KR101922720B1 - 진세노사이드 Rg2 함량이 증가된 인삼발효농축물의 제조방법 및 인삼발효농축물을 이용한 피부 미백 개선용 화장료 조성물 - Google Patents

진세노사이드 Rg2 함량이 증가된 인삼발효농축물의 제조방법 및 인삼발효농축물을 이용한 피부 미백 개선용 화장료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사포닌 생물전환능을 갖는 신규 균주를 사용하여 진세노사이드 Rg2 함량을 증가시킬 수 있는 인삼발효농축물의 제조방법과, 티로시나아제 억제를 통하여 피부 미백 개선효과를 갖는 인삼발효농축물을 이용한 피부 미백 개선용 화장료 조성물에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 인삼류 분말 또는 인삼류 추출물과 정제수를 혼합하여 혼합 반응액을 제조하는 반응액 제조단계; 진세노사이드 생물전환능을 갖는 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07(기탁번호: 한국농업미생물자원센터 KACC93250P)을 상기 혼합 반응액에 접종시키는 접종단계; 상기 인삼발효농축물의 제조방법은 펙티나아제(pectinase) 계열의 옵티빈 매쉬(Optivin Mash) 효소를 상기 혼합 반응액에 접종시키는 효소 혼합단계; 상기 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07 및 상기 옵티빈 매쉬(Optivin Mash) 효소가 접종된 발효대상물을 발효시키는 발효단계; 그리고, 상기 발효단계에서 발효된 발효물을 여과하여 농축시키는 여과농축단계를 포함하는 진세노사이드 Rg2 함량이 증가된 인삼발효농축물의 제조방법 및 인삼발효농축물을 이용한 피부 미백 개선용 화장료 조성물을 제공한다.

