KR20210046408A - 마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 하는 조성물 - Google Patents

마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 하는 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물에 관한 것으로 마늘 껍질, 마늘대 또는 이들의 혼합물을 추출한 마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 포함함으로써, 항산화 효과가 우수하며, 피부 미백 및 피부 재생에 효과가 있다.

Description

마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 하는 조성물{ compositions containing by-product extract of Allium sativum L.}
본 발명은 마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물 및 건강기능식품에 관한 것이다.
피부는 신체 중 가장 큰 기관으로 항상 외부환경과 직접 접하고 있으면서 여러가지 자극이나 건조한 환경으로부터 생체를 보호하는 보호막의 역할을 하고 있으며, 다른 기관에 비하여 새로운 세포의 생성과 소멸이 활발히 일어난다.
또한, 물리적인 찰과상으로부터 신체를 보호하고, 신체 내부의 수분 손실을 막아주며 태양에서 발생되는 자외선으로부터 보호해줄 뿐만 아니라, 몸의 체온을 조절해주는 매우 중요한 역할을 담당하고 있다.
이러한 피부는 여러 가지 물리적 요인, 외부환경적 요인, 감염 등으로 인해 피부의 오염과 건조, 트러블, 피부 면역체계 이상 등의 문제가 발생한다.
특히, 현대의 급격한 산업발전에 따라, 대기공해, 수질공해 등의 공해문제가 심각해지고, 주거환경의 개선에 따른 거주공간의 강한 냉난방에 의해 피부의 거칠어짐, 건조, 노화 등과 같이 피부가 외부환경으로부터 큰 영향을 받고 있다.
인간의 피부는 내인성 노화(intrinsic aging)와 광노화에 의해 점차 피부가 얇아지고 주름이 증가하며, 탄력이 감소될 뿐만 아니라 자외선 노출에 의해 기미와 주근깨가 증가하게 된다. 특히, 내인성 노화는 호르몬 분비가 감소하거나 면역세포의 기능과 활성이 저하됨에 따라 생체 구성 단백질들의 생합성이 줄어들면서 발생하는데 이는 활성산소 증가에 따라 급속히 진행된다.
인간은 대사과정에서 끊임없이 활성산소종(Reactive Oxygen Species)을 발생시키며 이는 직·간접적인 노화의 원인물질로 작용한다고 알려져 있다. 피부노화를 방지하기 위해 화장품에는 다양한 항산화제가 사용되고 있는데 대표적인 합성 항산화제로 BHT(butylatedhydroxytoluene), BHA(butylated hydroxyanisole)와 tertiary butylhydroquinone(TBHQ) 등이 있다. 일반적으로 합성 항산화제는 우수한 효과와 낮은 가격으로 인해 폭넓게 사용되고 있지만 경구 또는 피부접촉 시 자체 독성뿐만 아니라 간비대증, 지방변이 및 암을 유발하는 것으로 알려져 사용이 제한받고 있다.
미백 기능성 화장품 원료로 이용되는 나이아신아마이드와 알부틴, 그리고 주름 개선 기능성 화장품 원료로 사용되는 레티놀 등은 산화에 의한 성분파괴와 피부 자극 유발로 인한 배합량 제한에 따라 미백 효과가 저하되는 문제가 있다.
최근에는 천연물질을 이용한 다양한 화장료 조성물이 시장에 나오면서 기존에 화학물질로 이루어진 제품들 보다는 천연물질을 이용한 제품에 소비자들이 관심을 가지게 되고, 이에 따라 다양한 천연물질을 이용한 화장료 조성물이 제조되고 있다.
특히, 마늘 육질 추출물의 항균, 미백, 노화 방지와 항산화 효과가 보고되고 있어 마늘 추출물의 화장품 소재화에 많은 연구가 진행되고 있다. 마늘의 대표적인 기능성 물질로 알려진 알리신은 강력한 항산화와 항균 특성을 포함하고 있으며 높은 유황 함량은 피부를 부드럽게 하고 모발에 윤기를 더 준다고 알려져 화장품 소재로서 널리 사용되고 있으나, 마늘 부산물에 대한 연구는 미미한 실정이다.
따라서, 천연물인 마늘 부산물을 이용하여 기능성을 가지면서 인체에 무해한 화장품 소재가 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2019-0008509호 대한민국 공개특허 제10-2019-0094326호
본 발명의 목적은 마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 포함하는 건강기능식품을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 반응표면분석법을 이용하여 마늘 추출물을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 화장료 조성물은 마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 포함할 수 있다.
상기 마늘 부산물 추출물은 마늘껍질, 마늘대 또는 이들의 혼합물을 추출한 것일 수 있다.
상기 마늘껍질과 마늘대는 1 : 1-10의 중량비로 혼합될 수 있다.
상기 마늘 부산물 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매로 추출된 것일 수 있다.
상기 혼합용매는 20 내지 99 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액일 수 있다.
상기 혼합용매는 80 내지 99 부피%의 에탄올 수용액일 수 있다.
상기 마늘 부산물 추출물은 초음파기로 처리된 것일 수 있다.
상기 마늘 부산물 추출물은 20 내지 50 kHz의 진동수 및 50 내지 700 W의 파워의 초음파기로 5 내지 60분 동안 처리된 것일 수 있다.
상기 초음파 처리 시 추출온도는 65 내지 85 ℃일 수 있다.
상기 화장료 조성물은 피부 미백 및 피부 재생 효과를 나타낼 수 있다.
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건강기능식품은 마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 포함할 수 있다.
상기 마늘 부산물 추출물은 마늘껍질, 마늘대 또는 이들의 혼합물을 추출한 것일 수 있다.
