KR20230114427A - 고구마 및 도인의 복합추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 상태 개선 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고구마 및 도인의 복합추출물을 유효성분으로 함유하고, 피부 미백, 항산화, 피부 주름개선 및 항염증 활성을 나타내는 피부 상태 개선용 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 조성물은 세포 독성이 없고, 티로시나아제 효소 활성 및 멜라닌 생성을 억제하여 피부 미백 활성을 나타내며, 항산화 활성을 나타내고, 엘라스타제(elastase) 활성을 억제하여 피부 주름을 개선하며, 산화질소 생성을 억제하여 항염증 활성을 나타내므로, 화장품 및 식품 분야에서 피부 상태 개선의 목적으로 유용하게 이용 가능하다.
또한, 본 발명의 조성물은 인체에 매우 안전할 뿐만 아니라, 안정성도 매우 탁월하다.
본 발명의 조성물은 세포 독성이 없고, 티로시나아제 효소 활성 및 멜라닌 생성을 억제하여 피부 미백 활성을 나타내며, 항산화 활성을 나타내고, 엘라스타제(elastase) 활성을 억제하여 피부 주름을 개선하며, 산화질소 생성을 억제하여 항염증 활성을 나타내므로, 화장품 및 식품 분야에서 피부 상태 개선의 목적으로 유용하게 이용 가능하다.
또한, 본 발명의 조성물은 인체에 매우 안전할 뿐만 아니라, 안정성도 매우 탁월하다.
Description
본 발명은 피부 상태 개선용 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 고구마 및 도인의 복합추출물을 유효성분으로 함유하고, 피부 미백, 항산화, 피부 주름개선 및 항염증 활성을 나타내는 피부 상태 개선용 조성물에 관한 것이다.
생물체의 항상성(homeostasis)을 유지하기 위한 과정에서 중요한 역할을 담당하고 있는 물질 중 일부가 각종 생물체 유래의 생리 활성 물질이다. 지금까지 수많은 생리 활성 물질에 관해 많은 연구가 진행되고 있으며, 그 중, 미생물, 식물, 또는 동물체 등에서 분리된 생리 활성을 갖는 물질에 관한 연구는 생명과학 및 의학 분야에서 매우 중요한 영역이다.
종래 개발된 비타민C, 레티노익산, 형질전환생장인자(transforming growth factor, TGF) 등은 피부 주름 개선, 미백, 항산화 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있고, 미백 성분으로는 코지산(Kojic acid), 알부틴(Arbutin) 등과 같은 티로시나제 효소 활성을 억제하는 물질로 잘 알려져 있다.
또한, 최근에는 천연물 등으로부터 얻은 생리 활성 물질을 화장료에 도입하여 피부 자체의 고유 방어 기능을 더욱 강화함으로써 피부에 작용하는 기능성을 증가시키는 화장품의 개발이 활발하게 진행되는 추세이다.
따라서, 생체에 안전하고, 유효성분이 안정하며, 무엇보다도 기존의 피부 미백, 항산화, 보습, 및 피부 재생 효과가 있는 물질보다 효과가 더욱 우수한 천연소재의 개발이 절실히 요망되고 있다.
한편, 화장품 소재는 안전성, 효능, 물성 등이 균형을 이루어야 한다. 또한 경제성 확보도 중요한 요인으로서 화장품용 원료 소재를 쉽게 구할 수 있어야 하고, 원료 소재의 가격 경쟁력 확보도 중요한 요인이 된다. 또한, 화장품과 식품의 경계가 무너지면서 화장품의 안정성과 식품의 기능성을 겸비한 복합 기능성 원료 및 바이오 소재를 통해 다양한 코스메슈티컬 제품들이 높은 성장세를 이어가고 있다.
이러한 배경 아래에서, 본 발명자들은 피부 상태 개선에 효과가 우수하며 식용 가능한 천연물 소재의 조합 발굴을 위해 예의 연구 노력하였고, 식용 소재들을 조합하여 이들이 갖는 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증 등의 피부 상태 개선의 효능을 강화하기 위해 다양한 연구를 시도한 결과, 고구마 및 도인의 2종 원료 성분을 조합한 복합 추출물이 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선, 및 항염증 활성에 시너지 효과가 있음을 규명하여, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 피부 미백, 항산화, 피부 주름개선 및 항염증에 뛰어난 효과를 나타내는 고구마 및 도인의 복합추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 상태 개선 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 고구마 및 도인의 2종 복합추출물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명자들은 식용가능한 원료 소재들을 위주로 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증 등 피부 상태 개선에 우수한 효과를 보유한 추출물들의 조합을 찾기 위한 연구를 수행하였으며, 특히 농산물 원료 중 원료 수급이 용이한 고구마와 도인의 기능성을 더욱 개선시키고자 예의 연구노력한 결과, 이들 2종 성분을 조합하는 경우, 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증에 시너지 활성을 갖는 것을 확인하였고, 또한 피부에 적용시에도 안전성에 문제가 없음을 확인하였다.
