KR102196414B1 - 지의류 유래 미네랄 및 갈락토미세스 복합 발효물을 함유하는 화장료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지의류 유래 미네랄 및 갈락토미세스(galactomyces)를 혼합 배양하여 제조한 복합 발효물을 함유하는 피부장벽 개선 및 피부세포 이온 불균형 완화용 화장료 조성물을 제공한다.

Description

지의류 유래 미네랄 및 갈락토미세스 복합 발효물을 함유하는 화장료 조성물{A cometic composition comprising a mineral derived from lichens and galactomyces complex fermentation product}

본 발명은 세포의 이온 불균형 완화를 위한 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 세포외기질 성분과 유사한 생체 조성물, 미네랄 및 염의 농도를 갖는 지의류 유래 미네랄 및 갈락토미세스 복합 발효물을 함유하는 피부장벽 개선 및 이온 불균형 완화용 기능성 화장료 조성물에 관한 것이다.

미네랄은 무기질이라고도 하며, 인체를 구성하는 원소로 섭취했을 때 분해되는 유기질과 달리 분해되지 않는 것을 말한다. 인체를 구성하는 미네랄은 칼륨(K), 칼슘(Ca), 셀레늄(Se), 나트륨(Na), 요오드(I), 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 인(P) 황(S), 염소(Cl), 구리(Cu), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co) 등이 있고, 이는 체내 합성이 되지 않아 식품으로 섭취해야 한다. 몸의 약 4%를 차지하며, 뼈·치아 구성, 혈액의 산소 운반, 소화·삼투압 조절 등 다양한 작용에 관여한다.

상기 미네랄은 신체의 각종 대사 작용에 관여하여 몸을 건강하게 유지하는 역할을 하는데 현대인은 특정 미네랄이 부족하거나 과도해 불균형한 경우가 많다. 특히 피부와 관련되어 아토피, 피부건조증 등에서 비롯한 가려움증(소양증, 소양감)의 원인 모를 가려움에 시달리고 있다. 상기 아토피성 가려움은 면역체계의 이상으로 히스타민이 불필요하게 피부 속에서 배출되기 때문인 것으로 알려져 있지만 대부분의 경우 그 원일을 명확하게 밝혀내기 어려운 실정이나, 최근까지 알려진 바로 의하면 세포의 미네랄 이온의 불균형에 의한 피부 장벽이 손상되어 피부보습이 제때 이루어지지 않아 외부의 박테리아나 바이러스의 공격에 의해 쉽게 노출되기 때문에 피부와 관련된 질환이 생기는 것으로 알려져 있다.

위와 같이 외부 박테리아나 바이러스로부터 피부 세포를 보호하기 위해 피부 장벽을 강화하기 위한 방법이 연구되어 왔으며, 연구 결과에 따르면 천연 미네랄은 피부트러블을 해소하는 역할을 하고, 바이러스나 균들을 직접 죽이지는 못하지만 번식하는 것을 막아 일정시간이 지나면 소멸하게 하는 기능이 있으며, 이는 자연스러운 방법이기 때문에 부작용이 없는 것으로 밝혀졌다. 또한 천연 미네랄은 천연보습인자(NMF)를 활성화하여 피부 보습력을 높이고, 활성산소를 제거하는 효소(SOD)를 활성화하여 피부보화를 방지하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

피부 세포에 미네랄을 대표적으로 해양심층수, 해조류, 천연광물 등으로부터 미네랄을 용출시켜 기능성 화장료의 성분으로 활용하는 방법이 이루어지고 있다.

한편, 지의류(linchen)는 균류(fungi)와 조류(algae) 또는/및 시아노박테리아(cyanobacteria)의 공생 복합체로서, 전세계적으로 약 14,000 종으로 분류된다. 한때 지의류의 2차 대사물(secondary metabolites)을 항균제(antimicrobial agent) 또는 항초식동물제(antiherbivore agent)로 사용하는 것이 제안된 바 있다. 또한, 몇몇 지의류 추출물은 민간에서 다양한 치료제로 이용되어 왔으며, 지의류 대사물이 항생(antibiotic agent), 항마이코박테리아 (antimycobacterial), 항바이러스(antiviral), 진통(analgesic), 해열능(antipyretic properties) 등의 다양한 생물학적 활성을 갖는다는 사실이 밝혀지고 있다. 이와 함께, 지의류에서 추출한 미네랄은 세포 이온 불균형에 따른 피부 노화 방지에 탁월한 효능이 있다는 연구결과가 나오고 있다.

한편, 피부 보습을 향상시키기 위하여 발효 균주의 발효물을 이용하였다. 발효물은 천연보습인자(NMF)를 활성화시켜 피부 세포에 수분을 공급하고 천연 보습 방어막을 형성할 수 있도록 도와주는 기능을 하는 것으로 알려져 있어 수분 공급용 화장료 성분으로 이용되고 있다.

