KR20210155776A - 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물 그리고 고전압 펄스 전기장 처리 효율 증대방법 - Google Patents
용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물 그리고 고전압 펄스 전기장 처리 효율 증대방법 Download PDFInfo
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Abstract
용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물 그리고 고전압 펄스 전기장 처리 효율 증대방법이 개시된다. 본 발명에 따른 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물 그리고 고전압 펄스 전기장 처리 효율 증대방법에 의하면, 용암해수를 도체로 사용하여 고전압 펄스 전기장의 에너지, 전압, 온도 및 저항값을 변화시켜 효율을 증대시킬 수 있고, 차가버섯 추출물의 다당체, 폴리페놀 및 단백질 함량을 높일 수 있다. 그리고 DPPH 소거능을 증가시킴으로써 항산화 효능을 가지고, SDS에 의한 세포 사멸을 억제함으로써 자극완화 효능을 가진 화장료를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물 그리고 고전압 펄스 전기장 처리 효율 증대방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 사용하여 고전압 펄스 전기장의 효율을 증대시키고, 추출 과정에서 고전압 펄스 전기장을 인가하여 처리함으로써 다당체, 폴리페놀 및 단백질 함량을 높이고, DPPH 소거능 증가, SDS에 의한 세포 사멸 억제 및 히알루론산 생성을 촉진시킴으로써 항산화, 자극완화 및 보습 효능을 가진 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물 그리고 고전압 펄스 전기장 처리 효율 증대방법에 관한 것이다.
아름다움을 추구하는 여성의 본능은 어제오늘의 일이 아니지만, 최근 들어 자신을 더욱 예뻐 보이게 하기 위한 체형 관리나 미용 또는 화장품에 대한 관심이 더욱 높아지는 추세에 있다.
그리고 여성뿐만 아니라 남성들도 피부관리를 위해 화장품에 관심을 두게 됨에 따라 화장품 시장은 계속해서 확대되고 있으며, 다양한 종류의 화장품이 시장에 출시되고 있다.
일반적으로 화장품은 크게 기초 화장품, 메이크업 베이스와 색조 화장품 등으로 나눌 수 있고, 고형, 액상 또는 겔상의 화장료로 제조되며, 이들을 보관하는 화장품 용기도 다양한 형태로 적용되고 있다.
최근에는 보습, 미백, 주름개선, 자외선 차단, 여드름 완화, 아토피 완화, 항염증이나 각질용해 등 다양한 기능을 수행할 수 있는 기능성 화장품도 널리 소비되고 있다.
한편, 생체 내에서 유해활성산소의 형성은 산소를 사용하는 과정에서 불가피하게 발생한다. 활성산소는 정상적인 대사과정과 더불어 스트레스, 자외선, 흡연, 공해, 세균감염 등에 의해서도 생성된다. 과잉생성된 활성산소는 생체세포를 공격하여 지질과 단백질, 핵산을 파괴하고, 여러가지 효소 기능들을 저해하여 질병을 촉진한다.
특히, 피부에서 활성산소는 지질 과산화, 단백질 산화, 콜라겐과 엘라스틴의 파괴, 히알루론산의 절단, 멜라닌 생성 촉진, 피부 염증 등을 유발한다. 따라서 피부세포를 보호하고 결합조직의 손상을 억제하여 피부노화를 지연 및 예방하기 위해서는 활성산소의 생성을 억제하고 생성된 활성산소를 효율적으로 제거하는 항산화 효능이 필요하다.
황산 도데실 나트륨(Sodium Dodecyl Sulfate, SDS)은 음이온 계면 활성제로, 세포막에 결합하여 세포 대사를 억제하고 세포막을 파괴하여 피부 이상 반응을 유발하는 대표적인 피부 자극물질이다. 이러한 계면활성제는 각질층의 장벽기능을 파괴하거나 변화시켜 자극성 물질의 피부침투를 용이하게 만든다. 자극성 물질이 각질층을 투과하게 되면 외피의 살아있는 조직까지 도달하여 세포막의 항상성을 변화시키고 세포증식과 분화에 영향을 주며 염증매개물질의 방출을 유도하게 된다. 이러한 자극성 물질은 각질형성세포에서 피부장벽을 파괴시키고, 세포의 퇴화와 사멸이 촉진된다.
