KR20200064700A - 사르가숨 호르네리, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 염을 포함하는 미세먼지 제거용 화장료 조성물 및 식품 조성물 - Google Patents

사르가숨 호르네리, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 염을 포함하는 미세먼지 제거용 화장료 조성물 및 식품 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20200064700A
KR20200064700A KR1020180151114A KR20180151114A KR20200064700A KR 20200064700 A KR20200064700 A KR 20200064700A KR 1020180151114 A KR1020180151114 A KR 1020180151114A KR 20180151114 A KR20180151114 A KR 20180151114A KR 20200064700 A KR20200064700 A KR 20200064700A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fine dust
food
composition
sargassum horneri
acid
Prior art date
Application number
KR1020180151114A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102277580B1 (ko
Inventor
전유진
이원우
김서영
Original Assignee
제주대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제주대학교 산학협력단 filed Critical 제주대학교 산학협력단
Priority to KR1020180151114A priority Critical patent/KR102277580B1/ko
Publication of KR20200064700A publication Critical patent/KR20200064700A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102277580B1 publication Critical patent/KR102277580B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/96—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing materials, or derivatives thereof of undetermined constitution
    • A61K8/97—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing materials, or derivatives thereof of undetermined constitution from algae, fungi, lichens or plants; from derivatives thereof
    • A61K8/9706—Algae
    • A61K8/9711—Phaeophycota or Phaeophyta [brown algae], e.g. Fucus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/105—Plant extracts, their artificial duplicates or their derivatives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/125—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols; containing starch hydrolysates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/73—Polysaccharides
    • A61K8/733—Alginic acid; Salts thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • A61Q19/10—Washing or bathing preparations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2250/00—Food ingredients
    • A23V2250/20—Natural extracts
    • A23V2250/202—Algae extracts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2250/00—Food ingredients
    • A23V2250/50—Polysaccharides, gums
    • A23V2250/502—Gums
    • A23V2250/5026—Alginate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/80—Process related aspects concerning the preparation of the cosmetic composition or the storage or application thereof
    • A61K2800/92—Oral administration

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

본 발명은 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 화장품학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 미세먼지 제거용 화장료 조성물 및 식품 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산은 미세먼지에 포함된 금속과 다환 방향족 탄소 미세먼지 제거 효과를 가지므로, 미세먼지 제거용 화장료 조성물과 식품 조성물에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

사르가숨 호르네리, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 염을 포함하는 미세먼지 제거용 화장료 조성물 및 식품 조성물{Composition comprising Sargassum horneri, algic acid isolated there from or the salts for particulate matter removal}
본 발명은 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 염을 포함하는 미세먼지 제거용 화장료 조성물 및 식품 조성물에 관한 것이다.
최근에 한국, 중국, 일본 등 동아시아 국가에서는 미세먼지 대기 오염이 심각한 문제로 대두되었다. 미세먼지 입자 노출은 세포 손상, 호흡기 합병증 및 사망률 증가와 관련된다. 여러 연구에서 미세먼지 (Fine dust, FD)가 호흡계에 미치는 영향이 설명되었다. 최근 증거에 따르면, 미세먼지 (Fine dust, FD)의 독성 물질은 염증성 사이토카인의 방출을 유도하여 결막염, 염증성 피부 질환 및 알레르기 반응을 일으킬 수 있다고 한다.
동아시아에서는 미세먼지 축적이 자연 현상이다. 이와 더불어, 산업에 의해 발생하는 대기 오염 물질과 자동차 배기 가스는 이를 더욱 악화시킨다. 이들 오염 물질과 배기 가스는 미세먼지에 기여하고 바람에 의해 운반된다. 도시 에어로졸(urban aerosols)은 중금속과 다환 방향족 탄화수소 (Polycyclic aromatic hydrocarbon, PAH)와 같은 유기 오염 물질을 함유하고 있어 건강에 나쁜 영향을 미칠 수 있다.
이제, 미세먼지 (Fine dust, FD)는 중국, 한국 및 일본에서 심각한 환경 문제가 되었다. 최근 연구에 따르면, 중금속과 더불어 미세먼지에 포함된 다환 방향족 탄화수소 (polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)에 피부가 노출되면 발암이 유발될 수 있다고 한다. 미세먼지 내 다환 방향족 탄화수소 (polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)와 같은 독성 물질은 결막염과 염증성 피부 질환을 유발하고, 알레르기 반응을 일으키는 전염증성 사이토카인의 방출을 촉진한다. 봄철에 한반도는 봄철에 몽골과 중국의 사막에서 발생하는 먼지 구름으로 덮여 있다. 이러한 자연 현상은 "아시아 먼지(Asian dust)"로 알려져 있다. 이는 중국 동부의 극도로 산업화된 지역을 통과한 후에 한국과 일본에 도착한다. 이러한 방식으로, 대기 중 입자는 산업 오염 물질로 오염된다. 미세먼지 (Fine dust, FD)는 황, 그을음, 일산화탄소, 중금속 (수은, 카드뮴, 크롬, 비소, 납, 아연 및 구리), 및 석면, 실리카, 탄화수소, 제초제, 연소 생성물 및 프탈레이트와 같은 플라스틱 성분 등의 발암 물질을 함유한다. 현재, 미세먼지에 대한 대중의 관심이 증대되고 있으며, 미세먼지의 생체계에 미치는 영향에 대한 광범위한 연구가 수행되고 있다.
본 발명자의 이전 연구에서 폴란드 위스로스트라다 (Wislostrada) 도로 터널에서 수집된 FD (ERM-CZ100 및 ERM-CZ120)는 사이클로옥시다아제 (cyclooxygenase, COX)-2, 프로스타글란딘 E2 (PGE2), IL-1β, 및 IL-6의 생성을 포함한 HaCaT 각질형성세포에서의 염증 반응을 유도하는 것을 확인하였다.
이러한 배경 하에서, 본 발명자들은 미세먼지에 포함된 금속과 다환 방향족 탄화수소 (polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)를 감소시키고 이들에 의해 유발된 염증을 완화시킬 수 있는 해조류를 개발하고자 하였다.
국내등록특허 제10-1653755호
본 발명의 목적은 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 화장품학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 미세먼지 제거용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 미세먼지 제거용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 화장품학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 미세먼지 제거용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명에서, 상기 미세먼지는 금속 또는 다환 방향족 탄화수소를 포함한다.
