산해 내는 차급 대사물질 함량이 서로 다르기 때문에 본 발명에서는 산약을 홍국균의 배양 기질로 사용함으로써 염증유발 방지물질(monascin), 항암물질(ankaflavin), 콜레스테롤을 낮춰주는 물질(monacolin K)의 생산량을 향상시켜 혈지방, 혈압을 낮추고 죽상 동맥 경화를 예방할 수 있는 약물 성분을 생산하는 데 있다.

본 발명은 홍국산약의 제조방법을 제공하고 있으며, 그 내용은 고체상태 배양법을 이용해 홍국균을 배양하는 것을 말하며, 그 제조 방법은 다음과 같은 단계를 포함하고 있다. 우선 신선한 산약을 깨끗하게 씻은 후, 특정 크기로 잘게 썬다. 이어서 잘게 썬 신선한 산약을 건조화 혹은 훈황건조화하여, 건조화 후의 산약이 특정한 수분 함량을 유지할 수 있게 한다. 이어서 특정한 물의 양을 건조시킨 산약에 부운 후, 말린 산약과 물의 양이 일정한 비율이 되게 하여 특정한 시간 동안 불린다. 이어서 불린 산약을 멸균하는 작업을 진행하여 특정한 온도로 냉각시킨다. 이어서 홍국균종을 산약 중에 접종한다. 이어서 접종이 끝난 산약을 특정온도 및 특정습도 중에서 특정시간 동안 배양한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 특정시간 동안 산소압력 처리를 진행한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 건조화 작업을 진행한다. 이러한 과정을 통해 특정한 수분 함량을 유지하는 홍국산약을 제조 완성하게 된다.

본 발명은 홍국산약의 제조방법을 제공하고 있으며, 그 내용은 액체상태 배양법을 이용해 홍국균을 배양하는 것을 말하며, 그 제조 방법은 다음과 같은 단계를 포함하고 있다. 우선 특정한 물의 양을 산약 원료에 부어 산약 원료와 물의 양이 특정한 비율에 도달하게 한다. 이어서 특정 비율의 수분을 함유하고 있는 산약에 멸균 작업을 진행하여 특정한 온도로 냉각시킨다. 이어서 홍국균종을 산약 중에 접종한다. 이어서 접종이 끝난 산약을 특정온도 및 특정 흔듬비율로써 특정시간 동안 배양한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 특정시간 동안 산소압력 처리를 진행한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 원심분리 처리 단계를 진행한다(이 과정은 생략할 수도 있다). 이어서, 앞의 단계를 마친 산약에 건조화 작업을 진행한다. 이러한 과정을 통해 특정한 수분 함량을 유지하는 홍국산약을 제조 완성하게 된다.

상술된 내용을 종합해보면 본 발명인 홍국산약의 제조방법은 산약을 홍국균 배양 기질로 사용함으로써 혈지방, 혈압을 낮추고 죽상 동맥 경화를 예방할 수 있는 염증유발 방지물질(monascin), 항암물질(ankaflavin), 콜레스테롤을 낮춰주는 물질(monacolin K) 등의 홍국균 차급 대사물질의 생산량을 대폭 증가시키는 효과를 얻을 수 있다.

도1은 본 발명의 제1 비교적 우수한 실시예의 홍국산약 제조 과정이다.
도2는 본 발명의 제2 비교적 우수한 실시예의 홍국산약 제조 과정이다.
도3은 본 발명의 제3 비교적 우수한 실시예의 홍국산약 제조 과정이다.
도4는 본 발명의 제4 비교적 우수한 실시예의 홍국산약 제조 과정이다.
도5는 홍국쌀과 홍국산약을 배양하는 과정 중에 황색색소와 홍색색소가 생성되는 과정을 나타낸 추세도이다.
도6은 홍국쌀과 홍국산약을 배양하는 과정 중에 모나콜린 K가 생성되는 과정을 나타낸 추세도이다.
도7은 각 실험세트가 혈액 중의 SOD(superoxide dismutase) 활성화와 총항산화력에 대한 영향을 서로 비교한 도표이다.
도8은 각 실험세트가 혈장과 간장 중의 카탈라아제 활성화에 대한 영향을 서로 비교한 도표이다.
도9는 각 실험세트가 혈청 및 간장 중의 유해 산소 잔류물(TBARS) 함량에 대한 영향을 서로 비교한 도표이다.
도10은 각 실험세트가 심장 주동맥 중 죽상 동맥 경화 플라그 함량에 대한 영향을 서로 비교한 도표이다.

도면과 실시예를 통해 본 발명에 관한 더욱 상세한 설명을 하면 아래와 같다. 상술된 목적과 효과를 달성하기 위해 본 발명인은 홍국과 산약을 결합하여 제조방법과 배양조건을 개선하는 방법을 본 발명인 홍국산약 제조방법을 발명하게 되었다. 도1은 본 발명의 제1 비교적 우수한 실시예의 홍국산약 제조 과정이며, 도2는 본 발명의 제2 비교적 우수한 실시예의 홍국산약 제조 과정이며, 도3은 본 발명의 제3 비교적 우수한 실시예의 홍국산약 제조 과정이며, 도4는 본 발명의 제4 비교적 우수한 실시예의 홍국산약 제조 과정이다.

도1의 내용을 참조해보면, 본 발명인 홍국산약 제조방법은 다음과 같은 단계를 포함하고 있다. 우선 신선한 산약을 깨끗하게 씻은 후, 특정 크기로 잘게 썬다(단계 101). 이때 써는 크기는 2-20mm가 가장 적합하다. 이어서 잘게 썬 신선한 산약을 건조화시킨 후 산약이 특정한 수분 함량을 유지할 수 있게 한다(단계 102). 이때 특정 수분 함량은 15%이하로 한다. 이어서 특정한 물의 양을 건조시킨 산약에 부운 후, 말린 산약과 물의 양이 일정한 비율이 되게 하여 특정한 시간 동안 불린다(단계 103). 이때 산약과 물의 비율은 1:0.5%~1:1.5%로 하며 불리는 시간은 60분 이내로 한다. 이어서 불린 산약을 멸균하는 작업을 진행하여 특정한 온도로 냉각시킨다(단계 104). 이때 멸균 방법은 고온 멸균법을 사용하며 멸균 온도는 121℃로 하고, 멸균 시간은 10~60분으로 한다. 이어서 홍국균종을 산약 중에 접종한다(단계 105). 이어서 접종이 끝난 산약을 특정온도 및 특정습도 중에서 특정시간 동안 배양한다(단계 106). 이때 특정 배양온도는 25~37℃이며, 특정배양 습도는 50％~80％이며, 특정배양 시간은 8~20일로 한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 특정시간 동안 산소압력 처리를 진행한다(단계 107). 이때 특정처리 시간은 3일 이내로 한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 건조화 작업을 진행하여 홍국산약이 특정한 수분 함량을 유지할 수 있게 한다(단계 108). 이때 특정한 수분량은 15%이하로 한다. 이러한 과정을 통해 특정한 수분량을 함유한 홍국산약을 제조 완성하게 된다.

