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KR-20260061325-A - HERBAL COMPOSITION WITH IMPROVED HUMAN ABSORPTION THROUGH AGLYCONIZATION OF POLYSACCHARIDES AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME

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Abstract

본 발명은 다당체의 아글리콘화에 의해 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, (a) 한방에서 처방되는 한약재를 1~2mm 크기로 분쇄하는 단계(S100), (b) 상기 단계 S100에서 분쇄된 한약재를 60~80℃에서 증숙하는 단계(S200), (c) 상기 단계 S200에서 증숙된 한약재를 수분함량이 50~60% 범위가 되도록 카라멜화 또는 마이야르 반응을 유도하는 단계(S300), (d) 상기 단계 S300의 결과물에 대하여, 48시간 후 온도를 30~35℃로 낮추고, β-글루코시다아제 활성을 갖는 누룩, 유산균 또는 고초균 중 적어도 하나 이상의 유익 미생물을 접종하여 32~38℃의 온도 및 60~90%의 습도에서 24~48시간 발효시키는 단계(S400), 및 (e) 상기 단계 S400에서 발효된 결과물을 전기 건조기를 이용하여 수분함량을 4~5% 이하로 건조하는 단계(S500)를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다. 본 발명의 또 다른 특징에 따른 다당체의 아글리콘화에 의해 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분은, 상기 제조 방법들 중 어느 하나에 따른 방법에 의해 제조된 것을 그 구성상의 특징으로 한다. 본 발명에서 제안하고 있는 아글리콘화에 의해 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분 및 그 제조 방법에 따르면, 한약재를 일정 크기로 분쇄한 후 증숙, 카라멜화 또는 마이야르 반응 유도, 및 유익 미생물(예: 누룩, 유산균, 고초균 등)을 이용한 발효 단계를 포함함으로써, 기존의 비발효 한약재 대비 글리코시드(glycoside)형 유효성분의 아글리콘(aglycone)화가 촉진되고, 이에 따라, 한약재 내 유효성분이 보다 지용성 및 소화관 투과성이 높은 형태로 전환되어 인체 내 흡수율이 약 10% 이상 향상될 뿐만 아니라, 궁극적으로는 체내 생체이용률(bioavailability)을 실질적으로 높이게 된다. 또한, 본 발명에서 제안하고 있는 아글리콘화에 의해 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분 및 그 제조 방법에 따르면, 증숙과 카라멜화 또는 마이야르 반응 유도 단계에서 효소 활성이 유지될 수 있는 온·습도 조건을 제어함으로써, 발효 과정 중 미생물의 β-글루코시다아제(β-glucosidase) 활성이 극대화되고, 이를 통해 한약재 고유의 유효성분이 인체 친화적인 형태로 전환되며, 그 결과 한약재의 생리활성을 극대화하면서도 기존의 약효 손실, 변질, 또는 소화 흡수 불균형 문제를 근본적으로 개선한다.

Inventors

  • 김동일
  • 김에녹
  • 유대석

Assignees

  • 주식회사 와이마임

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20251023
Priority Date
20241026

Claims (6)

  1. 다당체의 아글리콘화에 의해 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분의 제조 방법으로서, (a) 한방에서 처방되는 한약재를 1~2mm 크기로 분쇄하는 단계(S100), (b) 상기 단계 S100에서 분쇄된 한약재를 60~80℃에서 증숙하는 단계(S200), (c) 상기 단계 S200에서 증숙된 한약재를 수분함량이 50~60% 범위가 되도록 카라멜화 또는 마이야르 반응을 유도하는 단계(S300), (d) 상기 단계 S300의 결과물에 대하여, 48시간 후 온도를 30~35℃로 낮추고, β-글루코시다아제 활성을 갖는 누룩, 유산균 또는 고초균 중 적어도 하나 이상의 유익 미생물을 접종하여 32~38℃의 온도 및 60~90%의 습도에서 24~48시간 발효시키는 단계(S400), 및 (e) 상기 단계 S400에서 발효된 결과물을 전기 건조기를 이용하여 수분함량을 4~5% 이하로 건조하는 단계(S500)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다당체의 아글리콘화에 의해 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 한약재는 당귀, 천궁, 녹차, 작약, 인삼, 감초, 건강, 강황, 황기, 길경 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 다당체의 아글리콘화에 의해 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유익 미생물은, 수탁번호 KCTC16320BP로 기탁된 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae) 균주인 것을 특징으로 하는, 미생물을 활용한 기호성이 개선된 한약재 발효 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 발효 단계(S400)에서 미생물의 β-글루코시다아제 활성을 촉진하기 위하여 pH 5.0~6.5 범위로 유지하며, 1차 고상 발효 후 2차 통기식 발효를 수행하여 한약재 조직 내의 산소 확산을 향상시키는 것을 특징으로 하는, 다당체의 아글리콘화에 의해 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 건조 단계(S500)는 40~60℃ 범위의 열풍 조건에서 12~24시간 수행되며, 아글리콘 전환 효소 활성을 비활성화시키지 않도록 제어되는 것을 특징으로 하는, 다당체의 아글리콘화에 의해 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는, 다당체의 아글리콘화에 의해 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분.

