KR20180065998A - 레스베라트롤을 생산하는 벼 유래 캘러스의 나노분말을 포함하는 피부미백용 조성물 - Google Patents
레스베라트롤을 생산하는 벼 유래 캘러스의 나노분말을 포함하는 피부미백용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 레스베라트롤을 생산하는 벼 유래 캘러스로부터 나노입자를 제조하는 방법, 상기 방법으로 제조된 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자, 상기 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 포함하는, 피부 색소침착 예방 또는 치료용 약학 조성물, 피부 색소침착 예방 또는 개선용 식품 조성물, 피부 색소침착 예방 또는 개선용 의약외품 조성물 및 피부 미백용 화장료 조성물에 관한 것이다. 본 발명에서 제공하는 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자는 표피조직에 대한 투과성이 우수할 뿐만 아니라, 향상된 피부 미백효과를 나타내므로, 색소가 침착된 피부를 회복시킬 수 있는 다양한 제품의 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.
Description
본 발명은 레스베라트롤을 생산하는 벼 유래 캘러스의 나노분말을 포함하는 피부미백용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 레스베라트롤을 생산하는 벼 유래 캘러스로부터 나노입자를 제조하는 방법, 상기 방법으로 제조된 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자, 상기 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 포함하는, 피부 색소침착 예방 또는 치료용 약학 조성물, 피부 색소침착 예방 또는 개선용 식품 조성물, 피부 색소침착 예방 또는 개선용 의약외품 조성물 및 피부 미백용 화장료 조성물에 관한 것이다.
피부미백에 대한 관심은 건강, 미용지향의 증가에 영향을 받아 점점 늘어나고 있다. 자외선에 의한 피부손상 등으로 하얀 피부에 대한 선호도가 높아지고 있고 투명 화장으로 보다 맑고 깨끗한 피부를 추구함에 따라 피부미백효과를 얻을 수 있는 방법에 대한 관심이 고조되고 있다.
피부 미백에 영향을 미치는 색소 침착은 외부에서 자외선, 염증 및 내인성 호르몬 등의 변화와 같은 다양한 자극에 의하여 유도되는 것으로 알려져 있다. 색소 침착은 표피 기저층에 있는 melanocytes에서 일어나며 현재까지는 주로 티로시나아제(tyrosinase) 발현제어에 의하여 가장 크게 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 이외에도 멜라닌 세포 자극 호르몬(Melanocyte stimulating hormone), 염증성 화학적 매개체 그리고 DNA 손상 및 활성산소의 과다생성에 의하여 주로 과색소침착이 유도된다.
멜라닌은 자연계에 널리 분포하는 페놀류의 생 고분자 물질로 검은 색소와 단백질의 복합체로 환경에 대한 세포의 생존력과 경쟁력을 높여주는 물질이다. 멜라닌은 피부에 존재하면서 자외선 등으로부터 신체를 보호하는 중요한 기능이 있지만 멜라닌의 과잉 생산은 인체에 기미, 주근깨 등을 형성하고 피부 노화를 촉진하거나 피부암의 유발에 관여하는 것으로 보고되었다. 또한, 오존층 파괴로 자외선 노출이 심해지면서 발생하는 과잉된 멜라닌 합성은, 인체의 피부 노화에 치명적인 해를 가져오고 있다. 이에, 강력한 멜라닌 생합성 저해활성 물질의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.
멜라닌의 생합성 대사는 피부암과 관련하여 최근 집중적으로 연구되고 있고 이로부터 다양한 멜라닌 생성 저해제 등이 개발되어 의약품 산업에서 피부 질환 치료제, 화장품 산업에서 기미, 주근깨 등의 예방 및 치료용 피부미백제 또는 식품 산업에서 갈변 방지제 등으로 적용되고 있다. 또한 최근에는 환경문제와 관련하여 상기의 예방 및 치료제의 수요가 급격히 증가하고 있다.
기능성 성분을 다량 함유한 식물의 하나의 예로 벼는 벼과 벼속에 속하는 1년생초로 전세계에 널리 분포한다. 쌀의 성분은 탄수화물 70~85, 단백질 6.5~8.0, 지방 1.0~2.0 정도이고 전세계 인구의 절반 정도가 주식으로 사용하고 있다. 벼는 인간이 섭취하는 열량의 약 21를 차지하며 120여 개국에서 재배되는 매우 중요한 농작물이다. 현미의 경우 겨층과 호분층에 단백질, 지질, 섬유질 및 회분 등이 많이 분포하고 있으며 무기질이나 비타민 함량이 2~3배로 높아서 영양적으로 매우 좋다고 알려져 있다.
식물 유래의 유용성분들은 2차 대사산물로서 생합성 경로가 복잡하여 식물로부터 직접 추출하여 이용되고 있다. 그러나, 그의 수율이 낮고, 계절, 장소, 기후, 재배조건, 식물체의 부위 등에 따라 생산성이 변화되므로, 안정적으로 원료식물을 공급받기가 어렵다는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해 식물의 세포 배양을 통한 유용성분의 생산 연구에 관심이 모아 지고 있다.
식물세포 배양은 첫째, 지역적 및 계절적인 제약을 받지 않고, 둘째, 기후의 영향과는 상관없이 일정한 환경에서 안정되게 식물세포의 공급을 가능하게 하고, 셋째, 배양세포의 생육속도가 대체적으로 빨라서 생산효율이 높고, 넷째, 배양 환경의 조절이 용이하므로 식물의 대사를 인위적으로 조절하여 특정한 2차 대사산물을 더 많이 축적하게 할 수 있다. 또한, 지속적인 세포선별을 통해 식물체나 각 기관이 생산 또는 함유하고 있는 유용성분의 종류와 생산성에 유사성을 보이는 식물세포를 확보할 수 있다. 따라서, 식물세포 배양을 통하여 식물세포를 대량으로 배양하여 원하는 유용성분을 생산하고, 이를 이용하여 화장품을 제조하려는 연구가 활발히 진행되어 왔다. 예를 들어, 미국특허 제5,747,297호에서는 배양된 식물세포 검(cultured plant cell gums)을 현탁제(suspending agent), 유화제(emulsifying agent), 안정제(stabilizing agent), 호료제(thickening agent) 또는 겔제(gelling agent) 등으로서 제품에 첨가하여 공업품, 약품 또는 화장품을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 상기 특허에서는 배양된 식물세포, 즉 캘러스의 배양액으로부터 알코올 침전 방법으로 농축된 검(concentrated gum)을 분리한 후, 이를 오일 및 글리세롤과 혼합하여 크림과 로션을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 한국특허등록 제894148호에는 캘러스를 이용하여 레스베라트롤을 암호화하는 유전자가 세포내에 도입된 형질전환 벼 종자 및 벼 식물체로부터 생산할 수 있는 레스베라트롤을 함유하는 쌀을 제조하는 방법이 개시되어 있고, 한국특허공개 제2010-0131598호에는 벼 캘러스 추출물을 유효성분으로 함유하는 피부개선용 피부 외용제 조성물 및 그 제조방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 방법을 사용할 경우에는 캘러스를 제조하여 증식시킨 다음, 상기 캘러스를 다시 추출하여 유효성분을 수득하는 단계를 사용하여야 하고, 상기 단계를 거치면서 캘러스에 포함된 유효성분이 상당부분 손실되므로, 실질적인 수율이 그다지 우수하지 못하다는 단점이 있었으나, 아직까지는 이러한 단점을 개선하기 위한 기술이 개발되지 않고 있는 실정이다.