상기 제1 비교적 우수한 실시예에서는 더욱 우수한 제1 실시예의 결과를 얻기 위해 각 단계별로 더욱 우수한 제조 조건으로 실시할 수 있다. 이러한 제1비교적 우수한 실시예의 조건은 우선 신선한 산약을 깨끗하게 씻은 후, 특정 크기로 잘게 썬다(단계 101). 이때 써는 크기는 2mm가 가장 적합하다. 이어서 잘게 썬 신선한 산약을 건조화 시킨 후 산약이 특정한 수분 함량을 유지할 수 있게 한다(단계 102). 이때 특정 수분 함량은 7%이하로 한다. 이어서 특정한 물의 양을 건조시킨 산약에 부운 후, 말린 산약과 물의 양이 일정한 비율이 되게 하여 특정한 시간 동안 불린다(단계 103). 이때 산약과 물의 비율은 1:0.75%로 하며 불리는 시간은 30분으로 한다. 이어서 불린 산약을 멸균하는 작업을 진행하여 특정한 온도로 냉각시킨다(단계 104). 이때 멸균 방법은 고온 멸균법을 사용하며 멸균 온도는 121℃로 하고, 멸균 시간은 10~60분으로 한다. 이어서 홍국균종을 산약 중에 접종한다(단계 105). 이어서 접종이 끝난 산약을 특정온도 및 특정습도 중에서 특정시간 동안 배양한다(단계 106). 이때 특정 배양온도는 30℃이며, 특정배양 습도는 60％이며, 특정배양 시간은 10일로 한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 특정시간 동안 산소압력 처리를 진행한다(단계 107). 이때 특정처리 시간은 2일로 한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 건조화 작업을 진행하여 홍국산약이 특정한 수분 함량을 유지할 수 있게 한다(단계 108). 이때 특정한 수분량은 6%로 한다. 이러한 과정을 통해 특정한 수분 함량을 유지하는 홍국산약을 제조 완성하게 된다.

도2의 내용을 참조해보면, 본 발명인 홍국산약 제조방법의 제2 비교적 우수한 실시예는 상술된 제1 비교적 우수한 실시예와 비교했을 때 그 제조방법 중의 단계(단계 201과 단계 203~204)는 상기 제1 비교적 우수한 실시예의 단계(단계 101과 단계 103~108)은 거의 비슷하며, 두 실시예 사이의 차이점은 제1 비교적 우수한 실시예의 신선한 산약을 건조화 시킨 후 산약이 특정한 수분 함량을 유지할 수 있게 한다. 단계 102에서는 단순히 신선한 산약의 수분 함량을 감소시키기 위해 일반적인 건조 방법을 사용하였지만 제2 비교적 우수한 실시예에서 사용한 건조화 단계는 신선한 산약에 훈황 건조 방법을 사용하여 산약이 특정한 수분 함량을 유지할 수 있게 한다(단계 202). 본 단계에서는 특수한 훈황건조법을 사용하였는데 그 목적은 산약이 미량의 황화물을 포함할 수 있게 하여 미생물 성장을 억제함으로써 보존 기간을 더욱 길게 하기 위함이다. 제2 비교적 우수한 실시예 중에서 훈황건조법을 사용해 산약을 건조시킨 후, 상기 건조시킨 후의 산약이 특정한 수분 함량과 특정한 황 함량을 유지할 수 있게 하며, 이때 특정한 수분량은 15%이하, 특정한 황 함량은 160ppm이하로 한다.

상기 제2 비교적 우수한 실시예에서는 더욱 우수한 제2 실시예의 결과를 얻기 위해 각 단계별로 더욱 우수한 제조 조건으로 실시할 수 있다. 이러한 제2 비교적 우수한 실시예의 조건은 우선 신선한 산약을 깨끗하게 씻은 후, 특정 크기로 잘게 썬다(단계 201). 이때 써는 크기는 2mm가 가장 적합하다. 이어서 잘게 썬 신선한 산약을 훈황건조화 시킨 후 산약이 특정한 수분 함량 및 특정한 황 함량을 유지할 수 있게 한다(단계 202). 이때 특정 수분 함량은 7%이하로 하고, 특정한 황 함량은 120ppm으로 한다. 이어서 특정한 물의 양을 건조시킨 산약에 부운 후, 말린 산약과 물의 양이 일정한 비율이 되게 하여 특정한 시간 동안 불린다(단계 203). 이때 산약과 물의 비율은 1:0.75%로 하며 불리는 시간은 30분으로 한다. 이어서 불린 산약을 멸균하는 작업을 진행하여 특정한 온도로 냉각시킨다(단계 204). 이때 멸균 방법은 고온 멸균법을 사용하며 멸균 온도는 121℃로 하고, 멸균 시간은 10~60분으로 한다. 이어서 홍국균종을 산약 중에 접종한다(단계 205). 이어서 접종이 끝난 산약을 특정온도 및 특정습도 중에서 특정시간 동안 배양한다(단계 206). 이때 특정 배양온도는 30℃이며, 특정배양 습도는 60％이며, 특정배양 시간은 10일로 한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 특정시간 동안 산소압력 처리를 진행한다(단계 207). 이때 특정처리 시간은 2일로 한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 건조화 작업을 진행하여 홍국산약이 특정한 수분 함량을 유지할 수 있게 한다(단계 208). 이때 특정한 수분량은 6%로 한다. 이러한 과정을 통해 특정한 수분 함량을 유지하는 홍국산약을 제조 완성하게 된다.