본 발명에서, 상기 금속은 중금속 또는 경금속이다.
본 발명에서, 상기 중금속은 Fe, Mn, Cu, As, Pb 및 Cr로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
본 발명에서, 상기 경금속은 Mg, Al, Ca, Sr 및 Ba로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
본 발명에서, 상기 다환 방향족 탄화수소는 Fluoranthene, Pyrene, Benz(a)anthracene, Benzo(b)fluoranthene, Benzo(k)fluoranthene, Benzo(a)pyrene, Benzo(ghi)perylene 및 Indeno[1,2,3-cd]pyrene로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
본 발명은 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 식품학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 미세먼지 제거용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에서, 상기 식품 조성물은 건강기능식품이다.
본 발명에서, 상기 건강기능식품은 이너뷰티 푸드(inner beauty food)이다.
본 발명에서 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산, 또는 이의 염은 미세먼지에 포함된 금속과 다환 방향족 탄소 미세먼지 제거 효과를 가지므로, 미세먼지 제거용 화장료 조성물과 식품 조성물에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 HaCaT 각질형성세포에서 중국 미세먼지 (Chinese fine dust; CFD)로 유도된 염증 반응에 대한 SHA(S. horneri alginate)의 효능을 평가하기 위한 실험 구성도이다. RAW 264.7 대식세포에서 염증을 활성화하고 유도하는 배양 배지의 효과. CFD 처리 후 남은 금속 이온과 PAH는 ICP-OES 및 가스 크로마토그래피/이중 질량 분광 (GC-MS/MS) 분석으로 측정하였다.
도 2는 SHA(S. horneri alginate)의 구조적 특징의 분광 분석을 나타낸다. (A)는 SHA의 FTIR 스펙트럼, (B)는 SHA의 XRD 스펙트럼 그리고 (C)는 SHA의 근사 분자량 분포를 나타낸다.
도 3은 중국 도시 에어로졸 (CFD)의 형태 및 조성 분석을 나타낸 것이다. (A)는 미세먼지의 주사 전자 현미경 (SEM) 사진이다. (B)는 원소 (금속) 조성, (C)는 입도 분포, (D)는 미세먼지의 PAH 조성을 나타낸다. SEM 사진은 JSM-6700F 전계 방출 주사 전자 현미경 (JEOL Ltd., Tokyo, Japan)으로 수득하였다. 원소 조성, PAH 조성 및 입도 분포는 일본 츄쿠바의 환경 연구소 (National Institute for Environmental Studies)의 허가를 받아 제공된 분석 증명서에 따랐다.
도 4는 HaCaT 각질형성세포에서 CFD에 의해 유도된 염증에 대한 SHA의 효능을 나타낸다. (A)는 HaCaT 세포 생존력 및 세포 내 ROS 수준의 분석; (B)는 COX-2 수준의 웨스턴 블롯 분석; (C)는 NF-κB 및 MAPK 경로에서 중요한 분자 매개체의 수준; 및 (D)는 PGE2 및 전염증성 사이토카인 (IL-1β, IL-6 및 TNF-α)의 ELISA 결과를 나타낸다.
구체적으로, 미리 접종된 세포 (1 × 105cells mL-1)를 24시간 후에 상이한 SHA 농도로 처리하고 30분 후에 CFD로 자극하였다. 30분 후에 세포를 수집하여 NF-κB 및 MAPK 단백질 (업스트림 신호 전달 분자)을 평가하고 24시간 후에 염증 매개체 (COX-2 및 PGE2) 및 전염증성 사이토카인 (IL-1β, IL-6 및 TNF-α)을 측정하였다. 그래프는 3회 반복을 기반으로 한 평균 ± SD을 나타낸다. * P <0.05 및 ** P <0.01는 해당 값이 CFD 처리군과 유의하게 상이한 것을 나타낸다.
도 5는 CFD 유도 HaCaT 각질형성세포 배양 배지 (SHA 처리 또는 미처리)에 의한 RAW 264.7 대식세포에서의 염증 반응 유도를 나타낸다. (A) NO 생성 및 RAW 세포 생존력; (B) iNOS 및 COX-2 수준의 웨스턴 블롯 분석; 및 (C) PGE2 및 전염증성 사이토카인 (IL-1β, IL-6 및 TNF-α)의 ELISA 결과이다.
미리 접종된 RAW 264.7 세포 (1 × 105cells mL-1)를 24시간 후, CFD 유도 HaCaT 각질형성세포 (SHA 전처리 또는 미처리)의 배지로 30분간 배양하고, 세척하고, 새로운 배지로 보충하였다. 24시간 후에 세포를 수집하여, 염증 매개체 (NO, iNOS, COX-2 및 PGE2)와 전염증성 사이토카인 (IL-1β, IL-6 및 TNF-α)의 수준을 측정하였다. 그래프는 3회 반복을 기준으로 한 평균 ± SD을 나타낸다. * P <0.05 및 ** P <0.01는 해당 값이 CFD 유도 HaCaT 배양 배지 처리군에 대한 값과 유의하게 상이한 것을 나타낸다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
상기 과제를 해결하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 화장품학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 미세먼지 제거용 화장료 조성물을 제공한다.
사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri)는 암초의 바다 밑에서 자라는 여러해살이이다. 길이는 3∼5m이다. 헛뿌리는 쟁반 모양이며 중심에서 원기둥 모양의 줄기가 나오고 곁가지를 친다. 줄기의 가운데와 윗부분은 원기둥 모양이고 미끈하지만 밑부분과 가지에는 가시가 있다. 잎은 긴 타원 모양이거나 줄 모양이며 가장자리가 깃꼴로 갈라진다. 공기주머니는 원기둥 모양이며 길이 10∼14mm, 지름 2∼2.5mm이고 짧은 자루가 있다.
상기 분말은 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri)를 건조 또는 분쇄 등의 처리하여 분말상태로 만든 것을 의미한다.
상기 알긴산은 알지네이트로 불리며, 해조류에 함유되는 다당류의 한 종류이다. 본 발명에서는 사르가숨 호르네리 (S. horneri) 건조 분말을 헥산과 에탄올을 이용하여 탈색 과정을 거친 후, 포름알데히드 처리, HCl에 침지, Na2CO3 침지, CaCl2 포화 용액 처리 과정을 통해 알지네이트 분말을 얻었다.
