KR102133479B1 - 국내 자생 천연 추출물을 함유하는 화장료 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 국내 자생 천연 추출물을 함유하는 화장료 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명은 새(Arundinella hirta), 조개풀(Arthraxon hispidus) 및 자운영(Astragalus sinicus)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 천연 추출물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물 및 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 콜라겐을 합성하고 엘라스틴 분해효소를 억제하여 피부 주름 개선, 피부 탄력 증진, 피부 보습 등에 도움을 주어 다양한 피부 노화 현상에 대해 효과적으로 피부를 보호하고 개선시킬 수 있다. 또한, 국내 자생의 천연물을 이용함으로써 독성이나 부작용으로부터 안전하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 콜라겐을 합성하고 엘라스틴 분해효소를 억제하여 피부 주름 개선, 피부 탄력 증진, 피부 보습 등에 도움을 주어 다양한 피부 노화 현상에 대해 효과적으로 피부를 보호하고 개선시킬 수 있다. 또한, 국내 자생의 천연물을 이용함으로써 독성이나 부작용으로부터 안전하게 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 국내 자생 천연 추출물을 함유하는 화장료 조성물에 관한 것이다.
최근 의학의 발달과 생활환경의 개선에 의해 인간의 수명이 크게 연장됨에 따라 노화에 대한 관심이 높아져 많은 노화 관련 연구가 이루어지고 있다. 그 중에서도 경제적, 사회적 여유가 생기게 되면서- 외모에 대한 관심이 많아져 젊고 깨끗한 피부를 갖고 싶어 함에 따라 피부의 노화 현상을 지연 또는 방지할 수 있는 소재 개발에 많은 관심이 집중되고 있다.
노화로 인해 피부의 구성 성분인 표피, 진피 및 피하조직의 두께가 얇아지고 피부에 탄력을 주는 세포외 기질(Extracellular matrix, ECM) 성분이 변화하게 되는데, 그중 세포외 기질(ECM)의 70~80%를 차지하는 콜라겐은 나이가 들면서 그 생성이 급격하게 저하되어 피부가 탄력을 잃고 주름이 과도하게 형성되면서 노인성 피부로 변화되어 간다.
나이가 들면서 피부 결합조직 내의 콜라겐 함량이 줄어드는 것은 콜라겐 합성의 저하와 분해의 촉진에 의한 것이다. 따라서 콜라겐 생합성의 저하와 콜라겐 분해 촉진은 피부 주름 형성의 가장 큰 원인이라 할 수 있다. 콜라겐 생합성 과정은 전사 수준(Transcription level)과 해독 후 수준(Post-translation level)에 관여하는 많은 인자(Factor)들에 의해 조절을 받아 변화를 일으키며, 콜라겐 분해는 자외선 등에 의해 콜라겐을 분해하는 콜라겐네이즈(Collagenase)와 같은 기질금속단백질 분해 효소들(Matrix metalloproteases, MMP)의 발현의 촉진으로 콜라겐 분해가 촉진되어 콜라겐 함량이 줄어든다. 아울러 외부 환경에 의해 콜라겐의 변형이 가속화되면서 피부는 주름이 많아지고 깊어지게 된다.
이러한 피부 노화에 대한 문제점을 해결하기 위한 다양한 화장료 조성물이 연구되고 있고 콜라겐 합성 촉진 물질에 대한 관심이 높아졌으나, 종래에 알려진 콜라겐 합성 촉진 물질은 피부 적용시 자극과 발적 등의 안전성의 문제로 사용량의 제한이 있거나 효과가 미미하여 실질적으로 피부 주름 개선 효과를 기대할 수 없었다. 따라서, 기존의 콜라겐 합성 촉진 물질보다 생체에 안전하고 효과가 높은 천연물을 이용한 새로운 물질의 개발이 절실히 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 국내 자생 천연 추출물을 함유하는 화장료 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 국내 자생 천연 추출물을 함유하는 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 새(Arundinella hirta), 조개풀(Arthraxon hispidus) 및 자운영(Astragalus sinicus)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 천연 추출물을 유효성분으로 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 건강기능식품 조성물은 새(Arundinella hirta), 조개풀(Arthraxon hispidus) 및 자운영(Astragalus sinicus)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 천연 추출물을 유효성분으로 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 콜라겐을 합성하고 엘라스틴 분해효소를 억제하여 피부 주름 개선, 피부 탄력 증진, 피부 보습 등에 도움을 주어 다양한 피부 노화 현상에 대해 효과적으로 피부를 보호하고 개선시킬 수 있다. 상기 화장료 조성물은 국내 자생의 천연물을 이용함으로써 독성이나 부작용으로부터 안전하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 건강기능식품 조성물을 쉽고 간편하게 섭취함으로써 피부 개선에 도움을 줄 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실험예 1에 따른 3차 스크리닝 결과이다.
