WO2017014375A1

WO2017014375A1 - 꿀벌 화분 조성물

Info

Publication number: WO2017014375A1
Application number: PCT/KR2015/013694
Authority: WO
Inventors: 서화진; 김세기; 최윤식; 정일경
Original assignee: 주식회사 엔에스비
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2017-01-26
Also published as: JP6528187B2; CN107735075A; EP3326607A4; KR101572067B1; US10493110B2; JP2018521063A; US20190076483A1; EP3326607A1

Abstract

본 발명은 꿀벌 화분 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고형화된 꿀벌 화분에 분산제, 방부제, 점증제, 산화방지제 또는 중화제로 이루어진 혼합제와 증류수를 혼합한 뒤 분쇄공정을 거쳐서, 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기가 100 내지 500㎚가 되도록 함으로써, 꿀벌 화분의 세포벽을 효율적으로 파괴하여 체내 또는 피부에 흡수가 용이한 제형으로 제조할 수 있는 장점이 있으며, 분쇄공정에서 고형화된 꿀벌 화분에 분산제, 방부제, 점증제, 산화방지제 또는 중화제 등의 혼합제를 혼합함으로써 안정성을 증진시킬 수 있고, 항산화 효과 및 폴리페놀 함유량이 증진되는 효과가 있으므로 화장품재료 또는 의약품조성물로 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 꿀벌 화분 조성물에 관한 것이다.

Description

꿀벌 화분 조성물

꿀벌 화분은 로열젤리의 원료로써, 화분은 꿀벌이 어린 꿀벌에게 먹이기 위하여 몸에 묻혀서 벌집으로 가지고 돌아오는 꽃가루를 의미한다. 화분 또는 꽃가루는 폴렌(Pollen)이라 하고, 식물의 꽃에서 꽃가루를 수집하여 꿀벌의 어금니에서 분비한 파로틴(parotin) 및 타액과 섞인 입자를 화분단 또는 화분입이라고 한다.

1g의 화분단속에 화분의 입자는 2천에서 60만 개로 200여 가지 성분이 섞여 있으며, 인체에 필요한 16종의 미네랄 중 12종을 함유하고 있다. 타 식품에 비해 비타민 C가 월등히 많이 함유되어 있으며, 100g 중 섬유질은 4.9g이 함유되어있다고 보고되고 있으며, 대한양봉협회에서 제시한 화분의 성분은 하기 표 1과 같다.

성분	구성	함량
단백질	-	23~25%
탄수화물	-	25~27%
미네랄	17종 이상	2.5~3.0%
아미노산	18종 이상	필수 아미노산 8가지 외 10가지 다량 함유
비타민류	16종 이상	다량 함유
기타	효소, 조효소 등	20~25%

대한양봉협회의 자료에 따르면, 꿀벌 화분에 함유된 루틴(17mg/g) 성분은 혈관을 튼튼하게 하여 모세혈관을 강화하며, 약 5,000종류의 효소가 함유되어 신진대사와 소화기능 등을 활발하게 하여 강장 작용과 스테미너 향상에 효과적이며, 생체 생리기능을 강화하여 자연 치유력, 면역력을 증대시키고, 노인병 예방 및 동맥경화 개선에 대한 효과가 뛰어난 것으로 알려져 있다. 또한, 각종 효소와 비타민 B의 함유량이 많아 노화 방지 및 피부재생, 피부노화예방에 도움이 되고, 뇌하수체 호르몬과 유사한 “고나도트로핀(생식선자극호르몬)”이라는 호르몬을 함유하고 있어, 생식기능 활성화와 전립선염, 전립선비대증 치료에도 효과가 우수하다고 보고되고 있다. 아울러, 화분에 함유된 항빈혈인자는 적혈구와 헤모글로빈의 신속한 증가에 의하여 빈혈치료에 도움이 되고, 스트레스 감소, 신경 장애 개선, 집중력 및 기억력증진, 폐경증상개선, 생리전증후군 개선, 다이어트 효과 증대, 병후회복효과 증대, 성인병예방, 소화기 기능 향상 등의 효과가 뛰어남이 알려져 있다.

유럽에서 진행된 연구 결과에 따르면, 화분은 양성 전립선 비대증 증상의 개선에 매우 효과가 있으며(Buck, et al., 1990, British Journal of Urology, Treatment of outflow tract obstruction due to benign prostatic hyperplasia with the pollen extract, cernilton. A double-blind, placebo-controlled study, 66(4), 398-404; Yasumoto, et al., 1995, Clinical Therapeutics, Clinical evaluation of long-term treatment using cernitin pollen extract in patients with benign prostatic hyperplasia, 17(1), 82-87), 이에 따라 현재 건조된 벌 화분을 환약 형태로 처방하여 다양한 전립선 질환의 치료에 이용되고 있으나 아직까지 의약품으로 허가받은 바는 없고, 현재 사용되고 있는 벌 화분은 대부분 건강보조식품 또는 식품첨가물 형태가 대부분이다.

한국등록특허 제10-1180909호는 풍미가 개선된 꿀벌 화분 발효액의 제조 방법 및 상기의 방법으로 제조된 꿀벌 화분 발효액에 관한 것으로서, 꿀벌 화분을 분말화한 후 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)와 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 중 어느 하나의 균주와 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger) 균주를 이용하여 발효하는 단계를 포함하는 영양성분을 용이하게 섭취할 수 있고 풍미가 개선된 꿀벌 화분 발효액의 제조방법에 대해 개시하고 있으며, 한국등록특허 제10-0894834호는 화분 발효물의 제조방법, 이에 의해 제조된 화분 발효물 및 이를 포함하는 식품에 관한 것으로서, 곡류, 두류 및 쌀겨류를 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나와 화분을 포함하는 화분혼합물을 제조, 살균 및 냉각한 뒤, 화분혼합물에 사상균과 세균을 접종하여 발효시켜서 화분발효물을 제조함으로써 화분의 외피가 분해되어 화분의 유효성분을 식품으로써 효과적으로 이용할 수 있는 화분 발효물을 제조하는 방법에 대해 개시하고 있다.

