KR20150111512A - 항산화 효과를 갖는 발효 식물성 오일 화장료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발효시킨 올리브 오일, 호호바 오일, 해바라기 오일, 로즈힙 오일, 동백 오일, 포도씨 오일, 녹차 오일, 마카다미아 오일 및 헤이즐넛 오일을 함유하는 항산화 기능성 화장료 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 항산화능이 뛰어나고, 유화활성 및 유화안정도가 우수하며, 유리지방산의 함량이 현저히 증가하고, 사용감 및 보습력이 매우 우수한 항산화 기능성 화장료 조성물을 제공할 수 있다.

Description

항산화 효과를 갖는 발효 식물성 오일 화장료 조성물{Fermentation oil cosmetic composition having anti-oxidant effect.}

본 발명은 항산화 효과를 갖는 발효 식물성 오일 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 발효시킨 올리브 오일, 호호바 오일, 해바라기 오일, 로즈힙 오일, 동백 오일, 포도씨 오일, 녹차 오일, 마카다미아 오일 및 헤이즐넛 오일을 함유하는 항산화 기능성 화장료 조성물에 관한 것이다.

산소는 인간이 지구에서 살아가는 동안 절대적으로 필요하지만, 활성산소는 체내에서 강력한 산화작용을 일으키는 유해 산소로 생체 내에서 세포막을 공격하여 세포기능을 상실하게 만들고 세포 내 유전자를 공격하고 세포의 재생까지 막는다. 활성산소의 발생은 환경오염과 화학물질, 자외선, 혈액순환장애, 스트레스 등이 원인이 된다. 이러한 각종 질병 및 노화를 일으키는 활성산소의 반응성을 억제할 수 있는 항산화 물질에 대한 관심이 매우 높아지고 있다.

식물성 오일을 포함한 지방은 인간에게 에너지를 만들어 주는 중요한 3대 영양소 중의 하나이다. 그러나 지방은 인체 내에서 소화 흡수 및 배출이 원활하지 못하면 건강 및 신체기능의 장애를 가져옴과 동시에 생활습관 병을 일으키는 중요한 원인이다. 이는 체내에서 지방의 대사 시 산소가 지방을 태워서 분해시키는데 사용되며, 이러한 과정을 통해 에너지가 생성되기도 하지만 활성산소가 발생 되기 때문이다. 따라서, 식물성 유지 자체의 항산화 기능을 증진시켜, 식물성 유지의 대사 시 활성산소의 발생 또는 영향을 최소화할 필요가 있다.

종래 통상적인 식물성 오일을 수득하기 위해서는, 식물성 오일의 원료를 선별한 후, 세척 및 건조하고, 고온에서 로스팅, 착유, 여과, 집유 및 충진의 과정을 통해 식물성 오일의 생산이 이루어진다.

일반적으로 발효 오일이라고 하면, 인삼 등 한약재를 발효하고 지용성 성분을 추출하여 오일에 첨가하거나, 오일에 인삼 등 한약재를 첨가하여 숙성한 것을 의미한다. 또한, 어류 또는 코코넛 등을 발효하여 지용성 성분을 추출한 오일, 유지종자(대두, 해바라기씨, 포도씨, 참깨 등)를 침지, 발아 또는 증숙 과정을 거친 후 추출한 오일을 일컬어 발효 오일이라고도 한다.

대한민국 공개특허 2012-0076170에서는 유화제 생성 미생물을 배지에서 배양시켜 제조하는 화장료 조성물에 대하여 개시하고 있으나, 현재로서는 대량의 오일에 미생물을 배양하고 발효하여 구조 및 기능, 향미를 개선 시킨 기술은 미약하다고 할 수 있으며, 오일의 조성에 변화를 줌으로서 기능의 변화 및 향상을 유도할 수 있는 다양한 기술을 개발하는 것은, 다양한 상품을 개발하고자 하는 산업적 요구에 부응하는데 매우 중요하다.

이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구노력한 결과, 발효시킨 올리브 오일, 호호바 오일, 해바라기 오일, 로즈힙 오일, 동백 오일, 포도씨 오일, 녹차 오일, 마카다미아 오일 및 헤이즐넛 오일을 함유하는 조성물의 경우, 항산화능이 뛰어나고, 유화활성 및 유화안정도가 우수하며, 유리지방산의 함량이 현저히 증가하고, 사용감 및 보습력이 매우 우수하다는 것을 확인하고, 본　발명을 완성하게 되었다.

(특허문헌 1) KR10-2012-0076170 A

따라서, 본 발명의 주된 목적은 항산화능이 뛰어나고, 유화활성 및 유화안정도가 우수하며, 유리지방산의 함량이 현저히 증가하고, 사용감 및 보습력이 매우 우수한 효과을 갖는 발효시킨 올리브 오일, 호호바 오일, 해바라기 오일, 로즈힙 오일, 동백 오일, 포도씨 오일, 녹차 오일, 마카다미아 오일 및 헤이즐넛 오일을 함유하는 항산화 기능성 화장료 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 항산화 효과를 갖는 발효 식물성 오일 조성물을 이용한 상기 오일을 유효성분으로 함유하는 피부 외용제 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 발효시킨 올리브 오일, 호호바 오일, 해바라기 오일, 로즈힙 오일, 동백 오일, 포도씨 오일, 녹차 오일, 마카다미아 오일 및 헤이즐넛 오일을 함유하는 항산화 기능성 화장료 조성물을 제공한다.

