KR101976572B1 - 비수리 추출물을 포함하는 천연 방부제 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비수리 다가알콜 추출물을 유효성분으로 포함하는 천연 방부제 조성물에 관한 것으로, 상기 천연 방부제 조성물을 식품 또는 화장품에 처리하는 경우 우수한 방부력을 나타내어, 종래에 사용된 화학방부제 대신 안전성 있는 천연 방부제 조성물로서 유용하게 사용될 수 있다.

Description

비수리 추출물을 포함하는 천연 방부제 조성물 {A natural antiseptic composition comprising extract of Lespedeza cuneata G. Don}
본 발명은 비수리 추출물을 포함하는 천연 방부제 조성물에 관한 것이다.
물질의 부패를 막는 약제로, 동식물성 유기물이 미생물의 작용에 의해 부패하는 것을 막는 것이 방부이고, 보존을 목적으로 방부하기 위해 첨가하는 약제가 방부제이다. 부패를 일으키는 미생물에는 진균류에 속하는 곰팡이, 효모와 하등미생물인 세균이 있다.
방부제는 식품, 화장품, 의약품, 생활용품 등 다양한 제품군의 품질을 장기간 유지하기 위해 필수적이며 인체에 해가 되지 않아야 하고, 또한, 방부제 첨가로 인해 제품의 품질을 손상시키지 않아야 한다.
종래, 화장품, 식품 및 의약품에서는 화학적으로 합성된 방부제가 일반적으로 사용되었다. 예를 들어, 식품 방부제로는 프로피온산칼슘, 벤조산나트륨, 아질산나트륨과 소르브산(sorbic acid) 등과 같은 화학 방부제가 사용되었으며, 화장품 방부제로는 메틸파라벤(methyl paraben), 에틸파라벤(ethyl paraben), 프로필파라벤(propyl paraben), 부틸파라벤(butyl paraben)과 같은 알킬 파라벤류, 쿼너늄-15(quaternium-15), 이미다졸리디닐우레아(imidazolidinyl urea), 페녹시에탄올과 같은 화학 합성 방부제가 사용되었다.
이러한 화학 합성 방부제는 양이 초과되면 인체나 가축에 매우 유해하기 때문에 약사법이나 식품위생법 등에 의해 그 사용이 규제되고 있다. 따라서 인체에 대한 독성이나 부작용을 초래하지 않으면서도, 미생물에 의한 제품의 변질, 부패를 강력하게 방지할 수 있는 방부제 개발에 관심이 집중되고 있으며, 특히 천연물로부터 이들을 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있다.
그러나, 천연물로 조성된 제제는 인체에 독성 및 자극성이 적고, 생분해성도 높으며 환경 친화적이라고 알려진 반면, 현재까지 개발된 천연 보존제는 경제성이 낮거나 좁은 항균 스펙트럼 또는 물성으로 인한 사용범위의 제한성 등의 문제점을 가지고 있다. 이에, 인체에 무해하고 기능성이 풍부한 천연 방부제의 개발이 반드시 필요한 상황이다.
비수리(Lespedeza cuneata G. Don)는 콩과(Leguminosae) 싸리속(Lespedeza)에 속하는 여러해살이 식물로 야관문, 삼엽초 등의 여러 가지 이름으로 불리며, 민간에서 기침, 천식, 양기부족 등의 치료에 쓰여 왔다. 뿌리를 포함한 전초는 약용으로 이용하며, 야관문의 생리활성 물질로는 피니톨(pinitol), 플라보노이드(flavonoid), 페놀(phenol) 성분이 있으며 자유라디칼(free radicals) 소거능과 항산화 작용 효과가 뛰어나고, 독성과 부작용이 전무하여 노화 방지 등을 위한 화장품 조성물로서 널리 사용되고 있다.
비수리 추출물을 포함하는 천연 방부제 조성물과 관련된 종래기술로서, 선행논문 [이혜진 등, Korean J Microbiol Biotechnol., 39(1), 63-69, 2011] 및 [최은영, 강원대학교 석사학위논문, 2010]에는 비수리 알콜 추출물 및 이의 분획물에 대한 항균 활성이 개시되었으며, 한국등록특허 제10-1164922호에는 비수리를 포함하는 싸리류 에탄올 추출물의 헬리코박터 파이로리균에 대한 항균 활성이 개시되었고, 한국공개특허 제10-2012-0055476호에는 비수리 알콜 추출물의 항산화 활성이 개시된 바 있다.
