WO2022169066A1 - 금화규 유래 콜라겐아미노산을 이용한 기능성 콜라겐 조성물 - Google Patents

금화규 유래 콜라겐아미노산을 이용한 기능성 콜라겐 조성물 Download PDF

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김재흥
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농업회사법인 이팜 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a functional collagen composition using the collagen amino acids contained in Keumhwagyu, and more specifically, by fully obtaining the collagen amino acids obtained from Keumhwagyu in the most efficient way, thereby resolving the weakness of animal collagen while maintaining joint health.
  • ⁇ Collagen from Keumhwa Beef that can be used as various raw materials for quasi-drug ingredients, cosmetic ingredients, functional food ingredients, etc. as well as pharmaceutical ingredients that are effective for skin aging and wrinkle improvement It relates to a functional collagen composition using amino acids.
  • collagen also called hard protein or collagen
  • hard protein is the most quantitatively found in multicellular animals such as invertebrates and vertebrates. In mammals, it accounts for about 1/4 of the total protein, and the fibrous tension constituting the animal's connective tissue is very strong, and the force is transmitted without loss from tendons or ligaments.
  • the basic structural unit of collagen is tropocollagen with a molecular weight of about 300,000, and this molecule has a triple helix structure in which three polypeptide chains are twisted to the right.
  • Tropocollagen molecules associate to form collagen fibers (collagen fibers), and each molecule is arranged one-quarter shifted in the axial direction to form unique stripes with an interval of 64 nm. and becomes insoluble.
  • Collagen peptide is a type of fibrous protein composed of glycine, proline, hydroxyproline, and glutamic acid, with few amino acids containing sulfur among amino acids.
  • it is mainly present in the membranes, articular cartilage, cornea, bones, and skin covering organs, and plays a very important role as a component of the dermis layer in the skin.
  • the main function of collagen is the firmness of the skin, the resistance and bonding of tissues, and the support of cell adhesion.
  • the thickness of the skin becomes thinner due to aging and photoaging caused by UV irradiation, and this phenomenon is known to be closely related to the formation of wrinkles in the skin.
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 10-1999-0033721 (Prior Document 1), Republic of Korea Patent Publication No. 10-0381741 (Prior Document 2), and Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2004-0014618 ( Prior Document 3), Republic of Korea Patent Publication No. 10-0827389 (Prior Document 4), and the like.
  • Prior Document 1 refers to a method for extracting and separating collagen from fish or fish shells, head, bones, and intestines that are discarded from fish, and a method for producing water-soluble collagen with citric acid or ascorbic acid from this method. and suggests a method for producing functional cosmetics (pack, essence) based on the water-soluble collagen thus obtained.
  • a method for producing a functional collagen fermented beverage by performing organic acid fermentation with fruit juice using the spine and head of a cat fish with a high collagen content.
  • Prior Document 2 contains, at least partially, a collagen compound derived from seafood obtained from a marine animal that has been subjected to deodorization treatment as an active material capable of simultaneously performing a crosslinking treatment capable of improving the mechanical properties of collagen during any manufacturing step of the collagen compound.
  • a collagen compound derived from seafood obtained from a marine animal that has been subjected to deodorization treatment as an active material capable of simultaneously performing a crosslinking treatment capable of improving the mechanical properties of collagen during any manufacturing step of the collagen compound.
  • One collagen product is presented.
  • Prior Document 3 is prepared by dividing sagebrush (50%), angelica (10%), hyssop (6%), duchung (5%), arrowroot (4%), jujube (4%), licorice (1%),
  • sagebrush 50%
  • angelica 10%)
  • hyssop 6%
  • duchung 5%
  • arrowroot 4%
  • jujube 4%
  • licorice 1%
  • We present a method for manufacturing a collagen saffron extract drink that doubles the effect of each material by mixing and aging the processed and extracted vegetable extract, collagen meat (95%), and ginger (5%), and mixing the processed and extracted animal extract.
  • Prior Document 4 discloses that each hydrolyzed collagen solution obtained by passing each water-soluble collagen solution obtained by pre-treatment and boiling water treatment of vegetable, animal and marine raw materials through an activated carbon layer is subjected to an enzymatic reaction in a weak acid solution and passed through an activated carbon layer to each hydrolyzed collagen. peptides are obtained.
  • a collagen peptide composition for food and a method for preparing the same, in which a composition for food or cosmetics is obtained by mixing these collagen peptide solutions individually or in a predetermined ratio.
  • the purpose of the present invention to fundamentally improve the conventional problems as described above is to completely acquire collagen amino acids obtained from Geumhwagyu in the most efficient way, thereby resolving the weaknesses of animal collagen while improving joint health, skin aging and wrinkles. It can be used as a variety of raw materials for quasi-drugs, cosmetics, and functional food raw materials, as well as pharmaceutical raw materials that are effective for improvement, etc.
  • Collagen amino acids GPH; glycine, proline, hydroxyproline
  • a component similar to It is intended to provide a functional collagen composition using collagen amino acids derived from Keumhwagyu with excellent product preservation and safety, such as moisturizing and wrinkle improvement.
  • Glycine Glycin
  • proline Proline
  • hydroxyproline hydroxyproline
  • the gold hwagyu ( Aurea Helianthus ) is selected from any one of leaves, stems, and roots that are dried in the shade after cultivation to remove foreign substances and then dried in the shade at 35 ⁇ 45 °C and then pulverized using a grinder, 6 L of 20% alcohol per 1 kg of the pulverized product is extracted in a shaking incubator at 150 RPM and 15 ° C for 2 to 5 days, and the collagen content of the extract is high, 4 to 5 in a 1 mm ⁇ 1 mm thick filter net After removing plant residues by filtration, the mixture was concentrated under reduced pressure with an evaporator at 30-40 ° C to remove 20% alcohol, and distilled water was added to obtain a final 4L, 2.9-3.0% Brix extract, and the extract was ultrasonically extracted.
  • the collagen composition contains 0.1 to 10% by weight of a selected extract or freeze-dried powder based on the total weight of the cosmetic composition, and the remaining amount is 90 to 99.9 weight of a carrier acceptable for cosmetic preparations. It is characterized in that it contains a content of %.
  • the collagen composition contains 0.1 to 10% by weight of a selected extract or freeze-dried powder based on the total weight of the food composition, and the remaining amount is 90 to 99.9 weight of a carrier acceptable for food preparation It is characterized in that it contains a content of %.
  • the collagen composition contains 0.1 to 10% by weight of either an extract or a freeze-dried powder based on the total weight of the pharmaceutical composition, and the remaining amount is 90 to 99.9 weight of a carrier acceptable for pharmaceutical formulations. It is characterized in that it contains a content of %.
  • the functional collagen composition using the collagen amino acids derived from Keumhwa beef according to the present invention completely acquires the collagen amino acids obtained from the Keumhwa beef in the most efficient way, thereby resolving the weakness of animal collagen while resolving the joints. It can be used as various raw materials for quasi-drug raw materials, cosmetic raw materials, functional food raw materials, etc., as well as pharmaceutical raw materials that are effective for health, skin aging and wrinkle improvement, etc.
  • the content of collagen amino acids (GPH; glycine, proline, hydroxyproline), a component similar to skin cells that help collagen synthesis, is very high, so it is absorbed quickly in the body and is involved in the amount of moisture in the skin to prevent skin aging, joint weakness, and blood vessel damage when consumed It provides excellent product preservation and safety effects such as moisturizing the skin and improving wrinkles when applied.
  • Figure 2 is a test report showing the content of hydroxyproline ( hydroxyproline ) through the hot water extract of Geumhwagyu according to the present invention.
  • the present invention proposes a functional collagen composition using collagen amino acids extracted from leaves, stems, and roots of Aurea Helianthus .
  • collagen amino acids GPH: Glycine-Proline-Hydroxyproline
  • it is possible to solve the weakness of animal collagen while providing pharmaceutical raw materials that are effective in joint health, skin aging and wrinkle improvement.
  • GPH Glycine-Proline-Hydroxyproline
  • It relates to a functional collagen composition that can be used as various raw materials for quasi-drugs, cosmetic raw materials, functional food raw materials, etc.
