KR20120014694A

KR20120014694A - 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법

Info

Publication number: KR20120014694A
Application number: KR1020100076821A
Authority: KR
Inventors: 박미연; 최승태
Original assignee: 박미연
Priority date: 2010-08-10
Filing date: 2010-08-10
Publication date: 2012-02-20

Abstract

본 발명은 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동충하초 균사체를 배양하는 단계, 상기 배양된 동충하초 배양액을 균사체와 배양 여액으로 분리하는 단계 및 상기 분리된 배양 여액에서 유효성분을 추출해 내는 단계로 이루어지는 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법에 있어서, 상기 유효성분 추출단계는, 여과장치를 이용하여 상기 유효성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 배양액 내에 함유된 유효성분을 추출할 때 유기용매를 사용하지 않고 여과방법에 의해 추출하므로 자원 및 에너지 낭비가 적고 친환경적이며 인체에 유해한 성분이 잔류하지 않으면서 우수한 미백 효과를 나타내는 미백 원료를 제공하는 이점이 있다.

Description

동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법{Method for manufacturing a skin-lightening material using a culture fluid of Cordyceps militaris}

본 발명은 동충하초의 배양액을 이용하여 미백 원료를 생산하는 방법에 관한 것이다.

최근에는 여성뿐만 아니라 남성들도 얼굴 미용에 관심을 가지면서 더욱 수려한 외모를 가꾸려고 노력하고 있다. 이에 따라 각종 미용제품들이 많이 등장하고 있는데 얼굴을 더욱 희게 만들기 위한 미용제품들에도 관심을 갖게 되어, 피부를 좀 더 희게 가꾸어 주는 미백효과를 갖는 화장품이나 비누 등을 연구하고 있는 추세이다.

사람의 피부의 색은 표피기층에 존재하는 멜라닌(melanin) 색소에 의해 나타난다. 상기 멜라닌은 아미노산의 한 종류인 타이로신(tyrosine)이 타이로시나아제(tyrosinase)의 작용에 의해 산화되고 최종적으로 멜라닌으로 생성되어 상기 멜라닌이 피부에 침착되어 피부의 색을 결정하고 변화시키게 된다.

상기 미백효과란 피부에 상기 멜라닌 색소가 침착되는 것을 막아주는 효과를 의미하는 것으로서, 상기 미백효과에 대한 연구 방향은 자외선 차단, 사이토카인 조절, 멜라닌 합성 저해제(산화방지제), 타이로시나아제(tyrosinase) 활성 저해제 등의 개발로 진행되어 오고 있다. 이 중 타이로시나아제(tyrosinase) 활성 저해제 물질로서 몇몇 개발되어 사용되었으나 이들 물질의 피부자극성이나 안전성에 문제가 있어 사용에 제한이 많았다. 또한, 상기 타이로시나아제(tyrosinase) 활성 저해 효과를 나타내는 각종 천연물에 대하여 다수 보고되고 있으나, 이들 원료의 수급의 시간적인 제한 및 한정된 원료로 인해 미백 원료 생산에 문제점이 많았다.

이에 동충하초 추출물이 상기 타이로시나아제(tyrosinase)의 작용을 억제하여 미백효과가 있음을 보여주는 연구 결과가 대한민국 특허 제10-0376782호로 등록된 바 있다. 그러나, 상기 등록특허에 기재된 방법에 의하면, 동충하초를 배양한 배양액에서 미백효과를 나타내는 유효성분을 추출하기 위하여 상기 배양액을 동충하초 균사체와 배양 여액으로 분리한 후, 상기 동충하초 균사체는 열수추출 또는 알코올 추출에 의해 유효성분을 추출하고 상기 배양 여액 내에 함유된 유효성분은 클로로포름 등의 유기용매를 써서 추출한다. 그런데, 상기 배양 여액 내에 함유된 유효성분을 추출할 때 유기용매 등을 사용하므로 최종적으로 이들 유기용매를 제거할 때 큰 에너지가 소비되어 추가적인 에너지 손실이 크고, 자원 및 환경 오염을 유발할 수 있으며, 또한 상기 유기용매를 완전히 제거하지 못하는 경우는 인체에 유해한 유기용매들이 남아 있게 되어 피부에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있는 문제점이 있었다.

