KR20120024328A

KR20120024328A - 아토피성 피부염을 억제하는 해양성 광천수 조성물

Info

Publication number: KR20120024328A
Application number: KR1020100087193A
Authority: KR
Inventors: 김정득; 권순성; 이광호; 최선강; 심재만
Original assignee: 주식회사 동양생명과학
Priority date: 2010-09-06
Filing date: 2010-09-06
Publication date: 2012-03-14
Also published as: KR101218830B1

Abstract

본 발명은 아토피성 피부염을 억제하는 해양성 광천수 조성물에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 아토피성 피부염을 억제하는 해양성 광천수 조성물의 성분비율을 도출하고 이를 가공하여 효능을 향상시킨 해양성 광천수 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 해양성 광천수 조성물은 풍부한 천연 미네랄과 희귀 미네랄을 함유하고 있어 피부에 영양성분을 공급하고, 특히 아토피성 피부염을 억제하는 효과를 가지며, 또한 약산성으로 조절된 상기 조성물은 천연피지막을 보호하고 세균으로부터 피부를 보호하며 보습력이 향상되어 피부표면의 건조를 방지할 수 있다.

Description

아토피성 피부염을 억제하는 해양성 광천수 조성물{composition of brine mineral water suppressing atopic dermatitis}

본 발명은 아토피성 피부염을 억제하는 해양성 광천수 조성물에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 아토피성 피부염을 억제하는 해양성 광천수 조성물의 성분비율을 도출하고 이를 가공하여 효능을 향상시킨 해양성 광천수 조성물에 관한 것이다.

해양심층수(deep sea water)는 일반적으로 수심 200m 이상의 해양에서 얻는 해양수를 말하며, 온도가 낮고 무기 영양소 및 미량원소가 풍부한 것이 특징으로서, 오래전부터 그 중요성을 인식하여 기초 및 실용화 연구가 진행되어 왔으며 유용자원으로서의 가치를 인식하게 되어 유용물질 추출과 음용수 및 의약부문까지 확장되어 산업화를 추진하고 있다.

상기와 같이 그 효능이 널리 알려져 있어 연구 활동과 상품화가 꾸준히 이루어지고 있는 해양심층수와 더불어 염수자원으로써 주목받고 있는 것이 지하 염수의 하나인 해양성 광천수(brine mineral water)이다.

해양성 광천수는 해양 암반 심층수라고도 하며, 일반적으로 해안에서 약 1㎞ 이내의 지하 800m 이상의 곳에서의 용출수를 말하는데, 연안이나 해안의 지하 심층부 암반층에서 암반의 공극이나 균열을 따라 해양 심층부의 해수가 틈입, 육지의 지하 심층 대수층을 따라 흘러 내려온 천연 암반 지하수와 지질학적 시간과 공간의 조건에서 상호 교호작용, 저류, 숙성, 이온화된 것을 일컫는다.

해양성 광천수는 주변 지질로부터의 영향을 받게 되어 지하의 토양 및 암반의 특성에 따라 수질의 성분뿐만 아니라 유용가치도 달라질 수 있는데, 해양심층수에 비해 칼슘(Ca), 스트롬튬(Sr), 망간(Mn), 아연(Zn), 철(Fe), 구리(Cu), 니켈(Ni), 바나듐(V), 셀레늄(Se) 등의 미네랄이 풍부한 것은 물론, 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg)의 미네랄 밸런스가 인간의 체액과 유사하다고 학계에 보고되고 있다.

또한, 질소, 인, 규산 등의 무기 영양염이 많이 함유되어 있고, 대장균이나 일반세균에 의한 오염이 거의 없으며, 항산화 물질과 필수 미량원소, 다양한 미네랄이 균형있게 포함되어 있고, 활성산소 제거에도 효능을 나타낸다.

그러나 상기와 같이 인체 유용성분이 풍부하게 함유된 해양성 광천수에 대한 연구와 이의 이용에 대한 개발은 해양심층수에 비하여 매우 미진한 실정으로서, 현재는 주로 해양성 광천수를 취수하여 음료로 섭취하는 정도에 그치고 있는 실정이다.

한국등록특허공보 제0543574호에는 미네랄 조성물 및 상기 조성물을 포함하는 미네랄수에 관하여 개시되어 있는데, 상기 공보에 의하면 지하심층염수, 즉 해양성 광천수로부터 미네랄 조성물을 추출하고 이를 정제수에 첨가하여 음료를 제조하게 되며, 상기 음료의 섭취시 지하심층염수에 함유된 유용 미네랄이 인체에 좋은 효과를 나타내는 것으로 되어있다.

또한, 일본공개특허공보 특개2001-190256호에는 심층수 유래의 미네랄 성분 함유의 광천수 음료에 관하여 개시되어 있으며, 채취된 해양성 광천수로부터 미네랄분을 제거 또는 저감 처리한 물에 심층 해수로부터 채취한 수용성 미네랄 성분을 첨가해 미네랄 함유 광천수 음료를 얻는 방법이 공지되어 있다.

