KR20090074466A - 피부 미백능이 있는 한방 재료의 세포독성을 저감시키는방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한약재 추출물을 요구르트 발효시켜 피부 미백능이 있는 한방 재료의 세포독성을 저감시키는 방법에 관한 것으로, 본 발명에서 개발한 한방 피부 미용 팩은 자극성 또는 독성이 완화되면서도 우수한 피부 미백능을 보이는 특징이 있다.

독성, 미백, 세포, 요구르트, 팩, 피부, 한약재

Description

피부 미백능이 있는 한방 재료의 세포독성을 저감시키는 방법{Method for repressing cytotoxicity of chinese medicine with lightening effect for skin}

본 발명은 피부 미백능이 있는 한방 재료의 세포독성을 저감시키는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한약재 추출물을 요구르트 발효시켜 피부 미백능이 있는 한방 재료의 세포독성을 저감시키는 방법에 관한 것이다.

IMF이후 국내 경기의 전반적인 침체에도 불구하고 화장품 산업은 폭발적으로 신장하여, 현재의 시장 규모는 5조 원대에 이른다. 특히 IMF로 인한 경제흐름의 변화, 수명연장에 의한 노령인구의 노후대책 등으로 인해 소비인구의 연령대가 10~30대에서 40~60대로 상승하였는데, 이들은 늙어 보이는 것도 싫고, 주름지는 것도 싫어, 기초 화장품만이 아니라, 특정한 기능을 가지는 기능성 화장품도 무척 선호하는 특징이 있다.

한방화장품은 현재 국내 대부분의 화장품 회사들이 하나 이상의 브랜드를 가지고 있을 정도로 시장에 많은데, 대표적인 것은 1997년 태평양에서 출시한 설화수 이며, 2004년도 매출은 3,300억원이었다.

또한, 참토원의 황토팩이 320억원의 매출을 올리고, 에이블씨엔씨의 한방화장품 '미샤옥용산'이 출시 6개월 만에 100만개 판매를 돌파하는 등 한방 화장품은 선풍적인 인기를 끌고 있다. 이에 한방화장품의 시장은 나날이 신장하여 올해 예측되는 시장규모는 7,000~8,000억 원에 이른다.

이와 같은 한방화장품의 성장에 큰 영향을 미친 것이 한방팩이다. 동의보감과 민간요법으로부터 얻은 지식으로부터 필요한 팩을 만들어 사용하던 사람들이 종래부터 많이 있어와 한방팩은 소비자에게 거부감을 주지 않고, 그 효과도 일반인들에게 많이 알려져 다른 화장품 제품군들에 비해 시장으로 쉽게 진출할 수 있었다.

한편, 사람의 피부색은 멜라닌, 카로틴, 헤모글로빈의 양에 따라 결정되며, 그 중 멜라닌이 가장 중요한 역할을 한다. 멜라닌은 피부 표피의 기저층에 존재하는 멜라노사이트(melanocyte)라는 세포에서 티로신(Tyrosine)의 효소 및 비효소적 산화반응을 거쳐 생성되며, 표피를 구성하고 있는 각질세포로 전이된다.

신체 피부의 멜라닌 세포에서 생성되는 멜라닌 색소는 검은 색소와 단백질의 복합체 형태를 갖는 페놀계 고분자 물질로서, 태양으로부터 조사되는 자외선에 의한 피부손상 저해에 중요한 역할을 담당한다.

그러나, 멜라닌의 과잉 합성 및 축적은 피부에 기미, 주근깨 및 노인성 흑자 등의 심각한 미적 문제를 일으킬 뿐만 아니라, 피부노화를 촉진하며, 피부암을 유발하기도 한다.

멜라닌 생합성에는 멜라닌 세포에 존재하는 티로시나아제의 작용이 가장 중 요한 것으로 알려져 있는데, 멜라닌 과생성 및 침착 저해를 통한 피부 미백 및 피부암 예방을 위한 대부분의 연구가 티로시나아제의 활성 저해에 초점을 맞추고 있다. 티로시나제 저해 활성을 가지고 있는 여러 화합물들이 이미 미백 화장료의 원료로 이용되고 있으나, 안정성이 나빠 분해되어 착색되거나, 이취의 발생, 생체 레벨에서 효능의 불분명 및 안전성 문제 등으로 인해 그 사용이 제한되고 있는 실정이다.

