KR100478407B1 - 실크 아미노산의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 누에고치 혹은 실샘을 구성하고 있는 피브로인(Fibroin)과 그 밖의 단백질을 누에 동충하초 혹은 백강균 등 버섯 종균을 이용하여 분해시켜 실크 아미노산 및 저분자량의 펩타이드를 제조하고, 실크 아미노산 및 저분자량의 펩타이드 등이 함유된 기능성 식품 및 화장품 소재에 대한 제조 방법에 관한 것으로, 양질의 누에고치를 절각하여 번데기를 제거한 뒤 조분쇄한 시료, 혹은 4주령의 누에를 건조시키고 실샘만을 채취한 시료에 5 ~ 10중량%의 미강이나 배아미를 혼합한 다음, 110 ~ 125℃에서 15 ~ 25분 동안 고압 멸균시킨 후, 누에 동충하초균 혹은 백강균을 무균조건에서 접종시킨 다음, 30 ~ 50일간 배양시킨 후 동결 건조시킨 다음 분쇄하여 실크 아미노산 및 저분자량의 펩타이드를 제조하고, 실크 아미노산 및 저분자량의 펩타이드 등이 함유된 것을 기능성 식품 및 화장품에 첨가하므로서 고기능성의 식품 및 화장품을 제조할 수 있었다.

Description

실크 아미노산의 제조방법{The manufacturing metod of silk amino acid}

본 발명은 누에고치 혹은 실샘을 구성하고 있는 피브로인(Fibroin)과 그 밖의 단백질을 누에 동충하초 혹은 백강균 등 버섯 종균을 이용하여 분해시켜 실크 아미노산 및 저분자량의 펩타이드를 제조하고, 실크 아미노산 및 저분자량의 펩타이드 등이 함유된 기능성 식품 및 화장품 소재에 대한 제조 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 양질의 누에고치를 절각하여 번데기를 제거한 뒤 조분쇄한 시료, 혹은 4주령의 누에를 건조시키고 실샘만을 채취한 시료에 5 ~ 10중량%의 미강이나 배아미를 혼합한 다음, 110 ~ 125℃에서 15 ~ 25분 동안 고압 멸균시킨 후, 누에 동충하초균 혹은 백강균을 무균조건에서 접종시킨 다음, 30 ~ 50일간 배양시킨 후 동결 건조시킨 다음 분쇄하여 실크 아미노산 및 저분자량의 펩타이드를 제조하고, 실크 아미노산 및 저분자량의 펩타이드 등이 함유된 것을 기능성 식품 및 화장품에 첨가함을 특징으로 하는 것이다.

실크아미노산(silk amino acid)이란 누에고치를 가수분해해서 얻은 천연 아미노산으로 100% 수용성이며, 복용후 10 ~ 20분 이내에 90% 이상이 체내 흡수가 되고, 실크아미노산에는 신체의 세포조직들을 새롭게 합성하는 가장 기본이 되는 물질인 18종류의 아미노산이 들어 있다.

약 18종의 아미노산(필수 8종포함)이 농축되어 있으며, 이 중 글리신 45%, 세린 12%, 알라니 30%, 티로신 6% 등 몸에 좋은 성분이 많으며, 이 중 글리신과 세린은 혈중 콜레스테롤의 함량을 떨어뜨리는 작용을 하고, 알라닌은 간장기능을 강화하고 알콜대사를 촉진하여 숙취 등에 탁월한 기능을 한다고 밝혀지고 있다.

티로신은 노인성치매증 예방에 효과가 있으며, 천연 아미노산인 실크아미노산은 누에고치 속의 이러한 유효성분들을 동결 건조하여 파손되지 않도록 추출한 것으로, 인체에 전혀 무해할 뿐 아니라 주성분이 인체의 생리작용을 유지해주고 증진시켜주는 기능성 식품으로 이용되고 있다.

실크의 단백질을 구성하는 아미노산 성분 중에서 과반수를 차지하는 글리신은 혈중콜레스트롤을 저하시키는 작용을 하며, 실크가 혈중의 콜레스테롤을 저하시키는 작용이 있다는 것은 나아가서는 고혈압이나 뇌졸중의 예방에도 매우 효과적이라고 볼 수 있는 것이고, 당뇨환자의 식생활에 있어서 혈당량의 조절은 매우 중요한 데, 근래에 들어 일부 펩타이드 상태의 단백질이 혈당량 조절 기능을 발휘한다는 연구 결과가 나왔을 뿐만 아니라 실크 펩티드는 인슐린의 분비를 강하게 촉진시킨다는 연구 결과가 나왔으며, 알려진 대로 당의 대사는 췌장의 랑겔한스섬 베타 세포에서 분비되는 인슐린 분비를 촉진시키고, 인슐린은 세포벽에 있는 인슐린 센터(수용체)에 의해 인지되어 그 분자에 부착되어 당을 세포내에 유도시키는 작용을 하는 것으로 알려지고 있다.