또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반응표면분석법을 이용하여 마늘 추출물을 제조하는 방법은 (A) 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매인 추출용매, 26 내지 100 ℃의 추출온도, 5 내지 60분의 추출시간의 추출조건 하에서 20 내지 50 kHz의 진동수 및 50 내지 700 W의 파워의 초음파기로 추출한 후 원심분리하여 수득한 상등액의 DPPH 라디칼 소거능에 대한 실험값을 획득하는 단계; (B) 상기 (A)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 1]로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계; (C) 상기 (B)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계; (D) 상기 (A)단계에서 수득한 상등액의 티로시나제 억제능에 대한 실험값을 획득하는 단계; (E) 상기 (D)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 2]로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계; (F) 상기 (E)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계; (G) 상기 (A)단계에서 수득한 상등액의 콜라게나제 억제능에 대한 실험값을 획득하는 단계; (H) 상기 (G)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 3]으로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계; (I) 상기 (H)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계; 및 (J) 상기 (C), (F) 및 (I)단계에서 수득된 반응표면곡선을 겹치기기법(superimposing)으로 DPPH 라디칼 소거능, 티로시나제 억제능 및 콜라게나제 억제능에 대한 공통의 최적화 조건을 예측하는 단계;를 포함할 수 있다;
[수학식 1]
Y 1=-20.69358+0.72813X1+0.44676X2+1.01785X3-9.34379X1 2-5.03221X1X2+1.46932X2 2-1.00644X1X3-3.82448X2X3-7.74228X3 2
[수학식 2]
Y 2=-86.67424+1.57273X1+1.71804X2+2.01178X3-0.030197X1 2+4.22817X1X2-0.014621X2 2-2.56253X1X3-6.91882X2X3-0.011107X3 2
[수학식 3]
Y 3=-50.78745+1.78596X1+1.44789X2+1.83576X3-0.023127X1 2-5.65123X1X2-0.014257X2 2+2.91630X1X3+9.63065X2X3-0.017930X3 2
상기 수학식 1 내지 3에서, Y 1은 DPPH 라디칼 소거능 예측값(%), Y 2는 티로시나제 억제능 예측값(%), Y 3는 콜라게나제 억제능 예측값(%), X1은 추출시간, X2는 추출온도, X3는 추출용매의 농도이다.
상기 DPPH 라디칼 소거능, 티로시나제 억제능 및 콜라게나제 억제능에 대한 공통의 최적화 조건에 따른 추출조건은 추출시간 24.2분, 추출온도 73.9 ℃ 및 에탄올 농도 88.5 부피%일 수 있다.
본 발명의 마늘 부산물 추출물을 포함하는 조성물은 독성이 없으며, 항산화 효과가 우수하고, 피부 미백 및 피부 재생에 효과적이다.
또한, DPPH 라디칼 소거능, 티로시나제 억제능 및 콜라게나제 억제능이 증가된 마늘 부산물 추출물을 수득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마늘 부산물 추출물을 이용 시 DPPH 소거능에 영향을 미치는 조건을 나타낸 일변수 곡선이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마늘 부산물의 추출 조건에 따른 DPPH 소거능의 3차원 반응표면곡선이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마늘 부산물 추출물을 이용 시 티로시나제 억제능(TIA)에 영향을 미치는 조건을 나타낸 일변수 곡선이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마늘 부산물의 추출 조건에 따른 티로시나제 억제능(TIA)의 3차원 반응표면곡선이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마늘 부산물 추출물을 이용 시 콜라게나제 억제능(CIA)에 영향을 미치는 조건을 나타낸 일변수 곡선이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마늘 부산물의 추출 조건에 따른 콜라게나제 억제능(CIA)의 3차원 반응표면곡선이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 마늘 부산물의 최적 추출조건을 찾기 위하여 상기 도 2, 도 4 및 도 6의 반응표면곡선을 겹치기기법으로 나타낸 그래프이다.
본 발명은 마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물 및 건강기능식품에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 화장료 조성물은 마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 포함한다.
마늘(Allium sativum L.)은 백합과(Lilliaceae) 알리움속(Allium)에 속하는 다년생 구근식물로 한국, 일본과 인도를 포함한 아시아 전역 및 남유럽에 광범위하게 분포하여 세계적으로 각종 음식의 향신료와 부재료로 폭넓게 사용되어오고 있다. 마늘 육질(알맹이)에는 수분 64%, 당질 24% 및 단백질 9.2%가 함유되어 있으며 항산화, 항균, 항고혈압 및 항돌연변이 효과 등이 있어 건강에 유익한 효과를 나타내는 것으로 보고되고 있다. 광범위한 역학 연구에 따르면 마늘 소비 증가가 위암과 대장암 발생율을 감소시킨다는 결과를 보여주고 있다. 이러한 효과는 마늘 추출물의 강력한 항산화 작용, 면역력 증가, 프로스타글란딘(prostaglandin) 합성에 따른 혈관확장 작용 및 혈액응고 억제에 의한 것으로 마늘의 기능성에 대한 관심이 증가하면서 국내 마늘 소비량은 1980년에 25만 톤에서 최근 48만 톤으로 2배 가량 증가하였다. 마늘 재배량의 증가로 인해 부산물인 마늘대와 마늘껍질의 폐기량도 급격히 늘어나고 있는 실정이나 대부분은 파쇄를 통해 사료로 사용되거나 폐기되는 실정으로 마늘 부산물의 고부가가치화를 통한 환경문제 해결 및 농가수입 증대에 대한 방안 모색이 필요한 실정이다.
본 발명은 폐기되는 마늘껍질과 마늘대를 이용하는 것으로서, 마늘껍질, 마늘대 또는 이들의 혼합물을 추출한 마늘 부산물 추출물을 이용하며, 바람직하게는 우수한 항산화, 피부미백 및 피부재생을 위하여 마늘껍질과 마늘대를 혼합한 혼합물의 추출물을 사용한다.
상기 마늘껍질과 마늘대는 1 : 1-10의 중량비, 바람직하게는 1 : 2-4의 중량비로 혼합된다.
마늘껍질을 기준으로 마늘대의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 항산화, 피부미백 및 피부재생 효과가 저하될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 피부트러블이 발생할 수 있다.
상기 마늘 부산물은 추출용매 하에서 초음파처리를 통해 추출되는 것으로서, 구체적으로 마늘 부산물과 추출용매가 1 : 5 내지 25, 바람직하게는 1 : 8 내지 15의 중량비로 혼합되어 20 내지 50 kHz, 바람직하게는 30 내지 40 kHz의 진동수 및 50 내지 700 W, 바람직하게는 150 내지 400 W 파워의 초음파기로 65 내지 85 ℃, 바람직하게는 70 내지 75 ℃하에서 5 내지 60분, 바람직하게는 20 내지 50분 동안 처리된다.