천연물에서 추출한 유효성분에는 단백질과 당과 같은 1차 대사산물과 폴리페놀, 테르페노이드, 알칼로이드 등 2차 대사산물이 있다. 이러한 유효성분들은 화학구조에 따라 용해도가 다르기 때문에 용매에 따라 추출되는 물질의 종류 및 생리활성 능력이 달라진다.
식물의 유효성분을 추출할 때 가장 많이 이용하는 용매는 주로 메탄올, 에탄올, 헥산 등의 유기용매로 폴리페놀 화합물과 극성이 비슷하여 추출에 용이하나 유독성 물질로 추출물에 잔류할 경우에 안전성 문제를 초래할 수 있다. 또한 고온에서 추출할 경우에 열에 의해 단백질과 같은 유효성분들이 변성, 손실, 파괴될 가능성이 높다.
따라서 천연물이 함유하고 있는 다양한 유효성분을 유기용매를 사용하지 않거나 고온의 조건에서 추출하지 않으면서도 추출 효율을 증가시킬 수 있다면 추출물에 대한 안전성, 생체 이용률의 증가, 추출비용의 절감 및 다양한 소재로의 이용 가능성을 증가시킬 수 있다. 특히 기존의 유기용매 추출에서 벗어나 인체에 무해하고 친환경적인 물을 추출용매로 이용함으로써 친자연주의 소재로 개발될 수 있다.
차가버섯(Inonotus obliquus, Chaga)은 다른 버섯과 다르게 기생 균주의 형태로 자작나무 몸통에 침투하여 자라나 나무의 영양분을 축적하며 껍질을 뚫고 점점 외부로 돌출되어 단단한 덩어리 형태로 나무의 표면에 생장하는 특성을 가진 소나무비늘버섯과(Hymenochaetaceae)에 속하는 버섯이다. 차가버섯의 주요 자생 지역은 자작나무가 자라는 북위 45도~50도에 해당하는 시베리아, 캐나다, 일본 홋카이도 지역 등이다.
전통적으로 차가버섯은 16세기부터 러시아를 비롯한 동부 유럽 및 발틱 지방의 국가들에서 민간 약재로 사용되어 왔다. 차가버섯은 위암, 심혈관계 질환, 당뇨 등에 처방되어 왔으며 서부 시베리아에서는 해충 억제, 복통, 폐결핵, 간이나 심장질환 등에 처방되어 왔다.
또한 차가버섯은 많은 양의 폴리페놀과 플라보노이드를 함유하고 있어 강력한 항산화제로 작용한다. 이 외에 항암, 항당뇨, 항종양, 면역력 강화 등의 효과가 보고되어 있어 기능성 식품 및 건강식품으로 주목 받고 있다.
차가버섯 추출물을 함유하는 화장료 조성물에 대한 선행기술은 등록특허 10-1488434호 차가버섯 추출물을 유효성분으로 포함하는 면역기능 증강용 조성물, 등록특허 10-0494871호 항산화능 및 지질대사능을 갖는 차가버섯 추출물, 그 추출방법 및 이의용도에 대한 기술이 개시되어 있다.
고전압 펄스 전기장(High Voltage Pulsed Electric Fields)은 동식물 세포막에 펄스에너지를 가하여 세포 내외의 전위차를 발생시켜 세포막의 붕괴를 유도하는 원리이며 새로운 저온가공기술로 가열처리에 따른 영양소 손실을 방지해준다.