이러한 배경 하에서, 본 발명자들은 캘러스를 이용한 유용성분의 활용성을 향상시킬 수 있는 방법을 개발하고자 예의 연구노력한 결과, 레스베라트롤을 생산하는 벼 유래 캘러스를 초음파 처리 및 미분화할 경우, 미백효과를 나타낼 뿐만 아니라 나노입자간의 응결이 억제된 캘러스 나노입자를 제조할 수 있으며, 상기 제조된 캘러스 나노입자를 직접적으로 다양한 조성물의 유효성분으로 사용할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 레스베라트롤 생합성 벼 유래 캘러스의 나노입자를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 포함하는 피부 색소침착 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 포함하는 피부 색소침착 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 포함하는 피부 색소침착 예방 또는 개선용 의약외품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 캘러스를 이용한 유용성분의 활용성을 향상시킬 수 있는 방법을 개발하고자 다양한 연구를 수행하던 중, 나노입자에 주목하게 되었다. 통상적으로, 나노입자는 동물의 상피조직에 대한 높은 투과성을 나타내는 특성을 갖는다. 예를 들어, 화장료 조성물에 유효성분을 나노입자의 형태로 포함할 경우에는, 화장료에 포함된 유효성분이 피부를 투과하여 용이하게 침투할 수 있어, 화장료에 포함된 유효성분의 전달효율을 향상시키는 효과를 나타낸다.
본 발명자들은 상기 캘러스를 나노입자화 할 경우, 그 자체를 유효성분으로 활용하여, 유효성분의 손실을 방지할 수 있을 것으로 예상하였다. 이를 입증하기 위하여, 레스베라트롤을 생산하는 벼를 이용하여 생산된 캘러스를 사용하여, 상기 캘러스의 나노입자를 제조하였다. 그러나, 상기 캘러스의 나노입자는 분쇄된 후에 자체적으로 응결되는 현상이 발생함을 확인하였다. 금속과 같은 무기성 물질과는 달리 캘러스는 살아있는 세포로 구성된 유기성 물질이므로, 이들이 분쇄된 후에도 캘러스에 포함된 생물학적 고분자(단백질, 지방, 탄수화물 등)의 다양한 상호 결합활성에 의하여 이러한 응결현상이 발생하는 것으로 분석되었다. 이에, 상기 캘러스 나노입자의 응결을 억제할 수 있는 방법을 개발하고자 다양한 연구를 수행한 결과, 캘러스를 초음파 처리하여 파쇄하는 공정과 파쇄된 캘러스 입자를 물리적으로 미분화하는 공정을 순차적으로 수행할 경우, 나노입자간의 응결이 억제된 캘러스 나노입자를 제조할 수 있음을 확인하였다. 이처럼, 캘러스를 초음파 처리하는 공정과 미분화하는 공정을 조합하여, 응결이 억제된 캘러스 나노입자를 제조하는 기술은 종래에 전혀 알려져 있지 않으며, 본 발명자에 의하여 최초로 개발되었다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시양태로서, 본 발명은 (a) 레스베라트롤을 생합성하는 벼로부터 분화유도된 레스베라트롤 생합성 캘러스에 초음파를 처리하여 레스베라트롤 생합성 캘러스 파쇄물을 수득하는 단계; 및 (b) 상기 수득한 레스베라트롤 생합성 캘러스 파쇄물을 미분화하는 단계를 포함하는, 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 캘러스 나노입자를 제공한다.
본 발명의 용어 "레스베라트롤(resveratrol)"이란, 식물이 곰팡이나 해충같은 안좋은 환경에 처했을 때 만들어지는 강한 항산화성을 가지는 폴리페놀계 물질의 일종을 의미하는데 화학적인 구조의 측면에서 시스 형태(cis)와 트랜스 형태(trans)가 존재한다. 상기 레스베라트롤은 포도껍질, 포도씨, 땅콩 등에 과량 함유되어 있다고 알려져 있으며, 그의 생리학적 효과로는 항암, 항바이러스, 신경보호, 항노화, 항염, 수명 연장 등이 알려져 있으나, 이러한 생리학적 효과는 트랜스 형태의 레스베라트롤만이 나타낸다고 보고되었다.
본 발명의 용어 "레스베라트롤을 생합성하는 벼"란, 레스베라트롤 합성효소를 코딩하는 유전자(AhRS)가 도입되어 레스베라트롤을 생합성할 수 있는 벼를 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 레스베라트롤을 생산할 수 있는 벼는 캘러스로의 분화를 유도하기 위한 원료물질로서 사용될 수 있는데, 상기 캘러스의 분화유도에 사용되는 것은 벼의 전체 또는 일부를 사용할 수 있고, 바람직하게는 상기 벼의 줄기, 뿌리, 잎, 종자 등을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서는 레스베라트롤을 생산할 수 있는 벼로서, 한국등록특허 제10-0894148호에 개시된 레스베라트롤 합성효소를 코딩하는 유전자(AhRS)가 도입되어 레스베라트롤을 생합성할 수 있는 벼를 사용하였다.
