KR101319990B1 - 천문동 및 마카 복합발효추출물을 포함하는 피부 재생, 진정 및 자극완화용 화장료조성물 - Google Patents

천문동 및 마카 복합발효추출물을 포함하는 피부 재생, 진정 및 자극완화용 화장료조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 천문동 및 마카 발효추출물을 포함하는 피부 재생, 진정 및 자극완화용 화장료조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 천문동 및 마카를 흑효모균(Aureobasidium pullulans)을 이용하여 발효시켜 제조되는 천문동 및 마카 복합발효추출물을 함유하여 피부 재생, 피부 진정 및 자극완화 효과가 우수한 화장료조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 천문동 및 마카의 복합발효추출물은 천연 식물소재를 사용하고 발효공정을 통하여 그 활성을 극대화함으로써 안전하면서도 우수한 피부재생, 피부진정 및 자극완화효과를 나타내므로 천연화장품으로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

천문동 및 마카 복합발효추출물을 포함하는 피부 재생, 진정 및 자극완화용 화장료조성물{Cosmetic composition comprising an Asparagus cochinchinensis and Maca Complex-fermented extract}
본 발명은 천문동 및 마카 발효추출물을 포함하는 피부 재생, 진정 및 자극완화용 화장료조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 천문동 및 마카를 흑효모균을 이용하여 발효시켜 제조되는 천문동 및 마카 복합발효추출물을 함유하여 피부 재생, 피부 진정 및 자극완화 효과가 우수한 화장료를 제조하는 기술에 관한 것이다.
최근 고령화 사회의 도래로 웰빙 트랜드가 사회 전반에 뿌리내리고 있으며, 이는 식품, 화장품, 주거 환경 등의 모든 분야에서 천연 식물성 소재 및 전통적인 민간 요법으로 전래되는 한약재에 대한 관심을 증폭시켰다. 상대적으로 천연 식물소재의 제품화가 용이한 화장품 산업 분야에서 오래전부터 이를 원료로 사용한 시도들이 있어 왔으며, 기능성 식품 및 예방의학, 치료의학의 분야에서도 동양의 식물성 약재(Herbal medicine)가 미국 및 유럽에서까지 허가 및 제품화되기 시작하면서, 천연 식물소재 및 한약재의 인체 유용성에 대한 관심이 증가하였다. 천연 식물소재 또는 한약재는 다양한 생리활성 물질과 항산화 물질을 함유하고 있어 항노화, 항암, 항염, 면역기능 개선 등 다양한 효과를 보이지만, 추출된 이후에는 불안정하고 때론 자극적이어서, 인체에 독성을 띄는 경우도 종종 있다. 따라서, 최근에는 천연 추출물을 안정화시키거나, 독성을 줄이거나, 안정한 유도체로 전환시켜 효과를 높이려는 시도가 많이 진행되고 있으며, 그 일환으로 미생물이나 효소를 이용한 생물학적 전환(Biological transformation) 방법이 개발되고 있으며, 대표적 방법으로 발효를 예로 들 수 있다. 발효는 미생물이 가지고 있는 효소를 이용하여 유기물을 분해시켜서 인간 생활에 유용하게 사용되는 물질을 제조하는 과정으로서, 인체에 유용한 물질을 만들어내는 대표적인 발효 미생물로는 홍국균, 효모 등이 있고, 다양한 식품들이 발효 과정에 의해서 생산된다. 또한, 발효는 유용 물질을 만들어 내는 것 이외에도 발효에 관여하는 홍국균이 장 내에서 면역 및 독소제거(Detoxification)의 역할을 담당하기도 한다. 더 나아가, 장내 미생물에 의한 발효를 통해 섭취된 성분은 분해되어 인체 세포에 흡수가 용이한 저분자 물질로 전환되거나, 불안정하거나 불활성인 형태에서 활성 형태로 전환되어 흡수되기도 하며, 이러한 결과는 장내 미생물에 의한 생물전환의 중요성을 단적으로 보여주는 것이라 볼 수 있다. 따라서, 홍국균 및 효모 등의 미생물 발효에 의해서 천연 식물소재 및 한약재의 효능을 극대화시키거나, 안전성 문제를 해결하기 위한 시도는 다양한 식품, 화장품, 약품 등의 개발에 있어서 중요한 의미를 갖는다 하겠다. 특히, 우수한 항암 효과, 항염증 효과, 항노화 효과, 면역력 증강 효과 등을 갖는 것으로 보고되는 김치나 된장 등의 한국전통식품에서 번식하는 미생물은 생물학적 활성이 뛰어난 것으로 보고되고 있어, 전통 발효 식품에서 분리한 미생물을 이용하려는 많은 연구가 진행되고 있다.
