KR20110096102A - 천연 원료 추출물을 포함하는 항균 조성물, 복합 천연 방부제 및 이들의 제조방법 - Google Patents

천연 원료 추출물을 포함하는 항균 조성물, 복합 천연 방부제 및 이들의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 칡 추출물, 콩나물 추출물, 파래 추출물, 표고버섯 추출물, 능이버섯 추출물, 호장근 추출물, 황금 추출물, 황백 추출물, 황연 추출물, 두향엽 추출물, 브로커리 추출물, 산초 추출물, 삼백초 추출물, 어성초 추출물, 싸리 추출물, 세신 추출물, 소리쟁이 추출물, 솔잎 추출물, 쇠무릎 뿌리 추출물, 인진쑥 추출물, 미나리 추출물, 생강 추출물, 독활 추출물, 야콘 추출물, 오미자 추출물, 인동초 추출물, 자몽 추출물, 장생 도라지 추출물, 저령 추출물, 적채 추출물, 질경이 추출물, 차조기 추출물, 및 참쑥 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물과, 가자 추출물, 강향 추출물, 고삼 추출물, 고수 추출물, 관중 추출물, 구맥 추출물, 구절초 추출물, 꾸지뽕 추출물, 금령자 추출물, 금앵자 추출물, 길경 추출물, 만가닥 추출물, 단삼 추출물, 당유자 추출물, 라벤더 추출물, 로즈마리 추출물, 마늘 추출물, 감태 추출물, 민들레 추출물, 백지 추출물 및 복령 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물을 포함하는 제1 복합 추출물로 이루어진 항균 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명의 항균 조성물은 제1 복합 추출물을 글리코시다아제로 처리하여 얻은 제2 복합 추출물 또는 제2 복합 추출물이 특정 유산균 또는 특정 미생물에 의해 생물전환된 제3 복합 추출물로 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 항균 조성물은 천연 원료로부터 추출한 추출물들, 이들을 효소처리한 가공 추출물, 또는 효소 처리 가공 추출물을 특정 유산균 또는 특정 미생물로 생물전환시켜 얻은 가공 추출물들로 이루어져 있어서, 폭넓은 항균 스펙트럼, 종래의 합성 방부제에 유사한 항균 활성, 및 뛰어난 항산화 효능을 가진다. 아울러 천연 원료로부터 추출되어 인체 피부에 대해 안전하고 급성 경구 독성이 없다. 또한, 효소 처리에 의해 탈색 및 탈취되고, 특정 유산균 또는 특정 미생물에 의해 생물전환된 가공 추출물들로 이루어진 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 복합 천연 방부제는 제조과정에서 고형 분말 형태, 액상 형태, 또는 에멀젼 형태로 쉽게 제조가 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 복합 천연 방부제는 다른 성분과의 양립성이 뛰어나 화장품 조성물, 식품 조성물, 또는 사료 조성물의 제조시 제형상 매우 안정하다.

Description

천연 원료 추출물을 포함하는 항균 조성물, 복합 천연 방부제 및 이들의 제조방법{Antimicrobial composition with extracts of natural materials, naturotics and manufacturing method thereof}
본 발명은 항균 조성물 및 이를 유효성분으로 포함하는 복합 천연 방부제에 관한 것으로서 보다 상세하게는 바이오스크리닝에 의해 선별된 천연 원료로부터 추출된 추출물 또는 추출물을 효소 처리 또는 발효 처리하여 얻은 가공 추출물을 포함한 항균 조성물 및 이를 이용하여 다양한 형태로 제조된 복합 천연 방부제에 관한 것이다.
생활주변에서 널리 이용되는 식품, 의약품, 화장품 등의 많은 제품에는 내부 물성의 변화를 방지하고, 일정 기간 동안의 보존을 위해서 인체에 무익한 방부제가 첨가되어 있다. 상기 방부제로서 사용되고 있는 물질로는 천연에서 산출된 물질도 있으나 대부분 화학적으로 합성한 인공물질들이 이용되고 있다. 예를 들어 대부분의 화장품은 미생물의 성장에 적합한 상태이고 화학적 변화로 인해 제품이 부패하기 쉬운데, 이를 방지하기 위해 인공방부제인 값싼 파라벤류, 이미다졸리디닐 우레아, 디아졸리디닐 우레아, 페녹시 에탄올 등이 사용되고 있다. 기존의 방부제로서 가장 안전하며 화장품, 의약품에 범용적으로 사용되는 파라벤(Paraben)류의 방부제 들조차 피부 알러지 (Andrea Counti et al., Contact Dermatitis, 1997, 37; 35-36)와 환경호르몬으로서의 가능성 (Edwin et al., Toxicology and applied pharmacology, 1998, 153; 12-19) 및 내성균 유발이라는 문제점을 가지고 있다. 또한, 파라벤류에 대해서 최근에는 발암성이 의심되고 있는 실정이다.
상기한 바와 같이, 이러한 인공방부제의 위험성이 대두되고 있어 최근 화장품 및 식품 업계는 인체 독성이 최소화된 천연 소재의 제품으로 개발 방향을 선회하고 있으며, 파라벤 뿐만 아니라 방부제로 사용하고 있는 각종 화학물질들을 천연 소재로 대체하는 연구가 대두되고 있다. 그러나, 많은 업체들은 천연 소재의 비싼 가격과 천연 소재에 대한 가공 기술력의 미비 등으로 인하여 천연 소재를 방부제로 사용하지 못하고 있다. 또한, 천연활성 물질들의 경우, 대부분 색취, 안정성 저하, 좁은 항균스펙트럼, 제형상의 문제점, 재연성 등으로 인하여 상용화되지 못하고 있다.
기술적 과제
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은 종래의 합성 방부제에서 나타난 부작용을 줄여 인체에 안전하고, 동시에 폭넓은 항균 스펙트럼, 높은 항균 활성, 제형상의 안정성 및 재연성을 가진 복합 천연 방부제 및 이의 유효성분인 항균 조성물을 제공하는데에 있다. 또한, 본 발명은 상기의 항균 조성물 및 복합 천연 방부제의 제조방법을 제공하는데에 다른 목적이 있다.
과제 해결 수단
상기의 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 발명자들은 식물 기원의 천연물 약 2500여종에 대해 항균력 및 항산화 활성에 대한 바이오스크리닝(Bioscreening)을 통해, 후보 물질로 칡, 콩나물 , 파래 , 표고버섯, 능이버섯, 호장근, 황금, 황백, 황연, 두향엽, 브로커리, 산초, 삼백초, 어성초, 싸리, 세신, 소리쟁이, 솔잎, 쇠무릎 뿌리, 인진쑥, 미나리, 생강, 독활, 야콘, 오미자, 인동초, 자몽, 장생 도라지, 저령, 적채, 질경이, 차조기, 참쑥, 목단피, 가자, 감초, 강향, 고삼, 석곡, 고수, 관중, 구맥, 구절초, 꾸지뽕, 금령자, 금앵자, 길경, 만가닥, 단삼, 당유자, 라벤더, 로즈마리, 마늘, 감태, 민들레, 백지 및 복령을 선별하고 이들 추출물 및 효소 처리 내지 발효 처리에 의해 가공된 추출물의 조합에 따른 항균 활성, 항산화 효능 등을 통해 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 칡 추출물, 콩나물 추출물, 파래 추출물, 표고버섯 추출물, 능이버섯 추출물, 호장근 추출물, 황금 추출물, 황백 추출물, 황연 추출물, 두향엽 추출물, 브로커리 추출물, 산초 추출물, 삼백초 추출물, 어성초 추출물, 싸리 추출물, 세신 추출물, 소리쟁이 추출물, 솔잎 추출물, 쇠무릎 뿌리 추출물, 인진쑥 추출물, 미나리 추출물, 생강 추출물, 독활 추출물, 야콘 추출물, 오미자 추출물, 인동초 추출물, 자몽 추출물, 장생 도라지 추출물, 저령 추출물, 적채 추출물, 질경이 추출물, 차조기 추출물, 및 참쑥 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물과, 목단피 추출물, 가자 추출물, 감초 추출물, 강향 추출물, 고삼 추출물, 석곡 추출물, 고수 추출물, 관중 추출물, 구맥 추출물, 구절초 추출물, 꾸지뽕 추출물, 금령자 추출물, 금앵자 추출물, 길경 추출물, 만가닥 추출물, 단삼 추출물, 당유자 추출물, 라벤더 추출물, 로즈마리 추출물, 마늘 추출물, 감태 추출물, 민들레 추출물, 백지 추출물 및 복령 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물을 포함하는 제1 복합 추출물로 이루어진 항균 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 제1 복합 추출물을 글리코시다아제로 처리하여 얻은 제2 복합 추출물로 이루어진 항균 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 제2 복합 추출물이 특정 유산균 또는 특정 미생물에 의해 생물전환된 제3 복합 추출물로 이루어진 항균 조성물을 제공한다.
본 발명의 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 칡, 콩나물 , 파래 , 표고버섯, 능이버섯, 호장근, 황금, 황백, 황연, 두향엽, 브로커리, 산초, 삼백초, 어성초, 싸리, 세신, 소리쟁이, 솔잎, 쇠무릎 뿌리, 인진쑥, 미나리, 생강, 독활, 야콘, 오미자, 인동초, 자몽, 장생 도라지, 저령, 적채, 질경이, 차조기, 및 참쑥으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 목단피, 가자, 감초, 강향, 고삼, 석곡, 고수, 관중, 구맥, 구절초, 꾸지뽕, 금령자, 금앵자, 길경, 만가닥, 단삼, 당유자, 라벤더, 로즈마리, 마늘, 감태, 민들레, 백지 및 복령으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 추출 원료로부터 용매 추출법, 또는 초임계 추출법에 의해 항균 활성 성분을 포함하는 추출물을 수득하는 단계; 상기 항균 활성 성분을 포함하는 추출물을 여과하여 추출액과 잔여 추출 원료 고형물로 분리하는 단계;및 상기 분리된 추출액을 농축시켜 제1 복합 추출물을 수득하는 단계;를 포함하는 항균 조성물의 제조방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 칡, 콩나물 , 파래 , 표고버섯, 능이버섯, 호장근, 황금, 황백, 황연, 두향엽, 브로커리, 산초, 삼백초, 어성초, 싸리, 세신, 소리쟁이, 솔잎, 쇠무릎 뿌리, 인진쑥, 미나리, 생강, 독활, 야콘, 오미자, 인동초, 자몽, 장생 도라지, 저령, 적채, 질경이, 차조기, 및 참쑥으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 목단피, 가자, 감초, 강향, 고삼, 석곡, 고수, 관중, 구맥, 구절초, 꾸지뽕, 금령자, 금앵자, 길경, 만가닥, 단삼, 당유자, 라벤더, 로즈마리, 마늘, 감태, 민들레, 백지 및 복령으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 추출 원료로부터 용매 추출법, 또는 초임계 추출법에 의해 항균 활성 성분을 포함하는 추출물을 수득하는 단계; 상기 항균 활성 성분을 포함하는 추출물에 글리코시다아제를 첨가하고 반응시켜 효소 처리하는 단계; 상기 효소 처리된 추출물을 여과하여 추출액과 잔여 추출 원료 고형물로 분리하는 단계; 및 상기 분리된 추출액을 농축시켜 제2 복합 추출물을 수득하는 단계;를 포함하는 항균 조성물의 제조방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기의 제2 복합 추출물을 유산균 배지와 혼합한 혼합물을 형성하는 단계; 상기 혼합물에 특정 유산균 또는 특정 미생물을 접종하고 발효시켜 제2 복합 추출물을 생물전환 시키는 단계; 및 생물 전환된 제2 복합 추출물을 여과시켜 제3 복합 추출물을 수득하는 단계;를 포함하는 항균 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기의 항균 조성물을 유효 성분으로 포함하는 복합 천연 방부제를 제공한다. 본 발명에 따른 복합 천연 방부제는 고형 분말 형태, 에멀전 형태, 또는 액상 형태 등 다양한 형태로 존재할 수 있으며, 보관 안정성 및 취급의 용이성을 고려할 때 에멀젼 형태인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 에멀젼 형태의 복합 천연 방부제의 제조방법을 살펴보면 일 예로 제3 복합 추출물에 유상 매질 및 유화 안정제를 첨가하고 전단력을 가하여 에멀젼화하고 나노 분산 시키는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 항균 조성물, 또는 복합 천연 방부제는 화장품, 식품, 또는 식품 제조시 방부제 성분 내지 내지 항산화 등의 기능성 성분 등으로 첨가될 수 있다.
