KR101333919B1

KR101333919B1 - 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101333919B1
Application number: KR1020110046987A
Authority: KR
Inventors: 이준구; 김동명; 김덕훈; 최지은
Original assignee: 인타글리오주식회사
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2013-11-27
Also published as: KR20120128998A

Abstract

개시된 본 발명에 따른 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제는 토란 나노분말 10 ~ 30 중량부, 쥐눈이콩 나노분말 70 ~ 90 중량부가 혼합된 혼합액을 유산균을 이용하여 발효시켜 추출액을 추출하고 이를 여과하여 생성된 나노발효산물을 포함하고, 상기 천연발모제의 제조방법은 토란 나노분말 10 ~ 30 중량부, 쥐눈이콩 나노분말 70 ~ 90 중량부의 나노분말이 함유된 제 1 혼합액을 법제하는 단계(S110), 상기 제 1 혼합액을 유산균을 이용하여 발효시켜 추출액을 추출하는 단계(S120), 상기 추출액과 증류수를 2 : 1 비율로 혼합하여 제 2 혼합액을 제조하는 단계(S130), 상기 제 2 혼합액을 교반 후 1차 여과하는 단계(S140), 상기 단계 S140에서 제조된 제 1 여과액으로부터 나노발효산물을 획득하는 단계(S150)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제 및 그 제조방법{Natural Hair Restorer by Using Nano Fermented Composition of Colocasia esculenta And Rhynchosia nolubilis And The Manufacturing Method Thereof}

본 발명은 천연발모제 및 제조방법에 관한 것으로서, 천연성분을 유산균으로 발효시켜 추출된 추출액을 이용한 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제 및 그 제조방법에 관한 것이다.

인체의 모발은 약 130만개 이상, 두발은 10만개 이상이며 이들 모발은 성장기(anagen), 퇴행기(catagen), 휴지기(telogen)의 3단계 주기를 거치며 각 모발은 독립적인 주기로 활동하며 진행된다. 머리카락이나 털이 어떤 원인에 의하여 정상보다 적거나 없는 상태를 의미하는 탈모는 모발이 휴지기 상태에서 빠지는 일반적인 탈모 현상(휴지기 탈모, telogen effluvium)과 비정상적인 탈모 현상인 성장기 탈모 현상(anagen effluvium)으로 구별할 수 있는데 일반적으로 탈모증이라 함은 후자를 일컫는다.

두피로부터 모발이 빠지는 탈모증의 원인으로 모근, 피지선 등의 기관에서 남성호르몬의 작용, 모포에의 혈류량의 저하, 피지 분비 과잉, 두피에서의 과산화지질의 생성 및 축적, 세균의 번식에 의한 두피 이상, 유전적 요인, 노화, 일상생활에서의 정신적인 스트레스 등이 거론된다.

최근에는 남성형 탈모뿐만 아니라 여성들의 비만성 탈모를 비롯하여 젊은 층에서의 탈모가 점차 확산 되어가는 추세에 있으며, 이러한 탈모현상을 개선하기 위하여 두부에 물리적인 자극을 가하거나 많은 종류의 발모제 또는 육모제가 사용되고 있다.

현재 사용되고 있는 발모제 또는 육모제로는 염화카프로니움, 미국 업존사의 미녹시딜(minoxidil), 이태리 크리노스사의 트리코사카라이드(trichosaccharide) 및 각종추출물 등의 혈관확장제나 남성호르몬작용을 억제하기 위한 에스테로겐, 에스트라지올 등의 남성호르몬작용을 억제하기 위한 호르몬제 등이 있다. 하지만 그 효과가 일시적이고 임상효과가 탁월하지 못하며 남성 성기능을 억제하는 부작용 등의 문제점이 있었다.

또한 종전의 한방 추출물을 함유한 발모제 조성물은 장기간 가열로 인해 유효성분이 오래동안 지속되지 못하고 추출효율이 낮은 문제점이 있었고, 입자 크기가 커서 피부에 도포시 유효성분의 흡수력이 낮고, 사용 후 발모제 성분이 두피에 남아 끈적여서 피부감촉이 좋지 않거나 피부이상 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 천연발모제에 이용함으로써 화학물질 또는 호르몬제의 사용으로부터 오는 부작용을 방지할 수 있으며, 유산균 발효공정을 이용하여 토란과 쥐눈이콩의 성분 변성을 방지하고 추출효과를 극대화시킬 수 있으며 피부 흡수력이 좋은 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제는 토란 나노분말 10 ~ 30 중량부, 쥐눈이콩 나노분말 70 ~ 90 중량부가 혼합된 혼합액을 유산균을 이용하여 발효시켜 추출액을 추출하고 이를 여과하여 생성된 나노발효산물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 유산균은 비피도박테리움(Bifidobacterium)속 중 비피도박테리움 롱검(B.longum), 비피도박테리움 애돌레샌티스(B.adolescentis) 또는 락토바실루스(Lactobacillus)속 중 락토바실루스 애시도필러스 (L.acidophilus), 락토바실루스 락티스(L.lactis), 락토바실루스 크레모리스(L.cremoris)인 것이 좋다.

