KR20220018310A - Compositions containing black garlic extract - Google Patents

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감다혜
홍지우
염서희
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선문대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a cosmetic composition comprising a black garlic extract as an active component, which contains black garlic as the active component, thereby having an excellent antioxidant effect, and having effects of skin whitening and skin wrinkles alleviation. The cosmetic composition for skin whitening and skin wrinkles alleviation of the present invention for achieving the above object can include a black garlic ultrasonic extract as the active component.

Description

흑마늘대 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물{Compositions containing black garlic extract}A composition containing an ultrasonic extract of black garlic as an active ingredient {Compositions containing black garlic extract}

본 발명은 흑마늘대 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 미백 및 주름 개선용 화장료 조성물 및 건강기능식품에 관한 것이다.The present invention relates to a cosmetic composition and health functional food for skin whitening and wrinkle improvement comprising an ultrasonic extract of black garlic as an active ingredient.

최근 현대인들의 소득증대에 따라 미용과 건강에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이에 따라 기능성 향상을 목적으로 하는 합성 및 천연물 소재에 대한 개발 연구가 활발해지고 있다. 상기 합성 및 천연물 소재에 대한 항균, 항산화, 피부 노화 억제, 보습 및 미백 효과 등의 기능성이 입증되면서 신규 소재에 대한 탐색과 소요가 증가하고 있다. Recently, interest in beauty and health is increasing with the increase in income of modern people, and accordingly, research on the development of synthetic and natural materials for the purpose of improving functionality is active. As functionalities such as antibacterial, antioxidant, skin aging suppression, moisturizing and whitening effects for the synthetic and natural materials have been proven, the search for and demand for new materials is increasing.

특히 피부 미백 효과와 관련하여 멜라닌의 생성을 억제하는 소재 개발이 활발히 진행 중에 있는데, 이는 멜라닌의 생성 정도에 따라 피부색과 색소 침착 여부가 좌우되기 때문이다. 멜라닌은 동물, 식물, 미생물에 널리 존재하는 페놀류 고분자물질로서 자외선으로부터 피부세포를 보호하는 역할을 수행하나 과잉생성 시에는 피부의 탈색과 기미, 주근깨와 같은 색소침착 현상을 유발하고 피부노화를 촉진시킨다. 피부 진피층까지 침투가 가능한 자외선에 의해 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)이 생성되면 티로시나제가 매개하는 티로신의 산화가 촉진되고 이에 멜라닌 형성이 가속화된다는 기작이 밝혀지면서 ROS를 제거하는 것이 멜라닌색소 형성억제에 효과적이라 보고되고 있다. In particular, in relation to the skin whitening effect, the development of a material that inhibits the production of melanin is actively in progress, because the skin color and pigmentation depend on the degree of melanin production. Melanin is a phenolic high molecular substance widely present in animals, plants, and microorganisms that protects skin cells from UV rays. . When reactive oxygen species (ROS) are generated by UV rays that can penetrate to the dermis of the skin, the oxidation of tyrosine mediated by tyrosinase is promoted and the mechanism that melanin formation is accelerated was revealed. It has been reported to be effective in suppression.

반면, 피부 진피층에 존재하는 콜라겐은 엘라스틴과의 결합을 통해 피부에 가해지는 압력이나 외부의 자극으로부터 피부를 보호하는 역할과 함께 주름과 피부노화를 방지하는 중요한 세포 내 기질로 알려져 있으나, 체내 ROS가 과도하게 생성 될 경우 matrix metalloproteinase(MMPs)의 일종인 콜라게나제의 활성이 증가하여 콜라겐 분해가 촉진됨에 따라 피부주름 및 탄성저하가 발생하게 된다.On the other hand, collagen present in the dermal layer of the skin is known as an important intracellular matrix that protects the skin from pressure or external stimuli applied to the skin through binding with elastin, and prevents wrinkles and skin aging. When excessively produced, the activity of collagenase, a type of matrix metalloproteinase (MMPs), increases, and collagen degradation is promoted, resulting in skin wrinkles and loss of elasticity.

이와 같이, 색소침착과 피부 노화를 일으키는 공통된 원인은 ROS의 축적으로서, 체내의 항산화 연쇄반응을 교란하여 세포와 조직에 비가역적인 손상을 초래하는데, 이러한 ROS 제거를 위해 항산화제를 사용하여 피부 조직을 보호할 필요성이 있다. As such, the common cause of pigmentation and skin aging is the accumulation of ROS, which disrupts the antioxidant chain reaction in the body and causes irreversible damage to cells and tissues. there is a need to protect

국내에서는 산화 방지제로서 butylated hydroxytoluene(BHT)과 butylated hydroxyanisole(BHA) 등의 합성 항산화제를 널리 사용하고 있지만, 상기 산화 방지제가 암 유발, 지방 변이 및 간 비대 등과 같은 문제를 발생시켜 보다 안전하고 활성이 높은 신규 항산화제 개발이 요구되고 있으며, 최근 합성 항산화제의 대체제로서 폴리페놀이 주목받고 있다. 상기 폴리페놀은 식물체가 생산하는 2차 대사산물로서 다수의 수산기를 가지며 수산기의 치환을 통해 ROS를 안정화시켜 체내에서 효과적으로 산화적 손상을 예방할 수 있다고 알려져 있다. 이에 따라 육상식물에서부터 폴리페놀을 추출하여 상업적으로 이용하는 연구가 활발히 이루어지고 있으나, 원료 수급에 한계가 있어 다양한 생물종과 색소물질을 가진 해조류를 이용한 천연 항산화제 생산에 대한 수요가 높아지는 현실이다.Although synthetic antioxidants such as butylated hydroxytoluene (BHT) and butylated hydroxyanisole (BHA) are widely used as antioxidants in Korea, these antioxidants cause problems such as cancer induction, fat mutation, and liver enlargement, making them safer and more active. The development of high novel antioxidants is required, and polyphenols have recently been attracting attention as an alternative to synthetic antioxidants. It is known that the polyphenol is a secondary metabolite produced by a plant and has a number of hydroxyl groups and can effectively prevent oxidative damage in the body by stabilizing ROS through the substitution of hydroxyl groups. Accordingly, research on extracting polyphenols from terrestrial plants and using them commercially is actively conducted, but there is a limit to the supply and demand of raw materials, so the demand for natural antioxidant production using seaweeds with various biological species and pigments is increasing.

한편, 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.On the other hand, antibacterial, whitening, anti-aging and antioxidant effects of garlic extract have been reported, and many studies are being conducted on the cosmetic materialization of garlic extract. Allicin, known as a representative functional substance of garlic, contains strong antioxidant and antibacterial properties, and its high sulfur content is known to soften the skin and give hair more shine, and is widely used as a cosmetic material.

따라서, 천연물인 마늘 부산물을 이용하여 기능성을 가지면서 인체에 무해한 화장품 소재가 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for a cosmetic material that is harmless to the human body while having functionality using a natural garlic by-product.

대한민국 등록특허 제1751590호Republic of Korea Patent No. 1751590 대한민국 등록특허 제1938891호Republic of Korea Patent No. 1938891

본 발명의 목적은 흑마늘대 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a cosmetic composition comprising the ultrasonic extract of black garlic as an active ingredient.

또한, 본 발명의 다른 목적은 흑마늘대 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 건강기능식품을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a health functional food comprising the ultrasonic extract of black garlic as an active ingredient.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 흑마늘대 초음파 추출물을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for preparing an ultrasonic extract of black garlic.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 피부 미백 및 주름 개선용 화장료 조성물은 흑마늘대 초음파 추출물을 유효성분으로 포함할 수 있다.The cosmetic composition for skin whitening and wrinkle improvement of the present invention for achieving the above object may include an ultrasonic extract of black garlic as an active ingredient.

상기 흑마늘대 초음파 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매 하에서 추출된 것일 수 있다.The ultrasonic extract of black garlic may be extracted under water, a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms, or a mixed solvent thereof.

상기 혼합용매는 20 내지 100 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액일 수 있다.The mixed solvent may be an aqueous solution of 20 to 100% by volume of methanol, ethanol, butanol, or propanol.

상기 흑마늘대 초음파 추출물은 20 내지 50 kHz 진동수의 초음파기로 5 내지 60분 동안 처리된 것일 수 있다.The ultrasonic extract of black garlic may be processed for 5 to 60 minutes with an ultrasonicator at a frequency of 20 to 50 kHz.

상기 초음파 처리 시 추출온도는 20 내지 100 ℃일 수 있다.The extraction temperature during the ultrasonic treatment may be 20 to 100 ℃.

상기 흑마늘대 초음파 추출물의 지표물질은 피롤(Piceol)일 수 있다.The indicator material of the ultrasonic extract of black garlic may be pyrrole (Piceol).

또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 피부 미백 및 주름의 예방 또는 완화용 건강기능식품은 흑마늘대 초음파 추출물을 유효성분으로 포함할 수 있다.In addition, the health functional food for skin whitening and prevention or alleviation of wrinkles of the present invention for achieving the above-mentioned other object may include an ultrasonic extract of black garlic as an active ingredient.