고전압 펄스 전기장의 주요 기능으로는 미생물 살균 및 생육억제, 식물 및 동물의 세포벽을 파괴시켜 추출 수율과 유효 성분 증대가 있다.
고전압 펄스 전기장을 이용한 선행기술은 등록특허 10-173306호 고전압 펄스 전기장 처리 및 저온 가열 살균을 이용한 우유의 살균방법 및 이에 따라 살균된 우유, 등록특허 10-1729913호 설포라판 함량이 증가된 브로콜리의 제조방법 및 그로부터 제조된 브로콜리의 이용, 등록특허 10-1056352호 고전압 펄스 전기장을 이용한 당귀 추출방법에 대한 기술이 개시되어 있다.
고전압 펄스 전기장 장치 설비의 경우 전기발생 장치 이외에 특별히 별도의 설비를 필요치 않아 간단하게 현장 적용이 가능하며, 기기장치의 도입 비용도 저렴하고 처리비용도 저렴하여 열에너지에 대한 절약 효과가 뛰어나다. 또한 연속적 공정으로 사용이 가능하여 식품 가공 혹은 추출 기술로서 다양한 적용이 이루어질 수 있다. 하지만, 고전압 펄스 전기장 기술의 효율을 증대시키기 위한 방법은 아직까지 연구가 많이 이루어지지 않았고, 특히 고전압 펄스 전기장을 통해 차가버섯 추출물의 유효성분, 추출효율, 생리 및 피부 효능을 증가시키는 방법에 대한 연구는 미비한 실정이다.
용암해수란 바닷물이 투수성이 좋은 화산암반층에 의해 자연 여과되면서 육지의 지하로 흘러든 염지하수로서 제주 동부지역에 주로 매장되어 있으며 연안으로부터 최대 8Km까지 흘러들어온다. 용암해수는 화산암반에 의한 정화 및 여과 과정을 거치면서, 화산암반에서 유래한 유용 미네랄(바나듐, 셀레늄, 게르마늄 등)들이 용해되며, 외부환경에서 올 수 있는 오염원들을 화산암반이 보호해 주기 때문에 수질이 연중 안정하고, 대장균, 페놀류, 수은 등의 유해성분이 없는 안전성이 확보된 수자원이다.
해양심층수는 일반적으로는 태양광이 도달하지 않는 수심 200M 이상의 바닷물(유기물 생성불가)에 존재하며, 유기물이나 병원균 등이 거의 없을 뿐 아니라, 연중 안정된 저온을 유지하고 있으며, 해양식물의 성장에 필수적인 영양염류가 풍부하고 미네랄 균형성이 양호한 해수자원을 말한다.
해양심층수와 용암해수는 마그네슘, 칼슘, 칼륨이 주를 이루며, 아연, 철, 망간, 셀레늄 등의 천연 미네랄 70여종 이상이 들어있는 미네랄 수로, 마그네슘, 칼슘, 칼륨의 비율이 3 : 1 : 1 로 우리 체액과 유사한 비율로 이루어져 있다.
해양심층수와 용암해수의 차이로는 용암해수는 화산암반수에서 용해된 희귀 미네랄까지 함유되어 있으며 그 양에서도 차이가 있다.
경도는 칼슘과 마그네슘의 농도로 용암해수는 경도가 높으면서도 완전히 이온화되어 있어 양질의 미네랄을 공급해줄 수 있다. 용암해수는 칼슘과 마그네슘과 같이 인체가 다량으로 필요로 하는 미네랄이 풍부할 뿐 아니라 동시에 희귀미네랄이 매우 풍부한 미네랄 수이다. 이러한 용암해수는 탈염 및 가공과정을 거쳐, 식음료, 화장품, 스파, 주류 등 다양한 산업에 활용되고 있다.