본 발명에서 용어 미세먼지는 아황산가스, 질소 산화물, 오존, 일산화탄소, 다환 방향족 탄화수소 (Polycyclic aromatic hydrocarbon, PAH) 및 다양한 유해 중금속을 포함하는 대기오염 물질로서 지름이 14㎛ 이하(PM14)이고, 대부분이 지름이 5㎛ 이하(PM 5)이다. 상기 미세먼지에는 금속 원소로, Na, Mg, Al, K, Ca, Ti, Fe, Zn, V, Mn, Ni, Cu, As, Sr, Cd, Ba, Pb, 및 U를 포함한다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 미세먼지를 제거하는 것을 목적으로 하며, 상기 제거되는 미세먼지는 금속 또는 다환 방향족 탄화수소를 포함한다. 상기 금속은 중금속 또는 금속일 수 있으며, 상기 중금속은 Fe, Mn, Cu, As, Pb 및 Cr로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이고, 상기 경금속은 Mg, Al, Ca, Sr 및 Ba로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
상기 다환 방향족 탄화수소(Polycyclic aromatic hydrocarbon, PAH)는 Fluoranthene, Pyrene, Benz(a)anthracene, Benzo(b)fluoranthene, Benzo(k)fluoranthene, Benzo(a)pyrene, Benzo(ghi)perylene 및 Indeno[1,2,3-cd]pyrene로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상이다.
본 발명의 일실시예에서는 중국 미세먼지 (CFD) 자극에 의해 각질형성세포에서 Na과 K를 제외하고 Mg, Al, Ca, Fe, Mn, Cu, As, Sr, Ba, Pb 및 Cr가 증가하는 것을 확인하였으며, 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말에서 분리된 알긴산에 의해 상기 경금속과 중금속 등의 금속 원소를 감소시켜 미세먼지에 포함된 금속 제거에 효과가 있는 것을 확인하였다. 특히, Pb와 Ca, 그리고 Sr, Ba, Mg의 현저한 감소를 확인하였다.
또한, 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말에서 분리된 알긴산 처리에 의해 Fluoranthene, Pyrene, Benz(a)anthracene, Benzo(b)fluoranthene, Benzo(k)fluoranthene, Benzo(a)pyrene, Benzo(ghi)perylene 및 Indeno[1,2,3-cd]pyrene의 다환 방향족 탄화수소가 검출되지 않는 것을 확인하여, 이들 다환 방향족 탄화수소 제거에 효과가 있는 것을 확인하였다. 상기 결과는 상기 알긴산 처리에 의해 미세먼지에 함유되어 피부에 트러블을 야기할 수 있는 중금속을 포함한 금속 원소와 다환 방향족 탄화수소 등의 유해물질을 효과적으로 제거할 수 있음을 시사한다.
따라서, 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말에서 유래된 알긴산에 의해 미세먼지에 포함된 금속 원소와 다환 방향족 탄화수소 감소 또는 제거 효과가 있는 것을 확인하였는 바, 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 염을 이용하여 미세먼지 제거용 화장료 조서물로 이용이 가능하다.
본 발명의 화장료 조성물의 유효성분으로서 상기 알긴산 뿐만 아니라 이의 화장품학적으로 허용 가능한 염의 형태로 사용될 수 있다. 유리산(free acid)에 의해 형성되는 산부가염 또는 염기에 의해 형성되는 금속염일 수 있다. 상기 유리산으로는 무기산과 유기산을 사용할 수 있다. 무기산으로는 염산, 황산, 브롬산, 아황산 또는 인산 등을 사용할 수 있고, 유기산으로는 구연산, 초산, 말레인산, 푸마산, 글루콘산, 메탄술폰산 등을 사용할 수 있다. 또한, 금속염으로는 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염, 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 사용할 수 있다. 그러나 반드시 이로 제한되지는 않는다.
본 발명의 미세먼지 제거용 화장료 조성물은 전체 조성물 중량에 대하여 0.001 내지 100 중량％의 알긴산 또는 이의 화장품학적으로 허용 가능한 염을 포함할 수 있으며, 구체적으로는 0.01 내지 50 중량％의 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 화장품학적으로 허용 가능한 염을 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 화장료 조성물은 상기 유효성분 이외에 통상적으로 허용되는 성분들을 제한없이 포함할 수 있으며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 포함할 수 있다.
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 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션, 패치 및 스프레이로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 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.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 포함하는 미세먼지 제거용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에서, 용어 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 알긴산, 미세먼지 제거는 전술한 바와 같다.
본 발명의 식품 조성물은 환제, 분말, 과립, 침제, 정제, 캡슐 또는 액제 등의 형태를 포함할 수 있으며, 본 발명의 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 첨가할 수 있는 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다.
상기 식품 조성물에는 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염 이외에도 다른 성분을 추가할 수 있으며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 통상의 식품과 같이 여러 가지 생약 추출물, 식품학적으로 허용되는 식품보조첨가제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
상기 식품학적으로 허용되는 염은 식품학적으로 허용되는 유리산(free acid)에 의해 형성되는 산부가염 또는 염기에 의해 형성되는 금속염일 수 있다. 상기 유리산으로는 무기산과 유기산을 사용할 수 있다. 무기산으로는 염산, 황산, 브롬산, 아황산 또는 인산 등을 사용할 수 있고, 유기산으로는 구연산, 초산, 말레인산, 푸마산, 글루콘산, 메탄술폰산 등을 사용할 수 있다. 또한, 금속염으로는 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염, 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 사용할 수 있다. 그러나 반드시 이로 제한되지는 않는다.
본 발명에서 용어, "식품보조첨가제"란 식품에 보조적으로 첨가될 수 있는 구성요소를 의미하며, 각 제형의 식품을 제조하는데 첨가되는 것으로서 당업자가 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 식품보조첨가제의 예로는 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등이 포함되지만, 상기 예들에 의해 본 발명의 식품보조첨가제의 종류가 제한되는 것은 아니다.
상기 천연 탄수화물의 예는 포도당, 과당 등의 단당류; 말토스, 수크로스 등의 이당류; 및 덱스트린, 시클로덱스트린 등의 다당류와, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이 있으며, 상기한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴 등), 스테비아 추출물(레바우디오시드 Ａ, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다.
