KR101939918B1 - 파프리카를 이용한 유산균 발효 방법 및 이의 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파프리카를 이용한 유산균 발효 방법 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명의 파프리카 발효물은 자외선 조사에 의해 유발된 피부 수분의 손실을 억제하는 피부 보습 효과가 우수하므로, 이를 유효성분으로 포함하는 피부 보습용 화장료 또는 건강기능식품에 유용하게 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 파프리카를 이용한 유산균 발효 방법 및 이의 용도에 관한 것이다.
피부는 외부에서부터 순서대로 표피와 진피, 그리고 피하지방 조직의 3개의 층으로 구분되며, 외부환경으로부터 인체를 보호하여 주는 일차 방어막 기능을 한다. 그러나 외부의 온도 및 습도의 변화, 자외선, 공해물질뿐만 아니라 외부로부터의 과도한 물리적, 화학적 자극, 스트레스, 영양결핍 등은 피부의 보습기능과 같은 정상기능을 심각하게 저하시키고, 피부의 노화현상을 촉진시켜 피부를 손상시키게 되는데, 이러한 현상을 방지하여 보다 건강하고 아름다운 피부를 유지하기 위해 각종 동물, 식물, 미생물 등으로부터 얻은 생리활성물질들을 화장품에 함유하여 사용함으로써 피부의 고유기능을 유지시키려는 노력이 있어 왔다.
피부는 인체가 갖고 있는 약 70%의 수분, 즉 인체에 필요한 각종 생리활성 물질들을 운반한다. 그리고 이러한 수분은 피부가 건강한 상태를 유지할 수 있도록 도와주고, 또한, 수분이 체외로 증발되는 것을 적절하게 조절해주는 중요한 역할을 한다. 또한, 표피는 외부로부터 각질층, 과립층, 유극층, 기저층의 순서로 구분되는데, 각질층의 세포들은 벽돌과 같은 역할을 하고 각질세포 사이의 세포간 지질들은 모르타르와 같은 역할을 하여 피부 장벽을 구성한다.
상기 표피 중 약 20㎛의 두께를 갖는 표피의 각질층은 약 10~20%의 수분을 함유하고 인체의 최외각에 존재함으로써, 체외로부터의 수분 증발을 억제한다. 또한, 외부로부터의 과도한 물질침투를 차단하여 피부를 보호한다. 이들 각질층 표면은 피지선에서 나온 피지와 땀샘에서 나온 땀으로 만들어진 얇은 천연 보호막이 감싸져 있어서 수분의 증발을 예방한다. 이러한 각질층을 구성하고 있는 세포에는 수용성 성분인 고농도의 자연보습인자(Natural Moisturizing Factor, NMF)가 존재하여 피부가 유연성을 나타내도록 작용함은 물론 적절한 수분을 유지할 수 있도록 돕는데, 예를 들면 아미노산과 같은 물질은 수용성일 뿐만 아니라 효과적으로 수분과 결합하며 피부에서 수분이 건조되는 것을 억제한다.
그러나 환경의 변화 또는 생활패턴의 변화에 따른 냉/난방의 인위적인 온도 조절, 사회생활에서 발생되는 각종 스트레스와 환경오염으로 인한 피부 스트레스, 화장 습관에 따른 잦은 세안 및 연령 증가에 따른 자연적인 피부 노화 등의 여러 가지 원인으로 인하여 각질층의 수분이 감소하여 피부가 건조해지고 표면이 거칠게 되며 피부가 윤기를 잃어 칙칙하게 보이는 등의 현상이 발생하기 때문에 피부 보습제의 필요가 증가하고 있다.
한편, 파프리카(paprika)는 다른 채소에 비해 각종 비타민이 풍부하여 공해에 찌든 현대인에게 충분한 비타민 공급원이며 피부노화를 억제할 뿐만 아니라 눈에 필요한 충분한 비타민을 공급 스트레스에 시달리는 직장인과 성장기 어린이에게 좋은 채소이다. 특히 암을 예방하고 억제하는 효능을 지닌 베타카로틴이 다량 함유돼 있어 쥬스나 녹즙 등으로 많이 애용되는 등 웰빙시대 건강 소재로서 각광을 받고 있다. 또한, 피망 및 기타 채소와는 비교할 수 없을 정도의 칼슘과 미네랄이 다량 함유 식품으로서의 효용가치가 날로 증가되고 있다.