구체적인 예로써 발효 균주 중 갈락토미세스(Galactomyces)는 누룩으로 발효시키는 천연효모 중 하나로써, 양조장에서 누룩을 빚는 장인의 피부결이 곱고 맑으며 탄력이 있는 것을 발견하면서 천연효모인 갈락토미세스 발효물의 유효성과 그 속에 함유된 여러 가지 유효성분 대한 관심이 높아지게 되었다. 화장품 브랜드 SK-II 제품에 함유되면서 주목받기 시작하였으며, 피부보습, 미백, 모공, 진정효과를 주는 비타민 B1, B2, 판토텐산, B6, 엽산과 같은 각종 비타민들과 탄수화물, 그리고 천연보습인자인 각종 아미노산과 각종 미네랄이 풍부하다. 정어리의 7배가 넘게 함유되어있는 핵산의 항노화 작용이 알려져 있고 대표적인 미백효능성분으로 알려진 코직산의 경우도 1900년 초 찐쌀(koji)을 누룩으로 발효시키는 연구과정에서 최초로 알려졌다. 한편 발효과정 중에 만들어지는 당화효소, 프로테아제 등과 같은 각종 천연효소는 유효물질 생성 및 흡수를 높여주어 항산화, 항노화, 미백, 피부보습 등의 효능이 있는 것으로 알려져 있다.

따라서, 본 발명자들은 지의류 추출물로부터 피부 장벽을 개선하고, 미네랄 불균형을 완화하는 화장료 조성물을 개발하고자 지속적인 노력을 하였으며, 그 결과 지의류로부터 유래한 천연 미네랄은 다양한 성분으로 구성되어 있음을 발견하였고, 발효 균주 중에 갈락토미세스(galactomyces) 발효물은 천연보습인자를 포함한 유기물을 다량 함유하고 있음을 발견하여 상기 지의류 유래 미네랄을 첨가하여 배양한 갈락토미세스 발효 물질이 피부 장벽 개선 및 세포 이온 불균형 해소 효능이 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 세포의 이온 불균형 완화를 위한 것으로서, 구체적으로세포외기질 성분과 유사한 생체 조성물, 미네랄 및 염의 농도를 갖는 지의류 유래 미네랄 및 갈락토미세스 복합 발효물을 함유하는 피부장벽 개선 및 이온 불균형 완화용 화장료 조성물을 제공하는데 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로서,

본 발명은 지의류 유래 미네랄 및 갈락토미세스(galactomyces)를 혼합 배양하여 제조한 복합 발효물을 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.

또한, 상기 지의류 유래 미네랄은 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica), 펠티게라 카니나(Peltigera canina), 펠티게라 프라에텍스타타(Peltigera praetextata), 라마리나 콘두프리칸스(Ramalina, conduplicans), 라마리나 인터메디아(Ramalina intermedia), 잔토파르멜리아 파리노스( Xanthoparmelia farinose), 디플로시아 카네센스(Diplocia canescens), 세트라리아 아큘레아테(Cetraria aculeate), 클라도니아 푸르카타(Cladonia furcata), 슈데페베 푸베센스(Pseudephebe pubescens), 스파에로 글로보서스(Sphaerophorus globosus), 스테레오카우론 알피눔(Stereocaulon alpinum), 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica), 우스네아 안타르티카(Usnea antarctica), 우스네아 롱기시마(Usnea longissima), 우스네아 바르바타(Usnea barbata) 및 우스네아 아우란티아코아트라(Usnea aurantiacoatra) 또는 스틱타 니란데리아나(Stictanylanderiana)를 포함하는 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 지의류로부터 유래한 미네랄인 것을 특징으로 하는 화장료 조성물을 제공한다.

또한, 상기 지의류 유래 미네랄은 Na, Fe, K, Mg, Al, Mn, Si, Ca, Zn, I, S, P, Se, Mg 또는 이들의 약학적 또는 화장품학적 허용 가능한 미네랄을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 미네랄을 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물을 제공한다.

또한, 상기 화장료 조성물은 피부장벽 개선 및 피부세포 이온 불균형 완화하는 효과를 가지는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명의 화장료 조성물에는 지의류로부터 추출한 미네랄 복합물과 이를 첨가하여 배양한 갈락토미세스 복합 발효물질을 함유하여 피부장벽 개선 및 피부 세포의 이온 불균형을 완화하는 효과를 나타낸다. 또한, 피부 세포의 삼투압 발란스(Osmotic balance)조절, 갈질대사 활성화, 염증완화 및 보습 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고장액에서의 삼투압 발란스 조절 효과를 입증하기 위한 고장액 스트레스시 발생하는 Il-6 수치를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저장액에서의 삼투압 발란스 조절 효과를 입증하기 위한 저장액 스트레스시 발생하는 Il-33 수치를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부장벽 효과를 입증하기 위한 경피수분손실(TEWL) 수치를 나타낸 것이다.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 화장료 조성물은 지의류 유래 미네랄을 첨가한 갈락토미세스를 배양하여 생성된 복합 발효물을 유효성분으로 하여 피부에 도포될 경우 각질 대사 활성화, 보습을 통한 피부장벽 개선 및 이온 불균형을 완화하여 피부 건강을 개선하는 효과를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 화장료 조성물에 포함되는 미네랄은 지의류로부터 유래한 것으로서, 상기 지의류는 균류(fungi)와 조류(algae) 또는/및 시아노박테리아(cyanobacteria)의 공생 복합체로 정의된다.

