KR101857005B1 - Production method of Oplopanax elatus containing germanium - Google Patents

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Abstract

본 발명은 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근의 생산방법, 상기 방법에 의해 생산된 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근 및 상기 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근을 유효성분으로 하는 항산화 및 피부미백용 화장료 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 땃두릅나무 부정근 배양 과정에서, 유기산 및 킬레이트를 처리하는 방법과 2단계 배양법을 통하여 배양하였을 때 부정근 내 유기 게르마늄 축적 및 생산이 효과적으로 이루어지며, 상기 유기 게르마늄을 축적한 땃두릅나무 부정근은 피부 미백, 항산화 활성 및 총 페놀 함량이 증가하는 효과를 나타냄을 확인하였다. 본 발명의 방법에 의해 제조된 부정근을 이용하여 땃두릅나무의 유용성분 뿐만 아니라 유기 게르마늄 생산에 의한 고기능성 원료를 확보하고, 이의 피부 미백 및 항산화 증진 효과를 확인하여 산업화에 부합되는 소재로서의 개발을 가능하게 할 것으로 기대된다. The present invention relates to a production method of a germanium-containing gibbous adventitious roots, an antioxidative and skin whitening cosmetic composition containing germanium-containing germanium adducts produced by the above-mentioned method, and germanium-containing gibbous adventitious roots as active ingredients will be. In the present invention, when cultured through the method of treating an organic acid and a chelate and a two-step culture method in the cultivation of the Aspergillus oryzae, the accumulation and production of organic germanium in the adventitious muscle are effectively performed. , Antioxidant activity and total phenol content were increased. By using the adventitious roots produced by the method of the present invention, it is possible to develop high-functional raw materials by the production of organic germanium as well as the beneficial components of the peach tree, and to confirm the skin whitening and antioxidant-promoting effects, .

Description

게르마늄을 함유하는 땃두릅나무의 생산방법{Production method of Oplopanax elatus containing germanium}Production method of Oplopanax elatus containing germanium containing germanium [

본 발명은 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무의 생산방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근의 생산방법, 상기 방법에 의해 생산된 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근 및 상기 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근을 유효성분으로 하는 항산화 및 피부미백용 화장료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing germanium containing germanium, and more particularly to a method for producing germanium ores containing germanium, a germanium-containing germanium ores produced by the method, and a germanium- The present invention relates to a cosmetic composition for antioxidant and skin whitening, comprising as an active ingredient an epidermal root gangrene root.

두릅나무과(Araliaceae) 식물에 속하는 땃두릅나무(Oplopanax elatus Nakai)는 낙엽관목으로 길이가 1m 정도의 식물로, 우리나라 한방에서는 주로 해열, 기침, 염증의 치료 및 완화제로 사용되어 왔으며, 인삼의 생리활성 작용과 유사하다고 하여 자인삼(刺人蔘)이라고 불리우기도 한다. Oplopanax elatus Nakai, belonging to the Araliaceae plant, is a deciduous shrub with a length of about 1m. It has been used mainly as a treatment and emollient for fever, cough and inflammation in Korean herbarium. It is also called ginseng (ginseng).

땃두릅나무 속(Oplopanax sp.) 식물은 미국 및 캐나다에서 자생하는 오플로파낙스 호리두스(Oplopanax horridus), 일본에서 주로 자생하는 오플로파낙스 자포니쿠스(O. japonicus) 및 한국, 중국 및 러시아 지역에서 자생하는 땃두릅나무(O. elatus)로 크게 3종이 나뉜다. 생리활성 및 유효성분에 대한 연구는 오플로파낙스 호리두스(Oplopanax horridus)에 대해 집중적으로 이루어지고 있으며, 일본 및 우리나라 땃두릅나무 속에 대한 연구는 미흡한 실정이다.Chestnut tree In (Oplopanax sp.) Plant Panax leg o 'Douce as native in the United States and Canada (Oplopanax horridus ), O. japonicus ( O. japonicus ), which is native to Japan, And O. elatus , native to Korea, China and Russia. Studies on physiological activity and active ingredients have been focused on Oplopanax horridus , and studies on Japanese and Korean pteridophytes have been insufficient.

또한, 국내산 땃두릅나무 추출물은 독성이 없고 안전한 천연물로 알려져 있다. 따라서 화장품, 의약품 및 기능성 식품으로의 개발 가능성이 매우 높다. 그러나, 현재 자생 땃두릅나무는 인위적인 무차별 남획으로 멸종위기에 처해 있으며, 한국, 중국 등 각국에서 2급 보호수로 지정, 관리하고 있다. 따라서 땃두릅나무를 조직배양방법으로 실험실 내에서 대량으로 생산할 수 있는 방법과 더불어 땃두릅나무의 의약, 식품, 화장품 산업 등 여러 산업상 활용을 위하여 기존의 효능을 증진시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 요구되고 있다.In addition, domestic peat extracts are known to be toxic and safe natural products. Therefore, the possibility of development as cosmetics, medicines and functional foods is very high. At present, however, the native forests are endangered due to artificial indiscriminate over-exploitation, and they are designated and managed as a second-level protection in Korea, China and other countries. Therefore, it is required to study methods to improve existing efficacy for various industrial applications such as medicine, food, and cosmetics industry of peach tree, as well as a method for mass production of peach tree by tissue culture method in laboratory have.

한편, 게르마늄(germanium)은 1930년 프랑스와 스페인 국경지방인 루르드(Lourdes)의 샘물이 여러 가지 질병치료에 큰 효과가 있어 성분 분석 결과, 게르마늄 함량이 매우 높다는 사실이 알려지면서 그 의학적 효능이 알려지기 시작하였다. 게르마늄의 특성은 유기 게르마늄과 무기 게르마늄으로 나누어 살펴볼 수 있는데, 유기 게르마늄은 안전하지만 무기 게르마늄은 신장 및 간장의 기능 장애를 일으킨다고 보고되었고, 그 후 강한 독성과 많은 부작용이 보고된 바 있는 무기 게르마늄보다는 체내에 잔류하지 않고 약리 작용을 나타내는 유기 게르마늄에 대한 연구가 활발히 진행되었다.On the other hand, Germanium (germanium) in 1930 in the French and Spanish border Lourdes (Lourdes) spring water is very effective in treating various diseases, germanium content is known to be very high as a result of the analysis, its medical efficacy is known . The characteristics of germanium can be divided into organic germanium and inorganic germanium. It is reported that organic germanium is safe, but inorganic germanium causes dysfunction of the kidney and liver. After that, it is reported that the inorganic germanium Studies on organic germanium, which does not remain in the body but exhibits pharmacological action, have been actively studied.

유기 게르마늄의 경우 산소공급증진, 혈액의 정화, 체내 중금속의 체외 배출 촉진, 항종양, 항돌연변이, 면역강화, 바이러스 감염치료 효과, 관절염 및 항염증, 중금속 해독, 운동성 증가와 같은 다양한 약리 작용에 대한 보고가 있다. 이에 무기 게르마늄의 유기 게르마늄화를 위하여 미생물, 효모 등을 이용한 다양한 연구가 수행되었고, 최근에는 식물의 생육 및 유기 게르마늄 함유 식물체를 개발하기 위하여 벼, 상추, 콩나물, 인삼 등을 이용한 연구들이 보고되고 있으나, 미흡한 실정이다. 특히 인삼, 영지, 명일엽과 같은 약용식물이 인체내에 유효한 성분을 가지고 있고, 이를 증진시키려는 노력과 함께 유용 물질의 생산과 합성을 위해 최근 식물조직배양에 의한 기내에서의 연구가 활발히 전개되고 있다.In the case of organic germanium, there are various pharmacological actions such as promotion of oxygen supply, purification of blood, promotion of in vitro excretion of heavy metals in the body, antitumor, antimutagenesis, immunity enhancement, therapeutic effect of viral infection, arthritis and antiinflammation, heavy metal detoxification, There is a report. Various studies using microorganisms and yeasts have been carried out for the organic germaniumization of inorganic germanium. In recent years, studies using rice, lettuce, bean sprouts and ginseng have been reported to develop plants containing organic germanium , Is insufficient. In particular, medicinal plants such as ginseng, Ganoderma lucidum, and Myeongilbyeo have effective ingredients in the human body. In addition to efforts to promote the production thereof, researches on in vitro culture by plant tissue culture have been actively conducted for production and synthesis of useful substances.