마늘 부산물을 추출 시 초음파 추출이 아니라 열수 추출인 경우에는 유효성분이 소량 추출될 뿐만 아니라 항산화, 피부미백 및 피부재생 효과가 낮을 수 있다.
상기 마늘 부산물과 추출용매의 중량비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 추출물에 마늘 부산물의 유효성분이 적은 양으로 추출될 수 있다.
또한, 초음파기의 진동수 및 파워가 상기 하한치 미만인 경우에는 마늘 부산물의 유효성분이 적은 양으로 추출될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 유효성분 외에 다른 물질도 다량으로 추출되어 효과가 저하될 수 있다.
또한, 추출온도 및 추출시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 마늘 부산물의 유효성분이 적은 양으로 추출될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 독성물질이 발생할 수 있다.
상기 추출물을 추출하는 추출용매는 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올, 에틸렌글리콜, 에틸에테르 또는 이들의 혼합용매이다. 상기 저급알코올로는 20 내지 99 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액을 들 수 있으며, 바람직하게는 우수한 항산화, 피부미백 및 피부재생 효과를 위하여 80 내지 99 부피%의 에탄올 수용액을 들 수 있다.
본 발명의 마늘 부산물 추출물은 화장료 조성물 외에 건강기능식품에도 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 반응표면분석법을 이용하여 마늘 추출물을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 반응표면분석법을 이용한 마늘 추출물의 제조방법은 (A) 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매인 추출용매, 26 내지 100 ℃의 추출온도, 5 내지 60분의 추출시간의 추출조건 하에서 20 내지 50 kHz의 진동수 및 50 내지 700 W의 파워의 초음파기로 추출한 후 원심분리하여 수득한 상등액의 DPPH 라디칼 소거능에 대한 실험값을 획득하는 단계; (B) 상기 (A)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 1]로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계; (C) 상기 (B)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계; (D) 상기 (A)단계에서 수득한 상등액의 티로시나제 억제능에 대한 실험값을 획득하는 단계; (E) 상기 (D)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 2]로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계; (F) 상기 (E)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계; (G) 상기 (A)단계에서 수득한 상등액의 콜라게나제 억제능에 대한 실험값을 획득하는 단계; (H) 상기 (G)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 3]으로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계; (I) 상기 (H)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계; 및 (J) 상기 (C), (F) 및 (I)단계에서 수득된 반응표면곡선을 겹치기기법(superimposing)으로 DPPH 라디칼 소거능, 티로시나제 억제능 및 콜라게나제 억제능에 대한 공통의 최적화 조건을 예측하는 단계;를 포함한다.
[수학식 1]
Y 1=-20.69358+0.72813X1+0.44676X2+1.01785X3-9.34379X1 2-5.03221X1X2+1.46932X2 2-1.00644X1X3-3.82448X2X3-7.74228X3 2
[수학식 2]
Y 2=-86.67424+1.57273X1+1.71804X2+2.01178X3-0.030197X1 2+4.22817X1X2-0.014621X2 2-2.56253X1X3-6.91882X2X3-0.011107X3 2
[수학식 3]
Y 3=-50.78745+1.78596X1+1.44789X2+1.83576X3-0.023127X1 2-5.65123X1X2-0.014257X2 2+2.91630X1X3+9.63065X2X3-0.017930X3 2
상기 수학식 1 내지 3에서, Y 1은 DPPH 라디칼 소거능 예측값(%), Y 2는 티로시나제 억제능 예측값(%), Y 3는 콜라게나제 억제능 예측값(%), X1은 추출시간, X2는 추출온도, X3는 추출용매의 농도이다.
본 명세서에서 마늘 부산물을 언급하면서 사용되는 용어 '추출물'은 추출용매를 처리하여 얻은 조추출물뿐만 아니라 마늘 부산물 추출물의 가공물도 포함한다. 예를 들어, 마늘 부산물 추출물은 감압 증류 및 동결 건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말 상태로 제조될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 용어 '유효성분으로 함유하는'이란 마늘 부산물 추출물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다. 일예로, 상기 마늘 부산물 추출물은 10 내지 1500 ㎍/㎖, 바람직하게는 100 내지 1000 ㎍/㎖의 농도로 사용된다. 마늘 부산물 추출물은 천연물로서 과량 사용하여도 인체에 부작용이 없으므로 본 발명의 조성물 내에 포함되는 마늘 부산물 추출물의 양적 상한은 당업자가 적절한 범위 내에서 선택하여 실시할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에는 상기의 화장료 조성물과 더불어 필요에 따라 통상 화장료에 배합되는 다른 성분을 배합할 수 있으며, 이러한 배합 성분으로서는 유지 성분, 보습제, 에몰리엔트제, 계면 활성제, 유기 및 무기 안료, 유기 분체, 자외선 흡수제, 방부제, 살균제, 산화 방지제, pH 조정제, 알콜, 색소, 향료, 혈행 촉진제, 냉감제, 제한제, 정제수, 수용성 비타민, 지용성 비타민, 고분자 펩티드, 고분자 다당, 스핑고 지질 및 해초 엑기스 등을 들 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 당업계에서 통상 사용되는 유화 제형 및 가용화 제형의 형태로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 화장료 조성물에 포함되는 성분은 유효성분으로서 상기 성분 이외에 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 안정화제, 안료 및 천연향료와 같은 통상적인 보조제 및 담체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 제품으로는, 예를 들어, 미스트, 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스쳐 로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 자외선 차단크림, 모이스처크림, 핸드크림, 파운데이션, 에센스, 영양에센스, 마스크팩, 프레스파우더, 루스파우더, 아이섀도우 등과 같은 화장품류와 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션 및 바디클린저 등이 있다.
본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물섬유, 식물섬유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판, 부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액의 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용매화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
또한, 본 발명은 마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 함유하는 건강기능식품 조성물을 제공한다.
