KR102654768B1 - 미강발효물을 포함하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물 - Google Patents
미강발효물을 포함하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 피부 노화 방지용 화장료 조성물은 미강발효물을 포함하며 상기 미강발효물은 미강분말을 포함하는 배지를 제공하는 단계; 및 상기 배지에 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)을 접종하고 배양하는 단계를 포함하는 발효 과정을 통해 수득되는 것이다.
Description
본 발명은 미강발효물을 포함하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 쌀 부산물인 미강을 활용하여 유기용매를 사용하지 않는 생물학적인 방법인 발효하는 방법으로 제조할 수 있으며, 높은 항산화 활성을 바탕으로 우수한 피부 노화 방지 효과를 나타낼 수 있는 피부 노화 방지용 화장료 조성물에 관한 것이다.
미국, 유럽, 일본 등을 비롯해 국내 화장품 시장에서도 천연 원료를 사용한 제품을 찾는 고객들이 늘어나는 추세이다. 이러한 천연화장품의 소비 열풍은 화장품의 전성분표시제가 시행되고 파라벤, 미네랄오일, 인공색소, 포름알데히드 등 화학성분이 피부에 유해하다는 연구결과가 발표되면서 그리고 웰빙 열풍과 함께 서서히 증가하기 시작했다.
한편, 현미를 도정하여 정백미를 만들 때 생기는 과피, 종피, 호분층 등의 분쇄혼합물을 미강이라고 한다. 보통 현미의 6 내지 8%의 미강이 생긴다. 미강과 같은 쌀 부산물은 대부분 사료나 비료로 사용되며, 유지원료로서 쌀겨기름을 짜는데도 이용되지만, 발생하는 양에 비해 활용은 극히 제한적 규모에 그치고 있다.
근래에 이러한 쌀 부산물의 생리활성에 관한 연구가 이루어지면서 보다 높은 부가가치상품으로 활용하고자 하는 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어 미강추출물의 항산화 활성 등을 이용하여 피부의 노화를 방지하고자 하는 연구가 이루어지고 있다. 그러나 이와 관련된 기존 방식들은 대부분 유기용매를 사용하거나 생리활성(예를 들어 항산화 활성)이 높지 않은 문제점이 있다.
이에 본 발명자들은 유기용매의 사용없이 생물학적인 방법으로 미강의 생리활성을 높이는 기술을 개발하고, 이를 바탕으로 보다 인체에 안전하면서 우수한 효과를 나타낼 수 있어 현대 소비자들의 요구를 충족시킬 수 있는 화장료 조성물을 개발하고자 하였다.
따라서 본 발명의 주된 목적은 쌀 부산물인 미강을 활용하여 유기용매를 사용하지 않고 생물학적인 방법으로 제조할 수 있으면서도 높은 항산화 활성을 바탕으로 우수한 피부 노화 방지 효과를 나타낼 수 있는 화장료 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 본 발명은 미강발효물을 포함하는 피부 노화 방지용 화장료 조성물로서, 상기 미강발효물은 미강분말을 포함하는 배지를 제공하는 단계; 및 상기 배지에 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)을 접종하고 배양하는 단계를 포함하는 발효 과정을 통해 수득되는 것인, 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 상기 배지를 제공하는 단계는 미강분말이 10 내지 100g/ℓ로 함유된 액체배지를 제공하는 단계인 것이 바람직하다.
본 발명의 화장료 조성물에 있어서, 상기 접종하고 배양하는 단계는 상기 배지에 상기 락토바실러스 플란타룸을 106 내지 1010 세포/㎖로 접종하고 30 내지 40℃에서 1 내지 5일 동안 진탕배양하는 단계인 것이 바람직하다.
본 발명의 화장료 조성물은 쌀 부산물인 미강을 활용하여 유기용매를 사용하지 않는 생물학적인 방법으로 제조할 수 있으며, 높은 항산화 활성을 바탕으로 우수한 피부 노화 방지 효과를 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미강발효물의 제조 과정을 나타낸 순서도이다.
본 발명에서 미강분말은 미강을 통상의 분말화 방법, 예를 들어 식물소재를 분말화하기 위해 통상적으로 사용되는 방법으로 분말화하여 수득할 수 있다. 예를 들어, 미강을 건조(예를 들어, 동결 건조)시키고 파쇄하는 방법으로 수득할 수 있다. 이때 분말화의 정도는 예를 들어 10 내지 100메시(mesh), 30 내지 80메시 또는 40 내지 60메시일 수 있다. 또한 다양한 제조사로부터의 미강분말이 시중에 유통되고 있으므로, 쉽게 입수할 수 있다.
