KR101805737B1 - 인삼발효분말의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 인삼발효분말 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인삼류 대상물과 정제수를 혼합하여 반응액을 제조하는 반응액 제조단계; 그리고, 펙티나아제(pectinase) 계열에서 선택된 1종의 효소와, 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07(기탁번호: 한국농업미생물자원센터 KACC93250P)을 포함하는 효소균주 혼합물을 상기 반응액에 접종하고, 배양하는 배양단계를 포함하는 인삼발효분말의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 인삼발효분말을 제공한다.
Description
본 발명은 진세노사이드 인삼발효분말의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 인삼발효분말에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특정 진세노사이드에 해당하는 컴파운드 케이(Compound K)와 같은 희귀 진세노사이드 함량이 증대될 수 있도록 하는 인삼발효분말의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 인삼발효분말에 관한 것이다.
인삼은 인삼속 (Panax)에 속하는 식물로, 뿌리를 약용으로 이용하고 있는데, 이러한 인삼의 효능은 인삼에 존재하는 활성성분인 진세노사이드에 기인한 것이다.
진세노사이드는 진세노사이드 아글리콘 (ginsenoside aglycone)의 구조에 따라 프로토파낙사다이올계 진세노사이드 (Protopanaxadiol-type ginsenoside), 프로토파낙사트라이올계 진세노사이드 (Protopanaxatriol-type ginsenoside), 그리고 올레아난계 진세노사이드 (Oleanane-type ginsenoside)의 세 가지로 분류될 수 있다.
진세노사이드 유도체들은 트리터펜 (triterpene)인 비당부 (protopanaxadiol 또는 protopanaxatriol)의 R1, R2, R3의 알콜성 OH기에 글루코스(glucose), 람노스(rhamnose), 자일로스(Xylose), 아라비노스(arabinose)와 같은 당류가 에스테르 결합된 구조를 갖는 화합물로서, 현재 알려져 있는 인삼의 주요 진세노사이드는 약 13종의 일반 진세노사이드와 이로부터 전환되는 것으로 알려진 희귀 진세노사이드 약 11종이 대표적인 진세노사이드로 알려져 있다.
인삼은 수삼(fresh ginseng)을 그대로 사용하거나, 건조시켜 백삼(white ginseng)의 형태로 제조하여 사용하거나, 또는 증숙시켜 홍삼(red ginseng)의 형태로 제조하여 사용될 수 있다.
인삼 중 수삼에는 Rg1, Re, Rb1, Rb2, Rc, Rd 등의 배당체 진세노사이드가 주를 이루고 있으며, 가공 인삼의 경우 수삼에는 거의 존재하지 않는 희귀 진세노사이드인 Rg3, Rh1, Rh2, Compound K의 함량이 증가할 수 있는 것으로 알려져 있다.
최근에는, 가공된 인삼에만 존재하는 인삼사포닌의 함량을 더욱 높이기 위한 많은 연구가 활발하게 수행되고 있다. 대표적 가공 인삼인 홍삼은 수삼을 증숙하여 제조할 수 있으며, 이 과정에서 화학구조적으로 불안정한 진세노사이드 아글리콘의 C-20위치에 결합되어 있는 배당체의 결합이 가수분해될 수 있다.
이러한 과정을 통해 가공된 홍삼에는 진세노사이드 Rh1, Rh2, Rg2, Rg3 등이 수삼이나 백삼에 비해 많이 함유되어 있다. 다만, 희귀 진세노사이드의 일종인 진세노사이드 Rh2는 홍삼에서도 그 함량이 매우 미량으로 존재하고 있는 것으로 알려져 있다.
이러한 가공된 인삼에서 암 예방, 암 억제, 혈압강하, 뇌신경세포 보호, 항혈전, 항산화 등에서의 약리 활성 효과가 인삼의 일반 진세노사이드보다 우수하게 나타난다는 결과가 알려지면서, 가공된 인삼에 존재하는 희귀 진세노사이드를 수득하기 위한 여러 방법들이 시도되고 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 진세노사이드 생물전환능을 갖는 균주 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07를 사용하여 특정 진세노사이드 예를 들어, 별도 처리하지 않은 인삼류, 인삼류 추출물에는 거의 존재하지 않는 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K) 함량이 증대될 수 있도록 하거나, 별도 처리하지 않은 인삼류, 인삼류 추출물에 존재하는 일반 진세노사이드를 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)로 전환시킬 수 있는 효과적인 인삼발효분말(GBCK25)의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 인삼발효분말을 제공하는 것이다.
삭제
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 본 발명은 인삼류 대상물과 정제수를 혼합하여 반응액을 제조하는 반응액 제조단계; 그리고, 펙티나아제(pectinase) 계열에서 선택된 1종의 효소와, 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07(기탁번호: 한국농업미생물자원센터 KACC93250P)를 포함하는 효소균주 혼합물을 상기 반응액에 접종하고, 배양하는 배양단계를 포함하는 인삼발효분말의 제조방법을 제공한다.