건강기능식품이란, 마늘 부산물 추출물을 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 건강기능식품은, 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 매우 유용하다. 이와 같은 건강기능식품에 있어서의 마늘 부산물 추출물의 첨가량은, 대상인 건강기능식품의 종류에 따라 달라 일률적으로 규정할 수 없지만, 식품 본래의 맛을 손상시키지 않는 범위에서 첨가하면 되며, 대상 식품에 대하여 통상 0.01 내지 50 중량%, 바람직하기로는 0.1 내지 20 중량%의 범위이다. 또한, 환제, 과립제, 정제 또는 캡슐제 형태의 건강기능식품의 경우에는 통상 0.1 내지 100 중량% 바람직하기로는 0.5 내지 80 중량%의 범위에서 첨가하면 된다. 한 구체예에서, 본 발명의 건강기능식품은 환제, 정제, 캡슐제 또는 음료의 형태일 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
<실시예 및 비교예 Ⅰ_마늘 부산물 별 비교>
실시예 1. 마늘껍질+마늘대
마늘껍질과 마늘대가 1 : 3의 중량비로 혼합된 건조 마늘 부산물 1 g에 80 부피%의 에탄올 수용액을 10배수로 첨가하여 초음파기(JAC Ultrasinic, Hwaseng, Korea)에 투입 후 80 ℃의 용매 온도하에서 초음파(40 kHz, 200 W)를 이용하여 45분 동안 추출하였다. 추출 완료 후, 원심분리기(Labogene centrifuge 2236R, Korea)를 사용하여 3,500 rpm에서 20분간 원심분리를 진행한 다음 상등액을 취하여 분석실험에 사용하였다.
실시예 2. 마늘껍질
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 마늘껍질과 마늘대의 혼합물 대신 마늘껍질만 사용하여 추출물을 수득하였다.
실시예 3. 마늘대
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 마늘껍질과 마늘대의 혼합물 대신 마늘대만 사용하여 추출물을 수득하였다.
비교예 1. 마늘 육질(알맹이)
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 마늘껍질과 마늘대의 혼합물 대신 마늘육질을 사용하여 추출물을 수득하였다.
<시험예 Ⅰ>
실시예 1 내지 3 및 비교예 1에 따라 제조된 추출물을 이용하여 항산화, 미백과 피부재생의 지표인 DPPH, tyrosinase inhibition activity (TIA)와 collagenase inhibition activity (CIA)를 측정하였다.
상기 DPPH는 안정화된 수용성 자유 라디칼로서 유기용매에서 안정한 화합물이며, 항산화 물질들은 자유 라디칼을 소거할 수 있어 있어 DPPH를 노란색으로 탈색시킨다. 따라서 DPPH의 보라색이 노란색으로 변하는 정도를 측정하여 시료의 항산화 효능을 평가할 수 있다.
또한, 상기 Tyrosinase는 기질인 L-tyrosine을 3,4-dihydroxy-L-phenylananine (DOPA)로 합성하고, L-DOPA를 phenylanine-3,4-quinone으로 산화하여 최종적으로 멜라닌을 합성하는 효소로서, 피부색이나 색소 침착 여부를 좌우하는 데 주요한 역할을 하여 피부 미백에 있어서 tyrosinase를 저해하는 활성이 중요시 되고 있다.
또한, 상기 피부 진피조직 속에서는 collagen과 elastin이 그물망 구조를 형성하고 있으며 특히 collagen은 피부 전체 건조 중량의 약 70-80%를 차지하여 분해될 시에는 그물망 구조가 처지게 되고 피부의 탄력 감소 및 주름 생성의 원인이 된다. 따라서 주름 생성을 억제하기 위해서는 collagen의 분해와 손실을 최소화해야 하며, 피부의 주름개선 기능성 분석에 있어서도 collagen을 분해하는 효소인 collagenase를 저해하는 활성이 중요시 되고 있다.
시험예 1. DPPH 라디칼 소거능 측정
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에 따라 제조된 추출물을 각각 에탄올 또는 메탄올에 적정한 농도로 희석한 용액 2 ml와 0.2 mM DPPH(1,1-dipenyl-2-picrylhydrazyl) 2 ml씩을 균일하게 혼합하였다. 그리고, 상기 혼합용액을 실온에서 30분간 방치한 다음, 517 nm에서 흡광도를 측정하고, 하기 수학식 4와 같이 계산하였다. 대조군으로는 아스코브산(ascorbic acid)을 이용하였다.
[수학식 4]
Free radical scavenging activity(%)
Figure pat00001
Ao(대조군의 흡광도 값) : 2 ml DPPH solution + 2ml solvent
Ai(시료의 흡광도 값) : 2 ml DPPH solution + 2ml sample solution
Aj(대조군의 흡광도 값) : 2 ml Sample solution + 2ml solvent
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
DPPH 소거능(%) 39.7 19.1 21.1 14.8
위 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 마늘껍질과 마늘대를 함께 사용한 마늘 부산물 추출물이 실시예 2, 실시예 3 및 비교예 1에 비하여 DPPH 라디칼 소거능이 우수한 것을 확인하였다.
시험예 2. 티로시나제 억제 효과 및 콜라게나제 억제 효과 측정
2-1 티로시나제 억제 효과 측정: 실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 추출물에 대하여 미백 효능 평가 시험의 대표적 방법인 티로시나제 효소 활성 억제능 측정을 dopachrome 방법을 사용하여 하기와 같이 수행하였다.
150 ㎕의 mushroom tyrosinase-150 unit, 225 ㎕의 2.5 mM L-tyrosine, 225 ㎕의 0.4 M hepes buffer(pH 6.8)과; 여기에 300 ㎕의 에탄올 용액 또는 시료(0.5, 1 및 5 ㎎/㎖)용액을 섞은 후 배양 전과 15분간 배양 후 475 ㎚에서 흡광도를 각각 측정하였다. 티로시나제 억제능은 하기 수학식 5에 의해 계산하였다.
