KR102621063B1 - 주박으로부터 분리한 저분자 펩타이드를 함유하는 미백,보습 및 주름 개선용 화장료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주박으로부터 분리한 저분자 펩타이드를 함유하는 화장료 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 주박으로부터 미백, 보습 및 주름 개선 활성을 가지는 저분자 펩타이드를 분리하고, 이를 유효성분으로 포함함에 따라 TRP-1 단백질 발현의 감소를 통한 색소 침착 억제 효과를 가지고, 콜라겐 타입 1 (Collagen Type 1), 라미닌-5(Laminin-5) 단백질 발현의 증가를 통한 주름 개선 효과를 가질 뿐만 아니라 필라그린(Filaggrin) 단백질 발현의 증가를 통한 보습 효과를 가지는 화장료 조성물에 관한 것이다.

Description

주박으로부터 분리한 저분자 펩타이드를 함유하는 미백, 보습 및 주름 개선용 화장료 조성물 {Whitening, moisturizing, and wrinkle improvement cosmetic composition containing low molecular peptide from Rice Lees}
본 발명은 주박으로부터 분리한 저분자 펩타이드를 함유하는 화장료 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 주박으로부터 미백, 보습 및 주름 개선 활성을 가지는 저분자 펩타이드를 분리하고, 이를 유효성분으로 포함함에 따라 TRP-1 단백질 발현 감소, 콜라겐 타입 1 (Collagen Type 1) 및 라미닌-5(Laminin-5) 단백질 발현 증가, 필라그린(Filaggrin) 단백질 발현 증가 효과를 나타내는 피부 미백용, 피부 주름 개선용 또는 피부 보습용 화장료 조성물에 관한 것이다.
현대사회는 산업이 발전함에 따라 각종 자원의 수요가 증가하면서 각종 폐기물의 증가로 인한 환경오염, 지구 온난화 이로 인한 자연재해 등이 심각한 문제로 떠오르고 있다. 이러한 환경오염으로 발생 되는 무수한 오염 물질들은 피부의 장벽을 손상시키고 피부 노화를 가속화하는 악영향을 미친다고 알려져 있다. 외부 환경에 의한 피부의 노화 현상은 주로 외부 자외선이 표피를 투과해 진피층까지 깊이 침투하여 진피 내의 콜라겐과 엘라스틴을 손상시켜 피부 주름을 유발하고, 유해한 활성산소종을 과잉 생성하여 피부 노화를 점점 가속화 한다. 또한 외부 미세먼지 등의 오염물질이 각질세포와 지질 막에 각종 화학 자극을 일으켜 염증을 발생시키고 색소 침착, 피부 건조, 피부장벽 파괴, 피부 주름 등을 유발한다.
한편 산업이 발전하면서 폐기물이 증가하고 환경오염이 증가함에 따라 지속 가능한 소재에 대한 관심이 많아지고, 버려지는 물건을 재활용해 새로운 가치를 가진 제품을 만드는 것으로 정의되고 있는 업사이클링(Upcycling)을 통해 버려지는 것들의 가치를 높이는 것에 대한 관심이 집중되고 있는 실정이다. 특히 식품 가공 후 버려지는 식품 가공 부산물은 국내에서만 연간 548만톤에 달하면서 많은 연구자들이 제품을 포장하는 용기나 포장재뿐만 아니라, 환경에 부담을 주지 않는 원료 활용을 활발하게 연구되고 있다.
대표적인 식품 가공 부산물인 주박(술지게미)은 양조 또는 에탄올 제조의 부산물로 석유 값의 상승으로 에탄올이 석유의 대체재로 생산이 증가함에 따라 주정박의 생산량도 증가하고 있다. 주박은 높은 사료적 가치가 입증되어 여러 가축들의 사료로 사용되어왔으며, 주요 성분으로는 조 지방질, 조 단백질, 섬유질, 발효 효모 균체, 각종 미네랄이 함유되어 있어 이용성의 가치가 높아지고 있다. 이러한 주박은 식품 첨가물, 기능성 식품 소재, 바이오 에너지 생산, 사료 및 비료 이용 등으로 많은 연구가 되고 있으며 기능성 향장 및 화장품 소재로의 이용에 대한 연구도 다수 진행되고 있다. 하지만 선행 연구는 단순 추출물 혹은 발효물에 의거한 제조 방법 및 효능만을 포함하고 있으며, 주박의 어떠한 성분이 이러한 효능을 나타내는지에 대해서는 보고되지 않았다.
이에, 본 발명에서는 대표적인 식품 가공 부산물인 주박으로부터 미백, 보습, 주름 개선 활성을 가지는 생리활성물질을 분리 및 정제하여 높은 품질의 주박 추출물을 제조하고자 하였다. 그 결과, 주박으로부터 저분자 펩타이드를 분리하였으며, 상기 저분자 펩타이드를 포함하는 화장료 조성물의 미백, 보습 및 주름 개선 효능을 확인하여 피부 노화를 완화할 수 있는 소재를 개발하였다.
대한민국 등록특허 제10-1643696호(2016.07.22. 등록)에는, 주박을 포함하는 중금속 및 미세먼지 제거용 화장료 조성물에 관하여 개시되어 있다. 대한민국 등록특허 제10-0736327호(2007.06.29. 등록)에는, 주박으르 이용한 보습·미백·주름 개선의 기능성 천연화장료 및 그 제조방법에 관하여 개시되어 있다.
본 발명은 주박으로부터 미백, 보습, 주름 개선 효능을 가지는 생리활성물질을 분리하고, 이를 함유하는 주박 저분자 펩타이드를 제조하고자 한다. 또한, 상기 저분자 펩타이드를 함유하는 제형을 제조하고 이의 효능을 확인하여 미백, 보습 및 주름 개선에 탁월한 효능을 나타내는 주박 추출물을 함유한 화장료 조성물을 개발하여 제공하고자 한다.