이에, 본 발명자들은 비수리 추출물을 연구하는 과정에서, 비수리 알콜 추출물이 아닌 비수리 다가알콜 추출물이 항균 및 방부 효과를 가지는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성할 수 있었다. 특히, 추출 용매로써 종래와 같이 알콜을 사용하는 경우에는 알콜의 독성으로 인해 별도의 용매 제거 과정이 필요하며 부유물이나 침전물이 발생한다는 문제점이 있으나, 본 발명과 같이 추출 용매로써 식품첨가물 등급에 해당하는 글리세린과 같은 다가알콜을 사용하는 경우에는 독성이 없어 별도의 농축 과정 없이 추출액을 그대로 사용하는 것이 가능하며, 별도의 가용화제 없이 수용성 제형에 첨가 가능하고 부유물이나 침전물이 발생하지 않아, 안전성 있는 천연 방부제 조성물로서 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.
한국등록특허 제10-1164922호, 헬리코박터 파이로리균에 항균 활성을 가지는 싸리류 추출물, 2012년 07월 05일, 등록. 한국공개특허 제10-2012-0055476호, 항산화 작용을 갖는 비수리의 추출물을 포함하는 조성물, 2012년 05월 31일, 공개.
이혜진 등, 비수리 추출물의 항균 및 항산화 활성, Korean J Microbiol Biotechnol., 39(1), 63-69, 2011. 최은영, 비수리(Lespedeza cuneata) 지상부 추출물의 생리활성 및 유효성분 분리, 강원대학교 석사학위논문, 2010.
본 발명의 목적은 비수리 추출물을 포함하는 천연 방부제 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명은 비수리(Lespedeza cuneata G. Don) 추출물을 포함하는 천연 방부제 조성물에 관한 것으로, 상기 비수리 추출물은 글리세린, 프로판디올, 메틸프로판디올, 1,3-부탄디올로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 다가알콜을 용매로 추출한 비수리 다가알콜 추출물인 것을 특징으로 한다.
상기 비수리 다가알콜 추출물은 비수리 100중량부 기준 글리세린, 프로판디올, 메틸프로판디올, 1,3-부탄디올로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 다가알콜 500~1000중량부를 혼합하여 추출한다. 그러나 상기 범위를 벗어나서 비수리 100중량부를 기준으로 혼합되는 다가알콜이 500중량부 미만인 경우에는 다가알콜자체의 점도가 높아 추출이 불가하므로 방부력을 기대할 수 없어 바람직하지 않다. 또한 비수리 100중량부를 기준으로 혼합되는 다가알콜이 1000중량부를 초과하는 경우에는 추출 시간이 늘어나게 되며 비수리 다가알콜 추출물에 포함된 유효성분의 함량이 낮아 항균 및 항진균 효과가 낮고 방부력이 약해지므로, 방부력 효과를 보려면 많은 양을 첨가해야 함으로 바람직하지 않다.
상기 추출물은 식물의 추출 처리에 의하여 얻어지는 추출액, 상기 추출액의 희석액이나 농축액, 상기 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 상기 추출액의 조정제물이나 정제물, 또는 이들의 혼합물 등, 추출액 자체 및 추출액을 이용하여 형성 가능한 모든 제형의 추출물을 포함하며, 바람직하게는 추출액 그 자체를 사용한다.
추출방법은 또한, 열수 추출, 냉침 추출, 초음파 추출 및 환류 추출 등이 있으나 특별히 이에 제한되지 않고, 통상의 추출기기, 초음파분쇄추출기 또는 분획기를 이용하여 추출할 수 있다. 또한, 상기 비수리 다가알콜 추출물은 부유하는 고체 입자를 제거하기 위하여 추출물을 여과시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 면, 나일론 등을 이용하여 입자를 걸러 내거나 한외여과, 냉동여과법, 원심분리법 등을 사용할 수 있으며, 식물체 분리 추출에 이용되는 공지의 방법을 단독 또는 적합하게 조합한 방법을 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 천연 방부제 조성물은 식품, 화장품, 동물 사료 및 생활용품(주방세제, 섬유유연제, 물티슈, 탈취제 등) 등 다양한 제품에 방부성분, 즉, 미생물의 작용에 의해 식품, 화장품, 동물 사료 및 생활용품 등의 물질을 보존하기 위한 목적으로 방부하기 위해서 첨가제로 사용한다. 따라서 인체에 해가 없어야 하며, 또 그 첨가로 인해 식품, 화장품, 동물 사료 및 생활용품 등의 물질의 품질을 손상시키지 않아야 한다. 바람직하게는 본 발명의 상기 천연 방부제 조성물은 식품 및 화장품 제품에 방부성분으로 사용한다.
