KR20170036879A

KR20170036879A - 화장품 원료로 이용하기 위한 피코시아닌의 추출 및 안정화 방법

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Publication number: KR20170036879A
Application number: KR1020150132536A
Authority: KR
Inventors: 한태준; 김연정; 박정환; 최유진
Original assignee: 주식회사 그린파이오니아; 인천대학교 산학협력단
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2017-04-03

Abstract

본 발명은 아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)로부터 추출된 피코시아닌 추출물, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate(PMMA)) 소재의 미세 다공성 입자 및 부틸렌 글리콜을 2:1:2의 중량비로 섞어 혼합물을 얻는 단계; 상기 혼합물을 3~5℃에서 2~4시간 동안 교반하는 단계; 및 상기 교반된 혼합물을 동결 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피코시아닌의 추출 및 안정화 방법에 관한 것이다.

Description

화장품 원료로 이용하기 위한 피코시아닌의 추출 및 안정화 방법{Extraction and stabilization methods of phycocyanin for using as a cosmetic material}

본 발명은 화장품 원료로 이용하기 위해, 아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)로부터 피코시아닌(Phycocyanin)을 추출하고 안정화하는 방법에 관한 것이다.

21세기 들어 환경 친화적이고 안전성이 보장된 천연물 자원에 대한 관심과 수요가 증대되고 있다. 이에 따라 천연물 자원을 기반으로 한 바이오 신소재 개발에 대한 탐구가 활발히 이루어지고 있다.

바이오 신소재로서, 미세조류(microalgae)는 대기 중에 이산화탄소를 흡수하여 광 에너지의 도움으로 식물처럼 광합성을 하여 유기물질을 합성하는 생산자 역할을 하는 물질이다. 최근에는 이 미세조류에 다양한 생리활성 물질이 함유된 것이 보고되어, 식품, 의약품, 화장품, 생명공학 분야 등에 이용하려는 연구가 많이 이루어지고 있다.

미세조류에 대한 끊임없는 연구는 기능성 식품 및 화장품에 사용되는 천연 소재의 다양화를 가져왔으며, 각종 미세조류 추출물이 세포재생을 촉진하고 응집성을 개선하는 특징을 지니고 있어, 스킨케어 제품들의 원료로서 유용성이 큰 것으로 평가되고 있다.

미세조류의 일종인 아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)에는 피코시아닌(Phycocyanin)이라는 청색의 천연색소단백질이 많이 함유된 것으로 알려져 있다. 피코시아닌은 수용성이며 아주 강한 형광을 나타내고 항산화 기능이 매우 뛰어나, 식품, 의약품 및 화장품 원료로서 주목을 받고 있다. 일례로, 피코시아닌은 담즙 색소와 같이 지방의 소화를 도와주고, 면역조절 기능, 항산화, 항암, 항혈액응고 및 항바이러스 효과 등을 의료에 이용하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 또한 피코시아닌은 염증을 유발하는 COX-2 효소의 억제제로서 알레르기성 염증 반응을 억제하는 것으로 알려져 있어, 아토피성 피부염과 같은 알레르기성 질환의 개선 및 치료 용도로도 연구되고 있다.

"스피루리나(Spirulina)"는 항산화, 항암, 항염, 면역력 증진 효과가 우수하여, 건강기능 보조식품으로 많이 복용되고 있다. 스피루리나의 상기한 효과는 스피루리나에 함유된 피코시아닌에 기인한 것이다. 즉, 피코시아닌은 피부 노화를 방지하는 항산화 효능과 피부 트러블을 막아주는 항염 효능이 매우 우수함에도 불구하고, 아직까지 화장품 원료로서의 개발은 미흡하다.

[특허문헌 1] 미국특허공개 2015/0239941A1 [특허문헌 2] 한국특허공개 제2008-0026700호

본 발명은 화장품 원료로 이용할 수 있도록, 아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)로부터 피코시아닌을 추출하고 안정화하는 방법을 제공하려고 한다.

