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KR102514125B1 - 쇠별꽃 추출물을 유효성분으로 함유하는 백모 개선 또는 광 손상 보호용 조성물 - Google Patents

쇠별꽃 추출물을 유효성분으로 함유하는 백모 개선 또는 광 손상 보호용 조성물 Download PDF

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KR102514125B1
KR102514125B1 KR1020200123493A KR20200123493A KR102514125B1 KR 102514125 B1 KR102514125 B1 KR 102514125B1 KR 1020200123493 A KR1020200123493 A KR 1020200123493A KR 20200123493 A KR20200123493 A KR 20200123493A KR 102514125 B1 KR102514125 B1 KR 102514125B1
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전근영
조용권
진방민
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계명대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 백모 예방 또는 개선용 조성물, 및 피부 또는 모발의 광 손상 보호용 조성물에 관한 것으로, 쇠별꽃 추출물을 유효성분으로 함유하는 백모 예방 또는 개선용 또는 피부 또는 모발의 광 손상 보호용 화장료 조성물 및 건강식품 조성물을 제공한다.
상기 쇠별꽃 추출물은 우수한 항산화능을 가지고, 티로시나제 활성을 증가시켜 멜라닌 생성을 촉진시킬 수 있으며, 자외선에 의해 증가한 활성산소종과 피부세포의 세포사멸 억제 효과가 있어, 이를 활용하여 백모를 개선할 수 있고, 자외선에 의한 피부 또는 모발의 손상을 방지하여 보다 효과적으로 피부 또는 모발을 보호할 수 있다.

Description

쇠별꽃 추출물을 유효성분으로 함유하는 백모 개선 또는 광 손상 보호용 조성물{COMPOSITION FOR IMPROVING WHITE HAIR OR PROTECTING PHOTO-DAMAGE COMPRISING STELLARIA AQUATICA L. EXTRACT}
본 발명은 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 백모 예방 또는 개선용 조성물 및 피부 또는 모발의 광 손상 보호용 조성물에 관한 것이다.
백모는 모발로부터 멜라닌 세포가 사라져 머리카락이 하얗게 변한 것으로, 자연스러운 노화 과정이며 인종에 따라 유전적, 환경적 차이에 따라 발생 시기가 다르다. 백모가 이른 나이에 발생할수록 심한 스트레스를 유발하고 심리적인 면에서 부정적인 영향을 끼친다. 최근 연구에 의하면 6~23%의 사람들이 50세까지 50%의 백모를 가지며, 백인은 25~43세 사이에 백모가 나타나는 반면, 아프리카인과 아시아인의 백모 발생 평균 나이는 43.9세로 나타났다. 현대인은 생활수준의 향상과 기대 수명이 늘어남에 따라 자신의 이미지에 대한 관심과 젊음을 유지하고자 하는 욕구가 높아지면서 백모를 예방 또는 개선하고자 하는 노력 또한 날로 증가하고 있다.
모발은 바깥으로부터 모소피(hair cuticle), 모피질(hair cortex), 모수질(hair medulla)로 이루어져 있다. 모발색은 멜라닌과 멜라닌세포에서 각질형성세포로의 멜라닌 분포에 의하며 유전적으로 결정된다. 검정 혹은 갈색 모발은 유멜라닌(eumelanin)이, 금발 혹은 붉은 모발은 페오멜라닌(pheomelanin)이 주성분이다. 멜라닌은 멜라닌세포 내 멜라닌소체(melanosome)에서 티로신(tyrosine)이 티로시나제(tyrosinase)에 의해 3,4-디하이드록시페닐-알라닌(3,4-dihydroxyphenyl- alanine, DOPA)으로 전환된 후 수산화, 중합화되어 합성된다. 활성 멜라닌세포는 진피 모누두부(hair infundibulum), 피지선, 모유두(hair dermal papilla) 주위의 모구(hair bulb)에 존재하고 미분화된 비활성 멜라닌세포는 거모근 기시 부위의 모낭 저장소 상부, 모낭의 외모근초(outer root sheath, ORS) 및 모구 기질에 존재한다.
모간의 멜라닌 감소가 백모의 원인으로 알려져 있지만 세포 및 분자 수준에서의 기전은 아직까지 완전히 규명되어 있지 않다. 멜라닌 감소는 멜라닌 생성에 관여하는 효소의 고갈, DNA 복구의 손상, 텔로머라제(telomerase) 소실, 항산화 기전 및 항 세포사멸(아폽토시스, apoptosis) 신호에 기인한다. 또한, 활성 멜라닌세포 수의 감소, 티로시나제 활성 감소와 모낭 각질형성세포로의 멜라닌소체 전이 감소는 백모를 야기한다. 백모의 미세 구조적 관찰에서 멜라닌세포 내 멜라닌소체의 감소, 자가포식용해소체(autophagolysosome)에 의한 멜라닌소체의 제거, 산화스트레스 증가에 의한 모구 내 멜라닌세포의 거대 공포화가 확인되었다.