상기 천연 방부제 조성물은 식품, 화장품, 동물 사료 및 생활용품으로 이루어진 군에서 선택되는 제품의 총 중량을 기준으로 0.5~10중량%로 첨가할 수 있다. 그러나, 식품, 화장품, 동물 사료 및 생활용품에 첨가되는 본 발명 천연 방부제 조성물 즉, 비수리 다가알콜 추출물의 함량이 0.5중량% 미만일 경우에는 식품, 화장품, 동물 사료 및 생활용품 내 부패 및 오염의 원인이 되는 미생물을 제어하는 방부력을 기대할 수 없어 바람직하지 않으며, 비수리 다가알콜 추출물의 함량이 10중량%를 초과하는 경우에는 식품 자체의 맛에 영향을 주거나, 화장품 제형에 영향(색상, 향, 성상 등)을 주거나 또는 방부력을 증강시키는 효과 상승 폭이 크지 않아 경제적이지 않으므로 바람직하지 않다.
본 발명의 천연 방부제 조성물이 사용될 수 있는 식품의 구체적인 예로는 각종 식품류, 음료, 껌, 캔디, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있으며 식품의 종류에는 특별한 제한이 없다. 추가로, 본 발명에서 식품에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영,유아식 등), 식육 가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 제과제빵, 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실 음료, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류, 아이스크림류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등), 비타민 복합제, 알코올 음료, 주류 및 그 밖의 건강보조식품류 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 상기 식품, 음료 또는 식품첨가제는 통상의 제조방법으로 제조될 수 있다.
예를 들어 본 발명의 천연 방부제 조성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 천연 방부제 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 식품은 그 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 및 희석제를 더욱 포함할 수 있다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 식품에는 통상적인 식품과 마찬가지로 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물과 같은 식품 보조 첨가제 성분을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상술한 천연 탄수화물의 예는 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드; 말토오스, 수크로오스 등과 같은 디사카라이드; 덱스트린, 시클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드 등과 같은 통상적인 당은 물론이고, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 상술한 것 이외의 향미제 또는 감미제로서 타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진)과 같은 천연 향미제/감미제; 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 향미제/감미제 등을 사용할 수 있다.
이 외에도, 식품은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 알코올 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다.
본 발명의 천연 방부제 조성물이 사용될 수 있는 화장품의 예로는 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 유탁액, 현탁액, 페이스트, 크림, 로션, 겔, 파우더, 스프레이, 마스크팩, 계면활성제-함유 클린징, 오일, 비누, 액체세정료, 입욕제, 파운데이션, 메이크업베이스, 에센스, 화장수, 폼, 팩, 유연수, 선 스크린 크림 또는 선오일로 구성된 군으로부터 선택되는 제형으로 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 천연 방부제 조성물 이외에, 화장품에 일반적으로 이용되는 성분 모두를 포함할 수 있다. 예를 들면, 유화제, 점증제, 유제, 계면활성제, 윤활제, 알코올류, 수용성 고분자제, 겔화제, 안정화제, 비타민, 무기염류, 유화제, 향료 같은 일반적인 보조 성분을 포함할 수 있다. 상기 성분들은 제형 또는 사용목적에 따라 그 첨가량을 화장료 고유의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 선택할 수 있다.
본 발명 천연 방부제 조성물을 포함하는 화장품의 허용 가능한 담체는 제형에 따라 다양하다.
본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예를 들어 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르 등이 이용될 수 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, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타하이드록시드, 벤토나이트, 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 젤인 경우에는, 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화아연 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는, 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록사이드, 칼슘 실케이트, 폴리아미드 파우더 등이 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로하드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진제를 포함할 수 있다.
