KR20180122529A

KR20180122529A - 다섯 가지 조미채소 발효추출물을 포함하는 항산화, 항균활성 화장료 조성물

Info

Publication number: KR20180122529A
Application number: KR1020170056688A
Authority: KR
Inventors: 박홍순; 유동훈
Original assignee: 박홍순
Priority date: 2017-05-03
Filing date: 2017-05-03
Publication date: 2018-11-13

Abstract

본 발명은 우수한 항산화 및 항균효과를 지니는 화장료 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 마늘, 생강, 파, 양파, 미나리 이상 다섯 가지 조미채소를 유산균(Lactobacillus sp)으로 발효시킨 후 원심분리와 필터링을 거쳐 추출한 발효추출액을 포함하는 화장료 조성물에 관한 것으로, 특히 활성산소에 대하여 우수한 항산화 활성을 지닐 뿐 아니라 인체 유해균 중 특히 아토피성 피부염 환자의 피부 표면에서 초항원(superantigen)으로 작용하는 독성물질을 만들어내는 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 대한 강력한 항균활성 효과를 가지므로, 피부노화 방지와 아토피 환자의 상태개선에 도움을 줄 수 있는 천연 기능성 화장료 조성물로써 이용할 수 있다.

Description

다섯 가지 조미채소 발효추출물을 포함하는 항산화, 항균활성 화장료 조성물 {Antioxidant and antimicrobial active cosmetic composition containing five seasoning vegetable fermented extracts}

본 발명자들은 화장품 소재로 적용 가능한 우수한 항균활성과 항산화활성을 가진 천연물을 스크리닝 하던 중에 알리신(allicin), 진저롤(gingerol), 쇼가올(shogaol), 히페로사이드(hyperoside), 페르시카린(persicarin)을 다량 함유한 마늘, 파, 양파, 생강, 미나리를 발효 추출할 경우, 우수한 항균효과 및 항산화효과를 가지는 기능성 화장료 조성물로 적용이 가능함을 밝혀내어, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 항산화 및 항균활성을 지니는 마늘, 생강, 파, 양파, 미나리의 발효추출물을 포함하는 기능성 화장료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 조성물이 자유라디칼(Free radical)을 소거하는 항산화 효과와 피부 트러블의 원인이 되는 초항원(superantigen)으로 작용하는 독소를 분비하는 황색포도상구균 (Staphylococcus aureus)에 대한 항균효과를 지니는 기능성 화장료 조성물에 관한 것이다.

자유라디칼을 가진 활성산소는 산소호흡을 하는 모든 호기성 생물체의 세포 내에서 호기성 에너지 대사과정 중 자연스럽게 발생하는 생화학적 메커니즘이며, 활성산소에 의한 세포의 상해를 근본적으로 방어할 수 있는 시스템도 구비하고 있다. 그러나 외부환경의 영향에 의해 자체 방어능력을 초월한 활성산소의 생성은 세포소기관의 산화를 촉진하고, DNA를 변형시켜 여러 가지 질환의 원인이 되고 있다.

생명체가 호흡하는 산소는 에너지 준위가 낮고, 최외각 오비탈(orbital)에 전자가 두 개 존재할 때 가장 안정된 형태인데, 이런 형태를 삼중항산소(triplet oxygen)이라 한다. 삼중항산소가 열에너지, 광에너지, 화학에너지 등에 의해 다량의 에너지를 흡수하게 되면 환원반응에 의해 최외각 오비탈이 제거되어 최외각 오비탈이 완전히 비어있는 일중항산소(singlet oxygen)로 전환되고, 이런 형태를 활성산소라 한다.

활성산소는 전자가 짝을 이루지 못한 최외각 오비탈이 제거되었기 때문에 이를 채우기 위해 전자를 필요로 하게 되며, 전자가 존재하는 물질과 쉽게 반응을 할 수 있게 되고 산화반응의 속도를 아주 빠르게 진행시킨다.