따라서, 최근에는 이러한 문제점을 예방 및 개선하기 위해 독성이 상대적으로 적고, 우수한 미백 작용을 갖는 생약을 탐색하고, 이를 이용한 기술 개발들이 수행되어 왔다. 그 예로서 한국공개특허공보 특1993-0010548호(닥나무 추출물을 함유한 미백 화장료), 한국등록특허공보 제10-0535875호(피부 미백 효과를 갖는 식물 혼합 추출물을 함유하는 화장료 조성물), 한국등록특허공보 제10-0654959호(미백용 화장료 조성물) 등이 특허문헌으로 공개되어 있으나, 생약재를 사용함으로 말미암아 피부 자극 및 독성의 문제를 유발하여 고농도로 피부에 적용하기에는 문제가 있어 왔고, 농도를 낮춰 사용할 경우에는 미백능이 제대로 발휘되지 못하는 문제가 있어 왔다.

이에 본 발명은 피부 미백능이 있는 한방 재료의 세포독성을 저감시키는 방법을 개발하여 제공하는 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 본 발명의 제 1형태로서, 당귀, 천궁, 숙지황, 복령, 백출을 각각 0.3%(w/v) 씩, 대추, 계피를 각각 0.25%(w/v) 씩, 그리고 율무, 율피, 녹두, 행인을 각각 0.5%(w/v) 씩 물에 넣고 열수 추출하여 한약 열수 추출물을 수득하는 단계(a); 수득된 한약 추출물이 1/4 되게 우유로 희석한 후, 탈지분유 5%(w/v), 설탕 2%(w/v)를 첨가하고 발효시켜 요구르트를 제조하는 단계(b); 및, 제조된 요구르트를 포장하는 단계(c);를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 미백능이 있는 한방 재료의 세포독성을 저감시키는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 본 발명의 제 2형태로서, 녹두, 백지, 백급, 백렴, 백강잠, 백부자, 천화분을 각각 4%(w/v) 씩, 감송향, 삼래자, 곽향을 각각 2%(w/v) 씩, 그리고 영능향, 방풍, 고본, 조각자를 각각 0.8%(w/v) 씩 물에 넣고 열수 추출하여 한약 열수 추출물을 수득하는 단계(a); 수득된 한약 추출물이 1/4 되게 우유로 희석한 후, 탈지분유 5%(w/v), 설탕 2%(w/v)를 첨가하고 발효시켜 요구르트를 제조하는 단계(b); 및, 제조된 요구르트를 포장하는 단계(c);를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 미백능이 있는 한방 재료의 세포독성을 저감시키는 방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 과제 해결 수단을 더욱 상세히 설명하고자 한다.

피부 미백은 남녀노소를 막론하고 모든 사람들의 소망인데, 근자에 피부 미백능을 갖는 새로운 소재 발굴 노력이 다양한 원천을 대상으로 하여 많이 이루어지고 있다. 최근 한방 소재는 웰빙 문화의 확산과 전통 한방 의학에 대한 새로운 인식에 맞춰 새로운 피부 미백능 소재 발굴의 대상으로 급속히 떠오르고 있다.

그런데, 한방 소재는 고농도 사용할 경우 세포 독성이 커 피부에 바람직하지 못한 문제를 야기하고, 저농도로 사용할 경우는 효과적인 피부 미백능을 기대할 수 없는 문제를 야기한다.

따라서, 한방 소재의 활용 측면에서, 피부 미백능을 발휘하면서도 세포독성이 저감된 새로운 방법의 개발이 요구된다 할 것인데, 본 발명자들은 피부미백능이 있는 한방 재료에 대해 요구르트 발효를 시킨 결과, 한방 재료의 세포 독성이 현저히 줄어드는 사실을 발견하고 본 발명을 완성한 것이다.

한편, 세포 독성이 줄어든다 하여도 피부 미백능이라는 본래 목적을 달성할 수 없다면 이는 큰 문제인데, 본 발명의 방법에 의해 제조된 한방 팩은 세포 독성이 줄어들면서도 피부 미백능은 오히려 향상되는 효과가 발생한다. 이는 본 발명의 방법에 의해 제조된 한방 피부 미용 팩이 한약재 추출물을 단순 팩으로 개발한 것에 비해 한약재 유래 유효 성분의 피부 침투력이 증대되었기 발생한 것으로 사료된다.

