KR20110092482A - 원적외선 건조로 항균활성이 증가된 케나프 추출물 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케나프(Hibiscus cannabbinus L.)를 원적외선 처리로 건조하여 항균활성을 증가시킨 후 용매를 사용하여 추출하는 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 케나프(Hibiscus cannabbinus L.)를 원적외선 처리로 건조하여 항균활성을 증가시킨 후 용매를 사용하여 추출하는 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물을 제공한다.

Description

원적외선 건조로 항균활성이 증가된 케나프 추출물 및 이의 제조방법{Improvemnet of anti-inflammatory activity of Hibiscus cannabbinus extract by far infrared ray drying process}

본 발명은 케나프(Hibiscus cannabbinus L.)를 원적외선 처리로 건조하여 항균활성을 증가시킨 후 용매를 사용하여 추출하는 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

케나프(Kenaf, Hibiscus cannabbinus L.)는 아열대 일년생 초본식물로써 오래전부터 우리나라에서는 양마라고 불렸다. 케나프는 기후와 토양에 대한 광범위한 적응성, 재배용이성, 내병충해성, 높은 생산량과 짧은 생육기간, 빠른 성장에 따른 높은 탄소고정성, 재생가능성 그리고 생분해성 등에 있어서 경제적이다.

실험에 사용한 케나프 잎의 성분에는 칼슘이 우유의 4배가 함유되어 있고, 다량의 단백질 비타민과 철분을 함유하고 있으며, 최근 관심이 고조되고 있는 활성산의 작용을 막아주는 항산화 물질이 다량 함유되어 있어 인체에는 항암, 항바이러스, 항미생물, 항균, 항염 등으로 이용될 수 있고, 또한 이러한 효능을 바탕으로 이용가치가 매우 높은 작물이다.

원적외선은 파장이 4~15㎛ 범위의 전자기파를 포함하는 것으로, 원적외선의 식물세포에 대한 처리는 세포 구조의 비파괴 효과가 있고 다배체의 폴리페놀 화합물의 공유결합을 끊어 줌으로 인한 세포로부터 용출도가 증가할 뿐만 아니라 단리 된 화합물의 항산화능의 증가를 가져올 것이라고 보고되었다.

한편, 한국특허공개 제2007-0111409호에는 케나프 추출물과 이로부터 분리된 신규 캠프페롤 화합물 및 이의 식품으로의 용도가 개시되어 있으며, 한국특허등록 제0840558호에는 항염증 및 면역조절 활성을 가지는 케나프 추출물이 개시되어 있으나, 항균활성이 증가된 케나프 추출물에 관한 연구는 없는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 케나프(Hibiscus cannabbinus L.)를 원적외선 처리로 건조하여 항균활성을 증가시킨 후 용매를 사용하여 추출하는 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물 및 이의 제조방법을 제공하여, 케나프 추출물의 기능성 제품으로의 이용시 효율적인 항균활성을 가지는 항균제품 원료에 적용하고자 한다.

본 발명에 따른 케나프(Hibiscus cannabbinus L.) 추출물은 원적외선 처리로 건조하여 항균활성을 증가시킨 후 용매를 사용하여 추출하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 원적외선 처리는 40 ~ 100℃의 온도 범위에서 이루어질 수 있으며, 더 바람직하게는 50 ~ 70℃의 온도 범위에서 이루어질 수 있다.

상기 용매는 알코올, 물 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 상기 용매는 메탄올일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 케나프 추출물은 케나프 잎을 60℃로 조절된 원적외선 건조기에서 1시간 동안 건조하여 항균활성을 증가시킨 후 메탄올을 사용하여 추출하고 농축한 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 상술한 바와 같은 항균활성이 증가된 케나프 추출물을 함유하는 기능성 식품 및 약학 조성물을 포함한다.

본 발명에 따른 케나프 추출물의 제조방법은 케나프를 채취하는 단계; 상기 케나프를 원적외선 처리로 건조하여 항균활성을 증가시키는 단계; 및 상기 건조된 케나프를 용매로 추출한 후 농축하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.

바람직하게, 상기 원적외선 처리는 40 ~ 100℃의 온도 범위에서 이루어질 수 있으며, 더 바람직하게는 50 ~ 70℃의 온도 범위에서 이루어질 수 있으며, 가장 바람직하게는 60℃로 조절된 원적외선 건조기에서 1시간 동안 이루어질 수 있다.

상기 용매는 알코올, 물 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 상기 용매는 메탄올일 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 케나프 추출물 및 이의 제조방법은 케나프를 원적외선을 이용하여 건조처리 함으로써 항균활성을 증가시킬 수 있으며, 따라서 케나프 추출물의 기능성 제품으로의 이용시 인공화학 물질 없이 천연물을 이용한 효율적인 항균활성을 가지는 항균제품 원료로 적용될 수 있다.