식물성 오일의 항산화력은 일차 항산화물질(Primary antioxidant), 활성산소 제거물질(Oxygen scavenger), 이차 항산화물질(Secondary antioxidant), 효소적 항산화물질(Enzymic antioxidant), 그리고 킬레이트제(Chelating agent) 등 다섯 가지 카테고리로 분류되는데, 그 중 일차 항산화물질이 많이 함유된 콩오일, 팜오일 그리고 땅콩오일 등은 안정하지만 오일화 하면서부터 그 항산화력이 감소하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 식물성 오일을 오일화 하면서 항산화력이 감소하는 것과는 달리 본 발명의 미생물 발효 및 식물성 오일 조성에 따라 제조한 오일은 오히려 황산화력이 더 증가하는 것을 확인하였고, 이에 본 발명을 완성하게 되었다.

상기 식물성 오일은 식물성 오일을 제조하는데 사용될 수 있는 것으로 알려진 임의의 식물 종자 또는 견과류를 의미하는 것으로서, 고추, 참외, 아보카도, 터틀, 옥수수, 밍크, 들깨, 피마자, 홍화, 오동나무, 카카오 등 일 수 있으나, 식물성 오일의 산가를 낮추고 상기 범위를 만족하기 위하여, 바람직하게는 올리브, 호호바, 해바라기, 로즈힙, 동백, 포도씨, 녹차, 마카다미아 및 헤이즐넛으로부터 유래된 오일을 혼합한 식물성 오일을 이용하는 것이 가장 바람직하다.

올리브 오일은 피부에 잘 스며들어 피부 깊숙이 영양분과 수분을 공급하여 피부 친화력과 흡수력이 강하다. 천연비타민과 항산화 물질이 들어 있어 탄력 있고 건강한 피부를 유지할 수 있도록 한다.

녹차오일은 녹차씨로부터 추출된 오일로서 비타민 A, B, C가 다량 함유되어 있어 기미, 주근깨 등 멜라닌 색소 침착을 줄여주어 피부를 맑게 해준다. 또한 살균작용, 피지조절작용을 하는 카테킨 성분이 함유되어 있어 피부트러블을 완화시켜준다.

호호바 오일은 호호바 열매로부터 냉각압착법으로 얻어지는 오일로서, 영양성분이 많은 비정제 오일과 정제오일이 있는데, 화학구조가 피지 성분과 유사하여 피부에 잘 침투하기 때문에 끈적이지 않으며, 피부보습효과, 피부 주름완화/감소 효과, 아토피. 살트임 예방효과, 여드름 진정효과 등이 있다.

해바라기 오일은 해바라기 씨앗에서 채취하는 오일로 비타민 A와 E를 많이 함유하고 있으며 보습효과가 좋고 피부노화예방에 효과적이다. 피부진정효과가 뛰어나고 여드름을 유발하기 않는 오일로 지성피부에도 사용하기 적합하며, 각질 피부에도 효과적이다.

로즈힙 오일은 칠레 안데스 산맥의 장미나무 종자에서 추출되는 오일로, 화상, 얼굴 주름과 같은 증상 개선 및 조직재생 효과가 뛰어나 수술 후 흉터 치료에 매우 유익하다.

동백 오일은 동백나무 열매에서 추출되는 오일로, 비타민 A, B, E 등 영양분이 풍부하게 들어 있으며, 항산화작용이 뛰어나 쉽게 변질 되지 않는다. 동백오일은 끈적임이 없고 올레인산을 많이 함유하고 있어서 항산화작용을 한다. 유화제, 보습제, 수렴기능, 진정기능이 있다.

포도씨 오일은 포도씨를 압착하여 얻으며 항산화제인 비타민 E가 풍부하게 함유되어 있고 고농도의 리놀레인산을 함유한다. 보습효과가 뛰어나고 피부 깊숙이 스며들어 모공 속 노폐물까지 제거해주는 세정효과가 뛰어나다.

마카다미아 오일은 마카마디아넛에서 추출된 오일로서 피부에 잘 스며들어 번들거림이 없다. 피부를 매끄럽게 하고 피부에 잘 흡수된다. '배니싱(vanishing)'오일이라고도(피부에 흡수돼 금방 사라지기 때문에) 불린다. 마카다미아 오일에 많이 들어있는 팔미톨레익산 단위(C16:1)는 알려져 있는 다른 어떤 식물에서도 찾아 볼 수 없다. 팔미톨레익산은 사람의 특히 어린이의 피지에서 발견된다. 나이가 들어감에 따라 그 농도가 떨어지므로, 마카다미아 오일은 나이든 사람의 피부에 유익하다고 할 수 있다. 영양분이 많고 피부에 잘 스며들며 혈액순환촉진 작용이 있어서 전신마사지에 이용한다.