Description

진세노사이드 Rg2 함량이 증가된 인삼발효농축물의 제조방법 및 인삼발효농축물을 이용한 피부 미백 개선용 화장료 조성물{Manufacturing method for Fermented panax ginseng concentrate with increased amount of Rg2 and Cosmetic composition for improving skin whitening using Fermented panax ginseng concentrate}
본 발명은 진세노사이드 Rg2 함량이 증가된 인삼발효농축물의 제조방법 및 인삼발효농축물을 이용한 피부 미백 개선용 화장료 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사포닌 생물전환능을 갖는 신규 균주를 사용하여 진세노사이드 Rg2 함량을 증가시킬 수 있는 인삼발효농축물의 제조방법과, 티로시나아제 억제를 통하여 피부 미백 개선효과를 갖는 인삼발효농축물을 이용한 피부 미백 개선용 화장료 조성물에 관한 것이다.
인삼은 인삼속 (Panax)에 속하는 식물로, 뿌리를 약용으로 이용하고 있는데, 이러한 인삼의 효능은 인삼에 존재하는 활성성분인 진세노사이드에 기인한 것이다.
진세노사이드는 진세노사이드 아글리콘 (ginsenoside aglycone)의 구조에 따라 프로토파낙사다이올계 진세노사이드 (Protopanaxadiol-type ginsenoside), 프로토파낙사트라이올계 진세노사이드 (Protopanaxatriol-type ginsenoside), 그리고 올레아난계 진세노사이드 (Oleanane-type ginsenoside)의 세 가지로 분류될 수 있다.
진세노사이드 유도체들은 트리터펜 (triterpene)인 비당부 (protopanaxadiol 또는 protopanaxatriol)의 R1, R2, R3의 알콜성 OH기에 글루코스(glucose), 람노스(rhamnose), 자일로스(Xylose), 아라비노스(arabinose)와 같은 당류가 에스테르 결합된 구조를 갖는 화합물로서, 현재 알려져 있는 인삼의 주요 진세노사이드는 약 13종의 일반 진세노사이드와 이로부터 전환되는 것으로 알려진 희귀 진세노사이드 약 11종이 대표적인 진세노사이드로 알려져 있다.
인삼은 수삼(fresh ginseng)을 그대로 사용하거나, 건조시켜 백삼(white ginseng)의 형태로 제조하여 사용하거나, 또는 증숙시켜 홍삼(red ginseng)의 형태로 제조하여 사용될 수 있다.
인삼 중 수삼에는 Rg1, Re, Rb1, Rb2, Rc, Rd 등의 배당체 진세노사이드가 주를 이루고 있으며, 가공 인삼의 경우 수삼에는 거의 존재하지 않는 희귀 진세노사이드인 Rg3, Rh1, Rh2, Compound K의 함량이 증가할 수 있는 것으로 알려져 있다.
최근에는, 가공된 인삼에만 존재하는 인삼사포닌의 함량을 더욱 높이기 위한 많은 연구가 활발하게 수행되고 있다. 대표적 가공 인삼인 홍삼은 수삼을 증숙하여 제조할 수 있으며, 이 과정에서 화학구조적으로 불안정한 진세노사이드 아글리콘의 C-20위치에 결합되어 있는 배당체의 결합이 가수분해될 수 있다.
이러한 과정을 통해 가공된 홍삼에는 진세노사이드 Rh1, Rh2, Rg2, Rg3 등이 수삼이나 백삼에 비해 많이 함유되어 있다. 다만, 희귀 진세노사이드의 일종인 진세노사이드 Rh2는 홍삼에서도 그 함량이 매우 미량으로 존재하고 있는 것으로 알려져 있다.
이러한 가공된 인삼에서 암 예방, 암 억제, 혈압강하, 뇌신경세포 보호, 항혈전, 항산화 등에서의 약리 활성 효과가 인삼의 일반 진세노사이드보다 우수하게 나타난다는 결과가 알려지면서, 가공된 인삼에 존재하는 희귀 진세노사이드를 수득하기 위한 여러 방법들이 시도되고 있다.
한국등록특허 제10-1493158호(발명의 명칭:가공인삼 추출물을 유효성분으로 하는 피부 미백 또는 주름개선용 화장료 조성물, 공고일자: 2015년 2월 13일)
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 사포닌 생물전환능을 갖는 신규 균주를 사용하여 진세노사이드 Rg2 함량을 증가시킬 수 있는 인삼발효농축물의 제조방법과, 티로시나아제 억제를 통하여 피부 미백 개선효과를 갖는 인삼발효농축물을을 이용한 피부 미백 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명은 인삼류 분말 또는 인삼류 추출물과 정제수를 혼합하여 혼합 반응액을 제조하는 반응액 제조단계; 진세노사이드 생물전환능을 갖는 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07(기탁번호: 한국농업미생물자원센터 KACC93250P)을 상기 혼합 반응액에 접종시키는 접종단계; 상기 인삼발효농축물의 제조방법은 펙티나아제(pectinase) 계열의 옵티빈 매쉬(Optivin Mash) 효소를 상기 혼합 반응액에 접종시키는 효소 혼합단계; 상기 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07 및 상기 옵티빈 매쉬(Optivin Mash) 효소가 접종된 발효대상물을 발효시키는 발효단계; 그리고, 상기 발효단계에서 발효된 발효물을 여과하여 농축시키는 여과농축단계를 포함하는 진세노사이드 Rg2 함량이 증가된 인삼발효농축물의 제조방법을 제공한다.
상기 발효단계에서는 상기 발효대상물이 30℃ ~ 60℃에서 48시간 ~ 240시간 동안 발효될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 본 발명은 상술한 제조방법에 의하여 제조된 인삼발효농축물을 포함하는 피부 미백 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 Rg2 함량이 증가된 인삼발효농축물의 제조방법에 의하면, 우수한 진세노사이드 생물전환능을 갖는 Saccharomyces servazzii 균주 GB-07(기탁번호: 한국농업미생물자원센터 KACC93250P)를 이용함으로써 인삼류 또는 인삼류 추출물로부터 약리 활성이 높은 희귀 진세노사이드 Rg2의 함량이 증가된 인삼발효농축액(GBRg2)을 단순화된 공정을 통해 효율적으로 제조할 수 있는 이점이 있다.
특히, 펙티나아제(pectinase) 계열의 옵티빈 매쉬(Optivin Mash) 효소와 상기 Saccharomyces servazzii 균주 GB-07를 혼합하여 복합효소로 사용함으로써 인삼발효농축액에 Rg2의 함량을 현저하게 증대시킬 수 있는 이점이 있다
또한, Saccharomyces servazzii 균주 GB-07를 이용하여 제조된 인삼발효농축액(GBRg2)은 티로시나아제 활성을 억제시킴으로써 멜라닌 생성을 억제하게 되고 이로 인하여 피부 미백을 개선할 수 있는 화장료 조성물로서 유용하게 사용될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통하여 인삼발효농축액 중 전환된 희귀 진세노사이드 Rg2의 분석결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 인삼발효농축액의 농도에 따른 티로시나아제 활성 저해율을 나타낸 도면이다.
이하, 진세노사이드 생물전환능을 갖는 균주를 사용하여 진세노사이드 Rg2 함량이 증가된 인삼발효농축물의 제조방법 및 인삼발효분말을 이용한 피부 미백 개선용 화장료 조성물에 대하여 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시목적을 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 출원의 발명자들은 사포닌 생물전환능을 갖는 사카로마이세스 세르바찌 (Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07과 효소를 이용하여 목적하는 특정 진세노사이드, 즉 Rg2의 함량을 증대시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
