KR102459871B1 - 울금 첨가 안티폴루션 발효 식물성 오일, 및 이를 포함하는 화장료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 울금을 첨가하여 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주에 의해 발효된 천연 오일로 이루어진 피부 미세먼지 흡착방지 또는 제거용 식물성 오일을 제공한다.

Description

울금 첨가 안티폴루션 발효 식물성 오일, 및 이를 포함하는 화장료 조성물{A FERMENTED PLANT OIL WITH ADDED TUMERIC FOR ANTI-POLLUTION, AND A COSMETIC COMPOSITION COMPRISING THE SAME}

본 발명은 피부 모공 내에 잔존하는 중금속 또는 미세먼지 흡착 및 제거 효과가 우수한 발효 식물성 오일 및 이를 함유하는 화장료에 관한 것이다.

급속한 산업화, 자동자 배출가스, 중국으로부터 이동해온 공기덩어리에 의한 중금속 가루 및 미세먼지 등 외부 오염물이 사람들의 피부를 오염시키며, 피부 노화 및 트러블 발생의 큰 원인으로 손꼽히고 있다.

중금속은 납, 수은, 카드뮴, 아연, 니켈 등 비중 4 이상의 무거운 금속원소를 가리키며, 중금속은 미량이라도 체내에 축적되면 잘 배설되지 않고 체내에 존재하는 단백질에 쌓여 장기간에 걸쳐 부작용을 나타낼 수 있다.

중금속은 피부에서 대기와 화학반응을 일으켜 질소 산화물(NO)과 같은 유해물질을 추가로 생성해 피부의 염증, 아토피, 피부 트러블을 유발할 수 있다.

한편, 미세먼지는 우리 눈에 보이지 않는 아주 작은 물질로 대기 중에 장시간 떠다니거나 흩날려 내려오는 직경 10㎛ 이하의 입자상 물질을 의미한다.

구체적으로, 석탄, 석유 등의 화석연료가 연소될 때 또는 제조업, 자동차 매연 등의 배출가스에서 나오며, 기관지를 거쳐 폐에 흡착되어 각종 폐질환을 유발하는 대기오염물질이다.

미세먼지는 건선, 아토피성 피부염, 여드름과 같은 염증성 피부질환뿐 아니라 피부노화, 탈모, 피부암에도 영향을 미친다.

미세먼지는 모공의 크기보다 최대 20배 정도 작기 때문에 피부 내로 쉽게 침투할 수 있으며 지속적인 미세먼지의 공격은 피부장벽의 보호 기능을 상실시킴으로써 심각한 질병을 초래할 수 있다.

또한, 미세먼지에 의한 염증성 사이토카인의 증가와 체내 활성산소의 증가가 피부 세포에서 염증 반응, 주름 생성, 색소 침착을 증가시키며 심각하게는 피부암 발병에도 영향을 준다고 알려져 있다.

미세먼지는 단기적으로 조기 노화, 수분 부족, 색소 침착, 잔주름과 주름을 증가시키고, 장기적으로는 되돌릴 수 없는 피부 손상으로 인해 피부가 환경적 요소들로부터 몸을 보호하는 기능을 상실하면서 피부암과 같은 심각한 병을 초래할 수 있다.

체내의 중금속을 제거하는 방법은 EDTA(ethylene diamine tetraacetic acid) 및 BAL(British anti-lewisite)과 같은 착화합물 형성물질을 주사하여 체내에 축적되어 있는 중금속과 결합하게 하여 중금속을 체외로 배출시키는 방법이 있으며 또한, 비타민 B1, 비타민 C 및 비타민 E를 복용하여 중금속의 체내 흡수를 막고 배출도 용이하게 하는 방법 등이 있다.

그러나, 피부 모공 내에 축적되어 있는 중금속을 효과적으로 제거하는 방법은 존재하지 않으며, 미세먼지는 클렌징으로 일부 제거할 수 있지만, 미세할수록 흡착력이 강하기 때문에 모공에 깊숙이 스며들어 일반 클렌징으로는 완벽하게 제거하는 것이 불가능하다.

한편, 화장품 업계에서는 여러 화학물질 등에 의한 피부 자극을 줄이기 위해 천연물을 사용한 제품이 다수 개발되고 있다.

천연 재료는 피부에 부작용이 적을 뿐 아니라, 최근 천연 재료를 이용한 화장품에 대한 소비자들의 호응이 높아짐에 따라 화장품 원료로서 개발가치가 한층 늘어나고 있다.

따라서, 천연 원료를 포함하여 피부 안정성을 제고하면서도, 중금속 또는 미세먼지의 흡착력이 우수한 화장료 조성물의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 생체 안전성과 함께 미세먼지 흡착방지 및 제거능이 우수한 친환경 화장품 원료를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 울금을 첨가하여 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주에 의해 발효된 천연 오일로 이루어진 피부 미세먼지 흡착방지 또는 제거용 식물성 오일이 제공된다.