피부는 외부 환경에 직접적으로 노출되는 부위로서, 과도한 자외선이나 오염 물질 등에 노출되면 홍반, 부종, 뾰루지, 따끔거림, 가려움 등의 피부 자극 및 염증 반응이 유발된다. 이러한 원인들에 의해 생성된 피부 트러블은 미관상 문제가 될 뿐만 아니라, 염증 반응 과정에서 생성되는 물질들이 부수적으로 피부의 색소 침착을 일으키고, 피부 탄력 섬유의 붕괴를 촉진시켜 피부 주름의 증가에까지 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 피부를 보호하고 미화 청결을 위해 사용되는 피부 외용 제품들에 있어서, 피부 보호 목적과는 관련이 없는 성분들, 예컨대 계면활성제, 방부제, 향료, 자외선 차단제, 색소, 기능성 원료 등의 사용이 불가피하지만, 이들 성분들은 피부에 여러 가지 부작용을 발생시키고 있다. 특히 미백, 주름 개선, 각질제거 등을 목적으로 하는 기능성 제품에 함유되는AHA(알파 하이드록시산), 레티놀, 알부틴 등의 성분들은, 피부 트러블을 일으키는 주된 원인으로 작용하고 있으며, 이러한 부작용으로 인해 이들 물질은 최대 효능을 나타낼 수 있는 농도로 사용하기 어렵다. 상기와 같은 이유로 피부 자극 및 염증의 생성을 줄일 수 있는 방법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 신경세포에서 분비되는 물질 P(Substance P) 등의 신경 펩타이드에 의해 활성화되는 브라디키닌과 같은 키닌(kinins), 또는 COX 경로에 의해 형성되는 다양한 사이토카인이나, PGE 2등이, 부종 형성과 혈관 확장에 관여하여 염증과 통증의 원인으로 작용하는 것으로 확인되었다. 그러나, 물질 P를 비롯한 신경 펩타이드 길항제, 브라디키닌 길항제, COX 억제제 등이 피부 염증 생성을 감소시킬 수 있는 물질로 제시되어 왔으나, 기존의 항염증제는 피부에 대한 안전성 또는 제품 함유시 안정성에 있어 문제점이 있어 그 사용이 제한된 실정이다.
이에 따라 안전한 천연물을 이용한 피부진정 및 자극완화 물질에 대한 연구가 활발하게 이루어져 왔다. 대한민국 공개특허 제2006-0113112호 '피부진정용 화장료 조성물'에는 '조성물 총 중량에 대하여 30~90중량%의 자일리톨을 함유함으로써 피부에 시원함 및 청량감을 주고 피부탄력증진, 피부자극진정과 같은 미용효과를 나타내는 화장료 조성물'이 개시되어 있다. 또한 대한민국 공개특허 제2012-0015881호 '피부 진정 효과를 가지는 서양배꽃 추출물을 함유하는 화장료 조성물'에는 '항자극, 항염증 및 항알러지 효과를 가지는 서양배꽃(Pyrus Communis Flower) 추출물을 유효성분으로 함유하는 피부 진정 및 피부 자극 완화용 화장료 조성물'이 개시되어 있다.
본 발명자들은 피부진정 및 자극완화 효과를 가지는 천연물에 대한 연구를 하던 중, 천문동과 마카의 복합추출물이 우수한 피부진정과 자극완화 효과를 가지며, 콜라겐 생합성 효과도 우수한 것을 확인하였으며, 또한 특정한 효모균을 사용하여 발효시키는 경우에는 그 효과가 더욱 우수하여 천연화장료로 유용하게 사용될 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
그러므로 본 발명은 천문동 및 마카 복합 발효추출물을 함유하는 피부재생용 화장료조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 천문동 및 마카 복합 발효추출물을 함유하는 피부진정 및 자극완화용 화장료조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 피부재생, 피부진정 및 자극완화 효과가 우수한 천문동 및 마카 복합 발효추출물의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면 천문동 및 마카 복합추출물을 흑효모균(Aureobasidium pullulans)으로 발효시킨 복합발효추출물을 포함하는 피부 진정 및 자극완화용 화장료 조성물이 제공된다. 이때, 상기 천문동 및 마카 복합추출물은 물, 탄소수 1~4의 알코올, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 글리세린으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추출용매로 추출된 것이며, 더욱 바람직하게는 물과 탄소수 1~4의 알코올의 혼합용매에 의하여 추출된 것이다.
상기 천문동 및 마카의 복합추출물은 천문동 및 마카를 건조 중량비가 1~6:1~6인 비율로 혼합하여 추출된 것이며, 더욱 바람직하게는 천문동 및 마카를 건조 중량비가 1:2인 비율로 혼합하여 추출된 것이다.
상기 천문동 및 마카 복합추출물을 흑효모균(Aureobasidium pullulans)으로 발효시킨 복합발효추출물은 화장료 전체 중량에 대하여 0.001 ~ 30중량% 포함되는 것이 바람직하다. 상기 화장료는 유연화장수, 영양화장수, 영양로션, 영양크림, 맛사지크림, 영양세럼, 엔센스 또는 팩의 제형을 가질 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 천문동 및 마카 복합추출물을 흑효모균(Aureobasidium pullulans)으로 발효시킨 복합발효추출물을 포함하는 피부재생용 화장료조성물이 제공된다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 천문동 및 마카를 건조중량비로 1~6:1~6의 비율로 혼합하여 용매로 추출하여 천문동 및 마카복합추출물을 제조하는 단계; 흑효모균(Aureobasidium pullulans)을 배양하여 MEA배지(Malt Extract Medium)에 접종하고 23~28℃ 진탕 배양기에서 16~20시간 동안 배양한 후 계대 배양하고 상기 배양된 균주를 멸균수로 세척하고 초기 균수를 105 ~ 108cfu/㎖로 조절하여 흑효모 스타터를 제조하는 단계; 상기 흑효모 스타터를 총 중량의 3%가 되도록 상기 천문동 및 마카복합추출물에 접종한 후 24~26℃에서 60~80시간 호기성 발효시키는 단계; 및 발효 완료 후 65~75℃에서 8~15분간 가열하여 실화를 유도한 후 발효액을 여과 후 감압농축하는 단계를 포함하는 천문동 및 마카의 복합발효추출물의 제조방법이 제공된다.