모발 성장과정에서 자연적으로 축적되는 H2O2로부터 생성되는 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 의한 산화스트레스, 백모 모낭 내 멜라닌의 아폽토시스, 염증 및 자외선(ultraviolet, UV) 조사는 모낭의 멜라닌세포사를 일으킨다. UV는 모발 단백질 소실의 원인으로 작용하며, 모소피층(cuticle layer)에 도달하여 모발의 탈색 작용을 하는 산화멜라닌(oxymelanin) 생성을 촉진하고 멜라닌 분자를 산화하여 모발을 변색시키는 과산화라디칼(O2·-) 및 수산기라디칼(OH·)과 같은 ROS의 생성을 촉진한다. UVA는 모발 단백질 소실, 가시광선은 멜라닌과립 분해를 촉진하여 광탈색작용(photo-bleaching)을 한다.
3-이소부틸-1-메틸잔틴(3-isobutyl-1-methylxanthine, IBMX)는 멜라닌세포에서 티로시나제 활성을 증가시켜 멜라닌 합성을 촉진함으로서 백모 실험에서 양성대조군으로 널리 사용되고 있다. IBMX는 포스포디에스테라제(phosphodiesterase)를 억제하여 cAMP(cyclic adenosine monophosphate) 활성을 증가시키고, 활성화된 cAMP는 ERK(extracellular-signal-regulated kinase)와 PI3K/PKB(phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B) 신호경로를 인산화시켜 MITF(microphthalmia-associated transcription factor)의 활성화를 유도한다.
백모를 감추기 위해 사용되는 모발 염료제의 주성분은 p-페닐레디아민(p-phenylenediamine, PPD)이다. PPD는 ROS 증가에 인한 아폽토시스의 유도, 피부 자극, 접촉성 피부염, 횡문근 용해, 신장 손상 및 심한 부종을 유발하는 것으로 보고되었다. 이와 같은 합성 화학염모제의 부작용으로 인해 천연물을 이용한 백모 개선물질 탐색 연구가 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2010-0016450호 (2010.02.12. 공개)
본 발명의 목적은 천연물을 유효성분으로 함유하는 백모 개선 조성물을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 천연물을 유효성분으로 함유하는 피부 또는 모발의 광 손상 보호용 조성물을 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 백모 예방 또는 개선용 화장료 조성물 및 건강식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 또는 모발의 광 손상 보호용 화장료 조성물 및 건강식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 추출물은 우수한 항산화능을 가지고, 티로시나제 활성을 증가시켜 멜라닌 생성을 촉진시킴으로써, 이를 활용하여 멜라닌 감소에 의한 백모를 예방하거나 개선 또는 치료할 수 있다.
또한, 상기 쇠별꽃 추출물은 자외선에 의해 증가한 활성산소종과 피부세포의 세포사멸(apoptosis)을 억제함으로써, 이를 활용하여 자외선에 의한 피부 또는 모발의 손상, 변색, 탈색 등을 방지하고 자외선으로부터 효과적으로 피부 또는 모발을 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실험예에 따른 쇠별꽃 메탄올 추출물(SAME)의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 나타낸 그래프로, 각 값은 3번 반복 측정한 데이터의 평균±SD 값이다.
도 2는 본 발명의 일 실험예에 따른 쇠별꽃 메탄올 추출물(SAME)의 전자공여능을 나타낸 그래프로, 각 값은 3번 반복 측정한 데이터의 평균±SD 값이다 (Student’s t-test에 의해 아스코르브산과 비교하여 ***p < 0.001 이다).
도 3은 본 발명의 다른 실험예에 따른 마우스 흑색종 세포주(B16F10)의 쇠별꽃 메탄올 추출물(SAME) 처리에 따른 세포생존율을 나타낸 것이다 (N: 정상 대조군(비처리군))
도 4는 본 발명의 다른 실험예에 따른 UVA(ultraviolet ray A) 조사된 B16F10 세포의 쇠별꽃 메탄올 추출물(SAME) 처리에 따른 세포생존율을 나타낸 것으로, (A)는 5 mJ/cm2 UVA 조사된 B16F10 세포, (B)는 10 mJ/cm2 UVA 조사된 B16F10 세포이다 (각 값은 3번 반복 측정한 데이터의 평균±SD 값이며, ANOVA 및 Duncan multiple range test에 의해 대조군(UVA 조사만 한 군) 대비 통계적으로 유의한 차이로 *p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001 이다).
도 5는 본 발명의 다른 실험예에 따른 쇠별꽃 메탄올 추출물(SAME) 처리에 따른 B16F10 세포의 형태를 관찰한 이미지이다 (×200 배율).
도 6은 본 발명의 다른 실험예에 따른 쇠별꽃 메탄올 추출물(SAME) 처리에 따른 B16F10 세포에서의 멜라닌 생성량을 나타낸 그래프이다 (ANOVA 및 Duncan multiple range test에 의해 정상 대조군 대비 통계적으로 유의한 차이로, **p < 0.01, ***p < 0.001 이다).
도 7은 본 발명의 다른 실험예에 따른 B16F10 세포에서의 멜라닌 축적 변화를 나타낸 이미지이다 (×160 배율).