흔한 예로, 자외선에 노출된 피부세포에서는 강한 광에너지가 삼중항산소를 유해산소인 일중항산소로 전환시켜 세포를 빠르게 산화시키므로 피부의 급격한 노화를 일으키게 된다. (윤 선, 곽호경 등, 기능성 식품학, 라이프 사이언스 , 2006, pp95 -101)

체내에서 활성산소로부터 세포기관의 산화를 방지하기 위한 메커니즘의 촉매제로 SOD (Superoxide dismutase), 카탈라아제(Catalase), 글루타치온퍼옥시아제(Glutathione Peroxydase), 비타민E (Vitamin E) 등이 존재하고 있는데, 이러한 항산화 효소들은 나이가 들어감에 따라 점차 활성산소에 대한 방어능력이 감소되기 때문에 여러 가지 질병이 오게 되고, 빠르게 노화가 진행되는 것이다. 따라서 인체에 해가 없으면서 강력한 항산화력을 가진 천연 항산화제의 개발이 강력히 요구되고 있다.

활성산소에 의한 피부노화 외에도 다양한 형태로 나타나는 피부 트러블은 외적 아름다움을 추구하는 현대 사회의 구성원들에게는 치명적인 현상이라 할 수 있는데, 이러한 피부 트러블의 원인 중 알러지 형태로 트러블을 일으키는 원인은 주로 피부 표면에 기생하는 미생물인 경우가 많다. 여러 가지 미생물들 중 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)이 분비하는 독소는 초항원(superantigen)으로 작용하여 피부 표면에 아토피성 피부염 형태의 트러블을 일으키기도 한다. (M R Kim, S Y Yang, T Y Han , J J Seo , Effects of Emulsion Containing the Specific Antibodies against Staphylococcus aureus and Staphylococcus Toxins on Atopic Dermatitis, Journal of Society Cosmetics Scientists of Korea, v32 n4, pp233 -239)

피부 표면에 도포하는 화학적 항균제들은 효과와 상관없이 강한 피부자극을 일으키므로 각종 트러블성 피부질환을 가지고 있는 상태에서는 사용에 부담을 가지게 되므로 피부 자극이 없는 천연 항균제의 개발이 필요하며, 특히 아토피성 피부질환과 관계있는 황색포도상구균에 대한 천연 항균제의 개발이 강력히 요구되고 있다.

한편, 마늘(Allium scorodropasum var.), 파(Allium fistulosum), 양파(Allium cepa)는 독특한 매운맛을 나타내는 성분들이 다량 함유되어 있는데, 황(Sulfur)을 포함한 알린(alliin)이란 성분이 썰기, 찧기, 분쇄 등의 방법에 의해 세포벽이 파괴되면, 공존하는 알리나아제(alinase)란 효소에 의해 가수분해 되어 알리신(allicin)이 생성되어 매운맛을 나타낸다. 이 알리신(allicin)은 강한 항균활성을 나타내어 천연 항균제의 주성분으로 사용되고 있다.

또한 이런 천연재료들을 발효시키면 항균활성 뿐만 아니라 전체적으로 폴리페놀의 함량이 증가하여 항산화 활성이 증가하는 경향을 보이는데, 마늘을 발효시킨 흑마늘의 경우 항산화활성이 증가하고 있는 실험결과들이 이를 증명하고 있다. (E K Jang , J H Seo , S B Lee, Physiological Activity and Antioxidative Effects of Aged Black Garlic Extract, Korean J. Food Sci . Technology, v40 n4, pp443 -448)

생강(Ginger)의 항균활성은 이미 동의보감, 본초강목 등의 한의학서를 통해 제시되었는데, 특히 생강의 성분 중 진저롤(gingerol)과 쇼가올(shogaol)이 강한 항균활성을 나타내고 있으며, 자유라디칼을 가진 활성산소에 의한 세포의 DNA 손상에 대해서도 이를 억제하는 효과가 보고되고 있는데, 이는 항산화 활성을 나타내고 있음을 증명하고 있는 것이다. (박종철, 기능성식품의 천연물과학, 도서출판 효일, 2002, pp83 -86)

미나리의 플라보노이드 성분인 히페로사이드(hyperoside)와 페르시카린(persicarin) 성분의 기능성은 건강기능성식품 분야에서 이미 여러 차례 증명되었으며, 플라보노이드류의 특징인 항산화 활성에도 크게 기여하고 있다. (박종철, 기능성식품의 천연물과학, 도서출판 효일, 2002, pp37-42)

본 발명은 마늘, 파, 양파, 생강, 미나리의 발효 추출물로 이루어진 것을 특징으로 하는 항산화 효과 뿐만 아니라 항균 효과를 지니는 기능성 화장료 조성물을 제공한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 마늘, 파, 양파, 생강, 미나리로 이루어진 군을 유산균으로 발효하고 다시 추출과정을 거친 발효 추출물을 필수적으로 함유하는 기능성 화장료 조성물을 제공한다.

