KR20120108756A

KR20120108756A - 고농도의 피토에스트로겐을 함유하는 칡의 발효물 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20120108756A
Application number: KR1020110027040A
Authority: KR
Inventors: 홍인표
Original assignee: (주)하이모
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-10-05

Abstract

본 발명은 누룩균으로 발효시킨 칡(Pueraria)에 관한 것으로, 구체적으로는 칡 분말에 누룩균을 접종하여 고체 발효함으로써 제조되는 칡의 누룩균 발효물, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 체내 피토에스트로겐 활성 증가용 조성물 및 건강식품에 관한 것이다. 본 발명의 칡의 누룩균 발효물은 배당체 형태의 이소플라본으로부터 전환된 비배당체 형태의 이소플라본 아글리콘을 포함하여 피토에스트로겐 활성이 탁월하게 증가하는 특징을 가지므로 피토에스트로겐이 필요한 다양한 상황에 유용하게 활용될 수 있다.

Description

고농도의 피토에스트로겐을 함유하는 칡의 발효물 및 그의 제조방법{Fermented Pueraria comprising high contents of phytoestrogen and process for preparing the same}

본 발명은 칡 분말에 누룩균을 접종하여 고체 발효함으로써 제조되는 칡의 누룩균 발효물, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 체내 피토에스트로겐(phytoestrogen) 활성 증가용 조성물 및 건강식품, 그리고 체내 흡수가 어려운 배당체 형태의 이소플라본(isoflavone glycoside)으로부터 비배당체 형태의 이소플라본 아글리콘(isoflavone aglycone)을 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 여성이 나이가 들면 생체 내에서 호르몬의 생합성능력과 순환효율 및 호르몬 수용체의 기능이 점차 약화되어 스테로이드계열 여성호르몬의 대표적인 물질인 에스트로겐이 부족해지며, 이에 따라 여성호르몬에 의해서 유지되던 생체항상성에 관련된 많은 문제들이 생겨난다. 특히 갱년기에 접어든 여성에게서 이러한 문제점이 심각하며, 현재까지는 합성에스트로겐을 이용한 호르몬 대체요법이 가장 널리 사용되고 있으나 이 방법은 부작용을 일으킬 위험이 많다. 구체적으로, 합성에스트로겐은 생체 내 잔류시간이 길며 그 효과도 광범위하고 강하여 과도하게 복용하거나 또는 장기간 사용 시에 필히 부작용을 동반한다.

피토에스트로겐이란 식물에 존재하는 여성호르몬(에스트로겐) 유사물질로 페놀 구조를 가진 폴리페놀계 화합물의 일종이며 지금까지 약 20여종이 알려져 있다. 이러한 식물 유래의 피토에스트로겐은 생체 내 잔류시간이 상대적으로 짧고 반응정도가 약하며 부작용이 거의 없다. 또한 피토에스트로겐은 강력한 항산화제로도 작용하기 때문에 암, 심혈관계 질환, 골다공증, 폐경기 증후군 등에서 광범위하게 생체 보호 작용을 수행한다. 따라서 현재는 이러한 피토에스트로겐을 에스트로겐 대체제로 하여 에스트로겐 부족으로 인하여 발생하는 제반 증상의 예방 및 치료 목적으로 활용하려는 연구가 많이 진행되고 있다(Recent Clinical Review: The efficacy of phytoestrogen in postmenopausal women. 대한산부인과학회지 제50권 제3호 통권 제537호 pp.389-415, 2007년).

현재까지 피토에스트로겐으로 알려진 물질로는 다이드제인(daidzein), 제니스테인(genistein), 포르모노네틴(formononetin), 비오카닌 A(biochanin A) 등의 이소플라본(isoflavone)류 화합물과 쿠메스트롤(coumestrol) 등의 쿠메스탄(coumestan)류 화합물, 그리고 엔테로락톤(enterolactone) 등의 리그난(lignan)계 화합물 등이 있다. 이러한 피토에스트로겐은 화학 구조적으로 여성호르몬인 스테로이드성 에스트로겐과 거의 유사한 구조적 특징을 지닌다(Messina 등, J Nutr. 131권, 2001년),

이소플라본은 대두, 레드크로바, 호로파 등과 같은 콩과식물에 많이 존재하는 천연화합물의 일종으로서, 제니스테인, 다이드제인, 글리시테인(glycitein), 포르모노네틴, 비오카닌A 및 이들의 포도당 배당체, 나아가서는 아세틸화체, 말로닐화체 등 여러 종류의 이성체의 형태로 많이 존재하는 것이 알려져 있으며, 주로 당과 결합한 배당체의 형태로 존재한다.