상기와 같이 해양성 광천수를 이용하는 데 있어서 해양성 광천수를 섭취하여 이용하는 방법은 부분적으로 개시되고는 있으나, 이를 피부에 이용하는 방법은 아직 공지된 바 없다.

해양심층수의 경우에는, 아토피성 피부염 환자에게 해양심층수 복용시 미네랄의 불균형개선과 함께 피부 증상이 개선된다고 보고된 바 있으나, 현재까지 해양성 광천수의 항 알러지 효과에 대해서는 알려진 바 없다.

그런데 해수 또는 광천수 등 미네랄이 풍부한 물을 피부에 이용하기 위해서는 제반물성이 피부조건에 적합해야 하는데, 자연상태 피부는 pH가 대략 5.5인 약한 산성인데 비하여 해수는 pH 7.4~8.4 정도의 약알칼리성이고 해양성 광천수는 중성 또는 약알칼리성을 나타내므로 이를 그대로 피부에 사용하기에는 적합하지 않으며, 특히 대표적인 피부질환인 아토피성 피부염에 대해서는 오히려 역효과를 발생할 우려가 있다.

따라서, 인체에 유용한 미네랄 성분이 풍부하게 함유된 해양성 광천수를 아토피성 피부염 등 피부질환 개선에 이용하기 위하여는 상기 해양성 광천수의 조성비뿐만 아니라 피부에 적합하게 가공하는 과정이 요구된다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 해양성 광천수로부터 추출되는 아토피성 피부염을 억제하는 조성물의 최적 성분비를 도출하고, 또한 상기 조성물을 피부에 적합하도록 가공하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 해양성 광천수 1,000,000중량부로부터 얻어지는, 나트륨 8,900~9,300중량부, 칼슘 1,400~1,800중량부, 마그네슘 900~1,300중량부, 칼륨 200~250중량부, 철 20~25중량부, 망간 0.007~0.015중량부, 구리 0.008~0.016중량부, 아연 8.00~9.00중량부, 리튬 0.080~0.100중량부, 스트론튬 25.0~35.0중량부, 게르마늄 0.001~0.002중량부, 셀레늄 0.250~0.350중량부, 바나듐 0.250~0.350중량부, 몰리브덴 0.007~0.015중량부 및 티탄 0.50~0.70중량부의 미네랄 성분을 포함하는, 아토피성 피부염을 억제하는 해양성 광천수 조성물을 제공한다.

이때, 상기 해양성 광천수 조성물은 상기 미네랄 성분을 0.7~2.0wt.% 함유하는 수용액인 것이 바람직하다.

또한, 상기 해양성 광천수 조성물의 pH가 5.0~6.0 이 되도록 황토가 더 첨가되는 것이 바람직하다.

먼저 해양성 광천수를 취수한 후 필터로 여과처리하여 불순물을 제거한다.

다음은 상기 불순물이 제거된 해양성 광천수를 건조시켜 분말형태의 해양성 광천수 조성물을 제조한다.

상기 건조는 해양성 광천수를 스프레이로 분무하면서 순간적인 열풍으로 건조시키는 것이 바람직한데, 지속적인 열을 가하지 않고 순간적인 열풍에 의해 수분이 증발되므로 미네랄의 손실 및 변형이 거의 없는 장점이 있다.

상기 조성물은 황토(黃土)가 더 첨가되는 것이 바람직하다.

상기 조성물 분말은 해양성 광천수로부터 제조되어 일반적으로 중성 또는 약알칼리성을 띠게 되는데, 자연상태의 피부는 pH 5.5 정도의 약산성을 나타내므로 상기 조성물 분말의 pH를 낮추어 피부상태와 같은 약산성으로 변화시키는 것이 바람직하다.

황토는 피부에 유용한 효과를 제공하면서 pH를 낮출 수 있는 천연물질로서, 황토를 상기 조성물에 혼합할 때 황토입자의 크기를 최소화하는 것이 바람직한데, 황토입자의 크기가 미세하게 될수록 단위체적당 표면적이 늘어나 황토의 흡착성, 흡수 및 탈수성, 현탁성, 이온교환성 등의 특성을 극대화시킬 수 있다.

채취된 황토에서 미세입자만을 분리하는 방법에는 황토를 물에 현탁시켜 지장수로 제조하는 방법이 있으나, 황토를 물에 현탁시키면 수십 분 이내로 대부분의 입자가 응집되어 침전되므로 미세입자만을 분리하기가 수월하지가 않다.

이를 해결하는 방안으로서 지장수 제조시 탄산나트륨(Na₂CO₃)을 첨가하는 것이 바람직한데, 상기 탄산나트륨은 황토의 분산제 역할을 담당하며 황토 미세입자의 응집을 억제하여 물에 분산된 상태를 유지시켜 준다.

물 100중량부에 황토 5~15중량부 및 탄산나트륨 0.1~0.2중량부를 혼합한 후 충분히 저어주고 4~6시간 정치(定置)하면 큰 입자는 바닥에 가라앉고 황토의 미세입자는 물속에 분산된다.

상기 황토 미세입자가 분산된 현탁액을 따라 내어 건조 및 분쇄하면 미세입자의 황토를 얻을 수 있다.