꿀벌 화분의 껍질은 외피인 exine과 내피인 intine으로 구성되어 있는데 exine은 대부분의 동물, 곤충, 강산, 알카리 및 소화 효소 등에 쉽게 분해되지 않는 것으로 알려져 있다(Brooks, Shaw 1997. Recent devopments in the chemistry, biochemistry, geochemistry, and posttetrad ontogeny of sporopollenins derived from pollen and spore exine. Heslop-Harrison, J(ed) pollen : development and physiology. Butterworths London. pp. 99-114). 또한, 벌 화분은 French pressor, Bantam mill, Glass bead mill, Homogenizer 및 sonicator 뿐만 아니라 Ball mill과 Hammer mill을 이용한 파쇄에서도 만족할 만한 결과를 도출하지 못하고 있다(이봉우, 1989. Pollen Load의 가공 처리에 따른 화학 성분의 변화에 관한 연구. 중앙대학교 대학원 식품가공학과 석사논문). 따라서, 화분을 의약품조성물의 용도로 섭취할 경우에는 화분의 강한 외피를 파괴하여 내용물질이 즉시 소화효소에 의해 작용 받도록 하는 것이 중요하며, 특히 화장품재료 등의 용도로 사용할 때에는 외피의 물리적 파쇄와 적절한 제형 개발이 필수적이다.

즉, 꿀벌 화분에 균 및 발효제를 첨가하여 발효시키지 않고도 꿀벌 화분의 세포벽을 효율적으로 파괴하여 체내 또는 피부에 흡수가 용이한 제형으로 제조하는 방법에 대한 개발이 필요한 실정이다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

한국등록특허 제10-1180909호

한국등록특허 제10-0894834호

본 발명은 상술한 것과 같은 문제점을 해결하고 필요한 기술을 제공하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고형화된 꿀벌 화분에 분산제, 방부제, 점증제, 산화방지제 또는 중화제로 이루어진 혼합제와 증류수를 혼합한 뒤 분쇄공정을 거쳐서, 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기가 100 내지 500㎚가 되도록 함으로써, 꿀벌 화분의 세포벽을 효율적으로 파괴하여 체내 또는 피부에 흡수가 용이한 제형으로 제조된 꿀벌 화분 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 분쇄공정에서 고형화된 꿀벌 화분에 분산제, 방부제, 점증제, 산화방지제 또는 중화제 등의 혼합제를 혼합함으로써 안정성을 증진시킬 수 있고, 항산화 효과 및 폴리페놀 함유량이 증진되는 효과가 있으므로 화장품재료 또는 의약품조성물로 사용될 수 있는 장점이 있는 꿀벌 화분 조성물을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태로서, 본 발명은 고형화된 꿀벌 화분 3 내지 20중량%, 분산제 0.1 내지 4중량%, 방부제 0.1 내지 4중량%, 점증제 1 내지 10중량%, 산화방지제 0.05 내지 0.3중량% 및 중화제 0.1 내지 1중량%와, 나머지는 증류수로 구성되도록 혼합한 뒤, 혼합물을 분쇄시키는 분쇄공정을 거쳐서 제조되는 것을 특징으로 하는 꿀벌 화분 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 분산제는 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose)이고, 방부제는 1,2-헥산디올(1,2-hexanediol)이며, 점증제는 카보폴(Carbopol)이고, 산화방지제는 피로아황산나트륨(sodium pyrosulfite)이며, 중화제는 테트라에틸암모늄(tetraethylammonium)인 것을 특징으로 할 수 있다.

아울러, 본 발명에 있어서, 상기 분쇄공정을 거쳐서 제조된 꿀벌 화분 조성물은 입자의 크기가 100 내지 500㎚로 분쇄된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 꿀벌 화분 조성물은 고형화된 꿀벌 화분에 분산제, 방부제, 점증제, 산화방지제 또는 중화제로 이루어진 혼합제와 증류수를 혼합한 뒤 분쇄공정을 거쳐서, 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기가 100 내지 500㎚가 되도록 함으로써, 꿀벌 화분의 세포벽을 효율적으로 파괴하여 체내 또는 피부에 흡수가 용이한 제형으로 제조된 꿀벌 화분 조성물을 제공할 수 있는 장점이 있다.

즉, 꿀벌 화분에 균 및 발효제를 첨가하여 발효시키지 않고도 꿀벌 화분의 세포벽을 효율적으로 파괴하여 체내 또는 피부에 흡수가 용이한 제형으로 제조할 수 있으므로, 체내 또는 피부에 흡수가 용이한 꿀벌 화분 조성물을 제조하는 공정이 간편해 질 수 있으며, 균을 첨가하여 발효시킴으로써 발생될 수 있는 꿀벌 화분에 포함된 유효성분의 손실을 최대한 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 꿀벌 화분 조성물은 분쇄공정에서 고형화된 꿀벌 화분에 분산제, 방부제, 점증제, 산화방지제 또는 중화제 등의 혼합제를 혼합함으로써 안정성을 증진시킬 수 있고, 항산화 효과 및 폴리페놀 함유량이 증진되는 효과가 있으므로 화장품재료 또는 의약품조성물로 사용될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 제1비교군과 제2비교군 및 제1실험군의 샘플을 제조한 즉시 각각의 샘플의 제형을 비교한 결과를 나타내는 사진이다.