도 8은 본 발명의 다른 실험예에 따른 B16F10 세포의 형태학적 변화를 관찰한 이미지 (×160 배율)로, (A)는 정상 대조군(비처리), (B)는 쇠별꽃 메탄올 추출물(SAME) 3.125μg/mL, (C)는 SAME 6.25μg/mL, (D)는 SAME 12.5μg/mL, (E)는 SAME 25μg/mL 및 (F)는 IBMX 25μg/mL 일 때의 이미지이다.
도 9는 본 발명의 다른 실험예에 따른 B16F10 세포에서의 마우스 티로시나제 활성 변화를 측정한 그래프이다 (각 값은 3번 반복 측정한 데이터의 평균±SD 값이며, ANOVA 및 Duncan multiple range test에 의해 정상 대조군 대비 통계적으로 유의한 차이로, **p < 0.01, ***p < 0.001 이다).
도 10은 본 발명의 다른 실험예에 따른 UVA 조사된 B16F10 세포의 쇠별꽃 메탄올 추출물(SAME) 처리에 따른 활성산소종(ROS) 생성 변화를 나타낸 그래프로, N은 정상대조군, C는 5 mJ/cm2 UVA 조사, PC는 IBMX 25μg/mL 처리군을 의미한다 (각 값은 3번 반복 측정한 데이터의 평균±SD 값이며, ANOVA 및 Duncan multiple range test에 의해 대조군(UVA 조사만 한 군) 대비 통계적으로 유의한 차이로, **p < 0.01, ***p < 0.001 이다).
도 11은 본 발명의 다른 실험예에 따른 UVA 조사된 B16F10 세포의 세포 사멸(apoptosis) 정도를 측정한 그래프이다 (각 값은 3번 반복 측정한 데이터의 평균±SD 값이며, ANOVA 및 Duncan multiple range test에 의해 대조군(UVA 조사만 한 군) 대비 통계적으로 유의한 차이로, ***p < 0.001 이다).
이하, 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명자는 B16F10 세포에서 쇠별꽃 메탄올 추출물의 멜라닌 생성능과 티로시나제 활성능을 확인하였고 UVA 조사에 의한 ROS 생성 및 세포사멸(apoptosis)의 억제능을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 백모 예방 또는 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
본 명세서에서, "쇠별꽃(Stellaria aquatica L.)"이란, 우리나라를 비롯하여 북반구의 온대, 난대 및 북아프리카에 분포하는 쌍떡잎식물 중심자목 석죽과의 두해살이풀 또는 여러해살이풀로, 봄철에 어린잎과 줄기를 나물이나 국거리, 또는 김치나 생채로 이용하며, 민간요법으로 생초를 위장약으로 사용하기도 한다.
본 명세서에서, "추출물"이란, 추출 방법, 추출 용매, 추출된 성분 또는 추출물의 형태를 불문하고 천연물의 성분을 뽑아냄으로써 얻어진 물질을 의미하는 것으로, 천연물의 성분을 뽑아내어 얻어진 물질을 추출 후 다른 방법으로 가공 또는 처리하여 얻어질 수 있는 물질을 모두 포함할 수 있다.
상기 추출물은 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법에 따라 추출될 수 있고, 예를 들어, 열수 추출법, 초음파 추출법, 여과법, 환류 추출법 등이 있으며, 이들은 단독으로 수행되거나 2종 이상의 방법을 병용하여 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 쇠별꽃 추출물은 C1 내지 C4의 알코올 또는 이의 수용액을 용매로 하여 추출된 것일 수 있고, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 또는 이의 수용액 등을 상기 용매로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 메탄올 또는 80 내지 99.9 중량%의 메탄올 수용액을 추출 용매로 하여 추출된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 쇠별꽃 추출물은 쇠별꽃의 뿌리, 줄기, 잎, 열매, 종자, 꽃 또는 이들 부위의 혼합물을 추출한 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 쇠별꽃은 자연에서 채취 또는 재배된 것일 수 있고, 상업적으로 판매되는 것을 구입한 것일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 쇠별꽃 추출물은 티로시나제(tyrosinase) 활성을 증가시키고, 멜라닌 생성을 촉진시킬 수 있다.
본 발명의 일 실험예에 따르면, B16F10 세포에 쇠별꽃 메탄올 추출물을 처리한 경우 농도 의존적으로 멜라닌 생성이 증가하였으며, 세포 내 축적된 멜라닌 함량 또한 증가하는 것으로 확인되었다.
또한, 상기 세포에 쇠별꽃 메탄올 추출물을 처리한 경우, 티로시나제 활성이 농도 의존적으로 증가하였고, 그 활성 정도가 양성대조군인 IBMX(3-isobutyl-1-methylxanthine)보다 우수한 것으로 확인되었다.
이에, 상기 쇠별꽃 추출물은 백모 예방 또는 개선을 위한 화장료 조성물로 활용할 수 있다.
또한, 본 발명은 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 또는 모발의 광 손상 보호용 화장료 조성물을 제공한다.
상기 쇠별꽃 추출물은 C1 내지 C4의 알코올 또는 이의 수용액을 용매로 하여 추출된 것일 수 있고, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 또는 이의 수용액 등을 상기 용매로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 메탄올 또는 80 내지 99.9 중량%의 메탄올 수용액을 추출 용매로 하여 추출된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이에 상응하는 특징들은 상술된 부분에서 대신할 수 있다.
