KR102363919B1 - 옥세노클로렐라 프로토테코이드 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 미세조류 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 조성물을 제공한다.

Description

옥세노클로렐라 프로토테코이드 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 조성물{Antioxidant composition comprising extracts of Auxenochlorella protothecoides}

본 발명은 옥세노클로렐라 프로토테코이드 미세조류의 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 옥세노클로렐라 프로토테코이드 미세조류 추출물의 항산화 효과를 규명하고, 이를 이용하여 비누, 화장품 등의 제품에 응용함으로써 관련산업의 확대 및 국민건강에 기여할 수 있는 옥세노클로렐라 프로토테코이드 미세조류 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 조성물에 관한 것이다.

옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 미세조류는 2017년 한국생명과학회지에 처음으로 보고된 종으로, 보고 당시 대한민국에서 공식 기록이 없는 미기록종으로 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011으로 명명하였으며, 생장, 지질/광합성 색소 조성 및 바이오매스 특성에 대해 조사한 결과, 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011는 광범위한 온도 (5~35℃)에서 생장할 수 있었으며 1.5 M 염화나트륨 농도까지 생존할 수 있었다.

가스크로마토그래프/질량분석기를 이용한 분석 결과, 상기 균주에는 영양학적으로 중요한 불포화지방산이 풍부한 것으로 나타났으며, 특히 리놀레산 (27.6%) 및 알파 리놀렌산 (37.2%)이 주요 지방산 성분으로 확인되었다. 따라서 상기 토착 미세조류는 어유 또는 식물성유를 대체할 수 있는 잠재적인 오메가-3 및 오메가-6 불포화지방산 원료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

일반성분 분석 결과 MM0011 미세조류의 휘발성 물질 함량은 85.6%였으며, 원소분석 결과 총 발열량은 20.3 MJ/㎏으로 나타났다. 또한 배지로부터 40.5%의 전질소와 27.9%의 전인을 각각 제거할 수 있어 향후 바이오연료 원료물질 생산과 오·폐수 처리를 연계할 수 있는 가능성 역시 제시하였다.

추가적으로 MM0011 바이오매스는 높은 단백질 함량 (51.4%)을 갖고 있어 우수한 동물사료의 원료가 될 수 있는 가능성도 보여주고 있다. 이러한 연구를 통해 본 미세조류는 생화학 물질 생산 및 바이오매스 원료로서 상업적인 이용 가능성이 높음을 시사하고 있다.

현재 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011에 대한 연구결과는 항염증 활성이 있는 것으로 보고된 바는 있지만, 항산화활성을 보유하고 있는 것으로 보고된 사례는 없다. 이에 본 발명에서는 상규 미세조류의 항산화활성을 확인하고 이를 이용하여 비누, 화장품 등의 제품에 응용할 수 있는 가능성을 확인하고서 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 작성된 것으로, 그 목적은 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 미세조류 추출물의 항산화 효과를 규명하고, 이를 이용하여 비누, 화장품 등의 제품에 응용함으로써 관련산업의 확대 및 국민건강에 기여할 수 있는 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 미세조류 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 조성물을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어 진다.

(1) 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 미세조류 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 조성물.

(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 추출물은 에탄올 추출물인 것을 특징으로 하는 항산화용 조성물.

(3) 상기 (2)에 있어서, 상기 추출물은 70% 에탄올 추출물인 것을 특징으로 하는 항산화용 조성물.

(4) 상기 (1)에 있어서,

옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 미세조류는 10~30℃하에서 1차 건조하고, 1차 건조된 미세조류를 50~60℃로 2차 건조한 후, 단계적으로 시간당 5~6℃로 감온하여 3~4시간 동안 3차 건조하는 단계를 통해 건조한 것임을 특징으로 하는 항산화용 조성물.

(5) 상기 (4)에 있어서,

상기 미세조류는 3차 건조과정을 거친 후 구기자 및 녹차의 추출물을 함유한 수용액에 20~60분 침지한 것임을 특징으로 하는 항산화용 조성물.