Description

다당체의 아글리콘화를 이용한 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분 및 그 제조 방법{HERBAL COMPOSITION WITH IMPROVED HUMAN ABSORPTION THROUGH AGLYCONIZATION OF POLYSACCHARIDES AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME} 본 발명은 한약재의 유효성분 가공 기술에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 한약재에 포함된 다당체 또는 글리코시드 결합형 유효성분을 미생물 발효 및 카라멜화 또는 마이야르 반응 유도 공정을 통하여 아글리콘(aglycone) 형태로 전환시킴으로써 인체 흡수율을 향상시킨 한약재 성분 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 일실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다. 한약재는 인체의 면역 조절, 항산화, 항염 및 대사 개선 등 다양한 생리활성 효과를 나타내는 천연물로서 오랜 기간 한방에서 활용되어 왔다. 그러나 한약재에 함유된 주요 유효성분인 플라보노이드, 사포닌, 폴리페놀 등은 대부분 당 결합형(glycoside) 구조를 가지며, 이와 같은 구조는 인체 내에서 직접 흡수되기 어렵다는 문제점이 있다. 일반적으로 글리코시드형 성분은 체내 소화 과정에서 효소 또는 장내 미생물에 의해 비당 결합형(aglycone)으로 전환되어야만 흡수가 가능하므로, 생체이용률이 낮고 흡수 속도가 느린 한계를 나타낸다. 종래에는 한약재의 인체 흡수율을 개선하기 위하여 열수 추출, 효소 처리, 미생물 발효 등의 방법이 제안되어 왔으나, 고온 처리로 인한 유효성분의 변성, 발효 과정의 불균일성으로 인한 아글리콘 전환의 불완전성, 및 β-글루코시다아제 효소 활성의 불안정성 등으로 인해, 유효성분의 아글리콘화가 충분히 이루어지지 않고 인체 흡수율 개선 효과가 제한적이었다. 또한, 일부 공정에서는 발효 시간이나 온도 조건이 적절히 제어되지 않아, 오히려 유효성분이 분해되거나 약효가 저하되는 문제도 발생하였다. 한편, 본 발명과 관련된 선행기술로서, 등록특허공보 제10-0975140호(발명의 명칭: 한약재 또는 곡류 발효방법, 공개일자: 2010년 1월 6일) 등이 개시된 바 있다. 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다당체의 아글리콘화에 의해 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분의 제조 방법의 전체 공정 흐름도를 나타낸 도면. 도 2는 본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 발효 인삼(Y.MAYIM-Ginseng)과 일반 인삼(Ginseng), 홍삼(Red ginseng), 흑삼(Black ginseng) 간의 주요 진세노사이드 성분 함량을 비교한 그래프. 도 3은 표 1의 데이터를 바탕으로, 발효 전후의 주요 ginsenoside 성분에 대한 HPLC 피크면적비 변화를 절대값(%) 기준으로 도시한 그래프. 도 4는 Caco-2 세포 단층 모델에서 측정한 ginsenoside Rg1, Rb1, Rg3, Rh1의 겉보기 투과계수(Papp, ×10-6 cm/s)를 발효 전(비교예 1)과 발효 후(실시예 1)로 비교하여 도시한 그래프. 아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다. 본 발명은 한약재 내에 존재하는 다당체 또는 글리코시드 결합형 유효성분을 미생물 발효 및 카라멜화 또는 마이야르 반응 유도 공정을 통하여 아글리콘(aglycone) 형태로 전환함으로써 인체 내 흡수율을 향상시키는 한약재 성분 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다당체의 아글리콘화에 의해 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분의 제조 방법의 전체 공정 흐름도를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다당체의 아글리콘화에 의해 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분의 제조 방법은, 한약재 분쇄 단계(S100), 증숙 단계(S200), 카라멜화 또는 마이야르 반응 유도 단계(S300), 미생물 접종 및 발효 단계(S400), 및 건조 단계(S500)를 포함하여 구성될 수 있다. 