용암해수를 포함하는 조성물에 대한 선행기술은 등록특허 10-1984387호 항아토피성이 우수한 용암해수염의 제조방법 및 아토피 피부염 개선용 조성물, 등록특허 10-0947638호 용암해수염을 함유하는 조성물 등 용암해수염을 유효성분으로 함유하는 조성물의 효능, 등록특허 10-0982351호 용암해수 미네랄수를 함유하는 육모제 조성물에 대한 기술이 개시되어 있다.
그런데 고전압 펄스 전기장의 효율을 증대시키는 방법과 도체로 일반 상수 대신에 다른 용액를 사용하는 방법에 대한 연구는 미비한 실정이다. 또한 이를 통한 추출물의 유효성분 및 효능 증대에 대한 연구는 전무하다.
고전압 펄스 전기장의 효율을 증대시키고 이를 통해 추출물의 유효성분과 효능을 증가시키는 방법을 개발하고자 하며, 상기 방법으로 제조된 추출물을 포함하는 화장료 조성물을 개발하고자 한다. 이에 본 발명자들은 다양한 미네랄과 영양염류를 함유한 용암해수를 도체로 이용하여 고전압 펄스 전기장을 처리하였으며 이를 통해 차가버섯 추출물의 폴리페놀 함량을 증가시키는 제조방법을 적용함으로써 유효성분 함량 변화를 관찰하고 항산화 및 자극완화 효과의 우수함이 확인된 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 실시예는 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 사용하여 고전압 펄스 전기장의 에너지, 전압, 온도 및 저항값을 변화시켜 효율을 증대시키고자 한다.
또한, 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 사용하여 고전압 펄스 전기장 처리함으로써 차가버섯 추출물의 다당체, 폴리페놀 및 단백질 함량을 높이고자 한다.
또한, DPPH 소거능을 증가시킴으로써 항산화 효능을 가진 화장료를 제공하고자 한다.
또한, SDS에 의한 세포 사멸을 억제함으로써 자극완화 효능을 가진 화장료를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 차가버섯을 용암해수 또는 해양심층수에 침지시키는 단계; 상기 용암해수 또는 해양심층수에 침지된 차가버섯에 고전압 펄스 전기장을 일정 시간 인가하여 처리하는 단계; 상기 고전압 펄스 전기장을 처리한 차가버섯을 체에 여과하여 도체로 사용한 용암해수 또는 해양심층수 용액은 폐기하고 처리 원물을 얻는 단계; 및 상기 처리 원물을 추출하는 단계;를 포함하는 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물의 제조방법이 제공될 수 있다.
상기 용암해수의 경도는 500 내지 4000일 수 있다.
상기 처리 원물을 추출하는 단계는, 처리 원물 분리 후 처음 질량에 대하여 10배 가수하고 상온에서 일정 시간 물 추출을 진행하는 단계; 추출물을 필터지로 여과한 후 농축하는 단계; 및 동결 건조하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기의 제조방법에 의해 제조된 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물을 포함하는 화장료 조성물이 제공될 수 있다.
상기 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물이 0.001중량% 내지 30중량% 함유될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 고전압 펄스 전기장 처리 효율을 증대시키기 위하여 해양심층수 또는 용암해수를 도체로서 적용하며, 상기 해양심층수 또는 용암해수의 경도는 500 내지 4000인 것을 특징으로 하는 고전압 펄스 전기장 처리 효율 증대방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예는 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 사용하여 고전압 펄스 전기장의 에너지, 전압, 온도 및 저항값을 변화시켜 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 사용하여 고전압 펄스 전기장 처리함으로써 차가버섯 추출물의 다당체, 폴리페놀 및 단백질 함량을 높일 수 있다.
또한, DPPH 소거능을 증가시킴으로써 항산화 효능을 가진 화장료를 제공할 수 있다.
