KR20190089012A - 아르크티크 브램블 (루부스 아르티쿠스) 세포 배양물, 아르크티크 브램블 세포 배양물을 생성하는 방법, 아르크티크 브램블 세포 배양물을 포함하는 조성물, 및 아르크티크 브램블 세포 배양물의 용도 - Google Patents
아르크티크 브램블 (루부스 아르티쿠스) 세포 배양물, 아르크티크 브램블 세포 배양물을 생성하는 방법, 아르크티크 브램블 세포 배양물을 포함하는 조성물, 및 아르크티크 브램블 세포 배양물의 용도 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 아르크티크 브램블(arctic bramble) 세포 배양물을 생성하는 방법으로서, 상기 방법은 2개의 스테이지를 포함하고, 제1 스테이지에서, 아르크티크 브램블 캘러스 라인을, 식물 세포 및 조직 배양에 사용되는 배지를 포함하는 액체 배지에서, 정상 광하의 주야 방사선 조사 방식하에서, 또는 주야 방사선 조사 또는 일정한 방사선 조사로서 수행되는 LED 광을 사용하는 방사선 조사하에서 배양하여, 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물을 수득하고, 제2 스테이지에서, 상기 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물을 상기 액체 배지 중에서 적어도 2단계로 업-스케일시키고; LED 광을 사용한 방사선 조사가 제1 스테이지 또는 또는 제2 스테이지 또는 이들 두 스테이지에서 사용되는, 아르크티크 브램블 세포 배양물을 생성하는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 아르크티크 브램블(arctic bramble) 세포 배양물을 생성하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 상기 방법에 의해 수득된 아르크티크 브램블 세포 배양물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 아르크티크 브램블 세포 배양물을 포함하는 조성물에 관한 것이고, 그리고 화장품, 위생 및 퍼스널 케어 분야에서의, 식품, 영양, 영양보조식품, 약제 제품에서의, 그리고 향, 풍미 및/또는 색을 상기 제품에 제공하기 위한 아르크티크 브램블 세포 배양물의 용도에 관한 것이다.
아르크티크 브램블(루부스 아르티쿠스(Rubus arcticus))은, 식품 및 음료 산업에 의해 개발되어 있는 특정한 화학 및 풍미 성분을 갖는 독특한 아르크티크 베리이다. 아르크티크 브램블은 희귀한 방향족 베리 종이다. 이는, 인간 건강에 유익한 공지된 효과를 갖는 탄닌 및 안토시아닌 등의 페놀 화합물이 풍부하다. 그러나, 야생형 베리 물질의 입수가능성과 품질은 계절적 변동과 화학적 및 생물학적 오염물질에 의해 강력하게 영향을 받는다. 야생형 및 경작된 베리 둘 다의 연간 작물은, 특히 이들 베리가 기후 변화 및 식물 병원성 미생물에 대해 매우 민감성이기 때문에 매우 낮고, 이들은 경작하기가 곤란하다. 따라서, 산업용 베리 물질의 입수가능성은 불충분하다.
화장품 산업은 다양한 식물-유래 분획을 사용하며, 화장품 제품에서의 다양한 식물-유래 분획의 생물활성에 기인한다. 다수의 화장품 회사는, 생물활성 효과를 제공하기 위해, 시장을 위해 보다 발전된 제품, 예를 들면, 식물 세포 배양물을 함유하는 제품을 끊임 없이 찾고 있다. 식물 대사산물은 전형적으로 매우 복잡하고, 따라서 이들의 화학적 합성은 곤란하거나 심지어 불가능하다.
식물 세포 및 조직 배양물은, 귀중한 산업적 식물 생화학물질의 공급원으로서 전체 식물을 대체하기 위한 잠재적 옵션으로 인식되어 있다. 미분화 식물 세포는 유전 정보의 완전한 보체를 함유하는 전능성이고, 따라서 식물의 임의의 기관으로 발달하는 능력을 갖는다.
식물 캘러스는, 탈분화하여 전능성 배아발생 세포로 성장하는 체세포의 덩어리이고, 이는 일시적으로 증식하는 능력을 획득하고/하거나 배를 재생한다. 캘러스 및 식물 줄기 세포는, 캘러스가 일시적 기간 동안 몇몇 줄기-유사 특성을 나타내고 식물 줄기 세포의 대체 공급원으로서 유용한 식물 화합물을 위해 배양되어 왔다는 사실에도 불구하고, 서로 기본적으로 상이하다.
캘러스는 이의 분화 능력에서 식물 줄기 세포와 유사하지만, 상기 두 물질은 이들의 기원에서 상이하다. 식물 줄기 세포는 식물의 분열 조직에 존재하지만, 캘러스는 체세포의 창상을 치유하기 위한 일시적 반응으로 수득된다. 분열조직에 매립된 식물 줄기 세포만이 분열하고, 분화하여 새로운 줄기 세포를 발생시키는 세포를 발생시킬 수 있다. 배양된 캘러스-유래 세포는 중요한 천연 생성물의 비용-효과적 및 지속가능한 공급원을 제공한다.
클라우드베리 세포 배양물은 연구되어 왔고, 이들의 생성 방법은 제안되어 있다. 제WO 2013/124540 A1호는 클라우드베리 세포 배양물 제제를 함유하는 화장품 조성물을 개시하고, 여기서 상기 조성물은 항산화 및 항-노화 효과를 갖는다. 이는 자외선 효과로부터 피부를 보호하고, 노화된 섬유아세포의 프로콜라겐 I 합성에 대한 효과를 갖는다. 상기 방법에서, 캘러스는 먼저 클라우드베리 식물의 멸균 절편으로부터 생성된다. 재료는, 미-분화 세포의 연속 성장에 유리한 배지 상에 유지된다. 이어서, 선택된 캘러스는 현탁 배양을 위해 선택되고, 이는 생물반응기에서 대규모 배양으로 단계적으로 업-스케일된다. 바이오매쓰를 수거한 다음, 물로 세척하고 동결-건조시킨다. 동결-건조된 분말은 화장품 조성물에서 자체로 사용될 수 있거나, 상기 분말을 메탄올 또는 에탄올로 추출하고 사용 전에 여과할 수 있다.
당해 분야에서 진행중인 연구 및 개발에도 불구하고, 아르크티크 브램블로부터 기원하는 귀중하고 독특한 세포 배양물을 제공하기 위한 새로운 지속가능하고 생태학적인 접근법의 필요성이 있다.
세포 배양 기술은, 귀중한 폐놀 대사산물을 생성하기 위해 아르크티크 브램블 식물의 생합성 능력을 이용하는 지속가능한 접근법을 제공한다. 천연 식물 및 베리에서 발견할 수 없는 신규 화합물도 변형된(modified) 생합성 경로를 사용하여 생성할 수 있다.
본 발명의 목적은 아르크티크 브램블 세포 배양물을 생성하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 아르크티크 브램블 세포 배양물을 생성하는 방법으로서, 보다 큰 산업적 규모에 특히 적합한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 아르크티크 브램블 세포 배양물을 포함하는 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 아르크티크 브램블 세포 배양물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 수득된 아르크티크 브램블 세포 배양물을, 화장품, 위생 및 퍼스널 케어 제품에서, 또한 식품, 영양, 영양보조식품, 약제에 대해, 그리고 식품 풍미제 및 착색제로서 사용하는 것이다.
본 발명은 일반적으로 독특한 조성을 갖는 아르크티크 브램블 세포 배양물을 생성하는 것에 관한 것이고, 여기서 세포 배양물은 배양 중의 안토시아닌의 강력한 생성을 촉진하는 LED-광으로 조사된다.
아르크티크 브램블 세포 배양물을 생성하는 본 발명의 방법은, 2개의 스테이지를 포함하고, 제1 스테이지에서, 아르크티크 브램블 캘러스 라인을, 식물 세포 및 조직 배양에 사용되는 배지를 포함하는 액체 배지에서, 정상 광하의 주야 방사선 조사 방식하에서, 또는 간헐적 방사선 조사 또는 일정한 방사선 조사로서 수행되는 LED 광을 사용하는 방사선 조사하에서 배양하여, 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물을 수득하고, 제2 스테이지에서, 상기 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물을 상기 액체 배지 중에서 적어도 2단계로 업-스케일(up-scale)시키고; LED 광을 사용한 방사선 조사는 제1 스테이지 또는 제2 스테이지 또는 이들 두 스테이지에서 사용된다.
