KR20220035328A - 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리를 얻을 수 있는 새로운 기술을 제공하는 것에 있다. 본 발명자들은 예의 검토를 수행한 결과, 로열젤리에 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 작용시킴으로써 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리를 얻을 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
Description
본 발명은 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리를 함유하는 로열젤리 식품 조성물에 관한 것이다.
로열젤리란 젊은 일벌의 인두선에 의해 분비되는 유백색의 페이스트상 물질이고, 그 성분은 필수아미노산을 비롯한 아미노산이 풍부하게 포함되어 양질의 단백질 등으로 구성되어 있다. 또한 비타민류, 미네랄류, 탄수화물 등의 미량성분을 포함하고 있다. 예를 들어 비타민류에서는 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B6, 나이아신, 성장촉진이나 노화방지에 효과가 있는 판토텐산, 비타민 A, 비타민 C, 비타민 E 등을 들 수 있다. 미네랄류에서는 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 구리, 철, 인 등을 들 수 있다. 탄수화물에서는 포도당, 과당 등을 들 수 있다. 또한 아세틸콜린 유사 물질, 유기산(10-하이드록시데센산 등), 지방, 단백질성 항균물질인 로얄리신 등이 포함되어 있다.
이와 같이 로열젤리는 다양한 영양성분을 포함하고 있고, 예를 들어 항균작용, 면역증강작용, 항염증작용, 노화방지작용, 갱년기장애의 예방·치료작용, 항암작용 등 수많은 효과가 알려져 있다.
엘라스틴은 생체내에서 피부의 진피 등에 분포하고 있다. 엘라스틴은 조직에 탄력성을 부여하는 역할을 담당하고 있고, 피부에서는 탄력 또는 생기 등을 유지하는 데 큰 작용을 하고 있다.
엘라스틴은 노령화, 자외선, 활성산소 또는 스트레스 등에 의해 서서히 그 양이 감소하는 것으로 알려져 있다. 피부에서는 엘라스틴 감소에 의해 피부의 탄력성이 서서히 상실되고, 주름 또는 처짐이 발생하여 노화의 큰 한 요인이 되는 것으로 밝혀지고 있다.
엘라스틴을 분해하여 감소시키는 엘라스타아제 중 피부의 진피 매트릭스에 존재하는 엘라스틴의 분해에 관여하는 엘라스타아제로서는 섬유아세포 유래의 엘라스타아제가 알려져 있고, 피부의 탄력성 유지에 관계되는 탄성섬유를 구성하는 엘라스틴을 분해하는 것으로 알려져 있다. 따라서 그 활성을 저해함으로써 높은 항주름효과가 얻어지는 것이 기대된다.
엘라스타아제 저해제로서 예를 들어 석류나무(Punica granatum)의 꽃 추출물(특허문헌 1)이나 바위취(Saxifrage stolonifera Meerburg)의 추출물(특허문헌 2)을 유효성분으로 하는 것을 특징으로 하는 엘라스타아제 저해제가 개시되어 있다.
본 발명은 특히 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리를 얻을 수 있는 새로운 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 예의 검토를 수행한 결과, 로열젤리에 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 유래의 단백질분해효소를 작용시킴으로써 상기 과제를 해결 할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 작용시키는 공정에 의해 얻어진 효소처리 로열젤리를 유효성분으로 하는 엘라스타아제 저해용 식품 조성물로 이루어진다.
본 발명에 따르면 더 안전하고 간편한 방법에 의해 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리를 제조할 수 있고, 이 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리는 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 로열젤리에 작용시킴으로써 제조된다.
로열젤리의 원산국은 예를 들어 일본, 중국, 대만, 타이, 브라질, 유럽제국, 오세아니아제국, 미국 등을 들 수 있고, 어느 원산국의 로열젤리를 이용하여도 된다. 또한 복수의 원산국의 로열젤리를 적절히 혼합해서 이용하여도 된다. 로열젤리는 액체인 것이 바람직하고, 동결건조상태의 로열젤리를 이용하는 경우에는 정제수, 수돗물 또는 적당한 완충액 등으로 용해하여 이용할 수 있다. 또한 동결상태의 로열젤리는 융해하여 이용할 수 있다.