본 발명의 상기 고구마(Ipomoea batatas)는 쌍떡잎식물 통화식물목 메꽃과의 여러해살이풀을 의미하며, 바람직하게는 고구마의 잎과 줄기를 추출하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 도인은 장미과의 복숭아나무(Prunus persica Batsch) 또는 산복사(Prunus persica Franchet)의 씨를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어, "추출물"은 고구마의 잎과 줄기 및/또는 도인의 추출 처리로 얻어지는 추출액, 상기 추출액의 희석액이나 농축액, 상기 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 상기 추출액의 조정제물이나 정제물, 또는 이들의 혼합물 등, 추출액 자체 및 추출액을 이용하여 형성 가능한 모든 제형의 추출물을 포함한다. 본 발명의 상기 추출물은 바람직하게 추출 후 건조 분말 형태로 제조될 수 있다. 상기 고구마의 잎과 줄기 및/또는 도인의 추출에 있어서, 상기 추출물을 추출하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 추출할 수 있다. 상기 추출 방법의 비제한적인 예로는, 열수 추출법, 초음파 추출법, 여과법, 환류 추출법 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 수행되거나 2종 이상의 추출 방법을 병용하여 수행될 수 있다.
본 발명에서 상기 고구마의 잎과 줄기 및/또는 도인을 원료로 하여 추출하는데 사용되는 추출 용매의 종류는 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 용매를 사용할 수 있다. 상기 추출 용매의 비제한적인 예로는 물; 메탄올, 에탄올, 프로필알코올, 부틸알코올 등의 C1 내지 C4의 저급 알코올; 글리세린, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 다가 알코올; 및 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 아세톤, 벤젠, 헥산, 디에틸에테르, 디클로로메탄 등의 탄화수소계 용매; 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게, 물, 저급알코올, 1,3-부틸렌글리콜, 에틸아세테이트를 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 열수 추출 또는 냉침 추출한 추출물은 부유하는 고체 입자를 제거하기 위해 여과, 예를 들어 나일론 등을 이용해 입자를 걸러내거나 냉동여과법 등을 이용해 여과한 후, 그대로 사용하거나 이를 동결건조, 열풍건조, 분무건조 등을 이용해 건조하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 고구마의 잎과 줄기 및/또는 도인의 추출물을 분획 처리하여 생성된 분획물을 사용할 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 용어, "분획물"은 여러 다양한 구성 성분들을 포함하는 혼합물로부터 특정 성분 또는 특정 성분 그룹을 분리하기 위하여 분획을 수행하여 얻어진 결과물을 의미한다.
상기 분획 방법의 비제한적인 예로는, 고구마의 잎과 줄기 및/또는 도인을 추출하여 얻은 추출물에 소정의 용매를 처리하여 상기 추출물로부터 분획물을 얻는 방법을 들 수 있다. 본 발명에서 상기 분획물을 얻는 데에 사용되는 용매의 종류는 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 공지된 임의의 용매를 사용할 수 있다. 상기 분획 용매의 비제한적인 예로는 물, 알코올 등의 극성 용매; 헥산(Hexane), 에틸아세테이트(Ethyl acetate), 클로로포름(Chloroform), 디클로로메탄(Dichloromethane) 등의 비극성 용매 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 분획 용매 중 알코올을 사용하는 경우에는 구체적으로는 C1 내지 C4의 알코올을 사용할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에서, 추출 원료인 상기 고구마 및 도인은 1:9 내지 9:1의 중량비로 배합될 수 있고, 바람직하게는 4:6 내지 8:2의 중량비로 배합될 수 있으며, 가장 바람직하게는 6:4의 중량비로 배합하여 사용될 수 있다. 또한, 상기 추출 원료인 고구마는 고구마 줄기 및 잎을 사용할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 원료인 고구마 줄기 및 잎과 도인의 최적 배합비를 찾기 위하여 1:9 내지 9:1의 중량비로 한 혼합 원료를 추출하여 복합추출물을 생성하였고, 이러한 원료비로 추출된 복합추출물은 정제수를 사용한 대조군에 비해 2배 정도 증가한 보습력을 나타내는 것을 확인하였으며, 고구마와 도인을 6:4의 중량비율로 혼합원료로 하여 추출해 낸 제조예 9 복합추출물의 보습력이 가장 높은 것으로 확인한 바 있다(도 1 참조).