각각의 단계들에 대해서는 이하에서 자세히 설명하기로 한다. (1) 한약재의 분쇄 단계 (S100) 본 발명의 일 실시예에 따른 다당체의 아글리콘화에 의해 인체 흡수율이 개선된 한약재 성분의 제조 방법은, 먼저 한방에서 처방되는 한약재를 1~2mm 크기로 분쇄하는 단계(S100)를 포함한다. 상기 한약재는 당귀, 천궁, 녹차, 작약, 인삼, 감초, 건강, 강황, 황기, 길경 등 전통 한약 처방에 사용되는 약재 중 하나 이상일 수 있다. 분쇄 단계(S100)는 고속 절단기 또는 망절단기를 이용하여 수행될 수 있으며, 후속 증숙 및 발효 단계에서 열과 수분이 한약재 조직 내부로 균일하게 침투하도록 하여 유효성분의 변성 없이 효율적인 아글리콘화를 유도하기 위한 준비 과정이다. (2) 증숙 단계 (S200) 다음으로, 단계 S100에서 분쇄된 한약재를 60~80℃의 온도에서 증숙하는 단계(S200)를 수행한다. 이 단계는 한약재의 세포벽을 연화시켜 카라멜화 또는 마이야르 반응 유도 및 미생물 발효 단계에서 효소 접근성을 높이는 역할을 하며, 동시에 한약재 고유의 향기 성분과 기능성 성분의 손실을 최소화한다. (3) 카라멜화 또는 마이야르 반응 유도 단계 (S300) 단계 S200에서 증숙된 한약재를 수분함량이 50~60% 범위가 되도록 카라멜화 또는 마이야르 반응을 유도한다. 본 단계는 열처리 조건(온도, 시간, 수분 함량 등)을 제어하여 카라멜화 또는 마이야르 반응을 유도함으로써, 한약재 내의 당류, 아미노산, 폴리페놀류 등이 비효소적으로 반응하여 풍미, 색상 및 생리활성이 개선된 상태로 전환되도록 한다. 이러한 갈변 반응 과정은 단순한 열 가공이 아니라, 당류의 탈수, 중합에 의한 방향족 화합물 및 멜라노이딘계 고분자 물질의 생성을 통해 항산화성, 항균성 및 항염성을 부여하며, 발효 단계에서 미생물의 접근성과 대사 효율을 향상시키는 전처리 역할을 수행한다. 따라서, 본 단계는 증숙 후 바로 발효를 수행하는 종래 공정에 비해, 발효 효율과 기능성 활성물질의 생성량을 증대시키고, 불쾌한 생약취를 완화하여 기호성을 향상시키며, 최종 발효물의 품질 안정성과 저장성을 향상시키는 기술적 효과를 제공한다. (4) 미생물 접종 및 발효 단계 (S400) 본 단계에서는, 단계 S300의 결과물에 대하여, 48시간 후 온도를 30~35℃로 낮추고, 누룩, 유산균(Lactobacillus spp.), 또는 고초균(Bacillus subtilis) 중 적어도 하나 이상의 유익 미생물을 접종하여, 32~38℃의 온도 및 60~90%의 습도에서 24~48시간 발효시킨다. 한편, 미생물로서 본 출원인이 한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC, Korean Collection for Type Cultures)에 2025년 5월 8일자로 기탁한 수탁번호 KCTC16320BP의 아스퍼질러스 오리제(Aspergillus oryzae)가 사용될 수 있다. 실시예에 따라서는, 대상물 1kg에 4~6%씩 접종하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 균주는 부다페스트 조약에 따른 국제기탁으로서, 본 출원일 현재 유효하게 보존되어 있으며, 본 발명의 실시를 위하여 필요시 열람 또는 분양이 가능하다. 본 단계에서 미생물의 β-글루코시다아제 활성이 극대화되며, 이에 따라 한약재 내 글리코시드형 유효성분의 다당체 결합이 절단되어 아글리콘 형태로 전환된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서는 발효 중 pH를 5.0~6.5 범위로 유지함으로써 효소 활성을 안정화시키며, 실시예에 따라서는 1차 고상 발효 후 2차 통기식 발효를 통해 산소 공급을 균일하게 유지하도록 할 수도 있다. (5) 건조 단계 (S500) 본 단계에서는, 단계 S400을 통해 발효가 완료된 결과물을 전기 건조기를 이용하여 40~60℃의 열풍 조건에서 12~24시간 건조하여, 최종 수분함량이 4~5% 이하가 되도록 한다. 이 과정은 한약재의 저장 안정성을 높이고, 아글리콘 전환 효소의 과활성이나 변질을 방지하여 최종 성분의 품질을 유지하도