일반적으로 산도가 pH 5 이하의 약산성으로 내려가면 추출물 내의 식물체 유 래 배당체는 아글리콘 형태로 가수 분해된다. 아글리콘 형태의 화합물은 배당체에 비해 분자량이 작은 물질로 피부 속으로의 침투가 배당체에 비해 용이한 특징이 있는데, 요구르트는 우유를 기본 베이스로 하여 유산균 발효를 시킨 음료로서, 4 내외의 pH를 나타낸다. 요구르트 발효 시, 이와 같은 pH에 변화에 의해 배당체 형태의 한약재 유래 유용성분은 아글리콘으로 분해되어 피부 침투성이 증진된 것으로 판단할 수 있었는데, 유산균 발효에 의한 한약재 추출물의 저분자화는 비록 간접적이기는 하지만 하기 실험예 2를 통해 확인되었다.

이상 상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 피부 미백능이 있는 한방 재료의 세포독성을 저감시키는 방법은 자극성 또는 독성이 완화되면서도 우수한 피부 미백능을 보일 수 있는 새로운 한방 팩의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예를 통해 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.

실시예 1: 한방 요구르트 팩의 제조

요구르트 팩(OK1)을 만들기 위해 당귀, 천궁, 숙지황, 복령, 백출을 각각 0.3%씩, 대추, 계피를 각각 0.25%씩, 그리고 율무, 율피, 녹두, 행인을 각각 0.5%씩 1ℓ 물에 넣고 열수 추출하였다.

그 후, 열수 추출로 얻어진 한약 추출물이 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 되게 각각 우유로 희석한 후, 탈지분유 5%(w/v), 설탕 2%(w/v)를 첨가하고 요구르트 발효를 시켜 한방 요구르트 팩을 제조하였다.

이상의 과정으로 제조한 요구르트를 화장품 업계에서 통상적으로 사용되는 포장 팩에 밀봉하여 피부 마사지용 팩을 제조하였다.

실시예 2: 한방 요구르트 팩의 제조

요구르트 팩(OK3)을 만들기 위해 팩으로 많이 사용되는 녹두, 백지, 백급, 백렴, 백강잠, 백부자, 천화분을 각각 4%(w/v)씩, 감송향, 삼래자, 곽향을 각각 2%(w/v)씩, 그리고 영능향, 방풍, 고본, 조각자를 각각 0.8%(w/v) 씩 1ℓ 물에 넣고 열수 추출하였다.

그 후, 열수 추출로 얻어진 한약 추출물이 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 되게 우유로 각각 희석한 후, 탈지분유 5%(w/v), 설탕 2%(w/v)를 첨가하고 요구르트 발효를 시켜 본 발명의 한방 요구르트 팩을 제조하였다.

이상의 과정으로 제조한 한방 요구르트를 화장품 업계에서 통상적으로 사용되는 포장 팩에 밀봉하여 피부 마사지용 팩을 제조하였다.

실험예 1: 한방 요구르트의 산도 측정

실시예 1에서 제조한 한방 요구르트 팩(OK1)의 pH를 분석하였는데, pH 4.2로서 약 산성에 가깝게 나타났다. 이는 OK1가 요구르트 발효와 숙성과정을 통해 산도가 낮아진 것을 의미한다. 산도가 pH 5 이하로 내려가면 식물체 내에 존재하는 배당체가 아글리콘 형태로 분해된다는 보고로 비추어 보면, 이와 같은 약산성화에 따라 한방 요구르트에 첨가되어 있는 한약재들이 아글리콘으로 분해되어 저분자화가 될 수 있음을 추론할 수 있고, 이는 궁극적으로 한약재 유효성분의 피부로의 흡수능 증대를 불러 일으킬 수 있다고 추론할 수 있다.

한편, 팩 제품이 산성을 띄면 산에 의해서 자연스럽게 각질이 제거되어 피부의 환경이 많이 개선되게 되는 장점을 발휘하는데, 각질층을 제거하면 피부에 영향을 주는 영양물질의 흡수가 촉진된다. 따라서, 피부 흡수능은 더욱 촉진될 수 있다.

이렇듯, 팩의 pH는 유효성분의 흡수능에 있어 대단히 중요한데, 본 발명에서와 같이 요구르트 발효를 수행하면, 인위적인 pH 조절제의 첨가 없이 pH가 자연스럽게 약산성으로 내려갈 수 있다.