본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
또 다른 일면에 있어서 본 발명 천연 방부제 조성물은, 방부력 상승 효과를 위해 글리세릴카프릴레이트(glyceryl caprylate, GMCY), 4-하이드록시아세토페논(4-hydroxyacetophenone), 헥산디올(1,2-hexandiol), 에틸헥실글리세린(ethylhexyl glycerin)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 방부제를 추가로 포함하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명 비수리 다가알콜 추출물에 상기 방부제를 추가로 포함하는 경우, 비수리 다가알콜 추출물 100중량부 기준으로 글리세릴카프릴레이트(glyceryl caprylate, GMCY), 4-하이드록시아세토페논(4-hydroxyacetophenone), 헥산디올(1,2-hexandiol), 에틸헥실글리세린(ethylhexyl glycerin)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 방부제를 20~400중량부로 더하여 사용한다. 보다 바람직하게는 비수리 다가알콜 추출물 100중량부 기준으로 글리세릴카프릴레이트는 20~40중량부를 더하여 천연 방부제 조성물로 사용하며, 4-하이드록시아세토페논은 20~80중량부를 더하여 천연 방부제 조성물로 사용하고, 헥산디올은 100~400중량부를 더하여 천연 방부제 조성물로 사용하며, 에틸헥실글리세린은 20~40중량부를 더하여 천연 방부제 조성물로 사용한다.
본 발명은 비수리 다가알콜 추출물을 유효성분으로 포함하는 천연 방부제 조성물에 관한 것으로, 상기 천연 방부제 조성물을 식품 또는 화장품에 처리하는 경우 우수한 방부력을 나타내어, 종래에 사용된 화학방부제 대신 안전성 있는 천연 방부제 조성물로서 유용하게 사용될 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 내용이 철저하고 완전해지고, 당업자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제공하는 것이다.
<실시예 1. 비수리 글리세린 추출물 함유 방부제 조성물의 제조>
건조된 비수리 지상부를 분쇄한 다음, 삼각플라스크에 상기 분쇄된 비수리 30g과 글리세린 210g을 혼합하였다. 상기 혼합물이 담긴 삼각플라스크를 50℃ 오븐에서 7일 동안 하루 2회씩 저어주며 추출한 다음, 이를 여과(110㎜의 여과지)하고 남은 여액(약 51% 수율)을 그대로 방부제 조성물로써 사용하였다.
<실시예 2. 비수리 프로판디올 추출물 함유 방부제 조성물의 제조>
건조된 비수리 지상부를 분쇄한 다음, 삼각플라스크에 상기 분쇄된 비수리 30g과 프로판디올 210g을 혼합하였다. 상기 혼합물이 담긴 삼각플라스크를 50℃ 오븐에서 7일 동안 하루 2회씩 저어주며 추출한 다음, 이를 여과(110㎜의 여과지)하고 남은 여액(약 51% 수율)을 그대로 방부제 조성물로써 사용하였다.
<비교예 1. 비수리 열수 추출물 함유 방부제 조성물의 제조>
상기 실시예 1과 같이 제조하되 글리세린 대신 물 210g을 사용하여 비수리 열수 추출액을 얻었다. 이를 감압 농축하여 열수 추출물을 얻은 후 실시예와 동량이 되도록 글리세린 107g에 더하여 방부제 조성물로써 사용하였다.
<비교예 2. 비수리 메탄올 추출물 함유 방부제 조성물의 제조>
상기 실시예 1과 같이 제조하되 글리세린 대신 100% 메탄올 210g을 사용하여 비수리 메탄올 추출액을 얻었다. 이를 감압 농축하여 메탄올 추출물을 얻은 후 실시예와 동량이 되도록 글리세린 107g에 더하여 방부제 조성물로써 사용하였다.
<비교예 3. 비수리 에탄올 추출물 함유 방부제 조성물의 제조>
상기 실시예 1과 같이 제조하되 글리세린 대신 100% 에탄올 210g을 사용하여 비수리 에탄올 추출액을 얻었다. 이를 감압 농축하여 에탄올 추출물을 얻은 후 실시예와 동량이 되도록 글리세린 107g에 더하여 방부제 조성물로써 사용하였다.
<비교예 4 및 5. 비수리 분획물 함유 방부제 조성물의 제조>
상기 비교예 2의 메탄올 추출물을 농축한 다음 물에 현탁하여, n-헥산, 에틸아세테이트 및 n-부탄올로 분획하여 비교예 4의 비수리 에틸아세테이트 분획물 및 비교예 5의 비수리 n-부탄올 분획물을 얻었다. 상기 각 분획물을 감압 농축한 후 실시예와 동량이 되도록 글리세린 107g에 더하여 방부제 조성물로써 사용하였다.
