KR19990002529A - 천연물로부터 기능성 美白신소재의 분리 및 이용 - Google Patents

Abstract

미백기능성을 갖는 천연물 추출소재를 만드는 공정 및 그 응용물에 대한 발명출원으로서 동의보감 한의서 민간요법등에서 그 식물 안전성이 입증된 생약제 600여종을 실험 실시하여 가장 미백기능성이 탁월한 오미자를 원료 생약재로하여 그 미백 기능성을 강화시키기 위한 특정성분을 추출분리 정제하였다.

본 실시예를 통하여 실험적으로 미백기능성이 가장뛰어난 오미자 추출물을 얻어내고 그 추출 분리 정제방법을 청구범위로 설정하였다.

아울러 본 공정으로 얻어진 기능성 소재를 이용하여 만들 수 있는 음료, 화장품, 치약, 껌, 세척액, 건강보조식품, 제과류 등의 응용물의 조성을 포함하고있는 내용의 발명임.

Description

천연물로부터 기능성 美白신소재의 분리 및 이용

Melanin은 동.식물과 미생물계에 널리 존재하는 고분자의 천연색소로 인간을 비롯한 많은 동물이 일정한 부위에 일정한 량이 침착되어 있으나 그 기능은 확실히 밝혀져 있지 않다.

이 Melanin의 양에 따라 인간도 흑인과 백인, 황인으로 구분되며 옛부터 미인이 되기위한 기본적인 조건으로는 무엇보다도 백옥같이 피부가 하얀사람을 생각해 왔다. 이와 같이 Melanin은 생물체에 따라 다양한 종류가 알려져 있다. 포유동물의 경우 효소반응과 자발적 산화에 의해 생합성되는 Melanin은 알카리 용해도 및 발색특성에 따라 Eumelanin과 Phacomelanin으로 구분한다.

또는 물리적, 화학적으로는 Eumelanin과 Phacomelanin을 포함하여 특성이 유사한 Trichochrome을 포함하여 Melanin을 크게 3종류로 분류하고 있으나 생합성 경로는 모두 Tyrosine을 출발물질로하여 Tyrosinase에 의해 촉매되는 Dopaquinone을 거쳐 합성이 이루어지며 이후 아미노산 혹은 단백질과의 중합반응에 의해 최종적으로 Melanin이 합성된다.

사람에 있어서 이 색소는 인종에 따라 신체의 피부색을 결정지우는 한 요소가 되어왔다. 특정 피부색의 사람이라도 황인종과 백인종에 있어서 신체의 건강상태에 따라 주로 얼굴의 눈밑 또는 뺨에 특이적으로 짙은 반점을 형성하기도 하고 또한 노인의 경우에는 얼굴, 팔, 다리에 검버석을 형성하기도 한다. 이들 기미나 노인성 홍반은 누구나 매우 싫어하는 증상이어서 의학계나 화장품업계에서는 이를 치유하기 위한 여러 노력을 기울여 왔다.

Melanin합성을 억제하는 방법으로 화장품 업계에서는 Tyrisinase 저해제로 Cinnamic acid, benzoic acid, cysteine, chlorogenic acid, 4-hezylresorcin이 등이 알려져 있으며, 주로 여성의 기미 치유를 위하여는 인체의 hyper-pogmentation 치료에 사용되는 4-hydroxyanisole, hydroquinone을 비롯하여 melanostatin, tropolone, kojic acid, arbutin 등이 사용되어 왔다. 그러나 안전성과 결제성등의 문제점이 있는 경우가 많고 효과도 명확하거나 뚜렷하게 확인되고 있지는 못한 실정이다.

본 실험실에서는 한약재 450여종, 농산물 130종, 야생 꽃과 꽃잎 80여종등을 소재로하여 미백을 보이는 기능성 천연물을 조사하였다.

따라서 이들 물질을 생물체에 적용시켰을 때 실제 melanin 색소의 농도에 미치는 영향을 알아보기 위하여 온몸이 melanin 색소로 이루어진 검은툭눈 붕어(Carassius auratus, gold fish, jet black color)와 검은곰팡이(Aspergillus niger)를 이용하여 효능평가를 보이는 놀라운 발명인 것이다.