  • extracts, fractions from the leaves, stems, and roots of Aurea Helianthus , or glycine ( Glycin ), proline ( Proline ), and hydroxyproline ( hydroxyproline ), any one of collagen amino acids isolated therefrom It is characterized in that it contains an active ingredient.
  • Geumhwagyu a rare medicinal plant that is rare enough to be called “the true giant bear of the plant kingdom,” has antipyretic, detoxifying, anti-inflammatory and analgesic effects, oral irritation, topical treatment of edema and burns, spleen and stomach, and muscle tissue effects. It is said to be used in the treatment of various malignant pains such as indigestion, loss of appetite, and bruising.
  • Keumhwagyu is rich in collagen not only in flowers and leaves, but also in flower stems and roots. .
  • Extracts, fractions from the leaves, stems, and roots of Aurea Helianthus , or collagen amino acids active ingredients of any one of glycine , proline , and hydroxyproline separated by ultrasonication therefrom contains Therefore, in the present invention, "extract” is a concept including all extracts, fractions and purified products obtained in each step of extraction, fractionation or purification, and dilutions, concentrates or dried products thereof.
  • the Aurea Helianthus is selected from among leaves, stems, and roots that are dried in the shade after cultivation to remove foreign substances, and then dried in the shade at 35 ⁇ 45 °C and then using a grinder.
  • the above extract may be further subjected to a conventional fractionation process, may be purified using a conventional purification method.
  • the Geumhwagyu extract included in the functional collagen composition of the present invention may be prepared in a powder state by an additional process such as freeze-drying or spray-drying the extract.
  • the filtration network of the present invention is a process of removing solid particles suspended from the extract, and filters out particles using one selected from cotton, nylon, and paper, or ultrafiltration, freezing filtration, centrifugal separation, etc. may be used. , but not limited thereto.
  • a separation process by chromatography chromatography according to size, charge, hydrophobicity or affinity
  • chromatography chromatography according to size, charge, hydrophobicity or affinity
  • the extract of the present invention may be, for example, freeze drying, vacuum drying, hot air drying, spray drying, reduced pressure drying, foam drying, high frequency drying and infrared drying, but is not limited thereto. In some cases, it may further include a process of pulverizing the final dried extract.
  • the extract is sonicated for 3 to 4 hours at an ultrasonic frequency of 20 kHz, an amplitude of 60%, and 4 ° C. Proline ) and hydroxyproline ( hydroxyproline ) characterized in that any one of the collagen amino acids is extracted.
  • any one of collagen amino acids among glycine, proline , and hydroxyproline is extracted through sonication as shown in Table 1 below. This is to sonicate the obtained extract in an ultrasonic extractor at an ultrasonic frequency of 20 kHz, an amplitude of 60%, and a condition under 4° C. for 3 to 4 hours to obtain glycine and proline , hydroxyproline . ) to extract any one of the collagen amino acids.
  • glycine Glycin
  • proline 246.3 mg/100g
  • lysine 277 mg/100g.
  • hydroxyproline is abundant as 0.28 mg/g. It was confirmed as vegetable collagen, and in addition, various amino acids such as glutamic acid , aspartic acid , and arginine , which are useful in moisturizing and preventing skin aging, were found to be abundantly contained.
  • the collagen composition contains 0.1 to 10% by weight of any one of an extract or freeze-dried powder based on the total weight of the cosmetic composition, and the remaining amount is a carrier acceptable for cosmetic preparations. It is characterized in that it contains 90 to 99.9% by weight.
  • the functional collagen composition extracted from Keumhwagyu contains abundantly glycine (Glycin), proline ( Proline ), and hydroxyproline ( hydroxyproline ) to be identified as vegetable collagen, and this functional collagen composition can be used for the manufacture of cosmetic compositions.
  • the cosmetic composition when looking at the total weight of the functional collagen composition, it is preferable to select either extract or freeze-dried powder and maintain it in the range of 0.1 to 10% by weight, as well as in terms of quality and price competitiveness. It is also considered to be the most appropriate.
  • the remaining amount contains the components commonly used in the cosmetic composition in the range of about 90 to 99.9% by weight based on the total weight of the acceptable carrier.
  • a commonly used material for example, it may contain conventional auxiliary agents such as antioxidants, stabilizers, solubilizers, vitamins, pigments, and fragrances.
  • cosmetics prepared with a cosmetic composition containing as an active ingredient of the functional collagen composition can be manufactured in any one formulation selected from the group consisting of skin lotion, serum, essence, UV cream, BB cream, nutrition cream, and massage cream.
  • Cosmetics in emulsified formulations include nutritional lotions, creams, and essences, and solubilized cosmetic products may be softened lotions, but is not limited thereto.
  • cosmetic formulations include, for example, solutions, gels, solid or kneaded anhydrous products, emulsions obtained by dispersing an oily phase in an aqueous phase, suspensions, microemulsions, microcapsules, microgranules, or ionic (liposomes) and non-ionic types. It may be provided in the form of a vesicular dispersant, in the form of a cream, skin, lotion, powder, ointment, spray or cone stick.
  • the cosmetic composition contains fatty substances, organic solvents, solubilizers, thickeners and gelling agents, emollients, antioxidants, suspending agents, stabilizers, foaming agents, fragrances, surfactants, Water, ionic or non-ionic emulsifiers, fillers, sequestering and chelating agents, preservatives, vitamins, blocking agents, wetting agents, essential oils, dyes, pigments, hydrophilic or lipophilic actives, lipid vesicles or commonly used in cosmetics It will be said that it may contain adjuvants commonly used in the field of cosmetology or dermatology, such as any other ingredients that are used.
  • ingredients may be introduced in an amount generally used in the field of dermatology. That is, for example, there are cosmetics such as astringent lotion, softening lotion, nourishing lotion, various creams, essences, packs, and foundations, and specific formulations include skin lotion, skin softener, skin toner, astringent, lotion, milk lotion, and moisturizer. It includes formulations such as lotions, nourishing lotions, massage creams, nourishing creams, moisture creams, hand creams, essences, and nourishing essences.
  • cosmetics such as astringent lotion, softening lotion, nourishing lotion, various creams, essences, packs, and foundations
  • specific formulations include skin lotion, skin softener, skin toner, astringent, lotion, milk lotion, and moisturizer. It includes formulations such as lotions, nourishing lotions, massage creams, nourishing creams, moisture creams, hand creams, essences, and nourishing essences.
  • the collagen composition contains 0.1 to 10% by weight of either an extract or a freeze-dried powder based on the total weight of the food composition, and the remaining amount is a carrier acceptable for food preparations. It is characterized in that it contains 90 to 99.9% by weight.
  • the functional collagen composition extracted from Keumhwagyu contains abundant glycine (Glycin), proline ( Proline ), and hydroxyproline ( hydroxyproline ) to be identified as vegetable collagen, and this functional collagen composition can be used for manufacturing a food composition
  • this functional collagen composition can be used for manufacturing a food composition
  • the food composition when looking at the total weight of the functional collagen composition, it is preferable to select either extract or freeze-dried powder and maintain it in the range of 0.1 to 10% by weight, as well as quality and price competitiveness. It is also considered to be the most appropriate.
  • the remaining amount contains an acceptable carrier in the range of about 90 to 99.9% by weight based on the total weight of the components commonly used in the food composition.
  • a commonly used material for example, in addition to the active ingredient of the functional collagen composition, it may contain various flavoring agents or natural carbohydrates as additional ingredients like a conventional food composition.
  • a food prepared from a food composition containing as an active ingredient of the functional collagen composition is a carrier
  • natural carbohydrates include monosaccharides, for example, disaccharides such as glucose and fructose, for example maltose, sugar.
  • common sugars such as cross and polysaccharides such as dextrin, cyclodextrin, and the like, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol, erythritol and the like.
  • the above-described flavoring agent may advantageously use a natural flavoring agent (taumartin), rebaudioside A, glycyrrhizine, and the like, and a synthetic flavoring agent (saccharin, aspartame, etc.).
