KR101655276B1

KR101655276B1 - 단풍잎돼지풀 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화 및 피부 미백용 화장료 조성물

Info

Publication number: KR101655276B1
Application number: KR1020140144008A
Authority: KR
Inventors: 백광현; 김은실; 오경희; 김병직
Original assignee: 대한민국(환경부 국립생물자원관장); 영남대학교 산학협력단
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2016-09-08
Also published as: KR20160048252A

Abstract

본 발명은 자유라디칼 소거능과 티로시나아제 활성 및 멜라닌 합성 저해능을 가지는 항산화 및 피부 미백 활성을 가지는 단풍잎돼지풀의 메탄올 추출물에 관한 것으로, 버려지는 식물체를 고부가가치의 미백 기능성 원료로 전환하여 산업화에 활용할 수 있는 새로운 방법을 제시한다.

Description

단풍잎돼지풀 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화 및 피부 미백용 화장료 조성물{Cosmetic composition for anti-oxidant and skin whitening effect comprising Ambrosia trifida extract as effective component}

본 발명은 단풍잎돼지풀 추출물을 유효성분으로 함유하는 기능성 화장료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자유라디칼 소거능과, 티로시나아제 활성 및 멜라닌 합성 저해 효과를 가지는 단풍잎돼지풀 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화 및 피부 미백 활성을 갖는 화장료 조성물에 관한 것이다.

최근 아름다움에 대한 관심이 높아지면서 피부 미백에 대한 화장품은 남녀노소를 막론하고 선호하는 미용제품으로, 미백 기능성 시장이 점점 커지고 있다. 미백 화장품의 메카니즘은 티로시나아제(tyrosinase)라는 효소의 저해에 관여하거나 이미 생성된 멜라닌 색소의 환원을 촉진하는 것에 관한 것이다. 기미나 주근깨 등의 피부 표면에 침작되는 멜라닌 색소 합성은 자외선의 자극에 의해 생성된다. 표피에 존재하는 멜라닌 세포 내 소기관인 멜라노솜(melanosome)에서 시작되는 멜라닌 생성 과정은 티로신이 멜라닌의 전구체인 도파퀴논으로 산화하는 과정을 거치게 되는데, 이때 티로시나아제라는 효소를 필요로 한다. 따라서, 피부 미백과 관련하여 멜라닌 생성의 주요 인자인 티로시나아제 저해와 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다.

국내외 제품 생산 미백 성분으로 티로시나아제 효소 활성을 억제하는 성질을 가진 코직산(kojic acid), 알부틴, 하이드로퀴논(hydroquinone), 비타민-C(L-ascorbic acid) 및 이들의 유도체와 각종 식물 추출물이 사용되어 왔다. 이들 미백 물질들 외에 천연물 식물 중에서 미백 활성 성분을 찾기 위한 연구도 계속 이루어져 왔고, 그 중 상백피, 감초, 작약, 계피, 고삼, 당귀, 갈근, 반하, 목단피, 알로에 등 다수의 식물추출물 및 생약계 추출물 등이 티로시나아제에 작용하여 멜라닌 생성을 억제한다는 사실이 밝혀졌다.

단풍잎돼지풀(Ambrosia trifida)은 북아메리카 원산지인 1년생 식물로 줄기는 3m 혹은 그 이상까지 곧게 자라며 줄기에 거친 털이 있다. 도로변과 하천변을 따라가며 길게 무리 지어 자라며 주로 군락을 이루어 자라난다. 이러한 특성으로 인해 일반 경작지까지 분포면적을 넓혀 작물생산량을 감소시키고 토종 생태계를 교란시키는 등 다양한 피해를 야기해, 2009년 6월 1일 환경부에서 생태계교란식물로 지정하였다. 자료에 따르면 2010년 강원지역 단풍잎돼지풀 분포면적은 약 224만 9천m²에 달하며 매년 급증하고 있는 것으로 나타났다. 이에 매년 전국적으로 단풍잎돼지풀을 제거하기 위한 작업이 행해지고 있으며, 제거 후 식물체의 처리방법 또한 문제가 되고 있다.

이에 본 발명자들은 단풍잎돼지풀 추출물을 이용하여 화장료로서의 이용가능성을 연구하였다.

