KR101449282B1 - 복합효모발효 보리를 함유하는 피부 주름 개선 및 피부 보습용 식품 및 화장료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)의 복합 균주로 발효된 보리 발효물을 유효성분으로 함유하는 식품 및 화장료 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 보리 발효물은 콜라겐 분해 효소인 MMP-1 발현의 억제 활성이 있어, 콜라겐이 쉽게 분해되는 것을 막고, 콜라겐의 합성의 전구체인 타입-1 프로콜라겐 (Procollagen type-1) 생성을 증가시켜 주름 개선에 효과적이므로, 상기 보리 발효물은 피부 주름 개선용 조성물에 유용하게 사용될 수 있을 뿐 아니라, 피부의 방수성 외부층의 발달 기능을 잘 수행케 하는 필라그린(Filaggrin)의 발현을 증가시켜 피부 보습 개선용 조성물에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

복합효모발효 보리를 함유하는 피부 주름 개선 및 피부 보습용 식품 및 화장료 조성물 {Composition for improving skin wrinkle and skin moisturing comprising Barley fermented by Pichia jadinii and Aureobasidium pullulans bacteria}
본 발명은 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)의 복합 균주로 발효된 보리 발효물을 유효성분으로 함유하는 식품 및 화장료 조성물에 관한 것이다.
우리 몸에 있어서, 피부는 외부 환경과 직접 접해 있으면서 다양한 유해 인자로부터 우리 몸을 보호하는 기능을 담당하고 있다. 그러나 피부는 연령의 증가 또는 자외선, 외부 오염 물질 및 스트레스에 의해 점점 손상되고 이러한 요인들로부터 피부를 보호하는 기능이 약화됨으로써, 세포 보호 및 증식 능력이 떨어짐에 따라 피부 노화 현상이 촉진된다. 이러한 노화 현상은 주로 히알루론산(hyaluronic acid)의 절단과 저분자화, 섬유아세포의 콜라겐(collagen) 생성 부진 등으로 인하여 피부 각질 층 및 진피 층의 수분 보유 능력이 감소하고, 엘라스틴(elastine) 섬유 조직의 약화에 의해 피부 탄력이 감소함으로 나타난다.
일반적으로 피부의 수분량은 진피층에서는 70% 정도이나 표피층으로 갈수록 감소하여 각질 세포층에서는 약 10% 내지 30%가 된다. 진피층에서 공급된 물은 주로 수동적 확산에 의해 각질층 상부로 이동하며 최종적으로는 외부로 배출된다. 이를 경피수분 손실(Trans Epedermal Water Loss : TEWL)이라 하는데, 이러한 경피수분 손실은 각질 세포층의 지질막 성분인 피지성분과 표피지질에 의해 적절한 수준으로 유지되는 것으로 알려져 있다. 또한, 각질 세포층에는 천연보습 인자(Natural Moisturizing Factor : NMF)라고 하는 친수성의 수분 보유능을 가진 물질이 존재하여, 피부의 보습에 중요한 역할을 담당하는 것으로 알려져 있다.
각질 세포층의 수분이 10% 내지 30% 정도로 유지되면 피부는 매끄럽고 부드러우며, 신체 보호기능을 정상적으로 발휘하게 된다. 그러나 각질 세포층의 수분함량이 10% 이하가 되면 피부는 거칠어지고 신체의 보호기능을 잃게 되어 노화현상이 일어난다. 예를 들어, 건성피부의 경우에는 각질 세포의 결집력이 약화되어 피부표면으로부터 비늘조각과 같이 각질 세포가 허옇게 벗겨져 나오는 스케일(Scale) 현상이 나타나는데, 이와 같이 피부가 건성화 되는 것은 각질 세포층의 수분함량이 정상피부에 비해 적기 때문이다. 이 밖에, 건강한 피부라 할지라도 혹독한 외부환경 즉, 바람, 추운 날씨, 햇빛, 세안, 면도 등에 의해 수분 부족현상이 일어나 피부상태가 나빠지기도 한다. 따라서, 피부의 각질 세포층의 수분함량을 적절히 유지하는 것은 매우 중요하다.
