KR20130060649A

KR20130060649A - 번데기 동충하초 배양액을 이용하여 추출된 미백 원료

Info

Publication number: KR20130060649A
Application number: KR1020110126823A
Authority: KR
Inventors: 박미연; 최승태; 차재영
Original assignee: 박미연
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2013-06-10

Abstract

본 발명은 미백 원료에 관한 것으로서, 특히 번데기 동충하초 균사체를 배양한 다음, 배양된 동충하초 균사체의 배양액을 균사체와 배양 여액으로 분리하고, 분리된 배양 여액에서 추출된 유효 성분으로 이루어지는 번데기 동충하초 미백 원료로서, 상기 유효 성분 추출은 여과 방식으로 이루어지는 번데기 동충하초 균사체의 배양액을 이용하여 추출된 미백 원료를 제공한다. 본 발명에 따른 미백 원료는 자원 및 에너지 낭비가 적은 환경에서 추출될 수 있으며, 친환경적이며 인체에 유해한 성분이 잔류하지 않으면서 우수한 미백 효과를 나타내는 효과가 있다.

Description

번데기 동충하초 배양액을 이용하여 추출된 미백 원료{Skin-lightening material using a culture fluid of Cordyceps militaris}

본 발명은 미백 원료에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 번데기 동충하초 균사체를 배양한 다음, 배양된 동충하초 균사체의 배양액을 균사체와 배양 여액으로 분리하고, 분리된 배양 여액에서 추출된 유효 성분으로 이루어지는 미백 원료로서, 상기 유효 성분 추출은 여과 방식으로 이루어지는 번데기 동충하초 균사체의 배양액을 이용하여 추출된 미백 원료에 관한 것이다.

근자 여성뿐만 아니라 남성들도 얼굴 미용에 관심을 가지면서 다양한 기능성 미용제품들이 많이 등장하고 있는데, 이 중에는 얼굴을 더욱 희게 만들어 주는 미백용 미용제품들도 다양한 형태로 출시되고 있다.

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

미백 효과란 피부에 멜라닌 색소가 침착되는 것을 막아주는 효과를 의미하는 것으로서, 미백 효과에 대한 연구는 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, 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 번데기 동충하초 추출물이 타이로시나아제(tyrosinase)의 작용을 억제하여 미백 효과가 있음을 보여주는 연구 결과가 대한민국 등록특허 제0376782호로 알려진 바 있다. 이 기술은 번데기 동충하초를 배양한 배양액에서 미백 효과를 나타내는 유효 성분을 추출하기 위하여 상기 배양액을 동충하초 균사체와 배양 여액으로 분리한 후, 동충하초 균사체는 열수 추출 또는 알코올 추출에 의해 유효성분을 추출하고, 이 배양 여액 내에 함유된 유효 성분은 클로로포름 등의 유기용매를 써서 추출하는 방법을 제안하고 있다.

그런데, 이 기술은 배양 여액 내에 함유된 유효성분을 추출할 때 유기 용매 등을 사용한다는 점에서, 최종적으로 이들 유기 용매를 제거할 때 큰 에너지가 소비되어 추가적인 에너지 손실이 크고, 자원 및 환경 오염을 유발할 수 있으며, 또한 유기 용매를 완전히 제거하지 못하는 경우는 인체에 유해한 유기용매들이 남아 있게 되어 피부에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제0376782호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 자원 및 에너지 손실이 적고 친환경적이며 인체에 유해한 성분이 잔류하지 않으면서 우수한 미백 효과를 나타내는 번데기 동충하초 배양액을 이용하여 추출된 미백 원료를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 번데기 동충하초 균사체를 배양한 다음, 배양된 동충하초 균사체의 배양액을 균사체와 배양 여액으로 분리하고, 분리된 배양 여액에서 추출된 유효 성분으로 이루어지는 미백 원료로서, 상기 유효 성분 추출은 여과 방식으로 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

상기 여과는, 미백 원료로 사용되지 않는 고형분을 걸러내는 1차 여과 단계와; 미백 원료 유효 성분을 걸러서 추출하는 2차 여과단계로 이루어지되 2차 여과 단계에서 사용되는 여과 장치의 공극은 1차 여과 단계에 사용되는 여과 장치의 공극보다 작게 구성되는 것이 바람직하다.

