바실러스속 미생물이 흡착되어 탈취 효과가 우수한 건강기능성 의류 및 그의 제조방법{BACILLUS SPECIES ABSORBED FUNCTIONAL CLOTHING WITH HIGH DEODORIZATION EFFECT AND METHOD FOR THE PREPARATION THEREOF}
본 발명은 청국장 발효에 사용되는 바실러스속 미생물의 배양액에 속옷이나 양말과 같은 의류를 침전하여 표면에 바실러스속 미생물을 흡착시킨 후 탈수, 건조하여 제조된 탈취 효과가 우수한 건강기능성 의류 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 발에는 신체의 오장육부와 관련된 신경계통이 있어 발의 건강은 매우 중요시되고 있으며 사람들은 발의 건강을 위해 여러 가지로 노력하고 있으나, 취침시간 외에는 계속 움직이고 활동해야 하는 신체기관이라는 점에서 발에서는 흘린 땀과 박테리아의 번식으로 다소간의 차이는 있으나 악취가 나는 경우가 많고, 심할 경우에는 곰팡이 균에 의해 오염되는 피부 진균증(Trichophyton mentagrophytes) 즉, 무좀이라는 피부질환을 유발하여 발의 건강을 해칠 수 있다. 천연섬유로 보통 제조되는 양말을 신고 장시간 활동하게 되면 발은 따뜻하게 보온이 되나 따뜻해진 발은 체온 유지를 위해 수분을 많이 배출하게 되고, 양말 제 조에 사용된 천연섬유는 이렇게 배출된 수분을 흡수한다. 그러나 양말에 흡수된 수분은 발에서 발산되는 체온과 밀폐된 신발 내의 공간으로 인해 인체에 유해한 세균 및 곰팡이들이 쉽게 번식할 수 있는 환경을 제공해주고, 이들의 번식에 의해 불쾌한 냄새와 발의 건강을 해칠 수 있는데, 특히 동절기 보다 하절기에 이러한 세균 및 곰팡이들의 번식이 심하다. 발에서 발생하는 땀 성분인 글리세라이드(glyceride)가 균에 의해서 지방산과 글리세린 성분으로 분해되면서 발에서 심한 냄새가 발생하게 된다. 이러한 발 냄새는 그 자체로서 땀 분비를 억제하거나 또는 땀의 분해를 억제하는 제제(예컨대, 지한제, 항발한제)의 사용에 의해서도 억제될 수 있으며, 이러한 물질의 대표적인 예로는 황산알루미늄, 또는 염화수소산알루미늄과 같은 알루미늄 화합물, 아연염 및 시트르산 화합물 등을 들 수 있다. 그러나 이러한 제제들의 사용만으로는 일상생활에서 발 냄새를 완벽하게 억제하는 것이 불가능하다고 알려져 있다. 또한, 발 냄새 억제를 위하여 숯, 제올라이트, 항균성 금속, 원적외선 방출물질의 미립자 또는 콜로이드와 같은 항균물질을 섬유의 표면에 부착시키거나 내부에 함유시켜 제조된 항균섬유로 만들어진 양말들이 다수 제안되었으나, 유기 항균제나 천연 항균제의 경우 수지 바인더(binder)와 함께 희석하여 양말에 항균제를 부착 코팅시키는 방법을 사용하고 있으며, 이와 같은 방법은 양말 착용 후 세탁 과정을 반복할 경우 코팅물질이 분리되면서 항균 기능이 급격히 저하되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 환경친화적이면서 인체에 무해한 방법으로 발 냄새와 같은 신체의 불쾌한 냄새를 효과적으로 제거하면서 이러한 탈취 효과를 지속적으로 발휘할 수 있는 건강기능성 의류를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 청국장 발효에 사용되는 바실러스속 미생물의 배양액에 속옷이나 양말과 같은 의류를 침전하여 표면에 바실러스속 미생물을 흡착시킨 후 탈수 및 건조하여 제조된 탈취 효과가 우수한 건강기능성 의류를 제공한다. 또한 본 발명은 하기 단계를 포함하는 탈취 효과가 우수한 건강기능성 의류의 제조방법을 제공한다: 1) 바실러스속 미생물을 배양하여 배양액을 얻는 단계; 2) 상기 배양액에 의류를 침전하여 바실러스속 미생물을 의류의 표면에 흡착시키는 단계; 및 3) 바실러스속 미생물이 표면 흡착된 의류를 탈수 및 건조하는 단계.