황토에 함유되어 있는 유해세균이나 병균이 살균하기 위하여 상기 미세입자의 황토를 약한 불로 가열하는 과정이 추가되는 것이 바람직하다.

상기 황토 첨가량은 채취되는 해양성 광천수 조성물과 황토의 pH에 따라 달라지며, 해양성 광천수 조성물과 황토를 충분히 혼합한 혼합물의 pH가 5.0~6.0 이 되도록 황토를 첨가한다.

해양성 광천수 조성물에 황토를 첨가하는 방법에 있어서, 상기에서와 같이 해양성 광천수 조성물 분말에 황토분말을 첨가할 수 있으나, 건조하기 전의 불순물이 제거된 해양성 광천수에 건조하기 전의 황토 미세입자가 분산된 현탁액을 첨가하여 함께 건조하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 해양성 광천수 조성물은 풍부한 천연 미네랄과 희귀 미네랄을 함유하고 있어 피부에 영양성분을 공급하고, 특히 아토피성 피부염을 억제하는 효과를 가진다.

또한, 약산성으로 조절된 상기 조성물은 천연피지막을 보호하고 세균으로부터 피부를 보호하며 보습력이 향상되어 피부표면의 건조를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 해양성 광천수 조성물의 TMA 유도 접촉성 과민반응 억제효과를 측정하기 위하여 마우스의 귀 두께를 측정한 그래프이다.
도 2는 TMA 유도 접촉성 과민반응 억제효과를 보여주는 마우스 귀의 사진이다.
도 3은 TMA 처리에 의한 마우스의 림프절의 무게 변화를 비교한 그래프이다.
도 4는 TMA 처리에 의한 마우스의 혈중 IgE 및 사이토카인의 양을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 5는 TMA 처리에 따른 조직의 형태변화를 확인하기 위한 H&E 염색 및 톨루이딘 블루 염색 사진이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 조성물은 해양성 광천수로부터 얻어진다.

본 발명은 해양성 광천수 1,000,000중량부로부터 얻어지는, 나트륨 8,900~9,300중량부, 칼슘 1,400~1,800중량부, 마그네슘 900~1,300중량부, 칼륨 200~250중량부, 철 20~25중량부, 망간 0.007~0.015중량부, 구리 0.008~0.016중량부, 아연 8.00~9.00중량부, 리튬 0.080~0.100중량부, 스트론튬 25.0~35.0중량부, 게르마늄 0.001~0.002중량부, 셀레늄 0.250~0.350중량부, 바나듐 0.250~0.350중량부, 몰리브덴 0.007~0.015중량부 및 티탄 0.50~0.70중량부의 미네랄 성분을 포함하는, 아토피성 피부염을 억제하는 해양성 광천수 조성물에 관한 것이다.

상기 조성물의 각 성분의 역할을 살펴보면, 나트륨은 세포외액의 중요한 성분으로서, 염소이온과 중탄산이온과 함께 인체의 산염기평형을 유지하고, 체액의 삼투압유지, 정상적인 근육반응 유지 및 체액량을 결정하는데 중요한 역할을 한다.

칼슘은 체내 미네랄 중 양이 가장 많은 원소로서, 골다공증ㆍ구루병ㆍ골절ㆍ충치ㆍ퇴행변성 관절증ㆍ불면증ㆍ칼슘과민의 치료효과, 고혈압ㆍ동맥경화증ㆍ설사ㆍ당뇨ㆍ알레르기 질환ㆍ감기의 예방, 심근 수축력의 증강, 혈액응고작용의 촉진 효과를 나타낸다.

마그네슘은 인체 내에서 뼈, 근육, 연조직 및 체액에 존재하며, 세포내액의 중요한 구성성분으로서 당질ㆍ지질ㆍ단백질대사와 핵산의 합성분해, 체내의 인지질의 합성을 돕고, 비타민 C, B 복합체, 인, 나트륨, 칼륨 및 칼슘의 대사를 보조하고 신경계통의 흥분진정효과를 나타낸다.

칼륨은 세포내액의 산ㆍ알칼리 평형에 가장 중요한 미네랄이며, 정상 체액유지와 공급, 인체의 정상적인 산염기 균형유지, 정상적인 근육반응 유지, 정상적인 삼투압유지, 혈관 확장, 인슐린 분비촉진, 심근경색의 방어효과를 볼 수 있다.

철은 헤모글로빈 속에 함유되어 산소와 결합하는 데 중요한 역할을 하는데, 철분이 부족하면 헤모글로빈을 생성할 수 없어서 적혈구도 보통보다 작아지게 되며 안색이 나빠지고 쉽게 피로해지며 철분의 균형을 잃게 되어 빈혈이 유발된다.

망간은 여러 가지 효소의 활성화작용에 기여하며, 노이로제, 조울증 또는 정신분열증 등과 같은 정신병적 증상의 치료 효과, 성적능력 강화, 당뇨 및 천식 치료 효과를 나타낸다.