한편, 한국등록특허 제1244101호는 파프리카 발효물을 유효 성분으로 포함하는 피부 염증 개선용 화장료 조성물을 개시하고 있으며, 한국등록특허 제1194226호는 파프리카 효모발효 추출액을 포함하는 항산화 및 미백 화장료 조성물 및 그 제조방법을 개시하고 있다. 하지만, 본 발명의 파프리카를 이용한 유산균 발효 방법 및 이의 용도에 대해 아직까지 개시된 바가 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명에서는 파프리카 추출물에 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(Lactobacillus plantarum CBG-C21, KACC92083P) 균주 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(Lactobacillus rhamnosus CBG-C14, KACC91981P) 균주를 각각 접종하여 발효물을 제조한 경우, 발효 전보다 총 폴리페놀 함량 및 항산화 활성이 증가하였으며, 파프리카 추출물보다 피부 보습효과가 우수할 뿐만 아니라, 다른 유산균 균주인 락토바실러스 플랜타룸(KCTC21004) 및 락토바실러스 람노서스(KCTC3237) 균주를 각각 접종하여 제조한 파프리카 발효물에 비해 경피수분손실량(TEWL: transepidermal water loss) 및 각질층 두께가 현저히 감소하는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 1) 선별된 파프리카를 세척하는 단계; 2) 상기 단계 1)에서 세척한 파프리카에 물을 첨가하고 분쇄한 후 추출하는 단계; 3) 상기 단계 2)의 파프리카 추출물에 유산균을 접종하여 발효시키는 단계; 및 4) 상기 단계 3)의 파프리카 발효물을 동결건조하여 분말화하는 단계;를 포함하는 피부 보습용 파프리카 발효물의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제조 방법으로 제조된 피부 보습용 파프리카 발효물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 피부 보습용 파프리카 발효물을 유효성분으로 함유하는 피부 보습용 화장료 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 피부 보습용 파프리카 발효물을 유효성분으로 함유하는 피부 보습용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 파프리카 발효물은 자외선 조사에 의해 유발된 피부 수분의 손실을 억제하는 피부 보습 효과가 우수하므로, 이를 유효성분으로 포함하는 피부 보습용 화장료 또는 건강기능식품에 유용하게 이용될 수 있다.
도 1은 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카 추출물에 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(Lactobacillus plantarum CBG-C21, KACC92083P) 균주(A) 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(Lactobacillus rhamnosus CBG-C14, KACC91981P) 균주(B)를 각각 접종한 후, 발효시간에 따른 발효물의 pH 변화를 확인한 결과이다.
도 2는 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카 추출물에 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주(A) 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주(B)를 각각 접종한 후, 발효시간에 따른 상기 2종의 유산균 균주의 생균수 변화를 확인한 결과이다.
도 3은 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카 추출물에 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주(A) 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주(B)를 각각 접종하여 발효 전과 후의 총 폴리페놀의 함량변화를 확인한 결과이다.
도 4는 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카 추출물에 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주(A) 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주(B)를 각각 접종하여 발효 전과 후의 항산화 활성 변화를 확인한 결과이다.
도 5는 동물모델 마우스에 자외선(UV)을 처리한 후, 본 발명의 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주를 이용하여 제조한 노랑 파프리카 발효물(UV-LPFP)과 비교대조군인 노랑 파프리카 물 추출물(UV-WEB) 및 노랑 파프리카 에탄올 추출물(UV-EEB)을 각각 식이하였을 때, 마우스 피부의 경피수분손실량(TEWL: transepidermal water loss)을 비교한 결과이다. Cont.는 아무것도 처리하지 않은 정상군이며, UV는 자외선 처리군이다.
도 6은 동물모델 마우스에 자외선(UV)을 처리한 후, 유산균 균주에 따라 제조한 노랑 파프리카 발효물을 식이하였을 때, 마우스 피부의 경피수분손실량(TEWL: transepidermal water loss)을 비교한 결과이다. CBG-C21 FP는 본 발명의 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주를 접종하여 제조한 노랑 파프리카 발효물을 처리한 군이며; CBG-C14 FP는 본 발명의 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주를 접종하여 제조한 노랑 파프리카 발효물을 처리한 군이며, 비교대조군으로 사용한 KCTC21004 FP 및 KCTC3237 FP는 락토바실러스 플랜타룸(KCTC21004) 균주 및 락토바실러스 람노서스(KCTC3237) 균주를 각각 접종하여 제조한 노랑 파프리카 발효물을 처리한 군이며, Cont.는 아무것도 처리하지 않은 정상군이며, UV는 자외선 처리군이다.