한편, 한국등록특허 제0413613에는 '식물 조직 배양법에 의한 게르마늄 다량 함유 식물체의 대량 생산 방법'이 개시되어 있으나, 본 발명의 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근의 생산방법에 대해서는 개시된 바가 없다.Korean Patent Registration No. 0413613 discloses a method for mass production of germanium-containing plants by plant tissue culture, but no production method of germanium-containing gabbrosomes containing germanium of the present invention has been disclosed.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로, 본 발명은 땃두릅나무 부정근을 무기 게르마늄이 첨가된 배지에서 생육에 미치는 영향을 최소화하는 동시에, 부정근 내 게르마늄의 함량을 최대한 증진시킬 수 있는 배양 조건을 확립하고자 하였다. 본 발명은 땃두릅나무 부정근 배양 과정에서, 유기산 및 킬레이트를 처리하는 방법과 부정근 증식을 3주간 수행한 다음, 무기 게르마늄이 첨가된 액체 배지에서의 추가 배양을 3주간 수행하는 2단계 배양법을 통하여 배양하였을 때 부정근 내 유기 게르마늄 축적 및 생산이 효과적으로 이루어지며, 상기 유기 게르마늄을 축적한 땃두릅나무 부정근은 피부 미백, 항산화 활성 및 총 페놀 함량이 증가된 효과를 나타냄을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method for cultivating germanium ores in a culture medium containing inorganic germanium, . The present invention was carried out in a two-step culture method in which the organic acid and the chelate were treated and the adventitious root growth was carried out for 3 weeks and then the additional culture was carried out in a liquid medium supplemented with inorganic germanium for 3 weeks The present inventors have accomplished the present invention by confirming that the organic germanium accumulation and production in the adventitious root is effectively performed and that the germanium irregular root which has accumulated the germanium has the effect of increasing skin whitening, antioxidant activity and total phenol content.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 땃두릅나무 부정근을 무기 게르마늄이 첨가된 액체 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근의 생산방법을 제공한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a method for producing germanium rhizome root containing germanium, which comprises culturing a rhizome of the genus Rhizoma in a liquid medium supplemented with inorganic germanium.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 생산된 게르마늄이 함유된 땃두릅나무 부정근을 제공한다.In addition, the present invention provides germanium-containing pea germs produced by the above method.

또한, 본 발명은 상기 게르마늄이 함유된 땃두릅나무 부정근을 유효성분으로 하는 항산화 및 피부 미백용 화장료 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a cosmetic composition for antioxidation and skin whitening, wherein the germanium-containing gilt-eutexia root gum is an effective ingredient.

본 발명의 방법에 의해 제조된 부정근을 이용하여 땃두릅나무의 유용성분 뿐만 아니라 유기 게르마늄 생산에 의한 고기능성 원료를 확보하고, 이의 피부 미백 및 항산화 증진 효과를 확인하여 산업화에 부합되는 소재로서의 개발을 가능하게 할 것으로 기대된다. By using the adventitious roots produced by the method of the present invention, it is possible to develop high-functional raw materials by the production of organic germanium as well as the beneficial components of the peach tree, and to confirm the skin whitening and antioxidant-promoting effects, .

도 1은 땃두릅나무 유식물체를 각기 다른 농도(0, 2.5, 5, 10, 25, 50, 100 및 250 ㎎/ℓ)의 게르마늄이 첨가된 배지에서 8주간 배양한 후의 유식물체의 모습을 나타낸 사진이다. IG는 무기 게르마늄, OG는 유기 게르마늄을 나타낸다.
도 2는 땃두릅나무 유식물체 뿌리(plantlet's root) 및 부정근(adventitious root)의 게르마늄 처리 유무(0, 50mg/ℓ)에 따른 티로시나아제의 저해 활성을 분석한 그래프이다. 양성대조군: 코직산 0.75mM.
도 3은 땃두릅나무 유식물체 뿌리(plantlet's root) 및 부정근(adventitious root)의 게르마늄 처리 유무(0, 50mg/ℓ)에 따른 항산화 활성을 분석한 그래프이다. (A): DPPH 자유 라디칼 억제 활성, (B): ABTS 자유 라디칼 억제 활성. 양성대조군: 아스코르빈산.
도 4는 땃두릅나무 유식물체 뿌리(plantlet's root) 및 부정근(adventitious root)의 게르마늄 처리 유무(0, 50mg/ℓ)에 따른 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량을 분석한 그래프이다.
Fig. 1 is a photograph showing the appearance of a seedling plant after 8 weeks of cultivation in a medium containing germanium at different concentrations (0, 2.5, 5, 10, 25, 50, 100 and 250 mg / to be. IG represents inorganic germanium, and OG represents organic germanium.
FIG. 2 is a graph showing inhibitory activity of tyrosinase according to the presence or absence of germanium treatment (0, 50 mg / liter) of plantlet root and adventitious root. Positive control: kojic acid 0.75 mM.
FIG. 3 is a graph showing antioxidative activities of plantlet root and adventitious root according to germanium treatment (0, 50 mg / liter). (A): DPPH free radical inhibitory activity, (B): ABTS free radical inhibitory activity. Positive control: ascorbic acid.
FIG. 4 is a graph showing total phenol and total flavonoid contents according to germanium treatment (0, 50 mg / liter) of plantlet root and adventitious root.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the object of the present invention,

(a) 땃두릅나무 유식물체의 잎, 줄기, 뿌리 또는 캘러스를 배양하여 부정근을 유도하는 단계;(a) inducing adventitious roots by cultivating leaves, stems, roots or calli of a seedling plant;

(b) 상기 유도된 부정근을 액체 배지에 접종하여 증식하는 단계; 및(b) inoculating the induced adventitious roots in a liquid medium to proliferate; And

(c) 상기 증식된 부정근을 무기 게르마늄이 첨가된 액체 배지에서 추가 배양하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근의 생산방법을 제공한다.(c) further culturing the proliferated adventitious roots in a liquid medium supplemented with inorganic germanium. The present invention also provides a method for producing germanium-containing adventitious roots.

본 발명의 일 구현 예에 따른 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근의 생산방법에서, 상기 (a)단계의 땃두릅나무 부정근의 유도는 0.5~1mg/ℓ IBA(indole butyric acid) 함유 배지에서 배양할 수 있으며, 바람직하게는 0.5mg/ℓ IBA 함유 배지에서 배양할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 배지는 고체 배지 또는 액체 배지일 수 있다.In the method for producing germanium adventitious roots containing germanium according to an embodiment of the present invention, the induction of the rootstock root of step (a) may be carried out in a medium containing 0.5 to 1 mg / l of indole butyric acid (IBA) , Preferably 0.5 mg / l IBA-containing medium, but is not limited thereto. The medium may be a solid medium or a liquid medium.

상기 (a)단계의 땃두릅나무 부정근의 유도는 10~30g/ℓ 수크로오스를 함유하는 1/2 MS 배지에서 배양할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In step (a), the induction of the Aspergillus oryzae can be performed in a 1/2 MS medium containing 10 to 30 g / L sucrose, but is not limited thereto.

상기 (a)단계는 증식된 유식물체의 잎, 줄기, 뿌리 또는 캘러스를 배양할 수 있으며, 바람직하게는 유식물체의 뿌리를 배양하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The step (a) may cultivate the leaves, stalks, roots or calluses of the proliferated mammary plants, preferably the roots of the mammary plants, but the present invention is not limited thereto.

상기 (a)단계는 바람직하게는 암 조건에서 배양하는 것일 수 있다. 광 조건에서는 잎, 줄기 및 뿌리 모든 부위에서 부정근이 거의 유도되지 않는 것이 특징이다.The step (a) may preferably be carried out under dark conditions. In light conditions, it is characterized by almost no induction of adventitious roots in all parts of leaves, stems and roots.

본 발명의 일 구현 예에 따른 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근의 생산방법에서, 상기 (b)단계의 땃두릅나무 부정근의 증식은 10~30g/ℓ 수크로오스 및 0.5~1mg/ℓ IBA를 함유하는 pH 5.3~6.3의 1/2 MS 액체 배지에서 배양하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the method for producing germanium adventitious roots containing germanium according to an embodiment of the present invention, the growth of the glutinous adventitious roots of step (b) is carried out by adding 10 to 30 g / l of sucrose and 0.5 to 1 mg / ≪ / RTI > to about 6.3 in 1/2 MS liquid medium.