또한, 고구마 줄기 및 잎 추출물은 엘라그산, 페루릭산, 플라보놀 및 비타민C를 유효성분으로 포함하고 있고, 도인 추출물은 리놀렌산, 비타민C 및 나이아신을 유효성분으로 포함하고 있는 것으로 분석되나, 고구마 및 도인을 동시에 추출해 낸 이들의 복합추출물은 이들의 단일추출물에 검출되지 않는 성분인 클로로겐산을 다량 포함하고 있는 것으로 분석되었고, 엘라그산, 페루릭산, 플라보놀, 나이아신 및 비타민C 등의 성분 함량도 유의하게 증가한 것으로 확인한 바 있다(도 2 내지 도 5 참조).
본 발명의 화장료 조성물에서, 상기 복합추출물은 티로시나아제 효소 활성을 억제하고, 멜라닌 생성을 억제하여 피부 미백 활성을 나타내는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 고구마와 도인의 복합추출물의 함량이 증가할수록 티로시아나제 저해 활성이 증가하는 양상과 멜라닌 생성량이 농도 의존적으로 감소하는 양상을 확인할 수 있었고, 본 발명의 복합추출물이 피부 미백에 우수한 효과를 나타내는 것을 확인한 바 있으며, 본 발명의 고구마와 도인의 2종 복합추출물이 피부 미백과 관련된 용도로 효과적으로 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다(도 7 및 도 8 참조).
본 발명의 화장료 조성물에서, 상기 복합추출물은 항산화 활성을 나타내는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 고구마와 도인의 2종 복합추출물의 DPPH 라디칼 소거능이 농도 의존적으로 증가하였으며, 500㎍/㎖의 농도에서는 BHA와 유사한 효과를 나타냄을 확인한 바 있다(도 9 참조).
본 발명의 화장료 조성물에서, 상기 복합추출물은 엘라스타제(elastase) 활성을 억제하여 피부 주름 개선 활성을 나타내는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 고구마와 도인의 2종 복합추출물의 엘라스타제(elastase) 억제 활성이 아데노신과 유사한 패턴을 나타내는 것을 확인하였고, 50㎍/㎖의 농도에서 68%의 엘라스타제 억제율을 나타내어 주름개선 용도로 효과적으로 사용될 수 있음을 확인한 바 있다(도 10 참조).
본 발명의 화장료 조성물에서, 상기 복합추출물은 산화질소 생성을 억제하여 항염증 활성을 나타내는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 본 발명의 고구마와 도인의 2종 복합추출물이 농도 의존적으로 NO 생성을 억제하는 것을 확인한 바 있다(도 11 참조). 고구마와 도인의 2종 복합추출물이 식용가능한 식품 소재에서 유래하여 독성이 없어 장기간 사용이 가능한 것을 감안하면, 항염증 활성 소재로 개발이 가능할 것으로 기대된다.
본 발명의 화장료 조성물은 식용 가능한 소재에서 유래한 고구마와 도인의 2종 성분을 조합하여 인체에 해가 없으며, 그 첨가로 인해 화장품의 물질의 품질을 손상하지 않으므로 화장료 조성물에 포함되어 사용되는데 적합하다. 특히, 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증과 관련된 기능이 있으므로, 기능성 화장료 조성물에 포함되어 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 화장료 조성물은 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스쳐 로션, 영양로션, 마사지크림, 영양크림, 모이스처크림, 핸드크림, 파운데이션, 에센스, 영양에센스, 마스크팩, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션 및 바디클린저에서 선택된 어느 하나의 제형으로 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 화장료 조성물은 일반 피부 화장료에 배합되는 화장품학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 추가로 포함할 수 있으며, 통상의 성분으로 예를 들면 유분, 물, 계면 활성제, 보습제, 저급 알코올, 증점제, 킬레이트제, 색소, 방부제, 향료 등을 적절히 배합할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 화장품학적으로 허용 가능한 담체는 화장료 조성물의 제형에 따라 다양하다.