본 발명은 또한 상기 방법에 의해 수득된 아르크티크 크램블 세포 배양물을 포함하는 조성물에 관한 것이고, 상기 아르크티크 브램블 세포 배양물은, 인간 건강에 유익한, 안토시아닌, 프로시아니딘, 페놀 산, 비타민 및 지방산 중 하나 이상을 포함한다.
추가로, 본 발명은, 화장품 조성물, 위생 및 퍼스널 케어 제품에서, 뿐만 아니라, 예를 들면, 건강에 유익한 효과를 제공하기 위한, 식품, 사료, 펫 식품(pet food) 영양 조성물, 영양보조식품 조성물, 약제 조성물, 그리고 풍미, 향 및/또는 색을 상기 제품에 제공하기 위한, 상기 아르크티크 브램블 세포 배양물의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 특징적 구성들은 첨부된 청구범위에 나타낸다.
정의
용어 "세포 배양물"은 본원에서 캘러스 또는 세포 현탁 배양 또는 아르크티크 브램블(Rubus arcticus) 식물로부터 기원하는 모상근을 지칭하고, 여기서 상기 식물은 열매, 종자, 꽃, 뿌리, 잎 및 식물 줄기의 조각, 하나 이상의 배축, 자엽, 잎 부분, 줄기 부분, 묘목의 뿌리 부분; 노드 또는 인터노드를 포함하는 줄기 부분, 및 성숙 식물의 잎 부분을 포함한다.
용어 "MS 배지"는 본원에서, 식물 세포 및 조직 배양 분야에서 광범위하게 사용되는 pH 5.8을 갖는 무라시게 및 스쿠그(Murashige and Skoog) 배지를 지칭한다. MS 배지는 변형될 수 있고, 여기서 MS 배지는 슈크로즈, 식물 성장 호르몬으로 불리우는 식물 성장 조절제가 보충되고, pH가 조정될 수 있고, 고체 배지를 수득하기 위해 아가 또는 겔라이트가 첨가될 수 있다.
간헐적 방사선 조사로서 수행되는 LED 광은 본원에서, LED 광 조사의 존재(명 기간) 및 LED 광 조사의 부재(암 기간)하에 간헐적 기간으로 수행되는 조명/조사(illumination/irradiation)를 지칭하고, 암 기간은 1 내지 23시간일 수 있고, 명 기간은 1 내지 23시간일 수 있다. 간헐적 방사선 조사의 예는 주야 방사선 조사(16/8시간)로 수행되는 방사선 조사를 포함한다.
정상 광(normal light)은 50 내지 300lx의 조명/조사 강도를 갖는 백열 광을 지칭한다.
도 1은, LED 광의 존재 또는 부재하에 특정한 방사선 조사를 사용하는 본 발명의 방법으로 수득된 아르크티크 브램블 세포 배양물의 안토시아닌 함량을 나타낸다.
아르크티크 브램블 세포 배양물은 야생 또는 배양된 아르크티크 브램블 식물 재료로부터 확립할 수 있다. 이러한 재료의 예는 야생 아르크티크 브램블 식물이다. 상기 식물은, 예를 들면, 핀란드 북부 지역으로부터 수집할 수 있다.
캘러스는, 식물의 멸균 조각으로부터 생성된, 시험관내 성장한 아르크티크 브램블 식물의 멸균 조각으로부터 생성될 수 있거나, 아르크티크 브램블 식물 재료의 표면 멸균 조각으로부터 생성될 수 있다. 바람직하게는, 식물의 멸균 조각으로부터 생성된, 시험관내 성장한 아르크티크 브램블 식물의 멸균 조각이 본 발명의 방법에 사용된다.
캘러스는 멸균 조건에서 시험관내에서 성장하고, 비-분화 세포의 연속 성장을 조장하는 배지 상에 유지된다. 상이한 캘러스 라인들(세포 배양물들)은 캘러스 색에 기초하여 분리할 수 있다. 특히 적합하게는, 균일한 품질의 밝은 색 캘러스는 계대-배양에 의해 선택된다.
전형적으로, 적어도 6개의 상이한 농색 캘러스 라인을 선택하고, 안정화시키고, 유지할 수 있다.
적어도 하나의 선택된 캘러스 라인이 현탁 배양을 위해 적합하게 선택된다.
본 발명에서, 적어도 하나의 선택된 아르크티크 브램블 캘러스 라인(예를 들면, 농색 캘러스 라인)이 현탁 배양된다. 현탁 배양은, 거대 산업 규모에 적합한 양으로 아르크티크 브램블 세포 배양물을 생성하기 위해 업-스케일된다.
수득된 세포 배양물은 적합하게는 안정한 분말상 생성물을 제공하기 위해 동결-보존된다.
놀랍게도, 본 발명의 현탁 배양 방법을 사용하여, 몇몇 유리한 효과를 갖는 아르크티크 브램블 세포 배양물을 거대 산업 규모로 효과적 및 일관적으로 수득할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 수득된 아르크티크 브램블 세포 배양물은 유용한 생물활성 및 기타 특성을 나타낸다. 이 방법은 지속가능하고, 연속적으로 대량의 아르크티크 브램블 세포 배양물을 생성할 수 있다.
수득된 아르크티크 브램블 세포 배양물의 페놀 프로파일은 아르크티크 브램블 베리 과일과 비교하여 독특하고 상이하다. 높은 양의 천연 착색제, 즉 안토시아닌 및 기타 유용한 페놀 화합물은 이 방법으로 현저한 양으로 생성될 수 있다. 또한, 세포 배양물은 유익한 지방산 조성을 갖는 천연 아로마, 향료 및 지질을 함유하고, 이는, 예를 들면, 화장품, 영양보조식품, 영양학적 및 위생적 제제에서 바람직한 성분들이다. 세포 배양물은 연중 산업적 규모로 일관된 품질 및 조성으로 생성될 수 있고, 이는 항상 모니터링될 수 있다.
아르크티크 브램블 식물 재료
아르크티크 브램블(Rubus arcticus) 식물 재료는 본원에서, 하나 이상의 배축, 자엽, 잎 부분, 줄기 부분, 묘목의 뿌리 부분을 포함하여, 아르크티크 브램블 식물의 베리, 종자, 꽃, 뿌리, 잎 및 식물 줄기 조각; 노드 또는 인터노드를 포함하는 줄기 부분, 및 성숙 식물의 잎 부분을 지칭한다. 상기 식물 재료는 야생 식물 또는 경작 식물로부터 기원할 수 있다.
캘러스의 형성
캘러스는, 아르크티크 브램블 식물 재료의 멸균 조각으로부터 생성된 시험관내 성장한 아르크티크 브램블 식물의 멸균 조각으로부터 생성될 수 있거나, 또는 아르크티크 브램블 식물 재료의 표면 멸균 조각으로부터 생성될 수 있다. 바람직하게는, 아르크티크 브램블 식물 재료의 멸균 조각으로부터 생성된, 시험관내 성장한 아르크티크 브램블 식물의 멸균 조각으로부터 생성된 캘러스가 사용된다. 아르크티크 브램블 외식편(아르크티크 브램블 식물로부터 유래하는 아르크티크 브램블 세포의 세포 캘러스) 상에 형성된 캘러스가 수득된다.
캘러스의 생성에서, 식물 재료는 적합하게는 조각으로 절단된다. 조각은 약 0.5 내지 10cm의 크기를 가질 수 있다.
식물 재료의 조각을 적어도 하나의 표면 멸균 용액, 바람직하게는 에탄올 용액, 이어서 차아염소산 용액으로 처리하여, 표면 멸균 조각을 수득한다. 에탄올 용액은 적합하게는 물 중의 적어도 50% v/v, 바람직하게는 적어도 65% v/v의 에탄올을 포함한다. 차아염소산 용액은 물 중의 1 내지 3중량%의 차아염소산을 포함한다. 적합하게는, 표면 멸균 조각은 멸균수로 세정하고, 건조시킨다.