발명의 효과
본 발명에 따른 항균 조성물은 천연 원료로부터 추출한 추출물들, 이들을 효소처리한 가공 추출물, 또는 효소 처리 가공 추출물을 특정 유산균 또는 특정 미생물로 생물전환시켜 얻은 가공 추출물들로 이루어져 있어서, 폭넓은 항균 스펙트럼, 종래의 합성 방부제에 유사한 항균 활성, 및 뛰어난 항산화 효능을 가진다. 아울러 천연 원료로부터 추출되어 인체 피부에 대해 안전하고 급성 경구 독성이 없다. 또한, 효소 처리에 의해 탈색 및 탈취되고, 특정 유산균 또는 특정 미생물에 의해 생물전환된 가공 추출물들로 이루어진 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 복합 천연 방부제는 제조과정에서 고형 분말 형태, 액상 형태, 또는 에멀젼 형태로 쉽게 제조가 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 복합 천연 방부제는 다른 성분과의 양립성이 뛰어나 화장품 조성물, 식품 조성물, 또는 사료 조성물의 제조시 제형상 매우 안정하다.
도 1은 제2 복합 추출물(위쪽)과 제3 복합 추출물(아래쪽)의 고성능 액체 크 로마토그래피(HPLC) 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제[희석 농도 0.01％(w/v), 및 0.05％(w/v)]의 항균 활성을 종이 디스크(paper disk)를 이용한 평판배지 확산법으로 측정한 결과를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제[희석 농도 0.5(w/v)]의 항균 활성을 종이 디스크(paper disk)를 이용한 평판배지 확산법으로 측정한 결과를 나타낸 것이다. 도 2에서 "1"은 대조군, "2"는 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제, "3"은 MIT/CMIT를 나타내고, 도 3에서 "1"은 대조군, "2"는 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제, "3"은 DF-100, "4"는 메틸파라벤, "5"는 Hydantol, "6"은 MIT/CMIT를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제의 항산화 효능을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제을 포함하는 케어 크림(Care cream)의 Challenge Test에 의한 방부 효과 평가 결과를 나타낸 그래프이고, 도 6은 본 발명의 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제을 포함하는 토너의 Challenge Test에 의한 방부 효과를 나타낸 그래프이다.
발명의 실시를 위한 형태
본 발명의 일 측면은 천연 원료로부터 추출한 추출물들로 이루어진 항균 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 항균 조성물은 2종 이상의 천연 원료부터 추출한 추출물을 포함하는 제1 복합 추출물로 이루어진다. 또한, 본 발명의 항균 조성물은 바람직하게는 제1 복합 추출물을 글리코시다아제로 처리하여 얻은 제2 복합 추출물로 이루어지고, 보다 바람직하게는 제2 복합 추출물이 특정 유산균 또는 특정 미생물에 의해 생물전환된 제3 복합 추출물로 이루어진다. 이하, 본 발명에 따른 항균 조성물을 제1 복합 추출물, 제2 복합 추출물 및 제3 복합 추출물로 나누어 기술한다.
제1 복합 추출물
본 발명의 항균 조성물은 일 예로 칡 추출물, 콩나물 추출물, 파래 추출물, 표고버섯 추출물, 능이버섯 추출물, 호장근 추출물, 황금 추출물, 황백 추출물, 황연 추출물, 두향엽 추출물, 브로커리 추출물, 산초 추출물, 삼백초 추출물, 어성초 추출물, 싸리 추출물, 세신 추출물, 소리쟁이 추출물, 솔잎 추출물, 쇠무릎 뿌리 추출물, 인진쑥 추출물, 미나리 추출물, 생강 추출물, 독활 추출물, 야콘 추출물, 오미자 추출물, 인동초 추출물, 자몽 추출물, 장생 도라지 추출물, 저령 추출물, 적채 추출물, 질경이 추출물, 차조기 추출물, 및 참쑥 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물과, 목단피 추출물, 가자 추출물, 감초 추출물, 강향 추출물, 고삼 추출물, 석곡 추출물, 고수 추출물, 관중 추출물, 구맥 추출물, 구절초 추출물, 꾸지뽕 추출물, 금령자 추출물, 금앵자 추출물, 길경 추출물, 만가닥 추출물, 단삼 추출물, 당유자 추출물, 라벤더 추출물, 로즈마리 추출물, 마늘 추출물, 감태 추출물, 민들레 추출물, 백지 추출물 및 복령 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물을 포함하는 제1 복합 추출물로 이루어진다. 또한, 본 발명의 항균 조성물은 두향엽 추출물, 삼백초 추출물, 어성초 추출물, 인진쑥 추출물, 및 선택적으로 감태 추출물을 포함하는 제1 복합 추출물로 이루어진 다.
또한, 본 발명의 항균 조성물은 두향엽 추출물, 삼백초 추출물, 어성초 추출물, 및 인진쑥 추출물을 포함하는 제1 복합 추출물로 이루어지며, 바람직하게는 상기 제1 복합 추출물은 감태 추출물을 더 포함한다. 제1 복합 추출물이 감태 추출물을 포함하는 경우 제1 복합 추출물로 이루어진 항균 조성물의 항균 활성이 보다 증가한다. 각 천연 원료로부터 추출된 각 추출물의 복합 추출물 내에서의 함량은 크게 제한되지 않으며, 일반적으로 두향엽 추출물 100 중량부를 기준으로 삼백초 추출물 20∼200 중량부, 어성초 추출물 20∼200 중량부, 인진쑥 추출물 20∼200 중량부 및 선택적으로 감태 추출물 20∼200 중량부를 포함한다.
본 발명에 따른 제1 복합 추출물의 주 원료에 대한 설명은 다음과 같다. 어생초는 삼백초과에 속하는 다년생 초본으로, 한국과 일본에 주로 분포하며, 산속, 또는 그늘지고 물기가 많은 땅에서 자란다. 어성초란 잎에서 고기 비린내가 나기 때문에 붙여진 이름이다. 삼백초는 쌍떡잎식물 후추목 삼백초과의 여러해살이풀로서, 한국, 일본, 중국 등에 주로 분포하며, 습지에서 자란다. 삼백초란 뿌리, 잎, 및 꽃이 흰색이기 때문에 붙여진 이름이다. 인진쑥은 쌍떡잎식물 초롱꽃목 국화과의 여러해살이풀로서, 한국, 일본, 중국 등에 주로 분포하며, 냇가의 모래땅에서 흔히 자란다. 두향엽은 쌍떡잎식물 진달래목 진달래과의 상록 소관목으로서 한국의 백두산, 일본, 시베리아 동부 등에 주로 분포하며, 높은 산의 숲 밑에서 자란다. 감태는 갈조식물 다시마목 미역과의 여러해살이 해조로서, 한국의 남해안, 일본 등지에 주로 분포하며, 점심대(漸深帶)의 깊은 곳에서 자란다. 기타 다른 원료들은 설명을 생략한다.
본 발명에 따른 복합 추출물은 활성 물질로서 추출 원료에 포함되어 있는 다양한 항균 활성 물질, 항산화 활성 물질 등을 포함한다. 활성 물질은 주로 플라보노이드(Flavonoid), 폴리페놀, 또는 테르펜(Terpene)이며, 구체적으로 퀘르시트린(quercitrin), 이소퀘르시트린(isoquercitrin), 퀘르세틴(Quercetin), 루틴(rutin), 미르센(myrcene), 미리세틴(miricetin), 씨놀(Seanol), 메틸-N-노넨(methyl-N-nonene), 바이칼린(baicalin), 바이칼레인(bacicalein) 등이 있으나, 여기에 국한되지 않는다.
본 발명에 따른 제1 복합 추출물을 제조하는 방법은 칡, 콩나물 , 파래 , 표고버섯, 능이버섯, 호장근, 황금, 황백, 황연, 두향엽, 브로커리, 산초, 삼백초, 어성초, 싸리, 세신, 소리쟁이, 솔잎, 쇠무릎 뿌리, 인진쑥, 미나리, 생강, 독활, 야콘, 오미자, 인동초, 자몽, 장생 도라지, 저령, 적채, 질경이, 차조기, 및 참쑥으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 목단피, 가자, 감초, 강향, 고삼, 석곡, 고수, 관중, 구맥, 구절초, 꾸지뽕, 금령자, 금앵자, 길경, 만가닥, 단삼, 당유자, 라벤더, 로즈마리, 마늘, 감태, 민들레, 백지 및 복령으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 추출 원료로부터 용매 추출법, 또는 초임계 추출법에 의해 항균 활성 성분을 포함하는 추출물을 수득하는 단계; 상기 항균 활성 성분을 포함하는 추출물을 여과하여 추출액과 잔여 추출 원료 고형물로 분리하는 단계;및 상기 분리된 추출액을 농축시켜 제1 복합 추출물을 수득하는 단계;를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 제1 복합 추출물을 제조하는 방법은 두향엽, 삼백초, 어성초, 인진쑥, 및 선택적으로 감태를 포함하는 추출 원료로부터 용매 추출법, 또는 초임계 추출법에 의해 항균 활성 성분을 포함하는 추출물을 수득하는 단계; 상기 항균 활성 성분을 포함하는 추출물을 여과하여 추출액과 잔여 추출 원료 고형물로 분리하는 단계;및 상기 분리된 추출액을 농축시켜 제1 복합 추출물을 수득하는 단계;를 포함한다.