본 발명에 따른 천문동 및 마카의 복합발효추출물은 천연 식물소재를 사용하고 발효공정을 통하여 그 활성을 극대화함으로써 안전하면서도 우수한 피부재생, 피부진정 및 자극완화효과를 나타내므로 천연화장료로 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
천문동(Asparagus cochinchinensis MERR.)은 백합과에 속하는 다년생 초본식물로 우리나라 남부 해안지방에서 많이 자라며, 뿌리줄기는 짧고 많은 방추형의 뿌리가 사방으로 퍼지며 원줄기는 길이 1∼2m로 덩굴성이고 가지가 가늘고 평활하다. 잎처럼 생긴 가지는 1∼3개씩 총생하고 선형이며 끝이 뾰족하고, 길이 1∼2㎝, 너비 1∼1.2㎜로서 활처럼 굽으며 윤채가 있다. 꽃은 연한 황색으로 5∼6월에 피고 잎겨드랑이에 1∼3개씩 달린다. 열매는 백색이고 흑색 종자가 1개 들어 있다. 한방에서는 뿌리를 약재로 이용한다. 유효성분으로는 아스파라진(asparagine), 베타-시토스테롤(β-sitosterol) 등이 함유되어 있다. 동물실험에서 이뇨, 강장 효과가 인정되었으며 실험관 내에서는 황색포도상구균, 용혈성 연쇄상구균, 폐렴쌍구균, 디프테리아균 등에 대한 항균효과가 나타났다. 이 약의 약성은 차고 맛은 달고 약간 쓰다. 효능은 노인의 만성기관지염, 폐결핵 등으로 끈적끈적한 가래가 나오거나 잘 배출되지 않고 열이 있으면서 오래도록 해소가 지속되는 증상에 쓰인다. 다른 거담, 진해제와는 달리 기관지의 기능을 활성화시키면서 담을 제거한다. 폐결핵에 걸려 기침, 가래가 심하고 농이 배출될 때에도 쓰인다. 결핵후유증으로 미열이 있거나 빈혈과 병후의 쇠약으로 인한 미열을 다스리는 데에도 자주 쓰이며, 천식에도 유효하다. 발열성 질환의 후기에 변비가 있고 미열을 수반할 때에도 효험을 본다. 오래 복용하면 피부가 윤택하여지고 소변을 잘 볼 수가 있다. 당뇨병에는 갈증을 제거하여 주며 성기능을 촉진시키는 데에도 사용한다. 금기로는 몸이 차고 장기능이 원활하지 못하여 설사를 하는 사람에게는 쓰지 못한다. 한방에서는 중등도로 이용되며 대표적인 처방으로는 폐결핵에 쓰이는 천문동환과 강장에 활용되는 삼재탕(三才湯)이 있다.
마카(Lepidium meyenii Walpers)는 십자화과(Brassicaceae)에 속하는 식물로서 주로 페루의 안데스 산맥 해발 4,000m 이상의 고지대에서 재배되는 다년생 식물로 감자와 비슷한 형태인 뿌리부분이 안데스 산맥 주변 토착인 들에게 주요한 식량자원으로 이용되고 있다. 마카는 추위, 강풍, 가뭄 등 어려운 자연 환경에서 자라기 때문에 생명력이 매우 강하고, 탄수화물, 단백질, 지질, 비타민, 무기질, 섬유소 등이 함유되어 있어 영양가가 높고 알칼로이드, 스테로이드, 탄닌, 사포닌 등의 다양한 생리기능성 물질이 존재하는 것으로 밝혀지고 있다. 이러한 마카에 대한 생리기능성 이외에 새로운 효능을 찾기 위한 마카에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.
흑효모균(Aureobasidium pullulans)은 β-Glucan을 생산하는 미생물로 알려져 있다. β-Glucan은 지질대사 개선작용, 정장작용, 혈당치 상승 억제효과, 항종양 효과, 면역 증강 효과 등과 같은 우수한 생체 조절 기능성이 밝혀짐에 따라 의약품 산업, 건강보조식품, 화장품 산업 등에의 응용이 기대되고 있다.
본 발명은 상기 천문동 및 마카의 복합추출물을 제조한 후, 다시 이를 흑효모균(Aureobasidium pullulans)으로 발효시키는 경우 피부재생, 피부진정 및 자극완화효과가 상승하여 더욱 우수해 진다는 것을 이용한 것이다.
본 발명에 따르면 천문동 및 마카 복합추출물을 흑효모균(Aureobasidium pullulans)으로 발효시킨 복합발효추출물을 포함하는 피부 진정 및 자극완화용 화장료 조성물이 제공된다. 이때, 상기 천문동 및 마카 복합추출물은 다음과 같은 추출용매에 의하여 제조될 수 있다.
추출 용매는 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올, 에틸아세테이트, 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜 및 이들의 혼합용매(예를 들어, 함수알코올, 함수글리세린, 함수에틸렌글리콜, 함수프로필렌글리콜, 함수 부틸렌글리콜)중에서 선택된 것일 수 있고, 물, 탄소수 1 내지 4의 무수알코올 또는 함수알코올에서 선택된 용매로 추출되는 것이 더욱 바람직하다. 여기서, 탄소수 1 내지 4의 알코올은 메탄올, 에탄올, n-프로판올, iso-프로판올, n-부탄올, iso-부탄올, tert-부탄올일 수 있으며, 에탄올이 바람직하다. 여기서, 함수 알코올은 물을 0.3 내지 90(wt/wt)%로 함유할 수 있다. 바람직하게는 함유된 물의 양은 30 내지 90(wt/wt)%이며, 더욱 바람직하게는 80(wt/wt)%이다(본 발명에서, P% 함수 알코올은 알코올이 P% 중량비로 함유된 것을 의미한다).
