KR102655418B1 - 녹용 유래 저분자 콜라겐의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 양태는 녹용을 추출하고 남은 잔사에, 산을 처리하여 반응시키는 단계; 상기 산 처리 반응물에 염기를 처리하여 침전물을 수득하는 단계; 및 상기 침전물에 단백질 분해효소를 첨가하는 단계;를 포함하는 녹용 유래 저분자 콜라겐의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 녹용 유래 저분자 콜라겐을 고순도로 수득할 수 있다. 또한, 이와 같이 제조된 녹용 유래 저분자 콜라겐은 통상의 녹용 유래 콜라겐에 비해 낮은 범위의 분자량을 가지므로, 식품 또는 화장품 등의 제조에서 활용성이 증대되는 이점이 있다.

Description

녹용 유래 저분자 콜라겐의 제조 방법{Method For Preparing Collagen Having Low Molecular Weight Derived From Antler}
본 발명은 녹용 유래 저분자 콜라겐의 제조 방법에 관한 것이다.
녹용은 숫사슴의 갓 자란 뿔을 채취 가공하여 건조한 것을 일컫는다. 사슴은 매년 3월 중순경부터 늙은 뿔이 떨어지고, 새 뿔이 돋아나기 시작하는데 이때 골질화되지 않은 어린 뿔을 녹용이라 한다. 녹용의 약리 활성 성분으로는 아미노산, 인산칼슘, 탄산칼슘, 콜라겐, 인지질, 콘드로이틴, 글루코사민, 판토크린, 갱글리오사이드, 히알루로닌산 등이 알려져 있다. 녹용은 특히 아미노산이 풍부하여, 피부를 맑고 건강하게 가꿔주고, 면역 강화, 간 보호 및 소화 기능의 향상에 기여하는 것으로 알려져 있다.
이처럼 녹용은 인체에 유효한 각종 성분을 다량으로 함유하고 있는 가치가 높은 생약재이므로 녹용의 특정 유효 성분을 추출하기 위한 방법에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 현재 널리 사용되는 열탕 추출법에 따르면 수용성 성분이 주로 추출되고, 단백질 불용성 침전이 나타나며, 수득한 추출물은 겔화되는 현상이 있다. 또한, 염산과 같은 직접 산처리로 추출시에는 생리 활성 성분이 쉽게 파괴되어 유용 성분이 충분하지 않다는 문제가 있다.
녹용의 약리 활성 성분 중에서, 콜라겐은 대부분 동물에서 발견되는 단백질로 특히 포유동물의 살과 결합조직을 구성하는 주요 단백질이다. 신체를 구성하는 단백질 중 25%에서 35%를 차지할 정도로 매우 풍부하다. 가늘고 긴 섬유 형태의 콜라겐은 주로 힘줄, 인대, 피부와 같은 섬유조직에 존재하며 각막, 연골조직, 뼈, 혈관, 소화관, 척추원반 등에도 존재한다.
콜라겐은 분자량에 따라 고분자 콜라겐과 저분자 콜라겐으로 나눌 수 있다. 고분자 콜라겐은 일반적으로 분자량 5,000 Da. 이상의 것을 일컫는데, 분자량이 큰 만큼 체내 흡수율이 떨어지고, 기능성을 나타내기가 힘들다. 따라서, 분자량 5,000 Da. 이상의 고분자 콜라겐은 일반 식품 등에 주로 사용된다. 반면 저분자 콜라겐은 분자량 1,500 Da. 이하의 것으로 체내 흡수율이 높아 피부 탄력 등의 기능성을 기대할 수 있다. 이에 따라, 최근에는 피쉬 콜라겐 또는 당나귀 유래의 콜라겐과 같이 2,000 Da 이하의 분자량을 갖는 저분자 콜라겐을 활용한 건강기능식품의 개발이 활발히 이루어지고 있다(특허문헌 1).
