KR101719223B1

KR101719223B1 - 김치유산균으로 발효된 인삼, 꿀 및 프로폴리스의 발효액을 함유한 세라마이드 생합성 촉진용 화장료 조성물

Info

Publication number: KR101719223B1
Application number: KR1020140147491A
Authority: KR
Inventors: 박현우; 이광식; 이건국
Original assignee: 주식회사 코리아나화장품
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2017-03-23
Also published as: KR20160049812A

Abstract

본 발명은 김치유산균으로 발효시킨 인삼, 꿀 및 프로폴리스의 혼합발효액을 유효성분으로 포함함으로써, 피부를 보호하는 고기능성 화장료 조성물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 김치유산균으로 발효된 인삼, 꿀, 프로폴리스의 유효성분을 함유하는 세라마이드 생합성을 촉진하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

Description

김치유산균으로 발효된 인삼, 꿀 및 프로폴리스의 발효액을 함유한 세라마이드 생합성 촉진용 화장료 조성물{Cosmetic composition for promoting ceramide biosynthesis containing Panax ginseng, honey, and propolis fermented by kimchi lactic acid bacteria}

본 발명은 김치유산균으로 발효된 인삼, 꿀 및 프로폴리스의 혼합발효액을 유효성분을 함유하는, 세라마이드 생합성을 촉진하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

효모, 곰팡이 박테리아와 같은 미생물은 발효주 또는 발효유와 같은 식품에 유용하게 사용되어 왔다. 최근에는 의약품 제조와 화장품 산업에서도 그 사용이 증가되고 있다.

유산균은 탄수화물을 혐기적으로 이용하여 유산을 생산하는 미생물로서, 자연계에 널리 존재한다. 유산균은 다양한 환경에서 발견되는데, 사람이나 동물의 장내에 존재할 뿐 아니라, 채소와 과일에서도 발견된다. 특히 요구르트, 우리나라의 김치나 독일의 사우어크라우트(sauerkraut)와 같은 식품에서 발효과정에 중요한 역할을 담당한다. 이러한 유산균으로는 스트렙토코커스 속(Streptococcus sp.), 페디오코커스 속(Pediococcus sp .), 류코노스톡 속(Leuconostoc sp .), 락토바실러스 속(Lactobacillus sp .), 스포로락토바실러스 속 (Sporolactobacilus sp .), 비피도박테리움 속(Bifidobacterium sp .) 등이 있다. 유산균들은 장내로 유입되면 장내 상피세포에 착생하게 되어, 유해 미생물의 장 정착을 방지하고 항균 물질을 분비함으로써 유해 미생물의 생육을 억제하고 설사와 변비를 개선한다. 또한 면역활성 증진, 항암 작용 등의 효능을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 유산균은 인체 장내에 유입되면 자체적인 대사활동을 통해 특정 물질을 분비하는데, 이러한 물질들이 인체에 유익한 영향을 미치기 때문에 유산균에 대하여 많은 연구들이 이루어지고 있다.

다양한 특허들에서는 유산균을 화장품 원료로 사용하고 있는데, 한국특허공고 제1992-10271호에서는 락토코커스(lactococcus), 스트렙토코커스 써모필러스(streptococcus thermophilus)를 개시하고 있고, 한국등록특허 제1039531호에서는

락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus)를 개시하고 있다.

이러한 유산균들을 배양하여 얻어지는 발효액들은, 미백이나 보습 효과가 있는 것으로 보고되고 있으나, 실제 이들 발효액에 의한 효과보다는 화장품에 첨가된 다른 원료들에 의해 효과가 발생하는 경우가 크다. 또한 배양 배지의 선택에 제한이 있는 단점이 있었고, 또한 단일균주를 사용하여 배양함으로써 복합균주를 사용할 때보다 발효가 충분히 이뤄지지 못하는 단점이 있었다.

세라마이드는 세포간 지질의 핵심 구성성분으로, 각질세포 간 지질의 약 50퍼센트를 차지하며 라멜라 액정구조의 형성에 결정적인 역할을 하여 피부장벽과 수분 유지 기능에 아주 중요한 스핑고지질이다. 각질형성세포의 어느 층에서 세라마이드의 합성 과정이 시작되는지는 확실히 알려져 있지 않지만, 일반적으로 분화가 시작되는 유극층으로 알려져 있으며, 세라마이드의 양이 감소하면 피부건조증, 아토피, 건선과 같은 피부 질환을 야기시키는 것이 보고되어 있다.