일 실시예에 있어서, 상기 균주는 슈도지마 속 SY16(KCTC 8950P)일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 천연 오일은 해바라기씨 오일, 올리브 오일, 잇꽃씨 오일, 녹차씨 오일, 카멜리아씨 오일, 및 아르간커넬 오일로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 식물성 오일은 항산화, 및 항염 용도를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 식물성 오일은 미세먼지에 의해 활성화된 TRPV1 또는 XRE를 억제할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 식물성 오일을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물이 제공된다.

일 실시예에 있어서, 상기 화장료 조성물은 유연화장수, 영양화장수, 수분크림, 영양크림, 마사지크림, 영양로션, 에센스, 앰플, 젤, 아이크림, 오일, 파운데이션, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징워터, 마스크팩, 스프레이 및 파우더로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상으로 제형화될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 발효 식물성 오일은 유화안정성이 우수하므로 화장료 원료로서 적합하며 특히, 미세먼지 흡착방지 및 제거 효과가 현저히 우수하다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발효 오일의 XRE 발현 억제 활성을 비교 평가한 것이다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다.

또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

수치 범위는 상기 범위에 정의된 수치를 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최대의 수치 제한은 낮은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 낮은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최소의 수치 제한은 더 높은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 높은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 수치 제한은 더 좁은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼, 더 넓은 수치 범위 내의 더 좋은 모든 수치 범위를 포함할 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 기술하나, 하기 실시예에 의해 본 발명이 한정되지 아니함은 자명하다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 울금을 첨가하여 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주에 의해 발효된 천연 오일로 이루어진 피부 미세먼지 흡착방지 또는 제거용 식물성 오일이 제공된다.

본 발명자들은 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주에 의해 발효된 천연 오일의 우수한 피부 개선 효과를 확인하였으며, 상기 발효된 천연 오일이 미세먼지로부터 피부를 효과적으로 보호할 수 있음을 규명하였다.

상기 “발효”는 미생물이 자신이 가지고 있는 효소를 이용해 유기물을 분해시키는 과정을 의미한다. 상기 미생물을 통한 발효과정을 거친 원료는 발효 전보다 최소 2배에서 최대 수십배의 효과가 증대될 수 있다.

상기 발효를 거친 대사물질은 피부에 좋은 각종 아미노산, 유기산, 항산화 물질을 함유하여 피부대사를 촉진시켜 시킬 수 있으며, 발효 과정에 의해 입자가 작아지고 독성이 분해되어 피부 흡수율이 증진될 수 있다.

상기 식물성 오일은 천연 원료를 발효하고 지용성 성분을 추출하여 오일에 첨가하거나, 천연 오일에 식물성 원료를 첨가하여 숙성한 것을 의미할 수 있다.

또한, 상기 식물성 오일은 어류나 식물원료 등을 발효하여 지용성 성분을 추출한 오일이나 유지종자를 침지, 발아 또는 증숙 과정을 거친 후 추출한 오일을 의미할 수 있다.

본 발명의 식물성 오일은 상기 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주 배양액을 호기 조건에서 1차 배양한 후, 상기 배양액에 천연 오일을 첨가하여 2차 배양하고 식물성 오일을 회수하여 수득할 수 있다.

상기 배양액은 천연 오일이 아직 첨가되지 아니한 것으로, 천연 오일의 발효가 효율적으로 일어나도록 다양한 종류의 배양물질들을 배합할 수 있으며, 예컨대 글루코스, 이스트 추출물, 말트 추출물, 펩톤, 으깬 대두(soya bean meal), (NH₄)₂SO₄, KH₂PO₄, MgSO₄, CaCl₂, NaCl로 이루어진 군에서 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 식물성 오일은 미생물에 의해 발효됨으로써, 발효되기 전 보다 유리지방산 함량이 증진될 수 있으며, 예컨대 상기 유리지방산의 함량은 발효 전 대비 5.0 내지 140.0배 증진될 수 있다.

상기 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주는 슈도지마 속 SY16(KCTC 8950P) 균주일 수 있다.

상기 슈도지마 속 SY16(KCTC 8950P) 균주는 유화물질을 생성할 수 있는 미생물로서, 원통 모양으로 극성 발아 형식으로 증식하며, 균사 및 자낭포자와는 구별되는 내생포자를 형성할 수 있다.

상기 천연 오일은 해바라기씨 오일, 올리브 오일, 잇꽃씨 오일, 카멜리아씨 오일, 아르간커넬 오일, 살구씨 오일, 야자 오일, 아르간 오일, 녹차씨 오일, 포도씨 오일, 메도우폼씨 오일, 대두 오일, 포도씨 오일, 참깨 오일, 들깨 오일, 아마 오일, 홍화씨 오일, 옥수수 오일, 유채씨 오일, 카놀라 오일로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있으나, 바람직하게는 해바라기씨 오일, 올리브 오일, 잇꽃씨 오일, 녹차씨 오일, 카멜리아씨 오일, 및 아르간커넬 오일로 이루어진 군에서 하나 이상 선택될 수 있으며, 더 바람직하게는 해바라기씨 오일일 수 있다.

본 발명자들은 상기 천연 오일로서 해바라기씨 오일, 올리브 오일, 잇꽃씨 오일, 녹차씨 오일, 카멜리아씨 오일, 및 아르간커넬 오일 중 하나 이상을 사용하거나 함유할 때 더욱 우수한 미세먼지 제거 활성이 구현될 수 있음을 확인하였다.