본 발명은 주박에 단백질가수분해효소를 처리하여 분리한 1,000 Da 이하의 저분자 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명은 주박에 단백질가수분해효소를 처리하여 분리한 1,000 Da 이하의 음이온성 저분자 펩타이드, 주박에 단백질가수분해효소를 처리하여 분리한 1,000 Da 이하의 양이온성 저분자 펩타이드 및 주박에 단백질가수분해효소를 처리하여 분리한 1,000 Da 이하의 비이온성 저분자 펩타이드를 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 상기 저분자 펩타이드는, 주박을 정제수에 침지하는 단계 (a); 상기 단계 (a)의 침지 후, 바실러스(Bacillus) 유래의 서브틸리신(subtilisin) 효소를 첨가하여, 1차 효소반응을 유도하는 단계 (b); 상기 단계 (b)의 1차 효소반응 후, 펩신을 첨가하여, 2차 효소반응을 유도하는 단계 (c); 상기 단계 (c)의 2차 효소반응 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 단계 (d); 상기 단계 (d)에서 회수한 상층액에 에탄올을 첨가하여 침전 반응을 유도한 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 단계 (e);를 포함하는 과정으로부터 수득된 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 상기 음이온성 저분자 펩타이드는, 주박을 정제수에 침지하는 단계 (a); 상기 단계 (a)의 침지 후, 바실러스(Bacillus) 유래의 서브틸리신(subtilisin) 효소를 첨가하여, 1차 효소반응을 유도하는 단계 (b); 상기 단계 (b)의 1차 효소반응 후, 펩신을 첨가하여, 2차 효소반응을 유도하는 단계 (c); 상기 단계 (c)의 2차 효소반응 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 단계 (d); 상기 단계 (d)에서 회수한 상층액에 에탄올을 첨가하여 침전 반응을 유도한 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 단계 (e); 상기 단계 (e)에서 회수된 상층액을 음이온교환수지에 통과시켜 음이온성 펩타이드를 수득하는 단계 (f);를 포함하는 과정으로부터 수득된 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 상기 양이온성 저분자 펩타이드는, 주박을 정제수에 침지하는 단계 (a); 상기 단계 (a)의 침지 후, 바실러스(Bacillus) 유래의 서브틸리신(subtilisin) 효소를 첨가하여, 1차 효소반응을 유도하는 단계 (b); 상기 단계 (b)의 1차 효소반응 후, 펩신을 첨가하여, 2차 효소반응을 유도하는 단계 (c); 상기 단계 (c)의 2차 효소반응 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 단계 (d); 상기 단계 (d)에서 회수한 상층액에 에탄올을 첨가하여 침전 반응을 유도한 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 단계 (e); 상기 단계 (e)에서 회수된 상층액을 양이온교환수지에 통과시켜 양이온성 펩타이드를 수득하는 단계 (f');를 포함하는 과정으로부터 수득된 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 상기 비이온성 저분자 펩타이드는, 주박을 정제수에 침지하는 단계 (a); 상기 단계 (a)의 침지 후, 바실러스(Bacillus) 유래의 서브틸리신(subtilisin) 효소를 첨가하여, 1차 효소반응을 유도하는 단계 (b); 상기 단계 (b)의 1차 효소반응 후, 펩신을 첨가하여, 2차 효소반응을 유도하는 단계 (c); 상기 단계 (c)의 2차 효소반응 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 단계 (d); 상기 단계 (d)에서 회수한 상층액에 에탄올을 첨가하여 침전 반응을 유도한 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 단계 (e); 상기 단계 (e)에서 회수된 상층액을 음이온교환수지에 통과시켜 1차 용리액을 수득하는 단계 (f1); 상기 단계 (f1)에서 수득된 용리액을 양이온교환수지에 통과시켜 2차 용리액을 수득하는 단계 (f2); 상기 단계 (f2)에서 수득된 2차 용리액을 여과하여 여과액을 수득하는 단계 (g);를 포함하는 과정으로부터 수득된 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 화장료 조성물은, 피부 미백용인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 화장료 조성물은, 피부 주름 개선용인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 화장료 조성물은, 피부 보습용인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명은 주박으로부터 저분자 펩타이드를 분리하는 방법과 이를 함유하는 화장료 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 화장료 조성물은 멜라닌 생성량 감소를 통한 색소 침착 억제, TRP-1(Tyrosinase related protein-1) 단백질 발현의 감소를 통한 색소 침착 억제, 콜라겐 타입 1 (Collagen Type 1), 라미닌-5(Laminin-5) 단백질 발현의 증가를 통한 주름 개선, 필라그린(Filaggrin) 단백질 발현의 증가를 통한 보습 효과를 가지고 있어 피부 노화를 완화해준다.
도 1은 주박으로부터 분리한 저분자 펩타이드의 분자량을 분석한 결과이다.
도 2는 주박으로부터 분리한 음이온 저분자 펩타이드, 양이온 저분자 펩타이드, 비이온성 저분자 펩타이드의 표면 전위를 분석한 결과이다.
도 3은 주박으로부터 분리한 저분자 펩타이드의 멜라닌 생성량 감소 효과를 측정한 결과이다.
도 4는 주박으로부터 분리한 저분자 펩타이드의 TRP-1 단백질 발현 감소 효과를 측정한 결과이다.
도 5는 주박으로부터 분리한 저분자 펩타이드의 Collagen Type 1 단백질 발현의 증가 효과를 측정한 결과이다.
도 6은 주박으로부터 분리한 저분자 펩타이드의 Laminin-5 단백질 발현의 증가 효과를 측정한 결과이다.
도 7은 주박으로부터 분리한 저분자 펩타이드의 Filaggrin 단백질 발현의 증가 효과를 측정한 결과이다.
주박(술지게미)은 양조 또는 에탄올 제조의 부산물로 매년 증가하고 있는 추세이며, 조 지방질, 조 단백질, 섬유질, 발효 효모 균체, 각종 미네랄이 함유되어 있어 이용성의 가치가 높아지고 있다. 이러한 주박은 식품 첨가물, 기능성 식품 소재뿐만 아니라 기능성 향장 및 화장품 소재로의 이용에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만, 선행 연구는 단순 추출물 혹은 발효물에 의거한 제조 방법 및 효능만을 포함하고 있으며, 주박에서 이러한 효능을 가지는 생리활성물질에 대한 연구는 미미한 실정이다.
이에 본 발명의 발명자들은 주박에서 미백, 보습 및 주름 개선 효능을 나타내는 생리활성물질로 저분자 펩타이드를 분리하여 화장료 조성물로 활용함으로써 생리 활성, 안전성 및 안정성이 우수한 새로운 기능성 소재의 개발이 가능할 것으로 판단하였다.
본 발명은 주박에 단백질가수분해효소를 처리하여 분리한 1,000 Da 이하의 저분자 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 주박에 단백질가수분해효소를 처리하여 분리한 1,000 Da 이하의 음이온성 저분자 펩타이드, 주박에 단백질가수분해효소를 처리하여 분리한 1,000 Da 이하의 양이온성 저분자 펩타이드 및 주박에 단백질가수분해효소를 처리하여 분리한 1,000 Da 이하의 비이온성 저분자 펩타이드을 포함하는 화장료 조성물을 제공한다. 이때, 상기 화장료 조성물은 바람직하게 음이온 저분자 펩타이드, 양이온 저분자 펩타이드 및 비이온성 저분자 펩타이드를 1 : 0.5~1.5 : 0.5~1.5 중량비로 혼합하여 제조하는 것이 좋다.
본 발명에서는 단백질가수분해효소를 처리하여 저분자 펩타이드, 음이온성 저분자 펩타이드, 양이온성 저분자 펩타이드, 비이온성 저분자 펩타이드를 제조하는데, 그 제조방법에 대해서는 하기에서 각 단계별로 세분해서 상세히 설명하고자 한다.
<단계 (a); 주박 침지>
본 단계는 주박을 정제수에 침지하는 과정이다. 주박은 술지게미로 불리는데, 양조 또는 에탄올 제조시 수득되는 부산물이라면 특정의 것으로 한정하지 않고 사용할 수 있다. 바람직하게는 건조된 주박을 분말화하여 사용하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 건조 후 분말화한 주박을 정제수에 침지하여 pH를 6.5~7.5로 조절하는 것이 좋다.
<단계 (b); 1차 효소반응 유도>
본 단계는 상기 단계 (a)의 침지 후, 바실러스(Bacillus) 유래의 서브틸리신(subtilisin) 효소를 첨가하여, 1차 효소반응을 유도하는 과정이다.
서브틸리신(subtilisin)은 단백질가수분해효소인데, 이를 사용하여 주박에 존재하는 단백질이 1차적으로 가수분해된다. 본 단계에서는 서브틸리신을 사용함으로써, 주박 내 단백질을 1차적으로 보다 큰 단위로 가수분해하게 되는데, 이와 같은 가수분해를 통해 하기 2차 효소반응에서는 단백질가수분해를 보다 가속화하여 저분자 펩타이드를 얻을 수 있게 된다.
본 단계에서, 상기 1차 효소반응은 바실러스(Bacillus)에서 분리된 단백질 분해 효소인 서브틸리신이 코팅된 폴리머가 장착된 초고압 효소 반응기를 이용하여 수행할 수 있다. 이때, 바람직하게는 80~120 bar의 압력에서 50~60℃의 온도를 유지하며 수행하는 것이 좋으며, 반응 시간은 바람직하게 12~36시간 정도 수행하는 것이 좋다.