삭제
상기 펙티나아제 계열의 효소는 사이톨라제 피씨엘5(Cytolase PCL5), 피-플로(Pyr-Flo), 라피다아제 씨80맥스(Rapidase C80Max), 옵티빈 매쉬(Optivin Mash) 및 스미자임 에이씨(Sumyzyme AC)를 포함할 수 있다.
상기 인삼류 대상물은 인삼류 분말 또는 인삼류 추출물을 포함할 수 있다.
상기 인삼류 분말 또는 상기 인삼류 추출물에 사용되는 인삼은 고려인삼(Panax ginseng C.A. Meyer), 화기삼(Panax quinquefolium), 전칠삼(Panax notoginsneng), 죽절삼(Panax japonicum), 삼엽삼(Panax trifolium), 히말라야삼(Panax pseudoginseng), 베트남삼(Panax vietnamensis) 중의 하나 이상을 포함하되 일반 진세노사이드를 함유할 수 있다.
또한, 상기 인삼류 분말 또는 상기 인삼류 추출물에 사용되는 원재료는 산삼, 수삼, 홍삼, 백삼, 미삼, 인삼 잎, 인삼 열매, 홍삼추출물, 산삼줄기세포, 산삼캘러스, 인삼줄기세포, 인삼캘러스, 산삼배양근, 부정근, 장뇌삼 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 효소균주 혼합물의 농도는 상기 반응액의 2% ~ 20% 범위 이내일 수 있다.
상기 반응액 제조단계에서 상기 인삼류 대상물 1 중량부당 상기 정제수는 10 ~ 100 중량부를 가질 수 있다.
상기 배양단계에서 배양온도는 30℃ ~ 60℃ 일 수 있다.
상기 배양단계에서 산성도는 pH 3.5 ~ pH 5.5 일 수 있다.
상기 배양단계에서 배양시간은 48시간 ~ 240시간 일 수 있다.
상기 배양단계에서 교반속도는 50rpm ~ 200rpm 일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 상술한 인삼발효분말의 제조방법에 의하여 제조되는 인삼발효분말을 제공한다.
본 발명에 따르면, 종래와 달리, 인삼류 또는 인삼류 추출물로부터 약리 활성이 높은 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 함량이 증가된 인삼발효분말(GBCK25)을 단순화된 공정을 통해 효율적으로 제조할 수 있는 이점이 있다.
삭제
뿐만 아니라, 펙티나아제(pectinase) 계열에서 선택된 1종의 효소와, 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07(기탁번호: 한국농업미생물자원센터 KACC93250P)를 갖는 효소균주 혼합물을 사용함으로써 컴파운드 케이(Compound K)의 함량이 증가된 인삼발효분말(GBCK25)을 효율적으로 얻을 수 있는 이점이 있다.
도 1은 인삼류 대상물에 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07 단독 처리 및 펙티나아제(pectinase) 계열 효소 단독 처리, 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07과 펙티나아제(pectinase) 계열 효소의 복합발효 시 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC:High Performance Liquid Chromatography)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 인삼류 분말 또는 인삼류 추출물에 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07과 효소의 복합발효 처리 전/후 결과에 대해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 3a ~ 도 3e는 인삼류 대상물에 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07과 펙티나아제(pectinase) 계열 효소의 복합발효 시 효소농도 스크리닝(screening) 결과에 대해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 인삼류 대상물에 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii 균주 GB-07과 펙티나아제(pectinase)계열 효소의 복합발효 시 반응비율 스크리닝(screening) 결과에 대해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 인삼류 대상물에 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07과 펙티나아제(pectinase)계열 효소의 복합발효 시 배양온도 스크리닝(screening) 결과에 대해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 인삼류 대상물에 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07과 펙티나아제(pectinase)계열 효소의 복합발효 시 반응시간 스크리닝(screening) 결과에 대해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 인삼류 대상물에 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07과 펙티나아제(pectinase) 계열 효소의 복합발효 시 교반속도 스크리닝(screening) 결과에 대해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 8는 인삼류 대상물에 사카로마이세스 세르바찌 Saccharomyces servazzii 균주 GB-07과 펙티나아제(pectinase) 계열 효소의 복합발효 시 산성도(pH) 조건 스크리닝(screening) 결과에 대해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 인삼류 분말 또는 인삼류 추출물에 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07과 효소의 복합발효 처리 전/후 결과에 대해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 3a ~ 도 3e는 인삼류 대상물에 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07과 펙티나아제(pectinase) 계열 효소의 복합발효 시 효소농도 스크리닝(screening) 결과에 대해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 인삼류 대상물에 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii 균주 GB-07과 펙티나아제(pectinase)계열 효소의 복합발효 시 반응비율 스크리닝(screening) 결과에 대해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 인삼류 대상물에 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07과 펙티나아제(pectinase)계열 효소의 복합발효 시 배양온도 스크리닝(screening) 결과에 대해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 인삼류 대상물에 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07과 펙티나아제(pectinase)계열 효소의 복합발효 시 반응시간 스크리닝(screening) 결과에 대해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 인삼류 대상물에 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07과 펙티나아제(pectinase) 계열 효소의 복합발효 시 교반속도 스크리닝(screening) 결과에 대해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 8는 인삼류 대상물에 사카로마이세스 세르바찌 Saccharomyces servazzii 균주 GB-07과 펙티나아제(pectinase) 계열 효소의 복합발효 시 산성도(pH) 조건 스크리닝(screening) 결과에 대해 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 검출된 희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K)의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 의한 인삼발효분말의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 인삼발효분말에 대하여 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시목적을 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 진세노사이드 생물전환능을 갖는 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07(기탁번호: 한국농업미생물자원센터 KACC93250P)를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07는 맥주로부터 베타-글루코시다아제(β-glucosidase)를 생성하는 효모를 단리하고 동정한 것이다.
