WO2017061769A1 - 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체를 유효성분으로 함유하는 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물 - Google Patents

세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체를 유효성분으로 함유하는 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물 Download PDF

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laccerata
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extracellular polysaccharide
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윤성균
유혜동
신은지
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(주)퓨젠바이오농업회사법인
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Definitions

  • the present invention is an active ingredient produced by Ceriporia lacerata ( Ceriporia lacerata ), the mycelium culture medium of the Ceriporia laccerata containing the active ingredient, the dry powder of the mycelium culture solution or the extract of the mycelium culture medium active ingredient It relates to a composition for preventing hair loss or promoting hair growth.
  • Hair loss from hair loss from the scalp is caused by a complex combination of factors. These factors include internal factors such as hereditary constitution or the action of testosterone, or external factors such as mental stress in everyday life and the accumulation of lipid peroxide in the scalp. In recent years, hair loss in young people, including obesity hair loss of women as well as male hair loss has been gradually spread, and many kinds of hair growth agents or hair growth agents are commercially available to improve the hair loss phenomenon.
  • Korean Patent No. 10-1086504 discloses a natural extract of licorice extract, turmeric extract, grape extract, grape seed oil, grapefruit extract, bamboo extract, raspberry extract, cinnamon extract, hollyhock extract, japonica extract, alder extract Or to a composition for applying the skin having a blood circulation improvement and vasodilation function comprising at least one extract selected from the group consisting of a mixture thereof,
  • the composition for applying the skin improves blood circulation and dilate blood vessels It is described to improve alopecia due to circulatory disorder.
  • TGF- ⁇ is an isoform that regulates early development, cell cycle regulation, cell proliferation, differentiation, migration and survival, production of extracellular matrix, immune system, blood vessel formation and blood cell It is a multifunctional cytokine that regulates cell production, induction of apoptosis, skeletal formation, wound healing and the like.
  • vascular endothelial growth factor VEGF
  • VEGF vascular endothelial growth factor
  • VEGF is a heterologous glycoprotein that stimulates angiogenesis at the wound site and induces migration and proliferation of epithelial cells as a mitogen specific to epithelial cells. , Increases the permeability of blood vessels.
  • Ceriporia laccerata is a type of white fungus and is known to perform co-metabolism called lignin decomposition in order to use carbon sources such as cellulose, hemicellulose, other polysaccharides, and glycerol in an ecosystem.
  • Ceriporia laccerata Regarding the medical treatment using Ceriporia laccerata, only the use of Ceriporia laccerata culture extract in the treatment of diabetes in Korean Patent No. 10-1031605 is known so far, and Ceriporia laccerata Hair loss prevention or hair growth using using has not been reported yet.
  • the present inventors have identified the present invention by confirming that the active ingredient isolated from Seriphoria laccerata, the mycelium culture solution of Seriphoria laccerata, dried powder or extract thereof exhibits hair loss prevention or hair growth promoting effect. Completed.
  • Another object of the present invention is to provide a method for preventing hair loss or promoting hair growth using the active ingredient produced by Ceriporia laccerata.
  • Another object of the present invention is to provide the use of the active ingredient produced by Ceriporia laccerata for use in the preparation of a composition for preventing hair loss or promoting hair growth.
  • the present invention is an extracellular polysaccharide produced by Seriphoria laccerata, mycelium culture medium of the Seriphoria laccerata comprising the extracellular polysaccharide, dry powder of the mycelium culture medium or the mycelium culture medium Provided as an active ingredient of the extract of hair loss prevention or hair growth promoting composition, pharmaceutical compositions, quasi-drugs, health functional foods and cosmetic compositions.
  • the present invention requires an extracellular polysaccharide produced by Seriphoria laccerata, mycelium culture medium of the Seriphoria laccerata containing the extracellular polysaccharide, a dry powder of the mycelium culture medium or an extract of the mycelium culture medium. It provides a method for preventing hair loss or promoting hair growth comprising administering to a subject.
  • the present invention is an extracellular polysaccharide produced by Ceriporia laccerata for use in the preparation of a composition for preventing hair loss or hair growth, a mycelium culture medium of the Ceriporia laccerata comprising the extracellular polysaccharide, Provided is a dry powder of the mycelium broth or the use of an extract of the mycelium broth.
  • the present invention contains an extracellular polysaccharide produced by Seriphoria laccerata, a mycelium culture medium of the Seriphoria laccerata containing the extracellular polysaccharide, a dry powder of the mycelium culture medium, or an extract of the mycelium culture medium as an active ingredient.
  • the hair loss prevention or hair growth promoting composition of the TGF- ⁇ by inhibiting the expression of hair loss process by reducing the process of hair loss is excellent. Therefore, the composition may be utilized as a pharmaceutical composition for preventing hair loss or promoting hair growth, quasi-drug, health functional food or cosmetic composition.
  • Figure 1 shows the results of electrophoresis of the RT-PCR results after treatment of the mycelium culture medium of the seriporia laccerata to human hair-forming cell lines at various concentrations.
  • Figure 2 is a result of quantifying the RT-PCR results after treatment of the mycelium culture medium of Seriphoria laccerata to human hair-forming cell lines at various concentrations.
  • the present invention contains an extracellular polysaccharide produced by Seriphoria laccerata, a mycelium culture medium of the Seriphoria laccerata containing the extracellular polysaccharide, a dry powder of the mycelium culture medium or an extract of the mycelium culture medium as an active ingredient.
  • an extracellular polysaccharide produced by Seriphoria laccerata a mycelium culture medium of the Seriphoria laccerata containing the extracellular polysaccharide, a dry powder of the mycelium culture medium or an extract of the mycelium culture medium as an active ingredient.
  • extracellular polysaccharide is a part of the cell wall of a microorganism such as a fungus, and the polysaccharide is secreted to the outside of the cell to form a capillary around it or secreted into the periphery or medium as a slime. Means.
  • the extracellular polysaccharide is secreted by the microorganism to protect itself from the external environment such as antibodies, toxic substances, protozoa and bacteriophage.
  • the extracellular polysaccharide is 40 to 60% by weight of sugar and 30 to 40% by weight of protein, 40 to 50% by weight of sugar and 32 to 38% by weight of protein, or 43 to 47% by weight of sugar and 33 to 36% by weight. % Protein, and more specifically about 45% sugar and about 34% protein.
  • the sugar may contain mannose, galactose and glucose.
  • the extracellular polysaccharide may have a molecular weight of 100 ⁇ 150 kDa, 110 ⁇ 140 kDa or 115 ⁇ 125 kDa, more specifically may have a molecular weight of about 120 kDa.
  • the extracellular polysaccharide (a) liquid culture of the mycelium of Seriporia laccerata to prepare a mycelium culture medium of Seriporia laccerata; (b) drying the powdered mycelium culture medium of the seriporia laccerata; And (c) extracting the dry powder of the mycelium culture medium of Seriphoria laccerata with a solvent, filtering the same, and concentrating under reduced pressure.
  • the medium for liquid culture of the mycelia of the seriporia laccerata in step (a) is sugar, glucose, starch, hydrate, soybean meal, soy flour, magnesium sulfate (MgSO 4 ), potassium phosphate (KH 2 PO). 4 ), potassium diphosphate (K 2 HPO 4 ) and may include water, the hydrogen ion concentration may be pH 4.5 ⁇ 6.0.