상기 식물성 오일은 상기 천연 오일에 울금을 첨가하여 발효시킨 것일 수 있다.

상기 울금은 강황(畺黃)의 덩이뿌리를 그대로 또는 주피를 제거하고 쪄서 말린 것으로, 생강목에 속하는 다년생 식물에 해당하며 인도를 중심으로 한 열대, 아열대 지역에서 주로 재배되며 줄기와 뿌리를 식용, 약용 등으로 사용할 수 있다.

상기 울금은 주성분인 황색 색소 커큐민(Curcumin)은 항산화와 세포보호 역할을 수행하는 물질로 알려져 있고(Chatcrjrr et al., 1999), 생체 내에서 항산화 활성은 여러 가지 과산화 관련 질병을 방어하는 것으로 발표되고 있다(Prriyadarsini, 1997).

상기 커큐민(curcumin)은 디아릴헵타노이드(diarylheptanoid) 화합물로, 커큐미노이드(curcuminoid)계열이며, 알칼로이드의 일종이다.

상기 커큐민은 노란색의 색소 성분으로서 울금이나 강황과 같은 식물의 뿌리에 다량 함유되어 있고, 색소 또는 식품 첨가제로서 널리 사용되고 있다. 상기 커큐민은 난소암, 췌장암, 대장암 등 다양한 종류의 암에 대한 항암 활성, 혈중 콜레스테롤 감소, 항염증, 지방세포 분화억제 그리고 간보호 활성을 가지며, 최근에는 커큐민의 항산화 효과가 알려지면서 당뇨, 비만, 치매 등 다양한 효능을 가질 수 있다는 점이 추가로 확인되었다.

특히, 본 발명의 식물성 오일은 울금을 첨가하여 발효하였을 때, 피부 개선 활성이 극대화될 수 있다.

상기 식물성 오일은 항산화, 및 항염 용도를 더 포함할 수 있다.

상기 “항산화”는 산화를 억제하는 작용을 의미하는 것으로, 인체는 산화촉 진물질과 산화억제물질이 균형을 이루고 있으나, 여러 가지 요인들로 인하여 이러한 균형 상태를 잃고 산화를 촉진하는 방향으로 기울게 되면, 생체 내에 산화적 스트레스(oxidative stress)가 유발되어 세포손상 및 병리적 질환을 유발할 수 있다.

상기 산화적 스트레스의 직접적 원인이 되는 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)은 화학적으로 불안정하고 반응성이 높아 DNA, 단백질, 지질 및 탄수화물과 같은 여러 생체물질과 쉽게 반응할 수 있으며, 생체 내 고분자들을 공격하여 세포와 조직에 비가역적인 손상을 일으키거나 돌연변이, 세포독성 및 암 등을 초래하게 되고, 노화의 직접적인 원인이 되기도 한다.

상기 활성 산소종을 제거하거나 감소시킴으로써 항산화 효과를 얻어 노화를 방지하고 건강을 유지할 수 있다.

상기 “항염(anti-inflamatory)”은 염증 개선 효과를 의미 한다. 상기 “염증”은 생체나 조직에 물리적 작용이나 화학적 물질, 세균 감염 등의 어떠한 기질적 변화를 가져오는 침습이 가해질 때 그 손상부위를 수복 재생하려는 기전으로, 자극이 가해지면 국소적으로 히스타민, 세로토닌, 브라디키닌, 프로스타글란딘, HETE(hydroxyeicosatetraenoic acid), 류코트리엔과 같은 혈관 활성 물질이 유리되어 혈관 투과성이 증대되면서 염증이 유발될 수 있다.

상기 식물성 오일은 미세먼지에 의해 활성화된 TRPV1 또는 XRE를 억제할 수 있다.

상기 TRPV1(Transient Receptor Potential Vanilloid 1) 단백질은 칼슘 투과성의 비-선택적 양이온 채널 패밀리 중 하나로서, TRPV1의 활성은 Ca²⁺ 유입을 유도하고 캡사제핀(capsazepine)과 같은 특정 길항제에 의해 억제될 수 있다.

상기 TRPV1은 캡사이신(capsaicin), 브래디키닌(bradykinin), PGE₂, 또는 ATP 등 외부자극에 의해 활성화될 수 있다.

또한, 상기 XRE(Xenobiotic Response Element)는 피부각질세포의 AHR(Aryl Hydrocarbon Receptor)이라는 수용체를 통해 활성화되는 생체이물대사인자로서, 피부는 생체이물들로부터 피부를 방어하기 위한 방어인자들을 조절한다.

그러나, 대기의 오염수준이 심각한 경우 대기 오염물질에 대항해 피부를 방어하는 과정에서 오히려 상기 XRE가 과도하게 활성화되어 염증반응, 수분손실 등을 통해 피부에 대한 손상을 야기할 수 있다.

상기 식물성 오일은 미세먼지 등 외부 자극으로부터 피부를 효과적으로 보호할 수 있으며, 외부 자극에 의해 발현량이 증가하는 TRPV1 및 XRE를 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 식물성 오일을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물이 제공된다.