헤이즐넛 오일은 개암나무에서 추출하여 얻은 오일로서 올레인산과 리놀레인산 등 불포화지방산 분포가 굉장히 높고, 피부에 잘 스며든다.

즉, 본 발명에 따르면 상기 오일들의 조합을 발효시켜 발효 식물성 오일을 제조함으로써 특히 바람직한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 발효 오일들의 함량비가 각각 60~70 : 5~10 : 5~10 : 5~10 : 5~10 : 5~10 : 5~10 : 5~10 : 5~10 인 것을 특징으로 한다. 상기 오일 조성물에 대한 각 오일의 조성비 범위는 사용감 및 취 그리고 효능을 위하여 화장품에 적용하기 위한 최적화된 오일의 조성비를 의미하는 것이기 때문에 상기의 범위에서 최적의 효과를 나타낸다.

본 발명에 있어서, 상기 함량비로 혼합된 오일은 미생물로 발효되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 미생물은 슈도지마 속(Pseudozyma sp.), 더 바람직하게는 슈도지마 속(Pseudozyma sp.) SY16(KCTC 8950P)인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실험예에 따르면, 미생물로 발효하기 전보다 미생물로 발효 후의 식물성 오일의 경우, 더욱이 올리브 오일, 호호바 오일, 해바라기 오일, 로즈힙 오일, 동백 오일, 포도씨 오일, 녹차 오일, 마카다미아 오일 및 헤이즐넛 오일을 일정비율로 혼합하여 미생물로 발효한 발효 식물성 오일의 경우, 항산화능, 유화활성 및 유화안정도가 높고, 유리지방산의 함량이 현저히 증가하며, 사용감 및 보습력이 매우 우수하다는 것을 확인하였다. 이러한 결과로 볼 때, 식물성 오일을 미생물로 발효할 경우, 다양하고 향상된 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다(실험예 1 내지 6).

본 발명에 있어서, 상기 발효 오일은 항산화 효과를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실험예에 따르면, 본 발명의 오일 조성에 따라 제조한 발효 오일의 경우, 그렇지 않은 오일에 비해 자유 라디칼 소거 활성 및 히드록시 라디칼 소거 활성이 매우 높은 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 볼 때, 본 발명의 발효 식물성 오일은 뛰어난 자유 라디칼 및 히드록시 라디칼을 소거함으로써 항산화효과를 나타내어 활성산소의 발생으로 인한 질병 및 노화를 억제할 수 있는 항산화 물질로서 효과를 갖는 것을 알 수 있다(실험예 1 및 2).

본 발명에 있어서, 상기 발효 오일은 유화활성, 유화안정성, 보습효과 및 사용감을 향상시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실험예에 따르면, 본 발명의 오일 조성에 따라 제조한 발효 오일의 경우, 그렇지 않은 오일에 비해 유화활성, 유화안정성, 보습효과 및 사용감을 향상시키는 것을 확인하였다.

본 발명에 있어서, 상기 발효 오일은 발효 전보다 유리지방산 함량이 5 ~ 140배 증가된 것을 특징으로 한다. 상기 유리지방산은 지방산이 글리세라이드로서 결합 형태를 취하지 않는 것을 의미한다. 유리지방산의 함량이 높아지면 끈적임이 감소하여 사용감이 향상되고, 사용 후 번들거림 개선에 효과적이다.

본 발명의 실험예에 따르면, 본 발명의 오일 조성에 따라 제조한 발효 오일의 경우, 그렇지 않은 오일에 비해 높은 유리지방산 함량을 갖는 것을 확인하였다. 이러한 결과로 볼 때, 본 발명의 발효 식물성 오일은 높은 유리지방산을 함유하면서 사용감에 영향을 줌으로써 좋은 사용감을 줄 수 있음을 알 수 있다(실험예 5).

본 발명에 있어서, 상기 발효 오일은 총 중량 대비 10 ~ 30 중량% 함유하는 것을 특징으로 한다. 상기의 범위는 발효된 오일이 화장품 제형에 첨가되었을 때 사용감 및 효능을 가장 잘 드러낼 수 있는 농도를 의미하며, 이하 농도에서는 특징이 잘 드러나지 않을 수 있으며, 그 이상의 범위가 되면 제조 시 오일의 비율이 지나치게 상승하여 유화과정에 어려움을 나타낼 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 조성물은 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스쳐 로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 모이스쳐 크림, 핸드크림, 파운데이션, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션 및 바디클렌저로 구성된 군으로부터 선택된 하나의 제형을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 발효 오일을 유효성분으로 함유하는 피부 외용제 조성물을 제공한다.

본 발명의 피부 외용제 또는 화장료 조성물에 포함되는 성분은 상기한 발효 식물성 오일 이외에, 피부 외용제 또는 화장료 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함하며, 예컨대 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 포함한다.

본 발명의 피부 외용제 또는 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 피부 외용제 또는 화장료 조성물에 함유된 담체는 제형에 따라 당업계에서 통상적으로 이용되는 담체가 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 연고, 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.