  • the medium is 0.2 to 3% by weight of sugar, 0.2 to 3% by weight of glucose, 0.2 to 4% by weight of starch, 0.1 to 0.5% by weight of water, 0.1 to 0.5% by weight of wheat flour, 0.2 to 3% of soy flour.
  • magnesium sulfate (MgSO 4 ) 0.01 to 0.1% by weight, potassium monophosphate (KH 2 PO 4 ) 0.01 to 0.25% by weight, potassium diphosphate (K 2 HPO 4 ) 0.01 to 0.25% by weight and residual amount of water can do.
  • Liquid culture in the step (a) may be carried out by maintaining the concentration of carbon dioxide under 1,000 to 2,000 ppm under a blue LED light source.
  • the liquid culture for example, at 20 ⁇ 28 °C, hydrogen ion concentration (pH) of 4.5 to 6.0, the light source to maintain a blue LED, 0.1 to 0.8 LUX illuminance, 0.5 to 2.0 kgf / cm2 air injection
  • concentration of carbon dioxide can be performed for 8 to 13 days while maintaining at 1,000 to 2,000 ppm. Specifically, it may be performed for 5 to 15 days at the conditions of 20 ⁇ 25 °C, pH 4.5 ⁇ 6.0, 0.5 ⁇ 2.0 kgf / cm2, and 1,000 ⁇ 2,000 ppm.
  • the parent strain in the step (a) is about one excellent strain stored at 1 ⁇ 5 °C in PDA (Potato dextrose agar) medium state, using a PDB (Potato dextrose broth) medium in an Erlenmeyer flask, about 25 in shake incubator It can be used after incubating for 7-9 days while maintaining the temperature of °C.
  • the culture solution or mycelium obtained after culturing the parent strain can be used as the inoculum.
  • the amount of mycelium to be added to the inoculum may be about 0.5% (w / v) based on the amount of the solution to be cultured.
  • the amount of extracellular polysaccharides does not increase as the amount of mycelia (% / 100 ml, w / v) increases, so the medium composition has the highest content of extracellular polysaccharides, not the best nutritional ratio and environmental conditions for the growth of mycelia. It is preferable to apply the selective culture conditions to form.
  • the culture solution can be separated and purified into a mycelium and an aqueous solution.
  • the solution from which the mycelium is removed by centrifugation may be repeatedly purified using a multi-sheet filter press and a vibration centrifugal separator (PALLSEP), and then irradiated with ultraviolet (UV) light for 1 minute.
  • PALLSEP vibration centrifugal separator
  • UV ultraviolet
  • the culture medium can be stored after sealing the oxygen removed, because the presence of the mycelium in the culture medium because the growth of the hyphae brings a change in the content of the active ingredient.
  • the mycelium culture solution prepared in step (a) may be dried and powdered.
  • the drying may be performed for 48 to 96 hours at a temperature of 40 °C or less, more specifically 30 °C or less to prevent the disappearance of the active material.
  • step (c) after extracting the dry powder of the mycelia culture solution obtained in step (b) with a solvent, the extracellular polysaccharide which is the active ingredient of the composition according to the present invention is separated.
  • the extraction solvent may be a solvent selected from the group consisting of water, lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms, acetone, ether, chloroform and ethyl acetate or a mixed solvent thereof, and more specifically, water, methanol, ethanol, butanol , Acetone and ethyl acetate may be a solvent selected from the group consisting of, or a mixed solvent thereof, and more specifically, may be water or 50 to 80% (v / v) ethanol aqueous solution.
  • Hair loss prevention or hair growth promoting composition of the present invention by inhibiting the expression of TGF- ⁇ has the effect of reducing the progression of normal hair to hair loss slowing the hair loss phenomenon and promoting hair growth.
  • Hair loss prevention comprising an extracellular polysaccharide produced by the Seriphoria laccerata of the present invention, a mycelium culture medium of the Seriphoria laccerata containing the extracellular polysaccharide, a dry powder of the mycelium culture medium or an extract of the mycelium culture medium
  • the hair growth promoting composition may be used as an additive in pharmaceutical compositions, quasi-drugs, health functional foods and / or cosmetic compositions for the purpose of preventing hair loss or promoting hair growth, and the amount of use and the form of use are appropriately determined according to the purpose of manufacture. I can regulate it.
  • the extracellular polysaccharide may be included in 0.1 to 80% by weight, specifically, 0.1 to 50% by weight relative to the total weight of the hair loss prevention or hair growth promoting composition.
  • the composition for preventing hair loss or promoting hair growth may appropriately include a mycelium culture medium, a dry powder thereof or an extract of the mycelium culture medium of Seriphoria laccerata in an amount corresponding to the content of the extracellular polysaccharide.
  • the effective amount of the extracellular polysaccharide, the culture solution containing the same, the dry powder of the culture solution or the extract of the culture solution may be appropriately adjusted according to the method of use and purpose of the composition.
  • the present invention is an extracellular polysaccharide produced by Seriphoria laccerata, mycelium culture medium of the Seriporia laccerata containing the extracellular polysaccharide, the dry powder of the mycelium culture medium or the extract of the mycelium culture medium active ingredient It provides a pharmaceutical composition for preventing hair loss or promoting hair growth.
  • the extracellular polysaccharide, the mycelium culture solution of the three liporia laccerata containing the same, dry powder or extract thereof is as described above.
  • the pharmaceutical composition of the present invention has an effect of reducing the process of the normal hair to hair loss by inhibiting TGF- ⁇ production.
  • the pharmaceutical composition is an extracellular polysaccharide produced by Seriphoria laccerata, mycelium culture medium of the Seriphoria laccerata, containing the dry powder of the mycelium culture medium or extract of the mycelium culture medium as an active ingredient
  • suitable carriers, excipients and diluents commonly used may be further included.
  • compositions according to the invention may be formulated according to conventional methods. Suitable formulations include, but are not limited to, tablets, pills, powders, granules, dragees, hard or soft capsules, solutions, suspensions or emulsions, injections, suppositories, and the like.
  • compositions according to the invention can be prepared in suitable formulations using pharmaceutically inert organic or inorganic carriers. That is, when the formulation is a tablet, coated tablet, dragee and hard capsule, it may include lactose, sucrose, starch or derivatives thereof, talc, calcium carbonate, gelatin, stearic acid or salts thereof. In addition, when the formulation is a soft capsule, it may include polyols of vegetable oils, waxes, fats, semisolids and liquids. Furthermore, when the formulation is a solution or syrup, it may include water, polyols, glycerol, and / or vegetable oils and the like.
  • the pharmaceutical composition according to the present invention may further include a preservative, a stabilizer, a humectant, an emulsifier, a solubilizer, a sweetener, a colorant, an osmotic agent, an antioxidant, and the like in addition to the carrier.
  • the method of administering the pharmaceutical composition according to the present invention can be easily selected according to the dosage form and can be administered orally or parenterally.
  • the dosage may vary depending on the age, sex, weight, severity, and route of administration of the patient, but generally 5 to 500 mg per kg body weight, specifically 10 to 250, based on the extracellular polysaccharide as an active ingredient.