구리는 체내에서 효소를 비롯한 여러 단백질의 한 부분으로서 존재하는 필수적인 미량원소로서, 저장된 철분과 장관내의 철분을 헤모글로빈 생성장소로 운반하는 역할을 하고, 미토콘드리아 내 전자전달계의 마지막 과정에 작용하여 아데노신 3인산(adenosine triphosphate) 생성에 관여하며, 또한 골격성과 심장순환계의 결합조직을 정상으로 유지하는 데에도 기여하고, 단독 또는 아연과 함께 항산화효소인 슈퍼옥시드 디스뮤타아제(superoxide dismutase)에 결합되어 세포의 산화적 손상을 방지하는 역할도 한다.

아연은 모든 체세포 안에 있으며 200개가 넘는 효소들의 구성성분으로서, 태아성장 촉진, 정자형성 촉진, 피부저항력 강화 및 피부염 치료, 성장발육 촉진, 인슐린 분비 증강, 동맥경화 예방 및 갑상선 기능조절 등의 기능을 한다.

셀레늄은 천연 토코페롤의 1,970배에 이르는 항산화력을 가지고 있으며, 글루타치온 페록시다제(glutathione peroxidase) 효소의 구성성분으로서 암의 발생과 전이를 억제하고, 고혈압 예방, 중금속의 무독화, 항산화 작용, 항노화, 항암, 심장혈관질환 예방, 간경화 예방, 염증성 질환 예방, 당뇨병 합병증 예방, 간장 및 신장의 기능 강화, 생식기능 강화, 백내장 예방, 면역기능 향상 등의 효과를 나타낸다.

게르마늄은 혈액정화작용과 혈관벽에 부착한 콜레스테롤을 분해하여 밖으로 배출하는 기능이 알려져 있으며, 바나듐은 콜레스테롤, 심혈관 및 신장질환 억제 등과 관련되어 있다.

본 발명에 따른 조성물은 해양성 광천수로부터 얻어지며, 상기 해양성 광천수는 일반적으로 중성 또는 약알칼리성을 띠게 되므로, 상기 조성물을 피부에 적용하기 위해서는 pH를 피부와 유사하게 약산성으로 조정할 필요가 있다.

산성을 나타내면서 피부에 유익한 작용을 하는 재료 중에는 황토가 있다.

황토는 미세한 구성 입자가 많은 산소를 함유하고 있으며 구조적 특성에 기인하는 탁월한 정화능력과 가열시 원적외선 방사 특징 및 황토 속에 있는 미생물과 다양한 효소들이 복합적으로 상승작용을 일으켜 생체에 유익한 효능을 나타내는 자연재료이다.

황토의 화학적 조성은 충적호 토양과 비슷하며 실리카(SiO₂) 60~65％, 철분 5~6％, 알루미나(Al₂O₃) 10~13％, 마그네슘과 나트륨이 각 2％ 내외, 칼륨 1.5％, 석회 8％ 내외이다.

또한, 황토는 주로 가는 모래로 되어 있어서 다량의 탄산칼슘(CaCO₃)을 갖고 있으며, 이러한 탄산칼슘에 의해 황토는 쉽게 부서지지 않고 점력(粘力)을 지니고 있으며 물을 가하면 찰흙으로 변하는 성질이 있다.

특히, 황토에는 과산화수소를 제거하는 카탈라아제(catalase) 효소와 단백질을 아미노산으로 가수분해하는 프로테아제(protease) 효소가 함유되어 있기 때문에 체내의 독소인 과산화지질을 중화시키고 생물체 내에서 암이나 종기, 기타 부패한 세포를 분해시키는 약성을 지니고 있다.

또한, 황토에서 발산되는 원적외선은 모세혈관을 확장시켜 혈액순환을 원활하게 하고 대사기능을 촉진시켜 질병 예방 및 스트레스 해소에 도움을 주며, 장내의 독소를 배출시키는 효과가 있다.

본 발명에서의 황토는 상기와 같이 해양성 광천수 조성물의 pH를 조절하는 역할뿐만 아니라 피부의 불순물을 흡착하여 피부를 맑게 하는 효과가 있으며, 또한 피부와 접촉되면 체온으로부터 받은 열이 황토로 전달되고 황토가 가열되면 원적외선이 방출된다.

상기 원적외선은 피부 깊숙이 침투하여 열을 발생시키게 되며, 이것은 각종 질병의 원인이 되는 세균을 없애는 데 도움이 되고, 모세혈관을 확장시켜 혈액순환과 세포조직 생성에 도움을 주며, 또한 세포조직을 활성화하여 노화방지, 신진대사 촉진, 만성피로 등 각종 성인병 예방에도 효과가 있다.

상기와 같이 황토에 의하여 약산성으로 조절된 해양성 광천수 조성물은 피부의 천연피지막을 보호하고 보습을 유지하며 세균으로부터 피부를 보호할 수 있는 기능이 부여되므로, 아토피성 피부질환에 특히 유효하다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 상세하게 설명하고자 한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

<실시예 1> 해양성 광천수 조성물의 제조

대한민국 강원도 강릉시 옥계면 금진리 해안 인근의 지하 1100m 지점의 암반을 굴착하여 광천수 원수를 취수한 다음, 이를 1.0㎛의 필터로 걸러내고 분무건조장치(L-8, OHKAWARA KAKOHKI사 제조, 일본)로 공급하였다.