본 발명자들은 녹용 유래 콜라겐으로부터 비교적 저분자량 범위의 콜라겐을 추출하기 위한 방법에 대해 연구를 계속하던 중에, 녹용박에 산 처리 및 염기 처리를 수행한 후 단백질 분해효소를 처리함으로써 15~20 kDa 범위의 저분자 콜라겐을 고순도로 수득할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
대한민국 특허 제10-1841461호 (2018년 3월 19일)
본 발명은 녹용으로부터 저분자량 범위의 콜라겐을 고순도로 수득할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태는 녹용을 추출하고 남은 잔사에, 산을 처리하여 반응시키는 단계; 상기 산 처리 반응물에 염기를 처리하여 침전물을 수득하는 단계; 및 상기 침전물에 단백질 분해효소를 첨가하는 단계;를 포함하는 녹용 유래 저분자 콜라겐의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 양태는 상기 제조 방법에 따라 제조된 녹용 유래 저분자 콜라겐을 제공한다.
본 발명에 따르면 녹용 유래의 저분자 콜라겐을 고순도로 수득할 수 있다. 또한, 이와 같이 제조된 녹용 유래의 저분자 콜라겐은 통상의 녹용 유래 콜라겐에 비해 낮은 범위의 분자량을 가지므로, 식품 또는 화장품 등의 제조에 있어서 활용성이 증대되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제조예 1 내지 3에 따라 제조된 녹용 유래 저분자 콜라겐이 15~20 kDa 범위의 낮은 분자량을 갖는 것을 확인한 결과이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
1. 녹용 유래 저분자 콜라겐의 제조
본 발명의 일 양태는 녹용을 추출하고 남은 잔사에, 산을 처리하여 반응시키는 단계; 상기 산 처리 반응물에 염기를 처리하여 침전물을 수득하는 단계; 및 상기 침전물에 단백질 분해효소를 첨가하는 단계;를 포함하는 녹용 유래 저분자 콜라겐의 제조 방법을 제공한다.
녹용은 매화록, 대록 또는 마록의 숫사슴의 털이 밀생되고 아직 골질화되지 않았거나 약간 골질화된 어린 뿔을 절단하여 건조시킨 것으로, 자라기 시작한지 2개월 이내에 채취된 각질화가 되지 않아 조직이 연하고 털이 골고루 덮여 있는 수컷의 뿔을 의미한다. 각질화가 되지 않은 녹용은 약간 무르지만, 시기적으로 가을에는 단단하게 각질화가 일어나 녹용의 효능이 떨어지는데, 이를 녹각이라 부른다.
상기 녹용은 각질화가 되지 않은 녹용, 각질화가 진행된 녹각 모두를 포함한다.
상기 녹용은 산지 및 사슴의 종류에 따라 마록, 매화록, 시베리아산 대록, 뉴질랜드산 직록, 순록 등으로부터 얻어지며, 이들 녹용은 사슴의 종류에 관련없이 본 발명에 제한없이 적용될 수 있다.
상기 녹용 추출시 추출 조건은 통상의 방식에 의할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 추출 방법으로는 용매 추출법, 초음파 추출법, 여과법 및 환류 추출법 등 종래 알려진 통상적인 추출 방법을 모두 사용할 수 있으며, 바람직하게는 용매 추출법이나 환류 추출법을 이용함으로써 제조할 수 있다. 상기 추출 과정은 수회 반복할 수 있다. 상기 추출물은 추출물을 추가적으로 분획하여 얻은 분획물도 포함한다.
상기 녹용 추출시 추출용매로서, 물, 유기용매, 초임계 유체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 유기용매는 알코올, 바람직하게는 C1-C4의 저급 알코올, 헥산(n-헥산), 에테르, 글리세롤, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 에틸아세테이트, 메틸아세테이트, 디클로로메탄, 클로로포름, 에틸아세테이트, 벤젠 및 이들의 혼합용매로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있고, 바람직하게는 물일 수 있다.