식물에 존재하는 이소플라본은 자연 상태에서는 대부분이 이러한 이소플라본 배당체의 형태로 존재하는데, 배당체 형태의 이소플라본은 그 자체로는 에스트로겐활성이 거의 없을 뿐만 아니라 그 자체로는 체내에서 거의 흡수되지 않고 장내 미생물에 의해 분비되는 베타글루코시다제 효소에 의해 가수분해되어 비배당체 형태(아글리콘) 이소플라본으로 전환된 후에야 체내로 흡수되기 때문에 생체이용률이 지극히 낮다(Setchell KDR, et al., 2002. Evidence for lack of absorption of soy isoflavone glycosides in humans, supporting the crucial role of intestinal metabolism for bioavailability. Am J Cin Nutr 76, 447-453).

반면에, 발효나 효소반응에 의해 당이 제거된 비배당체 형태의 이소플라본은 체내에서 장내미생물에 의한 부가적인 변환과정이 필요 없고, 위와 소장에서 직접 흡수될 뿐만 아니라 그 흡수속도가 현저히 빠르므로, 이소플라본배당체(isoflavone glycoside)가 주로 존재하는 비발효식품을 섭취하는 것보다는 이소플라본 비배당체 형태(아글리콘)가 주로 존재하는 발효식품을 섭취하는 것이 피토에스트로겐 이용성 측면에서는 훨씬 유리하다(Izumi T, Piskula MK, Osawa S, Obata A, Tobe K, Saito M. 2000. Soy isoflavone aglycones are absorbed faster and in higher amounts than their glucosides in human. J Nutr 130: 1695-1699). 따라서 식물에 존재하는 이소플라본 배당체를 발효나 효소반응에 의해 비배당체로 전환시키려는 연구가 활발하게 진행되어왔고, 대두이소플라본의 경우에는 많은 제품들이 이미 출시되어있는 상황이다.

한편, 칡(Pueraria lobata Ohwi)은 한자로는 갈(葛)이라고 하는데 한국, 일본, 중국, 동남아시아 등에 분포하는 야생식물로서, 전분질 함량이 많아 고래로부터 구황식품으로도 이용된 콩과(Leguminosae) 식물이다. 칡의 열매(갈곡;葛穀)와 꽃(갈화;葛花), 잎(갈엽;葛葉), 덩굴줄기(갈만;葛蔓), 뿌리(갈근;葛根)를 모두 한약재로 사용해왔으며 약재로는 주로 뿌리부분인 갈근(葛根)을 사용한다. 한국과 일본에서 자생하는 칡은 푸에라리아 로바타(Pueraria lobata)이고, 중국 광동지역에서 주로 자생하는 중국 칡(분갈근; Pueraria thomsonii Benth.) 및 태국 칡(Pueraria mirifica) 등을 포함하여 아시아 지역을 중심으로 10여종의 품종이 존재한다.

전통적인 한의학에서 갈근(Pueria Radix)은 기육(肌肉)을 풀어 주는 작용을 하므로 감기 몸살이나 발진성 질환, 항강통 등에 해표(解表)시킬 목적으로 사용되며, 비장과 위장의 기가 상승하게 도와주므로 진액을 만들어 갈증을 해소하고 지사시키는 작용을 한다(본초학, 148, 1995). 동의보감(東醫寶鑑)에는 '갈근은 감기몸살 두통에 근육을 풀어주고 피부를 열어 땀을 나게 하며, 주독(酒毒)을 풀어주고 갈증과 식체를 내리는 효능이 있으며, 그 성질이 단맛이 나고 차가워 위(胃)의 경락의 열을 내려준다'라고 기록되어 있다. 한방약으로는 주로 갈근해기탕, 열다한소탕, 갈근승기탕, 조각대황탕, 갈근부평탕 등의 기본처방에 사용된다.