또한 본 발명은 안정화된 피코시아닌을 함유하는 화장품 원료 및 이를 포함하는 화장품을 제공하려고 한다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 피코시아닌의 추출 및 안정화 방법으로서, 아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)로부터 추출된 피코시아닌 추출물, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate(PMMA)) 소재의 미세 다공성 입자 및 부틸렌 글리콜을 2:1:2의 중량비로 섞어 혼합물을 얻는 단계; 상기 혼합물을 3~5℃에서 2~4시간 동안 교반하는 단계; 및 상기 교반된 혼합물을 동결 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피코시아닌의 추출 및 안정화 방법을 제공한다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 부틸렌 글리콜은 프로필렌 글리콜 또는 글리세린으로 대체하여 실시할 수 있다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 피코시아닌 추출물은 (a) 상기 아스로스피라 맥시마와 pH 6.0의 인산나트륨 완충용액을 1:5의 부피비로 혼합하여 교반하는 단계; (b) 상기 교반된 혼합물을 -90~-50℃에서 2~4시간 동안 동결 처리하는 단계; (c) 상기 동결 처리된 혼합물을 실온에서 융해한 후 초음파로 조사하는 단계; (d) 상기 (b)~(c) 단계를 반복 실시하는 단계; (e) 상기 (d) 단계의 결과물을 교반한 후 원심분리하는 단계; 및 (f) 상기 원심분리된 결과물을 여과하는 단계를 포함하는 방법으로 얻어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 피코시아닌 추출물을 얻기 위해, 동결 및 융해하는 단계, 즉 상기 (b) 단계~(c) 단계는 3~5회 실시할 수 있다.

또한 본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위하여, 아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)로부터 추출된 피코시아닌 추출물, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate(PMMA)) 소재의 미세 다공성 입자 및 부틸렌 글리콜을 2:1:2의 중량비로 포함하며, 상기 미세 다공성 입자 내에 피코시아닌이 함유되어 있는, 피코시아닌을 유효성분으로 포함하는 화장품 원료를 제공한다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 화장품 원료는 부틸렌 글리콜 대신 프로필렌 글리콜 또는 글리세린을 포함할 수 있다.

또한 본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위하여, 미세 다공성 입자 내에 피코시아닌이 함유되어 있는, 피코시아닌을 유효성분으로 하는 화장품 원료를 포함하는 화장품을 제공한다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 미세 다공성 입자 내에 함유되어 있는 피코시아닌이 0.1~200ppm의 양으로 포함된 화장품을 제공한다.

천연원료를 화장품에 적용하는 경우 불안정한 화합물에 용해되어 천연원료 본연의 기능을 상실하게 되는 단점이 있다. 본 발명에 따르면, 마이크로-사이즈 포러스(Micro-size porous) 공정을 적용하여, 천연 미세조류인 아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)로부터 추출된 피코시아닌 원료의 효능 안전성을 향상할 수 있다. 따라서 화장품 제형에 적용 시 피코시아닌이 지닌 화장품 원료로서의 기능성, 즉 항산화 효과 및 항염 효능을 그대로 유지할 수 있다.