도 3은 본 발명의 실험예 1에 따라 4차 스크리닝으로 도출된 새(Arundinella hirta) 추출물의 농도에 따른 콜라겐 합성 정도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실험예 1에 따라 4차 스크리닝으로 도출된 조개풀(Arthraxon hispidus) 추출물의 농도에 따른 콜라겐 합성 정도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실험예 1에 따라 4차 스크리닝으로 도출된 자운영(Astragalus sinicus) 추출물의 농도에 따른 콜라겐 합성 정도를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실험예 2에 따른 엘라스틴 분해효소 저해율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실험예 1에 따라 4차 스크리닝으로 도출된 새(Arundinella hirta) 추출물의 농도에 따른 콜라겐 합성 정도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실험예 1에 따라 4차 스크리닝으로 도출된 조개풀(Arthraxon hispidus) 추출물의 농도에 따른 콜라겐 합성 정도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실험예 1에 따라 4차 스크리닝으로 도출된 자운영(Astragalus sinicus) 추출물의 농도에 따른 콜라겐 합성 정도를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실험예 2에 따른 엘라스틴 분해효소 저해율을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 국내 자생 식물 중에서 피부 개선에 효과적인 물질을 탐색하던 중, 피부 세포의 콜라겐 합성을 유도하고 높은 콜라겐 합성 효과를 가지는 천연물을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명에서 "추출물"은 추출 방법, 추출 용매, 추출된 성분 또는 추출물의 형태를 불문하고, 천연물의 성분을 뽑아냄으로써 얻어진 물질을 모두 포함하는 것이며, 또한 천연물의 성분을 뽑아내어 얻어진 물질을 추출 후 다른 방법으로 가공 또는 처리하여 얻어질 수 있는 물질을 모두 포함하는 광범위한 개념이다.
본 발명에서 "화장료"은 피부 노화 등의 예방 또는 개선의 효과를 가지는 기능성 화장료를 포함할 수 있고, 상기 기능성 화장료는 화장품법에 정의된 바에 따라 특정 효능과 효과가 강조된 화장료로 피부의 주름 개선에 도움을 주거나 피부의 기능 약화로 인한 건조함을 방지하는 것 등을 포함할 수 있다.
본 발명에서 "건강기능식품"은 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미한다. 여기서 '기능성'이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다.
본 발명은 국내 자생 천연 추출물을 함유하는 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 새(Arundinella hirta), 조개풀(Arthraxon hispidus) 및 자운영(Astragalus sinicus)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 천연 추출물을 유효성분으로 함유할 수 있다.
본 발명에서, "새(Arundinella hirta)"는 한국·일본·중국·만주 등지에 분포하는 여러해살이풀로, 안고초·야고새·참털새·애기새라고도 한다. 우리나라 산지나 산지 주변에서 흔하게 관찰되는 벼과의 여러해살이풀로, 볕이 잘 드는 건조한 땅에서 흔히 볼 수 있다.
새의 높이는 30~120cm이고 땅속줄기가 길게 옆으로 뻗으며 번식하며, 줄기는 여러 개가 뭉쳐나는데 곧게 서있다. 새의 잎은 어긋나며 길이는 15~40cm, 너비는 5~15mm의 선형이고 양면에 퍼진 털이 있다. 새의 잎혀는 길이 0.5mm로 극히 짧으며 긴 털이 있고, 잎집은 마디 사이보다 길며 간혹 털이 있다. 새의 꽃은 8~9월에 피고, 그 길이는 8~30cm 정도이며 원추꽃차례로 달린다. 작은이삭은 길이 3~5mm로 흔히 2개씩 달리고, 녹색, 자주색 또는 자갈색을 띠며 1개의 양성화와 1개의 수꽃이 들어 있다. 수술은 3개이고 암술머리가 2개이며, 새의 열매는 영과로 원기둥 상의 넓은 타원형인 특징을 가지고 있다.