또한, 상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 (A) 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매, 20 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; In addition, extraction conditions of (A) water of the present invention, a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms or a mixed solvent thereof, an extraction temperature of 20 to 100 ° C., and an extraction time of 5 to 60 minutes for achieving the above another object Obtaining an experimental value for the DPPH radical scavenging ability of the supernatant obtained by centrifugation after extraction with an ultrasonicator of a frequency of 20 to 50 kHz and a power of 50 to 700 W under (B) deriving a quadratic regression model represented by the following [Equation 1] using the experimental value of step (A); (C) verifying reliability by performing analysis of variance (ANOVA) on the quadratic regression model derived in step (B), and obtaining a response surface curve for the extraction conditions; (D) obtaining an experimental value for the tyrosinase inhibitory ability of the supernatant obtained in step (A); (E) deriving a quadratic regression model represented by the following [Equation 2] using the experimental value of step (D); (F) verifying reliability by performing analysis of variance (ANOVA) on the quadratic regression model derived in step (E), and obtaining a response surface curve for the extraction conditions; (G) obtaining an experimental value for the collagenase inhibitory ability of the supernatant obtained in step (A); (H) deriving a quadratic regression model represented by the following [Equation 3] using the experimental values of the step (G); (I) verifying reliability by performing analysis of variance (ANOVA) on the quadratic regression model derived in step (H), and obtaining a response surface curve for the extraction conditions; and (J) predicting common optimization conditions for DPPH radical scavenging ability, tyrosinase inhibitory ability and collagenase inhibitory ability by superimposing the response surface curves obtained in steps (C), (F) and (I) above step; may include;

[수학식 1][Equation 1]

YDPPH=-20.69358+0.72813X1+0.44676X2+1.01785X3-9.34379X1 2-5.03221X1X2+1.46932X2 2-1.00644X1X3-3.82448X2X3-7.74228X3 2 Y DPPH =-20.69358+0.72813X 1 +0.44676X 2 +1.01785X 3 -9.34379X 1 2 -5.03221X 1 X 2 +1.46932X 2 2 -1.00644X 1 X 3 -3.82448X 2 X 3 -7.74228X 3 2

[수학식 2][Equation 2]

YTI=-86.67424+1.57273X1+1.71804X2+2.01178X3-0.030197X1 2+4.22817X1X2-0.014621X2 2-2.56253X1X3-6.91882X2X3-0.011107X3 2 Y TI =-86.67424+1.57273X 1 +1.71804X 2 +2.01178X 3 -0.030197X 1 2 +4.22817X 1 X 2 -0.014621X 2 2 -2.56253X 1 X 3 -6.91882X 2 X 3 -0.011107X 3 2

[수학식 3][Equation 3]

YCI=-50.78745+1.78596X1+1.44789X2+1.83576X3-0.023127X1 2-5.65123X1X2-0.014257X2 2+2.91630X1X3+9.63065X2X3-0.017930X3 2 Y CI =-50.78745+1.78596X 1 +1.44789X 2 +1.83576X 3 -0.023127X 1 2 -5.65123X 1 X 2 -0.014257X 2 2 +2.91630X 1 X 3 +9.63065X 2 X 3 -0.017930X 3 2

상기 수학식 1 내지 3에서, YDPPH는 DPPH 라디칼 소거능 예측값(%), YTI는 티로시나제 억제능 예측값(%), YCI는 콜라게나제 억제능 예측값(%), X1은 추출시간, X2는 추출온도, X3는 추출용매의 농도임.In Equations 1 to 3, Y DPPH is a predicted value of DPPH radical scavenging ability (%), Y TI is a predicted value of tyrosinase inhibitory activity (%), Y CI is a predicted value of collagenase inhibitory activity (%), X 1 is extraction time, X 2 is Extraction temperature, X 3 is the concentration of the extraction solvent.

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%일 수 있다.Extraction conditions according to common optimization conditions for the DPPH radical scavenging ability, tyrosinase inhibitory ability and collagenase inhibitory ability may be an extraction time of 24.2 minutes, an extraction temperature of 73.9° C., and an ethanol concentration of 88.5% by volume.

본 발명의 흑마늘대 초음파 추출물을 포함하는 조성물은 독성이 없으며, 항산화 효과가 우수하고, 피부 미백 및 피부 재생에 효과적이다.The composition comprising the ultrasonic extract of black garlic of the present invention is non-toxic, has excellent antioxidant effect, and is effective for skin whitening and skin regeneration.

또한, DPPH 라디칼 소거능, 티로시나제 억제능 및 콜라게나제 억제능이 증가된 흑마늘대 초음파 추출물을 수득할 수 있다.In addition, it is possible to obtain an ultrasonic extract of black garlic having increased DPPH radical scavenging activity, tyrosinase inhibitory activity and collagenase inhibitory activity.

뿐만 아니라, 반응표면분석법(response surface methodology, RSM)을 이용하여 초음파 추출(ultrasound-assisted extraction, UAE) 조건을 최적화함으로써, 생리활성 물질의 수율 증대를 수행하였다. In addition, by optimizing ultrasonic-assisted extraction (UAE) conditions using response surface methodology (RSM), the yield of bioactive substances was increased.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 흑마늘대 초음파 추출물을 이용 시 DPPH 소거능(DSA)에 영향을 미치는 조건을 나타낸 일변수 곡선이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 흑마늘대의 초음파 추출 조건에 따른 DPPH 소거능의 3차원 반응표면곡선이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 흑마늘대 초음파 추출물을 이용 시 티로시나제 억제능(TIA)에 영향을 미치는 조건을 나타낸 일변수 곡선이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 흑마늘대의 초음파 추출 조건에 따른 티로시나제 억제능(TIA)의 3차원 반응표면곡선이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 흑마늘대 초음파 추출물을 이용 시 콜라게나제 억제능(CIA)에 영향을 미치는 조건을 나타낸 일변수 곡선이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 흑마늘대의 초음파 추출 조건에 따른 콜라게나제 억제능(CIA)의 3차원 반응표면곡선이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 흑마늘대의 초음파 최적 추출조건을 찾기 위하여 상기 도 2, 도 4 및 도 6의 반응표면곡선을 겹치기기법으로 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예 15에 따라 제조된 흑마늘대 초음파 추출물의 지표물질을 측정한 NMR데이터이다.
1 is a univariate curve showing the conditions affecting the DPPH scavenging ability (DSA) when using the ultrasonic extract of black garlic prepared according to an embodiment of the present invention.
2 is a three-dimensional response surface curve of DPPH scavenging ability according to ultrasonic extraction conditions of black garlic stems prepared according to an embodiment of the present invention.
3 is a univariate curve showing the conditions affecting the tyrosinase inhibitory ability (TIA) when using the ultrasonic extract of black garlic prepared according to an embodiment of the present invention.
4 is a three-dimensional response surface curve of tyrosinase inhibitory ability (TIA) according to ultrasonic extraction conditions of black garlic stems prepared according to an embodiment of the present invention.
5 is a univariate curve showing the conditions affecting the collagenase inhibitory ability (CIA) when using the ultrasonic extract of black garlic produced according to an embodiment of the present invention.
6 is a three-dimensional response surface curve of the collagenase inhibitory ability (CIA) according to the ultrasonic extraction conditions of black garlic stems prepared according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing the response surface curves of FIGS. 2, 4 and 6 by overlapping method in order to find the optimal ultrasonic extraction conditions for black garlic stems prepared according to an embodiment of the present invention.
8 is NMR data of measuring the indicator material of the ultrasonic extract of black garlic prepared according to Example 15 of the present invention.

본 발명은 흑마늘대 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 미백 및 주름 개선용 화장료 조성물 및 건강기능식품에 관한 것이다.The present invention relates to a cosmetic composition and health functional food for skin whitening and wrinkle improvement comprising an ultrasonic extract of black garlic as an active ingredient.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 화장료 조성물은 흑마늘대 초음파 추출물을 유효성분으로 포함한다.The cosmetic composition of the present invention includes an ultrasonic extract of black garlic as an active ingredient.

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, 과 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.Garlic ( Allium sativum L. ) is a perennial bulbous plant belonging to the genus Allium of the Lilliaceae family. has been used Garlic flesh (kernel) contains 64% water, 24% carbohydrate, and 9.2% protein. Extensive epidemiological studies have shown that increased garlic consumption reduces the risk of gastric and colorectal cancer. These effects are due to the strong antioxidant action of garlic extract, increase in immunity, vasodilation action according to the synthesis of prostaglandin and inhibition of blood clotting. recently doubled to 480,000 tons. Due to the increase in garlic cultivation, the amount of waste, which are by-products of garlic and garlic, is also rapidly increasing, but most of them are used as feed or discarded through crushing. There is a need to find a way.

본 발명은 구증구포한 통흑마늘(흑마늘 껍질, 흑마늘 육질 및 흑마늘대 포함)에서 수득한 흑마늘대를 이용하는 것으로서, 상기 흑마늘대는 추출용매 하에서 초음파처리를 통해 추출되는 것으로서, 구체적으로 흑마늘대와 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 20 내지 100 ℃, 바람직하게는 60 내지 80 ℃하에서 5 내지 60분, 바람직하게는 20 내지 60분 동안 처리된다. The present invention uses black garlic stems obtained from gujeunggupo whole black garlic (including black garlic skins, black garlic flesh and black garlic stems), and the black garlic stems are extracted through sonication under an extraction solvent. 1: 5 to 25, preferably 1: 8 to 15 mixed in a weight ratio of 20 to 50 kHz, preferably 30 to 40 kHz and 50 to 700 W, preferably 150 to 400 W of power with an ultrasonicator The treatment is carried out at 20 to 100°C, preferably at 60 to 80°C, for 5 to 60 minutes, preferably 20 to 60 minutes.

흑마늘대를 추출 시 초음파 추출이 아니라 열수 추출인 경우에는 유효성분이 소량 추출될 뿐만 아니라 항산화, 피부미백 및 피부재생 효과가 낮을 수 있다.In the case of hot water extraction rather than ultrasonic extraction, not only a small amount of active ingredients are extracted, but also antioxidant, skin whitening and skin regeneration effects may be low.

상기 흑마늘대와 추출용매의 중량비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 추출물에 흑마늘대의 유효성분이 적은 양으로 추출될 수 있다. When the weight ratio of the black garlic stem and the extraction solvent is out of the above range, the active ingredient of the black garlic stem may be extracted in a small amount in the extract.

또한, 초음파기의 진동수 및 파워가 상기 하한치 미만인 경우에는 흑마늘대의 유효성분이 적은 양으로 추출될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 유효성분 외에 다른 물질도 다량으로 추출되어 효과가 저하될 수 있다. In addition, when the frequency and power of the ultrasonicator are less than the lower limit, the active ingredient of black garlic may be extracted in a small amount, and if it exceeds the upper limit, other substances in addition to the active ingredient are also extracted in a large amount, thereby reducing the effect.

또한, 추출온도 및 추출시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 흑마늘대의 유효성분이 적은 양으로 추출될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 독성물질이 발생할 수 있다.In addition, when the extraction temperature and extraction time are less than the lower limit, the active ingredient of black garlic may be extracted in a small amount, and when it exceeds the upper limit, toxic substances may be generated.

상기 추출물을 추출하는 추출용매는 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올, 에틸렌글리콜, 에틸에테르 또는 이들의 혼합용매이다. 상기 저급알코올로는 20 내지 100 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액을 들 수 있으며, 바람직하게는 우수한 항산화, 피부미백 및 피부재생 효과를 위하여 50 내지 90 부피%의 에탄올 수용액을 들 수 있다.The extraction solvent for extracting the extract is water, a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms, ethylene glycol, ethyl ether, or a mixed solvent thereof. The lower alcohol may be an aqueous solution of methanol, ethanol, butanol or propanol of 20 to 100% by volume, preferably 50 to 90% by volume of an aqueous ethanol solution for excellent antioxidant, skin whitening and skin regeneration effects. .