또한, SDS에 의한 세포 사멸을 억제함으로써 자극완화 효능을 가진 화장료를 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 사용한 고전압 펄스 전기장 처리 시 용암해수 경도에 따른 에너지, 전압, 온도, 저항을 비교한 그래프
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용암해수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물과 비교예의 DPPH 소거능을 비교한 그래프
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용암해수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물과 비교예의 세포독성을 비교한 그래프
도 7은 발명의 일 실시예에 따른 용암해수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물과 비교예의 SDS에 의한 세포 자극의 완화능을 비교한 그래프
도 8은 발명의 일 실시예에 따른 용암해수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물과 비교예의 히알루론산 생성 촉진능을 비교한 그래프
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용암해수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물과 비교예의 DPPH 소거능을 비교한 그래프
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용암해수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물과 비교예의 세포독성을 비교한 그래프
도 7은 발명의 일 실시예에 따른 용암해수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물과 비교예의 SDS에 의한 세포 자극의 완화능을 비교한 그래프
도 8은 발명의 일 실시예에 따른 용암해수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물과 비교예의 히알루론산 생성 촉진능을 비교한 그래프
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 사용한 고전압 펄스 전기장 처리 시 용암해수 경도에 따른 에너지, 전압, 온도, 저항을 비교한 그래프이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용암해수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물과 비교예의 DPPH 소거능을 비교한 그래프이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용암해수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물과 비교예의 세포독성을 비교한 그래프이다. 도 7은 발명의 일 실시예에 따른 용암해수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물과 비교예의 SDS에 의한 세포 자극의 완화능을 비교한 그래프이고, 도 8은 발명의 일 실시예에 따른 용암해수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물과 비교예의 히알루론산 생성 촉진능을 비교한 그래프이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용암해수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물의 제조방법은 크게 차가버섯을 용암해수 또는 해양심층수에 침지시키는 단계; 상기 용암해수 또는 해양심층수에 침지된 차가버섯에 고전압 펄스 전기장을 일정 시간 인가하여 처리하는 단계; 상기 고전압 펄스 전기장을 처리한 차가버섯을 체에 여과하여 도체로 사용한 용암해수 또는 해양심층수 용액은 폐기하고 처리 원물을 얻는 단계; 및 상기 처리 원물을 추출하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
실시예 1 : 미네랄 수(해양심층수, 용암해수)를 도체로 사용하여 고전압 펄스 전기장 처리
차가버섯을 300g 분쇄하고 질량에 대하여 각 경도별 미네랄 수(해양심층수, 용암해수)를 10배 가수하여 도체로 사용하면서 고전압 펄스 전기장을 처리하였다. 고전압 펄스 전기장의 고정 조건으로는 전기장 세기 1kV/cm, 펄스 빈도 50Hz, 펄스 넓이 25μm, 처리 시간 10초로 지정하였다. 변경 조건으로는 도체 용액으로 각각 1000, 2000, 4000의 경도를 가지는 해양심층수와 용암해수를 사용하였다.
비교예 1 : 상수를 도체로 사용하여 고전압 펄스 전기장 처리
차가버섯을 300g 분쇄하고 질량에 대하여 상수를 10배 가수하여 도체로 사용하면서 고전압 펄스 전기장을 처리하였다. 고전압 펄스 전기장의 고정 조건으로는 전기장 세기 1kV/cm, 펄스 빈도 50Hz, 펄스 넓이 25μm, 처리 시간 10초로 지정하였다.