본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸카보네이트, 에틸아세테이트, 벤질알코올, 벤질벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜오일이 있으며, 특히 목화씨 오일, 땅콩 오일, 옥수수 배종 오일, 올리브 오일, 피마자 오일 및 참깨 오일, 글리세롤 지방족에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.

본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌소르비톨에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 비누인 경우에는 담체 성분으로서 지방산의 알칼리 금속염, 지방산 헤미에스테르염, 지방산 단백질 히드롤리제이트, 이세티오네이트, 라놀린 유도체, 지방족 알코올, 식물성 유, 글리세롤, 당 등이 이용될 수 있다.

더욱이, 본 발명의 화장품 조성물은 담체 이외에 다른 보조제를 포함할 수 있는데, 예를 들면 보존제, 항산화제, 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료 등을 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 발효 식물성 오일 제조방법을 단계별로 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명의 발효 식물성 오일은 하기의 방법에 따라 제조된다.

(a) 슈도지마 속(Pseudozyma sp.) 미생물을 호기 조건에서 배양액에 배양하는 1차 발효 단계;

(b) 상기 배양액에 올리브, 호호바, 해바라기, 로즈힙, 동백, 포도씨, 녹차, 마카다미아 및 헤이즐넛으로부터 각각 유래된 오일로 이루어지는 식물성 오일을 첨가하고, 배양하는 2차 발효 단계; 및

(c) 상기 2차 발효를 마친 발효액으로부터 식물성 오일을 착유하는 단계를 포함하는 발효 식물성 오일의 제조방법을 제공한다.

먼저, (a) 슈도지마 속(Pseudozyma sp.) 미생물을 호기 조건에서 배양액에 배양하여 1차 발효한다. 본 발명의 발효 식물성 오일은 미생물에 의해 발효된 것을 특징으로 한다. 여기에서, 상기 미생물은 슈도지마 속(Pseudozyma sp.) SY16(KCTC 8950P)인 것이 바람직하며, 상기 슈도지마 속(Pseudozyma sp.) SY16(KCTC 8950P)은 원통 모양으로, 극성 발아 형식으로 증식하며, 균사 및 자낭포자와는 구별되는 내생포자를 형성한다.

발효/배양은 전형적으로 (지질, 일반적으로 수성) 배지를 함유하는 적합한 발효조(또는 발효 용기)에서 수행될 수 있다. 주요 발효 용기는 일반적으로 작은 원료 발효조로부터 무균 접종될 것이다. 전형적으로, 액내 및/또는 호기성 발효 공정이 사용된다. 이것은 깊숙한 탱크 발효조에서 이루어진다. 발효조는 pH 및 온도를 모니터하고/하거나 변화시키기 위한 장치를 구비할 수 있다. 용기는 추가적으로 통기 및/또는 용액의 교반과 같은 세포 및 지질의 혼합을 실행하도록 조정될 수 있거나, 또는 실행되도록 한다. 이것은 예를 들어, 기계적 수단을 이용하여 달성될 수 있다.

통기 촉진을 돕기 위해서 배지는 발효 동안에 전형적으로 교반될 것이다. 수용액 및 세포는 적절하게 혼합되거나 또는 교반된다. 이것은 예를 들어, 공기와 같은 기체를 수용액 중에 통기시킴으로써 통기가 제공되는 경우에 이루어질 수 있다. 이것은 균류 세포에 산소를 제공하는 추가의 목적을 도울 수 있다. 따라서, 본 발명에 있어서 발효는 호기조건 하에서 이루어진다. 교반 또는 혼합의 다른 수단은 예를 들어, 임펠러를 사용하는 교반을 포함한다. 이것은 수중익축(hydrofoil axial) 흐름 설계일 수 있거나 또는 수성 배지가 (터빈과 같은) 임펠러로부터 방사상으로 외부로 향하도록 설계될 수 있다. 교반을 하지 않는 경우조차도 발효 동안에 미생물 세포에 산소를 제공하는 것이 바람직하고, 이러한 통기(예를 들어, 공기, 산소 또는 다른 산소 함유 기체를 통기 시키는 것에 의함)가 유리하다. 통기는 0.1 내지 2.0 vvm, 예컨대 0.5 내지 1.0 vvm 일 수 있다.

다음, (b) 1차 발효를 마친 배양액에 식물성 오일을 첨가하여 2차 발효한다. 본 발명에 있어서, 상기 발효 식물성 오일은 산가가 0.1~1.0인 식물성 오일을 포함하는 배지를 이용하여, 상기 미생물에 의하여 발효된 것을 특징으로 한다. 산가가 0.1 미만인 식물성 오일은 거의 존재하지 않으며, 1.0을 초과하는 경우에는 발효효율 저하의 문제가 있다. 여기에서 배지에 사용되어 발효되는 식물성 오일은 산가가 낮을수록 발효효율이 높은 바, 0. 1 ~ 0.7의 범위인 것이 바람직하다.

b) 단계에서 식물성 오일은 배양액 100 중량부 대비 50~150 중량부로 투입할 수 있다. 상기 식물성 오일은 목적하는 발효 식물성 오일의 양에 따라서 적절히 조절할 수 있으나, 식물성 오일을 배양액 100 중량부 대비 150 중량부를 초과하여 투입하면 오일이 충분히 발효되지 않을 우려가 있다.