또한 본 발명의 피코시아닌 추출방법에 따르면, 피코시아닌을 효능 안정성을 확보하면서 다량으로 추출할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 화장품 원료로서 제조된 피코시아닌 추출물을 함유하는 미세 다공성 입자를 위상차 투과전자현미경(40배율)을 이용하여 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 피코시아닌 추출물의 웨스턴 블롯 검정 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 피코시아닌 추출물의 세포생존률 확인 시험(MTT assay)을 인체 피부 섬유아세포(Human dermal Fibroblast)에 대해 실시한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 피코시아닌 추출물의 항산화 기능성을 확인하기 위해, SOD-유사 활성 분석(SOD-like activity assay)을 아스코르빈산과 BHT(Butylated hydroxytoluene)를 대조군으로 설정하여 비교 실험한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 피코시아닌 추출물의 항염 효능을 확인하기 위해, LPS 자극으로 염증이 유발된 RAW 264.7 세포에서 피코시아닌 추출물의 iNOS 발현 저해 효능을 실험한 결과를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 도면과 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 발명은 피코시아닌의 추출 및 안정화 방법은, 아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)로부터 추출된 피코시아닌 추출물, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate(PMMA)) 소재의 미세 다공성 입자 및 부틸렌 글리콜을 2:1:2의 중량비로 섞어 혼합물을 얻는 단계; 상기 혼합물을 3~5℃에서 2~4시간 동안 교반하는 단계; 및 상기 교반된 혼합물을 동결 건조하는 단계를 포함한다.

아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)로부터 추출된 피코시아닌 추출물은 (a) 아스로스피라 맥시마와 pH 6.0의 인산나트륨 완충용액을 1:5의 부피비로 혼합하여 교반하는 단계; (b) 상기 교반된 혼합물을 -90~-50℃에서 2~4시간 동안 동결 처리하는 단계; (c) 상기 동결 처리된 혼합물을 실온에서 융해한 후 초음파로 조사하는 단계; (d) 상기 (b)~(c) 단계를 반복 실시하는 단계; (e) 상기 (d) 단계의 결과물을 교반한 후 원심분리하는 단계; 및 (f) 상기 원심분리된 결과물을 여과하는 단계를 포함하는 방법을 통해 얻어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 피코시아닌 추출물을 얻기 위해, (a) 원료인 아스로스피라 맥시마와 pH 6.0의 인산나트륨 완충용액을 1:5의 부피비로 혼합하고 교반하는 단계를 거친다. 종래에 사용되는 메탄올, 에탄올, 부틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 등의 유기용매에 의한 추출 방법에 비해, 인체의 pH와 유사한 값의 완충액을 사용하기 때문에, 화장품용 원료로 이용하기에 보다 더 안전한 것으로 판단된다.

다음으로 아스로스피라 맥시마 내에 함유된 피코시아닌을 추출하기 위해, (b) 상기 교반된 혼합물을 -90~-50℃에서 2~4시간 동안 동결 처리하는 단계; (c) 상기 동결 처리된 혼합물을 실온에서 융해한 후 초음파로 조사하는 단계; (d) 상기 (b)~(c) 단계를 반복 실시하는 단계;를 거친다. 기존의 가열에 의한 추출 방법에 비해, 피코시아닌 단백질의 안정성을 유지할 수 있다.

상기 (b) 단계와 (c) 단계의 융해 처리에 해당하는 동결-융해(freeze-thaw)법은 세포를 동결하여 형성되는 얼음의 미세한 결정으로 구조를 파괴하고 세포 내의 효소 및 단백질 등을 수용액 형태로 추출하는 방법으로, 단백질의 안정성을 유지할 수 있다.

융해 처리는 실온에서 동결된 결과물이 녹을 때까지, 대략 30~60분 정도의 시간 동안 방치하여 실시할 수 있다. 초음파 조사 처리는 20~25℃의 온도에서 약 1시간 정도 실시할 수 있다. 초음파 처리를 통해서 융해 처리에서 다 융해되지 않은 성분을 녹일 수 있고, 세포벽을 파쇄할 수 있다.

동결과 융해 과정에 더하여 세포벽의 파쇄로 인해, 아스로스피라 맥시마 내에 함유된 피코시아닌의 추출이 용이해지고, 다량으로 확보할 수 있다.

다음으로, 추출된 피코시아닌의 분리를 위해, (e) 상기 (d) 단계의 결과물을 교반한 후 원심분리하는 단계; 및 (f) 상기 원심분리된 결과물을 여과하는 단계를 거친다.