본 발명은 케나프(Hibiscus cannabbinus L.)를 원적외선 처리로 건조하여 항균활성을 증가시킨 후 용매를 사용하여 추출하는 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물을 제공한다.

상기 케나프 추출물은 케나프 잎, 케나프 가지(잎과 줄기의 사이 부분) 또는 양마 줄기의 껍질을 추출한 것일 수 있다.

특히, 상기 케나프 잎의 성분에는 칼슘이 우유의 4배가 함유되어 있고, 다량의 단백질 비타민과 철분이 함유되어 있으며, 최근 관심이 고조되고 있는 활성산의 작용을 막아주는 항산화 물질이 다량 함유되어 있어서, 상기 케나프 추출물은 케나프 잎으로부터 추출된 추출물인 것이 바람직하다.

상기 원적외선 처리는 40 ~ 100℃의 온도 범위에서 이루어질 수 있으며, 더 바람직하게는 50 ~ 70℃의 온도 범위에서 이루어질 수 있으며, 가장 바람직하게는 60℃의 온도에서 이루어질 수 있다.

상기 용매는 알코올, 물 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 바람직하게는 알코올 또는 메탄올로 이루어질 수 있으며, 특히 80% 메탄올로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 원적외선은 2 ~ 14㎛의 범위의 파장일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

구체적으로, 본 발명은 케나프 잎을 60℃로 조절된 원적외선 건조기에서 1시간 동안 건조하여 항균활성을 증가시킨 후 메탄올을 사용하여 추출하고 농축한 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 상술한 바와 같은 원적외선 처리로 건조하여 항균활성이 증가된 케나프 추출물을 함유하는 기능성 식품을 포함한다.

본 발명의 상기 케나프 추출물을 식품첨가물로 사용하는 경우, 상기 케나프 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 다른 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명의 조성물은 원료에 대하여 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.

상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 본 발명의 케나프 추출물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 초코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 기능성 식품을 모두 포함한다.

본 발명의 기능성 음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100㎖당 일반적으로 약 0.01~0.04g, 바람직하게는 약 0.02~0.03g 이다.

또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 원적외선 처리로 건조하여 항균활성이 증가된 케나프 추출물을 함유하는 약학 조성물을 포함한다.

본 발명에 따른 케나프 추출물은 허용 가능한 모든 약학 조성물에 함유될 수 있으나, 바람직하게는 항균제용 약학 조성물에 함유될 수 있다.

본 발명에 의한 케나프 추출물을 함유하는 약학 조성물은 약제학적 조성물일 수 있으며, 이 경우에 상기 케나프 추출물은 그대로 또는 약학적으로 허용 가능한 염의 형태로 의약에 사용될 수 있다. 상기 염으로는 약학적으로 허용되는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 염산, 황산, 질산, 인산, 불화수소산, 브롬화수소산, 포름산 아세트산, 타르타르산, 젖산, 시트르산, 푸마르산, 말레산, 숙신산, 메탄술폰산, 벤젠술폰산, 톨루엔술폰산, 나프탈렌술폰산 등을 사용할 수 있다. 산 부가염 이외에도 수산화나트륨, 수산화칼륨, 트리에틸아민, 3차-부틸아민과 같은 염기 부가염도 사용될 수 있다.

본 발명에 의한 약학 조성물은 약제학적 제형에 있어서, 상기 케나프 추출물의 함유량은 제형에 따라 광범위하게 변할 수 있으며, 통상적인 방법에 따른다.

본 발명에 의한 약제학적 조성물은 유효성분에 악영향을 미치지 않는 한 필요에 따라 의약에 사용되는 각종 보조제, 예컨대 담체나 기타 첨가제, 예컨대 안정제, 완화제, 유화제 등을 첨가하여 제제화될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 케나프 추출물 함유 조성물은 비경구, 경구 등으로 투여될 수 있다. 비경구 루트로는 경피 투여가 바람직하며, 그 중에서도 국소도포가 가장 바람직하다. 제형으로는 연고, 크림, 주사제, 산제, 과림제, 정제 등을 비롯하여 약제학적 제제에 적합한 어떠한 제형으로도 할 수 있다.

본 발명에 의한 약제학적 조성물의 바람직한 투여량은 0.01 내지 1000mg/Kg·day 이다.

본 발명에 의한 조성물은 단독으로 투여되거나 다른 약제와 동등하게 또는 다른 약제를 보조하기 위해 함께 투여될 수 있다.