본 발명의 미세먼지 제거용 식품 조성물에는 건강기능식품이 포함될 수 있다. 본 발명에서 사용된 용어 "건강기능식품"이란 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상 및 환 등의 형태로 제조 및 가공한 식품을 말한다. 여기서 기능성이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 발명의 건강기능식품은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조시에는 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어날 수 있다.
본 발명에서 상기 건강기능식품은 이너뷰티 푸드(inner beauty) 형태로 섭취함으로써 더욱 우수한 미세먼지 제거 효과를 갖는 장점을 가진다. 상기 이너뷰티(inner beauty)는“먹는 화장품 또는 뷰티푸드”로 일컬어지는 이너뷰티 푸드로, 피부에 좋은 여러 가지 성분을 몸속으로 흡수시켜 피부 체질을 건강하게 바꾸는 식품을 지칭하며, 피부 타입에 맞는 화장품을 고르듯 피부 컨디션과 라이프스타일을 고려해 개개인에게 맞는 이너뷰티 푸드를 선택하여 섭취할 수 있다. 보다 구체적으로 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 염을 포함하는 화장료 조성물을 포함하는 화장품과 상기 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 염을 포함하는 이너뷰티 푸드를 혼용할 경우, 화장품만 사용하는 것에 비해 미세먼지 제거 효과가 월등히 높아져 더욱 미세먼지 제거 효과를 볼 수 있는 장점을 가진다.
유효성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품의 제조 시에 본 발명의 유효성분은 원료 조성물 중 1 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 내지 10 중량%의 양으로 첨가될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하로도 사용될 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예(실험예)를 바탕으로 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예(실험예)에 한정되지 않는다.
<A. 재료 및 실험방법>
1. 재료
중국 미세먼지로 도시 에어로졸 (Urban aerosols, CRM No. 28)은 일본 이바라키 환경 연구소 (National Institute for Environmental Studies)에서 획득하였다. 알지네이트 참고 표준물질, 2’,7’-디클로로디하이드로플루오레신 디아세테이트 (2’,7’-dichlorodihydrofluorescein diacetate, DCFH2-DA) 및 3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-2,5-디페닐테트라졸리움 브로마이드 [(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide, MTT)]는 시그마 알드리치사 (Sigma-Aldrich Corp., St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다. RAW 264.7 대식세포와 HaCaT 세포는 한국 세포주 은행 (KCLB, Seoul, Korea)에서 구입하였다. Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), 소혈청 (FBS), 항생제 (페니실린 및 스트렙토마이신)는 Thermo Fisher Scientific (Waltham, MA, USA)에서 구입하였다. 항체는 Santa Cruz Biotechnology (Dallas, TX, USA)에서 구입하였다. 사이토카인 키트는 Thermo Fisher Scientific (Waltham, MA, USA), R&D Systems (Minneapolis, MN, USA), Becton Dickinson & Co. (Franklin Lakes, NJ, USA), 및 Invitrogen (Carlsbad, CA, USA)에서 구입하였다. 본 발명에 사용된 모든 화학 물질과 용제는 상업적 출처를 통해 수득하였으며 가장 높은 순도 등급이었다.
2. 샘플 수집 및 알긴산 정제
사르가숨 호르네리 (S. horneri) 샘플은 한국 제주도 성산 연안 지역에서 수집되었다. S. horneri는 세척하여 소금과 불순물을 제거하고, 동결 건조하여 분말로 분쇄하였다.
상기 건조 분말을 헥산과 95% 에탄올을 차례로 이용하여 탈색시켜, 지질, 비극성 안료 및 페놀 성분을 제거하였다.
다음으로, 폴리페놀 화합물을 제거하기 위하여, 상기 탈색된 분말을 10% 포름알데히드에 8시간 동안 침지하고, 철망 체(wire sieve)로 여과하였다. 이후 95% 에탄올로 세척하여 남은 포름알데히드를 제거하였다. 이어서, 분말을 에어 건조 및 동결 건조하였다.
이후, 불용성 형태의 알긴산을 가용성 형태로 전환하기 위하여, 상기 분말을 희석된 HCl (pH 4.0)에 침지하였다. 필요에 따라, HCl을 첨가하여 현탁액 (suspension)의 pH를 4.0으로 맞추었다. 상기 현탁액을 30℃에서 24시간 동안 교반하고, 철망 체로 여과하고, 차가운 증류수 (DW)로 세척하였다.
이후, 5% Na2CO3(w/v)에 침지하고 30℃에서 24 시간 동안 교반하여 알긴산을 추출하였다. 상기 추출물을 철망 체로 여과하고 10,000xg, 4℃에서 10분간 원심분리하였다. 그 후, 상층액을 회수하였다. 상기 상층액에 HCl을 조금씩 첨가하여 pH 6.0으로 조정하였다.
CaCl2 포화 용액을 상기 상층액에 첨가하여 알긴산을 칼슘 알지네이트로 침전시켰다. 펠렛을 원심분리에 의해 분리하고, 10% HCl에서 2시간 현탁하고, 원심분리하여 회수하였다. 이러한 산 세척 과정을 6회 반복하였다. 마지막 세척 후, 펠렛을 DW에 현탁하고, NaOH로 중화하였다. 알지네이트 용액을 광범위하게 투석하여 과량의 이온을 제거하고 동결 건조하여 사르가숨 호르네리 유래 알지네이트 분말 (S. horneri alginate, SHA)을 얻었다.
3. 분광 분석 (FTIR, ICP-OES, 및 GC-MS/MS)
알지네이트의 푸리에 변환 적외선 분광기 (FTIR) 분석은 Thermo Scientific NicoletTM 6700 FTIR 분광기 (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)로 수행하였다. 5 mg의 샘플을 5 g의 KBr 분말과 혼합하여 브롬화 칼륨 (KBr) 펠렛을 주조하였다.
미세먼지와 세포 내 금속 이온은 PerkinElmer OPTIMA 7300DV 유도 결합 플라스마 분광계 시스템 (PerkinElmer, Inc., Waltham, MA, USA)을 이용하여 유도 결합 플라즈마 발광 분광법 (ICP-OES)에 의해 분석되었다(표 2). 이는 Ag, Al, As, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Ga, In, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Rb, Se, Sr, Tl, U, V, 및 Zn을 각각 10 μg mL-l(10ppm) 포함하는 다중 원소 표준 물질 (PerkinElmerN9300233)로 교정되었다. 각 원소는 2 이상의 중첩되지 않는 파장을 사용하여 검출되었다.