본 발명에서 미강발효물의 발효균주로 사용되는 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)은 여러 기탁기관을 통해 입수할 수 있다. 예를 들어, 한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC: Korean Collection for Type Cultures)로부터 입수할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 미강발효물은 바람직하게는 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) KCTC 3104 균주로 발효된 것이다.
본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 미강발효물은 미강분말을 포함하는 배지를 제공하는 단계; 및 상기 배지에 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)을 접종하고 배양하는 단계를 포함하는 발효 과정을 통해 수득되는 것이다.
이때 배지를 제공하는 단계는 예를 들어 물에 미강분말이 포함된 상태의 배지를 제공하는 방법으로 실시할 수 있으며, 기존에 통상적으로 사용되는 락토바실러스 플란타룸 배양 배지에 미강분말이 포함된 상태의 배지를 제공하는 방법으로도 실시할 수 있다. 실험 결과에 따르면 물에 미강분말 만이 포함된 상태에서도 락토바실러스 플란타룸의 충분한 성장 및 발효가 가능하므로, 제조 비용 및/또는 용이성을 고려하여 바람직하게는 물과 미강분말로 이루어진 배지를 제공한다. 이 밖에 락토바실러스 플란타룸의 보다 원활한 성장 및 발효를 위해, 기존 락토바실러스 플란타룸 배양 배지의 일부 성분을 추가로 포함시키는 것도 가능할 것이다.
상기 배지를 제공하는 단계는 바람직하게는 미강분말이 10 내지 100g/ℓ로 함유된 액체배지를 제공하는 단계이다. 이러한 배지 중의 미강분말의 농도에 따르면 최종발효물의 우수한 항산화 활성을 보다 효율적으로 달성할 수 있다. 이러한 효과를 위해 보다 바람직하게는 미강분말이 15 내지 50g/ℓ로 함유된 액체배지를 제공하며, 보다 바람직하게는 미강분말이 20 내지 40g/ℓ, 보다 바람직하게는 20 내지 30g/ℓ로 함유된 액체배지를 제공한다. 특히 물에 미강분말 만을 포함시킨 배지를 제공하는 경우에, 상기와 같은 미강분말의 함량은 락토바실러스 플란타룸에 적절한 정도의 영양 성분을 제공함으로써 본 발명의 목적을 위한 적절한 성장 및 발효가 이루어지도록 할 수 있다.
상기 접종하고 배양하는 단계는 예를 들어 상기와 같이 제공된 배지에 발효 스타터로서 락토바실러스 플란타룸의 배양액을 첨가하여 접종하고 접종된 배지를 락토바실러스 플란타룸이 생존가능한 온도 조건 하에서 일정 기간 동안 유지시키는 방법으로 실시할 수 있다. 락토바실러스 플란타룸의 배양액은 통상의 락토바실러스 플란타룸 배양 방법을 통해 수득할 수 있다. 예를 들어, 락토바실러스 플란타룸을 MRS 배지에서 35 내지 38℃에서 20 내지 30시간 동안 배양하는 방법으로 수득할 수 있다.
상기 접종은 바람직하게는 미강분말을 포함하는 배지에 락토바실러스 플란타룸을 106 내지 1010 세포/㎖로 접종하는 것이다. 이는 발효 스타터로서 사전에 준비된 락토바실러스 플란타룸 배양액의 락토바실러스 플란타룸 세포 농도를 결정하고 접종 시 위와 같은 농도가 되도록 계산된 양의 배양액을 미강분말 포함 배지에 첨가하는 방법으로 달성할 수 있다. 보다 바람직하게는 107 내지 109 세포/㎖로 접종하고, 보다 바람직하게는 5×107 내지 5×108 세포/㎖로 접종하고, 보다 바람직하게는 9×107 내지 2×108 세포/㎖로 접종한다.
상기 배양은 바람직하게는 30 내지 40℃에서 1 내지 5일 동안 진탕배양하는 것이다. 이는 온도 조절 및 유지가 가능한 통상의 미생물 진탕 배양기를 사용하여 달성할 수 있다. 보다 바람직하게는 34 내지 39℃에서 2 내지 4일 동안 진탕배양하고, 보다 바람직하게는 35 내지 38℃에서 60 내지 84시간 동안 진탕배양하고, 보다 바람직하게는 36 내지 37℃에서 66 내지 78시간 동안 진탕배양한다. 진탕배양은 바람직하게는 100 내지 300rpm, 보다 바람직하게는 150 내지 200rpm으로 실시한다.