(6) 상기 (5)에 있어서,

상기 녹차의 추출물은 70% 에탄올 추출물인 것을 특징으로 하는 항산화용 조성물.

(7) 상기 (6)에 있어서,

상기 수용액은 레몬즙을 더 포함하는 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항산화용 조성물.

(8) 상기 (1) 내지 (4) 중 선택된 하나의 조성물을 함유하는 비누조성물.

(9) 상기 (8)에 있어서,

상기 미세조류는 3차 건조과정을 거친 후 구기자 및 녹차의 추출물을 함유한 수용액에 20~60분 침지한 것임을 특징으로 하는 비누조성물.

(10) 상기 (9)에 있어서,

상기 녹차의 추출물은 70% 에탄올 추출물인 것을 특징으로 하는 비누조성물.

(11) 상기 (10)에 있어서,

상기 수용액은 레몬즙을 더 포함하는 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비누조성물.

(12) 상기 (1) 내지 (4) 중 선택된 하나의 조성물을 함유하는 화장료 조성물.

(13) 상기 (12)에 있어서,

상기 수용액은 레몬즙을 더 포함하는 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 항산화 효과를 가지는 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 미세조류 추출물을 이용하여 비누 혹은 화장품을 제조함으로써, 관련산업의 확대 및 국민건강에 기여할 수 있다.

이하 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 항산화용 조성물은 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 미세조류 추출물을 유효성분으로 함유한다.

본 발명에서 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 미세조류 추출물은 에탄올 추출물 또는 물과 에탄올의 혼합물을 이용한 추출물, 또는 초임계추출물을 포함한다.

열수 추출물의 경우 1~10배의 물을 가하여 1 내지 2기압, 80~120℃하에 1~12시간 추출하는 것이 바람직하다. 에탄올 추출물의 경우 50 내지 100% 에탄올로 이루어진 추출용매를 이용할 수 있고, 초임계 추출물은 에탄올을 추출용매로 하여 250~350 bar의 압력하에 수행되어질 수 있다. 본 발명에서 특히 바람직하게는 상기 추출물은 70% 에탄올 추출물로 한다.

상기 미세조류 추출물의 첨가량은 1.0~10.0중량%로 하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 본 발명에 사용되는 미세조류는 10~30℃하에서 1차 건조하고, 1차 건조된 미세조류를 50~60℃로 2차 건조한 후, 단계적으로 시간당 5~6℃로 감온하여 3~4시간 동안 3차 건조하는 단계를 통해 건조한 것이 바람직하다.

상기와 같이 다단과정을 거쳐 건조된 미세조류는 추출효율을 높게 하여 항산화능을 보다 개선하는 데 유용할 수 있다.

보다 바람직하게는 상기 미세조류는 3차 건조과정을 거친 후 구기자 및 녹차의 추출물을 함유한 수용액에 20~60분 침지한 것이다. 상기 과정에 의하면 미세조류의 세포벽의 구조를 느슨하게 하여 항산화물질의 추출효율을 보다 개선하면서, 미생물에 의한 발효를 억제하여 보존성을 개선하는 것이 가능하다. 이때 상기 구기자 및 녹차 추출물의 첨가량은 0.1~5.0중량%로 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 효과를 보다 강화하기 위해 구기자와 함께 레몬즙을 첨가할 수도 있다. 이때 레몬즙의 첨가량은 0.1~1.0중량%로 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 얻어지는 항산화물 조성물은 비누 또는 화장료 조성물로 사용할 수 있으며, 본 발명의 조성물은 비누 혹은 화장료에 통상적으로 첨가되는 담체, 기타 첨가물을 포함할 수 있음은 물론이다.

이하 본 발명의 내용을 실시예를 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 하나 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위한 것일 뿐 이에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것으로 해석되어져서는 아니된다.