상기 (b)단계의 땃두릅나무 부정근의 증식은 23~27℃, 암 조건의 생물반응기에서 배양하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The step (b) may be carried out in a bioreactor at 23 to 27 ° C under a dark condition, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 구현 예에 따른 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근의 생산방법에서, 상기 (c)단계의 상기 무기 게르마늄은 10~60mg/ℓ의 농도로 첨가하여 배양할 수 있으며, 바람직하게는 25~50mg/ℓ로 첨가하여 배양할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the method for producing germanium adventitious roots containing germanium according to an embodiment of the present invention, the inorganic germanium in the step (c) may be added at a concentration of 10 to 60 mg / l, 50 mg / L, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 구현 예에 따른 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근의 생산방법에서, 상기 (b)단계의 부정근 증식 기간은 2.5-3.5주이고, 상기 (c)단계의 추가 배양 기간은 2.5-3.5주일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the method for producing germanium adventitious roots containing germanium according to an embodiment of the present invention, the oropharyngeal proliferation period of the step (b) is 2.5-3.5 weeks, and the additional cultivation period of the step (c) But is not limited thereto.

본 발명의 일 구현 예에 따른 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근의 생산방법에서, 상기 (b)단계의 부정근 증식은 3주간 수행한 다음, 상기 (c)단계의 50 mg/ℓ의 무기 게르마늄이 첨가된 액체 배지에서의 추가 배양을 3주간 수행하는 것이 바람직할 수 있으며, 상기 방법으로 땃두릅나무 부정근의 생육과 게르마늄 흡수 효율을 높일 수 있다.In the method for producing germanium adventitious roots containing germanium according to an embodiment of the present invention, the adventitious propagation of step (b) is performed for 3 weeks, and then 50 mg / l of inorganic germanium in step (c) It may be preferable to carry out further cultivation in the liquid medium for 3 weeks. In this way, it is possible to increase the growth of gnomere adventitia and the absorption efficiency of germanium.

본 발명의 일 구현 예에 따른 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근의 생산방법에서, 상기 (c)단계의 액체 배지는 게르마늄 흡수촉진제를 포함할 수 있으며, 상기 게르마늄 흡수촉진제는 바람직하게는 인산(phosphoric acid), EDTA(Ethylene Diamine Tetra Acetic acid) 및 NTA(nitrilotriacetic acid) 중에서 선택된 어느 하나일 수 있으며, 더 바람직하게는 인산(phosphoric acid)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. In the method for producing germanium ores according to an embodiment of the present invention, the liquid medium of step (c) may include a germanium absorption promoter, and the germanium absorption promoter is preferably phosphoric acid ), Ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), and nitrilotriacetic acid (NTA), and more preferably phosphoric acid, but is not limited thereto.

상기 게르마늄 흡수촉진제의 농도는 0.05-0.5 mM, 바람직하게는 0.1 mM을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The concentration of the germanium absorption promoter may be 0.05-0.5 mM, preferably 0.1 mM, but is not limited thereto.

따라서, 본 발명의 일 구현 예에 따른 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근의 생산방법은 바람직하게는 Therefore, the method for producing germanium ores according to one embodiment of the present invention is preferably

(a) 땃두릅나무 유식물체의 잎, 줄기, 뿌리 또는 캘러스를 암 조건에서 10~30g/ℓ 수크로오스 및 0.5~1mg/ℓ IBA를 함유하는 1/2 MS 배지에서 5~7주 동안 배양하여 부정근을 유도하는 단계;(a) Leaf, stem, root, or callus of a seedling plant is cultured for 5 to 7 weeks in a 1/2 MS medium containing 10 to 30 g / L sucrose and 0.5 to 1 mg / Inducing;

(b) 상기 유도된 부정근을 온도 23~27℃, 암 조건에서 10~30g/ℓ 수크로오스 및 0.5~1mg/ℓ IBA를 함유하는 pH 5.3~6.3의 1/2 MS 액체 배지에 접종하여 2.5~3.5주간 증식하는 단계; 및(b) inoculating the induced adventitious germ to a 1/2 MS liquid medium at a temperature of 23 to 27 ° C, a pH of 5.3 to 6.3 containing 10 to 30 g / l of sucrose and 0.5 to 1 mg / Weekly proliferation; And

(c) 상기 증식된 부정근을 0.05-0.5 mM 인산 및 10~60mg/ℓ 무기 게르마늄이 첨가된 액체 배지에서 2.5~3.5주간 추가 배양하는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.(c) further culturing the proliferated adventitious germ in a liquid medium supplemented with 0.05-0.5 mM phosphoric acid and 10-60 mg / l inorganic germanium for 2.5-3.5 weeks, but the present invention is not limited thereto.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 생산된 게르마늄이 함유된 땃두릅나무 부정근을 제공한다.In addition, the present invention provides germanium-containing pea germs produced by the above method.

본 발명의 땃두릅나무는 땃두릅나무 속(Oplopanax sp.) 식물로 땃두릅나무(Oplopanax elatus), 오플로파낙스 호리두스(Oplopanax horridus) 및 오플로파낙스 자포니쿠스(O. japonicus)일 수 있고, 바람직하게는 땃두릅나무(Oplopanax elatus)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The present invention relates to an Oplopanax sp. Plant, which comprises Oplopanax elatus , Oplopanax horridus , And O. japonicus , preferably, but not limited to, Oplopanax elatus .

또한, 본 발명은 상기 게르마늄이 함유된 땃두릅나무 부정근을 유효성분으로 하는 항산화 및 피부 미백용 화장료 조성물을 제공한다. In addition, the present invention provides a cosmetic composition for antioxidation and skin whitening, wherein the germanium-containing gilt-eutexia root gum is an effective ingredient.

본 발명의 화장료의 유효성분인 게르마늄이 함유된 땃두릅나무 부정근은 티로시나아제 저해 활성을 가지므로 피부 미백 용도로 사용이 가능하며, 또한 항산화 활성을 가지므로 항산화 용도로 사용이 가능할 수 있다. Since the glutinous rhizome containing germanium, which is an active ingredient of the cosmetic of the present invention, has a tyrosinase-inhibiting activity, it can be used for skin whitening purposes and has antioxidative activity, so that it can be used for antioxidant use.

본 발명의 화장품은 유연화장수, 수렴화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 아이 크림, 아이 에센스, 클렌징크림, 클렌징 폼, 클렌징워터, 팩, 파우더, 바디로션, 바디크림, 바디오일 및 바디에센스로 이루어진 군으로부터 선택되는 제형을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The cosmetics of the present invention can be used in cosmetics such as soft longevity, astringent lotion, nutritional lotion, nutritional cream, massage cream, essence, eye cream, eye essence, cleansing cream, cleansing foam, cleansing water, pack, powder, body lotion, body cream, ≪ / RTI > body essence, and the like.

또한, 상기 화장료 조성물은 본 발명의 유효성분 이외에 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, 습윤화 제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭 또는 화장품에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 화장품 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제를 함유할 수 있다. The cosmetic composition may further contain, in addition to the active ingredient of the present invention, a lipid, an organic solvent, a solubilizing agent, a thickening agent and a gelling agent, a softening agent, an antioxidant, a suspending agent, a stabilizer, a foaming agent, It may be advantageous to add one or more pharmaceutically acceptable excipients such as water, ionic or nonionic emulsifiers, fillers, sequestering and chelating agents, preservatives, vitamins, barrier agents, wetting agents, essential oils, dyes, pigments, hydrophilic or lipophilic active agents, And may contain adjuvants conventionally used in the cosmetics field, such as any other ingredients used.

본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 통상적으로 함유되는 화장료에 대하여 본 발명의 조성물이 1 내지 15 중량%, 바람직하게는 2 내지 10 중량%의 양으로 첨가될 수 있다. In the cosmetic composition of the present invention, the composition of the present invention may be added in an amount of 1 to 15% by weight, preferably 2 to 10% by weight, based on the cosmetic composition usually contained.

본 발명의 화장료 조성물은 상기 유효성분 이외의 기능 성분을 추가로 포함할 수 있다. 추가적인 피부건강에 도움을 주는 원료를 포함하게 되면 본 발명의 조성물의 효과는 더욱 증진될 수 있을 것이며, 피부건강에 도움을 주는 원료의 추가 시에는 복합사용에 따른 피부 안전성, 제형화의 용이성, 유효성분들의 안정성을 고려할 수 있다. 상기 추가적인 기능 성분은 식품의약품안전청에서 고시된 기능성 원료이고, 일례로 오일, 당, 폴리올 등이 있으며, 상기 고시 원료는 피부 건강에 도움을 주는 고시 원료에만 국한되지 않는다.
The cosmetic composition of the present invention may further comprise functional ingredients other than the above-mentioned effective ingredients. The addition of the raw material which helps the skin health further enhances the effect of the composition of the present invention. In addition, when the raw material that helps the skin health is added, the skin safety due to the combined use, ease of formulation, The stability of the users can be considered. The additional functional ingredient is a functional ingredient disclosed in the Korean Food and Drug Administration. For example, oil, sugar, polyol and the like are not limited to the known raw materials that contribute to skin health.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

재료 및 방법Materials and methods

1. 땃두릅나무 유식물체 및 부정근 배양1. Cultivation of Pinus densiflora and adventitious roots

본 연구에 사용된 재료는 강원대학교 실험농장에서 삽목한 땃두릅나무를 기내로 유도하여 6개월 이상 1% 수크로스 및 1% 한천(plant agar)을 포함하는 1/3 MS 배지에서 계대배양하여 잎, 줄기 및 뿌리 부위가 완전히 분화되고 초장 3cm 이상의 땃두릅나무 유식물체를 부정근 유도 재료로 사용하였다.The materials used in this study were cabbage seedlings grown on a laboratory farm at Kangwon National University and cultivated in 1/3 MS medium containing 1% sucrose and 1% agar for 6 months or longer. Stem and root parts were completely differentiated and seedling plants of 3cm or more in length were used as irregular root induction materials.