[실시예 1]

가. 미백 추출물 조제

음건 세절한 약 1kg의 오미자 시료에 수포화 부판올 같은량을 가하여 상온에서 12시간 추출하고 40℃에서 감압 농축하여 부탄올을 완전히 제거한다. 이를 일차 추출액으로 명한다.

시료의 재추출물을 위하여 다시 이미 사용된 오미자 시료에 2배의 메탄올, 핵산, 크로로포름, 에틸아세테이트로 상온에서 단계적으로 각각 12시간씩 추출한다. 이를 합하여 총 0.5리터로 농축하고 여기에 같은량의 수포화 부탄올을 가하여 추출하고 부탄올층을 취하여 40℃에서 감압농축하여 부탄올을 완전히 제거한다. 이를 일차 추출액과 합하고 이곳에 1리터의 알콜을 가하여 잘 녹이고 이를 최종 미백추출물로 하고 이로 97C-37로 명명하였다.

나. 검은툭눈 붕어를 이용한 방법

수돗물을 받아 클로린과 암모니아가 반응하여 생성되는 chloramine과 유해 중금속을 중화하는 Aquarium conditioner(Fin care, Hagen Korea co., product of USA)를 첨가하여 2일간 방치한다.

이와 같이 전처기가 끝난 물에 검은툭눈 붕어를 넣고 2일간 다시 환경에 적응시킨 후 NaCl이 0.9%가 되도록 첨가하였다. 일주일후 붕어 표피의 소금기를 제거한 후 붕어용 사료에 천연물(97C-37)을 5% 섞어서 사용하여 양식하였다.

각 어항의 검은툭눈 붕어를 6일간 야어식한 후 각각을 꺼내어 110V의 전기로 충격을 주어 마비시키고 등지느러미 부위(dorsal fin)의 색을 색도계(Chroma meter CR-200, MINOLTA, Japan)로 측정하였다. 색도는 L, a, b 모두 측정되었으나 a값은 적색도를 나타내는 지표로 본 연구결과와 관련성이 낮으므로 제외하고 L과 b값만을 표시하였다.

또한 측선이 있는 비늘중 아가미뒤로 세번째 비늘과 등지느러미 부위를 절취하여 현미경(Microphot-FX, Nikon, Japan)으로 melanin을 관찰하였다. 측선 바로 위, 측선이 있는 부위 및 측선 바로아래 부위의 비늘을 취하고 등과 꼬리지느러미를 절취하여 동결 건조시켜 melanin 함량 분석에 사용하였다.

동결 건조된 측선비늘은 그대로 등과 꼬리지느러미는 막자사발로 분쇄하여 시료로 사용하였다. 준비된 각 시료의 250배(V/W)에 해당하는 1N NaOH를 가하여 15분간 혼합하면서 중탕가열(100℃)한 다음 냉각시켜 420nm에서 흡광도를 측정하였다. melanin 표준곡선은 합성 melanin 시약을 시료로하여 동일한 조건에서 농도별로 흡광도를 측정하여 작성하였다.

다. 곰팡이를 이용한 방법

Potato dextrose broth(Difco사 제품)에 Agar 1.5%를 넣어만든 배지(또는 Potato dextrose agar)를 사용하였다. Petri dish에 각각의 천연물(97C-37) 10% 추출물 0.5ml 씩을 넣은다음 배지를 부어 굳힌다. 배지가 굳으면 Aspergillus.niger를 배지의 네군데에 접종한다(Aspergillus.niger는 Malt extract 80%와 Glycerol 20%로 만든 액체 배지에 보관하면서 Pipet을 사용하여 10ug씩 접종하였다).