<단계 (c): 2차 효소반응 유도>
본 단계는 상기 단계 (b)의 1차 효소반응 후, 펩신을 첨가하여, 2차 효소반응을 유도하는 과정이다.
펩신은 위에서 분비되는 단백질가수분해효소로, 본 단계에서는 펩신을 첨가하여 상기 단계 (b)에서 서브틸리신을 첨가하여 1차적으로 가수분해된 주박 내 단백질을 보다 저분자로 가수분해한다.
본 단계에서, 상기 2차 효소반응은 바람직하게 펩신이 코팅된 폴리머가 장착된 초고압 효소 반응기에서 수행할 수 있다. 이때, 바람직하게는 80~120 bar의 압력에서 35~45℃의 온도를 유지하며 수행하는 것이 좋으며, 반응 시간은 바람직하게 3~9시간 동안 수행하는 것이 좋다.
본 단계의 2차 효소반응이 종료된 후에는 2차 반응 후 용액을 끓여 여분의 효소를 실활시키는 것이 좋다.
<단계 (d): 원심분리>
본 단계는 상기 단계 (c)의 2차 효소반응 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 과정이다. 즉, 상기 단계 (c)의 2차 효소반응까지 완료된 용액을 원심분리하여 상층액을 회수한다.
<단계 (e): 상층액 회수>
본 단계는 상기 단계 (d)에서 회수한 상층액에 에탄올을 첨가하여 침전 반응을 유도한 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 과정이다.
본 단계에서는 상기 단계 (d)에서 회수한 상층액에 에탄올을 첨가하여 에탄올 침전을 유도하게 된다. 이때 첨가되는 에탄올은, 상층액 1 중량 대비 0.8~1.2 중량비만큼 첨가될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상층액 1 중량 대비 1 중량비만큼 첨가하는 것이 좋다. 이렇게 에탄올을 첨가하면 침전이 유도되어 침전물이 바닥에 가라앉게 된다. 에탄올 침전은 바람직하게 냉장 온도에서 수행하는 것이 좋다.
한편, 본 단계까지 수행함으로써 주박으로부터 저분자 펩타이드를 제조할 수 있다. 즉, 상기와 같이 에탄올 침전 반응을 유도한 후 원심분리하여 수득한 상층액은 여과 후 필요에 따라 여과액을 동결건조하여 주박 저분자 펩타이드를 제조할 수 있다.
<단계 (f), (f'), f(1), f(2): 크로마토그래피>
음이온성 펩타이드를 수득하기 위해서는, 상기 단계 (e)에서 회수된 상층액을 음이온교환수지에 통과시킨다.
양이온성 펩타이드를 수득하기 위해서는, 상기 단계 (e)에서 회수된 상층액을 양이온교환수지에 통과시킨다.
비이온성 펩타이드를 수득하기 위해서는, 상기 단계 (e)에서 회수된 상층액을 음이온교환수지에 통과시켜 1차 용리액을 수득하는 단계 (f1); 상기 단계 (f1)에서 수득된 용리액을 양이온교환수지에 통과시켜 2차 용리액을 수득하는 단계 (f2); 상기 단계 (f2)에서 수득된 2차 용리액을 여과하여 여과액을 수득한다.
더욱 상세하게, 본 발명의 단계 (f), (f'), f(1), f(2)의 음이온성 펩타이드, 양이온성 펩타이드 및 비이온성 펩타이드는 각각 하기와 같이 분리하여 수득한 것일 수 있다.
먼저, 음이온성 펩타이드를 수득하기 위해서는, 음이온교환수지를 8~12배의 0.5M NaOH 수용액에 활성화 시킨 후 오픈 컬럼 관에 패킹한다. 그런 다음, 레진 용량의 8~12배의 증류수를 흘려주어 세척한다. 상기 단계 (e)에서 회수된 상층액 또는 그 상층액으로부터 수득한 저분자 펩타이드를 증류수에 녹여 음이온교환수지가 패킹된 오픈 컬럼에 로딩(Loading)한 후, 레진 용량의 8~12배의 증류수를 적당한 속도로 계속 흘려주어 음이온을 띠는 저분자 펩타이드를 흡착시킨다. 그런 다음, 8~12배의 2M NaCl 수용액을 적당한 속도로 흘려주어 용리시킨다. 한편, 이렇게 용리된 용리액은 0.1~0.3 ㎛의 정밀 여과막을 통과시켜 여과액을 수득하고, 수득한 여과액을 필요에 따라 동결건조하여 주박 음이온성 저분자 펩타이드를 제조할 수 있다.
양이온성 펩타이드를 수득하기 위해서는, 양이온교환수지를 8~12배의 0.5M NaOH 수용액에 활성화 시킨 후 오픈 컬럼 관에 패킹한다. 그런 다음, 레진 용량의 8~12배의 증류수를 흘려주어 세척한다. 상기 단계 (e)에서 회수된 상층액 또는 그 상층액으로부터 수득한 저분자 펩타이드를 증류수에 녹여 양이온교환수지가 패킹된 오픈 컬럼에 로딩(Loading)한 후, 레진 용량의 8~12배의 증류수를 적당한 속도로 계속 흘려주어 양이온을 띠는 저분자 펩타이드를 흡착시킨다. 그런 다음, 8~12배의 2M NaCl 수용액을 적당한 속도로 흘려주어 용리시킨다. 한편, 이렇게 용리된 용리액은 0.1~0.3 ㎛의 정밀 여과막을 통과시켜 여과액을 수득하고, 수득한 여과액을 필요에 따라 동결건조하여 주박 양이온성 저분자 펩타이드를 제조할 수 있다.
비이온성 펩타이드를 수득하기 위해서는, 음이온교환수지와 양이온교환수지를 각각 8~12배의 0.5M NaOH 수용액에 활성화 시킨 후 각각의 오픈 컬럼 관에 패킹한다. 그런 다음, 레진 용량의 8~12배의 증류수를 흘려주어 세척한다. 상기 단계 (e)에서 회수된 상층액 또는 그 상층액으로부터 수득한 저분자 펩타이드를 증류수에 녹여 음이온교환수지가 패킹된 오픈 컬럼에 로딩(Loading)한 후, 레진 용량의 8~12배의 증류수를 적당한 속도로 계속 흘려주어 1차 용리시킨다. 그런 다음, 상기 1차 용리액을 양이온교환수지가 패킹된 오픈 컬럼에 로딩(Loading)한 후, 레진 용량의 8~12배의 증류수를 적당한 속도로 계속 흘려주어 2차 용리시킨다. 이렇게 2차 용리된 용리액은 0.1~0.3 ㎛의 정밀 여과막을 통과시켜 여과액을 수득하고, 수득한 여과액을 필요에 따라 동결건조하여 주박 비이온성 저분자 펩타이드를 제조할 수 있다.
한편, 본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 상기 화장료 조성물은 피부 미백용인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 한편, 상기 피부 미백 효과는 TRP-1(Tyrosinase related protein-1) 단백질 발현 감소를 통한 색소 침착 억제로 인해 발휘되는 것일 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 상기 화장료 조성물은 피부 주름 개선용인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 한편, 상기 피부 주름 개선 효과는 콜라겐 타입 1 (Collagen Type 1) 및 라미닌-5(Laminin-5) 단백질 발현 증가를 통해 발휘되는 것일 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 상기 화장료 조성물은 피부 보습용인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 한편, 상기 피부 보습 효과는 필라그린(Filaggrin) 단백질 발현 증가를 통해 발휘되는 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 본 발명의 저분자 펩타이드는 바람직하게 화장료 조성물 전체 중량에 대하여 0.01~30.0 중량% 함유되는 것이 좋다.