실험예 1 : 고전압 펄스 전기장 처리 결과
도 1 내지 도 4에서 보듯이 해양심층수와 용암해수 경도에 따라 고전압 펄스 전기장 처리 결과값의 경향성이 나타났다. 각 결과값은 해양심층수와 용암해수의 경도가 높아질수록 총 에너지, 전압, 온도가 증가하였으며 저항값은 낮아졌다. 이를 통해 해양심층수와 용암해수를 포함한 미네랄 수가 고전압 펄스 전기장의 효율을 높일 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
해양심층수와 용암해수를 비교하였을 때에 용암해수에 함유된 희귀 미네랄 함유 여부와 양의 차이로 인해 동일 조건에서 해양심층수보다 용암해수가 고전압 펄스 전기장의 효율을 높이는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 2 : 용암해수를 도체로 사용한 고전압 펄스 전기장 처리 차가버섯 추출물의 제조
실시예 1과 같이 용암해수를 도체로 사용하여 고전압 펄스 전기장 처리 후에 용암해수와 원물을 분리하였다. 분리된 용암해수는 폐기하였으며, 원물은 처음 질량에 대하여 10배 가수하여 상온 25℃ 내외의 온도에서 물 추출을 5시간 진행하였다. 이후 추출물을 1μm 필터지로 여과한 후 이를 농축하였다. 이후 동결 건조하여 각각의 조건에 대한 추출물을 얻었다.
비교예 2 : 일반 추출물의 제조
차가버섯을 150g 분쇄하고 질량에 대하여 10배 가수하여 상온 25℃ 내외의 온도에서 물 추출을 5시간 진행하였다. 이후 추출물을 1μm 필터지로 여과한 후 이를 농축하였다. 이후 동결 건조하여 일반 추출물을 얻었다.
실험예 2 : 다당체(Polysaccharide) 함량 측정
1mg/ml의 농도로 희석한 시료액 1ml에 5% 페놀 1ml을 가하여 교반하였다. 황산 5ml을 가하여 추가 교반하고 상온에서 30분 반응시킨 후, 490nm에서 흡광도를 측정하였다. 최종 다당체의 함량은 포도당으로부터 얻은 표준곡선을 이용하여 결정하였다.
그 결과는 하기의 표 1에 나타내었다. 다당체 함량은 일반 추출물 대비 상수와 용암해수 경도 1000에서 고전압 펄스 전기장을 처리한 추출물이 약 15%로 가장 크게 증가하였으며, 경도가 높아질수록 다당체 함량은 낮아졌다.
| 용암해수 경도 | 함량 (mg/g) | |||
| 다당체 | 폴리페놀 | 단백질 | ||
| 일반 추출물 | 96.3 | 77.7 | 556.0 | |
| 고전압 펄스 전기장 처리 추출물 |
0 | 111.9 | 85.5 | 614.8 |
| 1000 | 111.1 | 93.5 | 613.5 | |
| 2000 | 98.7 | 90.2 | 537.9 | |
| 4000 | 87.1 | 77.7 | 448.3 | |
실험예 3 : 폴리페놀(Polyphenol) 함량 측정
1mg/ml의 농도로 희석한 시료액 0.1ml에 2N Folin&Ciocalteu’s phenol reagent 0.2ml과 증류수 2ml를 가하여 상온에서 3분간 반응시켰다. 20% 탄산나트륨 2ml를 가하여 상온에서 1시간 반응시킨 후, 600nm에서 흡광도를 측정하였다. 최종 폴리페놀의 함량은 갈릭산으로부터 얻은 표준곡선을 이용하여 결정하였다.
그 결과는 상기의 표 1에 나타내었다. 폴리페놀 함량은 용암해수 경도 1000에서 고전압 펄스 전기장을 처리한 추출물이 일반 추출물 대비 약 20%, 상수를 도체로 사용한 고전압 펄스 전기장 추출물 대비 약 9.3%로 가장 크게 증가하였으며, 경도가 높아질수록 폴리페놀 함량은 낮아졌다.
실험예 4 : 단백질(Protein) 함량 측정
1mg/ml의 농도로 희석한 시료액 10μl에 Reagent A와 Reagent B를 50:1로 혼합한 용액 200μl를 가하여 37℃에서 30분간 반응시켜준 후, 560nm에서 흡광도를 측정하였다. 최종 단백질의 함량은 소혈청알부민(Bovine Serum Albumin)으로부터 얻은 표준곡선을 이용하여 결정하였다.