용매 추출법을 살펴보면, 사용되는 용매로는 물, 탄소수가 1 내지 5인 알코올, 에틸아세테이트, 클로로포름, 아세톤, 1,2-헥산디올, 1,3-부탄디올, 부틸렌글리콜 등을 사용할 수 있으며, 물과 나머지 용매 중에서 선택된 1종 이상을 혼합한 혼합용매의 사용도 가능하다. 이 중 인체에 대한 유해성 등을 고려할 때 물, 탄소수가 1 내지 5인 알코올 또는 물과 탄소수가 1 내지 5인 알코올을 혼합시킨 혼합 용매인 것이 바람직하다. 용매 추출법의 추출 온도는 크게 제한되지 않으며, 바람직하게는 40∼80℃인 것을 특징으로 한다. 추출 온도가 40℃ 미만이면 추출 속도 내지 추출 수율이 낮게 되며, 추출 온도가 80℃를 초과하면 추출된 활성 성분이 열에 의해 변형될 우려가 있기 때문이다. 또한, 추출 원료 대 추출 용매의 사용비는 크게 제한되지 않으며, 통상적으로 추출 원료 100 중량부를 기준으로 추출 용매는 약 300∼1000 중량부를 사용한다. 추출 시간은 통상적으로 약 1∼3시간을 필요로 하나, 여기에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명에 따른 제1 복합 추출물은 바람직하게는 초임계 추출법에 의해 추출될 수 있다. 초임계 추출법을 사용하는 경우 추출 수율이 용매 추출법보다 높고, 초임계 추출법에 의해 추출된 제1 복합 추출물은 용매 추출법에 의해 추출된 것보다 이취가 감소되고 액상 형태의 투명성이 증가(또는 색상의 크기가 감소)하는 특징을 가진다. 초임계 추출법은 주용매인 이산화탄소 100 부피부에 대해 보조 용매가 1∼20 중량부로 혼합된 것을 반응 매질로 사용하여, 이때 보조 용매는 디에틸아민 또는 트리에틸아민이 메탄올, 에탄올, 물, 1,2-헥산디올, 1,3-부탄디올, 부틸렌글리콜, 또는 이들의 혼합용매에 2∼20 ％(부피％, v/v)로 용해된 알카리성 공용매로 구성된다. 초임계 추출시 추출 온도는 약 70∼90℃이고 추출 압력은 약 4000∼6000 PSI이다.
용매 추출법 또는 초임계 추출법에 의해 추출된 추출물들은 기공 크기가 마이크로미터 단위인 여과포 또는 여과지에 의해 추출액과 잔여 추출 원료 고형물로 분리되는데, 이때 추출액은 농축되어 액상 형태의 제1 복합 추출물로 제조된다. 또한, 상기 농축된 제1 복합 추출물은 건조에 의해 분말 형태의 제1 복합 추출물로 제조될 수 있다. 이때 건조 방법은 그 종류가 크게 제한되지 않으나, 활성 성분의 열적 변형을 최소화 시키기 위해 동결 건조인 것이 바람직하다. 한편, 잔여 추출 원료 고형물은 다시 용매 추출법 또는 초임계 추출법에 의해 활성 성분을 추출하는데 이용될 수 있다.
제2 복합 추출물
본 발명의 항균 조성물은 다른 예로 칡 추출물, 콩나물 추출물, 파래 추출물, 표고버섯 추출물, 능이버섯 추출물, 호장근 추출물, 황금 추출물, 황백 추출물, 황연 추출물, 두향엽 추출물, 브로커리 추출물, 산초 추출물, 삼백초 추출물, 어성초 추출물, 싸리 추출물, 세신 추출물, 소리쟁이 추출물, 솔잎 추출물, 쇠무릎 뿌리 추출물, 인진쑥 추출물, 미나리 추출물, 생강 추출물, 독활 추출물, 야콘 추출물, 오미자 추출물, 인동초 추출물, 자몽 추출물, 장생 도라지 추출물, 저령 추출물, 적채 추출물, 질경이 추출물, 차조기 추출물, 및 참쑥 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물과, 목단피 추출물, 가자 추출물, 감초 추출물, 강향 추출물, 고삼 추출물, 석곡 추출물, 고수 추출물, 관중 추출물, 구맥 추출물, 구절초 추출물, 꾸지뽕 추출물, 금령자 추출물, 금앵자 추출물, 길경 추출물, 만가닥 추출물, 단삼 추출물, 당유자 추출물, 라벤더 추출물, 로즈마리 추출물, 마늘 추출물, 감태 추출물, 민들레 추출물, 백지 추출물 및 복령 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물을 포함하는 제1 복합 추출물을 글리코시다아제로 처리하여 얻은 제2 복합 추출물로 이루어진다.
또한, 본 발명의 항균 조성물은 두향엽 추출물, 삼백초 추출물, 어성초 추출물, 인진쑥 추출물, 및 선택적으로 감태 추출물을 포함하는 제1 복합 추출물을 효소 처리하여 얻은 제2 복합 추출물로 이루어진다.
이때 효소 처리를 위해 제공되는 제1 복합 추출물은 제조과정 상의 농축된 형태를 사용할 수도 있고, 고형 분말 형태를 사용하여도 무방하다. 효소 처리시 사용되는 효소로는 글리코시다아제이며, 글리코시다아제는 글리코시드 가수분해효소(Glycoside hydrolase)라고도 하며, 글리코시드나 소당류의 글리코시드결합을 가수분해하는 기능을 가진다. 본 발명에서 글리코시다아제 처리를 하는 경우 추출 원료 자체를 분해하여 추출을 보다 용이하게 하고 추출 수율을 높일 수 있으며, 다양한 형태의 활성 성분에 대한 추출을 가능하게 하여 복합 추출물의 항균 활성을 증가시킬 수 있다. 또한, 글리코시다아제 처리는 용매 추출법 또는 초임계 추출법에 의해 추출된 추출물 내에 포함된 이취 성분 또는 색상 성분을 분해하여 추출물을 탈취 및 탈색시키는 역할을 한다. 또한, 글리코시다아제 처리를 후술하는 멤브레인 필터에 의한 불순물 제거를 원활하게 한다.
본 발명에 따른 제2 복합 추출물을 제조하는 방법은 칡, 콩나물 , 파래 , 표고버섯, 능이버섯, 호장근, 황금, 황백, 황연, 두향엽, 브로커리, 산초, 삼백초, 어성초, 싸리, 세신, 소리쟁이, 솔잎, 쇠무릎 뿌리, 인진쑥, 미나리, 생강, 독활, 야콘, 오미자, 인동초, 자몽, 장생 도라지, 저령, 적채, 질경이, 차조기, 및 참쑥으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 목단피, 가자, 감초, 강향, 고삼, 석곡, 고수, 관중, 구맥, 구절초, 꾸지뽕, 금령자, 금앵자, 길경, 만가닥, 단삼, 당유자, 라벤더, 로즈마리, 마늘, 감태, 민들레, 백지 및 복령으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 추출 원료로부터 용매 추출법, 또는 초임계 추출법에 의해 항균 활성 성분을 포함하는 추출물을 수득하는 단계; 상기 항균 활성 성분을 포함하는 추출물에 글리코시다아제를 첨가하고 반응시켜 효소 처리하는 단계; 상기 효소 처리된 추출물을 여과하여 추출액과 잔여 추출 원료 고형물로 분리하는 단계; 및 상기 분리된 추출액을 농축시켜 제2 복합 추출물을 수득하는 단계;를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 제2 복합 추출물을 제조하는 방법은 두향엽, 삼백초, 어성초, 인진쑥, 및 선택적으로 감태를 포함하는 추출 원료로부터 용매 추출법, 또 는 초임계 추출법에 의해 항균 활성 성분을 포함하는 추출물을 수득하는 단계; 상기 항균 활성 성분을 포함하는 추출물에 글리코시다아제를 첨가하고 반응시켜 효소 처리하는 단계; 상기 효소 처리된 추출물을 여과하여 추출액과 잔여 추출 원료 고형물로 분리하는 단계; 및 상기 분리된 추출액을 농축시켜 제2 복합 추출물을 수득하는 단계;를 포함한다.
이때 사용되는 글루코시다아제의 종류로는 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 아밀라아제(amylae), 셀루라아제(cellulase), 자일라나아제(xylanase), 갈락토시다아제(galactose), 락타아제(lactase), 말타아제(maltase) 또는 이들을 혼합한 혼합 효소 등이 있으며, 바람직하게는 아밀라아제인 것을 특징으로 한다. 상업적으로 이용할 수 있는 글루코시다아제로는 비스코자임(Viscozyme®), 에코나아제(Econase®), 펑가밀(Fungamyl®), 세바밀(Sebamyl®), 클라리세브(Clariseb®) 등이 있다.
제 1 복합 추출물을 글루코시다아제 처리시 반응 온도, 반응 pH, 및 반응 시간은 사용되는 효소에 의해 달라지며 통상적으로 반응 온도는 40∼60℃, 반응 pH는 4∼6, 및 반응 시간은 1∼3시간이다. 또한 효소 투입량은 효소 처리 시간, 효소 비용 등의 경제성을 고려할 때 추출 원료 100 중량부를 기준으로 약 0.1∼1 중량부이다.
글루코시다아제로 처리된 추출물은 여과에 의해 추출액과 잔여 추출 원료 고형물로 분리되는데, 이때 여과는 기공 크기가 마이크로미터 단위인 여과포 또는 여 과지에 의해 추출물을 추출액과 잔여 추출 원료 고형물로 분리하는 1차 여과와 1차 여과된 추출액을 기공 크기가 나노미터 단위인 멤브레인 필터로 여과하여 불순물(이취 성분이나 색상 성분)을 제거하는 2차 여과로 구성되는 것이 바람직하다. 추출 원료로부터 용매 추출법 또는 초임계 추출법에 의해 추출된 추출물 중 여과포 또는 여과지를 통과한 추출액을 기공 크기가 나노미터 단위인 멤브레인 필터로 여과시 부하가 커서 여과가 원활하게 이루어지지 않는 반면, 글루코시다아제로 효소 처리되고 1차 여과된 추출액은 멤브레인 필터에 의한 여과가 쉽게 이루어지기때문에, 이취나 색상에 기여하는 성분 등이 제거될 수 있다. 글리코시다아제 처리된 추출물 중 여과에 의해 수득한 여과액은 농축되어 액상 형태의 제2 복합 추출물로 제조된다. 또한, 상기 농축된 제2 복합 추출물은 건조에 의해 분말 형태로 제조될 수 있다. 이때 건조 방법은 그 종류가 크게 제한되지 않으나, 활성 성분의 열적 변형을 최소화 시키기 위해 동결 건조인 것이 바람직하다. 한편, 잔여 추출 원료 고형물은 다시 용매 추출법 또는 초임계 추출법에 의해 활성 성분을 추출하는데 이용될 수 있다.