본 발명의 흑마늘대 초음파 추출물은 화장료 조성물 외에 건강기능식품에도 사용될 수 있다.The ultrasonic extract of black garlic of the present invention can be used in health functional foods in addition to cosmetic compositions.

또한, 본 발명은 반응표면분석법을 이용하여 흑마늘대 초음파 추출물을 제조하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for preparing an ultrasonic extract of black garlic using a response surface analysis method.

본 발명의 반응표면분석법을 이용한 흑마늘대 초음파 추출물의 제조방법은 (A) 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매인 추출용매, 20 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. 이렇게 예측된 조건을 이용하여 흑마늘대를 초음파 추출하면 DPPH 라디칼 소거능, 티로시나제 억제능 및 콜라게나제 억제능에 대하여 우수한 효과를 보인다. The method for preparing an ultrasonic extract of black garlic using the reaction surface analysis method of the present invention is (A) water, an extraction solvent that is a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms or a mixed solvent thereof, an extraction temperature of 20 to 100 ℃, 5 to 60 minutes. Obtaining experimental values for the DPPH radical scavenging ability of the supernatant obtained by centrifugation after extraction with an ultrasonicator of a frequency of 20 to 50 kHz and a power of 50 to 700 W under the extraction conditions of the extraction time; (B) deriving a quadratic regression model represented by the following [Equation 1] using the experimental value of step (A); (C) verifying reliability by performing analysis of variance (ANOVA) on the quadratic regression model derived in step (B), and obtaining a response surface curve for the extraction conditions; (D) obtaining an experimental value for the tyrosinase inhibitory ability of the supernatant obtained in step (A); (E) deriving a quadratic regression model represented by the following [Equation 2] using the experimental value of step (D); (F) verifying reliability by performing analysis of variance (ANOVA) on the quadratic regression model derived in step (E), and obtaining a response surface curve for the extraction conditions; (G) obtaining an experimental value for the collagenase inhibitory ability of the supernatant obtained in step (A); (H) deriving a quadratic regression model represented by the following [Equation 3] using the experimental values of the step (G); (I) verifying reliability by performing analysis of variance (ANOVA) on the quadratic regression model derived in step (H), and obtaining a response surface curve for the extraction conditions; and (J) predicting common optimization conditions for DPPH radical scavenging ability, tyrosinase inhibitory ability and collagenase inhibitory ability by superimposing the response surface curves obtained in steps (C), (F) and (I) above step; includes. Ultrasonic extraction of black garlic stalks using this predicted condition shows excellent effects on DPPH radical scavenging activity, tyrosinase inhibitory activity and collagenase inhibitory activity.

[수학식 1][Equation 1]

YDPPH=-20.69358+0.72813X1+0.44676X2+1.01785X3-9.34379X1 2-5.03221X1X2+1.46932X2 2-1.00644X1X3-3.82448X2X3-7.74228X3 2 Y DPPH =-20.69358+0.72813X 1 +0.44676X 2 +1.01785X 3 -9.34379X 1 2 -5.03221X 1 X 2 +1.46932X 2 2 -1.00644X 1 X 3 -3.82448X 2 X 3 -7.74228X 3 2

[수학식 2][Equation 2]

YTI=-86.67424+1.57273X1+1.71804X2+2.01178X3-0.030197X1 2+4.22817X1X2-0.014621X2 2-2.56253X1X3-6.91882X2X3-0.011107X3 2 Y TI =-86.67424+1.57273X 1 +1.71804X 2 +2.01178X 3 -0.030197X 1 2 +4.22817X 1 X 2 -0.014621X 2 2 -2.56253X 1 X 3 -6.91882X 2 X 3 -0.011107X 3 2

[수학식 3][Equation 3]

YCI=-50.78745+1.78596X1+1.44789X2+1.83576X3-0.023127X1 2-5.65123X1X2-0.014257X2 2+2.91630X1X3+9.63065X2X3-0.017930X3 2 Y CI =-50.78745+1.78596X 1 +1.44789X 2 +1.83576X 3 -0.023127X 1 2 -5.65123X 1 X 2 -0.014257X 2 2 +2.91630X 1 X 3 +9.63065X 2 X 3 -0.017930X 3 2

상기 수학식 1 내지 3에서, YDPPH는 DPPH 라디칼 소거능 예측값(%), YTI는 티로시나제 억제능 예측값(%), YCI는 콜라게나제 억제능 예측값(%), X1은 추출시간, X2는 추출온도, X3는 추출용매의 농도이다.In Equations 1 to 3, Y DPPH is a predicted value of DPPH radical scavenging ability (%), Y TI is a predicted value of tyrosinase inhibitory activity (%), Y CI is a predicted value of collagenase inhibitory activity (%), X 1 is extraction time, X 2 is The extraction temperature, X 3 is the concentration of the extraction solvent.

본 명세서에서 흑마늘대를 언급하면서 사용되는 용어 '추출물'은 추출용매를 처리하여 얻은 조추출물뿐만 아니라 흑마늘대 추출물의 가공물도 포함한다. 예를 들어, 흑마늘대 초음파 추출물은 감압 증류 및 동결 건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말 상태로 제조될 수 있다.In the present specification, the term 'extract' used while referring to black garlic stem includes not only the crude extract obtained by treating the extraction solvent, but also the processed product of the black garlic extract. For example, the ultrasonic extract of black garlic can be prepared in a powder state by an additional process such as distillation under reduced pressure and freeze-drying or spray-drying.

한편, 본 명세서에서 용어 '유효성분으로 함유하는'이란 흑마늘대 초음파 추출물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다. 일예로, 상기 흑마늘대 초음파 추출물은 10 내지 1500 ㎍/㎖, 바람직하게는 100 내지 1000 ㎍/㎖의 농도로 사용된다. 흑마늘대 초음파 추출물은 천연물로서 과량 사용하여도 인체에 부작용이 없으므로 본 발명의 조성물 내에 포함되는 흑마늘대 초음파 추출물의 양적 상한은 당업자가 적절한 범위 내에서 선택하여 실시할 수 있다.Meanwhile, in the present specification, the term 'contained as an active ingredient' means to include an amount sufficient to achieve the efficacy or activity of the ultrasonic extract of black garlic. For example, the ultrasonic extract of black garlic is used at a concentration of 10 to 1500 μg/ml, preferably 100 to 1000 μg/ml. Since the ultrasonic extract of black garlic is a natural product and there is no side effect to the human body even when used in excess, the upper limit of the quantitative upper limit of the ultrasonic extract of black garlic contained in the composition of the present invention can be selected and carried out by those skilled in the art within an appropriate range.

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.In the cosmetic composition of the present invention, in addition to the above cosmetic composition, other ingredients commonly formulated in cosmetics may be blended as needed. Examples of these blending ingredients include oil and fat ingredients, moisturizing agents, emollients, surfactants, organic and inorganic pigments, Organic powder, UV absorber, preservative, disinfectant, antioxidant, pH adjuster, alcohol, colorant, flavoring agent, blood circulation promoter, cooling agent, limiting agent, purified water, water-soluble vitamin, fat-soluble vitamin, polymer peptide, polymer polysaccharide, sphingolipid and seaweed an extract, etc. are mentioned.

본 발명의 화장료 조성물은 당업계에서 통상 사용되는 유화 제형 및 가용화 제형의 형태로 제조될 수 있다.The cosmetic composition of the present invention may be prepared in the form of emulsified formulations and solubilized formulations commonly used in the art.

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.In addition, the ingredients included in the cosmetic composition of the present invention may include ingredients commonly used in cosmetic compositions in addition to the ingredients as active ingredients, for example, conventional adjuvants such as stabilizers, pigments and natural fragrances; It may further include a carrier.

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.Products to which the composition of the present invention can be added include, for example, mist, skin lotion, skin softener, skin toner, astringent, lotion, milk lotion, moisture lotion, nourishing lotion, massage cream, nourishing cream, sunscreen cream , moisture cream, hand cream, foundation, essence, nourishing essence, mask pack, press powder, loose powder, eye shadow, etc., and soap, cleansing foam, cleansing lotion, cleansing cream, body lotion and body cleanser.

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.When the formulation of the present invention is a paste, cream or gel, animal fiber, vegetable fiber, wax, paraffin, starch, tracanth, cellulose derivative, polyethylene glycol, silicone, bentonite, silica, talc or zinc oxide may be used as a carrier component. can

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.When the formulation of the present invention is a powder or a spray, lactose, talc, silica, aluminum hydroxide, calcium silicate or polyamide powder may be used as a carrier component. In particular, in the case of a spray, additional chlorofluorohydrocarbon, propane , butane or propellants such as dimethyl ether.

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.When the formulation of the present invention is a solution or emulsion, a solvent, solvating agent or emulsifying agent is used as a carrier component, for example, water, ethanol, isopropanol, ethyl carbonate, ethyl acetate, benzyl alcohol, benzyl benzoate, propylene glycol, 1 ,3-butylglycol oil, glycerol fatty esters, fatty acid esters of polyethylene glycol or sorbitan.

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.When the formulation of the present invention is a suspension, as a carrier component, water, a liquid diluent such as ethanol or propylene glycol, a suspending agent such as ethoxylated isostearyl alcohol, polyoxyethylene sorbitol esters and polyoxyethylene sorbitan esters, microcrystalline Cellulose, aluminum metahydroxide, bentonite, agar or tracanth may be used.

또한, 본 발명은 흑마늘대 초음파 추출물을 유효성분으로 함유하는 건강기능식품 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a health functional food composition containing the ultrasonic extract of black garlic as an active ingredient.

건강기능식품이란, 흑마늘대 초음파 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 흑마늘대 초음파 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.Health functional food is a food prepared by adding ultrasonic black garlic extract to food ingredients such as beverages, teas, spices, gum, and confectionery, or by encapsulating, powdering, or suspension, etc. However, unlike general medicines, it has the advantage that there are no side effects that may occur when taking the medicine for a long period of time by using food as a raw material. The health functional food of the present invention obtained in this way is very useful because it can be ingested on a daily basis. The amount of black garlic ultrasonic extract in such health functional food cannot be uniformly defined because it varies depending on the type of health functional food, but it can be added within a range that does not impair the original taste of the food. It is usually in the range of 0.01 to 50% by weight, preferably 0.1 to 20% by weight. In addition, in the case of a health functional food in the form of pills, granules, tablets or capsules, it is usually added in an amount of 0.1 to 100% by weight, preferably 0.5 to 80% by weight. In one embodiment, the health functional food of the present invention may be in the form of a pill, tablet, capsule or beverage.