추출된 결과물을 원심분리하기 전에 교반 공정을 실시하여 원심분리가 잘 되도록 지원하는 것이 바람직하다. 원심분리 조건은 결과물의 물리적 손상을 가져오지 않는 조건으로 실시하는 것이 바람직하다. 원심분리 후 여과를 거쳐 얻어진 푸른색의 여과액은 박테리아나 세균 오염, 물성 저하를 막기 위해 -70℃의 저온에서 저장하는 것이 바람직하다.

미세 다공성 입자란 내부에 많은 기공을 가진 폴리머 입자로서, 본 발명은 미세 다공성 입자를 이용한 마이크로-사이즈 포러스(Micro-size porous) 공정을 이용하여, 피코시아닌 추출물이 지닌 화장품 원료로서의 효능을 안정하게 유지할 수 있는 것을 특징으로 한다. 본 명세서에서 마이크로-사이즈 포러스 공정이란 내부에 많은 구멍을 가진 다공성 원료에 천연 추출물을 포집하여 주위를 캡슐로 감싸 고정시키는 제형화 기술로, 다공성 입자에 형성된 수많은 기공 내에 유용한 성분 등을 포집할 수 있어 안정하게 유효성분을 타겟에 전달할 수 있는 장점이 있다. 또한 다공성 입자 내에 유효성분이 포집되어 있어 서방출이 가능하다. 따라서 본 발명은 피코시아닌 성분의 효능을 유지하고 서방출할 수 있도록 미세 다공성 입자를 이용한다. 다양한 미세 다공성 입자가 알려져 있으나, 생체 적합성 및 피코시아닌과의 상용성 면에서 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate(PMMA)) 소재가 가장 적합한 것을 본 연구를 통해 알아내어, 이를 미세 다공성 입자 소재로 이용한다.

화장품 원료로서 생체적합성이 우수한 부틸렌 글리콜은 프로필렌 글리콜 또는 글리세린으로 대체하는 것도 가능하며, 이들을 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.

피코시아닌 추출물, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate(PMMA)) 소재의 미세 다공성 입자 및 부틸렌 글리콜은 2:1:2의 중량비로 혼합하는 것이 성분들이 잘 혼화되고, 미세다공성 입자 내로 잘 함유되어 포집될 수 있다.

상술한 방법으로 얻어진 피코시아닌 추출물, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate(PMMA)) 소재의 미세 다공성 입자 및 화장품 원료로서 생체적합성이 우수한 부틸렌 글리콜을 2:1:2의 중량비로 섞은 혼합물을 3~5℃에서 2~4시간 동안 교반한 후, 동결 건조한다. 혼합은 약 4℃ 정도의 저온에서 실시하는 것이 피코시아닌 성분의 효능 안정성을 유지할 수 있다. 이를 통해서 피코시아닌 성분을 화장품 원료로서 안정화하고, 미세 다공성 입자 내로 함유시킬 수 있다.

본 발명에 따른 피코시아닌을 유효성분으로 하는 화장품 원료는 피코시아닌 추출물, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate(PMMA)) 소재의 미세 다공성 입자 및 화장품 원료로서 생체적합성이 우수한 부틸렌 글리콜을 2:1:2의 중량비로 포함하며, 상기 미세 다공성 입자 내에 피코시아닌이 함유된 것이다. 따라서 본 원료를 화장품에 적용하면, 미세입자로 인해서 피부 자극이 감소하며 적은 양으로도 충분한 활성을 얻을 수 있다.

부틸렌 글리콜은 프로필렌 글리콜 또는 글리세린으로 대체하는 것도 가능하며, 이들을 혼합하여 포함시키는 것도 가능하다.

이렇게 얻어진 미세 다공성 입자 내에 피코시아닌을 함유하는 화장품 원료는 로션, 에센스, 토너, 크림 등의 다양한 제형의 화장품의 원료로 이용될 수 있다.