도 7은 동물모델 마우스에 자외선(UV)을 처리한 후, 본 발명의 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주를 이용하여 제조한 노랑 파프리카 발효물(UV-LPFP)과 비교대조군인 노랑 파프리카 물 추출물(UV-WEB) 및 노랑 파프리카 에탄올 추출물(UV-EEB)을 각각 식이하였을 때, 마우스 피부의 각질층 두께를 비교한 결과이다. Cont.는 아무것도 처리하지 않은 정상군이며, UV는 자외선 처리군이다.
도 8은 동물모델 마우스에 자외선(UV)을 처리한 후, 유산균 균주에 따라 제조한 노랑 파프리카 발효물을 식이하였을 때, 마우스 피부의 각질층 두께를 비교한 결과이다. CBG-C21 FP는 본 발명의 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주를 접종하여 제조한 노랑 파프리카 발효물을 처리한 군이며; CBG-C14 FP는 본 발명의 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주를 접종하여 제조한 노랑 파프리카 발효물을 처리한 군이며, 비교대조군으로 사용한 KCTC21004 FP 및 KCTC3237 FP는 락토바실러스 플랜타룸(KCTC21004) 균주 및 락토바실러스 람노서스(KCTC3237) 균주를 접종하여 제조한 노랑 파프리카 발효물을 처리한 군이며, Cont.는 아무것도 처리하지 않은 정상군이며, UV는 자외선 처리군이다.
도 2는 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카 추출물에 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주(A) 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주(B)를 각각 접종한 후, 발효시간에 따른 상기 2종의 유산균 균주의 생균수 변화를 확인한 결과이다.
도 3은 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카 추출물에 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주(A) 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주(B)를 각각 접종하여 발효 전과 후의 총 폴리페놀의 함량변화를 확인한 결과이다.
도 4는 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카 추출물에 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주(A) 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주(B)를 각각 접종하여 발효 전과 후의 항산화 활성 변화를 확인한 결과이다.
도 5는 동물모델 마우스에 자외선(UV)을 처리한 후, 본 발명의 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주를 이용하여 제조한 노랑 파프리카 발효물(UV-LPFP)과 비교대조군인 노랑 파프리카 물 추출물(UV-WEB) 및 노랑 파프리카 에탄올 추출물(UV-EEB)을 각각 식이하였을 때, 마우스 피부의 경피수분손실량(TEWL: transepidermal water loss)을 비교한 결과이다. Cont.는 아무것도 처리하지 않은 정상군이며, UV는 자외선 처리군이다.
도 6은 동물모델 마우스에 자외선(UV)을 처리한 후, 유산균 균주에 따라 제조한 노랑 파프리카 발효물을 식이하였을 때, 마우스 피부의 경피수분손실량(TEWL: transepidermal water loss)을 비교한 결과이다. CBG-C21 FP는 본 발명의 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주를 접종하여 제조한 노랑 파프리카 발효물을 처리한 군이며; CBG-C14 FP는 본 발명의 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주를 접종하여 제조한 노랑 파프리카 발효물을 처리한 군이며, 비교대조군으로 사용한 KCTC21004 FP 및 KCTC3237 FP는 락토바실러스 플랜타룸(KCTC21004) 균주 및 락토바실러스 람노서스(KCTC3237) 균주를 각각 접종하여 제조한 노랑 파프리카 발효물을 처리한 군이며, Cont.는 아무것도 처리하지 않은 정상군이며, UV는 자외선 처리군이다.
도 7은 동물모델 마우스에 자외선(UV)을 처리한 후, 본 발명의 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주를 이용하여 제조한 노랑 파프리카 발효물(UV-LPFP)과 비교대조군인 노랑 파프리카 물 추출물(UV-WEB) 및 노랑 파프리카 에탄올 추출물(UV-EEB)을 각각 식이하였을 때, 마우스 피부의 각질층 두께를 비교한 결과이다. Cont.는 아무것도 처리하지 않은 정상군이며, UV는 자외선 처리군이다.