또한, 상기 나노발효산물은 올리고당(oligosaccharide), 비타민류, 아미노산(amino acid)류, 안토시아닌 (anthocyanin), 유기산(organic acid)류, 박테리오신(bacteriocin), 감마올리자놀 (γ-oryzanol), 기타 점질물로 구성된 것이 바람직하다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 한 형태에 따른 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제의 제조방법은 토란 나노분말 10 ~ 30 중량부, 쥐눈이콩 나노분말 70 ~ 90 중량부의 나노분말이 함유된 제 1 혼합액을 법제하는 단계(S110); 상기 제 1 혼합액을 유산균을 이용하여 발효시켜 추출액을 추출하는 단계(S120); 상기 추출액과 증류수를 2 : 1 비율로 혼합하여 제 2 혼합액을 제조하는 단계(S130); 상기 제 2 혼합액을 교반 후 1차 여과하는 단계(S140); 상기 단계 S140에서 제조된 제 1 여과액으로부터 나노발효산물을 획득하는 단계(S150);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 단계 S110에서 상기 나노분말은 토란과 쥐눈이콩을 나노분쇄기(Nanomil,Simbex.Co.,Ltd,German)로 분쇄한 다음 초음파추출에 의하여 제조되는 것이 바람직하며, 분말입자의 크기는 100 ~ 500nm 범위의 균질화된 분말을 사용하는 것이 좋다.

여기서, 상기 단계 S150은 상기 단계 S140에서 제조된 제 1 여과액을 -50℃에서 감압동결건조하거나 한외여과(Ultra High Filteration)하거나 칼럼크로마토그래피(Column Chromatography)의 방법으로 나노발효산물을 획득하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 단계 S140은 원심분리기에 의한 여과이며, 상기 원심분리기는 8,000 RPM으로 20분간 작동되어 상기 제 2 혼합액을 1차 여과하는 것이 좋다.

상기 유산균은 비피도박테리움(Bifidobacterium)속 중 비피도박테리움 롱검(B.longum), 비피도박테리움 애돌레샌티스(B.adolescentis) 또는 락토바실루스(Lactobacillus)속 중 락토바실루스 애시도필러스 (L.acidophilus), 락토바실루스 락티스(L.lactis), 락토바실루스 크레모리스(L.cremoris)인 것이 바람직하다.

상기 유산균의 배양시의 온도는 보통 25℃ 내지 40℃, 바람직하게는 35℃ 내지 40℃ 이고, 배양시간은 7시간 내지 40시간이며, 상기 유산균은 10¹⁰ ~ 10¹¹CFU/ml로 농축하여 사용되는 것이 좋다.

여기서, 상기 나노발효산물은 올리고당(oligosaccharide), 비타민류, 아미노산(amino acid)류, 안토시아닌 (anthocyanin), 유기산(organic acid)류, 박테리오신(bacteriocin), 감마올리자놀 (γ-oryzanol), 기타 점질물로 구성된 것이 좋다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 다른 형태에 따른 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제의 제조방법은 토란 나노분말 10 ~ 30 중량부, 쥐눈이콩 나노분말 70 ~ 90 중량부의 제 1 혼합액을 법제하는 단계(S110); 상기 제 1 혼합액을 유산균을 이용하여 발효시켜 추출액을 추출하는 단계(S120); 상기 추출액과 증류수를 2 : 1 비율로 혼합하여 제 2 혼합액을 제조하는 단계(S130); 상기 제 2 혼합액을 교반 후 1차 여과하는 단계(S140); 단계 S140에서 생성되는 잔존물에 소정 량의 에탄올(Ethanol)을 혼합하여 제 3 혼합액을 제조하는 단계(S160); 상기 제3 혼합액을 교반 후 2차 여과하는 단계(S170); 상기 단계 S170에서 제조된 제 2 여과액으로부터 나노발효산물을 획득하는 단계(S180);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 단계 S180은 상기 단계 S170에서 제조된 제 2 여과액을 -50℃에서 감압동결건조하거나 한외여과(Ultra High Filteration)하거나 칼럼크로마토그래피(Column Chromatography)의 방법으로 나노발효산물을 획득하는 것이 좋다.

또한, 상기 단계 S170은 원심분리기에 의한 여과이며, 상기 원심분리기는 10,000 RPM으로 20분간 작동되어 상기 제 3 혼합액을 2차 여과하는 것이 바람직하다.

상기 나노발효산물은 올리고당(oligosaccharide), 비타민류, 아미노산(amino acid)류, 안토시아닌 (anthocyanin), 유기산(organic acid)류, 박테리오신(bacteriocin), 감마올리자놀 (γ-oryzanol), 기타 점질물로 구성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 천연발모제 제조방법 의하여 제조된 천연발모제를 모두 포함한다.

본 발명에 따른 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제 및 그 제조방법에 의하면, 항염의 효과를 갖는 토란과 탈모방지, 육모, 발모에 효과가 있는 쥐눈이콩의 혼합액을 유산균을 이용하여 발효시키고 이로써 생성된 나노발효산물을 천연발모제에 적용함으로써 기존 발모제의 화학물질 또는 호르몬제의 사용으로부터 오는 부작용을 줄일 수 있고, 유산균 발효공정을 이용하여 고온 추출에 의한 손실이나 변성이 전혀 없이 유효성분인 나노발효산물을 효과적으로 추출하여 경제적이다. 또한 천연 성분을 이용하여 피부 트러블을 막을 수 있으며 나노발효물로써 피부 흡수력이 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제의 제조방법을 나타낸 순서도, 및
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제의 제조방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제 및 그 제조방법을 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서를 위해서, 도면에서의 동일한 참조번호들은 달리 지시하지 않는 한 동일한 구성부분을 나타낸다.

