초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
1. 강황 부산물의 향장제품 소재화를 위한 기능성 탐색
강황 수확 후 버려지고 있는 잎, 지하부 부산물의 천연 향장소재로의 활용가능성을 검토하고자 천연 유용성분의 손실을 최소화하고 고효율의 저탄소 초음파 추출공정을 확립하였다.
강황잎 추출물이 피부노화에 관여하는 MMP-1 효소생성과 피부미백 저해효소인 멜라닌 생성은 억제하나 주름생성을 억제시키는 콜라겐 생성과 엘라스틴을 유도하는 전사인자의 발현뿐 아니라 피부세포분화에 관련된 유전자들의 발현 또한 높게 나타나 주름개선이나 피부탄력에 효과적인 소재로

Ⅳ. 연구개발결과
1. 강황 부산물의 향장제품 소재화를 위한 기능성 탐색
강황 수확 후 버려지고 있는 잎, 지하부 부산물의 천연 향장소재로의 활용가능성을 검토하고자 천연 유용성분의 손실을 최소화하고 고효율의 저탄소 초음파 추출공정을 확립하였다.
강황잎 추출물이 피부노화에 관여하는 MMP-1 효소생성과 피부미백 저해효소인 멜라닌 생성은 억제하나 주름생성을 억제시키는 콜라겐 생성과 엘라스틴을 유도하는 전사인자의 발현뿐 아니라 피부세포분화에 관련된 유전자들의 발현 또한 높게 나타나 주름개선이나 피부탄력에 효과적인 소재로 판단되었으며 이러한 결과를 바탕으로 미국화장품원료사전(NCI)에 강황 잎이 새로운 원료로 등재되었다. 또한 피부상재균, 피부염증유발균 뿐만 아니라 대장균과 황색포도상구균과 같은 식중독균에 대한 생육억제효과가 뛰어나 주방세제, 입욕제, 샴푸비누 등 천연생활제품 소재로의 가능성도 확인하였다.
2. 강황 부산물의 기능성물질 발굴 및 고부가 소재 개발
강황 지상부(잎)와 지하부 부산물에서 활성물질을 분리하고, 분리동정된 물질의 항산화 및 항노화 활성을 분석하였다. 강황 잎에서 PGG(1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-D-glucose), Gallic acid 등 3종과 지하부 부산물에서 QDR(quercetin-3-O-L-rhamno-pyranosyl-O-L-rhamnopyranoside) 등 6종의 화합물을 분리하였으며, 분리된 8종의 화합물은 모두 강황에서 처음 보고되는 물질이었다. 강황잎에서 분리한 Gallic acid, PGG는 DPPH 라디컬소거효과, Riboflavin 유래 또는 Xanthine 유래 superoxide 소거효과 등 항산화활성이 우수하였고, PGG를 투여한 꼬마선충(Caenorhabditis elegans)의 수명이 대조군에 비해 3.6일정도 연장되었을 뿐 아니라 고온에 의해 발생되는 산화적 스트레스에 대한 저항능력 테스트에서도 30시간이상 높은 생존율을 나타내었다. 또한 지하부 부산물에서 분리한 물질인 QDR은 Riboflavin 유래 superoxide 소거 효과가 vitamin C 보다도 3배 이상 높은 활성을 나타내었으며, 꼬마선충(Caenorhabditis elegans)의 수명연장 및 산화적 스트레스 억제효능은 QDR 뿐만 아니라 Q37에서도 확인 가능하였다. 이처럼 강황 부산물 유래 신규물질의 항산화·항노화 효능이 우수하여 피부노화 예방관련 향장제품 제조시 지표물질로 활용할 수 있어 제품의 품질관리가 용이하리라 판단된다.
3. 강황 부산물의 기능성 향장제품 개발 및 실용화
강황 부산물을 함유한 미립자 봉입효율과 세포투과성이 우수하여 잔류성이 확인된 젤라틴 미립자 제형을 확립하였으며 이를 활용한 시제품을 제작하였다. 미스트, 토너, 에멀젼,
에센스, 크림, 멀티젤타입 크림 등 6개의 시제품에 대해서 30〜40대 주부 패널을 대상으로 관능평가를 한 결과 멀티젤타입 크림, 세럼, 토너, 에멀젼 순으로 선호도가 높게 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 상품성 확보를 위해 토너, 에멀젼, 세럼을 기초제품 세트(서화비)로 구성하였고 멀티젤타입 크림을 단독 제품으로 기획하였다. 또한 서화비 세트(토너, 에멀젼, 세럼)는 피부장벽개선, 멀티 젤타입 크림은 피부탄력에 관한 임상시험을 완료하였으며, 임상 완료된 제품은 휴나, 서화비로 브랜드화하여 ㈜다럼앤바이오와 ㈜휴앤그린코스에 납품하여 상용화에 성공하였다. 휴나 프리미엄은 휴나 3종(토너, 크림, 에센스)에 젤과 에멀젼을 포함시켜 5종으로 하여 2015년 3월중 런칭할 예정이다. ㈜다럼앤바이오에서는 강황잎추출물의 소재 차별성을 인정하여 3종의 제품을 총 7,000개를 제작, 납품하여 상용화에 성공하였다.
한편 강황잎 추출물의 식중독균, 피부염증 유발균, 피부상재균에 대한 강한 항균활성을 이용 합성보존제와 향료 사용을 배제한 천연 주방세제, 입욕제, 샴푸비누 시제품을 개발하였다.
강황잎을 활용한 주방세제에 관한 제조기술을 전북도내 천연제품 생산·판매업체에 기술이전 하였으며 2015년 강황 부산물 원료 확보 후 제품 생산할 계획이다.