상술된 제1 비교적 우수한 실시예와 제2 비교적 우수한 실시예는 건조시킨 산약에 특정한 양의 물을 추가한 후, 산약과 물의 비율이 1:0.5%~1:1.5%가 되는데 이러한 수치에서 알 수 있듯이 매우 소량의 물만 첨가하게 되며, 또한 산약에 고온 멸균 작업을 실시한 후에도 여전히 고체 상태 형식의 산약 기질을 유지할 수 있게 된다. 그러므로 이러한 실시예로 완성한 고체상태의 산약 기질을 이용해 홍국균을 배양하는 것을 고체상태 배양법이라고도 부른다.

도3의 내용을 참조해보면, 본 발명인 홍국산약 제조방법은 다음과 같은 단계를 포함하고 있다. 우선 특정한 물의 양을 산약 원료에 부어 산약 원료와 물의 양이 특정한 비율에 도달하게 한다(단계 301). 이때 산약 원료와 물의 양의 특정 비율은 1:10~1:200으로 한다. 이어서 특정 비율의 수분을 함유하고 있는 산약에 멸균 작업을 진행하여 특정한 온도로 냉각시킨다(단계 302). 이때 멸균 방법은 고온 멸균법을 사용하며 멸균 온도는 121℃로 하고, 멸균 시간은 최소한 30분으로 한다. 이어서 홍국균종을 산약 중에 접종한다(단계 303). 이어서 접종이 끝난 산약을 특정온도 및 특정 흔듬비율로써 특정시간 동안 배양한다(단계 304). 이때 특정 배양온도는 25~37℃이고, 특정 흔듬비율은 50~300rpm이고, 특정 배양시간은 8~20일로 한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 특정 시간 동안 산소압력 처리를 진행한다(단계 305). 이때 특정 시간은 3일 이내로 한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 건조화 작업을 진행하여 홍국산약이 특정한 수분 함량을 유지할 수 있게 한다(단계 306). 이때 특정한 수분량은 15%이하로 한다. 이러한 과정을 통해 특정한 수분 함량을 유지하는 홍국산약을 제조 완성하게 된다.

상기 제3 비교적 우수한 실시예에서는 더욱 우수한 제3 실시예의 결과를 얻기 위해 각 단계별로 더욱 우수한 제조 조건으로 실시할 수 있다. 이러한 제3 비교적 우수한 실시예의 조건은 우선 특정한 물의 양을 산약 원료에 부어 산약 원료와 물의 양이 특정한 비율에 도달하게 한다(단계 301). 이때 산약 원료와 물의 양의 특정 비율은 1:10~1:200으로 한다. 이어서 특정 비율의 수분을 함유하고 있는 산약에 멸균 작업을 진행하여 특정한 온도로 냉각시킨다(단계 302). 이때 멸균 방법은 고온 멸균법을 사용하며 멸균 온도는 121℃로 하고, 멸균 시간은 30분으로 한다. 이어서 홍국균종을 산약 중에 접종한다(단계 303). 이어서 접종이 끝난 산약을 특정온도 및 특정 흔듬비율로써 특정시간 동안 배양한다(단계 304). 이때 특정 배양온도는 30℃이고, 특정 흔듬비율은 200rpm이고, 특정 배양시간은 10일로 한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 특정 시간 동안 산소압력 처리를 진행한다(단계 305). 이때 특정 시간은 2일로 한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 건조화 작업을 진행하여 홍국산약이 특정한 수분 함량을 유지할 수 있게 한다(단계 306). 이때 특정한 수분량은 6%로 한다. 이러한 과정을 통해 특정한 수분 함량을 유지하는 홍국산약을 제조 완성하게 된다.

제3 비교적 우수한 실시예에서 초기 단계에 사용되는 산약 원료는 다음 중에 하나를 선택하여 사용할 수 있다. 하나의 완전한 신선한 산약이나, 혹은 잘게 짜른 신선한 산약, 이때 잘게 짜른 신선한 산약은 그 크기는 2~20mm이며, 혹은 말린 산약, 이때 말린 산약의 수분 함량은 15%이하이며, 황성분을 포함하고 있는 말린 산약, 이때 수분의 함유량은 15%이내이며 황성분은 160ppm이하이다.

도4의 내용을 참조해보면, 본 발명인 홍국산약 제조방법의 제4 비교적 우수한 실시예는 상술된 제3 비교적 우수한 실시예와 비교했을 때 그 제조방법 중의 단계(단계 401~405와 단계 407)는 상기 제3 비교적 우수한 실시예의 단계(단계 301~306)와 서로 거의 동일하며, 두 실시예 사이의 차이점은 제4 비교적 우수한 실시예에서는 단계 405를 진행한 후, 이어서 원심분리 처리(단계 406)를 진행하여 고순도의 산약을 얻은 후, 다시 마지막의 건조화(단계 407)를 진행하여 홍국산약을 제조 완성하게 된다.

상기 제4 비교적 우수한 실시예에서는 더욱 우수한 제3 실시예의 결과를 얻기 위해 각 단계별로 더욱 우수한 제조 조건으로 실시할 수 있다. 이러한 제3 비교적 우수한 실시예의 조건은 우선 특정한 물의 양을 산약 원료에 부어 산약 원료와 물의 양이 특정한 비율에 도달하게 한다(단계 301). 이때 산약 원료와 물의 양의 특정 비율은 1:10~1:200으로 한다. 이어서 특정 비율의 수분을 함유하고 있는 산약에 멸균 작업을 진행하여 특정한 온도로 냉각시킨다(단계 302). 이때 멸균 방법은 고온 멸균법을 사용하며 멸균 온도는 121℃로 하고, 멸균 시간은 30분으로 한다. 이어서 홍국균종을 산약 중에 접종한다(단계 303). 이어서 접종이 끝난 산약을 특정온도 및 특정 흔듬비율로써 특정시간 동안 배양한다(단계 304). 이때 특정 배양온도는 30℃이고, 특정 흔듬비율은 200rpm이고, 특정 배양시간은 10일로 한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 특정 시간 동안 산소압력 처리를 진행한다(단계 305). 이때 특정 시간은 2일로 한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 건조화 작업을 진행하여 홍국산약이 특정한 수분 함량을 유지할 수 있게 한다(단계 306). 이때 특정한 수분량은 6%로 한다. 이러한 과정을 통해 특정한 수분 함량을 유지하는 홍국산약을 제조 완성하게 된다.