본 발명의 제형이 연고, 페이스트, 크림 또는 젤인 경우에는, 담체 성분으로서 동물성 유, 식물성 유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화아연 등이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는, 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록사이드, 칼슘 실케이트, 폴리아미드 파우더 등이 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로하드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진제를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제 등이 이용될 수 있으며, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일 등이 이용될 수 있고, 특히, 목화씨 오일, 땅콩 오일, 옥수수 배종 오일, 올리브 오일, 피마자 오일 및 참깨 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는, 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타하이드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 제형이 비누인 경우에는, 담체 성분으로서 지방산의 알칼리 금속 염, 지방산 헤미에스테르 염, 지방산 단백질 히드롤리제이트, 이세티오네이트, 라놀린 유도체, 지방족 알코올, 식물성 유, 글리세롤, 당 등이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에서, 상기 고구마 및 도인의 복합추출물은 구체적으로는 건조 중량으로, 화장료 조성물 총 중량의 0.001 중량% 내지 50 중량%로 포함될 수 있으며, 보다 구체적으로는 0.005 중량% 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증에 대한 우수한 효능을 나타내는 이점이 있으며, 조성물의 제형이 안정화되는 이점이 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 고구마 및 도인의 복합추출물을 유효성분으로 함유하는 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 식품 조성물에서, 상기 복합추출물은 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 염증 개선 활성을 나타내는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 상기 고구마 및 도인의 복합추출물은 우수한 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증 활성을 나타내므로, 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증과 관련된 피부 상태의 개선을 위한 식품 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 고구마 및 도인 추출물의 2종 복합성분과 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증에 대한 효과는 상기에서 설명한 바와 같다. 상기 식품 조성물은 건강기능식품의 형태로 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 식품 조성물은 고구마 및 도인의 복합추출물에 대한 분획물 또는 이의 가공물의 형태로 포함될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 유효성분 이외에 식품학적으로 허용 가능한 식품보조첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, "식품보조첨가제"란 식품에 보조적으로 첨가될 수 있는 구성요소를 의미하며, 각 제형의 건강기능식품을 제조하는데 첨가되는 것으로서 당업자가 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 식품보조첨가제의 예로는 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등이 포함되지만, 상기 예들에 의해 본 발명의 식품보조첨가제의 종류가 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 식품 조성물에는 건강기능식품이 포함될 수 있다. 본 발명에 있어서, "건강기능식품"이란 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 정제, 캅셀, 분말, 과립, 액상 및 환 등의 형태로 제조 및 가공한 식품을 말한다. 여기서 "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미하며, 구체적으로 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 항염증의 효과를 의미한다. 본 발명의 건강기능식품은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법으로 제조 가능하며, 상기 제조시에는 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다.
또한, 상기 건강기능식품의 제형 또한 건강기능식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 식품 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식용가능한 식물 추출물을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나며, 티로시나아제 효소 활성 및 멜라닌 생성을 억제하여 피부 미백 활성을 나타내고, 항산화 활성을 나타내며, 엘라스타제(elastase) 활성을 억제하여 피부 주름을 개선하고, 산화질소 생성을 억제하여 항염증 활성을 나타내므로, 이러한 효과를 얻기 위한 보조제로 섭취할 수 있다.
본 발명의 건강기능식품이 취할 수 있는 형태에는 제한이 없으며, 통상적인 의미의 식품을 모두 포함할 수 있고, 기능성 식품 등 당업계에 알려진 용어와 혼용하여 사용할 수 있다. 아울러 본 발명의 건강기능식품은 당업자의 선택에 따라 식품에 포함될 수 있는 적절한 기타 보조 성분과 공지의 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다. 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 본 발명에 따른 고구마와 도인의 복합추출물을 주성분으로 하여 제조한 즙, 차, 젤리 및 주스 등에 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 동물을 위한 사료로 이용되는 식품도 포함된다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(1) 본 발명은 고구마 및 도인의 복합추출물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물과 식품 조성물을 제공한다.
(2) 본 발명의 조성물은 세포 독성이 없고, 티로시나아제 효소 활성 및 멜라닌 생성을 억제하여 피부 미백 활성을 나타내며, 항산화 활성을 나타내고, 엘라스타제(elastase) 활성을 억제하여 피부 주름을 개선하며, 산화질소 생성을 억제하여 항염증 활성을 나타내므로, 화장품 및 식품 분야에서 피부 상태 개선의 목적으로 유용하게 이용 가능하다.