본 발명의 지의류는 극지 또는 고산지대에서 자생하는 지의류로서, 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica), 펠티게라 카니나(Peltigera canina), 펠티게라 프라에텍스타타(Peltigera praetextata), 라마리나 콘두프리칸스(Ramalina, conduplicans), 라마리나 인터메디아(Ramalina intermedia), 잔토파르멜리아 파리노스(Xanthoparmelia farinose), 디플로시아 카네센스(Diplocia canescens), 세트라리아 아큘레아테(Cetraria aculeate), 클라도니아 푸르카타(Cladonia furcata), 슈데페베 푸베센스(Pseudephebe pubescens), 스파에로 글로보서스(Sphaerophorus globosus), 스테레오카우론 알피눔(Stereocaulon alpinum), 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica), 우스네아 안타르티카(Usnea antarctica), 우스네아 롱기시마(Usnea longissima), 우스네아 바르바타(Usnea barbata) 및 우스네아 아우란티아코아트라(Usnea aurantiacoatra) 또는 스틱타 니란데리아나(Stictanylanderiana) 등을 포함하는 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 지의류이다.

상기 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica)는 연구자들에 의해 남극의 킹조지섬으로부터 수집된 지의류이며, 우스네아 롱기시마(Usnea longissima)는 지리산에 자생하는 지의류이며, 그 외 지의류는 연구자들에 의해 중국 운남성(Yunnan)의 고산 지대로부터 수집된 지의류이다. 이들 지의류들은 강하고 건조한 바람, 수분과 영양분의 불규칙한 변동, 연중 강한 자외선 등의 일반 생물이 살아가기에는 부적합한 환경에서 서식하는 지의류 중의 일종이다..

또한, 본 발명의 갈락토미세스(Galactomyces) 배양에 첨가되는 지의류 유래 미네랄은 무기질을 말하며, 칼슘(Ca), 인(P), 칼륨(K), 철분(Fe), 아연(Zn), 구리(Cu), 망간(Mn), 셀레늄(Se) 등이 함유되는 것을 말한다. 미네랄은 현대인의 피부건강 특히 아토피 증상을 개선하고 피부노화를 지연시키는 등 건강한 세포 및 인체를 유지하기 위한 필수요소이다.

질병의 90%는 활성산소에 의하여 발생하며, 체내의 활성산소는 질병과 피부노화를 촉진하고, 세포막 형성 주성분인 지질을 과산화지질로 만들어 세포를 파괴한다. 중장년층은 미네랄의 섭취 및 흡수량의 저하로 인해 미네랄 밸런스가 붕괴, 결핍되어 피부생리활성 저해와 체내에 발생한 활성상소를 제거하는 효소(SOD)의 작용을 방해한다. 이러한 활성 산소를 제거하는 효소의 필수 성분으로 지의류에 함유되어있는 철, 동, 아연, 셀렌, 망간 등이 있다.

각질층의 보호기능이 데미지를 받은 경우에도 이것을 회복하려고 하는 항상성유지기능이 작용하는데, 이 경우에는 지의류의 풍부한 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg)이 효과적으로 개선시킬 수 있다는 연구결과가 있다. 또한, 칼슘(Ca)은 세포간지방질의 생성을 촉진하고 각질세포를 튼튼하게 하고, 마그네슘(Mg)은 세포간물질을 각질층에 운반하는 것을 도와주고 각질층의 보수에 도움을 주며, 오래된 각질은 마그네슘(Mg)이 침투압을 높이고, 모공에 찬 노폐물과 결합해 배설하는 기능을 가지고 있어 오래된 각질을 제거할 수 있다.

또한, 아연(Zn)은 피부의 유지, 재생에 매우 중요한 기능을 하고, 셀레늄(Se)은 항산화 작용, 항산화효소의 일종인 글루타티온과산화효소(glutathione peroxidase)의 필수 구성요소로서 역할을 하며, 염증사이토카인의 생성을 억제하여 항염증작용을 일으킨다고 보고되었다.

이외에도 인(P)은 피부세포 내에서의 산알칼리 평형에 관여 및 피부세포액의 완충작용을 하며, 결핍 시 신진대사가 원활하지 못하게 되고 발육부진 등을 유발하며, 칼륨(K)은 체내외의 산알칼리 평형에 기여, 피부세포 내외의 삼투압 유지하여 이온 불균형 해소하는 작용을 하며, 결핍 시 피부조직세포를 붕괴에 의한 세포장벽 손상에 따른 노화를 유발한다. 또 다른 미네랄인 철분(Fe)은 산소와 결합하여 전 조직세포의 신진대사를 유지시키는 작용을 하며, 결핍 시에는 설염, 구순염, 손발톱의 스푼형 조갑 및 탈모 등을 유발하고, 구리(Cu)는 멜라닌 형성 효소를 활성화 작용을 하며, 결핍시 염전모, 결절성 열모증 및 염주모 등을 유발한다.

본 발명에 있어서, "미네랄"은 지의류로부터 통상의 방법에 의하여 추출하거나 이로부터 분리된 미네랄을 말한다. 또한, 본 발명에 있어서 "미네랄"은 상기 추출과정, 탈염 및 여과 과정 또는 건조과정을 거쳐 생산된 물질을 말하며, 상기 칼슘(Ca), 인(P), 칼륨(K), 철분(Fe), 아연(Zn), 구리(Cu), 망간(Mn), 셀레늄(Se) 등의 일반적인 무기질로 지칭된 것 이외에 추출 과정에서 상기 무기질 이외의 비타민, 유기물 등이 포함된 것일 수 있다. “미네랄”은 “미네랄 복합물”로 혼용되어 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, "미네랄"은 지의류로부터 통상의 방법에 의하여 추출하거나 이로부터 분리된 미네랄을 말한다. 또한, 본 발명에 있어서 "미네랄"은 추출액 뿐만 아니라 이의 건조 분말 또는 이를 이용하여 제형화된 모든 형태를 포함하는 의미로 사용된다.