[실시예 1]

옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 균주는 기탁번호 KCTC13291BP로 기탁된 균주를 분양받아 사용하였다.

추출물 확보를 위해 1.6×10⁷ cell/ml의 농도로 R2A 배지에서 2L 배양 후 5,000rpm, 20℃에서 15분 동안 원심분리를 하여 MM0011 미세조류의 세포를 확보하였다. 원심분리 후 상등액은 버리고, 가라앉은 세포에 500 ml의 70% 에탄올을 넣어 추출하였다. 추출방법은 상온에서 10분간 초음파 추출기로 3회 반복 추출하였다. 각 추출마다 여과지를 이용해 여과하였으며, 여과된 추출물은 감압 농축기를 이용하여 농축하였다. 농축된 시료는 완전한 건조를 위해 -80℃에서 1일 동안 동결 보관 후 4일 동안 동결건조기를 이용하여 건조하였다. 건조된 추출물은 분말형태로 2.23g을 확보하였으며 실험에 사용하기 전까지 -80℃에서 동결 보관하였다.

[실시예 2]

옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 균주를 30℃하에서 1차 건조하고, 1차 건조된 미세조류를 60℃로 2차 건조한 후, 단계적으로 시간당 5℃로 감온하여 3시간 동안 3차 건조한 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정에 의해 추출물을 확보하였다.

[실시예 3]

실시예 2를 통해 건조된 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 균주를 구기자 및 녹차의 열수추출물을 각각 1.0중량% 함유한 수용액에 60분 침지한 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정에 의해 추출물을 확보하였다.

[실시예 4]

실시예 2를 통해 건조된 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 균주를 구기자 및 녹차의 열수추출물을 각각 1.0중량%, 및 레몬즙 1.0중량%를 함유한 수용액에 60분 침지한 것을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정에 의해 추출물을 확보하였다.

[실험예1] 폴리페놀 함량 측정

실험방법

Standard(기준) 시약은 gallic acid로 0~500 ㎍/㎖ 만들고 각 추출물 시료는 100 ㎍/㎖로 만들어 20 ㎕씩 96 well plate에 분주한 뒤 1N folin ciocalteu′s 100 ㎕ 넣고 암실에서 5분 반응시킨다. 이어 7.5% Na₂CO₃ 80 ㎕ 넣고 20분간 암실에서 반응 후 765 nm로 측정한다. 측정값으로 standard 검량선을 그리고 시료의 함량을 구한다.

실험결과

실험결과 시료 100 ㎍/ml의 농도에서 실시예 1 내지 4의 경우 각각 2.972±0.056 %, 3.011±0.052 %, 3.043±0.023 %, 3.120±0.047 %의 수치를 나타내었다. 이는 미세조류 추출물 시료 100 ㎍/ml에 약 3% 내지 그 이상의 폴리페놀 성분이 함유하고 있음을 시사한다.

[실험예 2] 항산화 효과 측정-ABTS 라디칼 소거능

96 well plate를 이용하여 7 mM ABTS와 2.45 mM potassium peroxodisulfate를 섞고 상온에서 16시간 배양한 시험용액 180 ㎕에 실시예 1 내지 4의 MM0011 추출물을 각각 20 ㎕을 넣고 혼합하여 반응시킨 후 734 nm에서 흡광도를 측정하여 ABTS 라디칼 소거활성은 다음과 같이 계산한다.

ABTS 라디칼 소거활성(%) = [1-(대조구 흡광도 - 시료 흡광도)/대조구 흡광도] × 100

0.05, 0.1, 0.2, 0.4 ㎍/ml 농도의 실시예 각 미세조류 MM0011의 70% 에탈올 추출물을 이용하여 ABTS 라디칼 소거능을 측정한 결과 실험결과 실시예 1이 3.8, 16.2, 33.1, 70%, 실시예 2가 4.2, 18.6, 36.3, 75%, 실시예 3이 4.8, 19.9, 38.7, 77%, 실시예 4가 5.2, 20.2, 38.6, 78%의 효능을 나타냈으며, IC₅₀ 값은 각각 0.280±0.053 ㎍/ml, 0.268±0.024 ㎍/ml, 0.256±0.019 ㎍/ml, 0.238±0.031 ㎍/ml으로 나타났다.