또한 로열젤리는 가열, 원심분리, 알코올추출, 여과, 프리즈드라이 또는 열풍건조 등의 가공 및 각종 영양소 등이 첨가된 것이어도 된다.
로열젤리에 작용시키는 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소는 바실러스 서브틸리스를 배양함으로써 얻어지고, 배양액, 정제품이어도 된다. 또한 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소는 유전자재조합에 의해 얻어진 것이어도 되고, 또한 예를 들어 당이나 폴리에틸렌글리콜 등으로 수식된 것이어도 된다.
바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소와 혼합한 후의 로열젤리의 고형분 농도는 0.1 내지 30 W/W%를 들 수 있고, 바람직하게는 3 내지 10 W/W%를 들 수 있다. 여기서 예를 들어 10 W/W%는 100 g의 로열젤리를 동결건조 등에 의해 건조시켰을 때 10 g의 건조품이 얻어지는 것을 의미하고 있다.
바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소에 의한 로열젤리의 처리조건, 예를 들어 처리시간, pH 및 온도 등의 조건은 목적으로 하는 엘라스타아제 저해물질이 산생되는 조건이면 특별히 한정되지 않고, 로열젤리의 안정성 및 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소의 안정성이나 반응성 등을 고려하여 적절히 설정하는 것이 가능하다.
바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 로열젤리에 작용시키는 시간은 목적으로 하는 엘라스타아제 저해물질이 산생되는 시간이면 특별히 한정되지 않지만, 수시간 내지 1일간, 바람직하게는 3시간 내지 10시간이 바람직하다. 장시간의 반응이어도 엘라스타아제 저해물질의 산생에는 거의 영향이 없었다.
바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 로열젤리에 작용시킬 때의 pH는 목적으로 하는 엘라스타아제 저해물질이 산생되는 pH라면 특별히 한정되지 않지만, pH 3 내지 11, 바람직하게는 pH 5 내지 11이 적당하다.
바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 로열젤리에 작용시킬 때의 온도는 목적으로 하는 엘라스타아제 저해물질이 산생되는 온도라면 특별히 한정되지 않지만, 30℃ 내지 80℃, 바람직하게는 40℃ 내지 60℃가 적당하다.
바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 로열젤리에 반응시키고 있는 동안에는 정치하여도 되고 또한 진탕이나 교반 등을 수행하여도 된다.
바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소 외에도 단백질분해효소를 작용시켜도 되고, 미생물 유래, 동물 유래 또는 식물 유래의 것이 예시된다. 미생물 유래의 단백질분해효소는 미생물을 배양함으로써 얻어지고, 식물 또는 동물 유래의 단백질분해효소는 식물 또는 동물의 장기를 균질화함으로써 얻어진다. 이들 단백질분해효소는 추가로 정제를 수행한 것을 이용하여도 되고, 또한 폴리에틸렌글리콜 등으로 수식된 것이어도 된다. 또한 2종류 이상의 단백질분해효소를 조합해서 이용하여도 된다.
본 발명에 따른 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리의 제조에 있어서는 일반적으로 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소에 의한 로열젤리의 처리후에 효소를 실활시키는 공정을 포함한다. 효소를 실활시키는 방법은 식품으로서 문제가 없는 정도로 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 실활시키면 된다.실활의 방법으로서는 가열에 의해 실활하는 방법, 약제를 이용하여 실활하는 방법, 여과에 의해 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 제거하는 방법을 예시할 수 있고, 이들 방법을 단독으로 이용하여도 되고, 2종류 이상을 조합하여도 된다. 바람직하게는 가열에 의해 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 실활시킨다. 가열온도는 60℃ 이상, 바람직하게는 80℃ 이상에서 가열하는 것이 적당하다. 또한 식품의 살균공정이 필요한 경우에는 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 실활시키는 공정과 겸하여도 된다.
또한 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 로열젤리에 작용시킬 때에 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소의 안정화제나 반응촉진제 등을 첨가하여도 된다.
바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 작용시킴으로써 제조되는 로열젤리는 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리이다.