본 발명에서, "조개풀(Arthraxon hispidus)"은 외떡잎식물 벼목 화본과의 한해살이풀로, 한국, 중국, 일본, 러시아, 중앙아시아, 동남아시아 등지에 분포하며, 전 세계에 15종이 분포되어 있고 국내에는 1종이 자생하고 있다. 우리나라의 도랑이나 길가에서 흔히 자라는 높이 20~50cm의 잡초로, 꽃줄기는 밑 부분이 지면을 기고 줄기 마디에서 뿌리가 나서 퍼지며 윗부분은 비스듬히 올라간다. 조개풀의 잎은 달걀꼴이며 잎밑은 줄기를 싸고 가장자리에 센털이 있다. 조개풀은 9~10월 줄기 끝에 3~20개로 된 꽃이삭이 손바닥 모양으로 달린다. 작은이삭은 쌍으로 되어 꽃이삭 마디에 달리나, 자루가 있는 작은이삭은 퇴화하여 짧은 자루만으로 된다. 겉겨의 등면은 둥글고 센털이 나는 특징이 있다. 이러한 조개풀의 잎과 줄기는 노랑 물감용으로 많이 쓰인다.
본 발명에서, "자운영(Astragalus sinicus)"은 콩과 황기속의 여러해살이풀로 연화초·홍화채·쇄미제·야화생이라고도 하며 중국이 원산지이고 한국 각지에서 널리 재배되고 있다. 예전 남부 지방에서 질소비료 등 화학비료가 귀하던 시절에 논에 모내기하기 전까지 길러서 갈아엎어 비료 대신 거름으로 이용했었고 이렇게 재배하던 것이 현재까지 자생하고 있다. 자운영은 뿌리에 뿌리혹이 잘 발달되어 질소동화작용이 활발하므로 거름으로 많이 사용되었다.
자운영의 줄기는 뿌리에서 나와 땅 위를 기어가면서 뻗어나간다. 잎은 깃꼴 겹잎으로 어긋나며, 밑 부분에는 막질이며 끝이 뾰족한 1쌍의 턱잎이 있다. 작은잎은 얇고 부드러우며 끝이 조금 오목한 타원형이다. 자운영의 꽃은 4∼5월에 붉은 빛을 띤 자주색으로 길이 10∼20cm의 꽃줄기 끝에 7∼10개가 산형으로 달리며 꽃받침은 5개의 톱니가 있고 수술은 10개 중 9개가 서로 달라붙어있다. 이때 각각의 꽃은 길이 1cm 정도이며, 꽃차례 전체는 지름이 3cm 정도이다. 열매는 끝이 부리 모양으로 뾰족한 원통 모양의 삭과로, 몇 개씩 방사상으로 모여 달리며, 익으면 검게 되는데 속에는 둥근 엷은 황색 씨가 2∼5개 들어 있다.
본 발명에 따른 화장료 조성물에 있어서, 상기 천연 추출물은 새(Arundinella hirta), 조개풀(Arthraxon hispidus) 및 자운영(Astragalus sinicus)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 전초를 이용한 추출물을 포함할 수 있다. 상기 천연 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 및 이들의 혼합 용매로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 이용하여 추출될 수 있고, 상기 혼합 용매는 50 내지 99 중량%의 에탄올 수용액일 수 있다.
본 발명에 따른 화장료 조성물에 있어서, 상기 천연 추출물은 10 내지 20분, 바람직하게는 15분 동안 음파처리(sonication)를 한 후, 1시간 내지 3시간, 바람직하게는 2시간 동안 정치하였다가 다시 음파처리를 하는 과정을 하루 5회 내지 15회, 바람직하게는 10회 정도 반복하여 제조될 수 있다. 상기 천연 추출물은 상기 방법에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 다양한 추출 방법으로 제조될 수 있다.