표면 멸균된(멸균) 조각은 캘러스의 형성에 사용될 수 있지만, 바람직하게는 시험관내 성장한 아르크티크 브램블 식물의 멸균 조각이 캘러스의 형성에 사용된다.
한 가지 양태에서, 표면 멸균 조각을, 식물 성장 조절제의 부재하에, 식물 세포 및 조직 배양에 사용된 고체 배지로 옮긴 다음, 조각을 멸균 조건하에 20 내지 28℃의 온도에서 정상 광하의 주야 조명 기간(명암 조사 방식)하에 1 내지 4주의 시간 동안 배지로 항온배양하여, 아르크티크 브램블 외식편 상에 형성된 뿌리 및 새로운 잎(시험관내 성장한 아르크티크 브램블 식물)을 수득한다. 전형적으로, 정상 광하의 주야 광주기는 조사 30-60μmol/m2s를 갖는 16:8 광주기를 지칭한다. 바람직하게는, 식물 세포 및 조직 배양에 사용된 고체 배지는, 슈크로즈 및 아가가 첨가된 MS 배지이다. 전형적으로, 3% w/vol의 슈크로즈를 첨가하고, 배지를 아가로 고형화시킨다. 적합하게는, 배양은 밀봉된 멸균 박스에서 수행된다. 바람직하게는, 온도는 20 내지 25℃의 범위이다. 적합하게는, 항온배양은 1 내지 3주 동안 수행된다.
식물 재료의 멸균 조각으로부터 생성된, 시험관내 성장한 아르크티크 브램블 식물의 멸균 조각, 또는 표면 멸균된 식물 재료의 조각은, 캘러스로 불리우는 미분화 식물 재료의 발달을 조장하는 식물 성장 조절제(PGR)의 부재 또는 대안적으로 존재하에, 고체 배지, 적합하게는 MS 배지 상에서 항온배양한다.
캘러스는 멸균 조건에서 시험관내 성장시키고, 비-분화 세포의 연속 성장을 조장하는 배지, 적합하게는 MS 배지 상에 유지시킨다. 상이한 캘러스 라인(세포 배양물)은 캘러스 색에 기초하여 분리할 수 있다.
한 가지 양태에서, 시험관내 성장한 아르크티크 브램블 식물의 멸균 조각 또는 아르크티크 브램블 식물의 표면 멸균 조각을, 식물 성장 조절제와 함께, 식물 세포 및 조직 배양에 사용된 고체 배지에 옮긴 다음, 상기 조각을, 멸균 조건하에, 20 내지 28℃의 온도에서, 정상 광하의 주야(명암) 방사선 조사하에, 또는 간헐적 방사선 조사 또는 일정한 방사선 조사로서 수행된 LED 광을 사용한 방사선 조사하에, 1 내지 8주의 시간 동안, 3 내지 7 범위의 pH에서 배지로 항온배양하여, 아르크티크 브램블 외식편 상에 형성된 캘러스를 수득한다. 바람직하게는, LED 광, 특히 바람직하게는 LED 광을 사용한 간헐적 방사선 조사가 사용된다.
정상 광을 사용한 주야(명-암) 방사선 조사 방식은 전형적으로 조사 30 내지 60μmol/m2s에 의한 광주기 16:8을 지칭한다.
본 명세서 11면에 정의된 LED 광 또는 광들이 바람직하게 사용된다.
바람직하게는, 온도는 20 내지 25℃이다.
바람직하게는, 항온배양 온도는 1 내지 4주이다.
바람직하게는, pH는 4 내지 6 범위, 특히 바람직하게는 4 내지 5 범위이다.
바람직하게는, 배지는, 슈크로즈, 아가 또는 겔라이트 및 식물 성장 조절제가 첨가되고, pH가 3 내지 7, 바람직하게는 4 내지 6의 범위로 조정된 개량된 MS 배지이다. 적합하게는, 상기 개량된 MS 배지는 3% w/v 슈크로즈 및 8gL-1 Bacto 아가 및 식물 성장 조절제를 포함한다.
식물 성장 조절제(PGR, 식물 성장 호르몬)은 사이토킨, 옥신 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 적합하게는, 사이토킨은 키네틴이고, 적합한 옥신은 α-나프탈렌아세트산(NAA)이다. 적합하게는, 0.46μM 키네틴 및 5.37μM NAA가 사용된다.
아르크티크 브램블 외식편 상에 형성된 캘러스를 외식편으로부터 분리하고, 새로운 고체 배지, 바람직하게는 캘러스의 형성에 사용된 것과 동일한 배지로 옮기고, 정기적으로 조장하는 연질 생성 바이오매쓰를 계대배양한다. 배양된 식물 세포는 다능성이고, PGR로 처리하는 경우, 세포는 동일한 세포로 이루어진 연속 생성되는 바이오매쓰를 증식한다.
상이한 캘러스 라인은, 계대-배양을 위해, 캘러스의 색에 기초하여 분리한다.
계대-배양은 적합하게는 다음과 같이 수행한다. 아르크티크 브램블 외식편 상에 형성된 캘러스를 외식편으로부터 분리하고, 새로운 고체 배지로 옮기고, 정상 광하의 주야 방사선 조사 방식, 또는 간헐적 방사선 조사 또는 일정한 방사선 조사로서 수행되는 LED 광을 사용한 방사선 조사하에 유지하고, 바람직하게는 LED 광, 특히 바람직하게는 LED 광에 의한 간헐적 방사선 조사가 사용된다. 각각의 계대-배양 동안, 배지를 신선한 배지로 교환하고, pH는 3 내지 7, 바람직하게는 4 내지 6, 특히 바람직하게는 4 내지 5로 조정한다. 분리된 캘러스를 2 내지 6주마다, 적합하게는 온화한 분열에 의해, 2 내지 8개월 동안 계대-배양하여, 계대-배양된 캘러스 라인을 수득한다. 임의의 암갈색 재료를 제거한다. 바람직하게는, 고체 배지는, 슈크로즈, 아가 또는 겔라이트 및 식물 성장 조절제(들)이 첨가되고 pH가 3 내지 7의 범위, 바람직하게는 4 내지 6의 범위로 조정되는, 개량된 MS 배지이다. 바람직하게는, 사이토킨, 옥신 및 이들의 조합으로부터 선택된 적어도 하나의 PGR이 상기 배지에 포함된다. 20 내지 28℃, 바람직하게는 20 내지 25℃의 온도가 사용된다. 계대-배양된 캘러스 라인이 수득된다.
정상 광을 사용한 주야(명-암) 방사선 조사 방식은 전형적으로 조사 30 내지 60μmol/m2s를 사용한 광주기 16:8을 지칭한다.
본 명세서의 제11면에 정의된 LED 광 또는 광들이 바람직하게 사용된다.
아르크티크 브램블 세포 배양물의 생성 방법
아르크티크 브램블 세포 배양물을 생성하는 본 발명의 방법은, 일관된 품질의 아르크티크 브램블 식물 세포 배양물을 대량으로 제공하는, 보다 큰 산업적 규모에 특히 적합하다. 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물의 업-스케일은 적어도 2개의 단계로 수행되는 현탁 배양에 의해 실현된다.
아르크티크 브램블 세포 배양물을 생성하는 본 발명의 방법은 2개의 스테이지를 포함하고, 여기서 제1 스테이지는 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물의 형성을 포함하고, 아르크티크 브램블 캘러스 라인은, 식물 세포 및 조직 배양에 사용되는 배지를 포함하는 액체 배지에서, 정상 광하의 주야 방사선 조사하에, 또는 간헐적 방사선 조사 또는 일정한 방사선 조사로서 수행되는 LED 광을 사용하는 방사선 조사하에 배양되어, 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물을 수득하고, 제2 스테이지에서, 상기 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물을 적어도 2개의 단계로 업-스케일시키고, LED 광을 사용한 방사선 조사는 제1 스테이지 또는 제2 스테이지 또는 이들 두 스테이지에서 사용된다.
바람직한 양태에서, 업-스케일는 적어도 3개의 단계를 포함한다.
또 다른 바람직한 양태에서, 업-스케일는 적어도 4개의 단계를 포함한다.
바람직하게는, LED 광, 특히 바람직하게는 LED 광을 사용한 간헐적 방사선 조사가 사용된다.