상기 분무건조장치로 공급된 광천수는 12,000rpm의 속도로 회전하는 내장된 디스크에 의해 미세한 입자로 분무되고, 상기 분무공정과 동시에 180℃의 열풍이 가해져 수분이 증발됨으로써 건조 분말화된 미네랄 조성물이 얻어진다.

<시험예 1> 해양성 광천수, 해양표층수, 해양심층수의 각종 미네랄 분석비교

상기 실시예 1 조성물의 미네랄 성분을 조사하고, 이를 해양표층수와 해양심층수의 미네랄 성분과 비교하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.

분석은 한국화학시험연구원, 강원도 보건환경연구원, 한국 식품의약품안정청, 일본 식품분석센터, 미국 ANRESCO 등의 분석기관에 의뢰하였으며, 다량미네랄(표 1)과 미량미네랄(표 2)로 나누어 비교하였다.

해양성 광천수, 해양표층수, 해양심층수의 다량미네랄 비교 결과

분석항목	실시예 1(㎎/ℓ)	해양표층수(㎎/ℓ)	해양심층수(㎎/ℓ)
나트륨	9070	10,500	10,767
칼슘	1,600	401	414
마그네슘	1,100	1,300	1,320
칼륨	224	380	410

실시예 1의 해양성 광천수는 해양표층수, 해양심층수와 비교하여 염농도는 비슷하나 미네랄 조성에서 큰 차이점을 보였으며, 해양표층수와 해양심층수 간의 미네랄 조성에는 유의적인 차이점이 보이지 않았다.

이를 좀더 상세하게 설명하면, 칼슘과 마그네슘은 적절한 농도를 섭취하면 혈압을 낮추고 심근경색을 예방하는 등의 효과가 보고되어 있는데, 실시예 1의 칼슘 농도가 해양표층수 및 해양심층수와 비교하여 매우 높았으며, 특히 실시예 1의 칼슘과 마그네슘 농도의 비율이 인체흡수에 이상적이라고 알려진 비율(1.6:1)에 근접하고 있었다.

그러나, 해양표층수와 해양심층수는 나트륨 및 마그네슘의 함량이 다른 미네랄에 비해 과다하며, 칼슘과 마그네슘 농도의 비율이 약 1:3의 비율로 인체에 부담을 줄 수 있고, 이를 마실 경우 갈증을 일으키며, 세안 또는 목욕을 할 경우 끈적거림이 남게 된다.

해양성 광천수, 해양표층수, 해양심층수의 미량미네랄 비교 결과

분석항목	실시예 1(㎎/ℓ)	해양표층수(㎎/ℓ)	해양심층수(㎎/ℓ)
철	23	0.01	0.023
망간	0.011	0.002	0.002
구리	0.012	0.0006	0.0004
아연	8.46	0.01	0.009
리튬	0.089	ND^주1)	ND
스트론튬	30.4	8	7.54
게르마늄	0.0014	ND	0.0005
셀레늄	0.302	ND	ND
바나듐	0.305	ND	ND
몰리브덴	0.011	ND	0.01
티탄	0.62	ND	ND

주1) ND:Not Detected

실시예 1의 해양성 광천수는 해양표층수 및 해양심층수와 비교하여 미량미네랄이 전체적으로 높게 함유되어 있으며, 특히 셀레늄, 바나듐의 농도가 높다.

즉, 미네랄 조성이 다양하고, 철, 망간, 구리, 아연 등의 미네랄이 풍부하게 존재하며, 일반 물에서 검출되지 않는 희귀 미네랄인 셀레늄, 바나듐 등이 많이 존재하는 것을 알 수 있다.

<시험예 2> 아토피성 염증에 작용하는 억제효과 검증

1) 시료 조제 및 실험동물 사육

먼저 상기 실시예 1에서 얻어진 미네랄 조성물을 정제수에 용해시켜 농도 0.7 및 2.0wt.%의 조성물 시료를 제조하였다.

다음은 6주령 암컷 Balb/c 마우스를 (주)나라 바이오텍에서 구입하였다.

사육실의 온도는 22±1℃, 습도는 55±5%를 유지하였고 매일 광주기와 암주기가 12시간이 되도록 조절하였다. 사료와 물은 자유롭게 섭취하도록 하였다.

2) TMA 유도 접촉성 과민반응

트리멜리트산 무수물(trimellitic anhydride:TMA) 유도 아토피 모델 마우스는 Scineider 등의 방법을 이용하였다(Schneider C, Dose W, Z0llner TM and Rose L. Chronic mouse model of YMA-induced contact hypersensitivity. Journal of Investigative dermatology (2009)129:899-907).

Balb/c 마우스를 이용한 접촉성 과민반응(contact hypersensitivity reaction:CHS) 모델에서 TMA로 염증을 유도하여 귀의 두께를 증가시켜 측정하였으며, 또한 상기 TMA로 염증이 유발된 마우스를 상기 조성물 시료로 처리하여 본 발명의 효능을 검증하였다.