상기 제4 비교적 우수한 실시예에서는 더욱 우수한 제4 실시예의 결과를 얻기 위해 각 단계별로 더욱 우수한 제조 조건으로 실시할 수 있다. 이러한 제4 비교적 우수한 실시예의 조건은 우선 특정한 물의 양을 산약 원료에 부어 산약 원료와 물의 양이 특정한 비율에 도달하게 한다(단계 401). 이때 산약 원료와 물의 양의 특정 비율은 1:10~1:200으로 한다. 이어서 특정 비율의 수분을 함유하고 있는 산약에 멸균 작업을 진행하여 특정한 온도로 냉각시킨다(단계 402). 이때 멸균 방법은 고온 멸균법을 사용하며 멸균 온도는 121℃로 하고, 멸균 시간은 30분으로 한다. 이어서 홍국균종을 산약 중에 접종한다(단계 403). 이어서 접종이 끝난 산약을 특정온도 및 특정 흔듬비율로써 특정시간 동안 배양한다(단계 404). 이때 특정 배양온도는 30℃이고, 특정 흔듬비율은 200rpm이고, 특정 배양시간은 10일로 한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 특정 시간 동안 산소압력 처리를 진행한다(단계 405). 이때 본 산소압력 처리는 생략해도 무방하나 만약 진행을 하게 되면 특정 시간은 2일로 한다. 이어서 앞의 단계를 마친 산약에 원심분리 처리 단계를 진행한다(단계 406). 건조화 작업을 진행하여 홍국산약이 특정한 수분 함량을 유지할 수 있게 한다(단계 407). 이때 특정한 수분량은 6%로 한다. 이러한 과정을 통해 특정한 수분 함량을 유지하는 홍국산약을 제조 완성하게 된다.

제4 비교적 우수한 실시예에서 초기 단계에 사용되는 산약 원료는 다음 중에 하나를 선택하여 사용할 수 있다. 하나의 완전한 신선한 산약이나, 혹은 잘게 짜른 신선한 산약, 이때 잘게 짜른 신선한 산약은 그 크기는 2~20mm이며, 혹은 말린 산약, 이때 말린 산약의 수분 함량은 15%이하이며, 황성분을 포함하고 있는 말린 산약, 이때 수분의 함유량은 15%이내이며 황성분은 160ppm이하이다.

상기 제3 비교적 우수한 실시예와 제4 비교적 우수한 실시예는 특정 양의 물을 건조시킨 산약에 붓는 과정에서 산약과 물의 비율이 1:10~1:200이기 때문에 이러한 수치에서 알 수 있듯이 매우 대량의 물을 첨가하게 되며, 또한 산약에 고온 멸균 작업을 실시한 후에 액체 상태 형식의 산약 기질을 유지할 수 있게 되며, 또한 배양 가정 중에서 흔드는 작업을 진행하기 때문에 이러한 실시예로 완성한 고체상태의 산약 기질을 이용해 홍국균을 배양하는 것을 액체상태 배양법이라고도 부른다.

근래 들어 홍국균의 차급 대사물질이 점차 주목을 받기 시작하면서, 그 중 황색 색소물질인 모나스신(monascin)와 안카플라빈(ankaflavin)이 염증 유발 방지와 암 발생율을 감소시키는데 유효한 성분이 포함되어 있음이 입증되었고, 또한 모나콜린 K는 콜레스테롤을 효과적으로 감소시키는 물질이 포함되어 있기 때문에 홍국 발효 생산 과정 중에서 모나스신, 안카플라빈, 모나콜린 K의 생산량을 높이는 것이 현재 홍국 연구 발전에 중요한 목표가 되고 있다. 과거의 홍국 관련 제품들은 모두 쌀을 발효 기질로 사용하였으나 이러한 홍국쌀은 염증유발 방지물질인 모나스신, 안카플라빈, 모나콜린 K의 생산량이 비교적 적었다. 본 발명은 이러한 두 가지 유효한 기능의 물질들의 생산량을 향상시키 위해 산약을 국균의 발효 기질로 사용하였으며, 과거 연구 문헌에서는 산약의 발효를 발효 기질로 사용한 적이 없었지만, 산약은 풍부한 전분질과 비교적 뛰어난 보수성을 가지고 있기 때문에 홍국균의 성장에 매우 적합하다고 할 수 있다.

산약 화학 성분과 재래미의 화학성분은 매우 유사하며 또한 전분 함량 역시 거의 비슷하다. 일반 쌀이 포함한 전분 중 약 8~37%가 아밀로오스이며, 산약의 아밀로오스 함유량 역시 35.63%에 달한다. 이러한 전분 함유량의 수치는 고구마, 토란, 감자 등에 포함된 전분 함유량에 상당하는 수준이다. 산약의 아밀로오스 함량이 재래미에 근접하기 때문에 홍국균에 충분한 탄원을 제공할 수 있고, 또한 고량의 식이섬유와 유사한 불용성 전분을 포함하고 있기 때문에 홍국균에 의해 분해되지 않으며 이를 섭취하게 되면 당뇨병의 증세를 억제시킬 수 있고, 혈중의 총 콜레스테롤과 트리글리세리드를 낮출 수 있고, 혈압 및 간장 내 지방질 함량을 효과적으로 낮출 수 있으며, 심혈관 질병을 개선할 수 있다. 발효 후의 홍국산약은 혈지방 감소와 항산화 등의 복합성 보건 기능을 갖추게 되며, 이러한 점 역시 홍국 제품의 경제적 가치와 응용성을 향상시킬 수 있는 요인이 된다.