도 8은 동물모델 마우스에 자외선(UV)을 처리한 후, 유산균 균주에 따라 제조한 노랑 파프리카 발효물을 식이하였을 때, 마우스 피부의 각질층 두께를 비교한 결과이다. CBG-C21 FP는 본 발명의 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주를 접종하여 제조한 노랑 파프리카 발효물을 처리한 군이며; CBG-C14 FP는 본 발명의 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주를 접종하여 제조한 노랑 파프리카 발효물을 처리한 군이며, 비교대조군으로 사용한 KCTC21004 FP 및 KCTC3237 FP는 락토바실러스 플랜타룸(KCTC21004) 균주 및 락토바실러스 람노서스(KCTC3237) 균주를 접종하여 제조한 노랑 파프리카 발효물을 처리한 군이며, Cont.는 아무것도 처리하지 않은 정상군이며, UV는 자외선 처리군이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
1) 선별된 파프리카를 세척하는 단계;
2) 상기 단계 1)에서 세척한 파프리카에 물을 첨가하고 분쇄한 후 추출하는 단계;
3) 상기 단계 2)의 파프리카 추출물에 유산균을 접종하여 발효시키는 단계; 및
4) 상기 단계 3)의 파프리카 발효물을 동결건조하여 분말화하는 단계;를 포함하는 피부 보습용 파프리카 발효물의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 피부 보습용 파프리카 발효물의 제조 방법에서, 상기 파프리카 추출물은 용매 추출, 물리적 추출, 효소적 추출 등의 다양한 추출법을 이용하여 추출할 수 있으나, 바람직하게는 물리적 추출 방법을 이용하여 추출할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 추출방법은 유효성분이 파괴되지 않고, 파프리카로부터 활성이 높은 파프리카 발효물을 얻을 수 있다.
또한, 상기 파프리카 추출물은 추출처리에 의해 얻어지는 추출액, 추출액의 희석액 또는 농축액, 추출액을 건조하여 얻어지는 건조물, 또는 조정제물 또는 정제물 중 어느 하나를 포함하는 것으로 한다.
또한, 상기 파프리카는 85% 이상 숙성된 것이 바람직하지만, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 유산균은 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) 균주, 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) 균주 또는 이들의 혼합 균주일 수 있으며, 바람직하게는 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(Lactobacillus plantarum CBG-C21)(KACC92083P) 균주, 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(Lactobacillus rhamnosus CBG-C14)(KACC91981P) 균주(한국등록특허 제1655852호 참고) 또는 이들의 혼합 균주일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(Lactobacillus plantarum CBG-C21)(KACC92083P) 균주는 농업생명공학연구원에 2015년 7월 10일자로 기탁하였다.
또한, 상기 단계 3)에서 파프리카 추출물에 1.0×107 내지 1.0×109 CFU/㎖의 유산균을 접종하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 1.0×108 CFU/㎖의 유산균을 접종하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 단계 3)에서 발효는 32~42℃에서 20~28시간 동안 수행하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 37℃에서 24시간 동안 수행하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 단계 3)의 파프리카 발효물의 유산균 생균수는 6.0×108 내지 1.0×1010 CFU/㎖일 수 있으며, 바람직하게는 6.0×109 CFU/㎖일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 단계 2) 및 단계 3) 사이에 파프리카 추출물에 효소를 처리하는 단계를 추가로 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 효소 처리는 셀룰라아제, 펙티니아제 또는 이들을 혼합처리하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 상기 제조 방법으로 제조된 피부 보습용 파프리카 발효물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 피부 보습용 파프리카 발효물을 유효성분으로 함유하는 피부 보습용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 피부 보습용 화장료 조성물에는 상기 유효성분 이외에 화장품 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함하며, 예컨대 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제 및 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온 봉쇄제 및 킬레이트화제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭과 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 포함한다.
본 발명의 피부 보습용 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 스킨, 스킨 소프트너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스쳐로션, 영양로션, 마사지크림, 영양크림, 아이 크림, 모이스쳐 크림, 핸드크림, 에센스, 영양에센스, 팩, 클렌징폼, 클렌징 워터, 클렌징 로션, 클렌징 크림, 바디로션, 바디클렌져, 비누 및 파우더의 화장품 제형으로 제조될 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 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 화장료 조성물의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로 히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물의 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 화장료 조성물의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌글리콜과 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.
또한, 본 발명은 상기 피부 보습용 파프리카 발효물을 유효성분으로 함유하는 피부 보습용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 피부 보습용 건강기능식품 조성물에서, 상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 드링크제, 육류, 소시지, 빵, 비스킷, 떡, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 알코올 음료 및 비타민 복합제, 유제품 및 유가공 제품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함한다. 상기 건강기능식품은 정제, 캡슐, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조, 가공될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 법률에 따라 어떤 형태로든지 제조, 가공될 수 있다.
본 발명의 파프리카 발효물은 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합량은 그의 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 건강식품 중의 상기 파프리카 발효물의 양은 전체 식품 중량의 0.1 내지 90 중량부로 가할 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
본 발명의 건강 기능성 음료 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 파프리카 발효물 이외에 함유하는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 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 파프리카 발효물은 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, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 파프리카 발효물은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.