(3) 또한, 본 발명의 조성물은 인체에 매우 안전할 뿐만 아니라, 안정성도 매우 탁월하다.
도 1은 고구마과 도인의 원료 배합비를 달리한 복합추출물의 보습력을 측정하여 정리한 그래프이다.
도 2는 고구마 줄기 및 잎 추출물의 유효성분을 분석한 HPLC 결과 그래프이다.
도 3은 도인 추출물의 유효성분을 분석한 HPLC 결과 그래프이다.
도 4는 고구마 및 도인의 복합추출물의 유효성분을 분석한 HPLC 결과 그래프이다.
도 5는 고구마 추출물, 도인 추출물, 및 이들의 복합추출물에 함유된 유효성분과 그 함량을 정리하여 나타낸 표이다.
도 6은 B16 F10 마우스 멜라노마 세포에 고구마와 도인의 단일추출물과 이들의 복합추출물을 농도별로 처리하고 세포 생존율을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 티로시아나제 저해 활성을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 8은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 멜라닌 생성량 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 9는 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 DPPH 라디칼 소거능을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 10은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 엘라스타제(elastase) 억제 활성을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 11은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 NO 생성량 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 2는 고구마 줄기 및 잎 추출물의 유효성분을 분석한 HPLC 결과 그래프이다.
도 3은 도인 추출물의 유효성분을 분석한 HPLC 결과 그래프이다.
도 4는 고구마 및 도인의 복합추출물의 유효성분을 분석한 HPLC 결과 그래프이다.
도 5는 고구마 추출물, 도인 추출물, 및 이들의 복합추출물에 함유된 유효성분과 그 함량을 정리하여 나타낸 표이다.
도 6은 B16 F10 마우스 멜라노마 세포에 고구마와 도인의 단일추출물과 이들의 복합추출물을 농도별로 처리하고 세포 생존율을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 티로시아나제 저해 활성을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 8은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 멜라닌 생성량 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 9는 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 DPPH 라디칼 소거능을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 10은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 엘라스타제(elastase) 억제 활성을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 11은 고구마와 도인의 복합추출물의 농도별 처리에 따른 NO 생성량 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1. 고구마 추출물 및 도인 추출물의 제조
1-1. 고구마 추출물의 제조
건조한 고구마 줄기와 잎을 혼합 분쇄한 시료 100g에 10배의 75% 에탄올(EtOH, w/v)을 첨가하고, 80℃에서 3시간 동안 3회 반복 추출하였다. 와트만(Whatman No. 1) 여과지와 분말 활성탄을 이용하여 잔여물 및 불순물을 제거하였고, 4℃에서 2,500rpm으로 10분간 원심분리(라보젠 416G, 한국)하여 상층액만을 모았다. 이렇게 얻은 상층액을 회전감압농축기(EYELA N-1300, 선일아이라)로 농축하여 고구마 추출물(수율 51.17%)을 수득하였다(제조예 1).
1-2. 도인 추출물의 제조
건조 복숭아씨(도인)를 분쇄한 분말 100g을 75% 에탄올(EtOH, w/v) 1L에 침지시킨 후, shaking bath에서 12시간 동안 3회 반복 추출하였다. 와트만(Whatman No. 1) 여과지와 분말 활성탄을 이용하여 잔여물 및 불순물을 제거하고, 4℃에서 2,500rpm으로 10분간 원심분리(라보젠 416G, 한국)하여 상층액만을 모았다. 이렇게 얻은 상층액을 회전감압농축기(EYELA N-1300, 선일아이라)로 농축하여 도인 추출물(수율 59.5%)을 수득하였다(제조예 2).
1-3. 고구마 및 도인 추출물의 제조
건조한 고구마 줄기 및 잎과, 건조 복숭아씨(도인)를 하기 표 1의 중량 비율로 혼합한 원료를 분쇄한 분말 100g을 75% 에탄올(EtOH, w/v) 1L에 침지시킨 후, shaking bath에서 12시간 동안 3회 반복 추출하였다. 와트만(Whatman No. 1) 여과지와 분말 활성탄을 이용하여 잔여물 및 불순물을 제거하고, 4℃에서 2,500rpm으로 10분간 원심분리(라보젠 416G, 한국)하여 상층액만을 모았다. 이렇게 얻은 상층액을 회전감압농축기(EYELA N-1300, 선일아이라)로 농축하여 고구마 및 도인 추출물을 수득하였다.