또한, 각 제형의 약학 조성물에 있어서, 상기한 필수 성분인 케나프 추출물 이외의 다른 성분들은 사용목적 등에 따라 당업자가 적의 선정하여 배합할 수 있으며, 이 경우 다른 원료와 동시에 적용할 경우 상승 효과가 일어날 수 있다.

상기 외에 본 발명의 케나프 추출물은 여러가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 케나프 추출물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부당 0.01~0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

한편, 본 발명은 케나프(Hibiscus cannabbinus L.)를 채취하는 단계; 상기 케나프를 원적외선 처리로 건조하여 항균활성을 증가시키는 단계; 및 상기 건조된 케나프를 용매로 추출한 후 농축하는 단계;를 포함하여 이루어지는 항균활성이 증가된 케나프 추출물의 제조방법을 제공한다.

상기 케나프 추출물은 케나프 잎, 케나프 가지(잎과 줄기의 사이 부분) 또는 양마 줄기의 껍질을 추출한 것일 수 있는데, 케나프 잎으로부터 추출된 추출물인 것이 바람직하다.

상기 원적외선 처리는 40 ~ 100℃의 온도 범위에서 이루어질 수 있으며, 더 바람직하게는 50 ~ 70℃의 온도 범위에서 이루어질 수 있으며, 가장 바람직하게는 60℃로 조절된 원적외선 건조기에서 1시간 동안 이루어질 수 있다.

상기 용매는 알코올, 물 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않으며, 바람직하게는 알코올 또는 메탄올로 이루어질 수 있으며, 특히 80% 메탄올로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 원적외선은 2 ~ 14㎛의 범위의 파장일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위하여 예시하는 것일 뿐이며, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예>

1. 실험 재료

실험에 이용된 케나프(Hibiscus cannabbinus L.) 잎은 2009년 9월에 전북 영주 지역에서 재배하여 채취하였다.

2. 실험 방법

2.1. 건조 방법

채취한 케나프 잎의 20g을 아래 조건별로 건조하였다.

(1) 자연 건조 : 채취한 케나프 잎을 자연 건조처리를 통해 건물중이 생체중의 10% 무게가 되도록 건조하였다.

(2) 원적외선 건조 : 채취한 케나프 잎을 원저외선 2 ~ 14㎛ 파장 방출범위인 원적외선 건조기(Korea Energy Co., Seoul, Korea)를 이용하여 온도 조건을 달리하여 건물중이 생체중의 10% 무게가 되도록 건조하였다.

구체적으로, 40℃로 조절된 원적외선 건조기에서 1시간, 60℃로 조절된 원적외선 건조기에서 1시간, 80℃로 조절된 원적외선 건조기에서 1시간, 100℃로 조절된 원적외선 건조기에서 30분간 각각 건조하였다.

2.2. 케나프 잎의 추출 방법

상기와 같은 방법으로 건조된 각각의 케나프 잎을 마쇄하여 분말로 제조한 후 상온(18 ~ 28℃)에서 시료량의 20배의 80% 메탄올을 첨가하여 24시간 추출하였다.

상기 추출물을 여과지(Whatman No.2)를 이용하여 용매 층을 취한 후 잔류 층을 동일 조건으로 한번 더 추출하였다.

상기 추출물을 여과지(Whatman No.2)를 이용하여 감압 여과한 후 농축기로 40℃에서 감압 농축하였다.

2.3. 항균활성 측정 방법

케나프 잎 추출물의 항균활성 검색은 paper disk agar diffusion법에 따라 균주의 slant로부터 각 균주를 2백금이씩 취하여 멸균한 50ml의 Nutrient broth(Difco) 생육배지에 접종하여 37℃에서 24시간 배양하였다.

상기 배양된 Nutrient agar(Difco)를 petri dish(90x20mm)에 15ml씩 부어 평판배지를 만들어 각각의 균주들을 0.2ml씩 접종하였다.

그리고, 멸균된 paper disk (Toyoseisakusho, 8mm, Japan)에 건조방법을 달리한 각각의 케나프 잎 추출물을 흡수시킨 후 메탄올(methanol)을 증발시켜 평판배지에 밀착시키고 37℃에서 24시간 배양 후 disk 주변의 clear zone의 직경을 측정하여 항균활성을 비교하였다.

실험에 사용한 균주는 Enterobacter Agglomerans ATCC27987, SalmonellaEnteritidisATCC13079, ProteusMirabilis ATCC25933, EscherichiaColi ATCC25922, YersiniaEnterocolitica ATCC23715을 사용하였다.

3. 실험 결과

상술한 바와 같이 실시된 실험 결과는 아래 표1과 같다.