이를 위하여 화장품에는 피지와 유사한 성분이나 NMF 성분, 또는 폴리올과 같은 보습제 등이 첨가되어 사용되었다. 예를 들어, 수용성 폴리올로서 수산기(OH 기)가 3개 이상인 글리세린, 솔비톨 등이 첨가되었는데, 이들은 뛰어난 보습력을 나타내나 끈적임이 심하여 사용할 때 불쾌감을 느끼게 하고 상대 습도에 따라 피부 내 수분을 빼앗아 가는 문제점이 있고, 수산기(OH기)가 2개인 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜 등은 첨가시 피부의 부작용이 발생하기도 한다. 또한, 다른 천연보습인자인 피롤리돈 카르복실산 나트륨(PCA-Na), 젖산나트륨(Sodium lactate), 요소 등의 첨가물은 전해성이 강해 화장료의 유화안정성을 해치는 문제점이 있으며, 아미노산, 콜라겐, 엘라스틴 등도 보습능력이 있다고 하나 그 보습능력에는 한계가 있다.
따라서, 최근에는 동물, 식물, 미생물 등으로부터 얻은 생리 활성 물질을 화장료에 도입하여 피부 자체의 고유 방어 기능을 유지시킴으로써 보습력과 탄력을 증강시키는 피부 노화 방지용 화장료의 개발이 활발해지고 있다. 그러나, 피부 주름개선 또는 피부 보습을 위한 식품 조성물의 개발은 미비한 상황이고, 이에 따라보다 더 효과가 우수하고 안정적인 식품 조성물에 대한 개발이 필요한 실정이다.
종래에는 피부노화 방지를 위하여 피부 표면에 바르는 화장품에 의존해왔다. 그러나 직접 피부 표면에 적용되는 외용제 및 화장품은 진피층까지 흡수되지 못하고, 표피에만 작용하므로 피부노화 방지효과가 일시적이고, 그 부작용으로 피부가 손상되기도 하는 문제점이 있다. 이에 경구용으로 체내에 투여할 수 있는 먹는 화장품 및 식품 개발이 최근 들어 시도되고 있다.
보리(Hordeum vulgare var. hexastichon)는 벼과에 속하는 주요 재배작물의 하나로 마디가 높고 원줄기는 둥글며 속이 비어 있으며 마디 사이가 길다. 잎은 어긋나고 넓은 줄 모양의 바소꼴로, 뒤로 젖혀지지 않는다. 잎자루는 잎집으로 되어 원줄기를 완전히 둘러싸고 녹색으로 털이 없다. 이삭은 줄기 끝에 달리고, 한 이삭에는 15~20개의 마디가 있으며 씨알의 배열이 줄로 된 여섯줄 보리와 세 개의 영화 중 가운데 영화만 여물고 2개의 영화는 퇴화되어, 씨알이 2줄로 배열되는 두줄 보리로 나뉜다. 보리는 폴리페놀성 물질이 함유되어 있고, 이들 화합물은 보리의 내부 배유조직보다 껍질을 포함하는 외층부 및 배아부위에 더 많이 함유되어 있으며, 보리 추출물은 항산화성 및 활성산소 소거능을 가지고 있는 것으로 보고된 바 있다 (석호문 등, 한국 식품과학회지, 34,5, 889, 892, 2002). 그러나, 발효보리의 UV에 대한 주름개선 효과 및 보습효과를 개시하고 있는 선행문헌은 보고된 바 없다.
본 발명에서는 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)의 복합 균주로 발효한 보리의 피부노화 및 피부보습에 대한 영향을 알아보기 위해서 무모생쥐(hairless mouse)를 이용하여 조직면역학적 관찰과 여러 분자생물학적인 실험을 실시하였다.