상기 여과 단계 이후에는, 상기 2차 여과 단계에서 걸러지지 않은 잔여 물질을 가열, 증발시켜 농축하고, 상기 2차 여과 단계에서 추출한 미백 원료 유효 성분과 혼합하는 단계가 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 여과 단계 이후에는, 상기 배양된 동충하초 배양액을 균사체와 배양 여액으로 분리하는 단계에서 분리된 균사체를 열수 추출 또는 알코올 추출 방법에 의해 상기 균사체에 함유되어 있는 미백 효과 유효 성분을 추출하여, 상기 2차 여과단계에서 추출한 미백 원료 유효 성분과 혼합하는 단계가 더 포함될 수 있다.

상기 여과는 중공사막필터를 이용하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라 얻어지는 미백 원료는, 번데기 동충하초 배양 여액 내에 함유된 미백 원료로서 유효 성분을 추출할 때 유기용매를 사용하는 대신에 여과 방식으로 추출하므로 자원 및 에너지 낭비가 적고, 친환경적이며 인체에 유해한 성분이 잔류하지 않으면서 우수한 미백 효과를 나타내는 미백 원료를 제공해주는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 동충하초 배양액을 이용하여 미백 원료가 되는 유효 성분을 추출하는 개략적인 흐름도.

이하 본 발명에 따른 바람직한 상세하게 살펴본다. 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명에 의한 미백 원료가 되는 번데기 동충하초 배양액(이하 동충하초 배양액이라 함)의 유효 성분은 도 1에 개시된 것과 같이, 기본적으로 동충하초 균사체를 배양하는 단계(10)와, 배양된 동충하초 배양액(S)을 균사체(M)와 배양 여액(C)으로 분리하는 단계(20), 그리고 분리된 배양 여액(C) 자체에서 얻어지거나 또는 분리된 배양 여액(C)에서 유효 성분(E)을 추출하는 단계를 거쳐 얻어진다. 이를 구체적이고 상세하게 살펴본다.

먼저, 동충하초 균사체를 배양한다. 동충하초 균사체 배양 단계에서는 동충하초 균사체 배양에 사용될 수 있는 방법이라면 모든 방법이 사용될 수 있다. 다종 다양한 배양 방법 중의 일 실시예로서, 감자를 전분분해효소로 분해시켜 제조한 감자분해액과 포도당을 적절한 비율로 혼합한 배지에 동충하초 균사체를 배양시킴으로써 균사체 배양액(S)을 얻는 방법을 설명한다.

동충하초 균사체의 종균 배양은 뉴트리언트 아가 플레이트 또는 액체 배지를 이용한다. 이후 동충하초 균사체를 소량의 액체 배지에서 배양한다. 배양기간은 약 10~25일 정도이며, 진탕 배양 방법에 의해 배양되는 것이 바람직하다. 적절히 배양되어 증식한 균사체를 포함한 배양액을 다량의 신규 액체 배지에 무균적으로 부어 넣는다.

액체 배지는 물에 감자 분해액과 포도당을 첨가한 후 멸균하여 제조한다. 이때 감자 분해액과 포도당은 물에 각각 0.1~10중량%를 첨가하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 감자 분해액은 5중량%, 포도당은 2중량%를 첨가하는 것이다. 상기 감자 분해액은 감자를 잘게 썰거나 믹서로 갈아서 전분 분해 효소를 첨가하여 감자 전분을 분해한 후 얻은 용액이다. 이때 전분 분해 효소는 0.1~5중량%를 첨가하는 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 0.1~2중량%이며, 가장 바람직하게는 1중량%를 첨가하는 것이다.

감자 분해액 제조의 일 실시예로서, 감자와 증류수를 약 1:1로 잘 혼합한 후 전분 분해 효소를 1중량% 첨가하고 약 1시간 동안 교반하여 전분 분해 반응이 일어나도록 한 후, 상기 혼합액을 여과하여 용액만을 걸러내어 전분 분해액을 제조하는 것이다. 다만, 이는 일 실시예일 뿐 감자와 증류수의 비율이나 전분 분해 효소의 첨가 비율은 적절히 변경 가능함은 물론이다.