도 2는 혼합제를 첨가하지 않은 꿀벌 화분 조성물의 제형 변화를 관찰한 실험의 결과를 나타내는 사진이다.

도 3은 혼합제를 첨가한 꿀벌 화분 조성물의 제형 변화를 관찰한 실험의 결과를 나타내는 사진이다.

도 4는 혼합제를 첨가한 꿀벌 화분 조성물의 가속시험 실시 후 제형 변화 관찰한 실험의 결과를 나타내는 사진이다.

도 5는 분쇄공정을 거쳐 제조된 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기에 따른 화분 외피의 분쇄 결과를 나타내는 사진이다.

도 6은 분쇄공정의 시간을 1시간으로 설정하여 제조된 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기를 측정한 그래프이다.

도 7은 분쇄공정의 시간을 2시간으로 설정하여 제조된 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기를 측정한 그래프이다.

도 8은 분쇄공정의 시간을 3시간으로 설정하여 제조된 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기를 측정한 그래프이다.

도 9는 분쇄공정의 시간을 5시간으로 설정하여 제조된 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기를 측정한 그래프이다.

도 10은 총폴리페놀(TPC) 분석 시험에서 사용되는 표준물질인 gallic(tannic) acid로 작성한 표준곡선이다.

이하, 본원의 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시형태를 들어 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용 오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 따른 꿀벌 화분 조성물의 제조방법 및 제조된 꿀벌 화분 조성물에 대한 성분분석 실험 및 활성실험을 예로 들어 구체적으로 설명한다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 꿀벌 화분 조성물은 후술하는 성분분석 실험 및 활성실험 결과에 의하여 보다 명확하게 이해될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 꿀벌 화분 조성물은 고형화된 꿀벌 화분에 분산제, 방부제, 점증제, 산화방지제 및 중화제를 첨가하고, 증류수를 혼합한 뒤 분쇄공정을 거쳐서 제조되는 것을 특징으로 할 수 있는데, 이는 최종적으로 제조되는 꿀벌 화분 조성물의 안정성을 증진시키기 위함이다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 꿀벌 화분 조성물을 제조하기 위해 실시하는 분쇄공정은 고형화된 꿀벌 화분 3 내지 20중량%, 분산제 0.1 내지 4중량%, 방부제 0.1 내지 4중량%, 점증제 1 내지 10중량%, 산화방지제 0.05 내지 0.3중량% 및 중화제 0.1 내지 1중량%와, 나머지는 증류수로 구성되도록 혼합한 뒤, 혼합물을 분쇄시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 분산제는 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose)이고, 방부제는 1,2-헥산디올(1,2-hexanediol)이며, 점증제는 카보폴(Carbopol)이고, 산화방지제는 피로아황산나트륨(sodium pyrosulfite)이며, 중화제는 테트라에틸암모늄(tetraethylammonium)인 것을 특징으로 할 수 있다.

카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose, CMC)는 알칼리에 용해된 셀룰로오스에 모노클로르아세트산 나트륨을 반응시켜 만들어진 물질로서, 셀룰로오스 중 히드록시기의 40% 이상을 카르복시메틸화한 것은 냉수에도 잘 용해되고, 점도가 높은 안정적인 콜로이드용액이 되는 특징이 있는 물질이며, 식용이 가능한 물질이다. 꿀벌 화분 조성물 전체 중량%에 대해서 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose)와 같은 분산제가 0.1중량% 미만의 비율로 첨가되어 혼합될 경우, 꿀벌 화분 조성물의 분산력이 저하될 우려가 있으며, 분산제가 4중량%를 초과하는 비율로 첨가되어 혼합될 경우, 상대적으로 첨가되는 꿀벌 화분의 함량이 줄어들게 되어 꿀벌 화분의 유효성분이 부족하게 첨가될 우려가 있다.

1,2-헥산디올은 화장료에 사용되는 방부제로써, 꿀벌 화분 조성물 전체 중량%에 대해서 1,2-헥산디올(1,2-hexanediol)와 같은 방부제가 0.1중량% 미만의 비율로 첨가되어 혼합될 경우, 방부효과가 저하될 우려가 있으며, 방부제가 4중량%를 초과하는 비율로 첨가되어 혼합될 경우, 방부효과는 증진되는 반면에, 상대적으로 첨가되는 꿀벌 화분의 함량이 줄어들게 되어 꿀벌 화분의 유효성분이 부족하게 첨가될 우려가 있다.

카보폴(Carbopol)은 투명의 젤과 유화제품에 사용되는 원료로서, 점도를 높이는 역할을 담당한다. 꿀벌 화분 조성물 전체 중량%에 대해서 카보폴(Carbopol)과 같은 점증제가 1중량% 미만의 비율로 첨가되어 혼합될 경우, 최종적으로 제조되는 꿀벌 화분 조성물의 점도가 높아지지 않을 우려가 있으며, 점증제가 10중량%를 초과하는 비율로 첨가되어 혼합될 경우, 점도가 너무 높아지는 문제점이 발생할 수 있으며, 상대적으로 첨가되는 꿀벌 화분의 함량이 줄어들게 되어 꿀벌 화분의 유효성분이 부족하게 첨가될 우려가 있다.