상기 화장료 조성물은 상기 식물성 오일을 포함하므로 피부에 흡착된 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있고, 미세먼지 등 외부 자극으로부터 피부를 효과적으로 보호할 수 있다.

상기 화장료 조성물은 유연화장수, 영양화장수, 수분크림, 영양크림, 마사지크림, 영양로션, 에센스, 앰플, 젤, 아이크림, 오일, 파운데이션, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징워터, 마스크팩, 스프레이 및 파우더로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상으로 제형화될 수 있다.

상기 화장료 조성물은 통상의 방법에 의해 제형화될 수 있다. 상기 화장료 조성물의 제형화에 있어서, 예컨대, International cosmetic ingredient dictionary, 6th ed(The cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, Inc., Washington, 1995)에 개시되어 있는 내용을 참조할 수 있다.

구체적으로, 상기 화장료 조성물은 일반적인 유화 제형 및 가용화 제형으로 제조할 수 있다. 예컨대, 유연 화장수 또는 영양 화장수 등의 화장수; 훼이셜 로션, 바디로션 등의 유액; 영양 크림, 수분 크림, 아이 크림 등의 크림; 에센스; 화장연고; 스프레이; 젤; 팩; 선 스크린; 메이크업 베이스; 액체 타입, 고체 타입 또는 스프레이 타입 등의 파운데이션; 파우더; 클렌징 크림, 클렌징 로션, 클렌징 오일 등의 메이크업 제거제; 또는 클렌징 폼, 비누, 바디워시 등의 세정제로 제형화될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 화장료 조성물은 각각의 제형에 있어서 상기 필수성분 외에 제형의 종류 또는 사용 목적 등에 따라 본 발명에 따른 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 다른 성분들이 적절히 배합될 수 있다.

상기 화장료 조성물은 통상적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있으며, 예컨대 유분, 물, 계면활성제, 보습제, 저급 알코올, 증점제, 킬레이트제, 색소, 방부제, 향료 등을 적절히 배합할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 허용 가능한 담체는 제형에 따라 달리할 수 있다. 예컨대, 연고, 페이스트, 크림 또는 젤로 제형화될 때 담체 성분으로서 동물성 유, 식물성 유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크, 산화아연 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.

상기 화장료 조성물은 파우더 또는 스프레이로 제형화될 때, 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록사이드, 칼슘 실케이트, 폴리아미드 파우더 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있고, 스프레이의 경우 클로로플루오로히드로카본, 프로판, 부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진제를 더 포함할 수 있다.

상기 화장료 조성물은 용액 또는 유탁액으로 제형화될 때, 담체 성분으로서 용매, 용해화제, 또는 유탁화제가 사용될 수 있고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-브틸글리콜 오일이 사용될 수 있고, 특히, 목화씨 오일, 땅콩 오일, 옥수수 배종 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 사용될 수 있다.

상기 화장료 조성물은 현탁액으로 제형화될 때, 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리 옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 사용될 수 있다.

상기 화장료 조성물이 비누로 제형화될 때, 담체 성분으로서 지방산의 알칼리 금속 염, 지방산 헤미에스테르 염, 지방산 단백질 히드롤리제이트, 이세티오네이트, 라놀린 유도체, 지방족 알코올, 식물성 유, 글리세롤, 당 등이 사용될 수 있다.

상기 화장료 조성물은 최종 제품의 품질이나 기능에 따라 업계에서 통상적으로 사용되는 지방 물질, 유기용매, 용해제, 농축제, 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제(foaming agent), 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온봉 쇄제, 킬레이트화제, 보존제, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 화장품에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 화장품학 또는 피부과학 분야에서 통상적으로 사용되는 보조제를 추가적으로 함유할 수 있다.

다만, 상기 보조제 및 그 혼합 비율은 본 발명에 따른 화장료 조성물의 바람직한 성질에 영향을 미치지 않도록 적절히 선택할 수 있다.

이하 실시예를 통해, 본 발명을 더욱 상술하나 하기 실시예에 의해 본 발명이 제한되지 아니함은 자명하다.

제조예 : 발효 식물성 오일 제조

배양액(글루코스 10 g/L, yeast extract 3 g/L, malt extract 3 g/L, peptone 3 g/L, soya bean meal 3 g/L, (NH₄)₂SO₄ 2 g/L, KH₂PO₄ 1 g/L, MgSO₄ 0.5 g/L, CaCl₂ 0.1 g/L, NaCl 0.1 g/L) 1L에 슈도지마 속 SY16(KCTC 8950P) 균주를 접종하여 25℃, 300rpm, 호기 조건에서 배양하였다.

해바라기씨 오일 100L와 함께 건조 및 파쇄시켜 제조한 울금 분쇄물을 첨가하고 25℃, 500rpm, 호기 조건에서 2차 배양하였다.

2차 배양 후, 각각 시간대별로 배양액을 0.5L씩 취하여 오일 부분만 회수하였다.