상기 천문동 및 마카의 복합추출물은 천문동 및 마카를 건조 중량비가 1~6:1~6인 비율로 혼합하여 추출된 것이며, 더욱 바람직하게는 천문동 및 마카를 건조 중량비가 1:2인 비율로 혼합하여 추출된 것이다. 이때, 천문동 및 마카의 뿌리를 사용한다. 천문동 및 마카를 건조 중량비 1:2로 혼합추출하고, 이를 흑효모균으로 발효하는 경우에 그 수율이나 피부재생, 피부진정 및 자극완화 활성면에서 가장 우수한 효과를 나타내었다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 천문동 및 마카의 복합추출물은 다음과 같은 방법에 의하여 제조된다.
먼저, 천문동 및 마카 건조물을 세절하고, 혼합 건조 중량의 1~50배 부피량의 물, 탄소수 1~4의 알코올 또는 이들의 함수 알코올 중에서 선택된 추출용매를 부가하여 4∼30℃에서 3∼20일간 침적시켜 유효성분을 추출한 후, 추출용매를 감압농축기로 농축하여 수득될 수 있다. 또 다른 예에 따르면, 천문동 및 마카 건조물을 분쇄하여 혼합하고, 이들의 혼합 건조 중량의 1~30배 부피량의 물, 탄소수 1~4의 알코올, 에틸아세테이트, 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜로 또는 이들의 혼합물을 용매로하여, 용매가 증발되는 것을 방지하기 위하여 냉각 콘덴서를 구비한 추출기로 30∼130℃에서 1∼48시간 동안 가열 추출하거나 5∼30℃에서 1~5일간 침적시켜 유효성분을 추출하고, 추출 용매를 감압농축기로 농축하여 수득될 수 있다. 또한, 위에서 열거한 추출용매에 공지된 초음파 추출법 등을 이용하여 제조할 수 있다.
이와 같이 제조된 천문동 및 마카 복합추출물을 흑효모균(Aureobasidium pullulans)으로 발효시켜 복합발효추출물을 제조한다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 흑효모균(KTCT 26755 Aureobasidium pullulans)을 배양하여 Malt Extract Agar배지(Malt Extract Medium)에 접종하고 23~28℃ 진탕 배양기에서 16~20시간 동안 배양한 후 계대 배양하고 상기 배양된 균주를 멸균수로 세척하고 초기 균수를 105 ~ 108cfu/㎖로 조절하여 흑효모 스타터를 제조하여 사용한다. 접종 초기 균수가 105cfu/g 또는 105cfu/㎖ 미만인 경우에는 발효시간이 길어지는 문제점이 있고, 108cfu/g 또는 108cfu/㎖를 초과하는 때에는 효과의 증가가 크지 않음에도 접종량이 과도한 문제가 있다.
상기 흑효모 스타터를 총 중량의 3%가 되도록 상기 천문동 및 마카복합추출물에 접종한 후 24~26℃에서 60~80시간 호기성 발효시킨다. 발효가 완료되면 65~75℃에서 8~15분간 가열하여 실화를 유도한다. 발효액은 종이 여과지로 1차 여과하고, 여액을 1.0㎛ 기공크기의 멤브레인 필터로 2차 여과한 후 0.45㎛ 기공크기의 멤브레인 필터로 마지막 여과한다. 여과 후 저온 숙성 또는 고온 숙성하는 공정을 포함할 수도 있다. 이어서 감압 농축기를 이용하여 40~50℃의 온도에서 농축하여 발효추출물을 제조한다.
상기 천문동 및 마카 복합추출물을 흑효모균(Aureobasidium pullulans)으로 발효시킨 복합발효추출물은 화장료 전체 중량에 대하여 0.001 ~ 30중량%, 더욱 바람직하게는 0.001∼5.0중량%의 양으로 화장료에 첨가될 수 있다.
이와 같이 제조된 상기 화장료 조성물은 콜라겐 합성을 증진시켜 피부재생효과가 우수한 것으로 확인되었으며, HaCaT 케라티노사이트(keratinocyte)에서 IL-1α 분비를 억제하여 피부 진정효과 및 자극완화 효과를 가지는 것으로 확인되었다.
본 발명의 화장료 조성물은 그 제형에 있어서 특별히 한정되는 바가 없으며, 예를 들면, 유연화장수, 영양화장수, 영양로션, 영양크림, 맛사지크림, 영양세럼, 에센스, 팩 등의 제형을 가질 수 있다. 또한, 각 제형의 화장료 조성물에 있어서, 상기의 흑효모 발효를 이용한 천문동 및 마카 추출물 외에 다른 성분들을 기타 화장료의 제형 또는 사용목적 등에 따라 임의로 선정하여 배합할 수 있다. 예를 들어, 화장료 조성물에 통상적으로 사용되는 착색제(색소), 착향제(향료), 현탁화제, 유화제, 용해보조제, 안정제, 등장제, pH조절제, 점도조절제, 용제, 방부제 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 화장료 조성물은 흑효모 발효를 이용한 천문동 및 마카 추출물 외에 피부 재생 및 진정 자극완화 효과를 나타내는 다른 유효성분을 더욱 포함할 수도 있다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예 및 제형예를 들어 본 발명의 구성 및 효과를 상세히 설명하나, 본 발명이 이들에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1:천문동 및 마카 복합발효추출물 제조
경동시장에서 구매한, 천문동 및 마카 분말 각각 50g을 정제수로 세척, 건조시킨 후 멸균기 121℃, 1.5기압에서 15분간 멸균하였다. 정제수 200g을 넣고 냉각콘덴서가 달린 추출기에서 110 ~ 130℃에서 1 시간 끓여서 추출하였다.