상술한 과정을 통하여 분리 동정한 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07는 MRS 배지에서 30℃, 24시간 배양 후에 사용된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07는 진세노사이드 생물전환능을 갖는 것을 확인할 수 있다.
희귀 진세노사이드 컴파운드 케이(Compound K) 분석에 YL 9100 HPLC system이 사용되었고, YMC-Triart C18 컬럼(길이 250mm, 내경 4.6mm)이 사용되었다. 검출기의 검출파장은 UV 230nm, 컬럼온도는 35℃에서 분석되었고, 이동상(mobile phase)은 아세토니트릴과 물을 사용하여 유속(flow rate) 0.8mL/min으로 분석되었다.
일반 진세노사이드와 희귀 진세노사이드 분석은 이동상의 비율을 조절하여 분석이 진행되었고, 분석에 사용한 진세노사이드 표준품은 Tauto(China)에서 구매한 제품이고, 분석에 사용된 용매는 Acetonitrile과, Methanol이며, Burdick & Jackson, Korea사에서 구입한 제품이다. 각각의 시료는 대상에 따라 메탄올과 물 비율을 조절하여 진세노사이드 추출을 진행하였고 0.45 ㎛ 멤브레인 필터(membrane filter)로 여과한 후 분석을 진행하였다.
또한, 인삼발효분말은 증류수에 고려인삼(Panax ginseng C.A. Meyer) 뿌리 분말을 100:1의 비율로 넣고, 온도 60℃, 240시간 동안 발효하되, 각각 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07, 옵티빈 매쉬(Optivin Mash), 상기 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07 및 옵티빈 매쉬(Optivin Mash)를 혼합한 효소균주 혼합물을 사용하여 각각 발효한 후 반응액을 식힌 후 고형분만을 회수하여 동결건조하였다.
상기 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07, 상기 옵티빈 매쉬(Optivin Mash) 효소 및 상기 효소균주 혼합물에 의한 생물전환능은 표1과 같다.
| Saccharomyces servazzii 균주 GB-07 | Optivin Mash | 효소균주 혼합물 (GB-07 + Optivin Mash) |
|
| Rb1 | 0.36 | 0.4 | 0 |
| Rc | 0.34 | 0.56 | 0 |
| Rb2 | 0.48 | 0.76 | 0 |
| Rd | 1.05 | 1.89 | 0 |
| 합계 | 2.23 | 3.61 | 0 |
| Compound K | 15.07 | 13.57 | 27.7 |
여기서, 각 수치는 각각에 의하여 발효된 인삼발효분말 1g에 함유된 진세노사이드 함량(mg)을 나타낸다.
도 1은 컴파운드 케이(Compound K) 표준품, 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07에 의하여 발효된 인삼발효분말, 펙티아나제 중의 옵티빈 매쉬(Optivin Mash)에 의하여 발효된 인삼발효분말, 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07와 옵티빈 매쉬(Optivin Mash)가 혼합된 효소균주 혼합물에 의한 인삼발효분말에 대한 고성능 액체 크로마토그래피(이하, 'HPLC' 라 합니다)의 분석결과를 보여주는 것이다.
