KR100966139B1 - 항산화 및 피부 세포의 멜라닌 생성을 억제하는 녹용발효물의 제조 방법 및 그에 의한 녹용 발효물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 녹용 발효물의 제조 방법 및 그에 의한 녹용 발효물을 제공한다. 본 발명의 녹용 발효물의 제조 방법은 녹용을 수성 매질에 분산하는 단계 및 녹용 분산 용액에 왕겨 또는 쌀겨와 유산균을 첨가하여 녹용을 발효하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 녹용 발효물 제조 방법과 그에 의한 녹용 발효물은 왕겨 또는 쌀겨와 함께 유산균을 이용함으로써, 녹용의 유효 성분에 대한 이용율이 우수하면서도, 항산화 활성, 세포 내 멜라닌 생성 저해 등에 우수한 약리활성을 갖는다.

녹용, 발효, 유효 성분, 이용율

Description

항산화 및 피부 세포의 멜라닌 생성을 억제하는 녹용 발효물의 제조 방법 및 그에 의한 녹용 발효물{Process for the preparation of fermentation product of cervi parvum cornu with antioxidation and inhibitory activity of melanin formation of skin cell and fermentation product of cervi parvum cornu using the same}

본 발명은 녹용 발효물의 제조 방법 및 그에 의한 녹용 발효물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 녹용의 유효 성분의 이용율을 높이기 위한 녹용 발효물의 제조 방법 및 그에 의해 발효된 녹용 발효물에 관한 것이다.

녹용(라틴명 cervi parvum cornu)은 사슴과(cervidae)에 속하는 매화록, 마록 또는 기타 종속의 수사슴의 머리에 난 골질화되지 않은 어린 뿔을 말한다. 녹각은 골질화된 뿔을 녹각이라고 하며, 이듬해 저절로 떨어진 것을 낙각이라고 한다.

녹용은 산지 및 사슴의 종류에 따라 마록, 매화록, 시베리아산 대록, 뉴질랜드 산직록, 순록 등으로 구분된다.

한방에서는 녹용을 예로부터 최고의 보혈 강장제로 여겨왔으며, 동의보감 등의 문헌에 수록된 바와 같이 녹용에는 강장작용, 보기혈 작용, 강정 작용, 진통 작 용, 조혈 작용, 생장 발육 촉진 작용, 심부전증 치료 작용 및 기능 항진 작용 등이 있으며, 이 밖에도 피로회복, 신체 활력 증강, 및 신기능 강화 등 다양한 효능을 갖고 있는 것으로 알려져 있다.

그러나 녹용은 설사 등의 부작용이 있어, 한방에서 수렴 작용이 있는 한약과 병용하여 사용하게 되는데, 이 경우 기대했던 효과가 상실되거나 감소될 수 있다.

또한, 한방의 유용한 자원인 녹용은 한약에 이용하기 위해 알코올에 담근 후, 이를 세절하여 사용하게 되는데, 이 과정에서 녹용의 많은 유효 성분이 소실되고 있다.

이에 본 발명은 녹용의 유효 성분의 이용율을 높일 수 있는 녹용 발효물의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 상기한 바와 같은 발효 방법에 의한 녹용 발효물을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 녹용 발효물의 제조 방법은 녹용을 수성 매질에 분산하는 단계, 및 상기 녹용 분산 용액에 왕겨 또는 쌀겨와 유산균을 첨가하여 상기 녹용을 발효하는 단계를 포함한다.

상기 녹용 발효물의 제조 방법에서 상기 왕겨 또는 쌀겨는 80 내지 120℃ 온도 범위에서 10 내지 30분간 처리된다.

또한, 상기 녹용 발효물의 제조 방법에서 상기 왕겨 또는 쌀겨는 바실러스 리케니포르미스 (Bacillus licheniformis) KCCM10885P를 포함한다.

또한, 상기 녹용 발효물의 제조 방법에서 상기 유산균은 락토바실러스 애시도필루스(Lactobacillus acidophilus) KCTC3164이거나, 비피도박테리움 론굼(Bifidobacterium longum) KCTC 3421이다.

또한, 상기 녹용 발효물의 제조 방법에서 상기 발효는 25 내지 40℃ 온도 범위에서 3 내지 15일간 수행된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 녹용 발효물은 상기한 바와 같은 제조 방법 중 어느 하나에 의해 제조된다.