  • the mg may be administered once to three times daily.
  • the above dosage does not limit the scope of the present invention.
  • the pharmaceutical composition according to the present invention not only provides excellent hair loss prevention and / or hair growth promoting effect, but also has little toxicity and side effects due to the drug, so that it can be used with confidence even in long-term administration.
  • the present invention is an extracellular polysaccharide produced by Seriphoria laccerata, mycelium culture medium of the Seriporia laccerata containing the extracellular polysaccharide, the dry powder of the mycelium culture medium or the extract of the mycelium culture medium active ingredient Provided is a quasi-drug for hair loss prevention or hair growth promotion.
  • the extracellular polysaccharide, the mycelium culture solution of the three liporia laccerata containing the same, dry powder or extract thereof is as described above.
  • the quasi-drug of the present invention may be formulated with an extracellular polysaccharide produced by Seriphoria laccerata, mycelium culture medium of Seriphoria laccerata, dry powder of the mycelium culture medium or extract of the mycelium culture medium as an active ingredient. If present, the formulation is not limited. Specifically, the quasi-drugs include hair tonics, hair creams, hair lotions, hair shampoos, hair rinses, hair conditioners, hair sprays, hair aerosols, pomades, gels, hair packs, hair treatments, eyebrow regrowths, eyelash regrowths, and eyelash nutritional agents.
  • the quasi-drug may contain various components formulated in a conventional hair loss preventing composition according to the above-described various formulations or suitable for the end purpose.
  • a synthetic surfactant when having a formulation of a shampoo, it may contain one or more of a synthetic surfactant, a preservative, a preservative, a thickening agent, a viscosity adjusting agent, a pH adjusting agent, a perfume, a dye, a hair conditioner, and water as a cleaning component.
  • the present invention is an extracellular polysaccharide produced by Seriphoria laccerata, mycelium culture medium of the Seriporia laccerata containing the extracellular polysaccharide, the dry powder of the mycelium culture medium or the extract of the mycelium culture medium active ingredient It contains, as a health functional food for hair loss prevention or hair growth promotion.
  • the extracellular polysaccharide, the mycelium culture solution of the three liporia laccerata containing the same, dry powder or extract thereof is as described above.
  • the dietary supplement according to the present invention may be in the form of a powder, granule, tablet, capsule or beverage.
  • the health functional food according to the present invention may be candy, chocolate, beverages, gum, tea, vitamin complexes, health supplements and the like.
  • the content of the extracellular polysaccharide according to the present invention, the mycelium culture medium containing the same, the dry powder of the mycelium culture medium or the extract of the mycelium culture medium contained in the health functional food typically 0.01 to 50 of the total health functional food weight Wt%, specifically 0.1-20 wt%.
  • the beverage may be included in an amount of 0.02 to 10 g, specifically 0.3 to 1 g based on 100 ml of the beverage.
  • the health functional food further comprises a food supplement acceptable with the extracellular polysaccharide of the present invention, a mycelium culture medium of the seriporia laccerata containing the same, a dry powder of the mycelium culture medium or an extract of the mycelium culture medium. Can be.
  • the present invention is an extracellular polysaccharide produced by Seriphoria laccerata, mycelium culture medium of the Seriporia laccerata containing the extracellular polysaccharide, the dry powder of the mycelium culture medium or the extract of the mycelium culture medium active ingredient Provided as a cosmetic composition for preventing hair loss or promoting hair growth.
  • the cosmetic composition according to the present invention is an extracellular polysaccharide which is an active ingredient that exhibits hair loss prevention and hair growth promoting activity, a mycelium culture medium of Seriphoria laccerata, the dry powder of the mycelium culture drug or an extract of the mycelium culture solution.
  • Commonly used ingredients may include, for example, stabilizers, solubilizers, surfactants, conventional adjuvants such as vitamins, pigments and agents, and carriers.
  • the cosmetic composition may be prepared in any formulation commonly prepared in the art, for example, solutions, suspensions, emulsions, pastes, gels, creams, lotions, powders, soaps, surfactant-containing cleansing, oils , Powder foundations, emulsion foundations, wax foundations, sprays, and the like. More specifically, it may be prepared in a formulation such as shampoo, conditioner, hair essence, hair nutrient, hair serum, hair massage cream, hair lotion, hair pack or hair spray, but is not limited thereto.
  • the present invention is an extracellular polysaccharide produced by the above-mentioned Ceriporia laccerata, mycelium culture medium of the Ceriporia laccerata containing the extracellular polysaccharide, dry powder of the mycelium culture medium or the mycelium culture medium It provides a method for preventing hair loss or promoting hair growth comprising administering an extract to a subject in need thereof.
  • the subject may be a mammal, specifically a human.
  • the present invention provides an extracellular polysaccharide produced by the above-mentioned Ceriporia laccerata for use in the preparation of a composition for preventing hair loss or promoting hair growth, and a Ceriporia laccerata comprising the extracellular polysaccharide.
  • a mycelium culture solution, a dry powder of the mycelium culture solution or an extract of the mycelium culture solution is provided.
  • PDB Potato dextrose broth
  • Difco Becton Dickinson and Company
  • the mycelium culture of Ceriporia laccerata was prepared by liquid culture of the mycelium of Ceriporia laccerata at a constant temperature of 23 ° C. for 10 days at 2,000 ppm.
  • the dry powder of Ceriporia laccerata mycelium culture medium was prepared by pulverizing the mycelium culture medium prepared in Preparation Example 1.1 by vacuum freeze drying at 25 ° C. for 72 hours using a vacuum freeze dryer.
  • the extract of the mycelium culture medium of Seriphoria laccerata prepared in Preparation Example 1.3 was further centrifuged at 8,000 rpm for 20 minutes, and the precipitate was recovered to obtain a crude EPS.
  • the crude EPS was vacuum-dried at 25 ° C. for 72 hours using a vacuum freeze dryer to obtain EPS produced by Ceriporia laccerata.
  • the EPS prepared in Preparation Example 1 was dissolved in 0.1 M Na 2 SO 4 /0.05 M NaN 3 (adjust the pH to 4 with glacial acetic acid) to 1% (w / v) and then at 4,000 rpm. After centrifugation for 0.5 hour, only the supernatant was filtered with a 0.45 ⁇ m syringe filter and analyzed by GPC.
  • the GPC analysis conditions using the refractive index as a detector GPC column using a OHpak SB 805 HQ (Shodex, Japan) 0.1 M Na 2 SO 4 /0.05 M NaN 3 (mobile pH to pH 4 as glacial acetic acid) ), And the flow rate of the mobile phase was flowed at a rate of 1.0 mL / minute.
  • Standard curves were prepared using Dextran (American Polymer Corporation, USA) with different molecular weights (130 kDa, 400 kDa, 770 kDa, or 1200 kDa), and Knauer K-2310 (refractive index (RI) measuring instrument). Germany) to determine the molecular weight of the EPS.
  • the measurement conditions are summarized in Table 1 below.
  • the molecular weight of EPS of the present invention was found to be about 120 kDa.
  • the EPS prepared in Preparation Example 1 was second-purified and treated with proteolytic enzymes to determine sugar and protein content.