본 발명에 따른 건강기능성 의류는 흡착된 바실러스속 미생물이 신체에서 분비되는 땀, 체지방, 단백질 등을 먹이 사슬로 삼아 살균 분해시켜 불쾌한 냄새의 원인을 근본적으로 제거함으로써 속옷이나 양말 등에 적용되어 우수한 탈취 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 건강기능성 의류는 바실러스속 미생물을 양말이나 속옷 등의 의류에 흡착시켜 이 미생물이 분비된 땀, 체지방, 단백질 등을 먹이사슬로 삼아 살균 분해시킴으로써 우수한 탈취 효과를 나타내는 것을 특징으로 한다. 바실러스속 미생물을 이용한 탈취 방법은 인체에 완전히 무해할 뿐만 아니라 미생물 자체의 탈취력을 이용하기 때문에 매우 환경친화적이다. 땀과 함께 분비된 체지방, 단백질, 탄수화물 등의 냄새 유발물질은 시간이 경과하면서 부패하여 불쾌한 냄새를 발산하게 된다. 그러나 본 발명에 따른 건강기능성 의류에 흡착된 바실러스속 미생물은 단백질 분해효소(protease)를 분비하여 이러한 냄새 유발물질을 분해시켜 자신의 먹이로 이용하여 증식하게 됨으로써 근본적으로 냄새 유발물질의 부패를 방지하여 불쾌한 냄새가 나는 것을 억제한다. 또한 본 발명의 건강기능성 의류에 흡착된 바실러스속 미생물은 수차례의 세탁 과정에서도 의류로부터 탈착되지 않아 지속적인 탈취 효과를 기대할 수 있다. 상기한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 건강기능성 의류는 다음과 같은 단계에 의해 제조될 수 있다. 1) 바실러스속 미생물을 배양하여 배양액을 얻는 단계; 2) 상기 배양액에 의류를 침전하여 바실러스속 미생물을 의류의 표면에 흡착시키는 단계; 및 3) 바실러스속 미생물이 표면 흡착된 의류를 탈수 및 건조하는 단계. 상기 단계 1)에서 사용될 수 있는 바실러스속 미생물은 바실러스 아시도칼다리우스( Bacillus acidocaldarius ), 바실러스 아밀로리퀘파시엔스( Bacillus amyloliquefaciens ), 바실러스 아밀로솔벤스( Bacillus amylosolvens ), 바실러스 브레비스( Bacillus brevis ), 바실러스 칼돌라이티쿠스( Bacillus caldolyticus ), 바실러스 세레우스( Bacillus cereus ), 바실러스 서큘란스( Bacillus circulans ), 바실러스 코아귤란스( Bacillus coagulans ), 바실러스 피르무스( Bacillus firmus ), 바실러스 렌투스( Bacillus lentus ), 바실러스 리케니포르미스( Bacillus licheniformis ), 바실러스 메가테리움( Bacillus megaterium ), 바실러스 모리타에( Bacillus moritae ), 바실러스 폴리믹사( Bacillus polymyxa ), 바실러스 포필리아에( Bacillus popiliae ), 바실러스 푸밀리스( Bacillus pumilis ), 바실러스 서브틸리스( Bacillus subtilis ) 등을 예로 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 자체적으로 탈취력을 가지고 있고 인체에 무해한 세균이라면 어느 것이나 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는 청국장의 제조 시 발효과정에서 생성된 바실러스속 미생물을 배양하여 의류에 흡착시킨다. 구체적으로 바실러스속 미생물의 배양은 배양조에 증류수를 충진하고 미생물의 먹이가 되는 설탕, 효모, 포도당, 소금, MgSO 4 7H 2 O, KH 2 PO 4 등의 배지를 먼저 투입한다. 이를 100℃ 정도의 온도에서 20 내지 30분간 가열하여 멸균시킨 후, 35 내지 40℃로 냉각시킨다. 멸균된 배지에 청국장의 발효과정에서 얻은 바실러스속 미생물을 배지 중량의 0.01 내지 0.1 중 량%, 바람직하게는 0.05 중량%로 접종하고 35 내지 40℃에서 15 내지 30 ℓ/분, 바람직하게는 25 ℓ/분(0.1 ㎏/㎠)의 산소공급량으로 폭기하면서 20 내지 30시간, 바람직하게는 24시간 동안 배양한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 청국장의 발효 과정에서 분리하여 16S rRNA 염기서열 분석에 의해 서열번호: 1 로 기재되는 염기서열을 가져 바실러스 서브틸리스로 동정된 미생물을 흡착 미생물로 사용한다. 