본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 상기 화장료 조성물은, 당 업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 일 예로 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 화장수, 젤, 수용성 리퀴드, 크림, 에센스, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 수중유(O/W)형 및 유중수(W/O)형으로 이루어진 군에서 선택된 기초화장료 제형; 마스크팩용 제형; 바디워시용 제형; 필링젤; 수중유형 또는 유중수형 메이크업베이스 등으로 제형화 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 상기 화장료 조성물은 본 발명 이외의 다른 화장료 조성물과 중복하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 화장료 조성물은 통상적인 사용방법에 따라 사용될 수 있으며, 사용자의 피부 상태 또는 취향에 따라 그 사용 횟수를 달리할 수 있다.
이하, 본 발명의 내용에 대해 하기 실시예 및 실험예를 통하여 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예 및 실험예에 대해서만 한정되는 것은 아니고, 이와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 모두 포함한다.
[실시예 1 : 주박 유래 저분자 펩타이드의 제조]
본 실시예에서는 하기 방법에 따라 주박 유래의 저분자 펩타이드를 제조하였다.
건조된 주박을 분쇄기를 이용하여 분말화한 후, 정제수에 침지하여 pH를 7로 조절한 다음, 바실러스(Bacillus) 유래의 서브틸리신(subtilisin) 효소가 코팅된 폴리머가 장착된 초고압 효소 반응기에 넣고 100 bar의 압력에서 55℃의 온도를 유지하며 24시간 동안 효소 분해 반응시켰다. 그런 다음, 반응기에서 용액을 회수한 후, 용액의 pH를 3으로 조정하고, 펩신이 코팅된 폴리머가 장착된 초고압 효소 반응기에 넣고 100 bar의 압력에서 40℃의 온도를 유지하며 6시간 동안 효소 분해 반응시킨 후, 30분 동안 가열하여 여분의 효소를 실활시켜 반응을 종결하였다. 그런 다음, 반응기에서 용액을 회수하고 원심분리하여 상층액을 수득하였으며, 상기 수득한 상층액 중량 대비 1:1 중량비로 에탄올을 첨가하여 저온 방치한 후 침전물을 제외한 상층액을 원심분리하였다. 그런 다음, 0.2 ㎛의 정밀 여과막을 통과시켜 여과액을 수득하였으며, 수득한 여과액을 동결건조하여 주박 저분자 펩타이드 분말을 제조하였다.
[실험예 1 : 주박 유래 저분자 펩타이드 (실시예 1)의 분자량 측정]
본 실험에서는 상기 제조한 실시예 1의 분자량 측정 실험을 진행하였다. 분자량 측정을 위해 말디토프 질량분석기(MALDI-TOF MS, Matrix-assisted laser desorption-ionization time-of-flight mass spectrometer)을 이용하였다.
실시예 1을 50%(v/v) 메탄올/물 혼합액에 용해시킨 다음 1 ㎕을 취하여 1 ㎕의 시나핀산(Sinapinic acid, SA) matrix(50%(v/v) 0.1% TFA 아세토니트릴/50%(v/v) 물)과 혼합하였다. 그런 다음, 상기 혼합물을 스테인레스 스틸 MALDI 플레이트 상에 스폿(spot)하고, 상온에서 건조시켰다. 분석은 Microflex LRF MALDI-TOF 질량 분석 및 Bruker UltrafleXtreme(Bruker Daltonics, bremen, Germany)를 이용하여 수행하였으며, 각 이온의 강도는 제 1 동위 원소 피크 영역에서 제 3 동위 원소 피크영역으로 합산하여 계산하였다. 스펙트럼 획득 및 처리는 FlexAnalysis 소프트웨어 (ver. 3.3, Bruker Daltonics, Bremen, Germany)를 사용하여 수행하였으며 그 결과는 도 1에 나타내었다.
도 1은 주박 유래 저분자 펩타이드 (실시예 1)의 분자량을 확인한 결과를 나타낸 것으로, 실시예 1의 분자량 분포는 1,000 Da 이하, 더 자세히는 500 Da 이하로 대부분의 분자량이 분포되어 있는 것을 확인하였다. 이는 상기 제조한 실시예 1이 저분자로 가수분해가 잘 진행되었음을 의미한다.
[실시예 2 : 주박 유래 음이온 저분자 펩타이드의 제조]
(1) 펩타이드 분리용 음이온 교환수지(친화성 레진) 제조
먼저 주박 유래의 음이온 저분자 펩타이드 분리를 위해 음이온 펩타이드 분리용 친화성(affinity) 레진을 아래와 같이 제조하였다.
바이오 폴리머인 아가로오스 비드를 10배의 1N NaCl 수용액에 스웰링 한 후 여과하여 여과된 아가로오스를 10배의 3N NaOH 수용액에 30분간 교반시키며 활성화하였다. 상기 활성화된 아가로오스에 1,3-프로판 설톤 (1,3-propane sultone)을 투입하고 60℃에서 3시간 동안 교반하여 반응시켰다. 그런 다음, 10배의 증류수를 투입하고 정치한 후 상등액을 제거하는 세척 공정을 4회 시행한 후 pH 7이 되도록 보정한 다음 상기 세척 공정을 2회 추가 시행 후 여과하였다.
(2) 주박 유래의 음이온 저분자 펩타이드 분리
상기 실시예 2-(1)에서 제조한 펩타이드 분리용 음이온교환수지를 10배의 0.5M NaOH 수용액에 활성화 시킨 후 각각의 오픈 컬럼 관에 패킹하였다. 그런 다음, 상기 레진 용량의 10배의 증류수를 흘려주어 세척하였다. 상기 실시예 1에서 제조한 주박 저분자 펩타이드 분말을 증류수에 녹여 일정량을 음이온교환수지가 패킹된 오픈 컬럼에 로딩(Loading)한 후, 레진 용량의 10배의 증류수를 적당한 속도로 계속 흘려주어 음이온을 띠는 저분자 펩타이드를 흡착시켰다, 그런 다음, 10배의 2M NaCl 수용액을 적당한 속도로 흘려주어 용리시킨 후 0.2 ㎛의 정밀 여과막을 통과시켜 여과액을 수득하였으며, 수득한 여과액을 동결건조하여 주박 음이온 저분자 펩타이드 분말을 제조하였다.
[실시예 3 : 주박 유래 양이온 저분자 펩타이드의 제조]
(1) 펩타이드 분리용 양이온 교환수지(친화성 레진) 제조
먼저 주박 유래의 양이온 저분자 펩타이드 분리를 위해 양이온 펩타이드 분리용 친화성(affinity) 레진을 아래와 같이 제조하였다.
바이오 폴리머인 아가로오스(Agarose) 비드를 10배의 1N NaCl 수용액에 스웰링(swelling) 한 후 여과하여 여과된 아가로오스를 10배의 5N NaOH 수용액에 30분간 교반시키며 활성화하였다. 상기 활성화된 아가로오스에 글리시딜트리메틸암모늄 클로라이드 (Glycidyltrimethylammonium chloride)를 투입하고 55℃에서 3시간 동안 교반하여 반응시켰다. 그런 다음, 10배의 증류수를 투입하고 정치한 후 상등액을 제거하는 세척 공정을 4회 시행한 후 pH 7이 되도록 보정한 다음 상기 세척 공정을 2회 추가 시행 후 여과하였다.