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.Hereinafter, preferred examples are presented to help the understanding of the present invention, but the following examples are merely illustrative of the present invention, and it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present invention, It goes without saying that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

실시예 1 내지 17. Examples 1 to 17.

흑마늘대를 60 ℃ 열풍건조기(FC 49, Lab house, Korea)에서 24시간 건조하여 더 이상의 중량이 낮아지지 않는 것을 확인하고 건조한 시료를 분쇄기(HMF-3000S, Hanil, Korea)로 분쇄한 후 40-100 mesh의 여과망에 통과시켜 데시케이터에서 보관하였다. 상기 분쇄된 흑마늘대과 농도가 상이한 용매를 1 : 10의 중량비로 혼합하여 초음파기(JAC Ultrasinic, Hwaseng, Korea)에 투입 후 초음파(40 kHz, 200 W)를 이용하여 추출하였다. 추출한 추출물을 원심분리기를 이용하여 고액분리(4 ℃, 3500 rpm, 20분)한 후 상등액만 이용하였다.After drying the black garlic stems in a hot air dryer (FC 49, Lab house, Korea) at 60 ° C for 24 hours to confirm that the weight does not decrease any more, and pulverizing the dried sample with a grinder (HMF-3000S, Hanil, Korea), 40- It was passed through a 100 mesh filtration net and stored in a desiccator. The pulverized black garlic and solvents having different concentrations were mixed in a weight ratio of 1:10, put into an ultrasonicator (JAC Ultrasinic, Hwaseng, Korea), and then extracted using ultrasonic waves (40 kHz, 200 W). The extracted extract was subjected to solid-liquid separation (4°C, 3500 rpm, 20 minutes) using a centrifuge, and only the supernatant was used.

이때 추출 공정의 추출시간, 추출온도 및 에탄올 농도(용매)를 다르게 하여 각각의 추출물을 수득하였다. At this time, each extract was obtained by varying the extraction time, extraction temperature, and ethanol concentration (solvent) of the extraction process.

비교예 1. 흑마늘 육질 초음파Comparative Example 1. Ultrasonic black garlic meat

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 흑마늘대 대신 흑마늘 육질을 사용하여 흑마늘 육질 초음파 추출물을 수득하였다.It was carried out in the same manner as in Example 1, except that black garlic meat quality was used instead of black garlic stem to obtain an ultrasonic extract of black garlic meat.

비교예 2. 마늘대 초음파Comparative Example 2. Garlic stem ultrasound

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 흑마늘대 대신 구증구포를 수행하지 않은 일반 마늘대를 사용하여 마늘대 초음파 추출물을 수득하였다.It was carried out in the same manner as in Example 1, except that a garlic stem ultrasonic extract was obtained by using a general garlic stem that was not subjected to gujeunggupo instead of black garlic stem.

비교예 3. 에탄올 추출물Comparative Example 3. Ethanol extract

흑마늘대와 80 부피% 에탄올 수용액을 1 : 10의 중량비로 혼합하여 80 ℃에서 45분간 동안 추출하여 흑마늘대 에탄올 추출물을 수득하였다.Black garlic stalk and 80% by volume ethanol aqueous solution were mixed in a weight ratio of 1:10 and extracted at 80° C. for 45 minutes to obtain an ethanol extract of black garlic stalk.

<시험예><Test Example>

실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 추출물을 이용하여 항산화, 미백과 피부재생의 지표인 DPPH, tyrosinase inhibition activity (TIA)와 collagenase inhibition activity (CIA)를 측정하였다.DPPH, tyrosinase inhibition activity (TIA) and collagenase inhibition activity (CIA), which are indicators of antioxidant, whitening and skin regeneration, were measured using the extracts prepared according to Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 3.

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.The DPPH is a stabilized water-soluble free radical and is a stable compound in an organic solvent, and antioxidants can scavenge free radicals, thereby decolorizing DPPH to yellow. Therefore, it is possible to evaluate the antioxidant efficacy of the sample by measuring the degree of changing the purple color of DPPH to yellow.

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.In addition, the Tyrosinase is an enzyme that synthesizes the substrate L-tyrosine into 3,4-dihydroxy-L-phenylananine (DOPA) and oxidizes L-DOPA to phenylanine-3,4-quinone to finally synthesize melanin, It plays a major role in determining whether skin color or pigmentation occurs, and the activity of inhibiting tyrosinase in skin whitening is considered important.

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.In addition, collagen and elastin form a network structure in the dermal tissue of the skin. In particular, collagen accounts for about 70-80% of the total dry weight of the skin, and when decomposed, the network structure sags, reducing skin elasticity and creating wrinkles cause of Therefore, in order to suppress the generation of wrinkles, it is necessary to minimize the degradation and loss of collagen, and in the functional analysis of skin wrinkle improvement, the activity of inhibiting collagenase, an enzyme that decomposes collagen, is important.

시험예 1. DPPH 라디칼 소거능(DSA), 티로시나제(Tyrosinase) 억제 효과 및 콜라게나제(Collagenase) 억제Test Example 1. DPPH radical scavenging activity (DSA), tyrosinase (Tyrosinase) inhibitory effect and collagenase (Collagenase) inhibition 효과 측정Effect measurement

중심합성계획법(central composite design, CCD)을 이용하여 추출시간(X1), 추출온도(X2), 용매농도(X3)에 대하여, 5단계의 -1.68, -1, 0, 1 및 1.68로 코드화하여 실험범위를 설계하고, 설계된 하기 20가지 조건에 대하여 실험하여 실험값을 수득하였다.5 steps of -1.68, -1, 0, 1 and 1.68 for extraction time (X 1 ), extraction temperature (X 2 ), and solvent concentration (X 3 ) using central composite design (CCD) The experimental range was designed by coding with , and the experimental values were obtained by testing the designed following 20 conditions.

1-1. DPPH 라디칼 소거능(%): 2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거 활성 측정을 통해 항산화능을 측정하였다. DPPH는 비교적 안정한 프리 라디칼로써 ascorbic acid, tocopherol등에 의해 환원되어 짙은 자색이 탈색되는 원리를 이용하여 항산화 활성을 간단히 측정할 수 있다. 시료를 희석하고 희석한 시료 0.25 mL와 0.1 M DPPH 1.25 mL를 혼합한 후 실온에서 20분간 암실 보관한 다음 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군으로는 ascorbic acid(CAS 50-81-7, Sigma, USA)를 이용하였고, 시료와 동일한 조건으로 진행하였다. 라디칼 소거능은 하기 [수학식 4]에 따라 계산하였다.1-1. DPPH radical scavenging activity (%): The antioxidant activity was measured by measuring 2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity. As a relatively stable free radical, DPPH can be reduced by ascorbic acid, tocopherol, etc. and its antioxidant activity can be measured simply by using the principle that dark purple is discolored. After diluting the sample and mixing 0.25 mL of the diluted sample with 1.25 mL of 0.1 M DPPH, it was stored in the dark at room temperature for 20 minutes, and then absorbance was measured at 517 nm. Ascorbic acid (CAS 50-81-7, Sigma, USA) was used as a control, and the same conditions as the samples were used. The radical scavenging ability was calculated according to the following [Equation 4].

[수학식 4][Equation 4]

라디칼 소거활성(%)=[1-(시료의 흡광도/대조군의 흡광도)]X100Radical scavenging activity (%)=[1-(absorbance of sample / absorbance of control)]X100

1-2. 티로시나제 저해능(%): Tyrosinase는 피부의 표피 기저층에서 tyrosine을 산화시켜 멜라닌의 생성을 촉진시키는 효소로서 피부 미백과 노화 방지를 위해서는 tyrosinase의 활성 억제가 요구된다. 실험을 위해 sodium phosphate monobasic anhydrous와 sodium phosphate dibasic anhydrous을 이용하여 PH 6.8의 7 mM sodium phosphate buffer를 제조하였고, 시료 0.2 ml와 3,4-dihydroxy phenylanin(I-dopa) 2 mg/ml에 mushroom tyrosinase(125 unit)를 가하여 25 ℃에서 30분 동안 반응하였다. 반응 후에는 dopa chrome를 475 ㎚파장에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군으로는 kojic acid를 사용하였다. Tyrosinase의 저해 활성은 하기 [수학식 5]에 따라 계산하였다.1-2. Tyrosinase inhibitory ability (%): Tyrosinase is an enzyme that promotes the production of melanin by oxidizing tyrosine in the basal layer of the epidermis. For the experiment, 7 mM sodium phosphate buffer at pH 6.8 was prepared using sodium phosphate monobasic anhydrous and sodium phosphate dibasic anhydrous, and mushroom tyrosinase ( 125 unit) was added and reacted at 25 °C for 30 minutes. After the reaction, absorbance of dopa chrome was measured at a wavelength of 475 nm. As a positive control, kojic acid was used. Tyrosinase inhibitory activity was calculated according to the following [Equation 5].