갈근과 관련한 약리 작용으로는, 항알콜중독(antidipsotropic) 작용(Proceeding of National Academy of Sciences of USA, 95(5):2198-203, 1998; Alcoholism: Clinical & Experimental Research 40(4):659-63, 1996), 간보호 작용(Planta Medica, 64(5):413-6, 1998), 숙취 억제 작용(Proceeding of National Academy of Sciences of USA, 94(5):1675-9, 1997), 항산화 작용(Chem. Pharm. Bull. 40 (3):721-4, 1992) 등이 밝혀져 있다. 또한 평활근의 이완 작용, 심혈관계에서 관상동맥 확장 및 혈압 강하, 심박동 조절작용, 혈소판 응집 억제 작용, 혈당강하작용, 해열 작용 등이 알려져 있으며(중약현대연구여임상응용, 626-632, 1994), 노년 질환의 두통, 항강, 사지감각장애, 이롱, 당뇨 등에도 응용된다(항노쇠중약학, 186-187, 1989).

이렇게 전통적인 한약재나 구황식품으로 사용되어진 칡에 실제로는 대두보다도 훨씬 많은 이소플라본이 존재한다는 사실이 밝혀지면서, 칡을 피토에스트로겐으로 활용하고자 하는 연구가 활발해지고 있다. 예를 들어 Kaufman 등은 칡 뿌리에 건조중량 kg당 950mg의 다이드제인이 함유되어 있다고 보고하였으며, Kim 등은 대두에는 다이드제인 130~910 mg/kg, 제니스테인 30~1,200mg/kg, 글리시테인 210~350 mg/kg 정도 함유되어 있으나, 칡가루에는 다이드제인이 대두보다 훨씬 많은 6,300 mg/kg 함유되어 있다고 보고하였다(Kaufman, P. B., J. A. Duke, H. Brielmann, J. Boik and J.E. Hoyt. A comparative survey of leguminous plants as sources of the isoflavones, genistein and daidzein: Implications for human nutrition and health. J. Altern.Complement. Med. 3, 7-12. 1997; Kim, H. Y. et al., Isoflavone content and estrogen activity in arrowroot Puerariae Radix. Food Sci. Biotechnol. 12, 29-35. 2003).

현재까지 밝혀진 칡의 주된 이소플라본 화합물은, 다이드진(daidzin), 다이드제인, 푸에라린(puerarin), 제니스테인, 포르모노네틴 등이 잘 알려져 있다(Jason Liggins et al., Daidzein and genistein content of fruits and nuts, J. Nutr. Biochem., 11(6):326-331, 2000). 이러한 이소플라본 화합물은 식물체 속에서는 대부분 배당체 형태로 존재한다. 마찬가지로 칡에 존재하는 이소플라본 화합물도 이소플라본 아글리콘보다는 배당체 형태의 이소플라본화합물이 훨씬 많은 함량으로 존재한다. 하지만, 실제로 이소플라본이 인체 내에서 흡수되고 또 생리적 활성을 지니기 위해서는 비배당체 형태의 이소플라본 아글리콘으로 전환될 필요가 있다. 그러나 현재까지 칡에 존재하는 이소플라본 배당체들을 용이하게 또한 효과적으로 비배당체 형태로 전환시키는 방법은 대두에 비해서는 그다지 잘 알려져 있지 않은 상황이다.

최근까지 칡(갈근) 이소플라본과 관련하여, 발효를 통하여 칡에 함유된 이소플라본 배당체를 비배당체 형태 아글리콘으로 전환시키는 기존의 방법에 대하여 살펴보면, 거의 대부분 유산균을 이용한 방법에 국한되어있음을 알 수 있다. 예를 들어, 한국등록특허 10-0557006호에는 유산균발효를 이용하여 식물성에스트로겐이 강화된 칡 발효물을 제조하는 방법이 제시되고 있다. 또한 한국등록특허 10-0613764호에는 칡에 비피도박테리움(Bifidobacterium) sp. Int-57 균주를 접종 배양함으로써 배당체 형태의 이소플라본으로부터 비배당체 형태의 이소플라본을 제조하는 방법에 대하여 명시하고 있다. 한국등록특허 10-0733335, 0733336호에는 갈근의 열수추출물에 유산균을 접종하여 액상발효시킴으로써 갈근에 함유되어 있는 배당체 형태의 이소플라본이 비배당체 형태의 이소플라본 아글리콘으로 전환되고 따라서 골다공증이나 고지혈증 등을 예방하고 치료하는 효과가 탁월한 발효갈근추출물의 제조방법을 제시하고 있다.