한편, 인삼류 분말과 인삼류 추출물이 상기 효소균주 혼합물에 의하여 복합발효 되기 전후의 컴파운드 케이로 전환되는 전환여부는 표 2와 같다.
|
|
인삼류 분말 | 인삼류 추출물 | ||
| 발효 전 | 발효 후 | 발효 전 | 발효 후 | |
| Rb1 | 4.39 | 0 | 13.46 | 0 |
| Rc | 1.78 | 0 | 5.54 | 0 |
| Rb2 | 2.68 | 0 | 7.66 | 0 |
| Rd | 0.57 | 0 | 1.12 | 0 |
| 합계 | 9.41 | 0 | 27.79 | 0 |
| Compound K | 0 | 27.7 | 0 | 17.60 |
여기서, 각 수치는 발효되기 전의 인삼류 대상물과 발효된 인삼발효분말 1g에 함유된 진세노사이드 함량(mg)을 나타낸다.
도 2는 컴파운드 케이(Compound K) 표준품, 발효하기 전의 인삼류 분말(또는 인삼류 추출물), 효소균주 혼합물(사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07와 옵티빈 매쉬(Optivin Mash)가 혼합)를 사용하여 발효한 이후의 인삼발효분말(또는 인삼류 추출물)에 대한 HLPC의 분석결과를 보여주는 것이다.
도 2 및 표 2를 살펴보면, 발효하기 전의 인삼류 분말에서는 컴파운드 케이가 검출되지 않았지만, 도 1 및 표 1을 살펴보면, 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07에 의하여 발효된 인삼발효분말에서 컴파운드 케이가 생성되었음을 확인할 수 있다.
특히, 도 1에서 컴파운드 케이의 표준품의 HLPC 패턴과, 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07에 의하여 발효된 인삼발효분말의 HLPC 패턴을 비교해보면 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주에 의하여 생성된 진세노사이드는 컴파운드 케이임을 알 수 있다.
또한, 도 1 및 표 1을 참조하면, 펙티아나제 중의 옵티빈 매쉬(Optivin Mash)에 의하여 발효된 인삼발효분말에서도 컴파운드 케이가 생성되었음을 확인할 수 있으며, 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07와 옵티빈 매쉬(Optivin Mash)가 혼합된 효소균주 혼합물에 의한 복합발효 시에는 컴파운드 케이가 훨씬 더 월등하게 생성되었음을 알 수 있다.
결과적으로, 효소균주 혼합물을 사용하여 인삼류 대상물을 발효시킴으로써 컴파운드 케이의 함량이 증가된 인삼발효분말(GBCK25)을 효율적으로 얻을 수 있는 있게 된다.
또한, 도 2 및 표 2를 참조하면, 인삼류 추출물(고려인삼의 추출물)의 경우에도 효소균주 혼합물에 의한 복합발효 시에는 컴파운드 케이가 생성되었음을 알 수 있다.
여기서, 효소균주 혼합물에 의하여 발효된 인삼발효분말은 'GBCK25'라는 원료코드를 가지며, 이는 출원인이 제조한 인삼발효분말의 원료코드이다.
본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 인삼류 분말 또는 상기 인삼류 추출물에 사용되는 인삼은 고려인삼(Panax ginseng C.A. Meyer), 화기삼(Panax quinquefolium), 전칠삼(Panax notoginsneng), 죽절삼(Panax japonicum), 삼엽삼(Panax trifolium), 히말라야삼(Panax pseudoginseng), 베트남삼(Panax vietnamensis) 중의 하나 이상을 포함하되 일반 진세노사이드를 함유할 수 있다.
또한, 상기 인삼류 분말 또는 상기 인삼류 추출물에 사용되는 원재료는 산삼, 수삼, 홍삼, 백삼, 미삼, 인삼 잎, 인삼 열매, 홍삼추출물, 산삼줄기세포, 산삼캘러스, 인삼줄기세포, 인삼캘러스, 산삼배양근, 부정근, 장뇌삼 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 여기서, 인삼류 추출물은 상기 원재료를 에탄올로 추출한 것을 의미한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 인삼류 대상물과 정제수를 혼합하여 반응액을 제조하는 반응액 제조단계; 그리고, 펙티나아제(pectinase) 계열에서 선택된 1종의 효소와, 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07(기탁번호: 한국농업미생물자원센터 KACC93250P)를 갖는 효소균주 혼합물을 상기 반응액에 접종하고, 배양하는 배양단계를 포함하는 인삼발효분말의 제조방법을 제공한다.
상기 정제수는 증류수를 포함하고, 상기 펙티나아제 계열의 효소는 사이톨라제 피씨엘5(Cytolase PCL5), 피-플로(Pyr-Flo), 라피다아제 씨80맥스(Rapidase C80Max), 옵티빈 매쉬(Optivin Mash) 및 스미자임 에이씨(Sumyzyme AC)를 포함할 수 있다.
도 3a는 균주 GB-07와 사이톨라제 피씨엘5(Cytolase PCL5)이 효소균주 혼합물의 성분으로 사용된 경우 효소 농도에 따른 인삼발효분말에 대한 HPLC 분석 결과이고, 도 3b는 균주 GB-07와 라피다아제 씨80맥스(Rapidase C80Max)가 효소균주 혼합물의 성분으로 사용된 경우 효소 농도에 따른 인삼발효분말에 대한 HPLC 분석 결과이다.