특히, 실크 아미노산은 남성호르몬 중 20%가 아미노산의 결합인 단백질로 구성되어 있기 때문에 남성의 건강은 물론, 성기능 장애 완화및 증강 역할을 한다.

실크 아미노산은 혈중 알콜농도의 감소 효과를 나타내는 데, 아미노산은 간에서 알코올을 분해시키는 원료라는 것은 공공연한 사실로 받아 들여지고 있으며, 숙취해소에 탁월한 기능을 보이며, 실크아미노산에 다량으로 함유된 알라닌은 뇌, 신경계 그리고 근육의 조직과 세포에 의해 연료로 사용되며, 특히 알코올의 분해를 가속화시키는 기능이 탁월하다.

뿐만 아니라, 실크 아미노산은 노인성 치매의 예방에 효과적인 데, '알츠하이머병'이라고도 하는 노인성 치매는 기억력과 판단력, 방향감각 상실과 함께 인격의 변화를 가져오는 비참한 병이이고, 노인성 치매의 치료제의 주성분인 티로신이 실크 아미노산에 다량 함유되어 있어 노인성 치매의 예방 효과가 매우 크다.

또한, 실크 아미노산은 여성의 노화 방지에 효과적인 데, 외국은 물론 국내의 다수의 여자 연예인들의 호르몬을 투여 받아 실제 나이 보다 15 - 20년 이상의 젊은 피부를 유지하는 것을 볼 수 있으며, 이러한 피부재생 및 노화예방에 좋은 호르몬은 아미노산의 일종이고, 실크 아미노산은 호르몬 분비를 상당 부분 촉진시키므로 젊은 피부를 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 검버섯을 제거시키는 작용과 잔주름 개선, 잡티제거, 모공 수축에 좋은 기능을 한다.

한편, 실크 아미노산은 폐경, 골다공증에도 효과적인 데, Ca(칼슘)와 Fe(철)는 소화과정에서 다른 성분(특히, 인성분)과의 상호반응으로 비수용성 물질로 전환되기 때문에 Ca, Fe만으로는 장막관을 통과하지 못하고 체외로 배출되며, 체내에서 존재하는 기능성 칼슘은 칼슘과 펩타이드(아미노산의 일종)가 결합된 형식인 칼모듀린으로 되어 있으며, 이러한 구조만이 채내 흡수, 수송, 저장, 재합성이 가능하고 실크 아미노산은 이러한 구조로 되어 있다.

지금까지의 실크 아미노산의 제조 방법은 염산을 이용한 산가수 분해 방법과 효소처리에 의한 분해 방법이 이용되고 있으나, 이 방법들은 그 공정이 매우 복잡하고, 공해 물질이 배출되는 등 많은 문제점이 있었다.

특히, 효소분해방법은 효소의 단백질의 특정 결합에 관여하여 결합고리를 절단하게 되므로, 견단백질이 아미노산까지 분해되는 분해율이 매우 낮은데 비하여 산가수분해법은 거의 대부분이 아미노산이나 아미노산 펩타이드까지 분해가 되고, 실제 대량생산 공정상에서 볼 때 효소분해법은 공정이 간단한 데 비하여 분해율이 낮고, 그로 인한 수율이 저조하며, 효소분해법은 작업공정이 철저한 제균작업이 수반되어야만 하지만 대부분 제균시설이 되어있지 않은 설비로 생산을 하므로써 병원균, 곰팡균 등의 오염으로 생산 도중에 변질되는 경우가 많다.

한편, 산가수분해방법으로는 국내 특허 제144014호에 기재된 바와 같이 "세척된 실크를 3N HCl에 10중량%를 넣고 100 ∼ 130℃의 온도에서 흔들어 주면서 6 ∼ 12시간 동안 가열 반응시켜 농축시킨 후 중화시키고 여과하는 방법"이 대표적인 방법인 것으로 알려지고 있으나, 대부분의 산가수분해 방법은 공정이 매우 복잡하고 인체에 해로운 화학약품들을 대량으로 사용하기 때문에 부작용의 우려가 높을 뿐만 아니라 제조공정상 화학약품을 사용하기 때문에 환경오염을 유발하는 문제가 있고, 제조원가가 매우 높으며, 수율이 저하되는 등의 단점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 산가수분해법에서 발생될 수 있는 문제점을 모두 해결하고 공지의 효소분해법에서의 단점을 보완하여 견단백질의 분해율을 향상시켜 실크 아미노산의 수득율을 향상시키고 체내 흡수율을 향상시키며 환경오염은 물론 부작용의 단점이 없고 간단하여 제조원가를 저렴하게 할 수 있는 실크 아미노산의 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 목적의 방법으로 제조된 실크 아미노산을 기능성 식품 및 화장품의 재료로 적용하므로서 실크 아미노산의 발현 효과가 우수한 기능성 식품과 화장품을 제공하는 데 있다.