피로아황산나트륨(sodium pyrosulfite, Na₂S₂O₅) 탄산나트륨 수용액에 이산화황을 장시간 통한 후, 용액을 진한 황산 위에서 증발 농축시켜서 얻어진 결정이며, 산화를 방지하는 특징이 있다. 꿀벌 화분 조성물 전체 중량%에 대해서 피로아황산나트륨(sodium pyrosulfite)과 같은 산화방지제가 0.05중량% 미만의 비율로 첨가되어 혼합될 경우, 포함되는 피로아황산나트륨의 비율이 너무 낮아서 최종적으로 제조된 꿀벌 화분 조성물이 산화되어 식품재료, 화장품재료 또는 의약품조성물로 사용하지 못할 우려가 있으며, 산화방지제가 0.3중량%를 초과하는 비율로 첨가되어 혼합될 경우, 상대적으로 첨가되는 꿀벌 화분의 함량이 줄어들게 되어 꿀벌 화분의 유효성분이 부족하게 첨가될 우려가 있다.

테트라에틸암모늄(tetraethylammonium, TEA)는 알칼리 원료로써 카보폴과 함께 사용할 경우, 카보폴의 점도를 높이는데 중요한 역할을 담당한다. 꿀벌 화분 조성물 전체 중량%에 대해서 테트라에틸암모늄(tetraethylammonium)과 같은 중화제가 0.1중량% 미만의 비율로 첨가되어 혼합될 경우, 포함되는 테트라에틸암모늄의 혼합 비율이 너무 낮아서 카보폴의 점도를 높이는데 도움이 되지 않을 우려가 있으며, 중화제가 1중량%를 초과하는 비율로 첨가되어 혼합될 경우, 테트라에틸암모늄의 부작용인 안과질환 또는 피부건조증 등을 유발할 수 있기 때문에 식품재료, 화장품재료 또는 의약품조성물로 사용되기에는 바람직하지 않다.

따라서, 꿀벌 화분 조성물을 제조하기 위해 실시하는 분쇄공정은 고형화된 꿀벌 화분 3 내지 20중량%, 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose) 0.1 내지 4중량%, 1,2-헥산디올 0.1 내지 4중량%, 카보폴(Carbopol) 1 내지 10중량%, 피로아황산나트륨(sodium pyrosulfite) 0.05 내지 0.3중량% 및 테트라에틸암모늄(tetraethylammonium) 0.1 내지 1중량%와 나머지는 증류수로 구성되도록 혼합한 뒤, 혼합물을 분쇄시키는 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 방법으로, 고형화된 꿀벌 화분에 분산제, 방부제, 점증제, 산화방지제 또는 중화제로 이루어진 혼합제와 증류수를 혼합한 뒤 분쇄공정을 거쳐서 제조되는 꿀벌 화분 조성물은 입자의 크기가 100 내지 500㎚로 분쇄된 것을 특징으로 할 수 있다. 이는, 분쇄된 입자의 크기에 따라 꿀벌 화분의 외피를 관찰하는 실험인 실시예 1의 분쇄공정을 실시하는 시간에 따른 화분 외피의 분쇄 결과 관찰 실험을 실시한 결과에 따라 설정한 수치이며, 상기 관찰 실험에 따르면, 꿀벌 화분의 세포벽이 파쇄된 정도가 500㎚의 입자로 분산된 상태에서는 약간의 세포벽 잔유물이 관찰된 반면에(도 5의 D), 100 내지 400㎚ 크기의 분산 입자의 추출물에서는 화분의 세포벽 잔유물은 전혀 관찰되지 않는 것으로 확인되었다(도 5의 E 및 F).

따라서, 꿀벌 화분의 형태학적 관찰에 의한 결과, 식용재료, 화장품재료 또는 의약품조성물의 원료로써 꿀벌 화분내의 유효성분의 추출 효율을 높이기 위해서는 분쇄공정을 거쳐 제조된 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기가 100 내지 500㎚로 분쇄되는 것이 가장 바람직하다.

[ 실시예 1]

고형화된 꿀벌 화분의 분쇄공정의 조건에 따라 다르게 제조된 꿀벌 화분 조성물의 제형변화를 관찰하여, 분산도 및 안정성을 검토하였으며, 꿀벌 화분 조성물 분쇄 후 입자 크기에 따른 외피의 파쇄 정도를 관찰하는 실험을 실시함으로써, 식용재료, 화장품재료 또는 의약품조성물의 원료로써 꿀벌 화분내의 유효성분의 추출 효율을 높이기 위한 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기를 설정한다.

1. 대조군 및 실험군 설정

꿀벌 화분 조성물의 최적의 입자 크기를 선정하기 위하여, 고형화된 꿀벌 화분 자체 또는 대조군으로 설정하고, 분쇄공정에서 첨가되는 시료의 비율을 조절하여 다양한 실험군을 제조한 뒤, 시간에 따른 제형 변화, 농도 및 온도에 따른 제형변화를 관찰하였다. 대조군에 대한 설명은 하기 표 2에 나타내었으며, 실험군 각각에 대한 설명은 하기 표 3에 나타내었다. 분산제로는 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose)을 사용하였고, 방부제로는 1,2-헥산디올(1,2-hexanediol)을 사용하였으며, 점증제로는 카보폴(Carbopol)을 사용하였고, 산화방지제로는 피로아황산나트륨(sodium pyrosulfite)을 사용하였으며, 중화제로는 테트라에틸암모늄(tetraethylammonium)을 사용하였다.