이러한 세라마이드의 부족을 해결하기 위해 많은 연구자들이 천연 세라마이드를 개발하거나 유사 세라마이드를 개발하여 피부 외용제를 개발하여 사용하고 있다. 그러나 천연 세라마이드는 가격이 비쌀 뿐만 아니라 물성이 좋지 않고, 동물에서 추출해야되는 어려움이 있어 화장품에 고농도로 사용할 수 없을 뿐만 아니라, 세라마이드가 매우 소수성이고 결정화 경향이 커서 이것을 함유하는 처방의 개발이 어려운 단점이 있다. 유기용제를 연속상으로 하는 방법의 경우에는 피부에 대한 자극이 발생하며, 수상을 연속상으로 하고 리포좀에 도입하는 방법의 경우에는 대부분의 리포좀이 장기간 안정성이 불안하여 실질적인 효능을 기대하기 어렵다.

이에, 본 발명자들은 김치유산균을 종균으로 하는 인삼, 꿀 및 프로폴리스의 혼합물을 제조하는 경우, 기존 천연소재로 제조된 화장료 조성물에 비해 비타민과 아미노산 등의 풍부한 영양성분을 함유하고, 피부에서 세라마이드의 생합성을 촉진시키는 새로운 방식의 화장료 조성물을 개발하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 풍부한 영양성분을 함유하고, 피부에서 세라마이드의 생합성을 촉진시키는 화장료 조성물을 제공하는 것이다.

상기한 과제는 인삼, 꿀 및 프로폴리스 혼합물을 김치유산균으로 발효한 발효액을 함유하는 세라마이드 생합성 촉진용 화장료 조성물에 의해 달성된다.

바람직하게는, 상기 김치유산균은 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii), 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 메센테로이드스(Leuconostoc mesenteroides), 및 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei)로 이루어진 군에서 선택된 2종 이상일 수 있다.

또한 바람직하게는 상기 화장료 조성물은 피부 보습 효과와 피부 장벽 유지 효과를 갖는다.

또한 바람직하게는, 상기 화장료 조성물은, 수용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택되는 제형일 수 있다.

본 발명에 따른 화장료 조성물은 피부에 도포시 세라마이드 생합성을 촉진하여 피부 보습효과 및 피부 장벽 개선효과가 우수하다.

도 1은 본 발명에 따른 화장료 조성물의 세라마이드 합성 효과(24시간)를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 화장료 조성물의 세라마이드 합성 효과(48시간)를 도시한 것이다.

본 발명은 김치 유산균으로 발효된 인삼, 꿀 및 프로폴리스 혼합발효액을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물을 제공한다.

상기 김치 유산균(kimchi lactic acid bacteria)은 인삼, 꿀 및 프로폴리스의 혼합물을 발효시켜, 피부미용에 도움이 되는 성분을 생성하여 분비하는 임의의 복합 김치 유산균일 수 있다. 바람직하게는 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii), 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 메센테로이드스(Leuconostoc mesenteroides), 및 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei)로 이루어진 군에서 선택된 2종 이상의 김치 유산균을 포함하는 복합균주인 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 상기 균주들을 모두 포함하는 복합균주인 것이 바람직하다. 상기 균주 이외에도 류코노스톡 가시코미타툼(Leuconostoc gasicomitatum), 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) 락토바실러스 엑시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 비피도박테리움 론굼(Bifidobacterium longum), 스트렙토코커스 써머필러스(Streptococcus thermophilus) 및/또는 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus)를 더 포함하여 복합균주를 배양하는 경우 인삼, 꿀, 프로폴리스 혼합물의 발효를 촉진시켜 피부에 유익한 대사산물을 다량 생성하고 배출시킬 수 있으므로 좋다.

본 발명에서 상기 인삼, 꿀 및 프로폴리스 혼합물은, 김치유산균의 접종 시 잡균의 생장을 억제하기 위해 100℃ 이상에서 30분 이상, 바람직하게는 1시간 이상 가열하는 것이 좋다.