도 3c는 균주 GB-07와 스미자임 에이씨(Sumyzyme AC)가 효소균주 혼합물의 성분으로 사용된 경우 효소 농도에 따른 인삼발효분말에 대한 HPLC 분석 결과이고, 도 3d는 균주 GB-07와 옵티빈 매쉬(Optivin Mash)가 효소균주 혼합물의 성분으로 사용된 경우에 효소 농도에 따른 인삼발효분말에 대한 HPLC 분석 결과이고, 도 3e는 균주 GB-07와 피-플로(Pyr-Flo)가 효소균주 혼합물의 성분으로 사용된 경우에 효소 농도에 따른 인삼발효분말에 대한 HPLC 분석 결과이다.
결과적으로, 도 3a ~ 도 3e를 참조하면, 사이톨라제 피씨엘5(Cytolase PCL5), 피-플로(Pyr-Flo), 라피다아제 씨80맥스(Rapidase C80Max), 옵티빈 매쉬(Optivin Mash) 및 스미자임 에이씨(Sumyzyme AC)는 모두 균주 GB-07와 함께 효소균주 혼합물의 성분으로 사용되어 일반 진세노사이드를 컴파운드 케이로 전환시키는 것을 확인할 수 있다.
한편, 인삼류 분말 1중량부당 100 중량부의 증류수가 혼합된 반응액을 반응기에 넣고 효소균주 혼합물의 농도를 상기 반응액의 1%~25%로 변화시키면서 60℃, 72시간 발효한 인삼발효분말에 함유된 컴파운드 케이의 함량은 다음의 표 3과 같다.
| 1% | 2% | 10% | 20% | 25% | |
| GB-07 + Cytolase PCL5 | 8.87 | 14.22 | 21.04 | 25.14 | 19.97 |
| GB-07 + Rapidase C80Max | 0.25 | 2.35 | 5.61 | 12.24 | 4.59 |
| GB-07 + Sumyzyme AC | 4.73 | 5.08 | 16.10 | 22.62 | 14.68 |
| GB-07 + Optivin Mash | 6.99 | 9.40 | 20.15 | 27.7 | 18.98 |
| GB-07 + Pyr-Flo | 7.77 | 9.33 | 17.12 | 18.98 | 15.67 |
여기서, 각 수치는 각각에 의하여 발효된 인삼발효분말 1g에 함유된 컴파운드 케이의 함량(mg)을 나타낸다.
표 3, 도 3a ~도 3e를 참조하면, 효소균주 혼합물의 농도가 증가할수록 컴파운드 케이의 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있지만, 일정 농도이상에서는 컴파운드 케이의 함량이 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
구체적으로, 효소균주 혼합물의 농도가 20%인 경우에는 농도가 10%인 경우보다 컴파운드 케이의 함량이 높을 뿐만 아니라, 농도가 25%인 경우보다도 컴파운드 케이의 함량이 높다. 또한, 효소균주 혼합물의 농도가 10%인 경우는 농도가 2%인 경우보다 현저하게 컴파운드 케이의 함량이 높아진다.
상기 효소균주 혼합물의 농도는 상기 반응액의 2% ~ 20% 범위 이내인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 효소균주 혼합물의 농도는 10% ~ 20%일 수 있다.
한편, 인삼류 분말 1중량부당 증류수를 1 ~ 150 중량부가 되도록 변화시키면서 혼합된 반응액을 반응기에 넣고 효소균주 혼합물의 농도를 상기 반응액의 20%로 60℃에서 72시간 발효한 인삼발효분말에 함유된 컴파운드 케이의 함량은 다음의 표 4와 같다.
| 발효 전 | 1:5 | 1:10 | 1:50 | 1:100 | 1:150 | |
| Rb1 | 4.39 | 2.39 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Rc | 1.78 | 0.47 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Rb2 | 2.68 | 0.98 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Rd | 0.57 | 1.68 | 1.98 | 1.12 | 0 | 0.26 |
| Compound K | 0 | 4.61 | 13.24 | 22.34 | 27.7 | 25.6 |
| 합 계 | 9.41 | 10.13 | 15.22 | 23.46 | 27.7 | 25.86 |
여기서, 각 수치는 각각에 의하여 발효된 인삼발효분말 1g에 함유된 진세노사이드 함량(mg)을 나타낸다.
표4 및 도 4를 참조하면, 증류수, 즉 정제수의 비율이 증가할수록 대부분의 일반 진세노사이드 함량이 낮아지면서 컴파운드 케이의 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 일정 비율이상에서는 컴파운드 케이의 함량이 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
구체적으로, 인삼류 분말과 증류수 비율이 1:100인 경우에는 비율이 1:50인 경우보다 컴파운드케이 함량이 높을 뿐만 아니라, 비율이 1:150인 경우보다도 컴파운드 케이의 함량이 높다. 또한, 인삼류 분말과 증류수 비율이 1:10인 경우는 비율이 1:5인 경우보다 현저하게 컴파운드 케이의 함량이 높아진다.