구체적으로 본 발명의 조성물은 마늘 20~50중량 %, 파 10~30중량 %, 양파 10~40중량 %, 생강15~45중량 %, 미나리 10~25중량 %로 혼합하여 유산균(Lactobacillus sp)을 접종하고 발효한 후 원심분리와 필터링 과정을 거쳐 추출한 발효추출물로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 마늘, 파, 양파, 생강, 미나리를 분쇄하여 유산균(Lactobacillus sp)을 접종하고, 25~35℃에서 72~96시간 동안 발효시킨 후 원심분리 하여 배지성분과 기타 부유물을 제거한 후 다시 2㎛ 필터를 통과시켜 남아있는 유산균을 완전히 제거하여 액체상태의 발효추출물을 만들거나, 동결건조 하여 파우더 상태로 만들 수도 있다.

상기 화장료 조성물은 화장료 총 중량에 대하여 0.001중량 % 내지 100중량 %로 포함될 수 있다.

발명의 효과

이상 상기 실시예 및 실험예들을 통하여 설명된 바와 같이, 본 발명의 화장료 조성물은 뛰어난 항산화 효과 뿐만 아니라 항균활성을 나타내었으므로, 피부 노화방지의 기초가 되는 항산화와 아토피성 피부염 등의 피부 트러블을 예방하거나 개선하기 위한 화장료 조성물 및 화장료 첨가제로 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 사용된 마늘, 파, 양파, 생강, 미나리 발효추출물을 제조하기 위해서,

구체적으로는 마늘, 파, 양파, 생강, 미나리를 원산지가 확실한 국내산으로 준비하여 마늘, 양파, 생강은 겉껍질을 제거하고 파와 미나리는 그대로 깨끗이 세척한 후 고압멸균 하여 잡균을 제거하고, 그늘에서 충분히 건조시킨 후 작게 분쇄한 다음 일정한 농도(약 10⁵~10⁷ cells/mL)로 기본 배지에 혼합시키고 이 배지에 유산균(Lactobacillus sp)을 접종한 후 27℃~35℃에서 72~96시간 동안 진탕배양기에서 발효시킨다.

이후 원심분리 하여 침전물을 제외한 상등액만 취하여 다시 2㎛ 필터를 통과시켜 상등액에 포함되어 있는 유산균이 완전히 제거된 최종 발효추출물을 수득하였다.

본 발명은 발효추출물의 양이 전체 화장료 조성물의 0.01~30중량 %, 바람직하게는 0.01~5.0중량 %를 갖는 피부노화 예방을 위한 항산화 화장료 조성물을 제공하며, 아토피성 피부질환 환자에게 상태의 개선 및 치료에 유용하게 이용되는 항균 화장료 조성물을 제공한다.

상기와 같은 본 발명의 다섯 가지 조미채소 발효추출물의 유효성분을 포함하는 화장료 조성물의 제형은 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 바에 따라 적절히 제형을 선택할 수 있다. 예를 들어 본 발명의 화장료 조성물은 유연화장수, 영양화장수, 영양크림, 마사지크림, 에센스, 팩, 에멀젼, 오일제 등의 제형으로 제조될 수 있다.

상기 유연화장수는 본 발명의 발효추출물 이외에 다가알코올류 1~15중량 % 및 계면활성제 0.01~5중량 %를 함유하도록 제조할 수 있다. 또한 영양화장수, 영양크림 및 마사지크림은 본 발명의 발효추출물 이외에 오일류 1~20중량 % 및 왁스류 2~15중량 %를 함유하도록 제조할 수 있으며, 에센스는 본 발명의 발효추출물 이외에 다가알코올류 3~30중량 %를 함유하여 제조할 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물은 각각의 제형에 상기 기재한 성분들 이외에 일반 기초화장료에 배합되는 유분, 계면활성제, 보습제, 저급알코올류, 점증제, 킬레이트제, 색소, 방부제, 향료, 정제수 등을 필요에 따라 적절히 배합하여 사용할 수 있다.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실시 예를 제시하면,