[수학식 5]
Tyrosinase inhibition (%) = (C-D)-(A-B)/(C-D) X 100
(A : 시료 함유 용액의 배양 후의 흡광도, B : 시료 함유 용액의 배양 전의 흡광도, C : 시료 미 함유 용액의 배양 전의 흡광도, D : 시료 미 함유 용액의 배양 후의 흡광도)
2-2 콜라게나제 억제 효과 측정: 0.1 M Tris-HCI buffer(pH 7.5)에 4 mM CaCl2를 첨가하여, 4-phenylazo-benzyloxycarbonyl-Pro-Leu-Gly-Pro-Arg(0.3 mg/mL)를 녹인 기질액 250 μL 및 시료 100 μL의 혼합액에 collagenase(0.2 mg/mL) 150 μL를 첨가하여 37 ℃에서 20분간 반응시킨 후 6% citric acid 500 μL를 넣어 반응을 정지시켰다. Ethylacetate 1.5 mL을 첨가하여 상등액을 320 nm에서 흡광도를 측정하였다. Collagenase 저해활성은 시료의 첨가구와 무첨가구의 흡광도 감소율로 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
티로시나제 억제능(%) 68.5 25.1 18.2 8.4
콜라게나제 억제능(%) 94.4 30.5 16.5 7.1
위 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 마늘껍질과 마늘대를 함께 사용한 마늘 부산물 추출물이 실시예 2, 실시예 3 및 비교예 1에 비하여 티로시나제 억제능 및 콜라게나제 억제능이 우수하므로 피부미백 및 피부재생에 효과가 있는 것을 확인하였다.
<실시예 및 비교예 Ⅱ_추출 조건 별 비교>
실시예 1.
상기 실시예 1의 추출물을 이용하였다.
실시예 4 내지 19.
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 허기 표 3에 따라 추출시간, 추출온도 및 에탄올 농도에 따른 추출물을 수득하였다.
<시험예 Ⅱ>
시험예 3. DPPH 라디칼 소거능, 티로시나제 억제 효과 및 콜라게나제 억제 효과 측정
DPPH 라디칼 소거능, 티로시나제 억제능 및 콜라게나제 억제능은 상기 시험예 1 및 2와 동일한 방법으로 측정하였다.
구분 추출시간
(min)		 추출온도
(℃)		 에탄올 농도
(부피%)		 DPPH 소거능(%) 티로시나제 억제능 (%) 콜라게나제 억제능 (%)
실시예 1 45 80 80 39.7 68.5 94.4
실시예 4 15 40 20 19.4 9.2 39.0
실시예 5 45 40 20 24.7 7.2 47.7
실시예 6 15 80 20 37.8 10.4 37.1
실시예 7 45 80 20 41.8 11.5 35.3
실시예 8 15 40 80 28.2 68.3 69.7
실시예 9 45 40 80 31.0 63.8 80.0
실시예 10 15 80 80 36.8 65.9 87.2
실시예 11 5 60 50 38.0 43.1 66.6
실시예 12 55 60 50 39.7 44.8 77.0
실시예 13 30 26 50 28.3 44.5 71.7
실시예 14 30 94 50 64.5 48.8 69.1
실시예 15 30 60 0 31.0 0.0 7.0
실시예 16 30 60 100 19.6 70.9 75.9
실시예 17 30 60 50 41.9 61.2 87.2
실시예 18 30 60 50 42.4 61.1 88.0
실시예 19 30 60 50 42.2 62.3 87.9
위 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1, 17 내지 19에 따라 제조된 추출물은 다른 군에 비하여 DPPH 라디칼 소거능이 우수한 편에 속하며, 티로시나제 억제능 및 콜라게나제 억제능이 가장 우수한 것으로서, 상기 3가지(DPPH 라디칼 소거능, 티로시나제 억제능 및 콜라게나제 억제능) 모두 우수한 것을 확인하였다.
특히, 정제수를 사용한 실시예 15는 티로시나제 억제능 및 콜라게나제 억제능 수치가 가장 낮게 나타나는 것을 확인하였다.
시험예 4. 최적 조건 탐색
구분 Second order polynomials * R 2 ** p
DPPH 소거능(%) [수학식 1]
Y 1=-20.69358+0.72813X1+0.44676X2+1.01785X3-9.34379X1 2-5.03221X1X2+1.46932X2 2-1.00644X1X3
-3.82448X2X3-7.74228X3 2 		0.8963 0.0100
티로시나제 억제능 (%) [수학식 2]
Y 2=-86.67424+1.57273X1+1.71804X2+2.01178X3-0.030197X1 2+4.22817X1X2-0.014621X2 2-2.56253X1X3
-6.91882X2X3-0.011107X3 2 		0.9810 <0.0001
콜라게나제 억제능 (%) [수학식 3]
Y 3=-50.78745+1.78596X1+1.44789X2+1.83576X3-0.023127X1 2-5.65123X1X2-0.014257X2 2+2.91630X1X3
+9.63065X2X3-0.017930X3 2 		0.9948 <0.0001
X1 : 추출시간(min); X2 : 추출온도(℃); X3 : 에탄올 농도(%); R 2 : Coefficient of Determination; p : probability value
DPPH 소거능(%) 티로시나제 억제능 (%) 콜라게나제 억제능 (%)
Sum of Squares F
value		 p
value		 Sum of squares F
value		 p
value		 Sum of squares F
value		 p
value
Model 1650.25 6.73 0.0100 10218.60 40.07 <0.0001 9422.15 147.40 <0.0001
X1 23.25 0.85 0.3865 9.743E-003 3.438E-004 0.9857 129.24 18.20 0.0037
X2 948.83 34.80 0.0006 16.47 0.60 0.4643 13.14 1.85 0.2159
X3 3.15 0.12 0.7440 8885.57 313.59 <0.0001 6140.21 864.52 <0.0001
X1X2 0.18 6.687 0.9371 12.87 0.45 0.5219 22.99 3.24 0.1150
X1X3 1.64 0.060E-003 0.8132 0.11 3.754E-003 0.9529 13.78 1.94 0.2063
X2X3 42.12 1.55 0.2539 1.38 0.049 0.8317 267.12 37.61 0.0005
X1 2 49.89 1.83 0.2182 521.04 18.39 0.0036 305.62 43.03 0.0003
X2 2 3.90 0.14 0.7165 386.06 13.62 0.0077 367.07 51.68 0.0002
X3 2 539.80 19.80 0.0030 1110.96 39.21 0.0004 2894.89 407.59 <0.0001
X1 : 추출시간(min); X2 : 추출온도(℃); X3 : 에탄올 농도(%)
4-1. DPPH 라디칼 소거능에 미치는 조건 탐색
항산화 활성에 대한 2차 회귀식은 상기 [표 4]에 나타내었다. 항산화 활성은 측정값으로부터 얻어진 값을 기반으로 분산분석(Analysis of variance, ANOVA)을 통하여 결과의 유의성을 평가하였을 때, R 2 값은 0.8963이며 p<0.0100로 유의성이 인정되었다. 항산화 활성에 미치는 변수의 영향은 추출 온도(p<0.0006)가 가장 유의한 영향이 있음을 도 1의 일변수 곡선과 [표 5]의 ANOVA를 통해 확인 할 수 있었으며, 추출 온도가 높아질수록 항산화능이 증가하는 경향이 확인되어 높은 온도에서 항산화물질 추출이 더욱 증가된다는 결과를 얻었다.