<케나프 잎의 자연건조 및 온도별 원적외선 건조의 균주별 항균활성 비교>

균 주	자연 건조	FIRD40℃	FIRD60℃	FIRD80℃	FIRD100℃
SalmonellaEnteritidis ATCC13079	3.7±0.4	5.9±1.4	12.0±2.0	8.8±3.8	6.8±4.9
Escherichiacoli ATCC25922	5.9±0.6	5.0±2.2	9.7±0.5	7.4±1.5	4.9±0.6
Yersiniaenterocolitica ATCC23715	3.1±1.1	5.4±0.6	9.34±3.1	6.6±1.6	5.0±1.0
Proteusmirabilis ATCC25933	3.5±0.6	6±0.9	6.9±1.2	6.9±2.1	3.8±0.2
Enterobacteragglomerans ATCC27987	4.2±3.0	7.6±2.1	9.1±1.9	7.3±1.1	5.9±2.1

여기서, FIRD40℃는 40℃로 조절된 원적외선 건조기에서 1시간 동안 건조된 케나프 잎의 추출물을 나타내고, FIRD60℃는 60℃로 조절된 원적외선 건조기에서 1시간 동안 건조된 케나프 잎의 추출물을 나타내고, FIRD80℃는 80℃로 조절된 원적외선 건조기에서 1시간 동안 건조된 케나프 잎의 추출물을 나타내고, FIRD100℃는 100℃로 조절된 원적외선 건조기에서 30분간 건조된 케나프 잎의 추출물을 나타낸다.

표1에서 보이는 바와 같이, 케나프 잎 추출물의 항균활성은 원적외선 처리로 건조된 경우가 자연건조로 이루어진 경우보다 높은 것으로 나타났다.

또한, 원적외선 처리로 건조하는 경우에도 온도에 따라 케나프 잎 추출물의 항균활성은 달리 나타났는데, 표1에서 보이는 바와 같이, 60℃로 조절된 원적외선 건조기에서 건조된 건조FIR60℃에서 항균활성이 가장 높은 것으로 나타났으며, 건조온도가 60℃로 증가하면 항균활성이 증가하다가 건조온도가 60℃ 이상이 되면 항균활성이 점점 감소하는 것으로 나타났다.

따라서, 케나프 잎 추출물에 있어서 항균활성은 원적외선 처리로 건조되는 경우에 증가되며, 특히 원적외선 처리가 60℃에서 이루어지는 경우에 항균활성이 가장 높은 것을 알 수 있다.

또한, 원적외선 처리로 건조하는 경우에도 원적외선 건조처리 온도가 60℃로 증가하는 경우에는 항균활성이 증가하다가 60℃ 이상이 되면 항균활성이 점점 감소한다는 것을 알 수 있다.

따라서, 원적외선 건조처리 온도는 60℃ 부근에서, 대략 50 ~ 70℃ 범위에서 이루어지는 것이 항균활성을 증가시키는데 가장 효과적이라고 할 것이다.

한편, 표1에서 보이는 바와 같이, 균주별로 보았을 때 식중독의 원인이 되는 Salmonella Enteritidis 균에서 가장 넓은 clear zone을 나타냈다.

Claims (14)

1. 케나프(Hibiscus cannabbinus L.)를 원적외선 처리로 건조하여 항균활성을 증가시킨 후 용매를 사용하여 추출하는 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 원적외선 처리는 40 ~ 100℃의 온도 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 원적외선 처리는 50 ~ 70℃의 온도 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 용매는 알코올, 물 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 용매는 메탄올인 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물.
6. 케나프(Hibiscus cannabbinus L.) 잎을 60℃로 조절된 원적외선 건조기에서 1시간 동안 건조하여 항균활성을 증가시킨 후 메탄올을 용매로 사용하여 추출하고 농축한 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 항균활성이 증가된 케나프 추출물을 함유하는 기능성 식품.
8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 항균활성이 증가된 케나프 추출물을 함유하는 약학 조성물.
9. 케나프(Hibiscus cannabbinus L.)를 채취하는 단계;
   상기 케나프를 원적외선 처리로 건조하여 항균활성을 증가시키는 단계; 및
   상기 건조된 케나프를 용매로 추출한 후 농축하는 단계;를 포함하여 이루어지는 항균활성이 증가된 케나프 추출물의 제조방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 원적외선 처리는 40 ~ 100℃의 온도 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물의 제조방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 원적외선 처리는 50 ~ 70℃의 온도 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물의 제조방법.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 원적외선 처리는 60℃로 조절된 원적외선 건조기에서 1시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물의 제조방법.
13. 제 9 항에 있어서,
    상기 용매는 알코올, 물 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물의 제조방법.
14. 제 9 항에 있어서,
    상기 용매는 메탄올인 것을 특징으로 하는 항균활성이 증가된 케나프 추출물의 제조방법.