수집된 세포를 건조하고, 진한 HNO3에 용해하고, H2O2와 혼합하였다. 산성 분해물을 Milli-Q® Integral Water Purification System (MilliporeSigma, Burlington, MA, USA)으로 제조된 초순도 탈이온수에서 희석시켰다. 미세먼지 및 세포 내 다환 방향족 탄화수소 (Polycyclic aromatic hydrocarbon, PAH) 오염 물질은 Shimadzu GCMS-TQ8040 시스템 (Shimadzu Corp., Kyoto, Japan)으로 분석하였다. 이러한 시스템에는 Rtx-5MS 융합 실리카 모세관이 장착되어 있다.
작동 조건은 다음과 같다: 비분할 모드에서 샘플 주입; 인젝터 포트 온도: 300 ℃; GC 오븐 프로그램: 2분간 90.0 ℃ 유지, 이후 5.0 ℃min-1 로 320.0℃까지 승온, 이후 12분간 유지한다. 캐리어 가스로서 43.7 cm s-1의 일정한 유속으로 헬륨을 공급하였다. 수집된 세포를 인산염 완충 식염수 (PBS)로 세척하고 클로로포름에 현탁하였다. 상기 클로로포름층을 정치하고, 무수 황산나트륨으로 건조하여, 분석에 사용하였다.
4. 세포 배양
RAW 264.7 마우스 대식세포 및 HaCaT (인간 각질형성세포)를 10% FBS 및 1% 항생제가 보충된 DMEM에서 유지시켰다. 배양물을 5% CO2, 37℃에서 가습 환경하에 두었다. 세포는 주기적으로 계대 배양하고, 기하 급수적으로 성장하는 세포를 후속 실험에 사용하였다.
5. 염증 반응의 평가
본 실험 과정은 도 1에 나타냈다. 도 1은 HaCaT 각질형성세포에서 중국 미세먼지 (Chinese fine dust; CFD)로 유도된 염증 반응에 대한 SHA(S. horneri alginate)의 효능을 평가하기 위한 실험 구성도이다. RAW 264.7 대식세포에서 염증을 활성화하고 유도하는 배양 배지의 효과. CFD 처리 후 남은 금속 이온과 PAH는 ICP-OES 및 가스 크로마토그래피/이중 질량 분광 (GC-MS/MS) 분석으로 측정하였다.
먼저, HaCaT 각질형성세포를 24-웰 플레이트에 접종하여 24시간 동안 배양하였다. 다양한 농도의 SHA(S. horneri alginate)를 다른 웰에 첨가했다. 30분 후, 세포에 중국 미세먼지 (Chinese fine dust; CFD) 125 μg mL-1(이러한 최적 CFD 농도와 노출 시간은 세포 생존력과 염증 마커 생성에 대한 예비 연구를 토대로 선택됨)를 첨가하였다. 그 후, 세포를 30분간 배양하였다. 웰을 2회 씻어내고, 새로운 DMEM으로 보충하였다. 배양 플레이트를 5% CO2가 보충된 가습 분위기하에 37℃에서 24시간 더 배양하였다. 세포 배양물을 수거하여 염증 매개체와 전염증성 사이토카인을 분석하고 RAW 264.7 마우스 대식세포에 처리하였다. 세포 생존력은 MTT 분석으로 측정되었고 세포내 ROS 수준은 DCF-DA 분석에 의해 평가되었다 . 세포를 수집하여 PAH와 금속 이온을 측정하였다.
HaCaT 각질형성세포 배지를 미리 접종된 RAW 대식세포 배양 플레이트에 옮기고 37℃에서 30분간 배양하였다. 그 후, 웰을 씻어내고 새로운 DMEM으로 보충하였다. 배양 24시간 후, 배양 배지를 회수하여 염증 매개체와 전염증성 사이토카인을 분석하였다.
6. 웨스턴 블롯 분석
웨스턴 블롯 분석은 몇몇 중요한 분자 매개체들의 발현 정도를 판단하기 위해 수행되었다. 중국 미세먼지 (Chinese fine dust; CFD) 유도 세포를 30분간 배양 후, 수거하여 upstream mitogen-activated protein kinases (MAPK)와 nuclear factor-kappaB (NF-κB) 경로를 평가하고, 24 시간 배양 후, iNOS와 COX-2 수준을 결정하였다. 수집된 세포를 용해 완충액으로 분해하고, 원심분리하여 세포 잔사를 제거하였다. 단백질 수준은 바이신코닉산 (BCA) 단백질 분석 키트로 정량화되었다. 표준 단백질 (50 μg)을 12% SDS-폴리아크릴아미드 겔에 로딩하였다. 전기영동을 수행하고 용해된(resolved) 단백질 밴드를 니트로셀룰로오스 막에 블롯팅(blotting)한 다음 5% 탈지유로 2시간 블로킹하고 1차 및 2차 항체로 배양하였다. Tris-buffered saline/Tween 20 (TBST) 세척 후, 밴드를 증강 화학발광 (ECL) 시약 (Amersham, Arlington Heights, IL, USA)으로 시각화하였다.
7. 효소 면역분석에 의한 분석
배양 배지를 회수하고 상업용 ELISA 키트를 사용하여 전염증성 사이토카인과 염증 매개체의 수준을 분석하였다. 분석은 제조사의 지침에 따라 수행되었다. 발현 수준은 하기 방정식을 이용하여 계산되었다.
발현율 (%) = (시험 웰 흡광도 / CFD 처리 웰의 평균 흡광도) × 100
8. 통계 분석
모든 데이터는 3회 이상의 독립적인 실험을 토대로 평균 ± 표준오차 (SD)로 나타내었다. 일원 분산분석 (one-way ANOVA) 및 둔칸의 다중 범위 시험 (Duncan's multiple range test)으로 데이터간 유의한 차이를 판단하였다. P < 0.05 “*” 및 P < 0.01 “**”는 통계학적으로 유의한 것을 나타낸다. 모든 통계 분석은 SPSS v. 20 (IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 이용하여 수행되었다.
<B. 실험결과>
실험예 1. 정제된 알지네이트의 수율, 조성 및 구조적 특징
표 1에 나타낸 바와 같이, 정제된 알지네이트(SHA)는 비교적 높은 다당류 함량과 비교적 낮은 애쉬 (ash) 함량을 갖는다. 애쉬는 미네랄로 구성된다. 또한, SHA(S. horneri alginate)는 낮은 수준의 폴리페놀과 무시할 만한 양의 단백질을 함유한다.