추출 온도는 50℃ 내지 95℃, 또는 55℃ 내지 92℃, 또는 60℃ 내지 90℃에서 수행될 수 있다. 추출 시간은 2시간 내지 15시간, 또는 5시간 내지 12시간, 또는 7시간 내지 10시간 동안 수행될 수 있다.
상기 녹용 추출시 용매로서 물을 사용하여 녹용에 함유된 대부분의 수용성 성분을 추출하고 남은 잔사에는 단백질, 지용성 성분 등이 남게 된다. 본 발명에서는 녹용 잔사를 이용하여 낮은 분자량의 콜라겐을 고순도로 수득하는 것을 특징으로 한다.
상기 녹용 추출물과 잔사의 분리는 여과기 등을 이용하여 통상의 방식에 의해 수행될 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은 상기 잔사를 건조하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
잔사 건조시 온도는 -50℃ 내지 150℃, -30℃ 내지 130℃, -10℃ 내지 125℃, 10℃ 내지 120℃, 50℃ 내지 110℃ 또는 70℃ 내지 100℃일 수 있다. 상기 건조 온도 범위를 충족하는 경우 이후 단백질 분해효소를 이용한 가수분해 공정의 효율이 증대될 수 있다.
잔사 건조시 시간은 40시간 내지 130시간, 또는 50시간 내지 125시간, 또는 60시간 내지 120시간, 또는 70시간 내지 115시간, 또는 80시간 내지 110시간, 또는 90시간 내지 100시간일 수 있다. 상기 건조 시간을 충족하는 경우 이후 단백질 분해효소를 이용한 가수분해 공정의 효율이 증대될 수 있다.
또한, 잔사의 건조는, 잔사의 수분이 80% 이하, 또는 70% 이하, 또는 60% 이하, 또는 50% 이하, 또는 40% 이하, 또는 30% 이하, 또는 25% 이하, 또는 15% 이하, 또는 12% 이하, 또는 9% 이하, 또는 6% 이하, 또는 3% 이하가 되도록 수행될 수 있다. 잔사의 수분이 상기 범위로 조절되는 경우 이후 단백질 분해효소를 이용한 가수분해 공정의 효율이 증대될 수 있다.
상기한 바와 같은 잔사의 건조 단계는 선택적으로 수행될 수 있으며, 잔사의 건조 단계를 별도로 수행하지 않는 경우에는 약염기 용액을 이용하여 잔사를 수세함으로써 콜라겐 외 불순물을 제거할 수 있다. 또한, 이후 단계에서 콜라겐의 분리를 용이하게 하기 위해서 잔사를 분쇄하는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 이때, 분쇄된 잔사가 125cm3 이하, 또는 91cm3 이하, 또는 64cm3 이하의 부피를 갖는 육면체 형태가 되도록 분쇄를 수행할 수 있다.
다음으로, 상기 녹용의 잔사에 산을 처리하고 반응시킨다. 산 처리는 pH 2~3 범위의 산, 예컨대 염산, 질산, 과염소산, 황산, 아세트산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 산을 이용하여 수행될 수 있다. 산 처리시, 녹용박 대비 3~20중량부, 또는 5~17중량부, 또는 7~15중량부의 산 용액을 처리할 수 있다. 상기 산 용액의 농도는 0.1~3M, 또는 0.2~1.5M, 또는 0.3~1.0M일 수 있다.
상기 산 처리 반응물은 히드록시프롤린, 히드록시라이신, 프롤린, 글리신, 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 콜라겐을 포함할 수 있다. 상기 히드록시프롤린 및 히드록시라이신은 콜라겐의 주요 지표 성분이다. 상기 산 처리 반응물에서 이와 같은 콜라겐 지표 성분이 차지하는 비율은 30~70중량%, 또는 40~60%일 수 있다.