상술한 목적 뿐만 아니라 용이하게 표출될 수 있는 다른 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에서는 양질의 누에고치를 절각하여 번데기를 제거한 뒤 조분쇄한 시료, 혹은 4주령의 누에를 건조시키고 실샘만을 채취한 시료에 5 ~ 10중량%의 미강이나 배아미를 혼합한 다음, 110 ~ 125℃에서 15 ~ 25분 동안 고압 멸균시킨 후, 누에 동충하초균 혹은 백강균을 무균조건에서 접종시킨 다음, 30 ~ 50일간 배양시킨 후 동결 건조시킨 다음 분쇄하여 실크 아미노산 및 저분자량의 펩타이드를 제조하고, 실크 아미노산 및 저분자량의 펩타이드 등이 함유된 것을 기능성 식품 및 화장품에 첨가하므로서 고기능성의 식품 및 화장품을 제조할 수 있었다.

본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 실크 아미노산의 제조 방법은 양질의 누에고치를 절각하여 번데기를 제거한 뒤 조분쇄한 시료, 혹은 4주령의 누에를 건조시키고 실샘만을 채취한 시료에 5 ~ 10중량%의 미강이나 배아미를 혼합한 다음, 110 ~ 125℃에서 15 ~ 25분 동안 고압 멸균시킨 후, 누에 동충하초균 혹은 백강균을 무균조건에서 접종시킨 다음, 30 ~ 50일간 배양시킨 후 동결 건조시킨 다음 분쇄하는 것으로 특징지워진다.

즉, 본 발명은 기능성 신소재로 각광 받고 있는 실크 아미노산 및 펩타이드를 산 가수분해나 효소분해에서 실시하고 있는 가수분해 중화, 탈색/ 탈취, 여과, 탈염, 농축, 건조 등 복잡한 공정을 거치지 않고 누에 동충하초 혹은 백강균 등 버섯 종균을 이용하여 실크 단백질을 분해시켜 실크 아미노산 및 펩타이드를 생산할 뿐만 아니라 동시에 버섯 균사체를 이용할 수 있는 가장 이상적인 제조 방법이며, 본 발명을 통해서 생산된 원료를 이용하여 새로운 건강 기능성 식품 및 화장품을 개발할 수 있다.

본 발명에서 미강이나 배아미는 누에동충하초균이나 백강균의 에너지원으로 사용되는 것으로 누에동충하초균이나 백강균의 영양원으로 사용되는 재료의 경우 가격이 저렴하고, 쉽게 구할 수 있으며, 버섯균의 생장에 필요한 영양을 함유하고 있어야 하는 것이 필수조건이고, 미강이나 배아미가 가장 효과적인 첨가제이다.

미강은 현미를 도정하여 정백미를 만들 때 생기는 과피, 종피, 호물층 등의 분쇄혼합물로 보통 현미의 6 ∼ 8%의 미강이 생기는 데, 현미의 도정도를 높이면 그 양이 증가되고, 또 도정도에 따라서 그 성분도 달라진다.

미강의 표준 화학조성을 보면 수분 13.5%, 단백질 13.2%, 지방 18.3%, 당질 38.3%, 섬유 7.8%, 회분 8.9%이고, 비타민 B₁은 100g 중 2.5mg이나 들어 있으며, 비타민 E도 많아 본 발명에서 사용되기에 아주 효과적이다.

뿐만 아니라, 배아미는 쌀알에 씨눈이 50% 정도 남도록 도정한 쌀로서 씨눈이 남지 않게 완전히 도정을 하면 백미가 되며, 씨눈에는 지방질과 단백질이 많고 특히, 비타민 B₁이 다량 함유되어 있어 백미보다 영양가가 높으나 소화율은 떨어지지만 비타민과 무기질의 공급원이 될 수 있으므로 본 발명에 유용하게 사용될 수 있지만 미강 보다는 가격이 비싼 편이다.

미강 또는 배아미의 사용량은 5 ∼ 10중량%를 사용하는 것이 바람직하며, 5중량% 미만일 경우에는 누에 동충하초균 또는 백강균의 생육이 만족스럽지 못하여 누에고치의 분해가 완전히 이루어지지 않는 단점이 있고, 10중량%를 초과할 경우에는 첨가 상승효과가 없어 경제적이지 못하다.