제3 복합 추출물
본 발명의 항균 조성물은 또 다른 예로 칡 추출물, 콩나물 추출물, 파래 추출물, 표고버섯 추출물, 능이버섯 추출물, 호장근 추출물, 황금 추출물, 황백 추출물, 황연 추출물, 두향엽 추출물, 브로커리 추출물, 산초 추출물, 삼백초 추출물, 어성초 추출물, 싸리 추출물, 세신 추출물, 소리쟁이 추출물, 솔잎 추출물, 쇠무릎 뿌리 추출물, 인진쑥 추출물, 미나리 추출물, 생강 추출물, 독활 추출물, 야콘 추 출물, 오미자 추출물, 인동초 추출물, 자몽 추출물, 장생 도라지 추출물, 저령 추출물, 적채 추출물, 질경이 추출물, 차조기 추출물, 및 참쑥 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물과, 목단피 추출물, 가자 추출물, 감초 추출물, 강향 추출물, 고삼 추출물, 석곡 추출물, 고수 추출물, 관중 추출물, 구맥 추출물, 구절초 추출물, 꾸지뽕 추출물, 금령자 추출물, 금앵자 추출물, 길경 추출물, 만가닥 추출물, 단삼 추출물, 당유자 추출물, 라벤더 추출물, 로즈마리 추출물, 마늘 추출물, 감태 추출물, 민들레 추출물, 백지 추출물 및 복령 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물을 포함하는 제1 복합 추출물을 글리코시다아제로 처리하여 얻은 제2 복합 추출물이 특정 유산균 또는 특정 미생물에 의해 생물전환된 제3 복합 추출물로 이루어진다.
또한, 본 발명의 항균 조성물은 두향엽 추출물, 삼백초 추출물, 어성초 추출물, 인진쑥 추출물, 및 선택적으로 감태 추출물을 포함하는 제1 복합 추출물을 글리코시다아제로 처리하여 얻은 제2 복합 추출물이 특정 유산균 또는 특정 미생물에 의해 생물전환된 제3 복합 추출물로 이루어진다.
이때 특정 유산균(lactic acid bacteria) 또는 특정 미생물 발효를 위해 제공되는 제2 복합 추출물은 제조과정 상의 농축된 형태를 사용할 수도 있고, 고형 분말 형태를 사용하여도 무방하다. 제2 복합 추출물을 생물전환시키기 위해 사용되는 특정 유산균(lactic acid bacteria) 또는 특정 미생물은 인체에 무해한 균이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 락토바실루스속(Lactobacillus), 스트렙토코쿠스속(Streptococcus), 페디오코쿠스속(Pediococcus), 류코노스톡속 (Leuconostoc) 등이 있다.
제 2 복합 추출물이 특정 유산균 또는 특정 미생물 발효에 의해 생물전환되는 경우 복합 추출물의 항균 스펙트럼이 훨씬 넓어지고, 다양한 활성 물질이 생산되어 활균 활성이 증가된다. 또한, 후술 하는 복합 천연 방부제 제조 내지 복합 천연 방부제를 유효 성분으로 포함하는 화장품 제조시 다른 성분과의 양립성(Compatibility)이 증가하여 제형상의 안정성이 향상된다.
본 발명에 따른 제3 복합 추출물을 제조하는 방법을 살펴보면, 제2 복합 추출물을 유산균 배지와 혼합한 혼합물을 형성하는 단계; 상기 혼합물에 특정 유산균 또는 특정 미생물을 접종하고 발효시켜 제2 복합 추출물을 생물전환 시키는 단계; 및 생물 전환된 제2 복합 추출물을 여과시켜 제3 복합 추출물을 수득하는 단계;를 포함한다. 이때, 제3 복합 추출물을 제조하기 위해 사용되는 제2 복합 추출물이 제조 과정상에서 멤브레인 필터에 의한 나노 여과를 거친 경우 제3 복합 추출물을 수득하는 단계의 여과는 기공 크기가 마이크로미터 단위인 여과포 또는 여과지에 의한 여과만으로도 충분하다. 한편, 제3 복합 추출물을 제조하기 위해 사용되는 제2 복합 추출물이 제조 과정상에서 멤브레인 필터에 의한 나노 여과를 거치지 않은 경우 제3 복합 추출물을 수득하는 단계의 여과는 기공 크기가 마이크로미터 단위인 여과포 또는 여과지에 의한 1차 여과와 기공 크기가 나노미터 단위인 멤브레인 필터에 의한 2차 여과로 구성되는 것이 바람직하다. 여과에 의해 수득된 제3 복합 추출물은 이후 농축된 액상 형태의 제3 복합 추출물로 제조될수 있고, 상기 농축된 제3 복합 추출물은 건조에 의해 분말 형태로도 제조될 수 있다. 이때 건조 방법은 그 종류가 크게 제한되지 않으나, 활성 성분의 열적 변형을 최소화 시키기 위해 동결 건조인 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면은 상기의 항균 조성물을 유효 성분으로 포함하는 복합 천연 방부제 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에서 복합 천연 방부제란, 천연 물질로부터 추출한 2개 이상의 물질을 혼합한 것으로 이러한 혼합물이 복합적으로 작용하여 상승효과적으로 방부 효과를 나타내는 물질을 의미한다. 달리, 내츄로틱스 (Naturotics)라 지칭하기도 한다.
본 발명에 따른 복합 천연 방부제는 항균 조성물 자체로도 구성될 수 있으며, 바람직하게는 방부 활성을 저해하지 않는 한 다양한 보조 첨가제를 더 포함할 수 있다. 또한, 복합 천연 방부제는 액상 형태, 고형의 분말 형태, 또는 에멀젼 형태로 존재할 수 있으며, 보관 안정성 및 취급의 용이성을 고려할 때 에멀젼 형태인 것이 바람직하다. 에멀젼 형태의 복합 천연 방부제의 제조방법은 일 예로 제3 복합 추출물에 유상 매질 및 유화 안정제를 첨가하고 전단력을 가하여 에멀젼화시키는 단계;를 포함한다.
사용되는 보조 첨가제는 보조 첨가제의 용도에 따라 그 종류가 다양하며, 구체적으로 글리세린(Glycerin), 캐스터 오일(Caster oil), 글리신(Glycine), 트윈(Tween), 덱스트린(Dextrin), 젖산(Lactic acid) 등이 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 상기의 항균 조성물 또는 복합 천연 방부제의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따른 항균 조성물은 다양한 천연 원료의 추출물들로 구성되며, 상 기의 항균 조성물은 넓은 스펙트럼의 항균 범위 및 종래 합성 방부제와 동일한 항균 활성을 가지고 있으며, 추가적으로 높은 항산화 효과, 인체 피부에 대한 안전성, 및 급성 경구 투여시 비독성을 가지고 있으며, 그 밖에 천연물 유래의 미백 효과, 주름 개선, 항염증 작용, 아토피 개선, 여드름 치유, 노화방지 등의 효과를 가진다. 따라서, 본 발명에 따른 항균 조성물 또는 항균 조성물을 유효성분으로 포함하는 복합 천연 방부제는 의약품, 화장품, 식품, 또는 사료 등의 다양한 제품에서 방부 목적, 항산화 강화에 따른 면역 기능의 향상, 또는 세포 재생 등의 목적으로 사용될 수 있으며, 특히 화장품 또는 식품에 사용되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 항균 조성물 또는 복합 천연 방부제가 화장품에 적용되는 경우 그 사용량은 제품의 총 중량을 기준으로 약 0.05∼2.0 중량％가 바람직하며, 식품에 적용되는 경우 그 사용량은 제품의 총 중량을 기준으로 0.03∼0.3 중량％가 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 항균 조성물 또는 복합 천연 방부제가 화장품에 적용되는 경우에 대해 보다 상세히 설명한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 널리 공지된 바에 따라 적합한 제형 및 첨가제를 선택하여 본 발명의 항균 조성물 또는 복합 천연 방부제를 포함하는 화장품을 제조할 수 있을 것이다. 제조 가능한 화장품의 특정 양태로는 각종 크림, 로션, 스킨, 샴푸, 린스, 클렌징, 세안제, 비누, 트리트먼트, 미용액 등이 있으며, 구체예로서는 세안크림, 세안폼, 클렌징크림, 클렌징밀크, 클렌징로션, 마사지크림, 콜드크림, 모이스처크림, 유액, 화장수, 팩, 에프터세이빙크림, 썬텐방지크림, 썬텐용 오일, 비누, 보디샴푸, 헤어샴푸, 헤어린스, 헤어트리트먼트, 양모료, 육모료, 헤어크림, 헤어리퀴 드, 세트로션, 헤어스프레이, 헤어브리지, 컬러린스, 컬러스프레이, 퍼머넌트웨이브액, 프레스파우더, 루스파우더, 아이섀도, 핸드크림, 립스틱 등을 들수 있다.
본 발명의 항균 조성물 또는 복합 천연 방부제가 포함되는 화장품은 수성 비타민, 유성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당, 스핑고 지질 등을 포함한다.
수성 비타민으로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B6, 피리독신, 염산피리독신, 비타민 B12, 판토텐산, 니코틴산, 니코틴산아미드, 엽산, 비타민 C, 비타민 H 등을 들 수 있으며, 그들의 염(티아민염산염, 아스코르빈산나트륨염 등)이나 유도체(아스코르빈산-2-인산나트륨염, 아스코르빈산-2-인산마그네슘염 등)도 본 발명에서 사용할 수 있는 수용성 비타민에 포함된다.
유성 비타민으로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 비타민 A, 카로틴, 비타민 D2, 비타민 D3, 비타민 E(d1-α-토코페롤, d-α-토코페롤, d-δ-토코페롤) 등을 들 수 있으며, 그들의 유도체(팔미틴산아스코르빈, 스테아르산아스코르빈, 팔미틴산아스코르빈, 아세트산d1-α-토코페롤, 니코틴산d1-α-토코페롤비타민 E, DL-판토테닐알코올, D-판토테닐알코올, 판토테닐에틸에테르 등) 등도 본 발명에서 사용되는 유용성 비타민에 포함된다.
고분자 펩티드로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 콜라겐, 가수 분해 콜라겐, 젤라틴, 엘라스틴, 가수 분해 엘라스틴, 케라틴 등을 들 수 있다.