추출시간이 항산화 활성에 미치는 영향을 도 2A와 도 2B에서 확인할 수 있는데, 추출 시간 30분 부근에서 최대 항산화 활성을 나타내었고 이후 감소하는 경향을 보이는 것을 확인하였다. 에탄올 농도를 50%로 고정되었을 때, 추출시간 33.6분과 추출온도 94.9 ℃에서 최대 항산화 활성인 58.9%이 예측되었다. 에탄올 농도 최적화에 있어 도 2B와 도 2C에서 나타난 바와 같이 40-50%까지 농도가 증가함에 따라 항산화능이 비례적으로 증가하는 경향을 나타내었으나, 이상의 농도에서 급격히 감소하는 경향을 보여 추출온도 94.9 ℃와 에탄올 40.4% 조건에서 항산화능 최대값 59.5%가 예측되었다.
마늘 부산물로부터 항산화 활성을 가진 물질 추출에 있어 온도가 주요 인자이며 항산화 활성이 온도증가에 따라 비례하여 증가하는 경향을 보였는데 이는 고온조건에서 폴리페놀 등 항산화 활성을 가지는 물질의 분자 운동성이 높아져 활성이 증가하며 90 ℃ 이상 추출조건에서도 활성 감소가 크지 않아 항산화 활성이 온도증가에 따라 지속적으로 증가했음을 예상할 수 있다.
4-2. 티로시나제 억제능에 미치는 조건 탐색
반응표면 분석법 중 하나인 중심합성계획법(central composite design, CCD)을 이용하여 계산된 티로시나제 억제능(TIA)에 대한 2차 회귀식을 상기 [표 4]에 나타냈다. 분산분석(ANOVA)에 따르면 회귀식의 적합도를 측정하는 척도인 결정계수인 R 2 은 0.9810로 p<0.0001로 유의성이 인정되었다.
마늘 부산물 추출물의 TIA에 미치는 영향은 에탄올 농도(p<0.0001) > 추출 온도(p<0.4643) > 추출 시간(p<0.9857) 순서임을 도 3의 일변수 그래프와 상기 [표 5]의 ANOVA를 통해 확인하였으며, 각 변수간의 상호작용이 TIA에 미치는 영향 평가를 위한 반응표면곡선을 도 4에 나타내었다. TIA에 미치는 추출온도와 시간의 영향을 확인하기 위해 에탄올 농도를 50%에 고정하고 나머지 두 변수를 변화시켜 표면반응곡선으로 나타냈을 때, 추출온도와 시간의 증가에 따라 TIA가 증가하여 추출시간 30.2분과 61.8 ℃에서 TIA 61.7%로 최대값을 보인 후 다시 감소하는 경향을 보였다(도 4A). TIA에 미치는 에탄올 농도의 영향을 평가하였을 때, 에탄올 농도와 TIA가 강한 비례관계가 있음이 확인되었다. 에탄올 농도와 시간, 그리고 에탄올 농도와 온도간의 상호관계를 반응표면곡선으로 표현하였을 때, 각각 TIA 최대값 78.2%가 추출온도 60 ℃, 에탄올 89.3%와 추출시간 30.0분에서 예측되었으며, 최대값 78.2%가 에탄올 89.1%, 추출온도 61.0℃와 추출시간 30분에서 각각 예측되었다(도 4B 및 도 4C). 이는 에탄올 증가에 따라 플라보노이드 등 페놀성 히드록시 그룹을 가지는 화합물의 추출 수율이 증가하면서 티로시네이즈 효소반응을 저해한 것으로 판단된다. 티로시네이즈는 페놀성 히드록시 그룹을 가지는 아미노산인 tyrosine을 산화시키는 효소로서, 페놀성 히드록시 그룹을 가지는 화합물은 티로시네이즈 효소반응에서 기질인 tyrosine과 경쟁적으로 작용하거나, 효소활성에 필요한 금속인 구리 이온과 결합하여 티로시네이즈 활성을 감소시킨다고 알려져 있다.
반면, 추출 시간의 경우 도 4A와 도 4B에 나타낸 바와 같이, 29.9-30.2분에서 최대 TIA 값을 나타내었으며 이후 감소하는 경향을 보였는데 이는 반응시간 증가에 따라 생산된 티로시네이즈 저해 효과를 가지는 물질의 분해 또는 불활성화가 발생하여 TIA가 다시 감소하는 것으로 설명할 수 있다.
4-3. 콜라게나제 억제능에 미치는 조건 탐색
반응표면 분석법 중 하나인 중심합성계획법(central composite design, CCD)을 이용하여 구한 콜라게나제 억제능(CIA)에 대한 2차 회귀식은 [표 4]에 나타내었으며, 측정값으로부터 얻어진 분산분석(ANOVA)에 따르면 회귀식의 적합도를 측정하는 척도인 결정계수인 R 2 은 0.9948이며 p<0.0001로 유의성이 인정되었다(표 5). 추출 조건별 CIA는 에탄올 농도(F값 864.5, p<0.0001)와 추출시간(F값 18.2, P<0.0037)에 의해 유의적으로 영향을 받는 것으로 나타났다.