액체배지 상의 땃두릅나무 부정근 유도를 위하여, 0.5 ㎎/ℓ농도의 IBA를 첨가한 1/2 MS 액체배지에 땃두릅나무 유식물체의 뿌리는 0.5~0.8cm의 길이의 절편을 접종하여 6주 동안 배양하였다. 0.5 ㎎/ℓ농도의 IBA를 첨가한 1/2 MS 액체배지에 탄소원으로 1% 수크로스를 첨가하고 pH는 5.8로 조절하였다. For the induction of adventitia adventitia on the liquid medium, the root of the seedling seedlings was inoculated with 0.5 to 0.8 cm long sections in a 1/2 MS liquid medium supplemented with IBA at a concentration of 0.5 mg / l and cultured for 6 weeks . 1% sucrose as a carbon source was added to a 1/2 MS liquid medium supplemented with IBA at a concentration of 0.5 mg / l and the pH was adjusted to 5.8.

땃두릅나무 부정근 대량증식에 있어, 액체배양에 의해 유도된 부정근을 0.5~0.8cm의 길이로 절편을 만들어 사용하였다. 각 처리마다 250㎖의 삼각 플라스크에 100ml씩 분주하여 회전속도는 100~135rpm으로 조절하여 각 절편체를 15개씩 30mg 정도를 접종하여 6주 동안 암조건에서 배양하고, 부정근 증식율 및 생체중을 측정하고, 부정근 생성 양상을 관찰하였다. 모든 실험은 3반복으로 수행하였다.For the mass proliferation of adductor limbalis, the adventitious roots induced by liquid culture were cut to length of 0.5 ~ 0.8cm. Each of the treatments was divided into 100 ml of 250 ml Erlenmeyer flasks, and each of the flakes was inoculated at a rate of 100 to 135 rpm. Each of the flasks was inoculated in an amount of about 30 mg each, and cultured for 6 weeks under dark conditions. Adrenal gland formation patterns were observed. All experiments were performed in 3 replicates.

생물반응기를 이용한 땃두릅나무 부정근 대량증식을 위하여, 1/2 MS 기본배지에 식물생장조절물질로 IBA 0.5mg/ℓ를 첨가하고, 탄소원으로 3% 수크로오스를 첨가하였고, pH는 5.8로 조절하여 15L의 배지를 제조하고 땃두릅나무 부정근을 2g을 접종하여 암조건에서 6주 동안 배양하였다.
IBA 0.5 mg / L was added as a plant growth regulator to the 1/2 MS basal medium, and 3% sucrose was added as a carbon source. The pH was adjusted to 5.8 to prepare 15 L of The medium was cultured for 6 weeks under the dark condition by inoculating 2g of.

2. 기내배양 땃두릅나무 유식물체의 게르마늄 처리2. In-flight cultivation Germanium treatment of seedling plant

(1) 게르마늄 처리에 따른 광색소 함량(1) Optical pigment content by germanium treatment

땃두릅나무 유식물체를 이용한 유기 게르마늄 생산을 위하여, 1% 수크로스를 포함하는 1/2 MS 고체배지에 유기 게르마늄(O[Ge(=O)CH2CH2CO2H]2, SIGMA-ALDRICH) 및 무기 게르마늄(GeO2, SIGMA-ALDRICH)을 각각 0, 2.5, 5, 10, 25, 50, 100 및 250 ㎎/ℓ가 되도록 제조하여 잎, 줄기 및 뿌리 부위가 완전히 분화된 땃두릅나무 유식물체를 치상하여 8주 동안 배양하였다. (G [O (Ge (═O) CH 2 CH 2 CO 2 H] 2 , SIGMA-ALDRICH) was added to a 1/2 MS solid medium containing 1% sucrose for the production of organic germanium using a seedling plant. , And inorganic germanium (GeO 2 , SIGMA-ALDRICH) at 0, 2.5, 5, 10, 25, 50, 100 and 250 mg / And cultured for 8 weeks.

땃두릅나무 유식물체의 생육에 게르마늄 영향을 조사하기 위하여, 유식물체의 잎, 줄기 및 뿌리의 생체중을 측정하였다. 또한, 광합성 효율을 알아보기 위하여, 광색소 엽록소 a, 엽록소 b 및 카로티노이드 함량을 측정하였다. 각 처리구의 유식물체의 잎을 0.1g 채취하여 아세톤 10㎖에 냉암소 상태로 2일 동안 추출하고, 여과한 후 663.2, 646.8, 470.0nm에서 흡광도를 측정하고, 아래의 산출식을 이용하여 광색소 함량을 측정하였다.
In order to investigate the effect of germanium on the growth of the Pinus densiflora plant, weights of leaves, stems and roots were measured. In order to investigate the photosynthetic efficiency, the optical pigment chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoid contents were measured. 0.1 g of the leaves of the seedlings of each of the treatments was extracted with 10 ml of acetone in cold dark condition for 2 days, and the absorbance was measured at 663.2, 646.8 and 470.0 nm after filtration. And the content thereof was measured.

카로티노이드 함량(Carotenoid content) : [(1000A470-1.82a-85.02b)/198] Carotenoid content: [(1000A 470 -1.82a-85.02b) / 198]

엽록소 a(Chlorophyll a(μg/㎖))=[12.25A663.2-2.79A646.8]Chlorophyll a (μg / ml) = [12.25 A 663.2 -2.79 A 646.8 ]

엽록소 b(Chlorophyll b(μg/㎖))=[21.50A646.8-5.10A663.2]
Chlorophyll b (μg / ml) = [21.50 A 646.8 -5.10 A 663.2 ]

(2) 게르마늄 처리에 따른 생육 및 유기 게르마늄 생산능(2) Growth and organic germanium production ability by germanium treatment

게르마늄 종류 및 농도별 처리에 따른 땃두릅나무 부위별 축적 및 게르마늄 생산능을 확인하기 위하여, 땃두릅나무 유식물체의 부위별로 분리하고 5일 이상 음건하고, 막자사발을 이용하여 분말 시료를 만들고, 분말시료 0.5 g에 35% 질산 10 ㎖을 넣고 6시간 동안 실온에 방치하고, 여기에 과산화수소 1 ㎖을 넣어 마이크로파(microwave)를 이용하여 예비분해하는 습식 분해법을 수행하였다. 습식분해 산물에 다시 3차 증류수를 이용하여 50 ㎖이 되도록 정용하여 ICP-OES(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer)를 이용한 분석에 사용하였다.
In order to confirm the accumulation of germanium and germanium production ability by germanium type and concentration treatments, it was separated for each part of the seedling plant and shade for 5 days or more. Powder samples were prepared by using a mortar bowl and 0.5 g of 35% nitric acid, 10 ml of nitric acid was added, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 6 hours, and 1 ml of hydrogen peroxide was added thereto, followed by preliminary decomposition using microwave. The wet decomposition product was again diluted to 50 ml with tertiary distilled water and used for analysis using ICP-OES (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer).

3. 땃두릅나무 부정근의 게르마늄 처리3. Germanium treatment of apical adventitia

(1) 게르마늄 처리에 따른 생육 및 유기 게르마늄 생산능(1) Growth and organic germanium production ability by germanium treatment

0.5 ㎎/ℓ IBA를 첨가한 1/2 MS(3% 수크로스) 액체배지에 무기 게르마늄을 각 0, 2.5, 5, 10, 25, 50, 100 및 250 ㎎/ℓ가 되도록 제조하고 액체배양에 의해 생산된 땃두릅나무 부정근을 0.5~0.8 cm 길이의 절편으로 만들어 40 mg씩 삼각플라스크에 접종하고 6주 동안 배양하였다. 처리구별 땃두릅나무 부정근의 생체중 및 건조중을 측정하고 ICP 분석을 통하여 게르마늄 생산능을 평가하였다.
2.5, 5, 10, 25, 50, 100 and 250 mg / l in a 1/2 MS (3% sucrose) liquid medium supplemented with 0.5 mg / The slices produced in this study were 0.5 ~ 0.8 cm long and 40 mg inoculated into Erlenmeyer flasks and cultured for 6 weeks. The fresh weight and dry weight of Pinus rigida were measured and the germanium production ability was evaluated by ICP analysis.