또한, 상기 화장료 조성물은 새(Arundinella hirta), 조개풀(Arthraxon hispidus) 및 자운영(Astragalus sinicus)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 천연 추출물을 유기 용매로 분획한 분획물을 더 포함할 수 있고, 이외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 다양한 방법으로 분획하여 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 화장료 조성물에 있어서, 상기 천연 추출물은 전체 화장료 100 중량부에 대하여 0.01 내지 20 중량부 함유될 수 있다. 상기 천연 추출물이 0.01 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 본 발명에서 확인한 콜라겐 합성 등의 효과가 미미하고, 20 중량부를 초과하는 경우에는 재료 투입량 대비 효율성이 떨어져 경제적이지 못하다.
본 발명에 따른 화장료 조성물에 있어서, 상기 천연 추출물은 피부 세포의 콜라겐 합성을 유도하여 향상된 콜라겐 합성 효과를 가질 수 있고, 엘라스틴 분해효소를 억제하는 효과를 가질 수 있다.
본 발명에서, "콜라겐(collagen)"은 대부분의 동물, 특히 포유동물에서 많이 발견되는 천연 단백질(naturally occurring proteins)군으로, 피부와 연골 등 체내의 모든 결합조직의 대부분을 차지한다. 콜라겐은 세포와 세포 사이에 접착제의 역할을 하고, 주름 개선, 피부 탄력 유지 등 노화 방지 효과를 가진다.
본 발명에서, "엘라스틴(elastin)"은 단백질의 일종으로 콜라겐과 더불어 결합조직의 주요 성분이다. 엘라스틴은 고무 탄력성과 같은 신축성이 있는 단백질로, 조직의 유연성, 신축성 등에 관여하고, 피부의 탄력, 주름 방지에 중요한 역할을 한다.
인간의 체내에서는 항상 콜라겐의 분해와 합성이 반복되는데 나이가 들어감에 따라 균형이 붕괴되어 합성보다는 분해가 더욱 많아지게 된다. 콜라겐 유전자의 활성이 감소됨으로써 콜라겐 합성이 저하되어 피부가 얇아지고 탄력성이 감소하며 처지는 피부 노화현상이 일어난다. 일반적인 노화에 의해서 80세에는 20세에 비해 65%정도의 콜라겐이 감소하며, 자외선, 열 등에 노출이 되어도 콜라겐 합성능력이 떨어지고 콜라겐 양이 급속히 감소하게 된다. 콜라겐 양이 줄어들게 되면, 근육의 형태를 유지하지 못하고 피부 노화, 피부 탄력 약화 및 주름이 생기게 된다. 또한, 엘라스틴 함량이 감소하면 동시에 슈도엘라스틴(pseudoelastin)이라고 하는 엘라스틴과 콜라겐에서 생성된다고 하는 무정형물질이 축적되어 피부의 탄력이 없어지고, 주름이 발생하게 된다.
본 발명에 따른 화장료 조성물에 있어서, 상기 천연 추출물은 효과적으로 콜라겐을 합성할 수 있고 엘라스틴 분해효소를 억제할 수 있다. 콜라겐과 엘라스틴은 피부의 기계적 견고성, 조직의 결합력 및 탄력성 등에 관여하므로, 상기 화장료 조성물에 의해 피부 주름 예방 또는 개선, 피부 탄력 개선, 피부 재생, 상처 치유, 손상된 피부 조직의 수복 및 재생; 및 피부 노화 방지 등의 효과를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 화장료 조성물은 피부 주름 개선용일 수 있고, 피부 탄력 증진용일 수 있으며, 피부 보습용일 수 있다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 식품 의약품 안전청에 등록된 화장품 원료 리스트 및 ICID(국제화장품 원료집)에 등재되어 있는 성분 중에서 1종 이상을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 화장료 조성물은 유기 용매, 용해제, 농축제, 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 방향제, 계면활성제, 유화제, 충전제, 금속이온 봉쇄제, 방부제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 염료 및 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 또는 화장품에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 화장품 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제를 하나 이상 더 포함할 수 있다.