  • the super purified EPS (EPS prepared in Preparation Example 1) was dissolved in distilled water and centrifuged at 8,000 rpm for 20 minutes to separate the supernatant. Ethanol corresponding to 2-3 times the volume of the supernatant was added to the separated supernatant and placed in a 4 ° C. refrigerator for 12 hours. Thereafter, only the supernatant was again centrifuged at 8,000 rpm for 20 minutes in the stationary material, and the precipitate was recovered to obtain a second purified EPS.
  • the second purified EPS was dissolved in distilled water, and the proteolytic enzyme alcalase was treated at 50 ° C. for 30 minutes at a concentration of 0.5% (w / v).
  • Sugar content was measured using the phenol-sulfuric acid method. Specifically, 25 ⁇ l of 80% (w / v) phenol was added to 1 mL of the sample diluted by concentration, and then 2.5 mL of sulfuric acid was added and cooled to room temperature. The absorbance was measured at 465 nm to calculate the sugar content.
  • the protein content was measured by the BCA method (Smith PK et al. , Analytical Biochemistry , 150 (1): 76-85, 1985) and bovine serum albumin was used as a standard.
  • the sugar content and protein content measured as described above are shown in Table 2 below, and the sugar content was found to be 45 to 51 wt% and the protein content was 33 to 34 wt%.
  • EPS mainly contains mannose, galactose and glucose.
  • the human hair-forming cell line (HaCaT; obtained from Cell Lines Service GmbH, Eppelheim, Germany) was subjected to 5% fetal bovine serum (FBS) (Gibco BRL, Gibco Island, NY) and 1%. Placed in a well of a 96 well plate containing DMEM medium (Dulbecco's modified eagle medium, Gibco BRL, Gibco Island, NY) containing antibiotics (Antibiotic antimycotic solution, Gibco BRL, Gibco Island, NY), 37 ° C. and 5% CO The cells were incubated for 3 days in an incubator with 2 conditions.
  • FBS fetal bovine serum
  • the sample solution is an aqueous solution obtained by dissolving the dry powder of the mycelium culture medium of Ceriporia laccerata of Preparation Example 1.2 in distilled water at a concentration of 1 ⁇ g / ml, 3 ⁇ g / ml or 10 ⁇ g / ml.
  • the dry powder of the other mycelium culture was not treated.
  • pre-RNA was isolated using the easy-BLUE TM Total RNA Extraction kit (iNtRON Biotechnology Inc., Seoul, Korea) according to the manufacturer's instructions, and the isolated pre-RNA (1 ⁇ g) was isolated.
  • Reverse transcription into cDNA was performed using a commercially available Accupower® RT preMix (Bionia, Daejeon, Korea).
  • cDNAs are primers specific for Accupower® PCR Premix (Bionia, Daejeon, Korea) and mRNAs of TGF- ⁇ 2 and ⁇ -actin (Cho HR, etc., J. Korean Med . Sci . , 2004, 19, 853-858). Amplified).
  • reverse transcription PCR is a predenaturation step at 95 ° C for 4 minutes, a denaturation step at 95 ° C for 1 minute, an annealing step at 55 ° C for 1 minute, 72 ° C
  • the elongation step for 5 minutes at, and the post-elongation step for 5 minutes at 72 ° C. were performed in one cycle and 30 cycles.
  • PCR results were electrophoresed on 1% agarose gel, and relative mRNA expression based on ⁇ -actin mRNA was quantified using Quantity One software.
  • the electrophoresis result of the PCR result is shown in FIG. 1, and the result of quantification is shown in FIG.

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Abstract

본 발명은 세리포리아 락세라타(Ceriporia lacerata)에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 함유하는 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 TGF-β 발현을 억제하여 탈모방지 또는 발모촉진 효과가 우수하므로, 이를 포함하는 조성물은 탈모방지 또는 발모촉진용 약학적 조성물, 의약외품, 건강기능식품 및 화장료 조성물로 유용하게 활용될 수 있다.

Description

세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체를 유효성분으로 함유하는 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물
본 발명은 세리포리아 락세라타(Ceriporia lacerata)에 의해 생산되는 활성성분, 상기 활성성분을 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 함유하는 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물에 관한 것이다.
두피로부터 모발이 빠지는 탈모증은 여러 가지 요인이 복잡하게 관여하여 발생한다. 이와 같은 요인에는 유전적인 체질이나 남성 호르몬의 작용과 같은 내적인 요인 또는 일상생활에서의 정신적인 스트레스, 두피에서의 과산화지질의 축적과 같은 외적인 요인이 있다. 최근에는 남성형 탈모뿐만 아니라 여성들의 비만성 탈모를 비롯하여 젊은 층에서의 탈모가 점차 확산되는 추세고, 이러한 탈모현상을 개선하기 위해 많은 종류의 모발성장제 또는 육모제가 시판되고 있다.
그러나, 남성호르몬을 제어함으로써 탈모를 막고 발모를 촉진시키려는 대부분의 탈모관련 기술은 그 효과가 미비한바, 확실한 효능이 밝혀진 제제가 개발되지 못하고 있는 실정이다.
이와 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1086504호는 천연추출물인 감초 추출물, 강황 추출물, 포도 추출물, 포도씨 오일, 자몽 추출물, 대나무 추출물, 라즈베리 추출물, 계피 추출물, 헛개나무 추출물, 자포니카 추출물, 오리나무 추출물 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 추출물을 포함하는 혈행개선 및 혈관확장 기능을 가지는 피부 도포용 조성물에 관한 것으로서, 상기 피부 도포용 조성물이 혈행을 개선시키고 혈관을 확장시켜 두피의 혈액순환 장애로 인한 탈모증상을 개선함을 기재하고 있다.
한편, TGF-β는 동종이형질체로 여러 종류의 세포와 조직에서 초기 발생의 조절, 세포주기의 조절, 세포의 증식, 분화, 이동 및 생존, 세포외 기질의 생산, 면역 체계, 혈관 생성과 혈구세포 생산, 세포사(apoptosis) 유도, 골격 형성, 및 상처 치유 등을 조절하는 다기능성 사이토카인이다. 또한, 혈관 상피성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF)는 동종 이형질의 당단백질로 상처 부위에서 혈관 신생을 자극하며, 상피세포에 특이적인 마이토젠(mitogen)으로 상피세포의 이동과 증식을 유도하고, 혈관의 투과성을 증가시킨다.
퇴행기에는 실제적으로 세포 사멸 과정(apoptosis)이 일어나면서 형태학적으로 TGF-β가 분비되고, 이러한 물질로 인하여 탈모의 현상이 급격히 이루어진다고 알려져 있다. 따라서 TGF-β의 억제를 유도함으로 정상 모발이 탈모로 진행되는 과정을 줄여 결과적으로 탈모 현상을 늦춰주는 것이 필요하다.
세리포리아 락세라타는 백색 부후균의 일종으로서, 생태계에서 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 기타 다당류 및 글리세롤 등의 탄소원을 이용하기 위하여 리그닌 분해라는 공동대사(co-metabolism)를 수행하는 것으로 알려져 있다.
세리포리아 락세라타를 이용한 의학적 치료 용도와 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-1031605호에 세리포리아 락세라타 배양액 추출물의 당뇨 치료 용도만이 지금까지 알려져 있을 뿐, 세리포리아 락세라타를 이용한 탈모방지 또는 발모촉진 용도는 아직까지 보고된 바 없다.
