KR20180003902A - 리그닌-탄수화물 복합체 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 명세서에는 리그닌-탄수화물 복합체의 제조방법에 있어서, 솔방울(pine cone)을 펙티나아제 효소 및 추출 용매로 추출하여 추출물을 수득하는 추출단계를 포함하는, 리그닌-탄수화물 복합체의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법에 따른 리그닌-탄수화물 복합체 및 이를 포함하는 조성물에 관한 것으로, 상기 리그닌-탄수화물 복합체는 갈변 현상이 억제되고, 항산화 및 피부 항노화 효능이 우수한 리그닌-탄수화물 복합체이다.
Description
본 명세서는 솔방울에서 리그닌-탄수화물 복합체를 제조하는 방법, 갈변현상이 억제된 리그닌-탄수화물 복합체 및 이를 포함하는 항산화 및 피부 항노화용 조성물에 관한 것이다.
종래에 솔방울에서 리그닌-탄수화물 복합체를 추출함에 있어서 주로 열수 또는 알칼리수로 추출하였다. 이와 같은 방법으로 솔방울의 리그닌-탄수화물 복합체를 추출 했을시 갈변반응이 일어나서 제조된 리그닌-탄수화물 복합체의 성상이 향장제품에 적용하기에 적합하지 않았으며, 항산화력도 미진하였다.
이에 본 발명의 발명자들은 갈변 반응이 억제된 리그닌-탄수화물 복합체의 제조방법 및 이에 따른 리그닌-탄수화물 복합체를 연구하여 본 발명에 이르게 되었다.
상기와 같은 문제점에 착안하여, 본 발명의 발명자들은 갈변 반응이 억제된 리그닌-탄수화물 복합체의 제조방법 및 이에 따른 리그닌-탄수화물 복합체를 연구하여 본 발명에 이르게 되었다.
본 발명의 일측면은, 갈변 반응이 억제됨과 동시에 추출 수율이 우수한 리그닌-탄수화물 복합체의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면은, 항산화력이 향상된 리그닌-탄수화물 복합체의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면은, 피부 항노화 효능이 향상된 리그닌-탄수화물 복합체의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 측면은, 갈변 반응이 억제된 리그닌-탄수화물 복합체를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 측면은, 항산화력이 향상된 리그닌-탄수화물 복합체를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 측면은, 피부 항노화 효능이 향상된 리그닌-탄수화물 복합체를 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 리그닌-탄수화물 복합체를 포함하는 화장료 또는 식품 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면은, 리그닌-탄수화물 복합체의 제조방법에 있어서, 솔방울(pine cone)을 펙티나아제 효소 및 추출용매로 추출하여 추출물을 수득하는 추출단계를 포함하는, 리그닌-탄수화물 복합체의 제조방법을 제공한다
본 발명의 일측면에서, 상기 솔방울(pine cone)은 소나무(Pinus)에서 수득한 것이며, 상기 소나무(Pinus)는 적송(Pinus densiflora Siebold & Zucc.), 금강소나무 (Pinus densiflora for. erecta Uyeki), 반송 (Pinus densiflora for. multicaulis Uyeki), 해송 (Pinus thunbergii Parl.), 구주소나무 (Pinus sylvestris L.), 리기다소나무 (Pinus rigida Mill), 잣나무 (Pinus koraiensis Siebold & Zucc.) 및 스트로브잣나무 (Pinus strobus L.)중 어느 하나 이상을 포함하는 것인, 제조 방법이다.
본 발명의 일측면에서, 상기 추출용매는 물인, 제조 방법이다.
본 발명의 일측면에서, 상기 추출단계는 30℃ 내지 60 ℃의 온도에서 추출하는, 제조 방법이다.
본 발명의 일측면에서, 상기 추출단계는 pH 3.5 내지 pH 6.5에서 추출하는, 제조 방법이다.
본 발명의 일측면에서, 상기 제조방법은 상기 추출단계 이전에 상기 솔방울을 알코올에 침지시켜 지용성 성분을 제거하는 전처리 단계; 및 상기 추출단계 이후에 상기 추출물을 여과, 침전 및 건조하는 후처리 단계;를 포함하는 제조방법이다.
본 발명의 다른 측면은 리그닌-탄수화물 복합체에 있어서, 상기 리그닌-탄수화물 복합체는 솔방울에서 추출된 리그닌-탄수화물 복합체이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 60,000 이하이며, 갈변이 억제된 것인, 리그닌-탄수화물 복합체를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 리그닌-탄수화물 복합체는 420nm 에서의 흡광도가 1.00 이하로 갈변이 억제된, 리그닌-탄수화물 복합체이다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 리그닌-탄수화물 복합체는 상기 제조방법 중 어느 하나의 제조방법에 따라 제조된 것인, 리그닌-탄수화물 복합체이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 리그닌-탄수화물 복합체를 포함하는 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 조성물은 항산화용 조성물이다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 조성물은 피부 항노화용 조성물이다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 조성물은 화장료 또는 식품 조성물이다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 조성물은 피부 외용제 조성물이다.