본 명세서에서, "광 손상 보호"란, 태양 또는 자외선에 의해 야기되는 유해한 임상 효과, 조직학적 또는 면역학적 효과를 차단 또는 완화시키는 것을 의미한다. 상기 "광 손상"에 의한 증상은 광노화, 활성산소종 증가, 세포사멸(apoptosis), 카스파제-3(caspase-3) 활성 증가 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 쇠별꽃 추출물은 자외선에 의한 활성산소종(ROS)의 생성 및 피부세포의 세포사멸(apoptosis)을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실험예에 따르면, UVA를 조사하여 활성산소종이 증가한 B16F10 세포에 쇠별꽃 메탄올 추출물을 처리한 경우, 농도 의존적으로 활성산소종이 유의적으로 감소하는 것으로 확인되었다.
또한, UVA 조사로 B16F10 세포의 세포사멸(apoptosis)이 증가하였으나, 이에 쇠별꽃 메탄올 추출물을 처리한 경우, 농도 의존적으로 세포사멸이 감소하는 것으로 확인되었다.
이에, 상기 쇠별꽃 추출물은 자외선에 의해 증가된 산화적 스트레스, 피부 세포 사멸 등에 의한 피부 또는 모발의 손상을 억제함으로써, 자외선으로부터 피부 또는 모발을 보호할 수 있기에, 광 손상 보호용 화장료 조성물로 활용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 광은 자외선으로, 상세하게는 UVA(자외선 A), UVB(자외선 B), UVC(자외선 C) 일 수 있고 바람직하게는 UVA일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서, "UVA"는 오존층에 흡수되지 않으며 파장영역이 0.32~0.40μm에 해당하고, UV-B에 비하여 에너지량이 적지만 피부를 그을릴 수 있다. UVA는 피부를 벌겋게 만들 뿐 아니라 피부 면역 체계에 작용하여 피부 노화에 따른 장기적 피부 손상을 일으킬 수 있으며, 최근에는 UVA 노출 시간이 피부를 그을릴 정도로 길어지면 피부암 발생의 위험이 UVB의 경우와 같아진다는 연구 결과가 보고되기도 하였다.
"UVB"는 대부분은 오존층에 흡수되지만, 일부는 지표면에 도달하는, 파장영역이 0.28~0.32μm에 해당하는 자외선으로서, 동물체의 피부를 태우고 피부 조직을 뚫고 들어가며 때로는 피부암을 일으킬 수 있다.
또한, "UVC"는 오존층에 완전히 흡수되는, 파장영역이 0.20~0.29μm인 자외선으로, 염색체 변이를 일으키고 단세포 유기물을 죽이며, 눈의 각막을 해치는 등 생명체에 해로운 영향을 미친다.
본 명세서에서, "화장료"란, 백모 예방 또는 개선, 피부 또는 모발의 광 손상 보호 등의 효과를 가지는 기능성 화장료를 포함할 수 있고, 상기 기능성 화장료는 화장품법에 정의된 바에 따라 특정 효능과 효과가 강조된 화장료로 피부 또는 모발의 손상의 개선에 도움을 주거나 상기 증상을 완화하는 것 등을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 쇠별꽃 추출물은 전체 화장료 100 중량부에 대하여, 0.001 내지 50 중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.01 내지 25 중량부로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 당업계의 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있고, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 젤, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말, 샴푸 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바람직하게는 상기 화장료 조성물은 모발, 두피에 사용하는 모든 형태의 화장료로 제조될 수 있고, 예를 들어, 상기 화장료 조성물은 본 발명에 따른 쇠별꽃 추출물을 유효성분으로 함유하는 헤어토닉, 헤어크림, 헤어로션, 헤어샴푸, 헤어린스, 헤어스프레이, 헤어에어졸, 포마드, 분말, 또는 젤의 제형으로 제조될 수 있다.