상기 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07(기탁번호: 한국농업미생물자원센터 KACC93250P)를 설명하면 다음과 같다.
사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07는 맥주로부터 베타-글루코시다아제(β-glucosidase)를 생성하는 효모를 단리하고 동정한 것이다.
상술한 과정을 통하여 분리 동정한 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07는 MRS 배지에서 30℃, 24시간 배양 후에 사용된다.
상기 사카로마이세스 세르바찌 균주 GB-07을 이용하여 인삼발효농축물, 즉 인삼발효농축액(GBRg2)을 제조하는 과정은 다음과 같다. 여기서, 인삼발효농축액은 'GBRg2'라는 원료코드를 가지며, 이는 출원인이 제조한 인삼발효농축액의 원료코드이다.
먼저, 인삼류 분말 또는 인삼류 추출물과 정제수를 혼합하여 혼합 반응액을 제조하는 반응액 제조단계가 수행된다.
구체적으로, 증류수에 Panax ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer) 뿌리 분말을 100:1 내지 10:1의 비율로 넣어 상기 혼합 반응액을 제조한다.
다음으로, 진세노사이드 생물전환능을 갖는 사카로마이세스 세르바찌 균주 GB-07을 상기 혼합 반응액에 접종시키는 접종단계가 수행된다.
동시에, 펙티나아제(pectinase) 계열의 옵티빈 매쉬(Optivin Mash) 효소를 상기 혼합 반응액에 접종시키는 효소 혼합단계가 수행된다.
물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 사카로마이세스 세르바찌 균주 GB-07 및 상기 옵티빈 매쉬(Optivin Mash) 효소는 미리 혼합되어 복합효소의 형태로 상기 혼합반응액에 접종될 수 있다. 여기서, 상기 복합효소는 상기 혼합반응액에 농도가 2% ~ 20%를 유지할 수 있는 정도의 양을 가진다.
다음으로, 상기 사카로마이세스 세르바찌 균주 GB-07 및 상기 옵티빈 매쉬 효소가 접종된 발효대상물을 발효시키는 발효단계가 수행된다.
상기 발효단계에서는 상기 발효대상물이 30℃ ~ 60℃에서 48시간 ~ 240시간 동안 발효된다.
다음으로, 상기 발효단계에서 발효된 발효물을 여과하여 농축시키는 여과농축단계가 수행된다. 상기 농축된 발효물은 인삼발효농축액에 해당하며, 상기 인삼발효농축액은 동결건조되어 사용된다.
상술한 제조과정을 통하여 제조된 인삼발효농축액에는 다량의 진세노사이드 Rg2가 함유되어 있는 것이 확인되었다.
구체적으로, 도 1을 참조하면, 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 분석을 통하여 인삼발효농축액에 Rg2가 함유되어 있는 것을 확인할 수 있다.
희귀 진세노사이드 Rg2 분석에 YL 9100 HPLC system을 사용하였으며 Kinetex C18 150*4.6㎜, 5㎛ 컬럼을 사용하였다. 검출기의 검출파장은 UV 230㎚, 컬럼온도는 35℃에서 분석하였고, 이동상(mobile phase)은 아세토니트릴과 물을 사용하여 flow rate 1.6mL/min으로 분석하였다.
일반 진세노사이드와 희귀 진세노사이드 분석은 이동상의 비율을 조절하여 분석을 진행하였다. 분석에 사용한 진세노사이드 표준품은 Tauto(China)에서 구매하여 사용하였다. 분석에 사용한 용매는 Acetonitrile(Burdick & Jackson, Korea), Methanol(Burdick & Jackson, Korea)사에서 구입하였다. 각각의 시료는 대상에 따라 메탄올과 물 비율을 조절하여 진세노사이드 추출을 진행하였고 0.45㎛ 멤브레인 필터(membrane filter)로 여과한 후 분석을 진행하였다.
상술한 제조방법에 의하여 제조된 인삼발효농축액(표 1의 실시예)과, 종래의 홍삼추출액(표 1의 비교예 1) 및 종래의 구증구포 흑삼(표 1의 비교예 2)의 진세노사이드 성분 함량을 비교해보면 하기의 표 1과 같다.
인삼발효농축액의 진세노사이드 성분 함량(단위: mg/g)
Rg1 Re Rg2 Rb1 Rc Rb2 Rd Rg3 Rh2 합계
실시예 1.98 2.04 5.19 0.45 0.59 0.74 0.15 0 0 11.14
비교예1 0.264 0.282 0.364 0.354 0.261 0.229 0.268 0.372 0.296 2.69
비교예2 0 0 1.75 0.53 1.18 1.20 0.91 2.98 0.2 8.75
표 1에서 알 수 있듯이 본 발명에 따른 제조방법에 의하여 제조된 인삼발효농축액에는 종래의 홍삼추출액 및 구증구포 흑삼에 비하여 Rg2가 다량 함유되어 있음을 확인할 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 상술한 제조방법에 따라 제조된 인삼발효농축액은 티로시나아제(Tyrosinase)의 활성을 저해하는 활성 저해율이 농도에 따라 증가함을 알수 있다. 즉, 티로시나아제 활성 저해율은 상기 인삼발효농축액의 농도의존적으로 변하고 있으며, 인삼발효농축액(GBRg2)의 농도가 3,000 ㎍/㎖ 이상의 고농도에서 티로시나아제의 활성을 억제하는 활성저해율이 37%이상으로 크게 증가하고 있음을 알 수 있다.
티로시나아제의 활성 저해율이 높은 것으로 알려진 알부틴(Albutin)을 사용했을 때와 비교해보면, 인삼발효농축액(GBRg2)의 농도가 3,000 ㎍/㎖ 인 경우는 알부틴의 농도가 300 ㎍/㎖인 경우에 대하여 대략 50%정도의 활성저해율을 가진다.
상기 인삼발효농축액(GBRg2)의 티로시나아제 활성 저해율을 평가하기 위하여 0.1 M 인산염 완충액(pH 6.5) 230μL, 시료액 20μL, Mushroom Tyrosinase solution (2000 U/mL) 10 μL, 1.5 mM L-tyrosine 40 μL을 37℃에서 10 분 동안 반응시킨 후 ELISA reader기로 490 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료액 대신 시료를 녹인 용매를 사용하여 공시료액으로 하여 보정하였다.
본 발명에 따른 제조방법에 의하여 제조된 인삼발효농축액은 티로시나아제의 활성을 저해시킴으로써 멜라닌 생성을 억제하게 되고 이로 인하여 피부 미백을 개선할 수 있다.
따라서, 상술한 제조방법에 의하여 제조된 인삼발효농축물을 포함하는 피부 미백 개선용 화장료 조성물로 사용될 수 있다.
상기 화장료 조성물은 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택되는 제형을 가질 수 있다.
결과적으로, 본 발명에 따르면 특정 진세노사이드 예를 들어, 별도 처리하지 않은 인삼류, 인삼류 추출물에는 거의 존재하지 않는 희귀 진세노사이드 Rg2 함량이 증대될 수 있도록 하거나, 별도 처리하지 않은 인삼류, 인삼류 추출물에 존재하는 일반 진세노사이드를 희귀 진세노사이드 Rg2로 전환시킬 수 있는 효과적인 인삼발효농축액(GBRg2) 및 피부 미백 개선용 화장료 조성물을 얻을 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