본 발명에서 복합균주를 사용하여 발효된 인삼, 꿀 및 프로폴리스를 혼합하여 발효액을 제조하는 것은, 유산균의 종류마다 그 발효 메커니즘이 상이하여 상호 보완을 통해 풍부한 발효산물을 만들 수 있기 때문이다. 구체적으로는, 발효 메커니즘은 예를 들면, 같은 부류의 유산균이라 하더라도 스트렙토코커스 유산균는 포도당을 이용하여 생육할 때에 젖산(Lactic acid)을 주로 생성하고, 류코노스톡 유산균은 젖산과 더불어 에탄올과 이산화탄소를 생성하고, 한편, 비피도박테리움 등은 젖산과 초산을 생성한다. 본 발명자들은 김치에서 채취한 수십 가지의 김치유산균 중에서 인삼, 꿀 및 프로폴리스 혼합물에서 배양할 때 생육이 촉진되고, 대사산물을 외부로 배출하여 많은 양의 유기 물질을 생성하는 김치 유산균들을 분리하고, 이들을 혼합 배양하였을 때 상호 보완적으로 유기물질을 생산하는 김치 유산균의 조합을 발견하였다.

본 발명의 하기 실시예에서 본 발명자들은 김치유산균 복합균주로 인삼, 꿀, 프로폴리스 혼합물을 발효하여 제조하였다. 단일 유산균으로 발효하는 것보다 복합유산균을 사용하는 경우에, 발효되는 인삼, 꿀, 프로폴리스의 성분이 분해되는 정도가 높아지고 유산균 대사산물도 더 많이 만들어졌다.

본 발명의 화장료 조성물에서, 상기 발효 인삼, 꿀, 프로폴리스 혼합물은 인삼, 꿀, 프로폴리스의 혼합물에 김치유산균을 접종하여 20 ~ 40℃에서 10 내지 30 시간 발효하여 제조하는 것이 바람직하다. 이때, 10시간 미만을 발효하면 발효대사산물이 충분히 만들어지지 않으며 30시간을 초과하여 발효하면 도리어 대사산물의 농도가 떨어지기 때문에 상술한 발효 시간 범위 내에서 발효하는 것이 바람직하다. 그러나 본 발명의 목적에 부합되는 것이라면 발효 시간은 변경될 수 있다.

상기 조건에서 김치유산균의 생장이 증가하고, 많은 발효 대사산물을 배출할 수 있어서 바람직하고, 더욱 바람직하게는 25 ~ 35℃에서 20 내지 30 시간 발효할 수 있으며, 가장 바람직하게는 30℃에서 24시간 발효할 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물에서, 상기 김치유산균으로 발효된 인삼, 꿀, 프로폴리스 혼합발효액은 세라마이드의 생합성을 촉진시키는데 도움을 준다.

이하, 본 발명의 내용을 하기 제조예를 통하여 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 하기 제조예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 권리범위가 하기 제조예에만 한정되는 것은 아니다.

제조예 1: 종균( 김치유산균 ) 배양

배지를 가열 멸균하고 김치유산균인 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii), 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 메센테로이드스(Leuconostocmesenteroides), 류코노스톡 가시코미타툼(Leuconostoc gasicomitatum), 류코노스톡 락티스(Leuconostoclactis), 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei) 및 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)를 각각 접종하여 종균을 배양한다. 이때 배지의 가열 멸균은 121℃에서 15분 이상 하는 것이 좋고, 김치유산균 접종량은 1× 10⁴cfu/ml 이상이 되게 하고 배양온도는 26℃, 배양시간은 24시간, 배지는 MRS 배지를 사용하였다. 그리고 배양은 정치 배양한다.

제조예 2: 인삼, 꿀, 프로폴리스 혼합물의 제조

인삼를 정제수로 세척하고 건조한 다음 분쇄한 후, 분쇄물 20g, 꿀 20g, 프로폴리스 10g를 혼합하여 100 메시의 체를 이용하여 미세하게 만들었다. 분쇄물을 100g/L가 되도록 70% 에탄올을 첨가하여 5시간씩 3회 환류추출하고 냉침한 후, 와트만(whatman) #3 여과지로 여과 후, 50℃ 이하에서 감압농축 및 동결 건조하여 인삼, 꿀, 프로폴리스 혼합물(2wt% : 2wt% : 1wt%)을 제조하였다.

제조예 3: 김치 복합 유산균 발효에 의한 인삼, 꿀, 프로폴리스 혼합물의 발효액의 제조

제조예 2에서 제조된 인삼, 꿀 및 프로폴리스의 혼합물 50g을 100℃에서 1~2시간 가열하여 멸균하고 30℃로 식힌 다음, 여기에 상기 종균 배양단계에서 제조된 8가지의 김치유산균인, 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii), 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 메센테로이드스 (Leuconostoc mesenteroides), 류코노스톡 가시코미타툼(Leuconostoc gasicomitatum), 류코노스톡 락티스(Leuconostoclactis), 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) 및 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)를 동일한 양으로 혼합된 복합 김치유산균을 2~4%(v/v)되게 접종한 다음 26 ℃에서 24시간 발효한다. 발효가 끝난 인삼, 꿀, 프로폴리스 혼합발효물은 70℃에서 10분간 저온 살균한다.