(2) 주박 유래의 양이온 저분자 펩타이드 분리
상기 실시예 3-(1)에서 제조한 펩타이드 분리용 양이온교환수지를 10배의 0.5M NaOH 수용액에 활성화 시킨 후 오픈 컬럼 관에 패킹하였다. 그런 다음, 상기 레진 용량의 10배의 증류수를 흘려주어 세척하였다. 상기 실시예 1에서 제조한 주박 저분자 펩타이드 분말을 증류수에 녹여 일정량을 양이온교환수지가 패킹된 오픈 컬럼에 로딩(Loading)한 후, 레진 용량의 10배의 증류수를 적당한 속도로 계속 흘려주어 양이온을 띠는 저분자 펩타이드를 흡착시켰다, 그런 다음, 10배의 2M NaCl 수용액을 적당한 속도로 흘려주어 용리시킨 후 0.2 ㎛의 정밀 여과막을 통과시켜 여과액을 수득하였으며, 수득한 여과액을 동결건조하여 주박 양이온 저분자 펩타이드 분말을 제조하였다.
[실시예 4 : 주박 유래 비이온성 저분자 펩타이드의 제조]
(1) 주박 유래의 비이온성 저분자 펩타이드 분리
상기 실시예 2-(1)과 3-(1)에서 제조한 펩타이드 분리용 음이온교환수지와 양이온교환수지를 각각 10배의 0.5M NaOH 수용액에 활성화 시킨 후 각각의 오픈 컬럼 관에 패킹하였다. 그런 다음, 상기 레진 용량의 10배의 증류수를 흘려주어 세척하였다. 상기 실시예 1에서 제조한 주박 저분자 펩타이드 분말을 증류수에 녹여 일정량을 음이온교환수지가 패킹된 오픈 컬럼에 로딩(Loading)한 후, 레진 용량의 10배의 증류수를 적당한 속도로 계속 흘려주어 용리시켰다. 상기 용리액을 양이온교환수지가 패킹된 오픈 컬럼에 로딩(Loading)한 후, 레진 용량의 10배의 증류수를 적당한 속도로 계속 흘려주어 용리시켰다. 상기 용리액을 0.2 ㎛의 정밀 여과막을 통과시켜 여과액을 수득하였으며, 수득한 여과액을 동결건조하여 주박 비이온성 저분자 펩타이드 분말을 제조하였다.
[실험예 2 : 표면 전위 측정]
본 실험에서는 상기 실시예 2 내지 실시예 4의 표면 전위 측정 실험을 진행하였다. 표면전하를 분석하기 위해 동적광산란 및 전기영동광산란 방식의 측정 장비인 제타 전위 분석기를 이용하여 각 펩타이드의 표면 전하를 확인하였으며, 측정치는 3회 측정하여 평균값으로 하였다.
도 2는 주박으로부터 분리한 음이온 저분자 펩타이드 (실시예 2), 양이온 저분자 펩타이드 (실시예 3), 비이온성 저분자 펩타이드 (실시예 4)의 표면 전위를 분석한 결과를 나타낸 것으로, 도 2에서 보듯이, 실시예 2 (주박 유래 음이온 저분자 펩타이드)의 제타 전위는 -67.64 mV로 측정되었고, 실시예 3 (주박 유래 양이온 저분자 펩타이드)의 제타 전위는 47.89 mV로 측정되었으며, 실시예 4 (주박 유래 비이온성 저분자 펩타이드)의 제타전위는 4.73 mV로 측정되었다. 이는 실시예 1의 주박 저분자 펩타이드로부터 각 전하별로 분리가 잘 진행되었음을 의미한다.
[실시예 5 내지 실시예 8 : 주박으로부터 얻어진 실시예 2 내지 실시예 4 저분자 펩타이드를 이용한 혼합물 제조]
본 실시예에서는 상기 실시예 2 내지 실시예 4에서 제조한 주박 유래 음이온 저분자 펩타이드 (실시예 2), 주박 유래 양이온 저분자 펩타이드 (실시예 3), 주박 유래 비이온성 저분자 펩타이드 (실시예 4)의 혼합 비율을 달리하여 실시예 5 내지 실시예 8의 저분자 펩타이드 함유 혼합물을 제조하였다.
실시예 2 내지 실시예 4의 미백, 보습 및 주름 개선 효능을 확인하기 위하여, 하기 표 1에 따라 주박으로부터 분리된 음이온, 양이온, 비이온성 저분자 펩타이드의 혼합 비율을 각각 달리한 실시예 5 내지 실시예 8의 혼합물을 제조하였다. 하기 표 1은 주박 유래 음이온 저분자 펩타이드 (실시예 2), 주박 유래 양이온 저분자 펩타이드 (실시예 3), 주박 유래 비이온성 저분자 펩타이드 (실시예 4)의 혼합 비율(중량비)을 나타낸 것이다.
중량비 실시예 2 실시예 3 실시예 4
실시예 5 1 1 0
실시예 6 1 0 1
실시예 7 0 1 1
실시예 8 1 1 1
[비교예 1 : 종래의 방법에 따른 주박 추출물 제조]
비교예 1에서는 종래의 방법에 따라 주박 추출물을 제조하였다. 종래의 주박 추출물이라함은 기존 문헌이나 특허에서 공개되어 있는 일반적인 방법을 통해 제조한 것으로, 비교예 1 주박 추출물은 아래의 방법을 통해 제조하였다.
건조된 주박을 분쇄기를 이용하여 분말화한 후, 95%(V/V) 에탄올 수용액으로 3시간씩 3회 환류 추출하고 냉침한 다음, 와트만(Whatman) #4 여과지로 여과 및 농축 후 동결 건조하여 주박 추출물 분말을 제조하였다.
[비교예 2 : 종래의 방법에 따른 주박 발효물 제조]
비교예 2에서는 종래의 방법에 따라 주박 발효물을 제조하였다. 종래의 주박 발효물이라함은 기존 문헌이나 특허에서 공개되어 있는 방법을 통해 제조한 것으로, 대한민국 등록특허 제10-0736327호에 등록되어 있는 방법을 사용하였다.
주박 1 kg에 중조 5 g을 가하고 혼합한 후 여기에 증류수 2 L를 가하여 장 혼합하고 효모 1 g을 가했다. 30℃의 인큐베이터에서 24시간 배양한 이후 와트만(Whatman) #4 여과지로 여과 및 농축 후 동결 건조하여 주박 발효물 분말을 제조하였다.
[실험예 3 : 멜라닌 생성 억제 효과 측정]
본 실험에서는 실시예 1 내지 실시예 4에서 제조한 주박 유래 펩타이드와, 실시예 5 내지 실시예 8에서 제조한 주박 유래 펩타이드 (실시예 2 내지 실시예 4) 함유 혼합물 및, 비교예 1 (종래 주박 추출물) 및 비교예 2 (종래 주박 발효물)의 멜라닌 생성 억제 효과를 확인하는 실험을 진행하였다.
마우스 유래 멜라닌 형성(B16F10) 세포를 96 웰 플레이트 (96 well plate)에 2.5×103 cells/well로 분주한 후, 37℃, 5% CO2 세포 배양기에서 하루 동안 세포를 안정화시켰다. 시료를 농도별로 희석하여 처리하고 양성대조군으로는 미백제로 잘 알려진 알부틴을 처리하였다. 자극제로 α-멜라닌세포자극 호르몬 (α-melanocyte stimulating hormone, MSH)를 처리한 후 72시간 동안 반응시킨 다음, 분광광도계(microplate reader)를 이용하여 405 nm에서 흡광도를 측정하였다.