(2) 유기 게르마늄 생산능 증진을 위한 킬레이트 처리 및 2단계 배양(2) chelate treatment and two-step cultivation for improving organic germanium production ability

유기 게르마늄 생산능을 증진시키기 위하여 킬레이트 처리 및 2단계 배양법을 고안하였다. 먼저, 킬레이트가 부정근 생육에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 0.5 ㎎/ℓ IBA를 첨가한 1/2 MS(3% 수크로스) 액체배지에 구연산(citric acid), 인산(phosphoric acid)과 킬레이트제인 EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid), EGTA(ethylene glycol tetraacetic acid), NTA(Nitrilotriacetic acid), 미오-이노시톨(mio-inositol)을 각각 0.1, 1, 10 mM의 농도로 첨가하여 제조한 후, 땃두릅나무 부정근을 접종하여 6주 동안 배양하여 증식률을 조사하였다.Chelate treatment and two - step culture method were devised to improve organic germanium production ability. First, citrate, phosphoric acid and chelating agent, EDTA, were added to 1/2 MS (3% sucrose) liquid medium supplemented with 0.5 ㎎ / ℓ IBA to examine the effect of chelate on the growth of adventitious roots. (ethylenediaminetetraacetic acid), ethylene glycol tetraacetic acid (EGTA), nitrilotriacetic acid (NTA) and mio-inositol at concentrations of 0.1, 1 and 10 mM, respectively. And cultured for 6 weeks.

킬레이트의 게르마늄 생산능에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 25 ㎎/ℓ의 무기 게르마늄을 첨가한 0.5 ㎎/ℓ IBA를 첨가한 1/2 MS(3% 수크로스) 액체배지에 구연산, 인산, 킬레이트제인 EDTA, EGTA, NTA, 미오-이노시톨(mio-inositol)을 각각 0.1, 1 mM 농도로 첨가하여 제조한 후, 땃두릅나무 부정근을 접종하여 6주 동안 배양하여 증식률 및 게르마늄 생산능을 조사하였다. To investigate the effect of chelating agents on the germanium production ability, citrate, phosphoric acid, chelating agent EDTA (1: 1), and phosphate buffered saline (EDTA) were added to a liquid medium of 1/2 MS (3% sucrose) supplemented with 0.5 mg / l IBA supplemented with 25 mg / l of inorganic germanium , EGTA, NTA, and mio-inositol were added at 0.1 and 1 mM, respectively. Then, inoculated with Euglena equilibria and incubated for 6 weeks, growth and germanium production were investigated.

부정근의 게르마늄 흡수능 및 생육을 원활하게 하기 위한 방법으로 2단계 배양법을 고안하여 처리하였다. 6주 동안의 배양 기간 중 게르마늄을 처리하지 않은 부정근 증식배지에 1, 2, 3, 4, 5주 동안 배양하고, 남은 배양기간 중 25 ㎎/ℓ의 무기 게르마늄을 첨가한 0.5㎎/ℓ IBA를 첨가한 1/2 MS(3% 수크로스) 액체 배지에 배양한 것을 분석에 사용하였다.
A two - step culture method was devised and treated as a method to facilitate germanium absorption ability and growth of adventitious roots. After incubation for 6 weeks, the cells were cultured for 1, 2, 3, 4, and 5 weeks in germanium-free growth medium and 0.5 mg / l IBA supplemented with 25 mg / And cultured in a 1/2 MS (3% sucrose) liquid medium added thereto was used for analysis.

4. 생리활성 및 물질 분석4. Physiological Activity and Substance Analysis

(1) 미백 및 항산화 활성 측정(1) Measurement of whitening and antioxidant activity

땃두릅나무 부정근의 기능성 소재로서의 가능성을 비교하기 위하여, 부정근 및 유식물체의 뿌리 부위를 게르마늄 무처리구(0 ㎎/㎖)와 무기 게르마늄 처리구(50 ㎎/㎖)에 대해 분석하였다.In order to compare the possibility of the functional material of the genus Orthoptera, root portions of adventitious roots and seedlings were analyzed for germanium - free (0 ㎎ / ㎖) and inorganic germanium - treated (50 ㎎ / ㎖).

미백 활성은 티로시나아제(tyrosinase) 저해능으로 평가하였다. 티로시나아제 저해능은 BioVision(미국)의 Tyrosinase Inhibior Screening Kit를 25℃에서 반응시킨 후 510nm에서 흡광도를 측정하였다. The whitening activity was evaluated by inhibition of tyrosinase. Tyrosinase inhibition was measured by the Tyrosinase Inhibitory Screening Kit (BioVision, USA) at 25 ° C. and absorbance at 510 nm.

항산화 활성은 각 처리군별로 농축한 시료를 80% EtOH를 이용하여 각각 100, 500 및 1,000 ppm의 농도로 희석하여 DPPH 자유라디칼 소거능 및 ABTS 자유라디칼 소거능으로 측정하였다. Antioxidant activity was measured by DPPH free radical scavenging activity and ABTS free radical scavenging activity by diluting the concentrated sample with 100%, 500, and 1,000 ppm of 80% EtOH.

DPPH 자유라디칼 소거법은 Xiong 등(1996, biological and pharmaceutical bulletin. 19:1580-85)의 방법을 변형하여 측정하였다. 96-웰 플레이트에 각 ppm별 시료 화합물을 100 ㎕에 0.15mM DPPH 100 ㎕을 첨가한 후 실온에서 30분간 암소에서 반응시킨 후 519 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 시료 화합물을 첨가하지 않은 대조군의 값을 50% 감소시키는 농도인 RC50(㎍/㎖)을 나타내었다.The DPPH free radical scavenging method was measured by modifying the method of Xiong et al. (1996, biological and pharmaceutical bulletin. 19: 1580-85). 100 μl of 0.15 mM DPPH was added to each well of a 96-well plate and 100 μl of each sample was added to each well. After incubation at room temperature for 30 minutes in a dark place, the absorbance at 519 nm was measured. RC 50 (占 퐂 / ml), which is a 50% reduction concentration.

ABTS 자유라디칼 소거법은 Roterta 등(1999, Free radical biology & medicine, 26(9/10):1231-1237)의 방법을 변형하여 측정하였다. 7.5mM ABTS(2,2-azinobis (3-ethyl benzothiazoline-6-sulfonic acid)) 용액과 2.6mM KPS(potassium persulphate) 용액을 1:1로 혼합하여 12시간 암소에 방치하여 청록색의 ABTS+ 라디칼을 형성시켜 상기 용액을 냉장보관하였다. 상기 라디칼 저장용액(Radical stock solution)을 1XPBS를 이용하여 흡광계수가 0.70±0.03이 되도록 희석하여 반응액 190 ㎕에 각 시료액 10 ㎕을 첨가하고 실온에서 10 분간 암소에서 반응시킨 후 740 nm에서 측정하였다.
ABTS free radical scavenging method was modified by the method of Roterta et al. (1999, Free radical biology & medicine, 26 (9/10): 1231-1237). 7.5mM ABTS (2,2-azinobis (3 -ethyl benzothiazoline-6-sulfonic acid)) solution and the 2.6mM KPS (potassium persulphate) solution 1: allowed to stand for 12 hours and mixed with cow 1, the radical ABTS + for turquoise And the solution was refrigerated. The radial stock solution was diluted to 1: 1 with the extinction coefficient of 0.70 ± 0.03 using 1XPBS, and 10 μl of each sample solution was added to 190 μl of the reaction solution. The reaction solution was reacted in the dark at room temperature for 10 minutes and then measured at 740 nm Respectively.

(2) 항산화 물질 분석(2) Analysis of antioxidants

항산화 물질 분석은 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량 및 UPLC를 이용한 페놀 정량 분석을 실시하였다. Antioxidant analysis was carried out by total phenol content, total flavonoid content and phenol quantitative analysis using UPLC.