상기 비타민은 수용성 또는 유용성 비타민을 포함할 수 있고, 상기 수용성 비타민은 수용성 비타민으로서 화장품에 배합 가능한 것으로, 바람직하게는 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B6, 피리독신, 염산피리독신, 비타민 B12, 판토텐산, 니코틴산, 니코틴산아미드, 엽산, 비타민C, 비타민 H 등을 들 수 있으며, 보다 바람직하게는 콜라겐 합성이 도움을 주는 비타민 C를 포함할 수 있다. 또한, 그들의 염 (티아민염산염, 아스코르빈산나트륨염 등)이나 유도체(아스코르빈산-2-인산나트륨염, 아스코르빈산-2-인산마그네슘염 등)도 포함될 수 있고, 상기 수용성 비타민은 미생물 변환법, 미생물의 배양물로부터의 정제법, 효소법 또는 화학 합성법 등의 통상의 방법에 의해 수득될 수 있다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수있다. 예를 들어, 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 겔, 크림, 로션, 밀크로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션, 팩, 마사지 크림 및 스프레이 등으로 제형화 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 더욱 상세하게는, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 선로션, 선크림, 메이크업 프라이머, 메이크업 베이스, 비비크림, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징 워터, 팩, 스틱상 제품, 밤(Balm) 타입 제품, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 단독 또는 중복으로 도포하여 사용하거나, 본 발명 이외의 다른 화장료 조성물과 중복 도포하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 화장료 조성물은 통상적인 사용방법에 따라 사용될 수 있으며, 사용자의 피부 상태 또는 취향에 따라 그 사용횟수를 달리할 수 있다.
또한, 본 발명은 천연 추출물을 함유하는 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 건강기능식품 조성물은 새(Arundinella hirta), 조개풀(Arthraxon hispidus) 및 자운영(Astragalus sinicus)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 천연 추출물을 유효성분으로 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 건강기능식품 조성물에서, 상기 건강기능식품은 분말, 과립, 정제, 캡슐, 시럽 또는 음료 등으로 제조될 수 있고, 본 발명에 따른 천연 추출물 이외에 다른 식품 또는 식품 첨가물과 함께 제조될 수 있다. 즉, 상기 건강기능식품은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하고, 건강기능식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 또한, 상기 건강기능식품 제조시에는 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있으며 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 건강기능식품 조성물에서, 상기 건강기능식품은 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나, 피부 주름 개선, 피부 탄력 증진 또는 피부 보습 효과를 증진시키기 위한 보조제로 섭취될 수 있다.
본 발명에 따른 건강기능식품 조성물에서, 상기 천연 추출물 유효성분의 혼합양은 그의 사용 목적, 예를 들어, 예방, 건강 또는 치료적 처치에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 건강기능식품 조성물에서, 상기 건강기능식품이 취할 수 있는 형태에는 제한이 없으며, 통상적인 의미의 식품을 모두 포함할 수 있고, 기능성 식품 등 당업계에 알려진 용어와 혼용 가능하다. 아울러 본 발명에 따른 천연 추출물을 유효성분으로 포함하는 건강기능식품은 당업자의 선택에 따라 식품에 함유될 수 있는 적절한 기타 보조성분과 공지의 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다. 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 본 발명에 따른 천연 추출물을 주성분으로 하여 제조한 즙, 차, 젤리 및 주스 등에 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 동물을 위한 사료로 이용되는 식품도 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<준비예 1> 시료 제조
국내에서 자생하는 새(Arundinella hirta), 조개풀(Arthraxon hispidus) 및 자운영(Astragalus sinicus)을 수집하여 전초를 건조시킨 후, 99.9% 에틸알코올(ethyl alcohol)에 넣어 45℃에서 3일 동안 추출하였다. 추출시, 15분의 음파처리(sonication) 후 2시간 정치하는 과정을 10회/1일 거쳤다. 이후, 무형광 솜 필터를 이용하여 여과를 하고, 45℃에서 회전증발기(rotary evaporator; N-1000SWD; EYELA)를 활용하여 농축을 하였으며, 모듈 스핀 40(modul spin 40; Biotron co.)을 활용하여 24시간 동안 건조하였다. 건조 과정 이후, 추출물은 20mg/tube 형태로 용매를 제거한 뒤 -4℃ 저온실에 보관되었다. 상기 20mg/tube의 시료는 세포 실험에 사용하기 위하여 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide; DMSO)로 녹여 50mg/ml의 농도로 만들었고 이를 세포배양배지로 희석하여 사용하였다.
<실험예 1> 스크리닝을 통한 콜라겐 합성 천연 추출물 선별
총 4차의 스크리닝이 수행되었고, 그 중 1, 2차 스크리닝은 지식-기반 분류(sorting) 방법으로 진행되었고, 3, 4차 스크리닝은 표준시험절차(Standard Operating Procedure; SOP)에 따라 진행되었다.