  • the food composition may be formulated in the same manner as the pharmaceutical composition and used as a functional food or added to various foods. For example, there are beverages, meat, chocolate, foods, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gum, candy, ice cream, alcoholic beverages, vitamin complexes, and health supplements.
  • the food composition includes various nutrients, vitamins, minerals (electrolytes), synthetic flavors and natural flavoring agents, colorants and thickeners (cheese, chocolate, etc.), pectic acid and salts thereof, alginic acid and salts thereof, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusters, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohols, carbonation agents used in carbonated beverages, and the like.
  • the food composition may contain natural fruit juice and pulp for the production of fruit juice beverages and vegetable beverages.
  • the food composition can be manufactured and processed into health functional food in the form of tablets, capsules, powders, granules, liquids, pills, etc., which are raw materials with useful functionality to the human body according to Health Functional Food Act No. 10219 B.
  • health functional food in the form of tablets, capsules, powders, granules, liquids, pills, etc.
  • health functional food may contain normal food additives, and unless otherwise specified, whether it is suitable as a food additive is specified in accordance with the general rules and general test methods of food additives approved by the Food and Drug Administration. and criteria.
  • a health functional food in tablet form is granulated by a conventional method by mixing the functional collagen composition, which is the active ingredient of the present invention, with an excipient, binder, disintegrant and other additives, followed by compression with a lubricant, etc. Or, the mixture may be directly compression molded.
  • hard capsules can be prepared by filling a conventional hard capsule with a mixture of the functional collagen composition, which is the active ingredient of the present invention, mixed with additives such as excipients, and the soft capsule contains a functional collagen composition It can be prepared by filling a mixture mixed with additives such as excipients in a capsule base such as gelatin.
  • the soft capsule may contain, if necessary, a plasticizer such as glycerin or sorbitol, a colorant, a preservative, and the like.
  • a health functional food in the form of a ring can be prepared by molding a mixture of the functional collagen composition, which is the active ingredient of the present invention, an excipient, a binder, a disintegrant, etc. by a known method, and, if necessary, can be prepared with sucrose or other skinning agents. It can be peeled off, or the surface can be coated with a material such as starch or talc.
  • a health functional food in the form of granules can be prepared in granular form by a conventionally known method by mixing a functional collagen composition, which is the active ingredient of the present invention, an excipient, a binder, a disintegrant, etc. and the like.
  • the collagen composition contains 0.1 to 10% by weight of a selected extract or freeze-dried powder based on the total weight of the pharmaceutical composition, and the remaining amount is acceptable for pharmaceutical formulations. It is characterized in that it contains the carrier in an amount of 90 to 99.9% by weight.
  • the functional collagen composition extracted from Geumhwagyu contains abundant glycine (Glycin), proline ( Proline ), and hydroxyproline ( hydroxyproline ) to be identified as vegetable collagen, and this functional collagen composition can be used for manufacturing a pharmaceutical composition
  • the pharmaceutical composition when looking at the total weight of the functional collagen composition, it is preferable to select either extract or freeze-dried powder and maintain it in the range of 0.1 to 10% by weight, as well as in terms of quality and price competitiveness. It is also considered to be the most appropriate.
  • the remaining amount contains the components commonly used in the pharmaceutical composition in the range of about 90 to 99.9% by weight based on the total weight of the acceptable carrier.
  • the active ingredient of the functional collagen composition in addition to the active ingredient of the functional collagen composition, it may be prepared using a pharmaceutically suitable and physiologically acceptable adjuvant like a conventional pharmaceutical composition, and the adjuvant includes an excipient and a disintegrant.
  • a pharmaceutically suitable and physiologically acceptable adjuvant like a conventional pharmaceutical composition
  • the adjuvant includes an excipient and a disintegrant.
  • sweeteners, binders, coating agents, expanding agents, lubricants, lubricants or flavoring agents may be used, and the pharmaceutical composition includes one or more pharmaceutically acceptable carriers in addition to the active ingredients described above for administration.
  • it can be preferably formulated into a pharmaceutical composition.
  • the formulation form of the pharmaceutical composition is not particularly limited, and it is preferably formulated according to each disease or component using the method disclosed in Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA by an appropriate method in the field. can
  • the pharmaceutical composition may be a composition for external application to the skin.
  • the pharmaceutical composition for external application to the skin is a pharmaceutical composition for external application for the skin having a skin protection effect from ultraviolet rays, in the form of a cream, gel, patch, spray, ointment, warning agent, lotion, liniment agent, pasta agent, or cataplasma agent. It can be manufactured and used, but is not limited thereto.
  • the preferred dosage of the pharmaceutical composition for external application to the skin varies depending on the patient's condition and weight, the degree of disease, drug form, administration route and period, but may be appropriately selected by those skilled in the art.
  • the pharmaceutical composition can also be used to manufacture a quasi-drug composition
  • quasi-drug refers to items with a milder action than pharmaceuticals among items used for the purpose of diagnosing, treating, improving, alleviating, treating or preventing diseases of humans or animals.
  • quasi-drugs exclude products used for medicinal purposes, and include products used for the treatment or prevention of diseases in humans and animals, and products with minor or no direct action on the human body. , for example, from the group consisting of body cleanser, disinfectant cleaner, cleaner, kitchen cleaner, cleaning agent, toothpaste, gargle, wet tissue, detergent, soap, hand wash, hair cleaner, hair softener, humidifier filler, mask, ointment and filter filler. It may be prepared in a selected formulation, but is not limited thereto.
  • capsules of the pharmaceutical composition of the present invention can also be manufactured.
  • demand is shifting from animal to vegetable capsules, and the production quantity for vegetable capsules is rapidly increasing in recent years. Since the price of vegetable capsules is 70-80% higher than that of animal products, the profitability is high and the demand for collagen is increasing recently.
  • the global vegetable capsules market is valued at 115.1 million US$ in 2020 and is expected to reach 229.6 million US$ by the end of 2026, growing at a CAGR of 10.0% during 2021-2026.
  • vegetarian capsules are natural, GMO, plant-based and free from animal derivatives, gluten and modified sugars.
  • Vegetarian capsules have the advantage of being suitable for halal or kosher certification. Pure, clean and elegant appearance without taste or odor, ideal for improving the bioavailability of oil-soluble ingredients, easy to swallow, safe, non-carcinogenic, and tamper-evident, so there is no difficulty in using it.
  • the present invention completely acquires collagen amino acids obtained from Geumhwagyu in the most efficient way, thereby resolving the weak points of animal collagen, including pharmaceutical raw materials that are effective in joint health, skin aging, and wrinkle improvement, as well as quasi-drug raw materials and It can be used as a variety of raw materials for cosmetics and functional food ingredients, as well as free formulation changes.
  • collagen amino acids GPH; glycine, proline
  • hydroxyproline hydroxyproline

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Abstract

본 발명은 금화규(Aurea Helianthus)의 잎, 줄기, 뿌리로부터 추출물, 분획물 또는 이로부터 초음파 처리하여 분리한 글리신(Glycin)과 프롤린(Proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline) 중 어느 하나의 콜라겐아미노산 유효성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 금화규 유래 콜라겐아미노산을 이용한 기능성 콜라겐 조성물을 제공한다. 이때, 상기 금화규(Aurea Helianthus)는 재배 후 음건한 잎, 줄기, 뿌리 중에서 어느 하나를 택일하여 세척하여 이물질을 제거한 후 35~45℃하에서 음건한 다음 분쇄기를 이용하여 분쇄하고, 상기 분쇄물 1kg당 6L의 20%주정을 사용하여 배양기(Shaking incubator)에서 150RPM, 15℃하의 조건에서 2~5일간 추출하며, 상기 추출물의 콜라겐 함유량이 높아 1mm×1mm 두께의 여과망에 4~5회 여과하여 식물체 잔사를 제거한 다음 30~40℃하에서 증발기(Evaporator)로 감압 농축하여 20% 주정을 제거한 후 증류수를 첨가하여 최종 4L, 2.9~3.0% Brix의 추출물을 획득하고, 상기 추출물은 초음파 추출기에서 초음파 진동수(Frequency) 20kHz, 진폭(Amplitude) 60%, 4℃하의 조건에서 3~4시간 동안 초음파 처리하여 글리신(Glycin)과 프롤린(Proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline) 중 어느 하나의 콜라겐아미노산을 추출한다. 이에 따라 본 발명은, 금화규 속에서 취득한 콜라겐아미노산을 가장 효율적인 방법으로 온전하게 취득하여, 동물성 콜라겐의 취약한 점을 해소하면서도 관절 건강ㆍ피부노화 및 주름 개선 등에 효과가 있는 의약품 원료를 비롯하여 의약외품 원료ㆍ화장품 원료ㆍ기능성 식품원료 등지에 다양한 원료로 활용함은 물론 자유로운 제형의 변화를 손쉽게 추구할 수 있고, 특히 기능적ㆍ유기적 측면에서 콜라겐 합성을 돕는 피부 세포와 유사한 성분인 콜라겐아미노산(GPH; 글리신, 프롤린, 히드록시프롤린) 함량이 아주 높아 인체내 흡수율이 빠르고 피부 수분 양에 관여해 섭취 시 피부 노화와 관절 약화, 혈관 손상을 방지함은 물론 도포 시 피부 보습과 주름 개선되는 등 제품보존성과 안전성이 우수한 효과가 있다.