본 발명의 일 측면에 따른 제조방법은 추출 수율이 우수하다.
본 발명의 일 측면에 따른 제조방법으로 제조된 리그닌-탄수화물 복합체는 갈변현상이 억제된다.
본 발명의 일 측면에 따른 제조방법으로 제조된 리그닌-탄수화물 복합체는 항산화능이 우수하다.
본 발명의 일 측면에 따른 제조방법으로 제조된 리그닌-탄수화물 복합체는 피부항노화 효능이 우수하다.
본 발명의 다른 측면에 따른 리그닌-탄수화물 복합체 및 이를 포함하는 조성물은 갈변현상이 억제된다.
본 발명의 다른 측면에 따른 리그닌-탄수화물 복합체 및 이를 포함하는 조성물은 항산화능이 우수하다.
본 발명의 다른 측면에 따른 리그닌-탄수화물 복합체 및 이를 포함하는 조성물은 피부 항노화 효능이 우수하다.
도 1 본 명세서의 시험예 1에 따른 갈변을 육안으로 확인한 사진이며, 좌측이 비교예 1이며, 우측이 실시예 1 이다.
도 2는 본 명세서의 시험예 4에 따른 실시예 1 및 비교예 1의 분자량을 측정한 결과 그래프이다.
도 2는 본 명세서의 시험예 4에 따른 실시예 1 및 비교예 1의 분자량을 측정한 결과 그래프이다.
이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일측면은 효소반응을 이용한 솔방울 리그닌-탄수화물 복합체 제조 방법이다. 보다 상세하게는 솔방울에서 리그닌-탄수화물 복합체를 추출하기 위하여 추출 용매에 효소, 특히 펙티나아제를 첨가함으로써 추출 수율 유지, 리그닌-탄수화물 복합체의 갈변 억제 및 항산화력 및 피부 항노화 효능을 높일 수 있는 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일측면은, 리그닌-탄수화물 복합체의 제조방법에 있어서, 솔방울(pine cone)을 펙티나아제 효소 및 추출용매로 추출하여 추출물을 수득하는 추출단계를 포함하는, 리그닌-탄수화물 복합체의 제조방법을 제공한다.
본 명세서에 있어서, "리그닌-탄수화물 복합체(lignin-carbohydrate complex, LLC)"는 식물 등에서 유래된 물질로 리그닌에 펙틴, 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스 등의 탄수화물 가닥이 가교결합된 형태로 존재하는 복합체이며, 리그닌을 포함하는 식물의 가수분해물이다.
본 명세서에 있어서, "솔방울(pine cone)"은 소나무 열매의 송이이다. 구체적으로, 공처럼 둥그스름한 모양으로 여러 개의 잔비늘 같은 조각이 겹겹이 달려 있고 그 사이에 씨가 들어 있다.
본 발명의 일측면에서, 상기 솔방울(pine cone)은 소나무(Pinus)에서 수득한 것이며, 상기 소나무(Pinus)는 적송(Pinus densiflora Siebold & Zucc.), 금강소나무 (Pinus densiflora for. erecta Uyeki), 반송 (Pinus densiflora for. multicaulis Uyeki), 해송 (Pinus thunbergii Parl.), 구주소나무 (Pinus sylvestris L.), 리기다소나무 (Pinus rigida Mill), 잣나무 (Pinus koraiensis Siebold & Zucc.) 및 스트로브잣나무 (Pinus strobus L.)중 어느 하나 이상을 포함하는 것인, 제조 방법이다. 바람직하게 상기 소나무는 적송(Pinus densiflora Siebold & Zucc.)일 수 있다.
본 발명의 일 측면에서, 상기 펙틴나아제(pectinase)는 솔방울의 주요 탄수화물 성분을 분해할 수 있으며, 구체적으로 펙틴을 갈락투론산(galacturonic acid)으로 분해할 수 있다.
본 발명의 일측면에서, 상기 추출용매는 물인, 제조 방법이다. 상기 추출용매는 솔방울에서 리그닌-탄수화물 복합체를 추출하기 위한 추출 용매일 수 있다. 구체적으로 상기 추출 용매는 물이며, 상기 물과 함께 펙티나아제 효소용액으로 추출함으로써 추출 수율 향상, 리그닌-탄수화물 복합체의 갈변 억제, 항산화력 및 피부 항노화 효능을 높일 수 있다.
본 발명의 일측면에서, 상기 펙티나아제는 효소 용액의 형태로 사용될 수 있으며, 상기 추출용매(바람직하게는 물) 및 펙티나아제 효소 용액은 1 : 0.01 내지 0.1의 부피비로 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 추출용매 및 펙티나아제 효소 용액은 1 : 0.01 부피비 이상, 1 : 0.02 부피비 이상, 1 : 0.03 부피비 이상, 1 : 0.04 부피비 이상, 1 : 0.045 부피비 이상, 1 : 0.05 부피비 이상, 1 : 0.06 부피비 이상 또는 1 : 0.07 부피비 이상일 수 있다. 또한, 상기 추출용매 및 펙티나아제 효소 용액은 1 : 0.1 부피비 이하, 1 : 0.09 부피비 이하, 1 : 0.08 부피비 이하, 1 : 0.07 부피비 이하, 1 : 0.06 부피비 이하, 1 : 0.055 부피비 이하 또는 1 : 0.05 부피비 이하일 수 있다.