본 발명에 따른 녹용 발효물 제조 방법과 그에 의한 녹용 발효물은 왕겨 또는 쌀겨와 함께 유산균을 이용함으로써, 녹용의 유효 성분에 대한 이용율이 우수하면서도, 항산화 활성을 갖고, 세포 내 멜라닌 생성을 억제하여 미백 기능을 갖는 등 우수한 약리활성을 갖는다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 녹용 발효물의 제조 방법을 설명한다.

우선 녹용을 수성 매질에 분산한다. 여기서 녹용이라 함은 사슴과에 속하는 매화록, 마록 또는 기타 종속의 수사슴의 머리에 난 골질화되지 않은 어린 뿔을 말하며, 별도로 표기하지 않는 한 녹각, 낙각 등을 모두 포함하며, 상기 녹용은 통상의 방법에 따라 분쇄하거나, 주정에 담궈 두었다가 절단하여 건조한 것을 모두 포함한다.

상술한 바와 같은 녹용을 수성 매질(aqueous medium), 예를 들어 물에 분산시킨다. 이때, 물 등의 수성 매질의 사용량은 크게 제한된 것은 아니며, 예를 들어, 녹용에 대하여 약 10배 중량의 물을 사용할 수 있다.

계속해서, 녹용 분산 용액에 왕겨 또는 쌀겨와 유산균을 첨가하여 녹용을 발효한다.

녹용 분산 용액에 왕겨 또는 쌀겨는 80 내지 120℃ 온도 범위에서 10 내지 30분간 처리한 후, 녹용 분산 용액에 첨가된다. 상술한 온도 범위와 시간 동안 왕겨 또는 쌀겨를 처리하는 경우, 녹용 발효물의 수율을 높일 수 있고, 발효 시 불쾌한 냄새 및 맛을 감소시킬 수 있다. 이때, 왕겨 또는 쌀겨의 첨가량은 다양한 범위로 조절될 수 있지만, 예를 들어 녹용 양에 대하여 약 0.1 내지 3%의 범위로 첨가될 수 있다.

녹용 분산 용액에 첨가되는 왕겨 또는 쌀겨에는 녹용 발효 활성을 갖는 미생 물인 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis) KCCM10885P 균주가 포함되어 있다. 상기 바실러스 리케니포르미스 KCCM10885P 균주는 그람 염색에 의해 그람 양성 간균으로, 이러한 바실러스 리케니포르미스 KCCM10885P는 2007년 10월 17일자로 한국종균협회 한국미생물보존센타(KCCM)에 기탁되어 있다.

또한, 녹용 분산 용액에 왕겨 또는 쌀겨와 함께 유산균을 이식한다. 이때 유산균의 이식양은 다양한 범위로 조절될 수 있지만, 예를 들어 녹용 양에 대하여 약 0.1 내지 3%의 범위로 접종될 수 있으며, 바람직하게는 균수로 약 10만개 정도가 접종될 수 있다. 본 발명에 사용되는 유산균으로는 유산균의 대표적인 균주인 락토박테리우스(Lactobacillus) 속 균주 또는 비피도박테리움(Bifidobacterium) 속 균주일 수 있고, 보다 상세하게는 예를 들어 락토바실러스 애시도필루스(Lactobacillus acidophilus) KCTC3164(입수처: 한국세포주은행) 또는 비피도박테리움 론굼(Bifidobacterium longum) KCTC 3421(입수처: 한국세포주은행) 등 일 수 있다.

왕겨 또는 쌀겨와 함께 유산균이 첨가되어 있는 녹용 분산 용액은 약 25 내지 40℃ 온도 범위에서 약 3 내지 15일, 바람직하게는 약 10일간 발효된다.

결과로서 얻어진 녹용 발효물은 농축 또는 건조될 수 있으며, 농축은 통상의 감압 농축 방법에 의해 농축될 수 있고, 건조는 감압 건조, 동결 건조 등의 방법을 사용하여 건조될 수 있으며, 바람직하게는 동결 건조될 수 있다.

상술한 바와 같은 방법에 의해 제조된 녹용 발효물은 또한, 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경 구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있다.