고분자 다당으로는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 히드록시에틸셀룰로오스, 크산탄검, 히알루론산나트륨, 콘드로이틴 황산 또는 그 염 (나트륨염 등) 등을 들 수 있다. 예를 들어, 콘드로이틴 황산 또는 그 염 등은 통상 포유 동물이나 어류로부터 정제하여 사용할 수 있다.
스핑고 지질로서는 화장품에 배합 가능한 것이라면 어떠한 것이라도 되지만, 바람직하게는 세라미드, 피트스핑고신, 스핑고당지질 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 화장품에는 상기 성분과 더불어 필요에 따라 통상 화장료에 배합되는 다른 성분을 배합해도 된다. 이외에 첨가해도 되는 배합 성분으로서는 유지 성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면 활성제, 유기 및 무기 안료, 유기 분체, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 식물 추출물, pH 조정제, 알콜, 색소, 향료 등을 들 수 있다.
유지 성분으로서는 에스테르계 유지, 탄화수소계 유지, 실리콘계 유지, 불소계 유지, 동물 유지, 식물 유지 등을 들 수 있다.
보습제로서는 수용성 저분자 보습제, 지용성 분자 보습제, 수용성 고분자, 지용성 고분자 등을 들 수 있다.
에몰리엔트제로서는 장쇄아실글루타민산콜레스테릴에스테르, 히드록시스테아르산콜레스테릴, 12-히드록시스테아르산, 스테아르산, 로진산, 라놀린지방산콜레스테릴에스테르 등을 들 수 있다.
계면 활성제로서는 비이온성 계면 활성제, 음이온성 계면 활성제, 양이온성 계면 활성제, 양성 계면 활성제 등을 들 수 있다. 비이온성 계면 활성제로서는 자기 유화형 모노스테아르산글리세린, 프로필렌글리콜지방산에스테르, 글리세린지방 산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르, 솔비탄지방산에스테르, POE(폴리옥시에틸렌)솔비탄지방산에스테르, POE 솔비트지방산에스테르, POE 글리세린지방산에스테르, POE 알킬에테르, POE 지방산에스테르, POE 경화피마자유, POE 피마자유, POE-POP(폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌) 공중합체, POE-POP 알킬에테르, 폴리에테르 변성 실리콘, 라우린산알카놀아미드, 알킬아민옥시드, 수소첨가대두인지질 등을 들 수 있다. 음이온성 계면 활성제로서는 지방산비누, α-아실술폰산염, 알킬술폰산염, 알킬알릴술폰산염, 알킬나프탈렌술폰산염, 알킬황산염, POE 알킬에테르황산염, 알킬아미드황산염, 알킬인산염, POE 알킬인삼염, 알킬아미드인산염, 알킬로일알킬타우린염, N-아실아미노산염, POE 알킬에테르카르복실산염, 알킬술포숙신산염, 알킬술포아세트산나트륨, 아실화 가수분해 콜라겐펩티드염, 퍼플루오로알킬인산에스테르 등을 들 수 있다. 양이온성 계면 활성제로서는 염화알킬트리메틸암모늄, 염화스테아릴트리메틸암모늄, 브롬화스테아릴트리메틸암모늄, 염화세토스테아릴트리메틸암모늄, 염화디스테아릴디메틸암모늄, 염화스테아릴디메틸벤질암모늄, 브롬화베헤닐트리메틸암모늄, 염화벤잘코늄, 스테아르산디에틸아미노에틸아미드, 스테아르산디메틸아미노프로필아미드, 라놀린 유도체 제 4급 암모늄염 등을 들 수 있다. 양성 계면 활성제로서는 카르복시베타인형, 아미드베타인형, 술포베타인형, 히드록시술포베타인형, 아미드술포베타인형, 포스포베타인형, 아미노카르복실산염 형, 이미다졸린유도체형, 아미드아민형 등의 양성 계면 활성제 등을 들 수 있다.
유기 및 무기 안료로서는 규산, 무수규산, 규산마그네슘, 탤크, 세리사이트, 마이카, 카올린, 벵갈라, 클레이, 벤토나이트, 티탄피막운모, 옥시염화비스무트, 산화지르코늄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화티탄, 산화알루미늄, 황산칼슘, 황산바륨, 황산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 산화철, 군청, 산화크롬, 수산화크롬, 칼라민, 카본블랙 및 이들의 복합체 등의 무기 안료 ; 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 비닐수지, 요소수지, 페놀수지, 불소수지, 규소수지, 아크릴수지, 멜라민수지, 에폭시수지, 폴리카보네이트수지, 디비닐벤젠·스티렌 공중합체, 실크파우더, 셀룰로오스, CI 피그먼트옐로우, CI 피그먼트오렌지 등의 유기 안료 및 이들의 무기 안료와 유기 안료의 복합 안료 등을 들 수 있다.
유기 분체로서는 스테아르산칼슘 등의 금속비누 ; 세틸린산아연나트륨, 라우릴린산아연, 라우릴린산칼슘 등의 알킬인산금속염 ; N-라우로일-β-알라닌칼슘, N-라우로일-β-알라닌아연, N-라우로일글리신칼슘 등의 아실아미노산 다가금속염 ; N-라우로일-타우린칼슘, N-팔미토일-타우린칼슘 등의 아미드술폰산 다가금속염 ; Nε-라우로일-L-리진, Nε-팔미토일리진, Nα-파리토일올니틴, Nα-라우로일아르기닌, Nα-경화우지지방산아실아르기닌 등의 N-아실염기성아미노산 ; N-라우로일글리실글리신 등의 N-아실폴리펩티드 ; α-아미노카프릴산, α-아미노라우린산 등의 α-아미노지방산 ; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 디비닐벤젠·스티렌 공중합체, 사불화에틸렌 등을 들 수 있다.
자외선 흡수제로서는 파라아미노벤조산, 파라아미노벤조산에틸, 파라아미노벤조산아밀, 파라아미노벤조산옥틸, 살리실산에틸렌글리콜, 살리친산페닐, 살리친산옥틸, 살리친산벤질, 살리친산부틸페닐, 살리친산호모멘틸, 계피산벤질, 파라메 톡시계피산2-에톡시에틸, 파라메톡시계피산옥틸, 디파라메톡시계피산모노2-에틸헥산글리세릴, 파라메톡시계피산이소프로필, 디이소프로필·디이소프로필계피산에스테르 혼합물, 우로카닌산, 우로카닌산에틸, 히드록시메톡시벤조페논, 히드록시메톡시벤조페논술폰산 및 그 염, 디히드록시메톡시벤조페논, 디히드록시메톡시벤조페논디술폰산나트륨, 디히드록시벤조페논, 테트라히드록시벤조페논, 4- tert -부틸-4'-메톡시디벤조일메탄, 2,4,6-트리아닐리노-p-(카르보-2'-에틸헥실-1'-옥시)-1,3,5-트리아진, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸 등을 들 수 있다.
알코올로서는 세틸 알코올(Cetyl Alcohol) 등의 고급 알코올을 들 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 보다 명확히 설명하기 위한 것일뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.
1. 복합 추출물의 제조와 복합 추출물의 특성
(1) 천연 원료로부터 제1 복합 추출물의 제조
제조예 1.
추출 반응기에 칡 건조물 50kg, 오미자 건조물 50kg, 구절초 건조물 50kg, 및 민들레 건조물 50kg을 투입하고, 여기에 추출 용매로 물 1000kg을 투입하였다. 추출 반응기의 온도를 약 80℃로 3시간 동안 유지하여 천연 원료의 항균 활성 성분을 추출하였다. 추출물을 여과포로 여과하여 추출액과 잔여 추출 원료 고형물을 분리한 후 여과된 추출액을 감압 증발기를 이용하여 약 2.0 브릭스(Brix)의 농도로 농축시켜 농축액 형태의 제1 복합 추출물 140kg을 수득하였다. 또한, 농축액 형태 의 제1 복합 추출물을 동결건조 시켜 분말 형태의 제1 복합 추출물을 수득하였다.
제조예 2.
추출 반응기에 두향엽 건조물 40kg, 삼백초 건조물 40kg, 어성초 건조물 40kg, 인진쑥 건조물 40kg, 및 감태 건조물 40kg을 투입하고, 여기에 추출 용매로 물 1000kg을 투입하였다. 추출 반응기의 온도를 약 80℃로 3시간 동안 유지하여 천연 원료의 항균 활성 성분을 추출하였다. 추출물을 여과포로 여과하여 추출액과 잔여 추출 원료 고형물을 분리한 후 여과된 추출액을 감압 증발기를 이용하여 약 2 브릭스(Brix)의 농도로 농축시켜 농축액 형태의 제1 복합 추출물 140kg을 수득하였다. 또한, 농축액 형태의 제1 복합 추출물을 동결건조 시켜 분말 형태의 제1 복합 추출물을 수득하였다.
(2) 천연 원료로부터 제2 복합 추출물의 제조
제조예 3.
추출 반응기에 칡 건조물 50kg, 오미자 건조물 50kg, 구절초 건조물 50kg, 및 민들레 건조물 50kg을 투입하고, 여기에 추출 용매로 물 1000kg을 투입하였다. 추출 반응기의 온도를 약 80℃로 3시간 동안 유지하여 천연 원료의 항균 활성 성분을 추출하였다. 이후 추출 반응기의 온도를 약 55℃로 낮추고 추출물의 pH를 약 5.5로 조정한 후 추출물에 글리코시다아제(Fungamyl®, Sebamyl®, 및 Clariseb®; Special Enzyme, USA)를 약 200g 투입하고 3시간 동안 반응시킨 후 추출물의 온도를 약 80℃로 상승시켜 효소를 실활시켰다. 효소 처리된 추출물을 여과포로 1차 여 과하여 추출액과 잔여 추출 원료 고형물을 분리한 후 여과된 추출액을 다시 멤브레인 필터(기공 크기 : 0.45 ㎛)에 통과시켜 로 2차 여과하여 감압 증발기를 이용하여 불순물(색이나 이취 등에 기여하는 성분을 포함)을 제거하였다. 멤브레인 필터를 통과한 추출액을 약 2.5 브릭스(Brix)의 농도로 농축시켜 농축액 형태의 제2 복합 추출물 140kg을 수득하였다. 또한, 농축액 형태의 제2 복합 추출물을 동결건조 시켜 분말 형태의 제2 복합 추출물을 수득하였다.
제조예 4.