이 외에도 최근 들어 산약을 연구하는 과정에서 모두 우수한 항산화 효과를 나타내어, 죽상 동맥 경화의 요인인 혈액 중의 저밀도 지방 단백질((low density lipoprotein, LDL)의 산화 및 자유기의 생성에 상당히 밀접한 관계가 있는 것으로 밝혀졌다. 홍국과 산약은 모두 혈지방과 항산화 효과가 있는 것으로 입증되었으며, 그러므로 홍국산약은 홍국 혹은 산약 자체가 각자 자기고 있는 부가가치를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 보건 기능을 배로 증가시키는 효과를 얻을 수 있다. 그러므로 새로운 차세대 복합 기능의 홍국 보건식품이 되고 잇다.

도5는 홍국쌀과 홍국산약을 배양하는 과정 중에 황색색소와 홍색색소가 생성되는 과정을 나타낸 추세도이다. 도5의 내용을 참조해보면, 홍국산약은 배양 초기에 대량의 황색색소를 생성하게 되고, 그 생성량은 홍국미에 비해 월등이 뛰어나며, 또한 홍색색소 생성 방면을 살펴보면 홍국산양의 생산량은 홍국미에 비해 약간 떨어진다. 그 결과 산약으로 발효시킨 홍국균은 대량의 황색색소를 생성할 수 있고 이러한 황색색소의 화합물은 기능성 성분인 모나스신과 안카플라빈을 포함하고 있다.

실시예

표1 에 나타난 바와 같이, 서로 다른 배양 방식으로 배양한 홍국산약과 홍국미 내의 모나스신, 안카플라빈과 GABA의 생산량을 비교하였다.

	모나스신(mg/kg)	안카플라빈(mg/kg)	GABA(mg/kg)
홍국미－ 고체상태 배양	3547	1598	131
홍국산약－고체상태 배양	15011	10074	513
홍국미－ 액체상태	5415	2488	45
홍국산약－액체상태	23280	15330	46

표1에 나타난 바와 같이, 고체상태 배양으로 얻은 홍국산약의 경우, 모나스신과 안카플라빈 생산량은 각각 15011mg/kg과 10074mg/kg이고, 고체상태 배양으로 얻은 홍국미의 경우 각각 3547mg/kg과 1598mg/kg이었다. 이를 바꿔 말하면, 고체상태 배양으로 얻은 홍국산약의 모나스신 생산량이 고체상태 배양으로 얻은 홍국미의 4.23배이고, 안카플라빈은 6.30배나 향상되는 것을 알 수 있다. 이를 통해 고체상태 배양으로 얻은 홍국산약이 고체상태 배양으로 얻는 홍국미에 비해 모나스신과 안카플라빈의 생산량이 현저하게 월등함을 알 수 있다. 액체상태 상태로 생산한 홍국산약도 역시 동일한 효과를 얻을 수 있었으며, 액체상태의 홍국산약 중에 포함된 모나스신과 안카플라빈의 생산량은 각각 23280mg/kg과 15330mg/kg이었고, 이는 액체상태의 홍국미의 모나스신과 안카플라빈의 생산량에 비해 4.30배 및 5.16배가 높은 수치이다. GABA성분의 경우, 홍국산약 배양물의 경우 비교적 높은 생산량의 GABA를 얻을 수 있었고, 고체상태 배양으로 얻은 GABA의 생산량은 513mg/kg에 달했으며, 결국 이 역시 고체상태 배양으로 얻은 홍국미(131mg/kg)에 비해 월등하게 뛰어난 수치이다.

계속해서 도6은 홍국쌀과 홍국산약을 배양하는 과정 중에 모나콜린 K가 생성되는 과정을 나타낸 추세도이다. 도6의 내용을 참조해보면, 홍국미는 배양 제2일째 되는 날부터 시작해 모나콜린 K의 생성이 느려지기 시작하며, 제6일째되는 날 거의 생성이 멈췄으나. 홍국산약은 제10 일째 되는 날에야 모나콜린 K 생성을 멈추었다. 그 중 제5일째에서 제10일째 사이에 빠른 속도로 생성되는 것을 볼 수 있다. 또한 배양 작업이 끝난 후, 홍국산약 중의 모나콜린 K의 생산량은 2584mg/kg이나 되었으며, 이는 홍국미의 5배에 달하는 수치이다.

표2에 나타난 바와 같이, 각기 다른 기질에 따라 모나콜린 K, 홍색 색소 및 황색 색소 생산량이 서로 다름을 나타낸 도표이다.

	모나콜린 K(mg/kg)	홍색색소(A500/g)	황색색소(A400/g)
산약	2584±127	30±5.0	74±4.7
쌀	481±33	50±4.2	41±4.8
뿌리감자	522±34	50±3.8	34±3.8
고구마	196±21	51±3.2	39±3.9
감자	495±37	48±6.9	32±4.8

표2에 나타난 바와 같이, 홍국산약의 모나콜린 K 생산량은 각각 홍국비의 5.27배, 뿌리감자의 4.95배, 고구마의 13.18배, 감자의 5.22배로 나타난다. 그러므로 이러한 기질 중, 산약이 모나콜린 K를 생성하기에 가장 우수한 기질임을 알 수 있다. 또한 표2에서 역시 홍국산약의 황색색소 생산량이 다른 기질에 비해 높은 것을 알 수 있으며, 그러므로 홍국산약은 황색색소 성분을 향상시켜 황색색소 성분인 모나스신과 안카플라빈의 생산량을 증가시키는 효과가 있다.

상술된 내용으로 알수 있듯이, 홍국산약의 모나스신, 안카플라빈, GABA 및 모나콜린 K의 생산량은 모두 홍국미에 비해 현저하게 증가하였고, 이어서 홍국산약과 홍국미가 혈지방을 하강시키는 부분에 관해 비교를 계속 비교를 하였다.

표3에서 나타난 바와 같이, 홍국미와 홍국산약이 고지혈증을 가진 실험 쥐의 혈청 중에 지방을 감소시키는 효과를 비교하였다.