Claims (3)

  1. 인삼류 분말 또는 인삼류 추출물과 정제수를 혼합하여 혼합 반응액을 제조하는 반응액 제조단계;
    진세노사이드 생물전환능을 갖는 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07(기탁번호: 한국농업미생물자원센터 KACC93250P)을 상기 혼합 반응액에 접종시키는 접종단계;
    펙티나아제(pectinase) 계열의 옵티빈 매쉬(Optivin Mash) 효소를 상기 혼합 반응액에 접종시키는 효소 혼합단계;
    상기 사카로마이세스 세르바찌(Saccharomyces servazzii) 균주 GB-07 및 상기 옵티빈 매쉬(Optivin Mash) 효소가 접종된 발효대상물을 발효시키는 발효단계; 그리고,
    상기 발효단계에서 발효된 발효물을 여과하여 농축시키는 여과농축단계를 포함하며,
    상기 발효단계에서는 상기 발효대상물이 30℃ ~ 60℃에서 48시간 ~ 240시간 동안 발효되는 것을 특징으로 하는 진세노사이드 Rg2 함량이 증가된 인삼발효농축물의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 따른 제조방법에 의하여 제조된 인삼발효농축물을 포함하는 피부 미백 개선용 화장료 조성물.
KR1020170040919A 2017-03-30 2017-03-30 진세노사이드 Rg2 함량이 증가된 인삼발효농축물의 제조방법 및 인삼발효농축물을 이용한 피부 미백 개선용 화장료 조성물 KR101922720B1 (ko)

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Journal of Ginseng Research., Vol. 40, No. 4, pp. 462-465 (2016.7.)

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