KR20180111738A - 쌀뜨물 발효배양물을 유효성분으로 함유하는 항산화, 항주름 및 보습 개선 기능성 화장료 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쌀뜨물 발효배양물을 유효성분으로 함유하는 항산화, 항주름 및 보습 개선 기능성 화장료 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로 화장품 원료로서 쌀뜨물의 발효 전과 후의 항산화, 항주름 및 보습 개선효과를 비교 확인함으로써 쌀뜨물 발효배양물을 유효성분으로 함유하는 기능성 화장료 조성물을 제공하는 뛰어난 효과가 있다.

Description

쌀뜨물 발효배양물을 유효성분으로 함유하는 항산화, 항주름 및 보습 개선 기능성 화장료 조성물 및 그 제조방법{Cosmetic composition for improving anti-oxidation, anti-wrinkle and moisturizing comprising fermented product of used water from washing rice and preparation method of the same}

본 발명은 항산화, 항주름 및 보습 개선 화장료 조성물에 관한 것으로 더욱 상세하게는 쌀뜨물을 유효성분으로 함유하는 항산화, 항주름 및 보습 개선 기능성 화장료 조성물에 관한 것이다.

최근 일반 가정에서뿐만 아니라 즉석밥 또는 씻어나온 쌀과 같은 쌀 가공식품이 늘어나며 부산물로서 쌀뜨물이 다량으로 발생되고 있다. 국내의 쌀 소비량을 기준으로 쌀을 씻는데 사용되는 물은 연간 8,500만 톤 가량이며 일반미를 처음 씻었을 때 쌀뜨물의 오염도는 생물학적 산소요구량이 6,300ppm에 이르고 이를 처리 하기 위하여 약 200억원이 소비되는 것으로 추정된다. 이렇게 대량 생산된 쌀뜨물이 정화과정을 거치지 않고 방류될 경우, 하천, 호수 및 연안 해역 등의 부영양화를 유발하여 극심한 환경오염을 초래하게 된다.

그러나 쌀뜨물에는 단백질, 지방, 전분질인 탄수화물 등을 비롯하여 비타민 B1, B2 및 섬유질 등이 함유되어 있으며, 이 외에도 인체에 유익한 영양성분이 수십 종류 포함되어 있다. 따라서 쌀뜨물을 화장품이나 식품소재로서 재활용할 수 있다면, 수질오염의 감소는 물론 버려지던 자원에서 부가가치를 창출하는 매우 실용적인 자원이 될 것이다.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-1318950호에 공지되어 있으나 이는 쌀뜨물을 이용한 피부 미백 조성물의 제조 방법에 관한 것일 뿐 현재까지 쌀뜨물 발효배양물을 유효성분으로 함유하는 항산화, 항주름 및 보습 개선 기능성 화장료 조성물에 관하여는 공지된 바 없다.

따라서 본 발명의 목적은 쌀뜨물을 유효성분으로 함유하는 항산화, 항주름 및 보습 개선 기능성 화장료 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 쌀뜨물 발효배양물의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 목적은 전체 중량 대비 쌀 10~40중량%를 물에 침지시켜 상온에서 1~3시간 동안 100~150rpm으로 교반하여 상등액만을 얻는 단계와; 상기 단계의 상등액을 121℃에서 20분간 고압멸균하여 수소이온농도 pH 6~8 및 고형분 함량 0.1~3.0을 확인하는 단계를 통해 쌀뜨물을 제조하는 단계와;

상기 단계의 쌀뜨물을 칼락토미세스 또는 사카로마이세스 등의 효모를 2~5% 접종하는 단계와; 상기 단계의 접종물을 37℃ 온도에서 1~4일간 100~300rpm으로 교반하면서 액체발효시키는 단계와; 상기 단계의 발효물을 90~121℃에서 5~20분간 가압멸균 후 여과를 통해 수득한 쌀뜨물 발효배양물을 유효성분으로 함유하는 항산화, 항주름 및 보습 개선 기능성 화장료 조성물을 제공함으로써 달성하였다.