	총콜레스테롤 (mg/dL)	트리글리세리드 (mg/dL)	HDL-C(mg/dL)	LDL-C(mg/dL)	LDL-C/ HDL-C 비율
C	130.14	61.33	82.1	43.1	0.53
H	230.05	124.14	128.0	103.5	0.82
H-PBC	216.09	96.27	119.1	56.0	0.50
H-DC1X	190.23	102.03	96.8	71.1	0.73
H-RMR1X	198.35	77.01	117.3	50.9	0.45
H-RMD0.5X	189.11	76.05	121.2	58.6	0.48
H-RMD1X	181.10	71.24	121.0	46.6	0.39
H-RMD5X	182.18	75.02	118.4	51.1	0.44

표3 중에서는 8개의 서로 다른 그룹의 실험 쥐를 이용하여 각각 서로 다른 먹이를 주면서 실험을 하였다. C는 정상적으로 먹이를 먹인 그룹이고 H는 콜레스테롤이 높은 먹이를 먹인 그룹이고, H-PBC는 콜레스테롤이 높은 먹이를 먹인 후 다시 콜레스테롤을 낮추는 약물 프로부콜(probucol)을 먹인 그룹이고, H-DC1X는 콜레스테롤이 높은 먹이를 먹인 후 다시 한배 제량의 산약을 먹인 그룹이고, H-RMR1X는 콜레스테롤이 높은 먹이를 먹인 후 한배 제량의 홍국미를 먹인 그룹이고, H-RMD0.5X는 콜레스테롤이 높은 먹이를 먹인 후 절반 제량의 홍국산약을 먹인 그룹이고, H-RMD1X는 콜레스테롤이 높은 먹이를 먹인 후, 한배 제량의 홍국산약을 먹인 그룹이고, H-RMD5X는 콜레스테롤이 높은 먹이를 먹인 후, 5배 제량의 홍국산약을 먹인 그룹이다. 그 중 한배 재량은 1미리그램을 나타낸다. 각 그룹별로 8주간 상기 방식으로 먹이를 먹인 후, 각 그룹별로 혈지방 함량을 측정 분석하였다.

표3에 표시된 바와 같이, H 그룹은 콜레스테롤이 높은 먹이를 먹인 후 혈청 중의 총 콜레스테롤 함량이 정상 그룹 C에 비해 76.8%가 증가하였다. 그러나 홍국산약을 먹인 그룹 H-RMD0.5X, H-RMD1X, H-RMD5X은 혈청 중의 총 콜레스테롤 함량이 각각 H에 비해 17.8%, 21.3% 및 20.8%가 낮아졌다. 또한 H-RMR1X의 그룹은 한 배 제량의 홍국미를 먹인 후 H 그룹에 비해 13.8%로 낮아지기는 했지만 그 효과는 절반 제량의 홍국산약을 먹인 그룹보다도 약하게 나타났다. 또한 보통 산약을 먹인 그룹 H-DC1X는 혈청 중의 총 콜레스테롤을 낮추는 효과가 홍국미에 비해 우수한 것으로 나타났고, 절반 제량의 홍국산약을 먹인 그룹과 거의 비슷한 것으로 나타났다.

이어서 트리글리세리드의 경우를 살펴보면, H그룹 중에 혈청 중의 트리글리세리드 함량은 C그룹보다 102.4％나 높게 나타났다. 또한 H-RMD1X 및 H-RMR1X는 각각 H그룹보다 혈청 중의 트리글리세리드의 함량이 각각 2.6％ 및 38.0％ 낮게 나타났다. 이러한 결과로 봤을 때, 홍국산약이 혈청 중의 트리글리세리드 함량에 대한 감소 효과가 홍국미에 비해 월등히 뛰어나다는 것을 알 수 있다. 또한 H-DC1X의 경우, 혈청 중의 트리글리세리드 함량의 감소 효과가 모두 홍국미와 홍국산약보다 현저히 떨어지는 것으로 나타났다.

혈청 중의 HDL-C함량을 살펴보면, H그룹은 C그룹에 비해 55.9％나 증가하였다. 각 홍국산약과 홍국미를 먹인 그룹 중에서 그 혈청 중의 HDL-C 함량이 모두 H그릅과 크게 차이가 없으며, 단지 H-DC1X 중에서 혈청 중의 HDL-C 함량이 H그룹에 비해 24.4％로 현저하게 감소하였다. 혈청 중 LDL-C 함량 방면을 살펴보면, H그룹이 C그룹에 비해 140.1％로 현저하게 증가했으며, H-RMD1X 및 H-RMR1X 그룹은 H그룹에 비해 현저하게 혈청 중의 HDL-C 함량이 각각 55.0％와 50.8％로 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 봤을 때, 홍국산약이 혈청 중의 HDL-C 함량을 감소시키는 효과가 홍국미보다 뛰어난 것을 알 수 있다. 또한 H-DC1X 그릅의 경우 혈청 중의 HDL-C 함량 감소 현상이 그렇게 두드러지지는 않았다.

혈청 중의 LDL-C와 HDL-C의 비율는 심혈관 질병 형성의 중요한 지표가 되며, 이 수치가 낮을수록 혈청 중의 총 콜레스테롤이 비교적 많은 보호성 인자 HDL-C를 포함하고 있고, 비교적 적은 위험 인자 LDL-C를 포함하고 있는 것으로 밝혀졌다. 또한 이와 마찬가지로 표3의 내용 중, H 그룹의 LDL-C/HDL-C비율은 C 그룹에 비해 증가하였고, H-RMD1X 및 H-RMR1X도 각각 H 그룹에 비해 혈청 중의 LDL-C/HDL-C 비율이 46.3％와 45.1％씩 감소하였다. 또한 H-DC1X 그룹의 혈청 중의 LDL-C/HDL-C 감소 비율은 그렇게 두드러지지 않았다.

표4의 내용은 홍국미와 홍국산약이 고지혈증을 가진 실험 쥐의 간장 중의 지방 양을 감소시키는 효과를 서로 비교한 것이다.

	총콜레스테롤(mg/각 그램 당 간 조직)	트리글리세리드(mg/각 그램 당 간 조직)
C	50.1	11.8
H	104.3	20.3
H-PBC	111.5	22.5
H-DC1X	104.0	18.4
H-RMR1X	90.3	15.1
H-RMD0.5X	88.2	14.2
H-RMD1X	81.9	13.6
H-RMD5X	82.7	12.0

표4에 나타난 바와 같이, H그룹의 간장 중의 총 콜레스테롤과 트리글리세리드 함유량은 C 그룹에 비해 현저하게 증가했으며, H-RMD1X은 간장 중의 총 콜레스테롤과 트리글리세리드 함유량이 현저하게 감소되는 효과를 보였다. 그러나 H-RMR1X와 H-DC1X의 효과는 그렇게 현저하지 않았다.