제조예
1. 파프리카 추출물 및 이의
발효물
제조
85% 이상의 숙성된 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카를 선별하여 세척한 후, 세척한 파프리카 1 중량부에 대비하여 1,000 중량부의 물을 첨가하고 마쇄기로 분쇄하여 파프리카 추출물을 얻은 다음, 면포를 이용하여 여과하였다. 상기 여과한 파프리카 추출물은 121℃에서 15분간 멸균한 후, 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(Lactobacillus plantarum CBG-C21, KACC92083P) 균주 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(Lactobacillus rhamnosus CBG-C14, KACC91981P) 균주를 1.0×108 CFU/㎖ 농도로 각각 접종하여 37℃에서 24시간 동안 발효시켜 각각의 파프리카 발효물(이하 '시료'라 함)을 획득하였다.
비교대조군으로 사용한 파프리카 물 추출물 및 파프리카 에탄올 추출물은 상기 동일한 방법으로 파프리카를 선별 및 세척한 후, 파프리카 1 중량부에 대비하여 500 중량부의 물과 에탄올을 각각 첨가하여 80℃에서 6시간 동안 추출하여 제조하였다.
제조예
2. 셀룰라아제를 처리한 파프리카
발효물
제조
85% 이상의 숙성된 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카를 선별하여 세척한 후, 세척한 파프리카 1 중량부에 대비하여 1,000 중량부의 물을 첨가하고 마쇄기로 분쇄하여 파프리카 추출물을 얻은 다음, 면포를 이용하여 여과하였다. 상기 여과한 파프리카 추출물에 셀룰라아제를 처리하여 반응시킨 후, 121℃에서 15분간 멸균한 다음, 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(Lactobacillus plantarum CBG-C21, KACC92083P) 균주 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(Lactobacillus rhamnosus CBG-C14, KACC91981P) 균주를 1.0×108 CFU/㎖ 농도로 각각 접종하여 37℃에서 24시간 동안 발효시켜 각각의 파프리카 발효물을 획득하였다.
제조예
3.
펙티나아제를
처리한 파프리카
발효물
제조
85% 이상의 숙성된 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카를 선별하여 세척한 후, 세척한 파프리카 1 중량부에 대비하여 1,000 중량부의 물을 첨가하고 마쇄기로 분쇄하여 파프리카 추출물을 얻은 다음, 면포를 이용하여 여과하였다. 상기 여과한 파프리카 추출물에 펙티나아제를 처리하여 반응시킨 후, 121℃에서 15분간 멸균한 다음, 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(Lactobacillus plantarum CBG-C21, KACC92083P) 균주 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(Lactobacillus rhamnosus CBG-C14, KACC91981P) 균주를 1.0×108 CFU/㎖ 농도로 각각 접종하여 37℃에서 24시간 동안 발효시켜 각각의 파프리카 발효물을 획득하였다.
실시예
1. 파프리카 발효물
의
pH 및 유산균 수 변화
본 실시예 1에서는 제조예 1에서 제조한 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카 추출물에 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주를 각각 접종한 후, 24시간 동안 발효시키면서 2시간마다 발효물을 채취하여 pH를 측정하고, 3시간마다 발효물의 유산균 생균수를 BCP 첨가 평판측정용 배지(Plate Count Agar with Brom Cresol Purple)를 이용하여 측정하였다. 그 결과, 도 1 및 2에 개시한 바와 같이 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카 추출물에 대해 본 발명의 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21 균주 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14 균주를 접종하였을 때, 모두 발효시간에 따라 pH 값이 감소되고, 유산균 생균수가 증가되는 것을 확인하였다. 이를 통해 본 발명에 사용된 유산균 균주 모두 pH 2 내지 4에서 생존 및 발육이 가능하고, 내산성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
실시예
2. 파프리카
발효물의
총 폴리페놀 함량 및 항산화 활성 변화
본 실시예 2에서는 제조예 1에서 제조한 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카 추출물에 대해 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주를 접종하여 발효 전과 후의 총 폴리페놀 함량 및 항산화 활성을 측정하여 비교하였다.
(1) 총 폴리페놀 함량
총 폴리페놀 화합물의 함량은 페놀성 물질이 인몰리브덴산(phosphomolybdate)과 반응하여 청색을 나타내는 현상을 이용한 폴린-데니스(Folin-Denis)법을 약간 변형시켜 측정하였다.
색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카 추출물과 이에 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주를 각각 접종하여 제조한 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카 발효물을 50㎎/mL로 준비하여 이로부터 20㎕를 취해 2㎖의 튜브에서 1.4㎖의 증류수로 희석하고, 0.1㎖의 폴린-데니스 시약(Folin-Denis reagent)을 첨가하여 진탕하였다. 3분 후에 0.2㎖의 탄산나트륨(sodium carbonate) 포화용액을 첨가하고, 전체를 2㎖로 정용하여 잘 혼합한 후에 실온에서 1시간 동안 방치한 후, 분광광도계(spectrophotometer, DU 650, Beckman Coulter Inc., Miami, FL, USA)를 이용하여 725㎚에서 흡광도를 측정하였다. 이때 총 폴리페놀 화합물은 탄닌산(tannic acid)을 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 함량을 구하였다.