본 발명에 있어서, 상기 1차 발효는 30~40℃에서 36~60시간 동안 발효시킬 수 있다. 배양액은 일반적인 생산 배지를 사용하며, 1차 발효 시간은 24~72시간, 바람직하게는 30~60시간일 수 있다. 상기 범위 내에서 리파아제 활성이 가장 높게 나타나기 때문이다.

여기에서, 2차 발효는 30~40℃에서 48~96시간 동안 발효시킬 수 있다. 2차 발효가 진행됨에 따라 유리지방산이 최대로 나올 수 있을 정도의 시간이 확보되어야 하기 때문이다. 또한 상기 시간은 식물성 오일의 종류에 따라 다르므로 시간에 따른 유리지방산의 증가량을 측정하여, 유리지방산이 더 증가하지 않는 시간에 도달하면 2차 발효를 마무리할 수 있게 된다.

마지막으로, (c) 상기 2차 발효를 마친 발효액으로부터 식물성 오일을 착유하여 회수한다. 회수방법에는 특별히 제한이 없으며, 고온 및 고압에서 이루어질 수 있으나, 벤조피렌의 발생이나 식물성 지방의 변형이 일어나지 않을 정도의 낮은 온도에서 수행하는 것이 바람직하며, 상기 발효된 종자 또는 견과류의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 착유 온도는 약 70~150℃에서 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 90~105℃, 더욱 바람직하게는 약 95~100℃일 수 있다. 상기 착유된 오일은 여과 및 집유 과정을 통해 회수할 수 있다. 회수된 식물성 오일은 발효가 된 것으로서 피부 외용제 또는 화장료 조성물의 유효성분으로 활용할 수 있다.

본 발명에 따른 발효 식물성 오일은 항산화능이 뛰어나고, 유화활성 및 유화안정도가 우수하며, 유리지방산의 함량이 현저히 증가하며, 사용감 및 보습력이 매우 우수하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오일의 유화안정도를 나타낸 것이다.
도 2는 인간섬유아세포에서 세포 증식 및 독성에 미치는 영향을 측정한 결과로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 세포생존율을 나타낸 것이다.

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 1 : 미생물에 의한 발효 오일의 제조

1) 1차 발효

배양액(글루코스 10 g/L, 올리브오일 100 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: 상기 조성 4의 배지) 1L에 슈도지마 속(Pseudozyma sp.) SY16[KCTC 8950P]를 접종하여 25℃, 300rpm, 호기조건하에서 배양하였다.

배양 후, 각각 시간대별(3, 7, 12, 24, 48, 72, 96h)로 배양액을 1ml씩 취하여 분광광도계를 이용하여 660nm에서 미생물의 성장도 및 리파아제 활성을 측정하였다. 리파아제 활성을 측정한 결과, 가장 높은 리파아제 활성을 나타낸 1차 발효시간이 48시간임을 확인하였다.

2) 2차 발효 및 발효 오일의 생산

상기와 같은 배양액 100L에 슈도지마속(Pseudozyma sp.) SY16[KCTC 8950P]를 접종하여 48시간 동안 1차 발효를 수행한 1차 발효액에 올리브, 호호바, 해바라기, 로즈힙, 동백, 포도씨, 녹차, 마카다미아 및 헤이즐넛으로부터 각각 유래된 오일의 함량비(v/v)가 60: 5 : 5 : 5 : 5 : 5 : 5 : 5 : 5 인 식물성 오일(발효 식물성 오일) 100 L를 첨가하고 25℃, 500rpm, 호기 조건하에서 2차 발효하였다. 2차 발효 후, 각각 시간대별(3, 7, 12, 24, 48, 72, 96, 120h)로 발효액을 0.3 ~ 0.5L씩 취하여 오일 부분만 회수하였다. 회수된 오일의 유리지방산을 측정하여 오일의 발효 정도를 확인하였다. 유리지방산의 증가량 측정 결과, 오일 첨가 이후 배양 72시간에서 유리지방산 양이 최대임을 확인하였고, 그 이후에는 증가하지 않았다.

비교예 1 : 발효하지 않은 식물성 오일의 제조

1차 및 2차 발효를 하지 않고, 올리브, 호호바, 해바라기, 로즈힙, 동백, 포도씨, 녹차, 마카다미아 및 헤이즐넛으로부터 각각 유래된 오일의 함량비(v/v)가 60: 5 : 5 : 5 : 5 : 5 : 5 : 5 : 5 인 식물성 오일을 비교예 1로 하였다.

비교예 2 : 발효 올리브 오일의 제조

올리브 오일 100%인 식물성 오일을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 발효 올리브 오일을 제조하였다.

비교예 3 : 오일의 조성 변화에 따른 발효 오일 제조

올리브 오일과 녹차 오일의 함량비가 60:40인 식물성 오일을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 발효 오일을 제조하였다.