Description

금화규 유래 콜라겐아미노산을 이용한 기능성 콜라겐 조성물
본 발명은 금화규에 함유된 콜라겐아미노산을 이용한 기능성 콜라겐 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 금화규 속에서 취득한 콜라겐아미노산을 가장 효율적인 방법으로 온전하게 취득하여, 동물성 콜라겐의 취약한 점을 해소하면서도 관절 건강ㆍ피부노화 및 주름 개선 등에 효과가 있는 의약품 원료를 비롯하여 의약외품 원료ㆍ화장품 원료ㆍ기능성 식품원료 등지에 다양한 원료로 활용함은 물론 기능적ㆍ유기적으로 자유로운 제형의 변화를 손쉽게 추구할 수 있는 금화규 유래 콜라겐아미노산을 이용한 기능성 콜라겐 조성물에 관한 것이다.
통상, 콜라겐(Collagen)은 경단백질 또는 교원질이라고도 하는데, 무척추동물이나 척추동물 등의 다세포동물에 널리 분포하며 양적으로도 가장 많이 발견되는 것이 경단백질이다. 포유류에서는 전체 단백질의 약 1/4을 차지하기도 하며, 동물의 결합조직을 구성하고 있는 섬유 모양의 장력이 매우 강하고, 힘줄이나 인대에서 힘을 손실 없이 전달한다. 콜라겐의 기본적 구조단위는 분자량 약 30만의 트로포콜라겐으로, 이분자는 3가닥의 폴리펩티드사슬이 오른쪽 꼬임의 3중 나선구조로 되어 있다. 트로포콜라겐분자는 회합하여 콜라겐섬유(교원섬유)를 형성하는데, 각 분자는 축 방향으로 1/4씩 어긋나게 배열되어 64㎚ 간격의 독특한 줄무늬를 형성하면서 동물의 생장과 함께 분자 사이에 다리 걸친 구조가 생겨 불용성으로 된다.
그러나 콜라겐을 열수나 희산 또는 묽은 알칼리에서 오래 끓이면 물에 녹는 유도단백질 젤라틴으로 변한다. 콜라겐 펩타이드는 아미노산 중에서 유황을 함유한 아미노산은 적은 편이며, 글리신ㆍ프롤린ㆍ히드록시프롤린ㆍ글루타민산 등으로 구성된 섬유성 단백질의 일종으로서, 1,000여개의 아미노산이 모여 가늘고 긴 띠의 형상을 지닌 경단백질이며, 사람의 몸에서 장기를 감싸는 막ㆍ관절 연골ㆍ눈의 각막ㆍ뼈와 피부 등에 주로 존재하고, 특히 피부 속 진피층의 구성 성분으로 매우 중요한 역할을 하고 있다.
한편, 콜라겐의 주된 기능은 피부의 견고성, 조직의 저항력과 결합력, 세포접착의 지탱 등으로 알려져 있다. 이러한 콜라겐은 고령화 및 자외선 조사에 의한 광노화로 인해 피부의 두께가 얇아지는데, 이러한 현상은 피부의 주름 형성에 밀접한 관련이 있다고 알려져 있다.
최근 광범위한 연구가 진전됨에 따라 콜라겐에 대한 다양한 기능이 밝혀지고 있는데, 이러한 콜라겐 펩타이드는 건강식품용, 외과용 및 안과용 치료제 또는 화장품용 첨가제 등으로 사용이 증가되고 있는 추세이다. 이들 콜라겐 펩타이드는 식품학적, 약제학적 및 화장품학적 관점에서 볼 때 제품의 안정성 및 피부, 체내 흡수율에 대한 연구가 현재까지 많이 진행되고 있어 이에 따른 활용방안 등이 활발하게 이루어지고 있는 실정이다.
이와 관련되는 선행기술로서는 대한민국 공개특허공보 제10-1999-0033721호(선행문헌 1), 대한민국 등록특허공보 제10-0381741호(선행문헌 2), 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0014618호(선행문헌 3), 대한민국 등록특허공보 제10-0827389호(선행문헌 4) 등을 들 수 있다.
선행문헌 1은 어류(Cat fish) 또는 어류로부터 폐기되어지는 어류 껍질, 머리 부분, 뼈, 내장 등에서 콜라겐을 추출, 분리하는 방법과, 이것으로부터 citric acid 혹은 ascorbic acid로 수용성 콜라겐을 제조하는 방법이 언급되어 있고, 이와 같이 얻어진 수용성 콜라겐(collagen)을 기초로 하여 기능성 화장품(pack, essence)을 제조하는 방법을 제시하고 있다. 또한 콜라겐(collagen)의 함량이 높은 캣 피쉬(Cat fish)의 등뼈와 머리 부분을 이용하여 과즙과 함께 유기산 발효를 하여 기능성 콜라겐(collagen) 발효음료의 제조 방법을 제시한다.
선행문헌 2는 콜라겐 화합물의 어떠한 제조 단계 중에 콜라겐의 기계적 성질을 개선할 수 있는 가교 처리를 동시에 수행할 수 있는 활성물질로 탈취 처리를 받은 해양 동물로부터 수득된 해산물 유래의 콜라겐 화합물을 적어도 부분적으로 함유한 콜라겐 제품을 제시한다.
선행문헌 3은 오가피(50%), 당귀(10%), 우슬(6%), 두충(5%), 칡(4%), 대추(4%), 감초(1%),를 등분하여 제조가공 추출한 식물성 추출액상과 콜라겐식육(95%), 생강(5%)을 제조 가공 추출한 동물성 추출액상을 혼합하여 숙성 가공하여 각 재료의 효과를 배가시킨 콜라겐 오가피 추출음료를 제조하는 방법을 제시한다.
선행문헌 4는 식물성, 동물성 및 해양성의 원료를 전처리 및 열탕처리한 각각의 수용성 콜라겐 용액을 활성탄층에 통과시켜 얻은 수용성 콜라겐 용액을 약산 용액에서 효소반응시키고 활성탄층에 통과시켜 각각의 가수분해된 콜라겐펩타이드를 얻는다. 이들의 콜라겐펩타이드 용액을 각각 또는 일정한 비율로 혼합하여 식품용 또는 화장품용 조성물을 얻는 식품용 콜라겐펩타이드 조성물 및 그 제조방법을 제시한다.
그러나 상기의 선행문헌들에 의하면, 그 모두가 콜라겐 등을 이용한 식품 및 화장료 등으로 제안되고 있으나, 콜라겐과 기타 첨가물간의 반응을 거의 고려하지 않았기 때문에 콜라겐이 갖고 있는 효능을 충분히 발휘하지 못하는 문제가 있으며, 더욱이 콜라겐의 효능이 발휘되도록 하더라도 단순히 콜라겐에 의존하는 것이기 때문에 고부가성 물질로의 가치가 떨어지는 단점이 있다.