상기 추출액은 용매와 추출재료를 특정 조건하에서 접촉시킴으로써 추출 재료에 함유된 유효 성분이 전이된 용매를 지칭하는 것으로, 천연물로부터 원료에 함유된 성분을 분리해 수득한 물질이라면 추출 방법이나 성분의 종류와 무관하게 사용될 수 있다.

또한 상기 건조 분말은 상기 추출액으로부터 탈염 및 여과하는 과정과 건조하는 과정을 거쳐 생산될 수 있다. 상기 탈염 및 여과과정은 추출액으로부터 부유하는 고체 입자를 제거하는 과정으로, 2면, 나일론 등을 이용하여 입자를 걸러 내거나 한외여과, 냉동여과법, 원심분리법 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 다양한 크로마토그래피(크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 크로마토그래피)에 의한 분리 과정을 추가로 포함할 수 있다. 또한 건조단계는 동결건조, 진공건조, 열풍건조, 분무건조, 감압건조, 포말건조, 고주파건조, 적외선건조 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 경우에 따라, 최종 건조된 추출물을 분쇄하는 공정을 추가할 수 있다.

본 발명의 미네랄은 상기 추출과정, 탈염 및 여과 과정, 건조과정을 거쳐생산된 물질을 말하며, 상기 칼슘(Ca), 인(P), 칼륨(K), 철분(Fe), 아연(Zn), 구리(Cu), 망간(Mn), 셀레늄(Se) 등의 일반적인 무기질로 지칭된 것 이외에 추출 과정에서 상기 무기질 이외의 비타민, 유기물 등이 포함된 것일 수 있다.

본 발명의 미네랄은 세포외기질 성분과 유사한 생체 조성물 및 염의 농도를 갖는 것을 특징으로 한다. 상기 세포외기질이란 조직내 또는 세포외의 공간을 채우고 있는 생체고분자 및 체액으로부터 공급되는 고분자 및 무기질로 구성되며, 이는 결합조직에 다량으로 존재하고 세포에 의해 합성되며 세포 바깥으로 분비되거나 축적된다. 주성분은 콜라겐, 엘라스틴 등의 섬유성 단백질과 프로테오글리칸, 글리코사미노그리칸 등의 복합단백질, 그리고 파이브로넥틴, 라미닌 등의 세포 부작성 당단백질로 구성되어 있다. 상기 미네랄은 세포외기질 성분과 유사한 염의 농도를 가지는 특성으로 인해 피부 세포의 삼투압이 유지된 채 피부에 미네랄을 공급하여 이온 발란스를 조절하여 이온 불균형을 완화하는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 화장료 조성물은 갈락토미세스 복합발효물을 포함할 수 있다.

상기 갈락토미세스 복합발효물은 유기물질을 다량 함유하는 천연 소재로서 지의류 유래 미네랄을 갈락토미세스 균주로 발효시켜 수득될 수 있다.

상기 갈락토미세스(Galactomyces)속의 효모로서, 상기 갈락토미세스 발효물은 천연보습인자(NMF, natural moisturizing factor)의 전구체인 프로필라그린(profilaggrin)이 천연보습인자로 전환하는 것을 촉진하여 피부 보습을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 갈락토미세스에 함유된 풍부한 다당 성분은 피부 표면 내의 수분 증발을 방지하고, 비타민 B1, B2, 판토텐산, B6, 엽산과 같은 각종 비타민이 풍부하며, 특히, 발효과정에서 만들어지는 당화효소인 프로테아제 등과 같은 각종 천연효소는 유효물질 생성 및 흡수를 높여주어 항산화, 항노화, 미백, 피부보습 등의 효능이 있다.

본 발명의 갈락토미세스와 지의류 유래 미네랄을 이용한 복합발효 제조방법은 갈락토미세스 배양물에 지의류 유래 미네랄을 추가한 후 2차 배양을 거쳐 상기 2차 매양물을 파쇄 및 여과단계를 거쳐 생산할 수 있다.

상기 갈락토미세스와 지의류 유래 미네랄을 이용한 복합발효 물질은 세포외기질 성분과 유사한 생체 조성물로 구성되어 있어 피부장벽 개선 및 이온 불균형을 완화하는 효과가 있다.

또한, 갈락토미세스 이외의 별도의 접종균을 추가하여 별도의 접종균에 의한 대사 산물을 조합함으로써 광범위하게 피부 개선효과를 얻을 수 있다.

또 하나의 관점에서, 본 발명은 지의류 유래 미네랄 및 갈락토미세스 복합 발효물을 함유하는 이온 불균형 완화를 위한 기능성 화장품에 관한 것이다.

본 발명의 기능성 화장품은 일반적인 유화 제형 및 가용화 제형의 형태로 제조할 수 있다. 유화 제형의 화장품으로는 영양화장수, 크림, 에센스 등이 있으며, 가용화 제형의 화장품으로는 유연화장수가 있다.