대조군
제1대조군	고형화된 꿀벌 화분
제2대조군	고형화된 꿀벌 화분을 1000㎚ 이상의 입자 크기로 분쇄한 뒤 증류수를 혼합하여 제조함.(화분 5%, 증류수 95%)

실험군	고형화된 꿀벌 화분에 혼합제와 증류수를 첨가한 뒤, 습식분쇄장치를 이용하여 약 100 내지 800㎚ 이상의 입자 크기가 되도록 분쇄하여 제조함.
	화분	분산제	방부제	점증제	산화방지제	중화제	증류수
	(단위:중량%)
제1실험군	5%	-	-	-	-	-	95.0%
제2실험군	5%	0.5%	0.4%	-	-	-	94.1%
제3실험군	10%	0.5%	0.4%	-	-	-	89.1%
제4실험군	15%	0.5%	0.4%	-	-	-	84.1%
제5실험군	5%	0.5%	0.4%	5%	0.075%	0.2%	88.8%
제6실험군	10%	0.5%	0.4%	5%	0.075%	0.2%	83.8%
제7실험군	15%	0.5%	0.4%	5%	0.075%	0.2%	78.8%

상기 표 2 및 표 3과 같이 제조된 비교군 및 실험군 중에서 고형화된 꿀벌 화분 자체인 제1대조군과 고형화된 꿀벌 화분을 1000㎚ 이상의 입자 크기로 분쇄한 뒤 증류수를 혼합하여 제조한 제2대조군 및 고형화된 꿀벌 화분에 증류수를 첨가한 뒤 습식분쇄장치를 이용하여 약 100 내지 800㎚ 이상의 입자 크기가 되도록 분쇄하여 제조한 제1실험군의 샘플을 제조한 즉시 각각의 샘플의 제형을 비교한 결과는 도 1에 나타내었다.

2. 혼합제를 첨가하지 않은 꿀벌 화분 조성물의 제형 변화 관찰 실험

제1실험군에 해당하는 샘플을 제조하는 과정에서 분쇄공정을 1시간, 2시간, 3시간 또는 5시간 동안 실시하여 각각의 샘플을 제조하였으며, 제1실험군의 5개 샘플과 제1대조군을 25 내지 35℃의 상온에서 일주일이 경과한 후 제형 변화를 관찰한 결과는 도 2에 나타내었다.

도 2에 도시된 바와 같이, 고형화된 화분의 대조군과 비교해서 분산제와 방부제와 같은 혼합제를 첨가하지 않은 상태로 1 내지 5시간 동안 분쇄하여 분쇄공정의 시간조건에 차이를 두고 제조한 제1실험군의 5개 샘플을 25 내지 35℃의 상온에서 일주일 동안 방치한 후, 제1실험군의 제형을 관찰한 결과 모든 재료들이 자연 발효되어 효과적인 식용, 화장품 및 제약의 재료로 사용할 수가 없는 것으로 나타났다.

화분의 외피를 효과적으로 추출할 경우, 화분의 세포내에 포함되어 있는 유효성분들로 인해 미생물이 서식하기에 좋은 환경이 되기 때문에 공기 중이나 저온상태에서 1개월 정도 보관을 해도 미생물에 의한 발효가 되기 시작한다. 이렇게 발효가 된 조성물은 화분이 원래 가지고 있는 고유한 성분에 대한 변성을 가져오거나 안정성에 문제가 생길 우려가 있기 때문에 식품재료, 화장품재료 및 의약품조성물의 원료로는 사용될 수 없다.

따라서, 상기 제1실험군의 5개 샘플은 7일 경과 후 관찰된 제형의 변화로 인해 발효된 것으로 사료되며, 이는 1 내지 5시간 동안 분쇄하여 분쇄공정을 실시한 경우 화분의 외피가 효과적으로 제거되어 화분에 포함되어 있는 유효성분의 추출효율은 증가되는 반면에, 저장 과정에서 변성 및 변질되어 안정성에 문제가 생길 수 있는 것으로 판단할 수 있다.

3. 혼합제를 첨가한 꿀벌 화분 조성물의 제형 변화 관찰 실험

꿀벌 화분 조성물 제조과정에서 분산제와 방부제를 첨가하여 제조하되, 꿀벌 화분의 중량% 비율을 다르게 설정하여 제조한 제2실험군, 제3실험군 및 제4실험군의 샘플과 제1대조군을 25 내지 35℃의 상온에서 3개월 동안 방치한 후 제형변화를 관찰한 결과는 도 3에 나타내었다.

도 3에 도시된 바와 같이, 분쇄공정에서 분산제와 방부제를 첨가하여 제조한 꿀벌 화분 5중량%가 함유된 제2실험군, 꿀벌 화분 10중량%가 함유된 제2실험군 및 꿀벌 화분 15중량%가 함유된 제3실험군의 샘플 모두 실온에서 3개월 이상 관찰한 결과, 제2실험군, 제3실험군 및 제4실험군의 샘플 모두 동일하게 화분 입자들이 물보다 가벼운 상태로 분산된 상태로 유지되는 것으로 나타났으며, 분산제 및 방부제 처리를 하지 않은 제1실험군의 샘플과는 달리 발효도 되지 않아서 안정성 또한 확보되는 것으로 확인되었다.

4. 혼합제를 첨가한 꿀벌 화분 조성물의 가속시험 실시 후 제형 변화 관찰 실험

꿀벌 화분 조성물 제조과정에서 분산제, 방부제, 점증제, 산화방지제 및 중화제를 첨가하여 제조하되, 꿀벌 화분의 중량% 비율을 다르게 설정하여 제조한 제5실험군, 제6실험군 및 제7실험군의 샘플과 제1대조군을 약 48℃의 온도에서 30일 동안 가속시험을 실시한 결과는 도 4에 나타내었다.