그 결과, 도 3에 개시한 바와 같이 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카에 대해 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주를 이용하여 각각 발효하였을 때, 발효 전보다 총 폴리페놀 함량이 증가된 것을 확인할 수 있었다(표 1 및 표 2).
구분 | 총 폴리페놀 함량(g/kg) | |||
노랑파프리카 | 빨강파프리카 | 주황파프리카 | 초록파프리카 | |
발효전 | 2.5 | 1.7 | 1.2 | 2.3 |
발효후 | 3.0 | 2.0 | 1.4 | 2.7 |
변화율(%) | 20.0 | 17.6 | 16.7 | 17.4 |
구분 | 총 폴리페놀 함량(g/kg) | |||
노랑파프리카 | 빨강파프리카 | 주황파프리카 | 초록파프리카 | |
발효전 | 2.5 | 1.7 | 1.2 | 2.3 |
발효후 | 2.9 | 1.9 | 1.3 | 2.60 |
변화율(%) | 16.0 | 11.7 | 8.3 | 13.4 |
(2) 항산화 활성
색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카 추출물과 이에 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주를 각각 접종하여 제조한 파프리카 발효물을 80% 메탄올을 이용하여 용해하여 이용하였다. 상기 파프리카 추출물 및 발효물 0.2㎖을 시험관에 첨가한 후 0.2mM의 DPPH 용액(80% 메탄올에 용해) 0.8㎖을 가하여 와류 믹서(vortex mixer)로 10초간 혼합한 후, 실온에서 30분간 방치한 후에 525㎚에서 흡광도를 측정하였다. 하기식을 이용하여 전자공여능(Electron Donating Ability, EDA)을 계산하였으며, 초기 DPPH 농도가 50% 감소될 때까지 필요한 시료의 농도를 EC50(Efficient Concentration)으로 산출하였다.
EDA(%) = (1 - 시료의 흡광도 / 대조구의 흡광도) × 100
그 결과, 도 4에 개시한 바와 같이 색깔별(노랑, 빨강, 주황 및 초록) 파프리카에 대해 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주를 이용하여 각각 발효하였을 때, 발효 전보다 항산화 활성이 증가된 것을 확인할 수 있었다(표 3 및 표 4).
구분 | 항산화 활성(mgfw) | |||
노랑파프리카 | 빨강파프리카 | 주황파프리카 | 초록파프리카 | |
발효전 | 26.50 | 22.40 | 18.60 | 25.30 |
발효후 | 32.40 | 27.30 | 22.10 | 29.50 |
변화율(%) | 22.26 | 21.88 | 18.82 | 16.60 |
구분 | 항산화 활성(mgfw) | |||
노랑파프리카 | 빨강파프리카 | 주황파프리카 | 초록파프리카 | |
발효전 | 26.50 | 22.40 | 18.60 | 25.30 |
발효후 | 31.20 | 25.10 | 21.30 | 28.30 |
변화율(%) | 17.74 | 12.05 | 14.52 | 11.86 |
실시예
3. 파프리카
발효물의
피부 보습효능 평가
제조예 1에서 제조한 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 균주 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주를 이용하여 색깔별로 파프리카를 발효시켰을 때, 총 폴리페놀 함량이 가장 높고, 항산화 활성이 가장 우수한 노랑 파프리카 발효물을 피부 보습효능 평가에 사용하였으며, 비교대조군으로 노랑 파프리카 물 추출물 및 에탄올 추출물을 사용하였다. 노랑 파프리카 물 추출물, 노랑 파프리카 에탄올 추출물 및 노랑 파프리카 발효물을 분말화하기 위해, 20%의 부형제를 첨가하여 혼합한 후, 동결건조하여 피부 보습효능 평가에 사용하였다.