추출 반응기에 두향엽 건조물 40kg, 삼백초 건조물 40kg, 어성초 건조물 40kg, 인진쑥 건조물 40kg, 및 감태 건조물 40kg을 투입하고, 여기에 추출 용매로 물 1000kg을 투입하였다. 추출 반응기의 온도를 약 80℃로 3시간 동안 유지하여 천연 원료의 항균 활성 성분을 추출하였다. 이후 추출 반응기의 온도를 약 55℃로 낮추고 추출물의 pH를 약 5.5로 조정한 후 추출물에 글리코시다아제(Fungamyl®, Sebamyl®, 및 Clariseb®; Special Enzyme, USA)를 약 200g 투입하고 3시간 동안 반응시킨 후 추출물의 온도를 약 80℃로 상승시켜 효소를 실활시켰다. 효소 처리된 추출물을 여과포로 1차 여과하여 추출액과 잔여 추출 원료 고형물을 분리한 후 여과된 추출액을 다시 멤브레인 필터(기공 크기 : 0.45 ㎛)에 통과시켜 로 2차 여과하여 감압 증발기를 이용하여 불순물(색이나 이취 등에 기여하는 성분을 포함)을 제거하였다. 멤브레인 필터를 통과한 추출액을 약 2.5 브릭스(Brix)의 농도로 농축시켜 농축액 형태의 제2 복합 추출물 140kg을 수득하였다. 또한, 농축액 형태의 제 2 복합 추출물을 동결건조 시켜 분말 형태의 제2 복합 추출물을 수득하였다.
(3) 제3 복합 추출물의 제조
제조예 5.
발효조에 LB 가변 배지(Luria-Bertani media) 1ℓ와 제조예 3에서 수득한 농축액 형태의 제2 복합 추출물 94ℓ를 투입하고 발효조를 스팀으로 멸균시켰다. 멸균된 발효조의 온도를 40℃로 유지하고, 유산균 배양액 5ℓ를 발효조에 투입하여 접종하였다. 이때 접종된 유산균 배양액으로는 락토바실루스속(Lactobacillus)균을 LB 가변 배지(Luria-Bertani media)에 전배양(Preculture)하여 유산균의 균체수 농도가 1×107 cfu(Colony Forming Unit)/㎖ 인 것을 사용하였으며, LB 배지는 증류수 베이스 상에 트립톤(tryptone) 10 g/ℓ, 염화나트륨(NaCl) 10 g/ℓ, 효모 추출물(yeast extract) 5 g/ℓ로 구성된 것을 사용하였다.
유산균 배양액이 접종된 발효조의 온도를 약 35℃로 조정하고 약 12시간 동안 발효시켜 제2 복합 추출물을 생물전환 시켰다. 이후 발효조의 발효액을 여과포 및 멤브레인 필터를 이용하여 순차적으로 여과시켜 액상 형태의 제3 복합 추출물 100kg을 수득하였다. 또한, 이를 농축 및 건조 시켜 분말 형태의 제3 복합 추출물을 수득하였다.
제조예 6.
발효조에 LB 가변 배지(Luria-Bertani media) 1ℓ와 제조예 4에서 수득한 농축액 형태의 제2 복합 추출물 94ℓ를 투입하고 발효조를 스팀으로 멸균시켰다. 멸 균된 발효조의 온도를 40℃로 유지하고, 유산균 배양액 5ℓ를 발효조에 투입하여 접종하였다. 이때 접종된 유산균 배양액으로는 락토바실루스속(Lactobacillus)균을 LB 배지(Luria-Bertani media)에 전배양(Preculture)하여 유산균의 균체수 농도가 1×107 cfu(Colony Forming Unit)/㎖ 인 것을 사용하였으며, LB 가변 배지는 증류수 베이스 상에 트립톤(tryptone) 10 g/ℓ, 염화나트륨(NaCl) 10 g/ℓ, 효모 추출물(yeast extract) 5 g/ℓ로 구성된 것을 사용하였다.
유산균 배양액이 접종된 발효조의 온도를 약 35℃로 조정하고 약 12시간 동안 발효시켜 제2 복합 추출물을 생물전환 시켰다. 이후 발효조의 발효액을 여과포 및 멤브레인 필터를 이용하여 순차적으로 여과시켜 액상 형태의 제3 복합 추출물 100kg을 수득하였다. 또한, 이를 농축 및 건조 시켜 분말 형태의 제3 복합 추출물을 수득하였다.
(4) 복합 추출물의 특성
1) 복합 추출물의 색상 및 냄새 평가
천연 원료의 용매 추출물, 용매 추출물을 효소로 처리한 효소 처리 추출물, 및 효소 처리 추출물을 유산균 발효로 생물전환 시킨 추출물의 색상 및 냄새를 관찰하였다. 제조예 2, 제조예 4, 및 제조예 6에 의해 제조된 분말 형태의 복합 추출물을 2.5％(w/v)의 농도가 되도록 증류수에 녹이고 색상 및 냄새를 관찰하였다. 색상의 경우 제조예 2는 진한 남색을 뛰었고, 제조예 4는 진한 황색을 띄었으며, 제조예 6은 연한 황색을 띄었다. 또한, 냄새의 경우 제조예 2는 추출 원료 고유의 이 취가 강하게 났으나, 제조예 4 및 제조예 6의 경우 이취가 거의 발생하지 않았다. 상기의 결과로부터 용매로 추출된 복합 추출물이 효소 처리 및 발효 처리를 거치면서 탈색 및 탈취되는 것을 알수 있다.
2) 복합 추출물의 항균 활성 평가
복합 추출물의 위해 균주에 대한 항균 활성은 종이 디스크(paper disk)를 이용한 평판배지 확산법으로 측정하였다. 위해 균주를 Muller Hinton broth(Difco, USA) 배지에서 12시간 동안 배양하고 배양액의 균체수 농도를 1.5×104 cfu(Colony Forming Unit)/㎖ 로 조절한 후 상기 균체수 농도를 가진 배양액을 Muller Hinton agar(Difco, USA) 배지 전면에 골고루 도말하였다. 위해 균주를 도말한 아가(agar) 선택 배지에 직경 6mm, 1.5mm의 종이 디스크(paper disc; Advantec Filter Paper, Toyo Roshi Kaisha Ltd, Japan)를 부착시겼다. 상기 제조예 1 내지 제조예 6에서 제조한 분말 형태의 복합 추출물을 0.5％(w/v)의 농도가 되도록 증류수에 녹이고, 이 중 40㎕를 취하여 종이 디스크에 흡수시킨 후, 위해 균주의 최적 배양 온도에서 24시간 동안 배양하였다. 배양 후 생성된 위해 균주 성장 억제환의 크기를 측정하여 항균 효과를 확인하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.
표 1
Figure 112010013325920-PCT00001
표 1에서 SA는 살모넬라균(Staphylococcus aureus ATCC29213), BS는 고초균(Bacillus subtilis ATCC21770), EC는 대장균(Escherichia coli ATCC25922), PA는 녹농균(Pseudomonas aeruginosa ATCC27853), AF는 아토피균(Aspergillus fumigatus ATCC6275), AN은 누룩 곰팡이(Aspergillus niger ATCC96918), PF는 푸른 곰팡이(Penicillium funiculosum ATCC11797), CA는 칸디다균(Candida albicans ATCC10231)을 나타낸다. 표 1에서 나타나는 바와 복합 추출물이 효소 처리 및 유산균 발효에 의한 생물전환 과정을 거칠수록 항균 활성이 증가하였다(제조예 1, 3, 및 5의 관계, 또는 제조예 2, 4, 및 6의 관계).
3) 특정 유산균 또는 특정 미생물 발효로 생물전환 시킨 제3 복합 추출물의 항균 활성 물질 변화
제조예 4 및 제조예 6에서 얻은 분말 형태의 제2 복합 추출물 및 제3 복합 추출물의 항균 활성 물질을 관찰하기 위하여 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 분석을 하였다. 이동상 용매로는 아세토니트릴(Acetonitrile)과 0.5％ 농도의 인산(Phosphoric acid)을 27:73(v/v)로 혼합한 것을 사용하였고, 칼럼은 u-Bondapak C18 silica column을 사용하였으며, 샘플은 분말 형태의 추출물을 증류수에 용해 시킨 것을 사용하였다. 도 1은 제2 복합 추출물(위쪽)과 제3 복합 추출물(아래쪽)의 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 분석 결과를 나타낸 것이다. 도 1에서 보이는 바와 같이 유산균 발효에 의해 풍부한 항균 활성 물질이 생성되는 것을 알수 있다.
2. 복합 천연 방부제의 제조와 복합 천연 방부제의 특성
(1) 복합 천연 방부제의 제조
제조예 7.(분말 형태의 천연 방부제 제조)
제조예 6에서 수득한 액상 형태의 제3 복합 추출물에 완충제(Buffering agent)로 글리신(Glycine)을 소량 첨가하여 용해시키고, 농축한 후 분무건조기(Spray dryer) 또는 동결건조기로 건조하여 분말 형태의 복합 천연 방부제를 제조하였다.
제조예 8.(액상 형태의 천연 방부제 제조)
제조예 6에서 수득한 액상 형태의 제3 복합 추출물에 글리세린(Glycerin), 덱스트린(Dextrin)을 소량 첨가하고 용해시킨 후 젖산(Lactic acid)으로 pH를 5.0 으로 조정하여 액상 형태의 복합 천연 방부제를 제조하였다.
제조예 9.(에멀젼 형태의 천연 방부제 제조)
제조에 6에서 수득한 액상 형태의 제3 복합 추출물을 약 2.5 브릭스(Brix)로 농축하였다. 유화조에 농축된 제3 복합 추출물 18kg. 글리세린(Glycerin) 60kg, 및 캐스터 오일(Caster oil) 22kg을 투입한 후 유화조의 온도를 약 70∼75℃로 승온시키고 호모게나이저(Homogenizer)로 교반하여(약 220∼250 rpm) 균질화시켰다. 이후 유화조의 온도를 약 32∼35℃로 내리고 젖산(Lactic acid)으로 균질화된 내용물의 pH를 약 3∼5로 조정하여 에멀젼 형태의 복합 천연 방부제를 제조하였다.
(2) 복합 천연 방부제의 항균 활성 평가
제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제의 위해 균주에 대한 항균 활성은 종이 디스크(paper disk)를 이용한 평판배지 확산법으로 측정하였다. 위해 균주를 Muller Hinton broth(Difco, USA) 배지에서 12시간 동안 배양하고 배양액의 균체수 농도를 1.5×104cfu(Colony Forming Unit)/㎖ 로 조절한 후 상기 균체수 농도를 가진 배양액을 Muller Hinton agar(Difco, USA) 배지 전면에 골고루 도말하였다. 위해 균주를 도말한 아가(agar) 선택 배지에 직경 6mm, 1.5mm의 종이 디스크(paper disc; Advantec Filter Paper, Toyo Roshi Kaisha Ltd, Japan)를 부착시겼다. 제조예 9에서 제조한 에멀젼 형태의 복합 천연 방부제를 0.01％(w/v), 0.05％(w/v), 0.5％(w/v)의 농도가 되도록 증류수에 녹이고, 이 중 40㎕를 취하여 종이 디스크에 흡수시킨 후, 위해 균주의 최적 배양 온도에서 24시간 동안 배양하였다. 배양 후 생성된 위해 균주 성장 억제환의 크기를 측정하여 항균 효과를 확인하였으며 그 결과를 표 2에 나타내었다. 대조군으로 증류수만을 종이 디스크에 흡수 시킨 것을 사용하였으며, 비교예로서 합성 방부제인 MIT/CMIT[유효성분 : MIT(2-methyl-4-isothiazolin-3-ons)/CMIT(5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one) 혼합물], 메틸파라벤(Methyl paraben), Hydantol[유효성분 : 5,5-di(phenyl)imidazolidine-2,4-dione], 및 DF-100(자몽종자 추출물, Extract of grapefruit seed)을 사용하였다.