제조예 2 내지 6 : 발효 식물성 오일 제조(천연 오일 변경)

제조예 1과 동일한 방법으로 발효 식물성 오일을 제조하되, 천연 오일로서 각각 올리브 오일, 잇꽃씨 오일, 녹차씨 오일, 카멜리아씨 오일, 아르간커넬 오일을 사용하였다.

비교제조예 1 : 식물성 오일 제조

해바라기씨 오일에 대한 별도의 발효 과정을 수행하지 않고, 천연 오일을 비교예의 시료로서 사용하였다.

비교제조예 2 내지 7 : 발효 식물성 오일 제조(발효 균주 변경)

제조예 1과 동일한 방법으로 발효 식물성 오일을 제조하되, 발효 미생물로서 오일 분해능을 가지는 야로위아 리포리티카(Yarrowia lypolytica)를 이용하여 발효 과정을 수행하였다.

비교제조예 8 : 울금 추출물의 제조

울금 1kg에 10배 가량의 주정을 넣고 12 시간씩 90 내지 100℃에서 3회 반복 추출한 후 여과하고 감압 농축하여 울금 추출물을 수득하였다.

비교제조예 9 : 발효 식물성 오일 제조(울금 분쇄물 미첨가)

제조예 1과 동일한 방법으로 발효 식물성 오일을 제조하되, 울금 분쇄물을 첨가하지 않고 발효 과정을 진행하였다.

실시예 및 비교예

수득한 시료의 피부 개선 효과를 검증하고자 하기와 같이 시료를 실시예 및 비교예(표 1)를 설정하였다.

[함량(중량부)]

구분	실시예						비교예
	1	2	3	4	5	6	1	2	3	4	5	6	7	8	9
발효 해바라기씨 오일 (제조예 1)	10	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
발효 올리브 오일(제조예 2)	-	10	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
발효 잇꽃씨 오일(제조예 3)	-	-	10	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
발효 녹차씨 오일 (제조예 4)	-	-	-	10	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
발효 카멜리아씨 오일(제조예 5)	-	-	-	-	10	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
발효 아르간커넬 오일 (제조예 6)	-	-	-	-	-	10	-	-	-	-	-	-	-	-	-
해바라기씨 오일 (비교제조예 1)	-	-	-	-	-	-	10	-	-	-	-	-	-	-	-
발효 해바라기씨 오일(비교제조예 2)	-	-	-	-	-	-	-	10	-	-	-	-	-	-	-
발효 올리브 오일(비교제조예 3)	-	-	-	-	-	-	-	-	10	-	-	-	-	-	-
발효 잇꽃씨 오일 (비교제조예 4)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	10	-	-	-	-	-
발효 녹차씨 오일 (비교제조예 5)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	10	-	-	-	-
발효 카멜리아씨 오일(비교제조예 6)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	10	-	-	-
발효 아르간커넬 오일(비교제조예 7)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	10	-	-
울금 추출물 (비교제조예 8)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	10	-
발효 해바라기씨 오일 (비교제조예 9)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	10

실험예 1 : 피부 안전성 시험

실시예 및 비교예의 시료에 대한 피부 안전성을 검증하기 위해, 섬유아세포(HDF), 멜라닌형성세포(B16F10), 각질세포(HaCaT)에 대한 MTT assay 실험을 수행하였다.

실시예 및 비교예의 시료를 처리한 후 세포 생존율을 측정하였다.

세포 독성은 MTT{3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2-5-diphenyltetrazolium bromide} 시약을 이용하여 세포 생존율을 측정하는 모스만(Mosmann)의 방법을 변형하여 수행하였다.

섬유아세포(HDF), 멜라닌형성세포(B16F10), 및 각질세포(HaCaT)를 각각 96-웰 플레이트에 1×10⁴ cells/well의 농도로 분주하여 37℃, 5% CO₂ 에서 48 시간 동안 배양하였다.

배양 배지를 제거하고 시료를 처리한 배지에 48 시간 동안 배양한 후 배지를 제거하고 PBS(Phosphate buffered saline)로 반복 세척하였다.

MTT를 5 mg/mL로 PBS에 녹여 50L 첨가하고 37℃, 5 %의 CO₂ 에서 24 시간 동안 배양하였다. DMSO(Dimethyl sulfoxide)를 웰(well) 당 100L 넣고, 10 분 동안 교반한 후 540 nm에서 흡광도를 측정하였다.

측정 결과 실시예 및 비교예의 식물성 오일은 세포 독성을 거의 나타내지 않았다.

상기 결과는 상기 시료가 인체에 무해할 뿐만 아니라 인체 안전성이 우수함을 시사한다.

실험예 2 : 다환방향족탄화수소 제거 효과 시험

미세먼지 중 다량 함유된 유해대기물질인 다환방향족탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbons: PAH)의 흡착 효과를 시험하였다.

털을 제거한 돼지 외피(1cm x 1cm) 시편을 준비한 후, PBS로 10분간 세척하였다.

세척한 돼지 외피를 나프탈렌(Naphtalene), 아세나프틸렌(Acenaphthylene), 아세나프텐(Acenaphthene), 플루오렌(Fluorene), 벤조피렌(Benzopyrene)을 600ppm 함유하는 용액(pH 11)에 2시간 동안 담지한 후 상온에서 건조하였다.