이러한 상기의 방법들은 모두 혐기성의 유산균발효를 사용하기 때문에 액체배양방법을 사용해야 하고 고체발효방법을 적용할 수가 없다는 단점이 있다.

한편, 누룩균이란 술이나 된장, 간장 등을 만드는데 이용되는 누룩 제조에 사용되는 균주를 총칭하는 것으로서 일반적으로 누룩균은 전분을 분해해서 포도당이나 과당인 단당류로 만드는 당화력이 강하다. 전통적인 탁주 제조에 사용되는 천연 누룩에는 수십 종 이상의 누룩균이 혼합되어 있고 이 중 대표적인 균들은 아브시디아(Absidia), 뮤코(Mucor), 리조푸스(Rhizopus), 아스퍼질러스(Aspergillus) 속 균주 등이 있다. 실제 산업적인 대량 생산체제에서는 소주, 탁주 제조나 된장, 간장 제조에 나름대로 적합한 단일 누룩균을 사용하며, 이러한 누룩균으로는 황국균(Aspergillus Oryzae), 백국균(Aspergillus Kawachii)과 같은 아스퍼질러스 속 균주가 주로 사용되고 있다.

본 발명자들은 칡에 전분이 많이 포함되어 있다는 사실에 착안하여 누룩균을 칡에 접종하여 고체 발효시킨 결과, 발효가 매우 잘 진행되고 그 과정에서 칡에 함유되어 있는 배당체 형태의 이소플라본이 비배당체 이소플라본 아글리콘으로 손쉽게 전환되어진다는 사실을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 전술한 종래기술의 한계를 극복하고 간단한 고체 발효 방법으로 칡에 함유되어 있는 배당체 형태의 이소플라본이 비배당체 이소플라본 아글리콘으로 전환된 칡 발효물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 칡 발효물을 포함하는 체내 피토에스트로겐 활성을 증가시킬 수 있는 조성물 및 건강식품을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 우선, 칡에 누룩균을 접종하여 고체 발효함으로써 제조되는 칡의 누룩균 발효물을 제공한다.

상기 칡은 주로 푸에라리아 로바타(Pueraria lobata), 중국칡(분갈근; Pueraria thomsonii Benth) 또는 태국칡(Pueraria mirifica) 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

상기 칡은 칡의 열매(갈곡;葛穀), 꽃(갈화;葛花), 잎(갈엽;葛葉), 덩굴줄기(갈만;葛蔓) 또는 뿌리(갈근;葛根) 부위 중 어떠한 부위를 사용해도 무방하며, 이들 각 부위를 혼합하여 사용해도 된다.

상기 누룩균은 아스퍼질러스(Aspergillus), 리조푸스(Rhizopus), 아브시디아(Absidia) 또는 뮤코(Mucor) 속의 미생물일 수 있고, 특히 아스퍼질러스 속 미생물인 것이 바람직하며, 이 중에서도 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 가와치(Aspergillus kawachii) 또는 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger)를 사용할 수 있다.

본 발명의 칡의 누룩균 발효물은 피토에스트로겐을 함유하며, 특히 피토에스트로겐으로서 다이드제인 또는 제니스테인을 고농도로 함유한다.

또한, 본 발명은 칡 분말에, 칡 분말 중량의 10~30 중량%의 양으로 물을 첨가하여 칡 원료를 증자하는 단계; 증자된 원료에 누룩균을 접종하는 단계; 접종된 누룩균을 배양하며 칡 원료를 고체 발효하는 단계를 포함하는 누룩균 발효물의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 칡의 누룩균 발효물을 포함하는 체내 피토에스트로겐 활성 증가용 조성물을 제공하며, 이 조성물은 에스트로겐 대체 요법에 사용될 수 있다.

또한, 본 발명은 칡의 누룩균 발효물을 포함하는 체내 피토에스트로겐 활성을 증가시키는 건강식품을 제공한다.