본 발명에 적합한 화장품의 제형으로는 예를 들면 용액, 겔, 고체 또는 반죽 무수 생성물, 수상에 유상을 분산시켜 얻은 에멀젼, 현탁액, 마이크로에멀젼, 마이크로캡슐, 미세과립구 또는 이온형(리포좀), 비이온형의 소낭분산제의 형태, 크림, 스킨, 로션, 파우더, 연고, 스프레이 또는 콘실 스틱의 형태로 제공될 수 있다. 또한, 포말(foam)의 형태 또는 압축된 추진제를 더 함유한 에어로졸 조성물의 형태로도 제조될 수 있다.

본 발명의 화장품은 추가로 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제 및 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 막형성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온 봉쇄제 및 킬레이트화제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭 또는 화장품에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 화장품학 또는 피부과학 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제를 함유할 수 있다. 그리고, 상기의 성분들은 피부과학 분야에서 일반적으로 사용되는 양으로 도입될 수 있다.

본 발명의 기능성 화장품은 피부장벽 개선 및 이온 불균형 완화 효과가 있으며, 더욱이 항산화, 미백효과가 뛰어나기 때문에 피부 노화방지하기 위한 기능성 화장품으로 유용하게 사용될 수 있다.

이하, 본 발명의 내용을 하기의 실시예에 의하여 보다 상세하게 설명한다. 다만 하기의 실시예에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한되지 않음을 밝혀둔다.

1. 지의류 유래 미네랄 및 갈락토미세스 복합 발효물의 제조

<실시예 1> 지의류 수집 및 동정

남극 반도의 남쉐틀랜드 군도에 속한 킹조지섬의 남서쪽에서 수집한 8종의 지의류(Cetraria aculeate, Cladoniafurcata, Pseudephebe pubescens, Sphaerophorus globosus, Stereocaulon alpinum, Umbilicaria antarctica, Usnea antarctica 및 Usnea aurantiacoatra)(이하, 편의상 남극 지의류라 한다)와 고산 지대에서 수집한 9종의 지의류(이하, 편의상 중국 지의류라 한다) 및 지리산 자생 지의류(Usnea longissima)(이하, 편의상 지리산 지의류라 한다)를 수집하였다. 8종의 남극 지의류는 김 등 (2006)에 기재한 방법(Kim et al, Lichen Flora around Korean Antarctic Scientific Station, King George Island, Antartic. JMicrobiol 44:480-491 (2006))에 의해 동정하여 순천대학교의 한국지의류연구센터 내에 보관하였으며, 9종의 중국 지의류는 중국 과학아카데미(Chinese Academy of Science(CAS))의 쿤밍 식물학 연구소(Kunming Institute of Botany)에서 동정하여 중국 CAS에 보관하였고, 이의 복제물을 순천대학교의 한국지의류연구센터 내에도 보관하였다.

<실시예 2> 지의류 유래 미네랄 추출

하기 제조예 1 내지 5에 따른 지의류를 분리하고, 정제수로 세척한 후 수분함량이 약 10% 이하가 되도록 상온 건조하고, 스테인레스 믹서기를 통해 350um ~ 2,000um 크기로 분쇄하고, 상기 분쇄물을 0.05 ~ 0.5wt% 농도로 정제수에 분산하였다. 이후, 60 ~ 120℃에서 1 ~ 6시간 동안 5 ~ 30 rpm으로 교반하며 추출한 후, 한외여과장치(Pall, SLP-3053)에서 탈염 처리하고 동결건조하여 지의류 유래 미네랄 복합물을 수득하였다.

<제조예 1> 남극 지의류 유래 미네랄 복합물 제조

지의류 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica) 종을 실시예 2의 방법에 따라 미네랄 복합물을 제조하였다.

<제조예 2> 중국 지의류 유래 미네랄 복합물 제조

지의류 우스네아 바르바타(Usnea barbata) 종을 실시예 2의 방법에 따라 미네랄 복합물을 제조하였다.

<제조예 3> 지리산 지의류 유래 미네랄 복합물 제조

지의류 우스네아 롱기시마(Usnea longissima) 종을 실시예 2의 방법에 따라 미네랄 복합물을 제조하였다.

<제조예 4> 남극 지의류 및 중국 지의류의 미네랄 복합물 제조

지의류 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica) 종 및 지의류 지의류 우스네아 바르바타(Usnea barbata) 종을 1:1 비율로 하여 실시예 2의 방법에 따라 미네랄 복합물을 제조하였다.

<제조예 5> 남극 지의류 및 지리산 지의류의 미네랄 복합물 제조

지의류 움비리카리아 안타르티카(Umbilicaria antarctica) 종 및 지의류 우스네아롱기시마(Usnea longissima) 종을 1:1 비율로 하여 실시예 2의 방법에 따라 미네랄 복합물을 제조하였다.

<제조예 6> 중국 지의류 및 지리산 지의류의 미네랄 복합물 제조

지의류 우스네아 바르바타(Usnea barbata) 종 및 지의류 우스네아 롱기시마(Usnea longissima)종을 1:1 비율로 하여 실시예 2의 방법에 따라 미네랄 복합물을 제조하였다.

<실시예 3> 미네랄 갈락토미세스 복합 발효물 제조

포도당, 설탕, 물엿 및 효모균(yeast)이 포함된 발효배지(포도당 1.5%(v/v), 설탕 1.5%(v/v), 물엿 1.5%(v/v), 효모 추출물 0.3%(v/v))에 갈락토마이세스 균주 건조체를 효모균 대비 5~10 중량부로 하여 접종한 후 35℃에서 24~36시간 동안 전배양(pre-cultivation)하였다.