본 발명의 일측면에서, 상기 추출단계는 30℃ 내지 60 ℃의 온도에서 추출하는, 제조 방법이다. 구체적으로 상기 추출단계는 30℃ 이상, 33℃ 이상, 36℃ 이상, 39℃ 이상, 40℃ 이상, 43℃ 이상 또는 46℃ 이상일 수 있으며, 상기 추출단계는 60℃ 이하, 57℃ 이하, 54℃ 이하, 50℃ 이하, 47℃ 이하, 44℃ 이하, 41℃ 이하, 40℃ 이하 또는 37℃ 이하일 수 있다.
추출단계의 온도가 상기 범위 내일 때, 리그닌-탄수화물 복합체의 추출수율을 유지하거나 더 높일 수 있으며, 리그닌-탄수화물 복합체의 갈변 억제, 항산화력 및 피부 항노화 효능을 높일 수 있다.
종래에 솔방울에서 리그닌-탄수화물 복합체를 추출하기 위해서는 주로 70℃ 이상의 열수를 추출하여 사용하므로, 갈변 반응이 일어나 제조된 리그닌-탄수화물 복합체의 성상이 화장품 등에 적용하기 적합하지 않았으며, 항산화력 및 피부 항노화 효과 역시 미진하였다. 그러나, 본 발명의 일측면은 상기 펙티나아제 효소를 포함하는 추출용매를 이용함으로써, 30℃ 내지 60 ℃에서도 리그닌-탄수화물 복합체의 추출수율을 유지하거나 더 높일 수 있으며, 리그닌-탄수화물 복합체의 갈변 억제, 항산화력 및 피부 항노화 효능을 높일 수 있다.
본 발명의 일측면에서, 상기 추출단계는 pH 3.5 내지 pH 6.5에서 추출하는, 제조 방법이다. 구체적으로, 상기 추출단계는 pH 3.5 이상, pH 3.7 이상, pH 3.9 이상, pH 4.1 이상, pH 4.3 이상, pH 4.7 이상, pH 4.9 이상, pH 5.1 이상, pH 5.4 이상, pH 5.7 이상 또는 pH 5.9이상일 수 있으며, 상기 추출단계는 pH 6.5 이하, 6.3 pH 이하, pH 6.1 이하, pH 6.0 이하, pH 5.8 이하, pH 5.5 이하, pH 5.1 이하, pH 4.8 이하 또는 pH 4.5 이하일 수 있다.
추출단계의 pH가 상기 범위 내일 때, 리그닌-탄수화물 복합체의 추출수율을 유지하거나 더 높일 수 있으며, 리그닌-탄수화물 복합체의 갈변 억제, 항산화력 및 피부 항노화 효능을 높일 수 있다. 구체적으로 추출단계의 pH가 상기 범위 내일 때, 추출용매에 포함된 펙티나아제의 활성이 우수하여, 효소반응이 우수하며, 이에 따른 솔방울의 주요 탄수화물 성분을 분해할 수 있으며, 구체적으로 펙틴을 갈락투론산(galacturonic acid)으로 분해하여, 갈변 억제, 항산화력 및 피부 항노화 효능을 높일 수 있다.
본 발명의 일측면에서, 상기 제조방법은 상기 추출단계 이전에 상기 솔방울을 알코올에 침지시켜 지용성 성분을 제거하는 전처리 단계; 및 상기 추출단계 이후에 상기 추출물을 여과, 침전 및 건조하는 후처리 단계;를 포함하는 제조방법이다.
구체적으로, 상기 전처리 단계는 에탄올에 수시간을 침지시켜 지용성 성분을 추출하여 제거시킬 수 있다. 또한, 상기 전처리 단계는 지용성 성분이 제거된 솔방울을 건조 후 분쇄시키는 과정을 포함할 수 있다.