본 발명의 용어 "캘러스(callus)"란, 식물의 전체 또는 일부조직을 적당한 조건 하에서 배양하여 분열증식시킬 수 있는 무정형의 세포괴를 의미한다. 상기 캘러스는 분화기능이 없고 탈분화된 상태이지만, 정기적으로 이식하여 배양하면 그대로 무한 증식할 수 있을 뿐만 아니라, 일정한 조건하에서 배양하면 싹, 뿌리, 배 또는 완전한 식물체까지 재분화시킬 수 있다. 이처럼 캘러스를 배양하기 위한 배지에는 옥신이나 시토키닌(cytokinin) 등의 식물호르몬이 필수적으로 포함되어야 하고, 특히 액체 배지에서 배양하면 단세포로 분리되기 쉽고 배지나 세포밀도를 조절하면 단일세포 유래의 세포 집단(clone)을 얻을 수가 있으므로, 상기 분리된 단세포에 특정 유전자를 도입하고, 이를 배양하면, 상기 유전자의 형질이 도입된 식물을 제작할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 캘러스는 레스베라트롤을 생합성하는 벼로부터 분화유도된 레스베라트롤 생합성 캘러스와 동일한 것으로 해석될 수 있다. 상기 캘러스는 레스베라트롤을 생합성하는 벼로부터 분화유도된 것이라면 제한없이 사용될 수 있는데, 바람직하게는 상술한 한국등록특허 제10-0894148호에 개시된 레스베라트롤 합성효소를 코딩하는 유전자(AhRS)가 도입되어 레스베라트롤을 생합성할 수 있는 벼의 줄기, 뿌리, 종자, 잎 등을 단독으로 또는 조합하여 사용하여 분화유도된 캘러스가 될 수 있다.
본 발명의 용어 "초음파 처리"란, 목적하는 대상에 초음파를 처리하여 파쇄하는 방법을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 초음파 처리는 캘러스를 대상으로 처리하여 캘러스를 파쇄하기 위한 수단으로서 사용되는데, 이때, 초음파 처리는 캘러스를 파쇄하는데 사용될 수 있는 한 특별히 이에 제한되지 않으나, 1 내지 10℃의 온도조건에서 10 내지 30KHz의 초음파를 1 내지 5초 동안 조사하고, 조사시간과 동일한 시간 동안 조사하지 않는 과정을 3 내지 10분 동안 반복수행하는 방식으로 처리함이 바람직하다.
본 발명의 용어 "미분화"란, "미세분말화"라고도 하고, 목적하는 대상을 물리적으로 분쇄, 마쇄 또는 균질화하여 나노입자를 형성하는 방법을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 미분화는 초음파 처리에 의하여 파쇄된 캘러스 파쇄물을 물리적으로 분쇄, 마쇄 또는 균질화하여 캘러스 나노입자를 형성하는 방법으로 해석될 수 있는데, 상기 미분화는 캘러스 나노입자를 수득할 수 있는 한 특별히 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 회전식 분쇄기, 기계식 파쇄기, 기류식 제분기, 고압균질기, 균질화 장치 등을 단독으로 또는 조합하여 사용함으로써 수행될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 제조된 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 포함하는 피부 색소침착 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
상술한 바와 같이, 레스베라트롤을 생합성하는 벼로부터 유래된 캘러스의 나노입자를 피부에 처리하면, 티로시나제의 발현을 억제하여, 피부의 과색소 침착을 억제함으로써, 피부미백효과를 나타냄을 확인하였으므로, 상기 캘러스의 나노입자는 피부 색소침착을 예방 또는 치료할 수 있는 약학 조성물의 유효성분으로 사용될 수 있다.
본 발명의 용어 "예방"이란, 본 발명에서 제공하는 캘러스 나노입자를 이용하여 색소침착의 발생을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 용어 "치료" 또는 "개선"이란, 본 발명에서 제공하는 캘러스 나노입자를 이용하여 색소침착 상태가 호전되거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 자외선이 처리된 동물모델에 레스베라트롤 생합성 캘러스의 나노입자를 처리하면, 상기 나노입자의 평균입자크기가 작을 수록 색소침착을 억제하는 효과가 더욱 향상되고(도 3 및 도 4), 레스베라트롤 생합성 캘러스의 나노입자는 야생형 벼의 캘러스의 나노입자 보다도 색소침착을 억제하는 효과가 더욱 향상됨을 확인하였다(도 5 및 도 6). 아울러, 이러한 색소침착 억제효과가 나타나는 원인을 규명한 결과, 레스베라트롤 생합성 캘러스는 야생형 벼의 캘러스 보다도 멜라닌 합성을 낮은 수준으로 유지하고(도 7), 이는 티로시나제 발현을 억제함에 의하여 수행됨을 확인하였다(도 8).
따라서, 벼의 캘러스의 나노입자를 피부에 처리하면, 피부에서 발현되는 티로시나제의 발현수준을 저하시켜서, 피부의 과색소 침착을 억제함으로써, 피부미백효과를 나타내고, 이러한 효과는 레스베라트롤이 부가되거나 또는 캘러스 나노입자의 크기가 작을수록 향상됨을 알 수 있었다.
본 발명에서 제공하는 약학 조성물은, 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 약학 조성물은, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다. 본 발명에서, 상기 약학적 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화 할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 추출물과 이의 분획물들에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는 데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물에 포함된 상기 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자의 함량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 최종 조성물 총 중량을 기준으로 0.0001 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 20 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 본 발명의 약학적 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있는데, 본 발명의 용어 "약제학적으로 유효한 양"이란 의학적 치료 또는 예방에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료 또는 예방하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 질환의 중증도, 약물의 활성, 환자의 연령, 체중, 건강, 성별, 환자의 약물에 대한 민감도, 사용된 본 발명 조성물의 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율 치료기간, 사용된 본 발명의 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있다. 그리고 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하다.
본 발명의 약학적 조성물의 투여량은 예를 들어, 본 발명의 약학 조성물을 사람을 포함하는 포유동물에 하루 동안 0.1 내지 300 ㎎/체중 ㎏으로 투여할 수 있다. 본 발명에서 제공하는 약학 조성물의 투여 빈도는 특별히 이에 제한되지 않으나, 1일 1회 투여하거나 또는 용량을 분할하여 수회 투여할 수 있다. 상기 투여량은 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 약학 조성물을 약제학적으로 유효한 양으로 피부 색소침착이 발병될 가능성이 있거나 또는 발병된 개체에 투여하는 단계를 포함하는 피부 색소침착의 예방 또는 치료방법을 제공한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서 제공하는 상기 레스베라트롤 생합성 캘러스의 나노입자는 피부 색소침착의 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 유효성분으로서 사용할 수 있으므로, 상기 조성물은 피부 색소침착을 예방 또는 치료하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 용어 "개체"란 피부 색소침착이 발생될 가능성이 있거나 또는 발생된 쥐, 가축, 인간 등을 포함하는 포유동물을 제한 없이 포함한다.