먼저, 1차 스크리닝에서는 한국식물추출물은행의 자생식물 추출물 라이브러리의 총 4,478종으로부터 대표 속에서의 1종만을 선택하여 476종을 선별하고, 2차 스크리닝에서는 윕스온(WIPSON), 구글(Google), 펍메드(Pubmed)를 통하여, 피부 주름개선, 콜라겐 합성 등의 효과가 기공지된 종 혹은 속을 선별하여 걸러내고, 특허성 확보가 용이한 120종을 선택하였다.
3차 스크리닝은 콜라겐 합성 실험방법(SOP for collagen assay)을 활용하여, 1, 2차 스크리닝으로부터 선별된 120종을 10㎍/ml로 처리하고, TGF-β1을 양성 대조군(positive control)으로 사용하였다. TGF-β1은 사이토카인의 형질 전환 성장 인자(Transforming growth factor) 베타 수퍼 패밀리의 폴리펩티드 구성원으로, 세포 성장, 세포 증식, 세포 분화 및 세포 사멸의 조절을 포함하여 많은 세포 기능을 수행하는 단백질이다.
3차 스크리닝에 사용된 콜라겐 합성 실험은 먼저, 사람의 정상섬유아세포(Human dermal fibroblast; HDF, ATCC에서구매)를 10% 소태아혈청(Fetal Bovine Serum; FBS)이 들어간 최소필수영양배지(Minimal Essential Medium; 이하, MEM 배지,welgene)의 48-웰 플레이트(well plate)에 5Ⅹ104/well(300μl)로 파종(seeding) 하였다.
다음날, 무혈청(serum-free) MEM 배지로 교체하고, 양성 대조군인 TGF-β1 (human TGF-β1, peprotech)과 추출물을 세포에 처리하였다.
배양 2일 후, 상층액은 콜라겐 엘라이사(collagen ELISA, PIP EIA kit, Takara, cat.no. MK101)를 이용하여 방출된 콜라겐량을 조사하고, 세포는 콜라겐 염색(collagen stain, Sirius Red/Fast Green CollagenStaining kit, Chondrex, cat.no. 9046)방법을 이용하여 세포 내 콜라겐 함량을 조사하였다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실험예 1에 따른 3차 스크리닝 결과이고, 하기 표 1 및 표 2는 본 발명의 실험예 1에 따른 양성 대조군 TGF-β1의 콜라겐 합성 실험의 결과이다.
| TGF-b1 (ng/ml) | Collagen (ng/ml) |
| 0 | 223.4 |
| 5 | 355.5 |
| 10 | 411.9 |
| 20 | 446.9 |
| 40 | 463.4 |
상기 표 1은 양성 대조군 TGF-β1 처리시 세포에서 합성되어 세포 외로 방출된 콜라겐 함량에 대한 ELISA 실험의 결과이다.
| TGF-b1 (ng/ml) | Collagen (㎍/well) | Non-collagen protein (㎍/well) |
| 0 | 3.28 | 95.34 |
| 5 | 4.09 | 126.72 |
| 10 | 4.18 | 127.94 |
| 20 | 4.18 | 128.92 |
| 40 | 4.07 | 126.47 |
상기 표 2는 양성 대조군 TGF-β1 처리시 세포 내에 있는 콜라겐 함량에 대한 콜라겐 염색 실험의 결과이다.
상기 도 1 및 도 2를 참조하면, 도 1은 각 추출물들의 콜라겐 함량으로, 세포 내 콜라겐 함량(in cell, ㎍/well) 및 세포 외로 방출된 콜라겐 함량(realease of cell, ng/ml)을 나타내고, 도 2는 TGF-β1 및 상기 추출물을 첨가하지 않은 음성 대조군(control) 대비 증가된 콜라겐 함량을 % 수치로 나타낸 것으로, 세포 내 콜라겐 함량(in cell) 및 세포 외로 방출된 콜라겐 함량(realease of cell)의 증가 수치가 표시되어 있다.
예를 들어, 51번 조개풀(Arthraxon hispidus) 추출물을 세포에 처리한 경우, 세포 내 콜라겐 함량은 3.22㎍/well로 음성 대조군 대비 16% 증가하였고, 세포 외로 방출된 콜라겐 함량은 1417ng/ml로 음성 대조군 대비 72% 증가하였다.