실험예 1

상기 제조예 2의 혼합물과 제조예 3에서 수득한 혼합발효액의 세라마이드 생합성 여부를 HaCaT(Keratinicyte) 셀라인과 TLC방법을 통하여 확인하였다. 6-웰 플레이트에 HaCaT Cell(한국세포주은행분양)을 분주하고 80%정도 진행시킨다. 배지를 1% FBS로 교체하고 제조예 2의 혼합물 및 제조예 3의 혼합발효액을 각각 0, 10 ㎍, 50 ㎍, 100 ㎍, 250 ㎍로 처리하여 24시간 및 48시간 동안 배양하였다.

24시간 및 48시간 배양한 세포용해물 100μg에 CHCl₃:MeOH(1:2 v/v)용액 1㎖을 넣고 원심분리시켜서, 하층을 옮긴 후 건조시킨다. 건조된 샘플 30μg에 CHCl₃:MeOH(1:2 v/v)용액을 각각 200uL씩 넣고 재용해한 샘플을 TLC 플레이트에 동량 점적한다. 대조군으로는 N-라우릴-D-에리스로-스핑고신 C12 세라마이드(N-Lauryl-D-erythro-sphingosine C12 Ceramide) 2mM 동량을 점적한다. 전개용매로는 Diisopropylether/MeOH/29% NH4OH(40:10:1)을 사용한다.

전개용매가 플레이트 끝선에 도달하면, 완전 건조 후 10% 황산 용액에 적셔서 가열한 후, 밴드를 확인한다.

HaCaT 셀라인과 TLC 방법을 이용한 세라마이드 합성 효과를 측정한 결과를 TLC Scanner를 이용하여 상대 비교값으로 나타내었다. 그 결과를 도 1(24시간) 및 도 2(48시간)에 나타내었다. 도 1 및 도 2를 보면, 제조예 3에서 제조된 김치 유산균으로 발효된 인삼, 꿀 및 프로폴리스 혼합발효액이 제조예 2 또는 대조군과 비교하여 더 많은 세라마이드 합성을 이루는 것을 확인하였다.

처방예 1. 발효 인삼, 꿀, 프로폴리스 혼합발효액을 함유하는 화장료의 제조

제조예 3의 김치 유산균으로 발효된 인삼, 꿀 및 프로폴리스 혼합발효액이 포함된 화장료 조성물을 하기 표 1의 조성으로 제조하여 이를 처방예 1이라 하고, 인삼, 꿀 및 프로폴리스 혼합발효액이 포함되지 않은 화장료 조성물을 제조하여 비교처방예 1이라 하였다.

성분	처방예 1 함량(중량%)	비교처방예 1 함량(중량%)
인삼, 꿀, 프로폴리스 혼합발효액 (제조예 3)	10.0	-
1,3-부틸렌글리콜	-	-
글리세린	5.1	5.1
프로필렌글리콜	4.2	4.2
토코페릴아세테이트	3.0	3.0
유동파라핀	4.6	4.6
트리에탄올아민	1.0	1.0
스쿠알란	3.1	3.1
마카다미아너트오일	2.5	2.5
폴리솔베이트60	1.6	1.6
솔비탄세스퀴롤레이트	1.6	1.6
프로필파라벤	0.6	0.6
카르복실비닐폴리머	1.5	1.5
향	미량	미량
방부제	미량	미량
정제수	잔량	잔량
합계	100	100

실험예 2. 인삼, 꿀, 프로폴리스 혼합발효액의 경피 수분 증발량( TEWL ) 변화

인삼, 꿀 및 프로폴리스 혼합발효액을 인간 피부에 도포하여, 경피 수분 증발량(Transepidermal Water Loss : TEWL)의 평가를 실시하였다.

연령 26 ~ 34 세의 성인 (n = 9) 을 대상으로 피험자의 전완 내측부에 직경 1 ㎝ 의 영역을 2 군데 설치하고, 이것을 시험 부위로 처방예 1과 비교처방예 1를 사용하여 시험하였다.