한편, 본 발명은 칡에 누룩균을 접종하여 고체 발효함으로써 배당체 형태의 이소플라본으로부터 비배당체 형태의 이소플라본을 제조하는 방법을 제공한다.

이때 비배당체 형태의 이소플라본은 누룩균의 고체 발효에 의해 배당체 형태의 이소플라본으로부터 생물 전환되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 간단한 고체 발효 방법에 의해 칡의 누룩균 발효물을 얻을 수 있으며, 이러한 고체 발효에 의해 체내 흡수가 어려운 배당체 형태의 이소플라본이 비배당체 형태의 이소플라본 아글리콘으로 효율적으로 전환됨으로써 결과적으로 피토에스트로겐 활성이 탁월하게 증가하는 특징을 갖는다. 따라서, 본원 발명의 칡의 누룩균 발효물은 피토에스트로겐이 필요한 다양한 상황에 유용하게 활용될 수 있다.

도 1은 다이드제인과 제니스테인의 HPLC 패턴이다.
도 2는 발효하기 전의 칡분말의 HPLC 패턴이다.
도 3은 아스퍼질러스 오리재로 발효한 후의 발효 칡(실시예 1)의 HPLC 패턴이다.
도 4는 칡 분말을 아스퍼질러스 오리재로 발효하기 전과 발효 후의 피토에스트로겐 성분(다이드제인, 제니스테인)의 함량에 대한 그래프이다.
도 5는 칡 분말을 아스퍼질러스 오리재로 발효하기 전의 사진이다.
도 6은 칡 분말을 아스퍼질러스 오리재로 발효한 후의 사진이다.

본 발명의 한 구현예로서, 누룩균 고체발효에 의한 발효 칡의 제조방법은 주원료인 칡을 증자시키는 전처리 단계(제1단계); 증자시킨 칡에 누룩균을 접종하는 단계(제2단계); 칡을 고체 발효시키는 단계(제3단계); 상기 발효가 끝난 칡을 건조 및 분말화하는 단계(제4단계); 분말화한 발효 칡에 부원료나 첨가물을 혼합하고 제품을 성형 포장하는 단계(제5단계)로 구성될 수 있다.

제1단계 전처리 단계는 칡에 이미 함유되어 있는 잡균을 제거하기 위한 단계로, 천연에서 채취한 칡 또는 시판 칡 분말을 일정온도 및 압력조건의 멸균기에서 10분에서 60분 정도의 시간동안 가열하여 멸균하는 과정으로 구성된다. 상기의 멸균과정에서 바람직한 온도 및 압력범위는 100 내지 130℃ 및 1.2 내지 1.7기압이고 바람직한 멸균시간은 20분에서 40분이다.

제2단계는 제1단계에서 증자시킨 칡에 누룩균을 접종하는 단계이다. 발효균주로서 누룩균은 재래식 메주 제조에 사용되는 전통적인 누룩을 사용해도 무방하나, 여기에는 황국균 뿐 아니라 불필요한 여러 균종이 많이 부착하여 자라기 때문에 비위생적 요소가 있다. 따라서 순수하게 분리 배양된 아스퍼질러스(Aspergillus) 균주를 사용하는 것이 바람직하다. 아스퍼질러스 균주로는 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.)의 모든 균주가 사용가능하다. 예컨대, 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae)나 아스퍼질러스 가와치(Aspergillus kawachii) 또는 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger) 등이 사용가능하며 이 중에서도 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae)나 아스퍼질러스 가와치(Aspergillus kawachii)가 가장 바람직하다. 또한 아스퍼질러스 속 균주가 아닌 다른 누룩균주도 사용가능하다.

제3단계는 종균을 접종한 칡을 고체 발효시키는 단계이며 이에 대하여는 실시예로서 구체적으로 기술한다.