이러한 결과를 바탕으로, 도 1 및 도 2에 표시된 10종을 선별하였다.
4차 스크리닝은 3차 스크리닝에서 도출된 10종에 대해 ELISA 콜라겐 분석(ELISA collagen assay) 방법을 활용하여, 농도 유의적으로 콜라겐 합성을 증가시키는 천연물을 도출하였다. ELISA의 표준 콜라겐(standard collagen) 농도 그래프를 활용하여, 엑셀(excel) 프로그램에서 콜라겐 농도로 환산하고, 콜라겐 농도로 환산된 개별 값의 평균값 및 SD값을 엑셀 프로그램에서 계산하였다. 콜라겐 농도로 환산된 개별 값의 평균값을 활용하여 엑셀 프로그램의 T-Test로 통계 처리하여, *, p < 0.05; **, p < 0.01; ***, p < 0.001로 처리하여 나타냈다.
이를 통해 3종의 천연물, 31번 새(Arundinella hirta), 51번 조개풀(Arthraxon hispidus) 및 60번 자운영(Astragalus sinicus) 추출물을 최종적으로 선별하였다.
도 3은 본 발명의 실험예 1에 따라 4차 스크리닝으로 도출된 새(Arundinella hirta) 추출물의 농도에 따른 콜라겐 합성 정도를 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명의 실험예 1에 따라 4차 스크리닝으로 도출된 조개풀(Arthraxon hispidus)의 추출물 농도에 따른 콜라겐 합성 정도를 나타낸 그래프이며, 도 5는 본 발명의 실험예 1에 따라 4차 스크리닝으로 도출된 자운영(Astragalus sinicus) 추출물의 농도에 따른 콜라겐 합성 정도를 나타낸 그래프이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 새(Arundinella hirta), 조개풀(Arthraxon hispidus) 및 자운영(Astragalus sinicus) 추출물의 농도가 높아질수록 그에 따라 합성되는 콜라겐의 양도 증가하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 새(Arundinella hirta) 추출물의 경우 TGF-β1에 따라 합성되는 콜라겐 양과 비슷하게 높음을 확인할 수 있다.
<실험예 2> 엘라스틴 분해효소 억제효과 확인 실험
새(Arundinella hirta), 조개풀(Arthraxon hispidus) 및 자운영(Astragalus sinicus) 추출물을 0.2M Tris-HCL 완충액(buffer, pH 8.0)을 용매로 하여 농도별로 준비하였다. 엘라스틴 분해효소(elastase)는 1.5U로 완충액에 녹이고(1mg/ml) 100배 희석하여 사용하였으며, 기질인 STANA는 50mM로 준비하였다. 준비한 각각의 시료는 96-웰 플레이트에서 50mM STANA 2㎕, 새, 조개풀, 자운영 추출물 및 공시험액, 음성 대조군은 10㎕, 마지막으로 엘라스틴 분해효소 90㎕를 넣어 반응시켰다. 양성 대조군으로는 우르솔산(ursolic acid) 0.1mM을 사용하였다. 이후 실온에서 0-20분 동안 반응시켜 ELISA reader로 405nm의 흡광도를 측정하였고, 엘라스틴 분해효소의 저해율(%)은 {음성대조군-(시료-공시험액)}/음성대조군×100으로 계산하여 하기 표 3에 나타내었다.
도 6은 본 발명의 실험예 2에 따른 엘라스틴 분해효소 저해율을 나타낸 그래프로, 새(Arundinella hirta), 조개풀(Arthraxon hispidus) 및 자운영(Astragalus sinicus) 추출물 농도가 50㎍/ml일 때의 엘라스틴 분해효소 저해율을 나타낸다.