백강균(Beauveria bassiana) 혹은 백강병균은 불완전균류 모니리아목 모니리아과에 속하는 곰팡이로서, 이 균의 포자가 누에의 체표에 붙어 적당한 온도와 습도하에서 발아하여 체강 내로 침입하면, 그 균사는 잘록하게 되어 원통형 포자 모양의 소체가 되고, 혈액을 통해 전신에 운반되면 누에는 균사의 뭉치처럼 된다. 백강균에 감염되면 누에는 처음에는 외관상 건강한 것과 구별하기 어려우며 점차 거동이 둔해지고 식욕이 감퇴되어 죽지만, 본 발명에서는 오히려 누에 고치를 분해시키는 인자로서 작용하게 된다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 동충하초균인 페실로마이세스 자포니카 (Paecilomyces japonica)균을 사용하였으며, 상기 백강균이나 동충하초균 포자를 분무기를 사용하여 분무접종하되 균 포자를 107 ∼ 108spores/㎖의 농도로 물로 희석한 다음, 온도 26 ∼ 30℃, 습도 약 95%의 조건하에서 행한다.

누에 동충하초균 또는 백강균을 접종하고 20 ∼ 30℃의 온도에서 30 ~ 50일간 배양 시킨 후 동결 건조 시킨 다음 분쇄하고 포장하여 본 발명의 제품을 완성한다.

누에 동충하초균 또는 백강균을 접종시 무균적으로 접종하고, 배아미 또는 미강이 혼합된 누에고치 또는 실샘은 살균을 행하여 잡균의 오염을 방지하는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 유추할 수 있을 것이다.

다음의 실시예는 본 발명을 좀 더 상세히 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

실시예 1

양질의 누에고치를 절각하여 번데기를 제거한 뒤 조분쇄한 시료에 10중량%의 미강을 혼합한 다음, 121℃에서 20분 동안 고압 멸균시킨 후, 누에 동충하초균을 무균조건에서 접종시킨 다음, 40일간 배양시킨 후 동결 건조시킨 다음 분쇄하여 실크 아미노산을 얻었다.

실시예 2

누에고치 대신에 4주령의 누에를 건조시키고 실샘만을 채취한 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 행하였다.

실시예 3 ∼ 4

미강 대신에 배아미를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 및 2와 동일하게 행하였다.

실시예 5 ∼ 6

누에 동충하초균 대신에 백강균을 사용한 것을 제외하고는 실시예 3 및 4와 동일하게 행하였다.

실험예 1

실시예 1의 방법으로 제조된 실크 아미노산의 분해물 10g을 정확히 달아 200mM의 보레이트 완충액(borate buffer)으로 100ml 매스 플라스크에 넣고 교반하면서 완전히 용해시킨 다음, 0.2㎛ 시린지 필터로 여과하여 분석시료로 사용하여 아미노산 분석을 행하였다.

OPA(o-phthaldehyde)를 200mM의 보레이트 완충액(borate buffer)으로 유도체화하여 HPLC를 행한 결과, 산가수분해 방법과 마찬가지로 18가지의 아미노산으로 구성되어 있음을 확인하였다.

상술한 바와 같이 본 발명세서는 양질의 누에고치를 절각하여 번데기를 제거한 뒤 조분쇄한 시료, 혹은 4주령의 누에를 건조시키고 실샘만을 채취한 시료에 5 ~ 10중량%의 미강이나 배아미를 혼합한 다음, 110 ~ 125℃에서 15 ~ 25분 동안 고압 멸균시킨 후, 누에 동충하초균 혹은 백강균을 무균조건에서 접종시킨 다음, 30 ~ 50일간 배양시킨 후 동결 건조시킨 다음 분쇄하여 실크 아미노산 및 저분자량의 펩타이드를 제조하고, 실크 아미노산 및 저분자량의 펩타이드 등이 함유된 것을 기능성 식품 및 화장품에 첨가하므로서 고기능성의 식품 및 화장품을 제조할 수 있었다.

Claims (1)

1. 양질의 누에고치를 절각하여 번데기를 제거한 뒤 조분쇄한 시료, 혹은 4주령의 누에를 건조시키고 실샘만을 채취한 시료를 멸균한후 동충하초균을 접종시켜 배양하고, 이를 동결 건조시킨후 분쇄하는 실크 아미노산의 제조방법에 있어서,

   상기 시료에 5 ~ 10중량%의 미강이나 배아미가 혼합한 후 이에 누에 동충하초균 혹은 백강균의 포자를 107 ∼ 108spores/㎖의 농도로 물로 희석한 다음 온도 26∼30℃ 습도 약 95%의 조건하에서 분무하고, 이를 30 ~ 50일간 배양 시키는 것을 특징으로 하는 실크 아미노산의 제조 방법.