본 발명에 따른 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리를 각종 크로마토그래피를 이용하여 처리함으로써 엘라스타아제 저해물질을 정제하여도 된다. 정제방법으로서는 겔 여과 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피, 어피니티 크로마토그래피, 소수 크로마토그래피, 역상 크로마토그래피, 순상 크로마토그래피, 한외여과, 전기영동 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 조합하여 정제에 사용할 수 있다.
겔 여과 크로마토그래피는 여러 가지 분자량의 단백질을 분리할 수 있는 겔 여과 크로마토그래피용 담체가 있고, 분자량이 약 1만 이하인 단백질을 분리할 수 있는 겔 여과 크로마토그래피용 담체가 바람직하다. 이온교환 크로마토그래피에 이용되고 있는 이온교환기로서는 음이온 교환체, 양이온 교환체 등이 있다. 음이온 교환체로서는 디에틸아미노에틸기(DEAE기), 4급아미노에틸기(QAE기) 등을 예시할 수 있다. 또한 양이온 교환체로서는 카르복시메틸기(CM기), 술포프로필기(SP기)를 예시할 수 있다. 소수 크로마토그래피에 이용되는 담체로서는 부틸기(Butyl기), 에틸기(Ethyl기), 페닐기(Phenyl기)가 결합한 담체를 예시할 수 있다. 역상 크로마토그래피에 이용되는 담체로서는 옥타데실기(C18), 옥타데실기와는 알킬기의 길이가 다른 C30, C8, C4 등이 결합한 담체가 예시된다. 순상 크로마토그래피에 이용되는 담체로서는 실리카겔 외에 시아노프로필기, 디올구조를 갖는 관능기, 아미노프로필기, 폴리아민 등이 결합한 담체가 예시된다.
본 발명에 따른 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리 또는 그 정제품에 각종 성분을 첨가함으로써 로열젤리 조성물로서 제공할 수 있다. 각종 성분으로서는 예를 들어 식품, 당, 지질, 유화제, 증점제, 조미료, 향료, 산미조정제, 보존료, 과즙, 향료, 각종 영양성분 등을 들 수 있고, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 사용할 수 있다. 또한 각종 성분은 단독으로 이용하여도 되고, 2종 이상을 혼합해서 이용하여도 된다. 예를 들어 당으로서는 자당, 이성화당, 글루코오스, 프룩토오스, 팔라티노오스, 트레할로스, 락토오스, 자일로스 등을 예시할 수 있다. 유화제로서는 자당지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 레시틴 등을 예시할 수 있다. 증점제로서는 카라기난, 아라비아검, 잔탄검, 구아검, 펙틴, 로커스트빈검 증점제전분, 젤란검 등을 예시할 수 있다. 산미조정제로서는 시트르산, 유산, 사과산, 푸마르산, 글루콘산, 타르타르산 등을 예시할 수 있다. 보존료로서는 벤조산 및 그 염, 소르브산 및 그 염, 파라벤, 아황산나트륨, 펙틴분해물, 글리신 등을 예시할 수 있다. 과즙으로서는 토마토과즙, 매실과즙, 사과과즙, 레몬과즙, 오렌지과즙, 베리계 과즙 등을 예시할 수 있다. 향료로서는 허브, 스파이스 등의 향신료, 프루트계 향료, 바닐라 등의 향료 등을 예시할 수 있다. 그 외에 바람직한 다른 영양성분으로서, 비타민 D 등의 비타민류나 칼슘, 마그네슘, 철, 망간, 아연 등의 미네랄류 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 로열젤리 조성물은 식품으로서 제공할 수도 있다. 이와 같은 식품의 구체적 형태로서는 예를 들어 음료류, 과자, 캔디, 껌, 빵, 축육제품, 유제품, 레토르트식품, 즉석식품, 냉동식품, 젤리형 식품, 양봉산품, 채소절임, 조미료 등을 들 수 있다. 이들 식품은 소위 건강식품, 기능성 식품, 특정 보건용 식품, 영양기능식품, 영양보조식품, 서플리먼트 등으로서도 유용하다. 또한 이들 식품으로서의 형상으로서는 과립, 분말, 타블릿, 캡슐, 츄어블, 드링크, 젤리, 페이스트, 입자 등을 들 수 있다.