FTIR 스펙트럼은 도 2에 나타내었다. 도 2는 SHA(S. horneri alginate)의 구조적 특징의 분광 분석을 나타낸다. (A)는 SHA의 FTIR 스펙트럼, (B)는 SHA의 XRD 스펙트럼 그리고 (C)는 SHA의 근사 분자량 분포를 나타낸다.
SHA와 상업용 알지네이트 스펙트럼 모두에서 3625 cm-1, 1680cm-1, 1420cm-1 및 1035 cm-1의 파수에서 현저한 피크가 나타났다(도 2A). SHA의 XRD 스펙트럼에서는 16, 21 및 38의 2θ값에서 세 개의 피크가 확인되었다(도 2B). 다당류 분자량 마커와 비교하여, SHA의 분자량 분포는 50-350 kDa 범위였고 다소 오른쪽으로 치우쳤다(도 2C).
정제된 알긴산의 화학 조성
성분 조성 (%)
다당류 88.22 ± 0.45
애쉬 (재) 2.85 ± 0.07
폴리페놀 1.73 ± 0.06
단백질 0.68 ± 0.02
결과는 3회 측정을 토대로 하여 평균 ± SE로 나타냈다.
실험예 2. 중국 도시 에어로졸의 형태 및 조성 분석
도 3은 중국 도시 에어로졸 (CFD)의 형태 및 조성 분석을 나타낸 것이다. (A)는 미세먼지의 주사 전자 현미경 (SEM) 사진이다. (B)는 원소 (금속) 조성, (C)는 입도 분포, (D)는 미세먼지의 PAH 조성을 나타낸다. SEM 사진은 JSM-6700F 전계 방출 주사 전자 현미경 (JEOL Ltd., Tokyo, Japan)으로 수득하였다. 원소 조성, PAH 조성 및 입도 분포는 일본 츄쿠바의 환경 연구소 (National Institute for Environmental Studies)의 허가를 받아 제공된 분석 증명서에 따랐다.
전자 현미경 분석 (도 3A, 도 3C)을 통해 미세먼지 입자 (CRM No.28)의 직경 분포 범위가 1 내지 14 μm임을 확인하였다. 먼지 입자의 대부분은 5 μm 미만이었다. 원소 및 PAH 조성 분석 (도 3B 및 도 D)은 유도 결합 플라즈마 원자 방출 분광법 (ICP-AES), 유도 결합 플라즈마 질량 분광법 (ICP-MS), 원자 흡수 분광법 (AAS), 기기 중성자 방사화 분석법 (INAA), 입자 유도 X-선 발광법 (PIXE), X선 형광법 (XRF) 등의 분광 분석법을 토대로 하였다.
상기 미세먼지를 구성하는 입자는 Na, Mg, Al, K, Ca, Ti, Fe, Zn, V, Mn, Ni, Cu, As, Sr, Cd, Ba, Pb, 및 U를 포함하였으며, 주로 Ca, Al, Fe, Mg, PAHs로 구성되는 것으로 확인되었다(도 3B).
미세먼지에 포함된 다환 방향족 탄화수소 (polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)에는 Fluoranthene, Pyrene, Benz(a)anthracene, Benzo(b)fluoranthene, Benzo(k)fluoranthene, Benzo(a)pyrene, Benzo(ghi)perylene 및 Indeno[1,2,3-cd]pyrene가 포함되어 있었으며, benzo[b]fluoranthene, fluoranthene, pyrene, indeno[1,2,3-cd]pyrene의 함량이 높았다(도 3D).
실험예 3. 샘플 처리 후 도시 에어로졸로 자극된 각질형성세포의 조성 분석
중국 미세먼지 (CFD) 자극, 알지네이트 샘플 처리 및 24시간 배양 후, 각질형성세포의 원소 금속을 ICP-OES에 의해 분석하였다. 다환 방향족 탄화수소 (PAH) 조성은 GC-MS/MS으로 판단하였다. 비처리 세포와는 달리, 중국 미세먼지 (CFD) 처리 세포에서 Na과 K을 제외하고, Mg, Al, Ca, Fe, Mn, Cu, As, Sr, Ba, Pb 및 Cr이 현저히 증가하는 것을 확인하였다 (표 2). 특히 CFD 처리에 의해 Pb의 함량이 상대적으로 크게 증가하였다. 또한, 다양한 농도의 알긴산 처리에 의해 이들 금속 원소의 함량이 감소하였으며, 특히 Pb와 Ca, 그 다음으로 Sr, Ba, Mg가 상당히 감소하였다.
GC-MS/MS 분석 결과, CFD 처리에 의해 Fluoranthene, Pyrene, Benz(a)anthracene, Benzo(b)fluoranthene, Benzo(k)fluoranthene, Benzo(a)pyrene, Benzo(ghi)perylene 및 Indeno[1,2,3-cd]pyrene의 다환 방향족 탄화수소(PAH)가 검출되었으나, 알지네이트 처리를 한 세포에서 어떠한 종류의 PAH도 검출되지 않았다.
결론적으로, CFD 처리에 의해 금속 원소와 다환 방향족 탄화수소 (PAH)의 함량이 증가하였으며, 알지네이트 처리에 의해 CFD 처리로 증가된 금속 원소의 함량과 다환 방향족 탄화수소 (PAH) 역시 현저히 감소하는 것을 확인하였다.
상기 결과는 상기 알지네이트 처리에 의해 미세먼지에 함유되어 피부에 트러블을 야기할 수 있는 금속 원소와 다환 방향족 탄화수소 등의 유해물질을 효과적으로 제거할 수 있음을 시사한다.
Figure pat00001
결과는 3회 측정을 토대로 평균 ± SE로 나타내었다. 특정 원소에 대하여, P < 0.05 “*” and P < 0.01 “**”는 CFD (단독) 처리군과 비교하여, 통계학적으로 유의한 것을 나타낸다. ((N.D.는 검출되지 않은 것 (not detected)을 나타낸다).