상기 산 처리 반응물을 여과하는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 상기 여과는 1~15㎛, 또는 2~10㎛, 또는 3~7㎛의 입자를 수득하도록 수행될 수 있다.
다음으로, 상기 산 처리 반응물에 염기 처리를 수행한다. 이로써 pH를 5.5~7.0, 또는 5.5~6.5, 또는 5.5~6.0 범위로 조정할 수 있다. 상기 pH 범위를 충족하는 경우, 염기 처리, 즉 중화를 통해 수득되는 단백질 침전물의 수율이 우수할 수 있다.
상기 염기 처리는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 및 수산화 칼륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 염기를 이용하여 수행될 수 있다. 염기 처리시, 제2 추출물 대비 3~20중량부, 또는 5~17중량부, 또는 7~15중량부의 염기 용액을 처리할 수 있으며, 염기 용액은 1~3M, 또는 1.5~2.5M, 1.7~2.3M 농도일 수 있다.
상기 염기 처리를 하면 백색의 단백질 침전물이 형성될 수 있다. 이와 같이 생성된 침전물은 원심분리 등의 통상의 방식에 의해 분리해낼 수 있으며, 선택적으로, 상기 침전물을 세척 또는 미백화하는 단계를 추가로 수행할 수 있다.
다음으로, 상기 침전물을 정제수에 용해시켜 녹용 유래 콜라겐 용액을 수득한다. 이때, 상기 녹용 유래 콜라겐 용액은 고형분의 농도가 3~30brix%, 또는 4~27brix%, 또는 5~22brix%, 또는 7~20brix%, 또는 9~15brix%일 수 있다. 녹용 유래 콜라겐 용액이 상기 수치범위의 고형분 농도를 갖는 경우 이후 단백질 분해효소를 이용한 가수분해의 효율이 증대될 수 있다.
이후, 상기 침전물에 단백질 분해효소를 첨가하여 가수분해 반응을 통해 녹용 유래 저분자 콜라겐을 수득한다.
상기 단백질 분해효소는 판크립신, 푸드프로 알칼라인 프로테아제(FoodPro Alkaline Protease), 및 프로테에이엑스(ProteAX)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 가수분해 반응은 pH 5.5~7.0, 또는 pH 5.5~6.5, 또는 pH 5.5~6.0 범위에서 수행될 수 있다. 상기 pH 5.5 미만인 경우 가수분해가 잘 이루어지지 않을 수 있고, pH 7.0 초과인 경우 생성된 녹용 유래 저분자 콜라겐의 여과가 원활히 이루어지지 않을 수 있다.
상기 가수분해 반응은 38~60℃, 또는 40~55℃, 또는 42~53℃, 또는 45~52℃에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 가수분해 반응은 6~36시간, 또는 12~32시간, 또는 18~28시간 동안 수행될 수 있다. 상기 수치범위를 충족하는 경우 원하는 평균 분자량을 갖는 녹용 유래 저분자 콜라겐을 수득하기 용이할 수 있다.
이후, 상기 녹용 유래 저분자 콜라겐을 90℃ 이상에서 3~10분 동안 반응시켜 실활시킨다.
또한, 본 발명의 방법은 상기 녹용 유래 저분자 콜라겐을 여과하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 여과는 1~15㎛, 또는 2~10㎛, 또는 3~7㎛의 입자를 수득하도록 수행될 수 있다.
상기 녹용 유래 저분자 콜라겐을 추가로 정제함으로써 고순도의 녹용 유래 저분자 콜라겐을 수득할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따르면 간단한 여과 또는 정제를 통해 고순도의 녹용 유래 저분자 콜라겐을 수득할 수 있다.
본 발명에 따라 생성되는 녹용 유래 저분자 콜라겐은 25~50 kDa, 또는 15~20 kDa의 평균 분자량을 가질 수 있다. 본 발명의 녹용 유래 저분자 콜라겐은 비교적 저분자량이므로 체내 흡수율이 양호하여 피부 탄력 등의 기능성이 우수할 수 있다.