비교예 4 : 오일의 좃어 변화에 따른 발효 오일 제조

올리브오일, 녹차오일, 호호바오일, 동백오일, 포도씨 오일을 60: 10:10:10:10의 함량비로 배합한 오일을 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 발효 오일을 제조하였다.

실험예 1 : 항산화능 평가

실시예 1의 오일의 항산화능을 DPPH법으로 비교예 1 내지 4의 오일과 함께 시험하였다. 항산화능 평가는 자유 라디칼(free radical) 소거활성을 측정하기 위하여 DPPH(1,1-diphenyl1-2-picry1hydrazy1)을 이용하였다. 즉, 4.0 x 10-4M DPPH 용액 2.4mL에 실시예 1, 참고예 1 내지 4의 오일을 각각 0.6mL 첨가 후 볼텍스 믹서로 10 초간 진탕하고 상온에서 30분간 방치한 다음 517nm에서 흡광도를 측정하여 대조군에 대한 흡광도의 감소 비율로서 항산화 활성도를 나타내었다. 이때, 흡광도 감소 비율을 결정하기 위한 대조군으로는 항산화제인 아스코르브산을 사용하였으며, 시료와 동일한 함량을 첨가하여 동일한 방법으로 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

	실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
DPPH(%)	87	28	54	61	67
항산화효과 비교(%)	316	100	192	218	239

그 결과, 상기 표 1에서 나타나는 바와 같이 본 발명의 오일 조성에 따라 제조한 발효 오일의 경우, 다른 비교예의 식물성 오일에 비해 더 뛰어난 항산화능 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.

실험예 2 : Hydroxyl radical 소거능 평가

본 실험예 6에서는 상기 실시예의 항산화 활성을 측정하기 위하여 hydroxyl radical 소거능을 측정하였다. 0.02M Potassium phosphate buffer (pH 7.0) 3mL 에 기질로 사용되는 Linoleic acid 0.5mL, 각 희석된 시료 0.5mL, 0.1 mM FeSO₄·7H₂O 0.5 mL, 100 mM H₂O₂ 0.5 mL을 순서대로 가하여 반응액을 잘 혼합한 후 37℃에서 1시간 반응시켰다. 이때 대조구는 시료 대신 증류수를 첨가하여 반응시켰다. 반응이 끝나면, 상기 반응액에 2.8% TCA(Trichloroacetic acid)와 1% TBA(Thiobarbituric acid)를 1 mL씩 가하고, 100℃의 끓는 물에서 10분간 반응시켰다. 상기 반응액은 냉각시킨 후 2000rpm에서 10분간 원심분리한 후 532nm에서 흡광도를 측정하였다. 각 시료의 hydroxyl radical 소거능은 아래와 같은 계산식에 따라 산출하였으며, Hydroxyl radical 소거능은 50%억제시키는 농도를 IC50으로 나타내었다. 비교군으로는 알파-토코페롤을 사용하였다. 그 결과는 표 2에 나타내었다.

[식 1]

	실시예 1	대조군	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
IC 50 (ug/mL)	30.5±0.6	29.1±0.3	46.7±2.0	42.3±0.8	36.2±0.4	33.6±0.5

그 결과, 표 2에서 나타나는 바와 같이 본 발명의 오일 조성에 따라 제조한 발효 오일의 경우, 대조군과 비슷한 수준의 Hydroxyl radical 소거능을 나타내었으며, 또한 다른 비교예의 식물성 오일에 비해 더 뛰어난 Hydroxyl radical 소거능 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.

실험예 3 : 유화활성 및 유화안정도 평가

유화안정도는 유화물 형성 후 또는 혼합, 고온, 원심분리 등의 조건에서 유화물을 안정화시키는 유화제의 능력(ability)을 의미한다.

유화활성을 측정하기 위하여 실시예 1의 오일과, 비교예 1 내지 4의 오일 1ml를 pH에 따른 각각의 buffer 용액 10ml에 용해시킨 후 2분간 완전 교반하여 유화시켰다. 그 후 10 분간 정치시킨 뒤 620nm에서 흡광도를 측정함으로써 유화활성을 측정하였고, 유화안정도는 초기 흡광도에 대한 24시간 경과 후의 흡광도 백분율로 구하였다. 실시예 1 및 비교예 1 내지 4오일의 pH에 대한 유화활성을 하기 표 3에 나타내었다.

Buffer pH	실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
5.0	2.972	0.531	2.633	2.687	2.702
7.0	3.026	0.527	2.800	2.753	2.789
9.0	4.501	1.613	4.215	4.207	4.234

그 결과, 상기 표 3에 나타나는 바와 같이, 실시예 1의 오일은 pH 5 ~ 9 범위 내에서 유화활성이 가장 우수하였으며, 특히 pH 5, 7에서는 비교예 1의 오일에 비하여 5배 이상, 비교예 2 내지 4에 비하여 약 10% 높음을 확인하였다.

발효 전, 후 오일 종류에 따른 유화활성은 하기 표 4에 나타내었다.