더군다나, 최근 하드 캡슐 산업은 동물성에서 식물성 캡슐로 수요가 이동하고 있어, 최근 식물성 캡슐에 대한 생산 물량이 빠르게 증대되고 있는 추세로, 식물성 캡슐은 동물성대비 가격이 70-80% 높기 때문에 수익성이 커 최근 식물성 콜라겐 수요가 높아지고 있다. 이렇듯 채식 캡슐은 천연, GMO, 식물성 껍질이며 동물성 유도체, 글루텐 및 변형 당이 없으며, 식물 다당류 (Pululan), 전분 및 HPMC(Hydroxyl Propyl Methyl Celluloses)와 같은 여러 종류로 나눌 수 있다. 이러한 채식 캡슐은 할랄 또는 코셔 인증에 적합한 장점을 가지고 있으며 맛이나 냄새가 없는 순수하고 깨끗하며 우아한 외관, 유용성 성분의 생체 이용률을 개선하는 데 이상적이고 삼키기 쉽고 안전하며 비발암성이며 구조변화가 일어나기어렵다.
이에 따라, 콜라겐의 주성분인 히드록시프롤린(hydroxyproline), 하이드로시리신(Hydroxylysine) 등이 들어 있는 식물성 단백질(이하 "식물성 콜라겐"이라 칭함)의 개발로 불안감을 안고 사용하던 동물성 재료로부터 원료를 선택하여 제조된 동물성 콜라겐의 취약성을 보완할 필요성이 대두 되고 있어, 본 출원인은 식물성, 즉 금화규 속에서 취득한 콜라겐아미노산을 온전하게 취득하여, 동물성 콜라겐의 취약한 점을 해소하면서도 콜라겐 합성을 돕는 피부 세포와 유사한 성분인 콜라겐아미노산(GPH; 글리신, 프롤린, 히드록시프롤린) 함량이 아주 높아 의약품 원료를 비롯하여 의약외품 원료ㆍ화장품 원료ㆍ기능성 식품원료 등지에 다양한 원료로 활용할 수 있음을 확인하고는 본 발명의 개발을 완수하였다.
상기와 같은 종래의 문제점들을 근본적으로 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 금화규 속에서 취득한 콜라겐아미노산을 가장 효율적인 방법으로 온전하게 취득하여, 동물성 콜라겐의 취약한 점을 해소하면서도 관절 건강ㆍ피부노화 및 주름 개선 등에 효과가 있는 의약품 원료를 비롯하여 의약외품 원료ㆍ화장품 원료ㆍ기능성 식품원료 등지에 다양한 원료로 활용함은 물론 자유로운 제형의 변화를 손쉽게 추구할 수 있고, 특히 기능적ㆍ유기적 측면에서 콜라겐 합성을 돕는 피부 세포와 유사한 성분인 콜라겐아미노산(GPH; 글리신, 프롤린, 히드록시프롤린) 함량이 아주 높아 인체내 흡수율이 빠르고 피부 수분 양에 관여해 섭취 시 피부 노화와 관절 약화, 혈관 손상을 방지함은 물론 도포 시 피부 보습과 주름 개선되는 등 제품보존성과 안전성이 우수한 금화규 유래 콜라겐아미노산을 이용한 기능성 콜라겐 조성물을 제공하려는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 금화규(Aurea Helianthus)의 잎, 줄기, 뿌리로부터 추출물, 분획물 또는 이로부터 초음파 처리하여 분리한 글리신(Glycin)과 프롤린(Proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline) 중 어느 하나의 콜라겐아미노산 유효성분을 함유하는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 따르면 상기 금화규(Aurea Helianthus)는 재배 후 음건한 잎, 줄기, 뿌리 중에서 어느 하나를 택일하여 세척하여 이물질을 제거한 후 35~45℃하에서 음건한 다음 분쇄기를 이용하여 분쇄하고, 상기 분쇄물 1kg당 6L의 20%주정을 사용하여 배양기(Shaking incubator)에서 150RPM, 15℃하의 조건에서 2~5일간 추출하며, 상기 추출물의 콜라겐 함유량이 높아 1mm×1mm 두께의 여과망에 4~5회 여과하여 식물체 잔사를 제거한 다음 30~40℃하에서 증발기(Evaporator)로 감압 농축하여 20% 주정을 제거한 후 증류수를 첨가하여 최종 4L, 2.9~3.0% Brix의 추출물을 획득하고, 상기 추출물은 초음파 추출기에서 초음파 진동수(Frequency) 20kHz, 진폭(Amplitude) 60%, 4℃하의 조건에서 3~4시간 동안 초음파 처리하여 글리신(Glycin)과 프롤린(Proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline) 중 어느 하나의 콜라겐아미노산을 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 콜라겐 조성물은 화장품 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 추출액 또는 동결 건조한 분말 중 어느 하나를 선택하여 0.1~10중량% 함유하고, 잔량으로 화장품 제제에 허용되는 담체 90~99.9중량%의 함량으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 콜라겐 조성물은 식품 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 추출액 또는 동결 건조한 분말 중 어느 하나를 선택하여 0.1~10중량% 함유하고, 잔량으로 식품 제제에 허용되는 담체 90~99.9중량%의 함량으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 콜라겐 조성물은 의약품 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 추출액 또는 동결 건조한 분말 중 어느 하나를 선택하여 0.1~10중량% 함유하고, 잔량으로 의약품 제제에 허용되는 담체 90~99.9중량%의 함량으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 금화규 유래 콜라겐아미노산을 이용한 기능성 콜라겐 조성물은 금화규 속에서 취득한 콜라겐아미노산을 가장 효율적인 방법으로 온전하게 취득하여, 동물성 콜라겐의 취약한 점을 해소하면서도 관절 건강ㆍ피부노화 및 주름 개선 등에 효과가 있는 의약품 원료를 비롯하여 의약외품 원료ㆍ화장품 원료ㆍ기능성 식품원료 등지에 다양한 원료로 활용함은 물론 자유로운 제형의 변화를 손쉽게 추구할 수 있고, 특히 기능적ㆍ유기적 측면에서 콜라겐 합성을 돕는 피부 세포와 유사한 성분인 콜라겐아미노산(GPH; 글리신, 프롤린, 히드록시프롤린) 함량이 아주 높아 인체내 흡수율이 빠르고 피부 수분 양에 관여해 섭취 시 피부 노화와 관절 약화, 혈관 손상을 방지함은 물론 도포 시 피부 보습과 주름 개선되는 등 제품보존성과 안전성이 우수한 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 금화규 열수추출물을 통한 아미노산 분석을 나타낸 검사성적서.
도 2는 본 발명에 따른 금화규 열수추출물을 통한 히드록시프롤린(hydroxyproline)의 함량을 나타낸 검사성적서.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기(下記)의 정의를 가지며, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 의미로 사용된다. 또 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사 내지 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. 또, 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다. 용어 중 약이라는 것은 참조 양ㆍ수준ㆍ값ㆍ수ㆍ빈도ㆍ퍼센트ㆍ치수ㆍ크기ㆍ양ㆍ중량 또는 길이에 대해 30, 25, 20, 25, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 정도로 변하는 양ㆍ수준ㆍ값ㆍ수ㆍ빈도ㆍ퍼센트ㆍ치수ㆍ크기ㆍ중량 또는 길이를 의미한다.
본 발명은 금화규(Aurea Helianthus)의 잎, 줄기, 뿌리로부터 추출한 콜라겐아미노산을 이용한 기능성 콜라겐 조성물에 관하여 제안한다. 특히 금화규 속에서 취득한 콜라겐아미노산(GPH: Glycine-Proline-Hydroxyproline)을 가장 효율적인 방법으로 온전하게 취득하여, 동물성 콜라겐의 취약한 점을 해소하면서도 관절 건강ㆍ피부노화 및 주름 개선 등에 효과가 있는 의약품 원료를 비롯하여 의약외품 원료ㆍ화장품 원료ㆍ기능성 식품원료 등지에 다양한 원료로 활용할 수 있는 기능성 콜라겐 조성물에 관 한다.
