KR20150115515A - 정향의 효소처리 추출물을 함유하는 항산화용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정향의 효소처리 추출물을 함유하는 항산화용 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 정향 추출물을 효소처리하여, 항산화능력을 향상시킨 항산화용 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 효소처리에 의하여 항산화 기능이 향상된 정향추출물은 천연물 유래이면서, 뛰어난 항산화능을 가지는 물질이 요구되는 화장품, 식품 등의 제조에 사용될 수 있다.

Description

정향의 효소처리 추출물을 함유하는 항산화용 조성물{Antioxidative Composition Contianing Enzymatic Extract of Clove}

본 발명은 정향의 효소처리 추출물을 함유하는 항산화용 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 정향 추출물을 효소처리하여, 항산화능력을 향상시킨 항산화용 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

정향은 쌍떡잎식물 도금양목 도금양과의 상록 소교목으로, 몰루카제도 원산이다. 줄기는 높이 4∼7m이고, 잎은 마주나고 향기가 있으며 바소꼴이다. 꽃은 흰색으로 가지 끝에 모여 달리고 꽃잎은 4개이다. 꽃봉오리의 형태가 못처럼 생기고 향기가 있으므로 정향이라고 하며, 영어의 클로브(clove)도 프랑스어의 클루 (clou, 못) 에서 유래한다. BC 3세기경 이미 중국에 알려졌고 로마와 유럽에는 중세에 알려졌다. 매우 향기로우므로 그대로 또는 분말로 사용하고, 물이나 증기로 빼낸 정향유를 활용한다. 식품, 약품, 방부제 등에 쓰거나, 발작증을 비롯하여 치과에서 진통제 등으로 사용한다. 정향은 그 산출량이 적기 때문에 꽃봉오리뿐만 아니라 꽃대와 열매까지도 모두 이용한다.

한편, 자유라디칼(free radical)은 화학적으로 반응성이 큰 화학물질로 피부가 자외선에 조사되었을 때나 피부 세포의 호흡 과정에서 발생된다. 자유라디칼의 대부분은 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)으로 그 종류로는 수퍼 옥사이드 라디칼(superoxide radical), 과산화수소(H2O2), 하이드록시 라디칼(hydroxy radical), 일중항산소(single oxygen) 등이 있다. 자유라디칼은 피부노화와 관련이 깊기 때문에 종래에는 화장료에 수퍼옥사이드 디스뮤네이즈(SOD), 비타민-E 유도체, 비타민 C 및 그 유도체, 플라보노이드(flavonoid) 등을 화장료에 배합함으로써 항산화 효과를 주는 것이 일반적이었다. 그러나, 상기에 언급된 물질들은 합성원료로서, 최근에는 천연물 유래 항산화 효과를 갖는 조성물이 각광을 받고 있다.

정향의 항산화효과는 알려진 사실로, 정향 오일과 다른 식물 오일을 함유하는 항산화조성물(한국공개특허 10-2011-0060602), 정향의 용매추출물을 함유하는 항산화능을 가지는 화장료 조성물(한국공개특허 10-2004-0076103) 등이 알려져 있다.

그러나, 널리 알려진 용매추출법만으로 추출한 정향은 항산화효과가 충분하지 않아, 항산화효과가 향상된 천연물 추출물을 제조하는 방법이 요구되고 있다.

이에, 본 발명자들은 우수한 항산화효과를 가지는 식물 추출물을 개발하고자 예의 노력한 결과, 정향의 용매추출물에 효소를 처리하는 경우, 항산화능이 향상되는 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 항산화능이 향상된 정향추출물의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 정향추출물의 용도를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 정향을 용매로 추출하여 정향 용매추출물을 수득하는 단계; (b) 상기 정향 용매추출물에서 용매를 제거하는 단계; 및 (c) 상기 용매가 제거된 추출물을 가수분해효소로 처리하여, 효소 처리된 정향추출물을 수득하는 단계를 포함하는 정향추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조되고, 정향 용매추출물을 가수분해 처리한 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조되고, 정향 용매추출물을 가수분해 처리한 추출물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 효소처리에 의하여 항산화 기능이 향상된 정향추출물은 천연물 유래이면서, 뛰어난 항산화능을 가지는 물질이 요구되는 화장품, 식품 등의 제조에 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 정향의 효소처리 추출물의 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 정향의 효소처리 추출물의 ABTS 라디칼 소거 활성을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 정향의 효소처리 추출물의 SOD 활성을 나타낸 그래프이다.