2. 녹용 유래 저분자 콜라겐을 포함하는 건강기능식품 조성물
녹용 유래 저분자 콜라겐의 제조 방법은 상기 " 1. 녹용 유래 저분자 콜라겐의 제조 "에서 언급한 것과 동일하므로 기재를 생략한다.
본 발명의 건강기능식품 조성물은 피부 탄력 개선 또는 피부 노화 방지를 위한 것일 수 있다.
상기 녹용 유래 저분자 콜라겐은 상기 건강 기능 식품의 총 중량에 대하여 0.005중량% 내지 20.0중량%의 함량으로 함유되는 것이 바람직하고, 0.01중량% 내지 10.0중량%의 함량으로 함유되는 것이 보다 바람직하나 이에 한정되지 않는다. 상기 녹용 유래 저분자 콜라겐의 유효 함량이 0.005중량% 미만일 경우에는 피부 탄력 개선 또는 피부 노화 방지 등의 효과가 미미할 수 있고, 20중량%를 초과할 경우에는 함유량 증가에 따른 뚜렷한 효능 상승 효과가 떨어져 비경제적이다.
상기 건강 기능 식품은 본 발명의 녹용 유래 저분자 콜라겐 외에 본 발명이 목적으로 하는 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서, 바람직하게는 상기 녹용 유래 저분자 콜라겐의 효과에 상승 효과를 줄 수 있는 다른 성분 등을 추가로 함유할 수 있다. 예를 들어 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 또는 담체를 포함할 수 있다.
또한 식품 제조시 통상적으로 첨가되는 성분을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 포함한다. 상기 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스, 올리고당 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 사이클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상기 향미제로는 천연 향미제 타우마틴, 스테비아 추출물 및 합성 향미제를 사용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 건강 기능 식품이 드링크제로 제조되는 경우에는 본 발명의 녹용 유래 저분자 콜라겐 이외에 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 천연 추출액 등이 추가로 포함될 수 있다.
상기 건강 기능 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 본 발명의 녹용 유래 저분자 콜라겐을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강 기능 식품을 모두 포함한다.
3. 녹용 유래 저분자 콜라겐을 포함하는 화장료 조성물
녹용 유래 저분자 콜라겐의 제조 방법은 상기 " 1. 녹용 유래 저분자 콜라겐의 제조 "에서 언급한 것과 동일하므로 기재를 생략한다.
본 발명의 화장료 조성물은 피부 탄력 개선 또는 피부 노화 방지를 위한 것일 수 있다.
상기 녹용 유래 저분자 콜라겐은 화장료 조성물 100중량%에 대하여, 0.01중량% 내지 50중량%, 또는 0.1중량% 내지 45중량%, 또는 1중량% 내지 40중량%, 또는 1중량% 내지 20중량%, 또는 1.5중량% 내지 15중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 화장료 조성물 내의 녹용 유래 저분자 콜라겐의 함량이 0.001중량% 미만일 경우에는 녹용 유래 저분자 콜라겐에 의한 피부 탄력 개선 또는 피부 노화 방지 효과가 낮을 수 있고, 60중량%를 초과할 경우에는 비용이 증가하는 것 대비 효과의 개선 정도가 높지 않을 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 화장품 분야에서 통상적으로 사용되는 기제, 보조제 및 첨가제를 사용하여 액체 또는 고체 형태로 제조될 수 있다. 액체 또는 고체 형태의 화장품으로는, 예를 들면 화장수, 크림제, 로션제, 입욕제 등의 형태를 포함할 수 있고, 이에 한정되지는 않는다. 