본 발명에 따르면 금화규(Aurea Helianthus)의 잎, 줄기, 뿌리로부터 추출물, 분획물 또는 이로부터 초음파 처리하여 분리한 글리신(Glycin)과 프롤린(Proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline) 중 어느 하나의 콜라겐아미노산 유효성분을 함유하는 것을 특징으로 한다.
한편, 금화규는 학명이 "Aurea Helianthus"로, 일년생 초본식물이며 일명 야생부용이라고도 불린다. 약용가치 때문에 1980년대에 멸종 되었다고 알려졌으나 중국 농업 과학원 교수가 실수로 보관하고 있다가 발견되었다고 한다. 본초강목에 따르면 "식물계의 참대곰"이라고 불릴 만큼 보기 드문 진귀한 약용식물인 금화규는 해열, 해독, 항염증, 진통 효과, 구강 참석 무림, 부종, 화상의 국소 치료, 비장과 위장, 근육 조직 효과, 치료 소화 불량, 식욕 부진, 타박상 등으로 다양한 악성 통증의 치료에 이용된다고 한다.
또한, 천연 식물성 에스트로겐이 풍부하여 중년 갱년기 증후군을 감소시키거나 연장을 도와준다고 합니다. 현대 의학 연구에 따르면 진통제, 항 뇌허혈 및 구강 궤양의 치료 내분비, 면역 시스템을 조절 바디 저항을 증가, 심혈관 기능 및 미세 순환 개선 신체의 항산화, 항 심장 허혈, 저산소증, 염증, 통증 마을, 항 피로, 노화 방지, 항암, 콜레스테롤 저하 효과를 향상시킬 수 있다. 금화규의 꽃은 7월말부터 따서 잘게 찢어서 말리는데 콜라겐이 풍부하기 때문에 식품. 화장품 및 차의 원료가 사용되며, 금화규에는 꽃과 잎은 물론 꽃대와 뿌리에도 콜라겐이 풍부하며 금화규 꽃의 봉오리는 강장작용이 탁월하여 다양한 생리활성 물질을 함유하고 있어 다양한 용도에 이용되고 있다.
이러한 금화규(Aurea Helianthus)의 잎, 줄기, 뿌리로부터 추출물, 분획물 또는 이로부터 초음파 처리하여 분리한 글리신(Glycin)과 프롤린(Proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline) 중 어느 하나의 콜라겐아미노산 유효성분을 함유한다. 따라서 본 발명에서 "추출물" 은 추출, 분획 또는 정제의 각 단계에서 얻어지는 모든 추출액, 분획물 및 정제물, 그들의 희석액, 농축액 또는 건조물을 모두 포함하는 개념이다.
이때, 본 발명에 의한 세부 구성에 의하면 상기 금화규(Aurea Helianthus)는 재배 후 음건한 잎, 줄기, 뿌리 중에서 어느 하나를 택일하여 세척하여 이물질을 제거한 후 35~45℃하에서 음건한 다음 분쇄기를 이용하여 분쇄하고, 상기 분쇄물 1kg당 6L의 20%주정을 사용하여 배양기(Shaking incubator)에서 150RPM, 15℃하의 조건에서 2~5일간 추출하며, 상기 추출물의 콜라겐 함유량이 높아 1mm×1mm 두께의 여과망에 4~5회 여과하여 식물체 잔사를 제거한 다음 30~40℃하에서 증발기(Evaporator)로 감압 농축하여 20% 주정을 제거한 후 증류수를 첨가하여 최종 4L, 2.9~3.0% Brix의 추출물을 획득하는 것을 특징으로 한다. 이는, 금화규를 재배 후 음건한 잎, 줄기, 뿌리 중에서 어느 하나를 택일한 다음, 정제수로 세척하여 불순물(흙 및 이물질)을 제거한 후 40℃하에 음건하고, 분쇄기를 이용하여 금화규 1kg에 대하여 10∼100㎛이하의 크기로 잘게 분쇄한다. 이어서, 금화규 뿌리 1kg당 6L의 20%주정을 사용하여 배양기(Shaking incubator)에서 150RPM, 15℃하의 조건에서 2~5일간, 바람직하게는 3일간 추출한다. 이어서, 상기 추출물은 콜라겐 함유량이 높아 1mmㅧ1mm 두께의 여과망에 4~5회 여과하여 식물체 잔사를 제거한 다음, 30~40℃하에서, 바람직하게는 37℃하에서 증발기(Evaporator)에서 감압 농축하여 20% 주정을 제거한 후 증류수를 첨가하여 최종 4L의 추출물을 취득한다. 이러한 추출물의 Brix는 2.9~3.0%로 측정된다.
한편, 상기한 추출물은 추가로 통상의 분획 공정을 수행할 수도 있으며, 통상의 정제 방법을 이용하여 정제될 수도 있다. 예를 들면, 본 발명의 기능성 콜라겐 조성물에 포함되는 금화규 추출물은 상기한 추출물을 동결 건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말 상태로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 여과망은 추출액으로부터 부유하는 고체 입자를 제거하는 과정으로, 면, 나일론, 종이 중 선택되는 하나를 이용하여 입자를 걸러 내거나, 한외여과, 냉동여과법, 원심분리법 등을 이용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 크로마토그래피 (크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 크로마토그래피)에 의한 분리 과정을 추가로 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 상기 추출물은 일예로, 동결건조, 진공건조, 열풍건조, 분무건조, 감압건조, 포말건조, 고주파건조 및 적외선건조일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라 최종 건조된 추출물을 분쇄하는 공정을 추가로 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명에 의한 세부 구성에 의하면 상기 추출물은 초음파 추출기에서 초음파 진동수(Frequency) 20kHz, 진폭(Amplitude) 60%, 4℃하의 조건에서 3~4시간 동안 초음파 처리하여 글리신(Glycin)과 프롤린(Proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline) 중 어느 하나의 콜라겐아미노산을 추출하는 것을 특징으로 한다. 상기한 금화규 추출 방법을 통해 취득한 추출물은 하기의 표 1처럼 초음파 처리를 통해 글리신(Glycin)과 프롤린(Proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline) 중 어느 하나의 콜라겐아미노산을 추출한다. 이는 상기 취득한 추출물을 초음파 추출기에서 초음파 진동수(Frequency) 20kHz, 진폭(Amplitude) 60%, 4℃하의 조건에서 3~4시간 동안 초음파 처리하여 글리신(Glycin)과 프롤린(Proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline) 중 어느 하나의 콜라겐아미노산을 추출한다.
Figure PCTKR2021015149-appb-I000001
이처럼, 도 1처럼 KFRI 한국식품연구원을 통해 추출물에 대한 아미노산 분석한 결과를 보면, 글리신(Glycin)이 517.7㎎/100g, 프롤린(Proline)이 246.3㎎/100g, 리신(lysine)이 277㎎/100g로 다양한 아미노산 등이 풍부하게 함유되고, 도 2처럼 한국기능식품연구원을 통해 추출물에 대한 히드록시프롤린(hydroxyproline)의 함유량을 분석한 결과를 보면, 히드록시프롤린(hydroxyproline)이 0.28㎎/g로 풍부하게 함유되어 식물성 콜라겐으로 확인되었으며, 그 외에도 보습, 피부 노화 방지 등에서 유용성을 보이는 글루타민산(Glutamic acid), 아스파르트산(Aspartic acid), 알기닌(Arginine) 등 다양한 아미노산이 풍부하게 함유됨이 확인되었다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 콜라겐 조성물은 화장품 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 추출액 또는 동결 건조한 분말 중 어느 하나를 선택하여 0.1~10중량% 함유하고, 잔량으로 화장품 제제에 허용되는 담체 90~99.9중량%의 함량으로 함유하는 것을 특징으로 한다. 이처럼 상기 금화규로부터 추출한 기능성 콜라겐 조성물은 글리신(Glycin)과 프롤린(Proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline)이 풍부하게 함유되어 식물성 콜라겐으로 확인되고, 이러한 기능성 콜라겐 조성물을 화장품 조성물 제조에 이용할 수 있는데, 화장품 조성물은 기능성 콜라겐 조성물이 전체 중량을 기준으로 살펴볼 때, 추출액 또는 동결 건조한 분말 중 어느 하나를 선택하여 0.1~10중량% 내외의 범위로 유지하는 것이 바람직할 뿐만 아니라 품질경쟁력과 가격경쟁력 측면에서 볼 때도 가장 적절한 것으로 사료된다. 이외에도 잔량은 화장품 조성물에 통상적으로 활용되는 성분들을 허용되는 담체를 전체 중량에 대하여 약 90~99.9중량% 내외의 범위로 함유한다. 그리고 통상적으로 활용되는 물질로는, 예컨대 항산화제ㆍ안정화제ㆍ용해화제ㆍ비타민ㆍ안료 및 향료와 같이 통상적인 보조제 등을 함유할 수 있다.