결과적으로, 상기 반응액 제조단계에서 인삼류 대상물 1 중량부당 상기 정제수는 10 ~ 100 중량부를 가지는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 인삼류 대상물 1 중량부당 상기 정제수는 100 중량부를 가질 수 있다.
한편, 인삼류 분말 1 중량부당 증류수를 100 중량부를 혼합된 반응액을 반응기에 넣고 온도를 25℃ ~ 80℃로 변화시키면서 효소균주 혼합물의 농도 20%로 72시간 발효한 인삼발효분말에 함유된 컴파운드 케이의 함량은 다음의 표 5와 같다.
| 발효 전 | 25 ℃ | 30 ℃ | 45 ℃ | 60 ℃ | 80 ℃ | |
| Rb1 | 4.39 | 0.67 | 0.55 | 0 | 0 | 0 |
| Rc | 1.78 | 0.79 | 0.69 | 0.6 | 0 | 0 |
| Rb2 | 2.68 | 1.39 | 1.23 | 1.03 | 0 | 0 |
| Rd | 0.57 | 1.67 | 1.56 | 1.12 | 0 | 0 |
| Compound K | 0 | 6.78 | 7.01 | 15.77 | 27.7 | 0.19 |
| 합 계 | 9.41 | 11.3 | 11.04 | 18.52 | 27.7 | 0.19 |
여기서, 각 수치는 각각에 의하여 발효된 인삼발효분말 1g에 함유된 진세노사이드 함량(mg)을 나타낸다.
표5 및 도 5를 참조하면, 배양온도가 상승할수록 대부분의 일반 진세노사이드 함량이 낮아지면서 컴파운드 케이의 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 일정 온도이상에서는 컴파운드 케이의 함량이 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
구체적으로, 배양온도가 60℃인 경우에는 배양온도가 45℃인 경우보다 컴파운드케이 함량이 높을 뿐만 아니라, 배양온도가 80℃인 경우보다도 컴파운드 케이의 함량이 높다. 또한, 배양온도가 45℃인 경우는 배양온도가 30℃인 경우보다 현저하게 컴파운드 케이의 함량이 높아진다.
상기 배양단계에서 배양온도는 30℃ ~ 60℃ 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 배양온도는 45℃~60℃일 수 있다.
한편, 인삼류 분말 1 중량부당 증류수를 100 중량부를 혼합된 반응액을 반응기에 넣고 60℃에서 효소균주 혼합물의 농도 20%로 유지하면서 배양시간을 24시간 ~ 264시간으로 변화시키면서 발효시킨 인삼발효분말에 함유된 컴파운드 케이의 함량은 다음의 표 6과 같다.
| 발효 전 | 24시간 | 48시간 | 96시간 | 240시간 | 264시간 | |
| Rb1 | 4.39 | 0.7 | 0.60 | 0 | 0 | 0 |
| Rc | 1.78 | 0.9 | 0.46 | 0 | 0 | 0 |
| Rb2 | 2.68 | 1.6 | 1.19 | 0.8 | 0 | 0 |
| Rd | 0.57 | 1.89 | 1.36 | 1.6 | 0 | 0 |
| Compound K | 0 | 7.08 | 8.54 | 16.87 | 27.7 | 24.6 |
| 합 계 | 9.41 | 12.17 | 12.15 | 19.27 | 27.7 | 24.6 |
여기서, 각 수치는 각각에 의하여 발효된 인삼발효분말 1g에 함유된 진세노사이드 함량(mg)을 나타낸다.
표6 및 도 6을 참조하면, 배양시간이 증가할수록 대부분의 일반 진세노사이드 함량이 낮아지면서 컴파운드 케이의 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 일정 시간이상에서는 컴파운드 케이의 함량이 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
구체적으로, 배양시간이 240시간 경우에는 배양시간이 96시간인 경우보다 컴파운드 케이의 함량이 높을 뿐만 아니라, 배양시간이 264시간인 경우보다도 컴파운드 케이의 함량이 높다. 또한, 배양시간이 96시간인 경우는 배양시간이 48시간인 경우보다 현저하게 컴파운드 케이의 함량이 높아진다.
상기 배양단계에서 배양시간은 48시간 ~ 240시간인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 배양시간은 96시간 ~ 240시간일 수 있다.
