KR100944215B1 - 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 함유하는 피부보호용화장료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피부세포의 손상에 밀접한 관계가 있는 활성 산소를 제거하는 능력이 우수한 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 제조하여 이를 함유하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물을 제공하고자 한다.
특히 활성 산소종에서 가장 피해가 큰 슈퍼옥사이드를 효과적으로 제거하여 세포막 지질 과산화를 억제하는 메커니즘에 의한 피부노화를 방지하고자 한다.
오배자, 파파야, 발효, 피부노화, 활성 산소, 화장료

Description

파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 함유하는 피부보호용 화장료 조성물{Fermentative Extract of Galla Rhois and Carica papaya and Skin Care Cosmetic Compositions Comprising the Same}
본 발명은 유해한 활성 산소종으로부터 피부세포의 손상을 막아 주는 기능을 갖는 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 함유하는 피부 노화 방지용 화장료에 관한 것으로, 특히 피부세포의 노화를 예방하고 보호하는 화장료에 관한 것이다.
피부는 세포라는 단위체로 구성되어 있고 세포는 세포막으로 둘러싸여 있다. 또 세포막은 지질 이중층과 단백질이 관여한다고 알려져 있으며, 이러한 세포막의 지질 성분이 어떠한 원인에 의하여 과산화 지질을 생성한다면 세포막의 기능을 원활히 수행할 수 없으며, 세포는 구조적 기능적 손상을 입게 되어 주름생성, 탄력 손실 및 각질화, 기미 주근께의 생성등과 같은 피부 노화를 촉진하게 된다.
일반적으로 피부 노화의 한 원인이 되는 지질 과산화는 자유 라디칼 이라는 반응성이 매우 큰 화학 물질에 의하여 일어나는 것으로 알려져 있다. 자유 라디칼은 인체 내에서 자외선, 방사선, 배기가스, 담배연기, 스트레스 등 외부요인과 체내의 미토콘드리아, 백혈구 등의 대사 과정에서 생성되어 다단계의 연쇄반응을 통 해 세포막의 구성성분인 지질의 과산화를 일으키게 된다.
피부 노화와 관련이 있는 자유 라디칼의 대부분의 화학적 성분은 활성 산소종(Reactive Oxygen Species, ROS)으로, 그 종류는 슈퍼옥사이드 라디칼(Super Oxide Radical), 과산화 수소(H2O2), 하이드록시 라디칼(Hydroxy Radical), 단일상태 산소(Singlet Oxygen)등이 있다. 이들에 의하여 일어나는 지질의 과산화는 라디칼, 과산화물, 알데하이드(Aldehyde), 에폭사이드(Epoxide) 등의 다양한 활성종을 발생시키고, DNA, RNA, 단백질, 세포막 및 세포 구조에 손상을 입힌다.
호기성 생물체들은 이러한 산화물질의 생성과 지질 과산화를 막기 위한 보호기구를 갖고 있다. 이러한 보호기구에는 수퍼옥사이드 디스뮤타제(Super Oxide Dismutase,SOD), 카타라제(catalase) 등의 효소와 비타민 E, 카르티노이드(Cartinoid), 비타민 C 및 글루타치온(Glutathion)과 같은 지용성 및 수용성 항산화제 또는 라디칼 소거제들이 포함된다.
상술한 바와 같이, 활성 산소종은 피부 노화와 관련성이 크기 때문에 종래에는 화장료에 슈퍼옥사이드 디스뮤타제, 비타민 C, 비타민 E 혹은 그 유도체 및 플라보노이드 등을 화장료에 배합함으로서, 피부 노화 방지효과를 달성하려는 연구가 진행되었으나, 제형의 안전성(Safety), 안정성(Stability) 등의 문제가 있어 실질적인 효과를 기대하기가 어려웠다. 따라서, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하고 활성 산소 제거능이 우수한 제품의 개발에 대한 필요성이 계속하여 대두되고 있는 실정이다.