도7은 각 실험세트가 혈액 중의 SOD(superoxide dismutase) 활성화와 총항산화력에 대한 영향을 서로 비교한 도표이다. 도7의 내용을 참조해보면, 혈액 중의 산화 압력은 죽상 동맥 경화증 형성과 관계 있으며, 그러므로 SOD 활성화와 총 항산화 능력은 주로 죽상 동맥 경화 연구 상에 산화 상태를 파악하는 중요한 지료로 활용되고 있다.

도7에 나타난 바와 같이, H그룹은 콜레스테롤이 높은 먹이를 먹인 후, SOD 활성화와 총 항산화 능력이 C 그룹에 비해 19.9％와 11.6％씩 감소하였다. 또한 홍국산약을 먹인 후에는 H-RMD0.5X, H-RMD1X 및 H-RMD5X에서 각각 SOD 활성화가 115％, 160％ 및 173％씩 증가하였고, 항산화 능력은 각각 32.7％, 43.6％ 및 58.3％씩 증가하였다. 또한 H-RMD1X 그룹은 SOD 활성화와 총 항산화 능력이 각각 H-RMR1X 그룹에 비해 67.3％와 18.3％씩 증가하였다. 그리고 H-DC1X 그룹의 상기 두 가지 인자에 대한 향상 능력은 홍국산약에는 못미치는 것으로 나타났다. 위와 같은 결과로 홍국산약이 홍국미와 일반 산약에 비해 더욱 우수한 SOD와 총 산화 능력 향상 효과를 가진 것이 입증되었으며, 그러므로 홍국산약은 죽상 동맥 경화를 방지하는 데 매우 우수한 효과가 있다는 것을 알 수 있다.

도8은 각 실험세트가 혈장과 간장 중의 카탈라아제 활성화에 대한 영향을 서로 비교한 도표이다. 도8의 내용을 참조해보면, 카탈라아제 활성화가 혈장과 간장 중에서 일어하는 추세는 거의 비슷하며 매우 밀접한 관련성이 있는 것으로 나타났다. C그룹의 혈장 및 간장 중의 카탈라아제 활성화는 각각 12.7 U/mg protein과 10.6 U/mg protein이며, 콜레스테롤이 높은 먹이를 먹인 후, H그룹은 각각 9.3 U/mg protein과 6.61 U/mg protein으로 떨어졌다. 또한 H-RMR1X와 H-DC1X 모두 카탈라아제 활성화를 향상시키는 것으로 나타나긴 했지만 그 효과가 홍국산약을 먹은 그룹보다는 떨어졌다. 또한 카탈라아제 활성화 향상 효과는 홍국산약 제량이 증가함에 따라 현저하게 증가하는 추세를 나타내었다.

도9는 각 실험세트가 혈청 및 간장 중의 유해 산소 잔류물(TBARS) 함량에 대한 영향을 서로 비교한 도표이다. 도9의 내용을 참조해보면, H그룹은 혈청과 간장에 심각한 지방질과 산화 반응이 나타났으며, 홍국산약을 먹인 후에 혈청 및 간장 중의 지방질 과산화물질이 모두 현저하게 감소했으며, 또한 감소 효과는 홍국산약 제량의 증가에 따라 두드러지게 증가하는 추세를 나타냈다. 일반 산약과 홍국미의 효과의 경우 홍국산약 보다는 두드러지지 않았다.

이어서 도10은 각 실험세트가 심장 주동맥 중 죽상 동맥 경화 플라그 함량에 대한 영향을 서로 비교한 도표이다. 도 10의 내용을 참조해보면, 주동맥 중 산화압력과 지방의 누적으로 인해 죽상 동맥의 경화 플러그가 생성되며, 이러한 플러그가 죽상 동맥 경화증을 판단하는 지표가 되고 있다.

도10중에서 H 그룹의 주동맥 중 지방질 플러그의 누적 정도는 주동맥 총 면적의 22.5%였으며, H-RMR1X과 H-DC1X 그룹은 죽상 동맥 경화 플러그의 함량이 모두 줄어들긴 했지만 홍국미의 효과는 홍국산약에 미치지 못했다. 홍국산약의 효과는 매우 탁월하며 감소 정도가 매우 높은 것으로 나타났다. 특히 H-RMD1X과 H-RMD5X 중, 주동맥 중 죽상 동맥 경화 플러그 함량은 각각 1.05％와 1.10％로 나타났다.

상기 연구 결과에서 보여지듯, 홍국산약의 혈지방 감소 및 항산화 능력이 일반 산약과 홍국미에 비해 현저하게 증가하였고, 이러한 효과는 산약 자체적인 성분과 홍국균의 차급 대사산물이 서로 공동으로 작용하여 달성한 것이다. 또한 홍국산약은 모나스신, 안카플라빈, GABA 및 모나콜린 K를 비교적 많이 생산하고 이러한 기능성 대사물질은 염증 유발 방지, 암 방지, 고혈압 방지, 신경전달 작용 촉진 및 콜레스테롤 감소 등과 같은 작용을 할 수 있으며, 또한 우수한 혈지방 감소, 혈압 감소, 죽상 동맥 경화 방지 및 알츠하이머 증상 개선 등의 효과를 나타냄으로 미래의 보건식품 연구 발전에 매우 중요한 위치에 있다. 본 발명은 홍국미보다 더욱 많은 기능성 대사물질을 생산해 내는 홍국산약을 제공함으로써 앞으로 홍국 관련 제품의 발전에 도움이 되기를 바라고 있다.

이상 상술된 내용은 단지 본 발명의 특징과 장점 등을 상세히 설명하기 위해 비교적 우수한 실시예를 예로 들어 설명한 것으로 본 특허 신청의 범위는 이에 국한되지 않고 본 특허 신청 정신과 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 기타 변형 등의 과정을 통한 경우에도 본 특허 신청 범위에 모두 포함된다.