상기 화장료 조성물은 상기 추출물 외에 식품의약품안전처에 등록된 화장품 원료 리스트 및 ICID(국제화장품 원료집)에 등재되어 있는 성분 등 모발 화장료 제제로 수용 가능한 성분을 1종 이상 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 알코올, 오일, 계면활성제, 지방산, 실리콘 오일, 방부제, 습윤제, 보습제, 점성 변형제, 유제, 안정제, 자외선 차단제, 발색제, 향료, 희석제 등이 담체로서 포함될 수 있다. 상기 알코올, 오일, 계면활성제, 지방산, 실리콘 오일, 방부제, 습윤제, 보습제, 점성 변형제, 유제, 안정제, 자외선 차단제, 발색제, 향료, 희석제 등으로 사용될 수 있는 구체적인 화합물 또는 조성물은 이미 당업계에 공지되어 있기 때문에 당업자라면 적절한 해당 화합물 또는 조성물을 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 화장료 조성물은 그 효과를 증진시키고 부작용을 최소화하기 위해 피부 흡수 촉진제, 두피 또는 모발 보호제, 활성제 등을 더 포함하거나 모발에 도포하기에 적당한 담체를 포함하여 두피 또는 모발 보호 조성물로 제조될 수 있다. 상기 담체는 용매와 다른 담체 또는 두피나 모발 보호 조성물에 통상적으로 사용되는 비히클(vehicle) 성분을 포함하며, 전체 조성물의 조성물 중 약 0.5% 내지 99.5%, 바람직하게는 약 5.0% 내지 99.5%, 가장 바람직하게는 약 10.0% 내지 90.0%로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 담체로서 용매는 상기 조성물이 헤어스프레이, 무스, 토닉 등과 같이 사용 후 모발에 남는 것이거나 샴푸, 컨디셔너 등과 같이 세정되는 것에 관계없이 사용하는 유효성분에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 물, 저급 알코올(에탄올, 이소프로판올 등), 하이드로알콜계 혼합물, 탄화수소(이소부탄, 헥산, 데센등), 아세톤, 할로겐화 탄화수소(프레온 등), 탄화수소 에스테르(에틸 아세테이트, 디부틸프탈레이트 등), 휘발성 실리콘 유도체, 실록산(페닐 펜타메틸 디실록산, 메톡시프로필 헵타메틸 사이클로테트라실록산, 클로로프로필 펜타메틸 디실록산, 하이드록시프로필 펜타메틸디실록산, 옥타메틸 사이클로테트라실록산, 데카메틸 사이클로펜타실록산 등) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 화장료 조성물은 단독 또는 중복으로 도포하여 사용하거나, 본 발명 이외의 다른 화장료 조성물과 중복 도포하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 화장료 조성물은 통상적인 사용방법에 따라 사용될 수 있으며, 사용자의 피부 상태 또는 취향에 따라 그 사용횟수를 달리할 수 있다.
본 발명은 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 백모 예방 또는 개선용 건강식품 조성물을 제공한다.
상기 쇠별꽃 추출물은 C1 내지 C4의 알코올 또는 이의 수용액을 용매로 하여 추출된 것일 수 있고, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 또는 이의 수용액 등을 상기 용매로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 메탄올 또는 80 내지 99.9 중량%의 메탄올 수용액을 추출 용매로 하여 추출된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 쇠별꽃 추출물은 티로시나제 활성을 증가시키고, 멜라닌 생성을 촉진시킬 수 있어, 상기 쇠별꽃 추출물은 백모 예방 또는 개선을 위한 건강 식품 조성물로 활용할 수 있다.
이에 상응하는 특징들은 상술된 부분에서 대신할 수 있다.
또한, 본 발명은 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 또는 모발의 광 손상 보호용 건강식품 조성물을 제공한다.
상기 쇠별꽃 추출물은 C1 내지 C4의 알코올 또는 이의 수용액을 용매로 하여 추출된 것일 수 있고, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 또는 이의 수용액 등을 상기 용매로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 메탄올 또는 80 내지 99.9 중량%의 메탄올 수용액을 추출 용매로 하여 추출된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 쇠별꽃 추출물은 자외선에 의한 활성산소종의 생성 및 피부세포의 세포사멸을 억제함으로써, 자외선에 의한 피부 또는 모발의 손상을 억제하고 자외선으로부터 피부 또는 모발을 보호할 수 있기에, 광 손상 보호용 건강식품 조성물로 활용할 수 있다.
이에 상응하는 특징들은 상술된 부분에서 대신할 수 있다
본 명세서에서, "건강식품"이란, 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품으로, 영양 공급 외에도 생체 조절 기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료 효과가 높은 식품을 의미하며 기능성 식품 등 당업계에 알려진 용어와 혼용할 수 있다. 예를 들어, 건강보조식품, 특수 영양 보충용 식품, 기능성 음료 등으로 제조될 수 있고, 또는 천연식품, 가공식품 등에 본 발명에 따른 조성물이 첨가될 수 있다.
상기 건강식품은 분말, 과립, 정제, 캡슐, 시럽 또는 음료 등으로 제조될 수 있고, 상기 건강식품이 취할 수 있는 형태에는 제한이 없으며, 통상적인 의미의 식품을 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 음료 및 각종 드링크, 과실 및 그의 가공식품(과일통조림, 잼 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(햄, 베이컨 등), 빵류 및 면류, 쿠키 및 스낵류, 유제품(버터, 치즈 등) 등이 가능하며, 통상적인 의미에서의 기능성 식품을 모두 포함할 수 있다. 또한, 동물을 위한 사료로 이용되는 식품도 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 건강식품 조성물은 당업계에서 통상적으로 사용되는 식품학적으로 허용 가능한 식품 첨가제 및 적절한 기타 보조 성분을 더 포함하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 향미제, 천연 탄수화물, 감미제, 비타민, 전해질, 착색제, 펙트산, 알긴산, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산화제 등을 추가로 함유할 수 있다. 특히, 상기 천연 탄수화물로는 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 수크로오스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜을 사용할 수 있으며, 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 식품 첨가제 및 기타 보조 성분 등은 그것이 첨가되는 용도를 달성할 수 있는 한 극미량으로 첨가되어 사용되는 것이 바람직하다. 극미량이란 수치적으로 표현할 때 건강식품 조성물 전체 중량을 기준으로 할 때 0.0005 중량% 내지 약 0.5 중량% 범위일 수 있다.
본 발명에 따른 건강식품 조성물은 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나, 백모 개선 또는 광 손상 보호를 위한 보조제로 섭취될 수 있다.