[수학식 5][Equation 5]

저해활성(%)=[1-(시료의 흡광도/대조군의 흡광도)]X100Inhibitory activity (%)=[1-(absorbance of sample / absorbance of control)]X100

1-3. 콜라게나제 저해능(%): Collagenase는 체내 collagen을 분해하여 주름생성과 탄력저하를 일으키는 효소로서 피부 노화의 원인이 되는 주름 생성을 억제하기 위해서는 collagenase의 저해가 요구된다. 실험에 필요한 buffer는 1 M Tris (hydroxylmetyl)Aminomethane와 4 mM CaCl2 (Calcium chloride), 1 M HCl을 이용하여 PH 7.5로 제조하였고 buffer로 4-phenyl azobenzyloxycarbonyl-pro-leu-gly-pro-d-arg와 collagenase를 제조하였다. 이어서 시료 0.05 mL에 4-phenyl azobenzyloxycarbonyl-pro-leu-gly-pro-d-arg 1.2 mg/ml를 첨가한 후 collagenase와 혼합하여 water bath에서 37 ℃로 30분간 반응시켰다. 반응 후에는 20% citric acid 0.25 mL을 넣어 collagenase 반응을 정지시킨 후, ethyl acetate 1.2 mL을 첨가하여 shaker에 10분간 교반하였다. 교반 후에는 상등액만 320 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 양성 대조군으로는 ascorbic acid를 이용하였다. Collagenase 저해 활성은 하기 [수학식 6]에 따라 계산하였다.1-3. Collagenase inhibitory ability (%): Collagenase is an enzyme that decomposes collagen in the body to cause wrinkle formation and loss of elasticity. The buffer required for the experiment was prepared at pH 7.5 using 1 M Tris (hydroxylmetyl) Aminomethane, 4 mM CaCl 2 (Calcium chloride), and 1 M HCl, and 4-phenyl azobenzyloxycarbonyl-pro-leu-gly-pro-d- arg and collagenase were prepared. Then, 1.2 mg/ml of 4-phenyl azobenzyloxycarbonyl-pro-leu-gly-pro-d-arg was added to 0.05 mL of the sample, mixed with collagenase, and reacted in a water bath at 37 °C for 30 minutes. After the reaction, 0.25 mL of 20% citric acid was added to stop the collagenase reaction, 1.2 mL of ethyl acetate was added, and the mixture was stirred on a shaker for 10 minutes. After stirring, only the supernatant was measured for absorbance at a wavelength of 320 nm. Ascorbic acid was used as a positive control. Collagenase inhibitory activity was calculated according to the following [Equation 6].

[수학식 6][Equation 6]

저해활성(%)=[1-(시료의 흡광도/대조군의 흡광도)]X100Inhibitory activity (%)=[1-(absorbance of sample / absorbance of control)]X100

구분division 추출시간
(min)
extraction time
(min)
추출온도
(℃)
extraction temperature
(℃)
에탄올 농도(부피%)Ethanol concentration (vol%) DPPH 소거능(%)DPPH scavenging ability (%) 티로시나제 억제능 (%)Tyrosinase inhibitory ability (%) 콜라게나제 억제능 (%)Collagenase inhibitory ability (%)
실시예 1Example 1 1515 4040 2020 19.419.4 9.29.2 39.039.0 실시예 2Example 2 4545 4040 2020 24.724.7 7.27.2 47.747.7 실시예 3Example 3 1515 8080 2020 37.837.8 10.410.4 37.137.1 실시예 4Example 4 4545 8080 2020 41.841.8 11.511.5 35.335.3 실시예 5Example 5 1515 4040 8080 28.228.2 68.368.3 69.769.7 실시예 6Example 6 4545 4040 8080 31.031.0 63.863.8 80.080.0 실시예 7Example 7 1515 8080 8080 36.836.8 65.965.9 87.287.2 실시예 8Example 8 4545 8080 8080 39.739.7 68.568.5 94.494.4 실시예 9Example 9 55 6060 5050 38.038.0 43.143.1 66.666.6 실시예 10Example 10 5555 6060 5050 39.739.7 44.844.8 77.077.0 실시예 11Example 11 3030 2626 5050 28.328.3 44.544.5 71.771.7 실시예 12Example 12 3030 9494 5050 64.564.5 48.848.8 69.169.1 실시예 13Example 13 3030 6060 00 31.031.0 0.00.0 7.07.0 실시예 14Example 14 3030 6060 100100 19.619.6 70.970.9 75.975.9 실시예 15Example 15 3030 4040 5050 41.941.9 61.261.2 87.287.2 실시예 16Example 16 3030 6060 5050 42.442.4 61.161.1 88.088.0 실시예 17Example 17 3030 8080 5050 42.242.2 62.362.3 87.987.9 비교예 1Comparative Example 1 4545 8080 8080 11.011.0 20.520.5 50.650.6 비교예 2Comparative Example 2 4545 8080 8080 8.18.1 10.410.4 32.132.1 비교예 3Comparative Example 3 4545 8080 8080 2.22.2 5.05.0 19.919.9

위 표 1에 나타낸 바와 같이, DPPH 라디칼 소거능에 대한 실험값은 실시예 12에 따라 제조된 추출물이 다른 군에 비하여 우수한 것을 확인하였으며, 티로시나제 저해능에 대한 실험값은 실시예 14에 따라 제조된 추출물이 다른 군에 비하여 우수한 것을 확인하였고, 콜라게나제 저해능 역시 실시예 8에 따라 제조된 추출물이 다른 군에 비하여 우수한 것을 확인하였다.As shown in Table 1 above, the experimental value for the DPPH radical scavenging ability was confirmed that the extract prepared according to Example 12 was superior to that of the other groups, and the experimental value for the tyrosinase inhibitory ability was different from the extract prepared according to Example 14. It was confirmed that it was excellent compared to the extract, and the collagenase inhibitory ability was also confirmed that the extract prepared according to Example 8 was superior to that of the other groups.

특히, 정제수(초음파)를 사용한 실시예 13, 흑마늘 육질 초음파 추출물인 비교예 1, 마늘대 초음파 추출물인 비교예 2 및 에탄올 추출물인 비교예 3은 DPPH 라디칼 소거능, 티로시나제 억제능 및 콜라게나제 저해능 모두 수치가 낮은 것을 확인하였다. In particular, in Example 13 using purified water (ultrasound), Comparative Example 1, which is an ultrasonic extract of black garlic meat, Comparative Example 2, which is an ultrasonic extract of garlic, and Comparative Example 3, which is an ethanol extract, DPPH radical scavenging ability, tyrosinase inhibitory ability, and collagenase inhibitory ability are all numerical values. was confirmed to be low.

DPPH 라디칼 소거능, 티로시나제 저해능 및 콜라게나제 저해능이 모두 고르게 우수한 군은 실시예 8인 것을 확인하였다.The DPPH radical scavenging ability, the tyrosinase inhibitory ability and the collagenase inhibitory ability were all evenly excellent in Example 8.

상기 실험값들을 기반으로 Design Expert software(V.8.0, State-Ease, Inc, Minneapolis, USA)를 사용하여 최적조건을 예측하기 위하여 상기 [수학식 1] 내지 [수학식 3]과 같은 회귀식을 도출하였다.Based on the experimental values, a regression equation such as [Equation 1] to [Equation 3] is derived to predict the optimal condition using Design Expert software (V.8.0, State-Ease, Inc, Minneapolis, USA) did

시험예 2. 최적 조건 탐색Test Example 2. Search for optimal conditions

구분division Second order polynomialsSecond order polynomials ** RR 22 pp DPPH 소거능(%)DPPH scavenging ability (%) [수학식 1]
YDPPH=-20.69358+0.72813X1+0.44676X2+1.01785X3-9.34379X1 2-5.03221X1X2+1.46932X2 2-1.00644X1X3-3.82448X2X3-7.74228X3 2
[Equation 1]
Y DPPH =-20.69358+0.72813X 1 +0.44676X 2 +1.01785X 3 -9.34379X 1 2 -5.03221X 1 X 2 +1.46932X 2 2 -1.00644X 1 X 3 -3.82448X 2 X 3 -7.74228X 3 2
0.89630.8963 0.01000.0100
티로시나제 억제능 (%)Tyrosinase inhibitory ability (%) [수학식 2]
YTI=-86.67424+1.57273X1+1.71804X2+2.01178X3-0.030197X1 2+4.22817X1X2-0.014621X2 2-2.56253X1X3-6.91882X2X3-0.011107X3 2
[Equation 2]
Y TI =-86.67424+1.57273X 1 +1.71804X 2 +2.01178X 3 -0.030197X 1 2 +4.22817X 1 X 2 -0.014621X 2 2 -2.56253X 1 X 3 -6.91882X 2 X 3 -0.011107X 3 2
0.98100.9810 <0.0001<0.0001
콜라게나제 억제능 (%)Collagenase inhibitory ability (%) [수학식 3]
YCI=-50.78745+1.78596X1+1.44789X2+1.83576X3-0.023127X1 2-5.65123X1X2-0.014257X2 2+2.91630X1X3+9.63065X2X3-0.017930X3 2
[Equation 3]
Y CI =-50.78745+1.78596X 1 +1.44789X 2 +1.83576X 3 -0.023127X 1 2 -5.65123X 1 X 2 -0.014257X 2 2 +2.91630X 1 X 3 +9.63065X 2 X 3 -0.017930X 3 2
0.99480.9948 <0.0001<0.0001

X1 : 추출시간(min); X2 : 추출온도(℃); X3 : 에탄올 농도(%); R 2 : Coefficient of Determination; p : probability valueX 1 : extraction time (min); X 2 : extraction temperature (℃); X 3 : ethanol concentration (%); R 2 : Coefficient of Determination; p : probability value

DPPH 소거능(%)DPPH scavenging ability (%) 티로시나제 억제능 (%)Tyrosinase inhibitory ability (%) 콜라게나제 억제능 (%)Collagenase inhibitory ability (%) Sum of SquaresSum of Squares F
value
F
value
p
value
p
value
Sum of squaressum of squares F
value
F
value
p
value
p
value
Sum of squaressum of squares F
value
F
value
p
value
p
value
ModelModel 1650.251650.25 6.736.73 0.01000.0100 10218.6010218.60 40.0740.07 <0.0001<0.0001 9422.159422.15 147.40147.40 <0.0001<0.0001 X1 X 1 23.2523.25 0.850.85 0.38650.3865 9.743E-0039.743E-003 3.438E-0043.438E-004 0.98570.9857 129.24129.24 18.2018.20 0.00370.0037 X2 x 2 948.83948.83 34.8034.80 0.00060.0006 16.4716.47 0.600.60 0.46430.4643 13.1413.14 1.851.85 0.21590.2159 X3 X 3 3.153.15 0.120.12 0.74400.7440 8885.578885.57 313.59313.59 <0.0001<0.0001 6140.216140.21 864.52864.52 <0.0001<0.0001 X1X2 X 1 X 2 0.180.18 6.6876.687 0.93710.9371 12.8712.87 0.450.45 0.52190.5219 22.9922.99 3.243.24 0.11500.1150 X1X3 X 1 X 3 1.641.64 0.060E-0030.060E-003 0.81320.8132 0.110.11 3.754E-0033.754E-003 0.95290.9529 13.7813.78 1.941.94 0.20630.2063 X2X3 X 2 X 3 42.1242.12 1.551.55 0.25390.2539 1.381.38 0.0490.049 0.83170.8317 267.12267.12 37.6137.61 0.00050.0005 X1 2 X 1 2 49.8949.89 1.831.83 0.21820.2182 521.04521.04 18.3918.39 0.00360.0036 305.62305.62 43.0343.03 0.00030.0003 X2 2 X 2 2 3.903.90 0.140.14 0.71650.7165 386.06386.06 13.6213.62 0.00770.0077 367.07367.07 51.6851.68 0.00020.0002 X3 2 X 3 2 539.80539.80 19.8019.80 0.00300.0030 1110.961110.96 39.2139.21 0.00040.0004 2894.892894.89 407.59407.59 <0.0001<0.0001

2-1. DPPH 라디칼 소거능(DSA)에 미치는 조건 탐색2-1. Exploring conditions affecting DPPH radical scavenging capacity (DSA)

반응표면 분석법 중 하나인 중심합성계획법(central composite design, CCD)을 이용하여 도출된 조건에 따라 측정된 DPPH 라디칼 소거능(DSA)에 대한 실험값은 [표 1]에 나타냈다. CCD에 의해 도출된 20개의 조건 중 최대 DPPH 라디칼 소거능(DSA)은 실시예 12였다.Experimental values for DPPH radical scavenging ability (DSA) measured according to conditions derived using central composite design (CCD), one of the response surface analysis methods, are shown in [Table 1]. The maximum DPPH radical scavenging capacity (DSA) among 20 conditions derived by CCD was Example 12.