총 페놀 함량은 Folin-ciocalteu assay를 변형하여 측정하였다. 1,000 ppm 농도로 조제한 추출물 100 ㎕에 Folin-ciocalteu reagent 50 ㎕를 혼합하여 상온에서 안정화시킨 후 20% 소듐 카보네이트(sodium carbonate) 300 ㎕를 첨가하고 상온에서 15분 동안 반응시킨 후 증류수 1 ㎖를 넣어 혼합한 후 740 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 갈릭산(gallic acid)을 이용하여 표준곡선을 작성한 다음 mg/g GAE(gallic acid equivalent)로 나타냈다. Total phenol content was measured by modifying the Folin-ciocalteu assay. 100 μl of the extract prepared at a concentration of 1,000 ppm was mixed with 50 μl of Folin-ciocalteu reagent and stabilized at room temperature. Then, 300 μl of 20% sodium carbonate was added and reacted at room temperature for 15 minutes. Then, 1 ml of distilled water was added And the absorbance was measured at 740 nm. Standard curves were prepared using gallic acid as a reference material and expressed as mg / g GAE (gallic acid equivalent).

총 플라보노이드 함량은 Moreno 등(2000, J. Ethnopharmacology 71:109-114)의 방법을 변형하여 측정하였다. 10% 알루미늄 나이트레이트(Aluminum nitrate) 100 ㎕와 1M 아세트산칼륨(Potassium acetate) 100 ㎕을 혼합하고, 여기에 시료 500 ㎕를 넣고 40분 동안 실온에서 반응시킨 후 415 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 퀘르세틴(quercetin)을 이용하여 표준곡선을 작성한 다음 QE(quercetin equivalents)로 나타냈다.
Total flavonoid content was determined by modifying the method of Moreno et al. (2000, J. Ethnopharmacology 71: 109-114). 100 μl of 10% aluminum nitrate and 100 μl of 1 M potassium acetate were mixed, and 500 μl of the sample was added thereto. After reacting at room temperature for 40 minutes, the absorbance was measured at 415 nm. Standard curves were generated using quercetin as a reference material followed by quercetin equivalents (QE).

실시예Example 1. 기내배양 땃두릅나무 유식물체의 게르마늄 처리에 따른 광색소 함량 1. Optical pigment content of germanium treated plants in cabbage cultivation

땃두릅나무는 게르마늄 흡수능이 우수한 것으로 전해지고는 있으나, 실제로 흡수능 및 양상을 분석하였다는 보고는 전무한 실정이다. 이에, 기내에 도입하여 초장 3 cm 이상에 잎, 줄기 및 뿌리의 각 부위로 완전히 분화한 땃두릅나무 유식물체를 게르마늄을 처리한 배지에 치상하여 2달 동안 배양하고, 광합성 효율을 확인하기 위한 광색소 함량 분석 및 부위별 흡수된 게르마늄을 분석하여 흡수능 및 체내 이동 양상을 분석하였다.However, there is no report that the absorption capacity and the pattern of the germanium are actually analyzed. Then, the plant was introduced into the cabin, and the seedling plant completely differentiated into leaves, stems and roots at a plant height of 3 cm or more was placed in a medium treated with germanium and incubated for 2 months. The optical pigment Content analysis and absorption of absorbed germanium were analyzed to analyze absorption capacity and migration pattern.

게르마늄 처리에 의한 원활한 생육 및 광합성의 효율성을 확인하기 위하여, 광색소 분석을 실시하였다. 엽록소 a와 엽록소 b는 유사한 경향을 보여 게르마늄 첨가에 따라 증가하다가, 무기 게르마늄은 10 ㎎/ℓ의 농도에서, 유기 게르마늄은 25 ㎎/ℓ의 농도에서 가장 높았으며, 더 높은 농도에서는 감소하는 경향을 나타내었다(표 1). To confirm the efficiency of smooth growth and photosynthesis by germanium treatment, optical pigment analysis was performed. Chlorophyll a and chlorophyll b showed similar tendency and increased with the addition of germanium, the highest at the concentration of 10 ㎎ / ℓ of inorganic germanium, 25 ㎎ / ℓ of organic germanium and the decreasing tendency at the higher concentration (Table 1).

엽록소는 광에너지를 흡수하고 광합성 장치로 옮기고, 카로티노이드는 광합성 시스템에 에너지를 기여하고 광에너지 초과시 광합성 체계의 손상을 회피하는 역할을 하는데 이러한 카로티노이드 함량 또한 엽록소 함량과 동일하게 무기 게르마늄은 10 ㎎/ℓ의 농도에서 유기 게르마늄은 25 ㎎/ℓ의 농도 처리구에서 가장 높게 나타났고, 이의 농도보다 높은 농도에서는 감소하는 경향을 나타내었다(표 1). The chlorophyll absorbs the light energy and transfers it to the photosynthesis system. The carotenoid contributes energy to the photosynthesis system and avoids the damage of the photosynthesis system when the light energy is exceeded. The carotenoid content is the same as the chlorophyll content and the inorganic germanium is 10 ㎎ / ℓ At the concentration of 25 ㎎ / ℓ, organic germanium showed the highest value at the concentration higher than the concentration of 25 ㎎ / ℓ (Table 1).

땃두릅나무 유식물체의 게르마늄 처리에 따른 엽록소 a와 b의 함량의 비는 2.6:1 이상의 수준을 나타내었으며, 무기 게르마늄의 고농도에서는 급격하게 감소하였다(표 1).The ratio of chlorophyll a and b content to germanium treatment of the Pinus densiflora plant was higher than 2.6: 1 and decreased rapidly at high concentration of inorganic germanium (Table 1).

엽록소는 식물이 스트레스 받거나 노화하는 과정에서 카로티노이드보다 급감하는 경향을 보이는데, 게르마늄 적정량을 처리하게 되면 광합성 효율이 증가하다 고농도에서 급감하는 양상을 보여, 무기 게르마늄 저농도 처리는 땃두릅나무 광색소 함량 및 광합성 효율을 증진시키는 것을 확인하였다(표 1).The photosynthetic efficiency of chlorophyll decreased rapidly at higher concentrations when treated with germanium. The chlorosulphate showed a tendency to decrease more rapidly than that of carotenoid during the stress or aging process. (Table 1).

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실시예Example 2. 기내배양 땃두릅나무 유식물체의 게르마늄 처리에 따른 생육 및 유기 게르마늄 생산능 2. Growth and organic germanium production by in vitro culture of germanium-treated seedling plants

유식물체에 게르마늄이 미치는 영향을 알아보기 위하여, 무기 게르마늄과 유기 게르마늄을 각각 처리한 결과, 적정 게르마늄에 의해 생육이 증진하게 되는데 유기 게르마늄 처리구보다 무기 게르마늄 처리구에서 더욱 효과적이었다(도 1, 표 2 및 표 3). In order to investigate the effect of germanium on the seedling plants, treatment with inorganic germanium and organic germanium, respectively, was found to be more effective in the inorganic germanium treatment than in the organic germanium treatments (see FIGS. 1, 2 and 3) Table 3).

한편, 체내 게르마늄 함량으로 땃두릅나무의 유기 게르마늄 생산능을 ICP 분석을 통하여 확인하였는데, 유기 게르마늄 축적은 무기 게르마늄을 처리하였을 때 더욱 활발히 이루어졌으며 유식물체 건조중에 게르마늄 축적량을 곱하여 생산량을 확인한 결과, 50 ㎎/ℓ의 무기 게르마늄을 처리한 처리구의 뿌리에서 40.87±3.04 ㎍/유식물체(plantlet)로 가장 많이 생산하였다(표 3). On the other hand, the organic germanium production ability of P. germanium was confirmed by the ICP analysis by the germanium content in the body. The accumulation of organic germanium was more actively carried out when the inorganic germanium was treated. When the germanium accumulation amount was multiplied by the germanium accumulation amount during the drying of the germanium plant, / ℓ in the roots of the treated germanium at 40.87 ± 3.04 ㎍ / plantlet (Table 3).

뿌리에서 줄기 및 잎으로의 전이 및 축적 정도는 2.5 ㎎/ℓ에서는 이루어지지 않았고 뿌리 부위에서는 무기 게르마늄에서 축적이 시작되었으나 유기 게르마늄은 축적되지 않았으며, 5 ㎎/ℓ의 농도에서는 뿌리 및 줄기까지 전이 및 축적되었고, 10 ㎎/ℓ 이상의 무기 및 유기 게르마늄 처리구에서 줄기 및 잎에까지 게르마늄이 전이 및 축적되어 유기 게르마늄이 생성되었다. 게르마늄 처리 농도가 높아질수록 유기 게르마늄 축적량도 증가하여 유기 및 무기 게르마늄 처리구 모두 100 ㎎/ℓ 농도로 처리한 것에서 가장 많이 축적하였고, 250 ㎎/ℓ에서는 감소하는 양상을 보였다(표 3).The accumulation of inorganic germanium did not accumulate at the roots, but the accumulation of organic germanium at the roots was not accumulated. The concentration of 5 ㎎ / ℓ was transferred to the roots and stems at the concentration of 5 ㎎ / , And organic germanium was produced by the transfer and accumulation of germanium to the stem and leaf in the inorganic and organic germanium treatment of 10 mg / L or more. As the concentration of germanium treatment increased, the accumulation of organic germanium also increased. As a result, both organic and inorganic germanium treatments were accumulated at a concentration of 100 ㎎ / ℓ and decreased at 250 ㎎ / ℓ (Table 3).