상기 발효용 배지와 동일한 조성의 배지에 상기 동결건조된 제조예 1 내지 제조예 6의 지의류 유래 미네랄을 0.01 내지 0.5 중량부 첨가한 후 35℃에서 12~24시간 동안 추가 배양하였으며, 이때 갈락토미세스(Galactomyces) 배양시 증식 속도를 향상시키기 위하여 포도당 및 설탕 함량을 제어하였다.

이후, 일정 크기로 파쇄한 후 원심 분리 및 여과하여 균주를 제거하고 미네랄 갈락토미세스 복합 발효물질을 수득하였다.

<비교예> 갈락토미세스 복합 발효물의 제조

포도당, 설탕, 물엿 및 효모균(yeast)이 포함된 발효배지(포도당 1.5%(v/v), 설탕 1.5%(v/v), 물엿 1.5%(v/v), 효모 추출물 0.3%(v/v))에 갈락토마이세스 균주 건조체를 효모균 대비 5~10 중량부로 하여 접종한 후 35℃에서 24~36시간 동안 배양하였으며, 이때 갈락토미세스(Galactomyces) 배양시 증식 속도를 향상시키기 위하여 포도당 및 설탕 함량을 제어하였다.

이후, 일정 크기로 파쇄한 후 원심 분리 및 여과하여 균주를 제거하고 갈락토미세스 복합 발효물질을 수득하였다.

2. 지의류 유래 미네랄을 함유한 갈락토미세스 복합 발효물 미네랄 분석

제조예 1 내지 6의 지의류 유래 미네랄을 첨가하여 배양한 갈락토미세스 복합 발효물과 비교예에서 제조된 지의류 유래 미네랄을 첨가하지 않고 배양한 갈락토미세스 복합 발효물의 미네랄 분석은 유도결합 플라즈마 질량분석기질량분석기(ICP-MS, X-series(X5,X7), Thermo Elemental, UK)를 이용하여 미네랄 성분 및 함량을 분석하였으며, 분석 결과는 아래의 표 1과 같다.

구분	Ca	P	K	Fe	Zn	Cu	Mn	Se	Mg
제조예 1	269	27	11	ND	ND	ND	9	ND	13
제조예 2	447	52	25	29	26	15	21	3	21
제조예 3	432	40	13	17	18	26	12	4	17
제조예 4	386	38	15	10	9	8	14	3	15
제조예 5	347	42	27	32	22	14	23	8	19
제조예 6	570	77	48	20	36	84	52	12	34
비교예	15	5	ND	ND	ND	3	ND	ND	ND

표 1에서 구성성분의 단위는 모두 “ppb”이다.

3. 갈락토미세스 복합발효물을 함유하는 화장료 표준시료 제조

실시예 및 비교예에서 제조한 갈락토미세스 복합발효물을 이용하여 화장료 표준시료를 아래의 표 2와 같이 제조하였다.

주요 Phase	원료명	대조군	제형예1	제형예2	제형예3	제형예4	제형예5	제형예6
A	정제수	56.18	56.18	56.18	56.18	56.18	56.18	56.18
	갈락토미세스 복합발효여과물	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00	10.00
	Glycerine	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00
	Propanediol	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00
	Betain	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00
	Dipropylene Glycol	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00
	1,2-Hexanediol	0.80	0.80	0.80	0.80	0.80	0.80	0.80
	Disodium EDTA	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02
B	Xanthan Gum	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
	Hydroxyethyl Acrylate/Sodium Acryloyldimethyl Taurate Copolymer	0.40	0.40	0.40	0.40	0.40	0.40	0.40
	Polyacrylate Crosspolymer-6	0.40	0.40	0.40	0.40	0.40	0.40	0.40
C	Polyglyceryl-3 Methylglucose Distearate	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00
	Cetearyl Alcohol	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00
	Butyropermum Parkii (Shea) Butter	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00
	Caprylic/Capric Triglyceride	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00
D	Methyl Trimethicone	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00
	Dimethicone	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00
E	Fragrance	0.15	0.15	0.15	0.15	0.15	0.15	0.15

표 2에서 구성성분의 단위는 모두 g 단위이며, 제형예 1 내지 6은 상기 실시예 의해제조된 지의류 유래 미네랄 함유 갈락토미세스 복합발효물이고, 제형예 1 내지 6은 상기 제조예 1 내지 6에서 제조한 지의류 유래 미네랄을 각각 사용하였다. 이와 달리 대조군은 상기 비교예에 의해 제조된 지의류 유래 미네랄을 함유하지 않는 갈락토미세스 복합발효물을 사용하여 제조하였다.