항산화 활성은 측정값으로부터 얻어진 값을 기반으로 분산분석(Analysis of variance, ANOVA)을 통하여 결과의 유의성을 평가하였을 때, R 2 값은 0.8963이며 p 값은 <0.0100으로 유의성이 인정되어 회귀함수가 적합한 모델임을 확인하였다. 추출 온도(p <0.0006)는 항산화 활성에 가장 큰 영향을 미치는 매개 변수이며 추출 온도에 따라 항산화 활성이 증가한다는 것을 확인하였다.When the significance of the antioxidant activity was evaluated through Analysis of variance (ANOVA) based on the value obtained from the measured value, the R2 value was 0.8963 and the p value was <0.0100, indicating that the regression function was suitable. model was confirmed. Extraction temperature (p < 0.0006) is the parameter that has the greatest influence on antioxidant activity, and it was confirmed that antioxidant activity increased with extraction temperature.

도 1은 추출 시간, 추출 온도와 에탄올 농도 중 두 개의 독립변수를 중간값에 고정한 상태로 한 가지 독립변수의 변동에 따른 DSA의 증감을 확인한 일변수 곡선이며, 도 2는 한 개의 독립변수를 중간값에 고정하고 나머지 두 변수를 동시에 변화시켜 시각화한 3차원 반응표면곡선으로서, 에탄올 농도가 50%로 고정되었을 때, 추출 시간 33.6분, 온도 94.9 ℃에서 58.9%의 최대 항산화 활성이 예측되었다.1 is a univariate curve confirming the increase or decrease of DSA according to the change of one independent variable with two independent variables of extraction time, extraction temperature, and ethanol concentration fixed at the median value, and FIG. 2 is one independent variable in the middle. As a three-dimensional response surface curve visualized by fixing the value and changing the remaining two variables simultaneously, when the ethanol concentration was fixed at 50%, the maximum antioxidant activity of 58.9% was predicted at the extraction time of 33.6 minutes and the temperature of 94.9 °C.

또한 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 에탄올 농도의 최적화에서 에탄올 농도가 40 내지 50%로 증가될 때 항산화 활성이 비례적으로 증가하는 경향이 있었지만, 더 높은 농도에서 빠르게 감소하는 것을 확인하였다.In addition, as shown in FIGS. 2b and 2c, when the ethanol concentration was increased to 40 to 50% in the optimization of the ethanol concentration, the antioxidant activity tended to increase proportionally, but it was confirmed that it decreased rapidly at a higher concentration. .

따라서 DSA에 대한 최적 추출 조건은 추출 시간 33.6분, 추출 온도 94.9 ℃, 에탄올 농도 59.5 부피%로 확인되었으며, 이때 DSA는 59.5%로 예측되었다. Therefore, the optimal extraction conditions for DSA were identified as extraction time of 33.6 minutes, extraction temperature of 94.9 °C, and ethanol concentration of 59.5% by volume, at which time DSA was predicted to be 59.5%.

흑마늘대에서 항산화 물질을 측정할 때 온도가 주요 요인으로 나타났으며 항산화 활성은 온도에 비례하여 증가하는 경향이있는 것을 확인하였다. 고온에서 분자 이동성이 향상되어 폴리페놀과 같은 항산화 물질의 추출이 증가하고 항산화 물질이 고온에서 안정적이므로 온도가 증가함에 따라 항산화 활성이 지속적으로 증가한 것으로 예측할 수 있다.It was confirmed that temperature was the main factor when measuring antioxidant substances in black garlic, and antioxidant activity tends to increase in proportion to temperature. As molecular mobility is improved at high temperature, the extraction of antioxidants such as polyphenols increases, and antioxidants are stable at high temperatures, so it can be predicted that antioxidant activity continues to increase with increasing temperature.

2-2. 티로시나제 억제능에 미치는 조건 탐색2-2. Exploring conditions affecting tyrosinase inhibitory ability

반응표면 분석법 중 하나인 중심합성계획법(central composite design, CCD)을 이용하여 도출된 조건에 따라 측정된 티로시나제 억제능(TIA)에 대한 실험값은 [표 1]에 나타냈다. CCD에 의해 도출된 20개의 조건 중 최대 티로시나제 억제능은 실시예 14였다.Experimental values for tyrosinase inhibitory ability (TIA) measured according to conditions derived using central composite design (CCD), one of the response surface analysis methods, are shown in [Table 1]. The maximum tyrosinase inhibitory ability among the 20 conditions induced by CCD was Example 14.

본 모델의 유의성은 분산분석(ANOVA)을 통해 검증되었으며, 분산분석(ANOVA)에 따르면 회귀식의 적합도를 측정하는 척도인 결정계수인 R 2 은 0.9810이며 p 값이 <0.0001로 유의성이 인정되어 회귀함수가 적합한 모델임을 확인하였다. 흑마늘대 초음파 추출물이 TIA에 미치는 영향은 에탄올 농도> 추출 온도> 추출 시간 순으로, 도 3 및 도 4에 나타내었다.The significance of this model was verified through analysis of variance (ANOVA), and according to analysis of variance (ANOVA), the coefficient of determination, R 2 , which is a measure of the fit of the regression equation, was 0.9810, and the p value was <0.0001, which was found to be significant. It was confirmed that the function is a suitable model. The effect of ultrasonic extract of black garlic on TIA is shown in Figs. 3 and 4 in the order of ethanol concentration>extraction temperature>extraction time.

도 3은 추출 시간, 추출 온도와 에탄올 농도 중 두 개의 독립변수를 중간값에 고정한 상태로 한 가지 독립변수의 변동에 따른 DSA의 증감을 확인한 일변수 곡선을 나타내었다. 이때 한 가지의 독립변수를 제외한 두 가지의 독립변수는 중간값인 code 0에 고정하였다. 나아가, 두 가지 독립변수에서의 상호작용을 통한 TAI의 변화를 3차원 반응표면 곡선으로 확인한 결과(도 4), 추출 온도 및 시간의 영향을 예측하기 위해 에탄올 농도를 50 부피%로 고정하고 두 변수를 변경한 경우에는 추출 온도 및 시간이 증가함에 따라 TIA가 증가하여 30.2 분 및 61.8 ℃에서 최대 TIA가 61.7% 인 것을 확인하였다(도 4A).3 shows a univariate curve confirming the increase or decrease of DSA according to the change of one independent variable with two independent variables among extraction time, extraction temperature, and ethanol concentration being fixed at the median value. At this time, except for one independent variable, two independent variables were fixed to the median value of code 0. Furthermore, as a result of confirming the change of TAI through interaction in two independent variables with a three-dimensional response surface curve (FIG. 4), the ethanol concentration was fixed at 50% by volume to predict the effect of extraction temperature and time, and the two variables was changed, the TIA increased as the extraction temperature and time increased, and it was confirmed that the maximum TIA was 61.7% at 30.2 min and 61.8 °C (FIG. 4A).

또한, 표면 반응 곡선을 사용하여 에탄올 농도와 시간의 관계를 평가한 결과, 에탄올 89.3 부피%, 추출 시간 30.0분에서 최대 TIA 78.2%가 예측되었다(도 4B). 이는 플라보노이드와 같은 페놀성 화합물의 수준 증가와 에탄올 농도에 의한 티로시나제의 억제 때문일 것이다.In addition, as a result of evaluating the relationship between ethanol concentration and time using a surface response curve, a maximum TIA of 78.2% was predicted at 89.3% by volume of ethanol and 30.0 minutes of extraction time ( FIG. 4B ). This may be due to increased levels of phenolic compounds such as flavonoids and inhibition of tyrosinase by ethanol concentration.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 최대 TIA는 이후 감소 경향과 함께 29.9-30.2분에서 발견되었고, 이러한 TIA의 감소는 특정 추출 시간 이상의 억제 효과로 물질의 분해 또는 불활성화에 의해 설명될 수 있다. As shown in Figures 4a and 4b, the maximum TIA was then found at 29.9-30.2 min with a decreasing trend, and this decrease in TIA could be explained by the decomposition or inactivation of the material with an inhibitory effect over a certain extraction time. have.

2-3. 콜라게나제 억제능에 미치는 조건 탐색2-3. Exploration of conditions affecting collagenase inhibitory ability

반응표면 분석법 중 하나인 중심합성계획법(central composite design, CCD)을 이용하여 도출된 조건에 따라 측정된 콜라게나제 억제능(CIA)에 대한 실험값은 [표 1]에 나타냈다. CCD에 의해 도출된 20개의 조건 중 최대 콜라게나제 억제능은 실시예 8였다.Experimental values for collagenase inhibitory ability (CIA) measured according to conditions derived using central composite design (CCD), one of the response surface analysis methods, are shown in [Table 1]. The maximum collagenase inhibitory ability among the 20 conditions induced by CCD was Example 8.