액체 배지의 멸균은 당업계에서 일반적으로 사용하는 방법이면 가능하며 예를 들면 오토클레이브 등이 있다. 상기 액체 배지에서 약 20일가량 배양하면 균사체가 적절히 자라게 된다.

다음으로, 배양된 동충하초 배양액(S)을 균사체(M)와 배양 여액(C)으로 분리한다(20). 이 단계는 균사체 덩어리(M)와 그 나머지 액체인 배양 여액(C)으로 분리하는 초기 여과단계이다.

본 발명은 배양 여액(C)에서 유효 성분을 여과 방식으로 추출하는 것을 제안한다. 즉, 분리된 배양 여액에서 미백 효과를 나타내는 유효 성분(E)을 여과 방식으로 추출하는 것이다. 종래 배양 여액(C)에서 유효 성분(E)을 유기 용매로서 추출하였으나, 이 방법은 인체에 유해한 유기용매 성분이 잔류하게 되는 위험성이 있다. 따라서 본 발명은 이를 개선하기 위하여 배양 여액(C)에서 유효 성분(E)을 추출하는 방법으로 여과 방식을 사용하는 것이다.

본 발명은 여과를 함에 있어 걸러내어야 하는 입자의 크기에 따라 필터의 공극 크기를 적절하게 조절하여 방식으로, 서로 다른 공극의 크기를 가지는 여과 장치를 이용하여 1차 여과(30) 및 2차 여과(40)를 하여 본 발명에 따른 미백 원료를 추출하는 방식을 제안한다. 1차 여과 단계(30)에 있어서 필터의 공극 크기는 2차 여과 단계(40)에 있어서 필터의 공극 크기보다 상대적으로 크도록 구성하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상대적으로 공극의 크기가 큰 1차 여과 단계(30)에서 배양 여액(C) 중 본 발명에 따른 미백 원료로 사용되지 않는 고형분 등의 부유 물질(F)들이 걸러지며, 2차 여과 단계(40)에서는 배양 여액(C) 중에서 본 발명에 따른 미백 원료로 사용될 수 있는 유효 성분(E)들이 여과되게 된다. 그리고, 2차 여과 단계(40)에서 걸러지지 않은 아주 작은 크기의 물질들은 여과되지 않고 최종 배출된다. 이러한 최종 배출 물질은 물이 대부분이며, 이 밖에 아미노산과 같은 아주 작은 크기의 물질들도 포함되어 있다.

상기 여과 장치를 구성함에 있어 본 발명은 중공사막필터를 이용하는 경우를 제안한다. 중공사막필터는 관련 기술 분야에서 널리 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기와 같은 2차 여과 단계(40)에서 걸러진 유효 성분(E)을 미백 원료로서 사용할 수도 있으나, 이러한 여과를 2회 이상 반복 수행하여 좀 더 농축된 미백 원료를 얻을 수도 있다. 즉, 본 발명에 따라 1회의 여과로 얻어지는 유효 성분의 당도는 약 1 brix 전후가 되나, 상기 여과를 수회 반복한다면 얻어지는 유효 성분의 당도는 30~60 brix 정도로 농축이 가능하다.

또한, 본 발명은 분리된 배양 여액(C)에서 미백 효과를 나타내는 유효 성분(E)을 추출하여 미백 원료를 얻는 방법 이외에, 분리된 배양 여액(C) 자체를 미백 원료로서 사용하는 경우도 배제하지 않는다. 즉, 배양된 동충하초 배양액(S)에서 균사체(M)만을 제거한 상태로 미백 원료로 사용하는 것이다.