흑효모(KTCT 26755 Aureobasidium pullulans)는 한국생명공학연구원 생물자원센터에서 분양 받아 Malt Extract Agar 배지(Malt Extract Medium)에 접종하고 25℃ 진탕 배양기에서 18시간 동안 배양한 후 계대 배양하였다. 상기 배양된 균주를 멸균수로 2회 세척하고 초기 균수를 108CFU/㎖로 조절된 흑효모 스타터를 제조하였다. 흑효모 스타터를 총 중량의 3%가 되도록 접종한 후 25℃에서 72시간 호기성 발효시켰다. 발효가 완료되면 80℃에서 10분간 가열하여 실화를 유도한 후 발효액을 여과하였다. 종이 여과지로 1차 여과하고, 여액을 1.0㎛ 기공크기의 멤브레인 필터로 2차 여과한 후 0.45㎛ 기공크기의 멤브레인 필터로 마지막 여과하여 추출공정을 수행하였다. 그리고 감압 농축기(제품명: Coolace CCA-1100, 제조사: EYELA)를 이용하여 40~50℃의 온도에서 농축한 후, 건조기(모델명: B-290, BUCHI사 제품)를 다음 조건으로 이용하여 건조시킨 표제의 추출 분말 90g을 얻었다.
Inlet 온도 180 ℃, Aspirator 효율 100%(35㎤/hour), Pump 효율 25% (7.5㎖/min), Nozzle Cleaner 4, Rotameter 30㎜(357Liter/hour)
실시예 2 ~ 11:추출 비율에 따른 천문동 및 마카 복합발효추출물 제조
천문동 및 마카의 중량비를 하기 표와 같이 조절하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 추출 및 여과하였다. 결과는 하기 표 1 과 같다.
구 분 혼합 비율 수득률(%)
실시예 2 1:1.5 90
실시예 3 1:2 100
실시예 4 1:3 89
실시예 5 1:5 80
실시예 6 1:6 70
실시예 7 2:1 60
실시예 8 3:1 50
실시예 9 4:1 48
실시예 10 5:1 42
실시예 11 6:1 40
비교예 1:천문동 및 마카 중탕 추출물의 분말제조
경동시장에서 구매한, 천문동 및 마카를 정제수로 세척, 건조시킨 후 멸균기 121℃ 1.5기압에서 15분간 멸균 후 정제수 1Kg을 넣고 냉각콘덴서가 달린 추출기에서 2시간 동안 90 ~ 100℃에서 끓여서 추출 한 흑효모로 발효하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 3의 방법과 동일한 방법으로 실시하여, 천문동 및 마카 중탕 추출물 분말 90g을 제조하였다
비교예 2: 천문동 및 마카 고온 고압 추출물의 제조
실시예 3의 방법에서, 흑효모 발효하지 않은 것을 제외하고는 실시예 3의 방법과 동일한 방법으로 실시하여, 천문동 및 마카 고온 고압(125℃ 1.5기압 1hr) 추출물 분말을 90g 제조하였다.
비교예 3:천문동 및 마카 효모 발효복합추출물의 제조
실시예 3의 방법에서, 흑효모 대신에 효모(Saccharomyces cerevisiae)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3의 방법과 동일한 방법으로 실시하여, 효모발효 천문동 및 마카 복합추출물 분말을 80g 제조하였다
비교예 4:천문동 및 마카 락토바실러스 발효 복합추출물의 제조
실시예 3의 방법에서, 흑효모 대신에 락토바실러스(Lactobacillus plantarum)를 사용하여 발효시킨 것을 제외하고는 실시예 3의 방법과 동일한 방법으로 실시하여, 락토바실러스 발효 천문동 및 마카 복합발효추출물 분말을 85g 제조하였다
제형예 1:흑효모 발효 천문동 및 마카 복합추출물 함유 화장수 제조
흑효모 발효를 이용한 천문동 및 마카 추출물을 함유한 화장수(스킨로션)를 하기의 표 2의 조성에 따라 하기 제조 방법을 이용하여 1kg을 제조하였다.
번호 원 료 함량(중량%)
1 흑효모 발효 천문동 및 마카 복합추출물 (실시예 3) 1.0
2 글리세린 3.0
3 부틸렌글리콜 2.0
4 프로필렌글리콜 2.0
5 폴리옥시에칠렌 경화피마자유 1.0
6 에탄올 10.0
7 트리에탄올아민 0.1
8 방부제 미량
9 색소 미량
10 향료 미량
11 정제수 잔량
상기 표 2에서 일정량의 11번 물질에 2, 3, 4, 8번 물질을 순서대로 반응용기에 투입하고 교반하여 용해시킨 후, 5번 물질을 60℃ 정도로 가열하여 용해시켰다. 이 후, 10번 물질을 반응용기에 투입하여 용해한 후 잔량의 11번 물질을 투입하였다. 마지막으로 1, 6, 7, 9번 물질을 투입하여 충분히 교반시킨 뒤 25℃에서 3일간 숙성시켜 표제의 화장수를 제조하였다.
제형예 2:흑효모 발효 천문동 및 마카 복합추출물 함유 영양로션 제조
흑효모 발효를 이용한 천문동 및 마카 복합추출물(실시예 3)을 함유한 영양로션을 하기의 표 3의 조성으로 하기 제조 방법을 이용하여 1kg을 제조하였다.