[표 1]
실시예 2. 피부 보습 활성
고구마 추출물과 도인 추출물의 최적 배합비를 찾기 위하여 1:9 내지 9:1의 중량비로 혼합비율을 달리하는 제조예 3 내지 제조예 12의 복합추출물의 피부 보습 효과를 확인하였다.
상기 복합추출물에 대하여 보습 효과를 아래와 같이 액상에서의 수분 증발 억제율 차이를 이용하여 보습력을 측정하였다.
시료 5㎖를 표면적이 일정한 컵에 적정한 후, 완전 건조된 염화칼슘(CaCl2)을 흡습제로 사용하여 상대습도 50%, 온도 35℃로 조절한 데시게이터에서 12시간 동안 방치하였고, 12시간 후 각 시료의 무게를 3회 측정한 평균값을 이용하여 보습력을 측정하였다(표 2). 대조군으로는 정제수를 사용하였다.
[표 2]
시험 결과, 고구마 추출물과 도인 추출물의 최적 배합비를 찾기 위하여 1:9 내지 9:1의 중량비로 혼합비율을 조정한 제조예 3 내지 12의 복합추출물은 모두 정제수를 사용한 대조군에 비해 2배 정도 증가한 보습력을 나타내었으며, 고구마 추출물과 도인 추출물을 6:4의 중량비율로 혼합한 제조예 9의 보습력이 가장 높은 것으로 확인되었다(도 1 참조).
실시예 3. 배합 전후의 추출물 성분 분석
혼합 전후에 추출물의 성분에 변화가 있는지를 확인하기 위해 제조예 1의 고구마 추출물, 제조예 2의 도인 추출물, 및 제조예 9의 복합추출물의 성분을 아래와 같이 분석하여 유효성분의 함량변화를 조사하였다.
분석은 HPLC 기기(Waters HPLC system) 및 C18-Column을 이용하여 제조사 프로토콜에 따라 단일 또는 복합추출물의 지표성분을 분석하였다(도 2 내지 도 5 참조).
도 2 및 도 5를 참조하면, 고구마 줄기 및 잎 추출물은 엘라그산, 페루릭산, 플라보놀 및 비타민C를 유효성분으로 포함하고 있으며, 도 3 및 도 5를 참조하면, 도인 추출물은 리놀렌산, 비타민C 및 나이아신을 유효성분으로 포함하고 있는 것으로 분석되었다. 또한, 도 4 및 도 5를 참조하면, 고구마 및 도인의 복합추출물은 이들의 단일추출물에 없는 새로운 성분인 클로로겐산을 추가적으로 포함하고 있는 것으로 분석되었고, 엘라그산, 페루릭산, 플라보놀, 나이아신 및 비타민C 등의 성분 함량도 유의하게 증가한 것으로 확인되었다.
실시예 4. 세포독성 시험
고구마와 도인의 단일추출물과 이들의 복합추출물의 B16 F10 마우스 멜라노마 세포(한국세포주은행)에 대한 세포독성을 시험하였다.
세포독성은 MTT[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] 비색정량분석법(colorimetric assay)을 사용하여 측정하였다. MTT(Methyl thiazol tetrazolium) 분석은 세포 생존 능력을 측정하기 위해 사용되는 것으로, MTT가 보라색을 생성하는 포마잔 염색으로 바꾸는 것이다. 인큐베이션 72시간 후, 배지의 부피는 1㎖로 감소하였고, 1㎎/㎖ MTT의 100㎕는 각 벽에 첨가되었다. 이후, B16 F10 마우스 멜라노마 세포를 1×104 cell/ml 씩 분주하여 24시간 동안, 37℃, 5% CO2 습윤 조건에서 배양하였다. B16 F10 마우스 멜라노마 세포에 상기 실시예 1에서 제조한 고구마와 도인의 단일추출물과 이들의 복합추출물(제조예 1, 제조예 2, 제조예 9)을 농도별(10, 50, 100, 200, 350, 500 및 1,000㎍/㎖)로 처리하였으며, 이후 24시간 동안 배양하였다. 24시간 후, 1mg/mL의 MTT를 처리하고 3시간 후, 세포에 MTT 처리로 인해 생성된 포마잔(formazan)을 DMSO로 녹여 595nm에서 ELISA reader (PowerWaveXS2, BioTek, USA)를 사용하여 흡광도를 측정하였다.