또한 본 발명에 따른 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리, 바람직하게는 그 정제품은 필요에 따라 의약용으로 허용되는 담체(의약용 담체)를 포함하는 의약조성물로서 제조할 수 있다. 이와 같은 의약조성물은 혈당강하제로서 이용할 수 있다. 의약용 담체는 제재의 사용형태에 따라 통상 사용되는 충전제, 증량제, 결합제, 습기부여제, 붕괴제, 활택제, 희석제 및 부형제를 예시할 수 있다. 이들은 얻어지는 제재의 투여형태에 따라 적절히 선택하여 사용된다. 더 구체적으로는 물, 의약적으로 허용되는 유기용제, 콜라겐, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 카르복시비닐폴리머, 알긴산나트륨, 수용성 덱스트란, 카르복시메틸스타치나트륨, 펙틴, 크산탄검, 아라비아고무, 카제인, 젤라틴, 한천, 글리세린, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 바셀린, 파라핀, 스테아릴알코올, 스테아르산, 인간혈청알부민, 만니톨, 소르비톨, 락토오스를 예시할 수 있다. 이들은 목적으로 하는 약제의 제형에 따라 적절히 1종류 또는 2종류 이상을 조합하여 사용된다. 그 외에 안정화제, 살균제, 완충제, 등장화제, 킬레이트제, 계면활성제 및 pH 조정제 등을 적절히 사용할 수도 있다. 안정화제는 예를 들어 인간혈청알부민이나 통상의 L-아미노산, 당류, 셀룰로오스 유도체를 예시할 수 있다. L-아미노산은 특별히 한정은 없고, 예를 들어 글리신, 시스테인, 글루탐산 등의 어느 것이도 된다. 당류도 특별히 한정은 없고, 예를 들어 글루코오스, 만노오스, 갈락토오스, 과당 등의 단당류, 만니톨, 이노시톨, 자일리톨 등의 당알코올, 자당, 말토오스, 유당 등의 이당류, 덱스트란, 히드록시프로필스타치, 콘드로이틴황산, 히알루론산 등의 다당류 등 및 이들의 유도체 등의 어느 것이어도 된다. 셀룰로오스 유도체도 특별히 한정은 없고, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스나트륨 등의 어느 것이어도 된다. 계면활성제도 특별히 한정은 없고, 이온성 계면활성제 및 비이온성 계면활성제의 어느 것이나 사용할 수 있다. 계면활성제에는 예를 들어 폴리옥시에틸렌글리콜소르비탄알킬에스테르계, 폴리옥시에틸렌알킬에테르계, 소르비탄모노아실에스테르계, 지방산 글리세리드계 등이 포함된다. 완충제는 붕산, 인산, 아세트산, 시트르산, ε-아미노카프로산, 글루탐산 및/또는 이들에 대응하는 염(예를 들어 이들의 나트륨염, 칼륨염, 칼슘염, 마그네슘염 등의 알칼리금속염이나 알칼리토류금속염)을 예시할 수 있다. 등장화제는 염화나트륨, 염화칼륨, 당류, 글리세린을 예시할 수 있다. 킬레이트제는 예를 들어 에데트산나트륨, 시트르산을 예시할 수 있다.
본 발명에 따른 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리는 피부의 탄력성 유지에 관계되는 탄성섬유를 구성하는 엘라스틴을 분해하는 활성을 저해함으로써 높은 항주름효과가 얻어지는 것이 기대된다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 전혀 한정되지 않는다.
실시예 1
생로열젤리 100 g을 물에 현탁하고, 2 mol/L 수산화나트륨용액을 이용하여 pH를 7.0으로 조정하고, 1L로 하여 생로열젤리용액을 조제하였다. 이 용액에 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소 1 g을 첨가하고, 45℃에서 6시간 효소처리를 수행하였다. 다음에 80℃에서 10분간 가열함으로써 효소를 실활시키고, 더 여과를 수행하여 불용성 잔사를 제거하여 효소처리 로열젤리용액을 얻었다.
실시예 2
실시예 1에서 얻어진 효소처리 로열젤리용액 및 생로열젤리용액에 대하여 이하에 기재된 방법에 따라 엘라스타아제 저해활성의 검토를 수행하였다.