본 명세서에서 "유산균을 이용하여 발효"란 유산균을 이용하여 원재료를 물리적, 화학적인 방법으로 변성 또는 변형시키는 것을 말하며, 자연하에서는 몇 만년이 걸려야 바뀔 수 있는 것을 단 며칠 또는 몇 개월 만에 원하는 결과물을 얻을 수 있는 분해 과정을 의미한다. 특히 본 발명에서 유산균을 이용한 발효는 외형은 바뀌지 않고 원재료 속에 함유되어 있는 약성이나 성분만을 유산균이 선택적으로 찾아내 섭취하여 배출하는 것을 의미한다.

본 발명에 따른 천연발모제는 토란, 쥐눈이콩을 주성분으로 하는 것으로서, 토란 나노분말 10 ~ 30 중량부, 쥐눈이콩 나노분말 70 ~ 90 중량부가 혼합된 혼합액을 유산균을 이용하여 발효시켜 추출액을 추출하고 이를 여과하여 생성된 나노발효산물을 포함한다.

여기서 상기 나노발효산물은 올리고당(oligosaccharide), 비타민류, 아미노산(amino acid)류, 안토시아닌(anthocyanin), 유기산(organic acid)류, 박테리오신(bacteriocin), 감마올리자놀(γ-oryzanol), 기타 점질물로 구성된 것을 의미한다.

올리고당(oligosaccharide)은 단당류가 글리코시드 결합을 한 것으로 이당류부터 십당류까지의 당류를 총칭한다. 올리고당은 열과 산에 강하고 내부패물질을 감소시키며 장내세균총의 개선효과가 있다. 비타민류를 피부에 바르는 경우 자외선으로부터 피부를 보호하고, 피부노화를 예방할 수 있으며 콜라겐 제생을 촉진하는 효과가 있다. 아미노산(amino acid)은 생물의 몸을 구성하는 단백질의 기본 구성단위로서 단백질을 완전히 가수 분해하면 암모니아와 아미노산이 생성되는데, 아미노산은 아미노기와 카복시기를 포함한 모든 분자를 지칭한다. 안토시아닌(anthocyanin)은 인체 내에서 단백질과 칼슘, 미네랄과의 상승작용에 의해 인체의 신진대사에 효과가 있다. 유기산(organic acid)은 혈액순환을 촉진하고 피부미용에 효과적이다. 박테리오신(bacteriocin)은 피부노화억제, 세포손상방지, 체내 유해물질생성억제, 피부질환의 치료 및 완화의 효과가 있다. 감마올리자놀(γ-oryzanol)은 세포 내 항산화작용을 돕고 혈액순환을 촉진하며 피부대사를 촉진하고 미백작용을 하여 노화를 예방해 주는 효과가 있다.

이러한 나노발효산물에 의하면, 자외선 차단, 활성산소 생성억제, 활성산소 제거, 피부재생과 혈액순환, 보습 기능이 있어 모발의 육모를 돕고, 멜라닌 합성을 저해하고 활성산소 및 프리라디칼을 제거하여 미백 효과가 있다.

토란은 '동의보감'에서 산부의 어혈을 터트리고 피와 원기를 보호할 뿐 아니라 장과 위를 원만하게 하고 기부를 채우며 족을 원활하게 하고 숙혈과 사기를 없애준다고 하였으며, '해독의 특효약이다'라고 하였다. 민간요법으로 토란은 관절염 치료요법으로 사용되었으며, 지금도 퇴행성 골관절염으로 기인된 통증과 부종 등에 부착하는 치료법이 실시되고 있다. 최근 논문에서는 외용을 위주로 한 효능 검증을 실시하여 외용이 관절염 및 통풍에 좋은 결과를 얻었다고 보고하였으며, 토란이 '장과 위를 보하며 골 중의 숙혈을 없애주고 독이 있으나 익히면 이득이 된다'라고 설명하고 있다. '산림경제'에서는 토란을 달여 먹으면 양식 같아서 배고프지 아니하다 하였고, '신간구황촬요'에서는 물 가깝고 비옥한 곳에 심었다가 가물면 물을 주고 김을 자주 매어주면 수확이 배가 되어 구황식품으로 쓰였다고 한다.

토란은 미끈미끈한 점성물질이 많은 것을 특징으로 하고, 점성성분인 뮤신(mucin)은 노화방지의 효력이 있는 글루크론산(glucuronic acid)의 다당류이며, 체내에서 글루크론산이라는 해독작용이 있는 물질로 변하여 위장궤양을 예방하고, 호르몬 분비를 촉진하여 노화를 방지하는 효과가 있다. 또한 토란은 유익균의 생육을 저해하지 않고 촉진하는 효과도 있다.

쥐눈이콩(Rhynchosia Nulubilis)은 서태목이라고도 부르며, 검은콩류의 하나로 서리태보다 작고 윤기가 흐르는 콩이며 약재상에서 '약콩'이라 부른다. 옛날부터 한방에서는 쥐눈이콩을 약으로 처방해왔다. '동의보감'은 이 콩을 "성질이 따뜻하고, 맛은 달며, 독이 없다. 약으로 쓰면 더 좋다. 신장병을 다스리며 기를 내리어 풍열을 억제하고 혈액순환을 활발히 하며 독을 푼다"고 설명한다. '향약집성방'은 "쥐눈이콩을 까맣게 볶아 술에 담가놓고 조금씩 마시면 중풍과 풍비, 산후 냉혈증에 좋다"고 했고, '명의별곡'은 "쥐눈이콩은 속을 다스리고 관맥을 통하여 모든 독을 제거한다."고 했으며 예로부터 신경통, 신장질환, 노인성 치매예방에 이용되었다.