도 4에 도시된 바와 같이, 분쇄공정에서 분산제, 방부제, 점증제, 산화방지제 및 중화제를 첨가하여 제조한 꿀벌 화분 5중량%가 함유된 제5실험군, 꿀벌 화분 10중량%가 함유된 제6실험군 및 꿀벌 화분 15중량%가 함유된 제7실험군의 샘플 모두 혼합제의 첨가로 인해 안정화된 분산 결과를 나타내는 것으로 확인되었으며, 상기 결과로 인해 본 제형은 상온에서 1년 이상은 안정된 구조로 유통이 가능할 것으로 판단할 수 있다. 이는 통상의 화장품 원료의 경우, 제형과 분산의 안정도는 약 45℃의 온도에서 1개월 동안 가속시험을 실시하였을 경우에, 육안으로 관찰된 분산의 정도가 분리되는 층이 발견되지 않을 경우 상온에서 1년의 유통이 가능하다는 기준에 의한 것이며, 본 발명의 일 실시형태에 따른 제5실험군, 제6실험군 및 제7실험군의 샘플은 상온에서 1년 이상은 안정된 구조로 유통이 가능할 것으로 예측할 수 있다.

5. 분쇄공정을 실시하는 시간에 따른 화분 외피의 분쇄 결과 관찰 실험

본 발명의 일 실시형태에 따라 고형화된 꿀벌 화분에 혼합제와 증류수를 혼합한 뒤 분쇄공정을 거쳐서 꿀벌 화분 조성물을 제조하되, 분쇄공정을 실시하는 시간에 따른 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기를 관찰하였으며, 제조된 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기에 따른 화분 외피의 분쇄 결과를 관찰하였다. 즉, 꿀벌 화분의 형태학적 관찰에 의한 결과로 식용재료, 화장품재료 또는 의약품조성물의 원료로써 꿀벌 화분내의 유효성분의 추출 효율을 높이기 위해서 가장 효율적인 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기를 설정하였다. 상기 화분 외피의 분쇄 결과를 관찰한 결과는 도 5에 나타내었다. 또한, 분쇄공정의 시간을 다르게 설정하여 제조한 샘플의 입자 크기를 측정한 실험의 결과는 도 6(분쇄공정 1시간), 도 7(분쇄공정 2시간), 도 8(분쇄공정 3시간) 및 도 9(분쇄공정 5시간)에 나타내었다.

도 5에 도시된 바와 같이, 꿀벌 화분 조성물을 제조하기 위해 실시하는 분쇄공정의 시간을 1시간, 2시간, 3시간 및 5시간으로 각각 설정하여 별도로 제조한 제7실험군의 샘플과, 제1대조군인 고형화된 꿀벌 화분 자체를 Homogenizer로 30분간 파쇄한 샘플을 광학현미경 400배의 배율로 관찰한 결과, Homogenizer로 30분간 파쇄한 제1대조군의 샘플에서는 다량의 화분들이 세포벽이 파쇄되지 않은 상태로 관찰 되었다(도 5의 A).

그러나, 시간의 차이를 두고 본 발명의 일 실시형태에 따라 분쇄공정을 실시하여 제조한 제7실험군의 샘플을 관찰한 결과, 시간에 따른 입자의 크기에 따라 화분의 세포벽이 파쇄된 정도가 500nm의 입자로 분산된 상태에서는 약간의 세포벽 잔유물이 관찰된 반면(도 5의 D), 100nm 내지 400nm 크기의 분산 입자의 추출물에서는 화분의 세포벽 잔유물은 전혀 관찰되지 않는 것으로 나타났다(도 5의 E 및 F).

상기의 실험에 따른 꿀벌 화분의 형태학적 관찰에 의한 결과, 식용재료, 화장품재료 또는 의약품조성물의 원료로써 꿀벌 화분내의 유효성분의 추출 효율을 높이기 위해서는 분쇄공정을 거쳐 제조된 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기가 100 내지 500㎚로 분쇄되는 것이 바람직하다고 판단된다.

[ 실시예 2]

고형화된 꿀벌 화분 자체인 제1대조군을 Homogenizer로 30분간 파쇄하여 제조한 샘플과 제7실험군으로 꿀벌 화분 조성물을 제조하되, 분쇄공정을 실시하는 시간을 3시간으로 설정하여 제조한 샘플에 대한 항산화 활성을 평가하는 시험을 실시하였다.

항산화 활성 평가는 ABTS radical 소거활성을 측정하고, DPPH radical 소거활성 측정하여 평가하였다.

1. ABTS radical 소거활성 측정

7mM ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)버퍼와 2.45mM 과황산칼륨 버퍼(K₂S₂O₈)를 제조한 뒤, ABTS과 과황산칼륨을 2:1의 부피비로 섞어서 스톡 버퍼를 제조하였으며, 제조된 스톡 버퍼는 12 내지 16시간 차광하여 반응시켰다. 스톡 버퍼를 734㎚에서 측정한 O.D. 값이 0.7 정도가 되도록 희석하고, 스톡 버퍼 0.1㎖에 제1대조군으로 제조한 샘플과 제7실험군으로 제조한 샘플을 농도별로 희석한 시료 0.1㎖를 첨가하고 실온에서 6분간 반응시켰다. 이 시료를 96 웰 플레이트로 옮겨 734㎚에서 흡광도를 측정하여 각각의 시료에 대한 IC₅₀ 값을 구하여 비교하였다. IC₅₀ 값은 라디칼을 50% 억제하는데 필요한 농도값을 나타내며, 억제율은 하기 수학식 1과 같이 계산하였다(Nitaya Meenakshi R and Suganthi R, Int J Pharm Bio Sci 2013 Apr; 4(2): (B) 312-318). ABTS radical 소거활성을 측정하였다.