이에 더해, 상기 후처리 단계에서 여과는 추출물에 잔존하는 효소를 열변성 시킨 후 여과하여 효소 및 솔방울 잔사를 제거할 수 있다. 또한, 침전은 여과된 추출물을 감압 농축 후 알코올 용매를 첨가하여 물에 대한 용해도를 감소시켜 침전물을 얻을 수 있다. 또한, 건조는 상기 수득한 침전물에 포함된 용매를 증발 건조시켜 리그닌-탄수화물 복합체 분말을 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 리그닌-탄수화물 복합체에 있어서, 상기 리그닌-탄수화물 복합체는 솔방울에서 추출된 리그닌-탄수화물 복합체이고, 중량 평균 분자량이 60,000 이하이며, 갈변이 억제된 것인, 리그닌-탄수화물 복합체를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 솔방울은 소나무(Pinus)에서 수득한 것이며, 상기 소나무(Pinus)는 적송(Pinus densiflora Siebold & Zucc.), 금강소나무 (Pinus densiflora for. erecta Uyeki), 반송 (Pinus densiflora for. multicaulis Uyeki), 해송 (Pinus thunbergii Parl.), 구주소나무 (Pinus sylvestris L.), 리기다소나무 (Pinus rigida Mill), 잣나무 (Pinus koraiensis Siebold & Zucc.) 및 스트로브잣나무 (Pinus strobus L.)중 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게 상기 소나무는 적송(Pinus densiflora Siebold & Zucc.)일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 추출은 펙티나아제 효소 및 추출용매(바람직하게는 물)로 추출될 수 있다. 또한, 상기 추출은 30℃ 내지 60 ℃의 온도에서 추출될 수 있다. 또한, 상기 추출은 pH 3.5 내지 pH 6.5에서 추출될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 리그닌-탄수화물 복합체의 중량 평균 분자량은 구체적으로, 60,000 이하, 58,000 이하, 56,000이하, 55,000이하 또는 54,500이하 일 수 있다. 또한, 상기 리그닌-탄수화물 복합체의 중량 평균 분자량은 300 이상, 500 이상, 1,000 이상 또는 10,000 이상일 수 있다. 리그닌 탄수화물 복합체의 중량 평균 분자량이 상기 범위 내일 때, 우수한 항산화 또는 피부 항노화 효능을 나타낸다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 리그닌-탄수화물 복합체는 갈변이 억제된 것일 수 있다. 구체적으로 갈변 현상의 유무는 육안으로 확인이 가능하며, 갈색 계열로 추출물이 변색되는 경우 갈변 현상이 나타난 것으로 확인된다. 또한, 갈변 현상의 유무는 흡광도를 측정하여 확인이 가능하다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 리그닌-탄수화물 복합체는 420nm 에서의 흡광도가 1.00 이하로 갈변이 억제된, 리그닌-탄수화물 복합체이다. 구체적으로, 리그닌-탄수화물 복합체는 420nm 에서의 흡광도가 1.00 이하, 0.90 이하, 0.80 이하, 0.70 이하, 0.60 이하, 0.50 이하 또는 0.40 이하일 수 있다. 또한, 상기 흡광도는 0.01 이상, 0.02 이상, 0.05 이상, 0.08 이상 또는 0.10 이상 일 수 있다. 흡광도가 상기 범위 내일 때 리그닌-탄수화물 복합체의 갈변이 억제되어, 항산화 또는 피부 항노화 효능이 우수하다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 리그닌-탄수화물 복합체는 상기 제조방법 중 어느 하나의 제조방법에 따라 제조된 것인, 리그닌-탄수화물 복합체이다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 리그닌-탄수화물 복합체는 항산화능이 우수한 리그닌-탄수화물 복합체이다. 구체적으로, 상기 항산화능을 유기 라디칼인 DPPH의 환원에 의해 발생하는 흡광도의 변화를 통해 확인할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 리그닌-탄수화물 복합체는 피부 항노화 효능이 우수한 리그닌-탄수화물 복합체이다. 구체적으로, 상기 피부 항노화 효능은 콜라게나아제의 생성 억제능을 측정하여 확인할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기 리그닌-탄수화물 복합체를 포함하는 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 조성물은 항산화용 조성물이다.
본 명세서에서 '항산화'란 당업계에 알려진 산화 과정을 늦추거나 막거나 또는 예방할 수 있는 효능을 말하는 것으로서 제한이 없다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 조성물은 피부 항노화용 조성물이다.
본 명세서에서 '피부 항노화'란 당업계에 알려진 노화 과정을 늦추거나 막거나 또는 예방할 수 있는 효능을 말하는 것으로서, 구체적으로 피부내 콜라게나제의 발현을 효과적으로 억제함으로써 피부 내의 콜라겐 분해를 감소시켜 피부 탄력을 증진시키고 주름을 개선시키는 효능을 의미할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 조성물은 피부 외용제 조성물이다.
상기 피부 외용제는 피부 외부에서 도포되는 어떠한 것이라도 포함될 수 있는 총칭이며, 다양한 제형의 화장품, 의약품이 여기에 포함될 수 있다. 상기 피부 외용제는 또한, 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 피부 항노화용 또는 피부 항산화용 피부 외용제일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 조성물은 화장료 또는 식품 조성물이다.