바람직한 양태에서, 주야 방사선 조사로서 수행되는 LED 광이 사용된다. 주야 방사선 조사는 전형적으로 각각 16:8의 광주기를 지칭한다.
제1 스테이지: 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물의 생성
상기 방법의 제1 스테이지에서, 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물의 생성이 수행된다.
상기 방법의 제1 스테이지는 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물의 생성을 포함하고, 여기서 아르크티크 브램블 캘러스 라인을 식물 세포 및 조직 배양에 사용되는 배지를 포함하는 액체 배지에서 배양하여 대규모의 접종을 생성한다. 현탁 배양을 수행하기 위해, 적어도 하나의 아르크티크 브램블 캘러스 라인을, 식물 세포 및 조직 배양에 사용되는 배지 및 물을 포함하고 3 내지 7의 pH를 갖는 액체 배지에, 20 내지 28℃의 온도에서, 정상 광하의 주야 방사선 조사 방식하에 또는 간헐적 방사선 조사 또는 일정한 방사선 조사로서 수행되는 LED 광을 사용한 방사선 조사하에 도입하고, 바람직하게는 LED 광, 특히 바람직하게는 LED 광을 사용한 간헐적 방사선 조사를 사용한다. 현탁 배양은 적합하게는 10 내지 200ml의 액체 배지 중의 0.1 내지 20g의 선택된 아르크티크 브램블 캘러스 라인으로 개시한다. 현탁 배양물은 7 내지 15일 간격마다 계대-배양하고, 엘렌마이어(Erlenmeyer) 플라스크 등의 적합한 용기에서 50 내지 500ml, 바람직하게는 200 내지 500ml 배양물로 단계적으로 업-스케일시킨다. 적합하게는, 하나 이상의 복제 현탁액, 바람직하게는 적어도 2개의 복제 현탁액을 플라스크에서 배양한다. 계대-배양은 하기 정의된 바와 같은 액체 배지에서 수행한다. 바람직하게는, 2 내지 4 계대-배양 후, 임의의 시각적으로 검출가능한 클럼프를 제거하여, 시각 검사에 의해 균질한 현탁액을 제공한다. 2 내지 10, 바람직하게는 4 내지 8 계대-배양 후, 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물을, 시각적으로 검사할 때, 미분된 및 균질한 현탁액으로 수득한다. 한 가지 양태에서, 세포는 당해 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 수집하고, 신선한 배지에서 현탁시켜 균질한 현탁액을 수득할 수 있다. 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물(접종물)은 제2 스테이지에서 사용된다.
상기 방법에 사용된 물은 멸균 MQ-물, RO-물 및 수돗물로부터 선택되고, 바람직하게는 고순도 멸균 MQ-물 또는 RO-물이다.
식물 세포 및 조직 배양에 사용되는 임의의 배지가 상기 방법에 사용될 수 있고, 바람직하게는 식물 세포 및 조직 배양에 사용되는 배지는 개량된 MS 배지이다. 상기 개량된 MS 배지는 슈크로즈, 적합하게는 3% w/v를 포함한다. 상기 개량된 MS 배지는 사이토킨, 옥신 및 이들의 조합으로부터 선택된 식물 성장 조절제를 포함한다. 적합하게는, 사이토킨은 키네틴이고, 적합한 옥신은 α-나프탈렌아세트산(NAA)이다. 적합하게는, 0.46μM 키네틴 및 5.37μM NAA(α-나프탈렌아세트산)이 사용된다. 개량된 MS 배지의 pH는 3 내지 7의 범위, 바람직하게는 4 내지 6의 범위로 조정된다.
정상 광하의 주야(명-암) 방사선 조사 방식은 전형적으로 방사선 조사 30 내지 60μmol/m2s를 사용한 광주기 16:8을 지칭한다.
바람직하게는, 온도는 22 내지 25℃이다.
제1 스테이지는 적합하게는, 방사선 조사가 용기의 벽을 통해 통과하는 것을 가능하게 하는 유리 또는 플라스틱을 포함하는 용기에서 수행된다. 적합하게는, 당해 기술분야에서 사용되는 유리 플라스크, 예를 들면, 엘렌마이어 플라스크 등이 선택되거나, 다르게는, 혼합물/현탁액에 대한 방사선 조사의 통과를 가능하게 하는 플라스틱 플라스크 또는 백을 사용할 수 있다.
본 명세서의 제11면에 정의된 LED 광 또는 광들이 바람직하게 사용된다.
제2 스테이지: 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물의 업-스케일
상기 방법의 제2 스테이지는 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물(제1 스테이지로부터의 접종물)의 업-스케일을 포함하고, 여기서 업-스케일은 적어도 2개의 단계로 수행된다.
제1 단계에서, 제1 스테이지로부터 수득된 접종물을 적합하게는 10±5일마다 계대-배양하고, 1000ml 이하의 용적으로 업-스케일시킨다. 적합하게는, 200 내지 1000ml의 용기, 바람직하게는 제1 스테이지와 동일한 배지 및 온도를 사용하여, 약 30 내지 80ml의 일차 아르크티크 브램블 현탁 배양물을 함유하는 200 내지 500ml의 용기를 사용한다. 이러한 제1 단계 동안, 배양물을 방사선 조사 없이 노출시키거나, 정상 광을 사용한 주야 방사선 조사 방식을 사용하거나 간헐적 방사선 조사 또는 일정한 방사선 조사로서 수행되는 LED 광을 사용하여 방사선 조사하여, 제1 단계로부터 세포 배양물을 수득한다. 바람직하게는, 세포는 당해 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 수거하고, 신선한 배지에 현탁시켜 접종물을 제공한다.
제2 단계에서, 제1 단계로부터의 접종물은 20l 이하의 용적으로 업-스케일시키고, 10-50g L-1, 바람직하게는 25-40g L-1의 초기 세포 밀도를 수득하기 위해 신선한 배지로 구성한다. 적합하게는, 1-20L, 바람직하게는 1-10L의 용적을 갖는 생물-반응기를 사용한다. 현탁액을, 임의로 신선한 배지의 1 내지 3회 첨가와 함께, 7 내지 15일 동안 생물-반응기에서 성장시킨다. 적합하게는, 온도가 20 내지 28℃, 바람직하게는 22 내지 26℃인 배양 조건을 사용한다. 적합하게는, 용존 산소(DO)는 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 20%이다. 진탕 속도는, 배양 용기에 따라, 20 내지 300rpm의 범위이다. pH는 적합하게는 조절되지 않는다. 0.25 내지 0.5L/분의 통기량을 사용할 수 있다. 제2 단계로부터 현탁 세포 배양물을 수득한다. 바람직하게는, 제1 스테이지와 동일한 배지를 사용한다. 이러한 제2 단계 동안, 배양물은 정상 광하의 주야 방사선 조사 방식을 사용하여, 또는 간헐적 방사선 조사 또는 일정한 방사선 조사로서 수행되는 LED 광을 사용하는 방사선 조사하에 조사하고, 바람직하게는 LED 광을 사용한다. 제2 스테이지가 2개 이상의 단계를 포함하는 양태에서, 제2 단계는 방사선 조사 없는 노출 상태로 수행할 수 있다.
제2 단계로부터의 현탁 세포 배양물은 최종 생성물로서 수득될 수 있거나, 다르게는 제3 단계에서 접종물로서 사용될 수 있다. 세포는 또한 당해 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 수거할 수 있고, 수거된 세포는 접종물을 제공하기 위해 신선한 배지에 현탁시킬 수 있다.