다섯 가지 조미채소 발효 추출물의 제조

마늘, 파, 양파, 생강, 미나리를 원산지가 확실한 국내산으로 적당량 준비하여 마늘, 양파, 생강은 겉껍질을 제거하고 파와 미나리는 그대로 깨끗이 세척한 후 고압멸균 하여 잡균을 제거하고, 그늘에서 충분히 건조시킨 후 작게 분쇄한 다음 일정한 농도(약 10⁵~10⁷ cells/mL)로 기본 배지에 혼합시키고 이 배지에 유산균(Lactobacillus sp)을 접종한 후 27℃~35℃에서 72~96시간 동안 진탕배양기에서 배양시킨다.

상기 발효액을 10,000 ×g에서 30분간 원심분리 하여 침전물을 제외한 상등액만 취하고, 다시 2㎛ 필터를 통과시켜 상등액에 포함되어 있을 수 있는 유산균을 완전히 제거하여 최종 발효추출물을 수득하였다.

유연화장수의 제조

다섯 가지 조미채소 발효 추출물을 이용한 유연화장수의 제조

성분명	함량(%)
실시예 1 의 발효추출물	10.0
에탄올	5.0
글리세린	2.0
1,3-부틸렌글라이콜	5.0
소듐하이알루로네이트	2.0
디소듐 이디티에이	0.01
방부제, 색소, 향료	적당량
정제수	잔량

영양크림의 제조

다섯 가지 조미채소 발효 추출물을 이용한 영양크림의 제조

성분명	함량(%)
실시예 1 의 발효추출물	5.0
글리세린	3.0
1,3-부틸렌글라이콜	5.0
세틸알코올	3.0
소르비탄스테아레이트	1.0
스테아린산	1.0
폴리소르베이트 60	2.0
트리에탄올아민	0.3
그레이프시드오일	3.0
방부제, 색소, 향료	적당량
정제수	잔량

에멀젼의 제조

다섯 가지 조미채소 발효 추출물을 이용한 에멀젼의 제조

성분명	함량(%)
실시예 1 의 발효추출물	5.0
글리세린	3.0
1,3-부틸렌글라이콜	5.0
세틸알코올	2.0
소르비탄스테아레이트	1.0
스테아린산	1.0
폴리소르베이트 60	2.0
트리에탄올아민	0.3
올리브오일	2.0
방부제, 색소, 향료	적당량
정제수	잔량

에센스의 제조

다섯 가지 조미채소 발효 추출물을 이용한 에센스의 제조

성분명	함량(%)
실시예 1 의 발효추출물	7.0
글리세린	5.0
1,3-부틸렌글라이콜	7.0
에탄올	4.0
폴리옥시에틸렌 알코올 에테르	1.0
소듐 하이알루로네이트	5.0
그레이프시드오일	2.0
동백오일	1.0
방부제, 색소, 향료	적당량
정제수	잔량

본 발명의 발효추출물의 항산화 효과 실험

본 발명에서 사용된 실시예 1 의 발효추출물의 항산화 효능을 확인하기 위하여 비교적 안정한 자유라디칼이면서 라디칼 상태로 존재시 517nm에서 최대 흡광도를 가지며, 소거되면 흡광성을 잃는 특징을 가진1,1-diphenyl-2-pycrylhydrazyl(DPPH)를 이용하였다.

시그마(sigma)사에서 구입한 DPPH는 0.15mM의 농도가 되도록 에탄올에 용해시켜 UV-Spectrophotometer용 석영 셀에 0.5㎖를 첨가하였고, 여기에 실시예 1의 발효추출물 0.5㎖를 첨가한 다음 30분간 방치하여 충분히 반응이 진행되도록 한 후 517nm에서 UV-Spectrophotometer로 흡광도를 측정하였다. 이때 대조군으로는 메틸알코올을 넣을 것을 사용하였으며, 발효추출물의 효능을 비교하기 위해 비타민C를 첨가한 대조군도 함께 측정하였고, 발효추출물을 처리한 것의 흡광도와 대조군의 흡광도가 절반이 될 때의 농도인IC₅₀(inhibitory concentration 50)값에 도달하는 발효추출물과 대조군의 농도를 표시하여 하기 표5)에 나타내었다.