표 2
Figure 112010013325920-PCT00002
표 2에서 SA는 살모넬라균(Staphylococcus aureus ATCC29213), BS는 고초균(Bacillus subtilis ATCC21770), EC는 대장균(Escherichia coli ATCC25922), PA는 녹농균(Pseudomonas aeruginosa ATCC27853), AF는 아토피균(Aspergillus fumigatus ATCC6275), AN은 누룩 곰팡이(Aspergillus niger ATCC96918), PF는 푸른 곰팡이(Penicillium funiculosum ATCC11797), CA는 칸디다균(Candida albicans ATCC10231)을 나타낸다. 표 2에서 나타나는 바와 같이 본 발명에 따른 복합 천연 방부제인 NP3은 종래의 합성 방부제인 MIT/CMIT 또는 Hydantol과 거의 동일한 항균 활성을 보였으며, 종래의 천연 방부제인 DF-100에 비해 항균 활성이 크고 항균 스펙트럼도 매우 넓음을 알 수 있다.
도 2는 본 발명의 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제[희석 농도 0.01％(w/v), 및 0.05％(w/v)]의 항균 활성을 종이 디스크(paper disk)를 이용한 평판배지 확산법으로 측정한 결과를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제[희석 농도 0.5(w/v)]의 항균 활성을 종이 디스크(paper disk)를 이용한 평판배지 확산법으로 측정한 결과를 나타낸 것이다. 도 2에서 "1"은 대조군, "2"는 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제, "3"은 MIT/CMIT를 나타내고, 도 3에서 "1"은 대조군, "2"는 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제, "3"은 DF-100, "4"는 메틸파라벤, "5"는 Hydantol, "6"은 MIT/CMIT를 나타낸다.
(3) 복합 천연 방부제의 최소 억제 농도(MIC) 평가
제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제의 위해 균주 성장을 억제하는 최소 농도인 최소 억제 농도(Minium inhibitory concentration, MIC)를 측정하였다. 24시간 동안 배양한 위해 균주를 배지 (brain heart infusion broth) 3 ml에 넣고, 동시에 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제를 각각 농도별로 첨가한 후 37℃에 서 24시간 동안 배양하였다. 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제의 희석은 2배 연속 희석법을 이용하였다. 표 3에 나타나는 바와 같이 위해 균주에 대한 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제의 MIC는 0.016∼0.312 ％(w/v)이고, 고초균(Bacillus subtilis ATCC21770)에 대해 가장 낮은 항균 활성을 보였고, 칸디다균(Candida albicans ATCC32354)에 대해 가장 높은 항균 활성을 보였다.
표 3
Figure 112010013325920-PCT00003
(4) 복합 천연 방부제의 항산화 효능 평가
제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제의 항산화 효과를 확인하기 위해 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 방법을 이용하였다. DPPH은 색을 띄는 라디칼로서 이를 이용해 시료의 라디칼 제거능력을 직접 확인할 수 있다. 시료(제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제 및 비교 시료)를 증류수 또는 용매에 녹여 농도별로 준비하고, 여기에, 100 uM DPPH 1 ㎖을 섞은 후, 상온에서 30분 동안 반응시켰다. 517 nm에서 흡광도를 측정하여 남아있는 DPPH의 양을 파악하였고 대조군을 기 준으로 각 시료의 상대적 항산화 효과를 백분율로 나타내었다(대조군: 시료를 넣지 않고 DPPH와 증류수 또는 용매로만 구성된 시험군).
도 4는 본 발명의 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제의 항산화 효능을 나타낸 것이다. 도 4에서 보이는 바와 같이 본 발명의 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제는 녹차 분말의 폴리페놀, BHA(butylated hydroxyanisole), 및 BHT(butylated hydroxytoluene) 보다 항산화 활성이 더 높은 것으로 나타났다. 이러한 항산화 활성 결과로부터 본 발명의 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제가 사료 첨가제로 사용될 수 있음을 알 수 있다.
(5) 복합 천연 방부제의 급성 경구 독성 평가
제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제가 식품에도 안전하게 적용될 수 있는가를 확인하기 위해 급성 경구 독성 시험을 실시하였다. 실험동물로서 5 내지 6주령 된 SPF SD계 랫드 20마리를 사용하여 하기와 같은 조건에서 급성독성시험을 실시하였다.
·온도 및 습도조건 : 온도 22 ± 2 ℃. 상대습도 50 ± 10 ％
·명암 사이클 : 형광등 조명 (08시 점등, 20시 소등)
·조도 : 200 내지 300 Lux
·자외선 처리된 음용수는 자유섭취 시킴
·시험물질을 멸균증류수에 희석하여 투여시료를 제조하여 대조구로서 멸균증류수를 사용하여 동량 투입
투여 당일은 4시간까지 매 시간마다 일반상태를 관찰하고, 투여 다음날부터 14일까지는 매일 1회씩 일반상태의 변화, 중독증상, 운동성, 외관, 자율신경 및 사망동물의 유무를 주의깊게 관찰하고 여러 가지 병리 해부학적인 검증을 거쳐 독성 유무를 판단하였다. 반수 치사량(LD50)은 20㎖/kg B.W.(Body weight)보다 높게 나타났으며, 독성은 없는 것으로 판단되었다.
(6) 복합 천연 방부제의 인체 피부에 대한 안전성 평가
제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제가 인체 피부에도 안전한지 확인하기 위하여, 피부 안전성 검증 실험을 수행하였다. 시험방법으로는 피부누적자극 시험을 실시하였다. 스쿠알렌을 베이스로 하여 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제를 각각 0.1％(w/v), 1 ％(w/v), 5％(w/v), 10％(w/v)를 첨가한 피부 외용제를 제조하고, 이를 사용하여 건강한 30명의 성인을 대상으로 윗팔뚝 부위에 격일로 총 9회의 24시간 동안 누적 첩포를 시행하는 것에 의하여 복합천연방부제가 피부에 자극을 주는지의 여부를 측정하였다. 첩포 방법은 핀 챔버 (Finn chamber, Epitest Ltd, 핀란드)를 이용하였다. 챔버에 상기 각 피부외용제를 15㎕씩 적하한 후 첩포를 실시하였다. 측정 결과 본 발명의 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제는 뚜렷한 누적 자극 양상을 나타내지 않았고, 인체 피부에 안전한 것으로 판명되었다.
또한, 피험자 30명을 대상으로 IQ Chamber를 이용하여 상박에 피부 첩포시험(Patch Test)을 실시하였다. 단 건선(Psoriasis), 습진(Eczema), 기타 피부병변 보유자나 임신, 수유부 또는 피임제, 항히스타민제 등을 복용하고 있는 사람은 본 실험에서 제외 하였다. 시험부위를 70％ 에탄올로 닦아낸 뒤 건조시킨 다음 준비된 피험자 30명의 상박에 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제 1％(w/v) 및 Gly 20％(w/v)인 시료들 만들고, 이것을 25㎕씩 IQ Chamber에 적하 시킨 후 시험 부위인 상박 부위에 얹어 고정시켰다. 첩포는 24시간 동안 도포하여 첩포를 제거한 후에는 Marking Pen으로 시험부위를 표시하여 각각 30분 경과 후, 24시간 경과 후, 48시간 경과 후에 시험부위를 관찰하였다. 첩포 제거 30분 경과 후, 24시간 경과 후, 48시간 경과 후에 행하며 피부반응은 국제접촉피부염연구회(International Contact Dermatitis Research Group: ICDRG)의 판정기준에 따라 자극정도를 분류하였다. 또한, 평균피부반응도 계산공식에 따라 Mean score를 산정한 후 피부첩포시험 (Patch Test) 결과 판정표에 따라 자극유무를 판정하였다. 표 4는 첩포 시험 결과를 나타낸 것이다. 표 4에서 보이는 바와 같이 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제 1％(w/v) 및 Gly 20％(w/v)인 시료의 경우 평균 피부반응도는 0.19로써 무자극으로 판정되었다.
표 4
Figure 112010013325920-PCT00004
※ 표 4에서 피부반응 판정기준
1) Negative (-) : 무자극
2) Doubtful or slight reaction and erythema (±) : 미자극 희미한 또는 가까스로 감지할 수 있는 가벼운 홍반
3) Erythema + Induration (＋) : 경자극 경계가 뚜렷하나 약한 홍반, 부종 및 구진
4) Erythema + Induration + Vesicle (＋＋) : 중자극 뚜렷한 홍반, 구진 및 소수포
5) Erythema + Induration + Bullae (＋＋＋) : 강자극 심한 홍반 및 대수포, 가피형성
또한, Mean Score 가 0.00∼0.75이면 무자극, 0.76∼1.50이면 미자극, 1.51∼2.50이면 경자극, 2.51∼4.00이면 중자극, 4.01이상이면 강자극으로 판정한다.
3. 복합 천연 방부제를 포함한 화장품의 제조 및 화장품의 특성
(1) 화장품의 제조
제조예 10.(케어 크림 제조예)
제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제를 포함한 케어 크림(Care cream)을 표 5의 조성으로 제조하였다.
표 5
Figure 112010013325920-PCT00005
비교제조예 1.
제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제 성분을 정제수로 대체한 것을 제외하고는 제조예 10과 동일하다.
비교제조예 2.
제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제 대신 메틸파라벤 0.2 중량％, 프로필파라벤 0.1중량％를 사용한 것을 제외하고는 제조예 10과 동일하다.
제조예 11.(토너 제조예)
제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제를 포함한 토너를 표 6의 조성으로 제조하였다.
표 6
Figure 112010013325920-PCT00006
비교제조예 3.
제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제 성분을 정제수로 대체한 것을 제외하고는 제조예 11과 동일하다.
비교제조예 4.
제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제 대신 메틸파라벤 0.2 중량％, 프로필 파라벤 0.1중량％를 사용한 것을 제외하고는 제조예 11과 동일하다.