접종 시 락토바실러스 플란타룸의 농도가 상기 범위보다 낮거나 배양 온도가 상기 범위보다 낮거나 배양 기간이 상기 범위보다 짧을 경우 충분한 발효가 이루어지지 못해 결과적으로 최종 제조된 미강발효물의 항산화 활성이 충분히 높지 못할 수 있다. 반대로 접종 시 락토바실러스 플란타룸의 농도가 상기 범위보다 높거나 배양 온도가 상기 범위보다 높거나 배양 기간이 상기 범위보다 긴 경우에도 최종 제조된 미강발효물의 항산화 활성이 충분히 높지 못할 수 있다. 이는 배양 조건을 달리하여 실험한 결과를 바탕으로 한 것으로, 특히 동일한 조건에서 배양 기간을 달리한 경우 과도하게 오랜 기간 동안 발효하는 것은 항산화 효과가 낮아지는 결과를 초래하였다.
본 발명의 미강발효물은 상기 접종하고 배양하는 단계 이후 생성된 발효물을 여과하여 여과액을 수득하는 단계를 더 포함하는 발효 과정을 통해 수득되는 것일 수 있으며, 추가로 상기 여과액을 농축하여 고형화하는 단계를 더 포함하는 발효 과정을 통해 수득되는 것일 수 있다.
본 발명의 미강발효물은 미강분말을 가공함에 있어서 미생물을 이용한 발효를 사용하며 발효균주로서 락토바실러스 플란타룸을 선택 적용하여 수득되는 것으로서, 유기용매를 사용하지 않고 생물학적인 방법으로 제조되며 항산화 활성이 우수한 것을 특징으로 한다.
특히 실험결과에 따르면 락토바실러스 플란타룸이 아닌 다른 균주, 예를 들어 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)로 발효한 미강발효물은 항산화 활성이 낮을 수 있는데, 이는 발효균주로서 락토바실러스 플란타룸의 선택 적용의 중요성을 제시한다.
본 발명의 화장료 조성물은 상기와 같은 미강발효물을 포함함으로써 높은 항산화 활성으로 인해 피부 노화를 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은 적용 방식 등에 따라 본 발명의 미강발효물을 다양한 정도로 포함할 수 있다. 예를 들어, 조성물 중 본 발명의 미강발효물을, 예를 들어 건조 중량을 기준으로, 0.01 내지 100중량%로 함유할 수 있으나, 이로 제한되지 않는다.
본 발명의 화장료 조성물은 본 발명의 미강발효물 만을 피부 노화 방지를 위한 유효성분으로 함유할 수 있으며, 또한 다른 피부 노화 방지 물질을 함께 함유할 수도 있다.
일 실시형태에서, 본 발명의 화장료 조성물은 본 발명의 미강발효물 만을 피부 노화 방지를 위한 유효성분으로 함유하며, 다른 피부 노화 방지 물질, 예를 들어 기존에 항산화 효과가 알려진 다른 물질을 함유하지 않는다.
다른 실시형태에서, 본 발명의 화장료 조성물은 본 발명의 미강발효물과 함께 다른 피부 노화 방지 물질, 예를 들어 기존에 항산화 효과가 알려진 다른 물질을 더 함유한다.
본 발명의 화장료 조성물은 본 발명의 미강발효물 그 자체일 수 있으며, 이 밖에 화장품학적으로 허용된 담체나 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이때 담체는 약학적으로 허용된 담체도 포함된다. 또한, 본 발명의 화장료 조성물은 다양한 형태, 예를 들어 미스트, 수분크림, 영양로션, 영양크림, 맛사지 크림, 팩 및 영양 에센스 등으로 제형화될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
[실시예]
실시예 1. 미강발효물 제조
1-1. 발효 스타터 준비
100㎖의 MRS 액체배지를 약 121℃에서 약 15분 동안 멸균하고 충분히 식힌 다음 백금이를 이용하여 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) KCTC 3104 균주를 접종(1백금이)하고, 약 36.5℃에서 약 24시간 동안 약 160rpm으로 진탕배양하여 발효 스타터를 준비하였다.
1-2. 미강발효배지 준비
미강분말(제조원: 햇빛농산, 판매원: 허브인코리아) 약 25g에 증류수 약 1ℓ를 첨가하고 약 121℃에서 약 30분 동안 멸균한 다음 식혀 미강발효배지를 준비하였다.
1-3. 발효
상기 실시예 1-2의 미강발효배지 약 1ℓ에 상기 실시예 1-1의 발효 스타터(락토바실러스 플란타룸 또는 바실러스 서브틸리스의 발효 스타터)를 약 1×108 세포/㎖로 접종하고 약 36.5℃에서 약 3일 또는 7일 동안 약 160rpm으로 진탕배양하여 발효를 수행하였다.
1-4. 최종 미강발효물 수득
상기 1-3의 발효가 마무리되면 발효물을 순면거즈에 1차 여과하여 여과액을 수득하고, 이 여과액을 약 4500rpm으로 약 10분 동안 원심분리하여 상등액을 수득하고, 이 상등액을 동결건조하여 최종 미강발효물을 수득하였다. 최종 수득된 미강발효물은 냉동보관하면서 실험에 사용하였다.