먼저, 수분 증발량 측정 장치(CK-Electronic 사 제조 Cutometer MPA580) 를 사용하여 시험 부위의 경피 수분 증발량을 측정한 후, 테이프 스트립핑에 의해, 경피 수분 증발량의 값이 15 ~ 25 g/㎡·h 가 될 때까지 시험 부위의 표피 각층을 제거하여 피부 배리어 기능 파괴 처리를 실시하였다. 피부 배리어 기능 파괴 처리 후에, 시험 부위에 처방예 1 또는 비교처방예 1을 도포하였다. 도포 횟수는 오전과 오후의 1 일 2 회로 하고, 도포량은 1 회에 있어서 20 ㎕ 로 하였다. 피험자는 경피 수분 증발량의 측정 전에 시험 부위를 세정하고, 20 분간 안정시켰다.

측정은, 피부 배리어 기능 파괴 처리 후에 각 시험액을 도포하고 나서 1 일 경과시 및 3 일 경과시의 오전에 실시하였다. 각질 제거 후의 경피 수분 증발량에 대한 각 시험액을 도포한 후의 경피 수분 증발량의 차에 관해서, 각 측정일에 있어서 Dunnett 법에 의한 다중 비교 검정을 실시하여, p < 0.05 에서 유의차가 있다.

아래 표 2에, 처방예 1 또는 비교처방예 1을 도포한 경우의 경피 수분 증발량 측정치를 나타내었다. 또, 표 2의 수치는, 각 피험자의 경피 수분 증발량 측정치의 평균치를 나타내었다.

또한, 하기 수학식 1에 따라서, 처방예 1 또는 비교처방예 1를 도포하고 3일 후의 경피 수분 증발량의 개선율을 산출하였다. 표 1에 있어서의 처방예 1 또는 비교처방예 1를 각각 도포한 경우의 도포 후 3일 경과시의 개선율(％)을 표 2에 나타낸다.

구분	경피 수분 증발량[g/m²·h]				도포후 3일 경과시의 개선율(%)
구분	각질제거전	각질제거직후	도포후 1일 경과시	도포후 3일 경과시	도포후 3일 경과시의 개선율(%)
처방예 1	10.7	17.5	15.2^*	14.5^*	44.12%
비교처방예1	10.4	18.2	16.5	17.3	11.54%

*: p<0.05 vs 각질 제거 직후

표 2에 있어서, 경피 수분 증발량은, 피부 내부로부터 대외로의 수분의 이행량을 나타낸다. 피부 배리어 기능파괴 처리에 의해 피부의 각질층의 라메라 구조가 파괴되어, 경피 수분 증발량이 증가한다. 따라서, 본 시험예에 있어서, 경피 수분 증발량이 감소할수록 피부의 장벽 기능 수복능이 높다고 할 수 있다.

표 2 에 의하면, 비교처방액 1과 비교하여, 인삼, 꿀, 프로폴리스 혼합발효액을 함유하는 처방예 1을 도포한 경우, 경피 수분 증발량이 낮은 값이 되는 것을 이해할 수 있다.

또한, 처방예 1 을 도포한 경우, 각질 제거 직후의 경피 수분 증발량에 대하여 시험액을 도포한 후의 경피 수분 증발량은, 도포 후 1일 경과시 및 도포 후 3 일 경과시에 있어서 유의하게 낮은 값을 나타내었다.

그리고 표 2를 보면, 비교처방예 1과 비교하여, 인삼, 꿀 및 프로폴리스 혼합발효액을 함유하는 처방예 1 을 도포한 경우, TEWL의 개선율이 높은 것을 이해할 수 있다.

이 결과로부터, 발효 인삼, 꿀 및 프로폴리스 혼합발효액은 피부 장벽 기능 회복 능력을 갖는 것이 확인되었다.

Claims

인삼, 꿀 및 프로폴리스 혼합물을 김치유산균으로 발효한 발효액을 함유하는 세라마이드 생합성 촉진용 화장료 조성물로서,
상기 김치유산균은 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 류코노스톡 김치아이(Leuconostoc kimchii), 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum), 류코노스톡 메센테로이드스 (Leuconostoc mesenteroides), 류코노스톡 가시코미타툼(Leuconostoc gasicomitatum), 류코노스톡 락티스(Leuconostoclactis), 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) 및 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)를 혼합한 복합 김치유산균인, 세라마이드 생합성 촉진용 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 화장료 조성물은 피부 보습 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 화장료 조성물은 피부 장벽 유지 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화장료 조성물은, 수용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클렌징, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택되는 제형인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
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