그 결과, 본 발명자들은 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)의 복합 균주로 발효한 보리가 콜라겐 분해 효소인 MMP-1의 발현을 억제하며, 타입 1 프로콜라겐의 생성을 증가시켜 피부 주름 개선에 효과적이라는 것을 확인하였으며, 또한, 필라그린(Filaggrin)의 발현을 증가시켜 피부보습에 긍정적 영향을 준다는 사실을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)의 복합 균주로 발효된 보리 발효물을 유효성분으로 함유하는 피부 주름 개선 또는 피부 보습용 식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)의 복합 균주로 발효된 보리 발효물을 유효성분으로 함유하는 피부 주름 개선 또는 피부 보습용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 풀루란(Aureobasidium pullulans) 복합균주를 보리에 접종하는 단계; 및
상기 접종된 균으로 18 시간 내지 72 시간 동안 보리를 발효 배양시키는 단계를 포함하는 보리 발효물의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)의 복합 균주로 발효된 보리 발효물을 유효성분으로 함유하는 피부 주름 개선 또는 피부 보습용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "보리(Hordeum vulgare var. hexastichon)"는, 벼과에 속하는 두해살이풀을 의미하며, 주요 재배작물의 하나로서 보리알이 배열된 열의 수에 따라 두줄 보리와 여섯줄 보리로 분류한다. 또 성숙 후 껍질이 종실에 밀착하여 분리되지 않는 겉보리와 껍질이 종실에서 잘 분리되는 쌀보리로 나눌 수 있다. 보리는 또 찹쌀과 멥쌀처럼 찰성전분을 가진 찰보리와 찰기가 없는 보통의 메성보리로 분류되고, 찰보리는 껍질이 있는 찰겉보리와 껍질이 없는 찰쌀보리가 있다. 본 발명에서 사용되는 보리는 그 종류와 품종에 제한이 없이 사용될 수 있다.
본 발명의 상기 보리는 알파화한 것을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 보리는 외피로 둘러싸여 효소분해 작용을 받기 어려워 외피를 파괴하는 과정을 거쳐야 대두 안의 단백질과 탄수화물을 미생물의 효소작용으로 분해할 수 있으며, 이러한 전처리 과정은 습식과 건식 방법으로 나누어진다. 증기를 사용하는 습식방법은 추후 제조공정상 외부미생물에 불안정한 원료로 제조되기 때문에 건식방법에 의한 전처리 방법이 보다 용이할 수 있다. 이러한 물리적 방법에 의한 외피의 파괴 및 열을 이용한 단백질 및 탄수화물의 변성은 효소분해 수율을 높이고, 더욱이 복잡한 구조로 이루어진 단백질의 구조를 파괴하여 효소분해가 보다 용이하게 이루어지게 할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "보리 발효물"은 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)의 복합 균주를 보리에 접종하여 발효 배양하여 수득한 생성물을 의미한다.
상기 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 균주는 기탁번호 KFCC 11487P를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans) 균주는 기탁번호 KCCM 12017을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)은 2 내지 4 대 6 내지 8의 혼합비로 사용하는게 바람직하며, 이는 피키아 쟈디니(Pichia jadinii)의 생육속도가 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)의 생육속도 보다 2배 이상 빠르므로 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)을 보다 많이 접종해야 하기 때문이다.
또한, 상기 보리 발효물은 복합 균주 종배양액을 발효액량 대비 1 중량% 내지 10 중량%의 양으로 보리에 접종하여 발효한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 보다 더 바람직하게는 상기 보리 발효물은 복합 균주 종배양액을 발효액량 대비 1 중량% 내지 5 중량%의 양으로 보리에 접종하여 발효한 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 보리 발효물은 접종된 복합 균주로 보리를 발효 배양시킬 때, 발효조에 첨가하는 보리의 함량이 전체 함량 대비 1 중량% 내지 20 중량%의 양을 사용하는 것이 바람직하다. 보다 더 바람직하게는 발효조에 첨가하는 보리의 함량은 전체 함량 대비 1 중량% 내지 10 중량%의 양을 사용할 수 있다.