상기 화장료 조성물은 제형이 특별히 한정되지 않으며, 목적하는 바에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 유연화장수(스킨로션 및 밀크로션), 영양화장수, 에센스, 영양크림, 마사지크림, 팩, 젤, 에센스, 아이크 림, 아이에센스, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징워터, 팩, 파우더, 보디로션, 보디크림, 보디오일 및 보디 에센스로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 제형으로 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 유효 성분의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 조성물 총 중량을 기준으로 0.0001 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 유효 성분이 상기 함량을 만족하는 경우 부작용 없이 우수한 효능을 나타낼 수 있다. 상기 화장료 조성물은 또한 조성물이 피부에 도포될 때 분포되기 용이하도록, 희석제, 분산제 또는 담체로서 작 용하는 화장용으로 허용 가능한 부형제를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 조성물은 수중유형(oil-in-water, O/W) 유화액이고, 유화액은 바람직하게는 물을 부형제의 80 중량% 이상으로 함유한다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 공지의 화장용으로 허용 가능한 부형제이면 어느 것이라도 사용 가능하다. 또한, 상기 화장료 조성물은 본 발명의 분야에서 통상 사용되는 화장 보조제들, 이를테면 지방물질, 유기용매, 규소, 농후제, 연화제, 보충적인 태양광선 차단제, 발포억제제, 보습제, 향료, 보존제, 표면활성제, 총전재, 봉쇄제, 양이온성, 음이온성, 비이온성 혹은 양쪽성 중합체들 또는 그것들의 혼합물, 추진제, 염기화 작용제 또는 산성화 작용제, 염료, 안료 혹은 나노안료(nanopigment) (특히, 자외선조사를 물리적으로 차단시킴으로써 광보 호 효과를 보충적으로 제공할 수 있도록 만들어진 것), 또는 화장품에서 통상 사용되는, 특히 태양 광선 차단조성물의 제조에 사용되는 기타 여러 가지 성분들을 포함할 수가 있다. 유기용매들 중에서는, 저급알코올 및 폴리올, 이를테면 에탄올, 이소프로판올, 프로필렌글리콜, 글리세롤 및 솔비톨 등이 언급될 수 있다. 지방물질은 오일이나 왁스 또는 그것들의 혼합물, 지방산, 지방산에스테르, 지방알코올, 페트롤라텀, 파라핀, 라놀린, 수소화라놀린 또는 아세틸화라놀린으로 구성될 수 있다. 오일은 식물성, 광물성 또는 합성오일로, 특히 수소화팜유, 수소화피마자유, 액체페트롤라텀, 액체파라핀, 푸르셀린유(purcellin oil), 휘발성 또는 비휘발성 실리콘유 그리고 이소파라핀에서 선택될 수 있다.
상기 식품 조성물은 건강식품 조성물을 포함한다. 본 발명의 또 다른 측면에 따른 식품 조성물은 포함하는 다양한 형태의 식품 첨가제 또는 기능성 식품을 제공한다. 상기 조성물을 포함하는 발효유, 치즈, 요구르트, 주스, 생균제제, 정제, 과립제, 드링크제, 캐러멜, 다이어트바 등으로 제형화될 수 있고, 통상적인 티백 및 건강보조식품 등으로 가공될 수 있으며, 그 외 다양한 식품 첨가 제의 형태로 사용될 수 있다. 일실시예에서 상기 조성물은, 본 발명이 목적으로 하는 주 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 주 효과에 상승 효과를 줄 수 있는 다른 성분 등을 함유할 수 있다. 예를 들어, 물성 개선을 위하여 향료, 색소, 살균제, 산화 방지제, 방부제, 보습제, 점증제, 무기염류, 유화제 및 합성 고분자 물질 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 그 외에도, 수용성 비타민, 유용성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당 및 해초 엑기스 등의 보조 성분을 더 포함할 수도 있다. 상기 성분들은 제형 또는 사용 목적에 따라서 당업자가 어려움 없이 적의 선정하여 배합할 수 있으며, 그 첨가량은 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 성분들의 첨가량은, 조성물 전체 중량을 기준으로, 0.01~5 중량%, 보다 구체적으로는 0.01~3 중량% 범위일 수 있다. 본 발명에 따른 조성물의 제형은 용액, 유화물, 점성형 혼합물, 타블렛, 분말 등의 다양한 형태일 수 있으며, 이는 단순 음용, 주사 투여, 스프레이 방식 또는 스퀴즈 방식 등의 다양한 방법으로 투여될 수 있다.
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 및
비교예
1] 리그닌-탄수화물 복합체 제조방법 및 이에 따른 리그닌-탄수화물 복합체
(1) 솔방울 전처리:
적송(Pinus densiflora Siebold & Zucc.)의 솔방울(pine cone)을 100% 에탄올에 6시간 침지 시켜 지용성 성분을 추출 제거시킨다. 지용성 성분이 제거된 솔방울을 건조 후 분쇄시킨다.
(2) 추출공정:
1) 비교예 1(열수 추출) - 분쇄된 솔방울 100g에 물 1L 혼합 후 교반 하면서 100도 가온 조건에서 6시간 동안 추출한다.
2) 실시예 1(효소 반응 처리 가수분해 추출) - 분쇄된 솔방울 100g에 물 1L와 효소(Pectinase) 용액 50ml 혼합 후 교반 하면서 40도 가온 조건 및 pH 4.5에서 6시간 동안 추출한다. 상기 pH 4.5는 분쇄된 솔방울을 물에 분산 시켰을 시의 용액의 pH였으며, 추가적인 pH 조절제를 사용하지 않았다.