화장품 분야에서 통상적으로 사용되는 기제, 보조제 및 첨가제는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 물, 알코올, 프로필렌글리콜, 스테아르산, 글리세롤, 세틸알코올, 유동 파라핀 등이 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 녹용 유래 저분자 콜라겐뿐만 아니라, 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함할 수 있으며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 포함할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 본 기술분야에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 폼, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸카보네이트, 에틸아세테이트, 벤질알코올, 벤질벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 제형이 계면-활성제 함유 클렌징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드에테르설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 단독 또는 중복 도포하여 사용하거나, 본 발명 이외의 다른 화장료 조성물과 중복 도포하여 사용할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 화장료 조성물은 통상적인 사용 방법에 따라 사용될 수 있으며, 사용자의 피부 상태 또는 취향에 따라 그 사용횟수를 달리할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물이 비누, 계면활성제 함유 클렌징 또는 계면활성제 비함유 클렌징 제형일 경우, 피부에 도포한 후 닦아내거나 떼거나 물로 씻어낼 수도 있다. 구체적인 예로서, 상기 비누는 액상비누, 가루비누, 고형비누 및 오일비누이며, 상기 계면활성제 함유 클린징 제형은 클렌징 폼, 클렌징 워터, 클렌징 수건 및 클렌징 팩이며, 상기 계면활성제 비함유 클렌징 제형은 클렌징 크림, 클렌징 로션, 클렌징 워터 및 클렌징 겔이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 제조예, 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 제조예 및 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 제조예 및 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
제조예 1. 녹용 유래 저분자 콜라겐의 제조
1-1. 녹용 건조박의 제조
녹용 원물을 분쇄한 후, 원물 중량 기준으로 물을 8배수 첨가하여 85℃에서 7시간 동안 추출하였다. 추출 후 남은 잔사에 대해서 물을 6배수 첨가하여 85℃에서 5시간 동안 추출을 추가로 수행하였다. 2회 추출후 발생한 잔사를 70℃에서 90시간 동안 열풍건조하였다. 건조완료된 녹용 건조박의 수분은 대략 4%였다.
1-2. 녹용 유래 콜라겐의 제조
상기 녹용 건조박 500g을 추출기에 넣고 5kg의 0.5N 염산을 가하고 30℃에서 4시간씩 2회 추출하였다. 상기와 같이 얻어진 추출물 4L를 5㎛ 체의 필터를 이용해 여과하고, 상기 여과액에 2M 수산화나트륨 적정량을 가하여 pH 5.5~6.0 범위로 중화하였다.
중화시 생성된 백색의 침전물을 3000g으로 20분 동안 원심분리하여 분리한 후 물로 세척하고 다시 원심분리에 의해 침전물을 수득하였다. 상기 침전물에 1% H2O2를 2배수 넣고 약 10시간 동안 교반하면서 미백화시키고 3000g으로 20분 동안 원심분리하여 침전물을 수득하였다. 상기 침전물에 정제수를 투입하면서 용해시켜 10 brix% 농도의 녹용 콜라겐 용액을 수득하였다.
1-3. 녹용 유래 저분자 콜라겐의 제조
상기 녹용 콜라겐 용액의 pH가 5.5~6.0 범위가 되도록 조정하였다. 이후, 단백질 분해효소로서 판크립신 0.1%를 투입하고 50℃에서 24시간 동안 반응시킨 후, 90℃ 이상에서 5분 동안 반응시켜 실활시켰다. 5㎛ 체의 필터를 이용해 여과한 후 실온에서 건조시켜 녹용 유래 저분자 콜라겐 분말 114 g을 수득하였다.
제조예 2 및 제조예 3
단백질 분해효소로서 각각 푸드프로 알칼라인 프로테아제(비전바이오켐) 0.1% 및 프로테에이엑스 0.1%(Danisco)를 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법에 의해 녹용 유래 저분자 콜라겐을 제조하였다.
실험예 1. 녹용 유래 저분자 콜라겐의 분자량 확인
제조예 1에서 수득된 녹용 유래 저분자 콜라겐의 분자량을 확인하기 위해 하기 표 1과 같이 시료를 준비하였다.