<실험예 1. 식품 방부력 확인>
본 발명 실시예의 비수리 다가알콜 추출물을 함유하는 식품에 대한 방부력을 확인하고자, 제제예 1-2를 참고하여 비수리 다가알콜 추출물을 함유하는 통상의 음료 제형을 제조하고 이의 방부력을 확인하였다.
방부력 측정 실험에 사용된 균주로는 세균과 진균을 사용하였으며, 상기 세균으로는 대장균(Escherichia coli, ATCC8739), 녹농균(Pseudomonas aeruginosa, ATCC9027), 포도상구균(Staphylococcus aureus, ATCC6538)이 혼합된 현탁액을 사용하였고, 상기 진균으로는 칸디다 알비칸스(Candia albicans, ATCC 10231), 검정곰팡이(Aspergillus Niger, ATCC 16404)가 혼합된 현탁액을 사용하였다.
상기 균주를 배양한 다음, 배양된 균주 집락을 백금이로 묻혀내어 레틴 액체 배지(Letheen broth)에 현탁시킴으로써 세균용 및 진균용 현탁액을 제조하였다.
실시예 및 비교예의 비수리 추출물은 제제예 1-2를 참고하여, 상기 비수리 추출물 1~5중량%를 포함하는 음료 제형 각 50g에 녹농균, 대장균 및 포도상구균이 혼합된 세균 현탁액과 칸디다 알비칸스 및 검정곰팡이가 혼합된 진균 현탁액 각각을 0.1㎖씩 접종하고 혼합하였다. 세균 현탁액의 경우 35℃, 진균 혼탁액의 경우 25℃에서 배양하면서 초기(0일), 3일, 7일, 10일, 14일 및 27일 후의 균수를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
조건 방부력 측정 결과(CFU/g,㎖)
초기 3일후 7일후 10일후 14일후 27일후
실시예 1,
1% 첨가 음료		 세균 <103 2.7×102
(73%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 <103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
실시예 1,
2% 첨가 음료		 세균 4.0×103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 7.0×103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
실시예 1,
2% 첨가 음료,
색소 제외		 세균 <103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 <103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
실시예 1,
3% 첨가 음료		 세균 <103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 <103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
실시예 1,
5% 첨가 음료		 세균 <103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 <103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
실시예 1, 0.5% 및
GMCY, 0.5% 첨가
음료		 세균 2.0×103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 2.0×103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
비교예 1,
2% 첨가 음료		 세균 2.6×105 <104 중단
진균 6.0×105 <104 중단
비교예 2,
2% 첨가 음료		 세균 4.3×105 2.0×105
(53.5%)		 5.0×104
(88.4%)		 1.5×104
(96.5%)		 1.0×104
(97.7%)		 30
(99.9%)
진균 1.1×106 <105 중단
비교예 3,
2% 첨가 음료		 세균 2.5×105 5.0×104
(80%)		 1.5×104
(94%)		 1.5×104
(94%)		 1.0×103
(99.6)		 -
(100%)
진균 3.0×105 3.0×105 2.0×105
(33.3%)		 1.8×105
(40%)		 1.4×105
(53.3%)		 1.0×105
(66.7%)
비교예 4,
2% 첨가 음료		 세균 1.0×105 3.2×104
(68%)		 8.0×103
(92%)		 2.0×102
(99.8%)		 30
(99.9%)		 -
(100%)
진균 4.0×104 3.0×104
(25%)		 2.0×104
(50%)		 1.7×104
(57.5%)		 1.0×104
(75%)		 3.0×103
(92.5%)
비교예 5,
2% 첨가 음료		 세균 1.0×104 3.0×103
(70%)		 1.1×103
(89%)		 1.0×102
(99%)		 40
(99.6%)		 -
(100%)
진균 1.0×104 5.2×103
(48%)		 2.6×103
(74%)		 2.6×103
(74%)		 2.0×103
(80%)		 5.0×102
(95%)
대조군
(안식향산나트륨),
0.03% 첨가 음료		 세균 <103 20
(99.3%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 <103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
상기 표 1을 살펴보면, 비수리 글리세린 추출물을 음료 제품에 1~5중량%로 함유하는 경우 세균 및 진균 모두 7일 이내에 사멸하여 비수리 다가알콜 추출물은 방부 효과가 우수한 조성물을 확인할 수 있었다.