잎으로의 전이 및 축적은 유기 게르마늄이 더욱 효과적이었는데, 특히 고농도 처리구인 250 ㎎/ℓ에서는 비교적 많은 추척 및 유기 게르마늄 생산이 이루어져 뿌리의 게르마늄 생산량과 유사한 수준을 보여주었다(표 3).Organic germanium was more effective in the transition and accumulation of leaves, especially at high concentration of 250 ㎎ / ℓ (Table 3).

게르마늄 처리에 따른 땃두릅나무 유식물체의 생육을 살펴보면, 무기 게르마늄은 10 ㎎/ℓ 농도에서, 유기 게르마늄은 25 ㎎/ℓ 농도에서 생육이 증진하여 게르마늄 무처리구보다 왕성한 생육을 나타내었고, 고농도에서는 생육이 오히려 저조할 뿐만 아니라 황백화 현상이 일어났다(표 2 및 표 3).As for the growth of the seedling seedlings by germanium treatment, growth of inorganic germanium at 10 ㎎ / ℓ and organic germanium at 25 ㎎ / ℓ showed more growth than germanium non - treatment, and growth at high concentration (Table 2 and Table 3).

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실시예Example 3. 땃두릅나무 부정근의 게르마늄 처리에 따른 생육 및 유기 게르마늄  3. Growth and organic germanium by germanium treatment of apical adventitia 생산능Production capacity

땃두릅나무 유식물체에서 흡수 및 생산효율이 좋았던, 무기 게르마늄을 부정근 배양에 농도별로 처리하여, 유기 게르마늄 대량 생산 및 기능성 소재로의 효능 평가를 수행하였다. Organic germanium mass production and evaluation of the efficacy of functional germanium were carried out by treating inorganic germanium, which had good absorption and production efficiency, in the seedling plant by concentration in adventitious culture.

땃두릅나무 유식물체에서의 게르마늄 처리는 저농도에서는 생육 및 광합성 효율을 높이기도 하고, 고농도 처리구에서는 게르마늄의 축적 및 생산이 이루어졌는데, 땃두릅나무 부정근 배양에서는 생육이 저조하여 생체중 및 건조중은 게르마늄 처리 농도가 높아짐에 따라 감소하였고, 부정근 내 유기게르마늄 축적 및 생산은 증가하는 양상을 보였다(표 4). 고농도의 50 ㎎/ℓ 무기 게르마늄 처리구에서는 가장 높은 유기 게르마늄 축적 및 생산을 나타내었으나, 증식률 측면에서는 무처리구의 1/3 수준이었다. The germanium treatment in the Pinus densiflora plant increased the growth and photosynthetic efficiency at low concentrations and the accumulation and production of germanium at high concentration treatments. Growth was poor in the Pinus densiflora cultivation, , And organic germanium accumulation and production in the adductor muscle increased (Table 4). In the high concentration of 50 ㎎ / ℓ inorganic germanium treatment, it showed the highest accumulation and production of organic germanium, but the growth rate was one third of the untreated.

이러한 땃두릅나무를 이용한 유기 게르마늄 생산에 있어, 유식물체의 뿌리에서의 생산능보다 부정근에서 9배 이상 높은 효율을 보였다. 유식물체의 배양은 5개월 이상의 계대배양 및 2개월 처리 기간을 통해서 얻어지는 반면 부정근 배양은 6주만에 유기 게르마늄 생산이 가능하고, 부정근 6주 동안의 배양한 것을 사용 가능하므로 땃두릅나무의 유용물질 및 유기 게르마늄의 대량생산 체계 확립이 가능해졌다.In the production of organic germanium using this seedling, the efficiency was more than 9 times higher than that of root in the root of the root. Cultivation of seedlings is obtained through subculture of more than 5 months and treatment period of 2 months. However, it is possible to produce organic germanium in 6 weeks of cultivation of adventitious root, and it can be cultured for 6 weeks. Germanium mass production system became possible.

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실시예Example 4. 유기 게르마늄  4. Organic germanium 생산능Production capacity 증진을 위한  For promotion 킬레이트Chelate 처리 및 2단계 배양 Treatment and 2-step culture

땃두릅나무 부정근의 유기 게르마늄 생산능을 증진시키기 위하여, 중금속의 리간드를 형성하여 흡수능을 증진시키는 역할을 하는 킬레이트 및 이온을 흡수하고 안정화하는 기능을 하는 유기산을 처리하고자 하였다. In order to enhance the organic germanium production ability of the adductor gibbous root, chelate which plays a role of enhancing the absorption ability by forming a ligand of a heavy metal and an organic acid which functions to absorb and stabilize the ion were treated.

인산(phosphoric acid), 구연산(citric acid), NTA(Nitrilotriacetic acid), EDTA(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid), 미오-이노시톨(myo-inositol) 및 EGTA(Ethylene Glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N',N'-Tetraacetic Acid)를 0.1, 1, 10 mM 농도가 되도록 배지에 첨가하여 땃두릅나무 부정근 생산에 미치는 영향을 알아보았다.Phosphoric acid, citric acid, nitrilotriacetic acid, ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), myo-inositol and ethylene glycol-bis (2-aminoethylether) -N, N , N ', N'-Tetraacetic Acid) were added to the media to 0.1, 1, and 10 mM concentrations.

게르마늄을 처리하지 않고 땃두릅 증식 배지에 유기산 및 킬레이트만을 농도별로 첨가하여 6주 동안 부정근을 배양하고, 이의 생육 양상을 알아보기 위하여, 생체중, 증식률, 건조중을 조사하였다. The growth of adventitious roots was investigated in fresh weight, growth rate, and dry weight for 6 weeks by adding only organic acid and chelate to the growth medium without treatment with germanium.

그 결과, 인산을 제외한 모든 처리구의 10 mM 고농도 처리구에서는 생체중에서 1/3 수준에 그쳤고, 무처리구의 생육보다 증진된 효과를 보이는 처리구는 없었다. 특히 건조중에서는 모든 처리구가 무처리구 1/2 이하 수준을 보여 유기산 및 킬레이트 처리는 땃두릅나무 부정근 생육을 감소시켰다(표 5).As a result, in all treatments except phosphoric acid, 10 mM of high concentration treatment reached only 1/3 level in the living body, and there were no treatments showing enhanced effect on the growth of the control. In particular, all the treatments in the dry condition were less than 1/2 of the untreated level, and organic acid and chelate treatment decreased the growth of the aspergillus oryzae (Table 5).

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유기산 및 킬레이트 처리가 게르마늄 흡수 및 생산에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 땃두릅나무 부정근 증식배지에 25 ㎎/ℓ의 무기 게르마늄을 첨가하고 유기산 및 킬레이트를 0.1 및 1 mM 농도로 처리하였다.To investigate the effect of organic acid and chelate treatment on the absorption and production of germanium, 25 ㎎ / ℓ of inorganic germanium was added to the seedling growth medium and treated with 0.1 and 1 mM of organic acid and chelate.

유기산 또는 킬레이트, 및 게르마늄이 처리된 배지에서의 땃두릅나무 부정근의 생육은 게르마늄만 처리한 대조구보다 0.1 mM 농도의 구연산 또는 미오-이노시톨 처리구에서 다소 증진되었고, 특히 0.1 mM 농도의 인산 처리구에서 생육이 1.4배나 증가하였다(표 6).The growth of Pinus densiflora in the medium treated with organic acid or chelate and germanium was slightly enhanced in the citrate or myo - inositol treatment at 0.1 mM compared to the control treated with germanium alone. (Table 6).

건조중 기준으로는 구연산 0.1 mM 처리구가 다소 감소하였으며, 미오-이노시톨 0.1 mM 처리구에서는 생체중이 비슷하게 증가하였고, 인산 0.1 mM 처리구에서는 2배 정도 증가하였다(표 6).In the case of 0.1 mM citric acid, 0.1 mM of myo-inositol and 0.1 mM of phosphoric acid showed a similar increase in fresh weight (Table 6).