레인 시료
1 프로틴 마커
2 무처리군*
3 제조예 1
4 제조예 2
5 제조예 3
*무처리군: 제조예 1-2의 녹용 콜라겐 용액으로부터 제조된 분말
분자량 확인을 위한 SDS-PAGE는 12% 폴리아크릴아마이드와 0.1% SDS가 포함된 런닝 겔과 4% 폴리아크릴아마이드와 0.1% SDS가 포함된 스태킹 겔을 만들어 사용하였다. 상기 녹용 유래 저분자 콜라겐 100μg을 겔에 로딩하여 100볼트에서 전기영동한 후 코마시 블루로 염색하여 단백질 밴드를 확인하였고, 그 결과를 도 1에 나타낸다.
도 1의 결과로부터, 제조예 1 내지 3의 녹용 유래 저분자 콜라겐은 분자량이 15~20kDa으로 무처리군(25~50kDa)에 비해 낮은 분자량 범위로 밴드가 이동한 것을 확인할 수 있다. 특히, 단백질 분해효소로서 푸드프로 알칼라인 프로테아제 0.1%를 이용한 제조예 2의 경우 저분자량 범위의 밴드가 깨끗하게 수득되는 것을 확인할 수 있다. 녹용에서 유래된 단백질 성분의 비율과 상기 푸드프로 알칼라인 프로테아제 0.1% 효소의 단백질 분해 역가와의 상관관계로 인해, 제조예 2의 경우 더 저분자량 범위의 콜라겐이 수득된 것으로 보인다.
제조예 4. 건강기능식품의 제조
4-1. 밀가루 식품의 제조
본 발명의 녹용 유래 저분자 콜라겐 0.5~5.0중량부를 밀가루에 첨가하고, 이 혼합물을 이용하여 빵, 케이크, 쿠키, 크래커 및 면류를 제조하였다.
4-2. 건강음료의 제조
액상과당(0.5%), 올리고당(2%), 설탕(2%), 식염(0.5%), 물(75%)과 같은 부재료와 본 발명의 녹용 유래 저분자 콜라겐 5g을 균질하게 배합하여 순간 살균을 한 후 이를 유리병, 패트병 등 소포장 용기에 포장하여 제조하였다.
4-3. 야채 주스의 제조
본 발명의 녹용 유래 저분자 콜라겐 5g을 토마토 또는 당근 주스 1,000㎖에 가하여 야채 주스를 제조하였다.
4-4. 과일 주스의 제조
본 발명의 녹용 유래 저분자 콜라겐 1g을 사과 또는 포도 주스 1,000㎖에 가하여 과일 주스를 제조하였다.
제조예 5. 화장료 조성물의 제조
5-1. 에센스의 제조
본 발명의 녹용 유래 저분자 콜라겐을 이용하여 하기 표 2에 기재된 함량(중량부)에 따라 에센스를 제조하였다.
원료 함량(중량부)
트리에탄올아민 0.25
카르복시비닐폴리머 0.22
글리세린 4
1,3-부틸렌글리콜 2
녹용 유래 저분자 콜라겐 1.5
밀납 0.5
세토스테아릴알코올 1
글리세릴모노스테아레이트 1
스쿠알렌 4
정제수 잔량
합계 100
5-2. 유연화장수의 제조
본 발명의 녹용 유래 저분자 콜라겐을 유효성분으로 함유하는 유연화장수는 하기 표 3과 같이 제조하였다.
원료 함량(중량부)
1,3-부틸렌글리콜 1.00
디소듐이디티에이 0.05
알란토인 0.10
디포타슘글리시리제이트 0.05
시트릭애씨드 0.01
소듐시트레이트 0.02
글리세레스-26 1.00
알부틴 2.00
PEG-40 수소화 캐스터오일 1.00
에탄올 30.00
녹용 유래 저분자 콜라겐 0.5
착색제 미량
착향제 미량
정제수 잔량
합계 100
5-3. 영양 크림의 제조
본 발명의 녹용 유래 저분자 콜라겐을 유효성분으로 함유하는 영양크림은 하기 표 4의 조성과 같이 제조하였다.