| 대조군 |
12.5(㎍/ml) |
25(㎍/ml) |
50(㎍/ml) |
ursolic acid (0.1mM) |
||
| 엘라스틴 분해효소 저해율 ±SD (%) |
새 추출물 |
0 ±0.00 |
48.23 ±4.11 |
64.77 ±5.32 |
78.33 ±2.31 |
68.81 ±7.31 |
| 조개풀 추출물 |
0 ±0.00 |
58.31 ±2.91 |
65.52 ±6.12 |
71.12 ±5.18 |
||
| 자운영 추출물 |
0 ±0.00 |
44.39 ±5.82 |
60.43 ±4.97 |
69.45 ±7.10 |
상기 도 6 및 표 3을 참조하면, 새(Arundinella hirta), 조개풀(Arthraxon hispidus) 및 자운영(Astragalus sinicus) 각각의 추출물은 25㎍/ml 이상의 농도에서 60% 이상의 엘라스틴 분해효소 저해율을 나타내었다. 특히, 50㎍/ml 처리시 3가지 추출물 모두 우르솔산보다 높은 엘라스틴 분해효소 저해율을 나타내었고, 그 중에서도 새(Arundinella hirta) 추출물이 가장 높은 엘라스틴 분해효소 저해율을 나타냄을 확인할 수 있었다.
하기에 본 발명에 따른 천연 추출물을 포함하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
<제제예 1> 크림제형 화장료 제조
새(Arundinella hirta) 추출물 0.5%, 글리세린 7%, 미네랄오일 6%, 부틸렌글라이콜 5%, 트레알로스 5%, 사이클로펜타실록산 5%, 페트롤라튬 4%, 마이크로 크리스탈린왁스 3%, 디메치콘 3%, PEG-100 스테아레이트 2.5%, 세테아일알콜 1.5%, 폴리솔베이트-60 1.4%, 소르비탄스테아레이트 0.8%, 카보머 0.3%, 트리에탄올아민 0.3%, 잔탄검 0.2%, 정제수 잔량을 적량으로 하는 화장료를 제조하였다.
<제제예 2> 건강식품 제조
새(Arundinella hirta) 추출물 1 ㎎, 비타민 혼합물 적량(비타민 A 아세테이트 70 ㎍, 비타민 E 1.0 ㎎, 비타민 B 1 0.13 ㎎, 비타민 B 2 0.15 ㎎, 비타민 B 6 0.5 ㎎, 비타민 B 12 0.2 ㎍, 비타민 C 10 ㎎, 비오틴 10 ㎍, 니코틴산아미드 1.7㎎, 엽산 50 ㎍, 판토텐산 칼슘 0.5 ㎎) 및 무기질 혼합물 적량(황산제1철 1.75 ㎎, 산화아연 0.82 ㎎, 탄산마그네슘 25.3 ㎎, 제1인산칼륨 15 ㎎, 제2인산칼슘 55 ㎎, 구연산칼륨 90 ㎎, 탄산칼슘 100 ㎎, 염화마그네슘 24.8 ㎎)을 혼합한 다음 과립을 제조하고 통상의 방법에 따라 건강식품을 제조하였다.
<제제예 3> 건강음료 제조
새(Arundinella hirta) 추출물 1 ㎎, 구연산 1000 ㎎, 올리고당 100 g, 매실농축액 2 g, 타우린 1 g 및 정제수를 가하여 전체 900 ㎖가 되도록 하며, 통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간 동안 85℃에서 교반가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 L 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관하였다.
이제까지 본 발명에 대한 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에 서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (10)
- 새(Arundinella hirta) 또는 조개풀(Arthraxon hispidus)에서 선택된 하나 이상의 천연 추출물을 유효성분으로 함유하는, 화장료 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 천연 추출물은,
물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 및 이들의 혼합 용매로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 이용하여 추출되는 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물. - 제 2 항에 있어서,
상기 혼합 용매는,
50 내지 99 중량%의 에탄올 수용액인 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 천연 추출물은,
10 내지 20분 음파처리(sonication) 후 1시간 내지 3시간 정치하고, 다시 음파처리를 하는 과정을 하루 5회 내지 15회 반복하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 조성물은,
자운영(Astragalus sinicus) 추출물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 천연 추출물은,
콜라겐 합성 효과를 가지는 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 화장료 조성물은,
피부 주름 개선용인 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 화장료 조성물은,
피부 탄력 증진용인 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 화장료 조성물은,
피부 보습용인 것을 특징으로 하는, 화장료 조성물. - 새(Arundinella hirta) 또는 조개풀(Arthraxon hispidus)에서 선택된 하나 이상의 천연 추출물을 유효성분으로 함유하는, 건강기능식품 조성물.
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