또한, 본 발명은 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 티로시나제 활성 촉진용 또는 멜라닌 생성 촉진용 시약 조성물을 제공한다.
본 발명은 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 추출물을 유효성분으로 함유하는 자외선에 의한 활성산소종 생성 억제용 또는 자외선에 의한 피부세포의 세포사멸 억제용 시약 조성물을 제공한다.
이에 상응하는 특징들은 상술된 부분에서 대신할 수 있다
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<실험준비>
1. 시약 및 기기
디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO)는 Junsei Chemical 사 (Tokyo, Japan), 3-(4,5-디메틸-치아졸-2-일)-2,5-디페닐-테트라졸리움 브로마이드(3-(4,5-dimethyl-thiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide, MTT), 2,2-디페닐-1-피크릴 하이드라질(2,2-diphenyl-1-picryl hydrazyl, DPPH), 3-이소부틸-1-메틸잔틴(3-isobutyl-1-methylxanthine, IBMX), 3,4-디하이드록시-L-페닐-알라닌(3,4-dihydroxy-L-phenyl-alanine, L-DOPA), 탄닌산(tannic acid), L-티로신(L-tyrosine), 아스코르브산(ascorbic acid), Folin-Ciocalteu's 페놀 시약은 Sigma-Aldrich 사 (St. Louis, MO, USA), 비신코닌산(bicinchoninic acid, BCA) 단백질 분석 키트, 페닐메틸술포닐 플루오라이드(phenylmethylsulfonyl fluoride, PMSF)은 Thermo 사 (Waltham, MA, USA), 둘베코 수정 이글 배지(Dulbecco’s modified Eagle’s medium, DMEM), 소태아혈청(fetal bovine serum, FBS), 페니실린/스트렙토마이신(penicillin/streptomycin, P/S), Trypsin-EDTA 1X, PBS 10X 용액은 GIBCO 사 (Grand island, NY, USA), Triton X-100은 Bio-Rad 사 (Hercules, CA, USA)로 부터 구입하였다.
UVA sunlamp는 Sankyo Denki 사 (Kanagawa, Japan), inverted microscope는 Olympus 사 (CKX41; Tokyo, Japan), CO2 incubator는 Sanyo Electric 사 (JMCO-17AC; Osaka, Japan), microplate reader는 DYNEX 사 (Opsys, VA, USA), micro-centrifuge는 Gyrozen 사 (1730R; Daejeon, Korea), LED microscope는 Leica 사 (DM IL LED; Wetzlar, Germany) 기기를 사용하였다.
2. 시료
2007년 제주도 제주시에서 채취한 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 전초를 메탄올로 추출한 쇠별꽃 메탄올 추출물(SAME; Stellaria aquatica L. methanol extract)을 한국식물추출물은행 (Daejeon, Korea)에서 분양받았다.
추출 방법은 다음과 같다. 분쇄한 시료(109g)에 1L의 99.9% 메탄올을 첨가하여 실온에서 3회 추출한 다음 초음파 추출기를 사용하여 여과 및 감압 건조시켰다. SAME의 수율은 10.46%였다. SAME는 사용하기 전에 DMSO에 용해하여 사용하였다.
3. 세포주 및 배양
마우스 흑색종 세포주(B16F10)는 한국세포주은행 (Daejeon, Korea)으로부터 분양받았다. 10% FBS, 1% P/S를 함유한 DMEM 배지를 사용해 37℃, 5% CO2 incubator에서 배양하였다.
4. 데이터분석
SPSS 21.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 이용하여 Student’s t-test 또는 일원분산 분석(one-way analysis of variance, ANOVA) 하였고 Duncan 다중 범위 분석으로 군 간의 차이를 통계적으로 평가하였다. 통계적 유의성은 P < 0.05로 실시하였다.
<실험예 1> 쇠별꽃 메탄올 추출물의 항산화능 확인 ( in vitro )
1-1. 총 폴리페놀(polyphenol) 및 총 플라보노이드(flavonoid) 함량 확인
총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법 (Folin and Denis 1912)에 의해 비색 정량하였다. SAME 1 mL (200μg/mL)와 Folin-시약 1 mL를 시험관에 넣고 3분간 정치한 후, 10% Na2CO3 1 mL를 첨가하여 상온에서 60분간 반응시킨 후 725nm에서 흡광도를 측정하였다. 검량곡선은 탄닌산(tannic acid)을 이용하여 작성하였다.
총 플라보노이드 함량은 Davis 변법 (Davies et al. 1980)을 이용하였다. SAME 100μL (200μg/mL)와 디에틸렌 글리콜 시약(diethylene glycol reagent) 1 mL를 시험관에 넣고 5분간 정치한 후, 1N NaOH 100μL을 첨가하여 상온에서 60분간 반응시킨 후 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 검량곡선은 루틴(rutin)을 이용하여 작성하였다.
그 결과, 도 1과 같이, 쇠별꽃 메탄올 추출물(SAME)의 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 각각 284.4 탄닌산 당량 (TAE) mg/g, 210.5 루틴 당량 (RE) mg/g임을 확인할 수 있다.