이러한 쥐눈이콩의 약효는 현대과학으로도 입증되고 있다. 쥐눈이콩에는 일반식품에서는 볼 수 없는 특징적인 성분으로 이소플라본(isoflavone)류에 속하는 제네스테인(genistein), 다이드제인(daidzein)등과 함께 사포닌, 지방류, 비타민류, 무기질류 등이 많이 함유되어 있으며, 쥐눈이콩에는 다른 일반 콩에 비해 이스플라본이 많이 함유되어 있다. 쥐눈이콩은 이소플라본(isoflavone) 함량이 노란콩보다 높을뿐만 아니라, 종피에 항산화 효과가 탁월한 글리시테인(glycitein)과 안토시아닌(anthocyanin) 성분 중 시아니딘-3-글루코시드(cyanidin-3-glucoside) 가 풍부하여 뇌혈관 및 심장질환의 예방과 치료에 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

쥐눈이콩에 포함되어 있는 이스플라본 중 제네스테인(genistein)은 유해한 활성산소를 제거하여 항산화효과를 나타낸다. 또한 다이드제인(daidzein)은 위에서 알코올의 배출속도를 지연시킴으로써 음주 후 급격한 혈중알코올농도 상승을 억제하는 것으로 보고되어 있다. 아울러 쥐눈이콩의 사포닌은 항산화성, 혈청콜레스테롤 저하 등과 밀접한 관련이 있다고 하는데, 특히 껍데기 부분의 검은색 부위로부터 최근에 항산화성물질의 이소플라본류가 검출되고 있다고 한다.

쥐눈이콩의 장점은 다른 콩류와 비교시 리그난(lignan)이라는 천연 피토케미칼이 풍부하게 들어있어 항산화 작용과 탈모 방지 및 양모에 매우 유용하다.

본 발명에서 토란 나노분말과 쥐눈이콩 나노분말의 발효에 사용되는 유산균(lactic-acid bacteria, 젖산균)은 글루코오스(glucose) 등 당류를 분해하여 젖산(lactic acid)을 생성하는 세균이다. 젖산발효에 의해 생성되는 젖산에 의해서 병원균과 유해세균의 생육이 저지되는 성질을 유제품, 김치류, 양조식품 등의 식품제조에 이용한다. 또한 포유류의 장내에 서식하여 잡균에 의한 이상발효를 방지하여 정장제로도 이용되는 세균이다. 그람양성균이고, 통성혐기성 또는 혐기성이며, 락토바실루스(Lactobacillus)속, 스트렙토코쿠스(Streptococcus)속, 비피도박테리움(Bifidobacterium)속, 엔테르콕커스(Entercoccus)속, 락토콕커스(Lactococcus)속, 페디오콕커스(Pediococcus)속 등 여러 종류가 알려져 있다.

본 발명에서 사용하고자 하는 유산균은 락토바실루스(Lactobacillus)속과 비피도박테리움(Bifidobacterium)속이다.

락토바실루스(Lactobacillus) 균종의 분류는 유산발효형식과 발육온도에 의하여 3개의 그룹으로 대별되는데, 이 중 락토바실루스 애시도필러스(L.acidophilus)는 호기성 젖산균으로 사람 및 모든 포유류와 그 밖의 동물의 장에 존재하며, 버터 우유의 제조나 장내 자가중독의 치료에 사용된다. 락토바실루스 락티스(L.lactis)는 DL-젖산을 생성하고, 이것은 우유 속에 존재하여 버터, 치즈 제조에 사용되며 낙농용 젖산균으로서 가장 중요한 균종이다. 락토바실루스 크레모리스(L.cremoris)은 젖산균 스타터(Lactic bacteria starter)로서, 치즈생산에 널리 이용되는 호모 발효균이다. 상기 락토바실루스 애시도필러스(L.acidophilus), 락토바실루스 락티스(L.lactis), 락토바실루스 크레모리스(L.cremoris)는 열에 안정한 박테리오신을 생산할 수 있는 세균으로서 본 발명에서 주로 사용될 수 있다. 상기 유산균은 바람직하게는 10¹⁰ ~ 10¹¹CFU/ml로 농축하여 사용될 수 있다.

비피도박테리움(Bifidobacterium)속은 최근까지 락토바실루스(Lactobacillu s)의 제 1 균종인 락토바실루스 비피더스(Lactobacillus Bifidus)로 분류되었는데 비피더스(Bifidus)의 발효형식이 락토바실루스(Lactobacillus)의 발효형식과 다르고 또 균형태, 영양요구, DNA 염기 조성비 등 많은 성상도 락토바실루스(Lactobacillus)와 다르기 때문에 현재는 비피도박테리움(Bifidobacterium)으로 독립되어 분류되었다. 특히 당분해양식이나 DNA 상동성에 의해서 다수의 균종으로 분류되고 이들 균종 중에서 식품제조에 이용되는 것은 비피도박테리움 비피둠(B.bifidum), 비피도박테리움 롱검(B.longum), 비피도박테리움 브레베(B.breve) 이다. 또한 미강분해능이 우수하고 박테리오신의 생산능이 우수한 것은 비피도박테리움 롱검(B.longum), 비피도박테리움 애돌레샌티스(B.adolescentis)으로서 본 발명에서 주로 사용될 수 있다. 상기 유산균은 바람직하게는 10¹⁰ ~ 10¹¹CFU/ml로 농축하여 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제의 제조방법을 나타낸 순서도이고 도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제의 제조방법을 나타낸 순서도이다.