피코시아닌의 항산화, 항염 효능을 발현시키면서도 피부 독성의 문제가 발생하지 않도록, 다양한 제형의 화장품에는 미세 다공성 입자 내에 함유되어 있는 형태로, 피코시아닌이 0.1~200ppm의 양으로 포함되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하나, 이는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

실시예

1. 아스로스피라 맥시마 배양

피코시아닌 추출물의 원료로 이용되는 아스로스피라 맥시마는 수생환경에서 서식하는 미세조류로 배양 환경에 따라 피코시아닌의 함량이 달라지는 것으로 보고되어 있다. 따라서 본 발명은 피코시아닌이 최대한 많이 함유될 수 있는 배양조건을 제공한다.

천연 미세조류인 아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)의 서식지에서 외부 요인에 의한 생물종의 오염을 막기 위해 단일 생물종만을 채집하고 선별한 후 실내 배양 기술(The University of Texas at Austin의 UTEX Culture Collection of Algae 기술에 준거하여 배양)로 배양하였다. 하기 표 1에서 제공하는 조성표에 따라 영양염류를 제조하고, 각각 멸균한 후, 영양염류 A가 담긴 플라스크에 영양염류 B를 넣고 교반하였다. 영양염류를 포함하는 배지에 채집한 아스로스피라 맥시마를 담지한 후, 온도 25℃, 광량 40 Lux의 배양 환경을 설정하여 배양하였다.

2. 피코시아닌 추출물의 제조

위에서 배양된 아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)와 pH 6.0의 인산나트륨 완충용액(Sodium Phosphate Buffer)을 1:5의 부피비로 혼합하고, 4℃에서 12시간 동안 교반하였다. 교반된 혼합물을 -70℃에서 3시간 동안 동결 처리하고, 이어서 실온에서 융해될 때까지 두었다. 그런 후 22℃에서 1시간 동안 초음파 조사 처리를 실시하였다. 동결, 융해, 초음파 조사 처리를 3회 반복 실시하였다. 이어서 처리물을 4℃에서 12시간 동안 교반한 후 4000rpm, 30min, 4℃의 조건으로 원심분리하였다. 원심분리 후 얻어진 상등액을 여과지(20-25㎛, Whatman No. 541)로 여과하였다. 푸른색의 여과액을 -70℃에서 저장하였다.

3. 피코시아닌 함유 화장품 원료의 제조

위에서 얻어진 피코시아닌 추출물, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate(PMMA)) 소재의 미세 다공성 입자, 및 화장품 원료로서 생체적합성이 우수한 부틸렌 글리콜을 2:1:2의 중량비로 준비하여, 4℃에서 섞어 혼합하였다. 그런 후 4℃에서 3시간 동안 교반한 후, 동결 건조하였다.

마이크로-사이즈 포러스(Micro-size porous) 공정을 적용하여 얻어진 화장품 원료를 위상차 현미경(40배율)을 이용하여 관찰하고, 그 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1에 따르면, 미세 다공성 입자의 기공 안쪽에 푸른색의 피코시아닌 단백질이 포집되어 있는 것을 확인할 수 있다.

피코시아닌 추출물의 효능 평가

1. 피코시아닌 검정

추출 결과 얻어진 여과액(추출물)에 피코시아닌이 존재하는 지를 웨스턴 블롯(Western blot)을 실시하여 확인하였다.

웨스턴 블롯은 표적 단백질에 특이적인 항체를 이용하여 원하는 단백질을 검출하는 기법으로, C-피코시아닌 항체(C-Phycocyanin Antibody)(ABBIOTEC, Cat No. 250488)를 이용하여 실시한 결과, 추출물 내에 존재하는 피코시아닌이 항체와 반응하여 단일 밴드만이 검출된 것이 확인되었으며, 결과를 도 2에 나타내었다.