일 관점에서, 본 발명은 (a) 정향을 용매로 추출하여 정향 용매추출물을 수득하는 단계; (b) 상기 정향 용매추출물에서 용매를 제거하는 단계; 및 (c) 상기 용매가 제거된 추출물을 가수분해효소로 처리하여, 효소처리된 정향추출물을 수득하는 단계를 포함하는 정향추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 조성물의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 가수분해효소는 α-아밀라아제, β-글루코시다아제, 펙티나아제 및 펩티다아제로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 할 수 있으며, 바람직하게는 β-글루코시다아제를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 용매는 정향의 항산화 유효성분을 추출할 수 있는 용매라면 제한 없이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 물, 에탄올, 디클로로메탄 및 에틸아세테이트로 구성된 군에서 선택될 수 있으며, 에탄올을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 있어서, 효소처리된 정향추출물을 용매 추출하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 일양태에서는 정향을 50℃ 물로 추출한 후 농축한 다음 β-글루코시다아제를 처리하고, 다시 50% 에탄올로 추출한 후, 여과시킨 추출물을 이용하여, 항산화능(DPPH 라디칼 소거활성, ABTS 라디칼 소거활성 및 SOD 활성)을 측정하였다.

정향의 에탄올 추출물과 정향의 효소처리 추출물의 DPPH (2,2- diphenyl-1-picrylhydrazyl) 라디칼 소거활성, ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethyl benzothiazoline-6-sulphonic acid) ) 라디칼 소거활성 및 SOD(superoxide dismu tase) 활성을 측정한 결과, 정향의 효소처리 추출물이 정향의 에탄올 추출물보다 월등히 높은 항산화능을 가지는 것을 확인하였다(도 1, 도 2 및 도 3)

다른 관점에서, 본 발명은 상기 방법으로 제조되고, 정향 용매추출물을 가수분해처리한 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 조성물은 기능성 식품을 포함할 수 있다. 본 발명의 기능성 식품은, 예를 들어, 각종 식품류, 캔디, 초콜릿, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있고, 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료인 형태로 사용할 수 있다.

본 발명의 상기 추출물은 항산화를 목적으로 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 추출물의 양은 일반적으로 본 발명의 건강 기능 식품 조성물은 전체 식품 중량의 0.01 내지 50 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 20 중량%로 가할 수 있으며, 건강 음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 10 g, 바람직하게는 0.3 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다.

본 발명의 건강 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 추출물을 함유하는 외에는 액체성분에는 특별한 제한점은 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등의 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등의 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1 내지 20g, 바람직하게는 약 5 내지 12g이다.

상기 외에 본 발명의 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물들은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

또 다른 관점에서, 본 발명은 방법으로 제조되고, 정향 용매추출물을 가수분해 처리한 추출물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 조성물은 항산화 효과를 필요로 하는 화장료 조성물을 포함할 수 있다. 본 발명의 화장료 조성물에 추가로 사용가능한 유용 물질에는 항산화제, 결합제, 벌크화제(bulking agent), 킬레이트제, 색소, 연화제, 에멀션 안정제, 막형성제, 충전재, 방향 성분, 젤화제, 두발 조절제, 헤어 고정제, 습윤제, 가소제, 보존제, 피부 조절제, 용매, 햇빛차단제, 계면활성제, 자외선 흡수제, 점도조절제, 왁스 등이 포함되나 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 화장료 조성물은 미용상 허용 가능한 담체를 포함할 수 있으며, 물과 같은 수용액 또는 극성 유기 용매, 에탄올과 같은 알콜 또는 그 밖의 극성 용매, 천연 또는 합성 오일; 수중유 에멀션; 유중수 에멀션; 또는 왁스 등이 될 수 있다. 상기 담체는 분명히 무독성이다. 본 발명 조성물의 양호한 담체는 수용액이다.