이에, 본 발명자들은 세리포리아 락세라타로부터 분리한 활성성분, 이를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 이의 건조분말 또는 추출물이 탈모방지 또는 발모촉진 효과를 나타낸다는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 활성성분을 함유하는 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물, 약학적 조성물, 의약외품, 건강기능식품 및 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 활성성분을 이용한 탈모방지 또는 발모촉진 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물의 제조에 사용하기 위한, 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 활성성분의 용도를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 함유하는, 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물, 약학적 조성물, 의약외품, 건강기능식품 및 화장료 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 이를 필요로 하는 대상에 투여하는 것을 포함하는 탈모방지 또는 발모촉진 방법을 제공한다.
나아가, 본 발명은 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물의 제조에 사용하기 위한, 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물의 용도를 제공한다.
세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 함유하는 본 발명의 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물은 TGF-β의 발현을 억제함으로 정상 모발이 탈모로 진행되는 과정을 줄여 탈모 현상을 늦추는 효과가 우수하다. 따라서, 상기 조성물은 탈모방지 또는 발모촉진용 약학적 조성물, 의약외품, 건강기능식품 또는 화장료 조성물로 활용될 수 있다.
도 1은 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액을 다양한 농도로 인간 모발 형성 세포주에 처리한 후의 RT-PCR 결과물을 전기 영동한 결과이다.
도 2는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액을 다양한 농도로 인간 모발 형성 세포주에 처리한 후의 RT-PCR 결과물을 정량화한 결과이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 함유하는, 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물을 제공한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "세포외다당체(extracellular polysaccharide, EPS)"란, 균류 등 미생물의 세포벽의 일부로서, 다당류가 세포 외로 분비되어 그 주위에 협막을 형성하거나 점질물로서 세포주위나 배지로 분비되는 물질을 의미한다. 상기 세포외다당체는, 미생물이 항체, 독성물질, 원생동물 및 박테리오파지 등의 외부환경으로부터 자신을 보호하기 위해 분비한다.
상기 세포외다당체는 40 ~ 60 중량%의 당 및 30 ~ 40 중량%의 단백질, 40 ~ 50 중량%의 당 및 32 ~ 38 중량%의 단백질, 또는 43 ~ 47 중량%의 당 및 33 ~ 36 중량%의 단백질을 포함할 수 있고, 보다 구체적으로는 약 45 중량%의 당 및 약 34 중량%의 단백질을 포함할 수 있다.
상기 당은 만노오스, 갈락토오스 및 글루코오스를 함유할 수 있다.
상기 세포외다당체는 100 ~ 150 kDa, 110 ~ 140 kDa 또는 115 ~ 125 kDa의 분자량을 가질 수 있고, 보다 구체적으로는 약 120 kDa의 분자량을 가질 수 있다.
본 발명의 일구체예로서, 상기 세포외다당체는, (a) 세리포리아 락세라타의 균사체를 액체 배양하여 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액을 제조하는 단계; (b) 상기 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액을 건조시켜 분말화하는 단계; 및 (c) 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액의 건조분말을 용매로 추출한 후 이를 여과하고 감압농축하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조될 수 있다.
상기 (a) 단계에서의 세리포리아 락세라타의 균사체의 액체 배양을 위한 배지는 설탕, 포도당, 전분, 수수분, 대맥분, 대두분, 황산마그네슘(MgSO4), 1인산칼륨(KH2PO4), 2인산칼륨(K2HPO4) 및 물을 포함할 수 있고, 수소이온농도가 pH 4.5 ~ 6.0인 것일 수 있다.
구체예로서, 상기 배지는, 설탕 0.2 ~ 3 중량%, 포도당 0.2 ~ 3 중량%, 전분 0.2 ~ 4 중량%, 수수분 0.1 ~ 0.5 중량%, 대맥분 0.1 ~ 0.5 중량%, 대두분 0.2 ~ 3 중량%, 황산마그네슘(MgSO4) 0.01 ~ 0.1 중량%, 1인산칼륨(KH2PO4) 0.01 ~ 0.25 중량%, 2인산칼륨(K2HPO4) 0.01 ~ 0.25 중량% 및 잔량의 물을 포함할 수 있다.
상기 (a) 단계에서의 액체 배양은 청색 LED 광원 하에서 이산화탄소의 농도를 1,000 ~ 2,000 ppm으로 유지하여 수행될 수 있다.
상기 액체 배양은 예를 들어, 20 ~ 28℃에서, 수소이온농도(pH)는 4.5 ~ 6.0, 광원은 청색 LED, 조도는 0.1 ~ 0.8 LUX를 유지하며, 0.5 ~ 2.0 kgf/㎠으로 공기를 주입하고 이산화탄소의 농도는 1,000 ~ 2,000 ppm으로 유지하면서 8 ~ 13일간 수행될 수 있다. 구체적으로, 20 ~ 25℃, pH 4.5 ~ 6.0, 0.5 ~ 2.0 kgf/㎠, 및 1,000 ~ 2,000 ppm의 조건에서 5 ~ 15일간 수행될 수 있다. 상술한 바와 같은 조건으로 액체 배양할 경우, 생산되는 세포외다당체의 함량이 높으므로 바람직하다.
상기 (a) 단계에서의 모균주는 PDA(Potato dextrose agar) 배지 상태로 1 ~ 5℃에 보관중인 우량 균주 1개를, 삼각플라스크에 PDB(Potato dextrose broth) 배지를 사용하여 진탕 배양기에서 약 25℃의 온도를 유지하며 7 ~ 9일간 배양과정을 거친 후 사용할 수 있다. 또한, 이와 같이 모균주를 배양한 후 수득한 배양액 또는 균사체를 접종원으로 이용할 수 있다. 구체적으로, 접종원으로 투입될 균사체의 양은 배양할 용액의 양을 기준으로 0.5%(w/v) 정도일 수 있다. 균사체량(%/100 ㎖, w/v)이 많다고 세포외다당체의 함량도 같이 높아지는 것이 아니므로 배지 조성은 균사체의 성장에 가장 양호한 영양 비율 및 환경조건이 아닌, 세포외다당체의 함량을 가장 높게 형성시키는 선택적 배양조건을 적용하는 것이 바람직하다.
상기 배양액은 균사체와 수용액으로 분리 정제할 수 있다. 상기 분리 정제를 위해 원심분리기로 균사체를 제거한 용액을 다중필터프레스(Multi-Sheet Filter Press)와 진동원심막분리기(PALLSEP)로 반복하여 정제한 후 1분간 자외선(UV)을 조사할 수 있다. 또한, 배양액은 산소를 제거한 후 밀봉하여 보관할 수 있으며, 이는 배양액 속에 균사가 존재할 경우 균사의 성장으로 유효성분의 함량에 변화를 가져오기 때문이다.
상기 (b) 단계에서는, 상기 (a) 단계에서 제조된 균사체 배양액을 건조시켜 분말화할 수 있다. 상기 건조는 유효물질의 소멸을 방지하기 위해 40℃ 이하의 온도, 보다 구체적으로는 30℃ 이하의 온도에서 48 내지 96시간 동안 수행될 수 있다. 또한, 건조는 증발온도를 상대적으로 높게 설정하는 진공건조기보다 진공동결건조기를 사용하는 것이 유효물질 함량 변화가 최소화되므로 바람직하다.