본 발명 쌀뜨물 발효배양물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물은 항산화, 항주름 및 보습 개선에 뛰어난 효과가 있다.

도1은 본 발명에 따라 제조된 쌀뜨물 발효 전과 후 색 및 질감 개선 등 물리적 변화를 나타낸 사진도이다.
도2는 본 발명에 따라 제조된 쌀뜨물 발효 전과 후의 전분입자 분해 이미지를 나타낸 사진도이다.
도3은 본 발명에 따라 제조된 쌀뜨물 발효배양물의 DPPH 소거능에 의한 항산화 활성의 결과를 나타낸 그래프이다.
도4는 본 발명에 따라 제조된 쌀뜨물 발효배양물의 DCF 전환에 의한 세포내 항산화 활성 결과를 나타낸 그래프이다.
도5는 본 발명에 따라 제조된 쌀뜨물 발효배양물의 type I procollagen 생합성량 측정을 통한 항주름 효과를 나타낸 그래프이다.
도6는 본 발명에 따라 제조된 쌀뜨물 발효배양물의 피부 보습효과를 나타낸 그래프이다.
도7은 본 발명에 따라 제조된 쌀뜨물 발효배양물의 피부 밀도 개선효과를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 쌀뜨물을 유효성분으로 함유하는 항산화, 항주름 및 보습 개선 효과용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 따르면 본 발명 쌀뜨물은 효모균주의 성장에 필요한 기질을 첨가하지 않고 균의 성장을 최적화하였다.

본 발명에 따르면 사용할 수 있는 바람직한 효모균주는 갈락토마이세스(Galactomyces)속 또는 사카로마이세스(Saccharomyces)속 균주이면 어느 것이라도 좋다.

예컨대, 갈락토마이세스속 균주는 G. candidum, G. geotrichum 및 G. reessii 그리고 사카로마이세스속 균주는 S. cerevisiae , S. dairenensis 및 S. ellipsoideus가 바람직하다.

또한, 본 발명에 따라 제조된 쌀뜨물 발효배양물을 유효성분으로 함유하는 화장료 조성물은 당 업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예컨대 화장수, 로션, 크림 및 에센스 등으로 제형화 할 수 있다.

본 발명은 하기의 구체적인 실시예, 실험예 및 제조예에 의해 보다 구체적으로 설명되나, 하기 실시예, 실험예 및 제조예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이에 한정하는 것으로 의도되지는 않는다.

실시예1. 본 발명 쌀뜨물 조제물 제조

쌀을 전체 중량에 대하여 쌀 10~40중량%를 물에 침지시키고 25℃에서 1~3시간 동안 100~150rpm으로 교반하여 얻은 상등액을 121℃에서 20분간 고압 멸균하여 수소이온농도 pH 6~8, 고형분 함량 0.1 내지 3.0의 쌀뜨물을 수득하였다.

실시예2. 쌀뜨물 조제물을 이용한 효모균주 발효배양물 제조

본 발명에 따른 상기 실시예1에서 얻은 쌀뜨물 조제물을 이용한 발효배양물을 제조하기 위해 2~5L 발효조를 이용하여 멸균한 쌀뜨물 조제물에 갈락토미세스(Galactomyces)속 또는 사카로마이세스(Saccharomyces)속 효모 균주를 2~5% 접종하고 25~40℃ 가장 바람직하게는 30℃에서 1~4일간 100~300rpm으로 가장 바람직하게는 200rpm으로 교반하여 액체발효시켰다. 상기 효모균주의 배양이 끝나면 90~121℃에서 5~20분 가압멸균 후 여과공정을 거쳐 본 발명 쌀뜨물 발효배양물을 수득하였다.

본 발명 쌀뜨물 발효배양물은 도1 및 도2에서 알 수 있듯이 화장품 원료로서의 원료로 사용하기에 부적합한 색과 침전문제를 개선할 수 있었다.