Abstract ▼

Ⅳ. Results
1. Functional screening of tumeric by-product for the resource of cosmetic products
To examine the feasibility of turmeric leaves and underground by-products which are discarded after harvesting, as a natural cosmetic material, a low-carbon ultrasonic extraction process of high effi

Ⅳ. Results
1. Functional screening of tumeric by-product for the resource of cosmetic products
To examine the feasibility of turmeric leaves and underground by-products which are discarded after harvesting, as a natural cosmetic material, a low-carbon ultrasonic extraction process of high efficiency was established to minimize the loss of useful natural components. The extract of turmeric leaves inhibits MMP-1 enzyme related to skin aging, and inhibits skin whitening enzymes which generate melanin. However, it was known that the extract of turmeric leaves has effects of expression of the transcription factor that induces collagen and elastin to inhibit wrinkle formation and expression of genes related to skin cell differentiation. Based on these results the extract of turmeric leaves was considered to be an effective material that the turmeric leaves was listed as a new raw material on the US cosmetics advance (NCI). In addition, the extract showed excellent inhibitory effects against skin flora, the skin bacteria irritating inflammation, Escherichia coli and Staphylococcus aureus. So the extract was though to be a one of natural living materials such as kitchen detergents, bathing products, soaps and shampoos.
2. Development of functional and high-value resources from tumeric by-product From the turmeric leaves and underground by-products, several compounds were isolated and characterized their chemical structures, and examined their antioxidant and anti-aging properties using Caenorhabditis elegans. Three compounds, 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-D-glucopyranoside(PGG), gallic acid and quercetin-3-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→6)-O -β-D-glucopyranoside-7-O -α-L-rhamnopyranoside were isolated from the leaves of turmeric, and six compounds including quercetin-3-O -α-L-rhamnopyranosyl(1→2)-O -α-L-rhamnopyranoside(QDR), quercetin-3-O -β-D-glucopyranoside-7-O -α-L-rhamnopyranoside(Q37). Those nine compounds were isolated for the first time from turmeric.
DPPH radical, nitric oxide radical, riboflavine- or xanthin-oriented superoxide quenching activities of isolated compounds showed potent activities. There was a significant increase lifespan 3.6 days of the PGG treated worms compared to control worms. The PGG exposure induced significant increase in thermotolerance, and consequently elevated survival rate of worms. Further, the PGG exposure prolonged the maximum lifespan of worms by 23.0%. Moreover, we also found that PGG-fed worms showed a concentration-dependent increase in survival time under oxidative stress condition. QDR- and Q37-treated worms exhibited significant increase in survival rate under heat stress condition, compared to control worms, indicating that the QDR-treatment enhanced thermotolerance. Moreover, the result of paraquat-induced oxidative stress assay revealed that QDR- and Q37-treated worms also survived longer than the control. Those compounds showed significant antoxidant and anti-aging activities, so they can be used as standards to control the quality of products in a cosmetic industry.
3. Development and commercialization of functional cosmetic product of turmeric byproduct
Efficiency of encapsulation containing turmeric by-product particle and cell permeability are so excellent that gelatin particle formulation was developed and the prototype product was made. Among six prototypes of products, mist, toner, emulsion, essence, cream and multi-gel creams, multi-gel creams, serums, toners and emulsions preferred in a low among 30-40 housewives panel. Based on these results, a set of toner, emulsion and serum based product was composed(Seohwabi), and multi-gel cream was planning as a single product. And to improve the skin barrier of Seohwabi set(toner, emulsion and serum), multi-gel cream was completed clinical trials on skin elasticity. The finished clinical trials product was successful to sell 800 sets of three kinds and 3000 pieces of multi-gel cream by Darum and Bio Co., Ltd. Synthetic preservatives using a strong antibacterial activity of turmeric leaves against food poisoning bacteria, the skin bacteria irritating inflammation, skin flora was developed, and prototype products like kitchen detergents, bathing products, soaps and shampoos were developed excluding naturla spices and synthetic preservatives.
Manufacturing technology for the kitchen detergent utilizing turmeric leaf was transferred to a natural products manufacturing company in Jeonbuk province planning to develop the products after collecting the by-product of turmeric in 2015.