도 2에 따르면, 시그마사에서 판매 중인 피코시아닌 표준품(Standard)을 대조군으로 하여 동일 위치의 분자량에서의 검출 여부를 비교한 결과, 표준품(PC Std-50ng)과 추출물(PC Ext 50ng) 모두 같은 위치(18kDa)에서 표적 단백질이 나타났다. 실시예에서 배양된 천연 미세조류 추출물의 총단백질 농도의 영향으로 검출된 피코시아닌의 밴드 두께가 상대적으로 두꺼운 것으로 나타났다. 즉 본 발명에 따른 추출 방법에 의해 획득한 추출물 내에는 피코시아닌이 거의 손실되지 않고 다량 존재하는 것을 알 수 있다.

2. 세포생존율 확인 시험(MTT assay)

천연 미세조류인 아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)로부터 추출한 피코시아닌의 화장품 원료로서의 안전성을 평가하기 위해 인체 피부 섬유아세포(Human dermal Fibroblast)를 이용하여 세포생존률 확인 시험(MTT assay)을 실시하였다.

상기한 방법으로 추출한 피코시아닌이 인체 피부 섬유아세포에 미치는 영향을 확인하기 위해, 96웰 플레이트(well plate)에 세포를 1×104세포(cells)/웰(well)로 분주하고 안정화한 후, DMEM 배지에 피코시아닌 추출물을 농도별로 첨가하고 세포생존률 확인 시험을 하였다. 세포 생존 정도를 확인하고, 그 결과를 표 2 및 도 3에 나타내었다.

피코시아닌이 인체 피부 섬유아세포에 미치는 영향을 확인한 결과, 피코시아닌 추출물 400ppm 이상을 처치한 처치군은 대조군과 비교하여 세포 생존률(cell viability) 34.1%로 세포 사멸을 일으키는 것으로 나타났다. 피코시아닌 추출물을 200ppm 처치한 군에서는 대조군과 비교하여 세포생존률이 80.1%로 나타나, 독성에 의한 세포 사멸이 미미한 것으로 나타났다. 식약처 “화장품 독성시험 동물대체시험법 가이드라인"에 따르면, 세포 생존율이 80% 이상인 경우 화장품 원료로서 적합하다. 따라서, 본 발명의 방법에 따른 피코시아닌 추출물은 200ppm까지 화장품 원료로서 화장품 제형에 포함시킬 수 있다.

3. 피코시아닌의 피부생리활성 평가에 의한 효능 검증

천연 미세조류인 아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)로부터 추출한 피코시아닌의 항산화 기능성을 확인하기 위해 SOD-유사 활성 분석(SOD-like activity assay)을 실시하였다.

SOD-유사 활성 분석(SOD-like activity assay)은 활성 산소를 생성하는 피라갈롤(Pyrogallol) 저해 효소를 확인하는 기법으로, 화장품 원료로서 대표적인 합성 항산화제인 아스코르빈산(Ascorbic acid)과 합성 항산화제 BHT(Butylated hydroxytoluene)를 대조군으로 설정하여 비교 실험을 실시하였다. 결과를 하기 표 3 및 도 4에 나타내었다.

실시예에서 얻어진 피코시아닌 추출물을 농도별로 처리한 후 SOD 항산화 활성을 확인하였다. 그 결과, 모든 농도에서 화장품에 보편적으로 사용되는 합성 항산화제인 BHT에 비해 높은 항산화 활성을 나타내었으며, BHT와 동량(0.2mg/ml)의 경우는 거의 두 배에 해당하는 항산화 활성을 나타내었다. 따라서 본 발명의 피코시아닌 추출물은 발암성 및 알러지를 유발할 수 있는 것으로 알려져 그 사용이 기피되고 있는 BHT 성분을 대체하는 것도 가능하다. 한편, 아스코르빈산 대비 46.40%로 항산화능은 낮지만, 아스코르빈산은 항산화 안정성이 낮아서, 화장품 제조나 보관상의 어려움이 있는 점을 감안하면, 본 발명에 따른 피코시아닌 추출물은 항산화 효과를 더 손쉽게 얻을 수 있는 장점이 있다. 또한 피코시아닌 추출물 함량을 늘리면 항산화 효과가 증가하는 것으로 나타나, 본 발명에 따른 피코시아닌 추출물은 높은 항산화 효과를 보유한 것을 알 수 있다.