본 발명자들은 이와 같은 유해 활성 산소를 제거하는 방법을 수년간 연구하던 중, 예로부터 한약재로 널리 사용되어 온 여러가지 생약들 중에 오배자와 동남아시아 및 아프리카 등지에서 상처와 염증치료에 사용되어온 파파야의 혼합 발효 추출물을 유효성분으로 함유한 화장료 조성물이 활성 산소 제거능 및 지질 과산화 억제능이 개선되어 결국 피부의 노화를 방지하는데 효과적임을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 슈퍼옥사이드 제거능 및 지질과산화 억제능을 갖는 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명은 슈퍼옥사이드 제거능 및 지질과산화 억제능을 갖는 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 사용된 파파야는 열대 아메리카가 원산지로서 학명은 카리카 파파야(Carica papaya)이다. 파파야는 상처 치유를 돕는 효소가 함유되어 있어 동남아시아와 아프리카 등지에서 상처와 염증치료에 사용된다. 어린열매에 상처를 내면 파파인이란 효소가 얻어지는데 이것은 단백질을 분해하는 효소이다.
본 발명에 사용된 오배자의 학명은 갈라로이스(Galla Rhois)이며 붉나 무(Rhus Japonica)의 잎에 오배자의 진딧물이 자극을 주어 발생한 벌레집으로써 우리나라와 중국, 일본이 산지인 생약이다. 오배자는 탄닌이 50~70%, 갈산(Gallic acid)등이 주성분으로 수렴제 및 몰식자산, 파이로 갈롤의 제조원료 등으로 사용되고 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 화장료 조성물에 유효성분으로 포함되는 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물은 파파야와 오배자 혼합물을 미생물에 의한 발효 및 추출용매에 의한 추출 과정을 통하여 얻은 결과물을 의미한다.
본 발명의 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물은 (a) 오배자를 아스퍼질러스 오라이제(aspergillus oryzae)로 발효시켜 발효물을 수득하는 단계; 및 (b) 상기 발효물을 물, 탄소수 1 내지 4의 무수 또는 함수 저급 알콜, 아세톤, 에틸아세테이트, 클로로포름, 1,3-부틸렌글리콜, 핵산 및 디에틸에테르로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 추출용매를 이용하여 추출하는 단계를 포함하는 방법에 의해 수득되어진다.
상기한 발효 및 추출과정에서 발효 원료인 파파야와 오배자 혼합물을 미생물로 발효하기 이전에 발효 원료인 파파야 및 오배자 각각의 수분 함량을 40 내지 60중량%로 조절하는 것이 바람직하며, 그 이유는 발효 원료에 접종된 미생물이 잘 배양되도록 하기 위한 것이다. 또한 미생물을 접종하기 이전에 수분 함량이 적절하게 조절된 발효 원료를 살균하는 것이 바람직하다. 살균 방법은 당업계에서 통상적으 로 실시되는 어떠한 살균 방법을 이용하여도 무방하며, 예를 들어 고압 살균 방법, 고온 살균 방법 및 저온 살균 방법을 통하여 실시 될 수 있다. 구체적인 예로서 100℃이상에서 10분 내지 30분간 고온으로 살균할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 미생물은 아스퍼질러스 오라이제(aspergillus oryzae) 이다. 상기 미생물은 식용 미생물로 공지 되어있다. 상기 미생물에 의한 발효는 25 내지 45℃에서 24 내지 72시간 동안 실시하는 것이 바람직하다.
상기 발효과정에 의해 수득한 발효물은 40 내지 70℃에서 20 내지 40시간 동안 건조 과정을 거친 다음에 추출용매에 의하여 추출된다. 추출 용매에 의한 추출은 당업계에서 통상적으로 이용되는 어떠한 추출용매도 이용될 수 있으며, 그 예로 물, 탄소수 1 내지 4의 무수 또는 함수 저급 알콜, 아세톤, 에틸아세테이트, 클로로포름, 1,3-부틸렌글리콜, 핵산 및 디에틸에테르로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 추출용매를 들 수 있다. 가장 바람직하게는 물을 추출용매로 사용한다. 추출용매의 양은 추출용매의 종류에 따라 다양할 수 있으나, 발효물의 건조중량에 대하여 1 내지 20배이다.