비교예 1. 미강발효물 제조
상기 실시예 1에서 락토바실러스 플란타룸 대신 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) KCTC 3135 균주를 사용하여 미강발효물을 제조하였다.
이때 발효 스타터는 MRS 액체배지 대신 TSB 액체배지를 사용하여 준비하였다.
실시예 2. 미강발효물의 항산화 활성 평가
상기 실시예 1에서 제조된 미강발효물 및 상기 비교예 1에서 제조된 미강발효물의 항산화 활성을 DPPH 및 ABTS 분석을 통해 확인하였다.
각 검체 시료의 전처리는 아래의 방법에 따랐다.
1) 상기 실시예 1 또는 비교예 1의 미강발효물 시료 100㎎을 취하고 메탄올 2㎖를 첨가하여 50㎎/㎖의 농도로 추출한 뒤 원심분리하였다.
2) 원심분리하여 생성된 상등액 중 일정량을 취하여 희석한 다음 각 시험법에 따라 항산화 활성을 측정하였다.
2-1. DPPH 라디칼 소거능
96웰 플레이트에 상기 검체 시료 100㎕, 0.5mM DPPH 용액 100㎕를 순서대로 넣고 30분 동안 상온에서 방치한 후 ELISA 517㎚에서 흡광도를 측정하였다. 측정된 흡광도를 이용하여 아래의 식으로 DPPH 라다칼 소거능을 계산하였다.
2-2. ABTS 라디칼 소거능
웰에 각 검체 시료 10㎕를 넣고, ABTS+ 용액 90㎕를 넣은 다음 37℃에서 30분 동안 반응(어두운 곳에서)시키고 ELISA 734㎚에서 흡광도를 측정하였다. 측정된 흡광도를 이용하여 아래의 식으로 ABTS 라다칼 소거능을 계산하였다.
2-3. 항산화 활성 평가 결과
상기 실시예 1 또는 비교예 1의 미강발효물의 항산화 활성을 평가한 결과는 표 1과 같다.
| 시료 정보 | DPPH 라디칼 소거능(%) | ABTS 라디칼 소거능(%) |
| 양성 대조군 | 91.70±0.02A | 99.35±0.05B |
| F-Oryz-A | 6.98±0.02 | 22.64±0.03 |
| F-Oryz-B | 52.50±0.03 | 30.18±0.04 |
| F-Oryz-C | 7.47±0.02 | 27.83±0.01 |
| F-Oryz-D | 28.90±0.02 | 13.55±0.02 |
| F-Oryz-E | 5.41±0.01 | 19.98±0.01 |
* F-Oryz-A, 미강발효배지(발효하지 않은 것, 대조군); F-Oryz-B, 락토바실러스 플란타룸을 사용하여 약 3일 동안 발효한 미강발효물; F-Oryz-C, 락토바실러스 플란타룸을 사용하여 약 7일 동안 발효한 미강발효물; F-Oryz-D, 바실러스 서브틸리스를 사용하여 약 3일 동안 발효한 미강발효물; F-Oryz-E, 바실러스 서브틸리스를 사용하여 약 7일 동안 발효한 미강발효물
A 양성 대조군 : 아스코르브산(ascorbic acid)
B 양성 대조군 : 트롤록스(trolox)
* DPPH 및 ABTS 활성에 대해 시료의 농도 5㎎/㎖에서 3반복하여 평가하였다.
상기와 같이, 락토바실러스 플란타룸을 사용하여 약 3일 동안 발효한 미강발효물의 항산화 활성이 가장 높은 것으로 나타났다.
실시예 3. 제형화
상기 실시예 1의 미강발효물을 사용하여 아래 표 2와 같은 조성으로 미스트를 제조하였다.
| 구분 | 원료명 | 중량 |
| 수상층 | 로즈마리 추출수 | 85g |
| 글리세린 | 10g | |
| 1,2 헥산디올 | 2g | |
| 첨가물 | 보존제 | 1g |
| 나이아신아마이드 | 2g | |
| 미강발효물 | 0.1 ~ 2g |
Claims (3)
- 미강발효물을 포함하는 항산화용 화장료 조성물로서,
상기 미강발효물은
미강분말이 10 내지 100g/ℓ로 함유된 액체배지를 제공하는 단계; 및
상기 액체배지에 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) KCTC 3104 균주를 106 내지 1010 세포/㎖로 접종하고 30 내지 40℃에서 1 내지 5일 동안 진탕배양하는 단계
를 포함하는 발효 과정을 통해 수득되는 것인,
화장료 조성물. - 삭제
- 삭제
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