본 발명의 피부 색소침착을 치료하는 방법에 있어서, 상기 약학 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여도 투여될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 특별히 이에 제한되지 않으나, 목적하는 바에 따라 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장내 투여 등의 경로를 통해 투여 될 수 있다. 다만, 경구 투여 시에는 위산에 의하여 상기 캘러스 나노입자가 변성될 수 있기 때문에 경구용 조성물은 활성 약제를 코팅하거나 위에서의 분해로부터 보호되도록 제형화 되어야 한다. 또한, 상기 조성물은 활성 물질이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 레스베라트롤 생합성 캘러스의 나노입자를 포함하는 피부 색소침착의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
상기 레스베라트롤 생합성 캘러스의 나노입자는 오랫동안 주식으로 사용되어 왔던 벼에서 유래된 것이고, 이에 포함된 레스베라트롤 역시 식품을 통하여 섭취되어 왔으므로, 본 발명에서 제공하는 레스베라트롤 생합성 캘러스의 나노입자는 피부 색소침착을 예방 또는 개선시키기 위한 목적으로 건강기능식품에 첨가할 수 있다.
본 발명의 조성물을 건강기능식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 건강기능식품 또는 건강기능식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합량은 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조 시에 본 발명의 조성물은 원료에 대하여 바람직하게는 15 중량부 이하, 보다 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가할 수 있다. 그러나 건강 조절 및 위생을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안정성 면에서 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용할 수 있다.
본 발명의 건강기능식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 조성물을 첨가할 수 있는 건강기능식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 초코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합제 등이 있고, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함할 수 있으며, 동물을 위한 사료로 이용되는 식품을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 건강기능식품 조성물이 음료의 형태로 사용될 경우에는 통상의 음료와 같이 여러 가지 감미제, 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 수크로스와 같은 디사카라이드, 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨과 같은 당알콜일 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 이에 제한되지는 않으나, 본 발명의 조성물 100 ㎖ 당 바람직하게는 약 0.01 내지 0.04g, 보다 바람직하게는 0.02 내지 0.03g일 수 있다. 상기 감미제는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제 및 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제일 수 있다.
상기 외에 본 발명의 건강기능식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 레스베라트롤 생합성 캘러스의 나노입자를 포함하는 피부 색소침착 예방 또는 개선용 의약외품 조성물을 제공한다.
본 발명의 용어 "의약외품"이란, 사람이나 동물의 질병을 치료, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용되는 섬유, 고무제품 또는 이와 유사한 것, 인체에 대한 작용이 약하거나 인체에 직접 작용하지 아니하며, 기구 또는 기계가 아닌 것과 이와 유사한 것, 감염형 예방을 위하여 살균, 살충 및 이와 유사한 용도로 사용되는 제제 중 하나에 해당하는 물품으로서, 사람이나 동물의 질병을 진단, 치료, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용하는 물품 중 기구, 기계 또는 장치가 아닌 것 및 사람이나 동물의 구조와 기능에 약리학적 영향을 줄 목적으로 사용하는 물품 중 기구, 기계 또는 장치가 아닌 것을 제외한 물품을 의미한다.
상기 의약외품 조성물은 특별히 이에 제한되지는 않으나, 바람직하게는 소독청결제, 샤워폼, 가그린, 물티슈, 세제비누, 핸드워시, 가습기 충진제, 마스크, 연고제 또는 필터충진제일 수 있다. 또한, 상기 의약외품 조성물은 피부 외용제 및 개인위생용품을 포함할 수 있다. 상기 피부 외용제는 특별히 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 연고제, 로션제, 스프레이제, 패취제, 크림제, 산제, 현탁제, 겔제 또는 젤의 형태로 제조되어 사용될 수 있으며, 상기 개인위생용품은 특별히 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 비누, 화장품, 물티슈, 휴지, 샴푸, 피부 크림, 얼굴 크림, 치약, 립스틱, 향수, 메이크-업, 파운데이션, 볼터치, 마스카라, 아이섀도우, 선스크린 로션, 모발 손질 제품, 에어프레쉬너 겔, 세정 겔 등이 될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시양태로서, 본 발명은 상기 레스베라트롤 생합성 캘러스의 나노입자를 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 용어 "피부 미백"이란, 멜라닌 등의 색소의 과다로 인하여 명도가 감소된 피부의 명도를 증가시키거나 또는 피부의 명도를 일정 수준으로 유지하는 방법, 상기 방법으로 형성된 명도가 증가된 피부 등을 포괄하여 의미하는데, 상기 피부미백을 수행하는 실질적인 수단으로는 높은 명도를 가지는 화장료 조성물을 사용한 피부 마스킹 방법, 멜라닌 색소가 과다한 피부를 제거하는 피부박피술, 피부의 멜라닌 합성을 억제하는 화학적 방법 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 피부 미백은 레스베라트롤 생합성 캘러스의 나노입자를 사용하여 피부에서 형성되는 멜라닌의 합성을 억제함으로써 수행된다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 용액, 외용연고, 크림, 폼, 영양화장수, 유연화장수, 팩, 유연수, 유액, 메이크업베이스, 에센스, 비누, 액체 세정료, 입욕제, 선 스크린크림, 선오일, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션, 패취 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택되는 제형으로 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 화장료 조성물은 일반 피부 화장료에 배합되는 화장품학적으로 허용 가능한 담체를 1 종 이상 추가로 포함할 수 있으며, 통상의 성분으로 예를 들면 유분, 물, 계면활성제, 보습제, 저급 알콜, 증점제, 킬레이트제, 색소, 방부제, 향료 등을 적절히 배합할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 화장품학적으로 허용가능한 담체는 제형에 따라 다양하다. 본 발명의 제형이 연고, 페이스트, 크림 또는 젤인 경우에는, 담체성분으로서 동물성 유, 식물성 유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화아연 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는, 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록사이드, 칼슘 실케이트, 폴리아미드 파우더 또는 이들의 혼합물이 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진제를 포함할 수 있다.
본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알콜, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일이 있으며, 특히, 목화씨 오일, 땅콩 오일, 옥수수 배종 오일, 올리브 오일, 피마자 오일 및 참깨 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알콜, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 비누인 경우에는 담체 성분으로서 지방산의 알칼리 금속 염, 지방산 헤미에스테르 염, 지방산 단백질 히드롤리제이트, 이세티오네이트, 라놀린 유도체, 지방족 알콜, 식물성 유, 글리세롤, 당 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 조성물에는 피부 미백 기능을 갖는 물질을 1종 이상 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 레스베라트롤 생합성 캘러스의 나노입자는 표피조직에 대한 투과성이 우수할 뿐만 아니라, 향상된 피부 미백효과를 나타내므로, 색소가 침착된 피부를 회복시킬 수 있는 다양한 제품의 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.