[수학식 1]

억제율( % ) = (대조군 O.D . 값 시료 O.D . 값)/(대조군 O.D .값) X 100

고형화된 꿀벌 화분 자체인 제1대조군을 Homogenizer로 30분간 파쇄하여 제조한 샘플과 제7실험군으로 꿀벌 화분 조성물을 제조하되, 분쇄공정을 실시하는 시간을 3시간으로 설정하여 제조한 샘플에 대한 항산화 활성 평가로서 ABST 라디칼 소거능 시험을 실시한 결과에 따르면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 분쇄공정을 거치지 않은 무처리 화분 결정체에서는 IC₅₀값이 217㎍/㎖로 측정된 반면에, 3시간의 분쇄공정을 거친 샘플에서는 IC₅₀값이 32㎍/㎖로 많이 감소하는 것으로 측정되어, 항산화 효과는 전체 조성물에 대해 꿀벌 화분이 15% 함유되어 있는 제7실험군으로 꿀벌 화분 조성물을 제조하되, 분쇄공정을 실시하는 시간을 3시간으로 설정하여 제조한 샘플이 약 6.5배 정도 높게 나타나는 것으로 확인되었다. 이러한 결과로 화분의 외피를 제거하기 위한 분쇄공정을 거칠 경우, 기존 열분해, 효소처리 등의 추출 방법을 통해서 일어나는 세포내 유효 성분의 화학적인 변성을 방지할 수 있고, 안정된 상태로 추출할 수가 있어서 기능성이 높은 물질을 유출시킬 수 있음을 유추할 수 있다.

2. DPPH radical 소거활성 측정

DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 용액을 시료 또는 표준물질과 함께 넣은 반응액을 하기 표 4와 같이 준비하고, 충분히 혼합한 후, 5분간 상온에서 반응시켜 흡광광도계를 이용하여 517㎚에서 흡광도를 측정하였다. 억제율은 하기 수학식 2와 같이 계산하였다(Nitaya Meenakshi R and Suganthi R, Int J Pharm Bio Sci 2013 Apr; 4(2): (B) 312-318).

	DPPH 용액	시료	MeOH	시료 용해 용액
A	0.1㎖	0.1㎖	0.8㎖	-
B	-	0.1㎖	0.9㎖	-
C	0.1㎖	-	0.8㎖	0.1㎖
D	-	-	0.9㎖	0.1㎖

[수학식 2]

억제율(%) = [ (C-D)-(A-B) ] / (C- D) X 100

고형화된 화분 자체인 제1대조군을 Homogenizer로 30분간 파쇄하여 제조한 샘플과 제7실험군으로 꿀벌 화분 조성물을 제조하되, 분쇄공정을 실시하는 시간을 3시간으로 설정하여 제조한 샘플에 대한 항산화 활성 평가로서 DPPH 라디칼 소거능 시험을 실시한 결과에 따르면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 분쇄공정을 거치지 않은 무처리 화분 결정체에서는 IC₅₀값이 242.9㎍/㎖로 측정된 반면에, 3시간의 분쇄공정을 거친 샘플에서는 IC₅₀값이 74.9㎍/㎖로 많이 감소하는 것으로 측정되어, 항산화 효과는 전체 조성물에 대해 꿀벌 화분이 15% 함유되어 있는 제7실험군으로 꿀벌 화분 조성물을 제조하되, 분쇄공정을 실시하는 시간을 3시간으로 설정하여 제조한 샘플이 약 3.3배 정도 높게 나타나는 것으로 확인되었다. 이러한 결과로 화분의 외피를 제거하기 위한 분쇄공정을 거칠 경우, 기존 열분해, 효소처리 등의 추출 방법을 통해서 일어나는 세포내 유효 성분의 화학적인 변성을 방지할 수 있고, 안정된 상태로 추출할 수가 있어서 기능성이 높은 물질을 유출시킬 수 있음을 유추할 수 있다.

[ 실시예 3]

고형화된 꿀벌 화분 자체인 제1대조군을 Homogenizer로 30분간 파쇄하여 제조한 샘플과 제7실험군으로 꿀벌 화분 조성물을 제조하되, 분쇄공정을 실시하는 시간을 3시간으로 설정하여 제조한 샘플에 대한 폴리페놀의 함량을 분석하는 시험을 실시하였으며, 그 결과는 하기 표 5 및 도 10에 나타내었다.

총페놀함량(TPC)을 분석하기 위해서, 폴리페놀 정량은 A.O.A.C법에 준하여 100배 희석한 시료용액 3㎖에 Folin-Ciocalteu phenol reagent 시약 1㎖를 가하고, 1N HCl 0.2㎖을 넣은 다음, 포화용액 Na₂CO₃ 1㎖를 가하여 혼합한 후 1시간 실온에서 방치하고, 640㎚에서 흡광도를 측정하여, 표준물질인 gallic(tannic) acid로 미리 작성한 표준곡선의 흡광도 값과 비교하여 폴리페놀 함량을 산출하였다(Claudia Anesini, Graciela E. Ferrara, Rosana Filipi, J. Agric. Food Chem. 2008, 56, 9225-9229).

하기 표 5는 고형화된 꿀벌 화분 자체인 제1대조군을 Homogenizer로 30분간 파쇄하여 제조한 샘플과 제7실험군으로 꿀벌 화분 조성물을 제조하되, 분쇄공정을 실시하는 시간을 3시간으로 설정하여 제조한 샘플의 폴리페놀 함량을 비교 분석한 결과이며, 도 10은 표준물질인 gallic(tannic) acid로 작성한 표준곡선이다.