기능에 따라, 본 발명의 화장료 조성물은 용액(로션형 조성물), 농축 용액, 젤, 연고, 에멀션(크림, 유제), 소포 분산, 파우더, 조밀 파우더(dense powder), 페이스트 또는 고형제 등의 다양한 형태로 제공될 수 있다. 더 자세히 설명하자면, 본 발명의 화장품 조성물은 볼연지, 크림(안면 크림, 핸드 크림, 보습 크림, 햇빛 차단 크림), 크림 파우더, 아이 라이너, 아이 셰도우, 아이브로우 펜슬, 파운데이션, 로션, 마스카라, 마이크로에멀션, 연고, 포마드 및 루즈 등의 다양한 형태 내에서 분산될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 이들은 거품 또는 스프레이의 형태로 적용할 수 있는 충진제를 포함한 압착 팩으로 포장될 수 있다.

상기 화장료 조성물에는 천연 또는 인공 왁스가 함유될 수 있다. 천연 왁스에는 라놀린, 밀랍, 스퍼마세티(spermaceti) 또는 라놀린 알콜, 경화 또는 아세틸화 라놀린, 라놀린 지방산 또는 아세틸화 라놀린 알콜 등의 라놀린 유도체와 같은 동물성과 카나우바(carnauba), 칸델릴라(candelilla), 카폭(kapok), 쌀, 경화 호호바(jojoba), 알파(alfa) 또는 야판(yapan)왁스 또는 코르크(cork)섬유, 사탕수수 왁스, 코코아 버터 등의 식물성이 있다. 대안적으로, 무기 왁스에는 파라핀, 몬탄, 리그나이트, 페트로라툼, 페트로라툼 왁스 또는 미소결정화 왁스, 세레신, 또는 오조케라이트 등이 포함될 수 있다. 사용되는 합성 왁스의 예에는 피셔-트롭쉬 합성에 의해 얻은 폴리에틸렌 왁스 및 포화 C10-C40 카르복실산 및 포화 C10-C40 알콜의 반응 산물인 미리스틸 미리스테이트와 같은 선형 에스테르가 포함된다. 사용되는 그 밖의 왁스에는 칼슘 라놀레이트 또는 스테아레이트 또는 경화 코코넛유 등이 포함된다.

상기 화장품 조성물에는 식물성 또는 동물성 오일의 개질 또는 비개질 오일이 포함될 수 있다. 예를 들어, 스위트 아몬드오일, 아보카도 오일, 캐스터 오일올리브 오일, 조조바 오일, 해바라기 오일, 밀눈 오일, 참깨 오일, 땅콩 오일, 포도씨 오일, 두유, 홍화 오일, 코코넛 오일, 메이즈 오일, 헤즐넛 오일, 카라이트 버터, 팜 오일, 살구씨 오일, 칼로필럼 오일 또는 퍼하이드로스쿠알렌 등이 있다. 더욱이, 오일 상은 액체 파라핀, 액체 페트로라툼 등과 같은 무기 오일일 수 있다. 상기 오일은 이소프로필 미리스테이트, 이소프로필 팔미테이트, 2-에틸헥실 팔미테이트, 페니실린 오일(스테아릴 옥토네이트)와 같은 지방산 에스테르, 올레, 팔미트, 스테아르, 베헨, 리놀레, 라놀레산과 같은 불포화 지방산 또는 C8-C16의 이소파라핀과 같은 휘발성 또는 비휘발성 이소파라핀 등일 수 있다.

더욱이, 상기 오일은 올레일 알콜, 세틸 알콜 및 스테아릴 알콜과 같은 C12-C18의 지방 알콜 등일 수 있다.