제4단계는 발효가 끝난 칡을 건조 및 분말화하는 단계이고 제5단계는 분말화한 발효 칡에 프락토올리고당 등의 첨가물을 적당량 첨가시킨 후 적절한 양의 수분을 가하고 과립기로 성형하여 과립을 제조하거나 환제, 캡슐제, 정제 등을 제조하는 단계이다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 하지만 이러한 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 여기에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 황국균( Aspergillus oryzae ) 고체발효에 의한 칡 발효물의 제조

1. 원료의 증자

본 발명에 사용된 칡 원료는 시중에서 식품으로 판매하고 있는 칡 분말(한국, 영동)을 구입 사용하였다. 칡 분말에 약 25 중량% 내지 30 중량%의 물을 첨가하고, 이 재료를 120℃의 증기로 약 30분 동안 가압 멸균하였다. 원료로 사용되는 칡은 천연에서 직접 채취한 것이던 한약재로 시판하는 것(갈근)이던 식품으로 시판하는 것이던 큰 상관이 없다.

2. 종균의 접종

상기와 같이 증자한 칡을 약 35℃로 냉각시키고, 아스퍼질러스 오리재 균주를 약 0.5 중량%로 첨가하고 혼합시켰다. 발효에 사용되는 아스퍼질러스 오리재(황국균) 종균은 한국종균협회에서 분양받은 균주를 사용할 수도 있고 개량 메주를 만드는 데 사용되는 시판 식품첨가물 종국을 사용해도 무방하다. 본 발명에서는 시판 황국 종국(황국균 10%, 충무발효)을 구입하여 사용하였다.

3. 고체발효

아스퍼질러스 오리재 균주 배양에 적합한 온도는 30℃~35℃이며 습도는 80% RH 에서 90% RH이다. 발효기의 온도를 30℃로 맞추고 80% RH 습도를 유지하면서 48시간 배양하였다. 발효 시작 12시간이 지나면서부터 서서히 온도가 상승하기 시작하면 6시간마다 한번 씩 배양물을 교반시켜서 공기 흐름이 평균적으로 잘 유지되도록 하고 배양물의 온도가 40℃가 넘지 않도록 환기시켰다. 발효시작 전과 발효 시작 후 48시간 뒤의 칡 분말의 모습을 도 5와 도 6에 나타낸다.

4. 발효물의 건조 및 분말화

상기의 배양물을 45℃ 내지 50℃의 온도에서 건조기에 넣고 10시간 동안 건조시켰다. 이 건조물을 분쇄기로 분쇄하여 발효 칡을 분말화하였다. 이때에 발효 칡 분말의 수분함량은 4% 미만이었다.

실시예 2: 백국균( Aspergillus kawachii ) 고체발효에 의한 칡 발효물의 제조

발효균주로서 아스퍼질러스 오리재(황국균) 대신에 아스퍼질러스 가와치(Aspergillus kawachii, 백국균)를 사용하는 것만 다르고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 칡 발효물 분말을 제조하였다.

발효에 사용되는 아스퍼질러스 가와치(백국균) 종균은 한국종균협회에서 분양받은 균주를 사용할 수도 있고 소주, 탁주를 만드는 데 주로 사용되는 시판 식품첨가물 종국 백국을 사용해도 무방하다. 본 발명에서는 시판 백국 종국(백국균10%, 충무발효)을 구입하여 사용하였다.

실시예 3: 털곰팡이(Rhizopus) 고체발효에 의한 칡 발효물의 제조

발효균주로서 아스퍼질러스 오리재(황국균) 대신에 리조푸스 마이크로스포루스(Rhizopus microsporus)를 사용하는 것만 다르고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 칡 발효물 분말을 제조하였다.

발효에 사용되는 털곰팡이 종균은 한국종균협회에서 분양받은 리조푸스 마이크로스포루스(Rhizopus microsporus) KCTC-1778 균주를 사용하였다.

상기와 같은 방법을 통해, 피토에스트로겐 이소플라본이 강화된 칡 발효물을 획득할 수 있었다. 이와 같이 획득되는 칡 발효물은 갱년기 여성식품 소재 및 제품, 기타 피토에스트로겐이 활용될 수 있는 모든 건강식품 소재 및 미용식품 소재, 화장품 소재, 아토피 소재 및 연고 제품 등에 이용될 수 있다.