또한, 상기 복합 균주를 이용하여 발효 배양하는 경우 보리의 발효를 촉진시켜 피부에 유익한 대사산물을 다량 생성하고 배출시킬 수 있으므로 유익하다. 본 발명에서 상기 발효는 일반적으로 효모의 발효를 위해 사용되는 조건을 이용하여 이루어질 수 있으며, 20 ℃ 내지 40 ℃에서 10 시간 내지 30 시간 발효하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 복합균주를 사용하여 보리 발효물을 제조하는 것은 균의 종류마다 그 발효 메커니즘이 상이하여 상호 보완을 통해 풍부한 발효산물을 만들 수 있기 때문이다. 본 발명자들은 피키아 쟈디니(Pichia jadinii, KFCC 11487P) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans, KCCM 12017)의 복합 균주로 보리를 발효하여 보리 발효물을 제조하였다.
UV-B (ultraviolet-B)는 피부에 가장 많은 영향을 주며 주로 표피까지 침투하여 피부세포에 영향을 준다. UV-A (ultraviolet-A)는 피부속 진피까지 침투하여 주로 콜라겐 합성 관련 피부 세포에 영향을 준다. 이들 자외선은 직접적으로 영향을 주거나 간접적으로는 활성 산소를 발생시켜 피부에 영향을 준다.
본 발명에 있어서, 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)의 복합 균주로 발효된 보리 발효물은 UV-B 자극에 의해 증가된 콜라겐 분해 효소인 MMP-1 발현의 억제 활성을 가져, 콜라겐이 쉽게 분해되는 것을 막고, 콜라겐의 합성의 전구체인 타입-1 프로콜라겐(Procollagen type-1) 생성을 증가시켜 주름 개선에 효과적이다. 또한, 피부의 방수성 외부층이 적절히 발달되도록 할 수 있는 필라그린(Filaggrin)의 발현을 증가시켜 피부보습에 우수한 효과를 가진다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, UV-B에 의해 광노화가 유도된 무모생쥐 모델에서 상기 제조된 복합 균주로 발효된 보리 발효물을 식이한 처리군은 외관상의 피부 건강상태가 개선되었고, 콜라겐 분해 효소인 MMP-1의 활성 억제 효과를 보였고, 타입-1 프로콜라겐의 생성이 증가되었으며, 조직면역염색법에 의한 결과에서 자외선에 의하여 유도되는 피부 각질화 과다생성 및 콜라겐 분해를 억제하여 피부 주름 개선 효과가 있음을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 보리 발효물은 자외선 등의 광원에 의한 피부 손상으로부터 피부를 보호하는 활성을 갖는다.
본 발명에서 사용되는 용어 "피부 손상"은 피부가 그 정상적인 기능을 수행하지 못하는 것을 의미하며, 피부의 구성물질(콜라겐 및 엘라스틴 등)의 손상, 피부 세포의 기능 손상 및 피부 세포의 사멸 등을 포함하며, 본 발명의 피부 세포는 피부에 존재하는 모든 세포를 포함하며, 바람직하게는 케라티노사이트 및 섬유아세포이다.
본 발명에서 사용되는 용어 "피부 보호"는 피부의 손상을 방지하고 손상된 피부를 개선하는 것을 포함한다.
본 발명의 보리 발효물의 함량은 총 조성물에 대하여 0.0001 중량％ 내지 99.9 중량％일 수 있으며, 바람직하게는 0.01 중량％ 내지 50 중량％일 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 환제, 분말, 과립, 침제, 정제, 캡슐 또는 액제 등의 형태를 포함한다.
본 발명의 식품 조성물에 포함될 수 있는 필수 성분으로서 보리 발효물 외 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 식품과 같이 여러 가지 생약 추출물, 식품 보조 첨가제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
상기 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 Ａ, 글리시르히진등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다.
상기 외에 본 발명의 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서, 본 발명에서는 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)의 복합 균주로 발효된 보리 발효물을 유효성분으로 함유하는 피부 주름 개선 또는 피부 보습용 화장료 조성물을 제공한다.
이때, 보리 발효물은 상기한 바와 동일하다.