에멀션으로 제공된다면, 본 발명의 유화된 조성물은 오일 상 및 수성 상을 포함한다. 상기 오일 상은 조성물 총 중량에 대하여 약 1 내지 약 75 중량%의 범위로 제공되는 것이 좋으며, 더 좋기로는 약 5 내지 약 60 중량%, 가장 좋기로는 약 40 내지 약 60 중량%로 제공되는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1: 정향 추출물의 제조

정향(원산지: 중국)을 경동시장에서 구입하여 1mm이하의 크기로 분쇄하였다. 분쇄된 정향을 메탄올과 에탄올 용매로 추출하였다. 이때 사용한 정향은 각 용매당 200g 이었다. 추출 시 총 2,300ml의 용매를 800ml, 500ml, 500ml, 500ml으로 네 번에 걸쳐 나누어 추출한 후, 모두 모아 혼합하였다. 추출 시 50℃의 물 중탕을 이용하였다. 추출 후 여과 종이를 이용하여 고형분을 제거하였다.

정향 추출물의 제조시 정향에 포함된 플라보노이드 등의 불순물을 제거하기위하여 상기 여과액에 β-글루코시다아제 효소(비전바이오켐, 한국), 펩티아아제(입수처), 펙티네이즈(입수처), α-아밀레이즈(입수처)를 추출물 대비 0.03중량%로 처리하여 플라보노이드 등이 물에 녹지 않도록 가수 분해하였다.

효소 처리시에는 상기 농축액을 가온하여 효소반응에 적합한 온도가 되도록 한다. 농축액의 온도는 52℃로 조정하였으며, 농축액에 β-글루코시다아제를 질량대비 0.1% (w/w)이 되도록 첨가하였다. 상기 효소를 첨가한 농축액을 교반하면서 12시간 동안 가수분해 반응을 수행하였다.

효소처리된 정향 추출물에 50% 에탄올을 2000mL 첨가하여 추출하였으며, 추출시 80℃의 물 중탕을 이용하여 4시간 추출하였다.

상기 제조한 에탄올 추출액의 에탄올을 제거하기 위하여 회전농축기를 이용하여 농축하였다. 농축은 1∼2 배 농축되도록 수행하였으며, 농축된 추출물은 에탄올이 남아 있는지 확인하고 남아있지 않을 때까지 농축하였다.

실시예 2: 정향 효소처리 추출물의 DPPH 활성 분석

2-1 처리 효소별 DPPH 활성 분석

실시예 1에서 수득한 정향의 효소처리 추출물 200㎕와 DPPH 용액(Aldrich, USA) 800㎕를 첨가하고, 10분간 Vortex mixer로 진탕한 후 UV 517nm에서 흡광도를 측정하였다.

DPPH 스탠다드 UV 값을 1에 가깝게 맞춘 후, 각 샘플의 UV 값을 측정하였다.

DPPH 라디칼 소거활성(%)은 하기 식으로 계산하였다.

DPPH 라디칼 소거활성(%)=(시료의 흡광도/대조구의 흡광도)x 100

정향 효소 처리 추출물의 처리 효소별 DPPH 라디칼 소거활성

효소별 DPPH 활성	0 min	5 min	10 min
Pepdidase	50.295	56.011	60.717
	50.315	56.042	60.800
	50.893	56.032	60.872
Pectinase	49.803	50.126	53.267
	49.833	50.115	53.308
	49.864	50.177	53.277
β - glucosidase	63.226	63.401	63.463
	63.257	63.411	63.442
	63.268	63.391	63.473
α - amylase	34.670	35.280	35.722
	34.988	35.260	35.804
	35.245	35.280	35.804

그 결과, 표 1에 나타난 바와 같이, DPPH의 활성은 처리 10분 후에 가장 좋았으며, β-글루코시다아제를 처리한 추출물의 DPPH 활성이 가장 높아서, 이후 분석에는 β-글루코시다아제를 처리한 추출물을 사용하였다.

2-2 효소처리 추출물과 에탄올 추출물의 DPPH 활성 비교

정향추출물에 효소처리를 한 추출물과 효소처리를 수행하지 않고, 50% 에탄올 추출만을 수행한 정향추출물의 DPPH 활성을 비교하였다.