상기 (c) 단계에서는, (b) 단계에서 얻은 균사체 배양액의 건조분말을 용매로 추출한 후, 본 발명에 따른 조성물의 유효성분인 세포외다당체를 분리한다.
구체적으로, 균사체 배양액의 건조 분말 3 ~ 10 g에 증류수 100 ㎖를 첨가하여 잘 현탁한 후, 5,000 rpm ~ 10,000 rpm으로 10분 ~ 30분 동안 원심분리하여 상등액을 수득하고, 상기 상등액에 상등액 부피의 2 ~ 3배에 해당하는 추출 용매를 첨가한 후 1 ~ 5℃의 냉장고에 넣어 10 ~ 15시간 정치시킬 수 있다. 상기 정치물에서 상등액만을 다시 5,000 rpm ~ 10,000 rpm으로 10분 ~ 30분 동안 원심분리한 후, 침전물을 회수하여 조(crude) 세포외다당체를 제조할 수 있다. 상기 조 세포외다당체를 30℃ 이하에서 진공동결건조하여 세포외다당체를 수득할 수 있다.
상기 추출 용매는 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 아세톤, 에테르, 클로로포름 및 에틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택되는 용매 또는 이들의 혼합용매일 수 있고, 보다 구체적으로는, 물, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 아세톤 및 에틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택되는 용매 또는 이들의 혼합용매일 수 있으며, 더욱 구체적으로, 물 또는 50 내지 80 %(v/v)의 에탄올 수용액일 수 있다.
본 발명의 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물은 TGF-β의 발현을 억제함으로 정상 모발이 탈모로 진행되는 과정을 줄여 탈모 현상을 늦추는 효과 및 발모를 촉진하는 효과가 있다.
본 발명의 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 포함하는 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물은 탈모방지 또는 발모촉진 효과를 나타내기 위한 목적으로 약학적 조성물, 의약외품, 건강기능식품 및/또는 화장료 조성물 등에 첨가제로서 사용될 수 있으며, 이때 사용량 및 사용 형태는 제조 목적에 따라 적절히 조절할 수 있다.
상기 세포외다당체는 상기 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물 총 중량 대비 0.1 내지 80 중량%, 구체적으로, 0.1 내지 50 중량%로 포함될 수 있다. 또한, 상기 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물은 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 이의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 상기 세포외다당체의 함량에 해당하는 양으로 적절히 포함할 수 있다. 그러나 보다 구체적으로, 세포외다당체, 이를 포함하는 배양액, 상기 배양액의 건조분말 또는 상기 배양액의 추출물의 유효 함량은 상기 조성물의 사용방법 및 목적에 따라 적절히 조절될 수 있다.
또한, 본 발명은 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 함유하는, 탈모방지 또는 발모촉진용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 세포외다당체, 이를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 이의 건조분말 또는 추출물은 상기 서술한 바와 같다.
본 발명의 약학적 조성물은 TGF-β 생성을 억제하여 정상 모발이 탈모로 진행되는 과정을 줄이는 효과가 있다.
상기 약학적 조성물은 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 이를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 함유하는 것 이외에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 및 희석제가 더 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 통상의 방법에 따라 제형화될 수 있다. 적합한 제형으로는 정제, 환제, 산제, 과립제, 당의정, 경질 또는 연질의 캡슐제, 용액제, 현탁제 또는 유화액제, 주사제, 좌제 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 불활성인 유기 또는 무기 담체를 이용하여 적합한 제형으로 제조할 수 있다. 즉, 제형이 정제, 코팅된 정제, 당의정 및 경질 캡슐제인 경우, 락토스, 수크로스, 전분 또는 그 유도체, 탈크, 칼슘 카보네이트, 젤라틴, 스테아르산 또는 그 염을 포함할 수 있다. 또한, 제형이 연질 캡슐제인 경우, 식물성 오일, 왁스, 지방, 반고체 및 액체의 폴리올을 포함할 수 있다. 나아가, 제형이 용액 또는 시럽인 경우, 물, 폴리올, 글리세롤, 및/또는 식물성 오일 등을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 상기의 담체 외에도 보존제, 안정화제, 습윤제, 유화제, 용해제, 감미제, 착색제, 삼투압 조절제, 산화방지제 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여방법은 제형에 따라 용이하게 선택될 수 있으며, 경구 또는 비경구 투여될 수 있다. 투여량은 환자의 나이, 성별, 체중, 병증의 정도, 투여경로에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 유효성분인 세포외다당체를 기준으로 체중 1 kg당, 5 내지 500 mg, 구체적으로는 10 내지 250 mg을 1일 1회 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나 상기 투여량은 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 우수한 탈모방지 및/또는 발모촉진 효과를 제공할 뿐만 아니라 약물에 의한 독성 및 부작용도 거의 없어 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 함유하는, 탈모방지 또는 발모촉진용 의약외품을 제공한다.
상기 세포외다당체, 이를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 이의 건조분말 또는 추출물은 상기 서술한 바와 같다.
본 발명의 의약외품은 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 이를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 배합할 수 있는 것이라면 그 제형은 제한되지 않는다. 구체적으로, 상기 의약외품은 헤어토닉, 헤어크림, 헤어로션, 헤어샴푸, 헤어린스, 헤어컨디셔너, 헤어스프레이, 헤어에어졸, 포마드, 젤, 헤어팩, 헤어트리트먼트, 눈썹발모제, 속눈썹 발모제 또는 속눈썹 영양제 등과 같은 용액, 솔젤, 에멀젼, 오일, 왁스, 에어졸 등 다양한 형태로 제조될 수 있고, 가발 또는 모자 등의 두피 또는 모발용 기구의 제조나 가공에 사용될 수도 있다. 또한, 상기 의약외품은 상술한 각종 제형에 따라 또는 최종목적에 적합하게 통상의 탈모방지용 조성물에 배합되는 각종 성분들을 함유할 수 있다. 예를 들면, 샴푸의 제형을 갖는 경우에는 세정 성분인 합성 계면 활성제와 방부제, 점증제, 점도 조절제, pH 조절제, 향료, 염료, 모발 컨디셔닝제 및 물 중 1종 이상을 함유할 수 있다.
또한, 본 발명은 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 함유하는, 탈모방지 또는 발모촉진용 건강기능식품을 제공한다.
상기 세포외다당체, 이를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 이의 건조분말 또는 추출물은 상기 서술한 바와 같다.
본 발명에 따른 건강기능식품은 분말, 과립, 정제, 캡슐 또는 음료의 형태일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 건강기능식품은 캔디, 초콜릿, 음료, 껌, 차, 비타민복합제, 건강보조식품 등일 수 있다.