도 1에 나타난 본 발명에 따른 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제의 제조방법을 살펴보면, 토란 나노분말 10 ~ 30 중량부, 쥐눈이콩 나노분말 70 ~ 90 중량부의 나노분말이 함유된 제 1 혼합액을 법제하는 단계(S110), 제 1 혼합액을 유산균을 이용하여 발효시켜 추출액을 추출하는 단계(S120), 추출액과 증류수를 2 : 1 비율로 혼합하여 제 2 혼합액을 제조하는 단계(S130), 제 2 혼합액을 교반 후 1차 여과하는 단계(S140), 단계 S140에서 제조된 제 1 여과액으로부터 나노발효산물을 획득하는 단계(S150)로 구성된다.

단계 S110에서, "법제"란 치료의 질을 개선하고 편리하게 사용할 목적으로 일종의 처리과정을 거치는 것을 의미하며, 생약에 함유되어 있는 독소를 제거하고 자극성을 없애 부작용을 방지하는 일련의 과정이다. 이러한 법제는 치료의 효과를 높이고 나쁜 냄새나 오욕한 맛을 없애며 먹기 좋게 하기 위해서 거치는 정제과정으로써, 원료로 쓰이는 부분에서 불필요한 잡물질을 제거할 수 있고, 원재료에는 독성이나 자극성이 있어서 직접 복용하면 오히려 해를 끼칠 수가 있으며, 나쁜 냄새나 맛을 제거할 수 있고, 약물의 치료효과를 증가시키거나 그 효능 자체를 변화시킬 수 있다. 이러한 법제과정은 크게 물에 의한 처리, 불에 의한 처리, 물과 불에 의한 공동처리로 나눌 수 있다.

단계 S110에서, 나노분말은 토란과 쥐눈이콩을 나노분쇄기로 분쇄한 다음 초음파추출에 의하여 제조되는 것이 바람직하며, 분말입자의 크기는 100 ~ 500nm 범위의 균질화된 분말을 사용하는 것이 좋다. 단계 S110에서는 유산균 발효 배지에 첨가하기 위하여 토란과 쥐눈이콩의 나노분말을 제조한다. 나노분말을 제조하기 위해서는 토란과 쥐눈이콩의 분말 제조 후 식품 재료의 나노 입자화를 시키는 것이 바람직하며, 분말 제조는 나노분쇄기를 이용하여 물리적으로 분쇄함으로써 이루어진다. 토란과 쥐눈이콩의 나노분말은 당업계에 공지된 통상적인 식품 재료의 나노 입자화 방법을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 초임계유체 추출공정을 이용할 수 있다. 초임계유체 추출공정은 다른 추출공정에 비하여 입자 내에 독성용매나 계면활성제가 없는 관계로 의약품, 식품, 화장품 등에 널리 사용될 수 있으며, RESS(Rapid Expansion of Supercritical Solutions), GAS(Gas Anti-Solvent), SAS(Supercritical fluid Anti-Solvent), ASES(Aerosol Solvent Extraction System), SEDS(Solution Enhanced Dispersion by Supercritical Fluids), PGSS(Particles from Gas Saturated Solutions), RPSS(Reactive Precipitaion in Supercritical Solution) 방법을 사용한다.

단계 S120에서, 발효란 미생물이 유기물을 분해하면서 변화시키는 전체적인 과정을 통칭하는 것으로서, 이러한 발효과정을 통해서 미생물이 생약 원료 속에 함유되어 있는 유효성분만을 선택적으로 찾아내어 섭취한 뒤 배설하여 대사물질을 만들어내는 데 이러한 대사물질을 발효액(추출액)이라 한다.

상기 단계 S120에서는 유산균의 발효를 위하여 토란 나노분말과 쥐눈이콩 나노분말의 혼합액을 유산균 배양배지에 혼합한다. 유산균 배양배지는 당업계에 공지된 통상의 배지를 사용할 수 있으나, 사용하는 균주의 요구조건을 적절하게 만족시켜야 한다. 상기 배지는 다양한 탄소원, 질소원 및 미량원소 성분을 포함한다. 사용될 수 있는 탄소원의 예에는 포도당, 자당, 유당, 과당, 말토즈, 전분, 셀룰로즈와 같은 탄수화물, 대두유, 해바라기유, 피마자유, 코코넛유와 같은 지방, 팔미트산, 스테아린산, 리놀레산과 같은 지방산, 글리셀롤 및 에탄올과 같은 알코올, 아세트산과 같은 유기산이 포함된다. 이들 탄소원은 단독 또는 조합되어 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 질소원의 예에는, 펩톤, 효모 추출물, 육즙, 맥아추출물, 옥수수 침지액, 및 대두밀과 같은 유기 질소원 및 요소, 황산암모늄, 염화암모늄, 인산암모늄, 탄산암모늄 및 질산암모늄과 같은 무기 질소원이 포함된다. 이들 질소원은 단독 또는 조합되어 사용될 수 있다. 상기 배지에는 인원으로서, 인산이수소칼륨, 인산수소이칼륨 및 대응되는 소듐-함유 염이 포함될 수 있다. 또한 황산마그네슘, 황산망간 또는 황산철과 같은 금속염을 포함할 수 있다. 그 외에, 아세트산 나트륨, 스트르산 이암모늄, 염화칼슘, 아미노산, 비타민 및 적절한 전구체 등이 포함될 수 있다. 배양 중에 수산화암모늄, 수산화칼륨, 암모니아, 인산 및 황산과 같은 화합물을 적절한 방식으로 첨가하여 pH를 조정할 수 있다. 바람직하게는 유산균 배양배지로 MRS 배지 또는 변형된 MRS 배지를 사용할 수 있다. 유산균의 배양 및 발효는 당업계에 알려진 적당한 배지와 배양조건에 따라 이루어질 수 있다. 이러한 과정은 당업자라면 선택되는 균주에 따라 용이하게 조정하여 사용할 수 있음은 물론이다.