실시예 및 비교예의 시료를 시편에 처리하고 3시간 동안 반응시켰으며, 대조군은 PBS를 도포하고 3시간 동안 반응시켰다.

PBS로 세척한 후 시편을 일정 중량으로 절단하고 호모게나이저로 분쇄하였다.

분쇄된 조직을 anhydrous sodium sulfate(Na₂SO₄)으로 건조시킨 후 속실렛 추출(Sohxlet extraction) 및 액액 추출(Liquid-liquid extraction) 방법을 통해 조직 내 다환방향족탄화수소를 추출하였고(Husain et al., 1997; Takatsuki et al., 1985), HPLC로 정량하였다. 평가 결과는 실험군 대비 대조군의 비율로 나타내었다(표 2).

[% of control]

구분	나프탈렌	아세나프틸렌	플루오렌	벤조피렌
실시예 1	6.9	7.4	7.8	6.3
실시예 2	14.8	10.9	11.5	8.2
실시예 3	13.0	8.1	8.5	6.7
실시예 4	11.2	9.2	9.0	7.0
실시예 5	12.2	7.7	8.3	7.3
실시예 6	11.3	8.8	10.0	7.6
비교예 1	95.3	89.4	94.2	91.2
비교예 2	79.6	83.8	81.7	85.2
비교예 3	76.2	77.7	78.6	76.7
비교예 4	72.7	79.6	76.0	79.0
비교예 5	75.4	76.7	77.6	79.6
비교예 6	73.9	79.0	75.3	73.9
비교예 7	71.1	76.6	75.0	74.3
비교예 8	90.5	92.8	94.7	94.4
비교예 9	79.6	83.8	81.7	85.2

표 3을 참조하면, 상기 다환방향족탄화수소는 실시예 시료의 처리에 의해 현저히 감소된 반면, 비교예의 시료는 안티폴루션 활성이 거의 나타나지 않았다.

상기 결과는 슈도지마 균주에 의해 발효된 해바라기씨 오일이 미세먼지 및 기타 유해물질을 효과적으로 제거할 수 있으며, 안티폴루션 활성은 울금 첨가에 의해 더욱 증진될 수 있음을 시사한다.

실험예 3 : 미세먼지 제거 효과 시험

실시예 및 비교예의 시료를 이용하여 미세먼지 제거 효과를 시험하였다.

미세먼지 모사체 세정력 측정을 위해 우선 전박 부위에 시험제품 사용 부위와 미사용(물 세정) 부위를 구획하고 사진 촬영을 하였다.

미세먼지 모사체를 균일하게 도포하고 시험제품 사용 전, 후 고해상도 디지털카메라(DSLR)로 전박 부위를 촬영하였다.

촬영한 사진을 이미지 분석 프로그램인 Image pro plus로 시험제품 사용 부위와 미사용(물 세정) 부위의 피부 밝기(Intensity 값)를 분석하였다.

미세먼지 모사체를 도포하여 어두워진 피부가 제품 사용 후 밝아지는 것을 확인하고 물 세정 부위와 시험제품 사용 부위 피부 Intensity 값의 변화를 비교하였다.

피부 Intensity 값과 피부 밝기 정도는 비례하므로 피부 Intensity 값의 변화율이 클수록 미세먼지 모사체 세정력이 우수하다. 평가 결과는 하기 표 3과 같다.

구분	미세먼지 제거율(%)
실시예 1	93.8
실시예 2	82.5
실시예 3	85.3
실시예 4	88.6
실시예 5	85.8
실시예 6	87.9
비교예 1	52.9
비교예 2	63.4
비교예 3	62.8
비교예 4	54.8
비교예 5	53.7
비교예 6	57.9
비교예 7	59.0
비교예 8	54.7
비교예 9	72.7
대조군	52.8

표 3을 참조하면, 울금을 첨가하여 발효시킨 해바라기씨 오일(실시예)의 미세먼지 제거 효과는 매우 우수한 것으로 평가되었다.

상기 결과는 슈도지마 균주에 의해 발효된 식물성 오일이 미세먼지 및 기타 유해물질을 효과적으로 제거할 수 있으며, 안티폴루션 활성은 울금 첨가에 의해 더욱 증진될 수 있음을 시사한다.

실험예 4 : 미세먼지 흡착방지 효과 시험

실시예 및 비교예의 시료를 이용하여 미세먼지 흡착방지 효과를 시험하였다.

30세 이상의 성인 여성을 대상으로 전완부에 시료를 도포한 후 미세먼지를 함유하는 안티폴루션 테스트 장치에 노출 시켰다.

진공 챔버 내에 동일한 조건에서 PM2.5 내지 PM10 크기에 해당하는 미세먼지 모사체를 도포한 후 시험시료가 도포된 시험부위 및 시험시료가 도포되지 않은 시험부위를 Image-Pro Plus를 통해 비교하였다(표 4).