한편, 인삼류 분말 1 중량부당 증류수를 100 중량부를 혼합된 반응액을 반응기에 넣고 60℃에서 효소균주 혼합물의 농도 20%, 배양시간을 72시간으로 유지하면서 반응액의 교반속도를 변화시키면서 발효시킨 인삼발효분말에 함유된 컴파운드 케이의 함량은 다음의 표 7과 같다.
| 발효 전 | 0rpm | 50rpm | 120rpm | 200rpm | 300rpm | |
| Rb1 | 4.39 | 1.1 | 0.40 | 0 | 0 | 0 |
| Rc | 1.78 | 1.3 | 0.29 | 0 | 0 | 0 |
| Rb2 | 2.68 | 1.77 | 0.70 | 0.57 | 0 | 0 |
| Rd | 0.57 | 1.59 | 1.16 | 0.89 | 0 | 0.97 |
| Compound K | 0 | 5.48 | 10.6 | 20.87 | 27.7 | 24.6 |
| 합 계 | 9.41 | 11.24 | 13.15 | 22.33 | 27.7 | 25.57 |
여기서, 각 수치는 각각에 의하여 발효된 인삼발효분말 1g에 함유된 진세노사이드 함량(mg)을 나타낸다.
표7 및 도 7을 참조하면, 교반속도가 증가할수록 대부분의 일반 진세노사이드 함량이 낮아지면서 컴파운드 케이의 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 일정 교반속도 이상에서는 컴파운드 케이의 함량이 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
구체적으로, 교반속도가 200 rpm인 경우에는 교반속도가 120 rpm인 경우보다 컴파운드 케이의 함량이 높을 뿐만 아니라, 교반속도가 300 rpm인 경우보다도 컴파운드 케이의 함량이 높다. 또한, 교반속도가 120 rpm인 경우는 교반속도가 50rpm인 경우보다 현저하게 컴파운드 케이의 함량이 높아진다.
상기 배양단계에서 교반속도는 50 rpm ~ 200rpm 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 교반속도는 120 rpm ~ 200 rpm시간일 수 있다.
한편, 인삼류 분말 1 중량부당 증류수를 100 중량부를 혼합된 반응액을 반응기에 넣고 60℃에서 효소균주 혼합물의 농도 20%, 배양시간을 72시간으로 유지하면서 반응액의 산성도를 변화시키면서 발효시킨 인삼발효분말에 함유된 컴파운드 케이의 함량은 다음의 표 8과 같다.
| 발효 전 | pH 3 | pH 3.5 | pH 4 | pH 5.5 | pH 6 | |
| Rb1 | 4.39 | 4.16 | 2.62 | 0 | 0 | 0 |
| Rc | 1.78 | 1.57 | 1.24 | 0 | 0 | 0 |
| Rb2 | 2.68 | 2.37 | 2.07 | 0 | 0 | 0 |
| Rd | 0.57 | 0.59 | 1.0 | 0.69 | 0 | 0.34 |
| Compound K | 0 | 0.5 | 1.89 | 20.69 | 27.7 | 22.4 |
| 합 계 | 9.41 | 9.19 | 8.82 | 21.38 | 27.7 | 22.74 |
여기서, 각 수치는 각각에 의하여 발효된 인삼발효분말 1g에 함유된 진세노사이드 함량(mg)을 나타낸다.
표8 및 도 8을 참조하면, 산성도(pH)가 증가할수록 대부분의 일반 진세노사이드 함량이 낮아지면서 컴파운드 케이의 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 일정 산성도 이상에서는 컴파운드 케이의 함량이 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
구체적으로, 산성도가 pH 5.5인 경우에는 산성도가 pH 4인 경우보다 컴파운드 케이의 함량이 높을 뿐만 아니라, 산성도가 pH 6인 경우보다도 컴파운드 케이의 함량이 높다. 또한, 산성도가 pH 4인 경우는 산성도가 pH 3.5인 경우보다 현저하게 컴파운드 케이의 함량이 높아진다.
상기 배양단계에서 산성도는 pH 3.5 ~ pH 5.5인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 산성도는 pH 4 ~ pH 5.5일 수 있다.
상기 컴파운드 케이(Compound K)와 같은 진세노사이드는 희귀 진세노사이드로서, 별도 처리하지 않은 미가공의 인삼에 극미량으로 포함되거나, 거의 존재하지 않거나 또는 존재하지 않는 진세노사이드이다.
그러나, 본 발명의 제조방법에 따르면, 별도 처리하지 않은 미가공의 인삼류, 인삼 추출물에 주로 포함된 진세노사이드 예를 들어, Rg1, Re, Rb1, Rb2, Rc, Rd, Gypenoside XVII 또는 F2 (이하, 일반 진세노사이드)가 복합발효 처리 공정을 통해 희귀 진세노사이드로 전환된다.
결과적으로, 별도 처리하지 않은 미가공 (발효처리 하지 않은 미가공)의 인삼류, 인삼 추출물과 비교하였을 때 컴파운드 케이와 같은 희귀 진세노사이드의 함량이 증대된다.