또한 배양 중에는 지방산 폴리글리콜 에스테르와 같은 소포체를 사용하여 기포 생성을 억제할 수 있다. 또한, 호기상태를 유지하기 위하여, 산소 또는 산소-함유 기체(예, 공기)를 주입할 수 있다. 유산균의 배양시의 온도는 보통 25℃ 내지 40℃, 바람직하게는 35℃ 내지 40℃ 이며, 7시간 내지 40시간 동안 배양하는 것이 바람직하고, 유산균은 바람직하게는 10¹⁰ ~ 10¹¹CFU/ml로 농축하여 사용될 수 있다.

이러한 유산균을 이용한 발효에 의하여, 크기가 커서 피부로 흡수할 수 없는 고분자를 유산균의 작용으로 저분자로 분해하며 분해과정 중 유산균의 각종 효소들에 의하여 유효성분의 활성도를 높이고 미량 성분에 대해서는 획득 수율을 높이는 효과도 있다. 또한 농약, 중금속 등의 독성물질을 분해 또는 불활성화시켜 피부에 유해가 되는 요소를 제거시킬 수 있다. 발효과정을 거치면 유산균은 토란과 쥐눈이콩의 혼합액을 구성하고 있는 분자를 미세하게 분해하고 소화한 뒤 배설하게 되는데 이때 나오는 물질이 대상물질, 즉 추출물에 해당한다. 본 발명의 발효과정은 저온에서 이루어지므로 유산균을 이용하면 기존의 열수 추출이나 진공 추출 등에서 야기되는 성분의 손실이나 변성이 전혀 없이, 실온에서 원료의 외형은 전혀 손상시키지 않고 유효성분만을 효과적으로 추출해 낼 수 있다.

본 발명에서의 쥐눈이콩에 많이 함유되어 있는 이소플라본(isoflavone) 중 항암 능력의 대부분은 제네스테인(genistein)으로 알려져 있으며, 쥐눈이콩에는 약 1~3mg/g정도가 함유되어 있다. 이소플라본(isoflavone)은 플라보노이드(flavonoid)의 배당체 중의 하나로서 대부분은 배당체 형태로 존재하지만 아글리콘(aglycone)이 배당체로부터 유리되었을 때 생체 이용성이 더 높아지며 유산균에 의한 발효를 통하여 이소플라본(isoflavone)을 더 효과적으로 이용할 수 있다.

본 발명의 쥐눈이콩과 토란은 두피에 안전하고 영양 성분을 많이 함유하여 두피를 건강하게 만들 수 있는 소재로서 토란 나노분말과 쥐눈이콩 나노분말의 나노발효산물은 미생물(유산균) 대사를 통해 올리고당(oligosaccharide), 비타민류, 아미노산(amino acid)류, 안토시아닌 (anthocyanin), 유기산(organic acid)류, 박테리오신(bacteriocin), 감마올리자놀 (γ-oryzanol), 기타 점질물 등의 성분으로 구성된다. 이러한 발효산물에 의하면, 자외선 차단, 활성산소 생성억제, 활성산소 제거, 피부재생과 혈액순환, 보습 기능이 있어 모발의 육모를 돕고, 멜라닌 합성을 저해하고 활성산소 및 프리라디칼을 제거하여 미백 효과가 있다.

또한, 상기 유산균으로서 비피도박테리움(Bifidobacterium)속 중 비피도박테리움 롱검(B.longum), 비피도박테리움 애돌레샌티스(B.adolescentis) 또는 락토바실루스(Lactobacillus)속 중 락토바실루스 애시도필러스 (L.acidophilus), 락토바실루스 락티스(L.lactis), 락토바실루스 크레모리스(L.cremoris)를 사용할 수 있다. 상기 유산균은 바람직하게는 10¹⁰ ~ 10¹¹CFU/ml로 농축하여 사용될 수 있다.

단계 S140에서는 단계 S120에서 발효된 추출물과 단계 S130에서 혼합된 증류수로 이루어진 제 2 혼합액을 여과하는데, 발효된 추출물에는 가용성 성분이 아닌 침전물이나 불순물이 포함될 수 있고 이 경우 추출액의 순도를 높여주기 위해서 여과를 거치는 것이 바람직하다. 본 발명에서의 여과는 원심분리기에 의한 여과에 의하여 실현된다. 원심분리기에 의한 여과는 고속회전할 때 형성되는 원심력을 이용하여 불용성 성분이나 불순물을 분리해 내는 방법이다. 이러한 원심분리 방법은 가장 청정한 상태의 여과액을 얻을 수 있는 장점이 있고, 잔류농약, 중금속, 기타 독성 성분 등을 완전히 분리 및 제거할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에서의 단계 S140에서는 원심분리기를 8,000 RPM으로 20분간 작동시켜 추출액과 증류수로 구성된 제 2 혼합액을 1차 여과한다. 이 경우 중금속, 불순물 등을 가장 적절히 여과할 수 있으면서도 유효성분의 파괴를 방지할 수 있다.