실험예 2: 한약재 활성성분의 저분자화 검정

미생물은 유기물을 분해하면서 생육하는데, 이로 말미암아 미생물의 생육은 곧 천연물의 분해로 생각할 수 있고, 이러한 천연물의 분해는 고분자화합물이 저분자로 변한다는 것을 의미한다고 할 수 있다.

유산균은 글루코오스 등의 당류를 분해하여 2 분자의 젖산을 생성하는데, 이 로 말미암아 pH는 산성을 띄게 된다. 글루코오스 등의 6 탄당이 2 분자로 분해되었다는 것은 pH의 변화로서 간접적으로나마 검정할 수 있다.

본 실험에서는 실시예 1의 한방 요구르트 제조 단계 중 중간 단계에서 수득한 한약재 추출물에 유산균을 접종 및 배양하여 유산균이 증식하고 있다는 것을 증명함으로써 간접적으로 천연물의 저분자화를 증명하고자 하였다.

500ml의 한약재 추출물을 멸균된 발효조에 넣고 전 배양된 20ml의 유산균을 접종하였다. 30℃의 조건에서 800rpm의 임펠러 속도로 발효를 진행하면서 24시간 마다 발효물의 샘플을 채취하여 산도를 측정하였다. 발효 시작 4일 후에는 300ml의 한약재 추출물을 다시 가하여 같은 작업을 반복하였다.

그 결과는 도 1과 같았는데, pH가 초기 5.9 근방에서 발효가 진행됨에 따라 3.3 근방으로 떨어짐을 확인할 수 있었다.

한편, 유산균 배양에 의한 유기산 및 총 산의 양을 검토하고자, 500ml의 한약재 추출물을 상기의 방법에 따라 6시간 또는 12시간 동안 배양하였다. 배양액을 회수한 후 원심분리하여 고형분을 제거하고 상층액을 깨끗한 용기에 옮겼다. 상층액을 증류수로 3배 희석한 후 0.2㎛ 멤브레인 필터로 멸균 여과하였다. 여과된 검체는 HPLC 분석에 사용하였다.

HPLC 분석은 Shimazu Model CBM-10A(일본)을 사용하여 다음의 조건에 따라 수행하였다. 컬럼은 'Supelcogelc-610((30㎝ × 7.8㎜ ID)'를 사용하였으며, 이동상은 0.1% H₃PO₄를 0.6㎖/min의 속도로 구성하였다.

주입량(Injection volume)은 10㎕로 하였으며, 시험 온도는 30℃로 유지하였다. 표준물질은 시트르산(citric acid), 타르타르산(tartaric acid), 말산(malic acid), 숙신산(succinic acid), 락트산(lactic acid), 아세트산(acetic acid), 포름산(formic acid)을 사용하였고, 그 결과는 하기의 표 1과 같았다.

구 분	0시간	발효 후 6시간 경과	발효 후 12시간 경과
시트르산	4.53	4.92	4.73
타르타르산	-	-	-
말산	181.51	214.16	136.63
숙신산	-	-	-
락트산	878.37	1435.37	2068.38
포름산	-	-	-
아세트산	7.66	5.22	1.41

배양과정 중의 유기산의 변화를 보면 타르타르산, 숙신산, 포름산은 검출이 되지 않았고, 시트르산, 말산은 배양 중에 증가하다가 12시간 배양 상태에서는 감소하는 경향을 보였다. 그리고 아세트산 배양에 따라 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 유산균을 접종하였으므로 락트산은 배양에 따라 지속적으로 증가하였다.

총 산을 측정한 결과, 한약재 추출물보다 12시간 발효시킨 것이 2배 정도 증가하였다는 것을 알 수 있었다. 이는 유산균을 접종하여 발효시킴으로써 배지 중의 당을 분해하여 유산균이 증식되어 총 산의 양이 증가한다는 것을 의미한다.

이상의 결과에서 유산균 배양에 따른 pH와 총산의 변화로 배지 중의 당 성분이 분해되어 저분자화 된다는 것이 간접적으로 증명되었다 할 것이다.

실험예 3: 피부미백능의 상승효과 검정

본 실험에서는 실시예에서 제조한 한방 요구르트 팩의 티로시나제의 활성 억제능을 조사하였다.