본 발명의 조성물이 화장품으로 제제화되는 경우, 본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 성분은 유효 성분으로서의 보리 발효물 이외에 화장품 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함하며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 및 담체를 포함할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징 크림, 클렌징 포옴, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.
본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서, 본 발명에서는 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 풀루란(Aureobasidium pullulans) 복합균주를 보리에 접종하는 단계; 및 상기 접종된 균으로 18 시간 내지 72 시간 동안 보리를 발효 배양시키는 단계를 포함하는 보리 발효물의 제조방법을 제공한다.
상기 복합균주를 보리에 접종하는 단계에서 상기 보리는 알파화한 것을 분말화하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 풀루란(Aureobasidium pullulans) 복합균주 종배양액을 발효액량 대비 1 중량% 내지 10 중량%로 보리에 접종하여 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 발효액량 대비 1 중량% 내지 5 중량%로 보리에 접종하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 풀루란(Aureobasidium pullulans)은 2 내지 4 대 6 내지 8의 혼합비로 사용하는 것이 바람직하며, 이는 피키아 쟈디니(Pichia jadinii)의 생육속도가 오레오바시디움 풀루란(Aureobasidium pullulans)의 생육속도보다 2배 이상 빠르므로 오레오바시디움 풀루란(Aureobasidium pullulans)을 보다 많이 접종해야 하기 때문이다.
또한, 접종된 복합 균주로 보리를 발효 배양시킬 때, 발효조에 첨가하는 보리의 함량이 전체 함량 대비 1 중량% 내지 20 중량%의 양을 사용하는 것이 바람직하다. 보다 더 바람직하게는 발효조에 첨가하는 보리의 함량은 전체 함량 대비 1 중량% 내지 10 중량%의 양을 사용할 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 복합 균주로 보리를 발효 배양시키는 단계 이후에 발효된 보리 발효물을 건조 분체로 제조하는 과정을 추가할 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서는, 보리를 분말화하여 알파화한 것을 사용하였으며 피키아 쟈디니(Pichia jadinii, KFCC 11487P) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans, KCCM 12017)을 접종 후 발효 배양하여 살균 후 건조하여 분말화 하였다.
본 발명에 따른 보리 발효물을 포함하는 식품 및 화장료 조성물은 콜라겐 분해 효소인 MMP-1 발현의 억제 활성이 있어, 콜라겐이 쉽게 분해되는 것을 막고, 콜라겐의 합성의 전구체인 타입-1 프로콜라겐 (Procollagen type-1) 생성을 증가시켜 주름 개선에 효과적이므로, 상기 보리 발효물은 피부 주름 개선용 조성물에 유용하게 사용될 수 있을 뿐 아니라, 피부의 방수성 외부층의 발달 기능을 잘 수행케 하는 필라그린(Filaggrin)의 발현을 증가시켜 피부 보습 개선용 조성물에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 복합 균주로 발효된 보리 발효물 식이처리에 따른 무모생쥐의 무게측정에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 복합 균주로 발효된 보리 발효물 식이처리에 따른 광노화유도 무모생쥐의 피부관찰 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 복합 균주로 발효된 보리 발효물 식이처리에 따른 무모생쥐에서의 피부 수분양을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 복합 균주로 발효된 보리 발효물 식이처리에 따른 무모생쥐의 피부를 염색하여 표피의 두께를 측정하여 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 복합 균주로 발효된 보리 발효물 식이처리에 따른 무모생쥐의 피부를 염색하여 진피의 콜라겐 상태를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 복합 균주로 발효된 보리 발효물 식이처리에 따른 무모생쥐에서의 주름 관련 단백질 발현양을 정량한 것을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 복합 균주로 발효된 보리 발효물 식이처리에 따른 무모생쥐에서의 보습 관련 단백질 발현양을 정량한 것을 나타낸 것이다.