그 결과, 표 2 및 도 1에 나타난 바와 같이 에탄올추출물에 비하여, 효소처리를 추가한 추출물의 DPPH 라디칼소거활성이 3배 가까이 높은 것을 확인할 수 있었다.

정향 추출물의 DPPH 라디칼 소거활성 비교

	정향 추출물 효소처리 상등액	정향추출물 효소처리 침전물	50% 에탄올 추출물 1	50% 에탄올 추출물 2
DPPH scavenging activity(%)	63.70	13.04	23.81	25.30

실시예 3: 정향 효소처리 추출물의 ABTS 활성 분석

ABTS (Sigma, USA) 7.4mM 과 potassium persulphate 2.6mM을 24시간 암소에 방치하여, ABTS 양이온을 형성시킨 후 사용하였다. 실시예 1에서 제조한 정향의 효소처리 추출물 100㎕에 ABTS 용액 900㎕을 첨가하고, vortex mixer로 10 분간 진탕한 후, UV 732 nm에서 흡광도를 측정하였다.

ABTS Standard UV 값이 1에 가깝게 맞춘 후, (0.1mM) 각 sample 들의 UV 값을 측정하였다.

ABTS라디칼 소거활성(%)은 하기 식으로 계산하였다.

ABTS 라디칼 소거활성(%)=(시료의 흡광도/대조구의 흡광도)x 100

그 결과, 표 3 및 도 2에 나타난 바와 같이 에탄올추출물에 비하여, 효소처리를 추가한 추출물의 ABTS 라디칼소거 활성이 배 가까이 높은 것을 확인할 수 있었다.

	정향 추출물 효소처리 상등액	정향추출물 효소처리 침전물	50% 에탄올 추출물 1	50% 에탄올 추출물 2
ABTS scavenging activity(%)	83.1	1.2	47.8	34.1

실시예 4: 정향 효소처리 추출물의 SOD 활성 분석

정향추출물의 SOD 활성은 SOD 분석키트(Cayman chemical, USA)를 사용하여 측정하였다. 키트의 제조사의 방법대로, SOD를 포함하는 working 용액을 제조하고, 제조사의 방법으로 SOD 활성을 분석하였다.

SOD 분석 키트를 통하여 SOD 활성(%)은 하기 식으로 계산하였다.

SOD 활성(%)={[(S1-S3)-(SS-S2)]/(S1-S3)} x 100

S1: Slope of blank 1

S2: Slope of blank 2

S3: Slope of blank 3

SS: Slope of Sample

그 결과, 표 4 및 도 3에 나타난 바와 같이 에탄올추출물에 비하여, 효소처리를 추가한 추출물의 ABTS 라디칼소거 활성이 현저히 높은 것을 확인할 수 있었다.

	정향 추출물 효소처리 상등액	정향추출물 효소처리 침전물	50% 에탄올 추출물 1	50% 에탄올 추출물 2
SOD scavenging activity(%)	62.89	24.22	45.33	44.44

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (6)

1. 다음 단계를 포함하는 정향추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 조성물의 제조방법:
   (a) 정향을 용매로 추출하여 정향 용매추출물을 수득하는 단계;
   (b) 상기 정향 용매추출물에서 용매를 제거하는 단계; 및
   (c) 상기 용매가 제거된 추출물을 가수분해효소로 처리하여, 효소처리된 정향추출물을 수득하는 단계.
   
2. 제1항에 있어서, 가수분해효소는 α-아밀라아제, β-글루코시다아제, 펙티나아제 및 펩티다아제로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
   
3. 제1항에 있어서, 용매는 물, 에탄올, 디클로로메탄 및 에틸아세테이트로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
   
4. 제1항에 있어서, 효소처리된 정향추출물을 용매 추출하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 한 항의 방법으로 제조되고, 정향 용매추출물을 가수분해 처리한 추출물을 유효성분으로 함유하는 항산화용 조성물.
   
6. 제1항 내지 제4항 중 한 항의 방법으로 제조되고, 정향 용매추출물을 가수분해 처리한 추출물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물.
   

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