그 결과는 상기의 표 1에 나타내었다. 단백질 함량은 일반 추출물 대비 상수와 용암해수 경도 1000에서 고전압 펄스 전기장을 처리한 추출물이 약 10%로 가장 크게 증가하였으며, 경도가 높아질수록 단백질 함량은 낮아졌다.
실험예 5 : DPPH 소거능
96well Immunoplate에 일정 농도의 시험물질을 160 μl씩 분주한 후 1mM DPPH 시약을 40μl씩 넣어 상온에서 30분간 반응하였다. 490nm에서 흡광도를 측정하여 DPPH 소거능을 계산하였다.
실험결과, 도 5에서 보듯이 용암해수 경도 1000에서 고전압 펄스 전기장을 처리한 추출물의 DPPH 소거능이 가장 우수한 것으로 나타났다.
실험예 6 : 세포독성
상기 실시예 및 비교예에서 수득한 고전압 펄스 전기장 처리 추출물 및 일반추출물을 이용하여 세포독성 실험을 진행하였다. 96 well plate에 HaCaT을 1.5 × 104 cells/well씩 분주한 후, 24시간 동안 세포가 plate에 잘 붙도록 37℃, 5% CO2세포 배양기에 배양하였다. 24시간 후, 배양액을 버리고 PBS로 세척한 다음 FBS를 포함하지 않은 DMEM 배지(serum free 배지)를 사용하여 세포를 기아상태로 만들어 주었다. 다음 날, 일정 농도의 시험물질을 처리하여 배양하였다. 배지에 10배 희석시킨 WST-1 시약을 각 well에 100μl씩 넣고 2시간 배양 후, 450nm에서 흡광도를 측정하였다.
세포생존율(%) = 시료첨가군의 흡광도 / 대조군의 흡광도 × 100
실험결과, 도 6에서 보듯이 공통적으로 세포 생존율이 90% 이상인 농도는 100μg/ml인 것을 확인하였다. 이어서 진행할 효능 시험은 세포독성이 없는 농도인 100μg/ml을 처리하여 진행하였다.
실험예 7 : 자극완화
96well plate에 HaCaT을 1.5 × 104cells/well씩 분주한 후, 세포 배양조건에서 배양하였다. 24시간 후, 배양액을 버리고 PBS로 세척한 다음 FBS를 함유하지 않은 DMEM 배지를 사용하여 세포를 기아상태로 만들어주었다. 다음 날, SDS와 함께 일정 농도의 시험물질을 처리하여 24시간 배양하였다. 배지에 10배 희석시킨 WST-1 시약을 각 well에 100μl씩 넣고 2시간 배양 후, 450nm에서 흡광도를 측정하였다.
실험결과, 도 7에서 보듯이 SDS에 의해 38.5% 감소한 세포 생존율이 용암해수 경도 1000에서 고전압 펄스 전기장 처리한 추출물에서 약 27.5% 증가하였으며, 이는 일반 추출물 대비 12%, 도체로 상수를 사용한 추출물 대비 17.2% 세포 생존율이 증가한 것이다.
실험예 8 : 히알루론산(Hyaluronic acid) 생성 촉진
96well plate에 HaCaT을 1.5 × 104cells/well씩 분주한 후, 세포 배양조건에서 배양하였다. 24시간 후, 배양액을 버리고 PBS로 세척한 다음 FBS를 함유하지 않은 DMEM 배지를 사용하여 세포를 기아상태로 만들어주었다. 다음 날, 일정 농도의 시험물질을 처리하여 24시간 배양하였다. HA Elisa kit를 이용하여 실험 후, 450nm에서 흡광도를 측정하였다. 최종 HA의 양은 일정 단백질 당 HA의 양으로 환산하여 음성대조군과 비교하였다.