즉, 상기 기능성 콜라겐 조성물의 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물로 제조되는 화장품은 스킨ㆍ로션ㆍ세럼ㆍ에센스ㆍUV크림ㆍ비비크림ㆍ영양크림ㆍ마사지 크림으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 제형으로 제조 가능한데, 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있는데, 예를 들면 용액ㆍ현탁액ㆍ유탁액ㆍ페이스트ㆍ겔ㆍ크림ㆍ로션ㆍ파우더ㆍ비누ㆍ계면활성제-함유 클렌징ㆍ오일ㆍ분말 파운데이션ㆍ유탁액 파운데이션ㆍ왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화 될 수 있으나, 일반적인 유화 제형 및 가용화 제형의 형태로도 제조할 수 있다. 유화 제형의 화장품으로는 영양화장수ㆍ크림ㆍ에센스 등이 있으며, 가용화 제형의 화장품으로는 유연화장수가 될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
이외에 별도의 화장품 제형으로, 예를 들면 용액ㆍ겔ㆍ고체 또는 반죽 무수 생성물ㆍ수상에 유상을 분산시켜 얻은 에멀젼ㆍ현탁액ㆍ마이크로 에멀젼ㆍ마이크로 캡슐ㆍ미세과립구 또는 이온형(리포좀)ㆍ비 이온형의 소낭 분산제의 형태ㆍ크림ㆍ스킨ㆍ로션ㆍ파우더ㆍ연고ㆍ스프레이 또는 콘실 스틱(conceal stick)의 형태로도 제공될 수 있다.
또한, 화장품 조성물은 화장품 제제에 허용되는 담체 중 추가로 지방 물질ㆍ유기 용매ㆍ용해제ㆍ농축제 및 겔화제ㆍ연화제ㆍ항산화제ㆍ현탁화제ㆍ안정화제ㆍ발포제(foaming agent)ㆍ방향제ㆍ계면활성제ㆍ물ㆍ이온형 또는 비 이온형 유화제ㆍ충전제ㆍ금속이온 봉쇄제 및 킬레이트화제ㆍ보존제ㆍ비타민ㆍ차단제ㆍ습윤화제ㆍ필수 오일ㆍ염료ㆍ안료ㆍ친수성 또는 친유성 활성제ㆍ지질 소낭 또는 화장품에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 화장품학 또는 피부과학 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제를 함유할 수도 있다 할 것이다.
그리고 상기한 성분들은 피부과학 분야에서 일반적으로 사용되는 양으로 도입될 수 있다. 즉, 예를 들어 수렴화장수ㆍ유연화장수ㆍ영양화장수ㆍ각종 크림ㆍ에센스ㆍ팩ㆍ파운데이션 등과 같은 화장품류 등이 있는데, 구체적인 제형으로서는 스킨로션ㆍ스킨 소프너ㆍ스킨토너ㆍ아스트린젠트ㆍ로션ㆍ밀크로션ㆍ모이스처 로션ㆍ영양로션ㆍ맛사지크림ㆍ영양크림ㆍ모이스처 크림ㆍ핸드크림ㆍ에센스ㆍ영양에센스 등의 제형을 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 콜라겐 조성물은 식품 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 추출액 또는 동결 건조한 분말 중 어느 하나를 선택하여 0.1~10중량% 함유하고, 잔량으로 식품 제제에 허용되는 담체 90~99.9중량%의 함량으로 함유하는 것을 특징으로 한다. 이처럼 상기 금화규로부터 추출한 기능성 콜라겐 조성물은 글리신(Glycin)과 프롤린(Proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline)이 풍부하게 함유되어 식물성 콜라겐으로 확인되고, 이러한 기능성 콜라겐 조성물을 식품 조성물 제조에 이용할 수 있는데, 식품 조성물은 기능성 콜라겐 조성물이 전체 중량을 기준으로 살펴볼 때, 추출액 또는 동결 건조한 분말 중 어느 하나를 선택하여 0.1~10중량% 내외의 범위로 유지하는 것이 바람직할 뿐만 아니라 품질경쟁력과 가격경쟁력 측면에서 볼 때도 가장 적절한 것으로 사료된다. 이외에도 잔량은 식품 조성물에 통상적으로 활용되는 성분들을 허용되는 담체를 전체 중량에 대하여 약 90~99.9중량% 내외의 범위로 함유한다. 그리고 통상적으로 활용되는 물질로는, 예컨대 기능성 콜라겐 조성물의 유효성분 외에 통상의 식품 조성물과 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
즉, 상기 기능성 콜라겐 조성물의 유효성분으로 함유하는 식품 조성물로 제조되는 식품은 담체로, 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 상기한 향미제는 천연 향미제(타우마틴), 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 식품 조성물은 상기 약제학적 조성물과 동일한 방식으로 제제화되어 기능성 식품으로 이용하거나, 각종 식품에 첨가할 수 있다. 예를 들어, 음료류, 육류, 초코렛, 식품류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 사탕류, 아이스크림류, 알코올 음료류, 비타민 복합제 및 건강 보조식품류 등이 있다.
또한, 상기 식품 조성물은 유효성분인 기능성 콜라겐 조성물 외에 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 식품 조성물은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
이외에도, 식품 조성물은 정제, 캡슐, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 건강기능식품으로 제조 및 가공할 수 있는데, 이는 건강기능식품에 관한 법률 제10219호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 말하며, 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
한편, 건강기능식품은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, 식품 첨가물로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안전청에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다. 예를 들어, 정제 형태의 건강기능식품은 본 발명의 유효성분인 기능성 콜라겐 조성물을 부형제, 결합제, 붕해제 및 다른 첨가제와 혼합한 혼합물을 통상의 방법으로 과립화한 다음, 활택제 등을 넣어 압축성형하거나, 상기 혼합물을 직접 압축 성형할 수 있다. 캡슐 형태의 건강기능식품 중 경질 캡슐제는 통상의 경질 캡슐에 본 발명의 유효성분인 기능성 콜라겐 조성물을 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 충진하여 제조할 수 있으며, 연질 캡슐제는 기능성 콜라겐 조성물을 부형제 등의 첨가제와 혼합한 혼합물을 젤라틴과 같은 캡슐기제에 충진하여 제조할 수 있다. 상기 연질 캡슐제는 필요에 따라 글리세린 또는 소르비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다. 환 형태의 건강기능식품은 본 발명의 유효성분인 기능성 콜라겐 조성물과 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 성형하여 조제할 수 있으며, 필요에 따라 백당이나 다른 제피제로 제피할 수 있으며, 또는 전분, 탈크와 같은 물질로 표면을 코팅할 수도 있다. 과립 형태의 건강기능식품은 본 발명의 유효성분인 기능성 콜라겐 조성물과 부형제, 결합제, 붕해제 등을 혼합한 혼합물을 기존에 공지된 방법으로 입상으로 제조할 수 있으며, 필요에 따라 착향제, 교미제 등을 함유할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 상기 콜라겐 조성물은 의약품 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 추출액 또는 동결 건조한 분말 중 어느 하나를 선택하여 0.1~10중량% 함유하고, 잔량으로 의약품 제제에 허용되는 담체 90~99.9중량%의 함량으로 함유하는 것을 특징으로 한다. 이처럼 상기 금화규로부터 추출한 기능성 콜라겐 조성물은 글리신(Glycin)과 프롤린(Proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline)이 풍부하게 함유되어 식물성 콜라겐으로 확인되고, 이러한 기능성 콜라겐 조성물을 의약품 조성물 제조에 이용할 수 있는데, 의약품 조성물은 기능성 콜라겐 조성물이 전체 중량을 기준으로 살펴볼 때, 추출액 또는 동결 건조한 분말 중 어느 하나를 선택하여 0.1~10중량% 내외의 범위로 유지하는 것이 바람직할 뿐만 아니라 품질경쟁력과 가격경쟁력 측면에서 볼 때도 가장 적절한 것으로 사료된다. 이외에도 잔량은 의약품 조성물에 통상적으로 활용되는 성분들을 허용되는 담체를 전체 중량에 대하여 약 90~99.9중량% 내외의 범위로 함유한다. 그리고 통상적으로 활용되는 물질로는, 예컨대 기능성 콜라겐 조성물의 유효성분 외에 통상의 의약품 조성물과 같이 약제학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등을 사용할 수 있고, 상기 약제학적 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 약제학적으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 약제학적 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다.