4. 세포독성 시험

인간섬유아세포(Human Dermal fibroblast: HDFa)를 Medium 106에 Low Serum Growth Supplement를 혼합하여 페니실린(100IU/ml), 스트렙토마이신 (100μg/ml)를 함유하는 배지에서 37℃, 5% CO2를 포함하는 배양기내에서 배양하였다. 상기 제조된 화장료 조성물의 독성을 확인하기 위하여, 96 well plate에 세포를 분주한 다음 세포 배양조건에서 18시간 배양하였다. 배지를 제거하고 PBS로 세척한 후, 새로운 배지와 화장료 조성물을 각각 0.1, 0.5, 1, 2, 5% 농도로 넣고, 18시간 동안 배양하였다. 18시간 이후, 세포의 생존율을 측정하기 위해 살아있는 세포의 mitochondria 활성을 측정하여 세포의 생존율을 확인할 수 있는 MTT ASSAY를 수행하여 세포 생존율을 확인하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

구분	세포생존율(%)
제형예1	104.6
제형예2	109.3
제형예3	107.2
제형예4	107.5
제형예5	106.2
제형예 6	112.4
대조군	93.8

표 3에 나타난 바와 같이, 섬유아세포에 대해 대조군에 따른 화장료 조성물과 비교하여 본원발명의 제형예 1 내지 6의 화장료 조성물은 100% 이상의 높은 세포 생존율을 보였다.

5. 보습력 측정

본 발명의 지의류 유래 미네랄을 첨가하여 배양한 갈락토미세스 복합 발효물로 제조된 화장료의 보습력을 측정하기 위하여 상기 표 4에서 제조된 화장료 표준시료의 제조예 1 내지 6 및 대조군을 대상으로 보습력을 확인하였으며, 이는 Corneometer® CM825(Courage and Khazaka electronic GmbH, Germany)를 이용하여 측정하였다.

상기 화장료 표준시료를 사용하기 전 피부 수분함량을 측정한 후 사용한 후 시간에 따른 피부 수분 함량을 재측정하였다. 또한, 상기 화장료 표준시료를 사용한 후 10분이 경과할 때의 피부 수분함량과 사용 전 수분함량의 수분함량 증가율을 측정하였으며 측정 결과는 하기 표 4에 나타낸 것과 같다.

구분	시간에 따른 피부 수분 함량(AU)						피부 수분함량 증가율 ((사용후-사용전)/사용전)
	사용전	10분	20분	30분	60분	120분	120분
제조예 1	29.8	37.1	41.8	42.5	44.1	45.6	53.0%
제조예 2	27.8	38.2	42.7	43.4	45.8	45.9	65.1%
제조예 3	26.5	33.8	39.5	40.7	41.8	42.7	61.1%
제조예 4	27.2	36.3	39.8	42.1	44.2	43.1	58.5%
제조예 5	26.2	30.7	36.2	38.7	39.7	40.9	56.1%
제조예 6	28.3	38.6	43.2	46.1	47.2	48.4	71.0%
대조군	28.5	33.9	36.5	38.2	38.9	39.4	38.2%

상기 방법에 의한 보습력 측정 결과, 지의류 유래 미네랄을 함유하지 않고 배양한 갈락토미세스 발효물질에 비해 지의류 유래 미네랄을 함유하여 배양한 갈락토미세스 복합발효물질을 도포한 피부의 수분 함량이 높은 것으로 나타났다.

6. 삼투압 발란스 효과

본 발명의 지의류 유래 미네랄을 첨가하여 배양한 갈락토미세스 복합 발효물로 제조된 화장료의 삼투압 발란스 효과를 측정하기 위하여 고장액 스트레스(Hyperosmotic strees) 및 저장액 스트레스(Hypoosmotic stress)시 변화를 보이는 IL-6와 IL-33의 발현 억제 실험을 진행하였다. 구체적으로 인간섬유아세포(Human Dermal fibroblast: HDFa)를 104/cm² 밀도로 페트리디쉬에 접종하고 24시간 배양한 후 고장액 스트레스로 인한 IL-6 발현양 인을 위해 200 mmol/L의 NaCl을 포함하는 고장액 스트레스 배지로 교체하여 24시간 추가 배양하였다. 이 때 갈락토미세스 복합발효물의 고장액 스트레스 억제효과를 확인하기 위해 상기의 고장액 배지에 5% v/v의 갈락토미세스 복합발효물을 추가하여 24시간 추가 배양하였다. 배양 후 세포를 다음의 방법으로 수득하였다. PBS용액에 IGEPAL-Nonidet 1% (Sigma), 1% protease inhibitor complex (Sigma)를 포함하는 세포용해 버퍼(lysis buffer)로 1시간동안 얼음 위에서 세포를 용해한 후 스크레퍼로 세포를 수득한 후 브래드포드 방법을 통해 총 단백질 양을 측정한다. 이후 해당 수득액을 ELISA 분석을 통해 IL-6의 발현양을 측정한다. 저장액 스트레스 실험을 위해서는 상기의 실험방법에서 Calcium-free 배지를 이용한 저장액 스트레스 배지를 고장액 스트레스 배지와 교체하여 동일한 방법으로 수행하였다.

(1) 고장액 스트레스 (Hyper-osmetic stress)시 발생되는 IL-6의 감소

그 결과를 표 5 및 도 1에 나타내었다.

시료		IL-6 발현양 (pg/mL)
대조예	고장액 스트레스(-) / 일반배지	82 ± 6
비교예	고장액 스트레스(+) / 일반배지	194 ± 10
제조예6	고장액 스트레스(+) / 갈락토미세스 복합발효물 혼합 배지	103 ± 7

본 발명의 지의류 유래 미네랄을 첨가하여 배양한 갈락토미세스 복합 발효물로 제조된 화장료 표준시료는 지의류 유래 미네랄을 함유하지 않고 배양한 갈락토미세스 발효물로 제조된 화장료 표준시료에 비해 고장액 스트레스 (Hyper-osmetic stress)시 발생되는 IL-6의 감소 범위가 큰 것으로 보아 고장액 삼투압 발란스 조절에 유리함을 확인할 수 있다..