단계 2)는 단계 1)에서 얻은 바실러스속 미생물의 배양액에 흡착하고자 하는 속옷이나 양말 등의 의류를 1 내지 3시간, 바람직하게는 2시간 동안 30 내지 35℃에서 침전하여 바실러스속 미생물을 의류의 표면 및 내부에 흡착시키는 단계로, 의류 1 g당 생균수로 5.3× 10 3 내지 6.35× 10 7 CFU/g의 바실러스속 미생물이 흡착되는 것이 바람직하다. 이렇게 의류에 흡착된 바실러스속 미생물은 단백질 분해효소를 분비하여 다양한 냄새 유발물질을 분해시켜 자신의 먹이로 이용하여 증식함으로써 근본적으로 불쾌한 냄새가 생성되는 것을 차단할 수 있다. 단계 3)은 바실러스속 미생물이 흡착된 의류를 꺼내어 탈수한 후 건조시키는 단계로, 예컨대 전기건조 가열법에 의해 45 내지 60℃, 바람직하게는 50℃를 유지하면서 건조시킬 수 있다. 이때, 필요에 따라 세척 단계를 추가할 수 있다. 이와 같이 바실러스속 미생물이 흡착된 건강기능성 의류는 쉴새없이 배출되는 땀이나 체지방을 의류에 흡착되어 있는 바실러스속 미생물이 먹이사슬로 삼아 분해시켜 줌으로써 이로 인해 발생하는 불쾌한 냄새를 효과적으로 제거하여 상쾌하 고 청결한 착용감을 부여한다. 또한 본 발명의 건강기능성 의류는 수차례의 세척에도 흡착된 바실러스속 미생물이 의류에 상당량 잔존하여 지속적인 탈취 효과를 기대할 수 있다. 상기와 동일한 방법으로 의류 이외에 바실러스속 미생물을 운동화, 가죽 구두 등에도 흡착시킴으로써 장시간 착용으로 인해 발생할 수 있는 불쾌한 발 냄새를 미연에 방지할 수 있다. 이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 실시예 1: 바실러스속 미생물이 흡착된 건강기능성 양말의 제조 발 냄새 제거 효과가 우수한 건강기능성 양말을 제조하기 위하여, 먼저 청국장 발효과정에서 얻은 바실러스속 미생물을 대량으로 배양하였다. 먼저, 찹쌀을 물에 불려 시루에 찐 밥과 밀을 갈아서 띄워 만든 누룩과 포도당인 과일즙을 혼합한 후 이를 약 70시간 실온에서 발효 증식시켜 발효 미생물을 얻었다. 이 발효 미생물 1 g을 생리식염수(0.85% NaCl) 9 ㎖에 넣고 30분간 진탕 배양한 후 이를 10배수로 연속 희석하였다. 상기에서 희석한 시료를 LB(Luria-Bertani) 한천 배지에 접종하여 37℃에서 24시간 동안 배양하여 순수 분리하였다. 분리된 균주를 버지스 매뉴얼(Bergy's Manual of Determinative Bacteriology)과 16s rRNA의 부분적 염기 서열 분석을 수행하여 이 균주가 서열번호: 1 의 염기서열을 갖는 일반적인 청국장 발효균인 바실러스 서브틸리스( Bacillus subtilis )임을 확인하였다. 이와 같이 분리 동정된 바실러스 서브틸리스의 대량 배양을 위하여, 먼저 증류수 1톤에 트립톤(tryptone) 10 g/ℓ, NaCl 10 g/ℓ 및 효모 추출물(yeast extract) 5 g/ℓ을 첨가하여 LB 배지를 제조한 후 이를 100℃에서 10분간 가열하여 멸균시켰다. 멸균된 배지를 35℃까지 냉각시킨 후 바실러스속 미생물을 0.05 중량%로, 즉 배지 1톤에 바실러스속 미생물 500 g을 접종하고 동일한 온도에서 25 ℓ/분(0.1 ㎏/㎠)의 산소공급량으로 폭기하면서 24시간 동안 배양하였다. 상기 바실러스속 미생물의 배양액에 흡착시키고자 하는 양말을 약 2시간 정도 침전한 후 탈수하고 직사광선을 피해 50℃를 유지하면서 전기가열 건조법에 의해 건조시켜 바실러스속 미생물이 흡착된 건강기능성 양말을 제조하였다. 제조된 건강기능성 양말 1 g을 잘라내어 증류수 200 ㎖에 넣고 강하게 20분 이상 볼텍싱(vortexing)한 후 이를 연속희석법으로 적절히 희석하여 영양 한천 배지(nutrient agar medium)에 도말하였다. 상기 배지를 30℃ 인큐베이터(incubator)에 넣고 24시간 동안 배양한 후 생균수를 측정한 결과, 건강기능성 양말에 흡착된 바실러스속 미생물의 수가 6.25× 10 6 CFU/g인 것으로 확인되었다. 실시예 2: 바실러스속 미생물이 흡착된 건강기능성 양말의 탈취 효과 상기 실시예 1에서 제조된 바실러스속 미생물이 흡착된 건강기능성 양말의 탈취 효과를 확인하기 위하여, 발에서 땀이 많이 나고 냄새가 심한 사람들 21명을 대상으로 이들에게 상기 건강기능성 양말을 3일간 착용케 하고 그 효과를 조사하였다. 그 결과, 21명의 대상자 중에서 13명에서 3일간의 장시간 착용에도 불구하고 발 냄새가 현저히 감소하였고, 7명에서는 발 냄새가 약간 개선되었으며, 나머지 1명은 별다른 변화를 느끼지 못하는 것으로 나타났다. 실험 대상자 모두에게서 본 건강기능성 양말의 착용으로 인한 가려움증 등의 부작용은 전혀 나타나지 않았다. 