도 1은 레스베라트롤 생합성 캘러스에 포함된 레스베라트롤의 함량을 나타내는 그래프이다.
도 2는 레스베라트롤 생합성 캘러스를 분쇄하여 레스베라트롤 생합성 캘러스의 나노입자를 제조하는 방법에 있어서, 분쇄조건에 따른 캘러스 나노입자의 평균입자크기 및 다분산지수를 나타내는 도표(A) 및 평균입자크기의 변화를 나타내는 그래프(B)이다.
도 3은 레스베라트롤 생합성 캘러스를 분쇄하고 초음파 처리하여 수득한 캘러스 파쇄물 또는 상기 캘러스 파쇄물을 미분화시켜서 수득한 캘러스 나노입자를 처리한 피부에서 측정된 레스베라트롤의 피부침투율을 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 캘러스 파쇄물 또는 캘러스 나노입자의 피부미백효과를 비교한 결과를 나타내는 사진(A) 및 그래프(B)이다.
도 5는 과색소 침착이 유도된 동물모델에 대한 야생형 벼의 캘러스 나노입자와 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자의 미백효능을 비교한 결과를 나타내는 사진이다.
도 6은 야생형 벼의 캘러스 나노입자와 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자가 처리된 과색소 침착이 유도된 동물모델의 등피부의 색변화를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 야생형 벼의 캘러스 나노입자와 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자가 처리된 과색소 침착이 유도된 동물모델의 등피부에서 멜라닌 생성수준을 비교한 결과를 나타내는 사진이다.
도 8은 야생형 벼의 캘러스 나노입자와 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자가 처리된 과색소 침착이 유도된 동물모델의 등피부를 대상으로 웨스턴 블럿 분석을 통해 티로시나제 발현수준을 비교한 결과를 나타내는 사진이다.
도 2는 레스베라트롤 생합성 캘러스를 분쇄하여 레스베라트롤 생합성 캘러스의 나노입자를 제조하는 방법에 있어서, 분쇄조건에 따른 캘러스 나노입자의 평균입자크기 및 다분산지수를 나타내는 도표(A) 및 평균입자크기의 변화를 나타내는 그래프(B)이다.
도 3은 레스베라트롤 생합성 캘러스를 분쇄하고 초음파 처리하여 수득한 캘러스 파쇄물 또는 상기 캘러스 파쇄물을 미분화시켜서 수득한 캘러스 나노입자를 처리한 피부에서 측정된 레스베라트롤의 피부침투율을 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 캘러스 파쇄물 또는 캘러스 나노입자의 피부미백효과를 비교한 결과를 나타내는 사진(A) 및 그래프(B)이다.
도 5는 과색소 침착이 유도된 동물모델에 대한 야생형 벼의 캘러스 나노입자와 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자의 미백효능을 비교한 결과를 나타내는 사진이다.
도 6은 야생형 벼의 캘러스 나노입자와 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자가 처리된 과색소 침착이 유도된 동물모델의 등피부의 색변화를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 야생형 벼의 캘러스 나노입자와 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자가 처리된 과색소 침착이 유도된 동물모델의 등피부에서 멜라닌 생성수준을 비교한 결과를 나타내는 사진이다.
도 8은 야생형 벼의 캘러스 나노입자와 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자가 처리된 과색소 침착이 유도된 동물모델의 등피부를 대상으로 웨스턴 블럿 분석을 통해 티로시나제 발현수준을 비교한 결과를 나타내는 사진이다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
1 :
레스베라트롤
생합성 벼 및
캘러스
제작
실시예
1-1:
레스베라트롤을
생합성하는
벼의 제작
공지된 방법(한국등록특허 제0894148호)을 이용하여 레스베라트롤을 생합성하는 벼를 제작하였다. 대략적으로, 땅콩으로부터 유래한 레스베라트롤 합성효소(서열번호 2)를 암호화하는 레스베라트롤 합성 유전자(서열번호 1, AhRS)를 수득하고, 상기 수득한 유전자를 식물 형질전환용 벡터인 pCANBIA 3300에 도입하여 형질전환 벡터 pSB2230을 제작하였으며, 이를 아그로박테리움 균주인 A. tumefaciens(LBA 4404)에 도입하여 감염균주를 수득하였다. 상기 수득한 감염균주를 벼의 캘러스에 감염시켜서, 레스베라트롤을 생합성하는 벼를 제작하였다.
실시예
1-2:
레스베라트롤을
생합성하는
벼의
캘러스
제작
상기 실시예 1-1에서 제작한 레스베라트롤을 생합성하는 벼의 종자를 부분도정하여 현미를 수득하고, 상기 수득한 현미에 70% 에탄올을 1분간 처리하여 1차 살균하고, 1차 살균된 현미에 다시 2% 차염소산나트륨(NaClO)을 2시간동안 처리하여 2차 살균하였다. 상기 2차 살균된 현미를 멸균수로 5회 이상 세척하고, 2N6 배지(N6 salt 3.95g/ℓ, sucrose 30g/ℓ, casamino acid 1g/ℓ, 2,4-D 2㎎/ℓ, phytagel 2g/ℓ, pH 5.6∼5.7)에 접종한 다음, 25℃의 암조건에서 약 3주간 배양하여 레스베라트롤 생합성 캘러스를 제작하였다.
상기 제작된 레스베라트롤 생합성 캘러스에 포함된 레스베라트롤의 함량을 확인하기 위하여, 상기 캘러스 300mg을 파쇄하고, 이에 80% 메탄올 900㎕를 가한 다음, 탐침형 초음파발생기(probe sonicator, Vibracell VCX130; Sonics, USA)에 적용하여 30분 동안 초음파 처리하였다. 이어, 상기 초음파 처리된 캘러스 파쇄물을 원심분리(10,000g, 4℃, 5분)하여 상층액을 수득하고, 이를 대상으로 HPLC 분석을 수행하였다(도 1). 이때, HPLC 기기는 Waters ACQUITY UPLC(ACQUITY Ultra Performance LC TM, Waters, USA)로 TUV detector가 장착된 기기를 사용하고, 분석 컬럼은 ACQUITY UPLC BEH C18 1.7㎛(2.1 x 100mm id, 1.7um, Waters)을 사용하였으며, 시료의 주입량은 1㎕로 설정하고, 이동상으로는 acetonitrile(Formic acid 0.1%) 와 H^2O(Formic acid 0.1%)를 초기에 10:90(v/v)로 10분간 유지시키며 15:85(v/v)로 변경하여 12분 동안 유지시키고, 25:75(v/v)로 0.4분간 변경하였으며, 90:10(v/v)에서 0.6분간 유지하다가 컬럼의 재평형을 위해 10:90(v/v)으로 1분간 유지하도록 설정하였고, 자외선 검출기 흡광파장은 308nm로 설정하였다.