상기 언급된 바와 같이, 본 발명은 동충하초 배양 여액(C)을 유기 용매를 사용하여 추출하지 않고 여과 방식에 의해 추출하는 것이 큰 특징이다. 종래 유기용매를 사용하여 배양 여액(C)에서 유효 성분(E)을 추출하는 경우, 추출 후에 유기용매를 가열하여 증발시켜 유효 성분(E)을 얻는데, 고온 가열로 인해 유효 성분(E)이 파괴되거나 열 변성될 우려가 있을 뿐 아리나 인체에 유해한 유기용매가 잔류하는 경우 사람의 피부에 좋지 않은 영향을 미칠 수도 있다. 나아가, 유기용매의 사용과 유기용매를 제거할 때에 소비되는 추가적인 에너지 사용은 비용적인 면에 있어서나 환경 오염 및 자원 낭비의 폐단이 있다. 그러나 본 발명에 따르면 상기 언급된 종래 기술의 문제점들을 모두 해결하여 친환경적이고 저에너지, 저비용으로 동충하초 배양액(S)으로부터 미백 원료를 추출해 낼 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 2차 여과(40)에 의해서 걸러지지 않고 배출된 최종 배출 물질(A)에는 아미노산과 같은 유익한 성분이 많이 함유되어 있으므로, 본 발명은 이를 추출하여 기 획득된 미백 원료의 유효 성분(E)과 혼합하는 경우를 제안한다. 상기 추출은 최종 배출 물질(A)을 가열, 증발시켜 농축할 수도 있는데, 이때 가열 온도는 아미노산의 파괴를 막기 위하여 60℃ 정도에서 가열하여 농축시키는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 분리 단계(20) 즉, 초기 여과 단계에서 동충하초 배양액(S)에서 분리된 동충하초 균사체(M)에서도 미백 효과를 나타내는 유효 성분을 추출하여 사용할 수도 있다. 상기 추출은, 균사체(M)에 물을 부어 가열하여 추출물을 추출하는 열수 추출 방법을 사용하거나, 균사체(M)에 알코올(에탄올 또는 메탄올)을 가한 후 가열하여 추출물을 추출하는 알코올 추출 방법을 사용할 수 있다. 또한, 균사체(M)에 붙어있는 포자들 내에 함유되어 있는 미백 효과 유효 성분을 추출하기 위하여, 포자를 터뜨리는 방법으로 초음파 파쇄 방법이 이용될 수도 있다. 이 밖에, 상기 각 방법에 의해 추출된 추출물을 전술한 2차 여과 단계(40)에서 얻어진 유효 성분(E)과 혼합하여 사용할 수 있음도 자명하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.

Claims

번데기 동충하초 균사체를 배양한 다음, 배양된 동충하초 균사체의 배양액을 균사체와 배양 여액으로 분리하고, 분리된 배양 여액에서 추출된 유효 성분으로 이루어지는 미백 원료로서,
상기 유효 성분 추출은 여과 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 번데기 동충하초 배양액을 이용하여 추출된 미백 원료.
제1항에 있어서,
상기 여과는, 미백 원료로 사용되지 않는 고형분을 걸러내는 1차 여과 단계와; 미백 원료 유효 성분을 걸러서 추출하는 2차 여과단계로 이루어지되 2차 여과 단계에서 사용되는 여과 장치의 공극은 1차 여과 단계에 사용되는 여과 장치의 공극보다 작게 구성되는 것을 특징으로 하는 번데기 동충하초 배양액을 이용하여 추출된 미백 원료.
제2항에 있어서,
상기 여과 단계 이후에는, 상기 2차 여과 단계에서 걸러지지 않은 잔여 물질을 가열, 증발시켜 농축하고, 상기 2차 여과 단계에서 추출한 미백 원료 유효 성분과 혼합하는 단계가 더 포함하는 것을 특징으로 하는 번데기 동충하초 배양액을 이용하여 추출된 미백 원료.
제2항에 있어서,
상기 여과 단계 이후에는, 상기 배양된 동충하초 배양액을 균사체와 배양 여액으로 분리하는 단계에서 분리된 균사체를 열수 추출 또는 알코올 추출 방법에 의해 상기 균사체에 함유되어 있는 미백 효과 유효 성분을 추출하여, 상기 2차 여과단계에서 추출한 미백 원료 유효 성분과 혼합하는 단계가 더 포함하는 것을 특징으로 하는 번데기 동충하초 배양액을 이용하여 추출된 미백 원료.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 여과는 중공사막필터를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 번데기 동충하초 배양액을 이용하여 추출된 미백 원료.