또한, 비수리 글리세린 추출물에 글리세릴카프릴레이트, 프로판디올, 4-하이드록시아세토페논, 헥산디올, 에틸헥실글리세린으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 방부제를 추가로 포함하는 경우, 방부력이 상승되어 추출물의 함량이 낮아도 추가된 방부제 성분에 의해 항세균 및 항진균 효과가 우수함을 확인할 수 있었다.
반면 비교예 1 내지 5의 추출물을 2중량%로 함유한 음료 제품의 방부력 측정 결과, 15일 이내에 세균 및 진균을 모두 100% 사멸시키지 못해 식품을 보존하는 효과가 현저하게 낮았으며, 특히 비교예 1 및 2의 경우 세균 또는 진균 수가 배양 3일 이후부터 증가하여 실험을 중단한 바, 제품 판매시 비교예 1 내지 5의 추출물을 식품 보존제로 사용하는 것은 적합하지 않음을 확인할 수 있었다.
이에, 본 발명 실시예의 비수리 다가알콜 추출물은 방부 효과가 우수하고, 다른 유기용매 추출물과는 다르게 독성이 없어 별도의 농축 과정 없이 추출액을 그대로 사용하는 것이 가능하므로, 종래에 사용된 식용 합성 방부제인 안식향산나트륨(sodium benzoate) 대신 안전성 있는 천연 방부제 조성물로서 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다.
<실험예 2. 화장품 방부력 확인>
상기 실험예 1과 동일하게 진행하되 본 발명 비수리 다가알콜 추출물을 함유하는 음료 대신, 비수리 다가알콜 추출물을 함유하는 스킨 및 로션을 이용하여 화장품에 대한 방부력을 확인하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
조건 방부력 측정 결과(CFU/g,㎖)
초기 3일후 7일후 10일후 14일후 27일후
실시예 1,
1% 첨가 로션		 세균 2.0×104 2.0×102
(99%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 <103 4.0×104 1.0×103
(99.7%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
실시예 1,
2% 첨가 로션		 세균 2.0×104 1.0×102
(99.5%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 4.0×105 80
(99.9%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
실시예 1,
3% 첨가 로션		 세균 1.5×105 1.0×103
(99.3%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 2.3×105 1.0×104
(95.6%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
실시예 1,
5% 첨가 로션		 세균 2.2×105 2.0×103
(99.1%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 3.5×105 3.0×104
(91.4%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
실시예 1,
2% 첨가 스킨		 세균 1.1×105 <103
(99%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 8.0×104 <103
(98.7%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
실시예 1,
2% 첨가 크림		 세균 2.1×104 <103
(95.2%)		 10
(99.9%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 1.3×105 6.0×104
(53.8%)		 1.0×102
(99.9%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
실시예 1, 0.5% 및
GMCY, 0.5% 첨가
로션		 세균 <103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 <103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
실시예 2,
2% 첨가 로션		 세균 3.0×104 <103
(99.6%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 3.5×105 <103
(80%)		 90
(99.9%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
비교예 1,
2% 첨가 로션		 세균 3.5×105 3.5×105 2.8×105
(20.0%)		 1.7×105
(51.4%)		 1.1×105
(68.6%)		 5.0×104
(85.7%)
진균 5.0×105 4.3×105
(14.0%)		 4.3×105
(14.0%)		 3.5×105
(30.0%)		 2.8×105
(44.0%)		 2.0×105
(60.0%)
비교예 2,
2% 첨가 로션		 세균 1.1×105 5.0×104
(54.5%)		 2.0×104
(81.8%)		 5.0×103
(95.5%)		 1.0×103
(99.1%)		 10
(99.9%)
진균 2.8×105 2.2×105
(21.4%)		 1.5×105
(46.4%)		 1.3×105
(53.6%)		 1.0×105
(64.3%)		 8.0×104
(71.4%)
비교예 3,
2% 첨가 로션		 세균 5.0×104 3.0×104
(40%)		 6.0×103
(88%)		 2.5×103
(95%)		 9.0×102
(98.2%)		 30
(99.9%)
진균 1.0×105 6.7×104
(33%)		 5.5×104
(45%)		 4.3×104
(57%)		 2.8×104
(72%)		 2.0×104
(80%)
비교예 4,
2% 첨가 로션		 세균 2.0×104 5.5×103
(72.5%)		 2.0×103
(90%)		 1.0×102
(99.5%)		 50
(99.8%)		 -
(100%)
진균 2.0×104 2.0×104 1.2×104
(40%)		 1.0×103
(95%)		 1.0×103
(95%)		 3.0×102
(98.5%)
비교예 5,
2% 첨가 로션		 세균 3.0×105 7.0×104
(76.6%)		 <103
(80%)		 1.6×103
(99.4%)		 90
(99.9%)		 -
(100%)
진균 4.2×105 1.3×105
(69%)		 2.0×105
(52.4%)		 1.7×104
(96%)		 8.0×103
(98.1%)		 4.0×103
(99.0%)
대조군,
(바이오스펙트럼-
Naturotics Plus)
2% 첨가 로션		 세균 1.0×103 <103 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
진균 1.0×104 <103
(90%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)		 -
(100%)
상기 표 2를 살펴보면, 본 발명 실시예 1 및 2의 비수리 다가알콜 추출물을 로션, 스킨, 크림의 다양한 화장료 제형에 더하는 경우, 세균 및 진균 모두 10일 이내에 100% 사멸하여 항세균 및 항진균 효과가 우수하였다.