대한민국 특허 제10-0376782호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자원 및 에너지 손실이 적고 친환경적이며 인체에 유해한 성분이 잔류하지 않으면서 우수한 미백 효과를 나타내는 미백 원료의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 동충하초 균사체를 배양하는 단계, 상기 배양된 동충하초 배양액을 균사체와 배양 여액으로 분리하는 단계 및 상기 분리된 배양 여액에서 미백 원료 유효성분을 추출해 내는 단계로 이루어지는 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법에 있어서, 상기 유효성분 추출단계는, 여과장치를 이용하여 상기 유효성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법을 기술적 요지로 한다.

또한, 상기 유효성분 추출단계는, 미백 원료로 사용되지 않는 고형분을 걸러내는 1차 여과단계와; 미백 원료 유효성분을 걸러서 추출하는 2차 여과단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여과장치는 중공사막필터방식인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유효성분 추출단계 이후에, 상기 2차 여과단계에서 걸러지지 않고 필터를 통과하는 최종 배출물질을 가열, 증발시켜 농축하여, 상기 2차 여과단계에서 추출한 미백 원료 유효성분과 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 또 다른 기술적 요지로 한다.

또한, 상기 유효성분 추출단계 이후에, 상기 배양된 동충하초 배양액을 균사체와 배양 여액으로 분리하는 단계에서 분리된 균사체를 열수 추출 또는 알코올 추출 방법에 의해 상기 균사체에 함유되어 있는 미백효과 유효성분을 추출하여, 상기 2차 여과단계에서 추출한 미백 원료 유효성분과 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 또 다른 기술적 요지로 한다.

또한, 본 발명에 의한 상기 방법에 의해 생산된 미백 원료가 1~7 중량% 혼합되는 미용제품을 또 다른 기술적 요지로 한다.

본 발명에 따른 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법에 의하면, 배양 여액 내에 함유된 유효성분을 추출할 때 유기용매를 사용하지 않고 여과방법에 의해 추출하므로 자원 및 에너지 낭비가 적고 친환경적이며 인체에 유해한 성분이 잔류하지 않으면서 우수한 미백 효과를 나타내는 미백 원료를 제공하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법을 보여주는 흐름도.

이하 도면과 함께 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법을 보여주는 흐름도이다.

본 발명의 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법은 크게 동충하초 균사체를 배양하는 단계(10), 상기 배양된 동충하초 배양액(S)을 균사체(M)와 배양 여액(C)으로 분리하는 단계(20) 및 상기 분리된 배양 여액(C)에서 유효성분(E)을 추출해 내는 단계로 구성된다.

상기 동충하초 균사체 배양단계에서는 동충하초 균사체 배양에 사용될 수 있는 배양방법이라면 모든 배양방법이 사용될 수 있다. 이하 본 발명에서는 일 실시예로서 감자를 전분분해효소로 분해시켜 제조한 감자분해액과 포도당을 적절한 비율로 혼합한 배지에 동충하초 균사체를 배양시킴으로써 균사체 배양액(S)을 얻는 방법을 설명한다.

본 발명에서 동충하초 균사체의 종균 배양은 뉴트리언트 아가 플레이트 또는 액체 배지를 이용한다.

이후 상기 동충하초 균사체를 소량의 액체 배지에서 배양한다. 배양기간은 약 10~25일 정도이며, 진탕배양 방법에 의해 배양되는 것이 바람직하다. 상기 배양에 의해 적절히 배양되어 증식한 균사체를 포함한 배양액을 다량의 신규 액체 배지에 무균적으로 부어 넣는다.

이때 상기 본 발명에서 사용하는 액체 배지는 물에 감자분해액과 포도당을 첨가한 후 멸균하여 제조한다. 이때 감자분해액과 포도당은 물에 각각 0.1~10중량%를 첨가하는 것이 바람직하며, 바람직하게는 감자분해액은 5중량%를, 포도당은 2중량%를 첨가하는 것이 좋다. 본 발명에서 감자분해액은 감자를 잘게 썰거나 믹서로 갈아서 전분분해효소를 첨가하여 감자전분을 분해한 후 얻은 용액이다. 이때 전분분해효소는 0.1~5중량%를 첨가하는 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 0.1~2중량%를, 가장 바람직하게는 1중량%를 첨가하는 것이 좋다. 상기 감자분해액 제조의 일 실시예로서, 감자와 증류수를 약 1:1로 잘 혼합한 후 전분분해효소를 1중량% 첨가하여 약 1시간 동안 교반하여 전분분해반응이 일어나도록 한 후 상기 혼합액을 여과하여 용액만을 걸러내어 전분분해액을 제조한다. 그러나, 이는 일 실시예일 뿐 상기 감자와 증류수의 비율이나 전분분해효소의 첨가 비율은 적절히 변경 가능하다.