아래 표 2는 실험 결과를 정리하여 나타낸 것으로, 표 2에서 보듯이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에서 제조한 주박 유래의 펩타이드 또는 실시예 5 내지 실시예 8에서 제조한 주박 유래 펩타이드 (실시예 2 내지 실시예 4) 함유 혼합물을 처리하였을 때, 비교예 1 (종래 주박 추출물) 및 비교예 2 (종래 주박 발효물) 대비 멜라닌 생성 억제 효과가 높은 점을 확인하였다. 또한, 실시예 1 (주박 유래 저분자 펩타이드)을 처리하였을 때보다 전하별로 분리한 실시예 2 (주박 유래 음이온 저분자 펩타이드)와 실시예 3 (주박 유래 양이온 저분자 펩타이드)을 처리하였을 때 멜라닌 생성 억제 효과가 더 높은 점을 확인할 수 있었으며 실시예 2 (주박 유래 음이온 저분자 펩타이드), 실시예 3 (주박 유래 양이온 저분자 펩타이드) 및 실시예 4 (주박 유래 비이온성 저분자 펩타이드)를 모두 함유한 실시예 8 혼합물에서 가장 높은 멜라닌 생성 억제 효과가 발휘되는 점을 확인하였다.
시료명 농도(㎍/ml)
50 100
Arbutin 70.59 -
비교예 1 28.03 35.13
비교예 2 31.35 38.52
실시예 1 35.42 40.18
실시예 2 40.13 45.82
실시예 3 37.25 43.19
실시예 4 35.48 38.22
실시예 5 40.21 45.16
실시예 6 40.15 45.37
실시예 7 38.95 42.11
실시예 8 48.51 52.38
[실험예 4 : MMP-1 생성 억제 효과 측정]
본 실험에서는 실시예 1 내지 실시예 4에서 제조한 주박 유래 펩타이드와, 실시예 5 내지 실시예 8에서 제조한 주박 유래 펩타이드 (실시예 2 내지 실시예 4) 함유 혼합물 및, 비교예 1 (종래 주박 추출물) 및 비교예 2 (종래 주박 발효물)의 MMP-1 생성 억제 효과를 확인하는 실험을 진행하였다.
인간 피부 섬유아 세포(HDFn)를 24 웰 플레이트 (24 well plate)에 5×104 cells/well로 분주한 후, 37℃, 5% CO2 세포 배양기에서 하루 동안 안정화시킨 다음 UVA를 1 J/cm2 로 처리하였다. 각 시료를 2% FBS가 첨가된 배지로 교환과 동시에 농도별로 희석하여 처리하고 양성대조군으로 아데노신(Adenosine, 주름 기능성 고시 원료)을 100 μM 농도로 처리하여 48 시간 동안 반응시키고, 상등액은 R&D systems kit(DY901)을 사용하여 MMP-1 발현량을 확인하고 펠렛은 MTT Solution을 처리하여 세포 독성을 확인하였다.
MMP-1 ELISA Assay 이후 450 nm의 파장에서 흡광도를 측정하여 생성된 MMP-1의 양을 계산한 후, 대조군과 비교하여 MMP-1 발현 억제율(%)을 계산하였고 그 계산식은 아래의 수학식 1과 같다.
[수학식 1]
아래 표 3은 실험 결과를 정리하여 나타낸 것으로, 표 3에서 보듯이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에서 제조한 주박 유래의 펩타이드 또는 실시예 5 내지 실시예 8에서 제조한 주박 유래 펩타이드 (실시예 2 내지 실시예 4) 함유 혼합물을 처리하였을 때, 비교예 1 (종래 주박 추출물) 및 비교예 2 (종래 주박 발효물) 대비 MMP-1 생성 저해 활성이 높은 점을 확인하였다. 또한, 실시예 1 (주박 유래 저분자 펩타이드)을 처리하였을 때보다 전하별로 분리한 실시예 2 (주박 유래 음이온 저분자 펩타이드)와 실시예 3 (주박 유래 양이온 저분자 펩타이드)을 처리하였을 때 MMP-1 생성 저해 활성이 더 높은 점을 확인할 수 있었으며, 실시예 2 (주박 유래 음이온 저분자 펩타이드), 실시예 3 (주박 유래 양이온 저분자 펩타이드) 및 실시예 4 (주박 유래 비이온성 저분자 펩타이드)를 모두 함유한 실시예 8 혼합물에서 가장 높은 MMP-1 생성 저해 활성이 나타나는 점을 확인하였다.
시료명 MMP-1 억제율 (%)
Adenosine 42.31
비교예 1 24.52
비교예 2 27.38
실시예 1 32.47
실시예 2 35.14
실시예 3 37.91
실시예 4 33.46
실시예 5 38.52
실시예 6 41.88
실시예 7 43.29
실시예 8 47.83
[제형예 1 : 주박 유래 펩타이드 함유 혼합물 (실시예 8)을 이용하여 화장료 조성물 제형 제조]
본 제형예에서는 하기 표 4와 같은 조성으로 실시예 8 (주박 유래 펩타이드 함유 혼합물)을 이용하여 화장료 조성물을 제조하였다. 한편, 실시예 8을 이용하지 않은 비교제형예 1을 대조군으로 제조하였다. 아래 표 4는 제형예 1 및 비교제형예 1 화장료 조성물의 조성을 나타낸 것이다.
성분 제형예 1 비교제형예 1
함량 (%)
실시예 8 (주박 유래 펩타이드 함유 혼합물) 1 0
정제수 잔량 잔량
글리세린 10 10
프로판다이올 8 8
세틸에틸헥사노에이트 3 3
1,2-헥산다이올 2 2
소듐폴리아크릴로일다이메틸타우레이트 1 1
하이드로제네이티드폴리데센 1 1
시어버터 1 1
C14-22알코올 0.5 0.5
폴리글리세릴-2스테아레이트 0.3 0.3
트라이소듐에틸렌다이아민다이석시네이트 0.1 0.1
에틸헥실글리세린 0.05 0.05
합계 100 100
상기 표 4에 따라 세틸에틸헥사노에이트, 하이드로제네이티드폴리데센, 시어버터, C14-22 알코올 및 폴리글리세릴-2스테아레이트를 80℃로 가열 용해하여 투명 유화계를 제조하였다. 트라이소듐에틸렌다이아민다이석시네이트, 글리세린, 프로판다이올 및 소듐폴리아크릴로일다이메틸타우레이트를 정제수에 분산시켜 70℃로 가열한 수상에 용해된 유화계를 첨가한 후 호모믹서로 5,000 rpm 조건 하에서 5분간 유화하였다. 45℃에서 1,2-헥산다이올 및 에틸헥실글리세린을 투입하고 3분간 교반한 후 30℃까지 냉각하였다. 그 후, 실시예 8을 투입하고 3분간 교반 및 탈포하여 크림 제형의 제형예 1 화장료 조성물을 제조하였다. 한편, 비교제형예 1 (대조군)은 실시예 8을 첨가하는 점 외에는 제형예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[실험예 5 : Reconstructed skin model을 이용한 색소 침착 억제 효과 측정]
본 실험에서는 상기 제형예 1에서 제조한 화장료 조성물의 색소 침착 억제 효과를 확인하기 위해 Reconstructed skin model을 이용하여 멜라닌 생성량과 TRP-1(Tyrosinase related protein-1) 단백질 발현량을 확인하는 실험을 진행하였다.