상기 방법으로 제조된 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물은 활성 산소종(ROS, reactive oxygen species), 특히 슈퍼옥사이드의 제거능이 우수하고, 이는 상기 활성 산소종에 의한 세포 내 지질 과산화를 억제하게 되며, 결국 피부 노화를 억제하는 작용을 한다.
본 발명의 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물은 피부 노화 방지용 화장료 조 성물의 유효성분으로 함유될 수 있으며, 그 함량은 피부 노화 방지를 달성하기에 유효한 양으로 전체 화장료 조성물의 총 중량에 대하여 0.001 내지 10.0중량%이고, 보다 바람직하게는 0.05 내지 5.0중량%이다. 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물의 함량이 0.001중량%이하인 경우에는 활성산소 제거 효과를 기대 할 수 없고, 함량이 10.0중량%를 초과한 경우에는 함유량 증가에 따른 뚜렷한 활성 산소종 제거 효과의 증가가 나타나지 않는 문제점이 있다.
본 발명의 피부 노화 방지용 화장료 조성물은 그의 제형에 따른 다른 통상의 성분을 포함할 수 있으며, 이들 통상의 성분의 종류 및 함량은 당업자에게 주지되어 있다. 본 발명의 피부 노화 방지용 화장료 조성물은 피부 노화 방지를 위해 유효성분인 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물 이외에 다른 기존의 노화 방지 성분들을 더 함유할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 연고, 겔, 크림, 로션, 파우더, 팩, 바디로션, 바디크림, 바디오일, 바디에센스, 바디클렌져 또는 비누 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 화장료 조성물은 피부노화 방지의 용도를 갖는다. 본 명세서에서 용어 "피부노화 방지"는 피부 노화 예방 및 치료를 포괄적으로 포함하는 의미를 갖는다. 본 발명의 화장료 조성물은 활성 산소종, 특히 슈퍼옥사이드의 제거를 통해 지질 과산화를 억제하며 이는 결국 피부노화를 방지한다. 이와 같은 사실은 하기의 실시예에 명시되어있다. 한편 본 발명의 용도인 피부노화 방지는 활성 산소종에 의해 유래되는 피부의 상태 예컨대 자외선에 의해 유발되는 피부노화 및 주름의 형성 억제를 포함한다.
이상에서, 상세히 설명 하였듯이, 본 발명은 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 유효 성분으로 포함하는 피부노화 방지용 화장료 조성물을 제공한다. 본 발명의 화장료 조성물은 자유 라디칼형 산소, 특히 수퍼옥사이드 제거능이 우수하며, 지질 과산화를 효과적으로 억제하기 때문에 피부 노화 방지에 유용하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명 하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서는 자명할 것이다.
[ 제조예 1] 파파야와 오배자 혼합 발효 분말의 수득
파파야와 오배자를 각각 50g씩 잘게 분쇄한 후 물을 가하여 오배자의 수분함량을 50중량%로 조절하였다. 상기 수분함량 50중량%를 갖는 오배자를 120℃에서 20분 동안 살균하고, 아스퍼질러스 오라이제 6g을 접종시킨 후, 25℃에서 48시간 동 안 호기 조건에서 발효시켰다. 그 다음, 50℃에서 30시간 동안 방치하여 건조시킨 후 분쇄하여 파파야와 오배자 혼합 발효 분말을 수득하였다.
[ 제조예 2] 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물의 제조
상기 제조예 1에서 수득한 파파야와 오배자 혼합 발효 분말 10g을 물 50mL에 첨가하고 실온에서 이틀 동안 추출하였다. 상기 수득한 추출액을 300메쉬 여과포로 여과하고, 여액을 감압농축하여 용매를 제거하여 오일상의 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 수득하였다.
[ 실험예 1] 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물의 자유 라디칼 소거능 측정
크산틴(Xanthine)을 크산틴 옥시다제(Xanthin oxidase)와 반응시키면 슈퍼옥사이드가 발생된다. 이때, 발생된 슈퍼옥사이드는 295nm에서 흡광도를 나타내는데, 시간의 경과에 따른 흡광도의 증가 정도로서 슈퍼옥사이드의 양을 정량화할 수 있다. 만일, 상기 반응계에 슈퍼옥사이드를 제거할 수 있는 물질을 첨가하면, 상기 첨가물에 의해 수퍼옥사이드가 제거되어 시간에 따른 흡광도의 증가 정도가 감소하는 것으로 나타나게 된다. 따라서, 첨가물이 함유되지 않은 반응계에 흡광도 증가 정도에 대한, 첨가물이 함유된 반응계의 흡광도 증가 정도를 환산하여 계산함으로써 저해율(%)을 구할 수 있으며 수퍼옥사이드 제거 능력을 계산해 낼 수 있다.