(2) 화장품내에서 복합 천연 방부제의 방부 효과 평가
제조예 10 내지 비교제조예 1 및 2에서 제조한 케어 크림과, 제조예 11 및 비교제조예 3 및 4에서 제조한 토너를 사용하여 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제의 방부 효과를 평가하였다. 방부효과 평가 방법은 국소 제제에 대해 1996년에 European Pharmacopoeia Commission(E.P.)에서 제시한 Microbial Challenge Test를 이용하였다 (Letters in Applied Microbiology 2002, 35, 385-389). 사용한 위해 균주는 Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans, Aspergillus niger이다. 방부 효과를 최대 7일까지 측정하였다. 위해 균주의 최초 균체수 농도를 1×108 cfu(Colony Forming Unit)/㎖(화장품 시료) 로 조절하였고, 균주가 혼합된 시료를 30∼32℃에서 배양시키면서 시료내에 생존하는 균주수를 일반 생균수 시험법에 따라 측정하였다. 방부 효과는 사용된 5가지 위해 균주의 균체수 평균 농도 변화로 나타내었다.
도 5는 본 발명의 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제을 포함하는 케어 크림(Care cream)의 Challenge Test에 의한 방부 효과 평가 결과를 나타낸 그래프이고, 도 6은 본 발명의 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제을 포함하는 토너의 Challenge Test에 의한 방부 효과를 나타낸 그래프이다. 도 5 및 도 6에서 보이는 바와 같이 본 발명의 제조예 9에서 제조한 복합 천연 방부제는 화장품에 대해 종래의 합성 방부제인 메틸파라벤 및 프로필 파라벤과 거의 유사한 방부 효과를 보였 다.
본 발명에 따른 항균 조성물은 다양한 천연 원료의 추출물들로 구성되며, 상기의 항균 조성물은 넓은 스펙트럼의 항균 범위 및 종래 합성 방부제와 동일한 항균 활성을 가지고 있으며, 높은 항산화 효과 및 인체 피부에 대한 안전성을 가지며, 아울러 급성 경구 투여시 비독성을 가지고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 항균 조성물은 복합 천연 방부제의 유효성분으로 사용되어 화장품, 식품 등에 적용될 수 있고, 사료 첨가제에 투여 되어 동물의 면역 기능을 향상 시키는데 적용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 칡 추출물, 콩나물 추출물, 파래 추출물, 표고버섯 추출물, 능이버섯 추출물, 호장근 추출물, 황금 추출물, 황백 추출물, 황연 추출물, 두향엽 추출물, 브로커리 추출물, 산초 추출물, 삼백초 추출물, 어성초 추출물, 싸리 추출물, 세신 추출물, 소리쟁이 추출물, 솔잎 추출물, 쇠무릎 뿌리 추출물, 인진쑥 추출물, 미나리 추출물, 생강 추출물, 독활 추출물, 야콘 추출물, 오미자 추출물, 인동초 추출물, 자몽 추출물, 장생 도라지 추출물, 저령 추출물, 적채 추출물, 질경이 추출물, 차조기 추출물, 및 참쑥 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물과, 목단피 추출물, 가자 추출물, 감초 추출물, 강향 추출물, 고삼 추출물, 석곡 추출물, 고수 추출물, 관중 추출물, 구맥 추출물, 구절초 추출물, 꾸지뽕 추출물, 금령자 추출물, 금앵자 추출물, 길경 추출물, 만가닥 추출물, 단삼 추출물, 당유자 추출물, 라벤더 추출물, 로즈마리 추출물, 마늘 추출물, 감태 추출물, 민들레 추출물, 백지 추출물 및 복령 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물을 포함하는 제1 복합 추출물로 이루어진 항균 조성물.
  2. 칡 추출물, 콩나물 추출물, 파래 추출물, 표고버섯 추출물, 능이버섯 추출물, 호장근 추출물, 황금 추출물, 황백 추출물, 황연 추출물, 두향엽 추출물, 브로커리 추출물, 산초 추출물, 삼백초 추출물, 어성초 추출물, 싸리 추출물, 세신 추출물, 소리쟁이 추출물, 솔잎 추출물, 쇠무릎 뿌리 추출물, 인진쑥 추출물, 미나리 추출물, 생강 추출물, 독활 추출물, 야콘 추출물, 오미자 추출물, 인동초 추출물, 자몽 추출물, 장생 도라지 추출물, 저령 추출물, 적채 추출물, 질경이 추출물, 차조기 추출물, 및 참쑥 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물과, 목단피 추출물, 가자 추출물, 감초 추출물, 강향 추출물, 고삼 추출물, 석곡 추출물, 고수 추출물, 관중 추출물, 구맥 추출물, 구절초 추출물, 꾸지뽕 추출물, 금령자 추출물, 금앵자 추출물, 길경 추출물, 만가닥 추출물, 단삼 추출물, 당유자 추출물, 라벤더 추출물, 로즈마리 추출물, 마늘 추출물, 감태 추출물, 민들레 추출물, 백지 추출물 및 복령 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물을 포함하는 제1 복합 추출물을 글리코시다아제로 처리하여 얻은 제2 복합 추출물로 이루어진 항균 조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 글리코시다아제는 아밀라아제(amylase)인 것을 특징으로 하는 항균 조성물.
  4. 칡 추출물, 콩나물 추출물, 파래 추출물, 표고버섯 추출물, 능이버섯 추출물, 호장근 추출물, 황금 추출물, 황백 추출물, 황연 추출물, 두향엽 추출물, 브로커리 추출물, 산초 추출물, 삼백초 추출물, 어성초 추출물, 싸리 추출물, 세신 추출물, 소리쟁이 추출물, 솔잎 추출물, 쇠무릎 뿌리 추출물, 인진쑥 추출물, 미나리 추출물, 생강 추출물, 독활 추출물, 야콘 추출물, 오미자 추출물, 인동초 추출물, 자몽 추출물, 장생 도라지 추출물, 저령 추출물, 적채 추출물, 질경이 추출물, 차 조기 추출물, 및 참쑥 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물과, 목단피 추출물, 가자 추출물, 감초 추출물, 강향 추출물, 고삼 추출물, 석곡 추출물, 고수 추출물, 관중 추출물, 구맥 추출물, 구절초 추출물, 꾸지뽕 추출물, 금령자 추출물, 금앵자 추출물, 길경 추출물, 만가닥 추출물, 단삼 추출물, 당유자 추출물, 라벤더 추출물, 로즈마리 추출물, 마늘 추출물, 감태 추출물, 민들레 추출물, 백지 추출물 및 복령 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 추출물을 포함하는 제1 복합 추출물을 글리코시다아제로 처리하여 얻은 제2 복합 추출물이 특정 유산균 또는 특정 미생물에 의해 생물전환된 제3 복합 추출물로 이루어진 항균 조성물.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 글리코시다아제는 아밀라아제(amylase)인 것을 특징으로 하는 항균 조성물.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 항균 조성물을 유효 성분으로 포함하는 복합 천연 방부제.
  7. 제 6항의 복합 천연 방부제를 포함하는 화장품.
  8. 칡, 콩나물 , 파래 , 표고버섯, 능이버섯, 호장근, 황금, 황백, 황연, 두향엽, 브로커리, 산초, 삼백초, 어성초, 싸리, 세신, 소리쟁이, 솔잎, 쇠무릎 뿌리, 인진쑥, 미나리, 생강, 독활, 야콘, 오미자, 인동초, 자몽, 장생 도라지, 저령, 적채, 질경이, 차조기, 및 참쑥으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 목단피, 가자, 감초, 강향, 고삼, 석곡, 고수, 관중, 구맥, 구절초, 꾸지뽕, 금령자, 금앵자, 길경, 만가닥, 단삼, 당유자, 라벤더, 로즈마리, 마늘, 감태, 민들레, 백지 및 복령으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 추출 원료로부터 용매 추출법, 또는 초임계 추출법에 의해 항균 활성 성분을 포함하는 추출물을 수득하는 단계;
    상기 항균 활성 성분을 포함하는 추출물을 여과하여 추출액과 잔여 추출 원료 고형물로 분리하는 단계;및
    상기 분리된 추출액을 농축시켜 제1 복합 추출물을 수득하는 단계;를 포함하는 항균 조성물의 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 용매 추출법의 용매는 물, 탄소수가 1 내지 5인 알코올, 및 물과 탄소수가 1 내지 5인 알코올을 혼합시킨 혼합 용매 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 항균 조성물의 제조방법.
  10. 칡, 콩나물 , 파래 , 표고버섯, 능이버섯, 호장근, 황금, 황백, 황연, 두향엽, 브로커리, 산초, 삼백초, 어성초, 싸리, 세신, 소리쟁이, 솔잎, 쇠무릎 뿌리, 인진쑥, 미나리, 생강, 독활, 야콘, 오미자, 인동초, 자몽, 장생 도라지, 저령, 적채, 질경이, 차조기, 및 참쑥으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 목단 피, 가자, 감초, 강향, 고삼, 석곡, 고수, 관중, 구맥, 구절초, 꾸지뽕, 금령자, 금앵자, 길경, 만가닥, 단삼, 당유자, 라벤더, 로즈마리, 마늘, 감태, 민들레, 백지 및 복령으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 추출 원료로부터 용매 추출법, 또는 초임계 추출법에 의해 항균 활성 성분을 포함하는 추출물을 수득하는 단계;
    상기 항균 활성 성분을 포함하는 추출물에 글리코시다아제를 첨가하고 반응시켜 효소 처리하는 단계;
    상기 효소 처리된 추출물을 여과하여 추출액과 잔여 추출 원료 고형물로 분리하는 단계; 및
    상기 분리된 추출액을 농축시켜 제2 복합 추출물을 수득하는 단계;를 포함하는 항균 조성물의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 용매 추출법의 용매는 물, 탄소수가 1 내지 5인 알코올, 및 물과 탄소수가 1 내지 5인 알코올을 혼합시킨 혼합 용매 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 항균 조성물의 제조방법.
  12. 제 10항 또는 제 11항의 제2 복합 추출물을 유산균 배지와 혼합한 혼합물을 형성하는 단계;
    상기 혼합물에 특정 유산균 또는 특정 미생물을 접종하고 발효시켜 제2 복합 추출물을 생물전환 시키는 단계; 및
    생물 전환된 제2 복합 추출물을 여과시켜 제3 복합 추출물을 수득하는 단계;를 포함하는 항균 조성물의 제조방법.
  13. 제 12항의 제3 복합 추출물에 유상 매질 및 유화 안정제를 첨가하고 전단력을 가하여 에멀젼화시키는 단계;를 포함하는 복합 천연 방부제의 제조방법.
KR1020107004685A 2010-02-12 2010-02-12 천연 원료 추출물을 포함하는 항균 조성물, 복합 천연 방부제 및 이들의 제조방법 KR20110096102A (ko)

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