(1) Reconstructed skin tissue의 제조
12 웰 플레이트 (12 well plate)의 배양 삽입체 내부에 섬유아세포, 제1형 콜라겐 수용액, 10× DMEM:F12 (3:1) Media, 10× 완충액과 히알루론산을 잘 혼합하여 넣어준 후 5% CO2, 37℃ 세포 배양기에서 2시간 동안 반응시켜 굳힌 후 내부와 외부에 섬유아세포 배양 배지를 넣어주고 하루 밤 동안 배양하였다. 이후, 5일간 배지를 교환하며 배양하여 섬유아세포가 있는 진피층을 제조하였다. 제조된 진피층의 상부에 미리 배양된 케라틴세포(Primary keratinocyte)와 멜라닌세포(melanocyte)를 BPE(Bovine Pituitary Extract), 인슐린(insulin), 하이드로코르티손(hydrocortisone), 비타민 C (Vitamin C), 표피증식인자(EGF, epidermal growth factor)가 포함된 Keratinocyte-SFM 배지를 사용하여 시딩(Seeding)하고 하루 밤 동안 배양하였다. 이후 5일간 배양하여 표피 세포의 증식을 유도한 후 2mM Ca2+를 첨가한 배지를 넣고 배양하여 각질형성세포의 분화를 유도하였다. 이후 배지를 모두 제거하고 배양 삽입체의 외부에 EGF, 2mM Ca2+를 첨가된 배양 배지를 넣어주어 Primary keratinocyte 세포를 12일간 공기노출 배양을 진행하여 표피층의 생성을 유도하여 Reconstructed skin tissue를 제조하였다.
(2) 시료의 처리 및 배양
제조한 Reconstructed skin tissue (RST)에 α-MSH (100nM)를 첨가하여 멜라닌 과형성을 유도한 후, 제형예 1과 비교제형예 1 (대조군)을 20 ㎕ 씩 1회/2day 처리하여 5일 동안 배양하였다. 이후, 조직을 10% 중성 포르말린 용액에 24시간 동안 고정한 후 OCT Compound에 포매하고 12 ㎛의 두께로 잘라 젤라틴코팅 슬라이드 (gelatin coating slide)에 부착시키고 슬라이드를 건조하여 보관하며 염색에 사용하였다.
(3) Melanin 염색 및 면역 형광 염색
멜라닌 함량은 Fontana-Masson kit (ab160669, abcam)을 이용하여 염색을 진행한 후 이미지 결과 분석을 정량화하여 도 3에 나타내었다. 슬라이드상에 준비된 조직 절편을 증류수에 넣어 함수 처리한 후 암모니아은액(ammoniacal silver solution) 처리 후 60℃ 슬라이드 워머 (slide warmer)에 30분간 정치하였다. 이를 다시 증류수 세척 후 0.1% 염화금(gold chloride)을 1분간 처리하고 증류수 세척 후 5% Hypo에 2분간 처리하였다. 이후 증류수로 세척하고 Nuclear-fast red를 5분간 처리한 후 최종적으로 증류수로 가볍게 세척하고 탈수 및 청명하여 캐나다 발삼 (Canada balsam)으로 봉입하여 현미경으로 관찰하였다.
멜라닌 형성에 관여하는 단백질인 TRP-1은 아래의 면역 형광 염색 방법을 이용해 분석하여 도 4에 나타내었다. 슬라이드 상에 준비된 조직 절편을 증류수에 넣어 함수화한 이후 0.01M 시트르산(Citrate) 용액 (pH 6.0)에 넣어 마이크로웨이브(microwave)를 이용하여 15분간 끓인 후 상온에서 20분간 정치하였다. Anti-goat serum을 이용하여 블로킹(blocking) 시키고 1차 항체 TRP-1을 이용하여 4℃에서 하룻밤 동안 반응시켰다. 이후 PBS용액으로 세척하고 2차 항체인 Goat anti-mouse IgG Alexa Fluor 488를 실온에서 1시간 반응시켜 PBS용액으로 세척하고 mounting medium with DAPI로 봉입하여 형광현미경으로 관찰하였다. 형광현미경으로 200배 배율에서 촬영한 사진을 Image J program을 이용하여 염색의 양성 면적을 수치화하여 변화율을 계산하였고 그 계산식은 아래의 수학식 2와 같았다.
[수학식 2]
(4) 멜라닌 함량 분석
멜라닌은 검은색으로 염색되었고 함량을 분석한 그래프를 도 3에 나타내었다. 도 3의 그래프에서 보듯이, 실시예 8을 처리한 제형예 1의 경우 무처리군인 비교제형예 1에 비해 멜라닌 함량을 유의미하게 감소시켰음을 확인할 수 있었다.
(5) TRP-1 단백질 함량 분석
TRP-1는 멜라닌 형성에 관여하는 효소 단백질로서 표피에 진한 갈색으로 염색되었으며, 실험 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4의 그래프에서 보듯이, 실시예 8을 처리한 제형예 1의 경우 무처리군인 비교제형예 1에 비해 TRP-1 단백질 발현량을 유의미하게 감소시켰음을 확인할 수 있었다.
[실험예 6 : Reconstructed skin model을 이용한 주름 개선 및 보습 효과 측정]
본 실험에서는 상기 제형예 1에서 제조한 화장료 조성물의 주름 개선 및 보습 효과를 확인하기 위해 Reconstructed skin model을 이용하여 콜라겐 타입 1 (Collagen Type 1)과 라미닌-5(Laminin-5) 단백질, 필라그린(Filaggrin) 단백질 발현량을 확인하는 실험을 진행하였다.
(1) Reconstructed skin tissue의 제조
상기 실험예 5-(1)과 동일한 방법으로 Reconstructed skin tissue을 제조하였다.
(2) 시료의 처리 및 염색
제조한 Reconstructed skin tissue(RST)에 제형예 1과 비교제형예 1 (대조군)을 20 ㎕ 씩 1회/2day 처리하여 5일 동안 배양하였다. 이후, 조직을 10% 중성 포르말린 용액에 24시간 동안 고정한 후 OCT Compound에 포매하고 12 ㎛ 의 두께로 잘라 젤라틴코팅 슬라이드 (gelatin coating slide)에 부착시키고 슬라이드를 건조하여 보관하였다.
형태학적 관찰을 위하여 Masson’s trichrome kit (MST-100T, BIOGNOST)를 이용하여 염색을 진행하였다. 슬라이드 상에 준비된 조직 절편을 증류수에 넣어 함수 처리한 후 bouin’s solution으로 56℃, 1시간 처리하고 실온에서 20분간 식힌 후 증류수로 세척하였다. Weigert’s iron hematoxylin으로 20분간 핵 염색 후 세척하고, Biebroch scarlet-acid fuchsin 용액으로 10분간 염색 후 증류수로 세척하고, Phosphomolybdic acid - orange G 용액으로 5분간 매염과 탈색 후 아닐린블루(Aniline blue) 염색액으로 교원 섬유를 염색한 이후 0.1% 아세트산(acetic acid)을 이용하여 비결합 라이트블루(light blue)를 탈색시킨 후 탈수 및 청명하여 캐나다 발삼 (Canada balsam)으로 봉입하여 현미경으로 관찰하였다.
주름 개선과 보습 효과에 관여하는 단백질인 콜라겐 타입 1 (Collagen Type 1), 라미닌-5(Laminin-5), 필라그린(Fillaggrin)은 아래의 면역 형광 염색 방법을 이용해 분석하였다. 슬라이드 상에 준비된 조직 절편을 증류수에 넣어 함수화한 이후 0.01M 시트르산(Citrate) 용액 (pH 6.0)에 넣어 마이크로웨이브(microwave)를 이용하여 15분간 끓인 후 상온에서 20분간 정치하였다. Anti-goat serum을 이용하여 블로킹(blocking) 시키고 1차 항체 Filaggrin (1:100, santa cruz), Laminin-5 (1:500, abcam), Collagen Type I (1:500, invitrogen) 을 이용하여 4℃에서 하룻밤 동안 반응시켰다. 이후 PBS용액으로 세척하고 2차 항체인 Goat anti-mouse IgG Alexa Fluor 488 (1:500) (abcam) 을 실온에서 1시간 반응시켜 PBS용액으로 세척하고 mounting medium with DAPI로 봉입하여 형광현미경으로 관찰하였다. 형광현미경으로 200배 배율에서 촬영한 사진을 Image J program을 이용하여 염색의 양성 면적을 수치화하여 변화율을 계산하였고 그 계산식은 상기의 수학식 2와 같았다.