번호 원 료 함량(중량%)
1 흑효모 발효 천문동 및 마카 복합추출물(실시예 3) 1.0
2 밀납 1.0
3 폴리솔베이트 60 1.5
4 솔비탄 세스퀴올레이트 0.5
5 유동 파라핀 10.0
6 소르비탄 스테아레이트 1.0
7 친유형 모노스테아린산 글리세린 0.5
8 스테아린산 1.5
9 글리세릴스테아레이트/피이지-400 스테아레이트 1.0
10 프로필렌글리콜 3.0
11 카르복시폴리머 0.1
12 트리에탄올아민 0.2
13 방부제 미량
14 색소 미량
15 향료 미량
16 정제수 잔량
상기 표 3에서 10, 11, 13, 16번 물질을 혼합 교반 하면서 80 ~ 85℃ 사이로 가열하여 제조부에 투입한 후 유화기를 작용시키고 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12번 물질을 80 ~ 85℃사이로 가열 용해한 후 유화시켰다. 유화가 끝나면 교반기를 이용하여 교반 하면서 50℃까지 냉각한 뒤 15번 물질을 투입하고 45℃까지 냉각한 뒤 14번 물질을 투입하고 35℃에서 1번 물질을 투입하여 25℃까지 냉각한 뒤 25℃에서 3일간 숙성시켜 표제의 영양로션을 제조하였다.
제형예 3:흑효모 발효 천문동 및 마카 복합추출물 함유 영양세럼 제조
흑효모 발효를 이용한 천문동 및 마카 추출물을 함유한 영양세럼을 하기의 표 4의 조성으로 하기 제조 방법을 이용하여 1kg을 제조하였다.
번호 원 료 함량(중량%)
1 흑효모 발효 천문동 및 마카 복합추출물(실시예 3) 1.0
2 잔탄검 0.02
3 부틸렌글리콜 10.0
4 소이빈포스포리피드 10.0
5 하이드록시에틸셀룰로오즈 0.1
6 소디움히아루로네이트 5.0
7 정제수 잔량
상기 표 4에서 2, 3, 5번 물질을 혼합 교반 하면서 40 ~ 45℃로 가열하여 제조부에 투입한 후 유화기를 작용시키고 4, 6, 7번 물질을 제조부에 투입하고 유화시켰다. 유화가 끝나면 교반기를 이용하여 교반 하면서 35℃까지 냉각하고 1번 물질을 투입하여 25℃까지 냉각한 뒤 25℃에서 3일간 숙성시켜 표제의 영양 세럼을 제조하였다.
제형예 4:흑효모 발효 천문동 및 마카 복합추출물 함유 에센스 제조
흑효모 발효를 이용한 천문동 및 마카 추출물을 함유한 에센스를 하기의 표 5의 조성으로 하기 제조 방법을 이용하여 1kg을 제조하였다.
번호 원 료 함량(중량%)
1 흑효모 발효 천문동 및 마카 복합추출물(실시예 3) 1.0
2 시토 스테롤 1.7
3 폴리에칠렌 글리콜 1.5
4 세라마이드 0.7
5 스테아르산 1.2
6 콜레스테롤 1.5
7 디세틸포스페이트 0.4
8 농글리세린 5.0
9 마카다미아 오일 15.0
10 카르복시비닐폴리머 0.2
11 산탄검 0.2
12 방부제 미량
13 향료 미량
14 정제수 잔량
상기 표에서 2, 3, 4, 5 및 6번 물질을 일정한 온도에서 균질화하여 비이온계 양친매성 지질을 제조하였다. 이 비이온계 양친매성 지질과 1, 7, 8 및 14번 물질을 혼합하고 일정한 온도에서 균질화하여 마이크로플루이다이져를 통과시키고 이어 9번 물질을 50 ~ 60℃로 가온하여 서서히 첨가하여 균질화한 후 다시 마이크로플루이다이져에 재차 통과시켰다. 그 후, 10, 11, 12, 13번 물질을 투입하여 분산시켜 안정화하고 25℃에서 3일간 숙성시켜 표제의 에센스를 제조하였다.
시험예 1:세포 무독성 및 세포 증식 효과 확인
상기 실시예에서 제조된 흑효모 발효 천문동 및 마카 복합추출물에 대하여 세포배양을 이용한 세포 증식 효과를 측정하였다.
1) 실험방법
세포 독성 및 증식 실험을 다음과 같은 방법으로 실시하였다. 배양 인체 정상 섬유아세포를 96-웰 마이크로 플레이트의 각 웰에 1 × 104 세포가 되도록 접종하고, DMEM 배지에서 37℃에서 24시간 동안 배양하였다. 이어, 최종 농도를 0.1, 0.5, 1.0, 2.0, 5.0%로 하여 혈청이 2.5% 함유되어 있는 DMEM 배지로 교체한 실험군과 혈청이 없는 DMEM 배지로 교체한 대조군을 24시간 동안 추가로 배양하였다. 배양 후, 세포의 생존율을 비교하기 위하여 MTT(시그마, 미합중국) 솔루션(3mg/ml)을 첨가하여 세포 생존율을 ELISA READER(Molecular Devices, 미합중국)를 이용하여 570nm에서 흡광도를 측정하고 세포 성장의 최적 조건인 위과 같은 조건으로 동시배양을 하였으며, 대조군의 세포증식을 100%로 하고 시료 투입 실험군의 세포 증식률을 계산하였다.
2) 실험결과
세포증식률은 하기 식에 의해 산출되었고, 그 결과는 하기 표 6에 나타내었다.