한편, 한국공개특허 제2007-0041927호에는 '항산화, 항암, 미백 활성을 나타내는 도화 추출물을 함유하는 조성물'이 개시되어 있고, 한국등록특허 제1240816호에는 '미백 및 항산화 활성을 가지는 삼나무 정유 추출물'이 개시되어 있으나, 본 발명의 항산화 및 미백 활성을 갖는 단풍잎돼지풀 추출물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물에 대해서는 기재된 바가 없다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 단풍잎돼지풀을 비롯한 10종의 식물 추출물을 사용하여 항산화 효과 및 미백 효과를 시험한 결과, 그 중 단풍잎돼지풀의 메탄올 추출물이 자유라디칼 소거 및 산화질소 생성저해 효과를 가질 뿐만 아니라 특히, 티로시나아제 활성 및 멜라닌 생합성 저해능이 다른 식물 추출물들에 비해 우수한 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 단풍잎돼지풀(Ambrosia trifida) 추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 미백용 화장료 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 단풍잎돼지풀(Ambrosia trifida) 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명의 화장료 조성물은 생태교란식물로 지정되어 해마다 많은 양이 제거되고 있으나 그 처리방법이 또다른 문제를 야기하고 있는 단풍잎돼지풀의 추출물을 이용한 화장료 조성물로, 버려지는 식물체를 고부가가치의 미백 기능성 원료로 전환하여 산업화에 유용하게 활용할 수 있다.

도 1은 10개의 식물 추출물들의 농도별 ABTS^+· 라디칼 소거 활성을 나타내는 결과이다. A, 쥐똥나무; B, 단풍잎돼지풀; C, 당광나무; D, 족제비싸리; E, 아까시나무; F, 미국 자리공; G, 칡; H, 삽주; I, 잔대; J, 구릿대; BHA, 뷰틸하이드록시아니솔(butylated hydroxyanisole).
도 2는 10개의 식물 추출물들의 농도별 산화질소(nitric oxide) 저해 활성을 나타내는 결과이다. A, 쥐똥나무; B, 단풍잎돼지풀; C, 당광나무; D, 족제비싸리; E, 아까시나무; F, 미국 자리공; G, 칡; H, 삽주; I, 잔대; J, 구릿대; Vit.C, 비타민 C.
도 3은 10개의 식물 추출물들의 농도별 티로시나아제 저해 활성을 나타내는 결과이다. A, 쥐똥나무; B, 단풍잎돼지풀; C, 당광나무; D, 족제비싸리; E, 아까시나무; F, 미국 자리공; G, 칡; H, 삽주; I, 잔대; J, 구릿대; Vit.C, 비타민 C.
도 4는 10개의 식물 추출물들의 농도별 멜라닌 생합성 저해율을 나타내는 결과이다. A, 쥐똥나무; B, 단풍잎돼지풀; C, 당광나무; D, 족제비싸리; E, 아까시나무; F, 미국 자리공; G, 칡; H, 삽주; I, 잔대; J, 구릿대; Arbutin, 알부틴.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 단풍잎돼지풀(Ambrosia trifida) 추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 미백용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명의 피부 미백용 화장료 조성물에서, 상기 단풍잎돼지풀 추출물은 식물체의 지상부인 잎, 줄기 또는 화서 등의 추출물일 수 있으며, 바람직하게는 잎 또는 화서 부위를 이용한 추출물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 본 발명의 피부 미백용 화장료 조성물에서, 상기 단풍잎돼지풀 추출물은 건조된 단풍잎돼지풀의 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 또는 이의 혼합 용매 추출물일 수 있고, 바람직하게는 건조된 단풍잎돼지풀의 메탄올 추출물일 수 있고, 구체적으로는 작두를 사용하여 2~3cm로 자른 단풍잎돼지풀을 30~50℃의 온도에서 2~4일간 건조시킨 후, 400~600g의 건중량에 75~85%의 메탄올을 넣고 초음파 기기를 이용하여 추출하고 여과하여 제조된 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 피부 미백용 화장료 조성물에서, 상기 단풍잎돼지풀 추출물은 조성물 중량에 대하여 0.001~97% 함유할 수 있으며, 바람직하게는 1~3% 함유할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 화장료 조성물은 스킨, 스킨 소프트너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스쳐 로션, 영양로션, 마사지크림, 영양크림, 아이 크림, 모이스쳐 크림, 핸드크림, 에센스, 영양에센스, 팩, 클렌징 폼, 클렌징 워터, 클렌징 로션, 클렌징 크림, 바디로션, 바디클렌져, 비누 및 파우더로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 상기 화장료는 본 발명의 단풍잎돼지풀 추출물에 추가로 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제 및 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온 봉쇄제 및 킬레이트화제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭 또는 화장품에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 화장품학 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제를 함유할 수 있다.