이하, 실험예들을 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실험예들은 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명이 하기 실험예들에 의하여 한정되는 것은 아님이 이해되어야 한다.

실험예 1. 왕겨 및 쌀겨를 이용한 녹용의 발효

왕겨 또는 쌀겨 1g을 그대로(즉 실온) 또는 60℃, 80℃, 100 ℃, 120 ℃의 오븐에서 각각 30분 동안 처리하였다.

이어, 물 1ℓ에 세절된 녹용 100g을 분산하고, 상기 열처리한 왕겨 또는 쌀겨를 가한 후, 37 ℃에서 10일 동안 배양하였다.

배양액을 여과하여 고형물을 제거하고, 동결건조하여 녹용 발효물을 제조하였다.

각각의 처리 조건에 따른 녹용 발효물의 수율 및 불쾌한 냄새 및 맛의 정도를 측정한 결과는 다음 표 1과 같다. 녹용 발효물의 수율은 녹용을 발효시키고 여과하여 동결건조시켜 얻은 것을 원 녹용에 대비하여 계산하였다.

-없음; + 약함; ++, 보통; +++, 강함

실험예 2. 왕겨 및 쌀겨를 이용한 녹용의 발효

세절된 녹용 대신 세절된 녹각을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정을 수행하여 녹용 발효물을 제조하였으며, 각각의 처리 조건에 따른 녹용 발효물의 수율 및 불쾌한 냄새 및 맛의 정도를 측정한 결과는 다음 표 2와 같다. 녹용 발효물의 수율은 녹용을 발효시키고 여과하여 동결건조시켜 얻은 것을 원 녹용에 대비하여 계산하였다.

-없음; + 약함; ++, 보통; +++, 강함

상기 실험예 1 및 2의 결과로부터 왕겨 또는 쌀겨를 이용하여 발효시킬 경우, 80 내지 120 ℃에서 10 내지 30분 동안 처리하여 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

실험예 3. 항산화 활성 측정 및 세포 내 멜라닌 생성 억제 실험

제 1 시험군

물 1ℓ에 세절된 녹용 100g을 분산하고, 100℃에서 30분간 처리한 왕겨 1g과 락토바실러스 애시도필루스 KCTC 3164 약 10만 개를 상기 녹용 분산 용액에 첨가하여 약 37℃에서 3 내지 15일 (적당하게는 7 내지 10일) 간 발효시키고, 배양액을 여과하여 고형물을 제거하고, 동결 건조하여 녹용 발효물을 제조하였다. 이때, 녹용 발효물의 수율, 즉 녹용을 발효시키고 여과하여 동결 건조시켜 얻은 것을 원 녹용에 대비하여 계산한 결과 약 34% 수율을 나타냈다.

제 2 시험군

유산균으로서 비피도박테리움 론굼 KCTC 3421을 사용하였다는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 녹용 발효물을 제조하였다. 이때, 녹용 발효물의 수율은 약 34%였다.

제 3 시험군

물 1ℓ에 세절된 녹용 100g을 분산하여 4시간 동안 녹용의 유효 성분을 추출한 후, 이를 동결 건조하여, 녹용 추출물을 제조하였다. 이때, 녹용 추출물의 수율, 즉 녹용을 물에 추출하여 동결 건조시켜 얻은 것을 원 녹용에 대비하여 계산한 결과 약 4.1%의 수율을 나타냈다.

제 4 시험군

물 1ℓ에 세절된 녹용 100g을 분산하고, 100℃에서 30분간 처리한 왕겨 1g을 상기 녹용 분산 용액에 첨가하여 약 37℃에서 3 내지 15일 (적당하게는 7 내지 10일) 간 발효시키고, 배양액을 여과하여 고형물을 제거하고, 동결 건조하여 녹용 발효물을 제조하였다. 이때, 녹용 발효물의 수율은 약 31%였다.