즉, 상기 의약품 조성물의 제제 형태는 특별히 제한되지 않으며, 해당분야의 적절한 방법으로 Remington's Pharmaceutical Science, Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화 할 수 있다.
또한, 의약품 조성물은 피부 외용제 조성물일 수 있다. 피부 외용 약제학적 조성물은 자외선으로부터 피부보호 효과를 갖는 피부외용제로서 크림, 젤, 패취, 분무제, 연고제, 경고제, 로션제, 리니멘트제, 파스타제 또는 카타플라스마제의 피부 외용제 형태의 약학조성물로 제조하여 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 이러한 피부 외용 약제학적 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
이외에도, 의약품 조성물은 의약외품 조성물 제조로도 이용할 수 있는데, "의약외품"은 사람이나 동물의 질병을 진단, 치료, 개선, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용되는 물품들 중 의약품보다 작용이 경미한 물품들을 의미하는 것으로, 예를 들어 약사법에 따르면 의약외품이란 의약품의 용도로 사용되는 물품을 제외한 것으로, 사람ㆍ동물의 질병 치료나 예방에 쓰이는 제품, 인체에 대한 작용이 경미하거나 직접 작용하지 않는 제품 등이 포함되고, 예를 들면 바디 클렌저, 소독 청결제, 세정제, 주방용 세정제, 청소용 세정제, 치약, 가글제, 물티슈, 세제, 비누, 핸드워시, 헤어세정제, 헤어 유연제, 가습기 충진제, 마스크, 연고제 및 필터 충진제로 이루어진 군에서 선택되는 제형으로 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
특히, 본 발명의 의약품 조성물 중 캡슐로도 제조 가능한데, 한편, 최근 하드 캡슐 산업은 동물성에서 식물성 캡슐로 수요가 이동하고 있어, 최근 식물성 캡슐에 대한 생산 물량이 빠르게 증대되고 있다. 식물성 캡슐은 동물성 대비 가격이 70-80% 높기 때문에 수익성이 커 최근 콜라겐 수요가 높아지고 있다. 세계 식물성 캡슐 시장의 가치는 2020년에 1억 1,510만 US $로 2026년 말까지 2억 2,960만 US $에 이를 것으로 예상되며, 2021-2026년 동안 연평균 10.0% 성장할 것으로 예상된다.
이러한 채식 캡슐은 천연, GMO, 식물성 껍질이며 동물성 유도체, 글루텐 및 변형 당이 없다. 오늘날 채식 캡슐은 식물 다당류(Pululan), 전분 및 HPMC (Hydroxyl Propyl Methyl Celluloses)와 같은 여러 종류로 나눌 수 있다. 채식 캡슐은 할랄 또는 코셔 인증에 적합한 장점을 가지고 있다. 맛이나 냄새가 없는 순수하고 깨끗하며 우아한 외관, 유용성 성분의 생체 이용률을 개선하는 데 이상적이며 삼키기 쉽고 안전하며 비발암성이며 변조가 분명하지 않아 이를 활용하는데 무리가 없다할 것이다.
이와 같이, 본 발명은 금화규 속에서 취득한 콜라겐아미노산을 가장 효율적인 방법으로 온전하게 취득하여, 동물성 콜라겐의 취약한 점을 해소하면서도 관절 건강ㆍ피부노화 및 주름 개선 등에 효과가 있는 의약품 원료를 비롯하여 의약외품 원료ㆍ화장품 원료ㆍ기능성 식품원료 등지에 다양한 원료로 활용함은 물론 자유로운 제형의 변화를 손쉽게 추구할 수 있고, 특히 기능적ㆍ유기적 측면에서 콜라겐 합성을 돕는 피부 세포와 유사한 성분인 콜라겐아미노산(GPH; 글리신, 프롤린, 히드록시프롤린) 함량이 아주 높아 인체내 흡수율이 빠르고 피부 수분 양에 관여해 섭취 시 피부 노화와 관절 약화, 혈관 손상을 방지함은 물론 도포 시 피부 보습과 주름 개선되는 등 제품보존성과 안전성이 우수하다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 금화규(Aurea Helianthus)의 잎, 줄기, 뿌리로부터 추출물, 분획물 또는 이로부터 초음파 처리하여 분리한 글리신(Glycin)과 프롤린(Proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline) 중 어느 하나의 콜라겐아미노산 유효성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 금화규 유래 콜라겐아미노산을 이용한 기능성 콜라겐 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금화규(Aurea Helianthus)는 재배 후 음건한 잎, 줄기, 뿌리 중에서 어느 하나를 택일하여 세척하여 이물질을 제거한 후 35~45℃하에서 음건한 다음 분쇄기를 이용하여 분쇄하고, 상기 분쇄물 1kg당 6L의 20%주정을 사용하여 배양기(Shaking incubator)에서 150RPM, 15℃하의 조건에서 2~5일간 추출하며, 상기 추출물의 콜라겐 함유량이 높아 1mm×1mm 두께의 여과망에 4~5회 여과하여 식물체 잔사를 제거한 다음 30~40℃하에서 증발기(Evaporator)로 감압 농축하여 20% 주정을 제거한 후 증류수를 첨가하여 최종 4L, 2.9~3.0% Brix의 추출물을 획득하고, 상기 추출물은 초음파 추출기에서 초음파 진동수(Frequency) 20kHz, 진폭(Amplitude) 60%, 4℃하의 조건에서 3~4시간 동안 초음파 처리하여 글리신(Glycin)과 프롤린(Proline), 히드록시프롤린(hydroxyproline) 중 어느 하나의 콜라겐아미노산을 추출하는 것을 특징으로 하는 금화규 유래 콜라겐아미노산을 이용한 기능성 콜라겐 조성물.
  3. 상기 콜라겐 조성물은 화장품 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 추출액 또는 동결 건조한 분말 중 어느 하나를 선택하여 0.1~10중량% 함유하고, 잔량으로 화장품 제제에 허용되는 담체 90~99.9중량%의 함량으로 함유하는 것을 특징으로 하는 금화규 유래 콜라겐아미노산을 이용한 기능성 콜라겐 조성물.
  4. 상기 콜라겐 조성물은 식품 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 추출액 또는 동결 건조한 분말 중 어느 하나를 선택하여 0.1~10중량% 함유하고, 잔량으로 식품 제제에 허용되는 담체 90~99.9중량%의 함량으로 함유하는 것을 특징으로 하는 금화규 유래 콜라겐아미노산을 이용한 기능성 콜라겐 조성물.
  5. 상기 콜라겐 조성물은 의약품 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 추출액 또는 동결 건조한 분말 중 어느 하나를 선택하여 0.1~10중량% 함유하고, 잔량으로 의약품 제제에 허용되는 담체 90~99.9중량%의 함량으로 함유하는 것을 특징으로 하는 금화규 유래 콜라겐아미노산을 이용한 기능성 콜라겐 조성물.
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