DPPH IC₅₀(inhibitory concentration 50)값을 만드는 발효추출물과 대조군의 농도

	구분	IC₅₀
	메틸알코올	0.0032 %
	비타민C	0.0006 %
	발효추출물	0.0009 %

상기 표5)에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 화장료 조성물에 사용되는 다섯 가지 조미채소 발효추출물은 매우 강력한 자유라디칼을 소거할 수 있는 항산화제라 할 수 있다.

본 발명의 기능성 화장료 조성물의 항산화효과 실험

상기 실시예 6에서 얻은 결과를 참조하여 다섯 가지 조미채소 발효추출물을 함유한 실시예 2의 화장료 조성물을 시료로 이용하여 실시예 6과 동일한 방법으로 항산화 효능에 관한 실험을 실시하였으며, 대조군으로 비타민C와 비타민E, 메틸알코올을 사용하였으며, 이때 나타난 IC₅₀값은 하기 표6에 나타내었다.

조미채소 발효추출물을 함유한 실시예2의 항산화 IC₅₀의 농도

	구분	IC₅₀
	메틸알코올	0.0033%
	비타민E	0.0014%
	비타민C	0.0005%
	실시예2 화장료 조성물	0.0015%

본 발명의 발효추출물의 항균효과 실험

상기 실시예 1의 발효추출물이 황색포도상구균에 대한 항균활성 효능을 검증하기 위해 최소 발육억제 농도인 MIC(minimal inhibition concentration) 측정법을 실시하였다.

황색포도상구균 배양배지인 BHI 배지 내에 실시예 1의 발효추출물을 0.01중량 %부터 0.5중량 %까지 일정 농도 간격으로 첨가하여 고형화 시킨 후 사전에 배양된 황색포도상구균의 배양액으로부터 일정량을 취하여 고체배지 표면에 접종한 다음 37℃로 고정된 인큐베이터에서 24시간 배양하여 균 성장 정도를 관찰하였다.

또한, 실제 항균활성의 정도를 비교하기 위해 대조군으로 넓은 항균범위로 인해 항균관련 화장료에 많이 사용하고 있는 트리클로산(triclosan)과 살리실산(salicylic acid)을 같은 농도로 배지에 첨가하여 효능을 비교 평가하였다.

조미채소 발효추출물을 함유한 실시예1 과 대조균의 항균활성의 정도를 비교

시료농도	0.01	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.50
실시예1	+	+	+	+	-	-	-	-	-	-
트리클로산	+	+	-	-	-	-	-	-	-	-
살리실산	+	+	+	-	-	-	-	-	-	-

( + ; 항균활성 없음, - ; 항균활성 있음)

상기 표에서 보는바와 같이 다섯 가지 조미채소 발효추출물은 0.20중량 %에서 황색포도상구균에 대한 항균활성이 나타나고 있으며, 각각 0.10중량 %와 0.15중량 %에서 항균활성이 나타나는 트리클로산이나 살리실산과 비교하여도 비슷한 수준을 보이고 있다.

본 발명의 기능성 화장료 조성물의 항균효과 실험

상기 실시예 6에서 얻은 결과를 참조하여 다섯 가지 조미채소 발효추출물을 함유한 실시예 2의 화장료 조성물을 시료로 이용하여 실시예 8과 동일한 방법으로 항균활성 실험을 실시하였다.

조미채소 발효추출물을 함유한 실시예2의 항균활성

	시료농도	0.01	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.50
	실시예2	+	+	+	+	+	+	-	-	-	-

상기 표에서 보는바와 같이 0.30중량 %에서 항균활성이 나타나고 있으며, 발효추출물 원액을 시료로 사용하였을때 보다 항균활성을 나타내는 농도가 약간 높아졌으나 큰 차이가 나지는 않았다.

Claims

마늘, 생강, 파, 양파, 미나리로 이루어진 다섯 가지 조미채소를 유산균으로 발효하여 추출한 항산화효과 및 항균효과를 지니는 기능성 화장료 조성물
제1항에 있어서 마늘 20~50중량 %, 파 10~30중량 %, 양파 10~40중량 %, 생강15~45중량 %, 미나리 10~25중량 %로 구성되는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물
제1항과 제2항에 있어서, 상기 화장료는 화장수, 크림, 에멀젼, 에센스, 팩, 오일제임을 특징으로 하는 화장료 조성물