실험군으로는 실시예 1(OK1) 및 실시예 2(OK3)에서 제조한 한방 요구르트 팩을 사용하였고, 대조군으로는 실시예 1 및 실시예 2의 한방 요구르트 팩 제조 중 중간 단계에서 수득한 각각의 한약 추출물(각각, 비교예 1(OK5) 및 비교예 2(OK6))을 별도의 추가 처리 없이 샘플로 사용하였다.

실험을 위해 96 웰 ELISA 플레이트에 50 ㎕의 샘플과 50 ㎕의 10 U/㎖ 티로시나제를 섞은 후 100 ㎕의 서브스트레이트 믹스(Substrate Mix)를 가하고 37℃에서 20 분 동안 반응시켰다. 티로시나제 활성도는 475 ㎚에서 흡광도를 측정한 후, 무처리군(UT)의 흡광도에 대한 상대값으로 나타내었다. UT에 대한 샘플 처리군의 통계적 유의성은 * (p < 0.05), ** (p < 0.01) 또는 *** (p < 0.001)로 표시하였다. 모든 데이터는 3배수 실험을 하였다.

그 결과는 도 2와 같았는데, 한방바이오팩을 처리하지 않은 군에 비해 OK1, OK3 (78.5%)은 유의한 저해효과를 나타냈지만, OK5는 95.6%, OK6 90.7%로 무처리군과 비교했을 때 유의한 차이를 나타내지 않았다(도 2).

이는 한약재 추출물의 요구르트로의 발효로 인해 한약재 추출물의 유용성이 증대될 수 있음을 의미하는 것으로, 한약재 추출물 내에 함유되어 있는 여러 배당체들이 다양한 종류의 아글리콘으로 가수분해되어 전체 요구르트 조성물의 티로시나아제 억제능이 증대되었다고 해석할 수도 있다.

실험예 4: 한방 요구르트 팩의 세포 독성 검정

본 실험예에서는 본 발명인 한방 요구르트 팩의 세포 독성을 조사하였다. 실험군으로는 실시예 1(OK1) 및 실시예 2(OK3)에서 제조한 한방 요구르트 팩을 사용하였고, 대조군으로는 실시예 1 및 실시예 2의 한방 요구르트 팩 제조 중 중간 단계에서 수득한 각각의 한약 추출물(각각, 비교예 1(OK5) 및 비교예 2(OK6))을 별도의 처리 없이 샘플로 사용하였다.

그 결과는 하기의 표 2와 같았는데 요구르트 팩의 세포독성이 적게 나타났다.

	Mena ON at 490nm	세포 독성(%)
무처리군	0.000	0.0%
OK1	-0.140	-4.2
OK3	-0.145	-4.4
OK5	0.103	3.1%
OK6	0.227	6.9%
+	3.306	100.0%

도 1은 유산균 배양에 따른 한약재 추출물의 pH 변화를 나타내는 그래프이다.

도 2는 시료들의 티로시나제 활성 저해 효과를 나타내는 그래프이다.

Claims (2)

1. 당귀, 천궁, 숙지황, 복령, 백출을 각각 0.3%(w/v) 씩, 대추, 계피를 각각 0.25%(w/v) 씩, 그리고 율무, 율피, 녹두, 행인을 각각 0.5%(w/v) 씩 물에 넣고 열수 추출하여 한약 열수 추출물을 수득하는 단계(a);

   수득된 한약 추출물이 1/4 되게 우유로 희석한 후, 탈지분유 5%(w/v), 설탕 2%(w/v)를 첨가하고 발효시켜 요구르트를 제조하는 단계(b); 및,

   제조된 요구르트를 포장하는 단계(c);를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 미백능이 있는 한방 재료의 세포독성을 저감시키는 방법
2. 녹두, 백지, 백급, 백렴, 백강잠, 백부자, 천화분을 각각 4%(w/v) 씩, 감송향, 삼래자, 곽향을 각각 2%(w/v) 씩, 그리고 영능향, 방풍, 고본, 조각자를 각각 0.8%(w/v) 씩 물에 넣고 열수 추출하여 한약 열수 추출물을 수득하는 단계(a);

   수득된 한약 추출물이 1/4 되게 우유로 희석한 후, 탈지분유 5%(w/v), 설탕 2%(w/v)를 첨가하고 발효시켜 요구르트를 제조하는 단계(b); 및,

   제조된 요구르트를 포장하는 단계(c);를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 미백능이 있는 한방 재료의 세포독성을 저감시키는 방법

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