1-2. 전자공여능
전자공여능은 Blois의 방법 (Blois 1958)으로 측정하였다. 적정 농도 (62.5, 125, 250, 500, 1000μg/mL)의 SAME 100μL를 96-웰 플레이트에 취하여 0.2M의 DPPH 용액 50μL를 가하고 상온의 차광조건에서 30분간 반응시킨 후 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성대조군으로 아스코르브산(AA)을 사용하였고, 하기 식 1과 같이 계산하였다.
<식 1>
Figure 112020101580630-pat00001
자유라디칼 50% 소거하는 농도인 SC50 (50% scavenging concentration of free radical)은 GraphPrism software Ver. 7 (Graphpad Software, Inc., La Jolla, CA, USA)을 사용해 계산하였다.
그 결과, 도 2와 같이, 쇠별꽃 메탄올 추출물(SAME)의 전자공여능은 1,000μg/mL에서 58.0%, 양성대조군인 AA는 97.3%이었다. SAME의 SC50은 748.2μg/mL로 AA (62.5μg/mL 이하)보다 높았다.
<실험예 2> 세포에서의 쇠별꽃 메탄올 추출물의 활성 분석 ( in vitro )
2-1. MTT assay을 통한 세포생존율 확인
B16F10 세포를 96-웰 플레이트에 적정세포수 (1×104 cells/well)로 분주하고 UVA 조사 또는 비조사 조건에서 SAME 또는 IBMX로 처리한 세포에 MTT (20μL/well)를 첨가하여 인큐베이터에서 37℃, 4시간 배양하였다. 세포생존율은 유세포분석기 (Beckman Coulter, Miami, FL, USA)를 사용하여 하기 식 2와 같이 산출하였다.
<식 2>
Figure 112020101580630-pat00002
그 결과, 도 3과 같이, 정상대조군(normal control, N)과 비교하여, 25, 50μg/mL SAME 처리된 B16F10 세포의 세포생존율은 각각 87.7%, 73.1%로 SAME의 최대허용농도(maximum permissible level, MPL)는 25μg/mL로 확인되었다
또한, 도 4와 같이, UVA 5, 10 mJ/cm2 조사 시 세포생존율은 각각 21.6%, 25.1% 감소하였고, UVA 5, 10 mJ/cm2 조사된 세포에 25μg/mL 처리 시 IBMX는 각각 8.7% (p < 0.05), 4.7% (p < 0.01) 증가하였고, SAME는 각각 13.0% (p < 0.001), 11.5% (p < 0.001) 증가하는 것으로 나타났다.
2-2. 세포 형태학적 변화 확인
B16F10 세포를 12.5, 25, 50 또는 100μg/mL의 농도로 SAME 또는 25μg/mL의 IBMX로 처리하고, 37℃에서 48시간 동안 배양하였다. 배지를 교환 한 후, 세포를 현미경으로 관찰하였다.
그 결과, 도 5와 같이, 정상대조군과 비교하여, SAME 100μg/mL 이하 농도 처리군에서 농도 의존적으로 세포 밀도는 감소하는 것으로 나타났으나, B16F10 세포의 형태 변화는 뚜렷하게 나타나지 않았다.
2-3. 멜라닌 생성 확인
B16F10 세포를 6-웰 플레이트에 적정세포수 (4×104 cells/well)로 분주하고 37℃에서 24시간 배양하였다. 24시간 후 다양한 농도 (3.125, 6.25, 12.5 또는 25μg/mL)의 SAME 또는 25μg/mL의 IBMX를 포함한 배지로 교환하여 다시 72시간 배양하였다. 6-웰 플레이트의 배지를 제거하고 PBS로 2회 세척하고 lysis buffer [0.1M sodium phosphate buffer (PH6.8), 0.1% 0.1M PMSF, 1% Triton X-100]를 이용하여 세포를 회수하고 원심분리(10,000 rpm, 20 min, 4℃)하였다. 상등액 중 일부는 BCA 단백질 분석 키트를 이용하여 단백질 정량과 티로시나제 활성 측정에 사용하였고, 나머지는 석션(suction)하여 펠렛(pellet)을 얻었다. 펠렛을 90℃ 히팅블록(heating block)에서 30분간 건조시키고 10% DMSO가 포함된 1N NaOH 용액을 처리하여 용해하였다. 마이크로플레이트 리더를 이용하여 405nm에서 흡광도를 측정하였다. 양성대조군으로 IBMX를 사용하였으며, 하기 식 3과 같이 계산하였다.
<식 3>
Figure 112020101580630-pat00003
그 결과, 도 6과 같이, 정상대조군과 비교하여 SAME 처리군은 12.5, 25μg/mL에서 각각 10.4% (p < 0.001), 18.0% (p < 0.001) 멜라닌 생성이 증가하였으며, IBMX 처리군과 비교하여 SAME 처리군은 12.5, 25μg/mL에서 각각 14.9%, 14.0% 낮은 것으로 나타났다.
2-4. 멜라닌 생성 세포 확인
멜라닌 생성 정도를 관찰하기 위하여 배양이 끝난 후 LED microscope를 이용하여 6-웰 플레이트에 3.125, 6.25, 12.5, 25μg/mL의 SAME 또는 25μg/mL의 IBMX를 포함한 배지로 교환한 후 24시간 단위로 총 3번에 걸쳐 관찰하였다. Leica LAS EZ 소프트웨어 (Wetzlar, Germany)를 이용하여 사진을 촬영하였다.