	1차 test	2차 test	3차 test	평균(㎎ GA/㎎ ext)	편차
A	0.011	0.010	0.010	0.010	0.000
B	0.118	0.121	0.118	0.119	0.001
(평균:화분 1㎎당 총페놀함량)

상기 표 5는 고형화된 꿀벌 화분 자체인 제1대조군을 Homogenizer로 30분간 파쇄하여 제조한 샘플(표 4의 A)과 제7실험군으로 꿀벌 화분 조성물을 제조하되, 분쇄공정을 실시하는 시간을 3시간으로 설정하여 제조한 샘플(표 4의 B)에 대한 폴리페놀 함량을 분석한 결과를 나타내는 것으로서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 분쇄공정을 거치지 않은 무처리 화분 결정체와 3시간의 분쇄공정을 거친 샘플의 폴리페놀의 함량을 비교 분석한 결과, 3시간의 분쇄공정을 거친 샘플(표 4의 B)의 폴리페놀 함량이 약 10배 정도 높게 나타났다.

식물의 폴리페놀은 혈액 순환을 원활하게 하는 기능이 뛰어나기 때문에 동맥경화, 노인성 치매, 뇌경색, 심근경색, 당뇨병, 암 등을 예방하는 작용을 하는 것으로 널리 알려져 있다. 또한, 노화를 방지하고 암을 억제하는데 폴리페놀이 라디칼을 제거해주는 역할을 한다고도 보고되고 있다.

즉, 꿀벌 화분을 일반적인 덩어리를 식용으로 복용하거나, 1000㎚ 크기 이상의 입자로 분쇄하여 식용으로 복용하는 것보다는 본 발명의 일 실시형태에 따른 분쇄공정을 통해 분쇄되어 제조된 꿀벌 화분 조성물을 복용하는 것이 다량이 폴리페놀을 섭취할 수 있는 방법으로 사료된다.

결론적으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 꿀벌 화분 조성물은 고형화된 꿀벌 화분에 분산제, 방부제, 점증제, 산화방지제 또는 중화제로 이루어진 혼합제와 증류수를 혼합한 뒤 분쇄공정을 거쳐서, 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기가 100 내지 500㎚가 되도록 함으로써, 꿀벌 화분의 세포벽을 효율적으로 파괴하여 체내 또는 피부에 흡수가 용이한 제형으로 제조된 꿀벌 화분 조성물을 제공할 수 있는 장점이 있으며, 꿀벌 화분에 균 및 발효제를 첨가하여 발효시키지 않고도 꿀벌 화분의 세포벽을 효율적으로 파괴하여 체내 또는 피부에 흡수가 용이한 제형으로 제조할 수 있으므로, 체내 또는 피부에 흡수가 용이한 꿀벌 화분 조성물을 제조하는 공정이 간편해 질 수 있으며, 균을 첨가하여 발효시킴으로써 발생될 수 있는 꿀벌 화분에 포함된 유효성분의 손실을 최대한 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 꿀벌 화분 조성물은 분쇄공정에서 고형화된 꿀벌 화분에 분산제, 방부제, 점증제, 산화방지제 또는 중화제 등의 혼합제를 혼합함으로써 안정성을 증진시킬 수 있고, 항산화 효과 및 폴리페놀 함유량이 증진되는 효과가 있으므로 화장품재료 또는 의약품조성물로 사용될 수 있는 장점이 있는 것으로 판단된다.

이상, 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함이 명백하다. 또한, 청구범위의 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

본 발명은 고형화된 꿀벌 화분에 분산제, 방부제, 점증제, 산화방지제 또는 중화제로 이루어진 혼합제와 증류수를 혼합한 뒤 분쇄공정을 거쳐서, 꿀벌 화분 조성물의 입자 크기가 100 내지 500㎚가 되도록 함으로써, 꿀벌 화분의 세포벽을 효율적으로 파괴하여 체내 또는 피부에 흡수가 용이한 제형으로 제조할 수 있는 장점이 있으며, 분쇄공정에서 고형화된 꿀벌 화분에 분산제, 방부제, 점증제, 산화방지제 또는 중화제 등의 혼합제를 혼합함으로써 안정성을 증진시킬 수 있고, 항산화 효과 및 폴리페놀 함유량이 증진되는 효과가 있으므로 화장품재료 또는 의약품조성물로 유용하게 이용될 수 있다.

Claims

고형화된 꿀벌 화분 3 내지 20중량%, 분산제 0.1 내지 4중량%, 방부제 0.1 내지 4중량%, 점증제 1 내지 10중량%, 산화방지제 0.05 내지 0.3중량% 및 중화제 0.1 내지 1중량%와, 나머지는 증류수로 구성되도록 혼합한 뒤, 혼합물을 분쇄시키는 분쇄공정을 거쳐서 제조되는 것을 특징으로 하는 꿀벌 화분 조성물.
청구항 1에 있어서,

상기 분산제는 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethyl cellulose)이고, 방부제는 1,2-헥산디올(1,2-hexanediol)이며, 점증제는 카보폴(Carbopol)이고, 산화방지제는 피로아황산나트륨(sodium pyrosulfite)이며, 중화제는 테트라에틸암모늄(tetraethylammonium)인 것을 특징으로 하는 꿀벌 화분 조성물.
청구항 1에 있어서,

상기 분쇄공정을 거쳐서 제조된 꿀벌 화분 조성물은 입자의 크기가 100 내지 500㎚로 분쇄된 것을 특징으로 하는 꿀벌 화분 조성물.