(3) 농축 및 결정화 공정:
1) 비교예 1(열수 추출물) - 추출/여과된 추출물을 100ml 정도로 감압 농축 후 메탄올, 에탄올, 아세톤 등의 용매를 적당량 첨가하여 물에 대한 용해도를 감소시켜 침전물을 얻는다. 얻은 침전물에 포함된 용매를 증발 건조시켜 리그닌-탄수화물 복합체 분말을 얻는다.
2) 실시예 1(효소 반응 처리 가수분해물) - 추출 후 30분간 95도로 가온 시켜 효소를 열변성 시킨 후 여과하여 효소 및 솔방울 잔사를 제거한다. 추출물을 100ml 정도로 감압 농축 후 메탄올, 에탄올, 아세톤 등의 용매를 적당량 첨가하여 물에 대한 용해도를 감소시켜 침전물을 얻는다. 얻은 침전물에 포함된 용매를 증발 건조시켜 리그닌-탄수화물 복합체 분말을 얻는다.
[
시험예
1] 추출 수율 측정 및 리그닌-탄수화물 복합체 갈변 확인
상기 실시예 1 및 비교예 1의 추출 수율 및 갈변 정도를 확인해 보았다.
추출 수율은 하기 수학식 1에 의해 계산하였다.
추출 수율은 표 1에 나타내었다.
갈변 정도와 관련하여 우선 육안으로 확인하였다. 확인 결과 도 1에서와 같이 실시예 1의 리그닌-탄수화물 복합체는 열수 추출로 제조된 비교예 1의 솔방울 리그닌-탄수화물 복합체와 달리 갈변 현상이 거의 발생하지 않은 것을 확인 할 수 있었다.
또한, 갈변 정도와 관련하여 흡광도를 이용하여 이를 확인하였으며, 비교예 1 및 실시예 1의 리그닌-탄수화물 복합체를 0.5% 농도로 물에 녹인 후 420 nm 에서 흡광도를 측정하였으며, 실험 결과는 표 1에 나타내었다.
| 제조 방법 | 추출 수율 (%) | 흡광도(420nm) |
| 비교예 1 | 1.59 | 1.275 |
| 실시예 1 | 1.67 | 0.347 |
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1과 같이 효소반응을 이용하여 40도의 온도에서 제조하더라도 추출 수율의 감소 없이 열수 추출로 제조한 비교예 1의 리그닌-탄수화물 복합체와 유사한 수준의 추출 수율을 나타내었다.
또한, 상기 표 1에서와 같이 갈변현상이 확인된 비교예 1에 비해 실시예 1의 흡광도가 420 nm에서 더 낮게 측정되었다.
[
시험예
2]
항산화능
실험
상기 실시예 1 및 비교예 1의 항산화 효과를 알아보기 위하여 유기 라디칼인 DPPH(1,1-디페닐-2-피크릴하이드라질; 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl)의 환원에 의해 발생하는 흡광도의 변화를 통해 DPPH 산화 억제 효능을 비교하였다.
100μM(in 에탄올) DPPH 용액 190㎕와 상기 실시예 1 및 비교예 1의 리그닌-탄수화물 복합체 각각 및 합성 항산화제인 트롤록스 (양성대조군)를 50,000ppm농도로 제조 후 최종 반응농도가 5000ppm, 2500ppm, 1250ppm, 625ppm, 312.5ppm, 156.3ppm, 78.15ppm, 39.08ppm이 되도록 희석한 뒤 이들을 각각 10㎕씩 넣어 반응액을 만들고 37℃에서 30분간 반응시킨 후 540nm에서 흡광도를 측정하였다. 분석 결과는 하기 표 2에 나타내었으며, IC50은 첨가한 시료에 의해 흡광도가 50％ 감소했을 때의 시료 농도를 의미한다.
| 시험물질 | IC50(ppm) |
| 트롤록스(양성대조군) | 57.9 |
| 비교예 1 | 4858.5 |
| 실시예 1 | 75.3 |
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 비교예 1에 비해 실시예 1의 리그닌 탄수화물 복합체가 월등히 높은 항산화 효과를 나타내는 것을 확인 할 수 있었다.
[
시험예
3] 피부
항노화능
시험
상기 실시예 1 및 비교예 1의 리그닌-탄수화물 복합체의 콜라게나제 (collagenase) 생성 억제능을 토코페롤(양성 대조군 1) 및 EGCG(양성 대조군 2)와 비교하여 측정하였다. 토코페롤 및 EGCG는 피부의 표피 세포를 재생시켜 피부의 노화를 방지하는 기능이 있는 것으로 알려진 물질이다.
2.5중량%의 우태아 혈청이 함유된 DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Media) 배지가 들어 있는 96공 평판배양기(96-well microtiter plate)에 인간의 섬유아세포를 (Cascade Biologics사)(Portland, OR, U.S.A.) 5,000 세포/웰(well)이 되도록 넣고, 90% 정도 자랄 때까지 배양하였다. 그 후 무혈청 DMEM 배지에서 24시간 배양한 다음, 무혈청 DMEM 배지에 녹여진 실시예 1의 리그닌-탄수화물 복합체 50ppm, 비교예 1의 리그닌-탄수화물 복합체 50ppm, 토코페롤 및 EGCG (Sigma Aldrich사)각각을 50uM 농도로 24시간 동안 처리한 후, 세포배양액을 채취하였다.