도 1은 레스베라트롤 생합성 캘러스에 포함된 레스베라트롤의 함량을 나타내는 그래프이다. 도 1에서 보듯이, 캘러스 시료 1㎕에 포함된 레스베라트롤의 함량은 1.741ppm 임을 확인하였다.
실시예
2:
레스베라트롤
생합성
캘러스의
나노입자 제작
상기 실시예 1에서 제작된 레스베라트롤 생합성 캘러스에 소니케이터(probe sonicator, Vibracell VCX750; Sonics, USA)를 이용하여 4℃의 조건에서 pulse(20KHz, Amp:60%) 2초 동안 초음파을 가하고 2초 동안 멈추는 과정을 5분 동안 반복처리하여, 레스베라트롤 생합성 캘러스 파쇄물을 수득하였다.
상기 수득한 레스베라트롤 생합성 캘러스 파쇄물을 고압균질기(C-3 High Pressure Homogenizer, Avestin, Canada)에 적용하여 0회, 5회, 10회 및 15회 추가로 미분화 함으로써, 각각의 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 제작하고, 이의 평균입자크기 및 다분산지수(polydispersity index; PDI)를 입자크기 분석기 ELSZ-1000(Photal OTSUKA Electronics, Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하고 비교하였다(도 2).
도 2는 레스베라트롤 생합성 캘러스를 분쇄하여 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 제조하는 방법에 있어서, 분쇄조건에 따른 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자의 평균입자크기 및 다분산지수를 나타내는 도표(A) 및 평균입자크기의 변화를 나타내는 그래프(B)이다. 도 2에서 보듯이, 레스베라트롤 생합성 캘러스에 초음파를 처리하여 수득한 레스베라트롤 생합성 캘러스 파쇄물을 대상으로 미분화를 수행한 횟수가 증가함에 따라, 캘러스 나노입자의 다분산지수와 평균입자크기가 감소함을 확인하였다.
실시예
3:
캘러스
나노입자의 효능평가
실시예
3-1: 피부에
과색소
침착이 유도된 동물모델의 제작
5주령 갈색 기니피그(4마리)의 등을 제모하고, 제모된 부위에 2x2 cm 크기의 9개의 구획을 설정한 다음, 대조군으로 사용하기 위한 1개의 구획(자외선B 비처리 구획, UVB-)을 제외한 8개의 구획에 자외선B(UVB)를 조사하였다. UVB의 조사량은 1회당 390 mJ이고, 조사기간은 주당 3회씩 총 2주로 설정하였다. 그 결과, UVB의 조사에 의하여 피부에 과색소 침착이 유도된 동물모델을 제작하였다.
실시예
3-2: 피부침투율 평가
상기 실시예 3-1에서 제작된 동물모델에 실시예 2에서 제작된 레스베라트롤 생합성 캘러스를 초음파 처리하여 수득한 레스베라트롤 생합성 캘러스 파쇄물과 상기 레스베라트롤 생합성 캘러스 파쇄물을 15회 미분화하여 수득한 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 하루 200㎕씩 2주간 매일 처리하였다. 처리된 동물모델에 설정한 등피부의 구획을 적출 및 분쇄하고, 메탄올을 사용하여 상기 등피부에 포함된 레스베라트롤을 추출한 다음, 실시예 1의 방법을 이용한 HPLC 분석을 수행하여, 레스베라트롤의 피부침투율의 변화를 비교하였다(도 3).
도 3은 레스베라트롤 생합성 캘러스 파쇄물 또는 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 처리한 피부에서 측정된 레스베라트롤의 피부침투율을 비교한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 3에서 보듯이, 단순히 레스베라트롤 생합성 캘러스를 분쇄하고 초음파 처리하여 수득한 레스베라트롤 생합성 캘러스 파쇄물 보다는 상기 레스베라트롤 생합성 캘러스 파쇄물을 미분화하여 수득한 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자가 현저하게 우수한 레스베라트롤의 피부침투율을 나타냄을 확인하였다.
실시예
3-2:
피부미백효능
평가
상기 실시예 3-2에서 수득한 각각의 등피부의 구획을 색도계(Cortex Technology DermaLab Combo)에 적용하여, 피부색의 변화를 비교하였다(도 4). 이때, 대조군으로는 UVB를 처리하지 않은 피부(UBV-) 및 UVB를 처리한 피부(UBV+)를 사용하였다.
도 4는 캘러스 파쇄물 또는 캘러스 나노입자의 피부미백효과를 비교한 결과를 나타내는 사진 및 그래프이다. 도 4에서 보듯이, UV가 처리된 등피부는 어두운 색을 나타내었으나, 각각의 캘러스 파쇄물 또는 캘러스 나노입자를 처리한 경우에는 등피부가 밝은색으로 바뀌었으며, 캘러스 파쇄물 보다는 캘러스 나노입자를 처리한 경우에 등피부가 더욱 밝은 색을 나타냄을 확인하였다.
따라서, 평균입자크기가 작은 캘러스 나노입자는 상대적으로 큰 크기의 평균입자크기를 갖는 캘러스 파쇄물에 비하여, 향상된 피부미백효과를 나타냄을 알 수 있었다.
실시예
3-3:
레스베라트롤의
생합성 여부에 따른
피부미백효능
평가
일반 벼의 현미를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1-2의 방법을 수행하여, 야생형 벼의 캘러스를 제작하였다. 이어, 상기 제작된 야생형 벼의 캘러스를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 2의 방법을 수행하여, 야생형 벼의 캘러스의 나노입자를 제작하였다.
상기 제작된 야생형 벼의 캘러스와 레스베라트롤 생합성 캘러스를 실시예 2의 방법으로 초음파 처리하여 각각의 캘러스 파쇄물을 수득하고, 상기 수득한 캘러스 파쇄물을 15회 미분화하여 각각의 캘러스 나노입자를 제작하고, 이들의 미백효능을 비교하였다(도 5).
도 5는 과색소 침착이 유도된 동물모델에 대한 야생형 벼의 캘러스 나노입자와 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자의 미백효능을 비교한 결과를 나타내는 사진이다. 도 5에서 보듯이, UV가 처리된 등피부는 어두운 색을 나타내었으나, 각각의 캘러스 나노입자를 처리한 경우에는 등피부가 밝은색으로 바뀌었으며, 야생형 벼의 캘러스 나노입자 보다는 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 처리한 경우에 등피부가 더욱 밝은 색을 나타냄을 확인하였다.