항산화 활성 측정

제 1, 2 시험군의 녹용 발효물과 제 3 시험군의 녹용 추출물에 대하여, DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)의 라디칼 소거능을 측정하여 항산화 활성을 평가하였다. 60μM DPPH(in EtOH) 용액 500㎕에 상기 제 1, 2, 3, 4 시험군 시료를 10, 20, 100, 200㎍(최종농도는 5, 10, 50, 100㎍/㎖) 함유하도록 증류수를 넣어 만든 시료액을 동량(500㎕)을 첨가하여 상온에서 30분 동안 반응시킨 후 520㎚에서 흡광도를 측정하였다. 블랭크(blank)로 DPPH 대신 에탄올을 사용하였으며, 대조군으로는 시료 대신 물을 사용하였을 때를 100%로 하여 DPPH 라디칼 제거 정도를 %로 구했다. 대조 약물로는 카페인산(caffeic acid)을 사용하였다. 각각의 시료에 대한 IC₅₀ (50% 억제 농도, ㎍/㎖)을 계산한 결과는 다음 표 3과 같다.

상기 표 3로부터, 제 3 시험군의 녹용 추출물과 본 발명에 따른 제 1, 2 시험군들의 녹용 발효물은 모두 항산화 효과가 있기는 하지만, 제 1, 2 시험군들의 녹용 발효물의 경우가 보다 항산화 효과가 우수함을 알 수 있었다.

세포 내 멜라민 생성 억제 실험

마우스 흑색종(Murine melanoma) (B-16 F1) 세포를 우태아 혈청(fetal bovine serum)이 함유된 DMEM 배지 (시그마사, 미국)로 6-웰 플레이트(well plate)에 웰 당 1x10⁵개로 접종한 후 5% CO₂, 37oC에서 세포가 웰 바닥에 약 80% 이상 부착될 때까지 배양한다. 배양 후 배지를 제거하고 제 1 내지 4 시험군들의 시료를 적당 농도로 희석된 배지로 교체하고 5% CO₂, 37oC에서 일정시간 배양한다. 시료의 농도는 10, 50, 100, 200g/㎖로 측정하였다. 배양한 세포의 배지를 제거하고 생리식염수로 세척하고 트립신 처리하여 세포를 회수하였다. 회수된 세포는 혈구계 선반(hematocytometer)을 이용하여 세포수를 측정하고 10000rpm로 원심분리하고 침전을 얻었다. 이 침전을 60℃에서 건조하고 10% DMSO가 함유한 1M 수산화나트륨 100㎕를 넣어 멜라닌을 얻었다. 이 액을 마이크로 플레이트(microplate)로 490㎚에서 흡광도를 측정하여 계산하였다. 그 결과는 다음 표 4와 같다.

상기 표 4로부터, 제 3 시험군의 녹용 추출물과 제 4 시험군의 녹용 발효물의 멜라닌 생성 억제 효과보다, 왕겨 또는 쌀겨와 함께 유산균을 첨가하여 발효한 본 발명에 따른 제 1, 2 시험군들의 녹용 발효물이 보다 우수한 멜라닌 생성 억제 효과를 갖는 것을 알 수 있었다.

이상으로부터 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 녹용 발효물은 우수한 회수율을 나타내어 녹용의 유효 성분에 대한 이용율이 좋음을 알 수 있었고, 뿐만 아니라 항산화 활성 측정 및 세포 내 멜라닌 생성 억제 실험 등을 통해 우수한 약리효과를 나타냄을 알 수 있었다.

Claims (8)

1. 녹용을 수성 매질에 분산하는 단계; 및

   상기 녹용 분산 용액에 왕겨 또는 쌀겨와 유산균을 첨가하여 상기 녹용을 발효하는 단계를 포함하는 녹용 발효물의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 왕겨 또는 쌀겨는 80 내지 120℃ 온도 범위에서 10 내지 30분간 처리되는 녹용 발효물의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 왕겨 또는 쌀겨는 녹용 발효 활성을 갖는 미생물인 바실러스 리케니포르미스 (Bacillus licheniformis) KCCM10885P를 포함하는 녹용 발효물의 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 유산균은 락토바실러스 애시도필루스(Lactobacillus acidophilus) KCTC3164인 녹용 발효물의 제조 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 유산균은 비피도박테리움 론굼(Bifidobacterium longum) KCTC 3421인 녹용 발효물의 제조 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 발효는 25 내지 40℃ 온도 범위에서 3 내지 15일간 수행되는 녹용 발효물의 제조 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 따라 제조된 녹용 발효물.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 녹용 발효물은 항산화 또는 미백 기능을 갖는 녹용 발효물.