상기 결과로부터 본 발명에 따라 바실러스속 미생물이 흡착된 건강기능성 양말이 탈취 효과가 우수하여 발 냄새 제거에 매우 효과적임을 확인하였다. 실시예 3: 세척 과정에서 흡착 미생물의 변화 상기에서 우수한 탈취 효과가 확인된 바실러스속 미생물이 흡착된 건강기능성 양말이 수차례의 세척 과정 후에도 흡착된 미생물이 잔존하여 효과적으로 발 냄새를 제거할 수 있는지 여부를 확인하기 위하여 하기 실험을 수행하였다. 바실러스속 미생물이 흡착된 건강기능성 양말을 수돗물 4 ℓ에 담그고 230 rpm으로 20분간 회전시켜 세척하고 자연 건조시켰다. 건조된 양말을 1 g 잘라내어 증류수 200 ㎖에 넣고 강하게 20분 이상 볼텍싱한 후 이를 연속희석법으로 적절히 희석하여 영양 한천 배지에 도말하였다. 상기 배지를 30℃ 인큐베이터에 넣고 24시간 동안 배양한 후 생균수를 측정하였다. 상기 세척 및 생균수 측정 과정을 5회 반복하였고, 마지막 6회 세척 시에는 세제를 첨가하여 수행한 후 생균수를 측정하 다. 이때 상기 실시예 1에서 측정된 세탁 전의 건강기능성 양말에 흡착된 바실러스속 미생물의 생균수 6.25× 10 6 CFU/g를 대조군으로 사용하였다. 그 결과, 하기 표 1 에 나타난 바와 같이, 세탁 과정을 거치면서 흡착된 미생물의 생균수가 약간 감소하긴 하였으나, 일정 수준 이상으로 유지됨을 알 수 있었다. 특히 세제를 첨가한 상태의 세탁 후에도 흡착된 미생물이 다량 잔존하여 지속적으로 탈취 효과를 기대할 수 있음을 확인하였다.
| 세탁 전 | 1회 | 2회 | 3회 | 5회 | 6회 (세제 첨가) | | 생균수 (CFU/g) | 6.35×10 6 | 2.78×10 4 | 1.96×10 4 | 1.76×10 4 | 2.5×10 4 | 5.3×10 3 |
이상으로 본 발명 내용의 특정 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
<110> LEE, Hee Own <120> BACILLUS SPECIES ABSORBED FUNCTIONAL CLOTHING WITH HIGH DEODORIZATION EFFECT AND METHOD FOR THE PREPARATION THEREOF <130> KC080010 <160> 1 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 887 <212> DNA <213> Bacillus subtilis 16s rRNA <400> 1 ttcggcggct ggctccataa aggttacctc accgacttcg ggtgttacaa actctcgtgg 60 tgtgacgggc gctgtgtaca aggcccggga acgatttcac cgcggcatgc tcatccgcga 120 ttactagcga ttccagcttc acgcagtcga gttgcagact gcgatccgaa ctgagaacag 180 atttgtggga ttggcttaac ctcgcggttt cgctgccctt tgttctgtcc attgtagcac 240 gtctgtagcc caggtcataa ggggcatgat gatttgacgt catccccacc ttcctccggt 300 ttgtcaccgg cagtcacctt agagtgccca actgaatgct ggcaactaag atcaagggtt 360 gcgctggttc cgggacttaa cccaacatct cacgacacga cctgacgaca accatgcacc 420 acctgtcact ctgcccccga aggggacgtc ctatctctag gattgtcaga ggatgtcaag 480 acctggtaag gttcttcgcg ttgcttcgaa ttaaaccaca tgctccaccg cttgtgcggg 540 cccccgtcaa ttcctttgag tttcagtctt gccaccgtac tccccaggcg gagtgcttaa 600 tgcgttacct gcagcactaa ggggcggaaa ccccctaaga cttagcactc atcgtttacg 660 ccctggacta ccagggtatc taatcctgtt cgctccccac gctttcgctc ctcagcgtca 720 gttacagacc agagagtcgc cttcgccact ggngttcctc cacatctcta cgcatttcac 780 cgctacacgt gaattccact ctcncttctg cactcaagtt ccccagtttc caatgaccct 840 cccccgngag ccgggggctt tcacatcaga cttaagaanc cgcctgc 887 |