(3) Collagen Type 1 단백질 분석
콜라겐 타입 1 (Collagen Type 1)은 진피의 70%를 차지하며 피부의 주름 예방에 중요한 역할을 하는 단백질이므로 Collagen Type 1 단백질 발현의 증가는 피부의 주름 형성을 예방할 수 있음을 의미한다. 도 5는 콜라겐 타입 1 (Collagen Type 1) 단백질 발현 증가 효과를 측정한 결과를 나타낸 것으로, 푸른 빛은 세포의 핵을 염색한 것이며, Collagen Type 1은 진피 층에서 초록색 형광을 띠며 염색되었다. 한편, 도 5의 그래프에서 보듯이, 실시예 8을 처리한 제형예 1의 경우 무처리군인 비교제형예 1에 비해 콜라겐 타입 1 (Collagen Type 1) 단백질 발현량을 유의미하게 증가시켰음을 확인할 수 있었다.
(4) Laminin-5 단백질 분석
라미닌-5(Laminin-5)는 표피와 진피의 접합을 담당하는 표피-진피 접합부 (Dermal-Epidermal Junction, DEJ)를 구성하고 있는 단백질로서 노화가 진행됨에 따라 발현이 감소 되어 피부의 손상과 영양공급을 방해한다. 때문에 Laminin-5 발현의 증가는 피부 노화를 예방할 수 있음을 의미한다. 도 6은 라미닌-5(Laminin-5) 단백질 발현 증가 효과를 측정한 결과를 나타낸 것으로, 푸른 빛은 세포의 핵을 염색한 것이며, 라미닌-5(Laminin-5)는 표피-진피 접합부에 초록색 형광을 띠며 선 모양으로 염색되었다. 한편, 도 6의 그래프에서 보듯이, 실시예 8을 처리한 제형예 1의 경우 무처리군인 비교제형예 1에 비해 라미닌-5(Laminin-5) 단백질 발현량을 유의미하게 증가시켰음을 확인할 수 있었다.
(5) Filaggrin 단백질 분석
필라그린(Filaggrin)은 표피에서 각질층의 형성에 중요한 역할을 하는 단백질로서 필라그린 단백질 발현의 증가는 정상적인 피부 장벽을 형성하여 피부 수분 증발을 막는 것을 의미한다. 도 7은 필라그린(Fillaggrin) 단백질 발현 증가 효과를 측정한 결과를 나타낸 것으로, 푸른 빛은 세포의 핵을 염색한 것이며, Fillaggrin은 각질층에서 초록색 형광을 띠며 염색되었다. 한편, 도 7의 그래프에서 보듯이, 실시예 8을 처리한 제형예 1의 경우 무처리군인 비교제형예 1에 비해 필라그린(Fillaggrin) 단백질 발현량을 유의미하게 증가시켰음을 확인할 수 있었다.
이와 같이, 본 발명에서는 주박으로부터 분리한 저분자 펩타이드 및 이를 함유하는 화장료 조성물은 미백, 보습 및 주름 개선에 효과적임을 확인하였다. 즉, 본 발명의 주박 유래 저분자 펩타이드는 종래의 주박 추출물이나 주박 발효물에 비하여 효과적인 미백, 보습, 주름 개선 효능을 가지고 있으며, 본 발명은 주박으로부터 분리한 저분자 펩타이드를 함유함에 따라 TRP-1 단백질 발현의 감소를 통한 색소 침착 억제 효과를 가지고, 콜라겐 타입 1 (Collagen Type 1), 라미닌-5(Laminin-5) 단백질 발현의 증가를 통한 주름 개선 효과를 가질 뿐만 아니라 필라그린(Fillaggrin) 단백질 발현의 증가를 통한 보습 효과를 가지고 있어 피부 노화 억제에 효과적인 화장료 조성물을 제조할 수 있었다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 주박에 단백질가수분해효소를 처리하여 분리한 1,000 Da 이하의 음이온성 저분자 펩타이드, 주박에 단백질가수분해효소를 처리하여 분리한 1,000 Da 이하의 양이온성 저분자 펩타이드 및 주박에 단백질가수분해효소를 처리하여 분리한 1,000 Da 이하의 비이온성 저분자 펩타이드를 포함하며, 상기 음이온성 저분자 펩타이드, 양이온성 저분자 펩타이드 및 비이온성 저분자 펩타이드는 각각 1 : 0.5~1.5 : 0.5~1.5 중량비로 포함된 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 음이온성 저분자 펩타이드는,
    주박을 정제수에 침지하는 단계 (a);
    상기 단계 (a)의 침지 후, 바실러스(Bacillus) 유래의 서브틸리신(subtilisin) 효소를 첨가하여, 1차 효소반응을 유도하는 단계 (b);
    상기 단계 (b)의 1차 효소반응 후, 펩신을 첨가하여, 2차 효소반응을 유도하는 단계 (c);
    상기 단계 (c)의 2차 효소반응 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 단계 (d);
    상기 단계 (d)에서 회수한 상층액에 에탄올을 첨가하여 침전 반응을 유도한 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 단계 (e);
    상기 단계 (e)에서 회수된 상층액을 음이온교환수지에 통과시켜 음이온성 펩타이드를 수득하는 단계 (f);를 포함하는 과정으로부터 수득된 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 양이온성 저분자 펩타이드는,
    주박을 정제수에 침지하는 단계 (a);
    상기 단계 (a)의 침지 후, 바실러스(Bacillus) 유래의 서브틸리신(subtilisin) 효소를 첨가하여, 1차 효소반응을 유도하는 단계 (b);
    상기 단계 (b)의 1차 효소반응 후, 펩신을 첨가하여, 2차 효소반응을 유도하는 단계 (c);
    상기 단계 (c)의 2차 효소반응 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 단계 (d);
    상기 단계 (d)에서 회수한 상층액에 에탄올을 첨가하여 침전 반응을 유도한 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 단계 (e);
    상기 단계 (e)에서 회수된 상층액을 양이온교환수지에 통과시켜 양이온성 펩타이드를 수득하는 단계 (f');를 포함하는 과정으로부터 수득된 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 비이온성 저분자 펩타이드는,
    주박을 정제수에 침지하는 단계 (a);
    상기 단계 (a)의 침지 후, 바실러스(Bacillus) 유래의 서브틸리신(subtilisin) 효소를 첨가하여, 1차 효소반응을 유도하는 단계 (b);
    상기 단계 (b)의 1차 효소반응 후, 펩신을 첨가하여, 2차 효소반응을 유도하는 단계 (c);
    상기 단계 (c)의 2차 효소반응 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 단계 (d);
    상기 단계 (d)에서 회수한 상층액에 에탄올을 첨가하여 침전 반응을 유도한 후, 원심분리하여 상층액을 회수하는 단계 (e);
    상기 단계 (e)에서 회수된 상층액을 음이온교환수지에 통과시켜 1차 용리액을 수득하는 단계 (f1);
    상기 단계 (f1)에서 수득된 용리액을 양이온교환수지에 통과시켜 2차 용리액을 수득하는 단계 (f2);
    상기 단계 (f2)에서 수득된 2차 용리액을 여과하여 여과액을 수득하는 단계 (g);를 포함하는 과정으로부터 수득된 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 화장료 조성물은,
    피부 미백용인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 화장료 조성물은,
    피부 주름 개선용인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 화장료 조성물은,
    피부 보습용인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
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