또한, 제2 스테이지는 제3 단계를 포함할 수 있다. 제3 단계에서, 제2 단계로부터의 접종물은, 적합하게는 10 내지 70L, 바람직하게는 10 내지 50L의 용적을 갖는 생물-반응기를 사용하여, 10 내지 50g L-1, 바람직하게는 25 내지 40g L-1의 초기 세포 밀도를 수득하기 위해 신선한 배지로 구성된, 70L 이하의 용적으로 업-스케일시킨다. 현탁액을, 임의로 신선한 배지의 1회 첨가와 함께, 7 내지 15일 동안 생물-반응기에서 성장시킨다. 적합하게는, 온도가 20 내지 28℃, 바람직하게는 22 내지 26℃이고 용존 산소(DO)가 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 20%인 배양 조건을 사용한다. 진탕 속도는, 배양 용기에 따라, 적합하게는 20 내지 150rpm의 범위이다. pH는 적합하게는 조절되지 않는다. 통기는 바람직하게는 0.3 내지 2L/분이다. 압력은 적합하게는, 배양 용기에 따라, 0.008 내지 0.2bar의 범위이다. 바람직하게는, 제1 스테이지와 동일한 배지가 사용된다. 이러한 제3 단계 동안, 배양물은 정상 광하의 주야 방사선 조사 방식을 사용하여, 또는 간헐적 방사선 조사 또는 일정한 방사선 조사로서 수행되는 LED 광을 사용하는 방사선 조사하에 조사되고, 바람직하게는 LED 광, 특히 바람직하게는 LED 광을 사용하는 간헐적 방사선 조사가 사용된다. 제2 스테이지가 3단계 이상을 포함하는 양태에서, 제3 단계는 방사선 조사 없는 노출 상태로 수행할 수 있다.
제3 단계로부터의 현탁 세포 배양물은 최종 생성물로서 수득되거나, 다르게는 제4 단계의 접종물로서 사용될 수 있다. 또한, 세포는 당해 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 수거할 수 있다. 수거된 세포는 접종물을 제공하기 위해 신선한 배지에 현탁시킬 수 있다.
제2 스테이지는 또한 제4 단계를 포함할 수 있다. 제4 단계에서, 제3 단계로부터의 접종물은, 적합하게는 300 내지 500L의 용적을 갖는 생물-반응기를 사용하여, 10 내지 50g L-1, 바람직하게는 25 내지 40g L-1의 초기 세포 밀도를 수득하기 위해 신선한 MS 배지로 구성된, 500L 이하의 용적으로 업-스케일시킨다. 현탁액은, 임의로 신선한 배지의 1회 첨가와 함께, 7 내지 15일 동안 생물-반응기에서 성장시키고, 이는 2 내지 4배 중량의 슈크로즈를 포함할 수 있다. 적합하게는, 온도가 20 내지 28℃, 바람직하게는 22 내지 26℃이고 용존 산소(DO)가 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 20%인 배양 조건이 사용된다. 진탕 속도는 적합하게는 50 내지 100rpm의 범위이다. pH는 적합하게는 조절되지 않는다. 통기는 10 내지 20L/분이다. 압력은 바람직하게는 0.2bar이다. 바람직하게는, 제1 스테이지와 동일한 MS 배지가 사용된다. 이러한 제4 단계 동안, 배양물은 정상 광하의 주야 방사선 조사 방식을 사용하여, 또는 간헐적 방사선 조사 또는 일정한 방사선 조사로서 수행되는 LED 광을 사용하는 방사선 조사하에 조사되고, 바람직하게는 LED 광, 특히 바람직하게는 LED 광을 사용하는 간헐적 방사선 조사가 사용된다. 바이오매쓰를 포함하는 현탁 세포 배양물이 수득된다. 또한, 세포는 당해 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 수거할 수 있다. 수거된 세포는 신선한 배지에 현탁시킬 수 있다.
제2 스테이지는 또한 추가의 업-스케일 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 방법에서, 제2 스테이지에서 수득된 바이오매쓰를 포함하는 최종 생성물 현탁 세포 배양물은 자체로 사용될 수 있거나, 다르게는, 적합하게는 미분된 분말을 제공하기 위해 당해 기술분야에 공지된 동결-건조 또는 냉동-건조 방법을 사용하여 건조시킬 수 있다. 또는, 세포는 또한 당해 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 수거할 수 있고, 자체로 사용하거나 건조시킬 수 있다.
상기 방법에 사용되는 MS 배지의 pH는 바람직하게는, 0.1M HCl을 사용하여, 배지를 오토클레이빙하기 전에 모든 단계에서, 3.5 내지 5로 조정할 수 있다.
제1 단계는 적합하게는, 방사선 조사가 용기의 벽을 통한 통과를 가능하게 하는 유리 또는 플라스틱을 포함하는 용기에서 수행된다. 적합하게는, 당해 기술분야에서 사용된 유리 플라스크가 선택된다.
제2 및 추가의 업-스케일 단계는, 최종 배양 용적으로의 배양 및 반응 혼합물에 대한 방사선 조사의 통과를 가능하게 하는 생물반응기 등의 용기에서 수행할 수 있다. 적합하게는, 유리 또는 플라스틱 재료를 포함하는 용기를 사용할 수 있다.
LED 광
LED(발광 다이오드) 광이 상기 방법에 사용된다. 바람직하게는, LED 광이 모든 스테이지 및 모든 단계에 사용된다.
LED 광은 2700 내지 3000K의 색 온도를 갖는다.
한 가지 양태에서, LED 광은, 전체 유효 스펙트럼으로부터 계산할 때, 630nm 내지 760nm(적색 광 인테그럴(integral))의 파장 범위 내의 인테그럴의 적어도 25%를 포함하는 유효 스펙트럼을 포함한다. 적색 광은 일반적으로 "따뜻한 광 색조"로서 분류된다.
한 가지 양태에서, LED 광은 400 내지 800nm의 파장 범위에서 전체 유효 스펙트럼을 포함한다.
한 가지 양태에서, LED 광은 400 내지 450nm의 파장 범위 내의 인테그럴(자색 광 인테그럴) 또는 450 내지 490nm의 파장 범위 내의 인테그럴(청색 광 인테그럴) 또는 490 내지 560nm의 파장 범위 내의 인테그럴(녹색 광 인테그럴) 또는 560 내지 590nm의 파장 범위 내의 인테그럴(오렌지색 광 인테그럴) 또는 이들의 조합의 75% 미만을 포함한다.
상기 방법에서, 방사선 조사 공급원은 바람직하게는 500lx, 바람직하게는 800lx를 초과하는 조명 강도를 갖는 LED 광이다.
하나의 LED 광(공급원) 또는 LED 광들(광 공급원)의 조합이 사용될 수 있다.
상기 LED 광은 반응 용기를 둘러싸거나 포위하는 패널에 정렬되거나, 반응 혼합물에 필요한 방사선 조사를 제공하기 위해 임의의 기타 방식으로 정렬될 수 있다.
제2 스테이지에서 수득된 바이오매쓰를 포함하는 최종 생성물 현탁 세포 배양물은 생성물의 제조에 자체로 사용될 수 있거나, 다르게는, 적합하게는 미분된 분말을 제공하기 위해 당해 기술분야에 공지된 동결-건조 또는 냉동-건조 방법을 사용하여, 건조시킬 수 있다.
또는, 세포는 또한 수거될 수 있고, 자체로 사용하거나 건조시킬 수 있다. 바이오매쓰는 당해 기술분야에 공지된 기술을 사용하여 분리할 수 있다. 적합하게는, 필터 프레스 또는 진공 여과가 사용되고, 여기서 바이오매쓰는 여과되어 멸균수로 세정된다. 바이오매쓰 필터 케이크는 적합하게는, 예를 들면, 동결-건조를 사용하여 건조시킨다. 건조 바이오매쓰를 미분된 분말로 분쇄하고, 바람직하게는 약 -20℃의 온도에서 밀봉 팩키지에 저장할 수 있다.
아르크티크 브램블 세포 배양물이 수득된다.
아르크티크 브램블 세포 배양물
본 발명의 방법으로 수득된 아르크티크 브램블 세포 배양물은 고도의 생물활성 및 기타 유익한 및 흥미로운 특성을 나타낸다.
상기 방법으로 수득한 세포 배양물의 화학적 조성은 하나의 천연 아르크티크 브램블 열매와는 명백히 상이하다. 제조 방법에서 특정한 LED 광에 의한 방사선 조사를 사용하여, 매우 강력한 적색, 황색, 오렌지색, 녹색 또는 자색 및 독특한 화학적 조성을 갖는 대량의 세포 라인을 일관된 방식으로 수득할 수 있다.