본 발명에서 액체 배지의 멸균은 당업계에서 일반적으로 사용하는 방법이면 가능하며 예를 들면 오토클레이브 등이 있다.

상기 액체 배지에서 약 20일가량 배양하면 균사체가 적절히 자라게 되는데, 이때 상기 배양액을 후술하는 여과단계를 통하여 필요한 성분들을 추출하게 된다.

상기 배양된 동충하초 배양액(S)을 균사체(M)와 배양 여액(C)으로 분리하는 단계(20)는 균사체 덩어리(M)와 그 나머지 액체인 배양 여액(C)으로 분리하는 초기 여과단계이다. 여기서 분리된 배양 여액(C)이 후술하는 유효성분 추출단계에서 이용되게 된다.

상기 유효성분 추출단계는 상기 분리된 배양 여액에서 미백효과를 나타내는 유효성분(E)을 추출해 내는 단계이다. 상기 배양 여액(C)에서 유효성분(E)을 추출하는 방법으로는 종래 유기용매 등을 사용하여 추출하는 방법을 이용하였으나, 이 방법은 인체에 유해한 유기용매 성분이 잔류하게 되는 위험성이 있다. 따라서 본 발명에서는 상기 배양 여액(C)에서 유효성분(E)을 추출하는 방법으로 여과 방법을 사용하는 것을 특징으로 한다. 상기 여과 방법은 필터의 공극의 크기를 조절하여 입자의 크기에 따라 여과시키는 방법으로서 여러 가지 여과장치가 이용될 수 있으나, 중공사막필터 방식을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 배양 여액(C)을 여과장치를 이용하여 여과를 함에 있어서, 필터의 공극의 크기를 서로 달리하여 1차 여과(30) 및 2차 여과(40)를 하게 된다.

상기 1차 여과단계(30)에 있어서의 필터의 공극의 크기는 2차 여과단계(40)에 있어서의 필터의 공극의 크기보다 상대적으로 크도록 구성된다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상대적으로 공극의 크기가 큰 1차 여과단계(30)의 필터에서는 상기 배양 여액(C) 중에서 본 발명에 따른 미백 원료로 사용되지 않는 고형분 등의 부유물질들(F)을 걸러내게 된다.

상기 2차 여과단계(40)에서는 상기 1차 여과단계(30)의 필터의 공극의 크기보다 작은 공극을 갖는 필터가 사용되어, 상기 배양 여액(C) 중에서 본 발명에 따른 미백 원료로 사용될 수 있는 유효성분들(E)이 여과되게 된다.

그리고 상기 2차 여과단계(40)에서도 걸러지지 않은 아주 작은 크기의 물질들은 여과되지 않고 최종 배출된다. 이러한 최종 배출물질에는 물이 대부분이며, 아미노산과 같은 아주 작은 크기의 물질들도 함께 배출된다.

상기와 같은 여과 공정을 1회 수행함으로써 상기 2차 여과단계(40)에서 걸러진 유효성분들(E)을 미백 원료로서 사용할 수도 있으나, 상기와 같은 여과 공정을 2회 이상 반복 수행하여 좀 더 농축된 원료로 사용할 수도 있다. 상기 1회의 여과공정으로 얻어지는 유효성분의 당도는 약 1 brix 전후가 되며, 상기 수회의 반복된 여과공정을 거치는 경우 30~60 brix 정도로 농축하는 것이 가능하다.

상기 단계들을 거쳐 얻어진 유효성분(E)은 미백 원료로서 화장품이나 비누 등의 미용제품에 혼합되어 사용된다. 상기 추출된 유효성분은 상기 화장품이나 비누 등의 미용제품에 혼합될 때 상기 미용제품 대비 1~7 중량% 정도 혼합되어 사용되는데 그 혼합비는 미용제품의 사용방법에 따라 그리고 상기 유효성분의 농축비에 따라 달라질 수 있다.

상기 언급된 바와 같이, 본 발명은 상기 동충하초 배양 여액(C)을 유기용매를 사용하여 추출하지 않고 여과 방식에 의해 추출하는 것이 큰 특징이다. 종래 유기용매를 사용하여 상기 배양 여액(C)에서 유효성분(E)을 추출하는 경우, 추출 후에 상기 유기용매를 가열하여 증발시켜 유효성분(E)을 얻는데, 이때 고온 가열로 인해 상기 유효성분(E)이 파괴 및 열 변성될 우려가 있으며 또한 상기 인체에 유해한 유기용매가 잔류하는 경우 사람의 피부에 좋지 않은 영향을 미칠 수도 있다. 또한 상기 유기용매의 사용과 상기 유기용매를 제거할 때에 소비되는 추가적인 에너지 사용은 비용적인 면에 있어서나 환경오염 및 자원 낭비의 폐단이 있다. 그러나 본 발명에 따르면 상기 언급된 종래기술의 문제점들이 모두 해결된 친환경적이고 저에너지, 저비용으로 동충하초 배양액(S)으로부터 미백 원료를 추출해 낼 수 있게 된다.