그 결과, 도 7 및 도8과 같이, 정상대조군과 비교하여 SAME와 IBMX 처치군은 경시적 (24, 48, 72 시간), 농도 의존적으로 세포내 멜라닌 축적 증가가 관찰되었다.
2-5. 마우스 티로시나제(Mouse tyrosinase) 활성 확인
100 mM 인산나트륨 완충액(sodium phosphate buffer, pH 7.2)과 다양한 농도 (62.5, 125, 250, 500 또는 1000μg/mL)의 L-dopa를 포함한 효소 반응물 350μL에 B16F10 세포, 티로시나제 50μL를 첨가하여 반응을 시작하였다. 475 nm 파장, 상온에서 10분 동안 흡광도의 변화를 측정하였다. 시간당 흡광도의 증가율로부터 도파크롬(DOPAchrome)의 생성(ε=3700 M-1·cm-1)을 계산하여 티로시나제 반응을 측정하여 무처리군(정상대조군)과 비교하였다. 양성대조군은 IBMX를 사용하였다.
그 결과, 도 9와 같이, 정상대조군과 비교하여 SAME 처리군은 500, 1000μg/mL에서 각각 20.4% (p < 0.001), 35.2% (p < 0.001) 마우스 티로시나제 활성이 증가하는 것으로 나타났다. IBMX 처치군과 비교하여 SAME 처치군은 500, 1000μg/mL에서 각각 3.2%, 5.8% 높았다.
2-6. ROS 생성 확인
B16F10 세포를 96-웰 플레이트 (1×104 cells/well)에서 24시간 동안 배양하였다. 배지를 제거하고 PBS로 2회 세척한 다음 5mJ/cm2 UVA를 조사하였다. 양성대조군인 IBMX를 25μg/mL, SAME를 6.25, 12.5 또는 25μg/mL로 처리하여 24시간 배양하였다. 프로피디움 요오드화물(propidium iodide, PI)을 사용하여 세포를 염색하고 암실에서 20분 동안 정치시킨 후, 유세포분석기로 520 nm에서 ROS 생성을 측정하였다.
그 결과, 도 10과 같이, 정상대조군과 비교하여 UVA 5 mJ/cm2 조사 시 대조군은 66.1% (p < 0.001) 증가하였고, 대조군과 비교하여 SAME와 IBMX 처치군은 25μg/mL에서 각각 10.8% (p < 0.001), 10.4% (p < 0.001) 감소하는 것으로 나타났다.
2-7. 아폽토시스(Apoptosis) 확인
B16F10 세포를 96-웰 플레이트 (1×104 cells/well)에서 24시간 동안 배양하였다. 배지를 제거하고 PBS로 2회 세척한 다음 5 mJ/cm2 UVA를 조사하였다. 양성대조군인 IBMX를 25μg/mL, SAME를 6.25, 12.5 또는 25μg/mL로 처리하여 24시간 배양하였다. 프로피디움 요오드화물(PI)을 사용하여 세포를 염색하고 암실에서 20분 동안 정치시킨 후, 유세포분석기로 측정하였다. PI 염색된 세포는 488 nm(청색) 및 525 nm(녹색)의 방출 파장에서 관찰하였고 응집체는 617 nm(적색)에서 관찰하였다.
그 결과, 도 11과 같이, 정상대조군과 비교하여 UVA 5 mJ/cm2 조사 시 대조군은 346.4% (p < 0.001) 증가하였고, 대조군과 비교하여 SAME와 IBMX 처치군은 25μg/mL에서 각각 40.0% (p < 0.001), 44.2% (p < 0.001) 감소하는 것으로 나타났다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 즉, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다.

Claims (12)

  1. 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 메탄올추출물을 유효성분으로 함유하는 화장료조성물로서, 상기 추출물은 백모를 예방하거나 개선하고, 모발의 광손상을 보호하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 쇠별꽃 추출물은,
    티로시나제(tyrosinase) 활성을 증가시키고, 멜라닌 생성을 촉진시키는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 쇠별꽃 추출물은,
    전체 화장료 100 중량부에 대하여, 0.001 내지 50 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은,
    헤어토닉, 헤어크림, 헤어로션, 헤어샴푸, 헤어린스, 헤어스프레이, 헤어에어졸, 포마드, 분말, 또는 젤의 제형을 갖는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 쇠별꽃 추출물은,
    자외선에 의한 활성산소종(ROS)의 생성 및 세포사멸(apoptosis)을 억제하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 조성물은,
    자외선에 의한 모발의 손상을 억제하고 자외선으로부터 모발을 보호하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
  11. 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 메탄올추출물을 유효성분으로 함유하는 아폽토시스 (Apoptosis) 발현 억제용 시약 조성물.
  12. 쇠별꽃(Stellaria aquatica L.) 메탄올추출물을 유효성분으로 함유하는 건강식품 조성물로서, 상기 추출물은 백모를 예방하거나 개선하고, 모발의 광손상을 보호하는 것을 특징으로 하는 건강식품 조성물.
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