본 모델의 유의성은 분산분석(ANOVA)을 통해 검증되었으며, 분산분석(ANOVA)에 따르면 회귀식의 적합도를 측정하는 척도인 결정계수인 R 2 은 0.9948이며 p 값이 <0.0001로 유의성이 인정되어 회귀함수가 적합한 모델임을 확인하였다.The significance of this model was verified through analysis of variance (ANOVA), and according to analysis of variance (ANOVA), the coefficient of determination, R 2 , which is a measure of the fitness of the regression equation, was 0.9948, and the p value was <0.0001, which was recognized as significant. It was confirmed that the function is a suitable model.

도 5는 추출 시간, 추출 온도와 에탄올 농도 중 두 개의 독립변수를 중간값에 고정한 상태로 한 가지 독립변수의 변동에 따른 DSA의 증감을 확인한 일변수 곡선이며, 도 6은 한 가지 독립변수의 영향을 받지 않는 상태에서 두 가지의 독립변수의 상호작용에 따른 CAI의 변화를 3차원 반응표면 곡선으로 나타낸 것이다. 5 is a univariate curve confirming the increase or decrease of DSA according to the change of one independent variable with two independent variables of extraction time, extraction temperature, and ethanol concentration fixed at the median value, and FIG. 6 is the effect of one independent variable The change in CAI according to the interaction of two independent variables in a state in which no

각 추출 조건에 대한 CIA는 에탄올 농도(F = 864.5, p <0.0001) 및 추출 시간(F = 18.2, P <0.0037)의 영향을 크게 받는 것으로 확인되었다. CIA for each extraction condition was confirmed to be significantly affected by ethanol concentration (F = 864.5, p <0.0001) and extraction time (F = 18.2, P <0.0037).

도 6a에 도시된 바와 같이, CIA는 시간 및 온도가 증가함에 따라 비례하여 증가하였고, 34.2분 및 61.1 ℃에서 CIA가 88.1%로서 최대값을 나타내었다. 이는 추출 온도의 증가가 흑마늘대의 분자 운동을 자극하여 기능성 기질의 추출을 촉진하는 이전 TIA 실험의 결과와 유사하다.As shown in Fig. 6a, CIA increased proportionally with increasing time and temperature, and CIA showed a maximum value of 88.1% at 34.2 minutes and 61.1 °C. This is similar to the results of previous TIA experiments in which an increase in extraction temperature stimulated molecular movement of black garlic to promote extraction of functional substrates.

그러나 80 ℃ 이상의 고온에서 추출 시간이 증가하면 열 안정성이 낮은 물질이 파괴되어 CIA가 감소하는 것을 확인하였다.However, it was confirmed that when the extraction time was increased at a high temperature of 80 °C or higher, the material with low thermal stability was destroyed and the CIA was decreased.

표면 반응 곡선을 사용하여 에탄올 농도와 시간의 관계를 평가한 결과, 에탄올 70.5 부피%, 추출 시간 35.7분에서 최대 CIA 95.3%가 예측되었다(도 6B).As a result of evaluating the relationship between ethanol concentration and time using a surface response curve, a maximum CIA of 95.3% was predicted at 70.5 vol% of ethanol and 35.7 minutes of extraction time (FIG. 6B).

우수한 collagenase 저해 활성을 보이는 흑마늘대 초음파 추출물은 피부 내에서 collagenase의 활성을 억제하여 주름개선을 위한 기능성 화장품 소재로 활용될 것으로 사료된다.Ultrasonic extract of black garlic, which shows excellent collagenase inhibitory activity, is thought to be used as a functional cosmetic material for wrinkle improvement by inhibiting collagenase activity in the skin.

2-4. 최적조건 탐색2-4. Optimal condition search

흑마늘대 초음파 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. 7 ( X 1 : extraction time, X 2 : extraction temperature).

흑마늘대 초음파 추출물의 최적 추출 조건은 88.5 부피%의 에탄올 농도에서 73.9 ℃온도로 24.2분 동안 추출한 것으로 예측되었고, 이때 종속변수인 DSA는 44.8%, TAI와 CAI는 각각 68.8%, 92.5%로 예측되었다.The optimal extraction conditions for the ultrasonic extract of black garlic were predicted to be extracted at a temperature of 73.9 °C in an ethanol concentration of 88.5% by volume for 24.2 minutes, and the dependent variable DSA was 44.8% and TAI and CAI were 68.8% and 92.5%, respectively .

상기 최적 조건에서 검증 실험을 수행 한 결과, DSA는 47.4%, TIA는 71.9% 및 CIA는 90.1%가 나타나 예측값과 유사한 값을 보이므로 통계기반 최적화를 사용하여 예측의 신뢰성을 확인했다.As a result of performing the verification experiment under the optimal conditions, 47.4% for DSA, 71.9% for TIA, and 90.1% for CIA, showing values similar to the predicted values, so the reliability of the prediction was confirmed using statistical optimization.

시험예 3. 지표물질 확인Test Example 3. Identification of indicator substances

도 8은 본 발명의 실시예 15에 따라 제조된 흑마늘대 초음파 추출물의 지표물질을 HPLC로 측정한 NMR데이터이다.8 is NMR data obtained by measuring the indicator material of the ultrasonic extract of black garlic prepared according to Example 15 of the present invention by HPLC.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명 흑마늘대 초음파 추출물의 지표물질은 피롤(Piceol, peak No. 5, elution time: 4.76 min, m/z: 137.05)인 것을 확인하였다.As shown in FIG. 8, it was confirmed that the indicator material of the ultrasonic extract of black garlic of the present invention was pyrrole (Piceol, peak No. 5, elution time: 4.76 min, m/z: 137.05).

상기 피롤(Piceol)은 여러 식물, 특히 노르웨이 스프루스에서 발견되는 페놀 성 화합물로서 여러 박테리아에 대한 항균 작용으을 한다.The pyrrole (Piceol) is a phenolic compound found in several plants, especially Norway spruce, and has an antibacterial action against various bacteria.

하기에 본 발명의 분말을 함유하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.Hereinafter, formulation examples of the composition containing the powder of the present invention will be described, but the present invention is not intended to limit the present invention, but merely to describe it in detail.

제제예 1. 과립제의 제조Formulation Example 1. Preparation of granules

실시예 8에서 얻은 추출물 분말 1,000 mg1,000 mg of extract powder obtained in Example 8

비타민 혼합물 적량appropriate amount of vitamin mixture

비타민 A 아세테이트 70 ㎍70 μg vitamin A acetate

비타민 E 1.0 mgVitamin E 1.0 mg

비타민 B1 0.13 mgVitamin B1 0.13 mg

비타민 B2 0.15 mgVitamin B2 0.15 mg

비타민 B6 0.5 mg0.5 mg of vitamin B6

비타민 B12 0.2 ㎍0.2 μg of vitamin B12

비타민 C 10 mgVitamin C 10 mg

비오틴 10 ㎍Biotin 10 μg

니코틴산아미드 1.7 mgNicotinamide 1.7 mg

엽산 50 ㎍50 μg of folic acid

판토텐산 칼슘 0.5 mgCalcium pantothenate 0.5 mg

무기질 혼합물 적량Mineral mixture appropriate amount

황산제1철 1.75 mgferrous sulfate 1.75 mg

산화아연 0.82 mgZinc Oxide 0.82 mg

탄산마그네슘 25.3 mgMagnesium carbonate 25.3 mg

제1인산칼륨 15 mgpotassium phosphate monobasic 15 mg

제2인산칼슘 55 mgDibasic calcium phosphate 55 mg

구연산칼륨 90 mgPotassium citrate 90 mg

탄산칼슘 100 mg100 mg of calcium carbonate

염화마그네슘 24.8 mgMagnesium chloride 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.The composition ratio of the vitamin and mineral mixture is relatively suitable for granules in a preferred embodiment, but the mixing ratio may be arbitrarily modified. It can be prepared and used in the preparation of a health functional food composition according to a conventional method.

제제예 2. 기능성 음료의 제조Formulation Example 2. Preparation of functional beverage

실시예 8에서 얻은 추출물 분말 1,000 mg1,000 mg of extract powder obtained in Example 8

구연산 1,000 mg1,000 mg citric acid

올리고당 100 g100 g of oligosaccharides

매실농축액 2 g2 g of plum concentrate

타우린 1 g1 g taurine

정제수를 가하여 전체 900 mLAdd purified water to total 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. After mixing the above ingredients according to the usual health drink manufacturing method, after stirring and heating at 85 ° C for about 1 hour, the resulting solution is filtered and obtained in a sterilized 2 L container, sealed and sterilized, then refrigerated. It is used to prepare the functional beverage composition of the present invention.

상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 수요계층, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.Although the composition ratio is prepared by mixing ingredients suitable for relatively favorite beverages in a preferred embodiment, the mixing ratio may be arbitrarily modified according to regional and national preferences such as demand class, demanding country, and use.

본 발명을 적용하기에 적합한 화장료 조성물의 제조예를 제시하기로 한다.A preparation example of a cosmetic composition suitable for applying the present invention will be presented.

제조예 3: 화장수Preparation example 3: lotion

실시예 8의 흑마늘대 초음파 추출물을 포함하는 화장료 중 화장수의 제조예는 하기 표 4와 같다.Examples of the preparation of the lotion among the cosmetics containing the ultrasonic extract of black garlic of Example 8 are shown in Table 4 below.

성분ingredient 함량(중량%)content (wt%) 실시예 8의 추출물Extract of Example 8 5.05.0 글리세린glycerin 6.06.0 1,3-부틸렌글라이콜1,3-butylene glycol 3.03.0 피이지1500PG 1500 1.01.0 알란토인allantoin 0.10.1 DL-판테놀DL-Panthenol 0.30.3 EDTA-2NaEDTA-2Na 0.020.02 벤조페논-9Benzophenone-9 0.040.04 소듐하이알루로네이트Sodium Hyaluronate 5.05.0 에탄올ethanol 10.010.0 폴리소르베이트20Polysorbate 20 0.20.2 방부제, 향, 색소preservatives, fragrances, colors 미량a very small amount 증류수Distilled water 잔량remaining amount 합계Sum 100100

제조예 4: 로션Preparation Example 4: Lotion

실시예 8의 흑마늘대 초음파 추출물을 포함하는 화장료 중 로션의 제조예는 하기 표 5와 같다.Preparation examples of lotion in the cosmetic containing the ultrasonic extract of black garlic of Example 8 are shown in Table 5 below.