Figure 112013058634802-pat00001
농도(%) 세포 증식률(%)
대조군 0.1 0.5 1.0 2.0 5.0
실시예 1 100 102.9 102.0 101.5 99.9 100.2
실시예 2 100 103.7 102.9 101.3 100.3 100.0
실시예 3 100 105.8 103.9 102.1 103.7 101.0
실시예 4 100 101.6 101.8 100.9 100.4 99.6
실시예 5 100 101.7 100.4 99.7 101.0 99.6
실시예 6 100 100.9 101.5 100.8 99.9 98.9
실시예 7 100 101.7 100.4 99.7 101.0 99.6
실시예 8 100 100.9 101.5 100.8 99.9 98.9
실시예 9 100 101.6 101.0 100.8 99.4 98.6
실시예 10 100 101.2 100.7 100.5 100.8 97.8
실시예 11 100 102.9 101.4 100.1 99.5 99.8
표 6에 나타난 바와 같이, 세포 성장 최적 조건에서의 세포 증식을 100%로 하였을 때, 측정 오차범위를 고려하면 흑효모 발효를 이용한 천문동 및 마카 추출물은 모두 세포 무독성이며, 세포 증식 효과가 있음이 확인되었다.
시험예 2:제형 안정도 확인
흑효모 발효를 이용한 천문동 및 마카 추출물을 포함하는 제형예 1 내지 4에서 제조한 제형에 대하여 실온(25℃), 4℃ 및 45℃로 일정하게 유지되는 실내, 냉장고 및 항온수조에서 불투명 초자 용기에 담아 12주 동안 보관후 육안으로 변색, 및 분리를 관찰하고, 후각으로 변취를 확인하여 이들 제형의 안정성을 확인 하였다. 그 결과는 표 7과 같다.
온도
조건		 안정성 확인(변색, 변취 및 분리)
제형예 1 제형예 2 제형예 3 제형예 4
실온 0 0 0 0
4℃ 0 0 0 0
45℃ 0 0 0 0
<제형 안정 등급>
0 : 변화 없음, 1 : 미세한 변화, 2 : 변화, 3: 극심한 변화
표 7에 나타난 바와 같이, 제형예 1 내지 4 제형 모두 실온, 4℃ 및 45℃ 온도 조건하에서 변색, 변취 및 분리 현상이 나타나지 않고 안정하였다.
시험예 3: HaCaT 케라티노사이트(keratinocyte)에서 IL -1α 분비 억제 효과
24웰 플레이트에 HaCaT 케라티노사이트(German Cancer Research Institute, Germany)를 2×105 cells/well의 밀도로 10% FBS가 첨가된 DMEM (Dulbeco's Modified Eagle's Medium, Gibco)으로 접종하여 가습화 된 37℃, 5% CO2 배양기에서 1일 배양하였다. 무혈청(Serum free) DMEM으로 교환 후 비교예 1 ~ 4와, 실시예 3의 시료를 모두 100ppm으로 처리하여 1일 배양하고 SDS(sodium dodecyl sulfate, Sigma)를 처리하여 4시간 더 배양하였다. 4시간 후 배양액 일부를 취해서 IL-1α 정량과 단백질 정량에 사용하였다. IL-1α 정량은 엔도젠사의 human IL-1α kit를 사용하여 kit의 IL-1α 정량법에 따라 수행하였으며, 시그마사의 BCA 방법으로 단백질을 정량하여 kit로 정량한 IL-1α를 단백질 양으로 보정하여 단위 단백질당 IL-1α 분비량을 측정하였다. 양성 대조군으로는 피부자극완화 물질로 기존에 사용되고 있던 Ketopropen을 사용하였으며 최종적인 IL-1α생성율(%)은 하기의 수학식에 의하여 구하였다. 결과는 하기의 표 8에 나타내었다.
IL-1α생성율(%) = (A/B) × 100
A : 시료의 IL-1α생성량
B : SDS만 처리한 시료의IL-1α생성량
시료명 IL-1α생성율(%)
대조군 33.41 ± 1.67
SDS만 처리 100.00
천문동 및 마카 중탕 추출물(비교예 1) 90.18 ± 4.80
천문동 및 마카 고온고압 추출물(비교예 2) 80.12 ± 3.60
천문동 및 마카 발효 추출물(비교예 3) 82.12 ± 3.41
천문동 및 마카 발효 추출물(비교예 4) 85.23 ± 3.21
천문동 및 마카 흑효모 복합발효추출물(실시예 3) 68.33 ± 3.06
Ketopropen 63.15 ± 4.96
SDS 처리후의 케라티노사이트에서의 IL-1α분비량이 타 시료들보다 상당량 감소하는 것을 알 수 있었다. 본 실험에서는 SDS처리를 통하여 피부에 발생할 수 있는 홍반을 일으킬 수 있는 IL-1α의 생합성을 본 것으로서 피부 세포에 SDS만 처리했을 때의 IL-1α의 양을 100으로 정하였을 때의 각 시료들의 IL-1α의 생성량을 구한 후 이것을 백분율화 한 것이다. 즉 이 결과를 통하여 천문동 및 마카 흑효모 발효복합 추출물 시료에서의 IL-1α의 생성량이 현저히 감소함을 알 수 있다. 이는 피부에서 발생할 수 있는 홍반 등의 트러블을 완화시켜 주는 효과가 크다고 할 수 있다. 이로써 흑효모 발효 천문동 및 마카 복합추출물은 피부진정 및 피부자극완화효과가 우수함을 알 수 있다.