추출 변수의 상호 영향을 평가하기 위해 두 가지 추출조건이 CIA에 미치는 영향을 반응표면곡선으로 표현하였다. 도 6A에 나타난 바와 같이 시간과 온도가 증가함에 따라 CIA가 비례하여 증가하다가 추출조건 34.2분과 61.1 ℃에서 최대값인 88.1%를 보인 후 다시 감소하였다. 이는 앞선 TIA 실험과 비슷한 결과로, 추출 온도가 증가함에 따라 마늘 부산물의 생리활성 물질이 활발한 분자활동으로 유리형으로 전환되어 용출이 용이해지지만, 80 ℃ 이상의 고온에서 추출시간이 증가함에 따라 열안정성이 낮은 물질이 파괴되면서 CIA가 감소한 것으로 예측할 수 있다. 에탄올 농도와 추출시간이 CIA에 미치는 영향을 평가하였을 때, 에탄올 70.5%와 추출시간 35.7분에서 최대 CIA인 95.3%가 예측되었다(도 6b).
CIA 최대화를 위한 조건 최적화에 있어 앞선 TIA 최적화 실험과 달리 에탄올 농도 이외에 추출시간이 매우 중요한 영향인자임을 알 수 있어 미백과 피부재생 최대화를 위한 추출 조건 최적화를 위해서는 두 가지 변수를 우선적으로 고려한 최적화가 필요할 것으로 사료된다.
4-4. 최적조건 탐색
마늘 부산물의 추출에 있어 주요 3 조건인 항산화, TIA, CIA의 개별 최적화 결과를 바탕으로 Design Expert를 이용하여 반응표면곡선을 겹치기기법(superimposing)으로 3개 변수의 공통 최적화 조건을 예측하여 도 7(X1: 추출시간, X2: 추출온도)에 나타내었다. 독립변수의 범위는 추출 시간 5-60분, 추출 온도 26-100 ℃, 에탄올 농도 0-100 부피%로 하였고 종속변수인 항산화 활성, TIA와 CIA를 동시에 최대화하는 추출 조건을 예측하였을 때 추출 시간 24.2분, 추출 온도 73.9 ℃과 에탄올 농도 88.5 부피% 조건에서 라디칼 소거능 44.8%, TIA 68.8%와 CIA 92.5%가 예측되었다. 예측된 최적 조건에서의 실험을 진행하여 실험값을 구했을 때, 항산화 활성 47.4%, TIA는 71.9%와 CIA는 90.1%로 확인되어 예측 값과 유사한 값을 나타내어 도출된 회귀식의 신뢰성을 확인할 수 있었다.
하기에 본 발명의 분말을 함유하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1. 과립제의 제조
실시예 1에서 얻은 추출물 분말 1,000 mg
비타민 혼합물 적량
비타민 A 아세테이트 70 ㎍
비타민 E 1.0 mg
비타민 B1 0.13 mg
비타민 B2 0.15 mg
비타민 B6 0.5 mg
비타민 B12 0.2 ㎍
비타민 C 10 mg
비오틴 10 ㎍
니코틴산아미드 1.7 mg
엽산 50 ㎍
판토텐산 칼슘 0.5 mg
무기질 혼합물 적량
황산제1철 1.75 mg
산화아연 0.82 mg
탄산마그네슘 25.3 mg
제1인산칼륨 15 mg
제2인산칼슘 55 mg
구연산칼륨 90 mg
탄산칼슘 100 mg
염화마그네슘 24.8 mg
상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 과립제에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 과립제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강기능식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.
제제예 2. 기능성 음료의 제조
실시예 1에서 얻은 추출물 분말 1,000 mg
구연산 1,000 mg
올리고당 100 g
매실농축액 2 g
타우린 1 g
정제수를 가하여 전체 900 mL
통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1 시간 동안 85 ℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 L 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 기능성 음료 조성물 제조에 사용한다.
상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 수요계층, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.
본 발명을 적용하기에 적합한 화장료 조성물의 제조예를 제시하기로 한다.
제조예 3: 화장수
실시예 1의 마늘 부산물 추출물을 포함하는 화장료 중 화장수의 제조예는 하기 표 6과 같다.
성분 함량(중량%)
실시예 1의 추출물 5.0
글리세린 6.0
1,3-부틸렌글라이콜 3.0
피이지1500 1.0
알란토인 0.1
DL-판테놀 0.3
EDTA-2Na 0.02
벤조페논-9 0.04
소듐하이알루로네이트 5.0
에탄올 10.0
폴리소르베이트20 0.2
방부제, 향, 색소 미량
증류수 잔량
합계 100
제조예 4: 로션
실시예 1의 마늘 부산물 추출물을 포함하는 화장료 중 로션의 제조예는 하기 표 7과 같다.
성분 함량(중량%)
실시예 1의 추출물 3.0
프로필렌글리콜 6.0
글리세린 4.0
트리에탄올아민 1.2
토코페릴아세테이트 3.0
유동 파라핀 5.0
스쿠알란 3.0
마카다미너트오일 2.0
폴리소르베이트 60 1.5
소르비탄세스퀴올레이트 1.0
카르복시비닐폴리머 1.0
방부제, 향, 색소 미량
증류수 잔량
합계 100
제조예 5: 영양 크림
실시예 1의 마늘 부산물 추출물을 포함하는 화장료 중 영양 크림의 제조예는 하기 표 8과 같다.
성분 함량(중량%)
실시예 1의 추출물 1.0
친유형 모노스테아린산글리세린 1.5
세테아릴 알코올 1.5
스테아린산 1.0
폴리소르베이트 60 1.5
소르비탄 스테아레이트 0.6
이소스테아릴이소스테아레이트 5.0
스쿠알란 5.0
광물유 35.0
디메치콘 0.5
하이드록시에칠셀룰로오스 0.12
글리세린 6.0
트리에탄올아민 0.7
방부제, 향, 색소 미량
증류수 잔량
합계 100
제조예 6: 에센스
실시예 1의 마늘 부산물 추출물을 포함하는 화장료 중 에센스의 제조예는 하기 표 9와 같다.