콜라게나제 측정기구 (미국 아머샴파마샤 사)를 이용하여 채취한 세포배양액의 콜라게나제 생성 정도를 측정하였다. 먼저 1차 콜라게나제 항체가 균일하게 도포된 96-공 평판(96-well plate)에 채취된 세포 배양액을 넣고 3시간 동안 항원-항체 반응을 항온조(36℃)에서 실시하였다.
3시간 후 발색단이 결합된 2차 콜라겐 항체를 96-웰 플레이트 (96-well plate)에 넣고 다시 15분간 반응시켰다. 15분 후, 발색 유발물질을 넣어 실온에서 15분간 발색시키고, 다시 1M 황산을 넣어 반응 (발색)을 중지시키면 반응액의 색깔은 노란색을 띠게 되는데, 반응의 진행 정도에 따라 노란색의 정도가 다르게 나타남을 확인하였다.
노란색을 띠는 96-웰 플레이트 (96-well plate)의 흡광도를 흡광계를 이용하여 405nm에서 측정하였고, 하기 수학식 2에 의해 콜라게나제의 합성 정도를 계산하였다. 이때 조성물을 처리하지 않은 군의 채취된 세포배양액의 반응 흡광도를 음성 대조군으로 하였다. 즉, 음성 대조군에서의 콜라게나제의 발현 정도를 100으로 하고, 이에 대비하여 시험물질을 처리한 군에서의 콜라게나제의 발현 정도를 구하였으며, 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
| 시험물질 | 콜라게나제 발현 정도(%) |
| 음성 대조군(비처리군) | 100 |
| 양성대조군 1(토코페롤) | 76 |
| 양성대조군 2(EGCG) | 61 |
| 비교예 1 | 89 |
| 실시예 1 | 58 |
실시예 1이 비교예 1 보다 시험관내(in vitro)에서 콜라게나제의 발현을 효과적으로 억제하였으며, 항노화 물질로 알려져 있는 토코페롤과 EGCG보다도 콜라게나제의 발현 억제능이 우수함을 확인할 수 있었다. 이를 통하여 본 발명의 일 측면에 따른 효소반응을 이요하여 제조한 리그닌-탄수화물 복합체 또는 이를 포함하는 조성물은 현저한 항노화 효과를 나타냄을 확인할 수 있다.
[
시험예
4] 분자량 측정
비교예 1 및 실시예 1 리그닌-탄수화물 복합체의 분자량을 겔투과크로마토그래피를 이용하여 측정하였다. 상기 실시예 1 및 비교예 1 각각을 정제수에 녹여 5,000 ppm 용액으로 만든 후, HPLC (Waters사, 2695 model)를 이용하여 분자량 측정 (Waters사, 2414 RI 검출기)을 진행하였다. 고정상은 Tosch 사의 TSK gel G5000PWxL/TSK gel G4000PWxL/TSK gel G3000PWxL 세가지 칼럼을 연결하여 이용하였다.
측정결과는 도 2에 도시하였다. 그 결과 비교예 1에 실시예 1이 현저히 작은 분자량을 가지고 있었고, 이로 인하여 효소 반응을 이용한 솔방울 리그닌-탄수화물 복합체가 기존 열수 추출로 제조한 솔방울 리그닌-탄수화물 복합체보다 우수한 항산화, 피부 항노화 효능을 가지는 것으로 판단된다.
이하, 본 발명에 따른 조성물의 제형 예를 설명하나, 이는 본 발명을 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
[제형예 1] 유연화장수(스킨로션)
| 배합 성분 | 함량 (중량 %) |
| 실시예 1 | 0.001 |
| 글리세린 | 3.0 |
| 부틸렌글리콜 | 2.0 |
| 프로필렌글리콜 | 2.0 |
| 카르복시비닐폴리머 | 0.1 |
| 피이지-12 노닐페닐에테르 | 0.2 |
| 폴리솔베이트 80 | 0.4 |
| 에탄올 | 10.0 |
| 트리에탄올아민 | 0.1 |
| 방부제, 색소, 향료 | 적량 |
| 정제수 | 잔량 |
[제형예 2] 영양화장수(밀크로션)
| 배합 성분 | 함량 (중량 %) |
| 실시예 1 | 0.001 |
| 글리세린 | 3.0 |
| 부틸렌글리콜 | 3.0 |
| 프로필렌글리콜 | 3.0 |
| 카르복시비닐폴리머 | 0.1 |
| 밀납 | 4.0 |
| 폴리솔베이트 60 | 1.5 |
| 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드 | 5.0 |
| 스쿠알란 | 5.0 |
| 솔비타세스퀴올레이트 | 1.5 |
| 유동파라핀 | 0.5 |
| 세테아릴 알코올 | 1.0 |
| 트리에탄올아민 | 0.2 |
| 방부제, 색소, 향료 | 적량 |
| 정제수 | 잔량 |
[제형예 3] 영양크림
| 배합 성분 | 함량(중량%) |
| 실시예 1 | 0.001 |
| 글리세린 | 3.0 |
| 부틸렌글리콜 | 3.0 |
| 유동파라핀 | 7.0 |
| 베타글루칸 | 7.0 |
| 카보머 | 0.1 |
| 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드 | 3.0 |
| 스쿠알란 | 5.0 |
| 세테아릴 글루코사이드 | 1.5 |
| 소르비탄 스테아레이트 | 0.4 |
| 폴리솔베이트 60 | 1.2 |
| 트리에탄올아민 | 0.1 |
| 방부제, 색소, 향료 | 적량 |
| 정제수 | 잔량 |
[제형예 4] 마사지 크림
| 배합 성분 | 함량(중량%) |
| 실시예 1 | 0.001 |