또한, 상기 각 실험동물의 등피부의 색을 색도계(Dermalab combo system)를 이용하여 측정하였다(도 6).
도 6은 야생형 벼의 캘러스 나노입자와 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자가 처리된 과색소 침착이 유도된 동물모델의 등피부의 색변화를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 6에서 보듯이, UVB를 처리한 경우(UVB+)에는 UVB를 처리하지 않은 경우(UVB-)보다도 등피부의 색이 진하게 변화되었고, UVB를 처리하고 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 처리한 경우에는 UVB를 처리하지 않은 경우보다는 등피부의 색이 진하지만, UVB를 처리한 경우보다는 피부색이 진하지 않게 변화됨을 확인하였다. 이에 반하여, UVB를 처리하고 야생형 벼의 캘러스 나노입자를 처리한 경우에는 등피부의 색이 UVB를 처리한 경우보다도 더욱 진한색을 나타냄을 알 수 있었다.
실시예
3-4: 멜라닌 생성에 미치는 효과
상기 실시예 3-3에서 수득한 각 실험동물의 등피부를 대상으로, 면역조직 염색법 중 하나인 Fontana Masson's 염색법을 수행하고, 그 결과로 얻어진 피부 표피 및 진피층의 멜라닌 생성 수준을 비교하였다(도 7).
도 7은 야생형 벼의 캘러스 나노입자와 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자가 처리된 과색소 침착이 유도된 동물모델의 등피부에서 멜라닌 생성수준을 비교한 결과를 나타내는 사진이다. 도 7에서 보듯이, UVB를 조사하지 않은 피부(UVB-)에 비하여 UVB를 조사한 피부(UVB+)에서는 멜라닌이 높은 수준으로 생성되었고, 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자의 처리에 의하여 UVB를 조사한 피부의 멜라닌 생성이 억제됨을 확인하였다.
실시예
3-5:
티로시나제의
발현수준에 미치는 효과
상기 실시예 3-3에서 수득한 각 실험동물의 등피부를 대상으로, 멜라닌 합성에 관여하는 티로시나제(tyrosinase)의 단백질 수준을 웨스턴 블럿 분석을 통해 비교하였다. 구체적으로, 상기 각 실험동물의 등피부를 적출하고, 적출된 각 등피부에 100 ㎕의 세포용해액을 가하고, 4℃에서 24시간 동안 반응시킨 다음, 원심분리(14,000rpm, 20분)하여 상층액을 수득하였다. 상기 상층액을 시료로서 사용하고, 항-티로시나제 항체를 이용한 웨스턴 블럿 분석을 수행하였다(도 8). 이때, 내부대조군으로는 α-튜불린을 사용하였다.
도 8은 야생형 벼의 캘러스 나노입자와 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자가 처리된 과색소 침착이 유도된 동물모델의 등피부를 대상으로 웨스턴 블럿 분석을 통해 티로시나제 발현수준을 비교한 결과를 나타내는 사진이다. 도 8에서 보듯이, UVB를 조사하지 않은 등피부 보다는 UVB를 조사한 등피부에서 티로시나제의 발현수준이 증가되었고, UVB를 조사한 다음 캘러스 나노입자를 처리한 경우에는 티로시나제의 발현수준이 감소되었으며, 야생형 벼의 캘러스 나노입자를 처리한 경우 보다는 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 처리한 경우에 티로시나제의 발현수준이 감소됨을 확인하였다.
따라서, 상기 실시예 3-2 내지 3-5의 결과를 종합하면, 레스베라트롤 생합성 캘러스의 나노입자를 피부에 처리하면, 피부에서 발현되는 티로시나제의 발현수준을 저하시켜서, 멜라닌의 합성을 억제함으로써, 피부의 과색소 침착이 억제되는 피부미백효과를 나타내고, 이러한 효과는 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자의 크기가 작을 수록 향상됨을 알 수 있었다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
<110> GACHON UNIVERSITY OF MEDICINE and SCIENCE INDUSTRY-ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION
<120> Composition for skin-whitening comprising nanoparticle of callus
derived from resveratrol-enriched rice
<130> KPA140888-KR
<160> 2
<170> KopatentIn 2.0
<210> 1
<211> 1172
<212> DNA
<213> Arachis hypogaea
<400> 1
atggtgtctg tgagtggaat tcgcaaagtt caaagggcag aaggccctgc aactgtattg 60
gcgataggca cagcaaatcc accaaattgt attgatcaga gcacatatgc tgattattat 120
tttagagtaa ctaacagtga acacatgact gatctcaaga agaagtttca gcgcatttgt 180
gagagaacac aaatcaagaa cagacatatg tacttaacag aagagatact gaaagagaat 240
cctaatatgt gtgcatacga ggcaccgtcg ttggatgcaa gggaagatat gatgattagg 300
gaggtaccaa gggttggaaa agaggccgca accaaggcca tcaaagaatg gggacagcca 360
atgtctaaaa tcacacattt gatcttctgc accgccagcg gtgttgcgtt gcctggcgtt 420
gattatgaac tcatcgtact cttaggactc gacccatgcg tcaagaggta catgatgtac 480
caccaaggct gcttcgctgg cggtactgtt cttcgtttgg ctaaggactt ggctgaaaac 540
aacaaggatg ctcgtgttct tatcgtttgt tctgagaata ccgcaatcac tttccgtggt 600
cctagtgaga cagacatgga tagtcttgta ggacaagcat tgtttgcgga tggagctgct 660
gcgattatca ttggttctga tcctgtgcca gaggttgaga agcctatctt tgagattgtt 720
tcgaccgatc aaaaactcgt ccctggcagc catggagcta ttggtggtct ccttcgtgaa 780
gttgggctta cattctatct taacaagagt gttcctgata ttatttcgca aaatatcaac 840
gacgctctta gtaaagcttt tgatccattg ggtatatttg attataactc aatattttgg 900
attgcacacc ctggtggacg tgcaattttg gaccaggttg aacaaaaggt aaacttaaaa 960
ccagaaaaga tgaaagctac tagagatgtg cttagcaatt atggtaacat gtcaagtgca 1020
tgtgtgtttt tcattatgga tttgatgaga aagaaatccc ttaaagaagg actcaaaacc 1080
accggagaag gacttgattg gggtgtactt tttggctttg gtcctggtct caccattgaa 1140
actgttgtgc tccgcagtgt ggccatataa cg 1172
<210> 2
<211> 389
<212> PRT
<213> Arachis hypogaea
<400> 2
Met Val Ser Val Ser Gly Ile Arg Lys Val Gln Arg Ala Glu Gly Pro
1 5 10 15
Ala Thr Val Leu Ala Ile Gly Thr Ala Asn Pro Pro Asn Cys Ile Asp