천연 아르크티크 브램블 베리 열매는 전형적으로 하이드록시신남산 및 이들의 유도체, 안토시아닌, 플라보놀, 엘락산 유도체 및 엘라지탄닌, 갈릭산 유도체 및 카테킨을 함유한다. 프로시아니딘은 천연 식물에서 발견되지 않는다. 상기 방법으로 수득된 아르크티크 브램블 세포 배양물은 0.1 내지 10wt%(건조 중량)의 안토시아닌 및 0.1 내지 5wt%(건조 중량)의 프로안토시아니딘을 포함할 수 있다.
본 발명의 방법으로 수득된 아르크티크 브램블 세포 배양물은 놀랍게도, 상당량의 안토시아닌, 및 플라보노이드, 예를 들면, 케르세틴 유도체, 카엠페롤 유도체, 고도의 중합도, 전형적으로 적어도 13의 중합도를 갖는 프로델피딘 및 프로시아니딘을 포함한다. 추가로, 상기 아르크티크 브램블 세포 배양물은 전형적으로 약 200 내지 400mg/g의 단백질, α-리놀레산 등의 지방산 및 슈크로즈 등의 탄수화물을 포함한다.
안토시아닌은, 강력한 색, 향 및 풍미에 추가하여, 항산화 및 항-염증 효과를 나타내고, 따라서 이들은 화장품, 위생 및 퍼스널 케어 분야에서, 식품, 사료, 펫 식품, 영양 제품, 영양보조식품, 약제 제품에서 사용하기에 유익하고, 향, 풍미 및/또는 색을 상기 제품에 제공하기에 유익하다.
항산화 활성은 또한, 예를 들면, 피부 노화 프로세스를 지연시키는데 필수적이다. 본 발명의 방법에 따르면, 안토시아닌 함량은, 정상 광 조건하의 제조와 비교하여, 특히 적색 아르크티크 브램블 세포 라인에서 7배 이상 증가시킬 수 있고, 추가로 기타 페놀 화합물의 함량, 특히 케르세틴 및 프로시아니딘의 함량을 증가시킨다. 상기 방법으로 수득된 세포는, 정상 광 조건하에 제조된 것과 비교할 때, 보다 손상되지 않고 현저히 적은 물을 함유한다. 이들은 하류 공정에서 보다 효과적이고 경제적이라는 이점을 제공한다.
플라보노이드 등의 페놀 화합물은 항균 활성을 나타낸다. 항균 활성은, 예를 들면, 화장품 제품에서, 이것이 피부 미생물의 균형을 이루고 제품 오염을 방지하는 역할을 하는 화장품 분야에서 유익하다.
본 발명은 상기 방법에 의해 수득된 아르크티크 브램블 세포 배양물을 포함하는 조성물을 제공하고, 상기 아르크티크 브램블 세포 배양물은 인간 건강에 유익한 안토시아닌, 프로시아니딘, 페놀산, 비타민 및 지방산을 포함한다.
또한, 본 발명은 본 발명의 방법으로 수득된 아르크티크 브램블 세포 배양물을 포함하는 조성물에 관한 것이고, 여기서 상기 조성물은 화장품 조성물, 위생 및 퍼스널 케어 제품, 뿐만 아니라 식품, 사료, 펫 식품 영양 조성물, 영양보조식품 조성물 및 약제 조성물로부터 선택된다.
본 발명은 또한, 화장품 조성물, 위생 및 퍼스널 케어 제품, 뿐만 아니라 식품, 사료, 펫 식품 영양 조성물, 영양보조식품 조성물 및 약제 조성물로부터 선택된 조성물에서 상기 아르크티크 브램블 세포 배양물의 용도에 관한 것이다.
화장품 조성물은 상기 아르크티크 브램블 세포 배양물(들)에 추가하여 화장품용으로 허용되는 물질을 함유할 수 있다. 상기 조성물은 데이 크림, 파운데이션 크림, 필링 크림, 립스틱, 칼라 화장품, 스킨 세럼, 마스카라, 모발 및/또는 두피 케어용 제품, 피부 또는 모발용 세정 제품, 및 피부 위생용 제품으로 사용될 수 있다.
화장품 조성물은, 예를 들면, 데이 크림 또는 파운데이션 크림 등의 에멀전 크림; 필링 크림; 립스틱; 스킨 세럼 또는 모발 화장품 제품, 예를 들면, 모발 컨디셔닝용 조성물 또는 두피 처리용 조성물일 수 있다.
화장품 조성물은 아르크티크 브램블 세포 배양물을 분말 형태로 0.001 내지 25중량%의 양으로 함유할 수 있고, 보다 바람직하게는 분말의 양은 0.01 내지 5중량% 및 가장 바람직하게는 0.01 내지 1중량%이다.
아르크티크 브램블 세포 배양물을 함유하는 에멀젼 크림은 유형 수중유 에멀젼, 유중수 에멀젼, 수-유-수 에멀젼 또는 마이크로-에멀젼일 수 있다. 에멀젼 크림 조성물은 분말 형태의 아르크티크 브램블 세포 배양물을 바람직하게는 0.001 내지 25중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 5중량% 및 가장 바람직하게는 0.01 내지 1중량% 함유할 수 있다.
에멀젼 크림에서, 아르크티크 브램블 세포 배양물은 또한 합성 또는 천연 비타민 또는 이들의 조합물과 조합할 수 있다. 이들 비타민의 예는 레티놀 및 A-비타민 팔미테이트이다. 한편, 토코페롤 등의 상이한 E-비타민 및 E-비타민 유도체, 아스코르빌 팔미테이트 및 마그네슘 아스코르빌 포스페이트 등의 C-비타민 및 이의 유도체, 판테놀 및 기타 B-비타민 및/또는 비오틴을 또한 사용할 수 있다. 조성물은 합성 및/또는 천연 비타민을 바람직하게는 0.01 내지 10중량%, 보다 바람직하게는 0.02 내지 5중량% 함유할 수 있다. 에멀젼 크림 조성물은, 또한, 화장품 분야에서 허용되는 하나 이상의 보조제, 예를 들면, 보존제, 증점제, 보습제 및 기타 적합한 첨가제, 예를 들면, 향료 및/또는 착색제를 함유할 수 있다. 적합한 보존제는, 예를 들면, 파라벤, 페녹시에탄올, 이미다졸리디닐 우레아 및 메틸디브로모 글루타로니트릴이다. 이들 보존제는 단독으로 사용되거나 서로 조합될 수 있다. 이들이 조성물의 다른 성분과 혼화성인 한, 화장품 분야에서 적합한 임의의 증점제, 예를 들면, 크산탄 검 및, 하이드록시에틸셀룰로즈, 하이드록시프로필메틸셀룰로즈, 스클레로티움 검, 콘드루스 크리스푸스, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 세테아릴 디메티콘 크로스폴리머 및 규산알루미늄마그네슘을 사용할 수 있다. 증점제는 단독으로 또는 서로 조합하여 사용할 수 있다. 적합한 보습제는, 예를 들면, 헵틸 운데실레네이트, 히알루론산 또는 나트륨 PCA이다. 에멀젼 크림에서, 상이한 피부 컨디셔닝제, 예를 들면, 토코페릴 아세테이트 및 에틸헥실글리세린을 또한 사용할 수 있다.
또한, 유화제로서 작용하는 하나 이상의 화합물, 즉 수중에서 오일을 분산 및 안정화시키는 화합물이 에멀젼 크림 조성물에 필요할 수도 있다. 유용한 유화제는 화장품법(cosmetic legislation)에 의해 허용되는 모든 비-이온성 유화제, 예를 들면, 글리세릴 스테아레이트, PEG-5 글리세릴 스테아레이트, PEG-1 00 스테아레이트, PEG-30 디폴리하이드록시스테아레이트, 레시틴, 수소화 레시틴 및 PEG-8 밀랍, 스테아레트-21, 스테아레트-2, 솔비탄 올리베이트, 뿐만 아니라 지방 글루코사이드, 예를 들면, 세테아릴, 코코일 또는 미리스틸 글루코사이드 및 지방 알콜, 예를 들면, 세테아릴, 세틸, 스테아릴, 옥틸도데칸올, 카프릴/카프르 트리글리세라이드 또는 미리스틸 알콜의 혼합물이다. 또한, 음이온성 유화제 중에서, 예를 들면, 스테아르산, 수산화나트륨 및 트리에탄올아민이 유용하다. 또한, 이나트륨 EDTA 및 시트르산 등의 상이한 킬레이트제가 또한 사용될 수 있다.