실험예1. DPPH 소거능에 의한 항산화 활성

상기 본 발명 실시예2에서 얻은 쌀뜨물 발효배양물의 항산화 활성은 1,1-diphenyl-2picrylhydrazyl radical(DPPH)를 이용하여 항산화 활성을 측정하였다. DPPH는 화합물 내 질소 중심의 안정화된 구조의 radical로 존재하는데 이 안정화된 라디칼의 소거능 정도에 따라 항산화 활성을 측정할 수 있다.

이를 평가하기 위해 상기 본 발명 실시예2에서 얻은 쌀뜨물 발효배양물을 시험 화합물로 하여 0.2mM DPPH 100μL와 실험화합물 100μL 혼합하여 실온에서 20분간 반응시킨 후 microplate reader를 이용해 517nm에서 흡광도를 측정하였다.

실험 결과, 도3에서 알 수 있듯이 DPPH 소거능에 의한 항산화 활성은 농도가 증가할수록 DPPH 소거능이 증가해 항산화 활성이 증가하였다.

실험예2. DCF 전환에 의한 세포내 항산화 활성

*본 발명 상기 실시예2에서 얻은 쌀뜨물 발효배양물의 항산화 효과를 DCFH-DA(2',7'-dichlorofluorescin-diacetate)를 이용한 flurimetric assay로 확인하였다. 상기 fluorimetric assay는 DCFH-DA가 비극성 분자로 용이하게 세포 내로 들어갈 수 있으며 세포 내의 esterase에 의해 비형광성 극성분자인 DCFH로 분리된 후 세포 내의 활성산소에 의해 산화되면 형광성 DCF(2',7'-dichlorofluorescin)로 전환되게 되고 이를 fluorometer로 측정하는 방법이다.

이를 평가하기 위해 피부 섬유아세포(HDFn)를 DMEM(10% FBS 및 1% 항생제 첨가) 배지에서 37℃, 5% CO₂ incubator에서 배양하고 대수기에서 성장하는 세포를 실험에 사용하였다. Well 당 약 1 x 10⁴ 세포 수가 되도록 96 well에 각각 접종한 후에 상기 본 발명 실시예2의 쌀뜨물 발효배양물을 0.1, 0.5, 1%(v/v) 농도로 각각 처리한 후 37℃, 5% CO₂ 배양기에서 1시간 배양하였다. 그 다음, 산화 스트레스 유발 물질인 H₂O₂ 1mM을 첨가하고, DCFH-DA 20μM을 가한 후 형광분광광도계(excitation 485nm, emission 538nm)로 37℃에서 90분 동안 형광반응을 분석하였다. 대조군으로는 본 발명 쌀뜨물 발효배양물을 처리하지 않은 비처리군을 사용하였고 활성산소종 저해능은 대조군 대비 실험군의 형광 강도를 하기 수학식1을 이용하여 %로 계산하여 수치화하였다. 모든 실험은 3번 반복하였다.

실험 결과, 도4에서 알 수 있듯이, 활성 산소종 저해율은 대조군과 비교하였을 때 본 발명 쌀뜨물 발효배양물을 처리한 군에서 높은 활성 산소종 저해율을 보였다. 특히, 본 발명 쌀뜨물 발효배양물을 1%(v/v)로 처리하였을 때 높은 산소종 저해율을 보였다.

실험예3. type I procollagen 생합성량 측정

본 발명 상기 실시예2에 따라 제조된 쌀뜨물 발효배양물의 세포증식 및 항주름 효과를 확인하기 위해 본 발명 쌀뜨물 발효배양물에 대한 섬유아세포의 type I procollagen 생합성량을 측정하기 위해 procollagen type I C-peptide ELISA kit(TaKaRa사, MK101)를 사용하였다.