단계 S150에서는 상기 단계 S140에서 제조된 제 1 여과액을 -50℃에서 감압동결건조하거나 한외여과(Ultra High Filteration)하거나 칼럼크로마토그래피(Column Chromatography)의 방법으로 나노발효산물을 획득한다.

한외여과는 일반적으로 선택분리기능을 가졌고, 반투막을 이용하여 고분자와 저분자 물질을 분리하는 방법으로서 단계 S140으로부터 획득한 제 1 여과액으로부터 발효산물을 정제하여 고농축의 발효산물을 획득할 수 있다. 칼럼크로마토그래피(Column Chromatography)는 적절한 정지상과 이동상을 사용하여 제 1 여과액을 이동속도 차이를 이용하여 분리하는 방법이며, 이로써 고농축의 발효산물을 획득할 수 있다.

도 2에 나타난 본 발명에 따른 토란과 쥐눈이콩의 나노발효산물을 이용한 천연발모제의 제조방법을 살펴보면, 토란 나노분말 10 ~ 30 중량부, 쥐눈이콩 나노분말 70 ~ 90 중량부의 나노분말이 함유된 제 1 혼합액을 법제하는 단계(S110), 제 1 혼합액을 유산균을 이용하여 발효시켜 추출액을 추출하는 단계(S120), 추출액과 증류수를 2 : 1 비율로 혼합하여 제 2 혼합액을 제조하는 단계(S130), 제 2 혼합액을 교반 후 1차 여과하는 단계(S140), 단계 S140에서 생성되는 잔존물에 소정 량의 에탄올(Ethanol)을 혼합하여 제 3 혼합액을 제조하는 단계(S160), 제3 혼합액을 교반 후 2차 여과하는 단계(S170), 단계 S170에서 제조된 제 2 여과액으로부터 나노발효산물을 획득하는 단계(S180)로 구성된다.

단계 S110 내지 단계 S140은 도 1에 따른 천연발모제의 제조방법과 동일하고, 단계 S160 내지 단계 S180을 더 포함한다.

단계 S160에서는 단계 S140에서 생성된 잔존물에 에탄올을 혼합하여 제 3 혼합액을 제조한다. 단계 S170에서는 제 3 혼합액을 교반 후 2차여과하는데, 이는 원심분리기에 의한 여과이다. 발효된 추출물에는 가용성 성분이 아닌 침전물이나 불순물이 포함될 수 있고 이 경우 추출액의 순도를 높여주기 위해서 여과를 거치는 것이 바람직하다. 본 발명에서의 여과는 원심분리기에 의한 여과에 의하여 실현된다. 원심분리기에 의한 여과는 고속회전할 때 형성되는 원심력을 이용하여 불용성 성분이나 불순물을 분리해 내는 방법이다. 이러한 원심분리 방법은 가장 청정한 상태의 여과액을 얻을 수 있는 장점이 있고, 잔류농약, 중금속, 기타 독성 성분 등을 완전히 분리 및 제거할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에서의 단계 S170에서는 원심분리기를 10,000 RPM으로 20분간 작동시켜 제 3 혼합액을 2차 여과한다. 이 경우 중금속, 불순물 등을 가장 적절히 여과할 수 있으면서도 유효성분의 파괴를 방지할 수 있다.

단계 S180에서의 나노발효산물을 획득하는 과정은 단계 S150과 동일하므로 그 설명을 생략한다.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 이 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에 한정되지 아니한다.

[실시예 1]

토란 나노분말 10 중량부, 쥐눈이콩 나노분말 90 중량부의 나노분말이 함유된 제 1 혼합액을 법제하여, 유산균으로 발효시켜 추출액을 추출하고 추출액과 증류수를 2: 1의 비율로 혼합하여 제 2 혼합액을 제조하고, 제 2 혼합액을 교반 후 1 차 여과하여 나노발효산물을 획득하였다.

[실시예 2]

실시예 1 중 토란 나노분말 20 중량부, 쥐눈이콩 나노분말 80 중량부의 나노분말이 함유된 제 1 혼합액을 법제하였고, 다른 과정은 실시예 1과 동일하다.

[실시예 3]

실시예 1 중 토란 나노분말 30 중량부, 쥐눈이콩 나노분말 70 중량부의 나노분말이 함유된 제 1 혼합액을 법제하였고, 다른 과정은 실시예 1과 동일하다.

[실시예 4]

실시예 1에서 1차 여과시 생성된 잔존물에 에탄올을 혼합하여 제 3 혼합액을 제조하고 이를 교반하여 2차 여과함으로써 나노발효산물을 획득하였다.

[실시예 5]

실시예 2에서 1차 여과시 생성된 잔존물에 에탄올을 혼합하여 제 3 혼합액을 제조하고 이를 교반하여 2차 여과함으로써 나노발효산물을 획득하였다.

[실시예 6]

실시예 3에서 1차 여과시 생성된 잔존물에 에탄올을 혼합하여 제 3 혼합액을 제조하고 이를 교반하여 2차 여과함으로써 나노발효산물을 획득하였다.