원료 함량(중량부)
1,3-부틸렌글리콜 7.0
글리세린 1.0
D-판테놀 0.1
마그네슘알루미늄실리케이트 0.3
PEG-40 스테아레이트 1.2
스테아릭애씨드 2.0
폴리소르베이트 60 1.5
친유형글리세릴스테아레이트 2.0
소르비탄세스퀴올리에이트 1.5
세테아릴알코올 3.0
미네랄오일 4.0
스쿠알렌 3.8
녹용 유래 저분자 콜라겐 1.5
식물성 오일 1.8
디메치콘 0.4
디포타슘글리시리제이트 미량
알란토인 미량
소듐히아루로네이트 미량
토코페릴아세테이트 적량
트리에탄올아민 적량
착향제 적량
정제수 잔량
합계 100
5-4. 로션의 제조
본 발명의 녹용 유래 저분자 콜라겐을 유효성분으로 함유한 로션을 하기 표 5의 조성과 같이 제조하였다.
원료 함량(중량부)
세토스테아릴알코올 1.6
스테아린산 1.4
친유형모노스테아린산글리세린 1.8
PEG-100 스테아레이트 2.6
세스퀴올레인산소르비탈 0.6
스쿠알렌 4.8
마카다이아오일 2
호호바오일 2
초산토코페롤 0.4
메틸폴리실록산 0.2
초산토코페롤 0.4
1,3-부틸렌글리콜 4
산탄검 0.1
글리세린 4
d-판데놀 0.15
녹용 유래 저분자 콜라겐 1.0
알란토인 0.1
카르보머(2% aq. Sol) 4
트리에탄올아민 0.15
에탄올 3
정제수 잔량
합계 100

Claims (11)

  1. 녹용을 추출하고 남은 잔사에, 0.1~3M 농도의 산을 처리하여 반응시키는 단계;
    상기 산 처리 반응물에 염기를 처리하여 25~50kDa의 평균 분자량을 갖는 침전물을 수득하는 단계; 및
    상기 침전물에 단백질 분해효소를 첨가하여 pH 5.5~6.0 범위에서 가수분해 반응을 수행하는 단계;를 포함하는
    15~20kDa의 평균 분자량을 갖는 녹용 유래 저분자 콜라겐의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 산 처리 반응물은 히드록시프롤린 및 히드록시라이신을 30~70중량%로 포함하는 저분자 콜라겐의 제조 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 단백질 분해효소는 판크립신, 푸드프로 알칼라인 프로테아제(FoodPro Alkaline Protease), 및 프로테에이엑스(ProteAX)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 저분자 콜라겐의 제조 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 염기 처리는 pH가 5.5~6.0의 범위가 되도록 중화하는 것인 저분자 콜라겐의 제조 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 단백질 분해효소 첨가 후 45~52℃에서 가수분해 반응이 수행되는 저분자 콜라겐의 제조 방법.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 단백질 분해효소의 첨가 후 가수분해 반응에 의해 수득된 녹용 유래 저분자 콜라겐을 여과 또는 정제하는 단계를 추가로 포함하는 저분자 콜라겐의 제조 방법.
  10. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 5 내지 청구항 7 및 청구항 9 중 어느 한 항의 제조 방법에 따라 제조된 녹용 유래 저분자 콜라겐을 포함하는 피부 탄력 개선 또는 피부 노화 방지용 건강기능식품 조성물.
  11. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 5 내지 청구항 7 및 청구항 9 중 어느 한 항의 제조 방법에 따라 제조된 녹용 유래 저분자 콜라겐을 포함하는 피부 탄력 개선 또는 피부 노화 방지용 화장료 조성물.
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