Buffer pH 7.0	발효 전(O.D)	발효 후(O.D)
비교예2	0.517	2.800
비교예3	0.680	2.729
실시예1	0.514	3.026

그 결과, 상기 표 4에서 나타나는 바와 같이, 발효 후 식물성 오일이 발효 전에 비해 약 5배 이상 높은 유화활성을 나타내어 유화력이 좋아짐을 알 수 있고, 실시예 1의 오일은 올리브 오일을 발효한 비교예 2와 올리브와 녹차오일을 혼합하여 발효한 비교예 3에 비하여 유화력이 10% 이상 상승한 것을 확인하였다. 실시예 1의 오일의 유화안정도에 대한 결과는 도 1에 나타내었다. 실시예 1의 오일은 24시간 경과 후에도 우수한 유화안정도를 보였다.

실험예 4 : 관능평가

상기 실시예 1 및 비교에 1 내지 4의 오일에 대해 피부 느낌 (보습감, 끈적임, 번들거림 등) 등의 각 항목별로 관능평가를 하였다.

남녀 각각 24명, 총 48명의 훈련된 패널들을 대상으로 상기 오일 사용감에 관한 항목에 대해 기호도 검사를 실시하여 그 평균을 구하였다(5점 척도 ? 1 : 아주 나쁘다, 2 : 나쁘다, 3 : 보통이다, 4 : 좋다, 5 : 아주 좋다). 그리하여 얻어진 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

평가 항목	실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
보습감	3.8	2.2	3.5	3.2	3.3
끈적임	4.3	2.4	4.0	3.9	4.0
번들거림	3.8	1.4	3.3	3.5	3.5

그 결과, 상기 표 5에 나타나는 바와 같이, 발효 전에 비하여 발효 후 보습감이 좋고, 번들거림이 적으면서 끈적임이 없었으며, 특히 실시예 1의 오일은 보습감, 끈적임, 번들거림의 피부 사용감 전체 항목에서 비교예의 오일을 사용한 경우에 비하여 우수함을 알 수 있었다.

실험예 5 ; 유리지방산 측정 평가

산가는 지방산이 글리세라이드로서 결합 형태로 있지 않은 유리지방산의 양을 측정하는 것이다. 1차 유리지방산 변화 유무를 확인하기 위한 산가의 측정은 메트롬 티트라토를 이용하였다. 적정액(KOH 0.05mol/L)의 예상 소비량이 1~10ml사이에 오도록 하여 해당 양만큼의 시료를 투입하였다. 시료의 성상을 균질하게 하여 보조용액(메탄올 : 증류수 = 3 : 1)을 50ml 투입하였다. 기기의 MET 모드를 선택하고, 측정값 중 U(전압)을 선택, MET U 모드를 로딩시키고, 전극과 뷰렛 팁을 비커 안에 자리하게 한 후 실험을 시작하였다. 당량점이 인지되면 실험을 종료하였다. 시료만을 투입하지 않은 상태에서 동일한 방법으로 실험을 실시하여 공시험 값으로 정해주었다. 2차로 각각의 오일의 유리지방산 함량 비교를 위한 산가의 측정은 식품공전의 산가 시험법을 이용하였다. 오일 5~10 g을 정밀히 달아 마개달린 삼각플라스크에 넣고 중성의 에탄올-에테르혼액(1：2) 100 mL를 넣어 녹인 후. 이를 페놀프탈레인시약을 지시약으로 하여 엷은 홍색이 30초간 지속할 때까지 0.1 N 에탄올성수산화칼륨용액으로 적정하였다. 산가는 하기식 2로 계산하였다. 실시예 1의 오일의 발효 과정에서 유리지방산 함량 비교를 위해 산가를 측정하였고 결과를 표 6에 나타내었다.

[식 2]

S：검체의 채취량(g), a：0.1 N 에탄올성 수산화칼륨용액의 소비량(mL), f：0.1 N 에탄올성 수산화칼륨용액의 역가

	발효 전(O.D)	발효 후(O.D)
비교예2	0.35	39.54
비교예3	0.45	35.59
실시예1	0.44	44.01

그 결과, 상기 표 6에 나타나는 바와 같이, 모든 오일은 발효 전에 비해 약 50~140배 이상 유리지방산 함량이 증가하였으며, 특히 실시예 1의 오일은 산가가 가장 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 실시예 1의 오일이 발효공정을 통해 유리지방산의 함량이 높아짐으로써 끈적임이 감소하여 사용감이 향상되고, 사용 후 번들거림 개선에 효과적일 것임을 확인하였다.

실험예 6 : 인간 섬유아세포( Human Dermal Fibroblast Neonatal )의 증식에 미치는 효과 검증

배양된 인간 섬유아세포에 실시예 1의 오일을 농도별로 처리한 후 세포 생존율을 비교하여 발효공정이 세포의 증식 및 독성에 미치는 영향을 검증하였다. MTT물질이 세포내로 흡수되어 미토콘드리아내에서 숙신산탈수소효소에 의해 포르마잔을 형성하는데 이 물질의 세포 내 축적은 미토콘드리아의 활성, 넓게는 세포의 활성을 의미하므로 세포의 증식 및 독성평가를 할 수 있다.