이를 위해 섬유아세포를 5x10⁴ cell/mL의 농도로 48well plate에 접종 후 증식시켰다. 배지는 혈청 10%를 함유한 DMEM 배지를 사용하였다. 접종 후 24시간 후 시험 시료를 배지에 0.1, 0.5 및 1%로 첨가하고 1일 동안 37℃, 5% CO₂ 배양기에서 배양하였다. 배지를 튜브로 옮기고 15,000rpm에서 30초 동안 원심분리 하여 얻은 상층액을 시험 시료로 하여 procollagen type I C-peptide를 측정하였다. 대조군으로 본 발명 쌀뜨물 발효배양물 대신 발효 전 쌀뜨물을 사용하였다.

실험 결과, 도5에서 알 수 있듯이 type I procollagen 생 합성량은 대조군에 비해 본 발명 쌀뜨물 발효배양물 0.1, 0.5 및 1%를 각각 첨가한 실험군에서 모두 증가하였고 이로 인해 본 발명 쌀뜨물 발효배양물의 항주름효과를 확인하였다.

실험예4. 피부 보습함량 측정

본 발명 상기 실시예2에서 얻은 쌀뜨물 발효배양물에 대한 수분함량을 측정하기 위해 전기용량을 이용하여 실험하였다.

이를 위해 건강한 피험자(n=8, 28~42세)를 선발하여 15일간 지속적으로 2cm x 2cm 구역에 도포하여 5분간 흡수시켰고, corneeometer(pin probe type, DermaScan, Cortex technology, Denmark)로 피부의 전기용량을 측정하였다. 대조군으로는 발효배양물이 함유되지 않은 용매 혹은 수제형을 사용하여 같은 기간 동안 동일한 방법으로 도포하여 측정하였다.

실험 결과, 도6에서 알 수 있듯이 대조군에 비해 본 발명 쌀뜨물 발효배양물을 도포한 그룹에서 도포 후 4일, 7일 및 12일 각 시점에서 유의적인 보습효과를 나타냈다. 본 발명의 실험 결과 피험자 전수가 쌀뜨물 발효배양물에 대한 자극반응을 나타내지 않았다.

실험예5. 피부 밀도 개선 측정

본 발명 상기 실시예2에서 얻은 쌀뜨물 발효배양물에 대한 피부 밀도 개선효과를 측정하기 위해 초음파를 이용하였다. 일반적으로 노화와 함께 호르몬 활동이 저해되고 피부 밀도가 감소하여 피부 밀도 감소로 인해 주름이 증가한다. 이러한 피부 밀도를 측정하기 위해 초음파 진단을 통해 표피층과 진피층의 피부 밀도와 두께를 측정하였다.

이를 위해 건강한 피험자(n=9, 28~42세)를 선발하여 15일간 지속적으로 2cm x 2cm 구역에 도포하여 5분간 흡수시켰고, high frequency skin ultrasound 장치(DermaScan, 20MHz, Cortex technology, Denmark)를 이용하여 본 발명 쌀뜨물 발효배양물이 흡수된 부위를 측정하였다.

실험 결과, 도7에서 알 수 있듯이 대조군에 비해 본 발명 쌀뜨물 발효배양물을 도포한 그룹에서 도포 후 12 및 15일 시점에서 유의적인 피부 밀도 증가 효과를 나타냈다.

이하, 본 발명을 사용하기에 바람직하고 다양한 화장품 제형을 개시하지만 본 발명의 권리범위는 개시된 제형에 제한되지 않음은 물론이다.

제조예1. 화장수

본 발명 상기 실시예2에서 얻은 본 발명 쌀뜨물 발효배양물이 함유된 화장수를 하기 표1과 같이 제조하였다.