(1) 실험동물 및 시료 식이
실험동물로는 200~250g의 평균 체중의 9~10주령의 암컷 헤어리스 마우스(HWY/Slc hairless rats)를 SLC사(Shizuoka, Japan)로부터 구입하여 1주 동안 적응시킨 후 사용하였다. 적응기간 중 일반 상태를 관찰하여 건강한 상태의 동물을 시험에 사용하였다. 사육환경은 온도(23±2℃), 습도(55±10%), 명암주기 12시간 (07:00-19:00/조명시간)으로 유지하였다. 시험기간 중 실험동물은 폴리카보네이트(polycarbonate) 케이지(200×320×145mm, Three-shine Co., Daejeon, Korea)에 군당 5마리로 사육하였고 사료는 고형 배합 사료를 급여하는 방법으로 하였으며, 노랑 파프리카 발효물의 처리 농도는 추출물의 식이 공급과 표피 보습 개선에 관한 선행 연구 자료(Choi, Sumin. et al., Journal of Nutrition and Health 2016; 49(5):269~276)를 참고하여 식이 중 1.0%가 포함될 수 있도록 하였다. 노랑 파프리카 발효물을 배합한 고형 배합 사료는 피드랩 코리아(Feedlab Korea, Seoul, Korea)에 위탁하여 제조하였으며, 이는 미세한 입자로 분쇄한 일반 사료와 노랑 파프리카 발효물을 노랑 파프리카 발효물의 농도가 1.0%가 되도록 균일하게 혼합한 후, 실험동물의 먹이로 알맞은 형태로 펠렛화하는 방법으로 제조하였다. 음수는 자외선으로 소독한 상수도수를 자유급이 하였다.
시료 식이는 5그룹으로 나누어 정상군(Cont.), UV 처리 대조군(UV), 노랑 파프리카 물 추출물(UV-WEP), 노랑 파프리카 에탄올 추출물(UV-EEP) 및 노랑 파프리카 발효물(UV-LPFP)로 나누어 실시하였다. 전 실험기간 중 일주일에 3회, 2일 간격으로 실험동물의 임상증상과 빈사 및 폐사동물의 유무를 관찰하고 체중을 측정하였으며, 사료 섭취량은 체중 측정과 동일한 시간에 측정하여 군별 평균치를 산출하여 식이 섭취량을 구하였다.
(2) 자외선 조사
자외선 조사는 정상군(Cont.)을 제외한 실험군에 8주 동안 주 3회 실시하였고, 자외선은 UV 램프(Mineralight UV Display lamp, UVP, USA)를 사용하였다. 자외선 조사는 1회 최소홍반량(minimal erythemal dose)에 해당하는 97 mJ/cm2의 광량으로 UVB를 이틀 간격으로 주 3회, 8주간 조사하였다. 자외선의 조사는 헤어리스 마우스의 등에서부터 30cm 되는 거리에 광원(Waldmann UV800; 파장: 285-350 nm, 최고파장: 310-315 nm, Waldmann Lichttechnik GmbH, Villingen-Schwenninger, Germany)을 설치하였으며, 정확한 자외선 조사량을 측정하기 위해, 자외선 측정기(Waldmann Lichttechnik GmbH)를 이용하여 광량을 측정하였다.
(3)
경피수분손실량
(
TEWL
:
transepidermal
water loss) 평가
경피수분손실량 수치는 피부로부터 발산되는 수분량으로, 수치가 높을수록 피부의 보습 기능이 떨어져 있음을 의미하며, 피부 고유의 장벽 기능이 손상되었음을 나타낸다. 경피수분손실량은 항온 및 항습 조건(상대 습도 60±5%, 온도 25.5±0.5℃)에서 실험시작 8주 후에 마지막 자외선 조사 48시간 후, 각 실험군의 헤어리스 마우스의 등 부위 피부에서 델핀 바포미터 와이어리스(Delfin vapometer wireless, SWL 4102, Delfin Technologies Ltd., Finland)를 이용하여 경피수분손실량을 측정하였다. 각 개체별 측정 부위는 동일한 곳으로 하였다.
그 결과, 도 5에 개시한 바와 같이 자외선 처리군(UV)은 자외선조사에 의해 피부 장벽이 손상되어 정상군(Cont., 28.4g/m2/hr)에 비해 33.7g/m2/hr으로, 경피 수분손실량이 증가하였으며, 노랑 파프리카 추출물(UV-WEP 및 UV-EEP)과 노랑 파프리카 발효물(UV-LPFP)을 처리한 경우, 모두 자외선에 의해 증가하였던 피부 수분 손실량이 감소되었으며, 특히 본 발명의 노랑 파프리카 발효물을 처리한 경우, 경피 수분손실량이 21.2g/m2/hr으로 피부 보습 효과가 가장 우수한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 유산균 균주에 따라 노랑 파프리카 발효물의 경피수분손실량을 비교한 결과, 도 6에 개시한 바와 같이 본 발명의 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(KACC92083P) 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주를 이용하여 제조한 노랑 파프리카 발효물의 경우, 비교대조군으로 락토바실러스 플랜타룸(KCTC21004) 및 락토바실러스 람노서스(KCTC3237)를 이용하여 제조한 노랑 파프리카 발효물보다 피부 수분 손실량을 현저하게 감소시키는 것을 확인할 수 있었다.