본 발명은 또한, 단풍잎돼지풀(Ambrosia trifida) 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 화장료 조성물을 제공한다. 본 발명의 항산화용 화장료 조성물에서, 상기 단풍잎돼지풀 추출물은 전술한 바와 같다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

제조예 1 : 단풍잎돼지풀 및 기타 식물 추출물의 제조

단풍잎돼지풀(Ambrosia trifida)의 추출물은 단풍잎돼지풀의 지상부를 이용했는데, 잎, 줄기, 화서 부위를 사용하였다. 식물 분류학자가 확인한 단풍잎돼지풀의 잎, 화서 부위를 작두를 이용하여 2.54cm 정도로 고르게 자른후, 건조 오븐에서 40℃로 3일간 건조시켰다. 약 500g의 식물 건중량을 이용하여, 80% 메탄올에서 초음파 기기를 이용하여 추출하였으며, 이들 액체를 멤브레인 필터(0.2㎛)에 통과시켜 여과한 후, 진공상태에서 용매를 제거하여 메탄올 추출물을 남겼다. 이러한 과정을 통하여, 단풍잎돼지풀의 구성성분 중 섬유소 등은 정제 과정을 통해 걸러지고, 단풍잎돼지풀 추출물은 단풍잎돼지풀의 미량성분을 주로 포함하는 메탄올 추출물이 된다. 사용한 모든 용매들은 분석용 등급으로써, Sigma-Aldrich(미국)나 Merck(미국)에서 구입하였다.

단풍잎돼지풀 외 쥐똥나무(Ligustrum obtusifolium), 당광나무(Ligustrum lucidum), 족제비싸리(Amorpha fruticosa), 아까시나무(Robinia pseudoacacia), 미국 자리공(Phytolacca americana), 칡(Pueraria thunbergiana Benth), 삽주(Atractylodes japonica), 잔대(Adenophorae triphylla) 및 구릿대(Angelicae dahuricae)의 추출물도 동일한 방법으로 준비하였다.

실험방법

1. 항산화 활성

1) ABTS 라디칼 소거능

ABTS 라디칼을 이용한 항산화력 측정은 ABTS+· 양이온 탈색 분석법(cation decolorization assay)에 의하여 측정하였다. 7mM의 ABTS(2,2-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid))와 2.4mM의 과황화칼륨(potassium persulfate)을 혼합하여 실온의 암소에서 24시간 동안 방치하여 ABTS+·을 형성시킨후 에탄올로 희석여 ABTS+·100㎕에 식물 추출물 시료 100㎕를 가하여 7분 동안 방치한 후, 마이크로플레이트 분광광도계(microplate spectrophotometer)로 732nm에서 흡광도를 측정하였다.

2) 산화질소(nitric oxide) 저해활성 측정

마우스 대식세포주인 Raw 264.7 대식세포로부터 생성된 산화질소의 양은 김 등의 방법(Kim et al., 1999, Biochem Pharmacol . 58:759-765)을 통하여 다음과 같이 실험하였다. 세포 배양액 중에 존재하는 아질산이온(NO² ^-)을 그리스(griess) 시약을 이용하여 측정하였다. 식물 추출물 시료를 농도별로 처리한 세포배양 상등액 100㎕와 그리스 시약 100㎕를 혼합하여 10분 동안 반응시킨 후 540nm에서 흡광도를 측정하였다.

2. 미백 효과

1) 티로시나아제 저해활성 측정

티로시나아제 저해활성은 Yagi 등의 방법(Yagi et al., 1987, Planta Med . 53:515-517)을 변형하여 측정하였다. 반응구는 1/15M 농도의 인산나트륨 완충액(pH 6.8) 0.5㎖에 10mM L-DOPA를 녹인 기질액 0.2㎖와 식물 추출물 시료 0.1㎖의 혼합액에 110U/㎖의 버섯 티로시나아제(mushroom tyrosinase, Sigma-Aldrich, 미국) 0.2㎖를 첨가하여 25℃에서 2분간 반응시켜 475nm에서 흡광도를 측정하였다.

2) 멜라닌 생성 억제능

B16 피부 흑색종 세포로부터의 멜라닌 생합성 저해 분석은 Hosoi 등의 방법(Hosoi et al., 1985, Cancer Res . 45:1474-1478)을 변형하여 측정하였다. DMEM 배지로 배양된 흑색종 세포주를 6 웰 플레이트에 웰 당 2×10⁶개의 세포수가 되도록 분주하고 24시간 배양 후 식물 추출물 시료를 농도별로 조제하여 0.5㎖ 첨가 후 2일째에 인산완충액(pH 7.4)으로 세척한 후, 0.25M 트립신-EDTA 용액으로 세포를 탈착한 후 세포를 수확하여 1×10⁶개의 세포 당 1㎖의 5% TCA(trichloroacetic acid)를 처리하였다. 그 후, 5,000rpm으로 2회 원심분리한 후 분리된 멜라닌을 인산완충액으로 세척한 뒤 에테르:에탄올(1:3) 1㎖을 가하여 다시 2회 원심분리한 후, 에테르 1㎖로 세척하고 건조하였다. 건조된 멜라닌에 1N 염화나트륨을 가하여 56℃에서 1시간 반응시킨 후 분광 광도계로 405nm에서 흡광도를 측정하였다.