(2) 저장액 스트레스 (Hypo-osmetic stress)시 발생되는 IL-33의 감소

그 결과를 표 6 및 도 2에 나타내었다.

시료		IL-33 발현양 (pg/mL)
대조예	저장액 스트레스(-) / 일반배지	71 ± 4
비교예	저장액 스트레스(+) / 일반배지	148 ± 21
제조예6	저장액 스트레스(+) / 갈락토미세스 복합발효물 혼합 배지	92 ± 14

본 발명의 지의류 유래 미네랄을 첨가하여 배양한 갈락토미세스 복합 발효물로 제조된 화장료 표준시료는 지의류 유래 미네랄을 함유하지 않고 배양한 갈락토미세스 발효물로 제조된 화장료 표준시료에 비해 저장액 스트레스 (Hypo-osmetic stress)시 발생되는 IL-33의 감소 범위가 큰 것으로 보아 저장액 삼투압 발란스 조절에 유리함을 확인할 수 있다.

7. 피부장벽 개선 효과

본 발명의 지의류 유래 미네랄을 첨가하여 배양한 갈락토미세스 복합 발효물로 제조된 화장료 표준시료의 피부장벽 개선 효과를 측정하기 위하여 TEWameter TM 300 (Courage & Khazaka, Cologne, Germany을 이용하여 피부 경피수분손실(TEWL, transepidermal water loss)을 측정하였다.

그 결과를 표 7 및 도 3에 나타내었다.

시료		TEWL (% of control)
대조예	테이프 스트리핑(-) / 무처치	100 ± 6
비교예	테이프 스트리핑(+) / 대조군	251 ± 16
제조예6	테이프 스트리핑(+) / 갈락토미세스 복합발효물 혼합 표준시료	143 ± 9

본 발명의 지의류 유래 미네랄을 첨가하여 배양한 갈락토미세스 복합 발효물로 제조된 화장료 표준시료는 지의류 유래 미네랄을 함유하지 않고 배양한 갈락토미세스 발효물로 제조된 화장료 표준시료에 비해 TEWL 수치가 낮은 것으로 보아 각질층의 손상으로 인한 표피투과장벽의 손상도가 감소하여 피부 장벽을 개선하는 효과가 있음을 확인할 수 있다.

8. 피부 탄력 개선 효과

본 발명의 지의류 유래 미네랄을 첨가하여 배양한 갈락토미세스 복합 발효물로 제조된 화장료 표준시료의 피부 탄력 개선 효과를 측정하기 위하여 피부탄력 측정기(Cutometer MPA580, Conrage + Khazaka사, 독일연방국)를 이용하여 피부 탄력을 측정하였다.

측정단위값은 측정기기의 임의설정 단위인데 R 값은 피부의 견고함(firmness)을 나타내며 피부의 탄력성이 좋을수록 그 값이 줄어들고, F값은 피부의 탄성(elasticity)을 나타내며 측정치가 1에 가까울수록 탄력이 높음을 의미하며, Q 값은 피부의 지침(tiredness)정도를 나타내며 값이 작을수록 더 적게 지침을 의미하며, 측정결과는 하기 표 8에 나타낸 것과 같다

구분	R(mean)	F(mean)	Q(mean)
제조예 1	0.299	0.039	0.351
제조예 2	0.284	0.043	0.343
제조예 3	0.338	0.026	0.404
제조예 4	0.321	0.029	0.397
제조예 5	0.317	0.036	0.375
제조예 6	0.279	0.047	0.331
대조군	0.384	0.021	0.462

본 발명의 지의류 유래 미네랄을 첨가하여 배양한 갈락토미세스 복합 발효물로 제조된 화장료 표준시료는 지의류 유래 미네랄을 함유하지 않고 배양한 갈락토미세스 발효물로 제조된 화장료 표준시료에 비해 R값이 작아 피부가 견고하여 탄력성이 좋고, F값이 1값에 가까운 바 피부의 탄성이 우수하며, 작은 Q 값을 나타내어 피부의 지침(tiredness)정도가 낮음을 알 수 있다.

전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (4)

1. 지의류 유래 미네랄 및 갈락토미세스(galactomyces)를 혼합 배양하여 상기 지의류 유래 미네랄이 갈락토미세스에 의해 발효된 복합 발효물을 포함하고,
   상기 지의류 유래 미네랄은 잔토파르멜리아 파리노스(Xanthoparmelia farinose), 디플로시아 카네센스(Diplocia canescens), 슈데페베 푸베센스(Pseudephebe pubescens), 우스네아 롱기시마(Usnea longissima) 및 우스네아 바르바타(Usnea barbata)를 포함하는 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 지의류로부터 유래한 미네랄을 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 지의류 유래 미네랄은 Na, Fe, K, Mg, Al, Mn, Si, Ca, Zn, I, S, P, Se, Mg 또는 이들의 약학적 또는 화장품학적 허용 가능한 미네랄을 포함하는 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 미네랄을 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 화장료 조성물은 피부장벽 개선 및 피부세포 이온 불균형 완화하는 효과를 가지는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물.

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