35℃ lncubator에서 5일간 배양한 후 총직경(균사와 포자를 합한 직경)과 포자의 직경을 재어 기록하고 다시 같은 조건에서 3일 더 배양하여 포자를 얻고 이들 포자의 색도를 준비된 각 시료의 250배(V/W)에 해당하는 1N NaOH를 가하여 15분간 혼합하면서 중탕가열(100℃)한다음 냉각시켜 420nm에서 흡광도를 측정하였다.

한편 저해율은 (C-D)-(A-B)/(C-D) × 100로 계산하였으며, 여기서 A는 대조구의 총직경, B는 대조구의 포자 직경, C는 천연물이 포함된 배지에서의 균사 직경, D는 천연물이 포함된 배지에서의 포자 직경이다.

라. tyrosinase 활성 저해능

양송이 버섯으로부터 유래되는 tyrosinas를 이용한 미백활성은 다음과 같이 측정하였다.

즉 천연물 추출액(97C-37) 15ul에 0.1M 인산완충액(pH 6.75) 150ul를 넣고 1.5mM tyrosine용액 25ul를 가한다. 여기에 3,400 unit 버섯 tyrosinae 효소를 5ul 넣고 30℃에서 30분간 반응시킨다. 이를 490nm에서 OD를 측정한다.

저해율의 계산은 저해율 50%에 달하는 저해물질의 농도를 IC₅₀값으로 한다.

3. 결과

가. 검은툭눈 붕어를 이용한 실험결과

Table 1. 검은툭눈 붕어를 이용한 천연물의 미백 가능성 비교

한약재 450여종, 농산물 130종, 야생 꽃과 꽃잎 80여종 등을 소재로하여 미백을 보이는 기능성 천연물을 선발하기 위하여 검은툭눈붕어를 이용한 실험결과는 다음과 같다.

즉 상기 Table 1에서 보는 결과와 같이 오미자추출물(97C-37)는 매우 높은 미백활성을 보여주고 있다. 이때 L은 명도(lightness)를 뜻하며 b는 yellowness를 표시한다.

나, Asp. niger 곰팡이와 tyrosinase를 이용한 실험결과

한약재 450여종, 농산물 130종, 야생 꽃과 꽃잎 80여종을 용매의 극성이 각기다른 5종의 유기용매를 이용하여 순차적으로 미백성분을 추출하였다.

이중 다음의 표에서와 같이 오미자추출물(97C-37)은 melanin의 합성을 매우 높게 저해하였다.

Table 2. Asp. niger 곰팡이와 tyrosinase를 이용한 미백활성

Claims (6)

1. 오미자(음건세절) 1kg을 기준으로 같은양의 수포화 부탄올에서 상온 12시간 추출하여 40℃로 감압 농축한후 부탄올을 제거하여 1차추출액을 얻은 다음 1차 추출된 오미자를 2배수의 메탄올, 핵산크로로포름, 에틸아세테이트로 각각 상온에서 12시간 추출하여 이를 0.5ℓ까지 농축시키고 여기에 같은양의 부탄올을 가하여 추출한후 부탄올층을 취하여 40℃로 감압 농축하고 부탄올을 완전히 제거한 다음 1차추출액과 혼합하여 알콜을 가하여 다시 추출하여 얻는 미백기능성을 갖는 오미자의 분리 정제 추출액의 제조방법.
2. 제 1 항의 제조공정으로 얻어진 오미자 추출물을 0.001∼10%의 양으로 함유함을 특징으로 하는 미백음료(우유포함) 조성물.
3. 제 1 항의 제조공정으로 얻어진 오미자 추출물을 0.0001∼10%의 양으로 함유함을 특징으로 하는 미백화장품의 조성물.
4. 제 1 항의 제조공정으로 얻어진 오미자 추출물을 0.001∼10%의 양으로 함유함을 특징으로 하는 미백기능성 제과, 제빵의 조성물.
5. 제 1 항의 제조공정으로 얻어진 오미자 추출물을 0.001∼10%의 양으로 함유함을 특징으로하는 미백치약의 조성물.
6. 제 1 항의 제조공정으로 얻어진 오미자 추출물을 0.001∼10%의 양으로 함유함을 특징으로 하는 미백기능성 식품의 조성물.