(4) 조직학적 관찰 및 표피 두께(epidermal thickness) 측정
경피수분손실량을 측정한 직후, 각 실험군의 헤어리스 마우스의 등 부위 피부에서 자외선 조사 부위의 피부조직을 생검하여 광학현미경 표본을 제작하였다. 적출해 낸 피부조직을 10% 포르말린에서 고정시킨 후, 수세로서 조직 내에 남아있는 포르말린을 제거하였다. 이후 파라핀 포매 과정을 거쳐 2~4μm의 두께로 절편하여 슬라이드를 제작하고 메이슨 트리크롬(Masson's trichrome) 염색법으로 염색한 후 광학현미경으로 관찰하고 표피 두께를 측정하였다. 각 실험동물의 표피의 두께는 각 표본으로부터 5번의 측정 평균치를 이용하여 평가하였다.
그 결과, 도 7에 개시한 바와 같이 정상군(Cont.)에 비해 자외선 처리군(UV)은 자외선에 의해 비정상적인 각질 세포 증식으로 인해 각질층 두께가 현저히 증가되었으며, 노랑 파프리카 추출물(UV-WEP 및 UV-EEP)과 노랑 파프리카 발효물(UV-LPFP)을 처리한 경우, 모두 각질층 두께가 감소하였으며, 특히 본 발명의 노랑 파프리카 발효물을 처리한 경우, 각질층 두께가 현저하게 감소한 것을 확인할 수 있었다.
또한, 유산균 균주에 따라 노랑 파프리카 발효물의 각질층 두께를 측정하여 비교한 결과, 도 8에 개시한 바와 같이 본 발명의 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21( KACC92083P) 및 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(KACC91981P) 균주를 이용하여 제조한 노랑 파프리카 발효물의 경우, 비교대조군으로 락토바실러스 플랜타룸(KCTC21004) 및 락토바실러스 람노서스(KCTC3237)를 이용하여 제조한 노랑 파프리카 발효물보다 각질층 두께를 현저히 감소시키는 것을 확인할 수 있었다.
Claims (10)
1) 선별된 파프리카를 세척하는 단계;
2) 상기 단계 1)에서 세척한 파프리카에 물을 첨가하고 분쇄한 후 추출하는 단계;
3) 상기 단계 2)의 파프리카 추출물에 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(Lactobacillus plantarum CBG-C21)(KACC92083P) 균주, 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(Lactobacillus rhamnosus CBG-C14)(KACC91981P) 균주 또는 이들의 혼합 균주를 접종하여 발효시키는 단계; 및
4) 상기 단계 3)의 파프리카 발효물을 동결건조하여 분말화하는 단계;를 포함하는 피부 보습용 파프리카 발효물의 제조 방법.
2) 상기 단계 1)에서 세척한 파프리카에 물을 첨가하고 분쇄한 후 추출하는 단계;
3) 상기 단계 2)의 파프리카 추출물에 락토바실러스 플랜타룸 CBG-C21(Lactobacillus plantarum CBG-C21)(KACC92083P) 균주, 락토바실러스 람노서스 CBG-C14(Lactobacillus rhamnosus CBG-C14)(KACC91981P) 균주 또는 이들의 혼합 균주를 접종하여 발효시키는 단계; 및
4) 상기 단계 3)의 파프리카 발효물을 동결건조하여 분말화하는 단계;를 포함하는 피부 보습용 파프리카 발효물의 제조 방법.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 단계 3)에서 발효는 32~42℃에서 20~28시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 피부 보습용 파프리카 발효물의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 단계 2)와 단계 3) 사이에 파프리카 추출물에 효소를 처리하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 보습용 파프리카 발효물의 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 효소 처리는 셀룰라아제, 펙티니아제 또는 이들을 혼합처리하는 것을 특징으로 하는 피부 보습용 파프리카 발효물의 제조 방법.
제1항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 제조된 피부 보습용 파프리카 발효물.
제7항의 파프리카 발효물을 유효성분으로 함유하는 피부 보습용 화장료 조성물.
제8항에 있어서, 상기 화장료 조성물은 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이로 구성된 군으로부터 선택되는 하나의 제형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 피부 보습용 화장료 조성물.
제7항의 파프리카 발효물을 유효성분으로 함유하는 피부 보습용 건강기능식품 조성물.
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