게르마늄 축적은 NTA 0.1, 1 mM 처리구와 EDTA 0.1 mM 처리구에서 대조구보다 증진된 양상을 보였으나, 플라스크당 최종 생산되는 게르마늄 생산량은 인산 0.1 mM 처리구에서 생육의 증진으로 인한 최종 유기 게르마늄 및 땃두릅나무 부정근 건조물의 수확에 월등한 효과가 있음을 확인할 수 있었다(표 6).The germanium accumulation was enhanced in NTA 0.1, 1 mM and 0.1 mM EDTA compared to the control, but the final germanium production per flask was significantly lower than that of the final organ germanium, (See Table 6).

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땃두릅나무 부정근의 유기 게르마늄 흡수 효율을 높이면서, 부정근 생육에 미치는 영향을 감소하기 위하여, 총 6주 동안의 배양 기간 중 초반에는 부정근의 분화 및 생육을 유도하고 게르마늄 첨가배지를 처리하는 2단계 배양법을 고안하였다.In order to reduce the effect of organic germanium uptake on the adductor germanium uptake and to reduce the adverse effects on the growth of adventitious roots, a two - stage culture method, which induces the differentiation and growth of adventitious roots and treats germanium - added medium Respectively.

이를 위하여 땃두릅나무 증식 배지에 처음 1, 2, 3, 4, 5주를 배양하고, 6주 중 나머지 배양기간에 증식배지에 50 ㎎/ℓ의 농도로 무기 게르마늄을 처리하여 배양하였다.For this purpose, 1, 2, 3, 4, and 5 weeks were cultured for 1, 2, 3, 4, and 5 weeks in the seedling growth medium and the growth medium was treated with inorganic germanium at a concentration of 50 ㎎ / ℓ for the rest of 6 weeks.

게르마늄 처리 기간이 길수록 증식률 및 건조중이 낮아졌고, 게르마늄 흡수는 3주 게르마늄 무처리한 후 3주 동안 처리하는 실험구에서 가장 높았으며, 이후 배양기간을 늘려도 가장 높은 게르마늄 3주 배양 실험구의 3/5의 수준에 그쳤다(표 7). The germanium uptake was the highest in the experimental group treated with 3 weeks of germanium untreated and the highest in the experimental group after 3 weeks of germanium treatment, (Table 7).

이에 부정근의 생육 및 게르마늄 축적 증진에 3주 부정근 증식 배지에 배양하고 3주 동안 게르마늄 처리한 본 연구를 통하여 고안한 2단계 배양법이 유기산 및 킬레이트 처리하는 것보다 효과적인 것을 확인할 수 있었다. In this study, it was confirmed that the two - step cultivation method was more effective than the organic acid and chelate treatment when cultured in the 3 week amniotic growth medium for 3 days and germanium accumulation for the growth of adventitious roots and germanium accumulation.

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실시예Example 5. 게르마늄 함유 부정근의 미백 활성 측정 5. Measurement of whitening activity of germanium-containing adventitious roots

유기 게르마늄 체내 생산이 생리활성 및 물질 함량에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 부정근과 땃두릅나무 유식물체 뿌리 배양에 있어 무기 게르마늄 무처리구(0 ㎎/ℓ)와 무기 게르마늄 처리구(50 ㎎/ℓ)를 분석에 사용하였다. In order to investigate the effects of the production of organic germanium on physiological activity and the content of organic germanium, inorganic germanium treatment (0 ㎎ / ℓ) and inorganic germanium treatment (50 ㎎ / ℓ) Respectively.

땃두릅나무 유식물체 뿌리 및 부정근의 무처리구의 미백 활성은 부정근이 다소 높았는데, 이는 유기 게르마늄 축적 및 생산을 통해 유식물체 뿌리에서는 1.4배, 부정근에서는 1.9배 미백 활성이 증진되었다. 땃두릅나무 부정근 게르마늄 처리구의 50 ppm 농도에서 가장 높은 미백 활성을 보여 31.4%의 티로시나아제 저해 활성을 나타내었다(도 2).
The whitening activity of untreated control plants of rootstocks and adventitious roots was slightly higher than that of control roots, which was 1.4 times higher in roots of plant root and 1.9 times higher in irregular root through organic germanium accumulation and production. The highest whitening activity was observed at a concentration of 50 ppm in the germanium-treated amygdalus adrenal gland, indicating a tyrosinase inhibitory activity of 31.4% (FIG. 2).

실시예Example 6. 게르마늄 함유 부정근의 항산화 활성 측정 6. Measurement of antioxidative activity of germanium-containing adriamycin

항산화 활성은 DPPH 및 ABTS 자유라디칼을 50% 소거하는데 필요한 RC50(㎎/㎖) 값을 측정하였다. Antioxidant activity was measured by RC 50 (mg / ml), which is required for 50% scavenging of DPPH and ABTS free radicals.

땃두릅나무 유식물체의 뿌리와 부정근의 항산화력을 비교한 결과, 부정근이 유식물체 뿌리보다 월등한 항산화력을 가지고 있음을 DPPH 및 ABTS 자유 라디칼 억제활성 모두에서 확인하였다(도 3). Comparison of antioxidative power between root and adventitious roots of Pinus densiflora plant showed that the adventitious roots had superior antioxidant power over the root of the plant root in both DPPH and ABTS free radical inhibitory activity (Fig. 3).

게르마늄 축적 및 생산이 항산화력에 미치는 영향을 분석한 결과, 땃두릅나무 유식물체 뿌리 및 부정근 모두 게르마늄 처리에 의해 항산화력이 증가하였다. 땃두릅나무 유식물체 뿌리 부위에서도 항산화력이 증가하긴 하였으나, 부정근 게르마늄 무처리구에는 미치지 못하는 수준으로 부정근의 월등한 항산화력과 게르마늄에 의한 증진 효과를 확인할 수 있었다(도 3).
The antioxidant activity of germanium was increased by germanium treatment in both roots and adventitious roots of Pinus densiflora plant. The antioxidant capacity of the plant was increased at the roots of the seedling, but the antioxidant activity of the adventitious root was superior to that of the germanium-free treatment (Fig. 3).

실시예Example 7. 게르마늄 함유 부정근의 항산화 물질 분석 7. Analysis of antioxidants in germanium-containing root ganglion

항산화 물질 분석에는, 식물의 강력한 항산화 활성 기작을 가지는 페놀 화합물 및 플라보노이드 함량을 측정하여 확인하였고, UPLC 분석을 통하여 정량 분석을 실시하였다. In the analysis of antioxidants, the contents of phenolic compounds and flavonoids having strong antioxidant activity of plants were measured and quantitatively analyzed by UPLC analysis.

총 페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량을 분석한 결과, 플라보노이드 함량은 모든 처리구에서 비슷한 수준을 보였다. 총 페놀 함량은 부정근이 땃두릅나무 유식물체의 뿌리보다 많은 함량을 보였으며, 배양시 게르마늄 처리에 따라 총 페놀 함량이 증가하였다(도 4).Total phenol contents and total flavonoid contents were analyzed, and flavonoid contents were similar in all treatments. The total phenolic content of the adventitious roots was higher than that of the seedling root, and the total phenol content was increased by the germanium treatment (Fig. 4).

Claims (10)

(a) 땃두릅나무 유식물체의 잎, 줄기, 뿌리 또는 캘러스를 암 조건에서 10~30g/ℓ 수크로오스 및 0.5~1mg/ℓ IBA를 함유하는 1/2 MS 배지에서 5~7주 동안 배양하여 부정근을 유도하는 단계;
(b) 상기 유도된 부정근을 온도 23~27℃, 암 조건에서 10~30g/ℓ 수크로오스 및 0.5~1mg/ℓ IBA를 함유하는 pH 5.3~6.3의 1/2 MS 액체 배지에 접종하여 2.5~3.5주간 증식하는 단계; 및
(c) 상기 증식된 부정근을 0.05-0.5 mM 인산 및 10~60mg/ℓ 무기 게르마늄이 첨가된 액체 배지에서 2.5~3.5주간 추가 배양하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 게르마늄을 함유하는 땃두릅나무 부정근의 생산방법.
(a) Leaf, stem, root, or callus of a seedling plant is cultured for 5 to 7 weeks in a 1/2 MS medium containing 10 to 30 g / L sucrose and 0.5 to 1 mg / Inducing;
(b) inoculating the induced adventitious germ to a 1/2 MS liquid medium at a temperature of 23 to 27 ° C, a pH of 5.3 to 6.3 containing 10 to 30 g / l of sucrose and 0.5 to 1 mg / Weekly proliferation; And
(c) further culturing the proliferated adventitious germ in a liquid medium supplemented with 0.05-0.5 mM phosphoric acid and 10-60 mg / l inorganic germanium for 2.5-3.5 weeks. The germanium- .
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항의 방법에 의해 생산된 게르마늄이 함유된 땃두릅나무 부정근.A germanium-containing gabbro adventitious root produced by the method of claim 1. 삭제delete
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