상기 컴파운드 케이의 함량 증대는 본 발명에 따른 제조방법에 의해 일반 진세노사이드로부터 희귀 진세노사이드로의 전환을 의미할 수 있으며, 본 발명에 따라 제조된 인삼발효분말(GBCK25)에서 총 진세노사이드를 기준으로 80 내지 100 중량%, 90 내지 98 중량%로 포함됨을 의미할 수 있다.
이때, 컴파운드 케이가 80 내지 100 중량%로 포함되는 경우, 예를 들어 Rb1, Rb2, Rc, Rd와 같은 일반 진세노사이드 함량은 20 내지 0 중량%일 수 있다.
상기 컴파운드 케이가 진세노사이드 총 함량을 기준으로 100 중량%로 포함되는 경우, 처리 전 인삼류, 인삼추출물에 포함된 일반 진세노사이드가 전부 컴파운드 케이로 전환된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 상술한 인삼발효분말의 제조방법에 의하여 제조되는 인삼발효분말(GBCK25)을 제공한다.
본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 인삼발효분말(GBCK25) 또는 이의 추출물은 컴파운드 케이의 함량이 증가된 것을 특징으로 하며, 이러한 인삼발효분말(GBCK25) 또는 이의 추출물은 예를 들어, 기능성 식품의 형태로 제공될 수 있다.
상기 "기능성 식품"은 상기 인삼발효분말(GBCK25)또는 이의 추출물을 유효성분으로 포함하여 질병의 예방 또는 치료 효과를 보이는 기능을 나타내는 식품을 의미한다.
상기 기능성 식품은 예를 들어 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태일 수 있고, 기타 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올 또는 탄산화제 등을 필요에 따라 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
Claims (11)
- 삭제
- 인삼류 대상물과 정제수를 혼합하여 반응액을 제조하는 반응액 제조단계; 그리고,
펙티나아제(pectinase) 계열에서 선택된 1종의 효소와, 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07(기탁번호: 한국농업미생물자원센터 KACC93250P)을 포함하는 효소균주 혼합물을 상기 반응액에 접종하고, 배양하는 배양단계를 포함하는 인삼발효분말의 제조방법. - 제2항에 있어서,
상기 펙티나아제 계열의 효소는 사이톨라제 피씨엘5(Cytolase PCL5), 피-플로(Pyr-Flo), 라피다아제 씨80맥스(Rapidase C80Max), 옵티빈 매쉬(Optivin Mash) 및 스미자임 에이씨(Sumyzyme AC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인삼발효분말의 제조방법. - 제2항에 있어서,
상기 인삼류 대상물은 인삼류 분말 또는 인삼류 추출물을 포함하며,
상기 인삼류 분말 또는 상기 인삼류 추출물에 사용되는 인삼은 고려인삼(Panax ginseng C.A. Meyer), 화기삼(Panax quinquefolium), 전칠삼(Panax notoginsneng), 죽절삼(Panax japonicum), 삼엽삼(Panax trifolium), 히말라야삼(Panax pseudoginseng), 베트남삼(Panax vietnamensis) 중의 하나 이상을 포함하되 일반 진세노사이드를 함유하며,
상기 인삼류 분말 또는 상기 인삼류 추출물에 사용되는 원재료는 산삼, 수삼, 홍삼, 백삼, 미삼, 인삼 잎, 인삼 열매, 홍삼추출물, 산삼줄기세포, 산삼캘러스, 인삼줄기세포, 인삼캘러스, 산삼배양근, 부정근, 장뇌삼 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 인삼발효분말의 제조방법. - 제2항에 있어서,
상기 효소균주 혼합물의 농도는 상기 반응액의 2% ~ 20% 범위 이내인 것을 특징으로 하는 인삼발효분말의 제조방법. - 제2항에 있어서,
상기 반응액 제조단계에서 상기 인삼류 대상물 1 중량부당 상기 정제수는 10 ~ 100 중량부를 갖는 것을 특징으로 하는 인삼발효분말의 제조방법. - 제2항에 있어서,
상기 배양단계에서 배양온도는 30℃ ~ 60℃ 인 것을 특징으로 하는 인삼발효분말의 제조방법. - 제2항에 있어서,
상기 배양단계에서 산성도는 pH 3.5 ~ pH 5.5인 것을 특징으로 하는 인삼발효분말의 제조방법. - 제2항에 있어서,
상기 배양단계에서 배양시간은 48시간 ~ 240시간인 것을 특징으로 하는 인삼발효분말의 제조방법. - 제2항에 있어서,
상기 배양단계에서 교반속도는 50 rpm ~ 200 rpm 인 것을 특징으로 하는 인삼발효분말의 제조방법. - 제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 인삼발효분말의 제조방법에 의하여 제조되는 인삼발효분말.
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