필링 크림 조성물은 아르크티크 브램블 세포 배양물을 바람직하게는 0.001 내지 25중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 5중량%, 가장 바람직하게는 0.01 내지 1중량% 함유한다.
필링 크림 조성물은 아르크티크 브램블 세포 배양물에 추가하여 기타 물질을 또한 함유할 수 있고, 이는 화장품 분야에서 허용되고 필링 크림 조성물의 전통적 성분이다. 필링 크림 조성물은 또한 PEG-8, 베헤닐 알콜, 아라키딜 글루코사이드 및 아라키딜 알콜 등의 유화제, 에틸셀룰로즈 등의 증점제 및 다양한 비타민, 및 토코페롤, 아스코르빌 팔미테이트 및 아스코르브산 등의 이들의 유도체를 함유할 수 있다.
필링 크림 조성물은 또한 화장품 분야에서 허용되는 하나 이상의 보조제 및/또는 첨가제, 예를 들면, 보존제를 함유할 수 있다. 적합한 보존제는, 예를 들면, 파라벤 및 페녹시에탄올이다. 이들 보존제는 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다.
립스틱 조성물은 아르크티크 브램블 세포 배양물을 바람직하게는 0.001 내지 25중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 5중량% 및 가장 바람직하게는 0.01 내지 2중량% 함유한다.
립스틱 조성물은 아르크티크 브램블 세포 배양물에 추가하여 다른 물질, 예를 들면, 상이한 왁스, 오일, 착색 및 진주광택제를 또한 함유할 수 있고, 이들은 화장품 분야에서 허용되고 립스틱 조성물의 전통적 성분이다. 유용한 왁스는 천연 왁스, 예를 들면, 밀랍, 칸데릴라, 카나우바, 시리얼계 왁스, 호호바 왁스 및 이들의 유도체, 또한 파라핀 왁스 및 합성 폴리에틸렌이다. 립스틱 조성물은 또한 PEG-8, 베헤닐 알콜, 아라키딜 글루코사이드 및 아라키딜 알콜 등의 유화제, 에틸셀룰로즈 등의 증점제 및 다양한 비타민 및 이들의 유도체, 예를 들면, 토코페롤, 아스코르빌 팔미테이트 및 아스코르브산을 함유할 수 있다.
립스틱 조성물은 또한 화장품 분야에서 허용되는 하나 이상의 보조제 및/또는 첨가제, 예를 들면, 보존제를 함유할 수 있다. 적합한 보존제는, 예를 들면, 파라벤 및 페녹시에탄올이다. 이들 보존제는 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다.
모발 또는 두피 케어용으로 의도된 조성물은 아르크티크 브램블 세포 배양물을 바람직하게는 0.001 내지 10중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 5중량% 및 가장 바람직하게는 0.01 내지 2중량% 함유할 수 있다. 추가로, 모발 또는 두피 케어용으로 의도된 조성물은 또한 상이한 케어제를 함유할 수 있다. 이들 케어제는 전형적으로 0.1 내지 40중량%의 양으로 존재한다. 바람직하게는, 제품의 케어제 함량은 0.1 내지 20중량%이다. 모발 또는 두피 케어용으로 의도된 조성물은 아르크티크 브램블 세포 배양물에 추가하여 화장품 분야에서 허용되는 기타 물질, 예를 들면, 양이온성 활성 물질, 예를 들면, 세트리모니움 클로라이드, 또한 에멀젼 형성 물질, 예를 들면, 세틸 알콜, 세테아릴 알콜, 세테아레트-20을 또한 함유할 수 있다. 또한, 모발 또는 두피 케어용으로 의도된 조성물은 화장품 분야에서 허용되는 하나 이상의 보조제, 예를 들면, 셀룰로즈 유도체, 에탄올 및/또는 물을 함유할 수 있다. 또한, 오일, 왁스 및 지방 알콜은 본 발명에 따라 모발 또는 두피 케어용으로 의도된 조성물에 존재할 수 있다.
혈청 조성물은 아르크티크 브램블 세포 배양물을 바람직하게는 0.001 내지 25중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 5중량% 및 가장 바람직하게는 0.01 내지 2중량% 함유할 수 있다.
혈청 조성물은 또한 화장품 분야에서 허용되는 기타 물질, 예를 들면, 유화제, 킬레이트제, 용매, 보존제, 안정화제를 조성물의 피부 투과성에 영향을 미치는 물질과 함께 함유할 수 있다. 이들 물질은, 예를 들면, 메틸프로판디올, 글리세린, 페녹시에탄올, 하이드록시에틸 아크릴레이트/나트륨 아크릴로일디메틸 타우레이트 공중합체, 크산탄 검, 프로판디올, 암모늄 아크릴로일디메틸타우레이트/VP 공중합체, 폴리이소부텐, 이나트륨 EDTA, 레시틴, 글루코즈, 수소화 포스파티딜콜린, 이눌린 라우릴 카바메이트, PEG-7, 트리메틸올프로판 코코넛 에테르, 콘드루스 크리스푸스, 에틸 피롤리돈 및 셀룰로즈 검이다. 추가로, 혈청 조성물은 상이한 보습제 및 피부 컨디셔닝제, 예를 들면, 헵틸 운데실레네이트, 에틸헥실글리세린, 카프릴릴 글리콜, 에틸헥실 코코에이트, 이탄 추출물 및 당지질을 함유할 수 있다.
지시된 바와 같이, 아르크티크 브램블 세포 배양물은 바람직하게는 동결-건조된 분말 형태로 사용되고, 상기 제공된 양은 상기 분말에 대해 계산된다. 그러나, 메탄올 또는 에탄올 추출물이 사용되는 경우, 그 양을 상응하게 적합시키는 것은 당업자의 전문지식의 범위 내에 있다.
본 발명의 아르크티크 브램블 세포 배양물의 페놀 프로파일은 아르크티크 브램블 베리 열매와 비교하여 독특하고 상이한데, 이는 상기 세포 배양물이 프로시아니딘, 갈릭산 유도체, 캄페롤 유도체, 케르세틴 유도체, 비타민 E(α-토코페롤), 독특한 탄수화물 조성 및 독특한 지방산 조성을 함유할 수 있기 때문이다. 일부 배양물 라인은 대량의 천연 착색제, 즉 안토시아닌을 생성한다. 세포 배양물은 또한 유익한 지방산 조성을 갖는 천연 풍미 및 지질을 함유하고, 이들은 화장품 및 위생 제제에서 바람직한 성분이다. 세포 배양물은 연중 일정한 품질로 상이한 규모로 생성될 수 있고, 이는 일정하게 모니터링될 수 있다. 놀랍게도, 몇몇 유리한 효과가 본 발명에 의해 달성될 수 있는 것으로 밝혀졌다.
실시예
하기 실시예는 상술한 바와 같은 본 발명의 예시적 양태이고, 이들은 어떠한 방식으로도 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
실시예 1
아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물의 생성
적색을 갖는, 아르크티크 브램블 식물 재료(시험관내 성장시킨 아르크티크 브램블 식물)로부터 수득한 0.5 내지 1g의 캘러스 라인을, 현탁 배양의 개시를 위해 0.46μM 키네틴, 5.37μM NAA(α-나프탈렌아세트산)을 갖는 10 내지 20ml의 액체 MS 배지(pH 4.0)으로 옮겼다. 현탁된 캘러스 세포를, 90 내지 120rpm에서 진탕기를 사용하여, 엘렌마이어 진탕 플라스크에서 주야 조명 방식(광주기 16:8h, 조사 40μmol m-2s-1)하에 23 내지 25℃에서 배양했다. 배양물을 새로운 배지로 1:3 희석하여 11+/-3일 후에 배양물을 계대-배양하고, 캘러스의 덩어리를 제거했다. 계대-배양 4 내지 8시간 후, 현탁액 중의 세포 라인을 생물반응기 업-스케일에서 접종물로서 사용했다.