실시예 1. 식물 추출물의 항산화 활성

단풍잎돼지풀을 포함한 총 10종의 식물 추출물의 항산화 활성 검증을 위해, 100, 500 및 1,000㎍/㎖ 농도의 식물 추출물을 이용한 ABTS 라디칼 소거능을 분석한 결과, 500㎍/㎖ 및 1,000㎍/㎖ 농도의 식물 추출물을 처리한 경우에 단풍잎돼지풀을 비롯한 쥐똥나무, 당광나무, 족제비싸리 및 칡 추출물은 대조구와 비슷한 수준의 ABTS 라디칼 소거능을 보여주었다(도 1). 그리고 10종의 식물 추출물의 산화질소 제거능을 확인해본 결과, 모든 식물 추출물이 대조구로 사용한 비타민 C에 비해서 낮은 산화질소 제거 활성을 보였으며, 모든 농도 구간에서 비슷한 수준의 산화 질소 제거능이 관찰되었다(도 2).

실시예 2. 식물 추출물의 미백 활성

단풍잎돼지풀을 포함한 총 10종의 식물 추출물의 미백 활성 검증을 위해, 100, 500 및 1,000㎍/㎖ 농도의 추출물을 이용하여 티로시나아제 저해 활성을 측정해 본 결과, 모든 식물 추출물이 대조구로 사용한 비타민 C와 비교해서 상대적으로 낮은 티로시나아제 저해 활성을 보여주었으나, 단풍잎돼지풀 추출물의 경우 처리 농도 의존적으로 티로시나아제 저해율이 증가하는 경향을 보였으며, 1,000㎍/㎖의 농도에서 40.8%의 효소 저해율을 나타내어 식물 추출물 중 가장 우수한 효소 활성 저해 효과가 관찰되었다(도 3). 그리고 식물 추출물의 멜라닌 생성 저해 효과를 확인해 본 결과, 잔대 추출물이 모든 농도 구간에서 높은 멜라닌 생성 저해율을 보여주었고, 단풍잎돼지풀 추출물의 경우는 100㎍/㎖의 농도에서는 43±0.2%, 500㎍/㎖의 농도에서는 78±0.2% 그리고 1,000㎍/㎖의 농도에서는 79±0.2%의 저해율을 보여 농도 의존적으로 멜라닌 생성 저해율이 증가되고 있음을 알 수 있었다. 특히 500 및 1,000㎍/㎖의 농도구간에서는 대조구로 사용한 알부틴과 유사한 수준의 높은 멜라닌 생합성 저해율이 관찰되었다(도 4).

상기와 같은 결과들을 통해, 다른 종류의 식물 추출물들에 비해 단풍잎돼지풀 메탄올 추출물이 높은 티로시나아제 활성 저해 효과 및 멜라닌 생합성 저해율을 보여 피부 미백 화장료로서의 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.

Claims

단풍잎돼지풀(Ambrosia trifida) 추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 미백용 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 단풍잎돼지풀 추출물은 잎, 줄기 및 화서로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 추출물인 것을 특징으로 하는 피부 미백용 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 단풍잎돼지풀 추출물은 건조된 단풍잎돼지풀의 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 또는 이의 혼합 용매 추출물인 것을 특징으로 하는 피부 미백용 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 단풍잎돼지풀 추출물은 조성물 중량에 대하여 0.001~97% 함유하는 것을 특징으로 하는 피부 미백용 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 화장료 조성물은 스킨, 스킨 소프트너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스쳐로션, 영양로션, 마사지크림, 영양크림, 아이 크림, 모이스쳐 크림, 핸드크림, 에센스, 영양에센스, 팩, 클렌징 폼, 클렌징 워터, 클렌징 로션, 클렌징 크림, 바디로션, 바디클렌져, 비누 및 파우더로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가지는 것을 특징으로 하는 피부 미백용 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 화장료 조성물은 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제 및 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온 봉쇄제 및 킬레이트화제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭 중에서 선택된 하나 이상의 보조제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 미백용 화장료 조성물.
단풍잎돼지풀(Ambrosia trifida) 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 화장료 조성물.
제7항에 있어서, 상기 단풍잎돼지풀 추출물은 잎, 줄기 및 화서로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 추출물인 것을 특징으로 하는 항산화용 화장료 조성물.
제7항에 있어서, 상기 단풍잎돼지풀 추출물은 건조된 단풍잎돼지풀의 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 또는 이의 혼합 용매 추출물인 것을 특징으로 하는 항산화용 화장료 조성물.