20 25 30
Gln Ser Thr Tyr Ala Asp Tyr Tyr Phe Arg Val Thr Asn Ser Glu His
35 40 45
Met Thr Asp Leu Lys Lys Lys Phe Gln Arg Ile Cys Glu Arg Thr Gln
50 55 60
Ile Lys Asn Arg His Met Tyr Leu Thr Glu Glu Ile Leu Lys Glu Asn
65 70 75 80
Pro Asn Met Cys Ala Tyr Glu Ala Pro Ser Leu Asp Ala Arg Glu Asp
85 90 95
Met Met Ile Arg Glu Val Pro Arg Val Gly Lys Glu Ala Ala Thr Lys
100 105 110
Ala Ile Lys Glu Trp Gly Gln Pro Met Ser Lys Ile Thr His Leu Ile
115 120 125
Phe Cys Thr Ala Ser Gly Val Ala Leu Pro Gly Val Asp Tyr Glu Leu
130 135 140
Ile Val Leu Leu Gly Leu Asp Pro Cys Val Lys Arg Tyr Met Met Tyr
145 150 155 160
His Gln Gly Cys Phe Ala Gly Gly Thr Val Leu Arg Leu Ala Lys Asp
165 170 175
Leu Ala Glu Asn Asn Lys Asp Ala Arg Val Leu Ile Val Cys Ser Glu
180 185 190
Asn Thr Ala Ile Thr Phe Arg Gly Pro Ser Glu Thr Asp Met Asp Ser
195 200 205
Leu Val Gly Gln Ala Leu Phe Ala Asp Gly Ala Ala Ala Ile Ile Ile
210 215 220
Gly Ser Asp Pro Val Pro Glu Val Glu Lys Pro Ile Phe Glu Ile Val
225 230 235 240
Ser Thr Asp Gln Lys Leu Val Pro Gly Ser His Gly Ala Ile Gly Gly
245 250 255
Leu Leu Arg Glu Val Gly Leu Thr Phe Tyr Leu Asn Lys Ser Val Pro
260 265 270
Asp Ile Ile Ser Gln Asn Ile Asn Asp Ala Leu Ser Lys Ala Phe Asp
275 280 285
Pro Leu Gly Ile Phe Asp Tyr Asn Ser Ile Phe Trp Ile Ala His Pro
290 295 300
Gly Gly Arg Ala Ile Leu Asp Gln Val Glu Gln Lys Val Asn Leu Lys
305 310 315 320
Pro Glu Lys Met Lys Ala Thr Arg Asp Val Leu Ser Asn Tyr Gly Asn
325 330 335
Met Ser Ser Ala Cys Val Phe Phe Ile Met Asp Leu Met Arg Lys Lys
340 345 350
Ser Leu Lys Glu Gly Leu Lys Thr Thr Gly Glu Gly Leu Asp Trp Gly
355 360 365
Val Leu Phe Gly Phe Gly Pro Gly Leu Thr Ile Glu Thr Val Val Leu
370 375 380
Arg Ser Val Ala Ile
385
Claims (11)
- (a) 레스베라트롤을 생합성하는 벼로부터 분화유도된 레스베라트롤 생합성 캘러스에 초음파를 처리하여 레스베라트롤 생합성 캘러스 파쇄물을 수득하는 단계; 및
(b) 상기 수득한 레스베라트롤 생합성 캘러스 파쇄물을 미분화하는 단계를 포함하는, 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
(a) 단계의 레스베라트롤을 생합성하는 벼는 레스베라트롤 합성효소의 유전자가 도입된 형질전환 벼의 줄기, 뿌리, 잎, 종자 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 방법.
- 제2항에 있어서,
상기 레스베라트롤 합성효소는 서열번호 2의 아미노산 서열을 포함하는 것인 방법.
- 제2항에 있어서,
상기 레스베라트롤 합성효소 유전자는 서열번호 1의 뉴클레오티드 서열을 포함하는 것인 방법.
- 제1항에 있어서,
(a) 단계의 초음파처리는 1 내지 10℃의 온도조건에서 10 내지 30KHz의 초음파를 1 내지 5초 동안 조사하고, 조사시간과 동일한 시간 동안 조사하지 않는 과정을 3 내지 10분 동안 반복수행하는 방식으로 수행되는 것인 방법.
- 제1항에 있어서,
(b) 단계에서 캘러스 파쇄물의 미분화는 회전식 분쇄기, 기계식 파쇄기, 기류식 제분기, 균질화 장치 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 장치를 이용하여 수행되는 것인 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되어, 레스베라트롤을 포함하는 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자.
- 제7항의 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 포함하는 피부 색소침착 예방 또는 치료용 약학 조성물.
- 제7항의 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 포함하는 피부 색소침착 예방 또는 개선용 식품 조성물.
- 제7항의 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 포함하는 피부 색소침착 예방 또는 개선용 의약외품 조성물.
- 제7항의 레스베라트롤 생합성 캘러스 나노입자를 포함하는 피부 미백용 화장료 조성물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180064351A KR20180065998A (ko) | 2018-06-04 | 2018-06-04 | 레스베라트롤을 생산하는 벼 유래 캘러스의 나노분말을 포함하는 피부미백용 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020180064351A KR20180065998A (ko) | 2018-06-04 | 2018-06-04 | 레스베라트롤을 생산하는 벼 유래 캘러스의 나노분말을 포함하는 피부미백용 조성물 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180065998A true KR20180065998A (ko) | 2018-06-18 |
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Country Status (1)
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| KR (1) | KR20180065998A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114588100A (zh) * | 2020-12-04 | 2022-06-07 | 韩国百鸥思特公司 | 大量含有愈伤组织代谢产物的愈伤组织溶解产物及其制备方法 |
| JP2022084148A (ja) * | 2020-11-26 | 2022-06-07 | バイオスペクトラム アイエヌシー | 高含有量のカルス代謝産物を有するカルス溶解物およびその製造方法 |
-
2018
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| CN114588100A (zh) * | 2020-12-04 | 2022-06-07 | 韩国百鸥思特公司 | 大量含有愈伤组织代谢产物的愈伤组织溶解产物及其制备方法 |
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