크산틴 0.5mL 및 50mM 인산완충용액 0.3mL(pH 7.5)을 혼합하고, 상기 제조예 2의 오배자 발효 추출물을 0.1mL 첨가하였다. 크산틴 옥시다제(Sigma, U.S.A)를 0.1mL 가하여, 25℃에서 10분간 반응 시킨 후, 295nm에서 3분간 흡광도를 측정하였다. 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 첨가하지 않은 것을 대조군으로 흡광도를 100%로 하여 크산틴 옥시다제의 저해도를 계산 하였다. 또한, 자유 라디칼 제거율(%)은 오배자 발효 추출물 무첨가 흡광도 (O.D.295%)와 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물 첨가 흡광도(O.D.295%)의 차이를 계산하여 산출하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure 112008011645571-pat00001
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 발효 공정을 거쳐 제조된 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물의 자유 라디칼 소거능이 발효 단계를 거치지 않은 파파야와 오배자 혼합물로부터 직접 추출한 추출물의 자유 라디칼 소거능보다 큰 것을 알 수 있고, 본 발명의 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 화장료에 함유시킬 경우 항산화 효과가 우수할 것으로 기대된다.
[실험예 2] 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물의 자유 라디칼에 의한 세포내 지질 과산화 억제 작용 측정
세포내에서 과다하게 발생된 자유 라디칼에 의하여 세포막 지질의 과산화 현상이 발생한다. 만일 세포에 어떠한 물질을 첨가한 후, 자유 라디칼을 과다 생성시키고 세포내에서 산화된 지질을 정량한다면 ,첨가된 물질에 따라 산화된 지질의 양이 변화할 수도 있는데 상기 산화된 지질의 양으로써, 상기 첨가된 물질의 자유 라디칼 생성 억제능 또는 지질 산화 억제능을 간접적으로 측정 할 수 있다.
실험예 2-1: 섬유아 세포의 배양 및 자외선 조사
인체의 정상 섬유아 세포(NHFB,한국 세포주 은행)를 9개의 100mm세포 배양 페트리 디쉬에 각 디쉬당 1x 105세포가 되도록 접종하고 10%(v/v)우혈청이 함유된 DMEM(Sigma)에서 37℃ 및 5% O2 조건하에서 3일동안 배양 하였다. 이때 배지에 상기 제조예 2에서 제조한 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 10㎍/ml 첨가한 디쉬를 실험군으로 사용하고 추출물을 첨가하지 않은 2개의 군과 발효단계를 거치지 않고 추출단계만 거친 파파야와 오배자 혼합 추출물을 10㎍/ml 첨가한 디쉬를 각각 대조군으로 사용 하였다.
이어 배지를 제거하고 각 디쉬를 인산 완층 식염수(PBS, phosphate buffered saline) 용액으로 2회 세척 한 후, 1ml의 PBS를 각 디쉬에 첨가하고 15/cm2의 광량으로 자외선 A를 조사하였다. 그런 다음, 각 디쉬의 PBS를 제거한 후 각 디쉬의 원래의 배양액을 각각 분주 한 다음 24시간 동안 추가로 배양하였다. 이때 비교군 중에서 추출물을 첨가하지 않은 2개의 디쉬 중에서 1개에는 자외선 A를 조사하지 않고 이를 대조군으로 사용 하였다.