한편, 상기 2차 여과(40)에 의해서 걸러지지 않고 배출된 최종 배출물질(A)에는 아미노산과 같은 유익한 성분이 많이 함유되어 있으므로 이를 추출하여 상기 미백 원료 유효성분(E)과 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 추출방법으로는 상기 최종 배출물질(A)을 가열, 증발시켜 농축시키는 방법을 사용한다. 이때 가열온도는 아미노산의 파괴를 막기 위하여 60℃ 정도에서 가열하여 농축시킨다.

또한, 상기 분리단계(20) 즉, 초기 여과단계에서 상기 동충하초 배양액(S)에서 분리된 동충하초 균사체(M)에서도 미백효과를 나타내는 유효성분을 추출하여 사용할 수 있음은 물론이다. 상기 추출 방법으로는, 상기 균사체(M)에 물을 부어 가열하여 추출물을 추출하는 열수 추출하거나, 상기 균사체(M)에 알코올(에탄올 또는 메탄올)을 가한 후 가열하여 추출물을 추출하는 알코올 추출하는 방법이 이용될 수 있다. 또한, 상기 균사체(M)에 붙어있는 포자들 내에 함유되어 있는 미백효과 유효성분을 추출하기 위하여 상기 포자를 터뜨리는 방법으로는 초음파 파쇄방법이 이용될 수 있다. 상기 추출된 추출물은 상기 2차 여과단계(40)에서 얻어진 유효성분(E)과 혼합하여 사용될 수 있음은 물론이다.

상술 된 바와 같은 본 발명에 따른 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산방법에 의하면, 자원 및 에너지 손실이 적고 친환경적이며 인체에 유해한 성분이 잔류하지 않으면서 우수한 미백 효과를 나타내는 미백 원료의 생산할 수 있도록 하며, 본 발명에 따라 얻어진 미백 원료는 상기 언급된 바와 같이 화장품이나 비누 등의 미용제품에 함유시켜 미백효과를 갖는 화장품 또는 비누 등의 미용제품을 생산할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 비록 상기 실시예들에 한하여 설명하였지만 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

10: 동충하초 균사체 배양단계
20: 배양액을 균사체와 배양 여액으로 분리단계
30: 1차 여과 단계 40: 2차 여과 단계
S: 동충하초 배양액 M: 동충하초 균사체
C: 배양 여액 F: 부유물질
E: 유효 성분 A: 최종 배출물질

Claims

동충하초 균사체를 배양하는 단계, 상기 배양된 동충하초 배양액을 균사체와 배양 여액으로 분리하는 단계 및 상기 분리된 배양 여액에서 유효성분을 추출해 내는 단계로 이루어지는 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법에 있어서,
상기 유효성분 추출단계는, 여과장치를 이용하여 상기 유효성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법.
제1항에 있어서,
상기 유효성분 추출단계는,
미백 원료로 사용되지 않는 고형분을 걸러내는 1차 여과단계와;
미백 원료 유효성분을 걸러서 추출하는 2차 여과단계;로
구성되는 것을 특징으로 하는 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법.
제2항에 있어서,
상기 유효성분 추출단계 이후에,
상기 2차 여과단계에서 걸러지지 않고 필터를 통과하는 최종 배출물질을 가열, 증발시켜 농축하여, 상기 2차 여과단계에서 추출한 미백 원료 유효성분과 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법.
제2항에 있어서,
상기 유효성분 추출단계 이후에,
상기 배양된 동충하초 배양액을 균사체와 배양 여액으로 분리하는 단계에서 분리된 균사체를 열수 추출 또는 알코올 추출 방법에 의해 상기 균사체에 함유되어 있는 미백효과 유효성분을 추출하여, 상기 2차 여과단계에서 추출한 미백 원료 유효성분과 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 여과장치는 중공사막필터방식인 것을 특징으로 하는 동충하초 배양액을 이용한 미백 원료의 생산 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법에 의해 생산된 미백 원료가 1~7 중량% 혼합되는 미용제품.
제5항에 기재된 방법에 의해 생산된 미백 원료가 1~7 중량% 혼합되는 미용제품.