이때, 상기 건강기능식품 중에 포함되는 본 발명에 따른 세포외다당체, 이를 포함하는 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물의 함량은, 통상적으로 전체 건강기능식품 중량의 0.01 내지 50 중량%, 구체적으로는 0.1 내지 20 중량%일 수 있다. 또한, 음료의 경우, 음료 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 10 g, 구체적으로는 0.3 내지 1 g의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 건강기능식품은 본 발명의 세포외다당체, 이를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물과 함께 식품학적으로 허용가능한 식품 보조 첨가제를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 함유하는, 탈모방지 또는 발모촉진용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 탈모방지 및 발모촉진 활성을 보이는 유효성분인 세포외다당체, 이를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양약의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물 이외에 화장품에 통상적으로 이용되는 성분들, 예컨대, 안정화제, 용해화제, 계면활성제, 비타민, 색소 및 항료와 같은 통상적인 보조제, 및 담체를 포함할 수 있다.
상기 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있다. 보다 상세하게는, 샴푸, 린스, 헤어에센스, 헤어영양제, 헤어세럼, 헤어마사지크림, 헤어로션, 헤어팩 또는 헤어스프레이와 같은 제형으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 전술한 바와 같은 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 이를 필요로 하는 대상에 투여하는 것을 포함하는 탈모방지 또는 발모촉진 방법을 제공한다.
상기 대상은 포유동물, 구체적으로 인간일 수 있다.
나아가, 본 발명은 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물의 제조에 사용하기 위한, 전술한 바와 같은 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물의 용도를 제공한다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의하여 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
제조예 1. 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 이의 건조분말, 추출물 및 세포외다당체(exopolysaccharide; 이하, "EPS"라 함)의 제조
1.1 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액의 제조
경북 상주시에서 채취한 참나무 변제부 속에서 분리한 세리포리아 락세라타의 균사체를 계대배양을 통해 육성한 모균을 -80℃에 냉동보관하였다. 상기 냉동보관중인 균주를 PDA(Potato dextrose agar) 배지(87 플라스틱 배양구; Difco, Becton Dickinson and Company)에서 2 ~ 3회 계대 후 충분한 수량의 완전한 균주(이하 "PDA 배양균주"라 함)만을 4℃ 냉장고에 보관하여 사용하였다. 그리고 삼각플라스크에 PDB(Potato dextrose broth) 배지(Difco, Becton Dickinson and Company) 600 ㎖를 조성한 후, 여기에 PDA 배양균주 1개를 넣고 25℃에서 8일간 진탕배양하여, PDB 배양균주를 수득하였다.
한편, 균주의 배양을 위해 설탕 1.5 중량%, 포도당 0.5 중량%, 감자전분 0.5 중량%, 수수분 0.25 중량%, 대맥분 0.25 중량%, 대두분 0.75 중량%, 황산마그네슘(MgSO4) 0.05 중량%, 1인산칼륨(KH2PO4) 0.05 중량%, 2인산칼륨(K2HPO4) 0.05 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 액체 배양 배지를 800 L 발효조에 1.5 kgf/㎠로 공기를 주입하여 121℃에서 20분간 멸균하였다. 이후, 23℃로 냉각한 상태에서 스타터로 상기 PDB 배양균주 600 ㎖를 접종하고, 공기를 0.5 ~ 1.5 kgf/㎠으로 통기시키면서, 광원은 청색 LED, 조도는 0.5 LUX를 유지하며, 이산화탄소의 농도는 2,000 ppm으로 세리포리아 락세라타의 균사체를 23℃의 항온에서 10일간 액체 배양함으로써 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액을 제조하였다.
1.2 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액의 건조분말의 제조
제조예 1.1에서 제조된 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액을 진공동결건조기를 이용하여 25℃에서 72시간 동안 진공동결건조시켜 분말화함으로써 세리포리아 락세라타 균사체 배양액의 건조분말을 제조하였다.
1.3 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액의 추출물의 제조
제조예 1.2에서 제조된 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액의 건조분말 5 g에 증류수 100 ㎖를 첨가하여 잘 현탁한 후, 8,000 rpm으로 20분 동안 원심분리하였다. 이의 상등액에 상등액 부피의 2 ~ 3배에 해당하는 에탄올을 첨가하고 4℃에서 12시간 정치시켰다. 이후 정치물에서 상등액을 취해 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액의 추출물을 제조하였다.
1.4 세리포리아 락세라타의 균사체의 추출물로부터 EPS의 제조
제조예 1.3에서 제조된 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액의 추출물을 다시 8,000 rpm으로 20분 동안 원심분리한 후, 침전물을 회수하여 조(crude) EPS를 얻었다. 조 EPS를 진공동결건조기를 이용하여 25℃에서 72시간 진공동결건조시켜 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 EPS를 획득하였다.
실시예 1. EPS의 특성 평가
1.1 겔 투과 크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography, GPC )를 이용한 EPS의 분자량 측정
제조예 1에서 제조한 EPS를 0.1 M Na2SO4/0.05 M NaN3(빙초산(glacial acetic acid)으로 pH를 4로 조정) 용액에 1%(w/v)가 되도록 녹인 다음, 4,000 rpm으로 0.5 시간 동안 원심분리 후 상층액만을 0.45 ㎛ 시린지 필터(syringe filter)로 여과하여 GPC로 분석하였다.
구체적으로, GPC 분석조건은 검출기로 굴절지수를 이용하였으며, GPC 칼럼은 OHpak SB 805 HQ(Shodex, Japan)를 이용하여 이동상으로서 0.1 M Na2SO4/0.05 M NaN3(빙초산으로 pH를 4로 조정)을 사용하였으며, 이동상의 유속은 1.0 ㎖/분의 속도로 흘려주었다. 표준곡선은 각기 다른 분자량(130 kDa, 400 kDa, 770 kDa 또는 1200 kDa)을 가진 덱스트란(American Polymer Corporation, USA)을 이용하여 작성하였으며, 굴절지수(refractive index, RI) 측정기 Knauer K-2310(Germany)을 이용하여 EPS의 분자량을 측정하였다. 측정 조건을 정리하면 하기 표 1과 같다.
분자량의 측정
GPC 시스템 Knauer K-501 시스템
칼럼 OHpak SB 805 HQ(Shodex, Japan)
이동상 0.1 M Na2SO4/0.05 M NaN3/pH 4
유속 1.0 ㎖/분
측정기 RI(Knauer K-2310)
그 결과, 본 발명의 EPS의 분자량은 약 120 kDa인 것으로 나타났다.
1.2 EPS의 당 및 단백질 함량 측정
제조예 1에서 제조한 EPS를 2차 정제하고 단백질 가수분해 효소를 처리하여 당 및 단백질 함량을 측정하였다.
구체적으로, 1차 정제된 EPS(제조예 1에서 제조한 EPS)를 증류수에 녹이고 8,000 rpm으로 20분 동안 원심분리하여 상등액을 분리하였다. 분리된 상등액에 상등액 부피의 2 ~ 3배에 해당하는 에탄올을 첨가하고 4℃ 냉장고에 넣어 12시간 정치시켰다. 이후 정치물에서 상등액만을 다시 8,000 rpm으로 20분 동안 원심분리한 후, 침전물을 회수하여 2차 정제된 EPS를 획득하였다. 상기 2차 정제된 EPS를 증류수에 용해시키고, 단백질 가수분해 효소인 알칼레이즈(alcalase)를 0.5%(w/v)의 농도로 50℃에서 30분간 처리하였다.