모델 마우스 제작을 위해 0일차에 5% TMA 50㎕를 면도기를 통해 털이 제거된 마우스 옆구리에 도포하고, 첫 감작 5일 후에 5% TMA 10㎕를 양쪽 귀 뒤쪽에 도포한 다음, 6일부터 17일까지 매일 2% TMA 10㎕를 양쪽 귀 뒤쪽에 도포하였다.

상기 TMA 도포 후에는 아세톤(acetone):이소프로필미리스테이트(isopropylmyristate)를 4:1(v/v)로 섞은 용액를 발라주어 TMA처리군으로 하였다.

상기 TMA처리군에서, TMA와 아세톤-이소프로필미리스테이트 도포 후 한 시간 뒤, 상기 0.7 및 2.0wt.%의 조성물 시료 각각을 10㎕씩 도포하여 0.7%처리군 및 2.0%처리군으로 하였다.

또한, 비교를 위해 TMA처리하지 않은 모델 마우스를 정상군으로 하여, 상기 TMA처리군과 정상군은 조성물 시료 대신 인산완충식염수(phosphate buffered saline:PBS)를 도포하였다.

6일부터 17일까지 샘플 도포하기 바로 전에 마이크로미터를 이용해 귀 두께를 측정하여 도 1에 나타내었으며, 감작 17일째 귀의 사진을 도 2에 나타내었다.

상기 TMA, 아세톤, 이소프로필미리스테이트는 (유)시그마알드리치 코리아에서 구입하였다.

도 1에 나타난 바와 같이, TMA처리군(Control)이 정상군(Normal)에 비하여 전체적으로 귀의 두께가 증가되어 있음을 알 수 있으며, 8일 후부터 0,7% 조성물 시료를 처리한 0.7%처리군(0.70%) 및 2% 조성물 시료를 처리한 2.0%처리군(2%)이 TMA처리군에 비해 귀두께의 증가를 억제시켰다.

또한, 귀의 두께뿐만 아니라 혈관 확장에 의한 말초혈 유출을 동반하는 염증반응에서는, 도 2에 나타난 바와 같이 TMA처리군(Control)은 귀의 색이 붉게 나타나는 반면, 0.7%처리군(0.7%) 및 2.0%처리군(2%)에서는 정상군(Normal) 정도는 아니지만 TMA처리군에 비해 귀의 붉은 색이 감소하였다.

0,7% 처리군과 2.0%처리군에서 귀의 두께증가 억제 및 말초혈 유출 억제 효과가 비슷하게 나타난 것을 볼 때, 본 발명에 따른 0,7% 농도의 해양성 광천수 조성물 처리로 충분한 염증 억제효과를 나타낸다는 것을 알 수 있다.

3) TMA 처리에 의한 림프절의 무게 변화

감작 17일째 마우스의 오른쪽 귀 아랫부분의 경부림프절(cervical lymph node)을 분리하고 전자저울로 무게를 측정하여 그 결과를 도 3에 나타내었다.

상기 TMA 처리에 의한 접촉성 과민반응에서, 면역반응의 증가에 의한 림프절 세포의 증식과 면역세포 유입에 의해 경부 림프절의 무게가 증가한다.

도 3에서 보는 바와 같이 TMA를 처리한 TMA처리군(Control)의 경부림프절 무게가 정상군(Normal)에 비하여 약 8배 증가하였다. 그러나 해양성 광천수 조성물 시료를 처리한 0.7%처리군(0.70%) 및 2.0%처리군(2%)에서는 림프절의 무게가 유의성 있게 감소하였다.

상기 결과로부터 본 발명에 따른 해양성 광천수 조성물의 처리가 림프절에서의 면역작용을 억제하여 아토피성 반응을 억제할 것으로 예측된다.

4) TMA 처리에 의한 혈중 IgE 및 사이토카인의 변화

감작 17일째 마우스의 오른쪽 귀를 잘라내고 심장에서 혈액을 채취하였다.

상기 마우스의 귀를 2㎖의 PBS로 균질화(homogenize)한 뒤 원심력 25000g에서 20분 동안 원심분리하고, 상층액을 걷어낸 뒤 ELISA kit(BD Bioscience사 제조, 독일)를 이용해서 사이토카인(cytokines)의 양을 측정하였다.

또한, 마우스의 혈액에서 혈청을 분리한 후 면역글로불린 E(immunoglobulin E:IgE)의 양을 상기 ELISA kit를 이용하여 측정한 다음, 그 결과를 도 4에 나타내었다.

대부분의 아토피성 피부염 환자에서 혈중 IgE가 증가하며, TMA에 의해 유도되는 접촉성 과민반응은 Th₂ 조건하에서 체액성 면역에 대한 측정 단위로 사용될 수 있다.

또한, Balb/c 마우스의 TMA에 의해 유도된 급만성 접촉성 과민반응 모델에서는 귀에서의 사이토카인의 발현에 있어서, IL-4는 만성반응에서, TNF-α는 급만성 반응에서 뚜렷하게 증가한다는 연구결과가 학계에 보고되고 있다.