시험예 1. 칡의 누룩균 고체발효에 따른 피토에스트로겐 물질(이소플라본)의 변화

발효하기 전의 칡 분말과 실시예에서 제조한 칡 고체 발효물에 포함되어 있는 이소플라본의 함량을 HPLC(한국, 영인사)를 이용하여 분석하였다. 사용한 컬럼은 Thermo Scientific사의 BDS Hypersil C₁₈(4.6 x 250mm)이었으며, 이동상은 3차 증류수와 메탄올을 55:45비로 사용하였다. 시료의 주입량은 10㎕였으며, 유속은 0.7㎖/min으로 조정하였다. 시료 내에 포함된 이소플라보노이드의 함량 분석을 위해 254nm의 파장에서 흡광도를 측정하고 이소플라본 표준물질인 다이드제인과 제니스테인은 미국 시그마사의 제품을 사용하였다.

이소플라본 추출시료로는, 칡 발효물 1.0g에 20배 분량의 60% 메탄올을 사용하여 상온에서 6시간 추출하고 추출액을 10,000rpm에서 10분간 원심분리한 후 상등액을 0.45㎛ 필터로 여과하여 얻어진 여과액을 HPLC 분석 시료로 사용하였다. 그 결과를 하기 도 1 내지 도 4 및 표 1에 나타내었다.

다이드제인, 제니스테인의 머무름 시간은 15.6분 및 25.6분이었고 상기 HPLC 조건에서 다이드제인과 제니스테인의 검출한계는 50ng/㎖(UV 254nm)으로 분석되었다. 발효하기 전의 칡 분말과 발효 후의 발효 칡에 함유된 이소플라본의 정량은 표준검량곡선을 이용하여 계산하였다(다이드제인: Y = 3236.1X+85.24, 제니스테인: Y = 4099X+35.539, 각 r²= 1.00, Y; 260nm에서 흡광도, X; 농도, ppm).

칡의 누룩균 고체발효에 의한 이소플라보노이드 함량의 변화 (mg/100g)

	이소플라본 배당체 다이드진	이소플라본 아글리콘 다이드제인	이소플라본 배당체 제니스틴	이소플라본 아글리콘 제니스테인
칡(발효 전)	451.3±43.2	169.5±12.8	15.4±1.3	3.8±0.4
실시예 1	176.5±15.7	504.9±53.8	미검출	19.1±1.7
실시예 2	190.7±25.8	491.2±39.5	4.5±0.5	15.8±1.2
실시예 3	168.3±14.5	510.5±65.8	미검출	19.5±1.9

상기 결과로부터, 본 발명의 칡 발효물은 누룩균 고체발효에 의해 이소플라본 성분에 많은 변화가 생기며, 특히 활성성분인 아글리콘 형태 이소플라본인 다이드제인과 제니스테인의 함량이 매우 증가하게 된다는 것을 확인하였다. 다이드제인의 배당체 이소플라본인 다이드진의 함량은 발효하기 전의 칡에는 약 451mg/100g이 존재하였으나 아스퍼질러스 오리재로 48시간 고체 발효한 실시예 1에서는 그 함량이 대폭 감소하여 약 176mg/100g이 검출되었다. 이에 반해, 다이드진의 이소플라본 아글리콘인 다이드제인은 발효 전에는 약 169mg/100g이 존재하였으나 발효 후에는 약 504mg/100g이 검출되어 그 함량이 약 3배 가량 증가하였음이 확인된다.

또한, 제니스테인의 배당체 이소플라본인 제니스틴의 함량은 발효하기 전의 칡에는 약 15mg/100g이 존재하였으나 발효 후에는 거의 미검출로 나타나고 있다. 이에 반해, 제니스틴의 이소플라본 아글리콘인 제니스테인은 발효 전에는 3.8mg/100g 정도로 미량 존재하였으나 발효 후에는 19.1mg/100g이 검출되어 그 함량이 5배 정도 증가하였음이 확인된다.

이러한 현상은 누룩균 고체발효에 의해 칡에 함유되어 있는 다이드진은 다이드제인으로, 제니스틴은 제니스테인으로 생물전환 되었음을 보여주는 것이다. 즉, 본 발명의 누룩균 고체발효에 의해 이소플라본 배당체가 아글리콘으로 생물전환되며 이러한 전환과정에 의해 피토에스트로겐 활성이 있는 유용한 물질인 다이드제인과 제니스테인의 함량이 높아진다는 것을 확인할 수 있다.