4. 항염 효능 확인

천연 미세조류인 아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)로부터 추출한 피코시아닌의 항염 효능을 확인하기 위해 LPS 자극으로 염증이 유발된 RAW 264.7 세포에서 피코시아닌 추출물의 iNOS(inducible nitric oxide synthease) 발현 저해 효능을 확인하고, 결과를 도 5에 나타내었다.

염증 반응 유도물질인 iNOS의 발현 저해 효능을 평가하기 위해 대식세포(RAW 264.7)에 실시예에서 얻어진 피코시아닌 추출물을 농도별로 처치하고 LPS로 자극하여 염증을 유발한 결과, 피코시아닌 추출물을 처치하지 않은 대조군(control)에 비해 발현량이 감소한 것을 확인할 수 있었다.

또한 대식세포(RAW 264.7) 내에 일반적으로 존재하는 내부표준물질(GAPDH)에 대한 iNOS 발현량은 피코시아닌 추출물의 농도가 증가함에 따라 밴드 두께가 상대적으로 감소하는 것을 확인하였으며, 시그마사에서 판매 중인 피코시아닌 표준품(Standard(Std))을 처치한 군과 대등한 효능을 가지는 것으로 확인되었다.

따라서 본 발명에 따른 피코시아닌 추출물을 화장품 원료로 이용하는 경우 우수한 항염 효과를 얻을 수 있다.

Claims

아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)로부터 추출된 피코시아닌 추출물, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate(PMMA)) 소재의 미세 다공성 입자 및 부틸렌 글리콜을 2:1:2의 중량비로 섞어 혼합물을 얻는 단계;
상기 혼합물을 3~5℃에서 2~4시간 동안 교반하는 단계; 및
상기 교반된 혼합물을 동결 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피코시아닌의 추출 및 안정화 방법.
제1항에 있어서,
상기 피코시아닌 추출물은
(a) 상기 아스로스피라 맥시마와 pH 6.0의 인산나트륨 완충용액을 1:5의 부피비로 혼합하여 교반하는 단계;
(b) 상기 교반된 혼합물을 -90~-50℃에서 2~4시간 동안 동결 처리하는 단계;
(c) 상기 동결 처리된 혼합물을 실온에서 융해한 후 초음파로 조사하는 단계;
(d) 상기 (b)~(c) 단계를 반복 실시하는 단계;
(e) 상기 (d)의 결과물을 교반한 후 원심분리하는 단계; 및
(f) 상기 원심분리된 결과물을 여과하는 단계를 포함하는 방법으로 얻어지는 것을 특징으로 하는 피코시아닌의 추출 및 안정화 방법.
제2항에 있어서,
상기 (d) 단계는 3~5회 실시하는 것을 특징으로 하는 피코시아닌의 추출 및 안정화 방법.
아스로스피라 맥시마(Arthrospira maxima)로부터 추출된 피코시아닌 추출물, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate(PMMA)) 소재의 미세 다공성 입자 및 부틸렌 글리콜을 2:1:2의 중량비로 포함하며,
상기 피코시아닌은 미세 다공성 입자 내에 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 피코시아닌을 함유하는 화장품 원료.
제4항에 있어서,
상기 부틸렌 글리콜 대신에 프로필렌 글리콜 또는 글리세린을 포함하는 것을 특징으로 하는 화장품 원료.
청구항 제4항 또는 제5항에 따른 미세 다공성 입자 내에 피코시아닌이 함유되어 있는 화장품 원료를 포함하는 화장품.
제5항에 있어서,
상기 화장품에는 미세 다공성 입자 내에 함유되어 있는 피코시아닌이 0.1~200ppm의 양으로 포함된 것을 특징으로 하는 화장품.