실험예 4. 각질형성세포에서 알지네이트의 도시 에어로졸 유발 염증 반응에 대한 감소 특성
중국 미세먼지 (CFD) 자극 및 알지네이트 처리 후, 각질형성세포를 24시간 배양하고, 염증 매개체와 전염증성 사이토카인의 발현을 분석하였다. 도 4는 HaCaT 각질형성세포에서 CFD에 의해 유도된 염증에 대한 SHA의 효능을 나타낸다. (A)는 HaCaT 세포 생존력 및 세포 내 ROS 수준의 분석; (B)는 COX-2 수준의 웨스턴 블롯 분석; (C)는 NF-κB 및 MAPK 경로에서 중요한 분자 매개체의 수준; 및 (D)는 PGE2 및 전염증성 사이토카인 (IL-1β, IL-6 및 TNF-α)의 ELISA 결과를 나타낸다.
구체적으로, 미리 접종된 HaCaT 각질형성세포 (1 × 105cells mL-1)를 24시간 후에 상이한 SHA 농도로 처리하고 30분 후에 CFD로 자극하였다. 30분 후에 세포를 수집하여 NF-κB 및 MAPK 단백질 (업스트림 신호 전달 분자)을 평가하고 24시간 후에 염증 매개체 (COX-2 및 PGE2) 및 전염증성 사이토카인 (IL-1β, IL-6 및 TNF-α)을 측정하였다. 그래프는 3회 반복을 기반으로 한 평균 ± SD을 나타낸다. * P <0.05 및 ** P <0.01는 해당 값이 CFD 처리군과 유의하게 상이한 것을 나타낸다.
도 4A에 나타낸 바와 같이, 지질 다당류 (LPS; 1 μg mL-1)와 CFD (125 μg mL-1)를 처리하면 HaCaT 각질형성 세포에서 세포 내 ROS 수준은 증가하고 이들의 생존력은 감소하였다. 각질형성 세포에서 NO 생성뿐만 아니라 iNOS 발현도 검출되지 않았다. COX-2, PGE2와 IL-1β, IL-6, 및 TNF-α 같은 전염증성 사이토카인의 수준은 LPS 처리에 따라 실질적으로 증가하였다 (도 4B 및 도 4D). CFD 처리에 의해 COX-2, PGE2 및 IL-6 및 TNF-α를 포함한 염증 유도성 사이토카인의 수준은 증가하였다. 그러나, IL-1β 수준은 증가하지 않았다. 게다가, CFD를 처리한 경우 세포질에서 NF-κB-p65 수준은 감소하였고 핵에서 NF-κB-p65 수준은 증가하였다 (도 4C). 또한, CFD는 염증성 매개인자 관련 신호전달체계 중 하나인 p-p38 MAPK, P-Erk1/2 및 P-JNK의 인산화를 촉진하였다. 그러나, SHA 처리를 통해 HaCaT 각질형성세포에서 CFD 유도 염증 반응은 약화되는 것을 확인하였다.
실험예 5. 도시 에어로졸 유도와 SHA 처리 각질형성세포로부터 유래된 배양 배지로 자극된 RAW 대식세포에서 염증 반응의 감소
CFD 자극 각질형성세포 (SHA 처리 또는 미처리)의 배양 배지를 RAW 264.7 세포와 혼합하고 24시간 배양한 후 염증 매개체와 염증 유발 사이토카인 수준을 분석하였다.
도 5는 CFD 유도 HaCaT 각질형성세포 배양 배지 (SHA 처리 또는 미처리)에 의한 RAW 264.7 대식세포에서의 염증 반응 유도를 나타낸다. (A) NO 생성 및 RAW 세포 생존력; (B) iNOS 및 COX-2 수준의 웨스턴 블롯 분석; 및 (C) PGE2 및 전염증성 사이토카인 (IL-1β, IL-6 및 TNF-α)의 ELISA 결과이다.
미리 접종된 RAW 264.7 세포 (1 × 105cells mL-1)를 24시간 후, CFD 유도 HaCaT 각질형성세포 (SHA 전처리 또는 미처리)의 배지로 30분간 배양한 후, 세척하고, 새로운 배지로 보충하였다. 24시간 후에 세포를 수집하여, 염증 매개체 (NO, iNOS, COX-2 및 PGE2)와 전염증성 사이토카인 (IL-1β, IL-6 및 TNF-α)의 수준을 측정하였다. 그래프는 3회 반복을 기준으로 한 평균 ± SD을 나타낸다. * P <0.05 및 ** P <0.01는 해당 값이 CFD 유도 HaCaT 배양 배지 처리군에 대한 값과 유의하게 상이한 것을 나타낸다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 모든 염증 매개체와 전염증성 사이토카인의 수준은 블랭크 (A군)와 비해서, 모든 처리군에서 유의하게 증가하였다. 이들 분자 매개체의 수준은 “B군”으로 지정된 블랭크 각질형성세포에서 유래된 배양 배지로 처리한 RAW 세포에서 높게 나타났다. 이들 분자 매개체의 가장 높은 수준은 LPS 자극 각질형성세포로부터 유래된 배양 배지에 노출된 처리군(C군)에서 나타났다. 두 번째로 높은 분자 매개체 수준은 CFD로 자극된 각질형성세포로부터 얻은 배지로 처리된 RAW 264.7 세포(D군)에서 검출되었다.
SHA로 처리된, CFD로 자극된 각질형성세포로부터 유래된 배지로 처리된 RAW 세포군 (E군-G군)의 경우, 이들 염증 반응에 관여하는 분자 매개체의 수준의 현저한 감소가 관찰되었다. 감소 수준은 SHA 농도가 증가함에 따라 감소하였다.
결론적으로, 상기 SHA(S. horneri alginate)의 경우, 미세먼지 제거 뿐만 아니라, 미세먼지에 의해 유발된 염증 반응을 감소시키므로, 미세먼지에 의한 피부 보호 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (9)

  1. 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 화장품학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 미세먼지 제거용 화장료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미세먼지는 금속 또는 다환 방향족 탄화수소를 포함하는 것인, 화장료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 금속은 중금속 또는 경금속인 것인, 화장료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 중금속은 Fe, Mn, Cu, As, Pb 및 Cr로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것인 화장료 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 경금속은 Mg, Al, Ca, Sr 및 Ba로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것인, 화장료 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 다환 방향족 탄화수소는 Fluoranthene, Pyrene, Benz(a)anthracene, Benzo(b)fluoranthene, Benzo(k)fluoranthene, Benzo(a)pyrene, Benzo(ghi)perylene 및 Indeno[1,2,3-cd]pyrene로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것인, 화장료 조성물.