반면, 비교예 1 내지 5는 세균 및 진균 모두 10일 이내는 물론 4주 실험기간인 27일 이후에도 100% 사멸하지 않아, 화장료 제형의 보존제로는 적합하지 않음을 확인할 수 있었다.
이에, 본 발명 비수리 다가알콜 추출물은 종래에 시판되는 천연 방부제와 동등한 항균 효과를 나타내어 방부 효과가 우수하므로, 제품 사용 중에 발생하는 재감염에도 불구하고 안전하게 화장료 조성물을 보존 및 유지할 수 있는 천연 방부제 조성물로써 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다.
<실험예 3. 세포독성 확인>
B16F10(mouse melanoma cell) 세포를 96웰 플레이트에 분주하고 10% FBS를 함유한 High glucose DMEM 배지를 더하여 배양하였다. 이후 PBS로 플레이트를 세척한 다음, Low glucose DMEM으로 희석한 실시예 1 또는 2를 처리하여 24시간 배양하였다. 대조군으로는 용매 자체의 영향을 비교하고자 무처리 배지(culture medium), 글리세린, 프로판디올을 사용하였다.
배양이 끝난 후, MTT 용액을 더하여 3시간 동안 추가 배양한 다음, 상등액을 제거하고 DMSO를 처리하였다. 이를 ELISA reader로 540㎚에서 흡광도를 측정함으로써 세포생존율을 확인하였고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
조건 처리 농도에 따른 세포 생존율(%)
0.25% 처리 0.5% 처리 1% 처리 2% 처리 4% 처리 8% 처리 10% 처리
실시예 1 125 129.4 148.4 138 93 76.7 78.6
실시예 2 94.2 107.6 129.4 122.8 165.6 25.2 28.7
무처리 배지 88.3 89.9 124.5 109.5 93 81.2 79.9
글리세린 93.6 86.4 62.7 62.3 48.8 40.6 40.1
프로판디올 84.2 82.4 86.6 73.5 49.3 25.2 28.7
상기 표 3을 살펴보면, 실시예 1 및 2는 용매인 글리세린 및 프로판디올과는 다르게 시료를 처리하지 않은 배지와 동등한 정도의 세포 생존율을 나타내었다. 따라서, 비수리 다가알콜 추출물은 추출 용매보다도 세포 독성이 낮은 것임을 확인할 수 있었다.
<제제예 1. 식품 제조>
제제예 1-1. 밀가루 식품의 제조
본 발명 실시예 1의 비수리 글리세린 추출물 2중량%를 밀가루에 첨가하고, 이 혼합물을 이용하여 빵, 케이크, 쿠키, 크래커 및 면류를 제조하였다.
제제예 1-2. 음료의 제조
본 발명 실시예 1의 비수리 글리세린 추출물을 이용하여, 하기 표 4에 기재된 조성에 따라 통상의 방법으로 음료를 제조하였다.
원료명 %(w/w)
정제수 85.488
설탕 11.000
석류농축액 0.500
석류향 0.400
구연산 0.600
수크랄로스 0.010
식용색소적색40호 0.002
실시예 1 2.000
<제제예 2. 화장품 제조>
제제예 2-1. 유연 화장수의 제조
본 발명 실시예 1의 비수리 글리세린 추출물을 이용하여, 하기 표 5에 기재된 조성에 따라 통상의 방법으로 유연 화장수를 제조하였다.