실험 결과를 정리한 도 6을 참조하면, B16 F10 마우스 멜라노마 세포는 고구마와 도인의 단일추출물이나 대조군으로 사용한 비타민C와 달리 고구마와 도인의 복합추출물에 B16 F10 마우스 멜라노마 세포는 독성을 나타내지 않는 것을 확인할 수 있었으며, 1,000㎍/㎖ 에서도 80% 이상의 세포 증식률을 나타내었다. 이러한 결과를 바탕으로 본 발명의 고구마와 도인의 복합추출물은 세포 독성이 없고, 생체 안정성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있었다.
실시예 5. 미백활성
5-1. 티로시나아제 저해 활성
티로시나아제 효소 활성(tyrsinase activity)은 도파(L-DOPA)와 티로시나아제(tyrosinase)의 반응에 의해 생성되는 도파크롬(dopachrome)의 양을 비색 정량하여 시료의 첨가에 따른 티로시나아제의 활성 변화를 측정하였다.
반응구는 0.175M sodium phosphate buffer(pH 6.8) 0.5 mL에 10 mM L-DOPA를 녹인 기질액 0.2mL 및 고구마와 도인의 복합추출물을 농도별로 첨가한 용액 0.1 mL을 혼합한 혼합액에 mushroom tyrosinase(110U/mL) 0.2mL를 첨가하여 37℃에서 2분간 반응시켜 반응액 중에 생성된 DOPA chrome을 475nm에서 측정하였다. 티로시나아제 저해 활성은 시료 첨가군과 무첨가군의 흡광도 감소율로 나타내었다.
[표 3]
실험 결과를 정리한 [표 3] 및 [도 7]을 참조하면, 고구마와 도인의 복합추출물의 함량이 증가할수록 티로시아나제 저해 활성이 증가함을 확인할 수 있었으며, 본 발명의 복합추출물이 피부 미백에 우수한 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
5-2. 멜라닌 생성 억제 활성
본 발명의 복합추출물이 갖는 미백효과를 검증하기 위해, 멜라닌 함량을 측정하였다. 멜란-A 세포를 6 well 플레이트에 5×104 cells/well의 농도로 분주한 후, 37℃, 5% CO2 조건 하에서 24시간 동안 배양하고, 상기 실시예 1에서 제조한 고구마와 도인의 복합추출물을 25, 50 및 100㎍/㎖ 농도로 72시간 동안 재배양하였다. 이후, 1% triton X-100이 첨가된 PBS(phosphate buffer saline) 용액으로 세포를 용해시켜 e-tube에 옮겨 담고, 4℃, 13,000rpm에서 15분간 원심분리하였다. 상등액을 제거하고 cell pellet에 1N NaOH 수용액을 첨가하여 65℃에서 1시간 동안 반응시킨 후 405nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성대조군으로는 알부틴(arbutin)을 사용하여 비교 실험하였다.
실험 결과를 정리한 [도 8]을 참조하면, 고구마와 도인의 2종 복합추출물을 처리한 시험군에서는 멜라닌 생성량이 농도 의존적으로 감소하는 양상을 확인할 수 있었으며, 25, 50 및 100㎍/㎖ 용량에서 각각 58%, 47% 및 42% 억제된 멜라닌 색소 생성 저해 효과를 나타내었다. 양성대조군으로 사용한 알부틴과 100㎍/㎖ 농도에서 비교 시 멜라닌 생성 억제 활성은 다소 낮게 나타났으나, 단일 화합물이 아닌 추출물임을 감안할 때 비교적 높은 미백 활성을 가지는 것으로 사료된다.
상기와 같은 결과를 통해, 본 발명의 고구마와 도인의 2종 복합추출물은 피부 세포에서 멜라닌 생성을 효과적으로 억제하여 피부 미백과 관련된 용도로 효과적으로 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 6. 항산화 활성
DPPH 방법에 의한 항산화 활성은 Blois 방법에 따라 측정하였다. 고구마와 도인의 2종 복합추출물 0.2㎖에 0.4mM DPPH 3.8㎖를 가하고 10초간 혼합한 후, 실온에서 30분간 반응하고 517nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 음성대조군은 시료 대신 에탄올을 동량 첨가하여 실험하였고, 양성대조군으로는 합성 항산화제인 BHA(5,000ppm)를 이용하여 동일한 방법으로 분석하였다.