성분 함량(중량%)
실시예 1의 추출물 1.5
글리세린 10.0
베타인 5.0
PEG 1500 2.0
알란토인 0.1
DL-판테놀 0.3
EDTA-2Na 0.02
벤조페논-9 0.04
하이드록시에칠셀룰로오스 0.1
소듐하이알루로네이트 8.0
카르복시비닐폴리머 0.2
트리에탄올아민 0.18
옥틸도데칸올 0.3
옥틸도데세스-16 0.4
에탄올 6.0
방부제, 향, 색소 미량
증류수 잔량
합계 100
제조예 7: 마스크 팩용 유액
실시예 1의 마늘 부산물 추출물을 포함하는 화장료 중 마스크 팩용 유액의 제조예는 하기 표 10과 같다.
성분 함량(중량%)
실시예 1의 추출물 1.0
폴리비닐알코올 15.0
셀룰로오스 검 0.15
글리세린 3.0
PEG 1500 2.0
사이클로덱스트린 0.15
DL-판테놀 0.4
알란토인 0.1
글리시리진산모노암모늄 0.3
니코틴아마이드 0.5
에탄올 6.0
PEG 40 경화 피마자유 0.3
방부제, 향, 색소 미량
증류수 잔량
합계 100

Claims (10)

  1. 마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마늘 부산물 추출물은 마늘껍질, 마늘대 또는 이들의 혼합물을 추출한 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 마늘껍질과 마늘대는 1 : 1-10의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마늘 부산물 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매로 추출된 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 마늘 부산물 추출물은 20 내지 50 kHz의 진동수 및 50 내지 700 W의 파워의 초음파기로 5 내지 60분 동안 처리된 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 초음파 처리 시 추출온도는 65 내지 85 ℃인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 화장료 조성물은 피부 미백 및 피부 재생 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  8. 마늘 부산물 추출물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 건강기능식품.
  9. (A) 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매인 추출용매, 26 내지 100 ℃의 추출온도, 5 내지 60분의 추출시간의 추출조건 하에서 20 내지 50 kHz의 진동수 및 50 내지 700 W의 파워의 초음파기로 추출한 후 원심분리하여 수득한 상등액의 DPPH 라디칼 소거능에 대한 실험값을 획득하는 단계;
    (B) 상기 (A)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 1]로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계;
    (C) 상기 (B)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계;
    (D) 상기 (A)단계에서 수득한 상등액의 티로시나제 억제능에 대한 실험값을 획득하는 단계;
    (E) 상기 (D)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 2]로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계;
    (F) 상기 (E)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계;
    (G) 상기 (A)단계에서 수득한 상등액의 콜라게나제 억제능에 대한 실험값을 획득하는 단계;
    (H) 상기 (G)단계의 실험값을 이용하여 하기 [수학식 3]으로 표시되는 2차 회귀식 모델을 도출하는 단계;
    (I) 상기 (H)단계에서 도출된 2차 회귀식 모델을 변량분석(ANOVA)하여 신뢰도를 입증하고 상기 추출조건에 대한 반응표면곡선을 수득하는 단계; 및
    (J) 상기 (C), (F) 및 (I)단계에서 수득된 반응표면곡선을 겹치기기법(superimposing)으로 DPPH 라디칼 소거능, 티로시나제 억제능 및 콜라게나제 억제능에 대한 공통의 최적화 조건을 예측하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반응표면분석법을 이용한 마늘 추출물의 제조방법;
    [수학식 1]
    Y 1=-20.69358+0.72813X1+0.44676X2+1.01785X3-9.34379X1 2-5.03221X1X2+1.46932X2 2-1.00644X1X3-3.82448X2X3-7.74228X3 2
    [수학식 2]
    Y 2=-86.67424+1.57273X1+1.71804X2+2.01178X3-0.030197X1 2+4.22817X1X2-0.014621X2 2-2.56253X1X3-6.91882X2X3-0.011107X3 2
    [수학식 3]
    Y 3=-50.78745+1.78596X1+1.44789X2+1.83576X3-0.023127X1 2-5.65123X1X2-0.014257X2 2+2.91630X1X3+9.63065X2X3-0.017930X3 2
    상기 수학식 1 내지 3에서, Y 1은 DPPH 라디칼 소거능 예측값(%), Y 2는 티로시나제 억제능 예측값(%), Y 3는 콜라게나제 억제능 예측값(%), X1은 추출시간, X2는 추출온도, X3는 추출용매의 농도임.
  10. 제9항에 있어서, 상기 DPPH 라디칼 소거능, 티로시나제 억제능 및 콜라게나제 억제능에 대한 공통의 최적화 조건에 따른 추출조건은 추출 시간 24.2분, 추출 온도 73.9 ℃ 및 에탄올 농도 88.5 부피%인 것을 특징으로 하는 반응표면분석법을 이용한 마늘 추출물의 제조방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160127188A (ko) * 2015-04-23 2016-11-03 주식회사 허브누리 마늘대 추출물을 함유하는 항염증성 화장료 조성물
KR20180066312A (ko) * 2016-12-07 2018-06-19 주식회사 지원바이오 반응표면분석법을 이용한 녹차와 애엽 혼합물의 최적 추출 방법
KR20190008509A (ko) 2017-07-16 2019-01-24 김영대 항산화 및 항노화 효능이 있는 식물성 자원의 개발
KR20190058059A (ko) * 2017-11-21 2019-05-29 선문대학교 산학협력단 콩나물 및 콩나물 부산물 추출물을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물
KR20190094326A (ko) 2019-08-02 2019-08-13 주식회사 엘지생활건강 피부 재생, 주름개선, 항산화, 항염증 및 피부 미백용 조성물

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160127188A (ko) * 2015-04-23 2016-11-03 주식회사 허브누리 마늘대 추출물을 함유하는 항염증성 화장료 조성물
KR20180066312A (ko) * 2016-12-07 2018-06-19 주식회사 지원바이오 반응표면분석법을 이용한 녹차와 애엽 혼합물의 최적 추출 방법
KR20190008509A (ko) 2017-07-16 2019-01-24 김영대 항산화 및 항노화 효능이 있는 식물성 자원의 개발
KR20190058059A (ko) * 2017-11-21 2019-05-29 선문대학교 산학협력단 콩나물 및 콩나물 부산물 추출물을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물
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