성분ingredient 함량(중량%)content (wt%) 실시예 8의 추출물Extract of Example 8 3.03.0 프로필렌글리콜propylene glycol 6.06.0 글리세린glycerin 4.04.0 트리에탄올아민triethanolamine 1.21.2 토코페릴아세테이트tocopheryl acetate 3.03.0 유동 파라핀liquid paraffin 5.05.0 스쿠알란squalane 3.03.0 마카다미너트오일Macadamin Nut Oil 2.02.0 폴리소르베이트 60Polysorbate 60 1.51.5 소르비탄세스퀴올레이트Sorbitan sesquioleate 1.01.0 카르복시비닐폴리머Carboxyvinyl Polymer 1.01.0 방부제, 향, 색소preservatives, fragrances, colors 미량a very small amount 증류수Distilled water 잔량remaining amount 합계Sum 100100

제조예 5: 영양 크림Preparation 5: Nourishing Cream

실시예 8의 흑마늘대 초음파 추출물을 포함하는 화장료 중 영양 크림의 제조예는 하기 표 6과 같다.Preparation examples of the nutritional cream in the cosmetic containing the ultrasonic extract of black garlic of Example 8 are shown in Table 6 below.

성분ingredient 함량(중량%)content (wt%) 실시예 8의 추출물Extract of Example 8 1.01.0 친유형 모노스테아린산글리세린lipophilic monostearate glycerin 1.51.5 세테아릴 알코올cetearyl alcohol 1.51.5 스테아린산stearic acid 1.01.0 폴리소르베이트 60Polysorbate 60 1.51.5 소르비탄 스테아레이트Sorbitan Stearate 0.60.6 이소스테아릴이소스테아레이트Isostearylisostearate 5.05.0 스쿠알란squalane 5.05.0 광물유mineral oil 35.035.0 디메치콘dimethicone 0.50.5 하이드록시에칠셀룰로오스Hydroxyethyl Cellulose 0.120.12 글리세린glycerin 6.06.0 트리에탄올아민triethanolamine 0.70.7 방부제, 향, 색소preservatives, fragrances, colors 미량a very small amount 증류수Distilled water 잔량remaining amount 합계Sum 100100

제조예 6: 에센스Preparation Example 6: Essence

실시예 8의 흑마늘대 초음파 추출물을 포함하는 화장료 중 에센스의 제조예는 하기 표 7과 같다.Preparation examples of the essence in the cosmetic containing the ultrasonic extract of black garlic of Example 8 are shown in Table 7 below.

성분ingredient 함량(중량%)content (wt%) 실시예 8의 추출물Extract of Example 8 1.51.5 글리세린glycerin 10.010.0 베타인betaine 5.05.0 PEG 1500PEG 1500 2.02.0 알란토인allantoin 0.10.1 DL-판테놀 DL-Panthenol 0.30.3 EDTA-2NaEDTA-2Na 0.020.02 벤조페논-9Benzophenone-9 0.040.04 하이드록시에칠셀룰로오스Hydroxyethyl Cellulose 0.10.1 소듐하이알루로네이트Sodium Hyaluronate 8.08.0 카르복시비닐폴리머Carboxyvinyl Polymer 0.20.2 트리에탄올아민triethanolamine 0.180.18 옥틸도데칸올Octyldodecanol 0.30.3 옥틸도데세스-16Octyldodeces-16 0.40.4 에탄올ethanol 6.06.0 방부제, 향, 색소preservatives, fragrances, colors 미량a very small amount 증류수Distilled water 잔량remaining amount 합계Sum 100100

제조예 7: 마스크 팩용 유액Preparation Example 7: Emulsion for mask pack

실시예 8의 흑마늘대 초음파 추출물을 포함하는 화장료 중 마스크 팩용 유액의 제조예는 하기 표 8과 같다.Preparation examples of the emulsion for a mask pack among the cosmetics containing the ultrasonic extract of black garlic of Example 8 are shown in Table 8 below.

성분ingredient 함량(중량%)content (wt%) 실시예 8의 추출물Extract of Example 8 1.01.0 폴리비닐알코올polyvinyl alcohol 15.015.0 셀룰로오스 검Cellulose Gum 0.150.15 글리세린glycerin 3.03.0 PEG 1500PEG 1500 2.02.0 사이클로덱스트린cyclodextrin 0.150.15 DL-판테놀DL-Panthenol 0.40.4 알란토인allantoin 0.10.1 글리시리진산모노암모늄Monoammonium glycyrrhizinate 0.30.3 니코틴아마이드nicotinamide 0.50.5 에탄올ethanol 6.06.0 PEG 40 경화 피마자유PEG 40 hydrogenated castor oil 0.30.3 방부제, 향, 색소preservatives, fragrances, colors 미량a very small amount 증류수Distilled water 잔량remaining amount 합계Sum 100100

Claims (9)

흑마늘대 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 미백 및 주름 개선용 화장료 조성물.A cosmetic composition for skin whitening and wrinkle improvement, comprising an ultrasonic extract of black garlic as an active ingredient. 제1항에 있어서, 상기 흑마늘대 초음파 추출물은 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매 하에서 추출된 것을 특징으로 하는 화장료 조성물. The cosmetic composition according to claim 1, wherein the ultrasonic extract of black garlic is extracted under water, a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms, or a mixed solvent thereof. 제2항에 있어서, 상기 혼합용매는 20 내지 100 부피%의 메탄올, 에탄올, 부탄올 또는 프로판올 수용액인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물. The cosmetic composition according to claim 2, wherein the mixed solvent is an aqueous solution of 20 to 100% by volume of methanol, ethanol, butanol or propanol. 제1항에 있어서, 상기 흑마늘대 초음파 추출물은 20 내지 50 kHz의 진동수의 초음파기로 5 내지 60분 동안 처리된 것을 특징으로 하는 화장료 조성물. [Claim 2] The cosmetic composition according to claim 1, wherein the ultrasonic wave extract of black garlic is treated with an ultrasonicator at a frequency of 20 to 50 kHz for 5 to 60 minutes. 제4항에 있어서, 상기 초음파 처리 시 추출온도는 20 내지 100 ℃인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물. The cosmetic composition according to claim 4, wherein the extraction temperature during the ultrasonic treatment is 20 to 100°C. 제1항에 있어서, 상기 흑마늘대 초음파 추출물의 지표물질은 피롤(Piceol)인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물. The cosmetic composition according to claim 1, wherein the indicator material of the ultrasonic extract of black garlic is pyrrole (Piceol). 흑마늘대 초음파 추출물을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 미백 및 주름의 예방 또는 완화용 건강기능식품.A health functional food for skin whitening and prevention or alleviation of wrinkles, characterized in that it contains an ultrasonic extract of black garlic as an active ingredient. (A) 물, 탄소수 1 내지 4의 저급알코올 또는 이들의 혼합용매, 20 내지 100 ℃의 추출온도, 5 내지 60분의 추출시간의 추출조건 하에서 20 내지 50 kHz의 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 흑마늘대 초음파 추출물의 제조방법;
[수학식 1]
YDPPH=-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]
YTI=-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]
YCI=-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, YDPPH는 DPPH 라디칼 소거능 예측값(%), YTI는 티로시나제 억제능 예측값(%), YCI는 콜라게나제 억제능 예측값(%), X1은 추출시간, X2는 추출온도, X3는 추출용매의 농도임.
(A) Water, a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms or a mixed solvent thereof, extraction temperature of 20 to 100 ℃, extraction time of 5 to 60 minutes under extraction conditions of 20 to 50 kHz ultrasonicator and centrifugation to obtain obtaining an experimental value for the DPPH radical scavenging ability of a supernatant;
(B) deriving a quadratic regression model represented by the following [Equation 1] using the experimental value of step (A);
(C) verifying reliability by performing analysis of variance (ANOVA) on the quadratic regression model derived in step (B), and obtaining a response surface curve for the extraction conditions;
(D) obtaining an experimental value for the tyrosinase inhibitory ability of the supernatant obtained in step (A);
(E) deriving a quadratic regression model represented by the following [Equation 2] using the experimental value of step (D);
(F) verifying reliability by performing analysis of variance (ANOVA) on the quadratic regression model derived in step (E), and obtaining a response surface curve for the extraction conditions;
(G) obtaining an experimental value for the collagenase inhibitory ability of the supernatant obtained in step (A);
(H) deriving a quadratic regression model represented by the following [Equation 3] using the experimental values of the step (G);
(I) verifying reliability by performing analysis of variance (ANOVA) on the quadratic regression model derived in step (H), and obtaining a response surface curve for the extraction conditions; and
(J) Predicting common optimization conditions for DPPH radical scavenging ability, tyrosinase inhibitory ability and collagenase inhibitory ability by superimposing the reaction surface curves obtained in steps (C), (F) and (I) above ; Method for preparing an ultrasonic extract of black garlic using a reaction surface analysis method comprising;
[Equation 1]
Y DPPH =-20.69358+0.72813X 1 +0.44676X 2 +1.01785X 3 -9.34379X 1 2 -5.03221X 1 X 2 +1.46932X 2 2 -1.00644X 1 X 3 -3.82448X 2 X 3 -7.74228X 3 2
[Equation 2]
Y TI =-86.67424+1.57273X 1 +1.71804X 2 +2.01178X 3 -0.030197X 1 2 +4.22817X 1 X 2 -0.014621X 2 2 -2.56253X 1 X 3 -6.91882X 2 X 3 -0.011107X 3 2
[Equation 3]
Y CI =-50.78745+1.78596X 1 +1.44789X 2 +1.83576X 3 -0.023127X 1 2 -5.65123X 1 X 2 -0.014257X 2 2 +2.91630X 1 X 3 +9.63065X 2 X 3 -0.017930X 3 2
In Equations 1 to 3, Y DPPH is a predicted value of DPPH radical scavenging ability (%), Y TI is a predicted value of tyrosinase inhibitory activity (%), Y CI is a predicted value of collagenase inhibitory activity (%), X 1 is extraction time, X 2 is The extraction temperature, X 3 is the concentration of the extraction solvent.
제7항에 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 흑마늘대 초음파 추출물의 제조방법.The reaction according to claim 7, wherein the extraction conditions according to the common optimization conditions for the DPPH radical scavenging ability, the tyrosinase inhibitory ability and the collagenase inhibitory ability are extraction time 24.2 minutes, extraction temperature 73.9° C., and ethanol concentration 88.5% by volume. A method of preparing an ultrasonic extract of black garlic using a surface analysis method.
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