실험 결과를 정리한 [도 9]를 참조하면, 고구마와 도인의 2종 복합추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 농도 의존적으로 증가하였으며, 500㎍/㎖의 농도에서 BHA와 유사한 효과를 나타내었다. 상기 결과를 바탕으로 본 발명의 고구마와 도인의 2종 복합추출물은 항산화와 관련된 용도로 효과적으로 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 7. 주름개선 활성
기질 1.0mM N-succinyl-(Ala)3-p-nitroanilide(Sigma) 200㎕에 GSP_A Complex 100-1,000㎍/㎖로 희석시킨 시료용액 20㎕와 2.5U 엘라스타제(porcinepancreas solution) 10㎕를 첨가하여 25℃에서 10분 동안 반응시킨 후, ELISA reader로 410nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군으로는 주름개선 기능성 원료인 아데노신(adenosine)을 이용하였다.
실험 결과를 정리한 [도 10]을 참조하면, 고구마와 도인의 2종 복합추출물의 엘라스타제(elastase) 억제 활성은 아데노신과 유사한 패턴을 보였으며, 50㎍/㎖의 농도에서 68%의 엘라스타제 억제율을 나타내어 주름개선 용도로 효과적으로 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 8. 항염증 활성
고구마와 도인의 2종 복합추출물의 항염증 활성을 측정하기 위해 마우스의 대식세포인 RAW 264.7 세포를 한국세포주은행(Seoul, Korea)에서 구입하여 염증유발 실험에 사용하였다. 세포는 DMEM(Welgene Co.) 배지에 10% FBS(Welgene Co.)와 1% penicillin/streptomycin(Gibco)을 첨가한 배지를 이용하여 37℃, 5% CO2가 공급되는 인큐베이터에서 배양하였다. 항염증 활성은 RAW264.7 세포로부터 생산된 NO(nitricoxide) 생성량을 그리스 시약(Griess reagent)을 이용하여 분석하였다.
그리그 시약(1% sulfanilamine, 0.1% N-(1-naphthyl)- ethylene diamine dihydrochloride, 2.5% H3PO4)는 NO를 산화시켜 NO2로 변화시키며 생성된 NO2는 540nm에서 흡광도를 측정하여 그 농도를 NaNO2의 검량선을 이용하여 구하였다. 즉, RAW 264.7 cell을 DMEM으로 medium 1㎖ 당 5×104 세포만큼 배양시킨 다음, 1㎖ 당 1×104 세포로 희석하여 96 well에 160㎕씩 넣고 2시간 동안 배양해서 세포들이 부착되도록 하였다. LPS(2㎍/㎖) 10㎕를 포함한 고구마와 도인의 2종 복합추출물을 농도별(12.5, 25 및 50㎍/㎖)로 넣어주고 20시간 동안 배양시킨 후, 배양액에 생성된 NO의 양을 그리스 시약을 이용하여 정량하였다. 양성대조군으로는 합성 항산화제인 BHA(5,000ppm)를 이용하여 동일한 방법으로 분석하였다.
실험 결과를 정리한 [도 11]을 참조하면, 본 발명의 고구마와 도인의 2종 복합추출물은 농도 의존적으로 NO 생성을 억제하는 것으로 확인되었으며, 본 발명의 고구마와 도인의 2종 복합추출물이 식용가능한 식품 소재에서 유래하여 독성이 없어 장기간 사용이 가능한 것을 감안하면, 항염증 활성 소재로 개발이 가능할 것으로 기대된다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (8)
- 고구마 및 도인의 복합추출물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 고구마 및 도인은 1:9 내지 9:1의 중량비를 갖는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 복합추출물은 티로시나아제 효소 활성을 억제하고, 멜라닌 생성을 억제하여 피부 미백 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 복합추출물은 항산화 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 복합추출물은 엘라스타제(elastase) 활성을 억제하여 피부 주름 개선 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 복합추출물은 산화질소 생성을 억제하여 항염증 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물. - 고구마 및 도인의 복합추출물을 유효성분으로 함유하는 식품 조성물.
- 제7항에 있어서,
상기 복합추출물은 피부 미백, 항산화, 피부 주름 개선 및 염증 개선 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
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