원료명 %(w/w)
정제수 85.090
디프로필렌글라이콜 6.000
변성알코올 3.000
글리세린 2.500
베타인 0.500
피이지-60하이드로제네이티드캐스터오일 0.350
페닐트리메치콘 0.180
아크릴레이트/C10-30알킬아크릴레이트크로스폴리머 0.130
비스-피이지-18메칠에텔디메칠실란 0.100
트로메타민 0.090
디소듐이디티에이 0.030
향료 0.030
실시예 1 2.000
제제예 2-2. 로션의 제조
본 발명 실시예 1의 비수리 글리세린 추출물을 이용하여, 하기 표 6에 기재된 조성에 따라 통상의 방법으로 로션을 제조하였다.
원료명 %(w/w)
정제수 68.890
디프로필렌글라이콜 8.000
하이드로제네이티드폴리데센 8.000
카프릴릭/카프릭트리글리세라이드 3.000
올리브오일 2.000
부틸렌글라이콜 1.000
글리세린 1.000
세테아릴알코올 0.800
디메치콘 0.800
하이드로제네이티드레시틴 0.800
아라키딜알코올 0.500
쉐어버터 0.500
글리세릴스테아레이트 0.500
피이지-100스테아레이트 0.500
스테아릭애씨드 0.500
베헤닐알코올 0.300
향료 0.250
아라키딜글루코사이드 0.200
카보머 0.170
토코페릴아세테이트 0.100
트로메타민 0.100
잔탄검 0.060
디소듐이디티에이 0.030
실시예 1 2.000
제제예 2-3. 크림의 제조
본 발명 실시예 1의 비수리 글리세린 추출물을 이용하여, 하기 표 7에 기재된 조성에 따라 통상의 방법으로 크림을 제조하였다.
원료명 %(w/w)
정제수 59.000
글리세린 6.000
디프로필렌글라이콜 5.000
카프릴릭/카프릭트리글리세라이드 4.000
쉐어버터 3.000
세틸알코올 2.300
사이클로펜타실록산 2.250
글리세릴스테아레이트 2.000
옥틸도데칸올 2.000
디펜타에리스리틸헥사하이드록시스테아레이트/헥사스테아레이트/헥사로지네이트 1.500
C14-22알코올 1.200
하이드로제네이티드폴리이소부텐 1.000
페닐트리메치콘 1.000
슈크로오스폴리스테아레이트 1.000
세테아릴올리베이트 0.900
세테아릴알코올 0.800
사이클로헥사실록산 0.800
실리카 0.600
소르비탄올리베이트 0.600
베타인 0.500
비스-피이지-18메칠에텔디메칠실란 0.500
피이지-100스테아레이트 0.500
디메치콘올 0.450
C12-20알킬글루코사이드 0.300
디메치콘 0.300
향료 0.250
암모늄아크릴로일디메칠타우레이트/브이피코폴리머 0.220
디소듐이디티에이 0.030
실시예 1 2.000

Claims (7)

  1. 비수리(Lespedeza cuneata G. Don)를 글리세린, 프로판디올, 메틸프로판디올, 1,3-부탄디올로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 다가알콜로 추출한 비수리 다가알콜 추출물을 유효성분으로 포함하는 천연 방부제 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비수리 다가알콜 추출물은 비수리 100중량부 기준 다가알콜 500~1000중량부를 혼합하여 추출한 것을 특징으로 하는 천연 방부제 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 추출물은 비수리를 다가알콜로 추출하여 얻어진 추출액, 추출액의 희석액, 추출액의 농축액, 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 추출액의 조정제물, 추출액의 정제물 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 천연 방부제 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 천연 방부제 조성물은 식품, 화장품, 동물 사료 및 생활용품으로 이루어진 군에서 선택되는 제품에 방부성분으로 사용되는 것을 특징으로 하는 천연 방부제 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 천연 방부제 조성물은 식품, 화장품, 동물 사료 및 생활용품으로 이루어진 군에서 선택되는 제품의 총 중량을 기준으로 0.5~10중량%로 첨가되는 것을 특징으로 하는 천연 방부제 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 천연 방부제 조성물은 글리세릴카프릴레이트(glyceryl caprylate, GMCY), 4-하이드록시아세토페논 (4-hydroxyacetophenone), 헥산디올(1,2-hexandiol), 에틸헥실글리세린(ethylhexyl glycerin)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 방부제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 천연 방부제 조성물.
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