[효능실험]

1. 투여방법

실시예 1 내지 실시예 6에 의해 제조된 본 발명에 따른 토란 나노분말과 쥐눈이콩 나노분말의 나노발효산물을 이용한 천연발모제를 피검자 15명에게 2009년 10월부터 2010년 9월까지 1년에 걸쳐 상기 천연발모제의 양을 5㎖ 로 하여 하루 한차례에 걸쳐 투여하였다. 동시에 두피마사지를 병행하였다.

2. 두피변화 및 모발변화측정

두피변화과정은 사용 전후 1 ~ 2 개월마다 사진 촬영을 하여 비교 확인하였다. 또한 두부의 각 부위별로 모발을 무작위로 발췌하여 도포의 상태를 전자현미경으로 확인하였고, 육모 효과는 탈모 부위의 새로운 모발을 무작위로 발췌하여 성장기, 퇴행기, 휴지기로 구분하여 그 비율을 조사하였다. 이마의 중앙점을 기준으로 하여 각각 개소를 정하여, 사방 정사각형 형태의 1㎠ 안에 생성된 모발의 개수를 관찰하여 모발의 증감을 조사하였다. 정상모발만을 기준으로 하였으며 솜털은 제외하였다.

3. 모발의 분포와 수치

본 발명에 따른 천연발모제를 탈모증세를 보이는 피검자 15명에게 1년간 투여하였고 그 결과를 분석하면 다음과 같다.

[표 1]

상기 결과와 같이 피검자 15명의 모발은 눈에 띄게 성장하였고 이는 본 발명에 따른 천연발모제가 모발의 성장주기에 영향을 미쳐 모발의 두께, 길이, 성장속도, 기간 등에 변화가 일어난 것으로 분석된다. 즉 본 발명에 따른 토란과 쥐눈이콩의 발효과정으로 인해 생약 원료가 두피에 효과적으로 침투할 수 있어 모근을 활성화시켜 발모를 유도함을 알 수 있다.

본 발명의 천연발모제는 당 업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 수렴화장수(스킨), 수렴/영양화장수(로션), 수렴크림, 수렴크림(발한크림) 또는 수렴팩 등의 제형으로 제조될 수 있다.

본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로 플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.

본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.

본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소 결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.

각 제형의 천연발모제에 있어서, 상기한 성분 이외에 다른 성분들을 기타 화장료의 제형 또는 사용목적 등에 따라 당업자가 어려움 없이 적의 선정하여 배합할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims

토란 나노분말 10 ~ 30 중량부, 쥐눈이콩 나노분말 70 ~ 90 중량부가 혼합된 혼합액을 유산균을 이용하여 발효시켜 추출액을 추출하고 이를 여과하여 생성된 나노발효산물을 포함하는 것을 특징으로 하는 천연발모제.
제 1 항에 있어서,
상기 유산균은 비피도박테리움(Bifidobacterium)속 중 비피도박테리움 롱검(B.longum), 비피도박테리움 애돌레샌티스(B.adolescentis) 또는 락토바실루스(Lactobacillus)속 중 락토바실루스 애시도필러스 (L.acidophilus), 락토바실루스 락티스(L.lactis), 락토바실루스 크레모리스(L.cremoris)이고,
상기 나노발효산물은 올리고당(oligosaccharide), 비타민류, 아미노산(amino acid)류, 안토시아닌 (anthocyanin), 유기산(organic acid)류, 박테리오신(bacteriocin), 감마올리자놀 (γ-oryzanol), 기타 점질물로 구성된 것을 특징으로 하는 천연발모제.
토란 나노분말 10 ~ 30 중량부, 쥐눈이콩 나노분말 70 ~ 90 중량부의 나노분말이 함유된 제 1 혼합액을 법제하는 단계(S110);
상기 제 1 혼합액을 유산균을 이용하여 발효시켜 추출액을 추출하는 단계(S120);
상기 추출액과 증류수를 2 : 1 비율로 혼합하여 제 2 혼합액을 제조하는 단계(S130);
상기 제 2 혼합액을 교반 후 1차 여과하는 단계(S140);
상기 단계 S140에서 제조된 제 1 여과액으로부터 나노발효산물을 획득하는 단계(S150);를 포함하는 것을 특징으로 하는 천연발모제의 제조방법.
제 3 항에 있어서,
단계 S140에서 생성되는 잔존물에 에탄올(Ethanol)을 혼합하여 제 3 혼합액을 제조하는 단계(S160);
상기 제3 혼합액을 교반 후 2차 여과하는 단계(S170);
상기 단계 S170에서 제조된 제 2 여과액으로부터 나노발효산물을 획득하는 단계(S180);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천연발모제의 제조방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 단계 S110에서
상기 나노분말은 토란과 쥐눈이콩을 나노분쇄기로 분쇄한 다음 초음파추출에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 천연발모제의 제조방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 단계 S140은
원심분리기에 의한 여과이며, 상기 원심분리기는 8,000 RPM으로 20분간 작동되어 상기 제 2 혼합액을 1차 여과하는 것을 특징으로 하는 천연발모제의 제조방법.
제 4 항에 있어서, 상기 단계 S170은
원심분리기에 의한 여과이며, 상기 원심분리기는 10,000 RPM으로 20분간 작동되어 상기 제 3 혼합액을 2차 여과하는 것을 특징으로 하는 천연발모제의 제조방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 유산균의 배양시의 온도는 25℃ 내지 40℃ 이고, 배양시간은 7시간 내지 40시간이며, 상기 유산균은 10¹⁰ ~ 10¹¹CFU/ml로 농축하여 사용되는 것을 특징으로 하는 천연발모제의 제조방법.