시험예 3:콜라겐 합성 촉진 효과
사람 섬유아세포 종인 CCD-986sk cell은 37℃, 5% CO2의 조건하에서 10% fetal bovine serum(FBS, Gibco Co.), 100 ug/ml streptomycin, 100U/ml penicillin 이 첨가된 DMEM 배지가 사용되었다. CCD-986sk cell은 75cm2 flask(Falcon, USA)에서 충분히 증식시킨 후 배양 2~3일 간격으로 배양세포 표면을 phosphate buffer saline(PBS) 용액으로 씻어 준 후 0.25% trypsin-EDTA 용액을 넣고 incubator에서 1~2분 처리하여 세포를 탈착시켰다. 탈착된 세포는 10% FBS가 포함된 DMEM 배지 15ml을 새로운 배양용기에 옮겨 1:20 split ratio로 37℃, 5% CO2의 조건에서 배양하였다
콜라겐 합성효과를 알아보기 위하여 CCD-986sk 세포를 24 well plate에 5 × 104cell/well의 밀도로 분주한 뒤, 10% FBS/DMEM 배지로 24시간 배양시킨 다음 serum free 배지로 단계적으로 희석한 시료를 가하고 다시 24시간 동안 CO2 incubator에서 배양하였다. 세포 배양액을 가지고 Procollagen Type C-peptide EIA kit(Takara, Japan)를 이용하여 콜라겐의 양을 측정하였다. 먼저 antibody-POD conjugate solution 100 μl를 각 well에 첨가하고, Sample이나 standard를 20 μl씩 넣은 뒤 잘 섞은 후 37℃ 3시간 반응시킨 후 반응이 끝나면 내용물 내용물을 제거한 뒤 PBS 400 μl로 4번 세척하였다. 제거 후 기질용액 100 μl를 넣고 20~30℃에서 15분간 반응시킨 후 1 N H2SO4 100μl를 첨가하여 발색을 중지시킨 후 shaking하였다. 450 nm에서 흡광도를 측정한 후 표준농도곡선을 작성하여 콜라겐 양을 산정하였다. 콜라겐 생합성비율은 하기의 식으로 계산하였으며, 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다.
RCB(%) = (A/B) × 100
A : 콜라겐cpm
B : (전체 콜라겐cpm - 콜라겐cpm) × 5.4 + 콜라겐cpm
시료명 콜라겐 생합성 비율(RCB)(%)
무처리 대조군 100
천문동 및 마카 중탕 추출물(비교예 1) 110
천문동 및 마카 고온고압 추출물(비교예 2) 130
천문동 및 마카 발효 추출물(비교예 3) 135
천문동 및 마카 발효 추출물(비교예 4) 131
천문동 및 마카 흑효모 복합발효추출물(실시예 3) 150
상기 표 9에 나타난 바와 같이, 흑효모 발효 천문동 및 마카 복합추출물은 섬유아세포의 콜라겐 생합성을 농도 의존적으로 크게 증가시켰다. 따라서, 본 발명의 흑효모 발효 천문동 및 마카 복합발효추출물은 콜라겐의 생합성을 촉진하여 진피층의 탄력을 증가 시킴으로써 피부의 주름을 예방하며 피부재생을 촉진시키는 것임을 알 수 있다.

Claims (9)

  1. 천문동 및 마카 복합추출물을 흑효모균(Aureobasidium pullulans)으로 발효시킨 복합발효추출물을 포함하는 피부진정 및 자극완화용 화장료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 천문동 및 마카 복합추출물은 물, 탄소수 1~4의 알코올, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 글리세린으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추출용매로 추출된 것임을 특징으로 하는 피부진정 및 자극완화용 화장료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 천문동 및 마카의 복합추출물은 천문동 및 마카를 건조 중량비가 1~6:1~6인 비율로 혼합하여 추출된 것임을 특징으로 하는 피부진정 및 자극완화용 화장료 조성물.
  4. 제1항에 있어서 상기 천문동 및 마카 복합추출물을 흑효모균(Aureobasidium pullulans)으로 발효시킨 복합발효추출물은 화장료 전체 중량에 대하여 0.001 ~ 30중량% 포함되는 것임을 특징으로 하는 피부진정 및 자극완화용 화장료 조성물.
  5. 천문동 및 마카 복합추출물을 흑효모균(Aureobasidium pullulans)으로 발효시킨 복합발효추출물을 포함하는 피부재생용 화장료조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 천문동 및 마카 복합추출물은 천문동 및 마카를 건조중량비 1:2로 혼합하여 물과 탄소수 1~4의 알코올의 혼합용매에 의하여 추출된 것임을 특징으로 하는 피부재생용 화장료조성물.
  7. 천문동 및 마카를 건조중량비 1~6:1~6로 혼합하고 용매로 추출하여 천문동 및 마카복합추출물을 제조하는 단계;
    흑효모균(Aureobasidium pullulans)을 배양하여 MEA배지(Malt Extract Medium)에 접종하고 23~28℃ 진탕 배양기에서 16~20시간 동안 배양한 후 계대 배양하고 상기 배양된 균주를 멸균수로 세척하고 초기 균수를 105 ~ 108cfu/㎖로 조절하여 흑효모 스타터를 제조하는 단계;
    상기 흑효모 스타터를 총 중량의 3%가 되도록 상기 천문동 및 마카복합추출물에 접종한 후 24~26℃에서 60~80시간 호기성 발효시키는 단계; 및
    발효 완료 후 65~75℃에서 8~15분간 가열하여 실화를 유도하고 발효액을 여과 후 감압농축하는 단계를 포함하는 흑효모균을 이용한 천문동 및 마카의 복합발효추출물의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 천문동 및 마카를 건조중량비 1:2로 혼합하고 용매로 추출하는 것임을 특징으로 하는 흑효모균을 이용한 천문동 및 마카의 복합발효추출물의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 여과 후 저온 숙성 또는 고온 숙성하는 공정을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 흑효모균을 이용한 천문동 및 마카의 복합발효추출물의 제조방법.














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