Claims (38)

1. (1) 신선한 산약을 깨끗하게 씻은 후, 2-20mm 크기로 잘게 썬 후,
   (2) 잘게 썬 신선한 산약을 건조화하여 수분 함량을 15%이하로 유지할 수 있게 한 후,
   (3) 물을 건조시킨 산약에 부운 후, 말린 산약과 물의 양이 1:0.5%~1:1.5% 비율이 되게 하여 60분 동안 불린 후,
   (4) 불린 산약을 멸균하는 작업을 진행하고 나서 온도를 25~37℃까지 냉각시킨 후,
   (5) 홍국균종을 산약 중에 접종한 후,
   (6) 접종이 끝난 산약을 배양온도 25~37℃, 배양 습도 50％~80％, 배양 시간 8~20일로 하여 배양한 후,
   (7) 상기 단계(6)를 마친 산약에 3일 동안 산소압력 처리(anaerobic treatment)를 진행한 후,
   (8) 상기 단계(7)를 마친 산약에 건조화 작업을 진행하여 수분함량을 15%이하로 유지하는 홍국산약을 제조 완성하게 되는 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조방법.
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6. 제1항에 있어서, 상기 단계(4)의 멸균 방법은 고온 멸균법을 사용하며 멸균 온도는 121℃로 하고, 멸균 시간은 10~60분으로 하는 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조방법.
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10. (1) 신선한 산약을 깨끗하게 씻은 후, 2-20mm 크기로 잘게 썬 후,
    (2) 잘게 썬 신선한 산약을 훈황건조화하여 수분 함량은 15%이하로 하고, 황함량은 160ppm 이하로 유지할 수 있게 한 후,
    (3) 물을 훈황건조된 산약에 부운 후, 훈황건조된 산약과 물의 비율을 1:0.5%~1:1.5%로 되게 하여 60분 동안 불린 후,
    (4) 불린 산약을 멸균하는 작업을 진행하고 나서 온도를 25~37℃까지 냉각시킨 후,
    (5) 홍국균종을 산약 중에 접종한 후,
    (6) 접종이 끝난 산약을 배양온도 25~37℃, 배양 습도 50％~80％, 배양 시간 8~20일로 하여 배양한 후,
    (7) 상기 단계(6)를 마친 산약에 3일 동안 산소압력 처리를 진행한 후,
    (8) 상기 단계(7)를 마친 산약에 건조화 작업을 진행하여 수분함량을 15%이하로 유지하는 홍국산약을 제조 완성하게 되는 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조방법.
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15. 제10항에 있어서, 상기 단계(4)의 멸균 방법은 고온 멸균법을 사용하며 멸균 온도는 121℃로 하고, 멸균 시간은 10~60분으로 하는 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조방법.
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19. (1) 물을 산약 원료에 부어 산약 원료와 물의 양이 1:10~1:200인 비율에 도달하게 한 후,
    (2) 산약에 멸균 작업을 진행하고 나서 온도를 25~37℃까지 냉각시킨 후,
    (3) 홍국균종을 산약 중에 접종한 후,
    (4) 접종이 끝난 산약을 배양온도 25~37℃, 흔듬비율 50~300rpm, 배양 시간 8~20일로 하여 배양한 후,
    (5) 상기 단계(4)를 마친 산약에 3일 동안 산소압력 처리를 진행한 후,
    (6) 상기 단계(5)를 마친 산약에 건조화 작업을 진행하여 수분 함량을 15%이하로 유지하는 홍국산약을 제조 완성하게 되는 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조방법.
20. 제19항에 있어서, 상기 단계(1)의 산약 원료는 하나의 완전한 신선한 산약이나, 혹은 잘게 짜른 신선한 산약, 말린 산약, 황성분을 포함한 말린 산약 중 하나를 선택하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조 방법.
21. 제20항에 있어서, 상기 잘게 짜른 신선한 산약은 그 크기는 2~20mm인 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조 방법.
22. 제20항에 있어서, 상기 말린 산약의 수분 함량은 15%이하인 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조 방법.
23. 제20항에 있어서, 상기 황성분을 포함한 말린 산약은 수분의 함유량은 15%이내이며 황성분은 160ppm이하인 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조 방법.
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25. 제19항에 있어서, 상기 단계(2)의 멸균 방법은 고온 멸균법을 사용하며 멸균 온도는 121℃로 하고, 멸균 시간은 최소한 30분으로 하는 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조방법.
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29. (1) 물을 산약 원료에 부어 산약 원료와 물의 양이 1:10~1:200인 비율에 도달하게 한 후,
    (2) 산약에 멸균 작업을 진행하고나서 온도를 25~37℃까지 냉각시킨 후,
    (3) 홍국균종을 산약 중에 접종한 후,
    (4) 접종이 끝난 산약을 배양온도 25~37℃, 흔듬비율 50~300rpm, 배양 시간 8~20일로 하여 배양한 후,
    (5) 상기 단계(4)를 마친 산약에 원심분리 처리 단계를 진행한 후,
    (6) 상기 단계(5)를 마친 산약에 3일 동안 산소압력 처리를 진행한 후,
    (7) 상기 단계(6)를 마친 산약에 건조화 작업을 진행하여 수분 함량 15% 이하를 유지하는 홍국산약을 제조 완성하게 되는 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조방법.
30. 제29항에 있어서, 상기 단계(1)의 산약 원료는 하나의 완전한 신선한 산약이나, 혹은 잘게 짜른 신선한 산약, 말린 산약, 황성분을 포함한 말린 산약 중 하나를 선택하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조 방법.
31. 제30항에 있어서, 상기 잘게 짜른 신선한 산약은 그 크기는 2~20mm인 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조 방법.
32. 제30항에 있어서, 상기 말린 산약의 수분 함량은 15%이하인 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조 방법.
33. 제30항에 있어서, 상기 황성분을 포함한 말린 산약은 수분의 함유량은 15%이내이며 황성분은 160ppm이하인 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조 방법.
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35. 제29항에 있어서, 상기 단계(2)의 멸균 방법은 고온 멸균법을 사용하며 멸균 온도는 121℃로 하고, 멸균 시간은 최소한 30분으로 하는 것을 특징으로 하는 홍국산약 제조방법.
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