96웰 플레이트에 배양된 세포에 0.5% ~ 0.0019% 농도의 실시예 1의 오일을 처리하고 48시간 동안 5% CO2, 37℃ 배양기에서 배양하였다. MTT 솔루션에 3~4시간 반응시킨 후 ELISA 측정기로 540nm에서 O.D값을 측정하였다. 세포생존율 산출식은 하기식 3에 나타내었다.

[식 3]

발효 전 식물성 오일(비교예 1)과 발효 식물성 오일(실시예 1)을 첨가하여 실시한 실험 결과를 도 2에 나타내었다. 시험 결과, 발효 후 식물성 오일 처리군과 발효 전 식물성 오일의 처리군의 세포 생존율을 비교하였을 때, 발효 후 오일 처리군이 생존율이 더 높게 나타났다. 이상의 결과에서 오일이 발효 과정을 거치더라도 세포의 증식 및 독성에 미치는 영향이 없음을 확인하였다.

제형예 1 : 외용 크림제

하기 표 7의 조성으로 외용 크림제를 제형화하였다. 우선 정제수에 보습제를 가하고 70℃로 가열, 조정하여 수상을 제조하였다. 실시예 1의 오일 및 나머지 유성분들을 가열 용해 후, 유화제, 방부제 등을 가하고 70℃로 조정하였다. 이것을 상기한 수상에 가하고 호모믹서로 유화 입자를 균일화한 다음, 탈기포, 여과, 냉각시켰다.

중분류	소분류	함량(%)
유성분	세로스테아릴알코올	5.0
	스테아린산	3.0
	발효 식물성 오일	15.0
	스쿠알란	1.5
	옥틸도데카놀	3.0
유화제	POE(25)세틸알코올에테르	2.5
	모노스테아린산글리세린	2.0
보습제	1,3-부틸렌글리콜	2.5
	글리세린	2.5
	1,2-헥실렌글리콜	2.0
정제수		61.0

제형예 2 : 외용 로션제 조성

하기 표 8의 조성으로 외용 로션제를 제형화하였다. 우선 정제수에 보습제를 가하고 70℃로 가열, 조정하여 수상을 제조하였다. 실시예 1의 오일 및 나머지 유성분들을 가열 용해 후, 유화제, 방부제 등을 가하고 70℃로 조정하였다. 이것을 상기한 수상에 가하고 호모믹서로 유화시킨 다음, 히알루론산 1 수용액을 첨가하여 호모믹서로 균질하게 혼합한 후, 탈기포, 여과, 냉각시켰다.

중분류	소분류	함량(%)
유성분	세로스테아릴알코올	1.5
	발효 식물성 오일	8.0
	스쿠알란	1.5
	디메틸롤리실록산	1.5
유화제	POE(25)세틸알코올에테르	0.5
	글리세롤 모노스테아린산 에스테르	1.5
보습제	1,3-부틸렌글리콜	3.5
	글리세린	4.5
방부제	1,2-헥실렌글리콜	2.0
정제수		75.5

이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (10)

1. 발효시킨 올리브 오일, 호호바 오일, 해바라기 오일, 로즈힙 오일, 동백 오일, 포도씨 오일, 녹차 오일, 마카다미아 오일 및 헤이즐넛 오일을 함유하는 항산화 기능성 화장료 조성물.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 발효 오일들의 함량비가 각각 60~70 : 5~10 : 5~10 : 5~10 : 5~10 : 5~10 : 5~10 : 5~10 : 5~10 인 것을 특징로 하는 항산화 기능성 화장료 조성물.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 함량비로 혼합된 오일은 미생물로 발효되는 것을 특징으로 하는 항산화 기능성 화장료 조성물.
   
4. 제 3항에 있어서, 상기 미생물은 슈도지마 속(Pseudozyma sp.)인 것을 특징으로 하는 항산화 기능성 화장료 조성물.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 발효 오일은 항산화 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 항산화 기능성 화장료 조성물.
   
6. 제 1항에 있어서, 상기 발효 오일은 유화활성, 유화안정성, 보습효과 및 사용감을 향상시키는 것을 특징으로 하는 항산화 기능성 화장료 조성물.
   
7. 제 1항에 있어서, 상기 발효 오일은 발효 전보다 유리 지방산 ?량이 5 ~ 140배 증가된 것을 특징으로 하는 항산화 기능성 화장료 조성물.
   
8. 제 1항에 있어서, 상기 발효 오일은 총 중량 대비 10~30 중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 항산화 기능성 화장료 조성물.
   
9. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 스킨로션, 스킨소프너, 스킨토너, 아스트린젠트, 로션, 밀크로션, 모이스쳐 로션, 영양로션, 맛사지크림, 영양크림, 모이스쳐 크림, 핸드크림, 파운데이션, 에센스, 영양에센스, 팩, 비누, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디로션 및 바디클렌저로 구성된 군으로부터 선택된 하나의 제형을 갖는 것을 특징으로 하는 항산화 기능성 화장료 조성물.
   
10. 제 1항의 발효 오일을 유효성분으로 함유하는 피부 외용제 조성물.

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