(1) 엘라스타아제 조효소용액의 취득
이하와 같이 하여 인간섬유아세포 유래의 엘라스타아제 활성저해율을 시험하였다.
세포는 정상인간 성인 유래 피부섬유아세포(NHDF; 쿠라보사)를 이용하였다. 또한 증식배지는 쿠라보사의 FibroLife S2 Comp kit를 이용하여 취급설명서에 따라 조제하였다.
T-75 플라스크(에펜도르프사 TC 처리)에 2,500 cells/cm2의 밀도로 파종하고, 37℃, 5% CO2 인큐베이터내에서 24시간 배양하고, 증식배지의 교환을 수행하였다. 그 후 40% 컨플루언시가 될 때까지는 하루걸러 증식배지를 교환하고, 40% 컨플루언시를 넘으면 증식배지를 매일 교환하여 풀컨플루언시가 될 때까지는 배양을 수행하고, 1 내지 3일간 배양을 더 수행하였다. 배양후, 상청을 제거한 후, PBS(-)로 세포를 세정후, 0.5% TritonX-100 수용액을 첨가하고, 세포를 용해하여 엘라스타아제 조효소액을 얻었다. 또한 페닐메탄술포닐플루오리드(Phenylmethanesulfonylfluoride), 1, 10-페난트롤린일수화물(1,10-Phenanthroline monohydrate)의 저해제의 검토로부터 본 엘라스타아제 조효소액은 메탈타입인 것이 확인되었다.
(2) 엘라스타아제 저해활성의 측정
엘라스타아제 저해활성의 측정은 125 μL의 0.1M 트리스염산완충액(pH 8.0)에 25 μL의 피험물질, 50 μL의 기질, 50 μL의 엘라스타아제 조효소액을 첨가하고, 37℃에서 반응을 수행하여 엘라스타아제에 의한 가수분해에서 생성된 p-니트로아닐린을 405 nm의 흡광도를 측정함으로써 수행하였다. 또한 기질은 0.1M 트리스염산완충액(pH 8.0)에 1.5 mM가 되도록 합성기질 숙시닐-알라닐-알라닐-알라닐-p-니트로아닐리드(펩티드연구소제)를 용해시켜 조제하였다.
엘라스타아제 저해율은 이하와 같이 산출하였다. 피험물질 대신에 0.1M 트리스염산완충액(pH 8.0)을 첨가하였을 때의 흡광도의 값을 CA, 피험물질 대신에 0.1M 트리스염산완충액(pH 8.0)을 첨가하고 기질 대신에 0.1M 트리스염산완충액(pH 8.0)을 첨가하였을 때의 흡광도를 CB로 하였다. 또한 피험물질 첨가시의 흡광도의 값을 SA, 피험물질을 첨가하고 기질 대신에 0.1M 트리스염산완충액(pH 8.0)을 첨가하였을 때의 흡광도를 SB로 하여 하기 식으로부터 엘라스타아제 저해율을 산출하였다.
섬유아세포 유래 엘라스타아제 저해율(%)=(1-(S/C))×100
S=SA-SB
C=CA-CB
그 결과, 표 1에 나타내는 바와 같이 효소처리 로열젤리용액은 생로열젤리용액과 비교하여 엘라스타아제 저해활성이 높은 것이 밝혀졌다.
| 엘라스타아제 저해율(%) | |
| 효소처리 로열젤리용액 | 73 |
| 생로열젤리용액 | 5 |
이와 같이 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 로열젤리에 작용시킴으로써 엘라스타아제 저해활성이 높은 로열젤리를 제조할 수 있음이 판명되었다.
<산업상의 이용가능성>
본 발명에 의해 제조되는 엘라스타아제 저해작용을 갖는 로열젤리를 포함하는 로열젤리 조성물은 음식물 등에 적합하게 사용할 수 있고, 특히 미용식품 등에 적합하게 사용할 수 있다.
Claims (1)
- 바실러스 서브틸리스 유래의 단백질분해효소를 작용시키는 공정에 의해 얻어진 효소처리 로열젤리를 유효성분으로 하는 엘라스타아제 저해용 식품 조성물.
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