도 4에서 알 수 있는 바와 같이 TMA처리군(Control)은 정상군(Normal)에 비하여 IgE가 뚜렷하게 증가하였으며, 해양성 광천수 조성물 시료를 처리한 0.7%처리군(0.70%) 및 2.0%처리군(2%)에서는 유의성 있게 감소하는 것으로 나타났다.

사이토카인의 염증전구물질(proinflammatory)에 있어서, IL-4와 TNF-α는 감소경향은 있으나 약하게 감소하였으며, IL-6는 뚜렷한 감소효과를 보였다.

상기 결과로서 판단하면, 본 발명에 따른 해양성 광천수 조성물의 접촉성 과민 반응에 대한 염증억제 효과는 염증촉진반응 중 IL-6의 생산 억제에 기여하며, IL-4 또는 TNF-α는 일부 관여하는 것으로 판단된다.

5) 조직 염색

염증이 유발된 피부에서 형태학적인 변화와 피하에의 세포 유입은 조직학적 또는 면역조직화학적 검사에 의해 특징을 구별할 수 있다.

TMA 유도 만성 접촉성 과민반응 모델에서 강한 세포 유입과 가시세포증(acanthosis)이 관찰되며, 특히 헤마톡시린과 에오신으로 호염기구의 지속적인 유입을 관찰할 수 있다.

본 시험예에서는 헤마톡시린-에오신 및 톨루이딘 블루로 염색하여 조직의 형태를 관찰하였다.

감작 17일째 귀를 잘라낸 뒤 4% 파라포름알데히드(paraformaldehyde)에 넣어 4℃의 온도에서 정치하였다. 1일 경과 후 조직을 30% 슈크로스(sucrose)에 넣어 2일 동안 탈수하고, 상기 탈수된 조직을 세포동결매체(cell freezing medium)에 넣어두었다.

크라이오스태트(cryostat, Leica microsystems사 제조, 독일)를 이용하여 6㎜ 두께로 잘라낸 조직을 슬라이드에 올려 말린 뒤 증류수를 이용하여 세포동결매체를 씻어내고, 헤마톡시린(hematoxylin)과 0.5% 에오신(eosin)을 이용하여 H&E 염색(H&E staining)을 하였고, 톨루이딘 블루(toluidine blue)를 이용하여 톨루이딘 블루 염색(toluidine blue staining)을 실시하여 도 5에 나타내었다.

도 5의 a~d는 H&E 염색 사진이고, 도 5의 e~h는 톨루이딘 블루 염색 사진이다.

H&E 염색 사진인 도 5의 a~d에서는, TMA처리군(Control)은 정상군(Normal)에 비해 조직이 약 3배 정도 두꺼워지고 조직의 형태가 망가져 있는 것을 관찰할 수 있었다.

0.7%처리군(0.7%) 및 2.0%처리군(2%)에서는 TMA처리군에 비해 조직의 두께가 감소한 것을 확인할 수 있으며, 조직 형태도 농도 의존적으로 정상군과 비슷해지는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 톨루이딘 블루를 이용하여 비만세포 등과 같은 과립구를 염색한 도 5의 e~h에서는, 0.7%처리군(0.7%) 및 2.0%처리군(2%)이 TMA처리군(Control)에 비하여 보라색으로 염색되는 과립구의 수가 많이 감소한 것을 확인할 수 있었다.

상기 결과를 볼 때, 본 발명에 따른 해양성 광천수 조성물이 TMA로 유도된 접촉성 과민반응에서 과립구의 유입, 조직의 괴사 등에 대한 억제효과를 가지고 있으며, 따라서 접촉에 의한 아토피성 과민반응에서 과립구의 유입에 의한 염증 억제작용이 있음을 추정할 수 있다.

상기 시험예 2의 결과를 정리하면, 본 발명에 따른 해양성 광천수 조성물은 TMA에 의해 유도된 혈관 팽창에 의한 말초혈 유출을 일부 억제하였으며, 염증 반응의 대표적 증상인 부종을 어느 정도 억제하였다.

또한, TMA 유도 CHS 반응에서 해양성 광천수 조성물의 처리에 의해 경부림프절의 무게가 감소하였으며, 이는 TMA 유도에 의한 접촉성 과민반응에서 증가된 면역반응이 해양성 광천수 조성물의 처리에 의해 일부 감소한다는 것을 시사한다.

과민반응에서 가장 두드러지게 나타나는 현상이 혈중 IgE의 증가이며, TMA에 의해 유도된 CHS에서도 혈중 IgE가 증가하였으며, 해양성 광천수를 처리하였을 때 혈 중 IgE가 뚜렷하게 감소하였다.

또한 조직 내 사이토카인은 해양성 광천수를 처리한 군에서 IL-6의 뚜렷한 감소를 보였으며, 그 외 염증전구물질 또는 Th2 형 사이토카인인 TNF-α 또는 IL-4는 약한 감소현상으로 보였다.