이하, 하기 실험예 및 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실험예 및 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 효모를 이용한 발효 보리의 제조방법
본 발명에서는 시중에서 구입할 수 있는 국내산 보리를 사용하여 150℃-180℃에서 10분-20분 동안 볶음솥에서 알파화 시킨 후 분쇄기를 사용하여 분말화 시켜 발효배지로 사용하였다. 발효에 사용한 미생물은 피키아 쟈디니 (Pichia jadinii, KFCC 11487P)와 오레오바시디움 플루란 (Aureobasidium pullulans, KCCM 12017)을 사용하였다. 피키아 쟈디니 (Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 플루란 (Aureobasidium pullulans)은 YM 배지(broth)를 사용하여 30℃, 24시간 배양한 후 발효조에서 배양하여 사용하였다.
글루코스 1%-5%(임의), 질산 암모늄 1%-5%(임의) 그리고 알파보리 1%-10%(임의)를 배지로 첨가한 후 수용액 상태, 121℃에서 30분 동안 멸균시킨 후 상기 2가지 미생물의 종배양액을 발효액량 1%-5% 정도 발효조에 접종하여 30℃, 24시간 배양하였다. 배양완료 후 90℃-100℃에서 30분 이상 살균 후 분무건조기를 사용하여 분말화 하였다.
준비예 1. 동물모델의 분류 및 처리 방법
총 40마리에 해당하는 6주령 무모생쥐를 구입하여 각 10마리씩 4군으로 나누었다. 구체적으로는 UV(Ultra Violet)B에 노출시키지 않고 일반식이 섭취한 처리군은 Normal(UV-B-)군=N, UV-B에 노출시키고 일반식이 섭취를 처리한 군은 Control(UV-B+)군=C, UV-B에 노출시키고 양성 대조군인 NAG(N-acetylglucosamine)를 5% 함유한 일반식이 섭취를 처리한 군은 Positive Control군=PC, 발효보리 조성물을 5% 함유한 일반식이 섭취를 처리한 군은 Fermented Barley군=BF로 나타내었다.
실험예 1 : 보리 발효물 식이처리에 따른 무모생쥐의 무게측정
표 1과 같이 UV-B를 무모생쥐에 약 9주간 노출 시키며 일반사료, NAG 함유 사료(PC) 및 복합효모발효보리 조성물 함유사료(BF)를 식이섭취 시켰으며, 그 후 4주간 일반사료만을 식이 섭취시켰다. 제작된 사료의 섭취량은 총9주간 모든 처리군에 500g 씩 사료를 공급해 주었으며, 실험기간 14주 동안 무모생쥐의 무게를 총 7회 측정하여 평균값을 나타내어 도 1의 결과를 도출 해내었다.
기간 1주차(매일) 2주차~8주차
(주3회 - 화, 금, 일)		 9주차
(주1회 - 금)		 10주차 - 14 주차 희생
UV-B dose
(mJ/cm2)		 200
(2분 21초)		 400
(4분 43초)		 200
(2분 21초)		 -
확인 결과, N처리군, PC처리군, BF처리군은 C처리군에 비하여 동물무게의 변화가 없는 것을 알 수 있었다(도 1).
실험예 2 : 복합효모발효보리의 동물모델에서의 피부 주름 개선 효과
광노화 동물모델의 실험기간 동안의 사료 식이섭취에 의한 피부상태 개선을 확인하기 위하여 육안으로 무모생쥐의 피부를 확인하여 도 2와 같은 결과를 얻었다.
확인 결과, NAG 함유 사료처리군(PC), 복합효모발효보리 조성물 함유사료군(BF)은 대조군(Control)에 비하여 피부상태가 정상군(Normal)에 가깝게 개선된 것을 알 수 있었다(도 2).
실험예 3 : 복합효모발효보리의 동물모델에서의 피부 수분양 측정
광노화 동물모델에서의 피부 수분양을 알아보기 위하여 무모생쥐를 UV-B에 노출시키는 동안 복합효모발효보리 조성물을 식이 섭취하여 피부 수분양을 피부측정센서통합장치(Courage-Khanzaka electronic GMDH, Germany)를 이용하여 측정하였으며 그 결과를 도 3에 나타내었다.