당 함량은 페놀-황산법(phenol-sulfuric acid method)을 이용하여 측정하였다. 구체적으로, 농도별로 희석한 시료 1 ㎖에 80%(w/v) 페놀을 25 ㎕ 첨가한 후 황산 2.5 ㎖를 첨가하고 실온으로 냉각하였다. 이를 465 nm에서 흡광도를 측정하여 당 함량을 계산하였다.
또한, 단백질 함량은 BCA 방법(Smith PK et al., Analytical Biochemistry, 150(1):76-85, 1985)으로 측정하였고 표준품으로 소혈청알부민을 사용하였다.
상술한 바와 같이 측정한 당 함량 및 단백질 함량은 하기 표 2에 나타냈으며, 당 함량은 45 ~ 51 중량%이고 단백질 함량은 33 ~ 34 중량%인 것으로 나타났다.
수율(%) 총 당 함량(%) 총 단백질 함량(%)
EPS 1.22±0.03 45.32±1.41 34.17±0.73
2차 정제된 EPS 0.78±0.01 50.49±0.52 33.50±2.79
효소 처리된 EPS* 0.24±0.06 51.39±1.32 34.61±1.51
*효소 처리: 알칼레이즈 0.5%, 50℃, 30분.
각 수치는 평균±SE(n≥3)임.
또한, EPS의 당 구성성분 분석 결과, EPS는 주로 만노오스, 갈락토오스 및 글루코오스를 함유하고 있는 것으로 나타났다.
실시예 2. TGF-β2 발현 억제 효과 측정
제조예 1.2의 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액의 건조분말의 탈모방지 효과를 평가하기 위하여, 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액의 건조분말을 여러 농도로 증류수에 녹인 수용액을 인간 모발형성세포주에 처리한 후 TGF-β2의 발현양을 측정하였다.
구체적으로, 인간 모발형성세포주(HaCaT; 입수처: CLS(Cell Lines Service GmbH, Eppelheim, Germany))를 5% 소태아혈청(fetal bovine serum, FBS)(Gibco BRL, Gibco Island, NY) 및 1% 항생제(Antibiotic antimycotic solution, Gibco BRL, Gibco Island, NY)를 함유하는 DMEM 배지(Dulbecco’s modified eagle medium, Gibco BRL, Gibco Island, NY)가 들어있는 96 웰 플레이트의 웰에 넣고, 37℃ 및 5% CO2 조건의 배양기에서 3일 동안 배양하였다. 이후 각 웰의 200 ㎕ DMEM에 시료액 2 ㎕를 각각 처리한 후, 37℃ 및 5% CO2 조건의 배양기에서 24시간 동안 배양하였다. 상기 시료액은 제조예 1.2의 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액의 건조분말을 증류수에 1 ㎍/㎖, 3 ㎍/㎖ 또는 10 ㎍/㎖의 농도로 녹인 수용액이고, 대조군은 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액의 건조분말을 처리하지 않았다.
이후, easy-BLUE™ Total RNA Extraction kit(iNtRON Biotechnology Inc., Seoul, Korea)를 이용하여 제조자의 지시에 따라 전-RNA(pre-RNA)를 분리하였으며, 분리된 전-RNA(1 ㎍)를 상업적으로 사용 가능한 Accupower® RT preMix(바이오니아사, Daejeon, Korea)를 이용하여 cDNA로 역전사하였다. cDNA는 Accupower® PCR Premix(바이오니아사, Daejeon, Korea)와 TGF-β2 및 β-actin의 mRNA에 특이적인 프라이머(Cho HR, etc., J. Korean Med . Sci ., 2004, 19, 853-858)를 통해 증폭되었다. 구체적으로, 역전사 PCR(RT-PCR)은 95℃에서 4분 동안 전변성(predenaturation)단계, 95℃에서 1분 동안 변성(denaturation)단계, 55℃에서 1분 동안 어닐링(annealing)단계, 72℃에서 5분 동안 연장(elongation) 단계, 72℃에서 5분 동안 후연장(post-elongation) 단계를 1 사이클로, 30 사이클을 수행하였다. PCR 결과물을 1% 아가로즈 젤에 전기영동하고, β-actin mRNA를 기준으로 하여 상대적인 mRNA 발현량을 Quantity One 소프트웨어를 이용하여 정량화하였다. 상기 PCR 결과물의 전기영동 결과는 도 1에, 정량화 결과는 도 2에 나타냈다.
도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 무처리군과 비교하여, 본 발명의 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액을 3 ㎍/㎖로 처리한 세포는 TGF-β2 발현량이 67.6%로 유의적으로 감소하였으며, 상기 균사체 배양액을 10 ㎍/㎖로 처리한 세포는 TGF-β2 발현량이 42.1%로 현저히 감소하였다. 이를 통해, 본 발명의 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액이 TGF-β의 발현을 농도의존적으로 저해하여 탈모억제 및 발모촉진 활성을 나타냄을 알 수 있었다.

Claims (16)

  1. 세리포리아 락세라타(Ceriporia lacerata)에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 함유하는, 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세포외다당체가 40 ~ 60 중량%의 당 및 30 ~ 40 중량%의 단백질을 포함하고 100 ~ 150 kDa의 분자량을 갖는, 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 세포외다당체가 43 ~ 47 중량%의 당 및 33 ~ 36 중량%의 단백질을 포함하고 115 ~ 125 kDa의 분자량을 갖는, 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 당이 만노오스, 갈락토오스 및 글루코오스를 포함하는, 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 세포외다당체가,
    (a) 세리포리아 락세라타의 균사체를 액체 배양하여 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액을 제조하는 단계;
    (b) 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액을 건조시켜 분말화하는 단계; 및
    (c) 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액의 건조분말을 용매로 추출한 후 이를 여과하고 감압농축하는 단계를 포함하는 제조 방법에 의하여 제조된, 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 액체 배양을 위한 배지가 설탕, 포도당, 전분, 수수분, 대맥분, 대두분, 황산마그네슘(MgSO4), 1인산칼륨(KH2PO4), 2인산칼륨(K2HPO4) 및 물을 포함하고, 수소이온농도가 pH 4.5 ~ 6.0인, 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 액체 배양이 청색 LED 광원 하에서 이산화탄소의 농도를 1,000 ~ 2,000 ppm으로 유지하여 수행되는, 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 세포외다당체가 조성물 총 중량 대비 0.1 내지 80 중량%의 양으로 포함되는, 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 조성물이 TGF-β 생성을 억제하는, 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물.
  10. 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 포함하는, 탈모방지 또는 발모촉진용 약학적 조성물.
  11. 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 포함하는, 탈모방지 또는 발모촉진용 의약외품.
  12. 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 함유하는, 탈모방지 또는 발모촉진용 건강기능식품.
  13. 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 유효성분으로 함유하는, 탈모방지 또는 발모촉진용 화장료 조성물.
  14. 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물을 이를 필요로 하는 대상에 투여하는 것을 포함하는, 탈모방지 또는 발모촉진 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 대상이 포유동물인, 탈모방지 또는 발모촉진 방법.
  16. 탈모방지 또는 발모촉진용 조성물의 제조에 사용하기 위한, 세리포리아 락세라타에 의해 생산되는 세포외다당체, 상기 세포외다당체를 포함하는 세리포리아 락세라타의 균사체 배양액, 상기 균사체 배양액의 건조분말 또는 상기 균사체 배양액의 추출물의 용도.
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