구분	흡착량 감소율(%)
실시예 1	66.9
실시예 2	53.6
실시예 3	59.7
실시예 4	61.1
실시예 5	63.0
실시예 6	56.7
비교예 1	12.2
비교예 2	33.4
비교예 3	34.8
비교예 4	36.0
비교예 5	37.3
비교예 6	36.3
비교예 7	37.1
비교예 8	16.5
비교예 9	49.6

표 4를 참조하면, 실시예의 시료를 도포한 실험군의 경우 미세먼지 흡착량 감소율이 매우 높았으나, 비교예의 시료는 안티폴루션 활성이 미흡하거나, 상대적으로 낮은 수준으로 평가되었다.

실험예 5 : 항산화 활성 시험

자유라디칼인 DPPH(1, 1-diphenyl-2-picryl hydrazyl)를 이용한 자유라디칼 소거활성 측정방법을 이용하여 활성산소 분해 효과를 확인하였다.

시험관에 4mL 메탄올을 넣고 실시예 및 비교예의 시료를 첨가하였다. 0.15mM DPPH 용액 1mL를 첨가하여 실온에서 30분간 반응시킨 후 520 nm에서 흡광도를 측정하였다.

기질과 DPPH가 없는 Initial(Ai)과 blank(Ab)를 측정하였으며, 양성대조군으로 α-tocopherol 및 BHT를 사용하였다. 결과는 하기 표 5에 나타내었다.

구분	DPPH 소거율(%)
α-tocopherol	76.5
BHT	71.5
실시예 1	82.1
실시예 2	70.7
실시예 3	75.5
실시예 4	78.4
실시예 5	76.0
실시예 6	77.8
비교예 1	43.9
비교예 2	56.2
비교예 3	56.7
비교예 4	58.6
비교예 5	60.9
비교예 6	58.6
비교예 7	56.2
비교예 8	55.7
비교예 9	58.7

표 5를 참조하면, 울금을 첨가하여 발효시킨 식물성 오일(실시예)의 경우 항산화 효과가 유의적으로 증진되었다.

특히, 울금을 첨가하여 발효시킨 식물성 오일은 당업계에 널리 알려진 α-tocopherol 및 BHT와 동등하거나 높은 수준의 자유라디칼 소거활성을 가진 것으로 평가되었다.

즉, 실시예의 시료에 의해 활성산소의 분해가 촉진될 수 있으며, 상기 결과는 항산화 활성에 의한 피부 노화 방지 및 피부 상태 개선 효과가 우수함을 시사한다.

실험예 6 : 항염 활성 시험

NF-kB reporter assay를 통해 NF-kB 전사 억제 효과를 측정하였다. LPS에 의해 유도되는 iNOS, COX-2, IFN-β또는 TNF-α 등은 전사인자인 NF-kB 에 의해 발현된다.

NF-kB는 세포질에서는 IkB와 복합체 상태로 불활성화되어 있다가 I-kB-αkinase에 의해 I-kB-α가 인산화되면 결합되어 있던 복합체가 분해되어 NF-kB로 활성화되어 핵 내로 이동(translocation)한다.

NF-kB의 표적유전자의 발현을 유도하여 염증작용을 일으킨다. 다발성 경화증(multiple sclerosis)과 같은 염증질환에 작용하는 TRIF는 인터페론-β를 유발하는 수용체를 가지는 TIP-도메인으로 TLRs(toll-like-receptors)의 활성에 반응하는 수용체로서, 상기 TLRs는 침입 미생물의 특정 구성을 인식하여 항원에 대한 면역반응을 활성화한다.

상기 수용체는 잘 보존된 병원성 패턴을 인식해서 염증성 사이토카인의 방출을 자극하기 위해 신호를 활성화한다.

IRF-3(인터페론자극유전인자3)은 인터페론α/β자극에 의해 유도되는 전사 활성화 인자로 대부분 인터페론 유도 유전자의 전사조절영역에 있는 인터페론자극반응순서(ISRE)에 결합하여 그 전사를 활성화한다.

제조자의 프로토콜(Jin et al., 2009)에 따라 12-웰 플레이트에 PEI 방법을 이용하여 β갈락토시다제(β와 같은 수용체 분자(MyD88 및 TRIF)의 존부에 따라 NF-kB-Luc 또는 TRIF 각각을 포함하는 플라스미드 1μg을 HEK293(1×10⁶ cells/ml)세포에 주입(transfection)하였다.

24시간 동안 배양한 후 LPS(100 ng/ml)와 함께 실시예 및 비교예의 시료를 처리하고, 24시간 후에 루시퍼라제 분석법(Luciferase assays)을 이용하여 NF-kB 의 활성 및 IRF-3 활성을 측정하였다.

루시퍼라제 분석법은 제조자의 프로토콜(Jung et al., 2009)에 보고된 루시퍼라제 분석 시스템(Promega Co., USA)을 이용하여 수행하였으며, 분석 결과는 하기 표 6과 같다.