| 글리세린 | 8.0 |
| 부틸렌글리콜 | 4.0 |
| 유동파라핀 | 45.0 |
| 베타글루칸 | 7.0 |
| 카보머 | 0.1 |
| 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드 | 3.0 |
| 밀납 | 4.0 |
| 세테아릴 글루코사이드 | 1.5 |
| 세스퀴 올레인산 소르비탄 | 0.9 |
| 바세린 | 3.0 |
| 파라핀 | 1.5 |
| 방부제, 색소, 향료 | 적량 |
| 정제수 | 잔량 |
[제형예 5] 팩
| 배합 성분 | 함량(중량%) |
| 실시예 1 | 0.001 |
| 글리세린 | 4.0 |
| 폴리비닐알콜 | 15.0 |
| 히알루론산 추출물 | 5.0 |
| 베타글루칸 | 7.0 |
| 알란토인 | 0.1 |
| 노닐 페닐에테르 | 0.4 |
| 폴리솔베이트 60 | 1.2 |
| 에탄올 방부제 | 6.0적량 |
| 방부제, 색소, 향료 | 적량 |
| 정제수 | 잔량 |
[제형예 6] 연고
| 배합 성분 | 함량(중량%) |
| 실시예 1 | 0.001 |
| 글리세린 | 8.0 |
| 부틸렌글리콜 | 4.0 |
| 유동파라핀 | 15.0 |
| 베타글루칸 | 7.0 |
| 카보머 | 0.1 |
| 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드 | 3.0 |
| 스쿠알란 | 1.0 |
| 세테아릴 글루코사이드 | 1.5 |
| 소르비탄 스테아레이트 | 0.4 |
| 세테아릴 알코올 | 1.0 |
| 밀납 | 4.0 |
| 방부제, 색소, 향료 | 적량 |
| 정제수 | 잔량 |
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시태양일 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 (13)
- 리그닌-탄수화물 복합체의 제조방법에 있어서,
솔방울(pine cone)을 펙티나아제 효소 및 추출 용매로 추출하여 추출물을 수득하는 추출단계를 포함하는, 리그닌-탄수화물 복합체의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 솔방울(pine cone)은 소나무(Pinus)에서 수득한 것이며,
상기 소나무(Pinus)는 적송(Pinus densiflora Siebold & Zucc.), 금강소나무 (Pinus densiflora for. erecta Uyeki), 반송 (Pinus densiflora for. multicaulis Uyeki), 해송 (Pinus thunbergii Parl.), 구주소나무 (Pinus sylvestris L.), 리기다소나무 (Pinus rigida Mill), 잣나무 (Pinus koraiensis Siebold & Zucc.) 및 스트로브잣나무 (Pinus strobus L.)중 어느 하나 이상을 포함하는 것인, 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 추출 용매는 물인, 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 추출단계는 30℃ 내지 60 ℃의 온도에서 추출하는, 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 추출단계는 pH 3.5 내지 pH 6.5에서 추출하는, 제조 방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 제조방법은 상기 추출단계 이전에 상기 솔방울을 알코올에 침지시켜 지용성 성분을 제거하는 전처리 단계; 및
상기 추출단계 이후에 상기 추출물을 여과, 침전 및 건조하는 후처리 단계;를 포함하는 제조방법.
- 리그닌-탄수화물 복합체에 있어서,
상기 리그닌-탄수화물 복합체는 솔방울에서 추출된 리그닌-탄수화물 복합체이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 60,000 이하이며, 갈변이 억제된 것인, 리그닌-탄수화물 복합체.
- 제 7항에 있어서,
상기 리그닌-탄수화물 복합체는 420nm 에서의 흡광도가 1.00 이하로 갈변이 억제된, 리그닌-탄수화물 복합체.
- 제 7항에 있어서,
상기 리그닌-탄수화물 복합체는 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 것인, 리그닌-탄수화물 복합체.
- 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조되거나, 제 7항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 리그닌-탄수화물 복합체를 포함하는 조성물.
- 제 10항에 있어서,
상기 조성물은 항산화용 조성물.
- 제 10항에 있어서,
상기 조성물은 피부 항노화용 조성물.
- 제 10항에 있어서,
상기 조성물은 화장료 또는 식품 조성물.
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