  7. 사르가숨 호르네리 (Sargassum horneri) 분말, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 포함하는 미세먼지 제거용 식품 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 식품 조성물은 건강기능식품인 것인, 식품 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 건강기능식품은 이너뷰티 푸드(inner beauty food)인 것인, 식품 조성물.
KR1020180151114A 2018-11-29 2018-11-29 사르가숨 호르네리, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 염을 포함하는 미세먼지 제거용 화장료 조성물 및 식품 조성물 KR102277580B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180151114A KR102277580B1 (ko) 2018-11-29 2018-11-29 사르가숨 호르네리, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 염을 포함하는 미세먼지 제거용 화장료 조성물 및 식품 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180151114A KR102277580B1 (ko) 2018-11-29 2018-11-29 사르가숨 호르네리, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 염을 포함하는 미세먼지 제거용 화장료 조성물 및 식품 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200064700A true KR20200064700A (ko) 2020-06-08
KR102277580B1 KR102277580B1 (ko) 2021-07-15

Family

ID=71089526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180151114A KR102277580B1 (ko) 2018-11-29 2018-11-29 사르가숨 호르네리, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 염을 포함하는 미세먼지 제거용 화장료 조성물 및 식품 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102277580B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220114935A (ko) * 2021-02-09 2022-08-17 전남대학교산학협력단 (-)-롤리올라이드를 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 의한 피부의 유해영향 완화를 위한 조성물

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101140402B1 (ko) * 2009-02-03 2012-05-03 주식회사 해조나라 갈조류분말함유 팩 조성물 및 상기 팩 조성물을 포함하는 화장품용 팩
KR101653755B1 (ko) 2016-01-06 2016-09-02 주식회사 씨앤피코스메틱스 미세먼지 차단용 화장료 조성물
KR20180117812A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 전남대학교산학협력단 감태 추출물과 괭생이모자반 추출물을 이용한 항염증용 조성물

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101140402B1 (ko) * 2009-02-03 2012-05-03 주식회사 해조나라 갈조류분말함유 팩 조성물 및 상기 팩 조성물을 포함하는 화장품용 팩
KR101653755B1 (ko) 2016-01-06 2016-09-02 주식회사 씨앤피코스메틱스 미세먼지 차단용 화장료 조성물
KR20180117812A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 전남대학교산학협력단 감태 추출물과 괭생이모자반 추출물을 이용한 항염증용 조성물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220114935A (ko) * 2021-02-09 2022-08-17 전남대학교산학협력단 (-)-롤리올라이드를 유효성분으로 함유하는 미세먼지에 의한 피부의 유해영향 완화를 위한 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
KR102277580B1 (ko) 2021-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tanna et al. Metabolite profiling, antioxidant, scavenging and anti-proliferative activities of selected tropical green seaweeds reveal the nutraceutical potential of Caulerpa spp.
CN101250232B (zh) 一种羊栖菜活性多糖的提取工艺
KR101861796B1 (ko) 도라지 종자 추출물을 유효성분으로 포함하는 항산화 조성물
Nadhiya et al. EVALUATION OF TOTAL PHENOL, FLAVONOID CONTENTS AND INVITRO ANTIOXIDANT ACTIVITY OF BENINCASA HISPIDA FRUIT EXTRACTS.
Pirian et al. Nutritional and phytochemical evaluation of the common green algae, Ulva spp.(Ulvophyceae), from the Persian Gulf
KR102277580B1 (ko) 사르가숨 호르네리, 이로부터 분리된 알긴산 또는 이의 염을 포함하는 미세먼지 제거용 화장료 조성물 및 식품 조성물
KR101676292B1 (ko) 다시마, 오크라 및 참마 혼합 추출물을 포함하는 화장품 조성물 및 그 제조 방법
KR20230052700A (ko) 동백 추출물, 금화규 추출물, 개서어 추출물, 누에 추출물 및 병풀 추출물을 유효성분으로 함유하는 안티폴루션 화장료 조성물
KR101508362B1 (ko) 해조류를 이용한 기능성 된장의 제조방법
KR20160127188A (ko) 마늘대 추출물을 함유하는 항염증성 화장료 조성물
KR102153355B1 (ko) 콜레르파 라세모사 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 포함하는 항염증 또는 항산화 조성물
IT201900019325A1 (it) Miscela comprendente estratti di frutti, e polifenoli estratti da foglie o frutti di Olea Europaea L. e inulina e uso di tale composizione nel trattamento di malattie infiammatorie acute e croniche, localizzate o sistemiche, o conseguenti ad un’ischemia o a un’alterazione della funzionalità dell’endotelio vasale
KR101447007B1 (ko) 디프테로카퍼스 옵터시포리어스 추출물을 유효성분으로 함유하는 노화방지용 조성물
Ying et al. Antioxidant activities of nine selected culinary spices from China
KR102179849B1 (ko) 참까막살 추출물을 유효성분으로 포함하는 항염증용 조성물.
KR20130054518A (ko) 해조류 추출물을 포함하는 식품 조성물 및 그의 용도
KR101231590B1 (ko) 항바이러스, 항산화 및 항균 효과를 가지는 비파 추출물 또는 이의 분획물
Eswaran et al. Phytochemical analysis and free radical scavenging activity of green-synthesizedliv-pro-08 formulation
JP3897862B2 (ja) 経口口臭消臭剤の製造方法
KR100723313B1 (ko) 황금 및 그 복합생약 엑스의 항산화 가수분해물을 함유하는나노셀 콜로이드 외용겔제의 제조방법
Park et al. Prediction of optimal microwave extraction conditions for functional compounds from agrimonia pilosa Ledeb using response surface methodology
Shikha et al. A comprehensive review on pharmacognosy, phytochemistry and pharmacological activities of 8 potent Prunus species of southeast Asia
KR102694251B1 (ko) 금화규의 잎으로부터 식품용 콜라겐을 추출하는 방법
JP2004197065A (ja) ハマナス類の花弁を用いた抗酸化剤、ビタミンｃ安定化剤、便臭消臭剤又は加齢臭消臭剤
KR20150000208A (ko) 까마귀쪽나무 열매로부터 추출되는 정유성분을 함유하는 항산화조성물

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)