제조예 1: 칡 발효물을 함유하는 건강식품 및 식품 조성물의 제조

상기 실시예에서 얻어진 피토에스트로겐이 증강된 발효 칡 분말을 이용하여 하기와 같은 건강식품 및 식품 조성물을 제조하였다 (%는 중량%를 의미한다).

1-1. 정제의 제조

발효 칡 분말 … 50%

감자전분 … 20%

락토오스 … 20%

10% 젤라틴 용액 … 5%

활석 … 2%

콜로이드성 규산 … 2%

스테아르산 마그네슘 … 1%

상기 함량 및 조성비를 사용하여 통상적인 방법을 통하여 정제를 제조하였다.

1-2. 환제의 제조

발효 칡 분말 … 60%

물엿 … 20%

감자전분 … 19.9%

오렌지향 0.1%

상기 함량 및 조성비를 사용하여 통상적인 방법을 통하여 환제를 제조하였다.

1-3. 과립제의 제조

발효 칡 분말 … 70%

대두분말 … 27%

해조칼슘 … 1%

비타민 C … 1.6%

니코틴산아미드 … 0.2%

염산리보플라빈나트륨 … 0.1%

염산피리독신 … 0.1%

상기 함량 및 조성비를 사용하여 통상적인 방법을 통하여 과립제를 제조하였다.

1-4. 음료의 제조

발효 칡 분말 … 5%

올리고당 … 2%

설탕 … 2%

액상과당 … 0.5%

식염 … 0.5%

구연산 … 0.05%

비타민 C … 0.05%

물 … 89.9%

상기 함량 및 조성비를 균질하게 배합하여 순간 살균처리하고 유리병, 페트병, 파우치 등 소포장 용기에 포장하여 건강음료를 제조하였다.

Claims

칡에 누룩균을 접종하여 고체 발효함으로써 제조되는 칡의 누룩균 발효물.
청구항 1에 있어서,
상기 칡은 푸에라리아 로바타(Pueraria lobata), 중국칡(분갈근; Pueraria thomsonii Benth) 및 태국칡(Pueraria mirifica)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 칡의 누룩균 발효물.
청구항 1에 있어서,
상기 칡은 칡의 열매(갈곡;葛穀), 꽃(갈화;葛花), 잎(갈엽;葛葉), 덩굴줄기(갈만;葛蔓), 뿌리(갈근;葛根) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 부위를 포함하는 칡의 누룩균 발효물.
청구항 1에 있어서,
상기 누룩균은 아스퍼질러스(Aspergillus), 리조푸스(Rhizopus), 아브시디아(Absidia) 및 뮤코(Mucor) 속의 미생물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 칡의 누룩균 발효물.
청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
상기 누룩균은 아스퍼질러스 속 미생물인 칡의 누룩균 발효물.
청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
상기 누룩균은 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae), 아스퍼질러스 가와치(Aspergillus kawachii) 및 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 칡의 누룩균 발효물.
청구항 1에 있어서,
상기 발효물은 피토에스트로겐을 함유하는 것을 특징으로 하는 칡의 누룩균 발효물.
청구항 7에 있어서,
상기 피토에스트로겐은 다이드제인 또는 제니스테인인 칡의 누룩균 발효물.
칡 분말에, 칡 분말 중량의 10~30 중량%의 양으로 물을 첨가하여 칡 원료를 증자하는 단계;
증자된 원료에 누룩균을 접종하는 단계;
접종된 누룩균을 배양하며 칡 원료를 고체 발효하는 단계를 포함하는 청구항 1의 칡의 누룩균 발효물의 제조 방법.
청구항 1의 칡의 누룩균 발효물을 포함하는 체내 피토에스트로겐 활성 증가용 조성물.
청구항 10에 있어서,
상기 조성물은 에스트로겐 대체 요법에 사용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
청구항 1의 칡의 누룩균 발효물을 포함하는 체내 피토에스트로겐 활성을 증가시키는 건강식품.
칡에 누룩균을 접종하여 고체 발효함으로써 배당체 형태의 이소플라본으로부터 비배당체 형태의 이소플라본을 제조하는 방법.
청구항 13에 있어서,
비배당체 형태의 이소플라본은 누룩균의 고체 발효에 의해 배당체 형태의 이소플라본으로부터 생물 전환되는 것을 특징으로 하는 비배당체 형태의 이소플라본을 제조하는 방법.