구분	NF-kB 활성	IRF-3 활성
대조군(블랭크군)	1.00	1.00
실시예 1	0.58	0.62
실시예 2	0.66	0.72
실시예 3	0.64	0.66
실시예 4	0.62	0.68
실시예 5	0.65	0.64
실시예 6	0.61	0.66
비교예 1	1.21	1.10
비교예 2	0.87	0.90
비교예 3	0.84	0.85
비교예 4	0.82	0.87
비교예 5	0.83	0.86
비교예 6	0.81	0.86
비교예 7	0.82	0.88
비교예 8	0.83	0.85
비교예 9	0.75	0.83

[Fold, Luciferase activity]

표 6을 참조하면, 실시예의 시료에 의해 NF-kB의 활성 및 IRF-3의 활성이 현저히 감소하였다.

상기 결과는 실시예의 시료가 NF-kB의 전사를 효과적으로 억제하므로 이를 통해 염증을 저해 또는 완화시킬 수 있으며 염증 질환의 예방 및 개선 효과가 있음을 시사한다.

실험예 7 : XRE 발현 억제 활성 시험

루시퍼라아제 리포터 시스템을 이용하여 미세먼지(UPM)에 의한 XRE 유전자의 발현량을 측청하였다.

자체 개발한 XRE-Luciferase Reporter Assay System을 이용하여 Turner Designs TD 20/20 luminometer(Turner Designs, USA)에서 측정하였다.

루시퍼라아제 시약(Steady Glo Reagent) 100μL를 세포가 있는 배양접시에 5분 동안 반응시키고 96-웰 플레이트로 각 샘플을 옮긴 후 형광 측정기(Luminometer)를 통해 형광발색 값을 산출하였다.

미세먼지를 처리하지 않은 실험군(무처리군)은 음성대조군으로 하고, 미세먼지만 처리한 실험군을 양성대조군으로 하였으며, 실시예 및 비교예의 시료 처리에 따른 형광발색 값은 도 1 및 표 7에 나타내었다.

구분	루시퍼라아제 활성(1,000ppm)
실시예 1	170.4
실시예 2	190.0
실시예 3	185.5
실시예 4	179.5
실시예 5	189.0
실시예 6	181.9
비교예 1	232.3
비교예 2	230.1
비교예 3	218.8
비교예 4	223.9
비교예 5	226.1
비교예 6	221.8
비교예 7	220.1
비교예 8	251.2
비교예 9	186.8
음성대조군	100.0
양성대조군	289.2

표 7을 참조하면, XRE 발현량은 실시예 시료의 처리에 의해 현저히 감소된 반면, 발효를 거치지 않거나 발효 미생물을 달리한 시료, 또는 울금 추출물의 경우 XRE 발현량을 감소시키지 못하거나, 낮은 수준으로 나타났다.

상기 결과를 참조하면, 야로위아 리포리티카 발효에 따른 안티폴루션 효과는 상대적으로 미흡한 반면, 실시예의 시료는 발효에 의해 미세먼지 제거 효과 및 항산화 활성 등이 현저하게 증진되었다.

실험예 8 : 천연 오일 치환에 따른 피부 개선 활성 확인

실험에서 사용된 해바라기씨 오일, 올리브 오일, 잇꽃씨 오일, 녹차씨 오일, 카멜리아씨 오일, 아르간커넬 오일을 야자 오일, 아르간 오일, 포도씨 오일, 대두 오일, 옥수수 오일, 유채씨 오일로 치환하고, 실험예 1 내지 7의 실험을 반복하였다.

실험 결과 천연 오일의 경우 오일에 종류에 따른 활성이 차이는 나타났으나 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주의 발효에 의해 안티폴루션 활성과 함께 항산화, 항염 활성이 증진된 반면, 타 미생물 발효에 따른 동등한 효과는 구현되지 않았다.

상기 결과는 실시예의 시료는 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주에 의한 발효 과정을 거쳐 외부 자극으로부터 피부를 효과적으로 보호할 수 있음을 시사하며, 울금 첨가에 따라 보호 효과는 더욱 증진될 수 있음을 의미한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

기탁기관명 : 한국생명공학연구원

수탁번호 : KCTC08950P

수탁일자 : 19990618

Claims (7)

1. 울금을 첨가하여 슈도지마 속(Pseudozima sp.) 균주에 의해 발효된 천연 오일로 이루어지고,
   상기 천연 오일은 해바라기씨 오일, 올리브 오일, 잇꽃씨 오일, 녹차씨 오일, 카멜리아씨 오일, 및 아르간커넬 오일로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된 피부 미세먼지 흡착방지 또는 제거용 식물성 오일.
2. 제1항에 있어서,
   상기 균주는 슈도지마 속 SY16(KCTC 8950P)인, 식물성 오일.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   항산화, 및 항염 용도를 더 포함하는, 식물성 오일.
5. 제1항에 있어서,
   미세먼지에 의해 활성화된 TRPV1 또는 XRE를 억제하는, 식물성 오일.
6. 제1항, 제2항, 제4항, 및 제5항 중 어느 한 항의 식물성 오일을 유효성분으로 포함하는 화장료 조성물.
7. 제6항에 있어서,
   유연화장수, 영양화장수, 수분크림, 영양크림, 마사지크림, 영양로션, 에센스, 앰플, 젤, 아이크림, 오일, 파운데이션, 클렌징크림, 클렌징폼, 클렌징워터, 마스크팩, 스프레이 및 파우더로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상으로 제형화된, 화장료 조성물.

Images