원료	원 료	함량(중량%)
1	본 발명 쌀뜨물 발효배양물	10.0
2	글리세린	3.0
3	부틸렌 글리콜	2.0
4	프로필렌 글리콜	2.0
5	폴리옥시에칠렌 경화피마자유	1.0
6	에탄올	10.0
7	트리에탄올아민	0.1
8	방부제	미량
9	색소	미량
10	향료	미량
11	정제수	잔량

제조예2. 로션본 발명 상기 실시예2에서 얻은 본 발명 쌀뜨물 발효배양물이 함유된 로션을 하기 표2와 같이 제조하였다.

원료	원 료	함량(중량%)
1	본 발명 쌀뜨물 발효배양물	10.0
2	밀납	1.0
3	폴리솔베이트 60	1.5
4	솔비단 세스퀴올레이트	0.5
5	유동 파라핀	10.0
6	소르비단 스테아레이트	1.0
7	친유형 모노스테아린신 글리세린	0.5
8	스테아린산	1.5
9	글리세릴스테아레이트/피이지-400 스테아레이트	1.0
10	프로필렌글리콜	3.0
11	카르복시폴리머	0.1
12	트리에탄올아민	0.2
13	방부제	미량
14	색소	미량
15	향료	미량
16	정제수	잔량

제조예3. 크림본 발명 상기 실시예2에서 얻은 본 발명 쌀뜨물 발효배양물이 함유된 크림을 하기 표3과 같이 제조하였다.

함량	원 료	함량(중량%)
1	본 발명 쌀뜨물 발효배양물	10.0
2	스테아린산	2.0
3	세틸알콜	2.0
4	글리세릴모노스테아레이트	2.0
5	폴리옥시에틸렌소르비단모소스테아레이트	0.5
6	솔비단세스퀴올레이트	0.5
7	글리세릴모노스테아레이트/글리세릴스테아레이트/폴리옥시에틸렌스테아레이트	1.0
8	왁스	1.0
9	유동파라핀스	4.0
10	스쿠알란	4.0
11	카프릴릭/카프릭트리글리세라이드	4.0
12	카르복시비닐폴리머	0.3
13	부틸렌글리콜	5.0
14	글리세린	3.0
15	트리에탄올아민	0.5
16	정제수	잔량

제조예4. 에센스 제조본 발명 상기 실시예2에서 얻은 본 발명 쌀뜨물 발효배양물이 함유된 에센스를 하기 표4와 같이 제조하였다.

함량	원 료	함량(중량%)
1	본 발명 쌀뜨물 발효배양물	10.0
2	시토 스테롤	1.7
3	폴리글리세릴 2-올레이트	1.5
4	세라마이드	0.7
5	스테아레스-4	1.2
6	콜레스테롤	1.5
7	디세틸포스페이트	0.4
8	농글리세린	5.0
9	마카다미아 오일	15.0
10	카르복시비닐폴리머	0.2
11	산탄검	0.2
12	방부제	미량
13	향료	미량
14	젱제수	잔량

이상 설명한 바와 같이 본 발명 쌀뜨물 발효배양물을 유효성분으로 하는 화장료 조성물은 항산화, 항주름 및 보습 개선 기능성이 뛰어난 효과가 있으므로 화장품 산업상 매우 유용한 발명일 것이다.

Claims (3)

1. 쌀뜨물을 121℃에서 20분간 pH 6.0~8.0의 조건에서 고압멸균하고, 칼락토미세스속 또는 사카로마이세스속 중에서 선택하는 어느 하나 이상의 효모 균주를 2~5% 접종하여, 37℃에서 1~4일간 200rpm으로 발효배양한 후 90~121℃에서 5~20분간 가열멸균하고 여과하여 제조된 쌀뜨물의 발효배양물.
   
2. 제 1항의 쌀뜨물 발효배양이 전체 화장료 조성물 대비 0.001 내지 100%(v/v) 함유하는 것이 특징인 주름생성 억제 기능성 화장료 조성물.
   
3. 제 2에 있어서, 상기 화장료 조성물은 화장수, 로션, 크림 및 에센스 중에서 선택되는 어느 하나의 제형인 것이 특징인 주름 생성 억제 기능성 화장료 조성물.

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