헤마톡시린과 에오신 그리고 톨루이딘 블루를 이용한 조직 염색에서 TMA에 의해 뚜렷한 조직의 부종이 관찰되었으며 조직 내 과립구의 유입이 관찰되었다. 그러나 해양성 광천수의 처리시 부종이 현저히 감소하였으며 조직 내 과립구의 유입도 어느 정도 감소하였다.

모든 시험에서 0.7% 처리군과 2.0% 처리군에서 비슷한 억제 효과를 나타내는 것을 볼 때 0,7%의 처리로 충분한 억제 효과를 가지는 것을 알 수 있다.

<실시예 2> 황토 첨가

물 300㎏에 채취한 황토 30㎏ 및 탄산나트륨 450g을 혼합한 후 충분히 저어주고 5시간 정치 후 상부의 현탁액을 따라 내어 건조시킨 다음 분쇄하여 미세 황토를 얻었다.

상기 실시예 1에서 제조된 미네랄 조성물 10㎏에 상기 미세 황토 550g을 혼합하여 혼합물의 pH가 5.5가 되도록 하였다.

<시험예 3> 보습력 측정

상기 실시예 1의 조성물이 10wt.% 함유된 수용액, 실시예 2의 조성물이 10wt.% 함유된 수용액 및 정제수 각각에, 충분히 건조시킨 사람의 표피세포 10g을 24시간 침지하여 포화흡수시켰다.

상기 포화흡수된 표피세포를 꺼내서 무게를 측정한 다음, 48시간 동안 자연건조시켜 무게를 측정하고, 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다.

표피세포에 대한 보습력 측정결과

	실시예 1의 수용액	실시예 2의 수용액	정제수
포화흡수 무게(g)	18.3	18.4	18.3
건조 무게(g)	15.5	16.1	13.9

상기 표 3의 결과에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 실시예 2 수용액의 수분 보습능력이 정제수에 비하여 월등히 높음을 알 수 있으며, 특히 해양성 광천수 조성물에 황토를 첨가한 실시예 2가 황토를 첨가하지 않은 실시예 1보다 좀 더 보습능력이 향상됨을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 해양성 광천수 조성물은 TMA에 의해 유도된 혈관 팽창에 의한 말초혈 유출과 염증 반응의 대표적 증상인 부종을 어느 정도 억제하였으며, 이에 따라 림프절의 무게를 감소시키고, 과민성 면역반응을 억제하여 혈중 IgE의 농도를 억제하며, 염증전구물질인 IL-6 등의 생산을 억제하여 염증을 감소시키고, 접촉성 과민반응의 국부조직의 비만세포 등 과립구의 유입을 억제하는 것을 보아 본 발명에 따른 해양성 광천수 조성물이 아토피성 염증반응에 어느 정도 억제 효과를 가짐을 알 수 있다.

또한, 상기 조성물에 황토가 첨가됨으로써 pH를 약산성으로 변환시켜 천연피지막을 보호하고 세균으로부터 피부를 보호하며 보습력이 향상되어 피부표면의 건조를 방지함으로써, 피부표면의 수분부족이 심각한 아토피성 피부를 보호하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims

해양성 광천수 1,000,000중량부로부터 얻어지는,
나트륨 8,900~9,300중량부, 칼슘 1,400~1,800중량부, 마그네슘 900~1,300중량부, 칼륨 200~250중량부, 철 20~25중량부, 망간 0.007~0.015중량부, 구리 0.008~0.016중량부, 아연 8.00~9.00중량부, 리튬 0.080~0.100중량부, 스트론튬 25.0~35.0중량부, 게르마늄 0.001~0.002중량부, 셀레늄 0.250~0.350중량부, 바나듐 0.250~0.350중량부, 몰리브덴 0.007~0.015중량부 및 티탄 0.50~0.70중량부의 미네랄 성분을 포함하는, 아토피성 피부염을 억제하는 해양성 광천수 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 해양성 광천수 조성물은 상기 미네랄 성분을 0.7~2.0wt.% 함유하는 수용액인 것을 특징으로 하는, 아토피성 피부염을 억제하는 해양성 광천수 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 미네랄 성분은 해양성 광천수를 취수한 후 필터로 여과처리한 다음 건조시켜 분말형태로 제조되는 것을 특징으로 하는, 아토피성 피부염을 억제하는 해양성 광천수 조성물.
청구항 3에 있어서,
상기 건조는 상기 해양성 광천수를 스프레이로 분무하면서 순간적인 열풍으로 건조시키는 것을 특징으로 하는, 아토피성 피부염을 억제하는 해양성 광천수 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 해양성 광천수 조성물의 pH가 5.0~6.0 이 되도록 황토가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는, 아토피성 피부염을 억제하는 해양성 광천수 조성물.
청구항 5에 있어서,
상기 황토는 물 100중량부에 황토 5~15중량부 및 탄산나트륨 0.1~0.2중량부를 혼합한 후 4~6시간 정치한 다음 현탁액을 따라 내어 건조 및 분쇄하여 제조된 것을 특징으로 하는, 아토피성 피부염을 억제하는 해양성 광천수 조성물.