[제조예 1~4] 비누조성물

원료배합(중량%): 투명비누베이스 91.35, 실시예 1~4 추출물 6, 아보카도 오일 0.53, 히알루론산 0.35, 비타민 E 0.18, 글리세린 0.35, 라벤더 에션셜오일 0.53, 캐모마일 에센셜오일 0.18 자스민향 0.53으로 조성하였다.

비누의 제조를 위해 먼저 75℃에서 비누베이스를 녹인 후, 녹은 비누베이스에 정량의 첨가물(아보카도 오일, 히알루론산, 비타민 E, 글리세린)을 넣고 저어주었다. 향(라벤터, 캐모마일, 자스민)을 넣고 저으며 온도를 65℃까지 떨어트렸다. 실시예 1~4의 추출물을 넣고 저어준 뒤, 몰드에 부어 굳혔다. 일정 규격으로 잘라 20분 동안 실온에서 비누 표면의 수분을 건조시켰다.

그 외 참고할 사항으로 첨가물은 통상 중량의 1~10% 적용한다. 본 비누 제작에 사용한 추출물의 경우 비누 완성도(색, 제형, 사용감)를 보면 1%부터 단계적으로 적용해 본 결과 6%가 적정하였다. 또한 비누제작 시 추출물을 첨가하는 온도의 경우 추출 시 적용한 최저 온도 60℃에 맞추기 위해 비누액을 65℃로 맞춘 후 추출물을 첨가(실온에서 냉수 형태이므로 첨가하면서 저어주면 60℃ 온도가 조절됨) 제조하였다.

[제조예 5~8] 화장품

하기 표 1의 조성으로 영양화장수 제형을 제조하였다.

조성물(중량%)	제형 2
	제조예 5	제조예 6	제조예 7	제조예 8
실시예 1의 추출물	5.0	-	-	-
실시예 2의 추출물	-	5.0	-	-
실시예 3의 추출물	-	-	5.0	-
실시예 4의 추출물	-	-	-	5.0
폴리옥시에틸렌경화피마자유	1.0	1.0	1.0	1.0
파라옥시안식향산메틸	0.2	0.2	0.2	0.2
글리세린	6.0	6.0	6.0	6.0
1,3-부틸렌글리콜	5.0	5.0	5.0	5.0
카보머	0.2	0.2	0.2	0.2
트리에탄올아민	0.3	0.3	0.3	0.3
프로필렌글리콜	5.0	5.0	5.0	5.0
에탄올	3.2	3.2	3.2	3.2
카르복시비닐폴리머	0.1	0.1	0.1	0.1
향	적량	적량	적량	적량
정제수	to 100	to 100	to 100	to 100

상기와 같이 본 발명에 따른 조성물은 항산화활성이 우수하여 비누, 화장료 조성물에 효과적인 것을 확인할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 전문가라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

1. 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 미세조류 추출물을 유효성분으로 함유하되, 상기 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 미세조류는 10~30℃하에서 1차 건조하고, 1차 건조된 미세조류를 50~60℃로 2차 건조한 후, 단계적으로 시간당 5~6℃로 감온하여 3~4시간 동안 3차 건조과정을 거친 후 구기자 및 녹차의 추출물을 함유한 수용액에 20~60분 침지한 것임을 특징으로 하는 항산화용 조성물.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 추출물은 70% 에탄올 추출물인 것을 특징으로 하는 항산화용 조성물.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 수용액은 레몬즙을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항산화용 조성물.
6. 제 1항 또는 제5항의 항산화용 조성물을 함유하는 비누조성물.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1항 또는 제5항의 항산화용 조성물을 함유하는 화장료 조성물.
   
10. 삭제