실시예 2
LED-조명의 존재/부재하에 생물반응기에서 아르크티크 브램블 세포 배양물의 배양
접종물은, 실시예 1에 기재된 바와 같이, 암적색 캘러스를 조장함으로써 캘러스의 형성 및 현탁 세포 배양물의 생성으로 이루어진 방법으로 아르크티크 브램블 식물 재료로부터 수득한 적색의 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물(KAS 341/15)였다. 상기 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물은, 860lx의 광 강도, 색 온도 2700-3000K, 630 내지 760nm의 범위에서의 적어도 25%의 발광을 갖는 450 내지 780nm의 스펙트럼 범위를 갖는 LED 광 패널의 조명하에 유리 생물반응기에서 접종물로서 사용했다(발효조 A). 참조 연구는 파일롯 홀(발효조 B)에서 120lx의 정상 광으로 수행했다.
아르크티크 브램블 세포(KAS 341/15)를 포함하는 두 발효조 A 및 B 중의 접종물을 실시예 1에 기재된 신선한 MS 배지로 구성하여, 2L의 용적을 갖는 생물-반응기 A 및 B를 위해 30g L-1의 초기 세포 밀도를 수득했다. 현탁액을 9일 동안 양 생물-반응기에서 성장시켰다. 배양 조건은 다음과 같다: 온도 25℃, 용존 산소(DO) 20% 이상, 진탕 속도 100 내지 300rpm, 하기와 같지만 조절되지 않은 pH, 가압된 공기 1.5l/분으로 통기, 광(LED 또는 정상)에 연속 노출. 샘플링은 3 및 6일 후에 수행했고, 세포의 생존률은 FDA(플루오레세인 디아세테이트) 염색으로 시험했다. 9일 기간 후, 최종 배양물의 생존률을 FAD에 의해 측정하고, 세포를 진공 부흐너 여과에 의해 미라클로트 여과지 상에서 액체 배지로부터 분리했다. 세포의 새로운 중량(FW)을 측정하고, 세포의 동결-건조 후, 건조 중량(DW)을 수득했다. 표 1에는, 생존률, 세포 색, FW(프레쉬(fresh) 중량) 및 DW(건조 중량)가 제시되어 있다.
| 배양 에이지(age)(일) | 생존률 % (FDA 염색) |
배양 및 세포 색 | FW g/l | DW g/l | ||||
| A | B | A | B | A | B | A | B | |
| 0 | 95 | 95 | 약간 적색; 핑크색 액포를 갖는 소수의 세포 | 30 | 30 | nd | ||
| 3 | 95 | 95 | 보다 적색, <5% |
약간 적색, >3% |
||||
| 6 | 95 | 95 | 보다 적색 | 약간 적색 | - | |||
| 9 | 95 | 95 | 강한 적색 | 약간 적색 | 189.8 | 226.4 | 12,54 | 12.28 |
A - LED 광 패널
B - 파일롯 홀 배경 광
두 배양물들은 매우 양호하게 성장했고, 생존률은 95% 이상으로 유지했다. 그러나, LED 조명은 9일 배양 동안 생물반응기에서 적색의 강도를 현저히 증가시켰다. 바이오매쓰 수율의 건조 중량은 LED 조사된 발효조에서 더욱 높았으며, 이는 LED 광으로 배양된 세포가 더욱 무손상(intact)임을 의미하는 것이고, 한편, 보다 적은 광을 사용한 세포가 세포 중의 보다 높은 함수량을 가졌다.
안토시아닌 및 페놀 화합물은 시험 A 및 B 둘 다의 UHPLC-DAD-MS/MS에 의해 건조 바이오매쓰에서 분석했다. 결과는 하기 표 2에 제시되어 있다.
| 검출된 화합물(mg/g) | A | B |
| 안토시아닌 | 5.8 | 0.8 |
| 캄프페롤 유도체 | 0.08 | 0.00 |
| 케르세틴 유도체 | 0.27 | 0.09 |
| 프로시아니딘* | 2.90 | 2.23 |
| 프로델피딘 | 0.17 | 0.14 |
| PC/PD 비율 | 94/6 | 94/6 |
* 프로시아니딘은 13의 중합도를 갖는다.
도 1은 LED 광 조사(A) 및 LED 광 조사 부재(B)하에 수득한 아르크티크 브램블 세포 배양물의 안토시아닌 함량(약 3.1에서 피크)을 나타낸다.
Claims (13)
- 아르크티크 브램블(arctic bramble) 세포 배양물을 생성하는 방법으로서,
상기 방법은 2개의 스테이지를 포함하고,
제1 스테이지에서, 시험관내 성장한 아르크티크 브램블 식물의 멸균 조각으로부터 생성된 캘러스로부터 수득된 아르크티크 브램블 캘러스 라인을, 식물 세포 및 조직 배양에 사용되는 배지를 포함하는 액체 배지에서, 정상 광하의 주야 방사선 조사 방식하에서, 또는 간헐적 방사선 조사 또는 일정한 방사선 조사로서 수행되는 LED 광을 사용하는 방사선 조사로서 수행되는 LED 광을 사용한 방사선 조사하에서 배양하여, 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물을 수득하고,
제2 스테이지에서, 상기 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물을 상기 액체 배지 중에서 적어도 2개의 단계로 업-스케일(up-scale)시키고;
LED 광을 사용한 방사선 조사는 제1 스테이지 또는 제2 스테이지 또는 이들 두 스테이지에서 사용되고;
상기 제2 스테이지가 2개의 단계를 초과하는 단계를 포함하는 경우, 제2 단계를 방사선 조사 없는 노출 상태로 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는, 아르크티크 브램블 세포 배양물을 생성하는 방법. - 제1항에 있어서, 제2 스테이지에서, 상기 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물이 적어도 3개의 단계로 업-스케일되는 것을 특징으로 하는, 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 스테이지에서, 상기 일차 아르크티크 브램블 현탁 세포 배양물이 적어도 4개의 단계로 업-스케일되는 것을 특징으로 하는, 방법.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 액체 배지가, 슈크로즈, 아가, 겔라이트, 식물 성장 조절제 및 이들의 조합으로부터 선택된 적어도 하나의 성분을 포함하는 개량된(modified) MS 배지이고, 개량된 MS 배지의 pH가 3 내지 7의 범위로 조정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 식물 성장 조절제가 사이토킨, 옥신 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
- 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 LED 광이 2700 내지 3000K의 색 온도를 갖는 것을 특징으로 하는, 방법.
- 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 LED 광이, 전체 유효 스펙트럼으로부터 계산하여, 630nm 내지 760nm의 파장 범위의 인테그럴(integral)의 적어도 25%를 포함하는 유효 스펙트럼을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
- 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 방사선 조사 공급원이 500lx 이상, 바람직하게는 800lx 이상의 조명 강도를 갖는 LED 광인 것을 특징으로 하는, 방법.
- 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 따르는 방법에 의해 수득된 아르크티크 브램블 세포 배양물로서,
상기 세포 배양물이 0.1 내지 10wt%(건조 중량)의 안토시아닌 및 0.1 내지 5wt%(건조 중량)의 프로안토시아니딘을 포함하는, 세포 배양물. - 제9항에 따르는 아르크티크 브램블 세포 배양물을 포함하는 조성물로서,
상기 조성물이 화장품 조성물, 위생 및 퍼스널 케어 제품, 식품, 사료, 펫 식품(pet food), 영양 조성물, 영양보조식품 조성물 및 약제 조성물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 조성물. - 제10항에 있어서, 상기 화장품 조성물이 데이 크림, 나이트 크림, 파운데이션 크림, 필링 크림, 립스틱, 컬러 화장품, 스킨 세럼, 마스카라, 모발 및/또는 두피 케어용 제품, 피부 또는 모발용 세정 제품 및 피부 위생 제품으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 조성물.
- 제11항에 있어서, 상기 화장품 조성물이 분말 형태의 아르크티크 브램블 세포 배양물을 0.001 내지 25중량%의 양, 보다 바람직하게는 0.01 내지 5중량%의 양, 가장 바람직하게는 0.01 내지 1중량%의 양으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
- 화장품 조성물, 위생 및 퍼스널 케어 제품에서의, 식품, 사료, 펫 식품, 영양 조성물, 영양보조식품 조성물 및 약제 조성물에서의, 그리고 향, 풍미 및/또는 색을 상기 제품에 제공하기 위한, 제9항에 기재된 아르크티크 브램블 세포 배양물의 용도.
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