실혐예 2-2: 지질 과산화물의 정량
자외선 처리에 의하여 세포 내에서 생성된 지질 과산화물의 정량은 티오바비트릭산(Thiobarbitric acid, TBA)의 반응성을 이용하여 수행하였다[참조 : Kari.P. et al, J,Invest.Dermatol.96:255-259(1991)]. 상기 배양된 세포에 트립신을 처리하여 각각의 패트리디쉬로부터 떼어낸 후, 세포를 균질화 완충용액(PBS) 1ml에 각각 현탁시키고 균질화 기구(Homogenizer, DIAX×900, Heidolph homogeniger, Germany)를 사용하여 세포를 분쇄하였다. 이어, 각각의 세포 분쇄액 0.5ml에 30% 트리클로로아세트산(TCA, Trichloroacetic acid) 용액 0.5ml와 50㎕의 2% 의 부틸화 히드록시톨루엔(BHT, Butylated hydroxyltoluene) 에탄올 용액을 첨가하였다. 그 후 0.5ml의 TBA수용액(375mg/ml)을 첨가하고, 끓는 물에서 중탕으로 15분간 가열한 다음, 냉각시키고, 535nm에서 흡광도를 측정하였다. 자외선을 처리하지 않는 대조군의 흡광도를 기준으로 하여 각 실험군과 비교군의 흡광도 증가율을 계산하고 이로부터 과산화 저해율을 계산하였다. 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
Figure 112008011645571-pat00002
[표 2]
Figure 112008011645571-pat00003
상기 표 2에서 알 수 있듯이, 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물은 자외선 조사에 의하여 발생된 자유 라디칼에 의한 세포막 지질의 과산화를 효과적으로 저해함을 확인할 수 있으며 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물은 피부 노화 방지의 목적으로 사용할 수 있음을 알 수 있다.
[ 제형예 ]
통상적인 방법에 따라 하기와 같은 조성비로 본 발명의 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 포함하는 화장료를 제조하였으나, 본 발명은 하기의 제형예에만 한정되는 것은 아니다.
[제형예 1]
본 발명의 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 포함하는 화장료 중 유연 화장수의 제형예는 다음과 같다.
[표 3]
Figure 112008011645571-pat00004
[제형예 2]
본 발명의 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 포함하는 화장료 중 밀크로션의 제형예는 다음과 같다.
[표 4]
Figure 112008011645571-pat00005
[제형예 3]
본 발명의 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 포함하는 화장료 중 영양크림의 제형예는 다음과 같다.
[표 5]
Figure 112008011645571-pat00006
[제형예 4]
본 발명의 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 포함하는 화장료 중 팩의 제형예는 다음과 같다.
[표 6]
Figure 112008011645571-pat00007

Claims (9)

  1. 파파야와 오배자 혼합물을 미생물인 아스퍼질러스 오라이제(aspergillus oryzae)로 발효시켜 추출한 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물은 수퍼옥사이드 제거능 및 지질과산화 억제능을 갖는 것을 특징으로 하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물은 하기의 단계를 포함하는 방법에 의해 수득되는 것을 특징으로 하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물:
    (a) 파파야와 오배자 혼합물을 아스퍼질러스 오라이제로 발효시켜 발효물을 수득하는 단계; 및
    (b) 상기 발효물을 물, 탄소수 1 내지 4의 무수 또는 함수 저급 알콜, 아세톤, 에틸아세테이트, 클로로포름, 1,3-부틸렌글리콜, 핵산 및 디에틸에테르로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 추출용매를 이용하여 추출하는 단계.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 발효는 25 내지 45℃에서 24 내지 72시간동안 실시하는 것을 특징으로 하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 파파야 및 오배자의 수분함량이 각각 40 내지 60 중량%인 것을 특징으로 하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 (a) 단계 후 발효물을 40 내지 70℃에서 20 내지 40시간동안 건조시키는 것을 특징으로 하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 추출용매의 양은 발효물의 건조중량에 대하여 1 내지 20배인 것을 특징으로 하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물.
  8. 제 1항 내지 제7항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 파파야와 오배자 혼합 발효 추출물의 양은 전체 화장료 조성물에 대하여 0.001 내지 10.0중량%인 것을 특징으로 하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 피부 노화 방지용 화장료 조성물은 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 연고, 겔, 크림, 로션, 파우더, 팩, 바디로션, 바디크림, 바디오일, 바디에센스, 바디클렌져 또는 비누로 구성된 군으로부터 선택되는 제형을 갖는 것을 특징으로 하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물.
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