측정결과, 7주간은 복합효모발효보리 조성물을 식이 섭취하여도 무모생쥐의 피부 수분양이 대조군(Control)에 비하여 개선을 보이지 않았지만, 그 후로는 차츰 피부 수분양이 정상군(Normal)에 가까워짐을 알 수 있었다(도 3).
실험예 4 : 복합효모발효보리의 동물모델에서의 피부 표피 염색 실험
광노화 유도 동물모델에서의 피부 표피 상태를 확인하기 위하여 헤마톡실린과 에오진 (Hematoxylin and Eosin H&E) 염색법을 이용하였으며, 방법은 다음과 같다. 희생시킨 무모생쥐의 피부를 취하여 파라핀(paraffin)을 이용하여 피부를 고정하고, 단면을 절제한 후, 염색약으로 염색하여 현미경으로 확인하였다.
실험결과, 복합효모발효보리 조성물을 식이 섭취한 처리군은 UV-B에 노출시켜 피부 표피의 두께가 두꺼워진 대조군(Control)에 비하여 피부 표피의 두께가 얇아져 정상군(Normal)에 가까워짐을 알 수 있었다(도 4).
실험예 5 : 복합효모발효보리의 동물모델에서의 피부 진피 염색 실험
광노화 유도 동물모델 피부 진피에서의 콜라겐 상태를 확인하기 위하여 마손트리크롬 (Masson's Trichrome, MT) 염색법을 이용하였으며, 방법은 다음과 같다. 희생시킨 무모생쥐의 피부를 취하여 파라핀(paraffin)을 이용하여 피부를 고정하고, 단면을 절제한 후, 염색약으로 염색하여 현미경으로 확인하였다.
실험결과, 복합효모발효보리 조성물을 식이 섭취한 처리군은 UV-B에 노출되어 진피의 콜라겐 상태가 조밀하지 못한 대조군(Control)에 비하여 피부 진피에서의 콜라겐 상태가 조밀하고 많은 정상군(Normal)에 가까워짐을 알 수 있었다(도 5).
실험예 6 : 복합효모발효보리의 동물모델에서의 주름 관련 단백질 발현양 측정
광노화 유도 동물모델 피부에서의 주름 관련 단백질 발현양을 정량하기 위하여 웨스턴 블롯(Western blot) 실험 방법을 진행하였다. 희생시킨 무모생쥐의 피부를 취하여 세포용혈완충용액(lysis buffer)을 이용하여 피부의 단백질을 추출하였다.준비된 피부의 단백질을 샘플버퍼와 물을 3번 증류한 3차증류수와 함께 섞어서 샘플을 만든 후, 10% 아크릴 아마이드(Acryl amide)로 만든 젤에 샘플을 주입하여 100 볼트의 전압으로 1시간 동안 전기영동 시켰다. 전기영동 되어 샘플이 주입된 젤 위에 멤브레인을 올려서 4℃ 상태에서 전기영동 80 볼트의 전압으로 1시간 동안 전기영동 시켰다. 샘플이 옮겨진 멤브레인을 PBS로 워싱 후 5% 스킴밀크(Skim milk)를 이용하여 상온에서 1시간 동안 방치한 후 10분씩 3번 PBS로 워싱하였으며 그 후에 프라이머리 안티바디(Primary antibody), 즉 프로콜라겐 타입-I, MMP-1과 알파-튜블린(α-tubulin)을 5% 스킴밀크에 섞은 액체에 멤브레인을 담근 후 4℃ 상태에서 12시간 동안 방치하였다. 12시간 후 멤브레인을 PBS로 10분씩 3번 워싱 후 세컨드리 안티바디(Secondary antibody), 즉 항토끼(anti-rabbit), 항염소(anti-goat) 안티바디를 5% 스킴밀크에 섞은 액체에 넣어서 1시간동안 상온에 방치하였다. 다시 멤브레인을 10분씩 3번 워싱 후 겨자무과산화효소와 반응시킨 후 필름에 나타내었다. 그 결과를 도 6에 나타내었다.