실험 결과, 도 8에서 보듯이 용암해수 경도 1000에서 고전압 펄스 전기장 처리한 추출물에서 약 64.3% 히알루론산 생성이 증가하였으며 이는 도체로 상수를 사용한 추출물과 유사한 촉진능으로 일반 추출물보다 38% 우수한 효과를 보여주었다.
종합적으로 고려할 때, 고전압 펄스 전기장의 효율을 증대시키는 상기 해양심층수와 용암해수의 경도는 500 내지 4000 범위 내에서 좋은 효율을 보이는 것으로 판단되며, 유효성분 및 효능이 증대된 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물의 도체로 사용한 용암해수의 경도는 500 내지 1500 범위 내에서 좋은 효율을 보이는 것으로 판단된다.
전술한 방법을 통해 제조된 용암해수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물은 항산화 및 자극완화 효능의 화장료 조성물에 유효성분으로서 함유되어 적용될 수 있다. 이 때, 상기 추출물은 전체 화장료 조성물의 중량 중 0.001중량% 내지 30중량% 정도 함유될 수 있다.
상기 고전압 펄스 전기장 처리한 차가버섯 추출물의 고형분이 0.001중량% 미만인 경우에는 충분한 효과를 기대할 수 없고, 30중량%를 초과하는 경우에는 제형 안정성에 문제가 있을 수 있다. 따라서 상기 고전압 펄스 전기장 처리한 차가버섯 추출물 고형분의 비율은 총 중량에 대하여 0.001중량% 내지 30중량% 범위에서 결정되는 것이 바람직하다.
지금까지 설명한 본 발명의 실시예들에 의한 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물의 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물에 따르면, 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 사용하여 고전압 펄스 전기장의 에너지, 전압, 온도 및 저항값을 변화시켜 효율을 증대시킬 수 있고, 차가버섯 추출물의 다당체, 폴리페놀 및 단백질 함량을 높일 수 있다. 그리고 DPPH 소거능을 증가시킴으로써 항산화 효능을 가지고, SDS에 의한 세포 사멸을 억제함으로써 자극완화 효능을 가진 화장료를 제공할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
Claims (6)
- 차가버섯을 용암해수 또는 해양심층수에 침지시키는 단계;
상기 용암해수 또는 해양심층수에 침지된 차가버섯에 고전압 펄스 전기장을 일정 시간 인가하여 처리하는 단계;
상기 고전압 펄스 전기장을 처리한 차가버섯을 체에 여과하여 도체로 사용한 용암해수 또는 해양심층수 용액은 폐기하고 처리 원물을 얻는 단계; 및
상기 처리 원물을 추출하는 단계;를 포함하는 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 용암해수의 경도는 500 내지 4000인 것을 특징으로 하는 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 처리 원물을 추출하는 단계는,
처리 원물 분리 후 처음 질량에 대하여 10배 가수하고 상온에서 일정 시간 물 추출을 진행하는 단계;
추출물을 필터지로 여과한 후 농축하는 단계; 및
동결 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물의 제조방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 의해 제조된 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물을 포함하는 화장료 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 용암해수 또는 해양심층수를 도체로 하는 고전압 펄스 전기장 처리를 이용한 차가버섯 추출물이 0.001중량% 내지 30중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물. - 고전압 펄스 전기장 처리 효율을 증대시키기 위하여 해양심층수 또는 용암해수를 도체로서 적용하며,
상기 해양심층수 또는 용암해수의 경도는 500 내지 4000인 것을 특징으로 하는 고전압 펄스 전기장 처리 효율 증대방법.
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| CN116270768A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-06-23 | 邯郸学院 | 一种粗毛纤孔菌子实体多酚类物质的提取分离方法 |
| KR20240003565A (ko) | 2022-07-01 | 2024-01-09 | 선문대학교 산학협력단 | 차가버섯 생물전환 발효물을 유효성분으로 함유하는 항산화 조성물 |
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- 2021-06-15 KR KR1020210077553A patent/KR20210155776A/ko not_active Application Discontinuation
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