실험결과, 복합효모발효보리 조성물을 식이섭취 처리한 군은 UV-B에 노출시켰을 때, 프로콜라겐 타입-I(procollagen type-I)의 발현양은 감소하였으며, MMP-1의 발현양이 증가한 대조군(Control)에 비하여 정상군(Normal)과 같이 프로콜라겐 타입-I(procollagen type-I)의 발현양은 증가되었고, MMP-1의 발현양은 감소하였다(도 6).
실험예 7 : 복합효모발효보리의 동물모델에서의 피부 보습 관련 단백질 발현양 측정
광노화 유도 동물모델 피부에서의 피부 보습 관련 단백질 발현양을 정량하기 위하여 웨스턴 블롯(Western blot) 실험을 진행하였다. 희생시킨 무모생쥐의 피부를 취하여 세포용혈완충용액(lysis buffer)을 이용하여 피부의 단백질을 추출하였다. 준비된 피부의 단백질을 샘플버퍼와 물을 3번 증류한 3차증류수와 함께 섞어서 샘플을 만든 후, 10% 아크릴 아마이드(Acryl amide)로 만든 젤에 샘플을 주입하여 100 볼트의 전압으로 1시간 동안 전기영동 시켰다. 전기영동 되어 샘플이 주입된 젤 위에 멤브레인을 올려서 4℃ 상태에서 전기영동 80 볼트의 전압으로 1시간 동안 전기영동 시켰다. 샘플이 옮겨진 멤브레인을 PBS로 워싱 후 5% 스킴밀크(Skim milk)를 이용하여 상온에서 1시간 동안 방치한 후 10분씩 3번 PBS로 워싱하였으며 그 후에 프라이머리 안티바디(Primary antibody), 즉 프로콜라겐 타입-I, MMP-1과 알파-튜블린(α-tubulin)을 5% 스킴밀크에 섞은 액체에 멤브레인을 담근 후 4℃ 상태에서 12시간 동안 방치하였다. 12시간 후 멤브레인을 PBS로 10분씩 3번 워싱 후 세컨드리 안티바디(Secondary antibody), 즉 항토끼(anti-rabbit), 항염소(anti-goat) 안티바디를 5% 스킴밀크에 섞은 액체에 넣어서 1시간동안 상온에 방치하였다. 다시 멤브레인을 10분씩 3번 워싱 후 겨자무과산화효소와 반응시킨 후 필름에 나타내었다. 그 결과를 도 7에 나타내었다.
실험결과, 복합효모발효보리 조성물을 식이 섭취 처리한 군은 UV-B에 노출시켜서 필라그린(filaggrin)의 발현양이 감소한 대조군(Control)에 비하여 정상군(Normal)과 같이 필라그린(filaggrin)의 발현양을 증가시켰다 (도 7).

Claims (12)

  1. 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)의 복합 균주로 발효된 보리 발효물을 유효성분으로 함유하는 피부 주름 개선 또는 피부 보습용 식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보리는 알파화한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 피부 주름 개선 또는 피부 보습용 식품 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복합 균주는 피키아 쟈디니(Pichia jadinii, KFCC 11487P) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans, KCCM 12017)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피부 주름 개선 또는 피부 보습용 식품 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 피키아 쟈디니(Pichia jadinii) 및 오레오바시디움 플루란(Aureobasidium pullulans)은 2 내지 4 대 6 내지 8의 혼합비로 사용하는 것을 특징으로 하는 피부 주름 개선 또는 피부 보습용 식품 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 보리 발효물은 복합 균주 종배양액을 발효액량 대비 1% 내지 10%의 양으로 보리에 접종하여 발효한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 피부 주름 개선 또는 피부 보습용 식품 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 발효는 20 ℃ 내지 40 ℃에서 10 시간 내지 30 시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 피부 주름 개선 또는 피부 보습용 식품 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 피부 주름개선은 콜라게나제-1(MMP-1)의 활성 억제 및 타입-1 프로콜라겐(Procollagen type-1)의 생성을 증가시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 피부 주름 개선 또는 피부 보습용 식품 조성물.
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